四边形计算与证明问题
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DCBAADCB 北京市各城区中考二模数学——四边形的证明与计算题19题汇总1、(门头沟二模)19. 如图,在平行四边形ABCD 中,点E ,F 分别是AB ,CD 的中点.(1)求证:四边形AEFD 是平行四边形; (2)若∠A =60°,AB =6,AD =4,求BD 的长.2、(丰台二模)19.如图,在四边形ABCD 中,AD∥BC ,CA 是∠BCD 的平分线,且AB ⊥AC ,AB=4,AD=6,求AC 的长.3、(平谷二模)19.如图,在四边形ABCD 中,对角线BD 平分∠ABC ,∠A =120°, ∠C =60°,AB =5,AD =3. (1)求证:AD =DC ;(2)求四边形ABCD 的周长.4、(顺义二模) 19.如图,在ABC △中,D 、E 分别是AB 、AC 的中点,BE =2DE ,过点C 作CF ∥BE 交DE 的延长线于F . (1)求证:四边形BCFE 是菱形;(2)若4CE =,120BCF ∠=°,求菱形BCFE 的面积.5、(石景山二模)19.如图1,在△OAB 中,∠OAB =90°,∠AOB =30°,BA =2.以OB 为边,向外作等边△OBC ,D 是OB 的中点,连接AD 并延长交OC 于E . (1)求证:四边形ABCE 是平行四边形;(2)如图2,将图1中的四边形ABCO 折叠,使点C 与点A 重合,折痕为FG ,求OG 的长.6、(海淀二模)19.如图,在△ABC 中,点D 、E 分别是边BC 、AC 的中点,过点A 作AF∥BC 交DE 的延长线于F 点,连接CF . (1)求证:四边形ABDF 是平行四边形;(2)若∠CAF =45°,BC=4,CF=10,求△CAF 的面积.7、(西城二模)19.如图,在四边形ABCD 中,AB ∥DC , DB 平分∠ADC , E 是CD 的延长线上一点,且12AEC ADC ∠=∠.(1)求证:四边形ABDE 是平行四边形.(2)若DB ⊥CB ,∠BCD =60°,CD =12,作AH ⊥BD 于H ,求四边形AEDH 的周长.FEDCBAEADCBOG A BCFD E C B A O 图1 F GCBO A图2GDC BAEF8、(通州二模)20.如图,在平行四边形ABCD 中,E 为BC 边上的一点,连接AE 、BD 交于点F ,AE =AB .(1)若∠AEB =2∠ADB ,求证:四边形ABCD 是菱形. (2)若AB =10,BE =2EC ,求EF 的长.9、(东城二模)19.在平行四边形ABCD 中,AB =6,AD =9,∠BAD 的平分线交BC 于点E ,交DC 的延长线于点F ,BG ⊥AE 于点G ,42BG ,求EFC 的周长.10、(朝阳二模)19.如图,在四边形ABCD 中,AB =34,∠DAB =90°,∠B =60°,AC ⊥BC .(1)求AC的长.(2)若AD=2,求CD 的长.11、(密云二模)19.如图,在平行四边形ABCD 中,AB=4,∠BAD 的平分线与BC 的延长线交于点E ,与DC 交于点F,且点F 为边DC 的中点,DG ⊥AE ,垂足为G ,若DG=1,求AE 的长.12、(延庆二模)13、(房山二模) 19. 已知:如图,梯形ABCD 中,AD=BC ,F 为BC 的中点,AB=2,∠A =120°,过点F 作EF⊥BC 交DC 于点E ,且EF = 3 ,求DC 的长.14、(昌平二模)18.如图,已知□ABCD ,E ,F 是对角线BD 上的两点,且BE =DF .(1)求证:四边形AECF 是平行四边形;(2)当AE 垂直平分BC 且四边形AECF 为菱形时,直接写出AE ∶AB 的值.15、(怀柔二模)19.如图,已知△ABC 是等边三角形,点D 、F 分别在线段BC 、AB 上,∠EFB=60°,DC=EF . (1)求证:四边形EFCD 是平行四边形; (2)若BF=EF ,求证:AE=AD .16、(大兴二模)19.已知: 如图,在平行四边形ABCD 中,点E 、F 分别是AB 、CD 的中点 .(1)求证:四边形AEFD 是平行四边形; (2)若∠A =60°,AB=8,AD=4,求BD 的长 .FDCEABFE DCBA17、(燕山二模)19. 如图,在四边形ABCD中,BC AD //,25=AB ,4=BC ,连接BD ,BAD ∠的平分线交BD 于点E ,且CD AE //. (1)求AD 的长;(2)若︒=∠30C ,求四边形ABCD 的周长.ED CBA。
【考点分析】一、证明两线段相等1.两全等三角形中对应边相等。
2.同一三角形中等角对等边。
3.等腰三角形顶角的平分线或底边的高平分底边。
4.平行四边形的对边或对角线被交点分成的两段相等。
5.直角三角形斜边的中点到三顶点距离相等。
6.线段垂直平分线上任意一点到线段两段距离相等。
7.角平分线上任一点到角的两边距离相等。
8.过三角形一边的中点且平行于第三边的直线分第二边所成的线段相等。
9.同圆(或等圆)中等弧所对的弦或与圆心等距的两弦或等圆心角、圆周角所对的弦相等。
10.圆外一点引圆的两条切线的切线长相等或圆内垂直于直径的弦被直径分成的两段相等。
11.两前项(或两后项)相等的比例式中的两后项(或两前项)相等。
12.两圆的内(外)公切线的长相等。
二、证明两角相等1.两全等三角形的对应角相等。
2.同一三角形中等边对等角。
3.等腰三角形中,底边上的中线(或高)平分顶角。
4.两条平行线的同位角、内错角或平行四边形的对角相等。
5.同角(或等角)的余角(或补角)相等。
6.同圆(或圆)中,等弦(或弧)所对的圆心角相等,圆周角相等,弦切角等于它所夹的弧对的圆周角。
7.圆外一点引圆的两条切线,圆心和这一点的连线平分两条切线的夹角。
8.相似三角形的对应角相等。
9.圆的内接四边形的外角等于内对角。
10.等于同一角的两个角相等三、证明两直线平行1.垂直于同一直线的各直线平行。
2.同位角相等,内错角相等或同旁内角互补的两直线平行。
3.平行四边形的对边平行。
4.三角形的中位线平行于第三边。
5.梯形的中位线平行于两底。
6.平行于同一直线的两直线平行。
7.一条直线截三角形的两边(或延长线)所得的线段对应成比例,则这条直线平行于第三边。
四、证明两直线互相垂直1.等腰三角形的顶角平分线或底边的中线垂直于底边。
2.三角形中一边的中线若等于这边一半,则这一边所对的角是直角。
3.在一个三角形中,若有两个角互余,则第三个角是直角。
4.邻补角的平分线互相垂直。
九年级数学中考复习专题:四边形综合(考察全等证明、长度与面积计算等)(一)1.综合与实践问题情境在数学活动课上,老师提出了这样一个问题:如图①,已知正方形ABCD,点E是边上一点,连接AE,以AE为边在BC的上方作正方形AEFG.数学思考(1)连接GD,求证:△ABE≌△ADG;(2)连接FC,求∠FCD的度数;实践探究(3)如图②,当点E在BC的延长线上时,连接AE,以AE为边在BC的上方作正方形AEFG,连接FC,若正方形ABCD的边长为4,CE=2,则CF的长是.2.如图,正方形ABCD的边长是2厘米,E为CD的中点,Q为正方形ABCD边上的一个动点,动点Q以每秒1厘米的速度从A出发沿A→B→C→D运动,最终到达点D,若点Q运动时间为x秒.(1)当x=1时,S△AQE=平方厘米;当x=时,S△AQE=平方厘米.(2)在点Q的运动路线上,当点Q与点E相距的路程不超过厘米时,求x的取值范围.(3)若△AQE的面积为平方厘米,直接写出x值.3.如图,在平行四边形ABCD中,∠BAD的平分线交C于点E,交DC的延长线于F,以EC、CF为邻边作平行四边形ECFG.(1)求证:四边形ECFG是菱形;(2)连结BD、CG,若∠ABC=120°,则△BDG是等边三角形吗?为什么?(3)若∠ABC=90°,AB=10,AD=24,M是EF的中点,求DM的长.4.如图1,正方形ABCD沿GF折叠,使B落在CD边上点E处,连接BE,BH.(1)求∠HBE的度數;(2)若BH与GF交于点O,连接OE,判断△BOE的形状,说明理由;(3)在(2)的条件下,作EQ⊥AB于点Q,连接OQ,若AG=2,CE=3,求△OQR 的面积.5.已知:如图所示,在平行四边形ABCD中,DE、BF分别是∠ADC和∠ABC的角平分线,交AB、CD于点E、F,连接BD、EF.(1)求证:BD、EF互相平分;(2)若∠A=60°,AE=2EB,AD=4,求线段BD的长.6.如图,已知正方形ABCD的面积是8,连接AC、BD交于点O,CM平分∠ACD交BD于点M,MN⊥CM,交AB于点N,(1)求∠BMN的度数;(2)求BN的长.7.如图,四边形OABC为矩形,其中O为原点,A、C两点分别在x轴和y轴上,B点的坐标是(4,6),将矩形沿直线DE折叠,使点C落在AB边上点F处,折痕分别交OC,BC于点E、D,且D点坐标是(,6).(1)求F点的坐标;(2)如图2,P点在第二象限,且△PDE≌△CED,求P点的坐标;(3)若M点为x轴上一动点,N点为直线DE上一动点,△FMN为以FN为底边的等腰直角三角形,求N点的坐标.8.已知,在平行四边形ABCD中,点F是AB上一点,连接DF交对角线AC于E,连接BE.(1)如图1,若∠EBC=∠EFA,EC平分∠DEB,求证:平行四边形ABCD是菱形;(2)如图2,对角线AC与BD相交于点O,当点F是AB的中点时,直接写出与△ADF 面积相等的三角形(不包括以AD为边的三角形).9.如图,四边形ABCD是平行四边形,∠BAC=90°,AB=AC,点H为边AB的中点,点E在CH的延长线上,且AE⊥BE.点F在线段AE上,且BF⊥CE,垂足为G.(1)若BF=AF,且EF=3,BE=4,求AD的长;(2)求证:BF+2EH=CE.10.在正方形ABCD中,动点E,F分别从D,C两点同时出发,以相同的速度在直线DC,CB上移动.(1)如图1,当点E在边DC上自D向C移动,同时点F在边CB上自C向B移动时,连接AE和DF交于点P,则线段AE与DF的关系是;(2)如图2,当E,F分别在边CD,BC的延长线上移动时,连接AE,DF,(1)中的结论还成立吗?请说明理由;(3)如图2,连接AC,当△ACE为等腰三角形时,请你求出CE:CD的值.参考答案1.(1)证明:∵四边形ABCD和四边形AEFG是正方形,∴AB=AD,AE=AG,∠ABE=∠ADG=90°,∴∠BAE+∠EAD=∠DAG+∠EAD,∴∠BAE=∠DAG,在△ABE和△ADG中,,∴△ABE≌△ADG(SAS);(2)解:如图①,过点F作FH⊥BC,交BC的延长线于点H,∵∠AEF=∠ABE=90°,∴∠BAE+∠AEB=90°,∠FEH+∠AEB=90°,∴∠FEH=∠BAE,又∵AE=EF,∠EHF=∠ABE=90°,∴△EHF≌△ABE(SAS),∴FH=EB,EH=AB=BC,∴CH=BE,∴CH=FH,∴∠FCH=45°,∴∠FCD=45°;(3)解:过点F作FH⊥BC,交BC的延长线于点H,如图②,由(2)知△EHF≌△ABE,∴EH=AB,FH=BE,∵AB=BC=4,CE=2,∴BE=FH=6,CH=CE+EH=6,∴CF==6.故答案为:6.2.解:(1)①∵E为CD的中点,∴DE=1,∵动点Q以每秒1厘米的速度从A出发沿A→B→C→D运动,∴当x=1时,AQ=1,∴S△AQE=×AQ×AD=×1×2=1,②∵AQ=,∴点Q在AB上,∴S△AQE=×AQ×AD=;故答案为:①1;②.(2)根据题意,得,解得:.∴x的取值范围是.(3)①当点Q在AB上,∵S△AQE=×x×2=,∴x=,②当点Q在BC上时,∵S△AQE=S梯形ABCE﹣S△ABQ﹣S△CQE=×2×(x﹣2)﹣×1×(4﹣x)=.∴x=,③当点Q在CD上时,∵S△AQE=,∴x=.综合以上可得x=或或.3.证明:(1)∵AF平分∠BAD,∴∠BAF=∠DAF,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AB∥CD,∴∠DAF=∠CEF,∠BAF=∠CFE,∴∠CEF=∠CFE,∴CE=CF,又∵四边形ECFG是平行四边形,∴四边形ECFG为菱形;(2)△BDG是等边三角形,理由如下:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥DC,AB=DC,AD∥BC,∵∠ABC=120°,∴∠BCD=60°,∠BCF=120°,由(1)知,四边形CEGF是菱形,∴CE=GE,∠BCG=∠BCF=60°,∴CG=GE=CE,∠DCG=120°,∵EG∥DF,∴∠BEG=120°=∠DCG,∵AE是∠BAD的平分线,∴∠DAE=∠BAE,∵AD∥BC,∴∠DAE=∠AEB,∴∠BAE=∠AEB,∴AB=BE,∴BE=CD,∴△BEG≌△DCG(SAS),∴BG=DG,∠BGE=∠DGC,∴∠BGD=∠CGE,∵CG=GE=CE,∴△CEG是等边三角形,∴∠CGE=60°,∴∠BGD=60°,∵BG=DG,∴△BDG是等边三角形;(3)如图2中,连接BM,MC,∵∠ABC=90°,四边形ABCD是平行四边形,∴四边形ABCD是矩形,又由(1)可知四边形ECFG为菱形,∠ECF=90°,∴四边形ECFG为正方形.∵∠BAF=∠DAF,∴BE=AB=DC,∵M为EF中点,∴∠CEM=∠ECM=45°,∴∠BEM=∠DCM=135°,在△BME和△DMC中,∵,∴△BME≌△DMC(SAS),∴MB=MD,∠DMC=∠BME.∴∠BMD=∠BME+∠EMD=∠DMC+∠EMD=90°,∴△BMD是等腰直角三角形.∵AB=10,AD=24,∴BD===26,∴DM=BD=13.4.解:(1)如图1中,过点E作EN⊥AB于N,过点B作BM⊥EA′于M.由翻折可知,∠ABF=∠FEA′=90°,FB=FE,∴∠FBE=∠FEB,∴∠EBN=∠BEM,∵∠ENB=∠BME=90°,BE=EB,∴△ENB≌△BME(AAS),∴EN=BM,∵四边形ABCD是正方形,∴∠NBC=∠C=∠A=∠ENB=90°,AB=BC,∴AB=BM=BC,∵BH=BH,BE=BE,∴Rt△BAH≌Rt△BMH(HL),Rt△BME≌Rt△BCE,∴∠ABH=∠MBH,∠EBM=∠EBC,∴∠HBE=∠MBH+∠EBM=∠ABC=45°.(2)结论:△BOE是等腰直角三角形.理由:如图2中,由翻折的旋转可知,FG垂直平分线段BE,∴∠OBE=∠OEB=45°,∴OB=OE,∠BOE=90°,∴△BOE是等腰直角三角形.(3)如图3中,过点O作OM⊥EQ于M,ON⊥AB于N,过点G作GJ⊥BC于J.∵∠A=∠ABJ=∠BJG=90°,∴四边形ABJG是矩形,∴AG=BJ=2,AB=GJ=BC,∵FG⊥BE,∴∠EBC+∠BFG=90°,∠BFG+∠JGF=90°,∴∠CBE=∠JGF,∵∠C=∠GJF=90°,BC=GJ,∴△GJF≌△BCE(AAS),∴FJ=CE=3,∴BF=EF=5,CF==4,∴BC=BF+CF=9,∴BE===3,∴OB=OE=3,∵EQ⊥AB,∴∠ONB=∠OME=∠OMQ=∠MQN=90°,∴四边形MQNO是矩形,∴∠MON=∠BOE=90°,∴∠BON=∠EOM,∴△ONB≌△OME(AAS),∴ON=OM,∴四边形MQNO是正方形,设OM=OM=NQ=MQ=x,∵∠C=∠CBQ=∠BQE=90°,∴四边形BCEQ是矩形,∴BQ=EC=3,EQ=BC=9,在Rt△BON中,则有x2+(x+3)2=(3)2,解得x=3或﹣6(舍弃),∴OM=QM=3,EM=BN=6,∵∠BQR=∠OMR=90°,∠BRQ=∠ORM,BQ=OM=3,∴△BQR≌△OMR(AAS),∴QR=MR=∴S△OQR=•QR•OM=××3=.5.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴CD∥AB,CD=AB,AD=BC,∵DE、BF分别是∠ADC和∠ABC的角平分线,∴∠ADE=∠CDE,∠CBF=∠ABF,∵CD∥AB,∴∠AED=∠CDE,∠CFB=∠ABF,∴∠AED=∠ADE,∠CFB=∠CBF,∴AE=AD,CF=CB,∴AE=CF,∴AB﹣AE=CD﹣CF即BE=DF,∵DF∥BE,∴四边形DEBF是平行四边形.∴BD、EF互相平分;(2)∵∠A=60°,AE=AD,∴△ADE是等边三角形,∵AD=4,∴DE=AE=4,∵AE=2EB,∴BE=GE=2,∴BG=4,过D点作DG⊥AB于点G,在Rt△ADG中,AD=4,∠A=60°,∴DG=AD cos∠A=4×=2,∴BD===2.6.解:(1)∵正方形ABCD的面积是8,∴BC=CD==2,∴BD=×2=4.∵四边形ABCD为正方形,∴∠DCO=∠BCO=∠CDO=∠MBN=45°,∵CM平分∠ACD,∴∠DCM=∠MCO=22.5°,∴∠BMC=∠CDO+∠DCM=45°+22.5°=67.5°.∵MN⊥CM,∴∠CMN=90°,∴∠BMN=90°﹣67.5°=22.5°,∴∠BMN的度数为22..5°.(2)∵∠MCO=22.5°,∠BCO=45°,∴∠BCM=∠BCO+∠MCO=67.5°,又∵∠BMC=67.5°,∴∠BCM=∠BMC,∴BM=BC=CD=2,∴DM=BD﹣BM=4﹣2.∵∠DCM=22.5°,∠BMN=22.5°,∴∠DCM=∠BMN.∴在△DCM和△BMN中,,∴△DCM≌△BMN(ASA),∴BN=DM=4﹣2,∴BN的长为4﹣2.7.解:(1)∵点D坐标是(,6),B点的坐标是(4,6),四边形OABC为矩形,∴BC=AO=4,OC=AB=6,CD=,BD=BC﹣CD=,∵将矩形沿直线DE折叠,∴DF=CD=,∴BF===2,∴AF=6﹣2=4,∴点F(4,4).(2)如图2中,连接PF交DE于J.当四边形EFDP是矩形时,△PDE≌△FED≌△CED,∵C(0,6),F(4,4),∴直线CF的解析式为y=﹣x+6,∵DE垂直平分线段CF,∴直线DE的解析式为y=2x+1,∴E(0,1),D(,6),∵DJ=JE,∴J(,),∵PJ=JF,∴P(﹣,3).(3)如图3中,连接FN,以FN为对角线构造正方形NMFM′,连接MM′交FN于K.设N(m,2m+1),则K(,),M(,),M′(,),当点M落在x轴上时,=0,解得m=﹣,当点M′落在X轴上时,=0,解得m=﹣9,∴满足条件的点N的坐标为(﹣,)或(﹣9,﹣17).8.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,∴∠EDC=∠EFA,∵∠EBC=∠EFA,∴∠EBC=∠EDC,∵EC平分∠DEB,∴∠DCE=∠BCE,在△CED和△CEB中,,∴△CED≌△CEB(AAS),∴CD=CB,∵四边形ABCD为平行四边形,∴平行四边形ABCD为菱形;(2)解:与△ADF面积相等的三角形(不包括以AD为边的三角形)为△AOB、△BOC、△COD、△DFB;理由如下:∵四边形ABCD是平行四边形,∴OA=OB,OC=OD,∴△AOB的面积=△BOC的面积=△COD的面积=△ABD的面积,∵点F是AB的中点,∴△ADF的面积=△DFB的面积=△ABD的面积,∴△AOB的面积=△BOC的面积=△COD的面积=△DFB的面积=△ADF的面积.9.解:(1)∵AE⊥BE.EF=3,BE=4,∴BF=,∵BF=AF,∴AF=5,∴AE=3+5=8,∴AB,∵∠BAC=90°,AB=AC,∴BC=,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC=4;(2)在CH上截取HM=HE,连接BM和AM,如图,∵BE⊥AE,∴∠AEB=90°,∵点H为边AB的中点,∴EH=AH=BH=MH,∴四边形AEBM是矩形,∴∠EAM=90°,∵∠BAC=90°,∴∠BAF=∠CAM,∵BF⊥CE,∴∠EGB=90°,∴∠EBG+∠BEG=90°,∵∠EBG+∠BFE=90°,∴∠BEG=∠BFE,∵矩形AEBM中,BE∥AM,∴∠BEG=∠AMH,∴∠BFE=∠AMH,∴∠AFB=∠AMC,∵AB=AC,∴△ABF≌△ACM(AAS),∴BF=CM,∵CM+EM=CE,EM=EH+MH=2EH,∴BF+2EH=CE.10.解:(1)结论:AE=DF,AE⊥DF,理由:如图1中,∵四边形ABCD是正方形,∴AD=DC,∠ADE=∠DCF=90°,∵动点E,F分别从D,C两点同时出发,以相同的速度在直线DC,CB上移动,∴DE=CF,在△ADE和△DCF中,,∴△ADE≌△DCF(SAS),∴AE=DF,∠DAE=∠FDC,∵∠ADE=90°,∴∠ADP+∠CDF=90°,∴∠ADP+∠DAE=90°,∴∠APD=180°﹣90°=90°,∴AE⊥DF;故答案为:AE=DF,AE⊥DF.(2)成立.理由如下:如图2中,∵四边形ABCD是正方形,∴AD=DC,∠ADC=∠DCF=90°,∵动点E,F分别从D,C两点同时出发,以相同的速度在直线DC,CB上移动,∴DE=CF,在△ADE和△DCF中,,∴△ADE≌△DCF(SAS),∴AE=DF,∠DAE=∠CDF,由于∠CDF+∠ADF=90°,∴∠DAE+∠ADF=90°,∴AE⊥DF.(3)有两种情况:①如图3﹣1中,当AC=CE时,设正方形ABCD的边长为a,由勾股定理得:AC=CE==a,则CE:CD=a:a=.②如图3﹣2中,当AE=AC时,设正方形ABCD的边长为a,由勾股定理得:AC=AE==a,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ADC=90°,即AD⊥CE,∴DE=CD=a,∴CE:CD=2a:a=2,即CE:CD=或2.。
中考专练之四边形的计算与证明——四边形与三角函数三角形及四边形的计算与证明是每年必考内容,经常与尺规作图、圆、函数等结合考查,偶尔单独考查.主要考查内容为:(1)求角度、线段长度、图形周长及面积、锐角三角函数值;(2)证明线段垂直、相等,三角形全等或相似,图形为特殊三角形或四边形;(3)判断图形形状,线段或角之间的数量关系.1. 如图,四边形ABCD是矩形,点E在线段CB的延长线上,连接DE交AB于点F,∠AED=2∠CED,点G是DF的中点.(1)求证:∠CED=∠DAG;(2)若BE=1,AG=4,求sin AEB∠的值.【答案】(1)见解析(2)15 4【解析】:(1)证明:∵矩形ABCD,∴AD∥BC.∴∠CED =∠ADE.又∵点G是DF的中点,∴AG=DG.∴∠DAG =∠ADE.∴∠CED =∠DAG.(2) ∵∠AED=2∠CED,∠AGE=2∠DAG,∴∠AED=∠AGE.∴AE=AG.∵AG=4,∴AE=4.在Rt△AEB中,由勾股定理可求AB=15.∴15 sin4ABAEBAE∠==.2. 如图,四边形ABCD 中,∠BAD=135°,∠BCD=90°,AB=BC=2,tan ∠BDC=63.(1) 求BD 的长; (2) 求AD 的长. 【答案】 (1)10 (2) 2【解析】 (1)在Rt △BCD 中,∠BCD=90°,BC=2,tan ∠BDC= 63, ∴263CD . ∴CD= 6.∴由勾股定理得BD=BC 2+CD 2=10 .3. 已知:如图,四边形ABCD 中,对角线AC 、BD 相交于点E ,∠ABC =∠ACD =90°,AB =BC =26,tan ∠CDE =32. 求对角线BD 的长和△ABD 的面积.【答案】 (1)313(2)45 【解析】过点B 作BF AC ⊥于F∵90ABC ACD ∠=∠=︒, 62AB BC ==, ∴ 6BF AF CF ===90BFC ACD ∠=∠=︒∴BF ∥CD∴ FBE CDE ∠=∠ ∴ 2tan tan 3FBE CDE ∠=∠= 即23EF BF = ∴ 4EF = ∴2,3EC CD == ∴ 222264213BE BF EF =+=+= 22222313DE EC CD =+=+=∴313BD BE DE =+= (2) 114522ABD ABE ADE S S S AE BF AE CD ∆∆∆=+=⋅+⋅=4. 已知:如图,正方形ABCD 中,点E 为AD 边的中点,联结CE. 求cos ∠ACE 和tan ∠ACE 的值.【答案】3101013【解析】过点E 作AC EF ⊥于点F ,∵四边形ABCD 是正方形, ∴AC D BAD ,90︒=∠=∠平分BAD ∠, DC AD =.∴︒=∠45CAD ,AD AC 2=. ∵E 是AD 中点, ∴AD DE AE 21==.设x DE AE ==,则x DC AD 2==,x AC 22=,x CE 5=.在Rt △AEF 中,x CAD AE EF 22sin =∠⋅=,x EF AF 22==.∴x x x AF AC CF 2232222=-=-=.∴101035223cos ===∠xxCECF ACE , 3122322tan ===∠xx CFEF ACE .5. 如图,菱形ABCD 的对角线交于O 点,DE ∥AC ,CE ∥BD ,(1)求证:四边形OCED 是矩形;(2)若AD =5,BD =8,计算sin DCE ∠的值.【答案】 (1)见解析 (2)35【解析】(1) ∵DE ∥AC ,CE ∥BD ∴四边形OCED 是平行四边形 ∵四边形ABCD 是菱形∴ AC BD ⊥A BCDEF90DOC ∠=∴四边形OCED 是矩形 (2)∵四边形ABCD 是菱形,BD =8 ∴12OD BD ==4,OC=OA ,AD=CD ∵AD =5,由勾股定理得OC =3 ∵四边形OCED 是矩形 ∴DE=OC=3,在Rt △DEC 中,sin DCE ∠=35DE DC = 6. 已知:BD 是四边形ABCD 的对角线,AB ⊥BC ,∠C =60°,AB =1,BC =33+,CD =23.(1)求tan ∠ABD 的值; (2)求AD 的长.【答案】 (1)1(213 【解析】(1) 作DE BC ⊥于点E . ∵在Rt △CDE 中,∠C =60°,CD =3, ∴3, 3.CE DE == ∵BC =33+,∴333 3.BE BC CE =-== ∴ 3.DE BE ==∴在Rt △BDE 中,∠EDB = ∠EBD =45º. ∵AB ⊥BC ,∠ABC =90º, ∴∠ABD =∠ABC -∠EBD =45º. ∴ tan ∠ABD =1. (2) 作AF BD ⊥于点F .在Rt △ABF 中,∠ABF =45º, AB =1,2.2BF AF ∴==∵在Rt △BDE 中,3DE BE ==, ∴3.2BD =∴3.252222DF BD BF =-=-= ∴在Rt △AFD 中,22.13AD DF AF =+=7. 如图,在△ABC 中,D 为AB 边上一点、F 为AC 的中点,过点C 作CE //AB 交DF 的延长线于点E ,连结AE .(1)求证:四边形ADCE 为平行四边形.(2)若EF =22,︒=∠︒=∠4530AED FCD ,,求DC 的长. 【答案】 (1)见解析 (2)2+32【解析】(1)证明:∵CE //AB ,∴∠DAF =∠ECF . ∵F 为AC 的中点,∴AF =CF . 在△DAF 和△ECF 中⎪⎩⎪⎨⎧∠=∠=∠=∠,,,CFE AFD CF AF ECF DAF ∴ △DAF ≌△ECF . ∴ AD =CE . ∵CE //AB ,H ABCEFD∴ 四边形ADCE 为平行四边形. (2)作FH ⊥DC 于点H . ∵ 四边形ADCE 为平行四边形.∴ AE //DC ,DF = EF =22, ∴∠FDC =∠AED =45°. 在Rt △DFH 中,∠DHF=90°,DF =22,∠FDC=45°, ∴ sin ∠FDC=22=DFFH ,得FH =2,tan ∠FDC=1=HDHF ,得DH =2.在Rt △CFH 中,∠FHC=90°,FH =2,∠FCD=30°,∴ FC =4. 由勾股定理,得HC =32. ∴ DC=DH+HC=2+32.8. 如图,在□ABCD 中,∠BAD 的平分线交CD 于点E ,交BC 的延长线于点F ,连接BE ,∠F =45°.(1)求证:四边形ABCD 是矩形; (2)若AB =14,DE =8,求sin ∠AEB 的值. 【答案】 (1)见解析 (27210【解析】(1)证明:四边形ABCD 是平行四边形,∴AD //BC .∴∠DAF=∠F .∠F =45°, ∴∠DAE=45°. AF 是∠BAD 的平分线,45EAB DAE ∴∠=∠=.FBED90DAB ∴∠=.又四边形ABCD 是平行四边形,∴四边形ABCD 是矩形.(2)解:过点B 作BH AE ⊥于点H ,如图. 四边形ABCD 是矩形,∴AB =CD ,AD =BC ,∠DCB =∠D =90°. AB =14,DE =8,∴ CE=6.在Rt △ADE 中,∠DAE=45°, ∴∠DEA =∠DAE=45°. ∴ AD=DE =8. ∴ BC =8.在Rt △BCE 中,由勾股定理得 2210BE BC CE =+=.在Rt △AHB 中,∠HAB=45°,∴sin 4572BH AB =⋅= .在Rt △BHE 中,∠BHE=90°,∴sin ∠AEB=7210BH BE =. 9.如图,ABC △中,90BCA ∠=︒,CD 是边AB 上的中线,分别过点C ,D 作BA ,BC 的平行线交于点E ,且DE 交AC 于点O ,连接AE .(1)求证:四边形ADCE 是菱形; (2)若2AC DE =,求sin CDB ∠的值. 【答案】 (1)见解析 (2)45【解析】(1)证明:∵DE BC ∥,CE AB ∥,H FBAED∴四边形DBCE 是平行四边形. ∴CE BD =.又∵CD 是边AB 上的中线, ∴BD AD =. ∴CE DA =. 又∵CE DA ∥,∴四边形ADCE 是平行四边形.∵90BCA ∠=︒,CD 是斜边AB 上的中线, ∴AD CD =.∴四边形ADCE 是菱形. (2)解:作CF AB ⊥于点F .由(1) 可知, .BC DE =设BC x =,则2AC x =. 在Rt ABC △中,根据勾股定理可求得5AB x =. ∵1122AB CF AC BC ⋅=⋅, ∴255AC BC CF x AB ⋅==. ∵1522CD AB x ==, ∴4sin 5CF CDB CD ∠==. 10. 如图,在菱形ABCD 中,对角线AC 、BD 相交于点O ,过点O 作一条直线分别交DA 、BC 的延长线于点E 、F ,连接BE 、DF .(1)求证:四边形BFDE 是平行四边形;(2)若AB =4,CF =1,∠ABC =60°,求sin DEO ∠的值. 【答案】 (1)见解析 (2)217(2)菱形ABCD ,60ABC ∠=∴BD AC ⊥4AB BC AD DC ==== 30ADO CDO ∠=∠=ADC 为等边三角形∴122AO AD ==, ∴23OD =作OM AD ⊥于M ∴122AO AD ==3OM =∴221AM OA OM =-= ∴2EM = ∴7OE =在Rt EOM ∆中,217sin DEO ∠=11. 如图,矩形ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点O ,过点B 作AC 的平行线交DC 的延长线于点E .E ODC(1)求证:BD=BE ;(2)若BE =10,CE =6,连接OE ,求tan ∠OED 的值. 、【答案】 (1)见解析 (2)49【解析】(1) 证明:∵ 四边形ABCD 为矩形, ∴ AC =BD ,AB ∥CD.∵ BE ∥AC ,∴ 四边形ABEC 为平行四边形.∴ BE =AC =BD.∴BD=BE(2) 解:过点O 作OF ⊥CD 于点F .∵ 四边形为矩形,∴ 90BCD ∠=︒.∵ 10BE BD ==,∴ 6CD CE ==. 同理,可得132CF DF CD ===. ∴9EF =.在Rt △BCE 中,由勾股定理可得8BC =.∵ OB=OD ,∴ OF 为△BCD 的中位线.∴ 142OF BC ==. ∴在Rt △OEF 中,4tan 9OF OED EF ∠==. 12.如图,在矩形ABCD 中,AE 平分∠BAD ,交BC 于E ,过E 做EF ⊥AD 于F ,连接BF 交AE 于P ,连接O APD.(1)求证:四边形ABEF是正方形;(2)如果AB=4,AD=7,求tan∠ADP的值.【答案】(1)见解析(2)2 5【解析】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴∠FAB =∠ABE =90°,AF∥BE.又∵EF⊥AD,∴∠FAB =∠ABE =∠AFE=90°.∴四边形ABEF是矩形又∵AE平分∠BAD,AF∥BE,∴∠FAE=∠BAE=∠AEB.∴AB=BE.∴四边形ABEF是正方形.(2)解:如图,过点P作PH⊥AD于H.∵四边形ABEF是正方形,∴BP=PF,BA⊥AD,∠PAF=45°.∴AB∥PH.又∵AB=4,∴AH=PH=2.又∵AD=7,∴DH=AD-AH=7-2=5.在Rt△PHD中,∠PHD=90°.∴tan∠ADP=25PHHD.HPFE CDAB。
中考四边形证明与计算一.解答题(共16小题)1.如图,点B、E分别在AC、DF上,AF分别交BD、CE于点M、N,∠A=∠F,∠1=∠2.(1)求证:四边形BCED是平行四边形;(2)已知DE=2,连接BN,若BN平分∠DBC,求CN的长.2.如图,BD是△ABC的角平分线,点E,F分别在BC、AB上,且DE∥AB,EF ∥AC.(1)求证:BE=AF;(2)若∠ABC=60°,BD=6,求四边形ADEF的面积.3.如图,在▱ABCD中,点E,F分别在AB,DC上,且ED⊥DB,FB⊥BD.(1)求证:△AED≌△CFB;(2)若∠A=30°,∠DEB=45°,求证:DA=DF.4.如图,在平行四边形ABCD中,∠C=60°,M、N分别是AD、BC的中点,BC=2CD.(1)求证:四边形MNCD是平行四边形;(2)求证:BD=MN.5.如图,四边形ABCD为平行四边形,∠BAD和∠BCD的平分线AE,CF分别交DC,BA的延长线于点E,F,交边BC,AD于点H,G.(1)求证:四边形AECF是平行四边形.(2)若AB=5,BC=8,求AF+AG的值.6.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为AB的中点,且AE∥CD,CE∥AB.(1)证明:四边形ADCE是菱形;(2)若∠B=60°,BC=6,求菱形ADCE的高.(计算结果保留根号)7.如图,O是矩形ABCD的对角线的交点,E、F、G、H分别是OA、OB、OC、OD上的点,且AE=BF=CG=DH.(1)求证:四边形EFGH是矩形;(2)若E、F、G、H分别是OA、OB、OC、OD的中点,且DG⊥AC,OF=2cm,求矩形ABCD的面积.8.如图,已知Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,P是BC延长线上一点,PE⊥AB交BA延长线于E,PF⊥AC交AC延长线于F,D为BC中点,连接DE,DF.求证:DE=DF.9.如图,在▱ABCD中,AE⊥BC于点E点,延长BC至F点使CF=BE,连接AF,DE,DF.(1)求证:四边形AEFD是矩形;(2)若AB=6,DE=8,BF=10,求AE的长.10.如图,在▱ABCD中,点P是AB边上一点(不与A,B重合),CP=CD,过点P作PQ⊥CP,交AD边于点Q,连结CQ.(1)若∠BPC=∠AQP,求证:四边形ABCD是矩形;(2)在(1)的条件下,当AP=2,AD=6时,求AQ的长.11.如图,菱形EFGH的三个顶点E、G、H分别在正方形ABCD的边AB、CD、DA上,连接CF.(1)求证:∠HEA=∠CGF;(2)当AH=DG时,求证:菱形EFGH为正方形.12.如图,在矩形ABCD中,AE平分∠BAD,交BC于E,过E做EF⊥AD于F,连接BF交AE于P,连接PD.(1)求证:四边形ABEF是正方形;(2)如果AB=4,AD=7,求tan∠ADP的值.13.如图,点E是正方形ABCD对角线AC上一点,EF⊥AB,EG⊥BC,垂足分别为E,F,若正方形ABCD的周长是40cm.(1)求证:四边形BFEG是矩形;(2)求四边形EFBG的周长;(3)当AF的长为多少时,四边形BFEG是正方形?14.如图,在矩形ABCD中,AE平分∠BAD,交BC于E,过E做EF⊥AD于F,连接BF交AE于P,连接PD.(1)求证:四边形ABEF是正方形;(2)如果AB=6,AD=8,求tan∠ADP的值.15.已知,如图,矩形ABCD中,AD=6,DC=7,菱形EFGH的三个顶点E,G,H 分别在矩形ABCD的边AB,CD,DA上,AH=2,连接CF.(1)若DG=2,求证四边形EFGH为正方形;(2)若DG=6,求△FCG的面积;(3)当DG为何值时,△FCG的面积最小.16.在Rt△AEB中,∠AEB=90°,以斜边AB为边向Rt△AEB形外作正方形ABCD,若正方形ABCD的对角线交于点O(如图1)(1)求证:EO平分∠AEB.(2)试猜想线段OE与EB,EA之间的数量关系,请写出结论并证明.(3)过点C作CF⊥EB于F,过点D作DH⊥EA于H,CF和DH的反向延长线交于点G(如图2),求证:四边形EFGH为正方形.。
四边形几何证明与计算1.如图,分别以Rt△ABC的斜边AB,直角边AC为边向△ABC外作等边△ABD和等边△ACE,F为AB边的中点,DE与AB交于点G,EF与AC交于点H,∠ACB=90°,∠BAC=30°.(1)求证:EF=AB;(2)求证:四边形ADFE是平行四边形;(3)若AB=2,求△AEG的周长.2.如图,在▱ABCD中,E为AB中点,EF与CF分别平分∠AEC与∠DCE,G为CE中点,过G作GH∥EF交CF于点O,交CD于点H.(1)猜想四边形CGFH是什么特殊的四边形?并证明你的猜想;(2)当AB=4,且FE=FC时,求AD长.3.已知:四边形ABCD为正方形,△AMN是等腰Rt△,∠AMN=90°.(1)如图1,当Rt△AMN绕点A旋转时,若边AM、AN分别与BC、CD相交于点E、F,连接EF,试证明EF=DF+BE;(2)如图2,当Rt△AMN绕点A旋转时,若边AM、AN分别与BC、CD的延长线相交于点E、F,连接EF.①试写出此时三条线段EF、DF、BE的数量关系并加以证明;②若CE=6,DF=2,求:正方形ABCD的边长以及△AEF中AE边上的高.4.在正方形ABCD中,点P是射线BC上任意一点(不与点B、C重合),连接AP,过点P 作AP的垂线交正方形的外角∠DCF的平分线于点E.(1)如图1,当点P在BC边上时,判断线段AP、PE的大小关系,并说明理由;(2)如图2,当点P在BC的延长线上时,(1)中结论是否成立,若成立,请证明;若不成立,请说明理由;(3)如图3,在(2)的条件下,连接AE交CD的延长线于点G,连接GP,请写出三条线段GP、BP、GD的数量关系并证明.5.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,延长AC到E,使CE=CO,连接EB,ED.(1)求证:EB=ED;(2)过点A作AF⊥AD,交BC于点G,交BE于点F,若∠AEB=45°,①试判断△ABF的形状,并加以证明;②设CE=m,求EF的长(用含m的式子表示).6.如图,正方形ABCD中,AB=4,点E是对角线AC上的一点,连接DE.过点E作EF ⊥ED,交AB于点F,以DE、EF为邻边作矩形DEFG,连接AG.(1)求证:矩形DEFG是正方形;(2)求AG+AE的值;(3)若F恰为AB中点,连接DF交AC于点M,请直接写出ME的长.7.菱形ABCD中,∠BAD=60°,BD是对角线,点E、F分别是边AB、AD上两个点,且满足AE=DF,连接BF与DE相交于点G.(1)如图1,求∠BGD的度数;(2)如图2,作CH⊥BG于H点,求证:2GH=GB+DG;(3)在满足(2)的条件下,且点H在菱形内部,若GB=6,CH=4,求菱形ABCD 的面积.8.如图,△ABC与△ADE都为等腰直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°,连接BD,EC,且F为EC的中点.(1)如图1,若D、A、C三点在同一直线上时,请判DF与BF的关系,并说明理由;(2)如图2,将图1中的△ADE绕点A逆时针旋转m°(0<m<90),请判断(1)中的结论是否仍然成立?并证明你的判断;(3)在(2)下,若△DEF与△BCF的面积之和于△DBF的面积,请直接写出m的值.9.如图1,已知△ABC是等边三角形,点D,E分别在边BC,AC上,且CD=AE,AD与BE相交于点F.(1)求证:∠ABE=∠CAD;(2)如图2,以AD为边向左作等边△ADG,连接BG.ⅰ)试判断四边形AGBE的形状,并说明理由;ⅱ)若设BD=1,DC=k(0<k<1),求四边形AGBE与△ABC的周长比(用含k的代数式表示).10.如图1,在正方形ABCD中,E是BC边上一点,F是BA延长线上一点,AF=CE,连接BD,EF,FG平分∠BFE交BD于点G.(1)求证:△ADF≌△CDE;(2)求证:DF=DG;(3)如图2,若GH⊥EF于点H,且EH=FH,设正方形ABCD的边长为x,GH=y,求y与x之间的关系式.11.在直角三角形ABC中,∠BAC=90°,(AC>AB),在边AC上取点D,使得BD=CD,点E、F分别是线段BC、BD的中点,连接AF和EF,作∠FEM=∠FDC,交AC于点M,如图1所示,(1)请判断四边形EFDM是什么特殊的四边形,并证明你的结论;(2)将∠FEM绕点E顺时针旋转到∠GEN,交线段AF于点G,交AC于点N,如图2所示,请证明:EG=EN;(3)在第(2)条件下,若点G是AF中点,且∠C=30°,AB=2,如图3,求GE的长度.12.(1)如图1,正方形ABCD中,∠PCG=45°,且PD=BG,求证:FP=FC;(2)如图2,正方形ABCD中,∠PCG=45°,延长PG交CB的延长线于点F,(1)中的结论还成立吗?请说明理由;(3)在(2)的条件下,作FE⊥PC,垂足为点E,交CG于点N,连结DN,求∠NDC 的度数.13.如图,在矩形ABCD中,E为射线CB上一点,AE=AD,∠BAE的平分线交直线DE 于点P.(1)如图1,当点E在CB的延长线上时,过A作AG⊥DE于点G,交EC于点K,连接BG.①求证:AG=BG;②若Q为DC延长线上一点,且DQ=DA,连接PQ,求证:PQ=(PD﹣BG);(2)如图2,当点E在BC边上且E为DP的中点时,过P作PF⊥AE于点F,AP交BC于点H.若AD=a,请直接写出BP的长(用含a的代数式表示)14.(1)如图1,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,过点O作直线EF⊥BD,且交AD于点E,交BC于点F,连接BE,DF,且BE平分∠ABD.①求证:四边形BFDE是菱形;②直接写出∠EBF的度数.(2)把(1)中菱形BFDE进行分离研究,如图2,G,I分别在BF,BE边上,且BG =BI,连接GD,H为GD的中点,连接FH,并延长FH交ED于点J,连接IJ,IH,IF,IG.试探究线段IH与FH之间满足的关系,并说明理由;(3)把(1)中矩形ABCD进行特殊化探究,如图3,矩形ABCD满足AB=AD时,点E是对角线AC上一点,连接DE,作EF⊥DE,垂足为点E,交AB于点F,连接DF,交AC于点G.请直接写出线段AG,GE,EC三者之间满足的数量关系.15.在菱形ABCD中,∠BAD=60°,点E,F分别为线段AB,AD的中点,连接EF.(1)如图1,连接DE,DB,若AB=4,求线段EC的长;(2)如图2,将(1)中的△AEF绕着点A逆时针旋转30°得到△AMN,MN交AD于点G,连接NC,取线段NC的中点Q,连接DQ,MQ和DM,求证:DM=2DQ.16.如图,在△ABC中,点D,E分别是边BC,AC上的中点,连接DE,并延长DE至点F,使EF=ED,连按AD,AF,BF,CF,线段AD与BF相交于点O,过点D作DG⊥BF,垂足为点G.(1)求证:四边形ABDF是平行四边形;(2)当AE=DF时,试判断四边形ADCF的形状,并说明理由;(3)若∠CBF=2∠ABF,求证:AF=2OG.。
《四边形》专题复习 2014-5-61、设P 是正方形ABCD 一边BC 上的任一点,PF ⊥AP ,CF 平分∠DCE .求证:PA =PF .2·如图,正方形ABCD 的对角线交于点O ,点E 是线段OD 上一点,连接EC ,作B F C E ⊥于点F ,交OC 于点G .(1)求证:BG=CE; (2)若AB=4.BF 是DBC ∠的角平分线,求OG 的长.3.如图,正方形ABCD 中,以对角线BD 为边作菱形BDFE ,使B ,C ,E 三点在同一直线上,连结BF ,交CD 与点G (1)求证:CG=CE(2)若正方形边长为4,求四边形CEFG 的面积F D C B A4.已知,矩形ABCD 中,延长BC 至E ,使BE=BD ,F 为DE 的中点,连结AF 、CF.求证:(1)∠ADF=∠BCF ; (2) AF ⊥CF.5. 在矩形ABCD 中,∠BAD 的平分线交直线BC 于点E ,交直线DC 于点F ,G 是EF 的中点,且 AD=5,DC=3. (1)求AG 的长度。
(2)求证:DG BD 26.如图正方形ABCD 中,E 为AD 边上的中点,过A 作AF ⊥BE ,交CD 边于F ,M 是AD 边上一点,且有BM =DM +CD .⑴求证:点F 是CD 边的中点; ⑵求证:∠MBC =2∠ABE .MFE CDB ANMPDCBA7.已知:如图,在直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠ABC =90°,DE ⊥AC 于点F ,交BC 于点G ,交AB 的延长线于点E ,且AE AC =.(1)求证:BG FG =;(2)若2AD DC ==,求AB 的长.8. 已知:如图,在矩形ABCD 中,AC 是对角线.点P 为矩形外一点且满足AP PC =,AP PC ⊥.PC 交AD 于点N ,连接DP ,过点P 作PM PD ⊥交AD 于M .(1):若13AP AB BC ==,求矩形ABCD 的面积;(2):若CD PM =,求证:AC AP PN =+.9.如图,AC 是正方形ABCD 的对角线,点O 是AC 的中点,点Q 是AB 上一点,连接CQ ,DP ⊥CQ 于点E ,交BC 于点P ,连接OP ,OQ ; 求证:(1)△BCQ ≌△CDP; (2)OP=OQ.D CEB G AF CP图1BAD C 图2FED CB 图3D CB A 10、已知,如图,在正方形ABCD 中,点E 、F 分别在AB 上和AD 的延长线上,且BE=DF ,连接EF ,G 为EF 的中点.求证:(1)CE=CF ;(2)DG 垂直平分AC .11.如图所示,ABCD 为正方形。
南昌市中考数学专题题型复习06:四边形有关的计算与证明姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、解答题 (共12题;共71分)1. (10分)如图,已知AB=AC,AD=AE,BE与CD相交于O,求证:△ABE≌△ACD.2. (5分)(2017·绿园模拟) 如图,四边形ABCD为平行四边形,∠BAD的角平分线AE交CD于点F,交BC 的延长线于点E.若点F是AE的中点,求证:BF⊥AF.3. (5分)如图,在菱形ABCD中,AC,BD相交于点O,E为AB的中点,DE⊥AB.(1)求∠ABC的度数;(2)如果AC=4,求DE的长.4. (6分) (2018八下·瑶海期中) 如图,将矩形ABCD(纸片)折叠,使点B与AD边上的点K重合,EG为折痕;点C与AD边上的点K重合,FH为折痕.已知∠1=67.5°,∠2=75°,EF= +1,求BC的长.5. (5分)如图,已知△ABC和直线m ,画出与△ABC关于直线m对称的图形(不要求写出画法,但应保留作图痕迹)6. (5分) (2020九上·岐山期末) 如图,在菱形ABCD中,点E是边AD上一点,延长AB至点F,使BF=AE,连接BE、CF求证:BE=CF。
7. (5分)在▱ABCD中,∠BCD的平分线与BA的延长线相交于点E,BH⊥EC于点H,求证:CH=EH.8. (5分)(2017·吴忠模拟) 如图,在正方形ABCD中,点E、F在对角线BD上,且BE=EF=FD,连接AF,AE,CE,CF,请你判断四边形AECF的形状,并证明你的结论.9. (10分) (2015八下·嵊州期中) 如图,梯形ABCD中,AB∥CD,AB=24cm,DC=10cm,点P和Q同时从D、B出发,P由D向C运动,速度为每秒1cm,点Q由B向A运动,速度为每秒3cm,试求几秒后,P、Q和梯形ABCD 的两个顶点所形成的四边形是平行四边形?10. (5分)如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,∠C=45°,BC=4,AD=2.求四边形ABCD的面积.11. (5分)(2016·鄞州模拟) 如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD并于点O,经过点O的直线交AB于E,交CD于F.(1)求证:OE=OF.(2)连接DE,BF,则EF与BD满足什么条件时,四边形DEBF是矩形?请说明理由.12. (5分) (2016九上·长春期中) 如图,四边形OABC是平行四边形,点A,B,C在⊙O上,P为上一点,连接AP,CP,求∠P的度数.二、综合题 (共27题;共278分)13. (10分)(2018·沧州模拟) 如图1,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,E、F分别是AB、BD的中点,连接EF,点P从点E出发,沿EF方向匀速运动,速度为1cm/s,同时,点Q从点D出发,沿DB方向匀速运动,速度为2cm/s,当点P停止运动时,点Q也停止运动.连接PQ,设运动时间为t(0<t<4)s,解答下列问题:(1)求证:△BEF∽△DCB;(2)当点Q在线段DF上运动时,若△PQF的面积为0.6cm2,求t的值;(3)如图2过点Q作QG⊥AB,垂足为G,当t为何值时,四边形EPQG为矩形,请说明理由;(4)当t为何值时,△PQF为等腰三角形?试说明理由.14. (10分)(2015·宁波模拟) 【试题背景】已知:l ∥m∥n∥k,平行线l与m、m与n、n与k之间的距离分别为d1、d2、d3 ,且d1 =d3 = 1,d2 = 2 .我们把四个顶点分别在l、m、n、k这四条平行线上的四边形称为“格线四边形”.(1)【探究1】如图1,正方形ABCD为“格线四边形”,BE L于点E,BE的反向延长线交直线k于点F.求正方形ABCD的边长.(2)【探究2】矩形ABCD为“格线四边形”,其长:宽 = 2 :1 ,求矩形ABCD的宽(3)【探究3】如图2,菱形ABCD为“格线四边形”且∠ADC=60°,△AEF是等边三角形,于点E,∠AFD=90°,直线DF分别交直线l、k于点G、M.求证:EC=DF.(4)【拓展】如图3,l ∥k,等边三角形ABC的顶点A、B分别落在直线l、k上,于点B,且AB=4 ,∠ACD=90°,直线CD分别交直线l、k于点G、M,点D、E分别是线段GM、BM上的动点,且始终保持AD=AE,于点H.猜想:DH在什么范围内,BC∥DE?直接写出结论。
特殊四边形的证明与计算1.如图,△ABC 是等边三角形,点E 在线段AC 上,连接BE ,以BE 为边作等边三角形BEF ,将线段CE 绕点C 顺时针旋转60°,得到线段CD ,连接AF 、AD 、ED .(1)求证:△BCE ≌△ACD ;(2)求证:四边形ADEF 是平行四边形.第1题图证明:(1)∵△ABC 是等边三角形,∴BC =AC ,∠BCE =60°,由题意得CE =CD ,∠ECD =60°.在△BCE 和△ACD 中,⎩⎪⎨⎪⎧BC =AC ∠BCE =∠ACD =60°CE =CD, ∴△BCE ≌△ACD (SAS);(2)∵△BCE ≌△ACD ,∴AD =BE ,∠DAE =∠CBE ,∵△BEF 是等边三角形,∴BE=EF=BF,∠EBF=60°,∴AD=EF,∵△ABC与△BEF均是等边三角形,∴∠BCE=∠BEF=60°,∵∠BCE+∠CBE=∠BEF+∠AEF,∴∠CBE=∠AEF,∴∠DAE=∠AEF,∴AD∥EF,∴四边形ADEF是平行四边形.2.如图,在△ABC中,点D是边BC的中点,点E在△ABC内,AE 平分∠BAC,CE⊥AE,点F在边AB上,EF∥BC.(1)求证:四边形BDEF是平行四边形;(2)线段BF、AB、AC之间具有怎样的数量关系?证明你所得到的结论.第2题图(1)证明:如解图,延长CE交AB于点G,第2题解图∵AE ⊥CE ,∴∠AEG =∠AEC =90°,∵AE 平分∠BAC ,∴∠GAE =∠CAE ,在△AGE 和△ACE 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠GAE =∠CAE AE =AE∠AEG =∠AEC, ∴△AGE ≌△ACE (ASA),∴GE =EC .∵点D 是边BC 的中点,∴BD =CD ,DE 为△CGB 的中位线,∴DE ∥BF .又∵EF ∥BC ,∴四边形BDEF 是平行四边形;(2)解:BF =12(AB -AC ).理由如下:由(1)可知,△AGE ≌△ACE ,四边形BDEF 是平行四边形,∴AG =AC ,BF =DE =12BG ,∴BF =12BG =12(AB -AG )=12(AB -AC ).3.如图,已知边长为22的正方形ABCD中,点E为对角线AC上一动点,连接DE,过点E作EF⊥DE,交线段BC于点F,以DE,EF为邻边作矩形DEFG,连接CG.(1)求证:矩形DEFG是正方形;(2)设AE=x,四边形DEFG的面积为S,当x为何值时,S的值最小,求出最小值.第3题图(1)证明:如解图①,过点E作EM⊥BC于点M,EN⊥CD于点N,第3题解图①∴∠MEN=90°,∴∠MEF+∠FEN=90°,∵点E是正方形ABCD对角线上的点,∴EM=EN,∵∠DEF=90°,∴∠DEN+∠FEN=90°,∴∠DEN =∠MEF ,在△DEN 和△FEM 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠DNE =∠FME =90°EN =EM∠DEN =∠FEM, ∴△DEN ≌△FEM (ASA),∴DE =EF ,∵四边形DEFG 是矩形,∴矩形DEFG 是正方形;(2)解:∵在正方形ABCD 中,AB =22,∴AC =4,∠DAE =45°,如解图②,过点E 作EH ⊥AD 于点H ,第3题解图②∵AE =x (0<x <4),∴AH =EH =22x ,在Rt △DHE 中,DH =AD -AH =22-22x ,EH =22x ,根据勾股定理得,DE2=DH2+EH2=(22-22x)2+(22x)2=x2-4x+8,∵四边形DEFG为正方形,∴S=DE2=x2-4x+8=(x-2)2+4,∴当x=2时,S有最小值,即为4.4.如图,在△ABC和△BCD中,∠BAC=∠BCD=90°,AB=AC,CB =CD,延长CA至点E,使AE=AC;延长CB至点F,使BF=BC,连接AD、AF、DF、EF.延长DB交EF于点N.(1)求证:AD=AF;(2)试判断四边形ABNE的形状,并说明理由.第4题图(1)证明:∵AB=AC,∠BAC=90°,∴∠ABC=∠ACB=45°,∴∠ABF=180°-∠ABC=135°,∵∠BCD=90°,∴∠ACD=90°+∠ACB=135°,∴∠ABF=∠ACD,∵CB=CD,CB=BF,∴BF =CD ,在△ABF 和△ACD 中,⎩⎪⎨⎪⎧AB =AC ∠ABF =∠ACD BF =CD,∴△ABF ≌△ACD (SAS),∴AD =AF ;(2)解:四边形ABNE 是正方形.理由如下:∵CD =CB ,∠BCD =90°,∴∠CBD =45°,∵∠ABC =45°,∴∠ABD =90°,∴∠ABN =90°,由(1)知△ABF ≌△ACD ,∴∠F AB =∠CAD ,∴∠F AB +∠BAD =∠CAD +∠BAD =90°,∵∠EAF +∠F AB =90°,∴∠EAF =∠BAD ,∵AB =AC =AE ,AF =AD ,∴△AEF ≌△ABD (SAS).∴∠AEF =∠ABD =90°,∵∠EAB=90°,∴四边形ABNE是矩形,又∵AE=AB,∴四边形ABNE是正方形.5.如图,四边形ABCD是平行四边形,AD=AC,AD⊥AC,E是AB 的中点,F是AC延长线上的一点.(1)若ED⊥EF,求证:ED=EF;(2)在(1)的条件下,若DC的延长线与FB交于点P,试判断四边形ACPE是否为平行四边形?并证明你的结论.(请先补全图形,再解答)第5题图(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,AD=AC,AD⊥AC.∴AC=BC,AC⊥BC,如解图,连接CE,第5题解图∵E为AB的中点,∴AE =EC ,CE ⊥AB ,∴∠ACE =∠CAE =45°,∴∠DAE =∠ECF =135°,又∵∠AED +∠CED =∠CEF +∠CED =90°,∴∠AED =∠CEF ,∴△AED ≌△CEF (ASA),∴ED =EF ;(2)解:补全图形如解图,四边形ACPE 是平行四边形;证明:∵由(1)得△AED ≌△CEF ,∴AD =CF ,∴AC =CF ,又∵CP ∥AE ,∴CP 为△F AB 的中位线,∴CP =12AB =AE ,∵CP ∥AE ,∴四边形ACPE 是平行四边形.6.如图,已知Rt △ABC 中,∠ABC =90°,先把△ABC 绕点B 顺时针旋转90°至△DBE ,再把△ABC 沿射线AB 平移至△FEG ,DE 、FG 相交于点H .(1)判断线段DE 、FG 的位置关系,并说明理由;(2)连接CG,求证:四边形CBEG是正方形.第6题图(1)解:FG⊥DE.理由如下:∵△ABC绕点B顺时针旋转90°至△DBE,∴∠DEB=∠ACB,∵把△ABC沿射线AB平移至△FEG,∴∠GFE=∠A,∵∠ABC=90°,∴∠A+∠ACB=90°,∴∠GFE+∠DEB=90°,∴∠FHE=90°,∴FG⊥DE;(2)证明:根据旋转和平移可得∠GEF=90°,∠CBE=90°,CG∥EB,CB=BE,∵CG∥EB,∴∠BCG+∠CBE=180°,∴∠BCG=90°,∴四边形BCGE是矩形,∵CB=BE,∴四边形CBEG 是正方形.7.如图①,BD 是矩形ABCD 的对角线,∠ABD =30°,AD =1.将△BCD 沿射线BD 方向平移到△B ′C ′D ′的位置,使B ′为BD 中点,连接AB ′,C ′D ,AD ′,BC ′.如图②.(1)求证:四边形AB ′C ′D 是菱形; (2)四边形ABC ′D ′的周长为________.第7题图(1)证明:∵四边形ABCD 是矩形, ∴AD ∥BC ,AD =BC .由平移性质可知AD ∥B ′C ′,AD =B ′C ′, ∴四边形AB ′C ′D 为平行四边形, ∵∠DAB =90°,∠ABD =30°, ∴AD =12BD . ∵B ′为BD 中点, ∴AB ′=12BD , ∴AD =AB ′,∴四边形AB ′C ′D 是菱形;(2)解:4 3.【解法提示】如解图,连接AC′交B′D于点O,第7题解图∵四边形AB′C′D是菱形,∴AC′⊥BD′,OA=OC′,OD=OB′,又∵BD=B′D′,∴BB′=DD′,∴OB=OD′,∴四边形ABC′D′是菱形,∴tan∠ABD=tan30°=33=ADAB=1AB,得AB=3,∴四边形ABC′D′的周长是4 3.8.边长为22的正方形ABCD中,P是对角线AC上的一个动点(点P 与A、C不重合).连接BP,将BP绕点B顺时针旋转90°到BQ,连接QP,QP与BC交于点E,QP的延长线与AD(或AD延长线)交于点F.(1)连接CQ,证明:CQ=AP;(2)设AP=x,CE=y,试写出y关于x的函数关系式,并求当x为何值时,CE=38BC;(3)猜想PF 与EQ 的数量关系,并证明你的结论.第8题图(1)证明:由题意知BP =BQ ,∠PBQ =90°, 在正方形ABCD 中,AB =CB ,∠ABC =90°, ∴∠ABC =∠PBQ ,∴∠ABC -∠PBC =∠PBQ -∠PBC ,即∠ABP =∠CBQ , 在△ABP 和△CBQ 中, ⎩⎪⎨⎪⎧AB =CB ∠ABP =∠CBQ BP =BQ, ∴△ABP ≌△CBQ (SAS), ∴CQ =AP ;(2)解:在正方形ABCD 中,AC 为对角线, ∴∠BAP =∠PCE =45°,由旋转可知△PBQ 为等腰直角三角形, ∴∠BPQ =∠PQB =45°,在△ABP 中,∠BPC =∠BAP +∠ABP =45°+∠ABP , 又∵∠BPC =∠BPQ +∠CPE =45°+∠CPE ,∴∠ABP =∠CPE , 又∵∠BAP =∠PCE , ∴△BAP ∽△PCE , ∴AB CP =AP CE ,在等腰直角△ABC 中,AB =22, ∴AC =4,又∵AP =x ,CE =y ,∴CP =4-x , ∴224-x=x y ,即y =-24x 2+2x ,(0<x <4) 当CE =38BC 时,即CE =y =38×22=324, ∴324=-24x 2+2x , 解得x 1=1,x 2=3,∴y =-24x 2+2x (0<x <4),当x =1或3时,CE =38BC ; (3)解:猜想:PF =EQ .证明:①当点F 在线段AD 上时,如解图①,在CE 上取一点H ,使HQ =EQ ,则∠QEH =∠QHE ,第8题解图①在正方形ABCD 中,∵AD ∥BC , ∴∠DFE =∠QEH , ∴∠DFE =∠QHE , ∴∠AFP =∠CHQ ,由(1)知△ABP ≌△CBQ ,AP =CQ ,∠BAP =∠BCQ =45°, ∴∠F AP =∠BAP =∠BCQ =45°, 在△AFP 和△CHQ 中, ⎩⎪⎨⎪⎧∠F AP =∠HCQ ∠AFP =∠CHQ AP =CQ, ∴△AFP ≌△CHQ (AAS), ∴PF =HQ , 又∵HQ =EQ , ∴PF =EQ ;②当点F 在线段AD 延长线上时,如解图②,在BE 上取一点H ,使HQ =EQ ,第8题解图②同理可证△AFP ≌△CHQ (AAS),得FP =HQ =EQ.9.如图,在△AEF中,∠EAF=45°,AG⊥EF于点G,现将△AEG 沿AE折叠得到△AEB,将△AFG沿AF折叠得到△AFD,延长BE 和DF相交于点C.(1)求证:四边形ABCD是正方形;(2)连接BD分别交AE、AF于点M、N,将△ABM绕点A逆时针旋转,使AB与AD重合,得到△ADH,试判断线段MN、ND、DH之间的数量关系,并说明理由.第9题图(1)证明:∵△AEB由△AEG翻折得到,∴∠ABE=∠AGE=90°,∠BAE=∠EAG,AB=AG,∵△AFD由△AFG翻折得到,∴∠ADF=∠AGF=90°,∠DAF=∠F AG,AD=AG,∵∠EAG+∠F AG=∠EAF=45°,∴∠BAE+∠DAF=45°,∴∠ABE=∠AGE=∠BAD=∠ADC=90°,∴四边形ABCD是矩形,又∵AB=AG=AD,∴四边形ABCD是正方形;(2)解:MN 2=ND 2+DH 2, 理由:如解图,连接NH ,第9题解图∵△ADH 由△ABM 旋转得到, ∴△ABM ≌△ADH ,∴AM =AH ,∠BAM =∠DAH ,∠ADH =∠ABM =45°,∴∠HAN =∠DAH +∠DAN =∠BAM +∠DAN =∠EAG +∠F AG =∠EAF ,∵在△AMN 和△AHN 中, ⎩⎪⎨⎪⎧AM =AH ∠MAN =∠NAH AN =AN, ∴△AMN ≌△AHN (SAS), ∴MN =NH , 由(1)知∠ADB =45°,∴∠HDN =∠ADH +∠ADN =90°, ∴在Rt △DHN 中,DH 2+DN 2=NH 2,∴MN2=ND2+DH2.10.如图,正方形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,延长CB至点F,使CF=CA,连接AF,∠ACF的平分线分别交AF,AB,BD 于点E,N,M,连接EO.(1)已知EO=2,求正方形ABCD的边长;(2)猜想线段EM与CN的数量关系并加以证明.第10题图解:(1)∵正方形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,∴O是线段AC的中点,∵CF=AC,∴△ACF是等腰三角形,又∵CE平分∠ACF,∴E是AF的中点,∴EO是△ACF的中位线,∴CF=2EO=22,∴AC=22,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ACB=45°,∴在Rt △ABC 中,AB =AC ·sin45°=22×22=2, ∴正方形ABCD 的边长为2. (2)猜想:EM =12CN . 证明:如解图,连接BE ,第10题解图由(1)知,E 是AF 的中点, ∴在Rt △ABF 中,EB =AE =12AF , ∴∠ABE =∠BAF ,∵AC =CF ,CE 平分∠ACF , ∴CE ⊥AF ,∴∠F +∠BCN =90°, 又∵∠F +∠BAF =90°, ∴∠BCN =∠BAF ,∵AB =BC ,∠ABF =∠CBN =90°, ∴△ABF ≌△CBN (ASA), ∴AF =CN ,∴EB =12AF =12CN ,又∵∠EBM =∠ABE +∠ABO =∠BAF +∠OBC =∠BCE +∠OBC =∠EMB ,∴EB =EM ,∴EM =12CN .11.(1)如图①,在矩形ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点O ,过点O 作直线EF ⊥BD 交AD 于点E ,交BC 于点F ,连接BE ,DF ,且BE 平分∠ABD .求证:四边形BFDE 是菱形;(2)把(1)中菱形BFDE 进行分离研究,如图②,G ,I 分别在BF ,BE 边上,且BG =BI ,连接GD ,H 为GD 的中点,连接FH 并延长交ED 于点J ,连接IJ ,IH ,IF ,IG .试探究线段IH 与FH 之间满足的数量关系,并说明理由;第11题图(1)证明:如解图①,第11题解图①∵四边形ABCD 是矩形, ∴AD ∥BC ,OB =OD , ∴∠EDO =∠FBO , 在△DOE 和△BOF 中, ⎩⎪⎨⎪⎧∠EDO =∠FBO OD =OB∠EOD =∠BOF, ∴△DOE ≌△BOF (ASA), ∴EO =OF , ∵OB =OD ,∴四边形BFDE 是平行四边形, ∵EF ⊥BD ,∴四边形BFDE 是菱形; (2)解:IH =3FH .理由:如解图②,延长BE 到点M ,使得EM =EJ ,连接MJ .第11题解图②如解图①,∵四边形BFDE 是菱形, ∴∠EBO =∠FBO ,又∵BE 平分∠ABD , ∴∠ABE =∠EBO ,∴∠ABE =∠EBO =∠FBO =30°, ∴∠EBF =60°,如解图②,由四边形BFDE 是菱形可得EB =BF =ED ,DE ∥BF , ∴∠JDH =∠FGH , 在△DHJ 和△GHF 中, ⎩⎪⎨⎪⎧∠DHJ =∠GHF DH =GH∠JDH =∠FGH, ∴△DHJ ≌△GHF (ASA), ∴DJ =FG ,JH =HF , ∴EJ =BG =EM =BI , ∴BE =IM =BF , ∵∠MEJ =∠B =60°, ∴△MEJ 是等边三角形,∴MJ =EM =BI ,∠M =∠EBF =60°, 在△BIF 和△MJI 中, ⎩⎪⎨⎪⎧BI =MJ ∠B =∠M BF =IM, ∴△BIF ≌△MJI (SAS),∴IJ=IF,∠BFI=∠MIJ,∵HJ=HF,∴IH⊥JF,∵∠BFI+∠BIF=120°,∴∠MIJ+∠BIF=120°,∴∠JIF=60°,∴△JIF是等边三角形,在Rt△IHF中,∵∠IHF=90°,∠IFH=60°,∴IH=3FH.12.如图①,两个全等的等边三角形纸片ABC和DEF,其中点C和点F重合,点A、D均在直线l上,且AB⊥l,DE⊥l.如图①,保持纸片DEF不动,将△ABC沿l向右平移,直到AB与DE重合时停止,如图②,设BC与EF相交于点G,AC与DF相交于点H.(1)证明:四边形CGFH是菱形;(2)当AD=AB时,直接写出S△AHD与S菱形CGFH的关系;第12题图(1)证明:根据平移性质可知,GF∥HC,GC∥FH,∴四边形CGFH是平行四边形,∵AB⊥l,DE⊥l,∴∠BAD=∠EDA=90°,∵△ABC和△DEF都是等边三角形,∴∠BAC=∠EDF=60°,∴∠CAD=∠FDA=30°,∴HA=HD,∵△ABC≌△DEF,∴AC=DF,∴AC-AH=DF-DH,∴HC=HF,∴四边形CGFH是菱形;(2)解:S菱形CGFH=(8-43)S△AHD.【解法提示】如解图,过点H作HM⊥AD于点M,连接GH,设AB=AD=6a,第12题解图∵HA=HD,HM⊥AD,∴AM=MD=3a,∵∠HAM=30°,∴HM=33AM=3a,AH=2HM=23a,∴HC =AC -AH =6a -23a , ∵∠C =60°,四边形CGFH 是菱形, ∴△CGH 和△FGH 都是等边三角形,∴S 菱形CGFH =2S △CHG =2×34CH 2=32(6a -23a )2=(243-36)a 2, ∵S △ADH =12AD ·HM =12·6a ·3a =33a 2, ∴S △AHDS 菱形CGFH =33a 2(243-36)a 2=18-43, 即S 菱形CGFH =(8-43)S △AHD .13.如图,矩形ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点O ,△COD 关于CD 的对称图形为△CED . (1)求证:四边形OCED 是菱形;(2)连接AE ,若AB =6 cm ,BC = 5 cm.求sin ∠EAD 的值.第13题图(1)证明:∵四边形ABCD 是矩形, ∴AC =BD ,且AC 、BD 互相平分, ∴DO =CO .∵△COD 与△CED 关于CD 对称, ∴△COD ≌△CED ,∴CO=CE,DO=DE,∴CE=CO=DO=DE,∴四边形OCED是菱形;(2)解:如解图,连接EO交CD于点F,延长交AB于点H.第13题解图∵四边形ABCD是矩形,AB=6 cm,∴BC⊥CD,CD=AB=6 cm.∵四边形OCED是菱形,∴EO⊥CD,且EO、CD互相平分,∴EF=FO,DF=FC=3 cm,FO∥BC,即EH∥BC,又∵CE∥OB,∴四边形OBCE为平行四边形.又∵BC= 5 cm,∴EF=FO=12BC=52cm.∵FO∥BC,在矩形ABCD中,AB∥CD,∠ABC=90°,∴四边形FHBC是矩形,∴FH=BC= 5 cm,HB=FC=3 cm,∴AH=AB-HB=3 cm,EH=EF+FH=352cm.∵AB ∥CD ,EH ⊥CD , ∴EH ⊥AB ,∴在Rt △AEH 中,AE 2=AH 2+EH 2=32+(352)2=814 cm 2, ∴AE =92 cm ,∴sin ∠AEH =AH AE =392=23,∵EH ∥BC ,AD ∥BC ,∴AD ∥EH ,∴∠EAD =∠AEH ,∴sin ∠EAD =sin ∠AEH =23. 14.如图,在矩形ABCD 中,E 为AB 边上一点,EC 平分∠DEB ,F 为CE 的中点,连接AF ,BF ,过点E 作EH ∥BC 分别交AF ,CD 于G ,H 两点. (1)求证:DE =DC ; (2)求证:AF ⊥BF ;(3)当AF ·GF =28时,请直接写出CE 的长.第14题图(1)证明:∵四边形ABCD 为矩形,∴AB ∥DC ,∴∠DCE =∠CEB , ∵EC 平分∠DEB , ∴∠DEC =∠CEB , ∴∠DEC =∠DCE , ∴DE =DC ;(2)证明:如解图,连接DF ,第14题解图∵DE =DC ,F 为CE 的中点, ∴DF ⊥EC , ∴∠DFC =90°, 在矩形ABCD 中, AB =DC ,∠ABC =90°, ∴BF =CF =EF =12EC , ∴∠ABF =∠CEB , ∵∠DCE =∠CEB , ∴∠ABF =∠DCE , ∴△ABF ≌△DCF (SAS),∴∠AFB =∠DFC =90°,∴AF ⊥BF ;(3)解:CE =47.【解法提示】∵∠AFB =90°,∴∠BAF +∠ABF =90°, ∵EH ∥BC ,∠ABC =90°,∴∠BEH =90°, ∴∠FEH +∠CEB =90°,∵∠ABF =∠CEB ,∴∠BAF =∠FEH , ∵∠EFG =∠AFE ,∴△EFG ∽△AFE , ∴EF AF =GFEF ,∴EF 2=AF ·GF ,∵AF ·GF =28,∴EF =28=27,∴CE =2EF =47.15.如图,四边形ABCD 是正方形,AB =4,E 是边CD 上的点,F 是DA 的延长线上的点,且CE =AF .将△BCE 沿BE 折叠,得到△BC ′E ,延长BC ′交AD 于点G . (1)求证:△BCE ≌△BAF ; (2)①若DG =1,求FG 的长;②若∠CBE =30°,点B 和点H 关于DF 对称,求证:四边形FHGB 是菱形.第15题图(1)证明:∵四边形ABCD 为正方形,∴AB=BC,∠F AB=∠C=90°,第15题解图又∵CE=AF,∴△BCE≌△BAF(SAS);(2)①解:如解图,连接EG,∵四边形ABCD为正方形,AB=4,∴AD=AB=BC=4,∴AG=AD-GD=3,在Rt△ABG中,依据勾股定理可知BG=5.由翻折的性质可知EC′=EC,BC′=BC=4,∴C′G=BG-BC′=1,∴C′G=DG=1.在Rt△C′GE和Rt△DGE中,C′G=DG,EG=EG,∴Rt△C′GE≌Rt△DGE(HL),∴C′E=DE,∴EC=DE=2,∴AF=CE=2,∴FG=AF+AG=2+3=5;②证明:由翻折的性质可知∠C ′BE =∠CBE =30°. ∵∠ABC =90°,∴∠ABG =30°,∴AG =AB ·tan30°=433.∵在Rt △BCE 中,∠EBC =30°,∴EC =BC ·tan30°=433,∴AG =CE ,又∵CE =AF ,∴AF =AG .又∵点B 和点H 关于DF 对称,∴BH ⊥FG ,AH =AB .∵AF =AG ,AH =AB ,∴四边形FHGB 是平行四边形,又∵BH ⊥FG ,∴四边形FHGB 是菱形.。
中考数学专题复习《以平行四边形为背景的计算与证明》经典题型讲解类型之一 以平行四边形为背景的计算与证明【经典母题】已知:如图Z11-1,在▱ABCD 中,AC 是对角线,BE⊥AC ,DF ⊥AC ,垂足分别为E ,F .求证:BE =DF .证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AB ∥CD ,∴∠BAE =∠DCF .又∵BE ⊥AC ,DF ⊥AC ,∴∠AEB =∠CFD ,∵AB =CD ,∴Rt △AEB ≌Rt △CFD ,∴BE =DF .【思想方法】 (1)平行四边形是一种特殊的四边形,它具有对边平行且相等,对角线互相平分的性质,根据平行四边形的性质可以解决一些有关的计算或证明问题;(2)平行四边形的判定有四种方法:两组对边平行;两组对边分别相等;一组对边平行且相等;对角线互相平分.【中考变形】1.[2016·益阳]如图Z11-2,在▱ABCD 中,AE ⊥BD 于点E ,CF ⊥BD 于点F ,连结AF ,CE .求证:AF =CE .证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD =BC ,∠ADB =∠CBD .又∵AE ⊥BD ,CF ⊥BD , 图Z11-1图Z11-2∴∠AED =∠CFB ,AE ∥CF .∴△AED ≌△CFB (AAS ).∴AE =CF .∴四边形AECF 是平行四边形.∴AF =CE .2.[2016·黄冈]如图Z11-3,在▱ABCD 中,E ,F 分别为边AD ,BC 的中点,对角线AC 分别交BE ,DF 于点G ,H .求证:AG =CH .证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD ∥BC ,∴∠ADF =∠CFH ,∠EAG =∠FCH ,∵E ,F 分别为AD ,BC 边的中点,∴AE =DE =12AD ,CF =BF =12BC ,∵AD =BC ,∴AE =CF =DE =BF .∵DE ∥BF ,∴四边形BFDE 是平行四边形,∴BE ∥DF ,∴∠AEG =∠ADF ,∴∠AEG =∠CFH ,在△AEG 和△CFH 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠EAG =∠FCH ,AE =CF ,∠AEG =∠CFH ,∴△AEG ≌△CFH (ASA ),∴AG =CH .【中考预测】[2016·义乌模拟]如图Z11-4,已知E ,F 分别是▱ABCD的边BC ,AD 上的点,且BE =DF .(1)求证:四边形AECF 是平行四边形;(2)若四边形AECF 是菱形,且BC =10,∠BAC =90°,图Z11-3图Z11-4求BE的长.解:(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,且AD=BC,∵BE=DF,∴AF=EC,∴四边形AECF是平行四边形;(2)如答图,∵四边形AECF是菱形,∴AE=EC,∴∠1=∠2,∵∠BAC=90°,中考预测答图∴∠3=90°-∠2,∠4=90°-∠1,∴∠3=∠4,∴AE=BE,∴BE=AE=CE =12BC=5.类型之二以矩形、菱形或正方形为背景的计算与证明【经典母题】如图Z11-5,在菱形ABCD中,E,F分别是BC,CD的中点,且AE⊥BC,AF⊥CD.求菱形各个内角的度数.图Z11-5 经典母题答图解:如答图,连结AC.∵四边形ABCD是菱形,AE⊥BC,AF⊥CD且E,F分别为BC,CD的中点,∴AC=AB=AD=BC=CD,∴△ABC,△ACD均为等边三角形,∴菱形ABCD 的四个内角度数分别为∠B =∠D =60°,∠BAD =∠BCD =120°.【思想方法】 要掌握矩形、菱形、正方形的性质和判定方法,采用类比法,比较它们的区别和联系.对于矩形的性质,重点从“四对”入手,即从对边、对角、对角线及对称轴入手;判定菱形可以从一般四边形入手,也可以从平行四边形入手;正方形既具有矩形的性质又具有菱形的性质.【中考变形】1.[2017·日照]如图Z11-6,已知BA =AE =DC ,AD =EC ,CE ⊥AE ,垂足为E .(1)求证:△DCA ≌△EAC ;(2)只需添加一个条件,即__AD =BC __,可使四边形ABCD为矩形.请加以证明.解:(1)证明:在△DCA 和△EAC 中,⎩⎪⎨⎪⎧DC =EA ,AD =CE ,AC =CA ,∴△DCA ≌△EAC (SSS );(2)添加AD =BC ,可使四边形ABCD 为矩形.理由如下:∵AB =DC ,AD =BC ,∴四边形ABCD 是平行四边形,∵CE ⊥AE ,∴∠E =90°,由(1)得△DCA ≌△EAC ,∴∠D =∠E =90°,∴四边形ABCD 为矩形.故答案为AD =BC (答案不唯一).2.[2017·白银]如图Z11-7,矩形ABCD 中,AB =6,BC=4,过对角线BD 中点O 的直线分别交AB ,CD 边于点E ,F .(1)求证:四边形BEDF 是平行四边形; 图Z11-6图Z11-7(2)当四边形BEDF 是菱形时,求EF 的长.解:(1)证明:∵四边形ABCD 是矩形,O 是BD 的中点,∴AB ∥DC ,OB =OD ,∴∠OBE =∠ODF ,在△BOE 和△DOF 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠OBE =∠ODF ,OB =OD ,∠BOE =∠DOF ,∴△BOE ≌△DOF (ASA ),∴EO =FO ,∴四边形BEDF 是平行四边形;(2)当四边形BEDF 是菱形时,BD ⊥EF ,设BE =x ,则 DE =x ,AE =6-x ,在Rt △ADE 中,DE 2=AD 2+AE 2,∴x 2=42+(6-x )2,解得x =133,∵BD =AD 2+AB 2=213,∴OB =12BD =13,∵BD ⊥EF ,∴OE =BE 2-OB 2=2133,∴EF =2EO =4133.3.[2017·盐城]如图Z11-8,矩形ABCD 中,∠ABD ,∠CDB 的平分线BE ,DF 分别交边AD ,BC 于点E ,F .(1)求证:四边形BEDF 是平行四边形;(2)当∠ABE 为多少度时,四边形BEDF 是菱形?请说明理由.解:(1)证明:∵四边形ABCD 是矩形,∴AB ∥DC ,AD ∥BC ,∴∠ABD =∠CDB ,∵BE 平分∠ABD ,DF 平分∠BDC ,∴∠EBD =12∠ABD ,∠FDB =12∠BDC ,图Z11-8∴∠EBD=∠FDB,∴BE∥DF,又∵AD∥BC,∴四边形BEDF是平行四边形;(2)当∠ABE=30°时,四边形BEDF是菱形,理由:∵BE平分∠ABD,∴∠ABD=2∠ABE=60°,∠EBD=∠ABE=30°,∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=90°,∴∠EDB=90°-∠ABD=30°,∴∠EDB=∠EBD=30°,∴EB=ED,又∵四边形BEDF是平行四边形,∴四边形BEDF是菱形.4.[2016·株洲]如图Z11-9,在正方形ABCD中,BC=3,E,F分别是CB,CD延长线上的点,DF=BE,连结AE,AF,过点A作AH⊥ED于H点.(1)求证:△ADF≌△ABE;(2)若BE=1,求tan∠AED的值.解:(1)证明:正方形ABCD中,∵AD=AB,∠ADC=∠ABC=90°,∴∠ADF=∠ABE=90°,在△ADF与△ABE中,AD=AB,∠ADF=∠ABE,DF=BE,∴△ADF≌△ABE(SAS);(2)在Rt△ABE中,∵AB=BC=3,BE=1,∴AE=10,ED=CD2+CE2=5,∵S△AED=12ED·AH=12AD·BA=92,图Z11-9∴AH =95, 在Rt △AHD 中,DH =AD 2-AH 2=125,∴EH =ED -DH =135,∴tan ∠AED =AH EH =913.5.[2017·上海]已知:如图Z11-10,四边形ABCD 中,AD∥BC ,AD =CD ,E 是对角线BD 上一点,且EA =EC .(1)求证:四边形ABCD 是菱形;(2)如果BE =BC ,且∠CBE ∶∠BCE =2∶3,求证:四边形ABCD 是正方形.证明:(1)在△ADE 与△CDE 中,⎩⎪⎨⎪⎧AD =CD,DE =DE ,EA =EC ,∴△ADE ≌△CDE (SSS ),∴∠ADE =∠CDE ,∵AD ∥BC ,∴∠ADE =∠CBD ,∴∠CDE =∠CBD ,∴BC =CD ,∵AD =CD ,∴BC =AD ,∴四边形ABCD 为平行四边形,∵AD =CD ,∴四边形ABCD 是菱形;(2)∵BE =BC ,∴∠BCE =∠BEC ,∵∠CBE ∶∠BCE =2∶3,∴∠CBE =180×22+3+3=45°,∵四边形ABCD 是菱形,∴∠ABE =45°,∴∠ABC =90°,∴四边形ABCD 是正方形.图Z11-106.如图Z11-11,正方形ABCD的边长为8 cm,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA上的动点,且AE=BF=CG=DH.(1)求证:四边形EFGH是正方形;(2)判断直线EG是否经过某一定点,说明理由;(3)求四边形EFGH面积的最小值.图Z11-11中考变形6答图解:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴∠A=∠B=90°,AB=DA,∵AE=DH=BF,∴BE=AH,∴△AEH≌△BFE(SAS),∴EH=FE,∠AHE=∠BEF,同理,FE=GF=HG,∴EH=FE=GF=HG,∴四边形EFGH是菱形,∵∠A=90°,∴∠AHE+∠AEH=90°,∴∠BEF+∠AEH=90°,∴∠FEH=90°,∴四边形EFGH是正方形;(2)直线EG经过正方形ABCD的中心.理由:如答图,连结BD交EG于点O.∵四边形ABCD是正方形,∴AB∥DC,AB=DC,∴∠EBD=∠GDB,∵AE=CG,∴BE=DG,∵∠EOB=∠GOD,∴△EOB≌△GOD(AAS),∴BO=DO,即O为BD的中点,∴直线EG经过正方形ABCD的中心;(3)设AE=DH=x,则AH=8-x,在Rt△AEH中,EH2=AE2+AH2=x2+(8-x)2=2x2-16x+64=2(x-4)2+32,∵S四边形EFGH=EH·EF=EH2,∴四边形EFGH面积的最小值为32 cm2.【中考预测】如图Z11-12,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,E是CD上一点,BE交AC于点F,连结DF.图Z11-12(1)求证:∠BAC=∠DAC,∠AFD=∠CFE;(2)若AB∥CD,试证明四边形ABCD是菱形;(3)在(2)的条件下,试确定点E的位置,使∠EFD=∠BCD,并说明理由.解:(1)证明:∵AB=AD,CB=CD,AC=AC,∴△ABC≌△ADC(SSS),∴∠BAC=∠DAC.∵AB=AD,∠BAF=∠DAF,AF=AF,∴△ABF≌△ADF(SAS),∴∠AFB=∠AFD.又∵∠CFE=∠AFB,∴∠AFD=∠CFE;(2)证明:∵AB∥CD,∴∠BAC=∠ACD.又∵∠BAC=∠DAC,∴∠DAC=∠ACD,∴AD=CD.∵AB=AD,CB=CD,∴AB=CB=CD=AD,∴四边形ABCD是菱形;(3)当BE⊥CD时,∠EFD=∠BCD.理由:∵四边形ABCD为菱形,∴BC=CD,∠BCF=∠DCF.又∵CF为公共边,∴△BCF≌△DCF(SAS),∴∠CBF=∠CDF.∵BE⊥CD,∴∠BEC=∠DEF=90°,∴∠CBF+∠BCD=∠CDF+∠EFD,∴∠EFD=∠BCD.。