人教版八年级初二数学第二学期平行四边形单元达标提高题学能测试试卷一、解答题1.如图,正方形ABCO 的边OA 、OC 在坐标轴上,点B 坐标为(6,6),将正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转角度α(0°<α<90°),得到正方形CDEF ,ED 交线段AB 于点G ,ED 的延长线交线段OA 于点H ,连结CH 、CG .(1)求证:CG 平分∠DCB ;(2)在正方形ABCO 绕点C 逆时针旋转的过程中,求线段HG 、OH 、BG 之间的数量关系;(3)连结BD 、DA 、AE 、EB ,在旋转的过程中,四边形AEBD 是否能在点G 满足一定的条件下成为矩形?若能,试求出直线DE 的解析式;若不能,请说明理由.2.已知正方形ABCD .(1)点P 为正方形ABCD 外一点,且点P 在AB 的左侧,45APB ∠=︒.①如图(1),若点P 在DA 的延长线上时,求证:四边形APBC 为平行四边形.②如图(2),若点P 在直线AD 和BC 之间,以AP ,AD 为邻边作APQD □,连结AQ .求∠PAQ 的度数.(2)如图(3),点F 在正方形ABCD 内且满足BC=CF ,连接BF 并延长交AD 边于点E ,过点E 作EH ⊥AD 交CF 于点H ,若EH=3,FH=1,当13AE CF =时.请直接写出HC 的长________.3.如图,在长方形ABCD 中,8,6AB AD ==. 动点P Q 、分别从点、D A 同时出发向点C B 、运动,点P 的运动速度为每秒2个单位,点Q 的运动速度为每秒1个单位,当点P 运动到点C 时,两个点都停止运动,设运动的时间为()t s .(1)请用含t 的式子表示线段PC BQ 、的长,则PC ________,BQ =________. (2)在运动过程中,若存在某时刻使得BPQ ∆是等腰三角形,求相应t 的值.4.已知在平行四边形ABCD 中,AB BC ≠,将ABC 沿直线AC 翻折,点B 落在点尽处,AD 与CE 相交于点O ,联结DE .(1)如图1,求证://AC DE ;(2)如图2,如果90B ∠=︒,3AB =,6=BC ,求OAC 的面积;(3)如果30B ∠=︒,23AB =,当AED 是直角三角形时,求BC 的长.5.已知如图1,四边形ABCD 是正方形,45EAF ︒∠= .()1如图1,若点,E F 分别在边BC CD 、上,延长线段CB 至G ,使得BG DF =,若3,2BE BG ==,求EF 的长;()2如图2,若点,E F 分别在边CB DC 、延长线上时,求证: .EF DF BE =-()3如图3,如果四边形ABCD 不是正方形,但满足,90,45,AB AD BAD BCD EAF ︒︒=∠=∠=∠=且7, 13,5BC DC CF ===,请你直接写出BE 的长.6.如图,菱形纸片ABCD 的边长为2,60,BAC ∠=︒翻折,,B D ∠∠使点,B D 两点重合在对角线BD 上一点,,P EF GH 分别是折痕.设()02AE x x =<<.(1)证明:AG BE =;(2)当02x <<时,六边形AEFCHG 周长的值是否会发生改变,请说明理由; (3)当02x <<时,六边形AEFCHG 53吗?如果能,求此时x 的值;如果不能,请说明理由.7.已知:如下图,ABC 和BCD 中,90BAC BDC ∠=∠=,E 为BC 的中点,连接DE AE 、.若DC AE ,在DC 上取一点F ,使得DF DE =,连接EF 交AD 于O . (1)求证:EF DA ⊥.(2)若4,3BC AD ==EF 的长.8.(问题情境)在△ABC中,AB=AC,点P为BC所在直线上的任一点,过点P作PD⊥AB,PE⊥AC,垂足分别为D、E,过点C作CF⊥AB,垂足为F.当P在BC边上时(如图1),求证:PD+PE=CF.图① 图② 图③证明思路是:如图2,连接AP,由△ABP与△ACP面积之和等于△ABC的面积可以证得:PD+PE=CF.(不要证明)(变式探究)当点P在CB延长线上时,其余条件不变(如图3).试探索PD、PE、CF之间的数量关系并说明理由.请运用上述解答中所积累的经验和方法完成下列两题:(结论运用)如图4,将长方形ABCD沿EF折叠,使点D落在点B上,点C落在点C′处,点P为折痕EF 上的任一点,过点P作PG⊥BE、PH⊥BC,垂足分别为G、H,若AD=8,CF=3,求PG+PH 的值;(迁移拓展)在直角坐标系中.直线l 1:y=443x -+与直线l 2:y=2x+4相交于点A ,直线l 1、l 2与x 轴分别交于点B 、点C .点P 是直线l 2上一个动点,若点P 到直线l 1的距离为1.求点P 的坐标.9.如图①,在ABC 中,AB AC =,过AB 上一点D 作//DE AC 交BC 于点E ,以E 为顶点,ED 为一边,作DEF A ∠=∠,另一边EF 交AC 于点F .(1)求证:四边形ADEF 为平行四边形;(2)当点D 为AB 中点时,ADEF 的形状为 ;(3)延长图①中的DE 到点,G 使,EG DE =连接,,,AE AG FG 得到图②,若,AD AG =判断四边形AEGF 的形状,并说明理由.10.如图①,在等腰Rt ABC 中,90BAC ∠=,点E 在AC 上(且不与点A 、C 重合),在ABC 的外部作等腰Rt CED ,使90CED ∠=,连接AD ,分别以AB ,AD 为邻边作平行四边形ABFD ,连接AF .()1请直接写出线段AF ,AE 的数量关系;()2①将CED 绕点C 逆时针旋转,当点E 在线段BC 上时,如图②,连接AE ,请判断线段AF ,AE 的数量关系,并证明你的结论;②若25AB=,2CE=,在图②的基础上将CED绕点C继续逆时针旋转一周的过程中,当平行四边形ABFD为菱形时,直接写出线段AE的长度.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、解答题1.(1)见解析;(2)HG=OH+BG;(3)能成矩形,y33 42x=-.【分析】(1)根据旋转和正方形的性质可得出CD=CB,∠CDG=∠CBG=90,根据全等直角三角形的判定定理(HL)即可证出Rt△CDG≌Rt△CBG,即∠DCG=∠BCG,由此即可得出CG平分∠DCB;(2)由(1)的Rt△CDG≌Rt△CBG可得出BG=DG,根据全等直角三角形的判定定理(HL)即可证出Rt△CHO≌Rt△CHD,即OH=HD,再根据线段间的关系即可得出HG=HD+DG=OH+BG;(3)根据(2)的结论即可找出当G点为AB中点时,四边形AEBD为矩形,再根据正方形的性质以及点B的坐标可得出点G的坐标,设H点的坐标为(x,0),由此可得出HO=x,根据勾股定理即可求出x的值,即可得出点H的坐标,结合点H、G的坐标利用待定系数法即可求出直线DE的解析式.【详解】(1)∵正方形ABCO绕点C旋转得到正方形CDEF,∴CD=CB,∠CDG=∠CBG=90°.在Rt△CDG和Rt△CBG中,∵CG CG CD CB =⎧⎨=⎩,∴Rt △CDG ≌Rt △CBG (HL ),∴∠DCG =∠BCG ,即CG 平分∠DCB . (2)由(1)证得:Rt △CDG ≌Rt △CBG ,∴BG =DG .在Rt △CHO 和Rt △CHD 中,∵CH CH CO CD=⎧⎨=⎩,∴Rt △CHO ≌Rt △CHD (HL ),∴OH =HD ,∴HG =HD +DG =OH +BG . (3)假设四边形AEBD 可为矩形.当G 点为AB 中点时,四边形AEBD 为矩形,如图所示.∵G 点为AB 中点,∴BG =GA 12=AB ,由(2)证得:BG=DG ,则BG =GA =DG 12=AB 12=DE =GE ,又AB =DE ,∴四边形AEBD 为矩形,∴AG =EG =BG =DG .∵AG 12=AB =3,∴G 点的坐标为(6,3). 设H 点的坐标为(x ,0),则HO =x ,∴HD =x ,DG =3.在Rt △HGA 中,HG =x +3,GA =3,HA =6﹣x ,由勾股定理得:(x +3)2=32+(6﹣x )2,解得:x =2,∴H 点的坐标为(2,0).设直线DE 的解析式为:y =kx +b (k ≠0),将点H (2,0)、G (6,3)代入y =kx +b 中,得:2063k b k b +=⎧⎨+=⎩,解得:3432k b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,∴直线DE 的解析式为:y 3342x =-. 故四边形AEBD 能为矩形,此时直线DE 的解析式为:y 3342x =-.【点睛】本题考查了矩形的性质、旋转的性质、全等三角形的判定及性质、待定系数法求函数解析式以及勾股定理.解题的关键是:(1)证出Rt △CDG ≌Rt △CBG ;(2)找出BG =DG 、OH =HD ;(3)求出点H 、G 的坐标.本题属于中档题,难度不大,解决该题型题目时,根据全等三角形的性质找出相等的边和角是关键.2.(1)①证明见详解;②45PAQ ∠=︒,见解析;(2)5.【分析】(1)①只要证明//PB AC 即可解决问题;②如图2中,连接QC ,作DT DQ ⊥交QC 的延长线于T ,利用全等三角形的性质解决问题即可;(2)如图3中,延长EH 交BC 于点G ,设AE=x ,由题意易得AB=BC=CF=EG=3x ,然后可得CG=2x ,HG=3x-3,CH=3x-1,利用勾股定理求解即可.【详解】(1)①证明:四边形ABCD 是正方形,∴//B DP C ,45DAC ∠=︒,∴135PAC ∠=︒45APB ∠=︒,∴+180APB PAC ∠∠=︒,∴//PB AC∴四边形APBC 是平行四边形; ②四边形PADQ 是平行四边形,∴DQ//,//,AP AD PQ AD PQ BC ==,AD//B C ,∴,//PQ BC PQ BC =,∴四边形PQCB 是平行四边形,∴QC//BP ,∴45APQ DQC ∠=∠=︒,90ADC QDT ∠=∠=︒,∴DQ=DT ,45,T DQT ADQ CDT ∠=∠=︒∠=∠,AD=DC ,∴ADQ CDT ≌,∴45AQD T ∠=∠=︒,AP//DQ ,∴45PAQ DQA ∠=∠=︒;(3)CH=5,理由如下:如图3所示:延长EH 交BC 于点G ;四边形ABCD 是正方形,∴AB=BC ,90D ∠=︒, 又EH=3,FH=1,EH ⊥AD ,∴EH//CD ,∴90HGC ∠=︒设AE=x ,1,3AE CF BC CF ==,∴AB=BC=CF=EG=3x ,∴CG=2x ,HG=3x-3,CH=3x-1在Rt HGC △中,()()22222243331CG HG CH x x x +=+-=-即,解得121,2x x == 当x=1时,AB=3(不符合题意,舍去);当x=2时,AB=6,∴CH=5.故答案为5.【点睛】本题主要考查正方形的综合问题、三角形全等及勾股定理,关键是利用已知条件及四边形的性质得到它们之间的联系,然后利用勾股定理求解线段的长即可.3.(1)8-2t ,8-t ;(2)83或74 【分析】(1)根据P 、Q 的运动速度以及AB 和CD 的长即可表示;(2)分PQ=PB 、BP=BQ 和QP=QB 三种情况进行分析即可.【详解】解:(1)由题意可得:DP=2t ,AQ=t ,∴PC=8-2t ,BQ=8-t ,故答案为:8-2t ,8-t ;(2)当PQ=PB 时,如图①,QH=BH ,则t+2t=8,解得,t=83, 当PQ=BQ 时,(2t-t )2+62=(8-t )2,解得,t=74, 当BP=BQ 时,(8-2t )2+62=(8-t )2,方程无解;∴当t=83或74时,△BPQ 为等腰三角形. 【点睛】本题考查的是矩形的性质、等腰三角形的判定,掌握性质并灵活运用性质是解题的关键,注意分情况讨论思想的应用.4.(1)见解析;(2;(3)4或6 【分析】(1)由折叠的性质得ACB ACE ∠=∠,BC EC =,由平行四边形的性质得AD BC =,//AD BC .则EC AD =,ACB CAD ∠=∠,得ACE CAD ∠=∠,证出OA OC =,则OD OE =,由等腰三角形的性质得ODE OED ∠=∠,证出CAD ACE OED ODE ∠=∠=∠=∠,即可得出结论;(2)证四边形ABCD 是矩形,则90CDO ∠=︒,==CD ABAD BC ==OA OC x ==,则OD x ,在Rt OCD ∆中,由勾股定理得出方程,求出OA =,由三角形面积公式即可得出答案;(3)分两种情况:90EAD ∠=︒或90AED ∠=︒,需要画出图形分类讨论,根据含30角的直角三角形的性质,即可得到BC 的长.【详解】解:(1)证明:由折叠的性质得:ABC ∆≅△AEC ∆,ACB ACE ∴∠=∠,BC EC =,四边形ABCD 是平行四边形,AD BC ∴=,//AD BC .EC AD ∴=,ACB CAD ∠=∠,ACE CAD ∴∠=∠,OA OC ∴=,OD OE ∴=,ODE OED ∴∠=∠,AOC DOE ∠=∠,CAD ACE OED ODE ∴∠=∠=∠=∠,//AC DE ∴;(2)平行四边形ABCD 中,90B ∠=︒,∴四边形ABCD 是矩形,90CDO ∴∠=︒,==CD AB AD BC ==由(1)得:OA OC =,设OA OC x ==,则OD x =,在Rt OCD ∆中,由勾股定理得:222)x x +=,解得:x =OA ∴=,OAC ∴∆的面积1122OA CD =⨯=; (3)分两种情况:①如图3,当90EAD ∠=︒时,延长EA 交BC 于G ,AD BC =,BC EC =,AD EC ∴=,//AD BC ,90EAD ∠=︒,90EGC ∴∠=︒,30B ∠=︒,23AB=,30AEC ∴∠=︒,1122GC EC BC ∴==, G ∴是BC 的中点,在Rt ABG ∆中,33BG AB ==, 26BC BG ∴==;②如图4,当90AED ∠=︒时AD BC =,BC EC =,AD EC ∴=,由折叠的性质得:AE AB =,AE CD ∴=,在ACE ∆和CAD ∆中,AE CD CE AD AC CA =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()ACE CAD SSS ∴∆≅∆,ECA DAC ∴∠=∠,OA OC ∴=,OE OD ∴=,OED ODE ∴∠=∠,AED CDE ∴∠=∠,90AED ∠=︒,90CDE ,//AE CD ∴,又//AB CD ,B ∴,A ,E 在同一直线上,90BAC EAC ∴∠=∠=︒,Rt ABC ∆中,30B ∠=︒,23AB =32AC AB ∴==,24BC AC ==; 综上所述,当AED ∆是直角三角形时,BC 的长为4或6.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了翻折变换的性质、平行四边形的性质、平行线的判定与性质、矩形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、勾股定理、直角三角形的性质等知识;本题综合性强,熟练掌握翻折变换的性质和平行四边形的性质是解题的关键.5.(1)5EF =;(2)见解析;(3)5BE =【分析】(1)先用SAS 证ABG ≌ADF ,可得AG=AF ,∠BAG=∠DAF ,又可证∠EAG=∠EAF ,故可用SAS 证GAE ≌FAE ,EF=GE ,即EF 长度可求;(2)在DF 上取一点G ,使得DG=BE , 连接AG ,先用SAS 证ABE ≌ADG ,可得AE=AG ,∠BAE=∠DAG ,又可证∠EAF=∠GAF ,故可用SAS 证AEF ≌AGF ,可得EF=GF ,且DG=BE ,故EF=DF-DG=DF-BE ;(3)在线段DF 上取BE=DG ,连接AG ,求证∠ABE=∠ADC ,即可用SAS 证ABE ≌ADG ,可得AE=AG ,∠BAE=∠DAG ,又可证∠EAF=∠GAF ,故可用SAS 证AEF ≌AGF ,可得EF=GF ,设BE=x ,则CE= 7+x ,EF=18-x ,根据勾股定理:222CE CF =EF +,即可求得BE 的长度.【详解】解:(1)证明:如图1所示,在正方形ABCD 中,AB=AD ,∠BAD=90°,在ABG 和ADF 中,AB=AD ABG=ADF BG=DF ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴ABG ≌ADF (SAS ),∴AG=AF ,∠BAG=∠DAF ,又∵∠DAF+∠FAB=∠FAB+∠BAG=90°,且∠EAF=45°,∴∠EAG=∠FAG-∠EAF=45°=∠EAF ,在GAE 和FAE 中,AG=AF GAE=FAE AE=AE ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴GAE ≌FAE (SAS ),∴EF=GE=GB+BE=2+3=5;(2)如下图所示,在DF 上取一点G ,使得DG=BE , 连接AG ,∵四边形ABCD 是正方形,故AB=AD ,∠ABE=∠ADG=90°, 在ABE 和ADG 中,AB=AD ABE=ADG=90BE=DG ⎧⎪∠∠︒⎨⎪⎩∴ABE ≌ADG (SAS ),∴AE=AG ,∠BAE=∠DAG ,∵∠BAG+∠DAG=90°,故∠BAG+∠BAE=90°,∵∠EAF=45°,故∠GAF=45°,∠EAF=∠GAF=45°, 在AEF 和AGF 中,AE=AG EAF=GAF=45AF=AF ⎧⎪∠∠︒⎨⎪⎩∴AEF ≌AGF (SAS ),∴EF=GF ,且DG=BE ,∴EF=DF-DG=DF-BE ;(3)BE=5,如下图所示,在线段DF 上取BE=DG ,连接AG ,∵∠BAD=∠BCD=90°,故∠ABC+∠ADC=180°,且∠ABC+∠ABE=180°,∴∠ABE=∠ADC , 在ABE 和ADG 中,AB=AD ABE=ADG BE=DG ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴ABE ≌ADG (SAS ),∴AE=AG ,∠BAE=∠DAG ,∵∠BAG+∠DAG=90°,故∠BAG+∠BAE=90°,∵∠EAF=45°,故∠GAF=45°,∠EAF=∠GAF=45°, 在AEF 和AGF 中,AE=AG EAF=GAF=45AF=AF ⎧⎪∠∠︒⎨⎪⎩∴AEF ≌AGF (SAS ),∴EF=GF ,设BE=x ,则CE=BC+BE =7+x ,EF=GF=DC+CF-DG= DC+CF-BE=18-x ,在直角三角形ECF 中,根据勾股定理:222CE CF =EF +,即:222(7+x)5=(18-x)+,解得x=5,∴BE=x=5.【点睛】本题主要考察了全等三角形的证明及性质、勾股定理,解题的关键在于添加辅助线,找出全等三角形,并用对应边/对应角相等的定理,解决该题.6.(1)见解析;(2)不变,见解析;(3)能,21x =-21+ 【分析】(1)由折叠的性质得到BE=EP ,BF=PF ,得到BE=BF ,根据菱形的性质得到AB ∥CD ∥FG ,BC ∥EH ∥AD ,于是得到结论;(2)由菱形的性质得到BE=BF ,AE=FC ,推出△ABC 是等边三角形,求得∠B=∠D=60°,得到∠B=∠D=60°,于是得到结论;(3)记AC 与BD 交于点O ,得到∠ABD=30°,解直角三角形得到AO=1,S 四边形ABCD AEFCHG 时,得到S △BEF +S △DGH GH 与BD 交于点M ,求得GM=12x ,根据三角形的面积列方程即可得到结论. 【详解】解:()1折叠后B 落在BD 上, ,BE EP ∴=BF PF = BD 平分,ABC ∠BE BF ∴=,∴四边形BEPF 为菱形,同理四边形GDHP 为菱形,////,// //,AB CD FG BC EH AD ∴∴四边形AEPG 为平行四边形,AG EP BE ∴==.()2不变.理由如下:由()1得.AG BE =四边形BEPF 为菱形,,.BE BF AE FC ∴==60,BAC ABC ∠=︒为等边三角60B D ∴∠=∠=︒,,,EF BE GH DG ∴==36AEFCHG C AE EF FC CH GH AG AB ∴=+++++==六边形为定值.()3记AC 与BD 交于点O .2,60,AB BAC =∠=30,ABD ∴∠=1,AO ∴=3,BO =12332ABC S ∴=⨯=23ABCD S ∴=四边形当六边形AEFCHG 534 53233344DEF DGH S S +==由()1得BE AG =AE DG ∴=DG x =2BE x ∴=-记GH 与BD 交于点,M12GM x ∴=,3DM x = 23DHG S x ∴= 同理()223323344BEF Sx x x =-=+ 223333334x x x +=化简得22410,x x -+= 解得121x =-221x = ∴当212x =-或212+时,六边形AEPCHG 534 【点睛】此题是四边形的综合题,主要考查了菱形的性质,等边三角形的判定和性质,三角形的面积公式,菱形的面积公式,解本题的关键是用x 表示出相关的线段,是一道基础题目.7.(1)见解析;(2)2【分析】(1)由ABC 和BCD 中,90BAC BDC ∠=∠=︒,E 为BC 的中点,得到12DE AE BC ==,从而EDA EAD ∠=∠,根据//DC AE 得到ADC EDA ∠=∠,再根据等腰三角形的性质得到EF DA ⊥; (2)由4BC =求出DE=AE=2,根据EF DA ⊥,得到132DO AD ==理求出EO ,由此得到22EF EO ==.【详解】(1)∵ABC 和BCD 中,90BAC BDC ∠=∠=︒,E 为BC 的中点 ∴12DE AE BC == ∴EDA EAD ∠=∠∵//DC AE∴ADC EAD ∠=∠∴ADC EDA ∠=∠∵DF DE =∴EF DA ⊥.(2)∵4BC =, ∴122DE BC ==∵DE AE =, ,EF DA AD ⊥=∴12DO AD ==Rt DEO 中,1EO =∵DF DE =∴22EF EO ==【点睛】此题考查直角三角形的性质,等腰三角形的性质,勾股定理的运用.(1)中点的运用很关键,确定边相等,利用等边对等角求得角的相等关系;(2)在证明中利用(1)的结论求得12DO AD ==是解题的关键. 8.【变式探究】:详见解析;【结论运用】:4;【迁移拓展】:P 1的坐标为(12-,3)或(12,5) 【解析】 试题分析:【变式探究】按照【问题情境】的证明思路即可解决问题.【结论运用】过E 作EQ BF ⊥,利用问题情境中的结论可得PG PH EQ +=,易证EQ DC BF DF ==,,只需求即可.【迁移拓展】分成两种情况进行讨论.试题解析:【变式探究】:连接,AP∵PD ⊥AB ,PE ⊥AC ,CF ⊥AB ,ABC ACP ABP S S S ∴=-, 111222AB CF AC PE AB PD ∴⨯=⨯-⨯, AB AC =,.CF PE PD ∴=-【结论运用】过E 作EQ BF ⊥,垂足为Q ,如图④,∵四边形ABCD 是长方形,90AD BC C ADC ∴=∠=∠=︒,.835AD CF BF BC CF AD CF ==∴=-=-=,,.由折叠可得:DF BF BEF DEF =∠=∠,.590DF C ∴=∠=︒.,222253 4.DC DF CF ∴=--=90EQ BC C ADC ⊥∠=∠=︒,,90EQC C ADC ∴∠=︒=∠=∠.∴四边形EQCD 是长方形.4EQ DC ∴==.∵AD ∥BC ,DEF EFB ∴∠=∠.BEF DEF BEF EFB BE BF ∠=∠∴∠=∠∴=,..由问题情境中的结论可得:4PG PH EQ PG PH +=∴+=.. PG PH ∴+的值为4.【迁移拓展】由题意得:(04),?(30),(20).A B C -,,,2234 5.AB =+=5.BC = .AB BC ∴=(1)由结论得:1111 +?4,PD PE OA ==11111 3.PD PE =∴=,即点1P 的纵坐标为3,又点1P 在直线l 2上 ∴24y x =+=3 ,∴12x =-. 即点1P 的坐标为1,3.2⎛⎫-⎪⎝⎭ (2) 由结论得:22224,P E P D OA -== 22221 5.P D P E =∴=, 即点2P 的纵坐标为5,又点2P 在直线l 2上 ∴24y x =+=5.∴12x =. 即点2P 的坐标为1,5.2⎛⎫⎪⎝⎭ 9.(1)证明见解析;(2)菱形;(3)四边形AEGF 是矩形,理由见解析.【分析】(1)根据平行线的性质得到BDE A ∠=∠,根据题意得到DEFBDE ∠=∠,根据平行线的判定定理得到//AD EF ,根据平行四边形的判定定理证明;(2)根据三角形中位线定理得到12DE AC =,得到AD DE =,根据菱形的判定定理证明;(3)根据等腰三角形的性质得到AE EG ⊥,根据有一个角是直角的平行四边形是矩形证明.【详解】(1)证明://DE AC ,BDE A ∴∠=∠,DEF A ∠=∠,DEF BDE ∴∠=∠,//AD EF ∴,又//DE AC ,∴四边形ADEF 为平行四边形;(2)解:ADEF 的形状为菱形, 理由如下:点D 为AB 中点, 12AD AB ∴=, //DE AC ,点D 为AB 中点,12DE AC ∴=, AB AC =,AD DE ∴=,∴平行四边形ADEF 为菱形,故答案为:菱形;(3)四边形AEGF 是矩形,理由如下:由(1)得,四边形ADEF 为平行四边形,//AF DE ∴,AF DE =,EG DE ,//AF DE ∴,AF GE =,∴四边形AEGF 是平行四边形,AD AG ,EG DE =,AE EG ∴⊥,∴四边形AEGF 是矩形.【点睛】本题考查的是平行四边形、矩形、菱形的判定,掌握它们的判定定理是解题的关键.10.(1)证明见解析;(2)①AF =②【分析】 ()1如图①中,结论:AF =,只要证明AEF 是等腰直角三角形即可; ()2①如图②中,结论:AF =,连接EF ,DF 交BC 于K ,先证明EKF ≌EDA 再证明AEF 是等腰直角三角形即可;②分两种情形a 、如图③中,当AD AC =时,四边形ABFD 是菱形.b 、如图④中当AD AC =时,四边形ABFD 是菱形.分别求解即可.【详解】()1如图①中,结论:AF =.理由:四边形ABFD 是平行四边形,AB DF ∴=,AB AC =,AC DF ∴=,DE EC =,AE EF ∴=,DEC AEF 90∠∠==,AEF ∴是等腰直角三角形,AF 2AE ∴=.故答案为AF 2AE =.()2①如图②中,结论:AF 2AE =.理由:连接EF ,DF 交BC 于K .四边形ABFD 是平行四边形,AB//DF ∴,DKE ABC 45∠∠∴==,EKF 180DKE 135∠∠∴=-=,EK ED =,ADE 180EDC 18045135∠∠=-=-=,EKF ADE ∠∠∴=,DKC C ∠∠=,DK DC ∴=,DF AB AC ==,KF AD ∴=,在EKF 和EDA 中,EK ED EKF ADE KF AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, EKF ∴≌EDA ,EF EA ∴=,KEF AED ∠∠=,FEA BED 90∠∠∴==,AEF ∴是等腰直角三角形,AF2AE ∴=. ②如图③中,当AD AC =时,四边形ABFD 是菱形,设AE 交CD 于H ,易知EH DH CH 2===,22AH (25)(2)32=-=,AE AH EH 42=+=,如图④中当AD AC =时,四边形ABFD 是菱形,易知AE AH EH 32222=-=-=,综上所述,满足条件的AE 的长为4222【点睛】本题考查四边形综合题、全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质、平行四边形的性质、勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握全等三角形的判定和性质,寻找全等的条件是解题的难点,属于中考常考题型.。