一、选择题1.如图,三个正方形围成一个直角三角形,64、400分别为所在正方形的面积,则图中字母M 所代表的正方形面积可表示为( )A .40064-B .2240064-C .2240064-D .40064+A解析:A【分析】 要求图中字母所代表的正方形的面积,根据面积=边长×边长=边长的平方,设M 的边长为a ,直角三角形斜边的长为c ,另一直角边为b ,则2400c =,264b =,已知斜边和一直角边的平方,由勾股定理即可求出2a ,即可得到答案.【详解】设M 的边长为a ,直角三角形斜边的长为c ,另一直角边为b ,则2400c =,264b =,如图所示,在该直角三角形中,由勾股定理得:22240064a c b =-=-,故选:A .【点睛】本题主要考查勾股定理的应用和正方形的面积公式,解题的关键在于熟练运用勾股定理求出正方形的边长的平方.2.如图,将长方形纸片沿对角线折叠,重叠部分为BDE ,则图中全等三角形共有( )A .0对B .1对C .2对D .3对C解析:C【分析】因为图形对折,所以首先△CDB ≌△ABD ,由于四边形是长方形,进而可得△ABE ≌△CDE ,如此答案可得.【详解】解:∵△BDC 是将长方形纸片ABCD 沿BD 折叠得到的,∴CD=AB ,AD=BC ,∵BD=BD ,∴△CDB ≌△ABD (SSS ),∴∠CBD=∠ADB∴EB=ED∴CE=AE又AB=CD∴△ABE ≌△CDE ,∴图中全等三角形共有2对故选:C【点睛】本题考查三角形全等的判定方法,判定两个三角形全等的一般方法有:SSS 、SAS 、SSA 、HL .注意:AAA 、SSA 不能判定两个三角形全等,判定两个三角形全等时,必须有边的参与,若有两边一角对应相等时,角必须是两边的夹角.做题时要由易到难,循序渐进. 3.如图,在平行四边形ABCD 中,90B ∠<︒,BC AB >.作AE BC ⊥于点E ,AF CD ⊥于点F ,记EAF ∠的度数为α,AE a =,AF b =.则以下选项错误的是( )A .::a b CD BC =B .D ∠的度数为αC .若60α=︒,则四边形AECF 的面积为平行四边形ABCD 面积的一半D .若60α=︒,则平行四边形ABCD )433a b +C 解析:C【分析】由平行四边形的性质得出//AD BC ,AD BC =,AB CD =,B D ∠=∠,得出180D C ∠+∠=︒,求出180EAF C ∠+∠=︒,得出B D EAF α∠=∠=∠=;由平行四边形ABCD 的面积得出::a b CD BC =;若60α=︒,则60B D ∠=∠=︒,求出30BAE DAF ∠=∠=︒,由直角三角形的性质得出33BE AE ==,33DF ,得出232AB BE =,232AD DF ==,求出平行四边形ABCD 的周长2())AB AD a b =+=+;求出ABE ∆的面积212BE AE =⨯=,ADF ∆的面积2=,平行四边形ABCD 的面积BC AE a =⨯=⨯=,得出四边形AECF 的面积=平行四边形ABCD 的面积ABE -∆的面积ADF -∆的面积22)a b =+≠平行四边形ABCD 面积的一半;即可得出结论. 【详解】 解:四边形ABCD 是平行四边形,//AD BC ∴,AD BC =,AB CD =,B D ∠=∠,180D C ∴∠+∠=︒,AE BC ⊥于点E ,AF CD ⊥于点F ,360290180EAF C ∴∠+∠=︒-⨯︒=︒,B D EAF α∴∠=∠=∠=;平行四边形ABCD 的面积BC AE CD AF =⨯=⨯,AE a =,AF b =,BC a CD b ∴⨯=⨯,::a b CD BC ∴=;若60α=︒,则60B D ∠=∠=︒,30BAE DAF ∴∠=∠=︒,BE AE ∴==,DF =,2AB BE ∴==,2AD DF ==,∴平行四边形ABCD 的周长2())AB AD a b =+=+;ABE ∆的面积21122BE AE a =⨯=⨯=,ADF ∆的面积21122DF AF b =⨯=⨯,平行四边形ABCD 的面积BC AE a =⨯=⨯=, ∴四边形AECF 的面积=平行四边形ABCD 的面积ABE -∆的面积ADF -∆的面积22)a b =+≠平行四边形ABCD 面积的一半; 综上所述,选项A 、B 、D 不符合题意,选项C 符合题意;故选:C .【点睛】本题考查了平行四边形的性质、直角三角形的性质、三角形面积等知识;熟练掌握平行四边形的性质和直角三角形的性质是解题的关键.4.下列命题中,错误的是 ( )A .有一个角是直角的平行四边形是正方形;B .对角线相等的菱形是正方形;C .对角线互相垂直的矩形是正方形;D .一组邻边相等的矩形是正方形.A 解析:A【分析】根据正方形的判定逐项作出判断即可求解.【详解】解:A. 有一个角是直角的平行四边形是正方形,判断错误,应该是矩形,符合题意;B. 对角线相等的菱形是正方形,判断正确,不合题意;C. 对角线互相垂直的矩形是正方形,判断正确,不合题意;D. 一组邻边相等的矩形是正方形,判断正确,不合题意.故选:A【点睛】本题考查了正方形的判定,熟练掌握正方形的判定方法是解题关键.5.如果平行四边形ABCD 的对角线相交于点O ,那么在下列条件中,能判断平行四边形ABCD 为菱形的是( )A .OAB OBA ∠=∠;B .OAB OBC ∠=∠; C .OAB OCD ∠=∠;D .OAB OAD ∠=∠.D解析:D【分析】根据菱形的判定方法判断即可.【详解】解:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AB ∥CD ,∴∠OAB=∠ACD ,∵∠OAB=∠OAD ,∴∠DAC=∠DCA ,∴AD=CD , ∴四边形ABCD 是菱形(邻边相等的平行四边形是菱形)故选:D .【点睛】本题考查菱形的判定方法有三种:①定义:一组邻边相等的平行四边形是菱形;②四边相等;③对角线互相垂直平分的四边形是菱形.6.如图,在123A A A △中,160A ∠=︒,230A ∠=︒,131A A =,3+n A 是1(1,2,3)n n A A n +=⋅⋅⋅的中点,则202120222023A A A △中最短边的长为( )A .100912 B .101012 C .101112 D .102112B解析:B【分析】根据已知条件和图形的变化可得前几个图形的最短边的长度,进而可得结论.【详解】解:在△A 1A 2A 3中,∠A 1A 3A 2=90°,∠A 2=30°,A 1A 3=1,A n+3是A n A n+1(n=1、2、3…)的中点,可知:A 4A 5//A 1A 3,A 3A 4=A 2A 4,∴∠A 3A 5A 4=90°,∠A 4A 3A 2=∠A 2=30°,∴△A 1A 2A 3是含30°角的直角三角形,同理可证△A n A n+1A n+2是含30°角的直角三角形.△A 1A 2A 3中最短边的长度为A 1A 3=1=012, △A 3A 4A 5中最短边的长度为A 4A 5=12=112, △A 5A 6A 7中最短边的长度为A 5A 7=21142=, …, 所以△A n A n+1A n+2中最短边的长度为1212n -,则△A 2019A 2020A 2021中最短边的长度为120211221122n --==101012. 故选:B .【点睛】 本题考查了规律型:图形的变化类,解决本题的关键是观察图形的变化寻找规律.也考查了直角三角形斜边的中线,三角形的中位线,平行线的性质,含30°角的直角三角形的性质,以及等腰三角形的性质等知识.7.顺次连接矩形ABCD 各边的中点,所得四边形是( )A .平行四边形B .正方形C .矩形D .菱形D解析:D【分析】利用三角形中位线定理,矩形对角线的性质,菱形的判定判断即可.【详解】如图,设矩形ABCD各边的中点依次为E,F,G,H,∴EF,FG,GH,HE分别是△ABC,△BCD,△CDA,△DAB的中位线,∴EF=12AC,FG=12BD,GH=12AC,EH=12BD,∵四边形ABCD是矩形,∴AC=BD,∴EF=FG=GH=HE,∴四边形EFGH是菱形,故选D.【点睛】本题在矩形背景考查了三角形中位线定理,菱形的判定,矩形的性质,熟练运用三角形中位线定理,矩形的性质,菱形的判定是解题的关键.8.下列命题中,正确的命题是()A.菱形的对角线互相平分且相等B.顺次联结菱形各边的中点所得的四边形是矩形C.矩形的对角线互相垂直平分D.顺次连结矩形各边的中点所得的四边形是正方形B解析:B【分析】根据菱形的性质、矩形的性质、中点四边形的定义逐一判断即可.【详解】解:A. 菱形的对角线互相平分,但不相等,该命题错误;B. 顺次联结菱形各边的中点所得的四边形是矩形,该命题正确;C. 矩形的对角线互相平分,但是不垂直,该命题错误;D. 顺次连结矩形各边的中点所得的四边形是菱形,该命题错误;故选:B.【点睛】本题考查特殊四边形的判定和性质,掌握菱形的性质、矩形的性质、中点四边形的定义是解题的关键.9.如图,在平行四边形ABCD 中,点F 是AB 的中点,连接DF 并延长,交CB 的延长线于点E ,连接AE .添加一个条件,使四边形AEBD 是菱形,这个条件是( )A .BAD BDA ∠=∠B .AB DE =C .DF EF =D .DE 平分ADB ∠D解析:D【分析】 先证明△ADF ≌△BEF ,得到AD=BE ,推出四边形AEBD 是平行四边形,再逐项依次分析即可.【详解】解:在平行四边形ABCD 中,AD ∥BC ,∴∠DAB=∠EBA ,∵点F 是AB 的中点,∴AF=BF ,∵∠AFD=∠BFE ,∴△ADF ≌△BEF ,∴AD=BE ,∵AD ∥BE ,∴四边形AEBD 是平行四边形,A 、当BAD BDA ∠=∠时,得到AB=BD ,无法判定四边形AEBD 是菱形,故该选项不符合题意;B 、AB=BE 时,无法判定四边形AEBD 是菱形,故该选项不符合题意;C 、DF=EF 时,无法判定四边形AEBD 是菱形,故该选项不符合题意;D 、当DE 平分ADB ∠时,四边形AEBD 是菱形,故该选项符合题意;故选:D .【点睛】此题考查平行四边形的性质,全等三角形的判定及性质,菱形的判定,熟记平行四边形的性质是解题的关键.10.如图,菱形ABCD 中,4AB =,60A ∠=︒,点E 是线段AB 上一点(不与A ,B 重合),作EDF ∠交BC 于点F ,且60EDF ∠=︒,则BEF 周长的最小值是( )A .6B .43C .43+D .423+D解析:D【分析】 只要证明DBE DCF ∆≅∆得出DEF ∆是等边三角形,因为BEF ∆的周长4BE BF EF BF CF EF BC EF EF =++=++=+=+,所以等边三角形DEF ∆的边长最小时,BEF ∆的周长最小,只要求出DEF ∆的边长最小值即可.【详解】解:连接BD ,菱形ABCD 中,60A ∠=︒,ADB ∴∆与CDB ∆是等边三角形,60DBE C ∴∠=∠=∠︒,BD DC =,60EDF ∠=︒,BDE CDF ∴∠=∠,在BDE ∆和CDF ∆中,DBE C BDE CDF BD CD ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,DBE DCF ∴∆≅∆,DE DF ∴=,BDE CDF ∠=∠,BE CF =,60EDF BDC ∴∠=∠=︒,DEF ∴∆是等边三角形,BEF ∆的周长4BE BF EF BF CF EF BC EF EF =++=++=+=+,∴等边三角形DEF ∆的边长最小时,BEF ∆的周长最小,当DE AB ⊥时,DE 最小23=,BEF ∴∆的周长最小值为423+,故选:D .【点睛】本题考查菱形的性质、全等三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质、最小值问题等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形,利用全等三角形的性质解决问题,学会转化的思想解决问题,所以中考常考题型.二、填空题11.如图,直线a 过正方形ABCD 的顶点A ,点B 、D 到直线a 的距离分别为1、3,则正方形的边长为_______.【分析】先由正方形的性质可知再证明Rt △AFD ≌Rt △BEA 再由全等三角形的性质可得;最后在在Rt △BEA 中由勾股定理得:即得本题答案【详解】解:在正方形中;∵∴;∵∴;在Rt △AFD 和Rt △BEA 10【分析】先由正方形的性质可知DA AB =,再证明Rt △AFD ≌Rt △BEA ,再由全等三角形的性质可得3DF AE ==,1AF BE ==;最后在在Rt △BEA 中,由勾股定理得:2210AB AE BE =+=【详解】解:在正方形ABCD 中,AD AB =;∵DF AF ⊥,BE AE ⊥,∴90AFD AEB ∠=∠=︒,90ADF DAF ∠+∠=︒;∵90DAF BAE ∠+∠=︒,∴ADF BAE =∠∠;在Rt △AFD 和Rt △BEA 中,AFD AEB ADF BAE AD AB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴Rt △AFD ≌Rt △BEA (AAS ),∴3DF AE ==,1AF BE ==;在Rt △BEA 中,由勾股定理得:22223110AB AE BE =+=+= 10.【点睛】本题主要考查正方形的性质,三角形全等的性质与判定以及勾股定理的知识. 12.如图,Rt ABC △中,90,5∠=︒=B AB ,D 为AC 的中点, 6.5=BD ,则BC 的长为__________.12【分析】根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可求出再根据勾股定理求解即可【详解】解:∵D 为的中点∴∴故答案是:12【点睛】考查了勾股定理和直角三角形斜边上的中线熟悉相关性质是解题的关键解析:12.【分析】根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可求出AC ,再根据勾股定理求解即可.【详解】解:∵90B ∠=︒,D 为AC 的中点, 6.5=BD∴22 6.513AC BD ==⨯=, ∴222212135BC AC AB =--,故答案是:12.【点睛】考查了勾股定理和直角三角形斜边上的中线,熟悉相关性质是解题的关键.13.菱形ABCD 有一个内角是60°,它的边长是2,则此菱形的对角线AC 长为_________.或2【分析】根据菱形有一个内角为60°可以得到等边三角形分两种情况画出图形结合勾股定理求出AC 的长【详解】解:∵四边形ABCD 是菱形∴AC ⊥BDOA=OCOB=ODAD=AB=2若∠BAD=60°∴ 解析:232【分析】根据菱形有一个内角为60°可以得到等边三角形,分两种情况,画出图形,结合勾股定理求出AC 的长.【详解】解:∵四边形ABCD 是菱形,∴AC ⊥BD ,OA=OC ,OB=OD ,AD=AB=2,若∠BAD=60°,∴△ABD 是等边三角形,∴BD=2,∴OD=1,∴22213-=, ∴AC=3若∠ABC=60°,∴△ABC 是等边三角形,∴AC=2;故答案为:23或2.【点睛】此题考查了菱形的性质和勾股定理,等边三角形的判定和性质,要记住菱形的对角线互相平分且垂直,菱形的四条边都相等.14.如图,在ABC ∆中,点,D E 分别在边,AB AC 上,且BD CE =,连接,CD DE ,点,,M N P 分别是,,DE BC CD 的中点,34PMN ∠=,则MPN ∠的度数是_______.【分析】根据点MNP 分别是DEBCCD 的中点可以证明MP 是ΔDEC 的中位线NP 是ΔDBC 的中位线根据中位线定理可得到MP=NP 再根据等腰三角形的性质得到∠PMN=∠PNM 最后根据三角形的内角和定理可解析:112【分析】根据点 M ,N ,P 分别是 DE ,BC ,CD 的中点,可以证明MP 是ΔDEC 的中位线,NP 是ΔDBC 的中位线,根据中位线定理可得到MP=NP ,再根据等腰三角形的性质得到∠PMN=∠PNM ,最后根据三角形的内角和定理可以得到∠MPN .【详解】解:如图∵点 M,N,P 分别是 DE,BC,CD 的中点∴MP是ΔDEC的中位线,∴MP=1EC,2NP是ΔDBC的中位线∴NP=1BD,2又∵BD=CE∴MP=NP∴∠PMN=∠PNM=34∘∴∠MPN=180∘-∠PMN-∠PNM=180∘-34∘-34∘=112∘故答案位:112°【点睛】本题考查了三角形的中位线定理,等腰三角形的性质和判定,以及三角形的内角和定理,解题的关键是灵活运用三角形的中位线定理求线段的长度.15.如图,菱形ABCD的对角线相交于点O,AC=12,BD=16,点P为边BC上一点,且P 不与写B、C重合.过P作PE⊥AC于E,PF⊥BD于F,连结EF,则EF的最小值等于__________.48【分析】连接由菱形的性质解得再根据勾股定理解得继而证明四边形为矩形得到根据垂线段最短解得当时有最小值最后根据三角形面积公式解题即可【详解】连接四边形是菱形四边形为矩形当时有最小值此时的最小值为故解析:4.8【分析】连接OP ,由菱形的性质解得118,622BO BD OC AC ====,再根据勾股定理解得10BC =,继而证明四边形OEPF 为矩形,得到FE OP =,根据垂线段最短解得当OP BC ⊥时,OP 有最小值,最后根据三角形面积公式解题即可.【详解】 连接OP ,四边形ABCD 是菱形,12,16AC BD ==,AC BD ∴⊥118,622BO BD OC AC ==== 22643610BC OB OC ∴=+=+=,,PE AC PF BD AC BD ⊥⊥⊥∴四边形OEPF 为矩形,FE OP ∴=当OP BC ⊥时,OP 有最小值,此时1122OBC S OB OC BC OP =⋅=⋅ 68 4.810OP ⨯∴== EF ∴的最小值为4.8,故答案为:4.8.【点睛】本题考查菱形的性质、矩形的判定与性质、勾股定理、垂线段最短等知识,是重要考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.16.如图,在Rt ABC ∆中,90,6,10ACB AC AB ∠===,过点A 作//,AM CB CE 平分ACB ∠交AM 于点,E Q 是线段CE 上的点,连接BQ ,过点B 作BP BQ ⊥交AM 于点P ,当PBQ ∆为等腰三角形时,AP =________________________.【分析】过点P作PG⊥CB交CB的延长线于点G过点Q作QF⊥CB运用AAS定理证明△QBF≌△BPG根据平行线的性质和角平分线的定义求得△AEC为等腰直角三角形利用勾股定理求得线段BC的长然后结合全解析:10【分析】过点P作PG⊥CB,交CB的延长线于点G,过点Q作QF⊥CB,运用AAS定理证明△QBF≌△BPG,根据平行线的性质和角平分线的定义求得△AEC为等腰直角三角形,利用勾股定理求得线段BC的长,然后结合全等三角形和矩形的性质求解.【详解】解:过点P作PG⊥CB,交CB的延长线于点G,过点Q作QF⊥CB∵BP BQ⊥,PG⊥CB∴∠1+∠2=90°,∠2+∠3=90°∴∠1=∠3∵QF⊥CB,BP BQ⊥∴∠QFB=∠PGB=90°又∵PBQ∆为等腰三角形∴QB=PB在△QBF和△BPG中1=3QFB PGB QB PB∠∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△QBF≌△BPG∴PG=BF,BG=QF∵∠ACB=90°,CE平分ACB∠∴∠ACE=∠ECB=45°又∵AM∥CB,∴∠AEC=∠ECB=45°∴∠AEC=∠ACE=45°∴△AEC为等腰直角三角形∵AM∥BC,∠ACB=90°∴∠CAM+∠ACB=180°,即∠CAM=90°∴∠CAM=∠ACB=∠PGB=90°∴四边形ACGP为矩形,∴PG=AC=6,AP=CG在Rt △ABC 中,BC=228AB AC -=∴CF=BC-BF=BC-PG=8-6=2∵QF ⊥BC ,∠ECB=45°∴△CQF 是等腰直角三角形,即CF=QF=2∴AP=CG=BC+BG=BC+QF=8+2=10【点睛】本题考查矩形的判定和性质、全等三角形的判定和性质以及勾股定理,掌握相关性质定理正确推理论证是解题关键17.如图,平面直角坐标系中,已知点()9,9A ,点B 、C 分别在y 轴、x 轴上,AB AC ⊥且AB AC =,若B 点坐标为()0,a ,则OC =______(用含a 的代数式表示).18-【分析】过A 作AE ⊥y 轴于EAD ⊥x 轴于D 构造正方形AEOD 再证△AEB ≌△ADC (SAS )得BE=CD 由EB=EO-BO=9-可求CD=9-求出OC=OD+CD=9+9-=18-即可【详解】解析:18-a .【分析】过A 作AE ⊥y 轴于E ,AD ⊥x 轴于D ,构造正方形AEOD ,再证△AEB ≌△ADC (SAS ),得BE=CD ,由EB=EO-BO=9-a ,可求CD=9-a ,求出OC=OD+CD=9+9-a =18-a 即可.【详解】过A 作AE ⊥y 轴于E ,AD ⊥x 轴于D ,∵点()9,9A ,AE=AD=OE=OD=9,∠ADO=90º,四边形AEOD 为正方形,∵AB AC ⊥,∠EAD=90°,∴∠EAB+∠BAD=90°,∠BAD+∠DAC=90°,∴∠BAE=∠CAD ,∵AB AC =,AE=AD ,∴△AEB ≌△ADC (SAS ),∴BE=CD ,∵EB=EO-BO=9-a ,∴CD=9-a ,OC=OD+CD=9+9-a =18-a ,故答案为:18-a .【点睛】本题考查正方形的判定与性质,三角形全等判定与性质,掌握正方形的判定方法与性质,三角形全等判定的方法与性质是解题关键.18.如图,将长方形纸片ABCD 沿着对角线BD 翻折,点C 落在点C '处,BC '与AD 交于点E .若20AD cm =,5AB cm =,则DE =_______cm .【分析】根据题意得到BE =DE 然后根据勾股定理得到关于线段ABAEBE 的方程解方程即可【详解】解:设ED =x 则AE =20﹣x ∵四边形ABCD 为矩形∴AD ∥BC ∴∠EDB =∠DBC ;由题意得:∠EBD 解析:858【分析】根据题意得到BE =DE ,然后根据勾股定理得到关于线段AB 、AE 、BE 的方程,解方程即可.【详解】解:设ED =x ,则AE =20﹣x ,∵四边形ABCD 为矩形,∴AD ∥BC ,∴∠EDB =∠DBC ;由题意得:∠EBD =∠DBC ,∴∠EDB =∠EBD ,∴EB =ED =x ;由勾股定理得:BE 2=AB 2+AE 2,即x 2=52+(20﹣x )2,解得:x =858, ∴ED =858. 【点睛】本题主要考查了几何变换中的翻折变换及其应用问题;解题的关键是根据翻折变换的性质,结合全等三角形的判定及其性质、勾股定理等几何知识,灵活进行判断、分析、推理或解答.19.在ABCD 中,BE AD ⊥于E ,BF CD ⊥于F ,若60EBF ︒∠=,且3AE =,2DF =,则EC =_______.【分析】由▱ABCD 中BE ⊥ADBF ⊥CD 可得∠D=120°继而求得∠A 与∠BCD 的度数然后由勾股定理求得ABBEBC 的长继而求得答案【详解】解:∵BE ⊥ADBF ⊥CD ∴∠BFD=∠BED=∠BFC91【分析】由▱ABCD 中,BE ⊥AD ,BF ⊥CD ,可得∠D=120°,继而求得∠A 与∠BCD 的度数,然后由勾股定理求得AB ,BE ,BC 的长,继而求得答案.【详解】解:∵BE ⊥AD ,BF ⊥CD ,∴∠BFD=∠BED=∠BFC=∠BEA=90°,∵∠EBF=60°,∴∠D=120°,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD ∥BC ,∴∠BCD=∠A=60°,∵在△ABE中,∠ABE=30°,∴AB=2AE=2×3=6,∴CD=AB=6,BE=2233AB AE-=,∴CF=CD-DF=6-2=4,∵在△BFC中,∠CBF=30°,∴BC=2CF=2×4=8,∴CE=2291BE BC+=,故答案为:91.【点睛】此题考查了平行四边形的性质、勾股定理以及含30°角的直角三角形的性质.此题难度适合,注意掌握数形结合思想的应用.20.在长方形ABCD中,52AB=,4BC=,CE CF=,CF平分ECD∠,则BE=_________.【分析】延长CF交EA的延长线于点G连接EF过点F作FH⊥CE于点H过点E作EM⊥CF于点M由题意易得FH=FDFH=EMEC=EG进而可得△CDF≌△CME然后可得CM=CD=由勾股定理可得BG=解析:7 6【分析】延长CF,交EA的延长线于点G,连接EF,过点F作FH⊥CE于点H,过点E作EM⊥CF于点M,由题意易得FH=FD,FH=EM,EC=EG,进而可得△CDF≌△CME,然后可得CM=CD=52,由勾股定理可得BG=3,设BE=x,则有EC=EG=3+x,最后利用勾股定理可求解.【详解】解:延长CF,交EA的延长线于点G,连接EF,过点F作FH⊥CE于点H,过点E作EM⊥CF于点M,如图所示:∵四边形ABCD 是矩形,4BC =,52AB =∴BC=AD ,52AB DC ==,AB ∥DC ,∠D=∠ABC=∠CBE=90° ∴∠DCF=∠G ,∵CF 平分∠ECD ,∴∠DCF=∠ECF ,DF=FH ,∴∠G=∠ECF ,∴EC=EG ,∴△ECG 是等腰三角形,∴CM=MG ,∵CE=CF ,∴△ECF 是等腰三角形, ∵EM 、FH 分别是等腰三角形ECF 腰上的高线,∴FH=EM=DF ,∴Rt △CDF ≌Rt △CME (HL ), ∴52CM DC ==, ∴CG=5,∴在Rt △CBG 中,223BG CG CB -=,设BE=x ,则有EC=EG=3+x ,在Rt △CBE 中,222BC BE CE +=,∴()22243x x +=+, 解得:76x =, ∴76BE =; 故答案为76. 【点睛】本题主要考查等腰三角形的性质与判定、矩形的性质及勾股定理,熟练掌握等腰三角形的性质与判定、矩形的性质及勾股定理是解题的关键.三、解答题21.如图,四边形ABCD是矩形,对角线AC与BD相交于点O,∠AOD=60°,AD=2,求AC的长度.解析:4【分析】根据矩形的性质和等边三角形的性质,可以得到OA的长,从而可以求得AC的长.【详解】解:∵四边形ABCD是矩形,∴OA=OC=OB=OD,∵∠AOD=60°,AD=2,∴△AOD是等边三角形,∴OA=OD=2,∴AC=2OA=4,即AC的长度为4.【点睛】本题考查了矩形的性质,等边三角形的判定与性质,熟记性质并判断出△AOB是等边三角形是解题的关键.22.如图,已知,四边形ABCD是平行四边形,AE∥BD,交CD的延长线于点E, 交BC延长线于点F,求证:四边形ABFD是等腰梯形.EF BC解析:见解析.【分析】首先证明四边形ABDE是平行四边形,即可得AB=DE,等量代换可得CD=DE,根据直角三角形斜边中线的性质定理可得DF=CD=DE,进而可得AB=DF,再说明线段AB和DF不平行即可求证结论.【详解】∵四边形ABCD是平行四边形,=.∴AD∥BC,AB∥CD,AB CD∴AB∥DE;又∵AE∥BD,∴四边形ABDE是平行四边形.=.∴AB DE∴CD DE=.⊥,∵EF BC∴DF=CD=DE.=.∴AB DF∵CD、FD交于点D,∴线段AB与线段FD不平行.∴四边形ABFD是等腰梯形.【点睛】本题考查平行四边形的判定及其性质、梯形的判定,直角三角形的斜边中线的性质定理,解题的关键是掌握两腰相等的梯形是等腰梯形.23.综合与实践:问题情境:数学活动课上,老师和同学们一起以“矩形的旋转”开展数学活动.具体操作如下:第一步:如图1,将长与宽都相等的两个矩形纸片ABCD和EFGH叠放在一起,这时对角线AC和EG互相重合.第二步:固定矩形ABCD,将矩形EFGH绕AC的中点O逆时针方向旋转,直到点E与点B重合时停止.问题解决:(1)奋进小组发现:在旋转过程中,当边AB与EF交于点M,边CD与GH交于点N,如图2、图3所示,请写出线段AM与CN始终存在的数量关系,并利用图2说明理由.(2)奋进小组继续探究发现:在旋转开始后,当两个矩形纸片重叠部分为四边形MRNQ 时,如图3所示,请你猜测四边形MRNQ 的形状,并试着证明你的猜想.探索发现:(3)奋进小组还发现在问题(2)中的四边形MRNQ 中MQN ∠与旋转角AOE ∠存在着特定的数量关系,请你写出这一关系,无需说明理由.解析:(1)AM CN =,理由见解析;(2)四边形MRNQ 为菱形,证明见解析;(3)MQN ∠=AOE ∠【分析】(1)结论:AM=CN .先证明(AAS)AOS COT ≌△△,推出AS CT =,OS OT =,34∠=∠,再证明(ASA)ESM GTN ≌△△即可解决问题.(2)过点Q 作QK ⊥EF ,QL ⊥CD ,垂足分别为点K ,L .首先证明四边形QMRN 是平行四边形,再证明QM=QN 即可.(3)结论:∠MQN=∠AOE .理由三角形的外角的性质以及平行线的性质即可解决问题.【详解】(1)关系:AM CN =理由:如图:设EG 分别与AB 、CD 相交于点S 、T ;∵四边形ABCD 与EFGH 都是矩形,且点O 为对角线的中点;∴//AB CD ,//EF GH ,OA OC =,OE OG =;∴12∠=∠;又AOS COT ∠=∠∴(AAS)AOS COT ≌△△∴AS CT =,OS OT =;∴ES GT =;又//EF GH ,∴56∠=∠;又12∠=∠;∴34∠=∠∴(ASA)ESM GTN ≌△△ ∴SM TN =,则AS SM CT TN +=+即AM CN =(2)四边形MRNQ 为菱形.证明:过点Q 作QK ⊥EF ,QL ⊥CD ,垂足分别为点K ,L .由题可知:矩形ABCD ≌矩形EFGH∴AD=EH ,AB ∥CD ,EF ∥HG∴四边形QMRN 为平行四边形,∵QK ⊥EF ,QL ⊥CD ,∴QK=EH ,QL=AD ,∠QKM=∠QLN=90°∴QK=QL ,又∵AB ∥CD ,EF ∥HG ,∴∠KMQ=∠MQN ,∠MQN=∠LNQ ,∴∠KMQ=∠LNQ ,∴△QKM ≌△QLN (AAS )∴MQ=NQ∴四边形MRNQ 为菱形.(3)结论:∠MQN=∠AOE .理由:如图中,∵∠QND=∠1+∠2,∠AOE=∠1+∠3,又由题意可知旋转前∠2与∠3重合,∴∠2=∠3,∴∠QND═∠AOE,∵AB∥CD,∴∠MQN=∠QND,∴∠MQN=∠AOE.【点睛】本题属于四边形综合题,考查了矩形的性质,菱形的判定和性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找确定的三角形解决问题,属于中考压轴题.24.如图,将长方形ABCD边AD沿折痕AE折叠,使点D落在BC上的点F处,已知AB=6,△ABF的面积是24,求DE的长.解析:10 3【分析】先根据三角形的面积公式求得BF的长,然后根据勾股定理可求得AF=10,由翻折的性质和矩形的性质可知BC=10,故此FC=2,最后在△EFC中,由勾股定理列方程求解即可.【详解】解:∵S△ABF=24,∴12AB•BF=24,即12×6×BF=24.解得:BF=8.在Rt△ABF中由勾股定理得:22AB BF=10.由翻折的性质可知:BC=AD=AF=10,ED=FE.∴FC=10-8=2.设DE=x ,则EC=6-x .在Rt △EFC 中,由勾股定理得:EF 2=FC 2+EC 2,x 2=4+(6-x )2.解得:x=103, ∴DE=103. 【点睛】本题主要考查的是矩形与折叠、三角形的面积公式、勾股定理的应用,根据勾股定理列出关于x 的方程是解题的关键.25.如图,在ABC 中,AB AC =,10BC =.(1)尺规作图:(要求:保留作图痕迹,不写作法)①作BAC ∠的平分线交BC 于点D ;②作边AC 的中点E ,连接DE ;(2)在(1)所作的图中,若12AD =,则DE 的长为__________.解析:(1)①见解析;②见解析;(2)6.5【分析】(1)①以A 为圆心,小于AB 的长度为半径画圆,交AB 、AC 于两个点,再分别以这两个点为圆心,一样的半径画弧,交于一点,连接这个点与点A ,即可得到BAC ∠的平分线,再画出它与BC 的交点D ;②作线段AC 的垂直平分线,即可找到线段AC 的中点E ,连接DE ;(2)由等腰三角形“三线合一”的性质得152BD BC ==,AD BC ⊥,用勾股定理求出AB 的长,再根据中位线的性质得到DE 的长.【详解】解:(1)①如图所示:②如图所示:(2)∵AB AC =,AD 平分BAC ∠, ∴152BD BC ==,AD BC ⊥, 在Rt ABD △中,2213AB AD BD =+=, ∵E 、D 分别是AC 和BC 的中点,∴1 6.52DE AB ==, 故答案是:6.5.【点睛】 本题考查等腰三角形的性质,中位线的定理,以及角平分线和垂直平分线的作法,解题的关键是熟练掌握这些几何的性质定理以及作图方法.26.已知:如图,在ABCD 中,4,6,AC BD CA AB ==⊥,求ABCD 的周长和面积. 解析:521+,5【分析】依据平行四边形的对角线互相平分,即可得到2AO =,3BO =,再根据勾股定理即可得出AB 与BC 的长,进而得到ABCD 的周长和面积. 【详解】解:如图所示,4AC =,6BD =,2AO ∴=,3BO =,又CA AB ⊥, Rt AOB ∴∆中,2222325AB BO AO =-=-Rt ABC 中,2222(5)421BC AB AC =+=+=ABCD ∴的周长2(521)25221==,ABCD 的面积5445AB AC =⨯=⨯=.【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质以及勾股定理的运用,解题时注意:平行四边形的对角线互相平分.27.已知:如图,ABCD 中,AE 、CF 分别是BAD ∠和BCD ∠的角平分线,分别交边DC 、AB 于点E 、F ,求证:AE CF =.解析:见解析【分析】根据平行四边形的性质及角平分线的定义,证明ADE CBF ∆≅∆即可判断AE CF =.【详解】解:四边形ABCD 是平行四边形,DAB DCB ∴∠=∠,D B ∠=∠,AD BC =.AE ∵、CF 分别是BAD ∠和BCD ∠的角平分线,DAE BCF ∴∠=∠.()ADE CBF ASA ∴∆≅∆.AE CF ∴=.【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质、全等三角形的判定和性质.证明线段相等的技巧一般是找到两个线段的相关三角形,通过全等求解.28.如图,AD 为ABC ∆的中线,BE 为ABD ∆的中线.(1)15ABE ∠=︒,40BAD ∠=︒,求 BED ∠的度数;(2)若ABC ∆的面积为40,5BD =,则E 到BC 边的距离为多少.解析:(1)55︒;(2)4.【分析】(1)根据三角形内角与外角的性质解答即可;(2)过E 作BC 边的垂线即可得:E 到BC 边的距离为EF 的长,然后过A 作BC 边的垂线AG ,再根据三角形中位线定理求解即可.【详解】解:(1)BED ∠是ABE ∆的外角, 154055BED ABE BAD ;(2)过E 作BC 边的垂线,F 为垂足,则EF 为所求的E 到BC 边的距离,过A 作BC 边的垂线AG ,AD ∴为ABC ∆的中线,5BD =,22510BC BD ∴==⨯=,ABC ∆的面积为40, ∴1402BC AG ,即110402AG ,解得8AG =,∵AD 为ABC ∆的中线, ∴11402022ABD ABC S S , 又∵BE 为ABD ∆的中线, ∴11201022EBD ABD S S , 则有:1151022BD EFEF 4EF ∴=.即E 到BC 边的距离为4.【点睛】本题考查了三角形外角的性质、三角形中位线的性质及三角形的面积公式,添加适当的辅助线是解题的关键.。