中考数学专题复习:四边形综合
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中考数学复习《四边形》经典题型及测试题(含答案)命题点分类集训命题点1 平行四边形的判定与计算【命题规律】1.考查内容:①平行四边形的性质及其相关计算;②平行四边形的判定.2.考查形式:①根据平行四边形的性质考查结论判断;②利用平行四边形的性质求角度、线段或面积;③添加条件使四边形为平行四边形.3.考查题型:性质在选择和填空题中考查居多,判定题近年来多在解答题中考查,有时会在二次函数压轴题中探究平行四边形的存在问题.【命题预测】平行四边形是四边形中主要的图形之一,性质与判定常常考查,是近年命题的重点. 1. 已知四边形ABCD 是平行四边形,对角线AC 、BD 交于点O ,E 是BC 的中点,以下说法错误的是( )A . OE =12DC B . OA =OC C . ∠BOE =∠OBA D . ∠OBE =∠OCE1. D第1题图 第2题图2. 如图,在▱ABCD 中,BM 是∠ABC 的平分线交CD 于点M ,且MC =2,▱ABCD 的周长是14,则DM 等于( )A . 1B . 2C . 3D . 42. C 【解析】∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AB ∥CD ,∴∠ABM =∠CMB ,∵BM 平分∠ABC ,∴∠ABM =∠CBM ,∴∠CBM =∠CMB ,∴CB =MC =2,∴AD =BC =2,∵▱ABCD 的周长是14,∴AB =CD =5,∴DM =DC -MC =3.3. 如图所示,四边形ABCD 的对角线相交于点O ,若AB ∥CD ,请添加一个条件________(写一个即可),使四边形ABCD 是平行四边形. 3. AD ∥BC (答案不唯一)第3题图 第4题图 第5题图 4. 如图,▱ABCD 中,AC =8,BD =6,AD =a ,则a 的取值范围是________.4. 1<a <7 【解析】如解图,对角线AC ,BD 相交于点O ,则OA =12AC =4,OD =12BD =3,在△OAD中,OA -OD <AD <OA +OD ,即1<a <7.5. 如图所示,在▱ABCD 中,∠C =40°,过点D 作AD 的垂线,交AB 于点E ,交CB 的延长线于点F ,则∠BEF 的度数为__________. 5. 50°6. 如图,将▱ABCD 的AD 边延长至点E ,使DE =12AD ,连接CE ,F 是BC 边的中点,连接FD.(1)求证:四边形CEDF 是平行四边形; (2)若AB =3,AD =4,∠A =60°,求CE 的长.6. (1)证明:∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴AD ∥BC ,AD =BC , ∴DE ∥FC.∵F 是BC 的中点, ∴FC =12BC =12AD ,∵DE =12AD ,∴FC =DE ,∴四边形CEDF 是平行四边形. (2)解:如解图,过点D 作DH ⊥BC 于点H. 由(1)知四边形DECF 是平行四边形,∴DF =CE.∵四边形ABCD 是平行四边形,∠A =60°,AB =3,AD =4, ∴BC =4,CD =3,∠BCD =60°, 在Rt △DHC 中,HC =DC·cos ∠HCD =32,DH =DC ·sin ∠HCD =332,∵F 是BC 的中点, ∴FC =2,∴FH =FC -HC =2-32=12,在Rt △DFH 中,由勾股定理得DF =DH 2+FH 2=(332)2+(12)2=7,∴CE =7.命题点2 矩形的判定与计算【命题规律】考查形式:①利用矩形性质,结合勾股定理求线段长或面积;②矩形的判定,一般在解答题中考查,也常在二次函数综合题中考查矩形的存在性问题;③矩形折叠的相关计算与证明(见命题点6:图形折叠的相关计算).【命题预测】矩形性质将勾股定理、全等、相似等重要知识综合考查,是全国命题趋势之一. 7. 如图,在矩形ABCD 中(AD >AB),点E 是BC 上一点,且DE =DA ,AF ⊥DE ,垂足为点F.在下列结论中,不一定正确的是( )A . △AFD ≌△DCEB . AF =12AD C . AB =AF D . BE =AD -DF7. B 【解析】逐项分析如下表:选项逐项分析正误A∵四边形ABCD 是矩形,AF ⊥DE ,∴∠C =90°=∠AFD ,AD ∥BC ,∴∠ADF =∠CED ,∵AD =DE ,∴△AFD ≌△DCE (AAS)√B只有当∠ADF =30°时,才有AF =12AD 成立×C由△AFD ≌△DCE 可知,AF =DC ,∵矩形ABCD 中,AB =DC ,∴AB =AF√D∵△AFD ≌△DCE ,∴DF =CE ,∴BE =BC -CE =AD -DF √8. 已知矩形的对角线AC 与BD 相交于点O ,若AO =1,那么BD =________. 8. 2第7题图 第8题图 第9题图 9. 如图,矩形ABCD 的面积是15,边AB 的长比AD 的长大2,则AD 的长是________.9. 3 【解析】本题主要考查了一元二次方程的实际应用问题. 设AD =x ,由题知,AB =x +2,又∵矩形ABCD 的面积为15,则x(x +2)=15,得到x 2+2x -15=0,解得,x 1=-5(舍) , x 2=3,∴AD =3. 10. 如图所示,△ABC 中,D 是BC 边上一点,E 是AD 的中点,过点A 作BC 的平行线AF 交CE 的延长线于F ,且AF =BD ,连接BF. (1)求证:D 是BC 的中点;(2)若AB =AC ,试判断四边形AFBD 的形状,并证明你的结论.10. (1)证明:∵点E 是AD 的中点, ∴AE =DE. ∵AF ∥BC ,∴∠AFE =∠DCE ,∠FAE =∠CDE , ∴△EAF ≌△EDC(AAS ), ∴AF =DC. ∵AF =BD , ∴BD =DC ,即D 是BC 的中点.(2)解:四边形AFBD 是矩形.证明如下: ∵AF ∥BD ,AF =BD ,∴四边形AFBD 是平行四边形.∵AB =AC ,又由(1)可知D 是BC 的中点, ∴AD ⊥BC ,∴四边形AFBD 是矩形.11. 如图,点P 在矩形ABCD 的对角线AC 上,且不与点A ,C 重合,过点P 分别作边AB ,AD 的平行线,交两组对边于点E ,F 和点G ,H. (1)求证:△PHC≌△CFP;(2)证明四边形PEDH 和四边形PFBG 都是矩形,并直接写出它们面积之间的关系.11. (1)证明:∵四边形ABCD 是矩形,∴DC ∥AB ,AD ∥BC ,∠DCB =90°.∵EF ∥AB ,GH ∥AD ,∴EF ∥CD ,GH ∥BC , ∴四边形PFCH 是矩形, ∴∠PHC =∠PFC =90°,PH =CF ,HC =PF , ∴△PHC ≌△CFP(SAS ).(2)证明:由(1)知AB ∥EF ∥CD , AD ∥GH ∥BC ,∴四边形PEDH 和四边形PGBF 都是平行四边形, ∵四边形ABCD 是矩形, ∴∠D =∠B =90°,∴四边形PEDH 和四边形PGBF 都是矩形, ∴S 矩形PEDH =S 矩形PGBF .命题点3 菱形的判定与计算【命题规律】1.考查内容和形式:①根据菱形性质判断结论正误;②菱形的判定;③根据菱形的性质求角度、周长和面积;④与二次函数压轴题结合考查菱形的存在性问题.2.三大题型均会出现.【命题预测】菱形是特殊平行四边形中的重要内容,是中考常考知识,对菱形的性质与判定应做到牢固掌握.12. 如图,在▱ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O.若增加一个条件,使▱ABCD 成为菱形,下列给出的条件不正确...的是( ) A . AB =AD B . AC ⊥BD C . AC =BD D . ∠BAC =∠DAC12. C 【解析】邻边相等的平行四边形是菱形,所以A 正确;对角线互相垂直的平行四边形是菱形,所以B 正确;对角线相等的平行四边形是矩形,所以C 错误;由∠BAC =∠DAC 可得对角线是角平分线,所以D 正确.第12题图 第13题图13. 已知菱形OABC 在平面直角坐标系的位置如图所示,顶点A(5,0),OB =45,点P 是对角线OB 上的一个动点,D(0,1),当CP +DP 最短时,点P 的坐标为( )A . (0,0)B . (1,12) C . (65,35) D . (107,57)13. D 【解析】如解图,连接CA 、AD ,CA 与OB 相交于点E ,过点E 作EF ⊥OA ,交OA 于点F .由题知点C 关于OB 的对称点是点A ,AD 与BO 的交点即为点P .根据菱形的性质,菱形的对角线互相垂直且平分两组对角,可知△COE ∽△EOF ,∴CO EO =EO OF ,∵OC =OA =5,OE =OB 2=25,∴OF =OE 2CO =(25)25=4,根据勾股定理可得EF =OE 2-OF 2=(25)2-42=2,点E 的坐标为(4,2),易得直线OE 的函数解析式为y =12x ,直线AD 的函数解析式是y =-15x +1,联立得:⎩⎨⎧y =12x y =-15x +1,解得⎩⎨⎧x =107y =57,∴点P 的坐标为(107,57).14. 如图,在菱形ABCD 中,E 、F 分别是AD 、BD 的中点,若EF =2,则菱形ABCD 的周长为________. 14. 16 【解析】∵E ,F 分别是AD ,BD 的中点,∴AB =2EF =4,∴菱形ABCD 周长是4AB =16.第14题图 第15题图15. 如图,在菱形ABCD 中,AB =5,AC =8,则菱形的面积是________.15. 24 【解析】如解图,连接BD 交AC 于点O ,∵四边形ABCD 是菱形,AB =5,AC =8,且菱形的对角线互相垂直平分,∴OA =4,在Rt △AOB 中,由勾股定理得OB =3,∴BD =6,∴S 菱形ABCD =12AC ·BD=12×8×6=24. 16. 在菱形ABCD 中,∠A =30°,在同一平面内,以对角线BD 为底边作顶角为120°的等腰三角形BDE ,则∠EBC 的度数为________.16. 105°或45° 【解析】如解图,∵四边形ABCD 是菱形,∠A =30°,∴∠ABC =150°,∠ABD =∠DBC =75°,且顶角为120°的等腰三角形的底角是30°.分为以下两种情况:(1)当点E 在△ABD 内时,∠E 1BC =∠E 1BD +∠DBC =30°+75°=105°;(2)当点E 在△DBC 内时,∠E 2BC =∠DBC -∠E 2BD =75°-30°=45°.综上所述,∠EBC 的度数为105°或45°.17. 如图,在Rt △ABC 中,∠B =90°,点E 是AC 的中点,AC =2AB ,∠BAC 的平分线AD 交BC 于点D ,作AF∥BC,连接DE 并延长交AF 于点F ,连接FC. 求证:四边形ADCF 是菱形.17. 证明:∵∠B =90°,AC =2AB , ∴sin ∠ACB =12,∴∠ACB =30°, ∴∠CAB =60°, ∵AD 平分∠CAB ,∴∠CAD =12∠CAB =30°,∠CAD =∠ACD ,∴AD =CD , ∵AF ∥CD ,∴∠DCE =∠FAE ,∠AFE =∠CDE , 又∵AE =CE ,∴△AFE ≌△CDE(AAS ), ∴AF =CD , 又AF ∥CD ,∴四边形ADCF 是平行四边形, 又AD =CD ,∴四边形ADCF 是菱形.命题点4 正方形的判定与计算【命题规律】正方形的考查相对比较综合,难度较大,常在选择或填空的压轴题位置出现,考查知识点综合性强,涉及到正方形面积、边长和周长的计算.【命题预测】正方形综合了所有特殊四边形的性质,因此以正方形为背景出题更具有对知识的检验性,倍受命题人青睐,考生应加以关注.18. 如图,正方形ABCD 的面积为1,则以相邻两边中点连线EF 为边的正方形EFGH 的周长为( )A . 2B . 2 2C . 2+1D . 22+118. B 【解析】∵正方形ABCD 的面积为1,∴BC =CD =1,∵E 、F 是边的中点,∴CE =CF =12,∴EF=(12)2+(12)2=22,则正方形EFGH 的周长为4×22=2 2. 19. ▱ABCD 的对角线AC 与BD 相交于点O ,且AC⊥BD,请添加一个条件:________,使得▱ABCD 为正方形. 19. ∠BAD =90°(答案不唯一)20. 如图,在正方形ABCD 中,点E ,N ,P ,G 分别在边AB ,BC ,CD ,DA 上,点M ,F ,Q 都在对角线BD 上,且四边形MNPQ 和AEFG 均为正方形,则S 正方形MNPQS 正方形AEFG的值等于________.20. 89【解析】设BD =3a ,∠CDB =∠CBD =45°,且四边形PQMN 为正方形,∴DQ =PQ =QM =NM=MB ,∴正方形MNPQ 的边长为a ,正方形AEFG 的对角线AF =12BD =32a ,∵正方形对角线互相垂直,∴S 正方形AEFG =12×32a ×32a =98a 2,∴S 正方形MNPQ S 正方形AEFG =a 298a 2=89.第20题图 第21题图21. 如图,正方形ABCD 的边长为22,对角线AC ,BD 相交于点O ,E 是OC 的中点,连接BE ,过点A 作AM⊥BE 于点M ,交BD 于点F ,则FM 的长为________. 21.55【解析】∵四边形ABCD 为正方形,∴AO =BO ,∠AOF =∠BOE =90°,∵AM ⊥BE ,∠AFO =∠BFM ,∴∠FAO =∠EBO ,在△AFO 和△BEO 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠AOF =∠BOE AO =BO ∠FAO =∠EBO ,∴△AFO ≌△BEO(ASA ),∴FO =EO ,∵正方形ABCD 的边长为22,E 是OC 的中点,∴FO =EO =1=BF ,BO =2,∴在Rt △BOE 中,BE =12+22=5,由∠FBM =∠EBO ,∠FMB =∠EOB ,可得△BFM ∽△BEO ,∴FM EO =BF BE ,即FM1=15,∴FM =55.22. 如图,已知四边形ABCD 和四边形DEFG 为正方形,点E 在线段DC 上,点A ,D ,G 在同一条直线上,且AD =3,DE =1,连接AC ,CG ,AE ,并延长AE 交CG 于点H. (1)求sin ∠EAC 的值; (2)求线段AH 的长.22.解:(1)由题意知EC =2,AE =10,如解图,过点E 作EM ⊥AC 于点M , ∴∠EMC =90°,易知∠ACD =45°, ∴△EMC 是等腰直角三角形, ∴EM =2,∴sin ∠EAC =EM AE =55.(2)在△GDC 与△EDA 中,⎩⎪⎨⎪⎧DG =DE ∠GDC =∠EDA DC =DA, ∴△GDC ≌△EDA(SAS ),∴∠GCD =∠EAD , 又∵∠HEC =∠DEA ,∴∠EHC =∠EDA =90°, ∴AH ⊥GC ,∵S △AGC =12×AG ×DC =12×GC ×AH ,∴12×4×3=12×10×AH , ∴AH =6510.命题点5 多边形及其性质【命题规律】1.考查内容:①多边形的内外角和公式;②正多边形的有关计算.2.考查形式:①已知正多边形一个内角或外角的度数或内角之间的关系求边数;②已知正多边形的边数求内角度数;③求多边形的内外角和.【命题预测】多边形是三角形和四边形的延伸拓展,也是中考命题不容忽视的知识点. 23. 六边形的内角和是( )A . 540°B . 720°C . 900°D . 1080°23. B24. 一个多边形切去一个角后,形成的另一个多边形的内角和为1080°,那么原多边形的边数为( )A . 7B . 7或8C . 8或9D . 7或8或924. D 【解析】分类讨论:(1)切去一个角,减少一条边,设减少一条边后的边数是n ,则180°(n -2)=1080°,得出n =8,所以原多边形的边数是9;(2)切去一个角,增加一条边,设增加一条边后的边数是n ,则180°(n -2)=1080°,得出n =8,所以原多边形的边数是7;(3)切去一个角,边数无改变,设边数没有改变时的边数是n ,则180°(n -2)=1080°,得出n =8,所以原多边形的边数是8,综上所述,原多边形的边数是9,7,8都符合题意,答案选择D.25. 若一个多边形的内角和是它的外角和的2倍,则这个多边形的边数是________.25. 6 【解析】设这个多边形的边数为n ,则内角和为(n -2)·180°,外角和为360°,则根据题意有:(n -2)·180°=2×360°,解得n =6. 26. 一个正多边形的一个外角为45°,则这个正多边形的边数是________.26. 8 【解析】由正多边形的每一个外角都是45°,其外角和为360°,可得这个正多边形的边数是360°45°=8.方法指导设正多边形的边数为n ,正多边形的外角和为360°,内角和为(n -2)×180°,每个内角的度数为180°×(n -2)n.命题点6 图形折叠的相关证明与计算【命题规律】考查内容和形式:图形折叠计算以矩形折叠考查居多,常考查:①图形的折叠计算角度;②图形的折叠计算线段长或边长;③图形折叠的证明和计算结合;④图形折叠的操作探究.【命题预测】图形折叠将原有图形变得可操作化,且又很好地引入了对称知识,使问题升华,有效地考查学生的知识迁移能力和掌握程度,是全国命题的主流趋势之一,值得每位考生关注.27. 如图,把一张矩形纸片ABCD 沿对角线AC 折叠,点B 的对应点为B′,AB ′与DC 相交于点E ,则下列结论一定正确的是( )A .∠DAB ′=∠CAB′ B .∠ACD =∠B′CDC .AD =AE D .AE =CE27. D28. 如图,把正方形纸片ABCD 沿对边中点所在的直线对折后展开,折痕为MN ,再过点B 折叠纸片,使点A 落在MN 上的点F 处,折痕为BE.若AB 的长为2,则FM 的长为( )A . 2B . 3C . 2D . 128. B第28题图 第29题图29. 如图,把一张矩形纸片ABCD 沿EF 折叠后,点A 落在CD 边上的点A′处,点B 落在点B′处.若∠2=40°,则图中∠1的度数为( )A . 115°B . 120°C . 130°D . 140°29. A 【解析】由折叠的性质知∠EA ′B ′=∠A =90°,∵∠2=40°,∴∠B ′A ′C =50°,∴∠EA ′D =40°,∠DEA ′=50°,∴∠AEA ′=130°,∴∠AEF =∠FEA ′=12∠AEA ′=65°,∵AD ∥BC ,∴∠1=180°-65°=115°.30. 如图,将▱ABCD 沿对角线AC 折叠,使点B 落在点B′处.若∠1=∠2=44°,则∠B 为( )A . 66°B . 104°C . 114°D . 124°30. C 【解析】设∠ACD =x ,∠B =y ,则根据题意可列方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y +44°=180°180°-y -(44°-x )=44°,解得y =114°.第30题图 第31题图 第32题图31. 如图,将△ABC 沿直线DE 折叠,使点C 与点A 重合,已知AB =7,BC =6,则△BCD 的周长为________. 31. 13 【解析】由折叠的性质可得:CD =AD ,∴△BCD 的周长=BC +CD +BD =BC +AD +BD =BC +BA =6+7=13.32. 如图,在▱ABCD 中,E 为边CD 上一点,将△ADE 沿AE 折叠至△AD′E 处,A D′与CE 交于点F ,若∠B =52°,∠DAE =20°,则∠FED′的大小为________.32. 36° 【解析】∵在▱ABCD 中,∠D =∠B =52°,∴∠AEF =∠DAE +∠D =20°+52°=72°,∴∠AED=180°-∠AEF =108°,由折叠的性质得,∠AED ′=∠AED =108°,∴∠FED ′=∠AED′-∠AEF =108°-72°=36°.33.如图,将矩形纸片ABCD(AD >AB)折叠,使点C 刚好落在线段AD 上,且折痕分别与边BC ,AD 相交.设折叠后点C,D的对应点分别为点G,H,折痕分别与边BC,AD相交于点E,F.(1)判断四边形CEGF的形状,并证明你的结论;(2)若AB=3,BC=9,求线段CE的取值范围.33. 解:(1)四边形CEGF是菱形,理由如下:∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠GFE=∠FEC,∵图形翻折后点G与点C重合,EF为折痕,∴∠GEF=∠FEC,∴∠GFE=∠GEF,∴GF=GE,∵图形翻折后EC与GE完全重合,FC与FG重合,∴GE=EC=GF=FC,∴四边形CEGF为菱形.(2)如解图①,当点F与点D重合时,四边形CEGF是正方形,此时CE最小,且CE=CD=3;如解图②,当点G与点A重合时,CE最大.设EC=x,则BE=9-x,由折叠性质知,AE=CE=x,在Rt△ABE中,AB2+BE2=AE2,即9+(9-x)2=x2,解得x=5,∴CE=5,所以,线段CE的取值范围为3≤CE≤5.34.如图,▱ABCD中,AB=2,AD=1,∠ADC=60°,将▱ABCD沿过点A的直线l折叠,使点D落到AB边上的点D′处,折痕交CD边于点E.(1)求证:四边形BCED′是菱形;(2)若点P是直线l上的一个动点,请计算PD′+PB的最小值.34. (1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠B=∠D=60°,由折叠性质可知,∠D=∠AD′E=60°,∴∠AD′E=∠B=60°,∴ED′∥BC,又∵EC∥D′B,∴四边形BCED′是平行四边形,∴ED′=BC=AD=1,∴DE=ED′=1,又DC=AB=2,∴EC =1, ∴EC =ED′,∴四边形BCED′是菱形. (2)解:如解图所示,由折叠性质PD′=PD ,BD 之长即为所求, 作DG ⊥BA 的延长线于点G , ∵∠DAB =120°, ∴∠DAG =60°, ∵∠G =90°, ∴∠ADG =30°,在Rt △ADG 中,AD =1, ∴AG =12,DG =32,∵AB =2, ∴BG =52,在Rt △BDG 中,由勾股定理得:BD 2=BG 2+DG 2=7, ∴BD =7,即PD′+PB 的最小值为7.方法指导“将军饮马”模型:直线同侧两定点,在直线上确定一点使该点到两定点的距离和最小.作法:作其中一点关于直线的对称点,连接另一点和对称点的线段即是最短距离和;最短距离计算方法:构造以最短距离线段为斜边的直角三角形,利用勾股定理求解.中考冲刺集训一、选择题1.关于▱ABCD 的叙述,正确的是( )A . 若A B⊥BC,则▱ABCD 是菱形B . 若AC⊥BD,则▱ABCD 是正方形C . 若AC =BD ,则▱ABCD 是矩形 D . 若AB =AD ,则▱ABCD 是正方形2.设四边形的内角和等于a ,五边形的外角和等于b ,则a 与b 的关系是( )A . a >bB . a =bC . a <bD . b =a +180°3.如图,正五边形ABCDE 放入某平面直角坐标系后,若顶点A ,B ,C ,D 的坐标分别是(0,a),(-3,2),(b ,m),(c ,m).则点E 的坐标是( )A . (2,-3)B . (2,3)C . (3,2)D . (3,-2)第3题图 第4题图4.如图,▱ABCD 的对角线AC 、BD 相交于点O ,且AC +BD =16,CD =6,则△ABO 的周长是( )A . 10B . 14C . 20D . 225.菱形ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点O ,E ,F 分别是AD ,CD 边上的中点,连接EF.若EF =2,BD =2,则菱形ABCD 的面积为( )A . 2 2B . 4 2C . 6 2D . 8 2第5题图 第6题图 第7题图6.如图,平行四边形ABCD 的周长是26 cm ,对角线AC 与BD 交于点O ,AC ⊥AB ,E 是BC 中点,△AOD 的周长比△AOB 的周长多3 cm ,则AE 的长度为( )A . 3 cmB . 4 cmC . 5 cmD . 8 cm7.如图,正方形ABCD 的边长为9,将正方形折叠,使顶点D 落在BC 边上的点E 处,折痕为GH ,若BE∶EC =2∶1,则线段CH 的长是( )A . 3B . 4C . 5D . 68.如图,在正方形ABCD 中,AC 为对角线,E 为AB 上一点,过点E 作EF∥AD,与AC 、DC 分别交于点G 、F2H 为CG 的中点,连接DE 、EH 、DH 、FH.下列结论:①EG =DF ;②∠AEH+∠ADH=180°;③△EHF≌△DHC;④若AE AB =23,则3S △EDH =13S △DHC ,其中结论正确的有( )A . 1个B . 2个C . 3个D . 4个二、填空题9.如图,在▱ABCD 中,BE ⊥AB 交对角线AC 于点E ,若∠1=20°,则∠2的度数为________.10.如图,在菱形ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点O ,且AC =8,BD =6,则菱形ABCD 的高DH =________.第9题图 第10题图 第11题图11.如图,延长矩形ABCD 的边BC 至点E ,使CE =BD ,连接AE.如果∠ADB=30°,则∠E=________度. 12.如图,正方形ABCO 的顶点C ,A 分别在x 轴,y 轴上,BC 是菱形BDCE 的对角线,若∠D=60°,BC =2,则点D 的坐标是________.第12题图 第13题图 第14题图 13.如图,正十二边形A 1A 2…A 12,连接A 3A 7,A 7A 10,则∠A 3A 7A 10=________°.14.如图,菱形ABCD 的面积为120 cm 2,正方形AECF 的面积为50 cm 2,则菱形的边长为________cm . 15.如图,在矩形纸片ABCD 中,AB =6,BC =10.点E 在CD 上,将△BCE 沿BE 折叠,点C 恰落在边AD 上的点F 处;点G 在AF 上,将△ABG 沿BG 折叠,点A 恰落在线段BF 上的点H 处.有下列结论: ①∠EBG =45°;②△DEF∽△ABG;③S △ABG =32S △FGH ;④AG +DF =FG.其中正确的是______________.(把所有正确结论的序号都选上)第15题图 第16题图16.如图,正方形ABCD 的面积为3 cm 2,E 为BC 边上一点,∠BAE =30°,F 为AE 的中点,过点F 作直线分别与AB ,DC 相交于点M ,N.若MN =AE ,则AM 的长等于________cm . 三、解答题17.如图,在▱ABCD 中,连接BD ,在BD 的延长线上取一点E ,在DB 的延长线上取一点F ,使BF =DE ,连接AF 、CE. 求证:AF∥CE.18.如图,菱形ABCD的对角线AC与BD交于点O,∠ABC∶∠BAD=1∶2,BE∥AC,CE∥BD.(1)求tan∠DBC的值;(2)求证:四边形OBEC是矩形.19.如图,▱ABCD中,BD是它的一条对角线,过A、C两点作AE⊥BD,CF⊥BD,垂足分别为E、F,延长AE、CF分别交CD、AB于点M、N.(1)求证:四边形CMAN是平行四边形;(2)已知DE=4,FN=3,求BN的长.20.如图,△ABC≌△ABD,点E在边AB上,CE∥BD,连接DE.求证:(1)∠CEB=∠CBE;(2)四边形BCED是菱形.21.已知:如图,在正方形ABCD中,点E在边CD上,AQ⊥BE于点Q,DP⊥AQ于点P.(1)求证:AP=BQ;(2)在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图中四对线段,使每对中较长线段与较短线段长度的差等于PQ长.22.已知正方形ABCD中,BC=3,点E、F分别是CB、CD延长线上的点,DF=BE,连接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.23.如图,已知△ABC 中,AB =AC ,把△ABC 绕A 点沿顺时针方向旋转得到△ADE,连接BD 、CE 交于点F. (1)求证:△AEC≌△ADB;(2)若AB =2,∠BAC =45°,当四边形ADFC 是菱形时,求BF 的长.24.如图,将矩形ABCD 沿AF 折叠,使点D 落在BC 边的点E 处,过点E 作EG∥CD 交AF 于点G ,连接DG. (1)求证:四边形EFDG 是菱形;(2)探究线段EG 、GF 、AF 之间的数量关系,并说明理由; (3)若AG =6,EG =25,求BE 的长.答案与解析:1. C2. B3. C4. B5. A 【解析】∵E ,F 分别是 AD ,CD 边上的中点,即EF 是△ACD 的中位线,∴AC =2EF =22,则菱形ABCD 的面积=12AC ·BD =12×22×2=2 2.6. B 【解析】在▱ABCD 中,AD =BC ,AB =CD ,BO =DO ,∵平行四边形ABCD 的周长为26 cm ,∴AB +BC =13 cm ,又∵△AOD 的周长比△AOB 的周长多3 cm ,∴AD -AB =BC -AB =3 cm ,解得AB =5 cm ,BC =8 cm ,又AB ⊥AC ,E 是BC 的中点,∴AE =BE =CE =12BC =4 cm.7. B 【解析】设CH =x ,∵BE ∶EC =2∶1,BC =9,∴EC =3,由折叠可知,EH =DH =9-x ,在Rt △ECH 中,由勾股定理得:(9-x )2=32+x 2,解得:x =4.8. D 【解析】逐项分析如下表:序号逐项分析正误难点突破对于多选项判断正误性的题目,几乎每个选项之间都是紧密联系的,单独判断其中每个的正误或跳跃式判断往往使题目变得复杂而无法求解,本题目难点在于④中,需将S △FDH 与已知条件AE AB =23联系起来,并用含相同未知数的代数式分别表示出S △EDH 和S △DHC ,继而求解.9. 110° 【解析】 ∵四边形ABCD 是平行四边形,∴CD ∥AB ,∴∠CAB =∠1=20°,∵BE ⊥AB 交对角线AC 于点E ,∴∠ABE =90°,∴∠2=∠CAB +∠ABE =20°+90°=110°.10. 4.8 【解析】∵S =1AC·BD =2AB·DH ,∴AC ·BD =2AB·DH.∵四边形ABCD 是菱形,∴∠AOB =90°,AO =12AC =4,BO =12BD =3,∴在Rt △AOB 中,AB =42+32=5,∴DH =8×62×5=4.8.第11题解图11. 15 【解析】如解图,连接AC.∵四边形ABCD 是矩形,∴AD =BC ,AC =BD ,又∵AB =BA ,∴△DAB ≌△CBA(SSS ),∴∠ACB =∠ADB =30°,∵CE =BD ,∴AC =CE ,∴∠E =∠CAE =12∠ACB=15°.第12题解图12. (3+2,1) 【解析】如解图,过点D 作DG ⊥BC 于G ,DF ⊥x 轴于F ,∵在菱形BDCE 中,BD =CD ,∠BDC =60°,∴△BCD 是等边三角形,∴DF =CG =12BC =1,CF =DG =3,∴OF =3+2,∴D(3+2,1).13. 75 【解析】∵多边形A 1A 2…A 12是正十二边形,作它的外接圆⊙O ,∴劣弧A 10A 3的度数=5×360°12=150°,∴∠A 3A 7A 10=12×150°=75°.第14题解图14. 13 【解析】如解图,连接AC 、BD 交于O ,则有12AC·BD =120,∴AC ·BD =240,又∵菱形对角线互相垂直平分,∴2OA ·2OB =240,∴ OA ·OB =60,∵AE 2=50, OA 2+OE 2= AE 2,OA =OE ,∴OA =5,∴OB =12,∴AB =OA 2+OB 2=122+52=13.15. ①③④ 【解析】由折叠的性质得,∠CBE =∠FBE ,∠ABG =∠FBG ,∴∠EBG =∠FBE +∠FBG =12×90°=45°,故①正确;由折叠的性质得,BF =BC =10,BA =BH =6,∴HF =BF -BH =4,AF =BF 2-BA 2=102-62=8,设GH =x ,则GF =8-x ,在Rt △GHF 中,x 2+42=(8-x)2,∴x =3,∴GF =5,∴AG =3,同理在Rt △FDE 中,由FD 2=EF 2-ED 2,得ED =83,EF =103,∴ED FD =43≠ABAG =2,∴△DEF 与△ABG 不相似,故②不正确;S △ABG =12×3×6=9,S △FGH =12×3×4=6,∴S △ABG S =96=32,故③正确;∵AG =3,DF =AD -AF =2,∴FG =5,∴AG +DF =FG =5,故④正确.综上,答案是①③④.第16题解图16.233或33【解析】如解图,过N 作NG ⊥AB ,交AB 于点G ,∵四边形ABCD 为正方形,∴AB =AD =NG = 3 cm ,在Rt △ABE 中,∠BAE =30°,AB = 3 cm ,∴BE =1 cm ,AE =2 cm ,∵F 为AE 的中点,∴AF =12AE =1 cm ,在Rt △ABE 和Rt △NGM 中,⎩⎪⎨⎪⎧AB =NG AE =NM ,∴Rt △ABE ≌Rt △NGM(HL ),∴BE =GM ,∠BAE =∠MNG =30°,∠AEB =∠NMG =60°,∴∠AFM =90°,即MN ⊥AE ,在Rt △AMF 中,∠FAM =30°,AF =1 cm ,∴AM =AF cos 30°=132=233 cm ,由对称性得到AM′=BM =AB -AM =3-233=33 cm ,综上,AM 的长等于233或33 cm . 17. 证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,第17题解图∴AD ∥BC ,AD =BC , ∴∠1=∠2, 又∵BF =DE ,∴BF +BD =DE +BD , 即DF =BE.∴△ADF ≌△CBE(SAS ). ∴∠AFD =∠CEB ,∴AF ∥CE.18. (1)【思路分析】根据四边形ABCD 是菱形,∠ABC ∶∠BAD =1∶2,可求出∠DBC 的度数,其正切值可求出.解:∵四边形ABCD 是菱形,∴AD ∥BC ,∠DBC =12∠ABC ,∴∠ABC +∠BAD =180°, 又∵∠ABC ∶∠BAD =1∶2, ∴∠ABC =60°, ∴∠DBC =12∠ABC =30°,∴tan ∠DBC =tan 30°=33. (2)【思路分析】由BE ∥AC ,CE ∥BD 可知四边形BOCE 是平行四边形,再结合菱形对角线垂直的性质即可证明四边形BOCE 是矩形.证明:∵四边形ABCD 是菱形, ∴AC ⊥BD ,即∠BOC =90°, ∵BE ∥AC ,CE ∥BD , ∴BE ∥OC ,CE ∥OB ,∴四边形OBEC 是平行四边形,且∠BOC =90°,∴四边形OBEC 是矩形.19. (1)证明:∵AE ⊥BD ,CF ⊥BD , ∴AM ∥CN ,又∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴MC ∥AN ,∴四边形CMAN 是平行四边形.(2)解:∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴∠ADE =∠CBF ,AD =CB , 又∵∠AED =∠CFB =90°, ∴△AED ≌△CFB(AAS ), ∴DE =BF =4,∴在Rt △BFN 中,BN =32+42=5.20. (1)【思路分析】要证∠CEB =∠CBE ,结合CE ∥DB ,可得到∠CEB =∠DBE ,从而只需证明∠CBE =∠DBE ,结合△ABC ≌△ABD 即可得证.证明:∵△ABC ≌△ABD , ∴∠ABC =∠ABD , ∵CE ∥BD ,∴∠CEB =∠DBE ,∴∠CEB =∠CBE.(2)证明:∵△ABC ≌△ABD ,∴BC =BD , 由(1)得∠CEB =∠CBE , ∴CE =CB , ∴CE =BD , ∵CE ∥BD ,∴四边形BCED 是平行四边形, ∵BC =BD ,∴四边形BCED 是菱形.21. (1)证明:∵四边形ABCD 是正方形, ∴AB =AD, ∠BAQ +∠DAP =90°=∠DAB , ∵DP ⊥AQ ,∴∠DAP +∠ADP =90°, ∴∠BAQ =∠ADP.在△DAP 和△ABQ 中, ⎨⎪⎧∠APD =∠AQB =90°∠ADP =∠BAQ ,∴△DAP ≌△ABQ(AAS ),∴AP =BQ.(2)解:①AQ 和AP ;②DP 和AP ;③AQ 和BQ ;④DP 和BQ.【解法提示】①由题图直接得:AQ -AP =PQ ;②∵△ABQ ≌△DAP ,∴AQ =DP ,∴DP -AP = AQ -AP =PQ ;③∵△ABQ ≌△DAP ,∴BQ =AP ,∴AQ -BQ =AQ -AP =PQ ;④∵△ABQ ≌△DAP ,∴DP =AQ ,BQ =AP ,∴DP -BQ =AQ -AP =PQ.22. (1)证明:在△ADF 和△ABE 中,⎩⎪⎨⎪⎧AB =AD ∠ABE =∠ADF =90°EB =FD, ∴△ADF ≌△ABE(SAS ).(2)解:∵AB =3,BE =1,∴AE =10,EC =4,∴ED =CD 2+EC 2=5,设AH =x ,EH =y ,在Rt △AHE 和Rt △AHD 中,⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=10x 2+(5-y )2=9, 解得,x =1.8,y =2.6,∴tan ∠AED =AH EH =x y =1.82.6=913. 23. (1)证明:∵△ADE 是由△ABC 绕点A 沿顺时针方向旋转而得,∴AD =AB ,AE =AC ,∠BAC =∠DAE ,∵AB =AC ,∴AD =AB =AE =AC ,∠EAC =∠DAB ,在△AEC 和△ADB 中∵⎩⎪⎨⎪⎧AD = AE ∠EAC =∠DAB AB =AC, ∴△AEC ≌△ADB(SAS ).(2)解:当四边形ADFC 是菱形时,AC =DF ,AC ∥DF ,∴∠BAC =∠ABD ,又∵∠BAC =45°,∴∠ABD =45°,又∵△ADE 是由△ABC 绕点A 沿顺时针方向旋转而得,∴AD =AB ,∴∠DAB =90°,又∵AB =2,由勾股定理可得:BD =AD 2+AB 2=2AB =22,在菱形ADFC 中,DF =AD =AB =2,∴BF =BD -DF =22-2.24. (1)【思路分析】根据折叠的性质,易得DF =EF ,DG =EG ,∠AFD =∠AFE ,再由EG ∥DC ,可得∠EGF =∠AFD ,从而得出EG =EF.根据四条边都相等的四边形是菱形得证;证明:由折叠的性质可得,EF =FD ,∠AEF =∠ADF =90°,第24题解图∠EFA =∠DFA ,EG =GD.∵EG ∥DC ,∴∠DFA =∠EGF ,∴∠EFA =∠EGF ,∴EF =EG =FD =GD ,∴四边形EFDG 是菱形.(2)【思路分析】由(1)可知EG =EF ,连接DE ,则DE 与GF 相互垂直平分,证得Rt △FHE ∽Rt △FEA ,列比例式,结合FH =12GF 得到EG 、GF 、AF 的关系; 解:如解图,连接ED ,交AF 于点H ,∵四边形EFDG 是菱形,∴DE ⊥AF ,FH =GH =12GF ,EH =DH =12DE. ∵∠FEH =∠FAE =90°-∠EFA ,∴Rt △FEH ∽Rt △FAE ,∴EF FH =AF EF,即EF 2=FH·AF , ∴EG 2=12GF·AF. (3)【思路分析】把AG ,EG 代入(2)中的关系式,求得GF ,AF 的值,根据勾股定理求得AD ,DE ,再证Rt △ADF ∽Rt △DCE ,可求出EC ,从而可求出BE 的值.解:∵AG =6,EG =25,EG 2=12GF·AF , ∴(25)2=12(6+GF)·GF ,∴GF =4, ∴AF =10.∵DF =EG =25,∴AD =BC =AF 2-DF 2=45,DE =2EH =2EG 2-(12GF )2=8. ∵∠CDE +∠DFA =90°,∠DAF +∠DFA =90°,∴∠CDE =∠DAF ,∴Rt △ADF ∽Rt △DCE ,∴EC DF =DE AF ,即EC 25=810, ∴EC =855, ∴BE =BC -EC =AD -EC =45-855=1255.。
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.在四边形ABCD 中,180B D ∠+∠=︒,对角线AC 平分BAD ∠.(1)如图1,若120DAB ∠=︒,且90B ∠=︒,试探究边AD 、AB 与对角线AC 的数量关系并说明理由.(2)如图2,若将(1)中的条件“90B ∠=︒”去掉,(1)中的结论是否成立?请说明理由.(3)如图3,若90DAB ∠=︒,探究边AD 、AB 与对角线AC 的数量关系并说明理由.【答案】(1)AC AD AB =+.证明见解析;(2)成立;(3)2AD AB AC +=.理由见解析.【解析】试题分析:(1)结论:AC=AD+AB ,只要证明AD=12AC ,AB=12AC 即可解决问题; (2)(1)中的结论成立.以C 为顶点,AC 为一边作∠ACE=60°,∠ACE 的另一边交AB 延长线于点E ,只要证明△DAC ≌△BEC 即可解决问题;(3)结论:AD +AB =2AC .过点C 作CE ⊥AC 交AB 的延长线于点E ,只要证明△ACE 是等腰直角三角形,△DAC ≌△BEC 即可解决问题;试题解析:解:(1)AC=AD+AB .理由如下:如图1中,在四边形ABCD 中,∠D+∠B=180°,∠B=90°,∴∠D=90°,∵∠DAB=120°,AC 平分∠DAB ,∴∠DAC=∠BAC=60°,∵∠B=90°,∴AB=12AC,同理AD=12AC.∴AC=AD+AB.(2)(1)中的结论成立,理由如下:以C为顶点,AC为一边作∠ACE=60°,∠ACE的另一边交AB延长线于点E,∵∠BAC=60°,∴△AEC为等边三角形,∴AC=AE=CE,∵∠D+∠ABC=180°,∠DAB=120°,∴∠DCB=60°,∴∠DCA=∠BCE,∵∠D+∠ABC=180°,∠ABC+∠EBC=180°,∴∠D=∠CBE,∵CA=CE,∴△DAC≌△BEC,∴AD=BE,∴AC=AD+AB.(3)结论:AD+AB=2AC.理由如下:过点C作CE⊥AC交AB的延长线于点E,∵∠D+∠B=180°,∠DAB=90°,∴DCB=90°,∵∠ACE=90°,∴∠DCA=∠BCE,又∵AC平分∠DAB,∴∠CAB=45°,∴∠E=45°.∴AC=CE.又∵∠D+∠ABC=180°,∠D=∠CBE,∴△CDA≌△CBE,∴AD=BE,∴AD+AB=AE.在Rt△ACE中,∠CAB=45°,∴AE=245ACACcos︒=∴2AD AB AC+=.2.如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,BD=BC,点E为CD的中点,射线BE交AD 的延长线于点F,连接CF.(1)求证:四边形BCFD是菱形;(2)若AD=1,BC=2,求BF的长.【答案】(1)证明见解析(2)3【解析】(1)∵AF∥BC,∴∠DCB=∠CDF,∠FBC=∠BFD,∵点E为CD的中点,∴DE=EC,在△BCE与△FDE中,FBC BFDDCB CDFDE EC∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCE≌△FDE,∴DF=BC,又∵DF∥BC,∴四边形BCDF为平行四边形,∵BD=BC,∴四边形BCFD是菱形;(2)∵四边形BCFD是菱形,∴BD=DF=BC=2,在Rt△BAD中,AB223BD AD-,∵AF=AD+DF=1+2=3,在Rt△BAF中,BF22AB AF+3.3.图1、图2是两张形状、大小完全相同的方格纸,方格纸中的每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点叫做格点.(1)在图1中画出等腰直角三角形MON,使点N在格点上,且∠MON=90°;(2)在图2中以格点为顶点画一个正方形ABCD,使正方形ABCD面积等于(1)中等腰直角三角形MON面积的4倍,并将正方形ABCD分割成以格点为顶点的四个全等的直角三角形和一个正方形,且正方形ABCD面积没有剩余(画出一种即可).【答案】(1)作图参见解析;(2)作图参见解析.【解析】试题分析:(1)过点O向线段OM作垂线,此直线与格点的交点为N,连接MN即可;(2)根据勾股定理画出图形即可.试题解析:(1)过点O向线段OM作垂线,此直线与格点的交点为N,连接MN,如图1所示;(2)等腰直角三角形MON面积是5,因此正方形面积是20,如图2所示;于是根据勾股定理画出图3:考点:1.作图﹣应用与设计作图;2.勾股定理.4.(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.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)(1)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)(2)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 =16,CF=6,求PG+PH的值.(迁移拓展)(3)在直角坐标系中,直线l1:y=-43x+8与直线l2:y=﹣2x+8相交于点A,直线l1、l2与x轴分别交于点B、点C.点P是直线l2上一个动点,若点P到直线l1的距离为2.求点P的坐标.【答案】【变式探究】证明见解析【结论运用】8【迁移拓展】(﹣1,6),(1,10)【解析】【变式探究】连接AP,同理利用△ABP与△ACP面积之差等于△ABC的面积可以证得;【结论运用】过点E作EQ⊥BC,垂足为Q,根据勾股定理和矩形的性质解答即可;【迁移拓展】分两种情况,利用结论,求得点P到x轴的距离,再利用待定系数法可求出P的坐标.【详解】变式探究:连接AP,如图3:∵PD⊥AB,PE⊥AC,CF⊥AB,且S△ABC=S△ACP﹣S△ABP,∴12AB•CF=12AC•PE﹣12AB•PD.∵AB=AC,∴CF=PD﹣PE;结论运用:过点E作EQ⊥BC,垂足为Q,如图④,∵四边形ABCD是长方形,∴AD=BC,∠C=∠ADC=90°.∵AD=16,CF=6,∴BF=BC﹣CF=AD﹣CF=5,由折叠可得:DF=BF,∠BEF=∠DEF.∴DF=5.∵∠C=90°,∴DC2222106DF CF-=-8.∵EQ⊥BC,∠C=∠ADC=90°,∴∠EQC=90°=∠C=∠ADC.∴四边形EQCD是长方形.∴EQ=DC=4.∵AD∥BC,∴∠DEF=∠EFB.∵∠BEF=∠DEF,∴∠BEF=∠EFB.∴BE=BF,由问题情境中的结论可得:PG+PH=EQ.∴PG+PH=8.∴PG+PH的值为8;迁移拓展:如图,由题意得:A(0,8),B(6,0),C(﹣4,0)∴AB2268+10,BC=10.∴AB=BC,(1)由结论得:P1D1+P1E1=OA=8∵P1D1=1=2,∴P1E1=6 即点P1的纵坐标为6又点P1在直线l2上,∴y=2x+8=6,∴x=﹣1,即点P1的坐标为(﹣1,6);(2)由结论得:P2E2﹣P2D2=OA=8∵P2D2=2,∴P2E2=10 即点P1的纵坐标为10又点P1在直线l2上,∴y=2x+8=10,∴x=1,即点P1的坐标为(1,10)【点睛】本题考查了矩形的性质与判定、等腰三角形的性质与判定及勾股定理等知识点,利用面积法列出等式是解决问题的关键.5.(1)如图1,将矩形ABCD折叠,使BC落在对角线BD上,折痕为BE,点C落在∠的度数为______.点C'处,若42ADB=∠,则DBE(2)小明手中有一张矩形纸片ABCD ,4AB =,9AD =.(画一画)如图2,点E 在这张矩形纸片的边AD 上,将纸片折叠,使AB 落在CE 所在直线上,折痕设为MN (点M ,N 分别在边AD ,BC 上),利用直尺和圆规画出折痕MN (不写作法,保留作图痕迹,并用黑色水笔把线段描清楚);(算一算)如图3,点F 在这张矩形纸片的边BC 上,将纸片折叠,使FB 落在射线FD 上,折痕为GF ,点,A B 分别落在点A ',B '处,若73AG =,求B D '的长.【答案】(1)21;(2)画一画;见解析;算一算:3B D '=【解析】【分析】(1)利用平行线的性质以及翻折不变性即可解决问题;(2)【画一画】,如图2中,延长BA 交CE 的延长线由G ,作∠BGC 的角平分线交AD 于M ,交BC 于N ,直线MN 即为所求;【算一算】首先求出GD=9-72033=,由矩形的性质得出AD ∥BC ,BC=AD=9,由平行线的性质得出∠DGF=∠BFG ,由翻折不变性可知,∠BFG=∠DFG ,证出∠DFG=∠DGF ,由等腰三角形的判定定理证出DF=DG=203,再由勾股定理求出CF ,可得BF ,再利用翻折不变性,可知FB′=FB ,由此即可解决问题.【详解】 (1)如图1所示:∵四边形ABCD 是矩形,∴AD∥BC,∴∠ADB=∠DBC=42°,由翻折的性质可知,∠DBE=∠EBC=12∠DBC=21°,故答案为21.(2)【画一画】如图所示:【算一算】如3所示:∵AG=73,AD=9,∴GD=9-72033=,∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,BC=AD=9,∴∠DGF=∠BFG,由翻折不变性可知,∠BFG=∠DFG,∴∠DFG=∠DGF,∴DF=DG=203,∵CD=AB=4,∠C=90°,∴在Rt△CDF中,由勾股定理得:22222016433 DF CD⎛⎫-=-=⎪⎝⎭,∴BF=BC-CF=9161133-=,由翻折不变性可知,FB=FB′=11 3,∴B′D=DF-FB′=2011333-=.【点睛】四边形综合题,考查了矩形的性质、翻折变换的性质、勾股定理、等腰三角形的判定、平行线的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会利用翻折不变性解决问题.6.如图,已知矩形ABCD中,E是AD上一点,F是AB上的一点,EF⊥EC,且EF=EC.(1)求证:△AEF≌△DCE.(2)若DE=4cm,矩形ABCD的周长为32cm,求AE的长.【答案】(1)证明见解析;(2)6cm.【解析】分析:(1)根据EF⊥CE,求证∠AEF=∠ECD.再利用AAS即可求证△AEF≌△DCE.(2)利用全等三角形的性质,对应边相等,再根据矩形ABCD的周长为32cm,即可求得AE的长.详解:(1)证明:∵EF⊥CE,∴∠FEC=90°,∴∠AEF+∠DEC=90°,而∠ECD+∠DEC=90°,∴∠AEF=∠ECD.在Rt△AEF和Rt△DEC中,∠FAE=∠EDC=90°,∠AEF=∠ECD,EF=EC.∴△AEF≌△DCE.(2)解:∵△AEF≌△DCE.AE=CD.AD=AE+4.∵矩形ABCD的周长为32cm,∴2(AE+AE+4)=32.解得,AE=6(cm).答:AE的长为6cm.点睛:此题主要考查学生对全等三角形的判定与性质和矩形的性质等知识点的理解和掌握,难易程度适中,是一道很典型的题目.7.如图,在正方形ABCD中,点E在CD上,AF⊥AE交CB的延长线于F.求证:AE=AF.【答案】见解析【解析】【分析】根据同角的余角相等证得∠BAF=∠DAE,再利用正方形的性质可得AB=AD,∠ABF=∠ADE=90°,根据ASA判定△ABF≌△ADE,根据全等三角形的性质即可证得AF=AE.【详解】∵AF⊥AE,∴∠BAF+∠BAE=90°,又∵∠DAE+∠BAE=90°,∴∠BAF=∠DAE,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠ABF=∠ADE=90°,在△ABF和△ADE中,,∴△ABF≌△ADE(ASA),∴AF=AE.【点睛】本题主要考查了正方形的性质、全等三角形的判定和性质等知识点,证明△ABF≌△ADE是解决本题的关键.8.已知点O是△ABC内任意一点,连接OA并延长到E,使得AE=OA,以OB,OC为邻边作▱OBFC,连接OF与BC交于点H,再连接EF.(1)如图1,若△ABC为等边三角形,求证:①EF⊥BC;②EF=BC;(2)如图2,若△ABC为等腰直角三角形(BC为斜边),猜想(1)中的两个结论是否成立?若成立,直接写出结论即可;若不成立,请你直接写出你的猜想结果;(3)如图3,若△ABC是等腰三角形,且AB=AC=kBC,请你直接写出EF与BC之间的数量关系.【答案】(1)见解析;(2)EF⊥BC仍然成立;(3)EF=BC【解析】试题分析:(1)由平行四边形的性质得到BH=HC=BC,OH=HF,再由等边三角形的性质得到AB=BC,AH⊥BC,根据勾股定理得到AH=BC,即可;(2)由平行四边形的性质得到BH=HC=BC,OH=HF,再由等腰直角三角形的性质得到AB=BC,AH⊥BC,根据勾股定理得到AH=BC,即可;(3)由平行四边形的性质得到BH=HC=BC,OH=HF,再由等腰三角形的性质和AB=AC=kBC得到AB=BC,AH⊥BC,根据勾股定理得到AH=BC,即可.试题解析:(1)连接AH,如图1,∵四边形OBFC是平行四边形,∴BH=HC=BC,OH=HF,∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC,AH⊥BC,在Rt△ABH中,AH2=AB2﹣BH2,∴AH==BC,∵OA=AE,OH=HF,∴AH是△OEF的中位线,∴AH=EF,AH∥EF,∴EF⊥BC,BC=EF,∴EF⊥BC,EF=BC;(2)EF⊥BC仍然成立,EF=BC,如图2,∵四边形OBFC是平行四边形,∴BH=HC=BC,OH=HF,∵△ABC是等腰三角形,∴AB=BC,AH⊥BC,在Rt△ABH中,AH2=AB2﹣BH2=(BH)2﹣BH2=BH2,∴AH=BH=BC,∵OA=AE,OH=HF,∴AH是△OEF的中位线,∴AH=EF,AH∥EF,∴EF⊥BC,BC=EF,∴EF⊥BC,EF=BC;(3)如图3,∵四边形OBFC是平行四边形,∴BH=HC=BC,OH=HF,∵△ABC 是等腰三角形, ∴AB=kBC ,AH ⊥BC ,在Rt △ABH 中,AH 2=AB 2﹣BH 2=(kBC )2﹣(BC )2=(k 2-)BC 2,∴AH=BH=BC ,∵OA=AE ,OH=HF , ∴AH 是△OEF 的中位线, ∴AH=EF ,AH ∥EF , ∴EF ⊥BC ,BC=EF ,∴EF=BC .考点:四边形综合题.9.已知ABC ,以AC 为边在ABC 外作等腰ACD ,其中AC AD =. (1)如图①,若AB AE =,60DAC EAB ∠=∠=︒,求BFC ∠的度数. (2)如图②,ABC α∠=,ACD β∠=,4BC =,6BD =.①若30α=︒,60β=︒,AB 的长为______.②若改变,αβ的大小,但90αβ+=︒,ABC 的面积是否变化?若不变,求出其值;若变化,说明变化的规律.【答案】(1)120°;(2)55【解析】试题分析:(1)根据SAS ,可首先证明△AEC ≌△ABD ,再利用全等三角形的性质,可得对应角相等,根据三角形的外角的定理,可求出∠BFC 的度数;(2)①如图2,在△ABC 外作等边△BAE ,连接CE ,利用旋转法证明△EAC ≌△BAD ,可证∠EBC=90°,EC=BD=6,因为BC=4,在Rt △BCE 中,由勾股定理求BE 即可;②过点B 作BE ∥AH ,并在BE 上取BE=2AH ,连接EA ,EC .并取BE 的中点K ,连接AK ,仿照(2)利用旋转法证明△EAC ≌△BAD ,求得EC=DB ,利用勾股定理即可得出结论. 试题解析:解:(1)∵AE=AB,AD=AC,∵∠EAB=∠DAC=60°,∴∠EAC=∠EAB+∠BAC,∠DAB=∠DAC+∠BAC,∴∠EAC=∠DAB,在△AEC和△ABD中{AE ABEAC BAD AC AD=∠=∠=∴△AEC≌△ABD(SAS),∴∠AEC=∠ABD,∵∠BFC=∠BEF+∠EBF=∠AEB+∠ABE,∴∠BFC=∠AEB+∠ABE=120°,故答案为120°;(2)①如图2,以AB为边在△ABC外作正三角形ABE,连接CE.由(1)可知△EAC≌△BAD.∴EC=BD.∴EC=BD=6,∵∠BAE=60°,∠ABC=30°,∴∠EBC=90°.在RT△EBC中,EC=6,BC=4,∴22EC BC-2264-∴5②若改变α,β的大小,但α+β=90°,△ABC的面积不变化,以下证明:如图2,作AH⊥BC交BC于H,过点B作BE∥AH,并在BE上取BE=2AH,连接EA,EC.并取BE的中点K,连接AK.∵AH⊥BC于H,∴∠AHC=90°.∵BE∥AH,∴∠EBC=90°.∵∠EBC=90°,BE=2AH,∴EC2=EB2+BC2=4AH2+BC2.∵K为BE的中点,BE=2AH,∴BK=AH.∵BK∥AH,∴四边形AKBH为平行四边形.又∵∠EBC=90°,∴四边形AKBH为矩形.∠ABE=∠ACD,∴∠AKB=90°.∴AK是BE的垂直平分线.∴AB=AE.∵AB=AE,AC=AD,∠ABE=∠ACD,∴∠EAB=∠DAC,∴∠EAB+∠EAD=∠DAC+∠EAD,即∠EAC=∠BAD,在△EAC与△BAD中{AB AEEAC BAD AC AD=∠=∠=∴△EAC≌△BAD.∴EC=BD=6.在RT△BCE中,BE=22EC BC-=25,∴AH=12BE=5,∴S△ABC=12BC•AH=25考点:全等三角形的判定与性质;等腰三角形的性质10.(本题14分)小明在学习平行线相关知识时总结了如下结论:端点分别在两条平行线上的所有线段中,垂直于平行线的线段最短.小明应用这个结论进行了下列探索活动和问题解决.问题1:如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,P为AC边上的一动点,以PB,PA为边构造□APBQ,求对角线PQ的最小值及PQ最小时的值.(1)在解决这个问题时,小明构造出了如图2的辅助线,则PQ的最小值为,当PQ最小时= _____ __;(2)小明对问题1做了简单的变式思考.如图3,P为AB边上的一动点,延长PA到点E,使AE=nPA(n为大于0的常数).以PE,PC为边作□PCQE,试求对角线PQ长的最小值,并求PQ最小时的值;问题2:在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=1,AB=2,BC=3.(1)如图4,若为上任意一点,以,为边作□.试求对角线长的最小值和PQ最小时的值.(2)若为上任意一点,延长到,使,再以,为边作□.请直接写出对角线长的最小值和PQ最小时的值.【答案】问题1:(1)3,;(2)PQ=,=.问题2:(1)=4,.(2)PQ的最小值为..【解析】试题分析:问题1:(1)首先根据条件可证四边形PCBQ是矩形,然后根据条件“四边形APBQ是平行四边形可得AP=QB=PC,从而可求的值.(2)由题可知:当QP⊥AC 时,PQ最小.过点C作CD⊥AB于点D.此时四边形CDPQ为矩形,PQ=CD,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,利用面积可求出CD=,然后可求出AD=,由AE=nPA可得PE=,而PE=CQ=PD=AD-AP=,所以AP=.所以=.问题2:(1)设对角线与相交于点.Rt≌Rt.所以AD=HC,QH=AP.由题可知:当QP⊥AB时,PQ最小,此时=CH=4,根据条件可证四边形BPQH为矩形,从而QH=BP=AP.所以.(2)根据题意画出图形,当AB 时,的长最小,PQ的最小值为..试题解析:问题1:(1)3,;(2)过点C作CD⊥AB于点D.由题意可知当PQ⊥AB时,PQ最短.所以此时四边形CDPQ为矩形.PQ=CD,DP=CQ=PE.因为∠BCA=90°,AC=4,BC=3,所以AB=5.所以CD=.所以PQ=.在Rt△ACD中AC=4,CD=,所以AD=.因为AE=nPA,所以PE==CQ=PD=AD-AP=.所以AP=.所以=.问题2:(1)如图2,设对角线与相交于点.所以G是DC的中点,作QH BC,交BC的延长线于H,因为AD//BC,所以.所以.又,所以Rt≌Rt.所以AD=HC,QH=AP.由图知,当AB时,的长最小,即=CH=4.易得四边形BPQH为矩形,所以QH=BP=AP.所以.(若学生有能力从梯形中位线角度考虑,若正确即可评分.但讲评时不作要求)(2)PQ的最小值为..考点:1.直角三角形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.平行四边形的性质;4矩形的判定与性质.。
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.。
中考数学专题复习《特殊平行四边形综合题》测试卷(附带答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一 单选题1.如图 在平行四边形ABCD 中 AB AD ≠ ()0180A αα∠=︒<<︒ 点E F G H 分别是AB BC CD DA 的中点 连接EF FG GH HE 当α从锐角逐渐增大到钝角的过程中 四边形EFGH 的形状的变化依次为( )A .平行四边形→菱形→平行四边形B .平行四边形→菱形→矩形→平行四边形C .平行四边形→矩形→平行四边形D .平行四边形→菱形→正方形→平行四边形 2.如图 平行四边形ABCD 中 16AB = 12AD = 60A ∠=︒E 是边AD 上一点 且8AE =F 是边AB 上的一个动点 将线段EF 绕点E 逆时针旋转60︒ 得到EG 连接BG CG 则BG CG +的最小值是( ).A .4B .415C .421D 373.图1是一张菱形纸片ABCD 点,EF 是边,AB CD 上的点.将该菱形纸片沿EF 折叠得到图2 BC 的对应边B C ''恰好落在直线AD 上.已知60,6B AB ∠=︒= 则四边形AEFC '的周长为( )A .24B .21C .15D .124.如图 在矩形ABCD 中 8AB = 6BC = 点H 是AC 的中点 沿对角线AC 把矩形剪开得到两个三角形 固定ABC 不动 将ACD 沿AC 方向平移 (A '始终在线段AC 上)得到A C D '''△ 连接HD ' 设平移的距离为x 当HD '长度最小时 平移的距离x 的值为( )A .710B .185C .75D .2455.如图 Rt ABC △中 90C ∠=︒ 30A ∠=︒ 9AC = D 为AB 中点 以DB 为对角线长作边长为3的菱形DFBE 现将菱形DFBE 绕点D 顺时针旋转一周 旋转过程中当BF 所在直线经过点A 时 点A 到菱形对角线交点O 之间的距离为( )A B C D 6.中国结寓意团圆 美满 以独特的东方神韵体现中国人民的智慧和深厚的文化底蕴 小陶家有一个菱形中国结装饰.测得8cm,6cm BD AC ==.则该菱形的面积为( )A .224cmB .248cmC .210cmD .212cm7.如图 在矩形ABCD 中 点O M 分别是,AC AD 的中点 3,5OM OB == 则AD 的长为( )A .12B .10C .9D .88.如图 已知正方形ABCD 和正方形BEFG 且A B E 三点在一条直线上 连接CE 以CE 为边构造正方形CPQE PQ ,交AB 于点M 连接CM 设APM BCM αβ∠=∠=,.若点Q B F 三点共线 tan tan n αβ= 则n 的值为( )A .12 B .23 C .35 D .67二 填空题9.如图 矩形ABCD 中 BE BF 将ABC ∠三等分 连接EF .若90BEF ∠=︒ 则:AB BC 的比值为 .10.如图 四边形ABCD 是边长为6的正方形 点E 在直线BC 上 若2BE = 连接AE 过点A 作AF AE ⊥ 交直线CD 于点F 连接EF 点H 是EF 的中点 连接BH 则BH = .11.如图 在平行四边形ABCD 中 对角线AC BD 、相交于点O 在不添加任何辅助线的情况下 请你添加一个条件 使平行四边形ABCD 是菱形.12.如图 在矩形ABCD 中 2AB = 对角线AC 与BD 交于点O 且120AOD ∠=︒ DE OC ∥ CE OD ∥ 则四边形OCED 的周长为 .13.如图 在菱形ABCD 中 2BD BC == 点E 是BC 的中点 点P 是对角线AC 上的动点 连接PB PE 则PB PE +的最小值是 .三 解答题14.如图 在菱形ABCD 中 连接AC 过B 作BE BA ⊥交AC 于点E 过D 作DF DC ⊥交AC 于点F .(1)求证:ADF CBE △≌△(2)若12AD = 60DAB ∠=︒ 求EF 的长.15.已知:在梯形ABCD 中 AD BC ∥ 90ABC ∠=︒ 6AB = :1:3BC AD = O 是AC 的中点 过点O 作OE OB ⊥ 交BC 的延长线于点E .(1)当BC EC =时 求证:AB OE =(2)设BC a = 用含a 的代数式表示线段BE 的长 并写出a 的取值范围(3)连结OD DE 当DOE 是以DE 为直角边的直角三角形时 求BC 的长.16.如图 平行四边形ABCD 中 点E 是对角线AC 上一点 连接BE DE , 且BE DE =.(1)求证:四边形ABCD 是菱形(2)若5AB = tan 2BAC ∠= 求四边形ABCD 的面积.17.已知:矩形ABCD 中 动点M 在BC 边上(不与点B C 、重合) MN AM ⊥交CD 于点N 连接DM .(1)如图1 若DM 平分ADC ∠ 求证:BM CN =(2)如图2 若2,3AB BC == 动点M 在移动过程中 设BM 的长为,x CN 的长为y ①则y 与x 之间的函数关系式为______①线段CN 的最大值为______.18.如图1 正方形ABCD 和正方形QMNP M 是正方形ABCD 的对称中心 MN 交AB 于F QM 交AD 于E .(1)猜想:ME 与MF 的数量关系为______(2)如图2 若将原题中的“正方形”改为“菱形” 且NMQ ABC 其它条件不变 探索线段ME 与线段MF 的数量关系 并说明理由(3)如图3 若将原题中的“正方形”改为“矩形” 且:1:2AB BC = 其它条件不变 直接写出:线段ME 与线段MF 的数量关系为______.参考答案:1.A2.C3.C4.C5.D6.A7.D8.B93:10.24211.AC BD ⊥12.8133①点E 是BC 的中点14.(1)解:①菱形ABCD①ADC CBA ∠=∠ AD BC = DAC BCA ∠=∠①BE BA ⊥ DF DC ⊥①90CDF ABE ∠=∠=︒①ADC CDF CBA ABE ∠-∠=∠-∠ 即:ADF CBE ∠=∠①()ASA ADF CBE ≌(2)解:①60DAB ∠=︒ 12AD = ①11603022BAE BAD ∠=∠=⨯︒=︒ 12AB CD AD === 33123AC AB ===①cos30ABAE===︒同理FC=BE CE==AC AE CE∴=+=①EF AE FC AC=+-==故答案为:15.(1)证明:90ABC∠=︒O是AC的中点OB OC∴=OBC OCB∴∠=∠OE BC⊥90BOEBC EC=CO BC∴=BC BO∴=90ABC BOE∠=∠=︒()ASAABC EOB∴≌AB EO∴=(2)解:OBC OCB∠=∠ABC BOE∠=∠ABC EOB∴∽∴BC ACOB BE=BC a=6AB=AC∴∴1a=236(06)2aBE aa+∴=<<(3)解:设BC a=则3AD a=①当90OED∠=︒时延长BO交AD于点G90BOE =︒∠BOE OED ∴∠=∠∴BG ED ∥//BE AD∴四边形BGDE 是平行四边形 BE DG ∴=BC AD ∥ ∴BCCOAG AO =BC AG a ∴== ∴23632a a a a +=-23a ∴= ①当90ODE ∠=︒时 分别过点O E 作OM AD ⊥ EN AD ⊥ 垂足分别为MNOMD DNE ∴∠=∠ MOD EDN ∠=∠OMD DNE ∴∽ ∴OMMDDN EN = 1122AM CB a ==52MD a ∴=2236365322a a DN AN AD a a a +-=-=-=∴253236562aa a=-a ∴=.综上所述BC 的长为 16.(1)证明:如图 连接BD 交AC 于O①平行四边形ABCD①BO DO =①BO DO = OE OE = BE DE = ①()SSS BOE DOE ≌①BEO DEO ∠=∠①AE AE = BEA DEA ∠=∠ BE DE = ①()SAS BEA DEA ≌①AB AD =①四边形ABCD 是菱形(2)解:①tan 2BAC ∠= ①2BO AO= 即2BO AO = ①四边形ABCD 是菱形①AC BD ⊥ 22AC AO BD BO ==,由勾股定理得 AB =解得 2AO =①48AC BD ==, ①1162ABCD S AC BD =⨯=四边形 ①四边形ABCD 的面积为16. 17.(1)解:在矩形ABCD 中 ,90AB CD B C ADC =∠=∠=∠=︒ DM 平分ADC ∠1452CDM ADC ∴∠=∠=︒ 45CDM CMD ∴∠=∠=︒CM CD AB ∴==90,BAM AMB MN AM ∠+∠=︒⊥90AMB CMN ∴∠+∠=︒BAM CMN ∴∠=∠()ABM MCN ASA ∴≌BM CN ∴=(2)解:①设BM 的长为,x CN 的长为y 则3MC x =- 由(1)得 ,,90BAM CMN AB CD B C ∠=∠=∠=∠=︒ ABM MCN ∴∽AB BM MC CN∴= 23x x y∴=- 213(03)22y x x x ∴=-+<< 故答案为:213(03)22y x x x =-+<< ①当32x =时 y 有最大值 最大值为98. 即线段CN 的最大值为98. 故答案为:98. 18.(1)解:①正方形ABCD 和正方形QMNP①90AMD EMF ∠=∠=︒ ,45DM AM ADM FAM =∠=∠=︒ DME AMF ∴∠=∠()ASA MDE MAF ∴≌ME MF ∴=.故答案为:相等.(2)解:过点M 作MH AD ⊥于H MG AB ⊥于G .①M 是菱形ABCD 的对称中心 ①M 是菱形ABCD 对角线的交点 ①AM 平分BAD ∠①MH MG =.①QMN B ∠=∠①180EMF BAD ∠+∠=︒. 又90MHA MGF ∠=∠=︒ ①180HMG BAD ∠+∠=︒ ①EMF HMG ∠=∠①EMH FMG ∠=∠. ①MHE MGF ∠=∠①()ASA MHE MGF ≌ ①ME MF =.(3)解:过点M 作MH AD ⊥于HMG AB ⊥于G .①QMN ABC ∠=∠①90BAD EMF ∠=∠=︒. 又①90MHA MGA ∠=∠=︒ ①90HMG ∠=︒.①EMF HMG ∠=∠①EMH FMG ∠=∠.①MHE MGF ∠=∠①MHE MGF △△∽①ME MH MF MG=.又①M是矩形ABCD的对称中心①M是矩形ABCD对角线的交点.又①MG AB⊥①MG BC∥且12MG BC=.同理可得12 MH AB=①2ME MF=.。
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.在四边形ABCD 中,180B D ∠+∠=︒,对角线AC 平分BAD ∠.(1)如图1,若120DAB ∠=︒,且90B ∠=︒,试探究边AD 、AB 与对角线AC 的数量关系并说明理由.(2)如图2,若将(1)中的条件“90B ∠=︒”去掉,(1)中的结论是否成立?请说明理由.(3)如图3,若90DAB ∠=︒,探究边AD 、AB 与对角线AC 的数量关系并说明理由.【答案】(1)AC AD AB =+.证明见解析;(2)成立;(3)2AD AB AC +=.理由见解析.【解析】试题分析:(1)结论:AC=AD+AB ,只要证明AD=12AC ,AB=12AC 即可解决问题; (2)(1)中的结论成立.以C 为顶点,AC 为一边作∠ACE=60°,∠ACE 的另一边交AB 延长线于点E ,只要证明△DAC ≌△BEC 即可解决问题;(3)结论:AD +AB =2AC .过点C 作CE ⊥AC 交AB 的延长线于点E ,只要证明△ACE 是等腰直角三角形,△DAC ≌△BEC 即可解决问题;试题解析:解:(1)AC=AD+AB .理由如下:如图1中,在四边形ABCD 中,∠D+∠B=180°,∠B=90°,∴∠D=90°,∵∠DAB=120°,AC 平分∠DAB ,∴∠DAC=∠BAC=60°,∵∠B=90°,∴AB=12AC,同理AD=12AC.∴AC=AD+AB.(2)(1)中的结论成立,理由如下:以C为顶点,AC为一边作∠ACE=60°,∠ACE的另一边交AB延长线于点E,∵∠BAC=60°,∴△AEC为等边三角形,∴AC=AE=CE,∵∠D+∠ABC=180°,∠DAB=120°,∴∠DCB=60°,∴∠DCA=∠BCE,∵∠D+∠ABC=180°,∠ABC+∠EBC=180°,∴∠D=∠CBE,∵CA=CE,∴△DAC≌△BEC,∴AD=BE,∴AC=AD+AB.(3)结论:AD+AB=2AC.理由如下:过点C作CE⊥AC交AB的延长线于点E,∵∠D+∠B=180°,∠DAB=90°,∴DCB=90°,∵∠ACE=90°,∴∠DCA=∠BCE,又∵AC平分∠DAB,∴∠CAB=45°,∴∠E=45°.∴AC=CE.又∵∠D+∠ABC=180°,∠D=∠CBE,∴△CDA ≌△CBE ,∴AD=BE ,∴AD+AB=AE .在Rt △ACE 中,∠CAB=45°,∴AE =245AC AC cos ︒= ∴2AD AB AC +=.2.在图1中,正方形ABCD 的边长为a ,等腰直角三角形FAE 的斜边AE =2b ,且边AD 和AE 在同一直线上.操作示例当2b <a 时,如图1,在BA 上选取点G ,使BG =b ,连结FG 和CG ,裁掉△FAG 和△CGB 并分别拼接到△FEH 和△CHD 的位置构成四边形FGCH .思考发现小明在操作后发现:该剪拼方法就是先将△FAG 绕点F 逆时针旋转90°到△FEH 的位置,易知EH 与AD 在同一直线上.连结CH ,由剪拼方法可得DH=BG ,故△CHD ≌△CGB ,从而又可将△CGB 绕点C 顺时针旋转90°到△CHD 的位置.这样,对于剪拼得到的四边形FGCH (如图1),过点F 作FM ⊥AE 于点M (图略),利用SAS 公理可判断△HFM ≌△CHD ,易得FH=HC=GC=FG ,∠FHC=90°.进而根据正方形的判定方法,可以判断出四边形FGCH 是正方形.实践探究(1)正方形FGCH 的面积是 ;(用含a , b 的式子表示)(2)类比图1的剪拼方法,请你就图2—图4的三种情形分别画出剪拼成一个新正方形的示意图.联想拓展小明通过探究后发现:当b≤a 时,此类图形都能剪拼成正方形,且所选取的点G 的位置在BA 方向上随着b 的增大不断上移.当b >a 时(如图5),能否剪拼成一个正方形?若能,请你在图5中画出剪拼成的正方形的示意图;若不能,简要说明理由.【答案】(1)a2+b2;(2)见解析;联想拓展:能剪拼成正方形.见解析.【解析】分析:实践探究:根据正方形FGCH的面积=BG2+BC2进而得出答案;应采用类比的方法,注意无论等腰直角三角形的大小如何变化,BG永远等于等腰直角三角形斜边的一半.注意当b=a时,也可直接沿正方形的对角线分割.详解:实践探究:正方形的面积是:BG2+BC2=a2+b2;剪拼方法如图2-图4;联想拓展:能,剪拼方法如图5(图中BG=DH=b)..点睛:本题考查了几何变换综合,培养学生的推理论证能力和动手操作能力;运用类比方法作图时,应根据范例抓住作图的关键:作的线段的长度与某条线段的比值永远相等,旋转的三角形,连接的点都应是相同的.3.如图,四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AO=CO,BO=DO,且∠ABC+∠ADC=180°.(1)求证:四边形ABCD是矩形.(2)若∠ADF:∠FDC=3:2,DF⊥AC,求∠BDF的度数.【答案】(1)见解析;(2)18°.【解析】【分析】(1)根据平行四边形的判定得出四边形ABCD是平行四边形,求出∠ABC=90°,根据矩形的判定得出即可;(2)求出∠FDC的度数,根据三角形内角和定理求出∠DCO,根据矩形的性质得出OD=OC,求出∠CDO,即可求出答案.【详解】(1)证明:∵AO=CO,BO=DO∴四边形ABCD是平行四边形,∴∠ABC=∠ADC,∵∠ABC+∠ADC=180°,∴∠ABC=∠ADC=90°,∴四边形ABCD是矩形;(2)解:∵∠ADC=90°,∠ADF:∠FDC=3:2,∴∠FDC=36°,∵DF⊥AC,∴∠DCO=90°﹣36°=54°,∵四边形ABCD是矩形,∴OC=OD,∴∠ODC=54°∴∠BDF=∠ODC﹣∠FDC=18°.【点睛】本题考查了平行四边形的性质和判定,矩形的性质和判定的应用,能灵活运用定理进行推理是解此题的关键,注意:矩形的对角线相等,有一个角是直角的平行四边形是矩形.4.如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,BD=BC,点E为CD的中点,射线BE交AD 的延长线于点F,连接CF.(1)求证:四边形BCFD是菱形;(2)若AD=1,BC=2,求BF的长.【答案】(1)证明见解析(2)23【解析】(1)∵AF∥BC,∴∠DCB=∠CDF,∠FBC=∠BFD,∵点E为CD的中点,∴DE=EC,在△BCE与△FDE中,FBC BFDDCB CDFDE EC∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BCE≌△FDE,∴DF=BC,又∵DF∥BC,∴四边形BCDF为平行四边形,∵BD=BC,∴四边形BCFD是菱形;(2)∵四边形BCFD是菱形,∴BD=DF=BC=2,在Rt△BAD中,AB=223BD AD-=,∵AF=AD+DF=1+2=3,在Rt△BAF中,BF=22AB AF+=23.5.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=60cm,∠A=60°,点D从点C出发沿CA方向以4cm/秒的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以2cm/秒的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D、E运动的时间是t 秒(0<t≤15).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE,EF.(1)求证:AE=DF;(2)四边形AEFD能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t值,如果不能,说明理由;(3)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.【答案】(1)见解析;(2)能,t=10;(3)t=152或12.【解析】【分析】(1)利用t表示出CD以及AE的长,然后在直角△CDF中,利用直角三角形的性质求得DF的长,即可证明;(2)易证四边形AEFD是平行四边形,当AD=AE时,四边形AEFD是菱形,据此即可列方程求得t的值;(3)△DEF为直角三角形,分∠EDF=90°和∠DEF=90°两种情况讨论.【详解】解:(1)证明:∵在Rt△ABC中,∠C=90°﹣∠A=30°,∴AB=12AC=12×60=30cm,∵CD=4t,AE=2t,又∵在Rt△CDF中,∠C=30°,∴DF=12CD=2t,∴DF=AE;(2)能,∵DF∥AB,DF=AE,∴四边形AEFD是平行四边形,当AD=AE时,四边形AEFD是菱形,即60﹣4t=2t,解得:t=10,∴当t=10时,AEFD是菱形;(3)若△DEF为直角三角形,有两种情况:①如图1,∠EDF=90°,DE∥BC,则AD=2AE,即60﹣4t=2×2t,解得:t=152,②如图2,∠DEF=90°,DE⊥AC,则AE=2AD,即2t2(604t)=-,解得:t=12,综上所述,当t=152或12时,△DEF为直角三角形.6.已知正方形ABCD中,E为对角线BD上一点,过E点作EF⊥BD交BC于F,连接DF,G为DF中点,连接EG,CG.(1)请问EG与CG存在怎样的数量关系,并证明你的结论;(2)将图①中△BEF绕B点逆时针旋转45°,如图②所示,取DF中点G,连接EG,CG.问(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.(3)将图①中△BEF绕B点旋转任意角度,如图③所示,再连接相应的线段,问(1)中的结论是否仍然成立?(请直接写出结果,不必写出理由)【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)结论仍然成立【解析】【分析】(1)利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可证出CG=EG.(2)结论仍然成立,连接AG,过G点作MN⊥AD于M,与EF的延长线交于N点;再证明△DAG≌△DCG,得出AG=CG;再证出△DMG≌△FNG,得到MG=NG;再证明△AMG≌△ENG,得出AG=EG;最后证出CG=EG.(3)结论依然成立.【详解】(1)CG=EG.理由如下:∵四边形ABCD是正方形,∴∠DCF=90°.在Rt△FCD中,∵G为DF的中点,∴CG=12FD,同理.在Rt△DEF中,EG=12FD,∴CG=EG.(2)(1)中结论仍然成立,即EG=CG.证法一:连接AG,过G点作MN⊥AD于M,与EF的延长线交于N点.在△DAG与△DCG中,∵AD=CD,∠ADG=∠CDG,DG=DG,∴△DAG≌△DCG(SAS),∴AG=CG;在△DMG与△FNG中,∵∠DGM=∠FGN,FG=DG,∠MDG=∠NFG,∴△DMG≌△FNG (ASA),∴MG=NG.∵∠EAM=∠AEN=∠AMN=90°,∴四边形AENM是矩形,在矩形AENM中,AM=EN.在△AMG与△ENG中,∵AM=EN,∠AMG=∠ENG,MG=NG,∴△AMG≌△ENG(SAS),∴AG=EG,∴EG=CG.证法二:延长CG至M,使MG=CG,连接MF,ME,EC.在△DCG与△FMG中,∵FG=DG,∠MGF=∠CGD,MG=CG,∴△DCG≌△FMG,∴MF=CD,∠FMG=∠DCG,∴MF∥CD∥AB,∴EF⊥MF.在Rt△MFE与Rt△CBE中,∵MF=CB,∠MFE=∠EBC=90°,EF=BE,∴△MFE≌△CBE∴∠MEF=∠CEB,∴∠MEC=∠MEF+∠FEC=∠CEB+∠CEF=90°,∴△MEC为直角三角形.∵MG=CG,∴EG=1MC,∴EG=CG.2(3)(1)中的结论仍然成立.理由如下:过F作CD的平行线并延长CG交于M点,连接EM、EC,过F作FN垂直于AB于N.由于G为FD中点,易证△CDG≌△MFG,得到CD=FM,又因为BE=EF,易证∠EFM=∠EBC,则△EFM≌△EBC,∠FEM=∠BEC,EM=EC∵∠FEC+∠BEC=90°,∴∠FEC+∠FEM=90°,即∠MEC=90°,∴△MEC是等腰直角三角形.∵G为CM中点,∴EG=CG,EG⊥CG【点睛】本题是四边形的综合题.(1)关键是利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半解答;(2)关键是利用了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质、全等三角形的判定和性质解答.7.(问题发现)(1)如图(1)四边形ABCD中,若AB=AD,CB=CD,则线段BD,AC的位置关系为;(拓展探究)(2)如图(2)在Rt△ABC中,点F为斜边BC的中点,分别以AB,AC为底边,在Rt△ABC外部作等腰三角形ABD和等腰三角形ACE,连接FD,FE,分别交AB,AC于点M,N.试猜想四边形FMAN的形状,并说明理由;(解决问题)(3)如图(3)在正方形ABCD中,AB=2,以点A为旋转中心将正方形ABCD旋转60°,得到正方形AB'C'D',请直接写出BD'平方的值.【答案】(1)AC垂直平分BD;(2)四边形FMAN是矩形,理由见解析;(3)16+8或16﹣8【解析】【分析】(1)依据点A在线段BD的垂直平分线上,点C在线段BD的垂直平分线上,即可得出AC 垂直平分BD;(2)根据Rt△ABC中,点F为斜边BC的中点,可得AF=CF=BF,再根据等腰三角形ABD 和等腰三角形ACE,即可得到AD=DB,AE=CE,进而得出∠AMF=∠MAN=∠ANF=90°,即可判定四边形AMFN是矩形;(3)分两种情况:①以点A为旋转中心将正方形ABCD逆时针旋转60°,②以点A为旋转中心将正方形ABCD顺时针旋转60°,分别依据旋转的性质以及勾股定理,即可得到结论.【详解】(1)∵AB=AD,CB=CD,∴点A在线段BD的垂直平分线上,点C在线段BD的垂直平分线上,∴AC垂直平分BD,故答案为:AC垂直平分BD;(2)四边形FMAN是矩形.理由:如图2,连接AF,∵Rt△ABC中,点F为斜边BC的中点,∴AF=CF=BF,又∵等腰三角形ABD和等腰三角形ACE,∴AD=DB,AE=CE,∴由(1)可得,DF⊥AB,EF⊥AC,又∵∠BAC=90°,∴∠AMF=∠MAN=∠ANF=90°,∴四边形AMFN是矩形;(3)BD′的平方为16+8或16﹣8.分两种情况:①以点A为旋转中心将正方形ABCD逆时针旋转60°,如图所示:过D'作D'E⊥AB,交BA的延长线于E,由旋转可得,∠DAD'=60°,∴∠EAD'=30°,∵AB=2=AD',∴D'E=AD'=,AE=,∴BE=2+,∴Rt△BD'E中,BD'2=D'E2+BE2=()2+(2+)2=16+8②以点A为旋转中心将正方形ABCD顺时针旋转60°,如图所示:过B作BF⊥AD'于F,旋转可得,∠DAD'=60°,∴∠BAD'=30°,∵AB=2=AD',∴BF=AB=,AF=,∴D'F=2﹣,∴Rt△BD'F 中,BD'2=BF2+D'F2=()2+(2-)2=16﹣8综上所述,BD′平方的长度为16+8或16﹣8.【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查了正方形的性质,矩形的判定,旋转的性质,线段垂直平分线的性质以及勾股定理的综合运用,解决问题的关键是作辅助线构造直角三角形,依据勾股定理进行计算求解.解题时注意:有三个角是直角的四边形是矩形.8.如图,AB为⊙O的直径,点E在⊙O上,过点E的切线与AB的延长线交于点D,连接BE,过点O作BE的平行线,交⊙O于点F,交切线于点C,连接AC(1)求证:AC是⊙O的切线;(2)连接EF ,当∠D= °时,四边形FOBE 是菱形.【答案】(1)见解析;(2)30.【解析】【分析】(1)由等角的转换证明出OCA OCE ∆∆≌,根据圆的位置关系证得AC 是⊙O 的切线. (2)根据四边形FOBE 是菱形,得到OF=OB=BF=EF ,得证OBE ∆为等边三角形,而得出60BOE ∠=︒,根据三角形内角和即可求出答案.【详解】(1)证明:∵CD 与⊙O 相切于点E ,∴OE CD ⊥,∴90CEO ∠=︒,又∵OC BE ,∴COE OEB ∠=∠,∠OBE=∠COA∵OE=OB ,∴OEB OBE ∠=∠,∴COE COA ∠=∠,又∵OC=OC ,OA=OE ,∴OCA OCE SAS ∆∆≌(), ∴90CAO CEO ∠=∠=︒,又∵AB 为⊙O 的直径,∴AC 为⊙O 的切线;(2)解:∵四边形FOBE 是菱形,∴OF=OB=BF=EF ,∴OE=OB=BE ,∴OBE ∆为等边三角形,∴60BOE ∠=︒,而OE CD ⊥,∴30D ∠=︒.故答案为30.【点睛】本题主要考查与圆有关的位置关系和圆中的计算问题,熟练掌握圆的性质是本题的解题关键.9.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自D向C,点F自C向B移动时,连接AE和DF交于点P,请你写出AE与DF的位置关系,并说明理由;(2)如图②,当E,F分别移动到边DC,CB的延长线上时,连接AE和DF,(1)中的结论还成立吗?(请你直接回答“是”或“否”,不须证明)(3)如图③,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;(4)如图④,当E,F分别在边DC,CB上移动时,连接AE和DF交于点P,由于点E,F 的移动,使得点P也随之运动,请你画出点P运动路径的草图.若AD=2,试求出线段CP 的最小值.【答案】(1)AE=DF,AE⊥DF;(2)是;(3)成立,理由见解析;(4)CP=QC﹣QP=.【解析】试题分析:(1)AE=DF,AE⊥DF.先证得△ADE≌△DCF.由全等三角形的性质得AE=DF,∠DAE=∠CDF,再由等角的余角相等可得AE⊥DF;(2)是.四边形ABCD是正方形,所以AD=DC,∠ADE=∠DCF=90°,DE=CF,所以△ADE≌△DCF,于是AE=DF,∠DAE=∠CDF,因为∠CDF+∠ADF=90°,∠DAE+∠ADF=90°,所以AE⊥DF;(3)成立.由(1)同理可证AE=DF,∠DAE=∠CDF,延长FD交AE于点G,再由等角的余角相等可得AE⊥DF;(4)由于点P在运动中保持∠APD=90°,所以点P的路径是一段以AD为直径的弧,设AD 的中点为Q,连接QC交弧于点P,此时CP的长度最小,再由勾股定理可得QC的长,再求CP即可.试题解析:(1)AE=DF,AE⊥DF.理由:∵四边形ABCD是正方形,∴AD=DC,∠ADC=∠C=90°.在△ADE和△DCF中,,∴△ADE≌△DCF(SAS).∴AE=DF,∠DAE=∠CDF,由于∠CDF+∠ADF=90°,∴∠DAE+∠ADF=90°.∴AE⊥DF;(2)是;(3)成立.理由:由(1)同理可证AE=DF,∠DAE=∠CDF延长FD交AE于点G,则∠CDF+∠ADG=90°,∴∠ADG+∠DAE=90°.∴AE⊥DF;(4)如图:由于点P在运动中保持∠APD=90°,∴点P的路径是一段以AD为直径的弧,设AD的中点为Q,连接QC交弧于点P,此时CP的长度最小,在Rt△QDC中,QC=,∴CP=QC﹣QP=.考点:四边形的综合知识.10.正方形ABCD的边长为1,对角线AC与BD相交于点O,点E是AB边上的一个动点(点E不与点A、B重合),CE与BD相交于点F,设线段BE的长度为x.(1)如图1,当AD=2OF时,求出x的值;(2)如图2,把线段CE绕点E顺时针旋转90°,使点C落在点P处,连接AP,设△APE 的面积为S,试求S与x的函数关系式并求出S的最大值.【答案】(1)x=﹣1;(2)S=﹣(x﹣)2+(0<x<1),当x=时,S的值最大,最大值为,.【解析】试题分析:(1)过O作OM∥AB交CE于点M,如图1,由平行线等分线段定理得到CM=ME,根据三角形的中位线定理得到AE=2OM=2OF,得到OM=OF,于是得到BF=BE=x,求得OF=OM=解方程,即可得到结果;(2)过P作PG⊥AB交AB的延长线于G,如图2,根据已知条件得到∠ECB=∠PEG,根据全等三角形的性质得到EB=PG=x,由三角形的面积公式得到S=(1﹣x)•x,根据二次函数的性质即可得到结论.试题解析:(1)过O作OM∥AB交CE于点M,如图1,∵OA=OC,∴CM=ME,∴AE=2OM=2OF,∴OM=OF,∴,∴BF=BE=x,∴OF=OM=,∵AB=1,∴OB=,∴,∴x=﹣1;(2)过P作PG⊥AB交AB的延长线于G,如图2,∵∠CEP=∠EBC=90°,∴∠ECB=∠PEG,∵PE=EC,∠EGP=∠CBE=90°,在△EPG与△CEB中,,∴△EPG≌△CEB,∴EB=PG=x,∴AE=1﹣x,∴S=(1﹣x)•x=﹣x2+x=﹣(x﹣)2+,(0<x<1),∵﹣<0,∴当x=时,S的值最大,最大值为,.考点:四边形综合题。
一、平行四边形真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.(1)、动手操作:如图①:将矩形纸片ABCD折叠,使点D与点B重合,点C落在点处,折痕为EF,若∠ABE=20°,那么的度数为 .(2)、观察发现:小明将三角形纸片ABC(AB>AC)沿过点A的直线折叠,使得AC落在AB边上,折痕为AD,展开纸片(如图②);再次折叠该三角形纸片,使点A和点D重合,折痕为EF,展平纸片后得到△AEF(如图③).小明认为△AEF是等腰三角形,你同意吗?请说明理由.(3)、实践与运用:将矩形纸片ABCD按如下步骤操作:将纸片对折得折痕EF,折痕与AD边交于点E,与BC 边交于点F;将矩形ABFE与矩形EFCD分别沿折痕MN和PQ折叠,使点A、点D都与点F 重合,展开纸片,此时恰好有MP=MN=PQ(如图④),求∠MNF的大小.【答案】(1)125°;(2)同意;(3)60°【解析】试题分析:(1)根据直角三角形的两个锐角互余求得∠AEB=70°,根据折叠重合的角相等,得∠BEF=∠DEF=55°,根据平行线的性质得到∠EFC=125°,再根据折叠的性质得到∠EFC′=∠EFC=125°;(2)根据第一次折叠,得∠BAD=∠CAD;根据第二次折叠,得EF垂直平分AD,根据等角的余角相等,得∠AEG=∠AFG,则△AEF是等腰三角形;(3)由题意得出:∠NMF=∠AMN=∠MNF,MF=NF,由对称性可知,MF=PF,进而得出△MNF≌△MPF,得出3∠MNF=180°求出即可.试题解析:(1)、∵在直角三角形ABE中,∠ABE=20°,∴∠AEB=70°,∴∠BED=110°,根据折叠重合的角相等,得∠BEF=∠DEF=55°.∵AD∥BC,∴∠EFC=125°,再根据折叠的性质得到∠EFC′=∠EFC=125°.;(2)、同意,如图,设AD与EF交于点G由折叠知,AD平分∠BAC,所以∠BAD=∠CAD.由折叠知,∠AGE=∠DGE=90°,所以∠AGE=∠AGF=90°,所以∠AEF=∠AFE.所以AE=AF,即△AEF为等腰三角形.(3)、由题意得出:∠NMF=∠AMN=∠MNF,∴MF=NF,由折叠可知,MF=PF,∴NF=PF,而由题意得出:MP=MN,又∵MF=MF,∴△MNF≌△MPF,∴∠PMF=∠NMF,而∠PMF+∠NMF+∠MNF=180°,即3∠MNF=180°,∴∠MNF=60°.考点:1.折叠的性质;2.等边三角形的性质;3.全等三角形的判定和性质;4.等腰三角形的判定2.如图,△ABC是等边三角形,AB=6cm,D为边AB中点.动点P、Q在边AB上同时从点D出发,点P沿D→A以1cm/s的速度向终点A运动.点Q沿D→B→D以2cm/s的速度运动,回到点D停止.以PQ为边在AB上方作等边三角形PQN.将△PQN绕QN的中点旋转180°得到△MNQ.设四边形PQMN与△ABC重叠部分图形的面积为S(cm2),点P运动的时间为t(s)(0<t<3).(1)当点N落在边BC上时,求t的值.(2)当点N到点A、B的距离相等时,求t的值.(3)当点Q沿D→B运动时,求S与t之间的函数表达式.(4)设四边形PQMN的边MN、MQ与边BC的交点分别是E、F,直接写出四边形PEMF 与四边形PQMN的面积比为2:3时t的值.【答案】(1)(2)2(3)S=S菱形PQMN=2S△PNQ=t2;(4)t=1或【解析】试题分析:(1)由题意知:当点N落在边BC上时,点Q与点B重合,此时DQ=3;(2)当点N到点A、B的距离相等时,点N在边AB的中线上,此时PD=DQ;(3)当0≤t≤时,四边形PQMN与△ABC重叠部分图形为四边形PQMN;当≤t≤时,四边形PQMN与△ABC重叠部分图形为五边形PQFEN.(4)MN、MQ与边BC的有交点时,此时<t<,列出四边形PEMF与四边形PQMN的面积表达式后,即可求出t的值.试题解析:(1)∵△PQN与△ABC都是等边三角形,∴当点N落在边BC上时,点Q与点B重合.∴DQ=3∴2t=3.∴t=;(2)∵当点N到点A、B的距离相等时,点N在边AB的中线上,∴PD=DQ,当0<t<时,此时,PD=t,DQ=2t∴t=2t∴t=0(不合题意,舍去),当≤t<3时,此时,PD=t,DQ=6﹣2t∴t=6﹣2t,解得t=2;综上所述,当点N到点A、B的距离相等时,t=2;(3)由题意知:此时,PD=t,DQ=2t当点M在BC边上时,∴MN=BQ∵PQ=MN=3t,BQ=3﹣2t∴3t=3﹣2t∴解得t=如图①,当0≤t≤时,S△PNQ=PQ2=t2;∴S=S菱形PQMN=2S△PNQ=t2,如图②,当≤t≤时,设MN、MQ与边BC的交点分别是E、F,∵MN=PQ=3t,NE=BQ=3﹣2t,∴ME=MN﹣NE=PQ﹣BQ=5t﹣3,∵△EMF是等边三角形,∴S△EMF=ME2=(5t﹣3)2.;(4)MN、MQ与边BC的交点分别是E、F,此时<t<,t=1或.考点:几何变换综合题3.如图,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;(2)当四边形BEDF 是菱形时,求EF 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)133. 【解析】 分析:(1)根据平行四边形ABCD 的性质,判定△BOE ≌△DOF (ASA ),得出四边形BEDF 的对角线互相平分,进而得出结论;(2)在Rt △ADE 中,由勾股定理得出方程,解方程求出BE ,由勾股定理求出BD ,得出OB ,再由勾股定理求出EO ,即可得出EF 的长.详解:(1)证明:∵四边形ABCD 是矩形,O 是BD 的中点,∴∠A=90°,AD=BC=4,AB ∥DC ,OB=OD ,∴∠OBE=∠ODF ,在△BOE 和△DOF 中,OBE ODF OB ODBOE 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, ∵22AD AB +13 ∴OB=1213 ∵BD ⊥EF ,∴EO=22BE OB=2133,∴EF=2EO=4133.点睛:本题主要考查了矩形的性质,菱形的性质、勾股定理、全等三角形的判定与性质,熟练掌握矩形的性质和勾股定理,证明三角形全等是解决问的关键4.在正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,且∠EAF=∠CEF=45°.(1)将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG(如图①),求证:△AEG≌△AEF;(2)若直线EF与AB,AD的延长线分别交于点M,N(如图②),求证:EF2=ME2+NF2;(3)将正方形改为长与宽不相等的矩形,若其余条件不变(如图③),请你直接写出线段EF,BE,DF之间的数量关系.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)EF2=2BE2+2DF2.【解析】试题分析:(1)根据旋转的性质可知AF=AG,∠EAF=∠GAE=45°,故可证△AEG≌△AEF;(2)将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,连结GM.由(1)知△AEG≌△AEF,则EG=EF.再由△BME、△DNF、△CEF均为等腰直角三角形,得出CE=CF,BE=BM,NF=DF,然后证明∠GME=90°,MG=NF,利用勾股定理得出EG2=ME2+MG2,等量代换即可证明EF2=ME2+NF2;(3)将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,根据旋转的性质可以得到△ADF≌△ABG,则DF=BG,再证明△AEG≌△AEF,得出EG=EF,由EG=BG+BE,等量代换得到EF=BE+DF.试题解析:(1)∵△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,∴AF=AG,∠FAG=90°,∵∠EAF=45°,∴∠GAE=45°,在△AGE与△AFE中,,∴△AGE≌△AFE(SAS);(2)设正方形ABCD的边长为a.将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,连结GM.则△ADF≌△ABG,DF=BG.由(1)知△AEG≌△AEF,∴EG=EF.∵∠CEF=45°,∴△BME、△DNF、△CEF均为等腰直角三角形,∴CE=CF,BE=BM,NF=DF,∴a﹣BE=a﹣DF,∴BE=DF,∴BE=BM=DF=BG,∴∠BMG=45°,∴∠GME=45°+45°=90°,∴EG2=ME2+MG2,∵EG=EF,MG=BM=DF=NF,∴EF2=ME2+NF2;(3)EF2=2BE2+2DF2.如图所示,延长EF交AB延长线于M点,交AD延长线于N点,将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△AGH,连结HM,HE.由(1)知△AEH≌△AEF,则由勾股定理有(GH+BE)2+BG2=EH2,即(GH+BE)2+(BM﹣GM)2=EH2又∴EF=HE,DF=GH=GM,BE=BM,所以有(GH+BE)2+(BE﹣GH)2=EF2,即2(DF2+BE2)=EF2考点:四边形综合题5.△ABC 为等边三角形,AF AB =.BCD BDC AEC ∠=∠=∠.(1)求证:四边形ABDF 是菱形.(2)若BD 是ABC ∠的角平分线,连接AD ,找出图中所有的等腰三角形.【答案】(1)证明见解析;(2)图中等腰三角形有△ABC ,△BDC ,△ABD ,△ADF ,△ADC ,△ADE .【解析】【分析】(1)先求证BD ∥AF ,证明四边形ABDF 是平行四边形,再利用有一组邻边相等的平行四边形是菱形即可证明;(2)先利用BD 平分∠ABC ,得到BD 垂直平分线段AC ,进而证明△DAC 是等腰三角形,根据BD ⊥AC,AF ⊥AC ,找到角度之间的关系,证明△DAE 是等腰三角形,进而得到BC =BD =BA =AF =DF ,即可解题,见详解.【详解】(1)如图1中,∵∠BCD =∠BDC ,∴BC =BD ,∵△ABC 是等边三角形,∴AB =BC ,∵AB =AF ,∴BD =AF ,∵∠BDC =∠AEC ,∴BD ∥AF ,∴四边形ABDF 是平行四边形,∵AB =AF ,∴四边形ABDF是菱形.(2)解:如图2中,∵BA=BC,BD平分∠ABC,∴BD垂直平分线段AC,∴DA=DC,∴△DAC是等腰三角形,∵AF∥BD,BD⊥AC∴AF⊥AC,∴∠EAC=90°,∵∠DAC=∠DCA,∠DAC+∠DAE=90°,∠DCA+∠AEC=90°,∴∠DAE=∠DEA,∴DA=DE,∴△DAE是等腰三角形,∵BC=BD=BA=AF=DF,∴△BCD,△ABD,△ADF都是等腰三角形,综上所述,图中等腰三角形有△ABC,△BDC,△ABD,△ADF,△ADC,△ADE.【点睛】本题考查菱形的判定,等边三角形的性质,等腰三角形的判定等知识,属于中考常考题型,熟练掌握等腰三角形的性质是解题的关键.6.定义:我们把三角形被一边中线分成的两个三角形叫做“友好三角形”.性质:如果两个三角形是“友好三角形”,那么这两个三角形的面积相等.理解:如图①,在△ABC中,CD是AB边上的中线,那么△ACD和△BCD是“友好三角形”,并且S△ACD=S△BCD.应用:如图②,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,点E在AD上,点F在BC上,AE=BF,AF 与BE交于点O.(1)求证:△AOB和△AOE是“友好三角形”;(2)连接OD,若△AOE和△DOE是“友好三角形”,求四边形CDOF的面积.探究:在△ABC中,∠A=30°,AB=4,点D在线段AB上,连接CD,△ACD和△BCD是“友好三角形”,将△ACD沿CD所在直线翻折,得到△A′CD,若△A′CD与△ABC重合部分的面积等于△ABC面积的,请直接写出△ABC的面积.【答案】(1)见解析;(2)12;探究:2或2.【解析】试题分析:(1)利用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,得到四边形ABFE是平行四边形,然后根据平行四边形的性质证得OE=OB,即可证得△AOE和△AOB是友好三角形;(2)△AOE和△DOE是“友好三角形”,即可得到E是AD的中点,则可以求得△ABE、△ABF的面积,根据S四边形CDOF=S矩形ABCD-2S△ABF即可求解.探究:画出符合条件的两种情况:①求出四边形A′DCB是平行四边形,求出BC和A′D推出∠ACB=90°,根据三角形面积公式求出即可;②求出高CQ,求出△A′DC的面积.即可求出△ABC的面积.试题解析:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∵AE=BF,∴四边形ABFE是平行四边形,∴OE=OB,∴△AOE和△AOB是友好三角形.(2)∵△AOE和△DOE是友好三角形,∴S△AOE=S△DOE,AE=ED=AD=3,∵△AOB与△AOE是友好三角形,∴S△AOB=S△AOE,∵△AOE≌△FOB,∴S△AOE=S△FOB,∴S△AOD=S△ABF,∴S四边形CDOF=S矩形ABCD-2S△ABF=4×6-2××4×3=12.探究:解:分为两种情况:①如图1,∵S△ACD=S△BCD.∴AD=BD=AB,∵沿CD折叠A和A′重合,∴AD=A′D=AB=×4=2,∵△A′CD与△ABC重合部分的面积等于△ABC面积的,∴S△DOC=S△ABC=S△BDC=S△ADC=S△A′DC,∴DO=OB,A′O=CO,∴四边形A′DCB是平行四边形,∴BC=A′D=2,过B作BM⊥AC于M,∵AB=4,∠BAC=30°,∴BM=AB=2=BC,即C和M重合,∴∠ACB=90°,由勾股定理得:AC=,∴△ABC的面积是×BC×AC=×2×2=2;②如图2,∵S△ACD=S△BCD.∴AD=BD=AB,∵沿CD折叠A和A′重合,∴AD=A′D=AB=×4=2,∵△A′CD与△ABC重合部分的面积等于△ABC面积的,∴S△DOC=S△ABC=S△BDC=S△ADC=S△A′DC,∴DO=OA′,BO=CO,∴四边形A′BDC是平行四边形,∴A′C=BD=2,过C作CQ⊥A′D于Q,∵A′C=2,∠DA′C=∠BAC=30°,∴CQ=A′C=1,∴S△ABC=2S△ADC=2S△A′DC=2××A′D×CQ=2××2×1=2;即△ABC的面积是2或2.考点:四边形综合题.7.如图,现将平行四边形ABCD沿其对角线AC折叠,使点B落在点B′处.AB′与CD交于点E.(1)求证:△AED≌△CEB′;(2)过点E作EF⊥AC交AB于点F,连接CF,判断四边形AECF的形状并给予证明.【答案】(1)见解析(2)见解析【解析】【分析】(1)由题意可得AD=BC=B'C,∠B=∠D=∠B',且∠AED=∠CEB',利用AAS证明全等,则结论可得;(2)由△AED≌△CEB′可得AE=CE,且EF⊥AC,根据等腰三角形的性质可得EF垂直平分AC,∠AEF=∠CEF.即AF=CF,∠CEF=∠AFE=∠AEF,可得AE=AF,则可证四边形AECF是菱形.【详解】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形∴AD=BC,CD∥AB,∠B=∠D∵平行四边形ABCD沿其对角线AC折叠∴BC=B'C,∠B=∠B'∴∠D=∠B',AD=B'C且∠DEA=∠B'EC∴△ADE≌△B'EC(2)四边形AECF是菱形∵△ADE≌△B'EC∴AE=CE∵AE=CE,EF⊥AC∴EF垂直平分AC,∠AEF=∠CEF∴AF=CF∵CD∥AB∴∠CEF=∠EFA且∠AEF=∠CEF∴∠AEF=∠EFA∴AF=AE∴AF=AE=CE=CF∴四边形AECF是菱形【点睛】本题考查了折叠问题,全等三角形的判定和性质,平行四边形的性质,菱形的判定,熟练掌握这些性质和判定是解决问题的关键.8.(1)问题发现如图1,点E. F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,连接EF、则EF=BE+DF,试说明理由;(2)类比引申如图2,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°,点E. F分别在边BC、CD上,∠EAF=45°,若∠B,∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足等量关系时,仍有EF=BE+DF;(3)联想拓展如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D、E均在边BC上,且∠DAE=45°,猜想BD、DE、EC 满足的等量关系,并写出推理过程。
备战中考数学—平行四边形的综合压轴题专题复习含答案一、平行四边形1.四边形ABCD是正方形,AC与BD,相交于点O,点E、F是直线AD上两动点,且AE=DF,CF所在直线与对角线BD所在直线交于点G,连接AG,直线AG交BE于点H.(1)如图1,当点E、F在线段AD上时,①求证:∠DAG=∠DCG;②猜想AG与BE的位置关系,并加以证明;(2)如图2,在(1)条件下,连接HO,试说明HO平分∠BHG;(3)当点E、F运动到如图3所示的位置时,其它条件不变,请将图形补充完整,并直接写出∠BHO的度数.【答案】(1)①证明见解析;②AG⊥BE.理由见解析;(2)证明见解析;(3)∠BHO=45°.【解析】试题分析:(1)①根据正方形的性质得DA=DC,∠ADB=∠CDB=45°,则可根据“SAS”证明△ADG≌△CDG,所以∠DAG=∠DCG;②根据正方形的性质得AB=DC,∠BAD=∠CDA=90°,根据“SAS”证明△ABE≌△DCF,则∠ABE=∠DCF,由于∠DAG=∠DCG,所以∠DAG=∠ABE,然后利用∠DAG+∠BAG=90°得到∠ABE+∠BAG=90°,于是可判断AG⊥BE;(2)如答图1所示,过点O作OM⊥BE于点M,ON⊥AG于点N,证明△AON≌△BOM,可得四边形OMHN为正方形,因此HO平分∠BHG结论成立;(3)如答图2所示,与(1)同理,可以证明AG⊥BE;过点O作OM⊥BE于点M,ON⊥AG于点N,构造全等三角形△AON≌△BOM,从而证明OMHN为正方形,所以HO 平分∠BHG,即∠BHO=45°.试题解析:(1)①∵四边形ABCD为正方形,∴DA=DC,∠ADB=∠CDB=45°,在△ADG和△CDG中,∴△ADG≌△CDG(SAS),∴∠DAG=∠DCG;②AG⊥BE.理由如下:∵四边形ABCD为正方形,∴AB=DC,∠BAD=∠CDA=90°,在△ABE和△DCF中,∴△ABE≌△DCF(SAS),∴∠ABE=∠DCF,∵∠DAG=∠DCG,∴∠DAG=∠ABE,∵∠DAG+∠BAG=90°,∴∠ABE+∠BAG=90°,∴∠AHB=90°,∴AG⊥BE;(2)由(1)可知AG⊥BE.如答图1所示,过点O作OM⊥BE于点M,ON⊥AG于点N,则四边形OMHN为矩形.∴∠MON=90°,又∵OA⊥OB,∴∠AON=∠BOM.∵∠AON+∠OAN=90°,∠BOM+∠OBM=90°,∴∠OAN=∠OBM.在△AON与△BOM中,∴△AON≌△BOM(AAS).∴OM=ON,∴矩形OMHN为正方形,∴HO平分∠BHG.(3)将图形补充完整,如答图2示,∠BHO=45°.与(1)同理,可以证明AG⊥BE.过点O作OM⊥BE于点M,ON⊥AG于点N,与(2)同理,可以证明△AON≌△BOM,可得OMHN为正方形,所以HO平分∠BHG,∴∠BHO=45°.考点:1、四边形综合题;2、全等三角形的判定与性质;3、正方形的性质2.如图,平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,点A,B的坐标分别为(4,0),(4,3),动点M,N分别从O,B同时出发.以每秒1个单位的速度运动.其中,点M 沿OA向终点A运动,点N沿BC向终点C运动.过点M作MP⊥OA,交AC于P,连接NP,已知动点运动了x秒.(1)P点的坐标为多少(用含x的代数式表示);(2)试求△NPC面积S的表达式,并求出面积S的最大值及相应的x值;(3)当x为何值时,△NPC是一个等腰三角形?简要说明理由.【答案】(1)P点坐标为(x,3﹣x).(2)S的最大值为,此时x=2.(3)x=,或x=,或x=.【解析】试题分析:(1)求P点的坐标,也就是求OM和PM的长,已知了OM的长为x,关键是求出PM的长,方法不唯一,①可通过PM∥OC得出的对应成比例线段来求;②也可延长MP交BC于Q,先在直角三角形CPQ中根据CQ的长和∠ACB的正切值求出PQ的长,然后根据PM=AB﹣PQ来求出PM的长.得出OM和PM的长,即可求出P点的坐标.(2)可按(1)②中的方法经求出PQ的长,而CN的长可根据CN=BC﹣BN来求得,因此根据三角形的面积计算公式即可得出S,x的函数关系式.(3)本题要分类讨论:①当CP=CN时,可在直角三角形CPQ中,用CQ的长即x和∠ABC的余弦值求出CP的表达式,然后联立CN的表达式即可求出x的值;②当CP=PN时,那么CQ=QN,先在直角三角形CPQ中求出CQ的长,然后根据QN=CN﹣CQ求出QN的表达式,根据题设的等量条件即可得出x的值.③当CN=PN时,先求出QP和QN的长,然后在直角三角形PNQ中,用勾股定理求出PN 的长,联立CN的表达式即可求出x的值.试题解析:(1)过点P作PQ⊥BC于点Q,有题意可得:PQ∥AB,∴△CQP∽△CBA,∴∴解得:QP=x,∴PM=3﹣x,由题意可知,C(0,3),M(x,0),N(4﹣x,3),P点坐标为(x,3﹣x).(2)设△NPC的面积为S,在△NPC中,NC=4﹣x,NC边上的高为,其中,0≤x≤4.∴S=(4﹣x)×x=(﹣x2+4x)=﹣(x﹣2)2+.∴S的最大值为,此时x=2.(3)延长MP交CB于Q,则有PQ⊥BC.①若NP=CP,∵PQ⊥BC,∴NQ=CQ=x.∴3x=4,∴x=.②若CP=CN,则CN=4﹣x,PQ=x,CP=x,4﹣x=x,∴x=;③若CN=NP,则CN=4﹣x.∵PQ=x,NQ=4﹣2x,∵在Rt△PNQ中,PN2=NQ2+PQ2,∴(4﹣x)2=(4﹣2x)2+(x)2,∴x=.综上所述,x=,或x=,或x=.考点:二次函数综合题.3.操作与证明:如图1,把一个含45°角的直角三角板ECF和一个正方形ABCD摆放在一起,使三角板的直角顶点和正方形的顶点C重合,点E、F分别在正方形的边CB、CD上,连接AF.取AF中点M,EF的中点N,连接MD、MN.(1)连接AE,求证:△AEF是等腰三角形;猜想与发现:(2)在(1)的条件下,请判断MD、MN的数量关系和位置关系,得出结论.结论1:DM、MN的数量关系是;结论2:DM、MN的位置关系是;拓展与探究:(3)如图2,将图1中的直角三角板ECF绕点C顺时针旋转180°,其他条件不变,则(2)中的两个结论还成立吗?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.【答案】(1)证明参见解析;(2)相等,垂直;(3)成立,理由参见解析.【解析】试题分析:(1)根据正方形的性质以及等腰直角三角形的知识证明出CE=CF,继而证明出△ABE≌△ADF,得到AE=AF,从而证明出△AEF是等腰三角形;(2)DM、MN的数量关系是相等,利用直角三角形斜边中线等于斜边一半和三角形中位线定理即可得出结论.位置关系是垂直,利用三角形外角性质和等腰三角形两个底角相等性质,及全等三角形对应角相等即可得出结论;(3)成立,连接AE,交MD于点G,标记出各个角,首先证明出MN∥AE,MN=AE,利用三角形全等证出AE=AF,而DM=AF,从而得到DM,MN数量相等的结论,再利用三角形外角性质和三角形全等,等腰三角形性质以及角角之间的数量关系得到∠DMN=∠DGE=90°.从而得到DM、MN的位置关系是垂直.试题解析:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD=BC=CD,∠B=∠ADF=90°,∵△CEF是等腰直角三角形,∠C=90°,∴CE=CF,∴BC﹣CE=CD﹣CF,即BE=DF,∴△ABE≌△ADF,∴AE=AF,∴△AEF是等腰三角形;(2)DM、MN的数量关系是相等,DM、MN的位置关系是垂直;∵在Rt△ADF中DM是斜边AF的中线,∴AF=2DM,∵MN 是△AEF的中位线,∴AE=2MN,∵AE=AF,∴DM=MN;∵∠DMF=∠DAF+∠ADM,AM=MD,∵∠FMN=∠FAE,∠DAF=∠BAE,∴∠ADM=∠DAF=∠BAE,∴∠DMN=∠FMN+∠DMF=∠DAF+∠BAE+∠FAE=∠BAD=90°,∴DM⊥MN;(3)(2)中的两个结论还成立,连接AE,交MD于点G,∵点M为AF的中点,点N为EF的中点,∴MN∥AE,MN=AE,由已知得,AB=AD=BC=CD,∠B=∠ADF,CE=CF,又∵BC+CE=CD+CF,即BE=DF,∴△ABE≌△ADF,∴AE=AF,在Rt△ADF中,∵点M为AF的中点,∴DM=AF,∴DM=MN,∵△ABE≌△ADF,∴∠1=∠2,∵AB∥DF,∴∠1=∠3,同理可证:∠2=∠4,∴∠3=∠4,∵DM=AM,∴∠MAD=∠5,∴∠DGE=∠5+∠4=∠MAD+∠3=90°,∵MN∥AE,∴∠DMN=∠DGE=90°,∴DM⊥MN.所以(2)中的两个结论还成立.考点:1.正方形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.三角形中位线定理;4.旋转的性质.4.在平面直角坐标系中,四边形AOBC是矩形,点O(0,0),点A(5,0),点B(0,3).以点A为中心,顺时针旋转矩形AOBC,得到矩形ADEF,点O,B,C的对应点分别为D,E,F.(1)如图①,当点D落在BC边上时,求点D的坐标;(2)如图②,当点D落在线段BE上时,AD与BC交于点H.①求证△ADB≌△AOB;②求点H的坐标.(3)记K为矩形AOBC对角线的交点,S为△KDE的面积,求S的取值范围(直接写出结果即可).【答案】(1)D(1,3);(2)①详见解析;②H(175,3);(3)30334-≤S 30334+【解析】【分析】(1)如图①,在Rt△ACD中求出CD即可解决问题;(2)①根据HL证明即可;②,设AH=BH=m,则HC=BC-BH=5-m,在Rt△AHC中,根据AH2=HC2+AC2,构建方程求出m即可解决问题;(3)如图③中,当点D在线段BK上时,△DEK的面积最小,当点D在BA的延长线上时,△D′E′K的面积最大,求出面积的最小值以及最大值即可解决问题;【详解】(1)如图①中,∵A(5,0),B(0,3),∴OA=5,OB=3,∵四边形AOBC是矩形,∴AC=OB=3,OA=BC=5,∠OBC=∠C=90°,∵矩形ADEF是由矩形AOBC旋转得到,∴AD=AO=5,在Rt△ADC中,CD=22=4,AD AC∴BD=BC-CD=1,∴D(1,3).(2)①如图②中,由四边形ADEF是矩形,得到∠ADE=90°,∵点D在线段BE上,∴∠ADB=90°,由(1)可知,AD=AO,又AB=AB,∠AOB=90°,∴Rt△ADB≌Rt△AOB(HL).②如图②中,由△ADB≌△AOB,得到∠BAD=∠BAO,又在矩形AOBC中,OA∥BC,∴∠CBA=∠OAB,∴∠BAD=∠CBA,∴BH=AH,设AH=BH=m,则HC=BC-BH=5-m,在Rt△AHC中,∵AH2=HC2+AC2,∴m2=32+(5-m)2,∴m=17,5∴BH=175,∴H(175,3).(3)如图③中,当点D在线段BK上时,△DEK的面积最小,最小值=12•DE•DK=12×3×(5-342)=303344-,当点D在BA的延长线上时,△D′E′K的面积最大,最大面积=12×D′E′×KD′=12×3×(5+342)=303344+.综上所述,303344-≤S≤303344+.【点睛】本题考查四边形综合题、矩形的性质、勾股定理、全等三角形的判定和性质、旋转变换等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,学会利用参数构建方程解决问题.5.如图,四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AO=CO,BO=DO,且∠ABC+∠ADC=180°.(1)求证:四边形ABCD是矩形.(2)若∠ADF:∠FDC=3:2,DF⊥AC,求∠BDF的度数.【答案】(1)见解析;(2)18°.【解析】【分析】(1)根据平行四边形的判定得出四边形ABCD是平行四边形,求出∠ABC=90°,根据矩形的判定得出即可;(2)求出∠FDC的度数,根据三角形内角和定理求出∠DCO,根据矩形的性质得出OD=OC,求出∠CDO,即可求出答案.【详解】(1)证明:∵AO=CO,BO=DO∴四边形ABCD是平行四边形,∴∠ABC=∠ADC,∵∠ABC+∠ADC=180°,∴∠ABC=∠ADC=90°,∴四边形ABCD是矩形;(2)解:∵∠ADC=90°,∠ADF:∠FDC=3:2,∴∠FDC=36°,∵DF⊥AC,∴∠DCO=90°﹣36°=54°,∵四边形ABCD是矩形,∴OC=OD,∴∠ODC=54°∴∠BDF=∠ODC﹣∠FDC=18°.【点睛】本题考查了平行四边形的性质和判定,矩形的性质和判定的应用,能灵活运用定理进行推理是解此题的关键,注意:矩形的对角线相等,有一个角是直角的平行四边形是矩形.6.已知:如图,在平行四边形ABCD中,O为对角线BD的中点,过点O的直线EF分别交AD,BC于E,F两点,连结BE,DF.(1)求证:△DOE≌△BOF.(2)当∠DOE等于多少度时,四边形BFDE为菱形?请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)当∠DOE=90°时,四边形BFED为菱形,理由见解析.【解析】试题分析:(1)利用平行四边形的性质以及全等三角形的判定方法得出△DOE≌△BOF (ASA);(2)首先利用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形得出四边形EBFD是平行四边形,进而利用垂直平分线的性质得出BE=ED,即可得出答案.试题解析:(1)∵在▱ABCD中,O为对角线BD的中点,∴BO=DO,∠EDB=∠FBO,在△EOD 和△FOB 中,∴△DOE ≌△BOF (ASA );(2)当∠DOE=90°时,四边形BFDE 为菱形,理由:∵△DOE ≌△BOF ,∴OE=OF ,又∵OB=OD ,∴四边形EBFD 是平行四边形, ∵∠EOD=90°,∴EF ⊥BD ,∴四边形BFDE 为菱形.考点:平行四边形的性质;全等三角形的判定与性质;菱形的判定.7.已知矩形纸片OBCD 的边OB 在x 轴上,OD 在y 轴上,点C 在第一象限,且86OB OD ==,.现将纸片折叠,折痕为EF (点E ,F 是折痕与矩形的边的交点),点P 为点D 的对应点,再将纸片还原。
专题32四边形与新定义综合问题【例1】(2022•汇川区模拟)定义:有一组对角互补的四边形叫做“对补四边形”,例如:四边形ABCD中,若∠A+∠C=180°或∠B+∠D=180°,则四边形ABCD是“对补四边形”.【概念理解】(1)如图1,四边形ABCD是“对补四边形”.①若∠A:∠B:∠C=3:2:1,则∠D=度.②若∠B=90°.且AB=3,AD=2时.则CD2﹣CB2=.【类比应用】(2)如图2,在四边形ABCD中,AB=CB,BD平分∠ADC.求证:四边形ABCD是“对补四边形”.【例2】.(2022•赣州模拟)我们定义:有一组邻角相等的凸四边形做“等邻角四边形”,例如:如图1,∠B=∠C,则四边形ABCD为等邻角四边形.(1)定义理解:已知四边形ABCD为等邻角四边形,且∠A=130°,∠B=120°,则∠D =度.(2)变式应用:如图2,在五边形ABCDE中,ED∥BC,对角线BD平分∠ABC.①求证:四边形ABDE为等邻角四边形;②若∠A+∠C+∠E=300°,∠BDC=∠C,请判断△BCD的形状,并明理由.(3)深入探究:如图3,在等邻角四边形ABCD中,∠B=∠BCD,CE⊥AB,垂足为E,点P为边BC上的一动点,过点P作PM⊥AB,PN⊥CD,垂足分别为M,N.在点P的运动过程中,判断PM+PN与CE的数量关系?请说明理由.(4)迁移拓展:如图4,是一个航模的截面示意图.四边形ABCD是等邻角四边形,∠A =∠ABC,E为AB边上的一点,ED⊥AD,EC⊥CB,垂足分别为D、C,AB=2dm,AD=3dm,BD=dm.M、N分别为AE、BE的中点,连接DM、CN,求△DEM与△CEN的周长之和.【例3】(2022•常州二模)定义:有两个相邻内角互余的四边形称为邻余四边形,这两个角的夹边称为邻余线.(1)如图I,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,E,F分别是BD,AD上的点.求证:四边形ABEF是邻余四边形;(2)如图2,在5×4的方格纸中,A,B在格点上,请画出一个符合条件的邻余四边形ABEF,使AB是邻余线,E,F在格点上;(3)如图3,已知四边形ABCD是以AB为邻余线的邻余四边形,AB=15,AD=6,BC=3,∠ADC=135°,求CD的长度.【例4】(2022•工业园区模拟)【理解概念】如果一个矩形的一条边与一个三角形的一条边能够重合,且三角形的这条边所对的顶点恰好落在矩形这条边的对边上,则称这样的矩形为这个三角形的“矩形框”.如图①,矩形ABDE 即为△ABC的“矩形框”.(1)三角形面积等于它的“矩形框”面积的;(2)钝角三角形的“矩形框”有个;【巩固新知】(3)如图①,△ABC的“矩形框”ABDE的边AB=6cm,AE=2cm,则△ABC周长的最小值为cm;(4)如图②,已知△ABC中,∠C=90°,AC=4cm,BC=3cm,求△ABC的“矩形框”的周长;【解决问题】(5)如图③,锐角三角形木板ABC的边AB=14cm,AC=15cm,BC=13cm,求出该木板的“矩形框”周长的最小值.一.解答题(共20题)1.(2022•罗湖区模拟)定义:若四边形有一组对角互补,一组邻边相等,且相等邻边的夹角为直角,像这样的图形称为“直角等邻对补”四边形,简称“直等补”四边形.根据以上定义,解决下列问题:(1)如图1,正方形ABCD中E是CD上的点,将△BCE绕B点旋转,使BC与BA重合,此时点E的对应点F在DA的延长线上,则四边形BEDF(填“是”或“不是”)“直等补”四边形;(2)如图2,已知四边形ABCD是“直等补”四边形,AB=BC=10,CD=2,AD>AB,过点B作BE⊥AD于E.①过C作CF⊥BF于点F,试证明:BE=DE,并求BE的长;②若M是AD边上的动点,求△BCM周长的最小值.2.(2022•越秀区校级模拟)有一组对边平行,一个内角是它对角的两倍的四边形叫做倍角梯形.(1)已知四边形ABCD是倍角梯形,AD∥BC,∠A=100°,请直接写出所有满足条件的∠D的度数;(2)如图1,在四边形ABCD中,∠BAD+∠B=180°,BC=AD+CD.求证:四边形ABCD 是倍角梯形;(3)如图2,在(2)的条件下,连结AC,当AB=AC=AD=2时,求BC的长.3.(2022•嘉祥县一模)定义:有两个相邻内角互余的四边形称为邻余四边形,这两个角的夹边称为邻余线.(1)如图1,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,E,F分别是BD,AD上的点.求证:四边形ABEF是邻余四边形.(2)如图2,在(1)的条件下,取EF中点M,连接DM并延长交AB于点Q,延长EF 交AC于点N.若N为AC的中点,DE=2BE,QB=3,求邻余线AB的长.4.(2021•任城区校级三模)我们定义:有一组邻角相等的凸四边形叫做“等邻角四边形”(1)概念理解:请你根据上述定义举一个等邻角四边形的例子:;(2)问题探究;如图1,在等邻角四边形ABCD中,∠DAB=∠ABC,AD,BC的中垂线恰好交于AB边上一点P,连结AC,BD,试探究AC与BD的数量关系,并说明理由;(3)应用拓展;如图2,在Rt△ABC与Rt△ABD中,∠C=∠D=90°,BC=BD=3,AB=5,将Rt△ABD 绕着点A顺时针旋转角α(0°<∠α<∠BAC)得到Rt△AB′D′(如图3),当凸四边形AD′BC为等邻角四边形时,求出它的面积.5.(2022春•曾都区期末)定义:我们把对角线相等的凸四边形叫做“等角线四边形”.(1)在已经学过的“①平行四边形;②矩形;③菱形;④正方形”中,一定是“等角线四边形”的是(填序号);(2)如图1,在正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,且EC=DF,连接EF,AF,求证:四边形ABEF是等角线四边形;(3)如图2,已知在△ABC中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3,D为线段AB的垂直平分线上一点,若以点A,B,C,D为顶点的四边形是等角线四边形,求这个等角线四边形的面积.6.(2022春•南浔区期末)定义:我们把一组对边平行另一组对边相等且不平行的四边形叫做等腰梯形.【性质初探】如图1,已知,▱ABCD,∠B=80°,点E是边AD上一点,连结CE,四边形ABCE恰为等腰梯形.求∠BCE的度数;【性质再探】如图2,已知四边形ABCD是矩形,以BC为一边作等腰梯形BCEF,BF=CE,连结BE、CF.求证:BE=CF;【拓展应用】如图3,▱ABCD的对角线AC、BD交于点O,AB=2,∠ABC=45°,过点O作AC的垂线交BC的延长线于点G,连结DG.若∠CDG=90°,求BC的长.7.(2022春•长汀县期末)在平面直角坐标系中,如果点p(a,b)满足a+1>b且b+1>a,则称点p为“自大点”:如果一个图形的边界及其内部的所有点都不是“自大点”,则称这个图形为“自大忘形”.(1)判断下列点中,哪些点是“自大点”,直接写出点名称;p 1(1,0),,.(2)如果点N(2x+3,2)不是“自大点”,求出x的取值范围.(3)如图,正方形ABCD的初始位置是A(0,6),B(0,4),C(2,4),D(2,6),现在正方形开始以每秒1个单位长的速度向下(y轴负方向)平移,设运动时间为t秒(t>0),当正方形成为“自大忘形”时,求t的取值范围.8.(2022春•江北区期末)定义:对于一个四边形,我们把依次连结它的各边中点得到的新四边形叫做原四边形的“中点四边形”.如果原四边形的中点四边形是个正方形,我们把这个原四边形叫做“中方四边形”.概念理解:下列四边形中一定是“中方四边形”的是.A.平行四边形B.矩形C.菱形D.正方形性质探究:如图1,四边形ABCD是“中方四边形”,观察图形,写出关于四边形ABCD的两条结论:;.问题解决:如图2,以锐角△ABC的两边AB,AC为边长,分别向外侧作正方形ABDE和正方形ACFG,连结BE,EG,GC.求证:四边形BCGE是“中方四边形”;拓展应用:如图3,已知四边形ABCD是“中方四边形”,M,N分别是AB,CD的中点,(1)试探索AC与MN的数量关系,并说明理由.(2)若AC=2,求AB+CD的最小值.9.(2022春•铜山区期末)新定义;若四边形的一组对角均为直角,则称该四边形为对直四边形.(1)下列四边形为对直四边形的是(写出所有正确的序号);①平行四边形;②矩形;③菱形,④正方形.(2)如图,在对直四边形ABCD中,已知∠ABC=90°,O为AC的中点.①求证:BD的垂直平分线经过点O;②若AB=6,BC=8,请在备用图中补全四边形ABCD,使四边形ABCD的面积取得最大值,并求此时BD的长度.10.(2022春•盐田区校级期末)给出如下定义:有两个相邻内角互余的四边形称为“邻余四边形”,这两个角的夹边称为“邻余线”.(1)如图1,格点四边形ABCD是“邻余四边形”,指出它的“邻余线”;(2)如图2,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,E,F分别是BD,AD上的点.求证:四边形ABEF是“邻余四边形”;(3)如图3,四边形ABCD是“邻余四边形”,AB为“邻余线”,E,F分别是AB,CD的中点,连接EF,AD=4,BC=6.求EF的长.11.(2022春•玄武区期末)【概念认识】在四边形ABCD中,∠A=∠B.如果在四边形ABCD内部或边AB上存在一点P,满足∠DPC=∠A,那么称点P是四边形ABCD的“映角点”.【初步思考】(1)如图①,在四边形ABCD中,∠A=∠B,点P在边AB上且是四边形ABCD的“映角点”.若DA∥CP,DP∥CB,则∠DPC的度数为°;(2)如图②,在四边形ABCD中,∠A=∠B,点P在四边形ABCD内部且是四边形ABCD 的“映角点”,延长CP交边AB于点E.求证:∠ADP=∠CEB.【综合运用】在四边形ABCD中,∠A=∠B=α,点P是四边形ABCD的“映角点”,DE、CF分别平分∠ADP、∠BCP,当DE和CF所在直线相交于点Q时,请直接写出∠CQD与α满足的关系及对应α的取值范围.12.(2022春•北仑区期末)定义:对角线相等的四边形称为对美四边形.(1)我们学过的对美四边形有、.(写出两个)(2)如图1,D为等腰△ABC底边AB上的一点,连结CD,过C作CF∥AB,以B为顶点作∠CBE=∠ACD交CF于点E,求证:四边形CDBE为对美四边形.(3)如图2,对美四边形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,AC=BD,DC∥AB.①若∠AOB=120°,AB+CD=6,求四边形ABCD的面积.②若AB⋅CD=6,设AD=x,BD=y,试求出y与x的关系式.13.(2022春•玄武区校级期中)如图1,∠A=∠B=∠C=∠D=∠E=∠F=90°,AB、EF、CD为铅直方向的边,AF、DE、BC为水平方向的边,点E在AB、CD之间,且在AF、BC之间,我们称这样的图形为“L图形”,若一条直线将该图形的面积分为面积相等的两部分,则称此直线为该“L图形”的等积线.(1)如图2所示四幅图中,直线L是该“L图形”等积线的是(填写序号).(2)如图3,直线m是该“L图形”的等积线,与边BC、AF分别交于点M、N,过MN 中点O的直线分别交边BC、AF于点P、Q,则直线PQ(填“是”或“不是”)该图形的等积线.(3)在图4所示的“L图形”中,AB=6,BC=10,AF=2.①若CD=2,在图中画出与AB平行的等积线l(在图中标明数据);②在①的条件下,该图形的等积线与水平的两条边DE、BC分别交于P、Q,求PQ的最大值;③如果存在与水平方向的两条边DE、BC相交的等积线,则CD的取值范围为.14.(2022•姑苏区一模)定义:有两个内角分别是它们对角的一半的四边形叫做半对角四边形.(1)如图1,在半对角四边形ABCD中,∠B=∠D,∠C=∠A,则∠B+∠C=°;(2)如图2,锐角△ABC内接于⊙O,若边AB上存在一点D,使得BD=BO,在OA上取点E,使得DE=OE,连接DE并延长交AC于点F,∠AED=3∠EAF.求证:四边形BCFD 是半对角四边形;(3)如图3,在(2)的条件下,过点D作DG⊥OB于点H,交BC于点G,OH=2,DH =6.①连接OC,若将扇形OBC围成一个圆锥的侧面,则该圆锥的底面半径为;②求△ABC的面积.15.(2022•江北区开学)定义:有两个相邻内角互余的四边形称为邻余四边形,这两个角的夹边称为邻余线.(1)如图1,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,E,F分别是BD,AD上的点.求证:四边形ABEF是邻余四边形.(2)如图2,在5×4的方格纸中,A,B在格点上,请画出一个符合条件的邻余四边形ABEF,使AB是邻余线,E,F在格点上.(3)如图3,在(1)的条件下,取EF中点M,连接DM并延长交AB于点Q,延长EF交AC于点N.若N为AC的中点,CD=3BE,QB=6,求邻余线AB的长.16.(2022春•西城区校级期中)平面直角坐标系xOy中,正方形ABCD的四个顶点坐标分别为:A(﹣,),B(﹣,﹣),C(,﹣),D(,),P、Q是这个正方形外两点,且PQ=1.给出如下定义:记线段PQ的中点为T,平移线段PQ得到线段P'Q'(其中P',Q'分别是点P,Q的对应点),记线段P'Q'的中点为T.若点P'和Q'分别落在正方形ABCD的一组邻边上,或线段P'Q'与正方形ABCD的一边重合,则称线段TT'长度的最小值为线段PQ到正方形ABCD的“回归距离”,称此时的点T'为线段PQ到正方形ABCD 的“回归点”.(1)如图1,平移线段PQ,得到正方形ABCD内两条长度为1的线段P1Q1和P2Q2,这两条线段的位置关系为;若T1,T2分别为P1Q1和P2Q2的中点,则点(填T1或T2)为线段PQ到正方形ABCD的“回归点”;(2)若线段PQ的中点T的坐标为(1,1),记线段PQ到正方形ABCD的“回归距离”为d1,请直接写出d1的最小值:,并在图2中画出此时线段PQ到正方形ABCD的“回归点”T'(画出一种情况即可);(3)请在图3中画出所有符合题意的线段PQ到正方形ABCD的“回归点”组成的图形.17.(2022秋•福田区期中)定义:只有一组对角是直角的四边形叫做损矩形,连接它的两个非直角顶点的线段叫做这个损矩形的直径.如图1,∠ABC=∠ADC=90°,四边形ABCD 是损矩形,则该损矩形的直径是线段AC.同时我们还发现损矩形中有公共边的两个三角形角的特点:在公共边的同侧的两个角是相等的.如图1中:△ABC和△ABD有公共边AB,在AB同侧有∠ADB和∠ACB,此时∠ADB=∠ACB;再比如△ABC和△BCD有公共边BC,在CB同侧有∠BAC和∠BDC,此时∠BAC=∠BDC.(1)请在图1中再找出一对这样的角来:=;(2)如图2,△ABC中,∠ABC=90°,以AC为一边向外作菱形ACEF,D为菱形ACEF 对角线的交点,连接BD.①四边形ABCD损矩形(填“是”或“不是”);②当BD平分∠ABC时,判断四边形ACEF为何种特殊的四边形?请说明理由;③若∠ACE=60°,AB=4,BD=5,求BC的长.18.(2022春•江阴市校级月考)定义:长宽比为:1(n为正整数)的矩形称为矩形.下面,我们通过折叠的方式折出一个矩形,如图a所示.操作1:将正方形ABEF沿过点A的直线折叠,使折叠后的点B落在对角线AE上的点G处,折痕为AH.操作2:将FE沿过点G的直线折叠,使点F、点E分别落在边AF,BE上,折痕为CD.则四边形ABCD为矩形.(1)证明:四边形ABCD为矩形;(2)在题(1)的矩形ABCD中,点M是边AB上一动点.①如图b,O是对角线AC的中点,若点N在边BC上,OM⊥ON,连接MN.求tan∠OMN 的值;②若AM=AD,点N在边BC上,当△DMN的周长最小时,求的值;③连接CM,作BR⊥CM,垂足为R.若AB=4,则DR的最小值=.19.(2022春•柯桥区月考)定义:有一组邻边相等且对角互补的四边形叫做等补四边形.(1)阅读与理解:如图1,四边形内接于⊙O,点A为弧BD的中点.四边形ABCD(填“是”或“不是”)等补四边形.(2)探究与运用:①如图2,在等补四边形ABCD中,AB=AD,连接AC,AC是否平分∠BCD?请说明理由;②如图3,在等补四边形ABCD中,AB=AD,其外角∠EAD的平分线交CD的延长线于点F,若CD=10,AF=5,求DF的长.(3)思考与延伸:在等补四边形ABCD中,AB=AD=3,∠BAD=120°,当对角线AC长度最大时,以AC 为斜边作等腰直角三角形ACP,直接写出线段DP的长度.20.(2021秋•荔湾区期末)如图,共顶点的两个三角形△ABC,△AB′C′,若AB=AB',AC=AC',且∠BAC+∠B′AC′=180°,我们称△ABC与△AB′C'互为“顶补三角形”.(1)如图2,△ABC是等腰三角形,△ABE,△ACD是等腰直角三角形,连接DE;求证:△ABC与△ADE互为顶补三角形.(2)在(1)的条件下,BE与CD交于点F,连接AF并延长交BC于点G.判断DE与AG 的数量关系,并证明你的结论.(3)如图3,四边形ABCD中,∠B=40°,∠C=50°.在平面内是否存在点P,使△PAD 与△PBC互为顶补三角形,若存在,请画出图形,并证明;若不存在,请说明理由.【例1】2022•汇川区模拟)定义:有一组对角互补的四边形叫做“对补四边形”,例如:四边形ABCD中,若∠A+∠C=180°或∠B+∠D=180°,则四边形ABCD是“对补四边形”.【概念理解】(1)如图1,四边形ABCD是“对补四边形”.①若∠A:∠B:∠C=3:2:1,则∠D=90度.②若∠B=90°.且AB=3,AD=2时.则CD2﹣CB2=5.【类比应用】(2)如图2,在四边形ABCD中,AB=CB,BD平分∠ADC.求证:四边形ABCD是“对补四边形”.【分析】(1)①设∠A=3x°,则∠B=2x°,∠C=x°,利用“对补四边形”的定义列出方程,解方程即可求得结论;②连接AC,利用“对补四边形”的定义和勾股定理解答即可得出结论;(2)在DC上截取DE=DA,连接BE,利用全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质和“对补四边形”的定义解答即可.【解答】(1)解:①∵∠A:∠B:∠C=3:2:1,∴设∠A=3x°,则∠B=2x°,∠C=x°,∵四边形ABCD是“对补四边形”,∴∠A+∠C=180°,∴3x+x=180,∴x=45°.∴∠B=2x=90°.∵四边形ABCD是“对补四边形”,∴∠B+∠D=180°,∴∠D=90°.故答案为:90;②连接AC,如图,∵∠B=90°,∴AB2+BC2=AC2.∵四边形ABCD是“对补四边形”,∴∠B+∠D=180°.∴∠D=90°.∴AD2+CD2=AC2.∴AB2+BC2=AD2+CD2,∴CD2﹣CB2=AB2﹣AD2,∵AB=3,AD=2,∴CD2﹣CB2=32﹣22=5.故答案为:5;(2)证明:在DC上截取DE=DA,连接BE,如图,∵BD平分∠ADC,∴∠ADB=∠EDB.在△ADB和△EDB中,,∴△ADB≌△EDB(SAS),∴∠A=∠DEB,AB=BE,∵AB=CB,∴BE=BC,∴∠BEC=∠C.∵∠DEB+∠BEC=180°,∴∠DEB+∠C=180°,∴∠A+∠C=180°,∴四边形ABCD是“对补四边形”.【例2】(2022•赣州模拟)我们定义:有一组邻角相等的凸四边形做“等邻角四边形”,例如:如图1,∠B=∠C,则四边形ABCD为等邻角四边形.(1)定义理解:已知四边形ABCD为等邻角四边形,且∠A=130°,∠B=120°,则∠D =55度.(2)变式应用:如图2,在五边形ABCDE中,ED∥BC,对角线BD平分∠ABC.①求证:四边形ABDE为等邻角四边形;②若∠A+∠C+∠E=300°,∠BDC=∠C,请判断△BCD的形状,并明理由.(3)深入探究:如图3,在等邻角四边形ABCD中,∠B=∠BCD,CE⊥AB,垂足为E,点P为边BC上的一动点,过点P作PM⊥AB,PN⊥CD,垂足分别为M,N.在点P的运动过程中,判断PM+PN与CE的数量关系?请说明理由.(4)迁移拓展:如图4,是一个航模的截面示意图.四边形ABCD是等邻角四边形,∠A =∠ABC,E为AB边上的一点,ED⊥AD,EC⊥CB,垂足分别为D、C,AB=2dm,AD=3dm,BD=dm.M、N分别为AE、BE的中点,连接DM、CN,求△DEM与△CEN的周长之和.【分析】(1)由等邻角四边形的定义和四边形内角和定理可求解;(2)①由角平分线的性质和平行线的性质可得∠EDB=∠ABD,可得结论;②由三角形内角和定理和四边形内角和定理可求∠C=60°,即可求解;(3)由面积关系可求解;(4)由直角三角形的性质可得AM=DM=ME,EN=NB=CN,由勾股定理可求DG=1,BG=6,即可求解.【解答】(1)解:∵四边形ABCD为等邻角四边形,∠A=130°,∠B=120°,∴∠C=∠D,∴∠D=55°,故答案为:55;(2)①证明:∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠DBC,∵ED∥BC,∴∠EDB=∠DBC,∴∠EDB=∠ABD,∴四边形ABDE为等邻角四边形;②解:△BDC是等边三角形,理由如下:∵∠BDC=∠C,∴BD=BC,∠DBC=180°﹣2∠C,∵∠A+∠E+∠ABD+∠BDE=360°,∴∠A+∠E=360°﹣2∠ABD,∵∠A+∠C+∠E=300°,∴300°﹣∠C=360°﹣2(180°﹣2∠C),∴∠C=60°,又∵BD=BC,∴△BDC是等边三角形;(3)解:PM+PN=CE,理由如下:如图,延长BA,CD交于点H,连接HP,∵∠B=∠BCD,∴HB=HC,=S△BPH+S△CPH,∵S△BCH∴×BH×CE=×BH×PM+×CH×PN,∴CE=PM+PN;(4)解:如图,延长AD,BC交于点H,过点B作BG⊥AH于G,∵ED⊥AD,EC⊥CB,M、N分别为AE、BE的中点,∴AM=DM=ME,EN=NB=CN,∵AB2=BG2+AG2,BD2=BG2+DG2,∴52﹣(3+DG)2=37﹣DG2,∴DG=1,∴BG==6,由(3)可得DE+EC=BG=6,∴△DEM与△CEN的周长之和=ME+DM+DE+EC+EN+CN=AE+BE+BG=AB+BG=(6+2)dm.【例3】(2022•常州二模)定义:有两个相邻内角互余的四边形称为邻余四边形,这两个角的夹边称为邻余线.(1)如图I,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,E,F分别是BD,AD上的点.求证:四边形ABEF是邻余四边形;(2)如图2,在5×4的方格纸中,A,B在格点上,请画出一个符合条件的邻余四边形ABEF,使AB是邻余线,E,F在格点上;(3)如图3,已知四边形ABCD是以AB为邻余线的邻余四边形,AB=15,AD=6,BC=3,∠ADC=135°,求CD的长度.【分析】(1)根据邻余四边形的定义证明结论即可;(2)连接AB,在∠A+∠B=90°的基础上选择合适的E点和F点连接作图即可;(3)邻余四边形的定义可得∠H=90°,由勾股定理可求解.【解答】(1)证明:∵AB=AC,AD是△ABC的角平分线,∴AD⊥BC,∴∠ADB=90°,∴∠DAB+∠DBA=90°,∴∠FAB与∠EBA互余,∴四边形ABEF是邻余四边形;(2)解:如图所示(答案不唯一),(3)解:如图3,延长AD,CB交于点H,∵四边形ABCD是以AB为邻余线的邻余四边形,∴∠A+∠B=90°,∵∠ADC=135°,∴∠HDC=45°,∴∠HDC=∠HCD=45°,∴CH=DH,∵AB2=AH2+BH2,∴225=(6+DH)2+(3+DH)2,∴DH=6(负值舍去),∴CD=6.【例4】(2022•工业园区模拟)【理解概念】如果一个矩形的一条边与一个三角形的一条边能够重合,且三角形的这条边所对的顶点恰好落在矩形这条边的对边上,则称这样的矩形为这个三角形的“矩形框”.如图①,矩形ABDE 即为△ABC的“矩形框”.(1)三角形面积等于它的“矩形框”面积的;(2)钝角三角形的“矩形框”有1个;【巩固新知】(3)如图①,△ABC的“矩形框”ABDE的边AB=6cm,AE=2cm,则△ABC周长的最小值为(6+2)cm;(4)如图②,已知△ABC中,∠C=90°,AC=4cm,BC=3cm,求△ABC的“矩形框”的周长;【解决问题】(5)如图③,锐角三角形木板ABC的边AB=14cm,AC=15cm,BC=13cm,求出该木板的“矩形框”周长的最小值.【分析】(1)利用同底等高的面积关系求解即可;(2)根据钝角三角形垂线的特点进行判断即可;(3)作A点关于DE的对称点F,连接BF,则△ABC周长≥AC+BF,求出BF+AC即可求解;(4)以三角形三边分别为矩形的一边作“矩形框”,分别求出周长即可;(5)以三角形三边分别为矩形的一边作“矩形框”,分别求出周长,取最小值即可.=×AB×AE,S矩形ABDE=AB×AE,【解答】解:(1)∵S△ABC=S矩形ABDE,∴S△ABC故答案为:;(2)由定义可知,钝角三角形以钝角所对的边为矩形一边,能够构造出一个“矩形框”,故答案为:1;(3)如图①,作A点关于DE的对称点F,连接BF,∴CF=AC,∴AC+BC≥BF,∴△ABC周长=AB+AC+BC≥AC+BF,∵AB=6cm,AE=2cm,在Rt△ABF中,BF=2,∴△ABC周长的最小值(6+2)cm,故答案为:(6+2);(4)如图②﹣1,以AB边为矩形一边时,作“矩形框”ABDE,∵∠C=90°,AC=4cm,BC=3cm,∴AB=5cm,=×3×4=×5×AE,∵S△ABC∴AE=,∴矩形ABDE的周长=2×(5+)=(cm);如图②﹣2,以BC边为矩形一边时,作“矩形框”BCAF,∴矩形BCAF的周长=2×(3+4)=14(cm);同理,以AB为矩形一边时,“矩形框”的周长为14cm;综上所述:△ABC的“矩形框”的周长为cm或14cm;(5)如图③﹣1,以AB为一边作“矩形框”ABDE,过点C作CG⊥AB交于G,∴CG2=AC2﹣AG2=BC2﹣BG2,AG+BG=AB,又∵AB=14cm,AC=15cm,BC=13cm,∴AG=9cm,BG=5cm,∴CG=12cm,∴“矩形框”ABDE的周长=2×(14+12)=52cm;如图③﹣2,以BC为一边作“矩形框”BCNM,过点A作AH⊥CB交于H,=×CG×AB=×12×14=×AH×BC,∵S△ABC∴AH=cm,∴“矩形框”BCNM的周长=2×(13+)=cm;如图③﹣3,以AC为矩形一边,作“矩形框”ACTS,过点B作BK⊥AC交于点K,=×CG×AB=×12×14=×BK×AC,∵S△ABC∴BK=cm,∴“矩形框”ACTS的周长=2×(15+)=cm;∵<52<,∴该木板的“矩形框”周长的最小值为cm.一.解答题(共20题)1.(2022•罗湖区模拟)定义:若四边形有一组对角互补,一组邻边相等,且相等邻边的夹角为直角,像这样的图形称为“直角等邻对补”四边形,简称“直等补”四边形.根据以上定义,解决下列问题:(1)如图1,正方形ABCD中E是CD上的点,将△BCE绕B点旋转,使BC与BA重合,此时点E的对应点F在DA的延长线上,则四边形BEDF是(填“是”或“不是”)“直等补”四边形;(2)如图2,已知四边形ABCD是“直等补”四边形,AB=BC=10,CD=2,AD>AB,过点B作BE⊥AD于E.①过C作CF⊥BF于点F,试证明:BE=DE,并求BE的长;②若M是AD边上的动点,求△BCM周长的最小值.【分析】(1)由旋转的性质可得∠ABF=∠CBE,BF=BE,根据正方形的性质得∠ABC=∠D=90°,可得出∠EBF=∠D=90°,即可得出答案;(2)①首先证明四边形CDEF是矩形,则DE=CF,EF=CD=2,再证△ABE≌△BCF,根据全等三角形的判定和性质可得BE=CF,AE=BF,等量代换即可得BE=DE;由AE=BF,EF=CD=2可得AE=BE﹣2,设BE=x,根据勾股定理求出x的值即可;②延长CD到点G,使DG=CD,连接BG交AD于点M′,过点G作GH⊥BC,交BC的延长线于点H,证明△ABE∽△CGH,根据相似三角形的性质求出CH、HG的值,在Rt△BHG中,根据勾股定理求出BG,即可求解.【解答】解:(1)∵将△BCE绕B点旋转,BC与BA重合,点E的对应点F在DA的延长线上,∴∠ABF=∠CBE,BF=BE,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=∠D=90°,∴∠ABE+∠CBE=90°,∴∠ABE+∠ABF=90°,即∠EBF=∠D=90°,∴∠EBF+∠D=180°,∵∠EBF=90°,BF=BE,∴四边形BEDF是“直等补”四边形.故答案为:是;(2)①证明:∵四边形ABCD是“直等补”四边形,AB=BC=10,CD=2,AD>AB,∴∠ABC=90°,∠ABC+∠D=180°,∴∠D=90°,∵BE⊥AD,CF⊥BE,∴∠DEF=90°,∠CFE=90°,∴四边形CDEF是矩形,∴DE=CF,EF=CD=2,∵∠ABE+∠A=90°,∠ABE+∠CBE=90°,∴∠A=∠CBF,∵∠AEB=∠BFC=90°,AB=BC,∴△ABE≌△BCF(AAS),∴BE=CF,AE=BF,∵DE=CF,∴BE=DE;∵四边形CDEF是矩形,∴EF=CD=2,∵△ABE≌△BCF,∴AE=BF,∴AE=BE﹣2,设BE=x,则AE=x﹣2,在Rt△ABE中,x2+(x﹣2)2=102,解得:x=8或x=﹣6(舍去),∴BE的长是8;②∵△BCM周长=BC+BM+CM,∴当BM+CM的值最小时,△BCM的周长最小,如图,延长CD到点G,使DG=CD,连接BG交AD于点M′,过点G作GH⊥BC,交BC的延长线于点H,∵∠ADC=90°,∴点C与点G关于AD对称,∴BM+CM=BM+MG≥BG,即BM+CM≥BM′+M′C,∴当点M与M′重合时,BM′+M′C的值最小,即△BCM的周长最小,在Rt△ABE中,AE===6,∵四边形ABCD是“直等补”四边形,∴∠A+∠BCD=180°,∵∠BCD+∠GCH=180°,∴∠A=∠GCH,∵∠AEB=∠H=90°,∴△ABE∽△CGH,∴===,即=,∴GH=,CH=,∴BH=BC+CH=10+=,∴BG===2,∴△BCM周长的最小值为2+10.2.(2022•越秀区校级模拟)有一组对边平行,一个内角是它对角的两倍的四边形叫做倍角梯形.(1)已知四边形ABCD是倍角梯形,AD∥BC,∠A=100°,请直接写出所有满足条件的∠D的度数;(2)如图1,在四边形ABCD中,∠BAD+∠B=180°,BC=AD+CD.求证:四边形ABCD 是倍角梯形;(3)如图2,在(2)的条件下,连结AC,当AB=AC=AD=2时,求BC的长.【分析】(1)由题意得出∠D=2∠B或∠B=2∠D或∠A=2∠C,根据梯形的性质可得出答案;(2)过点D作DE∥AB,交BC于点E,证明四边形ABED为平行四边形,得出AD=BE,∠B=∠DEC=∠ADE,证出∠ADC=2∠B,则可得出结论;(3)过点E作AE∥DC交BC于点E,由等腰三角形的性质求出∠B=∠ACB=36°,证明△ABE∽△CBA,由相似三角形的性质得出,设AE=BE=CD=x,得出方程22=x (x+2),求出x=﹣1,则可得出答案.【解答】解:(1)∵AD∥BC,∴∠A+∠B=180°,∵∠A=100°,∴∠B=80°,∵四边形ABCD是倍角梯形,∴∠D=2∠B或∠B=2∠D或∠A=2∠C,若∠D=2∠B,则∠D=160°;若∠B=2∠D,则∠D=40°,若∠A=2∠C,则∠C=50°,∴∠D=130°,故所有满足条件的∠D的度数为160°或40°或130°;(2)证明:过点D作DE∥AB,交BC于点E,∵∠BAD+∠B=180°,∴AD∥BC,∵DE∥AB,∴四边形ABED为平行四边形,∴AD=BE,∠B=∠DEC=∠ADE,∵BC=BE+CE,∴BC=AD+CE,又∵BC=AD+CD,∴CE=CD,BC>AD,∴∠CDE=∠DEC,∴∠ADC=∠ADE+∠CDE=2∠B,∴四边形ABCD是倍角梯形;(3)过点E作AE∥DC交BC于点E,∵AB=AC,∴∠B=∠ACB,∵AD=AC,∴∠ACD=∠D,∵AD∥BC,∴∠ACB=∠DAC,设∠B=α,则∠D=2α,∵∠DAC+∠D+∠ACD=180°,∴α+2α+2α=180°,∴α=36°,∴∠B=∠ACB=36°,∴∠BAC=∠AEB=108°,∵∠B=∠B,∴△ABE∽△CBA,∴,设AE=BE=CD=x,则BC=2+x,∴22=x(x+2),∴x=﹣1(负值舍去),∴CD=﹣1.∴BC=AD+CD=2+﹣1=+1.3.(2022•嘉祥县一模)定义:有两个相邻内角互余的四边形称为邻余四边形,这两个角的夹边称为邻余线.(1)如图1,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,E,F分别是BD,AD上的点.求证:四边形ABEF是邻余四边形.(2)如图2,在(1)的条件下,取EF中点M,连接DM并延长交AB于点Q,延长EF 交AC于点N.若N为AC的中点,DE=2BE,QB=3,求邻余线AB的长.【分析】(1)由等腰三角形的三线合一定理先证AD⊥BC,再证∠DAB+∠DBA=90°,由邻余四边形定义即可判定;(2)由等腰三角形的三线合一定理先证BD=CD,推出CE=5BE,再证明△DBQ∽△ECN,推出==,即可求出NC,AC,AB的长度.【解答】(1)证明:∵AB=AC,AD是△ABC的角平分线,∴AD⊥BC,∴∠ADB=90°,∴∠DAB+∠DBA=90°,∴∠FBA与∠EBA互余,∴四边形ABEF是邻余四边形;(2)解:∵AB=AC,AD是△ABC的角平分线,∴BD=CD,∵DE=2BE,∴BD=CD=3BE,∴CE=CD+DE=5BE,∵∠EDF=90°,点M是EF的中点,∴DM=ME,∴∠MDE=∠MED,∵AB=AC,∴∠B=∠C,∴△DBQ∽△ECN,∴==,∵QB =3,∴NC =5,∵AN =CN ,∴AC =2CN =10,∴AB =AC =10.4.(2021•任城区校级三模)我们定义:有一组邻角相等的凸四边形叫做“等邻角四边形”(1)概念理解:请你根据上述定义举一个等邻角四边形的例子:矩形或正方形;(2)问题探究;如图1,在等邻角四边形ABCD 中,∠DAB =∠ABC ,AD ,BC 的中垂线恰好交于AB 边上一点P ,连结AC ,BD ,试探究AC 与BD 的数量关系,并说明理由;(3)应用拓展;如图2,在Rt △ABC 与Rt △ABD 中,∠C =∠D =90°,BC =BD =3,AB =5,将Rt △ABD 绕着点A 顺时针旋转角α(0°<∠α<∠BAC )得到Rt △AB ′D ′(如图3),当凸四边形AD ′BC 为等邻角四边形时,求出它的面积.【分析】(1)矩形或正方形邻角相等,满足“等邻角四边形”条件;(2)结论:AC =BD ,证明△APC ≌△DPB (SAS );(3)分两种情况考虑:Ⅰ、当∠AD ′B =∠D ′BC 时,延长AD ′,CB 交于点E ,如图1,由S 四边形ACBD ′=S △ACE ﹣S △BED ′,求出四边形ACBD ′面积;Ⅱ、当∠D ′BC =∠ACB =90°时,过点D ′作D ′E ⊥AC 于点E ,如图2,由S 四边形ACBD ′=S △AED ′+S 矩形ECBD ′,求出四边形ACBD ′面积即可.【解答】解:(1)矩形或正方形是一个等邻角四边形.故答案为:矩形,正方形;(2)结论:AC=BD,理由:连接PD,PC,如图1所示:∵PE是AD的垂直平分线,PF是BC的垂直平分线,∴PA=PD,PC=PB,∴∠PAD=∠PDA,∠PBC=∠PCB,∴∠DPB=2∠PAD,∠APC=2∠PBC,即∠PAD=∠PBC,∴∠APC=∠DPB,∴△APC≌△DPB(SAS),∴AC=BD;(3)分两种情况考虑:(i)当∠AD′B=∠D′BC时,延长AD′,CB交于点E,如图3(i)所示,∴∠ED′B=∠EBD′,∴EB=ED′,设EB=ED′=x,由勾股定理得:42+(3+x)2=(4+x)2,解得:x=4.5,过点D′作D′F⊥CE于F,∴D′F∥AC,∴△ED′F∽△EAC,∴=,即=,解得:D′F=,∴S △ACE =AC ×EC =×4×(3+4.5)=15;S △BED ′=×BE ×D ′F =××4.5×=,则S 四边形ACBD ′=S △ACE ﹣S △BED ′=15﹣=;(ii )当∠D ′BC =∠ACB =90°时,过点D ′作D ′E ⊥AC 于点E ,如图3(ii )所示,∴四边形ECBD ′是矩形,∴ED ′=BC =3,在Rt △AED ′中,根据勾股定理得:AE ==,∴S △AED ′=×AE ×ED ′=××3=,S 矩形ECBD ′=CE ×CB =(4﹣)×3=12﹣3,则S 四边形ACBD ′=S △AED ′+S 矩形ECBD ′=+12﹣3=12﹣.5.(2022春•曾都区期末)定义:我们把对角线相等的凸四边形叫做“等角线四边形”.(1)在已经学过的“①平行四边形;②矩形;③菱形;④正方形”中,一定是“等角线四边形”的是②④(填序号);(2)如图1,在正方形ABCD 中,点E ,F 分别在边BC ,CD 上,且EC =DF ,连接EF ,AF ,求证:四边形ABEF 是等角线四边形;(3)如图2,已知在△ABC 中,∠ABC =90°,AB =4,BC =3,D 为线段AB 的垂直平分线上一点,若以点A ,B ,C ,D 为顶点的四边形是等角线四边形,求这个等角线四边形的面积.。
中考数学专题复习《圆与四边形的综合(圆的综合问题)》测试卷(附带答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________ 1.如图AB是O的直径点C是BD的中点过点C的切线与AD的延长线交于E连接CD AC.(1)求证:CE AE⊥(2)若CD AB∥1DE=求O的面积.2.如图ABC内接O点A为BC的中点D为BC边上一点DAC ACE∠=∠AE是O的切线112AF BD AB===连接CF.(1)求证:CE CF=(2)当点A 到弦BC 的距离为1时 求AE 的值.3.如图1 已知AB 是O 的直径 弦CD AB ⊥于点E 点P 是线段DC 延长线上的一点 连结PA 交O 于点F 连接DF 交AB 于点G 连接AD 和CF .(1)求证:PFC AFD ∠=∠.(2)若91AE BE ==, 且CF CD = 求DF 的长.(3)如图2 连接OF OD , 若四边形FODC 为平行四边形 求PFC DFA S S △△的值(直接写出答案).4.如图 在平面直角坐标系中 AB OC ∥(0,A ()4,0C - 且2AB =.以BC为直径作1O 交OC 于点D 过点D 作直线DE 交线段OA 于点E 且30EDO ∠=︒.(1)求证:DE 是1O 的切线(2)若线段BC 上存在一点P 使以点P 为圆心 PC 为半径的P 与y 轴相切 求点P 的坐标.5.如图 以ABC 的边AB 为直径作O 交AC 于D 且OD BC ∥ O 交BC 于点E .(1)求证:CD DE =(2)若12AB = 4=AD 求CE 的长度.6.如图 四边形ABCD 是O 的内接四边形 点F 是CD 延长线上的一点 且AD 平分BDF ∠ AE CD ⊥于点E .(1)求证:AB AC =.(2)若9BD = 1DE = 求CD 的长.7.已知:A B C 三点不在同一直线上.(1)若点A B C 均在半径为R 的O 上(i )如图① 当45A ∠=︒ 1R =时 求BOC ∠的度数和BC 的长(ii )如图① 当A ∠为锐角时 求证:sin 2BC A R= (2)若定长线段BC 的两个端点分别在MAN ∠的两边AM AN (B C 均与A 不重合)滑动 如图① 当60MAN ∠=︒ 2BC =时 分别作BP AM ⊥ CP AN ⊥ 交点为P 试探索在整个滑动过程中 P A 两点间的距离是否保持不变?请说明理由.8.已知矩形ABCD 3AB = 3AD = 点O 是AD 的中点 以AD 为直径作圆 点A '是圆上的点.(1)如图1 连接A B ' 若A B '是圆O 的切线①求证:AB A B '=①设A O '与BC 交于点F 求OF 的长.(2)若动点G 从点B 向C 运动 连接OG 作四边形AOGB 关于直线GO 对称图形四边形A OGB '' 如图2.求点G 在运动过程中线段A B ''扫过的面积.9.定义:有一个角是其对角一半的圆的内接四边形叫做圆美四边形其中这个角叫做美角.∠的度数(1)如图1 若四边形ABCD是圆美四边形.求美角BAD(2)在(1)的条件下若O的半径为4.①求BD的长①连接CA若CA平分BCD∠如图2 请判断BC CD AC之间有怎样的数量关系并说明理由.10.如图点E为正方形ABCD的边BC上的一点O是ABE的外接圆与AD交于点F ∠=∠.G是CD上一点且DGF AEB(1)求证:FG是O的切线(2)若4AB=1DG=求O半径的长.11.如图在菱形ABCD中点P在对角线AC上且PA PD=O是PAD的外接圆.(1)求证:AB是O的切线(2)若18tan2AC BAC=∠=,求O的直径.(请用两种方法作答)12.已知 AB 为O 的直径 弦CD 与AB 交于点E 点A 为弧CD 的中点.(1)如图1 求证:AB CD ⊥(2)如图2 点F 为弧BC 上一点 连接BF BD 2FBA DBA ∠=∠ 过点C 作CG AB ∥交BF 于点G 求证:12CG AB =.(3)如图3 在(2)的条件下 连接DF 交OE 于点L 连接LG 若4FG = tan GLB =∠ 求线段LF 的长.13.已知O 为ABC 的外接圆 O 的半径为6.(1)如图AB是O的直径点C是AB的中点.①尺规作图:作ACB∠的角平分线CD交O于点D连接BD(保留作图痕迹不写作法):①求BD的长度.(2)如图AB是O的非直径弦点C在AB上运动60ACD BCD∠=∠=︒点C在运动的过程中四边形ADBC的面积是否存在最大值若存在请求出这个最大值若不存在请说明理由.14.如图以AB为直径的O与AH相切于点A点C在AB左侧圆弧上弦CD AB⊥交O于点D连接AC AD点A关于CD的对称点为E直线CE交O于点F交AH 于点G.(1)求证:CAG AGC∠=∠(2)当点E在AB上连接AF交CD于点P若25EFCE=求DPCP的值(3)当点E在射线AB上2AB=四边形ACOF中有一组对边平行时求AE的长.15.圆内接四边形若有一组邻边相等 则称之为等邻边圆内接四边形.(1)如图1 四边形ABCD 为等邻边圆内接四边形 AD CD = 60ADC ∠=︒ 则ABD ∠=________(2)如图2 四边形ABCD 内接于O AB 为O 的直径 10AB = 6AC = 若四边形ABCD 为等邻边圆内接四边形 求CD 的长(3)如图3 四边形ABCD 为等邻边圆内接四边形 BC CD = AB 为O 的直径 且48AB =.设BC x = 四边形ABCD 的周长为y 试确定y 与x 的函数关系式 并求出y 的最大值.参考答案:1.(1)证明:连接OC①OC CE ⊥①90OCE ∠=︒①点C 是BD 的中点①CD BC =①DAC CAB ∠=∠①OA OC =①CAB OCA ∠=∠①OCA DAC ∠=∠①OC AD ∥①180AEC OCE ∠+∠=︒①90AEC ∠=︒①CE AE ⊥.(2)解:连接OD①CD AB ∥ OC AE ∥①四边形AOCD 是平行四边形①OA OC =①平行四边形AOCD 是菱形①AD CD OA ==①AD OA OD ==①ADO △是等边三角形①60OAD ∠=︒①CD AB ∥①60CDE OAD ∠=∠=︒①30DCE ∠=︒①2212CD DE ==⨯=①2OA CD ==①O 的面积为:224ππ⨯=.2.(1)证明:如图 连接OA 交BC 于点M①点A 为BC 的中点①,OA BC AB AC ⊥=①AE 与O 相切①AE OA ⊥①,AE BC EAC ACB ABD∠=∠=∠∥又①BD AF =①()SAS ABD CAF ≌①AD CF =①DAC ACE ∠=∠①CE AD ∥①四边形ADCE 为平行四边形①AD CE =①CE CF =(2)解:如图①112AF BD AB ===①2AB AC ==①BM CM =①点A 到弦BC 的距离为1 即1AM =在Rt ABM 中 222A A M B M B -= ①22213BM -①|31DM BM BD =-=313231CD DM MC ∴=+==由(1)可知四边形ADCE 为平行四边形 ①231AE CD ==.3.(1)解:①弦CD AB ⊥于点E ①12CB DB CB DB CD ===, ①AB 是O 的直径①AB AB AB CB AB DB =-=-,即AC AD AFD ADC =∠=∠,①四边形ADCE 是O 的内接四边形①180AFC ADC ∠+∠=︒180PFC AFC ∠+∠=︒PFC ADC ∴∠=∠①PFC AFD ∠=∠(2)解:如图:连接OE OC OC ,,与FD 相交于一点H①91AE BE ==, ①1911052AB AE BE OC AB =+=+===, ①弦CD AB ⊥于点E①2CD CE =在Rt OCE 中 ()22222OC OE CE OB BE CE =+=-+即()222551CE =-+解得3CE =①236CD =⨯=①CF CD =①62H CF CD OC FD DF F =⊥==,,设5OH x HC x ==-,在Rt OFH △中 222FH OF OH =-在Rt CFH △中 222FH CF CH =-即2222OF OH CF CH -=-①()2225365x x -=-- 解得75x =①482225DF FH ==== (3)解:如图 连接BF①四边形FODC 为平行四边形 且易知OF OD =①四边形FODC 为菱形①四边形ADCE 是O 的内接四边形①180180FAD FCD FCD PCE ∠+∠=︒∠+∠=︒, ①FAD PCE ∠=∠①由(1)知PFC AFD ∠=∠①PFC DFA ∽ ①FC PF PC FA DF DA== ①AB 是O 的直径①90AFB ∠=︒①四边形FODC 为菱形①FC OF OF CD =,①CD AB ⊥①OF AB ⊥①45AF BF FAB FBA =∠=∠=︒,①()()222222222AF BF AF AB OF CF +==== ①22FC FA ①212PFC DFA S FC S FA ⎛⎫== ⎪⎝⎭ 4.(1)证明:连接1O D BD 如图①(0,3A ()4,0C -23OA ∴= 4OC =. ①以BC 为直径作1O 交OC 于点D90BDC ∴∠=︒.,AB OC OC OA ⊥∥AB OA ∴⊥①四边形ABDO 为矩形2,OD AB BD OA ∴====2CD OC OD ∴=-=4BC ∴112O C O D ∴==1O CD ∴为等边三角形1160O CD O DC ∴∠=∠=︒30EDO ∠=︒1118090O DE O DC EDO ∴∠=︒-∠-∠=︒1O D DE ∴⊥1O D 为1O 的半径DE ∴是1O 的切线(2)解:①线段BC 上存在一点P 使以点P 为圆心 PC 为半径的P 与y 轴相切①点P 到y 轴的距离等于PC .过点P 作PF y ⊥轴于点F PH x ⊥轴于点H 如图则PF PC =.由(1)知:60BCD ∠=︒12CH PC ∴= PH =.PF y ⊥轴 PH x ⊥轴 OA OC ⊥①四边形PHOF 为矩形OH PF PC ∴==142OC CH OH PC PC ∴=+=+= 83PC 83PF OH ∴== 84333PH == ①点P 的坐标为8433⎛- ⎝⎭.5.(1)证明:①四边形ABED 内接于O 180DEB A ∴∠+∠=︒又180DEB DEC ∠+∠=︒DEC A ∴∠=∠OD BC ∥C ADO ∴∠=∠①OA OD =①CAO ADO ∠=∠①C DEC ∠=∠①CD DE =(2)解:如图所示 连接AE①AB 为直径①90AEB ∠=︒90CAE C ∴∠+∠=︒ 90AED DEC ∠+∠=︒ 由(1)CD DE = C DEC ∠=∠CAE AED ∴∠=∠①AD DE =①AD DC =①28AC AD ==由(1)可得BAC ADO ∠=∠ C ADO ∠=∠ 则C BAC ∠=∠①12AB BC ==设CE x = 则12BE x =-2222AC CE AB BE -=-()222281212x x ∴-=-- 解得:83x = ①83CE =.6.(1)证明:①AD 平分BDF ∠∴ADF ADB ∠=∠ ①四边形ABCD 是O 的内接四边形∴180ABC ADC ∠+∠=︒180ADC ADF ∠+∠=︒ABC ADF ADB ∴∠=∠=∠ACB ADB ∠=∠ACB ABC ∴∠=∠AB AC ∴=.(2)解:过点A 作AG BD ⊥于点G90AGD ∴∠=︒①AD 平分BDF ∠∴ADF ADB ∠=∠AE CD ⊥90AED ∴∠=︒在AGD △和AED △中90AGD AED ADF ADBAD AD∠=∠=︒⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩()AAS AGD AED ∴≌1GD DE ∴== AG AE =在Rt AEC △和Rt AGB △中AE AGAB AC =⎧⎨=⎩()Rt Rt HL AEC AGB ∴≌CE BG ∴=又9BD = 1DE =918BG BD GD ∴=-=-=8∴=CE817CD CE ED =-=-=7CD ∴=.7.(1)(i )证明:①A B C 均在O 上 ①224590BOC A ∠=∠=⨯︒=︒①1OB OC ==在Rt BOC 中 根据勾股定理 ①2BC =(ii )证法一:如图① 连接EB 作直径CE 则E A ∠=∠ 2CE R =①90EBC ∠=︒ ①sin sin 2BCA E R ==证法二:如图①.连接OB OC 作OH BC ⊥于点H 则12A BOC BOH ∠=∠=∠ 12BH BC = ①12sin sin 2BC BH BC A BOH OB R R=∠===.(2)如图① 连接AP 取AP 的中点K 连接BK CK 在Rt APC △中 12CK AP AK PK === 同理得:BK AK PK ==①CK BK AK PK ===①点A B P C 都在K 上①由(1)(ii )可知sin 60BC AP ︒=①2sin 60AP ==︒ 故在整个滑动过程中 P A 两点间的距离不变.8.(1)①①矩形ABCDAD = 点O 是AD 的中点①90AO DO A ==∠=︒①BA 是圆O 的切线①A B '是圆O 的切线。
中考数学专题复习:四边形综合1.如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠A=∠D=90°,点E是AD的中点,连接BE,将△ABE沿BE折叠后得到△GBE,且点G在四边形ABCD内部,延长BG交DC于点F,连接EF.(1)求证:△EGF≌△EDF;(2)求证:BG=CD;(3)若点F是CD的中点,BC=8,求CD的长.2.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,AE⊥BC交CB延长线于E,CF∥AE 交AD延长线于点F.(1)求证:四边形AECF为矩形;(2)连接OE,若AE=4,AD=5,求tan∠OEC的值.3.在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,E、F是对角线AC上的两个动点,分别从A、C同时出发相向而行,速度均为每秒1个单位长度,运动时间为t秒,其中0≤t≤5.(1)若G,H分别是AB,DC中点,则四边形EGFH是______________(E、F相遇时除外,写出图形名称);(2)在(1)条件下,若四边形EGFH为矩形,求t的值;(3)若G,H分别是折线A﹣B﹣C,C﹣D﹣A上的动点,与E,F相同的速度同时出发,若四边形EGFH为菱形,求t的值.4.如图,已知正方形ABCD,AB=8,点M为射线DC上的动点,射线AM交BD于E,交射线BC于F,过点C作CQ⊥CE,交AF于点Q.(1)当BE=2DE时,求DM的长.(2)当M在线段CD上时,若CQ=3,求MF的长.(3)①当DM=2CM时,作点D关于AM的对称点N,求tan∠NAB的值.②若BE=4DE,直接写出△CQE与△CMF的面积比_________________.5.阅读材料:平面直角坐标系中点P(x,y)的横坐标x的绝对值表示为|x|,纵坐标y的绝对值表示为|y|,我们把点P(x,y)的横坐标与纵坐标的绝对值之和叫做点P(x,y)的折线距离,记为[P],即[P]=|x|+|y|,其中的“+”是四则运算中的加法,例如点P(1,2)的折线距离[P]=|1|+|2|=3.【解决问题】(1)已知点A(﹣2,4),B(+,﹣),直接写出A、B的折线距离[A],[B];(2)若点M满足[M]=2,①当点M在x轴的上方时,且横坐标为整数,求点M的坐标;②正方形EFGH的两个顶点坐标分别为E(t,0),F(t﹣1,0),当正方形EFGH上存在点M时,直接写出t的取值范围.6.如图所示,已知正方形OEFG的顶点O为正方形ABCD对角线AC,BD的交点,连接CE,DG.(1)求证:△DOG≌△COE;(2)若DG⊥BD,正方形ABCD的边长为2,线段AD与线段OG相交于点M,且∠OMD =75°,求CE的长;(3)在(2)的条件下,把正方形OEFG绕点O旋转,直接写出点B到点F的最短距离.7.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=10,∠A=60°.点P从点B出发沿BA方向以每秒2个单位长度的速度向点A匀速运动,同时点Q从点A出发沿AC方向以每秒1个单位长度的速度向点C匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点P、Q运动的时间是t秒.过点P作PM⊥BC于点M,连接PQ、QM.(1)请用含有t的式子填空:AQ=,AP=,PM=;(2)是否存在某一时刻使四边形AQMP为菱形?如果存在,求出相应的t值;如果不存在,说明理由;(3)当t为何值时,△PQM为直角三角形?请说明理由.8.【基础巩固】(1)如图1,在△ABC 中,M 是AB 的中点,过B 作BD ∥AC ,交CM 的延长线于点D .求证:AC =BD ;【尝试应用】(2)在(1)的情况下,在线段CM 上取点E (如图2),已知BE =AC =,CE =2,EM =4,求tan D ;【拓展提高】(3)如图3,菱形ABCD 中,点P 在对角线AC 上,且CP =2AP ,点E 为线段DP 上一点,BE =BC .若PE =2,PD =3,求菱形ABCD 的边长.9.如下图所示,解答问题.例1:求证:三角形的一条中位线与第三边上的中线互相平分. 已知:如图,在△ABC 中,AD =DB ,BE =EC ,AF =FC . 求证:AE 、DF 互相平分. 证明:连接DE 、EF .请写出完整的解题过程.【拓展】如图②,设图①中的AE 与DF 的交点为G ,连接CD ,分别交AE 、EF 于点H 、K . (1)=__________.(2)若四边形FGHK 的面积为3,则四边形ADEF 的面积为__________.10.如图1,四边形ABCD是矩形,点P是对角线AC上的一个动点(不与A、C重合),过点P作PE⊥CD于点E,连接PB,已知AD=3,AB=4,设AP=m.(1)当m=1时,求PE的长;(2)连接BE,试问点P在运动的过程中,能否使得△PAB≌△PEB?请说明理由;(3)如图2,过点P作PF⊥PB交CD边于点F,设CF=n,试判断5m+4n的值是否发生变化,若不变,请求出它的值;若变化,请说明理由.11.如图1,在矩形ABCD中,点E是边CD的中点,点F在边AD上,EF⊥BD,垂足为G.(1)如图2,当矩形ABCD为正方形时,求的值;(2)如果=,AF=x,AB=y,求y与x的函数关系式,并写出函数定义域;(3)如果AB=4cm,以点A为圆心,3cm长为半径的⊙A与以点B为圆心的⊙B外切.以点F为圆心的⊙F与⊙A、⊙B都内切.求的值.12.如图1,正方形ABCD和正方形AEFG,连接DG,BE.(1)[发现]:当正方形AEFG绕点A旋转,如图2,线段DG与BE之间的数量关系是_______;位置关系是__________;(2)[探究]:如图3,若四边形ABCD与四边形AEFG都为矩形,且AD=2AB,AG=2AE,猜想DG与BE的数量关系与位置关系,并说明理由;(3)[应用]:在(2)情况下,连接GE(点E在AB上方),若GE∥AB,且AB=,AE=1,求线段DG的长.13.在△ABC中,AB=6,AC=BC=5,将△ABC绕点A按顺时针方向旋转得到△ADE,旋转角为α(0°<α<180°),点B的对应点为点D,点C的对应点为点E.(1)如图,当α=60°时,连接BD、BE,并延长BE交AD于点F,则BE=__________;(2)当α=90°时,请画出图形并求出BE的长;(3)在旋转过程中,过点D作DG垂直于直线AB,垂足为点G,连接CE.当∠DAG =∠ACB,且线段DG与线段AE无公共点时,请猜想四边形AEBC的形状并说明理由.14.(1)如图1,正方形ABCD和正方形DEFG(其中AB>DE),连接CE,AG交于点H,请直接写出线段AG与CE的数量关系__________,位置关系__________;(2)如图2,矩形ABCD和矩形DEFG,AD=2DG,AB=2DE,AD=DE,将矩形DEFG 绕点D逆时针旋转α(0°<α<360°),连接AG,CE交于点H,(1)中线段关系还成立吗?若成立,请写出理由;若不成立,请写出线段AG,CE的数量关系和位置关系,并说明理由;(3)矩形ABCD和矩形DEFG,AD=2DG=6,AB=2DE=8,将矩形DEFG绕点D逆时针旋转α(0°<α<360°),直线AG,CE交于点H,当点E与点H重合时,请直接写出线段AE的长.15.定义:有一组对边相等且这一组对边所在直线互相垂直的凸四边形叫做“等垂四边形”.(1)如图①,四边形ABCD与四边形AEEG都是正方形,135°<∠AEB<180°,求证:四边形BEGD是“等垂四边形”;(2)如图②,四边形ABCD是“等垂四边形”,AD≠BC,连接BD,点E,F,G分别是AD,BC,BD的中点,连接EG,FG,EF.试判定△EFG的形状,并证明;(3)如图③,四边形ABCD是“等垂四边形”,AD=4,BC=6,试求边AB长的最小值.参考答案1.(1)证明:∵将△ABE沿BE折叠后得到△GBE,∴△ABE≌△GBE,∴∠BGE=∠A,AE=GE,∵∠A=∠D=90°,∴∠EGF=∠D=90°,∵EA=ED,∴EG=ED,在Rt△EGF和Rt△EDF中,,∴Rt△EGF≌Rt△EDF(HL);(2)证明:由折叠性质可得,AB=BG,∵AD∥BC,∠A=∠D=90°,∴四边形ABCD是矩形,∴AB=CD,∴BG=DC.(3)解:由折叠可知AB=GB,由(1)知Rt△EGF≌Rt△EDF,∴GF=DF,又∵∠C=90°,AB=CD,FD=CF,∴GB=2GF,BF+GF=3GF,∵BF2=BC2+CF2,∴(3GF)2=64+GF2,∴GF=2,∴CD=2GF=4.2.(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,∵CF∥AE,∴四边形AECF是平行四边形,∵AE⊥BC,∴四边形AECF是矩形;(2)连接OE,∵在菱形ABCD中,AD=AB=BC=5,AO=CO,∴∠OEC=∠OCE,由(1)知,四边形AECF为矩形;∴∠AEC=90°,∵AE=4,∴BE==3,∴CE=3+5=8,∴tan∠OEC=tan∠ACE===.3.解:(1)∵矩形ABCD,∴AB∥CD,AB=CD,∴∠GAE=∠HCF,∵G,H分别是AB,DC中点,∴AG=CH,∵E、F分别从A、C同时出发相向而行,速度均为每秒1个单位长度,∴AE=CF,∴△AGE≌△CHF(SAS),∴GE=FH,∠AEG=∠CFH,∴∠GEF=∠EFH,∴GE∥FH,∴四边形EGFH是平行四边形,故答案为:平行四边形;(2)连接GH,如图:∵矩形ABCD,G,H分别是AB,DC中点,∴四边形GBCH是矩形,∵矩形ABCD中,AB=3,BC=4,∴GH=BC=4,AC==5,由①知四边形EGFH是平行四边形,当EF=GH=4时,四边形EGFH是矩形,∴5﹣2t=4,解得t=,∴四边形EGFH为矩形,则t=;(3)∵E、F分别从A、C同时出发相向而行,速度均为每秒1个单位长度,∴AE=CF,∴四边形EGFH的对角线EF的中点即是AC中点,若四边形EGFH为菱形,则对角线垂直,且GH必经过AC中点,过AC的中点O作GH⊥AC交BC于G,交AD于H,如图:∵AB+GB=AE=CF=CD+DH=t,∴CG=AH,而由矩形ABCD可得AD∥BC,∴∠FAH=∠ECG,∵AE=CF,∴AF=CE,∴△AHF≌△CGE(SAS),∴GE=FH,∠AFH=∠CEG,∴∠HFE=∠FEG,∴GE∥FH,∴四边形EGFH为平行四边形,又GH⊥AC,∴四边形EGFH为菱形,此时,以B为原点,BC所在直线为x轴,建直角坐标系,则A(0,3),C(4,0),∴直线AC解析式为y=﹣x+3,线段AC的中点O(2,),∵GH⊥AC,且GH过O(2,),∴GH解析式为y=x﹣,令y=0得x=,∴G(,0),∴AB+BG=,∴t=.4.解:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴AB∥CD,∴△ABE∽△MDE,∴=,∵BE=2DE,AB=8,∴==2,∴DM=AB=4;(2)∵四边形ABCD是正方形,∴AD=CD=AB=8,∠ADC=∠BCD=90°,∠ADE=∠CDE=45°,AD∥BC,∴∠EAD=∠F,又∵DE=DE,∴△ADE≌△CDE(SAS),∴∠EAD=∠ECM,∵CQ⊥CE,∴∠ECQ=90°=∠BCD,∴∠ECM=∠QCF,∴∠F=∠QCF,∴CQ=FQ,又∵∠F+∠CMQ=∠QCF+∠MCQ=90°,∴∠CMQ=∠MCQ,∴CQ=MQ,∴CQ=MQ=FQ=MF=3,∴MF=6;(3)①a、当点N在正方形内部时,延长AN交BC于点G,如图1所示:∵DM=2CM,CD=8,∴CM=CD=,∵四边形ABCD是正方形,∴BC=AB=8,AB∥CD,AD∥BC,∴∠DAF=∠F,△MCF∽△ABF,∴==,∴CF=BF,∴CF=AB=4,∴BF=AB+CF=12,由对称的性质得:∠GAF=∠DAF,∴∠GAF=∠F,∴AG=FG,设BG=x,则AG=FG=12﹣x,在Rt△ABG中,由勾股定理得:AB2+BG2=AG2,即82+x2=(12﹣x)2,解得:x=,∴BG=,∴tan∠NAB===;b、当点N在正方形外部时,连接AN、MN,延长AB交MN于点G,如图2所示:由得出的性质得:∠N=∠ADC=90°,AN=AD=8,∠AMN=∠AMD,同上得:∠BAM=∠AMD=∠NMA,∴AG=MG,设NG=x,则AG=MG=16﹣x,在Rt△ANG中,由勾股定理得:AN2+NG2=AG2,即82+x2=(16﹣x)2,解得:x=6,∴NG=6,∴tan∠NAB===;综上所述,tan∠NAB的值为或;②过E作EP⊥CD于P,如图3所示:则EP∥BC,∴△DEP∽△DBC,∴==,∵BE=4DE,∴BD=5DE,∴===,∴DP=EP=BC=,∵AB∥CD,∴△MDE∽△ABE,∴===,∴DM=AB=2,=,∴CM=CD﹣DM=8﹣2=6,AM===2,∴EM=AM=,∵AB∥CD,∴△MCF∽△ABF,∴===,∴MF=3AM=6,同(2)得:CQ=MQ=FQ=MF=3,∴EQ=EM+MQ=+3=,∴△CQE与△CMF的面积比===,故答案为:.5.解:(1)∵点A(﹣2,4),B(+,﹣),∴[A]=|﹣2|+|4|=2+4=6,[B]=|+|+|﹣|=++﹣=2;(2)①∵点M在x轴的上方,其横坐标为整数,且[M]=2,∴x=±1时,y=1或x=0时,y=2,∴点M的坐标为(﹣1,1)或(1,1)或(0,2);②∵正方形EFGH的两个顶点坐标分别为E(t,0),F(t﹣1,0),∴EF=1,若M(﹣1,1)在正方形EFGH上时,∴t﹣1≤﹣1≤t,∴﹣1≤t≤0,若M(1,1)在正方形EFGH上时,∴t﹣1≤1≤t,∴1≤t≤2,若M(2,0)在正方形EFGH上时,∴t﹣1≤2≤t,∴2≤t≤3,若M(﹣2,0)在正方形EFGH上时,∴t﹣1≤﹣2≤t,∴﹣2≤t≤﹣1,综上所述:t的取值范围为﹣2≤t≤0或1≤t≤3.6.解:(1)∵正方形ABCD与正方形OEFG,对角线为AC、BD,∴DO=OC,∵DB⊥AC,∴∠DOA=∠DOC=90°,∵∠GOE=90°,∴∠GOD+∠DOE=∠DOE+∠COE=90°,∴∠GOD=∠COE,∵GO=OE,∴在△DOG和△COE中,DO=CO,∠GOD=∠COE,GD=OE,∴△DOG≌△COE(SAS);(2)∵四边形ABCD为正方形,故∠ODM=45°,故OD=,∵∠OMD=75°,∴∠DOG=60°,∵DG⊥BD,故∠ODG=90°,∴∠OGD=30°,∴OG=2OD=2,∴DG===,∵△DOG≌△COE(SAS),∴CE=DG=;(3)正方形OEFG绕点O旋转,当点O、B、F共线且点B在OF之间时,点B到点F 的距离最短,由(2)知,在正方形OEFG中,OG=2,则OF=OG=4,而OB=OD=,故OF﹣OB=4﹣.故B到点F的最短距离为4﹣.7.解:(1)∵点Q从点A出发沿AC方向以每秒1个单位长度的速度向点C匀速运动,∴AQ=t,∵∠C=90°,AC=10,∠A=60°,∴∠B=30°,∴AB=2AC=20,∴AP=AB﹣BP=20﹣2t,∵PM⊥BC,∴∠PMB=90°,∴PM==t.故答案为:t,20﹣2t,t;(2)存在,理由如下:由(1)知:AQ=PM,∵AC⊥BC,PM⊥BC,∴AQ∥PM,∴四边形AQMP是平行四边形,当AP=AQ时,平行四边形AQMP是菱形,即20﹣2t=t,解得t=,则存在t=,使得平行四边形AQMP成为菱形.(3)当△PQM为直角三角形时,有三种可能:①当∠MPQ=90°时,此时四边形CMPQ为矩形,在Rt△PAQ中,∠A=60°,∴∠APQ=90°﹣∠A=30°,∴AP=2AQ,即20﹣2t=2t,解得:t=5;②当∠MQP=90°时,由(2)知MQ∥AP,∴∠APQ=∠MQP=90°,∵∠A=60°,∴∠AQP=90°﹣∠A=30°,∴AQ=2AP,即t=2(20﹣2t),解得:t=8.③当∠PMQ=90°时,此种情况不存在.综上所述:当t为5或8时,△PQM为直角三角形.8.解:(1)∵M是AB的中点,则AM=BM,∵BD∥AC,∴∠ABD=∠A,∵∠AMC=∠BMD,∴△AMC≌△BMD(AAS),∴AC=BD;(2)过点B作BH⊥CD于点H,由(1)得,CM=DM=CE+EM=6,∴BE=AC=BD=,则EH=HD=5,在Rt△BDH中,BH===3,∴tan D=;(3)连接CE,延长DP交CB的延长线于点F,交AB于点G,∵AG∥CD,∴△CPD∽△APG,∴,即AG=CD=AB,即点G是AB的中点,由(1)知,△AGD≌△BGF(AAS),∴AD=BF,PD=2PG=1+2=3,GD=GF,∴BE=BF=BC,∴∠CEF=90°,设菱形ABCD的边长为x,在Rt△DEC中,CE2=CD2﹣ED2=x2﹣1,∵PD=2PG=1+2=3,则PG=1.5,则DG=PD+PG=4.5,则DF=2DG=9,∴EF=PD﹣DE=9﹣1=8,在Rt△CEF中,CE2=CF2﹣EF2,即x2﹣1=4x2﹣82,解得x=(负值已舍去),故菱形ABCD的边长为:.9.证明:连接DE、EF,则DE是△ABC的中位线,故DE∥AC,且DE=AC=AF,故四边形DAFE为平行四边形,∴AE、DF互相平分;【拓展】(1)解:同理可得,四边形DFCE为平行四边形,则KD=KC,DF=EC=BE,∵DG=BE,FG=EC,∴DG=FG=EC,∵DF∥BC,∴△DHG∽△CHE,∴=,即DH=HC,设DH=x,则HC=2x,CD=DH+HC=3x,则CK=CD=x,故=,故答案为;(2)解:设△HKE的面积为a,∵DH=x,HK=x,则△DHE的面积为2a,∵G是DF的中点,+S△EHK,∴S△DHE+S△DHG=S四边形GFKH即2a+S△DHG=3+a,故S△DHG=3﹣a,∵K是平行四边形DFCE的对角线的交点,故K是EF的中点,+S△DGH,同理S△DHE+S△EHK=S四边形GFKH即3a=6﹣a,解得a=,故S△EFG=a+3=,∵四边形ADEF为平行四边形,故四边形ADEF的面积=4S△EFG=18,故答案为18.10.解:(1)连接BE,由已知:在Rt△ADC中,AC=,当AP=m=1时,PC=AC﹣AP=5﹣1=4,∵PE⊥CD,∴∠PEC=∠ADC=90°,∵∠ACD=∠PCE,∴△ACD∽△PCE,∴,即,∴PE=;(2)如图1,当△PAB≌△PEB时,∴PA=PE,∵AP=m,则PC=5﹣m,由(1)得:△ACD∽△PCE,∴,∴PE=,由PA=PE,即,解得:m=,∴EC=,∴BE=,∴△PAB与△PEB不全等,∴不能使得△PAB≌△PEB;(3)如图2,延长EP交AB于G,∵BP⊥PF,∴∠BPF=90°,∴∠EPF+∠BPG=90°,∵EG⊥AB,∴∠PGB=90°,∴∠BPG+∠PBG=90°,∴∠PBG=∠EPF,∵∠PEF=∠PGB=90°,∴△BPG∽△PFE,∴,由(1)得:△PCE∽△ACD,PE=,∴,即,∴EC=,∴BG=EC=,∴,∴5m+4n=16.11.解:(1)如图,延长FE交BC的延长线于点M,设正方形ABCD的边长为k,则AB=BC=CD=AD=k,∵E为CD中点,∴DE=CE=,∵正方形ABCD中,∠ADC=90°,∠BDC=∠ADC,∴∠BDC=45°,∵EF⊥BD,∴∠DEF=45°,∴∠DFE=45°,∴DF=DE=k,∵正方形ABCD中,AD∥BC,∴,∴,∵AD∥BC,∴;(2)如图,延长FE交BC的延长线于M,设DF=a,则CM=a,∵,,∴BM=5a,BC=4a,∴AF=x=3a,∴a=,∴DF=,∵AB=y,∴DE=,∵∠ADC=90°,EF⊥BD,∴∠ADB=∠DEF,∴tan∠ADB=tan∠DEF,∴,∴,∴,∵x>0,y>0,∴y与x的函数关系式为,函数定义域为:x>0;(3)设⊙F的半径为rcm,则根据题意得:⊙B的半径为1cm,AF=cm,BF=cm,∵矩形ABCD中,∠A=90°,∴AF2+AB2=BF2,∴(r﹣3)2+42=(r﹣1)2,∴r=6,即⊙F的半径为6cm,∴AF=3cm,∵tan∠ADB=tan∠DEF,∴,∴AD2﹣3AD﹣8=0,∴或(舍去),∴=.12.解:(1)DG=BE,DG⊥BE,理由如下:∵四边形ABCD和四边形AEFG是正方形,∴AE=AG,AB=AD,∠BAD=∠EAG=90°,∴∠BAE=∠DAG,∴△ABE≌△ADG(SAS),∴BE=DG;如图2,延长BE交AD于Q,交DG于H,∵△ABE≌△DAG,∴∠ABE=∠ADG,∵∠AQB+∠ABE=90°,∴∠AQB+∠ADG=90°,∵∠AQB=∠DQH,∴∠DQH+∠ADG=90°,∴∠DHB=90°,∴BE⊥DG,故答案为:DG=BE,DG⊥BE;(2)DG=2BE,BE⊥DG,理由如下:如图3,延长BE交AD于K,交DG于H,∵四边形ABCD与四边形AEFG都为矩形,∴∠BAD=∠EAG,∴∠BAE=∠DAG,∵AD=2AB,AG=2AE,∴==,∴△ABE∽△ADG,∴==,∠ABE=∠ADG,∴DG=2BE,∵∠AKB+∠ABE=90°,∴∠AKB+∠ADG=90°,∵∠AKB=∠DKH,∴∠DKH+∠ADG=90°,∴∠DHB=90°,∴BE⊥DG;(3)如图4,(为了说明点B,E,F在同一条线上,特意画的图形)设EG与AD的交点为M,∵EG∥AB,∴∠DME=∠DAB=90°,在Rt△AEG中,AE=1,∴AG=2AE=2,根据勾股定理得:EG==,∵AB=,∴EG=AB,∵EG∥AB,∴四边形ABEG是平行四边形,∴AG∥BE,∵AG∥EF,∴点B,E,F在同一条直线上,如图5,∴∠AEB=90°,在Rt△ABE中,根据勾股定理得,BE===2,由(2)知,△ABE∽△ADG,∴==,即=,∴DG=4.13.解:(1)∵△ABC绕点A顺时针方向旋转60°得到△ADE,∴AB=AD,∠BAD=60°.∴△ABD是等边三角形,∴AB=BD.∵△ABC绕点A顺时针方向旋转60°得到△ADE,∴AC=AE,BC=DE.又∵AC=BC,∴EA=ED.∴点B、E在AD的中垂线上.∴BE是AD的中垂线.∵点F在BE的延长线上,∴BF⊥AD,AF=DF;∴AF=DF=3,∵AE=AC=5,∴EF===4,在等边三角形ABD中,BF=AB•sin∠BAF=6×=3,∴BE=BF﹣EF=3﹣4,故答案为:3﹣4;(2)依据题意画图如图1,过点E作EG⊥AB于点G,过点C作CH⊥AB于点H,∵CA=CB,CH⊥AB,∴AH=AB=6=3,在Rt△ACH中,∵AC=5,AH=3,∴CH===4,∵∠CAE=90°,∴∠CAH+∠EAG=90°,∵CH⊥AB,∴∠CAH+∠ACH=90°,∴∠EAG=∠ACH,∵△ABC围绕点A顺时针方向旋转得到△ADE,∴AC=AE,∵EG⊥AB,CH⊥AB,∴∠EGA=∠AHC=90°,在△AHC和△EGA中,,∴△AHC≌△EGA(AAS),∴GA=CH=4,EG=AH=3,∴BG=AB﹣AG=6﹣4=2,∵BG=2,EG=3,则BE===;(3)如图2所示,∵∠DAG=∠ACB,∠DAE=∠BAC,∴∠ACB+∠BAC+∠ABC=∠DAG+∠DAE+∠ABC=180°,又∵∠DAG+∠DAE+∠BAE=180°,∴∠BAE=∠ABC,∵AC=BC=AE,∴∠BAC=∠ABC,∴∠BAE=∠BAC,∴AB⊥CE,且CH=HE=CE,∵AC=BC,∴AH=BH=AB,∵CH=HE,AH=BH,∴四边形AEBC为平行四边形,∵AC=BC,∴四边形AEBC为菱形.14.解:(1)如图1,在正方形ABCD和正方形DEFG中,∠ADC=∠EDG=90°,∴∠ADE+∠EDG=∠ADC+∠ADE,即∠ADG=∠CDE,∵DG=DE,DA=DC,∴△GDA≌△EDC(SAS),∴AG=CE,∠GAD=∠ECD,∵∠COD=∠AOH,∴∠AHO=∠CDO=90°,∴AG⊥CE,故答案为:相等,垂直;(2)不成立,CE=2AG,AG⊥CE,理由如下:如图2,由(1)知,∠EDC=∠ADG,∵AD=2DG,AB=2DE,AD=DE,∴,==,∴=,∴△GDA∽△EDC,∴=,即CE=2AG,∵△GDA∽△EDC,∴∠ECD=∠GAD,∵∠COD=∠AOH,∴∠AHO=∠CDO=90°,∴AG⊥CE;(3)①当点E在线段AG上时,如图3,在Rt△EGD中,DG=3,ED=4,则EG=5,过点D作DP⊥AG于点P,∵∠DPG=∠EDG=90°,∠DGP=∠EGD,∴△DGP∽△EGD,∴=,即,∴PD=,PG=,则AP===,则AE=AG﹣GE=AP+GP﹣GE=+﹣5=;②当点G在线段AE上时,如图4,过点D作DP⊥AG于点P,∵∠DPG=∠EDG=90°,∠DGP=∠EGD,同理得:PD=,AP=,由勾股定理得:PE==,则AE=AP+PE=+=;综上,AE的长为.15.解:(1)如图①,延长BE,DG交于点H,∵四边形ABCD与四边形AEFG都为正方形,∴AB=AD,AE=AG,∠BAD=∠EAG=90°.∴∠BAE=∠DAG.∴△ABE≌△ADG(SAS).∴BE=DG,∠ABE=∠ADG.∵∠ABD+∠ADB=90°,∴∠ABE+∠EBD+∠ADB=∠DBE+∠ADB+∠ADG=90°,即∠EBD+∠BDG=90°,∴∠BHD=90°.∴BE⊥DG.又∵BE=DG,∴四边形BEGD是“等垂四边形”.(2)△EFG是等腰直角三角形.理由如下:如图②,延长BA,CD交于点H,∵四边形ABCD是“等垂四边形”,AD≠BC,∴AB⊥CD,AB=CD,∴∠HBC+∠HCB=90°∵点E,F,G分别是AD,BC,BD的中点,∴,,EG∥AB,GF∥DC,∴∠BFG=∠C,∠EGD=∠HBD,EG=GF.∴∠EGF=∠EGD+∠FGD=∠ABD+∠DBC+∠GFB=∠ABD+∠DBC+∠C=∠HBC+∠HCB=90°.∴△EFG是等腰直角三角形.(3)延长BA,CD交于点H,分别取AD,BC的中点E,F.连接HE,EF,HF,则,由(2)可知.∴AB最小值为.。