【精品】(华师大版)八年级数学下:19.3.2《正方形的判定与性质》同步训练(含答案)
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19.3 正方形同步测试题一、选择题(本题共计9 小题,每题3 分,共计27分,)1. 已知:如图,M是正方形ABCD内的一点,且MC=MD=AD,则∠AMB的度数为()A.120∘B.135∘C.145∘D.150∘2. 在四边形ABCD中,O是对角线的交点,能判定这个四边形是正方形的条件是( )A.AC=BD,AB=CD,AB // CDB.AD // BC,∠A=∠CC.AO=BO=CO=DO,AC⊥BDD.AO=CO,BO=DO,AB=BC3. 不能判定四边形是正方形的是()A.对角线互相垂直且相等的四边形B.对角线互相垂直的矩形C.对角线相等的菱形D.对角线互相垂直平分且相等的四边形4. 如图,正方形ABCD的边长为x,点E、F分别是对角线BD上的两点,过点E、F作AD、AB的平行线,则图中阴影部分的面积的和为()A.14x2 B.12x2 C.15x2 D.13x25. 在四边形ABCD中,O是对角线的交点,能判定这个四边形是正方形的条件是( )A.AC=BD,AB // CD,AB=CDB.AD // BC,∠A=∠CC.AO=BO=CO=DO,AC⊥BDD.AO=CO,BO=DO,AB=BC6. 在四边形ABCD中,AC、BD相交于O点,下列条件能判断四边形ABCD是正方形的是()A.OA=OC,OB=OCB.OA=OB=OC=ODC.OA=OC,OB=OD,AC=BDD.OA=OB=OC=OD,AC⊥BD7. 已知四边形ABCD是平行四边形,若要使它成为正方形,则应增加的条件是()A.AC⊥BDB.AC=BDC.AC=BD且AC⊥BDD.AC平分∠BAD8. 如图,边长为6的大正方形中有两个小正方形,若两个小正方形的面积分别为S1,S2,则S2−S1的值为()A.1B.2C.−2D.−19. 如图,在由六个大小相同的小正方形组成的2×3的矩形网格中,去掉两条线段后,还有四个正方形.以下去掉两条线段的方法正确的是( )A.MI、KNB.MB、MIC.AB、MBD.MI、NE二、填空题(本题共计8小题,每题3 分,共计24分,)10. 一个正方形的面积是5,那么这个正方形的对角线的长度为________.11. 如图,四边形ABCD中,∠ABC=∠BCD=∠CDA=90∘,请添加一个条件________,可得出该四边形是正方形.12. 如图,将边长为8的正方形纸片ABCD折叠,使点D落在BC边的中点E处,点C落在点Q处,折痕为FH,则EF的长是________.13. 如图,四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA,对角线AC与BD相交于点O,要使ABCD是正方形,则需增加一个条件是________(不加字母和辅助线).14. 已知矩形ABCD,当满足条件________时,它成为正方形(填一个你认为正确的条件即可).15. 如图,边长为2的正方形ABCD的对角线相交于点O,过点O的直线分别交AD、BC于E、F,则阴影部分的面积是________.16. 如图,在正方形ABCD中,F是CD的中点,连结BF,△BCF沿BF对折,得到△BPF,延长FP交BA的延长线于点Q,则sin∠BQP的值为________.17. 如图,在四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90∘,AB=AD,AC=5,四边形ABCD的面积是________.三、解答题(本题共计7 小题,共计66分,)18. 如图,在矩形ABCD中,∠ABC的角平分线交对角线AC于点M,ME⊥AB,MF⊥BC,垂足分别是E,F.判定四边形EBFM的形状,并证明你的结论.19如图,在Rt△ABC中,∠C=90∘,AC=BC,D,E,F分别是AC,AB,BC边上的中点.求证:四边形CDEF是正方形.20. 如图,以△ABC的边AB、AC为边的等边三角ABD和等边三角形ACE,四边形ADFE是平行四边形(1)当∠BAC满足什么条件时,平行四边形ADFE是矩形?(2)当∠BAC满足什么条件时,平行四边形ADFE不存在?(3)当△ABC分别满足什么条件时,平行四边形ADFE是正方形?并给予证明.21. 在△ABC中,点O是AC边上一动点,点P在BC延长线上,过点O的直线DE // BC交∠ACB与∠ACP 的平分线于点D,E.点O在什么位置时,四边形ADCE是矩形?说明理由.22. 如图,E为正方形ABCD边BC延长线上一点,且CE=BD,AE交DC于F,求∠AFC的度数.23. 如图,分别在△ABC的AB、AC两边上向外作正方形ABDE和ACFG,连接EC、BG.判断EC、BG 的大小关系?试说明理由.24. 综合与实践实践操作:①如图1,ΔABC是等边三角形,D为BC边上一个动点,将ΔACD绕点A逆时针旋转60∘得到ΔAEF,连接CE.②如图2,在ΔABC中,AD⊥BC于点D,将ΔABD绕点A逆时针旋转90∘得到ΔAEF,延长FE与BC交于点G.③如图3,将图2中得到ΔAEF沿AE再一次折叠得到ΔAME,连接MB.问题解决:(1)小明在探索图1时发现四边形ABCE是菱形.小明是这样想的:请根据小明的探索直接写出图1中线段CD,CF,AC之间的数量关系为________:(2)猜想图2中四边形ADGF的形状,并说明理由;问题再探:(3)在图3中,若AD=6,BD=2,则MB的长为________.。
正方形(2)【学习目标】1.掌握正方形的定义、性质和判定方法.2.能正确区别平行四边形、矩形、菱形、正方形之间的关系. 3.能运用正方形的性质和判定方法进行有关的计算和证明.【主体知识归纳】1.正方形:有一组邻边相等并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形. 2.正方形的性质:正方形除具有平行四边形、矩形、菱形的一切性质外,还具有: (1)正方形的四个角都是直角,四条边都相等;(2)正方形的两条对角线相等并且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角. 3.正方形的判定 (1)根据正方形的定义;(2)有一组邻边相等的矩形是正方形; (3)有一个角是直角的菱形是正方形; (4)既是矩形又是菱形的四边形是正方形.【基础知识精讲】1.掌握正方形定义是学好本节的关键,正方形是在平行四边形的前提下定义的,它包含两层意思:正方形矩形平行四边形并且有一个角是直角的菱形四边形有一组邻边相等的平行⎭⎬⎫)()2()()1(正方形不仅是特殊的平行四边形,而且是特殊的矩形,又是特殊的菱形. 2.正方形的性质可归纳如下: 边:对边平行,四边相等; 角:四个角都是直角;对角线:对角线相等,互相垂直平分,每条对角线平分一组对角.此外:正方形的一条对角线把正方形分成两个全等的等腰直角三角形,对角线与边的夹角是45°;正方形的两条对角线把它分成四个全等的等腰直角三角形,同时,正方形又是轴对称图形,有四条对称轴,学习时,应熟悉这些最基本的内容.【例题精讲】[例1]如图4-50,已知矩形ABCD 中,F 为CD 的中点,在BC 上有一点E ,使AE =DC +CE ,AF 平分∠EAD .求证:矩形ABCD 是正方形.图4—50剖析:欲证矩形ABCD是正方形,只要证明有一组邻边相等即可,由已知AE=DC+CE,容易想到若能证明AE=AD+CE便可证得AD=DC,由于AF平分∠EAD,因此可在AE上截取AG=AD,再证GE=CE,就可得出要证的结论.证明:在AE上截取AG=AD,连结FG、FE.∵四边形ABCD是矩形,∴∠D=∠C=90°.∵AD=AG,∠DAF=∠GAF,AF=AF∴△ADF≌△AGF,∴DF=GF,∠D=∠AGF=90°.∵DF=CF,∴GF=CF.∵∠FGE=∠C=90°,FE=FE,∴Rt△GFE≌Rt△CFE.∴GE=CE,∴AD+CE=AE.又DC+CE=AE,∴AD=DC.∴矩形ABCD是正方形.说明:要判定一个四边形是正方形,可先判定这个四边形是矩形,再证明有一组邻边相等;或先判定它是菱形,再证明有一个角是直角.[例2]如图4-51,已知正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,E是AC上一点,过点A作AG⊥EB,垂足为G,AG交BD于点F,则OE=OF.图4—51对上述命题的证明如下:∵四边形ABCD是正方形,∴∠BOE=∠AOF=90°,BO=AO.∴∠3+∠2=90°,∵AG⊥BE,∴∠1+∠3=90°.∴∠1=∠2,∴△BOE≌△AOF,∴OE=OF问题:对于上述命题,若点E在AC延长线上,AG⊥EB,交EB的延长线于G,AG的延长线交DB的延长线于点F,其他条件不变(如图4-52),结论“OE=OF”还成立吗?如果成立,请给出证明;如果不成立,请说明理由.图4—52剖析:可仿上述的证明,证△BOE≌△AOF.解:结论OE=OF仍然成立,证明如下:∵四边形ABCD是正方形,∴∠BOE=∠AOF=90°,BO=AO,∴∠OFA+∠FAE=90°又∵AG⊥EB,∴∠OEB+∠EAF=90°,∴∠OEB=∠OFA,∴△BOE≌△AOF,∴OE=OF.[例3]有一正方形池塘,池塘四个角上有四棵树,现计划把此池塘改为面积扩大一倍的正方形,能否不毁掉树木而达到要求?请你设计出方案来.图4—53剖析:新改造的池塘的面积是原面积的2倍,因此,新边长应为原边长的2倍,而正方形的对角线是边长的2倍,故以原对角线的长为边长构造新的正方形.答案:如图4-53,分别过B、D作AC的平行线,分别过A、C作BD的平行线,四条线分别交于A′、B′、C′、D′,则四边形A′B′C′D′为要求的正方形.【同步达纲练习】1.选择题(1)下列命题中,假命题的个数是()①四边都相等的四边形是正方形②对角线互相垂直的平行四边形是正方形③四角都相等的四边形是正方形④对角线相等的菱形是正方形A.1 B.2 C.3 D.4(2)正方形具有而菱形不具有的性质是()A.对角线互相垂直平分B.对角线相等C.邻边相等D.每条对角线平分一组对角(3)正方形的对角线与边长之比为()A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.2∶1(4)以等边△ABC的边BC为边向外作正方形BCDE,则①∠ABD=105°,②∠ACD=150°,③∠DAE=30°,④△ABE≌△ACD,其中正确的结论有()A.1个 B.2个 C.3个 D.4个(5)在正方形ABCD中,P、Q、R、S分别在边AB、BC、CD、DA上,且AP=BQ=CR=DS=1,AB=5,那么四边形PQRS的面积等于()A.17 B.16 C.15 D.9(6)如图4-54,正方形ABCD中,O是对角线AC、BD的交点,过O点作OE⊥OF分别交AB、BC于E、F,若AE=4,CF=3,则EF等于()图4—54A.7 B.5 C.4 D.3(7)在正方形ABCD中,E、F两点分别是BC、CD边上的点,若△AEF是边长为2的等边三角形,则正方形ABCD的边长为()A.213+B.213-C.3 D.2(8)如图4-55,在正方形ABCD中,CE=MN,∠MCE=35°,那么∠ANM等于()图4—55A.45°B.55°C.65°D.75°2.填空题(1)已知正方形的面积是16 cm2,则它的一边长是_____,一条对角线长是_____.(2)已知正方形的对角线长为22,则此正方形的周长为_____,面积为_____.(3)在正方形ABCD中,两条对角线相交于O,∠BAC的平分线交BD于E,若正方形ABCD的周长是16 cm,则DE=_____cm.(4)在正方形ABCD的边BC的延长线上取一点E,使CE=AC,连结AE交CD于F,那么∠AFC等于_____度.3.如图4-56,已知正方形ABCD中,E为CD边上一点,F为BC延长线上一点,且CE=CF.图4—56(1)求证:△BCE ≌△DCF ;(2)若∠BEC =60°,求∠EFD 的度数.4.已知:如图4-57,在正方形ABCD 中,E 是CB 延长线上一点,EB =21BC ,如果F 是AB 的中点,请你在正方形ABCD 上找一点,与F 点连结成线段,并证明它和AE 相等.图4—575.以△ABC 的AB 、AC 为边,向三角形外作正方形ABDE 及ACGF ,作AN ⊥BC 于点N ,延长NA 交EF 于M 点.(1)求证:EM =FM ; (2)若使AM =21EF ,则△ABC 必须满足什么条件呢?图4—586.如图4-58,已知正方形ABCD 中,M 、F 分别在边AB 、AD 上,且MB =FD ,E 是AB 延长线上一点,MN ⊥DM ,MN 与∠CBE 的平分线相交于N .求证:DM =MN .7.如图4-59,已知C 是线段AB 上的一点,分别以AC 、BC 为边作正方形ACDE 和BCFG .图4—59求证:AF =DB ;若点C 在线段AB 的延长线上,猜想上述结论是否正确,如果正确,请加以证明,如果不正确,请说明理由.【思路拓展题】你会设计吗今有一片正方形土地,要在其上修筑两条笔直的道路,使道路把这片地分成形状相同且面积相等的4部分,若道路的宽度忽略不计,请设计三种不同的修筑方案.(在给出如图4-60的三X正方形纸片上分别画图,并简述画图步骤)图4—60参考答案【同步达纲练习】1.(1)C (2)B (3)B (4)D (5)A (6)B (7)A(8)B2.(1)4 42(2)8 4 (3)4 (4)112.53.(1)略(2)15°4.连结CF,可证△ABE≌△CBF或连结DF,让△ABE≌△DAF。
新课标华东师大版八年级数学下册新课标华东师大版八年级数学下册19.3 19.3 正方形同步练习正方形同步练习正方形同步练习(含解析)(含解析)知识点知识点 1 正方形的性质正方形的性质1.正方形具有而菱形不一定具有的性质是( )A .四条边相等.四条边相等B .对角线互相垂直平分.对角线互相垂直平分C .对角线平分一组对角.对角线平分一组对角D .对角线相等.对角线相等2.如图1,在正方形ABCD 的外侧作等边三角形ADE ,则∠AEB 的度数为( ) A .10° B .12.5° C .15°D .20° 图1图23.如图2,已知正方形ABCD ,点E 在边DC 上,DE =3,EC =1,则AE 的长为________.4.教材习题第2题变式如图3,四边形ABCD 是正方形,E ,F 分别是边AB ,AD 上的一点,且BF ⊥CE ,垂足为G .求证:BE =AF .图3知识点知识点 2 正方形的判定正方形的判定5.图4如图4所示,已知四边形ABCD 是菱形,则只需补充条件:________(用字母表示)就可以判定四边形ABCD 是正方形.(填一个即可)6.如图5,正方形ABCD 的对角线AC 与BD 交于点O ,分别过点C ,D 作CE ∥BD ,DE ∥AC ,CE 与DE 交于点E .求证:四边形OCED 是正方形.是正方形.图57.2017·东台市期中已知:如图6,在Rt △ABC 中,∠C =90°,∠BAC ,∠ABC 的平分线相交于点D ,DE ⊥BC ,DF ⊥AC ,垂足分别为E ,F .求证:四边形CEDF 是正方形.是正方形.图68.如图7,已知在△ABC 中,AB =AC ,D 为BC 边的中点,过点D 作DE ⊥AB ,DF ⊥AC ,垂足分别为E ,F .(1)求证:△BED ≌△CFD ;(2)若∠A =90°,求证:四边形DF DFAE AE 是正方形.是正方形.图7【提升能力】【提升能力】图89.如图8,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 .6 10.2018·宜昌如图9,正方形ABCD 的边长为1,E ,F 分别是对角线AC 上的点,已知EG ⊥AB ,EI ⊥AD ,FH ⊥AB ,FJ ⊥AD ,垂足分别为G ,I ,H ,J ,则图中阴影部分的面积等于( )A .1 B.12 C.13 D.14图9图1011.如图10所示,在边长为2的正方形ABCD 中,Q 为BC 边的中点,P 为对角线AC 上一点,连结PB ,PQ ,则△PBQ 周长的最小值为________.12.如图11,P 是正方形ABCD 的对角线BD 上一点,PE ⊥DC ,PF ⊥BC ,E ,F 分别为垂足,连结AP ,若CF =3,CE =4,求AP 的长.的长.图1113.如图12,在△ABC 中,D 为BC 边上的一动点(点D 不与B ,C 两点重合),DE ∥AC 交AB 于点E ,DF ∥AB 交AC 于点F .(1)试探索AD 满足什么条件时,四边形AEDF 为菱形,并说明理由;为菱形,并说明理由;(2)在(1)的条件下,△ABC 满足什么条件时,四边形AEDF 为正方形?为什么?为正方形?为什么?图1214.正方形ABCD 中,∠MAN =45°,∠MAN 绕点A 顺时针旋转,它的两边分别交CB ,DC (或它们的延长线)于点M ,N ,AH ⊥MN 于点H .(1)如图13①,①,当∠当∠MAN 绕点A 旋转到BM =DN 时,时,请你直接写出请你直接写出AH 与AB 的数量关系:________.(2)如图②,当∠MAN 绕点A 旋转到BM ≠DN 时,(1)中发现的AH 与AB 的数量关系还成立吗?如果不成立,请说明理由;如果成立,请进行证明.成立吗?如果不成立,请说明理由;如果成立,请进行证明.图1319.3 正方形正方形1.D 2.C3.5 [解析] ∵四边形ABCD 是正方形,是正方形,∴AD =DC ,∠D =90°90°.. ∵DE =3,EC =1,∴AD =CD =4. 在Rt △ADE 中,中,∵∠D =90°,AD =4,DE =3, ∴AE =AD 2+DE 2=42+32=5. 4.证明: ∵四边形ABCD 是正方形,是正方形, ∴AB =BC ,∠A =∠CBE =90°,∴∠ABF +∠CBG =90°90°.. ∵BF ⊥CE ,∴∠BCE +∠CBG =90°, ∴∠BCE =∠ABF .在△BCE 和△ABF 中,中, îïíïì∠BCE =∠ABF ,BC =AB ,∠CBE =∠A ,∴△BCE ≌△ABF , ∴BE =AF .5.答案不唯一,如∠ABC =90°或AC =BD 等 6.证明:∵CE ∥BD ,DE ∥AC , ∴四边形OCED 是平行四边形.是平行四边形. ∵四边形ABCD 是正方形,是正方形,∴OA =OC =OB =OD ,AC ⊥BD , ∴四边形OCED 是正方形.是正方形.7.证明:过点D 作DN ⊥AB 于点N .∵DE ⊥BC ,DF ⊥AC ,∴∠DFC =∠DEC =90°90°.. 又∵∠C =90°,∴四边形CEDF 是矩形.是矩形.∵∠BAC ,∠ABC 的平分线相交于点D ,DE ⊥BC ,DF ⊥AC ,DN ⊥AB , ∴DF =DN ,DE =DN , ∴DF =DE , ∴四边形CEDF 是正方形.是正方形. 8.证明:(1)∵AB =AC , ∴∠B =∠C .∵DE ⊥AB ,DF ⊥AC ,∴∠BED =∠CFD =90°90°.. ∵D 为BC 边的中点,边的中点,∴BD =CD , ∴△BED ≌△CFD .(2)∵∠BED =∠CFD =90°,∴∠AED =∠AFD =90°90°.. 又∵∠A =90°,∴四边形DF DFAE AE 是矩形.是矩形.由(1)知△BED ≌△CFD , ∴DE =DF ,∴四边形DF DFAE AE 是正方形.是正方形.9.B [解析] 设CH =x ,则EH =DH =9-x . ∵BE ∶EC =2∶1,∴EC =13BC =3.在Rt △ECH 中,EH 2=EC 2+CH 2, 即(9-x )2=32+x 2, 解得x =4,即CH =4. 故选B.10.B [解析] ∵四边形ABCD 是正方形,∴直线AC 是正方形ABCD 的对称轴.的对称轴. ∵EG ⊥AB ,EI ⊥AD ,FH ⊥AB ,FJ ⊥AD ,垂足分别为G ,I ,H ,J ,∴根据对称性可知:四边形EFHG 的面积与四边形EFJI 的面积相等,∴S 阴影=12S 正方形ABCD =12.故选B.11.5+112.解:连结PC ,EF .∵四边形ABCD 是正方形,是正方形, ∴AD =CD ,∠ADP =∠CDP .又∵PD =PD ,∴△APD ≌△CPD , ∴AP =CP .∵四边形ABCD 是正方形,是正方形,∴∠DCB =90°90°.. 又∵PE ⊥DC ,PF ⊥BC , ∴四边形PFCE 是矩形,是矩形, ∴CP =EF .∵∠DCB =90°,∴在Rt △CEF 中,EF 2=CF 2+CE 2=32+42=25, ∴EF =5(负值已舍去), ∴AP =CP =EF =5.13.解:(1)当AD 平分∠BAC 时,四边形AEDF 为菱形.为菱形. 理由:∵AE ∥DF ,DE ∥AF ,∴四边形AEDF 为平行四边形,∠F AD =∠ADE . ∵AD 平分∠BAC ,∴∠EAD =∠F AD ,∴∠EAD =∠ADE , ∴AE =DE ,∴▱AEDF 为菱形.为菱形. (2)当∠BAC =90°时,菱形AEDF 为正方形.理由:为正方形.理由: ∵有一个角是直角的菱形是正方形,∵有一个角是直角的菱形是正方形, ∴菱形AEDF 为正方形.为正方形. 14.解:(1)AH =AB(2)AH =AB 的数量关系还成立.理由如下:的数量关系还成立.理由如下: 如图,延长CB 至点E ,使BE =DN ,连结AE .∵四边形ABCD 是正方形,是正方形,∴AB =AD ,∠D =∠ABE =90°90°.. 在△AEB 和△AND 中,中, îïíïìAB =AD ,∠ABE =∠D ,BE =DN ,∴△AEB ≌△AND ,∴AE =AN ,∠EAB =∠NAD ,∴∠EAM =∠NAM =45°45°.. 在△AEM 和△ANM 中,中, îïíïìAE =AN ,∠EAM =∠NAM ,AM =AM ,∴△AEM ≌△ANM ,∴S △AEM =S △ANM ,EM =MN .∵AB ,AH 分别是△AEM 和△ANM 对应边上的高,对应边上的高, ∴AB =AH .。
19.3 正方形一、选择题(12个题,共48分)1、正方形具有而矩形不具有的性质是()A、四个角相等B、对角线相等C、对角线垂直D、对角线互相平分2、正方形具有而菱形不具有的性质是()A、四条边相等B、是轴对称图形C、是中心对称图形D、对角线相等3、下列叙述中,错误的是()A、有一组邻边相等的矩形是正方形B、有一个角是直角的菱形是正方形C、对角线垂直平分且相等的四边形是正方形D、是轴对称也是中心对称是四边形是正方形4、正方形的周长为12cm,则对角线的长为()A、3 cmB、32 cmC、6 cmD、62 cm5、将五个边长都为2cm的正方形按如图所示摆放,点A、B、C、D分别是四个正方形的中心,则图中四块阴影面积的和为()(第5题图)A.2 cm2B.4 cm2C.6 cm2D.8 cm26、如图,在正方形ABCD中,E、F分别是边BC、CD上的点,∠EAF=45°,△ECF的周长为4,则正方形ABCD的边长为()(第6题图)A.2 B.3 C.4 D.57、正方形ABCD、正方形BEFG和正方形RKPF的位置如图所示,点G在线段DK上,正方形BEFG的边长为4,则△DEK的面积为()(第7题图)A.10 B.12 C.14 D.168、如图,点P是正方形ABCD的对角线BD上一点,PE⊥BC于点E;PF⊥CD于点F,连接EF,给出下列五个结论:①AP=EF;②AP⊥EF;③∠PFE=∠BAP;④PD=EC;⑤PB2+PD2=2PA2,正确的有()个.(第8题图)A.5 B.4 C.3 D.29、如图,E是边长为4的正方形ABCD的对角线BD上一点,且BE=BC,P为CE上任意一点,PQ⊥BC于点Q,PR⊥BR于点R,则PQ+PR的值是()(第9题图)A.2 B.2 C.2 D.10、如图,正方形ABCD中,AE=AB,直线DE交BC于点F,则∠BEF=()(第10题图)A.35°B.45°C.55°D.60°11、如图,边长为2的正方形ABCD的顶点A在y轴上,顶点D在反比例函数y=(x>0)的图象上,已知点B的坐标是(,),则k的值为()(第11题图)A.4 B.6 C.8 D.1012、(2014宜兴市校级模拟)如图,在平面直角坐标系中,A(1,0),B(0,3),以AB为边在第一象限作正方形ABCD,点D在双曲线y=(k≠0)上,将正方形沿x轴负方向平移m个单位长度后,点C恰好落在双曲线上,则m的值是()(第12题图)A.2 B.3 C.D.二、填空题(6个题,共24分)13、正方形的对角线长为10cm,则正方形的面积为;14、如图,直角坐标系中,点P(t,0)是x轴正半轴上的一个动点,过点P作y轴的平行线,分别与直线,直线y=﹣x交于A,B两点,以AB为边向右侧作正方形ABCD.当点(3,0)在正方形ABCD内部时,t的取值范围是.(第14题图)15、正方形A1B1C1O、A2B2C2C1、A3B3C3C2、…,按如图所示的方式放置.点A1、A2、A3、…和点C1、C2、C3、…分别在直线y=x+1和x轴上,则第2015个正方形A2015B2015C2015C2014的边长为.(第15题图)16、如图,E是正方形ABCD的边CD的中点,AE的垂直平分线分别交AE、BC于H、G,若CG=7,则正方形ABCD的面积等于.(第16题图)17、如图,正方形ABCD的对角线AC是菱形AEFC的一边,则∠FAB的度数为.18、如图,在正方形ABCD中,△AEF的顶点E,F分别在BC、CD边上,高AG与正方形的边长相等,连BD分别交AE、AF于点M、N,若EG=4,GF=6,BM=,则MN的长为.三、解答题(5个题,共57分)19、如图,正方形ABCD中,点E是BC上一点,直线AE交BD于点M,交DC的延长线于点F,G是EF的中点,连结CG.求证:①△ABM≌△CBM;②CG⊥CM.20、如图,正方形ABCD的边长为6,点E在边AB上,连接ED,过点D作FD⊥DE与BC的延长线相交于点F,连接EF与边CD相交于点G、与对角线BD相交于点H.(1)若BD=BF,求BE的长;(2)若∠2=2∠1,求证:HF=HE+HD.参考答案一、1.C 2.D 3.D 4.B 5.B 6.A 7.D 8.B 9.A 10.B 11.C 12.A二、13. 50cm2 14. <t<3 15.22014 16. 64 17.22.5° 18.三、19. 证明:①∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CB,∠ABM=∠CBM.在△ABM和△CBM中,,∴△ABM≌△CBM(SAS).②∵△ABM≌△CBM,∴∠BAM=∠BCM.∵∠ECF=90°,G是EF的中点,∴GC=GF,∴∠GCF=∠F.又∵AB∥DF,∴∠BAM=∠F,∴∠BCM=∠GCF,∴∠BCM+∠GCE=∠GCF+∠GCE=90°,∴GC⊥CM.(第19题答图)20. (1)解:∵四边形ABCD是正方形,且FD⊥DE,∴∠ADE=90°﹣∠EDC=∠CDF,AD=DC,∠A=∠DCF=90°,在△DAE和△DCF中,,∴Rt△DAE≌Rt△DCF(AAS),∴AE=CF,∵CF=BF﹣BC=BD﹣BC=6﹣6,∴BE=AB﹣AE=AB﹣CF=6﹣(6﹣6)=12﹣6;(2)证明:在HF上取一点P,使FP=EH,连接DP.由(1)Rt△DAE≌Rt△DCF得△EDF是等腰直角三角形,∴DE=DF,∠DEF=∠DFE=45°,∴△DEH≌△DFP(SAS),∴DH=DP,∠EDH=∠FDP.在△DHE和△FHB中,∵∠DEF=∠HBF=45°,∠EHD=∠BHF(对顶角),∴∠EDH=∠1=∠2=(45°﹣∠EDH),∴∠EDH=15°,∠FDP=15°,∴∠HDP=90°﹣15°﹣15°=60°,∴△DHP是等边三角形,∴HD=HP,HF=HE+HD.(第20题图)。
2018-2019学年初中数学华师大版八年级下册19.3正方形同步练习一、选择题1.要使菱形ABCD成为正方形,需要添加的条件是()A、AB=CDB、AD=BCC、AB=BCD、AC=BD+2.正方形具有而矩形不一定具有的性质是()A、四个角都是直角B、对角线互相垂直C、对角线相等D、两对角线将其分割的四个三角形面积相等+3.如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,且BE=CF.连接AE,BF ,AE与BF交于点G.下列结论错误的是()A、AE=BFB、∠DAE=∠BFCC、∠AEB+∠BFC=90°D、AE⊥BF+4.如图,?ABCD中,E为BC边上一点,以AE为边作正方形AEFG,若∠BAE=40°,∠CEF=15°,则∠D的度数是()A、65°B、55°C、70°D、75°+5.如图,正方形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,DE平分∠ODA交OA于点E,若AB=4,则线段OE的长为()A、B、4﹣2 C、D、﹣2+6.如图,正方形ABCD的边长为8,在各边上顺次截取AE=BF=CG=DH=5,则四边形EFGH的面积是(??)A、30B、34C、36D、40+7.如图,四边形ABCD中,AD=DC,∠ADC=∠ABC=90°,DE⊥AB,若四边形ABC D面积为16,则DE的长为()A、3B、2C、4D、8+8.如图,AD是△ABC的角平分线,DE、DF分别是△ABD和△ACD的高,则下列结论:①OA=OD;②AD⊥EF;③AE+DF=AF+DE;④当∠BAC=90°时,四边形AEDF是正方形.其中一定正确的是()A、①②③B、②③④C、①③④D、①②③④+9.如图.边长为1的两个正方形互相重合,按住其中一个不动,将另一个绕顶点A顺时针旋转45°,则这两个正方形重叠部分的面积是()A、B、C、D、+二、填空题10.如图,AC是正方形ABCD的对角线,∠DCA的平分线交BA的延长线于点E,若AB=3,则AE=+11.如图,点P是正方形ABCD的对角线BD上的一个动点(不与B、D重合),连结A P,过点B作直线AP的垂线,垂足为H,连结DH.若正方形的边长为4,则线段DH长度的最小值是.+12.已知四边形ABCD是平行四边形,再从①AB=BC,②∠ABC=90°,③AC=BD,④AC⊥BD四个条件中,选两个作为补充条件后,使得四边形ABCD是正方形,其中错误的是(只填写序号).+13.如图,在矩形ABCD中,M、N分别是边AD、BC的中点,E、F分别是边BM、C M的中点,当AB:AD= 时,四边形MENF是正方形.+14.如图,在四边形ABCD中,∠ADC=∠ABC=90°,AD=CD,DP⊥AB于P.若四边形ABCD的面积是18,则DP的长是.+三、解答题15.如图,正方形ABCD中,E、F分别是AB和AD上的点,已知CE⊥BF,垂足为M,请找出和BE相等的线段,并证明你的结论.+16.如图,已知在正方形ABCD中,AE∥BD,BE=BD,BE交AD于F.求证:DE=DF .+17.如图,已知正方形ABCD,E是AB延长线上一点,F是DC延长线上一点,连接BF,EF,恰有BF=EF,将线段EF绕点F顺时针旋转90°得FG,过点B作EF的垂线,交EF于点M,交DA的延长线于点N,连接NG.(1)、求证:BE=2CF;(2)、试猜想四边形BFGN是什么特殊的四边形,并对你的猜想加以证明.+18.如图,正方形ABCD边长为6.菱形EFGH的三个顶点E、G、H分别在正方形AB CD的边AB、CD、DA上,且AH=2,连接CF.(1)、当DG=2时,求证:菱形EFGH为正方形;(2)、设DG=x,试用含x的代数式表示△FCG的面积.+19.探究:如图,分别以△ABC的两边AB和AC为边向外作正方形ANMB和正方形ACDE ,NC、BE交于点P.(1)、求证:∠ANC=∠ABE.(2)、应用:Q是线段BC的中点,若BC=6,则PQ= .+。
【八年级】2021年八年级数学下正方形的判定同步训练题(华师大版含答案)19.3.1正方形的判定一.选择题(共8小题)1.已知四边形ABCD是平行四边形,再从①AB=BC,②∠ABC=90°,③AC=BD,④AC⊥BD四个条件中,选两个作为补充条件后,使得四边形ABCD是正方形,现有下列四种选法,其中错误的是()A.选①② B.选②③ C.选①③ D.选②④2.下列说法中,正确的是()A.相等的角一定是对顶角B.四个角都相等的四边形一定是正方形C.平行四边形的对角线互相平分D.矩形的对角线一定垂直3.下列命题中是假命题的是()A.一组对边平行且相等的四边形是平行四边形B.一组对边相等且有一个角是直角的四边形是矩形C.一组邻边相等的平行四边形是菱形D.一组邻边相等的矩形是正方形4.已知四边形ABCD是平行四边形,下列结论中不正确的有()①当AB=BC时,它是菱形;②当AC⊥BD时,它是菱形;③当∠ABC=90°时,它是矩形;④当AC=BD时,它是正方形.A.1组 B.2组 C.3组 D.4组5.四边形ABCD的对角线AC=BD,AC⊥BD,分别过A、B、C、D作对角线的平行线,所成的四边形EFMN是()A.正方形 B.菱形 C.矩形 D.任意四边形6.如果要证明平行四边形ABCD为正方形,那么我们需要在四边形ABCD是平行四边形的基础上,进一步证明()A.AB=AD且AC⊥BD B.AB=AD且AC=BD C.∠A=∠B且AC=BD D.AC和BD互相垂直平分7.下列命题中,真命题是()A.对角线相等的四边形是矩形B.对角线互相垂直的四边形是菱形C.对角线互相平分的四边形是平行四边形D.对角线互相垂直平分的四边形是正方形8.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BC的垂直平分线EF交BC于点D,交AB于点E,且BE=BF,添加一个条件,仍不能证明四边形BECF为正方形的是()A.BC=AC B.CF⊥BF C.BD=DF D.AC=BF二.填空题(共6小题)9.能使平行四边形ABCD为正方形的条件是_________ (填上一个符合题目要求的条件即可).10.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,DE垂直平分AC,DF⊥BC,当△ABC满足条件_________ 时,四边形DECF是正方形.(要求:①不再添加任何辅助线,②只需填一个符合要求的条件)11.如图,菱形ABCD的对角线相交于点O,请你添加一个条件:_________ ,使得该菱形为正方形.12.如图,在四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA,对角线AC与BD相交于点O,若不增加任何字母与辅助线,要使四边形ABCD是正方形,则还需增加一个条件是_________ .13.已知四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°,若添加一个条件即可判定该四边形是正方形,那么这个条件可以是_________ .14.要使一个菱形成为正方形,需添加一个条件为_________ .三.解答题(共8小题)15.已知:如图,△ABC中,∠ABC=90°,BD是∠ABC的平分线,DE⊥AB于点 E,DF⊥BC于点F.求证:四边形DEBF是正方形.16.如图,在四边形ABCD中,AB=BC,对角线BD平分∠ABC,P是BD上一点,过点P 作PM⊥AD,PN⊥CD,垂足分别为M,N.(1)求证:∠ADB=∠CDB;(2)若∠ADC=90°,求证:四边形MPND是正方形.17.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,过点C的直线MN∥AB,D为AB边上一点,过点D作DE⊥BC,交直线MN于E,垂足为F,连接CD、BE.(1)求证:CE=AD;(2)当D在AB中点时,四边形BECD是什么特殊四边形?说明你的理由;(3)若D为AB中点,则当∠A的大小满足什么条件时,四边形BECD是正方形?请说明你的理由.18.如图,在△ABC中,点D、E分别是边AB、AC的中点,将△ADE绕点E旋转180°得到△CFE.(1)求证:四边形ADCF是平行四边形.(2)当△ABC满足什么条件时,四边形ADCF是正方形?请说明理由.19.如图,分别以线段AB的两个端点为圆心,大于AB的长为半径作弧,两弧交于M、N两点,连接MN,交AB于点D、C是直线MN上任意一点,连接CA、CB,过点D作DE⊥AC于点E,DF⊥BC于点F.(1)求证:△AED≌△BFD;(2)若AB=2,当CD的值为_________ 时,四边形DECF是正方形.20.如图,AB是CD的垂直平分线,交CD于点M,过点M作ME⊥A C,MF⊥AD,垂足分别为E、F.(1)求证:∠CAB=∠DAB;(2)若∠CAD=90°,求证:四边形AEMF是正方形.21.如图,△ABC中,点O是边AC上一个动点,过O作直线MN∥BC,设MN交∠ACB的平分线于点E,交∠ACB的外角平分线于点F.(1)探究:线段OE与OF的数量关系并加以证明;(2)当点O运动到何处时,且△ABC满足什么条件时,四边形AECF是正方形?(3)当点O在边AC上运动时,四边形BCFE _________ 是菱形吗?(填“可能”或“不可能”)22.已知:如图,△ABC中,点O是AC上的一动点,过点O作直线MN∥AC,设MN交∠BCA的平分线于点E,交∠BCA的外角∠ACG的平分线于点F,连接AE、AF.(1)求证:∠ECF=90°;(2)当点O运动到何处时,四边形AECF是矩形?请说明理由;(3)在(2)的条件下,△ABC应该满足条件:_________ ,就能使矩形AECF变为正方形.(直接添加条件,无需证明)19.3.1正方形的判定参考答案与试题解析一.选择题(共8小题)1.已知四边形ABCD是平行四边形,再从①AB=BC,②∠ABC=90°,③AC=BD,④AC⊥BD四个条件中,选两个作为补充条件后,使得四边形ABCD是正方形,现有下列四种选法,其中错误的是()A.选①②B.选②③C.选①③D.选②④考点:正方形的判定;平行四边形的性质.分析:要判定是正方形,则需能判定它既是菱形又是矩形.解答:解:A、由①得有一组邻边相等的平行四边形是菱形,由②得有一个角是直角的平行四边形是矩形,所以平行四边形ABCD是正方形,正确,故本选项不符合题意;B、由②得有一个角是直角的平行四边形是矩形,由③得对角线相等的平行四边形是矩形,所以不能得出平行四边形ABCD是正方形,错误,故本选项符合题意;C、由①得有一组邻边相等的平行四边形是菱形,由③得对角线相等的平行四边形是矩形,所以平行四边形ABCD是正方形,正确,故本选项不符合题意;D、由②得有一个角是直角的平行四边形是矩形,由④得对角线互相垂直的平行四边形是菱形,所以平行四边形ABCD是正方形,正确,故本选项不符合题意.故选:B.点评:本题考查了正方形的判定方法:①先判定四边形是矩形,再判定这个矩形有一组邻边相等;②先判定四边形是菱形,再判定这个矩形有一个角为直角.③还可以先判定四边形是平行四边形,再用1或2进行判定.2.下列说法中,正确的是()A.相等的角一定是对顶角B.四个角都相等的四边形一定是正方形C.平行四边形的对角线互相平分D.矩形的对角线一定垂直考点:正方形的判定;对顶角、邻补角;平行四边形的性质;矩形的性质.分析:根据对顶角的定义,正方形的判定,平行四边形的性质,矩形的性质对各选项分析判断利用排除法求解.解答:解:A、相等的角一定是对顶角错误,例如,角平分线分成的两个角相等,但不是对顶角,故本选项错误;B、四个角都相等的四边形一定是矩形,不一定是正方形,故本选项错误;C、平行四边形的对角线互相平分正确,故本选项正确;D、矩形的对角线一定相等,但不一定垂直,故本选项错误.故选:C.点评:本题考查了正方形的判定,平行四边形的性质,矩形的性质,对顶角的定义,熟记各性质与判定方法是解题的关键.3.下列命题中是假命题的是()A.一组对边平行且相等的四边形是平行四边形B.一组对边相等且有一个角是直角的四边形是矩形C.一组邻边相等的平行四边形是菱形D.一组邻边相等的矩形是正方形考点:正方形的判定;平行四边形的判定;菱形的判定;矩形的判定.专题:证明题.分析:做题时首先熟悉各种四边形的判定方法,然后作答.解答:解:A、一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,(平行四边形判定定理);正确.B、一组对边相等且有一个角是直角的四边形是矩形,不一定是矩形,还可能是不规则四边形,错误.C、一组邻边相等的平行四边形是菱形,正确;D、一组邻边相等的矩形是正方形,正确.故选B.点评:本题主要考查各种四边形的判定,基础题要细心.4.已知四边形ABCD是平行四边形,下列结论中不正确的有()①当AB=BC时,它是菱形;②当AC⊥BD时,它是菱形;③当∠ABC=90°时,它是矩形;④当AC=BD时,它是正方形.A.1组B.2组C.3组D.4组考点:正方形的判定;平行四边形的性质;菱形的判定;矩形的判定.分析:根据邻边相等的平行四边形是菱形可判断①正确;根据所给条件可以证出邻边相等,可判断②正确;根据有一个角是直角的平行四边形是矩形可判断③正确;根据对角线相等的平行四边形是矩形可以判断出④错误.解答:解:①根据邻边相等的平行四边形是菱形可知:四边形ABCD是平行四边形,当AB=BC时,它是菱形正确;②∵四边形ABCD是平行四边形,∴BO=OD,∵AC⊥BD,∴AB2=BO2+AO2,AD2=DO2+AO2,∴AB=AD,∴四边形ABCD是菱形,故②正确;③根据有一个角是直角的平行四边形是矩形可知③正确;④根据对角线相等的平行四边形是矩形可知当AC=BD时,它是矩形,不是正方形,故④错误;故不正确的有1个.故选:A.点评:此题主要考查了菱形的判定、矩形的判定、正方形的判定,关键是熟练掌握三种特殊平行四边形的判定定理.5.四边形ABCD的对角线AC=BD,AC⊥BD,分别过A、B、C、D作对角线的平行线,所成的四边形EFMN是()A.正方形B.菱形C.矩形D.任意四边形考点:正方形的判定.分析:根据平行线的性质和判定得出∠NAO=∠AOD=∠N=90°,EN=NM=FM=EF,进而判断即可.解答:证明:如图所示:∵分别过A、B、C、D作对角线的平行线,∴AC∥MN∥EF,EN∥BD∥MF,∵对角线AC=BD,AC⊥BD,∴∠NAO=∠AOD=∠N=90°,EN=NM=FM=EF,∴四边形EFMN是正方形.故选:A.点评:此题主要考查了正方形的判定以及平行线的性质和判定等知识,熟练掌握正方形的判定定理是解题关键.6.如果要证明平行四边形ABCD为正方形,那么我们需要在四边形ABCD是平行四边形的基础上,进一步证明()A.AB=AD且AC⊥BD B.AB=AD且AC=BD C.∠A=∠B且AC=BD D.AC和BD互相垂直平分考点:正方形的判定.分析:根据正方形的判定对各个选项进行分析从而得到最后的答案.解答:解:A、根据有一组邻边相等的平行四边形是菱形,或者对角线互相垂直的平行四边形是菱形,所以不能判断平行四边形ABCD是正方形;B、根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形,对角线相等的平行四边形为矩形,所以能判断四边形ABCD是正方形;C、一组邻角相等的平行四边形是矩形,对角线相等的平行四边形也是矩形,即只能证明四边形ABCD是矩形,不能判断四边形ABCD是正方形;D、对角线互相垂直的平行四边形是菱形,对角线互相平分的四边形是平行四边形,所以不能判断四边形ABCD是正方形.故选B.点评:本题是考查正方形的判别方法,判别一个四边形为正方形主要根据正方形的概念,途经有两种:①先说明它是矩形,再说明有一组邻边相等;②先说明它是菱形,再说明它有一个角为直角.7.下列命题中,真命题是()A.对角线相等的四边形是矩形B.对角线互相垂直的四边形是菱形C.对角线互相平分的四边形是平行四边形D.对角线互相垂直平分的四边形是正方形考点:正方形的判定;平行四边形的判定;菱形的判定;矩形的判定;命题与定理.分析:A、根据矩形的定义作出判断;B、根据菱形的性质作出判断;C、根据平行四边形的判定定理作出判断;D、根据正方形的判定定理作出判断.解答:解:A、两条对角线相等且相互平分的四边形为矩形;故本选项错误;B、对角线互相垂直的平行四边形是菱形;故本选项错误;C、对角线互相平分的四边形是平行四边形;故本选项正确;D、对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形;故本选项错误;故选C.点评:本题综合考查了正方形、矩形、菱形及平行四边形的判定.解答此题时,必须理清矩形、正方形、菱形与平行四边形间的关系.8.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BC的垂直平分线EF交BC于点D,交AB于点E,且BE=BF,添加一个条件,仍不能证明四边形BECF为正方形的是()A.BC=AC B.CF⊥BF C.BD=DF D.AC=BF考点:正方形的判定;线段垂直平分线的性质.分析:根据中垂线的性质:中垂线上的点到线段两个端点的距离相等,有BE=EC,BF=FC进而得出四边形BECF是菱形;由菱形的性质知,以及菱形与正方形的关系,进而分别分析得出即可.解答:解:∵EF垂直平分BC,∴BE=EC,BF=CF,∵BF=BE,∴BE=EC=CF=BF,∴四边形BECF是菱形;当BC=AC时,∵∠ACB=90°,则∠A=45°时,菱形BECF是正方形.∵∠A=45°,∠ACB=90°,∴∠EBC=45°∴∠EBF=2∠EBC=2×45°=90°∴菱形BECF是正方形.故选项A正确,但不符合题意;当CF⊥BF时,利用正方形的判定得出,菱形BECF是正方形,故选项B正确,但不符合题意;当BD=DF时,利用正方形的判定得出,菱形BECF是正方形,故选项C正确,但不符合题意;当AC=BF时,无法得出菱形BECF是正方形,故选项D错误,符合题意.故选:D.点评:本题考查了菱形的判定和性质及中垂线的性质、直角三角形的性质、正方形的判定等知识,熟练掌握正方形的相关的定理是解题关键.二.填空题(共6小题)9.能使平行四边形ABCD为正方形的条件是AC=BD且AC⊥BD(填上一个符合题目要求的条件即可).考点:正方形的判定;平行四边形的性质.专题:开放型.分析:对角线互相垂直的平行四边形是菱形,对角线相等的平行四边形是矩形,矩形和菱形的结合体是正方形.解答:解:可添加对角线相等且对角线垂直或对角线相等,且一组邻边相等;或对角线垂直,有一个内角是90°.答案不唯一,此处填:AC=BD且AC⊥BD.点评:本题考查正方形的判定,需注意它是菱形和矩形的结合.10.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,DE垂直平分AC,DF⊥BC,当△ABC满足条件AC=BC 时,四边形DECF是正方形.(要求:①不再添加任何辅助线,②只需填一个符合要求的条件)考点:正方形的判定.专题:计算题;开放型.分析:由已知可得四边形的四个角都为直角,因此再有四边相等即是正方形添加条件.此题可从四边形DECF是正方形推出.解答:解:设AC=BC,即△ABC为等腰直角三角形,∵∠C=90°,DE垂直平分AC,DF⊥BC,∴∠C=∠CED=∠EDF=∠DFC=90°,DF= AC=CE,DE= BC=CF,∴DF=CE=DE=CF,∴四边形DECF是正方形,故答案为:AC=BC.点评:此题考查的知识点是正方形的判定,解题的关键是可从四边形DECF是正方形推出△ABC满足的条件.11.如图,菱形ABCD的对角线相交于点O,请你添加一个条件:AC=BD或AB⊥BC,使得该菱形为正方形.考点:正方形的判定;菱形的性质.专题:压轴题.分析:根据正方形判定定理进行分析.解答:解:根据对角线相等的菱形是正方形,可添加:AC=BD;根据有一个角是直角的菱形是正方形,可添加的:AB⊥BC;故添加的条件为:AC=BD或AB⊥BC.点评:本题答案不唯一,根据菱形与正方形的关系求解.12.如图,在四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA,对角线AC与BD相交于点O,若不增加任何字母与辅助线,要使四边形ABCD是正方形,则还需增加一个条件是AC=BD或AB⊥BC.考点:正方形的判定;菱形的判定.专题:开放型.分析:根据菱形的判定定理及正方形的判定定理即可解答.解答:解:∵在四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA∴四边形ABCD是菱形∴要使四边形ABCD是正方形,则还需增加一个条件是:AC=BD或AB⊥BC.点评:解答此题的关键是熟练掌握正方形的判定定理,即有一个角是直角的菱形是正方形.13.已知四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°,若添加一个条件即可判定该四边形是正方形,那么这个条件可以是AB=AD或AC⊥BD等.考点:正方形的判定;矩形的判定与性质.专题:开放型.分析:由已知可得四边形ABCD是矩形,则可根据有一组邻边相等或对角线互相垂直的矩形是正方形添加条件.解答:解:由∠A=∠B=∠C=90°可知四边形ABCD是矩形,根据根据有一组邻边相等或对角线互相垂直的矩形是正方形,得到应该添加的条件为:AB=AD或AC⊥BD等.故答案为:AB=AD或AC⊥BD等.点评:本题是考查正方形的判别方法,判别一个四边形为正方形主要根据正方形的概念,途经有两种:①先说明它是矩形,再说明有一组邻边相等;②先说明它是菱形,再说明它有一个角为直角.14.要使一个菱形成为正方形,需添加一个条件为有一个角是直角或对角线相等.考点:正方形的判定;菱形的性质.专题:开放型.分析:根据菱形的性质及正方形的判定进行分析,从而得到最后答案.解答:解:要使一个菱形成为正方形,需添加一个条件为:有一个角是直角或对角线相等.点评:解答此题的关键是熟练掌握正方形的判定定理:(1)有一个角是直角的菱形是正方形;(2)对角线相等的菱形是正方形.三.解答题(共8小题)15.已知:如图,△ABC中,∠ABC=90°,BD是∠ABC的平分线,DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F.求证:四边形DEBF是正方形.考点:正方形的判定.专题:证明题.分析:由DE⊥AB,DF⊥BC,∠ABC=90°,先证明四边形DEBF是矩形,再由BD是∠ABC的平分线,DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F得出DE=DF判定四边形DEBF是正方形.解答:解:∵DE⊥AB,DF⊥BC,∴∠DEB=∠DFB=90°,又∵∠ABC=90°,∴四边形BEDF为矩形,∵BD是∠ABC的平分线,且DE⊥AB,DF⊥BC,∴DE=DF,∴矩形BEDF为正方形.点评:本题考查正方形的判定、角平分线的性质和矩形的判定.要注意判定一个四边形是正方形,必须先证明这个四边形为矩形或菱形.16.如图,在四边形ABCD中,AB=BC,对角线BD平分∠ABC,P是BD上一点,过点P 作PM⊥AD,PN⊥CD,垂足分别为M,N.(1)求证:∠ADB=∠CDB;(2)若∠ADC=90°,求证:四边形MPND是正方形.考点:正方形的判定;全等三角形的判定与性质.专题:证明题.分析:(1)根据角平分线的性质和全等三角形的判定方法证明△ABD≌△CBD,由全等三角形的性质即可得到:∠ADB=∠CDB;(2)若∠ADC=90°,由(1)中的条件可得四边形MPND是矩形,再根据两边相等的四边形是正方形即可证明四边形MPND是正方形.解答:证明:(1)∵对角线BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD,在△ABD和△CBD中,,∴△ABD≌△CBD(SAS),∴∠ADB=∠CDB;(2)∵PM⊥AD,PN⊥CD,∴∠PMD=∠PND=90°,∵∠ADC=90°,∴四边形MPND是矩形,∵∠ADB=∠CDB,∴∠ADB=45°∴PM=MD,∴四边形MPND是正方形.点评:本题考查了全等三角形的判定和性质、角平分线的性质、矩形的判定和性质以及正方形的判定,解题的关键是熟记各种几何图形的性质和判定.17.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,过点C的直线MN∥AB,D为AB边上一点,过点D作DE⊥BC,交直线MN于E,垂足为F,连接CD、BE.(1)求证:CE=AD;(2)当D在AB中点时,四边形BECD是什么特殊四边形?说明你的理由;(3)若D为AB中点,则当∠A的大小满足什么条件时,四边形BECD是正方形?请说明你的理由.考点:正方形的判定;平行四边形的判定与性质;菱形的判定.专题:几何综合题.分析:(1)先求出四边形ADEC是平行四边形,根据平行四边形的性质推出即可;(2)求出四边形BECD是平行四边形,求出CD=BD,根据菱形的判定推出即可;(3)求出∠CDB=90°,再根据正方形的判定推出即可.解答:(1)证明:∵DE⊥BC,∴∠DFB=90°,∵∠ACB=90°,∴∠ACB=∠DFB,∴AC∥DE,∵MN∥AB,即CE∥AD,∴四边形ADEC是平行四边形,∴CE=AD;(2)解:四边形BECD是菱形,理由是:∵D为AB中点,∴AD=BD,∵CE=AD,∴BD=CE,∵BD∥CE,∴四边形BECD是平行四边形,∵∠ACB=90°,D为AB中点,∴CD=BD,∴四边形BECD是菱形;(3)当∠A=45°时,四边形BECD是正方形,理由是:解:∵∠ACB=90°,∠A=45°,∴∠ABC=∠A=45°,∴AC=BC,∵D为BA中点,∴CD⊥AB,∴∠CDB=90°,∵四边形BECD是菱形,∴四边形BECD是正方形,即当∠A=45°时,四边形BECD是正方形.点评:本题考查了正方形的判定、平行四边形的性质和判定,菱形的判定,直角三角形的性质的应用,主要考查学生运用定理进行推理的能力.18.如图,在△ABC中,点D、E分别是边AB、AC的中点,将△ADE绕点E旋转180°得到△CFE.(1)求证:四边形ADCF是平行四边形.(2)当△ABC满足什么条件时,四边形ADCF是正方形?请说明理由.考点:正方形的判定;平行四边形的判定.分析:(1)利用旋转的性质得出点A、E、C三点共线,点D、E、F三点共线,且AE=CD,DE=FE,即可得出答案;(2)首先得出CD⊥AB,即∠ADC=90°,由(1)知,四边形ADCF是平行四边形,故四边形ADCF是矩形.进而求出CD=AD即可得出答案.解答:(1)证明:∵△CFE是由△ADE绕点E旋转180°得到,∴点A、E、C三点共线,点D、E、F三点共线,且AE=CE,DE=FE,故四边形ADCF是平行四边形.(2)解:当∠ACB=90°,AC=BC时,四边形ADCF是正方形.理由如下:在△ABC中,∵AC=BC,AD=BD,∴CD⊥AB,即∠ADC=90°.而由(1)知,四边形ADCF是平行四边形,∴四边形ADCF是矩形.又∵∠ACB=90°,∴ ,故四边形ADCF是正方形.点评:此题主要考查了平行四边形的判定以及正方形的判定等知识,得出四边形ADCF是矩形是解题关键.19.如图,分别以线段AB的两个端点为圆心,大于AB的长为半径作弧,两弧交于M、N两点,连接MN,交AB于点D 、C是直线MN上任意一点,连接CA、CB,过点D作DE⊥AC于点E,DF⊥BC于点F.(1)求证:△AED≌△BFD;(2)若AB=2,当CD的值为 1 时,四边形DECF是正方形.考点:正方形的判定;全等三角形的判定.分析:(1)先由作图知MN是线段AB的垂直平分线,根据垂直平分线的性质得出CA=CB,AD=BD,由等边对等角得到∠A=∠B,然后利用AAS即可证明△AED≌△BFD;(2)若AB=2,当CD的值为1时,四边形DECF是正方形.先由CD=AD=BD=1,MN⊥AB,得出△ACD与△BCD都是等腰直角三角形,则∠ACD=∠BCD=45°,∠ECF=90°,根据有三个角是直角的四边形是矩形证明四边形DECF是矩形,再由等角对等边得出ED=CE,从而得出矩形DECF是正方形.解答:(1)证明:由作图知,MN是线段AB的垂直平分线,∵C是直线MN上任意一点,MN交AB于点D,∴CA=CB,AD=BD,∴∠A=∠B.在△AED与△BFD中,,∴△AED≌△BFD(AAS);(2)解:若AB=2,当CD的值为1时,四边形DECF是正方形.理由如下:∵AB=2,∴AD=BD= AB=1.∵CD=AD=BD=1,MN⊥AB,∴ △ACD与△BCD都是等腰直角三角形,∴∠ACD=∠BCD=45°,∴∠ECF=∠ACD+∠BCD=90°,∵∠DEC=∠DFC=90°,∴四边形DECF是矩形,∠CDE=90°?45°=45°,∴∠ECD=∠CDE=45°,∴ED=CE,∴矩形DECF是正方形.故答案为1.点评:本题考查了线段垂直平分线的性质,全等三角形的判定,正方形的判定,等腰直角三角形的判定与性质,难度适中.20.如图,AB是CD的垂直平分线,交CD于点M,过点M作ME⊥A C,MF⊥AD,垂足分别为E、F.(1)求证:∠CAB=∠DAB;(2)若∠CAD=90°,求证:四边形AEMF是正方形.考点:正方形的判定;线段垂直平分线的性质;等腰三角形的判定与性质.专题:证明题.分析:(1)根据AB是CD的垂直平分线,得到AC=AD,然后利用三线合一的性质得到∠CAB= ∠DAB即可;(2)首先判定四边形AEMF是矩形,然后证得ME=MF,利用邻边相等的矩形AEMF是正方形进行判定即可.解答:(1)证明:∵AB是CD的垂直平分线,∴AC=AD,又∵AB⊥CD∴∠CAB=∠DAB(等腰三角形的三线合一);(2)证明:∵ME⊥A C,MF⊥AD,∠CAD=90°,即∠CAD=∠AEM=∠AFM=90°,∴四边形AEMF是矩形,又∵∠CAB=∠DAB,ME⊥A C,MF⊥AD,∴ME=MF,∴矩形AEMF是正方形.点评:本题考查正方形的判定,线段的垂直平分线的性质及等腰三角形的判定与性质的知识,综合性较强,难度不大.21.如图,△ABC中,点O是边AC上一个动点,过O作直线MN∥BC,设MN交∠ACB 的平分线于点E,交∠ACB的外角平分线于点F.(1)探究:线段OE与OF的数量关系并加以证明;(2)当点O运动到何处时,且△ABC满足什么条件时,四边形AECF是正方形?(3)当点O在边AC上运动时,四边形BCFE 不可能是菱形吗?(填“可能”或“不可能”)考点:正方形的判定;菱形的判定.分析:(1)由直线MN∥BC,MN交∠BCA的平分线于点E,交∠BCA的外角平分线于点F,易证得△OEC与△OFC是等腰三角形,则可证得OE=OF=OC;(2)正方形的判定问题,AECF若是正方形,则必有对角线OA=OC,所以O为AC的中点,同样在△ABC中,当∠ACB=90°时,可满足其为正方形;(3)菱形的判定问题,若使菱形,则必有四条边相等,对角线互相垂直.解答:解:(1)OE=OF.理由如下:∵CE是∠ACB的角平分线,∴∠ACE=∠BCE,又∵MN∥BC,∴∠NEC=∠ECB,∴∠NEC=∠ACE,∴OE=OC,∵OF是∠BCA的外角平分线,∴∠OCF=∠FCD,又∵MN∥BC,∴∠OFC=∠ECD,∴∠OFC=∠COF,∴OF=OC,∴OE=OF;(2)当点O运动到AC的中点,且△ABC满足∠ACB为直角的直角三角形时,四边形AECF是正方形.理由如下:∵当点O运动到AC的中点时,AO=CO,又∵EO=FO,∴四边形AECF是平行四边形,∵FO=CO,∴AO=CO=EO=FO,∴AO+CO=EO+FO,即AC=EF,∴四边形AECF是矩形.已知MN∥BC,当∠ACB=90°,则∠AOF=∠COE=∠COF=∠AOE=90°,∴AC⊥EF,∴四边形AECF是正方形;(3)不可能.理由如下:如图,∵CE平分∠ACB,CF平分∠ACD,∴∠ECF= ∠ACB+ ∠ACD= (∠ACB+∠ACD)=90°,若四边形BCFE是菱形,则BF⊥EC,但在△GFC中,不可能存在两个角为90°,所以不存在其为菱形.故答案为不可能.点评:本题考查了平行线的性质,角平分线的定义,等腰三角形的判定,正方形、菱形的判定,难度适中,注意掌握数形结合思想的应用.22.已知:如图,△ABC中,点O是AC上的一动点,过点O作直线MN∥AC,设MN交∠BCA的平分线于点E,交∠BCA的外角∠ACG的平分线于点F,连接AE、AF.(1)求证:∠ECF=90°;(2)当点O运动到何处时,四边形AECF是矩形?请说明理由;(3)在(2)的条件下,△ABC应该满足条件:∠ACB为直角的直角三角形,就能使矩形AECF变为正方形.(直接添加条件,无需证明)考点:正方形的判定;等腰三角形的判定与性质;矩形的判定.分析:(1)由已知MN∥BC,CE、CF分别平分∠BCO和∠GCO,可推出∠OEC=∠OCE,∠OFC=∠OCF,所以得EO=CO=FO.(2)由(1)得出的EO=CO=FO,点O运动到AC的中点时,则由EO=CO=FO=AO,所以这时四边形AECF是矩形.(3)由已知和(2)得到的结论,点O运动到AC的中点时,且△ABC满足∠ACB为直角的直角三角形时,则推出四边形AECF是矩形且对角线垂直,所以四边形AECF是正方形.解答:(1)证明:∵CE平分∠BCO,CF平分∠DCO,∴∠OCE=∠BCE,∠OCF=∠DCF,∴∠ECF= ×180°=90°;。
华师大新版八年级下学期《19.3 正方形》2019年同步练习卷一.选择题(共32小题)1.下列说法不正确的是()A.一组同旁内角相等的平行四边形是矩形B.一组邻边相等的菱形是正方形C.有三个角是直角的四边形是矩形D.对角线相等的菱形是正方形2.如图,已知正方形ABCD的边长为4,P是对角线BD上一点,PE⊥BC于点E,PF⊥CD于点F,连接AP,EF.给出下列结论:①PD=EC;②四边形PECF的周长为8;③△APD一定是等腰三角形;④AP=EF;⑤EF的最小值为2;⑥AP⊥EF.其中正确结论的序号为()A.①②④⑤⑥B.①②④⑤C.②④⑤D.②④⑤⑥3.如图,已知E,F分别为正方形ABCD的边AB,BC的中点,AF与DE交于点M,O为BD的中点,则下列结论:①∠AME=90°;②∠BAF=∠EDB;③∠BMO=90°;④MD=2AM=4EM;⑤AM=MF.其中正确结论的是()A.①③④B.②④⑤C.①③④⑤D.①③⑤4.下列说法正确的是()A.有一个角是直角的四边形是正方形B.有一组邻边相等的四边形是正方形C.有一组邻边相等的矩形是正方形D.四条边都相等的四边形是正方形5.如图,已知正方形ABCD的边长为4,以AB为一边作等边△ABE,使点E落在正方形ABCD的内部,连接AC交BE于点F,连接CE、DE,则下列说法中:①△ADE≌△BCE;②∠ACE=30°;③AF=CF;④=2+,其中正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个6.如图,在正方形ABCD中,AB=2,延长AB至点E,使得BE=1,EF⊥AE,EF=AE.分别连接AF,CF,M为CF的中点,则AM的长为()A.2B.3C.D.7.已知正方形ABCD,点E在边AB上,以CE为边作正方形CEFG,如图所示,连接DG.求证:△BCE≌△DCG.甲、乙两位同学的证明过程如下,则下列说法正确的是()甲:∵四边形ABCD、四边形CEFG都是正方形∴CB=CD CE=CG,∠BCD=∠ECG=90°∴∠BCD﹣∠ECD=∠ECG﹣∠ECD∴∠BCE=∠GCD∴△BCE≌△DCG(SAS)乙:∵四边形ABCD、四边形CEFG都是正方形∴CB=CD CE=CG且∠B=∠CDG=90°∴△BCE≌△DCG(HL)A.甲同学的证明过程正确B.乙同学的证明过程正确C.两人的证明过程都正确D.两人的证明过程都不正确8.下列说法不正确的是()A.对角线互相垂直的矩形是正方形B.对角线相等的菱形是正方形C.有一个角是直角的平行四边形是正方形D.邻边相等的矩形是正方形9.如图,正方形ABCD的顶点A、C分别在直线a、b上,且a∥b,∠1=65°,则∠2的度数为()A.65°B.55°C.35°D.25°10.如图,在正方形ABCD外取一点E,连接AE,DE,BE,过点A作AE的垂线交ED于点P,连接BP,AE=AP=1,PB=,有下列结论:①△APD≌△AEB②点B到直线AE的距离为;③EB⊥ED;④S△APD+S△APB=1+;⑤S正方形ABCD=4+,则正确的结论是()A.①③④B.①②⑤C.③④⑤D.①③⑤11.在边长为2的正方形ABCD中,P为AB上的一动点,E为AD中点,PE交CD延长线于Q,过E作EF⊥PQ交BC的延长线于F,则下列结论:①△APE≌△DQE;②PQ=EF;③当P为AB中点时,CF=;④若H为QC的中点,当P从A移动到B时,线段EH扫过的面积为,其中正确的是()A.①②B.①②④C.②③④D.①②③12.如图,正方形ABCD的边长为2,对角线AC与BC相交于O,E为AB的中点,F为DE的中点,G为CF的中点,OH⊥DE于H,过A作AI⊥DE于I,交BD于J,交BC 于K,连接BI,下列结论:①G到AC的距离等于;②OH=;③BK=AK;④∠BIJ=45°.其中正确的结论是()A.①②③B.①②④C.①③④D.①②③④13.如图,将边长为2的正方形OABC放在平面直角坐标系中,O是原点,点A的横坐标为1,则点C的坐标为()A.(﹣2,1)B.(﹣1,2)C.(,﹣1)D.(﹣,1)14.如图,四边形ABCD是正方形,以CD为边作等边三角形CDE,BE与AC相交于点M,则∠AMD的度数是()A.75°B.60°C.54°D.67.5°15.如图,在正方形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,E,F分别在OD,OC上,且DE=CF,连接DF,AE,AE的延长线交DF于点M.下列四个结论中:①AE=DF②AM ⊥DF③∠DAE=∠CDF④DM=FM,说法正确的有()A.1B.2个C.3个D.4个16.如图是由三个边长分别为6、9、x的正方形所组成的图形,若直线AB将它分成面积相等的两部分,则x的值是()A.1或9B.3或5C.4或6D.3或617.如图,将n个边长都为2的正方形按如图所示摆放,点A1,A2,…A n分别是正方形的中心,则这n个正方形重叠部分的面积之和是()A.n B.n﹣1C.4(n﹣1)D.4n18.如图,正方形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,∠ACB的角平分线分别交AB、BD于M、N两点,若AM=2,则正方形的边长为()A.4B.3C.2+D.19.正方形ABCD的一条对角线长为8,则这个正方形的面积是()A.4B.32C.64D.12820.如图,在平面直角坐标系中,正方形A1B1C1D1、D1E1E2B2、A2B2C2D2、D2E3E4B3、A3B3C3D3,…,按图示的方式放置,其中点B1在y轴上,点C1、E1、E2、C2、E3、E4、C3,…,在x轴上,已知正方形A1B1C1D1的边长为1,∠B1C1O=60°,B1C1∥B2C2∥B3C3,…,则正方形A2016B2016C2016D2016的边长是()A.()2015B.()2016C.()2016D.()2015 21.如图,在正方形ABCD中,E、F分别是边BC、CD上的点,∠EAF=45°,△ECF的周长为4,则正方形ABCD的边长为()A.2B.3C.4D.522.已知:如图,∠MON=45°,OA1=1,作正方形A1B1C1A2,面积记作S1;再作第二个正方形A2B2C2A3,面积记作S2;继续作第三个正方形A3B3C3A4,面积记作S3;点A1、A2、A3、A4…在射线ON上,点B1、B2、B3、B4…在射线OM上,…依此类推,则第6个正方形的面积S6是()A.256B.900C.1024D.409623.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=6,BC=8,以斜边AC为边作正方形ACDE,连接BE,则BE的长是()A.B.14C.D.24.在正方形ABCD中,AB=10cm,对角线AC、BD相交于O,则△ABO的周长是()A.10+5B.10+C.20+5D.10+1025.正方形ABCD、正方形BEFG和正方形RKPF的位置如图所示,点G在线段DK上,正方形BEFG的边长为4,则△DEK的面积为()A.10B.12C.14D.1626.在平面直角坐标系中,正方形ABCD的位置如图所示,点A的坐标为(1,0),点D的坐标为(0,2),延长CB交x轴于点A,作正方形A2B2C2C1,按这样的规律下去,第2012个正方形的面积为()A.5•()2010B.5•()4022C.5•()2012D.5•()2010 27.如图为正三角形ABC与正方形DEFG的重叠情形,其中D、E两点分别在AB、BC上,且BD=BE.若AC=18,GF=6,则F点到AC的距离为何?()A.2B.3C.12﹣4D.6﹣628.如图,在△ABC中,点E,D,F分别在边AB、BC、CA上,且DE∥CA,DF∥BA.下列四个判断中,不正确的是()A.四边形AEDF是平行四边形B.如果∠BAC=90°,那么四边形AEDF是矩形C.如果AD平分∠BAC,那么四边形AEDF是菱形D.如果AD⊥BC且AB=AC,那么四边形AEDF是正方形29.下列说法中错误的是()A.四个角相等的四边形是矩形B.对角线互相垂直的矩形是正方形C.对角线相等的菱形是正方形D.四条边相等的四边形是正方形30.如图,四边形ABCD是平行四边形,下列说法不正确的是()A.当AC=BD时,四边形ABCD是矩形B.当AB=BC时,四边形ABCD是菱形C.当AC⊥BD时,四边形ABCD是菱形D.当∠DAB=90°时,四边形ABCD是正方形31.已知正方形ABCD,以CD为边作等边△CDE,则∠AED的度数是()A.15°B.75°或15°C.30°或60°D.15°或60°32.在平面中,下列命题为真命题的是()A.四边相等的四边形是正方形B.对角线相等的四边形是菱形C.四个角相等的四边形是矩形D.对角线互相垂直的四边形是平行四边形二.填空题(共18小题)33.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,以斜边AB为边向外作正方形ABDE,且正方形对角线交于点O,连接OC,已知AC=3,OC=6,则另一直角边BC的长为.34.如图,将三个同样的正方形的一个顶点重合放置,如果∠1=50°,∠3=25°时,那么∠2的度数是.35.如图,已知正方形ABCD,点M是边BA延长线上的动点(不与点A重合),且AM<AB,△CBE由△DAM平移得到.若过点E作EH⊥AC,H为垂足,则有以下结论:①点M位置变化,使得∠DHC=60°时,2BE=DM;②无论点M运动到何处,都有DM=HM;③无论点M运动到何处,∠CHM一定大于135°.其中正确结论的序号为.36.如图,正方形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,点E是OB上一点,且OB=3OE,连接AE,过点D作DG⊥AE于点F,交AB边于点G,连接GE,若AD=6,则GE 的长是.37.如图,在正方形ABCD外取一点E,连接AE、BE、DE.过点A作AE的垂线交DE于点P.若AE=AP=1,PB=.下列结论:①△APD≌△AEB;②点B到直线AE的距离为;③EB⊥ED;④S△APD+S△APB=1+;⑤S正方形ABCD=4+.其中正确结论的序号是.38.如图,在平面直角坐标系中,已知矩形OABC的顶点A在x轴上,OA=4,OC=3,点D为BC边上一点,以AD为一边在与点B的同侧作正方形ADEF,连接OE.当点D在边BC上运动时,OE的长度的最小值是.39.如图,正方形ABCD的长为2cm,对角线交于点O1,以AB,AO1为邻边做平行四边形AO1C1B,对角线交于点O2,以AB、AO2为邻边做平行四边形AO2C2B,…,依此类推,则平行四边形AO6C6B的面积为cm2.40.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标是(0,3),点B的坐标是(﹣4,0),以AB 为边作正方形ABCD,连接OD,DB.则△DOB的面积是.41.如图,正方形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,∠ACB的角平分线分别交AB、BD于M、N两点,若AM=4,则线段ON的长为.42.如图,在正方形ABCD的外侧,作等边△ADE,则∠BED的度数是.43.如图,正方形ABCD的对角线交于O点,点O是正方形EFGO的一个顶点,正方形ABCD和正方形EFGO的边长分别为2cm和2.5cm,两个正方形重叠的面积是.44.如图,设四边形ABCD是边长为1的正方形,以正方形ABCD的对角线AC为边作第二个正方形ACEF,再以第二个正方形的对角线AE为边作第三个正方形AEGH,如此下去…,记正方形ABCD的边长a1=1,依上述方法所作的正方形的边长依次为a2,a3,a4,…,则a n=.45.如图,点E在正方形ABCD的对角线AC上,且EC=3AE,直角三角形FEG的两直角边EF、EG分别交BC、DC于点M、N.若正方形ABCD的边长为a,则重叠部分四边形EMCN的面积为.46.如图,在正方形ABCD中,AB=12,点E在边CD上,CD=3DE.将△ADE沿AE对折至△AFE,延长EF交边BC于点G,连接AG,CF.有下列结论:①△ABG≌△AFG;②BG=GC;③AG∥CF;④S△FGC=6.其中正确的结论是.47.如图,以Rt△ABC的斜边BC为一边在△ABC的同侧作正方形BCEF,设正方形的中心为O,连接AO,如果AB=4,AO=6,那么AC的长等于.48.如图,边长为1的正方形ABCD中,点E是对角线BD上的一点,且BE=BC,点P在EC上,PM⊥BD于M,PN⊥BC于N,则PM+PN=.49.如图,三个边长均为2的正方形重叠在一起,O1、O2是其中两个正方形的中心,则阴影部分的面积是.50.如图,已知面积为1的正方形ABCD的对角线相交于点O,过点O任意作一条直线分别交AD、BC于E、F,则阴影部分的面积是.华师大新版八年级下学期《19.3 正方形》2019年同步练习卷参考答案与试题解析一.选择题(共32小题)1.下列说法不正确的是()A.一组同旁内角相等的平行四边形是矩形B.一组邻边相等的菱形是正方形C.有三个角是直角的四边形是矩形D.对角线相等的菱形是正方形【分析】利用正方形的判定、平行四边形的性质,菱形的性质,矩形的判定分别判断后即可确定正确的选项.【解答】解:A、一组同旁内角相等的平行四边形是矩形,正确;B、一组邻边相等的菱形是正方形,错误;C、有三个角是直角的四边形是矩形,正确;D、对角线相等的菱形是正方形,正确.故选:B.【点评】本题考查了正方形的判定,平行四边形的性质,菱形的性质,矩形的判定,熟练运用这些性质解决问题是本题的关键.2.如图,已知正方形ABCD的边长为4,P是对角线BD上一点,PE⊥BC于点E,PF⊥CD于点F,连接AP,EF.给出下列结论:①PD=EC;②四边形PECF的周长为8;③△APD一定是等腰三角形;④AP=EF;⑤EF的最小值为2;⑥AP⊥EF.其中正确结论的序号为()A.①②④⑤⑥B.①②④⑤C.②④⑤D.②④⑤⑥【分析】①根据正方形的对角线平分对角的性质,得△PDF是等腰直角三角形,在Rt△DPF中,DP2=DF2+PF2=EC2+EC2=2EC2,求得DP=EC.②先证明四边形PECF为矩形,根据等腰直角三角形和矩形的性质可得其周长为2BC,则四边形PECF的周长为8;③根据P的任意性可以判断△APD不一定是等腰三角形;④由②,PECF为矩形,则通过正方形的轴对称性,证明AP=EF;⑤当AP最小时,EF最小,EF的最小值等于2;⑥证明∠PFH+∠HPF=90°,则AP⊥EF.【解答】解:①如图,延长FP交AB与G,连PC,延长AP交EF与H,∵GF∥BC,∴∠DPF=∠DBC,∵四边形ABCD是正方形∴∠DBC=45°∴∠DPF=∠DBC=45°,∴∠PDF=∠DPF=45°,∴PF=EC=DF,∴在Rt△DPF中,DP2=DF2+PF2=EC2+EC2=2EC2,∴DP=EC.故①正确;②∵PE⊥BC,PF⊥CD,∠BCD=90°,∴四边形PECF为矩形,∴四边形PECF的周长=2CE+2PE=2CE+2BE=2BC=8,故②正确;③∵点P是正方形ABCD的对角线BD上任意一点,∠ADP=45度,∴当∠P AD=45度或67.5度或90度时,△APD是等腰三角形,除此之外,△APD不是等腰三角形,故③错误.④∵四边形PECF为矩形,∴PC=EF,∠PFE=∠ECP,由正方形为轴对称图形,∴AP=PC,∠BAP=∠ECP,∴AP=EF,∠PFE=∠BAP,故④正确;⑤由EF=PC=AP,∴当AP最小时,EF最小,则当AP⊥BD时,即AP=BD==2时,EF的最小值等于2,故⑤正确;⑥∵GF∥BC,∴∠AGP=90°,∴∠BAP+∠APG=90°,∵∠APG=∠HPF,∴∠PFH+∠HPF=90°,∴AP⊥EF,故⑥正确;本题正确的有:①②④⑤⑥;故选:A.【点评】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定及性质,垂直的判定,等腰三角形的性质,勾股定理的运用.本题难度较大,综合性较强,在解答时要认真审题.3.如图,已知E,F分别为正方形ABCD的边AB,BC的中点,AF与DE交于点M,O为BD的中点,则下列结论:①∠AME=90°;②∠BAF=∠EDB;③∠BMO=90°;④MD=2AM=4EM;⑤AM=MF.其中正确结论的是()A.①③④B.②④⑤C.①③④⑤D.①③⑤【分析】根据正方形的性质可得AB=BC=AD,∠ABC=∠BAD=90°,再根据中点定义求出AE=BF,然后利用“边角边”证明△ABF和△DAE全等,根据全等三角形对应角相等可得∠BAF=∠ADE,然后求出∠ADE+∠DAF=∠BAD=90°,从而求出∠AMD=90°,再根据邻补角的定义可得∠AME=90°,从而判断①正确;根据中线的定义判断出∠ADE≠∠EDB,然后求出∠BAF≠∠EDB,判断出②错误;根据直角三角形的性质判断出△AED、△MAD、△MEA三个三角形相似,利用相似三角形对应边成比例可得===2,然后求出MD=2AM=4EM,判断出④正确,设正方形ABCD的边长为2a,利用勾股定理列式求出AF,再根据相似三角形对应边成比例求出AM,然后求出MF,消掉a即可得到AM=MF,判断出⑤正确;过点M作MN⊥AB于N,求出MN、NB,然后利用勾股定理列式求出BM,过点M作GH∥AB,过点O作OK⊥GH于K,然后求出OK、MK,再利用勾股定理列式求出MO,根据正方形的性质求出BO,然后利用勾股定理逆定理判断出∠BMO=90°,从而判断出③正确.【解答】解:在正方形ABCD中,AB=BC=AD,∠ABC=∠BAD=90°,∵E、F分别为边AB,BC的中点,∴AE=BF=BC,在△ABF和△DAE中,,∴△ABF≌△DAE(SAS),∴∠BAF=∠ADE,∵∠BAF+∠DAF=∠BAD=90°,∴∠ADE+∠DAF=∠BAD=90°,∴∠AMD=180°﹣(∠ADE+∠DAF)=180°﹣90°=90°,∴∠AME=180°﹣∠AMD=180°﹣90°=90°,故①正确;∵DE是△ABD的中线,∴∠ADE≠∠EDB,∴∠BAF≠∠EDB,故②错误;∵∠BAD=90°,AM⊥DE,∴△AED∽△MAD∽△MEA,∴===2,∴AM=2EM,MD=2AM,∴MD=2AM=4EM,故④正确;设正方形ABCD的边长为2a,则BF=a,在Rt△ABF中,AF==a,∵∠BAF=∠MAE,∠ABC=∠AME=90°,∴△AME∽△ABF,∴=,即=,解得AM=a,∴MF=AF﹣AM=a﹣a=a,∴AM=MF,故⑤正确;如图,过点M作MN⊥AB于N,则==,即==,解得MN=a,AN=a,∴NB=AB﹣AN=2a﹣a=a,根据勾股定理,BM==a,过点M作GH∥AB,过点O作OK⊥GH于K,则OK=a﹣a=a,MK=a﹣a=a,在Rt△MKO中,MO==a,根据正方形的性质,BO=2a×=a,∵BM2+MO2=(a)2+(a)2=2a2,BO2=(a)2=2a2,∴BM2+MO2=BO2,∴△BMO是直角三角形,∠BMO=90°,故③正确;综上所述,正确的结论有①③④⑤共4个.故选:C.【点评】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,勾股定理的应用,勾股定理逆定理的应用,综合性较强,难度较大,仔细分析图形并作出辅助线构造出直角三角形与相似三角形是解题的关键.4.下列说法正确的是()A.有一个角是直角的四边形是正方形B.有一组邻边相等的四边形是正方形C.有一组邻边相等的矩形是正方形D.四条边都相等的四边形是正方形【分析】利用正方形的判定方法分别判断后即可确定正确的选项.【解答】解:A、有一个角是直角的菱形是正方形,故本选项错误;B、有一组邻边相等的矩形是正方形,故本选项错误;C、本选项正确;D、四条边都相等的矩形是正方形,故本选项错误;故选:C.【点评】此题主要考查了正方形的判定,正方形的判定方法:①先判定四边形是矩形,再判定这个矩形有一组邻边相等;②先判定四边形是菱形,再判定这个菱形有一个角为直角;③还可以先判定四边形是平行四边形,再用1或2进行判定.5.如图,已知正方形ABCD的边长为4,以AB为一边作等边△ABE,使点E落在正方形ABCD的内部,连接AC交BE于点F,连接CE、DE,则下列说法中:①△ADE≌△BCE;②∠ACE=30°;③AF=CF;④=2+,其中正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个【分析】根据正方形的性质,全等三角形的判定,可以证明①②正确,作FH⊥BC于H,设FH=CH=a,则BH=a,利用勾股定理求出a,即可判断③④正确;【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,△AEB是等边三角形,∴AD=AE=AB=BE=BC,∠DAB=∠CBA=90°,∠EAB=∠EBA=60°,∴∠DAE=∠EBC=30°,∴△ADE≌△BCE,故①正确,∵∠BEC=∠BCE=(180°﹣30°)=75°,∠ACB=45°,∴∠ACE=∠BCE﹣∠ACB=30°,故②正确,作FH⊥BC于H,设FH=CH=a,则BH=a,∵BC=4,∴a+a=4,∴a=2﹣2,∴CF=a=2﹣2,∵AC=4,∴AF=AC﹣CF=6﹣2,∴AF=CF,故③正确,∵BF=2FH=4﹣4,∴EF=BE﹣BF=8﹣4,∴==2+,故④正确,故选:D.【点评】本题考查正方形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理,等边三角形的性质、等腰三角形的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.6.如图,在正方形ABCD中,AB=2,延长AB至点E,使得BE=1,EF⊥AE,EF=AE.分别连接AF,CF,M为CF的中点,则AM的长为()A.2B.3C.D.【分析】连接AC,易得△ACF是直角三角形,再根据直角三角形的性质即可得出结论.【解答】解:连接AC,∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAC=45°.∵EF⊥AE,EF=AE,∴△AEF是等腰直角三角形,∴∠EAF=45°,∴∠CAF=90°.∵AB=BC=2,∴AC==2.∵AE=EF=AB+BE=2+1=3,∴AF==3,∴CF===.∵M为CF的中点,∴AM=CF=.故选:D.【点评】本题考查的是正方形的性质,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.7.已知正方形ABCD,点E在边AB上,以CE为边作正方形CEFG,如图所示,连接DG.求证:△BCE≌△DCG.甲、乙两位同学的证明过程如下,则下列说法正确的是()甲:∵四边形ABCD、四边形CEFG都是正方形∴CB=CD CE=CG,∠BCD=∠ECG=90°∴∠BCD﹣∠ECD=∠ECG﹣∠ECD∴∠BCE=∠GCD∴△BCE≌△DCG(SAS)乙:∵四边形ABCD、四边形CEFG都是正方形∴CB=CD CE=CG且∠B=∠CDG=90°∴△BCE≌△DCG(HL)A.甲同学的证明过程正确B.乙同学的证明过程正确C.两人的证明过程都正确D.两人的证明过程都不正确【分析】根据正方形性质得出BC=CD,CE=CG,∠BCD=∠ECG=90°,都减去∠ECD,即可求出∠BCE=∠DCG,根据SAS即可推出两三角形全等;但是根据已知不能推出∠CDG=90°,即可判断乙同学证明过程不对.【解答】解:甲同学的证明过程正确;而乙同学的证明过程错误;因为从已知不能确定A、D、G三点共线,即不能推出∠GDC=90°,故选:A.【点评】本题考查了全等三角形的判定和正方形性质,主要考查学生的推理能力和辨析能力.8.下列说法不正确的是()A.对角线互相垂直的矩形是正方形B.对角线相等的菱形是正方形C.有一个角是直角的平行四边形是正方形D.邻边相等的矩形是正方形【分析】根据正方形、矩形、菱形的判定即可解决问题;【解答】解:A、正确.对角线互相垂直的矩形是正方形;B、正确.对角线相等的菱形是正方形;C、错误.应该是有一个角是直角的平行四边形是矩形;D、正确.邻边相等的矩形是正方形;故选:C.【点评】本题考查正方形、矩形、菱形的判定,解题的关键是记住正方形、矩形、菱形的判定方法,属于中考基础题.9.如图,正方形ABCD的顶点A、C分别在直线a、b上,且a∥b,∠1=65°,则∠2的度数为()A.65°B.55°C.35°D.25°【分析】先过点D作DE∥a,构造内错角,根据两直线平行,内错角相等,即可得到∠2的度数.【解答】解:如图,过点D作DE∥a,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ADC=90°,∵a∥b,∴DE∥a∥b,∴∠3=∠1=65°,∴∠4=90°﹣∠3=25°,∴∠2=∠4=25°,故选:D.【点评】本题主要考查了平行线的性质以及正方形性质的运用,解题时注意:两直线平行,内错角相等.解决问题的关键是作辅助线构造内错角.10.如图,在正方形ABCD外取一点E,连接AE,DE,BE,过点A作AE的垂线交ED于点P,连接BP,AE=AP=1,PB=,有下列结论:①△APD≌△AEB②点B到直线AE的距离为;③EB⊥ED;④S△APD+S△APB=1+;⑤S正方形ABCD=4+,则正确的结论是()A.①③④B.①②⑤C.③④⑤D.①③⑤【分析】①利用同角的余角相等,易得∠EAB=∠P AD,再结合已知条件利用SAS可证两三角形全等;②过B作BF⊥AE,交AE的延长线于F,利用③中的∠BEP=90°,利用勾股定理可求BE,结合△AEP是等腰直角三角形,可证△BEF是等腰直角三角形,再利用勾股定理可求EF、BF;③利用①中的全等,可得∠APD=∠AEB,结合三角形的外角的性质,易得∠BEP=90°,即可证;④连接BD,求出△ABD的面积,然后减去△BDP的面积即可;⑤在Rt△ABF中,利用勾股定理可求AB2,即是正方形的面积.【解答】解:①∵∠EAB+∠BAP=90°,∠P AD+∠BAP=90°,∴∠EAB=∠P AD,又∵AE=AP,AB=AD,∵在△APD和△AEB中,,∴△APD≌△AEB(SAS);故此选项正确;③∵△APD≌△AEB,∴∠APD=∠AEB,∵∠AEB=∠AEP+∠BEP,∠APD=∠AEP+∠P AE,∴∠BEP=∠P AE=90°,∴EB⊥ED;故此选项正确;②过B作BF⊥AE,交AE的延长线于F,∵AE=AP,∠EAP=90°,∴∠AEP=∠APE=45°,PE=AE=,又∵③中EB⊥ED,BF⊥AF,∴∠FEB=∠FBE=45°,又∵BE==,∴BF=EF==,故此选项错误;④如图,连接BD,在Rt△AEP中,∵AE=AP=1,∴EP=,又∵PB=,∴BE=,∵△APD≌△AEB,∴PD=BE=,∴S△ABP+S△ADP=S△ABD﹣S△BDP=S正方形ABCD﹣×DP×BE=×(4+)﹣××=+.故此选项错误.⑤∵EF=BF=,AE=1,∴在Rt△ABF中,AB2=(AE+EF)2+BF2=4+,∴S正方形ABCD=AB2=4+,故此选项正确.故选:D.【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质的运用、正方形的性质的运用、正方形和三角形的面积公式的运用、勾股定理的运用等知识.11.在边长为2的正方形ABCD中,P为AB上的一动点,E为AD中点,PE交CD延长线于Q,过E作EF⊥PQ交BC的延长线于F,则下列结论:①△APE≌△DQE;②PQ=EF;③当P为AB中点时,CF=;④若H为QC的中点,当P从A移动到B时,线段EH扫过的面积为,其中正确的是()A.①②B.①②④C.②③④D.①②③【分析】利用正方形的性质、全等三角形的性质、勾股定理等知识一一判断即可;【解答】解:①∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD,∠A=∠B=90°,∵∠A=∠EDQ,∠AEP=∠QED,AE=ED,∴△AEP≌△DEQ,故①正确,②作PG⊥CD于G,EM⊥BC于M,∴∠PGQ=∠EMF=90°,∵EF⊥PQ,∴∠PEF=90°,∴∠PEN+∠NEF=90°,∵∠NPE+∠NEP=90°,∴∠NPE=∠NEF,∵PG=EM,∴△EFM≌△PQG,∴EF=PQ,故②正确,③连接QF.则QF=PF,PB2+BF2=QC2+CF2,设CF=x,则(2+x)2+12=32+x2,∴x=1,故③错误,④当P在A点时,Q与D重合,QC的中点H在DC的中点S处,当P运动到B时,QC的中点H与D重合,故EH扫过的面积为△ESD的面积=,故④正确.故选:B.【点评】本题考查正方形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考选择题中的压轴题.12.如图,正方形ABCD的边长为2,对角线AC与BC相交于O,E为AB的中点,F为DE的中点,G为CF的中点,OH⊥DE于H,过A作AI⊥DE于I,交BD于J,交BC 于K,连接BI,下列结论:①G到AC的距离等于;②OH=;③BK=AK;④∠BIJ=45°.其中正确的结论是()A.①②③B.①②④C.①③④D.①②③④【分析】如图,延长CF交BA的延长线于M,作BN⊥DE于N,BT⊥AK于T作GR⊥AC 于R,BD交OD于W,根据全等三角形的判定和性质、平行线的性质、勾股定理等知识一一判断即可.【解答】解:如图,延长CF交BA的延长线于M,作BN⊥DE于N,BT⊥AK于T,作GR ⊥AC于R,BD交OD于W.∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD=2,AB∥CD,∵DF=EF∴易证△DFC≌△EFM,∴CD=EM=2,BM=3,CM==∵CD∥MB,∴==,∴CW=CM=,∵OC=,∴OW==,由=,可得GR==,故①正确∵AD=AB,∠DAE=∠ABK,∠ADE=∠BAK,∴△ADE≌△BAK,∴BK=AE,BK=AB≠AK,故③错误,易证四边形BNIT是正方形,∴∠BIJ=45°,故④正确,∵△AEI≌△BEN,∴BN=AI==,∵OH∥BN,DO=OB,∴DH=HN,∴OH=BN=,故②正确,∴①②④正确,故选:B.【点评】本题考查正方形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理、平行线分线段成比例定理、三角形的中位线定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,正确寻找全等三角形,灵活运用所学知识解决问题,属于中考选择题中的压轴题.13.如图,将边长为2的正方形OABC放在平面直角坐标系中,O是原点,点A的横坐标为1,则点C的坐标为()A.(﹣2,1)B.(﹣1,2)C.(,﹣1)D.(﹣,1)【分析】首先过点C作CD⊥x轴于点D,过点A作AE⊥x轴于点E,易证得△AOE≌△OCD (AAS),则可得CD=OE=1,OD=AE=,继而求得答案.【解答】解:过点C作CD⊥x轴于点D,过点A作AE⊥x轴于点E,则∠ODC=∠AEO=90°,∴∠OCD+∠COD=90°,∵四边形OABC是正方形,∴OC=OA,∠AOC=90°,∴∠COD+∠AOE=90°,∴∠OCD=∠AOE,在△AOE和△OCD中,,∴△AOE≌△OCD(AAS),∴CD=OE=1,OD=AE===,∴点C的坐标为:(﹣,1).故选:D.【点评】此题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质以及勾股定理.注意准确作出辅助线、证得△AOE≌△OCD是解此题的关键.14.如图,四边形ABCD是正方形,以CD为边作等边三角形CDE,BE与AC相交于点M,则∠AMD的度数是()A.75°B.60°C.54°D.67.5°【分析】连接BD,根据BD,AC为正方形的两条对角线可知AC为BD的垂直平分线,所以∠AMD=AMB,要求∠AMD,求∠AMB即可.【解答】解:如图,连接BD,∵∠BCE=∠BCD+∠DCE=90°+60°=150°,BC=EC,∴∠EBC=∠BEC=(180°﹣∠BCE)=15°∵∠BCM=∠BCD=45°,∴∠BMC=180°﹣(∠BCM+∠EBC)=120°,∴∠AMB=180°﹣∠BMC=60°∵AC是线段BD的垂直平分线,M在AC上,∴∠AMD=∠AMB=60°故选:B.【点评】本题考查的正方形的对角垂直平分的性质,根据垂直平分线的性质可以求得∠AMD =∠AMB,确定AC和BD垂直平分是解题的关键.15.如图,在正方形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,E,F分别在OD,OC上,且DE=CF,连接DF,AE,AE的延长线交DF于点M.下列四个结论中:①AE=DF②AM ⊥DF③∠DAE=∠CDF④DM=FM,说法正确的有()A.1B.2个C.3个D.4个【分析】①根据DE=CF,可得出OE=OF,继而证明△AOE≌△DOF,得出AE=DF,②由△AOE≌△DOF得出∠OAE=∠ODF,然后利用等角代换可得出∠DME=90°,③根据全等三角形的性质得到∠OAE=∠ODF,由于∠OAC=∠CDO=45°,由角的和差即可得到∠DAE=∠CDF,故③正确;④只有AM⊥DF,而现有条件得不到△DAF是等腰三角形,于是得到DM不一定等于FM,故④错误.【解答】证明:①∵四边形ABCD是正方形,∴CO=DO,又∵DE=CF,∴OD﹣DE=OC﹣CF,即OF=OE,在△AOE和△DOF中,,∴△AOE≌△DOF(SAS),∴AE=DF,故①正确;②由①中△AOE≌△DOF,∴∠OAE=∠ODF,∵∠OAE+∠AEO=90°,∠AEO=∠DEM,∴∠ODF+∠DEM=90°,即可得AM⊥DF;故②正确;③∵△AOE≌△DOF,∴∠OAE=∠ODF,∵∠OAC=∠CDO=45°,∴∠DAE=∠CDF,故③正确;④∵AM⊥DF,而现有条件得不到△DAF是等腰三角形,∴DM不一定等于FM,故④错误,故选:C.【点评】此题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质,解答本题的关键是通过全等的证明和利用等角代换解题.16.如图是由三个边长分别为6、9、x的正方形所组成的图形,若直线AB将它分成面积相等的两部分,则x的值是()A.1或9B.3或5C.4或6D.3或6【分析】根据题意列方程,即可得到结论.【解答】解:如图,∵若直线AB将它分成面积相等的两部分,∴(6+9+x)×9﹣x•(9﹣x)=×(6+9+x)×9﹣6×3,解得x=3,或x=6,故选:D.【点评】本题考查了正方形的性质,图形的面积的计算,准确分识别图形是解题的关键.17.如图,将n个边长都为2的正方形按如图所示摆放,点A1,A2,…A n分别是正方形的中心,则这n个正方形重叠部分的面积之和是()A.n B.n﹣1C.4(n﹣1)D.4n【分析】根据题意可得,阴影部分的面积是正方形的面积的,已知两个正方形可得到一个阴影部分,则n个这样的正方形重叠部分即为(n﹣1)个阴影部分的和.【解答】解:由题意可得一个阴影部分面积等于正方形面积的,即是×4=1,n个这样的正方形重叠部分(阴影部分)的面积和为:1×(n﹣1)=n﹣1.故选:B.【点评】此题考查了正方形的性质,解决本题的关键是得到n个这样的正方形重叠部分(阴影部分)的面积和的计算方法,难点是求得一个阴影部分的面积.18.如图,正方形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,∠ACB的角平分线分别交AB、BD于M、N两点,若AM=2,则正方形的边长为()A.4B.3C.2+D.【分析】过点M作MF⊥AC于点F,根据角平分线的性质可知FM=BM,再由四边形ABCD 为正方形,可得出∠F AM=45°,在直角三角形中用∠F AM的正弦值即可求出FM的长度,结合边的关系即可得出结论.【解答】解:过点M作MF⊥AC于点F,如图所示.∵MC平分∠ACB,四边形ABCD为正方形,∴∠CAB=45°,FM=BM.在Rt△AFM中,∠AFM=90°,∠F AM=45°,AM=2,∴FM=AM•sin∠F AM=.AB=AM+MB=2+.故选:C.【点评】本题考查了正方形的性质以及角平分线的性质,解题的关键是在直角三角形中求出FM的长度.本题属于基础题,难度不大,解决该题型题目时,根据角平分的性质及正方形的特点找出边角关系,再利用解直角三角形的方法即可得以解决.。
数学精品教学资料19.3.2正方形的判定与性质一.选择题(共5小题)1.下列说法错误的是()A.有一个角为直角的菱形是正方形B.有一组邻边相等的矩形是正方形C.对角线相等的菱形是正方形D.对角线相等且互相垂直的四边形是正方形2.在正方形ABCD的边AB、BC、CD、DA上分别任意取点E、F、G、H.这样得到的四边形EFGH中,是正方形的有()A.1个B.2个C.4个D.无穷多个3.如图,四边形ABCD中,AD=DC,∠ADC=∠ABC=90°,DE⊥AB,若四边形ABCD面积为16,则DE的长为()A.3 B.2 C.4 D.84.△ABC中,∠C=90°,点O为△ABC三条角平分线的交点,OD⊥BC于D,OE⊥AC于E,OF⊥AB于F,且AB=10cm,BC=8cm,AC=6cm,则点O到三边AB、AC、BC的距离为()A.2cm,2cm,2cm B.3cm,3cm,3cm C.4cm,4cm,4cm D.2cm,3cm,5cm5.如图,在一个大正方形内,放入三个面积相等的小正方形纸片,这三张纸片盖住的总面积是24平方厘米,且未盖住的面积比小正方形面积的四分之一还少3平方厘米,则大正方形的面积是(单位:平方厘米)()A.40 B.25 C.26 D.36二.填空题(共4小题)6.现有一张边长等于a(a>16)的正方形纸片,从距离正方形的四个顶点8cm处,沿45°角画线,将正方形纸片分成5部分,则阴影部分是_________(填写图形的形状)(如图),它的一边长是_________.7.如图,正方形ABCD的对角线交于点O,以AD为边向外作Rt△ADE,∠AED=90°,连接OE,DE=6,OE=8,则另一直角边AE的长为_________.8.如图,在四边形ABCD中,∠ADC=∠ABC=90°,AD=CD,DP⊥AB于P.若四边形ABCD的面积是18,则DP的长是_________.9.四边形ABCD的对角线AC和BD相交于点O,设有下列条件:①AB=AD;②∠DAB=90°;③AO=CO,BO=DO;④矩形ABCD;⑤菱形ABCD,⑥正方形ABCD,则在下列推理不成立的是_________A、①④⇒⑥;B、①③⇒⑤;C、①②⇒⑥;D、②③⇒④三.解答题(共11小题)10.如图,已知点E、F、G、H分别在正方形ABCD的各边上,且AE=BF=CG=DH,AF、BG、CH、DE分别相交于点A′、B′、C′、D′.求证:四边形A′B′C′D′是正方形.11.如图,在正方形ABCD中,点M在边AB上,点N在边AD的延长线上,且BM=DN.点E为MN的中点,DE的延长线与AC相交于点F.试猜想线段DF与线段AC的关系,并证你的猜想.12.如图,正方形ABCD边长为6.菱形EFGH的三个顶点E、G、H分别在正方形ABCD的边AB、CD、DA上,且AH=2,连接CF.(1)当DG=2时,求证:菱形EFGH为正方形;(2)设DG=x,试用含x的代数式表示△FCG的面积.13.如图,正方形ABCD,动点E在AC上,AF⊥AC,垂足为A,AF=AE.(1)求证:BF=DE;(2)当点E运动到AC中点时(其他条件都保持不变),问四边形AFBE是什么特殊四边形?说明理由.14.已知,如图,矩形ABCD中,AD=6,DC=7,菱形EFGH的三个顶点E,G,H分别在矩形ABCD的边AB,CD,DA上,AH=2,连接CF.(1)若DG=2,求证四边形EFGH为正方形;(2)若DG=6,求△FCG的面积;(3)当DG为何值时,△FCG的面积最小.15.如图,正方形ABCD中,AC是对角线,今有较大的直角三角板,一边始终经过点B,直角顶点P在射线AC 上移动,另一边交DC于Q.(1)如图1,当点Q在DC边上时,猜想并写出PB与PQ所满足的数量关系;并加以证明;(2)如图2,当点Q落在DC的延长线上时,猜想并写出PB与PQ满足的数量关系,请证明你的猜想.16.如图,已知四边形ABCD是正方形,分别过A、C两点作l1∥l2,作BM⊥l1于M,DN⊥l1于N,直线MB、ND分别交l2于Q、P.求证:四边形PQMN是正方形.17.在正方形ABCD各边上一次截取AE=BF=CG=DH,连接EF,FG,GH,HE.试问四边形EFGH是否是正方形?18.如图,四边形ABCD是正方形,点P是BC上任意一点,DE⊥AP于点E,BF⊥AP于点F,CH⊥DE于点H,BF的延长线交CH于点G.(1)求证:AF﹣BF=EF;(2)四边形EFGH是什么四边形?并证明;(3)若AB=2,BP=1,求四边形EFGH的面积.19.如图,△ABC中,∠C=90°,∠BAC、∠ABC的平分线相交于点D,DE⊥BC,DF⊥AC,垂足分别为E、F.问四边形CFDE是正方形吗?请说明理由.20.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是BC的中点,DE⊥AB,DF⊥AC垂足分别为E,F.求证:四边形DEAF是正方形.19.3.2正方形的判定与性质参考答案与试题解析一.选择题(共5小题)1.下列说法错误的是()A.有一个角为直角的菱形是正方形B.有一组邻边相等的矩形是正方形C.对角线相等的菱形是正方形D.对角线相等且互相垂直的四边形是正方形考点:正方形的判定.分析:正方形:四个角都是直角,四条边都相等,对角线相等,且互相垂直平分的平行四边形;菱形:四条边都相等,对角线互相垂直平分的平行四边形;矩形:四个角都相等,对角线相等的平行四边形.解答:解:A、有一个角为直角的菱形的特征是:四条边都相等,四个角都是直角,则该菱形是正方形.故本选项说法正确;B、有一组邻边相等的矩形的特征是:四条边都相等,四个角都是直角.则该矩形为正方形.故本选项说法正确;C、对角线相等的菱形的特征是:四条边都相等,对角线相等的平行四边形,即该菱形为正方形.故本选项说法正确;D、对角线相等且互相垂直的平行四边形是正方形.故本选项说法错误;故选D.点评:本题考查了正方形的判定.正方形集矩形、菱形的性质于一身,是特殊的平行四边形.2.在正方形ABCD的边AB、BC、CD、DA上分别任意取点E、F、G、H.这样得到的四边形EFGH中,是正方形的有()A.1个B.2个C.4个D.无穷多个考点:正方形的判定与性质;全等三角形的判定.专题:计算题.分析:在正方形四边上任意取点E、F、G、H,若能证明四边形EFGH为正方形,则说明可以得到无穷个正方形.解答:解:无穷多个.如图正方形ABCD:AH=DG=CF=BE,HD=CG=FB=EA,∠A=∠B=∠C=∠D,有△AEH≌△DHG≌△CGF≌△BFE,则EH=HG=GF=FE,另外很容易得四个角均为90°则四边形EHGF为正方形.故选D.点评:本题考查了正方形的判定与性质,难度适中,利用三角形全等的判定证明EH=HG=GF=FE.3.如图,四边形ABCD中,AD=DC,∠ADC=∠ABC=90°,DE⊥AB,若四边形ABCD面积为16,则DE的长为()A. 3 B.2 C.4 D.8考点:正方形的判定与性质.专题:证明题.分析:如图,过点D作BC的垂线,交BC的延长线于F,利用互余关系可得∠A=∠FCD,又∠AED=∠F=90°,AD=DC,利用AAS可以判断△ADE≌△CDF,∴DE=DF,S四边形ABCD=S正方形DEBF=16,DE=4.解答:解:过点D作BC的垂线,交BC的延长线于F,∵∠ADC=∠ABC=90°,∠CDF+∠EDC=90°,∴∠A=∠FCD,又∠AED=∠F=90°,AD=DC,∴△ADE≌△CDF,∴DE=DF,S四边形ABCD=S正方形DEBF=16,∴DE=4.故选C.点评:本题运用割补法,或者旋转法将四边形ABCD转化为正方形,根据面积保持不变,来求正方形的边长.4.△ABC中,∠C=90°,点O为△ABC三条角平分线的交点,OD⊥BC于D,OE⊥AC于E,OF⊥AB于F,且AB=10cm,BC=8cm,AC=6cm,则点O到三边AB、AC、BC的距离为()A.2cm,2cm,2cm B.3cm,3cm,3cm C.4cm,4cm,4cm D. 2cm,3cm,5cm考点:正方形的判定与性质.分析:连接OA,OB,OC,利用角的平分线上的点到角的两边的距离相等可知△BDO≌△BFO,△CDO≌△CEO,△AEO≌△AFO,∴BD=BF,CD=CE,AE=AF,又因为点O到三边AB、AC、BC的距离是CD,∴AB=8﹣CD+6﹣CD=10,解得CD=2,所以点O到三边AB、AC、BC的距离为2.解答:解:连接OA,OB,OC,则△BDO≌△BFO,△CDO≌△CEO,△AEO≌△AFO,∴BD=BF,CD=CE,AE=AF,又∵∠C=90,OD⊥BC于D,OE⊥AC于E,且O为△ABC三条角平分线的交点∴四边形OECD是正方形,则点O到三边AB、AC、BC的距离=CD,∴AB=8﹣CD+6﹣CD=﹣2CD+14,又根据勾股定理可得:AB=10,即﹣2CD+14=10∴CD=2,即点O到三边AB、AC、BC的距离为2cm.故选A点评:本题主要考查垂直平分线上的点到线段两段的距离相等的性质和边的和差关系.5.如图,在一个大正方形内,放入三个面积相等的小正方形纸片,这三张纸片盖住的总面积是24平方厘米,且未盖住的面积比小正方形面积的四分之一还少3平方厘米,则大正方形的面积是(单位:平方厘米)()A.40 B.25 C.26 D.36考点:正方形的判定与性质.专题:计算题.分析:设小正方形的边长为a,大正方形的边长为b,由正方形的面积公式,根据题意列出方程组解方程组得出大正方形的边长,则可求出面积.解答:解:设小正方形的边长为a,大正方形的边长为b,由这三张纸片盖住的总面积是24平方厘米,可得ab+a(b﹣a)=24 ①,由未盖住的面积比小正方形面积的四分之一还少3平方厘米,可得(b﹣a)2=a2﹣3,②将①②联立解方程组可得:a=4,b=5,∴大正方形的边长为5,∴面积是25.故选B.点评:本题考查了正方形的性质及面积公式,难度较大,关键根据题意列出方程.二.填空题(共4小题)6.现有一张边长等于a(a>16)的正方形纸片,从距离正方形的四个顶点8cm处,沿45°角画线,将正方形纸片分成5部分,则阴影部分是正方形(填写图形的形状)(如图),它的一边长是cm.考点:正方形的判定与性质.专题:压轴题.分析:延长小正方形的一边交大正方形于一点,连接此点与距大正方形顶点8cm处的点,构造直角边长为8的等腰直角三角形,将小正方形的边长转化为等腰直角三角形的斜边长来求解即可.解答:解:如图,作AB平行于小正方形的一边,延长小正方形的另一边与大正方形的一边交于B点,∴△ABC为直角边长为8cm的等腰直角三角形,∴AB=AC=8,∴阴影正方形的边长=AB=8 cm.故答案为:正方形,cm.点评:本题考查了正方形的性质与勾股定理的知识,题目同时也渗透了转化思想.7.如图,正方形ABCD的对角线交于点O,以AD为边向外作Rt△ADE,∠AED=90°,连接OE,DE=6,OE=8,则另一直角边AE的长为10.考点:正方形的判定与性质;全等三角形的判定与性质;勾股定理.分析:首先过点O作OM⊥AE于点M,作ON⊥DE,交ED的延长线于点N,易得四边形EMON是正方形,点A,O,D,E共圆,则可得△OEN是等腰直角三角形,求得EN的长,继而证得Rt△AOM≌Rt△DON,得到AM=DN,继而求得答案.解答:解:过点O作OM⊥AE于点M,作ON⊥DE,交ED的延长线于点N,∵∠AED=90°,∴四边形EMON是矩形,∵正方形ABCD的对角线交于点O,∴∠AOD=90°,OA=OD,∴∠AOD+∠AED=180°,∴点A,O,D,E共圆,∴=,∴∠AEO=∠DEO=∠AED=45°,∴OM=ON,∴四边形EMON是正方形,∴EM=EN=ON,∴△OEN是等腰直角三角形,∵OE=8,∴EN=8,∴EM=EN=8,在Rt△AOM和Rt△DON中,,∴Rt△AOM≌Rt△DON(HL),∴AM=DN=EN﹣ED=8﹣6=2,∴AE=AM+EM=2+8=10.故答案为:10.点评:此题考查了正方形的判定与性质、全等三角形的判定与性质以及等腰直角三角形性质.此题难度较大,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.8.如图,在四边形ABCD中,∠ADC=∠ABC=90°,AD=CD,DP⊥AB于P.若四边形ABCD的面积是18,则DP的长是3.考点:正方形的判定与性质;全等三角形的判定与性质.分析:过点D作DE⊥DP交BC的延长线于E,先判断出四边形DPBE是矩形,再根据等角的余角相等求出∠ADP=∠CDE,再利用“角角边”证明△ADP和△CDE全等,根据全等三角形对应边相等可得DE=DP,然后判断出四边形DPBE是正方形,再根据正方形的面积公式解答即可.解答:解:如图,过点D作DE⊥DP交BC的延长线于E,∵∠ADC=∠ABC=90°,∴四边形DPBE是矩形,∵∠CDE+∠CDP=90°,∠ADC=90°,∴∠ADP+∠CDP=90°,∴∠ADP=∠CDE,∵DP⊥AB,∴∠APD=90°,∴∠APD=∠E=90°,在△ADP和△CDE中,,∴△ADP≌△CDE(AAS),∴DE=DP,四边形ABCD的面积=四边形DPBE的面积=18,∴矩形DPBE是正方形,∴DP==3.故答案为:3.点评:本题考查了正方形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,熟记各性质并作辅助线构造出全等三角形和正方形是解题的关键.9.四边形ABCD的对角线AC和BD相交于点O,设有下列条件:①AB=AD;②∠DAB=90°;③AO=CO,BO=DO;④矩形ABCD;⑤菱形ABCD,⑥正方形ABCD,则在下列推理不成立的是CA、①④⇒⑥;B、①③⇒⑤;C、①②⇒⑥;D、②③⇒④考点:正方形的判定与性质;全等三角形的判定与性质;菱形的判定与性质;矩形的判定与性质.专题:证明题.分析:根据矩形、菱形、正方形的判定定理,对角线互相平分的四边形为平行四边形,再由邻边相等,得出是菱形,和一个角为直角得出是正方形,根据已知对各个选项进行分析从而得到最后的答案.解答:解:A、由①④得,一组邻边相等的矩形是正方形,故正确;B、由③得,四边形是平行四边形,再由①,一组邻边相等的平行四边形是菱形,故正确;C、由①②不能判断四边形是正方形;D、由③得,四边形是平行四边形,再由②,一个角是直角的平行四边形是矩形,故正确.故选C.点评:此题用到的知识点是:矩形、菱形、正方形的判定定理,如:一组邻边相等的矩形是正方形;对角线互相平分且一组邻边相等的四边形是菱形;对角线互相平分且一个角是直角的四边形是矩形.灵活掌握这些判定定理是解本题的关键.三.解答题(共11小题)10.如图,已知点E、F、G、H分别在正方形ABCD的各边上,且AE=BF=CG=DH,AF、BG、CH、DE分别相交于点A′、B′、C′、D′.求证:四边形A′B′C′D′是正方形.考点:正方形的判定与性质;全等三角形的判定与性质.专题:证明题.分析:依据三角形的内角和定理可以判定四边形A′B′C′D′的三个角是直角,则四边形是矩形,然后证明一组邻边相等,可以证得四边形是正方形.解答:证明:在正方形ABCD中,∵在△ABF和△BCG中,∴△ABF≌△BCG(SAS)∴∠BAF=∠GBC,∵∠BAF+∠AFB=90°,∴∠GBC+∠AFB=90°,∴∠BB′F=90°,∴∠A′B′C′=90°.∴同理可得∠B′C′D′=∠C′D′A′=90°,∴四边形A′B′C′D′是矩形.∵在△AB′B和△BC′C中,∴△AB′B≌△BC′C(AAS),∴AB′=BC′∵在△AA′E和△BB′F中,∴△AA′E≌△BB′F(AAS),∴AA′=BB′∴A′B′=B′C′∴矩形A′B′C′D′是正方形.点评:本题考查了正方形的判定,判定的方法是证明是矩形同时是菱形.11.如图,在正方形ABCD中,点M在边AB上,点N在边AD的延长线上,且BM=DN.点E为MN的中点,DE的延长线与AC相交于点F.试猜想线段DF与线段AC的关系,并证你的猜想.考点:正方形的判定与性质;全等三角形的判定与性质;线段垂直平分线的性质.专题:探究型.分析:猜想:线段DF垂直平分线段AC,且DF=AC,过点M作MG∥AD,与DF的延长线相交于点G,作GH⊥BC,垂足为H,连接AG、CG.根据正方形的性质和全等三角形的证明方法证明△AMG≌△CHG即可.解答:猜想:线段DF垂直平分线段AC,且DF=AC,证明:过点M作MG∥AD,与DF的延长线相交于点G.则∠EMG=∠N,∠BMG=∠BAD,∵∠MEG=∠NED,ME=NE,∴△MEG≌△NED,∴MG=DN.∵BM=DN,∴MG=BM.作GH⊥BC,垂足为H,连接AG、CG.∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=DA,∠BAD=∠B=∠ADC=90°,∵∠GMB=∠B=∠GHB=90°,∴四边形MBHG是矩形.∵MG=MB,∴四边形MBHG是正方形,∴MG=GH=BH=MB,∠AMG=∠CHG=90°,∴AM=CH,∴△AMG≌△CHG.∴GA=GC.又∵DA=DC,∴DG是线段AC的垂直平分线.∵∠ADC=90°,DA=DC,∴DF=AC即线段DF垂直平分线段AC,且DF=AC.点评:本题综合考查了矩形的判定和性质、正方形的判定和性质,垂直平分线的判定和性质,全等三角形的性质和判定等知识点,此题综合性比较强,难度较大,但题型较好,训练了学生分析问题和解决问题以及敢于猜想的能力.12.如图,正方形ABCD边长为6.菱形EFGH的三个顶点E、G、H分别在正方形ABCD的边AB、CD、DA上,且AH=2,连接CF.(1)当DG=2时,求证:菱形EFGH为正方形;(2)设DG=x,试用含x的代数式表示△FCG的面积.考点:正方形的判定与性质;全等三角形的判定与性质;菱形的性质.分析:(1)由于四边形ABCD为正方形,四边形HEFG为菱形,那么∠D=∠A=90°,HG=HE,而AH=DG=2,易证△AHE≌△DGH,从而有∠DHG=∠HEA,等量代换可得∠AHE+∠DHG=90°,易证四边形HEFG为正方形;(2)欲求△FCG的面积,由已知得CG的长易求,只需求出GC边的高,通过证明△AHE≌△MFG可得.解答:(1)证明:在△HDG和△AEH中,∵四边形ABCD是正方形,∴∠D=∠A=90°,∵四边形EFGH是菱形,∴HG=HE,∵DG=AH=2,∴Rt△HDG≌△AEH,∴∠DHG=∠AEH,∴∠DHG+∠AHE=90°∴∠GHE=90°,∴菱形EFGH为正方形;(2)解:过F作FM⊥CD,垂足为M,连接GE∵CD∥AB,∴∠AEG=∠MGE,∵GF∥HE,∴∠HEG=∠FGE,∴∠AEH=∠FGM,在Rt△AHE和Rt△GFM中,∵,∴Rt△AHE≌Rt△GFM,∴MF=2,∵DG=x,∴CG=6﹣x.∴S△FCG=CG•FM=6﹣x.点评:本题考查了正方形的性质、菱形的性质、全等三角形的判定和性质,解题的关键是作辅助线:过F 作FM⊥DC,交DC延长线于M,连接GE,构造全等三角形和内错角.13.如图,正方形ABCD,动点E在AC上,AF⊥AC,垂足为A,AF=AE.(1)求证:BF=DE;(2)当点E运动到AC中点时(其他条件都保持不变),问四边形AFBE是什么特殊四边形?说明理由.考点:正方形的判定与性质;全等三角形的判定与性质.分析:(1)根据正方形的性质判定△ADE≌△ABF后即可得到BF=DE;(2)利用正方形的判定方法判定四边形AFBE为正方形即可.解答:(1)证明:∵正方形ABCD,∴AB=AD,∠BAD=90°,∵AF⊥AC,∴∠EAF=90°,∴∠BAF=∠EAD,在△ADE和△ABF中∴△ADE≌△ABF(SAS),∴BF=DE;(2)解:当点E运动到AC的中点时四边形AFBE是正方形,理由:∵点E运动到AC的中点,AB=BC,∴BE⊥AC,BE=AE=AC,∵AF=AE,∴BE=AF=AE,又∵BE⊥AC,∠FAE=∠BEC=90°,∴BE∥AF,∵BE=AF,∴得平行四边形AFBE,∵∠FAE=90°,AF=AE,∴四边形AFBE是正方形.点评:本题考查了正方形的判定和性质,解题的关键是正确的利用正方形的性质.14.已知,如图,矩形ABCD中,AD=6,DC=7,菱形EFGH的三个顶点E,G,H分别在矩形ABCD的边AB,CD,DA上,AH=2,连接CF.(1)若DG=2,求证四边形EFGH为正方形;(2)若DG=6,求△FCG的面积;(3)当DG为何值时,△FCG的面积最小.考点:正方形的判定与性质;全等三角形的判定与性质;菱形的性质;矩形的性质.专题:计算题;压轴题.分析:(1)由于四边形ABCD为矩形,四边形HEFG为菱形,那么∠D=∠A=90°,HG=HE,而AH=DG=2,易证△AHE≌△DGH,从而有∠DHG=∠HEA,等量代换可得∠AHE+∠DHG=90°,易证四边形HEFG为正方形;(2)过F作FM⊥DC,交DC延长线于M,连接GE,由于AB∥CD,可得∠AEG=∠MGE,同理有∠HEG=∠FGE,利用等式性质有∠AEH=∠MGF,再结合∠A=∠M=90°,HE=FG,可证△AHE≌△MFG,从而有FM=HA=2(即无论菱形EFGH如何变化,点F到直线CD的距离始终为定值2),进而可求三角形面积;(3)先设DG=x,由第(2)小题得,S△FCG=7﹣x,在△AHE中,AE≤AB=7,利用勾股定理可得HE2≤53,在Rt△DHG 中,再利用勾股定理可得x2+16≤53,进而可求x≤,从而可得当x=时,△GCF的面积最小.解答:解:(1)∵四边形ABCD为矩形,四边形HEFG为菱形,∴∠D=∠A=90°,HG=HE,又AH=DG=2,∴Rt△AHE≌Rt△DGH(HL),∴∠DHG=∠HEA,∵∠AHE+∠HEA=90°,∴∠AHE+∠DHG=90°,∴∠EHG=90°,∴四边形HEFG为正方形;(2)过F作FM⊥DC,交DC延长线于M,连接GE,∵AB∥CD,∴∠AEG=∠MGE,∵HE∥GF,∴∠HEG=∠FGE,∴∠AEH=∠MGF,在△AHE和△MFG中,∠A=∠M=90°,HE=FG,∴△AHE≌△MFG,∴FM=HA=2,即无论菱形EFGH如何变化,点F到直线CD的距离始终为定值2,因此;(3)设DG=x,则由第(2)小题得,S△FCG=7﹣x,在△AHE中,AE≤AB=7,∴HE2≤53,∴x2+16≤53,∴x≤,∴S△FCG的最小值为,此时DG=,∴当DG=时,△FCG的面积最小为().点评:本题考查了矩形、菱形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理.解题的关键是作辅助线:过F作FM⊥DC,交DC延长线于M,连接GE,构造全等三角形和内错角.15.如图,正方形ABCD中,AC是对角线,今有较大的直角三角板,一边始终经过点B,直角顶点P在射线AC 上移动,另一边交DC于Q.(1)如图1,当点Q在DC边上时,猜想并写出PB与PQ所满足的数量关系;并加以证明;(2)如图2,当点Q落在DC的延长线上时,猜想并写出PB与PQ满足的数量关系,请证明你的猜想.考点:正方形的判定与性质;全等三角形的判定与性质.分析:(1)过P作PE⊥BC,PF⊥CD,证明Rt△PQF≌Rt△PBE,即可;(2)证明思路同(1)解答:(1)PB=PQ,证明:过P作PE⊥BC,PF⊥CD,∵P,C为正方形对角线AC上的点,∴PC平分∠DCB,∠DCB=90°,∴PF=PE,∴四边形PECF为正方形,∵∠BPE+∠QPE=90°,∠QPE+∠QPF=90°,∴∠BPE=∠QPF,∴Rt△PQF≌Rt△PBE,∴PB=PQ;(2)PB=PQ,证明:过P作PE⊥BC,PF⊥CD,∵P,C为正方形对角线AC上的点,∴PC平分∠DCB,∠DCB=90°,∴PF=PE,∴四边形PECF为正方形,∵∠BPF+∠QPF=90°,∠BPF+∠BPE=90°,∴∠BPE=∠QPF,∴Rt△PQF≌Rt△PBE,∴PB=PQ.点评:此题考查了正方形,角平分线的性质,以及全等三角形判定与性质.此题综合性较强,注意数形结合思想.16.如图,已知四边形ABCD是正方形,分别过A、C两点作l1∥l2,作BM⊥l1于M,DN⊥l1于N,直线MB、ND分别交l2于Q、P.求证:四边形PQMN是正方形.考点:正方形的判定与性质.专题:证明题;压轴题.分析:可由Rt△ABM≌Rt△DAN,AM=DN同理可得AN=NP,所以MN=PN,进而可得其为正方形.解答:证明:l1∥l2,BM⊥l1,DN⊥l2,∴∠QMN=∠P=∠N=90°,∴四边形PQMN为矩形,∵AB=AD,∠M=∠N=90°∠ADN+∠NAD=90°,∠NAD+∠BAM=90°,∴∠ADN=∠BAM,又∵AD=BA,∴Rt△ABM≌Rt△DAN(AAS),∴AM=DN同理AN=DP,∴AM+AN=DN+DP,即MN=PN.∴四边形PQMN是正方形.点评:本题考查了矩形的判定和性质、全等三角形的判定和性质以及正方形的判定,解题的关键是熟练掌握各种几何图形的性质和判定方法.17.在正方形ABCD各边上一次截取AE=BF=CG=DH,连接EF,FG,GH,HE.试问四边形EFGH是否是正方形?考点:正方形的判定与性质.分析:根据正方形的性质可得AB=BC=CD=AD,∠A=∠B=∠C=∠D,然后求出BE=CF=DG=AH,再利用“边角边”证明△AHE和△BEF和△CFG和△DGH全等,根据全等三角形对应边相等可得EF=FG=GH=EH,全等三角形对应角相等可得∠AHE=∠BEF=∠CFG=∠DGH,再求出∠EFG=∠FGH=∠GHE=∠FEH=90°,从而得到四边形EFGH是正方形.解答:解:四边形EFGH是正方形.理由如下:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD,∠A=∠B=∠C=∠D,∵AE=BF=CG=DH,∴AB﹣AE=BC﹣BF=CD﹣CG=AD﹣DH,即BE=CF=DG=AH,∴△AHE≌△BEF≌△CFG≌△DGH,∴EF=FG=GH=EH,∠AHE=∠BEF=∠CFG=∠DGH,∴∠EFG=∠FGH=∠GHE=∠FEH=90°,∴四边形EFGH是正方形.点评:本题考查了正方形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,熟记各性质并求出被截取的四个小直角三角形全等是解题的关键.18.如图,四边形ABCD是正方形,点P是BC上任意一点,DE⊥AP于点E,BF⊥AP于点F,CH⊥DE于点H,BF的延长线交CH于点G.(1)求证:AF﹣BF=EF;(2)四边形EFGH是什么四边形?并证明;考点:正方形的判定与性质;全等三角形的判定与性质;分析:(1)利用全等三角形的判定首先得出△AED≌△BFA,进而得出AE=BF,即可证明结论;(2)首先得出四边形EFGH是矩形,再利用△AED≌△BFA,同理可得:△AED≌△DHC,进而得出EF=EH,即可得出答案;解答:(1)证明:∵DE⊥AP于点E,BF⊥AP于点F,CH⊥DE于点H,∴∠AFB=∠AED=∠DHC=90°,∴∠ADE+∠DAE=90°,又∵∠DAE+∠BAF=90°,∴∠ADE=∠BAF,在△AED和△BFA中,,∴△AED≌△BFA,∴AE=BF,∴AF﹣AE=EF,即AF﹣BF=EF;(2)证明:∵∠AFB=∠AED=∠DHC=90°,∴四边形EFGH是矩形,∵△AED≌△BFA,同理可得:△AED≌△DHC,∴△AED≌△BFA≌△DHC,∴DH=AE=BF,AF=DE=CH,∴DE﹣DH=AF﹣AE,∴EF=EH,∴矩形EFGH是正方形;19.如图,△ABC中,∠C=90°,∠BAC、∠ABC的平分线相交于点D,DE⊥BC,DF⊥AC,垂足分别为E、F.问四边形CFDE是正方形吗?请说明理由.考点:正方形的判定;角平分线的性质.分析:首先利用垂直的定义证得四边形CFDE是矩形,然后利用角平分线的性质得到DE=DF,从而判定该四边形是正方形.解答:证明:∵∠C=90°,DE⊥BC于点E,DF⊥AC于点F,∴四边形DECF为矩形,∵∠A、∠B的平分线交于点D,∴DF=DE,∴四边形CFDE是正方形.点评:本题主要考查了角平分线的性质,三角形的内切圆与内心,解题的关键是利用正方形的判定方法证得四边形CFDE是正方形.20.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是BC的中点,DE⊥AB,DF⊥AC垂足分别为E,F.求证:四边形DEAF是正方形.考点:正方形的判定;全等三角形的判定与性质.专题:证明题.分析:由题意先证明□AEDF是矩形,再根据两角及其一角的对边对应相等来证△BDE≌△CDF,根据有一组对边相等的矩形证明□AEDF是正方形.解答:证明:∵DE⊥AB,DF⊥AC∴∠AED=90°,∠AFD=90°∵∠BAC=90°∴∠EDF=90°∴□AEDF是矩形在△BDE和△CDF中∵AB=AC∴∠ABC=∠ACB∵DE⊥AB,DF⊥AC∴∠DEB=∠DFC又∵D是BC的中点∴BD=DC∴△BDE≌△CDF∴DE=DF∴□AEDF是正方形点评:本题考查的是正方形的判定方法,考查了矩形、全等三角形等基础知识的灵活运用,判别一个四边形是正方形主要是根据正方形的定义及其性质.。