初中数学浙教版八年级下册第五章 特殊平行四边形 章末检测(提高篇)

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名称 初中数学浙教版八年级下册第五章 特殊平行四边形 章末检测(提高篇)
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2021-05-04 14:12:17

文档简介

初中数学浙教版八年级下册第五章 特殊平行四边形 章末检测(提高篇)
一、单选题
1.(2021八上·瑞安期末)如图,在四边形 中, 平分 , , , , ,则四边形 的周长是(  ).
A.18 B.20 C.22 D.24
2.(2020八上·苏州期末)在如图所示的正方形网格中,已知小正方形的边长为1,△ABC与△DEF的顶点均为格点,边AC、DF交于点G.下面有四个结论:①△ABC≌△DEF;②图中阴影部分(即△ABC与△DEF重叠部分)的面积为1.5;③△DCG为等边三角形;④AG=DG.其中结论正确的个数为(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.(2020八下·番禺期末)如图,在菱形ABCD中,AB=AC=1,点E、F分别为边AB、BC上的点,且AE=BF,连接CE、AF交于点H,连接DH交AC于点O,则下列结论:①△ABF≌△CAE;②∠FHC=∠B;③△ADO≌△ACH;④ ;其中正确的结论个数是(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.(2019八下·南浔期末)在数学课拓展课上,小明发现:若一条直线经过平行四边形对角线的交点,则这条直线平分该平行四边形的面积.如图是由5个边长是1,且一个内角是60°的小菱形拼成的图形,P是其中4个小菱形的公共顶点,小新在小明的启发下,将该图形沿着过点P的某条直线剪一刀,把它剪成了面积相等的两部分,则剪痕的长度是(  )
A.2 B.3 C. D.
5.(2019八下·舒城期末)如图,平行四边形ABCD对角线AC、BD交于点O,∠ADB=20°,∠ACB=50°,过点O的直线交AD于点E,交BC于点F当点E从点A向点D移动过程中(点E与点A、点D不重合),四边形AFCE的形状变化依次是(  )
A.平行四边形→矩形→平行四边形→菱形→平行四边形
B.平行四边形→矩形→平行四边形→正方形→平行四边形
C.平行四边形→菱形→平行四边形→矩形→平行四边形
D.平行四边形→矩形→菱形→正方形→平行四边形
6.(2020八下·北京期末)在菱形ABCD中,M,N,P,Q分别为边AB,BC,CD,DA上的一点(不与端点重合),对于任意的菱形ABCD,下面四个结论中:
①存在无数个四边形MNPQ是平行四边形;②存在无数个四边形MNPQ是矩形;③存在无数个四边形MNPQ是菱形;④至少存在一个四边形MNPQ是正方形
正确的结论的个数是(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.(2019八下·昭通期末)矩形各内角的平分线能围成一个(  )
A.矩形 B.菱形 C.等腰梯形 D.正方形
8.(2019八下·正定期末)如图为某城市部分街道示意图,四边形ABCD为正方形,点G在对角线BD上,GE⊥CD,GF⊥BC,AD=1500m,小敏行走的路线为B→A→G→E,小聪行走的路线为B→A→D→E→F,若小敏行走的路程为3100m,则小聪行走的路程为(  )m.
A.3100 B.4600 C.3000 D.3600
9.如图,矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,E,F分别是边BC,AD的中点,AB=2,BC=4,一动点P从点B出发,沿着B﹣A﹣D﹣C在矩形的边上运动,运动到点C停止,点M为图1中某一定点,设点P运动的路程为x,△BPM的面积为y,表示y与x的函数关系的图象大致如图2所示.则点M的位置可能是图1中的(  )
A.点C B.点O C.点E D.点F
10.(2020·湖州)七巧板是我国祖先的一项卓越创造,流行于世界各地.由边长为2的正方形可以制作一副中国七巧板或一副日本七巧板,如图1所示.分别用这两副七巧板试拼如图2中的平行四边形或矩形,则这两个图形中,中国七巧板和日本七巧板能拼成的个数分别是(  )
A.1和1 B.1和2 C.2和1 D.2和2
二、填空题
11.(2020八下·武侯期末)如图,在矩形ABCD中,∠ACB=30°,BC=2 ,点E是边BC上一动点(点E不与B,C重合),连接AE,AE的中垂线FG分别交AE于点F,交AC于点G,连接DG,GE.设AG=a,则点G到BC边的距离为   (用含a的代数式表示), ADG的面积的最小值为   .
12.(2020八下·溧水期末)如图,在矩形ABCD中,
AB=3,AD=10,点E在AD上且DE=2.点G为AE的中点,点P为BC边上的一个动点,F为EP的中点,则GF+EF的最小值为   .
13.(2019八下·柳州期末)如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,若重叠都分构成的四边形ABCD中,AB=3,BD=4.则AC的长为   .
14.(2019八下·苏州期中)如图,A,B两点的坐标分别为(6,0),(0,6),点P从点A出发,沿AB方向以每秒 个单位的速度向终点B运动;同时动点Q从点B出发沿BO方向以每秒1个单位的速度向终点Q运动,将△PQO沿BO翻折,点P的对应点为点C,若四边形QPOC为菱形,则点C的坐标为   .
15.(2019八下·乐清期末)如图,正方形 面积为1,延长 至点G,使得 ,以 为边在正方形另一侧作菱形 ,其中 ,依次延长 类似以上操作再作三个形状大小都相同的菱形,形成风车状图形,依次连结点 则四边形 的面积为   .
16.(2020八下·柯桥月考)如图,正方形ABCD、正方形A1B1C1D1、正方形A2B2C2D2均位于第一象限内,它们的边平行于x轴或y轴,其中点A、A1、A2在直线OM上,点C、C1、C2在直线ON上,O为坐标原点,已知点A的坐标为(3,3),正方形ABCD的边长为1.若正方形A2B2C2D2的边长为2011,则点B2的坐标为   .
三、解答题
17.(2019八下·庐阳期末)如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=10,E在AD上,连接BE,CE,过点A作AG∥CE,分别交BC,BE于点G,F,连接DG交CE于点H.若AE=2,求证:四边形EFGH是矩形.
18.(2020八下·海安月考)如图所示,矩形ABCD的对角线相交于点O,OF⊥AD于点F,OF=2cm,AE⊥BD于点E,且BE﹕BD=1﹕4,求AC的长.
19.(2019八下·泰兴期中)如图1,点C在线段AB上,分别以AC、BC为边在线段AB的同侧作正方形ACDE和正方形BCMN,连结AM、BD.
(1)AM与BD的关系是:    .
(2)如果将正方形BCMN绕点C顺时针旋转锐角α,它不变(如图2).(1)中所得的结论是否仍然成立?请说明理由.
(3)在(2)的条件下,连接AB、DM,若AC=4,BC=2,求 的值.
20.(2020八下·赣榆期末)如图,矩形 的顶点A、C分别在x轴、y轴的正半轴上,点 的坐标为(3,4),一次函数 的图象与边OC、AB分别交于点D、E,并且满足 ,M是线段DE上的一个动点
(1)求b的值;
(2)连接OM,若 的面积与四边形 的面积之比为 ,求点M的坐标;
(3)设N是x轴上方平面内的一点,以O、D、M、N为顶点的四边形是菱形,求点N的坐标.
21.(2020八下·偃师期末)如图,等腰△ABC中,已知AC=BC= ,AB=2,作∠ACB的外角平分线CF,点E从点B沿着射线BA以每秒1个单位的速度运动,过点E作BC的平行线交CF于点F.
(1)求证:四边形BCFE是平行四边形;
(2)当点E是边AB的中点时,连接AF,试判断四边形AECF的形状,并说明理由;
(3)设运动时间为t秒,是否存在t的值,使得以△EFC的其中两边为邻边所构造的平行四边形恰好是菱形?不存在的,试说明理由;存在的,请直接写出t的值.
22.(2020八下·惠州期末)已知,矩形ABCD中,AB=4cm,BC=8cm,AC的垂直平分线EF分别交AD、BC于点E、F,垂足为O.
(1)如图1,连接AF、CE,求证:四边形AFCE为菱形;
(2)如图1,求AF的长;
(3)如图2,动点P、Q分别从A、C两点同时出发,沿ΔAFB和ΔCDE各边匀速运动一周.即点P自A→F→B→A停止,点Q自C→D→E→C停止.在运动过程中,点P的速度为每秒1cm,设运动时间为t秒.若点Q的速度为每秒0.8cm,当A、P、C、Q四点为顶点的四边形是平行四边形时,求t的值.
23.(2020八下·深圳期中)如图1,已知正方形ABCD的顶点A,B分别在y轴和x轴上,边CD交x轴的正半轴于点E.
(1)若A(0,a),且 ,求A点的坐标;
(2)在(1)的条件下,若3AO=4EO,求D点的坐标;
(3)如图2,连结AC交x轴于点F,点H是A点上方y轴上一动点,以AF、AH为边作平行四边形AFGH,使G点恰好落在AD边上,试探讨BF,HG与DG的数量关系,并证明你的结论.
24.(2020八下·番禺期末)如图,在边长为 的正方形ABCD中,作∠ACD的平分线交AD于F,过F作直线AC的垂线交AC于P,交CD的延长线于Q,又过P作AD的平行线与直线CF交于点E,连接DE,AE,PD,PB.
(1)求AC,DQ的长;
(2)四边形DFPE是菱形吗?为什么?
(3)探究线段DQ,DP,EF之间的数量关系,并证明探究结论;
(4)探究线段PB与AE之间的数量关系与位置关系,并证明探究结论.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】平行线的性质;等腰三角形的判定与性质;勾股定理;矩形的判定与性质
【解析】【解答】解:如图,过点A做 交 于点E
∵ 平分





∵ ,

∴四边形 为矩形
∴ ,
又∵ ,即

∴四边形 的周长
故答案为:C.
【分析】过点A做 交 于点E,根据角平分线和平行线性质及等角对等边推导得 ;通过判定四边形 为矩形,得 , ;再根据勾股定理计算,得 ,从而得到四边形 的周长.
2.【答案】C
【知识点】三角形的面积;等边三角形的判定;矩形的性质
【解析】【解答】解:
① 、∵BC=EF,
∵四边形EBDA和四边形ADCF都是矩形,∴AB=ED,AC=DF,
∴△ABC≌△DEF,正确;
② 、∵S△ABC=BC×AD=×3×2=3,∵M、G分别是AB和AC的中点,∴S阴影=S△ABC=1.5,正确;
③∵△DCG为直角三角形,∴GD>KD, ∴GD>DC,△DCG不是等边三角形,错误;
④ 、∵四边形ADCF是矩形,∴AG=GC=GD=GF,∴正确;
综上,正确的有3项.
故答案为:C.
【分析】① 由矩形的对角线相等,利用边边边定理即可证明△ABC≌△DEF;
② 、利用三角形面积公式先求出△ABC的面积,再M、G分别是AB和AC的中点,根据等底同高的两三角形面积相等,即可求出阴影部分的面积; ③△DCG为直角三角形,由斜边大于直角边得GD>KD, 则GD>CD,△DCG不是等边三角形;④由矩形的对角线互相平分且相等即可得出AG=DG.
3.【答案】B
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;菱形的性质
【解析】【解答】解:∵在菱形ABCD中,AB=AC=1,
∴△ABC为等边三角形,
∴∠B=∠CAE=60°,
又∵AE=BF,
∴△ABF≌△CAE(SAS),故①符合题意;
∴∠BAF=∠ACE,
∴∠FHC=∠ACE+∠HAC=∠BAF+∠HAC=60°,故②符合题意;
∵∠B=∠CAE=60°,
则在△ADO和△ACH中,
∠OAD=60°=∠CAB,
∴∠CAH≠60°,即∠CAH≠∠DAO,
∴△ADO≌△ACH不成立,故③不符合题意;
∵AB=AC=1,过点A作AG⊥BC,垂足为G,
∴∠BAG=30°,BG= ,
∴AG= = ,
∴菱形ABCD的面积为: = = ,故④不符合题意;
故正确的结论有2个,
故答案为:B.
【分析】根据菱形的性质,利用SAS证明即可判断①;根据△ABF≌△CAE得到∠BAF=∠ACE,再利用外角的性质以及菱形内角度数即可判断②;通过说明∠CAH≠∠DAO,判断△ADO≌△ACH不成立,可判断③;再利用菱形边长即可求出菱形面积,可判断④.
4.【答案】D
【知识点】勾股定理;菱形的性质
【解析】【解答】如图据题意,剪痕是连接两个菱形的对角线的交点的直线,
作OH⊥AC,PG⊥BC,OM⊥PG,
∵在小菱形中,∠OAC=30°,∠AOC=90°,
∴OC=,又∵∠OCH=60°,

同理PG= ,

由图可得: ,

∵菱形是中心对称图形,
∴LO=JO, KP=JP,
∴LO+KP=JO+JP,
∴剪痕: .
故答案为:D
【分析】先根据题意找出折痕,因为折痕同时平分两个菱形的面积,则折痕是两个菱形对角线的交点连线。作垂线,构造直角三角形,利用勾股定理求出有关线段的长,现知OP的长,由于菱形是中心对称图形,所以折痕是OP长的2倍,从而求出折痕的长。
5.【答案】C
【知识点】全等三角形的判定与性质;平行四边形的判定;菱形的判定;矩形的判定
【解析】【解答】解:∵点O是平行四边形ABCD的对角线得交点,
∴OA=OC,AD∥BC,
∴∠ACF=∠CAD,∠ADB=∠DBC=20°
∵∠COF=∠AOE,OA=OC,∠DAC=∠ACF
∴△AOE≌△COF(ASA),
∴AE=CF,
∵AE∥CF,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵∠ADB=∠DBC=20°,∠ACB=50°,
∴∠AFC>20°
当∠AFC=80°时,∠FAC=180°-80°-50°=50°
∴∠FAC=∠ACB=50°
∴AF=FC
∴平行四边形AECF是菱形
当∠AFC=90°时,平行四边形AECF是矩形
∴综上述,当点E从D点向A点移动过程中(点E与点D,A不重合),则四边形AFCE的变化是:平行四边形→菱形→平行四边形→矩形→平行四边形.
故答案为:C.
【分析】先判断出点E在移动过程中,四边形AECF始终是平行四边形,当∠AFC=80°时,四边形AECF是菱形,当∠AFC=90°时,四边形AECF是矩形,即可求解.
6.【答案】D
【知识点】平行四边形的判定;菱形的判定与性质;矩形的判定;正方形的判定
【解析】【解答】①如图,连接AC,BD交于O,
四边形ABCD是菱形,过点O直线MP和QN,分别交AB,BC,CD,AD于M,N,P,Q,
则四边形MNPQ是平行四边形,
故存在无数个四边形MNPQ是平行四边形;故符合题意;
②如图,
当PM=QN时,四边形MNPQ是矩形,故存在无数个四边形MNPQ是矩形;故符合题意;
③如图,
当PM⊥QN时,存在无数个四边形MNPQ是菱形;故符合题意;
④如图,
当四边形ABCD为正方形时,四边形MNPQ是正方形,故至少存在一个四边形MNPQ是正方形;故④符合题意;
综上,①②③④4个均符合题意,
故答案为:D.
【分析】根据菱形的判定和性质,矩形的判定,正方形的判定,平行四边形的判定定理即可得到结论.
7.【答案】D
【知识点】矩形的性质;正方形的判定
【解析】【解答】解:如图,
∵四边形ABCD为矩形,
∴∠DAC=90°,∠ABC=90°,
AE平分∠DAC,BE平分∠ABC,
则∠BAE+∠ABE=45°+45°=90°,
∴∠AEB=90°,
同理得∠EFG=∠FGH=∠GHE=90°,
∴四边形EFGH为矩形,
∵∠BAF=∠HCB=45°,
.∴△BHC为等腰直角三角形,
∴BH=HC,
∵∠AEB=∠DGC,∠EAB=∠GDC=45°,AB=DC,
∴△ABE≌△DGC(AAS),
∴BE=GC,
∴BH-BE=HC-GC,
即HE=HG,
∴四边形EFGH为正方形;
故答案为:D.
【分析】由四边形ABCD为矩形,得∠DAC和∠ABC都是直角,AE平分∠DAC,BE平分∠ABC,
求得∠BAE和∠ABE之和为90°,则∠AEB为直角,同理求得∠EFG、∠FGH和∠GHE都是直角,
则四边形EFGH为矩形;因为∠BAF=∠HCB=45°,等角对等边得BH=HC,然后再根据角角边定理证得△ABE≌△DGC,由全等三角形对应边相等,得BE=GC,于是根据等式的性质得HE=HG,则邻边相等的矩形是正方形。
8.【答案】B
【知识点】正方形的性质
【解析】【解答】连接GC,
∵四边形ABCD为正方形,
所以AD=DC,∠ADB=∠CDB=45°,
∵∠CDB=45°,GE⊥DC,
∴△DEG是等腰直角三角形,
∴DE=GE.
在△AGD和△GDC中,

∴△AGD≌△GDC(SAS)
∴AG=CG,
在矩形GECF中,EF=CG,
∴EF=AG.
∵BA+AD+DE+EF-BA-AG-GE,
=AD=1500m.
∵小敏共走了3100m,
∴小聪行走的路程为3100+1500=4600(m),
故答案为:B.
【分析】连接CG,由正方形的对称性,易知AG=CG,由正方形的对角线互相平分一组对角,GE⊥DC,易得DE=GE.在矩形GECF中,EF=CG.要计算小聪走的路程,只要得到小聪比小敏多走了多少就行.
9.【答案】B
【知识点】函数的图象;矩形的性质
【解析】【解答】解:∵AB=2,BC=4,四边形ABCD是矩形,
∴当x=6时,点P到达D点,此时△BPM的面积为0,说明点M一定在BD上,
∴从选项中可得只有O点符合,所以点M的位置可能是图1中的点O.
故答案为:B.
【分析】根据矩形的性质,得到当x=6时,点P到达D点,此时△BPM的面积为0,说明点M一定在BD上,从选项中可得只有O点符合,所以点M的位置可能是图1中的点O.
10.【答案】D
【知识点】七巧板
【解析】【解答】解:中国七巧板和日本七巧板能拼成的个数都是2,如图所示:
故答案为:D.
【分析】根据中国七巧板和日本七巧板的特点,利用图2中的相关数据,画出符合题意的图形,可得答案。
11.【答案】;
【知识点】垂线段最短;含30°角的直角三角形;矩形的判定与性质
【解析】【解答】∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,
∵∠ACB=30°,BC=2 ,
∴AB=2,AC=4,
∵AG= ,
∴CG= ,
如图1,过G作MH⊥BC于H,交AD于M,
Rt△CGH中,∠ACB=30°,
∴GH= CG= ,
则点G到BC边的距离为 ,
∵HM⊥BC,AD∥BC,
∴HM⊥AD,
∴∠AMG=90°,
∵∠B=∠BHM=90°,
∴四边形ABHM是矩形,
∴HM=AB=2,
∴GM=2﹣GH= = ,
∴S△ADG ,
当 最小时,△ADG的面积最小,
如图2,当GE⊥BC时,AG最小,即a最小,
∵FG是AE的垂直平分线,
∴AG=EG,
∴ ,
∴ ,
∴△ADG的面积的最小值为 ,
故答案为: , .
【分析】先根据直角三角形含30度角的性质和勾股定理得AB=2,AC=4,从而得CG的长,作辅助线,构建矩形ABHM和高线GM,如图2,通过画图发现:当GE⊥BC时,AG最小,即 最小,可计算 的值,从而得结论.
12.【答案】5
【知识点】勾股定理;矩形的性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图,连接PA.
∵AG=EG,EF=FP,
∴GF= PA,
∴GF+EF= (PA+PE),
求出PA+PE的最小值即可,
作点A关于BC的对称点T,连接ET交BC于P′,此时P′E+P′A的值最小,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠EAT=90°,
∵AB=BT=3,
∴AT=6,
∵AD=10,DE=2,
∴AE=AD-DE=10-2=8,
∴P′E+P′A=P′E+P′T=ET= ,
∴EG+EF的最小值为 ×10=5,
故答案为:5.
【分析】首先证明GF+EF= (PA+PE),求出PA+PE的最小值即可,作点A关于BC的对称点T,连接ET交BC于P′,此时P′E+P′A的值最小.
13.【答案】
【知识点】全等三角形的判定与性质;勾股定理;菱形的判定与性质
【解析】【解答】如图,过C分别作AB,AD的垂线,
∵纸条等宽,得CF=CE,
∵AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形ABCD为平行四边形,
∠B=∠D,
∴△BFC≌△CED,
∴BC=CD,
∴四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
OA= ,
∴AC=2OA=2;
故答案为:2.
【分析】利用纸条等宽和两边平行,通过作垂线构造直角三形,证得三角形全等,进而得到,邻边相等的平行四边形是菱形;再由菱形的对角线互相垂直,利用勾股定理求得OA,则AC可求。
14.【答案】(-4,2)
【知识点】坐标与图形性质;菱形的判定与性质
【解析】【解答】过P点作PE⊥y轴于E点,作PF⊥x轴于F点,
设运动了t秒,则BQ=t,OQ=6-t,AP= t,由等腰直角△APF得PF=t,
要使四边形QPOC为菱形,由于PC⊥OQ,只需QE=OE即可,
在矩形EPFO中,PF=EO=t
OQ=2 EO,
即6-t=2t,解得t=2,故Q(0,4),E(0,2)P(4,2)
故C(-4,2)
【分析】过P点作PE⊥y轴于E点,作PF⊥x轴于F点,设运动了t秒,则BQ=t,OQ=6-t,AP= t,根据已知可得三角形APF是等腰直角三角形,从而可得PF=t,根据菱形的性质可得QE=OE,即得OQ=2 EO,从而建立方程,求出t值,可得点P的坐标,利用轴对称的性质可得点C的坐标.
15.【答案】
【知识点】全等三角形的判定与性质;菱形的性质;矩形的判定与性质;正方形的性质
【解析】【解答】解:如图所示,
延长CD交FN于点P,过N作NK⊥CD于点K,延长FE交CD于点Q,交NS于点R,
∵ABCD为正方形,
∴∠CDG=∠GDK=90°,
∵正方形ABCD面积为1,
∴AD=CD=AG=DQ=1,
∴DG=CT=2,
∵四边形DEFG为菱形,
∴DE=EF=DG=2,
同理可得:CT=TN=2,
∵∠EFG=45°,
∴∠EDG=∠SCT=∠NTK=45°,
∵FE∥DG,CT∥SN,DG⊥CT,
∴∠FQP=∠FRN=∠DQE=∠NKT=90°,
∴DQ=EQ=TK=NK= ,FQ=FE+EQ= ,
∵∠NKT=∠KQR=∠FRN=90°,
∴四边形NKQR是矩形,
∴QR=NK= ,
∴FR=FQ+QR= ,NR=KQ=DK DQ= ,
∴ ,
再延长NS交ML于点Z,易证得:△NMZ △FNR(SAS),
∴FN=MN,∠NFR=∠MNZ,
∵∠NFR+∠FNR=90°,
∴∠MNZ+∠FNR=90°,
即∠FNM=90°,
同理可得:∠NFH=∠FHM=90°,
∴四边形FHMN为正方形,
∴正方形FHMN的面积= ,
故答案为: .
【分析】如图所示,延长CD交FN于点P,过N作NK⊥CD于点K,延长FE交CD于点Q,交NS于点R,首先利用正方形性质结合题意求出AD=CD=AG=DQ=1,然后进一步根据菱形性质得出DE=EF=DG=2,再后通过证明四边形NKQR是矩形得出QR=NK= ,进一步可得 ,再延长NS交ML于点Z,利用全等三角形性质与判定证明四边形FHMN为正方形,最后进一步求解即可.
16.【答案】(4022,6033)
【知识点】点的坐标;正比例函数的图象和性质;正方形的性质
【解析】【解答】解:设直线OM的解析式为 ,
已知点A、 、 在直线OM上且 ,
把点A代入可得OM的解析式为 ,
正方形ABXD的边长为1,所以B点的坐标为 ,则点C的坐标为 ,
∵点C、 、 在直线ON上,可解得直线ON的解析式为 ,
设 的坐标为 ,
∵点 在直线ON上,
∴ ,
∵正方形 D的边长为2011,
∴ 的坐标为 , 的坐标为 ,
∵点 在直线OM上,则 ,
则 ,
∴ 。
解得 .
则点 的坐标为(4022,6033).
故答案为:(4022,6033).
【分析】根据已知条件可求得点B和点C的坐标,令直线ON的表达式为y=kx,代入A点的坐标,可求得k,即得出直线ON的表达式,再根据已知条件求出点B2的值.
17.【答案】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=∠ADC=90°,
∵AB=4,AE=2,
∴BE= =2 ,CE= = =4 ,
∴BE2+CE2=BC2,
∴∠BEC=90°,
∵AG∥CE,AE∥CG,
∴四边形AECG是平行四边形,
∴CG=AE=2,AG=CE=4 ,
同理∠AGD=90°,
∵AG∥CE,
∴∠EFG=∠FEH=90°,
∴四边形EFGH是矩形.
【知识点】勾股定理;勾股定理的逆定理;矩形的性质;矩形的判定
【解析】【分析】根据矩形的性质得到∠BAD=∠ADC=90°,根据勾股定理和勾股定理的逆定理得到∠BEC=90°,同理∠AGD=90°,根据平行线的性质得到∠EFG=∠FEH=90°,于是得到结论.
18.【答案】解:∵四边形ABCD为矩形,
∴∠BAD=90°,OB=OD,AC=BD,
又∵OF⊥AD,
∴OF∥AB,
又∵OB=OD ,

AB=2OF=4cm,
∵BE︰BD=1︰4,
∴BE︰ED=1︰3
设BE=x,ED=3x ,
则BD=4 x ,
∵AE⊥BD于点E
∴ ,
∴16-x2=AD2-9x2
又∵AD2=BD2-AB2=16 x2-16 ,
∴16-x2=16 x2-16-9x2,8x2=32
∴x2=4,
∴x=2
∴BD=2×4=8(cm),
∴AC=8cm .
【知识点】矩形的性质
【解析】【分析】根据矩形的对角线相等且互相平分可得OA=OB,根据比例设BE=x,表示出BD=4x,然后求出BE=OE,从而判断出△ABO是等边三角形,然后判断出OE是△AOD的中位线,根据三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半求出AB,再求解即可.
19.【答案】(1)相等且垂直
(2)成立,
理由:∵四边形ACDE正方形,四边形BCMN正方形,
∴AC=CD MC=BC ∠ACD=∠BCM=90°,
∴ ∠ACD+∠DCM=∠BCM+∠DCM,
即∠ACM=∠BCD,
在△ACM与△DCB中,
∴△ACM≌△DCB(SAS),
∴AM=BD ,∠MAC=∠BDC,
同(1)可证AM⊥DB,
∴AM=BD且AM⊥DB.
(3)解:如图,
∵AM⊥DB,
∴∠DOM=∠AOB=∠AOD=∠BOM=90°,
由勾股定理得OD2+OM2=DM2,OD2+OA2=AD2,OB2+OM2=MB2,OA2+OB2=AB2,
∴AB2+DM2=OD2+OM2+OA2+OB2=AD2+BM2,
∵AD=AC=4,BM=BC=2 ,
∴AB2+DM2=(4)2+(2)2=40.
【知识点】全等三角形的判定与性质;正方形的性质
【解析】【解答】解:(1)相等且垂直.
延长AM交BD与H,
∵四边形ACDE正方形,四边形BCMN正方形,
∴AC=CD MC=BC ∠ACD=∠BCM=90°,
∴△ACM≌DCB(SAS),
∴AM=BD ,∠MAC=∠BDC,
∵∠DMH=∠AMC,
∴∠DHM=∠ACM=90°,
∴AM⊥DB,
故答案为:相等且垂直.
【分析】(1)利用正方形的性质可得AC=CD MC=BC ∠ACD=∠BCM=90°,根据“SAS”可证△ACM≌△DCB,利用全等三角形的对边相等、对角相等可得AM=BD ,∠MAC=∠BDC,从而可证∠DHM=∠ACM=90°,即得垂直;
(2)同(1)可证;
(3)根据勾股定理,可得AB2+DM2=OD2+OM2+OA2+OB2=AD2+BM2,由AD= AC、BM= BC从而求出结果.
20.【答案】(1)解:在 中,令x=0,解得y=b,
则D的坐标是(0,b),OD=b,
∵OD=BE,
∴BE=b,则点E坐标为(3,4-b),
将点E代入 中,得:4-b=2+b,
解得:b=3;
(2)解:如图,
∵ = ,
∵三角形ODM的面积与四边形OAEM的面积之比为 ,

设M的横坐标是a,则 ,
解得: ,
将 代入 中,得:
则点M坐标为 ;
(3)解:依题意,有两种情况:
①当四边形OMDN是菱形时,如图(1),M的纵坐标是 ,
把 代入 中,得:
,解得: ,
∴点M坐标为 ,
点N坐标为 ;
②当四边形OMND是菱形时,如图(2),OM=OD=3,
设M的坐标 ,
由OM=OD得: ,
解得: 或m=0(舍去),
则点M坐标为 ,
又MN∥OD,MN=OD=3,
∴点N的坐标为 ,
综上,满足条件的点N坐标为 或 .
【知识点】两一次函数图象相交或平行问题;菱形的性质
【解析】【分析】(1)首先在一次函数的解析式中令x=0,即可求得D的坐标,则OD=b,则E的坐标即可利用b表示出来,然后代入一次函数解析式即可得到关于b的方程,求得b的值;
(2)首先求得四边形OAED的面积,则△ODM的面积即可求得,设出M的横坐标,根据三角形的面积公式即可求得M的横坐标,进而求得M的坐标;
(3)分两种情况进行讨论,①四边形OMDN是菱形时,M是OD的中垂线与DE的交点,M关于OD的对称点就是N;②四边形OMND是菱形,OM=OD,M在直线DE上,设出M的坐标,根据OM=OD即可求得M的坐标,则根据OD∥MN,且OD=MN即可求得N的坐标.
21.【答案】(1)证明:∵AC=BC, ∴∠B=∠BAC,
∵CF平分∠ACH, ∴∠ACF=∠FCH,
∵∠ACH=∠B+∠BAC=∠ACF+∠FCH,
∴∠FCH=∠B,
∴BE∥CF,
∵EF∥BC,
∴四边形BCFE是平行四边形;
(2)解:四边形AECF是矩形.
理由是:
由(1)知:四边形BCFE是平行四边形,
∴CF=BE,CF∥AB,
∵点E是AB的中点, ∴BE=AE, ∴CF=AE,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵AC=BC ,E是AB的中点,
∴CE⊥AB,
∴∠AEC=90°,
∴四边形AECF是矩形.
(3)解:t的值为 或5或2.
分三种情况:
①以EF和CF两边为邻边所构造的平行四边形恰好是菱形时,∴BE=BC,即t= ,
②以CE和EF两边为邻边所构造的平行四边形恰好是菱形时,CE=EF=BC=CA,此时E与A重合,∴t=2,
③以CE和CF两边为邻边所构造的平行四边形恰好是菱形时,
过C作CD⊥AB于D,
∵AC=BC,AB=2,
∴BD=1,
由勾股定理得:CD= ,
∵CF=CE=BE, ∴EC2=BE2,
∴ 32+( t﹣1) 2=t2, ∴t=5.
所以t的值为 或5或2.
【知识点】勾股定理;平行四边形的判定与性质;菱形的判定;矩形的判定
【解析】【分析】(1)由等边对等角、角平分线的性质及三角形外角的性质可得∠FCH=∠B,所以BE∥CF,由题意知EF∥BC,根据两组对边分别平行的四边形是平行四边形证明即可;(2)结合平行四边形BCFE的性质及中点的性质可证四边形AECF是平行四边形再由等腰三角形三线合一的性质可得∠AEC=90°,根据有一个角是直角的平行四边形是矩形可证结论;(3)分3种情况讨论,①以EF和CF两边为邻边所构造的平行四边形恰好是菱形时,由BE=BC可得t值;②以CE和EF两边为邻边所构造的平行四边形恰好是菱形时,由CE=EF=BC=CA可得t值;③以CE和CF两边为邻边所构造的平行四边形恰好是菱形时,过C作CD⊥AB于D, 根据勾股定理易得CD值,由CF=CE=BE可求得t值.
22.【答案】(1)证明: 四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠EAO=∠FCO,
∵AC的垂直平分线EF,
∴OA=OC,
在ΔAOE和ΔCOF中,
∴ΔAOE≌ΔCOF(ASA),
∴OE=OF,
∵OA=OC,
四边形AFCE是平行四边形,
∵EF⊥AC,
四边形AFCE是菱形.
(2)∵四边形AFCE是菱形,
∴AF=FC,
设AF=xcm,
则CF=xcm,BF=(8-x)cm,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,
∴在RtΔABF中,
由勾股定理得: ,
解得x=5,即AF=5cm;
(3)分为三种情况:
第一、P在AF上,
∵P的速度是1cm/s,而Q的速度是0.8cm/s,
∴Q只能再CD上,此时当A、P、C、Q四点为顶点的四边形不是平行四边形;
第二、当P在BF上时,Q在CD或DE上,只有当Q在DE上时,当A、P、C、Q四点为顶点的四边形才有可能是平行四边形,如图,
∵AQ=8-(0.8t-4),CP=5+(t-5),
∴8-(0.8t-4)=5+(t-5),

第三情况:当P在AB上时,Q在DE或CE上,此时当A、P、C、Q四点为顶点的四边形不是平行四边形;
∴ .
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;线段垂直平分线的性质;勾股定理;矩形的性质
【解析】【分析】(1)根据矩形的性质以及线段垂直平分线的性质,证明△AOE≌△COF,根据全等三角形的对应边相等,即可证明四边形AFCE为菱形;
(2)根据菱形的性质以及矩形的性质,结合勾股定理即可得到AF的长度;
(3)根据点P的位置,进行分类讨论,求出t的值即可。
23.【答案】(1)解:∵ ,
∴a=±4,
由图可知,A(0,4),
∴点A的坐标为(0,4).
(2)当A点的坐标为(0,4)时
作DN⊥OE于N,作AM⊥DN于M,连AE,如图1所示:
则∠BAD=∠OAM=90°,
即∠BAO+∠OAD=∠OAD+∠DAM,
∴∠BAO=∠DAM,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠ADE=90°,
在△AOB与△AMD中,

∴△AOB≌△AMD(AAS),
∴AM=AO=4,
∴四边形AONM是正方形,
∴MN=ON=4,
∵3AO=4EO,
∴EO=3,
在Rt△AOE中,AE2=AO2+EO2=42+32=25,
在Rt△AMD中,AD2=AM2+DM2,
在Rt△DNE中,ED2=EN2+DN2,
在Rt△ADE中,AD2+DE2=AE2,
∴AM2+DM2+EN2+DN2=25,
设D(4,m),则DM=4 m,EN=4 3=1,DN=m,
∴42+(4 m)2+12+m2=25,
∴m=2,
∴D(4,2)
当A点的坐标为(0,-4)时,
同理可得D(4,-2)
(3)解:2HG2+DG2=4BF2,理由如下:
过点F作FP⊥AD于P,连DF,如图2所示:
∵四边形AFGH是平行四边形,
∴HG=AF,AH∥GF,
∴∠FGA=∠GAH,
∴∠FGD=∠OAG,
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=DC,∠CAD=∠BCF=∠DCF=45°,∠BAD=∠CDA=∠ABC=90°,
∴△APF是等腰直角三角形,
∴PF=AP,

∴AF= PF,
∴HG=AF= PF,
故PF= ,
在△BCF和△DCF中,

∴△BCF≌△DCF(SAS),
∴BF=DF,∠CBF=∠CDF,
∵∠FDG=90° ∠CDF,∠ABO=90° ∠CBF,
∴∠FDG=∠ABO,
∵∠OAG+∠OAB=90°,∠ABO+∠OAB=90°,
∴∠OAG=∠ABO,
∴∠FGD=∠FDG,
∴GF=DF=BF,
∴点P是DG的中点,
∴DP= ,
在Rt△PDF中,PF2+DP2=DF2,
即( )2+( )2=BF2,
∴2HG2+DG2=4BF2.
【知识点】全等三角形的判定与性质;平行四边形的性质;正方形的判定与性质
【解析】【分析】(1)由 ,得出a=±4,结合图象即可得出结果;
(2)当A(0,4)时,作DN⊥OE于N,作AM⊥DN于M,连AE,由AAS证得△AOB≌△AMD,得出AM=AO=4,求出EO=3,在Rt△AOE中,AE2=AO2+EO2=25,在Rt△ADE中,AD2+DE2=AE2,设D(4,m),代入求出m=2,即可得出结果;同理当A(0,-4)时,可求出D点坐标;
(3)作FP⊥AD于P,连DF,在Rt△AFP中,得到HG=AF= PF,证明BF=DF与BF=GF,得出点P是DG的中点,在Rt△PDF中,PF2+DP2=DF2,即( )2+( )2=BF2,即可得出结果.
24.【答案】(1)解:AC= ,
∵CF平分∠BCD,FD⊥CD,FP⊥AC,
∴FD=FP,又∠FDQ=∠FPA,∠DFQ=∠PFA,
∴△FDQ≌△FPA(ASA),
∴QD=AP,
∵点P在正方形ABCD对角线AC上,
∴CD=CP=a,
∴QD=AP=AC-PC=
(2)解:∵FD=FP,CD=CP,
∴CF垂直平分DP,即DP⊥CF,
∴ED=EP,则∠EDP=∠EPD,
∵FD=FP,
∴∠FDP=∠FPD,
而EP∥DF,
∴∠EPD=∠FDP,
∴∠FPD=∠EPD,
∴∠EDP=∠FPD,
∴DE∥PF,而EP∥DF,
∴四边形DFPE是平行四边形,
∵EF⊥DP,
∴四边形DFPE是菱形
(3)解:DP2+ EF2=4QD2,理由是:
∵四边形DFPE是菱形,设DP与EF交于点G,
∴2DG=DP,2GF=EF,
∵∠ACD=45°,FP⊥AC,
∴△PCQ为等腰直角三角形,
∴∠Q=45°,
可得△QDF为等腰直角三角形,
∴QD=DF,
在△DGF中,DG2+FG2=DF2,
∴有( DP)2+( EF)2=QD2,
整理得:DP2+ EF2=4QD2
(4)解:∵∠DFQ=45°,DE∥FP,
∴∠EDF=45°,
又∵DE=DF=DQ=AP= ,AD=AB,
∴△ADE≌△BAP(SAS),
∴AE=BP,∠EAD=∠ABP,
延长BP,与AE交于点H,
∵∠HPA=∠PAB+∠PBA=∠PAB+∠DAE,
∠PAB+∠DAE+∠HAP=90°,
∴∠HPA+∠HAP=90°,
∴∠PHA=90°,即BP⊥AE,
综上:BP与AE的关系是:垂直且相等.
【知识点】勾股定理;平行四边形的判定与性质;菱形的判定与性质
【解析】【分析】(1)利用勾股定理求出AC,再证明△FDQ≌△FPA得到QD=AP,结合CD=CP求出结果;(2)先证明DE∥PF,结合EP∥DF得到四边形DFPE是平行四边形,再由EF⊥DP得到菱形;(3)根据菱形的性质得到2DG=DP,2GF=EF,再证明QD=DF,最后利用勾股定理证明线段关系;(4)证明△ADE≌△BAP,得到AE=BP,∠EAD=∠ABP,延长BP,与AE交于点H,利用∠EAD=∠ABP,得到∠PHA=90°,即可判定关系.
1 / 1初中数学浙教版八年级下册第五章 特殊平行四边形 章末检测(提高篇)
一、单选题
1.(2021八上·瑞安期末)如图,在四边形 中, 平分 , , , , ,则四边形 的周长是(  ).
A.18 B.20 C.22 D.24
【答案】C
【知识点】平行线的性质;等腰三角形的判定与性质;勾股定理;矩形的判定与性质
【解析】【解答】解:如图,过点A做 交 于点E
∵ 平分





∵ ,

∴四边形 为矩形
∴ ,
又∵ ,即

∴四边形 的周长
故答案为:C.
【分析】过点A做 交 于点E,根据角平分线和平行线性质及等角对等边推导得 ;通过判定四边形 为矩形,得 , ;再根据勾股定理计算,得 ,从而得到四边形 的周长.
2.(2020八上·苏州期末)在如图所示的正方形网格中,已知小正方形的边长为1,△ABC与△DEF的顶点均为格点,边AC、DF交于点G.下面有四个结论:①△ABC≌△DEF;②图中阴影部分(即△ABC与△DEF重叠部分)的面积为1.5;③△DCG为等边三角形;④AG=DG.其中结论正确的个数为(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【知识点】三角形的面积;等边三角形的判定;矩形的性质
【解析】【解答】解:
① 、∵BC=EF,
∵四边形EBDA和四边形ADCF都是矩形,∴AB=ED,AC=DF,
∴△ABC≌△DEF,正确;
② 、∵S△ABC=BC×AD=×3×2=3,∵M、G分别是AB和AC的中点,∴S阴影=S△ABC=1.5,正确;
③∵△DCG为直角三角形,∴GD>KD, ∴GD>DC,△DCG不是等边三角形,错误;
④ 、∵四边形ADCF是矩形,∴AG=GC=GD=GF,∴正确;
综上,正确的有3项.
故答案为:C.
【分析】① 由矩形的对角线相等,利用边边边定理即可证明△ABC≌△DEF;
② 、利用三角形面积公式先求出△ABC的面积,再M、G分别是AB和AC的中点,根据等底同高的两三角形面积相等,即可求出阴影部分的面积; ③△DCG为直角三角形,由斜边大于直角边得GD>KD, 则GD>CD,△DCG不是等边三角形;④由矩形的对角线互相平分且相等即可得出AG=DG.
3.(2020八下·番禺期末)如图,在菱形ABCD中,AB=AC=1,点E、F分别为边AB、BC上的点,且AE=BF,连接CE、AF交于点H,连接DH交AC于点O,则下列结论:①△ABF≌△CAE;②∠FHC=∠B;③△ADO≌△ACH;④ ;其中正确的结论个数是(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;菱形的性质
【解析】【解答】解:∵在菱形ABCD中,AB=AC=1,
∴△ABC为等边三角形,
∴∠B=∠CAE=60°,
又∵AE=BF,
∴△ABF≌△CAE(SAS),故①符合题意;
∴∠BAF=∠ACE,
∴∠FHC=∠ACE+∠HAC=∠BAF+∠HAC=60°,故②符合题意;
∵∠B=∠CAE=60°,
则在△ADO和△ACH中,
∠OAD=60°=∠CAB,
∴∠CAH≠60°,即∠CAH≠∠DAO,
∴△ADO≌△ACH不成立,故③不符合题意;
∵AB=AC=1,过点A作AG⊥BC,垂足为G,
∴∠BAG=30°,BG= ,
∴AG= = ,
∴菱形ABCD的面积为: = = ,故④不符合题意;
故正确的结论有2个,
故答案为:B.
【分析】根据菱形的性质,利用SAS证明即可判断①;根据△ABF≌△CAE得到∠BAF=∠ACE,再利用外角的性质以及菱形内角度数即可判断②;通过说明∠CAH≠∠DAO,判断△ADO≌△ACH不成立,可判断③;再利用菱形边长即可求出菱形面积,可判断④.
4.(2019八下·南浔期末)在数学课拓展课上,小明发现:若一条直线经过平行四边形对角线的交点,则这条直线平分该平行四边形的面积.如图是由5个边长是1,且一个内角是60°的小菱形拼成的图形,P是其中4个小菱形的公共顶点,小新在小明的启发下,将该图形沿着过点P的某条直线剪一刀,把它剪成了面积相等的两部分,则剪痕的长度是(  )
A.2 B.3 C. D.
【答案】D
【知识点】勾股定理;菱形的性质
【解析】【解答】如图据题意,剪痕是连接两个菱形的对角线的交点的直线,
作OH⊥AC,PG⊥BC,OM⊥PG,
∵在小菱形中,∠OAC=30°,∠AOC=90°,
∴OC=,又∵∠OCH=60°,

同理PG= ,

由图可得: ,

∵菱形是中心对称图形,
∴LO=JO, KP=JP,
∴LO+KP=JO+JP,
∴剪痕: .
故答案为:D
【分析】先根据题意找出折痕,因为折痕同时平分两个菱形的面积,则折痕是两个菱形对角线的交点连线。作垂线,构造直角三角形,利用勾股定理求出有关线段的长,现知OP的长,由于菱形是中心对称图形,所以折痕是OP长的2倍,从而求出折痕的长。
5.(2019八下·舒城期末)如图,平行四边形ABCD对角线AC、BD交于点O,∠ADB=20°,∠ACB=50°,过点O的直线交AD于点E,交BC于点F当点E从点A向点D移动过程中(点E与点A、点D不重合),四边形AFCE的形状变化依次是(  )
A.平行四边形→矩形→平行四边形→菱形→平行四边形
B.平行四边形→矩形→平行四边形→正方形→平行四边形
C.平行四边形→菱形→平行四边形→矩形→平行四边形
D.平行四边形→矩形→菱形→正方形→平行四边形
【答案】C
【知识点】全等三角形的判定与性质;平行四边形的判定;菱形的判定;矩形的判定
【解析】【解答】解:∵点O是平行四边形ABCD的对角线得交点,
∴OA=OC,AD∥BC,
∴∠ACF=∠CAD,∠ADB=∠DBC=20°
∵∠COF=∠AOE,OA=OC,∠DAC=∠ACF
∴△AOE≌△COF(ASA),
∴AE=CF,
∵AE∥CF,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵∠ADB=∠DBC=20°,∠ACB=50°,
∴∠AFC>20°
当∠AFC=80°时,∠FAC=180°-80°-50°=50°
∴∠FAC=∠ACB=50°
∴AF=FC
∴平行四边形AECF是菱形
当∠AFC=90°时,平行四边形AECF是矩形
∴综上述,当点E从D点向A点移动过程中(点E与点D,A不重合),则四边形AFCE的变化是:平行四边形→菱形→平行四边形→矩形→平行四边形.
故答案为:C.
【分析】先判断出点E在移动过程中,四边形AECF始终是平行四边形,当∠AFC=80°时,四边形AECF是菱形,当∠AFC=90°时,四边形AECF是矩形,即可求解.
6.(2020八下·北京期末)在菱形ABCD中,M,N,P,Q分别为边AB,BC,CD,DA上的一点(不与端点重合),对于任意的菱形ABCD,下面四个结论中:
①存在无数个四边形MNPQ是平行四边形;②存在无数个四边形MNPQ是矩形;③存在无数个四边形MNPQ是菱形;④至少存在一个四边形MNPQ是正方形
正确的结论的个数是(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【知识点】平行四边形的判定;菱形的判定与性质;矩形的判定;正方形的判定
【解析】【解答】①如图,连接AC,BD交于O,
四边形ABCD是菱形,过点O直线MP和QN,分别交AB,BC,CD,AD于M,N,P,Q,
则四边形MNPQ是平行四边形,
故存在无数个四边形MNPQ是平行四边形;故符合题意;
②如图,
当PM=QN时,四边形MNPQ是矩形,故存在无数个四边形MNPQ是矩形;故符合题意;
③如图,
当PM⊥QN时,存在无数个四边形MNPQ是菱形;故符合题意;
④如图,
当四边形ABCD为正方形时,四边形MNPQ是正方形,故至少存在一个四边形MNPQ是正方形;故④符合题意;
综上,①②③④4个均符合题意,
故答案为:D.
【分析】根据菱形的判定和性质,矩形的判定,正方形的判定,平行四边形的判定定理即可得到结论.
7.(2019八下·昭通期末)矩形各内角的平分线能围成一个(  )
A.矩形 B.菱形 C.等腰梯形 D.正方形
【答案】D
【知识点】矩形的性质;正方形的判定
【解析】【解答】解:如图,
∵四边形ABCD为矩形,
∴∠DAC=90°,∠ABC=90°,
AE平分∠DAC,BE平分∠ABC,
则∠BAE+∠ABE=45°+45°=90°,
∴∠AEB=90°,
同理得∠EFG=∠FGH=∠GHE=90°,
∴四边形EFGH为矩形,
∵∠BAF=∠HCB=45°,
.∴△BHC为等腰直角三角形,
∴BH=HC,
∵∠AEB=∠DGC,∠EAB=∠GDC=45°,AB=DC,
∴△ABE≌△DGC(AAS),
∴BE=GC,
∴BH-BE=HC-GC,
即HE=HG,
∴四边形EFGH为正方形;
故答案为:D.
【分析】由四边形ABCD为矩形,得∠DAC和∠ABC都是直角,AE平分∠DAC,BE平分∠ABC,
求得∠BAE和∠ABE之和为90°,则∠AEB为直角,同理求得∠EFG、∠FGH和∠GHE都是直角,
则四边形EFGH为矩形;因为∠BAF=∠HCB=45°,等角对等边得BH=HC,然后再根据角角边定理证得△ABE≌△DGC,由全等三角形对应边相等,得BE=GC,于是根据等式的性质得HE=HG,则邻边相等的矩形是正方形。
8.(2019八下·正定期末)如图为某城市部分街道示意图,四边形ABCD为正方形,点G在对角线BD上,GE⊥CD,GF⊥BC,AD=1500m,小敏行走的路线为B→A→G→E,小聪行走的路线为B→A→D→E→F,若小敏行走的路程为3100m,则小聪行走的路程为(  )m.
A.3100 B.4600 C.3000 D.3600
【答案】B
【知识点】正方形的性质
【解析】【解答】连接GC,
∵四边形ABCD为正方形,
所以AD=DC,∠ADB=∠CDB=45°,
∵∠CDB=45°,GE⊥DC,
∴△DEG是等腰直角三角形,
∴DE=GE.
在△AGD和△GDC中,

∴△AGD≌△GDC(SAS)
∴AG=CG,
在矩形GECF中,EF=CG,
∴EF=AG.
∵BA+AD+DE+EF-BA-AG-GE,
=AD=1500m.
∵小敏共走了3100m,
∴小聪行走的路程为3100+1500=4600(m),
故答案为:B.
【分析】连接CG,由正方形的对称性,易知AG=CG,由正方形的对角线互相平分一组对角,GE⊥DC,易得DE=GE.在矩形GECF中,EF=CG.要计算小聪走的路程,只要得到小聪比小敏多走了多少就行.
9.如图,矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,E,F分别是边BC,AD的中点,AB=2,BC=4,一动点P从点B出发,沿着B﹣A﹣D﹣C在矩形的边上运动,运动到点C停止,点M为图1中某一定点,设点P运动的路程为x,△BPM的面积为y,表示y与x的函数关系的图象大致如图2所示.则点M的位置可能是图1中的(  )
A.点C B.点O C.点E D.点F
【答案】B
【知识点】函数的图象;矩形的性质
【解析】【解答】解:∵AB=2,BC=4,四边形ABCD是矩形,
∴当x=6时,点P到达D点,此时△BPM的面积为0,说明点M一定在BD上,
∴从选项中可得只有O点符合,所以点M的位置可能是图1中的点O.
故答案为:B.
【分析】根据矩形的性质,得到当x=6时,点P到达D点,此时△BPM的面积为0,说明点M一定在BD上,从选项中可得只有O点符合,所以点M的位置可能是图1中的点O.
10.(2020·湖州)七巧板是我国祖先的一项卓越创造,流行于世界各地.由边长为2的正方形可以制作一副中国七巧板或一副日本七巧板,如图1所示.分别用这两副七巧板试拼如图2中的平行四边形或矩形,则这两个图形中,中国七巧板和日本七巧板能拼成的个数分别是(  )
A.1和1 B.1和2 C.2和1 D.2和2
【答案】D
【知识点】七巧板
【解析】【解答】解:中国七巧板和日本七巧板能拼成的个数都是2,如图所示:
故答案为:D.
【分析】根据中国七巧板和日本七巧板的特点,利用图2中的相关数据,画出符合题意的图形,可得答案。
二、填空题
11.(2020八下·武侯期末)如图,在矩形ABCD中,∠ACB=30°,BC=2 ,点E是边BC上一动点(点E不与B,C重合),连接AE,AE的中垂线FG分别交AE于点F,交AC于点G,连接DG,GE.设AG=a,则点G到BC边的距离为   (用含a的代数式表示), ADG的面积的最小值为   .
【答案】;
【知识点】垂线段最短;含30°角的直角三角形;矩形的判定与性质
【解析】【解答】∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,
∵∠ACB=30°,BC=2 ,
∴AB=2,AC=4,
∵AG= ,
∴CG= ,
如图1,过G作MH⊥BC于H,交AD于M,
Rt△CGH中,∠ACB=30°,
∴GH= CG= ,
则点G到BC边的距离为 ,
∵HM⊥BC,AD∥BC,
∴HM⊥AD,
∴∠AMG=90°,
∵∠B=∠BHM=90°,
∴四边形ABHM是矩形,
∴HM=AB=2,
∴GM=2﹣GH= = ,
∴S△ADG ,
当 最小时,△ADG的面积最小,
如图2,当GE⊥BC时,AG最小,即a最小,
∵FG是AE的垂直平分线,
∴AG=EG,
∴ ,
∴ ,
∴△ADG的面积的最小值为 ,
故答案为: , .
【分析】先根据直角三角形含30度角的性质和勾股定理得AB=2,AC=4,从而得CG的长,作辅助线,构建矩形ABHM和高线GM,如图2,通过画图发现:当GE⊥BC时,AG最小,即 最小,可计算 的值,从而得结论.
12.(2020八下·溧水期末)如图,在矩形ABCD中,
AB=3,AD=10,点E在AD上且DE=2.点G为AE的中点,点P为BC边上的一个动点,F为EP的中点,则GF+EF的最小值为   .
【答案】5
【知识点】勾股定理;矩形的性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图,连接PA.
∵AG=EG,EF=FP,
∴GF= PA,
∴GF+EF= (PA+PE),
求出PA+PE的最小值即可,
作点A关于BC的对称点T,连接ET交BC于P′,此时P′E+P′A的值最小,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠EAT=90°,
∵AB=BT=3,
∴AT=6,
∵AD=10,DE=2,
∴AE=AD-DE=10-2=8,
∴P′E+P′A=P′E+P′T=ET= ,
∴EG+EF的最小值为 ×10=5,
故答案为:5.
【分析】首先证明GF+EF= (PA+PE),求出PA+PE的最小值即可,作点A关于BC的对称点T,连接ET交BC于P′,此时P′E+P′A的值最小.
13.(2019八下·柳州期末)如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,若重叠都分构成的四边形ABCD中,AB=3,BD=4.则AC的长为   .
【答案】
【知识点】全等三角形的判定与性质;勾股定理;菱形的判定与性质
【解析】【解答】如图,过C分别作AB,AD的垂线,
∵纸条等宽,得CF=CE,
∵AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形ABCD为平行四边形,
∠B=∠D,
∴△BFC≌△CED,
∴BC=CD,
∴四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
OA= ,
∴AC=2OA=2;
故答案为:2.
【分析】利用纸条等宽和两边平行,通过作垂线构造直角三形,证得三角形全等,进而得到,邻边相等的平行四边形是菱形;再由菱形的对角线互相垂直,利用勾股定理求得OA,则AC可求。
14.(2019八下·苏州期中)如图,A,B两点的坐标分别为(6,0),(0,6),点P从点A出发,沿AB方向以每秒 个单位的速度向终点B运动;同时动点Q从点B出发沿BO方向以每秒1个单位的速度向终点Q运动,将△PQO沿BO翻折,点P的对应点为点C,若四边形QPOC为菱形,则点C的坐标为   .
【答案】(-4,2)
【知识点】坐标与图形性质;菱形的判定与性质
【解析】【解答】过P点作PE⊥y轴于E点,作PF⊥x轴于F点,
设运动了t秒,则BQ=t,OQ=6-t,AP= t,由等腰直角△APF得PF=t,
要使四边形QPOC为菱形,由于PC⊥OQ,只需QE=OE即可,
在矩形EPFO中,PF=EO=t
OQ=2 EO,
即6-t=2t,解得t=2,故Q(0,4),E(0,2)P(4,2)
故C(-4,2)
【分析】过P点作PE⊥y轴于E点,作PF⊥x轴于F点,设运动了t秒,则BQ=t,OQ=6-t,AP= t,根据已知可得三角形APF是等腰直角三角形,从而可得PF=t,根据菱形的性质可得QE=OE,即得OQ=2 EO,从而建立方程,求出t值,可得点P的坐标,利用轴对称的性质可得点C的坐标.
15.(2019八下·乐清期末)如图,正方形 面积为1,延长 至点G,使得 ,以 为边在正方形另一侧作菱形 ,其中 ,依次延长 类似以上操作再作三个形状大小都相同的菱形,形成风车状图形,依次连结点 则四边形 的面积为   .
【答案】
【知识点】全等三角形的判定与性质;菱形的性质;矩形的判定与性质;正方形的性质
【解析】【解答】解:如图所示,
延长CD交FN于点P,过N作NK⊥CD于点K,延长FE交CD于点Q,交NS于点R,
∵ABCD为正方形,
∴∠CDG=∠GDK=90°,
∵正方形ABCD面积为1,
∴AD=CD=AG=DQ=1,
∴DG=CT=2,
∵四边形DEFG为菱形,
∴DE=EF=DG=2,
同理可得:CT=TN=2,
∵∠EFG=45°,
∴∠EDG=∠SCT=∠NTK=45°,
∵FE∥DG,CT∥SN,DG⊥CT,
∴∠FQP=∠FRN=∠DQE=∠NKT=90°,
∴DQ=EQ=TK=NK= ,FQ=FE+EQ= ,
∵∠NKT=∠KQR=∠FRN=90°,
∴四边形NKQR是矩形,
∴QR=NK= ,
∴FR=FQ+QR= ,NR=KQ=DK DQ= ,
∴ ,
再延长NS交ML于点Z,易证得:△NMZ △FNR(SAS),
∴FN=MN,∠NFR=∠MNZ,
∵∠NFR+∠FNR=90°,
∴∠MNZ+∠FNR=90°,
即∠FNM=90°,
同理可得:∠NFH=∠FHM=90°,
∴四边形FHMN为正方形,
∴正方形FHMN的面积= ,
故答案为: .
【分析】如图所示,延长CD交FN于点P,过N作NK⊥CD于点K,延长FE交CD于点Q,交NS于点R,首先利用正方形性质结合题意求出AD=CD=AG=DQ=1,然后进一步根据菱形性质得出DE=EF=DG=2,再后通过证明四边形NKQR是矩形得出QR=NK= ,进一步可得 ,再延长NS交ML于点Z,利用全等三角形性质与判定证明四边形FHMN为正方形,最后进一步求解即可.
16.(2020八下·柯桥月考)如图,正方形ABCD、正方形A1B1C1D1、正方形A2B2C2D2均位于第一象限内,它们的边平行于x轴或y轴,其中点A、A1、A2在直线OM上,点C、C1、C2在直线ON上,O为坐标原点,已知点A的坐标为(3,3),正方形ABCD的边长为1.若正方形A2B2C2D2的边长为2011,则点B2的坐标为   .
【答案】(4022,6033)
【知识点】点的坐标;正比例函数的图象和性质;正方形的性质
【解析】【解答】解:设直线OM的解析式为 ,
已知点A、 、 在直线OM上且 ,
把点A代入可得OM的解析式为 ,
正方形ABXD的边长为1,所以B点的坐标为 ,则点C的坐标为 ,
∵点C、 、 在直线ON上,可解得直线ON的解析式为 ,
设 的坐标为 ,
∵点 在直线ON上,
∴ ,
∵正方形 D的边长为2011,
∴ 的坐标为 , 的坐标为 ,
∵点 在直线OM上,则 ,
则 ,
∴ 。
解得 .
则点 的坐标为(4022,6033).
故答案为:(4022,6033).
【分析】根据已知条件可求得点B和点C的坐标,令直线ON的表达式为y=kx,代入A点的坐标,可求得k,即得出直线ON的表达式,再根据已知条件求出点B2的值.
三、解答题
17.(2019八下·庐阳期末)如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=10,E在AD上,连接BE,CE,过点A作AG∥CE,分别交BC,BE于点G,F,连接DG交CE于点H.若AE=2,求证:四边形EFGH是矩形.
【答案】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=∠ADC=90°,
∵AB=4,AE=2,
∴BE= =2 ,CE= = =4 ,
∴BE2+CE2=BC2,
∴∠BEC=90°,
∵AG∥CE,AE∥CG,
∴四边形AECG是平行四边形,
∴CG=AE=2,AG=CE=4 ,
同理∠AGD=90°,
∵AG∥CE,
∴∠EFG=∠FEH=90°,
∴四边形EFGH是矩形.
【知识点】勾股定理;勾股定理的逆定理;矩形的性质;矩形的判定
【解析】【分析】根据矩形的性质得到∠BAD=∠ADC=90°,根据勾股定理和勾股定理的逆定理得到∠BEC=90°,同理∠AGD=90°,根据平行线的性质得到∠EFG=∠FEH=90°,于是得到结论.
18.(2020八下·海安月考)如图所示,矩形ABCD的对角线相交于点O,OF⊥AD于点F,OF=2cm,AE⊥BD于点E,且BE﹕BD=1﹕4,求AC的长.
【答案】解:∵四边形ABCD为矩形,
∴∠BAD=90°,OB=OD,AC=BD,
又∵OF⊥AD,
∴OF∥AB,
又∵OB=OD ,

AB=2OF=4cm,
∵BE︰BD=1︰4,
∴BE︰ED=1︰3
设BE=x,ED=3x ,
则BD=4 x ,
∵AE⊥BD于点E
∴ ,
∴16-x2=AD2-9x2
又∵AD2=BD2-AB2=16 x2-16 ,
∴16-x2=16 x2-16-9x2,8x2=32
∴x2=4,
∴x=2
∴BD=2×4=8(cm),
∴AC=8cm .
【知识点】矩形的性质
【解析】【分析】根据矩形的对角线相等且互相平分可得OA=OB,根据比例设BE=x,表示出BD=4x,然后求出BE=OE,从而判断出△ABO是等边三角形,然后判断出OE是△AOD的中位线,根据三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半求出AB,再求解即可.
19.(2019八下·泰兴期中)如图1,点C在线段AB上,分别以AC、BC为边在线段AB的同侧作正方形ACDE和正方形BCMN,连结AM、BD.
(1)AM与BD的关系是:    .
(2)如果将正方形BCMN绕点C顺时针旋转锐角α,它不变(如图2).(1)中所得的结论是否仍然成立?请说明理由.
(3)在(2)的条件下,连接AB、DM,若AC=4,BC=2,求 的值.
【答案】(1)相等且垂直
(2)成立,
理由:∵四边形ACDE正方形,四边形BCMN正方形,
∴AC=CD MC=BC ∠ACD=∠BCM=90°,
∴ ∠ACD+∠DCM=∠BCM+∠DCM,
即∠ACM=∠BCD,
在△ACM与△DCB中,
∴△ACM≌△DCB(SAS),
∴AM=BD ,∠MAC=∠BDC,
同(1)可证AM⊥DB,
∴AM=BD且AM⊥DB.
(3)解:如图,
∵AM⊥DB,
∴∠DOM=∠AOB=∠AOD=∠BOM=90°,
由勾股定理得OD2+OM2=DM2,OD2+OA2=AD2,OB2+OM2=MB2,OA2+OB2=AB2,
∴AB2+DM2=OD2+OM2+OA2+OB2=AD2+BM2,
∵AD=AC=4,BM=BC=2 ,
∴AB2+DM2=(4)2+(2)2=40.
【知识点】全等三角形的判定与性质;正方形的性质
【解析】【解答】解:(1)相等且垂直.
延长AM交BD与H,
∵四边形ACDE正方形,四边形BCMN正方形,
∴AC=CD MC=BC ∠ACD=∠BCM=90°,
∴△ACM≌DCB(SAS),
∴AM=BD ,∠MAC=∠BDC,
∵∠DMH=∠AMC,
∴∠DHM=∠ACM=90°,
∴AM⊥DB,
故答案为:相等且垂直.
【分析】(1)利用正方形的性质可得AC=CD MC=BC ∠ACD=∠BCM=90°,根据“SAS”可证△ACM≌△DCB,利用全等三角形的对边相等、对角相等可得AM=BD ,∠MAC=∠BDC,从而可证∠DHM=∠ACM=90°,即得垂直;
(2)同(1)可证;
(3)根据勾股定理,可得AB2+DM2=OD2+OM2+OA2+OB2=AD2+BM2,由AD= AC、BM= BC从而求出结果.
20.(2020八下·赣榆期末)如图,矩形 的顶点A、C分别在x轴、y轴的正半轴上,点 的坐标为(3,4),一次函数 的图象与边OC、AB分别交于点D、E,并且满足 ,M是线段DE上的一个动点
(1)求b的值;
(2)连接OM,若 的面积与四边形 的面积之比为 ,求点M的坐标;
(3)设N是x轴上方平面内的一点,以O、D、M、N为顶点的四边形是菱形,求点N的坐标.
【答案】(1)解:在 中,令x=0,解得y=b,
则D的坐标是(0,b),OD=b,
∵OD=BE,
∴BE=b,则点E坐标为(3,4-b),
将点E代入 中,得:4-b=2+b,
解得:b=3;
(2)解:如图,
∵ = ,
∵三角形ODM的面积与四边形OAEM的面积之比为 ,

设M的横坐标是a,则 ,
解得: ,
将 代入 中,得:
则点M坐标为 ;
(3)解:依题意,有两种情况:
①当四边形OMDN是菱形时,如图(1),M的纵坐标是 ,
把 代入 中,得:
,解得: ,
∴点M坐标为 ,
点N坐标为 ;
②当四边形OMND是菱形时,如图(2),OM=OD=3,
设M的坐标 ,
由OM=OD得: ,
解得: 或m=0(舍去),
则点M坐标为 ,
又MN∥OD,MN=OD=3,
∴点N的坐标为 ,
综上,满足条件的点N坐标为 或 .
【知识点】两一次函数图象相交或平行问题;菱形的性质
【解析】【分析】(1)首先在一次函数的解析式中令x=0,即可求得D的坐标,则OD=b,则E的坐标即可利用b表示出来,然后代入一次函数解析式即可得到关于b的方程,求得b的值;
(2)首先求得四边形OAED的面积,则△ODM的面积即可求得,设出M的横坐标,根据三角形的面积公式即可求得M的横坐标,进而求得M的坐标;
(3)分两种情况进行讨论,①四边形OMDN是菱形时,M是OD的中垂线与DE的交点,M关于OD的对称点就是N;②四边形OMND是菱形,OM=OD,M在直线DE上,设出M的坐标,根据OM=OD即可求得M的坐标,则根据OD∥MN,且OD=MN即可求得N的坐标.
21.(2020八下·偃师期末)如图,等腰△ABC中,已知AC=BC= ,AB=2,作∠ACB的外角平分线CF,点E从点B沿着射线BA以每秒1个单位的速度运动,过点E作BC的平行线交CF于点F.
(1)求证:四边形BCFE是平行四边形;
(2)当点E是边AB的中点时,连接AF,试判断四边形AECF的形状,并说明理由;
(3)设运动时间为t秒,是否存在t的值,使得以△EFC的其中两边为邻边所构造的平行四边形恰好是菱形?不存在的,试说明理由;存在的,请直接写出t的值.
【答案】(1)证明:∵AC=BC, ∴∠B=∠BAC,
∵CF平分∠ACH, ∴∠ACF=∠FCH,
∵∠ACH=∠B+∠BAC=∠ACF+∠FCH,
∴∠FCH=∠B,
∴BE∥CF,
∵EF∥BC,
∴四边形BCFE是平行四边形;
(2)解:四边形AECF是矩形.
理由是:
由(1)知:四边形BCFE是平行四边形,
∴CF=BE,CF∥AB,
∵点E是AB的中点, ∴BE=AE, ∴CF=AE,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵AC=BC ,E是AB的中点,
∴CE⊥AB,
∴∠AEC=90°,
∴四边形AECF是矩形.
(3)解:t的值为 或5或2.
分三种情况:
①以EF和CF两边为邻边所构造的平行四边形恰好是菱形时,∴BE=BC,即t= ,
②以CE和EF两边为邻边所构造的平行四边形恰好是菱形时,CE=EF=BC=CA,此时E与A重合,∴t=2,
③以CE和CF两边为邻边所构造的平行四边形恰好是菱形时,
过C作CD⊥AB于D,
∵AC=BC,AB=2,
∴BD=1,
由勾股定理得:CD= ,
∵CF=CE=BE, ∴EC2=BE2,
∴ 32+( t﹣1) 2=t2, ∴t=5.
所以t的值为 或5或2.
【知识点】勾股定理;平行四边形的判定与性质;菱形的判定;矩形的判定
【解析】【分析】(1)由等边对等角、角平分线的性质及三角形外角的性质可得∠FCH=∠B,所以BE∥CF,由题意知EF∥BC,根据两组对边分别平行的四边形是平行四边形证明即可;(2)结合平行四边形BCFE的性质及中点的性质可证四边形AECF是平行四边形再由等腰三角形三线合一的性质可得∠AEC=90°,根据有一个角是直角的平行四边形是矩形可证结论;(3)分3种情况讨论,①以EF和CF两边为邻边所构造的平行四边形恰好是菱形时,由BE=BC可得t值;②以CE和EF两边为邻边所构造的平行四边形恰好是菱形时,由CE=EF=BC=CA可得t值;③以CE和CF两边为邻边所构造的平行四边形恰好是菱形时,过C作CD⊥AB于D, 根据勾股定理易得CD值,由CF=CE=BE可求得t值.
22.(2020八下·惠州期末)已知,矩形ABCD中,AB=4cm,BC=8cm,AC的垂直平分线EF分别交AD、BC于点E、F,垂足为O.
(1)如图1,连接AF、CE,求证:四边形AFCE为菱形;
(2)如图1,求AF的长;
(3)如图2,动点P、Q分别从A、C两点同时出发,沿ΔAFB和ΔCDE各边匀速运动一周.即点P自A→F→B→A停止,点Q自C→D→E→C停止.在运动过程中,点P的速度为每秒1cm,设运动时间为t秒.若点Q的速度为每秒0.8cm,当A、P、C、Q四点为顶点的四边形是平行四边形时,求t的值.
【答案】(1)证明: 四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠EAO=∠FCO,
∵AC的垂直平分线EF,
∴OA=OC,
在ΔAOE和ΔCOF中,
∴ΔAOE≌ΔCOF(ASA),
∴OE=OF,
∵OA=OC,
四边形AFCE是平行四边形,
∵EF⊥AC,
四边形AFCE是菱形.
(2)∵四边形AFCE是菱形,
∴AF=FC,
设AF=xcm,
则CF=xcm,BF=(8-x)cm,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,
∴在RtΔABF中,
由勾股定理得: ,
解得x=5,即AF=5cm;
(3)分为三种情况:
第一、P在AF上,
∵P的速度是1cm/s,而Q的速度是0.8cm/s,
∴Q只能再CD上,此时当A、P、C、Q四点为顶点的四边形不是平行四边形;
第二、当P在BF上时,Q在CD或DE上,只有当Q在DE上时,当A、P、C、Q四点为顶点的四边形才有可能是平行四边形,如图,
∵AQ=8-(0.8t-4),CP=5+(t-5),
∴8-(0.8t-4)=5+(t-5),

第三情况:当P在AB上时,Q在DE或CE上,此时当A、P、C、Q四点为顶点的四边形不是平行四边形;
∴ .
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;线段垂直平分线的性质;勾股定理;矩形的性质
【解析】【分析】(1)根据矩形的性质以及线段垂直平分线的性质,证明△AOE≌△COF,根据全等三角形的对应边相等,即可证明四边形AFCE为菱形;
(2)根据菱形的性质以及矩形的性质,结合勾股定理即可得到AF的长度;
(3)根据点P的位置,进行分类讨论,求出t的值即可。
23.(2020八下·深圳期中)如图1,已知正方形ABCD的顶点A,B分别在y轴和x轴上,边CD交x轴的正半轴于点E.
(1)若A(0,a),且 ,求A点的坐标;
(2)在(1)的条件下,若3AO=4EO,求D点的坐标;
(3)如图2,连结AC交x轴于点F,点H是A点上方y轴上一动点,以AF、AH为边作平行四边形AFGH,使G点恰好落在AD边上,试探讨BF,HG与DG的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)解:∵ ,
∴a=±4,
由图可知,A(0,4),
∴点A的坐标为(0,4).
(2)当A点的坐标为(0,4)时
作DN⊥OE于N,作AM⊥DN于M,连AE,如图1所示:
则∠BAD=∠OAM=90°,
即∠BAO+∠OAD=∠OAD+∠DAM,
∴∠BAO=∠DAM,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠ADE=90°,
在△AOB与△AMD中,

∴△AOB≌△AMD(AAS),
∴AM=AO=4,
∴四边形AONM是正方形,
∴MN=ON=4,
∵3AO=4EO,
∴EO=3,
在Rt△AOE中,AE2=AO2+EO2=42+32=25,
在Rt△AMD中,AD2=AM2+DM2,
在Rt△DNE中,ED2=EN2+DN2,
在Rt△ADE中,AD2+DE2=AE2,
∴AM2+DM2+EN2+DN2=25,
设D(4,m),则DM=4 m,EN=4 3=1,DN=m,
∴42+(4 m)2+12+m2=25,
∴m=2,
∴D(4,2)
当A点的坐标为(0,-4)时,
同理可得D(4,-2)
(3)解:2HG2+DG2=4BF2,理由如下:
过点F作FP⊥AD于P,连DF,如图2所示:
∵四边形AFGH是平行四边形,
∴HG=AF,AH∥GF,
∴∠FGA=∠GAH,
∴∠FGD=∠OAG,
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=DC,∠CAD=∠BCF=∠DCF=45°,∠BAD=∠CDA=∠ABC=90°,
∴△APF是等腰直角三角形,
∴PF=AP,

∴AF= PF,
∴HG=AF= PF,
故PF= ,
在△BCF和△DCF中,

∴△BCF≌△DCF(SAS),
∴BF=DF,∠CBF=∠CDF,
∵∠FDG=90° ∠CDF,∠ABO=90° ∠CBF,
∴∠FDG=∠ABO,
∵∠OAG+∠OAB=90°,∠ABO+∠OAB=90°,
∴∠OAG=∠ABO,
∴∠FGD=∠FDG,
∴GF=DF=BF,
∴点P是DG的中点,
∴DP= ,
在Rt△PDF中,PF2+DP2=DF2,
即( )2+( )2=BF2,
∴2HG2+DG2=4BF2.
【知识点】全等三角形的判定与性质;平行四边形的性质;正方形的判定与性质
【解析】【分析】(1)由 ,得出a=±4,结合图象即可得出结果;
(2)当A(0,4)时,作DN⊥OE于N,作AM⊥DN于M,连AE,由AAS证得△AOB≌△AMD,得出AM=AO=4,求出EO=3,在Rt△AOE中,AE2=AO2+EO2=25,在Rt△ADE中,AD2+DE2=AE2,设D(4,m),代入求出m=2,即可得出结果;同理当A(0,-4)时,可求出D点坐标;
(3)作FP⊥AD于P,连DF,在Rt△AFP中,得到HG=AF= PF,证明BF=DF与BF=GF,得出点P是DG的中点,在Rt△PDF中,PF2+DP2=DF2,即( )2+( )2=BF2,即可得出结果.
24.(2020八下·番禺期末)如图,在边长为 的正方形ABCD中,作∠ACD的平分线交AD于F,过F作直线AC的垂线交AC于P,交CD的延长线于Q,又过P作AD的平行线与直线CF交于点E,连接DE,AE,PD,PB.
(1)求AC,DQ的长;
(2)四边形DFPE是菱形吗?为什么?
(3)探究线段DQ,DP,EF之间的数量关系,并证明探究结论;
(4)探究线段PB与AE之间的数量关系与位置关系,并证明探究结论.
【答案】(1)解:AC= ,
∵CF平分∠BCD,FD⊥CD,FP⊥AC,
∴FD=FP,又∠FDQ=∠FPA,∠DFQ=∠PFA,
∴△FDQ≌△FPA(ASA),
∴QD=AP,
∵点P在正方形ABCD对角线AC上,
∴CD=CP=a,
∴QD=AP=AC-PC=
(2)解:∵FD=FP,CD=CP,
∴CF垂直平分DP,即DP⊥CF,
∴ED=EP,则∠EDP=∠EPD,
∵FD=FP,
∴∠FDP=∠FPD,
而EP∥DF,
∴∠EPD=∠FDP,
∴∠FPD=∠EPD,
∴∠EDP=∠FPD,
∴DE∥PF,而EP∥DF,
∴四边形DFPE是平行四边形,
∵EF⊥DP,
∴四边形DFPE是菱形
(3)解:DP2+ EF2=4QD2,理由是:
∵四边形DFPE是菱形,设DP与EF交于点G,
∴2DG=DP,2GF=EF,
∵∠ACD=45°,FP⊥AC,
∴△PCQ为等腰直角三角形,
∴∠Q=45°,
可得△QDF为等腰直角三角形,
∴QD=DF,
在△DGF中,DG2+FG2=DF2,
∴有( DP)2+( EF)2=QD2,
整理得:DP2+ EF2=4QD2
(4)解:∵∠DFQ=45°,DE∥FP,
∴∠EDF=45°,
又∵DE=DF=DQ=AP= ,AD=AB,
∴△ADE≌△BAP(SAS),
∴AE=BP,∠EAD=∠ABP,
延长BP,与AE交于点H,
∵∠HPA=∠PAB+∠PBA=∠PAB+∠DAE,
∠PAB+∠DAE+∠HAP=90°,
∴∠HPA+∠HAP=90°,
∴∠PHA=90°,即BP⊥AE,
综上:BP与AE的关系是:垂直且相等.
【知识点】勾股定理;平行四边形的判定与性质;菱形的判定与性质
【解析】【分析】(1)利用勾股定理求出AC,再证明△FDQ≌△FPA得到QD=AP,结合CD=CP求出结果;(2)先证明DE∥PF,结合EP∥DF得到四边形DFPE是平行四边形,再由EF⊥DP得到菱形;(3)根据菱形的性质得到2DG=DP,2GF=EF,再证明QD=DF,最后利用勾股定理证明线段关系;(4)证明△ADE≌△BAP,得到AE=BP,∠EAD=∠ABP,延长BP,与AE交于点H,利用∠EAD=∠ABP,得到∠PHA=90°,即可判定关系.
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