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第十八章 平行四边形
18.2.3 正方形
一、选择题
1.下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A.平行四边形 B.等腰三角形 C.等边三角形 D.菱形
2.四边形ABCD中,AC、BD相交于O,下列条件中,能判定这个四边形是正方形的是( )
A. AO = BO = CO = DO,AC⊥BD B. AB∥CD,AC = BD
C. AD∥BC,∠A =∠C D. AO = CO,BO = CO,AB = BC
3.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②④
4.如图,将边长为的正方形ABCD沿对角线AC平移,点A移至线段AC的中点A′处,得新正方形A′B′C′D′,新正方形与原正方形重叠部分(图中阴影部分)的面积是( )
A. B. C.1 D.
5.如图,正方形ABCD的边长为4cm,则图中阴影部分的面积为( )cm2.
A 6 B 8
C 16 D 不能确定
填空题
F是正方形ABCD的对角线AC上一点,AF=AD,FG⊥AC于F,交CD于G,那么∠DFG=
7.正方形边长为a,若以此正方形的对角线为一边作正方形,则所作正方形的对角线长为 .
8.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.
9.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 .
10.在正方形ABCD中,E为BC上一点,EF⊥AC,EG⊥BD,垂足分别为F、G,如果,那么EF+EG的长为______.
三、解答题
11.如图,E是正方形ABCD外一点,AE=AD,∠ADE=75°,
求∠AEB的度数。
12.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.
13.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.
14.已知:如图,E是正方形ABCD对角线AC上一点,且AE=AB,EF⊥AC,交BC于F.求证:BF=EC.
15.如图,在正方形ABCD中,BC=2,E是对角线BD上的一点,且BE=AB.求△EBC的面积.
16.如右图,要把边长为1的正方形ABCD的四个角(阴影部分)剪掉,得一四边形A1B1C1D1,试问怎样剪,才能使剩下的图形仍为正方形,且剩下图形的面积为原正方形面积的,请说明理由.
17.如图,△ABC中,点O是AC上一动点,过点O作直线MN∥BC,设Mn交∠ACB的平分线于点E,交∠ACH的平分线于点F。
⑴说明:EO=FO;⑵当点O运动到何处时,四边形AECF是矩形;⑶当O是AC上怎样的点,且AC与BC具有什么关系时,四边形AECF是正方形?
18.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.
参考答案:
一、1.D 2.A 3.B 4.B 5.B
二、6.5.4
7. 2a.
8.AC=BD或AB⊥BC
9.AB=AD或AC⊥BD等
10.5cm.
三、11.∵△ADE中,AE=AD,∠ADE=75°,∴∠AED=75°(等边对等角)∴∠EAD=180°-75°×2=30°又∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAD=90°,AB=AD,∴△ABE中,AB=AE,∠BAE=120°∴∠AEB=°°°
12.(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.
13.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.
14.提示:连结AF.
15..解:作EF⊥BC于F,如图所示:则∠EFB=90°,
∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=2,∠DAB=∠ABC=90°,
∴∠ABD=∠DBC=∠ABC=45°,∴△BEF是等腰直角三角形,∴EF=BF,
∵BE=AB,∴BE=BC=2,∴EF=BF=BE=,∴△EBC的面积=BC EF=×2×=.
16.提示:AA1 = BB1 = CC1 = DD1 = (或= ).
17.⑴证;⑵AC的中点;⑶当O是AC的中点,且AC⊥BC时,四边形AECF是正方形。
18.(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,∴菱形BECD是正方形,
即当∠A=45°时,四边形BECD是正方形.
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