初中数学浙教版八年级下册5.3.1正方形的判定 同步练习
一、单选题
1.(2019八下·邵东期末)要使矩形ABCD为正方形,需要添加的条件是( )
A.AB=BC B.AD=BC C.AB=CD D.AC=BD
2.(2018八下·嘉定期末)已知平行四边形 中, ,如果添加一个条件,使得该四边形成为正方形,那么所添加的这个条件可以是( )
A. B. C. D.
3.(2020九上·佛山月考)已知在四边形 中, ,下列可以判定四边形是正方形的是( )
A. B. C. D.
4.(2020·新华模拟)如图,已知线段 ,按下列步骤作图:分别以 、 为圆心,大于 长为半径画弧,两弧相交于点 、 ,作直线 ,交 于点 ,分别连接 、 、 、 ,如果四边形 是正方形,需要添加的条件是( )
A. B.
C. D. 平分
5.(2018九上·太原期中)如图,在矩形ABCD内有一点F,FB与FC分别平分∠ABC和∠BCD,点E为矩形ABCD外一点,连接BE,CE.现添加下列条件:①EB∥CF,CE∥BF;②BE=CE,BE=BF;③BE∥CF,CE⊥BE;④BE=CE,CE∥BF,其中能判定四边形BECF是正方形的共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.(2017八下·宁城期末)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.选选①③ C.选②③ D.选②④
7.(2020八下·安陆期末)将四根长度相等的细木条首尾相接,用钉子钉成四边形ABCD,转动这个四边形,使它形状改变,当 时,如图1,测得AC=2,当 时,如图2,则AC的值为( )
A. B. C.2 D.
8.(2020八下·滨江期末)在矩形ABCD中,E,P,G,H分别是边AB,BC,CD,DA上的点(不与端点重合),对于任意矩形ABCD,下面四个结论中正确的是( )
①存在无数个四边形EFGH是平行四边形.②存在无数个四边形EFGH是矩形.③存在且仅有一个四边形EFGH是菱形.④除非矩形ABCD为正方形,否则不存在四边形EFGH是正方形.
A.①② B.①②③ C.①②④ D.①③④
9.(2019九上·大邑期中)下列命题中,真命题是( )
A.有一组边相等的平行四边形是菱形;
B.有一个角是直角的平行四边形是正方形;
C.有一个角为直角的菱形是正方形;
D.两条对角线相等的四边形是矩形.
10.(2019八下·蜀山期末)如图,AC、BD是四边形ABCD的对角线,若E、F、G、H分别是BD、BC、AC、AD的中点,顺次连接E、F、G、H四点,得到四边形EFGH,则下列结论不正确的是( )
A.四边形EFGH一定是平行四边形
B.当AB=CD时,四边形EFGH是菱形
C.当AC⊥BD时,四边形EFGH是矩形
D.四边形EFGH可能是正方形
二、填空题
11.(2020八下·眉山期末)如图,在△ABC中,点D,E,F分别是△ABC的边AB,BC,AC上的点,且DE∥AC,EF∥AB,要使四边形ADEF是正方形,还需添加条件: .
12.(2018九上·运城月考)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,请你添加一个条件 ,使四边形BECF是正方形.
13.(2020七上·嵩县期末)如图,在一块木板上钉上9颗钉子,每行和每列的距离都一样,以钉子为顶点拉上橡皮筋,组成一个正方形,这样的正方形一共有 个.
14.(2018八下·合肥期中)如图,在矩形ABCD中,M,N分别是边AD,BC的中点,E,F分别是线段BM,CM的中点,当AB:AD= 时,四边形MENF是正方形.
三、解答题
15.(2020九上·宜春月考)如图,将 绕着点A顺时针旋转 得到 ,射线 与 相交于点C, ,求证:四边形 为正方形.
16.(2019九上·兰州期末)如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD的顶点坐标分别是A(-2,0)、B(0,-2)、C(2,0)、D(0,2),求证:四边形ABCD是正方形.
17.(2020八下·浦东期末)如图,在△ABC中,点D是BC边的中点,点E是AD的中点,过A点作AF∥BC,且交CE的延长线于点F,联结BF.
(1)求证:四边形AFBD是平行四边形;
(2)当AB=AC时,求证:四边形AFBD是矩形;
(3)(填空)在(2)中再增加条件 .则四边形AFBD是正方形.
18.如图,点E,F, G,H分别是CD,BC,AB,DA的中点.
(1)求证:四边形EFGH是平行四边形.
(2)若连接AC,BD, 则当AC,BD满足什么关系时,四边形EFGH是正方形 请说明理由.
19.(2021九下·玉门月考)如图,在△ABC中,AB=AC,E,F分别为AB,AC上的点(E,F不与A重合),且EF//BC.将△AEF沿着直线EF向下翻折,得到 ,再展开.
(1)请证明四边形 为菱形;
(2)当等腰△ABC满足什么条件时,按上述方法操作,四边形 将变成正方形?(只写结果,不作证明)
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴要使矩形ABCD成为一个正方形,需要添加一个条件,这个条件可以是:AB=BC或AC⊥BD.
故答案为:A.
【分析】根据有一组邻边相等的矩形是正方形即可解答.
2.【答案】C
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】由∠A=∠B=∠C=90°可判定四边形ABCD为矩形,因此再添加条件:一组邻边相等,即可判定四边形ABCD为正方形,
故答案为:C.
【分析】由已知可得该四边形为矩形,再添加条件:一组邻边相等,即可判定为正方形.
3.【答案】D
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】解:四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°,能使这个四边形是正方形的是邻边相等,即BC=CD,
故答案为:D.
【分析】由∠A=∠B=∠C=90°,可证四边形ABCD是矩形,根据对角线相等或邻边相等的四边形是正方形逐一进行判断即可.
4.【答案】A
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】由作法得AM=BM=AN=BN,
∴四边形AMBN为菱形,
∴当OA=OM时,即AB=MN时,四边形AMNB为正方形.
故答案为:A.
【分析】先判断出四边形AMBN为菱形,再利用正方形的判定方法求解即可。
5.【答案】D
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠DCB=∠ABC=90°,
∵FB与FC分别平分∠ABC和∠BCD,
∴∠FCB= ∠DCB=45°,∠FBC= ∠ABC=45°,
∴∠FCB=∠FBC=45°,
∴CF=BF,∠F=180°-45°-45°=90°,
①∵EB∥CF,CE∥BF,
∴四边形BFCE是平行四边形,
∵CF=BF,∠F=90°,
∴四边形BFCE是正方形,故①正确;
∵BE=CE,BF=BE,CF=BF,
∴BF=CF=CE=BE,
∴四边形BFCE是菱形,
∵∠F=90°,
∴四边形BFCE是正方形,故②正确;
∵BE∥CF,CE⊥BE,
∴CF⊥CE,
∴∠FCE=∠E=∠F=90°,
∴四边形BFCE是矩形,
∵BF=CF,
∴四边形BFCE是正方形,故③正确;
∵CE∥BF,∠FBC=∠FCB=45°,
∴∠ECB=∠FBC=45°,∠EBC=∠FCB=45°,
∵∠F=90°,
∴∠FCE=∠FBE=∠F=90°,
∵BF=CF,
∴四边形BFCE是正方形,故④正确;
即正确的个数是4个,
故答案为:D
【分析】根据矩形的性质和角平分线的性质,添加条件,然后根据四个角都是直角,四边相等的四边形是正方形逐一判断即可.
6.【答案】C
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】解:A、由①得有一组部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①得有一组部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
C、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,所以不能得出出平行四边形ABCD是正方形,错误,故本选项符合题意
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
故答案为:C.
【分析】要判定是正方形形,则需能判定它既是菱形又是矩形。
7.【答案】D
【知识点】等边三角形的判定;勾股定理的应用;正方形的判定
【解析】【解答】如图1,∵AB=BC=CD=DA,∠B=90°,
∴四边形ABCD是正方形,
连接AC,则AB2+BC2=AC2,
∴AB=BC= = = ,
如图2,∠B=60°,连接AC,
a
∴△ABC为等边三角形,
∴AC=AB=BC= .
【分析】图1中根据勾股定理即可求得正方形的边长,图2根据有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形即可求得.
8.【答案】C
【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】解:①如图,∵四边形ABCD是矩形,连接AC,BD交于O,
过点O直线EG和HF,分别交AB,BC,CD,AD于E,F,G,H,
则四边形EFGH是平行四边形,
故存在无数个四边形EFGH是平行四边形;故①正确;
②如图,当EG=HF时,四边形EFGH是矩形,故存在无数个四边形EFGH是矩形,故②正确;
③如图,当EG⊥HF时,存在无数个四边形EFGH是菱形,故③错误;
④当四边形EFGH是正方形时,EH=HG,
则△AEH≌△DHG,
∴AE=HD,AH=GD,
∵GD=BE,
∴AB=AD,
∴四边形ABCD是正方形,
当四边形ABCD为正方形时,四边形EFGH是正方形,故④正确;
故答案为:C.
【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.
9.【答案】C
【知识点】菱形的判定;矩形的判定;正方形的判定
【解析】【解答】A.有一组邻边相等的平行四边形是菱形,故A不符合题意;
B.有一个角是直角的菱形是正方形,故B不符合题意;
C.有一个角是直角的菱形是正方形,故C符合题意;
D.两条对角线相等的四边形可为等腰梯形,故D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】A选项根据菱形的判定进行判断;B,C选项根据正方形的判定进行判断;D选项根据矩形的判定进行判断.
10.【答案】C
【知识点】平行四边形的判定;菱形的判定;矩形的判定;正方形的判定;三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:∵E、F分别是BD、BC的中点,
∴EF∥CD,EF= CD,
∵H、G分别是AD、AC的中点,
∴HG∥CD,HG= CD,
∴HG∥EF,HG=EF,
∴四边形EFGH是平行四边形,A说法符合题意,不符合题意;
∵F、G分别是BC、AC的中点,
∴FG= AB,
∵AB=CD,
∴FG=EF,
∴当AB=CD时,四边形EFGH是菱形,B说法符合题意,不符合题意;
当AB⊥BC时,EH⊥EF,
∴四边形EFGH是矩形,C说法不符合题意,符合题意;
当AB=CD,AB⊥BC时,四边形EFGH是正方形,说法符合题意,不符合题意;
故答案为:C.
【分析】根据三角形中位线定理、平行四边形、矩形、菱形、正方形的判定定理判断即可.
11.【答案】∠A=90°,AD=AF(答案不唯一)
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】解:要证明四边形ADEF为正方形,
则要求其四边相等,AB=AC,点D、E、F分别是△ABC的边AB、BC、AC的中点,
则得其为平行四边形,
且有一角为直角,
则在平行四边形的基础上得到正方形.
故答案为:AB=AC,∠A=90°(此题答案不唯一).
【分析】根据已知条件易证四边形ADEF是平行四边形,再根据正方形的判定定理添加条件即可,此题答案不唯一.
12.【答案】AC=BC
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】∵EF垂直平分BC,
∴BE=EC,BF=CF,
∵BF=BE,
∴BE=EC=CF=BF,
∴四边形BECF是菱形;
当AC=BC时,
∵∠ACB=90°,
则∠A=45°时,菱形BECF是正方形.
【分析】由条件可知四边形BECF是菱形,要想成为正方形需保证∠ACB=90,即∠ABC=45°,也就是△ABC是等腰直角三角形。
13.【答案】6
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】解:如图所示,将木板上的九个点分别标号为1-9,
一共可能组成正方形的组合有6种,按照序号依次连接,即可得到正方形:①1、2、5、4;②2、3、6、5;③4、5、8、7;④5、6、9、8;⑤2、4、8、6;⑥1、3、9、7,
故答案为:6.
【分析】正方形的定义即为:四条边相等且四个角都是直角的四边形,所以在该九个点中任取四个点,组成的四边形能满足定义即可.
14.【答案】1:2
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】当AB:AD=1:2时,四边形MENF是正方形,
理由是:∵AB:AD=1:2,AM=DM,AB=CD,
∴AB=AM=DM=DC,
∵∠A=∠D=90°,
∴∠ABM=∠AMB=∠DMC=∠DCM=45°,
∴∠BMC=90°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=∠DCB=90°,
∴∠MBC=∠MCB=45°,
∴BM=CM,
∵N、E、F分别是BC、BM、CM的中点,
∴BE=CF,ME=MF,NF∥BM,NE∥CM,
∴四边形MENF是平行四边形,
∵ME=MF,∠BMC=90°,
∴四边形MENF是正方形,
即当AB:AD=1:2时,四边形MENF是正方形,
故答案为:1:2.
【分析】当AB=时,四边形MENF为正方形,因为此时,AB=AM=BN,并且△ABM、△MDC、△BEN,△NCF都是等腰直角三角形,并且点E、F分别是BM和CM的中点,所以四边形MENF是正方形.
15.【答案】证明:∵将 绕着点A顺时针旋转 得到 ,
∴ ,
∴∠EAB=∠FAD,AB=AD,
∵∠D=90°,
∴∠ABE=90°,
∴∠ABC=90°,
∵∠EAB+∠BAF=90°,
∴∠DAF+∠BAF=90°,即∠BAD=90°,
∴四边形ABCD是矩形,
∵AB=AD,
∴矩形ABCD是正方形.
【知识点】正方形的判定
【解析】【分析】由题易得:,则有四边形ABCD是矩形,然后由AB=AD可求证。
16.【答案】证明:由四边形ABCD 的顶点坐标分别是A(-2.0)、B(0,-2)、C(2,0)、D(0,2),
可知OA=OB=OC=OD=2,
∴四边形ABCD为矩形.
∵
∴四边形ABCD是正方形
【知识点】正方形的判定
【解析】【分析】由点A、B、C、D的坐标可得OA=OB=OC=OD=2,根据对角线相等且互相平分的四边形是矩形,由图知,AC⊥BC,根据对角线互相垂直的矩形是正方形可求证。
17.【答案】(1)证明:∵点D是BC边的中点,点E是AD的中点,
∴DE是△BCF的中位线,
∴DE∥BF,
∴AD∥BF,
∵AF∥BC,
∴四边形AFBD是平行四边形
(2)证明:(2)∵AB=AC,BD=DC,
∴AD⊥BC.
∴∠ADB=90°.
∵四边形AFBD是平行四边形,
∴四边形AFBD是矩形
(3)∠BAC=90°
【知识点】平行四边形的判定;矩形的判定;正方形的判定
【解析】【解答】(3)当△ABC为等腰直角三角形,且∠BAC=90°时,四边形AFBD是正方形,理由如下:
∵四边形AFBD为平行四边形,
又∵等腰直角三角形ABC,且D为BC的中点,
∴AD=BD,∠ADB=90°,
∴四边形AFBD为正方形.
故答案为:∠BAC=90°.
【分析】(1)根据平行四边形的判定定理即可得到结论;(2)利用等腰三角形的性质,结合矩形的判定方法得出答案;(3)当△ABC为等腰直角三角形时,四边形AFBD是正方形,理由为:由第一问证得的AF=BD,且AF与BD平行,根据一组对边平行且相等的四边形为平行四边形可得四边形AFBD为平行四边形,若三角形ABC为等腰直角三角形,D为斜边BC的中点,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得AD=BD,且根据三线合一得到AD与BC垂直,可得平行四边形的邻边相等且有一个角为直角,即可判定出四边形AFBD为正方形.
18.【答案】(1)证明:如图,连接BD,
∵E、F分别是CD和CB的中点,
∴EF是△BCD的中位线,
∴EF∥BD,EF=BD,
同理HG∥BD,HG=BD,
∴EF∥HG,EF=HG,
∴四边形EFGH是平行四边形.
(2)解:如图,连接AC、BD,当AC,BD相等且互相垂直时,四边形EFGH是正方形,理由如下:由上题知EF=HG=BD,EH=FG=AC,∵AC=BD,∴EF=FG=HG=EH,∵EH∥AC,HG∥BD,∴∠EHF=∠CMB=90°,∴四边形EFGH是正方形.
【知识点】平行四边形的判定与性质;正方形的判定;三角形的中位线定理
【解析】【分析】(1)连接BD,E、F分别是CD和CB的中点,由三角形的中位线定理可知EF平行等于BD的一半,同理得出HG平行等于BD的一半,则EF和HG平行且相等,可证四边形EFGH是平行四边形.
(2)当AC=BD时,由中位线定理可得四边形EFGH的各边相等,因为四边形的邻边和AC和BD分别平行,可知它们的夹角相等,故AC和BD垂直时,四边形EFGH的各内角也等于90°,故四边形EFGH是正方形.
19.【答案】(1)证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠C.
∵EF∥BC,
∴∠AEF=∠B,∠C=∠AFE.
∴∠AEF=∠AFE.
∴AE=AF.
∵AE=EA′,AF=FA′,
∴AE=EA′=AF=FA′,
∴四边形AEA′F是菱形.
(2)解:当∠A=90°时,四边形AEA′F是正方形.
由(1)可知四边形AEA′F是菱形,
∵∠A=90°,
∴四边形AEA′F是正方形..
【知识点】等腰三角形的性质;菱形的判定;正方形的判定;翻折变换(折叠问题)
【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的性质及平行线的性质可得∠AEF=∠AFE ,由等角对等边可得AE=AF,结合折叠的性质可得AE=EA′=AF=FA′,从而可证四边形AEA′F是菱形;
(2)因为有一角为直角的菱形是正方形,故当等腰△ABC的顶角为90°时,四边形AEA′F是正方形.
1 / 1初中数学浙教版八年级下册5.3.1正方形的判定 同步练习
一、单选题
1.(2019八下·邵东期末)要使矩形ABCD为正方形,需要添加的条件是( )
A.AB=BC B.AD=BC C.AB=CD D.AC=BD
【答案】A
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴要使矩形ABCD成为一个正方形,需要添加一个条件,这个条件可以是:AB=BC或AC⊥BD.
故答案为:A.
【分析】根据有一组邻边相等的矩形是正方形即可解答.
2.(2018八下·嘉定期末)已知平行四边形 中, ,如果添加一个条件,使得该四边形成为正方形,那么所添加的这个条件可以是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】由∠A=∠B=∠C=90°可判定四边形ABCD为矩形,因此再添加条件:一组邻边相等,即可判定四边形ABCD为正方形,
故答案为:C.
【分析】由已知可得该四边形为矩形,再添加条件:一组邻边相等,即可判定为正方形.
3.(2020九上·佛山月考)已知在四边形 中, ,下列可以判定四边形是正方形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】解:四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°,能使这个四边形是正方形的是邻边相等,即BC=CD,
故答案为:D.
【分析】由∠A=∠B=∠C=90°,可证四边形ABCD是矩形,根据对角线相等或邻边相等的四边形是正方形逐一进行判断即可.
4.(2020·新华模拟)如图,已知线段 ,按下列步骤作图:分别以 、 为圆心,大于 长为半径画弧,两弧相交于点 、 ,作直线 ,交 于点 ,分别连接 、 、 、 ,如果四边形 是正方形,需要添加的条件是( )
A. B.
C. D. 平分
【答案】A
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】由作法得AM=BM=AN=BN,
∴四边形AMBN为菱形,
∴当OA=OM时,即AB=MN时,四边形AMNB为正方形.
故答案为:A.
【分析】先判断出四边形AMBN为菱形,再利用正方形的判定方法求解即可。
5.(2018九上·太原期中)如图,在矩形ABCD内有一点F,FB与FC分别平分∠ABC和∠BCD,点E为矩形ABCD外一点,连接BE,CE.现添加下列条件:①EB∥CF,CE∥BF;②BE=CE,BE=BF;③BE∥CF,CE⊥BE;④BE=CE,CE∥BF,其中能判定四边形BECF是正方形的共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠DCB=∠ABC=90°,
∵FB与FC分别平分∠ABC和∠BCD,
∴∠FCB= ∠DCB=45°,∠FBC= ∠ABC=45°,
∴∠FCB=∠FBC=45°,
∴CF=BF,∠F=180°-45°-45°=90°,
①∵EB∥CF,CE∥BF,
∴四边形BFCE是平行四边形,
∵CF=BF,∠F=90°,
∴四边形BFCE是正方形,故①正确;
∵BE=CE,BF=BE,CF=BF,
∴BF=CF=CE=BE,
∴四边形BFCE是菱形,
∵∠F=90°,
∴四边形BFCE是正方形,故②正确;
∵BE∥CF,CE⊥BE,
∴CF⊥CE,
∴∠FCE=∠E=∠F=90°,
∴四边形BFCE是矩形,
∵BF=CF,
∴四边形BFCE是正方形,故③正确;
∵CE∥BF,∠FBC=∠FCB=45°,
∴∠ECB=∠FBC=45°,∠EBC=∠FCB=45°,
∵∠F=90°,
∴∠FCE=∠FBE=∠F=90°,
∵BF=CF,
∴四边形BFCE是正方形,故④正确;
即正确的个数是4个,
故答案为:D
【分析】根据矩形的性质和角平分线的性质,添加条件,然后根据四个角都是直角,四边相等的四边形是正方形逐一判断即可.
6.(2017八下·宁城期末)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.选选①③ C.选②③ D.选②④
【答案】C
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】解:A、由①得有一组部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①得有一组部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
C、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,所以不能得出出平行四边形ABCD是正方形,错误,故本选项符合题意
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
故答案为:C.
【分析】要判定是正方形形,则需能判定它既是菱形又是矩形。
7.(2020八下·安陆期末)将四根长度相等的细木条首尾相接,用钉子钉成四边形ABCD,转动这个四边形,使它形状改变,当 时,如图1,测得AC=2,当 时,如图2,则AC的值为( )
A. B. C.2 D.
【答案】D
【知识点】等边三角形的判定;勾股定理的应用;正方形的判定
【解析】【解答】如图1,∵AB=BC=CD=DA,∠B=90°,
∴四边形ABCD是正方形,
连接AC,则AB2+BC2=AC2,
∴AB=BC= = = ,
如图2,∠B=60°,连接AC,
a
∴△ABC为等边三角形,
∴AC=AB=BC= .
【分析】图1中根据勾股定理即可求得正方形的边长,图2根据有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形即可求得.
8.(2020八下·滨江期末)在矩形ABCD中,E,P,G,H分别是边AB,BC,CD,DA上的点(不与端点重合),对于任意矩形ABCD,下面四个结论中正确的是( )
①存在无数个四边形EFGH是平行四边形.②存在无数个四边形EFGH是矩形.③存在且仅有一个四边形EFGH是菱形.④除非矩形ABCD为正方形,否则不存在四边形EFGH是正方形.
A.①② B.①②③ C.①②④ D.①③④
【答案】C
【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】解:①如图,∵四边形ABCD是矩形,连接AC,BD交于O,
过点O直线EG和HF,分别交AB,BC,CD,AD于E,F,G,H,
则四边形EFGH是平行四边形,
故存在无数个四边形EFGH是平行四边形;故①正确;
②如图,当EG=HF时,四边形EFGH是矩形,故存在无数个四边形EFGH是矩形,故②正确;
③如图,当EG⊥HF时,存在无数个四边形EFGH是菱形,故③错误;
④当四边形EFGH是正方形时,EH=HG,
则△AEH≌△DHG,
∴AE=HD,AH=GD,
∵GD=BE,
∴AB=AD,
∴四边形ABCD是正方形,
当四边形ABCD为正方形时,四边形EFGH是正方形,故④正确;
故答案为:C.
【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.
9.(2019九上·大邑期中)下列命题中,真命题是( )
A.有一组边相等的平行四边形是菱形;
B.有一个角是直角的平行四边形是正方形;
C.有一个角为直角的菱形是正方形;
D.两条对角线相等的四边形是矩形.
【答案】C
【知识点】菱形的判定;矩形的判定;正方形的判定
【解析】【解答】A.有一组邻边相等的平行四边形是菱形,故A不符合题意;
B.有一个角是直角的菱形是正方形,故B不符合题意;
C.有一个角是直角的菱形是正方形,故C符合题意;
D.两条对角线相等的四边形可为等腰梯形,故D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】A选项根据菱形的判定进行判断;B,C选项根据正方形的判定进行判断;D选项根据矩形的判定进行判断.
10.(2019八下·蜀山期末)如图,AC、BD是四边形ABCD的对角线,若E、F、G、H分别是BD、BC、AC、AD的中点,顺次连接E、F、G、H四点,得到四边形EFGH,则下列结论不正确的是( )
A.四边形EFGH一定是平行四边形
B.当AB=CD时,四边形EFGH是菱形
C.当AC⊥BD时,四边形EFGH是矩形
D.四边形EFGH可能是正方形
【答案】C
【知识点】平行四边形的判定;菱形的判定;矩形的判定;正方形的判定;三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:∵E、F分别是BD、BC的中点,
∴EF∥CD,EF= CD,
∵H、G分别是AD、AC的中点,
∴HG∥CD,HG= CD,
∴HG∥EF,HG=EF,
∴四边形EFGH是平行四边形,A说法符合题意,不符合题意;
∵F、G分别是BC、AC的中点,
∴FG= AB,
∵AB=CD,
∴FG=EF,
∴当AB=CD时,四边形EFGH是菱形,B说法符合题意,不符合题意;
当AB⊥BC时,EH⊥EF,
∴四边形EFGH是矩形,C说法不符合题意,符合题意;
当AB=CD,AB⊥BC时,四边形EFGH是正方形,说法符合题意,不符合题意;
故答案为:C.
【分析】根据三角形中位线定理、平行四边形、矩形、菱形、正方形的判定定理判断即可.
二、填空题
11.(2020八下·眉山期末)如图,在△ABC中,点D,E,F分别是△ABC的边AB,BC,AC上的点,且DE∥AC,EF∥AB,要使四边形ADEF是正方形,还需添加条件: .
【答案】∠A=90°,AD=AF(答案不唯一)
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】解:要证明四边形ADEF为正方形,
则要求其四边相等,AB=AC,点D、E、F分别是△ABC的边AB、BC、AC的中点,
则得其为平行四边形,
且有一角为直角,
则在平行四边形的基础上得到正方形.
故答案为:AB=AC,∠A=90°(此题答案不唯一).
【分析】根据已知条件易证四边形ADEF是平行四边形,再根据正方形的判定定理添加条件即可,此题答案不唯一.
12.(2018九上·运城月考)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,请你添加一个条件 ,使四边形BECF是正方形.
【答案】AC=BC
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】∵EF垂直平分BC,
∴BE=EC,BF=CF,
∵BF=BE,
∴BE=EC=CF=BF,
∴四边形BECF是菱形;
当AC=BC时,
∵∠ACB=90°,
则∠A=45°时,菱形BECF是正方形.
【分析】由条件可知四边形BECF是菱形,要想成为正方形需保证∠ACB=90,即∠ABC=45°,也就是△ABC是等腰直角三角形。
13.(2020七上·嵩县期末)如图,在一块木板上钉上9颗钉子,每行和每列的距离都一样,以钉子为顶点拉上橡皮筋,组成一个正方形,这样的正方形一共有 个.
【答案】6
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】解:如图所示,将木板上的九个点分别标号为1-9,
一共可能组成正方形的组合有6种,按照序号依次连接,即可得到正方形:①1、2、5、4;②2、3、6、5;③4、5、8、7;④5、6、9、8;⑤2、4、8、6;⑥1、3、9、7,
故答案为:6.
【分析】正方形的定义即为:四条边相等且四个角都是直角的四边形,所以在该九个点中任取四个点,组成的四边形能满足定义即可.
14.(2018八下·合肥期中)如图,在矩形ABCD中,M,N分别是边AD,BC的中点,E,F分别是线段BM,CM的中点,当AB:AD= 时,四边形MENF是正方形.
【答案】1:2
【知识点】正方形的判定
【解析】【解答】当AB:AD=1:2时,四边形MENF是正方形,
理由是:∵AB:AD=1:2,AM=DM,AB=CD,
∴AB=AM=DM=DC,
∵∠A=∠D=90°,
∴∠ABM=∠AMB=∠DMC=∠DCM=45°,
∴∠BMC=90°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=∠DCB=90°,
∴∠MBC=∠MCB=45°,
∴BM=CM,
∵N、E、F分别是BC、BM、CM的中点,
∴BE=CF,ME=MF,NF∥BM,NE∥CM,
∴四边形MENF是平行四边形,
∵ME=MF,∠BMC=90°,
∴四边形MENF是正方形,
即当AB:AD=1:2时,四边形MENF是正方形,
故答案为:1:2.
【分析】当AB=时,四边形MENF为正方形,因为此时,AB=AM=BN,并且△ABM、△MDC、△BEN,△NCF都是等腰直角三角形,并且点E、F分别是BM和CM的中点,所以四边形MENF是正方形.
三、解答题
15.(2020九上·宜春月考)如图,将 绕着点A顺时针旋转 得到 ,射线 与 相交于点C, ,求证:四边形 为正方形.
【答案】证明:∵将 绕着点A顺时针旋转 得到 ,
∴ ,
∴∠EAB=∠FAD,AB=AD,
∵∠D=90°,
∴∠ABE=90°,
∴∠ABC=90°,
∵∠EAB+∠BAF=90°,
∴∠DAF+∠BAF=90°,即∠BAD=90°,
∴四边形ABCD是矩形,
∵AB=AD,
∴矩形ABCD是正方形.
【知识点】正方形的判定
【解析】【分析】由题易得:,则有四边形ABCD是矩形,然后由AB=AD可求证。
16.(2019九上·兰州期末)如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD的顶点坐标分别是A(-2,0)、B(0,-2)、C(2,0)、D(0,2),求证:四边形ABCD是正方形.
【答案】证明:由四边形ABCD 的顶点坐标分别是A(-2.0)、B(0,-2)、C(2,0)、D(0,2),
可知OA=OB=OC=OD=2,
∴四边形ABCD为矩形.
∵
∴四边形ABCD是正方形
【知识点】正方形的判定
【解析】【分析】由点A、B、C、D的坐标可得OA=OB=OC=OD=2,根据对角线相等且互相平分的四边形是矩形,由图知,AC⊥BC,根据对角线互相垂直的矩形是正方形可求证。
17.(2020八下·浦东期末)如图,在△ABC中,点D是BC边的中点,点E是AD的中点,过A点作AF∥BC,且交CE的延长线于点F,联结BF.
(1)求证:四边形AFBD是平行四边形;
(2)当AB=AC时,求证:四边形AFBD是矩形;
(3)(填空)在(2)中再增加条件 .则四边形AFBD是正方形.
【答案】(1)证明:∵点D是BC边的中点,点E是AD的中点,
∴DE是△BCF的中位线,
∴DE∥BF,
∴AD∥BF,
∵AF∥BC,
∴四边形AFBD是平行四边形
(2)证明:(2)∵AB=AC,BD=DC,
∴AD⊥BC.
∴∠ADB=90°.
∵四边形AFBD是平行四边形,
∴四边形AFBD是矩形
(3)∠BAC=90°
【知识点】平行四边形的判定;矩形的判定;正方形的判定
【解析】【解答】(3)当△ABC为等腰直角三角形,且∠BAC=90°时,四边形AFBD是正方形,理由如下:
∵四边形AFBD为平行四边形,
又∵等腰直角三角形ABC,且D为BC的中点,
∴AD=BD,∠ADB=90°,
∴四边形AFBD为正方形.
故答案为:∠BAC=90°.
【分析】(1)根据平行四边形的判定定理即可得到结论;(2)利用等腰三角形的性质,结合矩形的判定方法得出答案;(3)当△ABC为等腰直角三角形时,四边形AFBD是正方形,理由为:由第一问证得的AF=BD,且AF与BD平行,根据一组对边平行且相等的四边形为平行四边形可得四边形AFBD为平行四边形,若三角形ABC为等腰直角三角形,D为斜边BC的中点,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得AD=BD,且根据三线合一得到AD与BC垂直,可得平行四边形的邻边相等且有一个角为直角,即可判定出四边形AFBD为正方形.
18.如图,点E,F, G,H分别是CD,BC,AB,DA的中点.
(1)求证:四边形EFGH是平行四边形.
(2)若连接AC,BD, 则当AC,BD满足什么关系时,四边形EFGH是正方形 请说明理由.
【答案】(1)证明:如图,连接BD,
∵E、F分别是CD和CB的中点,
∴EF是△BCD的中位线,
∴EF∥BD,EF=BD,
同理HG∥BD,HG=BD,
∴EF∥HG,EF=HG,
∴四边形EFGH是平行四边形.
(2)解:如图,连接AC、BD,当AC,BD相等且互相垂直时,四边形EFGH是正方形,理由如下:由上题知EF=HG=BD,EH=FG=AC,∵AC=BD,∴EF=FG=HG=EH,∵EH∥AC,HG∥BD,∴∠EHF=∠CMB=90°,∴四边形EFGH是正方形.
【知识点】平行四边形的判定与性质;正方形的判定;三角形的中位线定理
【解析】【分析】(1)连接BD,E、F分别是CD和CB的中点,由三角形的中位线定理可知EF平行等于BD的一半,同理得出HG平行等于BD的一半,则EF和HG平行且相等,可证四边形EFGH是平行四边形.
(2)当AC=BD时,由中位线定理可得四边形EFGH的各边相等,因为四边形的邻边和AC和BD分别平行,可知它们的夹角相等,故AC和BD垂直时,四边形EFGH的各内角也等于90°,故四边形EFGH是正方形.
19.(2021九下·玉门月考)如图,在△ABC中,AB=AC,E,F分别为AB,AC上的点(E,F不与A重合),且EF//BC.将△AEF沿着直线EF向下翻折,得到 ,再展开.
(1)请证明四边形 为菱形;
(2)当等腰△ABC满足什么条件时,按上述方法操作,四边形 将变成正方形?(只写结果,不作证明)
【答案】(1)证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠C.
∵EF∥BC,
∴∠AEF=∠B,∠C=∠AFE.
∴∠AEF=∠AFE.
∴AE=AF.
∵AE=EA′,AF=FA′,
∴AE=EA′=AF=FA′,
∴四边形AEA′F是菱形.
(2)解:当∠A=90°时,四边形AEA′F是正方形.
由(1)可知四边形AEA′F是菱形,
∵∠A=90°,
∴四边形AEA′F是正方形..
【知识点】等腰三角形的性质;菱形的判定;正方形的判定;翻折变换(折叠问题)
【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的性质及平行线的性质可得∠AEF=∠AFE ,由等角对等边可得AE=AF,结合折叠的性质可得AE=EA′=AF=FA′,从而可证四边形AEA′F是菱形;
(2)因为有一角为直角的菱形是正方形,故当等腰△ABC的顶角为90°时,四边形AEA′F是正方形.
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