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专题05 特殊平行四边形单元过关(培优版)
考试范围:第一章;考试时间:120分钟;总分:150分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
评卷人得分
一、单选题
1.如图,任意四边形各边中点分别是E、F、G、H.若对角线、的长分别是、,则四边形的周长是( )
A.20cm B.30cm C.40cm D.50cm
2.如图,在中,是斜边上的中线,于点,若°,则的面积为( )
A. B. C. D.
3.如图,四边形的对角线互相平分,以下添加的条件不能判定四边形是矩形的是( )
A. B.
C. D.
4.小明用四根长度相同的木条制作了能够活动的菱形学具,他先活动学具成为图1所示菱形,并测得∠B=60°,对角线AC=20cm,接着活动学具成为图2所示正方形,则图2中对角线AC的长为( )
A.20cm B.30cm C.40cm D.20cm
5.如图,直线,直线与直线之间的距离为2,直线与直线之间的距离为4.正方形的对角线与相交于点,若顶点,,分别在直线,,上,则的面积为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
6.如图,矩形中,,,点E为直线的一点,连,平移至,连接,则四边形的面积是( )
A.40 B.30 C.20 D.15
7.如图,在正方形内,以为边作等边三角形,连接并延长交于,则下列结论不正确的是( )
A. B. C. D.
8.如图,,,,是正方形边上的点,且,和将正方形剪切成四片进行重新拼接成四边形,若正方形和四边形的面积之比为,则( )
A.2 B.3 C. D.
9.如图1,点Q为菱形ABCD的边BC上一点,将菱形 ABCD沿直线AQ 翻折,点B的对应点P落在BC的延长线上.已知动点M从点B出发,在射线 BC上以每秒1个单位长度运动.设点M运动的时间为x,△APM的面积为y.图2为y关于x的函数图象,则菱形 ABCD的面积为( )
A.12 B.24 C.10 D.20
10.如图,在正方形外取一点,连接,,.过点作的垂线交于点.若,.下列结论:
①;②点到直线的距离为;③;④;⑤.其中正确结论的序号是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③⑤ D.②③⑤
第II卷(非选择题)
评卷人得分
二、填空题
11.如图,在中,,,垂足为D, E为的中点.若,则的长是 .
12.如图,在中,,边在轴上,顶点,的坐标分别为和.将正方形沿轴向右平移,当点落在边上时,平移的距离为 .
13.如图,菱形ABCD的顶点C在直线MN上,若,,则的度数为 .
14.如图,在长方形纸片ABCD中,AB=6,AD=18,折叠纸片ABCD,使顶点C落在边AD上的点G处,折痕分别交边AD、BC于点E,F,则△GEF的面积最大值是 .
15.如图,在边长为+1的菱形ABCD中,∠A=60°,点E、F分别在AB、AD上,沿EF折叠菱形,使点A落在BC边上的点G处,且EG⊥BD于点M,则EG的长为
16.如图,正方形的边长为1,点为边上任意一点(可与点或点重合),分别过、、作射线的垂线,垂足分别是、、,则的最大值为 ,最小值为 .
评卷人得分
三、解答题
17.如图,折叠长方形的一边AD,使点D落在BC边上的点F处,BC=10,AB=8
求.(1)FC的长
(2)EC的长.
18.在正方形ABCD中,E是CD边上的点,过点E作EF⊥BD于F.
(1)尺规作图:在图中求作点E,使得EF=EC;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,连接FC,求∠BCF的度数.
19.综合与实践:
如图,在平面直角坐标系中,A,B两点的坐标分别为,点,且a,b满足:,点C与点B关于y轴对称,点P,点E分别是x轴,直线上的两个动点.
(1)求点C的坐标;
(2)连接.如图,当点P在线段(不包括B,O两个端点)上运动,若为以点E为直角的直角三角形,F为的中点,连接,试判断与的关系,并说明理由.
20.如图,在矩形ABCD中,BC=8,E、F分别是AD、BC边上两点,将矩形ABCD沿EF折叠,使C刚好落在AB边的中点M处,D落在N处,MN交AD于G.
(1)当△AMG≌△NEG时,求△AMG的周长;
(2)当AB=6时,求BF的长.
21.如图,四边形是矩形,E、F分别是线段、上的点,点O是与的交点.若将沿直线折叠,则点与点重合.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的值.
22.如图,已知,按如下步骤作图:
①分别以、为圆心,以大于的长为半径在两边作弧,交于两点、;
②作直线,分别交、于点、;
③过作交于点,连接、.
求证:四边形是菱形;
当,,,求四边形的面积.
23.如图,方格纸中每个小正方形的边长均为1,我们把每个小正方形的顶点叫做格点.如:线段的两个端点都在格点上.
(1)在图1中画一个以为边的平行四边形,点C、D在格点上,且平行四边形的面积为15;
(2)在图2中画一个以为边的菱形(不是正方形),点E、F在格点上,则菱形的对角线______,______;
(3)在图3中画一个以为边的矩形(不是正方形),点M、N在格点上.
24.如图1,已知正方形和正方形,点E在的延长线上,点G在边上.
(1)求证:.
(2)现将正方形绕点A按顺时针方向旋转度,在旋转过程中,探究下列问题.
①当正方形AEFG旋转至图2位置时,分别交,于点M,N.求证:.
②若,,当正方形的顶点(点A除外)在直线上时,求的长度.
25.对于平面直角坐标系中的动点和图形,给出如下定义:如果为图形上一个动点,,两点间距离的最大值为,,两点间距离的最小值为,我们把的值叫点和图形间的“和距离”,记作(,图形).
(1)如图,正方形的中心为点,.
①点到线段的“和距离”(,线段)=______;
②设该正方形与轴交于点和,点在线段上,(,正方形)=7,求点的坐标.
(2)如图2,在(1)的条件下,过,两点作射线,连接,点是射线上的一个动点,如果(,线段),直接写出点横坐标取值范围.
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专题05 特殊平行四边形单元过关(培优版)
考试范围:第一章;考试时间:120分钟;总分:150分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
评卷人得分
一、单选题
1.如图,任意四边形各边中点分别是E、F、G、H.若对角线、的长分别是、,则四边形的周长是( )
A.20cm B.30cm C.40cm D.50cm
【答案】B
【分析】利用三角形中位线定理易得所求四边形的各边长都等于或的一半,进而求四边形周长即可.
【详解】解:∵E,F,G,H,是四边形各边中点,
∴,,.
又∵,,
∴四边形的周长是.
故选:B.
【点睛】本题考查了中点四边形,三角形的中位线定理,解决本题的关键是找到四边形的四条边与已知的两条对角线的关系.三角形中位线的性质为我们证明两直线平行,两条线段之间的数量关系又提供了一个重要的依据.
2.如图,在中,是斜边上的中线,于点,若°,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据直角三角形中30°所对的边时斜边的一半,可以推算出AD的长度,利用中线的性质,可以得到AB的长度,在根据边角关系,得到BC的长度,利用勾股定理求得AC的长度,最后根据三角形面积公式计算面积即可.
【详解】解:∵DE⊥AC,
∴∠DEA=90°,
∵∠A=30°,DE=1
∴AD=2,
∵DC是中线,
∴AB-4,
∴BC=2,
∴,
∴的面积为
故选D
【点睛】本题考查了中线的性质,直角三角形中边角关系和勾股定理,解决本题的关键是正确理解题意,能够根据中线的性质得到相等的线段.
3.如图,四边形的对角线互相平分,以下添加的条件不能判定四边形是矩形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先确定四边形ABCD为平行四边形,添加的条件,可得AO=CO=BO=DO,可证AC=2AO=BD,故能判定选项A;添加的条件,由四边形ABCD为平行四边形,可得∠ABC+∠BCD=180°,可求=90°,故能判定选项B;添加的条件,由四边形ABCD为平行四边形,可得四边形ABCD为菱形,故不能判定选项C;添加的条件,由四边形ABCD为平行四边形,可得四边形ABCD为矩形,故能判定选项D .
【详解】解:四边形的对角线相交于O,
∵四边形的对角线互相平分,
∴AO=CO,BO=DO,
∴四边形ABCD为平行四边形,
A选项添加的条件,
∴AO=CO=BO=DO,
∴AC=2AO=BD,
∴四边形ABCD为矩形,
故选项A能判定;
B选项添加的条件,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴∠ABC+∠BCD=180°,
∴=90°,
∴四边形ABCD为矩形,
故选项B能判定;
C选项添加的条件,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴四边形ABCD为菱形,
故选项C不能判定;
D添加的条件,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴四边形ABCD为矩形,
故选项D能判定.
故选C.
【点睛】本题考查平行四边形的判定,通过添加条形判定四边形ABCD为矩形,掌握平行四边形的判定,矩形的判定方法是解题关键.
4.小明用四根长度相同的木条制作了能够活动的菱形学具,他先活动学具成为图1所示菱形,并测得∠B=60°,对角线AC=20cm,接着活动学具成为图2所示正方形,则图2中对角线AC的长为( )
A.20cm B.30cm C.40cm D.20cm
【答案】D
【分析】如图1,图2中,连接AC.在图1中,证△ABC是等边三角形,得出AB=BC=AC=20cm.在图2中,由勾股定理求出AC即可.
【详解】解:如图1,图2中,连接AC.
图1中,∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,
∵∠B=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC=20cm,
在图2中,∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠B=90°,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴AC=AB=20cm;
故选:D.
【点睛】本题考查菱形的性质、正方形的性质、勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握菱形和正方形的性质,属于中考常考题型.
5.如图,直线,直线与直线之间的距离为2,直线与直线之间的距离为4.正方形的对角线与相交于点,若顶点,,分别在直线,,上,则的面积为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】A
【分析】作出辅助线如图,通过证明△AED≌△DFC,得出AE=DF,再由勾股定理即可得出结论.
【详解】解:过点A作AE⊥b,过点C作CF⊥b,
∴∠EAD+∠ADE=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD,
∴∠DAB=∠ABC=∠BCD=∠CDA=90°,
∴∠ADE+∠CDF=90°,
∴∠EAD=∠CDF
在△AED和△DFC中,
∴△AED≌△DFC(AAS),
∴AE=DF=2,
∴DF2+CF2=DC2,
∴DC2=42+22=20,
∴,
∴,
故选:A.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质以及正方形面积的求解方法,正确作出辅助线是解决本题的关键.
6.如图,矩形中,,,点E为直线的一点,连,平移至,连接,则四边形的面积是( )
A.40 B.30 C.20 D.15
【答案】C
【分析】由矩形的性质可得、,平移至后得到的四边形是平行四边形,面积等于矩形面积,计算矩形面积即可解答.
【详解】解:∵矩形中,,
∴,
∵平移至,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了图形的平移、平行四边形的性质与判定、矩形的性质等知识点,掌握平行四边形性质与判定是解答本题的关键.
7.如图,在正方形内,以为边作等边三角形,连接并延长交于,则下列结论不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据四边形ABCD是正方形,△EMC是等边三角形,得出∠BAM=∠BMA=∠CMD=∠CDM=(180°-30°)=75°,再计算角度即可;通过做辅助线MD,得出MA=MD,MD=MN,从而得出AM=MN.
【详解】如图,连接DM,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD,∠DAB=∠ABC=∠BCD=∠ADC=90°,
∵△EMC是等边三角形,
∴BM=BC=CM,∠EMC=∠MBC=∠MCB=60°,
∴∠ABM=∠MCN=30°,
∵ BA=BM, MC=CD,
∴∠BAM=∠BMA=∠CMD=∠CDM=(180°-30°)=75°,
∴∠MAD=∠MDA=15°, 故A正确;
∴MA=MD,
∴∠DMN=∠MAD+∠ADM=30°,
∴∠CMN=∠CMD-∠DMN=45°,故B正确;
∵∠MDN=∠AND=75°
∴MD=MN
∴AM=MN,故C正确;
∵∠CMN=45°,∠MCN=30°,
∴,故D错误,故选D.
【点睛】本题考正方形的性质、等边三角形的性质等知识,灵活应用正方形以及等边三角形的性质,通过计算角度得出等腰三角形是关键.
8.如图,,,,是正方形边上的点,且,和将正方形剪切成四片进行重新拼接成四边形,若正方形和四边形的面积之比为,则( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】A
【分析】连接,先证明,可得出四边形是菱形,再根据全等三角形角之间的关系,得出菱形的一个角是直角,可得出四边形是正方形,从而可得四边形和四边形都是正方形,然后根据正方形和四边形的面积之比为即可求解.
【详解】解:如图,连接,
∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形是正方形,
∴,
由拼接可知四边形和四边形都是正方形,,,
∴.
∵正方形和四边形的面积之比为,
∴正方形和四边形的面积之比为,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选A.
【点睛】本题考查了正方形的判定与性质,全等三角形的判定和性质,证明四边形和四边形都是正方形是解答本题的关键.
9.如图1,点Q为菱形ABCD的边BC上一点,将菱形 ABCD沿直线AQ 翻折,点B的对应点P落在BC的延长线上.已知动点M从点B出发,在射线 BC上以每秒1个单位长度运动.设点M运动的时间为x,△APM的面积为y.图2为y关于x的函数图象,则菱形 ABCD的面积为( )
A.12 B.24 C.10 D.20
【答案】D
【分析】由图2,可知BP=6,S△ABP=12,由图1翻折可知,AQ⊥BP,进而得出AQ=4,由勾股定理,可知BC=AB=5,菱形 ABCD的面积为BC×AQ即可求出.
【详解】解:由图2,得BP=6,S△ABP=12
∴AQ=4
由翻折可知,AQ⊥BP
由勾股定理,得BC=AB==5
∴菱形 ABCD的面积为BC×AQ=5×4=20
故选:D
【点睛】本题是一道几何变换综合题,解决本题主要用到勾股定理,翻折的性质,根据函数图象找出几何图形中的对应关系是解决本题的关键.
10.如图,在正方形外取一点,连接,,.过点作的垂线交于点.若,.下列结论:
①;②点到直线的距离为;③;④;⑤.其中正确结论的序号是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③⑤ D.②③⑤
【答案】C
【分析】由于∠EAP=90°,所以∠EAB=∠DAP,又因为AP=AE,AD=AB,所以△APD≌△DAP,从而得出∠EBA=∠PDA,即可知∠BED=∠BAD=90°,过点B作BF⊥AE,交AE的延长线于点F,所以△BFE是等腰直角三角形,由勾股定理可求出BE和BF的长度,从而可求出AB2,即正方形ABCD的面积,由于S△APD+S△APB=S△AEB+S△APB=S△AEP+S△PEB,所以求出△AEP与△PEB的面积即可.
【详解】解:在正方形ABCD中,
AB=AD,∠BAD=90°,
∵AE⊥AP,
∴∠EAP=90°,
∴∠EAB+∠BAP=∠DAP+∠BAP,
∴∠EAB=∠DAP,
在△APD与△AEB中,
,
故①正确;
∵△APD≌△AEB,
∴∠AEB=∠EAD,∠EAB=∠AED,
∴∠AEB-∠AED=∠EAD-∠EAB,
∴∠BED=∠BAD=90°,
∴BE⊥ED,
故③正确,
过点B作BF⊥AE,交AE的延长线于点F,
∵∠EAP=90°,
AE=AP,
∴∠AEP=45°,
∵∠FEB+∠AEP=90°,
∠FEB+∠EBF=90°,
∴∠AEP=∠EBF=45°,
∴EF=BF,
∵AE=AP=1,
∴由勾股定理可求得:,
,
∴由勾股定理可求得:,
∵,
∴,
故②错误,
∵,
∴,
∴由勾股定理可知:,
故⑤正确;
∵△APD≌△AEB,
∴S△APD=S△AEB,
∴S△APD+S△APB
=S△AEB+S△APB
=S△AEP+S△PEB
=.
故④错误;
故选:C.
【点睛】本题考查四边形的综合问题,涉及全等三角形的性质与判定,勾股定理,三角形面积公式等知识内容,综合程度高,需要学生灵活运用知识解答.
第II卷(非选择题)
评卷人得分
二、填空题
11.如图,在中,,,垂足为D, E为的中点.若,则的长是 .
【答案】5
【分析】根据直角三角形斜边上的中线性质求解即可.
【详解】解:∵在中,,,
∴,,
∵E为的中点,
∴,
故答案为:5.
【点睛】本题考查直角三角形斜边上的中线性质,熟知直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半是解答的关键.
12.如图,在中,,边在轴上,顶点,的坐标分别为和.将正方形沿轴向右平移,当点落在边上时,平移的距离为 .
【答案】
【分析】设直线的解析式为,将,代入,列方程组并且解该方程组求出、的值,得到直线的解析式为,再求出当时的值,即为平移的距离.
【详解】解:设直线的解析式为,
把,代入,得,
解得,
直线的解析式为,
四边形是正方形,
,
,
设正方形沿轴向右平移,点落在边上的点处,
点与点的纵坐标相同,
,
把代入,得,
解得,
平移的距离是,
故答案为:.
【点睛】此题重点考查一次函数的图象与性质、正方形的性质、平移的性质等知识,正确地求出直线的解析式是解题的关键.
13.如图,菱形ABCD的顶点C在直线MN上,若,,则的度数为 .
【答案】35°
【分析】由菱形的性质可得BC=CD,即可求解.
【详解】解:∵∠MCB=52°,∠DCN=18°,
∴∠BCD=110°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=CD,
∴∠BDC=35°,
故答案为:35°.
【点睛】本题考查了菱形的性质,等腰三角形的性质,掌握菱形的性质是解题的关键.
14.如图,在长方形纸片ABCD中,AB=6,AD=18,折叠纸片ABCD,使顶点C落在边AD上的点G处,折痕分别交边AD、BC于点E,F,则△GEF的面积最大值是 .
【答案】30
【分析】经分析,当点G与点A重合时,△GEF的面积最大,根据折叠性质可知,,根据勾股定理可求得,再根据矩形的性质可知,则可得,即可求得△GEF的面积最大值.
【详解】解:如图,在折叠过程中△GEF的高不变,底边GE随着G点运动越接近A点越大,故当点G与点A重合时,△GEF的面积最大,
由折叠可知,,,
在中,,
即,解得,
∵四边形ABCD为矩形,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴△GEF的面积最大值为:.
故答案为:30
【点睛】本题考查了翻折变换、矩形的性质以及勾股定理等知识,灵活运用相关性质、定理是解题关键.
15.如图,在边长为+1的菱形ABCD中,∠A=60°,点E、F分别在AB、AD上,沿EF折叠菱形,使点A落在BC边上的点G处,且EG⊥BD于点M,则EG的长为
【答案】.
【详解】试题分析:如图1,连接AC,∵菱形ABCD的边长是,∠A=60°,则BD=AB=,AO=OB,∴AC=2AO=OB=BD==,∵沿EF折叠菱形,使点A落在BC边上的点G处,∴EG=AE,∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,又∵EG⊥BD,∴EG∥AC,∴,又∵EG=AE,∴,解得EG=,∴EG的长为.故答案为.
考点:1.翻折变换(折叠问题);2.菱形的性质;3.综合题.
16.如图,正方形的边长为1,点为边上任意一点(可与点或点重合),分别过、、作射线的垂线,垂足分别是、、,则的最大值为 ,最小值为 .
【答案】 2
【分析】连接、,根据三角形的面积公式得出,根据,推出,根据已知得出,
代入求出即可.
【详解】解:连接、,
,
由勾股定理得:,
,
,
和的边上的高,
,
,
,
,
,
故答案为:2,.
【点睛】本题考查了正方形性质,勾股定理,三角形的面积的应用.主要考查学生运用性质进行计算能力,题目比较好,但是一道比较难的题目.
评卷人得分
三、解答题
17.如图,折叠长方形的一边AD,使点D落在BC边上的点F处,BC=10,AB=8
求.(1)FC的长
(2)EC的长.
【答案】(1)4;(2)3
【分析】(1)由矩形的性质可得AD=BC=10,∠B=90°,根据折叠可得AD=AF=10,再利用勾股定理可得BF长,进而可得FC长;
(2)根据矩形的性质可得AB=CD=8,∠C=90°,设ED=x,则EF=x,EC=8﹣x,再在Rt△EFC利用勾股定理可得方程x2=(8﹣x)2+42,解出x的值,进而可得EC长.
【详解】解:(1)根据折叠可得AD=AF,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=10,∠B=90°,
∴AF=10,
∴BF=,
∴FC=4;
(2)根据折叠可得ED=EF,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=8,∠C=90°,
设ED=x,则EF=x,EC=8﹣x,
在Rt△EFC中,EF2=EC2+FC2,
x2=(8﹣x)2+42,
解得:x=5,
∴EC=8﹣5=3.
【点睛】本题考查矩形折叠的问题,关键在于熟记矩形和图形折叠的性质.
18.在正方形ABCD中,E是CD边上的点,过点E作EF⊥BD于F.
(1)尺规作图:在图中求作点E,使得EF=EC;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,连接FC,求∠BCF的度数.
【答案】(1)作图见解析;(2)∠BCF=67.5°.
【分析】(1)作∠CBD的角平分线即可.
(2)证明BF=BC,利用等腰三角形的性质即可解决问题.
【详解】解:(1)如图,点E即为所求.
(2)∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCD=90°,BC=CD.
∴∠DBC=∠CDB=45°,
∵EF⊥BD,
∴∠BFE=90°.
由(1)得EF=EC,BE=BE,
∴Rt△BFE≌Rt△BCE(HL)
∴BC=BF.
∴∠BCF=∠BFC,
∴∠BCF=(180° ∠FBC)=67.5°.
【点睛】本题考查作图 复杂作图,正方形的性质,角平分线的性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型
19.综合与实践:
如图,在平面直角坐标系中,A,B两点的坐标分别为,点,且a,b满足:,点C与点B关于y轴对称,点P,点E分别是x轴,直线上的两个动点.
(1)求点C的坐标;
(2)连接.如图,当点P在线段(不包括B,O两个端点)上运动,若为以点E为直角的直角三角形,F为的中点,连接,试判断与的关系,并说明理由.
【答案】(1)点C(4,0)
(2)EF=OF,EF⊥OF
【分析】(1)利用二次根式有意义条件列不等式组得出,,然后求出点B坐标,利用轴对称性质求即即可;
(2)先证△AOB为等腰直角三角形,得出∠BAO=45°,然后利用直角三角形斜边中线性质,以及三角形外角性质求解即可.
【详解】(1)解:∵a,b满足:,
∴,
解得,
∴,
∴,
解得,
∴点B(-4,0),
∵点C与点B关于y轴对称,
∴点C(4,0);
(2)解:结论:EF=OF,EF⊥OF.
∵点A(0,4),
∴OA=OB=4,
∴△AOB为等腰直角三角形,
∴∠BAO=45°
∵当点P在线段(不包括B,O两个端点)上运动,为直角三角形,
∴PE⊥AB,
∵F为的中点,点E为直角,AP为Rt△AEP的斜边,EF为中线,也是Rt△AOP的斜边,OF为中线,
∴EF=AF=,OF=AF=,
∴EF=OF,
∵EF=AF,AF=OF,
∴∠AEF=∠EAF,∠FAO=∠FOA,
∵∠EFP为△AEF的外角,∠OFP为△OEF的外角,
∴∠EFP=2∠EAF,∠OFP=2∠OAF,
∵∠EFO=∠EFP+∠OFP=2∠EAF+2∠OAF=2(∠EAF+∠OAF)=2∠EAO=90°,
∴EF=OF,EF⊥OF.
【点睛】本题考查二次根式有意义条件,轴对称性质,等腰直角三角形判定与性质,直角三角形斜边中线性质,三角形外角性质,本题难度适中,是小综合题.
20.如图,在矩形ABCD中,BC=8,E、F分别是AD、BC边上两点,将矩形ABCD沿EF折叠,使C刚好落在AB边的中点M处,D落在N处,MN交AD于G.
(1)当△AMG≌△NEG时,求△AMG的周长;
(2)当AB=6时,求BF的长.
【答案】(1)8;(2)
【分析】(1)由全等三角形的性质可得AG=GN,AM=NE,GM=GE,由折叠的性质可得ED=EN=AM,即可求解;
(2)在Rt△BFM中,利用勾股定理可求BF的长.
【详解】解:(1)∵△AMG≌△NEG,
∴AG=GN,AM=NE,GM=GE,
∵将矩形ABCD沿EF折叠,
∴ED=EN=AM,∠B=90°
∴△AMG的周长=AM+AG+GM=AG+GE+DE=AD=BC=8;
(2)∵将矩形ABCD沿EF折叠,
∴MF=CF,
∵点M是AB中点,
∴AM=BM=3,
在Rt△BFM中MF2=BF2+MB2,
∴(8﹣BF)2=BF2+9,
∴BF=.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质,折叠的性质,矩形的性质,以及勾股定理,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
21.如图,四边形是矩形,E、F分别是线段、上的点,点O是与的交点.若将沿直线折叠,则点与点重合.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据折叠得出,,,根据矩形性质得出,根据平行线的性质得出,从而得出,证明,得出,即可证明结论;
(2)根据,得出,根据菱形的面积,即可求出结果.
【详解】(1)证明:沿直线折叠,点与点重合,
,,,
四边形是矩形,点与点分别是线段,上的点,
∴,
,
,
,
,
四边形是菱形.
(2)解:,
,
,
又四边形是菱形,
菱形的面积,
.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,菱形的判定和性质,等腰三角形的判断和性质,平行线的性质,解题的关键是熟练掌握菱形的判定和性质.
22.如图,已知,按如下步骤作图:
①分别以、为圆心,以大于的长为半径在两边作弧,交于两点、;
②作直线,分别交、于点、;
③过作交于点,连接、.
求证:四边形是菱形;
当,,,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析;(2)24.
【分析】(1)由根据题意得:MN是AC的垂直平分线,即可得AD=CD,AE=CE,然后由CE∥AB,可证得CD∥AE,继而证得四边形ADCE是菱形;
(2)由∠ACB=90°,BC=6,AB=10,可求得AC的长,易得DO是△ABC的中位线,又由四边形ADCE是菱形,即可求得答案.
【详解】证明:∵根据题意得:是的垂直平分线,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形;
解:∵四边形是菱形,
∴,,,
∵,
∴,
∴是的中位线,
∴,
∴,
∵,
∴四边形的面积为:.
【点睛】考查菱形的判定与性质,熟练掌握菱形的判定方法是解题的关键.
23.如图,方格纸中每个小正方形的边长均为1,我们把每个小正方形的顶点叫做格点.如:线段的两个端点都在格点上.
(1)在图1中画一个以为边的平行四边形,点C、D在格点上,且平行四边形的面积为15;
(2)在图2中画一个以为边的菱形(不是正方形),点E、F在格点上,则菱形的对角线______,______;
(3)在图3中画一个以为边的矩形(不是正方形),点M、N在格点上.
【答案】(1)见解析;(2)画图见解析,AE=,BF=;(3)见解析
【分析】(1)如图1中,根据平行四边形的定义,画出第为5,高为3的平行四边形即可.
(2)如图2中,根据菱形的判定画出图形即可.
(3)根据矩形的定义画出图形即可.
【详解】解:(1)如图1中,平行四边形ABCD即为所求.
(2)如图2中,菱形ABEF即为所求.AE=,
BF=;
(3)如图3中,矩形ABMN即为所求.
【点睛】本题考查作图-应用与设计,勾股定理,菱形的性质,矩形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
24.如图1,已知正方形和正方形,点E在的延长线上,点G在边上.
(1)求证:.
(2)现将正方形绕点A按顺时针方向旋转度,在旋转过程中,探究下列问题.
①当正方形AEFG旋转至图2位置时,分别交,于点M,N.求证:.
②若,,当正方形的顶点(点A除外)在直线上时,求的长度.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析;②或
【分析】(1)首先根据正方形的性质得到,,,然后利用证明即可;
(2)①首先根据题意证明出,然后得到,然后利用三角形内角和定理即可得到,进而证明出;
②根据题意分三种情况讨论:点在直线上,点在直线上和点在直线上,然后利用等腰直角三角形的性质和勾股定理求解即可.
【详解】(1)在正方形和正方形中,
,,,
.
(2)①证明:,
,
.
,,
,
.
,
,
.
②解:在正方形中,
平分,
,
根据正方形的顶点(点除外)在直线上,分以下三类:
Ⅰ、如图3,当在直线上时,过点作于点,则,
,
,,
,
.
Ⅱ、如图4,当在直线上时,在正方形中,平分,
,
,,
,,三点共线,
.
Ⅲ、如图5,当在直线上,过点作于点,
,
,
,,
,
.
综上所述:为或.
【点睛】此题考查了正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的性质和判定,勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
25.对于平面直角坐标系中的动点和图形,给出如下定义:如果为图形上一个动点,,两点间距离的最大值为,,两点间距离的最小值为,我们把的值叫点和图形间的“和距离”,记作(,图形).
(1)如图,正方形的中心为点,.
①点到线段的“和距离”(,线段)=______;
②设该正方形与轴交于点和,点在线段上,(,正方形)=7,求点的坐标.
(2)如图2,在(1)的条件下,过,两点作射线,连接,点是射线上的一个动点,如果(,线段),直接写出点横坐标取值范围.
【答案】(1)①;②的坐标为和;(2).
【分析】(1)①根据“和距离“的定义计算:OE是两点间距离的最小值,OA是两点间的最大值,相加可得结论;②分两种情况:P在y轴的正半轴和负半轴上,根据“和距离“的定义,并由d(P,正方形ABCD)=7,列方程计算即可;
(2)分M在线段CD上和延长线上两种情况,利用“和距离”的定义列方程可得结论.
【详解】(1)①如下图所示,连接OA,
∵四边形ABCD是正方形,且A(3,3),
∴,
∴
即d(O,线段AB)=
故答案为;
②如下图所示,设,
∵点在线段上,
∴.
当时,由题意可知,.
∴,,.
∵(,正方形),
∴.
∴.
在中,由勾股定理得,
解得.
∴.
当时,由对称性可知.
综上,的坐标为和.
(2)分两种情况:
①当-3≤t<3时,如下图所示,M在线段CD上,过M作MN⊥AC于N,连接AM,
∵M点横坐标是t,
∴CM=t+3,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ACD=45°,
∴△CMN是等腰直角三角形,
∴MN=CM=,
∴(,线段)=MN+MA=,
②当t≥3时,如下图所示,M在线段CD的延长线上,过M作MN⊥AC于N,
同理可得MN=CM=,
∴(,线段)=MN+CM=,
∵M从C到D方向上运动时,MN+MA越来越大,
∴
解得:,
解得:,
∴点横坐标的取值范围是.
【点睛】本题考查正方形的综合问题,解题的关键是理解并掌握“和距离”的定义,注意解题过程中运用数形结合和分类讨论思想.
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