第十八章 平行四边形
18.2.3 正方形
一、选择题
1、正方形具有而矩形不一定具有的特征是( )
A.四个角都是直角 B.对角线互相平分 C.对角线互相垂直 D.对角线相等
2、四边形ABCD的对角线AC = BD,且AC⊥BD,分别过A、B、C、D作对角线的平行线,则所构成的四边形是( ).
A. 平行四边形 B. 矩形 C. 菱形 D. 正方形
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、如图,在一个由4×4个小正方形组成的正方形网格中,阴影部分面积与正方形ABCD的面积比是( )
A.3:4 B.5:8 C.9:16 D.1:2
5、如图,正方形ABCD的边长为4,点E在对角线BD上,且∠BAE=22.5°,EF⊥AB,垂足为F,则EF的长为(?? )
A.?1??????????????????????????????B.??????????????????????????????????
C.????????????????????????????????D.?
2、填空题
6、如图,ABCD是正方形,E是CF上一点,若DBEF是菱形,则∠EBC=________?.
第6题图 第7题图
7、如图,已知正方形ABCD的边长为10,点P是对角线BD上的一个动点,M、N分别是BC、CD边上的中点,则PM+PN的最小值是___________.
8、如图,边长为a的正方形ABCD和边长为b的正方形BEFG排放在一起,O1和O2分别是两个正方形的中心,则阴影部分的面积为 ,线段O1O2的长为 .
9、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 .
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)
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、如右图,在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E、F.
(1)求证:DE=DF.
(2)只添加一个条件,使四边形EDFA是正方形,请你至少写出两种不同的添加方法.(不另外添加辅助线,无需证明)
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、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.
15、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.
16、如图,正方形ABCO的边OA、OC在坐标轴上,点B坐标为(8,8),将正方形ABCO绕点C逆时针旋转角度α(0°<α<90°),得到正方形CDEF,ED交线段AB于点G,ED的延长线交线段OA于点H,连CH、CG.
(1)求证:△CBG≌△CDG;
(2)求∠HCG的度数;判断线段HG、OH、BG的数量关系,并说明理由;
(3)连结BD、DA、AE、EB得到四边形AEBD,在旋转过程中,四边形AEBD能否为矩形?如果能,请求出点H的坐标;如果不能,请说明理由.
参考答案:
一、1、C 2、D 3、B 4、B 5、C
二、6、
7、10、
8、
9、2a
10、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.
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)提示:证△DEB≌△DFC,
(2)∠A=900167,四边形AFDE是平行四边形等(方法很多)
13、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.
14、(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.
15、提示:AA1 = BB1 = CC1 = DD1 = (或= ).
16、(1)∵正方形ABCO绕点C旋转得到正方形CDEF,
∴CD=CB,∠CDG=∠CBG=90°.
在Rt△CDG和Rt△CBG中,
,
∴△CDG≌△CBG(HL)
(2)解:∵△CDG≌△CBG,
∴∠DCG=∠BCG,DG=BG.
在Rt△CHO和Rt△CHD中,
∵ ,
∴△CHO≌△CHD(HL),
∴∠OCH=∠DCH,OH=DH,
∴∠HCG=∠HCD+∠GCD= ∠OCD+ ∠DCB= ∠OCB=45°,
∴HG=HD+DG=HO+BG
(3)解:四边形AEBD可为矩形.
如图,连接BD、DA、AE、EB,
四边形AEBD若为矩形,则需先为平行四边形,即要对角线互相平分,合适的点只有G为AB中点的时候.
∵DG=BG,
∴DG=AG=EG=BG,即平行四边形AEBD对角线相等,则其为矩形,
∴当G点为AB中点时,四边形AEBD为矩形.
∵四边形DAEB为矩形,
∴AG=EG=BG=DG.
∵AB=6,
∴AG=BG=3.
设H点的坐标为(x,0),则HO=x
∵OH=DH,BG=DG,
∴HD=x,DG=3.
在Rt△HGA中,
∵HG=x+3,GA=3,HA=6﹣x,
∴(x+3)2=32+(6﹣x)2 , 解得x=2.
∴H点的坐标为(2,0).