专题复习提升训练卷9.5正方形的性质与判定-20-21苏科版八年级数学下册
一、选择题
1、下列命题中,正确的是( ).
A.有一组邻边相等的四边形是菱形 B.对角线互相平分且垂直的四边形是矩形
C.两组邻角相等的四边形是平行四边形 D.对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形
2、平行四边形、矩形、菱形、正方形共有的性质是 ( )
A.对角线相等 B.对角线互相平分 C.对角线互相垂直 D.对角形互相垂直平分
3、如图所示,在正方形ABCD的内部,作等边三角形BCE,则∠AEB的度数为( )
A.60° ???B.65°? ??C.70° ??D.75°
(4) (6) (7)
4、如图,在正方形ABCD外侧作等边三角形ADE,AC,BE相交于点F,则∠BFC为 ( )
A.45° ?B.55°? C.60°? .75°
5、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.①② B.②③ C.①③ D.②④
6、如图,已知正方形ABCD边长为1,连接AC、BD,CE平分∠ACD交BD于点E,则DE长为( )
A.2﹣2 B.﹣1 C.﹣1 D.2﹣
7、如图,在正方形ABCD中,AE=AB,直线DE交BC于点F,则∠BED的度数为( )
A.105° B.120° C.135° D.150°
8、如图,在正方形ABCD中,点P是AB上一动点(不与A,B重合),对角线AC,BD相交于点O,过点P分别作AC,BD的垂线,分别交AC,BD于点E,F,交AD,BC于点M,N.
下列结论:①△APE≌△AME;②PM+PN=BD;③+=. 其中正确的有( )
A.0个? B.1个? C.2个 ? D.3个
(9) (10) (11)
9、如图,E、F分别是正方形ABCD的边CD、AD上的点,且CE=DF,AE与BF相交于O;下列结论:
(1)AE=BF;(2)AE⊥BF;(3)AD=OE;(4)S△AOB=S四边形DEOF. 其中正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
10、如图正方形ABCD的边长为8,M在DC上,且DM=2,N是AC上一动点,则DN+MN的最小值为( )
A.6?????? B.8?????? C.10????? D.12
11、如图,已知点E在正方形ABCD的边AB上,以BE为边向正方形ABCD外部作正方形BEFG,连接DF,M、N分别是DC、DF的中点,连接MN.若AB=7,BE=5,则MN= .
12、如图,以△ABC的各边为边,在边BC的同侧分别作三个正方形ABDI,BCFE,ACHG,对于四边形ADEG的形状,某班学生在一次数学活动课中,通过动手实践,探索出如下结论,其中错误的是( )
A.若△ABC为任意三角形,则四边形ADEG是平行四边形
B.若∠BAC=90°,则四边形ADEG是矩形 C.若AC=AB,则四边形ADEG是菱形
D.若∠BAC=135°且AC=AB,则四边形ADEG是正方形
二、填空题
13、如图,平面内直线l1∥l2∥l3∥l4,且相邻两条平行线间隔均为1,正方形ABCD四个顶点分别在四条平行线上,则正方形的面积为 .
(14) (15) (16)
14、如图三个边长均为2的正方形重叠在一起,O1,O2是其中两个正方形的中心,则阴影部分的面积是 ?
15、如图,正方形ABCD的边长为5,AG=CH=4,BG=DH=3,连接GH,则线段GH的长为 .
16、如图,在正方形ABCD中,E是BC边上的一点,BE=4,EC=8,将正方形边AB沿AE折叠到AF,延长EF交DC于G,连接AG. 现在有如下四个结论:①∠EAG=45°;②FG=FC;③FC∥AG;④S△GFC=14.
其中结论正确的序号是____.
17、如图,已知正方形ABCD的边长为7,点E,F分别在AD、DC上,AE=DF=3,BE与AF相交于点G,点H为BF的中点,连接GH,则GH的长为 .
(18) (19) (20)
18、如图,四边形ACDF是正方形,∠CEA和∠ABF都是直角且点E,A,B三点共线,AB=4,
则阴影部分的面积是_________.
19、如图,E是边长为1的正方形ABCD的对角线BD上的一点,且BE=BA,P是CE上任意一点,PQ⊥BC于点Q,PR⊥BE于点R.则:(1)DE= ;(2)PQ+PR= .
20、已知正方形OABC在直角坐标系中的位置如图,若点A的坐标为(1,3),则点C的坐标为 .?
21、已知:正方形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,∠DBC的平分线BF交CD于点E,交AC于点F,OF=1,则AB= .
(22)
22、如图,正方形ABCD的对角线相交于点O,正三角形OEF绕点O旋转,在旋转过程中,当CF=DE时,
∠DOF的大小是_____.
三、解答题
23、如图,正方形AEFG 的顶点E,G在正方形ABCD的边AB,AD 上,点F在正方形ABCD的内部,连接BF,DF.求证:BF=DF.
24、如图,在边长为6的正方形ABCD中,E是边CD的中点,将△ADE沿AE对折至△AFE,延长EF交边BC于点G,连接AG.
(1)求证:△ABG≌△AFG;
(2)求BG的长.
25、已知:如图,点E,F,P,Q分别是正方形ABCD的四条边上的点,并且AF=BP=CQ=DE.
求证:(1)EF=FP=PQ=QE;
(2)四边形EFPQ是正方形.
26、如图,正方形ABCD中,点E,F分别在边AD,AB上,且AE=BF,连接CE,DF相交于点M.
(1)当∠ADF=36°时,∠DCE= °;
(2)判断CE,DF的位置关系,并证明.
27、四边形ABCD为矩形,G是AB上的任意一点,CE⊥DG于点E.
(1)如图①,若AB=BC,AF∥CE,且交DG于点F,求证:DF-AF=EF;
(2)如图②,若AB=BC,G是AB的中点,求的值.
28、如图,在正方形ABCD中,AB=6,点E在对角线BD上,DE=2,连接CE,过点E作EF⊥CE,交线段AB于点F
(1)求证:CE=EF;
(2)求FB的长;
29、如图正方形ABCD中,E为AD边上的中点,过A作AF⊥BE,交CD边于F,M是AD边上一点,
且有BM=DM+CD.
(1)求证:点F是CD边的中点;
(2)求证:∠MBC=2∠ABE.
30、如图,在正方形ABCD中,E是边AB上的一动点(不与点A,B重合),连接DE,点A关于直线DE的对称点为F,连接EF并延长交BC于点G,连接DG,过点E作EH⊥DE交DG的延长线于点H,连接BH.
(1)求证:GF=GC;
(2)用等式表示线段BH与AE的数量关系,并证明.
31、(1)如图①,点E、F分别在正方形ABCD的边AB、BC上,∠EDF=45°,连接EF,求证:EF=AE+FC.
(2)如图②,点E,F在正方形ABCD的对角线AC上,∠EDF=45°,猜想EF、AE、FC的数量关系,并说明理由.
32、如图,正方形ABCD中,E是CD边的中点,F是BC边上一点,∠FAE=∠DAE.
(1)求证:AF=AD+CF;
(2)已知正方形ABCD的边长为4.
①求AF之长;
②若P是AE上一点,且△DEP是等腰三角形,则线段EP的长为 .
专题复习提升训练卷9.5正方形的性质与判定-20-21苏科版八年级数学下册(答案)
一、选择题
1、下列命题中,正确的是( D ).
A.有一组邻边相等的四边形是菱形 B.对角线互相平分且垂直的四边形是矩形
C.两组邻角相等的四边形是平行四边形 D.对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形
2、平行四边形、矩形、菱形、正方形共有的性质是 ( )
A.对角线相等 B.对角线互相平分 C.对角线互相垂直 D.对角形互相垂直平分
解析: A.只有矩形、正方形的对角线相等,故本选项错误;
平行四边形、矩形、菱形、正方形的对角线都互相平分,故本选项正确;
C.只有菱形、正方形的对角线互相垂直,故本选项错误;
D.只有菱形、正方形的对角线互相垂直平分,故本选项错误. 故选B.
3、如图所示,在正方形ABCD的内部,作等边三角形BCE,则∠AEB的度数为( D )
A.60° ???B.65°? ??C.70° ??D.75°
4、如图,在正方形ABCD外侧作等边三角形ADE,AC,BE相交于点F,则∠BFC为 ( C )
A.45° ?B.55°? C.60°? .75°
5、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.①② B.②③ C.①③ D.②④
解析: 添加①可得平行四边形ABCD是菱形, 添加②可得平行四边形ABCD是矩形,
添加③可得平行四边形ABCD是矩形,添加 ④可得平行四边形ABCD是菱形,
所以选②③不能使得平行四边形ABCD是正方形. 故选B
6、如图,已知正方形ABCD边长为1,连接AC、BD,CE平分∠ACD交BD于点E,则DE长为( C )
A.2﹣2 B.﹣1 C.﹣1 D.2﹣
7、如图,在正方形ABCD中,AE=AB,直线DE交BC于点F,则∠BED的度数为( C )
A.105° B.120° C.135° D.150°
8、如图,在正方形ABCD中,点P是AB上一动点(不与A,B重合),对角线AC,BD相交于点O,过点P分别作AC,BD的垂线,分别交AC,BD于点E,F,交AD,BC于点M,N.
下列结论:①△APE≌△AME;②PM+PN=BD;③+=. 其中正确的有( D )
A.0个? B.1个? C.2个 ? D.3个
9、如图,E、F分别是正方形ABCD的边CD、AD上的点,且CE=DF,AE与BF相交于O;下列结论:
(1)AE=BF;(2)AE⊥BF;(3)AD=OE;(4)S△AOB=S四边形DEOF. 其中正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
解:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠BAF=∠ADE=90°.
∵CE=DF,∴AF=DE.
在△ABF和△DAE中,,∴△ABF≌△DAE.∴AE=BF,故(1)正确.
∵△ABF≌△DAE,∴∠AFB=∠AED.
∵∠AED+∠DAE=90°,∴∠AFB+∠DAE=90°,∴∠AOF=90°,即AE⊥BF,故(2)正确.
∵△ABF≌△DAE,∴S△ABF=S△ADE.
∴S△AOB=S△ABF﹣S△AOF,S四边形DEOF=S△ADE﹣S△AOF,即∴S△AOB=S四边形DEOF.
如图所示:过点E作EG⊥AB,则EG=AD.
∵HE>OE,GE>HE,∴GE>OE.∴AD>OE,故(3)错误.
故选:B.
10、如图正方形ABCD的边长为8,M在DC上,且DM=2,N是AC上一动点,则DN+MN的最小值为(C )
A.6?????? B.8?????? C.10????? D.12
11、如图,已知点E在正方形ABCD的边AB上,以BE为边向正方形ABCD外部作正方形BEFG,连接DF,M、N分别是DC、DF的中点,连接MN.若AB=7,BE=5,则MN= .
解:连接CF,∵正方形ABCD和正方形BEFG中,AB=7,BE=5,
∴GF=GB=5,BC=7,∴GC=GB+BC=5+7=12,∴=13.
∵M、N分别是DC、DF的中点,∴MN==.故答案为:.
12、如图,以△ABC的各边为边,在边BC的同侧分别作三个正方形ABDI,BCFE,ACHG,对于四边形ADEG的形状,某班学生在一次数学活动课中,通过动手实践,探索出如下结论,其中错误的是( )
A.若△ABC为任意三角形,则四边形ADEG是平行四边形
B.若∠BAC=90°,则四边形ADEG是矩形
C.若AC=AB,则四边形ADEG是菱形
D.若∠BAC=135°且AC=AB,则四边形ADEG是正方形
解:A、∵四边形ABDI、四边形BCFE、四边形ACHG都是正方形,
∴AC=AG,AB=BD,BC=BE,∠GAC=∠EBC=∠DBA=90°.
∴∠ABC=∠EBD(同为∠EBA的余角).
在△BDE和△BAC中,,∴△BDE≌△BAC(SAS),
∴DE=AC=AG,∠BAC=∠BDE.
∵AD是正方形ABDI的对角线,∴∠BDA=∠BAD=45°.
∵∠EDA=∠BDE﹣∠BDA=∠BDE﹣45°,
∠DAG=360°﹣∠GAC﹣∠BAC﹣∠BAD=360°﹣90°﹣∠BAC﹣45°=225°﹣∠BAC,
∴∠EDA+∠DAG=∠BDE﹣45°+225°﹣∠BAC=180°,∴DE∥AG,
∴四边形ADEG是平行四边形(一组对边平行且相等),正确,故本选项不符合题意;
B、∵四边形ABDI和四边形ACHG是正方形,∴∠DAI=45°,∠GAC=90°,
∵∠BAC=90°,∴∠DAG=360°﹣45°﹣90°﹣90°=135°,
∵四边形ADEG是平行四边形,∴四边形ADEG不是矩形,错误,故本选项符合题意;
C、∵四边形ADEG是平行四边形,∴若要四边形ADEG是菱形,则需AD=AG,即AD=AC.
∵AD=AB,
∴当AB=AD,即AB=AC时,四边形ADEG是菱形,正确,故本选项不符合题意;
D、∵当∠BAC=135°时,∠DAG=360°﹣45°﹣90°﹣135°=90°,
即平行四边形ADEG是平行四边形,
∵当AB=AD,即AB=AC时,四边形ADEG是菱形,∴四边形ADEG是正方形,
即当∠BAC=135°且AC=AB时,四边形ADEG是正方形,正确,故本选项不符合题意;
故选:B.
二、填空题
13、如图,平面内直线l1∥l2∥l3∥l4,且相邻两条平行线间隔均为1,正方形ABCD四个顶点分别在四条平行线上,则正方形的面积为 .
解:过C点作EF⊥l2,交l1于E点,交l4于F点.
∵l1∥l2∥l3∥l4,EF⊥l2,∴EF⊥l1,EF⊥l4,即∠CED=∠BFC=90°.
∵ABCD为正方形,∴∠BCD=90°.∴∠DCE+∠BCF=90°.
又∵∠DCE+∠CDE=90°,∴∠CDE=∠BCF.
在△CDE和△BCF中,∴△CDE≌△BCF(AAS),∴BF=CE=2.
∵CF=1,∴BC2=12+22=5,即正方形ABCD的面积为5.故答案为:5.
14、如图三个边长均为2的正方形重叠在一起,O1,O2是其中两个正方形的中心,则阴影部分的面积是 2 ?
15、如图,正方形ABCD的边长为5,AG=CH=4,BG=DH=3,连接GH,则线段GH的长为 .
解:如图,延长BG交CH于点E,
在△ABG和△CDH中,,∴△ABG≌△CDH(SSS),∴∠1=∠5,∠2=∠6,
∵AG=CH=4,BG=DH=3,AB=5,∴AG2+BG2=AB2,∴∠AGB=∠CHD=90°,
∴∠1+∠2=90°,∠5+∠6=90°,
又∵∠2+∠3=90°,∠4+∠5=90°,∴∠1=∠3=∠5,∠2=∠4=∠6,
在△ABG和△BCE中,,∴△ABG≌△BCE(ASA),
∴BE=AG=4,CE=BG=3,∠BEC=∠AGB=90°,∴GE=BE﹣BG=4﹣3=1,
同理可得HE=1, 在Rt△GHE中,GH===,
故答案为:.
16、如图,在正方形ABCD中,E是BC边上的一点,BE=4,EC=8,将正方形边AB沿AE折叠到AF,延长EF交DC于G,连接AG. 现在有如下四个结论:①∠EAG=45°;②FG=FC;③FC∥AG;④S△GFC=14.
其中结论正确的序号是__①③___.
17、如图,已知正方形ABCD的边长为7,点E,F分别在AD、DC上,AE=DF=3,BE与AF相交于点G,点H为BF的中点,连接GH,则GH的长为 .
解:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=DA,∠BAE=∠ADF=90°,
在△BAE和△ADF中,,∴△BAE≌△ADF(SAS),∴∠ABE=∠DAF,
∵∠ABE+∠BEA=90°,∴∠DAF+∠BEA=90°,∴∠AGE=90°,∴∠BGF=90°,
∵点H为BF的中点,∴GH=BF,
又∵BC=CD=7,DF=3,∠C=90°,∴CF=4,∴BF===,
∴GH=,故答案为:.
18、如图,四边形ACDF是正方形,∠CEA和∠ABF都是直角且点E,A,B三点共线,AB=4,
则阴影部分的面积是___8_______.
19、如图,E是边长为1的正方形ABCD的对角线BD上的一点,且BE=BA,P是CE上任意一点,PQ⊥BC于点Q,PR⊥BE于点R.则:(1)DE= ;(2)PQ+PR= .
解:(1)∵边长为1的正方形ABCD,∴DB=,∴DE=﹣1;
(2)连接BP,过C作CM⊥BD,如图所示:∵BC=BE,
∴S△BCE=S△BPE+S△BPC=BC×PQ+BE×PR=BC×(PQ+PR)=BE×CM, ∴PQ+PR=CM,
∵四边形ABCD是正方形,∴∠BCD=90°,CD=BC=1,∠CBD=∠CDB=45°,∴BD=,
∵BC=CD,CM⊥BD,∴M为BD中点,∴CM=BD=, 即PQ+PR值是.
故答案为:;.
20、已知正方形OABC在直角坐标系中的位置如图,若点A的坐标为(1,3),则点C的坐标为 .?
解析: 如图,过点A作AD⊥x轴于点D,过点C作CE⊥x轴于点E,则∠OAD+∠AOD=90°.
∵四边形OABC是正方形,∴OA=CO,∠AOC=90°,∴∠COE+∠AOD=90°,∴∠OAD=∠COE,
在△AOD和△OCE中,∴△AOD≌△OCE(AAS),∴OE=AD=3,CE=OD=1.
∵点C在第二象限,∴点C的坐标为(-3,1). 故答案为(-3,1).
21、已知:正方形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,∠DBC的平分线BF交CD于点E,交AC于点F,OF=1,则AB= .
解:如图作FH∥BC交BD于点H.
∵四边形ABCD是正方形,∴∠OBC=∠OCB=45°,OB=OC,∠BOC=90°
∵FH∥BC,∴∠OHF=∠OBC,∠OFH=∠OCB,∴∠OHF=∠OFH,
∴OH=OF=1,FH==,
∵BF平分∠OBC,∴∠HBF=∠FBC=∠BFH,∴BH=FH=,
∴OB=OC=1+,∴BC=OB=2+. 故答案为2+.
22、如图,正方形ABCD的对角线相交于点O,正三角形OEF绕点O旋转,在旋转过程中,当CF=DE时,
∠DOF的大小是_____.
答案:165°或15°
三、解答题
23、如图,正方形AEFG 的顶点E,G在正方形ABCD的边AB,AD 上,点F在正方形ABCD的内部,连接BF,DF.求证:BF=DF.
证明:(1)∵四边形ABCD和AEFG都是正方形,
?? ∴AB=AD,AE=AG=EF=FG,∠BEF=∠DGF=90°,
?? ∵BE=AB-AE,DG=AD-AG,∴BE= DG,
?? 在△BEF与△DGF中,, ∴△BEF≌△DGF.???? ∴BF=DF.
24、如图,在边长为6的正方形ABCD中,E是边CD的中点,将△ADE沿AE对折至△AFE,延长EF交边BC于点G,连接AG.
(1)求证:△ABG≌△AFG;
(2)求BG的长.
(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴∠B=∠D=90°,AD=AB.
由折叠的性质可知AD=AF,∠AFE=∠D=90°,∴∠AFG=90°,AB=AF,∴∠AFG=∠B=90°.
又∵AG=AG,∴△ABG≌△AFG(HL).
(2)解:∵△ABG≌△AFG,∴BG=FG.
设BG=FG=x,则GC=6-x.
∵ E为CD的中点,∴ CE=DE=EF=3,∴ EG=x+3.
在Rt△ECG中,EC2+GC2=EG2,即32+(6-x)2=(x+3)2,解得x=2. ∴ BG的长为2.
25、已知:如图,点E,F,P,Q分别是正方形ABCD的四条边上的点,并且AF=BP=CQ=DE.
求证:(1)EF=FP=PQ=QE;
(2)四边形EFPQ是正方形.
证明:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴∠A=∠B=∠C=∠D=90°,AB=BC=CD=AD,
∵AF=BP=CQ=DE,∴DF=CE=BQ=AP,
在△APF和△DFE和△CEQ和△BQP中,,
∴△APF≌△DFE≌△CEQ≌△BQP(SAS),∴EF=FP=PQ=QE;
(2)∵EF=FP=PQ=QE,∴四边形EFPQ是菱形,
∵△APF≌△BQP,∴∠AFP=∠BPQ,
∵∠AFP+∠APF=90°,∴∠APF+∠BPQ=90°,
∴∠FPQ=90°,∴四边形EFPQ是正方形.
26、如图,正方形ABCD中,点E,F分别在边AD,AB上,且AE=BF,连接CE,DF相交于点M.
(1)当∠ADF=36°时,∠DCE= °;
(2)判断CE,DF的位置关系,并证明.
【解析】(1)∵四边形ABCD是正方形,∴CD=AD=AB,∠CDE=∠DAF=90°,
又∵AE=BF,∴DE=AF,
在△CDE和△DAF中,,∴△CDE≌△DAF(SAS),∴∠DCE=∠ADF,
∵∠ADF=36°,∴∠DCE=36°,故答案为:36;
(2)CE,DF的位置关系互相垂直,
证明:由(1)知∠DCE=∠ADF,
∵∠ADF+∠MDC=∠CDE=90°,∴∠DCE+∠MDC=90°,
∴∠DMC=90°,∴CE⊥DF,即CE,DF的位置关系互相垂直.
27、四边形ABCD为矩形,G是AB上的任意一点,CE⊥DG于点E.
(1)如图①,若AB=BC,AF∥CE,且交DG于点F,求证:DF-AF=EF;
(2)如图②,若AB=BC,G是AB的中点,求的值.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,AB=BC,∴四边形ABCD是正方形,∠ADC=90°,
∴AD=DC,∠CDE+∠ADF=90°.
∵CE⊥DG,AF∥CE,∴∠CED=∠CEF=∠DFA=90°.
∵∠DAF+∠ADF=90°,∴∠CDE=∠DAF,
∴△AFD≌△DEC(AAS),∴AF=DE, ∴DF-AF=DF-DE=EF.
(2)延长DG,CB相交于点H,如图.
∵四边形ABCD是矩形,AB=BC,∴四边形ABCD是正方形,∴AD=AB=BC.
∵G是AB的中点,∴AG=BG,∴,
在△ADG和△BHG中,∴△ADG≌△BHG(ASA),∴AD=BH.
∵AD=BC,∴BH=BC,即B是CH的中点.
∵CE⊥DG,∴∠CEH=90°,即△CEH是直角三角形,
∴BE=CH=BC,∴BE=AB,∴
28、如图,在正方形ABCD中,AB=6,点E在对角线BD上,DE=2,连接CE,过点E作EF⊥CE,交线段AB于点F
(1)求证:CE=EF;
(2)求FB的长;
【解析】(1)过E作EM⊥AB于M,EH⊥BC于H,
∵四边形ABCD是正方形,∴∠EBM=∠HBE=45°,∴EM=EH,
∵∠EMB=∠MBH=∠BHE=90°,∴∠MEH=90°,
∵EF⊥CE,∴∠FEC=90°,∴∠MEF=∠CEH,∴△EMF≌△EHC(ASA),∴CE=EF;
(2)∵AB=6,∴BD=6,
∵DE=2,∴BE=BD﹣DE=4,∴BM=BH=4,∴AM=CH=2,
∵△EMF≌△EHC,∴FM=CH=2,∴BF=AB﹣AM﹣MF=6﹣2﹣2=2;
29、如图正方形ABCD中,E为AD边上的中点,过A作AF⊥BE,交CD边于F,M是AD边上一点,
且有BM=DM+CD.
(1)求证:点F是CD边的中点;
(2)求证:∠MBC=2∠ABE.
解:(1)∵正方形ABCD,∴AD=DC=AB=BC,∠C=∠D=∠BAD=90°,AB∥CD,
∵AF⊥BE,∴∠AOE=90°,∴∠EAF+∠AEB=90°,∠EAF+∠BAF=90°,∴∠AEB=∠BAF,
∵AB∥CD,∴∠BAF=∠AFD,∴∠AEB=∠AFD,
∵∠BAD=∠D,AB=AD,∴△BAE≌△ADF,∴AE=DF,
∵E为AD边上的中点,∴点F是CD边的中点;
(2)延长AD到G.使MG=MB.连接FG,FB,
∵BM=DM+CD,∴DG=DC=BC,
∵∠GDF=∠C=90°,DF=CF,∴△FDG≌△FCB(SAS),∴∠DFG=∠CFB,∴B,F,G共线,
∵E为AD边上的中点,点F是CD边的中点,AD=CD,∴AE=CF,
∵AB=BC,∠C=∠BAD=90°,AE=CF,∴△ABE≌△CBF,∴∠ABE=∠CBF,
∵AG∥BC,∴∠AGB=∠CBF=∠ABE,
∴∠MBC=∠AMB=2∠AGB=2∠GBC=2∠ABE,∴∠MBC=2∠ABE.
30、如图,在正方形ABCD中,E是边AB上的一动点(不与点A,B重合),连接DE,点A关于直线DE的对称点为F,连接EF并延长交BC于点G,连接DG,过点E作EH⊥DE交DG的延长线于点H,连接BH.
(1)求证:GF=GC;
(2)用等式表示线段BH与AE的数量关系,并证明.
证明:(1)如图①,连接DF,∵四边形ABCD是正方形,∴DA=DC,∠A=∠C=90°,
∵点A关于直线DE的对称点为F,∴△ADE≌△FDE,
∴DA=DF=DC,∠DFE=∠A=90°,∴∠DFG=90°,
在Rt△DFG和Rt△DCG中,∴Rt△DFG≌Rt△DCG(HL),∴GF=GC
(2)BH=AE,
理由:如图②,在线段AD上截取AM,使AM=AE,∵AD=AB,∴DM=BE,
由(1)知:∠1=∠2,∠3=∠4,∵∠ADC=90°,∴∠1+∠2+∠3+∠4=90°,
∴2∠2+2∠3=90°,∴∠2+∠3=45°,即∠EDG=45°,
∵EH⊥DE,∴∠DEH=90°,△DEH是等腰直角三角形,
∴DE=EH,∠AED+∠BEH=∠AED+∠1=90°,∴∠1=∠BEH,
在△DME和△EBH中,∴△DME≌△EBH,
∴EM=BH,在Rt△AEM中,∠A=90°,AM=AE,∴EM=AE,∴BH=AE
31、(1)如图①,点E、F分别在正方形ABCD的边AB、BC上,∠EDF=45°,连接EF,求证:EF=AE+FC.
(2)如图②,点E,F在正方形ABCD的对角线AC上,∠EDF=45°,猜想EF、AE、FC的数量关系,并说明理由.
【解析】证明:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠C=∠ADC=∠DAB=90°,
如图①:延长BA,使AM=CF,连接MD,
在△AMD和△CFD中,,∴△AMD≌△CFD(SAS),
∴∠MDA=∠CDF,MD=DF,
∵∠EDF=45°,∴∠ADE+∠FDC=45°,∴∠ADM+∠ADE=45°=∠MDE,∴∠MDE=∠EDF,
在△EDF和△EDM中,,∴△EDF≌△EDM(SAS),∴EF=EM,
∵EM=AM+AE=AE+CF,∴EF=AE+CF;
(2)EF2=AE2+CF2,
理由如下:如图②,将△CDF绕点D顺时针旋转90°,可得△ADN,
由旋转的性质可得DN=DF,AN=CF,∠DAN=∠DCF=45°,∠CDF=∠ADN,
∴∠CAN=∠CAD+∠DAN=90°,∴EN2=AE2+AN2,
∵∠EDF=45°,∴∠CDF+∠ADE=45°,∴∠ADE+∠ADN=45°=∠NDE=∠EDF,
在△EDF和△EDN中,,∴△EDF≌△EDN(SAS),
∴EF=EN,∴EF2=AE2+CF2.
32、如图,正方形ABCD中,E是CD边的中点,F是BC边上一点,∠FAE=∠DAE.
(1)求证:AF=AD+CF;
(2)已知正方形ABCD的边长为4.
①求AF之长;
②若P是AE上一点,且△DEP是等腰三角形,则线段EP的长为 .
【解析】(1)证明:如图1,过E点作EG⊥AF,垂足为G,连接EF,
(也可延长AE、BC交于P,用全等和等腰三角形知识解决),
∵EG⊥AF,∴∠EGF=∠AGE=90°,
∵四边形ABCD是正方形,∴∠C=∠D=90°,
在△AGE和△ADE中, ,∴△AGE≌△ADE(AAS),∴AD=AG,GE=DE,
∵E是CD边的中点,∴CE=DE,∴GE=CE,
在Rt△EGF和Rt△ECF中,, ∴Rt△EGF≌Rt△ECF(HL),∴GF=CF,
∵AF=AG+GF,∴AF=AD+CF;
(2)解:①设CF=x,则BF=4﹣x,AF=4+x,
在Rt△ABF中,AB2+BF2=AF2,∴42+(4﹣x)2=(4+x)2,解得:x=1,
∴AF=4+x=4+1=5;
②分三种情况:
i)如图2,PD=DE,过D作DG⊥AE于G,∴EP=2EG,
Rt△ADE中,AD=4,DE=2,∴AE==2,∴S△ADE=ADDE=AEDG,
即×4×2=×2×DG, ∴DG==,
由勾股定理得:EG==, ∴EP=2EG=;
ii)如图3,EP=DE=2;
iii)如图4,PD=PE,过P作PM⊥DE于M,则DM=EM,
∵AD⊥CD,PM⊥DE,∴AD∥PM,∴AP=PE, ∵AE=2,∴EP=,
综上,EP的长是2或或