内容正文:
专题23 与四边形有关的压轴题
一、单选题
1.(2022·湖北鄂州)如图,定直线MNPQ,点B、C分别为MN、PQ上的动点,且BC=12,BC在两直线间运动过程中始终有∠BCQ=60°.点A是MN上方一定点,点D是PQ下方一定点,且AEBCDF,AE=4,DF=8,AD=24,当线段BC在平移过程中,AB+CD的最小值为( )
A.24 B.24 C.12 D.12
【答案】C
【解析】
【分析】
如图所示,过点F作交BC于H,连接EH,可证明四边形CDFH是平行四边形,得到CH=DF=8,CD=FH,则BH=4,从而可证四边形ABHE是平行四边形,得到AB=HE,即可推出当E、F、H三点共线时,EH+HF有最小值EF即AB+CD有最小值EF,延长AE交PQ于G,过点E作ET⊥PQ于T,过点A作AL⊥PQ于L,过点D作DK⊥PQ于K,证明四边形BEGC是平行四边形,∠EGT=∠BCQ=60°,得到EG=BC=12,然后通过勾股定理和解直角三角形求出ET和TF的长即可得到答案.
【详解】
解:如图所示,过点F作交BC于H,连接EH,
∵,
∴四边形CDFH是平行四边形,
∴CH=DF=8,CD=FH,
∴BH=4,
∴BH=AE=4,
又∵,
∴四边形ABHE是平行四边形,
∴AB=HE,
∵,
∴当E、F、H三点共线时,EH+HF有最小值EF即AB+CD有最小值EF,
延长AE交PQ于G,过点E作ET⊥PQ于T,过点A作AL⊥PQ于L,过点D作DK⊥PQ于K,
∵,
∴四边形BEGC是平行四边形,∠EGT=∠BCQ=60°,
∴EG=BC=12,
∴,
同理可求得,,
∴,
∵AL⊥PQ,DK⊥PQ,
∴,
∴△ALO∽△DKO,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选C.
【点睛】
本题主要考查了平行四边形的性质与判定,相似三角形的性质与判定,勾股定理,解直角三角形,正确作出辅助线推出当E、F、H三点共线时,EH+HF有最小值EF即AB+CD有最小值EF是解题的关键.
2.(2022·广西贵港)如图,在边长为1的菱形中,,动点E在边上(与点A、B均不重合),点F在对角线上,与相交于点G,连接,若,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.的最小值为
【答案】D
【解析】
【分析】
先证明△BAF≌△DAF≌CBE,△ABC是等边三角形,得DF=CE,判断A项答案正确,由∠GCB+∠GBC=60゜,得∠BGC=120゜,判断B项答案正确,证△BEG△CEB得 ,即可判断C项答案正确,由,BC=1,得点G在以线段BC为弦的弧BC上,易得当点G在等边△ABC的内心处时,AG取最小值,由勾股定理求得AG=,即可判断D项错误.
【详解】
解:∵四边形ABCD是菱形,,
∴AB=AD=BC=CD,∠BAC=∠DAC=∠BAD==,
∴△BAF≌△DAF≌CBE,△ABC是等边三角形,
∴DF=CE,故A项答案正确,
∠ABF=∠BCE,
∵∠ABC=∠ABF+∠CBF=60゜,
∴∠GCB+∠GBC=60゜,
∴∠BGC=180゜-60゜=180゜-(∠GCB+∠GBC)=120゜,故B项答案正确,
∵∠ABF=∠BCE,∠BEG=∠CEB,
∴△BEG∽△CEB,
∴ ,
∴,
∵,
∴,故C项答案正确,
∵,BC=1,点G在以线段BC为弦的弧BC上,
∴当点G在等边△ABC的内心处时,AG取最小值,如下图,
∵△ABC是等边三角形,BC=1,
∴,AF=AC=,∠GAF=30゜,
∴AG=2GF,AG2=GF2+AF2,
∴ 解得AG=,故D项错误,
故应选:D
【点睛】
本题主要考查了菱形的基本性质、等边三角形的判定及性质、圆周角定理,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
3.(2022·辽宁营口)如图,在矩形中,点M在边上,把沿直线折叠,使点B落在边上的点E处,连接,过点B作,垂足为F,若,则线段的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
先证明△BFC≌△CDE,可得DE=CF=2,再用勾股定理求得CE=,从而可得AD=BC=,最后求得AE的长.
【详解】
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴BC=AD,∠ABC=∠D=90°,AD∥BC,
∴∠DEC=∠FCB,
∵,
∴∠BFC=∠CDE,
∵把沿直线折叠,使点B落在边上的点E处,
∴BC=EC,
在△BFC与△CDE中,
∴△BFC≌△CDE(AAS),
∴DE=CF=2,
∴,
∴AD=BC=CE=,
∴AE=AD-DE=,
故选:A.
【点睛】
本题考查了矩形的性质、全等三角形的判定和性质、折叠的性质,勾股定理的应用,解决本题的关键是熟练掌握矩形中的折叠问题.
4.(2022·四