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数 学
甘 肃
第二部分 题型透析
题型十二 与特殊四边形有关的计算与证明
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如图,四边形ABCD为矩形,G是对角线BD的中点.连接GC并延长至点F,使CF=GC,以DC,CF为邻边作菱形DCFE,连接CE.
(1)判断四边形CEDG的形状,并证明你的结论;
解:(1)四边形CEDG为菱形.证明如下:
∵四边形ABCD为矩形,G是对角线BD的中点,
∴GB=GC=GD.
∵CF=GC,∴GB=GC=GD=CF.
∵四边形DCFE为菱形,∴CD=CF=DE,DE∥CG.∴DE=GC.∴四边形CEDG为平行四边形.又GD=GC,∴四边形CEDG为菱形.
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(2)连接DF,若BC=,求DF的长.
解:(2)∵CD=CF,GB=GD=GC=CF,∴△CDG是等边三角形.∴CD=GB,∠GCD=∠DGC=60°.∴∠DCF=∠BGC=120°.又CF=GC,
∴△DCF≌△BGC.∴DF=BC=.
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(2022贵阳)如图,在正方形ABCD中,E为AD上一点,连接BE,BE的垂直平分线交AB于点M,交CD于点N,垂足为O,点F在DC上,且MF∥AD.
(1)求证:△ABE≌△FMN;
(2)若AB=8,AE=6,求ON的长.
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(1)证明:∵四边形ABCD为正方形,∴BA=AD,AB∥CD,∠A=∠D=90°.又MF∥AD,∴四边形AMFD为矩形.
∴AD=MF,∠MFD=∠MFN=90°.∴BA=MF,∠A=∠MFN.∵BE的垂直平分线交AB于点M,交CD于点N,∴∠FMN+∠BMO=∠BMO+∠MBO=90°.∴∠FMN=∠MBO.在△ABE和△FMN中,∠A=∠MFN,BA=MF,∠ABE=∠FMN,
∴△ABE≌△FMN.
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(2)解:∵AB=8,AE=6,∴BE==10.∵∠MOB=∠A=90°,∠OBM=∠ABE,∴△BOM∽△BAE.∴=,
即=.∴OM=.∵△ABE≌△FMN,∴BE=MN.∴MN=10.∴ON=MN-MO=.
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(2021庆阳一模)如图,在矩形ABCD中,AD=6,CD=8,菱形EFGH的三个顶点E,G,H分别在矩形ABCD的边AB,CD,DA上,AH=2,连接CF.
(1)当DG=2时,求证:四边形EFGH是正方形;
(2)当△FCG的面积为2时,求DG的值.
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(1)证明:在矩形ABCD中,∠A=∠D=90°,
∴∠DGH+∠DHG=90°.∵四边形EFGH是菱形,∴EH=HG.∵AH=2,DG=2,∴AH=DG.∴Rt△AEH≌Rt△DHG.∴∠AHE=∠DGH.∴∠AHE+∠DHG=90°.∴∠EHG=90°.∴四边形EFGH是正方形.
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(2)解:如图,过点F作FQ⊥DC交DC的延长线于点Q,连接EG,则∠FQG=90°.∴∠A=∠FQG.由矩形和菱形的性质,知EH=GF,AB∥DC,HE∥GF.∴∠AEG=∠QGE,∠HEG=∠FGE.∴∠AEH=∠QGF.
∴△AEH≌△QGF.∴AH=QF.∴QF=2.
∵S△FCG=CG·QF=2,∴CG=2.∴DG=CD-CG=6.
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如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,以AC为斜边的等腰直角三角形AEC的边CE与AD交于点F,连接OE,OE=OD.在AD上截取AH=CD,连接EH,ED.
(1)判断四边形ABCD的形状,并说明理由;
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解:(1)四边形ABCD是矩形.理由如下:
∵四边形ABCD是平行四边形,∴OA=OC=AC,OB=OD=BD.∵△AEC是等腰直角三角形,∴OE⊥AC,OE=AC=OA.∵OE=OD,∴OA=OD.∴AC=BD.∴▱ABCD是矩形.
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(2)若AB=1,BC=3,求EH的长.
解:(2)∵▱ABCD是矩形,∴AD=BC=3,∠ADC=90°,CD=AB=1.∵AH=CD,∴AH=1.
∵∠AEC=∠ADC=90°,∴∠DCF+∠DFC=∠EAF+∠AFE=90°.∵∠AFE=∠DFC,∴∠DCF=∠EAF.在△AEH和△CED中,AE=CE,∠EAH=∠ECD,AH=CD,
∴△AEH≌△CED.∴EH=ED,∠AEH=∠CED.∵∠AEH+∠HEC=∠AEC=90°,∴∠CED+∠HEC=∠HED=90°.∴EH=DH=(AD-AH)=.
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(2022庆阳二模)如图1,在▱ABCD中,BE平分∠ABC,CE平分∠DCB,BF∥CE,CF∥BE.
(1)求证:四边形BFCE是矩形;
(2)如图2,连接EF与BC交于点O,当四边形ABCD是矩形时,试判断EF与BC的关系,并说明理由.
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(1)证明:∵BF∥CE,CF∥BE,∴四边形BFCE是平行四边形.∵BE平分∠ABC,CE平分∠DCB,∴∠EBC=∠