内容正文:
专题9.5 四边形的综合
【典例1】实践操作:在矩形中,,,现将纸片折叠,点的对应点记为点,折痕为(点、是折痕与矩形的边的交点),再将纸片还原.
初步思考:
(1)若点落在矩形的边上(如图①).
①当点与点重合时, ;当点与点重合时, ;
②当点在上,点在上时(如图②),求证:四边形为菱形,并直接写出当时的菱形的边长.
深入探究:
(2)若点落在矩形的内部(如图③),且点、分别在、边上,请直接写出的最小值.
拓展延伸:
(3)若点与点重合,点在上,射线与射线交于点(如图④).在各种不同的折叠位置中,是否存在某一情况,使得线段与线段的长度相等?若存在,请直接写出线段的长度;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】
(1)①当点与点重合时,如图1,画出图形可得结论;当点与点重合时,如图2,则平分;
②证明得,根据一组对边平行且相等得:四边形是平行四边形,加上对角线互相垂直可得为菱形,当时,设菱形的边长为,根据勾股定理列方程得:,求出的值即可;
(2)如图4,当与重合,点在对角线上时,有最小值,根据折叠的性质求,由勾股定理求,所以;
(3)分两种情况根据全等三角形的判定和性质以及勾股定理解答即可.
【解题过程】
解:(1)①;
当点与点重合时,是的中垂线,
;
当点与点重合时,此时.
②设交于点,
四边形是矩形
,
点沿折叠后对应点为,
在和中,
四边形是平行四边形
是菱形
当时,菱形的边长为.
设菱形边长为,则
在中,由勾股定理得:,
,
.
(2)的最小值为.
若点落在矩形的内部,且点、分别在、边上,
设,则,
当在一条直线上时,最小,
最小值为,
所以当最大取时,的最小值为.
(3)或.
情况一:连接,
,
设,则,
则
解得:;
情况二:
设,则,
则,,
则,,,
解得:.
综上所述,的长度为或
1.(2023春·安徽宿州·九年级统考期中)已知在矩形ABCD中,,,四边形EFGH的三个顶点E、F、G、H分别在矩形ABCD的边AB、BC、DA上,.
(1)如图1,当四边形EFGH为正方形时,求的面积;
(2)如图2,当四边形EFGH为菱形,且时,求的面积(用含a的代数式表述);
(3)在(2)的条件下,当的面积等于6时,求AH的长.
2.(2022秋·湖北荆门·八年级校考期中)【问题初探】(1)如图1,四边形中,,,,,分别是,上的点,且,试判断,,之间的关系.聪明的小明是这样做的:延长到点,使,连接,先证明,再证,故,,之间的数量关系为 .
【类比探究】(2)如图2在四边形中,,,,点,分别在四边形的边,的延长线上,,连接,请根据小明的发现给你的启示写出,,之间的数量关系,并证明.
3.(2023春·全国·八年级专题练习)如图,在矩形中,,.动点、分别从点、以2cm/s的速度同时出发.动点沿向终点运动,动点沿向终点运动,连结交对角线于点.设点的运动时间为.
(1)当四边形是矩形时,求出的值.
(2)当四边形是菱形时,求的值.
(3)当是等腰三角形时,直接写出的值.
4.(2023春·江苏泰州·八年级统考期中)在正方形的对角线上任取一点,连接,过点作的垂线交边于点.
(1)如图1,写出与的数量关系并加以证明;
(2)如图2,连接交于点,若,,求的长;
(3)在(2)的条件下,将沿着翻折,得到,如图3,连接,求的面积.
5.(2021春·重庆渝中·八年级重庆市求精中学校校考期中)如图,正方形中,点是上一点,点是上一点,.
(1)如图1,若,求的面积.
(2)如图2,求证:.
(3)如图3,点为延长线上一点,点为延长线上一点,.请直接写出线段、、的数量关系.
6.(2023春·全国·八年级期中)如图1,四边形ABCD是平行四边形,点E在边AD上,连接BE,过点D作DFBE,交BC于点F,点G,H分别是BE,DF的中点,连接EH,GF.
(1)求证:四边形EGFH为平行四边形;
(2)若BC=10,AB=6,∠ABC=60°;
①当BG=GF时,求四边形EGFH的面积:
②如图2,延长FG交AB于点P,连接AG,记ΔAPG的面积为S1,ΔBPG的面积为S2,若FP⊥AB,求的值.
7.(2022秋·河南郑州·九年级校考期中)已知正方形的边长为,、分别为边、上两点.
(1)如图,若,求证:.
(2)如图,若,作于,连接,求证:.
(3)如图,若,,点在边上满足,则长度为______(直接写出答案)
8.(2022秋·湖北武汉·九年级江夏一中校考阶段练习)如图1所示,已知正方形ABCD的边长为1,点E为AB上一点,EF⊥EC,且EF=EC,连接AF.
(1)求∠EAF的度数;
(2)如图2所示,连接CF交BD于M,求证:M为CF的中点;
(3)如