内容正文:
备考2023年中考数学压轴题训练 ——四边形(2)
一、真题
1.(2022·江西)问题提出:某兴趣小组在一次综合与实践活动中提出这样一个问题:将足够大的直角三角板的一个顶点放在正方形中心O处,并绕点O逆时针旋转,探究直角三角板与正方形重叠部分的面积变化情况(已知正方形边长为2).
(1)操作发现:如图1,若将三角板的顶点P放在点O处,在旋转过程中,当与重合时,重叠部分的面积为 ;当与垂直时,重叠部分的面积为 ;一般地,若正方形面积为S,在旋转过程中,重叠部分的面积与S的关系为 ;
(2)类比探究:若将三角板的顶点F放在点O处,在旋转过程中,分别与正方形的边相交于点M,N.
①如图2,当时,试判断重叠部分的形状,并说明理由;
②如图3,当时,求重叠部分四边形的面积(结果保留根号);
(3)拓展应用:若将任意一个锐角的顶点放在正方形中心O处,该锐角记为(设),将绕点O逆时针旋转,在旋转过程中,的两边与正方形的边所围成的图形的面积为,请直接写出的最小值与最大值(分别用含的式子表示),
(参考数据:)
2.(2022·东营)和均为等边三角形,点E、D分别从点A,B同时出发,以相同的速度沿运动,运动到点B、C停止.
(1)如图1,当点E、D分别与点A、B重合时,请判断:线段的数量关系是 ,位置关系是 ;
(2)如图2,当点E、D不与点A,B重合时,(1)中的结论是否依然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;
(3)当点D运动到什么位置时,四边形的面积是面积的一半,请直接写出答案;此时,四边形是哪种特殊四边形?请在备用图中画出图形并给予证明.
3.(2022·河南)综合与实践
综合与实践课上,老师让同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.
(1)操作判断
操作一:对折矩形纸片ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平;
操作二:在AD上选一点P,沿BP折叠,使点A落在矩形内部点M处,把纸片展平,连接PM,BM.
根据以上操作,当点M在EF上时,写出图1中一个30°的角: .
(2)迁移探究
小华将矩形纸片换成正方形纸片,继续探究,过程如下:
将正方形纸片ABCD按照(1)中的方式操作,并延长PM交CD于点Q,连接BQ.
①如图2,当点M在EF上时,∠MBQ=▲ °,∠CBQ=▲ °;
②改变点P在AD上的位置(点P不与点A,D重合),如图3,判断∠MBQ与∠CBQ的数量关系,并说明理由.
(3)拓展应用
在(2)的探究中,已知正方形纸片ABCD的边长为8cm,当FQ=1cm时,直接写出AP的长.
4.(2022·衡阳)如图,在菱形 中, , ,点 从点 出发,沿线段 以每秒1个单位长度的速度向终点 运动,过点 作 于点 ,作 交直线 于点 ,交直线 于点 ,设 与菱形 重叠部分图形的面积为 (平方单位),点 运动时间为 (秒).
(1)当点 与点 重合时,求 的值;
(2)当 为何值时, 与 全等;
(3)求 与 的函数关系式;
(4)以线段 为边,在 右侧作等边三角形 ,当 时,求点 运动路径的长.
5.(2022·常德)在四边形中,的平分线交于,延长到使,是的中点,交于,连接.
(1)当四边形是矩形时,如图,求证:①;②.
(2)当四边形是平行四边形时,如图,(1)中的结论都成立,请给出结论②的证明.
6.(2022·益阳)如图,矩形ABCD中,AB=15,BC=9,E是CD边上一点(不与点C重合),作AF⊥BE于F,CG⊥BE于G,延长CG至点C′,使C′G=CG,连接CF,AC′.
(1)直接写出图中与△AFB相似的一个三角形;
(2)若四边形AFCC′是平行四边形,求CE的长;
(3)当CE的长为多少时,以C′,F,B为顶点的三角形是以C′F为腰的等腰三角形?
二、模拟预测
7.(2023·蒸湘模拟)已知:如图,矩形中和中,点C在上,,,,连接,点M从点D出发,沿方向匀速运动,速度为,同时,点N从点E出发,沿方向匀速运动,速度为,过点M作交于点H,交于点G.设运动时间t(s)为().
解答下列问题:
(1)当t为何值时,?
(2)连接,作交于Q,当四边形为矩形时,求t的值;
(3)连接,,设四边形的面积为S(),求S与t的函数关系式.
8.(2023·随州模拟)如图,在正方形中,点E在直线右侧,且,以为边作正方形,射线与边交于点M,连接、.
(1)如图1,求证:;
(2)若正方形的边长为4,
①如图2,当G、C、M三点共线时,设与交于点N,求的值;
②如图3,取中点P,连接,求长度的最大值.
9.(2023·萧县模拟)如