专题05 特殊的平行四边形【五大题型】-【好题汇编】备战2023-2024学年八年级数学下学期期末真题分类汇编(北京专用)
2024-05-31
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2份
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46页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学人教版(2012)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 18.2 特殊的平行四边形 |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 特殊的平行四边形 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.71 MB |
| 发布时间 | 2024-05-31 |
| 更新时间 | 2024-05-31 |
| 作者 | 名师汇教育 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-05-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45507834.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题05 特殊的平行四边形【五大题型】
【题型1 应用特殊平行四边形的性质进行计算或证明】
1.(2023•西城区期末)小雨在参观故宫博物院时,被太和殿窗棂的三交六惋菱花图案所吸引,他从中提取出一个含角的菱形ABCD(如图1所示).若AB的长度为a,则菱形ABCD的面积为( )
A. B. C.a2 D.
2.(2023•东城区期末)如图,矩形ABCD的两条对角线相交于点O.若∠ACB=30°,AB=2,则边AD的长为( )
A. B.2 C. D.1
3.(2023•海淀区校级期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,正方形ABCD的顶点D在y轴上,且A(﹣3,0),B(2,b),则正方形ABCD的面积是( )
A.13 B.20 C.25 D.34
4.(2023•丰台区期末)如图,四边形ABCD是菱形,AC、BD交于点O,DH⊥AB于H,连接OH,若AC=8,OH=3,则DH= .
5.(2023•门头沟区期末)如图,在矩形ABCD中,过对角线BD中点的两条直线交AB、CD于E、F,交AD,BC于点H、G,若矩形的边长为4和2,则图中阴影部分的面积为 .
6.(2023•平谷区期末)如图,点E是正方形ABCD的对角线BD上一点,EF⊥BC,EG⊥CD,垂足分别是F,G,GF=3,则AE= .
7.(2023•海淀区期末)如图,在△ABC中,AB=AC,点D,E,F分别为BC,AB,AC的中点.
(1)求证:四边形AEDF是菱形;
(2)若AB=6,BC=10,求四边形AEDF的面积.
8.(2023•密云区期末)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,过点A作BC的垂线,垂足为点E,延长BC到点F,使CF=BE,连接DF.
(1)求证:四边形AEFD是矩形;
(2)若AB=13,AC=10,求AE的长.
【题型2 特殊平行四边形中的折叠问题】
9.(2023•东城区校级期末)如图,将矩形纸片ABCD折叠,使边DC落在对角线AC上,折痕为CE,且D点落在对角线F处.若AB=6,AD=8,则ED的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.2
10.(2023•顺义区校级期末)如图所示,将矩形纸片ABCD折叠,使点D与点B重合,点C落在点C′处,折痕为EF,若∠EFC′=125°,那么∠ABE的度数为( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
11.(2023•海淀区校级期末)如图,将矩形ABCD的四个角向内翻折后,恰好拼成一个无缝隙无重叠的四边形EFGH,EH=6cm,EF=8cm,则边AB的长度等于( )
A.10cm B.9.6cm C.8.4cm D.8cm
12.(2023•怀柔区校级期末)将一张矩形纸片ABCD如图所示折叠,使顶点C落在C′点.已知AB=2,∠DEC′=30°,则折痕DE的长为( )
A.2 B.2 C.4 D.1
13.(2023•丰台区期末)如图,把一张长方形的纸沿对角线折叠,若AB=5,BC=10,则△DEF的周长是 .
14.(2023•顺义区校级期末)如图,将菱形纸片ABCD折叠,使点B落在AD边的点F处,折痕为CE,若∠D=70°,则∠ECF的度数是 .
15.(2023•海淀区校级期末)如图,已知在长方形ABCD中,将△ABE沿着AE折叠至△AEF的位置,点F在对角线AC上,若BE=3,EC=5,则线段CD的长是 .
16.(2023•海淀区校级期末)如图,已知正方形ABCD的对角线长为2,将正方形ABCD沿直线EF折叠,则图中阴影部分的周长为 .
17.(2023•海淀区校级期末)如图1,已知点E、F分别是正方形ABCD中边AB、BC上的点,且AE=6,CF=4,将正方形分别沿DE、DF向内折叠得图2,此时DA与DC重合为DG,求DG的长度.
18.(2023•东城区校级期末)将矩形ABCD折叠使A,C重合,折痕交BC于E,交AD于F,
(1)求证:四边形AECF为菱形;
(2)若AB=4,BC=8,
①求菱形的边长;
②求折痕EF的长.
【题型3 特殊平行四边形中的图形变换问题】
19.(2023•东城区校级期末)如图,将矩形ABCD绕点A顺时针旋转到矩形AB′C′D′的位置,旋转角为α(0°<α<90°).若∠1=112°,则∠α的大小是( )
A.68° B.20° C.28° D.22°
20.(2023•东城区校级期末)如图,在正方形ABCD中,E为DC边上的点,连接BE,将△BCE绕点C顺时针方向旋转90°得到△DCF,连接EF,若∠BEC=60°,则∠EFD的度数为( )
A.10° B.15° C.20° D.25°
21.(2023•西城区校级期末)如图,在矩形ABCD中,AC是对角线,将ABCD绕点B顺时针旋转90°到GBEF位置,H是EG的中点,若AB=6,BC=8,则线段CH的长为( )
A. B. C. D.
22.(2023•海淀区校级期末)已知正方形ABCD中,点E在边DC上,DE=2,EC=1(如图所示)把线段AE绕点A旋转,使点E落在直线BC上的点F处,则F、C两点的距离为 .
23.(2023•西城区校级期末)如图,将▱ABCD绕点A逆时针旋转30°得到▱AB′C′D′,点B′恰好落在BC边上,则∠DAB′= °.
24.(2023•朝阳区校级期末)如图,将边长为2的正方形ABCD绕顶点A旋转,使点B落在AC上的点E处,得正方形AEFG,则两正方形重合部分(阴影部分)的面积是 .
25.(2022•石景山区期末)如图,四边形ABCD是正方形,以点A为中心,将线段AB顺时针旋转α(0°<α<90°),得到线段AE,连接DE,BE.
(1)求∠DEB的度数;
(2)过点B作BF⊥DE于点F,连接CF,依题意补全图形,用等式表示线段DE与CF的数量关系,并证明.
26.(2023•海淀区校级期末)如图,点E为正方形ABCD外一点,∠AEB=90°,将Rt△ABE绕A点逆时针方向旋转90°得到△ADF,DF的延长线交BE于H点.
(1)试判定四边形AFHE的形状,并说明理由;
(2)已知BH=7,BC=13,求DH的长.
【题型4 特殊平行四边形中的最值问题】
27.(2023•密云区校级期末)如图,在菱形ABCD中,AB=4,点F是CD边上一点,且DF=1,点E是BC边上的一个动点,M、N分别是线段AE、AF的中点,连接EF和MN,当点E在BC边上从点B向点C移动时,线段MN的最小值是( )
A.1 B.1.5 C.2 D.3
28.(2023•海淀区校级期末)如图所示,在平面直角坐标系中,矩形ABCD顶点A、B在y轴、x轴上,当B在x轴上运动时,A随之在y轴运动,矩形ABCD的形状保持不变,其中AB=2,BC=1,运动过程中,点D到点O的最大距离为 .
29.(2023•石景山区期末)如图,E是正方形ABCD内一点,满足∠AEB=90°,连接CE.若AB=2,则CE长的最小值为 .
30.(2023•东城区校级期末)如图,在边长为2的正方形ABCD中,E,F分别是边DC,CB上的动点,且始终满足DE=CF,AE,DF交于点P,则∠APD的度数为 ;连接CP,线段CP的最小值为 .
31.(2023•朝阳区期末)如图,四边形ABCD和四边形CEFG都是正方形,E是DC延长线上一个动点,点G在射线CB上(不与点C重合),H是DF的中点,连接GH.若AD=4,则GH的最小值为 .
32.(2023•朝阳区校级期末)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,P为AB边上一动点(不与点A,B重合),PE⊥OA于点E,PF⊥OB于点F,若AB=4,∠BAD=60°,则EF的最小值为 .
【题型5 特殊平行四边形中的动点问题】
33.(2023•顺义区校级期末)已知:如图,O为坐标原点,四边形OABC为矩形,A(10,0),C(0,4),点D是OA的中点,点P在BC上运动,当△ODP是腰长为5的等腰三角形时,则P点的坐标为 .
34.(2023•顺义区期末)如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,P,Q分别是边AD,BC上的动点,点P从A出发到D停止运动,点Q从C出发到B停止运动,若P,Q两点以相同的速度同时出发,匀速运动.下面四个结论中,
①存在四边形APCQ是矩形;
②存在四边形APCQ是菱形;
③存在四边形APQB是矩形;
④存在四边形APQB是正方形;
所有正确结论的序号是 .
35.(2022•门头沟区期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,四边形ABCO是矩形,且B(8,4),动点E从点A出发,以每秒1个单位的速度沿线段AB向点B运动,同时动点F从点B出发,以同样每秒1个单位的速度沿折线BC→CO向点O运动,当E,F有一点到达终点时,点E,F同时停止运动.设点E,F运动时间为t秒,在运动过程中,如果AE=3CF,那么t= 秒.
36.(2023•顺义区期末)如图,在正方形ABCD中,E是边BC上的一动点(不与点B,C重合),AF⊥AE于点A,AF=AE,连接BF,DE.
(1)求证:∠ABF=∠ADE;
(2)延长FB,DE,交于点G,连接AG.
①依题意补全图形;
②用等式表示线段EG,FG,AG之间的数量关系,并证明.
37.(2022•房山区期末)矩形ABCD中,点M是对角线BD上的一个动点(点M不与点B,D重合),分别过点B,D向射线AM作垂线,垂足分别为点E,F,点O为BD的中点.
(1)如图1,当点M与点O重合时,请你判断OE与OF的数量关系,并加以证明;
(2)当点M运动到如图2所示位置时,请你在图2中补全图形,判断(1)中的结论是否仍然成立,若成立.加以证明,若不成立,说明理由.
38.(2023•海淀区校级期末)在正方形ABCD中,F是线段BC上一动点(不与点B,C重合)连接AF,AC,分别过点F,C作AF、AC的垂线交于点Q.
(1)依题意补全图1,并证明AF=FQ;
(2)过点Q作NQ∥BC,交AC于点N,连接FN.若正方形ABCD的边长为1,写出一个BF的值,使四边形FCQN为平行四边形,并证明.
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专题05 特殊的平行四边形【五大题型】
【题型1 应用特殊平行四边形的性质进行计算或证明】
1.(2023•西城区期末)小雨在参观故宫博物院时,被太和殿窗棂的三交六惋菱花图案所吸引,他从中提取出一个含角的菱形ABCD(如图1所示).若AB的长度为a,则菱形ABCD的面积为( )
A. B. C.a2 D.
解:过A作AH⊥BC于H,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=a,
∵∠B=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AHABa,
∴菱形ABCD的面积=BC•AHa2.
答案:B.
2.(2023•东城区期末)如图,矩形ABCD的两条对角线相交于点O.若∠ACB=30°,AB=2,则边AD的长为( )
A. B.2 C. D.1
解:过O点作OH⊥AD,
∵四边形ABCD是矩形,∠AOB=60度,
∴△AOB是等边三角形,AO=BO=2,∠BAO=60°,
∴∠DAO=30°.
在Rt△AHO中,AO=2,∠HAO=30°,
∴AH.
∴AD=2AH=2.
答案:A.
3.(2023•海淀区校级期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,正方形ABCD的顶点D在y轴上,且A(﹣3,0),B(2,b),则正方形ABCD的面积是( )
A.13 B.20 C.25 D.34
解:作BM⊥x轴于M.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠DAB=90°,
∴∠DAO+∠BAM=90°,∠BAM+∠ABM=90°,
∴∠DAO=∠ABM,
∵∠AOD=∠AMB=90°,
∴△DAO≌△ABM,
∴OA=BM,AM=OD,
∵A(﹣3,0),B(2,b),
∴OA=3,OM=2,
∴OD=AM=5,
∴AD,
∴正方形ABCD的面积=34,
答案:D.
4.(2023•丰台区期末)如图,四边形ABCD是菱形,AC、BD交于点O,DH⊥AB于H,连接OH,若AC=8,OH=3,则DH= .
解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OD=OB,∠COD=90°,
∵DH⊥AB,
∴OHBD=OB,
∴BD=6,
∴BO=3,S菱形ABCD6×8=24,
∵AOAC=4,OBBD=3,
∴AB5,
∴AB•DH24=12,
∴5•DH=12,
DH,
答案:.
5.(2023•门头沟区期末)如图,在矩形ABCD中,过对角线BD中点的两条直线交AB、CD于E、F,交AD,BC于点H、G,若矩形的边长为4和2,则图中阴影部分的面积为 4 .
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴OB=OD,∠BOE=∠DOF,
又∵∠OBE=∠ODF,
在△AOE和△COF中,
,
∴△BOE≌△DOF(AAS),
∴S△BOE=S△DOF,
同理可得△DOH≌△BG,四边形AEOH≌四边形CFOG,
∴S阴影=S△BCD;
∵S△BCDBC•CD=4,故S阴影=4.
答案:4.
6.(2023•平谷区期末)如图,点E是正方形ABCD的对角线BD上一点,EF⊥BC,EG⊥CD,垂足分别是F,G,GF=3,则AE= 3 .
解:如图,连接CE,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AD=CD,∠ADB=∠CDB=45°,
在△ADE和△CDE中,
,
∴△ADE≌△CDE(SAS),
∴AE=CE,
∵EF⊥BC,EG⊥CD,∠GCF=90°,
∴四边形CFEG为矩形,
∴GF=CE,
∴AE=GF=3.
答案:3.
7.(2023•海淀区期末)如图,在△ABC中,AB=AC,点D,E,F分别为BC,AB,AC的中点.
(1)求证:四边形AEDF是菱形;
(2)若AB=6,BC=10,求四边形AEDF的面积.
(1)证明:∵D,E分别是BC,AB的中点,
∴DE∥AC且DE=AFAC.
同理DF∥AB且DF=AEAB.
又∵AB=AC,
∴DE=DF=AF=AE,
∴四边形AEDF是菱形.
(2)解:∵AB=6,BC=10,点D,E,F分别为BC,AB,AC的中点,
∴BD=5,EF=5,
∴AD,
∴菱形AEDF的面积为EF•AD5.
8.(2023•密云区期末)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,过点A作BC的垂线,垂足为点E,延长BC到点F,使CF=BE,连接DF.
(1)求证:四边形AEFD是矩形;
(2)若AB=13,AC=10,求AE的长.
(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC且AD=BC,
∵BE=CF,
∴BE+EC=CF+EC,
即BC=EF,
∴AD=EF,
∵AD∥EF,
∴四边形AEFD是平行四边形,
∵AE⊥BC,
∴∠AEF=90°,
∴四边形AEFD是矩形;
(2)解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AO=CO=5,BC=AB=13,
∵AE⊥BC,
∴S四边形ABCD=BC•AE,
在Rt△ABO中,由勾股定理可得:
∴,
∴BD=2BO=24,
∵S四边形ABCDAC•BD=BC•AE,
∴,
∴.
【题型2 特殊平行四边形中的折叠问题】
9.(2023•东城区校级期末)如图,将矩形纸片ABCD折叠,使边DC落在对角线AC上,折痕为CE,且D点落在对角线F处.若AB=6,AD=8,则ED的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.2
解:在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,
∴DC=6,
∴AC10,
根据折叠可得:△DEC≌△FEC,
∴FC=DC=6,DE=FE,
设ED=x,则FE=x,AF=AC﹣CF=4,AE=8﹣x,
在Rt△AEF中:(AF)2+(EF)2=AE2,
42+x2=(8﹣x)2,
解得:x=3,
答案:A.
10.(2023•顺义区校级期末)如图所示,将矩形纸片ABCD折叠,使点D与点B重合,点C落在点C′处,折痕为EF,若∠EFC′=125°,那么∠ABE的度数为( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
解:由折叠的性质知,∠BEF=∠DEF,∠EBC′、∠BC′F都是直角,
∴BE∥C′F,
∴∠EFC′+∠BEF=180°,
又∵∠EFC′=125°,
∴∠BEF=∠DEF=55°,
在Rt△ABE中,可求得∠ABE=90°﹣∠AEB=20°.
答案:B.
11.(2023•海淀区校级期末)如图,将矩形ABCD的四个角向内翻折后,恰好拼成一个无缝隙无重叠的四边形EFGH,EH=6cm,EF=8cm,则边AB的长度等于( )
A.10cm B.9.6cm C.8.4cm D.8cm
解:如图所示:设HF上两个点分别为M、Q,
∵M点是A点对折过去的,
∴∠EMH为直角,△AEH≌△MEH,
∴∠HEA=∠MEH,AE=EM,
同理∠MEF=∠BEF,
∴∠MEH+∠MEF=90°,
∴∠HEF=90°,
∵M点也是B点对折过去的,
∴BE=EM,
∴AE=BE,
∵EH=6cm,EF=8cm,
∴FH10(cm),
∵S△HEFHF×EM,
∴AE=EM(cm),
∴AB=AE+BE=4.8+4.8=9.6(cm).
答案:B.
12.(2023•怀柔区校级期末)将一张矩形纸片ABCD如图所示折叠,使顶点C落在C′点.已知AB=2,∠DEC′=30°,则折痕DE的长为( )
A.2 B.2 C.4 D.1
解:∠DEC=30°,∠DEC'=30°,所以DE=2DC=2AB=4.
答案:C.
13.(2023•丰台区期末)如图,把一张长方形的纸沿对角线折叠,若AB=5,BC=10,则△DEF的周长是 15 .
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,∠A=90°,
∵BD为折痕,
∴CD=DE,∠C=∠E=90°,
∴AB=DE,∠A=∠E=90°,
在△BAF和△DEF中,
,
∴△BAF≌△DEF(AAS),
∴AF=EF,BF=DF,
∴△DEF的周长=(AB+BC)=15,
答案:15.
14.(2023•顺义区校级期末)如图,将菱形纸片ABCD折叠,使点B落在AD边的点F处,折痕为CE,若∠D=70°,则∠ECF的度数是 35° .
解:∵将菱形纸片ABCD折叠,使点B落在AD边的点F处,
∴∠BCE=∠FCE,BC=CF,
∵四边形ABCD是菱形
∴BC∥AD,BC=CD
∴CF=CD
∴∠CFD=∠D=70°
∵BC∥AD
∴∠BCF=∠CFD=70°
∴∠ECF=35°
答案:35°
15.(2023•海淀区校级期末)如图,已知在长方形ABCD中,将△ABE沿着AE折叠至△AEF的位置,点F在对角线AC上,若BE=3,EC=5,则线段CD的长是 6 .
解:∵四边形ABCD是长方形,
∴AB=CD,
由折叠的性质可得:AB=AF,BE=FE=3,∠AFE=∠B=90°,
∴BC=BE+CE=3+5=8,
在Rt△CEF中,CF4,
设AB=AF=CD=x,则AC=x+4,
∵Rt△ABC中,AB2+BC2=AC2,
∴x2+82=(x+4)2,
解得:x=6,
∴CD=6,
答案:6.
16.(2023•海淀区校级期末)如图,已知正方形ABCD的对角线长为2,将正方形ABCD沿直线EF折叠,则图中阴影部分的周长为 8 .
解:设正方形的边长为a,则2a2=(2)2,解得a=2,
翻折变换的性质可知AD=A′B′,A′H=AH,B′G=DG,
阴影部分的周长=A′B′+(A′H+BH)+BC+(CG+B′G)=AD+AB+BC+CD=2×4=8.
答案:8.
17.(2023•海淀区校级期末)如图1,已知点E、F分别是正方形ABCD中边AB、BC上的点,且AE=6,CF=4,将正方形分别沿DE、DF向内折叠得图2,此时DA与DC重合为DG,求DG的长度.
解:由折叠可知,DG=AD=CD,AE=EG,GF=CF,
∵AE=6,CF=4,
∴EF=10,
设正方形边长为a,
∴EB=a﹣6,BF=a﹣4,
在Rt△EFB中,EF2=EB2+BF2,
∴100=(a﹣6)2+((a﹣4)2,
∴a=12,
∴DG=12.
18.(2023•东城区校级期末)将矩形ABCD折叠使A,C重合,折痕交BC于E,交AD于F,
(1)求证:四边形AECF为菱形;
(2)若AB=4,BC=8,
①求菱形的边长;
②求折痕EF的长.
证明:(1)∵矩形ABCD折叠使A,C重合,折痕为EF,
∴OA=OC,EF⊥AC,EA=EC,
∵AD∥AC,
∴∠FAC=∠ECA,在△AOF和△COE中,
∴△AOF≌△COE,
∴OF=OE,
∵OA=OC,AC⊥EF,
∴四边形AECF为菱形;
(2)①设菱形的边长为x,则BE=BC﹣CE=8﹣x,AE=x,
在Rt△ABE中,∵BE2+AB2=AE2,
∴(8﹣x)2+42=x2,解得x=5,
即菱形的边长为5;
②在Rt△ABC中,AC4,
∴OAAC=2,
在Rt△AOE中,AE=5,
OE,
∴EF=2OE=2.
【题型3 特殊平行四边形中的图形变换问题】
19.(2023•东城区校级期末)如图,将矩形ABCD绕点A顺时针旋转到矩形AB′C′D′的位置,旋转角为α(0°<α<90°).若∠1=112°,则∠α的大小是( )
A.68° B.20° C.28° D.22°
解:∵四边形ABCD为矩形,
∴∠BAD=∠ABC=∠ADC=90°,
∵矩形ABCD绕点A顺时针旋转到矩形AB′C′D′的位置,旋转角为α,
∴∠BAB′=α,∠B′AD′=∠BAD=90°,∠AD′C′=∠ADC=90°,
∵∠2=∠1=112°,
而∠ABC=∠D′=90°,
∴∠3=180°﹣∠2=68°,
∴∠BAB′=90°﹣68°=22°,
即∠α=22°.
答案:D.
20.(2023•东城区校级期末)如图,在正方形ABCD中,E为DC边上的点,连接BE,将△BCE绕点C顺时针方向旋转90°得到△DCF,连接EF,若∠BEC=60°,则∠EFD的度数为( )
A.10° B.15° C.20° D.25°
解:∵△BCE绕点C顺时针方向旋转90°得到△DCF,
∴CE=CF,∠DFC=∠BEC=60°,∠EFC=45°,
∴∠EFD=60°﹣45°=15°.
答案:B.
21.(2023•西城区校级期末)如图,在矩形ABCD中,AC是对角线,将ABCD绕点B顺时针旋转90°到GBEF位置,H是EG的中点,若AB=6,BC=8,则线段CH的长为( )
A. B. C. D.
解:过点H作HM⊥BC于点M,
∵将ABCD绕点B顺时针旋转90°到GBEF位置,AB=6,BC=8,
∴BE=BC=8,∠CBE=90°,BG=AB=6,
∴HM∥BE,
∵H是EG的中点,
∴MHBE=4,BM=GMBG=3,
∴CM=BC﹣BM=8﹣3=5,
在Rt△CHM中,CH.
答案:D.
22.(2023•海淀区校级期末)已知正方形ABCD中,点E在边DC上,DE=2,EC=1(如图所示)把线段AE绕点A旋转,使点E落在直线BC上的点F处,则F、C两点的距离为 1或5 .
解:旋转得到F1点,
∵AE=AF1,AD=AB,∠D=∠ABC=90°,
∴△ADE≌△ABF1,
∴F1C=1;
旋转得到F2点,同理可得△ABF2≌△ADE,
∴F2B=DE=2,
F2C=F2B+BC=5.
23.(2023•西城区校级期末)如图,将▱ABCD绕点A逆时针旋转30°得到▱AB′C′D′,点B′恰好落在BC边上,则∠DAB′= 75 °.
解:∵平行四边形ABCD绕点A逆时针旋转30°,得到平行四边形AB′C′D′(点B′与点B是对应点,点C′与点C是对应点,点D′与点D是对应点),
∴AB=AB′,∠BAB′=30°,
∴∠B=∠AB′B=(180°﹣30°)÷2=75°,
∴∠DAB′=75°.
答案:75.
24.(2023•朝阳区校级期末)如图,将边长为2的正方形ABCD绕顶点A旋转,使点B落在AC上的点E处,得正方形AEFG,则两正方形重合部分(阴影部分)的面积是 44 .
解:直角△ADC是直角三角形,AD=CD=2,则S△ACDAD•CD2×2=2;
ACAD=2,
则EC=22,
∵△MEC是等腰直角三角形,
∴S△MECME•EC(22)2=6﹣4,
∴阴影部分的面积=S△ACD﹣S△MEC=2﹣(6﹣4)=44.
答案:44.
25.(2022•石景山区期末)如图,四边形ABCD是正方形,以点A为中心,将线段AB顺时针旋转α(0°<α<90°),得到线段AE,连接DE,BE.
(1)求∠DEB的度数;
(2)过点B作BF⊥DE于点F,连接CF,依题意补全图形,用等式表示线段DE与CF的数量关系,并证明.
解:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=90°,AB=AD,
∵将线段AB顺时针旋转α(0°<α<90°),得到线段AE,
∴∠EAB=α,AB=AE,
∴AE=AD,∠EAD=90°+α,
∴∠AED45°α,
∵AE=AB,∠EAB=α,
∴∠AEB90°α,
∴∠DEB=∠AEB﹣∠AED=(90°α)﹣(45°α)=45°;
(2)补全图形如下,线段DE与CF的数量关系为DECF,
证明:过C作CG⊥CF交FD延长线于G,
∵BF⊥DE,
∴∠BFC+∠CFD=90°,
∵CG⊥CF,
∴∠CFD+∠G=90°,
∴∠BFC=∠G,
∵∠BCD=∠FCG=90°,
∴∠BCF=∠DCG,
∵BC=CD,
∴△BCF≌△DCG(AAS),
∴BF=DG,CF=CG,
∴△FCG是等腰直角三角形,
∴FGCF,
由(2)知,∠DEB=45°,
∴△BEF是等腰直角三角形,
∴EF=BF,
∴EF=DG,
∴EF+FD=DG+FD,即DE=FG,
∴DECF.
26.(2023•海淀区校级期末)如图,点E为正方形ABCD外一点,∠AEB=90°,将Rt△ABE绕A点逆时针方向旋转90°得到△ADF,DF的延长线交BE于H点.
(1)试判定四边形AFHE的形状,并说明理由;
(2)已知BH=7,BC=13,求DH的长.
解:(1)四边形AFHE是正方形,理由如下:
∵Rt△ABE绕A点逆时针方向旋转90°得到△ADF,
∴Rt△ABE≌Rt△ADF,
∴∠AEB=∠AFD=90°,
∴∠AFH=90°,
在四边形AFHE中,∠FAE=90°,∠AEB=90°,∠AFH=90°,
∴四边形AFHE是矩形,
又∵AE=AF,
∴矩形AFHE是正方形;
(2)设AE=x.则由(1)以及题意可知:AE=EH=FH=AF=x,BH=7,BC=AB=13,
在Rt△AEB中,AB2=AE2+BE2,
即132=x2+(x+7)2,
解得:x=5(负值舍去),
∴BE=BH+EH=5+7=12,
∴DF=BE=12,
又∵DH=DF+FH,
∴DH=12+5=17.
【题型4 特殊平行四边形中的最值问题】
27.(2023•密云区校级期末)如图,在菱形ABCD中,AB=4,点F是CD边上一点,且DF=1,点E是BC边上的一个动点,M、N分别是线段AE、AF的中点,连接EF和MN,当点E在BC边上从点B向点C移动时,线段MN的最小值是( )
A.1 B.1.5 C.2 D.3
解:∵M、N分别是线段AE、AF的中点,
∴MN是△AEF的中位线,
∴MNEF,
∴EF取最小值时,MN最小,
∵E在BC上运动,
∴E与C重合时,EF最小,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=DC=4,
∵DF=1,
∴CF=DC﹣DF=3,
∴EF最小值为3,
∴MN的最小值为1.5,
答案:B.
28.(2023•海淀区校级期末)如图所示,在平面直角坐标系中,矩形ABCD顶点A、B在y轴、x轴上,当B在x轴上运动时,A随之在y轴运动,矩形ABCD的形状保持不变,其中AB=2,BC=1,运动过程中,点D到点O的最大距离为 1 .
解:取AB的中点M,连接OM、DM、OD,如图:
∵∠AOB=90°,
∴OMAB=1,
Rt△ADM中,AMAB=1,AD=BC=1,
∴DM,
而△ODM中,OD<OM+DM,
∴当D、M、O共线时,OD最大,最大值为OM+DM=1.
答案:1.
29.(2023•石景山区期末)如图,E是正方形ABCD内一点,满足∠AEB=90°,连接CE.若AB=2,则CE长的最小值为 1 .
解:取AB中点O,连接OC,
∵AB=2,
∴OB=1,
∴OC,
∵∠AEB=90°,
∴点E在以O为圆心,OB为半径的圆上,
∴当点E在OC上时,CE有最小值,
∴CE的最小值为1.
答案:1.
30.(2023•东城区校级期末)如图,在边长为2的正方形ABCD中,E,F分别是边DC,CB上的动点,且始终满足DE=CF,AE,DF交于点P,则∠APD的度数为 90° ;连接CP,线段CP的最小值为 1 .
解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=CD,∠ADE=∠DCF=90°,
在△ADE和△DCF中,
,
∴△ADE≌△DCF(SAS),
∴∠DAE=∠CDF,
∵∠CDF+∠ADF=∠ADC=90°,
∴∠ADF+∠DAE=90°,
∴∠APD=90°,
取AD的中点O,连接OP,则OPAD2=1(不变),
根据两点之间线段最短得C、P、O三点共线时线段CP的值最小,
在Rt△COD中,根据勾股定理得,CO,
所以,CP=CO﹣OP1.
答案:90°,1.
31.(2023•朝阳区期末)如图,四边形ABCD和四边形CEFG都是正方形,E是DC延长线上一个动点,点G在射线CB上(不与点C重合),H是DF的中点,连接GH.若AD=4,则GH的最小值为 .
解:如图,延长GH交DE于M,
∵四边形CEFG是正方形,
∴FG∥DE,FG=CE,
∴∠GFH=∠CDH,
∵H是DF的中点,
∴DH=FH,
∵∠GHF=∠DHM,
∴△GHF≌△MHD(ASA),
∴FG=DM,GH=MH,
设正方形CEFG的边长为x,则DM=x,CM=4﹣x,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCD=90°,
∴CG2+CM2=GM2,
∴x2+(4﹣x)2=GM2,
∴GM2=2x2﹣8x+16=2(x﹣2)2+8,
∴GM的最小值是2,
∴GH的最小值是.
答案:.
32.(2023•朝阳区校级期末)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,P为AB边上一动点(不与点A,B重合),PE⊥OA于点E,PF⊥OB于点F,若AB=4,∠BAD=60°,则EF的最小值为 .
解:连接OP,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,∠CABDAB=30°,
∵PE⊥OA于点E,PF⊥OB于点F,
∴∠EOF=∠OEP=∠OFP=90°,
∴四边形OEPF是矩形,
∴EF=OP,
∵当OP取最小值时,EF的值最小,
∴当OP⊥AB时,OP最小,
∵AB=4,
∴OBAB=2,OAAB=2,
∴S△ABOOA•OBAB•OP,
∴OP,
∴EF的最小值为,
答案:.
【题型5 特殊平行四边形中的动点问题】
33.(2023•顺义区校级期末)已知:如图,O为坐标原点,四边形OABC为矩形,A(10,0),C(0,4),点D是OA的中点,点P在BC上运动,当△ODP是腰长为5的等腰三角形时,则P点的坐标为 (2,4)或(3,4)或(8,4) .
解:显然PO≠PD,不考虑;
当OD=PD(P在右边)时,根据题意画出图形,如图所示:
过P作PQ⊥x轴交x轴于Q,在直角三角形DPQ中,PQ=4,PD=ODOA=5,
根据勾股定理得:DQ=3,故OQ=OD+DQ=5+3=8,则P1(8,4);
当PD=OD(P在左边)时,根据题意画出图形,如图所示:
过P作PQ⊥x轴交x轴于Q,在直角三角形DPQ中,PQ=4,PD=OD=5,
根据勾股定理得:QD=3,故OQ=OD﹣QD=5﹣3=2,则P2(2,4);
当PO=OD时,根据题意画出图形,如图所示:
过P作PQ⊥x轴交x轴于Q,在直角三角形OPQ中,OP=OD=5,PQ=4,
根据勾股定理得:OQ=3,则P3(3,4),
综上,满足题意的P坐标为(2,4)或(3,4)或(8,4).
答案:(2,4)或(3,4)或(8,4)
34.(2023•顺义区期末)如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,P,Q分别是边AD,BC上的动点,点P从A出发到D停止运动,点Q从C出发到B停止运动,若P,Q两点以相同的速度同时出发,匀速运动.下面四个结论中,
①存在四边形APCQ是矩形;
②存在四边形APCQ是菱形;
③存在四边形APQB是矩形;
④存在四边形APQB是正方形;
所有正确结论的序号是 ①②③ .
解:在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,
∴AB=CD=4,AD=BC=6,∠A=∠B=∠C=∠D=90°,
①当点P与D重合,点C与B重合时,存在四边形APCQ是矩形;故①正确;
②∵AP=CQ,AP∥CQ,
∴四边形APCQ是平行四边形,
当AP=CP时,四边形APCQ是菱形,
设AP=x,则CP=x,PD=6﹣x,
∵∠D=90°,
∴PC2=PD2+CD2,
∴x2=(6﹣x)2+42,
解得x,
故当AP时,四边形APCQ是菱形;故②正确;
③当AP=BQ时,四边形APQB是矩形,
∵AP=CQ,
∴BQ=CQBC=3,
当AP=3时,四边形APQB是矩形,故③正确;
④不存在四边形APQB是正方形,
理由:当AP=AB=BQ=4,
则CQ=2,
∵AP=CQ,
∴BQ=CQ=4,
∵BC=BQ+CQ=6,
∴不存在四边形APQB是正方形,
答案:①②③.
35.(2022•门头沟区期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,四边形ABCO是矩形,且B(8,4),动点E从点A出发,以每秒1个单位的速度沿线段AB向点B运动,同时动点F从点B出发,以同样每秒1个单位的速度沿折线BC→CO向点O运动,当E,F有一点到达终点时,点E,F同时停止运动.设点E,F运动时间为t秒,在运动过程中,如果AE=3CF,那么t= 3或6 秒.
解:当F在BC边上,如图:
由题意得:AE=t,BF=t,CF=4﹣t,
∵AE=3CF,
∴t=3(4﹣t),
∴t=3.
当F在OC上时,如图:
AE=t,CF=t﹣4,
∵AE=3CF,
∴t=3(t﹣4),
∴t=6,
∵当E,F有一点到达终点时,点E,F同时停止运动,
∴0≤t≤8,
∴t=6符合题意.
答案:3或6
36.(2023•顺义区期末)如图,在正方形ABCD中,E是边BC上的一动点(不与点B,C重合),AF⊥AE于点A,AF=AE,连接BF,DE.
(1)求证:∠ABF=∠ADE;
(2)延长FB,DE,交于点G,连接AG.
①依题意补全图形;
②用等式表示线段EG,FG,AG之间的数量关系,并证明.
(1)证明:∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=AD,∠BAC=90°,
∴∠DAE+∠BAE=90°,
又∵AF⊥AE,AF=AE,
∴∠EAF=90°,
∴∠BAF+∠BAE=90°,
∴∠BAF=∠DAE,
在△ABF和△ADE中,
,
∴△ABF≌△ADE(SAS),
∴∠ABF=∠ADE,
(2)①解:依题意补全图形如下:
②线段EG,FG,AG之间的数量关系是:.
证明如下:
过点A作AH⊥AG与GD的延长线交于H,
∵∠BAC=90°,
∴∠BAG+∠GAD=90°,
∵AH⊥AG,则∠GAH=90°,
∴∠GAD+∠DAH=90°,
∴∠BAG=∠DAH,
∵∠ABG=180°﹣∠ABF,∠ADH=180°﹣∠ADE,
由(1)知:∠ABF=∠ADE,
∴∠ABG=∠ADH,
在△ABG和△ADH中,
,
∴△ABG≌△ADH(ASA)
∴AG=AH,
又∠GAH=90°,
∴△AGH为等腰直角三角形,
由勾股定理得:,
即:,
∵∠EAF=∠GAH=90°,
即:∠FAG+∠GAE=∠GAE+∠EAH=90°,
∴∠FAG=∠EAH,
在△AFG和△AEH中,
,
∴△AFG≌△AEH(SAS),
∴FG=EH,
∴.
37.(2022•房山区期末)矩形ABCD中,点M是对角线BD上的一个动点(点M不与点B,D重合),分别过点B,D向射线AM作垂线,垂足分别为点E,F,点O为BD的中点.
(1)如图1,当点M与点O重合时,请你判断OE与OF的数量关系,并加以证明;
(2)当点M运动到如图2所示位置时,请你在图2中补全图形,判断(1)中的结论是否仍然成立,若成立.加以证明,若不成立,说明理由.
解:(1)OE=OF,理由如下:
∵四边形ABCD是矩形,
∴DO=BO,
在△DOF和△BOE中,
,
∴△DOF≌△BOE(AAS),
∴OE=OF;
(2)(1)中的结论仍然成立,理由如下:
如图,延长FO交BE于点H,
∵四边形ABCD是矩形,
∴DO=BO,
∵DF⊥AM,BE⊥AM,
∴DF∥BE,
∴∠DFO=∠BHO,
在△DFO和△BHO中,
,
∴△DFO≌△BHO(AAS),
∴OF=OH,
∵BE⊥AM,
∴OE=OF.
38.(2023•海淀区校级期末)在正方形ABCD中,F是线段BC上一动点(不与点B,C重合)连接AF,AC,分别过点F,C作AF、AC的垂线交于点Q.
(1)依题意补全图1,并证明AF=FQ;
(2)过点Q作NQ∥BC,交AC于点N,连接FN.若正方形ABCD的边长为1,写出一个BF的值,使四边形FCQN为平行四边形,并证明.
解:(1)根据题意,作图如下:
证明:在AB上截取BM=BF,如图,
∵∠CFQ+∠AFB=90°,∠BAF+∠AFB=90°,
∴∠BAF=∠CFQ,
∵BF=BM,
∴CF=AM,
又∵∠AMF=180°﹣45°=135°,∠FCQ=90°+45°=135°,
∴∠AMF=∠FCQ,
在△AMF和△FCQ中,
,
∴△AMF≌△FCQ(ASA),
∴AF=FQ;
(2)当BF时,四边形FCQN为平行四边形,
证明:如图,在AB上截取BM=BF,连接MF,
∵BF,BC=1,
∴FC,
由(1)可得△BMF为等腰三角形,且△AMF≌△FCQ,
∴CQ=MF,
∵NQ∥BC,
∴∠FCQ+∠NQC=180°,
∵∠FCQ=135°,
∴∠NQC=45°,
∵∠NCQ=90°,
∴∠NQC=45°=∠NQC,
∴,,
∴NQ=FC且NQ∥FC,
∴四边形FCQN为平行四边形.
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