内容正文:
专题08 正方形
根据正方形的性质与判定求角度
1.(22-23八年级下·云南临沧·期末)如图,在正方形的外侧作等边,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.(22-23八年级下·云南昆明·期末)如图,在正方形的外侧,作等边三角形,连接,则为( )
A. B. C. D.
3.(22-23八年级下·云南红河·期末)如图,四边形ABCD是正方形,延长BA到点E,使BE=BD,则∠ADE等于( )
A.15.5° B.22.5° C.45° D.67.5°
4.(22-23八年级下·云南红河·期末)如图,在中,,平分,平分的外角,垂足为F.
(1)求证:四边形是矩形.
(2)当四边形是正方形时,求的度数.
根据正方形的性质与判定求线段长
5.(22-23八年级下·云南·期末)如图,正方形的对角线交于点O,E是正方形外一点,且,若,,则的长为( )
A. B.9 C. D.
6.(20-21八年级下·云南丽江·期末)如图,正方形的周长为24,为对角线上的一个动点,是的中点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7.(2024·云南·模拟)如图,正方形ABCD的边长为4,点E在对角线BD上,且,EF⊥AB,垂足为F,则EF的长为
A.1 B. C. D.
8.(22-23八年级下·云南昆明·期末)如图,正方形的对角线、相交于点,是上的一点,连接,过点作,交于点,若四边形的面积是,则的长为 .
9.(20-21八年级下·云南昆明·期末)如图所示,正方形ABCD中,AC,BD交于点O.BD=10,点E,F是BD上的两点,BE=DF=2.求四边形AECF的周长.
根据正方形的性质与判定求面积
10.(22-23八年级下·云南曲靖·期末)四边形具有不稳定性,对于四条边长确定的四边形,当内角度数发生变化时,其形状也会随之改变.如图,改变边长为2的正方形的内角,变为菱形,若,则阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
11.(22-23八年级下·昆明·期末)如图中,三个正方形的边长都相等,图中的阴影部分的面积分别记作,和,则,和的大小关系是( )
A. B.
C. D.
12.(22-23八年级下·曲靖·期末)白老师制作了一个正方形教具用于课堂教学,数学课代表小亮在取道具时不小心使道具发生了形变(如图),若正方形道具边长为,,则四边形的面积减少了( )
A. B. C. D.
13.(21-22八年级下·昆明·期末)如图,为正方形,在中,长为4,长为5,则正方形的面积为 .
14.(22-23八年级下·玉溪·期末)已知边长为4的正方形和.
(1)以为一个内角作菱形,使;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)设正方形的面积为,菱形的面积为,求的值.
正方形折叠问题
15.(22-23八年级下·云南德宏·期末)如图,正方形的边长为12,将正方形折叠,使顶点落在边上的点处,折痕为. 若,则线段的长是( )
A. B.8 C. D.6
16.(2023·云南·二模)取一张边长为的正方形纸片,按如图所示的方法折叠两次,则线段的长为( )
A. B. C. D.
17.(2044·云南·模拟)如图,正方形ABCD中,AB=6,点E在边CD上,且CD=3DE,将△ADE沿AE对折至△AFE,延长EF交边BC于点G,连接AG、CF,则下列结论:
①△ABG≌△AFG;②BG=CG;③AG∥CF;④S△EGC=S△AFE;⑤∠AGB+∠AED=145°.
其中正确的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
18.(22-23八年级下·昆明·期末)如图,正方形中,是边的中点,将沿折叠,得到,延长交边于点.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
19.(22-23八年级下·曲靖·期末)如图,在正方形中,点E是边的中点,将沿翻折得到.延长交于点H,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
根据正方形的性质证明
20.(22-23八年级下·云南临沧·期末)如图,在正方形中,为上一点,连接,交对角线于点,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
21.(21-22八年级下·云南昆明·期末)如图,四边形ABCD是正方形,对角线AC、BD相交于点O,点E是AD上除端点外的任意一点,过点O作交CD于点F,若,则四边形EOFD的面积为( )
A.18 B.9 C.6 D.不能确定
22.(21-22八年级下·云南西双版纳·期末)如图,点E、F分别是正方形的边上的点,且相交于点G,下列结论不正确的是( )
A. B. C. D.
23.(22-23八年级下·云南楚雄·期末)【母题再现】如图,四边形是正方形,是边的中点,,且交正方形外角的平分线于点,求证:.
【知识探究】证明:如图,取的中点,连接.
四边形是正方形,
,.
.
结合上面的知识探究,请同学们完成如下问题:
(1)请补全知识探究的证明过程.
(2)连接,若正方形边长为,求的面积.
(3)连接,求的值.
24.(22-23八年级下·云南红河·期末)如图,四边形是正方形,对角线,相交于点,,分别是边,上的动点,且,连接,分别交对角线于点,,连接,.
(1)求证:.
(2)当点,分别在,的什么位置时?四边形是平行四边形,并说明理由.
证明四边形是正方形
25.(22-23八年级下·云南楚雄·期末)下列说法正确的是( )
A.对角线相等的菱形是正方形 B.有一组邻边相等的平行四边形是正方形
C.有一个角是直角的平行四边形是正方形 D.各边都相等的四边形是正方形
26.(22-23八年级下·云南昭通·期末)下列说法正确的是( )
A.对角线互相垂直的四边形是菱形
B.四个角都相等的四边形是正方形
C.一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形
D.有一组邻边相等且有一个角是直角的平行四边形是正方形
27.(22-23八年级下·云南曲靖·期末)如图,在四边形中,,,是上一点,过点作,,垂足分别为、.
(1)求证:;
(2)当的度数为何值时,四边形是正方形,并说明理由.
28.(20-21八年级下·云南昆明·期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠B>∠A,点D为边AB的中点,DE∥BC交AC于点E,CF∥AB交DE的延长线于点F.
(1)求证:DE=EF;
(2)当Rt△ABC满足什么条件时,四边形ADCF是正方形?请证明你的结论.
29.(21-22八年级下·昆明·期末)如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在BC,CD边上,且,.
(1)求证:四边形ABCD是正方形;
(2)若,,求四边形ABCD的面积.
(特殊)平行四边形的动点问题
30.(22-23八年级下·云南昆明·期末)如图.在四边形中,,,,,,点P从点A出发,以的速度向点D运动;点Q从点C同时出发,以的速度向点B运动.规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为t.
(1) , (用含t的代数式表示);
(2)运动中,是否存在这样的t,使得,若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
31.(22-23八年级下·云南·期中)如图1,四边形中,,,,,点M从点D出发,以每秒2个单位长度的速度向点A运动,同时,点N从点B出发,以每秒1个单位长度的速度向点C运动.其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动,过点N作于点P,连接交于点,连接.设运动时间为t秒.
(1)______,______.(用含t的代数式表示)
(2)当四边形为平行四边形时,求t的值;
(3)如图2,将沿AD翻折,得,是否存在某时刻t,使四边形为为菱形,若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
32.(21-22八年级下·云南保山·期末)如图所示,在直角梯形中,,,,,.动点从点出发,沿射线的方向以每秒2个单位长度的速度运动,动点同时从点出发,在线段上以每秒1个单位长度的速度向点运动,当其中一个动点到达端点时停止运动,另一个动点也随之停止运动.设运动的时间为秒.
(1)设的面积为,用含的式子表示;
(2)当为何值时,四边形是平行四边形?
(3)求出当为何值时,.
33.(22-23八年级下·云南楚雄·期末)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点在轴正半轴上,动点从点出发,沿着射线方向以每秒个单位长度的速度运动.过点作轴,交轴于点同时,动点从定点出发沿轴正方向以每秒个单位长度的速度运动,连接,设运动时间为秒.
(1)当点运动到线段的中点时, .
(2)在(1)的条件下,判断四边形是否是平行四边形,并说明理由;
(3)过定点画直线轴,与线段所在的直线相交于点连接,若四边形为平行四边形,请直接写出点的坐标.
1.(22-23八年级下·云南红河·期末)有下列性质:①对边平行且相等;②对角线相等;③对角线互相平分;④对角线互相垂直;⑤对角相等.在平行四边形、矩形、菱形、正方形中都具有的是( )
A.①②④ B.①③⑤ C.①③④ D.②③⑤
2.(21-22八年级下·云南昆明·期末)如图,在正方形ABCD外侧作等边,则的度数为( )
A.15° B.22.5° C.20° D.10°
3.(20-21八年级下·云南玉溪·期末)如图,正方形ABCD的对角线BD=4,点P是对角线BD上的一个动点,点E在AB上且AE=1,则△PAE周长的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.41
4.(21-22八年级下·云南昭通·期末)如图,在正方形ABCD中,AC为对角线,E为AB上一点,过点E作EF∥AD,与AC、DC分别交于点G、F,H为CG的中点,连接DE、EH、DH、FH.下列结论:①;②;③;④,其中结论正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.(20-21八年级下·云南昆明·期末)如图,某小区要在一块矩形ABCD的空地上建造一个如图所示的四边形花园EFGH,点E,F,G,H分别为边AB,BC,CD,DA的中点,若AB=10m,AD=20m,则四边形EFGH的面积为 .
6.(22-23八年级下·云南昆明·期末)在菱形中,,点是射线上一动点,以为边向右侧作等边.
(1)如图1,当点在菱形内部或边上时,连接.则与的数量关系是 ,与的位置关系是 ;
(2)如图2,当点在菱形外部时,连接.那么(1)中的结论是否仍成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由;
(3)如图3,当点在线段的延长线上时,连接,若,,请直接写出四边形的面积.
7.(20-21八年级下·云南曲靖·期末)如图1,在正方形中,为上一点,连接,过点作于点,交于点.
(1)求证:;
(2)如图2,连接、,点、、、分别是、、、的中点,试判断四边形的形状,并说明理由;
(3)如图3,点、分别在正方形的边、上,把正方形沿直线翻折,使得的对应边恰好经过点,过点作于点,若,正方形的边长为3,求线段的长.
8.(21-22八年级下·云南红河·期末)四边形ABCD和四边形CEFG均是正方形,点G在边DC上,连接BG,DE.
(1)求证:.
(2)当,时,求的值.
9.(20-21八年级下·云南西双版纳·期末)如图1,在ABC中,AB=AC,AD⊥BC,AN为∠CAM的平分线.
(1)求证:∠DAN=90°;
(2)如图2,过点C作CE∥AD,交AN于点E,求证:四边形ADCE为矩形;
(3)求当AD和BC满足怎样的数量关系时,四边形ADCE是正方形,并说明理由.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题08 正方形
根据正方形的性质与判定求角度
1.(22-23八年级下·云南临沧·期末)如图,在正方形的外侧作等边,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由四边形是正方形,是等边三角形可得,据此即可求得答案.
【详解】∵四边形是正方形,
∴,.
∵是等边三角形,
∴,.
∴,.
∴.
故选:A.
【点睛】本题主要考查正方形和等边三角形的性质,三角形的内角和定理,等腰三角形的判定及性质,牢记正方形和等边三角形的性质,三角形的内角和定理,等腰三角形的判定定理及性质是解题的关键.
2.(22-23八年级下·云南昆明·期末)如图,在正方形的外侧,作等边三角形,连接,则为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由正方形的性质可得,由等边三角形的性质可得,,由等腰三角形的性质可求,即可求解.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
∵是等边三角形,
∴,,
∴.
故选:C.
【点睛】本题考查了正方形的性质,等边三角形的性质,掌握正方形的性质是本题的关键.
3.(22-23八年级下·云南红河·期末)如图,四边形ABCD是正方形,延长BA到点E,使BE=BD,则∠ADE等于( )
A.15.5° B.22.5° C.45° D.67.5°
【答案】B
【分析】由正方形的对角线平分对角得∠DBE=45°,再由BE=BD,等边对等角结合三角形内角和求出∠BDE,最后由∠BDE和∠BDA之差求得∠ADE.
【详解】∵四边形ABCD为正方形,
∴∠DBE=45°,
又∵BD=BE,
∴△BDE为等腰三角形,
∴∠BDE=(180°-45°)÷2=67.5,
∴∠ADE=∠BDE-∠BDA=90°-67.5°=22.5°,
故答案为B.
【点睛】此题主要考查正方形的性质,解题的关键是熟知等腰三角形与正方形的性质.
4.(22-23八年级下·云南红河·期末)如图,在中,,平分,平分的外角,垂足为F.
(1)求证:四边形是矩形.
(2)当四边形是正方形时,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由角平分线的定义可证,由三线合一可证,由垂线的定义可得,从而可证四边形是矩形;
(2)当四边形是正方形时,,由正方形的性质得,由角平分线的定义可求.
【详解】(1)平分,平分的外角,
.
,
,即.
,AD平分,
,即
,
,
∴四边形是矩形.
(2)当四边形是正方形时,.
正方形的对角线平分,
.
平分,
.
【点睛】本题考查了角平分线的定义,矩形的判定,以及正方形的性质,熟练掌握矩形的判定方法和正方形的性质是解答本题的关键.
根据正方形的性质与判定求线段长
5.(22-23八年级下·云南·期末)如图,正方形的对角线交于点O,E是正方形外一点,且,若,,则的长为( )
A. B.9 C. D.
【答案】B
【分析】在中,求出,即可求出,再结合四边形是正方形,便可得出的长.
【详解】解:∵,,,
∴在中,由勾股定理得,,
即,解得,
∴,
又∵是正方形,
∴,
故选:B.
【点睛】本题主要考查勾股定理、直角三角形和正方形的性质,属于基础题,要熟练掌握.
6.(20-21八年级下·云南丽江·期末)如图,正方形的周长为24,为对角线上的一个动点,是的中点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由于点B与D关于AC对称,所以连接BE,与AC的交点即为P点.此时PE+PD=BE最小,而BE是直角△CBE的斜边,利用勾股定理即可得出结果;
【详解】解:如图,连接BE,设BE与AC交于点P',
∵四边形ABCD是正方形,
∴点B与D关于AC对称,
∴P'D=P'B,
∴P'D+P'E=P'B+P'E=BE最小.
即P在AC与BE的交点上时,PD+PE最小,即为BE的长度.
∵正方形的周长为24
∴直角△CBE中,∠BCE=90°,BC=6,CE=CD=3,
∴.
故选A.
【点睛】本题题考查了轴对称中的最短路线问题,要灵活运用正方形的性质、对称性是解决此类问题的重要方法,找出P点位置是解题的关键
7.(2024·云南·模拟)如图,正方形ABCD的边长为4,点E在对角线BD上,且,EF⊥AB,垂足为F,则EF的长为
A.1 B. C. D.
【答案】C
【详解】解:在正方形ABCD中,∠ABD=∠ADB=45°,
∵∠BAE=22.5°,∴∠DAE=90°-∠BAE=90°-22.5°=67.5°.
在△ADE中,∠AED=180°-45°-67.5°=67.5°,∴∠DAE=∠ADE.∴AD=DE=4.
∵正方形的边长为4,∴BD=.∴BE=BD-DE=.
∵EF⊥AB,∠ABD=45°,∴△BEF是等腰直角三角形.
∴EF=BE==.
故选:C.
8.(22-23八年级下·云南昆明·期末)如图,正方形的对角线、相交于点,是上的一点,连接,过点作,交于点,若四边形的面积是,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查正方形的性质和全等三角形的性质,熟悉性质是解题关键.先过作,,然后利用正方形的性质得出≌,从而得到四边形的面积与四边形的面积相等,等于正方形面积的,即可得到大正方形的面积,从而求出的长.
【详解】解:过作,,如图:
四边形是正方形,
平分,
,,
,
,
,
,
,
四边形的面积是,
正方形的面积为,
,
故答案为:.
9.(20-21八年级下·云南昆明·期末)如图所示,正方形ABCD中,AC,BD交于点O.BD=10,点E,F是BD上的两点,BE=DF=2.求四边形AECF的周长.
【答案】4
【分析】由对角线互相垂直平分的四边形是菱形,AO=CO,EO=FO,AC⊥EF,进而利用勾股定理和菱形的周长即可解答.
【详解】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴OD=OB,OA=OC,BD⊥AC,
∵BE=DF,
∴OE=OF,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵EF⊥AC,
∴四边形AECF为菱形,
∵BD=10,BE=DF=2,
∴OE=5﹣2=3,OC=5,
∴CE=,
∴菱形AECF的周长为4.
【点睛】本题考查了正方形对角线互相垂直平分的性质,考查了菱形的判定以及勾股定理的应用,本题中证明AC与EF互相垂直平分是解题的关键.
根据正方形的性质与判定求面积
10.(22-23八年级下·云南曲靖·期末)四边形具有不稳定性,对于四条边长确定的四边形,当内角度数发生变化时,其形状也会随之改变.如图,改变边长为2的正方形的内角,变为菱形,若,则阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】用勾股定理先求C′E,再求BE,最后求梯形D′EBA面积,最后求阴影部分的面积.
【详解】解:设BC与C′D′交点为E,
∵在正方形ABCD和菱形,ABC′D′中,
∴C′D′= C′B=AB=2,
∴BE⊥C′D′,
∵∠C′=∠D′AB=45°,
∴C′E=BE,
设C′E=BC=x,
则在Rt△C′EB中
,解得: ,
∴C′E=BC
∴D′E=C′D′-C′E=2−,
∴梯形D′EBA面积为:
S′=(D′E+AB)×BE×=2 −1,
阴影面积为:S= −S′=2×2−(2 −1)=5−2.
故选:D.
【点睛】本题考查了多边形的面积,掌握求阴影部分的面积化为面积之差,勾股定理、梯形面积的应用是解决此题的关键.
11.(22-23八年级下·昆明·期末)如图中,三个正方形的边长都相等,图中的阴影部分的面积分别记作,和,则,和的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了正方形的性质,求出,和是本题的关键.由题意分别求出,和,即可得,和的大小关系.
【详解】解:设正方形的边长为,
,,,
,
故选:C
12.(22-23八年级下·曲靖·期末)白老师制作了一个正方形教具用于课堂教学,数学课代表小亮在取道具时不小心使道具发生了形变(如图),若正方形道具边长为,,则四边形的面积减少了( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了菱形的判定及性质,含度直角三角形的性质,过作于,由正方形的性质得,,进而证明四边形是菱形,再由直角三角形性质得,从而可以求得变形后的四边形的面积,进而即可求解.
【详解】解:过作于,
∵四边形是正方形,正方形道具边长为,
∴,,
∴四边形是菱形,
∵,,
∴,
∴
∴四边形的面积减少了,
故选C.
13.(21-22八年级下·昆明·期末)如图,为正方形,在中,长为4,长为5,则正方形的面积为 .
【答案】9
【分析】根据勾股定理可得的长,根据正方形的求面积的方法求解即可.
【详解】解:在中,长为4,长为5,
根据勾股定理,得,
∴正方形的面积,
故答案为:9.
【点睛】本题考查了正方形的性质,勾股定理等,熟练掌握这些知识是解题的关键.
14.(22-23八年级下·玉溪·期末)已知边长为4的正方形和.
(1)以为一个内角作菱形,使;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)设正方形的面积为,菱形的面积为,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)以点O为圆心,以正方形边长为半径画弧,交点为N、P,再分别以点N、P为圆心,长为半径画弧,两弧相交于点M,则四边形即为所求;
(2)分别求出正方形,菱形的面积即可解决问题.
【详解】(1)解:如图,菱形即为所求,
以点O为圆心,以正方形边长为半径画弧,交点为N、P,再分别以点N、P为圆心,长为半径画弧,两弧相交于点M,则四边形即为所求;
(2)解:过点N作于H,如图,
∵
∴ 正方形的面积为,
在中,
∵,
∴,
∴菱形的面积,
∴.
【点睛】本题考查作图一复杂作图,菱形的判定和性质, 正方形的性质等知识,解题的关键是理解题意, 灵活运用所学知识解决问题.
正方形折叠问题
15.(22-23八年级下·云南德宏·期末)如图,正方形的边长为12,将正方形折叠,使顶点落在边上的点处,折痕为. 若,则线段的长是( )
A. B.8 C. D.6
【答案】A
【分析】根据折叠可得,在中,根据可得,可以根据勾股定理列出方程,从而解出线段的长.
【详解】解:∵正方形的边长为12,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵将正方形折叠,使顶点落在边上的点处,折痕为,
∴,
∵,
∴,
在中,,
,
解得,
∴,
故选:A.
【点睛】本题主要考查正方形的性质以及翻折变换,折叠问题其实质是轴对称变换。在直角三角形中,利用勾股定理列出方程进行求解是解决本题的关键.
16.(2023·云南·二模)取一张边长为的正方形纸片,按如图所示的方法折叠两次,则线段的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据折叠(垂直平分线)的性质,直角三角形的性质,全等三角形的性质即可求解.
【详解】解:边长为的正方形纸片,
∴第一次折叠后,在中,,,
第二次折叠后,是的角平分线,根据折叠的性质得,,
∴,
∴是等腰直角三角形,,
,
∴,
∵,
∴线段的长为,
故选:.
【点睛】本题主要考查正方形与折叠的综合,掌握折叠的性质,直角三角形的性质,全等三角形的性质是解题的关键.
17.(2044·云南·模拟)如图,正方形ABCD中,AB=6,点E在边CD上,且CD=3DE,将△ADE沿AE对折至△AFE,延长EF交边BC于点G,连接AG、CF,则下列结论:
①△ABG≌△AFG;②BG=CG;③AG∥CF;④S△EGC=S△AFE;⑤∠AGB+∠AED=145°.
其中正确的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【详解】解:①正确.理由:
∵AB=AD=AF,AG=AG,∠B=∠AFG=90°,
∴Rt△ABG≌Rt△AFG(HL);
②正确.理由:
EF=DE=CD=2,设BG=FG=x,则CG=6﹣x.
在直角△ECG中,根据勾股定理,得(6﹣x)2+42=(x+2)2,
解得x=3.
∴BG=3=6﹣3=GC;
③正确.理由:
∵CG=BG,BG=GF,
∴CG=GF,
∴△FGC是等腰三角形,∠GFC=∠GCF.
又∵Rt△ABG≌Rt△AFG;
∴∠AGB=∠AGF,∠AGB+∠AGF=2∠AGB=180°﹣∠FGC=∠GFC+∠GCF=2∠GFC=2∠GCF,
∴∠AGB=∠AGF=∠GFC=∠GCF,
∴AG∥CF;
④正确.理由:
∵S△GCE=GC•CE=×3×4=6,
∵S△AFE=AF•EF=×6×2=6,
∴S△EGC=S△AFE;
⑤错误.
∵∠BAG=∠FAG,∠DAE=∠FAE,
又∵∠BAD=90°,
∴∠GAF=45°,
∴∠AGB+∠AED=180°﹣∠GAF=135°.
故选C.
【点睛】本题考查翻折变换(折叠问题);全等三角形的判定与性质;正方形的性质;勾股定理,解题关键是熟练运用相关性质进行推理证明.
18.(22-23八年级下·昆明·期末)如图,正方形中,是边的中点,将沿折叠,得到,延长交边于点.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,由正方形的性质得,,由折叠得,,则,,可证明,得;
(2)由,是边的中点,得,,由勾股定理得,求得.
【详解】(1)证明:连接,
四边形是正方形,
,,
将沿折叠,得到,延长交边于点,
,,
,,
在和中,
,
,
;
(2)解:,是边的中点,
,,
,
,
,
,
.
【点睛】本题主要考查正方形的性质、折叠的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识,灵活运用这些知识是解题的关键.
19.(22-23八年级下·曲靖·期末)如图,在正方形中,点E是边的中点,将沿翻折得到.延长交于点H,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据翻折的性质,得到,进而得到,再根据,利用即可证明;
(2)根据翻折得到,,全等得到,进而推出,利用勾股定理求出的长,设,利用勾股定理建立方程求出的值,再利用进行求解即可.
【详解】(1)证明:∵正方形中,点E是边的中点,
∴,
∵将沿翻折得到,
∴,
∴,
又,
∴;
(2)解:∵将沿翻折得到,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,即:,
∵,
∴,,
在中,,
设,则:,
在和中:,
即:,
解得:;
∴.
【点睛】本题考查正方形与折叠,全等三角形的判定和性质,勾股定理.熟练掌握正方形的性质,折叠的性质,是解题的关键.
根据正方形的性质证明
20.(22-23八年级下·云南临沧·期末)如图,在正方形中,为上一点,连接,交对角线于点,连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由“”可证,可得,由三角形内角和定理可求解.
【详解】解:,
,
四边形是正方形,
,,
又,
,
,
,
故选:D.
【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,掌握正方形的性质是解题的关键.
21.(21-22八年级下·云南昆明·期末)如图,四边形ABCD是正方形,对角线AC、BD相交于点O,点E是AD上除端点外的任意一点,过点O作交CD于点F,若,则四边形EOFD的面积为( )
A.18 B.9 C.6 D.不能确定
【答案】B
【分析】利用正方形的性质推出∠EOD=∠FOC,证得△EOD≌△FOC,根据勾股定理求出OA2=18,由四边形EOFD的面积=S△EOD+S△FOD=S△FOC+S△FOD=S△COD,利用公式计算即可.
【详解】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴OA=OB=OC=OD,AC⊥BD,∠ODA=∠OCD=45°,
∵OE⊥OF,
∴∠EOF=∠COD=90°,
∴∠EOD=∠FOC,
∴△EOD≌△FOC,
∴S△EOD=S△FOC,
∵OA=OB,∠AOB=90°,
∴2OA2=AB2=62,
解得OA2=18,
∵四边形EOFD的面积=S△EOD+S△FOD=S△FOC+S△FOD=S△COD,
∴四边形EOFD的面积=,
故选:B.
【点睛】此题考查了正方形的性质,全等三角形的判定及性质,正确理解正方形的性质及掌握全等三角形的判定定理是解题的关键.
22.(21-22八年级下·云南西双版纳·期末)如图,点E、F分别是正方形的边上的点,且相交于点G,下列结论不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据正方形的性质及全等三角形的判定定理和性质、垂直的判定依次进行判断即可得解.
【详解】解:A、∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD,∠ABC=∠BCD=90°,
在△ABF与△BCE中,
,
∴Δ ABF≌Δ BCE,
∴AF=BE,故A正确,不符合题意;
B、∵∠BAF+∠BFA=90°,
∠BAF=∠EBC,
∴∠EBC+∠BFA=90°,
∴∠BGF=90°,
∴AF⊥BE,故B正确,不符合题意;
C、∵GF与BG的数量关系不清楚,
∴无法得AG与GE的数量关系,故C错误,符合题意;
D、∵△ABF≌△BCE,
∴S△ABF=S△BCE,
∴S△ABF-S△BGF=S△BCE-S△BGF,
即S△ABG=S四边形CEGF,故D正确,不符合题意;
故选:C
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,正方形的性质,垂直的判定等,理解题意,综合运用全等三角形全等的判定和性质是解题关键.
23.(22-23八年级下·云南楚雄·期末)【母题再现】如图,四边形是正方形,是边的中点,,且交正方形外角的平分线于点,求证:.
【知识探究】证明:如图,取的中点,连接.
四边形是正方形,
,.
.
结合上面的知识探究,请同学们完成如下问题:
(1)请补全知识探究的证明过程.
(2)连接,若正方形边长为,求的面积.
(3)连接,求的值.
【答案】(1)见解析;
(2)10;
(3).
【分析】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,三角形中位线定理等知识,证明是解题的关键.
取的中点,连接利用证明,得;
在中,利用勾股定理求出的长,进而得出答案;
由可知,得再利用三角形中位线定理可得答案.
【详解】(1)证明:取的中点,连接.
,分别是,的中点,
,
,.
又为正方形的外角平分线.
,
,
.
,
,
.
在和中,
,
,
.
(2)解:连接,如图:
∵正方形边长为,
.
由可得,,
在中,,
∴.
(3)解:连接,如图:
由可知,
.
,分别是,的中点,
是的中位线,
,
.
24.(22-23八年级下·云南红河·期末)如图,四边形是正方形,对角线,相交于点,,分别是边,上的动点,且,连接,分别交对角线于点,,连接,.
(1)求证:.
(2)当点,分别在,的什么位置时?四边形是平行四边形,并说明理由.
【答案】(1)见详解
(2)当点,分别在,的中点时,四边形是平行四边形,理由见详解
【分析】(1)由四边形是正方形,得,,从而证明,即可得证;
(2)当点,分别在,的中点时,则为的中位线,那么,,由四边形是正方形,得,所以,,即可得到四边形是平行四边形.
【详解】(1)解:∵四边形是正方形,
∴.
∵正方形的对角线,相交于点,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴.
(2)解:当点,分别在,的中点时,四边形是平行四边形,
∵当点,分别在,的中点时,
∴为的中位线,
∴,,
∵正方形的对角线,相交于点,
∴,
∴在四边形中,,,
∴四边形是平行四边形.
【点睛】本题考查了正方形的性质、中位线的性质、平行四边形以及全等三角形的判定,正确掌握相关内容性质是解题的关键.
证明四边形是正方形
25.(22-23八年级下·云南楚雄·期末)下列说法正确的是( )
A.对角线相等的菱形是正方形 B.有一组邻边相等的平行四边形是正方形
C.有一个角是直角的平行四边形是正方形 D.各边都相等的四边形是正方形
【答案】A
【分析】本题考查正方形的判定,从四边形出发:有四条边相等,四个角都是直角的四边形是正方形;对角线互相平分、垂直且相等的四边形是正方形.从平行四边形出发:有一组邻边相等并且有一个角是直角的平行四边形是正方形;对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形.从矩形出发:有一组邻边相等的矩形是正方形;对角线互相垂直的矩形是正方形.从菱形出发:有一个角是直角的菱形是正方形;对角线相等的菱形是正方形.从平行四边形出发:有一组邻边相等并且有一个角是直角的平行四边形是正方形;对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形.从矩形出发:有一组邻边相等的矩形是正方形;对角线互相垂直的矩形是正方形.从菱形出发:有一个角是直角的菱形是正方形;对角线相等的菱形是正方形,依次进行分析即可答案.
【详解】解:菱形是特殊的平行四边形,对角线相等的平行四边形是矩形,
对角线相等的菱形同时也是矩形,
对角线相等的菱形是正方形,
故A正确;
有一组邻边相等的平行四边形是菱形,但不一定是正方形,
故B错误;
有一个角是直角的平行四边形是矩形,但不一定是正方形,
故C错误;
根据菱形的判定定理,各边都相等的四边形是菱形,
故D错误,
故选:A.
26.(22-23八年级下·云南昭通·期末)下列说法正确的是( )
A.对角线互相垂直的四边形是菱形
B.四个角都相等的四边形是正方形
C.一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形
D.有一组邻边相等且有一个角是直角的平行四边形是正方形
【答案】D
【分析】根据平行四边形、矩形、菱形和正方形的判定内容进行逐项分析判断即可.
【详解】解:A、因为对角线互相平分且垂直的四边形是菱形,所以对角线互相垂直的四边形是菱形的说法是不正确的;
B、因为四个角都相等的四边形是矩形,所以四个角都相等的四边形是正方形的说法是不正确的;
C、因为一组对边平行,另一组对边相等的四边形也有可能是等腰梯形,所以一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形的说法是不正确的;
D、因为有一组邻边相等且有一个角是直角的平行四边形是正方形,所以D选项正确;
故选:D.
【点睛】本题主要考查的是平行四边形、矩形、菱形和正方形的判定等知识内容,掌握平行四边形、矩形、菱形和正方形的判定内容是解题的关键.
27.(22-23八年级下·云南曲靖·期末)如图,在四边形中,,,是上一点,过点作,,垂足分别为、.
(1)求证:;
(2)当的度数为何值时,四边形是正方形,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)当时,四边形是正方形,理由见解析
【分析】(1)首先证明出,然后利用全等三角形的性质求解即可;
(2)首先根据题意证明出四边形是矩形,然后证明出,进而得到矩形是正方形.
【详解】(1)在和中,
,
;
(2)当时,四边形是正方形,
理由如下:
∵,,
,
,
∴四边形是矩形,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴矩形是正方形.
【点睛】此题考查了全等三角形的性质和判定,正方形和矩形的判定,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
28.(20-21八年级下·云南昆明·期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠B>∠A,点D为边AB的中点,DE∥BC交AC于点E,CF∥AB交DE的延长线于点F.
(1)求证:DE=EF;
(2)当Rt△ABC满足什么条件时,四边形ADCF是正方形?请证明你的结论.
【答案】(1)见解析
(2)当△ABC满足∠BAC=45°,四边形ADCF是正方形;见解析
【分析】(1)首先证明四边形DBCF为平行四边形,可得DF=BC,再证明DE=BC,进而得到EF=CB,即可得证;
(2)证出AD=CF,AD∥CF,则四边形ADCF是正方形,由直角三角形的性质可得出AD=CD,∠ADC=90°,根据正方形的判定可得出结论.
【详解】(1)证明:(1)∵DE∥BC,CF∥AB,
∴四边形DBCF为平行四边形,
∴DF=BC,
∵D为边AB的中点,DE∥BC,
∴DE=BC,
∴EF=DF﹣DE=BC﹣CB=CB,
∴DE=EF;
(2)解:当△ABC满足∠BAC=45°,四边形ADCF是正方形,
证明:∵四边形DBCF为平行四边形,
∴BD=CF,
∵∠ACB=90°,D为边AB的中点,
∴AD=BD=CD,
∴AD=CF,
∵AD∥CF,
∴四边形ADCF是平行四边形,
∵∠BAC=45°,
∴∠BAC=∠DCA=45°,
∴∠ADC=90°,
∴四边形ADCF是正方形.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定和性质,三角形中位线、正方形的判定,掌握判定定理是解题的关键.
29.(21-22八年级下·昆明·期末)如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在BC,CD边上,且,.
(1)求证:四边形ABCD是正方形;
(2)若,,求四边形ABCD的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据AE=AF,可得∠AFE=∠AEF,再由∠CEF=45°,可得∠CFE=∠CEF=45°,从而得到∠AFC=∠AEC,进而得到∠AFD=∠AEB,可证得ΔABE≌ΔADF,从而得到AB=AD,即可求证;
(2)根据全等三角形的性质可得,再由勾股定理可得,即可求解.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=∠D=∠C=90°,
∵AE=AF,
∴∠AFE=∠AEF,
∵∠CEF=45°,∠C=90°,
∴∠CFE=∠CEF=45°,
∴∠AFC=∠AEC,
∴∠AFD=∠AEB,
∴ΔABE≌ΔADF(AAS),
∴AB=AD,
∴矩形ABCD是正方形.
(2)解:∵由(1)可知:,
又,,
由勾股定理得:,
∵四边形ABCD是正方形,
∴.
【点睛】本题主要考查了正方形的判定,矩形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
(特殊)平行四边形的动点问题
30.(22-23八年级下·云南昆明·期末)如图.在四边形中,,,,,,点P从点A出发,以的速度向点D运动;点Q从点C同时出发,以的速度向点B运动.规定其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为t.
(1) , (用含t的代数式表示);
(2)运动中,是否存在这样的t,使得,若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)存在,5或7
【分析】(1)由P运动的速度即可表示长,的长;
(2)分两种情况,当四边形是平行线四边形,得到,因此,当四边形是等腰梯形时,由,得到,因此,即可得到t的值.
【详解】(1)解:由题意,得,.
(2)解:当时,四边形是平行线四边形,
∴,
∴,
∴,
当四边形是等腰梯形时,
,
作于M,于N,
∵,,
∴四边形是矩形,是矩形,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴或.
【点睛】本题考查列代数式,平行四边形、等腰梯形的性质,关键是分两种情况讨论.
31.(22-23八年级下·云南·期中)如图1,四边形中,,,,,点M从点D出发,以每秒2个单位长度的速度向点A运动,同时,点N从点B出发,以每秒1个单位长度的速度向点C运动.其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动,过点N作于点P,连接交于点,连接.设运动时间为t秒.
(1)______,______.(用含t的代数式表示)
(2)当四边形为平行四边形时,求t的值;
(3)如图2,将沿AD翻折,得,是否存在某时刻t,使四边形为为菱形,若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)存在,
【分析】(1)由,根据即可求出;先证明四边形为矩形,得出,则;
(2)根据四边形为平行四边形时,可得,解方程即可;
(3)由,,可得当时有四边形为菱形,列出方程,求解即可.
【详解】(1)解:如图1.
,
.
在直角梯形中,,,于点,
四边形为矩形,
,
;
故答案为:,.
(2)四边形为平行四边形时,,
,
解得:;
(3)存在时刻,使四边形为菱形.
理由如下:
,,
当时有四边形为菱形,
,
解得.
【点睛】本题主要考查了四边形综合题,其中涉及到直角梯形的性质,矩形的判定与性质,等腰直角三角形的性质,轴对称的性质,等腰三角形的性质,正方形的性质等知识,综合性较强,难度适中.运用数形结合、方程思想是解题的关键.
32.(21-22八年级下·云南保山·期末)如图所示,在直角梯形中,,,,,.动点从点出发,沿射线的方向以每秒2个单位长度的速度运动,动点同时从点出发,在线段上以每秒1个单位长度的速度向点运动,当其中一个动点到达端点时停止运动,另一个动点也随之停止运动.设运动的时间为秒.
(1)设的面积为,用含的式子表示;
(2)当为何值时,四边形是平行四边形?
(3)求出当为何值时,.
【答案】(1)
(2)当时,四边形PCDQ是平行四边形
(3)当时,
【分析】(1)过点P作PE⊥AD于E,根据三角形的面积公式计算,得出结论;
(2)根据对边平行且相等的四边形是平行四边形列式计算;
(3)根据等腰三角形的三线合一得到QE=ED,进而列出方程,解方程得到答案.
【详解】(1)解:当点Q运动到点D时,用时为16秒;当点P运动到点C时,用时为10秒,
因为,所以当点P,Q停止运动时,所用时间为10秒,
在直角梯形中,依题意知,
则,,
如图2,过点P作于点E,
∵, ∠A=90°,
∴AB⊥BC,
∴∠A=∠ABC=∠AEP=90°,
∴四边形ABPE为矩形,
,
.
(2)解:当四边形PCDQ是平行四边形时,,
即,
解得,符合题意,
∴当时,四边形PCDQ是平行四边形.
(3)解:由(1)知
当时,,
又∵,
∴,则,
∴,
解得,符合题意,
∴当时,.
【点睛】本题考查的是直角梯形的性质、平行四边形的判定、等腰三角形的性质,熟记平行四边形的判定定理、等腰三角形的三线合一是解题的关键.
33.(22-23八年级下·云南楚雄·期末)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点在轴正半轴上,动点从点出发,沿着射线方向以每秒个单位长度的速度运动.过点作轴,交轴于点同时,动点从定点出发沿轴正方向以每秒个单位长度的速度运动,连接,设运动时间为秒.
(1)当点运动到线段的中点时, .
(2)在(1)的条件下,判断四边形是否是平行四边形,并说明理由;
(3)过定点画直线轴,与线段所在的直线相交于点连接,若四边形为平行四边形,请直接写出点的坐标.
【答案】(1)2;(2)四边形是平行四边形,理由见解析;(3)点的坐标为.
【分析】(1)根据点A的坐标即可求出OA,然后根据30°所对的直角边是斜边的一半即可求出AB,从而求出AD,即可求出结论;
(2)根据t的值,即可求出OF的长,然后求出DE可得DE=OF,DE∥OF,从而证出结论;
(3)根据平行四边形的性质可得从而求出t的值、AD和BD,利用勾股定理求出OB、DE和BE,从而求出点E的坐标.
【详解】解:(1)∵点的坐标为,
∴OA=6
在Rt中,∠ABO=30°
∴AB=2OA=12
∵点运动到线段的中点
∴AD==6
∴此时t=6÷3=2
故答案为:2;
(2)四边形是平行四边形.
理由:∵点
当时,
轴,
在中,,
,
四边形是平行四边形.
(3)点的坐标为
如图,
四边形为平行四边形,
轴,,
点的坐标为.
【点睛】此题考查的是平面坐标系与几何图形的综合大题,掌握点的坐标与线段长度的关系、平行四边形的判定及性质、30°所对的直角边是斜边的一半和勾股定理是解决此题的关键.
1.(22-23八年级下·云南红河·期末)有下列性质:①对边平行且相等;②对角线相等;③对角线互相平分;④对角线互相垂直;⑤对角相等.在平行四边形、矩形、菱形、正方形中都具有的是( )
A.①②④ B.①③⑤ C.①③④ D.②③⑤
【答案】B
【分析】根据平行四边形、矩形、菱形、正方形的性质进行判断即可求解.
【详解】解:根据平行四边形、矩形、菱形、正方形可知,
它们共同的性质是:对边平行且相等,对角线互相平分、对角相等,
∴在平行四边形、矩形、菱形、正方形中都具有的是①③⑤,
故选:B.
【点睛】本题考查平行四边形、矩形、菱形、正方形的性质,熟练掌握相关性质是解题的关键.
2.(21-22八年级下·云南昆明·期末)如图,在正方形ABCD外侧作等边,则的度数为( )
A.15° B.22.5° C.20° D.10°
【答案】A
【分析】根据正方形与等边三角形的性质可得,,即可求解.
【详解】解:∵正方形ABCD外侧作等边,
∴,
,,
,
故选:A.
【点睛】本题考查了正方形的性质,等边三角形的性质,三角形内角和定理,等边对等角,掌握正方形与等边三角形的性质是解题的关键.
3.(20-21八年级下·云南玉溪·期末)如图,正方形ABCD的对角线BD=4,点P是对角线BD上的一个动点,点E在AB上且AE=1,则△PAE周长的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.41
【答案】C
【分析】连接AC、CE,CE交BD于P,根据正方形的性质可得出此时AP+PE的值最小,利用勾股定理求出CE长,即可求出答案.
【详解】解:连接AC、CE,CE交BD于P,连接AP,
∵四边形ABCD是正方形,
∴OA=OC,AC⊥BD,
即A和C关于BD对称,
∴AP=CP,
即AP+PE=CE,此时AP+PE的值最小,
所以此时△PAE周长的值最小,
∵正方形ABCD的对角线BD=4,AE=1,
∴AD=AB,∠BAD=∠ABC=90°,
∵AD2+AB2=BD2=32,
∴AD=AB=4,
∴BE= AB –AE=4-1=3,
由勾股定理得:CE==5,
∴△PAE的周长的最小值是AP+PE+AE=CE+AE=5+1=6.
故选:C.
【点睛】本题考查了勾股定理,轴对称的性质,正方形的性质,能找出符合的P点的位置是解此题的关键.
4.(21-22八年级下·云南昭通·期末)如图,在正方形ABCD中,AC为对角线,E为AB上一点,过点E作EF∥AD,与AC、DC分别交于点G、F,H为CG的中点,连接DE、EH、DH、FH.下列结论:①;②;③;④,其中结论正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】先证明△CFG为等腰直角三角形,可得GF=FC,从而得到GE=FD,故①正确;再由H为CG的中点,可得FH=CH,∠GFH=∠GFC=45°=∠HCD,从而证明△EHF≌△DHC,故④正确;进而得到∠HEF=∠HDC,可得到∠AEH+∠ADH =∠AEF+∠ADF=180°,故③正确;再勾股定理可得,,可得②错误;即可求解.
【详解】解:∵四边形ABCD为正方形,EF∥AD,
∴EF=AD=CD,∠ACD=45°,∠GFC=90°,
∴△CFG为等腰直角三角形,
∴GF=FC,
∵EG=EF-GF,DF=CD-FC,
∴GE=FD,故①正确;
∵△CFG为等腰直角三角形,H为CG的中点,
∴FH=CH,∠GFH=∠GFC=45°=∠HCD,
在△EHF和△DHC中,
∵,
∴△EHF≌△DHC(SAS),
∴∠HEF=∠HDC,故④正确;
∴∠AEH+∠ADH=∠AEF+∠HEF+∠ADF-∠HDC=∠AEF+∠ADF=180°,故③正确;
∵△EHF≌△DHC,
∴EH=DH,
∵∠AEH+∠ADH=180°,∠BAD=90°,
∴∠EHD=90°,
∴△DEH是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
根据题意得:∠AEF=90°,∠AGE=∠CGF=45°,
∴△AEG为等腰直角三角形,
∴,即,
∵E为AB上一点,
∴无法判断AE与AB的大小,即AE与AD的大小不确定,
∴不一定成立,故②错误;
∴正确的有①③④,共3个.
故选:C
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,熟练掌握正方形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质是解题的关键.
5.(20-21八年级下·云南昆明·期末)如图,某小区要在一块矩形ABCD的空地上建造一个如图所示的四边形花园EFGH,点E,F,G,H分别为边AB,BC,CD,DA的中点,若AB=10m,AD=20m,则四边形EFGH的面积为 .
【答案】100
【分析】根据矩形的性质及H、F分别为边AD、BC的中点,推出AH=BF,得到平行四边形BFHA,推出ABHF,AB=HF,同理得到BC=EG,BCEG,推出HF⊥EG,根据三角形的面积公式求出即可.
【详解】解:连接HF、EG,交于点O,
∵四边形ABCD是矩形,
∴BCAD,BC=AD=20m,
∵H、F分别为边AD、BC的中点,
∴AH=BF,
∴四边形BFHA是平行四边形,
∴AB=HF=10m,ABHF,
同理BC=EG=20m,BCEG,
∵AB⊥BC,
∴HF⊥EG,
∴四边形EFGH的面积===100(m2),
故答案为:100.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,平行四边形的性质和判定,三角形的面积等知识点的理解和掌握,能求出HF、EG的长和HF⊥EG是解此题的关键.
6.(22-23八年级下·云南昆明·期末)在菱形中,,点是射线上一动点,以为边向右侧作等边.
(1)如图1,当点在菱形内部或边上时,连接.则与的数量关系是 ,与的位置关系是 ;
(2)如图2,当点在菱形外部时,连接.那么(1)中的结论是否仍成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由;
(3)如图3,当点在线段的延长线上时,连接,若,,请直接写出四边形的面积.
【答案】(1),;
(2)结论成立,证明见解答过程;
(3)
【分析】(1)连接,根据证,即可得出,延长交于,再根据得出;
(2)连接交于,设交于,根据证,即可得出,再根据得出;
(3)连接交于,连接,作于,利用勾股定理分别求出,,,的长度,再根据,即可求出四边形的面积.
【详解】(1)如图1,连接,
四边形是菱形,,
,都是等边三角形,
,
,,
是等边三角形,
,,
,
,
在和中,
,
,
,,
延长交于,
,
,
,
,
故答案为:,;
(2)当点在菱形外部时,(1)中的结论还成立,
理由如下:
如图2,连接交于,设交于,
四边形是菱形,,
,都是等边三角形,,
,,
是等边三角形,
,,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
;
(3)如图3,连接交于,连接,作于,
四边形是菱形,
,平分,
,
,
,
,
,
由(2)知,
,
,
,,
,
由(2)知,
,
,
,
是等边三角形,
,,
,
,
,
四边形的面积是.
【点睛】本题是四边形综合题,考查菱形的性质,等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,添加恰当辅助线构造全等三角形是解题的关键.
7.(20-21八年级下·云南曲靖·期末)如图1,在正方形中,为上一点,连接,过点作于点,交于点.
(1)求证:;
(2)如图2,连接、,点、、、分别是、、、的中点,试判断四边形的形状,并说明理由;
(3)如图3,点、分别在正方形的边、上,把正方形沿直线翻折,使得的对应边恰好经过点,过点作于点,若,正方形的边长为3,求线段的长.
【答案】(1)见解析;(2)四边形为正方形,理由见解析;(3)
【分析】(1)由四边形为正方形,可得,推得,由,可得,可证即可;
(2)、为、中点,可得为的中位线,可证,,由点、、、分别是、、、的中点,可得PQ是的中位线,MQ为的中位线,NP为的中位线,可证,,,,,,可证四边形为平行四边形.再证四边形为菱形,最后证即可;
(3)延长交于点,由对称性可得,,,由勾股定理可求,可得,设,在中,,解得,在中,可求.
【详解】(1)证明:∵四边形为正方形,
∴,
∴,
∵,
∴∠AHB=90°,
∴,
∴,
在与中,
,
∴,
∴.
(2)解:四边形为正方形,理由如下:
∵、为、中点,
∴为的中位线,
∴,,
∵点、、、分别是、、、的中点,
∴PQ是的中位线,MQ为的中位线,NP为的中位线,,
∴,,,,,,
∴,,
∴四边形为平行四边形.
∵,
∴,
∴四边形为菱形,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴四边形为正方形.
(3)解:延长交于点,
由对称性可知
,,,
在中,
,
∴,
设,则,
在中,
,
,
∴,
在中,
.
【点睛】本题考查正方形性质与判定,等角的余角性质三角形全等判定与性质,三角形中位线判定与性质,勾股定理,根据勾股定理建构方程,解拓展一元一次方程等知识,掌握以上知识是解题关键.
8.(21-22八年级下·云南红河·期末)四边形ABCD和四边形CEFG均是正方形,点G在边DC上,连接BG,DE.
(1)求证:.
(2)当,时,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)四边形ABCD是正方形推出△BCG≌△DCE即可得出结论;
(2)在中,根据勾股定理求出,再求出,然后代入计算即可.
【详解】(1)∵四边形是正方形,四边形是正方形,
∴,
∴,
∴.
(2)∵四边形是正方形,四边形是正方形,,
∴.
在中,,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用全等三角形的性质解决问题,灵活运用条件解决问题.
9.(20-21八年级下·云南西双版纳·期末)如图1,在ABC中,AB=AC,AD⊥BC,AN为∠CAM的平分线.
(1)求证:∠DAN=90°;
(2)如图2,过点C作CE∥AD,交AN于点E,求证:四边形ADCE为矩形;
(3)求当AD和BC满足怎样的数量关系时,四边形ADCE是正方形,并说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)BC=2AD,见解析
【分析】(1)利用角平分线的定义和邻补角的定义即可得出∠DAN的度数;
(2)利用有三个内角是直角的四边形是矩形的判断方法即可;
(3)利用邻边相等的矩形是正方形解答即可.
【详解】(1)证明:如图1,
∵AB=AC,AD⊥BC,垂足为D,
∴∠CAD=∠BAC.
∵AN是△ABC外角的平分线,
∴∠CAN=∠CAM,
∵∠BAC与∠CAM是邻补角,
∴∠BAC+∠CAM=180°,
∴∠DAN=∠CAD+∠CAN=(∠BAC+∠CAM)=90°;
(2)证明:如图2中,
∵AD⊥BC,CE⊥AN,∠DAN=90°,
∴∠ADC=∠CEA=∠DAN=90°,
∴四边形ADCE为矩形;
(3)BC=2AD时,四边形ADCE是一个正方形.
理由如下:
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴BC=2CD,
又∵BC=2AD,
∴AD=DC.
∵四边形ADCE为矩形,
∴四边形ADCE为正方形.
【点睛】本题是四边形的综合题,主要考查正方形的判断方法,涉及到知识有,等腰三角形的三线合一的性质,如由AB=AC,AD⊥BC得到∠CAD=∠BAC,三角形的外角的平分线,勾股定理;本题的关键是整体计算∠DAN=∠CAD+∠CAE=(∠BAC+∠CAM)=90°.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
学科网(北京)股份有限公司
$$