2024年九年级中考数学复习训练 四边形中的动点问题(二)
2024-06-12
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内容正文:
四边形中的动点问题(二)
1.(2023•焦作一模)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCO的顶点B的坐标为(4,3),D为OC的中点,E是AB上一动点,将四边形OAED沿ED折叠,使点A落在F处,点O落在G处,当线段DG的延长线恰好经过BC的中点H时,点F的坐标为( )
A.(,) B.(,) C.(,) D.(,)
2.(2022•海伦市校级模拟)如图,在正方形ABCD中,AB=4,点O是对角线AC的中点,点Q是线段OA上的动点(点Q不与点O,A重合),连接BQ,并延长交边AD于点E,过点Q作FQ⊥BQ交CD于点F,分别连接BF与EF,BF交对角线AC于点G.过点C作CH∥QF交BE于点H,连接AH.以下四个结论:①BQ=QF;②△DEF的周长为8;③S△BQG=S△BEF;④线段AH的最小值为2﹣2.其中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.(2022秋•北镇市期中)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,对角线AC,BD相交于点O,P是对角线BD上的一动点,且PM⊥AB于点M,PN⊥AD于点N.有以下结论:①△ABC为等边三角形;②OB=OA;③∠MPN=60°; ④PM+PN=BD.其中正确的有( )个.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.(2022秋•二七区校级期中)如图,矩形ABCD中,AB=2cm,BC=3cm,点E从点B出发,沿BC以2cm/s的速度向点C移动,同时点F从点C出发,沿CD以1cm/s的速度向点D移动,当E,F两点中有一点到达终点时,另一点也停止运动.当△AEF是以AF为底边的等腰三角形时,则点E运动时间为( )
A. B.
C.6 D.6+或6﹣
5.(2023春•北仑区校级期中)如图,在矩形ABCD中,点E是对角线AC上一点,有AE=AB=BC且BC=a,点P是BE上一动点,则点P到边AB,AC的距离之和PM+PN的值( )
A.有最大值a B.有最小值a
C.是定值a D.是定值a
6.(2022•峄城区校级模拟)如图,点E在正方形ABCD的边AD上(包括点A和点D)的一个动点,连结BE和CE设y=tan∠BEC,则y的取值范围是( )
A.y=1 B.y≥1 C.1 D.1
7.(2022春•永善县期中)如图,在正方形ABCD中,P是边AB上一动点(不与A、B重合),对角线AC、BD相交于点O,过点P分别作AC、BD的垂线,分别交AC、BD于点E、F,交AD、BC于点M、N,下列结论:
①△APE≌△AME;
②PM+PN=AC;
③PE2+PF2=PO2;
④当P是AB的中点时,.
其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.(2022秋•阳新县校级月考)如图,正方形ABCD边长为1,点E在边AB上(不与A,B重合),将△ADE沿直线DE折叠,点A落在点A1处,连接A1B,将A1B绕点B顺时针旋转90°得到A2B,连接A1A,A1C,A2C.给出下列四个结论:
①△ABA1≌△CBA2;②∠ADE+∠A1CB=45°;③点P是直线DE上动点,则CP+A1P的最小值为;④当∠ADE=30°时,△A1BE的面积.其中正确的结论有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
9.(2022秋•福田区校级期中)如图,在长方形ABCD中,AB=4,BC=8,点E是BC边上一点,且AE=EC,点P是边AD上一动点,连接PE,PC,则下列结论:①BE=3;②当AP=5时,PE平分∠AEC;③连接BP,△PBC周长的最小值为8+8;④当AP=5或6或时,△APE为等腰三角形.其中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.(2022春•中山市期末)如图,在边长为a的正方形ABCD中,E是对角线BD上一点,且BE=BC,点P是CE上一动点,则点P到边BD,BC的距离之和PM+PN的值( )
A.有最大值a B.有最小值a
C.是定值a D.是定值a
11.(2022春•惠山区校级期末)如图,E为正方形ABCD边AB上一动点(不与A重合),AB=4,将△DAE绕点A逆时针旋转90°得到△BAF,再将△DAE沿直线DE折叠得到△DME.下列结论:
①若延长DE,则DE⊥BF; ②若连接AM,则AM∥FB; ③连接FE,当F、E、M三点共线时,AE=4﹣4;④连接EF、EC、FC,若△FEC是等腰三角形,则AE=4﹣4;其中正确有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
12.(2022春•隆安县期末)如图,正方形ABCD中,CE平分∠ACB,点F在边AD上,且AF=BE,连接BF交CE于点G,交AC于点M,点P是线段CE上的动点,点N是线段CM上的动点,连接PM,PN,下列四个结论:①CE⊥BF;②BE=AM;③AE+FM=AB;④PM+PN≥AC,一定成立的有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
13.(2022春•新罗区期末)如图,在正方形ABCD中,AB=4,对角线AC上的有一动点P,以DP为边作正方形DPFG.
①在P点运动过程中,F点始终在射线BC上;
②在P点运动过程中,∠CPD可能为135°;
③若E是DC的中点,连接EG,则EG的最小值为;
④△CDP为等腰三角形时,AP的值为或.
以上结论正确的是( )
A.①③④ B.②④ C.①②③ D.②③④
14.(2022春•成都期末)如图,Rt△ABC中,∠B=90°,AB=6,BC=8,D是斜边AC上一个动点,过点作DE⊥AB于E,DF⊥BC于F,连接EF.在D点的运动过程中,给出下列结论:①当D运动到AC中点时,EF=5;②EF的最小值是;③AE2+EB2+BF2+FC2的值恒为100;④当AD:DC=3:4时,四边形BEDF为正方形.⑤设DF的长度为x,矩形BEDF的周长为y,则y与x的函数关系式是y=x+12.其中正确的结论有( )
A.①②③ B.①②④ C.①④⑤ D.①②④⑤
15.(2021秋•市南区期末)如图,点M、N分别是正方形ABCD的边BC、CD上的两个动点,在运动过程中保持∠MAN=45°,AM、AN分别与对角线BD交于点E、F,连接EN、FM相交于点O,以下结论:①MN=BM+DN;②BE2+DF2=EF2;③BC2=BF•DE;④OM=OF,一定成立的是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
16.(2022春•龙湾区期中)如图,在四边形ABCD中,∠ABC=75°,∠BAD=150°,BC=6,对角线AC⊥AD,P是线段AC上的动点,Q是射线DA上的动点,当四边形BPDQ为平行四边形时,则平行四边形BPDQ的面积是( )
A.9﹣3 B.6 C.9 D.6
17.(2022•苏州一模)已知,矩形ABCD中,E为AB上一定点,F为BC上一动点,以EF为一边作平行四边形EFGH,点G,H分别在CD和AD上,若平行四边形EFGH的面积不会随点F的位置改变而改变,则应满足( )
A.AD=4AE B.AD=2AB C.AB=2AE D.AB=3AE
18.(2022春•姑苏区校级期中)已知:如图,△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4,点D是射线AB上一动点,以CD为一边向左画正方形CDEF.连接DF,取DF中点Q,则BQ的最小值为( )
A.2 B.2 C.4 D.
19.(2022•思明区校级一模)如图,在平面直角坐标系中,直线y=分别与x轴、y轴相交于点A、B,点E、F分别是正方形OACD的边OD、AC上的动点,且DE=AF,过原点O作OH⊥EF,垂足为H,连接HA、HB,则△HAB面积的最大值为( )
A. B.12 C.6+3 D.
20.(2022•焦作一模)如图,矩形OABC的顶点O(0,0),A(0,3),C(5,0),点D为AB上一动点,将△OAD绕点O顺时针旋转得到△OA'D',使得点A的对应点A'落在OD上,当A'D'的延长线恰好经过点C时,点D的坐标为( )
A.(2,3) B. C. D.(4,3)
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四边形中的动点问题(二)
1.(2023•焦作一模)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCO的顶点B的坐标为(4,3),D为OC的中点,E是AB上一动点,将四边形OAED沿ED折叠,使点A落在F处,点O落在G处,当线段DG的延长线恰好经过BC的中点H时,点F的坐标为( )
A.(,) B.(,) C.(,) D.(,)
【解答】解:连接OB,
∵矩形ABCO的顶点B的坐标为(4,3),
∴AB=OC=4,OA=BC=3,
∴OB==5,
延长DH交AB的延长线于M,
∵D为OC的中点,H为BC的中点,
∴DH∥OB,DH=OB=,
∵BM∥OD,
∴四边形ODMB是平行四边形,
∴DM=OB=5,BM=OD=2,
∵AB∥OC,
∴∠BED=∠ODE,∠AED=∠EDC,
∵将四边形OAED沿ED折叠,使点A落在F处,点O落在G处,
∴∠ODE=∠MDE,∠AED=∠FED,
∴∠BED=∠MDE,∠EDC=∠DEF,
∴EM=DM=5,
∴AE=EF=AM﹣BM=AB+BM﹣EM=1,
∵∠DEF=∠EDC,∠BED=∠HDE,
∴∠FEB=∠CDH,
过F作FN⊥AB于N,
∴∠FNE=∠DCH=90°,
∴△EFN∽△DHC,
∴,
∴,
∴EN=,FN=,
∴F(,).
故选:A.
2.(2022•海伦市校级模拟)如图,在正方形ABCD中,AB=4,点O是对角线AC的中点,点Q是线段OA上的动点(点Q不与点O,A重合),连接BQ,并延长交边AD于点E,过点Q作FQ⊥BQ交CD于点F,分别连接BF与EF,BF交对角线AC于点G.过点C作CH∥QF交BE于点H,连接AH.以下四个结论:①BQ=QF;②△DEF的周长为8;③S△BQG=S△BEF;④线段AH的最小值为2﹣2.其中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:∵BQ⊥FQ,
∴∠FQB=∠BCD=90°,
∴点B,点C,点F,点Q四点共圆,
∴∠QFB=∠QCB=45°,∠QBF=∠QCF=45°,
∴∠QBF=∠QFB,
∴BQ=FQ,故①正确;
如图,延长DA至N使AN=CF,连接BN,
∵CF=AN,∠BAN=∠BCF=90°,AB=BC,
∴△ABN≌△CBF(SAS),
∴BF=BN,∠ABN=∠CBF,
∵∠QBF=45°,
∴∠ABE+∠CBF=45°,
∵∠ABE+∠ABN=45°,
∴∠EBN=∠EBF=45°,
又∵BE=BE,BF=BN,
∴△BEF≌△BEN(SAS),
∴EF=EN,
∴△DEF的周长=DE+DF+EF=DE+DF+EN=DE+DF+AE+CF=AD+CD=8,故②正确;
∵CH∥FQ,
∴∠BHC=∠BQF=90°,
∴点H在以BC为边的圆上运动,
如图,以BC为直径作圆,取BC的中点P,连接AP,PH,
∴BP=2=HP,
∴AP===2,
在△AHP中,AH>AP﹣HP,
∴当点H在AP上时,AH有最小值为2﹣2,故④正确;
如图,连接EG,
∵∠DAC=∠QBF=45°,
∴点A,点B,点G,点E四点共圆,
∴∠BAC=∠BEG=45°,
∴∠BEG=∠EBF=45°,∠EGB=90°,
∴EG=BG,
∴BE=BG,
∵∠BEG=∠BFQ=45°,
∴点E,点F,点G,点Q四点共圆,
∴∠BQG=∠BFE,∠BGQ=∠BEF,
∴△BQG∽△BFE,
∴=()2=,
∴S△BQG=S△BEF;故③正确,
故选:D.
3.(2022秋•北镇市期中)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,对角线AC,BD相交于点O,P是对角线BD上的一动点,且PM⊥AB于点M,PN⊥AD于点N.有以下结论:①△ABC为等边三角形;②OB=OA;③∠MPN=60°; ④PM+PN=BD.其中正确的有( )个.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:在菱形ABCD中,AB=BC,
∵∠ABC=60°,
∴△ABC为等边三角形,故①正确;
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,∠ABO=∠CBO=30°,
∴OB=OA,故②正确;
∵PM⊥AB,PN⊥AD,
∴∠AMP=∠ANP=90°,
∵AD∥BC,∠ABC=60°,
∴∠BAD=120°,
∴∠MPN=60°,故③正确;
如图,延长NP交BC于点G,
∵AD∥BC,PN⊥AD,
∴PG⊥BC,
∵PM⊥AB,BP平分∠ABC,
∴PM=PG,
∴PM+PN=PG+PN=NG,
∵∠PBG=∠PDN=30°,
∴PB=2PG,PD=2PN,
∴PM+PN=PG+PN=PB+PD=(PB+PD)=BD,
∴PM+PN=BD,故④正确,
综上所述:正确的有4个.
故选:D.
4.(2022秋•二七区校级期中)如图,矩形ABCD中,AB=2cm,BC=3cm,点E从点B出发,沿BC以2cm/s的速度向点C移动,同时点F从点C出发,沿CD以1cm/s的速度向点D移动,当E,F两点中有一点到达终点时,另一点也停止运动.当△AEF是以AF为底边的等腰三角形时,则点E运动时间为( )
A. B.
C.6 D.6+或6﹣
【解答】解:设点E运动的时间是x秒.
根据题意可得:22+(2x)2=(3﹣2x)2+x2,
解这个方程得,x1=6﹣,x2=6+,
∵3÷2=1.5(s),2÷1=2(s),
∴两点运动了1.5s后停止运动.
由5<<6得:0<6﹣<1<1.5,6+>11>1.5,
答:当△AEF是以AF为底的等腰三角形时,点E运动的时间是(6﹣)秒.
故选:B.
5.(2023春•北仑区校级期中)如图,在矩形ABCD中,点E是对角线AC上一点,有AE=AB=BC且BC=a,点P是BE上一动点,则点P到边AB,AC的距离之和PM+PN的值( )
A.有最大值a B.有最小值a
C.是定值a D.是定值a
【解答】解:如图,连接BP,作EF⊥AB于点F,则∠EFA=90°,
∵AE=AB=BC=a,
在矩形ABCD中,∠ABC=90°,
∴tan∠CAB===,
∴∠CAB=30°,
∴EF=AE=a,
∵PM⊥AC,PN⊥AB,
∴S△APE+S△APB=S△ABE,
∴AE•PM+AB•PN=AB•EF,
∵AE=AB,
∴PM+PN=EF=a,
则点P到边AB,AC的距离之和PM+PN的值是定值a,
故选:D.
6.(2022•峄城区校级模拟)如图,点E在正方形ABCD的边AD上(包括点A和点D)的一个动点,连结BE和CE设y=tan∠BEC,则y的取值范围是( )
A.y=1 B.y≥1 C.1 D.1
【解答】解:当点E与点A或点D重合时,y=tan∠BEC=1;
当点E在AD的中点时,设AE=1,则AB=2,
∴BE=CE==,
如图,过点C作CF⊥BE于点F,
∴BC2﹣BF2=CE2﹣EF2,
∴22﹣(﹣EF)2=()2﹣EF2,
∴EF=,
∴CF===,
∴y=tan∠BEC==×=,
∴y的取值范围是1≤y≤.
故选:D.
7.(2022春•永善县期中)如图,在正方形ABCD中,P是边AB上一动点(不与A、B重合),对角线AC、BD相交于点O,过点P分别作AC、BD的垂线,分别交AC、BD于点E、F,交AD、BC于点M、N,下列结论:
①△APE≌△AME;
②PM+PN=AC;
③PE2+PF2=PO2;
④当P是AB的中点时,.
其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:①∵四边形ABCD是正方形,AC是对角线,
∴∠BAC=∠DAC=45°,
∵PM⊥AC,
∴∠AEP=∠AEM=90°,
在△APE和△AME中,
,
∴△APE≌△AME(ASA),故①正确;
②∵△APE≌△AME,
∴PE=EM=PM,
同理,FP=FN=NP,
∵正方形ABCD中,AC⊥BD,
又∵PE⊥AC,PF⊥BD,
∴∠PEO=∠EOF=∠PFO=90°,
∴四边形PEOF是矩形.
∴PF=OE,
在△APE中,∠AEP=90°,∠PAE=45°,
∴△APE为等腰直角三角形,
∴AE=PE,
∴PE+PF=OA,
又∵PE=EM=PM,FP=FN=NP,OA=AC,
∴PM+PN=AC,故②正确;
③∵四边形PEOF是矩形,
∴PE=OF,
在直角△OPF中,OF2+PF2=PO2,
∴PE2+PF2=PO2,故③正确;
④如图,
由①得△APE≌△AME,
∴AP=AM,PE=AE=ME,
∵点P为AB的中点,
∴,
∵AB=AD,
∴AM=,
∴点M为AD的中点,
∴PM为△ABD的中位线,
∴PM∥BD,
∴,
∴AE=OE,
又PM⊥AO,
∴四边形APOM是正方形,
同理可证,四边形PBNO是正方形,
∴S△APM=S△OPM=S△PON,
∴,故④错误;
∴正确的结论是①②③,共3个.
故选:C.
8.(2022秋•阳新县校级月考)如图,正方形ABCD边长为1,点E在边AB上(不与A,B重合),将△ADE沿直线DE折叠,点A落在点A1处,连接A1B,将A1B绕点B顺时针旋转90°得到A2B,连接A1A,A1C,A2C.给出下列四个结论:
①△ABA1≌△CBA2;②∠ADE+∠A1CB=45°;③点P是直线DE上动点,则CP+A1P的最小值为;④当∠ADE=30°时,△A1BE的面积.其中正确的结论有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴BA=BC,∠ABC=90°,
∵∠A1BA2=∠ABC=90°,
∴∠ABA1=∠CBA2,
∵BA1=BA2,
∴△ABA1≌△CBA2(SAS),故①正确;
过点D作DT⊥CA1于点T,
∵CD=DA1,
∴∠CDT=∠A1DT,
∵∠ADE=∠A1DE,∠ADC=90°,
∴∠ADE+∠CDT=45°,
∵∠CDT+∠DCT=90°,∠DCT+∠BCA1=90°,
∴∠CDT=∠BCA1,
∴∠ADE+∠BCA1=45°,故②正确;
连接PA,AC.
∵A,A1关于DE对称,
∴PA=PA1,
∴PA1+PC=PA+PC≥AC=,
∴PA1+PC的最小值为,故③正确;
过点A1作A1H⊥AB于点H,
∵∠ADE=30°,
∴AE=A1E=AD•tan30°=,
∴EB=AB﹣AE=1﹣,
∵∠A1EB=60°,
∴A1H=A1E•sin60°=×=,
∴=×(1﹣)×=,故④错误;
故选:C.
9.(2022秋•福田区校级期中)如图,在长方形ABCD中,AB=4,BC=8,点E是BC边上一点,且AE=EC,点P是边AD上一动点,连接PE,PC,则下列结论:①BE=3;②当AP=5时,PE平分∠AEC;③连接BP,△PBC周长的最小值为8+8;④当AP=5或6或时,△APE为等腰三角形.其中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:∵AB=4,BC=8,
∴AE=EC=BC﹣BE=8﹣BE,
∵AB2+BE2=AE2,
∴42+BE2=(8﹣BE)2,
∴BE=3,故①正确;
∴AE=CE=5,
∵AP=5,
∴AP=AE,
∴∠APE=∠AEP,
∵AP∥CE,
∴∠APE=∠PEC,
∴∠AEP=∠PEC,
∴PE平分∠AEC,故②正确;
如图,作C关于直线AD的对称点G,连接GB交AD于P,
则此时,△PBC周长最小,且△PBC周长的最小值为PB+CP+BC=GP+CP+BC=GB+BC;
∴CG=2CD=8,
∴GB===8,
∴△PBC周长的最小值为8+8,故③正确;
设AP=x,则PD=8﹣x,
过P作PH⊥BC于H,则四边形CDPH是矩形,
∴CH=PD=8﹣x,
∴EH=BC﹣BE﹣CH=8﹣3﹣(8﹣x)=x﹣3,
∴PE===,
当PA=EA时,
∵AE=5,
∴AP=5;
当PA=PE时,
x=,解得x=,
∴AP=;
当AE=PE时,
5=,解得x=6或0(不合题意,舍去),
∴AP=6;
∴当AP=5或6或时,△APE为等腰三角形,故④正确;
故选:D.
10.(2022春•中山市期末)如图,在边长为a的正方形ABCD中,E是对角线BD上一点,且BE=BC,点P是CE上一动点,则点P到边BD,BC的距离之和PM+PN的值( )
A.有最大值a B.有最小值a
C.是定值a D.是定值a
【解答】解:如图,连接BP,作EF⊥BC于点F,则∠EFB=90°,
∵正方形的性质可知∠EBF=45°,
∴△BEF为等腰直角三角形,
∵正方形的边长为a,
∴BE=BC=a,
∴BF=EF=BE=a,
∵PM⊥BD,PN⊥BC,
∴S△BPE+S△BPC=S△BEC,
∴BE×PM+BC×PN=BC×EF,
∵BE=BC,
∴PM+PN=EF=a.
则点P到边BD,BC的距离之和PM+PN的值是定值a.
故选:D.
11.(2022春•惠山区校级期末)如图,E为正方形ABCD边AB上一动点(不与A重合),AB=4,将△DAE绕点A逆时针旋转90°得到△BAF,再将△DAE沿直线DE折叠得到△DME.下列结论:
①若延长DE,则DE⊥BF; ②若连接AM,则AM∥FB; ③连接FE,当F、E、M三点共线时,AE=4﹣4;④连接EF、EC、FC,若△FEC是等腰三角形,则AE=4﹣4;其中正确有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【解答】解:①如图1中,连接AM,延长DE交BF于J.
由旋转的性质得:△BAF≌△DAE,
∴∠ABF=∠ADE,∠BAF=∠DAE=90°,
∵∠ADE+∠AED=90°,∠AED=∠BEJ,
∴∠BEJ+∠EBJ=90°,
∴∠BJE=90°,
∴DJ⊥BF,故①正确;
②由翻折可知:EA=EM,DM=DA,∠AED=∠MED,
∴DE垂直平分线段AM,
∴DE⊥AM,
∴AM∥BF,故②正确,
③如图2中,当F、E、M共线时,
∵AE=AF,∠BAF=90°,
∴∠AEF=∠AFE=45°,
∴∠DEA=∠DEM=67.5°,
在MD上取一点J,使得ME=MJ,连接EJ,
∵∠MEJ=∠MJE=45°,
∴∠JED=∠JDE=∠MJE=22.5°,
∴EJ=JD,
设AE=EM=MJ=x,则EJ=JD=x,
则有x+x=4,
∴x=4﹣4,
∴AE=4﹣4,故③正确,
③如图3中,连接EC,CF,
∵∠AEF=45°,∠AED=67.5°,
∴∠DEF=45°+67.5°=112.5°,
∴∠CEF>90°,
∵△FEC是等腰三角形,
∴EF=CE,
设AE=AF=m,
则有:2m2=42+(4﹣m)2,
∴m=4﹣4或﹣4﹣4(舍弃),
∴AE=4﹣4,故④正确;
故选:A.
12.(2022春•隆安县期末)如图,正方形ABCD中,CE平分∠ACB,点F在边AD上,且AF=BE,连接BF交CE于点G,交AC于点M,点P是线段CE上的动点,点N是线段CM上的动点,连接PM,PN,下列四个结论:①CE⊥BF;②BE=AM;③AE+FM=AB;④PM+PN≥AC,一定成立的有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠BAD=∠ABC=90°,∠ACB=45°,
∵AF=BE,
∴△ABF≌△BCE(SAS),
∴∠ABF=∠BCE,
∵∠ABF+∠CBF=90°,
∴∠BCE+∠FBC=90°,
∴∠BGC=90°,
∴CE⊥BF,故①正确,
∵CE平分∠ACB,
∴∠ACE=∠BCE,
∵CE⊥BF,
∴∠CBM=∠CMB,
∵AD∥BC,
∴∠AFB=∠CBM,
∴∠AFM=∠CMB=∠AMF,
∴AF=AM,
∴BE=AM,故②正确;
∵∠FAM=45°,
∴△AFM不是等边三角形,
∴AF≠FM,
∵AB=AE+BE=AE+AF,
∴AB≠AE+MF,故③错误;
如图,连接BP,
∵∠CBM=∠CMB,
∴CB=CM,
又∵CE平分∠ACB,
∴CE是MB的中垂线,
∴PM=BP,
∴MP+NP=BP+NP,
∴当点P在线段BN上,且BN⊥AC时,MP+NP有最小值,
此时:AB=BC,∠ABC=90°,BN⊥AC,
∴BN=AC,
∴MP+NP的最小值为AC,
∴MP+NP≥AC,故④正确,
故选:C.
13.(2022春•新罗区期末)如图,在正方形ABCD中,AB=4,对角线AC上的有一动点P,以DP为边作正方形DPFG.
①在P点运动过程中,F点始终在射线BC上;
②在P点运动过程中,∠CPD可能为135°;
③若E是DC的中点,连接EG,则EG的最小值为;
④△CDP为等腰三角形时,AP的值为或.
以上结论正确的是( )
A.①③④ B.②④ C.①②③ D.②③④
【解答】解:如图,连接CF,过点P作PH⊥PC交CD于H,
∵四边形ABCD和四边形DPFG是正方形,
∴PD=PF,∠DPF=∠HPC=90°,∠ACB=∠ACD=45°,
∴∠DPH=∠CPF,∠PCH=∠PHC=45°,
∴PH=PC,∠PHD=135°,
∴△DPH≌△FPC(SAS),
∴∠PHD=∠PCF=135°,
∴∠ACB+∠PCF=180°,
∴点B,点C,点F三点共线,故①正确;
∵∠CPD=∠CAD+∠ADP,∠CAD=45°,∠CPD=135°,
∴∠ADP=90°,
则点P与点C重合,
此时∠CPD不存在,故②错误;
如图,取AD的中点N,连接PN,
∵点N是AD的中点,点E是CD中点,
∴AN=DE=DN=2,
∵∠ADC=∠PDG=90°,
∴∠ADP=∠GDE,
又∵DP=DG,
∴△DPN≌△DGE(SAS),
∴EG=PN,
∵点P是线段AC上一点,
∴当NP⊥AC时,NP有最小值为,
∴EG有最小值为,故③正确;
∵AD=CD=4,
∴AC=AD=4,
当点P是AC中点时,AP=PD=PC=2,则△PCD是等腰三角形,
当CP=CD=4时,△PCD是等腰三角形,
∴AP=4﹣4,故④正确,
故选:A.
14.(2022春•成都期末)如图,Rt△ABC中,∠B=90°,AB=6,BC=8,D是斜边AC上一个动点,过点作DE⊥AB于E,DF⊥BC于F,连接EF.在D点的运动过程中,给出下列结论:①当D运动到AC中点时,EF=5;②EF的最小值是;③AE2+EB2+BF2+FC2的值恒为100;④当AD:DC=3:4时,四边形BEDF为正方形.⑤设DF的长度为x,矩形BEDF的周长为y,则y与x的函数关系式是y=x+12.其中正确的结论有( )
A.①②③ B.①②④ C.①④⑤ D.①②④⑤
【解答】解:①如图1,连接BD,∵Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=6,BC=8,
∴AC===10,
当D运动到AC中点时,∵DE⊥AB于E,DF⊥BC于F,
∴∠BED=∠BFD=90°,
∴四边形BEDF是矩形,
∴EF=BD,
在Rt△ABC中,∠ABC=90°,点D为AC的中点,AC=10,
∴BD=AC=5,
∴EF=5,
故结论①正确;
②由①知:EF=BD,
由垂线段最短可知,当BD⊥AC时,BD最小,即EF最小,
此时,S△ABC=AC•BD=AB•AC,
即×10BD=×6×8,
∴BD=,
∴EF=,
即EF的最小值是,
故结论②正确;
③∵四边形BEDF是矩形,
∴BF=ED,EB=DF,
∴AE2+EB2+BF2+FC2=AE2+BF2+EB2+FC2=AE2+ED2+DF2+FC2=AD2+DC2≤(AD+DC)2=100,
故结论③不正确;
④当AD:DC=3:4时,=,
∴=,
∴=,
∴=1,
∴DE=DF,
∵四边形BEDF是矩形,
∴四边形BEDF是正方形;
故结论④正确.
⑤设DF的长度为x,矩形BEDF的周长为y,
∴S△BCD=BC•DF=×8x=4x,
∵S△ABC=BC•AC=×8×6=24,
∴S△ABD=24﹣4x,
∴AC•DE=24﹣4x,
即3DE=24﹣4x,
∴DE=8﹣x,
∴y=2(DE+DF)=2(8﹣x+x)=﹣x+16,
即y与x的函数关系式是y=﹣x+16,
故结论⑤不正确;
综上所述,正确的结论是①②④,
故选B.
15.(2021秋•市南区期末)如图,点M、N分别是正方形ABCD的边BC、CD上的两个动点,在运动过程中保持∠MAN=45°,AM、AN分别与对角线BD交于点E、F,连接EN、FM相交于点O,以下结论:①MN=BM+DN;②BE2+DF2=EF2;③BC2=BF•DE;④OM=OF,一定成立的是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【解答】解:将△ABM绕点A逆时针旋转90°,得到△ADM′,将△ADF绕点A顺时针旋转90°,得到△ABD',
∴AM'=AM,BM=DM',∠BAM=∠DAM',∠MAM'=90°,∠ABM=∠ADM'=90°,
∴∠ADM'+∠ADC=180°,
∴点M'在直线CD上,
∵∠MAN=45°,
∴∠DAN+∠MAB=45°=∠DAN+∠DAM'=∠M'AN,
∴∠M′AN=∠MAN=45°,
又∵AN=AN,AM=AM',
∴△AMN≌△AM′N(SAS),
∴MN=NM′,
∴M′N=M′D+DN=BM+DN,
∴MN=BM+DN;故①正确;
∵将△ADF绕点A顺时针旋转90°,得到△ABD',
∴AF=AD',DF=D'B,∠ADF=∠ABD'=45°,∠DAF=∠BAD',
∴∠D'BE=90°,
∵∠MAN=45°,
∴∠BAE+∠DAF=45°=∠BAD'+∠BAE=∠D'AE,
∴∠D'AE=∠EAF=45°,
又∵AE=AE,AF=AD',
∴△AEF≌△AED'(SAS),
∴EF=D'E,
∵D'E2=BE2+D'B2,
∴BE2+DF2=EF2;故②正确;
∵∠BAF=∠BAE+∠EAF=∠BAE+45°,∠AEF=∠BAE+∠ABE=45°+∠BAE,
∴∠BAF=∠AEF,
又∵∠ABF=∠ADE=45°,
∴△DAE∽△BFA,
∴,
又∵AB=AD=BC,
∴BC2=DE•BF,故③正确;
∵∠FBM=∠FAM=45°,
∴点A,点B,点M,点F四点共圆,
∴∠ABM=∠AFM=90°,∠AMF=∠ABF=45°,∠BAM=∠BFM,
同理可求∠AEN=90°,∠DAN=∠DEN,
∴∠EOM=45°=∠EMO,
∴EO=EM,
∴MO=EO,
∵∠BAM≠∠DAN,
∴∠BFM≠∠DEN,
∴EO≠FO,
∴OM≠FO,故④错误,
故选:A.
16.(2022春•龙湾区期中)如图,在四边形ABCD中,∠ABC=75°,∠BAD=150°,BC=6,对角线AC⊥AD,P是线段AC上的动点,Q是射线DA上的动点,当四边形BPDQ为平行四边形时,则平行四边形BPDQ的面积是( )
A.9﹣3 B.6 C.9 D.6
【解答】解:当四边形BPDQ为平行四边形时,如图,
∵∠BAD=150°,AC⊥AD,
∴∠CAD=90°,
∴∠BAC=60°,
∵∠ABC=75°,
∴∠ACB=45°,
∵四边形BPDQ为平行四边形,
∴AD∥BP,
∴∠BPC=∠DAP=90°,
∴∠PBC=45°,
∴△PBC是等腰直角三角形,
∴PB=PC=BC=3,
∵∠ABC=75°,∠PBC=45°,
∴∠ABP=30°,
∴AP=BP=,
则平行四边形BPDQ的面积=DQ•AP=BP•AP=3×=6.
故选:B.
17.(2022•苏州一模)已知,矩形ABCD中,E为AB上一定点,F为BC上一动点,以EF为一边作平行四边形EFGH,点G,H分别在CD和AD上,若平行四边形EFGH的面积不会随点F的位置改变而改变,则应满足( )
A.AD=4AE B.AD=2AB C.AB=2AE D.AB=3AE
【解答】解:方法一:设AB=a,BC=b,BE=c,BF=x,
∴S平行四边形EFGH=S矩形ABCD﹣2(S△BEF+S△AEH)
=ab﹣2[cx+(a﹣c)(b﹣x)]
=ab﹣(cx+ab﹣ax﹣bc+cx)
=ab﹣cx﹣ab+ax+bc﹣cx
=(a﹣2c)x+bc,
∵F为BC上一动点,
∴x是变量,(a﹣2c)是x的系数,
∵平行四边形EFGH的面积不会随点F的位置改变而改变,为固定值,
∴x的系数为0,bc为固定值,
∴a﹣2c=0,
∴a=2c,
∴E是AB的中点,
∴AB=2AE,
方法二:如图,连接EG,
∵E是定点,
∴G是定点,
∵S△EFG=S平行四边形EFGH,点F位置改变,S△EFG不变,
∴EG∥BC,
∴E是AB中点,
∴若平行四边形EFGH的面积不会随点F的位置改变而改变,则应满足AB=2AE,
故选:C.
18.(2022春•姑苏区校级期中)已知:如图,△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4,点D是射线AB上一动点,以CD为一边向左画正方形CDEF.连接DF,取DF中点Q,则BQ的最小值为( )
A.2 B.2 C.4 D.
【解答】解:如图:
∵四边形CDEF为正方形,
∴∠DCF=∠ACB=90°,CD=CF,
∴∠ACD=∠BCF,
在△ACD与△BCF中,
,
∴△ACD≌△BCF(SAS),
∴∠CAD=∠CBF=45°,
∴∠FBD=∠CBF+∠CBA=90°,
∴△FBD为直角三角形,
∵Q为FD的中点,
∴BQ=DF,
∵DF==CD,
∴BQ=CD,
∴当CD最小时,BQ最小,
∴当CD⊥AB时,CD最小,CD最小值为AB=×=×=2,
∴BQ最小值为×2=2,
故选:A.
19.(2022•思明区校级一模)如图,在平面直角坐标系中,直线y=分别与x轴、y轴相交于点A、B,点E、F分别是正方形OACD的边OD、AC上的动点,且DE=AF,过原点O作OH⊥EF,垂足为H,连接HA、HB,则△HAB面积的最大值为( )
A. B.12 C.6+3 D.
【解答】解:如图,连接AD,交EF于N,连接OC,取ON的中点M,连接MH,过点M作MQ⊥AB于Q,交AO于点K,作MP⊥OA与点P,
∵直线y=分别与x轴、y轴相交于点A、B,
∴点A(4,0),点B(0,﹣3),
∴OB=3,OA=4,
∴AB===5,
∵四边形ACDO是正方形,
∴OD∥AC,AO=AC=OD=4,OC=4,∠COA=45°,
∴∠EDN=∠NAF,∠DEN=∠AFN,
又∵DE=AF,
∴△DEN≌△AFN(ASA),
∴DN=AN,EN=NF,
∴点N是AD的中点,即点N是OC的中点,
∴ON=NC=2,
∵OH⊥EF,
∴∠OHN=90°,
∴点H在以ON直径的圆上运动,
∴当点H在QM的延长线上时,点H到AB的距离最大,
∵点M是ON的中点,
∴OM=MN=,
∵MP⊥OP,∠COA=45°,
∴OP=MP=1,
∴AP=3,
∵∠OAB+∠OBA=90°=∠OAB+∠AKQ,
∴∠AKQ=∠ABO=∠MKP,
又∵∠AOB=∠MPK=90°,
∴△MPK∽△AOB,
∴,
∴,
∴MK=,PK=,
∴AK=,
∵∠AKQ=∠ABO,∠OAB=∠KAQ,
∴△AKQ∽△ABO,
∴,
∴,
∴KQ=,
∴QM=KQ+MK=+=,
∴点H到AB的最大距离为+,
∴△HAB面积的最大值=×5×(+)=,
故选:D.
20.(2022•焦作一模)如图,矩形OABC的顶点O(0,0),A(0,3),C(5,0),点D为AB上一动点,将△OAD绕点O顺时针旋转得到△OA'D',使得点A的对应点A'落在OD上,当A'D'的延长线恰好经过点C时,点D的坐标为( )
A.(2,3) B. C. D.(4,3)
【解答】解:由题意当A'D'的延长线恰好经过点C时,如图,
∵A(0,3),C(5,0),
∴OA=3,OC=5,
∵四边形AOCB是矩形,
∴∠OAD=90°,AB∥OC,
∵将△OAD绕点O顺时针旋转得到△OA'D',
∴∠OA′D′=∠OAD=90°,OA′=OA=3,
∴A′C==4,
∵AB∥OC,
∴∠ADO=∠A′OC,
∵∠OA′D′=∠OAD=90°,
∴△OAD∽△CA′O.
∴=,
∴=,
∴AD=.
∴D(,3).
故选:B.
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