内容正文:
5.3 正方形(2)——性质定理
1.正方形具有而菱形不一定具有的特征是( D )
A.对边互相平行
B.对角线互相垂直平分
C.中心对称图形
D.有4条对称轴
2.如图,在正方形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,则图中的等腰直角三角形有( C )
A.4个 B.6个 C.8个 D.10个
第2题图
第3题图
第4题图
3.如图,正方形ABCD的边长为2 cm,则图中涂色部分的面积为( B )
A.1 cm2 B.2 cm2 C.4 cm2 D.8 cm2
4.如图,在正方形ABCD中,E为CD边上一点,F为BC延长线上一点,CE=CF.若∠BEC=80°,则∠EFD的度数为( C )
A.20° B.25° C.35° D.40°
5.如图,正方形硬纸片ABCD的边长是4,E,F分别是AB,BC的中点,若沿左下图中的虚线剪开,拼成如右下图所示的一座“小别墅”,则图中阴影部分的面积是( B )
A.2 B.4 C.8 D.10
6.如图,AC是边长为的正方形ABCD的对角线,点E是AC上一点,连结BE,若∠EBC=22.5°,则CE的长为__2-__.
【解析】 ∵四边形ABCD是正方形,
∴AC=AB=2,∠EAB=∠ACB=45°.
∵∠EBC=22.5°,∴∠ABE=∠AEB=67.5°,
∴AE=AB=,∴CE=AC-AE=2-.
第6题图
第7题图
7.如图,E是正方形ABCD外的一点,连结DE,AE,CE.若∠ADE=157.5°,DC=CE=1,则AE的长为____.
【解析】 连结AC,如图.
则∠ACD=45°,
∵∠ADE=157.5°,
∴∠CDE=67.5°,
∵CD=CE=1,
∴∠CDE=67.5°=∠CED,
∴∠DCE=45°,∴∠ACE=90°.
∵AD=DC=CE=1,∴AC=,
则AE===.
8.如图,在正方形ABCD中,E是边AD上的一点,F是边AB延长线上的一点,且EC⊥FC.
(1)求证:EC=FC.
(2)求∠CFE的度数.
解:(1)证明:在正方形ABCD中,CD=CB,∠D=∠DCB=∠ABC=90°,
∴∠CBF=90°.
∵EC⊥FC,∴∠ECF=90°,∴∠DCE=∠BCF.
在△DCE和△BCF中,
∴△DCE≌△BCF(ASA),∴EC=FC.
(2)∵CE=CF,∠ECF=90°,
∴∠CFE=∠CEF=45°.
9.如图1,将长为2a+3,宽为2a的矩形分割成四个全等的直角三角形,拼成“赵爽弦图”(如图2),得到大小两个正方形.
(1)用关于a的代数式表示图2中小正方形的边长.
(2)当a=3时,该小正方形的面积是多少?
解:(1)∵直角三角形较短的直角边=×2a=a,较长的直角边=2a+3,
∴小正方形的边长=2a+3-a=a+3.
(2)小正方形的面积=(a+3)2,当a=3时,面积=(3+3)2=36.
10.如图,P为AB上任意一点,分别以AP,PB为边在AB同侧作正方形APCD、正方形PBEF,连结AF,BC,设∠CBE=x°,∠AFP=y°,则y与x的关系为( D )
A.y=x B.y=2x
C.y=180-x D.y=90-x
第10题图
第11题图
第12题图
11.如图所示,点P是正方形ABCD的对角线BD上一点,PE⊥BC于E,PF⊥CD于F,连结EF,给出下列四个结论:
①AP=EF;②△APD一定是等腰三角形;③∠PFE=∠BAP;④PD=EC,
其中正确结论的序号是__①③④__.
12.如图,以正方形ABCD的边AB为一边向内作等边△ABE,连结DE,则∠BED=__135°__.
13.如图,已知正方形ABCD,边长AB=6,P为对角线BD上任一点,连结AP,过点P作PQ⊥AP交BC于点Q.
(1)求证:AP=PQ.
(2)若DP=,求四边形ABQP的面积.
解:(1)证明:过点P作MN∥CD交AD于点M,交BC于点N,如图.
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADB=45°.
∵MN∥CD,∠ADC=90°,
∴四边形MNCD为矩形,
∴∠NMD=90°,∠MPD=45°,AD=CD=MN,
∴MD=MP,∴AM=PN.
∵AP⊥PQ,∴∠APQ=90°,
∴∠APM+∠QPN=90°.
∵∠QPN+∠PQN=90°,
∴∠APM=∠PQN,
在△AMP和△PNQ中,
∴△AMP≌△PNQ(AAS),∴AP=PQ.
(2)在等腰直角三角形DMP中,DP=,
根据勾股定理得MD=MP=1,∴AM=5,
∴四边形ABQP的面积=S矩形ABNM-2S△AMP=6×5-2×=25.
14.已知正方形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,过点O作直线EF,分别交AB,CD于E,F两点.
(1)如图1,求证:BE=DF.
(2)如图2,过点O作直线EF的垂线分别交AD,BC于G,H两点.在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图2中的四个四边形,使写出的四个四边形的面积都相等且都等于正方形面积的.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,对角线AC,BD相交于点O,
∴AB∥CD,OB=OD,
∴∠EBO=∠FDO,∠OEB=∠OFD,
在△OBE和△ODF中,
∴△OBE≌△ODF(AAS),∴BE=DF.
(2)四边形OEBH,四边形OFCH,四边形OFDG,四边形OGAE.理由如下:
∵GH⊥EF,∴∠EOG=90°.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,OA=OD,∴∠AOD=90°,
∴∠AOE=90°-∠AOG=∠DOG.
∵∠OAE=∠ODG,
在△OAE和△ODG中,
∴△OAE≌△ODG(ASA),
∴四边形OGAE的面积=△AOD的面积=正方形ABCD面积的.
同理四边形OEBH的面积=四边形OFCH的面积=四边形OFDG的面积=正方形ABCD面积的.
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