内容正文:
第一章 特殊平行四边形(A卷·提升卷)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
A卷(共100分)
第Ⅰ卷(选择题,共32分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.矩形不一定具有的性质是( )
A.对角线互相平分 B.对角线互相垂直 C.对角线相等 D.对角相等
2.在下列定理中,逆命题错误的是( )
A.直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
B.等腰三角形的底角相等
C.线段的垂直平分线上的点到这条线段的两个端点距离相等
D.全等三角形的面积相等
3.如图,菱形对角线AC、BD相交于点O,点E的CD的中点,且OE=4,则菱形ABCD的周长为( )
A.32 B.20 C.16 D.12
4.如图,菱形的对角线交于点O,点M为的中点,连接,若,,则的长为( )
A.4 B.3 C. D.
5.正方形,,,…按如图所示方式放置,点,,,…和,,,…分别在直线和x轴上,则点的纵坐标是( )
A. B. C. D.
6.如图,在中,,,平分交边于点D,E是的中点,若,则的长为( )
A. B. C.2 D.3
7.如图,四边形为平行四边形,延长到E,使,连接,添加一个条件,不能使四边形成为矩形的是()
A. B. C. D.
8.如图,O是矩形ABCD的对角线AC的中点,M是AD的中点.若,.则四边形ABOM的周长为( )
A.16 B.18 C.20 D.24
第Ⅱ卷(非选择题,共68分)
二、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分,答案写在答题卡上)
9.在中,,,,是边上的中线,则的长为 .
10.如图,在中,是斜边上的中线,若,则的长是 .
11.已知:在四边形中,,相交于点,且点是的中点,,过点作,垂足为点,与交于点,,若,的面积为,则四边形的面积为 .
12.如图,有一块边长为2的正方形塑料模板ABCD,将一块足够大的直角三角板的直角顶点落在A点,两条直角边分别与CD交于点F,与CB延长线交于点E,则四边形AECF的面积是 .
13.如图,正方形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,以点C为圆心,适当长为半径画弧,分别交AC,BC于点E、F,分别以点E、F为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点G,连接CG,并延长交DB于M点,若,则线段 .
三、解答题(本大题共5个小题,共48分,解答过程写在答题卡上)
14.如图,矩形中,对角线,相交于O,E,F分别是,的中点.若,求的长.
15.如图,某型号千斤顶的工作原理是利用四边形的不稳定性,图中的菱形是该型号千斤顶的示意图,保持菱形边长不变,可通过改变的长来调节的长.已知,的初始长为,如果要使的长达到,那么的长需要缩短多少.
16.如图,在四边形中,,,,,动点从点出发,以的速度向终点运动,同时动点从点出发,以的速度向终点运动,其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为t秒.
(1)当四边形是平行四边形时,求的值.
(2)当____________时,四边形是矩形.
(3)若,且点的运动速度不变,要使四边形能够成为正方形,则点的运动速度是____________.
(4)在点,运动过程中,四边形能否成为菱形,若能,请求出值;若不能,请说明理由.
17.综合与实践
已知正方形纸片.
第一步:如图1,将正方形纸片沿、分别折叠,然后展开后得到折痕、,折痕相交于点.
第二步:如图2,将正方形纸片折叠,使点的对应点恰好落在上,得到折痕,与相交于点,然后展开,连接、.
问题解决:
(1)的度数是________.
(2)已知的边长是4,求的长,
18.问题探究:
(1)请你在图①中作一条直线,使它将矩形分成面积相等的两部分:
(2)如图②,M是正方形内一定点,请在图②中作出两条直线(要求其中一条直线必须过点M),使它们将正方形的面积四等分,并说明理由.
问题解决:
(3)如图③,在平面直角坐标系中,直角梯形是某市将要筹建的高新技术开发区用地示意图,其中,开发区综合服务管理委员会(其占地面积不计)设在点处.为了方便驻区单位准备过点P修一条笔直的道路(路宽不计),并且使这条路所在的直线l将直角梯形分成面积相等的两部分,你认为直线l是否存在?若存在,求出直线l的表达式;若不存在,请说明理由.
B卷(共50分)
一、填空题(本大题共5个小題,每小題4分,共20分,答案写在答题卡上)
19.如图,把边长为的正方形纸片分割成如图的三块,其中点为正方形的中心,为的中点,用这三块纸片拼成与该正方形不全等且面积相等的四边形(要求这三块纸片不重叠无缝隙),若四边形为矩形,则四边形的周长是 .
20.如图,是菱形的边的中点,P是菱形的对角线上的动点,若,则的最小值是 .
21.如图,点E在正方形ABCD的边CD上,将△ADE绕点A顺时针旋转90°到△ABF的位置,连接EF,过点A作EF的垂线,垂足为点H,与BC交于点G.若BG=5,CG=3,则CE的长为 .
22.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=10,以点B为圆心、BC的长为半径画弧交AD于点E,再分别以点C,E为圆心、大于CE的长为半径画弧,两弧交于点F,作射线BF交CD于点G,则CG的长为 .
23.如图,在菱形中,,折叠该菱形,使点A落在边上的点M处,折痕分别与边交于点E、F,当点M与点B重合时,的长为 ;当点M的位置变化时,长的最大值为 .
二、解答题(本大题共3个小题,共30分,解答过程写在答题卡上)
24.消防云梯的作用主要是用于高层建筑火灾等救援任务,消防云梯的使用可以大幅提高消防救援的效率,缩短救援时间,减少救援难度和风险.如图,已知云梯最多只能伸长到 (即),消防车车身高 (即点A到地面的距离为),救人时云梯伸长至最长,在完成从 (即)高的B处救人后,还要到点B的正上方(即)高的D处救人,这时消防车需要从A处向着火的楼房靠近的水平距离为多少米?(提示∶延长交于点O,则).
25.阅读理解:亲爱的同学们,在以后的学习中我们会学习一个定理:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.即:如图1:在中,,若点是斜边的中点,则.
(1)牛刀小试:在图1中,若,,其他条件不变,则 ;
(2)活学活用:如图2,已知,点、分别为、的中点,,.求的长;
(3)问题解决:为了提高全民健身环境,公园管理部门想要建一个形状如图3中的四边形,其中,,,千米,要在公园的、之间铺设一条笔直的塑胶跑道,若跑道铺设成本每米200元,当最大时,请问管理部门预算160万元够用吗?
26.在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,且,.
(1)如图1,点为线段上一点,若,求点的坐标;
(2)如图2,点在线段上,是直线上的两个动点且,是轴上任意一点,连接,求的最小值;
(3)在(2)的条件下,当取最小值时,为直线上一动点,是平面内任意一点,当四点构成的四边形是以为边的菱形时,请直接写出点的坐标.
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第一章 特殊平行四边形(A卷·提升卷)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
A卷(共100分)
第Ⅰ卷(选择题,共32分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.矩形不一定具有的性质是( )
A.对角线互相平分 B.对角线互相垂直 C.对角线相等 D.对角相等
【答案】B
【分析】根据矩形的性质逐一判断即可.
【详解】解:矩形具有的性质为对角线互相平分,对角线相等,对角相等,矩形不一定具有的性质为对角线互相垂直,
故选B.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,熟知矩形的性质是解题的关键.
2.在下列定理中,逆命题错误的是( )
A.直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
B.等腰三角形的底角相等
C.线段的垂直平分线上的点到这条线段的两个端点距离相等
D.全等三角形的面积相等
【答案】D
【分析】本题考查判断逆命题的真假.先写出逆命题,再判断真假即可.将一个命题的题设和结论互换,得到的命题为原命题的逆命题.
【详解】解:A、逆命题为:三角形一边上的中线等于这条边长度的一半的三角形为直角三角形,为真命题,不符合题意;
B、逆命题为:两角相等的三角形为等腰三角形,为真命题,不符合题意;
C、逆命题为:到线段两端点距离相等的点在线段的垂直平分线上,为真命题,不符合题意;
D、逆命题为:面积相等的两个三角形是全等三角形,为假命题,符合题意,
故选:D.
3.如图,菱形对角线AC、BD相交于点O,点E的CD的中点,且OE=4,则菱形ABCD的周长为( )
A.32 B.20 C.16 D.12
【答案】A
【分析】由菱形的性质可得AB=BC=CD=AD,BO=DO,由三角形中位线定理可得BC=2OE=8,即可求菱形的周长.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形
∴AB=BC=CD=AD,BO=DO,
又∵点E是CD的中点
∴BC=2OE=8
∴菱形ABCD的周长=4×8=32
故选A.
【点睛】本题考查了菱形的性质,三角形中位线定理,熟练运用菱形的性质是本题的关键.
4.如图,菱形的对角线交于点O,点M为的中点,连接,若,,则的长为( )
A.4 B.3 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查菱形的性质、勾股定理、中位线,熟练掌握菱形的性质和中位线的性质是解题的关键,利用菱形的性质:对角线相互垂直,中位线的性质:平行且等于底边的一半即可得到答案.
【详解】解:∵四边形为菱形,
∴,,,
∴,
∵点M为的中点,点O为的中点,
∴.
故选:C.
5.正方形,,,…按如图所示方式放置,点,,,…和,,,…分别在直线和x轴上,则点的纵坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据直线解析式先求出,进而证明、…都是等腰直角三角形,则可得的纵坐标是1,再求出的纵坐标是2,的纵坐标是,得出规律,即可得出结果.
【详解】解:设直线与x轴的交点为D,
∵直线与x轴,y轴的交点坐标为,
∴,
∴是等腰直角三角形,
又∵正方形,…
∴轴,轴,轴…,
∴,
∴、…都是等腰直角三角形,
∴ …,
∴点的纵坐标为,
点的纵坐标为,
点的纵坐标为,
点的纵坐标为,
点的纵坐标为,
…
点的纵坐标为,
点的纵坐标为,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了点的坐标规律探索,一次函数的性质,等腰直角三角形的性质与判定,明确题意,准确得到规律是解题的关键.
6.如图,在中,,,平分交边于点D,E是的中点,若,则的长为( )
A. B. C.2 D.3
【答案】C
【分析】先证明,根据等角对等边得到,由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得到答案.
【详解】解:∵,,
∴,
∵平分交边于点D,
∴,
∴,
∴,
在中,,E是的中点,
∴.
故选:C
【点睛】此题考查了直角三角形的性质、等角对等边等知识,熟练掌握直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半是解题的关键.
7.如图,四边形为平行四边形,延长到E,使,连接,添加一个条件,不能使四边形成为矩形的是()
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了平行四边形的判定与性质、矩形的判定、菱形的判定等知识,熟练掌握矩形的判定和平行四边形的判定与性质是解题的关键.
先证四边形为平行四边形,再由矩形的判定和菱形的判定分别对各个选项进行判断即可.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
,
,
,
,
,
∴四边形是平行四边形,
A、∵时,,
∴,
∴平行四边形是矩形,故选项A不符合题意;
B、∵,
∴时,
∴平行四边形是矩形,故选项B不符合题意;
C、∵,
∴,
∴平行四边形是矩形,故选项C不符合题意;
D、∵,
∴平行四边形是菱形,故选项D符合题意.
故选:D.
8.如图,O是矩形ABCD的对角线AC的中点,M是AD的中点.若,.则四边形ABOM的周长为( )
A.16 B.18 C.20 D.24
【答案】C
【分析】由矩形的性质结合勾股定理可求出AC的长,再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,求得OB的长.再由三角形中位线的性质求得OM的长,继而求得四边形ABOM的周长.
【详解】解:∵矩形ABCD中,AB=5,AD=12,
∴BC=AD=12,CD=AB=5,∠ABC=90°,OA=OC,
∴AC=,
∴OB=OA=OC=AC=6.5.
∵M是AD的中点,
∴OM=CD=2.5,AM=AD=6,
∴四边形ABOM的周长为:AB+OB+OM+AM=5+6.5+2.5+6=20.
故选:C.
【点睛】此题考查了矩形的性质、三角形中位线的性质、勾股定理以及直角三角形斜边的中线的性质.此题难度适中,注意掌握数形结合思想的应用.
第Ⅱ卷(非选择题,共68分)
二、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分,答案写在答题卡上)
9.在中,,,,是边上的中线,则的长为 .
【答案】//
【分析】本题主要考查勾股定理、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,根据,即可求得答案.
【详解】如图所示,根据勾股定理可得
.
∵是边上的中线,
∴.
故答案为:
10.如图,在中,是斜边上的中线,若,则的长是 .
【答案】
【分析】先根据直角三角形斜边上的中线等于斜边长的一半得到,再利用勾股定理求出答案即可.
【详解】解:∵在中,是斜边上的中线,,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了直角三角形的性质,勾股定理,熟知直角三角形斜边上的中线等于斜边长的一半是解题的关键.
11.已知:在四边形中,,相交于点,且点是的中点,,过点作,垂足为点,与交于点,,若,的面积为,则四边形的面积为 .
【答案】
【分析】先根据题意求出,再利用三角形的面积求出,然后说明≌,即可得出,从而可求四边形的面积.
【详解】解:点是的中点,,
,,
的面积,
,
∴,
,
,,
,又,,
,
四边形的面积的面积的面积,
故答案为:.
【点睛】本题考查三角形的面积,斜边上的中线,全等三角形的判定和性质,熟练掌握中线的性质是解题关键.
12.如图,有一块边长为2的正方形塑料模板ABCD,将一块足够大的直角三角板的直角顶点落在A点,两条直角边分别与CD交于点F,与CB延长线交于点E,则四边形AECF的面积是 .
【答案】4
【分析】由四边形为正方形可以得到,,又,而由此可以推出,,进一步得到,所以可以证明,所以,那么它们都加上四边形的面积,即四边形的面积正方形的面积,从而求出其面积.
【详解】解:四边形为正方形,
,,
,
,
,,
,
在和中,
,
,
,
它们都加上四边形的面积,
可得到四边形的面积正方形的面积.
故答案为:4.
【点睛】本题主要考查全等三角形的判定和性质、正方形的面积公式,正方形的性质,关键在于求证.
13.如图,正方形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,以点C为圆心,适当长为半径画弧,分别交AC,BC于点E、F,分别以点E、F为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点G,连接CG,并延长交DB于M点,若,则线段 .
【答案】1
【分析】过点N作于点H,由四边形ABCD是正方形,得到是等腰直角三角形,继而求出,再根据角平分线的性质定理得出,再由外角的性质得到,最后由等角对等边得出BM的长度即可.
【详解】
如图,过点N作于点H
四边形ABCD是正方形
是等腰直角三角形
由作图可知,CM平分
,
故答案为:1
【点睛】本题考查了角平分线的作图、角平分线的性质定理、正方形的性质、等腰直角三角形的性质、三角形外角的性质、等角对等边,能够综合应用上述知识是解题的关键.
三、解答题(本大题共5个小题,共48分,解答过程写在答题卡上)
14.如图,矩形中,对角线,相交于O,E,F分别是,的中点.若,求的长.
【答案】
【分析】本题考查了矩形的性质,中位线,根据矩形的性质得,根据点E、F分别是、的中点,是的中位线,即可得,即可得,掌握矩形的性质,中位线是解题的关键.
【详解】解:∵四边形是矩形,
,
∵点E、F分别是、的中点,
是的中位线,
,
,
.
15.如图,某型号千斤顶的工作原理是利用四边形的不稳定性,图中的菱形是该型号千斤顶的示意图,保持菱形边长不变,可通过改变的长来调节的长.已知,的初始长为,如果要使的长达到,那么的长需要缩短多少.
【答案】的长需要缩短
【分析】此题主要考查了菱形的性质,勾股定理,设与交于点O,于交于点,由菱形的性质得,,,在中由勾股定理可求出,则得出,在中由勾股定理可求出,则求出,然后再求出结果即可.
【详解】解:设与交于点O,于交于点,如下图所示:
依题意得:四边形,四边形均为菱形,且,,
,
,
,
在中,,
,
,
,
在中,,,
由勾股定理得:,
,
,
即的长需要缩短.
16.如图,在四边形中,,,,,动点从点出发,以的速度向终点运动,同时动点从点出发,以的速度向终点运动,其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为t秒.
(1)当四边形是平行四边形时,求的值.
(2)当____________时,四边形是矩形.
(3)若,且点的运动速度不变,要使四边形能够成为正方形,则点的运动速度是____________.
(4)在点,运动过程中,四边形能否成为菱形,若能,请求出值;若不能,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)不能,理由见解析
【分析】本题考查平行四边形,矩形,正方形,菱形的知识,解题的关键是掌握平行四边形,矩形,正方形,菱形的性质,根据动点的运动轨迹和运动速度,进行解答,即可.
(1)根据题意,则,;根据四边形是平行四边形,则,即可;
(2)根据矩形的性质,则,即可;
(3)根据正方形的性质,则,设的运动速度为:,则,解出,即可;
(4)根据菱形的性质,直角三角形的三边的关系,进行解答,即可.
【详解】(1)∵设运动时间为t秒,动点从点出发,以的速度向终点运动,同时动点从点出发,以的速度向终点运动,
∴,,
∵,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴.
(2)由(1)得,;
∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴;
∵,
∴
∴
∴.
(3)∵四边形是正方形,
∴,
设的运动速度为:
∴,
解得:,
∴当点是运动速度为时,四边形是正方形.
(4)四边形不能成为菱形,理由如下:
连接,,,
∵四边形中,,,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∴,,
假设四边形是菱形,
∴,
在中,,
∴是直角三角形的斜边,且直角边大于斜边,即,
∴假设不成立,
∴四边形不能成为菱形.
17.综合与实践
已知正方形纸片.
第一步:如图1,将正方形纸片沿、分别折叠,然后展开后得到折痕、,折痕相交于点.
第二步:如图2,将正方形纸片折叠,使点的对应点恰好落在上,得到折痕,与相交于点,然后展开,连接、.
问题解决:
(1)的度数是________.
(2)已知的边长是4,求的长,
【答案】(1);
(2)的长为
【分析】(1)由正方形的性质得:,由折叠的性质得,在中,根据三角形的内角和即可得答案;
(2)由正方形和勾股定理求出得长,由折叠额性质得,,,,最后根据勾股定理计算可得答案.
【详解】(1)解:四边形是正方形,
,
由折叠的性质得:,
在中,;
(2)设,
在正方形中,
,,
由折叠知:,,,,,
在中,,即,
解得:,
的长为.
【点睛】本题考查了正方形得性质,三角形的内角和,图形的翻折,勾股定理的性质,解题的关键是熟练掌握翻折的性质.
18.问题探究:
(1)请你在图①中作一条直线,使它将矩形分成面积相等的两部分:
(2)如图②,M是正方形内一定点,请在图②中作出两条直线(要求其中一条直线必须过点M),使它们将正方形的面积四等分,并说明理由.
问题解决:
(3)如图③,在平面直角坐标系中,直角梯形是某市将要筹建的高新技术开发区用地示意图,其中,开发区综合服务管理委员会(其占地面积不计)设在点处.为了方便驻区单位准备过点P修一条笔直的道路(路宽不计),并且使这条路所在的直线l将直角梯形分成面积相等的两部分,你认为直线l是否存在?若存在,求出直线l的表达式;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)作图见详解;(2)作图见详解,理由见详解;(3)存在,直线的解析式为,理由见详解
【分析】(1)根据矩形的性质即可求解;
(2)根据正方形的性质即可求解;
(3)根据问题探究的提示,可得直线,运用待定系数法求出直线的解析式,设直线的解析为,用含的式子表示的坐标,根据即可求解的值,由此即可求解.
【详解】解:(1)∵四边形是矩形,
∴,,
∴连接或连接即可将矩形分成面积相等的两部分,如图所示,
;
(2)∵四边形是正方形,
∴如图所示,连接交于点,将正方形平分为四个面积相等的三角形,
∴连接并向两边延长交于点,将线段绕点逆时针旋转,交于点,
∴线段将正方形的面积四等分,
∵四边形是正方形,
∴,,,
∴,
∴,则,
∴,
同理,,,
∵,
∴,且,
∴,则,
同理,,
∴,
即,
∴直线将正方形的面积四等分;
(3)存在直线,理由如下,
如图所示,过点作轴于点,
∵四边形是直角梯形,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴连接对角线交于点,连接并向两边延长,交于轴于点,交于点,交于点,
∴点是四边形的对称中心,
当将的面积平分时,则直线平分梯形的面积,
∴直线即为所求,
设直线的解析式为:,且,
∴,则,
∴直线的解析式为:,
∵,且四边形是矩形,
∴矩形是正方形,,
∴,则,
设直线的解析式为,
∴,则,
∴直线的解析式为:,
∵直线交于点,
∴联立方程组得,,
解得,,
∴点,
∵点的横坐标为,且在直线上,
∴,
解得,,即,
∴,
解得,,
∴,
解得,(负值舍去),
∴,
∴直线的解析式为:.
【点睛】本题主要考查矩形,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,一次函数等知识的综合,掌握一次函数与几何图形的综合运用是解题的关键.
B卷(共50分)
一、填空题(本大题共5个小題,每小題4分,共20分,答案写在答题卡上)
19.如图,把边长为的正方形纸片分割成如图的三块,其中点为正方形的中心,为的中点,用这三块纸片拼成与该正方形不全等且面积相等的四边形(要求这三块纸片不重叠无缝隙),若四边形为矩形,则四边形的周长是 .
【答案】
【分析】根据四边形为矩形及为的中点即可得到,再利用正方形的性质得到即可解答.
【详解】解:如图所示,
∵四边形是正方形,,
∴,
∵为的中点,
∴,
∴四边形的周长是:.
故答案为:.
【点睛】本题考查了图形的剪拼,全等图形,掌握图形的剪拼是解题的关键.
20.如图,是菱形的边的中点,P是菱形的对角线上的动点,若,则的最小值是 .
【答案】
【分析】首先利用菱形的性质和勾股定理求出菱形边长为5,再作点E关于的对称点,连接交于P,此时有最小值,最小值为 的长.然后证明四边形为平行四边形,求出即可.
【详解】解:∵,
∴
作点E关于的对称点,连接交于P,此时有最小值,最小值为 的长.
∵菱形关于对称,是菱形的边的中点
∴是AB的中点,
∴ ,
∴四边形是平行四边形,
∴,即的最小值为.
故答案为.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质、轴对称等知识点,作点E关于的对称点,连接交于P,此时有最小值是解答本题的关键.
21.如图,点E在正方形ABCD的边CD上,将△ADE绕点A顺时针旋转90°到△ABF的位置,连接EF,过点A作EF的垂线,垂足为点H,与BC交于点G.若BG=5,CG=3,则CE的长为 .
【答案】
【分析】】根据AG垂直平分EF,求出EG=FG,设CE=x,则DE=8-x=BF,FG=EG=13-x根据勾股定理得CE2+CG2=EG2,进而求得CE.
【详解】解:如图所示,连接EG,
由旋转可知△ABF≌△ADE,
∴ DE=BF,AE=AF,
∵ AG⊥EF,
∴ H为EF的中点,
∴AG垂直平分EF,
∴ EG=FG,
设CE=x,则DE=8-x=BF,FG=EG=BF+BG=13-x,
∵∠C=90°,
∴CE2+CG2=EG2
即 x2+32=(13−x)2
解得 x=,
∴CE的长为,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质以及旋转的性质,解决该题的关键是根据勾股定理列方程.
22.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=10,以点B为圆心、BC的长为半径画弧交AD于点E,再分别以点C,E为圆心、大于CE的长为半径画弧,两弧交于点F,作射线BF交CD于点G,则CG的长为 .
【答案】
【分析】根据作图过程可得BF是∠EBC的平分线,然后证明△EBG≌△CBG,再利用勾股定理即可求出CG的长.
【详解】解:如图,连接EG,
根据作图过程可知:BF是∠EBC的平分线,
∴∠EBG=∠CBG,
在△EBG和△CBG中,
,
∴△EBG≌△CBG(SAS),
∴GE=GC,∠BEG=∠C=90°,
在Rt△ABE中,AB=6,BE=BC=10,
∴AE==8,
∴DE=AD﹣AE=10﹣8=2,
在Rt△DGE中,DE=2,DG=DC﹣CG=6﹣CG,EG=CG,
∴EG2﹣DE2=DG2
∴CG2﹣22=(6﹣CG)2,
解得CG=.
故答案为:.
【点睛】本题考查了矩形的性质,作图-基本作图,解决本题的关键是掌握矩形的性质.
23.如图,在菱形中,,折叠该菱形,使点A落在边上的点M处,折痕分别与边交于点E、F,当点M与点B重合时,的长为 ;当点M的位置变化时,长的最大值为 .
【答案】 /
【分析】如图1中,求出等边的高即可.如图2中,连接交于点,过点作于点,交于点,过点作交的延长线于点,取的中点,连接.证明,求出的最小值,可得结论.
【详解】解:如图1中,
四边形是菱形,
,,
∴,都是等边三角形,
当点与重合时,是等边的高,
∴
∴.
如图2中,连接交于点,过点作于点,交于点,过点作交的延长线于点,取的中点,连接.
,,
,
,
四边形是矩形,
∵
∴
∴
,
,,,
,
,
,
,
,,
,
的最小值为,
的最大值为.
故答案为:,.
【点睛】本题考查菱形的性质,矩形的判定和性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,垂线段最短等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造特殊四边形解决问题,属于中考填空题中的压轴题.
二、解答题(本大题共3个小题,共30分,解答过程写在答题卡上)
24.消防云梯的作用主要是用于高层建筑火灾等救援任务,消防云梯的使用可以大幅提高消防救援的效率,缩短救援时间,减少救援难度和风险.如图,已知云梯最多只能伸长到 (即),消防车车身高 (即点A到地面的距离为),救人时云梯伸长至最长,在完成从 (即)高的B处救人后,还要到点B的正上方(即)高的D处救人,这时消防车需要从A处向着火的楼房靠近的水平距离为多少米?(提示∶延长交于点O,则).
【答案】为
【分析】本题考查了勾股定理的应用,根据勾股定理求出、的长是解题的关键,证明四边形是矩形,得,,再由勾股定理求出、的长,即可解决问题.
【详解】解:,
四边形是矩形,
,,
在中,,,
,
在中,,,,
,
,
答:为.
25.阅读理解:亲爱的同学们,在以后的学习中我们会学习一个定理:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.即:如图1:在中,,若点是斜边的中点,则.
(1)牛刀小试:在图1中,若,,其他条件不变,则 ;
(2)活学活用:如图2,已知,点、分别为、的中点,,.求的长;
(3)问题解决:为了提高全民健身环境,公园管理部门想要建一个形状如图3中的四边形,其中,,,千米,要在公园的、之间铺设一条笔直的塑胶跑道,若跑道铺设成本每米200元,当最大时,请问管理部门预算160万元够用吗?
【答案】(1)5
(2)5
(3)不够
【分析】(1)由,,,根据勾股定理求得的长为10,再根据“直角三角形上的中线等于斜边的一半”求出的长即可;
(2)连接、,因为,点为的中点,,所以,而点是的中点,根据等腰三角形的“三线合一”性质得,则,在中即可根据勾股定理求出的长;
(3)连接,取的中点,连接、,先证明是等边三角形,根据勾股定理求得千米,再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求出的长为3千米,则根据“两点之间,线段最短”可得到不等式,所以当、、在同一直线上时,的值最大,此时千米,再根据跑道铺设成本每米200元计算出跑道铺设的总成本,即可判断出管理部门预算160万元是否够用.
【详解】(1)解:如图1,
,,,
,
点是斜边的中点,
,
故答案为:5.
(2)解:如图2,连接、,
,点是的中点,,
,
,
,
,
点是的中点,,
,,
,
,
的长是5.
(3)解:如图3,连接,取的中点,连接、,
千米,,
是等边三角形,
千米,
(千米),
,
,
(千米),
,
千米,
,
千米,
如图4,当、、在同一直线上时,的值最大,此时千米,
跑道铺设成本每米200元,
元,
跑道铺设的总成本为元,
,
管理部门预算160万元不够用.
【点睛】此题考查勾股定理的应用、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半、等边三角形的判定与性质、“两点之间,线段最短”等知识与方法,正确地作出辅助线构造直角三角形斜边上的中线是解题的关键.
26.在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,且,.
(1)如图1,点为线段上一点,若,求点的坐标;
(2)如图2,点在线段上,是直线上的两个动点且,是轴上任意一点,连接,求的最小值;
(3)在(2)的条件下,当取最小值时,为直线上一动点,是平面内任意一点,当四点构成的四边形是以为边的菱形时,请直接写出点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)点的坐标为或或或.
【分析】(1)作于,由求得,从而得出,进一步得出结果;
(2)作点关于的对称点,将点沿的方向移动单位至,作于,交于,作于,交于,作于,则最小,最小为:,利用直角三角形的性质和勾股定理,进一步得出结果;
(3)由(2)得:,,从而得出,,根据勾股定理求得,进而得出坐标,进而得出点坐标,同样另外两点.
【详解】(1)解:如图1,
作于,
由得,
,
,
,
;
(2)解:如图2,
作点关于的对称点,将点沿的方向移动单位至,作于,交于,作于,交于,作于,
则最小,最小为:,
,,
,
,,,
,
,,,
∴,
,
,
的最小值为:;
(3)解:如图3,
,,
∴,
由勾股定理得,
由(2)得:,,
,
,
、、、四点构成的四边形是以为边的菱形,
,
,,
,,,,
,,
,,,,
∴点的坐标为或或或.
【点睛】本题考查了菱形的性质,直角三角形的性质,勾股定理,轴对称的性质等知识,解决问题的关键是较强的计算能力.
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