第22节 矩形、菱形、正方形-【卓文中考·加速度】2024年内蒙古中考数学精练册

2024-08-27
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第22节矩形、菱形、正方形 公中考真题·乡点妹 命题点可与矩形有关的证明与计算 的长为 1.[2023呼和浩特,7]如图,矩形ABCD中,对角线 A号 B33 2 C.6 D.3 BD的垂直平分线MN分别交AD,BC于点 M,N.若AM=1,BN=2,则BD的长为 5.[2021呼和浩特.15]已知菱形ABCD的面积为 ( 23,点E是一边BC上的中点,点P是对角 A.2w3 B.3 C.25 D.32 线BD上的动点,连接AE.若AE平分 ∠BAC,则线段PE与PC的和的最小值 为 ,最大值为 6.[2021呼和浩特,18]如图,四边形ABCD是平行 四边形,BE∥DF且分别交对角线AC于点 第1题图 第2题图 E.F. 2.[2022包头,12]如图,在矩形ABCD中,AD> (1)求证,△ABE2△CDF; AB,点E,F分别在AD,BC边上,EF∥AB (②当四边形ABCD分别是矩形和菱形时, AE=AB,AF与BE相交于点O,连接OC 请分别说出四边形BEDF的形状(无需说明 若BF=2CF,则OC与EF之间的数量关 正确的是 A.2OC=√5EF B.50C=2必 C.2OC=√3EF D.OC-EF 命题点②与菱形有关的证明与计算 第6题图 3.[2022呼和浩特,9]如图,四边形ABCD是菱形, ∠DAB=60°,点E是DA中点,F是对角线 AC上一点,且∠DEF=45°,则AF:FC的 值是 ( A.3 B.√5+1C.22+1D.2+3 A行 第3题图 第4题图 4.多解题2022影尔多斯,9]如图,菱形ABCD中,AB =2√3,∠ABC=60°,矩形BEFG的边EF经 过点C,且点G在边AD上.若BG=4,则BE 。41· 7.[2023呼和浩特,20]如图,四边形ABCD是平行8.[2023包头,23]如图,在菱形ABCD中,对角线 四边形,连接AC,BD交于点O,DE平分 AC,BD相交于点O,点P,Q分别是边BC, ∠ADB交AC于点E,BF平分∠CBD交 线段OD上的点,连接AP,QP,AP与OB相 AC于点F,连接BE,DF. 交于点E. (1)求证:∠1=∠2: (1)如图①,连接QA.当QA=QP时,试判断 (2)若四边形ABCD是菱形且AB=2, 点Q是否在线段PC的垂直平分线上,并说 ∠ABC=120°,求四边形BEDF的面积 明理由 (2)如图②,若∠APB=90°,且∠BAP=∠ADB. ①求证:AE=2EP; ②当OQ=OE时,设EP=a,求PQ的长(用 含a的代数式表示). 第7题图 加速度中考 图2 8题图 ·42 命题点③与正方形有关的证明与计算 (2)如图②,改变点P在AD上的位置(点P 9.[2021包头,19]如图,BD是正方形ABCD的 不与,点A,D重合),判断∠MBQ与∠CBQ 条对角线,E是BD上一点,F是CB延长线 的数量关系,并说明理由。 上一点,连接CE,EF,AF.若DE=DC,EF =EC,则∠BAF的度数为 B 第9题图 10.[2023呼和浩特,16]如图.正方形ABCD的边长 为25,点E是CD的中点,BE与AC交于 点M,F是AD上一点,连接BF分别交 AC,AE于点G,H,且BF⊥AE,连接MH, 则AH= ,MH- 第10题图 度中考 11.[2023通辽,22]综合与实践课上,老师t同学 以“正方形的折叠”为主题开展数学活动,有 一位同学操作过程如下: 操作一:对折正方形纸片ABCD,使AD与 BC重合,得到折痕EF,把纸片展平: 操作二:在AD上选一点P,沿BP折叠,使 点A落在正方形内部点M处,把纸片展平, 连接PM,BM,延长PM交CD于点Q,连 接BQ. 图1 图② 第11题图 (1)如图①,当点M在EF上时,∠EMB= 度; ·43· 12.[2022呼和浩特,23]下面图片是八年级教科书中 (3)在(2)的条件下,连接AC,过点E作 的一道题, EP⊥AC,垂足为P 如图,四边形ABCD是正方形,点E是边 设既-6,当长为何值时,四边形BCFP是 BC的中点,∠AEF=90°,且EF交正方 平行四边形,并给予证明. 形外角的平分线CF于点F,求证:AE EF(提示:取AB的中点G,连接EG.) 第12题图 备用图 (1)请你思考题中“提示”,这样添加辅助线 的意图是得到条件: (2)如图,若点E是BC边上任意一点(不与 B,C重合),其他条件不变.求证:AE=EF: 加速度中考 ·44·第22节 矩形、菱形、正方形 【中考真题分点练】 1.A 第2题答图 2.A 【解析】如答图,过点 O作 OH⊥ BC于点 H.∵在矩形 ABCD中,EF∥ AB,AE=AB,∴四边形 ABFE是正方 形,∴OH=12EF= 1 2BF=BH=HF. ∵BF=2CF,∴CH=BF=EF=2OH,∴OC 槡=5OH,即2OC 槡=5EF.故选A. 第3题答图 3.D 【解析】如答图,连接DB 交AC于点O,连接OE.∵四 边形 ABCD是菱形,∠DAB =60°,∴∠DAC=12∠DAB =30°,AC⊥BD,OD=12 BD,AC=2AO,AB=AD.∴△ABD是等边三角形,∴BD= AD.∵∠AOD=90°,点E是DA中点,∴OE=AE=DE=12 AD.设OE=AE=DE=a,则AD=BD=2a,∴OD=12BD= a,在Rt△AOD中,AO= AD2-DO槡 2 = (2a)2-a槡 2 槡=3 a,∴AC=2AO 槡=23a.∵AE=OE,∴∠EOA=∠EAO=30°, ∴∠DEO=∠EAO+∠EOA=60°.∵ ∠DEF=45°, ∴∠OEF=∠DEO-∠DEF=15°,∴∠EFO=∠EOA- ∠OEF=15°,∴∠OEF=∠EFO,∴OF=OE=a,∴AF=AO+ OF 槡=3a+a,∴FC=AC-AF 槡=3a-a,∴ AF FC= 槡3a+a 槡3a-a = 槡3+1 槡3-1 槡=2+3.故选D. 4.B 【解析】方法一:如答图①,过点G作GM⊥BC于点M, 过点C作CN⊥AD于点N.∵四边形ABCD为菱形,∴BC =AD=CD=AB 槡=23,∠D=∠ABC=60°,AD∥BC,∴ ∠MGN=∠GMC=90°,又∵∠CNG=90°,∴四边形 GM CN为矩形,∴GM=CN.在Rt△CDN中,∠D=60°,CD=2 槡3,∴CN=CD· 槡sin60°=23×槡 3 2=3,∴GM=3.∵四边 形BEFG为矩形,∴∠E=90°,BG∥EF,∴∠BCE= ∠GBM,又∵∠E=∠BMG,∴△GBM∽△BCE,∴GBBC= GM BE,∴ 4 槡23 =3BE,∴BE= 槡33 2.故选B.方法二:如答图②, 连接CG,同方法一求出 BC上的高为3,∴S菱形ABCD 槡=23 槡×3=63,∵S△BCG= 1 2S矩形BEFG= 1 2S菱形ABCD,∴ 1 2BE×4 =12 槡×63,∴BE= 槡33 2.故选B. 第4题答图 第5题答图 5.槡 槡3 2+7 【解析】根据题意可 画出图形,如答图,过点 B作 BF ∥AC交 AE的延长线于点 F,∴ ∠F=∠CAE,∠EBF=∠ACE.∵ 点E是 BC的中点,∴BE=CE, ∴△ACE≌△FBE(AAS),∴BF= AC.∵AE平分∠BAC,∴∠BAE=∠CAE,∴∠BAE=∠F, ∴AB=BF=AC.在菱形 ABCD中,AB=BC,∴AB=BC= AC,即△ABC是等边三角形,∴∠ABC=60°.设AB=a,则 BD 槡=3a,∴S菱形ABCD= 1 2AC·BD 槡=23,即 1 2a·槡3a=2 槡3,∴a=2(负值已舍去),即AB=BC=CD=2.连接 AP.∵ 四边形ABCD是菱形,∴点 A和点 C关于 BD对称,∴PE +PC=PE+PA≥AE,当点 A,P,E三点共线时,PE+PA 的值最小,即为AE,此时 AE 槡=3;当点 P和点 D重合时, PE+PC的值最大,此时 PC=DC=2,过点 D作DG⊥BC 交BC的延长线于点 G,连接 DE.∵AB∥CD,∠ABC= 60°,∴∠DCG=60°,∴CG=1,DG 槡=3,∴EG=2,∴DE= EG2+DG槡 2= 22+(槡3)槡 2 槡= 7,此时 PE+PC=2+ 槡7.综上所述,线段PE与PC的和的最小值为槡3,最大值 为 槡2+7                                                                 . 75 加 速 度 中 考 第6题答图 6.(1)证明:∵四边形 ABCD是平 行四边形, ∴AB=CD,AB∥CD, ∴∠BAE=∠DCF. ∵BE∥DF, ∴∠BEC=∠DFA, ∴180°-∠BEC=180°-∠DFA, ∴∠AEB=∠CFD. 在△ABE和△CDF中, ∠AEB=∠CFD, ∠BAE=∠DCF, AB=CD { , ∴△ABE≌△CDF(AAS). (2)解:如答图,连接ED,BF,BD. 由(1)知△ABE≌△CDF,∴BE=DF. ∵BE∥DF,∴四边形BEDF是平行四边形. ∴当四边形 ABCD是矩形时,四边形 BEDF是平行四 边形; 当四边形ABCD是菱形时, 可得AC⊥BD,即EF⊥BD, ∴四边形BEDF是菱形. 7.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AD∥BC,OD=OB,∴∠ADO=∠CBO, ∵DE平分∠ADB,BF平分∠CBD, ∴∠ODE=12∠ADO,∠OBF= 1 2∠CBO, ∴∠ODE=∠OBF,∴DE∥BF, ∵OD=OB,∠DOE=∠BOF, ∴△ODE≌△OBF(ASA), ∴DE=BF, ∴四边形DEBF是平行四边形, ∴BE∥DF,∴∠1=∠2. (2)解:由(1)知△ODE≌△OBF, ∴OE=OF, ∵四边形ABCD是菱形, ∴BD⊥EF,AD=AB,OD=OB,AD∥BC, ∴四边形DEBF是菱形, ∵AD∥BC, ∴∠BAD+∠ABC=180°. ∵∠ABC=120°,∴∠BAD=60°, ∵AD=AB,∴△ABD是等边三角形, ∴BD=AB=2,∠ADO=60°, ∴OD=12BD=1, ∵∠ODE=12∠ADO=30°, ∴OE=槡33OD= 槡3 3,∴EF=2OE= 槡23 3, ∴S四边形BEDF= 1 2BD·EF= 1 2×2× 槡23 3 = 槡23 3. 8.(1)解:点Q在线段PC的垂直平分线上.理由如下: 如答图①,连接QC. ∵四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O, ∴BD⊥AC,OA=OC,∴QA=QC, ∵QA=QP,∴QC=QP, ∴点Q在线段PC的垂直平分线上. 第8题答图 (2)①证明:∵四边形ABCD是菱形, ∴AB=BC=CD=DA, ∴∠ABD=∠ADB,∠CBD=∠CDB, ∵BD⊥AC, ∴∠ADO=∠CDO, ∴∠ABD=∠CBD=∠ADO. ∵∠BAP=∠ADB, ∴∠BAP=∠ABD=∠CBD, ∴AE=BE. ∵∠APB=90°, ∴∠BAP+∠ABP=90°, ∴∠BAP=∠ABD=∠CBD=30°. 在Rt△BPE中,∠EPB=90°,∠PBE=30°, ∴EP=12BE. ∵AE=BE, ∴EP=12AE, ∴AE=2                                                                 EP. 85 加 速 度 中 考 ②解:如答图②,连接QC. ∵AB=BC,∠ABC=60°, ∴△ABC是等边三角形. ∵∠APB=90°,∴BP=CP. ∵EP=a, ∴AE=2a,AP=3a, 在Rt△APB中,∠APB=90°, ∵tan∠ABP=APBP 槡=3, ∴BP 槡=3a,∴CP=BP 槡=3a, ∵AO=CO,∠AOE=∠COQ,OE=OQ,△AOE≌△COQ (SAS), ∴CQ=AE=2a,∠EAO=∠QCO, ∴AE∥CQ. ∵∠APB=90°, 在Rt△PCQ中,由勾股定理得PQ2=PC2+CQ2, ∴PQ2=(槡3a) 2+(2a)2, ∴PQ 槡=7a(负值已舍去). 第9题答图 9.22.5° 【解析】如答图,连接 AE. ∵BD为正方形 ABCD的对角线, ∴∠BDC=45°.∵DE=DC=AD,∴ ∠DEC=∠DCE=180°-45°2 =67. 5°.∵∠DCB=90°,∴∠BCE=90°-∠DCE=90°-67.5°= 22.5°.∵EF=EC,∴∠EFC=∠ECF=22.5°,∴∠FEC= 180°-∠EFC-∠ECF=180°-22.5°-22.5°=135°.∵ ∠BEC=180°-∠DEC=180°-67.5°=112.5°,∴∠BEF =∠FEC-∠BEC=135°-112.5°=22.5°.∵AD=DE, ∠ADE=45°,∴∠AED=180°-45°2 =67.5°,∴∠BEF+ ∠AED=22.5°+67.5°=90°.∴∠AEF=180°-90°= 90°,在△ADE和△CDE中, AD=CD, ∠ADE=∠CDE DE=DE { , ,∴△ADE≌ △CDE(SAS),∴AE=EC,∴AE=EF,即△AEF为等腰直 角三角形,∴∠AFE=45°,∴∠AFB=∠AFE+∠BFE= 45°+22.5°=675°.∵∠ABF=90°,∴∠BAF=90°- ∠AFB=90°-67.5°=22.5°. 10.2  槡2 133  【解析】∵四边形ABCD为正方形,且边长为 第10题答图 槡25,∴AB=BC=CD=DA 槡=25, ∠BAD=∠D=90°,AB∥CD,∵点 E为CD的中点,∴DE=CE 槡=5, 在 Rt△ADE中,AD 槡=2 5,DE= 槡5,∴AE= AD 2+DE槡 2 =5,∵ ∠BAD=90°,BF⊥AE于点 H,∴∠BAH+∠DAE=90°, ∠ABF+∠BAH=90°,∴∠DAE=∠ABF,在△DAE和 △ABF中, ∠D=∠BAF=90°, AD=AB, ∠DAE=∠ABF { , ∴ △DAE≌ △ABF (ASA), ∴AF=DE 槡= 5,BF=AE=5,∵BF⊥AE,∠D=90°, ∴∠AHF=∠D=90°,又∵∠HAF=∠DAE,∴△AHF∽ △ADE,∴AHAD= AF AE,即 AH 槡25 =槡55,∴AH=2.如答图,过点 M作 MN⊥ AE 于 点 N,在 △ADE 和 △BCE 中, AD=BC, ∠D=∠BCE=90°, DE=CE { , ∴△ADE≌△BCE(SAS),∴BE= AE=5,∴EH=AE-AH=5-2=3,在 Rt△AHB中,AB= 槡25,AH=2,∴BH= AB 2-AH槡 2 =4,∵AB∥CD,∴ △MEC∽△MBA,∴MEMB= CE AB= 槡5 槡25 =12,∴ ME MB= 1 3,∴ ME:EB=1∶3,∵BF⊥AE,MN⊥AE,∴MN∥BH,∴ △MNE∽△BHE,∴MNBH= EN EH= ME EB,∴ MN 4 = EN 3= 1 3,∴ MN=43,EN=1,∴HN=EH-EN=3-1=2,在 Rt△MHN中,MN=43,HN=2,由勾股定理得 MH= MN2+HN槡 2= 槡2 133 . 11.解:(1)30 (2)∠MBQ=∠CBQ.理由如下: ∵在AD上选一点P,沿 BP折叠,使点 A落在正方形内 部点M处, ∴AB=BM,∠A=∠BMP=90°, ∴BC=AB=BM,∠BMQ=∠C=90°, ∵BQ=BQ                                                                 , 95 加 速 度 中 考 ∴Rt△BMQ≌Rt△BCQ(HL), ∴∠MBQ=∠CBQ. 12.(1)解:AG=CE (2)证明:如答图①,取AG=EC,连接EG. ∵四边形ABCD是正方形, ∴AB=BC,∠B=∠BCD=90°. ∵AG=EC, ∴BG=BE, ∴△BGE是等腰直角三角形, ∴∠BGE=∠BEG=45°, ∴∠AGE=135°. ∵CF为正方形外角的平分线, ∴∠DCF=45°, ∴∠ECF=135°, ∴∠AGE=∠ECF. ∵AE⊥EF,∴∠AEB+∠FEC=90°. ∵∠BAE+∠AEB=90°, ∴∠FEC=∠BAE. 在△GAE和△CEF中, ∠EAG=∠FEC, AG=EC, ∠AGE=∠ECF { , ∴△GAE≌△CEF(ASA), ∴AE=EF. 第12题答图 (3)解:k=13时,四边形 ECFP是平行四边形.如答 图②. 由(2)知,△GAE≌△CEF, ∴GE=CF. 设BC=x,则BE=kx, ∴EC=(1-k)x. 由(2)知,△BGE是等腰直角三角形, ∴CF=GE 槡=2kx. ∵四边形ABCD是正方形,AC是对角线, ∴∠ACB=45° 又∵EP⊥AC,∴△PEC是等腰直角三角形, ∴∠PEC=45°,PE=槡22EC= 槡2 2(1-k)x. 由(2)知,∠ECF=135°, ∴∠PEC+∠ECF=180°,∴PE∥CF, ∴当PE=CF时,四边形ECFP是平行四边形, ∴槡22(1-k)x 槡=2kx,解得k= 1 3                                                                 . 06 加 速 度 中 考

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