内容正文:
专题02 特殊四边形的旋转、折叠及最值问题
菱形的旋转问题
1.(23-24九年级上·山东济南·期中)如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC的边长为2,点B在x轴的正半轴上,且,将菱形OABC绕原点O逆时针方向旋转60°,得到四边形(点与点C重合),则点的坐标是( )
A. B. C. D.
2.(23-24九年级上·四川南充·期中)如图,菱形的对角线、交于点O,,,将绕着点C旋转得到,连接,则的长是( )
A.3 B.4 C.5 D.7
3.(23-24九年级上·河南信阳·期中)将菱形按如图所示的方式放置,绕原点将菱形顺时针旋转,每次旋转,点的对应点依次为、、、…,若,,则的坐标为( )
A. B. C. D.
4.(23-24九年级上·辽宁沈阳·期中)如图,四边形是菱形,,点为平面内一点,连接,将线段绕点A逆时针方向旋转得到线段,连接,连接. 点在直线上,,则线段的长为 .
菱形的折叠问题
5.(23-24九年级上·辽宁锦州·期中)如图,将锐角三角形纸片沿折叠,使点B落在边上的点处,然后沿折叠,使点A落在点D处,折出折痕,沿剪开,则将部分展开后得到的图形为( )
A.菱形 B.矩形 C.正方形 D.无法确定
6.(2024·浙江·期中)如图,点E为菱形中边上一点,连结,,将菱形沿折叠,点A的对应点F恰好落在边上,则的度数为 .
7.(23-24九年级上·浙江宁波·期中)如图,在菱形中,,点在上(不与、重合),将沿直线折叠得到,连结和,则的度数为( )
A. B. C. D.
8.(23-24九年级上·湖北黄石·期中)如图,折叠菱形纸片,使得的对应边过点B,为折痕.若,当时,的值等于( )
A. B. C. D.
9.(23-24九年级上·广东江门·期中)如图,已知菱形的边长为6,且,点分别在边上,将菱形沿折叠,使点B正好落在边上的点G处.若,则的长为 .
菱形的最值问题
10.(23-24九年级上·山东威海·期中)如图,点是菱形对角线上一动点,,,点,分别是边,的中点,则周长的最小值是( )
A. B. C. D.
11.(23-24九年级上·福建厦门·期中)已知,在菱形中,点E为上一动点,点F是上一动点,连接.若,是等边三角形,若,则面积的最大值是 .
12.(23-24九年级上·广东广州·期中)如图,在菱形中,E,F分别是边上的动点,连接分别为的中点,连接.若,,则的最小值为
13.(23-24九年级上·内蒙古呼和浩特·期中)如图,菱形的周长为8,,E为的中点,M为上任意一点,则的最小值为 .
14.(23-24九年级上·吉林长春·期中)将两张长为,宽为的长方形纸条按如图所示的形式交叉叠放,其中重叠部分是四边形.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)在纸条转动的过程中,菱形面积的最大值为______(两张纸条不完全重合).
矩形的旋转问题
15.(23-24九年级上·山东日照·期中)如图,矩形的顶点A、B分别在轴,轴上,,将矩形绕点顺时针旋转,每次旋转,则第2024次旋转结束时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
16.(23-24九年级上·江苏镇江·期中)如图,把矩形绕点按逆时针方向旋转得到矩形,使点落在对角线上,连接,.
(1)若,则°;
(2)求证:.
17.(23-24九年级上·广东深圳·期中)如图,在中,,,.将绕点C按顺时针方向旋转后得,直线、相交于点F.取的中点G,连接,则长的最大值为 cm.
18.(23-24九年级上·广西河池·期中)如图,将矩形绕点A按逆时针方向旋转,得到矩形,E点正好落在边上,连接,且交于P.
(1)求的度数;
(2)若,求的长.
矩形的折叠问题
19.(23-24九年级上·山东临沂·期中)如图的矩形中,有一点在上,,今以为折线将点往右折,点落在处,如图所示,若,,则点到的距离是( )
A.2 B.4 C. D.
20.(23-24九年级上·四川达州·期中)如图,把一张长方形纸片沿折叠后与的交点为,、分别在、的位置上,若,则 .
21.(23-24九年级上·吉林长春·期中)在长方形纸片中,,,如图所示,折叠纸片,使点A落在边上的处,折痕为,当点在边上移动时,折痕的端点P、Q也随之移动,若限定点P、Q分别在、边上移动,则面积的最大值为 .
22.(23-24九年级上·河北承德·期中)实验探究:如图所示,对折矩形纸片,使与重合,得到折痕,把纸片展平;再一次折叠纸片,使点落在上,并使折痕经过点,得到折痕,同时得到线段,.请你观察如图,猜想等于 .
矩形的最值问题
23.(23-24九年级上·山东淄博·期中)如图,在矩形中,,以点A为旋转中心,按逆时针方向旋转矩形,旋转角为,得到矩形,点的对应点分别为,设点P为的中点,连结,在矩形旋转的过程中,面积的最大值 和最小值 .
24.(23-24九年级上·江苏南通·期中)如图,在矩形中,,,点,分别是边,上的动点,且,过点作直线的垂线,垂足为,则线段长的最大值为 .
25.(23-24九年级上·四川广安·期中)如图,在中,,,,点是斜边上的一个动点,于点,于点,连接,则线段的最小值为 .
26.(23-24九年级上·江苏苏州·期中)如图,在矩形中,,,P是边上一个动点,过点P作,垂足为G,连接,取中点E,连接,则线段的最小值为 .
27.(23-24九年级上·甘肃武威·期中)如图,在中,,将绕点C逆时针旋转得到,点M是的中点,点N是的中点,连接,若,求线段的最大值.
正方形的旋转问题
28.(23-24九年级上·河北保定·期中)如图,正方形的边长为4,E在上,,将线段绕点A旋转,使点E落在直线上的点F处,连接,则的长为 .
29.(23-24九年级上·福建漳州·期中)如图,点是正方形的边上一点,,,逆时针旋转后能够与重合.
(1)旋转中心是点_____.旋转角的度数为_____.
(2)请你判断的形状,并说明理由.
30.(23-24九年级上·江苏盐城·期中)如图,点E为正方形内一点,,将绕点B按顺时针方向旋转,得到.延长交于点G,连接.
(1)试判断四边形的形状,并说明理由;
(2)若,,求.
正方形的折叠问题
31.(23-24九年级上·山东临沂·期中)如图,先将正方形纸片对折,折痕为,再把点折叠到上,折痕为,点在上的对应点为,则下列结论中:(1);(2);(3)是等边三角形;(4),正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
32.(23-24九年级上·山东泰安·期中)四边形是一张正方形纸片,将其对折,使对折的两部分完全重合,得到折痕,展开后再沿折叠,使点A正好落在上.下列说法:
① ② ③是等边三角形 ④
正确的有( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
33.(23-24九年级上·上海青浦·期中)矩形纸片,,,如果点E在边上,将纸片沿折叠,使点C落在点F处,连接,当是直角三角形时,那么的长为 .
34.(23-24九年级上·河南安阳·期中)如图,在正方形纸片中,是边上一点,连接,折叠该纸片,使点落在上的点,并使折痕经过点,得到折痕,点在上.
(1)试判断与的数量关系并证明你的结论;
(2)若,,则的长为________.
正方形的最值问题
35.(23-24九年级上·江苏南通·期中)如图,已知正方形的边长为2,点Q为边的中点,点P在正方形的外部,且满足,则的最大值是( )
A. B. C. D.
36.(23-24九年级上·辽宁抚顺·期中)如图,已知,线段长为,两端分别在上滑动,以为边在的右侧作正方形,连接,则的最大值为( )
A. B.6 C. D.8
37.(23-24九年级上·福建龙岩·期中)如图所示,在边长为2的正方形中,点E是边上的一点,连接,在右侧作,且,连接,则的最小值是( )
A.1 B.2 C. D.
38.(23-24九年级上·江苏常州·期中)如图,在边长为4的正方形中,E、F分别是上的动点,M、N分别是的中点,则长的最大值是 .
39.(23-24九年级上·河北廊坊·期中)如图,是边长为的正方形内一点,为边上一点,连接、、,则的最小值是 .
40.(20223-24·天津河西·期中)如图,正方形的边长为,分别为边上的动点,且,则的最小值为
1.(23-24九年级上·山东烟台·期中)如图,在菱形纸片中,,折叠该纸片,使点C落在直线(P为中点)上的点处,得到经过点 D 的折痕,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.(23-24九年级上·浙江杭州·期中)如图,在中,点D、E分别是边的中点,将绕点E旋转得,连接,添加下列条件后能判定四边形是正方形的是( )
A. B.
C.且 D.且
3.(23-24九年级上·重庆·期中)如图,把一张矩形纸片折叠,点与点重合,折痕为,再将沿折叠,点恰好落在上的点处.若厘米,则的长为 厘米.
4.(23-24九年级上·河北沧州·期中)如图,等腰直角三角形中,,.长度为3的线段固定不动,将绕顶点A旋转.在旋转过程中,
(1)点B与点C的最短距离为 ;
(2)点B到边的距离的最大值为 .
5.(23-24九年级上·浙江杭州·期中)如图,在菱形中,,,将向右平移得到(点在线段上),连接,
(1)若四边形是矩形,则 ;
(2)的最小值为 .
6.(23-24九年级上·陕西西安·期中)如图,在边长为4的正方形中,点E为对角线上的动点,以为边向外作正方形,点H是的中点,连接,则的最小值为 .
7.(23-24九年级上·江苏镇江·期中)如图,已知在中,P为边上一个动点,连接,,分别交于点、,垂足为M,点N为的中点,若四边形的面积为18,则的最大值为 .
8.(23-24九年级上·天津和平·期中)如图,在边长为6的正方形中,为的中点,为上的一个动点.则的最小值为 .
9.(23-24九年级上·福建福州·期中)如图, 矩形中, E是的中点,将沿折叠后得到,延长交于点F, 若,,求的长
10.(23-24九年级上·海南省直辖县级单位·期中)如图,在矩形中,,,点E为的中点,将沿直线折叠,点B落在点处.
(1)线段,;
(2)判断与的位置关系为 ,并给出证明过程;
(3)若,求的面积.
11.(23-24九年级上·宁夏石嘴山·期中)实验与探究:
如图,用四根木条钉成矩形框,把边固定在地面上,向右推动矩形框,矩形框的形状会发生改变(四边形具有不稳定性).
(1)通过观察分析,我们发现图中线段存在等量关系,如线段由旋转得到,所以.同理,我们还可以得到_____________.由旋转可得,则我们可推理论证得到、的位置关系是_____________;
(2)进一步观察,我们还会发现,请证明这一结论;
(3)已知,若恰好是的角平分线,求与之间的距离.
12.(23-24九年级上·贵州黔东南·期中)(探索发现)如图,四边形是正方形,M,N分别在上,且,我们把这种模型称为“半角模型”,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的方法,如图,将绕点A顺时针旋转,点D与点B重合,得到,连接.
(1)线段之间的数量关系是 .
(2)根据(1)的结论,写出证明过程;
(3)如图,如果正方形的边长是4,求的周长.
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专题02 特殊四边形的旋转、折叠及最值问题
菱形的旋转问题
1.(23-24九年级上·山东济南·期中)如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC的边长为2,点B在x轴的正半轴上,且,将菱形OABC绕原点O逆时针方向旋转60°,得到四边形(点与点C重合),则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:如图所示,延长交轴于点,
∵四边形是菱形,点在轴的正半轴上,平分,,
∴,
∵将菱形绕原点逆时针方向旋转,
∴,则,
∴
∴,
在中,
∴,
∴,
∴,
故选:B.
2.(23-24九年级上·四川南充·期中)如图,菱形的对角线、交于点O,,,将绕着点C旋转得到,连接,则的长是( )
A.3 B.4 C.5 D.7
【答案】C
【详解】∵四边形是菱形,
,,,
,,
,,
绕着点C旋转得到,
,,,
,
.
故选:C.
3.(23-24九年级上·河南信阳·期中)将菱形按如图所示的方式放置,绕原点将菱形顺时针旋转,每次旋转,点的对应点依次为、、、…,若,,则的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:如图,连接交于点,
,
四边形为菱形,,
,,
,,
,
绕原点将菱形顺时针旋转,每次旋转,点的对应点依次为、、、…,
,,,,…,
每旋转次回到起点,
,
的坐标为与相同为,
故选:D.
4.(23-24九年级上·辽宁沈阳·期中)如图,四边形是菱形,,点为平面内一点,连接,将线段绕点A逆时针方向旋转得到线段,连接,连接. 点在直线上,,则线段的长为 .
【答案】5或3/3或5
【详解】解:①如图:当点E在菱形内部时,连接,
∵四边形是菱形,,
∴是等边三角形,
∴,
∵将线段绕点A逆时针方向旋转得到线段,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
②如图:当点E在菱形外部时,连接,
同理可证:,,
∴,
∴.
故答案为:5或3.
菱形的折叠问题
5.(23-24九年级上·辽宁锦州·期中)如图,将锐角三角形纸片沿折叠,使点B落在边上的点处,然后沿折叠,使点A落在点D处,折出折痕,沿剪开,则将部分展开后得到的图形为( )
A.菱形 B.矩形 C.正方形 D.无法确定
【答案】A
【详解】解:如图,根据折叠可得,
故展开得到菱形.
故选:A.
6.(2024·浙江·期中)如图,点E为菱形中边上一点,连结,,将菱形沿折叠,点A的对应点F恰好落在边上,则的度数为 .
【答案】/72度
【详解】解:将菱形沿折叠,点的对应点,,
,
,
,
,
,,
,
.
故答案为:.
7.(23-24九年级上·浙江宁波·期中)如图,在菱形中,,点在上(不与、重合),将沿直线折叠得到,连结和,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由折叠得:
又四边形ABCD是菱形,
,
故选:B.
8.(23-24九年级上·湖北黄石·期中)如图,折叠菱形纸片,使得的对应边过点B,为折痕.若,当时,的值等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:如图,延长、交于点G,
四边形是菱形,,
,
由折叠得,
又,
,
,
,
设,,则,
,
中,
,
由,得,
解得(负值舍去),
,
故选D.
9.(23-24九年级上·广东江门·期中)如图,已知菱形的边长为6,且,点分别在边上,将菱形沿折叠,使点B正好落在边上的点G处.若,则的长为 .
【答案】
【详解】解:如图,设与交于点,交于点.
∵ 四边形是菱形,,
∴,
∴是等边三角形.
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是菱形的高,
即为等边三角形的高,
∴ .
菱形的最值问题
10.(23-24九年级上·山东威海·期中)如图,点是菱形对角线上一动点,,,点,分别是边,的中点,则周长的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】如图,作点关于的对称点,连接交于,此时有最小值,最小值为的长.
菱形关于对称,是边上的中点,
是的中点,
又是边上的中点,
,,
四边形是平行四边形,
,
,即的最小值为,
连结,过点作,垂足为点,
,
在中,,
,
的周长最小值是.
故选:D.
11.(23-24九年级上·福建厦门·期中)已知,在菱形中,点E为上一动点,点F是上一动点,连接.若,是等边三角形,若,则面积的最大值是 .
【答案】
【详解】解:∵在菱形中,,
∴,,
∴和都是等边三角形,由“垂线段最短”可知:当等边三角形的边与垂直时,边最短,
此时,,,.
∴,
又,
同理三角形的高为,
的面积,
则此时的面积就会最大.
∵和都是等边三角形,
∴,,,
∴,
∴,
.
故答案为:.
12.(23-24九年级上·广东广州·期中)如图,在菱形中,E,F分别是边上的动点,连接分别为的中点,连接.若,,则的最小值为
【答案】
【详解】解:连接,如图,
∵四边形是菱形,
,
∵分别为的中点,
∴是的中位线,
,
当时,则最小,得到最小值,
,
∴是等腰直角三角形,
,即,
,
,
故答案为:.
13.(23-24九年级上·内蒙古呼和浩特·期中)如图,菱形的周长为8,,E为的中点,M为上任意一点,则的最小值为 .
【答案】
【详解】解:连接交于,连接,,
四边形是菱形,
线段、互相垂直平分,
、关于对称,则,
,
即就是的最小值.
,,
是等边三角形,
,
.
在中,,
,
的最小值为.
故选:B.
14.(23-24九年级上·吉林长春·期中)将两张长为,宽为的长方形纸条按如图所示的形式交叉叠放,其中重叠部分是四边形.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)在纸条转动的过程中,菱形面积的最大值为______(两张纸条不完全重合).
【答案】(1)详见解析
(2)
【详解】(1)证明:分别过作于,于,如图1,
,
由题意可得,,,,
四边形是平行四边形,
,
在与中,
,
,
,
是菱形;
(2)解:∵是菱形,
,
,
当越大时,菱形的面积越大,
旋转如图位置时,如图2,此时取最大值,
设,则,
在中,,
,
,
,
故答案为:.
矩形的旋转问题
15.(23-24九年级上·山东日照·期中)如图,矩形的顶点A、B分别在轴,轴上,,将矩形绕点顺时针旋转,每次旋转,则第2024次旋转结束时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
如图,过点作轴于点,连接,
,
,
四边形是矩形
,
,
,
,
,
,
矩形绕点顺时针旋转,每次旋转,
则第1次旋转结束时,点的坐标为;
则第2次旋转结束时,点的坐标为;
则第3次旋转结束时,点的坐标为;
则第4次旋转结束时,点的坐标为;
…
发现规律:旋转4次一个循环,
,
则第2024次旋转结束时,点的坐标为.
故选:C.
16.(23-24九年级上·江苏镇江·期中)如图,把矩形绕点按逆时针方向旋转得到矩形,使点落在对角线上,连接,.
(1)若,则°;
(2)求证:.
【答案】(1)50
(2)见解析
【详解】(1)解:矩形和矩形,
,
,
,
,
,
故答案为:50;
(2)证明:连接,
由旋转的性质可知,,,,
,
,
,
四边形是平行四边形,
;
【点睛】本题考查了旋转的性质,矩形的性质,平行四边形的判定和性质,平行线的判定,等边对等角,熟练掌握旋转和矩形的性质是解题关键.
17.(23-24九年级上·广东深圳·期中)如图,在中,,,.将绕点C按顺时针方向旋转后得,直线、相交于点F.取的中点G,连接,则长的最大值为 cm.
【答案】9
【详解】解:取的中点H,连接、,如图:
∵是由绕C点旋转得到,
∴,,,
设,则
在四边形中,
在中,,,,
在中,,
∵是中位线,
而,
∴当F、H、G在一条直线上时,最大,最大值为,
故答案为:9.
18.(23-24九年级上·广西河池·期中)如图,将矩形绕点A按逆时针方向旋转,得到矩形,E点正好落在边上,连接,且交于P.
(1)求的度数;
(2)若,求的长.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)∵将矩形绕点A按逆时针方向旋转,得到矩形,
∴,,,
∴,
∴
(2)如图,过点E作于点M,过点G作交的延长线于点N,则,
∵四边形是矩形
∴,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵
∴
∴
∴
∴,
∴
矩形的折叠问题
19.(23-24九年级上·山东临沂·期中)如图的矩形中,有一点在上,,今以为折线将点往右折,点落在处,如图所示,若,,则点到的距离是( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】B
【详解】解:如图,过点作,于、,
∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
由折叠得,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴四边形是矩形,
∴,即点到的距离是.
故选:B
20.(23-24九年级上·四川达州·期中)如图,把一张长方形纸片沿折叠后与的交点为,、分别在、的位置上,若,则 .
【答案】
【详解】解:四边形为长方形,,
,
,,
由翻折的性质得:,
又,
,
,
,
.
故答案为:.
21.(23-24九年级上·吉林长春·期中)在长方形纸片中,,,如图所示,折叠纸片,使点A落在边上的处,折痕为,当点在边上移动时,折痕的端点P、Q也随之移动,若限定点P、Q分别在、边上移动,则面积的最大值为 .
【答案】6
【详解】解:∵长方形纸片中,,,
①当Q与D重合时,如图,由折叠得:
∴在中,,
②当与B重合时,如图,
由折叠得:,
∴
综上,,即的最大值为4,
∵,
∴当取最大值4时,面积最大,为.
故答案为:6
22.(23-24九年级上·河北承德·期中)实验探究:如图所示,对折矩形纸片,使与重合,得到折痕,把纸片展平;再一次折叠纸片,使点落在上,并使折痕经过点,得到折痕,同时得到线段,.请你观察如图,猜想等于 .
【答案】/30度
【详解】解:如图,连接,
由题意得,直线是的垂直平分线,
,由折叠可知,,
,
是等边三角形,
,
.
故答案为:.
矩形的最值问题
23.(23-24九年级上·山东淄博·期中)如图,在矩形中,,以点A为旋转中心,按逆时针方向旋转矩形,旋转角为,得到矩形,点的对应点分别为,设点P为的中点,连结,在矩形旋转的过程中,面积的最大值 和最小值 .
【答案】
【详解】解:连接,作于,
,
当与共线,且时,面积最大,
由题意:,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的面积最大值为,
共线,面积最小为0,
故答案为:;.
24.(23-24九年级上·江苏南通·期中)如图,在矩形中,,,点,分别是边,上的动点,且,过点作直线的垂线,垂足为,则线段长的最大值为 .
【答案】/
【详解】解:四边形是矩形,
,,,,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
线段长的最大值为.
故答案为:.
25.(23-24九年级上·四川广安·期中)如图,在中,,,,点是斜边上的一个动点,于点,于点,连接,则线段的最小值为 .
【答案】
【详解】解:如图,连接,
∵,,,
∴,
∵,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴当时,的值最小,
此时,的面积,
∴,
∴的最小值为,
故答案为:.
26.(23-24九年级上·江苏苏州·期中)如图,在矩形中,,,P是边上一个动点,过点P作,垂足为G,连接,取中点E,连接,则线段的最小值为 .
【答案】
【详解】解:延长,使得,连接,,如图,
∵,,
∴,
∴平分,
∵,
∴,
∴,
∴点在定直线上,
∵是的中点,
∴,
∴当最小时,有最小值,
当时,最小,
此时,
∴的最小值为,
故答案为:.
27.(23-24九年级上·甘肃武威·期中)如图,在中,,将绕点C逆时针旋转得到,点M是的中点,点N是的中点,连接,若,求线段的最大值.
【答案】9
【详解】解:如图所示,连接,
在中,,,
∴,
∵点M是的中点,
∴,
由旋转的性质可得,,
∵点N是的中点,
∴,
∵,
∴当在线段上时,有最大值,最大值为9.
正方形的旋转问题
28.(23-24九年级上·河北保定·期中)如图,正方形的边长为4,E在上,,将线段绕点A旋转,使点E落在直线上的点F处,连接,则的长为 .
【答案】或
【详解】解:如图,
当点F落在边上时,
四边形为正方形,
,,
,
,
线段绕点A旋转,使点E落在直线上的点F处,
,
,
,
,
,
,
当点F落在的延长线上的点时,
同理可证,
,
,
.
综上所述,的长为或.
故答案为:或.
29.(23-24九年级上·福建漳州·期中)如图,点是正方形的边上一点,,,逆时针旋转后能够与重合.
(1)旋转中心是点_____.旋转角的度数为_____.
(2)请你判断的形状,并说明理由.
【答案】(1),;
(2)等腰直角三角形,理由见解析.
【详解】(1)∵四边形是正方形,
∴,
根据题意可得:旋转中心是点,旋转角,
故答案为:,;
(2)的形状是等腰直角三角形,理由:
根据旋转的性质可得:,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形.
30.(23-24九年级上·江苏盐城·期中)如图,点E为正方形内一点,,将绕点B按顺时针方向旋转,得到.延长交于点G,连接.
(1)试判断四边形的形状,并说明理由;
(2)若,,求.
【答案】(1)正方形,理由见解析
(2)
【详解】(1)四边形是正方形,理由如下:
∵将点B按顺时针方向旋转,
,,
,
,
,
,
四边形是矩形,
又,
四边形是正方形;
(2)如图,过点D作于H,
∵四边形是正方形,
,,
,
,
,
,
又,,
,
,,
,
,
,
在中,.
【点睛】本题主要考查了旋转的性质、正方形的判定和性质、全等三角形的判定和性质以及勾股定理.熟练掌握以上知识,正确的作出辅助线是解题的关键.
正方形的折叠问题
31.(23-24九年级上·山东临沂·期中)如图,先将正方形纸片对折,折痕为,再把点折叠到上,折痕为,点在上的对应点为,则下列结论中:(1);(2);(3)是等边三角形;(4),正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【详解】解:四边形是正方形,
,
先将正方形纸片对折,折痕为,
,,
,
由折叠的性质得,,
,故(1)正确;
,
的等边三角形,故(3)正确;
,
,
,
,故(2)错误;
连接,
则,
,
,故(4)错误;
故选:B
32.(23-24九年级上·山东泰安·期中)四边形是一张正方形纸片,将其对折,使对折的两部分完全重合,得到折痕,展开后再沿折叠,使点A正好落在上.下列说法:
① ② ③是等边三角形 ④
正确的有( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】解:对折正方形纸片,使与重合,得到折痕,
,,
沿折叠,使点落在上的点处,
,,
,
在中,,
∴,
;故②正确
在中
∵,
∴,
∴故①不正确
∵
∴,
∴
∴是等边三角形,故③正确;
∴
而
∴
故④正确
故选:C
33.(23-24九年级上·上海青浦·期中)矩形纸片,,,如果点E在边上,将纸片沿折叠,使点C落在点F处,连接,当是直角三角形时,那么的长为 .
【答案】3或6
【详解】解:如图,当时,而,
∴三点共线,
∵矩形纸片,,,
∴,,,
由对折可得:,
∴,,
设,则,
∴,
解得:,即,
当,则四边形,四边形为矩形,
∵,
∴四边形是正方形,
∴,
综上:当是直角三角形时,那么的长为或;
故答案为:或
【点睛】本题考查了矩形与翻折问题,涉及了勾股定理,正方形的判定与性质,掌握翻折的性质是解题关键.
34.(23-24九年级上·河南安阳·期中)如图,在正方形纸片中,是边上一点,连接,折叠该纸片,使点落在上的点,并使折痕经过点,得到折痕,点在上.
(1)试判断与的数量关系并证明你的结论;
(2)若,,则的长为________.
【答案】(1),证明见解析
(2)
【详解】(1)解:,证明如下:
根据折叠性质得:、关于对称,
即,且平分,
,
,
正方形中,,,
,
,
在和中,
,
,
.
(2)解:平分,
,
中,,
,
,,,
,
,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查的知识点是折叠性质、正方形性质、全等三角形的性质与判定、勾股定理,解题关键是善于利用折叠性质得出垂直且平分.
正方形的最值问题
35.(23-24九年级上·江苏南通·期中)如图,已知正方形的边长为2,点Q为边的中点,点P在正方形的外部,且满足,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:连接,交于点,连接,
四边形是正方形,,
,,,
,
,
点,点,点,点四点共圆,
∴
点,点,点三点共线时,有最大值,
点为边的中点,,
,
的最大值为,
故选:D.
36.(23-24九年级上·辽宁抚顺·期中)如图,已知,线段长为,两端分别在上滑动,以为边在的右侧作正方形,连接,则的最大值为( )
A. B.6 C. D.8
【答案】A
【详解】解:如图所示,在线段上取中点,连接,
∵四边形是正方形,,点是中点,
∴,,,
∴在中,,
∵,点是中点,
∴在中,,
在中,
∵,
∴当点三点共线时,有最大值,
∴,
故选:.
【点睛】本题考查了正方形的性质,勾股定理,直角三角形斜边中线的性质,三角形三边关系确定线段的最大值的方法,掌握正方形的性质,勾股定理,直角三角形斜边中线的性质,线段最大值的计算方法是解题的关键.
37.(23-24九年级上·福建龙岩·期中)如图所示,在边长为2的正方形中,点E是边上的一点,连接,在右侧作,且,连接,则的最小值是( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】C
【详解】解:连接,在上截取,连接,过点作,
∵边长为2的正方形,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴点在射线上运动,
∴当时,即点与重合时,最小,
∵,
∴;
故选C.
38.(23-24九年级上·江苏常州·期中)如图,在边长为4的正方形中,E、F分别是上的动点,M、N分别是的中点,则长的最大值是 .
【答案】
【详解】解:连接,如图所示:
∵M、N分别是的中点
∴
∵E是上的动点,
∴
∵
∴
∴
∴长的最大值是:.
故答案为:.
39.(23-24九年级上·河北廊坊·期中)如图,是边长为的正方形内一点,为边上一点,连接、、,则的最小值是 .
【答案】cm
【详解】解:如图,将绕点逆时针旋转得到,
,,,
是等边三角形,是等边三角形,
,
作于,交于.
,
,,
,
当点,,,四点共线且垂直时,有最小值为,
,
,
的最小值(cm).
故答案为:cm.
40.(20223-24·天津河西·期中)如图,正方形的边长为,分别为边上的动点,且,则的最小值为
【答案】
【详解】解:连接,
∵且四边形为正方形,
∴,即,,
在和中,
∴,
∴;
∴,
以为对称轴,作点关于的对应点连接,与交点即为点,
∵点和点关于对称,
∴,
,
由勾股定理可得:,
∴的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,三角形的全等,最短路径问题,勾股定理.熟练地掌握正方形的性质得出判定三角形全等的条件,将最短路径问题转化为“将军饮马”类型的问题是解题的关键.
1.(23-24九年级上·山东烟台·期中)如图,在菱形纸片中,,折叠该纸片,使点C落在直线(P为中点)上的点处,得到经过点 D 的折痕,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:如图,连接,记、的交点为,
∵菱形,,
∴,,,
∴是等边三角形,
∵P为中点,
∴,,
由折叠的性质可知,,,
∴,
∴,
∴,
故选:B.
【点睛】本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定与性质,三角形内角和定理,翻折的性质等知识.熟练掌握菱形的性质,等边三角形的判定与性质,三角形内角和定理,翻折的性质是解题的关键.
2.(23-24九年级上·浙江杭州·期中)如图,在中,点D、E分别是边的中点,将绕点E旋转得,连接,添加下列条件后能判定四边形是正方形的是( )
A. B.
C.且 D.且
【答案】C
【详解】解:∵点、分别是边、的中点,
,
∵将绕点旋转得,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
添加时,
,
,
∵,
∴,
∴,
∴四边形是矩形,
∴添加即可使得矩形是正方形,
∵当且时,
∴C正确,
故选:C.
3.(23-24九年级上·重庆·期中)如图,把一张矩形纸片折叠,点与点重合,折痕为,再将沿折叠,点恰好落在上的点处.若厘米,则的长为 厘米.
【答案】
【详解】解:四边形是矩形
,,
把一张矩形纸片折叠,点与点重合,
,
将沿折叠,点恰好落在上的点处,
,,,
,且
,
,
,
,
,
,,
,且
是等边三角形
.
故答案为:.
4.(23-24九年级上·河北沧州·期中)如图,等腰直角三角形中,,.长度为3的线段固定不动,将绕顶点A旋转.在旋转过程中,
(1)点B与点C的最短距离为 ;
(2)点B到边的距离的最大值为 .
【答案】 3
【详解】解:(1)如图,连接,
∵,
∴当点C在的延长线上时,点B与点C的距离最短,最短距离为:.
故答案为:3;
(2)如图,作于点E,连接.
∵,
∴当点B,A,E共线时,点B到边的距离最大,
∵,
∴,
∴,
∴最大值为.
故答案为:.
【点睛】本题考查了三角形三条边的关系,勾股定理,等腰三角形的性质,直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,熟练掌握各知识点是解答本题的关键.
5.(23-24九年级上·浙江杭州·期中)如图,在菱形中,,,将向右平移得到(点在线段上),连接,
(1)若四边形是矩形,则 ;
(2)的最小值为 .
【答案】 4 12
【详解】解:(1)连接交于点,如图所示:
在菱形中,,,
,,
,
在中,,则,
将向右平移得到(点在线段上),
,
若四边形是矩形,则,
,
在中,,则,
,即
故答案为:;
(2)连接,延长到,使,如图所示:
将向右平移得到(点在线段上),
,,
∴是平行四边形,
,
在菱形中,由菱形对称性得到,
,
,则当三点共线时,有最小值为,
,
,
是等边三角形,
,,
由于是的一个外角,
,
,
在中,,,则,
的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查特殊平行四边形背景下求线段长,涉及菱形的性质、矩形的性质、平移的性质、等边三角形的判定与性质、含直角三角形的三边关系等知识,熟练掌握特殊平行四边形性质是解决问题的关键.
6.(23-24九年级上·陕西西安·期中)如图,在边长为4的正方形中,点E为对角线上的动点,以为边向外作正方形,点H是的中点,连接,则的最小值为 .
【答案】
【详解】解:连接,如下图所示:
∵正方形和正方形中,
,
,
,
在和中
,
,
,,
当E点位于C点时,G点位于处,
当E点位于A点时,G点位于C处,
故E点在上运动时,G点在上运动,
故由点到直线的距离垂线段最短可知:
过H点作时,此时最小,
又H是的中点,
又,
,
故答案为:.
7.(23-24九年级上·江苏镇江·期中)如图,已知在中,P为边上一个动点,连接,,分别交于点、,垂足为M,点N为的中点,若四边形的面积为18,则的最大值为 .
【答案】
【详解】解:∵中,
∴,
∴为直角三角形,且,
∵N为的中点,
∴,
∵四边形的面积为18,,
∴,
即,
当取最小值时,有最大值,
故当时,值最小,最小值为,
此时.
故答案为:.
8.(23-24九年级上·天津和平·期中)如图,在边长为6的正方形中,为的中点,为上的一个动点.则的最小值为 .
【答案】
【详解】解:延长到使,连接,,
四边形是边长为6的正方形,为的中点,
是的垂直平分线,,
,
,
的最小值为,
在中,
,,
由勾股定理,得,
的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查轴对称最短路线问题,正方形的性质,两点之间线段最短,勾股定理,能将两条线段长的最小值用一条线段的长表示是解题的关键.
9.(23-24九年级上·福建福州·期中)如图, 矩形中, E是的中点,将沿折叠后得到,延长交于点F, 若,,求的长
【答案】
【详解】解:连接,如图所示:
四边形是矩形,
,,
由折叠的性质可知:,,
是的中点,
∴,
∵,
∴,
,
∵,,
∴,
由折叠的性质得:,
,
.
10.(23-24九年级上·海南省直辖县级单位·期中)如图,在矩形中,,,点E为的中点,将沿直线折叠,点B落在点处.
(1)线段,;
(2)判断与的位置关系为 ,并给出证明过程;
(3)若,求的面积.
【答案】(1)6;10
(2).证明见解析
(3)
【详解】(1)解:∵四边形为矩形,
∴,
∵点E为的中点,
∴,
在中,,
由勾股定理得:,
故答案为:6;10.
(2)解:与的位置关系是:.证明如下:
过点E作于点H,
由折叠的性质得:,
∵点E为的中点,
∴
∴,
∴为等腰三角形,
又,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
(3)解:由(2)可知:,,
又,
∵为等腰三角形,
∴,
在中,,
由勾股定理得:,
∴.
【点睛】此题主要考查了图形的折叠变换及性质,矩形的性质,等腰三角形的性质,勾股定理,三角形的面积等,解答此题的关键是熟练掌握图象的折叠变换及性质,理解等腰三角形底边上的高、底边上的中线、顶角的平分线重合(三线合一).
11.(23-24九年级上·宁夏石嘴山·期中)实验与探究:
如图,用四根木条钉成矩形框,把边固定在地面上,向右推动矩形框,矩形框的形状会发生改变(四边形具有不稳定性).
(1)通过观察分析,我们发现图中线段存在等量关系,如线段由旋转得到,所以.同理,我们还可以得到_____________.由旋转可得,则我们可推理论证得到、的位置关系是_____________;
(2)进一步观察,我们还会发现,请证明这一结论;
(3)已知,若恰好是的角平分线,求与之间的距离.
【答案】(1),
(2)证明见解析;
(3)与之间的距离为.
【详解】(1)解:线段由旋转得到,
,
矩形框,
,
,
,
(2)解:由(1)可知,,,,
矩形框,
,,
,
又,
四边形是平行四边形,
,
;
(3)解:如图,过点作于点,
矩形框,
,,
,
恰好是的角平分线,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,,
,
即与之间的距离为.
【点睛】本题考查了旋转的性质,矩形的性质,平行四边形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,勾股定理等知识,掌握特殊四边形的判定和性质是解题关键.
12.(23-24九年级上·贵州黔东南·期中)(探索发现)如图,四边形是正方形,M,N分别在上,且,我们把这种模型称为“半角模型”,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的方法,如图,将绕点A顺时针旋转,点D与点B重合,得到,连接.
(1)线段之间的数量关系是 .
(2)根据(1)的结论,写出证明过程;
(3)如图,如果正方形的边长是4,求的周长.
【答案】(1);
(2)证明过程见详解;
(3)8.
【详解】(1)解:.
理由如下:由旋转,可知:
,
∴点E、B、C共线,
,
.
在和中,
,
.
,
,
;
(2)证明:由旋转,可知:
,
∴点E、B、C共线,
,
.
在和中,
,
.
,
,
;
(3)解:由(1)得,;
,
∵正方形的边长为4,
;
(
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