内容正文:
专题01 特殊平行四边形(3种基础题型+2种提升题型)
菱形
1.(22-23八年级下·云南昭通·期中)如图,在菱形中,,的垂直平分线交于点,交对角线于点,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.(23-24八年级下·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.
3.(23-24八年级下·江苏南通·期中)已知两张等宽的纸条交叉叠放在一起,重叠部分构成一个四边形,对角线,,过点作于点,则的长是( )
A. B. C. D.
4.(23-24八年级下·广东韶关·期中)如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点B、D在y轴上,边、分别与x轴交于点F、E,若F、E为、中点,,,则四边形的面积是( )
A.10 B.15 C.20 D.25
5.(22-23八年级下·河南漯河·期中)如图,正方形的面积为,菱形的面积为,则的长是( )
A.4 B. C.1 D.2
6.(22-23八年级下·广西钦州·期中)如图,已知菱形的边长为8,点M是对角线上的一动点,且,则的最小值是 .
7.(22-23八年级下·江苏无锡·期中)如图,在四边形中,与不平行,,E,F,G,H分别是的中点.当 时,四边形是菱形
8.(23-24九年级上·江西抚州·期中)如图,菱形的对角线交于原点O,若点B的坐标为,点D的坐标为,则的值为 .
9.(23-24八年级下·陕西西安·阶段练习)如图,是菱形的对角线,P是上的一个动点,过点P分别作,的垂线,垂足分别是F和E.若菱形的周长是24,面积是12,则的值是 .
10.(23-24八年级下·全国·期中)如图,四边形中,,,分别以为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点,画射线交于,连接.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)当时,求 的长.
11.(22-23八年级下·内蒙古呼和浩特·期中)如图,的对角线相交于点,,,点在线段上从点出发以的速度向点运动,点在线段上从点出发以的速度向点运动.
(1)若点同时运动,设运动时间为t秒,当为何值时,四边形是平行四边形?
(2)在(1)的条件下,当为何值时,是菱形?
矩形
1.(23-24九年级上·重庆沙坪坝·阶段练习)在矩形中,对角线相交于点O,的角平分线交于点E,若,则用表示为( )
A. B. C. D.
2.(22-23八年级下·内蒙古呼和浩特·期中)如图,在四边形中,对角线,垂足为O,点E、F、G、H分别为边、、、的中点.若,则四边形的面积为( )
A.48 B.24 C.32 D.12
3.(22-23八年级下·浙江杭州·期中)如图,在矩形中,,点E为边上一个动点,把沿直线折叠,当点D的对应点F刚好落在线段的垂直平分线上时,则的长为( )
A.1 B.2 C. D.3
4.(23-24八年级下·陕西·阶段练习)如图,已知矩形纸片,,,点P在边上,将沿折叠,点C落在点E处,、分别交于点O、F,且,则的长为( )
A. B. C. D.
5.(2024·陕西宝鸡·二模)如图,点O是矩形的对称中心,点P,Q分别在边上,且经过点,点E是边上一动点.则周长的最小值为 .
6.(22-23八年级下·宁夏石嘴山·期中)如图,在矩形中,对角线与交于点O,于点E,若,且,则的长为 .
7.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图,的对角线,相交于O,将平移到,若,,,求证:四边形是矩形.
8.(22-23八年级下·重庆渝北·期中)如图,在平行四边形中,对角线与相交于点O,点E,F分别为,的中点,延长至G,使,连接.
(1)求证:;
(2)当时,四边形是什么样的四边形?试说明理由.
9.(23-24八年级下·贵州铜仁·期中)矩形折叠探究
在矩形纸片中,,点是边上的一点.
(1)如图1,王欢在边上取一点N,将纸片沿直线折叠,使点C落在边上,记为点P,若,求的长;
(2)如图2,张乐在边上取一点N,将纸片沿直线折叠,当点C与点A重合时,求的长.
10.(22-23七年级下·广西柳州·期中)在平面直角坐标系中,点坐标为,点坐标为,过点作直线轴,垂足为,交线段于点.
(1)如图1,过点作,垂足为,连接.
①填空:的面积为_________;
②点为直线上一动点,当时,求点的坐标;
(2)如图2,点为线段延长线上一点,连接,,线段交于点若,请直接写出点的坐标为______.
正方形
1.(23-24八年级下·江苏镇江·期中)如图,边长为1的正方形绕点C逆时针旋转后得到正方形,边与交于点E,则阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
2.(22-23九年级下·山东威海·期中)如图,正方形的顶点,在坐标轴上,将正方形绕点第1次逆时针旋转得到正方形,依此方式,连续旋转至第2023次得到正方形.若点的坐标为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
2.(23-24八年级下·贵州黔东南·期中)如图所示,在正方形中,E为的中点,是上一点,且,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.(23-24八年级下·贵州遵义·期中)如图,正方形的边长为4,点分别在边上,将分别沿、AF折叠,使恰好落在点M处,已知,则的长为( )
A.2.4 B.3.4 C.4 D.5
4.(23-24七年级下·山东济南·期中)已知正方形,点E是边上的动点,以为边作等边三角形,连接,交边于点G,当最小时, .
5.(22-23八年级下·江苏无锡·期中)如图,已知直线,且相邻两条平行直线间的距离都是d,如果正方形的四个顶点分别在四条直线上,且面积是5,则
6.(2023·江西上饶·一模)如图,在正方形中,将边绕点B逆时针旋转至,连接,若,则线段的长度为 .
7.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图,正方形中, ,点E是对角线上一点,连接,过点E作,交于点F,以为邻边作矩形,连接.
(1)求证:矩形是正方形.
(2)求的值.
8.(22-23八年级下·重庆渝北·期中)已知,正方形的边在正方形的边上,延长到,使,在边上,且,求证:四边形为正方形.
9.(22-23八年级下·山东泰安·期中)如图,点是正方形对角线的延长线上任意一点,以线段为边作一个正方形,线段和相交于点.
(1)求证:;
(2)求证:
(3)若,,求的长.
10.(22-23八年级下·山东济宁·期中)如图1,点E,F,M,N分别是正方形纸片四条边上的点,且.
(1)求证:四边形是正方形;
(2)把图1中的四个直角三角形剪下来,拼成图2所示的“赵爽弦图”(由四个全等的直角三角形与中间的小正方形拼成的一个大正方形).我们知道,勾股定理的证明,人们已经找到了400多种方法,请结合图2,利用所学知识证明勾股定理,写出推导过程;
(3)若正方形纸片的边长为4,,求图2中中间小正方形的面积.
11.(22-23八年级下·浙江宁波·期中)我们定义:有两条边相等,一组对角互补的四边形称为“奇妙”四边形,其中相等的这组边称为“奇妙”边.
(1)下列选项中一定是“奇妙”四边形的是______.(填写序号);
①平行四边形 ②矩形 ③菱形 ④正方形
(2)如图,在四边形中,平分,请说明四边形是“奇妙”四边形;
(3)已知在“奇妙”四边形中,“奇妙”边为两相邻边,其中一条“奇妙”边,对角线,求该“奇妙”四边形的周长.
最值问题
1.(22-23八年级下·浙江宁波·期中)如图,在菱形中,,点E、F、G、H分别是边、、、中点,在直线上方有一动点P,且满足,则周长的最小值为 .
2.(22-23八年级下·江苏扬州·期中)如图,已知矩形中,,.点为上任意一点(可与点或重合),分别过、、作射线的垂线,垂足分别是、、,则的最小值是( )
A.5 B. C. D.
3.(22-23八年级下·江苏无锡·期中)如图,四边形为矩形,,,P是线段上一动点,M是线段上一点,,是 (填“锐角、直角、钝角”)三角形;长的最小值为 .
4.(22-23八年级下·重庆江北·期中)如图1,菱形中,对角线相交于O,于E,与相交于F,连接.
(1)若菱形的对角线.,求的长;
(2)如图1,若,求证:;
(3)如图2,M、N分别是线段上的两个动点,且,连接,若,直接写出的最小值.
四边形综合
1.(22-23八年级下·广西贵港·期中)问题情境:已知正方形是对角线上任意一点.
思考发现:(1)如图1,若连接,则线段与的数量关系为___________.
探究应用:(2)如图2,经过点B作与的延长线交于点与交于点G.
①判断的形状并说明理由;
②连接,若G是的中点,且,求线段的长.
拓展迁移:(3)如图3,在(2)的条件下,若,请直接给出线段的长.
2.(22-23八年级下·江苏盐城·期中)在矩形中,,,点、分别是、边上的动点,以为边作平行四边形,点落在边上,点落在矩形内或其边上.
(1)如图,当,,且时,
求证:四边形是正方形;连接,直接写出的面积______ ;
(2)如图,当且时,若,连接,
______ ;用含的代数式表示 求面积的取值范围;
(3)如图,当与的长度之比为:,且时,在点从点运动到点的过程中,直接写出点运动的路线长______ .
3.(23-24八年级下·贵州铜仁·期中)分层探究
(1)问题提出:如图1,点E、F分别在正方形的边上,,连接.求证:,解题思路:把绕点A逆时针旋转______度至,可使与重合.由,则知F、D、G三点共线,从而可证______,从而得,阅读以上内容并填空.
(2)类比引申:如图2,四边形中,,点E、F分别在边上,.探究:若,猜想的数量关系,并给出理由.
(3)联想拓展:如图3,在中,,点D、E均在边上,并且.猜想的数量关系,并给出理由.
4.(22-23八年级下·浙江宁波·期中)如图1,在矩形中,点是上的点,沿折叠点的对应点是点,延长交直线于点.
(1)求证:;
(2)是上的点,;沿折叠点的对应点是点,且、、、在同一直线上.
①如图2,若M、N互相重合,求的值;
②若,求的长.(自己画草图)
5.(23-24八年级下·江苏镇江·期中)矩形纸片中,,,点在边上,点在边上,将纸片沿折叠,使顶点落在平面内点处.
(1)若折痕的端点与点重合,如图1.
①当时,则 ;
②当点恰好在线段上,求的长;
(2)若点恰好落在边上,如图2,当时,求的长;
(3)如图3,若,是以为腰的等腰三角形,则的长为 .
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专题01 特殊平行四边形(3种基础题型+2种提升题型)
菱形
1.(22-23八年级下·云南昭通·期中)如图,在菱形中,,的垂直平分线交于点,交对角线于点,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的性质,线段垂直平分线的性质,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质.由菱形的性质可得,,,由“”可证,可得,可求,即可求解.
【详解】解:如图,连接,
四边形是菱形,
,,,
垂直平分,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
故选:D.
2.(23-24八年级下·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
【分析】本题考查了菱形性质,折叠变换的性质,等腰三角形性质,三角形内角和定理,熟练掌握以上知识点是解题的关键.根据折叠和菱形的性质可推出,的度数,再由三角形的内角和定理和等腰三角形的性质可得,,最后利用可求得答案.
【详解】由折叠得:
又四边形ABCD是菱形,
,
故选:B.
3.(23-24八年级下·江苏南通·期中)已知两张等宽的纸条交叉叠放在一起,重叠部分构成一个四边形,对角线,,过点作于点,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】作,垂足为,设与相交于点,根据菱形的判定与性质可知,最后利用菱形面积的两种表示方法即可解答.
【详解】解:作,垂足为,设与相交于点,
∵两张等宽的纸条,,
∴,
∴,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∵,
∴,
∴四边形是菱形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
答:的长是;
故选.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定与性质,菱形的判定与性质,勾股定理,菱形面积的两种计算方式,掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
4.(23-24八年级下·广东韶关·期中)如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点B、D在y轴上,边、分别与x轴交于点F、E,若F、E为、中点,,,则四边形的面积是( )
A.10 B.15 C.20 D.25
【答案】A
【分析】过点A作于点H,利用已知条件求出边、、的值,再利用即可求出答案.
【详解】过点A作于点H,
,,,
,,,
四边形是菱形,
,,
,
故选:A.
【点睛】本题考查了菱形的性质、中点坐标和求不规则四边形的面积,正确作出辅助线是解题的关键.
5.(22-23八年级下·河南漯河·期中)如图,正方形的面积为,菱形的面积为,则的长是( )
A.4 B. C.1 D.2
【答案】D
【分析】本题考查了正方形的性质,菱形的面积公式,熟练掌握正方形的性质,菱形的面积公式是解题的关键.
连接,根据正方形的面积为,求得,根据菱形的面积,即可得到结论.
【详解】解:连接,如图:
正方形的面积为,
,
,
,
菱形的面积为,
,
,
故选:D.
6.(22-23八年级下·广西钦州·期中)如图,已知菱形的边长为8,点M是对角线上的一动点,且,则的最小值是 .
【答案】
【分析】本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定及性质,直角三角形的特征,勾股定理等;由等边三角形的判定方法得是等边三角形,由直角三角形的特征, 当、、三点共线时,取得最小值,此时,的最小值为,即可求解;掌握菱形的性质,等边三角形的判定及性质,直角三角形的特征,找出取得最值的条件是解题的关键.
【详解】解:如图,过点M作于点E,连接,
∵四边形是菱形,
,
,
,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
,
当、、三点共线时,取得最小值,
此时,
的最小值为,
,
,
,
的最小值为;
故答案:.
7.(22-23八年级下·江苏无锡·期中)如图,在四边形中,与不平行,,E,F,G,H分别是的中点.当 时,四边形是菱形
【答案】6
【分析】本题主要考查了菱形的判定,三角形中位线定理,平行四边形的判定,先由三角形中位线定理证明,则可证明四边形是平行四边形,故当时,四边形是菱形,则当时,四边形是菱形.
【详解】解:∵分别是的中点,
∴是的中位线,
∴,
同理可得,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴当时,四边形是菱形,
∴当时,四边形是菱形,
故答案为:.
8.(23-24九年级上·江西抚州·期中)如图,菱形的对角线交于原点O,若点B的坐标为,点D的坐标为,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了菱形的性质、中心对称的性质,根据菱形是中心对称图形,可得点D与点B关于原点成中心对称,根据中心对称的性质(横坐标与纵坐标互为相反数)可得结论.
【详解】解:∵四边形是菱形,且对角线交于原点O,
∴点与点关于原点成中心对称,
,
.
故答案为:.
9.(23-24八年级下·陕西西安·阶段练习)如图,是菱形的对角线,P是上的一个动点,过点P分别作,的垂线,垂足分别是F和E.若菱形的周长是24,面积是12,则的值是 .
【答案】2
【分析】本题主要考查了菱形的性质,如图所示,过点A作于H,连接,根据菱形的面积公式和周长公式求出,,再根据,即可推出.
【详解】解:如图所示,过点A作于H,连接,
∵菱形的周长为24,
∴,
∵菱形的面积是12,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
故答案为:2.
10.(23-24八年级下·全国·期中)如图,四边形中,,,分别以为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点,画射线交于,连接.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)当时,求 的长.
【答案】(1)见解析;(2).
【分析】()根据作图可知,是的垂直平分线,得到,然后证明,根据全等三角形的性质得,所以判定四边形是平行四边形,最后通过即可证明;
()由,,得是的中点,,故有,,证明四边形是平行四边形,根据平行四边形的性质得,最后由勾股定理即可求解;
本题主要考查了菱形的判定,平行线的性质,全等三角形的性质与判定,勾股定理,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】(1)证明:设与的交点为,
根据题意得垂直平分,∴,
∵,∴,
∵,∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴平行四边形是菱形,
(2)解:∵,,
∴是的中点,,
∴,,
∵,∴四边形是平行四边形,∴,
∵,∴,
∴,即是直角三角形,
∴由勾股定理得:.
11.(22-23八年级下·内蒙古呼和浩特·期中)如图,的对角线相交于点,,,点在线段上从点出发以的速度向点运动,点在线段上从点出发以的速度向点运动.
(1)若点同时运动,设运动时间为t秒,当为何值时,四边形是平行四边形?
(2)在(1)的条件下,当为何值时,是菱形?
【答案】(1);(2)
【分析】(1)若是平行四边形,由,则,故有,即可求得值;
(2)若是菱形,则垂直于,即有,即可求解.
【详解】(1)解:∵四边形为平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴当t为2秒时,四边形是平行四边形;
(2)解:四边形是菱形,则,
,
;
∴当为时,平行四边形是菱形;
【点睛】本题考查了平行四边形的判定和性质和菱形的判定和性质,勾股定理,掌握以上知识是解题的关键.
矩形
1.(23-24九年级上·重庆沙坪坝·阶段练习)在矩形中,对角线相交于点O,的角平分线交于点E,若,则用表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查矩形的性质.根据矩形的性质得出,进而利用角平分线的定义和等腰三角形的性质解答即可.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,
∵的角平分线交于点E,
∴,
∵,
∴,
∵,∴,
∴,
故选:B.
2.(22-23八年级下·内蒙古呼和浩特·期中)如图,在四边形中,对角线,垂足为O,点E、F、G、H分别为边、、、的中点.若,则四边形的面积为( )
A.48 B.24 C.32 D.12
【答案】D
【分析】利用中位线定理可得出四边形矩形,根据矩形的面积公式解答即可.
【详解】解:∵点E、F分别为四边形的边、的中点,
∴,且.
同理:,,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
同理:,,
又∵,
∴.
∴四边形是矩形.
∴四边形的面积,
即四边形的面积是12.
故选:D.
【点睛】本题考查的是中点四边形的含义,平行四边形的判定与性质,矩形的判定与性质,三角形的中位线的性质,熟记特殊四边形的判定与性质是解本题的关键.
3.(22-23八年级下·浙江杭州·期中)如图,在矩形中,,点E为边上一个动点,把沿直线折叠,当点D的对应点F刚好落在线段的垂直平分线上时,则的长为( )
A.1 B.2 C. D.3
【答案】C
【分析】根据四边形为矩形,,,推出,又因为点在线段的垂直平分线上,则,由折叠性质得:,,利用勾股定理求出,则可求,设,则,列出方程即,求解即可.本题考查翻折变换,勾股定理,线段垂直平分线的性质,矩形的性质,解题的关键是掌握相关知识的灵活运用.
【详解】解:如图,
四边形为矩形,,,
,
又点在线段的垂直平分线上,
∴
∵
∴四边形是矩形
,
由折叠性质得:,,
在中,
,
,
设,则,
在中,,
即,
,
即的长为.
故选:C.
4.(23-24八年级下·陕西·阶段练习)如图,已知矩形纸片,,,点P在边上,将沿折叠,点C落在点E处,、分别交于点O、F,且,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了翻折变换,矩形的性质,全等三角形的判定与性质以及勾股定理的应用,选择适当的直角三角形,运用勾股定理列方程求解是解决问题的关键.
根据折叠的性质可得出,进而、,再证,根据全等三角形的性质可得出,设,则,,,依据中,,解方程,即可确定的长.
【详解】解:四边形是矩形,,,
,,
根据折叠可知:,
,.
在和中,
,
,
,,
,
设,则,,,
,中,,
即,,
,
故选:C.
5.(2024·陕西宝鸡·二模)如图,点O是矩形的对称中心,点P,Q分别在边上,且经过点,点E是边上一动点.则周长的最小值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了线段和最小值中典型的“将军饮马型”,矩形的性质,勾股定理等,找到取得最小值的条件,掌握典型问题的解法是解题的关键.
作P关于的对称点,连接,交于E,连接,则的最小值为,证明出周长的最小值为,作于F,于H,利用勾股定理求出和即可.
【详解】解:如图,作P关于的对称点,连接,交于E,连接,
∴,
∴的最小值为,
∴周长的最小值为,
作于F,于H,
∵,
∴,
∵点O是矩形的对称中心,经过点O,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴周长的最小值为.
故答案为:.
6.(22-23八年级下·宁夏石嘴山·期中)如图,在矩形中,对角线与交于点O,于点E,若,且,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了矩形的性质,勾股定理,平方根解方程,掌握矩形的对角线相等且平分是解题关键.由矩形的性质可得,再利用勾股定理列方程,求出,即可得到的长.
【详解】解:四边形是矩形,
,
,
,
,
,
,
解得:(负值舍去),
,
故答案为:.
7.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图,的对角线,相交于O,将平移到,若,,,求证:四边形是矩形.
【答案】见解析
【分析】由平行四边形的性质可得出, ,由勾股定理逆定理可得出,由对顶角相等可得出,由平行的性质可得出四边形是平行四边形, 进而可得出是矩形.
【详解】证明:∵是平行四边形
∴,
∵,
∴
∴,
∴,
由平移知:,,
∴四边形是平行四边形
∴是矩形.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的判定以及性质,矩形的判定,勾股定理逆定理的应用,以及平移的性质,掌握这些判定定理以及性质是解题的关键.
8.(22-23八年级下·重庆渝北·期中)如图,在平行四边形中,对角线与相交于点O,点E,F分别为,的中点,延长至G,使,连接.
(1)求证:;
(2)当时,四边形是什么样的四边形?试说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)矩形,理由见解析
【分析】(1)由平行四边形的性质得出,,,,由平行线的性质得出,证出,由证明即可;
(2)证出,由等腰三角形的性质得出,,同理:,得出,由三角形中位线定理得出,,得出四边形是平行四边形,即可得出结论.
【详解】(1)证明:四边形是平行四边形,
,,,,
,
点,分别为,的中点,
,,
,
在和中,
,
;
(2)四边形是矩形,理由如下:
,,
,
是的中点,
,
,
同理:,
,
,
,,
是的中位线,
∴,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是矩形.
【点睛】本题考查了矩形的判定、平行四边形的性质和判定、全等三角形的判定、三角形中位线定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
9.(23-24八年级下·贵州铜仁·期中)矩形折叠探究
在矩形纸片中,,点是边上的一点.
(1)如图1,王欢在边上取一点N,将纸片沿直线折叠,使点C落在边上,记为点P,若,求的长;
(2)如图2,张乐在边上取一点N,将纸片沿直线折叠,当点C与点A重合时,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据矩形的性质和折叠的性质以及勾股定理解答即可;
(2)根据折叠的性质以及勾股定理解答即可.
此题考查矩形的性质和勾股定理,关键是根据矩形的性质和折叠的性质解答.
【详解】(1)解:∵四边形是矩形
∴,,,
设,则,
由折叠可得,,
在中,,
即,
解得:,
∴;
(2)解:当点与点重合时,
设,则,
由折叠可得,,,,
在中,,
即,
解得:,
.
如图:过点作
∵四边形是矩形,
∴四边形,是矩形
则设
∴
在中,
∴
∴
在中,
∴
10.(22-23七年级下·广西柳州·期中)在平面直角坐标系中,点坐标为,点坐标为,过点作直线轴,垂足为,交线段于点.
(1)如图1,过点作,垂足为,连接.
①填空:的面积为_________;
②点为直线上一动点,当时,求点的坐标;
(2)如图2,点为线段延长线上一点,连接,,线段交于点若,请直接写出点的坐标为______.
【答案】(1)①6;②或;(2)
【分析】(1)①易证四边形为矩形,则点到的距离为,,,,即可得出结果;
②由点坐标为得出,则,设,当点在轴上方时,;当点在轴下方时,设为,过点作轴,则四边形为直角梯形,,列出方程解方程即可得出结果;
(2)由,则,与是以为同底的三角形,高分别为:、,得出,即可得出结果.
本题是三角形综合题,主要考查了图形与点的坐标、矩形的判定与性质、三角形面积与矩形面积、直角梯形面积的计算等知识,熟练掌握图形与点的坐标,根据面积关系列出方程是解题的关键.
【详解】(1)解:①轴,,
轴,四边形为矩形,点到的距离为,
点,点,
,,
,
故答案为:6;
②点坐标为,
,,
,
设,如图1所示:
当点在轴上方时,
,
,
,
点的坐标为:;
当点在轴下方时,设为,
过点作轴,则四边形为直角梯形,
,
,
,
点的坐标为:;
点的坐标为:或;
(2)解:,如图2所示:
,
与是以为同底的三角形,高分别为:、,
,
点的坐标为,
故答案为:.
正方形
1.(23-24八年级下·江苏镇江·期中)如图,边长为1的正方形绕点C逆时针旋转后得到正方形,边与交于点E,则阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查正方形的性质,勾股定理,旋转的性质,连接,证明三点共线,勾股定理求出的长,进而求出的长,利用分割法求出阴影部分的面积即可.
【详解】解:连接,
∵边长为1的正方形绕点C逆时针旋转后得到正方形,
∴,
∴,,
∵,
∴三点共线,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴;
故选D.
2.(22-23九年级下·山东威海·期中)如图,正方形的顶点,在坐标轴上,将正方形绕点第1次逆时针旋转得到正方形,依此方式,连续旋转至第2023次得到正方形.若点的坐标为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
2.(23-24八年级下·贵州黔东南·期中)如图所示,在正方形中,E为的中点,是上一点,且,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了正方形的性质,勾股定理和勾股定理的逆定理,设正方形的边长为,先求出,则,再利用勾股定理得到,,,则,据此利用勾股定理的逆定理可得是直角三角形.
【详解】证明:设正方形的边长为,
∵E为的中点,是上一点,且,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得:,
同理可得,,
∴,
∴是直角三角形..
故选C.
3.(23-24八年级下·贵州遵义·期中)如图,正方形的边长为4,点分别在边上,将分别沿、AF折叠,使恰好落在点M处,已知,则的长为( )
A.2.4 B.3.4 C.4 D.5
【答案】B
【分析】本题主要考查了折叠问题, 解题的关键是找准不变的线段, 利用勾股定理求解线段 .
由图形折叠可得,,因为正方形的边长为4 ,求出,在直角中, 运用勾股定理求出,再求出.
【详解】解: 由图形折叠可得,,
正方形的边长为 4 ,
∴,,
在中,
,
,
解得,
.
故选B.
4.(23-24七年级下·山东济南·期中)已知正方形,点E是边上的动点,以为边作等边三角形,连接,交边于点G,当最小时, .
【答案】/120度
【分析】本题主要考查了正方形中的计算,解题关键是构造全等三角形.
作等边三角形,连接,由正方形,等边三角形,得,得,故当时最小,此时,即可得.
【详解】解:作等边三角形,连接,
∵正方形,等边三角形,
∴,,,
∴,
∴,
故当时最小,此时,
∴.
故答案为:.
5.(22-23八年级下·江苏无锡·期中)如图,已知直线,且相邻两条平行直线间的距离都是d,如果正方形的四个顶点分别在四条直线上,且面积是5,则
【答案】1
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质、正方形的性质和面积计算,根据平行线之间的距离构造全等的直角三角形是关键.过点作直线与平行线垂直,与交于点,与交于点.易证,可得,,在中,结合正方形的面积公式构建方程即可解决问题.
【详解】作,交于点,交于点.
∵,,
,,
即.
,
四边形为正方形,
,,
.
,
在和中,
,
,
.
∵正方形的四个顶点分别在四条直线上,且面积是5,
∴
在中,,,
,
(负值已舍).
故答案为:1.
6.(2023·江西上饶·一模)如图,在正方形中,将边绕点B逆时针旋转至,连接,若,则线段的长度为 .
【答案】1
【分析】本题考查了正方形的性质,等腰三角形的性质,旋转的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,熟练掌握正方形的性质是解题的关键.过点作于点,证明,由全等三角形的性质得出,由旋转的性质及等腰三角形的性质求出,由勾股定理可得出答案.
【详解】解:过点作于点,
四边形是正方形,
,,
,
,
,
又,
在和中,
,
,
,
将边绕点逆时针旋转至,
,
又,
,
,
,
(负值舍去),
故答案为:1.
7.(23-24八年级下·福建福州·期中)如图,正方形中, ,点E是对角线上一点,连接,过点E作,交于点F,以为邻边作矩形,连接.
(1)求证:矩形是正方形.
(2)求的值.
【答案】(1)见解析;(2)6.
【分析】(1)如图,作于,于.只要证明即可解决问题;
(2)只要证明,可得即可解决问题.
【详解】(1)如图,作于,于.
∵四边形是正方形,
,
∵于,于,
,
∵,
,
,
∵,
,
,
∵四边形是矩形,
四边形是正方形.
(2)∵四边形是正方形,四边形是正方形,
,,,
,
,
,
.
【点睛】本题考查正方形的性质、全等三角形的判定和性质、矩形的性质和判定、解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.
8.(22-23八年级下·重庆渝北·期中)已知,正方形的边在正方形的边上,延长到,使,在边上,且,求证:四边形为正方形.
【答案】见解析
【分析】本题考查了正方形的性质和判定,全等三角形的性质和判定的应用,根据正方形的性质易证,根据全等三角形的性质推出,,求出,根据正方形的判定得出即可.
【详解】证明:∵四边形为正方形,
∴,,
∴.
∵,,
∴,,,
即,.
∵四边形是正方形,
∴,,
∴.
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是正方形.
9.(22-23八年级下·山东泰安·期中)如图,点是正方形对角线的延长线上任意一点,以线段为边作一个正方形,线段和相交于点.
(1)求证:;
(2)求证:
(3)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题主要考查正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,此题难度适中,注意掌握数形结合思想的应用.
(1)由正方形,正方形可得,,,后利用即可证明结论;
(2)由,得,再根据得,解答即可;
(3)由(1)则可得,后在中,利用勾股定理可得的长,进而求得的长.
【详解】(1)证明:四边形,是正方形,
,,,
,
在和中,
,
;
(2)证明:,
,
,
,
;
(3)解:,
,
四边形是正方形,,
,,
,,
,
,
,
.
10.(22-23八年级下·山东济宁·期中)如图1,点E,F,M,N分别是正方形纸片四条边上的点,且.
(1)求证:四边形是正方形;
(2)把图1中的四个直角三角形剪下来,拼成图2所示的“赵爽弦图”(由四个全等的直角三角形与中间的小正方形拼成的一个大正方形).我们知道,勾股定理的证明,人们已经找到了400多种方法,请结合图2,利用所学知识证明勾股定理,写出推导过程;
(3)若正方形纸片的边长为4,,求图2中中间小正方形的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)见解析
(3)4
【分析】此题考查了勾股定理的证明和应用,正方形的性质,全等三角形的性质和判定等知识点,正确理解题意,会利用勾股定理解题是解决问题的关键.
(1)通过证明,先得出四边形是菱形,再证明四边形中一个内角为,从而得出四边形是正方形的结论;
(2)设设正方形的边长,,,则小正方形的边长,根据正方形的面积,正方形的面积,即可得到结论;
(3)先得到,则,即可求得结果.
【详解】(1)证明:如图1
∵四边形是正方形,
,.
∵,
∴,
∵,
,
四边形是菱形,
∵,
,
四边形是正方形;
(2)如图,
∵
,,,
设正方形的边长,,,
则小正方形的边长,
小正方形的面积为,
正方形的面积,正方形的面积
∴;
(3)∵正方形的边长为4,
,
,
,
中间小正方形的面积为.
11.(22-23八年级下·浙江宁波·期中)我们定义:有两条边相等,一组对角互补的四边形称为“奇妙”四边形,其中相等的这组边称为“奇妙”边.
(1)下列选项中一定是“奇妙”四边形的是______.(填写序号);
①平行四边形 ②矩形 ③菱形 ④正方形
(2)如图,在四边形中,平分,请说明四边形是“奇妙”四边形;
(3)已知在“奇妙”四边形中,“奇妙”边为两相邻边,其中一条“奇妙”边,对角线,求该“奇妙”四边形的周长.
【答案】(1)②④
(2)证明见解析
(3)或
【分析】(1)根据“奇妙”四边形的定义求解即可;
(2)如图所示,过点D作于E,交延长线于F,由角平分线的性质得到,再证明,得到,即可证明四边形是“奇妙”四边形;
(3)分和,两种情况画出对应的图形,讨论求解即可.
【详解】(1)解:矩形和正方形的对角都为90度,即它们的对角互补,且它们的对边相等,而平行四边形和菱形的对角不一定互补,
故正方形和矩形是“奇妙”四边形,
故答案为:②④;
(2)证明:如图所示,过点D作于E,交延长线于F,
∵平分,,,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴四边形是“奇妙”四边形;
(3)解:如图所示,当时,延长到E,使得,连接,过点A作于F,
∵,,
∴,
∴是直角三角形,且,
∵“奇妙”四边形的一组对角互补,且四边形内角和为360度,
∴“奇妙”四边形的另一组对角也互补,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∵,
∴,
在中,,则,
∴,
∴,
∴,
∴四边形的周长为;
如图所示,当时,延长到E,使得,连接,过点B作于F,过点H作直线的垂线,交直线于H,
同理可证明,
又∵,
∴,
∴,
同理可得,
又∵,
∴,
∴,
∴平方,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四边形的周长为;
综上所述,四边形的周长为或.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,勾股定理及其逆定理,角平分线的性质与判定,正方形,矩形,菱形,平行四边形的性质等等,正确作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.
最值问题
1.(22-23八年级下·浙江宁波·期中)如图,在菱形中,,点E、F、G、H分别是边、、、中点,在直线上方有一动点P,且满足,则周长的最小值为 .
【答案】
【分析】证明出四边形为矩形,在上方作直线,且到的距离为,说明点在上,作点关于的对称点,连接,交于点,则三角形为所求,利用勾股定理求出,即可求出最小周长.
【详解】解:如图,连接、交于,
点、、、分别是边、、、中点,
、为、的中位线,
,,
四边形为平行四边形,
四边形为菱形,
,
,
四边形为矩形,
在上方作直线,且到的距离为,
,
点在上,
作点关于的对称点,连接,交于点,
由对称得,,
,
由两点间线段最短得,此时最短,
周长最短,
,,
为等边三角形,
,
,
,
点、分别是边、的中点,且,
为等边三角形,
,
到的距离为,
点到的距离为,
点到的距离为,
,
,
周长的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了轴对称线段最短问题,菱形性质、中点四边形性质及三角形中位线性质的应用是本题的解题关键.
2.(22-23八年级下·江苏扬州·期中)如图,已知矩形中,,.点为上任意一点(可与点或重合),分别过、、作射线的垂线,垂足分别是、、,则的最小值是( )
A.5 B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了矩形的性质.连接,,利用建立关于线段的方程,取最大值时,的值最小,求出即可.
【详解】解:连接,,
矩形,,.
,
,
,
,
,
点为上的动点,
取最大值时,的值最小.
当点与点重合时,最大,
时,最小值,
故选:C.
3.(22-23八年级下·江苏无锡·期中)如图,四边形为矩形,,,P是线段上一动点,M是线段上一点,,是 (填“锐角、直角、钝角”)三角形;长的最小值为 .
【答案】 直角
【分析】本题考查矩形的性质,轨迹,勾股定理,直角三角形斜边中线的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,应用直角三角形性质解决问题.取的中点,连接,,证明,推出,利用勾股定理求出,可得结论.
【详解】解:如图,取的中点,连接,.
四边形是矩形,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
的最小值为.
故答案为:直角,.
4.(22-23八年级下·重庆江北·期中)如图1,菱形中,对角线相交于O,于E,与相交于F,连接.
(1)若菱形的对角线.,求的长;
(2)如图1,若,求证:;
(3)如图2,M、N分别是线段上的两个动点,且,连接,若,直接写出的最小值.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)的最小值为
【分析】(1)先求出菱形的边长,再根据面积公式求出的长;
(2)在上取一点,使,连接,将转化为转化为,即可得证;
(3)将绕点逆时针旋转至,证明,将转化为,即可得到最小值.
【详解】(1)解:∵四边形是菱形,对角线,
,
,
,
,
;
(2)证明:在上取一点,使,连接,
,
,
,
,
,
,
∵为直角三角形,为中点,
,
,
,
,
,
;
(3)解:将绕点逆时针旋转至,连接,
在上,
,,
在和中,,
∴,,
,
,,
∴的最小值为.
【点睛】本题考查了菱形的性质,全等三角形的性质与判定,旋转的性质,勾股定理,等腰直角三角形的性质等知识点,属于综合题,正确做出辅助线是解题的关键.
四边形综合
1.(22-23八年级下·广西贵港·期中)问题情境:已知正方形是对角线上任意一点.
思考发现:(1)如图1,若连接,则线段与的数量关系为___________.
探究应用:(2)如图2,经过点B作与的延长线交于点与交于点G.
①判断的形状并说明理由;
②连接,若G是的中点,且,求线段的长.
拓展迁移:(3)如图3,在(2)的条件下,若,请直接给出线段的长.
【答案】(1);(2)①是等腰三角形,见解析;②;(3)
【分析】(1)证明,即可得出结果;
(2)①根据全等三角形的对应角相等,对顶角相等,以及等角的余角相等,得到,进而得到,即可得出结论;
②过点作,三角形的中线平分面积得到,得到,利用三角形的面积公式求出的长,利用勾股定理求出的长即可;
(3)勾股定理求出的长,求出的长即可.
【详解】解:(1)∵正方形,
∴,
∵,
∴,
∴;
故答案为:;
(2)①为等腰三角形,理由如下:
由(1)知:,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴为等腰三角形;
②过点作,
∵,
∴,
∵,点为的中点,
∴,,,
∴,
∵
∴,
∴,
∴,
在中,;
(3)∵,,
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题考查正方形的性质,等腰三角形的判定和性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,熟练掌握相关知识点,并灵活运用,是解题的关键.
2.(22-23八年级下·江苏盐城·期中)在矩形中,,,点、分别是、边上的动点,以为边作平行四边形,点落在边上,点落在矩形内或其边上.
(1)如图,当,,且时,
求证:四边形是正方形;
连接,直接写出的面积______ ;
(2)如图,当且时,若,连接,
______ ;用含的代数式表示
求面积的取值范围;
(3)如图,当与的长度之比为:,且时,在点从点运动到点的过程中,直接写出点运动的路线长______ .
【答案】(1)①详见解析;②
(2)①;②
(3)
【分析】(1)①在中,,为矩形,,,,,,,矩形为正方形,
②过作于,则,,,,,;
(2)①连接,过点向作垂线交于点,求出,,,;
②,,为菱形,连接,,,又,,,又, ,,,,当取最小值时,有最大值40,当点与点重合时,点在上,即,面积的取值范围即可求得;
(3)解:当点与点重合时,点位置如图,当点与点重合时,点在点处,点在点处,点的运动路线为线段,由题意知:,,.
【详解】(1)①证明:在中.,
为矩形,
若 则,
在矩形中,
,
,
,
,
又,
,
,
矩形为正方形;
②解:过作于,则,如图1,
,,
,
又
,
又由,
,
,
,
故答案为:32;
(2)解:①连接,过点向作垂线交于点,如图2,
若,则,
,
,
,
又:,
,
故答案为:;
②,
则,
当时,为菱形,连接,
,
,
又,
,
,
,
又,
,
,
,
,
当取最小值时,有最大值40,
当点与点重合时,点在上,
即,
面积的取值范围为:;
(3)解:当点与点重合时,点位置如图,根据瓜豆原理,主动点的轨迹是线段,则从动点轨迹也是线段,则点的运动路线为线段,
由题意知:,
,
所以点的运动路线长为.
【点睛】本题考查动点,矩形,菱形,正方形的综合问题,解题的关键是对以上知识的熟练掌握.
3.(23-24八年级下·贵州铜仁·期中)分层探究
(1)问题提出:如图1,点E、F分别在正方形的边上,,连接.求证:,解题思路:把绕点A逆时针旋转______度至,可使与重合.由,则知F、D、G三点共线,从而可证______,从而得,阅读以上内容并填空.
(2)类比引申:如图2,四边形中,,点E、F分别在边上,.探究:若,猜想的数量关系,并给出理由.
(3)联想拓展:如图3,在中,,点D、E均在边上,并且.猜想的数量关系,并给出理由.
【答案】(1),
(2)仍有;理由见解析
(3)猜想:.理由见解析
【分析】(1)把绕点A逆时针旋转至,可使与重合,证出,根据全等三角形的性质得出,即可得出答案;
(2)把绕点A逆时针旋转至,可使与重合,证出,根据全等三角形的性质得出,即可得出答案;
(3)把绕点A逆时针旋转到的位置,连接,证明,则,,是直角三角形,根据勾股定理即可作出判断.
【详解】(1)解:∵,
∴把绕点A逆时针旋转至,可使与重合,如图1,
∵,
∴,点F、D、G共线,
则,,,
,
即,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:仍有;理由如下:
∵,
∴把绕点A逆时针旋转至,可使与重合,如图2所示:
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,点F、D、G共线,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)解:猜想:.理由如下:
把绕点A逆时针旋转到的位置,连接,如图3所示:
则,,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴是直角三角形,
∴,
∴.
【点睛】本题是四边形综合题目,考查了全等三角形的性质和判定,正方形的性质,直角三角形的性质、勾股定理等知识;能正确作出辅助线得出全等三角形是解题的关键.
4.(22-23八年级下·浙江宁波·期中)如图1,在矩形中,点是上的点,沿折叠点的对应点是点,延长交直线于点.
(1)求证:;
(2)是上的点,;沿折叠点的对应点是点,且、、、在同一直线上.
①如图2,若M、N互相重合,求的值;
②若,求的长.(自己画草图)
【答案】(1)见详解
(2)①②的长为或4
【分析】(1)由折叠的性质及矩形的性质证明,则可得出结论;
(2)①证出,设,则,,则可得出结论;
②分两种情况,由矩形的性质及勾股定理可得出答案.
【详解】(1)证明:沿折叠点的对应点是点,
,
四边形为矩形,
,
,
,
;
(2)解:①四边形是矩形,
,,
,
,
四边形为平行四边形,
折叠,
,
,
四边形为菱形,
,
,
,
,
设,则,,
,
,
;
②如图,若,在在上方,设,
,
,
,
过点作于点,则四边形为矩形,
,,
,
,
,
,(舍,
;
如图,设,
同理可得,
,(舍,
,
综上所述,的长为或4.
【点睛】本题是四边形综合题,考查了折叠的性质,菱形的判定与性质,矩形的性质,直角三角形的性质,勾股定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.
5.(23-24八年级下·江苏镇江·期中)矩形纸片中,,,点在边上,点在边上,将纸片沿折叠,使顶点落在平面内点处.
(1)若折痕的端点与点重合,如图1.
①当时,则 ;
②当点恰好在线段上,求的长;
(2)若点恰好落在边上,如图2,当时,求的长;
(3)如图3,若,是以为腰的等腰三角形,则的长为 .
【答案】(1)①;②
(2)
(3)或
【分析】本题主要考查了矩形的性质、折叠的性质、等腰三角形的性质、勾股定理,全等三角形的判定与性质,熟练掌握这些性质是解题的关键.
(1)①由折叠性质和可求出度数;
②由折叠和勾股定理可求出,设,再利用中利用勾股定理列出式子,求解即可;
(2)过点作,为垂足,设,在中利用勾股定理列出式子,求解即可;
(3)分两种情况进行讨论:当时和当时,分别讨论求解即可.
【详解】(1)解:①由翻折得,
∵,,
∴,
故答案为:;
②如图,由折叠知,,,
在中,,
设,则,,
则,
∵四边形是矩形,
∴,
在中,,
即,
解得:,
即;
(2)解:如图,过点作,为垂足,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,,
设,则,,
在中,,
即,
解得:,
即;
(3)解:①当时,如图,
设,则,,
在中,,
即,
解得:,
即;
②当时,如图,过点作于点,
∴,
设,则,,∴,
由翻折知,∵,
∴,,∴,
又∵,,∴,
∴,即,解得:,即;
故答案为:或.
(
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