内容正文:
特训08 四边形 新定义+动态几何题(五大题型,上海精选+其他补充)
目录:
题型1:新定义题
题型2:折叠、翻折问题(填空题)
题型3:旋转问题
题型4:动点问题
题型5:翻折问题(解答题)
题型1:新定义题
1.(22-23九年级上·上海青浦·阶段练习)当四边形中一个内角α是另一个内角β的两倍时,我们称此四边形为“特征四边形”.已知一个菱形是“特征四边形”,这个菱形最短的对角线与最长的对角线长度之比是 .
2.(24-25九年级下·上海普陀·阶段练习)如果一条直线把一个平面图形分成面积相等的两部分,那么我们把这条直线叫做这个平面图形的面积等分线.如图,在平行四边形中,,点在边上,且,过点的面积等分线与平行四边形的另一边交于点,那么线段的长为 .
3.(2025八年级下·上海·专题练习)我们把梯形下底与上底的差叫做梯形的底差,梯形的高与中位线的比值叫做梯形的纵横比,如果某一等腰梯形腰长为5,底差等于6,面积为24,则该等腰梯形的纵横比等于 .
4.(2025八年级下·上海·专题练习)将连接四边形对边中点的线段称为“中对线”.如图,四边形的对角线,且两条对角线的夹角为60°,则该四边形较短的“中对线”的长为 .
5.(2023·上海奉贤·二模)如果四边形有一组邻边相等,且一条对角线平分这组邻边的夹角,我们把这样的四边形称为“准菱形”.有一个四边形是“准菱形”,它相等的邻边长为2,这两条边的夹角是,那么这个“准菱形”的另外一组邻边的中点间的距离是 .
6.(21-22九年级下·上海浦东新·期中)如果菱形有一条对角线等于它的边长,那么称此菱形为“完美菱形”.如图,已知“完美菱形”ABCD的边长为4,BD是它的较短对角线,点M、N分别是边AD,CD上的两个动点,且满足AM+CN=4,设△BMN的面积为S,则S的取值范围是 .
题型2:折叠、翻折问题(填空题)
7.(2025八年级下·上海·专题练习)如图,已知矩形,,,点是线段上一点,且不与、重合,沿折叠使点落在矩形某边所在直线上,则的长是 .
8.(22-23八年级下·上海普陀·期末)如图,平行四边形中,,,将沿着翻折,点B的对应点为点E,连接,那么线段 .
9.(2025八年级下·上海·专题练习)如图,矩形中,,,点是边上一点,联结,过点作,交于点,将沿直线翻折,点落在点,若为等腰三角形,则的长为 .
10.(23-24八年级下·上海松江·期末)如图,在矩形中,,,点E在边上(点E与点A、D不重合),将沿直线翻折,点D的对应点为点G,连接,的延长线交边于点F,如果,那么的长为 .
11.(2025八年级下·上海·专题练习)如图,矩形中,,点在射线上一个动点,把沿直线折叠,当点的对应点刚好落在线段的垂直平分线上时,的长是 .
12.(22-23八年级下·上海松江·期末)已知:如图,在矩形中,.点P是边上一点,且.连接,将四边形沿所在直线翻折,点A、B的对应点分别为点E、F,边与边的交点为点G.则 ;
13.(22-23八年级下·上海长宁·期中)如图,在边长为2的正方形中,E为边的中点,点Р在边上.如果将沿直线翻折后,点C恰好落在线段上的点Q处.那么的长为 .
14.(23-24八年级下·上海奉贤·期末)如图,在正方形中,,点E在边上,连结,将沿翻折,点A的对应点为点F.当直线恰巧经过的中点M时,的长为 .
15.(23-24八年级上·上海奉贤·阶段练习)如图,已知在矩形中,点在边上,,将矩形沿着过点的直线翻折后,点分别落在边下方的点处,且点在同一条直线上,折痕与边交于点,与交于点.设,那么的周长为 .(用含的代数式表示).
16.(21-22九年级上·上海宝山·期末)如图,在矩形中,,点在边上,联结.如果将沿直线翻折,点恰好落在线段上,那么 的值为 .
17.(22-23八年级下·上海黄浦·期末)如图,在边长为6的正方形中,点M、N分别是边、的中点,Q是边上的一点.连接、,将沿着直线翻折,若点C恰好与线段上的点P重合,则的长等于 .
题型3:旋转问题
18.(21-22八年级下·上海闵行·阶段练习)如图,梯形ABCD中,,,将线段CB绕着点B按顺时针方向旋转,使点C落在CD延长线上的点E处.联结AE、BE,设BE与边AD交于点F,如果,且,那么梯形ABCD的中位线等于 .
19.(2025八年级下·上海·专题练习)如图,在菱形中,,过点分别作于点,于点,且.
(1)写出之间的数量关系;
(2)如图,当绕着点逆时针旋转到的两边与菱形的两边相交,但不垂直时,写出三者之间的关系,证明你的结论;
(3)如图,当绕着点逆时针旋转到的两边与菱形的两边的延长线相交,但不垂直时,请直接写出三者之间的关系.
20.(2025八年级下·上海·专题练习)如图1,将矩形绕点A逆时针旋转得到矩形,点B,C,D的对应点分别为E,F,G,延长交于点P.
(1)在旋转过程中,试探究线段与的数量关系,并说明理由.
(2)如图2,当点F在的延长线上时,连接,延长交于点Q,证明:Q为的中点.
(3)在(2)的条件下,若矩形长与宽之比为,请直接写出的值.
21.(21-22八年级下·上海徐汇·期中)已知在边长为的正方形中,点为射线上的一个动点(点不与点、重合),联结,将线段绕着点按顺时针方向旋转得线段,联结.
(1)如图1,当点在线段上时,求证:;
(2)如图1,当点在线段上时,设,,求关于的函数解析式,并写出函数定义域;
(3)在点运动过程中,若点、、恰好在一条直线上,求的长.
22.(2025八年级下·上海·专题练习)将边长为4的正方形与边长为5的正方形按图1位置放置,与在同一条直线上,与在同一条直线上.直线与直线交于点.继续将正方形绕点逆时针旋转.
(1)如图1,与的数量关系:___________;与的位置关系:___________.
(2)如图2,当点B在线段上时,求的面积.
(3)连结,当时,求的值.
题型4:动点问题
23.(2025八年级下·上海·专题练习)如图,在平行四边形中,,点是上动点,连结.
(1)若平行四边形是菱形,,试求出的度数;
(2)若于,,,,求的长;
(3)过点作交线段于点.过点作于,交的高于点.若,,求证:.
24.(23-24八年级下·上海金山·阶段练习)如图,在等腰梯形中,,,,,点为边的中点,点为边上一动点(点不与点重合),联结和,点分别为的中点,设,.
(1)求的长;
(2)求关于的函数解析式,并写出定义域;
(3)联结,当时,求的值.
题型5:翻折问题(解答题)
25.(2025八年级下·上海·专题练习)已知,将沿对角线翻折得到,连接线段.
(1)如图1,求证:;
(2)连接线段与直线相交于点O,
①如图2,当为锐角时,时,试求线段的长度;
②若,当为等腰三角形时,求线段的长度.
26.(2025八年级下·上海·专题练习)如图,矩形中,,,点P是直线上动点,连接,以为边在右侧作等边三角形,其中A,P,N按逆时针排列.
(1)当点N落在线段上时,请直接写出的长;
(2)当与矩形的边平行时,求的长;
(3)将沿翻折,点N的落点为点,点M为的中点,请判断点M到的距离是否发生改变,并证明你的结论.
27.(2025八年级下·上海·专题练习)【特例感知】
(1)如图1,在正方形中,点E是边上一点,将E沿翻折,点的对应点为,延长交边于点,连接.求证:.
【类比迁移】
(2)如图2,在矩形中,,点是边上一点,将沿翻折,点的对应点恰好落在边上,求的度数.
【拓展应用】
(3)在菱形中,,边长为,点是边上一点,点是边上一点,将沿翻折,点的对应点恰好落在菱形的一条边上,且.
①如图3,当点落在边上时,求的长;
②当点落在边上时,请直接写出的长.
28.(22-23八年级下·上海·阶段练习)如图,等边的边长是2,点P是边上的任意一点(不与点B点C重合),连接,将翻折,使顶点A与P重合,折痕分别交边于G、H,折痕交于.
(1)当时,求证:
(2)设,,求y关于x的函数关系式及定义域.
(3)如图2在直线上找点D(点D在外),满足,连接,过点P作交直线于E,连接.
①求证:四边形是菱形,
②当四边形与重叠部分面积是时,求的值,
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特训08 四边形 新定义+动态几何题(五大题型,上海精选+其他补充)
目录:
题型1:新定义题
题型2:折叠、翻折问题(填空题)
题型3:旋转问题
题型4:动点问题
题型5:翻折问题(解答题)
题型1:新定义题
1.(22-23九年级上·上海青浦·阶段练习)当四边形中一个内角α是另一个内角β的两倍时,我们称此四边形为“特征四边形”.已知一个菱形是“特征四边形”,这个菱形最短的对角线与最长的对角线长度之比是 .
【答案】
【分析】先画出符合题意的图形,根据菱形中一个内角α是另一个内角β的两倍,可得,根据含30度角的直角三角形即可解决问题.
【解析】解:如图,菱形
∴
∴
∵菱形中一个内角α是另一个内角β的两倍,记
∴,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴
∴
∴菱形最短的对角线与最长的对角线长度之比是.
故答案为:.
【点睛】本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定与性质,解决本题的关键是掌握菱形的对角线互相垂直平分.
2.(24-25九年级下·上海普陀·阶段练习)如果一条直线把一个平面图形分成面积相等的两部分,那么我们把这条直线叫做这个平面图形的面积等分线.如图,在平行四边形中,,点在边上,且,过点的面积等分线与平行四边形的另一边交于点,那么线段的长为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了勾股定理,矩形的判定和性质等知识点,解决此题的关键是熟练运用以上知识点.先作出平行四边形的高,即是梯形的高,根据梯形面积公式算出的长,进而算出的长度,根据勾股定理即可解决问题;
【解析】解:过点D作于点,过点作于,
∵,,
∴,
∵
∴,
∴,
解得:,
由题易得:四边形是矩形,
∴,
∴,
∴.
3.(2025八年级下·上海·专题练习)我们把梯形下底与上底的差叫做梯形的底差,梯形的高与中位线的比值叫做梯形的纵横比,如果某一等腰梯形腰长为5,底差等于6,面积为24,则该等腰梯形的纵横比等于 .
【答案】
【分析】根据题意作出图形,过点A作BC边上的高AE,过点A作AF∥CD交BC于点F,利用勾股定理求出梯形的高,根据面积公式求出中位线长度,然后根据题目所给信息求出纵横比.
【解析】根据题意作出图形,过点A作BC边上的高AE,过点A作AF∥CD交BC于点F,
∵四边形ABCD是等腰梯形,
∴AB=CD=5,AD∥BC,∠B=∠C
∴∠AFB=∠C=∠B,四边形AFCD是平行四边形,
∴BE=EF=BF,CF=AD
由题意可得BC-AD=6,
∴BC-CF=BF=6,
∴BE=3
∵AB=5
∴AE=
∵梯形面积为24,即,
∴
故等腰梯形的中位线为6
∴该等腰梯形的纵横比=
故答案为:.
【点睛】本题考查等腰梯形的性质,涉及到勾股定理,线段的和差倍数,梯形的面积公式,解题的关键是熟练掌握所学知识求得梯形的高和中位线,难度适中.
4.(2025八年级下·上海·专题练习)将连接四边形对边中点的线段称为“中对线”.如图,四边形的对角线,且两条对角线的夹角为60°,则该四边形较短的“中对线”的长为 .
【答案】4
【分析】根据三角形中位线定理可得菱形,然后根据菱形的性质及等边三角形的性质可得答案.
【解析】解:如图,设两条对角线的夹角为60°,取四边的中点并连接起来,设与交点M.
∴是的中位线,
同理, , ,
,,
,,
四边形是菱形,
,,
,
,
为等边三角形,
,
较短的“中对线”长度为4 .
故答案为2
【点睛】此题考查的是三角形的中位线定理,掌握其定理是解决此题关键.
5.(2023·上海奉贤·二模)如果四边形有一组邻边相等,且一条对角线平分这组邻边的夹角,我们把这样的四边形称为“准菱形”.有一个四边形是“准菱形”,它相等的邻边长为2,这两条边的夹角是,那么这个“准菱形”的另外一组邻边的中点间的距离是 .
【答案】
【分析】如图,由勾股定理求出,再根据三角形中位线定理求出的长即可.
【解析】解:如图所示,四边形是“准菱形”,且,连接,
在中,由勾股定理得,
∵点E,F分别是边的中点,
∴是的中位线,
,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了勾股定理以及三角形中位线定理,正确理解“准菱形”的概念是解答本题的关键.
6.(21-22九年级下·上海浦东新·期中)如果菱形有一条对角线等于它的边长,那么称此菱形为“完美菱形”.如图,已知“完美菱形”ABCD的边长为4,BD是它的较短对角线,点M、N分别是边AD,CD上的两个动点,且满足AM+CN=4,设△BMN的面积为S,则S的取值范围是 .
【答案】≤S≤
【分析】过点B作BH⊥CD于H,过点B作BG⊥NM于G,由ABCD是完美菱形可得△BCD是等边三角形,由△CNB≌△DMB可得△BNM是等边三角形,设BN=a,则△BNM面积=;等边△BCD中,BH⊥CD,则BH≤BN≤BC,便可解答;
【解析】解:如图,过点B作BH⊥CD于H,过点B作BG⊥NM于G,
∵ABCD是完美菱形,
∴BC=CD=DB=4,△BCD是等边三角形,
∴∠BCD=∠BDC=∠CBD=60°,
∵BC∥AD,
∴∠BCD+∠CDA=180°,
∴∠BDA=60°,
∵AM+DM=4,AM+CN=4,
∴CN=DM,
△CNB和△DMB中:CN=DM,∠NCB=∠MDB,CB=DB,
∴△CNB≌△DMB(SAS),
∴NB=MB,∠CBN=∠DBM,
∵∠CBN+∠NBD=60°,
∴∠DBM++∠NBD=60°,
∴△BNM是等边三角形,
设BN=a,则NG=,BG= =,
∴△BNM面积=NM•BG=,
等边△BCD中,BH⊥CD,则BH≤BN≤BC,
BC=4,CH=2,则BH==,
∴≤BN≤4,
∴≤△BNM面积≤,
故答案为:≤S≤;
【点睛】本题考查了菱形的性质,全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理,掌握等边三角形的判定和性质是解题关键.
题型2:折叠、翻折问题(填空题)
7.(2025八年级下·上海·专题练习)如图,已知矩形,,,点是线段上一点,且不与、重合,沿折叠使点落在矩形某边所在直线上,则的长是 .
【答案】或
【分析】此题重点考查矩形的性质、轴对称的性质、平行线的性质、等腰三角形的判定、正方形的判定、勾股定理等知识,应注意分类讨论,以免丢解.设点、点的对应点分别为点、点,由矩形的性质得,,,由折叠得,,,,再分两种情况讨论,一是点在的延长线上,可证明四边形是正方形,则;二是点在的延长线上,可证明,则,所以,于是得到问题的答案.
【解析】解:设点、点的对应点分别为点、点,
四边形是矩形,,,
,,,
由折叠得,,,,
当点在的延长线上,如图,则,
四边形是矩形,
,
,
四边形是正方形,
,
;
当点在的延长线上,如图,
,
,
由折叠得,
,
,
,
,
故答案为:或.
8.(22-23八年级下·上海普陀·期末)如图,平行四边形中,,,将沿着翻折,点B的对应点为点E,连接,那么线段 .
【答案】
【分析】根据翻折,推出,过点作,则四边形为矩形,利用含30度的直角三角形的性质,等腰直角三角形的性质,得到,,利用,求出的长,进而求出的长,利用勾股定理进行求解即可.
【解析】解:如图,
∵翻折,
∴,
∴,
∵平行四边形,
∴,
∴,
过点作,则四边形为矩形,
∴,,
设,
在中,,
∴,,
在在中,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
故答案为:.
【点睛】本题考查平行四边形的性质,折叠的性质,矩形的判定和性质,含30度角的直角三角形,等腰直角三角形的性质,根据题意,正确的作图,得到特殊三角形,是解题的关键.
9.(2025八年级下·上海·专题练习)如图,矩形中,,,点是边上一点,联结,过点作,交于点,将沿直线翻折,点落在点,若为等腰三角形,则的长为 .
【答案】或1
【分析】若为等腰三角形,则需分以下三种情况进行讨论,①若,根据BP=PD列出方程即可解出;②若,作出辅助线,证明△ABP≌△(AAS),根据等腰三角形的性质得出PF=DF=,再结合全等三角形的性质得到AP=PF,列出方程求解即可;③若,作出辅助线,在Rt△中运用勾股定理列出方程求解即可.
【解析】解:设AP=x,则PD=3-x,
∵PE⊥BP,
∴沿直线翻折后,PE⊥
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,
∴,
①若
即BP=PD
∴
解得:
②若,
过点作F⊥AD交AD于点F,如下图1所示,
则PF=DF=
又∵,∠A=∠FP,∠APB=∠PF,
∴△ABP≌△(AAS)
∴AP=PF
即
解得:
③若
过点作F⊥AD交AD于点F,如图1所示,
∵,∠A=∠FP,∠APB=∠PF,
∴△ABP≌△(AAS)
∴PF=AP=x,
∴FD=3-2x,
在Rt△中,,
即,此方程无解,故不存在这种情况,
综上所述:的长为或1
【点睛】本题考查了矩形与折叠的问题,涉及了等腰三角形的性质与判定,解题的关键是通过数形结合思想,根据几何图形的性质列出方程,注意分类讨论思想的运用.
10.(23-24八年级下·上海松江·期末)如图,在矩形中,,,点E在边上(点E与点A、D不重合),将沿直线翻折,点D的对应点为点G,连接,的延长线交边于点F,如果,那么的长为 .
【答案】2
【分析】本题考查了折叠的性质,矩形的性质,勾股定理,等积转换;由勾股定理得 ,由三角形的面积得,即可求解;掌握性质,能用三角形面积转化求解是解题的关键.
【解析】解:如图,
四边形是矩形,
,
,
,
由翻折得:,
,
,
,
,
,
,
,
,
解得:,
,
故答案:.
11.(2025八年级下·上海·专题练习)如图,矩形中,,点在射线上一个动点,把沿直线折叠,当点的对应点刚好落在线段的垂直平分线上时,的长是 .
【答案】或
【分析】分两种情况讨论,由折叠的性质可得,由勾股定理可求得,再由勾股定理可求得的长.
【解析】解:如图,若点在线段上时,过点作,
∵四边形是矩形,
∴
∵,
四边形是矩形,
∵把沿直线折叠,当点的对应点刚好落在线段的垂直平分线上
;
如图,点在线段的延长线上,过点作,
同理可求得,,
综上所述,的长为或,
故答案为:或
【点睛】本题考查翻折变、矩形的性质、勾股定理、线段垂直平分线的性质等知识,利用分类讨论思想解决问题是解题关键.
12.(22-23八年级下·上海松江·期末)已知:如图,在矩形中,.点P是边上一点,且.连接,将四边形沿所在直线翻折,点A、B的对应点分别为点E、F,边与边的交点为点G.则 ;
【答案】
【分析】设,则,在RT△DGC中,CG=a,DG=3-a,CD=2,利用勾股定理即可解决问题.
【解析】解:由题意得:四边形与四边形全等.
∴.,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,
则在中,,且,
∴,解得:.
故答案为.
【点睛】本题主要考查了折叠的性质、矩形的性质、勾股定理的知识点,灵活运用相关知识成为解答本题的关键.
13.(22-23八年级下·上海长宁·期中)如图,在边长为2的正方形中,E为边的中点,点Р在边上.如果将沿直线翻折后,点C恰好落在线段上的点Q处.那么的长为 .
【答案】/
【分析】根据正方形的性质和折叠的性质可证明,可得,,利用等积法求出,然后计算即可.
【解析】解:∵四边形是正方形,
∴,,
∵将沿直线翻折后,点C恰好落在线段上的点Q处,
∴是的垂直平分线,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
故答案为:.
【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定和性质、折叠的性质以及勾股定理等知识,熟练掌握相关图形的性质定理是解题的关键.
14.(23-24八年级下·上海奉贤·期末)如图,在正方形中,,点E在边上,连结,将沿翻折,点A的对应点为点F.当直线恰巧经过的中点M时,的长为 .
【答案】
【分析】本题考查正方形的折叠问题,勾股定理,熟练掌握正方形与折叠的性质是解题的关键.
连接,先由勾股定理求出,再由折叠的性质可知:,,则,设,则,由勾股定理得:,即,解得:,即可求解.
【解析】解:连接,
∴正方形中,,
∴,
∵点M是的中点,
∴,
由折叠的性质可知:,,
,
设,则,
由勾股定理得:,
,
解得:,
,
故答案为:.
15.(23-24八年级上·上海奉贤·阶段练习)如图,已知在矩形中,点在边上,,将矩形沿着过点的直线翻折后,点分别落在边下方的点处,且点在同一条直线上,折痕与边交于点,与交于点.设,那么的周长为 .(用含的代数式表示).
【答案】
【分析】根据翻折的性质可得,再根据三角函数求出,则,根据对顶角相等可得,根据两直线平行,内错角相等可得,再求出,然后判断出是等边三角形,过作于点,根据直角三角形角所对的直角边等于斜边的一半,等边三角形的性质和勾股定理表示出,即可得解.
【解析】解:由翻折的性质得,,如图,连接,
∵,
∴,
∵点在同一条直线上,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,
如图,过作于点,则四边形为矩形,
∴,,
∴,
在中,由勾股定理得:,即,
∴,
∴,
∴的周长,
故答案为:.
【点睛】本题考查了翻折变换的性质,直角三角形角所对的直角边等于斜边的一半,等边三角形的判定与性质,平行线的性质和矩形的判定与性质,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
16.(21-22九年级上·上海宝山·期末)如图,在矩形中,,点在边上,联结.如果将沿直线翻折,点恰好落在线段上,那么 的值为 .
【答案】
【分析】先根据翻折的性质得出AD′=AD=5,DP=PD′,,然后在Rt△ABF中由勾股定理求出BD′=4,D′C=1,设DP=x,则D′P=x,PC=3-x,在RtCD′P中,由勾股定理求出列方程求出x即可,然后利用三角形的面积公式求出S△ADP和的面积即可.
【解析】解:∵AB=3,BC=5,
∴DC=3,AD=5,
又∵将△ADP折叠使点D恰好落在BC边上的点D′,
∴AD′=AD=5,DP=PD′,
在Rt△ABD′中,AB=3,AD′=5,
∴BD′==4,
∴D′C=5-4=1,
设DP=x,则D′P=x,PC=3-x,
在Rt△CD′P中,D′P2=D′C2+PC2,即x2=12+(3-x)2,解得x=,
即DP的长为,
∵AD=5,
∴S△ADP=×DP×AD=××5=,=3×5-=,
∴=,
故答案为:.
【点睛】本题考查了折叠的性质:折叠前后两图形全等,即对应角相等,对应线段相等,也考查了矩形的性质以及勾股定理.
17.(22-23八年级下·上海黄浦·期末)如图,在边长为6的正方形中,点M、N分别是边、的中点,Q是边上的一点.连接、,将沿着直线翻折,若点C恰好与线段上的点P重合,则的长等于 .
【答案】
【分析】先证明是等边三角形,得到,从而由折叠的性质得到,,设,则,在中,利用勾股定理列出方程求解即可.
【解析】解:根据题意,画图如下:
在边长为6的正方形中,点M、N分别是边、的中点,
∴,垂直平分,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
由折叠的性质可得:,
设,则,
在中,,即,
解得:,
即:.
【点睛】本题主要考查了折叠的性质,等边三角形的判定与性质,含30度角的直角三角形的性质,垂直平分线的性质,勾股定理等知识,根据题意画出图形是解题的关键.折叠是一种对称变换,它属于轴对称,根据轴对称的性质,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.
题型3:旋转问题
18.(21-22八年级下·上海闵行·阶段练习)如图,梯形ABCD中,,,将线段CB绕着点B按顺时针方向旋转,使点C落在CD延长线上的点E处.联结AE、BE,设BE与边AD交于点F,如果,且,那么梯形ABCD的中位线等于 .
【答案】7
【分析】由根据三角形的面积公式,由得,进而求得DE=2,从而求得底边EC的长,于是可求得CD的长,进而求得梯形ABCD的中位线.
【解析】解:过点B作BM⊥CE于点M,如下图,
∵,,
∴∠ADC=180°-∠A=180°-90°=90°,
∵,
∴,
∵,
∴DE=2,
∵BM⊥CE,
∴∠BMD=90°,
∴四边形ABMD是矩形,
∴DM=AB=4,
∴EM=2+4=6,
∵将线段CB绕着点B按顺时针方向旋转,使点C落在CD延长线上的点E处,
∴BE=BC,
∵BM⊥CE,
∴EC=2EM=12,
∴CD=12-2=10,
∴梯形ABCD的中位线为:,
故答案为:7.
【点睛】本题考查了梯形的中位线,平行线的性质,矩形的性质,旋转的性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
19.(2025八年级下·上海·专题练习)如图,在菱形中,,过点分别作于点,于点,且.
(1)写出之间的数量关系;
(2)如图,当绕着点逆时针旋转到的两边与菱形的两边相交,但不垂直时,写出三者之间的关系,证明你的结论;
(3)如图,当绕着点逆时针旋转到的两边与菱形的两边的延长线相交,但不垂直时,请直接写出三者之间的关系.
【答案】(1);
(2),证明见解析;
(3).
【分析】()如图,连接,利用菱形的性质可得和为等边三角形,进而可得,由直角三角形的性质可得,,即可得到;
().如图,连接,证明得到,即可求证;
()如图,连接,同理()可证,得到,即可得到;
本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,正确作出辅助线是解题的关键.
【解析】(1)解:如图,连接,
∵菱形中,,
∴,,
∴和为等边三角形,
∵于,于,
∴,,
在中,
∵,,
∴,
在中,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:,理由:
如图,连接,
∵菱形中,,
∴,,
∴和为等边三角形,
∴, ,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:如图,连接,
同理可证,
∴,
∴,
即.
20.(2025八年级下·上海·专题练习)如图1,将矩形绕点A逆时针旋转得到矩形,点B,C,D的对应点分别为E,F,G,延长交于点P.
(1)在旋转过程中,试探究线段与的数量关系,并说明理由.
(2)如图2,当点F在的延长线上时,连接,延长交于点Q,证明:Q为的中点.
(3)在(2)的条件下,若矩形长与宽之比为,请直接写出的值.
【答案】(1),理由见解析
(2)证明见解析
(3)或
【分析】(1)由旋转性质证明,即得;
(2)法一:延长交于点H,根据,,得,得,可得,即得;法二:过点C作,交延长线于点K,由.,得,得,可得,即得;
(3)连接,设矩形的长为,宽为,可得.分当时,得.可得;当时,得,可得,即可计算的值为或.
【解析】(1)解:.理由如下:
连接,如解图1所示.
由旋转的性质,知,.
又,
.
.
(2)证法一:如解图2,延长交于点H.
由(1),知,
.
.
,
.
.
.
,
.
又,
.
.
即Q为的中点.
证法二:如解图3,过点C作, 交延长线于点K.
则,
由(1),知,
.
.
.
又,
.
,
即为的中点.
(3)或.
连接,如解图4,
设矩形的长为,宽为,
由勾股定理,可得.
由旋转,得.
当时,,,
.
.
由(2),得为中点,
.
.
当时,,,
.
.
.
.
综上所述,的值为或.
【点睛】本题考查了矩形旋转.熟练掌握矩形性质,旋转的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,等腰三角形的判定和性质,分类讨论,添加辅助线,是解题的关键.
21.(21-22八年级下·上海徐汇·期中)已知在边长为的正方形中,点为射线上的一个动点(点不与点、重合),联结,将线段绕着点按顺时针方向旋转得线段,联结.
(1)如图1,当点在线段上时,求证:;
(2)如图1,当点在线段上时,设,,求关于的函数解析式,并写出函数定义域;
(3)在点运动过程中,若点、、恰好在一条直线上,求的长.
【答案】(1)答案见解析
(2),
(3)或
【分析】(1)根据正方形的性质,得到BC=CD,,,根据全等三角形的判定得到△EBC≌△FCD,从而得出结论;
(2)根据勾股定理,可得,再根据△EBC≌△FCD和正方形的性质,即可得出结论;
(3)分两种情况讨论:①当点E在线段DB上,②当点E在线段DB延长线上;根据正方形的性质,得到∠CEF=45°,根据三角形的内角和,得到的度数,再跟你讲三角形外角定理和等腰三角形的判定,即可得出结论.
【解析】(1)解:∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=CD,∠ABC=∠BCD=90°,BD平分∠ABC,
∴,
由题意得EC=FC,∠ECF=90°,
∴,
即,
∴△EBC≌△FCD,
∴;
(2)∵∠BCD=90°,BC=CD=6,
∴,
∵△EBC≌△FCD,DF =y,
∴BE=DF= y,
∵DE=x,
∴,
函数定义域为;
(3)联结AE,联结AC交BD于点O,
∵四边形ABCD是正方形,∴BD垂直平分AC,
∴AE=EC,∴∠AEB=∠CEB,
∵EC=FC,∠ECF=90° ,∴△ECF是等腰直角三角形,
∴∠CEF=45°,
①当点E在线段DB上时,
∵点A、E、F在一条直线上,
∴,
又∵,
∴∠BAE=180°-∠AEB-∠ABE=67.5°=∠AEB,
∴AB=BE=6,∴,
②当点E在线段DB延长线上时,
∵点A、E、F在一条直线上,
∴,
又∵,
∴∠EAB=∠ABD-∠AED=22.5°=∠AEB,
∴AB=BE=6,
∴,
综上所述,的长为或.
【点睛】本题考查了动点问题,包含了勾股定理、全等三角形的判定与性质、三角形内角和定理、正方形的性质、三角形的外角定理和等腰三角形的判定等,能够正确画图并综合运用所学相关知识是解题的关键.
22.(2025八年级下·上海·专题练习)将边长为4的正方形与边长为5的正方形按图1位置放置,与在同一条直线上,与在同一条直线上.直线与直线交于点.继续将正方形绕点逆时针旋转.
(1)如图1,与的数量关系:___________;与的位置关系:___________.
(2)如图2,当点B在线段上时,求的面积.
(3)连结,当时,求的值.
【答案】(1)相等,垂直;
(2)
(3)7
【分析】本题主要考查正方形的综合应用,涉及全等三角形的判定与性质,勾股定理,灵活运用三角形全等的判定与性质和勾股定理求解是解题关键.
(1)由题意可得,从而可得,再利用全等三角形的性质和直角三角形的知识可以得知;
(2)连结交于点 ,则由勾股定理可得的长度,从而得到 的面积;
(3)连接,同上可得:,由(1)同理可证明,,由勾股定理得,延长至.使,连接,则,证明,可得是等腰直角三角形,则由勾股定理可得:.
【解析】(1)解:结论:,.
证明:∵四边形为正方形,
∴,,,
在与中,,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:,.
(2)解:如图2,当在线段上时,连接交于点,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
在中,,,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:如图3,连接,
同上可得:,
由(1)同理可证明,,
∴,
∴,
延长至.使,连接,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴由勾股定理得:.
题型4:动点问题
23.(2025八年级下·上海·专题练习)如图,在平行四边形中,,点是上动点,连结.
(1)若平行四边形是菱形,,试求出的度数;
(2)若于,,,,求的长;
(3)过点作交线段于点.过点作于,交的高于点.若,,求证:.
【答案】(1)
(2)
(3)见解析
【分析】(1)证明,再利用三角形的内角和定理可得答案;
(2)过点作于设,则,,而,再建立方程求解即可;
(3)连接,证明,可得,,证明,再证明可得,,证明.可得,可得,从而可得结论.
【解析】(1)解:在菱形中,.
,
,
;
(2)解:过点作于,
在中,,
,
设,则,
在中,,
在中,,
.
解得:,
;
(3)证明:连接
,,
.
,
,
在和中,
,
,
,,
又,
,
,
∵,,
∴,
∴,
∴,
,,
,
在和中,
,
,
,
,
又,
,
,
,
,
在中,.
,
,
,
在和中,
,
.
,
又,
,
,
.
【点睛】本题考查的是全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,勾股定理的应用,平行四边形的性质,菱形的性质,作出合适的辅助线构建全等三角形是解本题的关键.
24.(23-24八年级下·上海金山·阶段练习)如图,在等腰梯形中,,,,,点为边的中点,点为边上一动点(点不与点重合),联结和,点分别为的中点,设,.
(1)求的长;
(2)求关于的函数解析式,并写出定义域;
(3)联结,当时,求的值.
【答案】(1)4
(2)
(3)4
【分析】(1)过点作于点,得出,根据,得出;
(2)①当点在点左侧(),,根据,得出();②当点在点右侧(),
,得出();
(3)延长交于点,由三角形中位线定理推知点为的中点,,得出是等边三角形,从而求出的值.
【解析】(1)解:过点作于点,
四边形是等腰梯形,
,
,
.
;
(2)解:∵,
.
①当点在点左侧(),
∵,
∴,
,
,
点分别为的中点,
是的中位线,
,
;
②当点在点右侧(),
,,
同理可得:,
;
综上所述,;
(3)解:延长交于点,
,,
四边形是平行四边形,
,
点分别为的中点,
是的中位线,
.
点为的中点,
∴.
在与中,,
,
,
,
,
为正三角形,
.
【点睛】本题考查了等腰梯形的性质,含角的直角三角形的性质,三角形中位线的判定与性质,等边三角形的性质与判定,全等三角形的性质与判定,有三角形的中位线和勾股定理,函数与图形相结合等,掌握有三角形的中位线和勾股定理是解题的关键.
题型5:翻折问题(解答题)
25.(2025八年级下·上海·专题练习)已知,将沿对角线翻折得到,连接线段.
(1)如图1,求证:;
(2)连接线段与直线相交于点O,
①如图2,当为锐角时,时,试求线段的长度;
②若,当为等腰三角形时,求线段的长度.
【答案】(1)见解析
(2)①;②10或
【分析】(1)设交于点P,根据平行四边形的性质得出,证明,得出,,得出,求出,,求出,即可得出答案;
(2)①过点A作于点H,证明,得出,证明四边形为矩形,得出,求出,;
②由翻折的性质得出:,分两种情况:当时, 当时, 分别画出图形,求出结果即可.
【解析】(1)证明:设交于点P,
∵四边形为平行四边形,
,
,
由翻折可得:
在和中,,
,
,
同理得:,
∴,
在中,,
在中,,
,
,
∴;
(2)①解:过点A作于点H,如图所示:
∵四边形为平行四边形,
,
,
由翻折的性质得:
,,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
又,
∴四边形为矩形,
,
,
,
,
在中,,
,
∴在中,;
②解:由翻折的性质得:,
为等腰三角形,
∴有以下两种情况:
当时,过点A作于点H,如图所示:
由①可知:四边形为矩形,
,
设,则,
在中,由勾股定理得:,
在中,由勾股定理得:,
,
解得:,
;
当时,过点B作于M,如图所示:
由①可知:,四边形为矩形,
,
设,则,
,
在中,由勾股定理得:,
在中,由勾股定理得:
,
,
解得:,
;
综上所述:的长为:10或.
【点睛】本题主要考查了勾股定理,平行四边形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,三角形全等的判定和性质,解题的关键是熟练掌握相关的判定和性质,数形结合,注意进行分类讨论.
26.(2025八年级下·上海·专题练习)如图,矩形中,,,点P是直线上动点,连接,以为边在右侧作等边三角形,其中A,P,N按逆时针排列.
(1)当点N落在线段上时,请直接写出的长;
(2)当与矩形的边平行时,求的长;
(3)将沿翻折,点N的落点为点,点M为的中点,请判断点M到的距离是否发生改变,并证明你的结论.
【答案】(1)
(2)8或
(3)不改变,证明见解析
【分析】(1)本题先证明,得到,然后,即可求解;
(2)分两种情况:①当与矩形的边平行时,根据平行证明为等边三角形,即可求解;②当与矩形的边平行时,证明垂直平分,即可求解.
(3)在上的取点Q,;证明,当点P在直线上运动时,点M在直线上运动,根据平行线间的距离处处相等,可得出结论.
【解析】(1)解:当点N落在线段上时,如图,
∵四边形为矩形,,,
∴,
∴,
解得:,
∴,
∴,,
∵为等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴;
(2)解:分两种情况:①当与矩形的边平行时,如图,
∵,
∴,
由(1)得:,,,
∴,
∴,
∴为等边三角形;
∴;
②当与矩形的边平行时,如图,
∵为等边三角形,
∴,,
∵矩形,
∴,
∵,
∴,
由(1)知,
∴,
∴,
∴,
∵为等边三角形,
∴,
∵,
∵,,由(1)知:,
∴,
∴,
∴.
综上,的长为8或.
(3)解:中点 到 的距离不变,
证明:如图,在上的点Q,,当,由(2)知边 的中点与点Q重合,
∵是等边三角形,
∴
由翻折可知:,
∴四边形是菱形,
∴
∵点M为的中点,点Q为的中点,
∴
∴
∴四边形是平行四边形,
∴
∴
∴当点P在直线上运动时,点M在直线上运动,如图,
根据平行线间的距离处处相等,
∴中点 到 的距离不变.
【点睛】本题考查了矩形性质、等边三角形性质、勾股定理和翻折对称的性质,菱形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,平行线间的距离,掌握以上知识是解题的关键.
27.(2025八年级下·上海·专题练习)【特例感知】
(1)如图1,在正方形中,点E是边上一点,将E沿翻折,点的对应点为,延长交边于点,连接.求证:.
【类比迁移】
(2)如图2,在矩形中,,点是边上一点,将沿翻折,点的对应点恰好落在边上,求的度数.
【拓展应用】
(3)在菱形中,,边长为,点是边上一点,点是边上一点,将沿翻折,点的对应点恰好落在菱形的一条边上,且.
①如图3,当点落在边上时,求的长;
②当点落在边上时,请直接写出的长.
【答案】(1)见解析,(2),(3)①4;②.
【分析】(1)运用翻折变换的性质、正方形的性质及全等三角形的判定即可证得结论;
(2)过点作于点,利用矩形的性质和判定及翻折变换的性质即可求得答案;
(3)①利用等边三角形的判定和性质即可求得答案;
②过点作于点M,过点作于点,运用勾股定理可得,根据菱形性质及翻折可得:,,,再运用勾股定理即可求得答案.
【解析】(1)证明:∵将沿翻折到处,四边形是正方形,
∴,
∴,
∵,,
∴.
(2)解:过点作于点,如图,
则,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
由翻折得:,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
(3)解:①当点落在边上时,如图,
∵,,
∴是等边三角形,
∴;
②当点落在边上时,如图,过点作于点,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
∵,,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
由翻折得:,
设,则,
在中,,
∴,
解得: ,
即.
【点睛】本题是几何变换综合题,考查勾股定理、折叠的性质,等边三角形的性质,菱形的性质,矩形的判定和性质,正方形的性质,菱形的性质,平行四边形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握相关的性质是本题的关键.
28.(22-23八年级下·上海·阶段练习)如图,等边的边长是2,点P是边上的任意一点(不与点B点C重合),连接,将翻折,使顶点A与P重合,折痕分别交边于G、H,折痕交于.
(1)当时,求证:
(2)设,,求y关于x的函数关系式及定义域.
(3)如图2在直线上找点D(点D在外),满足,连接,过点P作交直线于E,连接.
①求证:四边形是菱形,
②当四边形与重叠部分面积是时,求的值,
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)或
【分析】(1)根据折叠的性质得到,进而得到,根据等边对等角证明,即可证明结论;
(2)如图所示,过点A作于K,根据等边三角形的性质和勾股定理得到,,则,则由勾股定理可得,即;
(3)折叠的性质可得,,进而得到,证明,得到,由此即可证明四边形是菱形;②如图所示,设交于M,交于N,则四边形的面积即为四边形与重叠部分的面积,先证明是等边三角形,得到,进而证明是等边三角形,得到,再证明,得到,进而推出.根据等边三角形的性质和勾股定理得到,再由四边形与重叠部分面积是,得到方程,解方程即可得到答案.
【解析】(1)证明:由折叠的性质可得,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解: 如图所示,过点A作于K,
∵是边长为2厘米的等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:①由折叠的性质可得,,
∴垂直平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形;
②如图所示,设交于M,交于N,则四边形的面积即为四边形与重叠部分的面积,
∵,
∴,
又∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴.
由(2)得,
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴
.
∵四边形与重叠部分面积是,
∴,
∴,
∴,
解得或
∴的值为或.
【点睛】本题主要考查了折叠的性质,等边三角形的性质与判定,勾股定理,菱形的性质与判断,解一元二次方程等等,灵活运用所学知识是解题的关键.
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