内容正文:
第二十二章 四边形章末重点题型复习
题型一 平行四边形的性质与判定
1.如图,在中,交对角线于点E.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,在中,以为圆心,长为半径画弧交于.分别以点为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点作射线交于点若则的长为( )
A. B. C. D.
3.如图,四边形是平行四边形,点在延长线上,连接,.
(1)在图甲中画出一个以为边的平行四边形,且它的周长等于;
(2)在图乙中画出一个以为对角线的平行四边形,且它的面积为.
4.如图,在中,,为锐角.要在对角线上找点,,使四边形为平行四边形,在如图所示的甲,乙,丙三种方案中,正确的方案是( )
甲方案:在上取,连接,,,;
乙方案:作,分别平分,,连接,;
丙方案:作于点,于点,连接,.
A.甲,乙,丙都是 B.只有甲,乙是 C.只有甲,丙是 D.只有乙,丙是
题型二 矩形的性质与判定
1.下列四个选项中,矩形具有而菱形不一定具有的性质是( )
A.对角线互相垂直 B.对角线相等 C.邻边相等 D.对角线平分一组对角
2.如图,把一张长方形纸片折叠起来,使其顶点与重合,折痕为.若,,则长为 .
3.如图,已知,矩形中,,,则矩形的面积为 .
4.如图,在矩形中,对角线、相交于点,为边上任意一点(不与点、重合),过点作,,垂足分别为、,若,,则 .
5.如图,小明将一张长方形纸片沿对角线折叠,落在处,交于点F,已知该纸片,.则的长为 .
6.如图,在中,,垂足为E,点F在CD上,且.
求证:四边形是矩形.
题型三 菱形的性质与判定
1.如图,在菱形中,E是上的点,连接交于点F,连接,若,菱形面积为24,,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.如图,的对角线,交于点,以下条件不能证明是菱形的是( )
A. B.
C. D.
3.如图,以点为圆心,适当的长为半径画弧,交两边于点,再分别以为圆心,的长为半径画弧,两弧交于点,连接,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.如图,菱形的对角线相交于O点,E,F分别是边上的中点,连接.若,,则下列结论中,正确的个数为( )
①四边形是平行四边形;②菱形的周长为;
③与互相垂直平分;④的面积是.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
题型四 正方形的性质与判定
1.如图,在正方形中,为上的一点,连接.若,将绕点按顺时针方向旋转得到,连接,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,正方形中,点E、F分别在上,,于D,.则正方形的边长为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
3.如图,正方形中,为边上任意一点,连接,于点,交于点,小星根据题意得到如下结论:
①;
②;
③与四边形面积相等;
④若点是的中点,则点是的中点.
其中,结论正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
题型五 三角形中位线的性质和应用
1.如图,点D是内一点,且,连接.若点分别为线段的中点,且,,,则图中阴影部分的周长为( )
A.23 B.24 C.25 D.26
2.如图,△ABC中,,分别是,的中点,平分,交于点,若,,则的长是( )
A.3 B.4 C.1 D.1.5
3.如图所示,在四边形中,,E,F,G分别是的中点,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
题型六 多边形内角和外角计算与应用
1.如图,顺次连接图中六个点,得到以下图形,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,小明从点出发前进到达,然后向右转;再前进到达,然后又向右转,一直这样走下去,他第一次回到出发点时,一共走了( )
A. B. C. D.
题型七 正多边形内线段和角度计算
1.正八边形的一个外角度数是( )
A. B. C. D.
2.若正多边形的一个外角是,则这个正多边形的边数是( )
A.八边形 B.九边形 C.十边形 D.十二边形
3.用正三角形和正方形镶嵌,若每一个顶点周围有a个正三角形和b个正方形,则a,b满足的关系式是( )
A. B. C. D.
2.如图,五边形是正五边形,直线,点P在直线上运动,当点P至少与正五边形的两个顶点距离相等时,警报器就会发出警报,在直线上会发出警报的点的个数为( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
3.我国魏晋时期的数学家刘徽首创“割圆术”:“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆合体,而无所失矣”,即通过圆内接正多边形割圆,从正六边形开始,每次边数成倍增加,依次可得圆内接正十二边形,内接正二十四边形,….边数越多割得越细,正多边形的周长就越接近圆的周长.再根据“圆周率等于圆周长与该圆直径的比”来计算圆周率.设圆的半径为R,图1中圆内接正六边形的周长,则.再利用图2圆的内接正十二边形计算圆周率,首先要计算它的周长,下列结果正确的是( )
A. B.
C. D.
4.如图,木工师傅从边长为90cm的正三角形木板上锯出一正六边形木块,那么正六边形木板的边长为( )
A.34cm B.32cm C.30cm D.28cm
题型八 多边形的面积和周长的计算
1.如图,EF过▱ABCD的对角线的交点O,且分别交AB,CD于点E,F,那么阴影部分的面积是▱ABCD面积的( )
A. B. C. D.
2.如图,已知在平行四边形中,交于点,以点为中心,取旋转角等于,把顺时针旋转,得到△B’A’E’,连接,若,,则的大小为( )
A. B. C. D.
3.如图,矩形中,,边,于点,连接,则图中阴影部分的面积是 .
4.如图,在凸五边形中,,,,,,则凸五边形的面积等于( )
A.32 B.16 C.8 D.4
题型九 四边形的平移旋转和对称
1.如图,在菱形中,对角线长,,点、在边、上,以直线为折痕折叠,若,则的度数为 .
2.如图1,将两个宽度相等的矩形纸条叠放在一起,得到四边形.
(1)试判断四边形的形状,并说明理由;
(2)已知矩形纸条宽度为,将矩形纸条旋转至如图2位置时,此时直线、所夹锐角的度数为30度,求四边形的面积.
题型十 坐标系内的四边形
1.如图,四边形是长方形,O是平面直角坐标系的原点,点A,C分别在轴、上,点B的坐标是则直线对应的函数表达式为()
A. B. C. D.
2.如图,在平面直角坐标系中,正方形的边在轴上,在轴上,点与坐标原点重合.动点从点出发,按顺时针方向在正方形的边上匀速运动,速度为每秒个单位长度,已知,设点的运动时间为秒,当存在且为锐角三角形时,的值可以是下列中的( )
A. B. C. D.
题型十一 多边形的裁剪和拼接
1.沐沐用七巧板拼了一个对角线长为的正方形,再用这副七巧板拼成一个长方形(如图所示),则长方形的对角线长为( )
A. B. C. D.
2.如图是在北京举办的世界数学家大会的会标“弦图”.请将“弦图”中的四个直角三角形通过你所学过的图形变换,在以下方格纸中按要求设计另外四个不同的图案.作图要求:①每个直角三角形的顶点均在方格纸的格点上,且四个三角形互不重叠;②所设计的图案(不含方格纸)经过变换后与其它图案相同的视为一种设计.
3.七巧板游戏是将一个正方形分割成七块. 然后用这七块拼接成丰富多彩的几何图形. 如图1是正方形的一种分割方法,并在每块上标了号码.
(1)设正方形网格的边长为1,则面积为2的图形块有 (填数字);
(2)图2是用该七巧板拼成的一个类似“拱桥”图形、请在图中用粗实线画出各块拼板的轮廓线(不用写号码);
(3)请从图1的七巧板之中选五块板拼接成一个正方形,在图3中画出拼接后的示意图(标上号码),要求无重叠无缝隙,并写出该正方形的面积.
4.如图,在边长为的大正方形中,剪去一个边长为的小正方形,然后将余下的部分剪开拼成如图所示的长方形,若记大正方形的周长为,拼成的长方形的周长为,则与的大小关系是 .
题型十二 特殊四边形内最值问题
1.如图,中,,点为边上一动点(不与点,重合),于点,点,若,,则的最小值为( )
A.3 B.2 C. D.
2.如图,在平面直角坐标系中,已知正方形,,点D为x轴上一动点,以为边在的右侧作等腰,,连接,则的最小值为( )
A. B. C.2 D.4
3.如图,正方形的对角线,相交于点,点是上任意一点,于点,于点,若,则的长的最小值为( )
A.2 B.1 C. D.
题型十三 特殊四边形内运动问题
1.如图,四边形中,AD//BC,,M是上一点,且,点E从点A出发以的速度向点D运动,点F从点C出发,以的速度向点B运动,当其中一点到达终点,另一点也随之停止,设运动时间为,则当以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形时,t的值是( )
A. B.3 C.3或 D.或
2.矩形中,厘米,厘米,点P是线段上一动点,O为的中点,的延长线交于Q.若P从点A出发,以1厘米/秒的速度向D运动(不与D重合).设点P运动时间为t秒,若点P和Q与点中的两个点为顶点的四边形是菱形.则t的值为( )
A.7 B.20 C.7或25 D.7或20
3.如图,在平面直角坐标系中,,四边形为平行四边形,点D在x轴上,且,动点P从原点O出发,以每秒1个单位的速度沿x轴正方向运动,同时,动点Q从原点O出发,以每秒2个单位的速度沿y轴正方向运动.
(1)求点C的坐标;
(2)当运动时间t为何值时,以P,B,C,D为顶点的四边形面积为20;
(3)在线段上是否存在点R,使与全等?若存在,求出点R的坐标,若不存在,说明理由.
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第二十二章 四边形章末重点题型复习
题型一 平行四边形的性质与判定
1.如图,在中,交对角线于点E.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平行四边形的性质,平行线的性质,三角形的外角和等知识点,解题的关键是熟练掌握以上知识点.由平行四边形的性质得,再由平行线的性质得,易证,然后由三角形的外角性质即可得,由此即可求解.
【详解】解:,
,
四边形是平行四边形,
,
,
,
∴,
∴
∴,
故选:C.
2.如图,在中,以为圆心,长为半径画弧交于.分别以点为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点作射线交于点若则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】如下图,根据作图可得AE与BF相互垂直平分,在Rt△ABO中,利用勾股定理可求得AO的长,从而得出AE的长.
【详解】如下图,AE与BF交于点O,连接EF
由作图可知,AE与BF相互垂直平分
∵BF=6,∴BO=3
∵AB=5
∴在Rt△ABO中,AO=4
∴AE=8
故选:C.
【点睛】本题考查垂直平分线的画法和勾股定理,解题关键是根据作图,判断出AE与BF相互垂直平分.
3.如图,四边形是平行四边形,点在延长线上,连接,.
(1)在图甲中画出一个以为边的平行四边形,且它的周长等于;
(2)在图乙中画出一个以为对角线的平行四边形,且它的面积为.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)先计算出,根据平行四边形的性质取格点使,然后利用网格特点,平移到,使点与点重合,点的对应点为,则四边形满足条件;
(2)把点向右平移格,点向左平移格,则四边形为满足条件的四边形.
【详解】(1)解:如图甲,四边形即为所求;
(2)解:如图乙,四边形为所作.
【点睛】本题考查了作图复杂作图:解决此类的关键是熟悉平行四边形的性质,利用网格求出已知边和所求边的长度,根据几何图形的特性进行作图.
4.如图,在中,,为锐角.要在对角线上找点,,使四边形为平行四边形,在如图所示的甲,乙,丙三种方案中,正确的方案是( )
甲方案:在上取,连接,,,;
乙方案:作,分别平分,,连接,;
丙方案:作于点,于点,连接,.
A.甲,乙,丙都是 B.只有甲,乙是 C.只有甲,丙是 D.只有乙,丙是
【答案】A
【分析】本题考查平行四边形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、平行线的判定与性质、角平分线的定义,熟练掌握平行四边形的判定与性质是解答的关键.
对于甲方案:连接交于O,利用平行四边形的性质结合已知证明,,根据对角线互相平分的四边形是平行四边形可得结论;对于乙方案:根据平行四边形的性质和角平分线的性质证明,,再根据角平分线的定义证得,进而证明得到,,则,根据有一组对边平行且相等的四边形是平行四边形可得结论;对于丙方案:先根据平行线的判定证明,再证明得到,根据有一组对边平行且相等的四边形是平行四边形可得结论;.
【详解】解:甲方案:连接交于O,如图,
在中,,,
∵,
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形,故甲方案正确;
乙方案:
在中,,,,
∴,
∵、分别平分、,
∴,,
∴,
在和△CDM中,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形,故乙方案正确,
丙方案:
在中,,,
∴,
∵,,
∴,,
在和△CDM中,
∴,
∴,又,
∴四边形为平行四边形,故丙方案正确;
故选:A.
题型二 矩形的性质与判定
1.下列四个选项中,矩形具有而菱形不一定具有的性质是( )
A.对角线互相垂直 B.对角线相等 C.邻边相等 D.对角线平分一组对角
【答案】B
【分析】本题主要考查矩形的性质和菱形的性质,熟练掌握矩形的性质和菱形的性质是解题的关键.根据矩形的性质和菱形的性质进行判断即可.
【详解】解:矩形对角线相等,菱形对角线不一定相等,
故矩形具有而菱形不一定具有的性质是对角线相等.
故选B.
2.如图,把一张长方形纸片折叠起来,使其顶点与重合,折痕为.若,,则长为 .
【答案】
【分析】由矩形的性质可得,由轴对称的性质可得,设,则,在中,由勾股定理可得,即,解一元一次方程即可求出的长.
【详解】解:四边形是矩形,
,
由折叠可得,,
设,则,
在中,由勾股定理可得:
,
即:,
解得:,
,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,轴对称的性质,勾股定理,解一元一次方程等知识点,熟练掌握轴对称的性质及勾股定理是解题的关键.
3.如图,已知,矩形中,,,则矩形的面积为 .
【答案】
【分析】本题考查了矩形的性质、勾股定理;熟练掌握矩形的性质,并能进行推理计算是解决问题的关键.由矩形的性质得出,得出,由勾股定理求出,矩形的面积,即可得出结果.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴矩形的面积,
故答案为:.
4.如图,在矩形中,对角线、相交于点,为边上任意一点(不与点、重合),过点作,,垂足分别为、,若,,则 .
【答案】
【分析】本题考查矩形的性质、勾股定理,连接,由勾股定理得出,由矩形的性质得出,,,由可求得答案.掌握矩形的性质是解题的关键.
【详解】解:如图,连接,
∵四边形是矩形,
∴,,,,
∴,
∴,,,
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
5.如图,小明将一张长方形纸片沿对角线折叠,落在处,交于点F,已知该纸片,.则的长为 .
【答案】5
【分析】本题考查矩形的性质与折叠问题,解题的关键是利用折叠的性质和勾股定理建立方程求解.
通过矩形性质与折的性质得到相等角,推出,,,设,则,再利用勾股定理列方程求解的长.
【详解】解:根据题意得:,
设,则,
在和△CDF中:,,
又,
,
,
,
在中,根据勾股定理得:,
即,
解得:,
故答案为:5.
6.如图,在中,,垂足为E,点F在CD上,且.
求证:四边形是矩形.
【答案】详见解析
【分析】先证四边形是平行四边形,再证,即可得出结论.
本题考查了矩形的判定、平行四边形的判定与性质等知识;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.
【详解】证明:四边形是平行四边形
,
,即
又,
∴四边形是平行四边形
,
矩形.
题型三 菱形的性质与判定
1.如图,在菱形中,E是上的点,连接交于点F,连接,若,菱形面积为24,,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】本题主要考查了菱形的性质,全等三角形的判定与性质,三角形的内角和定理,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
先根据菱形的性质证明,再导角证明,即可由菱形面积求出.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
∴,
∵,
∴,
故选:C.
2.如图,的对角线,交于点,以下条件不能证明是菱形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了菱形的判定,勾股定理的逆定理,等腰三角形的判定,熟练掌握菱形的判定是解题的关键.
根据菱形的判定,勾股定理的逆定理,等腰三角形的判定,逐项判断即可求解.
【详解】解:A、∵,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴是菱形,故本选项不符合题意;
B、∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵,
∴
∴,
∴是菱形,故本选项不符合题意;
C、∵
∴,
∴,即,
∵四边形是平行四边形,
∴是菱形,故本选项不符合题意;
D、∵,
∴,无法得到是菱形,故本选项符合题意;
故选:D
3.如图,以点为圆心,适当的长为半径画弧,交两边于点,再分别以为圆心,的长为半径画弧,两弧交于点,连接,.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了本题主要考查了菱形的判定、尺规作图、菱形的性质.根据尺规作图可知,根据四条边都相等的四边形是菱形可知四边形是菱形,根据菱形的对角相等可得.
【详解】解:由作图可知,
四边形是菱形,
.
故选:A .
4.如图,菱形的对角线相交于O点,E,F分别是边上的中点,连接.若,,则下列结论中,正确的个数为( )
①四边形是平行四边形;②菱形的周长为;
③与互相垂直平分;④的面积是.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】此题考查菱形的性质,三角形的中位线定理,直角三角形的性质,掌握菱形的性质是解决问题的关键.根据菱形的性质,三角形的中位线定理,直角三角形的性质进行一一判断即可.
【详解】解:①四边形是菱形,
∴
∵E,F分别是边上的中点,
∴,
∴,
∴,
四边形是平行四边形,
故①正确;
②,分别是,边上的中点,,
,
四边形是菱形,
,,,
,
菱形的周长为.
故②正确;
③如图,连接,
四边形是菱形,
∴,
在中,为斜边上的中线,
∴,
在中,为斜边上的中线,
∴,
∴,
四边形是菱形,
与互相垂直平分,
故③正确;
④∵,
∴,
∴,
,
,
故④正确,
故选:D
题型四 正方形的性质与判定
1.如图,在正方形中,为上的一点,连接.若,将绕点按顺时针方向旋转得到,连接,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了正方形的性质,旋转的性质,等边对等角,三角形内角和定理等等,先由正方形的性质和三角形内角和定理得到,,再由旋转的性质得到,则,据此根据角的和差关系求解即可.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
由旋转的性质得到,
∴,
∴,
故选:B.
2.如图,正方形中,点E、F分别在上,,于D,.则正方形的边长为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
【分析】本题主要考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,灵活运用相关知识成为解题的关键.
根据,利用“HL”可证,则,又,,可证,且,证明得,设正方形的边长为a,则,在中,由勾股定理求a即可.
【详解】解:设正方形的边长为a,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,即,
解得.
故选:B.
3.如图,正方形中,为边上任意一点,连接,于点,交于点,小星根据题意得到如下结论:
①;
②;
③与四边形面积相等;
④若点是的中点,则点是的中点.
其中,结论正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】本题考查正方形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理.由正方形的性质得,,而,则,即可证明,得,,可判断①正确,②正确,由,得,可判断③正确;设,则,求得,所以,由,求得,则,所以点不是的中点,可判断④错误,于是得到问题的答案.
【详解】解:四边形是正方形,
,,
于点,
,
,
在和△ADE中,
,
,
,,,
故①②正确;
,
,
故③正确;
设,
点是的中点,
,
,
,
,
,
,
点不是的中点,
故④错误;
故选:C.
题型五 三角形中位线的性质和应用
1.如图,点D是内一点,且,连接.若点分别为线段的中点,且,,,则图中阴影部分的周长为( )
A.23 B.24 C.25 D.26
【答案】A
【分析】本题考查的是三角形中位线定理,勾股定理,熟记三角形中位线等于第三边的一半是解题的关键.根据勾股定理求出,再根据三角形中位线定理解答即可.
【详解】解:∵,
,
由勾股定理得:,
∵点分别为线段的中点,
∴分别为△ABC,△ADC,△BCD ,△ABD ,的中位线,
∴,
∴阴影部分的周长为:,
故选:A.
2.如图,△ABC中,,分别是,的中点,平分,交于点,若,,则的长是( )
A.3 B.4 C.1 D.1.5
【答案】C
【分析】本题考查了中位线的判定与性质,三角形外角性质,等角对等边,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先证明是△ADE的中位线,以及得,可得,因为平分,故,进而可得,故,即可作答.
【详解】解:∵,分别是,的中点,,,
∴是△ADE的中位线,,
∴,,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
则,
故选:C
3.如图所示,在四边形中,,E,F,G分别是的中点,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是三角形中位线定理、等腰三角形的性质以及三角形内角和定理.根据三角形中位线定理得到,,,,根据等腰三角形的性质、三角形内角和定理计算即可.
【详解】解:∵E,F,G分别是的中点,
∴是的中位线,是的中位线,
∴,,,,
又∵,
∴,,,
∴,
∴,
故选:B.
题型六 多边形内角和外角计算与应用
1.如图,顺次连接图中六个点,得到以下图形,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了复杂图形的内角和,熟练掌握三角形内角和为,四边形内角和为是解题的关键.连接,记与交于点,利用三角形内角和定理推出,再将转化为四边形的内角和,即可解答.
【详解】解:如图,连接,记与交于点,
,,
,
又,
,
,
,
,
.
故选:C.
2.如图,小明从点出发前进到达,然后向右转;再前进到达,然后又向右转,一直这样走下去,他第一次回到出发点时,一共走了( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了正多边形外角和问题,有理数乘法的应用,掌握正多边形的外角和为是解题关键.由题意可知,当小明第一次回到出发点A时,所走过的图形是一个正多边形,再根据正多边形的外角和,得出小明所走过的图形是正十八边形,即可求解.
【详解】解:由题意可知,当小明第一次回到出发点A时,所走过的图形是一个正多边形,
正多边形的外角和为,且每个外角都为,
正多边形的边数为,即小明所走过的图形是正十八边形,
路程为,
故选:A.
题型七 正多边形内线段和角度计算
1.正八边形的一个外角度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查多边形的外角和定理,解题的关键是掌握任何一个多边形的外角和都是.根据多边形的外角和为 360 度,再用 360 度除以边数即可得到每一个外角的度数.
【详解】解:∵多边形的外角和为 360 度,
∴每个外角度数为:,
故选:B.
2.若正多边形的一个外角是,则这个正多边形的边数是( )
A.八边形 B.九边形 C.十边形 D.十二边形
【答案】B
【分析】本题考查了正多边形外角和的知识,利用任意凸多边形的外角和均为,正多边形的每个外角相等即可求出答案.
【详解】解:多边形的每个外角相等,且其和为,
据此可得,
解得.
故选:B.
3.用正三角形和正方形镶嵌,若每一个顶点周围有a个正三角形和b个正方形,则a,b满足的关系式是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平面镶嵌的条件,熟练掌握在每一个顶点处的几个角的和为360度是解题的关键.正多边形的组合能否进行平面镶嵌,关键是看位于同一顶点处的几个角之和能否为.若能,则说明可以进行平面镶嵌;反之,则说明不能进行平面镶嵌.
【详解】解:正多边形的平面镶嵌,每一个顶点处的几个角之和应为360度,
而正三角形和正方形内角分别为、,
根据题意可知,
化简得到.
故选:A.
2.如图,五边形是正五边形,直线,点P在直线上运动,当点P至少与正五边形的两个顶点距离相等时,警报器就会发出警报,在直线上会发出警报的点的个数为( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【答案】C
【分析】此题主要考查了正多边形与垂直平分线的性质,解答此题的关键是熟练掌握垂直平分线的性质.
根据正五边形的特点,结合线段垂直平分线的性质确定不同的点即可.
【详解】解:根据垂直平分线的性质及正五边形的性质可知,
直线上会发出警报的点P有:、、、、的垂直平分线与直线的交点,
如图所示:共五个.
故选:C.
3.我国魏晋时期的数学家刘徽首创“割圆术”:“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆合体,而无所失矣”,即通过圆内接正多边形割圆,从正六边形开始,每次边数成倍增加,依次可得圆内接正十二边形,内接正二十四边形,….边数越多割得越细,正多边形的周长就越接近圆的周长.再根据“圆周率等于圆周长与该圆直径的比”来计算圆周率.设圆的半径为R,图1中圆内接正六边形的周长,则.再利用图2圆的内接正十二边形计算圆周率,首先要计算它的周长,下列结果正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】求出正多边形的中心角,利用三角形周长公式求解即可.
【详解】解:∵十二边形是正十二边形,
∴,
∵于M,又,
∴,
∵正边形的周长,
∴圆内接正十二边形的周长,
故选:A.
【点睛】本题考查的是正多边形和圆、等腰三角形的性质,求出正十二边形的周长是解题的关键.
4.如图,木工师傅从边长为90cm的正三角形木板上锯出一正六边形木块,那么正六边形木板的边长为( )
A.34cm B.32cm C.30cm D.28cm
【答案】C
【详解】图中小三角形也是正三角形,且边长等于正六边形的边长,
所以正六边形的周长是正三角形的周长的,正六边形的周长为90×3×=180cm,
所以正六边形的边长是180÷6=30cm.
故选C.
题型八 多边形的面积和周长的计算
1.如图,EF过▱ABCD的对角线的交点O,且分别交AB,CD于点E,F,那么阴影部分的面积是▱ABCD面积的( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用平行四边形对角线互相平分,中线将三角形面积平分这一性质解题.
【详解】∵四边形ABCD是平行四边形,EF经过对角线交点O,
∴易得S△BEO=S△DFO,
∴S阴影部分=S△AOB=S▱ABCD
故选C.
【点睛】本题考查了平行四边形的面积,属于简单题,熟悉平行四边形性质和中线性质是解题关键.
2.如图,已知在平行四边形中,交于点,以点为中心,取旋转角等于,把顺时针旋转,得到△B’A’E’,连接,若,,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据平行四边形对角相等、邻角互补,得,,再求出,可运用三角形外角求出,再根据旋转的性质得到,从而得到答案.
【详解】∵四边形是平行四边形,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵于点E,
∴,
∵顺时针旋转,得到△B’A’E’,
∴,
∴.
故选:C.
【点睛】此题考查了平行四边形的性质,旋转的性质,三角形内角和定理和外角的性质等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
3.如图,矩形中,,边,于点,连接,则图中阴影部分的面积是 .
【答案】
【分析】本题考查了矩形的性质,勾股定理,直角三角形的性质等知识点,解题的关键是根据勾股定理和直角三角形的性质算出对应的底和高.根据阴影部分的面积求解即可
【详解】解:∵是矩形,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
过点M作,
∴,
则图中阴影部分的面积
,
故答案为:.
4.如图,在凸五边形中,,,,,,则凸五边形的面积等于( )
A.32 B.16 C.8 D.4
【答案】C
【分析】本题考查了全等三角形的判定及性质,割补法求面积;过点作交于,过点作交于,点作交于,由可判定,由全等三角形的性质得,,同理可证,,设,,由四个三角形面积和,即可求解;能熟练利用割补法求面积,构建三角形全等是解题的关键.
【详解】解:如图,过点作交于,过点作交于,点作交于,
,
,
,
,
,
在和中
,
(),
,
,
同理可证:,
,
,
,
设,
,
,
,
,
故选:C.
题型九 四边形的平移旋转和对称
1.如图,在菱形中,对角线长,,点、在边、上,以直线为折痕折叠,若,则的度数为 .
【答案】/30度
【分析】此题考查了菱形的性质、折叠的性质以及含30度的直角三角形等知识.首先连接,,相交于点,由在菱形中,对角线长,,可求得,又由以直线为折痕折叠,若,即可求得的度数,继而求得答案..注意准确作出辅助线是解此题的关键.
【详解】解:如图,连接,,相交于点,
在菱形中,对角线长,,
,,,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
故答案为:.
2.如图1,将两个宽度相等的矩形纸条叠放在一起,得到四边形.
(1)试判断四边形的形状,并说明理由;
(2)已知矩形纸条宽度为,将矩形纸条旋转至如图2位置时,此时直线、所夹锐角的度数为30度,求四边形的面积.
【答案】(1)菱形
(2)
【分析】本题主要考查矩形的性质,菱形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,含的直角三角形的性质,掌握菱形的判定和性质是解题的关键.
(1)根据矩形的性质可得四边形是平行四边形,作,可证,可得,由此可证平行四边形是菱形;
(2)作,根据含的直角三角形的性质可得,结合菱形的性质可得,根据即可求解.
【详解】(1)解:四边形是菱形,理由如下,
如图所示,过点作于点,过点作于点,
根据题意,四边形,四边形是矩形,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵宽度相等,即,且,
∴,
∴,
∴平行四边形是菱形;
(2)解:如图所示,过点作于点,
根据题意,,
∵的度数为30度,
∴,
∵平行四边形是菱形;
∴,
∴.
题型十 坐标系内的四边形
1.如图,四边形是长方形,O是平面直角坐标系的原点,点A,C分别在轴、上,点B的坐标是则直线对应的函数表达式为()
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了一次函数表达式的求解以及长方形的性质知识点.
先根据长方形性质和点坐标求出A,C两点坐标,然后设直线对应的函数表达式为为常数,,将两点坐标代入表达式,进而得到直线的函数表达式.
【详解】因为四边形是长方形,是平面直角坐标系的原点,点A,C分别在轴,上,点的坐标是
根据长方形的性质,对边相等且平行,
所以的长度等于点的横坐标3,即点坐标为;
的长度等于点的纵坐标4,即点坐标为.
设直线对应的函数表达式为为常数,.
把分别代入中,得到方程组.
将代入,可得,移项得到,
解得.
所以直线AC对应的函数表达式为.
故选A.
2.如图,在平面直角坐标系中,正方形的边在轴上,在轴上,点与坐标原点重合.动点从点出发,按顺时针方向在正方形的边上匀速运动,速度为每秒个单位长度,已知,设点的运动时间为秒,当存在且为锐角三角形时,的值可以是下列中的( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】题目主要考查正方形的性质及相应的规律问题,理解题意,找出相应规律是解题关键;
根据选项中的时间,分别计算路程,确定点位置,根据规律,进而求解;
【详解】解:正方形的边,故周长为,
当秒时,动点运动的路程为 (个单位长度)
,
所以动点从点出发,按顺时针方向在正方形的边上匀速运动,运动秒后,点在点上,构不成,不满足题意;
当,动点运动的路程为,
,
所以动点从点出发,按顺时针方向在正方形的边上匀速运动,运动秒后,点在点上,此时为直角三角形,不满足题意;
当,动点运动的路程为;
,
所以动点从点出发,按顺时针方向在正方形的边上匀速运动,运动秒后,点在边上,满足题意;
当,动点运动的路程为,
,
所以动点从点出发,按顺时针方向在正方形的边上匀速运动,运动秒后,点在边上,此时为直角三角形,不满足题意;
故选:C
题型十一 多边形的裁剪和拼接
1.沐沐用七巧板拼了一个对角线长为的正方形,再用这副七巧板拼成一个长方形(如图所示),则长方形的对角线长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了七巧板拼图,勾股定理.先结合图得出长方形的长是正方形的对角线长为,长方形的宽是正方形对角线长的一半为,根据直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方即可求解.
【详解】解:由图可知,长方形的长等于正方形的对角线长为,长方形的宽是正方形对角线长的一半为,
根据勾股定理可得:.
故选:B.
2.如图是在北京举办的世界数学家大会的会标“弦图”.请将“弦图”中的四个直角三角形通过你所学过的图形变换,在以下方格纸中按要求设计另外四个不同的图案.作图要求:①每个直角三角形的顶点均在方格纸的格点上,且四个三角形互不重叠;②所设计的图案(不含方格纸)经过变换后与其它图案相同的视为一种设计.
【答案】见解析
【分析】本题考查利用旋转或者轴对称设计方案的知识.根据轴对称图形及中心对称图形的概念,设计图案即可.
【详解】解:所画图形如图所示.
.
3.七巧板游戏是将一个正方形分割成七块. 然后用这七块拼接成丰富多彩的几何图形. 如图1是正方形的一种分割方法,并在每块上标了号码.
(1)设正方形网格的边长为1,则面积为2的图形块有 (填数字);
(2)图2是用该七巧板拼成的一个类似“拱桥”图形、请在图中用粗实线画出各块拼板的轮廓线(不用写号码);
(3)请从图1的七巧板之中选五块板拼接成一个正方形,在图3中画出拼接后的示意图(标上号码),要求无重叠无缝隙,并写出该正方形的面积.
【答案】(1)4,6,7
(2)见解析
(3)见解析,正方形的面积为8.
【分析】本题考查了正方形的性质,概率公式,七巧板,三角形的面积,熟练掌握七巧板是解题的关键.
(1)先计算出各个图块的面积,可得出答案;
(2)根据题意用七巧板拼成的一个类似“拱桥”图形即可;
(3)依据题意,在图2中画出拼接后的示意图,再计算出面积即可.
【详解】(1)解:正方形网格的边长为1,则面积为2的图形块有
图形块1,2的面积为:,
图形块3的面积为:,
图形块4的面积为:,
图形块5的面积为:,
图形块6的面积为:,
图形块7的面积为:,
面积为2的图形块有4,6,7,
故答案为:4,6,7;
(2)解:如图所示,
(3)解:如图所示,
正方形的面积为8.
4.如图,在边长为的大正方形中,剪去一个边长为的小正方形,然后将余下的部分剪开拼成如图所示的长方形,若记大正方形的周长为,拼成的长方形的周长为,则与的大小关系是 .
【答案】
【分析】根据周长公式进行计算即可.
【详解】解:左图的周,右图的周长,
所以,
故答案为:.
【点睛】本题考查计算图形周长,理解周长的定义以及长方形周长的计算方法是正确解答的前提.
题型十二 特殊四边形内最值问题
1.如图,中,,点为边上一动点(不与点,重合),于点,点,若,,则的最小值为( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】C
【分析】连接,由平行四边形的性质可得,,由可得,由勾股定理可得,由,可得,,由此可证得四边形是矩形,于是可得,因而当最小时,最小,由垂线段最短可知,当时,最小,此时,进而可得,由此即可求出的最小值.
【详解】解:如图,连接,
四边形是平行四边形,
,,
,
,
,
,,
,,
四边形是矩形,
,
当最小时,最小,
由垂线段最短可知,当时,最小,
此时,,
,
的最小值为,
故选:.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质,勾股定理,矩形的判定与性质,垂线段最短,三角形的面积公式等知识点,添加适当辅助线,将求的最小值转化为求的最小值是解题的关键.
2.如图,在平面直角坐标系中,已知正方形,,点D为x轴上一动点,以为边在的右侧作等腰,,连接,则的最小值为( )
A. B. C.2 D.4
【答案】B
【分析】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质,作轴于H,连接.证明,得出,即,推出点在的角平分线所在直线上运动,作,则是等腰直角三角形,由正方形的性质可得,求出,即可得解.
【详解】解:如图,作轴于H,连接.
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点在的角平分线所在直线上运动,
作于M,则是等腰直角三角形,
∵正方形,,
∴,
∴,即的最小值为,
故选:B.
3.如图,正方形的对角线,相交于点,点是上任意一点,于点,于点,若,则的长的最小值为( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】B
【分析】如图,连接OP、EF,根据已知条件和正方形的性质可以得到当EF最小就是OP最小,然后利用垂线段最短即可求解.
【详解】解:如图,连接OP、EF,
∵正方形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,点P是BC上任意一点,PE⊥BD于点E,PF⊥AC于点F,
∴四边形OEPF为矩形,
∴EF=OP,
∴EF最小时OP最小,
当OP⊥BC于P的时候OP最小,
而当OP⊥BC时,P为BC的中点,
∴OP=BC,
∵AC=,
则BC=2,
∴OP=1,
∴EF的长的最小值为1.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,同时也利用了垂线段最短解决问题.
题型十三 特殊四边形内运动问题
1.如图,四边形中,AD//BC,,M是上一点,且,点E从点A出发以的速度向点D运动,点F从点C出发,以的速度向点B运动,当其中一点到达终点,另一点也随之停止,设运动时间为,则当以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形时,t的值是( )
A. B.3 C.3或 D.或
【答案】D
【分析】当3t≤3时,根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,得3-3t=t;当3t>3时,根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,得3t-3=t;解方程即可.
【详解】当3t≤3时,根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,
得3-3t=t,
解得t=;
当3t>3时,根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,
得3t-3=t,
解得t=,
故选D.
【点睛】本题考查了动点问题,平行四边形的判定,熟练掌握平行四边形的判定定理,灵活选择判定方法,合理分类是解题的关键.
2.矩形中,厘米,厘米,点P是线段上一动点,O为的中点,的延长线交于Q.若P从点A出发,以1厘米/秒的速度向D运动(不与D重合).设点P运动时间为t秒,若点P和Q与点中的两个点为顶点的四边形是菱形.则t的值为( )
A.7 B.20 C.7或25 D.7或20
【答案】C
【分析】本题主要考查了矩形的性质,菱形的判定与性质,勾股定理,运用数形结合及方程思想是解本题的关键.
分两种情况:①如果四边形是菱形,则,在中,根据勾股定理得出,列出关于t的方程,解方程求出t的值;②如果四边形是菱形,则,在中,根据勾股定理得出,列出关于t的方程,解方程求出t的值.
【详解】解:分两种情况:
①如果四边形是菱形,则.
∵四边形是矩形,
∴,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得:,即运动时间为25秒时,四边形是菱形.
②如果四边形是菱形,则,
∵四边形是矩形,
∴,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得:,即运动时间为7秒时,四边形是菱形;
故选:C.
3.如图,在平面直角坐标系中,,四边形为平行四边形,点D在x轴上,且,动点P从原点O出发,以每秒1个单位的速度沿x轴正方向运动,同时,动点Q从原点O出发,以每秒2个单位的速度沿y轴正方向运动.
(1)求点C的坐标;
(2)当运动时间t为何值时,以P,B,C,D为顶点的四边形面积为20;
(3)在线段上是否存在点R,使与全等?若存在,求出点R的坐标,若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)或7
(3)存在,R的坐标为,,
【分析】
(1)根据平行四边形的性质即可解答;
(2)求出点D坐标,分类讨论:分P在线段或P在线段OD的延长线上两种情况,根据梯形的面积公式,列方程即可解答;
(3)分两种情况:当在线段上时;当在线段延长线上时,按照全等三角形的判定条件进行讨论,列方程即可解答.
【详解】(1)解:平行四边形,
,
,,
;
(2)解:,
,
当在线段上时,如图所示,
,
四边形是梯形,
四边形的面积为
,
,
;
当在线段的延长线上时,如图所示,
同理可得,
,
,
综上,当运动时间或者7时,以P,B,C,D为顶点的四边形面积为20;
(3)在线段上存在点R,使与全等.
解:当在线段上时,如图所示,
设,则,,
若△OPQ≌△BQR全等,可分为两种情况
①当时,
列方程可得 ,
解得,
此时,
,
,,
②当时,
列方程,
解得,
此时,
,
;
当在线段延长线上时,如图所示,
设,则,,
若△OPQ≌△BQR全等,
∵,
,
则:,解得,
此时
,
综上,R的坐标为,,.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,梯形的面积公式,全等三角形的性质,能进行分类讨论,是解题的关键.
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