内容正文:
专题06 四边形综合
题型概览
题型01平行四边形综合
题型02矩形综合
题型03菱形综合
题型04正方形综合
(
题型01
)平行四边形综合
1.(2025·吉林吉林·二模)如图,在中,点在边上,且,连接交于点,则△AOB的面积与的面积之比为 .
2.(2025·吉林长春·二模)如图,△ABC中,与之和为,将△ABC沿方向平移至处,,则阴影部分周长为 .
3.(2025·吉林长春·二模)如图,在平行四边形中,,于点,于点,且、交于点,、的延长线交于点.
①;②平分;③,④若,则,⑤若点为中点,则
则上述结论正确的是 .(填序号即可)
4.(2025·吉林长春·二模)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,过点A作AE∥DC交BC于点E,BD平分∠ABC,求证:AB=EC.
5.(2025·吉林长春·二模)如图1和图2,在平行四边形中,,,,点是上一点,且.点从点出发,沿折线运动,到终点停止,连接,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接,设点在折线上运动的路径长为.
(1)当点恰好落在边上时,______;当点在边上运动时,长的最小值为______;
(2)①当时,点到的距离为______(用含的式子表示);②当时,求点到的距离(用含的式子表示);
(3)当射线恰好经过点时,如图3,求此时的长;
(4)连接,当恰好将线段分为的两部分时,请直接写出的值.
(
题型0
2
)矩形综合
1.(2025·吉林延吉·二模)如图,矩形的对角线、交于点,点、分别为、的中点.若,则的长为( )
A. B. C. D.
2.(2025·吉林长春·二模)如图,在矩形中,,,点在上,把△ADE沿折叠,点恰好落在边上的点处,则的值为( )
A. B. C. D.
3.(2025·吉林松原·二模)如图,是矩形的边上一点,于点,,,,则的长度为( )
A. B. C. D.5
4.(2025·吉林长春·二模)如图,在直角坐标系中,矩形OABC的顶点A、B在双曲线y=( x>0)上,BC与x轴交于点D.若点A的坐标为(1,2),则点B的坐标为( )
A.(3,) B.(4,) C.(,) D.(5,)
5.(2025·吉林吉林·二模)在平面直角坐标系中,我们把一个点的纵坐标与横坐标的比值称为该点的“纵横比”.如图,矩形位于第一象限,其四条边分别与坐标轴平行.下列说法正确的序号是 .
该矩形四个顶点中“纵横比”最小的是点.
该矩形四个顶点中“纵横比”最小的是点.
该矩形四个顶点中“纵横比”最大的是点.
该矩形四个顶点中“纵横比”最大的是点.
6.(2025·吉林长春·二模)如图,在中,,延长至,使得,过点,分别作,,与交于点,连接.
(1)求证:四边形是矩形.
(2)连接,与交于点,若的面积为,,则的值为________.
7.(2025·吉林长春·二模)如图,在△ABC中,AB = AC,点D是边BC的中点,过点A、D分别作BC与AB的平行线,相交于点E,连结EC、AD
求证:四边形ADCE是矩形.
8.(2025·吉林吉林·二模)如图,在矩形中,,,以点为旋转中心,将矩形沿顺时针方向旋转,得到矩形,点,,的对应点分别是点,,.
【知识技能】
(1)如图①,当点落在矩形的对角线上时,求线段的长;
【数学理解】
(2)如图②,当点落在矩形的对角线的延长线上时,求的面积;
【拓展探索】
(3)如图③,将矩形旋转一定角度后,连接,交于点,连接,,求的值.
9.(2025·吉林长春·二模)如图,在矩形中,,,点是边的中点,点是边上的动点(点不与点重合),的延长线与的延长线交于点,以为斜边向下作等腰直角,连结.
(1)求证:;
(2)当、、三点共线时,求线段的长;
(3)线段的长度的最小值是__________;
(4)当点落在矩形的内部时,四边形面积的最大值是__________,此时线段的长度是__________.
10.(2025·吉林长春·二模)如图,在矩形中,,将绕点B顺时针旋转得到,连接,过点B作交于点E,交矩形的边于点F.
(1)在点恰好落在边上时,求的面积;
(2)当时,求点A运动的路径长;(参考数据:)
(3)当点落在的垂直平分线上时,求点到直线的距离;
(4)若,直接写出的值.
11.(2025·吉林松原·二模)【模型学习】
构造“平行8字型”全等三角形模型是证明线段相等的一种方法.例如:如图①,D是的边上一点,E是的中点,过点C作,交的延长线于点F,可得到.
【初步运用】
(1)如图②,在正方形中,点E是上一点,点F是的延长线上一点,且满足,连接交于点G,过点E作交于点M,则和的数量关系为__________;
【深入探究】
(2)如图②,在(1)的条件下,连接并延长,交于点H,若,,求正方形的边长;
【拓展迁移】
(3)如图③,在矩形中,,点E在上,点F在的延长线上,且满足,连接交于点G.判断与之间的数量关系.
12.(2025·吉林长春·二模)如图,矩形中,,动点E、F分别从点A,C同时出发,以相同的速度沿向终点B、D运动,过点E、F作直线l,过点A作直线l的垂线,垂足为G.
(1)当四边形是矩形时,线段的长为________;
(2)连结交于点O,求证:;
(3)当这是等腰三角形时,求的长;
(4)直接写出在整个运动过程中的最大值.
13.(2025·吉林长春·二模)【问题呈现】数学小组遇到一个问题:如图①,矩形中,,,点、分别在、上,且.过点作,垂足为,确定点的运动轨迹.
【问题解决】小组同学经过讨论,连接交于点,可证,通过勾股定理,进而可证明是定长.定角定长可得点的轨迹.
解:如图②,连接交于,
四边形是矩形,
,∠B=,
,,
____________________,
,
_________________________,
又_____,_____
,
_____,
,
点在以为直径的圆上运动.
【结论应用】
(1)当点运动到边上时,求的长.
(2)当最大时,则_____.
14.(2025·吉林四平·二模)如图,在矩形中,,连接,.点P从点A出发,以每秒个单位长度的速度沿线段向终点D运动;同时点Q从点B出发,以每秒3个单位长度的速度沿折线向终点C运动,以为邻边作平行四边形.设运动时间为x秒,平行四边形和矩形重叠部分的图形面积为y.
(1)______;
(2)当点E在CD上时,______;
(3)求y关于x的函数解析式,并写出x的取值范围.
15.(2025·吉林长春·二模)在矩形中,,.点是射线上的一点,以点为中心将顾时针旋转90°得到,连结.
(1)如图①,当点在边上时,求证:;
(2)在图②中只用无刻度的直尺和圆规,作出;(保留作图痕迹.不用写出作图过程)
(3)如图③,设线段与射线交于点,
①若,此时线段的长度为______;
②若线段或与射线交于点,过点作交于点,若,直接写出的长度.
(
题型0
3
)菱形综合
1.(2025·吉林长春·二模)如图,在△ABC中,,分别是边的中点,求证:四边形是菱形.
2.(2025·吉林长春·二模)如图,菱形中,对角线与相交于点,按如下步骤作图:以点为圆心,适当长为半径作弧,分别交于点、,再分别以点、为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交点为,作射线,交于点,连接,若,,则菱形面积为 .
3.(2025·吉林长春·二模)已知:如图,平行四边形中,点E是对角线上一点,且.
求证:四边形是菱形.
4.(2025·吉林长春·二模)如图,在平行四边形中,点在边上,,连接,点为的中点,的延长线交边于点,连接
(1)求证:四边形是菱形:
(2)若平行四边形的周长为,求的长.
5.(2025·吉林长春·二模)如图,在菱形中,,,点为中点,点、分别在线段、上,且,、交于点,延长交边(或边)于点.给出下面五个结论:
①;②;③当时,;
④当时,四边形的面积是;⑤点与点距离的最小值为.
上述结论中,正确结论的序号有 .(诸填写序号)
6.(2025·吉林长春·二模)【问题原型】如图①,菱形的边长为6,,点P在直线上移动.试探究的值最大时点P的位置.
【问题探究】
如图②,梦琪同学的探究步骤如下:
1.射线上取点,使,构造,从而将转化为,因为是定值6,这样就将双变量()问题转化为探究BE长度最小值的单变量问题,于是将问题转化为探究动点E的运动轨迹问题;
2.进一步发现当时,总有,进而可知,连接,因为四边形是菱形,,可知,即,可知点C、E始终在的外接圆上(定弦定角必定圆).以下是梦琪同学证明的部分过程:
证明:由【问题探究】的作法可知,,又∵,
∴.∴
∵四边形是菱形,∴,且.
证明过程缺失
∴.请你补全缺失的证明过程.
【问题解决】
请结合上述探究过程,用圆规和无刻度的直尺在图③中作出点的轨迹圆,并标出圆心O,则的最大值是________.(保留作图痕迹)
3.(2025·吉林长春·二模)如图,菱形的边长为,面积为,点是边上的一点,(点不与点、重合),连结,在线段上取点,使,以为边作正方形,使点和点在直线的同侧.
(1)当时,求的长;
(2)当时,点到直线的距离为_____________;
(3)当点落在边上时,求正方形的边长;
(4)若点到直线的距离是点到直线距离的2倍,则的长为_____________.
5.(2025·吉林吉林·二模)如图,在菱形中,,.点P以每秒2个单位长度的速度从点A出发沿折线A→B→C向终点C运动,过点P作,交折线A→D→C于点Q,连接.设点P运动的时间为x秒,的面积为y().
(1)当点Q与点D重合时,x=______.
(2)和之间的距离为______.
(3)求y关于x的函数解析式,并写出x的取值范围.
(
题型0
4
)正方形综合
1.(2025·吉林松原·二模)如图,正方形中,,点E,F分别为边,上一点,且满足,,相交于点G.连接,点H为的中点,连接,则的最小值是( ).
A.3 B.4 C. D.
2.(2025·吉林松原·二模)如图,正方形中,,点为正方形内部一点,连接,且,当为等腰三角形时,的长为 .
3.(2025·吉林长春·二模)如图,在正方形纸片中,点M,N分别是上的点,将该正方形纸片沿直线折叠,使点B落在的中点E处.若,则的面积是 .
4.(2025·吉林长春·二模)如图,正方形边长为2,在正方形内部,以为直径作半圆,点E是中点,,分别与半圆交于点G,点F,连接.
①;②;③;④;⑤点G、F是半圆的三等分点.
以上说法正确的有 .(只需填写序号即可)
5.(2025·吉林长春·二模)如图,在正方形中,点E和点F分别是边和的中点,连结、交于点G,点H是延长线上一点,连结,给出下面四个结论:①;②;③;④当时,;⑤当时,.上述结论中,正确结论的序号有 .
6.(2025·吉林长春·二模)小明在阅读了相关资料后,了解到白银矩形的知识:如果一个矩形满足,这个矩形就称为白银矩形.小明决定在正方形中构造一个白银矩形,请按要求解答下列问题:
如图,在正方形中,对角线、交于点O.
【尺规作图】作的角平分线交于点E,过点E作的垂线交于点F,交于点G.(只保留作图痕迹,不要求写作法)
【问题探究】结合【尺规作图】中的图形,帮助小明完成“矩形是白银矩形”的证明过程:
∵四边形是正方形,
∴.
∴,
在中,,
∵平分.
∴.
∵,
∴,
∴,
∴四边形为矩形,
证明过程缺失
所以矩形是白银矩形.
请你补全缺失的证明过程.
【问题拓展】小明进一步思考发现,__________.
7.(2025·吉林长春·二模)【问题原型】如图①,四边形是正方形,.点E是边的中点,点F是边上一点,且.连结,且交于点G,求的面积.
【问题探究】如图②,小明首先延长,且相交于点M.易知且,求得的值,从而得到和的面积比,进而求出的面积.
以下是小明求解的值的部分过程:
解:在正方形中,
,
.
∵点E是边的中点,
.
,
.
.
求解过程缺失
请你补全缺失的求解过程.
【问题解决】请结合上述探究过程,直接写出的面积是_____________.
8.(2025·吉林长春·二模)在边长为4的正方形中,点P是线段上一动点,取中点O,连接并延长,使,连接,以为斜边构造等腰直角三角形,点R与点D在的同侧,连接.
(1)如图,当点P不与点B重合时,求证:;
(2)连接,当是直角三角形时,求的长;
(3)线段的最小值为________;
(4)四边形的最大面积为________,此时线段的长度为________.
9.(2025·吉林长春·二模)【问题原型】如图①,四边形是正方形,点在直线上,试探究的值最小时点的位置.
【问题探究】如图②,小明首先在射线上作点,使,利用,将转化为,这样就将双变量问题转化为探究长度最小值的单变量问题,于是将问题进一步转化成探究点轨迹的问题;其次,小明发现当时,总有,进而可知恒为直角,即可确定点的轨迹.
以下是小明证明的部分过程:
证明:由【问题探究】的作法可知,,
又,
.
.
四边形是正方形,
,且.
证明过程缺失
请你补全缺失的证明过程.
【问题解决】请结合上述探究过程,用圆规和无刻度的直尺,在图③中作出【问题原型】中的点,使的值最小,此时的值是__________.(保留作图痕迹)
10.(2025·吉林长春·二模)如图,在矩形中,,,点在边上且.动点从点出发,以每秒1个单位的速度沿折线运动.当点不与点重合时,点绕点顺时针旋转得到点,以、为边作正方形.设点的运动时间为.
(1)当点落在线段上时,求线段的长.
(2)连结,当线段中点落在线段上时,求的值.
(3)当,且矩形与正方形重叠部分为轴对称图形时,求的取值范围.
(4)当矩形与正方形重叠部分面积为正方形面积的一半时,直接写出的值.
11.(2025·吉林延吉·二模)如图1,已知点为正方形内的一点,连接.将线段绕点顺时针方向旋转得到,连接,.
(1)【问题发现】
如图1,线段与的数量关系是_______;直线与的位置关系是_______.
(2)【问题探究】
如图2,点为正方形外的一点,将绕点顺时针方向旋转得到,连接、,交于点,交与点.探究线段与的数量及位置关系,并说明理由;
(3)【拓展延申】
如图3,在△ABC中,,,点为外一点,且,点为的中点,连接、、,若,,求的长.
12.(2025·吉林延吉·二模)如图,在平面直角坐标系中,为原点,是等腰直角三角形,,顶点,点在第一象限,正方形的顶点,点在轴的正半轴上,点在第二象限.
(1)填空:点的坐标为_____,点的坐标为_____;
(2)将正方形沿轴向右平移,得到正方形,点、、、的对应点分别为、、、.设,正方形与重叠部分图形的面积为.
①当点与点重合时,求的值;
②求关于的函数关系式,并写出的取值范围.
13.(2025·吉林松原·二模)已知正方形中,是上一动点,过点作交正方形的外角的平分线于点.
(1)【动手操作】
如图①,在上截取,连接,根据题意在图中画出图形,图中_____度.
(2)【深入探究】
是线段上的一个动点,如图②,过点作交直线于点,以为斜边向右作等腰直角三角形,点在射线上,连接.试判断四边形的形状,并证明.
(3)【拓展应用】
是射线上的一个动点,过点作交直线于点,以为斜边向右作等腰直角三角形,点在射线上,连接.若,,求线段的长.
(
题型0
5
)多边形综合
1.(2025·吉林长春·二模)若一个正多边形的一个内角为,则该多边形的边数为 .
2.(2025·吉林长春·二模)若一个多边形的内角和是其外角和的3倍,则这个多边形的边数是 .
3.(2025·吉林长春·二模)如图,一角硬币边缘镌刻的正九边形每个内角的大小是( )
A. B. C. D.
4.(2025·吉林长春·二模)如图,要用三块正多边形的木板铺地,使拼在一起并相交于点的各边完全吻合,其中已经拼好的两块木板的边数分别是4和6,则第三块木板的边数应是 .
5.(2025·吉林延边·二模)小瑜在公园路边她发现了一处被茂密植被遮住的正多边形花坛.如图,为了得出边数,她将正多边形的两边延长交于点P,测量出,则可得出正多边形的边数 .
6.(2025·吉林长春·二模)某同学用图1的六个全等△ABC纸片拼接出图2,图2的外轮廓是正六边形.如果用若干个△ABC纸片按照图3所示的方法拼接,外轮廓是正n边形图案,那么n的值为 .
7.(2025·吉林伊通满族自治县·二模)如图,在正八边形的外侧作正五边形,连结,,则的大小为 度.
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专题06 四边形综合
题型概览
题型01平行四边形综合
题型02矩形综合
题型03菱形综合
题型04正方形综合
(
题型01
)平行四边形综合
1.(2025·吉林吉林·二模)如图,在中,点在边上,且,连接交于点,则△AOB的面积与的面积之比为 .
【答案】/
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
,
,
,
,
,
,
∴,
,
故答案为:.
2.(2025·吉林长春·二模)如图,△ABC中,与之和为,将△ABC沿方向平移至处,,则阴影部分周长为 .
【答案】16
【详解】解:由平移性质得,,
∵与之和为,,
∴阴影部分周长为,
故答案为:16.
3.(2025·吉林长春·二模)如图,在平行四边形中,,于点,于点,且、交于点,、的延长线交于点.
①;②平分;③,④若,则,⑤若点为中点,则
则上述结论正确的是 .(填序号即可)
【答案】①③⑤
【详解】解:∵平行四边形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;故①正确;
条件不足,不能得到平分;故②错误;
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴;故③正确;
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;故④错误;
∵点为中点,,
∴,
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴;故⑤正确;
故答案为:①③⑤.
4.(2025·吉林长春·二模)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,过点A作AE∥DC交BC于点E,BD平分∠ABC,求证:AB=EC.
【答案】见解析
【详解】证明:
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD,
∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBD,
∴∠ABD=∠ADB,
∴AB=AD,
∵AD∥CE AE∥CD,
∴四边形AECD是平行四边形,
∴AD=CE,
∵AD=AB.
∴AB=CE.
5.(2025·吉林长春·二模)如图1和图2,在平行四边形中,,,,点是上一点,且.点从点出发,沿折线运动,到终点停止,连接,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接,设点在折线上运动的路径长为.
(1)当点恰好落在边上时,______;当点在边上运动时,长的最小值为______;
(2)①当时,点到的距离为______(用含的式子表示);②当时,求点到的距离(用含的式子表示);
(3)当射线恰好经过点时,如图3,求此时的长;
(4)连接,当恰好将线段分为的两部分时,请直接写出的值.
【详解】(1)解:①过点D作于点,
∴,
∴设,
∴在中,由勾股定理得:,
∴,
∴,
由旋转得:,
∵四边形是平行四边形,
∴
∴当点在上时,,
∴;
②∵,
∴当时,最小,即最小,如图:
∵,
∴,
∴,
∴最小值为,
故答案为:4,;
(2)解:①当时,,而
∴点到的距离为;
②当时,如图:过点分别作的垂线,垂足分别为,则,
由题意得,此时,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点到的距离为,
故答案为:,;
(3)解:过点作交延长线于点,
则,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,而,
∴,
∴,
而,
∴,
由上得:,
∴,
∴,
设,
∴,
∵,
解得:,
∴,
∴由勾股定理得:;
(4)解:记与交于点O,构造如图辅助线(均是水平线,铅垂线)
①当时,由平行线分线段成比例定理得:,由上知,
∴,
∴,
设,则,,,
∵,
∴,
∴
∴,
而,
∴ ,
∵, ,
∵,
∴,
解得:,
∴,
∴;
②当时,构造如图辅助线(均是水平线,铅垂线)
同理可得: ,
解得:,
∴,
∴.
综上所述:或.
(
题型0
2
)矩形综合
1.(2025·吉林延吉·二模)如图,矩形的对角线、交于点,点、分别为、的中点.若,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】∵矩形的对角线、交于点,
∴
∴
∵点、分别为、的中点
∴是的中位线
∴.
故选:C.
2.(2025·吉林长春·二模)如图,在矩形中,,,点在上,把△ADE沿折叠,点恰好落在边上的点处,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:四边形是矩形,,,
,,
把△沿折叠,点落在边上的点处,
,,
,,
,
,
故选:C.
3.(2025·吉林松原·二模)如图,是矩形的边上一点,于点,,,,则的长度为( )
A. B. C. D.5
【答案】A
【详解】解:如图:
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:A.
4.(2025·吉林长春·二模)如图,在直角坐标系中,矩形OABC的顶点A、B在双曲线y=( x>0)上,BC与x轴交于点D.若点A的坐标为(1,2),则点B的坐标为( )
A.(3,) B.(4,) C.(,) D.(5,)
【答案】B
【详解】∵矩形OABC的顶点A. B在双曲线y= (x>0)上,点A的坐标为(1,2),
∴2=,
解得:k=2,
∴双曲线的解析式为:y=,直线OA的解析式为:y=2x,
∵OA⊥AB,
∴设直线AB的解析式为:y=−x+b,
∴2=−×1+b,
解得:b=,
∴直线AB的解析式为:y=−x+,
将直线AB与反比例函数联立得出:
y=y=−x+,
解得:x=4,y=或x=1,y=2,
∴点B(4,).
故选B.
5.(2025·吉林吉林·二模)在平面直角坐标系中,我们把一个点的纵坐标与横坐标的比值称为该点的“纵横比”.如图,矩形位于第一象限,其四条边分别与坐标轴平行.下列说法正确的序号是 .
该矩形四个顶点中“纵横比”最小的是点.
该矩形四个顶点中“纵横比”最小的是点.
该矩形四个顶点中“纵横比”最大的是点.
该矩形四个顶点中“纵横比”最大的是点.
【答案】
【详解】解:设点的坐标为,矩形的长为,宽为,
则有,,
点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,
点的“纵横比”是,点的“纵横比”是,点的“纵横比”是,点的“纵横比”是,
,,,,
,,,
“纵横比”最小的是点,“纵横比”最大的是点,
说法正确的序号是.
故答案为:.
6.(2025·吉林长春·二模)如图,在中,,延长至,使得,过点,分别作,,与交于点,连接.
(1)求证:四边形是矩形.
(2)连接,与交于点,若的面积为,,则的值为________.
【详解】(1)证明:∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形;
(2)解:如图,连接,与交于点,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
7.(2025·吉林长春·二模)如图,在△ABC中,AB = AC,点D是边BC的中点,过点A、D分别作BC与AB的平行线,相交于点E,连结EC、AD
求证:四边形ADCE是矩形.
【详解】证明:∵AB=AC,点D是边BC的中点,
∴BD=CD,AD⊥BC,
∴∠ADC=90°.
∵AE∥BD,DE∥AB,
∴四边形AEDB为平行四边形,
∴AE=BD=CD,
又∵AE∥DC,
∴四边形ADCE是平行四边形,
∵∠ADC=90°,
∴四边形ADCE是矩形.
8.(2025·吉林吉林·二模)如图,在矩形中,,,以点为旋转中心,将矩形沿顺时针方向旋转,得到矩形,点,,的对应点分别是点,,.
【知识技能】
(1)如图①,当点落在矩形的对角线上时,求线段的长;
【数学理解】
(2)如图②,当点落在矩形的对角线的延长线上时,求的面积;
【拓展探索】
(3)如图③,将矩形旋转一定角度后,连接,交于点,连接,,求的值.
【详解】解:(1)如图①
四边形是矩形,
,
在中,,
由矩形旋转可知:,
,
则线段的长为;
(2)解:如图②,过点作于点,
在中,,
由矩形旋转可知:,
,
,
,
,
在中,,
,
,
,
则的面积为;
(3)解:的值为,
如图③,
连接,
由矩形旋转可知:,,,
,,
,
四边形是矩形,
,
则可证:,
在中,,
在中,,
在中,,
在中,,
,
,
则的值为.
9.(2025·吉林长春·二模)如图,在矩形中,,,点是边的中点,点是边上的动点(点不与点重合),的延长线与的延长线交于点,以为斜边向下作等腰直角,连结.
(1)求证:;
(2)当、、三点共线时,求线段的长;
(3)线段的长度的最小值是__________;
(4)当点落在矩形的内部时,四边形面积的最大值是__________,此时线段的长度是__________.
【详解】(1)证明:∵点是边的中点,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∵的延长线与的延长线交于点,
∴,,
∴,
∴;
(2)解:如图,
当、、三点共线时,
∵点是边的中点,以为斜边向下作等腰直角,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又,
∴,
∴,
∵四边形是矩形,,,点是边的中点,
∴,,
∴,解得,
又,
∴.
(3)解:过点作,过点作于点,
∵在矩形中,,,点是边的中点,
∴,,,
,
,
∵点是边的中点,以为斜边向下作等腰直角,
∴,
,
,
,
为定值,且,
点从点运动沿到点时,点在平行于的直线上运动(点的运动轨迹只占直线的一部分),
根据垂线段最短,可知当时,最短,如图,
∵四边形是矩形,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
,
,
,
,
为等腰直角三角形,有,
,
;
即的最小值为1,
故答案为:1;
(4)解:过点作于点,
∵四边形是矩形,
∴,
延长交于点,
,即,
又,
,
∴四边形为矩形,
∴,,
由(3)可知,
∴,
∵是等腰直角三角形,,
∴,
,
∴(),
设,
∴,
∴,,
四边形的面积
=
=,
∵点在矩形内部,
∴,解得,
,
∴当时,四边形的面积有最大值.
即当时,四边形的面积有最大值.
故答案为:,.
10.(2025·吉林长春·二模)如图,在矩形中,,将绕点B顺时针旋转得到,连接,过点B作交于点E,交矩形的边于点F.
(1)在点恰好落在边上时,求的面积;
(2)当时,求点A运动的路径长;(参考数据:)
(3)当点落在的垂直平分线上时,求点到直线的距离;
(4)若,直接写出的值.
【详解】(1)解:当点恰好落在边上时,
由旋转性质可得:,
由矩形的性质可得,
∴;
(2)解:∵四边形是矩形,
∴,
∴ ,
∴,
由旋转的性质可得,
∵,
∴,
∴点A运动的路径长;
(3)解:当点落在的垂直平分线上时,如图所示,
由旋转性质可得,
∵垂直平分,
∴,,
∴;
∵四边形是矩形,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
即点到直线的距离是;
(4)解:①当点F在上时,如图所示,
由矩形的性质可得,
∵,
∴,
由旋转性质可得:,
∵,
∴垂直平分,
∴,
又∵,
∴四边形是正方形,
∴,
∴点在上,
如图所示,过E作于H点,
∴,
∴,
∴;
②当点F在上时,
由矩形的性质可得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
过E作于H点,
∴,
∴,
∴,即,
∴,,
∴,
∴;
∴的值为或.
11.(2025·吉林松原·二模)【模型学习】
构造“平行8字型”全等三角形模型是证明线段相等的一种方法.例如:如图①,D是的边上一点,E是的中点,过点C作,交的延长线于点F,可得到.
【初步运用】
(1)如图②,在正方形中,点E是上一点,点F是的延长线上一点,且满足,连接交于点G,过点E作交于点M,则和的数量关系为__________;
【深入探究】
(2)如图②,在(1)的条件下,连接并延长,交于点H,若,,求正方形的边长;
【拓展迁移】
(3)如图③,在矩形中,,点E在上,点F在的延长线上,且满足,连接交于点G.判断与之间的数量关系.
【详解】解:(1)四边形是正方形,
,,
,
,
又,
,
,
,
,
又,
,
;
(2)如图2,连接,,,
正方形中,,,
,
又,
,
,
由(2)知,
,
是的中垂线,
,
,,
,
,
设,则,
,
,
,
,
解得,即,
,即正方形的边长为15;
(3),
理由如下:过点作交于点,如图3,
∵矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,,则,,
由勾股定理,得,,
∵,
∴,即,
∴,
∴.
12.(2025·吉林长春·二模)如图,矩形中,,动点E、F分别从点A,C同时出发,以相同的速度沿向终点B、D运动,过点E、F作直线l,过点A作直线l的垂线,垂足为G.
(1)当四边形是矩形时,线段的长为________;
(2)连结交于点O,求证:;
(3)当这是等腰三角形时,求的长;
(4)直接写出在整个运动过程中的最大值.
【详解】(1)解:∵矩形,
∴,,
∵动点E、F分别从点A,C同时出发,以相同的速度沿向终点B、D运动,
∴,
当四边形是矩形时,则:,,
∴,
∴,
∵,
∴两点重合,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴;
(3)①当点在矩形内时,如图
∵,
∴,
∴当为等腰三角形时,,
∴,
过点作,延长交于点,则:,,
∵,
∴,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
②当点在矩形外时,如下图,作于点,于点,
∵,,
∴四边形都为矩形,
∴,,
∵,
∴,
∴当为等腰三角形时,,
∴,,
∴,
∵动点E、F分别从点A,C同时出发,以相同的速度沿向终点B、D运动,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴在直角等腰三角形中,,
故:的长为:或
(4)∵,,
∴,
由(2)可知:,
∴,
∵,
∴点在以为直径的圆上,
∴当为直径时,
最大,为:.
13.(2025·吉林长春·二模)【问题呈现】数学小组遇到一个问题:如图①,矩形中,,,点、分别在、上,且.过点作,垂足为,确定点的运动轨迹.
【问题解决】小组同学经过讨论,连接交于点,可证,通过勾股定理,进而可证明是定长.定角定长可得点的轨迹.
解:如图②,连接交于,
四边形是矩形,
,∠B=,
,,
____________________,
,
_________________________,
又_____,_____
,
_____,
,
点在以为直径的圆上运动.
【结论应用】
(1)当点运动到边上时,求的长.
(2)当最大时,则_____.
【详解】解:问题解决:
如图②,连接交于,
四边形是矩形,
,,
,,
,
,
,
又,,
,
,
,
点在以为直径的圆上运动.
故答案为:,,, ,(或);
结论应用:
(1)当点运动到边上时,于点M,点和点重合,此时,
∴四边形是矩形,
,
∵,
∴;
(2)∵点在以为直径的圆上运动,
∴弦的最大值为直径,此时与重合,即,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得
故答案为:.
14.(2025·吉林四平·二模)如图,在矩形中,,连接,.点P从点A出发,以每秒个单位长度的速度沿线段向终点D运动;同时点Q从点B出发,以每秒3个单位长度的速度沿折线向终点C运动,以为邻边作平行四边形.设运动时间为x秒,平行四边形和矩形重叠部分的图形面积为y.
(1)______;
(2)当点E在CD上时,______;
(3)求y关于x的函数解析式,并写出x的取值范围.
【详解】(1)解:四边形是矩形,
,,
,,
,
故答案为:;
(2)解:如图,当点E在上时,
由(1)知,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得.
故答案为:;
(3)解:如图,
点Q在线段运动时间为,
当时,
∵四边形是平行四边形,,
∴四边形是矩形,
∵,
∴,
∴y与x的函数关系式为,
当时,延长与交于点H,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴y与x的函数关系式为,
∵点P在上的运动时间是,
点Q从点B到A再到点C运动时间为,
∴当 时,设与交于点N,与交于点M,
∵,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵,
在中,,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
在中,,
.
y与x的函数关系式为,
综上所述,.
15.(2025·吉林长春·二模)在矩形中,,.点是射线上的一点,以点为中心将顾时针旋转90°得到,连结.
(1)如图①,当点在边上时,求证:;
(2)在图②中只用无刻度的直尺和圆规,作出;(保留作图痕迹.不用写出作图过程)
(3)如图③,设线段与射线交于点,
①若,此时线段的长度为______;
②若线段或与射线交于点,过点作交于点,若,直接写出的长度.
【详解】(1)解:由旋转可得
∴,
∵在矩形中,,
∴
∴
∴,
∴,
∴;
(2)解:如图所示,即为所求;
(3)解:①如图,
由旋转可得
∴是等腰直角三角形,
∵,
∴
∵
∴,
∴
∴
∴
②如图,当与射线交于点,过点作于点
由(1)可得
∴,
∵,
∴
∴
即
∵
∴
∴
∴,则
∵
∴
∴
∴
∵
∴
∴;
②如图,当线段与射线交于点,
同理可得,,,
∴,
∴,则,
∵,
∴,
∴
∴,
解得:
∴
综上所述,的长度为或.
(
题型0
3
)菱形综合
1.(2025·吉林长春·二模)如图,在△ABC中,,分别是边的中点,求证:四边形是菱形.
【详解】证明:点分别是边的中点,
,且,
同理,,且.
∴四边形是平行四边形
又,
,
∴平行四边形是菱形.
2.(2025·吉林长春·二模)如图,菱形中,对角线与相交于点,按如下步骤作图:以点为圆心,适当长为半径作弧,分别交于点、,再分别以点、为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交点为,作射线,交于点,连接,若,,则菱形面积为 .
【答案】20
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,,
由作图过程得,
∴,
∴,
∴,又,
∴菱形面积为.
故答案为:20.
3.(2025·吉林长春·二模)已知:如图,平行四边形中,点E是对角线上一点,且.
求证:四边形是菱形.
【详解】证明:连接交于,
四边形是平行四边形,
,
在与中,
,
,
,
在与中,
,
,
,
四边形是菱形;
4.(2025·吉林长春·二模)如图,在平行四边形中,点在边上,,连接,点为的中点,的延长线交边于点,连接
(1)求证:四边形是菱形:
(2)若平行四边形的周长为,求的长.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴即
∴
∵为的中点,
∴
∴,
∴
∵
∴四边形是平行四边形,
又
∴四边形是菱形;
(2)解:∵
∴
∵平行四边形的周长为22,
∴菱形的周长为:
∴
∵四边形是菱形,
∴
又
∴是等边三角形,
∵.
5.(2025·吉林长春·二模)如图,在菱形中,,,点为中点,点、分别在线段、上,且,、交于点,延长交边(或边)于点.给出下面五个结论:
①;②;③当时,;
④当时,四边形的面积是;⑤点与点距离的最小值为.
上述结论中,正确结论的序号有 .(诸填写序号)
【答案】②③⑤
【详解】四边形是菱形,
,
,
是等边三角形,
,
∵
∴,
在和中,
,
,
∴
∴,故②正确
∵,
∴
又
∴
∴不一定成立,故①不正确
如图
∵,
∴,
四边形是菱形,
,
,
,
,
,
∵
∴,故③正确;
过点作于,过点于,
∴,
∴,
∵
∴
∵,则
∴
∵
∴
∴
∴
∴四边形的面积是,故④不正确
如图,以为边向下作等边三角形,
∵,,
∴四边形是的内接四边形,即在上运动,当在线段上时,最小,
过点作,则,
∴,
∴
∴点与点距离的最小值为,故⑤正确,
故答案为:②③⑤.
6.(2025·吉林长春·二模)【问题原型】如图①,菱形的边长为6,,点P在直线上移动.试探究的值最大时点P的位置.
【问题探究】
如图②,梦琪同学的探究步骤如下:
1.射线上取点,使,构造,从而将转化为,因为是定值6,这样就将双变量()问题转化为探究BE长度最小值的单变量问题,于是将问题转化为探究动点E的运动轨迹问题;
2.进一步发现当时,总有,进而可知,连接,因为四边形是菱形,,可知,即,可知点C、E始终在的外接圆上(定弦定角必定圆).以下是梦琪同学证明的部分过程:
证明:由【问题探究】的作法可知,,又∵,
∴.∴
∵四边形是菱形,∴,且.
证明过程缺失
∴.请你补全缺失的证明过程.
【问题解决】
请结合上述探究过程,用圆规和无刻度的直尺在图③中作出点的轨迹圆,并标出圆心O,则的最大值是________.(保留作图痕迹)
【详解】解:由【问题探究】的作法可知,,
又∵,
∴.
∴
∵四边形是菱形,
∴,且
∴
又∵
∴
∴.
问题解决:
解:尺规作图如下:
∵,为定值,
∴当最小时,最大.
连接交圆于点,交于点,此时最小,即 .连接,并延长交于点,则,,,
∵四边形是菱形,,,
∴是等边三角形,.
,
∵ 是外接圆的圆心,
∴,(同弧所对圆心角是圆周角的两倍),
,
∴ .
∴,
∴ .
∴的最大值为.
3.(2025·吉林长春·二模)如图,菱形的边长为,面积为,点是边上的一点,(点不与点、重合),连结,在线段上取点,使,以为边作正方形,使点和点在直线的同侧.
(1)当时,求的长;
(2)当时,点到直线的距离为_____________;
(3)当点落在边上时,求正方形的边长;
(4)若点到直线的距离是点到直线距离的2倍,则的长为_____________.
【详解】(1)解:如图1,,
菱形的边长为,面积为,
,
,
由勾股定理得:
(2)如图2,过点作于,过点作于,
由(1)可得:,
,,
,
即点到直线的距离为
故答案为:.
(3)如图2,,,
,
,
即::::,
如图,过点作于,
设,,,
,
四边形是正方形,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
,
,
即正方形的边长为
(4)分两种情况:
①当,在的同侧时,如图,过点作于,过点作于,过点作于,则,
由(3)知:设,,,
,
点到直线的距离是点到直线距离的倍,
,
四边形是正方形,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
②当,在的两侧时,如图,过点作于,过点作于,过点作于,设与交于点,
同理设,,,
,,
,
,
,
四边形是正方形,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
综上所述,的长是或,
故答案为:或.
5.(2025·吉林吉林·二模)如图,在菱形中,,.点P以每秒2个单位长度的速度从点A出发沿折线A→B→C向终点C运动,过点P作,交折线A→D→C于点Q,连接.设点P运动的时间为x秒,的面积为y().
(1)当点Q与点D重合时,x=______.
(2)和之间的距离为______.
(3)求y关于x的函数解析式,并写出x的取值范围.
【详解】(1)解:当点Q与点D重合时,
如图,
∵在菱形中,,.
∴.
∵过点P作,
∴,
∴,
∴,
∴
故答案为:
(2)由(1)得到,,
∵在菱形中,
∴,
∵,
即和之间的距离为;
故答案为:
(3)当时,如图,
∵,
∴,
如图,当时,
∴;
如图,当时,设交的延长线于点,
∵,,
∴
(
题型0
4
)正方形综合
1.(2025·吉林松原·二模)如图,正方形中,,点E,F分别为边,上一点,且满足,,相交于点G.连接,点H为的中点,连接,则的最小值是( ).
A.3 B.4 C. D.
【答案】D
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点G在以为直径的圆上运动,
连接,
∵点H为的中点,
∴,
∴,
作点B关于的对称点M,连接即为的最短长度,
∴,
∴,
∴的最小值,
∴的最小值是,
故选:D.
2.(2025·吉林松原·二模)如图,正方形中,,点为正方形内部一点,连接,且,当为等腰三角形时,的长为 .
【答案】或
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点在以为直径的圆上,
∵为等腰三角形,
当时,点为正方形对角线的中点,如图,
∵ ,
∴;
当时,如图,过点作于,则,,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∵,
∴,
∴,
∴;
当时,如图,仅当点和点重合时,
∵点为正方形内部一点,
∴此种情况不符合;
综上,的长为或,
故答案为:或.
3.(2025·吉林长春·二模)如图,在正方形纸片中,点M,N分别是上的点,将该正方形纸片沿直线折叠,使点B落在的中点E处.若,则的面积是 .
【答案】
【详解】解:∵正方形纸片,,
∴,,
由折叠的性质知,,
设,
∵点E是的中点,
∴,
在中,,,
由勾股定理得,
∴,
解得,即,
∴的面积是,
故答案为:.
4.(2025·吉林长春·二模)如图,正方形边长为2,在正方形内部,以为直径作半圆,点E是中点,,分别与半圆交于点G,点F,连接.
①;②;③;④;⑤点G、F是半圆的三等分点.
以上说法正确的有 .(只需填写序号即可)
【答案】①②③④
【详解】解:连接,
∵正方形边长为2,以为直径作半圆,点E是中点,
∴,,,
,
∴,
∴,,
∴,
∴,
故①正确;
∵;,
故②正确;
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故③正确;
根据题意,得,
故,
故,
故④正确;
由,
故,
故,
故点G、F不是半圆的三等分点.
故⑤错误;
故答案为:①②③④.
5.(2025·吉林长春·二模)如图,在正方形中,点E和点F分别是边和的中点,连结、交于点G,点H是延长线上一点,连结,给出下面四个结论:①;②;③;④当时,;⑤当时,.上述结论中,正确结论的序号有 .
【答案】①②④
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴
∵点E和点F分别是边和的中点,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,故①正确;
设,则,
∴,
∴;
∵,
∴,
∵
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∴,故②正确;
∵,
∴,
∴,
∴,,
,
∴,
∴,即,故③错误;
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,故④正确;
过点作于点,如图,
∴,,
∵,
∴,
又,
∴,
∴,
又,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
,
∴,故⑤错误,
所以,正确的结论是①②④,
故答案为:①②④.
6.(2025·吉林长春·二模)小明在阅读了相关资料后,了解到白银矩形的知识:如果一个矩形满足,这个矩形就称为白银矩形.小明决定在正方形中构造一个白银矩形,请按要求解答下列问题:
如图,在正方形中,对角线、交于点O.
【尺规作图】作的角平分线交于点E,过点E作的垂线交于点F,交于点G.(只保留作图痕迹,不要求写作法)
【问题探究】结合【尺规作图】中的图形,帮助小明完成“矩形是白银矩形”的证明过程:
∵四边形是正方形,
∴.
∴,
在中,,
∵平分.
∴.
∵,
∴,
∴,
∴四边形为矩形,
证明过程缺失
所以矩形是白银矩形.
请你补全缺失的证明过程.
【问题拓展】小明进一步思考发现,__________.
【详解】解:(尺规作图)所求图形,如图所示.
(问题探究)
证明:∵四边形是正方形,
∴,,,
∴,
在中,,
∵平分,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴四边形为矩形,
在和中,
,
∴,
∴,,
所以矩形是白银矩形.
(问题拓展)
解:∵平分,,,
∴,
∵在正方形中,平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:
7.(2025·吉林长春·二模)【问题原型】如图①,四边形是正方形,.点E是边的中点,点F是边上一点,且.连结,且交于点G,求的面积.
【问题探究】如图②,小明首先延长,且相交于点M.易知且,求得的值,从而得到和的面积比,进而求出的面积.
以下是小明求解的值的部分过程:
解:在正方形中,
,
.
∵点E是边的中点,
.
,
.
.
求解过程缺失
请你补全缺失的求解过程.
【问题解决】请结合上述探究过程,直接写出的面积是_____________.
【详解】解:在正方形中,
,
,
∵点E是边的中点,
.
,
,
,
∵,
,
,
,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
8.(2025·吉林长春·二模)在边长为4的正方形中,点P是线段上一动点,取中点O,连接并延长,使,连接,以为斜边构造等腰直角三角形,点R与点D在的同侧,连接.
(1)如图,当点P不与点B重合时,求证:;
(2)连接,当是直角三角形时,求的长;
(3)线段的最小值为________;
(4)四边形的最大面积为________,此时线段的长度为________.
【详解】(1)证明:∵O为的中点,
∴,
∵,,
∴;
(2)解:当Q与点A重合时,,如图所示:
此时;
当O、R、D共线时,如图所示:
∵为等腰直角三角形,,
∴,
∴,符合题意,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵在正方形中,,
∴,
∴,
∵O为的中点,
∴,
∴,
解得:,
∴,
综上分析可知:的长为4或3;
(3)解:以点A为坐标原点,为x轴,为y轴,建立平面直角坐标系,过点R作于点E,延长交于点F,如图所示:
则,,,
∵正方形中,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
设,,则,,,,
∴,
解得:,
∴,
∴,
∵,
∴当时,最小,且最小值为,
即的最小值为2;
(4)解:以点A为坐标原点,为x轴,为y轴,建立平面直角坐标系,过点R作于点E,延长交于点F,如图所示:
根据解析(3)设,则点R的坐标为,
,
,
,
,
∵,
∴当时,最大,且最大值为,此时.
9.(2025·吉林长春·二模)【问题原型】如图①,四边形是正方形,点在直线上,试探究的值最小时点的位置.
【问题探究】如图②,小明首先在射线上作点,使,利用,将转化为,这样就将双变量问题转化为探究长度最小值的单变量问题,于是将问题进一步转化成探究点轨迹的问题;其次,小明发现当时,总有,进而可知恒为直角,即可确定点的轨迹.
以下是小明证明的部分过程:
证明:由【问题探究】的作法可知,,
又,
.
.
四边形是正方形,
,且.
证明过程缺失
请你补全缺失的证明过程.
【问题解决】请结合上述探究过程,用圆规和无刻度的直尺,在图③中作出【问题原型】中的点,使的值最小,此时的值是__________.(保留作图痕迹)
【详解】解:由【问题探究】的作法可知,,
又,
.
.
四边形是正方形,
,且.
.
又,
.
;
【问题解决】以为直径作圆,连结,交圆于点,
连结并延长,交于点,连结,
点就为所求作的点.
连结,
.
∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
∴,
,
∴.
∴.
10.(2025·吉林长春·二模)如图,在矩形中,,,点在边上且.动点从点出发,以每秒1个单位的速度沿折线运动.当点不与点重合时,点绕点顺时针旋转得到点,以、为边作正方形.设点的运动时间为.
(1)当点落在线段上时,求线段的长.
(2)连结,当线段中点落在线段上时,求的值.
(3)当,且矩形与正方形重叠部分为轴对称图形时,求的取值范围.
(4)当矩形与正方形重叠部分面积为正方形面积的一半时,直接写出的值.
【详解】(1)解:当点落在线段上时,
四边形是正方形,
,
,
四边形是矩形,
,
,
,
,
,,,
在中,,
,
.
(2)解:①当在线段上时,设的中点为,连接,作于点,如图所示,
则,
四边形为矩形,,,,
四边形和都是矩形,
,;
四边形是正方形,为的中点,
,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
动点从点出发,以每秒1个单位的速度沿折线运动,
当在线段上,线段中点落在线段上时,;
②当点在上时,
线段中点落在线段上,
此时线段和线段共线,
设线段中点为,连接,设交于点,如图所示,
四边形是正方形,为的中点,
,,,,
,
同①可知四边形和都是矩形,
,
线段和线段共线,,
,
和为等腰直角三角形,
,
,
,
,
,
动点从点出发,以每秒1个单位的速度沿折线运动,
当点在上,线段中点落在线段上时,;
综上,当线段中点落在线段上时,或.
(3)解:①当时,矩形与正方形重叠部分为矩形,如图所示,
当时,矩形与正方形重叠部分为轴对称图形;
②当点在上时,如图所示,
此时矩形与正方形重叠部分显然不是轴对称图形;
③当点在上,且时,设交于点,连接,如图所示,
,,,
,
此时矩形与正方形重叠部分为四边形是轴对称图形;
作于点,设,
则四边形为矩形,
,
,
,
在中,,即,
解得,
,
,
动点从点出发,以每秒1个单位的速度沿折线运动,
当时,矩形与正方形重叠部分为轴对称图形;
④当时,矩形与正方形重叠部分为矩形,如图所示,
当时,矩形与正方形重叠部分为轴对称图形;
综上,当或或时,矩形与正方形重叠部分为轴对称图形.
(4)解:①当时,不存在使矩形与正方形重叠部分为正方形面积的一半,如图所示;
②当点在上时,假设此时矩形与正方形重叠部分为正方形面积的一半,设交于点,交于点,连接交于点,连接,作于点,如图所示,
则四边形和都是矩形,
,;
,
,
;
,
,,
,
,即点为正方形的对角线中点,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
动点从点出发,以每秒1个单位的速度沿折线运动,
当时,矩形与正方形重叠部分为正方形面积的一半;
③当点在上时,假设此时矩形与正方形重叠部分为正方形面积的一半,作于点,于点,设与交于点,如图所示,
则四边形、四边形和四边形均为矩形,
设,则,,
,,
,
,
,
,
,
又,
,
,即,
,
,
重叠部分面积
,
在中,,
,
,
整理得,,
解得,
,即,
,
,
,
时,矩形与正方形重叠部分为正方形面积的一半;
综上,当或时,矩形与正方形重叠部分为正方形面积的一半.
11.(2025·吉林延吉·二模)如图1,已知点为正方形内的一点,连接.将线段绕点顺时针方向旋转得到,连接,.
(1)【问题发现】
如图1,线段与的数量关系是_______;直线与的位置关系是_______.
(2)【问题探究】
如图2,点为正方形外的一点,将绕点顺时针方向旋转得到,连接、,交于点,交与点.探究线段与的数量及位置关系,并说明理由;
(3)【拓展延申】
如图3,在△ABC中,,,点为外一点,且,点为的中点,连接、、,若,,求的长.
【详解】(1)解:,
理由:∵正方形,
∴,
∵旋转,
∴,
∴,
∴,
∴,
延长交于 ,交于,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:
理由:∵正方形,
∴,
∵旋转,
∴,
∴,
∴,
∴,
设交于,与相交于,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:过作交延长线于,连接,取中点,连接,
∵点为的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
又,
∴,
∴,
∴,
∵为中点,
∴,,
∵,
∴,
在中,,
∴,
解得或(舍去),
∴.
12.(2025·吉林延吉·二模)如图,在平面直角坐标系中,为原点,是等腰直角三角形,,顶点,点在第一象限,正方形的顶点,点在轴的正半轴上,点在第二象限.
(1)填空:点的坐标为_____,点的坐标为_____;
(2)将正方形沿轴向右平移,得到正方形,点、、、的对应点分别为、、、.设,正方形与重叠部分图形的面积为.
①当点与点重合时,求的值;
②求关于的函数关系式,并写出的取值范围.
【详解】(1)解:如下图所示,过点作,
是等腰直角三角形,
,,
点的坐标是,
,
,
点的坐标是;
正方形的顶点,
,
,
点的坐标是,
故答案为:,;
(2)解:当点与点重合时,如下图所示,
此时,
;
当时,
正方形与重叠部分为等腰直角三角形,
如图①所示,
由题意,得,
;
当时,
正方形与重叠部分为五边形,
如图②所示,
由图可知:,
由可知,
,
;
当时,
正方形与重叠部分为等腰直角三角形,
如图③所示,
由题意,得,
,
,
整理得:.
综上所述,
13.(2025·吉林松原·二模)已知正方形中,是上一动点,过点作交正方形的外角的平分线于点.
(1)【动手操作】
如图①,在上截取,连接,根据题意在图中画出图形,图中_____度.
(2)【深入探究】
是线段上的一个动点,如图②,过点作交直线于点,以为斜边向右作等腰直角三角形,点在射线上,连接.试判断四边形的形状,并证明.
(3)【拓展应用】
是射线上的一个动点,过点作交直线于点,以为斜边向右作等腰直角三角形,点在射线上,连接.若,,求线段的长.
【详解】(1)解:根据题意,作图如下,
∵四边形为正方形,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:;
(2)解:四边形AEFG为正方形,证明如下:
在上截取,如下图,
四边形是正方形,
,,
,即,
,
,
又平分,
,
,
,
又,,
,
,
,
,
在上截取,连接,则,
,,
,
,
是等腰直角三角形,
,,
,,
,
,
,
,
,
又,
四边形是平行四边形,
又,
平行四边形是矩形,
又,
矩形是正方形;
(3)解:当点在线段上时,
由(2)可知,四边形是正方形,
∵,,
∴,
;
如图,当点在延长线上时,延长至点,使,连接并延长交于点,
是等腰直角三角形,
是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∵,,
,
,
延长至,使得,连接,
∴,即,
∴,
,
,
∴,即,
∴,
,
又,
四边形是平行四边形,
又,
平行四边形是矩形,
又,
矩形是正方形,
.
综上所述,线段的长为或.
(
题型0
5
)多边形综合
1.(2025·吉林长春·二模)若一个正多边形的一个内角为,则该多边形的边数为 .
【答案】8
【详解】解:正多边形的一个内角为,
正多边形的一个外角为,
多边形的外角和为,
该多边形的边数为.
故答案为:8.
2.(2025·吉林长春·二模)若一个多边形的内角和是其外角和的3倍,则这个多边形的边数是 .
【答案】8
【详解】解:设边数为n,由题意得,
180(n-2)=3603,
解得n=8.
所以这个多边形的边数是8.
故答案为:8.
3.(2025·吉林长春·二模)如图,一角硬币边缘镌刻的正九边形每个内角的大小是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:∵正九边形的外角和为,
∴正九边形每个外角的度数是,
∴正九边形每个内角的度数是.
故选:C.
4.(2025·吉林长春·二模)如图,要用三块正多边形的木板铺地,使拼在一起并相交于点的各边完全吻合,其中已经拼好的两块木板的边数分别是4和6,则第三块木板的边数应是 .
【答案】
【详解】解:∵正方形的内角为,正六边形的内角为,
∴第三块正多边形木板的内角为,
设第三块正多边形木板的边数为,
解得,
即第三块木板的边数应是,
故答案为:
5.(2025·吉林延边·二模)小瑜在公园路边她发现了一处被茂密植被遮住的正多边形花坛.如图,为了得出边数,她将正多边形的两边延长交于点P,测量出,则可得出正多边形的边数 .
【答案】5
【详解】解:∵,,
∴,
∵图形是正多边形花坛,
∴,
∴,
故答案为:5.
6.(2025·吉林长春·二模)某同学用图1的六个全等△ABC纸片拼接出图2,图2的外轮廓是正六边形.如果用若干个△ABC纸片按照图3所示的方法拼接,外轮廓是正n边形图案,那么n的值为 .
【答案】8
【详解】解:如图2所示,∵图2的外轮廓是正六边形,
∴,
∴,
∴,
∴图3中,这个正n边形的一个内角的度数为,
∴,
解得,
故答案为:8.
7.(2025·吉林伊通满族自治县·二模)如图,在正八边形的外侧作正五边形,连结,,则的大小为 度.
【答案】54
【详解】解:∵多边形是正八方形,
∴
∵五边形是正五边形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴ ,
.故答案为:54.
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