内容正文:
沪科版八年级下册 19.3 矩形、菱形、正方形 暑假巩固
一、根据正方形的性质求线段长
1.如图,将矩形分成2个长方形与2个正方形,其中正方形③的边长是2,正方形④的边长是3,记长方形①的周长为,长方形②的周长为,则与的大小为( )
A.
B.
C.
D.不确定
2.如图,在边长为1的正方形ABCD中,点E在边CD上,以点A为圆心,AD长为半径画弧,交线段AE于点G,若EG=EC,则DE的长为( )
A.
B.
C.
D.
3.已知正方形的两邻边,的长度恰为方程的两个实数根,则正方形的周长为( )
A.2
B.4
C.6
D.8
4.如图所示,在正方形ABCD中,若对角线的长为10cm,P是CD上任意一点,过点P分别作PE⊥BD,PF⊥AC,垂足分别为E,F,则PE+PF= cm.
5.如图,在正方形ABCD中,E,F分别是边AB,BC的中点,连接EC,FD,G,H分别是EC,FD的中点,连接GH,若AB=4,则GH的长度为 .
6.如图,点E是正方形的对角线上一点,的延长线交于点G,过点E作的垂线交线段于点F,交线段于点H.
(1)证明:;
(2)若,求的长.
7.如图,在矩形中,,点P与点Q同时出发,点P从点D出发向点A运动,运动到点A停止,点Q从点B出发向点C运动,运动到点C停止,点P,Q的速度都是,连接,设点P,Q的运动时间为.
(1)求当t为何值时,四边形是正方形;
(2)求当t为何值时,;
(3)当四边形的面积为时,求矩形的周长与四边形的周长的比值.
二、坐标系中的正方形
1.如图,在平面直角坐标系中,四边形为正方形,若点,则点B的坐标为( )
A.
B.
C.
D.
2.如图,将正方形OABC放在平面直角坐标系中,O是原点,A的坐标为(,1),则点C的坐标为( )
A.(,1)
B.(﹣1,)
C.(﹣1,)
D.(1,)
3.如图,将正方形OABC放在平面直角坐标系xOy中,O是原点,若点A的坐标为(1,),则点C的坐标为( )
A.(,1)
B.(﹣1,)
C.(,1)
D.(,﹣1)
4.已知一个边长为4的正方形OABC,按如图所示的方式放在平面直角坐标系中,其中的一个顶点与原点重合,两边分别与x轴、y轴重合.则顶点A的坐标是 .
5.如图,平面直角坐标系中,正方形ABCD边长为1个单位长度,若BC∥x轴,且点A的坐标是(2,2),则点C的坐标为 .
6.在平面直角坐标系中,O是坐标原点,A、B两点的坐标分别为(﹣1,0)、(0,3),以AB为边向右侧作正方形ABCD.求点C和点D的坐标.
7.如图,在平面直角坐标系中,正方形的顶点,均在坐标轴上,求点C的坐标.
三、根据直角三角形的性质求边
1.如图,在中,,,,为边上一动点,于,于,为中点,则的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
2.如图,△ABC中∠C=90°,AB=10,AC=8,BC=6,线段DE的两个端点D、E分别在边AC,BC上滑动,且DE=4,若点M、N分别是DE、AB的中点,则MN的最小值为( )
A.2
B.3
C.3.5
D.4
3.如图,,,B,C,D 在同一条直线上,,则的长为( ).
A.
B.
C.
D.
4.如图,在中,D、E分别为的中点,点F在上,且,若,则 .
5.如图,已知中,,,,是的中点,连接,则的值为 .
6.如图,在△ABC中,CD⊥AB于点D,E是AC的中点,AB≡10,AD=DE=4,求BC的长.
7.如图,∠ABC=∠ADC=90°,E,F分别是AC,BD的中点.
(1)证明:EF⊥BD;
(2)若AC=10,BD=8,求EF的长.
四、矩形的翻折变换问题
1.如图,把一个长方形纸片沿EF折叠后,点D,C分别落在D′,C′的位置.若∠EFB=65°,则∠AED'等于( )
A.25°
B.40°
C.50°
D.65°
2.如图,矩形中,点G,E分别在边,上,连接,,,将和分别沿,折叠,使点B,C恰好落在上的同一点,记为点F.若,,则的长度为( )
A.6
B.7
C.8
D.9
3.如图,已知矩形ABCD,将△BCD沿对角线BD折叠,记点C的对应点为C′,若∠ADC′=40°,则∠BDC的度数为( )
A.25°
B.40°
C.50°
D.65°
4.如图,折叠矩形纸片ABCD,使点B的对应点E落在CD边上,GH为折痕,已知,.
①当点E恰好落在CD边的中点上时,线段BH的长为 .
②当折痕GH最长时,线段BH的长为 .
5.如图,在矩形ABCD中,E为AB边上点,,沿直线DE将△AED翻折得到△FED,且点F在BC边上,那么 .
6.如图,将长方形纸片沿折叠,使、两点重合.点落在点处.已知,.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)求线段的长.
7.如图,将矩形纸片ABCD折叠,使点B与点D重合,点A落在点P处,折痕为EF.
(1)求证:△PDE≌△CDF;
(2)若CD=4cm,EF=5cm,求BC的长.
五、根据矩形性质求角的度数
1.如图,点E在矩形边的延长线上,连接、,,若,则的度数是( )
A.
B.
C.
D.
2.如图,点E在矩形ABCD边BC的延长线上,连接AC,DE,BE=AC,若∠E=70°,则∠ACB的度数是( )
A.40°
B.50°
C.70°
D.30°
3.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,如果∠ADB=25°,那么∠AOB的度数为( )
A.50°
B.45°
C.40°
D.35°
4.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AC=2AB,在BC上截取BE=AB,连接AE,OE,则∠AEO的度数为 .
5.如图,在▱ABCD中,E为BC边上一点,以AE为边作矩形AEFG.若∠BAE=40°,∠CEF=10°,则∠D的度数为 .
6.如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,过点A作BD的垂线,垂足为E,已知∠EAD=3∠BAE,求∠EAD的度数.
7.如图,在矩形ABCD中,CE⊥BD,E为垂足.∠DCE=3∠ECB,求∠ACE的度数.
六、正方形性质的综合运用
1.下列选项中,不能被边长为2的正方形及其内部所覆盖的图形是( )
A.长度为2的线段
B.边长为2的等边三角形
C.斜边为2的直角三角形
D.面积为4的菱形
2.如图,在正方形ABCD中,AB=3,点EF分别在CD,AD上,CE=DF,BE,CF相交于点G.若图中阴影部分的面积与正方形ABCD的面积之比为2:3,则△BCG的周长为( )
A.7
B.3
C.8
D.3
3.如图,四边形ABCD为正方形,在AB、AD上分别取一点E和H,其中DHAD,BEAB,分别以BE和DH在正方形ABCD内部作正方形BEFG、正方形DHIJ,记多边形ELIMGB为图形①,多边形DJMFLH为图形②,若要求图形①和②的周长差,则需要知道( )
A.BE和AB的差
B.MJ和IJ的差
C.AH和AE的差
D.AD和HD的差
4.如图,在边长为2的正方形ABCD中,点E在AD上,连接EB,EC.则图中阴影部分的面积是 .
5.在正方形ABCD中,对角线AC=2cm,那么正方形ABCD的面积为 .
6.已知:如图,正方形ABCD中,点E,M,N分别在AB,BC,AD边上,CE=MN,求证:CE⊥MN.
7.如图,在一个边长为am的正方形广场的四个角上分别留出一个边长为bm的正方形花坛(a>2b),其余的地方种草坪.
(1)求种草坪的面积是多少平方米;
(2)当a=84,b=8,且种每平方米草坪的成本为5元时,种这块草坪共需投资多少元?
七、坐标系中的菱形问题
1.如图,菱形的顶点A,B的坐标分别为,, 轴,将菱形平移,使点B与原点O重合,则平移后点D的对应点的坐标为( )
A.
B.
C.
D.
2.菱形OACB在平面直角坐标系中的位置如图所示,点C的坐标是(6,0),点A的纵坐标是1,则点B的坐标是( )
A.(3,1)
B.(3,﹣1)
C.(1,﹣3)
D.(1,3)
3.如图,已知在平面直角坐标系中,四边形ABCD是菱形,其中点B的坐标是(6,2),点D的坐标是(0,2),点A在x轴上,则点C的坐标是( )
A.(3,2)
B.(3,3)
C.(3,4)
D.(2,4)
4.如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点A在y轴上,已知,,则点D的坐标为_______________.
5.如图,四边形ABCD为菱形,A,B两点的坐标分别是,(0,1),点C,D在坐标轴上,则菱形ABCD的面积是 .
6.如图,四边形ABCD为菱形,A(,0),B(0,1),点C,D在坐标轴上.
(Ⅰ)点C的坐标为 ;点D的坐标为 ;∠BAD= °.
(Ⅱ)求AB,AC的长.
7.如图,四边形ABCD为菱形,已知A(0,4),B(﹣3,0),点D在y轴上.求点D的坐标和对角线AC的长.
八、添加条件使四边形为菱形
1.关于的叙述,正确的是( )
A.若,则是菱形
B.若,则是菱形
C.若,则是正方形
D.若,则是矩形
2.若四边形ABCD中,AB=CD,AD=BC,再添加一个下列条件能使其成为菱形的是( )
A.∠A=∠B
B.AC⊥BD
C.∠A=∠C
D.AC=BD
3.如图,的对角线与交于点O,下列结论不正确的是( )
A.当时,是菱形
B.当时,是矩形
C.当时,是菱形
D.当时,是矩形
4.在四边形ABCD中,AC⊥BD,AB=CD,要使四边形ABCD是菱形,只需添加一个条件,这个条件可以是 (只要填写一种情况).
5.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,添加一个条件: 使平行四边形ABCD是菱形.
6.已知:如图,在四边形中,与不平行,,,,分别是,,,的中点.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)当与满足条件 时,四边形是菱形;
当与满足条件 时,四边形是矩形.
7.数学课上,王老师出示了一道例题:如图,在平行四边形ABCD中,O为对角线AC的中点,过点O的直线EF分别交BC,AD于E,F两点,连接AE,CF.
求证:四边形AECF是菱形.
全班同学经过分组讨论后认为:四边形AECF一定是平行四边形,要想证明该四边形是菱形还应当添加一个条件.小明认为:应当添加AE=AF.小刚认为:应当添加EF⊥AC.请你从小明和小刚添加的条件中选一个完成该题的证明.
(1)添加的条件是 .
(2)证明: .
九、矩形的性质和判定的综合运用
1.如图,在△ABC中,AB=3,AC=4,BC=5,P为边BC上一动点,PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,M为EF中点,则AM的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
2.如图,等边三角形的边长为4,E点为边上的动点,F为中点,则的最小值为( )
A.
B.
C.5
D.
3.如图,在△ABC中,AB=8,BC=6,AC=10,D为边AC上一动点,DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F,则EF的最小值为( )
A.2.4
B.3
C.4.8
D.5
4.如图,AD是△ABC的角平分线,DE,DF分别是△ABD和△ACD的高,得到下列四个结论:
①AD和EF互相垂直平分;
②AE=AF;
③当∠BAC=90°时,AD=EF;
④DE是AB的垂直平分线.
其中正确的是 (填序号).
5.如图,点是中斜边(不与,重合)上一动点,分别作点,作于点,点是的中点,若,,当点在上运动时,则的最小值是 .
6.如图,C为线段上一动点,分别过点B、D作,,连接,已知线段,,,设.
(1)用含x的代数式表示的长;
(2)请问点C满足什么条件时,最小?最小为多少?
(3)根据(2)中的规律和结论,请构图求代数式的最小值.
7.如图,在平行四边形ABCD中,过点D作DE⊥AB于点E,点F在边CD上,CF=AE,连接AF,BF.
(1)求证:四边形BFDE是矩形;
(2)已知∠DAB=60°,若AD=3,求DE的长度.
十、根据菱形的性质求线段长
1.如图,菱形ABCD的边长为5,对角线AC,BD交于点O,过点D作DE⊥AB于点E,连接OE,若AC=8,则OE的长为( )
A.3
B.4
C.5
D.6
2.如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=3,点E,F分别为AD,DC上的动点,∠EBF=60°,点E从点A向点D运动的过程中,AE+CF的长度( )
A.逐渐减小
B.恒等于3
C.先减小再增加
D.恒大于3
3.如图,菱形ABCD中,AB=4,E,F分别是AB、BC的中点,P是AC上一动点,则PF+PE的最小值是( )
A.3
B.
C.4
D.
4.在菱形中,,若菱形的面积是 ,则=
5.已知菱形ABCD的周长为20,一条对角线AC长为8,另一条对角线BD长为
6.如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC与BD相交于O,AB=6cm,∠BAO=30°,点F为AB的中点.
(1)求OF的长度;
(2)求AC的长.
7.如图,在平行四边形ABCD中,点E,F在对角线AC上,且AE=CF.
(1)求证:四边形DEBF是平行四边形;
(2)若DE=3,CD=4,∠EDC=90°,当四边形DEBF是菱形时,AE的长为多少?
十一、正方形的判定
1.如图,平行四边形ABCD的对角线AC、BD 相交于点O,给出四个条件:①AB=BC;②∠ABC=90°;③OA=OB;④AC⊥BD.从所给的四个条件中任意选择两个为一组,能判定平行四边形ABCD是正方形的有( )组
A.3
B.4
C.5
D.6
2.已知四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°,如果添加一个条件,使得该四边形成为正方形,那么所添加的这个条件可以是( )
A.∠D=90°
B.AB=CD
C.AB=BC
D.AC=BD
3.下列条件中,能使菱形ABCD为正方形的是( )
A.AB=AD
B.AB⊥BC
C.AC⊥BD
D.AC平分∠BAD
4.如图,在矩形ABCD中,M,N分别是边AD,BC的中点,E,F分别是线段BM,CM的中点,当AB:AD= 时,四边形MENF是正方形.
5.如图,四边形ABCD是矩形,则只须补充条件 (用字母表示只添加一个条件)就可以判定四边形ABCD是正方形.
6.已知:菱形ABCD中,E、F在BD上,∠ABC=45°,BE=DF=AE,求证:四边形AECF是正方形.
7.在四边形ABCD中如图,∠A=∠B=90°,将△AED、△DCF分别沿着DE、DF翻折,点A、C都分别与EF上的点G重合.
(1)求证:四边形ABCD是正方形;(2)若AB=6,点F是BC的中点,求AE的长.
十二、菱形性质和判定的综合
1.下列关于菱形的说法,错误的是( )
A.菱形的邻边相等
B.菱形的对角线互相平分
C.对角线互相垂直的四边形是菱形
D.四条边相等的四边形是菱形
2.如图1,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于O,要在对角线BD上找两点M、N,使得四边形AMCN是菱形,现有图2中的甲、乙两种方案,则正确的方案是( )
A.只有甲
B.只有乙
C.甲和乙
D.甲乙都不是
3.两张宽度相同的矩形纸片按如图方式交叉叠放在一起,,若,,则图中重叠(阴影)部分的面积为( )
A.2
B.
C.1
D.
4.如图,矩形的对角线于相交于点,将沿折叠,点落在点处,交于点,连接、.
(1)线段与的位置关系是 ;
(2)若,,则四边形的周长为 .
5.如图,有甲乙两张纸条,甲纸条对折后与乙纸条宽度相等,将这两张纸条随意交叉重叠放在一起,重合的部分构成一个四边形ABCD,那么AB与BC的数量关系是 .
6.如图,矩形ABCD的对角线相交于点O,DE∥AC,CE∥BD.
(1)求证:四边形OCED是菱形.
(2)若∠ACB=30°,菱形OCED的面积为2,求AC的长.
7.如图,平行四边形ABCD中,AE、CF分别是∠BAD,∠BCD的平分线,且E、F分别在边BC,AD上,AE=AF.
(1)求证:四边形AECF是菱形;
(2)若∠ABC=60°,AB=4,求平行四边形ABCD的面积.
十三、根据菱形的性质求角的度数
1.如图,在菱形ABCD中,∠ADC=72°,AD的垂直平分线交对角线BD于点P,垂足为E,连接CP,则∠CPB的度数是( )
A.72°
B.90°
C.100°
D.108°
2.如图,菱形ABCD的顶点C在直线MN上,若∠1=50°,∠2=20°,则∠BDC的度数为( )
A.20°
B.30°
C.35°
D.40°
3.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD交于点O,若∠1=70°,则∠2的度数为( )
A.20°
B.25°
C.30°
D.35°
4.菱形的两个邻角的度数之比是1:3,则菱形的较小的内角为 度.
5.如图,菱形ABCD中,点E是对角线AC上一点,BE的延长线交边CD于点F若∠1+∠2=75°,则∠3的度数为 .
6.如图,在菱形ABCD中,DE⊥AB,垂足为点E,且E为边AB的中点.
(1)求∠A的度数;
(2)如果AB=4,求对角线AC的长.
7.如图所示,等边三角形AEF内接于菱形ABCD,若AE=AB,求∠C的度数.
十四、根据菱形的性质求面积
1.菱形的周长为32cm,一个内角的度数是120°,则该菱形的面积为( )
A.
B.
C.32cm2
D.16cm2
2.已知菱形的周长为20cm,两条对角线的比为3:4,则菱形的面积为( )
A.48
B.24
C.12
D.384
3.如图,已知菱形ABCD的周长为40,对角线AC、BD交于点O,且AO+BO=14,则该菱形的面积等于( )
A.24
B.56
C.96
D.48
4.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,AB=2,点P是菱形ABCD内一点,连接BP、CP,且∠ABP+∠DCP=90°,连接AP、DP,则△APD面积的最小值为 .
5.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,E、F分别是AB,BC边上的中点,连接EF.若,,则菱形ABCD的面积为 .
6.如图所示的正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度,线段AB的端点都在正方形网格的格点上.
(1)请在下面的网格中作出菱形ABCD(点C,D都在正方形网格的格点上,作出一个符合题意的图形即可);
(2)在(1)中作出的菱形面积是 .
7.如图,已知四边形ABCD是菱形,延长AD至点E,使AE=2BC.
(1)求证:∠ACE=90°;
(2)若AC=16,BC=10,求四边形ABCE的面积.
十五、根据矩形的性质求边长
1.如图,矩形ABCD中,AB:AD=2:1,点E为AB的中点,点F为EC上一个动点,点P为DF的中点,连接PB.若PB的最小值为5,则AD的值为( )
A.5
B.6
C.7
D.8
2.矩形ABCD中,O是BC的中点,∠AOD=90°,矩形ABCD的周长为24cm,则AB长为( )
A.1cm
B.2cm
C.2.5cm
D.4cm
3.点P是矩形内一点,且满足,,,则的值为( )
A.3
B.5
C.
D.
4.如图,矩形的边在y轴上,边在x轴上,C点坐标为,点D是线段上的一个动点,连接,以为边作矩形,使边过点B.连接,当点D与点A重合时,所作矩形的面积为18.在点D的运动过程中,线段最大值为 .
5.如图,矩形中,,点是线段上的动点,点是线段上的动点,则的最小值是 .
6.如图,在矩形中,,,对角线、相交于点,过点作交于点,求的长.
7.如图,已知矩形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,OF⊥AD于点F,OF=3cm,AE⊥BD于点E,且BE:ED=1:3,求AC的长.
十六、根据直角三角形的性质求角
1.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于点D,∠BAD=35°,E是斜边BC的中点,则∠DAE的度数为( )
A.15°
B.20°
C.25°
D.30°
2.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=32°,点D为AB的中点,连接CD,则∠ADC的度数为( )
A.32°
B.64°
C.58°
D.54°
3.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,∠ACD=3∠BCD,E是斜边AB的中点,则∠ECD的度数为( )
A.30°
B.45°
C.22.5°
D.60°
4.如图,∠ACB=90°,∠A=20°,点D是AB的中点,则∠DCB的度数是 .
5.在△ABC中,∠BAC=90°,P是BC的中点,M、N分别是CA、BA延长线上的点,且AM=ANBC,则∠MPN的度数为 .
6.如图,BE、CF是△ABC的两条高,P是BC边的中点,连接PE、PF、EF.
(1)求证:PE=PF;
(2)若∠A=70°,求∠EPF的度数.
7.如图,在Rt△ABC中,DC是斜边AB上的中线,EP过点C且平行于AB.若∠BCF=35°,求∠ACD的度数.
十七、根据正方形的性质求角的度数
1.如图,已知E是正方形ABCD对角线AC上一点,且AB=AE,则∠DBE度数是( )
A.15°
B.32.5°
C.22.5°
D.30°
2.如图,正方形ABCD中,点E在对角线AC上,连接EB、ED.延长BE交AD于点F,若∠DEB=140°,则∠AFE的度数为( )
A.65°
B.70°
C.60°
D.80°
3.如图,正方形ABCD的顶点A、C分别在直线a、b上,且a∥b,∠1=65°,则∠2的度数为( )
A.65°
B.55°
C.35°
D.25°
4.已知正方形ABCD中,P为直线AD上一点,以PD为边做正方形PDEF,使点E在线段CD的延长线上,连接AC、AF.若,则的度数为 .
5.如图,四边形ABCD是正方形,点E是BC延长线上的一点,且AC=CE,则∠E=
6.已知正方形ABCD,∠ADE=∠EAD=15°,求△BEC各内角度数.
7.如图,正方形ABCD中,点E在正方形ABCD外,△AEB为等边三角形,求∠BED的度数.
沪科版八年级下册 19.3 矩形、菱形、正方形 暑假巩固(参考答案)
一、根据正方形的性质求线段长
1.如图,将矩形分成2个长方形与2个正方形,其中正方形③的边长是2,正方形④的边长是3,记长方形①的周长为,长方形②的周长为,则与的大小为( )
A.
B.
C.
D.不确定
【答案】B
【解析】解:如图:
∵将矩形分成2个长方形与2个正方形,其中③、④为正方形
∴,,,
∵正方形③的边长为2,正方形④的边长为3
∴,,,
∴长方形①的周长为,
长方形②的周长为
∴
故选:B.
2.如图,在边长为1的正方形ABCD中,点E在边CD上,以点A为圆心,AD长为半径画弧,交线段AE于点G,若EG=EC,则DE的长为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由作图得:AD=AG=1,
设DE=x,则EG=EC=1﹣x,
∴AE=AG+EG=1+1﹣x=2﹣x,
由勾股定理得:AD2+DE2=AE2,即12+x2=(2﹣x)2,
解得:,即DE的长为,
故选:B.
3.已知正方形的两邻边,的长度恰为方程的两个实数根,则正方形的周长为( )
A.2
B.4
C.6
D.8
【答案】B
【解析】∵四边形是正方形
∴
∵正方形的两邻边,的长度恰为方程的两个实数根,
∴,
∴
∴正方形的周长为.
故选:B.
4.如图所示,在正方形ABCD中,若对角线的长为10cm,P是CD上任意一点,过点P分别作PE⊥BD,PF⊥AC,垂足分别为E,F,则PE+PF= cm.
【答案】5
【解析】连接OP,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AC=BD=10cm,OB=OC=5cm,∠DOC=90°,
∴S△DOP+S△COP=S△DOC,
∴5×PE5×PF5×5,
∴PE+PF=5,
故答案为:5.
5.如图,在正方形ABCD中,E,F分别是边AB,BC的中点,连接EC,FD,G,H分别是EC,FD的中点,连接GH,若AB=4,则GH的长度为 .
【答案】.
【解析】连接CH并延长交AD于P,连接PE,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠A=90°,AD∥BC,A B=A D=B C=4,
∵E,F分别是边AB,BC的中点,
∴,
∵AD∥BC,
∴∠DPH=∠FCH,
∵H是DF的中点,
∴DH=FH,
在△PDH和△CFH中,
,
∴△PDH≌△CFH(AAS),
∴PD=CF=2,
∴AP=AD﹣PD=2,
∴,
∵点G,H分别是EC,FD的中点,
∴,
故答案为:.
6.如图,点E是正方形的对角线上一点,的延长线交于点G,过点E作的垂线交线段于点F,交线段于点H.
(1)证明:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)证明:如图,连接.
∵四边形是正方形,
∴,,,
∴,
∴,,
∵
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)∵四边形是正方形,
∴,,,
∵,
∴,,
∴,即,
∴,
∴,
∴.
7.如图,在矩形中,,点P与点Q同时出发,点P从点D出发向点A运动,运动到点A停止,点Q从点B出发向点C运动,运动到点C停止,点P,Q的速度都是,连接,设点P,Q的运动时间为.
(1)求当t为何值时,四边形是正方形;
(2)求当t为何值时,;
(3)当四边形的面积为时,求矩形的周长与四边形的周长的比值.
【答案】(1)解:∵ 在矩形中,,
,,
设经过后四边形是正方形,则,,
在矩形中,,,
当时,四边形是正方形,
∴,解得,
∴当时,四边形是正方形;
(2)解:∵,,
∴四边形为平行四边形,
∴当时,四边形为菱形,
,
∵,
,解得,
∴当时;
(3)解:∵四边形为平行四边形,
∴ 四边形的面积为,即,解得,
,,
∴四边形的周长,
∴矩形的周长,
∴矩形的周长与四边形的周长的比值为.
二、坐标系中的正方形
1.如图,在平面直角坐标系中,四边形为正方形,若点,则点B的坐标为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】如图,过点B作BD⊥x轴于D,过点C作CE⊥BD于E,交y轴于F,
∴BD//y轴,
∴CE⊥y轴,
∴四边形ODEF是矩形,EF=OD,OF=DE,∠COF+∠OCF=90°,
∵四边形OABC是正方形,
∴∠BCE+∠OCF=90°,OC=BC,
∴∠BCE=∠COF,
在△BCE和△COF中,
,
∴△BCE≌△COF,
∴BE=CF,CE=OF,
∵C(-1,2),
∴CF=1,OF=2,
∴BE=CF=1,CE=OF=2,
∴OD=EF=CE-CF=1,BD=DE+BE=OF+CF=3,
∴B(1,3).
故选:A.
2.如图,将正方形OABC放在平面直角坐标系中,O是原点,A的坐标为(,1),则点C的坐标为( )
A.(,1)
B.(﹣1,)
C.(﹣1,)
D.(1,)
【答案】C
【解析】作AE⊥x轴于E,CF⊥x轴于F,如图所示:
则∠CFO=∠OEA=90°,
∴∠1+∠3=90°,
∵四边形OABC是正方形,
∴OC=OA,∠AOC=90°,
∴∠1+∠2=90°,
∴∠3=∠2,
在△OCF和△AOE中,,
∴△OCF≌△AOE(AAS),
∴OF=AE=1,CF=OE,
∴点C的坐标为(﹣1,);
故选:C.
3.如图,将正方形OABC放在平面直角坐标系xOy中,O是原点,若点A的坐标为(1,),则点C的坐标为( )
A.(,1)
B.(﹣1,)
C.(,1)
D.(,﹣1)
【答案】C
【解析】作AD⊥轴于D,作CE⊥x轴于E,如图所示:
则∠ADO=∠OEC=90°,
∴∠1+∠2=90°,
∵点A的坐标为(1,),
∴OD=1,AD,
∵四边形OABC是正方形,
∴∠AOC=90°,OC=AO,
∴∠1+∠3=90°,
∴∠3=∠2,
在△OCE和△AOD中,
,
∴△OCE≌△AOD(AAS),
∴OE=AD,CE=OD=1,
∴点C的坐标为(,1);
故选:C.
4.已知一个边长为4的正方形OABC,按如图所示的方式放在平面直角坐标系中,其中的一个顶点与原点重合,两边分别与x轴、y轴重合.则顶点A的坐标是 .
【答案】(4,0).
【解析】∵四边形OABC是正方形,且一个顶点与原点重合,两边分别与x轴、y轴重合,
∴OA=4,
∴点A坐标为(4,0),
故答案为:(4,0).
5.如图,平面直角坐标系中,正方形ABCD边长为1个单位长度,若BC∥x轴,且点A的坐标是(2,2),则点C的坐标为 .
【答案】(3,1).
【解析】∵四边形ABCD为正方形,且边长为1,
∴AB=BC=CD=AD=1,AD∥BC,
∵BC∥x轴,
∴AD∥BC∥x轴,
又∵点A的坐标为(2,2),
∴点B(2,1),点C(3,1).
故答案为:(3,1).
6.在平面直角坐标系中,O是坐标原点,A、B两点的坐标分别为(﹣1,0)、(0,3),以AB为边向右侧作正方形ABCD.求点C和点D的坐标.
【答案】解:CE⊥y轴于E,CF⊥x轴于F,DG⊥x轴于G.
∵四边形AOCB是正方形,
∴AB=BC=CD=AD,∠ABC=∠BCD=∠DAB=∠CDA=90°.
∵A、B两点的坐标分别为(﹣1,0)、(0,3),
∴AB
∵∠ABO+∠EBC=∠ABO+∠BAO=∠BAO+∠DAG=∠DAG+∠ADG=90°,
∴∠EBC=∠BAO=∠ADG,
在△BEC和△AOB与△GDA中,
,
∴△BEC≌△AOB≌△GDA(AAS),
∴EC=OB=AG=3,BE=AO=DG=1,
∴OE=OB﹣BE=3﹣1=2,OG=AD﹣OA=3﹣1=2,
∴C(3,2),D(2,﹣1).
7.如图,在平面直角坐标系中,正方形的顶点,均在坐标轴上,求点C的坐标.
【答案】解:过点C作轴于点H,
∵点A的坐标是,点B的坐标是,
∴,,
∵四边形是正方形,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴点C的坐标是.
三、根据直角三角形的性质求边
1.如图,在中,,,,为边上一动点,于,于,为中点,则的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】解: ,,,
,
,
为中点,
,
,,
四边形是矩形,
连接,则,
,
当最小时,最小,
垂线段最短,
当时,最小,
此时,即:,
,
的最小值为,
故选:D.
2.如图,△ABC中∠C=90°,AB=10,AC=8,BC=6,线段DE的两个端点D、E分别在边AC,BC上滑动,且DE=4,若点M、N分别是DE、AB的中点,则MN的最小值为( )
A.2
B.3
C.3.5
D.4
【答案】B
【解析】如图,连接CM、CN,
△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=8,BC=6,
∵DE=4,点M、N分别是DE、AB的中点,
∴CNAB=5,CMDE=2,
当C、M、N在同一直线上时,MN取最小值,
∴MN的最小值为:5﹣2=3.
故选:B.
3.如图,,,B,C,D 在同一条直线上,,则的长为( ).
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】如图所示,过点A作
∵,,
∴
∴,
∴
∴.
故选:A.
4.如图,在中,D、E分别为的中点,点F在上,且,若,则 .
【答案】
【解析】解:∵D、E分别为的中点,,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:1.
5.如图,已知中,,,,是的中点,连接,则的值为 .
【答案】
【解析】解:在中,,,,
,
,
是直角三角形,
是的中点,
.
故答案为:.
6.如图,在△ABC中,CD⊥AB于点D,E是AC的中点,AB≡10,AD=DE=4,求BC的长.
【答案】解:∵CD⊥AB,
∴∠ADC=∠BDC=90°,
∵E是AC的中点,DE=4,
∴AC=2DE=8,
由勾股定理得:CD4,
∵AB=10,AD=4,
∴BD=AB﹣AD=6,
∴BC2.
7.如图,∠ABC=∠ADC=90°,E,F分别是AC,BD的中点.
(1)证明:EF⊥BD;
(2)若AC=10,BD=8,求EF的长.
【答案】(1)证明:连接EB,ED,
∵∠ABC=∠ADC=90°,E是AC的中点,
∴BEAC,DEAC,
∴EB=ED,又F是BD的中点,
∴EF⊥BD;
(2)解:BEAC=5,BFBD=4,
由勾股定理得,EF3.
四、矩形的翻折变换问题
1.如图,把一个长方形纸片沿EF折叠后,点D,C分别落在D′,C′的位置.若∠EFB=65°,则∠AED'等于( )
A.25°
B.40°
C.50°
D.65°
【答案】C
【解析】由折叠可知,∠DEF=∠D'EF,
∵AD∥BC,
∴∠DEF=∠EFB=65°,
∴∠AED'=180°﹣∠DEF﹣∠EFB=50°,
故选:C.
2.如图,矩形中,点G,E分别在边,上,连接,,,将和分别沿,折叠,使点B,C恰好落在上的同一点,记为点F.若,,则的长度为( )
A.6
B.7
C.8
D.9
【答案】B
【解析】解:设,
由翻折性质得:,
∵,
由翻折性质得:,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,,
∴,
∵,和沿,折叠,点B,C落在上的同一点F,
∴,
∴,
∴在中,由勾股定理得:,
即,
解得:,
∴,
故选:B.
3.如图,已知矩形ABCD,将△BCD沿对角线BD折叠,记点C的对应点为C′,若∠ADC′=40°,则∠BDC的度数为( )
A.25°
B.40°
C.50°
D.65°
【答案】D
【解析】由折叠的性质,得∠BDC=∠BDC′,
则∠ADB=∠BDC′﹣∠ADC′=∠BDC﹣40°,
∵∠ADB+∠BDC=90°,
∴∠BDC﹣40°+∠BDC=90°,
解得∠BDC=65°.
故选:D.
4.如图,折叠矩形纸片ABCD,使点B的对应点E落在CD边上,GH为折痕,已知,.
①当点E恰好落在CD边的中点上时,线段BH的长为 .
②当折痕GH最长时,线段BH的长为 .
【答案】
【解析】解:①∵E为CD得中点,,
∴,
由折叠性质得:HE=BH,
∵,
∴,
∵,
∴,
解方程得,
∴,
故线段BH的长为;
②如下图所示,当E点与D点重合时,折痕最长,
∵,,
∴
解方程得,
∴,
故当折痕GH最长时,线段BH的长为.
5.如图,在矩形ABCD中,E为AB边上点,,沿直线DE将△AED翻折得到△FED,且点F在BC边上,那么 .
【答案】.
【解析】在矩形ABCD中,
AB=CD,AD=BC,∠B=∠C=90°,
由折叠的性质得:AE=EF,AD=DF,∠EFD=∠A=90°,
∵,
∴可设BE=x,AB=CD=3x,则AE=EF=2x,
在Rt△BEF中,BFx,
在Rt△CDF中,CF2+CD2=DF2,
∴(AD−x)2+(3x)2=AD2,
解得:AD=2x,
∴.
故答案为:.
6.如图,将长方形纸片沿折叠,使、两点重合.点落在点处.已知,.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)求线段的长.
【答案】(1)证明:由折叠性质可知.
,
.
.
是等腰三角形.
(2)解:设,由折叠可知.
,
.
在中,由勾股定理得,
.
解得.
由(1)得,
.
7.如图,将矩形纸片ABCD折叠,使点B与点D重合,点A落在点P处,折痕为EF.
(1)求证:△PDE≌△CDF;
(2)若CD=4cm,EF=5cm,求BC的长.
【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠ADC=∠B=∠C=90°,AB=CD,
由折叠得:AB=PD,∠A=∠P=90°,∠B=∠PDF=90°,
∴PD=CD,
∵∠PDF=∠ADC,
∴∠PDE=∠CDF,
在△PDE和△CDF中,
,
∴△PDE≌△CDF(ASA);
(2)解:如图,过点E作EG⊥BC于G,
∴∠EGF=90°,EG=CD=4,
在Rt△EGF中,由勾股定理得:FG3,
设CF=x,
由(1)知:PE=AE=BG=x,
∵AD∥BC,
∴∠DEF=∠BFE,
由折叠得:∠BFE=∠DFE,
∴∠DEF=∠DFE,
∴DE=DF=x+3,
在Rt△CDF中,由勾股定理得:DF2=CD2+CF2,
∴x2+42=(x+3)2,
∴x,
∴BC=2x+33(cm).
五、根据矩形性质求角的度数
1.如图,点E在矩形边的延长线上,连接、,,若,则的度数是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】解:连接,交于点O,如图所示,
四边形是矩形,
,,,
∴,
,
,
∴,
,
∵,
∴,故正确.
故选:C.
2.如图,点E在矩形ABCD边BC的延长线上,连接AC,DE,BE=AC,若∠E=70°,则∠ACB的度数是( )
A.40°
B.50°
C.70°
D.30°
【答案】A
【解析】连接BD,如图所示,
∵四边形ABCD是矩形,
∴BD=AC.
∵BE=AC,
∴BD=BE.
∴△BDE是等腰三角形.
∵∠E=70°,
∴∠BDE=70°,
∴∠DBE=180°﹣70°﹣70°=40°.
∵四边形ABCD是矩形,
∴OB=OC,
∴∠ACB=∠DBE=40°,
故选:A.
3.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,如果∠ADB=25°,那么∠AOB的度数为( )
A.50°
B.45°
C.40°
D.35°
【答案】A
【解析】∵四边形ABCD是矩形,
∴OAAC,ODBD,AC=BD,
∴OA=OD,
∵∠ADB=25°,
∴∠OAD=∠ODA=25°,
∴∠AOB=∠OAD+∠ODA=50°.
故选:A.
4.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AC=2AB,在BC上截取BE=AB,连接AE,OE,则∠AEO的度数为 .
【答案】30°.
【解析】∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,OA=OB=OC.
又∵AC=2AB,
∴∠ACB=30°,
∴∠OBC=∠ACB=30°.
∵BE=AB,∠ABC=90°,
∴∠AEB=45°.
∵AC=2AB,OA=OB=OC,
∴AB=BO,
∴BE=BO,
∴∠BEO,
∴∠AEO=∠BEO﹣∠AEB=75°﹣45°=30°.
故答案为:30°.
5.如图,在▱ABCD中,E为BC边上一点,以AE为边作矩形AEFG.若∠BAE=40°,∠CEF=10°,则∠D的度数为 .
【答案】60°.
【解析】∵四边形AEFG是矩形AEFG.
∴∠AEF=90°.
∵∠CEF=10°.
∴∠AEB=80°.
∵∠BAE=40°.
∴∠B=180°﹣∠BAE﹣∠AEB=60°.
∵四边形ABCD是▱ABCD.
∴∠D=∠B=60°.
故答案为:60°.
6.如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,过点A作BD的垂线,垂足为E,已知∠EAD=3∠BAE,求∠EAD的度数.
【答案】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=90°,
∵∠EAD=3∠BAE,
∴∠EAD∠BAD90°=67.5°.
7.如图,在矩形ABCD中,CE⊥BD,E为垂足.∠DCE=3∠ECB,求∠ACE的度数.
【答案】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠DCB=90°,OC=OD,
∵∠DCE=3∠ECB,
∴∠DCE90°=67.5°,
∴∠ECB=22.5°
∴∠EBC=∠ACB=90°﹣∠ECB=67.5°
∴∠ACE=∠ACB﹣∠ECB=67.5°﹣22.5°=45°.
六、正方形性质的综合运用
1.下列选项中,不能被边长为2的正方形及其内部所覆盖的图形是( )
A.长度为2的线段
B.边长为2的等边三角形
C.斜边为2的直角三角形
D.面积为4的菱形
【答案】D
【解析】∵正方形的边长为2,
∴对角线长为,
∴长度为2的线段能被边长为2的正方形及其内部所覆盖,故A不符合题意;
边长为2的等边三角形能被边长为2的正方形及其内部所覆盖,故B不符合题意;
斜边为2的直角三角形能被边长为2的正方形及其内部所覆盖,故C不符合题意;
而面积为4的菱形对角线最长可以为8,故不能被边长为2的正方形及其内部所覆盖,故D符合题意,
故选:D.
2.如图,在正方形ABCD中,AB=3,点EF分别在CD,AD上,CE=DF,BE,CF相交于点G.若图中阴影部分的面积与正方形ABCD的面积之比为2:3,则△BCG的周长为( )
A.7
B.3
C.8
D.3
【答案】D
【解析】∵阴影部分的面积与正方形ABCD的面积之比为2:3,
∴阴影部分的面积为9=6,
∴空白部分的面积为9﹣6=3,
由CE=DF,BC=CD,∠BCE=∠CDF=90°,可得△BCE≌△CDF,
∴△BCG的面积与四边形DEGF的面积相等,均为3,
∠CBE=∠DCF,
∵∠DCF+∠BCG=90°,
∴∠CBG+∠BCG=90°,即∠BGC=90°,
设BG=a,CG=b,则ab,
又∵a2+b2=32,
∴a2+2ab+b2=9+6=15,
即(a+b)2=15,
∴a+b,即BG+CG,
∴△BCG的周长3,
故选:D.
3.如图,四边形ABCD为正方形,在AB、AD上分别取一点E和H,其中DHAD,BEAB,分别以BE和DH在正方形ABCD内部作正方形BEFG、正方形DHIJ,记多边形ELIMGB为图形①,多边形DJMFLH为图形②,若要求图形①和②的周长差,则需要知道( )
A.BE和AB的差
B.MJ和IJ的差
C.AH和AE的差
D.AD和HD的差
【答案】C
【解析】∵四边形BEFG和四边形DHIJ都是正方形,
∴图形①的周长为4BE,图形②的周长为4DH,
∴图形①和②的周长差为|4BE﹣4DH|=4|BE﹣DH|=4|AB﹣AE﹣AD+AH|,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,
∴图形①和②的周长差为4|AH﹣AE|,
故选:C.
4.如图,在边长为2的正方形ABCD中,点E在AD上,连接EB,EC.则图中阴影部分的面积是 .
【答案】2.
【解析】过点E作EF⊥BC于点F,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=2,AD∥BC,
∴EF=AB=2,
∴,
∵,
∴S阴影=S正方形ABCD﹣S△BCE=4﹣2=2,
故答案为:2.
5.在正方形ABCD中,对角线AC=2cm,那么正方形ABCD的面积为 .
【答案】2cm2
【解析】正方形面积2cm2
故答案为2cm2
6.已知:如图,正方形ABCD中,点E,M,N分别在AB,BC,AD边上,CE=MN,求证:CE⊥MN.
【答案】证明:作NF⊥BC于F,如图所示:
则∠NFM=90°,四边形CDNF是矩形,
∴NF=CD,
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=CD,∠ABC=90°,
∴BC=NF,
在Rt△BCE和Rt△NFM中,,
∴Rt△BCE≌Rt△NFM(HL),
∴∠1=∠2,
∵∠2+∠3=90°,
∴∠1+∠3=90°,
∴∠4=90°,
∴CE⊥MN.
7.如图,在一个边长为am的正方形广场的四个角上分别留出一个边长为bm的正方形花坛(a>2b),其余的地方种草坪.
(1)求种草坪的面积是多少平方米;
(2)当a=84,b=8,且种每平方米草坪的成本为5元时,种这块草坪共需投资多少元?
【答案】解:(1)种草坪的面积是(a2﹣4b2)m2;
(2)当a=84,b=8时,种草坪的面积是a2﹣4b2=(a+2b)(a﹣2b)=(84+2×8)(84﹣2×8)=100×68=6800(m2),
所以种这块草坪共需投资5×6800=34000(元).
七、坐标系中的菱形问题
1.如图,菱形的顶点A,B的坐标分别为,, 轴,将菱形平移,使点B与原点O重合,则平移后点D的对应点的坐标为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】解∶∵A,B的坐标分别为,,
∴,
∵菱形,
∴,,
又轴,
∴轴,
∴D的坐标为,
∵菱形平移,使点B与原点O重合,
∴菱形向右平移2个单位,向上平移1个单位,
∴平移后点D的对应点的坐标为,
故选∶D.
2.菱形OACB在平面直角坐标系中的位置如图所示,点C的坐标是(6,0),点A的纵坐标是1,则点B的坐标是( )
A.(3,1)
B.(3,﹣1)
C.(1,﹣3)
D.(1,3)
【答案】B
【解析】连接AB交OC于点D,
∵四边形OACB是菱形,
∴AB⊥OC,AD=BD=1,OD=CD=3,
∴点B的坐标是(3,﹣1).
故选:B.
3.如图,已知在平面直角坐标系中,四边形ABCD是菱形,其中点B的坐标是(6,2),点D的坐标是(0,2),点A在x轴上,则点C的坐标是( )
A.(3,2)
B.(3,3)
C.(3,4)
D.(2,4)
【答案】C
【解析】连接AC,BD相交于点E,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AE=CE,BE=DE,AC⊥BD,
∵点A在x轴上,点B的坐标为(6,2),点D的坐标为(0,2),
∴BD=6,AE=2,
∴DEBD=3,AC=2AE=4,
∴点C的坐标为:(3,4).
故选:C.
4.如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点A在y轴上,已知,,则点D的坐标为_______________.
【答案】
【解析】解:∵四边形是菱形,,,
∴,
∵菱形的顶点A在y轴上,
∴,即,
∵四边形是菱形,
∴,
即,
故答案为:.
5.如图,四边形ABCD为菱形,A,B两点的坐标分别是,(0,1),点C,D在坐标轴上,则菱形ABCD的面积是 .
【答案】.
【解析】∵A,B两点的坐标分别是,(0,1),
∴,
∵四边形ABCD是菱形,且点C,D在坐标轴上,
∴,
∴,
故答案为:.
6.如图,四边形ABCD为菱形,A(,0),B(0,1),点C,D在坐标轴上.
(Ⅰ)点C的坐标为 ;点D的坐标为 ;∠BAD= °.
(Ⅱ)求AB,AC的长.
【答案】解:(Ⅰ)∵A(,0),B(0,1),
∴OA,OB=1,
∵四边形ABCD为菱形,点C,D在坐标轴上,
∴AB=AD,OC=OA,OD=OB=1,AC⊥BD,
∴BD=2OB=2,点C的坐标为(,0),点D的坐标为(0,﹣1),
在Rt△ABC中,由勾股定理得:AB2,
∴AB=BC=BD=2,
∴△ABD是等边三角形,
∴∠BAD=60°,
故答案为:(,0),(0,﹣1),60;
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,AB=2,AC=2OA=2.
7.如图,四边形ABCD为菱形,已知A(0,4),B(﹣3,0),点D在y轴上.求点D的坐标和对角线AC的长.
【答案】解:∵A(0,4),B(﹣3,0),
∴OA=4,OB=3,
∴AB5,
∵四边形ABCD为菱形,
∴AD=BC=AB=5,BC∥AD,
∴D(0,﹣1),C(﹣3,﹣5),
∴AC3.
八、添加条件使四边形为菱形
1.关于的叙述,正确的是( )
A.若,则是菱形
B.若,则是菱形
C.若,则是正方形
D.若,则是矩形
【答案】B
【解析】解:A、若,则是矩形,不正确;
B、若,则是菱形,正确;
C、若,则是菱形,不正确;
D、若,则是菱形,不正确;
故选:B.
2.若四边形ABCD中,AB=CD,AD=BC,再添加一个下列条件能使其成为菱形的是( )
A.∠A=∠B
B.AC⊥BD
C.∠A=∠C
D.AC=BD
【答案】B
【解析】再添加一个下列条件能使其成为菱形的是AC⊥BD,理由如下:
∵AB=CD,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵AC⊥BD,
∴平行四边形ABCD是菱形,
故选:B.
3.如图,的对角线与交于点O,下列结论不正确的是( )
A.当时,是菱形
B.当时,是矩形
C.当时,是菱形
D.当时,是矩形
【答案】D
【解析】解:A、根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形即可判断是菱形,正确,故此选项不符合题意;
B、当时,,根据有一个角是的平行四边形是矩形可判断是矩形,正确, 故此选项不符合题意;
C、当时,对角线平分,所以是菱形,正确, 故此选项不符合题意;
D、当时,不能判定是矩形, 故此选项符合题意;.
故选:D.
4.在四边形ABCD中,AC⊥BD,AB=CD,要使四边形ABCD是菱形,只需添加一个条件,这个条件可以是 (只要填写一种情况).
【答案】AB∥CD(本题答案不唯一).
【解析】添加条件AB∥CD,理由如下:
:∵AC⊥BD,
∴∠AOD=∠AOB=90°,
在Rt△ABO和Rt△ADO中,
,
∴Rt△ABO≌Rt△ADO(HL),
∴BO=DO,
∵AB∥CD,
∴∠ABO=∠CDO,
在△ABO和Rt△CDO中,
,
∴△ABO≌Rt△CDO(AAS),
∴AB=CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵AB=AD,
∴四边形ABCD是菱形.
故答案为:AB∥CD(本题答案不唯一).
5.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,添加一个条件: 使平行四边形ABCD是菱形.
【答案】AB=AD(答案不唯一)
【解析】解:添加一个条件为:AB=AD,理由如下:
∵四边形ABCD是平行四边形,AB=AD,
∴平行四边形ABCD是菱形,
故答案为:AB=AD(答案不唯一).
6.已知:如图,在四边形中,与不平行,,,,分别是,,,的中点.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)当与满足条件 时,四边形是菱形;
当与满足条件 时,四边形是矩形.
【答案】(1)证明:∵,分别是,的中点,
∴是的中位线,
∴,,
同理,,,
∴,,
∴四边形是平行四边形;
(2)①∵,分别是,的中点,
∴是的中位线,
∴,,
当时,,
∴四边形是菱形;
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴平行四边形是矩形,
故答案为: ; .
7.数学课上,王老师出示了一道例题:如图,在平行四边形ABCD中,O为对角线AC的中点,过点O的直线EF分别交BC,AD于E,F两点,连接AE,CF.
求证:四边形AECF是菱形.
全班同学经过分组讨论后认为:四边形AECF一定是平行四边形,要想证明该四边形是菱形还应当添加一个条件.小明认为:应当添加AE=AF.小刚认为:应当添加EF⊥AC.请你从小明和小刚添加的条件中选一个完成该题的证明.
(1)添加的条件是 .
(2)证明: .
【答案】解:(1)添加的条件是AE=AF或EF⊥AC,
故答案为:AE=AF或EF⊥AC;
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,OA=OC,
∴∠FAO=∠ECO,
在△AOF与△COE中,
,
∴△AOF≌△COE(AAS),
∴AF=CE,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵AE=AF或EF⊥AC,
∴▱AECF是菱形,
故答案为:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,OA=OC,
∴∠FAO=∠ECO,
在△AOF与△COE中,
,
∴△AOF≌△COE(AAS),
∴AF=CE,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵AE=AF或EF⊥AC,
∴▱AECF是菱形.
九、矩形的性质和判定的综合运用
1.如图,在△ABC中,AB=3,AC=4,BC=5,P为边BC上一动点,PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,M为EF中点,则AM的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】设Rt△ABC的斜边BC上的高为h.
∵在△ABC中,AB=3,AC=4,BC=5,
∴h,
∴AB2+AC2=BC2,
即∠BAC=90°.
又∵PE⊥AB于E,PF⊥AC于F,
∴四边形AEPF是矩形,
∴EF=AP.
∵M是EF的中点,
∴AMEFAP.
因为AP的最小值即为直角三角形ABC斜边上的高,即等于,
∴AM的最小值是.
故选:D.
2.如图,等边三角形的边长为4,E点为边上的动点,F为中点,则的最小值为( )
A.
B.
C.5
D.
【答案】B
【解析】解:分别取,的中点M,N,作直线,
∴为的中位线,
∴,
同理可得:,
∴在上,
∴与的交点为F,即点F是直线上的一个动点, 作点B关于的对称点,连接,, 则,
∴,
∴的最小值为的长,
∵等边三角形的边长为4, 如图,作于,交于,
∴,,
同理可得:,
∴,
∵,,而,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,
∴,
∴的最小值为.
故选:B.
3.如图,在△ABC中,AB=8,BC=6,AC=10,D为边AC上一动点,DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F,则EF的最小值为( )
A.2.4
B.3
C.4.8
D.5
【答案】C
【解析】如图,连接BD.
∵在△ABC中,AB=8,BC=6,AC=10,
∴AB2+BC2=AC2,即∠ABC=90°.
又∵DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F,
∴四边形EDFB是矩形,
∴EF=BD.
∵BD的最小值即为直角三角形ABC斜边上的高,即4.8,
∴EF的最小值为4.8,
故选:C.
4.如图,AD是△ABC的角平分线,DE,DF分别是△ABD和△ACD的高,得到下列四个结论:
①AD和EF互相垂直平分;
②AE=AF;
③当∠BAC=90°时,AD=EF;
④DE是AB的垂直平分线.
其中正确的是 (填序号).
【答案】②③
【解析】解:∵AD是△ABC的角平分线,DE,DF分别是△ABD和△ACD的高,∴DE=DF,
在△AED和△AFD中,,∴Rt△AED≌Rt△AFD(HL),∴AE=AF,又DE=DF,∴AD垂直平分EF,而EF不一定垂直平分AD,故①错误,②正确;
∵∠BAC=90°,∴∠EAF=∠AED=∠AFD=90°,∴四边形AEDF为矩形,∴AD=EF,故③正确;
∵DE⊥AB,而AD与BD不一定相等,∴不能得出DE是AB的垂直平分线,④错误;
故答案为:②③.
5.如图,点是中斜边(不与,重合)上一动点,分别作点,作于点,点是的中点,若,,当点在上运动时,则的最小值是 .
【答案】
【解析】解:∵,,
∴,
∵,
∴四边形MBNP是矩形,
∵,,
∴,
∵点是的中点,
∴,
连接BP,如图所示:
∴,
∴点B、O、P三点共线,
要使的值为最小,则需满足BP的值最小,
∴当BP⊥AC时,BO有最小值,如图所示:
∵,
∴,
∴,
∴的最小值是;
故答案为.
6.如图,C为线段上一动点,分别过点B、D作,,连接,已知线段,,,设.
(1)用含x的代数式表示的长;
(2)请问点C满足什么条件时,最小?最小为多少?
(3)根据(2)中的规律和结论,请构图求代数式的最小值.
【答案】(1)解:∵,设.
∴,
∵,,
∴,
,
∴;
(2)解:∵两点之间直线最短,
∴当三点为一条直线时,即点为和交点时,最小,
∵,,,
∴,
∵,
∴,,
∴,即:,
,即:,
∴点在上距离点距离为时,最小;
(3)解:过点作,过点作,连接交于点,使得,,
∵,
∴的长即为代数式的最小值,
∴过点作交的延长线于点,得到矩形,
∴,,
∴,
∴即的最小值为25,
∴代数式的最小值为25.
7.如图,在平行四边形ABCD中,过点D作DE⊥AB于点E,点F在边CD上,CF=AE,连接AF,BF.
(1)求证:四边形BFDE是矩形;
(2)已知∠DAB=60°,若AD=3,求DE的长度.
【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴DC∥AB,DC=AB,
∵CF=AE,
∴DF=BE,
又∵DF∥BE,
∴四边形DFBE是平行四边形,
∵DE⊥AB,
∴∠DEB=90°,
∴四边形DFBE是矩形;
(2)解:∵∠DAB=60°,DE⊥AB,
∴∠ADE=30°,
∴AEAD,
在Rt△ADE中,由勾股定理得:DE.
十、根据菱形的性质求线段长
1.如图,菱形ABCD的边长为5,对角线AC,BD交于点O,过点D作DE⊥AB于点E,连接OE,若AC=8,则OE的长为( )
A.3
B.4
C.5
D.6
【答案】A
【解析】∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=5,AO=CO=4,BO=DO,AC⊥BD,
∴BO3,
∴BD=6,
∵DE⊥AB,BO=DO,
∴OE=3,
故选:A.
2.如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=3,点E,F分别为AD,DC上的动点,∠EBF=60°,点E从点A向点D运动的过程中,AE+CF的长度( )
A.逐渐减小
B.恒等于3
C.先减小再增加
D.恒大于3
【答案】B
【解析】连接BD,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,∠C=∠A=60°,
∴△ABD、△CDB是等边三角形,
∴∠CBD=∠ADB=60°,BC=BD,
∵∠EBF=60°,
∴∠EBD+∠DBF=∠CBF+∠DBF=60°,
∴∠CBF=∠EBD,
在△CBF和△DBE中,
,
∴△CBF≌△DBE(ASA),
∴CF=DE,
∴AE+CF=AE+DE=AD,
∵AB=3,
∴AE+CF=3.
故选:B.
3.如图,菱形ABCD中,AB=4,E,F分别是AB、BC的中点,P是AC上一动点,则PF+PE的最小值是( )
A.3
B.
C.4
D.
【答案】C
【解析】作点E关于AC的对称点E',连接E'F,与AC交点为P点,此时EP+PF的值最小;
连接EF,
∵菱形ABCD,
∴AC⊥BD,
∵E,F分别是边AB,BC的中点,
∴E'是AD的中点,
∴A E'=AD,BF=BC,E'E⊥EF,
∵菱形ABCD,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴A E'=BF,A E'∥BF,
∴四边形ABF E'是平行四边形,
∴E'F=AB=4,
即PF+PE的最小值是4,
故选C.
4.在菱形中,,若菱形的面积是 ,则=
【答案】
【解析】解:如图,
∵四边形ABCD是菱形
∴AO=CO=6cm,BO=DO,AC⊥BD
∵S菱形ABCD=×AC×BD=96
∴BD=16cm
∴BO=DO=8cm
∴AB==10cm
故答案为10cm
5.已知菱形ABCD的周长为20,一条对角线AC长为8,另一条对角线BD长为
【答案】6
【解析】如下图
∵菱形的周长为20,
∴AB=5,
∵菱形的对角线互相垂直平分,
∴AO=AC=4,
∴BO=
∴BD=2BO=6
故BD的长为6.
6.如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC与BD相交于O,AB=6cm,∠BAO=30°,点F为AB的中点.
(1)求OF的长度;
(2)求AC的长.
【答案】解:(1)∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
在Rt△AOB中 OF为斜边AB边上的中线
∴OFAB=3(cm).
(2)在Rt△AOB中∠OAB=30°,
∴OBAB=3(cm),
由勾股定理得OA3
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC=2AO=6.
7.如图,在平行四边形ABCD中,点E,F在对角线AC上,且AE=CF.
(1)求证:四边形DEBF是平行四边形;
(2)若DE=3,CD=4,∠EDC=90°,当四边形DEBF是菱形时,AE的长为多少?
【答案】证明:(1)如图,连接BD,与AC相交于点O
∵四边形ABCD为平行四边形
∴OB=OD.OA=OC
∵AE=CF
∴OE=OF
∴四边形DEBF为平行四边形.
(2)在RtΔCDE中
∵四边形DEBF为菱形
∴BD⊥EF
∴.
∴
∴
∴.
十一、正方形的判定
1.如图,平行四边形ABCD的对角线AC、BD 相交于点O,给出四个条件:①AB=BC;②∠ABC=90°;③OA=OB;④AC⊥BD.从所给的四个条件中任意选择两个为一组,能判定平行四边形ABCD是正方形的有( )组
A.3
B.4
C.5
D.6
【答案】B
【解析】解:选择①②:有一个是直角的平行四边形是矩形,邻边相等的矩形是正方形;故选择①②符合题意;
选择①③:∵平行四边形对角线互相平分,∴OA=OC,OB=OD
∵OA=OB,
∴AC=BD, ∴四边形ABCD是矩形,
∵AB=BC,∴邻边相等的矩形是正方形;故选择①③符合题意;
选择①④:邻边相等的平行四边形是菱形,对角线互相垂直的平行四边形也是菱形,故选择①④不符合题意;
选择②③:同理∵OA=OB,∴四边形ABCD是矩形,而有一个是直角的平行四边形也是矩形,故选择②③不符合题意;
选择②④:对角线互相垂直的平行四边形是菱形,有一个角是直角的菱形是正方形;故选择②④符合题意;
选择③④:同理∵OA=OB,∴四边形ABCD是矩形,对角线互相垂直的矩形是正方形;故选择③④符合题意;
能判定平行四边形ABCD是正方形的有①②、①③、②④、③④,共4组,
故选:B.
2.已知四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°,如果添加一个条件,使得该四边形成为正方形,那么所添加的这个条件可以是( )
A.∠D=90°
B.AB=CD
C.AB=BC
D.AC=BD
【答案】C
【解析】由∠A=∠B=∠C=90°可判定四边形ABCD为矩形,
因此再添加条件:一组邻边相等,即可判定四边形ABCD为正方形,
故选:C.
3.下列条件中,能使菱形ABCD为正方形的是( )
A.AB=AD
B.AB⊥BC
C.AC⊥BD
D.AC平分∠BAD
【答案】B
【解析】要使菱形成为正方形,只要菱形满足以下条件之一即可,(1)有一个内角是直角(2)对角线相等.
即∠ABC=90°或AC=BD.
故选:B.
4.如图,在矩形ABCD中,M,N分别是边AD,BC的中点,E,F分别是线段BM,CM的中点,当AB:AD= 时,四边形MENF是正方形.
【答案】1:2
【解析】当AB:AD=1:2时,四边形MENF是正方形,
理由是:∵AB:AD=1:2,AM=DM,AB=CD,
∴AB=AM=DM=DC,
∵∠A=∠D=90°,
∴∠ABM=∠AMB=∠DMC=∠DCM=45°,
∴∠BMC=90°,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=∠DCB=90°,
∴∠MBC=∠MCB=45°,
∴BM=CM,
∵N、E、F分别是BC、BM、CM的中点,
∴BE=CF,ME=MF,NF∥BM,NE∥CM,
∴四边形MENF是平行四边形,
∵ME=MF,∠BMC=90°,
∴四边形MENF是正方形,
即当AB:AD=1:2时,四边形MENF是正方形,
故答案为1:2.
5.如图,四边形ABCD是矩形,则只须补充条件 (用字母表示只添加一个条件)就可以判定四边形ABCD是正方形.
【答案】AB=AD(答案不唯一)
【解析】因为有一组邻边相等的矩形是正方形,
故答案为:AB=AD(答案不唯一).
6.已知:菱形ABCD中,E、F在BD上,∠ABC=45°,BE=DF=AE,求证:四边形AECF是正方形.
【答案】证明:如图,连接AO交BD于点O,
∵四边形ABCD是菱形
∴AO=CO,BO=DO,AC⊥BD,AB=AD,∠ABE∠ABC=22.5°
∵BE=DF
∴OE=OF,且AO=CO,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵AC⊥BD
∴四边形AECF是菱形
∴AE=AF,
∵AE=BE,
∴∠ABE=∠BAE=22.5°
∴∠AEF=∠ABE+∠BAE=45°,
∵AE=AF
∴∠AEF=∠AFE=45°
∴∠EAF=90°
∴菱形AECF是正方形
7.在四边形ABCD中如图,∠A=∠B=90°,将△AED、△DCF分别沿着DE、DF翻折,点A、C都分别与EF上的点G重合.
(1)求证:四边形ABCD是正方形;(2)若AB=6,点F是BC的中点,求AE的长.
【答案】解:(1)证明:由翻折的性质可知:△ADE≌△GDE,△DCF≌△DGF,
∴AD=DG=DC,∠A=∠DGE=90°,∠C=∠DGF=90°,
∵∠B=90°,
∴四边形ABCD是矩形,
∵DA=DC,
∴四边形ABCD是正方形.
(2)设AE=EG=x,则BE=6﹣x,EF=x+3,BF=3,
在Rt△BEF中,∵EF2=BE2+BF2,
∴(x+3)2=(6﹣x)2+32,
∴x=2,
∴AE=2.
十二、菱形性质和判定的综合
1.下列关于菱形的说法,错误的是( )
A.菱形的邻边相等
B.菱形的对角线互相平分
C.对角线互相垂直的四边形是菱形
D.四条边相等的四边形是菱形
【答案】C
【解析】∵菱形的性质有:四边相等,对角线互相垂直平分,
菱形的判定有:四边相等的四边形是平行四边形是菱形,对角线互相垂直的平行四边形是菱形,
∴C选项不符合题意,
故答案为:C.
2.如图1,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于O,要在对角线BD上找两点M、N,使得四边形AMCN是菱形,现有图2中的甲、乙两种方案,则正确的方案是( )
A.只有甲
B.只有乙
C.甲和乙
D.甲乙都不是
【答案】C
【解析】∵四边形ABCD是菱形,
∴OB=OD,OA=OC,AC⊥BD,
∵BM=DN,
∴OM=ON,
∵OA=OC,MN⊥AC,
∴四边形AMCN是菱形,
故方案甲正确;
∵四边形ABCD是菱形,
∴OB=OD,OA=OC,AC⊥BD,∠BAC=∠DAC,
∵AM,AN是∠BAC和∠DAC的平分线,
∴∠MAC=∠NAC,
∵∠AOM=∠AON=90°,
在△AOM和△AON中,
,
∴△AOM≌△AON(ASA),
∴OM=ON,
∵OA=OC,
∴四边形AMCN是平行四边形,
∵AC⊥MN,
∴四边形AMCN是菱形.
故方案乙正确.
故选:C.
3.两张宽度相同的矩形纸片按如图方式交叉叠放在一起,,若,,则图中重叠(阴影)部分的面积为( )
A.2
B.
C.1
D.
【答案】D
【解析】解:如图,
四边形和四边形是全等的矩形,
,,,
四边形是平行四边形,
在和中,
,
,
,
又四边形是平行四边形,
四边形是菱形,
设,
则,
在中,由勾股定理得,
解得,
图中重叠(阴影)部分的面积,
故选:D.
4.如图,矩形的对角线于相交于点,将沿折叠,点落在点处,交于点,连接、.
(1)线段与的位置关系是 ;
(2)若,,则四边形的周长为 .
【答案】
【解析】(1)由折叠知,在矩形中,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)在矩形中,,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
由折叠知,,
∴,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是菱形,
在中,∵,,
∴,
解得,
∴,
∴四边形的周长为.
5.如图,有甲乙两张纸条,甲纸条对折后与乙纸条宽度相等,将这两张纸条随意交叉重叠放在一起,重合的部分构成一个四边形ABCD,那么AB与BC的数量关系是 .
【答案】AB=2BC
【解析】过A作AE⊥CD于E、作AF⊥GH于F,
根据题意得:甲纸条对折后与乙纸条宽度相等,
则AF=AE,
∵四边形AGHD是平行四边形,
∴∠AGF=∠ADE,
在△AGF和△ADE中,,
∴△AGF≌△ADE,
∴AG=AD,
又∵AGAB=AG,AD=BC,
∴AB=BC,
∴AB=2BC.
故答案为:AB=2BC.
6.如图,矩形ABCD的对角线相交于点O,DE∥AC,CE∥BD.
(1)求证:四边形OCED是菱形.
(2)若∠ACB=30°,菱形OCED的面积为2,求AC的长.
【答案】(1)证明:∵DE∥AC,CE∥BD,
∴四边形OCED是平行四边形,
∵四边形ABCD是矩形,
∴OC=OD,
∴四边形OCED是菱形;
(2)解:∵四边形OCED是菱形,
∴S菱形OCED=2S△OCD,
∵∠ACB=30°,
∴ABAC,BCAC,
∴S菱形OCEDAC•AC=2,
解得AC=4.
7.如图,平行四边形ABCD中,AE、CF分别是∠BAD,∠BCD的平分线,且E、F分别在边BC,AD上,AE=AF.
(1)求证:四边形AECF是菱形;
(2)若∠ABC=60°,AB=4,求平行四边形ABCD的面积.
【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠BAD=∠BCD,AD∥BC,
∵AE,CF分别是∠BAD、∠BCD的平分线,
∴,,
∴∠DAE=∠BCF,
∵AD∥BC,
∴∠DAE=∠AEB,
∴∠BCF=∠AEB,
∴AE∥FC,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵AE=AF,
∴四边形AECF是菱形;
(2)解:连接AC,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠DAE=∠AEB,
∵AE平分∠BAD,
∴∠BAE=∠DAE,
∴∠BAE=∠AEB,
∴AB=EB,
∵∠ABC=60°,
∴△ABE是等边三角形,
∴AB=AE=BE=4,BE边上的高为,
由(1)知四边形AECF是菱形,
∴AE=CE=4,
∴BC=8,
∴平行四边形ABCD的面积为:.
十三、根据菱形的性质求角的度数
1.如图,在菱形ABCD中,∠ADC=72°,AD的垂直平分线交对角线BD于点P,垂足为E,连接CP,则∠CPB的度数是( )
A.72°
B.90°
C.100°
D.108°
【答案】A
【解析】连接PA,如图所示:
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠ADP=∠CDP∠ADC=36°,BD所在直线是菱形的对称轴,
∴PA=PC,
∵AD的垂直平分线交对角线BD于点P,
∴PA=PD,
∴PD=PC,
∴∠PCD=∠CDP=36°,
∴∠CPB=∠PCD+∠CDP=72°;
故选:A.
2.如图,菱形ABCD的顶点C在直线MN上,若∠1=50°,∠2=20°,则∠BDC的度数为( )
A.20°
B.30°
C.35°
D.40°
【答案】C
【解析】∵∠1=50°,∠2=20°,
∴∠BCD=110°,
在菱形ABCD中,
BC=CD,
∴∠BDC=35°,
故选:C.
3.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD交于点O,若∠1=70°,则∠2的度数为( )
A.20°
B.25°
C.30°
D.35°
【答案】A
【解析】∵四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC,AC⊥BD
∴∠OBC=∠1=70°,
∵AC⊥BD,
∴∠BOC=90°,
∴∠2=90°﹣∠OBC=20°,
故选:A.
4.菱形的两个邻角的度数之比是1:3,则菱形的较小的内角为 度.
【答案】45
【解析】∵菱形的相邻两个内角互补,且其度数比为1:3
∴设较小的内角为x,则其邻角为3x,x+3x=180°
∴x=45°
即较小的内角为45°
45.故答案为
5.如图,菱形ABCD中,点E是对角线AC上一点,BE的延长线交边CD于点F若∠1+∠2=75°,则∠3的度数为 .
【答案】30°
【解析】∵四边形ABCD为菱形,
∴BC=CD,∠BCA=∠DCA,
∴△BEC≌△DEC,
∴∠EDC=∠1,
∵∠1+∠2=75°,
∴∠EDC+∠2=75°,
∴∠AED=∠EDC+∠2=75°,
∴∠BED=2∠AED=150°,
∴∠3=30°.
故答案为:30°.
6.如图,在菱形ABCD中,DE⊥AB,垂足为点E,且E为边AB的中点.
(1)求∠A的度数;
(2)如果AB=4,求对角线AC的长.
【答案】解:连接AC,BD
(1)∵四边形ABCD是菱形
∴AD=AB
∵E是AB中点,DE⊥AB
∴AD=DB
∴AD=DB=AB
∴△ADB是等边三角形
∴∠A=60°
(2)∵四边形ABCD是菱形
∴AC⊥BD,∠DAC∠DAB=30°,AO=CO,DO=BO
∵AD=BA=4
∴DO=2,AODO=2
∴AC=4
7.如图所示,等边三角形AEF内接于菱形ABCD,若AE=AB,求∠C的度数.
【答案】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,∠B=∠D,∠C=∠BAD,
设∠B=∠D=x,BC∥AD,
∵AE=AF=AB=AD,
∴∠B=∠AEB=∠D=∠AFD,
∴∠BAE=∠DAF=180°﹣2x,
∵BC∥AD,
∴∠B+∠BAD=180°,
∴x+2(180°﹣2x)+60°=180°,
∴x=80°,
∴∠C=∠BAD=100°.
十四、根据菱形的性质求面积
1.菱形的周长为32cm,一个内角的度数是120°,则该菱形的面积为( )
A.
B.
C.32cm2
D.16cm2
【答案】A
【解析】
如图,菱形ABCD中,∠ADC=120°,
连接BD,过D作DH⊥AB于H,
∵四边形ABCD是菱形,
∴DC∥AB,AD=AB,
∴∠A+∠ADC=180°,
∵∠ADC﹣120°,
∴∠A=60°,
∴△ADB是等边三角形,
∵DH⊥AB,
∴AHAB,
∵菱形的周长是32cm,
∴AB32=8(cm),
∴AH=4cm,
∴DH4cm,
∴菱形的面积=AB•DH=32cm2.
故选:A.
2.已知菱形的周长为20cm,两条对角线的比为3:4,则菱形的面积为( )
A.48
B.24
C.12
D.384
【答案】B
【解析】
如图所示:
设菱形的对角线分别为AC=3a,BD=4a,
则OAa,OB=2a,AC⊥BD,
∵菱形的周长为20,
∴AB=5,
∴(a)2+(2a)2=52,
∴a2=4,
∴菱形的面积3a×4a=6a2=24.
故选:B.
3.如图,已知菱形ABCD的周长为40,对角线AC、BD交于点O,且AO+BO=14,则该菱形的面积等于( )
A.24
B.56
C.96
D.48
【答案】C
【解析】
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AB=BC=CD=DA,
∵菱形ABCD的周长为20,
∴AD=AB=10,
∵AO+BO=14,
∴AO2+BO2+2AO•BO=142,
∵AO2+BO2=AB2,
∴102+2AO•BO=142,
∴AO•BO=48,
∴菱形的面积=4×S△AOD=4AO•BO=2×48=96,
故选:C.
4.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,AB=2,点P是菱形ABCD内一点,连接BP、CP,且∠ABP+∠DCP=90°,连接AP、DP,则△APD面积的最小值为 .
【答案】
.
【解析】
在菱形ABCD中,∵AB∥CD,
∴∠ABC+∠BCD=180°,
∵∠ABP+∠DCP=90°,
∴∠PBC+∠PCB=90°,
∴BP⊥PC,
∴当△APD面积的最小时,P到AD的距离最小,即P到BC的距离最大,
∴当Rt△BPC是等腰直角三角形时,即P到BC的距离最大,
过C作CF⊥AD于F,PE⊥BC于E,
在菱形ABCD中,∠ABC=60°,
∴CFCD,PEAB=1,
∴P到AD的距离1,
∴△APD面积的最小值为,
故答案为:.
5.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,E、F分别是AB,BC边上的中点,连接EF.若,,则菱形ABCD的面积为 .
【答案】
4.
【解析】
∵E、F分别是AB,BC边上的中点,
∴EF是△ABC的中位线,
∴AC=2EF=2,
∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OCAC,OB=OD,AC⊥BD,
∴∠AOB=90°,
∴OB2,
∴BD=2OB=4,
∴菱形ABCD的面积AC•BD24=4,
故答案为:4.
6.如图所示的正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度,线段AB的端点都在正方形网格的格点上.
(1)请在下面的网格中作出菱形ABCD(点C,D都在正方形网格的格点上,作出一个符合题意的图形即可);
(2)在(1)中作出的菱形面积是 .
【答案】解:(1)如图所示菱形ABCD即为所求,
;
(2)S菱形ABCD=5×4=20,
故答案为:20.
7.如图,已知四边形ABCD是菱形,延长AD至点E,使AE=2BC.
(1)求证:∠ACE=90°;
(2)若AC=16,BC=10,求四边形ABCE的面积.
【答案】
(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=DC=BC,
∵AE=2BC,
∴AD=DE=DC,
∴∠DAC=∠DCA,∠DCE=∠E,
∵∠DAC+∠DCA+∠DCE+∠E=180°,
∴∠DCA+∠DCE=90°,
∴∠ACE=90°;
(2)解:连接BD交AC于O,
∵四边形ABCD是菱形
∴AC⊥BD,
∵AC=16,BC=10,
∴OC=8,BC=10,
∴OB,
∴BD=12,
∴四边形ABCE的面积144.
十五、根据矩形的性质求边长
1.如图,矩形ABCD中,AB:AD=2:1,点E为AB的中点,点F为EC上一个动点,点P为DF的中点,连接PB.若PB的最小值为5,则AD的值为( )
A.5
B.6
C.7
D.8
【答案】A
【解析】解:分别取CD、DE的中点H、G,
当F运动时,P点轨迹为GH,如图,
∵AB:AD=2:1,
∴AD=AE=EB=BC,
∴∠ADE=∠DEA=∠CEB=∠ECB=45°,
∴∠DEC=90°,
BP的最短距离为BP⊥GH时,此时P点与H点重合,F点与C点重合.
∵H为CD中点,
∴CH=CB,∠GHB=90°,
在Rt△HCB中,BH=5,
∴CH=CB=5,
故选:A.
2.矩形ABCD中,O是BC的中点,∠AOD=90°,矩形ABCD的周长为24cm,则AB长为( )
A.1cm
B.2cm
C.2.5cm
D.4cm
【答案】D
【解析】矩形ABCD中,O是BC的中点,∠AOD=90°,
根据矩形的性质得到△ABO≌△DCO,则OA=OD,∠DAO=45°,
所以∠BOA=∠BAO=45°,即BC=2AB,由矩形ABCD的周长为24cm得到,24=2AB+2×2AB,
解得AB=4cm.故选D.
3.点P是矩形内一点,且满足,,,则的值为( )
A.3
B.5
C.
D.
【答案】D
【解析】过点向矩形的四边分别作垂线,垂直分别为,如图,
四边形是矩形,
,
四边形是矩形,
,
设,
则,
,
,,,
.
故选:D.
4.如图,矩形的边在y轴上,边在x轴上,C点坐标为,点D是线段上的一个动点,连接,以为边作矩形,使边过点B.连接,当点D与点A重合时,所作矩形的面积为18.在点D的运动过程中,线段最大值为 .
【答案】/
【解析】解:当点D与点A重合时,如图:
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,C、B均为定点,
∴F可以看作是在以为直径的圆上,取的中点M,
则,,
∴当O、M、F三点共线时,有最大值,最大值.
故答案为:.
5.如图,矩形中,,点是线段上的动点,点是线段上的动点,则的最小值是 .
【答案】
【解析】解:以直线为轴,将往上翻转,如图,
过点A作于点,交于点.
当与点重合,与点重合时.
最短(直线外一点到这条近线中垂线段最短).
矩形中,,
又
为等边三角形,且,
故答案为.
6.如图,在矩形中,,,对角线、相交于点,过点作交于点,求的长.
【答案】解:如图,连接,
∵四边形是矩形,且,,
∴,,,
∵,
∴垂直平分,
∴,
设,,
在中,,
即,
解得,即,
∴.
7.如图,已知矩形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,OF⊥AD于点F,OF=3cm,AE⊥BD于点E,且BE:ED=1:3,求AC的长.
【答案】解:由矩形的性质可知OA=OB,
∵BE:ED=1:3,
∴E是OB的中点.
又∵CD⊥AD,
∴OC=CD,
∴OC=CD=OD,
由矩形是轴对称图形得CD=2OF=6cm,
所以,AC=2OC=2CD=12cm.即AC=12cm.
十六、根据直角三角形的性质求角
1.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于点D,∠BAD=35°,E是斜边BC的中点,则∠DAE的度数为( )
A.15°
B.20°
C.25°
D.30°
【答案】B
【解析】∵AD⊥BC,
∴∠ADB=90°,
∵∠BAD=35°,
∴∠B=90°﹣∠BAD=55°,
∵∠BAC=90°,E是斜边BC的中点,
∴AE=BEBC,
∴∠B=∠BAE=55°,
∴∠DAE=∠BAE﹣∠BAD=20°,
故选:B.
2.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=32°,点D为AB的中点,连接CD,则∠ADC的度数为( )
A.32°
B.64°
C.58°
D.54°
【答案】B
【解析】∵点D为AB的中点,∠ACB=90°,
∴CD=DB,
∴∠DCB=∠B=32°,
∴∠ADC=∠DCB+∠B=32°+32°=64°,
故选:B.
3.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,∠ACD=3∠BCD,E是斜边AB的中点,则∠ECD的度数为( )
A.30°
B.45°
C.22.5°
D.60°
【答案】B
【解析】∵∠ACB=90°,∠ACD=3∠BCD,
∴∠BCD=22.5°,∠ACD=67.5°,
∵CD⊥AB,
∴∠ADC=90°,
∴∠A=90°﹣67.5°=22.5°,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,E是斜边AB的中点,
∴CEAB=AE,
∴∠ECA=∠A=22.5°,
∴∠ECD=∠ACD﹣∠ECA=67.5°﹣22.5°=45°,
故选:B.
4.如图,∠ACB=90°,∠A=20°,点D是AB的中点,则∠DCB的度数是 .
【答案】70°.
【解析】∵∠ACB=90°,D是AB的中点,
∴CDAB=AD,
∴∠ACD=∠A=20°,
∴∠DCB=90°﹣20°=70°,
故答案为:70.
5.在△ABC中,∠BAC=90°,P是BC的中点,M、N分别是CA、BA延长线上的点,且AM=ANBC,则∠MPN的度数为 .
【答案】45°.
【解析】连接PA并延长到点D,
∵∠BAC=90°,P是BC的中点,
∴APBC,
∵AM=ANBC,
∴AM=AP,AN=AP,
∴∠M=∠APM,∠N=∠APN,
∵∠DAM=∠M+∠APM,∠DAN=∠N+∠APN,
∴∠DAM=2∠APM,∠DAN=2∠APN,
∴∠MAN=∠DAM+∠DAN
=2∠APM+2∠APN
=2(∠APM+∠APN)
=2∠MPN,
∵∠MAN=∠BAC=90°,
∴∠MPN∠MAN=45°,
故答案为:45°.
6.如图,BE、CF是△ABC的两条高,P是BC边的中点,连接PE、PF、EF.
(1)求证:PE=PF;
(2)若∠A=70°,求∠EPF的度数.
【答案】(1)证明:∵BE、CF是△ABC的两条高,
∴∠BFC=∠BEC=90°,
∵P是BC边的中点,
∴BP=FPBC,CP=EPBC,
∴PE=PF;
(2)解:∵∠A=70°,
∴∠ABC+∠ACB=180°﹣∠A=110°,
由(1)得:
PE=PF,EP=CP,
∴∠ABC=∠BFP,∠ACB=∠CEP,
∴∠BFP+∠CEP=∠ABC+∠ACB=110°,
∴∠FPB+∠EPC=360°﹣(∠ABC+∠ACB+∠BFP+∠CEP)=140°,
∴∠EPF=180°﹣(∠FPB+∠EPC)=40°,
∴∠EPF的度数为40°.
7.如图,在Rt△ABC中,DC是斜边AB上的中线,EP过点C且平行于AB.若∠BCF=35°,求∠ACD的度数.
【答案】解:∵AB∥EF,
∴∠B=∠BCF=35°,
∵DC是斜边AB上的中线,
∴DC=DB,
∴∠DCB=∠B=35°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACD=90°﹣35°=55°.
十七、根据正方形的性质求角的度数
1.如图,已知E是正方形ABCD对角线AC上一点,且AB=AE,则∠DBE度数是( )
A.15°
B.32.5°
C.22.5°
D.30°
【答案】C
【解析】∵AC、BD是正方形ABCD对角线,
∴∠BAE=∠ABD=45°,
又AB=AE,
∴∠ABE=∠AEB=67.5°,
∴∠DBE=67.5°﹣45°=22.5°,
故选:C.
2.如图,正方形ABCD中,点E在对角线AC上,连接EB、ED.延长BE交AD于点F,若∠DEB=140°,则∠AFE的度数为( )
A.65°
B.70°
C.60°
D.80°
【答案】A
【解析】∵四边形ABCD是正方形,
∴CD=CB,∠DCA=∠BCA,
在△BEC和△DEC中,
,
∴△BEC≌△DEC(SAS).
∵∠DEB=140°,
∴∠DEC=∠BEC=70°,
∴∠AEF=∠BEC=70°,
∵∠DAB=90°,
∴∠DAC=∠BAC=45°,
∴∠AFE=180°﹣70°﹣45°=65°,
故选:A.
3.如图,正方形ABCD的顶点A、C分别在直线a、b上,且a∥b,∠1=65°,则∠2的度数为( )
A.65°
B.55°
C.35°
D.25°
【答案】D
【解析】如图,过点D作DE∥a,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADC=90°,
∵a∥b,
∴DE∥a∥b,
∴∠3=∠1=65°,
∴∠4=90°﹣∠3=25°,
∴∠2=∠4=25°,
故选D.
4.已知正方形ABCD中,P为直线AD上一点,以PD为边做正方形PDEF,使点E在线段CD的延长线上,连接AC、AF.若,则的度数为 .
【答案】或
【解析】解:(1)当点P在DA的延长线上时,AD<PD,不符合,故这种情况不成立;
(2)当点P在线段DA上时,如图:
连接FD,∵正方形PDEF中,FD=PD, ,∠ADF=45°,
∴FD=AD,∠DAF=∠AFD=(180°-45°)÷2=67.5°,
∴=∠CAD+∠DAF=45°+67.5°=;
(3))当点P在AD的延长线上时,如图:
连接FD,∵正方形PDEF中,FD=PD, ,∠PDF=45°=∠FAD+∠DFA,
∴AD=DF,∠FAD=∠DFA =45°÷2=22.5°,
∴=∠CAD+∠DAF=45°+22.5°=67.5°;
故答案为或
5.如图,四边形ABCD是正方形,点E是BC延长线上的一点,且AC=CE,则∠E=
【答案】22.5°
【解析】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ACB=45°,,
∵AC=EC,
∴∠E=∠CAE,
∵∠ACB=∠E+∠CAE=2∠E,
故答案为:22.5°
6.已知正方形ABCD,∠ADE=∠EAD=15°,求△BEC各内角度数.
【答案】解:如图,过点E作EF⊥AD于点F;作∠ADM=60°,
则∠MDE=75°;而∠ADE=∠EAD=15°,
∴AE=DE,EF平分∠AED,AF=DF;
∴∠DEM75°,
∴∠M=180°﹣2×75°=30°,∠MED=∠MDE=75°
∴DM=2DF,MD=ME;而DC=AD=2DF,
∴MD=CD;在△MDE与△CDE中,
,
∴△MDE≌△CDE(SAS),
∴ME=EC;同理可证ME=BE;
∴BE=CE=MD=DC=BC,
∴△BEC为等边三角形,
∴△BEC各内角度数为60°.
7.如图,正方形ABCD中,点E在正方形ABCD外,△AEB为等边三角形,求∠BED的度数.
【答案】解:∵四边形ABCD是正方形,△AEB为等边三角形,
∴AD=AB=AE,∠DAB=90°,∠BAE=∠AEB=60°,
∴∠DAE=90°+60°=150°,
∴∠AED=∠ADE15°,
∴∠BED=∠AEB﹣∠AED=60°﹣15°=45°.
即∠BED的度数45°.
学科网(北京)股份有限公司
$$