内容正文:
中考数学一轮复习 四边形
一.选择题(共2小题)
1.(2025•泸州)如图,在边长为2的正方形ABCD中,E为AB的中点,F为CE上的点,且DF=DC,则AF的长为( )
A. B. C. D.
2.(2025•自贡)如图,正方形ABCD边长为6,以对角线BD为斜边作Rt△BED,∠E=90°,点F在DE上,连接BF.若2BE=3DF,则BF的最小值为( )
A.6 B.6 C.3 D.42
二.填空题(共18小题)
3.(2025•扬州)若多边形的每个内角都是140°,则这个多边形的边数为 .
4.(2025•长沙)如图,五边形ABCDE中,∠B=120°,∠C=110°,∠D=105°,则∠A+∠E= .
5.(2025•北京)如图,在正方形ABCD中,点E在边CD上,CF⊥BE,垂足为F.若AB=1,∠EBC=30°,则△ABF的面积为 .
6.(2025•黑龙江)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,请添加一个条件 ,使平行四边形ABCD为菱形.
7.(2025•吉林)如图,正五边形ABCDE的边AB,DC的延长线交于点F,则∠F的大小为 度.
8.(2025•内蒙古)如图,在菱形ABCD中,AB=4,对角线BD的长为16,E是AD的中点,F是BD上一点,连接EF.若BF=3,则EF的长为 .
9.(2025•黑龙江)如图,在矩形ABCD中,AD=6,∠CAD=60°,点E是边CD的中点,点F是对角线AC上一动点,作点C关于直线EF的对称点P,若PE⊥AC,则CF的长为 .
10.(2025•天津)如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=3,点E在边BC上,且EC=2BE.
(Ⅰ)线段AE的长为 ;
(Ⅱ)F为CD的中点,M为AF的中点,N为EF上一点,若∠FMN=75°,则线段MN的长为 .
11.(2025•陕西)如图,在▱ABCD中,AB=6,AD=8,∠B=60°.动点M,N分别在边AB,AD上,且AM=AN,以MN为边作等边△MNP,使点P始终在▱ABCD的内部或边上.当△MNP的面积最大时,DN的长为 .
12.(2025•湖北)一个矩形相邻两边的长分别为2,m,则这个矩形的面积是 .
13.(2025•河北)平行四边形的一组邻边长分别为3,4,一条对角线长为n.若n为整数,则n的值可以为 .(写出一个即可)
14.(2025•湖南)如图,图1为传统建筑中的一种窗格,图2为其窗框的示意图,多边形ABCDEFGH为正八边形,连接AC,BD,AC与BD交于点M,∠AMB= .
15.(2025•新疆)如图,在▱ABCD中.∠BCD的平分线交AB于点E,若AD=2,则BE= .
16.(2025•福建)如图,菱形ABCD的对角线相交于点O,EF过点O且与边AB,CD分别相交于点E,F.若OA=2,OD=1,则△AOE与△DOF的面积之和为 .
17.(2025•江西)如图,创意图案中间空白部分为正多边形,该正多边形的内角和为 度.
18.(2025•眉山)如图,正方形ABCD的边长为4,点E在边AD上运动(不与点A、D重合),∠CDP=45°,点F在射线DP上,且AE:DF=1:,连接BF,交CD于点G,连接EB、EF、EG.下列结论:
①sin∠BFE;②AE2+CG2=EG2;③△DEF的面积最大值是2;④若AEAD,则点G是线段CD的中点.其中正确结论的序号是 .
19.(2025•山东)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=6,BC=8.点P为边AC上异于A的一点,以PA,PB为邻边作▱PAQB,则线段PQ的最小值是 .
20.(2025•云南)如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O.若AC=6,BD=5,则菱形ABCD的面积是 .
中考数学一轮复习 四边形
参考答案与试题解析
一.选择题(共2小题)
1.(2025•泸州)如图,在边长为2的正方形ABCD中,E为AB的中点,F为CE上的点,且DF=DC,则AF的长为( )
A. B. C. D.
【考点】正方形的性质.
【专题】矩形 菱形 正方形;几何直观;运算能力;推理能力.
【答案】B
【分析】过点D作DQ⊥CE交CE于点P,交BC于点Q,过点F作MN⊥AB于点M,交CD于点N,先求出CE,证明△BCE和△CDQ全等得CE=DQ,BE=CQ=1,证明△CPQ和△CBE相似得CP,PQ,则DP,FP=CP,CF,EF,再证明四边形BCMN是矩形得MN=BC=2,由三角形的面积公式的FN,则FM,再由勾股定理求出EM,则AM,最后在Rt△AFM中,由勾股定理即可求出AF的长.
【解答】解:过点D作DQ⊥CE交CE于点P,交BC于点Q,过点F作MN⊥AB于点M,交CD于点N,如图所示:
∵四边形ABCD是正方形,且边长为2,
∴AB=BC=CD=2,∠B=∠DCB=90°,CD∥AB,
∵点E是AB的中点,
∴AE=BEAB=1,
在Rt△BCE中,由勾股定理得:CE,
∴∠DCP+∠BCE=90°,
∵DQ⊥CE,
∴∠CDQ+∠DCP=90°,
∴∠BCE=∠CDQ,
在△BCE和△CDQ中,
,
∴△BCE≌△CDQ(ASA),
∴CE=DQ,BE=CQ=1,
∵DQ⊥CE,∠B=90°,
∴∠CPQ=∠B=90°,
又∵∠PCQ=∠BCE,
∴△CPQ∽△CBE,
∴,
∴,
∴CP,PQ,
∴DP=DQ﹣PQ,
∵DF=DC,DQ⊥CE,
∴FP=CP,
∴CF=FP+CP,
∴EF=CE﹣CF,
∵CD∥AB,MN⊥AB,
∴MN⊥CD,
∴∠MNC=∠DCB=∠B=90°,
∴四边形BCMN是矩形,
∴MN=BC=2,
由三角形的面积公式得:S△DCFCD•FNDP•CF,
∴,
∴FN,
∴FM=MN﹣FN,
在Rt△EFM中,由勾股定理得:EM,
∴AM=AE+EM,
在Rt△AFM中,由勾股定理得:AF.
故选:B.
【点评】此题主要考查了正方形的性质,理解正方形的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,灵活运用勾股定理进行计算是解决问题的关键.
2.(2025•自贡)如图,正方形ABCD边长为6,以对角线BD为斜边作Rt△BED,∠E=90°,点F在DE上,连接BF.若2BE=3DF,则BF的最小值为( )
A.6 B.6 C.3 D.42
【考点】正方形的性质;相似三角形的判定与性质;勾股定理.
【专题】三角形;等腰三角形与直角三角形;矩形 菱形 正方形;图形的相似;几何直观;运算能力;推理能力.
【答案】D
【分析】过点F作EF的垂线,过点D作BD的垂线,两垂线交于点M,构造△MDF∽△DBE,求出MD,取MD中点为O,得到点F在以O圆心,半径为2的圆上运动,连接OB,当F在线段OB上时,即O、F、B三点共线时,BF取得最小值,即可解答.
【解答】解:∵2BE=3DF,
∴,
如图,过点F作EF的垂线,过点D作BD的垂线,两垂线交于点M,
∴∠FMD=∠EDB,
∴△MDF∽△DBE,
∴,
∵正方形ABCD边长为6,
∴BD6,
∴MD=4,
取MD中点为O,
∴OD=2,
∴点F在以O圆心,半径为2的圆上运动,
连接OB,OF,
在Rt△BDO中,OB4,
当F在线段OB上时,即O、F、B三点共线时,BF取得最小值,
∵OF+BF≥BO,
∴BF≥OB﹣OF=42,
故选:D.
【点评】本题考查了正方形与三角形综合.熟练掌握正方形的性质,勾股定理,相似三角形判定和性质是解题的关键.
二.填空题(共18小题)
3.(2025•扬州)若多边形的每个内角都是140°,则这个多边形的边数为 9 .
【考点】多边形内角与外角.
【专题】多边形与平行四边形;运算能力.
【答案】9.
【分析】先根据多边形的一个内角与它相邻的外角的和为180°,求出多边形的每个内角的度数,然后根据多边形的外角和为360°,求出边数即可.
【解答】解:∵多边形的每个内角都是140°,
∴多边形的每个外角都是180°﹣140°=40°,
∴这个多边形的边数为:360°÷40°=9,
故答案为:9.
【点评】本题主要考查了多边形的内角与外角,解题关键是熟练多边形的外角和为360°.
4.(2025•长沙)如图,五边形ABCDE中,∠B=120°,∠C=110°,∠D=105°,则∠A+∠E= 205° .
【考点】多边形内角与外角.
【专题】多边形与平行四边形;运算能力.
【答案】205°.
【分析】先根据五边形的内角和定理求出五边形的内角和,从而得到∠A+∠B+∠C+∠D+∠E,再根据已知条件求出答案即可.
【解答】解:∵五边形的内角和为(5﹣2)×180°=540°,
∴∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=540°,
∵∠B=120°,∠C=110°,∠D=105°,
∴∠A+∠E=540°﹣120°﹣110°﹣105°=205°,
故答案为:205°.
【点评】本题主要考查了多边形的内角与外角,解题关键是熟练掌握多边形的内角和定理.
5.(2025•北京)如图,在正方形ABCD中,点E在边CD上,CF⊥BE,垂足为F.若AB=1,∠EBC=30°,则△ABF的面积为 .
【考点】正方形的性质;全等三角形的判定与性质.
【专题】矩形 菱形 正方形;推理能力.
【答案】.
【分析】过点F分别作FM⊥BC,FN⊥AB,垂足为M,N,连接AM,则∠FMC=90°,先根据平行线间的距离处处相等得出FN=BM,继而得出S△ABF=S△ABM,通过解直角三角形得出,即可求解.
【解答】解:过点F分别作FM⊥BC,FN⊥AB,垂足为M,N,连接AM,则∠FMC=90°,
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠ABC=90°,
∴∠ABC=∠FMC,
∴AB∥FM,
∴FN=BM,
∵,,
∴S△ABF=S△ABM,
∵CF⊥BE,垂足为F,AB=1=BC,∠EBC=30°,
∴∠BFC=90°,,
∴∠CFM=90°﹣∠BCF=30°,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点评】本题考查了正方形的性质,平行线的性质,解直角三角形,直角三角形的性质,熟练掌握知识点是解题的关键.
6.(2025•黑龙江)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,请添加一个条件 AC⊥BD(答案不唯一) ,使平行四边形ABCD为菱形.
【考点】菱形的判定;平行四边形的性质.
【专题】多边形与平行四边形;矩形 菱形 正方形;推理能力.
【答案】AC⊥BD(答案不唯一).
【分析】由菱形的判定方法,即可判断.
【解答】解:∵对角线互相垂直的平行四边形是菱形,
∴添加一个条件AC⊥BD,使平行四边形ABCD为菱形.
故答案为:AC⊥BD(答案不唯一).
【点评】本题考查菱形的判定,平行四边形的性质,关键是掌握菱形的判定方法:一组邻边相等的平行四边形是菱形,四条边都相等的四边形是菱形,对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
7.(2025•吉林)如图,正五边形ABCDE的边AB,DC的延长线交于点F,则∠F的大小为 36 度.
【考点】多边形内角与外角;对顶角、邻补角;三角形内角和定理.
【专题】多边形与平行四边形;几何直观;推理能力.
【答案】36.
【分析】根据正多边形的内角和公式求出∠ABC=∠BCD,然后再根据邻补角性质,可得:∠ABC+∠FBC=180°,∠BCD+∠BCF=180°,即可求出∠FBC,∠BCF的度数,在△BCF中,根据三角形的内角和定理即可得出答案.
【解答】解:∵五边形ABCDE是正五边形,
∴∠ABC=∠BCD,
∵∠ABC+∠FBC=180°,∠BCD+∠BCF=180°,
∴∠FBC=180°﹣∠ABC=180°﹣108°=72°,∠BCF=180°﹣∠BCD=180°﹣108°=72°,
在△BCF中,∠F+∠FBC+∠BCF=180°,
∴∠F=180°﹣∠FBC﹣∠BCF
=180°﹣72°﹣72°
=108°﹣72°
=36°.
故答案为:36.
【点评】本题考查了多边形内角与外角,邻补角性质,三角形的内角和定理,掌握正多边形的内角和公式,三角形的内角和定理,邻补角性质是解题的关键.
8.(2025•内蒙古)如图,在菱形ABCD中,AB=4,对角线BD的长为16,E是AD的中点,F是BD上一点,连接EF.若BF=3,则EF的长为 .
【考点】菱形的性质.
【专题】等腰三角形与直角三角形;矩形 菱形 正方形;图形的相似;推理能力.
【答案】.
【分析】由菱形的性质可得AC⊥BD,AO=CO,BO=DO=8,AB=AD=4,由勾股定理可求AO的长,通过证明△EGD∽△AOD,可求EGAO=2,DGDO=4,由勾股定理可求解.
【解答】解:如图,连接AC交BD于O,过点E作EG⊥BD于G,
∵四边形ABCD是菱形,对角线BD的长为16,
∴AC⊥BD,AO=CO,BO=DO=8,AB=AD=4,
∴AO4,
∵E是AD的中点,
∴AD=2DE,
∵EG⊥BD,
∴EG∥AC,
∴△EGD∽△AOD,
∴,
∴EGAO=2,DGDO=4,
∵BF=3,
∴FG=BD﹣GD﹣BF=9,
∴EF,
故答案为:.
【点评】本题考查了菱形的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,添加恰当辅助线构造相似三角形是解题的关键.
9.(2025•黑龙江)如图,在矩形ABCD中,AD=6,∠CAD=60°,点E是边CD的中点,点F是对角线AC上一动点,作点C关于直线EF的对称点P,若PE⊥AC,则CF的长为 3或9 .
【考点】矩形的性质;轴对称的性质;等边三角形的判定与性质.
【专题】等腰三角形与直角三角形;矩形 菱形 正方形;平移、旋转与对称;运算能力;推理能力.
【答案】3或9.
【分析】根据题意画出示意图,连接PC,交直线EF于点G,延长PE交AC于点H,当点P在AC上方时,由勾股定理求出进而得到由点C关于直线EF的对称点P,得到,∠EGC=∠EGP=90°,求出∠CEH=∠CAD=60°,进而得到∠PEC=120°,再求出∠CPE=∠PCE(180°﹣∠PEC)=30°,证明△CEF是等腰三角形,在Rt△CEH中,解直角三角形求出CH,进而求解;当点P在AC下方时,先求出\∠CEP=60°,CH,结合对称的性质易证△CEP是等边三角形,易求EH=PHPE解直角三角形求出HF,由CF=CH﹣HF即可求解.
【解答】解:如图所示,连接PC,交直线EF于点G,延长PE交AC于点H,当点P在AC上方时,
∵在矩形ABCD中,AD=6,∠CAD=60°,∠ACD=30°,
∴AC=2AD=12,,∵
点E是边CD的中点,
∴,
∵点C关于直线EF的对称点P,
∴,∠EGC=∠EGP=90°,
∵PH⊥AC,
∴∠EHC=∠EHF=90°,∠ACD=30°,∠ACD+∠CEH=∠ACD+∠CAD=90°,
∴∠CEH=∠CAD=60°,
∴∠PEC=120°,∵PE=CE,
∴,
∵∠PEG=∠FEH,∠EGP=∠EHF=90°,
∴∠CPE=∠EFC=30°,
∴△CEF是等腰三角形,,
在Rt△CEH中,,
∠HCE=30°,CH=CE•cos∠HCE=3,
∴CF=2CH=9;
如图,当点P在AC下方时,
∵PE⊥AC,
∴∠CHE=90°,
∵∠ACD=30°,
∴∠CEP=60°,CH=CE•cos∠ACD=3,
由对称的性质得PE=CE,
∴△CEP是等边三角形,
∴∠P=60°,CE=PC=PE=3,
∴∠HEF=30°,,,
∴CF=CH﹣HF=3;
综上,CF的长为3或9.
故答案为:3或9.
【点评】本题考查了对称的性质,矩形的性质,等腰三角形的判定与性质,勾股定理,解直角三角形,解题的关键是掌握相关知识的灵活运用.
10.(2025•天津)如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=3,点E在边BC上,且EC=2BE.
(Ⅰ)线段AE的长为 ;
(Ⅱ)F为CD的中点,M为AF的中点,N为EF上一点,若∠FMN=75°,则线段MN的长为 .
【考点】矩形的性质.
【专题】图形的全等;等腰三角形与直角三角形;矩形 菱形 正方形;推理能力.
【答案】(Ⅰ);
(Ⅱ).
【分析】(Ⅰ)求出BE=1,由勾股定理可求AE的长;
(Ⅱ)由SAS可证△ABE≌△ECF,可得AE=EF,∠BAE=∠CEF,由等腰直角三角形的性质和锐角三角函数可求MN的长.
【解答】解:(Ⅰ)∵EC=2BE,BC=3,
∴BE=1,EC=2,
∴AE,
故答案为:;
(Ⅱ)如图,过点M作MH⊥EF于H,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=∠C=∠D=90°,AB=CD=2,
∵F为CD的中点,
∴CF=DF=1,
∴BE=CF=1,AB=EC=2,
∴△ABE≌△ECF(SAS),
∴AE=EF,∠BAE=∠CEF,
∴∠BAE+∠AEB=90°=∠CEF+∠AEB,
∴∠AEF=90°,
∴∠EAF=∠AFE=45°,AFEF,
∵M为AF的中点,
∴MF,
∵MH⊥EF,
∴∠MFH=45°=∠FMH,MH=HF,
∵∠FMN=75°,
∴∠NMH=30°,
∴MN,
故答案为:.
【点评】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定和性质,锐角三角函数,勾股定理,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
11.(2025•陕西)如图,在▱ABCD中,AB=6,AD=8,∠B=60°.动点M,N分别在边AB,AD上,且AM=AN,以MN为边作等边△MNP,使点P始终在▱ABCD的内部或边上.当△MNP的面积最大时,DN的长为 5 .
【考点】平行四边形的性质;等腰三角形的性质;等边三角形的性质.
【专题】图形的全等;等腰三角形与直角三角形;多边形与平行四边形;推理能力.
【答案】5.
【分析】由题意可得AM=AN,MP=NP,则点P在AH上运动,由点P始终在▱ABCD的内部或边上.则AP的最大值为AH的长,通过证明△ABH是等边三角形,可得AB=AH=6,即可求解.
【解答】解:如图,连接AP,交BC于H,
∵四边形ABCD是平行四边形,∠B=60°,
∴∠BAD=120°,
∵△MNP是等边三角形,
∴MP=PN,∠PMN=∠PNM=60°,△MNP的面积MP2,
∵AM=AN,AP=AP,
∴△AMP≌△ANP(SSS),
∴∠BAP=∠DAP=60°,∠APM=∠APN=30°,
∴∠AMP=90°,
∴MPAM,AP=2AM,
∴MPAP,
∴△MNP的面积AP2,
∴当AP最大时,△MNP的面积的面积最大,
∵∠B=∠BAH=60°,
∴△ABH是等边三角形,
∴AB=AH=6,
∵AM=AN,MP=NP,
∴点P在AH上运动,
∵点P始终在▱ABCD的内部或边上.
∴AP的最大值为AH的长,
即AP=6,
∴AM=AN=3,
∴DN=5,
故答案为:5.
【点评】本题考查了等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,平行四边形的性质,锐角三角函数等知识点,确定点P的轨迹是解题的关键.
12.(2025•湖北)一个矩形相邻两边的长分别为2,m,则这个矩形的面积是 2m .
【考点】矩形的性质.
【专题】应用题.
【答案】2m.
【分析】根据矩形的性质求面积,根据矩形的面积是长x宽即可解答.
【解答】解:根据题意可得矩形的面积是2m,
故答案为:2m.
【点评】该题考查了列代数式,正确列出式子是解题的关键.
13.(2025•河北)平行四边形的一组邻边长分别为3,4,一条对角线长为n.若n为整数,则n的值可以为 2或3或4或5或6 .(写出一个即可)
【考点】平行四边形的性质.
【专题】三角形;多边形与平行四边形;运算能力.
【答案】2或3或4或5或6.
【分析】由平行四边形两个邻边长分别为3和4,根据三角形的三边关系,即可求得它的一条对角线长n的取值范围.
【解答】解:如图,
∵平行四边形两个邻边长分别为3和4,
∴它的一条对角线长n的取值范围是:4﹣3<n<4+3,
即它的一条对角线长L的取值范围是:1<n<7.
∴n=2或3或4或5或6.
故答案为:2或3或4或5或6.
【点评】此题考查了平行四边形的性质以及三角形的三边关系.此题比较简单,注意掌握三角形三边关系的应用.
14.(2025•湖南)如图,图1为传统建筑中的一种窗格,图2为其窗框的示意图,多边形ABCDEFGH为正八边形,连接AC,BD,AC与BD交于点M,∠AMB= 45° .
【考点】多边形内角与外角;三角形内角和定理;等腰三角形的性质.
【专题】三角形;圆的有关概念及性质;正多边形与圆;运算能力;推理能力.
【答案】45°.
【分析】根据正八边形的性质,圆周角定理以及三角形内角和定理进行计算即可.
【解答】解:如图,设正八边形的外接圆的圆心为O,
∵八边形ABCDEFGH是正八边形,
∴∠AOB=∠COD45°,
∴∠AMB=∠ACB+∠CBD
∠AOB∠COD
=45°.
故答案为:45°.
【点评】本题考查正多边形和圆,掌握正八边形的性质,圆周角定理以及三角形内角和定理是正确解答的关键.
15.(2025•新疆)如图,在▱ABCD中.∠BCD的平分线交AB于点E,若AD=2,则BE= 2 .
【考点】平行四边形的性质.
【专题】多边形与平行四边形;几何直观;推理能力.
【答案】2.
【分析】根据平行四边形性质得BC=AD=2,AB∥CD,则∠DCE=∠BEC,再根据CE平分∠BCD得∠BCE=∠DCE,进而得∠BCE=∠BEC,然后根据“等角对等边”即可得出答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,且AD=2,
∴BC=AD=2,AB∥CD,
∴∠DCE=∠BEC,
∵CE平分∠BCD,
∴∠BCE=∠DCE,
∴∠BCE=∠BEC,
∴BE=BC=2.
故答案为:2.
【点评】此题主要考查了平行四边形的性质,熟练掌握平行四边形的性质,平行线的性质,理解“等角对等边”是解决问题的关键.
16.(2025•福建)如图,菱形ABCD的对角线相交于点O,EF过点O且与边AB,CD分别相交于点E,F.若OA=2,OD=1,则△AOE与△DOF的面积之和为 1 .
【考点】菱形的性质;三角形的面积;全等三角形的判定与性质.
【专题】矩形 菱形 正方形;推理能力.
【答案】1.
【分析】根据菱形的性质证明△DOF≌△BOE(AAS),得△DOF的面积=△BOE的面积,进而可以解决问题.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴DO=BO=1,CD∥AB,
∴∠ODF=∠OBE,∠OFD=∠OEB,
∴△DOF≌△BOE(AAS),
∴△DOF的面积=△BOE的面积,
∴△AOE与△DOF的面积之和=△BOA的面积2×1=1,
故答案为:1.
【点评】本题考查菱形的性质,三角形全等的判定及性质,三角形的面积,掌握菱形的性质是解题的关键.
17.(2025•江西)如图,创意图案中间空白部分为正多边形,该正多边形的内角和为 720 度.
【考点】多边形内角与外角.
【专题】多边形与平行四边形;运算能力.
【答案】720.
【分析】利用多边形的内角和公式进行计算即可.
【解答】解:观察图形可知:该正多边形是正六边形,
∴该正多边形的内角和为:(6﹣2)×180°=4×180°=720°.
故答案为:720.
【点评】本题主要考查了多边形的内角和外角,解题关键是熟练掌握多边形的内角和公式.
18.(2025•眉山)如图,正方形ABCD的边长为4,点E在边AD上运动(不与点A、D重合),∠CDP=45°,点F在射线DP上,且AE:DF=1:,连接BF,交CD于点G,连接EB、EF、EG.下列结论:
①sin∠BFE;②AE2+CG2=EG2;③△DEF的面积最大值是2;④若AEAD,则点G是线段CD的中点.其中正确结论的序号是 ①③④ .
【考点】正方形的性质;解直角三角形;勾股定理.
【专题】等腰三角形与直角三角形;矩形 菱形 正方形;几何直观;运算能力;推理能力.
【答案】①③④.
【分析】①在AB上截取AH=AE,连接EH,设AE=a,DF,则AH=AE=a,HE,∠BHE=∠EDF=135°,BH=ED,由此可依据“SAS”判定△BHE和△EDF全等,则BE=FE,∠HBE=∠FED,再证明∠FED+∠AEB=90°得∠BEF=90°,由此得△BEF是等腰直角三角形,则∠BFE=∠FBE=45°,进而得sin∠BFE=sin45°,据此可对结论①进行判断;
②过点B作BM⊥BF,交DA的延长线于点M,证明△BAM和△BCG全等得AM=CG,BM=BG,则AE+CG=ME,证明∠MBE=FBE=45°,进而可依据“SAS”判定△MBE和△GBE全等,则ME=EG,由此得AE+CG=EG,据此可对结论②进行判断;
③过点F作FN⊥AD,交AD的延长线于点N,由(1)知设AE=a,DF,则ED=4﹣a,证明△NDF是等腰直角三角形得DN=FN=a,进而得△DEF的面积S,由此得当a=2时,S为最大,最大值为2,据此可对结论③进行判断;
④设CG=x,则DG=4﹣x,根据AEAD得DE,由②知AE+CG=EG,在Rt△DEG中,由勾股定理得,由此解出x=2得CG=DG=2,据此可对结论④进行判断,综上所述即可得出答案.
【解答】解:①在AB上截取AH=AE,连接EH,如图1所示:
∵AE:DF=1:,
∴设AE=a,DF,
∵四边形ABCD是正方形,且边长为4,
∴AB=AD=CB=CD=4,∠BAD=∠ADC=∠C=∠ABC=90°,
∴AH=AE=a,
∴△AHE是等腰直角三角形,
∴∠AEH=∠AHE=45°,
∴∠BHE=180°﹣∠AHE=135°,
由勾股定理得:HE,
∴HE=DF,
∵∠CDP=45°,
∴∠EDF=∠ADC+∠CDP=135°,
∴∠BHE=∠EDF=135°,
∵AB=AD,AH=AE,
∴AB﹣AH=AD﹣AE,
即BH=ED,
在△BHE和△EDF中,
,
△BHE≌△EDF(SAS),
∴BE=FE,∠HBE=∠FED,
∵∠HBE+∠BEH=180°﹣∠BHE=45°,
∴∠FED+∠BEH=45°,
∴∠FED+∠BEH+∠AHE=90°,
即∠FED+∠AEB=90°,
∴∠BEF=180°﹣(∠FED+∠AEB)=90°,
∴△BEF是等腰直角三角形,
∴∠BFE=∠FBE=45°,
∴sin∠BFE=sin45°,
故结论①正确;
②过点B作BM⊥BF,交DA的延长线于点M,如图2所示:
∴∠MBF=∠ABC=90°,
∴∠MBA+∠ABF=∠ABF+∠GBC,
∴∠MBA=∠GBC,
∵∠BAD=∠C=90°,
∴∠BAM=∠C=90°,
在△BAM和△BCG中,
,
∴△BAM≌△BCG(SAS),
∴AM=CG,BM=BG,
∴AE+CG=AE+AM=ME,
∵∠ABC=90°,∠FBE=45°,
∴∠ABE+∠GBC=45°,
∴∠ABE+∠MBA=45°,
即∠MBE=45°,
∴∠MBE=FBE=45°,
在△MBE和△GBE中,
,
∴△MBE≌△GBE(SAS),
∴ME=EG,
∴AE+CG=EG,
故结论②不正确;
③过点F作FN⊥AD,交AD的延长线于点N,如图3所示:
由(1)可知:设AE=a,DF,
∴ED=AD﹣AE=4﹣a,
∵∠CDN=∠ADC=90°,∠CDP=45°,
∴∠FDN=∠CDN﹣∠CDP=45°,
∴△NDF是等腰直角三角形,
∴DN=FN,
由勾股定理得:DF√2DN,
∴DN=FNDFa,
∴△DEF的面积SDE•FN,
整理得:,
∴当a=2时,S为最大,最大值为2,
故结论③正确;
④设CG=x,则DG=CD﹣CG=4﹣x,
∵AEAD,
∴DE=AD﹣AE,
由②可知:AE+CG=EG,
∴EG,
在Rt△DEG中,由勾股定理得:EG2=DE2+DG2,
∴,
解得:x=2,
∴CG=2,
∴DG=4﹣x=2,
∴CG=DG=2,
∴点G是线段CD的中点,
故结论④正确,
综上所述:正确结论的序号是①③④.
故答案为:①③④.
【点评】此题主要考查了正方形的性质,勾股定理,解直角三角形,理解正方形的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,锐角三角函数的定义和勾股定理是解决问题的关键.
19.(2025•山东)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=6,BC=8.点P为边AC上异于A的一点,以PA,PB为邻边作▱PAQB,则线段PQ的最小值是 4.8 .
【考点】平行四边形的性质.
【专题】多边形与平行四边形;图形的相似;运算能力;推理能力.
【答案】4.8.
【分析】过M作MN⊥AP于N,判定△AMN∽△ACB,推出MN:BC=AM:AC,由勾股定理求出AC=10,由平行四边形的性质推出AMAB=3,PQ=2PM,得到MN:8=3:10,求出MN=2.4,由PM≥MN,得到PQ≥2MN=4.8,即可求出PQ的最小值.
【解答】解:如图,过M作MN⊥AP于N,
∴∠ANM=∠ABC=90°,
∵∠MAN=∠CAB,
∴△AMN∽△ACB,
∴MN:BC=AM:AC,
∵∠ABC=90°,AB=6,BC=8,
∴AC10,
∵四边形PAQB是平行四边形,
∴AMAB=3,PQ=2PM,
∴MN:8=3:10,
∴MN=2.4,
∵PM≥MN,
∴PQ≥2MN=4.8,
∴PQ的最小值是4.8.
故答案为:4.8.
【点评】本题考查平行四边形的性质,相似三角形的判定和性质,垂线段最短,关键是由平行四边形的性质推出PQ=2PM,判定△AMN∽△ACB,推出MN:BC=AM:AC,由垂线段最短得到PM≥MN.
20.(2025•云南)如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O.若AC=6,BD=5,则菱形ABCD的面积是 15 .
【考点】菱形的性质.
【专题】矩形 菱形 正方形;运算能力.
【答案】15.
【分析】菱形面积ab(a、b是两条对角线的长度),由此即可计算.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,AC=6,BD=5,
∴菱形ABCD的面积AC•BD6×5=15.
故答案为:15.
【点评】本题考查菱形的性质,关键是掌握菱形的面积公式.
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