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、根据直角三角形的性质求角
1.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D是AB的中点,若∠CDA=120°,则∠B的度数是( )
A.30°
B.45°
C.50°
D.60°
2.如图,a∥b,Rt△ABC的顶点C在直线a上,∠ACB=90°,AB交直线a于点D,点B在直线b上,∠1=23°,若点D恰好为AB的中点,则∠ACD的度数为( )
A.44°
B.46°
C.56°
D.67°
3.如图,在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的中线,∠A=20°,则∠BCD的度数是( )
A.40°
B.50°
C.60°
D.70°
4.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,∠DAC=45°,∠BAC=30°,E是AC的中点,连接BE,BD.则∠DBE的度数为 .
5.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,E为对角线AC的中点,连接BE,ED,BD.若∠BAD=56°,则∠EDB的度数为 度.
6.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,E是BC的中点,∠A=55°,求∠DEC的度数.
7.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD是AB边上的中线,若∠B=33°,求∠ACD的度数.
二、根据矩形的性质求边长
1.如图,矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O.若∠AOB=60°,BD=8,则AB的长为( )
A.4
B.
C.3
D.5
2.如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,∠AOB=60°,BD=8cm,则CD的长度为( )
A.8cm
B.6cm
C.4cm
D.2cm
3.点P是矩形内一点,且满足,,,则的值为( )
A.3
B.5
C.
D.
4.线段AC,BD为矩形ABCD的对角线,若AC=6,则BD的长为 .
5.如图,矩形ABCD中,AC,BD交于点O,M,N分别为BC,OC的中点,若MN=3,则BD= .
6.如图,在中,,点D为边上一个动点(不与点A、B重合),过点D作,,分别交、于点E、F,连结.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,求的最小值.
7.如图,在矩形 中,,E为的中点,F是对角线上一动点(),为矩形内下方一点,连接与交于点G,已知,当为直角三角形时,求
三、根据正方形的性质求线段长
1.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
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,正方形ABCD和正方形CEFG中,点D在CG上,BC=1,CE=3,H是AF的中点,那么CH的长是( )
A.2.5
B.
C.
D.2
4.如图,正方形的边长为4,G是对角线上一动点,于点E, 于点F.在点G的运动过程中,的值为 .
5.如图等边与正方形的顶点B、C、D三点共线,动点P沿着由C向A运动.连接、,与交于点G.其中,.
(1)若点P为中点,则 .
(2)点P沿着运动过程中,的最小值是 .
6.[问题情境]如图1,为正方形内一点,,,,将绕点按逆时针方向旋转度(),点,的对应点分别为点,.
[问题解决]
(1)如图2,在旋转的过程中,当点落在上时,求此时的长;
(2)若,如图3,得到(此时与重合),延长交于点,试判断四边形的形状,并说明理由;
(3)在绕点逆时针方向旋转的过程中,直接写出线段长度的最大值.
7.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.
四、根据矩形性质求角的度数
1.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,若∠AOD=120°,则∠OAB的度数是( )
A.15°
B.30°
C.60°
D.120°
2.如图,若正五边形和矩形按如图方式叠放在一起,则的度数为( )
A.
B.
C.
D.
3.如图,延长矩形ABCD的边BC至点E,使CE=BD,连接AE.若∠ADB=40°,则∠E的度数为( )
A.10°
B.20°
C.25°
D.30°
4.如图,在矩形ABCD中,连接AC,延长AB至点E,使BE=AC,连接DE,若∠E=20°,则∠BAC的度数是 °.
5.如图,在矩形ABCD中,AC、BD交于点O,DE⊥AC于点E,∠AOD=124°,则∠CDE的度数为 .
6.如图,矩形ABCD的对角线的交点是O,CE⊥BD,垂足为E,且OE=CE.求:∠DCE的度数.
7.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.
五、矩形的翻折变换问题
1.在综合与实践课上,老师组织同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.有一张矩形纸片ABCD如图所示,点N在边AD上.现将矩形沿BN折叠,点A对应的点记为点M,点M恰好落在边DC上.若AB=10,BC=8,则图中DN的长为( )
A.3
B.
C.4
D.5
2.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°
3.在矩形中,,,将此矩形折叠,使点与点重合,折痕为,如图所示,则的长为( )
A.
B.
C.
D.
4.如图,在矩形中,,,H是边上的点,将沿折叠,点B落在矩形内点P处,连接.
①若,则的度数为 .
②当点H是中点时,的长为 .
5.如图,在矩形中,,P为边上一动点,连接,把沿BP折叠使A落在处,当为等腰三角形时,的长为 .
6.如图,将一长方形纸片ABCD沿着EF折叠,已知AF∥BE,DF∥CE,CE交AF于点G,过点G作GH∥EF,交线段BE于点H.
(1)判断∠CGH与∠DFE是否相等,并说明理由;
(2)①判断GH是否平分∠AGE,并说明理由;
②若∠DFA=52°,求∠HGE的度数.
7.如图所示,在矩形ABCD中,AB=8,BC=6,P为AD上一点,将△ABP沿BP翻折至△EBP,PE与CD相交于点O,且OE=OD,BE与CD交于G点.
(1)求证:AP=DG;
(2)求线段CG的长.
六、正方形的判定
1.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
2.如图,把▱ABCD补充条件( ),可以得到正方形ABCD.
A.AB=AD
B.AC=BD
C.AC⊥BD
D.AC⊥BD且AC=BD
3.如图,在平行四边形ABCD中,添加的下列条件中,能判定平行四边形ABCD是正方形的是( )
A.AC=BD,AC⊥BD
B.AC=BD,∠ABC=90°
C.BD平分∠ABC,AB=BC
D.AB=BC,AC⊥BD
4.如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,再添加一个条件,使得四边形ABCD是正方形,这个条件可以是 (写出一个条件即可).
5.如图,平行四边形ABCD的对角线互相垂直,要使ABCD成为正方形,还需添加的一个条件
是 (只需添加一个即可)
6.如图,已知在△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB和∠ABC的平分线相交于点D,DE⊥BC于点E,DF⊥AC于点F,求证:四边形CEDF正方形.
7.在筝形ABCD中,AD=CD,AB=BC,若∠ADC=∠ABC,∠DAC=45°,求证:筝形ABCD是正方形.
七、菱形性质和判定的综合
1.如图,在∠MON的两边上分别截取OA、OB,使OA=OB;分别以点A、B为圆心,OA长为半径作弧,两弧交于点C;连接AC、BC、AB、OC.若AB=3cm,四边形AOBC的面积为12cm2,则OC的长为( )
A.5cm
B.8cm
C.10cm
D.4cm
2.如图,剪两张对边平行且宽度相同的纸条随意交叉叠放在一起,转动其中一张,重合部分构成一个四边形,则下列结论中不一定成立的是( )
A.,
B.
C.,
D.
3.如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,若重合部分构成的四边形ABCD中,AB=3,AC=2,则四边形ABCD的面积为( )
A.
B.
C.
D.5
4.如图,△ABC中,AD平分∠BAC,DE∥AC交AB于E,DF∥AB交AC于F,若AF=6,则四边形AEDF的周长是 .
5.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 .
6.如图,在平行四边形中,对角线,相交于点O,.
(1)求证:;
(2)点E,F分别为,的中点,若连接,,,求四边形的周长.
7.如图,在中,,点E是的中点,连接并延长,交的延长线于点F,,连接,.
(1)证明:四边形是菱形;
(2)若,求四边形的周长.
八、坐标系中的菱形问题
1.在平面直角坐标系xOy中,菱形ABCD的顶点A在x轴上,顶点B,C在y轴上,若点A的坐标为(﹣4,0),点B的坐标为(0,3),则顶点D的坐标为( )
A.(﹣4,5)
B.(﹣4,﹣2)
C.(﹣4,5)或(﹣4,﹣5)
D.(﹣4,5)或(﹣4,﹣2)
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.菱形在平面直角坐标系中的位置如图所示,,,则点的坐标为( )
A.
B.
C.
D.
4.菱形ABCD平面直角坐标系中的位置如图所示,顶点B(2,0),∠DOB=60°,点P是对角线OC上一个动点,E(0,﹣1),则EP+BP的最小值是 .
5.如图,四边形ABCD为菱形,已知A(0,﹣3),B(4,0),则点C的坐标为 .
6.如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC的顶点C的坐标为(0,﹣4),顶点A、B分别在第二、三象限,AB交x轴负半轴于点D,∠B=120°,求顶点A的坐标.
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.
九、根据菱形的性质求线段长
1.在菱形ABCD中,AB=4,菱形的周长为( )
A.8
B.
C.16
D.
2.如图,在菱形ABCD中,AB=3,∠ABC=60°,则对角线BD的长是( )
A.
B.
C.6
D.3
3.如图,在菱形ABCD中,∠BAD=120°.若AC=8,则菱形ABCD的周长为( )
A.32
B.
C.16
D.
4.如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,若,AC=2cm,则BD的长为 cm.
5.已知,如图,菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,OE∥CD交BC于点E,AD=6cm,则OE的长为 .
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,已知菱形ABCD的对角线AC、BD交于点O,DB=2,AC=4,求菱形的周长.
十、添加条件使四边形为菱形
1.如图,已知四边形ABCD为平行四边形,添加下列条件后,▱ABCD不一定是菱形的为( )
A.AC=BD
B.AC平分∠BAD
C.AB=BC
D.AC⊥BD
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.在▱ABCD中,AC、BD是对角线,补充一个条件使得四边形ABCD为菱形,这个条件可以是( )
A.AC=BD
B.AB=AC
C.AC⊥BD
D.∠ABC=90°
4.如图,在平行四边形ABCD中,点E,F分别在AD,BC上,AE=FB.只需添加一个条件即可证明四边形AEFB是菱形,这个条件可以是 (写出一个即可).
5.如图,在四边形ABCD中,AD=BC,AC⊥BD于点O.请添加一个条件: ,使四边形ABCD成为菱形.
6.如图,在四边形ABCD中,AB=CD,过A作AE⊥BD交BD于点E,过C作CF⊥BD交BD于F,且AE=CF.请你在不添加辅助线的情况下,添一个条件 ,使得四边形ABCD是菱形,并说明理由.
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: .
十一、根据正方形的性质求角的度数
1.如图,P是正方形ABCD内一点,连接PA、PB、PC、PD,若△PAB是等边三角形,则∠DPA的度数是( )
A.60°
B.75°
C.80°
D.90°
2.三个正方形的位置如图所示,若,则 ( )
A.
B.
C.
D.
3.如图,在正方形中,点为上一点,与交于点,若,则( )
A.60°
B.65°
C.70°
D.75°
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,在正方形中,点E是上一点,的垂直平分线交对角线于点N,交于点M,连接、.
(1)∠EBN= °;
(2)若正方形边长为4,CE=1,则AN= .
6.在正方形中,点E,F分别是边 上的中点,点 P是一动点,记,,.
(1)如图1,若点P运动到线段的中点时, , .
(2)如图2,若点P在线段上运动时,,和之间有何关系?
(3)当点在直线上(在线段之外且与不重合)运动时,,和间又有何关系? 说明理由.
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.
十二、根据直角三角形的性质求边
1.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,D为AC的中点,若BD=3,则AC的长是( )
A.4
B.5
C.6
D.8
2.在直角三角形中,两直角边的长分别为6和12,则斜边上中线的长为( )
A.3
B.3
C.6
D.6
3.如图,在中,于点D,且是的中点,若则的长等于( )
A.5
B.6
C.7
D.8
4.如图,在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的中线,已知CD=5,BC=6,则AC的长是 .
5.如图,在Rt△ABC中,点D是斜边AB的中点,过点D作DE⊥AC于点E,连接CD,过点E作CD的平行线,交BC的延长线于点F.若AB=10,则EF的长为 .
6.如图,△ABC中,CD⊥AB于D,E是AC的中点.若AD=6,DE=5,求CD.
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.
十三、正方形性质的综合运用
1.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
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,在Rt△ABC中,AB=4,点M是斜边BC的中点,以AM为边作正方形AMEF,S正方形AMEF=16,则S△ABC=( )
A.
B.
C.12
D.16
4.如图,边长为8cm的正方形ABCD先向上平移4cm,再向右平移2cm,得到正方形A'B'C'D',此时阴影部分的面积为 cm2.
5.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 .
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,在正方形ABCD中,AF=BE,AE与DF相交于点O.
(1)求证:△DAF≌△ABE;
(2)写出线段AE、DF的数量和位置关系,并说明理由.
十四、根据菱形的性质求角的度数
1.如图,在菱形ABCD中,∠BCD=100°,BA=BE,则∠EAD的度数为( )
A.45°
B.40°
C.35°
D.30°
2.在菱形ABCD中,如果∠B=110°,那么∠D的度数是( )
A.35°
B.70°
C.110°
D.130°
3.如图,在菱形ABCD中,点E在BC上,若∠ABC=∠EAD=70°,则∠CED的度数是( )
A.70°
B.60°
C.55°
D.50°
4.如图菱形ABCD中,∠B=70°,AB的垂直平分线交对角线AC于点E,连接DE,则∠ADE的度数是 .
5.如图,五边形ABCDE是正五边形,以AB为边,在五边形ABCDE的内部作菱形ABCF,则∠FAE的度数为 .
6.如图,在菱形ABCD中,点E在BC上,且AE=AD,∠EAD=2∠BAE,求∠BAE的度数.
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.
十五、根据菱形的性质求面积
1.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
2.如图,在菱形ABCD中,点E,F分别是边DC,AD的中点,连接BE,EF,BF.若菱形ABCD的面积为16,则△BEF的面积为( )
A.8
B.7
C.6
D.5
3.在菱形ABCD中,AC=CB=4,则菱形ABCD的面积为(ㅤㅤ)
A.16
B.4
C.8
D.8
4.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,过点D作DH⊥BC于点H,连接OH,若OA=8,OH=6,则菱形ABCD的面积为 .
5.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 .
6.如图,正方形网格中每个小正方形边长都是1,小正方形的顶点称为格点,在正方形网格中分别画出下列图形:
(1)长为的线段AB,且A,B为格点;
(2)边长为、面积为6的菱形CDEF,且菱形CDEF的顶点均为格点.
7.已知一个菱形的对角线的长分别是2+和2-.
(1)求这个菱形的面积;
(2)设菱形的边长为x ,求这个菱形的周长,
十六、矩形的性质和判定的综合运用
1.在四边形ABCD中,∠A=60°,∠ABC=∠ADC=90°,BC=2,CD=11,过D作DH⊥AB于H,则DH的长是( )
A.7.5
B.7
C.6.5
D.5.5
2.如图, 在中,,,,为边上一个动点,于点,上于点,为的中点,则的最小值是( )
A.
B.
C.
D.
3.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.
4.如图,在四边形ABCD中,∠BAD=∠ADC=90°,且AD∥BC,AC的长为16,则DO的长为 .
5.在平行四边形ABCD中,∠A=90°,AB=7cm,AD=6cm,则S▱ABCD= .
6.如图所示.P是矩形ABCD内的一点,四边形BCPQ是平行四边形,A′,B′,C′,D′分别是AP,PB,BQ,QA的中点.求证:A′C′=B′D′.
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.
十七、坐标系中的正方形
1.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)
2.如图,以正方形ABCD的中心为原点建立平面直角坐标系,点A的坐标为(2,2),则点D的坐标为( )
A.(2,2)
B.(﹣2,2)
C.(﹣2,﹣2)
D.(2,﹣2)
3.如图,在平面直角坐标系中,正方形OABC的顶点O、B的坐标分别是(0,0),(2,0),则顶点C的坐标是( )
A.(1,1)
B.(﹣1,﹣1)
C.(1,﹣1)
D.(﹣1,1)
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,以正方形ABCD的中心为原点建立平面直角坐标系.点A的坐标为(1,1),写出点B,C,D的坐标:B ,C ,D .
6.如图,正方形ABCD的边长为4,如果以AD的中点为原点,AD所在的直线为y轴建立平面直角坐标系,那么AB与x轴的位置关系是什么?BC与x轴的位置关系怎样?并写出A,B,C,D各点的坐标.
7.平面直角坐标系中,A(﹣1,3),C(2,﹣1),则以AC为对角线的正方形ABCD的顶点B、D坐标分别为多少?
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、根据直角三角形的性质求角
1.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D是AB的中点,若∠CDA=120°,则∠B的度数是( )
A.30°
B.45°
C.50°
D.60°
【答案】D
【解析】∵∠ACB=90°,CD是Rt△ABC的中线,
∴CDAB=AD=DB,
∴∠B=∠DCB,
∵∠CDA=∠B+∠DCB=120°,
∴∠B=60°.
故选:D.
2.如图,a∥b,Rt△ABC的顶点C在直线a上,∠ACB=90°,AB交直线a于点D,点B在直线b上,∠1=23°,若点D恰好为AB的中点,则∠ACD的度数为( )
A.44°
B.46°
C.56°
D.67°
【答案】D
【解析】∵∠ACB=90°,点D恰好为AB的中点,
∴CD=BDAB,
∴∠1=∠DCB=23°,
∴∠ACD=∠ACB﹣∠DCB=67°,
故选:D.
3.如图,在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的中线,∠A=20°,则∠BCD的度数是( )
A.40°
B.50°
C.60°
D.70°
【答案】D
【解析】在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的中线,
∴CD,
∴∠DCA=∠A=20°,
∴∠BCD=90°﹣∠DCA=70°,
故选:D.
4.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,∠DAC=45°,∠BAC=30°,E是AC的中点,连接BE,BD.则∠DBE的度数为 .
【答案】15°.
【解析】连接DE,
∵∠ABC=∠ADC=90°,E为AC的中点,
∴DEAC,BEAC,AE=CE=DE,AE=BE=CE,
∴DE=BE,
∵∠DAC=45°,∠BAC=30°,
∴∠ADE=∠DAE=45°,∠BAC=∠EBA=30°,
∴∠DEC=∠ADE+∠DAC=90°,∠BEC=∠BAC+∠EBA=60°,
∴∠DBE=∠EDB(180°﹣∠DEB)(180°﹣90°﹣60°)=15°,
故答案为:15°.
5.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,E为对角线AC的中点,连接BE,ED,BD.若∠BAD=56°,则∠EDB的度数为 度.
【答案】34.
【解析】∵∠ABC=∠ADC=90°,E为对角线AC的中点,
∴EA=EB=EC=DE,
∴∠DAE=∠EDA,∠BAE=∠EBA,
在△AED中,∠DEC=∠DAE+∠ADE=2∠DAE,
同理可得到:∠BEC=2∠BAE,∠DEB=∠DEC+∠BEC=2∠DAE+2∠BAE=2(∠DAE+∠BAE)=2×56°=112°,
∴∠EDB(180°﹣112°)=34°.
故答案为:34.
6.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,E是BC的中点,∠A=55°,求∠DEC的度数.
【答案】解:∵∠ACB=90°,∠A=55°,
∴∠B=90°﹣∠A=90°﹣55°=35°,
∵CD⊥AB,E是BC的中点,
∴DE=BEBC,
∴∠B=∠BDE=35°,
∴∠DEC=∠B+∠BDE=35°+35°=70°.
7.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD是AB边上的中线,若∠B=33°,求∠ACD的度数.
【答案】解:∵在△ABC中,∠ACB=90°,CD是AB边上的中线,
∴,
∴∠DCB=∠B=33°,
∴∠ACD=∠ACB﹣∠DCB=57°.
二、根据矩形的性质求边长
1.如图,矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O.若∠AOB=60°,BD=8,则AB的长为( )
A.4
B.
C.3
D.5
【答案】A
【解析】∵四边形ABCD是矩形,
∴OAAC,OBBD=4,AC=BD,
∴OA=OB,
∵∠AOB=60°,
∴△AOB是等边三角形,
∴AB=OB=4;
故选:A.
2.如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,∠AOB=60°,BD=8cm,则CD的长度为( )
A.8cm
B.6cm
C.4cm
D.2cm
【答案】C
【解析】∵四边形ABD是矩形,
∴BD=AC,OA=OC,OB=OD,
∵BD=8cm,
∴OD=4cm,
∵∠DOC=∠AOB=60°,
∴△DOC是等边三角形,
∴CD=OD=4cm,
故选:C.
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.线段AC,BD为矩形ABCD的对角线,若AC=6,则BD的长为 .
【答案】6.
【解析】∵线段AC,BD为矩形ABCD的对角线,AC=6,
∴BD=AC=6;
故答案为:6.
5.如图,矩形ABCD中,AC,BD交于点O,M,N分别为BC,OC的中点,若MN=3,则BD= .
【答案】12.
【解析】∵M、N分别为BC、OC的中点,
∴BO=2MN=6.
∵四边形ABCD是矩形,
∴BD=2BO=12.
故答案为12.
6.如图,在中,,点D为边上一个动点(不与点A、B重合),过点D作,,分别交、于点E、F,连结.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,求的最小值.
【答案】(1)证明:∵,,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形;
(2)解:如图所示,连接
∵四边形是矩形
∴
∴当最小时,最小
∴当时,取得最小值
∵,,
∴
∴当时,
∴
∴
∴的最小值为,即的最小值为.
7.如图,在矩形 中,,E为的中点,F是对角线上一动点(),为矩形内下方一点,连接与交于点G,已知,当为直角三角形时,求
【答案】解:∵四边形为矩形,,
∴,,,
∴,
∴,
由勾股定理得,
∵为的中点,
∴.
当为直角三角形时,分为或,
当时,如解图,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴
在中,;
当时,如解图②,连接,
∵,,
∴在中,,
∵,
∴,
∴在中,.
综上所述,当为直角三角形时,的值为或.
三、根据正方形的性质求线段长
1.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.
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,正方形ABCD和正方形CEFG中,点D在CG上,BC=1,CE=3,H是AF的中点,那么CH的长是( )
A.2.5
B.
C.
D.2
【答案】B
【解析】连接AC、CF,如图,
∵四边形ABCD和四边形CEFG都是正方形,
∴∠ACD=45°,∠FCG=45°,ACBC,CFCE=3,
∴∠ACF=45°+45°=90°,
在Rt△ACF中,AF2,
∵H是AF的中点,
∴CHAF.
故选:B.
4.如图,正方形的边长为4,G是对角线上一动点,于点E, 于点F.在点G的运动过程中,的值为 .
【答案】4
【解析】正方形的边长为4,
,
于点E, 于点F.
四边形是矩形,且是等腰三角形,
,
故答案为:4
5.如图等边与正方形的顶点B、C、D三点共线,动点P沿着由C向A运动.连接、,与交于点G.其中,.
(1)若点P为中点,则 .
(2)点P沿着运动过程中,的最小值是 .
【答案】
【解析】解:(1)过点P作于点Q,
∵等边,,点P为中点,
∴,,
∴,
∴,,
∵正方形,,
∴,,,
;
故答案为:
(2)当时,取得最小值,
,,
,
∵,
∴,
设,则,
由得,
解得,
,,,
.
故答案为:
6.[问题情境]如图1,为正方形内一点,,,,将绕点按逆时针方向旋转度(),点,的对应点分别为点,.
[问题解决]
(1)如图2,在旋转的过程中,当点落在上时,求此时的长;
(2)若,如图3,得到(此时与重合),延长交于点,试判断四边形的形状,并说明理由;
(3)在绕点逆时针方向旋转的过程中,直接写出线段长度的最大值.
【答案】(1)解:(1),,,
,
四边形是正方形,
,,
,
由旋转的性质得:,
;
(2)解:四边形是正方形,理由如下:
由旋转的性质得:,,
,,
四边形是矩形,
又,
矩形是正方形;
(3)解:是固定值,点是定点,点是动点,
点的轨迹为以为圆心,为半径的圆,如图:
当点、、依次共线时,最大,
此时,,
即长度的最大值为.
7.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,
∴,
∴,
∴.
四、根据矩形性质求角的度数
1.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,若∠AOD=120°,则∠OAB的度数是( )
A.15°
B.30°
C.60°
D.120°
【答案】C
【解析】∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=2OA,BD=2BO,AC=BD,
∴OB=OA,
∵∠AOD=120°,
∴∠AOB=60°,
∴△AOB为等边三角形,
∴∠OAB=60°
故选:C.
2.如图,若正五边形和矩形按如图方式叠放在一起,则的度数为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】解:∵正五边形内角和为:,
∴,
∵
∴
故选:B
3.如图,延长矩形ABCD的边BC至点E,使CE=BD,连接AE.若∠ADB=40°,则∠E的度数为( )
A.10°
B.20°
C.25°
D.30°
【答案】B
【解析】连接AC,交BD于点O,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BE,AC=BD,OA=OC,OB=OD,
∴OA=OD,
∵∠ADB=40°,
∴∠ADB=∠CAD=40°,
∴∠E=∠DAE,
又∵BD=CE,
∴CE=CA,
∴∠E=∠CAE,
∵∠CAD=∠CAE+∠DAE,
∴∠E+∠E=40°,即∠E=20°.
故选:B.
4.如图,在矩形ABCD中,连接AC,延长AB至点E,使BE=AC,连接DE,若∠E=20°,则∠BAC的度数是 °.
【答案】40°
【解析】连接BD,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD,OBBD,OAAC,
∴OA=OB,
∴∠BAC=∠ABD,
∵BE=AC,
∴BE=BD,
∴∠BDE=∠E=20°,
∴∠ABD=∠E+∠BDE=20°+20°=40°,
∴∠BAC=40°.
故答案为:40.
5.如图,在矩形ABCD中,AC、BD交于点O,DE⊥AC于点E,∠AOD=124°,则∠CDE的度数为 .
【答案】28°.
【解析】∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ADC=90°,AC=BD,OA=OC,OB=OD,
∴OC=OD,
∴∠ODC=∠OCD,
∵∠AOD=124°,
∴,
∵DE⊥AC,
∴∠CDE=90°﹣∠OCD=28°,
故答案为:28°.
6.如图,矩形ABCD的对角线的交点是O,CE⊥BD,垂足为E,且OE=CE.求:∠DCE的度数.
【答案】解:∵四边形ABCD为矩形,
∴∠BCD=90°,OC=OD,
∵CE⊥BD,垂足为E,且OE=CE,
∴∠DOC=∠ECO=45°,
∴∠DCO67.5°,
∴∠DCE=∠DCO﹣∠OCE=22.5°,
7.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°.
五、矩形的翻折变换问题
1.在综合与实践课上,老师组织同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.有一张矩形纸片ABCD如图所示,点N在边AD上.现将矩形沿BN折叠,点A对应的点记为点M,点M恰好落在边DC上.若AB=10,BC=8,则图中DN的长为( )
A.3
B.
C.4
D.5
【答案】A
【解析】由折叠的性质得到:MB=AB=10,MN=AN,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠C=∠D=90°,AD=BC=8,CD=AB=10,
∴MC6,
∴MD=CD﹣MC=4,
令DN=x,
∴MN=AN=8﹣x,
∵MN2=DN2+DM2,
∴(8﹣x)2=x2+42,
∴x=3,
∴DN=3.
故选:A.
2.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.
3.在矩形中,,,将此矩形折叠,使点与点重合,折痕为,如图所示,则的长为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】解:由折叠的性质可得出,
设,
则,
∵四边形是矩形,
∴,
在中,,
即,
解得:,
故的长为10.
故选:C.
4.如图,在矩形中,,,H是边上的点,将沿折叠,点B落在矩形内点P处,连接.
①若,则的度数为 .
②当点H是中点时,的长为 .
【答案】 /64度
【解析】解:①∵四边形是矩形,
∴,
∵沿折叠,点B落在矩形内点P处,,
∴,
∴,
∴;
②连接,交于E,如下图所示,
∵沿折叠,
∴垂直平分,,,
又∵点H是中点,
∴,
∴,
∴,,
又∵,
∴,
∵,,
在中,由勾股定理得,,
∴,
∴,解得,
在中,由勾股定理得,.
5.如图,在矩形中,,P为边上一动点,连接,把沿BP折叠使A落在处,当为等腰三角形时,的长为 .
【答案】或/3和
【解析】①如图,当时,过作,交于E,交于F,则垂直平分,垂直平分,
∴,
由折叠得,,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,解得;
②如图,当时,
由折叠得,,
∴,
连接,则中,,
∴(不合题意),
故这种情况不存在;
③如图,当时,
由折叠得,,
∴,
∴点落在上的中点处,
此时,,
∴.
综上所述,当为等腰三角形时,的长为或.
故答案为:或.
6.如图,将一长方形纸片ABCD沿着EF折叠,已知AF∥BE,DF∥CE,CE交AF于点G,过点G作GH∥EF,交线段BE于点H.
(1)判断∠CGH与∠DFE是否相等,并说明理由;
(2)①判断GH是否平分∠AGE,并说明理由;
②若∠DFA=52°,求∠HGE的度数.
【答案】解:(1)∠CGH=∠DFE,
理由:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴CG∥DF,∵GH∥EF,
∴∠AGC=∠AFD,∠AGH=∠AFE,
∵∠CGH=∠AGC+∠AGH,∠DFE=∠DFA+∠AFE,
∴∠CGH=∠DFE;
(2)①GH平分∠AGE;
理由如下:
∵GH∥EF,
∴∠AGH=∠AFE,∠HGE=∠GEF,
∵CE∥DF,
∴∠1=∠GEF,
∵∠1=∠GFE,
∴∠GFE=∠GEF,
∴∠AGH=∠EGH,
∴GH平分∠AGE;
②∵将一长方形纸片ABCD沿着EF折叠,
∴∠EFG=∠1,
∵∠DFG=52°,
∴∠EFG=64°,
∵GH∥EF,
∴∠AGH=∠AFE=64°,
∵∠EGF=∠DFG=52°,
∴∠HGE=64°.
7.如图所示,在矩形ABCD中,AB=8,BC=6,P为AD上一点,将△ABP沿BP翻折至△EBP,PE与CD相交于点O,且OE=OD,BE与CD交于G点.
(1)求证:AP=DG;
(2)求线段CG的长.
【答案】(1)证明∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=∠A=∠C=90°,AD=BC=6,CD=AB=8,
根据题意得:△ABP≌△EBP,
∴EP=AP,∠E=∠A=90°,BE=AB=8,
在△ODP和△OEG中,,
∴△ODP≌△OEG(ASA),
∴OP=OG,PD=GE,
∴DG=EP,
∴AP=DG;
(2)解:设AP=EP=x,则PD=GE=6﹣x,DG=x,
∴CG=8﹣x,BG=8﹣(6﹣x)=2+x,
根据勾股定理得:BC2+CG2=BG2,
即62+(8﹣x)2=(x+2)2,
解得:x=4.8,
∴AP=4.8,
∴CG=8﹣4.8=3.2.
六、正方形的判定
1.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.
2.如图,把▱ABCD补充条件( ),可以得到正方形ABCD.
A.AB=AD
B.AC=BD
C.AC⊥BD
D.AC⊥BD且AC=BD
【答案】D
【解析】根据正方形的判别方法知,可添加对角线互相垂直且相等,即:AC⊥BD且AC=BD,故选D.
3.如图,在平行四边形ABCD中,添加的下列条件中,能判定平行四边形ABCD是正方形的是( )
A.AC=BD,AC⊥BD
B.AC=BD,∠ABC=90°
C.BD平分∠ABC,AB=BC
D.AB=BC,AC⊥BD
【答案】A
【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,
添加AC=BD,可得平行四边形ABCD是矩形,再由AC⊥BD可得平行四边形ABCD是正方形,故A选项符合题意;
添加AC=BD,∠ABC=90°,可得平行四边形ABCD是矩形,得不到是正方形,故B选项不合题意;
添加BD平分∠ABC,AB=BC,可得平行四边形ABCD是菱形,得不到是正方形,故C选项不合题意;
添加AB=BC,AC⊥BD,可得平行四边形ABCD是菱形,得不到是正方形,故D选项不合题意;
故选:A.
4.如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,再添加一个条件,使得四边形ABCD是正方形,这个条件可以是 (写出一个条件即可).
【答案】AB=AD(答案不唯一).
【解析】这个条件可以是AB=AD(答案不唯一),
理由:∵四边形ABCD是矩形,AB=AD,
∴四边形ABCD是正方形,
故答案为:AB=AD(答案不唯一).
5.如图,平行四边形ABCD的对角线互相垂直,要使ABCD成为正方形,还需添加的一个条件
是 (只需添加一个即可)
【答案】∠ABC=90°或AC=BD.
【解析】条件为∠ABC=90°或AC=BD,
理由是:∵平行四边形ABCD的对角线互相垂直,
∴四边形ABCD是菱形,
∵∠ABC=90°或AC=BD,
∴四边形ABCD是正方形,
故答案为:∠ABC=90°或AC=BD.
6.如图,已知在△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB和∠ABC的平分线相交于点D,DE⊥BC于点E,DF⊥AC于点F,求证:四边形CEDF正方形.
【答案】证明:如图:
过D作DG⊥AB,交AB于点G,
∵∠C=∠DEC=∠DFC=90°,
∴四边形CEDF为矩形,
∵AD平分∠CAB,DF⊥AC,DG⊥AB,
∴DF=DG;
∵BD平分∠ABC,DG⊥AB,DE⊥BC,
∴DE=DG,
∴DE=DF,
∴四边形CEDF为正方形.
7.在筝形ABCD中,AD=CD,AB=BC,若∠ADC=∠ABC,∠DAC=45°,求证:筝形ABCD是正方形.
【答案】证明:∵AD=DC,∠DAC=45°,
∴∠DAC=∠DCA=45°,
∴∠ADC=∠ABC=90°,
∵AB=BC,
∴∠BAC=∠BCA=45°,
∴∠BAD=∠ADC=∠DCB=∠ABC=90°,
∴筝形ABCD是矩形,
又∵AD=DC,
∴筝形ABCD是正方形.
七、菱形性质和判定的综合
1.如图,在∠MON的两边上分别截取OA、OB,使OA=OB;分别以点A、B为圆心,OA长为半径作弧,两弧交于点C;连接AC、BC、AB、OC.若AB=3cm,四边形AOBC的面积为12cm2,则OC的长为( )
A.5cm
B.8cm
C.10cm
D.4cm
【答案】B
【解析】根据作图,AC=BC=OA,
∵OA=OB,
∴OA=OB=BC=AC,
∴四边形OACB是菱形,
∵AB=3cm,四边形OACB的面积为12cm2,
∴AB•OC3×OC=12,
解得OC=8cm.
故选:B.
2.如图,剪两张对边平行且宽度相同的纸条随意交叉叠放在一起,转动其中一张,重合部分构成一个四边形,则下列结论中不一定成立的是( )
A.,
B.
C.,
D.
【答案】D
【解析】解四边形是用两张等宽的纸条交叉重叠地放在一起而组成的图形,
∴,,
四边形是平行四边形(对边相互平行的四边形是平行四边形);
过点分别作,边上的高为,.则
(两纸条相同,纸条宽度相同);
平行四边形中,,即,
,即.故B正确;
平行四边形为菱形(邻边相等的平行四边形是菱形).
,(菱形的对角相等),故A正确;
,(平行四边形的对边相等),故C正确;
如果四边形是矩形时,该等式成立.故D不一定正确.
故选:D.
3.如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,若重合部分构成的四边形ABCD中,AB=3,AC=2,则四边形ABCD的面积为( )
A.
B.
C.
D.5
【答案】A
【解析】过点A作AE⊥CD于E,AF⊥BC于F,连接AC,BD交于点O,
∵两条纸条宽度相同,
∴AE=AF.
∵AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
∵S▱ABCD=BC•AF=CD•AE.
又∵AE=AF.
∴BC=CD,
∴四边形ABCD是菱形,
∴AO=CO=1,BO=DO,AC⊥BD,
∴BO2,
∴BD=4,
∴四边形ABCD的面积4,
故选:A.
4.如图,△ABC中,AD平分∠BAC,DE∥AC交AB于E,DF∥AB交AC于F,若AF=6,则四边形AEDF的周长是 .
【答案】24.
【解析】∵DE∥AC,DF∥AB,
∴四边形AEDF为平行四边形,∠EAD=∠FDA,
∵AD平分∠BAC,
∴∠EAD=∠FAD=∠FDA,
∴DF=AF,
∴平行四边形AEDF为菱形.
∴AE=DE=DF=AF=6,
∴C菱形AEDF=4AF=4×6=24,
即四边形AEDF的周长是24,
故答案为:24.
5.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.
6.如图,在平行四边形中,对角线,相交于点O,.
(1)求证:;
(2)点E,F分别为,的中点,若连接,,,求四边形的周长.
【答案】(1)证明:平行四边形中,
四边形是菱形,
;
(2)解:点E,F分别为,的中点,
是的中位线,
,
,
,
四边形是菱形,
四边形的周长为:
.
7.如图,在中,,点E是的中点,连接并延长,交的延长线于点F,,连接,.
(1)证明:四边形是菱形;
(2)若,求四边形的周长.
【答案】(1)证明∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵点是的中点,
∴,
又,
∴,
∴,
又,
∴四边形是平行四边形,
∵,,
∴,即,
∴四边形是菱形;
(2)∵四边形是平行四边形,,
∴,,,则,
∵,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
∴是等边三角形,
∴,即,
∴四边形的周长为.
八、坐标系中的菱形问题
1.在平面直角坐标系xOy中,菱形ABCD的顶点A在x轴上,顶点B,C在y轴上,若点A的坐标为(﹣4,0),点B的坐标为(0,3),则顶点D的坐标为( )
A.(﹣4,5)
B.(﹣4,﹣2)
C.(﹣4,5)或(﹣4,﹣5)
D.(﹣4,5)或(﹣4,﹣2)
【答案】C
【解析】如图,
∵A(﹣4,0),B(0,3),点B,C在y轴上,
∴OA=4,OB=3,
∴,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=CD=AD=5,AD∥BC,
∵0+5=5,0﹣5=﹣5,
∴D点的坐标为(﹣4,﹣5)或(﹣4,5),
故选:C.
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.菱形在平面直角坐标系中的位置如图所示,,,则点的坐标为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】解:作轴于点D,
则,
∵四边形是菱形,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
在中,,,
∴
则点C的坐标为,
∵轴,
∴点的坐标为
故选:D.
4.菱形ABCD平面直角坐标系中的位置如图所示,顶点B(2,0),∠DOB=60°,点P是对角线OC上一个动点,E(0,﹣1),则EP+BP的最小值是 .
【答案】
【解析】连接ED,如图,
∵点B的对称点是点D,
∴DP=BP,
∴ED即为EP+BP最短,
∵四边形ABCD是菱形,顶点B(2,0),∠DOB=60°,
∴点D的坐标为(1,),
∵点E的坐标为(0,﹣1),
∴ED,
故答案为:
5.如图,四边形ABCD为菱形,已知A(0,﹣3),B(4,0),则点C的坐标为 .
【答案】(4,5).
【解析】∵A(0,﹣3),B(4,0),
∴AO=3,BO=4,
∴AB5,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=5,BC∥AD,
∴点C(4,5),
故答案为:(4,5).
6.如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC的顶点C的坐标为(0,﹣4),顶点A、B分别在第二、三象限,AB交x轴负半轴于点D,∠B=120°,求顶点A的坐标.
【答案】解:∵四边形OABC是菱形,点C的坐标为(0,﹣4),
∴OA=OC=4,AO∥BO,
∵∠B=120°,
∴∠A=60°,
∴∠AOD=30°,
∴,
在Rt△AOD中,AD2+DO2=AO2,
∴,
∵点A在第二象限,
∴A的坐标为.
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.
九、根据菱形的性质求线段长
1.在菱形ABCD中,AB=4,菱形的周长为( )
A.8
B.
C.16
D.
【答案】C
【解析】∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD=4,
∴菱形的周长=4×4=16,
故选:C.
2.如图,在菱形ABCD中,AB=3,∠ABC=60°,则对角线BD的长是( )
A.
B.
C.6
D.3
【答案】B
【解析】解:连接AC,交BD于点O,
∵菱形ABCD中∠ABC=60°,AB=3,
∴△ABC是等边三角形,AB=BC=AC
∴AO=×3=,
∴BO=,
∴BD=2BO=2×=,
故选B
3.如图,在菱形ABCD中,∠BAD=120°.若AC=8,则菱形ABCD的周长为( )
A.32
B.
C.16
D.
【答案】A
【解析】∵四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC,AB=BC=CD=AD,
∴∠B+∠BAD=180°,
∵∠BAD=120°,
∴∠B=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=AC=8,
∴菱形ABCD的周长=4AB=32,
故选:A.
4.如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,若,AC=2cm,则BD的长为 cm.
【答案】4.
【解析】∵四边形ABCD是菱形,AC=2cm,
∴AC⊥BD,BO=DO,AO=CO=1cm,
∵ABcm,
∵BO2cm,
∴DO=BO=2cm,
∴BD=4cm,
故答案为:4.
5.已知,如图,菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,OE∥CD交BC于点E,AD=6cm,则OE的长为 .
【答案】3cm.
【解析】∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD=CD=6cm,BO=DO,
∵OE∥CD,
∴OE是△BCD的中位线,
∴OECD=3cm,
故答案为:3cm.
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,已知菱形ABCD的对角线AC、BD交于点O,DB=2,AC=4,求菱形的周长.
【答案】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OAAC4=2,OBBD2=1,AC⊥BD,
∴AB,
∴菱形的周长为4.
十、添加条件使四边形为菱形
1.如图,已知四边形ABCD为平行四边形,添加下列条件后,▱ABCD不一定是菱形的为( )
A.AC=BD
B.AC平分∠BAD
C.AB=BC
D.AC⊥BD
【答案】A
【解析】∵四边形ABCD为平行四边形,要是其成为一菱形,
A中对角线相等不能满足条件,A错误,
而B,C,D均可使在四边形是平行四边形的基础上满足其为菱形
故选:A.
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.在▱ABCD中,AC、BD是对角线,补充一个条件使得四边形ABCD为菱形,这个条件可以是( )
A.AC=BD
B.AB=AC
C.AC⊥BD
D.∠ABC=90°
【答案】C
【解析】添加一个条件为AC⊥BD,理由如下:
∵四边形ABCD中,对角线AC、BD互相平分,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC⊥BD,
∴平行四边形ABCD是菱形.
故选:C.
4.如图,在平行四边形ABCD中,点E,F分别在AD,BC上,AE=FB.只需添加一个条件即可证明四边形AEFB是菱形,这个条件可以是 (写出一个即可).
【答案】AE=AB(答案不唯一).
【解析】这个条件可以是AE=AB,理由如下:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥CB,
∵AE=FB,
∴四边形AEFB是平行四边形,
又∵AE=AB,
∴平行四边形AEFB是菱形,
故答案为:AE=AB(答案不唯一).
5.如图,在四边形ABCD中,AD=BC,AC⊥BD于点O.请添加一个条件: ,使四边形ABCD成为菱形.
【答案】AD∥BC(或AB=CD或OB=OD 或ADB=∠CBD 等).
【解析】当添加“AD∥BC”时,
∵AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC⊥BD,
∴四边形ABCD是菱形;
当添加:“AB=CD”时,
∵AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC⊥BD,
∴四边形ABCD是菱形;
当添加“OB=OD”时,
∵AD=BC,AC⊥BD,
∴Rt△ADO≌Rt△CBO(HL),
∴AO=CO,DO=BO,
∴四边形ABCD是菱形;
当添加:“∠ADB=∠CBD”时,
∴AD∥BC,
∵AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC⊥BD,
∴四边形ABCD是菱形.
故答案为:AD∥BC(或AB=CD或OB=OD 或ADB=∠CBD等 ).
6.如图,在四边形ABCD中,AB=CD,过A作AE⊥BD交BD于点E,过C作CF⊥BD交BD于F,且AE=CF.请你在不添加辅助线的情况下,添一个条件 ,使得四边形ABCD是菱形,并说明理由.
【答案】解:AB=AD.
理由:∵AE⊥BD,CF⊥BD,
∴∠AEB=∠CFD=90°,
在Rt△ABE和Rt△CDF中,
,
∴Rt△ABE≌Rt△CDF(HL),
∴∠ABE=∠CDF,
∴AB∥CD,
∵AB=CD,
∴四边形ABCD是平行四边形.
∵AB=AD,
∴四边形ABCD是菱形.
故答案为:AB=AD(答案不唯一).
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.
十一、根据正方形的性质求角的度数
1.如图,P是正方形ABCD内一点,连接PA、PB、PC、PD,若△PAB是等边三角形,则∠DPA的度数是( )
A.60°
B.75°
C.80°
D.90°
【答案】B
【解析】∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠DAB=∠CBA=90°,∵△PAB是等边三角形,
∴∠PAB=∠PBA=60°,PA=PB=AB,
∴∠DAP=∠CBP=30°,AP=DA,
∴∠DPA75°.
故选:B.
2.三个正方形的位置如图所示,若,则 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】如图:
∵三个图形都是正方形
∴∠4=∠5=∠6=90°
∵∠3=30°
∠1+∠2+∠3+∠4+∠5+∠6=360°
∴∠1+∠2=360°-∠3-∠4-∠5-∠6=360°-30°-90°-90°-90°=60°
故选:A
3.如图,在正方形中,点为上一点,与交于点,若,则( )
A.60°
B.65°
C.70°
D.75°
【答案】C
【解析】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=90°,BA=DA,∠BAE=∠DAE=45°.
又AE=AE,
∴△ABE≌△ADE(SAS).
∴∠ADE=∠ABE=90°﹣25°=65°.
∴∠AED=180°﹣45°﹣65°=70°.
故选C.
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,在正方形中,点E是上一点,的垂直平分线交对角线于点N,交于点M,连接、.
(1)∠EBN= °;
(2)若正方形边长为4,CE=1,则AN= .
【答案】
【解析】解:(1)过点N作于点F,作于点G,
∵四边形是正方形,
∴平分,,
∴,
∵垂直平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)设,则,,
∵四边形是矩形,,
∴四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
6.在正方形中,点E,F分别是边 上的中点,点 P是一动点,记,,.
(1)如图1,若点P运动到线段的中点时, , .
(2)如图2,若点P在线段上运动时,,和之间有何关系?
(3)当点在直线上(在线段之外且与不重合)运动时,,和间又有何关系? 说明理由.
【答案】(1)解:∵四边形是正方形,
∴,
∵点分别是的中点,
∴,,
∴,
∴,四边形是矩形,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
故答案为:,.
(2)解:∵,
∴,
又∵,
∴,即,
∴,即.
(3)解:①如图3-1,当点在延长线上时,
∵,
∴,
∵,
∴,即,
∴,即;
②如图3-2,当点在延长线上,且在直线上方时,
∵,
∴,
∵,
∴,即,
∴,即;
③如图3-3,当点在延长线上,且在直线下方时,
∵,
∴,即,
∵,
∴,即,
∴,即.
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°.
十二、根据直角三角形的性质求边
1.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,D为AC的中点,若BD=3,则AC的长是( )
A.4
B.5
C.6
D.8
【答案】C
【解析】∵在Rt△ABC中,∠ABC=90°,D为斜边AC的中点,BD=3,
∴BDAC,
∴AC=2BD=2×3=6,
故选:C.
2.在直角三角形中,两直角边的长分别为6和12,则斜边上中线的长为( )
A.3
B.3
C.6
D.6
【答案】B
【解析】解:∵,,∠BAC=90°,
∴,
∴,
故选B.
3.如图,在中,于点D,且是的中点,若则的长等于( )
A.5
B.6
C.7
D.8
【答案】D
【解析】∵△ABC中,CD⊥AB于D,E是AC的中点,DE=5,
∴DE= AC=5,
∴AC=10.
在直角△ACD中,∠ADC=90°,AD=6,AC=10,则根据勾股定理,得
CD= =8.
故选D
4.如图,在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的中线,已知CD=5,BC=6,则AC的长是 .
【答案】8.
【解析】∵在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的中线,
∴,
∵CD=5,
∴AB=10,
∴,
故答案为:8.
5.如图,在Rt△ABC中,点D是斜边AB的中点,过点D作DE⊥AC于点E,连接CD,过点E作CD的平行线,交BC的延长线于点F.若AB=10,则EF的长为 .
【答案】5.
【解析】∵DE⊥AC,∠ACB=90°,
∴∠AED=90°=∠ACB,
∴DE∥CF,
又∵DC∥EF,
∴四边形EDCF为平行四边形,
∴EF=DC,
又∵DC为直角三角形斜边中线,
∴,
∴EF=DC=5.
故答案为:5.
6.如图,△ABC中,CD⊥AB于D,E是AC的中点.若AD=6,DE=5,求CD.
【答案】解:∵△ABC中,CD⊥AB于D,E是AC的中点,DE=5,
∴DEAC=5,
∴AC=10.
在直角△ACD中,∠ADC=90°,AD=6,AC=10,
则根据勾股定理,得
CD8.
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.
十三、正方形性质的综合运用
1.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.
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,在Rt△ABC中,AB=4,点M是斜边BC的中点,以AM为边作正方形AMEF,S正方形AMEF=16,则S△ABC=( )
A.
B.
C.12
D.16
【答案】B
【解析】∵四边形AMEF是正方形,
又∵S正方形AMEF=16,
∴AM2=16,
∴AM=4,
在Rt△ABC中,点M是斜边BC的中点,
∴,
即BC=2AM=8,
在Rt△ABC中,AB=4,
∴,
∴,
故选:B.
4.如图,边长为8cm的正方形ABCD先向上平移4cm,再向右平移2cm,得到正方形A'B'C'D',此时阴影部分的面积为 cm2.
【答案】40.
【解析】∵四边形ABCD为正方形且边长为8cm,
∴AD=CD=8cm,S正方形ABCD=82=64cm2,设A'B与AD交于点E,CD与B'C'交于点F,
由平移的性质得:四边形B'FDE为矩形,AE=2cm,CF=4cm,
∴DE=AD﹣AE=6cm,DF=CD﹣CF=4cm,
∴S矩形B'FDE=DE•DF=24cm2,
∴S阴影=S正方体ABCD﹣S矩形B'FDE=40cm2.
故答案为:40.
5.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.
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,在正方形ABCD中,AF=BE,AE与DF相交于点O.
(1)求证:△DAF≌△ABE;
(2)写出线段AE、DF的数量和位置关系,并说明理由.
【答案】解:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴DA=AB,∠DAF=∠ABE=90°,
∵AF=BE,
∴△DAF≌△ABE(SAS);
(2)AE=DF,AE⊥DF,理由如下:
由(1)得:△DAF≌△ABE,
∴DF=AE,∠ADF=∠BEA,
∵∠DAO+∠EAB=∠DAF=90°,
∴∠DAO+∠ADF=90°,
∴∠DOA=90°,
∴AE⊥DF.
十四、根据菱形的性质求角的度数
1.如图,在菱形ABCD中,∠BCD=100°,BA=BE,则∠EAD的度数为( )
A.45°
B.40°
C.35°
D.30°
【答案】D
【解析】∵四边形ABCD是菱形,
∴AB∥CD,∠ABD=∠CBD,∠BCD=∠BAD,
∵∠BCD=100°,
∴∠BAD=100°,
∵AB∥CD,
∴∠ABC+∠BCD=180°,
∴∠ABC=80°,
∴∠ABD=∠CBD=40°,
∵BA=BE,
∴∠BAE=∠BEA,
∴∠BAE=∠BEA70°,
∴∠EAD=∠BAD﹣∠BAE=100°﹣70°=30°,
故选:D.
2.在菱形ABCD中,如果∠B=110°,那么∠D的度数是( )
A.35°
B.70°
C.110°
D.130°
【答案】C
【解析】∵四边形ABCD是菱形,
∴∠D=∠B,
∵∠B=110°,
∴∠D=110°.
故选:C.
3.如图,在菱形ABCD中,点E在BC上,若∠ABC=∠EAD=70°,则∠CED的度数是( )
A.70°
B.60°
C.55°
D.50°
【答案】C
【解析】∵四边形ABCD为菱形,
∴AD∥BC,AB=AD,
∴∠AEB=∠EAD=70°,
∵∠ABC=∠EAD=70°,
∴AB=AE=AD,
∴∠AED=∠ADE55°,
∴∠CED=180°﹣∠AEB﹣∠AED=180°﹣70°﹣55°=55°,
故选:C.
4.如图菱形ABCD中,∠B=70°,AB的垂直平分线交对角线AC于点E,连接DE,则∠ADE的度数是 .
【答案】55°.
【解析】如图,连接BE,
∵菱形 ABCD中,∠ABC=70°,
∴AD∥BC,∠DAC=∠BAC,
∴∠DAB=180°﹣70°=110°,∠DAC=∠BAC=55°,
∵AB的垂直平分线交对角线AC于点E,
∴EA=EB,
∴∠EAB=∠EBA=55°,
∴由菱形的轴对称的性质可得:
∠ADE=∠ABE=55°,
故答案为:55°
5.如图,五边形ABCDE是正五边形,以AB为边,在五边形ABCDE的内部作菱形ABCF,则∠FAE的度数为 .
【答案】36°.
【解析】∵五边形ABCDE是正五边形,
∴∠BAE=∠ABC=108°,
∵四边形ABCF是菱形,
∴∠ABC+∠BAF=180°,
∴∠BAF=180°﹣108°=72°,
∴∠FAE=∠BAE﹣∠BAF=108°﹣72°=36°.
故答案为:36°.
6.如图,在菱形ABCD中,点E在BC上,且AE=AD,∠EAD=2∠BAE,求∠BAE的度数.
【答案】解:在菱形ABCD中,AB=AD,
∵AE=AD,
∴AB=AE,
设∠BAE=x,
则∠EAD=2x,∠ABE(180°﹣x),
∵AD∥BC,
∴∠BAD+∠ABE=180°,
∴x+2x(180°﹣x)=180°,
解得x=36°,
即∠BAE=36°.
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°.
十五、根据菱形的性质求面积
1.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.
2.如图,在菱形ABCD中,点E,F分别是边DC,AD的中点,连接BE,EF,BF.若菱形ABCD的面积为16,则△BEF的面积为( )
A.8
B.7
C.6
D.5
【答案】C
【解析】
连接AC和BD,
则AC⊥BD,DO=OB,
又∵点E,F分别是边DC,AD的中点,
∴,EF∥AC,
∴,
∵点E,F分别是边DC,AD的中点,
∴,
∴S△BEF=S△DBF+S△DBE﹣S△DEF=4+4﹣2=6,
故选:C.
3.在菱形ABCD中,AC=CB=4,则菱形ABCD的面积为(ㅤㅤ)
A.16
B.4
C.8
D.8
【答案】D
【解析】
∵四边形ABCD是菱形,AC=4,
∴OA=OCAC=2,OB=OD,AB=CB=4,AC⊥BD,
∴∠AOB=90°,
∴OB2,
∴BD=2OB=4,
∴菱形ABCD的面积AC•BD4×48
故选:D.
4.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,过点D作DH⊥BC于点H,连接OH,若OA=8,OH=6,则菱形ABCD的面积为 .
【答案】
96.
【解析】
∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC=8,OB=OD,AC⊥BD,
∴AC=2OA=16,
∵DH⊥BC,
∴∠BHD=90°,
∴BD=2OH=2×6=12,
∴菱形ABCD的面积AC•BD16×12=96,
故答案为:96.
5.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:.
6.如图,正方形网格中每个小正方形边长都是1,小正方形的顶点称为格点,在正方形网格中分别画出下列图形:
(1)长为的线段AB,且A,B为格点;
(2)边长为、面积为6的菱形CDEF,且菱形CDEF的顶点均为格点.
【答案】(1)解:如图,线段AB即为所求;
(2)如图,菱形CDEF即为所求.
7.已知一个菱形的对角线的长分别是2+和2-.
(1)求这个菱形的面积;
(2)设菱形的边长为x ,求这个菱形的周长,
【答案】(1)这个菱形的面积为=1
(2)因为x2==3,
所以x=或x=-(不合题意,舍去),
所以菱形的周长为4x=4.
十六、矩形的性质和判定的综合运用
1.在四边形ABCD中,∠A=60°,∠ABC=∠ADC=90°,BC=2,CD=11,过D作DH⊥AB于H,则DH的长是( )
A.7.5
B.7
C.6.5
D.5.5
【答案】A
【解析】过C作DH的垂线CE交DH于E,
∵DH⊥AB,CB⊥AB,
∴CB∥DH又CE⊥DH,
∴四边形BCEH是矩形.
∴HE=BC=2,在Rt△AHD中,∠A=60°,
∴∠ADH=30°,
又∵∠ADC=90°
∴∠CDE=60°,
∴∠DCE=30°,
∴在Rt△CED中,DECD=5.5,
∴DH=2+5.5=7.5.
故选:A.
2.如图, 在中,,,,为边上一个动点,于点,上于点,为的中点,则的最小值是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】∵在△ABC中,AB=3,AC=4,BC=5,
∴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,
∴AM=EF=AP.
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A.
3.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.
4.如图,在四边形ABCD中,∠BAD=∠ADC=90°,且AD∥BC,AC的长为16,则DO的长为 .
【答案】8.
【解析】∵∠BAD=∠ADC=90°,AD∥BC,
∴∠DAB+∠ABC=∠ADC+∠BCD=180°,
∴∠ABC=∠BCD=90°,
∴∠BAD=∠ADC=∠ABC=∠BCD=90°,
∴四边形ABCD是矩形,
∴BD=AC=2OD=16,
∴OD=8,
故答案为:8.
5.在平行四边形ABCD中,∠A=90°,AB=7cm,AD=6cm,则S▱ABCD= .
【答案】42cm2
【解析】
∵四边形ABCD是平行四边形,∠A=90°,
∴四边形ABCD是矩形,
∴S四边形ABCD=AB×AD=7cm×6cm=42cm2,
故答案为:42cm2.
6.如图所示.P是矩形ABCD内的一点,四边形BCPQ是平行四边形,A′,B′,C′,D′分别是AP,PB,BQ,QA的中点.求证:A′C′=B′D′.
【答案】证明:连接A′B′,B′C′,C′D′,D′A′,
∵A′B′,B′C′,C′D′,D′A′,四条线段依次是△APB,△BPQ,△AQB,△APQ的中位线.
∴A′B′∥AB,B′C′∥PQ,C′D′∥AB,D′A′∥PQ,
∴四边形A′B′C′D′是平行四边形.
由于四边形ABCD是矩形,四边形PCBQ是平行四边形,
∴AB⊥BC,BC∥PQ.
从而AB⊥PQ,
∴A′B′⊥B′C′,
∴四边形A′B′C′D′是矩形,
∴A′C′=B′D′.
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.
十七、坐标系中的正方形
1.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.
2.如图,以正方形ABCD的中心为原点建立平面直角坐标系,点A的坐标为(2,2),则点D的坐标为( )
A.(2,2)
B.(﹣2,2)
C.(﹣2,﹣2)
D.(2,﹣2)
【答案】B
【解析】如图所示:∵以正方形ABCD的中心O为原点建立坐标系,点A的坐标为(2,2),
∴点B、C、D的坐标分别为:(2,﹣2),(﹣2,﹣2),(﹣2,2).
故选:B.
3.如图,在平面直角坐标系中,正方形OABC的顶点O、B的坐标分别是(0,0),(2,0),则顶点C的坐标是( )
A.(1,1)
B.(﹣1,﹣1)
C.(1,﹣1)
D.(﹣1,1)
【答案】C
【解析】连接AC,
∵四边形OABC是正方形,
∴点A、C关于x轴对称,
∴AC所在直线为OB的垂直平分线,即A、C的横坐标均为1,
根据正方形对角线相等的性质,AC=BO=2,
又∵A、C关于x轴对称,
∴A点纵坐标为1,C点纵坐标为﹣1,
故C点坐标(1,﹣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,以正方形ABCD的中心为原点建立平面直角坐标系.点A的坐标为(1,1),写出点B,C,D的坐标:B ,C ,D .
【答案】(1,﹣1),(﹣1,﹣1),(﹣1,1).
【解析】∵以正方形ABCD的中心O为原点建立坐标系,点A的坐标为(1,1),
∴点B、C、D的坐标分别为:(1,﹣1),(﹣1,﹣1),(﹣1,1);
故答案为:(1,﹣1),(﹣1,﹣1),(﹣1,1).
6.如图,正方形ABCD的边长为4,如果以AD的中点为原点,AD所在的直线为y轴建立平面直角坐标系,那么AB与x轴的位置关系是什么?BC与x轴的位置关系怎样?并写出A,B,C,D各点的坐标.
【答案】解:∵四边形ABCD是正方形
∴AB⊥AD,BC∥AD
∵AD⊥x轴
∴AB∥x轴,BC⊥x轴,
∵AB=BC=CD=AD,点O是AD中点,
∴AO=OD=2
∴点A(0,2),点D(0,﹣2),点B(4,2),点C(4,﹣2)
7.平面直角坐标系中,A(﹣1,3),C(2,﹣1),则以AC为对角线的正方形ABCD的顶点B、D坐标分别为多少?
【答案】解:如图,过点E作FK∥x轴,BF⊥FK于F,DK⊥FK于K,AM⊥FK于M.
∵四边形ABCD是正方形,A(﹣1,3),C(2,﹣1),
∴EA=EC=EB=ED,E(,1),
∴AM=2,EM,
由△AME≌△EKD≌△EFB,可得EK=EF=AM=2,DK=BF=EM,
∴D(,),B(,)或B(,),D(,).
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