内容正文:
专题05 四边形
考点概览
考点01 正多边形的内角问题
考点02利用平行四边形的性质求解
考点03平行四边形的性质与判定
考点04与三角形中位线有关的求解问题
考点05矩形的性质与判定
考点06利用菱形的性质求线段长
考点07根据正方形的性质求线段长
考点01 正多边形的内角问题
1.(2025·山东济南·中考真题)如图,两条直线,分别经过正六边形的顶点B,C,且.当时, .
2.(2025·山东青岛·中考真题)如图,正八边形的顶点,,,在坐标轴上,顶点,,,在第一象限.点在反比例函数的图象上,若,则的值为 .
3.(2025·山东烟台·中考真题)【问题呈现】
如图1,已知是正方形外一点,且满足,探究,,三条线段的数量关系.
小颖通过观察、分析、思考,形成了如下思路:
思路一:如图2,构造与全等,从而得出与的数量关系;
思路二:如图3,构造与全等,从而得出与的数量关系.
(1)请参考小颖的思路,直接写出与的数量关系______________;
【类比探究】
(2)如图4,若是正五边形外一点,且满足,,,求的长度(结果精确到,参考数据:,,,);
【拓展延伸】
(3)如图5,若是正十边形外一点,且满足,则,,三条线段的数量关系为_________(结果用含有锐角三角函数的式子表示).
考点02利用平行四边形的性质求解
1.(2025·山东潍坊·中考真题)如图,在中,点在边上,将沿折叠,点的对应点恰好落在边上;将沿折叠,点的对应点恰好落在上.若,则 .(用含的式子表示)
2.(2025·山东青岛·中考真题)如图,在扇形中,,,点在上,且.延长到,使.以,为邻边作平行四边形,则图中阴影部分的面积为 (结果保留).
3.(2025·山东·中考真题)如图,在中,,,.点为边上异于的一点,以,为邻边作,则线段的最小值是 .
4.(2025·山东济南·中考真题)一次函数的图象与反比例函数的图象交于点,与x轴交于点B,与y轴交于点C.
(1)求m,k的值.
(2)D为反比例函数图象上的一点且横坐标大于m.
①如图1,若点D的横坐标为4,连接,E为线段上一点,且,求点E的坐标;
②如图2,M为线段上一点,且,四边形是平行四边形,连接,若,求点D的坐标.
考点03平行四边形的性质与判定
1.(2025·山东淄博·中考真题)已知矩形,,,是边的中点,是边上的动点,线段分别与,相交于点,.若,则的长为 .
2.(2025·山东济南·中考真题)已知:如图,在平行四边形中,点E,F分别在和上,且.求证:.
3.(2025·山东潍坊·中考真题)如图,在中,点分别是边的中点,与相交于点,连接,.证明:
(1);
(2).
4.(2025·山东青岛·中考真题)如图,在中,为的中点,为延长线上一点,连接,,过点作交的延长线于点,连接.
(1)求证:;
(2)已知____(从以下两个条件中选择一个作为已知,填写序号),请判断四边形的形状,并证明你的结论.
条件①:;
条件②:.
(注:如果选择条件①条件②分别进行解答,按第一个解答计分)
5.(2025·山东济南·中考真题)在中,,,,点O为的中点.在中,,,,连接并延长到点F,使,连接.
【初步感知】(1)如图1,当点D,E分别在,上时,请完成填空:___________;___________.
【深入探究】(2)如图2,若将图1中的绕点B按逆时针方向旋转一定的角度,连接,,,.
①(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由.
②当四边形的面积最小时,求线段的长.
考点04与三角形中位线有关的求解问题
1.(2025·山东威海·中考真题)如图,的中线交于点F,连接.下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025·山东淄博·中考真题)已知:如图:在中,,分别为边,的中点,.求证:
(1);
(2).
考点05矩形的性质与判定
1.(2025·山东东营·中考真题)如图1,在矩形中,,E是边上的一个动点,,交于点F,设,,图2是点E从点B运动到点C的过程中,y关于x的函数图象,则的长为( ).
A.5 B.6 C.7 D.8
2.(2025·山东东营·中考真题)如图1,在矩形中,,是边上的一个动点,,交于点,设,,图2是点从点运动到点的过程中,关于的函数图象,则的长为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
3.(2025·山东烟台·中考真题)如图,是矩形的对角线,请按以下要求解决问题:
(1)利用尺规作,使与关于直线成轴对称(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,若交于点,,,求的长.
4.(2025·山东·中考真题)【图形感知】
如图1,在四边形中,已知,,.
(1)求的长;
【探究发现】
老师指导同学们对图1所示的纸片进行了折叠探究.
在线段上取一点,连接.将四边形沿翻折得到四边形,其中,分别是A,D的对应点.
(2)其中甲、乙两位同学的折叠情况如下:
①甲:点恰好落在边上,延长交于点,如图2.判断四边形的形状,并说明理由;
②乙:点恰好落在边上,如图3.求的长;
(3)如图4,连接交于点P,连接.当点E在线段上运动时,线段是否存在最小值?若存在,直接写出;若不存在,说明理由.
5.(2025·山东东营·中考真题)如图,在中,,,点在边上(与点,不重合),四边形为正方形,过点作,交的延长线于点,连接,交于点.下列结论:①;②;③;④,其中结论正确的序号是( )
A.①②④ B.①②③ C.①②③④ D.②③④
6.(2025·山东潍坊·中考真题)如图,在四边形中,,点在边上运动(不含),过点作,垂足为点.设的长度为的面积为,则下列结论正确的是( )
A.边的长为6
B.在上时,
C.在上时,
D.随的增大而增大
考点06利用菱形的性质求线段长
1.(2025·山东烟台·中考真题)如图,菱形的顶点在轴正半轴上,,反比例函数的图象过点和菱形的对称中心,则的值为( )
A.4 B. C.2 D.
2.(2025·山东烟台·中考真题)如图,在菱形中,,对角线.点M从点A出发,沿方向以的速度向点C运动,同时,点N从点C出发,沿方向以的速度向点D运动,当一点到达终点时,另一点随之停止运动,连接,交于点P.在此过程中,点P的运动路径长为 .
3.(2025·山东潍坊·中考真题)如图,已知菱形的顶点在方格纸的格点上,其中,,的坐标分别为,,.该菱形经过中心对称得到它右侧的菱形(顶点均在格点上).
(1)画出平面直角坐标系,并写出对称中心的坐标和点的对应点的坐标;
(2)将菱形平移,使点的对应点为点,画出平移后的菱形.
考点07根据正方形的性质求线段长
1.(2025·山东淄博·中考真题)如图,是以正方形的顶点为圆心,为半径的弧上的点,连接,,将线段绕点顺时针旋转后得到线段,连接.若,则的最大面积是( )
A. B. C. D.
2.(2025·山东济南·中考真题)如图,正方形纸片中,E是上一点,将纸片沿过点E的直线折叠,使点A落在上的点G处,点B落在点H处,折痕交于点F.若,,则 .
3.(2025·山东威海·中考真题)如图,小明同学将正方形硬纸板沿实线剪开,得到一个立方体的表面展开图.若正方形硬纸板的边长为,则折成立方体的棱长为 .
4.(2025·山东淄博·中考真题)【问题情境】
小明在学习了正方形的相关知识之后,在一张边长为4的正方形纸片上进行了关于折叠的研究性学习.
【探究感悟】
如图①,小明在边上取点(不与,重合),连接,将沿翻折,使得点的对应点恰好落到对角线上.则此时线段的长是 ;
【深入探究】
小明继续将沿翻折,发现:,,三点能构成等腰三角形.请求出此时线段的长;
【拓展延伸】
如图②,小明又在边上取点(不与,重合),并将四边形沿翻折,使得点的对应点恰好落在边上.记(为的对应点)与的交点为,连接,小明再次发现:线段与的长度之和存在最小值.请求出此时线段的长.
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专题05 四边形
考点概览
考点01 正多边形的内角问题
考点02利用平行四边形的性质求解
考点03平行四边形的性质与判定
考点04与三角形中位线有关的求解问题
考点05矩形的性质与判定
考点06利用菱形的性质求线段长
考点07根据正方形的性质求线段长
考点01 正多边形的内角问题
1.(2025·山东济南·中考真题)如图,两条直线,分别经过正六边形的顶点B,C,且.当时, .
【答案】97
【分析】本题考查正多边形内角和问题,平行线的性质,先根据正六边形内角和公式求出单个内角的度数,再根据平行线的性质求解.
【详解】解:如图,
正六边形内角和为:,
,
,
,
,
,
,
故答案为:97.
2.(2025·山东青岛·中考真题)如图,正八边形的顶点,,,在坐标轴上,顶点,,,在第一象限.点在反比例函数的图象上,若,则的值为 .
【答案】/
【分析】本题考查了正多边形的性质,等腰直角三角形的性质以及反比例函数解析式的求解,求解出点F的纵坐标是解决本题的关键.
先根据正八边形的内角和可求解每个内角度数,可得为等腰直角三角形,根据正八边形的边长可求解的长度,同理可求与的长度,即可得到点F的坐标,代入反比例函数解析式即可求解.
【详解】解:过点F作轴交y轴于点M,如图,
正八边形的内角和为,
∴每个内角为,
∴,
则为等腰直角三角形,
又∵正八边形的边长为,
∴,即,
可得,
同理可得为等腰直角三角形,
即,
∴可得,
∴点,
又∵点在反比例函数的图象上,
∴,解得.
故答案为: .
3.(2025·山东烟台·中考真题)【问题呈现】
如图1,已知是正方形外一点,且满足,探究,,三条线段的数量关系.
小颖通过观察、分析、思考,形成了如下思路:
思路一:如图2,构造与全等,从而得出与的数量关系;
思路二:如图3,构造与全等,从而得出与的数量关系.
(1)请参考小颖的思路,直接写出与的数量关系______________;
【类比探究】
(2)如图4,若是正五边形外一点,且满足,,,求的长度(结果精确到,参考数据:,,,);
【拓展延伸】
(3)如图5,若是正十边形外一点,且满足,则,,三条线段的数量关系为_________(结果用含有锐角三角函数的式子表示).
【答案】(1);(2);(3)
【分析】本题考查了正方形的性质,全等三角形的性质,解直角三角形,多边形的内角和问题,熟练掌握以上知识是解题的关键;
(1)根据思路一:构造与全等,从而得出是等腰直角三角形,即可与的数量关系;
(2)在射线上截取,连接,过点作于点,同(1)得,则,,可得,根据,即可求解;
(3)同(2)的方法,即可求解.
【详解】(1)
如图2,在射线上截取,连接,
∵,
∴
又∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
又∵四边形是正方形,
∴
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴
故答案为:.
(2)解:正五边形的一个内角为
如图4,在射线上截取,连接,过点作于点
同理可得,
∴,
∴
∵,,
∴
∴
∴;
(3)如图,在射线上截取,连接,过点作于点
同理可得
∴
∴
∵
∴
∴即
故答案为:.
考点02利用平行四边形的性质求解
1.(2025·山东潍坊·中考真题)如图,在中,点在边上,将沿折叠,点的对应点恰好落在边上;将沿折叠,点的对应点恰好落在上.若,则 .(用含的式子表示)
【答案】
【分析】本题考查了平行四边形的性质,折叠的性质,平行线的性质,由四边形是平行四边形,得,,由折叠性质可知,
,,,故有,根据平行线的性质得,,最后通过角度和差即可求解,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
由折叠性质可知,,,,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:.
2.(2025·山东青岛·中考真题)如图,在扇形中,,,点在上,且.延长到,使.以,为邻边作平行四边形,则图中阴影部分的面积为 (结果保留).
【答案】
【分析】本题考查扇形面积公式,平行四边形性质,含三角形的性质,正确将阴影面积进行组合是解决问题的关键.由题意,利用计算即可.
【详解】解:过A作,
∵,,
,
∵,
∴,
,
,
,
设长度为,则,在中,由勾股定理得:
解得:,
,
,
则,,
,
.
故答案为:.
3.(2025·山东·中考真题)如图,在中,,,.点为边上异于的一点,以,为邻边作,则线段的最小值是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质、垂线段最短等知识点,掌握平行四边形对角线相互平分是解题的关键.
由勾股定理可得,设与交于点O,过O作于点,由四边形作是平行四边形得、,根据垂线段最短可得当时,即P与重合时,最小;再运用三角函数求得,进而求得即可解答.
【详解】解:∵在中,,,,
∴,
如图,设与交于点O,过O作于点,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴、
∴当线段长最小,则线段的长最小,
由垂线段最短可得:时,即P与重合时,最小;
∵,
∴,解得:.
∴线段长最小为.
故答案为:.
4.(2025·山东济南·中考真题)一次函数的图象与反比例函数的图象交于点,与x轴交于点B,与y轴交于点C.
(1)求m,k的值.
(2)D为反比例函数图象上的一点且横坐标大于m.
①如图1,若点D的横坐标为4,连接,E为线段上一点,且,求点E的坐标;
②如图2,M为线段上一点,且,四边形是平行四边形,连接,若,求点D的坐标.
【答案】(1),
(2)①,②
【分析】(1)将点代入一次函数求得,结合点在反比例函数的图象上代入求得k;
(2)①过点A作轴交于点H,过点E作交于点M,过点D作交于点N,则,有,进一步求得点D的坐标,结合已知比例可求得和,以及,即可求得点E;
②根据一次函数求得点,即可知点,过点C作交于点P,过点P作轴于点K,过点A作轴于点G,则为等腰直角三角形,且,则,进一步判定点M与点K重合,由待定系数法求得直线的解析式,设点,结合平行四边形的性质求得点,代入反比例函数即可求得m,即可知点D.
【详解】(1)解:由题意可知,点在一次函数的图象上,则
,解得,
∵点在反比例函数的图象上,
∴,解得,
则,;
(2)解:①过点A作轴交于点H,过点E作交于点M,过点D作交于点N,如图,
则,
∴,
∴,
∴,
∵点D的横坐标为4,
∴点D的纵坐标为,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
则,解得,
∴,
∵,
∴,
∴,解得,
则,
那么,点;
②一次函数的图象与y轴交于点C,
令,则,
∴,
∵,
∴,
过点C作交于点P,过点P作轴于点K,过点A作轴于点G,如图,
则,
∵,
∴,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
则,
∵点,
∴,
∵,
∴点M与点K重合,,
∴点,
设直线的解析式为,则
,解得,
∴,
设点,
∵四边形是平行四边形,
∴,
则,
∵D为反比例函数图象上的一点,
∴,解得,或,
∵D的横坐标大于1,
∴,
∴,
故点.
【点睛】本题主要考查函数和三角形的结合,涉及一次函数与坐标轴的交点、平行线的性质、相似三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、平行四边形的性质和解一元二次方程,题目综合性较强,难度偏高,解题的关键是熟悉函数性质和平行四边形的性质.
考点03平行四边形的性质与判定
1.(2025·山东淄博·中考真题)已知矩形,,,是边的中点,是边上的动点,线段分别与,相交于点,.若,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查矩形的性质,勾股定理,解直角三角形,平行四边形的判定和性质;过点A作交于点G,过点A作交的延长线于点K,过点G作于点H,即可得到为平行四边形,进而得到,然后根据正切的定义得到,,利用勾股定理求出,然后根据求出的长解答即可.
【详解】解:过点A作交于点G,过点A作交的延长线于点K,过点G作于点H,
则,,
∵是矩形,
∴,,,,
∴为平行四边形,
∴,
∵点P是的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴,,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
2.(2025·山东济南·中考真题)已知:如图,在平行四边形中,点E,F分别在和上,且.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查平行四边形的判定和性质,平行线的性质,由可得,再证四边形是平行四边形,推出,,等量代换即可得出.
【详解】证明:平行四边形中,,
,
,,
四边形是平行四边形,
,
,
.
3.(2025·山东潍坊·中考真题)如图,在中,点分别是边的中点,与相交于点,连接,.证明:
(1);
(2).
【答案】(1)见解析;
(2)见解析.
【分析】本题考查了平行四边形的判定与性质,中位线定理,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,掌握知识点的应用是解题的关键.
()由点分别是边的中点,则有,,所以,,从而可得,然后根据性质即可求证;
()连接,,证明四边形为平行四边形,所以,,又,为中点,故有,所以,,然后通过“”证明即可.
【详解】(1)证明:∵点分别是边的中点,
∴是的中位线,
∴,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴;
(2)证明:连接,,
∵点分别是边的中点,
∴,,
∴四边形为平行四边形,
∴,,
∵,为中点,
∴,
∴,
∵
∴,
∴.
4.(2025·山东青岛·中考真题)如图,在中,为的中点,为延长线上一点,连接,,过点作交的延长线于点,连接.
(1)求证:;
(2)已知____(从以下两个条件中选择一个作为已知,填写序号),请判断四边形的形状,并证明你的结论.
条件①:;
条件②:.
(注:如果选择条件①条件②分别进行解答,按第一个解答计分)
【答案】(1)证明见解析
(2)条件①,四边形为矩形;条件②,四边形为菱形,证明见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,菱形和矩形的判定,熟练掌握各四边形的判定与性质是解题的关键.
(1)根据平行得到,,再由,即可由证明全等;
(2)先证明四边形为平行四边形,再根据选择的条件结合菱形和矩形判定证明即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴,,
∵为的中点,
∴,
∴
(2)解:选择条件①,四边形为矩形,理由如下:
∵
∴,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形为矩形;
选择条件②,四边形为菱形,理由如下:
∵
∴,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∴四边形为菱形.
5.(2025·山东济南·中考真题)在中,,,,点O为的中点.在中,,,,连接并延长到点F,使,连接.
【初步感知】(1)如图1,当点D,E分别在,上时,请完成填空:___________;___________.
【深入探究】(2)如图2,若将图1中的绕点B按逆时针方向旋转一定的角度,连接,,,.
①(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由.
②当四边形的面积最小时,求线段的长.
【答案】(1)90;;(2)①(1)中的结论仍然成立,证明见解析;②
【分析】(1)证明,可得,,从而得到,进而得到;根据题意可得,即可得到;
(2)①证明四边形为平行四边形,可得,,从而得到,根据题意可得,可证明,可得,从而得到的度数,即可;②根据平行四边形的性质可得当最小时,四边形的面积最小,即当E到的距离最小时,最小,四边形的面积最小,过点E作于点M,连接,则当最小时,四边形的面积最小,从而得到当点B,E,M三点共线时,取得最小值,最小值为,此时时,最小,再由,可得,,然后根据勾股定理可得的长,再结合,即可求解.
【详解】解:∵点O为的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴;
∵,,,,
∴,
∴,
∴;
故答案为:90;
(2)①中的结论仍然成立,证明
∵点O为的中点,
∴,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∵,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,;
②在中,∵,,,
∴,
由①得:四边形为平行四边形,
∴四边形的面积等于,
∴当最小时,四边形的面积最小,
即当E到的距离最小时,最小,四边形的面积最小,
如图,过点E作于点M,连接,则当最小时,四边形的面积最小,
∵,,
∴,
即当点B,E,M三点共线时,取得最小值,最小值为,
此时时,最小,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
由①得:,
∴.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,平行四边形的判定和性质等,熟练掌握相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性,勾股定理,平行四边形的判定和性质,利用类比思想解答是解题的关键.
考点04与三角形中位线有关的求解问题
1.(2025·山东威海·中考真题)如图,的中线交于点F,连接.下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了三角形的中位线定理、三角形中线的性质以及相似三角形的判定和性质等知识;
根据三角形的中位线定理结合三角形中线的性质可得,可得,再根据相似三角形的性质进一步判断即可.
【详解】解:∵的中线交于点F,
∴,
∴,,故D选项结论正确;
∴,,
∴,,,故A、C选项结论正确,B选项结论错误;
故选:B.
2.(2025·山东淄博·中考真题)已知:如图:在中,,分别为边,的中点,.求证:
(1);
(2).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查三角形的中位线,全等三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质;
(1)证明是的中位线,即可得到,进而得到,然后利用证明三角形全等;
(2)根据全等三角形的对应角相等得到,即可得到,进而证明四边形是平行四边形,根据平行四边形的对角相等得到结论即可.
【详解】(1)证明:∵,分别为边,的中点,
∴是的中位线,,
∴,
∴,
又∵,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
∴.
考点05矩形的性质与判定
1.(2025·山东东营·中考真题)如图1,在矩形中,,E是边上的一个动点,,交于点F,设,,图2是点E从点B运动到点C的过程中,y关于x的函数图象,则的长为( ).
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】A
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,动点问题的函数图象问题,二次函数的图象与性质,矩形的性质等知识点,熟练掌握各知识点并灵活运用是解题的关键.
根据题意求出函数关系式是解题关键.首先推导出,利用三角形相似求出关于的函数关系式,根据函数关系式进行分析求解.
【详解】解:,,
.
∵矩形,
∴,
,
.
,
.
,
,
设,则,
整理得,
由图象可知,点从点运动到点的过程中,关于的函数图象为抛物线,且顶点坐标为,
设抛物线的解析式为,
抛物线过点,
,
解得,
,
,
.
故选:A.
2.(2025·山东东营·中考真题)如图1,在矩形中,,是边上的一个动点,,交于点,设,,图2是点从点运动到点的过程中,关于的函数图象,则的长为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】A
【分析】本题考查了动点问题的函数图象问题、矩形的性质、相似三角形的性质与判定,利用相似三角形的性质求出关于的函数关系式是解题的关键.首先推导出,设,利用相似三角形的性质求出关于的函数关系式为,再结合函数图象求出的值即可得出结论.
【详解】解:矩形,
,
,
,,
.
,
.
.
,
,
设,则,
整理得,
由图象可知,关于的函数图象经过,
代入得,,
,
.
故选:A.
3.(2025·山东烟台·中考真题)如图,是矩形的对角线,请按以下要求解决问题:
(1)利用尺规作,使与关于直线成轴对称(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,若交于点,,,求的长.
【答案】(1)作图见解析
(2)
【分析】(1)以为圆心,为半径画弧,以为圆心,为半径画弧,两弧交于点,连接,即可;
(2)如图,证明,,,,可得,证明,设,则,可得,再解方程即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求作的三角形;
由作图可得:,,,
∴,
∴即为所求作的三角形;
(2)解:如图,∵矩形,
∴,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,
∴,
解得:;
∴.
【点睛】本题考查的是作轴对称图形,全等三角形的判定与性质,矩形的性质,勾股定理的应用,熟练的作图是解本题的关键.
4.(2025·山东·中考真题)【图形感知】
如图1,在四边形中,已知,,.
(1)求的长;
【探究发现】
老师指导同学们对图1所示的纸片进行了折叠探究.
在线段上取一点,连接.将四边形沿翻折得到四边形,其中,分别是A,D的对应点.
(2)其中甲、乙两位同学的折叠情况如下:
①甲:点恰好落在边上,延长交于点,如图2.判断四边形的形状,并说明理由;
②乙:点恰好落在边上,如图3.求的长;
(3)如图4,连接交于点P,连接.当点E在线段上运动时,线段是否存在最小值?若存在,直接写出;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2)①四边形是矩形,理由见解析;②;(3)线段的最小值为.
【分析】(1)利用勾股定理求得,再证明,利用相似三角形的性质求解即可;
(2)①由折叠的性质得,,再证明,根据有三个角是直角的四边形是矩形即可得解;
②延长和相交于点,连接,证明四边形是正方形,再证明,据此求解即可;
(3)先利用折叠的性质求得,推出点在以为直径的上,连接,,得到,据此求解即可.
【详解】解:(1)∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴;
(2)①四边形是矩形,理由如下,
由折叠的性质得,,
∵,
∴,
∴四边形是矩形;
②延长和相交于点,连接,
由折叠的性质得,,,
∵点恰好落在边上,
∴,,
∴四边形是矩形,
∵,
∴四边形是正方形,
∵,
∴点在对角线上,
∴,,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)由折叠的性质得,,
∴是线段的垂直平分线,
∴,
∴点在以为直径的上,连接,,
∴,即点在上时,线段存在最小值,
∵,
∴线段的最小值为.
【点睛】本题考查了翻折的性质,等腰三角形的判定,勾股定理,垂直平分线的性质,相似三角形的判定和性质,圆周角定理等知识点,难度较大,第三问判断点在以为直径的上是解题的关键.
5.(2025·山东东营·中考真题)如图,在中,,,点在边上(与点,不重合),四边形为正方形,过点作,交的延长线于点,连接,交于点.下列结论:①;②;③;④,其中结论正确的序号是( )
A.①②④ B.①②③ C.①②③④ D.②③④
【答案】C
【分析】由正方形的性质得出,证出,由证明,得出,①正确;证明四边形是矩形,得出,②正确;由等腰直角三角形的性质和矩形的性质得出,③正确;证出,得出对应边成比例,得出,④正确.
【详解】解:∵四边形为正方形,
,
,
,
,
,
在和中,,
,
∴,故①正确;
,
,
,
,
∴四边形是矩形,
,
∴,
∴,故②正确;
,
∴,故③正确;
∵,
∴,
,
,
,
,故④正确;
∴正确的有①②③④.
故选:C.
【点睛】本题考查正方形的性质,矩形的判定和性质,三角形全等的判定和性质,三角形相似的判定和性质等知识.利用数形结合的思想是解答本题的关键.
6.(2025·山东潍坊·中考真题)如图,在四边形中,,点在边上运动(不含),过点作,垂足为点.设的长度为的面积为,则下列结论正确的是( )
A.边的长为6
B.在上时,
C.在上时,
D.随的增大而增大
【答案】AC
【分析】本题考查矩形的判定和性质,解直角三角形,动点的函数表达式,作,易得四边形为矩形,得到,进而得到,在中,求出的长,分点在和点在上两种情况,进行讨论,求出函数关系式,进行判断即可.
【详解】解:作于点,
∵,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,
∴,
在中,,故A正确;
当点在上时,
∵,,,
∴,,
∴;故B错误;
当点在上时,如图,
则:,
∴;故C正确;
当时,随着的增大而减小,故D错误;
故选AC.
考点06利用菱形的性质求线段长
1.(2025·山东烟台·中考真题)如图,菱形的顶点在轴正半轴上,,反比例函数的图象过点和菱形的对称中心,则的值为( )
A.4 B. C.2 D.
【答案】D
【分析】本题考查的是菱形的性质,勾股定理的应用,反比例函数的性质,先证明,,设,可得,,求解,过作于,再进一步求解即可.
【详解】解:∵菱形的顶点在轴正半轴上,,
∴,,
∴,
设,
∴,
∴,
解得:,
过作于,
∴,
∴,
∴,
∴;
故选:D
2.(2025·山东烟台·中考真题)如图,在菱形中,,对角线.点M从点A出发,沿方向以的速度向点C运动,同时,点N从点C出发,沿方向以的速度向点D运动,当一点到达终点时,另一点随之停止运动,连接,交于点P.在此过程中,点P的运动路径长为 .
【答案】
【分析】如图,连接交于.求解,,,,设运动时间为,则,,证明,可得,作等边三角形,以为圆心,为半径作圆,取点,连接,,证明在上,且在弧上,再利用弧长公式计算即可.
【详解】解:如图,∵在菱形中,,对角线,连接交于.
∴,,,,
∵设运动时间为,则,,
∴,即,
∴,
∴,
∴,
∴,
作等边三角形,以为圆心,为半径作圆,取点,连接,,
∴,,,
∴,
∴在上,且在弧上,
∴在此过程中,点P的运动路径长为;
故答案为:
【点睛】本题考查的是菱形的性质,圆周角定理的应用,圆的确定,三角函数的应用,弧长的计算,证明在上,且在弧上是解本题的关键.
3.(2025·山东潍坊·中考真题)如图,已知菱形的顶点在方格纸的格点上,其中,,的坐标分别为,,.该菱形经过中心对称得到它右侧的菱形(顶点均在格点上).
(1)画出平面直角坐标系,并写出对称中心的坐标和点的对应点的坐标;
(2)将菱形平移,使点的对应点为点,画出平移后的菱形.
【答案】(1)见解析,,;
(2)见解析.
【分析】本题考查了坐标与图形,建立平面直角坐标系,作图——平移变换,中心对称,掌握知识点的应用是解题的关键.
()根据,,的坐标分别为,,建立平面直角坐标系即可,找出对应点即可求对称中心的坐标和点的对应点的坐标;
()根据平移的性质即可求解.
【详解】(1)解:如图,建立平面直角坐标系,
∴对称中心的坐标是,点的对应点的坐标是;
(2)解:画出平移后的菱形,如图所示.
考点07根据正方形的性质求线段长
1.(2025·山东淄博·中考真题)如图,是以正方形的顶点为圆心,为半径的弧上的点,连接,,将线段绕点顺时针旋转后得到线段,连接.若,则的最大面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理;过点Q作于点E,过点C作交延长线于点F,连接交弧于点,则可得到,即可得到,根据垂线段最短和三角形三边关系得到,即可得到点P在时,的值最大为长,利用勾股定理和三角形的面积公式计算解答即可.
【详解】解:过点Q作于点E,过点C作交延长线于点F,连接交弧于点,
则,
又∵,
∴,
∴,
由旋转得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即当点P在时,的值最大为长,
∵是正方形,
,
∴,
∴的值最大为,
∴的最大面积是,
故选:C.
2.(2025·山东济南·中考真题)如图,正方形纸片中,E是上一点,将纸片沿过点E的直线折叠,使点A落在上的点G处,点B落在点H处,折痕交于点F.若,,则 .
【答案】/
【分析】由折叠性质可知,进而利用同角的余角相等证明,由此即可得出,进而确定.在中,根据勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:如图,连接交于点,过点作,垂足为,
则,
∵正方形,
∴,,
∴四边形是矩形,
∴,
由折叠可知,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵
∴,
设正方形边长为,则,
∵,
∴,
在中,,即
解得:或(不合题意舍去)
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查正方形的性质,折叠的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,矩形的判定与性质,掌握折叠的性质,根据垂直模型证明是解题关键.
3.(2025·山东威海·中考真题)如图,小明同学将正方形硬纸板沿实线剪开,得到一个立方体的表面展开图.若正方形硬纸板的边长为,则折成立方体的棱长为 .
【答案】/
【分析】本题考查了正方体的展开图、正方形的性质、勾股定理以及一元二次方程的求解等知识;
如图,设,则,根据勾股定理列出方程求解即可.
【详解】解:如图,设,则,
则在直角三角形中,由勾股定理可得:,
即,
解得:或(舍去),
∴正方体的棱长为cm,
故答案为:.
4.(2025·山东淄博·中考真题)【问题情境】
小明在学习了正方形的相关知识之后,在一张边长为4的正方形纸片上进行了关于折叠的研究性学习.
【探究感悟】
如图①,小明在边上取点(不与,重合),连接,将沿翻折,使得点的对应点恰好落到对角线上.则此时线段的长是 ;
【深入探究】
小明继续将沿翻折,发现:,,三点能构成等腰三角形.请求出此时线段的长;
【拓展延伸】
如图②,小明又在边上取点(不与,重合),并将四边形沿翻折,使得点的对应点恰好落在边上.记(为的对应点)与的交点为,连接,小明再次发现:线段与的长度之和存在最小值.请求出此时线段的长.
【答案】(1)(2)或(3)
【分析】(1)根据正方形的性质,折叠的性质,推出为等腰直角三角形,进而求出的长即可;
(2)分和两种情况进行讨论求解即可;
(3)连接,,作,易得四边形为矩形,根据折叠性质得到,证明,得到,进而得到,作点关于的对称点,连接,连接交于点,则,,得到,得到当点在上时,即点与点重合时,,值最小,证明,得到,进而得到为的中点,设,则:,在中,由勾股定理,得:,求出的长,进而求出的长,证明,进行求解即可.
【详解】解:(1)∵正方形,边长为4,
∴,
∴,
∵翻折,
∴,,
∴,,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴;
(2)当时,如图,作于点,延长交于点,
则:四边形为矩形,
∴,
∵,
∴,
又∵折叠,
∴,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∵,
∴,,
∴,,
∴,
在中,,
∵,
∴,
∴;
②当时,如图:作于点,延长交于点,作于点,则:,四边形为矩形,四边形为矩形,
∴,,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,,
在中,,
∴;
综上:或;
(3)连接,,交于点,作,则:四边形为矩形,
∴,,
∵折叠,
∴,,,,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
作点关于的对称点,连接,连接交于点,则:,,
∴,
∴当点在上时,即点与点重合时,,值最小;
如图:
∵,,,
∴,
∴,
∴为的中点,
∴,
设,则:,
在中,由勾股定理,得:,
解得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即:,
∴.
【点睛】本题考查正方形的性质,折叠的性质,等腰三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,解直角三角形,利用轴对称解决线段和最短问题等知识点,综合性强,难度大,属于中考压轴题,熟练掌握相关知识点,合理添加辅助线,确定动点位置,是解题的关键.
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