内容正文:
数 学
广西
分层练习册
1
第五章 四边形
第四节 正方形
(3年2考,2分或3分)
一阶 基础巩固
二阶 能力提升
三阶 实践操作
考点 正方形的性质与判定(2024.12,2023.18)
1. 已知矩形ABCD的对角线AC,BD交于点O,下列条件中能判定矩形
ABCD是正方形的是( D )
A. OA=OC B. OA=OB
C. AB⊥BC D. OA⊥OB
D
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2. 如图,在正方形ABCD中,E为对角线BD上一点,连接AE,CE,若
∠BCE=70°,则∠EAD的大小为( B )
A. 15° B. 20° C. 25° D. 30°
B
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3. 如图,点E在正方形ABCD的内部,且△ABE是等边三角形,连接
BD,DE,则∠BDE=( C )
A. 37.5° B. 35° C. 30° D. 25°
C
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4. (2025陕西)如图,正方形ABCD的边长为4,点E为AB的中点,点F在
AD上,EF⊥EC,则△CEF的面积为( C )
A. 10 B. 8 C. 5 D. 4
C
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5. [开放性试题](2024深圳)如图所示,四边形ABCD,DEFG,GHIJ均为
正方形,且S正方形ABCD=10,S正方形GHIJ=1,则正方形DEFG的边长可以
是 .(写出一个答案即可)
2(答案不唯一)
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6. (2025防城港模拟)如图,已知正方形ABCD的边长为12,BD为对角
线,点E在BD上,且BE=2DE,连接CE,则CE的长为 .
4
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7. 如图,在正方形ABCD中,E是BC上的一点,连接AE,过点B作
BH⊥AE,垂足为H,延长BH交CD于点F,连接AF,若正方形ABCD
的边长是5,BE=2,则AF的长为 .
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8. 如图,将正方形ABCD的各边AB,BC,CD,DA顺次延长至E,
F,G,H,且使BE=CF=DG=AH.
(1)求证:四边形EFGH是正方形;
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证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=DA,∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB=90°,
∴∠FBE=∠GCF=∠HDG=∠EAH=90°.
∵BE=CF=DG=AH,
∴AB+BE=BC+CF=CD+DG=DA+AH,即AE=BF=CG=DH,
在△FBE和△GCF中,
∴△FBE≌△GCF(SAS),∴EF=FG,∠BFE=∠CGF,
∵∠GCF=90°,∴∠CGF+∠GFC=90°,
∴∠BFE+∠GFC=90°,即∠EFG=90°,
同理可得△GCF≌△HDG,△HDG≌△EAH,△EAH≌△FBE,
∴FG=GH,GH=HE,HE=EF,
∴EF=FG=GH=HE,∴四边形EFGH是菱形.
又∵∠EFG=90°,∴四边形EFGH是正方形.
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(2)若AH=1,AB=2,求正方形EFGH的面积.
解: ∵AH=BE=1,AB=2,∴AE=AB+BE=3,
∴HE= = ,∴S正方形EFGH=HE2=10.
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9. 如图,O是正方形ABCD内一点,四边形OHBE与四边形OGDF也都是
正方形,图中阴影部分的面积是10,则EG的长为( B )
A. B. 2 C. 10 D. 20
【解析】连接AO,∵四边形OHBE,四边形OGDF
都是正方形,∴FO=OG,HO=OE,∵阴影部分
的面积是10,∴ OG×OF+ OE×OH=10,
∴OG2+OE2=20,∴EG2=20,∴EG=2 .
B
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10. (2025广西模拟)如图,正方形ABCD的边长为2,E为AB边的中点,
点F在BC边上,点B关于直线EF的对称点记为B',连接B'D,B'E,
B'F. 点F在BC边上移动,当四边形BEB'F成为正方形时,B'D的长
为( A )
A. B. C. 2 D. 3
A
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11. (2025广西模拟)如图,已知正方形ABCD的边长为a,延长BC到点
E,使CE=BC,取CD的中点F,连接DE,BF,DE与BF的延长线相
交于点G,则BG的长为( B )
A. a B. a C. a D. a
B
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【解析】如解图,过点C作CP∥BG,交DE于点P,连接BD.
∵BC=CE,∴CP是△BEG的中位线,∴P为EG的中点.
∵F是CD的中点,∴FG是△DCP的中位线,∴DG=GP=PE.
∵正方形ABCD的边长为a,CE=BC,
∴BC=CD=CE=a,∠BCD=90°,BD=DE= =
a,∠BDC=∠EDC=45°,
∴DG= ,∠BDG=90°,
∴BG= = a.
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12. (2021河池)如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E,F分别在
CD,AC上,BF⊥EF,CE=1,则AF的长是( B )
A. 2 B. C. D.
B
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【解析】如解图,过点F作AB的垂线交AB于点N,交CD于点M. ∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=∠BCD=∠BNM=90°,AB=
BC=CD=4,∴四边形CMNB为矩形,∴MN=BC=4,CM=BN. ∵BF⊥EF,∴∠EFB=∠FNB=90°,∴∠FBN+∠NFB=∠NFB+
∠EFM,∴∠FBN=∠EFM. ∵四边形ABCD是正方形,∴∠ACD=45°,∴∠MFC=∠MCF=45°,∴MF=MC=NB,在△MEF与△NFB中, ∴△MEF≌△NFB(ASA),∴ME=
FN,设ME=FN=x,则MC=MF=BN=1+x.∵MN=MF+FN=4,∴1+x+x=4,解得x= ,∴FN= .∵四边形ABCD为正方形,MN⊥AB,∴∠NAF=∠NFA=45°,∴FN=AN,
∴AF= = FN= .
第12题解图
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13. (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 .
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14. (2025桂林二模)如图,正方形ABCD中有两个小正方形,两个小正方
形的面积分别为S1和S2,边长分别为a,b,当AB=4时,ab的值
为 .
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15. (2025南宁模拟)如图,三条相互平行的直线l1,l2和l3分别经过正方形
ABCD的三个顶点,l2交边AD于点E. 若l1与l2之间的距离为6,l1与l3之间
的距离为14,则CE的长为 .
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【解析】如解图,过点D作DN⊥CE于点N,过点B作BM⊥CE于点M.
由题意得DN=6,BM=8.∵四边形ABCD是正方形,
∴CD=BC,∠DCB=∠CDE=90°.
∵DN⊥CE,BM⊥CE,∴∠DNC=∠CMB=90°,
∴∠NCD+∠NDC=∠MCB+∠NCD=90°,∴∠NDC=∠MCB,∴△DNC≌△CMB(AAS),∴CN=BM=8.
同理可证∠NDE=∠NCD.
又∵∠DNE=∠CND=90°,∴△DNE∽△CND,
∴ = ,即 = ,∴NE= ,∴CE=NE+CN= .
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16. (2025内江)如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD的边AB在x轴
上,点B的坐标为(1,0).点E在边CD上.将△ADE沿AE折叠,点D落在
点F处.若点F的坐标为(0,3),则点E的坐标为 .
(- ,5)
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【解析】设CD与y轴交于点G,AB=x.易知四边形OADG是矩形,
∴AD=AB=CD=BC=OG=x.∵点B的坐标为(1,0),∴OA=x-1.
∵点F的坐标为(0,3),∴OF=3,AF=AD=x,DE=EF.
在Rt△AOF中,由勾股定理得AF2=OA2+OF2,
即x2=32+(x-1)2,解得x=5,∴DG=OA=x-1=4.
设EG=a,则DE=EF=4-a,FG=OG-OF=2.
在Rt△EFG中,由勾股定理得EF2=EG2+GF2,
即(4-a)2=a2+22,解得a= ,∴点E的坐标为(- ,5).
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17. (2025河池宜州区期末)如图,有六根长度相同的木条,小明先用四根
木条制作了能够活动的菱形学具,他先将该活动学具调成如图1所示的菱
形,测得∠A=120°,对角线AC=8 cm,接着将该活动学具调成如图2
所示的正方形,最后用剩下的两根木条搭成了如图3所示的图形,连接
BE,则图3中△BCE的面积为( C )
A. 32 cm2 B. 32 cm2
C. 16 cm2 D. 16 cm2
C
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18. (2025德阳)在综合实践活动中,同学们将对学校的一块正方形花园
ABCD进行测量规划使用,如图,点E,F处是它的两个门,且DE=
CF,要修建两条直路AF,BE,AF与BE相交于点O(两个门E,F的大
小忽略不计).
(1)请问这两条路是否等长?它们有什么位置关系,说明理由;
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解:两条路等长;它们的位置关系是:互相垂直.理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,∴BA=AD=CD,∠BAE=∠D=90°.
∵DE=CF,∴AD-DE=CD-CF,∴AE=DF.
在△BAE和△ADF中,
∴△BAE≌△ADF(SAS),∴BE=AF,∠ABE=∠DAF.
∵∠BAE=∠BAO+∠DAF=90°,∴∠BAO+∠ABE=90°.
在△AOB中,∠AOB=180°-(∠BAO+∠ABE)=90°,
∴AF⊥BE,∴道路AF与BE等长,且它们互相垂直.
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(2)同学们测得AD=4米,AE=3米,根据实际需要,某小组同学想在四
边形OBCF地上再修一条2.5米长的直路,这条直路的一端在门F处,另一
端P在已经修建好的路段OB或花园的边界BC上,并且另一端P与点B处
的距离不少于1.5米,请问能否修建成这样的直路,若能,能修建几条,
并说明理由.
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解:能修建一条这样的直路.理由如下:
∵AD=AB=CD=4米,AE=3米,∴DE=CF=1米,
在Rt△ABE中,由勾股定理得BE= =5(米),
由(1)得AF=BE=5米,AF⊥BE,∴S△ABE= BE·OA= AB·AE,
∴OA= =2.4(米),∴OF=AF-OA=2.6(米).
根据“垂线段最短”得点F到路段OB的最短距离为2.6米,
∴路段OB上不存在符合题意的点P,∴点P不在路段OB上.
当点P在边界BC上时,在Rt△PCF中,
由勾股定理得PC= = ,∴BP=BC-PC=(4- )米.
∵4- >4- ,∴4- >1.5,∴点P符合题意,
即能修建成一条这样的直路.
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