内容正文:
《图形小题》专题复习——2026年北师大版数学中考专题复习
1、 七巧板问题
2、 折叠问题
3、 正方形中的高频考题
4、 矩形中的高频考题
5、 菱形中的高频考题
6、 平行四边形中的高频考题
一、七巧板问题
1. 乐乐从一副七巧板(如图1)中取出了其中的六块,拼成了一个(如图2),已知原来七巧板拼成正方形的边长为4;
(1)图2中小正方形②的边长________;线段________;
(2)求对角线的长.
2. 如图,小靓用七巧板拼成一幅装饰图,放入长方形内,装饰图中的三角形顶点,分别在边,上,三角形的边在边上,若在矩形区域内随机取点,则这个点落在空白部分的概率______.
2、 折叠问题
(1)正方形中的折叠问题
3. 如图,正方形的边长为,点在边上,且,连结,点在边上,连结,把沿翻折,点恰好落在上的点处,下列结论:①;②;③;④,其中正确结论的是__________.(填序号)
4. 如图,正方形纸片ABCD的边长为15,E、F分别是CD、AD边上的点,连接AE,把正方形纸片沿BF折叠,使点A落在AE上的一点G,若CE=7,则GE的长为( )
A. 3 B. C. 4 D.
5.
如图, 正方形中,,点E为上一动点,将三角形沿折叠,点A落在点F处,连接并延长,与边交于点G,若点G为中点,则 ________.
(2)菱形中的折叠问题
6. 如图,在菱形中,,点M,N是边,上任意两点,将菱形沿翻折,点A恰巧落在对角线上的点E处,下列结论:①;②若,则;③若,则;④若菱形边长为4,M是的中点,连接,则线段,其中正确的结论有:_______(填写所有正确结论的序号)
(3)矩形中的折叠问题
7. 如图,在矩形中,是的中点,将折叠后得到,点在矩形内部,延长交 于点,若,,则折痕的长为( )
A. B. C. D.
8. 如图,把一张矩形纸片按所示方法进行两次折叠,得到,若,则的周长为______ .
9. 如图,在矩形纸片中,,为边的中点,点在边上,连接,将沿翻折,点的对应点为,连接.若,则______.
10. 如图,将矩形ABCD沿EF折叠,使点B落在边AD上的点M处,点C落在点N处,已知∠DMN=30°,连接BM,则∠AMB的度数为( )
A. 60° B. 75° C. 80° D. 85°
11.如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=9,点E,F分别在边AD,BC上,且AE=2,沿直线EF翻折,点A的对应点恰好落在对角线AC上,点B的对应点为,分别在线段EF,上取点M,N,沿直线MN二次翻折,使点F与点E重合,则线段MN的长为______.
12. 如图,在矩形中,,,点E为的中点,将沿折叠,使点B落在矩形内点F处,连接,则的长为( )
A. B. C. D.
(4)三角形中的折叠问题
13. 如图,在中,,点,分别为边,上的一点,当,时,将沿折痕翻折后,点恰好落在边中点处,则的长是______.
三、正方形中的高频考题
14. 如图,在正方形ABCD的对角线AC上取一点E,使得,连接BE并延长BE到F,使,BF与CD相交于点H,若,有下列结论:①;②;③;④,则其中正确的结论有______.(填所有正确结论的序号)
15. 如图,在边长为正方形中,点为边中点,连接,与对角线交于点,连接,,且与交于点.则下列结论:①;②;③若点是上的一动点,连接,,则最小值是;④.其中正确的序号是_______.
16. 如图,在正方形中,在上,在的延长线上,,连接、、,交对角线于点,为的中点,连接,下列结论:①为等腰直角三角形;②;③直线是的垂直平分线;④若,则;其中正确结论的有______.
17. 如图,点是正方形对角线和的交点,是上一点,过点作DF⊥CE于,交于,过点作EH⊥BC于,已知正方形的边长为2,,则线段的长为__________.
18. 如图.正方形ABCD和正方形CEFG中,点D在CG上,,H是AF的中点,CH=3,那么CE的长是( )
A. 3 B. 4 C. D.
19. 如图,在正方形中,点、分别在边、上,且,、分别交于点、,则下列结论正确的有________(填序号).
①;②若是的中点,则;③的周长等于长的倍;④连接,则为等腰直角三角形.
20. 如图,已知正方形ABCD,点E是BC边上一点,将△ABE沿直线AE折叠,点B落在F处,连接BF并延长,与∠DAF的平分线相交于点H,与AE,CD分别相交于点G,M,连接HC,DH,DF,若AB=3,BE=1,则DH=_________.
21. 如图,在正方形中,的平分线交边于G,的中垂线与的延长线交于E,与、、分别交于点M,N,F,若,则下列选项错误的是( )
A. B.
C. 四边形是菱形 D.
四、矩形中的高频考题
22.如图,矩形ABCD中,AB=12,点E是AD上的一点,AE=6,BE的垂直平分线交BC的延长线于点F,连接EF交CD于点G,若G是CD的中点,则BC的长是( )
A.12.5 B.12 C.10 D.10.5
23. 如图,正方形的边长为4,延长至E使,以为边在上方作正方形,延长交于M,连接,,H为的中点,连接分别与、交于点N、K.则下列结论:①;②;③;④若点P是上一点,则最小值为.其中正确的结论有______.(填序号)
24. 如图,在矩形中,,,垂足为E,,点P、Q分别在上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
五、菱形中的高频考题
25. 如图,菱形中,点O是的中点,,垂足为M,交于点N,,,则的长为_____.
26. 如图,在菱形ABCD中,,,过菱形ABCD的对称中心O分别作边AB,BC的垂线,交各边于点E,F,G,H,则四边形EFGH的周长为( )
A. B. C. D.
六、平行四边形中的高频考题
27. 平行四边形中,,,,是边上高.平分,交于点.连接,交对角线于点.以下结论:①是等边三角形;②;③;④.其中正确的有( )
A. 4个 B. 3个 C. 2个 D. 1个
《图形小题》专题复习——2026年北师大版数学中考专题复习解析
一、七巧板问题
1. 乐乐从一副七巧板(如图1)中取出了其中的六块,拼成了一个(如图2),已知原来七巧板拼成正方形的边长为4;
(1)图2中小正方形②的边长________;线段________;
(2)求对角线的长.
【答案】(1);
(2)
【解析】
【分析】(1)根据正方形的性质求出结果即可;
(2)延长,过点A作于点E,根据七巧板的特点求出,
,根据勾股定理求出即可.
【小问1详解】
解:∵四边形为正方形,
∴,
∴,
∴,
∵为等腰直角三角形,
∴,
∵四边形为正方形,
∴,
∴,
即小正方形②的边长为,
∴,
∴,
故答案为:;.
【小问2详解】
解:延长,过点A作于点E,如图所示:
根据七巧板的特点可知,,为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了七巧板的特点,正方形的性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理,解题的关键是熟练掌握正方形的性质和七巧板的特点.
2. 如图,小靓用七巧板拼成一幅装饰图,放入长方形内,装饰图中的三角形顶点,分别在边,上,三角形的边在边上,若在矩形区域内随机取点,则这个点落在空白部分的概率______.
【答案】
【解析】
【分析】设七巧板的边长为,根据正方形的性质、矩形的性质分别表示出,,进一步求出落在空白部分的概率.
本题考查了几何概率,矩形的性质,七巧板,关键是熟悉七巧板的特征,表示出,的长.
【详解】解:设七巧板的边长为,则,,
∴矩形区域的面积,
∴空白部分的面积,
∴这个点落在空白部分的概率为.
故答案为:.
3、 折叠问题
(1)正方形中的折叠问题
3. 如图,正方形的边长为,点在边上,且,连结,点在边上,连结,把沿翻折,点恰好落在上的点处,下列结论:①;②;③;④,其中正确结论的是__________.(填序号)
【答案】①④
【解析】
【分析】本题考查翻折的性质,勾股定理,全等三角形的判定及性质,正方形的性质,根据翻折的性质证,得出,,即可判断①正确;根据 ,即可判断②错误;在中,,,推出,则,推出,,则,判定③错误;根据,推出,即可判断④正确,进而得出答案.
【详解】解:四边形为正方形,
,,
,
,
由折叠的性质可得,
垂直平分,
,,
,
,
,
,
,,
故①正确;
,
,故②错误;
在中,,
,
,
,
,
,,
,
故③错误;
,
,
故④正确;
综上所述:正确的是①④.
故答案为:①④.
4. 如图,正方形纸片ABCD的边长为15,E、F分别是CD、AD边上的点,连接AE,把正方形纸片沿BF折叠,使点A落在AE上的一点G,若CE=7,则GE的长为( )
A. 3 B. C. 4 D.
【答案】B
【解析】
【分析】由折叠及轴对称的性质可知,△ABF≌△GBF,BF垂直平分AG,先证△ABF≌△DAE,推出AF的长,再利用勾股定理求出BF的长,最后再Rt△ADF中利用面积法可求出AH的长,可进一步求出AG的长,GE的长.
【详解】∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=AD=15,∠BAD=∠D=90°,
∵CE=7,
∴DE=15-7=8,
由折叠及轴对称的性质可知,△ABF≌△GBF,BF垂直平分AG,
∴BF⊥AE,AH=GH,
∴∠BAH+∠ABH=90°,
又∵∠FAH+∠BAH=90°,
∴∠ABH=∠FAH,
在△ABF与△DAE中
∴△ABF≌△DAE(ASA),
∴AF=DE=8,BF=AE,
在Rt△ABF中,
BF===17,
∴15×8=17AH,
∴AH=,
∴AG=2AH=
AE=BF=17,
∴GE=AE-AG=17-=.
故选:B.
【点睛】本题考查正方形的性质,轴对称的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,面积法求线段的长度等,解题关键是能灵活运用正方形的性质和轴对称的性质.
5. 如图, 正方形中,,点E为上一动点,将三角形沿折叠,点A落在点F处,连接并延长,与边交于点G,若点G为中点,则 ________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质、正方形的性质、折叠的性质等知识点,通过作辅助线,构造相似三角形是解题关键.过点作的平行线,分别交于点,先根据相似三角形的判定证出,根据相似三角形的性质可得,设,则,,再根据相似三角形的判定证出,根据相似三角形的性质可得的长,从而可得的长,然后根据建立方程,解方程可得的值,由此即可得.
【详解】解:如图,过点作的平行线,分别交于点,
四边形是正方形,,
,,四边形是矩形,
,
点为中点,
,
,
,
,即,
设,则,
,
由折叠的性质得:,
,
又,
,
,
在和中,,
,
,即,
解得,,
,
又,
,
解得或,
经检验,是所列方程的解,不是所列方程的解,
,
故答案为:.
(2) 菱形中的折叠问题
6. 如图,在菱形中,,点M,N是边,上任意两点,将菱形沿翻折,点A恰巧落在对角线上的点E处,下列结论:①;②若,则;③若,则;④若菱形边长为4,M是的中点,连接,则线段,其中正确的结论有:_______(填写所有正确结论的序号)
【答案】①②④
【解析】
【分析】根据菱形的性质和折叠的性质可得∠MEN=∠NBE=∠EDM =60°,从而易得∠DEM=∠BNE,则可判断①正确,从而即可判断②正确;设菱形的边长为3a,则DE=a,BE=2a,设AM=x,AN=y,由①得:,由ME=AM,NE=AN,即,则有3ax=ay+xy,3ay=2ax+xy,消去xy,整理即可得x:y=4:5,故可判断③错误;过M点作MF⊥CD交CD的延长线于点F,则在直角△MFD中,可分别求得MF、DF的长,从而在直角△MFC中,由勾股定理即可求得MC的长,从而可判断④正确与否.
【详解】∵四边形ABCD是菱形
∴AB=AD
∵∠A==60°
∴△ABD是等边三角形
∴AB=AD=BD,∠NBE=∠EDM=60°
根据折叠的性质,得∠MEN=∠A=60°
∴∠DEM+∠BEN=120°
∵∠BEN+∠BNE=120°
∴∠DEM=∠BNE
∴△MED∽△ENB
故①正确
∵△MED∽△ENB
∴∠BEN=∠DME=20°
∴∠ENB=180°-∠BEN-∠NBE=100°
故②正确
设菱形的边长为3a,AM=x,AN=y
∵DE:BE=1:2
∴DE=a,BE=2a
∵△MED∽△ENB
∴
根据折叠的性质,得:ME=AM,NE=AN
∴
即
∴,
则有3ax-xy=ay,3ay-xy=2ax
消去xy,整理得:5ax=4ay
即得:x:y=4:5
∴AM:AN =4:5
故③错误
如图,过M点作MF⊥CD交CD的延长线于点F
∵AB∥CD
∴∠MDF=∠A=60°
在直角△MFD中,∠FMD=90°-∠MDF=30°
∴FD=MD
∵M是线段AD的中点,且AD=4
∴FD=4
∴CF=CD+FD=6
在直角△MFD中,由勾股定理得
在直角△MFC中,由勾股定理得:
故④正确
.
故答案为:①②④.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定与性质,菱形的性质,勾股定理等知识,解题的关键是设相应的参数,根据相似三角形对应边成比例得出两个方程,解出AM与AN的关系.
(3)矩形中的折叠问题
7. 如图,在矩形中,是的中点,将折叠后得到,点在矩形内部,延长交 于点,若,,则折痕的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】连接EH,先证明Rt△EFH≌Rt△ECH(HL),得到CH=FH,设AB=x,则有AH=x+,DH=x﹣,在Rt△ADH中,=42+,解出x=3,在Rt△ABE中,BE=2,AB=3,即可求AE=.
【详解】解:连接EH,
∵E是BC的中点,
∴BE=EC,
∵将△ABE折叠后得到△AFE,
∴∠AFE=∠B=90°,BE=EF,
∴EF=EC,
∵矩形ABCD,
∴∠C=90°,
∴Rt△EFH≌Rt△ECH(HL),
∴CH=FH,
∵AD=4,CH=,
设AB=x,则有AH=x+,DH=x﹣,
在Rt△ADH中,=42+,
∴x=3,
在Rt△ABE中,BE=2,AB=3,
∴AE=,
故选:A.
【点睛】本题考查矩形的性质,图形折叠的性质,掌握图形折叠的性质,通过证明三角形全等,勾股定理求出AB的长是解题的关键.
8. 如图,把一张矩形纸片按所示方法进行两次折叠,得到,若,则的周长为______ .
【答案】
【解析】
【分析】本题考查翻折变换折叠的性质,矩形的性质,勾股定理,熟练掌握翻折的性质是解题的关键.第一次翻折可得,,,第二次折叠,可求,,由,可求,则,再求的周长即可.
【详解】解:第一次折叠,如图,
四边形是矩形,
,,
由折叠的性质, ,
,
,
第二次折叠,如图, ,,
,
,
,
,
,
,
的周长.
故答案为:.
9. 如图,在矩形纸片中,,为边的中点,点在边上,连接,将沿翻折,点的对应点为D’,连接.若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】如图:连接,延长交的延长线于H,根据折叠的性质及矩形的性质,证明,进而得到为直角三角形,设,则,证明为等腰三角形,求出,进而完成解答.
【详解】解:如图:连接,延长交的延长线于H,
∵矩形中,为边的中点,,
∴,,
∵将沿翻折,点的对应点为D',
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴为直角三角形,
设,则,
∴,
∴,
∴为等腰三角形,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
10. 如图,将矩形ABCD沿EF折叠,使点B落在边AD上的点M处,点C落在点N处,已知∠DMN=30°,连接BM,则∠AMB的度数为( )
A. 60° B. 75° C. 80° D. 85°
【答案】B
【解析】
【分析】由四边形ABCD是矩形,得∠A=∠ABC=90°,根据矩形ABCD沿EF折叠,使点B落在边AD上的点M处,点C落在点N处,得∠NME=∠ABC=90°,ME=BE,而∠DMN=30°,即知∠AME=60°,∠AEM=30°,即∠EMB+∠EBM=30°,可得∠EMB=∠EBM=15°,故∠AMB=∠AME+∠EMB=75°.
【详解】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠ABC=90°,
∵矩形ABCD沿EF折叠,使点B落在边AD上的点M处,点C落在点N处,
∴∠NME=∠ABC=90°,ME=BE,
∵∠DMN=30°,
∴∠AME=180°-∠NME-∠DMN=60°,
∴∠AEM=90°-∠AME=30°,
∴∠EMB+∠EBM=30°,
∵ME=BE,
∴∠EMB=∠EBM=15°,
∴∠AMB=∠AME+∠EMB=75°,
故选:B.
【点睛】本题考查了矩形中的折叠问题,解题的关键是掌握折叠的性质:折叠前后能够重合的线段相等、能够重合的角相等.
11.如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=9,点E,F分别在边AD,BC上,且AE=2,沿直线EF翻折,点A的对应点恰好落在对角线AC上,点B的对应点为,分别在线段EF,上取点M,N,沿直线MN二次翻折,使点F与点E重合,则线段MN的长为______.
【答案】
【分析】如图,过点F作FT⊥AD于T,则四边形ABFT是矩形,连接FN,EN,设AC交EF于J.
证明,求出ET=1,,设,根据NF=NE,可得,解方程求出x,可得结论.
【解析】解:如图,过点F作FT⊥AD于T,则四边形ABFT是矩形,连接FN,EN,设AC交EF于J.
∵四边形ABFT是矩形,∴AB=FT=3,BF=AT,
∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD=3,AD=BC=9,∠B=∠D=90°,
∴,
∵∠TFE+∠AEJ=90°,∠DAC+∠AEJ=90°,∴∠TFE=∠DAC,
∵∠FTE=∠D=90°,∴△FTE∽△ADC,∴,
∴,∴TE=1,,∴BF=AT=AE-ET=2-1=1,
设,∵NM垂直平分线段EF,∴NF=NE,∴,
∴x=1,∴,
∴。故答案为:.
【点睛】本题属于几何综合题,考查矩形的性质,翻折变换,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是正确寻找相似三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考填空题中的压轴题.
12. 如图,在矩形中,,,点E为的中点,将沿折叠,使点B落在矩形内点F处,连接,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】连接,根据三角形的面积公式求出,得到,根据直角三角形的判定得到,根据勾股定理求出答案.
【详解】解:连接,交于H,
∵,点E为的中点,
∴,
又∵,
∴,
由折叠知,(对应点的连线必垂直于对称轴),
∴,
则,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
故选:D.
【点睛】本题考查的是翻折变换的性质和矩形的性质,掌握折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等是解题的关键.
(4)三角形中的折叠问题
13. 如图,在中,,点,分别为边,上的一点,当,时,将沿折痕翻折后,点恰好落在边中点处,则的长是______.
【答案】
【解析】
【分析】连接,根据点恰好落在边中点处,,得到,,求得,结合解答即可.
本题考查了折叠的性质,勾股定理,图形的面积,熟练掌握折叠的性质,勾股定理是解题的关键.
【详解】解:连接,
∵点恰好落在边中点处,,
∴,,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
三、正方形中的高频考题
14. 如图,在正方形ABCD的对角线AC上取一点E,使得,连接BE并延长BE到F,使,BF与CD相交于点H,若,有下列结论:①;②;③;④,则其中正确的结论有______.(填所有正确结论的序号)
【答案】①②④
【解析】
【分析】①由正方形的性质可以得出AB=AD,∠BAC=∠DAC=45°,通过证明△ABE≌△ADE,就可以得出BE=DE;
②在EF上取一点G,使EG=EC,连接CG,再通过条件证明△DEC≌△FGC就可以得出CE+DE=EF;
③过D作DM⊥AC交于M,根据勾股定理求出AC,根据三角形的面积公式即可求出高DM,解直角三角形求出ME,即可求出AE;
④由△CEG是等边三角形.得∠CEH=∠CGE=60°,CG=CE,再证△DEG∽△CGH,得,即可得出.
【详解】解:①∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠ABC=∠ADC=90°,∠BAC=∠DAC=∠ACB=∠ACD=45°.
在△ABE和△ADE中,
,
∴△ABE≌△ADE(SAS),
∴BE=DE,
故①正确;
②在EF上取一点G,使EG=EC,连接CG,
∵△ABE≌△ADE,
∴∠ABE=∠ADE.
∴∠CBE=∠CDE,
∵BC=CF,
∴∠CBE=∠F,
∴∠CBE=∠CDE=∠F.
∵∠CDE=15°,
∴∠CBE=15°,
∴∠CEG=60°.
∵CE=GE,
∴△CEG是等边三角形.
∴∠CGE=60°,CE=GC,
∴∠GCF=45°,
∴∠ECD=∠GCF.
在△DEC和△FGC中,
,
∴△DEC≌△FGC(SAS),
∴DE=GF.
∵EF=EG+GF,
∴EF=CE+ED,
故②正确;
③过D作DM⊥AC交于M,
∵AB=BC=1,
根据勾股定理,得AC=,
由面积公式得:AD×DC=AC×DM,即×1×1=××DM,
∴DM=,
∵∠DAM=45°,
∴AM=DM=,
∵tan∠AED=,∠AED=∠ACD+∠CDE=60°,
∴ME==,
∴AE=AM+EM=+,
故③错误;
④如图,
∵△CEG是等边三角形.
∴∠CEH=∠CGE=60°,CG=CE,
∵∠AED=∠ACD+∠CDE=60°,
∴∠DEH=180°-∠AED -∠CEH =60°,
∴∠DEH=∠CGE,
∴DECG,
∴△DEH∽△CGH,
∴,
∴,
故④正确;
综上,①②④正确,
故答案为:①②④.
【点睛】本题考查正方形的性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,勾股定理,等边三角形的判定与性质,作辅助线构造等边三角形是解题的关键.
15. 如图,在边长为正方形中,点为边中点,连接,与对角线交于点,连按,,且与交于点.则下列结论:①;②;③若点是上的一动点,连接,,则最小值是;④.其中正确的序号是_______.
【答案】①②③④
【解析】
【分析】证明,根据全等三角形的性质判断①;证和,可判断②正确,根据对称性得出的最小值为的长,勾股定理即可求解,可判断③;根据题意可得,进而得到,设,,则,,则,可推出,,根据勾股定理表示出,即可判断④正确.
【详解】解:四边形是正方形,点为边中点,
,,,
,
,,故①正确;
,,,
,
,
,
,
,
,
,故②正确;
如图所示,连接,
点是对角线上的一动点,
,
当、、三点共线时,最小,其最小值为,故③正确;
点为边中点,
,
,
,
设,,则,,则,
,
,,
中,由勾股定理得:,
即,
解得:,
,故④正确;
故答案为:①②③④.
【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的性质与判定,勾股定理,轴对称的性质,正切的定义,熟练掌握以上知识是解题的关键.
16. 如图,在正方形中,在上,在的延长线上,,连接、、,交对角线于点,为的中点,连接,下列结论:①为等腰直角三角形;②;③直线是的垂直平分线;④若,则;其中正确结论的有______.
【答案】①②③④
【解析】
【分析】根据正方形的性质可得AD=CD,然后利用“边角边”证明△ADF和△CDE全等,根据全等三角形对应角相等可得DE=DF,∠ADF=∠CDE,然后求出∠EDF=∠ADC=90°,判断出△DEF是等腰直角三角形,判断出①正确;由△DEF是等腰直角三角形和正方形的性质可得∠NBE=∠DFE=45°,利用三角形内角和为180°即可判断②正确;连接BM、DM.根据直角三角形的性质可得BM=EF=MD.由垂直平分线的判定推知MC垂直平分BD,故③成立;过点M作MH⊥BC于H,则∠MCH=45°,根据三角形中位线定理得到MH=BF=1,求得,故④正确.
【详解】解:正方形ABCD中,AD=CD,
在△ADF和△CDE中,
∴△ADF≌△CDE(SAS),
∴DE=DF,∠ADF=∠CDE,
∴∠EDF=∠FDC+∠CDE=∠FDC+∠ADF=∠ADC=90°,
∴△DEF是等腰直角三角形,故①正确;
∴∠DFE=45°,
∵四边形ABCD为正方形,BD为对角线,
∴∠NBE=45°,
∵∠FDN+∠DFN+∠DNF=∠NBE+∠BNE+∠NEB=180°,
∠NBE=∠DFE=45°,∠DNF=∠BNE,
∴∠FDB=∠FEB,故②正确;
连接BM、DM,如图所示:
∵M是EF的中点,△BEF、△DEF是直角三角形,
∴BM=DM=EF,
又∵BC=CD,
∴直线CM是BD的垂直平分线,故③正确;
过点M作MH⊥BC于H,则∠MCH=45°,
∵M是EF的中点,BF⊥BC,MH⊥BC,
∴MH是△BEF的中位线,
∴MH=BF=1,
∴,故④正确.
综上所述,正确的结论有①②③④.
故答案为:①②③④.
【点睛】本题考查了正方形的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定与性质,到线段两端点距离相等的点在线段的垂直平分线,三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半,熟记各性质与定理并作辅助线是解题的关键.
17. 如图,点是正方形对角线和的交点,是上一点,过点作DF⊥CE于,交于,过点作EH⊥BC于,已知正方形的边长为2,,则线段的长为__________.
【答案】
【解析】
【分析】证明,求出,求出,利用30度的直角三角形求出、,根据勾股定理求出,求出,即可求出,即可求出答案.
【详解】解:四边形是正方形,
,,
,
,
,
,
,
在和中
,
,
四边形是正方形,
,
,
四边形是正方形,
,
∵EH⊥BC,
,
,
设,
,
,
,
解得:,
即,
在中,由勾股定理得:,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查正方形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
18. 如图.正方形ABCD和正方形CEFG中,点D在CG上,,H是AF的中点,CH=3,那么CE的长是( )
A. 3 B. 4 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】连接AC、CF,如图,设CE的长为x,根据正方形的性质得∠ACD=45°,∠FCG=45°,AC=,CF=x,则∠ACF=90°,再利用勾股定理计算出AF=,然后根据直角三角形斜边上的中线得到方程即可求解.
【详解】解:连接AC、CF,如图,
∵四边形ABCD和四边形CEFG都是正方形,设CE的长为x
∴∠ACD=45°,∠FCG=45°,AC=BC=,CF=CE=x,
∴∠ACF=45°+45°=90°,
在Rt△ACF中,AF=,
∵H是AF的中点,
∴CH=AF=3.
∴=6,
解得x=,
故选:D.
【点睛】本题考查了正方形的性质:正方形的四条边都相等,四个角都是直角;正方形的两条对角线相等,互相垂直平分,并且每条对角线平分一组对角;正方形具有四边形、平行四边形、矩形、菱形的一切性质.两条对角线将正方形分成四个全等的等腰直角三角形.也考查了直角三角形斜边上的中线性质.
19. 如图,在正方形中,点、分别在边、上,且,、分别交于点、,则下列结论正确的有________(填序号).
①;②若是的中点,则;③的周长等于长的倍;④连接,则为等腰直角三角形.
【答案】①②③④
【解析】
【分析】本题考查正方形性质及应用,涉及全等三角形判定与性质,勾股定理及应用,相似三角形判定与性质.将绕点逆时针旋转得到,连接,证明,可得,而,有,故,①正确;过作,交延长线于,同理可证,,得,,设,,中,有,,设,则,,,即得,,②正确;的周长,即可得的周长,③正确;④由,可得,故,从而为等腰直角三角形,④正确.
【详解】解:①将绕点逆时针旋转得到,连接,
,
,
,
绕点逆时针旋转得到,
,,,
又,
,
,
而,
中,,
,故①正确;
②过作,交延长线于,如图:
同(1)可得,,
,,
设,,则,,,,
中,,
,
解得,
设,则,
,,
中,,
,故②正确;
③的周长
,
,
的周长,故③正确;
④如图:
,,
,
,
,
,
,
,
,
∴△AGF为等腰直角三角形,故④正确;
正确的有①②③④,
故答案为:①②③④.
20. 如图,已知正方形ABCD,点E是BC边上一点,将△ABE沿直线AE折叠,点B落在F处,连接BF并延长,与∠DAF的平分线相交于点H,与AE,CD分别相交于点G,M,连接HC,DH,DF,若AB=3,BE=1,则DH=_________.
【答案】
【分析】由折叠的性质得出∠BAG=∠GAF=∠BAF,B,F关于AE对称,证出∠EAH=∠BAD=∠GHA=45°,设DF交AH于点N,由折叠性质可知AF=AB=AD,∠FAH=∠DAH,得出∠DHF=90°,连接BD,证明△ABE≌△BCM,得出BE=CM,根据三角形BDM的面积可求出答案.
【详解】解:∵将△ABE沿直线AE折叠,点B落在F处,
∴∠BAG=∠GAF=∠BAF,B,F关于AE对称,
∴AG⊥BF,
∴∠AGF=90°,
∵AH平分∠DAF,
∴∠FAH=∠FAD,
∴∠EAH=∠GAF+∠FAH=∠BAF+∠FAD=(∠BAF+∠FAD)=∠BAD,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=90°,
∴∠EAH=∠BAD=45°,
∴△AGH是等腰三角形,
∴∠EAH=∠GHA=45°,
如图,设DF交AH于点N,
∵AF=AB=AD,∠FAH=∠DAH,
∴AH⊥DF,FN=DN,
∴DH=HF,∠FNH=∠DNH=90°,
又∵∠GHA=45°,
∴∠NFH=45°=∠NDH=∠DHN,
∴∠DHF=90°,
连接BD,
由折叠可知AE⊥BF,
∴∠ABG+∠CBM=90°,∠ABG+∠BAE=90°,
∴∠BAE=∠CBM,
∴Rt△ABE≌Rt△BCM,
∴BE=CM=1,AE=BM,
∴DM=2,
∴S△BDM=DM•BC=3,
∵AE2=AB2+BE2,
∴,
∴AE=BM=,
S△BDM=BM•DH=3,
∴DH=.
故答案为:.
【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定与性质,折叠的性质,勾股定理等知识;熟练掌握正方形的性质及全等三角形的判定与性质是解题的关键.
21. 如图,在正方形中,的平分线交边于G,的中垂线与的延长线交于E,与、、分别交于点M,N,F,若,则下列选项错误的是( )
A. B.
C. 四边形是菱形 D.
【答案】B
【解析】
【分析】在正方形中,的平分线交边于G,可得,求出,则B说法错误;根据线段垂直平分线的性质可得,,求出,证明,可得,即四边形是菱形,则C说法正确;求出可得,,然后可得,可判断A、D正确.
【详解】解:∵在正方形中,的平分线交边于G,
∴,
∵,
∴,故B说法错误;
∵的中垂线与的延长线交于E,
∴,,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形,故C说法正确;
∴,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,,故A说法正确;
∴,
∴,故D说法正确;
故选:B.
【点睛】本题考查正方形的性质,线段垂直平分线的性质,菱形的判定和性质,锐角三角函数,二次根式的运算等知识,灵活运用相关知识进行解答是解题的关键.
四、矩形中的高频考题
22.如图,矩形ABCD中,AB=12,点E是AD上的一点,AE=6,BE的垂直平分线交BC的延长线于点F,连接EF交CD于点G,若G是CD的中点,则BC的长是( )
A.12.5 B.12 C.10 D.10.5
【答案】D
【分析】根据线段中点的定义可得CG=DG,然后利用“角边角”证明△DEG和△CFG全等,根据全等三角形对应边相等可得DE=CF,EG=FG,设DE=x,表示出BF,再利用勾股定理列式求EG,然后表示出EF,再根据线段垂直平分线上的点到两端点的距离相等可得BF=EF,然后列出方程求出x的值,从而求出AD,再根据矩形的对边相等可得BC=AD.
【解析】解:∵矩形ABCD中,G是CD的中点,AB=12,
∴,
在和中,,
∴△DEG≌△CFG(ASA),∴DE=CF,EG=FG,
设DE=x,则BF=BC+CF=AD+CF=6+x+x=6+2x,
在中,,∴,
∵FH垂直平分BE,∴BF=EF,∴,
解得x=4.5,∴AD=AE+DE=6+4.5=10.5,∴BC=AD=10.5.故选:D.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,矩形的性质,线段垂直平分线上的点到两端点的距离相等的性质,勾股定理,熟记各性质并利用勾股定理列出方程是解题的关键.
23. 如图,正方形的边长为4,延长至E使,以为边在上方作正方形,延长交于M,连接,,H为的中点,连接分别与、交于点N、K.则下列结论:①;②;③;④若点P是上一点,则最小值为.其中正确的结论有______.(填序号)
【答案】①②③
【解析】
【分析】由正方形的性质得到,,,,,求得,,根据全等三角形的定理得到,即可判断①;
根据全等三角形的性质得到,根据相似三角形的性质得到,根据平行线的性质得到,根据直角三角形的性质得到,即可判断②;
根据平行四边形的性质得到,根据三角形的面积公式即可判断③;
过C作的对称点,交于T,作于W,连接交于点P,连接,此时,即的最小值为,证明可求,,证明,可求
,,,然后在中利用勾股定理求出,即可判断④.
【详解】解:四边形是正方形,,
,,
四边形是正方形,为的中点,
,,,
,,
,
,故①正确;
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,故②正确;
,,
四边形是平行四边形,
,
,,
,故③正确;
过C作的对称点,交于T,作于W,连接交于点P,连接,此时,即的最小值为,
,,,
,
、关于对称,
,,
,
,,
,,
,
,
,即,
,
,
同理可证,
∴,即,
,,
,
,
即的最小值为,
故④错误,
故正确的有:①②③.
故答案:①②③.
【点睛】本题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,正方形的性质,矩形的判定和性质等知识,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.注意数形结合思想的应用.
24. 如图,在矩形中,,,垂足为E,,点P、Q分别在上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设,则,证明,则,得,解得,在中,由勾股定理列方程得到,则,,设A点关于的对称点为,连接,则当、P、Q三点在一条线上时,最小,由垂线段最短可知当时,最小,即可得到的最小值.
【详解】解:设,则,
∵四边形为矩形,且,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
在中,由勾股定理可得,即,
解得,
∴,,
如图,设A点关于的对称点为,连接,则
,,
∴△AA’D’是等边三角形,
∵,
∴当、P、Q三点在一条线上时,最小,由垂线段最短可知当时,最小,
∴,
故选:C.
【点睛】此题考查了矩形的性质、相似三角形的判定和性质、勾股定理、等边三角形的判定和性质、轴对称等知识,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.
五、菱形中的高频考题
25. 如图,菱形中,点O是的中点,,垂足为M,交于点N,,,则的长为_____.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了解直角三角形,菱形的性质、直角三角形斜边中线等于斜边一半,连接,先由菱形性质可得对角线与交于点,由直角三角形斜边中线等于斜边一半可得,,进而由菱形对角线求出边长,由,解三角形即可求出,正确进行计算是解题关键.
【详解】解:如图,连接,
点是的中点,
、、三点在同一直线上,
,
,,
,,
,
,
,,
,,
,
,
.
故答案为:.
26. 如图,在菱形ABCD中,,,过菱形ABCD的对称中心O分别作边AB,BC的垂线,交各边于点E,F,G,H,则四边形EFGH的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】依次求出OE=OF=OG=OH,利用勾股定理得出EF和OE的长,即可求出该四边形的周长.
【详解】∵HF⊥BC,EG⊥AB,
∴∠BEO=∠BFO=90°,
∵∠A=120°,
∴∠B=60°,
∴∠EOF=120°,∠EOH=60°,
由菱形的对边平行,得HF⊥AD,EG⊥CD,
因为O点是菱形ABCD的对称中心,
∴O点到各边的距离相等,即OE=OF=OG=OH,
∴∠OEF=∠OFE=30°,∠OEH=∠OHE=60°,
∴∠HEF=∠EFG=∠FGH=∠EHG=90°,
所以四边形EFGH是矩形;
设OE=OF=OG=OH=x,
∴EG=HF=2x,,
如图,连接AC,则AC经过点O,
可得三角形ABC是等边三角形,
∴∠BAC=60°,AC=AB=2,
∴OA=1,∠AOE=30°,
∴AE=,
∴x=OE=
∴四边形EFGH的周长为EF+FG+GH+HE=,
故选A.
【点睛】本题考查了菱形的性质、矩形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、勾股定理、直角三角形的性质等内容,要求学生在理解相关概念的基础上学会应用,能分析并综合运用相关条件完成线段关系的转换,考查了学生的综合分析与应用的能力.
六、平行四边形中的高频考题
27. 平行四边形中,,,,是边上高.平分,交于点.连接,交对角线于点.以下结论:①是等边三角形;②;③;④.其中正确的有( )
A. 4个 B. 3个 C. 2个 D. 1个
【答案】C
【解析】
【分析】①利用含有角的直角三角形性质及勾股定理求出,,,,再由得,进而得,然后根据即可对结论①进行判断;②根据是等边三角形得, ,证明和相似得,进而得,由此即可对结论②进行判断;③先求出,根据,得,由此即可对结论③进行判断;④过点于点,先由三角形面积公式求出,再由勾股定理求出,则,进而再求出,则,由此可对结论④进行判断,综上所述即可得出答案.
【详解】解:①∵平行四边形中,,,
∴,,
∵是边上的高,
∴AF⊥BC,
在中,,则,
,则由勾股定理得,
∵平分,
∴,
在中,,则由勾股定理得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴是等边三角形,故结论①正确;
②由①可知:是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,故结论②不正确;
③∵,,
∴,
∵的边上的高和的边上的高相同,
∴,
∴,故结论③正确;
④过点作于点,如图所示:
由三角形面积公式得,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴,故结论④不正确,
综上所述,正确的结论是①③,共2个,
故选:C.
【点睛】本题考查了几何综合,综合性强、难度较大,涉及含的直角三角形性质、勾股定理、等边三角形的判定与性质、平行四边形的性质、等边三角形的判定和性质、相似三角形的判定和性质、三角形面积公式、解直角三角形等知识,理解平行四边形的性质,熟练掌握等边三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,灵活运用三角形的面积公式和勾股定理进行运算是解决问题的关键.
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