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21.7正方形
题型一正方形的性质
题型二正方形的判定
题型三利用正方形的性质和判定求线段
题型四利用正方形的性质和判定求角度
基础达标题
题型五利用正方形的性质和判定求面积
题型六利用正方形的性质和判定证明
题型七正方形的折叠问题
21.7正方形
能力提升题
拓展培优题
基础达标题
题型一正方形的性质
1.(24-25八年级下·河北保定期末)正方形具有而平行四边形不一定具有的性质是()
A.对边平行且相等
B.对角线相等
C.对角线互相平分D.对角相等
【答案】B
【解析】解:A、对边平行且相等:平行四边形的定义即对边平行且相等,正方形必然满足,故A错误,
不符合题意:
B、对角线相等:正方形的对角线相等,但一般平行四边形(如普通菱形、非矩形的平行四边形)对角线不
一定相等,故B正确,符合题意;
C、对角线互相平分:所有平行四边形的对角线均互相平分,正方形也满足,故C错误,不符合题意;
D、对角相等:平行四边形的对角相等,正方形同样满足,故D错误,不符合题意。
故选:B.
2.(2025河北唐山·二模)如图,直线1与正方形ABCD的边AB,AD分别相交于点M,N,如图所示,则
a+B的度数为()
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D
A.270
B.260°
C.245
D.240°
【答案】A
【解析】解:根据正方形可得∠A=90°,
.∠1+∠2=180°-90°=90°,
:∠1+∠β=180°,∠2+∠a=180°,
.a+阝=360°-90°=270°,
故选:A.
3.(24-25八年级下·湖北武汉期中)如图,在正方形0ABC中,O是坐标原点,点A的坐标为1,V⑤,则
点C的坐标为()
衣
A.(-5,
B.-1,5)
c.(5,
D.(-5,-1
【答案】A
【解析】解:如图,过点C作CD⊥x轴于点D,过点A作AE⊥x轴于点E,
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VA
在正方形0ABC中,∠A0C=90°,A0=C0,
.∠A0C=∠CD0=90°,
.∠C0D+∠A0E=LC0D+L0CD=90°,
∠OCD=LAOE,
∠CDO=∠OEA=90°
在△OCD和△A0E中,
∠DCO=∠EOA,
CO=OA
△OCD≌△AOE(AAS,
∴CD=OE=1,OD=AE=5,
c(-5,
故选:A。
题型二正方形的判定
4.(25-26九年级上河北保定·期中)在复习特殊的平行四边形时,某小组同学画出了如图关系图,组内一
名同学在箭头处填写了它们之间转化的条件,其中填写错误的是().
①
矩形
③
平行四边形
正方形
②
菱形
④
A.①对角相等
B.
②对角线互相垂直
C.③有一条对角线平分一组对角
D.④对角线相等
【答案】A
【解析】解:平行四边形的对角相等,故①错误;
对角线垂直的平行四边形是菱形,故②正确:
有一条对角线平分一组对角的矩形是正方形,故③正确;
对角线相等的菱形是正方形,故④正确,
故选:A.
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5.(2024河北秦皇岛一模)数学课上,嘉嘉作线段AB的垂直平分线时,是这样操作的:分别以点A,B为
圆心,大于AB长为半径画弧,两弧相交于点C,D,则直线CD即为所求.作完图之后,嘉嘉经过测量
2
发现AC=BC=AD=BD,AB=CD,根据他的作图方法和测量可知四边形ADBC是正方形,嘉嘉的理由
是()
D
A.两组对边分别平行的菱形是正方形B.四条边相等的菱形是正方形
C.对角线相等的菱形是正方形
D.有一个角是直角的菱形是正方形
【答案】C
【解析】解:根据题意可知AC=BC=AD=BD,可以判定四边形ADBC是菱形
又因为AB=CD,所以四边形ADBC是正方形
故选:C
6.(21-22八年级下·河北唐山期末)已知在平行四边形ABCD中,∠A=90°,如果添加一个条件,可使该
四边形是正方形,那么这个条件可以是()
A.∠D=90°
B.AB=CD
C.AD=BC
D.BC=CD
【答案】D
【解析】解:在平行四边形ABCD中,
:∠A=90°,
.四边形ABCD为矩形,
而判断矩形是正方形的判定定理为:有一组邻边相等的矩形是正方形,
故D正确,
故选:D
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题型三利用正方形的性质和判定求线段
7.(24-25八年级下·河北唐山期中)由四个全等的直角三角形拼成如图所示的“赵爽弦图”.图中正方形
ABCD的边长是2,∠ABE=30°,则EG=()
B
A.√2
B.-2V5
C.6-√2
D.6-5
【答案】C
【解析】解::四个全等的直角三角形拼成如图所示的“赵爽弦图”,正方形ABCD的边长是2,∠ABE=30
.AB=BC=CD=AD=2,AE=DH=CG=BF,AH=DG=CF=BE,
∠AEB=90°,
∴EH=HG=GF=EF,∠FEH=90°,
.四边形EHGF是正方形,
:∠AEB=90°,∠ABE=30°,AB=2,
BF=AE=1,BE=22-12=3,
EF=V3-1,
FG=V3-1,
EG=VEF2+FG=V2EF=x(3-1)=6-2:
故选:C
8.(23-24八年级下·河北保定·期中)将四根长度相等的细木条首尾相接,用钉子钉成四边形ABCD,用拉
紧的橡皮筋连接AC,BD,转动这个四边形,使它的形状改变.当LABC=90°时,如图1,测得AC=√.当
∠ABC=60°时,如图2,此时BD-AC=()
B
图1
图2
A.2W3B.V5-1
C.25-1
D.22
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【答案】B
【解析】解:如图1,
D
图1
当∠ABC=90°时,AB=BC=CD=DA,
四边形ABCD是正方形,
又:AC=√2,
AB=1,
如图2,AC与BD的交点为O,
A
D
图2
当LABC=60°时,
:AB=BC=CD=DA四边形ABCD是菱形,
:∠A0B=90°,∠AB0=}∠ABC=30°,0H=0C,0B=0D,
2
0A=
1,1
AB=
2
x12'
2
0B-AB-O
2
4C=20A=2x2=1,BD=20B=2x3=/
:BD-AC=3-1,
故选:B
9.(20-21八年级下·河北石家庄·期末)如图,在边长为√2的正方形ABCD中,点E是对角线AC上一点,
且EF⊥AB于点F,连接DE,当LADE=22.5°时,EF=()
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D
E
B.2√2-2
C.2-1
1
A.1
D.4
【答案】C
【解析】解::四边形ABCD是正方形,
:AB=CD=BC=V2,LB=LADC=90°,LBAC=∠CAD=45°,
:AC=2AB=2,
∠ADE=22.5°,
∠CDE=90°-22.5°=67.5°,
:∠CED=∠CAD+∠ADE=45°+22.5°=67.5°,
∠CDE=LCED,
CD=CE=√2,
∴AE=2-V2,
:EF⊥AB,
∠AFE=90°,
:.△AFE是等腰直角三角形,
1,
·EF=
故选:C
题型四利用正方形的性质和判定求角度
10.如图,点E为正方形ABCD内一点,AD=ED,∠AED=70°,连结EC,那么∠AEC的度数是()
A
A.105°
B.130
C.1350
D.140°
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【答案】C
【解析】解::AD=DE,
∠DAE=∠AED=70°,
∠ADE=180°-70°-70°=40°,
:四边形ABCD是正方形,
AD=CD,∠ADC=90°,
∠EDC=50°,
.DC=DE,
∠DEC=∠DCE=180°-50)=65°,
:∠AEC=∠AED+∠DEC=135°,
故选C.
11.(19-20九年级上·全国.单元测试)如图,F是正方形ABCD的边CD上的一个动点,BF的垂直平分线
EM交对角线AC于点E,交BF于点M,连接BE,EF,则∠EBF的度数是()
A.45
B.50°
C.60
D.不确定
【答案】A
【解析】解:如图所示,过点E作EG⊥BC,EH⊥CD,垂足分别为G,H,
:四边形ABCD是正方形,
:CA平分∠BCD,
.EH EG.
:EM垂直平分BF,
:EB=EF,
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.Rt△BEG≌△Rt△FEH,
.∠BEG=LFEH,
.ZBEF ZGEH
:∠BCD=90,EG⊥BC,EH⊥CD,
·四边形CHEG是矩形,
∠GEH=∠BEF=90°.
EB =EF,
∴△BEF是等腰直角三角形,
∠EBF=45,
故选A.
12.夹在两条平行线间的正方形ABCD、等边三角形DEF如图所示,顶点A、F分别在两条平行线上.若A、
D、F在一条直线上,则∠1与∠2的数量关系()
E
A.∠1+∠2=60
B.∠2-∠1=30
C.∠2=2∠1
D.2L1+L2=90
【答案】B
【解析】:夹在两条平行线间的正方形ABCD、等边三角形DEF如图所示,顶点A、F分别在两条平行线上,
∴.∠BAD=90°,∠DFE=60°,
1l2,A、D、F在一条直线上,
.∠1+∠BAD=∠2+∠DFE,
即∠1+90°=∠2+60°,
可得:∠2-∠1=30°,
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故选B
题型五利用正方形的性质和判定求面积
13.(2021河北石家庄.一模)如图,已知正六边形ABCDEF的边长为1,分别以其对角线AD、CE为边作
正方形,则两个阴影部分的面积差a-b的值为()
F
B
a
A.0
B.2
C.1
D.5
【答案】C
【解析】:六边形ABCDEF是正六边形,
则AD是其对称轴,则EFLAD BC,E、C关于AD对称,则CE⊥BD,
:四边形ADPQ、四边形CEHG是正方形,
.∠ECN=∠ADN=90°,
:.四边形MCND是矩形,
.S△W0D=S△ND,
连接OB、OC,
◇
E
H
0
A
D
G
a
Q
0A=0B=0C=0D=1,
AD=2,
.SE方影0m=4,
:正六边形内角和为180°×6-2)=720°,
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∠CDE=
720°
=120°,
6
:AD⊥CE,DE=DC,
∴∠MDC=60°,
:DM =-
1
2
'
CM=
2
CE=5,
S正方形6=V3×V5=3,
:a-b=(4-2S.McD)-(3-2SNcD)=4-2SMcD-3+2S.NcD=1;
故答案选C.
14.(25-26九年级上河北唐山期中)如图,四边形ABCD中,∠BAD=∠C=90°,AB=AD,AE1BC于
点E,△BAE旋转一定角度后能与△DFA重合,根据图形回答问题.
A
F
D
B
(1)旋转中心是点
,旋转了
度;
(2)若AE=4cm,求四边形ABCD的面积.
【答案】(1)4,90或270;
(2)16cm2
【解析】(1)解:由图可知,点A为旋转中心,在四边形ABCD中,∠BAD=90°,
.∠BAE+∠EAD=∠DAF+∠EAD=90°,
∠EAF=90°,360°-90°=270°,
所以,逆时针旋转了90°或顺时针270°;
故答案为:A,90或270:
(2)解:由旋转性质知,AE=AF,∠F=∠AEB=∠AEC=∠C=90°,
四边形AECF是正方形,
:△BAE旋转后能与△DAF重合,
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△BEA≌aDFA,
S.BEA =S.DFA
:四边形ABCD的面积=正方形AECF的面积,
AE 4cm,
:四边形ABCD的面积=42=16cm2.
15.如图,正方形ABCD的对角线相交于点O,点O是正方形A'B'C'O的一个顶点.如果两个正方形的边长
都等于2.那么正方形A'B'C'0绕O点无论怎样转动,两个正方形重叠的部分的面积是
B
F
D
E
B
【答案】1
【解析】解:过点O分别作OM⊥AD于点M,ON⊥CD于点N,连接AC,BD交于点O,如图所示:
A
B
:四边形A'B'C'O和ABCD是正方形,
CD=AD,OA=OC=OB=OD,∠ADC=∠C'0A'=∠0MD=∠0ND=90°,
:正方形ABCD的对角线相交于点O,
:MO-TAD.NO=ICD,
2
.M0=N0=1,
.四边形MOND是正方形,
:OM⊥AD,ON⊥CD,
∴∠M0N=90°
:∠M0F+∠F0N=∠N0E+∠F0N=90°
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∴.∠MOF=∠NOE,
aOMF≌aONE(ASA),
则S.OM=S.ONE,
故两个正方形重叠的部分的面积等于正方形MOND面积,
SE方形MovD=M0·N0=1x1=1,
那么两个正方形重叠的部分的面积等于1,
故答案为:1.
题型六利用正方形的性质和判定证明
16.(24-25八年级下·河北石家庄期末)如图,正方形ABCD的边长为4,点0为对角线BD的中点,点E为
AD边上的动点,点F在CD边上,连接OE,OF,OE⊥OF.
E
D
(1)求证:OE=0F.
(②)当点E在AD边上运动时,四边形OEDF的面积是否会发生变化?若不变,请求出其面积;若改变,请
说明理由,
【答案】(1)见解析
(②)四边形0EDF的面积不会发生变化,始终等于4
【解析】(1)解:过点O作OM⊥AD于点M,ON⊥CD于点N,如图所示:
A
Mh.
∴.∠0MD=∠0ME=∠0NF=90°,
:四边形ABCD是正方形,且边长为4,
:AB=BC=CD=AD=4,∠ADB=45°,∠ADC=∠C=90°,
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.∠0MD=∠ADC=∠0NF=90°,
四边形OMDN是矩形,
:∠0MD=90°,∠ADB=45°,
∴△OMD是等腰直角三角形,
∴.OM=DM,
·矩形OMDN是正方形,
.0M=0N,∠M0N=90°,
:0E⊥0F,
.LE0F=∠M0N=90°,
∴∠EOM+∠MOF=∠MOF+∠FON,
.∠EOM=∠FON,
在AEOM和AFON中,
∠OME-∠ONF
OM=ON
∠EOM=∠FON
.aEOM≌aFON(ASA,
.OE=OF
(2)解:当点E在AD边上运动时,四边形0EDF的面积不会发生变化,始终等于4,理由如下:
连接0C,如图所示:
B
Mh---
:四边形ABCD是正方形,点O为对角线BD的中点,
∠0CD=∠BDC=45°,DC=CB=4,
:.△DOC是等腰直角三角形
:ON⊥CD
:DN=CN=1DC=1CB-2
2
2
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则oN-号0c=2
由(1)得E0M≌aF0N
∴M0=0N=2
由(1)得∠M0N=90°,矩形OMDN是正方形,
则S四边影0EDF=S,EOM+S阳边形OMDr=S,FON+S臂达形OwDF=SE方形OMDN=M0XON=4.
17.(24-25八年级下·河北保定·期末)题情境:
如图,四边形ABCD为正方形,点E为对角线AC上的一动点,连接DE,过点E作EF⊥DE,交直线BC于
点F,以DE,EF为邻边作矩形DEFG,连接CG.
猜想证明:
(1)求证:四边形DEFG是正方形:
解决问题:
(2)求LDCG的度数;
(3)若BC=8,CF=4,请直接写出CG的长
D
D
备用图
【答案】(1)见解析;(2)∠DCG=45°;(3)CG的长为22或62.
【解析】解:(I)过E作EM⊥BC于M点,过E作EN⊥CD于N点,
D
:正方形ABCD,
F
M B
∠BCD=90°,∠ECN=45°,
:∠EMC=∠ENC=∠BCD=90°,且NE=NC,
:四边形EMCN为矩形,
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NE=NC,
:四边形EMCN为正方形,
:EM =EN,
:四边形DEFG是矩形,
.∠DEN+∠NEF=∠MEF+∠NEF=90°,
∠DEN=∠MEF,
又∠DNE=∠FME=90°,
∠DNE=∠FME
在△DEN和△FEM中,
EN=EM
∠DEN=∠FEM
ADEN≌△FEM(ASA),
:ED =EF,
·矩形DEFG为正方形:
(2):矩形DEFG为正方形,
.DE=DG,LEDC+LCDG=90°,
“四边形ABCD是正方形,
AD=DC,∠ADE+LEDC=90°,
∠ADE=LCDG,
△ADE≌△CDG(SAS),
∠DAE=∠DCG=45°;
(3)当点F在线段BC上时,
:正方形EMCN,正方形ABCD,
.BC=DC,MC=NC,
BC-MC=DC-NC,即:BM=DN,
:△DEN≌△FEM,
:FM =DN
:BM=FM-BC-FC-8-4-2.
2
2
MC=MF+FC=4+2=6,
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∴.EC=√2MC=6√2,AC=V2BC=8V2
:△ADE≌aCDG,
AE CG=AC-EC=82-62=22
当点F在线段BC的延长线上时,
D
A
NXE
C M
B
:正方形EMCN,正方形ABCD,
.BC=DC,MC=NC,
.BC-MC=DC-NC,即:BM=DN,
:△DEN≌△FEM,
.FM =DN,
片BM=FM=BC+FC-8+4=6.
2
2
MC=MF-FC=6-4=2,
EC=2MC =22,AC=2BC=82,
:△ADE≌aCDG,
.AE CG=AC-EC=82-22=62.
综上,CG的长为2√2或6√2
18.(24-25八年级下河北廊坊月考)四边形ABCD为正方形,点E为线段AC上一点,连接DE,过点E
作EF⊥DE,交射线BC于点F,以DE、EF为邻边作矩形DEFG,连接CG.
D
E
B
备用图
(I)如图,求证:矩形DEFG是正方形(提示:过E分别作EP⊥DC、EQ⊥BC):
(2)若AB=4,CE=3V2,求CG的长;
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(3)当线段DE与正方形ABCD的某条边的夹角是40°时,直接写出∠EFC的度数
【答案】(①)证明见解析
(2)√2
(3)130°或40°
【解析】(1)证明:作EP⊥CD于P,EQ⊥BC于Q,则∠EQF=∠EPD=90°
G
B
图1
:四边形ABCD为正方形,
.∠DCA=∠BCA=45°,AB=BC,
EQ=EP,∠QEC=∠QEF+∠FEC=45°,∠PEC=45°,
:四边形DEFG是矩形,
∴∠DEF=90°,则∠PED+∠FEC=45°,
·.∠QEF=∠PED,
在Rt△EQF和Rt△EPD中,
∠QEF=∠PED
EO=EP
∠EQF=∠EPD
△EQF≌△EPD(ASA,
.EF ED
:矩形DEFG是正方形:
(2)解:如图所示,过点G作GH⊥BC交BC延长线于H
D
E
由正方形的性质可得EF=GF,∠EFG=90°,∠ACB=45°,
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∴CEQ是等腰直角三角形,
..OE=OC,
CE=VQE2+QC2=20C=3√2,
0C=3,
:EQ⊥BC,GH⊥BC,
∠EQF=∠FHG=90°,
:∠QEF+∠QFE=∠QFE+∠HFG=90°,
.∠OEF=∠HFG,
:.△QEF≌AHFG(AAS),
∴.QF=GH,EQ=HF,
.CO=HF,
CQ-CF=HF-CF,即FQ=CH,
.CH=HG,
由(1)可得△EQF≌△EPD,
:OF DP,
:EQ⊥BC,PC⊥BC,EP⊥CD,
:四边形EOCP是矩形,
.CP=OE=3,
.DP=CD-CG=4-3=1,
.CH =HG=1
CG=VCH2+GH2=√2;
(3)解:当DE与AD的夹角为40°时,点F在BC边上,∠ADE=40°,
则∠CDE=90°-40°=50°,
在四边形CDEF中,由四边形内角和定理得:∠EFC=360°-90°-90°-50°=130°;
②当DE与DC的夹角为40°时,点F在BC的延长线上,∠CDE=40°,如图3所示:
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D
G
E
图3
:LHCF=LDEF=90°,∠CHF=∠EHD,
∴.∠EFC=∠CDE=40°,
综上所述,∠EFC的度数为130°或40°.
题型七正方形的折叠问题
19.(2025河北唐山二模)将一张正方形纸片按如图步骤,通过折叠得到图④,再沿虚线剪去一个角,展
开铺平后得到图⑤,其中FM,GN是折痕,若正方形EFGH与五边形MCNGF的面积相等,则CX的值是
GE
()
①
A.5
B.1
C.
D.
2
【答案】A
【解析】解:如图:连接NE,设直线NE与AB边的交点为P,
D
E
P
B
由折叠可知点P、E、G、N四点共线,且PE=GN,
设正方形ABCD的边长为2a,则CN=a,正方形ABCD的面积为4a,
:若正方形EFGH与五边形MCNGF的面积相等
:由折叠可知正方形EFGH的面积=x正方形ABCD的面积=4a,
5
5
正方形EFGH的边长G25
-a,
5
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CN
25V5
=a÷
GF
s as.
2
故选A.
20.(23-24八年级下·河北张家口·期中)如图,已知正方形纸片ABCD,M、N分别是AD、BC的中点,把
BC边向上翻折,使点C恰好落在MN上的P点处,BQ为折痕,则∠PBQ的度数为()
M
B
A.20°
B.25°
C.30°
D.60°
【答案】C
【解析】解:取BP的中点E,连接NE,如图所示:
M
:四边形ABCD为正方形,
AB=BC=CD=AD,∠ABC=∠BCD=∠ADC=∠BAD=90°,AD∥BC,
根据折叠的性质知:BP=BC,∠PBQ=∠CBQ,
:MN分别是AD、BC的中点,
:.BN=IBC,AM=I AD,
2
2
:BN AM,
:AD∥BC,
:四边形ABNM为平行四边形,
:∠ABN=90°,
:.四边形ABNM为矩形,
.∠BNM=90°,
“E为BP的中点,
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÷NE=BE=)BP,
2
1
BP-BC.BN-BC.
:BN NE =BE,
:.△BNE为等边三角形,
∠NBE=60°,
:∠PBQ=∠CBQ=∠EBN=30°.
故选:C.
21.(2022河北模拟预测)如图,正方形ABCD中,AB=6,点E在边CD上,且CD=3DE,将ADE沿
AE对折至△AFE,延长EF交边BC于点G,连接AG,CF,则下列结论:
①△ABG≌△AFG;②BG=CG;③S.EGc=S.MFE;④LAGB+LAED=145°.
其中正确的个数是()
D
B
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】C
【解析】解::在正方形ABCD中,AB=6,CD=3DE,
AB=BC=AD=6,∠ADE=∠ABG=90°,
DE=2,CE=4,
:将ADE沿AE对折至△AFE,
∠AFE=∠ADE=∠ABG=90°,AF=AD=AB,EF=DE=2,
又:AG=AG,
.Rt△ABG≌Rt△AFGHL),故①正确:
.BG=GF,∠BGA=∠FGA,
设BG=GF=x,则CG=6-x,
在RtAEGC中,EG=x+2,CG=6-x,CE=4,
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由勾股定理可得(x+2)2=(6-x)2+42,
解得x=3,此时CG=6-3=3,则BG=CG,满足条件,故②正确:
x3x4-6.5.u
1
2×6x2=6,
SEGc=SAFE,故③正确;
在五边形ABGED中,∠BGE+∠GED=540°-90°-90°-90°=270°,
即2∠AGB+2∠AED=270°,
.∠AGB+∠AED=135°,故④错误;
∴.正确的有三个,
故选:C
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B
能力提升题
1.(24-25八年级下.河北沧州期末)下列性质中,正方形具有而矩形不一定具有的是()
A.有一个角是直角
B.对边相等
C.对角线互相平分
D.对角线互相垂直
【答案】D
【解析】解:正方形同时具有矩形和菱形的所有性质,矩形的对角线相等且互相平分,但不一定垂直;而
正方形的对角线不仅相等、互相平分,还互相垂直,因此“对角线互相垂直”是正方形具备而矩形不一定具备
的性质。
故选D
2.下列命题是假命题的是()
A,对角线相等的四边形是矩形:
B.菱形的对角线互相垂直;
C.一组对边平行且相等的四边形是平行四边形;D.对角线相等的菱形是正方形;
【答案】A
【解析】解:A、对角线相等的平行四边形是矩形,所以①是假命题;
B、菱形的对角线互相垂直,所以②是真命题:
C、一组对边相等,且这组对边平行的四边形是平行四边形,所以③是真命题:
D、对角线相等的菱形是正方形,所以④是真命题.
故选:A.
3.(24-25八年级下·河北保定·期末)如图,这是一个由边长均为1的正方形组成的4×1网格,其中长度为
√10的线段是()
D
A.OA
B.OB
C.OC
D.OD
【答案】C
【解析】解:如图:
B C
D
由正方形可得∠1=90°,
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由勾股定理得:0A=P+1P=2,0B=P+22=5,0C=2+32=0,0D=?+4=7,
则长度为√10的线段是0C,
故选:C
4.如图,P为正方形ABCD内一点,PC=2,将△CDP绕点C逆时针旋转得到△CBE,则PE的长是()
D
A.1
B.√2
C.2
D.2√2
【答案】D
【解析】解::△CDP绕点C逆时针旋转得到△CBE,其旋转中心是点C,旋转角度是90°,
∠PCE=90°,CE=CP=2,
.△CPE是等腰直角三角形,
.PE=CE2+CP2=22,
故选:D
5.如图,在正方形ABCD的外侧,作等边三角形ADE,则∠BED的度数为()
A.15
B.30°
C.45°
D.60°
【答案】C
【解析】解::ADE是等边三角形,
∠DAE=∠AED=60°,AD=AE,
:四边形ABCD是正方形,
∠BAD=90°,AD=AB,
∠BAE=90°+60°=150°,AE=AB,
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∠4EB-=2180°-150)=15°,
∠BED=60°-15°=45°.
故选:C
6.(2024河北邯郸三模)在口ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,E是近AB上的一个动点(不与A、
B重合)连接EO并延长,交CD于点F,连接AF,CE,下列四个结论中:
甲:对于动点E,四边形AECF始终是平行四边形:
乙:若LABC<90°,则至少存在一个点E,使得四边形AECF是矩形:
丙:若AB>AD,则至少存在一个点E,使得四边形AECF是菱形;
丁:若AB>AD,∠BAC=45°,则至少存在一个点E,使得四边形AECF是正方形.以上所有正确说法的
序号是()
F
A.甲、丙、丁正确,乙错误
B.甲、乙、丙、丁都正确
C.甲、乙、丙正确,丁错误
D.甲、乙、丙错误,丁正确
【答案】A
【解析】解:如图1,
图1
:四边形ABCD为平行四边形,对角线AC与BD交于点O,
.AB /DC,AB=DC,OA=OC,OB=OD,
∴∠OAE=∠0CF,
:∠A0E=LC0F,
:.△AOE≌△COF(ASA),
.AE=CF,
又:AE∥CF,
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四边形AECF为平行四边形,
即E在AB上任意位置(不与A、B重合)时,四边形AECF形为平行四边形,故选项甲正确:
如图2,
D
B
F
图2
如图3,
当CE⊥AB时,点E不在边AB上,故选项乙错误.
B
图3
当EF⊥AC时,四边形AECF为菱形,故选项丙正确
由丙知,若AB>AD,则至少存在一个点E,使得四边形AECF是菱形,
∠BAC=45°,
.∠DAC=∠BAC=45°,
∠DAB=90°,
.若AB>AD,∠BAC=45°,则至少存在一个点E,使得四边形AECF是正方形,故选项丁正确,
故选:A.
7.(23-24八年级下河北雄安期中)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,分别以
AB,AC,BC为边在AB的同侧作正方形ABEF,ACPQ,BCMN,若四块阴影部分的面积分别为S,S2,S,
S4,则S,-S2+S+S4等于()
S2
A.36
B.24
C.48
D.72
【答案】B
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【解析】解:如图,过点F作DF⊥AM于点D,连接FP,
D
B
:四边形ABEF,ACPO,BCMN是正方形,
.LFAB=∠AFE=∠FAC+∠CAB=90°,∠ACT=∠ACB=90°,AB=AF=BE=EF,
∠N=90°,BC=BN,∠FPC=∠M=90°,
:DF⊥AM,
.LFDK=∠FDA=LAFD+∠FAC=90°,
:∠CAB=∠AFD,∠CAT=∠DFK,
:∠CAB=∠AFD,∠ACB=∠FDA=90°,AB=AF,
RtAADF≌RtABCA,
:DF=AC,
∠CAT=∠DFK,∠ACT=∠FDK=90°,DF=AC,
.RtaDFK≌RtACAT,
S2=SRIA ABC,FK=AT,∠DKF=∠CTA,
:.KE=TF,∠MKE=∠PTF,
:∠FPC=∠M=90°,KE=TF,∠MKE=∠PTF,
.RtaFPT≌RtaEMK,
.S3 =SAFPT'
:AQ=AC,AF=AB,∠Q=∠ACB=90°,
Rt△AQF≌Rt△ACB,
.S+S3=SRIA4OF =SRIA 4BC
:AB=BE,BC=BN,∠N=∠ACB=90°,
.RtAABC≌RtAEBN,
:S4=SR△ABC’
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S,-S2+S+S4
1
=(S+5,-S,+S,=S4c-54c+Su4c=Sac=2x6x8=24.
故选B
8.(23-24八年级下河北沧州·月考)如图,点E在正方形ABCD内,满足∠AEB=90°,AE=6,BE=8,
则阴影部分的面积是()
A.100
B.60
C.76
D.80
【答案】C
【解析】解::∠AEB=90°,AE=6,BE=8,
AB=VAE2+BE2=V62+82=10,
5a2×4B×BE=×6x8=24,
1
2
S阴=SE方形ABcD-S4EB=10×10-24=76。
故选C
9.如图,正方形ABCD边长为I,延长BC至点E,使得BE=√5,AF平分∠BAE交BC于点F,连接DF
,则下列结论:①AF=EF:②AE平分∠DAF:③DF⊥AB;④CF=1-
.其中正确的是()
3
6
A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
【答案】B
【解析】解:过点F作FG⊥AE交于点G,
:BE=√5,正方形ABCD边长为1,
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在Rt△ABE中,AE=√AB2+BE2=2,
B
:AF平分∠BAE交BC于点F,
∴FG=FB,AG=AB=1
GE=AE-AG=1,△AFE为等腰三角形
故AF=EF,①正确;
:四边形ABCD为正方形,
∴.∠DAE=LAEB
:AF=EF,AF平分∠BAE
∴.∠DAE=∠EAF=∠FAB
故AE平分∠DAF,②正确;
:AD≠AF,
·DF不会垂直AE,
故DF⊥AE不成立,③错误
:BE=V5,正方形ABCD边长为1
CE=5-1,
设BF=x,则CF=1-x,
:FG=FB=x,AF=EF=CF+CE=3-x,
.在Rt△ABF中,AB2+BF2=AF2
即1+2=(5-
解得x
3
CF=1-5
故选:B
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10.(22-23八年级下·河北廊坊期末)如图,正方形ABCD的边长为4,以对角线AC为一边向右作等边
△ACE,连接BE,则BE的长度是()
B
C
A.42+4
B.26+4
C.4+22
D.2√6+2V2
【答案】D
【解析】如图,令AC,BE交于点O,由正方形ABCD,等边△ACE知BA=BC,EA=EC
:BE垂直平分AC
DA=DC
点D在BE上
B
:ABCD是正方形
AC=BD=AB2+BC2=42
.0B=0C=2V2
Rta0CE中,CE=AC=4v2,0E=VCE2-0C2=V(4√2)2-(22)2=26
:BE=0B+0C=22+26
故选:D
II.如图,E是正方形ABCD对角线AC上一点,且CE=CD,连接BE并延长,交AD于点F,则∠AFE的
度数是
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E
B
【答案】67.5
【解析】解::四边形ABCD是正方形
.∠ACB=45°,CD=CB,AD∥BC
CE=CD
.CE=CB
:∠CBE=∠CEB=2
180°-∠BCE)=67.5°
:AD∥BC
∴LAFE=∠CBE=67.5°.
故答案为:67.5°.
12.(22-23八年级下·河北石家庄·期末)如图,正方形ABCD中,点A,B都在点D的右侧,以点C为坐标
原点建立坐标系,若点D的坐标为(-2,-2),则点B的坐标为
【答案】(2,-2)
【解析】解:由正方形的轴对称性知,点B,D关于y轴对称,故点B(2,-2).
故答案为:(2,-2)
13.(22-23八年级下·河北保定·期中)如图,在平面直角坐标系中,正方形0ABC的顶点O、B的坐标分别
是(0,0),(2,0),则顶点C的坐标是
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B
【答案】(L,-1)
【解析】解:连接AC,
B
: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=B0=2,
又:点A、C关于x轴对称,
∴A点纵坐标为1,C点纵坐标为-1,
故C点坐标为(1,-).
故答案为:(L,-1)
14.如图,正方形ABCD中,点E在DC边上,DE=2,EC=1,把线段AE绕点A旋转,使点E落在直
线BC上的F点,则F,C两点间的距离为
D
E
C
【答案】5或1
【解析】解:①当点F在CB的延长线上时,
正方形ABCD中,AD=AB=BC=CD=DE+CE=3,∠D=LABC=90°,
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∠ABF=∠D=90°;
由旋转知:AF=AE;
在ADE与△ABF中,
AD=AB
AE=AF'
Rt△ADE≌Rt△ABF(HL),
.BF DE=2,
FC=BF+BC=2+3=5;
O
B
②当点F在CB边上时,
E
B
同理可得:Rt△ADE≌Rt△ABF(HL),
.FC=BC-BF=3-2=1
故答案为:5或1.
15.(22-23八年级下,河北石家庄·期末)如图,正方形ABCD和正方形GBEF的边长分别是2和3,且点A,
B,E在同一直线上,M是线段DF的中点,连结MG,MB,则MB的长为
,MG的长为
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G
M
夕
E
【答案】
V26
②
2
2
【解析】解:连接BD,BF,
:四边形ABCD,四边形BEFG是正方形,
.∠DBC=LCBF=45°,
∠DBF=90°,
:正方形ABCD和正方形GBEF的边长分别是2和3,
:BD=22,BF=32,
DF=BD2+BF2=26,
:M是线段DF的中点,
Mr=
2
过M作MH⊥BG于H,
BM=FM=DF,BG=FG,GM =GM
.△BGM≌△FGM(SSS),
.LBGM=∠FGM=45°,
∴△GHM是等腰直角三角形,
.MH=GH,
.BH =3-HG,
BM 2=BH2+HM 2,
26-3-HG+HG
:.
:HG=二或HG=。(不合题意舍去),
GM-HG-
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故答案为:
√26√2
2
2
G
D
B
E
16.己知:如图,正方形ABCD中,E是边CD上一点,
D
E
B
B
图1
备用图
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图:作射线AF,交BC于点F,且∠EAF=45°;(不写作法,保留作
图痕迹)
(②)在(1)的条件下,若AD=4,DE=1,求EF的长.(在备用图中画草图并解答)
【答案】(1)见解析
②EF的长是17
【解析】(1)解:如图
D
E
∠EAF为所求作的角
G
(2)解:如图,
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A
0
E
G
B
:四边形ABCD是正方形,
AB=BC=CD=AD=4,∠ABC=∠C=∠D=LBAD=90°,
将ADE绕点A顺时针旋转90°得到△ABG,
∠ABD=∠D=90°,BG=DE=1,AG=AE,
.∠ABG+∠ABC=180°,
:G、B、F三点在同一条直线上,
:∠BAG=∠DAE,∠EAF=45°,
:∠GAF=∠BAG+∠BAF
=∠DAE+BAF
=90°-∠EAF
=45°,
∠GAF=∠EAF,
在△GAF和△EAF中
「AG=AE
∠GAF=∠EAF,
AF=AF
·△GAF≌AEAF(SAS),
:GF=EF,
设BF=x,则有EF=GF=1+x,CF=4-x,CE=4-1=3,
在Rt△CEF中,CE2+CF2=EF2,
32+(4-x)2=(1+x)2,
解得:x=2
EF=1+1217
5=5
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17.(24-25八年级下·河北保定·期末)施工队在一个正方形场地ABCD构建了平面直角坐标系,并标示了三
个顶点位置的坐标,数据如图(单位:m).一条笔直的地下水管经过A,C两处.
A(-100,0)D(100,200)
(300,0)
B
(1)求A,C之间的距离.
(②)计划在地下水管上的E处引出两条水管,分别通往B处与BC的中点F处,若使两条水管的总长度最小,
求E处的坐标.
【答案】(1)AC=400m
【解析】(1)解::A,C的纵坐标都是O,说明A,C都在x轴上,即直线AC就是x轴,C位于正半轴上,
A位于负半轴上,
AC=-100-300=400m.
(2)由题意可知,原点O是线段AC靠近点A的四等分点,得到如1所示的平面直角坐标系.为了便于观
察,将其逆时针旋转45°,即常见的平面直角坐标系,如图2所示。
D(100,200)
(-100,0)」
D(100,200)
(-100,0)
E
(300,0)
A
(300,0)
B
B
图1
图2
由正方形的性质与轴对称的性质可知,点B,D关于x轴对称,连接DF,交x轴于点E,
则点E就是所要找的位置,连接EB,则EB,EF即两条水管的位置.
由B(100,-200),C(300,0,得F(200,-100).
设直线DF的解析式为y=c+b,
100k+b=200
将D(100,200),F(200,-100)代入,得
200k+b=-1001
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「k=-3
解得
b=500
:.直线DF的解析式为y=-3x+500
当=0时,即-3x+500=0,解得x=500
30
50
点E的坐标为
18.(23-24八年级下·河北唐山期末)如图①,在正方形ABCD中,P是对角线AC上的一点,点E在BC的
延长线上,且PE=PB
D
B
C
B
C
图①
图②
(I)求证:△BCP≌△DCP;
(2)求证:∠DPE=∠ABC;
(3)把正方形ABCD改为菱形,其它条件不变(如图②),若AC=AD,则∠DPE=
度
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)60
【解析】(1)证明:在正方形ABCD中,BC=DC,∠BCP=∠DCP=45°,
在△BCP和△DCP中,
BC=DC
∠BCP=∠DCP,
PC=PC
aBCP≌aDCP(SAS);
(2)证明:由(1)知,△BCP≌△DCP,
.∠CBP=LCDP,
.PE =PB,
∴.∠CBP=∠E,
∴.∠CDP=∠E,
设CD与PE相交于点O,
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D
.∠POD=∠COE,
B
C
E
∠DPE=∠DCE=90°,
LDPE=∠ABC;
(3)解:在菱形ABCD中,BC=DC=AD,∠BCP=∠DCP,
又:AC=AD,
:AD=CD=AC,
则△ACD是等边三角形,
∠ABC=60°,
在△BCP和△DCP中,
BC=DC
∠BCP=∠DCP,
PC=PC
aBCP≌aDCP(SAS),
∠CBP=∠CDP,
PE PB,
∠CBP=∠E,
.∠CDP=∠E,
设CD与PE相交于点O,
A
D
:∠POD=∠COE,
.LDPE=∠DCE,
:AB I CD
.∠DCE=∠ABC=60°,
.∠DPE=∠ABC=60°,
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故答案为:60
19.(23-24八年级下·河北保定·期末)四边形不具有稳定性,当内角度数发生变化时,其形状也会随之改变,
如图,正方形ABCD当改变内角大小就变成菱形ABC'D',若∠D'AB=30°,请你写出菱形ABC'D'的面积与
正方形ABCD的面积之比,再写出理由.
D
A
B
【答案】子,理由见解析
【解析】解:过点D作D'E⊥AB于点E,如图,
D
D
30
A
EB
设正方形ABCD的边长为a,则AB=AD=DC=BC=a,
:四边形ABCD'为菱形
AB=AD'=D'C'=BC'=a,
:在Rt△AED'中,∠D'AB=30°,
DE=540',
2
S菱形HBCn:SE方形BCD=2
答:菱形ABCD'的面积与正方形ABCD的面积之比为;·
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拓展培优题
1.(2026河北石家庄.一模)如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD的顶点A在x轴上,顶点D在y轴
上,直线1:y=x-2经过点B(-7,5).将正方形沿y轴向下平移m个单位后,点C恰好落在直线l上.下
列结论中,正确的有()
①直线1的解析式为y=-x-2;
②正方形ABCD的边长为5:
③平移距离m=7;
④平移后正方形对角线的交点到原点0的距离为2
A.①②
B.①③
C.①③④
D.①②③④
【答案】C
【解析】解::点B(-7,5)在直线1:y=c-2上,
.5=-7k-2,
解得k=-1,
直线l:y=-x-2,故结论①正确:
过点B作BE⊥x轴交于点E,过C作CF⊥y轴交于点F,如下图所示:
B
E
四边形ABCD为正方形,
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AB=AD,∠BAD=90°,
.∠BAE+∠DA0=90°,∠BAE+∠EBA=90°,
∠DAO=∠EBA,
AB=AD,∠BEA=∠AOD=90°,
:△BEA≌△AOD(AAS),
BE=A0=5,
OD=AE=0E-A0=2,
由勾股定理得AB=√BE2+EA2=√29,故结论②错误;
同理可证△DFC≌aAOD,
..CF=OD=2,OF=OD+DF=7,
.点C(-2,7),平移后点坐标为-2,7-m),
点(-2,7-m)在直线1:y=-x-2上,
代入得7-m=-(-2)-2,
解得m=7,故结论③正确;
平移前,对角线交点为BD中点,
B(-7,5)、D(0,2),
其坐标为
3引
平移后坐标为(子引
到原点距离为
72
,故结论④正确:
2
综上,正确的结论有①③④,故选C
2.(24-25八年级上河北邯郸月考)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,分别作∠BAC,∠ABC的外角
平分线,它们相交于京D,连接CD.有下列结论:@L08=45:②∠4DC=∠4BC,®CD平分
乙ACB:①巴D回当ACBC时,4B=CD-BC·其中一定正确的有()
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A
A.2个
B.3个
C.4个
D.5个
【答案】C
【解析】解:如图,过点D作DM⊥CA于M,DN⊥CB于N,DH⊥AB于H,
---1W
B
A
又:∠ACB=90°,
·四边形DMCN是长方形,
∠MDN=90°,
:∠BAC,∠ABC的外角平分线相交于点D,
:DM=DH DN DH,
.DM =DN DH
:CD平分∠ACB,故③正确;
同时可证长方形CMDN为正方形:
在Rt△ADM和RtAADH中,
(AD=AD
DM=DH
.Rt△ADM≌Rt△ADH(HL),
.∠ADM=∠ADH,
同理∠BDN=∠BDH,
∠4D8=∠ADH+∠BDH-NDN=45,故①正确:
1∠ABC=180°-2∠DBN)=90°-∠DBN=LNDB,
:四边形CMDN为正方形,
∠NDC=45°,
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即∠NDB+∠CDB=45°,
由①∠ADC+∠CDB=45°,
A∠ADC=∠NDB=∠ABC,
2
故②正确:
作CP⊥AD交DA的延长线于P,作CQ⊥BD交DB的延长线于Q,
-N
B
ADCP
SAACD=
ADCP
BDCO
BDCO
S.BCD BD'
则CP=CQ,
又:CP⊥AD,CQ⊥BD,
即CD平分∠ADB,
这不一定成立,故④错误:
:四边形DMCN是正方形,
:LMCD=∠NCD=45°,
当AC=BC时,
:AD是∠MAB的平分线,
:DM =DH,
AD=AD,
.Rt△ADM≌Rt△ADH(HL),
:AM=AH,
同理BN=BH,
AC=BC,CM =CN
:AM BN
.AH BH
·AM=AH=BN=BH,
设AC=BC=a,则AB=V2a,
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AM-AH BN=BH
MC=AC+4M=a+
20,
.CD=√2MC=√2a+a,
CD-BC=√2a+a-a=V2a,
:AB=CD-BC,故⑤正确,
综上所述:一定正确的有①②③⑤,共4个,
故选:C.
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21.7正方形(答案版)
A
夯基础
题型一正方形的性质
1.B
2.A
3.A
题型二正方形的判定
4.A
5.C
6.D
题型三利用正方形的性质和判定求线段
7.C
8.B
9.C
题型四利用正方形的性质和判定求角度
10.C
11.A
12.B
题型五利用正方形的性质和判定求面积
13.C14.(1)解:由图可知,点A为旋转中心,在四边形ABCD中,∠BAD=90°,
∴.∠BAE+∠EAD=∠DAF+∠EAD=90°,
∴∠EAF=90°,360°-90°=270°」
所以,逆时针旋转了90°或顺时针270°;
故答案为:A,90或270:
(2)解:由旋转性质知,AE=AF,∠F=∠AEB=∠AEC=∠C=90°,
∴四边形AECF是正方形,
,△BAE旋转后能与△DAF重合,
.△BEA≌aDFA,
S.BEA=S.DFA
∴,四边形ABCD的面积=正方形AECF的面积,
.AE=4cm,
∴.四边形ABCD的面积=42=16cm2.
15.1
题型六利用正方形的性质和判定证明
16.(1)解:过点O作OM⊥AD于点M,ON LCD于点N,如图所示:
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A
E
Mh--
D
.∠OMD=∠OME=∠ONF=90°
:四边形ABCD是正方形,且边长为4,
.AB=BC=CD=AD=4,∠ADB=45,∠ADC=∠C=90°
.∠OMD=∠ADC=∠ONF=90°,
∴.四边形OMDN是矩形,
.∠OMD=90°,∠ADB=45°,
∴△OMD是等腰直角三角形,
∴.OM=DM,
∴,矩形OMDN是正方形,
∴.OM=ON,∠MON=90°,
.OE⊥OF.
.∠EOF=∠MON=90°,
∴.∠EOM+∠MOF=∠MOF+∠FON,
.∠EOM=∠FON,
在△EOM和△FON中,
[∠OME=∠ONF
OM=ON
∠EOM=∠FON
∴.△EOM≌aFON(ASA),
∴.OE=OF;
(2)解:当点E在AD边上运动时,四边形OEDF的面积不会发生变化,始终等于4,理由如下:
连接OC,如图所示:
2112
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A
B
M---
D
FN
,四边形ABCD是正方形,点O为对角线BD的中点,
.∠OCD=∠BDC=45°,DC=CB=4,
∴.△DOC是等腰直角三角形
.ON⊥CD
.D-CN-iDc-C-2
2
则0N=Dc=2
由(1)得△EOM≌△FON
∴.M0=ON=2
由(1)得∠MON=90°,矩形OMDN是正方形,
则S四边形oEDF=S.EOM+S四边形ONDF=S.FON+S四边形OMDe=S正方形OWDN=M0×ON=4,
17.(I)过E作EM⊥BC于M点,过E作EN⊥CD于N点,
D
正方形
!
M
B
ABCD
∠BCD=90°,∠ECN=45°,
∠EMC=∠ENC=∠BCD=90°,且NE=NC,
∴.四边形EMCN为矩形,
NE=NC.
∴.四边形EMCN为正方形,
∴EM=EN,
四边形DEFG是矩形,
∴.∠DEN+∠NEF=∠MEF+∠NEF=9O°,
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∴.∠DEN=∠MEF,
又∠DNE=∠FME=90°,
∠DNE=∠FME
在
和
中,
EN=EM
ADEN△FEM
∠DEN=∠FEM
'∴.aDEN≌aFEM(ASA),
∴ED=EF,
∴矩形DEFG为正方形;
(2)矩形DEFG为正方形,
∴.DE=DG,∠EDC+∠CDG=90°,
~四边形ABCD是正方形,
∴.AD=DC,∠ADE+∠EDC=90°,
.∠ADE=∠CDG」
'△ADE≌aCDG(SAS).
.∠DAE=∠DCG=45°:
(3)当点F在线段BC上时,
:正方形EMCN,正方形ABCD,
∴.BC=DC,MC=NC.
.BC-MC=DC-NC,即:BM-DN,
.△DEN≌△FEM,
.FM DN
.BM-FM-BC-FC-8-4-2
2
2
.MC=MF+FC=4+2=6,
∴.EC=V2MC=6V2,AC=√2BC=8N2,
,△ADE≌△CDG.
AE=CG=AC-EC=82-6√2=2√2,
当点F在线段BC的延长线上时,
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D
CM
B
:正方形EMCV,正方形ABCD,
.BC=DC,MC=NC.
∴.BC-MC=DC-NC,即:BM=DN,
.△DEN≌△FEM.
.FM=DN.
BM-FM-BCFC-844-6,
22
.MC=MF-FC=6-4=2,
∴.EC=V2MC=2√2,AC=2BC=8N2,
:△ADE≌ACDG,
AE=CG=AC-EC=82-22=62
综上,CG的长为2√2或62.
18.(1)证明:作EP⊥CD于P,E0LBC于g,则∠EQF=∠EPD=90°
G
B
图1
,四边形ABCD为正方形,
∴.∠DCA=∠BCA=45°,AB=BC,
:.E0=EP,∠QEC=LQEF+∠FEC=45°,∠PEC=45°,
:四边形DEFG是矩形,
.∠DEF=90°,则∠PED+∠FEC=45°,
.∠QEF=∠PED
在RtAEOF和Rt△EPD中,
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[∠QEF=∠PED
EO=EP
∠EQF=∠EPD
.△EOF≌aEPD(ASA),
.EF =ED,
.矩形DEFG是正方形:
(2)解:如图所示,过点G作GH⊥BC交BC延长线于H
E
G
B
由正方形的性质可得EF=GF,∠EFG=90°,∠ACB=45°,
、.△CEQ是等腰直角三角形,
..OE=OC
.CE=VQE2+QC2=V2QC=3√2,
.QC=3
.EQ⊥BC,GH⊥BC
.∠EQF=∠FHG=90°
:.∠QEF+∠QFE=∠QFE+∠HFG=90°,
.∠QEF=∠HFG
∴.△OEF≌aHFG(AAS),
..OF=GH,EQ=HF,
..Co=HF
CO-CF=HF-CF,FO=CH,
.CH=HG.
由(1)可得△EQF≌△EPD
..OF =DP
.EQ⊥BC,PC⊥BC,EP⊥CD,
∴四边形EQCP是矩形,
CP=QE=3
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.DP=CD-CG=4-3=1,
.CH=HG=1
..CG=CH2+GH2=2:
(3)解:当DE与AD的夹角为40°时,点F在BC边上,∠ADE=40°,
则∠CDE=90°-40°=50°,
在四边形CDEF中,由四边形内角和定理得:∠EFC=360°-90°-90°-50°=130°:
②当DE与DC的夹角为40°时,点F在BC的延长线上,∠CDE=40°,如图3所示:
G
H
图3
.∠HCF=∠DEF=9O°,∠CHF=∠EHD,
.∠EFC=∠CDE=40°
综上所述,∠EFC的度数为130°或40°,
题型七正方形的折叠问题
19.A
20.C
21.C
B
提能力
1.D
2.A
3.C
4.D
5.c
6.A
7.B
8.C
9.B
10.D
√26
11.67.5°
12.
(2,-2)
13.1,-10
14.5或1
15.
2
16.(1)解:如图
7112
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D
E
为所求作的角.
C=s4-5
G
C
∠EAF
(2)解:如图,
D
E
GB
,四边形ABCD是正方形,
AB=BC=CD=AD=4,∠ABC=∠C=∠D=∠BAD=90°,
将△ADE绕点A顺时针旋转90°得到△ABG,
.∠ABD=∠D=90°,BG=DE=1,AG=AE,
.∠ABG+∠ABC=180°
∴.G、B、F三点在同一条直线上,
∠BAG=∠DAE,∠EAF=45°,
∴.∠GAF=∠BAG+∠BAF
=∠DAE+BAF
=90°-∠EAF
=45°」
.∠GAF=∠EAF,
在△GAF和△EAF中
AG=AE
∠GAF=∠EAF,
AF=AF
.△GAF≌aEAF(SAS),
..GF=EF,
设BF=x,则有EF=GF=1+x,CF=4-x,CE=4-1=3,
在Rt△CEF中,CE2+CF2=EF2,
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32+(4-x)}=(1+x)2,
解一导
EF=1+1217
55·
17.(1)解::A,C的纵坐标都是0,说明A,C都在x轴上,即直线AC就是x轴,C位于正半轴上,A位
于负半轴上.
.AC=100-300=400m
(2)由题意可知,原点O是线段AC靠近点A的四等分点,得到如1所示的平面直角坐标系.为了便于观
察,将其逆时针旋转45°,即常见的平面直角坐标系,如图2所示.
100,0
D(100,200)
D(100,200)
(-100,0)
、E
(300,0)
(300,0)
B
图1
图2
由正方形的性质与轴对称的性质可知,点B,D关于x轴对称,连接DF,交x轴于点E,
则点E就是所要找的位置,连接EB,则EB,EF即两条水管的位置.
由B(100,-200),C(300,0),得F(200,-100).
设直线DF的解析式为y=cx+b
100k+b=200
将D(100,200),F(200,-100)代入,得1200k+b=-100'
「k=-3
解得1b=500
∴.直线DF的解析式为y=-3x+500
当y-0时,即-3x+500=0:解得x=50
3,
∴点e的坐标为9”。小
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18.(1)证明:在正方形ABCD中,BC=DC,∠BCP=∠DCP=45°,
在△BCP和△DCP中,
BC=DC
∠BCP=∠DCP
PC=PC
.ABCP≌aDCP(SAS):
(2)证明:由(1)知,△BCP≌△DCP,
.∠CBP=∠CDP,
.PE=PB,
.∠CBP=∠E,
.∠CDP=∠E,
设CD与PE相交于点O,
刀
B
CE:∠POD=∠COE
∴∠DPE=∠DCE=90°,
∠DPE=∠ABC:
(3)解:在菱形ABCD中,BC=DC=AD,∠BCP=∠DCP,
又:AC=AD,
.AD=CD=AC,
则△ACD是等边三角形,
∠ABC=60°,
在△BCP和△DCP中,
BC=DC
∠BCP=∠DCP
PC=PC
∴ABCP≌DCP(SAS).
∠CBP=∠CDP.
.PE=PB,
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∠CBP=LE,
.∠CDP=∠E,
设CD与PE相交于点O,
D
E.·∠POD=∠COE
∠DPE=∠DCE,
AB CD
.∠DCE=∠ABC=60°,
.∠DPE=∠ABC=60°,
故答案为:60
19.解:过点D'作D'E⊥AB于点E,如图,
D
D'
30°
d
EB
设正方形ABCD的边长为a,则AB=AD=DC=BC=a,
:四边形ABCD'为菱形
.AB=AD'=D'C'=BC'=a,
在Rt△AED'中,∠D'AB=30°,
2
1
Scn Samacn=AB-D'E-a-
swww0d-生
2
答:菱形ABC'D的面积与正方形ABCD的面积之比为2,
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拓展培优题
1.c
2.C
12/12
21.7 正方形
题型一 正方形的性质
1.(24-25八年级下·河北保定·期末)正方形具有而平行四边形不一定具有的性质是( )
A.对边平行且相等 B.对角线相等 C.对角线互相平分 D.对角相等
2.(2025·河北唐山·二模)如图,直线l与正方形的边,分别相交于点M,N,如图所示,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.(24-25八年级下·湖北武汉·期中)如图,在正方形中,O是坐标原点,点A的坐标为,则点C的坐标为( )
A. B. C. D.
题型二 正方形的判定
4.(25-26九年级上·河北保定·期中)在复习特殊的平行四边形时,某小组同学画出了如图关系图,组内一名同学在箭头处填写了它们之间转化的条件,其中填写错误的是( ).
A.①对角相等 B.②对角线互相垂直
C.③有一条对角线平分一组对角 D.④对角线相等
5.(2024·河北秦皇岛·一模)数学课上,嘉嘉作线段的垂直平分线时,是这样操作的:分别以点,为圆心,大于长为半径画弧,两弧相交于点,,则直线即为所求.作完图之后,嘉嘉经过测量发现,,根据他的作图方法和测量可知四边形是正方形,嘉嘉的理由是( )
A.两组对边分别平行的菱形是正方形 B.四条边相等的菱形是正方形
C.对角线相等的菱形是正方形 D.有一个角是直角的菱形是正方形
6.(21-22八年级下·河北唐山·期末)已知在平行四边形ABCD中,∠A=90°,如果添加一个条件,可使该四边形是正方形,那么这个条件可以是( )
A.∠D=90° B.AB=CD C.AD=BC D.BC=CD
题型三 利用正方形的性质和判定求线段
7.(24-25八年级下·河北唐山·期中)由四个全等的直角三角形拼成如图所示的“赵爽弦图”.图中正方形的边长是2,,则( )
A. B. C. D.
8.(23-24八年级下·河北保定·期中)将四根长度相等的细木条首尾相接,用钉子钉成四边形,用拉紧的橡皮筋连接,转动这个四边形,使它的形状改变.当时,如图1,测得.当时,如图2,此时( )
A. B. C. D.
9.(20-21八年级下·河北石家庄·期末)如图,在边长为的正方形ABCD中,点E是对角线AC上一点,且于点F,连接DE,当时,( )
A.1 B. C. D.
题型四 利用正方形的性质和判定求角度
10.如图,点为正方形内一点,,,连结,那么的度数是( )
A. B. C. D.
11.(19-20九年级上·全国·单元测试)如图,是正方形的边上的一个动点,的垂直平分线交对角线于点,交于点,连接,,则的度数是( )
A.45° B.50° C.60° D.不确定
12.夹在两条平行线间的正方形ABCD、等边三角形DEF如图所示,顶点A、F分别在两条平行线上.若A、D、F在一条直线上,则∠1与∠2的数量关系( )
A. B. C. D.
题型五 利用正方形的性质和判定求面积
13.(2021·河北石家庄·一模)如图,已知正六边形的边长为1,分别以其对角线、为边作正方形,则两个阴影部分的面积差的值为( )
A.0 B.2 C.1 D.
14.(25-26九年级上·河北唐山·期中)如图,四边形中,,于点E,旋转一定角度后能与重合,根据图形回答问题.
(1)旋转中心是点________,旋转了________度;
(2)若,求四边形的面积.
15.如图,正方形的对角线相交于点O,点O是正方形的一个顶点.如果两个正方形的边长都等于2.那么正方形绕O点无论怎样转动,两个正方形重叠的部分的面积是__________.
题型六 利用正方形的性质和判定证明
16.(24-25八年级下·河北石家庄·期末)如图,正方形的边长为4,点为对角线的中点,点为边上的动点,点在边上,连接,,.
(1)求证:.
(2)当点在边上运动时,四边形的面积是否会发生变化?若不变,请求出其面积;若改变,请说明理由.
17.(24-25八年级下·河北保定·期末)题情境:
如图,四边形为正方形,点为对角线上的一动点,连接,过点作,交直线于点,以为邻边作矩形,连接.
猜想证明:
(1)求证:四边形是正方形;
解决问题:
(2)求的度数;
(3)若,,请直接写出的长.
18.(24-25八年级下·河北廊坊·月考)四边形为正方形,点E为线段上一点,连接,过点E作,交射线于点F,以为邻边作矩形,连接.
(1)如图,求证:矩形是正方形(提示:过E分别作、);
(2)若,,求的长;
(3)当线段与正方形的某条边的夹角是时,直接写出的度数.
题型七 正方形的折叠问题
19.(2025·河北唐山·二模)将一张正方形纸片按如图步骤,通过折叠得到图④,再沿虚线剪去一个角,展开铺平后得到图⑤,其中,是折痕,若正方形与五边形的面积相等,则的值是( )
A. B.1 C. D.
20.(23-24八年级下·河北张家口·期中)如图,已知正方形纸片,M、N分别是、的中点,把边向上翻折,使点C恰好落在上的P点处,为折痕,则的度数为( )
A. B. C. D.
21.(2022·河北·模拟预测)如图,正方形中,,点在边上,且.将沿对折至,延长交边于点,连接,.则下列结论:
①;②;③;④.
其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
1.(24-25八年级下·河北沧州·期末)下列性质中,正方形具有而矩形不一定具有的是( )
A.有一个角是直角 B.对边相等
C.对角线互相平分 D.对角线互相垂直
2.下列命题是假命题的是( )
A.对角线相等的四边形是矩形; B.菱形的对角线互相垂直;
C.一组对边平行且相等的四边形是平行四边形; D.对角线相等的菱形是正方形;
3.(24-25八年级下·河北保定·期末)如图,这是一个由边长均为1的正方形组成的4×1网格,其中长度为的线段是( )
A. B. C. D.
4.如图,P为正方形内一点,,将绕点C逆时针旋转得到,则的长是( )
A.1 B. C.2 D.
5.如图,在正方形的外侧,作等边三角形,则的度数为( )
A. B. C. D.
6.(2024·河北邯郸·三模)在中,对角线相交于点O,E是近上的一个动点(不与A、B重合)连接并延长,交于点F,连接,下列四个结论中:
甲:对于动点E,四边形始终是平行四边形;
乙:若,则至少存在一个点E,使得四边形是矩形;
丙:若,则至少存在一个点E,使得四边形是菱形;
丁:若,,则至少存在一个点E,使得四边形是正方形.以上所有正确说法的序号是( )
A.甲、丙、丁正确,乙错误 B.甲、乙、丙、丁都正确
C.甲、乙、丙正确,丁错误 D.甲、乙、丙错误,丁正确
7.(23-24八年级下·河北雄安·期中)如图,在中,,,,分别以为边在的同侧作正方形,若四块阴影部分的面积分别为,,,,则等于( )
A.36 B.24 C.48 D.72
8.(23-24八年级下·河北沧州·月考)如图,点E在正方形内,满足,,,则阴影部分的面积是( )
A.100 B.60 C.76 D.80
9.如图,正方形边长为1,延长至点E,使得,平分交于点F,连接,则下列结论:①;②平分;③;④.其中正确的是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
10.(22-23八年级下·河北廊坊·期末)如图,正方形的边长为4,以对角线为一边向右作等边,连接,则的长度是( )
A. B. C. D.
11.如图,是正方形对角线上一点,且,连接并延长,交于点,则的度数是___________.
12.(22-23八年级下·河北石家庄·期末)如图,正方形中,点A,B都在点D的右侧,以点C为坐标原点建立坐标系,若点D的坐标为,则点B的坐标为_______.
13.(22-23八年级下·河北保定·期中)如图,在平面直角坐标系中,正方形的顶点O、B的坐标分别是,,则顶点C的坐标是________.
14.如图,正方形中,点E在边上,,,把线段绕点A旋转,使点E落在直线上的F点,则F,C两点间的距离为__________.
15.(22-23八年级下·河北石家庄·期末)如图,正方形和正方形的边长分别是2和3,且点A,B,E在同一直线上,M是线段的中点,连结,,则的长为_________,的长为_____.
16.已知:如图,正方形中,是边上一点,
(1)请在图1中用无刻度的直尺和圆规作图:作射线,交于点,且;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,,求的长.(在备用图中画草图并解答)
17.(24-25八年级下·河北保定·期末)施工队在一个正方形场地构建了平面直角坐标系,并标示了三个顶点位置的坐标,数据如图(单位:m).一条笔直的地下水管经过两处.
(1)求之间的距离.
(2)计划在地下水管上的处引出两条水管,分别通往处与的中点处,若使两条水管的总长度最小,求处的坐标.
18.(23-24八年级下·河北唐山·期末)如图①,在正方形中,P是对角线上的一点,点E在的延长线上,且.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)把正方形改为菱形,其它条件不变(如图②),若,则________度.
19.(23-24八年级下·河北保定·期末)四边形不具有稳定性,当内角度数发生变化时,其形状也会随之改变.如图,正方形当改变内角大小就变成菱形,若,请你写出菱形的面积与正方形的面积之比,再写出理由.
1.(2026·河北石家庄·一模)如图,在平面直角坐标系中,正方形的顶点在轴上,顶点在轴上,直线:经过点.将正方形沿轴向下平移个单位后,点恰好落在直线上.下列结论中,正确的有( )
①直线l的解析式为;
②正方形的边长为:
③平移距离;
④平移后正方形对角线的交点到原点的距离为.
A.①② B.①③ C.①③④ D.①②③④
2.(24-25八年级上·河北邯郸·月考)如图,在中,,分别作,的外角平分线,它们相交于点,连接.有下列结论:①;②;③平分;④;⑤当时,.其中一定正确的有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
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