2026年中考数学二轮复习:四边形
2026-05-24
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 四边形 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.65 MB |
| 发布时间 | 2026-05-24 |
| 更新时间 | 2026-05-24 |
| 作者 | 智恩教育研究中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58014378.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以四边形性质为核心,通过3类20题系统整合全等、勾股、旋转等知识,突出动态几何与最值问题的解题策略,培养几何直观与推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|选择填空|15题|辅助线构造(如垂线、对称)、动态问题分类讨论、轨迹思想(如第3题圆轨迹)|四边形性质→三角形全等/相似→勾股定理→几何变换(旋转/对称)|
|解答题|5题|模型应用(四点共圆、中位线)、综合题分步转化(如第18题旋转多解)|定义新四边形→性质证明→实际应用→拓展延伸|
内容正文:
2026年中考数学二轮复习:四边形
一.选择题(共10小题)
1.如图,两条宽度均为2cm的矩形长纸条,相交成角α,则重叠部分的面积为( )
A.4sinαcm2 B. C.4tanαcm2 D.
2.如图,在正方形ABCD中,点E是BC中点,点G是CD上一点,连接EG、AG,满足∠EAG=45°.点F是EG中点,点H是AG中点,连接EH、AF,EH与AF相交于点I.则的值为( )
A. B.
C. D.
3.如图,在正方形ABCD中,点E、F分别是DC、AD边上的动点,且AE⊥BF,垂足为P,连接CP.若正方形的边长为1,则线段CP的最小值为( )
A. B. C. D.
4.如图,点E是正方形ABCD对角线BD上一点,点F是BC上一点,连接CE、AE、FE、AF,取AF中点G,连接EG,当∠ECF=∠EFC时,若,BF=4,则正方形的边长为( )
A.12 B.8 C. D.
5.如图,在正方形ABCD中,△CDE是等边三角形,CG⊥DE于点F,交BE延长线于G.若CD=1,则△EGC的面积为( )
A. B. C. D.
6.如图,四边形ABCD为菱形,A,B两点的坐标分别是(2,0),(0,1),点C,D在坐标轴上,点P在BC上,则DP+AP的最小值为( )
A. B. C. D.
7.如图,Rt△BCE中,∠BCE=90°,设BC=a,CE=b,分别以BC、CE为边向外作正方形,面积分别是S1和S2,若S1+S2=40,BG=8,则阴影部分的面积为( )
A.6 B.8 C.12 D.24
8.如图,四边形ABCD是正方形,以点A为圆心,AB为半径画弧,交以CD为直径的半圆于点E,连接AE并延长,交BC于点F,若CF=3,则AB的长为( )
A.8 B.9 C.12 D.
9.如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,P是AD上不与A和D重合的一个动点,过点P分别作AC和BD的垂线,垂足为E,F.求PE+PF的值为( )
A. B.2.5 C. D.
10.如图,四边形ABCD是平行四边形,对角线AC、BD交于点O,∠ABC的平分线交AD于点F,E为BF的中点,若BC=a,CD=b,a>b,则EO的长可以表示为( )
A.a﹣b B. C. D.
二.填空题(共5小题)
11.如图,在菱形ABCD中,∠B=60°,E是AB边上的点,AE=4,BE=8,F是直线BC上的一点,△EGF是以点G为直角顶点,∠EFG为30度角的直角三角形,连接AG.当点F在直线BC上运动时,线段AG的最小值 .
12.如图,矩形纸片ABCD中,点E在线段AD的延长线上,连接BE,交线段CD于点M,点F是线段BE的中点,过点F作GH⊥BE,分别交AD、BC于点G和点H.给出以下结论:①连接BG、HE,则四边形BGEH是菱形;②若AE=3DE,则CM=2DM;③连接HE,交CD于点Q,则S△DEM=S△EMQ;④当AD=2AB,点H与点C重合时,∠AEB=15°.上述结论中正确的有 .(填序号)
13.长方形ABCD中,AB=8cm,BC=6cm,E是CD边的中点,P从A出发沿A→B→C→E运动,速度为2cm/秒,设点P的运动时间为t秒,当三角形APE的面积=18时,时间t的值= .
14.如图,在菱形ABCD中,AB=BD,点E、F分别是AB、AD上任意的点(不与端点重合).且AE=DF,连接BF与DE相交于点G,连接CG与BD相交于点H.
有如下几个结论:
①△AED≌△DFB;②∠BGE的大小为定值;③GC平分∠BGD;.
以上结论中,正确结论的序号是 .
15.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,∠C=60°,BC=4,点D为BC中点,E为直线AC上一动点,以DE为边向下作正方形DEFG,当CF=2时,则C、E两点间的距离为 .
三.解答题(共5小题)
16.问题探究
(1)如图1,在平面直角坐标系中,A(2,0),B(4,0),在y轴正半轴上有一点P,当∠APB最大时,点P的坐标为 .
问题解决
(2)某动物园要建造一个水鸟园供游客参观,如图2,四边形ABCD为水鸟园的建设用地,其中AB=24m,BC=78m,CD=100m,∠B=90°,.根据修建要求,四边形ABCD内部为水鸟戏水区,A为游客观测点,在CD边上要修建一段长为48m的水岸MN(M在上,N在下),供水鸟上岸休息的同时方便游客观赏.是否存在满足条件的水岸MN,使得∠MAN=∠C?如果存在,求出此时CN的长;如果不存在,请说明理由.
17.如图,在长方形ABCD,AB=8cm,BE=10cm,点E是边AD上的一点,AE,DE分别长为a厘米和b厘米,且满足(a﹣6)2+|2a﹣b﹣6|=0.动点P从B点出发,以每秒2cm的速度沿B→C→D运动,最终到达点D.设运动时间为t秒.
(1)a= ,b= .
(2)EP把四边形BCDE的周长平分,求t的值?
(3)另有一点Q从点E出发,按照E→D→C的路径运动,且速度为每秒1cm,若P、Q两点同时出发,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动. 时,三角形EPQ的面积等于12cm2.
18.综合与探究
问题情境:已知在△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,D是射线AB上的一个动点,连接CD,将△BCD绕点C顺时针旋转α得到△B'CD',点B,D的对应点分别为B',D'.
初步探究:(1)如图1,点D在AB边上,点A恰好在D′B′的延长线上,试判断四边形ABCB'的形状,并说明理由;
深入探究:(2)如图2,点D在AB边上,当点B'落在AC边上时,D'B'的延长线恰好经过点D,求∠B′CD的度数;
拓展延伸:(3)在△BCD绕点C顺时针旋转的过程中,当D,B′,D'三点共线时,若BC=3,∠DCD'=60°,请直接写出AD的长.
19.阅读理解:我们定义:①把四边形的任何一边向两方延长,其他各边都在延长所得直线的同一旁,这样的四边形叫做凸四边形.例如,平行四边形,梯形等都是凸四边形.②有一组对角相等而另一组对角不相等的凸四边形叫做“等对角四边形”.
(1)如图1,已知四边形ABCD是“等对角四边形”,∠A=60°,∠D=95°,∠B≠∠D.求∠B的度数.
(2)如图2,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD为斜边AB边上的中线,过点D作DE⊥CD交BC于点E,证明:四边形ACED是“等对角四边形”.
(3)如图3,已知在“等对角四边形”ABCD中,∠DAB=∠BCD=60°,∠B=90°,AB=5,AD=4,请你直接写出对角线AC的长.
20.定义:有一组对边平行,并且有两条邻边相等的四边形叫作平等四边形.
(1)如图1,在四边形ABCD中,∠A=90°,对角线DB平分∠ADC,∠C=2∠ABD,求证:四边形ABCD是平等四边形;
(2)如图2,方格纸中每个小正方形的边长均为1个单位长度,每个正方形的顶点叫格点,点E、F均在格点上,若点G、H都在格点上,且四边形EFGH为平等四边形,请直接写出所有满足要求的线段FG的长.
2026年中考数学二轮复习:四边形
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.如图,两条宽度均为2cm的矩形长纸条,相交成角α,则重叠部分的面积为( )
A.4sinαcm2 B. C.4tanαcm2 D.
【考点】矩形的性质;解直角三角形;菱形的判定与性质.
【专题】矩形 菱形 正方形;解直角三角形及其应用;运算能力;推理能力.
【答案】B
【分析】过点A作AE⊥CD于点E,由题意易得四边形ABCD是平行四边形,AE=2cm,∠ABC=α=∠ADC,然后根据三角函数可得,进而问题可求解.
【解答】解:如图,过点A作AE⊥CD于点E,
由题意得:AD∥BC,AB∥CD,
∴AE=2cm,四边形ABCD是平行四边形,
∴∠ADC=∠ABC=α,
∴,
同理可得,
∴.
故选:B.
【点评】本题考查矩形的性质,菱形的判定与性质,解直角三角形,解题的关键是掌握相关知识的灵活运用.
2.如图,在正方形ABCD中,点E是BC中点,点G是CD上一点,连接EG、AG,满足∠EAG=45°.点F是EG中点,点H是AG中点,连接EH、AF,EH与AF相交于点I.则的值为( )
A. B.
C. D.
【考点】正方形的性质;全等三角形的判定与性质;勾股定理;三角形中位线定理.
【专题】图形的全等;等腰三角形与直角三角形;矩形 菱形 正方形;推理能力.
【答案】A
【分析】连接FH,延长CD,截取DM=BE,连接AM,取GM的中点N,连接AN,取AD的中点K,连接KH,EK,设AB=BC=CD=AD=2a,则DM=BE=EC=a,证明△ABE≌△ADM,得出AE=AM,∠BAE=∠DAM,证明△EAG≌△MAG,得出EG=GM,设DG=x,则EG=GM=GD+DM=x+a,CG=2a﹣x,根据勾股定理得出a2+(2a﹣x)2=(x+a)2,求出,根据勾股定理求出,根据中位线的性质得出,证明E、H、K三点在同一直线上,求出,证明△IFH∽△IAE,得出,求出,,,最后求出结果即可.
【解答】解:连接FH,延长CD,截取DM=BE,连接AM,取GM的中点N,连接AN,取AD的中点K,连接KH,EK,如图所示:
∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=BC=CD=AD,∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠BAD,BC∥AD,
∵E为BC的中点,
∴,
设AB=BC=CD=AD=2a,则DM=BE=EC=a,
∵∠ADM=180°﹣∠ADC=90°,
∴∠ADM=∠ABE,
在△ABE和△ADM中,
,
∴△ABE≌△ADM(SAS),
∴AE=AM,∠BAE=∠DAM,
∴∠EAD+∠DAM=∠EAD+∠BAE=90°,
∵∠EAG=45°,
∴∠GAM=90°﹣∠EAG=45°,
∴∠GAM=∠EAG,
在△EAG和△MAG中,
,
∴△EAG≌△MAG(SAS),
∴EG=GM,
设DG=x,则EG=GM=GD+DM=x+a,CG=2a﹣x,
在Rt△CEG中,根据勾股定理得:CE2+CG2=EG2,
∴a2+(2a﹣x)2=(x+a)2,
解得:,
∴,
∵F为EG的中点,N为GM的中点,△EAG≌△MAG,
∴,AF=AN,
∴,
在Rt△ADN中,根据勾股定理得:,
∵K为AD的中点,
∴,
∴KD=EC=a,
∵KD∥EC,
∴四边形EKDC为平行四边形,
∴EK=CD=2a,EK∥CD,
∵H为AG的中点,K为AD的中点,
∴,EK∥CD,
∵过直线外一点有且只有一条直线与已知直线平行,
∴E、H、K三点在同一直线上,
∴,
∵F为EG的中点,H为AG的中点,
∴FH∥AE,,
∴△IFH∽△IAE,
∴,
∴,
,,
∴.
故选:A.
【点评】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,三角形中位线定理,关键是相关定理的熟练掌握.
3.如图,在正方形ABCD中,点E、F分别是DC、AD边上的动点,且AE⊥BF,垂足为P,连接CP.若正方形的边长为1,则线段CP的最小值为( )
A. B. C. D.
【考点】正方形的性质;圆周角定理;勾股定理.
【专题】等腰三角形与直角三角形;矩形 菱形 正方形;几何直观;推理能力.
【答案】B
【分析】首先根据∠APB得到点P的轨迹,从而得到CP最小时点P的位置,再根据勾股定理求解即可.
【解答】解:如图,正方形ABCD的边长为1,AE⊥BF,垂足为P,则点P的轨迹为以AB为直径的半圆上,连接AC、BD,交于点P′,此时,CP的值最小,
∴BC=AB=1,∠ABC=90°,
在直角三角形ABC中,由勾股定理得:,
∴,
当C、P、A三点共线时,CP最小,
∴CP的最小值为:,
故选:B.
【点评】本题考查了正方形的性质,勾股定理,圆周角定理,解题的关键是熟练掌握勾股定理.
4.如图,点E是正方形ABCD对角线BD上一点,点F是BC上一点,连接CE、AE、FE、AF,取AF中点G,连接EG,当∠ECF=∠EFC时,若,BF=4,则正方形的边长为( )
A.12 B.8 C. D.
【考点】正方形的性质;全等三角形的判定与性质.
【专题】矩形 菱形 正方形;运算能力.
【答案】A
【分析】过点E作EM⊥BC于M,EN⊥CD于N,过F作FH⊥BD于H,根据正方形的性质可得∠BCD=90°,∠ADB=∠CDB=∠ABD=∠CBD=45°,AB=BC=CD=AD,根据矩形的判定和性质可得EM=CN,EN=MC,根据等角对等边可得EC=EF,设MC=x,AG=y,则CF=2x,BM=x+4,AB=BC=2x+4,根据全等三角形的判定和性质可得AE=EC=EF,根据等腰三角形的判定可得△EAF为等腰三角形,△BEM为等腰直角三角形,根据勾股定理推得y2=x2+4x+8①,y2=2x2+8x﹣24②,联立方程求得x=4,求得AB=12.
【解答】解:过点E作EM⊥BC于M,EN⊥CD于N,过F作FH⊥BD于H,如图:
则∠EMC=∠ENC=90°,
∵四边形ABCD为正方形,BD为对角线,
∴∠BCD=90°,∠ADB=∠CDB=∠ABD=∠CBD=45°,AB=BC=CD=AD,
∴∠EMC=∠ENC=∠BCD=90°,
∴四边形EMCN为矩形,
∴EM=CN,EN=MC,
∵∠ECF=∠EFC,
∴EC=EF,
又EM⊥BC,
∴MC=MF,
设MC=x,AG=y,
∴MF=MC=x,
∴CF=MC+MF=2x,BM=BF+MF=x+4,AB=BC=BF+CF=2x+4,
在△ADE和△CDE中,
,
∴△ADE≌△CDE(SAS),
∴AE=EC=EF,
即△EAF为等腰三角形,
又EG⊥AF,
∴AG=GF=y,则AF=AG+GF=2y,
在Rt△ABF中,AF=2y,AB=2x+4,BF=4,
则AF2=AB2+BF2,
即:(2y)2=(2x+4)2+42,
整理得:y2=x2+4x+8①,
∵∠CBD=45°,EM⊥BC,
∴△BEM为等腰直角三角形,
∴EM=BM=4+x,
在Rt△EMF中,EM=4+x,MF=x,
由勾股定理得:EF2=EM2+MF2=(4+x)2+x2=2x2+8x+16,
在Rt△EGF中,,GF=y,
由勾股定理得:EF2=EG2+GF2=40+y2,
∴40+y2=2x2+8x+16,
整理得:y2=2x2+8x﹣24②,
由①②得:2x2+8x﹣24=x2+4x+8,
整理得:x2+4x﹣32=0,
解得:x=4,或x=﹣8(不合题意,舍去),
∴AB=2x+4=12.
故选:A.
【点评】本题考查了正方形的性质,矩形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,一元二次方程的解法,理解正方形的性质和矩形判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质,灵活运用勾股定理构造方程进行计算是解答此题的关键.
5.如图,在正方形ABCD中,△CDE是等边三角形,CG⊥DE于点F,交BE延长线于G.若CD=1,则△EGC的面积为( )
A. B. C. D.
【考点】正方形的性质;三角形的面积;等边三角形的性质;勾股定理.
【专题】等腰三角形与直角三角形;矩形 菱形 正方形;几何直观;运算能力;推理能力.
【答案】B
【分析】连接GD,根据正方形和等边三角形性质得CE=CD=DE=1,∠ECD=∠CED=60°,根据CG⊥DE得DF=EF,CB=CE=CD=1,进而得CF,CG是线段DE的垂直平分线,则GE=GD,再证明∠GDE=∠GED=45°得△GED是等腰直角三角形,继而得GF=EF=DF,由此得CG,然后根据三角形的面积公式即可得出△EGC的面积.
【解答】解:连接GD,如图所示:
∵四边形ABCD是正方形,且CD=1
∴∠BCD=90°,CB=CD=1,
∵△CDE是等边三角形,
∴CE=CD=DE=1,∠ECD=∠CED=60°,
∵CG⊥DE于点F,
∴DF=EFDE,CB=CE=CD=1,
在Rt△CDF中,由勾股定理得:CF,
∵CG⊥DE于点F,DF=EF,
∴CG是线段DE的垂直平分线,
∴GE=GD,
在△CBE中,CB=CE=1,∠BCE=∠BCD﹣∠ECD=30°,
∴∠CEB=∠CBE(180°﹣∠BCE)=75°,
∴∠GED=180°﹣(∠CEB+∠CED)=180°﹣(75°+60°)=45°,
在△GED中,GE=GD,
∴∠GDE=∠GED=45°,
∴∠EGD=180°﹣(∠GDE+∠GED)=90°,
∴△GED是等腰直角三角形,
∵CG⊥DE于点F,
∴GF=EF=DFDE,
∴CG=GF+CF,
∴S△EGCCG×EF.
故选:B.
【点评】此题主要考查了正方形的性质,等边三角形的性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理,理解正方形的性质,等边三角形的性质,熟练掌握等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理是解决问题的关键.
6.如图,四边形ABCD为菱形,A,B两点的坐标分别是(2,0),(0,1),点C,D在坐标轴上,点P在BC上,则DP+AP的最小值为( )
A. B. C. D.
【考点】菱形的性质;轴对称﹣最短路线问题;勾股定理.
【专题】等腰三角形与直角三角形;矩形 菱形 正方形;平移、旋转与对称;几何直观;运算能力;推理能力.
【答案】A
【分析】作点D关于直线BC的对称点D',连接AD'交CB的延长线于点Q,连接D'P,连接DD'交CB于点E,当点P与点Q重合时,DP+AP的值最小.
【解答】解:作点D关于直线BC的对称点D',连接AD'交CB的延长线于点Q,连接D'P,连接DD'交CB于点E,
则DP=D'P,DD′⊥CB,DE=D'E,
∴DP+AP=D'P+AP≥AD',
∴当点P与点Q重合时,DP+AP的值最小,
∵四边形ABCD为菱形,A(2,0),B(0,1),
∴C(﹣2,0),D(0,﹣1),
∴AC=4,BD=2,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴,
∴,
故选:A.
【点评】此题重点考查菱形的性质、勾股定理、轴对称—最短路线问题等知识,正确地添加辅助线是解题的关键.
7.如图,Rt△BCE中,∠BCE=90°,设BC=a,CE=b,分别以BC、CE为边向外作正方形,面积分别是S1和S2,若S1+S2=40,BG=8,则阴影部分的面积为( )
A.6 B.8 C.12 D.24
【考点】正方形的性质;三角形的面积.
【专题】三角形;矩形 菱形 正方形;运算能力;推理能力.
【答案】A
【分析】由正方形的性质得S1=a2,S2=b2,CE=CG=b,则a+b=BG=8,a2+b2=40,再求出ab=12,即可解决问题.
【解答】解:∵四边形ABCD和四边形CEFG是正方形,BC=a,CE=b,
∴S1=a2,S2=b2,CE=CG=b,
∵BG=8,
∴a+b=BG=8,
∵S1+S2=40,
∴a2+b2=40,
∵(a+b)2=a2+b2+2ab=64,
∴2ab=64﹣40=24,
∴ab=12,
∵∠BCE=90°,
∴阴影部分的面积ab12=6,
故选:A.
【点评】本题考查了正方形的性质以及三角形面积等知识,熟练掌握正方形的性质是解题的关键.
8.如图,四边形ABCD是正方形,以点A为圆心,AB为半径画弧,交以CD为直径的半圆于点E,连接AE并延长,交BC于点F,若CF=3,则AB的长为( )
A.8 B.9 C.12 D.
【考点】正方形的性质;切线的判定与性质;全等三角形的判定与性质;勾股定理.
【专题】图形的全等;等腰三角形与直角三角形;矩形 菱形 正方形;几何直观;推理能力.
【答案】C
【分析】取CD的中点O,连接AO、EO,由三角形全等易得∠OEA=90°,即AE是半圆O的切线,则EF=CF=3;设AB=a,在Rt△ABF中利用勾股定理建立方程即可求解.
【解答】解:如图,取CD的中点O,连接AO、EO,
则OD=OE=OC,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD=BC,∠ADO=∠BCD=90°,
在△ADO和△AEO中,
,
∴△ADO≌△AEO(SSS),
∴∠OEA=∠ADO=90°,
即AE是半圆O的切线,
∵∠BCD=90°,
∴CF是半圆O的切线,
∴EF=CF=3;
设AB=a,则BF=BC﹣CF=a﹣3,
∵AE=AB=a,
∴AF=AE+EF=a+3,
在Rt△ABF中,由勾股定理得:a2+(a﹣3)2=(a+3)2,
解得:a1=12,a2=0(不合题意,舍去),
即AB的长为12,
故选:C.
【点评】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,切线的判定与性质,正确添加辅助线是解题的关键.
9.如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,P是AD上不与A和D重合的一个动点,过点P分别作AC和BD的垂线,垂足为E,F.求PE+PF的值为( )
A. B.2.5 C. D.
【考点】矩形的性质.
【专题】矩形 菱形 正方形;推理能力.
【答案】C
【分析】连接OP,勾股定理求出BD的长,等积法求出PE+PF的值即可.
【解答】解:∵矩形ABCD中,AB=3,AD=4,
∴,,
∴,
连接OP,
∵过点P分别作AC和BD的垂线,垂足为E,F,
∴,
∴;
故选:C.
【点评】本题考查矩形的性质,三角形的面积.熟练掌握矩形的性质,利用等积法求线段的长,是解题的关键.
10.如图,四边形ABCD是平行四边形,对角线AC、BD交于点O,∠ABC的平分线交AD于点F,E为BF的中点,若BC=a,CD=b,a>b,则EO的长可以表示为( )
A.a﹣b B. C. D.
【考点】平行四边形的性质;角平分线的定义;等腰三角形的判定;三角形中位线定理.
【专题】等腰三角形与直角三角形;多边形与平行四边形;几何直观;推理能力.
【答案】B
【分析】根据平行四边形性质得AD=BC=a,AB=CD=b,AD∥BC,OB=OD,由此得∠AFB=∠CBF,再根据∠ABC的平分线交AD于点F得∠CBF=∠ABF,进而得∠AFB=∠ABF,则AF=AB=b,继而得DF=a﹣b,证明EO是△BDF的中位线得EODF,据此即可得出答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,对角线AC、BD交于点O,且BC=a,CD=b,
∴AD=BC=a,AB=CD=b,AD∥BC,OB=OD,
∴∠AFB=∠CBF,
∵∠ABC的平分线交AD于点F,
∴∠CBF=∠ABF,
∴∠AFB=∠ABF,
∴AF=AB=b,
∴DF=AD﹣AF=a﹣b,
∵E为BF的中点,OB=OD,
∴EO是△BDF的中位线,
∴EODF,
∴EO的长可以表示为.
故选:B.
【点评】此题主要考查了平行四边形的性质,等腰三角形的判定和性质,三角形中位线定理,理解平行四边形的性质,熟练掌握等腰三角形的判定和性质,三角形中位线定理是解决问题的关键.
二.填空题(共5小题)
11.如图,在菱形ABCD中,∠B=60°,E是AB边上的点,AE=4,BE=8,F是直线BC上的一点,△EGF是以点G为直角顶点,∠EFG为30度角的直角三角形,连接AG.当点F在直线BC上运动时,线段AG的最小值 2 .
【考点】菱形的性质;解直角三角形;四点共圆;垂线段最短.
【专题】矩形 菱形 正方形;运算能力.
【答案】2.
【分析】如图,过点E作EM⊥BC于点M,过点M作MH⊥AB于点M.解直角三角形求出HM,再证明MG∥AB,根据垂线段最短求出最小值即可.
【解答】解:如图,过点E作EM⊥BC于点M,过点M作MH⊥AB于点H.
在Rt△EBM中,∠B=60°,
∴∠BEM=30°,
∴BMBE=4,
在Rt△BMH中,MH=BM•sin60°=2,
∵∠EMF=∠EGF=90°,
∴∠EMF+∠EGF=180°,
∴E,M,F,G四点共圆,
∴∠EMG=∠EFG=30°.
∴∠BEM=∠EMG=30°,
∴GM∥AB,
∴当EG⊥GM时,EG的值最小,此时EG的最小值=HM=2.
故答案为:2.
【点评】本题考查菱形的性质,解直角三角形,四点共圆,垂线段最短,解题的关键是掌握相关知识解决问题.
12.如图,矩形纸片ABCD中,点E在线段AD的延长线上,连接BE,交线段CD于点M,点F是线段BE的中点,过点F作GH⊥BE,分别交AD、BC于点G和点H.给出以下结论:①连接BG、HE,则四边形BGEH是菱形;②若AE=3DE,则CM=2DM;③连接HE,交CD于点Q,则S△DEM=S△EMQ;④当AD=2AB,点H与点C重合时,∠AEB=15°.上述结论中正确的有 ①②④ .(填序号)
【考点】矩形的性质;三角形的面积;菱形的判定与性质.
【专题】矩形 菱形 正方形;推理能力.
【答案】①②④.
【分析】先说明GH是BE的垂直平分线可得BG=EG,BH=EH,再根据矩形的性质说明△EFG≌△BFH,即可得出EG=BG=BH=EH,然后根据“四边相等的四边形是菱形”解答①;先证明△EDM∽△BCM,可得,再根据AE=3DE,可得AD=BC=2DE,即可判断②;接下来根据不确定DM,MQ之间是否相等判断③;先根据菱形的性质得出,再根据特殊角的三角函数得出∠AGB=30°,然后根据三角形外角的性质及等腰三角形的性质判断④即可.
【解答】解:如图,
∵点F是BE的中点,且GH⊥BE,
∴BF=EF,GH是BE的垂直平分线,∠EFG=∠BFH=90°,
∴BG=EG,BH=EH.
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠EGF=∠BHF,
在△EFG和△BFH中,
,
∴△EFG≌△BFH(AAS),
∴EG=BH(全等三角形的对应边相等),
∴EG=BG=BH=EH,
∴四边形BGEH是菱形,则①正确;
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∴∠E=∠CBM.
∵∠EMD=∠BMC
∴△EDM∽△BCM,
∴(相似三角形的对应边成比例).
∵AE=3DE,
∴AD=BC=2DE,即,
∴CM=2DM,则②正确;
∵,
不确定DM,MQ之间是否相等,
∴S△DEM,S△EMQ不一定相等,则③不正确;
由上述可知BGEH是菱形,
∴BC=BG=AD=EG,
∴.
在Rt△ABG中,,
∴∠AGB=30°.
∵∠AGB是△BEG的外角,且BG=EG,
∴,
即∠AEB=15°,则④正确.
∴正确的有①②④.
【点评】本题考查矩形和菱形,掌握矩形和菱形的判定和性质是解题的关键.
13.长方形ABCD中,AB=8cm,BC=6cm,E是CD边的中点,P从A出发沿A→B→C→E运动,速度为2cm/秒,设点P的运动时间为t秒,当三角形APE的面积=18时,时间t的值= 3或5.5 .
【考点】矩形的性质;三角形的面积.
【专题】矩形 菱形 正方形;推理能力.
【答案】3或5.5.
【分析】分情况讨论:当点P在AB上,即0<t≤4或当点P在BC上,即4<t≤7或当点P在CE上,即7<t≤9时,根据三角形的面积,列方程求解即可.
【解答】解:由于AB=8cm,BC=6cm,E是CD边的中点,
∴点P运动到B点的时间为:8÷2=4(秒),
点P运动到C点的时间为:(8+6)÷2=7(秒),
点P运动到E点的时间为:(8+6+4)÷2=9(秒),
①当点P在AB上,即0<t≤4时,AB=CD=8cm,BC=AD=6cm,
则,
解得t=3;
②当点P在BC上,即4<t≤7时,
由于E是CD边的中点,
则DE=CE=4,BP=2t﹣8,PC=6﹣(2t﹣8)=14﹣2t,
∴,
解得t=5.5;
③当点P在CE上,即7<t≤9时,PE=18﹣2t,
则,
解得t=6<7(不符合题意,舍去);
综上,当三角形APE的面积=18时,时间t的值为3或5.5,
故答案为:3或5.5.
【点评】本题考查长方形的性质、一元一次方程的应用、三角形面积,根据题意列出方程是解题的关键.
14.如图,在菱形ABCD中,AB=BD,点E、F分别是AB、AD上任意的点(不与端点重合).且AE=DF,连接BF与DE相交于点G,连接CG与BD相交于点H.
有如下几个结论:
①△AED≌△DFB;②∠BGE的大小为定值;③GC平分∠BGD;.
以上结论中,正确结论的序号是 ①②③ .
【考点】菱形的性质;全等三角形的判定与性质;等边三角形的判定与性质;含30度角的直角三角形.
【专题】图形的全等;矩形 菱形 正方形;图形的相似;几何直观;推理能力.
【答案】①②③.
【分析】先证明△ABD是等边三角形,利用SAS可判断;利用全等三角形的性质和三角形的外角性质可判断②;过C作CM⊥BG于M,CN⊥ED交ED延长线于N,则∠CNG=∠CMG=90°,根据四边形的内角和360°可推导出∠BCD=∠A=60°,然后证△DCN≌△BCM(AAS)和Rt△CNG≌Rt△CMG(HL)得到∠CGN=∠CGM,可判定③;利用含30度角的直角三角形性质和勾股定理求得,,利用全等三角形的性质可得S△DCN=S△BCM,进而得S四边形BCDG=S四边形MCNG=2S△CNG,利用三角形的面积公式可判断④,进而可得答案.
【解答】解:∵在菱形ABCD中,AB=BD,
∴AD=AB=BC=CD,∠A=∠BCD,
∴△ABD是等边三角形,
∴AD=BD,∠A=∠ADB=60°,
在△AED和△DFB中,
,
∴△AED≌△DFB(SAS),
故结论①正确;
∴∠ADE=∠DBF,
∴∠BGE=∠BDG+∠DBF=∠BDG+∠ADE=∠ADB=60°,
即∠BGE的大小为定值,
故结论②正确;
过C作CM⊥BG于M,CN⊥ED交ED延长线于N,则∠CNG=∠CMG=∠CMB=90°,
∵∠BGN=180°﹣∠BGE=120°,
∴∠MCN=360°﹣90°﹣90°﹣120°=60°,
又∵∠BCD=∠A=60°,
∴∠DCN=∠BCM=60°﹣∠MCD,
在△DCN和△BCM中,
,
∴△DCN≌△BCM(AAS),
∴CN=CM,
又∵∠CNG=∠CMG=90°,CG=CG,
∴Rt△CNG≌Rt△CMG(HL),
∴∠CGN=∠CGM,
即GC平分∠BGD,
故结论③正确;
∴,则∠GCN=90°﹣60°=30°,
∴,,
∵△DCN≌△BCM,
∴S△DCN=S△BCM,
∴S四边形BCDG=S四边形MCNG=2S△CNG,
∴,
故结论④错误,
综上所述,正确结论的序号是①②③,
故答案为:①②③.
【点评】本题考查菱形的性质,全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,含30度角的直角三角形,添加合适的辅助线构造全等三角形是解答的关键.
15.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,∠C=60°,BC=4,点D为BC中点,E为直线AC上一动点,以DE为边向下作正方形DEFG,当CF=2时,则C、E两点间的距离为 0或. .
【考点】四边形综合题.
【专题】几何综合题;运算能力;推理能力.
【答案】CE=0或.
【分析】连接FH,作直线HK,过点D作DM⊥AC交于点M,过点F作FN⊥AC交于N,证明△MDE≌△NEF,得到ME=NF,设ME=NF=x,证明NF=HN,得到△HNF为等腰直角三角形,∠FHN=45°,推出点F的轨迹,进而分类讨论求解.
【解答】解:由题意知,∠B=90°﹣60°=30°,
∴,AB2,
如图,当点E与AC边的中点M重合时,有DM为△ABC的中位线,DMAB,
∵四边形DMFG为正方形,,
另记此时点F所在的位置为点H,
则;
如图,当点E在线段AC上时,连接FH,作直线HK,过点D作DM⊥AC交于点M,过点F作FN⊥AC交于N,
∵∠DEF=90°,
∴∠DEM+∠FEN=90°,
∵∠DEM+∠EDM=90°,
∴∠FEN=∠EDM,
在△MDE和△NEF中,
,
∴△MDE≌△NEF(AAS),
∴ME=NF,,
设ME=NF=x,则,
∴,
∴HN=MN﹣MC﹣CH=(x)﹣1﹣(1)=x,
∵NF=HN,
∴△HNF为等腰直角三角形,∠FHN=45°,
∴点F在直线HK上运动,其中∠KHA=45°,
∴当CF=2时,有以下两种情况:①当点E和点C重合时,,此时CE=0;
②当点E在CA延长线上时,CF=CD=2,GF=GD,则GC垂直平分DF,
∵DF为正方形的对角线,此时D、M、F三点共线,
∴EG=DF=2DM=2,
∴CE=CM+EM=CMEG=1;
综上所述,当CF=2时,CE=0或.
故答案为:CE=0或.
【点评】本题是四边形的综合题,考查了正方形的性质、全等三角形的性质和判定、勾股定理、等腰直角三角形,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
三.解答题(共5小题)
16.问题探究
(1)如图1,在平面直角坐标系中,A(2,0),B(4,0),在y轴正半轴上有一点P,当∠APB最大时,点P的坐标为 .
问题解决
(2)某动物园要建造一个水鸟园供游客参观,如图2,四边形ABCD为水鸟园的建设用地,其中AB=24m,BC=78m,CD=100m,∠B=90°,.根据修建要求,四边形ABCD内部为水鸟戏水区,A为游客观测点,在CD边上要修建一段长为48m的水岸MN(M在上,N在下),供水鸟上岸休息的同时方便游客观赏.是否存在满足条件的水岸MN,使得∠MAN=∠C?如果存在,求出此时CN的长;如果不存在,请说明理由.
【考点】四边形综合题.
【专题】代数几何综合题;几何直观;运算能力;推理能力.
【答案】(1);
(2)存在满足条件的水岸MN,使得∠MAN=∠C;CN=42m.
【分析】(1)过点A、B作⊙M,且⊙M与y轴相切于点N,连接AN,BN,MN,MA,作MC⊥AB于点C,在y轴上任取一点Q,点Q与点N不重合,连接AQ,BQ,AQ交⊙M于点D,连接BD,先根据同弧所对的圆周角相等得出∠ANB=∠ADB,根据三角形外角的性质得出∠ADB>∠AQB,从而得出∠ANB>∠AQB,说明当点P在点N处时∠APB最大,求出此时点N的坐标,即可得出点P的坐标;
(2)过点A作AE⊥AB,AE交CD于点E,过点E作EF⊥BC于点F,过点A作AG⊥CD于点G,证明四边形ABFE为矩形,得出EF=AB=24m,AE=BF,∠AEF=90°,解直角三角形求出,然后再求出AG=4×12=48(m),说明点A到CD的距离为48m,作△AMN的外接圆,圆心为O,过点O作OE′⊥MN于点E′,连接OM,ON,OA,求出OA+OE′=30+18=48(m),说明当∠MAN=∠C时,点E′在点E处,且点O在AE上,延长BA,CD,交于点P,解直角三角形求出BP=104m,根据勾股定理求出,再解直角三角形求出PE=64m,最后求出结果即可.
【解答】解:(1)如图1,过点A、B作⊙M,且⊙M与y轴相切于点N,连接AN,BN,MN,MA,作MC⊥AB于点C,在y轴上任取一点Q,点Q与点N不重合,连接AQ,BQ,AQ交⊙M于点D,连接BD,
∵,
∴∠ANB=∠ADB,
∵∠ADB为△BDQ的外角,
∴∠ADB>∠AQB,
∴∠ANB>∠AQB,
∴当点P在点N处时,∠APB最大,
∵A(2,0),B(4,0),
∴AB=4﹣2=2,OA=2,
∵MC⊥AB,
∴,∠MCO=90°,
∴OC=OA+AC=3,
∵⊙M与y轴相切于点N,
∴MN⊥y轴,
∴∠MNO=90°,
∵∠MCO=∠MNO=∠CON=90°,
∴四边形OCMN为矩形,
∴MN=OC=3,ON=MC,
∴MA=MN=3,
在直角三角形ACM中,由勾股定理得:,
∴,
∴点N的坐标为,
即当∠APB最大时,点P的坐标为,
故答案为:;
(2)存在满足条件的水岸MN,使得∠MAN=∠C;理由如下:
如图2,∠B=90°,过点A作AE⊥AB,AE交CD于点E,过点E作EF⊥BC于点F,过点A作AG⊥CD于点G,则∠AGE=∠BAE=∠BFE=90°,
∴四边形ABFE为矩形,
∴EF=AB=24m,AE=BF,∠AEF=90°,
∵,
∴,
∴,
∴BF=BC﹣CF=78﹣18=60(m),
∴AE=BF=60m,
∵∠AEG+∠CEF=∠CEF+∠C=90°,
∴∠AEG=∠C,
∴,
设AG=4xm,则EG=3xm,
在直角三角形AEG中,由勾股定理得: m,
∴5x=60,
解得:x=12,
∴AG=4×12=48(m);
∴点A到CD的距离为48m,
如图3,作△AMN的外接圆,圆心为O,过点O作OE′⊥MN于点E′,连接OM,ON,OA,则OM=ON,
∴,,
∵,
∴,
∴∠MOE′=∠MAN,
∵∠MAN=∠C,
∴∠MOE′=∠C,
∴,
∴,
∴,
在直角三角形OE′M中,由勾股定理得:,
∴OA+OE′=30+18=48(m),
∵点A到CD的距离为48m,
∴当∠MAN=∠C时,点E′在点E处,且点O在AE上,
如图4,延长BA,CD,交于点P,
∵,
∴BP=104m,
在直角三角形BCP中,由勾股定理得:,
∵,
∴,
解得:PE=64(经检验,是分式方程的解,且符合题意),
∵OE⊥MN,
∴,
∴CN=PC﹣PE﹣EN=42m.
【点评】本题属于四边形综合题,主要考查了矩形的判定与性质,勾股定理,解直角三角形,切线的性质,圆周角定理,解题关键是熟练运用勾股定理解决问题.
17.如图,在长方形ABCD,AB=8cm,BE=10cm,点E是边AD上的一点,AE,DE分别长为a厘米和b厘米,且满足(a﹣6)2+|2a﹣b﹣6|=0.动点P从B点出发,以每秒2cm的速度沿B→C→D运动,最终到达点D.设运动时间为t秒.
(1)a= 6 ,b= 6 .
(2)EP把四边形BCDE的周长平分,求t的值?
(3)另有一点Q从点E出发,按照E→D→C的路径运动,且速度为每秒1cm,若P、Q两点同时出发,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动. 4或或10 时,三角形EPQ的面积等于12cm2.
【考点】矩形的性质;非负数的性质:绝对值;非负数的性质:偶次方;三角形的面积.
【专题】分类讨论;应用意识.
【答案】(1)6,6;
(2)t的值为3;
(3)4或或10.
【分析】(1)根据两个非负数的和为0,这两个非负数均为0解答即可;
(2)把周长平分,则BP=6,列方程求解即可;
(3)根据P,Q的位置分类探讨三角形EPQ的面积即可.
【解答】解:(1)∵(a﹣6)2+|2a﹣b﹣6|=0,
∴,
解得:,
故答案为:6,6;
(2)∵a=6cm,b=6cm,
∴AD=6+6=12cm,
∵四边形ABCD是长方形,AB=8cm,
∴CD=AB=8cm,BC=AD=12cm,
∵EP把四边形BCDE的周长平分,
∴BP=6,
∴2t=6,
∴t=3.
答:t的值为3;
(3)①当点P在BC上,点Q在ED上时,
由题意得:EQ=tcm,
∵三角形EPQ的面积等于12cm2,
∴t×8=12,
解得:t=4;
②当点P和Q都在CD上两点相遇前时,
由题意得:PQ=12+8+6﹣2t﹣t=(26﹣3t)cm,
∴6×(26﹣3t)=12,
解得:t;
③当点P和Q都在CD上两点相遇后时,
PQ=(3t﹣26)cm,
∴6×(3t﹣26)=12,
解得:t=10.
故答案为:4或或10.
【点评】本题考查矩形的相关性质.根据P,Q的位置分类探讨三角形EPQ的面积是解决本题的难点.
18.综合与探究
问题情境:已知在△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,D是射线AB上的一个动点,连接CD,将△BCD绕点C顺时针旋转α得到△B'CD',点B,D的对应点分别为B',D'.
初步探究:(1)如图1,点D在AB边上,点A恰好在D′B′的延长线上,试判断四边形ABCB'的形状,并说明理由;
深入探究:(2)如图2,点D在AB边上,当点B'落在AC边上时,D'B'的延长线恰好经过点D,求∠B′CD的度数;
拓展延伸:(3)在△BCD绕点C顺时针旋转的过程中,当D,B′,D'三点共线时,若BC=3,∠DCD'=60°,请直接写出AD的长.
【考点】四边形综合题.
【专题】几何综合题;推理能力.
【答案】(1)四边形ABCB'是正方形.理由如下:
由旋转的性质,得B'C=BC,∠CB'D'=∠CBD=90°,
∴∠CB'A=90°,
∵AB=BC,
∴AB=B'C,
在Rt△ABC和Rt△CB′A中,AC=CA,AB=CB',
∴Rt△ABC≌Rt△CB′A(HL).
∴AB′=CB.
∴AB=BC=CB'=AB',
∴四边形ABCB'是菱形.
∵∠ABC=90°,
∴四边形ABCB'是正方形;
(2)22.5°;
(3)或.
【分析】(1)证Rt△ABC≌Rt△CB′A(HL),可得AB=BC=CB'=AB',则四边形ABCB'是菱形,即可得证;
(2)先得α=45°,进而很容易得解;
(3)分两种情况讨论:当点D在AB边上或AB延长线上,依次画出图形求解即可.
【解答】解:(1)四边形ABCB'是正方形.理由如下:
由旋转的性质,得B'C=BC,∠CB'D'=∠CBD=90°,
∴∠CB'A=90°,
∵AB=BC,
∴AB=B'C,
在Rt△ABC和Rt△CB′A中,AC=CA,AB=CB',
∴Rt△ABC≌Rt△CB′A(HL).
∴AB′=CB.
∴AB=BC=CB'=AB',
∴四边形ABCB'是菱形.
∵∠ABC=90°,
∴四边形ABCB'是正方形.
(2)在△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,
∴∠A=∠ACB=45°.
∵点B'落在AC边上,
∴α=45°,
由旋转的性质,得∠DCD'=45°,∠CB'D'=∠CBD=90°,CD'=CD,
∴.
(3)或.
分为两种情况:①如图1,当点D在AB边上时.
由旋转的性质,得B'C=BC=3,CD'=CD,B'D'=BD,∠CB'D'=∠CBD=90°,
∵∠DCD'=60°,
∴∠DCB'=∠D'CB'=30°,
∴.
∴.
∵AB=BC=3,
∴.
②如图2,当点D在AB的延长线上时.
由旋转的性质,得B'C=BC=3,CD'=CD,B'D'=BD,∠CB'D'=∠CBD=90°,
∵∠DCD'=60°,
∴∠DCB'=∠D'CB'=30°,
∴B'D'B'C,
∴BD,
∵AB=BC=3,
∴AD=AB+BD=3.
综上,AD的长为3或3.
【点评】本题主要考查了正方形的判定和性质、旋转的性质、解直角三角形等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
19.阅读理解:我们定义:①把四边形的任何一边向两方延长,其他各边都在延长所得直线的同一旁,这样的四边形叫做凸四边形.例如,平行四边形,梯形等都是凸四边形.②有一组对角相等而另一组对角不相等的凸四边形叫做“等对角四边形”.
(1)如图1,已知四边形ABCD是“等对角四边形”,∠A=60°,∠D=95°,∠B≠∠D.求∠B的度数.
(2)如图2,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD为斜边AB边上的中线,过点D作DE⊥CD交BC于点E,证明:四边形ACED是“等对角四边形”.
(3)如图3,已知在“等对角四边形”ABCD中,∠DAB=∠BCD=60°,∠B=90°,AB=5,AD=4,请你直接写出对角线AC的长.
【考点】四边形综合题.
【专题】代数几何综合题;几何直观;运算能力;推理能力.
【答案】(1)145°;
(2)∵在Rt△ABC中,CD为斜边AB的中线,
∴AD=BD=CD,
∴∠ACD=∠A,
∵∠ACB=90°,
∴∠DCB+∠ACD=90°,
∴∠DCB+∠A=90°,
∵DE⊥CD,
∴∠CED+∠BCD=90°,
∴∠CED=∠A,
∵∠ACE=90°,∠ADE>90°,
∴∠ACE≠ADE,
∴四边形是“等对角四边形”;
(3)对角线AC的长为.
【分析】(1)利用“等对角四边形”的定义借助四边形的内角和定理即可得出结论;
(2)先判断出∠ACD=∠A,进而判断出∠CED=∠A,最后判断出∠ACE≠ADE,即可得出结论;
(3)先构造直角三角形求出AB和BC,最后用勾股定理即可得出结论.
【解答】(1)解:∵四边形ABCD是“等对角四边形”,∠A=∠C,∠B≠∠D,
∴∠C=∠A,
∵∠A=60°,
∴∠C=60°,
∵∠D=95°,
∴∠B=360°﹣∠A﹣∠C﹣∠D=145°;
(2)证明:∵在Rt△ABC中,CD为斜边AB的中线,
∴AD=BD=CD,
∴∠ACD=∠A,
∵∠ACB=90°,
∴∠DCB+∠ACD=90°,
∴∠DCB+∠A=90°,
∵DE⊥CD,
∴∠CED+∠BCD=90°,
∴∠CED=∠A,
∵∠ACE=90°,∠ADE>90°,
∴∠ACE≠ADE,
∴四边形是“等对角四边形”;
(3)解:对角线AC的长为;理由如下:
已知在“等对角四边形”ABCD中,∠DAB=∠BCD=60°,∠B=90°,AB=5,AD=4,如图 3,过点D作DE⊥AB于E,DF⊥BC于F,
∴∠ADE=30°,
∴AEAD=2,
在直角三角形ADE中,由勾股定理得:DE2,
∴BE=AB﹣AE=3,
∵DE⊥AB,DF⊥BC,∠B=90°,
∴∠DFB=∠DEB=∠B=90°,
∴四边形DEBF是矩形,
∴DF=BE=3,BF=DE=2,
在Rt△DCF中,∠BCD=60°,
∴∠CDF=30°,
∴DC=2CF,
由勾股定理得:CD2﹣CF2=DF2,
∴(2CF)2﹣CF2=32,
∴,
∴,
在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC2.
【点评】本题是四边形综合题,主要考查了新定义“等对角四边形”的理解和应用,矩形的判定和性质,勾股定理,正确添加辅助线是解答本题的关键.
20.定义:有一组对边平行,并且有两条邻边相等的四边形叫作平等四边形.
(1)如图1,在四边形ABCD中,∠A=90°,对角线DB平分∠ADC,∠C=2∠ABD,求证:四边形ABCD是平等四边形;
(2)如图2,方格纸中每个小正方形的边长均为1个单位长度,每个正方形的顶点叫格点,点E、F均在格点上,若点G、H都在格点上,且四边形EFGH为平等四边形,请直接写出所有满足要求的线段FG的长.
【考点】四边形综合题.
【专题】几何综合题;运算能力;推理能力.
【答案】(1)设∠ABD=α,∠ADB=β,则∠C=2∠ABD=2α,
∵DB平分∠ADC,
∴∠CDB=∠ADB=β,
∴∠DBC=180°﹣∠C﹣∠BDC=180°﹣2α﹣β,
∴∠ABC=∠ABD+∠DBC=∠DBC=180°﹣α﹣β,
∵∠A=90°,
∴α+β=90°,
∴∠A+∠ABC=180°,
∴AD∥BC,
∴∠DBC=∠ADB=∠BDC,
∴BC=DC,
∴四边形ABCD是平等四边形;
(2)2或或或或4.
【分析】(1)设∠ABD=α,∠ADB=β,则∠C=2∠ABD=2α,∠CDB=∠ADB=β,根据三角形内角和定理求出∠DBC=180°﹣2α﹣β,α+β=90°,根据角的和差关系求出∠ABC=180°﹣α﹣β,可得∠A+∠ABC=180°,证明AD∥BC,根据平行线的性质和角平分线的定义可得出∠DBC=∠ADB=∠BDC,根据等角对等边得出BC=DC,最后根据平等四边形的定义即可得证;
(2)分GH∥EF,GF∥EH两种情况讨论,根据网格的特征,勾股定理等知识求解即可.
【解答】(1)证明:设∠ABD=α,∠ADB=β,则∠C=2∠ABD=2α,
∵DB平分∠ADC,
∴∠CDB=∠ADB=β,
∴∠DBC=180°﹣∠C﹣∠BDC=180°﹣2α﹣β,
∴∠ABC=∠ABD+∠DBC=∠DBC=180°﹣α﹣β,
∵∠A=90°,
∴α+β=90°,
∴∠A+∠ABC=180°,
∴AD∥BC,
∴∠DBC=∠ADB=∠BDC,
∴BC=DC,
∴四边形ABCD是平等四边形;
(2)解:当GH∥EF时,如图,
此时,
∴四边形EFGH为平等四边形,
此时;
或如图,
此时EH=GH,
∴四边形EFGH为平等四边形,
此时FG=2;
或如图,
此时FG=GH,
∴四边形EFGH为平等四边形,
此时;
或如图,
此时FG=FE=2,
∴四边形EFGH为平等四边形,
此时;
当GF∥EH时,如图,
此时FG=GH=4,
∴四边形EFGH为平等四边形;
综上,线段FG的长为2或或或或4.
【点评】本题是四边形的综合题,考查了作图﹣应用与设计作图,新定义平等四边形,角平分线的定义,平行线的性质,分类讨论是解题的关键.
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