内容正文:
2025-2026学年浙教版八年级数学下册期末综合复习《第5章特殊平行四边形》
解答压轴题专题训练(附答案)
1.如图,已知正方形ABCD,将它绕点A逆时针旋转a(0°<a<90°)得正方形AEFG,
EF交BC于H,AB=2.
备用图
备用图
(1)求证:AH平分∠BHE:
(2)当A、E、C在同一条直线上时,
①求证:A、B、F共线:
②求BH长.
(3)当D、B、F在同一直线上时直接写出∠FAB的度数.
2.已知,四边形ABCD为正方形,点E在BC边上,点F在AB边上,连接AE,过点F作
AE的垂线,交CD于点G,垂足为H.
D
D
G
G
G
E
图1
图2
图3
(1)如图1,求证:∠DAH=∠CGH:
(2)如图2,连接BD,若点H在BD上,求证:AH=GH;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接EG,若AF-BF=2DG,EG=5,求正方形ABCD
的面积
3.如图,在边长为m的正方形ABCD中,点E,F分别为CD,AB边上的点,将正方形
ABCD沿EF翻折,点B的对应点为H,点C恰好落在AD边的点G处,
B
图①
图②
备用图
(1)【问题解决】
如图①,连接CG,则CG与折痕EF的位置关系是一,CG与EF的数量关系是
(2)【问题探究】
如图②,连接CH,在翻折过程中,GC平分∠DGH,试探究△CGH的面积是否为定值,
若为定值,请求出△CGH的面积;若不是定值,请说明理由:
(3)【拓展延伸】若m=3,求出CH+CG的最小值.
4.如图,在平行四边形ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,交DC的延长线于F,
以EC、CF为邻边作平行四边形ECFG,如图1所示.
G
图1
图2
图3
(1)证明平行四边形ECFG是菱形;
(2)若∠ABC=120°,连接BG、CG、DG,如图2所示,求∠BDG的度数:
(3)若∠ABC=90°,AB=8,AD=14,M是EF的中点,如图3所示,求DM的长.
5.如图1,在正方形ABCD中,点E是直线AB上一点,点F是直线BD上一点(F与D不
重合),EF=ED,作点F关于直线AB的对称点G,连接EG,BG
备用图
备用图
(1)如图,点E在线段BA的延长线上,点F在线段BD的延长线上,
①记∠DEA=,求∠BEG的度数(用含Q的式子表示);
②用等式表示BE,BD,BG之间的数量关系,并证明:
(2)当点E在射线AB上,点F在直线BD上时,直接用等式表示BE,BD,BG之间的数量
关系
6.【图形定义】有一组邻边相等的凸四边形叫做“等邻边四边形”.
图①
图②
图③
【问题探究】:
(1)如图①,己知矩形ABCD是“等邻边四边形”,则矩形ABCD(填“一定”或
“不一定”)是正方形:
(2)如图②,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,AB=4,动点M、N分别在AD、CD
上(不含端点),若∠MBN=60°,试判断四边形BMDN是否为“等邻边四边形”?如
果是“等邻边四边形”,请证明;如果不是,请说明理由:并直接写出四边形BMDN的周
长的最小值;
【尝试应用】:
(3)现有一个平行四边形材料ABCD,如图③,在口ABCD中,AB=17,BC=6,
tanB=4,点E在BC上,且BE=4,在口ABCD边AD上有一点P,使四边形ABEP为
“等邻边四边形”,请直接写出此时AP的长。
7.【探索发现】
如图1,△ABC是等边三角形,点D为BC边上一个动点,将△ACD绕点A逆时针旋转
60°得到△AEF,连接CE.小明在探索这个问题时发现四边形ABCE是菱形.
图
图2
图3
(1)请帮小明写出证明过程:
(2)直接写出线段CD,CF,AC之间的数量关系:-:
【理解运用】
如图2,在△ABC中,AD⊥BC于点D.将△ABD绕点A逆时针旋转90°得到△AEF,
延长FE与BC交于点G
(3)判断四边形ADGF的形状,并说明理由:
【拓展迁移】
(4)在(3)的前提下,如图3,将△AFE沿AE折叠得到△AME,连接MB,若AD=6,
BD=2,求MB的长.
8.如图,取一张矩形的纸进行折叠,具体操作过程如下:
图1
图2
图3
(1)【探究发现】
操作一:先把矩形ABCD对折,折痕为EF:
操作二:在AD上选一点P,沿BP折叠,使点A落在矩形内部点M处,连接PM,BM.
根据以上操作,当点M在EF上时,写出图1中∠ABP=°:
(2)【类比应用】
小明将矩形纸片换成边长为4cm的正方形纸片,继续探究,过程如下:
将正方形纸片ABCD按照(1)中的方式操作,并延长PM交CD于点Q,连接BQ
①如图2,当点M在EF上时,∠MBQ=°,CQ=
②改变点P在AD上的位置(点P不与点A,D重合),如图3,判断∠MBQ与∠CBQ
的数量关系,并说明理由,
(3)【拓展延伸】
在(2)的探究中,当QF=1cm,请直接写出AP的长」
9.在正方形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,P是对角线BD上一动点,过点P作
PQ⊥AP,交射线CB于点Q.如图①,当点P与点O重合时,易证CQ=V2PD(不需证
明):
O(P)
B(O)
B
图①
图②
图③
(1)当点P在线段DO上时,如图②:
①连接CP,求证:CP=AP;
②求证:CQ=V2PD:
(2)当点P在线段BO上时,如图③,求证:PD-BP=V2BQ
10.下面是小明同学的作业及自主探究笔记,请认真阅读并补充完整.
B D
图①
图②
图③
【作业】如图①,己知正方形ABCD中,E,F分别是AB、BC边上的点,且
∠EDF=45°.求证:EF=AE+CF】
证明:如图,将△DAE绕点D逆时针旋转90°,得到△DCM,则
DE=DM,∠A=∠DCM,∠ADE=∠MDC.
,四边形ABCD是正方形,∴.∠A=∠ADC=∠DCB=90°,
∴.∠EDM=∠EDC+∠MDC=∠EDC+∠ADE=∠ADC=90°,
.∠EDF=45°,∴.∠MDF=∠EDF=45°.
又,∠A=∠DCM=∠DCB=90°,∴点B,F,C,M在一条直线上.
,DF=DF,∴.△EDF≌,∴.EF=MF=CM+CF=+CF,
【探究】(1)在图①中,若正方形ABCD的边长为3,AE=1,其他条件不变,求EF的
长
解:.正方形ABCD的边长为3,AE=1,∴.BE=2,CM=1
设EF=X,则FM=EF=X,FC=FM-CM=X-1,∴.BF=3-(X-1)=4-X.
在Rt△BEF中,由2+(4-XP=X2,解得X=一,即EF=一·
(2)如图②,在四边形ABCD中,∠A=∠B=90°,AB=AD=6,BC=4,E是AB边
上的点,且∠CDE=45°,则CE=
(3)如图③,在△ABC中,∠BAC=45°,AD为BC边上的高.若BD=2,CD=3,则
AD的长为
11.综合与实践
【问题情境】
如图1,小华将矩形纸片ABCD先沿对角线BD折叠,展开后再折叠,使点B落在对角线
BD上,点B的对应点记为B,折痕与边AD,BC分别交于点E,F.
【活动猜想】
(1)如图2,当点B与点D重合时,四边形BEDF是哪种特殊的四边形?并说明理由.
【问题解决】
(2)如图3,当AB与BC满足什么关系时,始终有AB与对角线AC平行?请说明理由.
【深入探究】
(3)在(2)的情形下,设AC与BD,EF分别交于点O,P,试探究三条线段AP,BD,
EF之间满足的等量关系,直接写出答案,
E
D
D(B
图1
图2
图3
12.在菱形ABCD中,∠ABC=60°,P是直线BD上一动点,以AP为边向右侧作等边
△APE(A,P,E按逆时针排列),点E的位置随点P的位置变化而变化.
图1
图2
图3
(1)如图1,当点P在线段BD上,且点E在菱形ABCD内部或边上时,连接CE,则BP与
CE的数量关系是_,BC与CE的位置关系是_:
(2)如图2,当点P在线段BD上,且点E在菱形ABCD外部时,(1)中的结论是否还成立?
若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由:
(3)当点P在直线BD上时,其他条件不变,连接BE,若AB=2,BE=V31,请直接写出
△APE的面积.
13.综合与实践
折纸是一项有趣的活动,折纸活动也伴随着我们初中数学的学习.在折纸过程中,我们可
以研究图形的运动和性质,也可以在思考问题的过程中,初步建立几何直观,现在就让我
们带着数学的眼光来折纸吧.定义:将纸片折叠,若折叠后的图形恰能拼合成一个无缝隙、
无重叠的矩形,这样的矩形称为完美矩形,
图①
图②
图③
(1)操作发现:
如图①,将△ABC纸片按所示折叠成完美矩形EFGH,若△ABC的面积为12,BC=6,
则此完美矩形的边长FG=一,面积为_
(2)类比探究:
如图②,将平行四边形ABCD纸片按所示折叠成完美矩形AEFG,若平行四边形ABCD的
面积为30,BC=6,则完美矩形AEFG的周长为·
(3)拓展延伸:
如图③,将平行四边形ABCD纸片按所示折叠成完美矩形EFGH,若EF:EH=3:4,
AD=20,求此完美矩形的周长为多少.
14.【活动探究】
图①
图②
图③
(1)数学活动课上,老师出示了一个问题:如图①,正方形ABCD中,点E是BC的中点,
将正方形ABCD沿AE折叠,得到点B的对应点为F,延长EF交线段DC于点P,连接AP
求∠EAP的度数,
【追本溯源】
(2)小瑞受此问题启发,逆向思考并提出新的问题:如图②,正方形ABCD的边长为6,
点E,F分别在BC,CD上运动,连接AE,AF,EF.若∠EAF=45°,试猜想
BE,EF,DF的数量关系是
并加以证明
【拓展迁移】
(3)小波深入研究以上两个问题,发现并提出新的探究点:如图③,AD是△ABC的高,
∠BAC=45°,若AD=18,DC=6,求△ABC的面积
15.【发现问题】如图1,已知△ABC,以点A为直角顶点、分别以AB、AC为腰向
△ABC外作等腰直角△ABE、等腰直角△ACD.连接BD、CE.那么BD与CE的数量
关系是_
【拓展探究】如图2,已知△ABC,以AB、AC为边向外作正方形AEFB和正方形
ACGD,连接BD、CE,试判断BD与CE之间的数量关系,并说明理由.(提示:正方形
四条边相等,四个角相等)
【解决问题】如图3,有一个四边形场地ABCD,△ADC为等边三角形,BC=15,
AB=8,求BD的最大值.
图
图2
图3
16.【新知学习】
定义:一组邻边相等,另一组邻边也相等的凸四边形叫做“筝形”.如在凸四边形ABCD
中,若AB=AD,BC=DC,则四边形ABCD是“筝形”.
(1)如图1,在边长为1的正方形网格中,画出“筝形”ABCD,要求点D是格点:
【问题探究】
(2)如图2,在矩形ABCD中,AB=10,BC=12,“筝形”EFGH的顶点E是AB的中
点,点F,G,H分别在BC,CD,AD上,且EF=5V2,求对角线EG的长:
【拓展思考】
(3)如图3,在“筝形”ABCD中,AB=AD,BC=DC=12,∠B=∠D=90°,E、
F分别是BC、CD上的点,AE平分∠BEF,EF⊥CD,EF=8,求“筝形”ABCD的
面积.
图
图2
图3
17.(1)【模型探究】把两个全等的矩形ABCD和矩形CEFG拼成如图1的图案,则
∠ACF=_:
(2)【迁移应用】如图2,在正方形ABCD中,E是CD边上一点(不与点C、D重合),
连接BE,将BE绕点E顺时针旋转90°至FE,作射线FD交BC的延长线于点G,求证:
CG=BC:
(3)【拓展延伸】在菱形ABCD中,∠A=120°,E是CD边上一点(不与点C、D重
合),连接BE,将BE绕点E顺时针旋转120°至FE,作射线FD交BC的延长线于点G.
①探究线段CG与BC的数量关系,并说明理由:
②若AB=18,当EG最小时,△乙的面积为_,
图1
图2
图3
18.已知:如图,在矩形ABCD中,AB=7,BC=3.在AD上取一点E,AE=1,点F
是AB边上的一个动点,以EF为一边作菱形EFMN,使点N落在CD边上,点M落在矩形
ABCD内或其边上.若AF=x,△BFM的面积为S.
D
D
F
图1
图2
D
E
E
A
备用图
备用图
(1)如图1,当四边形EFMN是正方形时,x的值为
,S的值为
(2)如图2,当四边形EFMN是菱形时,
①求证:∠DNE=∠MFB:
②求S与x的函数关系式:
(3)当x=
时,△BFM的面积S最小:
(4)在点F运动的过程中,请直接写出点M运动的路线长:
19.在正方形ABCD中,AB=4,点O为对角线AC的中点,动点E在射线CA上,连接
EB,过点E作EF⊥BE交射线DA于点F.当点E与A重合时,AF=4;当点E与O重合
时,AF=0(点F与A重合).
E
图1
图2
图3
(1)如图1,当点E在线段AO上时,求证:EF=BE:
(2)如图2,当点E在线段AC上时,请补全图形,探究线段AB,AE,AF之间的数量关系,
并说明理由;
(3)如图3,若点P、C在直线AB的异侧,且AP=42,动点E沿着PC从点P向点C运动,
请直接写出伴随动点F的运动路径的长为一一,
20.己知:正方形ABCD,F、H分别是边BC、CD上的动点.连接AF、AH.
【初步探究】
(1)如图1,连接FH,若BF+DH=FH,求证:∠FAH=45°:
【深入探究】
(2)如图2,过F作FE‖AB交AD于E,过H作HG‖AD交AB于G,若矩形PFCH的
面积恰是矩形AGPE面积的2倍,求∠AH的度数:
【延伸探究】
(3)如图3,P是矩形ABCD内一点,且PA=3,PB=5,PC=7,请直接写出PD的长
度.
图1
图3
参考答案
1.(1)证明:连接AH,如图所示:
F
B
G
D
根据题意可得:AB=AE,∠B=∠AEH=90°,
在Rt△ABH和Rt△AEH中,
AB=AE
AH=AH'
∴.Rt△ABH≌Rt△AEH(HL),
.∠BHA=∠EHA,
∴.AH平分∠BHE:
(2)解:根据题意画出图,如图所示:
F
B
G
A
①证明:根据题意可得:
∠HEA=90°,∠ABC=90°,∠BAC=∠BCA=45°,
∴.∠FHB=∠CHE=90°-∠BCA=90°-45°=45°,
∠AFE=90°-∠BAC=90°-45°=45°,
.:∠BFH+∠FHB+∠FBH=180°,
∴.∠FBH=90,
,∠FBH+∠ABH=180°,
∴.A、B、F三点共线:
②连接AH,如图所示:
B
H
G
D
根据题意可得:AB=AE,∠B=∠AEH=90°,
在Rt△ABH和Rt△AEH中,
AB=AE
AH=AH
∴.Rt△ABH≌Rt△AEH(HL),
.∴.BH=EH
AB=2,
.AC=22,CE=AC-AE=22-2,
设BH=X,则HE=BH=X,CH=2-X,
:HE+CE=CH,x2+(22-2=(2-x2,解得x=2V2-2
.BH=22-2:
(3)解:根据题意画出图,如图所示:
B
A
D
AL
连接AC、CE、CF,由题意可得:AC=AF,AB=AE=EF,∠ABD=45°,
.∠ABF=180°-∠ABD=180°-45°=135°,
.:∠FAB+∠BAE=45°,∠BAE+∠CAE=45°,
∴.∠FAB=∠CAE,
在△AB和△CAE中,
AF=AC
∠FAB=∠CAE,
AB=AE
∴.△FAB≌△CAE(SAS),
∴.∠AEC=∠ABF=135°,CE=BF,
·.:∠AEC+∠FEC+∠AEF=360°,∠AEF=90°,
.∴∠FEC=135°,
在△ABF和△FEC中,
AB=BC
∠ABF=∠FEC
BF=EC
∴.△ABF≌△FEC(SAS),
∴.FC=AF=AC,
∴.△ACF为等边三角形,
∴.∠CAF=60°,
.∴.∠FAB=∠CAF-∠CAB=60°-45°=15°.
2.(1)证明:,四边形ABCD为正方形,
.∴.∠D=90°,
,AE⊥FG,
.∠AHG=90°,
:∠AHG+∠HAD+∠D+∠DGH=360,
.∠HAD+∠DGH=180°,
.∠CGF+∠DGH=180,
.∠DAH=∠CGH;
(2)证明:如图,作HM⊥AB于M,延长MH交CD于N,则∠AMH=∠BMH=90°,
ABCD
M
四边形
为正方形,
∴.AB=AD,∠ABD=45°,∠BAD=∠ADC=90°,
.∴.∠AMN=∠MAD=∠ADN=90°,△MHB为等腰直角三角形,
.∴.四边形ADNM为矩形,BM=MH,
.MN=AD=AB,
.∴.MN-MH=AB-BM,即AM=HN,
.AE⊥FG,
∴.∠AHG=90°,
∴.∠AHM+∠GHN=90°,
.'∠AHM+∠MAH=90°,
∴.∠GHN=∠MAH,
∴.△AMH≌△HNG ASA,
∴.AH=GH;
(3)解:如图,作GQ⊥AB于Q,则∠AQG=∠BQG=90,
G
ABCD
B
C
四边形
为正方形,
∴.AB=AD=BC=CD,∠BAD=∠ADC=∠ABC=∠BCD=90°,
.∠AQG=∠QAD=∠ADG=90°,
∴.四边形AQGD是矩形,
.∴.AQ=GD,QG=AD=AB,
.AE⊥FG,
∴.∠AHF=90°,
∴.∠FH+∠AFH=90,
.∠QFG+∠QGF=90°,
∴.∠BAE=∠QGF,
∴.△BAE≌△QGF ASA,
∴AE=GF,
AH=GH,
∴.FG-GH=AE-AH,即FH=HE,
,∵∠AHF=∠GHE=90,
.∴.△AHP≌△GHE ASA,
.AF=≥=5,
设BF=X,则AB=BC=CD=AF+BF=5+X,
AF-BF=2DG,
..DG=5-x
2
AQ-DG-5-X,CG=CD-DG-5+x-5-X-5+3x
22
QF=AF-AQ=5-5-X-5+x-BE.
2
2
CE=BC-BE=5+x-5+x_5+x
221
在Rt△CEG中,由勾股定理得:CE+CG=GE2,
2
解得:x=1或x=-5(不符合题意,舍去),
.∴.AB=5+x=5+1=6,
.∴正方形ABCD的面积为6×6=36
3.(1)解:CG⊥EF,CG=EF
理由:过F作FM⊥CD于M,
,四边形ABCD是正方形,
∴.∠B=∠BCD=∠D=90°,CB=CD,
,四边形BCMF是矩形,
.BC=FM=CD,∠CMF=90°=∠FME,
,翻折,
.EF垂直平分CG
.∠GCD+∠CEF=90°,
,∠DGC+∠DCG=90°,
.∠CEF=∠DGC,
又FM=CD,∠FME=∠D=90°,
∴,△EFM≌△GCD,
∴.EF=CG,
故答案为:CG⊥EF,CG=EF:
(2)解:△CGH的面积为定值m,
理由:作CN⊥GH于N,
G
D
B
,GC平分∠DGH,
.∠GCD=∠GCN,
又∠CNG=∠D=90°,CG=CG
∴.△CGN≌△CGD,
..CN=CD.
折叠,
..GH=BC,
∴.CN=CD=BC=GH=m,
SaIe-HG-CN-m,
(3)解:作点C关于AD的对称点Q,连接BG,BQ,GQ,
D
B
则AD垂直平分CQ,
.CG=QG
折叠,
.EG=EC,GH=BC.
.∠EGC=∠GCE,
.∠EGC+∠HGC=90°,∠GCE+∠BCG=90°.
∴.∠HGC=∠BCG,
又CG=CG,GH=BC,
.△BCG≌△HGC SAS,
..BG=HC
∴.CH+CG=BG+QG≥BQ,
当B、G、Q三点共线时,CH+CG的值最小,最小值为BQ的长,
当m=3时,BC=3,CQ=6,
÷BQ=VBC2+CQ=3V5
即CH+CG的最小值为3V5,
4.(1)解:,AF平分∠BAD,
.∠BAF=∠DAF.
,四边形ABCD是平行四边形,
.AD‖BC,AB‖CD
.∠DAF=∠CEF,∠BAF=∠CFE,
.∠CEF=∠CFE,
..CE=CF,
,四边形ECFG是平行四边形,
∴.四边形ECFG是菱形
(2)证明:,四边形ABCD是平行四边形,
.AD‖BC,AB‖CD,AB=CD
.∠ABC=120°,
.∠BCD=60°,∠BCF=120°
由(1)知,四边形ECFG是菱形,
CR=G,∠BCG-BCF=60
∴.△CEG是等边三角形,
∴.CG=≥=CE,∠CGE=60°,∠DCG=120°,
EG‖DF
.∠BEG=∠BCF=120°=∠DCG.
.AE是∠BAD的平分线
.∠DAE=∠BAE,
.AD‖BC,
.∠DAE=∠AEB、
.∠BAE=∠AEB,
..AB=BE,
.BE=CD.
.△DGC≌△BGE SAS,
.∠BGE=∠DGC,BG=DG,
∴.∠BGE+∠DGE=∠DGE+∠DGC,
.∠BGD=∠EGC=60°
△BGD为等边三角形,
.∠BDG=60°
(3)解:如图,连接BM,MC,
】
图3
,∠ABC=90°,四边形ABCD是平行四边形,
∴,四边形ABCD是矩形,
.∠BCD=90°,
.∠ECF=90,
,四边形CEGF为菱形,
∴四边形CEGF为正方形,
M为EF中点,
.∠CEM=∠ECM=45°,EM=CM,
∴.∠BEM=∠DCM=135,
,∠BAE=∠DAE=∠AEB,
.BE=AB=DC,
在△BME和△DMC中,
BE=CD
.∠BEM=∠DCM
EM=CM
∴.△BME≌△DMC|SAS,
∴.MB=MD,∠DMC=∠BME,
∴.∠BMD=∠BME+∠EMD=∠DMC+∠EMD=90°,
∴△BMD是等腰直角三角形,
,AB=6,AD=14,
BD-AB+AD2=2865
DM-92
D=V130,
5.(1)①解:,ABCD是正方形,BD为对角线,
.∠ADB=∠CDB=∠DBA=∠DBC=45°,
.∠FDE=∠DEA+∠ABD=a+45°,
.ED=EF,
∴.∠EFD=∠FDE=a+45°,
,点G与F关于直线AB对称,
∴△EFB≌△EGB
∴.∠G=∠EFD=a+45°,∠EBG=∠DBA=45°,
.∠BEG=180°-∠EBG-∠G=180°-45°-a-45°=90°-a,
②解:过F作FH⊥EB于点H,如图所示:
,ABCD是正方形,
.∠DAB=90°=∠FHB,
..FH DA,
.∠HFB=∠ADB=45°,
∴△FHB是等腰直角三角形,
.FH=HB
.在Rt△FHB中,FH+HB=FB2,
..2H B2=FB,
·HB=
m_2
FB=
BG,
∴在Rt△DAB中,DA+AB=BD2
..2DA2=BD2,
·DA=
2
BD,
由①得△EFB≌△EGB,
.∠FEH=∠BEG=90°-a,
又:∠EDA=90°-∠DEA=90°-a,
.∠FEH=∠EDA,
∴.在△EHF和△ADE中
∠FEH=∠EDA
EF=ED
∠FHE=∠DAE
.△EHF≌△ADE(ASA),
C.EH-DA-2 BD
BE=EH+HB.
∴BE=
D*
2
2
FB,
..2EB=DB+FB:
(2)解:BG=BD±V2BE,
当点E在线段AB上时,过点E作EM⊥BD,
,ED=EF,EM⊥BF,
∴.DM=MF
,∠EBM=∠DBA=45°,
“△BME为等腰直角三角形,
.BM=EM,
∴.在Rt△BEM中,BM2+EM=BE,
..2BM2=BE2,
.BM-VBE.
:点G与F关于直线AB对称,
.BG-BF-MF-BM-DM-BE-DF-BE-BD+BF)-BE
2
号BD+号BG-2BE
2
2
即c-D-2m.
..BG=BD-2 BE.
当点E在线段AB延长线上时,由题意作图,过E作EM⊥BF于点M,如图所示:
E
M
F
.ED=EF,EM⊥BF,
∴.DM=MF
.∠EBM=∠DBA=45°,
∴.△BME为等腰直角三角形,
.BM=EM,
.在Rt△BEM中,BM2+EM=BE2,
.2BM2=BE2,
BM号ac
,点G与F关于直线AB对称,
.BG=BF=BM+MF=BM+DM=BM+BD+BM=2BM+BD.
BG-2BM+BD-2xBE+BD-BE+BD.
6.解:(1),矩形ABCD是“等邻边四边形”,
..四边形ABCD的邻边相等,
∴.矩形ABCD一定是正方形:
故答案为:一定:
(2)如图②中,结论:四边形BMDN是等邻四边形.
理由:连接BD,
M
ABCD
图②
四边形
是菱形,
AB=BC=CD=AD=4,∠ABD=∠CBD=∠ABC=60°,
∴.△ABD,△BDC都是等边三角形,
.∠BDM=∠BCN=60°,DB=CB,
:∠MBN=∠DBC=60°,
'.∠DBM=∠CBN,
∴.△DBM≌△CBN(ASA),
∴.BM=BN,DM=CN,
.四边形BMDN是等邻边四边形,
.DM+DN=DN+NC=CD=4.
.BM+DM+DN+BN=BM+BN+4,
∴.BM+BN的值最小时,四边形BMDN的周长最小,
根据垂线段最短可知,当BM⊥AD时,BM的值最小,此时
BM=BN=AB'sin60=4x
2=293,
.四边形BMDN的周长的最小值为43+4:
(3)如图③中,过点A作AH⊥BC于H,过点E作EN⊥AD于N,则四边形AHEN是
矩形.
D
.(an B=AH-4 AB=Y17
BH
图③
∴.BH=1,AH=EN=4,
BE=4,
∴.AN=HE=4-1=3,
①当AP=AB=17时,四边形ABEP为“等邻边四边形”;
②当PA=PE时,四边形ABEP为“等邻边四边形”,
设PA=PE=X,
在Rt△PEN中,PE=NE2+PN2,
∴.x2=42+(x-32
=25
∴.PA=X=
2
6:
③当PE=BE时,四边形ABEP为“等邻边四边形”,
此时点P与N重合,
.∴.AP=AN=3,
综上所述:AP的长为V7或25或3.
6
7.(1)证明:,△ABC是等边三角形,
∴.AB=BC=AC,
,△ACD绕点A逆时针旋转60°得到△AEF,
∴.∠CAE=60°,AC=AE,
∴,△ACE是等边三角形,
∴.AC=AE=CE,
∴.AB=BC=CE=AE,
.四边形ABCE是菱形:
(2)线段CD,CF,AC之间的数量关系:CD+CF=AC,
理由是:由旋转得:∠DAF=60°=∠BAC,AD=AF,
∴.∠BAD=∠CAF,
,△ABC是等边三角形,
..AB=AC,
.△BAD≌△CAF|SAS,
∴.∠ADB=∠AFC,BD=CF,
,∠ADC+∠ADB=∠AFC+∠AFE=180°,
∴C、F、E在同一直线上,
∴.AC=BC=BD+CD=CF+CD
故答案为:CD+CF=AC:
(3)四边形ADGF是正方形,理由如下:
,Rt△ABD绕点A逆时针旋转90°得到△AEF,
.AF=AD,∠DAF=90°,
,AD⊥BC,
∴.∠ADC=∠DAF=∠F=90°,
.四边形ADGF是矩形,
..AF=AD.
四边形ADGF是正方形:
(4)如图3,连接DE
图3
,四边形ADGF是正方形,
..DG=FG=AD=AF=6,
,△ABD绕点A逆时针旋转90°,得到△AEF,
∴.∠BAD=∠EAF,BD=EF=2,
.EG=FG-EF=6-2=4,
,将△AFE沿AE折叠得到△AME,
∴.∠MAE=∠FAE,AF=AM,
.∠BAD=∠EAM,
,∠BAD+∠DAM=∠EAM+∠DAM,即∠BAM=∠DAE,
.AF=AD
..AM=AD.
在△BAM和△EAD中,
AM=AD
,∠BAM=∠DAE,
AB=AE
∴.△BAM≌△EAD SAS,
BM-DE-EG+DG-4+62=213
8.④D解::AE=BE=支AB,AB=BM,
:.BE=BM,
.∠BEM=90
如图,取BM的中点O,连接EO,
D
∴EO=1BM=BO=BE
图1
.△BEO为等边三角形,
∴.∠BME=30
∴.∠ABM=60°,
∴.∠ABP=∠PBM=30°,
故答案为:30:
(2)①四边形ABCD是正方形,
∴.AB=BC,∠A=∠ABC=∠C=90°,
由折叠性质得:AB=BM,∠PMB=∠BMQ=∠A=90°,
∴.BM=BC,
BM=BC,BQ=BQ,
.∴.Rt△BQM≌Rt△BQC HL,
.∴.MBQ=∠CBQ,QM=QC,
同法(1)可得:∠MBC=30°,
.∴.∠MBQ=∠CBQ=15°,
.∠ABM=90°-30°=60°,
.∠APM=180°-60°=120°,
.∴.∠QPD=180°-120°=60°,
在Rt△ABP中,BP=2AP,
根据勾股定理:BP2-AP2=AB2,即3AP2=16,
解得:AP=43
.PD=4-43
3,
在Rt△PDQ中,PQ=2PD,
根据勾股定理:DQ=PQ-PD2,即DQ=3PD2,
∴.DQ=43-4,
∴.CQ=DG-DQ=4-4V3-4=8-43
故答案为:15,8-4/3:
②∠MBQ=∠CBQ,理由如下:
BM=BC,BQ=BQ,
.∴.Rt△BQM≌Rt△BQCHL,
.∠MBQ=∠CBQ:
(3)当点Q在点F的下方时,如图,
F FQ=1cm,DF=FC=2cm AB=4cm
.'QC=CD-DF-FQ=4-2-1=1cm,
DQ=DF+FQ=2+1=3cm,
由(2)可知,QM=QC,
设AP=PM=X,PD=4-X,
..PD2+DQ2=PQ2,
即4-x2+32=x+1
:导
AP=12
cm;
当点Q在点F的上方时,如图,
4
D
F..FQ=1cm,DF=FC=2cm AB=4cm
∴.QC=3cm,DQ=1cm,
由(2)可知,QM=QC,
设AP=PM=X,PD=4-X,
..PD2+DQ=PQ24-xP+1=(x+3P
解翻:号
Ap-cmn.
综上所述,AP=12
m或AP=号cm
9.(1)解:过点P作AB的平行线交AD于G,交BC于点H,过点P作AD的平行线交
AB于S,交CD于点R,连接PC,如图所示:
D
①解:,ABCD是正方形,
∴.∠ADB=∠CDP=45°,AD=CD
∴.在△ADP和△CDP中:
AD=CD
∠ADB=∠CDP
PD=PD
.△ADP≌△CDP(SAS),
..PA=PC;
②解:ABCD是正方形,BD是对角线,
∴.∠PBA=∠PBC=45°,∠ABC=∠BAD=90°,
GH‖AB,SR‖AD
∴.∠ABC=∠BAD=∠PHB=∠PSB=90°,
∴.∠PBA=∠PBC=∠SPB=∠BPH=45°,
∴.△BPH和△BPS为等腰直角三角形,
.四边形SPHB为正方形,
.RC=SP=BH=AG=PH.
同理可证四边形GPRD为正方形,
..PG=PR,
.PQ⊥AP,
∠APQ=90,
.∠APG+∠QPH=90°,
,∠QPH+∠PQH=90°,
.∠APG=∠PQH,
在△PGA和△QHP中:
∠APG=∠PQH
∠PGA=∠PHQ,
AG=PH
.△PGA≌△QHP(AAS),
∴.PA=PQ,
由①得:PA=PC,
..PQ=PC,
:在Rt△DPR中,PR+RD=PD2,
..2PR2=PD2,
PR-PD.
2
:.CQ=2HC=2PR=2xPD-V2PD:
(2)解:解:过点P作AB的平行线交AD于G,交BC于点H,过点P作AD的平行线交
AB于S,交CD于点R,连接PC,如图所示:
,根据(1)中的解法同理可得:CQ=2PD,PH=BH,PQ=PC,
QH=ic=cQx2rD要pD
,在Rt△BPH中,PH2+BH=BP2
..2BH2=BP2,
.BH-VBP,
QH-BH=BQ,
2PD-2BP-BQ
..PD-BP=2BQ.
10.解:作业:证明:如图,将△DAE绕点D逆时针旋转90°,得到△DCM,
则DE=DM,∠A=∠DCM,∠ADE=∠MDC.
,四边形ABCD是正方形,
.∠A=∠ADC=∠DCB=90°,
∴.∠EDM=∠EDC+∠MDC=∠EDC+∠ADE=∠ADC=90.
.·∠EDF=45°,
∴.∠MDF=∠EDF=45°
又.·∠A=∠DCM=∠DCB=90°,
.点B,F,C,M在一条直线上
DF=DF.
∴.△EDF≌△MDF,
.EF=MF=CM+CF=AE+CF.
故答案为:△MDF,AE:
探究:(1).正方形ABCD的边长为3,AE=1,
∴.BE=2,CM=1
设EF=x,则FM=EF=X,FC=FM-CM=X-1,
.BF=3-(x-1)=4-x,
在Rt△BEF中,由2+(4-xP=X2,
解得x号,即5
55
故答案为:22
(2)过D作DF‖AB交队延长线于F,则∠ADF=90°
又:AB=AD=6
“.四边形ABFD是正方形
∴.CF=2
将△ADE绕点D逝时针旋转90°,得到△DEH,如图,
D
则B、C、F、H四点共线,∠ADE=∠FDH,DE=DH,
:∠ADE+∠CDF=90-∠EDC=45°,
∴.∠CDH=∠CDF+∠FDH=∠CDF+∠ADH=45°,
又DE=DH,DC=DC,
∴.△CDE≌△CDH,
设CE=CH=y,则FH=AE=y-2,
∴.BE=AB-AE=8-y,
·在Rt△BCE中,BC2+BE2=CE2即42+(8-y=y
解得y=5,
∴.CE=5:
故答案为:5:
(3)将△ADC绕点A顺时针旋和转90°得到△AEF,延长EF、CD相交于H,如图:
E
H
B D
则AE=AD,AF=AC,EF=DC=3,∠EAD=∠E=∠ADB=90°,∠EAF=∠DAC,
∴四边形AEHD是正方形,
.∠BAC=45,即∠BAD+∠CAD=45,
∴.∠EAF+∠BAD=∠DAC+∠BAD=45°,
.∠FAB=45,
∴.△ABF≌△ABC,
.∴.BF=BC=5,
设HF=Z,则EH=AD=AE=DH=z+3.
.HB=HD-BD=z+1,
六在Rt△BFH中,HF2+BH=BF2即2+2+1=52,
解得z=3(负值舍去),则z+3=6
.AD=6.
故答案为:6.
11.解:(1)当点B与点D重合时,四边形BEDF是菱形.
理由:设EF与BD交于点O,如图,
E
D(B)
B
由折叠得:EF⊥BD,OB=OD,
∴.∠BOF=∠DOE=90,
,四边形ABCD是矩形,
.AD‖BC
.∴.∠OBF=∠ODE,
∴.△BFO≌△DEO(ASA),
∴.OE=OF,
∴.四边形BEDF是菱形.
(2)当BC=3AB时,始终有AB与对角线AC平行.
理由:如图,设AC、BD交于点O,
y,
E
D
B
ABCD
B
F
四边形
是矩形,
.∴.OA=OB,∠OBA+∠OBC=90°,
∴.∠OAB=∠OBA,
设∠OAB=∠OBA=Q,
则∠OBC=90°-a,
由折叠得:∠ABF=∠ABC=90°,BF=BF
∴.∠BBF+∠ABB=90°,∠BBF=∠OBC=90°-,
∴.∠ABB=∠OBA=a,
AB‖AC,
∠AB'B=∠AOB=a,
.∠OAB+∠OBA+∠AOB=180°,
∴.a+a+a=180°,即3a=180°,
.∴.a=60°,
∴.∠BAC=60°,∠ACB=30°,
AC=2AB'BC=AC2-AB2=3AB'
.C-V3AB-3.
AB AB
∴.BC=3AB
(3)3EF=2(AP+B'D,理由如下:
如图,过点E作EG⊥BC于G,设EF交BD于H,
D
B
B
G
由折叠得:EF⊥BD,BF=BF,∠BFE=∠BFE,
设AE=m,EF=n,
由(2)得:∠BAC=60°=∠ABD,
∴.∠BBF=∠DBC=30°,
∠BFE=∠BFE=60°,
Gf,G=派F-GF-2
.∠EAB=∠ABG=∠BGE=90°,
∴.四边形ABGE是矩形,
·AB=EG=3
2 n,BG=AE=m,AD I BC,
BF=B F=m+zn,
nH即aaP-aF-5-要a刘
:.BB-2BH=V3(m+in),
.BD=2AB=3n,
BD=BD-BB=93n-93(m+in)
2n=
2n-3m,
.AD‖BC
.∠g=∠EFG=60,
.∴∠APE=∠g-∠DAC=60°-30°=30°=∠DAC,
.AE=PE.
过E作ET⊥AP于T,
..AT=PT,
同理可得:ET:AT:AE=1:3:2,
AP=2AT=2x3
2
AE=V3m,
AP+RD=m+号n-5m-盟n
2,
AP+BD-3EF
即3EF=2(AP+BD
12.解:(1)如图1,连接AC,延长CE交AD于H,
A
ABCD
∠ABC=60·
图1
四边形
是菱形,
∴.△ABC,△ACD都是等边三角形,∠ABD=∠CBD=30°,
.∴.AB=AC,∠BAC=60°,∠CAH=60°,
,△APE是等边三角形,
∴.AP=AE,∠PAE=60°,
.·∠BAC=∠PAE,
∴.∠BAP+∠PAC=∠CAE+∠PAC,
∴.∠BAP=∠CAE,
∴.△BAP≌△CAE(SAS),
∴.BP=CE,∠ABP=∠ACE=30°,
同理可证△ACD是等边三角形,
∴.∠ACD=2∠ACH=60°,
∴.CH⊥AD,即CE⊥AD
又.∵AD‖BC,
.CE⊥BC.
故答案为:BP=CE,CE⊥BC:
(2)(1)中结论仍然成立,理由如下:
如图2,连接AC,
D
∴.△ABC△ACD
图2
为等边三角形,
在△ABP和△ACE中,AB=AC,AP=AE,
又.·∠BAP=∠BAC+∠CAP=60°+∠CAP,
∠CAE=∠EAP+∠CAP=60°+∠CAP
∴∠BAP=∠CAE
.△ABP≌△ACE(SAS),
∴.BP=CE,∠ACE=∠ABD=30°,
设CE与AD交于点H,
同理可得∠ACD=2∠ACH=60°,
∴.CE⊥AD,
又.AD‖BC,
.∴.CE⊥BC
(3)如图3中,当点P在BD的延长线上时,连接AC交BD于点O,连接CE,BE,作
EF⊥AP于F,
H
B
ABCD
D
图3
四边形
是菱形,
.∴.AC⊥BD,BD平分∠ABC,
.∠ABC=60°,AB=2,
∴.∠AB0=30°,
0A=2AB=1,
∴.OB=AB2-OA2=3
∴.BD=2OB=2V3
由(2)知CE⊥BC,
.·BE=31,BC=AB=2,
∴.CE=VBE2-BC2=33
由(2)知BP=CE=3V3,
.DP=3,
.OP=23,
.AP=V0A2+0P2=913
:'△APE是等边三角形,EF⊥AP,
:EF=5FP=S×号AP=5AP
2
5aAe号APx5AP-3Ap-13
2
4
4
如图4中,当点p在DB的延长线上时,同法可得AP=0A2+0P2=12+43=7
.S△AEP=
4
Ap2=493
4
图4
3V349V3
综上所述,△AEP的面积为
4或
4
13.(1)解:由折叠可知,BF=DF,CG=DG,AH=DH=CH,
AFG=DF+DG=BF+CG=号BC=3,点H是AC中点,
过点A作AM⊥BC于点M,AM交EH于点N,如图①所示:
B-
MD
图①
:Sa=号BC×AM=号×6×AM=12.
2
AM=4,
∴.由折叠可知:MN=AN=2,
.EF=HG=MN=2,
∴完美矩形的面积为:FG×EF=3×2=6:
(2)解:由折叠可得:BE=HE,CF=HF,S△ABE=SAAHE,Sg边形AHrG=S四边形DCFG,
F=8c-x6=3
1
六S短指AG之S手行形D
1×30=15,
∴AE=S矩形AEFG÷EF=15÷3=5,
∴.矩形的周长=25+3=16:
(3)解:连接EG,如图所示:
由折叠可得:点E和G分别是AB和CD的中点,
.AE=DG,AE‖DG,
.四边形AEGD是平行四边形,
.AD=EG=HF,
.EF:EH=3:4,
∴.设EF=3x,则EH=4x,
,在Rt△HEF中,EF+EH=FH2,
3x2+4x2=202
解得:x=4,
.EF=12,EH=16,
.矩形的周长=212+16=56
14.解:(1),将正方形ABCD沿AE折叠,得到点B的对应点为F,
.∠FAE=∠BAE,∠AFE=∠B=90°,AF=AB
,四边形ABCD是正方形,
.AD=AB,∠D=∠B=90°,
.∠D=∠AFP=90°,AD=AF,
..AP=AP
.Rt△ADP≌Rt△AFP(HL),
.∠DAP=∠FAP,
,∠BAE+∠FAE+∠DAP+∠FAP=90,
.∠EAP=∠FAE+∠FAP=45°:
(2)解:EF=DF+BE,证明如下:
如图:延长CD到G,使DG=BE,连接AG,则∠ADG=∠B=90°,
G
D
B E
.AD=AB
.△ADG≌△ABE SAS,
.AG=AE,∠GAD=∠BAE,
.∠GAF=∠GAD+∠DAF=90°-∠EAF=45°=∠EAF,
.AF=AF,
∴.△AFG≌△AFE SAS,
.EF=GF,
.DG=BE,
∴.EF=FG=DF+DG=DF+BE,即EF=DF+BE.
(3)解:将△ABD沿AB翻折得到△ABM,△ADC沿AC翻折得到△ANC,延长
MB,NC交于点O,
B
D
∠NAM=2∠BAC=90°,AM=AD=AN=12,MB=BD,CN=CD=6,∠N=∠M=90°
,四边形AMQN是正方形,
.∠Q=90°,QC=18-6=12,
设BD=BM=X,则BQ=18-X,BC=X+6,
在Rt△BCQ中,BQ2+QC2=BC2,即18-x+12=x+6,解得x=9
..BD=9
..BC=BD+CD=15
∴S口c=号BCAD=号×15x18=135.
15.解:发现问题:
,以点A为直角顶点、分别以AB、AC为腰向△ABC外作等腰直角△ABE、等腰直角
△ACD:
∴.AB=AE,AD=AC,∠CAD=∠BAE=90
:.∠CAD+∠BAC=∠BAE+∠BAC,即∠BAD=∠EAC,
在△BAD和△EAC中,
AB=AE
∠BAD=∠EAC,
AD=AC
∴.△BAD≌△EAC SAS,
..BD=CE,
故答案为:BD=CE
拓展探究:
BD=CE,理由如下,
,四边形AEFB与四边形ACGD都是正方形,
.AB=AE,AD=AC,∠CAD=∠BAE=90
.∠CAD+∠BAC=∠BAE+∠BAC,即∠BAD=∠EAC,
在△BAD和△EAC中,
AB=AE
∠BAD=∠EAC,
AD=AC
,△BAD≌△EACSAS,
∴BD=CE;
解决问题:
如图,以AB为边向外作等边三角形ABE,连接CE,
E.
B
.∠BAE=60°,BE=AB=AE=8,
,△ADC为等边三角形,
.∠CAD=60°,AC=AD,
.∠CAD+∠BAC=∠BAE+∠BAC,即∠BAD=∠EAC,
在△BAD和△EAC中,
AB=AE
∠BAD=∠EAC,
AD-AC
.△BAD≌△EAC|SAS,
..BD=CE,
当C、B、E三点共线时,CE最大=BC+BE=15+8=23,
∴.BD的最大值为23
16.解:(1)如图1,点D是所求作的点,
D
图1
由勾股定理得AD=32+4=/25=5
CD=12+32=/101
CB=12+32=101
由图可得AB=5,
..AB=AD,CD=CB
.四边形ABCD是“筝形”;
(2)如图,当EF=EH时,
:E是AB中点,
.BE=AE,
,AE=BE,EH=EF,∠A=∠B=90°,
.△AEH≌△BEF|HL,
.AH=BF,又AH‖BF,∠A=90,
∴.四边形ABFH为矩形
.HF‖AB
EF=EH,HG=FG.
.EG是线段FH的垂直平分线,
.EG⊥FH,
.EG‖AD,
,∠AEG=90°=∠A=∠D,
.四边形AEGD是矩形,
.EG=AD=12.
如图,FE=FG,HE=HG.
过点G作GM⊥AB于点M,
∴.∠GME=∠GMB=∠B=∠C=90°,
∴.四边形BMGC是矩形,
∴.BM=CG,
,点E是AB的中点,AB=10,
..AE=BE=5,GM=BC=12
在Rt△BEF中,BE=5,EF=5V2.
由勾股定理得BF=VEF2-BE=5V2-52-51
.BC=12,
.CF=BC-BF=12-5=7,
在Rt△CFG中,CF=7,GF=EF=5V2,
由勾股定理得CG=VGF2-CF=52-7子=1
.,BM=CG=1,
∴.ME=BE-BM=5-1=4,
在Rt△GME中,由勾股定理得:
EG=VGM2-ME=V122-42=4/10
综上所述,EG=12或4V10】
(3)如图,过A作AH⊥EF,
AE平分∠BEF,
∴.∠AEB=∠AEH
,∠AHE=∠B=90°,AE=AE,
.△AEH≌△AEBAAS,
..AH=AB=AD,BE=EH.
又∠D=∠AHF=90°,AF=AF,
.△AFH≌△AFD HL,
.FH=FD.
:∠AHF=∠D=∠DFH=90°,
∴四边形AHFD是矩形,
.AH=AD,
,四边形AHFD是正方形,
..FH=FD=AD=AH=AB,
设HE=EB=X,则FH=FD=AD=AH=AB=8-X,
CE=12-x,CF=12-8-x=x+4,
在Rt△CEF中,CF2+EF2=CE2,
即(x+4+82=12-x2”
解得x=2.
..AD=AB=DF=AH=6,BE=2,CF=6.
.S第形ABCD=S△ABE+S△AEFr+S△ADF+S△EFC
=ABBE+EF·AH+AD·DF+EF.CF
26x2+号×8×6+号x6x6+号8x6
=6+24+18+24
=72
17.解:(1),矩形ABCD和矩形CEFG全等,
.∴.AD=CG,CD=FG,∠ADC=∠CGF=90°,
.∴.△ADC≌△CGF SAS,
.∠CAD=∠FCG,
.∴.∠ACF=∠ACD+∠FCG=∠ACD+∠CAD=180°-∠ADC=90°,
故答案为:90:
(2)如图,过点F作FH⊥CD交CD延长线于点H,
F5-oH
ABCD
四边形
是正方形,
∴.∠BCD=90°,BC=CD,
∴.∠CBE+∠BEC=90,
由旋转的性质可知,BE=FE,∠BEF=90°,
∴.∠BEC+∠FEH=90°,
∴∠CBE=∠FEH,
在△BCE和△EHF中,
∠CBE=∠HEF
BCE=ㄥEHF=90°
BE=FE
.∴.△BCE≌△EHF AAS,
.BC=EH,CE=FH,
∴.CD=EH,
∴.CD-DE=EH-DE,即CE=DH,
∴.DH=FH,
∴.△DHF是等腰直角三角形,
.∴.∠FDH=45°,
.∠DCG=45°,
∴.△DCG是等腰直角三角形,
∴.CD=CG
∴.CG=BC:
(3)0cG号Bc.理南知下:
如图,过点F作∠EFK=∠BEC,交CD延长线于点K,
ABCD
∠A=120°
四边形
是菱形,
∴.∠BCD=∠A=120°,BC=CD
∴.∠CBE+∠BEC=60°,
由旋转的性质可知,BE=FE,∠BEF=120°,
∴.∠BEC+∠FEK=60°,
∴.∠CBE=∠FEK,
在△BCE和△EKF中,
∠CBE=∠KEF
BE=FE
∠BEC=∠EFK
∴.△BCE≌△EKF ASA,
∴.BC=EK,CE=FK,∠K=∠BCE=120°,
∴.CD=EK,
∴.CE=DK=FK,
∠FPDK=∠DFK=180-∠K=30
.∠CDG=30,
∴.∠G=BCE-∠CDG=90°,
..CG=1CD,
2
cG-sc
②如图,连接FG,
由垂线段最短可知,当EG⊥CD,EG最小,
由O可知,∠DGC=90°,CG=BC,△BCE≌△EKF,
如图,过点F作FM⊥CD延长线于点M,过点E作EN⊥BG于点N,
∴.∠M=∠CNE=90°
CNG
,∠BCE=∠EKF=120,
∴.∠ECN=∠FKM=60,
又CE=FK,
.∴△CNE≌△KMF AAS,
∴.FM=EN,
,四边形ABCD是菱形,∠A=120°,AB=18,
.AB=BC=CD=18.
∴.CG=9,
在Rt△CEG中,∠ECG=60°,
∴.∠CGE=30°,
cE=cc-号
2
DE=CD-CE=18-9=22
2 EG-VCG-GE-993
在Rt△ENG中,∠EGN=30°,
N=号c-9
FM=93
4
..
△¥t=DE-M=×马×952433
224
16
18.(1)解:如图1中,
M
EFMN
FH
图1
四边形
是正方形,
.∴.EF=EN,∠FEN=∠A=∠D=90,
∴.∠AEF+∠AFE=90°,∠AEF+∠DEN=90°,
∴.∠AFE=∠DEN,
.∴.△AEF≌△DNE AAS,
∴.AF=DE,
.AD=3,AE=1,
∴DE=2,
∴.x=AF=2
过点M作MH⊥FB于点H.
同法可证△MHF≌△FAE,
可得MH=AF=2,
S=PB=×5×2=5.
故答案为:2,5:
(2)①连接FN
,四边形ABCD为矩形,
D
C
M
∴.AB‖DC
F
∴.∠DNF=∠BFN
,四边形EFMN为菱形,
∴.EN‖FM
∴.∠ENF=∠MFN
.∴.∠DNF-∠ENF=∠BFN-∠MFN
即∠DNE=∠MFB
②.'AB=7,AF=x
.∴.BF=7-X
过点M作MQ⊥BF,垂足为Q
D
N
C
E
.∴.∠MQF=90
A
B
,四边形ABCD为矩形
∴.AB‖DC
.∴.∠D=90
.∴∠D=∠MQF
.四边形EFMN为菱形
∴.EN=FM
在△DEN和△QMF中
∠D=∠MQF
∠DNE=∠MFQ
EN=FM
.∴△DEN≌△QMFAAS
.∴.MQ=DE=2
S=号BF×MQ=7-X
(3)如图4中,
D
7-x N
X
C
2
M
E
B
A
X
F
图4
当点M在BC上时,x的值最大,△FBM的面积最小,
此时同(2)CN=AF=x,
EN=EF,
1+x2=22+7-x2
冰9
26
:S的最小时,x为
故答案为:
26
(4)解:如图3中,
D(N)
10
B
图3
在△BFM的面积S由最大变为最小的过程中,点M的运动轨迹是平行AB的线段,点M运
动的路线长=BF的长=7-3,
故答案为:7-3
19.(1)证明:过E作PQ‖AB,交AD于P,交BC于Q,
.∠FPE=∠BQE=90°,
,正方形ABCD,
.∠BAD=90°,∠DAC=45=∠AEP,
∴.四边形ABQP为矩形,AP=PE,
.AP=BQ=PE
EF⊥BE,
.∠FEB=90°,
又,正方形ABCD,
.∠BAD=90°,
.∠BAG=90,
又,∠AGF=∠EGB,
.∠F=90°-∠AGF,
∠ABE=90°-∠EGB,
.∠F=∠ABE」
.△FPE≌△EQB,
∴.EF=BE
(2)过E作PQ‖AB,交AD于P,交BC于Q,
.∠3=∠4,
结合(1)可得:AB=PQ,
①当E在AO上,
由(1)得∠F=∠3,PA=PE,
.∠F=∠4,又∠EPF=∠EQB=90°,∠DAC=45°,
G.AP2+PE=AE2,AP=PE=AE
,△FPE≌△EQBAAS,
.EQ=PF,AB=PE+EQ=PE+PF =PE+AP+AF,
在Rt△APE中,AP+PE=V2AE,
..AB=2AE+AF,
②当E在OC上,如图,
,∠EPF=∠EQB=∠FEB=90°,∠DAC=∠ACB=45°,
则EQ=CQ,PQ=DC=BC,∠1+∠3=90°,∠2+∠3=90°,
.PE=BQ,∠1=∠2,
.∴△FPE≌△EQBAAS,
..EQ=PF,
E,
同上可知AP=PE=2
.AB=PE+EQ=PE+AP-AF,
..AB=2AE-AF.
(3)解:连接BP,作BP⊥PQ,交AD于Q,当点E在点P时,点F与点Q重合,
过点E作EM,EN分别垂直AB,AD,交于点M,点N,过点E作EG⊥EC,交CB的
延长线于G,连接FG,
D
B
由正方形的性质可得AB=BC=4,∠BAC=∠ACB=45°=∠PAT=∠PAQ,则
△ABC'△AEM:△AEN'△EGC为等腰直角三角形:AC=VA+BC=4V2,
.EM=EN,∠MEN=90°=∠EMB=∠ENF,
,BE⊥EF,则∠BEM+∠NEB=∠NEB+∠FEN,
∴.∠BEM=∠FEN,
.△BEM≌△FEN ASA,
∴,EF=EB
又,△EGC为等腰直角三角形,
∴.∠ECG=∠EGC=45°,EG=EC,∠GEC=90°
则∠FEG+∠GEB=∠GEB+ㄥBEC,CG=2EC,
,∠FEG=∠BEC,
.△FEG≌△BEC SAS,
.∠FGE=∠ECG=45°,FG=BC=CD=4,
∴.∠FGC=90,
∴四边形FGCD是矩形,则FD=CG=V2EC,
当点E从点P运动到点C时,点F从点Q运动到点D,
当点E在点P时,EC=PC=AP+AC=8V2
此时点F与点Q重合,FD=QD=V2PC=V2×8V2=16,
.动点F的运动路径的长为16,
20.证明:(1)如图所示,延长CB到M,使得BM=DH,连接AM,
,四边形ABCD是正方形,
.AD=AB,∠DAB=∠D=∠ABC=90°,
在Rt△ADH,Rt△ABM中,
AD=AB
∠D=∠ABM
DH=BM
.Rt△ABM≌Rt△ADH(SAS),
.AM=AH,∠DAH=∠BAM,
.∠MAH=∠BAD=90°,
BF+DH=FH,
.BM+BF=MF=FH,
而AF=AF,
,△AMF≌△AHF,
.∠MAF=∠HAF=45;
(2)如图所示,延长CB到M,使得BM=DH,连接AM,
A
M B
,四边形ABCD是正方形,
.AD=AB,∠DAB=∠D=∠ABC=90°,
在Rt△ADH,Rt△ABM中,
AD=AB
∠D=∠ABM,
DH=BM
.Rt△ABM≌Rt△ADH(SAS),
.AM=AH,∠DAH=∠BAM,
.∠MAH=∠BAD=90°,
GH‖BC,EF‖AB,且四边形ABCD是正方形,
GH⊥EF,
,四边形AGPE,四边形GPFB,四边形PFCH,四边形PEDH是矩形,
设正方形的边长为a,AG=m,GP=n,则FC=a-n,CH=a-m,
,矩形PFCH的面积恰好是矩形AGPE面积的2倍,
S P=FC-CH=(a-n)(a-m)=d-(m+n)a+mn'S =AG-GP=mn'
'd-m+nla+mn=2mn'Wd-(m+n)a-mn'2d-2a(m+n)=2mn'
在Rt△FCH中,FH2=FC2+CH2=a-n+a-m2:
FH2=2a2-2a(m+n)+m2+n2,
FH=m2+2mn+n2=(m+n
MF2=(MB+BF)2=(DH+BF2=(AG+GP)2=(m+n)2
F H2=ME=(m+nP
FH=MF,
.AF=AF,AH=AM.
.△AMF≌△AHF(SSS),
.∠MAF=∠HAF,
∴.∠HAF=∠MAF=45°.
(3)如图,过P作AB,AD的平行线,交矩形ABCD的边于E,F,G,H,
则矩形ABCD被分成4个小矩形,
..AE=PH,BF=PE,PG=CF,PH=DG.
A H
D
B F
由勾股定理可得:
PA2=AE2+PE2=PE2+PH2,
PC2=PF2+CF2=PF2+PG2,
PB2=BE2+PF2=PE2+PE2,
PD2=PG2+DG2=PG2+PH2,
..PA2+PC2=PB2+PD2,
PA=3,PB=5,PC=7,
.PD2=32+7-52=33,
..PD=33: