第一章 特殊平行四边形 单元测试题—2026—2027学年北师大版九年级数学上册
2026-07-22
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学北师大版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 回顾与思考 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 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 | 891 KB |
| 发布时间 | 2026-07-22 |
| 更新时间 | 2026-07-22 |
| 作者 | 🐲飛鳳儛 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58914051.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
北师大版九年级数学上册第一章“特殊平行四边形”单元测试,全面覆盖矩形、菱形、正方形的性质与判定,通过基础辨析、动态探究及综合证明,考查几何直观、推理能力与应用意识,适配单元复习巩固与能力提升。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|8/32|定义辨析(第1题)、性质应用(第3题矩形计算)、动态形状判断(第5题)|结合图形变换考查概念辨析与性质综合|
|填空题|6/24|菱形面积(第11题)、正方形旋转(第12题)、规律探究(第14题)|融入运动变化与规律归纳,培养空间观念|
|解答题|8/64|正方形证明(第15题)、菱形综合(第16题)、动态几何与分类讨论(第22题)|强调逻辑推理与综合应用,体现数学思维严谨性|
内容正文:
第一章 特殊平行四边形 单元测试题—2026—2027学年北师大版九年级数学上册
一.选择题(共8小题,满分32分,每小题4分)
1.在下列命题中,正确的是( )
A.一组对边平行的四边形是平行四边形 B.有一个角是直角的四边形是矩形
C.有一组邻边相等的平行四边形是菱形 D.对角线互相垂直平分的四边形是正方形
2.如图,DE∥AC,DF∥AB,则下列说法不正确的是( )
A.四边形AEDF是平行四边形
B.如果∠BAC=90°,那么四边形AEDF是矩形
C.如果AD平分∠BAC,那么四边形AEDF是菱形
D.如果AD⊥BC且AB≠AC,那么四边形AEDF是菱形
3.如图,在矩形ABCD中,BE平分∠ABC交AD于点E,且BE=BC.若AB=1,则BC的长为( )
A.1 B. C. D.2
4.在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AB=5,AC=6,过点D作AC的平行线交BC的延长线于点E,则△BDE的面积为( )
A.24 B.18 C.12 D.10
5.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,点D从点B出发沿BC边向点C运动,运动到点C停止,过点D分别作DE∥AC交AB于点E,DF∥AB交AC于点F,则四边形AEDF形状的变化依次为( )
A.矩形→菱形→矩形 B.矩形→正方形→矩形
C.平行四边形→菱形→平行四边形 D.平行四边形→正方形→平行四边形
6.如图,边长为2的正方形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,E是BC边上一点,F是BD上一点,连接DE,EF.若△DEF与△DEC关于直线DE对称,则△BEF的周长是( )
A. B. C. D.
7.如图,矩形ABCD的对角线AC,BD交于点O,AB=3,BC=4,过点O作OE⊥AC,交AD于点E,过点E作EF⊥BD,垂足为F,则OE+EF的值为( )
A. B. C. D.
8.如图,在正方形ABCD中,AB=4,E为对角线AC上与点A,C不重合的一个动点,过点E作EF⊥AB于点F,EG⊥BC于点G,连接DE,FG,下列结论:①DE=FG;②DE⊥FG;③∠BFG=∠ADE;④FG的最小值为2.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二.填空题(共6小题,满分4分,每小题24分)
9.如图,以正方形ABCD的对角线AC为一边,延长AB到E,使AE=AC,以AE为一边作菱形AEFC,若菱形的面积为,则正方形边长为 .
10.如图,连接在一起的两个正方形的边长都为1cm,一个微型机器人由点A开始按ABCDEFCGA…的顺序沿正方形的边循环移动.①第一次到达G点时移动了 cm;②当微型机器人移动了2012cm时,它停在______ 点.
11.如图,在菱形ABCD中,AC,BD交于点O,DE⊥AB于点E,连接OE,若OE=2,AC=6,则菱形ABCD的面积为 .
12.如图,大正方形ABCD中,AB=5,小正方形AEFG中,AE,在小正方形绕A点旋转的过程中,当∠EFC=90°时,线段BE的长为 .
13.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BE平分∠ABC,交AD于点E,连接EC,EC恰好平分∠BED,DE的长为__________.
14.如图,将n个边长都为1cm的正方形按如图所示摆放,点A1、A2、…、An分别是正方形的中心,则n个这样的正方形重叠部分的面积和为 cm2(用n的代数式表示).
三.解答题(共8小题,满分64分)
15.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD为∠ACB的平分线,DE⊥AC于点E,DF⊥BC于点F,求证:四边形DECF是正方形.
16.如图,已知菱形ABCD中,∠B=∠EAF=60°,∠BAE=20°,求:∠CEF.
17.如图,在▱ABCD中,E、F为边BC上两点,且BE=CF,AF=DE.
(1)求证:△ABF≌△DCE;
(2)四边形ABCD是矩形吗?为什么?
18.如图,在正方形ABCD中,点E在对角线AC上,连接EB,点F在DA的延长线上,且∠AFE=∠ABE.
(1)求证:EF=EB;
(2)用等式表示线段AB,AE,AF的数量关系并证明.
19.如图,在▱ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点E,F分别在BD和DB的延长线上,且DE=BF,连接AE,CF.
(1)求证:△ADE≌△CBF;
(2)连接AF,CE.当BD平分∠ABC时,四边形AFCE是什么特殊四边形?请说明理由.
20.如图,点E是正方形ABCD内一点,△EDC是等边三角形,连接AE、BE,延长BE交边AD于F点.
(1)求证:△ADE≌△BCE;
(2)求∠AEF的度数.
21.(如图,四边形ABCD是正方形,E,F分别在直线AB,AD上,且∠ECF=45°,连接EF.
(1)当E,F分别在边AB,AD上时,如图1.请探究线段EF,BE,DF之间的数量关系,并写出证明过程;
(2)当E,F分别在BA,AD的延长线上时,如图2.试探究线段EF,BE,DF之间的数量关系,并证明.
22.如图,矩形ABCD中,AB=5,BC=8,一动点P从A点出发沿射线AE方向移动,连接BP,问:
(1)如图(1),将BP绕点B顺时针旋转90°,点P到达点F,连接CF,当△BCF的面积是矩形ABCD面积的一半时,求PA的长;
(2)如图(2),将△ABP沿BP翻折,点A到达点G,连接CG,当BG=CG时,求PA的长.
参考答案
第一章 特殊平行四边形 单元测试题 2026—2027学年北师大版九年级数学上册
一.选择题(共8小题,满分32分,每小题4分)
1.在下列命题中,正确的是( )
A.一组对边平行的四边形是平行四边形
B.有一个角是直角的四边形是矩形
C.有一组邻边相等的平行四边形是菱形
D.对角线互相垂直平分的四边形是正方形
【解答】解:A、应为两组对边平行的四边形是平行四边形;
B、有一个角是直角的四边形是矩形、直角梯形、总之,只要有一个角是直角即可;
C、符合菱形定义;
D、应为对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形.
故选:C.
2.如图,DE∥AC,DF∥AB,则下列说法不正确的是( )
A.四边形AEDF是平行四边形
B.如果∠BAC=90°,那么四边形AEDF是矩形
C.如果AD平分∠BAC,那么四边形AEDF是菱形
D.如果AD⊥BC且AB≠AC,那么四边形AEDF是菱形
【解答】解:由DE∥CA,DF∥BA,根据两组对边分别平行的四边形是平行四边形可得四边形AEDF是平行四边形;
又有∠BAC=90°,根据有一角是直角的平行四边形是矩形,可得四边形AEDF是矩形.故A、B正确;
如果AD平分∠BAC,那么∠EAD=∠FAD,又有DF∥BA,可得∠EAD=∠ADF,
∴∠FAD=∠ADF,
∴AF=FD,那么根据邻边相等的平行四边形是菱形,可得四边形AEDF是菱形,故C正确;
如果AD⊥BC且AB≠AC,无法判断四边形AEDF是菱形.故D错误.
故选:D.
3.如图,在矩形ABCD中,BE平分∠ABC交AD于点E,且BE=BC.若AB=1,则BC的长为( )
A.1 B. C. D.2
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠ABC=90°,
∵BE平分∠ABC交AD于点E,
∴∠ABE∠ABC=45°,
在△ABE中,∠A=90°,
∴△ABE是等腰直角三角形,
∴AE=AB=1,
由勾股定理得:BE,
∵BE=BC,
∴BC,
即BC的长为.
故选:B.
4.在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AB=5,AC=6,过点D作AC的平行线交BC的延长线于点E,则△BDE的面积为( )
A.24 B.18 C.12 D.10
【解答】解:∵AD∥BE,AC∥DE,
∴四边形ACED是平行四边形,
∴AC=DE=6,
在Rt△BCO中,BO4,即可得BD=8,
又∵BE=BC+CE=BC+AD=10,
∴△BDE是直角三角形,
∴S△BDEDE•BD=24.
故选:A.
5.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,点D从点B出发沿BC边向点C运动,运动到点C停止,过点D分别作DE∥AC交AB于点E,DF∥AB交AC于点F,则四边形AEDF形状的变化依次为( )
A.矩形→菱形→矩形 B.矩形→正方形→矩形
C.平行四边形→菱形→平行四边形 D.平行四边形→正方形→平行四边形
【解答】解:∵DE∥AC,DF∥AB,
∴四边形AEDF是平行四边形,
∵∠A=90°,
∴平行四边形AEDF是矩形,
∴在点D的运动过程中,四边形AEDF始终是矩形,
当AE=AF时,矩形AEDF是正方形,
∴四边形AEDF形状的变化依次为:矩形→正方形→矩形.
故选:B.
6.如图,边长为2的正方形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,E是BC边上一点,F是BD上一点,连接DE,EF.若△DEF与△DEC关于直线DE对称,则△BEF的周长是( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵正方形ABCD的边长是2,
∴BD2,
∵△DEF与△DEC关于直线DE对称,
∴DC=DF=2,EC=EF,
∴BF=22,
△BEF的周长=BF+BE+EF=BF+BE+EC=BF+BC=22+2=2.
故选:A.
7.如图,矩形ABCD的对角线AC,BD交于点O,AB=3,BC=4,过点O作OE⊥AC,交AD于点E,过点E作EF⊥BD,垂足为F,则OE+EF的值为( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵AB=3,BC=4,
∴矩形ABCD的面积为12,AC,
∴AO=DOAC,
∵对角线AC,BD交于点O,
∴△AOD的面积为3,
∵EO⊥AO,EF⊥DO,
∴S△AOD=S△AOE+S△DOE,即3AO×EODO×EF,
∴3EOEF,
∴5(EO+EF)=12,
∴EO+EF,
故选:C.
8.如图,在正方形ABCD中,AB=4,E为对角线AC上与点A,C不重合的一个动点,过点E作EF⊥AB于点F,EG⊥BC于点G,连接DE,FG,下列结论:①DE=FG;②DE⊥FG;③∠BFG=∠ADE;④FG的最小值为2.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:①连接BE,交FG于点O,如图,
∵EF⊥AB,EG⊥BC,
∴∠EFB=∠EGB=90°.
∵∠ABC=90°,
∴四边形EFBG为矩形.
∴F G=B E,O B=O F=O E=O G.
∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=AD,∠BAC=∠DAC=45°.
在△ABE和△ADE中,
,
∴△ABE≌△ADE(SAS).
∴BE=DE.
∴DE=FG.
∴①正确;
②延长DE,交FG于M,交FB于点H,
∵△ABE≌△ADE,
∴∠ABE=∠ADE.
由①知:OB=OF,
∴∠OFB=∠ABE,
∴∠OFB=∠ADE,
∵∠BAD=90°,
∴∠ADE+∠AHD=90°,
∴∠OFB+∠AHD=90°,
即:∠FMH=90°,
∴DE⊥FG
∴②正确;
③由②知:∠OFB=∠ADE.
即:∠BFG=∠ADE.
∴③正确;
④∵点E为AC上一动点,
∴根据垂线段最短,当DE⊥AC时,DE最小.
∵AD=CD=4,∠ADC=90°,
∴,
∴,
由①知:FG=DE,
∴FG的最小值为,
∴④错误.
综上所述,正确的结论为:①②③.
故选:C.
二.填空题(共6小题,满分24分,每小题4分)
19.如图,以正方形ABCD的对角线AC为一边,延长AB到E,使AE=AC,以AE为一边作菱形AEFC,若菱形的面积为,则正方形边长为 3 .
【解答】解:设正方形的边长为x,
AC=AEx,
CB=x是菱形的高,
x•x=9,
x=3.
故答案为:3.
10.如图,连接在一起的两个正方形的边长都为1cm,一个微型机器人由点A开始按ABCDEFCGA…的顺序沿正方形的边循环移动.①第一次到达G点时移动了 7 cm;②当微型机器人移动了2012cm时,它停在E 点.
【解答】解:①由图可知,从A开始,第一次移动到G点,共经过AB、BC、CD、DE、EF、FC、CG七条边,
所以共移动了7cm;
②∵机器人移动一圈是8cm,
2012÷8=251…4,
∴移动2012cm,是第251圈后再走4cm正好到达E点.
故答案为:7,E.
11.如图,在菱形ABCD中,AC,BD交于点O,DE⊥AB于点E,连接OE,若OE=2,AC=6,则菱形ABCD的面积为 12 .
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OD=OB,
∵DE⊥AB于点E,
∴∠DEB=90°,
∴BD=2OE=2×2=4,
∴菱形ABCD的面积AC•BD4×6=12.
故答案为:12.
12.如图,大正方形ABCD中,AB=5,小正方形AEFG中,AE,在小正方形绕A点旋转的过程中,当∠EFC=90°时,线段BE的长为 或2 .
【解答】解:当点F在正方形ABCD内时,
如图,连接DG,AC,过点D作DH⊥AG,交AG的延长线于H,
∵四边形ABCD,四边形AEFG都是正方形,
∴AB=AD,AE=AG,∠DAC=45°,∠BAD=∠EAG=90°,
∴∠BAE=∠DAG,
∴△ABE≌△ADG(SAS),
∴BE=DG,
∵∠EFC+∠EFG=180°,
∴点G,点F,点C三点共线,
∵∠AGF=90°=∠ADC,
∴点A,点C,点D,点G四点共圆,
∴∠CGD=∠DAC=45°,
∴∠DGH=∠CGH﹣45°=45°,
∵DH⊥AH,
∴∠HGD=∠HDG=45°,
∴HG=HD,GDHD,
∵AD2=AH2+DH2,
∴25=(GH)2+GH2,
∴GH=﹣2(舍去),GH,
∴GDGH,
∴BE,
如图,当点F在正方形ABCD外时,同理可求BE=2,
故答案为:或2.
13.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BE平分∠ABC,交AD于点E,连接EC,EC恰好平分∠BED,DE的长为___________.
【解答】解:过点C作CF⊥BE于点F,
∵四边形ABCD是矩形,AB=2,
∴∠D=∠A=∠ABC=90°,CD=AB=2(矩形的对边相等),
∵BE平分∠ABC,
∴,
∴△ABE是等腰直角三角形,
∴AE=AB=2,
∴,
∵EC恰好平分∠BED,∠D=90°,CF⊥BE,
∴CF=CD=2,
∵CF⊥BE,∠CBF=45°,
∴△BCF是等腰直角三角形,
∴BF=CF=2,
∴,
∴,
∴.
14.如图,将n个边长都为1cm的正方形按如图所示摆放,点A1、A2、…、An分别是正方形的中心,则n个这样的正方形重叠部分的面积和为 cm2(用n的代数式表示).
【解答】解:如图,过点A1分别作正方形两边的垂线A1D与A1E,
∵点A1是正方形的中心,
∴A1D=A1E,四边形A1EFD是正方形,
∴∠BA1D+∠BA1E=90°,
又∵∠CA1E+∠BA1E=90°,
∴∠BA1D=∠CA1E,
在△A1BD和△A1CE中,
,
∴△A1BD≌△A1CE(ASA),
∴△A1BD的面积=△A1CE的面积,
∴阴影部分的面积=正方形A1EFD的面积12(cm2),
同理可求,每一个阴影部分的面积都是正方形面积的,为cm2,
∴重叠部分的面积和(n﹣1)(cm2).
故答案为:.
三.解答题(共6小题,满分80分)
15.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD为∠ACB的平分线,DE⊥AC于点E,DF⊥BC于点F,求证:四边形DECF是正方形.
【解答】证明:∵CD是角平分线,DE⊥AC,DF⊥BC,
∴DE=DF,∠CED=∠CFD=90°,
∵∠ACB=90°,
∴四边形DECF是矩形,
又∵DE=DF,
∴四边形DECF是正方形.
16.如图,已知菱形ABCD中,∠B=∠EAF=60°,∠BAE=20°,求:∠CEF.
【解答】解:如图,连接AC,
在菱形ABCD中,AB=BC,
∵∠B=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,
∵∠BAE+∠CAE=∠BAC=60°,
∠CAF+∠EAC=∠EAF=60°,
∴∠BAE=∠CAF,
∵∠B=∠ACF=60°,
在△ABE和△ACF中,
,
∴△ABE≌△ACF(ASA),
∴AE=AF,
又∵∠EAF=60°,
∴△AEF是等边三角形,
∴∠AEF=60°,
由三角形的外角性质,∠AEF+∠CEF=∠B+∠BAE,
∴60°+∠CEF=60°+20°,
解得∠CEF=20°.
17.如图,在▱ABCD中,E、F为边BC上两点,且BE=CF,AF=DE.
(1)求证:△ABF≌△DCE;
(2)四边形ABCD是矩形吗?为什么?
【解答】解:(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,
∵BE=CF,
∴BF=CE,
在△ABF和△DCE中,
,
∴△ABF≌△DCE(SSS);
(2)四边形ABCD是矩形;
证明:∵△ABF≌△DCE,
∴∠B=∠C,
∵在平行四边形ABCD中,
∵AB∥CD,
∴∠B+∠C=180°,
∴∠B=∠C=90°,
∴四边形ABCD是矩形;
18.如图,在正方形ABCD中,点E在对角线AC上,连接EB,点F在DA的延长线上,且∠AFE=∠ABE.
(1)求证:EF=EB;
(2)用等式表示线段AB,AE,AF的数量关系并证明.
【解答】(1)证明:过点E作EH⊥AC交AB于H,如图所示:
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠BAD=90°,∠BAC=∠DAC=45°,
∴∠FAB=90°,△AEH为等腰直角三角形,
∴∠FAE=∠FAB+∠BAC=135°,AE=HE,∠EHA=∠BAC=45°,
∴∠BHE=180°﹣∠EHA=180°﹣45°=135°,
∴∠FAE=∠BHE=135°,
在△AFE和△HBE中,
,
∴△AFE≌△HBE(AAS),
∴EF=EB;
(2)解:AB,AE,AF的数量关系是:,证明如下:
由(1)可知:△AFE≌△HBE,△AEH为等腰直角三角形,
∴AF=HB,AH,
∴.
19.如图,在▱ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点E,F分别在BD和DB的延长线上,且DE=BF,连接AE,CF.
(1)求证:△ADE≌△CBF;
(2)连接AF,CE.当BD平分∠ABC时,四边形AFCE是什么特殊四边形?请说明理由.
【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBD,
∴∠ADE=∠CBF,
在△ADE和△CBF中,
,
∴△ADE≌△CBF(SAS);
(2)四边形AFCE是菱形,理由如下:
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD,
∵∠ADB=∠CBD,
∴∠ABD=∠ADB,
∴AB=AD,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OB=OD,
∴AC⊥BD,
∵△ADE≌△CBF,
∴AE=CF,∠AED=∠CFB,
∴AE∥CF,
∴四边形AFCE是平行四边形,
∵AC⊥BD,
∴▱AFCE是菱形.
20.如图,点E是正方形ABCD内一点,△EDC是等边三角形,连接AE、BE,延长BE交边AD于F点.
(1)求证:△ADE≌△BCE;
(2)求∠AEF的度数.
【解答】(1)证明:∵ABCD是正方形,
∴AD=BC,∠ADC=∠BCD=90°,
又∵△CDE是等边三角形,
∴CE=DE,∠EDC=∠ECD=60°,
∴∠ADE=∠ECB,
∴△ADE≌△BCE(SAS).
(2)解:∵△CDE是等边三角形,
∴CE=CD=DE,
∵四边形ABCD是正方形,
∴CD=AD,
∴CE=AD,
∴△ADE为等腰三角形,且顶角∠ADE=90°﹣60°=30°,
∴∠DAE(180°﹣30°)=75°,
∵AD∥BC,
∴∠AFB=∠EBC=75°,
∴∠AEF=180°﹣∠AFB﹣∠DAE=180°﹣75°﹣75°=30°.
21.(如图,四边形ABCD是正方形,E,F分别在直线AB,AD上,且∠ECF=45°,连接EF.
(1)当E,F分别在边AB,AD上时,如图1.请探究线段EF,BE,DF之间的数量关系,并写出证明过程;
(2)当E,F分别在BA,AD的延长线上时,如图2.试探究线段EF,BE,DF之间的数量关系,并证明.
【解答】解:(1)EF=BE+DF,
证明:如图,延长AB使得BG=DF,连接CG,
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠BCD=90°=∠D=∠CBG.CD=CB,
∴△CDF≌△CBG(SAS),
∴∠DCF=∠BCG,CF=CG,
∵∠ECF=45°,
∴∠BCE+∠DCF=45°.
∴∠ECG=∠BCG+∠BCE=45°=∠ECF,
∵CF=CG,CE=CE,
∴△CFE≌△CGE(SAS).
∴GE=EF.
∵GE=GB+BE=BE+DF,
∴EF=BE+DF;
(2)EF=BE﹣DF.
证明:如图,把△CDF绕点C逆时针旋转90°后,得到△CBG.
由旋转可得BG=DF,CF=CG,∠BCG=∠DCF,点A,G,B在同一直线上.
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠BCD=90°.
∵∠ECF=45°,
∴∠DCE+∠DCF=45°.
∴∠DCE+∠BCG=45°.
∴∠ECG=∠BCD﹣(∠DCE+∠BCG)=90°﹣45°=45°.
∴∠ECF=∠ECG.
∵CF=CG,CE=CE,
∴△CEF≌△CEG(SAS).
∴EF=EG.
∵EG=BE﹣BG=BE﹣DF,
∴EF=BE﹣DF.
22.如图,矩形ABCD中,AB=5,BC=8,一动点P从A点出发沿射线AE方向移动,连接BP,问:
(1)如图(1),将BP绕点B顺时针旋转90°,点P到达点F,连接CF,当△BCF的面积是矩形ABCD面积的一半时,求PA的长;
(2)如图(2),将△ABP沿BP翻折,点A到达点G,连接CG,当BG=CG时,求PA的长.
【解答】解:(1)过点F作FH⊥BC于点H,如图1所示:
∵四边形ABCD是矩形,且AB=5,BC=8,
∴CD=AB=5,AD=BC=8,∠A=∠ABC=90°,
∴S矩形ABCD=AB•BC=5×8=40,
∵△BCF的面积是矩形ABCD面积的一半,
∴S△BCF=20,
∴BC•FH=20,
∴8×FH=20,
∴FH=5,
由旋转性质得:BF=BP,∠PBF=90°,
∴∠PBF=∠ABC=90°,
∴∠PBF﹣∠PBC=∠ABC∠PBC,
即∠FBH=∠PBD,
∵FH⊥BC于点H,∠A=90°,
∴∠FHB=∠A=90°,
在△AHF和△BPA中,
,
∴△AHF≌△BPA(AAS),
∴FH=PA=5;
(2)∵四边形ABCD是矩形,且AB=5,BC=8,
∴CD=AB=5,AD=BC=8,AB∥CD,∠A=∠ABC=90°,
∵动点P从A点出发沿射线AE方向移动,
∴有以下两种情况:
①当点P在线段AD上时,点G在BC的上方,过点G作直线GM⊥BC于点M,交AD于点N,如图2所示,
∴∠BMN=∠A=∠ABC=90°,
∴四边形ABMN是矩形,
∴MN=AB=5,AN=BM,
∵BG=CG,GM⊥BC于点M,
∴BM=CMBC=4,
∴AN=BM=4,
设PA=a,则PN=AN﹣PA=4﹣a,
由翻折性质得:PG=PA=a,GB=AB=5,
在Rt△BGM中,由勾股定理得:MG3,
∴GN=MN﹣MG=5﹣3=2,
在Rt△PGN中,由勾股定理得:PG2=PN2+NG2,
∴a2=(4﹣a)2+22,
解得:a=2.5,
∴PA=a=2.5;
②当点P在AD的延长线上时,点G在BC的下方,过点G作直线GM⊥BC于点M,交AD于点K,交BP于点K,如图3所示,
同①得:四边形ABMN是矩形,MG=3,BM=CM=4,
∴MN=AB=5,AN=BM=4,AB∥MN,
∴∠ABK=∠GKB,
由翻折性质得:∠GBK=∠ABK,GB=AB=5,
∴∠GKB=∠GBK,
∴GK=GB=5,
∴MK=GK﹣GM=2,
∴KN=MN﹣MK=3,
∵AB∥CD,
∴△PKN∽△BKM,
∴,
∴,
∴PN=6,
∴PA=PN+AN=6+4=10,
综上所述:PA的长为2.5或10.
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