专题1.3 特殊的平行四边形中的压轴问题(高效培优专项训练)数学新教材北师大版九年级上册
2026-07-23
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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 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 平行四边形 |
| 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 | ZIP |
| 文件大小 | 8.85 MB |
| 发布时间 | 2026-07-23 |
| 更新时间 | 2026-07-23 |
| 作者 | 段老师的知识小店(M) |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58934186.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦特殊平行四边形压轴问题,以五种图形背景为模块,通过分层题型构建从单一图形到多图形综合的逻辑体系,培养几何直观与推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|平行四边形背景|8题|旋转、面积分割、动点综合|平行四边形性质→线段关系推导→面积转化|
|矩形背景|8题|折叠、对称中心、动态轨迹|矩形性质→折叠全等→最值计算|
|菱形背景|8题|角度计算、中点模型、旋转构造|菱形性质→等边三角形判定→线段数量关系|
|正方形背景|7题|旋转重叠、路径最值、存在性问题|正方形性质→旋转变换→几何模型应用|
|多图形综合|6题|跨图形组合、操作探究|特殊四边形性质融合→综合证明与计算|
内容正文:
专题1.3 特殊的平行四边形中的压轴问题
题型一:以平行四边形为背景的压轴问题
题型二:以矩形为背景的压轴问题
题型三:以菱形为背景的压轴问题
题型四:以正方形为背景的压轴问题
题型五:多图形综合压轴问题
题型一:以平行四边形为背景的压轴问题
1.(2025·陕西·中考真题)如图,在中,,点,,,分别在边,,,上,且,将分成面积相等的四部分.若,则的长为 .
【答案】
【详解】解:过A作于点H,
,在中,.
,∵,将分成面积相等的四部分,
∴每部分面积为,交点即为平行四边形的中心O,
在中,,,
∴,.,,连接,
∴经过中心点O,∴,∵.
同理得:,∴,.
设,过作于点Q,在中,
在中,由三角形面积公式: .
过E作于延长线上点G,又,,
且.在中,
又平行四边形的对称性与面积平衡可得,,
解得,.
过M作交于P,过A作于点H,则.
,..
在中,由勾股定理: .故答案为:.
2.(25-26八年级下·重庆·开学考试)如图,是的对角线,将绕点D旋转一定角度得(点C、B的对应点分别为点E、F),使得点D、A、E在同一直线上,若,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵四边形是平行四边形,∴,, ∴,
由旋转得:,
又,∴,∴,
过点作于点,延长交于点,交于点,如图,
则四边形为矩形,∴,∵,∴,
∴,∴,
又,∴,∴,
∴,∴是等腰直角三角形,∴,
同理可得是等腰直角三角形,∴,∴,
∴,在中,,
∴.
3.(25-26九年级下·陕西榆林·开学考试)如图,在中,,连接,点、分别在、上,连接、交于点,,.若,,则的长为______.
【答案】
【详解】解:如图,在线段上截取,连接,作,垂足为,
∵四边形是平行四边形,∴,
∵,∴,∴,
∴,∵,∴是等边三角形,
∴,,∴,
∵,,
又∵,∴,∵,∴,
在和中,,∴,∴,,
∵,,∴,解得,
∵,又∵是等边三角形,∴,,
在直角中,,,∴,∴,
由勾股定理可得,
在直角中,,∵,∴.
4.(25-26九年级上·内蒙古呼和浩特·月考)如图,中,,边,过点A作于点G,点E是边上一点,连接,将绕点E逆时针旋转得到,若点F为中点,则线段_______________ ,边____________________ .
【答案】
【详解】解:∵四边形为平行四边形,,,∴,
∵,∴在中,,∴,
∴,过点作,交延长线于点,
∵点F为中点,∴,∵,,∴,
∴在中,,∴,∴,
∵,,∴,∵将绕点E逆时针旋转得到,
∴,∴,∴,
在和中,,∴,∴,
∴,∴.故答案为:,.
5.(2026八年级下·上海徐汇·专题练习)如图,在中,,于点E,点P是上的动点,连接.
(1)若,,,求的长;(2)过点P作交于点F,过点B作于点H,交于点N,若,,求证:.
【答案】(1)的长为1(2)证明见解析
【详解】(1)解:∵在中,,∴,
设,则,∵,∴,
在中,,
在中,,
∴,解得,∴的长为1.
(2)证明:连接,
∵, ,∴,
∴,,∴,
在和中,,∴,∴,,
∵,∴,
∴,,,
∴,,
∵四边形是平行四边形,∴,∴,∴,
∵,,∴,∴,∴,
在和中,,∴,∴,
∴,∴.
6.(25-26九年级上·山东济宁·期末)【问题背景】如图1,在平行四边形纸片中,过点B作直线于点E,沿直线l将纸片剪开,得到和四边形,如图2所示.
【动手操作】现将三角形纸片和四边形纸片进行如下操作(以下操作均能实现)
①将三角形纸片置于四边形纸片内部,使得点与点B重合,点在线段上,延长交线段于点F,如图3所示;
②连接过点C作直线交射线于点N,如图4所示;
【问题解决】请解决下列问题:(1)如图3,填空:________;(写出解答过程)
(2)如图4,求证:.
【答案】(1)(2)见解析
【详解】(1)解:由题可知,,,
,,
平行四边形纸片,,,
,;故答案为;
(2)证明:由题可知,,即,,
平行四边形纸片,,
,则,,即是等腰直角三角形,
,,,
,,即是等腰直角三角形,
,,,,
在和中,,.
7.(25-26九年级上·重庆开州·月考)在平行四边形中,于于F,H为上一动点,连接,交于,且.
(1)如图1,若,求的长;(2)如图2,当时,求证:;
(3)如图3,若,点是直线上任一点,将线段绕点逆时针旋转,得到线段,请直接写出当最小时的面积.
【答案】(1)(2)见解析(3)
【详解】(1)解:∵四边形是平行四边形,∴,
∵,∴,在中,,,
∴,∴,
(2)证明:如图,过点作于点,连接,
∵,,∴垂直平分,∴,∴,
∵ 四边形是平行四边形,∴,,,∴,∴,
在和中,∴,∴,,
∵,,∴,在和中,
∴,∴,∴,
(3)解:如图,在 上取点,使得,连接并延长交于,连接,
∵ 四边形是平行四边形,∴,∴是等边三角形,∴,,
由旋转的性质可知,,,∴,即,
在和中,∴,
∴,∴,∴,
∵,∴,设与的交点为,∴点在直线上运动,
∴ 当点运动到点处时,有最小值,∴,,∴,
由(1)可知,,∴,∴
在中,,∴∴,
过点作于点,∴,即
∴解得:
∴ 当最小时的面积为:.
8.(25-26九年级下·陕西西安·月考)如图,在中,,,点E为上一动点,与相交于点G,,垂足为H,的延长线与相交于点F.
(1)若,求的长;(2)当时,求的度数;(3)当点E在线段上运动时,试探究三者之间的数量关系.
【答案】(1)(2)(3),理由见解析
【详解】(1)解:,,,
,是等腰直角三角形,,
四边形是平行四边形,;
(2)解:,是等腰直角三角形,,
四边形是平行四边形,,
,
,,
,,,
,;
(3)解:,理由如下:如图,延长交的延长线于点P,
,,,
,,,,
,,,
,,,
,,
又,,,,.
题型二:以矩为背景的压轴问题
9.(25-26九年级上·浙江台州·月考)如图,在矩形中,.,把矩形绕点C旋转,得到矩形且点B恰好落在上,连接交于点H.则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:如图,作于点L,则,
∵四边形是矩形,,,∴,,,
∴,,由旋转得,,,
∴,,
在和中,,∴,
∴,,∴,
在和中,,∴,
∴,∴,故选:D.
10.(24-25八年级下·重庆江津·月考)如图,在平行四边形中,,点E是的中点,的平分线交于点F,将沿折叠,点D恰好落在上点M处,分别延长,交于点N,下列四个结论:①;②;③是等边三角形;④.其中正确的有( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【答案】B
【详解】解:平行四边形中,,四边形是矩形,,
由折叠的性质得到:,即,
平分,,,故①正确;
,,
,,
,,即,故②正确;
在和中,,,
,,假设是等边三角形,则,则,
,则,而明显,不是等边三角形,故③错误;
,,
,,故④正确;故选B.
11.(25-26九年级上·重庆铜梁·期末)如图,矩形中,,,作的平分线交对角线于点,过点作交于点,若,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:如图所示,过点作交于点,作交于点,,
四边形是矩形,,四边形是矩形,,,
平分,,是等腰直角三角形,
,,在中,,
即,解得或(不合题意,故舍去),
,,,
,是等腰直角三角形,,
.故选:C.
12.(25-26九年级上·江苏盐城·期末)如图,矩形中,,,点O为矩形的对称中心,点E为边上的动点,连接并延长交于点F,将四边形沿着翻折,得到四边形边交边于点G,连接、,则的面积的最小值为______.
【答案】
【详解】解:如图,在上截取,连接,过点作于点,
由折叠得:,又,,
,最短时,也就是最短,故当时,最短.
点O为矩形的对称中心,,即的最小值是.
矩形的对角线长度为,且点O为矩形的对称中心,.
在中,∵为定值,度数也不变,是定值,
当取最小值,即时,的面积最小.
点O为矩形的对称中心,,.
在中,,
在中,,,
面积的最小值是.
13.(25-26八年级上·四川成都·期中)在矩形中,,,点是射线上一个动点,连接并延长交射线于点,将沿直线翻折到,延长与直线交于点.
(1)求证:;(2)当时,求出的长;(3)在点的运动过程中,是否存在是以为腰的等腰三角形,若不存在请说明理由,若存在,直接写出的长.
【答案】(1)见解析;(2)或;
(3)存在以为腰的等腰三角形,的长为或或或.
【详解】(1)证明:∵四边形是矩形,∴,∴,
∵沿翻折得,∴,∴,∴;
(2)解:情况:在下方时,如图,
∵四边形是矩形,∴,,,
设,则,,由(1)得.
在中,由勾股定理得即,解得;
情况:在上方时,如图,设,则,,由(1)得,
在中,由勾股定理得,即解得;
综上,或;
(3)解:①当时,由翻折得:,.
子情况:在下方,如图,
∵,∴,,,
,,,
,,
,;
子情况:在上方,如图,∵,∴,
,∴,,
,,,
,,
,;
②当时,由翻折得:,.
子情况:在下方,如图,
设,则,.由()得,
在中,即,解得,∴,
又∵,∴;
子情况:在上方时,如图,
设,则,.
由()得,,∴;
综上,存在以为腰的等腰三角形,的长为或或或.
14.(25-26九年级上·广西南宁·开学考试)如图,在矩形中,,为边上的一动点(不与点重合),连接,作点关于直线的对称点,作射线交边于点.
(1)如图1,当点与点重合时,作交于点.
①求证:四边形为菱形;②求线段的长.(2)当时,直接写出线段的长.
【答案】(1)①证明见解析;②(2)线段的长是3或
【详解】(1)①证明:如图1,连接,
∵四边形是矩形,点P与点C重合,∴,∵,∴四边形为平行四边形,
∵点B与点关于直线对称,∴垂直平分,∴,∴,
∵,∴,∴,∴四边形为菱形.
②∵,∴,
∵,∴,∴,解得,∴线段的长是.
(2)当点落在矩形内部时,如图2,∵点B与点关于直线对称,
∴是连接的线段的垂直平分线,∴,
∵,∴,∴,,
∵,∴,∵,∴,
∵,
,∴;
当点落在矩形外部时,如图3,∵,∴,
∵,∴,∴,,
∴,∴,综上所述,线段的长是3或
15.(24-25九年级下·吉林长春·周测)【问题原型】在矩形中,.点为边上一点,将沿直线翻折至的位置(点落在点处).
(1)【问题解决】如图①,当点落在边上时,求的长.
(2)【尝试应用】如图②,与相交于点F,与相交于点,且,直接写出的长__________.
(3)【拓展提升】如图③,点为射线上的一个动点,将沿翻折,点恰好落在直线上的点处,直接写出的长__________.
【答案】(1)4(2)(3)1或9
【详解】(1)解:∵矩形中,,∴,
如图1由翻折的性质得:,
在中,由勾股定理得:.
(2)解:如图2,由翻折的性质得:,
∴,设,则,
∵,∴,∴,
∴,∴,,
在中,由勾股定理得:,
即,解得:,即.
(3)解:分两种情况:①点Q在线段上时,如图3所示:
由翻折的性质得,∴,
∵四边形是矩形,∴,∴,
∴,∴,∴,∴;
②点Q在延长线上时,如图4所示:
由翻折的性质得:,∴,
设,则,
∵,∴,在中,由勾股定理得:,
∴,解得:,即.综上所述,的长为1或9.
16.(24-25八年级下·广西南宁·期末)【问题发现】(1)如图1,在矩形中,,,点是矩形内一点,过点作,分别交,于点,,则:
①______,______,______,______;
②______填“”“”或“;
【类比探究】(2)如图2,点是矩形外一点,过点作,分别交,的反向延长线于点,,②中的结论还成立吗?若成立,请说明理由;
【拓展延伸】(3)如图3,在中,,是外一点,,,,请求出的最小值.
【答案】(1)①5,,,;②;(2)成立,理由见解析;(3)
【详解】(1)解:如图,四边形是矩形,,,
,,
过点作,分别交,于点,,,
四边形和四边形都是矩形,,,,
,,
,,
,,,
故答案为:,,,.
,,,故答案为:.
(2)解:成立,理由如下:如图,四边形是矩形,
,,
过点作,分别交,反向延长线于点,,,
四边形和四边形都是矩形,,,
,,;
,,,
,.
(3)解:如图,作交的延长线于点,则,
,,
作交的延长线于点,作交的延长线于点,连接、,
,,,
四边形和四边形都是矩形,,,
,,
,,,
,,,,
,,,
,,四边形是矩形,
,,的最小值为.
题型三:以菱形为背景的压轴问题
17.(2026·贵州黔东南·三模)菱形的边长为6,,E、F分别是、的中点.点M在上,且.连接交于点G.则的长为______.
【答案】/
【详解】解:如图,连接,过点G作于点H,于点N,则,
∵四边形是菱形,∴,,,
∴, 和都是边长为6的等边三角形,∴,
、F分别是、的中点,,,,
,,,
,,,
,
∵,,∴,
又和同高,,.
17.(2026·天津滨海新区·二模)如图,在菱形中,,,点在边上,且,点为中点,点为中点.
(1)线段的长为__________;
(2)为中点.连接,点在上,且,则的长为__________.
【答案】
【详解】解:(1)如图,连接、,
∵四边形是菱形,∴,∵,∴是等边三角形,
∵点为中点,∴,,∵,∴,
在中,,在中,;
(2)如图,作于点,设,
∵四边形是菱形,∴,,
∵,∴是等边三角形,又∵点为中点,∴,,
∴,由勾股定理可得,,
∵,∴,∴,
∵,∴,
∵,∴,在中,,
在中,,∴,
∵为中点,∴,∴,解得,
由勾股定理可得,.
18.(2025·四川成都·模拟预测)如图,在菱形中,,点E,F分别是边上任意点(不与端点重合),且,连接相交于点G,连接与相交于点H,下列结论:①;②的大小为定值;③与一定不垂直;④若,则,其中正确的结论有( )
A.①② B.①②④ C.③④ D.①③④
【答案】B
【详解】解:①∵四边形是菱形.∴,
又,∴,∴是等边三角形,∴,
在与中,,∴,∴,∴①符合题意;
②由①得,∴,∵是等边三角形,∴,
∴,∴②符合题意;
③当点E,F分别是中点时,由(1)知,为等边三角形,
∵点E,F分别是中点,∴,∴,
在和中,,∴,
∴,∴,即,∴③不符合题意;
④过点F作交于P点,如图,
∵,∴,
∵,∴,∴,
∵,∴,∴,
即,故本选项符合题意:∴正确的结论是①②④.故选:B.
19.(25-26八年级上·山东济宁·期末)如图,已知在菱形中,,、分别是射线和上的两个点,,以下结论:①;②是等边三角形;③;④,,若,则面积的最大值为.其中正确的个数有( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:如图,连接.
四边形为菱形,,,,
是等边三角形,,
,,,
在和中,,,
,,即,①正确,
,为等边三角形,②正确;
∴,则,③不正确;
,,可知当取得最小值,取得最大值,
设等边三角形边长为,可知其高为,面积为,
为等边三角形,其面积会随边长变化而变化,
当,取得最小值,则取得最小值,
,此时,,,
,④正确.综上,正确的个数有个.故选:.
20.(25-26九年级上·辽宁丹东·期末)如图,在菱形中,,点E、F分别是、上任意的点(不与端点重合).且,连接与相交于点G,连接与相交于点H.有如下几个结论:①;②的大小为定值;③平分;④.以上结论中,正确结论的序号是_______.
【答案】①②③
【详解】解:∵四边形是菱形,∴,,又,
∴是等边三角形,∴,,又,
∴,故①正确;∴,
∴,即的大小为定值,故②正确;
过C作于M,交延长线于N,则,
∵,∴,
又∵,∴,
又∵,∴,∴,
又∵,,∴,
∴,即平分,故③正确;
∴,则,∴,,
∵,∴,∴,
∴,故④错误,故答案为:①②③.
21.(2026·河南·模拟预测)解决下列问题:
(1)【观察猜想】如图,已知和,,,,.线段,,的数量关系为________;
(2)【类比探究】如图,在正方形中,点为对角线上一点,连接,将线段绕点顺时针旋转,使点落在射线上的点处.①当在线段上时,________°.
②在①的条件下,用等式写出线段,,的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展应用】如图,在菱形中,,点为对角线上一点,连接,将线段绕点顺时针旋转,使点落在射线上的点处.若,,请直接写出的长.
【详解】(1)解:,理由如下:
∵,,,∴,
∴,∴,
∵,∴,∴,,
∴,∴.
(2)解:①如图,连接,过作于,交于,
结合正方形,∴四边形是矩形,∴,,
四边形是正方形,是正方形的对角线,
,,∴为等腰直角三角形,∴,
∵,∴,∴,
∵,∴,而,∴,∴,
∵,∴,∴,
∴.
②,理由如下:过点作于点,过点作于点,如图,
四边形是正方形,是正方形的对角线,
.是等腰直角三角形,∴,
,,.
,,,,
.同理:是等腰直角三角形,
,∴;
(3)解:如图,当在线段上时,连接,过点作于点,交于,过作交于点,则四边形是矩形,.
四边形是菱形,,∴,,,
.,∴,,
∵,∴,∴,
∵,∴,而,∴,∴,
∵,,∴;
如图,当在的延长线上时,同理可得:,,
∴,∴;综上:的长度为或.
22.(25-26九年级下·河南信阳·专题练习)【问题背景】如图1,在菱形中,,点为菱形内一动点,且,连接并延长,交于点,连接.
【初步探究】(1)求的度数.
【深入探究】(2)如图2,将沿翻折,得到,连接.求证:.
【拓展延伸】(3)在(2)的条件下,连接.若,中一个内角为,直接写出的长.
【答案】(1)(2)见解析(3)或
【详解】(1)解:设,∵,∴,
∵菱形中,∴,∵,
∴,∴;
(2)解:连接,∵,
∴是等边三角形,即,,
∵菱形中,∴,
∵将沿翻折,得到,∴,
∴,∴是等边三角形,∴,
∵,∴,∴,∴;
(3)解:∵,,∴,
∵是等边三角形,∴,∴,
设,当时,,∴,
∵,,,
∴解得:(舍)即:;
当时,,过点作于点,∴,
∵,∴,
∴,∴,
∵,,∴,
解得:(舍),即:,综上:的长为:或
23.(25-26九年级上·山东·月考)问题情境:一节几何探究课上,老师提出如下问题:如图1,在菱形中,,点M在对角线上,点N在射线上,且,请猜想与的数量关系,并加以证明.
观察思考(1)请解答老师提出的问题.
探索发现(2)如图2,在图1的基础上连接,取的中点E,连接,.
①试猜想当点M与点A重合时,与之间的数量关系为 .
②当点M与点A不重合时,试探究①中结论是否仍成立,若成立;若不成立,请说明理由.
【答案】(1),证明见解析;(2)①;②①中的结论仍成立,见解析
【详解】解:(1),
证明:四边形是菱形,,
,和为等边三角形,
,,,
又,,,;
(2)①如图,E为BM的中点,是等边三角形,
,,故答案为:;
②①中的结论仍成立.证明:延长至H,使,连接,NH,
E为的中点,,,,
,,,
,,由(1)可知,,,
又,,,,
,,为等边三角形,
,,.
24.(24-25八年级下·广西南宁·期中)如图1,已知四边形是菱形.,点在菱形的对角线与上,的两边分别交边于点,且连接交于点,在的异侧.(1)当时,①求证:;②如图2,过作交于点,过作交于点,连接.求证:四边形是矩形;③在②的条件下,当四边形是正方形,时,直接写出的长度.(2)如图3,,点在上运动,当是的三等分点时,请直接写出四边形的面积.
【答案】(1)①见解析;②见解析;③;(2)
【详解】(1)解:如图:∵四边形是菱形,∴平分,即,
∵,∴,即是线段的垂直平分线,∴;
②∵四边形是菱形,
∴,,,,
∵∴,即,
∵,∴,同理:,
∴,∴,∴,
∵,,∴,∴四边形是平行四边形,
∵,,∴,∴四边形是矩形;
③如图:连接,∵,,∴是等边三角形,即,
∵,,∴,
∵,,∴,,∴,
∵,,∴,即,∴,
∵,,∴,∴,,
∵四边形是正方形,∴,∴,
∵,∴,解得:,∴.
(2)解:如图:连接交于点O,
∵四边形是菱形.,,
∴,,,
∵,∴,∴,∴,
∵是的三等分点,∴或,
当时,不能满足的两边分别交边于点,且,即不符合题意;
当时,如图:过M作,∵,∴
∵,∴,∵,∴,
∴,即,∴,∴,
∴,
∵,,,∴,
∴,
∴,
∴.
题型四:以正方形为背景的压轴问题
25.(2026·黑龙江哈尔滨·三模)如图,正方形的顶点,分别在轴、轴上,,点在轴上且,垂直于轴,交轴于点,连接.判断:①;②;③是等边三角形;④若轴上有一动点,连接,当的值最小时,点坐标为.其中正确的有______.
【答案】①②④
【详解】解:∵是正方形,∴,,
又∵,∴,
∴,∴,故②正确;
作于点,则轴,∴,,
又∵,,∴,故①正确;
∵,∴设,则,由勾股定理得,
∵,∴,
由勾股定理可得:,即,解得:,则,
∴,即不是等边三角形,故③错误;由③得,
∴,即,过点C作轴于H,
∴,又∵,∴,
∴,∴,作点F关于x轴的对称点N,则,
连接,∴,当C、P、N三点共线时,的值最小,
设直线的解析式为,
∴,解得,∴直线的解析式为,
当时,∴点坐标为,故④正确;综上,正确的有①②④.
26.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)如图,在正方形 中, ,点在边上,点 在 上, ,交 于点,交于点,连接 .下列结论:① ;② ;③;④ 的最小值为.上述结论中,正确的序号有_______.
【答案】①③④
【详解】解:∵四边形是正方形,∴,.
∵,∴,∴,故①正确;
无法说明,即不一定成立,即②错误;
如图:过G作于K,过G作于J,
∵四边形是正方形,∴,即是的角平分线,∴,
∵,又∵,∴,故③正确;
∵点C关于的对称点点A,∴,∴,
如图:当三点共线时,有最小值,
由对称性可得,∵,∴,
∴,即 的最小值为.综上,正确的是①③④.
27.(24-25九年级上·江西赣州·期末)正方形中,将沿折叠,使得点B在上为点F,折痕为,连接、,给出下列结论:(1);(2);(3);(4)四边形为菱形;(5)若,则正方形的面积为.其中正确的结论是( )
A.(1)(4) B.(1)(2)(5) C.(1)(3)(4) D.(1)(4)(5)
【答案】D
【详解】解:∵四边形是正方形,∴,
由折叠的性质可得:,故()正确;
由折叠的性质可得:,,,
∵四边形是正方形,∴,,∴
∴,∴,∴,∴,故()错误;
∵平分,∴点到的距离相等,设点到的距离为,
∴,,∵,∴,故()错误;
∵,∴,∴,
∵,∴,∴,由折叠性质可知:,
∵,∴,∴,∴,
∴四边形为菱形,故()正确;∴与平行,∴,
∵正方形中,,∴是等腰直角三角形,∴,∴,
∵,∴,∴,∴设,则,∴,
∵四边形为菱形,∴,∴,∴,
∴正方形的面积为,故()正确.
28.(2026·山西运城·三模)综合与探究
问题情境:如图1,点E是正方形内部一点,且,将绕点C逆时针旋转,得到,延长与的延长线交于点F.
猜想证明:(1)判断四边形的形状,并说明理由;
(2)探究学习小组经过深入探究发现,若在点E运动的过程中,直线与交于点O,点O始终是线段的中点,请你借助图2帮助该学习小组证明他们的发现是正确的;
拓展延伸:(3)如图3,若该正方形的边长为4,连接,在点E运动的过程中,当是等腰三角形时,直接写出的长.
【答案】(1)四边形是正方形.
理由如下:将绕点C逆时针旋转得到.
∴,,,∴,∴四边形是矩形.
又.∴四边形是正方形.
(2)证明:如解图,过点B作,交于点M.
∴,,,由(1)得四边形是正方形,
∴,∴,
∴,由旋转性质,,∴,
又∵,∴().
∴.即点O是的中点;
(3)解:∵正方形边长为4,∴,
情况1:如解图,当时,连接.
∵,∴,∵,∴点F与点B重合,与重合.
∴点E在上,,∴,
∴,,∴,
∴,∴;
情况2,当时,由(1)得四边形是正方形,
∴,∴
∴由旋转得,,∴,
在中.∴.解得(负值已舍去).
情况3-当时,∵,∴此种情况不存在.
综上所述,当是等腰三角形时,的长为或.
29.(24-25九年级上·河南开封·期末)【问题情景】数学实践小组的同学利用两个正方形进行了如下的探究与操作:将正方形的点D和正方形的点E重合,并旋转正方形同时确保点H在正方形内部,在旋转中同学们尝试对此情景进行画图,提出了不同的研究方向.
(1)【思考尝试】如图1,同学们发现,连接、后,随着旋转,和有着一定的数量关系,请在图1中补全图形,并证明和的数量关系;
(2)【应用迁移】如图2,励志小组继续旋转,发现三点共线时,可以由正方形和正方形的边长求出的长,若,,请你思考并求的长.
(3)【拓展探究】励志小组在旋转正方形时,发现并提出新的探究点:如图3,连接、,当正方形旋转时,的形状和面积也随之改变,若,,直接写出的面积的取值范围.
【答案】(1)补全图形见解析,,证明见解析(2)(3).
【详解】(1)解:补全图形如图所示:.证明如下:
∵正方形和正方形,∴,,,
∴,∴,∴;
(2)解:连接,,
∵正方形和正方形,,,,
∴,,由(1)得,
∴,,∴,
设,在中,由勾股定理得,即,
整理得,解得,∴;
(3)解:如图,
当点运动到线段上时,有最小值,最小值,
∴的最小值,如图,
当点运动到延长线上时,有最大值,最大值,
∴的最在值,∴的面积的取值范围为.
30.(24-25八年级下·江苏扬州·期中)小明与同学们在数学动手实践操作活动中,将锐角为的直角三角板的一个锐角顶点与正方形的顶点重合,正方形固定不动,然后将三角板绕着点旋转,的两边分别与正方形的边、或其延长线相交于点、,连接.
(1)【探究发现】在三角板旋转过程中,当的两边分别与正方形的边、相交时,如图(1)所示,则线段、、满足的数量关系:_________________.(请直接写出结果)
(2)在三角板旋转过程中,当的两边分别与正方形的边、的延长线相交时,如图(2)所示,则线段、、又将满足怎样的数量关系:________________.(请直接写出结果)
(3)【拓展思考】若正方形的边长为6,在三角板旋转过程中,当的一边恰好经过边的中点时,试求线段的长(请写出解答过程).
(4)【创新应用】如图(3)所示,将三角板的锐角顶点与正方形的边中点重合,边、分别与正方形的边、交于点、.若,则线段_______.(请直接写出结果)
【答案】(1);(2);(3)5或;(4)
【详解】(1)解:如图,延长至,使,连接.
∵四边形是正方形,∴,,
在和中,,,∴,∴,.
∵,,∴,
∴.
在和中,,∴,
∴.
(2)解:如图,在上截取,连接.
∵四边形是正方形,∴,,
在和中,,∴,∴,.
∵,,∴.
在和中,,∴,∴.
(3)解:①如图,当点是边的中点时,∵正方形的边长为6,∴,
∵是中点,.设,由(1)结论,得,.
在中,由勾股定理得:,即,解得:,.
②如图,当经过的中点时,
∵四边形是正方形,∴,,,
∴,.∵是的中点,∴.
在和中,,∴.
∴,∴.设,由(2)结论,
∴,.在中,由勾股定理得:,
即,解得:,∴;综上,的长为或;
(4)解:如图,取的中点,的中点,的中点,连接、交于点,设交于点.∵,,,分别是正方形四边的中点,∴,,
∴四边形是平行四边形,同理可证四边形是平行四边形,
∴,,∴四边形是平行四边形,
∵,,∴四边形是正方形,由(1)的结论可知,设,
∵,,∴,,,
在中,∵,∴,解得,∴,
∵,,∴是的中位线,∴,
∵,∴.
31.(24-25八年级下·重庆江津·月考)如图,在正方形中,为边上一点(不与点、重合),垂直于的一条直线分别交、、于点、、,正方形的边长为6.
(1)如图1,当点M和点C重合时,若,求的面积为 ;(2)在(1)的条件下求线段的长度;(3)如图2,当点在边上时,判断线段、、之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)6(2)(3);答案见解析;
【详解】(1)解:四边形是正方形,,,
,,∴的面积为;
(2)解:四边形是正方形,,,
,点和点重合,,,,
,在和中,,
,,,
,,∴,
由勾股定理得:,,
∵,∴;
(3)解:线段、、之间的数量关系为:,理由如下:
过点作于,如图2所示:则四边形为矩形,,,
,,,,
在和中,,,
,,即.
题型五:多图形综合压轴问题
32.(24-25九年级上·广东珠海·期中)【问题呈现】如图,的顶点在正方形两条对角线的交点处,,将绕点旋转,旋转过程中,的两边分别与正方形的边和交于点、(点与点,不重合).探索线段、、之间的数量关系.
【问题初探】(1)求证:,并直接写出线段、、之间的数量关系 ;
【问题引申】(2)如图,连接,若正方形的边长为,其他条件不变,在旋转过程中,求的面积的最大值;
【创新拓展】(3)如图,将图中的正方形改为的菱形,,其他条件不变,请你写出线段、、之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)证明见解析,(2)(3),理由见解析
【详解】(1)证明:正方形的对角线,交于点,
,,,,,
即:,,
在和中,,,
,,故答案为:;
(2)解:四边形是正方形,,,
由(1)可得:,,,
,,
,面积的最大值是;
(3)解:,理由如下:如图,取的中点,连接,,
四边形为的菱形,,,,是等边三角形,,,
,,且,
,,,,
,,且,,
,即:,,
在和中,,,
,.
33.(25-26八年级上·湖南株洲·期末)综合与实践课上,同学们以“折纸中的角”为主题开展数学活动.
【操作判断】(1)如图①,将边长为的正方形对折,使点与点重合,得到折痕.打开后,再将正方形折叠,使点落在边上的点处,得到折痕,折痕与折痕交于点.打开铺平,连接,,.若点的位置恰好使得.(1)___________;
【探究提炼】(2)如图②,若(1)中的是上任意一点,求的度数;
【理解应用】(3)如图③,某广场上有一块边长为的菱形草坪,其中.现打算在草坪中修建步道和,使得点在上,点在上,且.请问:步道所围成的(步道宽度忽略不计)的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2)(3).
【详解】解:(1)正方形中,∴,,
∵,∴,由折叠可知:,∴,
∵,∴;
(2)如图,过点作,垂足为,过点作,垂足为,∴,
∵是的角平分线,,∴,,∵折叠,∴,
∵在和中,,∴,∴,
∵,∴,
∴为等腰直角三角形,∴;
(3)如图,过点作,垂足为,过点作,垂足为,
∵,∴,
∵在菱形中,是的角平分线,∴,
∵在和中,,∴,
∴,∴,∴,
∵,∴,
过点作于点,设,则,,
∵,即,∴,∴,
∴当最小时,即最小时,面积最小,∴当时,即最小,面积最小,
如图,∵,,∴,
∴,∴,即,
∴∴的面积存在最小值是.
34.(24-25八年级下·江苏淮安·月考)【课本再现】(1)如图1,正方形的对角线、相交于点O,正方形的顶点A′与点O重合.将正方形绕点A′旋转,在这个过程中,若连接,则、、之间的数量关系为___________.
【类比迁移】(2)如图2,矩形对角线的交点O是矩形的一个顶点,与边相交于点E,与边相交于点F,连接,矩形可绕着点O旋转,猜想,,之间的数量关系,并进行证明.
【拓展应用】(3)在菱形中,,E、F分别是边、对角线上一点,且,以、为邻边作菱形,再将菱形绕点A逆时针旋转一定角度后得到新的菱形如图3,连接,点P为线段的中点,连接、.①判断与的数量关系,并进行证明;
②若,,菱形在旋转过程中,当最小时,的面积为___________.
【答案】(1);(2),见解析;(3)①,见解析;②.
【详解】(1)解:∵四边形是正方形,∴,,,,
∵四边形是正方形,∴,∴,
∴,∴,∴,
∴,同理可得,,∵,∴,故答案为:;
(2)证明:猜想,如图1,延长,交于G,连接,
∵四边形是矩形,∴,,,∴,
∵,∴,∴,,
∵,∴,∵,∴;故答案为:;
(3)①证明:如图2,,理由如下:延长至Q,使,连接,,DQ,
∵点P为线段的中点,∴,∵,∴,
∴,,∴,
∵四边形和四边形是菱形,∴,,,,
∴,,,
∵,∴,是等边三角形,
∴,∠ACD=60°,,∴,
∴,,∴,
∴是等边三角形,∴,,∴,故答案为:;
②解:由①知,,,∴,
∵,∴当F′在上时,最小,即CP最小,
如图3,此时M′使的中点,作,交的延长线于W,
∵,,,∴,
∴,∴,故答案为:.
35.(24-25八年级下·江苏无锡·月考)综合与实践
【问题情境】在数学综合与实践活动课上,老师让同学们以“特殊平行四边形的旋转”为主题开展探究活动.
如图,正方形和正方形,连接,.
【操作发现】(1)当正方形绕点旋转,如图,线段与之间的数量关系是______;直线与的夹角度数为______;
【深入探究】(2)如图,若四边形与四边形都为菱形,且,,猜想与的数量关系与直线与的夹角度数,并说明理由;
【迁移探究】(3)如图,在(2)的条件下,,在菱形绕点旋转过程中,直接写出线段的最小值.
【答案】(1),;(2) ;直线与的夹角度数为;理由见解析;(3)线段的最小值为.
【详解】(1)四边形和四边形是正方形,
,,,
,,
在和中,,,,,
如图,延长交于点,交于点,
,,,
,直线与的夹角度数为,故答案为:,;
(2);直线与的夹角度数为;理由如下:
四边形和四边形是菱形,,,,
,,
在和中,,, ,,
如图,延长交的延长线于点,交于点,
,,
,直线与的夹角度数为;
(3)如图,∵∴当点在上时,线段取得最小值,连接,交于点,
四边形是菱形,,,,,
,,,,
,,即线段的最小值为.
36.(24-25九年级上·辽宁沈阳·期末)【特例感知】(1)如图1,在正方形中,点E是边上一点,将E沿翻折,点的对应点为,延长交边于点,连接.求证:.
【类比迁移】(2)如图2,在矩形中,,点是边上一点,将沿翻折,点的对应点恰好落在边上,求的度数.
【拓展应用】(3)在菱形中,,边长为,点是边上一点,点是边上一点,将沿翻折,点的对应点恰好落在菱形的一条边上,且.
①如图3,当点落在边上时,求的长;②当点落在边上时,请直接写出的长.
【答案】(1)见解析,(2),(3)①4;②.
【详解】(1)证明:∵将沿翻折到处,四边形是正方形,
∴,∴,
∵,,∴.
(2)解:过点作于点,如图,则,
∵四边形是矩形,∴,,
∴,∴四边形是矩形,∴,
由翻折得:,,
∵,∴,∴,∴.
(3)解:①当点落在边上时,如图,
∵,,∴是等边三角形,∴;
②当点落在边上时,如图,过点作于点,
∵,,∴,∴,
∴,
∵四边形是菱形,∴,∵,,∴,
∴四边形是平行四边形,∴,,由翻折得:,
设,则,
在中,,∴,解得: ,即.
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专题1.3 特殊的平行四边形中的压轴问题
题型一:以平行四边形为背景的压轴问题
题型二:以矩形为背景的压轴问题
题型三:以菱形为背景的压轴问题
题型四:以正方形为背景的压轴问题
题型五:多图形综合压轴问题
题型一:以平行四边形为背景的压轴问题
1.(2025·陕西·中考真题)如图,在中,,点,,,分别在边,,,上,且,将分成面积相等的四部分.若,则的长为 .
2.(25-26八年级下·重庆·开学考试)如图,是的对角线,将绕点D旋转一定角度得(点C、B的对应点分别为点E、F),使得点D、A、E在同一直线上,若,,则的值为( )
A. B. C. D.
3.(25-26九年级下·陕西榆林·开学考试)如图,在中,,连接,点、分别在、上,连接、交于点,,.若,,则的长为______.
4.(25-26九年级上·内蒙古呼和浩特·月考)如图,中,,边,过点A作于点G,点E是边上一点,连接,将绕点E逆时针旋转得到,若点F为中点,则线段_______________ ,边____________________ .
5.(2026八年级下·上海徐汇·专题练习)如图,在中,,于点E,点P是上的动点,连接.(1)若,,,求的长;(2)过点P作交于点F,过点B作于点H,交于点N,若,,求证:.
6.(25-26九年级上·山东济宁·期末)【问题背景】如图1,在平行四边形纸片中,过点B作直线于点E,沿直线l将纸片剪开,得到和四边形,如图2所示.
【动手操作】现将三角形纸片和四边形纸片进行如下操作(以下操作均能实现)
①将三角形纸片置于四边形纸片内部,使得点与点B重合,点在线段上,延长交线段于点F,如图3所示;
②连接过点C作直线交射线于点N,如图4所示;
【问题解决】请解决下列问题:(1)如图3,填空:________;(写出解答过程)
(2)如图4,求证:.
7.(25-26九年级上·重庆开州·月考)在平行四边形中,于于F,H为上一动点,连接,交于,且.
(1)如图1,若,求的长;(2)如图2,当时,求证:;
(3)如图3,若,点是直线上任一点,将线段绕点逆时针旋转,得到线段,请直接写出当最小时的面积.
8.(25-26九年级下·陕西西安·月考)如图,在中,,,点E为上一动点,与相交于点G,,垂足为H,的延长线与相交于点F.
(1)若,求的长;(2)当时,求的度数;(3)当点E在线段上运动时,试探究三者之间的数量关系.
题型二:以矩为背景的压轴问题
9.(25-26九年级上·浙江台州·月考)如图,在矩形中,.,把矩形绕点C旋转,得到矩形且点B恰好落在上,连接交于点H.则的长为( )
A. B. C. D.
10.(24-25八年级下·重庆江津·月考)如图,在平行四边形中,,点E是的中点,的平分线交于点F,将沿折叠,点D恰好落在上点M处,分别延长,交于点N,下列四个结论:①;②;③是等边三角形;④.其中正确的有( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
11.(25-26九年级上·重庆铜梁·期末)如图,矩形中,,,作的平分线交对角线于点,过点作交于点,若,则的长是( )
A. B. C. D.
12.(25-26九年级上·江苏盐城·期末)如图,矩形中,,,点O为矩形的对称中心,点E为边上的动点,连接并延长交于点F,将四边形沿着翻折,得到四边形边交边于点G,连接、,则的面积的最小值为______.
13.(25-26八年级上·四川成都·期中)在矩形中,,,点是射线上一个动点,连接并延长交射线于点,将沿直线翻折到,延长与直线交于点.
(1)求证:;(2)当时,求出的长;(3)在点的运动过程中,是否存在是以为腰的等腰三角形,若不存在请说明理由,若存在,直接写出的长.
14.(25-26九年级上·广西南宁·开学考试)如图,在矩形中,,为边上的一动点(不与点重合),连接,作点关于直线的对称点,作射线交边于点.
(1)如图1,当点与点重合时,作交于点.
①求证:四边形为菱形;②求线段的长.(2)当时,直接写出线段的长.
15.(24-25九年级下·吉林长春·周测)【问题原型】在矩形中,.点为边上一点,将沿直线翻折至的位置(点落在点处).
(1)【问题解决】如图①,当点落在边上时,求的长.
(2)【尝试应用】如图②,与相交于点F,与相交于点,且,直接写出的长__________.
(3)【拓展提升】如图③,点为射线上的一个动点,将沿翻折,点恰好落在直线上的点处,直接写出的长__________.
16.(24-25八年级下·广西南宁·期末)【问题发现】(1)如图1,在矩形中,,,点是矩形内一点,过点作,分别交,于点,,则:
①______,______,______,______;
②______填“”“”或“;
【类比探究】(2)如图2,点是矩形外一点,过点作,分别交,的反向延长线于点,,②中的结论还成立吗?若成立,请说明理由;
【拓展延伸】(3)如图3,在中,,是外一点,,,,请求出的最小值.
题型三:以菱形为背景的压轴问题
17.(2026·贵州黔东南·三模)菱形的边长为6,,E、F分别是、的中点.点M在上,且.连接交于点G.则的长为______.
17.(2026·天津滨海新区·二模)如图,在菱形中,,,点在边上,且,点为中点,点为中点.
(1)线段的长为__________;
(2)为中点.连接,点在上,且,则的长为__________.
18.(2025·四川成都·模拟预测)如图,在菱形中,,点E,F分别是边上任意点(不与端点重合),且,连接相交于点G,连接与相交于点H,下列结论:①;②的大小为定值;③与一定不垂直;④若,则,其中正确的结论有( )
A.①② B.①②④ C.③④ D.①③④
19.(25-26八年级上·山东济宁·期末)如图,已知在菱形中,,、分别是射线和上的两个点,,以下结论:①;②是等边三角形;③;④,,若,则面积的最大值为.其中正确的个数有( )
A. B. C. D.
20.(25-26九年级上·辽宁丹东·期末)如图,在菱形中,,点E、F分别是、上任意的点(不与端点重合).且,连接与相交于点G,连接与相交于点H.有如下几个结论:①;②的大小为定值;③平分;④.以上结论中,正确结论的序号是_______.
21.(2026·河南·模拟预测)解决下列问题:
(1)【观察猜想】如图,已知和,,,,.线段,,的数量关系为________;
(2)【类比探究】如图,在正方形中,点为对角线上一点,连接,将线段绕点顺时针旋转,使点落在射线上的点处.①当在线段上时,________°.
②在①的条件下,用等式写出线段,,的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展应用】如图,在菱形中,,点为对角线上一点,连接,将线段绕点顺时针旋转,使点落在射线上的点处.若,,请直接写出的长.
22.(25-26九年级下·河南信阳·专题练习)【问题背景】如图1,在菱形中,,点为菱形内一动点,且,连接并延长,交于点,连接.
【初步探究】(1)求的度数.
【深入探究】(2)如图2,将沿翻折,得到,连接.求证:.
【拓展延伸】(3)在(2)的条件下,连接.若,中一个内角为,直接写出的长.
23.(25-26九年级上·山东·月考)问题情境:一节几何探究课上,老师提出如下问题:如图1,在菱形中,,点M在对角线上,点N在射线上,且,请猜想与的数量关系,并加以证明.
观察思考(1)请解答老师提出的问题.
探索发现(2)如图2,在图1的基础上连接,取的中点E,连接,.
①试猜想当点M与点A重合时,与之间的数量关系为 .
②当点M与点A不重合时,试探究①中结论是否仍成立,若成立;若不成立,请说明理由.
24.(24-25八年级下·广西南宁·期中)如图1,已知四边形是菱形.,点在菱形的对角线与上,的两边分别交边于点,且连接交于点,在的异侧.(1)当时,①求证:;②如图2,过作交于点,过作交于点,连接.求证:四边形是矩形;③在②的条件下,当四边形是正方形,时,直接写出的长度.(2)如图3,,点在上运动,当是的三等分点时,请直接写出四边形的面积.
题型四:以正方形为背景的压轴问题
25.(2026·黑龙江哈尔滨·三模)如图,正方形的顶点,分别在轴、轴上,,点在轴上且,垂直于轴,交轴于点,连接.判断:①;②;③是等边三角形;④若轴上有一动点,连接,当的值最小时,点坐标为.其中正确的有______.
26.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)如图,在正方形 中, ,点在边上,点 在 上, ,交 于点,交于点,连接 .下列结论:① ;② ;③;④ 的最小值为.上述结论中,正确的序号有_______.
27.(24-25九年级上·江西赣州·期末)正方形中,将沿折叠,使得点B在上为点F,折痕为,连接、,给出下列结论:(1);(2);(3);(4)四边形为菱形;(5)若,则正方形的面积为.其中正确的结论是( )
A.(1)(4) B.(1)(2)(5) C.(1)(3)(4) D.(1)(4)(5)
28.(2026·山西运城·三模)综合与探究
问题情境:如图1,点E是正方形内部一点,且,将绕点C逆时针旋转,得到,延长与的延长线交于点F.
猜想证明:(1)判断四边形的形状,并说明理由;
(2)探究学习小组经过深入探究发现,若在点E运动的过程中,直线与交于点O,点O始终是线段的中点,请你借助图2帮助该学习小组证明他们的发现是正确的;
拓展延伸:(3)如图3,若该正方形的边长为4,连接,在点E运动的过程中,当是等腰三角形时,直接写出的长.
29.(24-25九年级上·河南开封·期末)【问题情景】数学实践小组的同学利用两个正方形进行了如下的探究与操作:将正方形的点D和正方形的点E重合,并旋转正方形同时确保点H在正方形内部,在旋转中同学们尝试对此情景进行画图,提出了不同的研究方向.
(1)【思考尝试】如图1,同学们发现,连接、后,随着旋转,和有着一定的数量关系,请在图1中补全图形,并证明和的数量关系;
(2)【应用迁移】如图2,励志小组继续旋转,发现三点共线时,可以由正方形和正方形的边长求出的长,若,,请你思考并求的长.
(3)【拓展探究】励志小组在旋转正方形时,发现并提出新的探究点:如图3,连接、,当正方形旋转时,的形状和面积也随之改变,若,,直接写出的面积的取值范围.
30.(24-25八年级下·江苏扬州·期中)小明与同学们在数学动手实践操作活动中,将锐角为的直角三角板的一个锐角顶点与正方形的顶点重合,正方形固定不动,然后将三角板绕着点旋转,的两边分别与正方形的边、或其延长线相交于点、,连接.
(1)【探究发现】在三角板旋转过程中,当的两边分别与正方形的边、相交时,如图(1)所示,则线段、、满足的数量关系:_________________.(请直接写出结果)
(2)在三角板旋转过程中,当的两边分别与正方形的边、的延长线相交时,如图(2)所示,则线段、、又将满足怎样的数量关系:________________.(请直接写出结果)
(3)【拓展思考】若正方形的边长为6,在三角板旋转过程中,当的一边恰好经过边的中点时,试求线段的长(请写出解答过程).
(4)【创新应用】如图(3)所示,将三角板的锐角顶点与正方形的边中点重合,边、分别与正方形的边、交于点、.若,则线段_______.(请直接写出结果)
31.(24-25八年级下·重庆江津·月考)如图,在正方形中,为边上一点(不与点、重合),垂直于的一条直线分别交、、于点、、,正方形的边长为6.
(1)如图1,当点M和点C重合时,若,求的面积为 ;(2)在(1)的条件下求线段的长度;(3)如图2,当点在边上时,判断线段、、之间的数量关系,并说明理由.
题型五:多图形综合压轴问题
32.(24-25九年级上·广东珠海·期中)【问题呈现】如图,的顶点在正方形两条对角线的交点处,,将绕点旋转,旋转过程中,的两边分别与正方形的边和交于点、(点与点,不重合).探索线段、、之间的数量关系.
【问题初探】(1)求证:,并直接写出线段、、之间的数量关系 ;
【问题引申】(2)如图,连接,若正方形的边长为,其他条件不变,在旋转过程中,求的面积的最大值;
【创新拓展】(3)如图,将图中的正方形改为的菱形,,其他条件不变,请你写出线段、、之间的数量关系,并说明理由.
33.(25-26八年级上·湖南株洲·期末)综合与实践课上,同学们以“折纸中的角”为主题开展数学活动.
【操作判断】(1)如图①,将边长为的正方形对折,使点与点重合,得到折痕.打开后,再将正方形折叠,使点落在边上的点处,得到折痕,折痕与折痕交于点.打开铺平,连接,,.若点的位置恰好使得.(1)___________;
【探究提炼】(2)如图②,若(1)中的是上任意一点,求的度数;
【理解应用】(3)如图③,某广场上有一块边长为的菱形草坪,其中.现打算在草坪中修建步道和,使得点在上,点在上,且.请问:步道所围成的(步道宽度忽略不计)的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,说明理由.
34.(24-25八年级下·江苏淮安·月考)【课本再现】(1)如图1,正方形的对角线、相交于点O,正方形的顶点A′与点O重合.将正方形绕点A′旋转,在这个过程中,若连接,则、、之间的数量关系为___________.
【类比迁移】(2)如图2,矩形对角线的交点O是矩形的一个顶点,与边相交于点E,与边相交于点F,连接,矩形可绕着点O旋转,猜想,,之间的数量关系,并进行证明.
【拓展应用】(3)在菱形中,,E、F分别是边、对角线上一点,且,以、为邻边作菱形,再将菱形绕点A逆时针旋转一定角度后得到新的菱形如图3,连接,点P为线段的中点,连接、.①判断与的数量关系,并进行证明;
②若,,菱形在旋转过程中,当最小时,的面积为___________.
35.(24-25八年级下·江苏无锡·月考)综合与实践
【问题情境】在数学综合与实践活动课上,老师让同学们以“特殊平行四边形的旋转”为主题开展探究活动.
如图,正方形和正方形,连接,.
【操作发现】(1)当正方形绕点旋转,如图,线段与之间的数量关系是______;直线与的夹角度数为______;
【深入探究】(2)如图,若四边形与四边形都为菱形,且,,猜想与的数量关系与直线与的夹角度数,并说明理由;
【迁移探究】(3)如图,在(2)的条件下,,在菱形绕点旋转过程中,直接写出线段的最小值.
36.(24-25九年级上·辽宁沈阳·期末)【特例感知】(1)如图1,在正方形中,点E是边上一点,将E沿翻折,点的对应点为,延长交边于点,连接.求证:.
【类比迁移】(2)如图2,在矩形中,,点是边上一点,将沿翻折,点的对应点恰好落在边上,求的度数.
【拓展应用】(3)在菱形中,,边长为,点是边上一点,点是边上一点,将沿翻折,点的对应点恰好落在菱形的一条边上,且.
①如图3,当点落在边上时,求的长;②当点落在边上时,请直接写出的长.
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