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让教与学更高效
专题05四边形
3年真题1年模拟答案版
三年真题分类园
考点01多边形的性质与计算
1.(1)错误;正确:错误
(2)
证明:过点作QH平行且相等于PO,连接OH,HS,
则平行四边形PQH0是平行四边形,
..PO
OH PO=OH
平行于
在平行六边形OP2RST中,PO平行于RS,PO=RS,
∴QH平行且相等于RS,
∴.QRSH
为平行四边形,
..OR
HS OR=HS
平行于
在平行六边形OPORST中,PO平行于ST,QR平行于OI,
.OH平行于ST,HS平行于OT,
HSTO为平行四边形,
.HS=OT,OH =ST
∴QR=OT,PQ=ST
OP=PO=OR=RS
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..PO=OR=RS=ST=OT=PO
小平行六边形
OPORST
是菱六边形
R
284
6)393
考点02平行四边形的性质与判定
1.8v5
2.(1)证明:,四边形ABCD是平行四边形,
AD=BC,AD∥BC
∴.∠A=∠CBE
.BE=AB
:△ABD≌△BEC(SAS)
g3+7
3.(1)
证明::点D,E分别是BC,AC的中点,
.'BD=CD,AE=CE,
又·∠AEF=∠CED,DE=EF,
∴.△AEF≌ACED
.AF=CD,∠F=∠EDC,
.AF =BD,AF II BD
∴.四边形ABDF是平行四边形:
(2)
证明:如图,连接AD,
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AB=AC,D为BC中点,
.AD⊥BC,
D
.AD过圆心,
.AF II BD,
AF⊥AD,
而OA为半径,
AF为⊙O的切线:
3)10
考点3矩形的性质与判定
1.
1)s随x的增大而增大:(2)x=3,S=5;(3)S=-2x2+14x-19(3<x≤4);(4)2m
考点04菱形的性质与判定
1.B
考点05正方形的性质与判定
1.c
2.5
V一年模孤练测园
1.A
2.B
3.A
4.
180
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252V5
5.3/3
6
7.V2
21
8.8
1
9.7
10.
V5-1,-1+V5
11.
√73-3
12.(1)见解析
(2)见解析
13.(1)
解:如图所示:四边形ABEF即为所求.
A
B GE C
(2)20
14.(1)
如图,∠DCF即为所求.
(2)
证明:,四边形ABCD是正方形,
.∠B=∠D=90°,AB=CD.
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在△ABE和△CDF中,
「∠BAE=∠DCF
AB=CD
∠B=∠D
△ABE≌ACDF(ASA)
15.(1)见解析
(2)见解析
16.(1)见解析
g83
17.(1)见详解
®v5
18.(1)所作图形如图:
(2)解:猜想四边形BEDF是平行四边形.证明如下:
,四边形ABCD是平行四边形,
∴.∠ABC=∠ADC,AD‖BC
.∠AEB=∠CBE,
,BE是∠ABC的平分线,DF是∠ADC的平分线,
2cE-<c.∠ADF=ADc.
∴∠CBE=∠ADF.
.∠AEB=∠ADF,
BE∥DF,
又ADI BC,
∴.四边形BEDF是平行四边形
19.(I)证明:,四边形ABCD是矩形
∴.∠A=∠C=∠D=90°
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△ABE,△FBE
BE
关于直线对称
∴.△ABE≌△FBE
∴.∠A=∠BFE=90°
∴.∠EFC=90°
∴.∠EFC=∠C=∠D=90°
∴四边形EFCD是矩形:
2)08G=25
,
②如图,过圆心O作直线MN⊥CD于点M,交AB于点N
A
E
D
M
图2
∴.∠NMD=∠A=∠D=90
“.四边形ANMD是矩形
.MN=AD=9,MN⊥AB
.AN=BN
又O是BE的中点
∴.ON是△BAE的中位线
..ON=AE=4
∴.OM=MN-ON=9-4=5
在Rt△MABE中,BE=VAE2+AB=⑧+6=10
:0M=BE,即OM为00的¥径
又.OM⊥CD
.CD是⊙O的切线:
6)25成12-6N5
或
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20.)证明::CF川AB,
.∠A=∠ACF,
E为AC的中点,
.AE=EC,
.∠AED=LFEC,
在△AED和△CFE中,
「∠A=∠ACF
AE=EC
∠AED=∠FEC'
.△AED≌aCFE(ASA)
G,F
80°可知,
三点共线,
0,G,0
02,F,0
(2)证明:由①③分别绕点顺时针旋转
三点共线,
∠AEO=∠OE,D∠BEO=∠DEO2
∠O,E,D+∠DE,O,=180°
、0,E,0三点共线,同理可证
02,H,03
三点共线:
如图1,连接EG,BD,HF,EH,GF.
01
A
E O2
①
、
G
D②
H
E长-
F③
③
03
B
H
图1
:点E,H,F,G分别为四边形ABCD各边的中点,
EGBD,EG=号BD,HFURD,HF=号BD,
2
2
.EGI‖HF,EG=HF,
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.四边形EHFG为平行四边形,
:0G=0H.0E=0
GO=GO OH=0H=02H
,由题意知,
.00=20G0203=20H
:00=0,0,同理可证9
02=003
000203
.四边形
是平行四边形.
3)证明::∠GMF+∠GME=180°,
∠GME=∠GM,E,
由图形变换可知,
∠GMF+∠GM,E=180°M,E,IIMF M N //MN2
即
M MIN N2
同理可证
MM N N2
.四边形
是平行四边形.
又:GM⊥EF于点M,
.∠GMF=90°,
MM N N2
四边形
是矩形,
如图2,连接GE,BD,HF,
M
E
A
N
G①
D
①
H
F③
②M
③
N
C
图2
:G,E分别为AD,AB的中点,
GE=7BD,GElIBD,
2
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:H,F分别为BC,CD的中点,
F-D UFN8D.
.GE=HF,GE‖HF,
.∠GEF=∠EFH,
,GM⊥EF于点M,HN⊥EF于点N,
.∠GME=∠HNF=90°,
在△GME和△HNF中,
「∠GEF=∠EFH
∠GME=∠HNF
EG=FH
.△GME≌aHNF(AAS).
∴ME=NF,由图形变换可知,MG=GM,=2MM,FPN=W,
MN:-MF+FN:-MF+FN-MF+ME-EF S-MN,.MM,-EF.2GM-2EF-GM
④)MP=2V15,sin∠PMN,=
15
5
21.I)AE=CE',∠ABE=∠CBE'
(2)见解析
√5
(3)①见解析;②
22.1)长为4米,宽为2米
02v2
②能,见解析
23.I)证明:,将△ABE绕点A顺时针旋转90°得到△ADG,使AB与AD重合,
:.BE=DG,AE=AG,∠BAE=∠DAG,∠B=∠ADG,
在正方形ABCD中,∠BAD=∠ADC=∠B=90°,
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.∠ADC+∠ADG=180°,
G,D,F三点共线,
.EF BE+DF=DG+DF=GF,
在△AEF和△AGF中,
「AE=AG
AF=AF
EF=GF'
:△1EF≌aAGF(SS)
.∠EAF=∠GAF
:∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF,且∠BAE+∠DAF+∠EAF=∠BAD=90°,
.2∠EAF=90°,即∠EAF=45°:
(2)①证明:,四边形ABCD是矩形,
.∠BCD=90°,
∴.∠BCE=∠DCF=90°,
.∠CBH+∠CEB=90°,
,BH⊥DF,
∴.∠CDH+∠DEH=90°,
,∠CEB=∠DEH,
.∠CBH=LCDH,
.△BCEn△DCF:
®
3)是,4
10110
专题05 四边形
3年真题1年模拟
考点分类
广西考情(2024-2026)
命题规律
考点01多边形的性质与计算
2025广西卷
以解答题形式考查;以新定义多边形为创新载体,如本题“平行六边形”,依托平行四边形性质类比探究,融合平行线、角、边的基础几何计算。命题侧重迁移能力,先给出陌生图形定义,再设置正误判断题,考查类比推理。考点稳定聚焦平行线性质、等角推导、线段等量判断,不出现复杂计算,以逻辑辨析为主。
考点02 平行四边形的性质与判定
2026广西卷
2024广西卷
以填空题、解答题形式考查;填空常结合生活情境,如等宽纸条重叠,融合菱形判定、直角三角形边角计算,依托平行线、特殊角求周长,侧重图形转化。解答题固定两小问,第一问以SSS、SAS证明三角形全等,难度基础;第二问结合30°直角三角形、勾股定理计算线段,求解组合四边形周长。命题常拓展衍生平行四边形、中位线综合题型,串联外接圆、中点条件。整体紧扣平行四边形对边平行且相等核心性质,兼顾全等、特殊直角三角形,由证明到计算梯度设问,注重几何转化与基础运算,贴合中考分层考查思路。
考点03 矩形的性质与判定
2025广西卷
以解答题形式考查;矩形常结合平移、平行四边形投影出函数综合压轴,融合几何与代数。命题以生活实际情境为载体,将矩形与平行四边形重叠,设置平移变量x,探究重叠面积S的变化规律。题型分层设问,先直观判断面积增减变化,再分段求解面积对应的平移距离,考查数形结合思想。考点覆盖矩形对边相等、平行四边形面积、图形重叠分割、分段函数计算。题目梯度清晰,从直观观察到定量计算,兼顾识图能力与方程运算。命题不单独考矩形基础证明,多与平移、动态重叠结合,侧重几何动态分析,突出数学实际应用,是中考几何压轴常见考法。
考点04 菱形的性质与判定
2026广西卷
以选择题形式考查;菱形考题常结合图形旋转、平移、拼接等变换,以花纹图案为生活情境设置选择题。题干以大菱形裁剪小菱形为基础模型,利用中点条件得到小菱形边长,核心考查菱形面积计算公式与特殊角三角函数。题目分层依托图形演变过程,由基础图形推导阴影面积,题型计算难度适中,无需复杂证明。命题融合几何直观、图形转化思想,常结合60°、120°特殊内角简化运算,侧重识图与面积和差运算。整体出题梯度平缓,将四边形性质与图形变换综合,兼顾基础知识点与实践应用,是选择压轴高频考法。
考点05 正方形的性质与判定
2026广西卷
2024广西卷
以选择题、填空题形式考查,每年必考;正方形是广西中考四边形高频考点。出题分两类典型模型:一是取正方形各边中点连线相交,构造内部小正方形,考查图形分割与面积比例计算;二是正方形边上取动点,结合直角三角形、三角函数、勾股定理求线段长。考题情境简洁,依托正方形四边相等、四角为直角的核心性质,融合相似、全等、锐角三角函数知识点,计算难度适中,不设置复杂证明。命题侧重几何识图与基础运算,梯度平缓,常单独设小题,也会和图形变换结合,重点检验学生对直角模型、线段比例的运用能力。
考点01 多边形的性质与计算
1.(2025年广西中考数学真题)【平行六边形】如图1,在凸六边形中,满足,我们称这样的凸六边形叫做“平行六边形”,其中与,与,与叫做“主对边”;和,和,和叫做“主对角”;叫做“主对角线”.
(1)类比平行四边形性质,有如下猜想,请判断正误并在横线上填写“正确”或“错误”.
猜想
判断正误
①平行六边形的三组主对边分别相等
_________
②平行六边形的三组主对角分别相等
_________
③平行六边形的三条主对角线互相平分
_________
【菱六边形】六条边都相等的平行六边形叫做“菱六边形”.
(2)如图2,已知平行六边形满足. 求证:平行六边形是菱六边形:
(3)如图3是一张边长为的三角形纸片.剪裁掉三个小三角形,使剪裁后的纸片为菱六边形.请在剪裁掉的小三角形中,任选一个,求它的各边长.
考点02 平行四边形的性质与判定
1.(2024年广西中考数学试题)如图,两张宽度均为的纸条交叉叠放在一起,交叉形成的锐角为,则重合部分构成的四边形的周长为______.
2.(2026年广西中考数学试题)如图,已知四边形是平行四边形,延长至点,使得,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,,求四边形的周长.
3.(2024年广西中考数学试题)如图,已知是的外接圆,.点D,E分别是,的中点,连接并延长至点F,使,连接.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)求证:与相切;
(3)若,,求的半径.
考点03 矩形的性质与判定
1.(2025年广西中考数学真题)综合与实践
树人中学组织一次“爱心义卖”活动.九(5)班分配到了一块矩形义卖区和一把遮阳伞,遮阳伞在地面上的投影是一个平行四边形(如图1)
初始时,矩形义卖区与遮阳伞投影的平面图如图2所示,在上,,,,,,由于场地限制,参加义卖的同学只能左右平移遮阳伞.在移动过程中,也随之移动(始终在边所在直线上),且形状大小保持不变,但落在义卖区内的部分(遮阳区)会呈现不同的形状.如图3为移动到落在上的情形.
【问题提出】
西西同学打算用数学方法,确定遮阳区面积最大时的位置.
设遮阳区的面积为,从初始时向右移动的距离为.
【直观感知】(1)从初始起右移至图3情形的过程中,随的增大如何变化?
【初步探究】(2)求图3情形的与的值;
【深入研究】(3)从图3情形起右移至与重合,求该过程中关于的解析式;
【问题解决】(4)当遮阳区面积最大时,向右移动了多少?(直接写出结果)
考点04 菱形的性质与判定
1.(2026年广西中考数学试题)在平面上,基本图形经过旋转、平移等图形变化可以得到丰富的图案.如图1,在菱形中剪去一个菱形得到如图2的基本图形,图2经过旋转、拼接得到图3,图3经过平移、拼接得到图4.若,点,分别为,的中点,则图1中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
考点05 正方形的性质与判定
1.(2024年广西中考数学试题)如图,边长为5的正方形,E,F,G,H分别为各边中点,连接,,,,交点分别为M,N,P,Q,那么四边形的面积为( )
A.1 B.2 C.5 D.10
2.(2026年广西中考数学试题)如图,在正方形中,为边上一点,连接,.若,,则___________.
一、单选题
1.(广西南宁市2026年中考二模联考数学试题)如图,在菱形中,,,对角线、相交于点,于点,连接,则的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.8
2.(广西南宁2026年九年级中考二模考试数学试题)如图,在中,,,将线段水平向左平移个单位得到线段,若四边形为菱形,则的值为( )
A. B. C. D.
3.(2026年广西壮族自治区崇左市宁明县初中学业水平考试模拟卷数学(二模))如图,在平行四边形的地板上,点E是的中点,相交于点F,用油漆粉刷地面花费了元,则用同样价格的油漆粉刷的地面要花费( )
A.元 B.元 C.元 D.元
二、填空题
4.(广西南宁2026年九年级中考二模考试数学试题)用若干张图中的直角三角形和四边形纸片密铺(不重叠、无空隙)成图,则_______°.
5.(2026年广西隆安县中考二模九年级数学试卷)正六边形蜂巢的建筑结构密合度最高、用材最少、空间最大、也最为坚固.如图,某蜂巢的房孔是正六边形,连接.若,则的长为______.
6.(2026年广西壮族自治区贺州市二模数学试题)如图,在矩形中,,,点为中点,点为边上的一个动点,连接,将沿折叠,点落在点处,则当点沿边从点运动到点时,点的运动路径长为________.
7.(广西南宁市2026年中考二模联考数学试题)如图,、为正方形内两点,且,连接,若,,,则的长为______.
8.(广西南宁市2026年中考二模考试数学试题)如图,在矩形中,,,为边上一点,将沿着翻折到处,延长交边于点,延长交边于点,若,则的长为______.
9.(广西南宁市2026年中考二模考试数学试题)如图,在矩形中,是边的中点,于点,交边于点,,则的值为____.
10.(广西柳州市柳南区2026年中考二模数学试题)如图,在正方形中,,点E在正方形内部,且满足,连接,取,的中点F,G,连接,则的最小值为_____.
11.(2026年广西壮族自治区河池市宜州区二模数学试题)如图,在矩形中,,,点是边上的一个动点,连接,过点作于点,连接,则线段长度的最小值为__________.
三、解答题
12.(广西南宁2026年九年级中考二模考试数学试题)如图,的对角线,为的中点,连接,并延长,交的延长线于点,连接.
(1)求证:;
(2)求证:四边形是矩形.
13.(2026年广西南宁市青秀区中考数学一模试卷)如图,四边形是平行四边形.
(1)求作菱形,使点E,F分别在边和边上(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)过点作,垂足为点G,若,,求(1)中菱形的面积.
14.(2026年广西壮族自治区钦州市中考一模数学试题)如图,在正方形中,点E在边上,连接.
(1)尺规作图:作,交线段于点F(要求保留作图痕迹,不写作法,标明字母);
(2)求证:.
15.(2026年广西壮族自治区梧州市二模数学试题)在校园文化墙的正方形装饰板块设计中,数学小组以正方形为基础进行几何构图:如图,已知四边形是正方形,对角线为装饰分割线,点是上一点,点是上一点,连接、、、,与交于点.
(1)求证:;
(2)若,,求证:.
16.(2026年广西壮族自治区梧州市二模数学试题)如图,在中,,点是的中点,点是上一点,以O为圆心作圆,,,三点均在上,,是的两条切线,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求四边形的面积.
17.(广西南宁市2026年中考二模考试数学试题)如图,在中,点、分别在、上,,.
(1)求证:;
(2)连接,若平分,,,求的长.
18.(2026年广西壮族自治区崇左市宁明县初中学业水平考试模拟卷数学(二模))如图,是平行四边形中的平分线,交于点E.
(1)作的平分线,交于点F(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)请猜想四边形是什么四边形,并用所学知识加以证明.
19.(2026年广西南宁市初中毕业班质量调研(一模)数学)综合与探究
图形的变化强调从运动变化的观点来研究图形,通过轴对称变换研究图形关系,体会图形的变化规律和变化中的不变量.下面我们来探究以下问题:
在矩形中,,,点是边上一动点,连接,作关于直线对称的,点的对称点为点.
(1)如图1,当点落在边上时,求证:四边形是矩形;
(2)如图2,当时,交于点,以为直径作经过点.
①求的长;
②求证:是的切线;
(3)当点落在的三等分线上时,请直接写出的长.
20.(2026年广西隆安县中考二模九年级数学试卷)【探究主题】如何将一个任意四边形不重叠无缝隙拼接成正方形?
【研究思路】
(1)如图1,对于任意一个分别为的中点,连接,过点C作交延长线于点F.求证:.
【方案确定】从研究思路中发现,通过中点分割可拼接成平行四边形
研究方向:对任意四边形的中点进行分割的方向思考.
研究思路:按“四边形→平行四边形→矩形→正方形”的路径,由一般到特殊进行研究.
【初步探究】如图2,取四边形各边中点分别为点,连接交于点O,沿剪开.将分别绕点顺时针旋转 ,并将②平移,使点B与点D重合,拼接成四边形
(2)证明:四边形是平行四边形;
【方案实施】
步骤一:如图3,取任意四边形各边中点分别为点,连接,过点作 于点M,过点H作 于点N,沿剪开,将分别绕点顺时针旋转 将平移,使得点B与点D重合,拼接成四边形 记四边形的面积为S.
(3)证明:
步骤二:如图4,在步骤一得到的四边形的边上确定一点P,连接,过点作 于点Q,沿分割,将平移,拼接成正方形
(4)若,直接写出的长及的值.
21.(广西南宁市2026年中考二模联考数学试题)在研究几何图形的变换规律时,常常遵循从一般到特殊、再从特殊到一般的探究思路,通过观察猜想、严谨推理、归纳提炼,开展研究.
(1)【初步感知】如图1,在正方形的内部取一点E,连接,将线段绕点B顺时针旋转得到线段,连接,,则与的数量关系是____________;与的数量关系是____________.
(2)【特例研究】如图2,在(1)的前提下,当时,延长交的延长线于点,求证:四边形是正方形.
(3)【类比探究】如图3,在矩形中,,,在其内部取一点E,使,将线段绕点顺时针旋转得到线段,延长至点,使,连接,延长交的延长线于点.
①求证:四边形是矩形;
②连接,若,请直接写出的值.
22.(广西南宁市2026年中考二模考试数学试题)综合与实践
某学校计划利用一块矩形空地打造“阳光劳动基地”.
(1)如图,矩形空地的宽度米,恰好能容纳个竖放的矩形菜畦和个横放的矩形菜畦,且每个矩形菜畦的形状、大小完全相同.求每一个矩形菜畦的长和宽;
(2)为响应国家“五育并举”的号召,学校计划新建一个边长为米的正方形拓展基地,用于放置个菜畦,拟定了组合布局方案:采用竖放矩形菜畦和平行四边形菜畦的组合形式(如图),其中平行四边形菜畦的排数比矩形菜畦少排,每排菜畦之间设置米宽的通道,同时满足以下要求:
(ⅰ)每一个矩形菜畦的长和宽与(1)中的矩形菜畦的长和宽完全相同;
(ⅱ)每一个矩形菜畦的面积与每一个平行四边形菜畦的面积相等;
(ⅲ)每一个平行四边形菜畦的形状、大小都相同,且有一个内角为,其非水平方向的边长与矩形菜畦的长边相等(即在平行四边形中,,)
①求平行四边形菜畦的另一边的长;
②请判断该方案能否在边长为米的正方形基地中实现,并说明理由(结果保留整数,参考数据:).
23.(2026年广西壮族自治区河池市宜州区二模数学试题)【综合与实践】
【课本再现】
九年级数学教材上有一例题:是正方形中边上任意一点,以点为中心,把顺时针旋转,画出旋转后的图形.由作图过程可以得出.由此,老师进行了延伸拓展,与同学们一起探究.
【例题延伸】
(1)如图1,在正方形中,,分别是边,上的动点,把绕点顺时针旋转得到,使与重合,如果,请证明.
【类比探究】
(2)如图2,在矩形中,为边延长线上一点,连接,过点作于点,交于点,已知,,且.
①求证:;
②求的值.
【拓展应用】
(3)如图3,在(2)的条件下,平移线段,使它经过的中点,交于点,交于点,连接,设(取值范围),若已知,先判定的长是否在取值范围之内,如果有,求的长.
试卷第1页,共3页
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专题05 四边形
3年真题1年模拟
考点分类
广西考情(2024-2026)
命题规律
考点01多边形的性质与计算
2025广西卷
以解答题形式考查;以新定义多边形为创新载体,如本题“平行六边形”,依托平行四边形性质类比探究,融合平行线、角、边的基础几何计算。命题侧重迁移能力,先给出陌生图形定义,再设置正误判断题,考查类比推理。考点稳定聚焦平行线性质、等角推导、线段等量判断,不出现复杂计算,以逻辑辨析为主。
考点02 平行四边形的性质与判定
2026广西卷
2024广西卷
以填空题、解答题形式考查;填空常结合生活情境,如等宽纸条重叠,融合菱形判定、直角三角形边角计算,依托平行线、特殊角求周长,侧重图形转化。解答题固定两小问,第一问以SSS、SAS证明三角形全等,难度基础;第二问结合30°直角三角形、勾股定理计算线段,求解组合四边形周长。命题常拓展衍生平行四边形、中位线综合题型,串联外接圆、中点条件。整体紧扣平行四边形对边平行且相等核心性质,兼顾全等、特殊直角三角形,由证明到计算梯度设问,注重几何转化与基础运算,贴合中考分层考查思路。
考点03 矩形的性质与判定
2025广西卷
以解答题形式考查;矩形常结合平移、平行四边形投影出函数综合压轴,融合几何与代数。命题以生活实际情境为载体,将矩形与平行四边形重叠,设置平移变量x,探究重叠面积S的变化规律。题型分层设问,先直观判断面积增减变化,再分段求解面积对应的平移距离,考查数形结合思想。考点覆盖矩形对边相等、平行四边形面积、图形重叠分割、分段函数计算。题目梯度清晰,从直观观察到定量计算,兼顾识图能力与方程运算。命题不单独考矩形基础证明,多与平移、动态重叠结合,侧重几何动态分析,突出数学实际应用,是中考几何压轴常见考法。
考点04 菱形的性质与判定
2026广西卷
以选择题形式考查;菱形考题常结合图形旋转、平移、拼接等变换,以花纹图案为生活情境设置选择题。题干以大菱形裁剪小菱形为基础模型,利用中点条件得到小菱形边长,核心考查菱形面积计算公式与特殊角三角函数。题目分层依托图形演变过程,由基础图形推导阴影面积,题型计算难度适中,无需复杂证明。命题融合几何直观、图形转化思想,常结合60°、120°特殊内角简化运算,侧重识图与面积和差运算。整体出题梯度平缓,将四边形性质与图形变换综合,兼顾基础知识点与实践应用,是选择压轴高频考法。
考点05 正方形的性质与判定
2026广西卷
2024广西卷
以选择题、填空题形式考查,每年必考;正方形是广西中考四边形高频考点。出题分两类典型模型:一是取正方形各边中点连线相交,构造内部小正方形,考查图形分割与面积比例计算;二是正方形边上取动点,结合直角三角形、三角函数、勾股定理求线段长。考题情境简洁,依托正方形四边相等、四角为直角的核心性质,融合相似、全等、锐角三角函数知识点,计算难度适中,不设置复杂证明。命题侧重几何识图与基础运算,梯度平缓,常单独设小题,也会和图形变换结合,重点检验学生对直角模型、线段比例的运用能力。
考点01 多边形的性质与计算
1.(2025年广西中考数学真题)【平行六边形】如图1,在凸六边形中,满足,我们称这样的凸六边形叫做“平行六边形”,其中与,与,与叫做“主对边”;和,和,和叫做“主对角”;叫做“主对角线”.
(1)类比平行四边形性质,有如下猜想,请判断正误并在横线上填写“正确”或“错误”.
猜想
判断正误
①平行六边形的三组主对边分别相等
_________
②平行六边形的三组主对角分别相等
_________
③平行六边形的三条主对角线互相平分
_________
【菱六边形】六条边都相等的平行六边形叫做“菱六边形”.
(2)如图2,已知平行六边形满足. 求证:平行六边形是菱六边形:
(3)如图3是一张边长为的三角形纸片.剪裁掉三个小三角形,使剪裁后的纸片为菱六边形.请在剪裁掉的小三角形中,任选一个,求它的各边长.
【答案】(1)错误;正确;错误
(2)
证明:过点作平行且相等于,连接,
则平行四边形是平行四边形,
平行于,,
在平行六边形中,平行于,,
平行且相等于,
为平行四边形,
平行于,,
在平行六边形中,平行于,平行于,
平行于,平行于,
为平行四边形,
,
,
,
,
平行六边形是菱六边形.
(3)
【分析】本题考查了平行四边形的性质与判定、相似三角形的性质与判定以及解方程:(1)连接,根据相似三角形和平行线的性质即可判断;(2)先证明为平行四边形,再证明为平行四边形,即可证明是菱六边形;(3)根据菱六边形得到,设,根据解得,代入即可.
【详解】(1)解:连接,交于点,由图可知:
①平行于,只能知道,其他对边同理,故平行六边形的三组主对边分别相等是错误的;
②平行于,,同理可得,其他对角同理,故平行六边形的三组主对角分别相等是正确的;
③由①可知,平行六边形的三条主对角线互相平分是错误的.
(2)略
(3)解:设三角形纸片为,
裁剪后的纸片为菱六边形,
平行于,平行于,平行于,,
,
,
设,
则,
,
,
,
解得:,
.
考点02 平行四边形的性质与判定
1.(2024年广西中考数学试题)如图,两张宽度均为的纸条交叉叠放在一起,交叉形成的锐角为,则重合部分构成的四边形的周长为______.
【答案】
【分析】本题考查了平行四边形的判定,菱形的判定和性质,菱形的周长,过点作于,于,由题意易得四边形是平行四边形,进而由平行四边形的面积可得,即可得到四边形是菱形,再解可得,即可求解,得出四边形是菱形是解题的关键.
【详解】解:过点作于,于,则,
∵两张纸条的对边平行,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
又∵两张纸条的宽度相等,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是菱形,
在中,,,
∴,
∴四边形的周长为,
故答案为:.
2.(2026年广西中考数学试题)如图,已知四边形是平行四边形,延长至点,使得,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,,求四边形的周长.
【答案】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴
∴
∵
∴
(2)
【分析】(1)通过平行四边形的性质结合证明即可;
(2)先根据30度直角三角形的性质以及勾股定理求解,再由平行四边形的性质以及全等三角形的性质求解即可.
【详解】(1)略
(2)解:∵,,,
∴
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴
∴四边形的周长
3.(2024年广西中考数学试题)如图,已知是的外接圆,.点D,E分别是,的中点,连接并延长至点F,使,连接.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)求证:与相切;
(3)若,,求的半径.
【答案】(1)
证明:∵点D,E分别是,的中点,
∴,,
又∵,,
∴,
∴,,
∴,,
∴四边形是平行四边形;
(2)
证明:如图,连接,
∵,为中点,
∴,
∴过圆心,
∵,
∴,
而为半径,
∴为的切线;
(3)
【分析】(1)先证明,,再证明,可得,,再进一步解答即可;
(2)如图,连接,证明,可得过圆心,结合,证明,从而可得结论;
(3)如图,过作于,连接,设,则,可得,求解,可得,求解,设半径为,可得,再利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:如图,过作于,连接,
∵,
∴,
设,则,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
设半径为,
∴,
∴,
解得:,
∴的半径为.
考点03 矩形的性质与判定
1.(2025年广西中考数学真题)综合与实践
树人中学组织一次“爱心义卖”活动.九(5)班分配到了一块矩形义卖区和一把遮阳伞,遮阳伞在地面上的投影是一个平行四边形(如图1)
初始时,矩形义卖区与遮阳伞投影的平面图如图2所示,在上,,,,,,由于场地限制,参加义卖的同学只能左右平移遮阳伞.在移动过程中,也随之移动(始终在边所在直线上),且形状大小保持不变,但落在义卖区内的部分(遮阳区)会呈现不同的形状.如图3为移动到落在上的情形.
【问题提出】
西西同学打算用数学方法,确定遮阳区面积最大时的位置.
设遮阳区的面积为,从初始时向右移动的距离为.
【直观感知】(1)从初始起右移至图3情形的过程中,随的增大如何变化?
【初步探究】(2)求图3情形的与的值;
【深入研究】(3)从图3情形起右移至与重合,求该过程中关于的解析式;
【问题解决】(4)当遮阳区面积最大时,向右移动了多少?(直接写出结果)
【答案】(1)随的增大而增大;(2),;(3);(4)
【分析】(1)根据矩形的性质得,根据平行四边形的面积公式得,然后分别求出当时,当时,关于的解析式,即可得出结论;
(2)根据(1)的结论可得答案;
(3)当时,如图,设向右移动后得到,设交于点,交于点,交于点,则,,
此时遮阳区的面积为六边形的面积,推出,,得,,再根据即可得出结论;
(4)分别确定:当时,当时,当时,各个范围内的最大值,即可得出结论.
【详解】解:(1)∵四边形是矩形,四边形是平行四边形,,,,在边所在直线上,
∴,,,
又∵如图2,在上,,,
∴,
,
当时,如图,设交于点,交于点,则,
此时遮阳区的面积为的面积,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴当时,随的增大而增大,的值从增大到;
当时,如图,设交于点,则,,,
此时遮阳区的面积为四边形的面积,
∵,
∴四边形为梯形,
∴,
∴当时,随的增大而增大,的值从增大到;
综上所述,从初始起右移至图3情形的过程中,随的增大而增大;
(2)如图3,此时点落在上,则,
由(1)知:当时,;
∴图3情形时,,;
(3)当时,如图,设向右移动后得到,设交于点,交于点,交于点,则,,
此时遮阳区的面积为六边形的面积,
∴,,,
∴,,
∴,,
∴,,
∴
,
∴从图3情形起右移至与重合,该过程中关于的解析式为;
(4)当时,,
当时,的最大值为:;
当时,,
当时,的最大值为:;
当时,,
∵
∴当时,的最大值为:,
综上所述,当时,取得最大值,最大值为,
∴当遮阳区面积最大时,向右移动了.
考点04 菱形的性质与判定
1.(2026年广西中考数学试题)在平面上,基本图形经过旋转、平移等图形变化可以得到丰富的图案.如图1,在菱形中剪去一个菱形得到如图2的基本图形,图2经过旋转、拼接得到图3,图3经过平移、拼接得到图4.若,点,分别为,的中点,则图1中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据菱形的性质及所拼图形,可求得,进而可求得两个菱形的高,用大菱形的面积减去小菱形的面积即可.
【详解】解:由图3可得,
,
在菱形中,,
,
作于,交于,
四边形是菱形,
,
,
,,
中,,
点,分别为,的中点,
,
同法可求得,
.
考点05 正方形的性质与判定
1.(2024年广西中考数学试题)如图,边长为5的正方形,E,F,G,H分别为各边中点,连接,,,,交点分别为M,N,P,Q,那么四边形的面积为( )
A.1 B.2 C.5 D.10
【答案】C
【分析】先证明四边形是平行四边形,利用平行线分线段成比例可得出,,证明得出,则可得出,同理,得出平行四边形是矩形,证明,得出,进而得出,得出矩形是正方形,在中,利用勾股定理求出,然后利用正方形的面积公式求解即可.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,,,,
∵E,F,G,H分别为各边中点,
∴,,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
同理,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴,
同理,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,同理,
∴平行四边形是矩形,
∵,,,
∴,
∴,
又,,
∴,
∴矩形是正方形,
在中,,
∴,
∴,
∴正方形的面积为5,
故选:C.
2.(2026年广西中考数学试题)如图,在正方形中,为边上一点,连接,.若,,则___________.
【答案】
【分析】根据正方形的性质可得,根据可求得,进而可求得,根据勾股定理即可求得.
【详解】解:在正方形中,,
,,
,即,
,
,
中,.
一、单选题
1.(广西南宁市2026年中考二模联考数学试题)如图,在菱形中,,,对角线、相交于点,于点,连接,则的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.8
【答案】A
【分析】根据菱形的性质,勾股定理求出的长,再根据斜边上的中线的性质,即可得出结果.
【详解】解:∵在菱形中,,,
∴,
∴,
∴,
∵于点,
∴,
∵,
∴.
2.(广西南宁2026年九年级中考二模考试数学试题)如图,在中,,,将线段水平向左平移个单位得到线段,若四边形为菱形,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵四边形为菱形,
∴,
∴,
∴将线段水平向左平移个单位得到四边形为菱形.
3.(2026年广西壮族自治区崇左市宁明县初中学业水平考试模拟卷数学(二模))如图,在平行四边形的地板上,点E是的中点,相交于点F,用油漆粉刷地面花费了元,则用同样价格的油漆粉刷的地面要花费( )
A.元 B.元 C.元 D.元
【答案】A
【分析】证明,根据相似三角形的面积比等于相似比,即可得出结果.
【详解】解:∵平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∵点E是的中点,
∴,
∴,
∴,
∵用油漆粉刷地面花费了元,
∴用同样价格的油漆粉刷的地面要花费元.
二、填空题
4.(广西南宁2026年九年级中考二模考试数学试题)用若干张图中的直角三角形和四边形纸片密铺(不重叠、无空隙)成图,则_______°.
【答案】
【详解】解:由图像可知,中间是由2个角,1个角和两个直角组成,
∴,
解得.
5.(2026年广西隆安县中考二模九年级数学试卷)正六边形蜂巢的建筑结构密合度最高、用材最少、空间最大、也最为坚固.如图,某蜂巢的房孔是正六边形,连接.若,则的长为______.
【答案】/
【分析】过点作于点,由正六边形性质得到、,由等腰三角形三线合一得到及长度,最后在中,由正弦三角函数值定义列式计算即可.
【详解】解:过点作于点,如图所示:
∵六边形是正六边形,
∴,,
∵,
∴,,
∴在中,.
6.(2026年广西壮族自治区贺州市二模数学试题)如图,在矩形中,,,点为中点,点为边上的一个动点,连接,将沿折叠,点落在点处,则当点沿边从点运动到点时,点的运动路径长为________.
【答案】
【分析】根据折叠的性质可知,从而判断点的运动轨迹是以点为圆心,长为半径的圆弧,当点运动到点时,利用锐角三角函数求出的度数,进而得到圆心角的度数,最后利用弧长公式计算即可.
【详解】解:四边形是矩形,
,
,点为中点,
,
由折叠的性质可知,,,
点在以点为圆心,长为半径的圆弧上运动,当点与点重合时,点运动的路径为,如图所示,
在中,,,
,
,
,
,
点的运动路径长为.
7.(广西南宁市2026年中考二模联考数学试题)如图,、为正方形内两点,且,连接,若,,,则的长为______.
【答案】
【分析】先根据正方形的性质得到,,再利用勾股定理分别求出 中的长和 中的长,即可得,,进而证明 ,得到,再结合直角三角形两锐角互余的性质,利用余角性质得 , ,即可证明得到、的长度和,进而推出,然后计算出和的长度,最后在 中用勾股定理求出的长,从而确定答案.
【详解】解:如图,延长交于点,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,,
,,
在 中,由勾股定理: ,
在 中,由勾股定理: ,
∴,,
在和中,
,
∴ ,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴ ,
∴ ,
在和中,
,
,
∴ , ,,
∴,
,
,
在 中,.
8.(广西南宁市2026年中考二模考试数学试题)如图,在矩形中,,,为边上一点,将沿着翻折到处,延长交边于点,延长交边于点,若,则的长为______.
【答案】
【分析】本题主要考查了矩形的性质,翻折的性质,勾股定理以及相似三角形的判定与性质等知识.
在中,利用,即可求出,再证明,即可求解.
【详解】解:根据翻折有:,,
即:,
在矩形中,有,,,
∴,
∵在中,,
又∵,
∴,解得:,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
9.(广西南宁市2026年中考二模考试数学试题)如图,在矩形中,是边的中点,于点,交边于点,,则的值为____.
【答案】
【分析】根据题意及矩形的性质证明,得到比例式,设,表示出,即可解答.
【详解】解:∵,
∴,
∵矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,
∵E是边的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
10.(广西柳州市柳南区2026年中考二模数学试题)如图,在正方形中,,点E在正方形内部,且满足,连接,取,的中点F,G,连接,则的最小值为_____.
【答案】/
【分析】由,可知点E的运动轨迹在以为直径的圆上,是的中位线,求的最小值,也就是求的最小值,当点、、,三点共线的时候,最小,结合勾股定理,即可求出,进而求出的最小值.
【详解】解:,
点E的运动轨迹在以为直径的圆上,
以为直径作圆,圆心为,点为中点,连接、,如下图
是的中位线,
,求的最小值,也就是求的最小值,
当点、、,三点共线的时候,最小,
四边形是正方形,
,,
点为中点,
,,
在中,,
,
,
即的最小值为.
11.(2026年广西壮族自治区河池市宜州区二模数学试题)如图,在矩形中,,,点是边上的一个动点,连接,过点作于点,连接,则线段长度的最小值为__________.
【答案】
【分析】先由题意,确定点的运动轨迹,再由点与圆上一点的最值问题得到线段长度的最小值为,连接,在中,由勾股定理求出长即可得到答案.
【详解】解:点是边上的一个动点,于点,,
点在以中点为圆心、为半径的半圆上运动,如图所示:
连接,如图所示:则由点与圆上一点的最值问题可知,线段长度的最小值为,
在矩形中,,,
则在中,,,由勾股定理可得,
线段长度的最小值为.
三、解答题
12.(广西南宁2026年九年级中考二模考试数学试题)如图,的对角线,为的中点,连接,并延长,交的延长线于点,连接.
(1)求证:;
(2)求证:四边形是矩形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)由得,,由E为的中点得,故;
(2)由(1)得,,又,故四边形是平行四边形,由,点F在的延长线上得,故四边形是矩形.
【详解】(1)证明:四边形是平行四边形,
,
,,
E为的中点,
,
在和中,
,
;
(2)证明:由(1)得,,
又,
四边形是平行四边形,
,点F在的延长线上,
,
四边形是矩形.
13.(2026年广西南宁市青秀区中考数学一模试卷)如图,四边形是平行四边形.
(1)求作菱形,使点E,F分别在边和边上(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)过点作,垂足为点G,若,,求(1)中菱形的面积.
【答案】(1)
解:如图所示:四边形即为所求.
(2)20
【分析】(1)以为圆心,以为半径画弧,交于点F;以为圆心,以为半径画弧,交于点,连接,四边形即为所求.
(2)根据,可求得,再用勾股定理求得,即可求得菱形的面积.
【详解】(1)解:如图所示:理由:
由作法可知:,
中,,即,
四边形是平行四边形,
,
是菱形;
(2)解:,,
,
,
,
中,,
,
.
14.(2026年广西壮族自治区钦州市中考一模数学试题)如图,在正方形中,点E在边上,连接.
(1)尺规作图:作,交线段于点F(要求保留作图痕迹,不写作法,标明字母);
(2)求证:.
【答案】(1)
如图,即为所求.
(2)
证明:∵四边形是正方形,
∴,.
在和中,
∴.
【分析】(1)根据作一个角等于已知角的方法作图即可;
(2)首先由正方形的性质得到,,然后根据证明即可.
【详解】(1)略
(2)略
15.(2026年广西壮族自治区梧州市二模数学试题)在校园文化墙的正方形装饰板块设计中,数学小组以正方形为基础进行几何构图:如图,已知四边形是正方形,对角线为装饰分割线,点是上一点,点是上一点,连接、、、,与交于点.
(1)求证:;
(2)若,,求证:.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据正方形的性质得到,,根据即可证明;
(2)证明,得到,即可得到.
【详解】(1)证明:∵四边形是正方形,
,
在和中
;
(2)证明:由(1)得,
,
又
又(公共角),
16.(2026年广西壮族自治区梧州市二模数学试题)如图,在中,,点是的中点,点是上一点,以O为圆心作圆,,,三点均在上,,是的两条切线,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由切线长定理可得,,进而证明,利用直角三角形斜边中线的性质得,据此证明即可;
(2)连接交于点,解可得和的长,利用中位线定理可得的长,最后利用菱形的性质求解即可.
【详解】(1)证明:∵,是的两条切线,
∴,
∴垂直平分(三线合一),
∴.
∵在中,点是的中点,
∴ .
∴,
∴四边形是菱形.
(2)解:连接交于点,
∵在中,,,
∴.
∴,
∵四边形是菱形,
∴,,
∵,
∴是的中位线,
∴ ,
∴.
∴.
17.(广西南宁市2026年中考二模考试数学试题)如图,在中,点、分别在、上,,.
(1)求证:;
(2)连接,若平分,,,求的长.
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】本题考查了平行四边形的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质等知识.
(1)结合平行四边形的性质,利用“”证明即可;
(2)根据全等的性质可得,,,再证明,接着再在、中利用勾股定理即可求解.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,,
又∵,
∴;
(2)如图:
∵,,,
∴,,,
∵平分,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴在中,,
∵在中,,
∴.
18.(2026年广西壮族自治区崇左市宁明县初中学业水平考试模拟卷数学(二模))如图,是平行四边形中的平分线,交于点E.
(1)作的平分线,交于点F(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)请猜想四边形是什么四边形,并用所学知识加以证明.
【答案】(1)所作图形如图:
(2)解:猜想四边形是平行四边形.证明如下:
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵是的平分线,是的平分线,
∴,,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形.
【分析】(1)根据角平分线的尺规作图即可得;
(2)先得出,再得出,进而可得,然后根据平行四边形的判定即可得.
【详解】(1)解:略.
(2)解:略.
19.(2026年广西南宁市初中毕业班质量调研(一模)数学)综合与探究
图形的变化强调从运动变化的观点来研究图形,通过轴对称变换研究图形关系,体会图形的变化规律和变化中的不变量.下面我们来探究以下问题:
在矩形中,,,点是边上一动点,连接,作关于直线对称的,点的对称点为点.
(1)如图1,当点落在边上时,求证:四边形是矩形;
(2)如图2,当时,交于点,以为直径作经过点.
①求的长;
②求证:是的切线;
(3)当点落在的三等分线上时,请直接写出的长.
【答案】(1)证明:∵四边形是矩形
关于直线对称
四边形是矩形;
(2)①,
②如图,过圆心作直线于点,交于点
∴
∴四边形是矩形
∴,
∴
又∵是的中点
∴是的中位线
∴
∴
在中,
∴,即为的半径
又∵
∴是的切线;
(3)或
【分析】(1)根据关于直线对称得出则,则,即可证明四边形是矩形;
(2)①先证明,设,则, ,在中,,勾股定理求得
②过圆心作直线于点,交于点,先证明四边形是矩形,是的中位线,得出,即可证明为半径,进而证明是的切线;
(3)分两种情况讨论,,,分别解直角三角形,即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:①由(1)知,
∴,,,
∵四边形是矩形
∴
∴
∴
∴
设,则,
在中,
∴
解得:,即;
②略
(3)解:如图所示,当时,
∴
关于直线对称
∴
∵
∴;
如图所示,当时,延长交于点,
关于直线对称
,,
∴
∴
设,则,
∴
∴
又∵
∴
∴
解得:,即
综上所述,当点落在的三等分线上时,或.
20.(2026年广西隆安县中考二模九年级数学试卷)【探究主题】如何将一个任意四边形不重叠无缝隙拼接成正方形?
【研究思路】
(1)如图1,对于任意一个分别为的中点,连接,过点C作交延长线于点F.求证:.
【方案确定】从研究思路中发现,通过中点分割可拼接成平行四边形
研究方向:对任意四边形的中点进行分割的方向思考.
研究思路:按“四边形→平行四边形→矩形→正方形”的路径,由一般到特殊进行研究.
【初步探究】如图2,取四边形各边中点分别为点,连接交于点O,沿剪开.将分别绕点顺时针旋转 ,并将②平移,使点B与点D重合,拼接成四边形
(2)证明:四边形是平行四边形;
【方案实施】
步骤一:如图3,取任意四边形各边中点分别为点,连接,过点作 于点M,过点H作 于点N,沿剪开,将分别绕点顺时针旋转 将平移,使得点B与点D重合,拼接成四边形 记四边形的面积为S.
(3)证明:
步骤二:如图4,在步骤一得到的四边形的边上确定一点P,连接,过点作 于点Q,沿分割,将平移,拼接成正方形
(4)若,直接写出的长及的值.
【答案】(1)证明:∵,
∴,
∵E为的中点,
∴,
∴,
在和中,
,
∴.
(2)证明:由①③分别绕点顺时针旋转可知,三点共线,三点共线,
∵,,
∴,
∴三点共线,同理可证三点共线;
如图1,连接,
∵点分别为四边形各边的中点,
∴,,,,
∴,,
∴四边形为平行四边形,
∴,,由题意知,,,
∴,,
∴,同理可证,
∴四边形是平行四边形.
(3)证明:∵,
由图形变换可知,,
∴,,即,
同理可证,
∴四边形是平行四边形.
又∵于点M,
∴,
∵四边形是矩形,
如图2,连接,
∵分别为的中点,
∴,,
∵分别为的中点,
∴,,
∴,,
∴,
∵于点M,于点N,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,由图形变换可知,,,
∴,.
(4),
【分析】(1)根据平行线的性质得到,根据中点的性质得到,证得结果;
(2)由旋转知三点共线,三点共线,可得三点共线,三点共线,再利用中位线的性质证得四边形为平行四边形,最后利用等量代换和“两组对边分别相等的四边形是平行四边形”证得结果;
(3)通过旋转的性质与等量代换,证得,同理可证得,得到四边形是平行四边形,根据得到四边形是矩形,利用中位线的性质得到,证得,得到对应边相等,最后利用等量代换证得结果;
(4)由(3)知求出正方形的面积,再根据正方形的面积求出正方形的边长,再利用旋转的性质求出答案.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
(4)解: 由(3)知:
,
∴,
由图形变换可得,,,
,
∴在中,.
21.(广西南宁市2026年中考二模联考数学试题)在研究几何图形的变换规律时,常常遵循从一般到特殊、再从特殊到一般的探究思路,通过观察猜想、严谨推理、归纳提炼,开展研究.
(1)【初步感知】如图1,在正方形的内部取一点E,连接,将线段绕点B顺时针旋转得到线段,连接,,则与的数量关系是____________;与的数量关系是____________.
(2)【特例研究】如图2,在(1)的前提下,当时,延长交的延长线于点,求证:四边形是正方形.
(3)【类比探究】如图3,在矩形中,,,在其内部取一点E,使,将线段绕点顺时针旋转得到线段,延长至点,使,连接,延长交的延长线于点.
①求证:四边形是矩形;
②连接,若,请直接写出的值.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)①见解析;②
【分析】(1)利用正方形边长相等、内角为直角,结合旋转得边相等、旋转角,等量代换推出夹角相等,通过证三角形全等,得出边与角的关系.
(2)借助全等三角形对应角相等得到直角,结合旋转直角,判定四边形为矩形;再由旋转性质得邻边相等,进而证出正方形.
(3)①由矩形与旋转性质推出两组角相等,结合已知边长比例,证两边成比例且夹角相等,得到三角形相似;利用相似传递直角,依据三个内角为直角判定矩形.②按比例设未知数,结合矩形性质转化线段;作垂线构造相似三角形,把线段统一用含未知数式子表示;在直角三角形中套用勾股定理列方程求解,算出最终线段长度.
【详解】(1)解:四边形是正方形
由旋转性质得:
在和中
;
(2)证明:由(1)得
又,则,
由旋转知,
四边形有三个内角为直角,
四边形是矩形,
又,
矩形是正方形;
(3)①证明四边形是矩形,
,
由旋转性质得:,,
,
,
已知,又,,
,即,
在与中
,
,
,
又,可得,且,
四边形三个内角均为直角,
四边形是矩形,
②解:设,
绕点顺时针旋转得到,
,
∵,
,
∵四边形为矩形,
,
在中,,,
由勾股定理得:,
过点作,垂足落在线段上,
,
四边形是矩形,
,,
,
又,
,
在和中
∴,
,
,
,
,
,
,
在中,,,
由勾股定理可得:,
,
,
,
线段长度为正数,且点在矩形内部,
,
,
.
22.(广西南宁市2026年中考二模考试数学试题)综合与实践
某学校计划利用一块矩形空地打造“阳光劳动基地”.
(1)如图,矩形空地的宽度米,恰好能容纳个竖放的矩形菜畦和个横放的矩形菜畦,且每个矩形菜畦的形状、大小完全相同.求每一个矩形菜畦的长和宽;
(2)为响应国家“五育并举”的号召,学校计划新建一个边长为米的正方形拓展基地,用于放置个菜畦,拟定了组合布局方案:采用竖放矩形菜畦和平行四边形菜畦的组合形式(如图),其中平行四边形菜畦的排数比矩形菜畦少排,每排菜畦之间设置米宽的通道,同时满足以下要求:
(ⅰ)每一个矩形菜畦的长和宽与(1)中的矩形菜畦的长和宽完全相同;
(ⅱ)每一个矩形菜畦的面积与每一个平行四边形菜畦的面积相等;
(ⅲ)每一个平行四边形菜畦的形状、大小都相同,且有一个内角为,其非水平方向的边长与矩形菜畦的长边相等(即在平行四边形中,,)
①求平行四边形菜畦的另一边的长;
②请判断该方案能否在边长为米的正方形基地中实现,并说明理由(结果保留整数,参考数据:).
【答案】(1)长为4米,宽为2米
(2)①
②能,见解析
【分析】(1)设每一个矩形菜畦的长为米,宽为米,由图可知长方形的长等于2个宽,长方形的长和宽的和为6米得出方程组,求出解即可;(2)①由(1)知矩形菜畦的面积为8平方米,过点作 于点,根据勾股定理求出(米),再根据 ,求出答案;②设矩形菜畦有排,则平行四边形菜畦有排,得出通道数量为条,通道每条宽米,则可计算出通道总宽为米,再计算竖直方向总高度为,列出不等式,得出的值,最后得出竖直高度和水平长度都不大于米即可得出答案.
【详解】(1)解:每一个矩形菜畦的长为米,宽为米,
根据题意,得,
解得,
所以每一个矩形菜畦的长为4米,宽为2米;
(2)解:①由(1)知,矩形菜畦的面积为(平方米),
∵平行四边形菜畦的面积与矩形菜畦的面积相等,
∴平行四边形菜畦的面积为8平方米.
如图,过点作 于点,
由(1)知,
,
在 中, ,
∴,
∴,
∴(米).
∵每一个矩形菜畦的面积与每一个平行四边形菜畦的面积相等,即 ,
∴ ,
解得,
所以平行四边形菜畦的另一边的长为米;
②设矩形菜畦有排,则平行四边形器材区有排,
由题意得,通道数量为:(条),每条宽米,
∴通道总宽(米),
由(1)矩形菜畦每排高4米,平行四边形菜畦每排的竖起高度为米,
∴竖起方向总高度为:,
要想该方案在边长为米的正方形基地中实现,需满足:,
解得,
∵为正整数,
∴,即矩形菜畦有3排,
∴平行四边形菜畦有2排,
此时竖直高度为:,故竖直高度满足在边长为米的正方形基地中实现;
矩形菜畦每排可放(个),3排共能放(个),
则平行四边形菜畦需要放(个),每排需放 (个),
∵每个平行四边形菜畦水平方向占米,
∴6个总长度:,故水平长度满足在边长为米的正方形基地中实现;
综上,该方案能在边长为米的正方形基地中实现.
23.(2026年广西壮族自治区河池市宜州区二模数学试题)【综合与实践】
【课本再现】
九年级数学教材上有一例题:是正方形中边上任意一点,以点为中心,把顺时针旋转,画出旋转后的图形.由作图过程可以得出.由此,老师进行了延伸拓展,与同学们一起探究.
【例题延伸】
(1)如图1,在正方形中,,分别是边,上的动点,把绕点顺时针旋转得到,使与重合,如果,请证明.
【类比探究】
(2)如图2,在矩形中,为边延长线上一点,连接,过点作于点,交于点,已知,,且.
①求证:;
②求的值.
【拓展应用】
(3)如图3,在(2)的条件下,平移线段,使它经过的中点,交于点,交于点,连接,设(取值范围),若已知,先判定的长是否在取值范围之内,如果有,求的长.
【答案】(1)证明:∵将绕点顺时针旋转得到,使与重合,
∴,,,,
在正方形中,,
∴,
∴,,三点共线,
∵,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,且,
∴,即;
(2)①证明:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴ ,
∵,
∴ ,
∵,
∴,
∴;
②
(3)是,
【分析】(1)由旋转性质、正方形的性质得到相关边以及角的相等关系,进而确定,,三点共线,再判定,得到,数形结合,由角度之间的关系恒等变形即可得证;
(2)①由矩形性质及两个三角形相似的判定定理即可求证;②由相似三角形的性质得到,设,则,在中,由勾股定理求出,最后由正弦函数定义求解即可;
(3)由(2)中两个三角形相似得到比例式,求出,由勾股定理及平移性质得到,列方程求解即可.
【详解】(1)略
(2)①略
②解:由得,
∵,,,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理可得 ,
∴;
(3)解:的长在取值范围内(),
已知,
,
,
则,
在中,由勾股定理可得,
再由平移的性质得,
即,解得,
∴.
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