内容正文:
2026年9月3日九上数学限时练习
一、选择题(本大题共10小题,总分50分)
1.(5分)下列说法中,正确的是( )
A.对角线互相垂直的平行四边形是矩形 B.一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形C.对角线互相垂直且相等的四边形是正方形 D.四条边都相等的四边形是菱形
2.(5分)如图,李师傅在做门窗时,不仅要测量门窗两组对边的长度是否分别相等,常常还要测量它们的两条对角线是否相等,以确保图形是矩形.其中的道理是( )
A.有三个角是直角的四边形是矩形 B.对角线相等的平行四边形是矩形
C.有一个角是直角的平行四边形是矩形 D.对角线相等的四边形是矩形
3.(5分)如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,∠BAD=130°,点E为对角线AC的中点,连接DE,BE,BD,则∠DBE的度数为( )
A.50° B.40°
C.30° D.25°
4.(5分)某乡村旅居示范点计划在村内池塘上搭建小桥,如图所示,两条村内道路AC、BC互相垂直,道路AB的中点M与点C被湖隔开.若测得AB的长为2400m,则M、C两点间的距离为( )
A.3600m B.2400m C.1200m D.600m
(
第4题图 第5题图 第6题图
)
5.(5分)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.
6.(5分)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( )
A. B. C. D.
7.(5分)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.
(
第7题图 第8题图 第9题图
)
8.(5分)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
9.(5分)如图,点E在正方形ABCD的对角线AC上,且EC=2AE,直角三角形FEG的两直角边EF、EG分别交BC、DC于点M、N.若正方形ABCD的边长为a,则重叠部分四边形EMCN的面积为( )
A.a2 B.a2 C.a2 D.a2
10.(5分)如图,在正方形ABCD中,AB=4,E为对角线AC上与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3.其中正确结论的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题(本大题共5小题,总分20分)
11.(4分)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AC=8,点D是AC的中点,则BD= .
12.(4分)如图,在正方形ABCD中,点E是DC边的中点,FG⊥AE分别交AD,BC边于点F,G.若AB=4,则FG的长为 .
13.(4分)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BD为AC的中线,过点C作CE⊥BD于点E,过点A作BD的平行线,交CE的延长线于点F,在AF的延长线上截取FG=BD,连接BG、DF.若AG=13,CF=6,则四边形BDFG的周长为 .
(
第13题图 第14题图 第15题图
第13题图
)
14.(4分)如图,在正方形ABCD中,AB=2,E为边AB上一点,F为边BC上一点.连接DE和AF交于点G,连接BG.若AE=BF,则BG的最小值为 .
15.(4分)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 .
三、解答题(本大题共6小题,总分80分)
16.(12分)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,点D是BC中点,AE∥BC,CE∥AD.
(1)求证:四边形ADCE是菱形;
(2)过点D作DF⊥CE于点F,∠B=60°,AB=6,求EF的长.
17.(10分)如图,在Rt△ABC中,两锐角的平分线AD,BD相交于点D,DE⊥BC于点E,DF⊥AC于点F.求证:四边形DECF是正方形.
18.(12分)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?
19.(14分)如图,长方形纸片ABCD的边长AB=8,AD=4.将矩形纸片沿EF折叠,使点A与点C重合,折叠后在其一面着色.
(1)求FG的长;
(2)求图中阴影部分的面积.
20.(16分)如图,平行四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,BD=12cm,AC=6cm,点E在线段BO上从点B出发以1cm/s的速度向点O运动,点F在线段OD上从点O出发以2cm/s的速度向点D运动.
(1)若点E,F同时运动,设运动时间为ts,当t为何值时,四边形AECF是平行四边形?
(2)在(1)的条件下,当AB为何值时,平行四边形AECF是菱形?
21.(16分)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.请直接写出线段EF,BE,DF之间的数量关系.
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参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共10小题,总分50分)
1.(5分)下列说法中,正确的是( )
A.对角线互相垂直的平行四边形是矩形
B.一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形
C.对角线互相垂直且相等的四边形是正方形
D.四条边都相等的四边形是菱形
【分析】根据矩形、平行四边形、正方形、菱形的判定定理即可得到结论.
【解答】解:A、对角线互相垂直的平行四边形是菱形,不符合题意;
B、一组对边平行,另一组对边相等的四边形不一定是平行四边形,可能是等腰梯形,不符合题意;
C、对角线互相垂直且相等的四边形不一定是正方形,可能是等腰梯形,不符合题意;
D、四条边都相等的四边形是菱形,符合题意.
故选:D.
【点评】本题考查了正方形的判定,平行四边形的判定,菱形的判定,矩形的判定定理,熟练掌握各判定定理是解题的关键.
2.(5分)如图,李师傅在做门窗时,不仅要测量门窗两组对边的长度是否分别相等,常常还要测量它们的两条对角线是否相等,以确保图形是矩形.其中的道理是( )
A.有三个角是直角的四边形是矩形
B.对角线相等的平行四边形是矩形
C.有一个角是直角的平行四边形是矩形
D.对角线相等的四边形是矩形
【分析】根据平行四边形的判定定理,两组对边分别相等的四边形是平行四边形,为此要测量两组对边是否相等,根据矩形的判定定理,对角线相等的平行四边形为矩形,所以还要测量它们的两条对角线是否相等.
【解答】解:如图,
∵两组对边的长度分别相等,AD=BC,AB=DC,
∴四边形ABCD为平行四边形,
又∵测量它们的两条对角线相等,AC=BD,
∴平行四边形ABCD为矩形.
故选:B.
【点评】本题考查矩形的判定,掌握矩形的判定定理是解题关键.
3.(5分)如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,∠BAD=130°,点E为对角线AC的中点,连接DE,BE,BD,则∠DBE的度数为( )
A.50° B.40° C.30° D.25°
【分析】先求出∠BCD=50°,再由直角三角形的性质可得,由等边对等角可得∠EBC=∠ECB,∠EDC=∠ECD,∠EBD=∠EDB,再由三角形外角的定义及性质可得∠BED=100°,最后再由三角形内角和定理计算即可得解.
【解答】解:由四边形的内角和是360°,可知,∠BCD=360°﹣∠ABC﹣∠ADC﹣∠BAD=50°,
∵∠ABC=∠ADC=90°,点E为对角线AC的中点,
∴,
∴∠EBC=∠ECB,∠EDC=∠ECD,∠EBD=∠EDB,
∴∠BED=∠BEA+∠DEA=∠EBC+∠ECB+∠EDC+∠ECD=2(∠ECB+∠ECD)=100°,
∴,
故选:B.
【点评】本题考查了等边对等角、直角三角形的性质、三角形外角的定义及性质、三角形内角和定理,关键是根据直角三角形的性质解答.
4.(5分)某乡村旅居示范点计划在村内池塘上搭建小桥,如图所示,两条村内道路AC、BC互相垂直,道路AB的中点M与点C被湖隔开.若测得AB的长为2400m,则M、C两点间的距离为( )
A.3600m B.2400m C.1200m D.600m
【分析】根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可解答.
【解答】解:根据题意可知,△ACB是直角三角形,点M是斜边AB的中点,
∴.
故选:C.
【点评】本题考查了直角三角形的性质,熟练掌握直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半是解题的关键.
5.(5分)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.
【分析】依据矩形的性质即可得到△AOD的面积为3,再根据S△AOD=S△AOE+S△DOE,即可得到OE+EF的值.
【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.
【点评】本题主要考查了矩形的性质,解题时注意:矩形的四个角都是直角;矩形的对角线相等且互相平分.
6.(5分)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( )
A. B. C. D.
【分析】过点C作CF⊥BE于点F,证明出△ABE是等腰直角三角形,得到AE=AB=2,勾股定理求出,然后得到CF=CD=2,证明出△BCF是等腰直角三角形,得到BF=CF=2,勾股定理求出,得到,进而求解即可.
【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,
∴,
∴,
∴.
故选:D.
【点评】此题考查了矩形的性质,勾股定理,角平分线的性质定理,等腰直角三角形的性质和判定等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
7.(5分)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.
【分析】要求△BEF的周长,就需要知道三边长,经过观察我们会发现只有BF能求出,BE和EF的长可以是变化的,但是EF=EC,所以BE+EF=BE+EC=BC=2,进而就可以求出周长.
【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.
【点评】本题主要考查了正方形的性质、轴对称的性质、勾股定理等内容,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
8.(5分)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
【分析】根据DE∥AC,DF∥AB得四边形AEDF是平行四边形,再根据∠A=90°得平行四边形AEDF是矩形,由此得在点D的运动过程中,四边形AEDF始终是矩形,只有当AE=AF时,矩形AEDF是正方形,据此即可得出答案.
【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.
【点评】此题主要考查了矩形的判定,正方形的判定,熟练掌握矩形和正方形的判定是解决问题的关键.
9.(5分)如图,点E在正方形ABCD的对角线AC上,且EC=2AE,直角三角形FEG的两直角边EF、EG分别交BC、DC于点M、N.若正方形ABCD的边长为a,则重叠部分四边形EMCN的面积为( )
A.a2 B.a2 C.a2 D.a2
【分析】过E作EP⊥BC于点P,EQ⊥CD于点Q,△EPM≌△EQN,利用四边形EMCN的面积等于正方形PCQE的面积求解.
【解答】解:过E作EP⊥BC于点P,EQ⊥CD于点Q,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCD=90°,
又∵∠EPM=∠EQN=90°,
∴∠PEQ=90°,
∴∠PEM+∠MEQ=90°,
∵三角形FEG是直角三角形,
∴∠NEF=∠NEQ+∠MEQ=90°,
∴∠PEM=∠NEQ,
∵AC是∠BCD的角平分线,∠EPC=∠EQC=90°,
∴EP=EQ,四边形PCQE是正方形,
在△EPM和△EQN中,
,
∴△EPM≌△EQN(ASA)
∴S△EQN=S△EPM,
∴四边形EMCN的面积等于正方形PCQE的面积,
∵正方形ABCD的边长为a,
∴ACa,
∵EC=2AE,
∴ECa,
∴EP=PCa,
∴正方形PCQE的面积aaa2,
∴四边形EMCN的面积a2,
故选:D.
【点评】本题主要考查了正方形的性质及全等三角形的判定及性质,解题的关键是作出辅助线,证出△EPM≌△EQN.
10.(5分)如图,在正方形ABCD中,AB=4,E为对角线AC上与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3.其中正确结论的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】①连接BE,易知四边形EFBG为矩形,可得BE=FG;由△AEB≌△AED可得DE=BE,所以DE=FG;
②延长DE,交FG于M,交FB于点H,由矩形EFBG可得OF=OB,则∠OBF=∠OFB;由∠OBF=∠ADE,则∠OFB=∠ADE;由四边形ABCD为正方形可得∠BAD=90°,即∠AHD+∠ADH=90°,所以∠AHD+∠OFH=90°,即∠FMH=90°,可得DE⊥FG;
③由②中的结论可得∠BFG=∠ADE;
④由于点E为AC上一动点,当DE⊥AC时,根据垂线段最短可得此时DE最小,最小值为,由①知FG=DE,所以FG的最小值为2;
【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.
∴FG=BE,OB=OF=OE=OG.
∵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°,
∴AC.
∴DEAC=2.
由①知:FG=DE,
∴FG的最小值为2,
∴④错误.
综上,正确的结论为:①②③.
故选:C.
【点评】本题主要考查了正方形的性质,垂线段最短,三角形全等的判定与性质,矩形的判定与性质,垂直的定义.根据图形位置的特点通过添加辅助线构造全等是解题的关键,也是解决此类问题常用的方法.
二、填空题(本大题共5小题,总分20分)
11.(4分)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AC=8,点D是AC的中点,则BD= 4 .
【分析】直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,由此即可计算.
【解答】解:∵∠ABC=90°,点D是AC的中点,
∴BDAC8=4.
故答案为:4.
【点评】本题考查直角三角形斜边的中线,关键是掌握直角三角形斜边的中线等于斜边的一半.
12.(4分)如图,在正方形ABCD中,点E是DC边的中点,FG⊥AE分别交AD,BC边于点F,G.若AB=4,则FG的长为 2 .
【分析】过点B作BN∥GF交AD于点N,先证明△AED≌△BNA(AAS),推出AE=BN=FG,利用勾股定理求出AE,即可求解.
【解答】解:过点B作BN∥GF交AD于点N,如图所示:
∵四边形ABCD是正方形,AB=4,
∴AD∥BC,AD=AB=CD=4,∠BAN=∠D=90°,
∴四边形BGFN是平行四边形,
∴BN=GF,
∵AE⊥FG,BN∥GF,
∴BN⊥AE,
∴∠BNA+∠EAD=90°,
∵∠AED+∠EAD=90°,
∴∠BNA=∠AED,
在△AED和△BNA中,
,
∴△AED≌△BNA(AAS),
∴AE=BN=FG,
∵点E是DC边的中点,
∴DE=CD=2,
∴,
∴.
【点评】本题考查了正方形的性质,平行四边形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,构造辅助线,证明三角形全等是解题的关键.
13.(4分)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BD为AC的中线,过点C作CE⊥BD于点E,过点A作BD的平行线,交CE的延长线于点F,在AF的延长线上截取FG=BD,连接BG、DF.若AG=13,CF=6,则四边形BDFG的周长为 20 .
【分析】首先可判断四边形BGFD是平行四边形,再由直角三角形斜边中线等于斜边一半,可得BD=FD,则可判断四边形BGFD是菱形,设GF=x,则AF=13﹣x,AC=2x,在Rt△ACF中利用勾股定理可求出x的值.
【解答】解:∵AG∥BD,BD=FG,
∴四边形BGFD是平行四边形,
∵CF⊥BD,
∴CF⊥AG,
又∵点D是AC中点,
∴BD=DFAC,
∴四边形BGFD是菱形,
设GF=x,则AF=13﹣x,AC=2x,
∵在Rt△ACF中,∠CFA=90°,
∴AF2+CF2=AC2,即(13﹣x)2+62=(2x)2,
解得:x=5,
故四边形BDFG的周长=4GF=20.
故答案为:20.
【点评】本题考查了菱形的判定与性质、勾股定理及直角三角形的斜边中线的性质,解答本题的关键是判断出四边形BGFD是菱形.
14.(4分)如图,在正方形ABCD中,AB=2,E为边AB上一点,F为边BC上一点.连接DE和AF交于点G,连接BG.若AE=BF,则BG的最小值为 1 .
【分析】如图,取AD的中点T,连接BT,GT,首先利用全等三角形的性质证明∠AGD=90°,求出GT=1,BT,根据BG≥BT﹣GT,可得结论.
【解答】解:如图,取AD的中点T,连接BT,GT,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB=2,∠DAE=∠ABF=90°,
在△DAE和△ABF中,
,
∴△DAE≌△ABF(SAS),
∴∠ADE=∠BAF,
∵∠BAF+∠DAF=90°,
∴∠EDA+∠DAF=90°,
∴∠AGD=90°,
∵DT=AT,
∴GTAD=1,BT,
∴BG≥BT﹣GT,
∴BG1,
∴BG的最小值为1.
故答案为:1.
【点评】本题考查正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,求出GT,BT是解题的关键.
15.(4分)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 .
【分析】连接DG,AC,过点D作DH⊥AG,交AG的延长线于H,由“SAS”可证△ABE≌△ADG,BE=DG,通过证明点A,点C,点D,点G四点共圆,可得∠CGD=∠DAC=45°,由勾股定理可求GH的长,即可求BE的长.
【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.
【点评】本题考查了旋转的性质,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题的关键.
三、解答题(本大题共6小题,总分80分)
16.(12分)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,点D是BC中点,AE∥BC,CE∥AD.
(1)求证:四边形ADCE是菱形;
(2)过点D作DF⊥CE于点F,∠B=60°,AB=6,求EF的长.
【分析】(1)首先利用平行四边形的判定得出四边形ADCE是平行四边形,进而利用菱形的判定得出平行四边形ADCE是菱形;
(2)根据已知条件得到△ABD是等边三角形,根据等边三角形的性质得到∠ADB=60°,AD=AB=6,解直角三角形得到CECD=3,根据菱形的性质得到结论.
【解答】(1)证明:∵AE∥DC,EC∥AD,
∴四边形ADCE是平行四边形,
∵∠BAC=90°,点D是BC的中点,
∴AD=BD=CD,
∴平行四边形ADCE是菱形;
(2)解:∵∠B=60°,AD=BD,
∴△ABD是等边三角形,
∴∠ADB=60°,AD=AB=6,
∵AD∥CE,
∴∠DCE=60°,
∵CD=AD=6,
∴CFCD=3,
∵四边形ADCE是菱形,
∴CE=CD=6,
∴EF=3.
【点评】此题主要考查了菱形的判定与性质,等边三角形的判定和性质,熟练掌握菱形的性质是解题关键.
17.(10分)如图,在Rt△ABC中,两锐角的平分线AD,BD相交于点D,DE⊥BC于点E,DF⊥AC于点F.求证:四边形DECF是正方形.
【分析】过点D作DH⊥AB于点H,则∠DEC=∠DFC=∠C=90°,由此得四边形DECF是矩形,再根据角平分线性质得DE=DH=DF,然后根据正方形的判定即可得出结论.
【解答】证明:过点D作DH⊥AB于点H,如图所示:
∵DE⊥BC于点E,DF⊥AC于点F,
∴∠DEC=∠DFC=∠C=90°,
∴四边形DECF是矩形,
∵BD平分∠ABC,AD平分∠BAC,DE⊥BC,DF⊥AC,DH⊥AB,
∴DE=DH,DH=DF,
∴DE=DF,
∴矩形DECF是正方形.
【点评】此题主要考查了正方形的判定,直角三角形的性质,熟练掌握正方形的判定,角平分线的性质是解决问题的关键.
18.(12分)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.
【分析】(1)根据四边形ABCD是平行四边形,得AD=BC,AD∥BC,可证∠ADE=∠CBF,然后通过SAS证△ADE≌△CBF即可;
(2)由BD平分∠ABC,得∠ABD=∠CBD,又因为∠ADB=∠CBD,则∠ABD=∠ADB,有AB=AD,可证出AC⊥BD,然后证出四边形AFCE为平行四边形即可解决问题.
【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.
【点评】本题主要考查了平行四边形的判定与性质、三角形全等的判定与性质、菱形的判定等知识,证出AC⊥BD是解题的关键.
19.(14分)如图,长方形纸片ABCD的边长AB=8,AD=4.将矩形纸片沿EF折叠,使点A与点C重合,折叠后在其一面着色.
(1)求FG的长;
(2)求图中阴影部分的面积.
【分析】(1)利用翻折变换的性质可得:FG=DF,CG=AD,设FG=x,利用勾股定理在Rt△FGC中列出方程,解方程即可求解;
(2)利用(1)中的结论用矩形ABCD的面积减去△BFC的面积即可得出结论.
【解答】解:(1)由翻折变换的性质可得:FG=DF,CG=AD=4,
设FG=x,则FD=x,FC=CD﹣FD=8﹣x,
在Rt△FGC中,
∵GF2+GC2=FC2,
∴x2+42=(8﹣x)2,
解得:x=3,
∴FG=3;
(2)由(1)知:FG=3,
∴FC=8﹣3=5,
∴FC×BC5×4=10,
由翻折变换的性质可得:S四边形EFGC=S四边形EFDA,
∴图中阴影部分的面积=S四边形EFGC+S△BEC
=S四边形EFDA+S△BEC
=S矩形ABCD﹣S△EFC
=8×4﹣10
32﹣10
=22.
【点评】本题主要考查了翻折变换的性质,矩形的性质,勾股定理,熟练掌握翻折变换的性质是解题的关键.
20.(16分)如图,平行四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,BD=12cm,AC=6cm,点E在线段BO上从点B出发以1cm/s的速度向点O运动,点F在线段OD上从点O出发以2cm/s的速度向点D运动.
(1)若点E,F同时运动,设运动时间为ts,当t为何值时,四边形AECF是平行四边形?
(2)在(1)的条件下,当AB为何值时,平行四边形AECF是菱形?
【分析】(1)若是平行四边形,所以BD=12cm,则B0=DO=6cm,故有6﹣t=2t,即可求得t值;
(2)由菱形的性质得AC⊥EF,再由勾股定理求出AB的长即可.
【解答】解:(1)若四边形AECF为平行四边形,
则OA=OC,OE=OF,
∵四边形ABCD为平行四边形,BD=12cm,AC=6cm,
∴BO=OD=6cm,OA=OC=3cm,
∴OE=(6﹣t)cm,OF=2tcm,
∴6﹣t=2t,
∴t=2,
∴当t为2时,四边形AECF是平行四边形;
(2)若四边形AECF是菱形,
则AC⊥EF,
∴AO2+BO2=AB2,
∴AB3(cm),
∴当AB为3cm时,▱AECF是菱形.
【点评】本题考查了平行四边形的判定与性质、菱形的判定与性质以及勾股定理等知识,熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
21.(16分)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.
【分析】(1)延长AB使得BG=DF,连接CG,先证明△DCF≌△BCG,得出∠DCF=∠BCG,CF=CG,再证明△CFE≌△CGE得出GE=EF即可解答;
(2)把△CDF绕点C逆时针旋转90°后,得到△CBG.根据旋转的性质证明△CEF≌△CEG得出EF=EG,由EG=BE﹣BG=BE﹣DF即可解答.
【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.
【点评】本题考查正方形的性质,全等三角形的判定和性质,正确作出辅助线是解题关键.
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