内容正文:
数学定时作业
(时间:120分钟)
A卷(共100分)
第I卷(选择题,共32分)
一、选择题(本大题共8小题,每小题4分,共32分,每小题均有四个选项,其中只有一项符合题目要求,答案涂在答题卡上)
1. 下列方程属于一元二次方程的是( )
A. x2+y+2=0 B. x+y=5 C. x+=5 D. x2+2x=3
2. 若添加一个条件,使得是矩形,则这个条件可以是( ).
A. B. C. D.
3. 如表示代数式的部分值得情况.根据表中的数据,则关于方程的一个正根的判断正确的是( )
A. B. C. D.
4. 一元二次方程的根的情况是( )
A. 有两个相等的实数根 B. 只有一个实数根
C. 有两个不相等的实数根 D. 没有实数根
5. 如图,在菱形 中,于点E,,则菱形 的周长是()
A. 6 B. 8 C. 10 D. 12
6. 用配方法解方程时,方程可变形为( )
A. B. C. D.
7. 中国声谷是合肥高新区的国家级人工智能产业基地,是合肥“科创名城”的核心名片.在2025年“中国声谷杯”全国大学生人工智能创新大赛的初赛阶段,参赛的每两个队伍之间都需要进行一场项目路演答辩(单循环赛制),共进行了105场比拼.设共有个队伍参加初赛,则下列方程符合题意的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图,菱形的对角线,相交于点,过点作于点,连接,若,,则菱形的周长为( )
A. 20 B. 18 C. 24 D. 15
第II卷(非选择题,共68分)
二、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分,答案写在答题卡上)
9. 一元二次方程化成一般形式后,一次项系数为_____,常数项为_____.
10. 若m,n是一元二次方程的两根,则______.
11. 若是关于x的一元二次方程,则m的值为______.
12. 如图,是矩形对角线的中点,是的中点,,则的长为_____
13. 如图,在正方形中,点是上一点,过点作于点,于点,连结,若,则的最小值为________.
三、解答题(本大题共5个小题,共48分,解答过程写在答题卡上)
14. 计算题:
(1);(配方法);
(2);(公式法)
(3).(自选方法)
15. 已知,是关于x的方程的两个根,求下列各式的值.
(1);
(2).
16. 已知:如图,在中,,,,点P从点A开始沿边向点B以的速度移动,点Q从点B开始沿边向点C以的速度移动.设运动时间为.
(1)填空:_____,_____.(用含t的代数式表示)
(2)如果P,Q分别从A,B同时出发,那么几秒后,的面积等于?
17. 如图,在平行四边形中,对角线、交于点O,平分,过点D作,交的延长线于点E.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
18. 在平面直角坐标系中,过原点及点、作矩形,的平分线交于点.点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿射线方向移动;同时点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿轴正方向移动.设移动时间为秒.
(1)填空:_______,_______(用含的代数式表示)
(2)设的面积为,的面积为,当为何值时,的值为.
(3)求当为何值时,为直角三角形.
B卷(共50分)
一、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分,答案写在答题卡上)
19. 设、是方程的两个实数根,则的值为________.
20. 若m,n是一元二次方程的两个实数根,则的值为______.
21. 已知关于的一元二次方程,若等腰三角形的一边长为,另两边长恰好是该方程的两个根,则的值是______.
22. 矩形绕点A旋转得到矩形(B与E,C与F对应),的延长线交于点H,若点G恰好为的中点,,,则_____.
23. 如图,已知∠MON=30°,B为OM上一点,BA⊥ON于A,四边形ABCD为正方形,P为射线BM上一动点,连结CP,将CP绕点C顺时针方向旋转90°得CE,连结BE,若AB=,则BE的最小值为________.
二、解答题(本大题共3个小题,共30分,解答过程写在答题卡上)
24. 为迎接师一学校第二十六届运动会,某同学设计了一款纪念版吉祥物.某商店该吉祥物的售价为64元/个,为了促销,商店决定进行两次降价调整,最终售价为49元/个,每天能售出50个.
(1)求该吉祥物两次降价的平均百分率;
(2)若该吉祥物每个的成本价为20元,临近运动会,为了减少库存,决定再次进行降价销售,经调查发现,每降价2元,每天可多售20个,若每天利润为2730元,则每个降价多少元?
25. 阅读材料:
材料1:一元二次方程的两根,有如下的关系(韦达定理):,.
材料2:有些数学问题虽然表面与一元二次方程无关,但是我们能够通过构造一元二次方程,并利用一元二次方程的有关知识将其解决.下面介绍两种基本构造方法:
方法1:利用根的定义构造.例如,若实数、满足、,且,则可将、看作是方程的两个不相等的实数根.
方法2:利用韦达定理逆向构造.例如,如若实数、满足、,则可以将、看作是方程的两实数根.
根据上述材料解决下面问题:
(1)已知实数、,且,满足、,则的值为___________;
(2)若关于的方程有两个实数根,,若满足,求的值;
(3)已知实数、、满足、,且,求的最大值.
26. 定义:一组对角互补,且有一组邻边相等的四边形称为“奇妙四边形”.
(1)下列选项中一定是“奇妙四边形”的是________;
A.正方形 B.平行四边形 C.菱形 D.矩形
(2)如图,在边长为的正方形中,为边上一动点(不与,重合),交于点,过作交于点.
判断四边形是否为“奇妙四边形,”并说明理由;
若四边形是“奇妙四边形”,连接,请直接写出的面积.
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数学定时作业
(时间:120分钟)
A卷(共100分)
第I卷(选择题,共32分)
一、选择题(本大题共8小题,每小题4分,共32分,每小题均有四个选项,其中只有一项符合题目要求,答案涂在答题卡上)
1. 下列方程属于一元二次方程的是( )
A. x2+y+2=0 B. x+y=5 C. x+=5 D. x2+2x=3
【答案】D
【解析】
【分析】根据一元二次方程的定义必须满足四个条件:(1)未知数的最高次数是2;(2)二次项系数不为0;(3)是整式方程;(4)含有一个未知数,逐一进行判断.
【详解】解:A、未知数的最高次数是1,且有两个未知数,故本选项不符合题意;
B、方程含有两个未知数,是二元一次方程,故本选项不符合题意;
C、是分式方程,不是整式方程,故本选项不符合题意;
D、符合一元二次方程的定义,故本选项符合题意.
故选:D.
【点睛】此题主要考查了一元二次方程的定义,熟练掌握定义是解题的关键.
2. 若添加一个条件,使得是矩形,则这个条件可以是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据平行四边形的性质以及矩形、菱形的判定定理逐一判断各选项即可.
【详解】解:已知四边形是平行四边形,对各选项逐一判断如下:
选项:平行四边形对边相等,是平行四边形固有性质,添加该条件不能判定是矩形,故选项不符合题意;
选项:根据矩形的判定定理,对角线相等的平行四边形是矩形,因此添加可判定是矩形,故选项符合题意;
选项:对角线互相垂直的平行四边形是菱形,不是矩形,因此添加不能判定是矩形,故选项不符合题意;
选项:一组邻边相等的平行四边形是菱形,不是矩形,因此添加不能判定是矩形,故选项不符合题意.
3. 如表示代数式的部分值得情况.根据表中的数据,则关于方程的一个正根的判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查了估算一元二次方程解的范围,理解题意是解决本题的关键.
通过观察代数式值的符号变化,利用函数连续性即可确定根所在区间.
【详解】解:∵当时,,
当时,,
∴方程在和之间有一个正根,
即.
故选C.
4. 一元二次方程的根的情况是( )
A. 有两个相等的实数根 B. 只有一个实数根
C. 有两个不相等的实数根 D. 没有实数根
【答案】D
【解析】
【分析】先求出的值,再判断出其符号即可.
【详解】解:∵,
∴方程没有实数根.
故选:D.
【点睛】本题考查的是根的判别式,熟知一元二次方程的根的判别式的意义是解答此题的关键.
5. 如图,在菱形 中,于点E,,则菱形 的周长是()
A. 6 B. 8 C. 10 D. 12
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了菱形的性质,三角形中位线的性质,直角三角形的性质,连接,根据题意可得是直角三角形,结合菱形的性质可得点是的中点,求出,由,易得点是的中点,易证是的中位线,推出,再根据菱形的性质即可求解.
【详解】解:连接,
∵,
∴
∴是直角三角形,
∵四边形为菱形,
∴点是的中点,,
∴,
∵,
∴点是的中点,
∴是的中位线,
∴,
∴菱形 的周长是.
故选:B.
6. 用配方法解方程时,方程可变形为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据配方法可直接进行排除选项.
【详解】由配方法解方程时,方程可变形为;
故选A.
【点睛】本题主要考查配方法解一元二次方程,熟练掌握配方法是解题的关键.
7. 中国声谷是合肥高新区的国家级人工智能产业基地,是合肥“科创名城”的核心名片.在2025年“中国声谷杯”全国大学生人工智能创新大赛的初赛阶段,参赛的每两个队伍之间都需要进行一场项目路演答辩(单循环赛制),共进行了105场比拼.设共有个队伍参加初赛,则下列方程符合题意的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据实际问题列一元二次方程.
【详解】解:∵共有个队伍参加比赛,单循环赛制中每个队伍需要和除自身外的个队伍各比赛一场,
又∵每场比赛由2个队伍共同参与,直接计算会重复计算每一场比赛,
∴总比赛场数为,
已知总比赛场数为场,
∴可得方程.
8. 如图,菱形的对角线,相交于点,过点作于点,连接,若,,则菱形的周长为( )
A. 20 B. 18 C. 24 D. 15
【答案】A
【解析】
【分析】利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求得,再根据菱形的性质可得菱形的边长,即可求得菱形的周长.
【详解】解:在菱形中,,
,
,
,
,
根据勾股定理可得,
在菱形中,,
菱形的周长为.
第II卷(非选择题,共68分)
二、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分,答案写在答题卡上)
9. 一元二次方程化成一般形式后,一次项系数为_____,常数项为_____.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】解:一元二次方程化成一般形式为,
各项分别为,
∴一次项为,一次项系数为;常数项为
10. 若m,n是一元二次方程的两根,则______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了根与系数的关系:若,是一元二次方程的两根时,,,直接利用根与系数的关系求解即可.
【详解】解:∵m,n是一元二次方程的两根,
∴,
故答案为:.
11. 若是关于x的一元二次方程,则m的值为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据一元二次方程的定义,未知数最高次数为2,且二次项系数不为0,据此列条件求解.
【详解】解:∵方程是关于的一元二次方程,
∴需满足,
由解得或又由得,
∴.
12. 如图,是矩形对角线的中点,是的中点,,则的长为_____
【答案】##
【解析】
【分析】先根据中位线的性质求出,再根据勾股定理求出,最后根据直角三角形的性质求出的长.
【详解】解:∵是的中点,是的中点,,
∴,
∵四边形为矩形,
∴,,
∴,
∵,是的中点,
∴.
13. 如图,在正方形中,点是上一点,过点作于点,于点,连结,若,则的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】连接,证明四边形是矩形,得,根据“垂线段最短”可求出的最小值为,从而可得出的最小值.
【详解】解:连接,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∵于点,于点F,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
根据“垂线段最短”,当时,取得最小值,即取得最小值.
当时,
∵,
∴是斜边上的中线,
∴
∴的最小值为.
三、解答题(本大题共5个小题,共48分,解答过程写在答题卡上)
14. 计算题:
(1);(配方法);
(2);(公式法)
(3).(自选方法)
【答案】(1),.
(2),.
(3),.
【解析】
【分析】(1)二次项系数是 且一次项系数为偶数,移项后两边加上一次项系数一半的平方,把左边配成完全平方式,再用直接开平方法求解;
(2)确定 、、,先计算判别式 ,再代入求根公式求解;
(3)观察左边的二次三项式可分解为两个一次因式的积,用因式分解法把原方程化为两个一元一次方程求解.
【小问1详解】
解:移项,得 .
配方,得 ,即 .
直接开平方,得 或 .
∴ ,.
【小问2详解】
解:∵ ,,,
∴ .
由求根公式 ,得
.
∴ ,.
【小问3详解】
解:原方程可化为 .
∴ 或 .
∴ ,.
15. 已知,是关于x的方程的两个根,求下列各式的值.
(1);
(2).
【答案】(1)3; (2).
【解析】
【分析】(1)根据根与系数的关系可得,,将所求代数式进行通分,再代入计算即可;
(2)利用,计算即可求解.
【小问1详解】
解:由题意可得,,
即:
;
【小问2详解】
解:
.
16. 已知:如图,在中,,,,点P从点A开始沿边向点B以的速度移动,点Q从点B开始沿边向点C以的速度移动.设运动时间为.
(1)填空:_____,_____.(用含t的代数式表示)
(2)如果P,Q分别从A,B同时出发,那么几秒后,的面积等于?
【答案】(1),
(2)2秒或者3秒
【解析】
【分析】(1)速度乘以时间等于行走的距离,据此列式即可;
(2)结合(1)的结论,根据三角形的面积公式,列出关于t的一元二次方程,解方程即可作答.
【小问1详解】
解:根据运动可知:,,
∴;
【小问2详解】
解:结合(1)的结果,根据题意有:,
∴,
解得: ,,
即:那么2秒或者3秒后,的面积等于
17. 如图,在平行四边形中,对角线、交于点O,平分,过点D作,交的延长线于点E.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明:平行四边形,
,
,
平分,
,
,
,
四边形是菱形;
(2)
【解析】
【分析】(1)根据平行四边形的性质和等角对等边的性质,得出,再利用有一组邻边相等的平行四边形是菱形即可证明;
(2)设,由勾股定理可得,从而列方程求出,再利用勾股定理求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
解:由(1)可知,四边形是菱形,
,,
,
设,则,
在中,,
在中,,
,
,
解得:,即,
.
18. 在平面直角坐标系中,过原点及点、作矩形,的平分线交于点.点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿射线方向移动;同时点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿轴正方向移动.设移动时间为秒.
(1)填空:_______,_______(用含的代数式表示)
(2)设的面积为,的面积为,当为何值时,的值为.
(3)求当为何值时,为直角三角形.
【答案】(1);
(2)
(3)或或
【解析】
【分析】(1)根据路程等于速度乘以时间,即可表达,;
(2)连接,过点作于点,根据,得,又根据,则,根据勾股定理得,推出是等腰直角三角形,得;是直角三角形,当在左侧时,根据三角形面积公式得:;当在右侧时,面积为:,分类讨论,即可求出时的值;
(3)当为直角三角形时,或或,根据是等腰直角三角形,则;根据勾股定理,即可求出的值.
【小问1详解】
∵点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿射线方向移动;同时点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿轴正方向移动
∴;.
【小问2详解】
连接,过点作于点
∵四边形是矩形,点,点
∴,
∵
∴
∴在直角三角形中,
∴
∵
∴
∴在直角三角形中,
∴
∴是等腰直角三角形
∴
∵当在左侧时,即时,
∴
∴
∴当时
∴解得,(舍)
不满足;
在右侧时,时,
∴
∴
∴当时,解得,(舍)
∴当,.
【小问3详解】
连接,,
由(2)得,
∵是直角三角形,
∴
∵
∴,
∴在,
∴
∵为直角三角形时
∴或或
∵是等腰直角三角形,则
∴或
时,
∴
整理得:
解得:(舍),
∴
时,
∴
解得:,
∴或
∴综上所述,当或或时,为直角三角形时.
【点睛】本题考查动点问题,直角三角形和一元二次方程的知识,解题的关键是掌握动点的运动轨迹,勾股定理和解一元二次方程的解法.
B卷(共50分)
一、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分,答案写在答题卡上)
19. 设、是方程的两个实数根,则的值为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据一元二次方程根与系数的关系求出两根之和与两根之积,再将所求代数式展开变形为含两根之和与两根之积的形式,代入计算即可求解.
【详解】解:∵、是方程的两个实数根,
∴由根与系数的关系可知:,,
.
20. 若m,n是一元二次方程的两个实数根,则的值为______.
【答案】
3
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,方程的根的性质,根据根与系数的关系可得,并将所求表达式化简为 .
【详解】解:∵m是方程的根,
∴,
∴,
又∵,
∴,
故答案为:3.
21. 已知关于的一元二次方程,若等腰三角形的一边长为,另两边长恰好是该方程的两个根,则的值是______.
【答案】或
【解析】
【分析】此题主要考查了一元二次方程的应用、根的判别式及三角形三边关系定理,注意求出三角形的三边后,要用三边关系定理检验.已知可能是底,也可能是腰,分两种情况求得,的值后,可得结论.
【详解】解:若为底边,设,为腰长,则,则,
,
解得:,
此时原方程化为,
,即,
此时三边为,,能构成三角形,
;
若,则或,即方程有一根为,
把代入方程,得,
解得:,
此时方程为,
解得:,,
方程另一根为,
、、能构成三角形,
,综上,的值为或,
故答案为:或.
22. 矩形绕点A旋转得到矩形(B与E,C与F对应),的延长线交于点H,若点G恰好为的中点,,,则_____.
【答案】
【解析】
【分析】过点F作交延长线于T,过点C作于Q,连接,设,则,由旋转的性质可得,先证明,再证明,得到,通过证明,推出,再证明,得到,则,利用含30度角的直角三角形的性质和勾股定理求出,据此可得答案.
【详解】解:如图所示,过点F作交延长线于T,过点C作于Q,连接,
∵四边形是矩形,
∴
设,则,
由旋转的性质可得,
∴,
∴,
∴,
∵点G恰好为的中点,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
23. 如图,已知∠MON=30°,B为OM上一点,BA⊥ON于A,四边形ABCD为正方形,P为射线BM上一动点,连结CP,将CP绕点C顺时针方向旋转90°得CE,连结BE,若AB=,则BE的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】将BC绕着点C顺时针旋转90°得FC,作直线FE交OM于H,则∠BCF=90°,BC=FC,证△BCP≌△FCE(SAS),得∠BHF=90°,故点E在直线FH上,即点E的轨迹为直线FH,当点E与点H重合时,BE=BH最短,根据直角三角形性质得CP,正方形CPHE中,PH=CP= ,BH=BP+PH即可得出答案.
【详解】如图所示,
将BC绕着点C顺时针旋转90°得FC,作直线FE交OM于H,则∠BCF=90°,BC=FC,
∵将CP绕点C按顺时针方向旋转90°得CE,
∴∠PCE=90°,PC=EC,
∴∠BCP=∠FCE,
在△BCP和△FCE中,
BC=FC,∠BCP=∠FCE,PC=EC,
∴△BCP≌△FCE(SAS),
∴∠CBP=∠CFE,
又∵∠BCF=90°,
∴∠BHF=90°,
∴点E在直线FH上,即点E的轨迹为直线FH,
∵BH⊥EF,
∴当点E与点H重合时,BE=BH最短,
∵当CP⊥OM时,Rt△BCP中,∠CBP=30°,
∴CP=BC= ,BP= = ,
又∵∠PCE=∠CPH=∠PHE=90°,CP=CE,
∴正方形CPHE中,PH=CP= ,
∴BH=BP+PH= ,
即BE的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质以及垂线段最短的综合运用,解决问题的关键是作辅助线构造全等三角形,根据全等三角形的对应边相等以及垂线段最短进行判断.
二、解答题(本大题共3个小题,共30分,解答过程写在答题卡上)
24. 为迎接师一学校第二十六届运动会,某同学设计了一款纪念版吉祥物.某商店该吉祥物的售价为64元/个,为了促销,商店决定进行两次降价调整,最终售价为49元/个,每天能售出50个.
(1)求该吉祥物两次降价的平均百分率;
(2)若该吉祥物每个的成本价为20元,临近运动会,为了减少库存,决定再次进行降价销售,经调查发现,每降价2元,每天可多售20个,若每天利润为2730元,则每个降价多少元?
【答案】(1)该吉祥物两次降价的平均百分率为
(2)每个降价16元
【解析】
【分析】本题主要考查了一元二次方程应用,关键是根据题意找到等式两边的平衡条件,这种价格问题主要解决价格变化前后的平衡关系,列出方程,解答即可.
(1)设每次降价的百分率为x, 根据“商店决定进行两次降价调整,最终售价为49元/个”,列出方程求解即可;
(2)设每天要想获得2730元的利润,且更有利于减少库存,则每件商品应降价y元,由销售问题的数量关系建立方程求出其解即可.
【小问1详解】
解:设每次降价的百分率为x,由题意得:
,
解得:(不合题意,舍去)
答:该吉祥物两次降价的平均百分率为;
【小问2详解】
解:设每个商品应降价y元,由题意得:
,
解得:,
为了减少库存,应取,
答:每个降价16元.
25. 阅读材料:
材料1:一元二次方程的两根,有如下的关系(韦达定理):,.
材料2:有些数学问题虽然表面与一元二次方程无关,但是我们能够通过构造一元二次方程,并利用一元二次方程的有关知识将其解决.下面介绍两种基本构造方法:
方法1:利用根的定义构造.例如,若实数、满足、,且,则可将、看作是方程的两个不相等的实数根.
方法2:利用韦达定理逆向构造.例如,如若实数、满足、,则可以将、看作是方程的两实数根.
根据上述材料解决下面问题:
(1)已知实数、,且,满足、,则的值为___________;
(2)若关于的方程有两个实数根,,若满足,求的值;
(3)已知实数、、满足、,且,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)的最大值为1
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,正确理解一元二次方程根与系数的关系是解题的关键.
(1)根据实数、是一元二次方程的两根,再根据一元二次方程根与系数的关系进行求解即可;
(2)先将,代入求出,再由一元二次方程根与系数的关系,即可求解;
(3)将、看作是方程的两实数根,再由一元二次方程根的判别式得不等式,结合即可求解.
【小问1详解】
解:实数、,且,满足、,
实数、()是一元二次方程的两根,
,
故答案为:;
【小问2详解】
解:方程两个实数根,,若满足,
,无解或,
,
,
,,
.
【小问3详解】
解:,,
将、看作是方程的两实数根;
,
而,
,
,
即,
的最大值为1.
26. 定义:一组对角互补,且有一组邻边相等的四边形称为“奇妙四边形”.
(1)下列选项中一定是“奇妙四边形”的是________;
A.正方形 B.平行四边形 C.菱形 D.矩形
(2)如图,在边长为的正方形中,为边上一动点(不与,重合),交于点,过作交于点.
判断四边形是否为“奇妙四边形,”并说明理由;
若四边形是“奇妙四边形”,连接,请直接写出的面积.
【答案】(1)A; (2)解:四边形是“奇妙四边形”,理由如下:
如下图所示,
四边形是正方形,
,,
,
,
,
四边形内角和为,
,
又,
,
四边形是正方形,
,,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
四边形是“奇妙四边形”;
或.
【解析】
【分析】根据“奇妙四边形”的定义进行判断即可;
根据正方形的性质和垂直的定义可得:,根据四边形内角和定理和邻补角定义可证,根据正方形的性质可证,,利用可证,根据全等三角形的性质可证,,等量代换可证,根据等角对等边可证,所以可证结论成立;
因为,所以四边形有一组对角互补,根据“奇妙四边形”的定义还需要有一组邻边相等,所以应分、、、四情况求解.
【小问1详解】
解:正方形、矩形的四个角都是直角,
正方形、矩形都满足有一组对角互补,
只有正方形的四条边都相等,
正方形是“奇妙四边形”,
故选:A;
【小问2详解】
略
解:四边形是正方形,
,
,
,
,
四边形内角和为,
,
若四边形是“奇妙四边形”,
则需要有一组邻边相等,
当时,
如下图所示,连接,
四边形是正方形,
,,
在和中,,
,
,
由可知,
,
是等边三角形,
,
,
,
,
在中,,
,
,
解得:,
,
如下图所示,过点作于M,
设,
由可知,
,
,
在中,,
是正方形的对角线,
,
,
,
解得:,
,
,
;
当时,则点是的中点,
则只有当点与点重合时成立,
故不符合题意;
当时,
如下图所示,连接,
在和中,,
,
,
同上;
如下图所示,
当时,则有是等腰直角三角形,
,,
在和中,,
,
,
把绕点顺时针旋转到的位置,
,
由可知,
,
,
在和中,,
,
,
,
,
设,则,,
在中,,
,
解得:,(不符合题意,舍去),
,
在中,,
在中,,
,
,
,
;
综上所述,的面积为或.
【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,等边三角形的判定与性质等知识,解决本题的关键是理解“奇妙四边形”的定义,根据“奇妙四边形”找出边和角的关系,分情况求解即可.
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