2018年中考數(shù)學(xué)考點(diǎn)總動員系列 專題35 矩形、菱形、正方形(含解析)
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1、 考點(diǎn)三十五:矩形、菱形、正方形 聚焦考點(diǎn)☆溫習(xí)理解 一、矩形 1、矩形的概念 有一個角是直角的平行四邊形叫做矩形。 2、矩形的性質(zhì) (1)具有平行四邊形的一切性質(zhì) (2)矩形的四個角都是直角 (3)矩形的對角線相等 (4)矩形是軸對稱圖形 3、矩形的判定 (1)定義:有一個角是直角的平行四邊形是矩形 (2)定理1:有三個角是直角的四邊形是矩形 (3)定理2:對角線相等的平行四邊形是矩形 4、矩形的面積 S矩形=長×寬=ab 二、菱形 1、菱形的概念 有一組鄰邊相等的平行四邊形叫做菱形 2、菱形的性質(zhì) (1)具有平行四邊形的一切性質(zhì) (2)菱形
2、的四條邊相等 (3)菱形的對角線互相垂直,并且每一條對角線平分一組對角 (4)菱形是軸對稱圖形 3、菱形的判定 (1)定義:有一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形 (2)定理1:四邊都相等的四邊形是菱形 (3)定理2:對角線互相垂直的平行四邊形是菱形 4、菱形的面積 S菱形=底邊長×高=兩條對角線乘積的一半 三、正方形 1、正方形的概念 有一組鄰邊相等并且有一個角是直角的平行四邊形叫做正方形。 2、正方形的性質(zhì) (1)具有平行四邊形、矩形、菱形的一切性質(zhì) (2)正方形的四個角都是直角,四條邊都相等 (3)正方形的兩條對角線相等,并且互相垂直平分,每一條對角線平分一組對
3、角 (4)正方形是軸對稱圖形,有4條對稱軸 (5)正方形的一條對角線把正方形分成兩個全等的等腰直角三角形,兩條對角線把正方形分成四個全等的小等腰直角三角形 (6)正方形的一條對角線上的一點(diǎn)到另一條對角線的兩端點(diǎn)的距離相等。 3、正方形的判定 (1)判定一個四邊形是正方形的主要依據(jù)是定義,途徑有兩種: 先證它是矩形,再證有一組鄰邊相等。 先證它是菱形,再證有一個角是直角。 (2)判定一個四邊形為正方形的一般順序如下: 先證明它是平行四邊形; 再證明它是菱形(或矩形); 最后證明它是矩形(或菱形) 4、正方形的面積 設(shè)正方形邊長為a,對角線長為b,S正方形= 名師點(diǎn)睛
4、☆典例分類 考點(diǎn)典例一、矩形的性質(zhì)與判定 【例1】(2017江蘇徐州第23題)如圖,在平行四邊形中,點(diǎn)是邊的中點(diǎn),連接并延長,交延長線于點(diǎn)連接. (1)求證:四邊形是平行四邊形; (2)若,則當(dāng) 時,四邊形是矩形. 【答案】(1)證明見解析;(2)100° 【解析】 試題分析:(1)由AAS證明△BOE≌△COD,得出OE=OD,即可得出結(jié)論; (2)由平行四邊形的性質(zhì)得出∠BCD=∠A=50°,由三角形的外角性質(zhì)求出∠ODC=∠BCD,得出OC=OD,證出DE=BC,即可得出結(jié)論. (2)若∠A=50°,則當(dāng)∠BOD=100°時,四邊形BECD是矩形
5、.理由如下: ∵四邊形ABCD是平行四邊形, ∴∠BCD=∠A=50°, ∵∠BOD=∠BCD+∠ODC, ∴∠ODC=100°-50°=50°=∠BCD, ∴OC=OD, ∵BO=CO,OD=OE, ∴DE=BC, ∵四邊形BECD是平行四邊形, ∴四邊形BECD是矩形; 考點(diǎn):1.矩形的判定;2.平行四邊形的判定與性質(zhì). 【點(diǎn)睛】此題考查了矩形的判定和平行四邊形的判定與性質(zhì),熟練掌握矩形的判定和平行四邊形的判定與性質(zhì)是解本題的關(guān)鍵. 【舉一反三】 1. . (2017四川瀘州第11題)如圖,在矩形ABCD中,點(diǎn)E是邊BC的中點(diǎn),AE⊥BD,垂足為F,則tan∠BD
6、E的值是( ?。? A. B. C. D. 【答案】A. 【解析】 試題解析:∵四邊形ABCD是矩形, ∴AD=BC,AD∥BC, ∵點(diǎn)E是邊BC的中點(diǎn), ∴BE=BC=AD, ∴△BEF∽△DAF, ∴, ∴EF=AF, ∴EF=AE, ∵點(diǎn)E是邊BC的中點(diǎn), ∴由矩形的對稱性得:AE=DE, ∴EF=DE,設(shè)EF=x,則DE=3x, ∴DF=x, ∴tan∠BDE= . 故選A. 考點(diǎn):1.矩形的性質(zhì);2.解直角三角形. 2. (2017四川宜賓第7題)如圖,在矩形ABCD中
7、BC=8,CD=6,將△ABE沿BE折疊,使點(diǎn)A恰好落在對角線BD上F處,則DE的長是( ) A.3 B. C.5 D. 【答案】C. 【解析】 試題解析:∵矩形ABCD, ∴∠BAD=90°, 由折疊可得△BEF≌△BAE, ∴EF⊥BD,AE=EF,AB=BF, 在Rt△ABD中,AB=CD=6,BC=AD=8, 根據(jù)勾股定理得:BD=10,即FD=10﹣6=4, 設(shè)EF=AE=x,則有ED=8﹣x, 根據(jù)勾股定理得:x2+42=(8﹣x)2, 解得:x=3(負(fù)值舍去), 則DE=8﹣3=5, 故選C. 考點(diǎn):1. 翻折變換(折疊問題);2.矩形的
8、性質(zhì). 考點(diǎn)典例二、菱形的性質(zhì)與判定 【例2】(2017四川自貢第21題)如圖,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在菱形ABCD的邊DC,DA上,且CE=AF. 求證:∠ABF=∠CBE. 【答案】證明見解析. 【解析】 試題分析:根據(jù)菱形的性質(zhì)可得AB=BC,∠A=∠C,再證明ΔABF≌CBE,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)可得結(jié)論. 試題解析:∵四邊形ABCD是菱形, ∴AB=BC,∠A=∠C, ∵在△ABF和△CBE中, , ∴△ABF≌△CBE(SAS), ∴∠ABF=∠CBE. 考點(diǎn):菱形的性質(zhì). 【點(diǎn)睛】本題考查了菱形的性質(zhì),熟記各性質(zhì)與平行四邊形和菱形的判定方法是解題的關(guān)鍵.在利
9、用菱形計算或證明時,應(yīng)充分利用菱形的性質(zhì),如“菱形的四條邊都相等”“菱形的對角線互相垂直且平分,并且每一組對角線平分一組對角”等.對于菱形的判定,若可證出四邊形為平行四邊形,則可證一組鄰邊相等或?qū)蔷€互相垂直;若相等的邊較多,則可證四條邊都相等. 【舉一反三】 1. (2017海南第11題)如圖,在菱形ABCD中,AC=8,BD=6,則△ABC的周長是( ) A.14 B.16 C.18 D.20 【答案】C. 考點(diǎn):菱形的性質(zhì),勾股定理. 2. (2017浙江寧波第18題)如圖,在邊長為2的菱形ABCD中,∠A=60°,點(diǎn)M是AD邊的中點(diǎn),連接MC,將菱形ABCD翻折,
10、使點(diǎn)A落在線段CM上的點(diǎn)E處,折痕交AB于點(diǎn)N,則線段EC的長為 . 【答案】-1. 【解析】 試題分析:如圖所示:過點(diǎn)M作MF⊥DC于點(diǎn)F, ∵在邊長為2的菱形ABCD中,∠A=60°,M為AD中點(diǎn), ∴2MD=AD=CD=2,∠FDM=60°, ∴∠FMD=30°, ∴FD=MD=, ∴FM=DM×cos30°=, ∴MC=, ∴EC=MC-ME=-1. 考點(diǎn):1.折疊問題;2.菱形的性質(zhì). 考點(diǎn)典例三、正方形的性質(zhì)與判定 【例3】(2017上海第23題)已知:如圖,四邊形ABCD中,AD∥BC,AD=CD,E是對角線BD上一點(diǎn),且EA=EC. (
11、1)求證:四邊形ABCD是菱形; (2)如果BE=BC,且∠CBE:∠BCE=2:3,求證:四邊形ABCD是正方形. 【答案】(1)證明見解析;(2)證明見解析. 【解析】 試題分析:(1)首先證得△ADE≌△CDE,由全等三角形的性質(zhì)可得∠ADE=∠CDE,由AD∥BC可得∠ADE=∠CBD,易得∠CDB=∠CBD,可得BC=CD,易得AD=BC,利用平行線的判定定理可得四邊形ABCD為平行四邊形,由AD=CD可得四邊形ABCD是菱形; (2)由BE=BC可得△BEC為等腰三角形,可得∠BCE=∠BEC,利用三角形的內(nèi)角和定理可得∠CBE=180× =45°,易得∠ABE=45
12、°,可得∠ABC=90°,由正方形的判定定理可得四邊形ABCD是正方形. 考點(diǎn):1.正方形的判定與性質(zhì);2.菱形的判定及性質(zhì). 【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的判定與性質(zhì)和菱形的判定及性質(zhì),解題的關(guān)鍵是熟記各種幾何圖形的性質(zhì)和判定.正方形是特殊的矩形又是特殊的菱形,具有矩形和菱形的所有性質(zhì).證明一個四邊形是正方形,可以先判定為矩形,再證鄰邊相等或?qū)蔷€互相垂直;或先判定為菱形,再證有一個角是直角或?qū)蔷€相等. 【舉一反三】 (2017廣西貴港第12題)如圖,在正方形 中,是對角線與的交點(diǎn),是邊上的動點(diǎn)(點(diǎn)不與重合),與交于點(diǎn) ,連接 .下列五個結(jié)論:① ;② ;③ ;④ ;⑤若,則的最小
13、值是 ,其中正確結(jié)論的個數(shù)是 ( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 試題解析:∵正方形ABCD中,CD=BC,∠BCD=90°, ∴∠BCN+∠DCN=90°, 又∵CN⊥DM, ∴∠CDM+∠DCN=90°, ∴∠BCN=∠CDM, 又∵∠CBN=∠DCM=90°, ∴△CNB≌△DMC(ASA),故①正確; 根據(jù)△CNB≌△DMC,可得CM=BN, 又∵∠OCM=∠OBN=45°,OC=OB, ∴△OCM≌△OBN(SAS), ∴OM=O
14、N,∠COM=∠BON, ∴∠DOC+∠COM=∠COB+∠BPN,即∠DOM=∠CON, 又∵DO=CO, ∴△CON≌△DOM(SAS),故②正確; ∵∠BON+∠BOM=∠COM+∠BOM=90°, ∴∠MON=90°,即△MON是等腰直角三角形, 又∵△AOD是等腰直角三角形, ∴△OMN∽△OAD,故③正確; ∵AB=BC,CM=BN, ∴BM=AN, 又∵Rt△BMN中,BM2+BN2=MN2, ∴AN2+CM2=MN2,故④正確; ∵△OCM≌△OBN, ∴四邊形BMON的面積=△BOC的面積=1,即四邊形BMON的面積是定值1, ∴當(dāng)△MNB的面積最
15、大時,△MNO的面積最小, 設(shè)BN=x=CM,則BM=2﹣x, ∴△MNB的面積=x(2﹣x)=﹣x2+x, ∴當(dāng)x=1時,△MNB的面積有最大值, 此時S△OMN的最小值是1﹣=,故⑤正確; 綜上所述,正確結(jié)論的個數(shù)是5個, 故選:D. 考點(diǎn):相似三角形的判定與性質(zhì);全等三角形的判定與性質(zhì);正方形的性質(zhì). 考點(diǎn)典例四、特殊平行四邊形綜合題 【例4】如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,過點(diǎn)C的直線MN∥AB,D為AB邊上一點(diǎn),過點(diǎn)D作DE⊥BC,交直線MN于E,垂足為F,連接CD,BE. (1)求證:CE=AD; (2)當(dāng)D在AB中點(diǎn)時,四邊形BECD是什么特殊四邊
16、形?說明你的理由; (3)若D為AB中點(diǎn),則當(dāng)∠A的大小滿足什么條件時,四邊形BECD是正方形?請說明你的理由. 【答案】(1)證明見解析;(2)四邊形BECD是菱形,(3)當(dāng)∠A=45°時,四邊形BECD是正方形.理由見解析. 【解析】 試題分析:(1)先求出四邊形ADEC是平行四邊形,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)推出即可; (2)求出四邊形BECD是平行四邊形,求出CD=BD,根據(jù)菱形的判定推出即可; (3)求出∠CDB=90°,再根據(jù)正方形的判定推出即可. ∴CE=AD; (2)解:四邊形BECD是菱形, 理由是:∵D為AB中點(diǎn), ∴AD=BD, ∵CE=AD,
17、∴BD=CE, ∵BD∥CE, ∴四邊形BECD是平行四邊形, ∵∠ACB=90°,D為AB中點(diǎn), ∴CD=BD, ∴四邊形BECD是菱形; 考點(diǎn):正方形的判定;平行四邊形的判定與性質(zhì);菱形的判定. 【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的判定、平行四邊形的性質(zhì)和判定,菱形的判定,直角三角形的性質(zhì)的應(yīng)用,主要考查學(xué)生運(yùn)用定理進(jìn)行推理的能力. 【舉一反三】 (2017甘肅蘭州第26題)如圖,1,將一張矩形紙片沿著對角線向上折疊,頂點(diǎn)落到點(diǎn)處,交于點(diǎn). (1)求證:是等腰三角形; (2)如圖2,過點(diǎn)作,交于點(diǎn),連結(jié)交于點(diǎn). ①判斷四邊形的形狀,并說明理由; ②若,,求的長.
18、【答案】(1)證明見解析;(2) . 【解析】 試題分析: (1)根據(jù)兩直線平行內(nèi)錯角相等及折疊特性判斷; (2)①根據(jù)已知矩形性質(zhì)及第一問證得鄰邊相等判斷; ②根據(jù)折疊特性設(shè)未知邊,構(gòu)造勾股定理列方程求解. 試題解析:(1)證明:如圖1,根據(jù)折疊,∠DBC=∠DBE, 又AD∥BC, ∴∠DBC=∠ADB, ∴∠DBE=∠ADB, ∴DF=BF, ∴△BDF是等腰三角形; (2)①∵四邊形ABCD是矩形, ∴AD∥BC, ∴FD∥BG, 又∵FD∥BG, ∴四邊形BFDG是平行四邊形, ∵DF=BF, ∴四邊形BFDG是菱形; ②∵AB=6,AD=8,
19、 ∴BD=10. ∴OB=BD=5. 假設(shè)DF=BF=x,∴AF=AD﹣DF=8﹣x. ∴在直角△ABF中,AB2+A2=BF2,即62+(8﹣x)2=x2, 解得x=, 即BF=, ∴FO==, ∴FG=2FO=. 考點(diǎn):四邊形綜合題. 課時作業(yè)☆能力提升 一、選擇題 1.(2017上海第6題)已知平行四邊形ABCD,AC、BD是它的兩條對角線,那么下列條件中,能判斷這個平行四邊形為矩形的是( ?。? A.∠BAC=∠DCA B.∠BAC=∠DAC C.∠BAC=∠ABD D.∠BAC=∠ADB 【答案】C 【解析】 試題分析:A、∠BAC=∠D
20、CA,不能判斷四邊形ABCD是矩形; B、∠BAC=∠DAC,能判定四邊形ABCD是菱形;不能判斷四邊形ABCD是矩形; C、∠BAC=∠ABD,能得出對角線相等,能判斷四邊形ABCD是矩形; D、∠BAC=∠ADB,不能判斷四邊形ABCD是矩形; 故選C. 考點(diǎn):1.矩形的判定;2.平行四邊形的性質(zhì);3.菱形的判定. 2. (2017四川瀘州第7題)下列命題是真命題的是( ) A.四邊都是相等的四邊形是矩形 B.菱形的對角線相等 C.對角線互相垂直的平行四邊形是正方形 D.對角線相等的平行四邊形是矩形 【答案】D. 考點(diǎn):1菱形的
21、判定;2矩形的性質(zhì);3平行四邊形的判定. 3.(2017青海西寧第7題)如圖,點(diǎn)是矩形的對角線的中點(diǎn),交于點(diǎn),若,則的長為( ) A. 5 B. 4 C. D. 【答案】D 【解析】 試題分析: ∵四邊形ABCD是矩形,∴∠D=90°,∵O是矩形ABCD的對角線AC的中點(diǎn),OM∥AB, ∴OM是△ADC的中位線,∴OM=3,∴DC=6,∵AD=BC=10,∴AC= =2, ∴BO= AC=,故選D. 考點(diǎn):矩形的性質(zhì). 4. (2017浙江嘉興第9題)一張矩形紙片,已知,,小明按所給圖步驟折疊紙片,則線段長為( )
22、 A. B. C. D. 【答案】A. 【解析】 試題解析:∵AB=3,AD=2, ∴DA′=2,CA′=1, ∴DC′=1, ∵∠D=45°, ∴DG=DC′=, 故選A. 考點(diǎn):矩形的性質(zhì). 5. (2017貴州黔東南州第8題)如圖,正方形ABCD中,E為AB中點(diǎn),F(xiàn)E⊥AB,AF=2AE,F(xiàn)C交BD于O,則∠DOC的度數(shù)為( ?。? A.60° B.67.5° C.75° D.54° 【答案】A. 【解析】 試題解析:如圖,連接DF、BF. ∵FE⊥AB,AE=EB, ∴FA=FB, ∵AF=2AE, ∴AF=AB=FB, ∴△AFB是等邊三
23、角形, ∵AF=AD=AB, ∴點(diǎn)A是△DBF的外接圓的圓心, ∴∠FDB=∠FAB=30°, ∵四邊形ABCD是正方形, ∴AD=BC,∠DAB=∠ABC=90°,∠ADB=∠DBC=45°, ∴∠FAD=∠FBC, ∴△FAD≌△FBC, ∴∠ADF=∠FCB=15°, ∴∠DOC=∠OBC+∠OCB=60°. 故選A. 考點(diǎn):正方形的性質(zhì). 6. (2017海南第11題)如圖,在菱形ABCD中,AC=8,BD=6,則△ABC的周長是( ) A.14 B.16 C.18 D.20 【答案】C. 考點(diǎn):菱形的性質(zhì),勾股定理. 7. (2017浙江寧波
24、第11題)如圖,四邊形是邊長為6的正方形,點(diǎn)在邊上,,過點(diǎn)作,分別交,于,兩點(diǎn),若,分別是,的中點(diǎn),則的長為( ) A.3 B. C. D.4 【答案】C. 【解析】 試題解析:如圖,過N作PQ∥BC,交AB,CD于P,Q,過M作MR∥CD,交EF于J,PQ于H,交BC于R 在正方形ABCD中,BC=CD=6 ∴BD=6 ∵BE=EG=4 ∴BG=4 ∴DG=2 ∵M(jìn)是DG的中點(diǎn) ∴MJ=DF=1,JF=1 ∵N為EC的中點(diǎn) ∴PN=BC=3 ∴QN=3 ∴NH=2,MH=3 ∴MN= 故選C. 考點(diǎn):1.正方形的性
25、質(zhì);2.三角形的中位線;3.勾股定理. 8. (2017廣西貴港第12題)如圖,在正方形 中,是對角線與的交點(diǎn),是邊上的動點(diǎn)(點(diǎn)不與重合),與交于點(diǎn) ,連接 .下列五個結(jié)論:① ;② ;③ ;④ ;⑤若,則的最小值是 ,其中正確結(jié)論的個數(shù)是 ( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 試題解析:∵正方形ABCD中,CD=BC,∠BCD=90°, ∴∠BCN+∠DCN=90°, 又∵CN⊥DM, ∴∠CDM+∠DCN=90°, ∴∠BCN=∠CDM, 又∵∠
26、CBN=∠DCM=90°, ∴△CNB≌△DMC(ASA),故①正確; 根據(jù)△CNB≌△DMC,可得CM=BN, 又∵∠OCM=∠OBN=45°,OC=OB, ∴△OCM≌△OBN(SAS), ∴OM=ON,∠COM=∠BON, ∴∠DOC+∠COM=∠COB+∠BPN,即∠DOM=∠CON, 又∵DO=CO, ∴△CON≌△DOM(SAS),故②正確; ∵∠BON+∠BOM=∠COM+∠BOM=90°, ∴∠MON=90°,即△MON是等腰直角三角形, 又∵△AOD是等腰直角三角形, ∴△OMN∽△OAD,故③正確; ∵AB=BC,CM=BN, ∴BM=AN,
27、又∵Rt△BMN中,BM2+BN2=MN2, ∴AN2+CM2=MN2,故④正確; ∵△OCM≌△OBN, ∴四邊形BMON的面積=△BOC的面積=1,即四邊形BMON的面積是定值1, ∴當(dāng)△MNB的面積最大時,△MNO的面積最小, 設(shè)BN=x=CM,則BM=2﹣x, ∴△MNB的面積=x(2﹣x)=﹣x2+x, ∴當(dāng)x=1時,△MNB的面積有最大值, 此時S△OMN的最小值是1﹣=,故⑤正確; 綜上所述,正確結(jié)論的個數(shù)是5個, 故選:D. 考點(diǎn):相似三角形的判定與性質(zhì);全等三角形的判定與性質(zhì);正方形的性質(zhì). 二、填空題 1. (2017湖北咸寧第14題)如圖,點(diǎn)的矩
28、形紙片的對稱中心,是上一點(diǎn),將紙片沿折疊后,點(diǎn)恰好與點(diǎn)重合,若,則折痕的長為 。 【答案】6. 試題分析:由題意得:AB=AO=CO,即AC=2AB,且OE垂直平分AC, ∴AE=CE, 設(shè)AB=AO=OC=x, 則有AC=2x,∠ACB=30°, 在Rt△ABC中,根據(jù)勾股定理得:BC=x, 在Rt△OEC中,∠OCE=30°, ∴OE=EC,即BE=EC, ∵BE=3, ∴OE=3,EC=6, 則AE=6 考點(diǎn):矩形的性質(zhì);翻折變換(折疊問題). 2. . (2017哈爾濱第19題)四邊形是菱形,,,對角線與相交于點(diǎn),點(diǎn)在上,若,則的長為
29、 . 【答案】4或2 【解析】 試題分析:∵四邊形ABCD是菱形,∴AB=AD=6,AC⊥BD,OB=OD,OA=OC, ∵∠BAD=60°,∴△ABD是等邊三角形,∴BD=AB=6,∴OB= BD=3,∴OC=OA= =3, ∴AC=2OA=6, ∵點(diǎn)E在AC上,OE=,∴CE=OC+或CE=OC﹣,∴CE=4或CE=2. 考點(diǎn):菱形的性質(zhì). 3. (2017湖南張家界第14題)如圖,在正方形ABCD中,AD=,把邊BC繞點(diǎn)B逆時針旋轉(zhuǎn)30°得到線段BP,連接AP并延長交CD于點(diǎn)E,連接PC,則三角形PCE的面積為 . 【答案】. 【解析】 考
30、點(diǎn):旋轉(zhuǎn)的性質(zhì);正方形的性質(zhì);綜合題. 4. (2017浙江寧波第18題)如圖,在邊長為2的菱形ABCD中,∠A=60°,點(diǎn)M是AD邊的中點(diǎn),連接MC,將菱形ABCD翻折,使點(diǎn)A落在線段CM上的點(diǎn)E處,折痕交AB于點(diǎn)N,則線段EC的長為 . 【答案】-1. 【解析】 試題分析:如圖所示:過點(diǎn)M作MF⊥DC于點(diǎn)F, ∵在邊長為2的菱形ABCD中,∠A=60°,M為AD中點(diǎn), ∴2MD=AD=CD=2,∠FDM=60°, ∴∠FMD=30°, ∴FD=MD=, ∴FM=DM×cos30°=, ∴MC=, ∴EC=MC-ME=-1. 考點(diǎn):1.折疊問題;2.菱形
31、的性質(zhì). 5.(2017貴州安順第17題)如圖所示,正方形ABCD的邊長為6,△ABE是等邊三角形,點(diǎn)E在正方形ABCD內(nèi),在對角線AC上有一點(diǎn)P,使PD+PE的和最小,則這個最小值為 . 【答案】6. 【解析】 試題解析:設(shè)BE與AC交于點(diǎn)P,連接BD, ∵點(diǎn)B與D關(guān)于AC對稱, ∴PD=PB, ∴PD+PE=PB+PE=BE最?。? 即P在AC與BE的交點(diǎn)上時,PD+PE最小,為BE的長度; ∵正方形ABCD的邊長為6, ∴AB=6. 又∵△ABE是等邊三角形, ∴BE=AB=6. 故所求最小值為6. 考點(diǎn):軸對稱﹣?zhàn)疃搪肪€問題;等邊三角形的性質(zhì);
32、正方形的性質(zhì). 6. (2017重慶A卷第18題)如圖,正方形ABCD中,AD=4,點(diǎn)E是對角線AC上一點(diǎn),連接DE,過點(diǎn)E作EF⊥ED,交AB于點(diǎn)F,連接DF,交AC于點(diǎn)G,將△EFG沿EF翻折,得到△EFM,連接DM,交EF于點(diǎn)N,若點(diǎn)F是AB的中點(diǎn),則△EMN的周長是 ?。? 【答案】 【解析】 試題解析:如圖1,過E作PQ⊥DC,交DC于P,交AB于Q,連接BE, ∵DC∥AB, ∴PQ⊥AB, ∵四邊形ABCD是正方形, ∴∠ACD=45°, ∴△PEC是等腰直角三角形, ∴PE=PC, 設(shè)PC=x,則PE=x,PD=4﹣x,EQ=4﹣x, ∴PD
33、=EQ, ∵∠DPE=∠EQF=90°,∠PED=∠EFQ, ∴△DPE≌△EQF, ∴DE=EF, 易證明△DEC≌△BEC, ∴DE=BE, ∴EF=BE, ∵EQ⊥FB, ∴FQ=BQ=BF, ∵AB=4,F(xiàn)是AB的中點(diǎn), ∴BF=2, ∴FQ=BQ=PE=1, ∴CE=, Rt△DAF中,DF=, ∵DE=EF,DE⊥EF, ∴△DEF是等腰直角三角形, ∴DE=EF=, ∴PD==3, 如圖2, ∵DC∥AB, ∴△DGC∽△FGA, ∴, ∴CG=2AG,DG=2FG, ∴FG=, ∵AC=, ∴CG=, ∴EG=, 連接G
34、M、GN,交EF于H, ∵∠GFE=45°, ∴△GHF是等腰直角三角形, ∴GH=FH=, ∴EH=EF﹣FH=, ∴∠NDE=∠AEF, ∴tan∠NDE=tan∠AEF=, ∴, ∴EN=, ∴NH=EH﹣EN=, Rt△GNH中,GN=, 由折疊得:MN=GN,EM=EG, ∴△EMN的周長=EN+MN+EM=. 考點(diǎn):1.折疊;2.正方形的性質(zhì). 三、解答題 1. (2017黑龍江綏化第28題)如圖,在矩形中,為邊上一點(diǎn),平分,為的中點(diǎn),連接,過點(diǎn)作分別交于,兩點(diǎn). (1)求證:; (2)求證:; (3)當(dāng)時,請直接寫出的長. 【答案】(1
35、)證明見解析;(2)證明見解析;(3)4 . 【解析】 試題解析:(1)∵四邊形ABCD是矩形,∴AB∥CD,∴∠DCE=∠CEB, ∵EC平分∠DEB,∴∠DEC=∠CEB,∴∠DCE=∠DEC,∴DE=DC; (2)如圖,連接DF, ∵DE=DC,F(xiàn)為CE的中點(diǎn),∴DF⊥EC,∴∠DFC=90°, 在矩形ABCD中,AB=DC,∠ABC=90°,∴BF=CF=EF=EC,∴∠ABF=∠CEB, ∵∠DCE=∠CEB,∴∠ABF=∠DCF, 在△ABF和△DCF中, ,∴△ABF≌△DCF(SAS),∴∠AFB=∠DFC=90°, ∴AF⊥BF; (3)CE=4 .
36、 理由如下:∵AF⊥BF,∴∠BAF+∠ABF=90°, ∵EH∥BC,∠ABC=90°,∴∠BEH=90°,∴∠FEH+∠CEB=90°, ∵∠ABF=∠CEB,∴∠BAF=∠FEH, ∵∠EFG=∠AFE,∴△EFG∽△AFE,∴ ,即EF2=AF?GF, ∵AF?GF=28,∴EF=2 ,∴CE=2EF=4. 考點(diǎn):1.相似三角形的判定與性質(zhì);2.全等三角形的判定與性質(zhì);3.矩形的性質(zhì). 2. (2017上海第23題)已知:如圖,四邊形ABCD中,AD∥BC,AD=CD,E是對角線BD上一點(diǎn),且EA=EC. (1)求證:四邊形ABCD是菱形; (2)如果BE=BC,且
37、∠CBE:∠BCE=2:3,求證:四邊形ABCD是正方形. 【答案】(1)證明見解析;(2)證明見解析. 【解析】 試題分析:(1)首先證得△ADE≌△CDE,由全等三角形的性質(zhì)可得∠ADE=∠CDE,由AD∥BC可得∠ADE=∠CBD,易得∠CDB=∠CBD,可得BC=CD,易得AD=BC,利用平行線的判定定理可得四邊形ABCD為平行四邊形,由AD=CD可得四邊形ABCD是菱形; (2)由BE=BC可得△BEC為等腰三角形,可得∠BCE=∠BEC,利用三角形的內(nèi)角和定理可得∠CBE=180× =45°,易得∠ABE=45°,可得∠ABC=90°,由正方形的判定定理可得四邊形ABC
38、D是正方形. 試題解析:(1)在△ADE與△CDE中, ,∴△ADE≌△CDE,∴∠ADE=∠CDE, ∵AD∥BC,∴∠ADE=∠CBD,∴∠CDE=∠CBD,∴BC=CD, ∵AD=CD,∴BC=AD,∴四邊形ABCD為平行四邊形, ∵AD=CD,∴四邊形ABCD是菱形; (2)∵BE=BC,∴∠BCE=∠BEC, ∵∠CBE:∠BCE=2:3,∴∠CBE=180× =45°, ∵四邊形ABCD是菱形,∴∠ABE=45°,∴∠ABC=90°,∴四邊形ABCD是正方形. 考點(diǎn):1.正方形的判定與性質(zhì);2.菱形的判定及性質(zhì). 3. (2017海南第23題)如圖,四邊形ABC
39、D是邊長為1的正方形,點(diǎn)E在AD邊上運(yùn)動,且不與點(diǎn)A和點(diǎn)D重合,連結(jié)CE,過點(diǎn)C作CF⊥CE交AB的延長線于點(diǎn)F,EF交BC于點(diǎn)G. (1)求證:△CDE≌△CBF; (2)當(dāng)DE=時,求CG的長; (3)連結(jié)AG,在點(diǎn)E運(yùn)動過程中,四邊形CEAG能否為平行四邊形?若能,求出此時DE的長;若不能,說明理由. 【答案】(1)見解析;(2);(3)不能. 【解析】 試題分析:(1)先判斷出∠CBF=90°,進(jìn)而判斷出∠1=∠3,即可得出結(jié)論; (2)先求出AF,AE,再判斷出△GBF∽△EAF,可求出BG,即可得出結(jié)論; (3)假設(shè)是平行四邊形,先判斷出DE=BG,進(jìn)而判斷出△
40、GBF和△ECF是等腰直角三角形,即可得出∠GFB=∠CFE=45°,即可得出結(jié)論. 試題解析:(1)如圖,在正方形ABCD中,DC=BC,∠D=∠ABC=∠DCB=90°, ∴∠CBF=180°﹣∠ABC=90°,∠1+∠2=∠DCB=90°, ∵CF⊥CE,∴∠ECF=90°, ∴∠3+∠2=∠ECF=90°,∴∠1=∠3, 在△CDE和△CBF中, ∴△CDE≌△CBF, (3)不能, 理由:若四邊形CEAG是平行四邊形,則必須滿足AE∥CG,AE=CG, ∴AD﹣AE=BC﹣CG, ∴DE=BG, 由(1)知,△CDE≌△ECF, ∴DE=BF,CE=CF
41、, ∴△GBF和△ECF是等腰直角三角形, ∴∠GFB=45°,∠CFE=45°, ∴∠CFA=∠GFB+∠CFE=90°, 此時點(diǎn)F與點(diǎn)B重合,點(diǎn)D與點(diǎn)E重合,與題目條件不符, ∴點(diǎn)E在運(yùn)動過程中,四邊形CEAG不能是平行四邊形. 考點(diǎn):正方形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì),等腰直角三角形的判定. 4. (2017貴州遵義第26題)邊長為2的正方形ABCD中,P是對角線AC上的一個動點(diǎn)(點(diǎn)P與A、C不重合),連接BP,將BP繞點(diǎn)B順時針旋轉(zhuǎn)90°到BQ,連接QP,QP與BC交于點(diǎn)E,QP延長線與AD(或AD延長線)交于點(diǎn)F. (1)連
42、接CQ,證明:CQ=AP; (2)設(shè)AP=x,CE=y,試寫出y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式,并求當(dāng)x為何值時,CE=BC; (3)猜想PF與EQ的數(shù)量關(guān)系,并證明你的結(jié)論. 【答案】(1)證明見解析;(2)當(dāng)x=3或1時,CE=BC; (3). 結(jié)論:PF=EQ,理由見解析. 試題解析: (1)證明:如圖1,∵線段BP繞點(diǎn)B順時針旋轉(zhuǎn)90°得到線段BQ, ∴BP=BQ,∠PBQ=90°.∵四邊形ABCD是正方形, ∴BA=BC,∠ABC=90°. ∴∠ABC=∠PBQ. ∴∠ABC﹣∠PBC=∠PBQ﹣∠PBC,即∠ABP=∠CBQ. 在△BAP和△BCQ中, ∵, ∴△
43、BAP≌△BCQ(SAS). ∴CQ=AP; (2)解:如圖1,∵四邊形ABCD是正方形, ∴∠BAC=∠BAD=45°,∠BCA=∠BCD=45°, ∴∠APB+∠ABP=180°﹣45°=135°, ∵DC=AD=2, 由勾股定理得:AC=, ∵AP=x,∴PC=4﹣x, ∵△PBQ是等腰直角三角形,∴∠BPQ=45°, ∴∠APB+∠CPQ=180°﹣45°=135°,∴∠CPQ=∠ABP, ∵∠BAC=∠ACB=45°,∴△APB∽△CEP,∴ , ∴,∴y=x(4﹣x)=﹣(0<x<4), 由CE=BC=,∴y=﹣, x2﹣4x=3=0,(x﹣3)(x﹣1)=0,x=3或1, ∴當(dāng)x=3或1時,CE=BC; 考點(diǎn):四邊形綜合題. 34
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