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第第頁(yè)2025年中考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí):四邊形壓軸解答題練習(xí)題一.解答題(共25小題)1.課本再現(xiàn)(1)如圖1,△ABC和△CDE都是等邊三角形,且點(diǎn)B、C、E在一條直線上,連接BD和AE相交于點(diǎn)P,線段BD與AE有什么關(guān)系?你能用旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)說(shuō)明上述關(guān)系成立的理由嗎?深入探究(2)如圖2,將△CDE繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定的角度,其他條件與(1)中相同.①線段BD與AE的數(shù)量關(guān)系是;②∠DPE的度數(shù)為.拓展應(yīng)用(3)如圖3,四邊形ABCD中,AB=BC,∠ABC=60°,∠ADC=30°,AD=6,BD=10,求邊CD的長(zhǎng)度.2.問(wèn)題探索:(1)如圖1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC,D為AB中點(diǎn),點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊BC,AC上且∠EDF=90°,則DE與DF的數(shù)量關(guān)系是;問(wèn)題解決:(2)如圖2,某大學(xué)校園內(nèi)有一塊四邊形的花圃ABCD,滿足AB=80m,BC=20m,∠ABC=120°,∠ADC=60°,花圃內(nèi)鋪設(shè)了一條小路BD,BD平分∠ABC,為方便學(xué)生賞花,現(xiàn)計(jì)劃修建一條徑直的通道DE與小路BD相連,且DE⊥BD,入口點(diǎn)E恰好在BA的延長(zhǎng)線上.解答下列問(wèn)題:①求證:AD=CD;②求入口到點(diǎn)A的距離AE的長(zhǎng).3.如圖,在正方形ABCD中,點(diǎn)E為對(duì)角線AC上一動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)E不與A、C重合),連接BE,過(guò)點(diǎn)E作EF⊥BE交直線CD于F,將線段BE繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到線段BG,連接GA,GC,GF.(1)求證:△ABE≌△CBG;(2)試探究CE+CG與BC的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由.(3)若正方形ABCD的邊長(zhǎng)為2,求GA+GB的最小值.4.【定義】如果一個(gè)四邊形的其中一組對(duì)角互補(bǔ),那么這個(gè)四邊形叫做“對(duì)補(bǔ)四邊形”.如圖1,在四邊形ABCD中,若∠A+∠C=180°,則四邊形ABCD是對(duì)補(bǔ)四邊形.【應(yīng)用】(1)如圖1,在對(duì)補(bǔ)四邊形ABCD中,∠A=100°,則∠C=;(2)如圖2,在對(duì)補(bǔ)四邊形ABCD中,∠A=90°,AB=3,AD=4,DC=2,則BC=;(3)如圖3,在對(duì)補(bǔ)四邊形ABCD中,AC平分∠BAD.①求證:BC=CD;②若∠BAD=60°,請(qǐng)?zhí)骄緼B、AC、AD的數(shù)量關(guān)系并說(shuō)明理由.5.【課本再現(xiàn)】(1)如圖1,DE是△ABC的中位線,求證:DE∥AC,DE=1證明:延長(zhǎng)ED至點(diǎn)F,使DF=DE,連接AF……請(qǐng)你把證明過(guò)程補(bǔ)充完整.【類比遷移】(2)如圖2,DE是△ABC的中位線,F(xiàn)是平面內(nèi)任意一點(diǎn),將點(diǎn)F分別繞著點(diǎn)D,E旋轉(zhuǎn)180°得到點(diǎn)G和H,連接GH,猜想GH和AC的關(guān)系,并證明;【拓展應(yīng)用】(3)如圖3,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,D,E分別是邊AB,BC的中點(diǎn),點(diǎn)F在△ABC內(nèi)部,將點(diǎn)F分別繞著點(diǎn)D,E旋轉(zhuǎn)180°得到點(diǎn)G和H,順次連接AG,GB,BH,HA得到四邊形AGBH,試求四邊形AGBH的面積.6.“綜合與實(shí)踐”課上,老師提出如下問(wèn)題:如圖1,Rt△ABC中,∠ABC=90°,BD為AC邊上的中線.將△ABD沿射線BC的方向平移,得到△EFG,其中點(diǎn)A,B,D的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別為E,F(xiàn),G,如圖2,當(dāng)線段EF經(jīng)過(guò)點(diǎn)D時(shí),連接DG,GC,請(qǐng)解決下列問(wèn)題:【數(shù)學(xué)思考】(1)請(qǐng)直接寫(xiě)出四邊形DFCG的形狀:;【深入探究】(2)如圖3所示,老師將圖2中的△EFG繞點(diǎn)F按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)得到△PFQ,其中點(diǎn)E、G的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別為P、Q,線段PF、QF分別與邊BD交于點(diǎn)M、N.①“勤學(xué)小組”提出問(wèn)題:當(dāng)PQ∥BD時(shí),試猜想線段PM和FM的數(shù)量關(guān)系,并證明;②“善思小組”提出問(wèn)題:若△ABC中,AB=6,BC=8,當(dāng)△FMN為等腰三角形時(shí),請(qǐng)直接寫(xiě)出△FMN的面積.7.(1)如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,在邊BC上任取一點(diǎn)D,連接AD,將△ADB沿著AD翻折,得到△ADB',且點(diǎn)B'在直線AC的上方.連接BB'并延長(zhǎng)與AC的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)E.①AD與BE之間有怎樣的位置關(guān)系?請(qǐng)證明你的結(jié)論;②若sin∠BAC=45,請(qǐng)?zhí)骄緼D與(2)如圖2,在平行四邊形ABCD中,sinA=45,AB=5,AD=6,點(diǎn)E是AB邊上的點(diǎn),滿足AEEB=32,將BE繞著點(diǎn)E順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到ME.過(guò)點(diǎn)E作EF⊥CE交AD于點(diǎn)N,連接MD,MN,DF、若EF=8.綜合與實(shí)踐線段的計(jì)算和角的計(jì)算有緊密聯(lián)系,它們之間的解法可以互相遷移.下面是某節(jié)課的學(xué)習(xí)片段,請(qǐng)完成探索過(guò)程:【探索發(fā)現(xiàn)】(1)課上老師提出問(wèn)題:如圖1,點(diǎn)O是線段AB上一點(diǎn),C,D分別是線段OA,OB的中點(diǎn),當(dāng)AB=16時(shí),求線段CD的長(zhǎng)度.下面是小華根據(jù)老師的要求進(jìn)行的分析及解答過(guò)程,請(qǐng)你補(bǔ)全解答過(guò)程:未知線段已知線段?因?yàn)镃,D分別是線段OA,OB的中點(diǎn),所以O(shè)C=12OA,OD=1所以CD=OC+OD=12OA+1=12因?yàn)锳B=12,所以CD=④.線段中點(diǎn)的定義線段的和、差等式的性質(zhì)【知識(shí)遷移】(2)小華舉一反三,發(fā)現(xiàn)有些角度的計(jì)算也可以用類似的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)化.如圖2,已知∠AOC=80°,OB是角內(nèi)部的一條射線,OD,OE分別是∠AOB,∠BOC的平分線,求∠DOE的度數(shù).請(qǐng)同學(xué)們嘗試解決該問(wèn)題.【拓展延伸】(3)老師提出這樣一個(gè)問(wèn)題:如圖3,長(zhǎng)方形紙片ABCD,點(diǎn)E在邊AB上,點(diǎn)F,G在邊CD上,連接EF,EG,將∠BEG對(duì)折,點(diǎn)B落在直線EG上的點(diǎn)B′處,得折痕EM,將∠AEF對(duì)折,點(diǎn)A落在直線EF上的點(diǎn)A′處,得折痕EN.若∠FEG=26°,請(qǐng)直接寫(xiě)出∠MEN的度數(shù)為.9.【綜合與探究】數(shù)學(xué)課上,李老師布置了一道題目:如圖①,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在正方形ABCD的邊AB,BC上,∠EDF=45°,連接EF,求證:EF=AE+CF.【思路梳理】(1)“勤奮”小組的同學(xué)給出了如下的思路分析過(guò)程,請(qǐng)你補(bǔ)充完整:∵AD=CD,∴將△ADE繞點(diǎn)D逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至△CDG,可使AD與CD重合,∴∠A=∠DCG,∠ADE=∠CDG,AE=CG,DE=DG,∵∠DCB=∠A=90°,∴∠FCG=180°,即點(diǎn)F,C,G共線,∴∠EDG=∠EDC+∠CDG=∠EDC+∠ADE=∠ADC=90°,∵∠EDF=45°,∴∠GDF=∠EDF=45°,又∵DF=DF,∴≌△DEF,()(寫(xiě)依據(jù))∴EF=FG=CG+CF=AE+CF.【類比引申】(2)“智慧”小組的同學(xué)在“勤奮”小組同學(xué)的基礎(chǔ)上,改變了條件:如圖②,在四邊形ABCD中,AD=DC,∠ADC=90°,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊AB,BC上,∠EDF=45°,連接EF.若∠A,∠C都不是直角,且∠A+∠C=180°,則(1)中的結(jié)論是否還成立?并說(shuō)明理由.【聯(lián)想拓展】(3)“創(chuàng)新”小組的同學(xué)提出了下面的問(wèn)題:如圖③,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,點(diǎn)D,E均在邊AC上,且∠DBE=45°.當(dāng)AD=1,CE=2時(shí),直接寫(xiě)出DE的長(zhǎng)度.10.我們給出如下定義:若一個(gè)四邊形中存在相鄰兩邊的平方和等于一條對(duì)角線的平方,則稱這個(gè)四邊形為勾股四邊形,這兩條相鄰的邊稱為這個(gè)四邊形的勾股邊.(1)寫(xiě)出兩種你所知道的特殊四邊形中是勾股四邊形的圖形的名稱,(2)如圖(1),請(qǐng)你在圖中畫(huà)出以格點(diǎn)為頂點(diǎn),OA、OB為勾股邊,且對(duì)角線相等的所有勾股四邊形OAMB.(3)如圖(2),在四邊形ABCD中,∠B=60°,∠D=30°,且AB=BC,連接BD.探究BD、AD、和CD三者之間的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由.11.如圖1,在長(zhǎng)方形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm.點(diǎn)P從點(diǎn)B出發(fā),以1cm/s的速度沿BC方向運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C停止,點(diǎn)Q從點(diǎn)C出發(fā),以2cm/s的速度沿C﹣B﹣C方向運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C停止,連接DP、DQ;若P、Q兩點(diǎn)同時(shí)出發(fā),設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒(t>0),△DPQ的面積為Scm2(S>0).(1)當(dāng)t=1時(shí),PQ=;當(dāng)t=3時(shí),PQ=.(2)當(dāng)點(diǎn)P和點(diǎn)Q相遇時(shí),求t的值.(3)當(dāng)0<t≤4時(shí),用含t的代數(shù)式表示S.(4)如圖2,在點(diǎn)P和點(diǎn)Q不重合的情況下,連接AP,四邊形APQD的面積是長(zhǎng)方形ABCD的面積的23時(shí),直接寫(xiě)出t12.【操作思考】(1)如圖1,已知方格紙每個(gè)小方格都是長(zhǎng)為1個(gè)單位的正方形,已知線段AB的端點(diǎn)均在正方形網(wǎng)格格點(diǎn)上,其位置如圖所示.請(qǐng)?jiān)诰W(wǎng)格紙上畫(huà)出以AB為斜邊的所有互不全等的直角三角形,要求這些三角形的頂點(diǎn)均在正方形網(wǎng)格格點(diǎn)上.【聯(lián)系應(yīng)用】(2)如圖2,在Rt△ABC中,∠C=90°,ACBC=13,D,E是BC邊的三等分點(diǎn),連接【拓展延伸】(3)如圖3,已知正方形ABCD的邊長(zhǎng)為3,當(dāng)點(diǎn)H是邊AB的三等分點(diǎn)時(shí),把△BCH沿CH翻折得△GCH,延長(zhǎng)HG交AD于點(diǎn)M,求MD的長(zhǎng).13.綜合與探究問(wèn)題情境:在△ABC中,AC=BC,D為AB的中點(diǎn).將△CDB以點(diǎn)D為中心逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),點(diǎn)B,C的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別為點(diǎn)B′,C′,B′C′與AC的交點(diǎn)為E.猜想證明:(1)如圖1,當(dāng)B′C′∥AB時(shí),判斷四邊形ADB′E的形狀,并說(shuō)明理由;深入探究(2)如圖2,當(dāng)點(diǎn)B′恰好落在BC邊上時(shí),①猜想線段AE,B′E的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由;②若AC=10,AB=12,請(qǐng)直接寫(xiě)出線段BB′的長(zhǎng)度.14.在長(zhǎng)方形ABCD中,AD=6,E,F(xiàn)分別是AD,AB邊上的動(dòng)點(diǎn).在長(zhǎng)方形ABCD的內(nèi)部(包含邊界),以EF為直角邊作等腰直角三角形EFP,且∠EFP=90°.過(guò)點(diǎn)P作PQ⊥AB,垂足為Q.(1)如圖①,當(dāng)AE=1時(shí),設(shè)AQ=x,PQ=y(tǒng),求y與x之間的函數(shù)表達(dá)式;(2)當(dāng)點(diǎn)E的位置如圖②所示時(shí),點(diǎn)F在AB邊上運(yùn)動(dòng),用直尺和圓規(guī)在圖②中作出所有滿足條件的點(diǎn)P;(保留作圖痕跡,寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明)(3)當(dāng)點(diǎn)E,F(xiàn)分別在AD,AB邊上運(yùn)動(dòng)時(shí),滿足條件的點(diǎn)P所形成的區(qū)域的面積隨著AB的長(zhǎng)度變化而變化,設(shè)點(diǎn)P所形成的區(qū)域的面積為s,AB的長(zhǎng)度為n.請(qǐng)直接寫(xiě)出s與n的函數(shù)表達(dá)式及對(duì)應(yīng)n的取值范圍.15.如圖,在四邊形ABCD中,AD∥BC,AD=12cm,BC=16cm.點(diǎn)P從點(diǎn)D出發(fā),以1cm/s的速度向點(diǎn)A運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā),沿著射線BC以3cm/s的速度向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P到達(dá)端點(diǎn)A時(shí)另一個(gè)動(dòng)點(diǎn)Q也隨之停止運(yùn)動(dòng).設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為ts.(1)在點(diǎn)P,Q運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,AP=cm,BQ=cm;(用含t的代數(shù)式表示)(2)連接BP,AQ,若BP與AQ互相平分,求此時(shí)t的值;(3)在點(diǎn)P,Q運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,是否存在以點(diǎn)P,Q,C,D為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形.若存在,求出此時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.16.【學(xué)習(xí)新知】等邊對(duì)等角是等腰三角形的性質(zhì)定理.如圖1,可以表述為:∵AB=AC,∴∠B=∠C.【新知應(yīng)用】已知:在△ABC中,AB=AC,若∠A=110°,則∠B=;若∠B=70°,則∠A=.【嘗試探究】如圖2,四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADC=180°,若連接CA,則CA平分∠BCD.某數(shù)學(xué)小組成員通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn),提出以下想法:延長(zhǎng)CD到點(diǎn)E,使得DE=BC,連接AE,利用三角形全等的判定和等腰三角形的性質(zhì)可以證明.請(qǐng)你參考他們的想法,寫(xiě)出完整的證明過(guò)程.【拓展應(yīng)用】借助上一問(wèn)的嘗試,繼續(xù)探究:如圖3所示,在五邊形ABCDE中,AB=AE,BC+DE=CD,∠B+∠AED=180°,連接CA,CA平分∠BCD嗎?請(qǐng)說(shuō)明理由.17.在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A(0,4),點(diǎn)B(4,0),動(dòng)點(diǎn)P(m,0)(﹣4<m<4),M、N分別為點(diǎn)P關(guān)于直線AB、OA的對(duì)稱點(diǎn),連接AM,AN.(1)如圖1,當(dāng)0<m<4時(shí),∠MAN=;(2)如圖2,當(dāng)﹣4<m<0時(shí),是否存在點(diǎn)P,使得BMBN=3,若存在,求點(diǎn)(3)當(dāng)﹣4<m<0時(shí),四邊形ANBM的面積是否隨點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)而改變?若不變,請(qǐng)求出四邊形ANBM的面積;若改變,請(qǐng)描述四邊形ANBM的面積隨點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的變化規(guī)律.18.【教材呈現(xiàn)】將正方形的四個(gè)頂點(diǎn)用線段連接,什么樣的連法最短?研究發(fā)現(xiàn),并非對(duì)角線最短,而是如圖所示的連法最短(即用線段AE、DE、EF、BF、CF把四個(gè)頂點(diǎn)連接起來(lái)).已知如圖1:∠DAE=∠ADE=30°,∠AEF=∠BFE=120°.(1)由圖1可知,線段AB和EF的位置關(guān)系為:;【問(wèn)題探究】(2)某數(shù)學(xué)興趣小組發(fā)現(xiàn),圖1所示圖形(是/不是)軸對(duì)稱圖形,于是他們?nèi)鐖D2構(gòu)造了△AF′D≌△BFC,發(fā)現(xiàn)△AF′E是三角形,請(qǐng)結(jié)合以上結(jié)論,猜想線段AE與OE的數(shù)量關(guān)系,并證明.【問(wèn)題解決】(3)在第(2)問(wèn)的基礎(chǔ)上,若AB=6,求最短連法的線段和,即AE+DE+EF+BF+CF的值.19.在菱形ABCD中,∠ABC=60°,AC與BD相交于點(diǎn)O,點(diǎn)P是射線BD上一動(dòng)點(diǎn),以AP為邊向右側(cè)作等邊△APE.(1)問(wèn)題發(fā)現(xiàn):如圖1,當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)O重合時(shí),點(diǎn)E在邊AD上,連結(jié)CE,BP與CE的數(shù)量關(guān)系是;CE與AD的位置關(guān)系是;(2)拓展探究:如圖2,當(dāng)點(diǎn)E在菱形ABCD外部時(shí),猜想BP與CE的數(shù)量關(guān)系并說(shuō)明理由;(3)解決問(wèn)題:如圖3,若OC=3,AP=213,請(qǐng)直接寫(xiě)出四邊形20.對(duì)于點(diǎn)P,直線l和圖形N,給出如下定義:若點(diǎn)P關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)P′在圖形N的內(nèi)部或邊上,則稱點(diǎn)P為圖形N關(guān)于直線l的“鏡像點(diǎn)”.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(2,1),B(﹣1,1),C(﹣1,﹣2),設(shè)點(diǎn)T(0,t),直線l1為過(guò)點(diǎn)T(0,t)且與y軸垂直的直線.(1)若t=﹣2,在點(diǎn)P1(0,﹣4),P2(2,﹣5.5),P3(﹣1,﹣2.2)中,點(diǎn)是△ABC關(guān)于直線l1的“鏡像點(diǎn)”;(2)當(dāng)t≠0時(shí),若x軸上存在△ABC關(guān)于直線l1的“鏡像點(diǎn)”,則t的最小值為;(3)已知直線l2過(guò)點(diǎn)T(0,t)且與第一、三象限的角平分線平行.①若直線l2上存在△ABC關(guān)于直線l1的“鏡像點(diǎn)”,直接寫(xiě)出t的取值范圍;②已知邊長(zhǎng)為1的正方形DEFH的對(duì)角線的交點(diǎn)為Q(t,0),且正方形DEFH的邊與坐標(biāo)軸平行.若正方形DEFH邊上的所有點(diǎn)都是△ABC關(guān)于直線l2的“鏡像點(diǎn)”,直接寫(xiě)出t的取值范圍.21.在平面直角坐標(biāo)系中,O為原點(diǎn),點(diǎn)B在x軸的正半軸上,D(0,8),將矩形OBCD折疊,使得頂點(diǎn)B落在CD邊上的P點(diǎn)處.(1)若圖1中的點(diǎn)P恰好是CD邊的中點(diǎn),求∠AOB的度數(shù);(2)如圖1,已知折痕與邊BC交于點(diǎn)A,若OD=2CP,求點(diǎn)A的坐標(biāo);(3)如圖2,在(2)的條件下,擦去折痕AO,線段AP,連接BP,動(dòng)點(diǎn)M在線段OP上(點(diǎn)M與P,O不重合),動(dòng)點(diǎn)N在線段OB的延長(zhǎng)線上,且BN=PM,連接MN交PB于點(diǎn)F,作ME⊥BP于點(diǎn)E,試問(wèn)當(dāng)點(diǎn)M,N在移動(dòng)過(guò)程中,線段EF的長(zhǎng)度是否發(fā)生變化?若變化,說(shuō)明理由;若不變,求出線段EF的長(zhǎng)度.22.(1)【觀察猜想】我們知道,正方形的四條邊都相等,四個(gè)角都為直角.如圖1,在正方形ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊BC,CD上,連接AE,AF,EF,并延長(zhǎng)CB到點(diǎn)G,使BG=DF,連接AG.若∠EAF=45°,則BE,EF,DF之間的數(shù)量關(guān)系為;(2)【類比探究】如圖2,當(dāng)點(diǎn)E在線段BC的延長(zhǎng)線上,且∠EAF=45°時(shí),試探究BE,EF、DF之間的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由;(3)【拓展應(yīng)用】如圖3,在Rt△ABC中,AB=AC,D,E在BC上,∠DAE=45°,若△ABC的面積為18,BD?CE=4,請(qǐng)求出△ADE的面積.23.折疊問(wèn)題是幾何變換中常見(jiàn)的數(shù)學(xué)問(wèn)題,經(jīng)常利用軸對(duì)稱的性質(zhì)解決相關(guān)問(wèn)題,而有直角的圖形折疊又往往會(huì)與勾股定理相關(guān)聯(lián).?dāng)?shù)學(xué)活動(dòng)課上,同學(xué)們以“折疊”為主題開(kāi)展了數(shù)學(xué)活動(dòng):(1)【初步感知】如圖①,在三角形紙片ABC中,∠C=90°,BC=12,將∠A沿DE折疊,使點(diǎn)A與點(diǎn)B重合,折痕和AC交于點(diǎn)E,折痕和AB交于點(diǎn)D,AE=13,則CE的長(zhǎng)為;(2)【深入探究】如圖②,在平行四邊形紙片ABCD中,∠B=90°,現(xiàn)將紙片折疊,使點(diǎn)C與點(diǎn)A重合,折痕為EF,如果AB=3,BC=6.求BE的長(zhǎng);(3)【拓展延伸】如圖③,在平行四邊形紙片ABCD中,∠A=90°,AB=5,BC=8,點(diǎn)E為射線AD上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),把△ABE沿直線BE折疊,當(dāng)點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)F剛好落在線段BC的垂直平分線上時(shí),直接寫(xiě)出AE的長(zhǎng)為.24.【概念呈現(xiàn)】:當(dāng)一個(gè)凸四邊形的一條對(duì)角線把原四邊形分成兩個(gè)三角形.若其中有一個(gè)三角形是等腰直角三角形,則把這條對(duì)角線叫做這個(gè)四邊形的“等腰直角線”,把這個(gè)四邊形叫做“等腰直角四邊形”;當(dāng)一個(gè)凸四邊形的一條對(duì)角線把原四邊形分成兩個(gè)三角形,若其中一個(gè)三角形是等腰直角三角形,另一個(gè)三角形是等腰三角形,則把這條對(duì)角線叫做這個(gè)四邊形的“真等腰直角線”,把這個(gè)四邊形叫做“真等腰直角四邊形”.(1)【概念理解】:如圖①,若AD=1,AD=DB=DC,BC=2,則四邊形ABCD(2)【性質(zhì)應(yīng)用】:如果四邊形ABCD是真等腰直角四邊形,且∠BDC=90°,對(duì)角線BD是這個(gè)四邊形的真等腰直角線,當(dāng)AD=2,AB=1時(shí),BC2=(3)【深度理解】:如圖②,四邊形ABCD與四邊形ABDE都是等腰直角四邊形,∠BDC=90°,∠ADE=90°,BD>AD>AB,對(duì)角線BD、AD分別是這兩個(gè)四邊形的等腰直角線,試猜想并說(shuō)明AC與BE的數(shù)量關(guān)系;(4)【拓展提高】:已知:四邊形ABCD是等腰直角四邊形,對(duì)角線BD是這個(gè)四邊形的等腰直角線,且∠DBC=90°,若AD=2,AB=3,∠BAD=45°,請(qǐng)直接寫(xiě)出AC的長(zhǎng).25.問(wèn)題背景:“半角模型”問(wèn)題.如圖1,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°,點(diǎn)E,F(xiàn)分別是BC,CD上的點(diǎn),且∠EAF=60°,連接EF,探究線段BE,EF,DF之間的數(shù)量關(guān)系.(1)探究發(fā)現(xiàn):小明同學(xué)的方法是延長(zhǎng)FD到點(diǎn)G.使DG=BE.連結(jié)AG,先證明△ABE≌△ADG,再證明△AEF≌△AGF,從而得出結(jié)論:;(2)拓展延伸:如圖2,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分別是邊BC,CD上的點(diǎn),且∠EAF=12∠(3)嘗試應(yīng)用:如圖3,在四邊形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADC=180°,E、F分別是邊BC,CD延長(zhǎng)線上的點(diǎn),且∠EAF=12∠BAD,請(qǐng)?zhí)骄烤€段BE,EF,
參考答案與試題解析一.解答題(共25小題)1.課本再現(xiàn)(1)如圖1,△ABC和△CDE都是等邊三角形,且點(diǎn)B、C、E在一條直線上,連接BD和AE相交于點(diǎn)P,線段BD與AE有什么關(guān)系?你能用旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)說(shuō)明上述關(guān)系成立的理由嗎?深入探究(2)如圖2,將△CDE繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定的角度,其他條件與(1)中相同.①線段BD與AE的數(shù)量關(guān)系是BD=AE;②∠DPE的度數(shù)為60°.拓展應(yīng)用(3)如圖3,四邊形ABCD中,AB=BC,∠ABC=60°,∠ADC=30°,AD=6,BD=10,求邊CD的長(zhǎng)度.【考點(diǎn)】四邊形綜合題.【專題】幾何綜合題;推理能力.【答案】(1)BD=AE,理由見(jiàn)解答;(2)BD=AE;60°;(3)8.【分析】(1)根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)可得AB=AC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,然后求出∠ACE=∠BCD,再利用“邊角邊”證明△ACE和△BCD全等,根據(jù)全等三角形對(duì)應(yīng)邊相等可得BD=AE,根據(jù)全等三角形對(duì)應(yīng)角相等可得∠AEC=∠BDC,然后根據(jù)三角形的一個(gè)外角等于與它不相鄰的兩個(gè)內(nèi)角的和求出∠DPE=∠DCE;(2)根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)可得AB=AC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,然后求出∠ACE=∠BCD,再利用“邊角邊”證明△ACE和△BCD全等,根據(jù)全等三角形對(duì)應(yīng)邊相等可得BD=AE,根據(jù)全等三角形對(duì)應(yīng)角相等可得∠AEC=∠BDC,然后根據(jù)三角形的內(nèi)角和定理求出∠DPE=∠DEC;(3)把△ACD繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得到△BCE,連接DE,判斷出△CDE是等邊三角形,根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)可得DE=CD,∠CED=60°,再求出∠BED=90°,然后利用勾股定理列式求出DE,從而得解.【解答】解:(1)BD=AE,可以看成是△ACE繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60度角得△BCD,理由如下:∵△ABC和△CDE都是等邊三角形,∴AB=AC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∵∠ACB+∠ACD=∠DCE+∠ACD,即∠ACE=∠BCD,在△ACE和△BCD中,AB=AC∠ACE=∠BCD∴△ACE=△BCD(SAS),∴BD=AE;(2)①線段BD與AE的數(shù)量關(guān)系是BD=AE;②∠DPE的度數(shù)為60°,理由如下:∵△ABC和△CDE都是等邊三角形,∴AB=AC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACB+∠ACD=∠DCE+∠ACD,即∠ACE=∠BCD,在△ACE和△BCD中,AB=AC∠ACE=∠BCD∴△ACE=△BCD(SAS),∴BD=AE,∠AEC=∠BDC,∵∠BDC+∠CDE+∠AED=∠AEC+∠CDE+∠AED=∠CDE+∠CED=120°,∴∠DPE=180°﹣(∠BDC+∠CDE+∠AED)=180°﹣120°=60°;∠DCE=∠BDC+∠DBC,∴∠DPE=∠DCE=60°;故答案為:BD=AE;60°;(3)如圖,AB=BC,∠ABC=60°,∴△ABC是等邊三角形,把△ACD繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°得到△BCE,連接DE,則BE=AD,△CDE是等邊三角形,∴DE=CD,∠CED=60°,∵∠ADC=30°,∴∠BED=30°+60°=90°,在Rt△BDE中,DE=B∴CD=DE=8.【點(diǎn)評(píng)】本題是四邊形綜合題,考查了全等三角形的判定與性質(zhì),等邊三角形的性質(zhì)與判定,熟記性質(zhì)與判定方法是解題的關(guān)鍵,難點(diǎn)在于作出輔助線構(gòu)造成等邊三角形和直角三角形.2.問(wèn)題探索:(1)如圖1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC,D為AB中點(diǎn),點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊BC,AC上且∠EDF=90°,則DE與DF的數(shù)量關(guān)系是DE=DF;問(wèn)題解決:(2)如圖2,某大學(xué)校園內(nèi)有一塊四邊形的花圃ABCD,滿足AB=80m,BC=20m,∠ABC=120°,∠ADC=60°,花圃內(nèi)鋪設(shè)了一條小路BD,BD平分∠ABC,為方便學(xué)生賞花,現(xiàn)計(jì)劃修建一條徑直的通道DE與小路BD相連,且DE⊥BD,入口點(diǎn)E恰好在BA的延長(zhǎng)線上.解答下列問(wèn)題:①求證:AD=CD;②求入口到點(diǎn)A的距離AE的長(zhǎng).【考點(diǎn)】四邊形綜合題.【專題】幾何綜合題;推理能力.【答案】(1)DE=DF;(2)①證明過(guò)程見(jiàn)解答;②120m.【分析】(1)連接CD,證明△ADE≌△CDF即可解決問(wèn)題;(2)①連接AC,在BD上截取BG,使BG=BC,連接CG,可證A,B,C,D四點(diǎn)共圓,△ADC是等邊三角形,故∠ACD=60°,AC=CD;②結(jié)合①證明△GBC是等邊三角形,即可證明△ABC≌△DGC,得AB=DG,BD=DG+BG=DG+BC,在Rt△BDE中可得BE=2BD,進(jìn)而可以解決問(wèn)題.【解答】(1)解:DE=DF,理由如下:如圖(1),連接CD,∵CA=CB,∠ACB=90°,D為AB中點(diǎn),∴CD⊥AB,∴∠A=∠B=∠ACD=∠BCD=45°,AD=DC=DB,∵∠ADC=∠EDF=90°,∴∠ADE=∠CDF,在△ADE和△CDF中,∠A=∠DCFAD=CD∴△ADE≌△CDF(ASA),∴DE=DF,故答案為:DE=DF;(2)①證明:連接AC,在BD上截取BG,使BG=BC,連接CG,如圖:∵∠ABC=120°,BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠DBC=60°,∵∠ADC=60°,∠ABC=120°,∴∠ADC+∠ABC=180°,∴A,B,C,D四點(diǎn)共圓,∴∠DAC=∠DBC=60°,∴∠DAC=∠ADC=60°,∴△ADC是等邊三角形,∴∠ACD=60°,AC=CD;②解:∵∠DBC=60°,BG=BC,∴△GBC是等邊三角形,∴∠BCG=60°,BC=CG,∴∠BCG=∠ACD,∴∠BCA=∠GCD,在△ABC和△DGC中,AC=CD∠BCA=∠GCD∴△ABC≌△DGC(SAS),∴AB=DG=80m,∴BD=DG+BG=DG+BC=80+20=100(m),∵DE⊥BD,∴∠BDE=90°,在Rt△BDE中,∠EBD=60°,∴∠E=30°,∴BE=2BD=200m,∴AE=BE﹣AB=200﹣80=120(m).【點(diǎn)評(píng)】本題考查四邊形綜合應(yīng)用,涉及正方形的性質(zhì),菱形的性質(zhì),四點(diǎn)共圓,全等三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造全等三角形解決問(wèn)題.3.如圖,在正方形ABCD中,點(diǎn)E為對(duì)角線AC上一動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)E不與A、C重合),連接BE,過(guò)點(diǎn)E作EF⊥BE交直線CD于F,將線段BE繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到線段BG,連接GA,GC,GF.(1)求證:△ABE≌△CBG;(2)試探究CE+CG與BC的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由.(3)若正方形ABCD的邊長(zhǎng)為2,求GA+GB的最小值.【考點(diǎn)】四邊形綜合題.【專題】幾何綜合題;推理能力.【答案】(1)證明過(guò)程見(jiàn)解答;(2)CG+CE=2BC(3)AG+BG的最小值為25.【分析】(1)過(guò)E作EM⊥BC,EN⊥CD,可證△BEM≌△FEN得BE=EF,可證四邊形BEFG是正方形,得∠EBG=90°,BE=BG,可證∠ABE=∠CBG,進(jìn)而得到△ABE≌△CBG;(2)結(jié)合(1)得∠BAE=∠BCG,證明∠ACG=90°,根據(jù)AE=CG,CG+CE=AE+CE=AC,利用等腰三角形的性質(zhì)即可解決問(wèn)題;(3)延長(zhǎng)DC至H,使CH=BC=2,連接BG,GH,由“SAS”可證△BCG≌△HCG,可得BG=GH,當(dāng)點(diǎn)G,點(diǎn)A,點(diǎn)H三點(diǎn)共線時(shí),AG+GH有最小值,由勾股定理求AH的長(zhǎng)即可.【解答】(1)證明:過(guò)E作EM⊥BC于點(diǎn)M,作EN⊥CD于點(diǎn)N,作EH⊥AB于H,連接BG,∵四邊形ABCD是正方形,AC平分∠BCD,∴EM=EN,∵∠EMC=∠MCN=∠ENC=90°,∴∠MEN=90°,∵EF⊥BE,∴∠BEM+∠MEF=∠FEN+∠MEF=90°,∴∠BEM=∠FEN,∵∠EMB=∠ENF=90°,EM=EN,∴△BEM≌△FEN(ASA),∴BE=EF,∵∠BEF=∠EBG=90°,BE=BG,BE=EF,∴EF=BG,EF∥BG,∴四邊形BEFG是平行四邊形,∵∠BEF=90°,BE=EF,∴四邊形BEFG是正方形,∴∠EBG=90°,BE=BG,∵∠ABC=90°,∴∠ABE+∠EBC=∠EBC+∠CBG=90°,∴∠ABE=∠CBG,∵AB=BC,BE=BG,∴△ABE≌△CBG(SAS);(2)解:CG+CE=2BC由(1)知:△ABE≌△CBG,∴∠BAE=∠BCG=45°,AE=CG,∴∠BAE+∠BCA=90°,∴∠BCA+∠BCG=90°,即∠ACG=90°,∴AC⊥GC,∵AE=CG,∴CG+CE=AE+CE=AC,∵∠ACB=45°,∴AC=2BC∴CG+CE=2BC(3)解:如圖,延長(zhǎng)DC至H,使CH=BC=2,連接BG,GH,∵∠BCG=45°,∠BCH=90°,∴∠BCG=∠GCH=45°,又∵BC=CH,CG=CG,∴△BCG≌△HCG(SAS),∴BG=GH,∴AG+BG=AG+GH,∴當(dāng)點(diǎn)G,點(diǎn)A,點(diǎn)H三點(diǎn)共線時(shí),AG+GH有最小值,即AG+BG有最小值為AH的長(zhǎng),∴AH=AD2∴AG+BG的最小值為25.【點(diǎn)評(píng)】本題是四邊形綜合題,考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),正方形的判定與性質(zhì),角平分線的性質(zhì),勾股定理,全等三角形的判定與性質(zhì),綜合運(yùn)用正方形的判定與性質(zhì)定理,勾股定理等知識(shí)是解題的關(guān)鍵.4.【定義】如果一個(gè)四邊形的其中一組對(duì)角互補(bǔ),那么這個(gè)四邊形叫做“對(duì)補(bǔ)四邊形”.如圖1,在四邊形ABCD中,若∠A+∠C=180°,則四邊形ABCD是對(duì)補(bǔ)四邊形.【應(yīng)用】(1)如圖1,在對(duì)補(bǔ)四邊形ABCD中,∠A=100°,則∠C=80°;(2)如圖2,在對(duì)補(bǔ)四邊形ABCD中,∠A=90°,AB=3,AD=4,DC=2,則BC=21;(3)如圖3,在對(duì)補(bǔ)四邊形ABCD中,AC平分∠BAD.①求證:BC=CD;②若∠BAD=60°,請(qǐng)?zhí)骄緼B、AC、AD的數(shù)量關(guān)系并說(shuō)明理由.【考點(diǎn)】四邊形綜合題.【專題】幾何綜合題;推理能力.【答案】(1)80°;(2)21;(3)①證明過(guò)程見(jiàn)解答;②AD+AB=3AC【分析】(1)根據(jù)對(duì)補(bǔ)四邊形定義和∠A=100°,可得∠C;(2)根據(jù)對(duì)補(bǔ)四邊形定義和∠A=90°,AB=3,AD=4,DC=2,利用勾股定理即可求出BC;(3)①過(guò)點(diǎn)C作CE⊥AD交AD延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,CF⊥AB于點(diǎn)F,證明△CDE≌△CBF(AAS),得CD=BC;②證明△ACE≌△ACF(AAS),得AE=AF,由①得△CED≌△CFB,得ED=BF,所以AD+AB=2AE,然后利用含30度角的直角三角形的性質(zhì)即可解決問(wèn)題.【解答】(1)解:∵對(duì)補(bǔ)四邊形一組對(duì)角互補(bǔ),∠A=100°,∴∠C=180°﹣100°=80°,故答案為:80°;(2)如圖2,連接BD,∵∠A=90°,∴∠C=180°﹣90°=90°,∵AB=3,AD=4,∴BD=A∵DC=2,∴BC=B故答案為:21;(3)①證明:如圖3,過(guò)點(diǎn)C作CE⊥AD交AD延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,CF⊥AB于點(diǎn)F,∵AC平分∠BAD,∴CE=CF,∵四邊形ABCD是對(duì)補(bǔ)四邊形,∴∠CDA+∠B=180°,∵∠CDA+∠CDE=180°,∴∠CDE=∠B,在△CDE和△CBF中,∠CDE=∠B∠CED=∠∠CFB=90°∴△CDE≌△CBF(AAS),∴CD=BC;②解:AD+AB=3AC∵AC平分∠BAD,∴∠EAC=∠BAC=12∵∠CED=∠CFB=90°,CE=CF,∴△ACE≌△ACF(AAS),∴AE=AF,由①知:△CED≌△CFB,∴ED=BF,∴AD+AB=AE﹣ED+AF+BF=2AE,在Rt△AEC中,∠EAC=30°,∴AE=32∴AD+AB=2AE=3AC【點(diǎn)評(píng)】本題是四邊形綜合題,考查全等三角形的判定與性質(zhì),對(duì)補(bǔ)四邊形,角平分線性質(zhì),含30度角的直角三角形的性質(zhì),解決本題的關(guān)鍵是掌握對(duì)補(bǔ)四邊形定義.5.【課本再現(xiàn)】(1)如圖1,DE是△ABC的中位線,求證:DE∥AC,DE=1證明:延長(zhǎng)ED至點(diǎn)F,使DF=DE,連接AF……請(qǐng)你把證明過(guò)程補(bǔ)充完整.【類比遷移】(2)如圖2,DE是△ABC的中位線,F(xiàn)是平面內(nèi)任意一點(diǎn),將點(diǎn)F分別繞著點(diǎn)D,E旋轉(zhuǎn)180°得到點(diǎn)G和H,連接GH,猜想GH和AC的關(guān)系,并證明;【拓展應(yīng)用】(3)如圖3,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,D,E分別是邊AB,BC的中點(diǎn),點(diǎn)F在△ABC內(nèi)部,將點(diǎn)F分別繞著點(diǎn)D,E旋轉(zhuǎn)180°得到點(diǎn)G和H,順次連接AG,GB,BH,HA得到四邊形AGBH,試求四邊形AGBH的面積.【考點(diǎn)】四邊形綜合題.【專題】幾何綜合題;推理能力.【答案】(1)證明過(guò)程見(jiàn)解答;(2)AC∥GH(或AC與GH在同一直線上),AC=GH.理由見(jiàn)解答;(3)6.【分析】(1)證明△ADF≌△BDE,得AF=BE,∠F=∠FEB,然后證明四邊形AFEC為平行四邊形,即可解決問(wèn)題;(2)結(jié)合(1)根據(jù)三角形中位線【解答】(1)證明:延長(zhǎng)ED至點(diǎn)F,使DF=DE,連接AF,∵DE是△ABC的中位線,∴AD=BD,BE=EC,∵∠ADF=∠BDE,∴△ADF≌△BDE(SAS),∴AF=BE,∠F=∠FEB,∴AF∥EC,AF=EC,∴四邊形AFEC為平行四邊形,∴EF∥AC,EF=AC,∴DE∥AC,DE=1(2)猜想:AC∥GH(或AC與GH在同一直線上),AC=GH.理由如下:①當(dāng)點(diǎn)F不在過(guò)點(diǎn)B且與AC平行的直線上時(shí),方法一:如圖2.1,連接GF,AG,BF,F(xiàn)H,CH,∵點(diǎn)F分別繞著點(diǎn)D旋轉(zhuǎn)180°得到點(diǎn)G,∴DG=DF,G,D,F(xiàn)三點(diǎn)共線.∴∠ADG=∠BDF.∵DE是△ABC的中位線,∴AD=DB,∴△ADG≌△BDF(SAS),∴AG=BF,∠GAD=∠FBD,∴AG∥BF.同理BF=CH,BF∥CH,∴AG=CH,AG∥CH,∴四邊形AGHC為平行四邊形,∴AC∥GH,AC=GH;方法二:如圖2.2,連接GF,F(xiàn)H,DE,∵點(diǎn)F分別繞著點(diǎn)D旋轉(zhuǎn)180°得到點(diǎn)G,∴DG=DF,G,D,F(xiàn)三點(diǎn)共線,同理,F(xiàn)E=EH,E,H,F(xiàn)三點(diǎn)共線.∴DE∥GH,DE=1又DE∥AC,DE=1∴AC∥GH,AC=GH;②當(dāng)點(diǎn)F在過(guò)點(diǎn)B且與AC平行的直線上時(shí),如圖2.3,連接FD并延長(zhǎng)交直線AC于G',連接FE并延長(zhǎng)交直線AC于H′,∵BF∥AC,∴∠A=∠ABF,又AD=BD,∠ADG'=∠BDF,∴△ADG′≌△BDF(ASA),∴AG'=BF.FD=DG',∴G'可以看作是點(diǎn)F繞著點(diǎn)D旋轉(zhuǎn)180°而得到,又點(diǎn)F分別繞著點(diǎn)D旋轉(zhuǎn)180°得到點(diǎn)G,∴G'與G重合,∴AG=BF,同理,H'與H重合,CH=BF,∴GH和AC在同一直線上,AG=CH,∴AG+GC=CH+GC,即AC=GH,綜上所述,AC∥GH(或AC與GH在同一直線上),AC=GH;(3)如圖3,連接GH,由(2)可知,AC=GH,AC∥GH,又AC=4,∠BAC=90°,∴GH=4,GH⊥AC,∴四邊形AGBH的面積=1【點(diǎn)評(píng)】本題是四邊形張婷婷,考查平行四邊形的判定與性質(zhì),三角形中位線定理,全都是三角形的判定與性質(zhì),箏形的性質(zhì),解決本題的關(guān)鍵是掌握三角形中位線定理的運(yùn)用.6.“綜合與實(shí)踐”課上,老師提出如下問(wèn)題:如圖1,Rt△ABC中,∠ABC=90°,BD為AC邊上的中線.將△ABD沿射線BC的方向平移,得到△EFG,其中點(diǎn)A,B,D的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別為E,F(xiàn),G,如圖2,當(dāng)線段EF經(jīng)過(guò)點(diǎn)D時(shí),連接DG,GC,請(qǐng)解決下列問(wèn)題:【數(shù)學(xué)思考】(1)請(qǐng)直接寫(xiě)出四邊形DFCG的形狀:矩形;【深入探究】(2)如圖3所示,老師將圖2中的△EFG繞點(diǎn)F按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)得到△PFQ,其中點(diǎn)E、G的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別為P、Q,線段PF、QF分別與邊BD交于點(diǎn)M、N.①“勤學(xué)小組”提出問(wèn)題:當(dāng)PQ∥BD時(shí),試猜想線段PM和FM的數(shù)量關(guān)系,并證明;②“善思小組”提出問(wèn)題:若△ABC中,AB=6,BC=8,當(dāng)△FMN為等腰三角形時(shí),請(qǐng)直接寫(xiě)出△FMN的面積.【考點(diǎn)】四邊形綜合題.【專題】幾何綜合題;推理能力.【答案】(1)矩形;(2)①PM=FM,理由見(jiàn)解答;②3.【分析】(1)根據(jù)平移的性質(zhì)先證明四邊形DBFG是平行四邊形,則DG與CF平行且相等,四邊形DFCG是平行四邊形,再證明∠DFC=90°,即可得結(jié)論;(2)①先證明∠E=∠EFG=∠A=∠BDF,根據(jù)如圖3,利用等腰三角形三線合一的性質(zhì)和旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)即可解答;②先根據(jù)勾股定理計(jì)算AC=10,DF=3,如圖3,過(guò)點(diǎn)F作FH⊥BD于H,利用面積法可得FH的長(zhǎng),根據(jù)三角形中位線求出MN,最后利用三角形的面積公式即可解答.【解答】解:(1)四邊形DFCG是矩形,理由如下:由平移得:EF∥AB,BD∥FG,BD=FG,∴∠EFC=∠ABC=90°,∵BD為Rt△ABC中斜邊AC邊上的中線,∴BD=AD=CD=12∴BF=CF,∵BD∥FG,BD=FG,∴四邊形DBFG是平行四邊形,∴DG=BF,DG∥BF,∴DG=CF,DG∥CF,∴四邊形DFCG是平行四邊形,∵∠DFC=90°,∴?DFCG是矩形;故答案為:矩形;(2)①PM=FM,理由如下:如圖2,∵△ABD平移得到△EFG,∴∠E=∠A,AD=EG,BD=FG,BD∥FG,∴∠EFG=∠BDF,由(1)知:BD=AD,∴EG=FG,∴∠E=∠EFG=∠A=∠BDF,如圖3,∵△EFG旋轉(zhuǎn)得到△PFQ,∴∠P=∠GEF,EF=PF,∵PQ∥MN,∴∠P=∠FMN,∴∠FMN=∠BDF,∴FM=DF,由(1)知:四邊形DFCG是矩形,∴∠GDF=90°,∵EG=FG,∴ED=DF=12∴FM=12FP=②∵∠ABC=90°,AB=6,BC=8,∴AC=A∴AD=CD=BD=5,∵DF⊥BC,∴BF=CF=4,∴DF=3,如圖3,過(guò)點(diǎn)F作FH⊥BD于H,S△BDF=12×4×3=∴FH=12∵PQ∥BD,∴MN=12PQ=1∴△FMN的面積=12?MN?FH【點(diǎn)評(píng)】本題四邊形的綜合題,主要考查旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),等腰三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,平移的性質(zhì),平行四邊形的判定與性質(zhì),矩形的判定和性質(zhì),三角形的面積等知識(shí),熟練掌握旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),勾股定理,平移的性質(zhì),平行四邊形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.7.(1)如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,在邊BC上任取一點(diǎn)D,連接AD,將△ADB沿著AD翻折,得到△ADB',且點(diǎn)B'在直線AC的上方.連接BB'并延長(zhǎng)與AC的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)E.①AD與BE之間有怎樣的位置關(guān)系?請(qǐng)證明你的結(jié)論;②若sin∠BAC=45,請(qǐng)?zhí)骄緼D與(2)如圖2,在平行四邊形ABCD中,sinA=45,AB=5,AD=6,點(diǎn)E是AB邊上的點(diǎn),滿足AEEB=32,將BE繞著點(diǎn)E順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到ME.過(guò)點(diǎn)E作EF⊥CE交AD于點(diǎn)N,連接MD,MN,DF、若EF=【考點(diǎn)】四邊形綜合題.【專題】幾何綜合題;推理能力.【答案】(1)①AD⊥BE,證明見(jiàn)解答;②3BE=4AD,證明見(jiàn)解答;(2)11.【分析】(1)①根據(jù)軸對(duì)稱的性質(zhì)和線段垂直平分線的判定即可解答;②如圖1,延長(zhǎng)AD交BE于Q,根據(jù)sin∠BAC=BCAB=45,設(shè)BC=4x,AB=5x,則AC=3x(2)如圖2,過(guò)點(diǎn)E作GH⊥AD于P,交CB的延長(zhǎng)線于G,過(guò)點(diǎn)F作FH⊥GH于H,連接FM,交AD于O,過(guò)點(diǎn)M作MK⊥GH于K,先證明△CBE≌△FME(SAS),得FM=CB=6,相當(dāng)于△BEC繞點(diǎn)E,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到△MEF,再證明△CGE≌△EHF(AAS)和△EPN∽△EHF,即可解答.【解答】解:(1)①AD⊥BE,證明如下:由翻折得:AB=AB',BD=B'D,∴AD是BB'的垂直平分線,∴AD⊥BB',∴AD⊥BE;②3BE=4AD,證明如下:如圖1,延長(zhǎng)AD交BE于Q,由①知:AD⊥BE,∴∠AQB'=90°,∵∠ACB=90°,∴sin∠BAC=BC設(shè)BC=4x,AB=5x,則AC=3x,∵∠ACB=90°,∴∠DCE=90°=∠AQE,∴∠CDQ+∠E=360°﹣90°﹣90°=180°,∵∠ADC+∠CDQ=180°,∴∠E=∠ADC,∵∠ACD=∠BCE=90°,∴△DCA∽△ECB,∴ACBC設(shè)CD=3b,CE=4b,由勾股定理得:AD=(3x)2+(3b)2=3∴ADBE∴3BE=4AD;(2)如圖2,過(guò)點(diǎn)E作GH⊥AD于P,交CB的延長(zhǎng)線于G,過(guò)點(diǎn)F作FH⊥GH于H,連接FM,交AD于O,過(guò)點(diǎn)M作MK⊥GH于K,∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴AD∥BC,AD=BC=6,∵CF⊥EF,∴∠CEF=90°,由旋轉(zhuǎn)得:∠BEM=90°,BE=EM,∴∠CEF=∠BEM,∴∠BEC=∠MEF,∵CE=EF,∴△CBE≌△FME(SAS),∴FM=CB=6,相當(dāng)于△BEC繞點(diǎn)E,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到△MEF,∴FM⊥BC,∵AD∥BC,∴FM⊥AD,∠GBE=∠A,∵GH⊥AD,∴GH⊥BC,∴∠G=∠H=90°,∴∠HEF+∠EFH=90°,∵∠CEF=90°,∴∠HEF+∠GEC=90°,∴∠EFH=∠GEC,∵CE=EF,∴△CGE≌△EHF(AAS),∴CG=EH,EG=FH,∵AB=5,AEBE∴AE=3,BE=2,Rt△AEP中,sinA=PE∴PE3∴PE=12由勾股定理得:AP=A同理得:EG=85,BG∴FH=GE=85,EH=CG=6∵PN∥FH,∴△EPN∽△EHF,∴PNHF=PE∴PN=8∴DN=AD﹣AP﹣PN=6?8∴四邊形DMNF的面積=S△DNM+S△DNF=12?DN?OM+12=12?DN=1=11.故答案為:11.【點(diǎn)評(píng)】本題是四邊形的綜合題,考查旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),三角形全等的性質(zhì)和判定,相似三角形的性質(zhì)和判定,解直角三角形,三角形的面積,勾股定理等知識(shí),熟練掌握三角形全等和相似的判定及性質(zhì),利用邊的比設(shè)未知數(shù)是解題的關(guān)鍵.8.綜合與實(shí)踐線段的計(jì)算和角的計(jì)算有緊密聯(lián)系,它們之間的解法可以互相遷移.下面是某節(jié)課的學(xué)習(xí)片段,請(qǐng)完成探索過(guò)程:【探索發(fā)現(xiàn)】(1)課上老師提出問(wèn)題:如圖1,點(diǎn)O是線段AB上一點(diǎn),C,D分別是線段OA,OB的中點(diǎn),當(dāng)AB=16時(shí),求線段CD的長(zhǎng)度.下面是小華根據(jù)老師的要求進(jìn)行的分析及解答過(guò)程,請(qǐng)你補(bǔ)全解答過(guò)程:未知線段已知線段?因?yàn)镃,D分別是線段OA,OB的中點(diǎn),所以O(shè)C=12OA,OD=12所以CD=OC+OD=12OA+12=12AB因?yàn)锳B=12,所以CD=6④.線段中點(diǎn)的定義線段的和、差等式的性質(zhì)【知識(shí)遷移】(2)小華舉一反三,發(fā)現(xiàn)有些角度的計(jì)算也可以用類似的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)化.如圖2,已知∠AOC=80°,OB是角內(nèi)部的一條射線,OD,OE分別是∠AOB,∠BOC的平分線,求∠DOE的度數(shù).請(qǐng)同學(xué)們嘗試解決該問(wèn)題.【拓展延伸】(3)老師提出這樣一個(gè)問(wèn)題:如圖3,長(zhǎng)方形紙片ABCD,點(diǎn)E在邊AB上,點(diǎn)F,G在邊CD上,連接EF,EG,將∠BEG對(duì)折,點(diǎn)B落在直線EG上的點(diǎn)B′處,得折痕EM,將∠AEF對(duì)折,點(diǎn)A落在直線EF上的點(diǎn)A′處,得折痕EN.若∠FEG=26°,請(qǐng)直接寫(xiě)出∠MEN的度數(shù)為103°或77°.【考點(diǎn)】四邊形綜合題.【專題】幾何綜合題;推理能力.【答案】(1)OB,OB,AB,6;(2)40°;(3)103°或77°.【分析】(1)根據(jù)題干給出的思路作答即可;(2)根據(jù)角平分線的定義表示出∠DOB和∠EOB,然后根據(jù)∠DOE=∠DOB+∠EOB進(jìn)行計(jì)算即可得解;(2)根據(jù)折疊的性質(zhì),角的和差定義分兩種情況計(jì)算即可.【解答】解:(1)因?yàn)镃,D分別是線段OA,OB的中點(diǎn),所以O(shè)C=12OA,OD=所以CD=OC+OD=12OA+12因?yàn)锳B=12,所以CD=6;故答案為:OB,OB,AB,6;(2)如圖,因?yàn)镺D,OE分別是∠AOB,∠BOC的平分線,所以∠DOB=12∠AOB,∠BOE所以∠DOE=∠DOB+∠BOE=12∠AOB+1因?yàn)椤螦OC=80°,所以∠DOE=40°;(3)∠MEN的度數(shù)為103°或77°.如圖,點(diǎn)G在點(diǎn)F的右側(cè),由折疊的性質(zhì)可知EN平分∠AEF,EM平分∠BEG,∴∠NEF=12∠AEF,∠MEG=1∴∠NEF+∠MEG=12∠AEF+12∠BEG=12(∠AEF+∠BEG)∵∠AEB=180°,∠FEG=26°,∴∠NEF+∠MEG=1∴∠MEN=∠NEF+∠FEG+∠MEG=77°+26°=103°;若點(diǎn)G在點(diǎn)F的左側(cè),同理可得∠MEN=77°.綜上所述:∠MEN的度數(shù)為103°或77°.故答案為:103°或77°.【點(diǎn)評(píng)】本題是四邊形綜合題,考查角的計(jì)算,翻折變換,角平分線的定義,角的和差定義,線段的計(jì)算,線段中點(diǎn)定義,線段的和差計(jì)算等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)用分類討論的思想思考問(wèn)題.9.【綜合與探究】數(shù)學(xué)課上,李老師布置了一道題目:如圖①,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在正方形ABCD的邊AB,BC上,∠EDF=45°,連接EF,求證:EF=AE+CF.【思路梳理】(1)“勤奮”小組的同學(xué)給出了如下的思路分析過(guò)程,請(qǐng)你補(bǔ)充完整:∵AD=CD,∴將△ADE繞點(diǎn)D逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至△CDG,可使AD與CD重合,∴∠A=∠DCG,∠ADE=∠CDG,AE=CG,DE=DG,∵∠DCB=∠A=90°,∴∠FCG=180°,即點(diǎn)F,C,G共線,∴∠EDG=∠EDC+∠CDG=∠EDC+∠ADE=∠ADC=90°,∵∠EDF=45°,∴∠GDF=∠EDF=45°,又∵DF=DF,∴△DGF≌△DEF,(SAS)(寫(xiě)依據(jù))∴EF=FG=CG+CF=AE+CF.【類比引申】(2)“智慧”小組的同學(xué)在“勤奮”小組同學(xué)的基礎(chǔ)上,改變了條件:如圖②,在四邊形ABCD中,AD=DC,∠ADC=90°,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊AB,BC上,∠EDF=45°,連接EF.若∠A,∠C都不是直角,且∠A+∠C=180°,則(1)中的結(jié)論是否還成立?并說(shuō)明理由.【聯(lián)想拓展】(3)“創(chuàng)新”小組的同學(xué)提出了下面的問(wèn)題:如圖③,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,點(diǎn)D,E均在邊AC上,且∠DBE=45°.當(dāng)AD=1,CE=2時(shí),直接寫(xiě)出DE的長(zhǎng)度.【考點(diǎn)】四邊形綜合題.【專題】代數(shù)幾何綜合題;幾何直觀;運(yùn)算能力;推理能力.【答案】(1)△DGF;SAS;(2)成立,理由見(jiàn)詳解;(3)5.【分析】(1)根據(jù)全等三角形的判定求解即可;(2)將△ADE繞點(diǎn)D逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至△CDG,可使AD與CD重合,由旋轉(zhuǎn)可知,∠ADE=∠CDG,DE=DG,判定△DFG≌△DFE,即可求解;(3)將△BAD繞點(diǎn)B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至△BCG,可使AB與BC重合,連接EG,由旋轉(zhuǎn)可知,∠ABD=∠CBG,∠A=∠BCG,BD=BG,判定△BED≌△BEG,根據(jù)勾股定理,即可求解.【解答】解:(1)∵AD=CD,∴將△ADE繞點(diǎn)D逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至△CDG,可使AD與CD重合,∴∠A=∠DCG,∠ADE=∠CDG,AE=CG,DE=DG,∵∠DCB=∠A=90°,∴∠FCG=180°,即點(diǎn)F,C,G共線,∴∠EDG=∠EDC+∠CDG=∠EDC+∠ADE=∠ADC=90°,∵∠EDF=45°,∴∠GDF=∠EDF=45°,在△DFG和△DFE中,DG=DE∠FDG=∠FDE∴△DGF≌△DEF(SAS),∴EF=FG=CG+CF=AE+CF;故答案為:△DGF;SAS;(2)∵AD=CD,∴將△ADE繞點(diǎn)D逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至△CDG,可使AD與CD重合,如圖②,則∠A=∠DCG,又∵∠A+∠DCF=180°,∴∠DCG+∠DCF=180°,即∠FCG=180°,F(xiàn),C,G三點(diǎn)共線,∵∠ADC=90°,∠DEF=45°,∴∠ADE+∠CDF=45°,由旋轉(zhuǎn)可知:∠ADE=∠CDG,DE=DG,∴∠CDG+∠FDC=45°,即∠FDG=45°,∴∠FDG=∠FDE,在△DFG和△DFE中,DG=DE∠FDG=∠FDE∴△DFG≌△DFE(SAS),∴EF=FG,∵FG=FC+CG,CG=AE,∴EF=AE+CF;(3)∵AB=BC,∴將△BAD繞點(diǎn)B逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至△BCG,可使AB與BC重合,連接EG,如圖③,由旋轉(zhuǎn)可知,∠ABD=∠CBG,∠A=∠BCG,BD=BG,∵∠ABC=90°,∠DBE=45°,∴∠ABD+∠EBC=45°,∴∠CBG+∠EBC=45°,即∠EBG=45°,∴∠EBD=∠EBG,∵BE=BE,∴△BED≌△BEG(SAS),∵DE=EG,∵BA=BC,∠ABC=90°,∴∠A=∠BCA=45°,∴∠BCG=∠A=45°,∴∠ECG=∠BCA+∠BCG=90°,在Rt△ECG中,EG2=CE2+CG2,∵EG=DE,CG=AD=1,CE=2,∴DE=C【點(diǎn)評(píng)】本題屬于四邊形綜合題,主要考查勾股定理,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),熟練掌握全等三角形的性質(zhì)和判定是解題的關(guān)鍵.10.我們給出如下定義:若一個(gè)四邊形中存在相鄰兩邊的平方和等于一條對(duì)角線的平方,則稱這個(gè)四邊形為勾股四邊形,這兩條相鄰的邊稱為這個(gè)四邊形的勾股邊.(1)寫(xiě)出兩種你所知道的特殊四邊形中是勾股四邊形的圖形的名稱長(zhǎng)方形,正方形,(2)如圖(1),請(qǐng)你在圖中畫(huà)出以格點(diǎn)為頂點(diǎn),OA、OB為勾股邊,且對(duì)角線相等的所有勾股四邊形OAMB.(3)如圖(2),在四邊形ABCD中,∠B=60°,∠D=30°,且AB=BC,連接BD.探究BD、AD、和CD三者之間的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由.【考點(diǎn)】四邊形綜合題.【專題】幾何綜合題;推理能力.【答案】(1)長(zhǎng)方形,正方形;(2)圖形見(jiàn)解答;(3)結(jié)論:CD2+AD2=BD2,理由見(jiàn)解答.【分析】(1)根據(jù)勾股四邊形的定義即可解決問(wèn)題;(2)根據(jù)勾股四邊形的定義利用網(wǎng)格即可解決問(wèn)題;(3)連接BD.以BD為邊向下作等邊三角形BDQ,有等邊三角形的性質(zhì)得出∠DBQ=60°,BD=BQ,證出∠ABD=∠CBQ,證明△ABD≌△CBQ,得出AD=CQ,∠A=∠BCQ,證出∠DCQ=90°,再由勾股定理即可得出結(jié)論.【解答】解:(1)是勾股四邊形的圖形的名稱:長(zhǎng)方形,正方形;故答案為:長(zhǎng)方形,正方形;(2)如圖(1),即為所求的勾股四邊形,點(diǎn)M(3,4)或M′(4,3);(3)結(jié)論:CD2+AD2=BD2,理由:在四邊形ABCD中,∵∠A+∠ABC+∠BCD+∠ADC=360°,∠ABC=60°,∠ADC=30°,∴∠A+∠C=360°﹣60°﹣30°=270°,如圖(2),連接BD,以BD為邊向下作等邊三角形BDQ,∴∠DBQ=60°,BD=BQ,∵∠ABC=∠DBQ=60°,∴∠ABD=∠CBQ,在△ABD和△CBQ中,AB=CB∠ABD=∠CBQ∴△ABD≌△CBQ(SAS),∴AD=CQ,∠A=∠BCQ,∴∠A+∠BCD=∠BCQ+∠BCD=270°,∴∠DCQ=90°,∴CD2+CQ2=DQ2,∵CQ=AD,DQ=BD,∴CD2+AD2=BD2.【點(diǎn)評(píng)】本題是四邊形綜合題,考查了四邊形內(nèi)角和定理、等邊三角形的判定和性質(zhì)、勾股定理以及逆定理、全等三角形的判定與性質(zhì)、解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造全等三角形解決問(wèn)題.11.如圖1,在長(zhǎng)方形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm.點(diǎn)P從點(diǎn)B出發(fā),以1cm/s的速度沿BC方向運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C停止,點(diǎn)Q從點(diǎn)C出發(fā),以2cm/s的速度沿C﹣B﹣C方向運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C停止,連接DP、DQ;若P、Q兩點(diǎn)同時(shí)出發(fā),設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒(t>0),△DPQ的面積為Scm2(S>0).(1)當(dāng)t=1時(shí),PQ=5cm;當(dāng)t=3時(shí),PQ=1cm.(2)當(dāng)點(diǎn)P和點(diǎn)Q相遇時(shí),求t的值.(3)當(dāng)0<t≤4時(shí),用含t的代數(shù)式表示S.(4)如圖2,在點(diǎn)P和點(diǎn)Q不重合的情況下,連接AP,四邊形APQD的面積是長(zhǎng)方形ABCD的面積的23時(shí),直接寫(xiě)出t【考點(diǎn)】四邊形綜合題.【專題】代數(shù)幾何綜合題;幾何直觀;運(yùn)算能力;推理能力.【答案】(1)5cm;1cm;(2)t=8(3)S=24?9t(0<t<(4)t=169或329【分析】(1)先根據(jù)t=1和t=3求出BP,CQ,再求出PQ的值即可;(2)根據(jù)P、Q的運(yùn)動(dòng)速度求出t的值即可;(3)分兩種情況進(jìn)行討論:當(dāng)0<t<83,即P、Q相遇前,當(dāng)83≤t≤4,即P、Q相遇后,點(diǎn)(4)分三種情況討論:當(dāng)0<t<83,即P、Q相遇前,當(dāng)83≤t≤4,即P、Q相遇后,當(dāng)4<t≤8,點(diǎn)Q從點(diǎn)【解答】解:(1)當(dāng)t=1時(shí),BP=1cm,CQ=2×1=2(cm),∴PQ=BC﹣BP﹣CQ=8﹣1﹣2=5(cm),當(dāng)t=3時(shí),BP=3cm,CQ=2×3=6(cm),∴PQ=BP+CQ﹣BC=3+6﹣8=1(cm),故答案為:5cm;1cm;(2)t+2t=8,解得:t=8即當(dāng)點(diǎn)P和點(diǎn)Q相遇時(shí),t的值為83(3)當(dāng)0<t<83,即P、PQ=BC﹣BP﹣CQ=8﹣t﹣2t=(8﹣3t)cm,∴S=1當(dāng)83≤t≤4,即P、Q相遇后,點(diǎn)Q到達(dá)點(diǎn)PQ=BP+CQ﹣BC=t+2t﹣8=(3t﹣8)cm,∴S=1綜上分析可知:S=24?9t(0<t<(4)四邊形ABCD的面積為6×8=48(cm2),∴以A、P、Q、D為頂點(diǎn)的四邊形的面積是:48×2當(dāng)0<t<83,即P、PQ=BC﹣BP﹣CQ=8﹣t﹣2t=(8﹣3t)cm,則12解得:t=16當(dāng)83≤t≤4,即P、Q相遇后,點(diǎn)Q到達(dá)點(diǎn)PQ=BP+CQ﹣BC=t+2t﹣8=(3t﹣8)cm,則12解得:t=32當(dāng)4<t≤8,點(diǎn)Q從點(diǎn)B向點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,PQ=t﹣2(t﹣4)=(8﹣t)cm,則12解得:t=16綜上分析可知:當(dāng)t=169或329或163時(shí),四邊形APQD的面積是長(zhǎng)方形【點(diǎn)評(píng)】本題屬于四邊形綜合題,主要考查了列代數(shù)式,一元一次方程的應(yīng)用,有理數(shù)混合運(yùn)算的應(yīng)用,方程思想與分類討論是解題的關(guān)鍵.12.【操作思考】(1)如圖1,已知方格紙每個(gè)小方格都是長(zhǎng)為1個(gè)單位的正方形,已知線段AB的端點(diǎn)均在正方形網(wǎng)格格點(diǎn)上,其位置如圖所示.請(qǐng)?jiān)诰W(wǎng)格紙上畫(huà)出以AB為斜邊的所有互不全等的直角三角形,要求這些三角形的頂點(diǎn)均在正方形網(wǎng)格格點(diǎn)上.【聯(lián)系應(yīng)用】(2)如圖2,在Rt△ABC中,∠C=90°,ACBC=13,D,E是BC邊的三等分點(diǎn),連接【拓展延伸】(3)如圖3,已知正方形ABCD的邊長(zhǎng)為3,當(dāng)點(diǎn)H是邊AB的三等分點(diǎn)時(shí),把△BCH沿CH翻折得△GCH,延長(zhǎng)HG交AD于點(diǎn)M,求MD的長(zhǎng).【考點(diǎn)】四邊形綜合題.【專題】幾何綜合題;推理能力.【答案】(1)圖形見(jiàn)解答;(2)90°;(3)DM的值為32或3【分析】(1)根據(jù)網(wǎng)格畫(huà)圖即可;(2)結(jié)合(1)中的圖形,利用直角三角形的性質(zhì)即可解決問(wèn)題;(3)分兩種情況:①當(dāng)BH=1時(shí),根據(jù)折疊的性質(zhì)可得,BC=CG=3,BH=GH=1,∠B=∠HGC=90°,通過(guò)HL證明Rt△CGM≌Rt△CDM,得到GM=DM,于是設(shè)GM=DM=x,則AM=3﹣x,HM=1+x,在Rt△AHM中,根據(jù)勾股定理建立方程,求解即可;②當(dāng)AH=1時(shí),根據(jù)折疊的性質(zhì)可得,BC=CG=3,BH=GH=2,∠B=∠HGC=90°,通過(guò)HL證明Rt△CGM≌Rt△CDM,得到GM=DM,于是設(shè)GM=DM=a,則AM=3﹣a,HM=2+x,在Rt△AHM中,根據(jù)勾股定理建立方程,求解即可.【解答】解:(1)如圖1,△ABC,△ABD,△ABE即為所求;(2)如圖2,ACCE=12在Rt△ABC中,∠C=90°,ACBC=1∴AC=CD=DE=BE,∴∠1=45°,∴圖2中的∠3等于圖1中的∠BAE,∵圖1中,ACBC=2∴圖2中的∠2等于圖1中的∠ABC,∵圖1中∠BAE+∠ABC=∠AFC=45°,∴圖2中∠3+∠2=45°,∴∠1+∠2+∠3=90°;(3)∵點(diǎn)H是邊AB的三等分點(diǎn),∴BH=1或AH=1,①當(dāng)BH=1時(shí),如圖3,則AH=2,∵四邊ABCD為邊長(zhǎng)為3的正方形,∴BC=CD=3,∠B=90°,根據(jù)折疊的性質(zhì)可得,BC=CG=3,BH=GH=1,∠B=∠HGC=90°,∴CG=CD=3,在Rt△CGM和Rt△CDM中,CM=CMCG=CD∴Rt△CGM≌Rt△CDM(HL),∴GM=DM,設(shè)GM=DM=x,則AM=3﹣x,HM=GH+GM=1+x,在Rt△AHM中,AM2+AH2=HM2,∴(3﹣x)2+22=(1+x)2,解得:x=3∴DM=3②當(dāng)AH=1時(shí),如圖3.1,則BH=2,∵四邊ABCD為邊長(zhǎng)為3的正方形,∴BC=CD=3,∠B=90°,根據(jù)折疊的性質(zhì)可得,BC=CG=3,BH=GH=2,∠B=∠HGC=90°,∴CG=CD=3,在Rt△CGM和Rt△CDM中,CM=CMCG=CD∴Rt△CGM≌Rt△CDM(HL),∴GM=DM,設(shè)GM=DM=a,則AM=3﹣a,HM=GH+GM=2+a,在Rt△AHM中,AM2+AH2=HM2,∴(3﹣a)2+12=(2+a)2,解得:a=3∴DM=3綜上,DM的值為32或3【點(diǎn)評(píng)】本題是四邊形綜合題,主要考查正方形的性質(zhì)、折疊的性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì)、勾股定理,本題難度適中,熟練掌握折疊的性質(zhì),利用折疊前后的兩個(gè)圖形全等,以此得到邊與邊之間的關(guān)系,再根據(jù)勾股定理建立方程并求解是解題關(guān)鍵.13.綜合與探究問(wèn)題情境:在△ABC中,AC=BC,D為AB的中點(diǎn).將△CDB以點(diǎn)D為中心逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),點(diǎn)B,C的對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別為點(diǎn)B′,C′,B′C′與AC的交點(diǎn)為E.猜想證明:(1)如圖1,當(dāng)B′C′∥AB時(shí),判斷四邊形ADB′E的形狀,并說(shuō)明理由;深入探究(2)如圖2,當(dāng)點(diǎn)B′恰好落在BC邊上時(shí),①猜想線段AE,B′E的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由;②若AC=10,AB=12,請(qǐng)直接寫(xiě)出線段BB′的長(zhǎng)度.【考點(diǎn)】四邊形綜合題.【專題】代數(shù)幾何綜合題;幾何直觀;運(yùn)算能力;推理能力.【答案】(1)四邊形ADB′E是菱形,理由見(jiàn)解析;(2)①AE=B′E,理由見(jiàn)解析;②365【分析】(1)根據(jù)B′C′∥AB,得到∠B′=∠BDB′,根據(jù)旋轉(zhuǎn)性質(zhì)得∠B′=∠B,BD=B′D,繼而得到∠B=∠BDB′,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到∠B=∠A,BD=AD,AC=18,BC=12,得到∠A=∠BDB′得證B′D∥AE,根據(jù)菱形的判定證明即可;(2)①連接AC′,先證明△CDB′≌△C′DA(SAS),再證明△AEC′≌△B′EC(AAS)即可;②過(guò)點(diǎn)D作DM⊥BC于點(diǎn)M,利用等腰三角形的性質(zhì),勾股定理解答即可.【解答】解:(1)四邊形ADB′E是菱形;理由如下:∵B′C′∥AB,∴∠B′=∠BDB′,根據(jù)旋轉(zhuǎn)性質(zhì)得∠B′=∠B,BD=B′D,∴∠B=∠BDB′,∵AC=BC,D為AB的中點(diǎn).∴∠B=∠A,BD=AD,AC=18,BC=12,∴∠A=∠BDB′,B′D=AD,∴B′D∥AE,∴四邊形ADB′E是平行四邊形.∵B′D=AD,∴四邊形ADB′E是菱形;(2)①AE=B′E;理由如下:連接AC′,如圖2,∵AC=BC,D為AB的中點(diǎn),∴∠BCD=∠ACD,BD=AD,AC=18,BC=12,∠CDB=∠CDA=90°,∵△CDB以點(diǎn)D為中心逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),點(diǎn)B′恰好落在BC邊上,∴∠BCD=∠B′C′D,DC=DC′,BD=B′D,∠CDB=∠B′DC′=90°,∴AD=B′D,∵∠CDB′+∠CDC′=90°,∠C′DA+∠CDC′=90°,∴∠C′DA=∠CDB′,在△CDB′和△C′DA中,B′D=AD∠CDB′=∠C′DA∴△CDB′≌△C′DA(SAS),∴CB′=C′A,∠AC′D=∠B′CD,∴∠AC′D=∠B′CD=∠BCD=∠ACD,∴∠AC′E=∠B′CE,在△AEC′和△B′EC中,∠AC′E=∠B′CE∠AEC′=∠B′EC∴△AEC′≌△B′EC(AAS),∴AE=B′E;②過(guò)點(diǎn)D作DM⊥BC于點(diǎn)M,∵DB=DB′,∴MB=MB′,設(shè)MB=MB′=x,∴BB′=2x,∵AC=10,AB=12,∴BD=12AB=6∴CD=B∴CM=CB﹣MB=10﹣x,∵DM⊥BC,∴CD2﹣CM2=BD2﹣BM2=DM2,∴82﹣(10﹣x)2=62﹣x2,解得x=18∴BB′=2x=36【點(diǎn)評(píng)】本題屬于四邊形綜合題,主要考查了等腰三角形的性質(zhì),菱形的判定,三角形全等的判定和性質(zhì),勾股定理,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),熟練掌握性質(zhì)和定理是解題的關(guān)鍵.14.在長(zhǎng)方形ABCD中,AD=6,E,F(xiàn)分別是AD,AB邊上的動(dòng)點(diǎn).在長(zhǎng)方形ABCD的內(nèi)部(包含邊界),以EF為直角邊作等腰直角三角形EFP,且∠EFP=90°.過(guò)點(diǎn)P作PQ⊥AB,垂足為Q.(1)如圖①,當(dāng)AE=1時(shí),設(shè)AQ=x,PQ=y(tǒng),求y與x之間的函數(shù)表達(dá)式;(2)當(dāng)點(diǎn)E的位置如圖②所示時(shí),點(diǎn)F在AB邊上運(yùn)動(dòng),用直尺和圓規(guī)在圖②中作出所有滿足條件的點(diǎn)P;(保留作圖痕跡,寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明)(3)當(dāng)點(diǎn)E,F(xiàn)分別在AD,AB邊上運(yùn)動(dòng)時(shí),滿足條件的點(diǎn)P所形成的區(qū)域的面積隨著AB的長(zhǎng)度變化而變化,設(shè)點(diǎn)P所形成的區(qū)域的面積為s,AB的長(zhǎng)度為n.請(qǐng)直接寫(xiě)出s與n的函數(shù)表達(dá)式及對(duì)應(yīng)n的取值范圍.【考點(diǎn)】四邊形綜合題.【專題】幾何綜合題;推理能力.【答案】(1)y=x﹣1;(2)詳見(jiàn)解析;(3)當(dāng)0<n≤6時(shí),s=12n當(dāng)6<n≤12時(shí),s=?12n2+12當(dāng)n>12時(shí),s=36.【分析】(1)一線三垂直證△AEF≌△QFP即可得解;(2)由y=x﹣1可知點(diǎn)P所在線段與AB夾角為45°,據(jù)此作圖即可;(3)根據(jù)點(diǎn)E運(yùn)動(dòng)軌跡,先找臨界值,當(dāng)E與A重合時(shí),當(dāng)E與D重合時(shí),從而確定點(diǎn)P完整的區(qū)域,進(jìn)而再分類討論求解即可.【解答】解:(1)∵△EFP是等腰直角三角形,且∠EFP=90°,∴EF=PF,∵長(zhǎng)方形ABCD,PQ⊥AB,∴∠A=∠PQF=90°,∴∠AFE=∠FPQ=90°﹣∠PFQ,在△AEF和△QFP中,∠A=∠FQP∠AFE=∠QPF∴△AEF≌△QFP(AAS),∴AF=PQ=y(tǒng),AE=FQ=1,∵AQ=AF+FQ=y(tǒng)+1=x,∴y=x﹣1,即y與x之間的函數(shù)表達(dá)式為y=x﹣1;(2)作法一:如圖,線段MN即為所求;作法提示:①以點(diǎn)A為圓心,EA為半徑畫(huà)弧交AB于點(diǎn)M,交DA延長(zhǎng)線于點(diǎn)E';②連接E'M并延長(zhǎng),交CD于點(diǎn)N;則線段MN即為所求.作法二:如圖,線段MN即為所求;作法提示:①以點(diǎn)A為圓心,EA為半徑畫(huà)弧交AB于點(diǎn)M;②在邊AB上截取MF=DA;③過(guò)點(diǎn)F作AB的垂線,交CD于點(diǎn)N,連接MN,線段MN即為所求.作法三:作法提示:①以點(diǎn)A為圓心,EA為半徑畫(huà)弧交AB于點(diǎn)M;②在邊AB上取點(diǎn)F,截取FG=EA;③作點(diǎn)H,使得HF=EF,HG=AF;④連接MH并延長(zhǎng),交CD于點(diǎn)N.線段MN即為所求.作法四:如圖,線段MN即為所求;作法提示:①以點(diǎn)A為圓心,EA為半徑畫(huà)弧交AB于點(diǎn)M;②過(guò)點(diǎn)M作HM⊥AB;③作射線MG平分∠BMH;④射線MG與CD交于點(diǎn)N,則線段MN即為所求;(3)根據(jù)點(diǎn)E運(yùn)動(dòng)軌跡,先找臨界值,當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)D重合時(shí),此時(shí)四邊形AMHD是正方形,點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)軌跡為MN,∴AM=AD=MH=6,當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)A重合時(shí),此時(shí)點(diǎn)M也與點(diǎn)A重合,則點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)軌跡為線段AH,∴我們發(fā)現(xiàn),當(dāng)點(diǎn)E在AD上運(yùn)動(dòng)時(shí),且AB足夠長(zhǎng)的情況下,則點(diǎn)P軌跡所形成的區(qū)域?yàn)樗倪呅蜛MNH,即下圖中陰影部分,①當(dāng)0<n≤6時(shí),此時(shí)點(diǎn)P所形成的區(qū)域?yàn)榈妊苯侨切蜛BR,∴s=12n②當(dāng)6<n≤12時(shí),此時(shí)點(diǎn)P所形成的區(qū)域?yàn)槲暹呅蜛MRCH,∴CN=CR=DN﹣CD=12﹣n,∴s=S四邊形AMNH﹣S△CNR=62?12(12﹣n=?12n2+12③當(dāng)n>12時(shí),點(diǎn)P所形成的區(qū)域?yàn)樗倪呅蜛MNH,∴s=36;綜上,當(dāng)0<n≤6時(shí),s=12n當(dāng)6<n≤12時(shí),s=?12n2+12當(dāng)n>12時(shí),s=36.【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了全等三角形的判定和性質(zhì)、等腰直角三角形的性質(zhì)、尺規(guī)作圖、軌跡、矩形的性質(zhì)等內(nèi)容,熟練掌握相關(guān)知識(shí)和畫(huà)圖能力是解題的關(guān)鍵.15.如圖,在四邊形ABCD中,AD∥BC,AD=12cm,BC=16cm.點(diǎn)P從點(diǎn)D出發(fā),以1cm/s的速度向點(diǎn)A運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā),沿著射線BC以3cm/s的速度向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P到達(dá)端點(diǎn)A時(shí)另一個(gè)動(dòng)點(diǎn)Q也隨之停止運(yùn)動(dòng).設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為ts.(1)在點(diǎn)P,Q運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,AP=(12﹣t)cm,BQ=3tcm;(用含t的代數(shù)式表示)(2)連接BP,AQ,若BP與AQ互相平分,求此時(shí)t的值;(3)在點(diǎn)P,Q運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,是否存在以點(diǎn)P,Q,C,D為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形.若存在,求出此時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【考點(diǎn)】四邊形綜合題.【專題】幾何綜合題;推理能力.【答案】(1)(12﹣t),3t;(2)t的值為3;(3)存在以點(diǎn)P、Q、C、D為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,此時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t為4s或8s.【分析】(1)根據(jù)AD=12cm,BC=16cm.點(diǎn)P從點(diǎn)D出發(fā),以1cm/s的速度向點(diǎn)A運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā),沿著射線BC以3cm/s的速度向右運(yùn)動(dòng),即可解決問(wèn)題;(2)根據(jù)BP與AQ互相平分,得四邊形ABQP是平行四邊形,所以AP=BQ,得12﹣t=3t,解方程即可解決問(wèn)題;(3)有兩種情況:①點(diǎn)Q在線段BC上,②點(diǎn)Q在線段BC的延長(zhǎng)線上,根據(jù)平行四邊形對(duì)邊相等列出方程即可解決問(wèn)題.【解答】解:(1)∵AD=12cm,點(diǎn)P從點(diǎn)D出發(fā),以1cm/s的速度向點(diǎn)A運(yùn)動(dòng),∴DP=tcm,∴AP=(12﹣t)cm,∵BC=16cm.點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā),沿著射線BC以3cm/s的速度向右運(yùn)動(dòng),∴BQ=3tcm,故答案為:(12﹣t),3t;(2)若BP與AQ互相平分,則ABQP是平行四邊形,∴AP=BQ,∴12﹣t=3t,解得t=3,故此時(shí)t的值為3;(3)存在,理由如下:有兩種情況:①點(diǎn)Q在線段BC上,當(dāng)PD=CQ時(shí),以點(diǎn)P、Q、C、D為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,此時(shí)PD=tcm,QC=(16﹣3t)cm,∴t=16﹣3t,解得t=4;②點(diǎn)Q在線段BC的延長(zhǎng)線上,當(dāng)PD=CQ時(shí),以點(diǎn)P、Q、C、D為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,此時(shí)PD=tcm,CQ=(3t﹣16)cm,∴t=3t﹣16,解得t=8;綜上
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