1.如图,已知长方形的边AD=8,AB=4,动点M从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿A→D→A的路径匀速运动,同时,动点N从点C出发,沿C→B方向以每秒1个单位长度的速度匀速运动,当其中一个动点到达终点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为t秒.
(1)如(图一),当运动时间为1秒时,求MN的长度;
(2)当0≤t≤4时,直接写出AMN为直角三角形时的运动时间t的值;
(3)如(图二),当4<t<8时,判断AMN的形状,并说明理由.
2.(1)感知:如图①,在正方形ABCD中,E为边AB上一点(点E不与点AB重合),连接DE,过点A作,交BC于点F,证明:.
(2)探究:如图②,在正方形ABCD中,E,F分别为边AB,CD上的点(点E,F不与正方形的顶点重合),连接EF,作EF的垂线分别交边AD,BC于点G,H,垂足为O.若E为AB中点,,,求GH的长.
(3)应用:如图③,在正方形ABCD中,点E,F分别在BC,CD上,,BF,AE相交于点G.若,图中阴影部分的面积与正方形ABCD的面积之比为2:3,则的面积为______,的周长为______.
3.如图.菱形ABCD的对角线AC,BD交于点O.尺规作图:过点A作直线BC的垂线(不写作法和证明,保留作图痕迹).该垂线与BC交于点E,F为AD边上一点,DF=AE,连接OF,若OD=2AO,请猜想CE与OF的数量关系,并证明你的猜想.
4.图、图分别是的网格,网格中每个小正方形的边长均为,线段的端点在小正方形的顶点上,请在图、图中各画一个图形,分别满足以下要求:
(1)在图中画一个以线段为一边的菱形(非正方形),所画菱形各顶点必须在小正方形的顶点上.
(2)在图中画一个以线段为一边的等腰三角形,所画等腰三角形各顶点必须在小正方形的顶点上,且所画等腰三角形的面积为.
5.如图,在▱ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点E,F分别为OB,OD的中点,延长AE至G,使EG=AE,连接CG.
(1)求证:△ABE≌△CDF;
(2)当AB与AC满足什么数量关系时,四边形EGCF是矩形?请说明理由.
6.如图,在中,,分别为,的中点,,,垂足分别为,,连接,,,.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,,当______时,是矩形.
7.如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BD是△ABC的角平分线,DE⊥AB于E.
(1)发现:如图1,连接CE,则△BCE的形状是_______________,∠CDB=____________°;
(2)探索:如图2,点P为线段AC上一个动点,当点P在CD之间运动时,连接BP,作∠BPQ=60°,PQ交射线DE于Q,连接BQ,即△BPQ是等边三角形;
思路:在线段BD上截取点H,使DH=DP,得等边△DPH,由∠DPQ=∠HPB,PD=PH,∠QDP=∠BHP,易证△PDQ≌△PHB(ASA),得PQ=PB,即△BPQ是等边三角形.
试判断线段DQ、DP、AD之间的关系,并说明理由;
(3)类比:如图3,当点P在AD之间运动时连接BP,作∠BPQ=60°,PQ交射线DE于Q,连接BQ.
①试判断△BPQ的形状,并说明理由;
②若AD=2,设AP=x,DQ=y,请直接写出y与x之间的函数关系式.
8.下面是小东设计的“作平行四边形ABCD,使∠B=45°,AB=2cm,BC=3cm”的作图过程.作法:如图,①画∠B=45°;②在∠B的两边上分别截取BA=2cm,BC=3cm.③以点A为圆心,BC长为半径画弧,以点C为圆心,AB长为半径画弧,两弧相交于点D;则四边形ABCD为所求的平行四边形.根据小东设计的作图过程:
(1)使用直尺和圆规,补全图形;(保留作图痕迹)
(2)完成下面的证明.
证明:∵AB= ,CB= ,
∴四边形ABCD为所求的平行四边形( )(填推理的依据).
9.如图,已知菱形ABCD中,分别以C、D为圆心,大于CD的长为半径作弧,两弧分别相交于M、N两点,直线MN交CD于点F,交对角线AC于点E,连接BE、DE.
(1)求证:BE=CE;
(2)若∠ABC=72°,求∠ABE的度数.
10.如图,四边形ABCD是一个正方形,E、F分别在AD、DC边上,且DE=CF,AF、BE交于O点,请说出线段AF和BE的关系,并证明你的结论.
11.如图,在由边长为1的小正方形组成的网格中,△ABC的三个顶点均在格点上,请按要求完成下列各题:
(1)在网格中画出平行四边形ABCD;
(2)线段AC的长为 ,CD的长为 ,AD的长为 ,△ACD为 三角形,平行四边形ABCD的面积为 .
12.两个不全等的直角三角形ABC和DEF重叠在一起,其中∠A=60°,AC=1.固定△ABC不动,将△DEF进行如下操作:
(1)如图(1),△DEF沿线段AB向右平移(D点在线段AB内移动),连接DC、CF、FB,四边形的形状在不断的变化,但它的面积不变化,请求出其面积;
(2)如图(2),当点移到的中点时,请你猜想四边形的形状,并说明理由.
13.如图,长方形ABCD中,E是AD的中点,将沿BE折叠后得到,且G点在长方形ABCD内部,延长BG交DC于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求AD的长;
(3)若,求的值.
14.在正方形ABCD中,点E是CD边上任意一点.连接AE,过点B作BF⊥AE于F.交AD于H.
(1)如图1,过点D作DG⊥AE于G,求证:△AFB≌△DGA;
(2)如图2,点E为CD的中点,连接DF,求证:FH+FE=DF;
(3)如图3,AB=1,连接EH,点P为EH的中点,在点E从点D运动到点C的过程中,点P随之运动,请直接写出点P运动的路径长.
15.已知如图,四边形ABCD是平行四边形.
(1)尺规作图:作∠ABC的角平分线交CD的延长线于E,交AD于F(不写作法和证明,但要保留作图痕迹).
(2)请在(1)的情况下,求证:DE=DF.
16.如图,在中,,是斜边上的中线,,求直角边的长.
17.如图:正方形ABCD中,点E、F分别在边BC、CD上,BE=CF,连接AE,BF交于点O,点M为AB中点,连接OM,求证:.
18.如图,在四边形中,,,分别是、的中点.
(1)若,求的长;
(2)求证:.
19.如图,四边形ABDE和四边形ACFG都是正方形,CE与BG交于点M,点M在△ABC的外部.
(1)求证:BG=CE;
(2)求证:CE⊥BG;
(3)求:∠AME的度数.
20.如图,△ABC中,D是AB边上任意一点,F是AC中点,过点C作CEAB交DF的延长线于点E,连接AE,CD.
(1)求证:四边形ADCE是平行四边形;
(2)若∠B=30°,∠CAB=45°, ,求AB的长.
21.如图,△ABC中,∠C=90°.
(1)尺规作图:作边BC的垂直平分线,与边BC,AB分别交于点D和点E;(保留作图痕迹,不要求写作法)
(2)若点E是边AB的中点,AC=BE,求证:△ACE是等边三角形.
22.已知:如图,在△ABC中,D是BC边上的一点,E是AD的中点,过点A作BC的平行线交BE的延长线于点F,且AF=DC,连接CF.
(1)求证:D是BC的中点;
(2)如果AB=AC,试判断四边形ADCF的形状,并证明你的结论.
23.如图,四边形是平行四边形.
(1)尺规作图(不写作法,保留作图痕迹);作出的角平分线,交于点;在线段上截取,连接;
(2)在(1)所作图中,请判断四边形的形状,并说明理由.
24.如图,矩形ABCD中,E、F分别为边AD和BC上的点,BE=DF,求证:DE=BF.
25.已知:在中,,,点D为直线BC上一动点(点D不与B、C重合).以AD为边作正方形ADEF,连接CF.
(1)如图①,当点D在线段BC上时,
①求证:≌;
②的大小=______°;
③若,,则CF的长=______;
(2)如图②,当点D在线段BC的延长线上时,其它条件不变,则CF、BC、CD三条线段之间的关系是:______;
(3)如图③,当点D在线段BC的反向延长线上时,且点A、F分别在直线BC的两侧,其它条件不变:
①CF、BC、CD三条线段之间的关系是:______;
②若连接正方形的对角线AE、DF,交点为O,连接OC,探究的形状,并说明理由.
26.已知:如图,▱ABCD中,延长BC至点E,使CE=BC,连接AE交CD于点O.
(1)求证:CO=DO;
(2)取AB中点F,连接CF,△COE满足什么条件时,四边形AFCO是正方形?请说明理由.
参:
1.
解:过点N作NR⊥AD于R.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠C=∠D=∠DRN=90°,
∴四边形CDRN是矩形,
∴RN=CD=4,CN=DR=1,
∵AM=2,AD=8,
∴RM=AD-AM-DR=8-2-1=5,
∵∠MRN=90°,
∴MN= .
(2)
解:当0≤t≤4时,如果AM=BN,则△AMN是直角三角形,
∴2t=8-t,
∴t=,
当t=4时,点M与D重合,点N位于BC的中点,此时△AMN是等腰直角三角形,
综上所述,当△AMN是直角三角形时,t的值为或4.
(3)
解:∵当t=4时,△AMN是等腰直角三角形,
∵点M的运动速度大于点N的运动速度,且M,N同时到达终点,即点M在点N的右侧,
∴当4<t<8时,△AMN是锐角三角形.
2.
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴,,
∵,∴,,
∴,
在和中,,
∴≌(ASA),∴.
探究:
解:分别过点A、D作,,分别交BC、AB于点N、M,如图②所示:
∵四边形ABCD是正方形,
∴,,,
∴四边形DMEF是平行四边形,∴,,
∵,,∴,
同理,四边形AGHN是平行四边形,∴,
∵,,
∴,∴,
∵,∴,
在和中,,
∴≌(ASA),∴,
∴,
∵E为AB中点,∴,
∴,
∴,
∴.
应用:
解:∵AB=3,
∴S正方形ABCD=3×3=9,
∵阴影部分的面积与正方形ABCD的面积之比为2:3,
∴阴影部分的面积为:×9=6,
∴空白部分的面积为:9﹣6=3,
在△ABE和△BCF中,,
∴△ABE≌△BCF(SAS),
∴∠BEA=∠BFC,S△ABG=S四边形CEGF,
∴S△ABG=×3=,∠FBC+∠BEA=90°,
∴∠BGE=90°,
∴∠AGB=90°,
设AG=a,BG=b,
则ab=,
∴2ab=6,
∵a2+b2=AB2=32,
∴a2+2ab+b2=32+6=15,
即(a+b)2=15,而
∴a+b=,即BG+AG=,
∴△ABG的周长为+3,
故答案为:,.
3.
解:所作图形如图所示:
结论:CE=OF.
理由:
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OA=OC,AD∥BC,
∵AE⊥BC,OF⊥AD,
∴AE⊥AD,
∴∠AEC=∠DAE=∠AOD=∠DFO=90°,
∴∠EAC+∠DAO=90°,∠FDO+∠DAO=90°,
∴∠CAE=∠ODF,
∵OD=2AO,AC=2AO,
∴AC=OD,
在△AEC和△DFO中,
,
∴△AEC≌△DFO(AAS),
∴CE=OF.
4.
解:所画菱形如图所示;
(答案不唯一)
(2)
解根据勾股定理,,
所画等腰三角形的面积为,
作以线段为直角边的等腰直角三角形即可,
所画三角形如图所示.
5.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,,OB=OD,OA=OC,
∴∠ABE=∠CDF,
∵点E,F分别为OB,OD的中点,
∴,,
∴BE=DF,
在△ABE和△CDF中,
∴△ABE≌△CDF(SAS).
(2)
解:当AC=2AB时,可使四边形EGCF为矩形;
理由如下:
∵△ABE≌△CDF,
∴∠AEB=∠CFD,
∴∠AEO=∠CFO,
∴,
∵EA=EG,OA=OC,
∴EO是△AGC的中位线,
∴,
∴四边形EGCF是平行四边形,
∵AC=2AB,AC=2AO,
∴AB=AO,
∵E是OB的中点,
∴AE⊥OB,
∴∠OEG=90°,
∴平行四边形EGCF是矩形.
6.
解:∵于,
∴.
∵在中,为的中点,
∴,同理.
∵在中,,
∴.
∵在中,,
∴,
同理在中,.
∵在中,,
∴.
∴.
∴.
又∵,
∴四边形是平行四边形.
(2)
连接EF,则EF=AB=CD=2,
若四边形GEHF是矩形,则EF=GH=2,
在RtAGD和RtΔCHB中,
,
ΔAGDΔCHB(AAS),
∴DG=BH;
∴DG-GH=BH-GH,
即BG=DH,
设BG=DH=x,在Rt△ABG中,
AG2=AB2-BG2=4-x2,
在Rt△AGD中,
AG2=AD2-DG2=9-DG2=9-(2+x)2,
∴4-x2=9-(2+x)2,
解得x= ,
∴BD=BG+GH+HD=+2+ .
7.
解:如图1,∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,
∴∠ABC=60°,
∵BD是△ABC的角平分线,
∴∠ABD=∠CBD=∠ABC=30°,
∴∠ABD=∠A,∠CDB=90°-∠CBD=60°,
∴AD=BD,又DE⊥AB,
∴AE=BE=AB,又∠ACB=90°,
∴CE=AB=BE,又∠ABC=60°,
∴△BCE是等边三角形,
故答案为:等边三角形,60;
(2)
解:AD=DQ+DP,理由为:
在线段BD上截取点H,使DH=DP,如图2,
∵∠CDB=60°,
∴△DPH为等边三角形,
∴DP=PH,∠DPH=∠DHP=60°,又∠BPQ=60°,
∴∠DPQ+∠QPH=∠HPB+∠QPH=60°,∠BHP=120°,
∴∠DPQ=∠HPB,
∵∠A=30°,DE⊥AB,
∴∠QDP=∠A+∠AED=30°+90°=120°,
∴∠QDP=∠BHP,
在△PDQ≌△PHB中,
∴△PDQ≌△PHB(ASA),
∴DQ=BH,PQ=PB,
∵AD=BD,∠BPQ=60°,
∴△BPQ为等边三角形,AD=BD=BH+DH=DQ+DP,
即AD=DQ+DP;
(3)
解:①△BPQ为等边三角形,理由为:
延长BD至F,使DF=DP,连接PF,设DQ和BP相交于O,如图3,
∵∠PDF=∠CDB=60°,
∴△PDF为等边三角形,
∴PF=DP,∠F=∠PDF=∠DPF=60°,
∵∠A=30°,DE⊥AB,
∴∠PDQ=90°-∠A=60°,
∴∠F=∠PDQ=60°,
∵∠DPF+∠DPB =∠BPQ+∠DPB,又∠BPQ=60°,
∴∠BPF=∠QPD,
在△PBF和△PQD中,
,
∴△PBF≌△PQD(ASA),
∴PB=PQ,BF=DQ,又∠BPQ=60°,
∴△BPQ为等边三角形;
②∵ DF=DP,BF=DQ,AD=BD,
∴DQ=BF=BD+DF=AD+DP,
∵AD=2, AP=x,DQ=y,
∴y=2+2-x,即y=-x+4.
8.
(1)
补全图形如下,
.
(2)
∵AB=CD,CB=AD
∴四边形ABCD为所求的平行四边形(两组对边分别相等的四边形是平行四边形).
故答案为:CD,AD,两组对边分别相等的四边形是平行四边形.
9.
证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴CB=CD,∠ACB=∠ACD,
在△ECB和△ECD中,
,
∴△ECB≌△ECD(SAS),
∴BE=DE,
由作图可知,MN垂直平分线段CD,
∴EC=ED,
∴BE=CE.
(2)
解:∵BA=BC,∠ABC=72°,
∴∠BAC=∠BCA=(180°﹣72°)=54°,
∵EB=EC,
∴∠EBC=∠ECB=54°,
∴∠ABE=∠ABC﹣∠EBC=18°.
10.
解:AF⊥BE,AF=BE,证明如下:
证明:∵正方形ABCD
∴AB=AD=DC,∠D=∠BAD=90°
∵CF=DE
∴AE=AD-DE,DF=DC-CF
∴AE=DF
在△AEB和△AFD中
AB=AD, ∠D=∠BAD, AE=DF
∴△ABE≌△DAF(SAS)
∴∠ABE=∠FAD,AF=BE
∵∠BAD=90°
∴∠ABE+∠AEB=90°
∴∠FAD +∠AEB=90°
∴∠AOE=90°,AF⊥BE.
∴AF=BE,AF⊥BE.
11.
解:如图所示:平行四边形ABCD即为所求;
(2)
解: ,
,
,
∴ ,
∴△ACD是直角三角形,
∴平行四边形ABCD的面积为 .
12.
解:过点作,垂足是点.
由题可知,,,
则四边形是梯形.
在直角中,,,,
,
在直角中,,,,
,,
.
;
(2)
证明:四边形是菱形.
理由如下:在直角中,是的中点,
,
由(1),
,
又,
四边形是平行四边形.
,
四边形是菱形.
13.
证明∵是由折叠而成,
∴△ABE≌△GBE,
∴,
∵E是AD的中点,
∴,
∴;
(2)
解:连接EF,
∵,
∴,
∴.
∵四边形ABCD是长方形,
∴,,.
∵△ABE≌△GBE,
∴,.
在和中,
∵,
∴Rt△EGF≌Rt△EDF(HL),
∴.
∴,
在中,
∵,,
∴=.
∴=.
(3)
解:设,则,
∴,
又∵,,
∴,
在中,∵,,
∴ ,
∴ ,
∴.
14.
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠BAD=90°
∵DG⊥AE,BF⊥AE
∴∠AFB=∠DGA=90°
∵∠FAB+∠DAG=90°,∠DAG+∠ADG=90°
∴∠BAF=∠ADG
在△AFB和△DGA中
∵
∴△AFB≌△DGA(AAS).
(2)
证明:如图2,过点D作DK⊥AE于K,DJ⊥BF交BF的延长线于J
由题意知∠BAH=∠ADE=90°,AB=AD=CD
∵BF⊥AE
∴∠AFB=90°
∵∠DAE+∠EAB=90°,∠EAB+∠ABH=90°
∴∠DAE=∠ABH
在△ABH和△DAE中
∵
∴△ABH≌△DAE(ASA)
∴AH=DE
∵点E为CD的中点
∴DE=EC= CD
∴AH=DH
∴DE=DH
∵DJ⊥BJ,DK⊥AE
∴∠J=∠DKE=∠KFJ=90°
∴四边形DKFJ是矩形
∴∠JDK=∠ADC=90°
∴∠JDH=∠KDE
在△DJH和△DKE中
∵
∴△DJH≌△DKE(AAS)
∴DJ=DK,JH=EK
∴四边形DKFJ是正方形
∴FK=FJ=DK=DJ
∴DF=FJ
∴
∴FH+FE=FJ﹣HJ+FK+KE=2FJ=DF.
(3)
解:如图3,取AD的中点Q,连接PQ,延长QP交CD于R,过点P作PT⊥CD于T,PK⊥AD于K,设PT=b
由(2)得△ABH≌△DAE(ASA)
∴AH=DE
∵∠EDH=90°,点P为EH的中点
∴PD=EH=PH=PE
∵PK⊥DH,PT⊥DE
∴∠PKD=∠KDT=∠PTD=90°
∴四边形PTDK是矩形
∴PT=DK=b,PK=DT
∵PH=PD=PE,PK⊥DH,PT⊥DE
∴PT是△DEH的中位线
∴DH=2DK=2b,DE=2DT
∴AH=DE=1﹣2b
∴PK= DE=﹣b,QK=DQ﹣DK=﹣b
∴PK=QK
∵∠PKQ=90°
∴△PKQ是等腰直角三角形
∴∠KQP=45°
∴点P在线段QR上运动,△DQR是等腰直角三角形
∴QR=DQ=
∴点P的运动轨迹的长为.
15.
解:(1)尺规作图如下:
(2)四边形是平行四边形,
,
,
平分,
,
,
.
16.
解:在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的中线,
∴AB=2CD=2,
由勾股定理得,BC= .
17.
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠ABE=∠BCF=90°,
又BE=CF,
∴△ABE≌△BCF(SAS).
∴∠BAE=∠CBF.
∵∠ABO+∠CBF=90°,
∴∠ABO+∠BAO=90°,即∠AOB=90°.
在Rt△ABO中,M点是斜边AB中点,
∴.
18.
(1)
解: , 为的中点,
(2)
证明:如图,连接
, 是的中点,
是的中点,
19.
解:证明:在正方形和中,,,,
,
即,
在和中,
,
,
;
(2)
解:证明:设、相交于点,
,
,
,
,
;
(3)
解:过作,的垂线段交于点,,
,
,
,
,
,
是角平分线,
,
.
20.
证明:∵ABCE,
∴∠CAD=∠ACE,∠ADE=∠CED.
∵F是AC中点,
∴AF=CF.
在△AFD与△CFE中,
,
∴△AFD≌△CFE(AAS),
∴DF=EF,
∴四边形ADCE是平行四边形;
(2)
解:过点C作CG⊥AB于点G,
∵∠CAB=45°,
∴,
在△ACG中,∠AGC=90°,
∴,
∵,
∴CG=AG= ,
∵∠B=30°,
∴ ,
∴ ,
在Rt△BCG中, ,
∴ .
21.
解:如图所示,直线DE即为所求;
,
(2)
证明:∵∠ACB=90°,点E是边AB的中点,
∴AE=BE=CE=AB,
∵AC=BE,
∴AC=AE=CE,
∴△ACE是等边三角形.
22.
证明:是的中点,
,
,
,.
在和中,
,
,
.
,
.
即:是的中点.
(2)
解:四边形是矩形;
证明:,,
四边形是平行四边形,
,,
即,
平行四边形是矩形.
23.
(1)
如图所示,BE就是所求的的角平分线. ,
(2)
四边形为菱形.
理由如下:∵BE是的平分线,
∴∠ABE=∠FBE
∵四边形是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠AEB=∠EBF,
∴∠ABE=∠AEB
∴AB=AE
∵
∴AE=BF
∴四边形ABFE为平行四边形,
∵,
∴四边形ABFE为菱形.
24.
证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,AD=BC,∠A=∠D=90°,
在Rt△ABE和Rt△CDF中,
,
∴Rt△ABE≌Rt△CDF(HL),
∴AE=CF,
∴DE=BF.
25.
(1)①证明:∵四边形ADEF是正方形,
∴,,
∵,
∴,
在和中,,
∴≌(SAS).
②∵≌,
∴,
∵,,
∴,
∴.
故答案为:45.
③∵≌,
∴,
∵.
∴CF=6,
故答案为:6.
(2)
(2),
由(1)同理可证≌得:.
故答案为:.
(3)
(3)①由(1)同理可证≌得:.
故答案为:.
②为等腰三角形,理由如下:
∵,,
∴,
∵四边形ADEF是正方形,
∴,,
∴,
同理可证≌,
∴,
∴,
∴为直角三角形,
∵正方形ADEF中,O为DF的中点,
∴,,,
∴,
∴是等腰三角形.
26.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD//BC,
∴∠DAE=∠E,
∵CE=BC,
∴CE=AD,
又∵∠AOD=∠COE,
∴△AOD≌△EOC(AAS),
∴CO=DO;
(2)
解:当CO=EO,∠COE=90°时,四边形AOCF是正方形;
理由如下:
∵CO=DO,
∴CO=CD,
又∵F是AB的中点,
∴AF=AB,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AB//CD,
∴AF=CO,AF//CO,
∴四边形AFCO是平行四边形,
∵△AOD≌△EOC,
∴AO=EO,
∵CO=EO,
∴AO=CO,
∴平行四边形AFCO是菱形,
∵∠COE=90°,
∴菱形AFCO是正方形.下载本文