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文檔簡介
·····試卷第=page22頁,共=sectionpages1818頁考向26四邊形的綜合問題(動點.最值)【考點梳理】四邊形綜合題目,考查了正方形的性質(zhì)、翻折變換的性質(zhì)、勾股定理、相似三角形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、等腰直角三角形的判定與性質(zhì)等知識【題型探究】題型一:中點四邊形1.(2022·廣東佛山·??家荒#┤鐖D,點E,F(xiàn),G,H分別為四邊形ABCD四條邊AB,BC,CD,DA的中點,則關(guān)于四邊形EFGH,下列說法正確的是(
)A.不一定是平行四邊形 B.當AC=BD時,它為菱形C.一定是軸對稱圖形 D.不一定是中心對稱圖形2.(2022·四川德陽·統(tǒng)考中考真題)如圖,在四邊形中,點,,,分別是,,,邊上的中點,則下列結(jié)論一定正確的是(
)A.四邊形是矩形B.四邊形的內(nèi)角和小于四邊形的內(nèi)角和C.四邊形的周長等于四邊形的對角線長度之和D.四邊形的面積等于四邊形面積的3.(2022·湖北襄陽·統(tǒng)考一模)如圖,四邊形ABCD是矩形,E,F(xiàn),G,H分別為各邊的中點,則四邊形EFGH一定是(
)A.菱形 B.矩形C.正方形 D.對角線相等的四邊形題型二:利用四邊形的對稱性求陰影面積問題4.(2022秋·九年級課時練習(xí))如圖,四邊形ABCD四邊的中點分別為E,F(xiàn),G,H,對角線AC與BD相交于點O,若四邊形EFGH的周長是3,則AC+BD的長為(
)A.3 B.6 C.9 D.125.(2015·山東日照·統(tǒng)考一模)如圖,在邊長為2的菱形ABCD中,∠B=45°,AE為BC邊上的高,將△ABE沿AE所在直線翻折得△AB1E,則△AB1E與四邊形AECD重疊部分的面積為()A.0.7 B.0.9 C.2?2 D.6.(2022春·)正方形ABCD的邊長為1cm,E、F分別是BC、CD的中點,連接BF、DE,則圖中陰影部分的面積是()cm2.A. B. C. D.題型三:四邊形中的線段最值問題7.(2022·山東臨沂·統(tǒng)考二模)如圖,四邊形ABCD中,AB//CD,∠ABC=60°,,點M是四邊形ABCD內(nèi)的一個動點,滿足∠AMD=90°,則點M到直線BC的距離的最小值為(
)A. B. C. D.8.(2022·安徽·校聯(lián)考一模)如圖,在邊長為2的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD邊的中點,N是AB邊上的一動點,將△AMN沿MN所在直線翻折得到△MN,連接C,則C長度的最小值是(
)A. B. C. D.9.(2022·重慶·一模)如圖,在正方形ABCD中,AB=8,AC與BD交于點O,N是AO的中點,點M在BC邊上,且BM=6.P為對角線BD上一點,則PM﹣PN的最大值為()A.2 B.3 C. D.題型四:平行四邊形的動點問題10.(2021·浙江紹興·統(tǒng)考中考真題)如圖,菱形ABCD中,,點P從點B出發(fā),沿折線方向移動,移動到點D停止.在形狀的變化過程中,依次出現(xiàn)的特殊三角形是(
)A.直角三角形→等邊三角形→等腰三角形→直角三角形B.直角三角形→等腰三角形→直角三角形→等邊三角形C.直角三角形→等邊三角形→直角三角形→等腰三角形D.等腰三角形→等邊三角形→直角三角形→等腰三角形11.(2021·黑龍江齊齊哈爾·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖,P是菱形ABCD邊上的一動點,它從點A出發(fā)沿A→B→C的路徑勻速運動到點C,點R是CD邊的中點,點M,點N分別是線段AP,PR的中點,設(shè)P點運動時間為x,MN的長為y,則y關(guān)于x的函數(shù)圖像大致為(
)A.B.C. D.12.(2021·江蘇蘇州·統(tǒng)考一模)如圖1,已知E為矩形ABCD的邊AD上的一點,動點P,Q同時從點B出發(fā),點P沿折線BE-ED-DC運動到點C時停止;點Q沿BC運動到點C時停止,它們運動的速度都是1cm/s.設(shè)P,Q同時出發(fā),t(s)時,△BPQ的面積為y().已知y與t的函數(shù)關(guān)系圖象如圖2(曲線OM為拋物線的一部分),有下列結(jié)論:①AD=BE=5cm;②;③當時,;④當時,△ABE∽△QBP其中正確的結(jié)論是(
)A.①② B.③④ C.①③④ D.①②③④題型五:四邊形的其他類型問題13.(2022·黑龍江牡丹江·統(tǒng)考中考真題)下列圖形是黃金矩形的折疊過程:第一步,如圖(1),在一張矩形紙片一端折出一個正方形,然后把紙片展平;第二步,如圖(2),把正方形折成兩個相等的矩形再把紙片展平;第三步,折出內(nèi)側(cè)矩形的對角線AB,并把AB折到圖(3)中所示的AD處;第四步,如圖(4),展平紙片,折出矩形BCDE就是黃金矩形.則下列線段的比中:①,②,③,④,比值為的是(
)A.①② B.①③ C.②④ D.②③14.(2022·黑龍江大慶·統(tǒng)考三模)如圖,已知四邊形為正方形,,為對角線上一點,連接,過點作,交的延長線于點,以,為鄰邊作矩形,連接.下列結(jié)論:①矩形是正方形;②;③平分;④.其中結(jié)論正確的序號有(
)A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④15.(2022秋·九年級課時練習(xí))如圖,矩形紙片,點M、N分別在矩形的邊、上,將矩形紙片沿直線折疊,使點落在矩形的邊上,記為點,點落在處,連接,交于點,連接.下列結(jié)論成立的是(
)A.當點與點重合時, B.C. D.的面積最大值為題型六:四邊形的壓軸問題16.(2023·湖南衡陽·衡陽市華新實驗中學(xué)??家荒#┮阎喝鐖D,矩形中和中,點C在上,,,,連接,點M從點D出發(fā),沿方向勻速運動,速度為,同時,點N從點E出發(fā),沿方向勻速運動,速度為,過點M作交于點H,交于點G.設(shè)運動時間t(s)為().解答下列問題:(1)當t為何值時,?(2)連接,作交于Q,當四邊形為矩形時,求t的值;(3)連接,,設(shè)四邊形的面積為S(),求S與t的函數(shù)關(guān)系式.17.(2022·安徽合肥·校聯(lián)考三模)已知分別是四邊形和四邊形的對角線,點E在的內(nèi)部,.(1)探索發(fā)現(xiàn):如圖1,當四邊形和四邊形均為正方形時,則的度數(shù)為;(2)引申運用:如圖2,當四邊形和四邊形均為矩形時,①若,(1)中的結(jié)論還成立嗎?若成立,請給出證明;若不成立,請說明理由;②若,,求線段的長;(3)聯(lián)系拓展:如圖3,當四邊形和四邊形均為菱形且時,設(shè),試探究a,b,c三者之間的等量關(guān)系,并說明理由.18.(2022·內(nèi)蒙古赤峰·模擬預(yù)測)問題情境:如圖1,在正方形中,為邊上一點不與點、重合,垂直于的一條直線分別交、、于點、、.則、、之間的數(shù)量關(guān)系為.問題探究:在“問題情境”的基礎(chǔ)上.如圖2,若垂足恰好為的中點,連接,交于點,連接,并延長交邊于點求的度數(shù);如圖3,當垂足在正方形的對角線上時,連接,將沿著翻折,點落在點處,若正方形的邊長為,的中點為,求的最小值.問題拓展:如圖4,在邊長為的正方形中,點、分別為邊、上的點,將正方形沿著翻折,使得的對應(yīng)邊恰好經(jīng)過點,交于點分別過點、作,,垂足分別為、,若,請直接寫出的長.【必刷基礎(chǔ)】一、單選題19.(2021·新疆·??既#┤鐖D,點O為矩形的對稱中心,點E從點A出發(fā)沿向點B運動,移動到點B停止,延長EO交于點F,則四邊形形狀的變化依次為(
)A.矩形→菱形→平行四邊形→矩形 B.平行四邊形→菱形→平行四邊形→矩形C.平行四邊形→正方形→菱形→矩形 D.平行四邊形→菱形→正方形→矩形20.(2022秋·九年級課時練習(xí))如圖,在矩形ABCD中,AB=4,BC=8,E為CD邊的中點,P,Q為BC邊上兩個動點,且PQ=2,當四邊形APQE的周長最小時,BP的長為(
)A.0 B.3 C.4 D.621.(2022秋·九年級課時練習(xí))如圖,矩形中,,,,分別是,上的兩個動點,,沿翻折形成,連接,,則的最小值是(
)A. B. C. D.22.(2022秋·遼寧鞍山·九年級)如圖,在平面四邊形ABCD中,,,點M從A出發(fā)沿路徑運動,點N從B出發(fā)沿路徑運動,M,N兩點同時出發(fā),且點N的運動速度是點M運動速度的3倍,當M運動到B時,M,N兩點同時停止運動,若M的運動路程為x,△BMN的面積為y;則能反映y與x之間函數(shù)關(guān)系的圖象是(
)A.B.C. D.23.(2021·山東泰安·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖,四邊形ABCD中,AB∥CD,∠ABC=60°,AD=BC=CD=4,點M是四邊形ABCD內(nèi)的一個動點,滿足∠AMD=90°,則點M到直線BC的距離的最小值為()A.2 B.3 C.32 D.2124.(2022·山東臨沂·??级#┤鐖D,在矩形中,,,在上,,是線段上的動點,將沿所在的直線折疊得到,連接,則的最小值是(
)A.6 B.4 C. D.25.(2022·廣東東莞·東莞市光明中學(xué)校考三模)中,,,點為直線上一動點點不與,重合,以為邊在右側(cè)作菱形,使,連接.(1)觀察猜想:如圖,當點在線段上時,與的位置關(guān)系為:______.,,之間的數(shù)量關(guān)系為:______;(2)數(shù)學(xué)思考:如圖,當點在線段的延長線上時,結(jié)論,是否仍然成立?若成立,請給予證明;若不成立,請你寫出正確結(jié)論再給予證明.(3)拓展延伸:如圖,當點在線段的延長線上時,設(shè)與相交于點,若已知,,求的長.26.(2022·遼寧葫蘆島·統(tǒng)考二模)如圖,四邊形ABCD是正方形,E是射線DC上一點,F(xiàn)是CE的中點,將線段EF繞點F逆時針旋轉(zhuǎn)90°得到點GF,連接GE,CG,以CG,CD為鄰邊作,連接AE,M是AE的中點.(1)如圖1,當點E與點D重合時,HM與AE的位置關(guān)系是______.(2)如圖2,當點E與點D不重合,(1)中的結(jié)論是否成立?若成立,請寫出證明過程;若不成立,請說明理由;(3)當時,連接HE,請直接寫出的值.27.(2022·浙江衢州·統(tǒng)考中考真題)如圖,在菱形ABCD中,AB=5,BD為對角線.點E是邊AB延長線上的任意一點,連結(jié)交于點,平分交于點G.(1)求證:.(2)若.①求菱形的面積.②求的值.(3)若,當?shù)拇笮“l(fā)生變化時(),在上找一點,使為定值,說明理由并求出的值.【必刷培優(yōu)】一、單選題28.(2022秋·廣東茂名·九年級統(tǒng)考期中)如圖,菱形中,,與交于點O,E為延長線上的一點,且,連結(jié),分別交,于點F、G,連結(jié),則下列結(jié)論:①﹔②﹔③由點A、B、D、E構(gòu)成的四邊形是菱形;④四邊形其中正確的結(jié)論是()A.①② B.①②③ C.①③④ D.②③④29.(2022秋·)如圖,在四邊形中,,,,.為上一點,且.若,則的長為(
)A. B. C.1 D.30.(2021·廣東深圳·統(tǒng)考中考真題)在正方形中,,點E是邊的中點,連接,延長至點F,使得,過點F作,分別交、于N、G兩點,連接、、,下列正確的是:①;②;③;④(
)A.4 B.3 C.2 D.131.(2021·黑龍江綏化·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,在矩形紙片中,,點分別是矩形的邊上的動點,將該紙片沿直線折疊.使點落在矩形邊上,對應(yīng)點記為點,點落在處,連接與交于點.則下列結(jié)論成立的是(
)①;②當點與點重合時;③的面積的取值范圍是;④當時,.A.①③ B.③④ C.②③ D.②④二、填空題32.(2022·廣東佛山·??既#┰诰匦沃?,,,點為矩形內(nèi)部一動點,且,點為線段上一動點,連接,,則的最小值為______.33.(2022秋·福建福州·九年級??茧A段練習(xí))如圖,在矩形ABCD中,,,點E在BC上,且,點M為矩形內(nèi)一動點,使得,連接AM,則線段AM的最小值為______.34.(2022·安徽·統(tǒng)考二模)如圖,點E在邊長為2的正方形ABCD內(nèi),且,點F是邊AD的中點,點G是邊CD上的一動點,連接EG,F(xiàn)G.(1)當,且時,四邊形AEGF的面積為_________;(2)的最小值為_________.35.(2022·湖北武漢·統(tǒng)考中考真題)如圖,在中,,,分別以的三邊為邊向外作三個正方形,,,連接.過點作的垂線,垂足為,分別交,于點,.若,,則四邊形的面積是_________.36.(2022·黑龍江大慶·統(tǒng)考中考真題)如圖,正方形中,點E,F(xiàn)分別是邊上的兩個動點,且正方形的周長是周長的2倍,連接分別與對角線交于點M,N.給出如下幾個結(jié)論:①若,則;②;③若,則;④若,則.其中正確結(jié)論的序號為____________.37.(2022·山東濟南·濟南育英中學(xué)校考模擬預(yù)測)如圖,在正方形中,點E、F分別在邊、上,且,AE交于M點,交于N點.(1)若正方形的邊長為3,則的周長是_____.(2)下列結(jié)論:①;②連接,則為等腰直角三角形;③若F是的中點,則.其中正確結(jié)論的序號是_____(把你認為所有正確的都填上).38.(2022·江蘇泰州·校聯(lián)考三模)如圖,在矩形中,,,點P從點A出發(fā),每秒個單位長度的速度沿方向運動,點Q從點C出發(fā),以每秒2個單位長度的速度沿對角線方向運動.已知P,Q兩點同時出發(fā),當點Q到達點A時,P,Q兩點同時停止運動,連接PQ,設(shè)運動時間為t秒.在運動過程中,若將沿翻折,翻折前后兩個三角形組成的四邊形為菱形,則運動時間t的值為______.三、解答題39.(2022·遼寧朝陽·統(tǒng)考中考真題)【思維探究】如圖1,在四邊形ABCD中,∠BAD=60°,∠BCD=120°,AB=AD,連接AC.求證:BC+CD=AC.(1)小明的思路是:延長CD到點E,使DE=BC,連接AE.根據(jù)∠BAD+∠BCD=180°,推得∠B+∠ADC=180°,從而得到∠B=∠ADE,然后證明ADE≌ABC,從而可證BC+CD=AC,請你幫助小明寫出完整的證明過程.(2)【思維延伸】如圖2,四邊形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°,AB=AD,連接AC,猜想BC,CD,AC之間的數(shù)量關(guān)系,并說明理由.(3)【思維拓展】在四邊形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°,AB=AD=,AC與BD相交于點O.若四邊形ABCD中有一個內(nèi)角是75°,請直接寫出線段OD的長.40.(2022·江蘇南通·統(tǒng)考中考真題)如圖,矩形中,,點E在折線上運動,將繞點A順時針旋轉(zhuǎn)得到,旋轉(zhuǎn)角等于,連接.(1)當點E在上時,作,垂足為M,求證;(2)當時,求的長;(3)連接,點E從點B運動到點D的過程中,試探究的最小值.41.(2022·內(nèi)蒙古呼倫貝爾·統(tǒng)考一模)如圖,四邊形ABCD是菱形,對角線AC,BD相交于點O,.(1)求證:四邊形OBEC是矩形;(2)若∠ABC=120°,AB=6,求矩形OBEC的周長;42.(2022·遼寧丹東·統(tǒng)考中考真題)已知矩形ABCD,點E為直線BD上的一個動點(點E不與點B重合),連接AE,以AE為一邊構(gòu)造矩形AEFG(A,E,F(xiàn),G按逆時針方向排列),連接DG.(1)如圖1,當==1時,請直接寫出線段BE與線段DG的數(shù)量關(guān)系與位置關(guān)系;(2)如圖2,當==2時,請猜想線段BE與線段DG的數(shù)量關(guān)系與位置關(guān)系,并說明理由;(3)如圖3,在(2)的條件下,連接BG,EG,分別取線段BG,EG的中點M,N,連接MN,MD,ND,若AB=,∠AEB=45°,請直接寫出△MND的面積.43.(2022·廣東廣州·華南師大附中校考三模)已知正方形ABCD的邊長為1,點E是射線BC上的動點,以AE為直角邊在直線BC的上方作等腰直角三角形AEF,∠AEF=90°,設(shè)BE=m.(1)如圖1,若點E在線段BC上運動,EF交CD于點P,連接CF.①當m=時,求線段CF的長;②設(shè)CP=n,請求出n與m的關(guān)系式;(2)如圖2,AF交CD于點Q,在△PQE中,設(shè)邊QE上的高為h,求h的最大值.44.(2021·浙江寧波·校考三模)如果四邊形的一條對角線把四邊形分成兩個等腰三角形,且兩個等腰三角形的頂角頂點重合,則稱此四邊形為環(huán)繞四邊形,此頂點稱為該四邊形的環(huán)繞點.例如,有一個角為的菱形就是環(huán)繞四邊形,菱形鈍角頂點式環(huán)繞點.(1)在網(wǎng)格的格點上找出所有的點,使四邊形是環(huán)繞四邊形;(2)如圖1,四邊形是環(huán)繞四邊形,且為環(huán)繞點,,,,求;(3)如圖2,為正方形內(nèi)部一點,四邊形為環(huán)繞四邊形,為環(huán)繞點,,過點作直線的垂線,垂足為點,連結(jié),,求△的面積.參考答案:1.B【分析】先連接AC,BD,根據(jù)EF=HG=AC,EH=FG=BD,可得四邊形EFGH是平行四邊形,當AC⊥BD時,∠EFG=90°,此時四邊形EFGH是矩形;當AC=BD時,EF=FG=GH=HE,此時四邊形EFGH是菱形,據(jù)此進行判斷即可.【詳解】解:連接AC,BD,如圖:∵點E、F、G、H分別為四邊形ABCD的四邊AB、BC、CD、DA的中點,∴EF=HG=AC,EH=FG=BD,∴四邊形EFGH是平行四邊形,故A錯誤;∴四邊形EFGH一定是中心對稱圖形,故D錯誤;當AC⊥BD時,∠EFG=90°,此時四邊形EFGH是矩形,當AC=BD時,EF=FG=GH=HE,此時四邊形EFGH是菱形,∴四邊形EFGH可能是軸對稱圖形,故C錯誤;∴說法正確的是當AC=BD時,它為菱形,故選:B.【點睛】本題主要考查了中點四邊形的運用,解題時注意:平行四邊形是中心對稱圖形.解決問題的關(guān)鍵是掌握三角形中位線定理.2.C【分析】連接,根據(jù)三角形中位線的性質(zhì),,,繼而逐項分析判斷即可求解.【詳解】解:連接,設(shè)交于點,點,,,分別是,,,邊上的中點,,,A.四邊形是平行四邊形,故該選項不正確,不符合題意;B.四邊形的內(nèi)角和等于于四邊形的內(nèi)角和,都為360°,故該選項不正確,不符合題意;C.四邊形的周長等于四邊形的對角線長度之和,故該選項正確,符合題意;D.四邊形的面積等于四邊形面積的,故該選項不正確,不符合題意;故選C【點睛】本題考查了中點四邊形的性質(zhì),三角形中位線的性質(zhì),掌握三角形中位線的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.3.A【分析】連接AC、BD,根據(jù)三角形中位線定理可得HG=AC,EF=AC,EH=BD,GF=BD,根據(jù)矩形的性質(zhì)可得AC=BD,進而可證四邊形EFGH一定是菱形.【詳解】解:連接AC、BD,在△DAC中,G、H為CD、DA的中點,∴HG=AC,同理可證EF=AC,EH=BD,GF=BD,∵四邊形ABCD是矩形,∴AC=BD,∴HG=EH=GF=EF,∴四邊形ABCD是菱形,故選:A.【點睛】本題考查的是中點四邊形,掌握三角形中位線定理、矩形的性質(zhì)、菱形的判定定理是解題的關(guān)鍵.4.A【分析】先由三角形的中位線定理推知四邊形EFGH是平行四邊形,然后求解即可.【詳解】解:如圖,∵E、F、G、H分別是線段AB、BC、CD、AD的中點,∴EH、FG分別是△ABD、△BCD的中位線,EF、HG分別是△ACD、△ABC的中位線,根據(jù)三角形的中位線的性質(zhì)知:EF∥AC,GH∥AC且EF=GH=AC,EH=FG=BD,∴四邊形EFGH是平行四邊形,∵四邊形EFGH的周長是3,即EF+GH+EH+FG=3,∴AC+BD=3,故選:A.【點睛】本題主要考查中點四邊形,解題時,利用三角形中位線定理判定四邊形EFGH是平行四邊形是解題的關(guān)鍵.5.C【詳解】試題分析:如圖,求出AE、BE的長度,證明△CFB1∽△BAB1,列出比例式求出CF的長度,運用三角形的面積公式即可解決問題.試題解析:如圖:∵∠B=45°,AE⊥BC∴∠BAE=∠B=45°∴AE=BE由勾股定理得:BE2+AE2=22解得:BE=由題意得:△ABE≌△AB1E∴∠BAB1=2∠BAE=90°,BE=B1E=∴BB1=2,B1C=2-2∵四邊形ABCD為菱形,∴∠FCB1=∠B=45°,∠CFB1=∠BAB1=90°,∴∠CB1F=45°,CF=B1F∵CF∥AB∴△CFB1∽△BAB1,∴,解得:CF=2-∴△AEB1、△CFB1的面積分別為:,.∴△AB1E與四邊形AECD重疊部分的面積=.故選C.考點:1.菱形的性質(zhì);2.翻折變換(折疊問題)6.B【分析】陰影部分的面積可轉(zhuǎn)化為兩個三角形面積之和,根據(jù)角平分線定理,可知陰影部分兩個三角形的高相等,正方形的邊長已知,故只需將三角形的高求出即可,根據(jù)△DON∽△DEC可將△ODC的高求出,進而可將陰影部分兩個三角形的高求出.【詳解】連接AC,過點O作MN∥BC交AB于點M,交DC于點N,PQ∥CD交AD于點P,交BC于點Q,如圖,∵AC為∠BAD的角平分線,∴OM=OP,OQ=ON;設(shè)OM=OP=h1,ON=OQ=h2,∵ON∥BC,∴,即,解得,∴OM=OP,故選:B.【點睛】本題考查了角平分線的性質(zhì),三角形的面積公式,相似三角形的判定和性質(zhì),解題的關(guān)鍵是讀懂題意及圖形,正確作出輔助線,將陰影部分分成幾個規(guī)則圖形面積相加或相減求得.7.C【分析】取AD的中點O,連接OM,過點M作ME⊥BC交BC的延長線于E,過點O作OF⊥BC于F,交CD于G,則,求出OM,OF即可解決問題.【詳解】解:取AD的中點O,連接OM,過點M作ME⊥BC交BC的延長線于E,過點O作OF⊥BC于F,交CD于G,則.∵∠AMD=90°,AD=8,OA=OD,∴OMAD=4,∵AB∥CD,∴∠GCF=∠B=60°,∴∠DGO=∠CGF=30°,∵AD=BC,∴∠DAB=∠B=60°,∴∠ADC=∠BCD=120°,∴∠DOG=30°=∠DGO,∴DG=DO=4,∵CD=8,∴CG=4,∴OG=2OD?cos30°=4,GF,OF=6,∴ME≥OF﹣OM=64,∴當O,M,E共線時,ME的值最小,最小值為64.故選:C.【點睛】本題考查等腰梯形的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、平行線的性質(zhì)、解直角三角形、求線段最值等,通過作輔助線得出是解題關(guān)鍵.8.C【分析】過作交的延長線于,根據(jù)為定值,可知當在上時,取得最小值,然后依據(jù)角度和三角函數(shù),即可求得的長.【詳解】解:∵是定值,∴當在上時,取得最小值,如圖,過作交的延長線于,∵在邊長為2的菱形中,,為的中點,∴,,∴,∴,∴,∴,∴,故選:C.【點睛】本題考查了菱形性質(zhì)、折疊問題、三角函數(shù)和勾股定理等知識點,找出所在位置是解答本題的關(guān)鍵.9.A【分析】以BD為對稱軸作N的對稱點N′,連接PN′,MN′,依據(jù)PM?PN=PM?PN′?MN′,可得當P,M,N′三點共線時,取“=”,再求得,即可得出,∠CMN′=90°,再根據(jù)△N′CM為等腰直角三角形,即可得到CM=MN′=2,即可求得.【詳解】解:如圖所示,以BD為對稱軸作N的對稱點N’,連接MN′并延長交BD于P,連NP,根據(jù)軸對稱性質(zhì)可知,PN=PN',∴PM﹣PN=PM﹣PN'≤MN',當P,M,N'三點共線時,取“=”,∵正方形邊長為8,∴,∵O為AC中點,∴,∵N為OA中點,∴,∴,∴,∵BM=6,∴CM=AB-BM=8-6=2,∴,∴,∠CMN’=90°,∵∠N'CM=45°,∴△N'CM為等腰直角三角形,∴CM=MN'=2,即PM-PN的最大值為2,故選:A.【點睛】本題主要考查了正方形的性質(zhì)以及最短路線問題,凡是涉及最短距離的問題,一般要考慮線段的性質(zhì)定理,結(jié)合軸對稱變換來解決,多數(shù)情況要作點關(guān)于某直線的對稱點.10.C【分析】是特殊三角形,取決于點P的某些特殊位置,按其移動方向,逐一判斷即可.【詳解】解:連接AC,BD,如圖所示.∵四邊形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=DA,∠D=∠B.∵∠B=60°,∴∠D=∠B=60°.∴和都是等邊三角形.點P在移動過程中,依次共有四個特殊位置:(1)當點P移動到BC邊的中點時,記作.∵是等邊三角形,是BC的中點,∴.∴.∴是直角三角形.(2)當點P與點C重合時,記作.此時,是等邊三角形;(3)當點P移動到CD邊的中點時,記為.∵和都是等邊三角形,∴.∴是直角三角形.(4)當點P與點D重合時,記作.∵,∴是等腰三角形.綜上,形狀的變化過程中,依次出現(xiàn)的特殊三角形是:直角三角形→等邊三角形→直角三角形→等腰三角形.故選:C【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì)、直角三角形的判定、等腰三角形的判定、等邊三角形的性質(zhì)與判定等知識點,熟知特殊三角形的判定方法是解題的關(guān)鍵.11.D【分析】連接AR,利用三角形的中位線即可對圖象加以判斷.【詳解】解:如圖所示,連接AR.∵M是AP的中點,N是PR的中點,∴MN是的中位線.∴.即點P在符合條件的運動過程中,始終有.∴.∵A、R是定點,∴AR是定值.∴y是定值,與點P運動的時間x無關(guān).故選:D【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì)、三角形的中位線的判定與性質(zhì)、動點問題的函數(shù)圖象等知識點,熟知三角形的中位線定理是解題的關(guān)鍵.12.C【分析】利用數(shù)形結(jié)合思想,看出運動分成了三段即0<t≤5,此時點P到達E,點Q到達C,并停止運動,此時BE=BC=5=AD,5<t≤7,運動了兩秒即ED=2,根據(jù),計算可得AB=4,于是;根據(jù)三角形的面積公式可得;7<t時,點P沿著DC運動,此時QP=4-(t-7)=11-t,利用兩邊對應(yīng)成比例且夾角相等的兩個三角形相似判斷即可.【詳解】解:根據(jù)圖(2)可得,當點P到達點E時點Q到達點C,∵點P、Q的運動的速度都是1cm/秒,∴BC=BE=5,∴AD=BE=5,故①小題正確;又∵從M到N的變化是2,∴ED=2,∴AE=AD-ED=5-2=3,根據(jù)圖像2,得,∴AB=4,∴,故②小題錯誤;當0<t≤5時,故,故③小題正確;7<t時,點P沿著DC運動,此時QP=4-(t-7)=11-t,∴當時,QP=4-(t-7)=11-t=,∴QP:QB=:5=3:4=AE:AB,又∵∠A=∠Q=90°,∴△ABE∽△QBP,故④小題正確.綜上所述,正確的有①③④.故選C.【點睛】本題考查了矩形中的動點問題,三角形的相似,銳角三角函數(shù),熟練運用數(shù)形結(jié)合思想,讀懂圖像,從中獲得正確的解題信息是解題的關(guān)鍵.13.B【分析】設(shè),則,求出,,分別求出比值,作出判斷.【詳解】解:設(shè),∴,在中,,由折疊可知,,∴,又∵,∴,,,,,∴比值為的是①③,故選:B.【點睛】本題考查四邊形綜合題,黃金矩形的定義、勾股定理、翻折變換、矩形的性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是理解題意,靈活運用所學(xué)知識解決問題.14.A【分析】過作,過作于,如圖所示,根據(jù)正方形性質(zhì)得,,推出四邊形是正方形,由矩形性質(zhì)得,,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得,推出矩形是正方形,故①正確;根據(jù)正方形性質(zhì)得,推出,得到,,由此推出平分,故③正確;進而求得,故②錯誤;當時,點與點重合,得到不一定等于,故④錯誤;故選A.【詳解】過作,過作于,如圖所示,∵四邊形是正方形,∴,,∴,∴,∴四邊形是正方形,∴,∵四邊形是矩形,∴,∴,在和中,,∴,∴,
∴矩形是正方形,故①正確;∴,∵四邊形是正方形∴,∴在和中∴∴,∵∴平分,故③正確;
∴,故②錯誤;當時,點與點重合,∴不一定等于,故④錯誤.故選:A【點睛】本題考查了正方形的性質(zhì)與判定,全等三角形的判定與性質(zhì),正確作出輔助線是解本題的關(guān)鍵.15.C【分析】點P與點A重合時設(shè)BN=x,表示出AN=NC=8-x,利用勾股定理解出x,進而求出MN即可判斷選項A,先判斷四邊形CMPN是平行四邊形,再根據(jù)PN=CN判斷四邊形CMPN是菱形,可判斷選項B與C,當P與A重合時,求出四邊形面積的最大值,即可判斷選項D.【詳解】如圖1,當點P與A重合時,設(shè)BN=x,則AN=NC=8-x,在Rt△ABN中,AB2+BN2=AN2,即42+x2=(8-x)2,解得x=3,∴CN=8-3=5,故A錯誤;∵PM∥CN,∴∠PMN=∠MNC,∵∠MNC=∠PNM,∴∠PMN=∠PNM,∴PM=PN,∵NC=NP,∴PM=CN,∵MP∥CN,∴四邊形CNPM是平行四邊形,∵CN=NP,∴四邊形CNPM是菱形,∴,不能推出MN=PC,故C正確,B錯誤;由題知,當P點與A點重合時,CN最長,如圖1,四邊形CMPN的面積最大,此時面積最大,S△CQN=S四邊形CMPN=×5×4=5,故D錯誤,故選:C.【點睛】本題主要考查翻折問題,三角形的面積,矩形、菱形及平行四邊形的性質(zhì)等知識點,熟練應(yīng)用矩形、菱形、平行四邊形的性質(zhì)及翻折的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.16.(1)(2)(3)【分析】(1)作,根據(jù)勾股定理求出,,結(jié)合即可得到答案;(2)根據(jù)矩形性質(zhì)得到,結(jié)合、即可得到、與t的關(guān)系,列式求解即可得到答案;(3)連接與交于K,根據(jù)同角三角函數(shù)得到比例線段列出方程,得、的值,然后根據(jù)面積的和差關(guān)系即可得答案;【詳解】(1)解:作,∵,,,∴,∵,,∴,∴;(2)解:若MHQN為矩形時,∴,∵,,∴,,∴,∴;(3)解:連接與交于K,∵,,∴,∵,四邊形是矩形,∴,∴∴,∴,,∴.【點睛】考查了三角函數(shù),矩形的判定與性質(zhì),勾股定理,梯形的面積,熟練掌握性質(zhì)是解本題的關(guān)鍵.17.(1)(2)①(1)中的結(jié)論還成立;證明見解析;②(3).理由見解析【分析】(1)根據(jù)正方形的性質(zhì)得到,,由相似三角形的性質(zhì)得到,由余角的性質(zhì)得到;(2)①如圖2,連接,設(shè),,于是得到,,根據(jù)勾股定理得到,,推出,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得到,于是得到;②根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得到,,推出,設(shè),得到,,根據(jù)勾股定理即可得到結(jié)論;(3)首先根據(jù),可得,在中,根據(jù)勾股定理可求得之間的關(guān)系,之間的關(guān)系;然后根據(jù)相似三角形判定的方法,判斷出,即可用b表示出的值;最后判斷出,在中,根據(jù)勾股定理,判斷出a,b,c三者之間滿足的等量關(guān)系即可.【詳解】(1)解:∵四邊形和四邊形均為正方形,∴,,∴,∴,∴,∵,∴,∴;故答案為:;(2)解:①若,(1)中的結(jié)論還成立;證明:如圖2,連接,∵,,∴,∴,設(shè),,∴,,∴,,∴,∴,∵,,∴,∴;②∵,∴,,又∵,∴,∴,設(shè),又∵,∴,,∴,,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∴;(3)解:同理可得,如圖3,過C點作延長線于H,∵四邊形為菱形,∴,設(shè),∵,∴,,∴,∴,同理可得,∴,在和中,,∵四邊形和四邊形均為菱形,,∴,∴,∴,∴,∴,,又∵,∴,∵,,∴,∴,∴,∴,∴,即a,b,c三者之間滿足的等量關(guān)系是:.【點睛】此題主要考查了四邊形綜合題,相似三角形的判定和性質(zhì)的應(yīng)用,直角三角形的性質(zhì)和應(yīng)用,以及勾股定理的應(yīng)用,考查了數(shù)形結(jié)合方法的應(yīng)用,要熟練掌握.18.問題情境:問題探究:(1);(2)2問題拓展:【分析】問題情境:過點作分別交、于點、,證出四邊形為平行四邊形,得出,證明≌得出,即可得出結(jié)論;問題探究:(1)連接,過點作,分別交、于點、,證出是等腰直角三角形,,,證明≌得出,得出是等腰直角三角形,得出,即可得出結(jié)論;(2)連接交于點,則的直角頂點在上運動,設(shè)點與點重合時,則點與點重合;設(shè)點與點重合時,則點的落點為,由等腰直角三角形的性質(zhì)得出,當點在線段上運動時,過點作于點,過點作交延長線于點,連接,證明≌得出,證明≌得出,,由正方形的性質(zhì)得出,易得出,得出,,得出,故,點在線段上運動;過點作,垂足為,即可得出結(jié)果;問題拓展:延長交于,交的延長線于,延長交于,則,,得出,由勾股定理得出,得出,證明∽,得出,,證明∽,得出,由折疊的性質(zhì)得:,,,求出,,證明∽,得出,,證明∽,得出,得出.【詳解】問題情境:解:線段、、之間的數(shù)量關(guān)系為:;理由如下:四邊形是正方形,,,,過點作分別交、于點、,如圖所示:四邊形為平行四邊形,,,,,,,在和中,,≌,,,;問題探究:解:(1)連接,過點作,分別交、于點、,如圖所示:四邊形是正方形,四邊形為矩形,,,,是正方形的對角線,,是等腰直角三角形,,,是的垂直平分線,,在和中,,≌,,,,是等腰直角三角形,,即;(2)連接交于點,如圖所示:則的直角頂點在上運動,設(shè)點與點重合時,則點與點重合;設(shè)點與點重合時,則點的落點為,,,,當點在線段上運動時,過點作于點,過點作交延長線于點,連接,點在上,,在和中,,≌,,,,,,,,,,,,,,,,由翻折性質(zhì)得:,在和中,,≌,,,是正方形的對角線,,易得,,,,故,點在線段上運動;過點作,垂足為,點為的中點,,則的最小值為;問題拓展:解:延長交于,交的延長線于,延長交于,如圖:則,,,在中,,,,,∽,,,,,,,∽,,即,解得:,由折疊的性質(zhì)得:,,,,,,,∽,,解得:,,,,,,∽,,即,解得:,.19.B【分析】根據(jù)對稱中心的定義,根據(jù)矩形的性質(zhì),可得四邊形AECF形狀的變化情況:這個四邊形先是平行四邊形,當對角線互相垂直時是菱形,然后又是平行四邊形,最后點E與點B重合時是矩形.【詳解】解:觀察圖形可知,四邊形AECF形狀的變化依次為平行四邊形→菱形→平行四邊形→矩形.故選:B.【點睛】本題考查了中心對稱,矩形的性質(zhì),平行四邊形的判定與性質(zhì),菱形的判定,根據(jù)EF與AC的位置關(guān)系即可求解.20.C【分析】要使四邊形APQE的周長最小,由于AE與PQ都是定值,只需AP+EQ的值最小即可.為此,先在BC邊上確定點P、Q的位置,可在AD上截取線段AF=DE=2,作F點關(guān)于BC的對稱點G,連接EG與BC交于一點即為Q點,過A點作FQ的平行線交BC于一點,即為P點,則此時AP+EQ=EG最小,然后過G點作BC的平行線交DC的延長線于H點,那么先證明∠GEH=45°,再由CQ=EC即可求出BP的長度.【詳解】解:如圖,在AD上截取線段AF=PQ=2,作F點關(guān)于BC的對稱點G,連接EG與BC交于一點即為Q點,過A點作FQ的平行線交BC于一點,即為P點,過G點作BC的平行線交DC的延長線于H點.∵四邊形是矩形,∴,,∠QCE=90°,∵,∴,∵點F點關(guān)于BC的對稱點G,∴∴∴四邊形是矩形,∴GH=DF=6,∠H=90°,∵點E是CD中點,∴CE=2,∴EH=2+4=6,∴∠GEH=45°,∴∠CEQ=45°,設(shè)BP=x,則CQ=BC﹣BP﹣PQ=8﹣x﹣2=6﹣x,在△CQE中,∵∠QCE=90°,∠CEQ=45°,∴CQ=EC,∴6﹣x=2,解得x=4.故選:C.【點睛】本題考查了矩形的性質(zhì),軸對稱﹣最短路線問題的應(yīng)用,題目具有一定的代表性,是一道難度較大的題目,對學(xué)生提出了較高的要求.21.B【分析】作點D關(guān)于BC的對稱點D′,連接PD′,ED′,證得DP=PD′,推出PD+PF=PD′+PF,又EF=EA=2是定值,即可推出當E、F、P、D′四點共線時,PF+PD′定值最小,最小值=ED′-EF即可得出結(jié)果.【詳解】解:作點關(guān)于的對稱點,連接,,如圖所示:矩形中,,,,,,,在和中,,≌,,,是定值,當、、、四點共線時,定值最小,最小值,的最小值為,故選:B【點睛】本題考查翻折變換、矩形的性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理等知識,解題的關(guān)鍵是學(xué)會利用軸對稱,根據(jù)兩點之間線段最短解決最短問題.22.C【分析】過點N作NE⊥AB交射線AB于E,根據(jù)四邊形ABCD為平行四邊形,求出∠DAB=∠NBE=60°,根據(jù)NE⊥AB,求出∠BNE=90°-∠NBE=30°,分兩段,當點N在BC上時,求出,當點N在CD上,點N到AB的距離,過點C作CF⊥AB交射線AB于F,求出,然后對各選項進行分析即可.【詳解】解:過點N作NE⊥AB交射線AB于E,∵四邊形ABCD為平行四邊形,∴AD∥BC,∴∠DAB=∠NBE=60°,
∵NE⊥AB,∴∠BNE=90°-∠NBE=30°,分兩段,當點N在BC上時,AM=x,BN=3AM=3x,∴BE=,∴NE=,∴,當點N在CD上,點N到AB的距離,過點C作CF⊥AB交射線AB于F,∵NE⊥AB,CF⊥AB,CD∥AB,∴∠NEF=∠CFE=∠ENC=90°,∴四邊形NEFC為矩形,
∴CF=NE,在Rt△BCF中,BC=4,∠BCF=90°-∠CBE=30°,∴BF=,∴CF=,,∴點N在BC上是開口向下的拋物線,點N在CD上是一次函數(shù),A.圖像是兩個一次函數(shù)的聯(lián)合,故選項A不合題意;B.點N在BC上時函數(shù)圖像是一次函數(shù),點N在CD上函數(shù)圖像是開口向上的拋物線,故選項B不合題意;C.點N在BC上時函數(shù)圖像是開口向下的拋物線,點N在CD上函數(shù)圖像是一次函數(shù),故選項C合題意;D.點N在BC上時函數(shù)圖像是開口向下的拋物線函數(shù),點N在CD上函數(shù)圖像是開口向上的拋物線,故選項D不合題意.故選擇C.【點睛】本題考查平行四邊形性質(zhì),二次函數(shù),一次函數(shù),圖形動點問題,30°張角三角形性質(zhì),勾股定理,三角形面積,掌握平行四邊形性質(zhì),二次函數(shù),一次函數(shù),圖形動點問題,30°張角三角形性質(zhì),勾股定理,三角形面積是解題關(guān)鍵.23.C【分析】取AD的中點O,連接OM,過點M作ME⊥BC交BC的延長線于E,過點O作OF⊥BC于F,交CD于G,則,求出OM,OF即可解決問題.【詳解】解:取AD的中點O,連接OM,過點M作ME⊥BC交BC的延長線于E,過點O作OF⊥BC于F,交CD于G,則.∵∠AMD=90°,AD=4,OA=OD,∴OMAD=2,∵AB∥CD,∴∠GCF=∠B=60°,∴∠DGO=∠CGF=30°,∵AD=BC,∴∠DAB=∠B=60°,∴∠ADC=∠BCD=120°,∴∠DOG=30°=∠DGO,∴DG=DO=2,∵CD=4,∴CG=2,∴OG=2OD?cos30°=2,GF,OF=3,∴ME≥OF﹣OM=32,∴當O,M,E共線時,ME的值最小,最小值為32.故選:C.【點睛】本題考查等腰梯形的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、平行線的性質(zhì)、解直角三角形、求線段最值等,通過作輔助線得出是解題關(guān)鍵.24.D【分析】的運動軌跡是以E為圓心,以BE的長為半徑的圓.所以,當點落在DE上時,D取得最小值.根據(jù)勾股定理求出DE,根據(jù)折疊的性質(zhì)可知E=BE=1,DE?E即為所求.【詳解】解:如圖,的運動軌跡是以E為圓心,以BE的長為半徑的圓.所以,當點落在DE上時,D取得最小值.根據(jù)折疊的性質(zhì),△EBF≌△EB’F,∴E⊥F,∴E=EB,∵∴E=1,∵,,∴AE=3-1=2,∴DE=,∴D=-1.故選:D.【點睛】本題主要考查了折疊的性質(zhì)、矩形的性質(zhì)、兩點之間線段最短的綜合運用,確定點在何位置時,D的值最小,是解決問題的關(guān)鍵.25.(1)①;②(2)①成立,證明見解析;②不成立,證明見解析(3)【分析】根據(jù)菱形的性質(zhì)以及等邊三角形的性質(zhì),推出≌,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)即可得到結(jié)論;根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得到,再根據(jù),即可得出;依據(jù)≌,即可得到,進而得到;依據(jù)≌可得,依據(jù),即可得出;判定≌,即可得到,,再根據(jù)∽,即可得到,進而得出的長.(1)解:,,是等邊三角形,,,又菱形中,,≌,,又,,;≌,又,,故答案為:;;(2)結(jié)論成立,而結(jié)論不成立.證明:如圖,,,是等邊三角形,,,,又菱形中,,≌,,又,,;≌,又,;(3)解:如圖,連接,過作于,則,,中,,,,是等邊三角形,又,,,≌,,,又,∽,,可設(shè),則,,,,解得,.【點睛】此題屬于四邊形綜合題,主要考查了全等三角形的判定和性質(zhì),菱形的性質(zhì),等邊三角形的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì)的綜合運用,利用已知條件判定≌和∽是解本題的關(guān)鍵.26.(1)(2)成立,理由見解析(3)或【分析】(1)由四邊形CGHD是平行四邊形,可得GH∥CD,根據(jù)點E與點D重合,可知AE與AD重合,進而可知M為AD的中點,則DM=AD,由四邊形ABCD是正方形,可知AD⊥CD,AD=CD,則GH⊥AD,由F為CE的中點,可知DF=EF=CD,則DM=GF=DF,由旋轉(zhuǎn)可知:GF=DF,則∠DFG=90°,則AD∥GF,則四邊形GFDM是平行四邊形,進而GM∥CD,由此可知點M在GH上,由此可證明結(jié)論;(2)如圖,連接HA,HE,根據(jù)平四邊形的性質(zhì)與判定,以及正方形的性質(zhì)可證,進而可證明結(jié)論成立;(3)分兩種情況當點E在線段CD上時,連接AH、EH,設(shè)直線GH交直線AD于點N,可計算出一種結(jié)果,當E在線段DC的延長線上時,連接AH,EH,設(shè)直線GH交直線AD與點N,可計算出第二種結(jié)果,進行總結(jié)即可.(1)解:∵四邊形CGHD是平行四邊形,∴GH∥CD,∵點E與點D重合,∴AE與AD重合,∵M為AE的中點,∴M為AD的中點,∴DM=AD,∵四邊形ABCD是正方形,∴AD⊥CD,AD=CD,∴GH⊥AD,∵F為CE的中點,∴DF=EF=CD,∴DM=GF=DF,由旋轉(zhuǎn)可知:GF=DF,∠DFG=90°,∴AD∥GF,∴四邊形GFDM是平行四邊形,∴GM∥CD,∴點M在GH上,∴HM⊥AD,即HM⊥AE,故答案為:HM⊥AE;(2)成立,理由如下:如圖,連接HA,HE,∵四邊形ABCD是正方形,∴,,∵四邊形CGHD是平行四邊形,∴,,∴,由旋轉(zhuǎn)可知,,,∴,,∵,∴GF垂直平分CD,∴,∴,∵四邊形CGHD是平行四邊形,∴,,∴,,∵,∴,∴,∵,,∴,∴,∴,∵,∴.(3)當點E在線段CD上時,如圖甲所示,連接AH、EH,設(shè)直線GH交直線AD于點N,由(2)得△ADH≌△HGE,AD⊥GH,∴∠GHE=∠DAH,∴tan∠GHE=tan∠DAH=,∵DE=2CE,∴設(shè)CE=m,則DE=2m,HN=DN=FG=EF=CE=m,∴AD=CD=DE+CE=2m+m=3m,∴AN=AD-DN=3m-m=m,∴tan∠GHE===,當E在線段DC的延長線上時,如圖乙所示,連接AH,EH,設(shè)直線GH交直線AD與點N,由(2)可得△ADH≌△HE,AD⊥GH,∴∠GHE=∠DAH,∴tan∠GHE=tan∠DAH=;∵DE=2CE,設(shè)CE=m,則DE=2m-m=m,∴AN=AD+DN=m+m=m,∴tan∠GHE===,綜上所述,tan∠GHE的值為或.
圖甲
圖乙【點睛】本題考查平行四邊形的性質(zhì)與判定,正方形的性質(zhì),解直角三角形,能夠根據(jù)需要添加合適的輔助線是解決本題的關(guān)鍵.27.(1)見解析(2)①24,②(3)=,理由見解析【分析】(1)由菱形的性質(zhì)可證得∠CBD=∠ABD=∠ABC,由平分交于點G,得到∠CBG=∠EBG=∠CBE,進一步即可得到答案;(2)①連接AC交BD于點O,Rt△DOC中,OC=,求得AC=8,由菱形的面積公式可得答案;②由BGAC,得到,DH=HG,DG=2DH,又由DG=2GE,得到EG=DH=HG,則,再證明△CDH∽△AEH,CH=AC=,OH=OC-CH=4-=,利用正切的定義得到答案;(3)過點G作GTBC,交AE于點T,△BGE∽△AHE,得AB=BE=5,則EG=GH,再證△DOH∽△DBG,得DH=GH=EG,由△EGT∽△EDA得,GT=,為定值,即可得到ET的值.(1)證明:∵四邊形ABCD是菱形,∴BC=DC,ABCD,∴∠BDC=∠CBD,∠BDC=∠ABD,∴∠CBD=∠ABD=∠ABC,∵平分交于點G,∴∠CBG=∠EBG=∠CBE,∴∠CBD+∠CBG=(∠ABC+∠CBE)=×180°=90°,∴∠DBG=90°;(2)解:①如圖1,連接AC交BD于點O,∵四邊形ABCD是菱形,BD=6,∴OD=BD=3,AC⊥BD,∴∠DOC=90°,在Rt△DOC中,OC=,∴AC=2OC=8,∴,即菱形的面積是24.②如圖2,連接AC,分別交BD、DE于點O、H,∵四邊形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,∵∠DBG=90°∴BG⊥BD,∴BGAC,∴,∴DH=HG,DG=2DH,∵DG=2GE,∴EG=DH=HG,∴,∵ABCD,∴∠DCH=EAH,∠CDH=∠AEH,∴△CDH∽△AEH,∴,∴CH=AC=,∴OH=OC-CH=4-=,∴tan∠BDE=;(3)如圖3,過點G作GTBC交AE于點T,此時ET=.理由如下:由題(1)可知,當∠DAB的大小發(fā)生變化時,始終有BGAC,∴△BGE∽△AHE,∴,∵AB=BE=5,∴EG=GH,同理可得,△DOH∽△DBG,∴,∵BO=DO,∴DH=GH=EG,∵GTBC,∴GTAD,∴△EGT∽△EDA,∴,∵AD=AB=5,∴GT=,為定值,此時ET=AE=(AB+BE)=.【點睛】此題主要考查了相似三角形的判定和性質(zhì)、菱形的性質(zhì)、勾股定理、銳角三角函數(shù)等知識,熟練掌握相似三角形的判定和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.28.B【分析】①證明,得為的一條中位線,即可得結(jié)論;②證明,利用面積比等于相似比的平方,可得結(jié)論;③證明四邊形是菱形即可;④分別判斷四邊形,比較大小即可.【詳解】①四邊形是菱形①正確.②由①四邊形是菱形,,,②正確③由①四邊形是平行四邊形,由②知:四邊形是菱形③正確.④四邊形四邊形④不正確.綜上所述①②③正確.故選B.【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì),三角形全等,30度角的正切值,三角形相似的判定與性質(zhì),三角形中位線定理.求證出是解題的關(guān)鍵.29.C【分析】過點作,交CB延長線于,證明為正方形,表示出后,使用勾股定理即可.【詳解】過點作,交CB延長線于∵,∴∵,∴四邊形為矩形∵,∴∴矩形為正方形∴設(shè),則,∴即∴∴,即,故選C.【點睛】本題考查了矩形,正方形的性質(zhì)與判定,及勾股定理,熟知以上知識的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.30.B【分析】解:①中由即可得到,再由正切等于對邊比鄰邊即可求解;②中先證明得到EM=EC,DM=FC,再證明即可求解;③中先證明GECM,得到即可求解;④中由得到,再由即可求解.【詳解】解:①∵,∴∠DMF=90°=∠NCF,且對頂角∠MND=∠CNF,∴∠GFB=∠EDC,∵ABCD為正方形,E是BC的中點,∴BC=CD,∴,①正確;②由①知,又,已知,∴(),∴,∴,∵,,,∴(),∴,故②正確;③∵,,∴BE=ME,且∠B=∠GME=90°,GE為和的公共邊,∴(),∴,∵,∴,由三角形外角定理可知:,∴,∴,∴,∵,,∴,故③錯誤;④由上述可知:,,∴,∵,∴,∴,故④正確.故選B.【點睛】本題考查正方形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),平行線分線段成比例定理,三角函數(shù)等知識,解題的關(guān)鍵是靈活運用所學(xué)知識解決問題.31.D【分析】①根據(jù)題意可知四邊形BFGE為菱形,所以EF⊥BG且BN=GN,若BN=AB,則BG=2AB=6,又因為點E是AD邊上的動點,所以3<BG<.從而判斷①不正確;②如圖,過點E作EH⊥BC于點H,再利用勾股定理求解即可;③當點E與點A重合時,的面積有最小值,當點G與點D重合時的面積有最大值.故<<.④因為,則EG=BF=6-=.根據(jù)勾股定理可得ME=,從而可求出△MEG的面積.【詳解】解:①根據(jù)題意可知四邊形BFGE為菱形,∴EF⊥BG且BN=GN,若BN=AB,則BG=2AB=6,又∵點E是AD邊上的動點,∴3<BG<.故①錯誤;②如圖,過點E作EH⊥BC于點H,則EH=AB=3,在Rt△ABE中即解得:AE=,∴BF=DE=6-=.∴HF=-=.在Rt△EFH中=;故②正確;③當點E與點A重合時,如圖所示,的面積有最小值==,當點G與點D重合時的面積有最大值==.故<<.故③錯誤.④因為,則EG=BF=6-=.根據(jù)勾股定理可得ME=,∴.故④正確.故選D.【點睛】本題考查了矩形的性質(zhì)和判定,菱形的判定與性質(zhì),勾股定理,翻折的性質(zhì)等知識,掌握相關(guān)知識找到臨界點是解題的關(guān)鍵.32.【分析】取的中點,連接,作點B關(guān)于的對稱點,連接,.利用勾股定理求出OT,再利用兩點之間線段最短,即可解決問題.【詳解】如圖,取的中點,連接,作點B關(guān)于的對稱點,連接,.∵四邊形是矩形,∴,∵AB=4,AD=3,四邊形ABCD是矩形,∴,BC=AD=3,∵B,T關(guān)于對稱,∴BT=2BC=6,∴,∵∠DAE+∠BAE=,∠DAE=∠EBA,∴∠EBA+∠BAE=,∴∠AEB=,∵OA=OB,∴,∵B,T關(guān)于對稱,∴BF=FT,∴,∴,∴EF+BF的最小值為.故答案為:.【點睛】本題考查軸對稱?最短問題,矩形的性質(zhì),勾股定理等知識,解題的關(guān)鍵是學(xué)會利用軸對稱解決最短問題,屬于中考??碱}型.33.##【分析】作的外接圓,得到點M的軌跡是矩形內(nèi)以O(shè)為圓心,OE為半徑的,連接OA、OE、OC,OA交于,分析得到當M與重合時,AM取得最小值.分別過點O作于點H,過點O作于點G,根據(jù)圓的性質(zhì)和矩形的性質(zhì)即可求解.【詳解】∵,∴,如圖,作的外接圓,點M的軌跡是矩形內(nèi)以O(shè)為圓心,OE為半徑的,連接OA、OE、OC,OA交于,當M與重合時,AM取得最小值.過點O作于點H,∵∴,∴,,過點O作于點G,∴,,AG=6-2=4,∴,則.故答案為:.【點睛】本題考查動點問題.涉及圓的性質(zhì)、矩形的性質(zhì)和勾股定理.解題的關(guān)鍵是找到點M的軌跡.34.
1
##【分析】(1)取AB的中點H,連接EH,得E為正方形ABCD的中心,由DG=GC,證得G,E,H三點共線,進而推出四邊形AFGE為平行四邊形,最后求得面積;(2)由,可知點E在以AB為直徑的圓O上運動,作點F關(guān)于CD的對稱點,連接O,線段即為所求.【詳解】解:(1)取AB的中點H,連接EH,∵AE⊥EB,AE=EB,∴EH垂直平分AB,E為正方形ABCD的中心,又DG=GC,∴G,E,H三點共線,∴GH⊥AB,∵AD⊥AB,∴AD∥EG,∵F,E分別是AD,GH的中點,∴GE=AF,∴四邊形AFGE為平行四邊形,∴四邊形AEGF的面積為1×1=1.故答案為:1;(2)由,可知點E在以AB為直徑的圓O上運動,作點F關(guān)于CD的對稱點,連接O,∵,∴FG+GE=G+GE≥E,當,G,E三點共線時,F(xiàn)G+GE有最小值,在Rt中,,∴=,即FG+GE最小值為.故答案為:.【點睛】本題考查了正方形的性質(zhì),平行四邊形的判定和性質(zhì),最短路徑問題,以及動點軌跡的探究,能夠準確地判斷動點的軌跡和找出最短路徑是解決問題的關(guān)鍵.35.80【分析】連接LC、EC、EB,LJ,由平行線間同底的面積相等可以推導(dǎo)出:,由,可得,故,證得四邊形是矩形,可得,在正方形中可得:,故得出:.由,可得,即可求出,可得出【詳解】連接LC、EC、EB,LJ,在正方形,,中.∵,∴,∴,∴,∴.∵,∴四邊形是矩形,∴.∵,∴,∴,∵∴,∴.∵,∴.∴∴.∵.∴,∵∴,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴.設(shè),∵∴,∴,∴,∴∵,∴,∴,∴,∴.∴,∴.故答案為:80.36.②【分析】根據(jù)已知條件可得,即可判斷①,進而推出,導(dǎo)角可得②正確,作于點,連接,證明是直角三角形,勾股定理驗證③,證明,即可判斷④求解.【詳解】解:∵正方形的周長是周長的2倍,∴,,①若,則,故①不正確;如圖,在的延長線上取點,使得,四邊形是正方形,,,,,,,,,,,,,,,,,即,故②正確;如圖,作于點,連接,則,,,,同理可得,,關(guān)于對稱軸,關(guān)于對稱,,,,是直角三角形,③若,,,故③不正確,,若,即,,,,又,,,即,,,,,,故④不正確.故答案為:②.【點睛】本題考查了正方形的性質(zhì),軸對稱的性質(zhì),解直角三角形,全等三角形的性質(zhì)與判定,掌握以上知識是解題的關(guān)鍵.37.
6
①②【分析】(1)過A作,交延長線于G,證明,得,,由,證明,得,故的周長:,即可得答案;(2)①將繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)得到,連接,證明,可得,中,有,即得,故①正確;②由,,得,有,可得,從而,為等腰直角三角形,故②正確;③過A作,交延長線于G,設(shè),,中,,解得,,設(shè),則,中,,即得,故③不正確.【詳解】解:(1)過A作,交延長線于G,如圖:∵四邊形是正方形,∴,,∴,,在和中,,∴,∴,,∵,∴,在和中,,∴,∴,∴的周長:,∵正方形的邊長為3,∴的周長為6;故答案為:6;(2)①將繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)得到,連接,∵,∴,∵繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)得到,∴,,,又,∴,∴,而,中,,∴,故①正確;②∵,,∴,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴為等腰直角三角形,故②正確,③過A作,交延長線于G,如圖:由(1)知:,,設(shè),,則,,,,中,,∴,解得,∴,設(shè),則,∴,,中,,∴,故③不正確;∴正確結(jié)論的序號是①②.故答案為:①②.【點睛】本題屬于四邊形的綜合題,考查正方形性質(zhì)及應(yīng)用,涉及全等三角形的判定與性質(zhì)、旋轉(zhuǎn)變換、相似三角形的判定及性質(zhì)、勾股定理等知識,綜合性較強,解題的關(guān)鍵是根據(jù)題意作出輔助線,構(gòu)造全等三角形.38.2【分析】根據(jù)題意得:,過點Q作于點M,然后根據(jù)30°角直角三角形的性質(zhì)得到,最后根據(jù)勾股定理列出方程求解即可.【詳解】根據(jù)題意得:,如圖所示,過點Q作于點M,∵翻折前后兩個三角形組成的四邊形為菱形,∴,∴,∵,∴,∴在,,∴,解得:或6(舍去).故答案為:2.【點睛】本題屬于四邊形綜合題,考查了矩形的性質(zhì),菱形的判定和性質(zhì),勾股定理等知識,解題的關(guān)鍵是掌握以上知識點.39.(1)AC=BC+CD;理由見詳解;(2)CB+CD=AC;理由見詳解;(3)或【分析】(1)如圖1中,延長CD到點E,使DE=BC,連接AE.證明△ADE≌△ABC(SAS),推出∠DAE=∠BAC,AE=AC,推出△ACE的等邊三角形,可得結(jié)論;(2)結(jié)論:CB+CD=AC.如圖2中,過點A作AM⊥CD于點M,AN⊥CB交CB的延長線于點N.證明△AMD≌△ANB(AAS),推出DM=BN,AM=AN,證明Rt△ACM≌Rt△ACN(HL),推出CM=CN,可得結(jié)論;(3)分兩種情形:如圖3-1中,當∠CDA=75°時,過點O作OP⊥CB于點P,CQ⊥CD于點Q.如圖3-2中,當∠CBD=75°時,分別求解即可.【詳解】(1)證明:如圖1中,延長CD到點E,使DE=BC,連接AE.∵∠BAD+∠BCD=180°,∴∠B+∠ADC=180°,∵∠ADE+∠ADC=180°∴∠B=∠ADE,在△ADE和△ABC中,,∴△ADE≌△ABC(SAS),∴∠DAE=∠BAC,AE=AC,∴∠CAE=∠BAD=60°,∴△ACE的等邊三角形,∴CE=AC,∵CE=DE+CD,∴AC=BC+CD;(2)解:結(jié)論:CB+CD=AC.理由:如圖2中,過點A作AM⊥CD于點M,AN⊥CB交CB的延長線于點N.∵∠DAB=∠DCB=90°,∴∠CDA+∠CBA=180°,∵∠ABN+∠ABC=180°,∴∠D=∠ABN,∵∠AMD=∠N=90°,AD=AB,∴△AMD≌△ANB(AAS),∴DM=BN,AM=AN,∵AM⊥CD,AN⊥CN,∴∠ACD=∠ACB=45°,∴AC=CM,∵AC=AC.AM=AN,∴Rt△ACM≌Rt△ACN(HL),∴CM=CN,∴CB+CD=CNBN+CM+DM=2CM=AC;(3)解:如圖3-1中,當∠CDA=75°時,過點O作OP⊥CB于點P,CQ⊥CD于點Q.∵∠CDA=75°,∠ADB=45°,∴∠CDB=30°,∵∠DCB=90°,∴CD=CB,∵∠DCO=∠BCO=45°,OP⊥CB,OQ⊥CD,∴OP=OQ,∴,∴,∵AB=AD=,∠DAB=90°,∴BD=AD=2,∴OD=.如圖3-2中,當∠CBD=75°時,同法可證,,綜上所述,滿足條件的OD的長為或.【點睛】本題屬于四邊形綜合題,考查了全等三角形的判定和性質(zhì),解直角三角形,等邊三角形的判定和性質(zhì),角平分線的性質(zhì)定理等知識,解題的關(guān)鍵是學(xué)會添加常用輔助線,構(gòu)造全等三角形解決問題,屬于中考壓軸題.40.(1)見詳解(2)或(3)【分析】(1)證明即可得證.(2)分情況討論,當點E在BC上時,借助,在中求解;當點E在CD上時,過點E作EG⊥AB于點G,F(xiàn)H⊥AC于點H,借助并利用勾股定理求解即可.(3)分別討論當點E在BC和CD上時,點F所在位置不同,DF的最小值也不同,綜合比較取最小即可.(1)如圖所示,由題意可知,,,,由旋轉(zhuǎn)性質(zhì)知:AE=AF,在和中,,,.(
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