A.1
B.2
C.3
D.4
2.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D是BC的中点,连接AD,分别以点A,C为圆心,AD的长为半径在△ABC外画弧,两弧交于点E,连接AE,CE,过点D作DF⊥CE于点F.若AB=6,AC=8,则DF的长为( )
A.
B.4
C.
D.5
3.如图,矩形ABCD中,DE平分∠ADC,交BC于点E,将一块三角板的直角顶点放在点E处,并使它的一条直角边过点A,另一条直角边交CD于M点,若DM=2CM,BC=8,则BE的长为( )
A.2
B.
C.
D.3
4.如图,在四边形ABCD中,点P是对角线BD的中点,点E,F分别是AB,CD的中点,AD=BC,∠PEF=23°,则∠PFE的度数为( )
A.23°
B.25°
C.30°
D.46°
5.如图,在平行四边形ABCD中,AD=2AB,F是BC的中点,作AE⊥CD于点E,连接EF、AF,下列结论:①2∠BAF=∠BAD;②EF=AF;③S△ABF=S△AEF;④∠BFE=3∠CEF.其中一定成立的个数是( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
6.在▱ABCD中,AB⊥AC,∠B=60°,AC=2A.10cm
7.如图,已知:PA=
B.11cm
cm,则▱ABCD的周长是( ) C.12cm
D.13cm
,PB=4,以AB为一边作正方形ABCD,使P、D两点落在直线
AB的两侧.当∠APB=45°时,则PD的长为 .
8.如图,在△ABC中,点D、E、F分别在边AB、BC、CA上,且DE∥CA,DF∥BA,下列四种说法:①四边形AEDF是平行四边形;②如果∠BAC=90°,那么四边形AEDF是菱形;⑧如果AD平分∠BAC,那么四边形AEDF是菱形;
④如果AB=AC,那么四边形AEDF是菱形.其中,正确的有 .(只填写序号)
9.如图,分别以Rt△ABC的直角边AC,斜边AB为边向外作等边三角形△ACD和△ABE,F为AB的中点,连接DF,EF,∠ACB=90°,∠ABC=30°,正确的是 .(多选) A.AC⊥DF B.四边形BCDF为平行四边形 C.DA+DF=BE D.
=
10.如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E,F分别是边AB、BC的中点,连接EC、
DF,点G、H分别是EC、DF的中点,连接GH,则GH的长度为 .
11.如图,▱ABCD的对角线AC,BD交于点O,CE平分∠BCD交AB于点E,交BD于点F,且∠ABC=60°,AB=2BC,连接OE,则AC:BD= .
12.如图,已知正方形ABCD中,两动点M和N分别从顶点B、C同时出发,以相同的速度沿BC、CD向终点C、D运动,连接AM、BN,交于点P,再连接PC,若AB=4,则PC长的最小值为 .
13.如图,在菱形ABCD中,∠BAD=120°,以AC、BD的交点,O为圆心,OC为半径作弧交BC于点E,再分别以点E、C为圆心,大于EC的长为半径作弧交于点F(作图痕迹如图所示),作射线OF交BC于点M,若OM=3,则AC的长是 .
14.矩形OABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,已知B(2,2),点A在x轴上,
点C在y轴上,P是对角线OB上一动点(不与原点重合),连接PC,过点P作PD⊥PC,交x轴于点D.则下列结论正确的是 .(写出所有正确结论的序号) ①OA=BC=2
;
②当点D运动到OA的中点处时,PC2+PD2=7; ③当OD=PD时,点D的坐标为(
,0);
④在运动过程中,∠CDP是一个定值.
15.已知矩形ABCD,AB=4,AD=6,点E为AB边的中点,点F为BC边上的动点,点B和点B'关于EF对称,则B'D的最小值是 .
16.如图,四边形ABCD中,AD∥BC,AD=12cm,BC=15cm,点P自点A向D以1cm/s的速度运动,到D点即停止.点Q自点C向B以2cm/s的速度运动,到B点即停止,直线PQ截原四边形为两个新四边形.则当P,Q同时出发 秒后其中一个新四边形为平行四边形.
17.如图,以△ABC的边AB、AC为边往外作正方形ABEF与正方形ACGD,连接BD、CF、DF,若AB=2,AC=4,则BC2+DF2的值为 .
18.如图,在▱ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点E,F在BD上,且BE=DF,连接AE并延长,交BC于点G,连接CF并延长,交AD于点H. (1)求证:AE=CF;
(2)若AC平分∠HAG,判断四边形AGCH的形状,并证明你的结论.
19.如图,在平行四边形ABCD中,AD=2AB,F是AD的中点,作CE⊥AB,垂足E在线段AB上,连接EF、CF,求证: (1)EF=CF; (2)∠DFE=3∠AEF.
20.如图,在正方形ABCD中,AC为对角线,E为AC上一点,连接EB、ED. (1)试说明△BEC≌△DEC;
(2)延长BE,交AD于F,∠BED=120°时,求∠EFD的度数.
21.在正方形ABCD中,点E为CD中点,连接AE并延长交BC延长线于点G,点F在BC上,∠FAE=∠DAE,连接FE并延长交AD延长线于H,连接HG. (1)求证:四边形AFGH为菱形: (2)若DH=1.求四边形AFGH的面积.
22.如图,在四边形ABCD中,∠A=∠B=∠BCD=90°,AB=DC=4,AD=BC=8.延长BC到E,使CE=3,连接DE,由直角三角形的性质可知DE=5.动点P从点B出发,以每秒2个单位的速度沿BC﹣CD﹣DA向终点A运动,设点P运动的时间为t秒.(t>0)
(1)当t=3时,BP= ;
(2)当t= 时,点P运动到∠B的角平分线上; (3)请用含t的代数式表示△ABP的面积S;
(4)当0<t<6时,直接写出点P到四边形ABED相邻两边距离相等时t的值.
23.如图,已知四边形ABCD为正方形,AB=3,点E为对角线AC上一动点,连接DE,
过点E作EF⊥DE,交BC于点F,以DE、EF为邻边作矩形DEFG,连接CG. (1)求证:矩形DEFG是正方形;
(2)探究:CE+CG的值是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.
24.在边长为5的正方形ABCD中,点E在边CD所在直线上,连接BE,以BE为边,在BE的下方作正方形BEFG,并连接AG.
(1)如图1,当点E与点D重合时,AG= ; (2)如图2,当点E在线段CD上时,DE=2,求AG的长; (3)若AG=
,请直接写出此时DE的长.
25.如图,在矩形ABCD中,AB=3cm,BC=6cm.点P从点D出发向点A运动,运动到点A即停止;同时,点Q从点B出发向点C运动,运动到点C即停止,点P、Q的速度都是1cm/s.连接PQ、AQ、CP.设点P、Q运动的时间为ts. (1)当t为何值时,四边形ABQP是矩形; (2)当t为何值时,四边形AQCP是菱形; (3)分别求出(2)中菱形AQCP的周长和面积.
26.如图,已知点D是△ABC的边BC的中点,直线AE∥BC,过点D作直线DE∥AB,分别交AE、AC于点E、F.
(1)求证:四边形ADCE是平行四边形;
(2)如果四边形ADCE是矩形,△ABC应满足什么条件?并说明理由;
(3)如果四边形ADCE是菱形,直接写出△ABC应满足的条件是 .
27.如图△ABC中,点O是边AC上一个动点,过O作直线MN∥BC.设MN交∠ACB的平分线于点E,交∠ACB的外角平分线于点F. (1)求证:OE=OF;
(2)若CE=4,CF=3,求OC的长;
(3)当点O在边AC上运动到什么位置时,四边形AECF是矩形?并说明理由.
28.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O.
(1)E与F是AC上两点且不与O点重合,AE=CF,四边形DEBF是平行四边形吗?说明理由;
(2)若E,F是AC上两动点,分别从A,C两点以相同的速度向C、A运动,其速度为1cm/s.若BD=12cm,AC=16cm,当运动时间t为何值时,以D、E、B、F为顶点的四边形是矩形?说明理由.
29.已知P是正方形ABCD边BC上一点,连接AP,作PE⊥AP,且∠DCE=45°.若PE和CE交于E点,连接AE交CD于F. (1)求证:EP=AP;
(2)若正方形的边长为4,CF=3,求CE的长.
30.如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AB⊥AC,AB=3cm,BC=5cm.点P从A点出发沿AD方向匀速运动,速度为1cm/s,连接PO并延长交BC于点Q.设运动时间为t(s)(0<t<5)
(1)当t为何值时,四边形ABQP是平行四边形?
(2)设四边形OQCD的面积为y(cm2),当t=4时,求y的值.
31.如图,以△ABC的各边,在边BC的同侧分别作三个正方形ABDI,BCFE,ACHG. (1)求证:△BDE≌△BAC;
(2)求证:四边形ADEG是平行四边形. (3)直接回答下面两个问题,不必证明:
①当△ABC满足什么条件时,四边形ADEG是矩形? ②当△ABC满足什么条件时,四边形ADEG是正方形?
32.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,BC=8,DC=6,AD=10.动点P从点D出发,沿线段DA的方向以每秒2个单位长的速度运动,动点Q从点C出发,在线段CB上以每秒1个单位长的速度向点B运动,点P,Q分别从点D,C同时出发,当点P运动到点A时,点Q随之停止运动.设运动的时间为t(秒). (1)若四边形ABQP为平行四边形,求运动时间t.
(2)当t为何值时,三角形BPQ是以BQ或BP为底边的等腰三角形?
33.如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D,BC=10cm,AD=8cm,E点F点分别为AB,AC的中点.
(1)求证:四边形AEDF是菱形; (2)求菱形AEDF的面积;
(3)若H从F点出发,在线段FE上以每秒2cm的速度向E点运动,点P从B点出发,在线段BC上以每秒3cm的速度向C点运动,问当t为何值时,四边形BPHE是平行四边形?当t取何值时,四边形PCFH是平行四边形?
34.如图,在矩形ABCD中,E,F分别为边AD,BC上的点,AE=CF,对角线AC平分∠ECF.
(1)求证:四边形AECF为菱形.
(2)已知AB=4,BC=8,求菱形AECF的面积.
35.如图,已知正方形ABCD,从顶点A引两条射线分别交BC,CD于点E,F,且∠EAF=45°,求证:BE+DF=EF.
36.如图,菱形ABCD的边长为2,BD=2,E、F分别是边AD,CD上的两个动点,且满足AE+CF=2.
(1)求证:△BDE≌△BCF;
(2)判断△BEF的形状,并说明理由.
37.在四边形ABCD中,AD∥BC,BC⊥CD,AD=6cm,BC=10cm,点E从A出发以1cm/s的速度向D运动,点F从点B出发,以2cm/s的速度向点C运动,当其中一点到达终点,而另一点也随之停止,设运动时间为t, (1)t取何值时,四边形EFCD为矩形?
(2)M是BC上一点,且BM=4,t取何值时,以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形?
38.如图,△ABC中,点O为AC边上的一个动点,过点O作直线MN∥BC,设MN交∠BCA的外角平分线CF于点F,交∠ACB内角平分线CE于E. (1)试说明EO=FO;
(2)当点O运动到何处时,四边形AECF是矩形并证明你的结论;
(3)若AC边上存在点O,使四边形AECF是正方形,猜想△ABC的形状并证明你的结论.
39.已知正方形ABCD,点F是射线DC上一动点(不与C、D重合).连接AF并延长交直线BC于点E,交BD于H,连接CH,过点C作CG⊥HC交AE于点G. (1)若点F在边CD上,如图1 ①证明:∠DAH=∠DCH
②猜想△GFC的形状并说明理由.
(2)取DF中点M,MG.若MG=2.5,正方形边长为4,求BE的长.
40.【感知】如图①,四边形ABCD、CEFG均为正方形.可知BE=DG.
【拓展】如图②,四边形ABCD、CEFG均为菱形,且∠A=∠F.求证:BE=DG. 【应用】如图③,四边形ABCD、CEFG均为菱形,点E在边AD上,点G在AD延长线上.若AE=2ED,∠A=∠F,△EBC的面积为8,则菱形CEFG的面积为 .
参
1.解:①∵F是AD的中点, ∴AF=FD,
在▱ABCD中,AD=2AB, ∴AF=FD=CD, ∴∠DFC=∠DCF, ∵AD∥BC, ∴∠DFC=∠FCB, ∴∠DCF=∠BCF,
∴∠DCF∠BCD,故①正确; ②延长EF,交CD延长线于M,
∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AB∥CD ∴∠A=∠MDF, ∵F为AD中点, ∴AF=FD,
在△AEF和△DFM中,
,
∴△AEF≌△DMF(ASA), ∴FE=MF,∠AEF=∠M, ∵CE⊥AB, ∴∠AEC=90°, ∴∠AEC=∠ECD=90°,
∵FM=EF,
∴CF=EF,故②正确; ③∵EF=FM, ∴S△EFC=S△CFM, ∵MC>BE, ∴S△BEC<2S△EFC, 故③正确; ④设∠FEC=x, ∵CE⊥AB,AB∥CD, ∴∠ECD=∠BEC=90°, ∵F 是EG的中点, ∴FC=FE, ∴∠FCE=x,
∴∠DCF=∠DFC=90°﹣x, ∴∠EFC=180°﹣2x,
∴∠EFD=90°﹣x+180°﹣2x=270°﹣3x, ∵∠AEF=90°﹣x,
∴∠DFE=3∠AEF,故④错误. 故选:C.
2.解:在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D是BC的中点, ∴AD=CD
AE=EC=AD,AE=EC=AD=CD, ∴四边形ADCE是菱形,
如图,过点A作AH⊥BC于点H,
∵AB=6,AC=8, ∴BC=10,
∴AH=故选:C.
.
3.解:在矩形ABCD中,∠ADC=∠C=∠B=90°,AB=DC, ∵DE平分∠ADC, ∴∠ADE=∠CDE=45°, ∴∠DEC=45°, ∴DC=EC, ∴AB=DC=CE, ∵DM=2CM, ∵∠AEM=90°, ∴∠AEB+∠CEM=90°, ∵∠CEM+∠EMC=90°, ∴∠AEB=∠EMC, 在△AEB和△EMC中,
,
∴△AEB≌△EMC(AAS), ∴BE=CM,
∵BC=BE+EC=CM+DC=CM+3CM=4CM=8, ∴CM=2, ∴BE=2. 故选:A.
4.解:在四边形ABCD中,P是对角线BD的中点,E,F分别是AB,CD的中点, ∴FP,PE分别是△CDB与△DAB的中位线, ∴PF=BC,PE=AD, ∵AD=BC, ∴PF=PE,
故△EPF是等腰三角形. ∵∠PEF=23°,
∴∠PEF=∠PFE=23°. 故选:A.
5.解:①∵F是BC的中点, ∴BF=FC,
在▱ABCD中,AD=2AB, ∴BC=2AB=2CD, ∴BF=FC=AB, ∴∠AFB=∠BAF, ∵AD∥BC, ∴∠AFB=∠DAF, ∴∠BAF=∠FAB,
∴2∠BAF=∠BAD,故①正确; ②延长EF,交AB延长线于M, ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AB∥CD, ∴∠MBF=∠C, ∵F为BC中点, ∴BF=CF,
在△MBF和△ECF中,
,
∴△MBF≌△ECF(ASA), ∴FE=MF,∠CEF=∠M, ∵CE⊥AE, ∴∠AEC=90°, ∴∠AEC=∠BAE=90°, ∵FM=EF,
∴EF=AF,故②正确; ③∵EF=FM,
∴S△AEF=S△AFM, ∵E与C不重合,
∴S△ABF<S△AEF,故③错误; ④设∠FEA=x,则∠FAE=x, ∴∠BAF=∠AFB=90°﹣x, ∴∠EFA=180°﹣2x,
∴∠EFB=90°﹣x+180°﹣2x=270°﹣3x, ∵∠CEF=90°﹣x,
∴∠BFE=3∠CEF,故④正确, 故选:C.
6.解:∵AB⊥AC,∠B=60°, ∴∠ACB=30°, ∴BC=2AB,
设AB=x,则BC=2x, 由勾股定理得:x2+(2
)2=(2x)2,
解得:x=±2(负值舍去), ∴AB=2,BC=4,
C▱ABCD=2(AB+BC)=2×6=12(cm), 故选:C.
7.解:∵AD=AB,∠DAB=90°,
∴把△APD绕点A顺时针旋转90°得到△AFB,AD与AB重合,PA旋转到AF的位置,如图,
∴AP=AF,∠PAF=90°,PD=FB, ∴△APF为等腰直角三角形, ∴∠APF=45°,PF=
AP=2,
∴∠BPF=∠APB+∠APF=45°+45°=90°, 在Rt△FBP中,PB=4,PF=2, ∴由勾股定理得FB=2∴PD=2
,
.
,
故答案为:2
8.解:∵DE∥CA,DF∥BA,∴四边形AEDF是平行四边形,故①正确; ∵∠BAC=90°,四边形AEDF是平行四边形, ∴四边形AEDF是矩形,故②错误;
∵AD平分∠BAC,四边形AEDF是平行四边形, ∴四边形AEDF是菱形,故③正确; ∵AB=AC,四边形AEDF是平行四边形,
不能得出AE=AF,故四边形AEDF不一定是菱形,故④错误; 故答案为:①③.
9.解:∵∠ACB=90°,∠ABC=30°, ∴∠BAC=60°,AC=AB, ∵△ACD是等边三角形, ∴∠ACD=60°, ∴∠ACD=∠BAC, ∴CD∥AB, ∵F为AB的中点, ∴BF=AB, ∴BF∥AB,CD=BF,
∴四边形BCDF为平行四边形,故B正确; ∵四边形BCDF为平行四边形, ∴DF∥BC, 又∵∠ACB=90°, ∴AC⊥DF,故A正确;
∵DA=CA,DF=BC,AB=BE,BC+AC>AB, ∴DA+DF>BE,故C错误; 设AC=x,则AB=2x, ∴S△ACD=
x2,S△ACB=
x2,S△ABE=
x2,
∴==,故D错误;
故答案为:A、B.
10.解:连接CH并延长交AD于P,连接PE,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠A=90°,AD∥BC,AB=AD=BC=4∵E,F分别是边AB,BC的中点, ∴AE=CF=∵AD∥BC, ∴∠DPH=∠FCH, 在△PDH与△CFH中,
,
∴△PDH≌△CFH(AAS), ∴PD=CF=2
,
=2
,
,
∴AP=AD﹣PD=2∴PE=
=
,
=4,
∵点G,H分别是EC,FD的中点, ∴GH=EP=2. 11.解:在▱ABCD中, ∵AB∥CD, ∴∠DDCE=∠CEB, ∵CE平分∠BCD, ∴∠DCE=∠BCE, ∴∠CEB=∠BCE, ∵∠ABC=60°, ∴△BCE是等边三角形, ∴BC=BE=CE=a, 则AB=2BC=2a, ∴AE=BE=CE, ∴∠ACB=90°, ∴AC=∴OD=OB=∴BD=2OB=∴AC:BD=故答案为:
a, a::7.
a=
:7.
=
a, =
=
a,
12.解:由题意得:BM=CN, ∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABM=∠BCN=90°,AB=BC=4, 在△ABM和△BCN中,
,
∴△ABM≌△BCN(SAS),
∴∠BAM=∠CBN, ∵∠ABP+∠CBN=90°, ∴∠ABP+∠BAM=90°, ∴∠APB=90°,
∴点P在以AB为直径的圆上运动,设圆心为O,运动路径一条弧如图所示:
连接OC交圆O于P,此时PC最小, ∵AB=4, ∴OP=OB=2, 由勾股定理得:OC=∴PC=OC﹣OP=2故答案为:2
﹣2.
﹣2;
=2
,
,是这个圆的,
13.解:由题意可得OM⊥BC,
∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=120°,
∴AC⊥BD,AO=CO,∠ABC=60°,∠DBC=∠ABD=30°, ∴BO=2OM=6,BO=∴CO=2
,
,
CO,
∴AC=2OC=4故答案为4
.
14.解:①∵四边形OABC是矩形,B(2∴OA=BC=2
;故①正确;
,2),
②∵点D为OA的中点, ∴OD=OA=∵PD⊥PC,
,
∴∠CPD=90°,
∴PC2+PD2=CD2=OC2+OD2=22+(③∵B(2∴OA=2
)2=7,故②正确;
,2),四边形OABC是矩形, ,AB=2,
∴∠AOB=30°, 当OD=PD时,
∴∠DOP=∠DPO=30°, ∴∠ODP=120°, ∴∠ODC=60°, ∴OD=∴D(
OC=,0);
,0).故③错误, ,
即点D的坐标为(
④如图,过点P作PF⊥OA于F,FP的延长线交BC于E,
∴PE⊥BC,四边形OFEC是矩形, ∴EF=OC=2,
设PE=a,则PF=EF﹣PE=2﹣a, ∴BE=
PE=
a, ﹣
a=
(2﹣a),
∴CE=BC﹣BE=2∵PD⊥PC,
∴∠CPE+∠FPD=90°, ∵∠CPE+∠PCE=90°, ∴∠FPD=∠ECP, ∵∠CEP=∠PFD=90°, ∴∠CDP=60°,故④正确;
故答案为:①②④.
15.解:∵四边形ABCD是矩形,AB=4,AD=6,点E为AB边的中点,点B和点B'关于EF对称,
∴AE=BE=B'E=2,∠A=90°, ∴DE=
=2
,
﹣2,
∴当点B'在线段DE上时,B'D取得最小值,此时B'D=2故答案为:2
﹣2.
16.解:根据题意有AP=t,CQ=2t,PD=12﹣t,BQ=15﹣2t. ①∵AD∥BC,
∴当AP=BQ时,四边形APQB是平行四边形. ∴t=15﹣2t, 解得t=5.
∴t=5s时四边形APQB是平行四边形; ②AP=tcm,CQ=2tcm, ∵AD=12cm,BC=15cm, ∴PD=AD﹣AP=12﹣t, ∵AD∥BC,
∴当PD=QC时,四边形PDCQ是平行四边形. 即:12﹣t=2t, 解得t=4s,
∴当t=4s时,四边形PDCQ是平行四边形.
综上所述,当P,Q同时出发4或5秒后其中一个新四边形为平行四边形. 故答案是:4或5.
17.解:如图所示,连接BF,CD,
∵四边形ABEF,四边形ACGD都是正方形, ∴AB=AF,AC=AD,∠BAF=∠CAD=90°, ∴∠BAD=∠FAC, ∴△BAD≌△FAC(SAS), ∴∠ACF=∠ADB,
又∵∠AHC=∠OHD, ∴∠CAH=∠DOH=90°, ∴CF⊥BD,
∴BC2=OB2+OC2,DF2=OD2+OF2,BF2=OB2+OF2,DC2=OD2+OC2, ∴BC2+DF2=OD2+OF2+OB2+OC2, BF2+DC2=OD2+OF2+OB2+OC2, 即BC2+DF2=BF2+DC2,
又∵△ABF和△ACD都是等腰直角三角形,且AB=2,AC=4, ∴BF2+DC2=8+32=40, ∴BC2+DF2=40, 故答案为:40.
18.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴OA=OC,OB=OD, ∵BE=DF,
∴OB﹣BE=OD﹣DF, 即OE=OF,
又∵∠AOE=∠COF, ∴△AOE≌△COF(SAS), ∴AE=CF.
(2)四边形AGCH是菱形.理由如下: ∵△AOE≌△COF, ∴∠EAO=∠FCO, ∴AG∥CH,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴四边形AGCH是平行四边形, ∵AD∥BC, ∴∠HAC=∠ACB, ∵AC平分∠HAG, ∴∠HAC=∠GAC, ∵∠GAC=∠ACB, ∴GA=GC,
∴平行四边形AGCH是菱形.
19.解:(1)证明:延长CF交BA的延长线于G,延长EF交CD的延长线于R.如图所示: ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AB∥CD, ∵F是AD的中点, ∴CF=GF,EF=ER,
∴四边形EGRC是平行四边形, ∵CE⊥AB, ∴∠CEG=90°, ∴四边形EGRC是矩形, ∴CG=ER,
∴EF=CG=CF=GF, 即EF=CF; (2)∵EF=GF, ∴∠G=∠FEG, ∵AD∥BC,CF=GF, ∴AG=AB, ∴AF=AG,
∴∠G=∠AFG=∠DFC, ∵∠CFE=∠G+∠AEF,
∴∠DFE=∠CFE+∠DFC=3∠AEF.
20.(1)证明:∵四边形ABCD是正方形, ∴CB=CD,∠ECB=∠ECD=45°, 在△ECB和△ECD中,
,
∴△BEC≌DEC. (2)∵△BEC≌DEC,
∴∠CEB=∠CED,∵∠BED=120°, ∴∠CEB=60°,
∴∠EBC=180°﹣∠ECB﹣∠BEC=75°, ∵DF∥BC,
∴∠DFE+∠EBC=180°, ∴∠DFE=105°.
21.(1)证明:∵四边形ABCD是正方形, ∴AD∥BC, ∴∠DAE=∠FGA, ∵∠FAE=∠DAE, ∴∠FGA=∠FAE, ∴FA=FG,
∵点E为CD中点, ∴DE=CE,
∵∠ADE=∠GCE=90°, 在△ADE和△GCE中,
,
∴△ADE≌△GCE(AAS), ∴AD=CG,
同理:△DEH△CEF(AAS), ∴DH=CF,
∵AH=AD+DH,GF=CG+CF, ∴AH∥FG,
∴四边形AFGH为平行四边形, ∵FA=FG,
∴四边形AFGH为菱形; (2)解:FC=DH=1, 设AB=AD=x, 由(1)知FC=DH=1, ∴AF=AH=AD+DH=x+1, BF=BC﹣FC=x﹣1,
在Rt△ABF中,根据勾股定理,得 AF2=AB2+BF2,
∴(x+1)2=x2+(x﹣1)2, 解得x=4,x=0(舍去), ∴AF=FG=x+1=5,
∴菱形AFGH的面积为:FG•DC=5×4=20. 22.解:(1)BP=2t=2×3=6, 故答案为:6;
(2)作∠B的角平分线交AD于F,
∴∠ABF=∠FBC,
∵∠A=∠ABC=∠BCD=90°, ∴四边形ABCD是矩形, ∵AD∥BC, ∴∠AFB=∠FBC, ∴∠ABF=∠AFB, ∴AF=AB=4,
∴DF=AD﹣AF=8﹣4=4, ∴BC+CD+DF=8+4+4=16, ∴2t=16,解得t=8.
∴当t=8时,点P运动到∠ABC的角平分线上; 故答案为:8;
(3)根据题意分3种情况讨论: ①当点P在BC上运动时,
S△ABP=×BP×AB=×2t×4=4t;(0<t<4); ②当点P在CD上运动时,
S△ABP=×AB×BC=×4×8=16;(4≤t≤6); ③当点P在AD上运动时,
S△ABP=×AB×AP=×4×(20﹣2t)=﹣4t+40;(6<t≤10); (4)当0<t<6时,点P在BC、CD边上运动, 根据题意分情况讨论:
①当点P在BC上,点P到四边形ABED相邻两边距离相等, ∴点P到AD边的距离为4, ∴点P到AB边的距离也为4, 即BP=4,
∴2t=4,解得t=2s;
②当点P在BC上,点P到AD边的距离为4, ∴点P到DE边的距离也为4,
∴PE=DE=5, ∴PC=PE﹣CE=2, ∴8﹣2t=2,解得t=3s;
③当点P在CD上,如图,过点P作PH⊥DE于点H, 点P到DE、BE边的距离相等, 即PC=PH, ∵PC=2t﹣8, ∵S△DCE=S△DPE+S△PCE, ∴
3×4=
5×PH+
3×PC,
∴12=8PH, ∴12=8(2t﹣8), 解得t=
.
综上所述:t=2或t=3或t=
时,点P到四边形ABED相邻两边距离相等.
23.解:(1)如图,作EM⊥BC于M,EN⊥CD于N, ∴∠MEN=90°,
∵点E是正方形ABCD对角线上的点, ∴EM=EN, ∵∠DEF=90°,
∴∠DEN=∠MEF, ∵∠DNE=∠FME=90°, 在△DEN和△FEM中,
,
∴△DEN≌△FEM(ASA), ∴EF=DE,
∵四边形DEFG是矩形, ∴矩形DEFG是正方形;
(2)CE+CG的值是定值,定值为6,理由如下: ∵正方形DEFG和正方形ABCD, ∴DE=DG,AD=DC,
∵∠CDG+∠CDE=∠ADE+∠CDE=90°, ∴∠CDG=∠ADE, 在∴△ADE和△CDG中,∴△ADE≌△CDG(SAS), ∴AE=CG,
∴CE+CG=CE+AE=AC=
AB=
×3
=6是定值. ,
24.解:(1)如图1,连接CG,
∵四边形ABCD和四边形EBGF是正方形,
∴∠CDB=∠CBD=45°,∠DBG=90°,BD=BG, ∴∠CBG=45°, ∴∠CBG=∠CBD, ∵BC=BC,
∴△CBD≌△CBG(SAS),
∴∠DCB=∠BCG=90°,DC=CG=5, ∴G,C,D三点共线, ∴AG=故答案为:5
;
=
=5
;
(2)如图2,过点G作GK⊥AB,交AB的延长线于K,
∵DE=2,DC=5, ∴CE=3,
∵∠EBG=∠EBC+∠CBG=90°,∠CBG+∠GBK=90°, ∴∠EBC=∠GBK,
∵BE=BG,∠K=∠BCE=90°, ∴△BCE≌△BKG(AAS), ∴CE=KG=3,BC=BK=5, ∴AK=10, 由勾股定理得:AG=(3)分三种情况:
①当点E在CD的延长线上时,如图3,同理知△BCE≌△BKG(AAS), ∴BC=BK=5,
=
;
∵AG=,
=,
由勾股定理得:KG=
∴CE=KG=,此种情况不成立;
②当点E在边CD上时,如图4,
同理得:DE=;
③当点E在DC的延长线上时,如图5,
同理得CE=GK=, ∴DE=5+=
,
.
综上,DE的长是或
25.解:(1)由已知可得,BQ=DP=t,AP=CQ=6﹣t 在矩形ABCD中,∠B=90°,AD∥BC, 当BQ=AP时,四边形ABQP为矩形, ∴t=6﹣t,得t=3
故当t=3s时,四边形ABQP为矩形.
(2)由(1)可知,四边形AQCP为平行四边形 ∴当AQ=CQ时,四边形AQCP为菱形 即
时,四边形AQCP为菱形,解得t=,
故当t=s时,四边形AQCP为菱形. (3)当t=时,AQ=则周长为:4AQ=4×面积为:
,CQ==15cm
(cm2).
,
26.(1)证明:∵AE∥BC,DE∥AB, ∴四边形ABDE是平行四边形, ∴AE=BD,
∵点D是△ABC的边BC的中点, ∴BD=CD, ∴AE=CD,
∴四边形ADCE是平行四边形.
(2)解:如果四边形ADCE是矩形,△ABC是等腰三角形;理由如下: ∵四边形ADCE是矩形, ∴∠ADC=90°,
∴∠ADB=90°,即AD⊥BC, ∵点D是△ABC的边BC的中点, ∴AB=AC,
即△ABC是等腰三角形.
(3)如果四边形ADCE是菱形,△ABC是直角三角形;理由如下: ∵四边形ADCE是菱形, ∴AC⊥DE,AF=FC,AD=DC, ∵BD=DC, ∴DE∥AB,
∴∠BAC=DFC=90°, 即△ABC是直角三角形. 故答案为:△ABC是直角三角形.
27.(1)证明:∵MN交∠ACB的平分线于点E,交∠ACB的外角平分线于点F, ∴∠2=∠5,∠4=∠6, ∵MN∥BC,
∴∠1=∠5,∠3=∠6, ∴∠1=∠2,∠3=∠4, ∴EO=CO,FO=CO, ∴OE=OF;
(2)解:∵∠2=∠5,∠4=∠6, ∴∠2+∠4=∠5+∠6=90°, ∵CE=4,CF=3,
∴EF==5,
∴OC=EF=;
(3)当点O在边AC上运动到AC中点时,四边形AECF是矩形. 证明:当O为AC的中点时,AO=CO, ∵EO=FO,
∴四边形AECF是平行四边形, ∵∠ECF=90°,
∴平行四边形AECF是矩形.
28.解:(1)当E与F不重合时,四边形DEBF是平行四边形 理由:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴OA=OC,OB=OD; ∵AE=CF; ∴OE=OF;
∴BD、EF互相平分;
∴四边形DEBF是平行四边形;
(2)∵四边形DEBF是平行四边形,当BD=EF时,四边形DEBF是矩形; ∵BD=12cm, ∴EF=12cm; ∴OE=OF=6cm; ∵AC=16cm; ∴OA=OC=8cm; ∴AE=2cm或AE=14cm; 由于动点的速度都是1cm/s, 所以t=2(s)或t=14(s);
故当运动时间t=2s或14s时,以D、E、B、F为顶点的四边形是矩形.
29.(1)证明:连接AC,过P点作PG⊥BC交AC于G点, ∵四边形ABCD是正方形, ∴∠ACB=45°,∠BCD=90°, ∵PG⊥BC, ∴∠GPC=90°, ∴∠PGC=45°, ∴PG=PC, ∵∠DCE=45°,
∴∠AGP=∠ECP=90°+45°=135°, ∵AP⊥PE,
∴∠APE=∠GPC=90°, ∴∠APG=∠EPC=90°﹣∠GPE, 在△PAG和△PEC中
∴△PAG≌△PEC(ASA), ∴PE=PA;
(2)解:延长CB到Q,使BQ=DF,过E作EH⊥BC,EH交BC延长线于H,连接AQ,PF,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠D=∠DAB=∠ABC=90°,AD=AB, ∴∠ABQ=∠D=90°, 在△ABQ和△ADF中
∴△ABQ≌△ADF(SAS), ∴AQ=AF,∠DAF=∠QAB, ∵∠APE=90°,AP=PE, ∴∠PAE=∠AEP=45°,
∴∠AQP=∠QAB+∠BAP=∠DAF+∠BAP=∠DAB﹣∠PAE=90°﹣45°=45°=∠
PAE,
在△QAP和△FAP中
∴△QAP≌△FAP(SAS), ∴QP=PE,
∵EH⊥BC,∠ABP=90°,∠APE=90°,
∴∠ABP=∠H=90°,∠APB=∠PEH=90°﹣∠EPH, 在△PEH和△APB中
∴△PEH≌△APB(AAS), ∴BP=EH,
∵∠H=90°,∠DCE=45°, ∴∠ECH=45°=∠CEH, ∴CH=EH=BP, 设EH=CH=BP=x,
∴PC=4﹣x,PF=BQ+BP=DF+BP=4﹣3+x=1+x, 在Rt△PCF中,由勾股定理得:(1+x)2=(4﹣x)2+32, 解之得:x=即CH=EH=
, ,
CH=
.
∴在Rt△CHE中,由勾股定理得:CE=
30.解:(1)当t=2.5s时,四边形ABQP是平行四边形, 理由是:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB=CD=3cm,AD=BC=5cm,AO=CO,BO=OD, ∴∠PAO=∠QCO, 在△APO和△CQO中
∴△APO≌△CQO(ASA), ∴AP=CQ=2.5cm, ∵BC=5cm,
∴BQ=5cm﹣2.5cm=2.5cm=AP, 即AP=BQ,AP∥BQ, ∴四边形ABQP是平行四边形,
即当t=2.5s时,四边形ABQP是平行四边形; (2)过A作AM⊥BC于M,过O作ON⊥BC于N ∵AB⊥AC,AB=3cm,BC=5cm,
∴在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC=4cm, ∵由三角形的面积公式得:S△BAC=∴3×4=5×AM, ∴AM=2.4(cm), ∵ON⊥BC,AM⊥BC, ∴AM∥ON, ∵AO=OC, ∴MN=CN,
∴ON=AM=1.2cm, ∵在△BAC和△DCA中
∴△BAC≌△DCA(SSS), ∴S△DCA=S△BAC=∵AO=OC,
∴△DOC的面积=S△DCA=3cm2, 当t=4s时,AP=CQ=4cm,
=6cm2,
=
,
∴△OQC的面积为
1.2cm×4cm=2.4cm2,
∴y=3cm2+2.4cm2=5.4cm2.
31.(1)证明:∵四边形ABDI、四边形BCFE、四边形ACHG都是正方形, ∴AC=AG,AB=BD,BC=BE,∠GAC=∠EBC=∠DBA=90°. ∴∠ABC=∠EBD(同为∠EBA的余角). 在△BDE和△BAC中,
,
∴△BDE≌△BAC(SAS), (2)∵△BDE≌△BAC,
∴DE=AC=AG,∠BAC=∠BDE. ∵AD是正方形ABDI的对角线, ∴∠BDA=∠BAD=45°.
∵∠EDA=∠BDE﹣∠BDA=∠BDE﹣45°, ∠DAG=360°﹣∠GAC﹣∠BAC﹣∠BAD =360°﹣90°﹣∠BAC﹣45°=225°﹣∠BAC
∴∠EDA+∠DAG=∠BDE﹣45°+225°﹣∠BAC=180° ∴DE∥AG,
∴四边形ADEG是平行四边形(一组对边平行且相等). (3)①当四边形ADEG是矩形时,∠DAG=90°.
则∠BAC=360°﹣∠BAD﹣∠DAG﹣∠GAC=360°﹣45°﹣90°﹣即当∠BAC=135°时,平行四边形ADEG是矩形;
②当四边形ADEG是正方形时,∠DAG=90°,且AG=AD. 由①知,当∠DAG=90°时,∠BAC=135°. ∵四边形ABDI是正方形, ∴AD=
AB.
又∵四边形ACHG是正方形, ∴AC=AG, ∴AC=
AB.
90°=135°, ∴当∠BAC=135°且AC=AB时,四边形ADEG是正方形.
32.解:(1)∵四边形ABQP为平行四边形, ∴AP=BQ,
又∵AP=AD﹣PD=10﹣2t, BQ=BC﹣CQ=8﹣t, ∴10﹣2t=8﹣t, 解得t=2;
(2)如图,过P作PE⊥BC于E,
当∠BQP为顶角时,QB=QP,BQ=8﹣t,PE=CD=6,EQ=CE﹣CQ=2t﹣t, 依据BQ2=PQ2有:(8﹣t)2=62+(2t﹣t)2, 解得 t=;
当∠BPQ为顶角时,PB=PQ, 由BQ=2EQ有:8﹣t=2(2t﹣t), 解得t=,
综上,t=或t=时,符合题意.
33.(1)证明:∵AB=AC,AD⊥BC, ∴D为BC的中点.
∵E、F分别为AB、AC的中点, ∴DE和DF是△ABC的中位线, ∴DE∥AC,DF∥AB, ∴四边形AEDF是平行四边形.
∵E,F分别为AB,AC的中点,AB=AC, ∴AE=AF,
∴四边形AEDF是菱形,
(2)解:∵EF为△ABC的中位线,
∴EF=BC=5. ∵AD=8,AD⊥EF,
∴S菱形AEDF=AD•EF=×8×5=20. (3)解:∵EF∥BC, ∴EH∥BP.
若四边形BPHE为平行四边形,则须EH=BP, ∴5﹣2t=3t, 解得:t=1,
∴当t=1秒时,四边形BPHE为平行四边形. ∵EF∥BC, ∴FH∥PC.
若四边形PCFH为平行四边形,则须FH=PC, ∴2t=10﹣3t, 解得:t=2,
∴当t=2秒时,四边形PCFH为平行四边形.
34.证明:(1)∵四边形ABCD是矩形 ∴AE∥CF ∵AE=CF
∴四边形AECF是平行四边形 ∵AC平分∠ECF ∴∠ACF=∠ACE ∵AE∥CF ∴∠ACF=∠EAC ∴∠EAC=∠ACE
∴AE=CE
∴四边形AECF是菱形 (2)设BF=x,则FC=8﹣x ∴AF=FC=8﹣x
在Rt△ABF中 AB2+BF2=AF2 ∴(8﹣x)2=x2+42 解得:x=3 ∴FC=8﹣3=5
∴S菱形AECF=FC•AB=5×4=20 35.证明:如图,延长CD到G,使DG=BE, 在正方形ABCD中,AB=AD,∠B=∠ADC=90°, ∴∠ADG=∠B, 在△ABE和△ADG中,
,
∴△ABE≌△ADG(SAS), ∴AG=AE,∠DAG=∠BAE, ∵∠EAF=45°,
∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠BAD﹣∠EAF=90°﹣45°=45°, ∴∠EAF=∠GAF, 在△AEF和△AGF中,
,
∴△AEF≌△AGF(SAS), ∴EF=GF,
∵GF=DG+DF=BE+DF, ∴BE+DF=EF.
36.(1)证明:∵菱形ABCD的边长为2,BD=2, ∴BC=BD=CD=AD=2, ∴∠C=∠CDB=60°, ∵∠BDE=∠BDC, ∴∠BDE=∠C,
∵AE+DE=AD=2,AE+CF=2, ∴DE=CF,
在△BDE和△BCF中,
,
∴△BDE≌△BCF(SAS); (2)解:等边三角形. 理由:∵△BDE≌△BCF, ∴BE=BF,∠CBF=∠DBE, ∵∠CBF+∠DBF=60°,
∴∠EBF=∠EBD+∠DBF=∠CBF+∠DBF=60°, ∴△BEF是等边三角形.
37.解:(1)当DE=CF时,四边形EFCD为矩形, 则有6﹣t=10﹣2t,解得t=4, 答:t=4s时,四边形EFCD为矩形.
(2)①当点F在线段BM上,AE=FM时,以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形,
则有t=4﹣2t,解得t=,
②当F在线段CM上,AE=FM时,以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形, 则有t=2t﹣4,解得t=4,
综上所述,t=4或s时,以A、M、E、F为顶点的四边形是平行四边形.
38.解:(1)∵CE平分∠ACB, ∴∠ACE=∠BCE, ∵MN∥BC, ∴∠OEC=∠ECB, ∴∠OEC=∠OCE, ∴OE=OC, 同理OC=OF, ∴OE=OF.
(2)当点O运动到AC中点处时,四边形AECF是矩形. 如图AO=CO,EO=FO, ∴四边形AECF为平行四边形, ∵CE平分∠ACB, ∴∠ACE=∠ACB, 同理,∠ACF=∠ACG,
∴∠ECF=∠ACE+∠ACF=(∠ACB+∠ACG)=×180°=90°, ∴四边形AECF是矩形. (3)△ABC是直角三角形 ∵四边形AECF是正方形, ∴AC⊥EN,故∠AOM=90°, ∵MN∥BC, ∴∠BCA=∠AOM, ∴∠BCA=90°,
∴△ABC是直角三角形.
39.(1)①证明:∵四边形ABCD是正方形, ∴∠ADB=∠CDB=45°,DA=DC, 在△DAH和△DCH中,
,
∴△DAH≌△DCH, ∴∠DAH=∠DCH;
②解:结论:△GFC是等腰三角形, 理由:∵△DAH≌△DCH, ∴∠DAF=∠DCH, ∵CG⊥HC,
∴∠FCG+∠DCH=90°, ∴∠FCG+∠DAF=90°,
∵∠DFA+∠DAF=90°,∠DFA=∠CFG, ∴∠CFG=∠FCG, ∴GF=GC,
∴△GFC是等腰三角形.
(2)①如图当点F在线段CD上时,连接DE.
∵∠GFC=∠GCF,∠GEC+∠GFC=90°,∠GCF+∠GCE=90°, ∴∠GCE=∠GEC, ∴EG=GC=FG, ∵FG=GE,FM=MD, ∴DE=2MG=5, 在Rt△DCE中,CE=
=
=3,
∴BE=BC+CE=4+3=7.
②当点F在线段DC的延长线上时,连接DE.
同法可证GM是△DEF的中位线, ∴DE=2GM=5, 在Rt△DCE中,CE=∴BE=BC﹣CE=4﹣3=1. 综上所述,BE的长为7或1.
40.解:拓展:∵四边形ABCD、四边形CEFG均为菱形, ∴BC=CD,CE=CG,∠BCD=∠A,∠ECG=∠F. ∵∠A=∠F, ∴∠BCD=∠ECG.
∴∠BCD﹣∠ECD=∠ECG﹣∠ECD, 即∠BCE=∠DCG. 在△BCE和△DCG中,
,
∴△BCE≌△DCG(SAS), ∴BE=DG.
应用:∵四边形ABCD为菱形, ∴AD∥BC, ∵BE=DG,
∴S△ABE+S△CDE=S△BEC=S△CDG=8,
=
=3,
∵AE=2ED, ∴S△CDE=×8=, ∴S△ECG=S△CDE+S△CDG=∴S菱形CEFG=2S△ECG=故答案为:
.
. ,
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