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文檔簡介
重難點(diǎn)突破11四邊形壓軸綜合(17種題型)目錄TOC\o"1-3"\n\h\z\u題型01利用特殊四邊的性質(zhì)與判定解決多結(jié)論問題題型02利用特殊四邊的性質(zhì)與判定解決新定義問題題型03利用特殊四邊的性質(zhì)與判定解決規(guī)律探究題型04根據(jù)圖象運(yùn)動(dòng)判斷函數(shù)關(guān)系題型05四邊形中的動(dòng)點(diǎn)問題題型06四邊形折疊與旋轉(zhuǎn)中的角度問題題型07四邊形折疊與旋轉(zhuǎn)中的線段長度問題題型08四邊形折疊與旋轉(zhuǎn)中的坐標(biāo)問題題型09四邊形折疊與旋轉(zhuǎn)中的周長和面積問題題型10四邊形折疊與旋轉(zhuǎn)中的最值問題題型11四邊形中的線段最值問題題型12探究四邊形中線段存在的數(shù)量關(guān)系題型13探究四邊形中線段存在的位置關(guān)系題型14探究四邊形與反比例函數(shù)綜合運(yùn)用題型15探究四邊形與二次函數(shù)綜合運(yùn)用題型16探究四邊形與三角形綜合運(yùn)用題型17探究四邊形與圓綜合運(yùn)用題型01利用特殊四邊的性質(zhì)與判定解決多結(jié)論問題1.(2022·山東東營·統(tǒng)考中考真題)如圖,已知菱形ABCD的邊長為2,對角線AC、BD相交于點(diǎn)O,點(diǎn)M,N分別是邊BC、CD上的動(dòng)點(diǎn),∠BAC=∠MAN=60°,連接MN、OM.以下四個(gè)結(jié)論正確的是(
)①△AMN是等邊三角形;②MN的最小值是3;③當(dāng)MN最小時(shí)S△CMN=18S菱形ABCDA.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④【答案】D【分析】①依據(jù)題意,利用菱形的性質(zhì)及等邊三角形的判定與性質(zhì),證出∠MAC=∠DAN,然后證△CAM≌△DAN(ASA),AM=②當(dāng)MN最小值時(shí),即AM為最小值,當(dāng)AM⊥BC時(shí),AM值最小,利用勾股定理求出AM=AB2③當(dāng)MN最小時(shí),點(diǎn)M、N分別為BC、CD中點(diǎn),利用三角形中位線定理得到AC⊥MN,用勾股定理求出CE=CN2?EN2=④當(dāng)OM⊥BC時(shí),可證△OCM∽△BCO,利用相似三角形對應(yīng)邊成比例可得OC【詳解】解:如圖:在菱形ABCD中,AB=BC=AD=CD,AC⊥BD,OA=OC,∵∠BAC=∠MAN=60°,∴∠ACB=∠ADC=60°,△ABC與△ADC為等邊三角形,又∠MAC=∠MAN?∠CAN=60°?∠CAN,∠DAN=∠DAC?∠CAN=60°?∠CAN,∴∠MAC=∠DAN,在△CAM與△DAN中∠CAM=∠DAN∴△CAM∴AM=AN,即△AMN為等邊三角形,故①正確;∵AC⊥BD,當(dāng)MN最小值時(shí),即AM為最小值,當(dāng)AM⊥BC時(shí),AM值最小,∵AB=2,BM=1∴AM=即MN=3故②正確;當(dāng)MN最小時(shí),點(diǎn)M、N分別為BC、CD中點(diǎn),∴MN∥∴AC⊥MN,在△CMN中,CE=C∴S△CMN而菱形ABCD的面積為:2×3∴18故③正確,當(dāng)OM⊥BC時(shí),∠BOC=∠OMC=90°∴△OCM∽△BCO∴OC∴O∴O故④正確;故選:D.【點(diǎn)睛】此題考查了菱形的性質(zhì)與面積,等邊三角形的判定與性質(zhì),全等三角形的判定,勾股定理,三角形中位線定理等相關(guān)內(nèi)容,熟練掌握菱形的性質(zhì)是解題關(guān)鍵.2.(2020·內(nèi)蒙古·中考真題)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC>AC,按以下步驟作圖:(1)分別以點(diǎn)A,B為圓心,以大于12AB的長為半徑作弧,兩弧相交于M,N兩點(diǎn)(點(diǎn)M在AB的上方);(2)作直線MN交AB于點(diǎn)O,交BC于點(diǎn)D;(3)用圓規(guī)在射線OM上截取OE=OD.連接AD,AE,BE,過點(diǎn)O作OF⊥AC,垂足為F,交AD于點(diǎn)①CD=2GF;②BD2?CD2=AC2;③S△BOEA.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)【答案】D【分析】證明四邊形ADBE是菱形,推出FG是△ACD的中位線,即可得到CD=2GF,由此判斷①;根據(jù)菱形的性質(zhì)得到AD=BD,再利用Rt△ACD得到AD2?CD2=AC2,即可判斷②;根據(jù)FG是△ACD的中位線,證得S△AOD=2S【詳解】由題意知:MN垂直平分AB,∴OA=OB,ED⊥AB,∵OD=OE,∴四邊形ADBE是菱形,∵OF⊥AC,∠ACB=90°,∴OF∥BC,AF=CF,∴FG是△ACD的中位線,∴CD=2GF,故①正確;∵四邊形ADBE是菱形,∴AD=BD,在Rt△ACD中,AD∴BD2?C∵FG是△ACD的中位線,∴點(diǎn)G是AD的中點(diǎn),∴S△AOD∵S△AOD∴S△BOE=2S∵AC=6,∴AF=3,設(shè)OA=x,則OF=9-x,∵OA∴x2解得x=5,∴AB=10,∴BC=8,∵BD∴BD解得BD=254∴四邊形ADBE的周長為254故選:D.【點(diǎn)睛】此題考查了線段垂直平分線的作圖方法,菱形的判定及性質(zhì)定理,勾股定理,三角形的中位線的判定及性質(zhì),三角形中線的性質(zhì),這是一道四邊形的綜合題.3.(2023·山東日照·統(tǒng)考中考真題)如圖,矩形ABCD中,AB=6,AD=8,點(diǎn)P在對角線BD上,過點(diǎn)P作MN⊥BD,交邊AD,BC于點(diǎn)M,N,過點(diǎn)M作ME⊥AD交BD于點(diǎn)E,連接EN,BM,DN.下列結(jié)論:①EM=EN;②四邊形MBND的面積不變;③當(dāng)AM:MD=1:2
【答案】②③④【分析】根據(jù)等腰三角形的三線合一可知MP=PN,可以判斷①;利用相似和勾股定理可以得出BD=10,MN=152,,利用S四邊形MBND=12MN×BD判斷【詳解】解:∵EM=EN,MN⊥BD,∴MP=PN,在點(diǎn)P移動(dòng)過程中,不一定MP=PN,相矛盾,故①不正確;
延長ME交BC于點(diǎn)H,則ABHM為矩形,∴BD=∵M(jìn)E⊥AD,MN⊥BD,∴∠MED+∠MDE=∠MEP+∠EMN=90°∴∠MDE=∠EMN,∴△MHN∽△DAB,∴MHAD即68解得:HN=9∴S故②正確;∵M(jìn)E∥AB,∴△DME∽△DAB,∴MEAB∴ME=4,∵∠MDE=∠EMN,∠MPE=∠A=90°,∴△MPE∽△DAB,∴S△MPE∴S△MPE故③正確,BM+MN+ND=BM+ND+15即當(dāng)MB+ND最小時(shí),BM+MN+ND的最小值,作B、D關(guān)于AD、BC的對稱點(diǎn)B把圖1中的CD1向上平移到圖2位置,使得CD=92,連接B1D1,即這時(shí)B1即BM+MN+ND的最小值是20,故④正確;故答案為:②③④
【點(diǎn)睛】本題考查矩形的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),軸對稱,掌握相似三角形的判定和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.4.(2022·黑龍江大慶·統(tǒng)考中考真題)如圖,正方形ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別是邊AB,BC上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且正方形ABCD的周長是△BEF周長的2倍,連接DE,DF分別與對角線AC交于點(diǎn)M,N.給出如下幾個(gè)結(jié)論:①若AE=2,CF=3,則EF=4;②∠EFN+∠EMN=180°;③若AM=2,CN=3,則MN=4;④若MNAM=2,BE=3,則EF=4.其中正確結(jié)論的序號為
【答案】②【分析】根據(jù)已知條件可得EF=AE+FC,即可判斷①,進(jìn)而推出∠EDF=45°,導(dǎo)角可得②正確,作DG⊥EF于點(diǎn)G,連接GM,GN,證明△GMN是直角三角形,勾股定理驗(yàn)證③,證明∠BEF=∠MNG=30°,即可判斷④求解.【詳解】解:∵正方形ABCD的周長是△BEF周長的2倍,∴BE+BF+EF=AB+BC,∴EF=AE+FC,①若AE=2,CF=3,則EF=5,故①不正確;如圖,在BA的延長線上取點(diǎn)H,使得AH=CF,
∵四邊形ABCD是正方形,∴∠DAH=∠DAE=∠DCF=90°,AD=CD,∴△ADH≌△CDF,∴∠CDF=∠ADH,HD=DF,∠H=∠DFC,∵EF=AE+CF=AE+AH=EH,DE=DE,∴△DHE≌△DFESSS,∴∠HDE=∠FDE,∠H=∠EFD,∠HED=∠FED,∵∠CDF+∠ADF=∠ADH+∠ADF=∠HDF=90°,∴∠EDF=∠HDE=45°,∵∠H=∠DFC=∠DFE,∵∠EMN=∠HED+∠EAM=45°+∠DEF,∴∠EFN+∠EMN=∠DFC+45°+∠DEF=∠DFC+∠EDF+∠DEF=180°即∠EFN+∠EMN=180°,故②正確;
如圖,作DG⊥EF于點(diǎn)G,連接GM,GN,則∠DGE=∠DAE=90°,∵∠AED=∠GED,DE=DE,∴△AED≌△GED,同理可得△GDF≌△CDF,∴AD=DG=CD,∴A,G關(guān)于DE對稱軸,C,G關(guān)于DF對稱,∴GM=AM,GN=CN,∠EGM=∠EAM=45°,∠NGF=∠NCF=45°,∴∠MGN=180°?45°?45°=90°,∴△GMN是直角三角形,③若AM=2,CN=3,∴GM=2,GN=3,∴MN=MG2∵M(jìn)G=AM,若MNAM即sin∠MNG=MG∴∠MNG=30°,∵∠EFN+∠EMN=180°,∠EMN+∠AME=180°,又∠CFN=∠EFN,∴∠AME=∠CFN,∴2∠AEM=2∠CFN,即∠AMG=∠CFG,∴∠GMN=∠BFE,∴∠BEF=∠MNG=30°,∴cos∵BE=3,∴EF=2BE故④不正確.故答案為:②.【點(diǎn)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.5.(2022·廣西玉林·統(tǒng)考中考真題)如圖,點(diǎn)A在雙曲線y=kx(k>0,x>0)上,點(diǎn)B在直線y=mx?2b(m>0,b>0)上,A與B關(guān)于x軸對稱,直線l與y軸交于點(diǎn)C①A(b,3b)
②當(dāng)b=2③m=33
則所有正確結(jié)論的序號是.【答案】②③【分析】根據(jù)一次函數(shù)圖象上的點(diǎn)的坐標(biāo)特征、菱形的性質(zhì)及勾股定理即可求出A(3b,b),即可判斷①錯(cuò)誤;根據(jù)反比例函圖象上的點(diǎn)的特征即可求出k=3b2,當(dāng)b=2時(shí),即可求出k的值,即可判斷②正確;將點(diǎn)B(3b,b)代入直線y=mx?2b(m>0,b>0),即可求出m【詳解】∵直線y=mx?2b(m>0,b>0),∴當(dāng)x=0時(shí),y=?2b,∴C(0,?2b),∴OC=2b,∵四邊形AOCB是菱形,∴OC=OA=AB=2b,∵A與B關(guān)于x軸對稱,設(shè)AB交x軸于點(diǎn)D,∴AD=BD=b∴在Rt△AOD中,OD=O∴A(3b,b),故∵A(3b,b)在雙曲線∴b=k∴k=3當(dāng)b=2時(shí),k=43,故②∵OD=3∴B(3∵點(diǎn)B在直線y=mx?2b(m>0,b>0)上,∴3∴3∴m=33,故S四邊形AOCB=AB?OD=2b?綜上,正確結(jié)論的序號是②③,故答案為:②③.【點(diǎn)睛】本題考查了一次函數(shù)圖象上的點(diǎn)的坐標(biāo)特征、反比例函數(shù)圖象上的點(diǎn)的坐標(biāo)特征、菱形的性質(zhì)及勾股定理,熟練掌握知識點(diǎn)是解題的關(guān)鍵.6.(2022·四川達(dá)州·統(tǒng)考中考真題)如圖,在邊長為2的正方形ABCD中,點(diǎn)E,F(xiàn)分別為AD,CD邊上的動(dòng)點(diǎn)(不與端點(diǎn)重合),連接BE,BF,分別交對角線AC于點(diǎn)P,Q.點(diǎn)E,F(xiàn)在運(yùn)動(dòng)過程中,始終保持∠EBF=45°,連接EF,PF,PD.以下結(jié)論:①PB=PD;②∠EFD=2∠FBC;③PQ=PA+CQ;④△BPF為等腰直角三角形;⑤若過點(diǎn)B作BH⊥EF,垂足為H,連接DH,則DH的最小值為22?2.其中所有正確結(jié)論的序號是【答案】①②④⑤【分析】連接BD,延長DA到M,使AM=CF,連接BM,根據(jù)正方形的性質(zhì)及線段垂直平分線的性質(zhì)定理即可判斷①正確;通過證明△BCF?△BAM(SAS),△EBF?△EBM(SAS),可證明②正確;作∠CBN=∠ABP,交AC的延長線于K,在BK上截取BN=BP,連接CN,通過證明△ABP?△CBN,可判斷③錯(cuò)誤;通過證明△BQP~△CQF,△BCQ~△PFQ,利用相似三角形的性質(zhì)即可證明④正確;當(dāng)點(diǎn)B、H、D三點(diǎn)共線時(shí),DH的值最小,分別求解即可判斷⑤正確.【詳解】如圖1,連接BD,延長DA到M,使AM=CF,連接BM,∵四邊形ABCD是正方形,∴AC垂直平分BD,BA=BC,∠BCF=90°=∠BAD=∠ABC,∴PB=PD,∠BCF=∠BAM,∠FBC=90°?∠BFC,故①正確;∴△BCF?△BAM(SAS),∴∠CBF=∠ABM,BF=BM,∠M=∠BFC,∵∠EBF=45°,∴∠ABE+∠CBF=45°,∴∠ABE+∠ABM=45°,即∠EBM=∠EBF,∵BE=BE,∴△EBF?△EBM(SAS),∴∠M=∠EFB,∠MEB=∠FEB,∴∠EFB=∠CFB,∴∠EFD=180°?(∠EFB+∠CFB)=180°?2∠BFC,∴∠EFD=2∠FBC,故②正確;如圖2,作∠CBN=∠ABP,交AC的延長線于K,在BK上截取BN=BP,連接CN,∴△ABP?△CBN,∴∠BAP=∠BCN=45°,∵∠ACB=45°,∴∠NCK=90°,∴∠CNK≠∠K,即CN≠CK,∴PQ≠PA+CQ,故③錯(cuò)誤;如圖1,∵四邊形ABCD是正方形,∴∠EBF=∠BCP=∠FCP=45°,∵∠BQP=∠CQF,∴△BQP~△CQF,∴BQ∵∠BQC=∠PQF,∴△BCQ~△PFQ,∴∠BCQ=∠PFQ=45°,∴∠PBF=∠PFB=45°,∴∠BPF=90°,∴△BPF為等腰直角三角形,故④正確;如圖1,當(dāng)點(diǎn)B、H、D三點(diǎn)共線時(shí),DH的值最小,∴BD=2∵∠BAE=∠BHE=90°,BE=BE,∴△BAE?△BHE(AAS),∴BA=BH=2,∴DH=BD?BH=22?2,故故答案為:①②④⑤.【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),線段垂直平分線的性質(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),熟練掌握知識點(diǎn)并準(zhǔn)確作出輔助線是解題的關(guān)鍵.題型02利用特殊四邊的性質(zhì)與判定解決新定義問題7.(2021·湖南岳陽·統(tǒng)考中考真題)定義:我們將頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)互為相反數(shù)的二次函數(shù)稱為“互異二次函數(shù)”.如圖,在正方形OABC中,點(diǎn)A0,2,點(diǎn)C2,0,則互異二次函數(shù)y=x?m2?m與正方形OABCA.4,-1 B.5?172,-1 C.4,0 D.【答案】D【分析】分別討論當(dāng)對稱軸位于y軸左側(cè)、位于y軸與正方形對稱軸x=1之間、位于直線x=1和x=2之間、位于直線x=2右側(cè)共四種情況,列出它們有交點(diǎn)時(shí)滿足的條件,得到關(guān)于m的不等式組,求解即可.【詳解】解:由正方形的性質(zhì)可知:B(2,2);若二次函數(shù)y=x?m2?m當(dāng)m≤0時(shí),則當(dāng)A點(diǎn)在拋物線上或上方時(shí),它們有交點(diǎn),此時(shí)有m≤0m解得:?1≤m<0;當(dāng)0<m≤1時(shí),則當(dāng)C點(diǎn)在拋物線上或下方時(shí),它們有交點(diǎn),此時(shí)有0<m≤12?m解得:0<m≤1;當(dāng)1<m≤2時(shí),則當(dāng)O點(diǎn)位于拋物線上或下方時(shí),它們有交點(diǎn),此時(shí)有1<m≤2m解得:1<m≤2;當(dāng)m>2時(shí),則當(dāng)O點(diǎn)在拋物線上或下方且B點(diǎn)在拋物線上或上方時(shí),它們才有交點(diǎn),此時(shí)有m>2m解得:2<m≤5+綜上可得:m的最大值和最小值分別是5+172,故選:D.【點(diǎn)睛】本題考查了拋物線與正方形的交點(diǎn)問題,涉及到列一元一次不等式組等內(nèi)容,解決本題的關(guān)鍵是能根據(jù)圖像分析交點(diǎn)情況,并進(jìn)行分類討論,本題綜合性較強(qiáng),需要一定的分析能力與圖形感知力,因此對學(xué)生的思維要求較高,本題蘊(yùn)含了分類討論和數(shù)形結(jié)合的思想方法等.8.(2023·江蘇·統(tǒng)考中考真題)綜合與實(shí)踐定義:將寬與長的比值為22n+1?12n(1)概念理解:當(dāng)n=1時(shí),這個(gè)矩形為1階奇妙矩形,如圖(1),這就是我們學(xué)習(xí)過的黃金矩形,它的寬(AD)與長CD的比值是_________.(2)操作驗(yàn)證:用正方形紙片ABCD進(jìn)行如下操作(如圖(2)):第一步:對折正方形紙片,展開,折痕為EF,連接CE;第二步:折疊紙片使CD落在CE上,點(diǎn)D的對應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn)H,展開,折痕為CG;第三步:過點(diǎn)G折疊紙片,使得點(diǎn)A、B分別落在邊AD、BC上,展開,折痕為GK.試說明:矩形GDCK是1階奇妙矩形.
(3)方法遷移:用正方形紙片ABCD折疊出一個(gè)2階奇妙矩形.要求:在圖(3)中畫出折疊示意圖并作簡要標(biāo)注.(4)探究發(fā)現(xiàn):小明操作發(fā)現(xiàn)任一個(gè)n階奇妙矩形都可以通過折紙得到.他還發(fā)現(xiàn):如圖(4),點(diǎn)E為正方形ABCD邊AB上(不與端點(diǎn)重合)任意一點(diǎn),連接CE,繼續(xù)(2)中操作的第二步、第三步,四邊形AGHE的周長與矩形GDCK的周長比值總是定值.請寫出這個(gè)定值,并說明理由.【答案】(1)5?12;(2)見解析;(3)【分析】(1)將n=1代入22n(2)設(shè)正方形的邊長為2,根據(jù)折疊的性質(zhì),可得AE=EB=1,設(shè)DG=x,則AG=2?x,在Rt△AEG,(3)仿照(2)的方法得出2階奇妙矩形.(4)根據(jù)(2)的方法,分別求得四邊形AGHE的周長與矩形GDCK的周長,即可求解.【詳解】解:(1)當(dāng)n=1時(shí),22n故答案為:5?1(2)如圖(2),連接EG,
設(shè)正方形的邊長為2,根據(jù)折疊的性質(zhì),可得AE=EB=1設(shè)DG=x,則AG=2?x根據(jù)折疊,可得GH=GD=x,CH=CD=2,在Rt△BEC中,EC=∴EH=5在Rt△AEG,A∴2?x解得:x=∴GD∴矩形GDCK是1階奇妙矩形.(3)用正方形紙片ABCD進(jìn)行如下操作(如圖):第一步:對折正方形紙片,展開,折痕為MN,再對折,折痕為EF,連接CE;第二步:折疊紙片使CD落在CE上,點(diǎn)D的對應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn)H,展開,折痕為CG;第三步:過點(diǎn)G折疊紙片,使得點(diǎn)A、B分別落在邊AD、BC上,展開,折痕為GK.矩形GDCK是2階奇妙矩形,
理由如下,連接GE,設(shè)正方形的邊長為4,根據(jù)折疊可得EB=1,則AE=4?1=3,
設(shè)DG=x,則AG=4?x根據(jù)折疊,可得GH=GD=x,CH=CD=4,在Rt△BEC中,EC=∴EH=17在Rt△AEG,A∴4?x解得:x=∴GD當(dāng)n=2時(shí),2∴矩形GDCK是2階奇妙矩形.(4)如圖(4),連接誒GE,設(shè)正方形的邊長為1,設(shè)EB=m,則AE=1?m,
設(shè)DG=x,則AG=1?x根據(jù)折疊,可得GH=GD=x,CH=CD=1,在Rt△BEC中,EC=∴EH=1+在Rt△AEG,A∴1?x整理得,x=∴四邊形AGHE的邊長為1?x+x+1+m矩形GDCK的周長為2GD+DC∴四邊形AGHE的周長與矩形GDCK的周長比值總是定值1【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的折疊問題,勾股定理,熟練掌握折疊的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.9.(2023·浙江寧波·統(tǒng)考中考真題)定義:有兩個(gè)相鄰的內(nèi)角是直角,并且有兩條鄰邊相等的四邊形稱為鄰等四邊形,相等兩鄰邊的夾角稱為鄰等角.
(1)如圖1,在四邊形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,對角線BD平分∠ADC.求證:四邊形ABCD為鄰等四邊形.(2)如圖2,在6×5的方格紙中,A,B,C三點(diǎn)均在格點(diǎn)上,若四邊形ABCD是鄰等四邊形,請畫出所有符合條件的格點(diǎn)D.(3)如圖3,四邊形ABCD是鄰等四邊形,∠DAB=∠ABC=90°,∠BCD為鄰等角,連接AC,過B作BE∥AC交DA的延長線于點(diǎn)E.若AC=8,DE=10,求四邊形EBCD的周長.【答案】(1)證明見解析(2)畫圖見解析(3)38?6【分析】(1)先證明∠ABC=180°?∠A=90°,∠ADB=∠CBD,再證明CD=CB,即可得到結(jié)論;(2)根據(jù)新定義分兩種情況進(jìn)行討論即可;①∠B=∠C=90,結(jié)合圖形再確定滿足CB=CD或AD=CD的格點(diǎn)D;②∠B=∠A=90,結(jié)合圖形再確定滿足AB=AD的格點(diǎn)D;(3)如圖,過C作CQ⊥AD于Q,可得四邊形ABCQ是矩形,AQ=BC,AD∥BC,證明四邊形ACBE為平行四邊形,可得BE=AC=8,AE=BC,設(shè)BC=AE=x,而DE=10,AD=10?x,DQ=x?10?x=2x?10,由新定義可得【詳解】(1)解:∵AD∥BC,∠A=90°,∴∠ABC=180°?∠A=90°,∠ADB=∠CBD,∵對角線BD平分∠ADC,∴∠ADB=∠CDB,∴∠CBD=∠CDB,∴CD=CB,∴四邊形ABCD為鄰等四邊形.(2)解:D1,D2,(3)如圖,過C作CQ⊥AD于Q,
∵∠DAB=∠ABC=90°,∴四邊形ABCQ是矩形,∴AQ=BC,AB=CQ,AD∥∵BE∥∴四邊形ACBE為平行四邊形,∴BE=AC=8,AE=BC,設(shè)BC=AE=x,而DE=10,∴AD=10?x,DQ=x?10?x由新定義可得CD=CB=x,由勾股定理可得:x2整理得:x2解得:x1=10?32∴CB=CD=10?32∴四邊形EBCD的周長為10+8+210?3【點(diǎn)睛】本題考查的是新定義的含義,平行線的性質(zhì),等腰三角形的判定,平行四邊形的判定與性質(zhì),矩形的判定與性質(zhì),勾股定理的應(yīng)用,一元二次方程的解法,理解題意,作出合適的輔助線是解本題的關(guān)鍵.10.(2022·甘肅蘭州·統(tǒng)考中考真題)在平面直角坐標(biāo)系中,P(a,b)是第一象限內(nèi)一點(diǎn),給出如下定義:k1=ab和k2(1)求點(diǎn)P(6,2)的“傾斜系數(shù)”k的值;(2)①若點(diǎn)P(a,b)的“傾斜系數(shù)”k=2,請寫出a和b的數(shù)量關(guān)系,并說明理由;②若點(diǎn)P(a,b)的“傾斜系數(shù)”k=2,且a+b=3,求OP的長;(3)如圖,邊長為2的正方形ABCD沿直線AC:y=x運(yùn)動(dòng),P(a,b)是正方形ABCD上任意一點(diǎn),且點(diǎn)P的“傾斜系數(shù)”k<3,請直接寫出a【答案】(1)3(2)①a-2b或b=2a,②OP=5(3)a>3【分析】(1)直接由“傾斜系數(shù)”定義求解即可;(2)①由點(diǎn)P(a,b)的“傾斜系數(shù)”k=2,由ab=2或b②由a=2b或b=2a,又因a+b=3,求出a、b值,即可得點(diǎn)P坐標(biāo),從而由勾股定理可求解;(3)當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)D重合時(shí),且k=3時(shí),a有最小臨界值,此時(shí),ba=3,則a+2a=3,求得a=3+1;當(dāng)點(diǎn)P與B點(diǎn)重合,且k=3時(shí),a有最大臨界值,此時(shí),ab=3,則aa?2=【詳解】(1)解:由題意,得62=3,∵3>13∴點(diǎn)P(6,2)的“傾斜系數(shù)”k=3;(2)解:①a=2b或b=2a,∵點(diǎn)P(a,b)的“傾斜系數(shù)”k=2,當(dāng)ab=2時(shí),則a=2b當(dāng)ba=2時(shí),則b=2a∴a=2b或b=2a;②∵P(a,b)的“傾斜系數(shù)”k=2,當(dāng)ab=2時(shí),則a=2∵a+b=3,∴2b+b=3,∴b=1,∴a=2,∴P(2,1),∴OP=22當(dāng)ba=2時(shí),則b=2a∵a+b=3,∴a+2a=3,∴a=1,∴b=2,∴P(1,2)∴OP=12綜上,OP=5;(3)解:由題意知,當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)D重合時(shí),且k=3時(shí),a有最小臨界值,如圖,連接OD,延長DA交x軸于E,此時(shí),ba=3則a+2a解得:a=3+1;∵k<3,則當(dāng)點(diǎn)P與B點(diǎn)重合,且k=3時(shí),a有最大臨界值,如圖,連接OB,延長CB交x軸于F,此時(shí),ab則aa?2解得:a=3+3,∵k<3,則a>3+綜上,若P的“傾斜系數(shù)”k<3,則a>3【點(diǎn)睛】本題考查新定義,正方形的性質(zhì),正比例函數(shù)性質(zhì),解題的關(guān)鍵是:(1)(2)問理解新定義,(3)問求臨界值.11.(2020·湖南益陽·統(tǒng)考中考真題)定義:若四邊形有一組對角互補(bǔ),一組鄰邊相等,且相等鄰邊的夾角為直角,像這樣的圖形稱為“直角等鄰對補(bǔ)”四邊形,簡稱“直等補(bǔ)”四邊形,根據(jù)以上定義,解決下列問題:(1)如圖1,正方形ABCD中,E是CD上的點(diǎn),將ΔBCE繞B點(diǎn)旋轉(zhuǎn),使BC與BA重合,此時(shí)點(diǎn)E的對應(yīng)點(diǎn)F在DA的延長線上,則四邊形BEDF為“直等補(bǔ)”四邊形,為什么?(2)如圖2,已知四邊形ABCD是“直等補(bǔ)”四邊形,AB=BC=5,CD=1,AD>AB,點(diǎn)B到直線AD的距離為BE.①求BE的長.②若M、N分別是AB、AD邊上的動(dòng)點(diǎn),求ΔMNC周長的最小值.【答案】(1)見解析;(2)①BE=4;②ΔMNC周長的最小值為8【分析】(1)由旋轉(zhuǎn)性質(zhì)證得∠F+∠BED=∠BEC+∠BED=180°,∠FBE=∠ABF+∠ABE=∠CBE+∠ABE=90°,BF=BE,進(jìn)而可證得四邊形BEDF為“直等補(bǔ)”四邊形;(2)如圖2,將△ABE繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到△CBF,可證得四邊形EBFD是正方形,則有BE=FD,設(shè)BE=x,則FC=x-1,由勾股定理列方程解之即可;(3)如圖3,延長CD到P,使DP=CD=1,延長CB到T,使TB=BC=5,則NP=NC,MT=MC,由△MNC的周長=MC+MN+NC=MT+MN+NP≥PT知,當(dāng)T、M、N、P共線時(shí),△MNC的周長取得最小值PT,過P作PH⊥BC交BC延長線于H,易證△BFC∽△PHC,求得CH、PH,進(jìn)而求得TH,在Rt△PHT中,由勾股定理求得PT,即可求得周長的最小值.【詳解】(1)如圖1由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得:∠F=∠BEC,∠ABF=∠CBE,BF=BE∵∠BEC+∠BED=180°,∠CBE+∠ABE=90°,∴∠F+∠BED=180°,∠ABF+∠ABE=90°即∠FBE=90°,故滿足“直等補(bǔ)”四邊形的定義,∴四邊形BEDF為“直等補(bǔ)”四邊形;(2)∵四邊形ABCD是“直等補(bǔ)”四邊形,AB=BC,∴∠A+∠BCD=180°,∠ABC=∠D=90°,如圖2,將△ABE繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到△CBF,則∠F=∠AEB=90°,∠BCF+∠BCD=180°,BF=BE∴D、C、F共線,∴四邊形EBFD是正方形,∴BE=FD,設(shè)BE=x,則CF=x-1,在Rt△BFC中,BC=5,由勾股定理得:x2+(x?1)解得:x=4或x=﹣3(舍去),∴BE=4(3)如圖3,延長CD到P,使DP=CD=1,延長CB到T,使TB=BC=5,則NP=NC,MT=MC,∴△MNC的周長=MC+MN+NC=MT+MN+NP≥PT當(dāng)T、M、N、P共線時(shí),△MNC的周長取得最小值PT,過P作PH⊥BC,交BC延長線于H,∵∠F=∠PHC=90°,∠BCF=∠PCH,∴△BCF∽△PCH,∴BCPC即52解得:CH=6在Rt△PHT中,TH=5+5+6PT=P∴ΔMNC周長的最小值為82【點(diǎn)睛】本題是一道四邊形的綜合題,涉及旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、正方形的判定與性質(zhì)、勾股定理、解一元二次方程、相似三角形的判定與性質(zhì)、垂直平分線性質(zhì)、動(dòng)點(diǎn)的最值問題等知識,解答的關(guān)鍵是認(rèn)真審題,分析圖形,尋找相關(guān)信息的聯(lián)系點(diǎn),借用類比等解題方法確定解題思路,進(jìn)而進(jìn)行推理、探究、發(fā)現(xiàn)和計(jì)算.題型03利用特殊四邊的性質(zhì)與判定解決規(guī)律探究12.(2022·山東煙臺(tái)·統(tǒng)考中考真題)如圖,正方形ABCD邊長為1,以AC為邊作第2個(gè)正方形ACEF,再以CF為邊作第3個(gè)正方形FCGH,…,按照這樣的規(guī)律作下去,第6個(gè)正方形的邊長為()
A.(22)5 B.(22)6 C.(2)5 D.(2)6【答案】C【分析】根據(jù)勾股定理得出正方形的對角線是邊長的2,第1個(gè)正方形的邊長為1,其對角線長為2;第2個(gè)正方形的邊長為2,其對角線長為22;第3個(gè)正方形的邊長為22,其對角線長為23;???;第n個(gè)正方形的邊長為2【詳解】解:由題知,第1個(gè)正方形的邊長AB=1,根據(jù)勾股定理得,第2個(gè)正方形的邊長AC=2根據(jù)勾股定理得,第3個(gè)正方形的邊長CF=2根據(jù)勾股定理得,第4個(gè)正方形的邊長GF=2根據(jù)勾股定理得,第5個(gè)正方形的邊長GN=2根據(jù)勾股定理得,第6個(gè)正方形的邊長=2故選:C.【點(diǎn)睛】本題主要考查勾股定理,根據(jù)勾股定理找到正方形邊長之間的2倍關(guān)系是解題的關(guān)鍵.13.(2022·貴州安順·統(tǒng)考中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,將邊長為2的正六邊形OABCDE繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)n個(gè)45°,得到正六邊形OAnBnCnDnEA.?3,?3 B.?3,?3 C.3,?【答案】A【分析】由于正六邊形每次轉(zhuǎn)45°,根據(jù)2022÷8=252???6,則D2022的坐標(biāo)與D6的坐標(biāo)相同,求得【詳解】解:∵將邊長為2的正六邊形OABCDE繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)n個(gè)45°,∵45°×8=360°當(dāng)n=2022時(shí),2022÷8=252???6則D2022的坐標(biāo)與D6則OD⊥O如圖,過點(diǎn)D作DF⊥x于F,過點(diǎn)D6F6∵OE=DE=2,OD=OD∴△ODF≌△OD∴DF=D∵正六邊形OABCDE的一個(gè)外角∠DEF=3606∴DF=sin∵∠DEO=180°?∠DEF=120°,DE=EO,∴∠DOF=30°,∴OF=DF∴D∴D∴D故選A.【點(diǎn)睛】本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),解直角三角形,正六邊形的性質(zhì),正多邊形的外角和,內(nèi)角和,求得D202214.(2022·遼寧·統(tǒng)考中考真題)如圖,A1為射線ON上一點(diǎn),B1為射線OM上一點(diǎn),∠B1A1O=60°,OA1=3,B1A1=1.以B1A1為邊在其右側(cè)作菱形A1B1C1D1,且∠B1A1D1=60°,C1D1與射線OM交于點(diǎn)B2,得△C1B1【答案】3【分析】過點(diǎn)B1作B1D⊥OA1于點(diǎn)D,連接B1D【詳解】解:過點(diǎn)B1作B1D⊥OA1于點(diǎn)D∴∠B∵∠B∴∠DB∵B1A1∴DA1=∴B1∴tan∠O=∵菱形A1B1∴△A∴∠A1B∵∠A∴OA∴∠O=∠B∴tan∠設(shè)B2∵∠B∴HD∴B1∴52x+1∴B2∴A2同理可得:B3D2∴A3由上可得:AnBn∴S△故答案為36【點(diǎn)睛】本題主要考查菱形的性質(zhì)、等邊三角形的性質(zhì)與判定、含30度直角三角形的性質(zhì)及三角函數(shù),熟練掌握菱形的性質(zhì)、等邊三角形的性質(zhì)與判定、含30度直角三角形的性質(zhì)及三角函數(shù)是解題的關(guān)鍵.題型04根據(jù)圖象運(yùn)動(dòng)判斷函數(shù)關(guān)系15.(2023·遼寧盤錦·統(tǒng)考中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,菱形ABCD的頂點(diǎn)A在y軸的正半軸上,頂點(diǎn)B、C在x軸的正半軸上,D2,3,P?1,?1.點(diǎn)M在菱形的邊AD和DC上運(yùn)動(dòng)(不與點(diǎn)A,C重合),過點(diǎn)M作MN∥y軸,與菱形的另一邊交于點(diǎn)N,連接PM,PN,設(shè)點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為x,△PMN的面積為y,則下列圖象能正確反映y
A.
B.
C.
D.
【答案】A【分析】先根據(jù)菱形的性質(zhì)求出各點(diǎn)坐標(biāo),分M的橫坐標(biāo)x在0~1,1~2,2~3之間三個(gè)階段,用含x的代數(shù)式表示出△PMN的底和高,進(jìn)而求出分段函數(shù)的解析式,根據(jù)解析式判斷圖象即可.【詳解】解:∵菱形ABCD的頂點(diǎn)A在y軸的正半軸上,頂點(diǎn)B、C在x軸的正半軸上,∴AB=AD=2,OA=3∴OB=A∴OC=OB+BC=1+2=3,∴A0,3,B1,0設(shè)直線AB的解析式為y=kx+b,將A0,3,k+b=0b=解得k=?3∴直線AB的解析式為y=?3∵M(jìn)N∥∴N的橫坐標(biāo)為x,(1)當(dāng)M的橫坐標(biāo)x在0~1之間時(shí),點(diǎn)N在線段AB上,△PMN中MN上的高為1+x,∴Nx,?∴MN=3∴S△PMN∴該段圖象為開口向上的拋物線;(2)當(dāng)M的橫坐標(biāo)x在1~2之間時(shí),點(diǎn)N在線段BC上,△PMN中MN=3,MN上的高為1+x∴S△PMN∴該段圖象為直線;(3)當(dāng)M的橫坐標(biāo)x在2~3之間時(shí),點(diǎn)N在線段BC上,△PMN中MN上的高為1+x,由D2,3,C3,0可得直線CD∴Mx,?3x+3∴MN=?3∴S△PMN∴該段圖象為開口向下的拋物線;觀察四個(gè)選項(xiàng)可知,只有選項(xiàng)A滿足條件,故選A.【點(diǎn)睛】本題考查動(dòng)點(diǎn)問題的函數(shù)圖象,涉及坐標(biāo)與圖形,菱形的性質(zhì),二次函數(shù)、一次函數(shù)的應(yīng)用等知識點(diǎn),解題的關(guān)鍵是分段求出函數(shù)解析式.16.(2023·遼寧鞍山·統(tǒng)考中考真題)如圖,在矩形ABCD中,對角線AC,BD交于點(diǎn)O,AB=4,BC=43,垂直于BC的直線MN從AB出發(fā),沿BC方向以每秒3個(gè)單位長度的速度平移,當(dāng)直線MN與CD重合時(shí)停止運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中MN分別交矩形的對角線AC,BD于點(diǎn)E,F(xiàn),以EF為邊在MN左側(cè)作正方形EFGH,設(shè)正方形EFGH與△AOB重疊部分的面積為S,直線MN的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為ts,則下列圖象能大致反映S與t之間函數(shù)關(guān)系的是(
A.
B.
C.
D.
【答案】B【分析】求出MN在O點(diǎn)左側(cè)時(shí)的兩段圖象,即可得出結(jié)論.【詳解】解:當(dāng)MN在O點(diǎn)左側(cè),即:t<2時(shí):①當(dāng)正方形EFGH的邊GH在△AOB的外部時(shí),重疊部分為矩形,如圖:
設(shè)HE,FG分別交AB于點(diǎn)I,K,∵垂直于BC的直線MN從AB出發(fā),沿BC方向以每秒3個(gè)單位長度的速度平移,∴IE=FK=3∵在矩形ABCD中,AB=4,BC=43∴AC=A∴OA=OB=4=AB,∴△ABO為等邊三角形,∴∠OAB=∠OBA=60°,∴AI=BK=IE÷tan∴IK=4?2t,∴S=IK?IE=3②當(dāng)正方形EFGH的邊GH在△AOB的內(nèi)部時(shí),與△AOB重疊部分即為正方形EFGH,如圖:
由①可知:EF=IK=4?2t,∴S=4?2t當(dāng)MN過點(diǎn)O時(shí),即t=2時(shí),E,F重合,此時(shí),S=0;綜上:滿足題意的只有B選項(xiàng),故選B.【點(diǎn)睛】本題考查動(dòng)點(diǎn)的函數(shù)圖象問題.解題的關(guān)鍵是確定動(dòng)點(diǎn)的位置,利用數(shù)形結(jié)合和分類討論的思想進(jìn)行求解.17.(2023·四川遂寧·統(tǒng)考中考真題)如圖,在△ABC中,AB=10,BC=6,AC=8,點(diǎn)P為線段AB上的動(dòng)點(diǎn),以每秒1個(gè)單位長度的速度從點(diǎn)A向點(diǎn)B移動(dòng),到達(dá)點(diǎn)B時(shí)停止.過點(diǎn)P作PM⊥AC于點(diǎn)M、作PN⊥BC于點(diǎn)N,連接MN,線段MN的長度y與點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t(秒)的函數(shù)關(guān)系如圖所示,則函數(shù)圖象最低點(diǎn)
A.5,5 B.6,245 【答案】C【分析】如圖所示,過點(diǎn)C作CD⊥AB于D,連接CP,先利用勾股定理的逆定理證明△ABC是直角三角形,即∠C=90°,進(jìn)而利用等面積法求出CD=245,則可利用勾股定理求出AD=325;再證明四邊形CMPN是矩形,得到MN=CP,故當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)D重合時(shí),CP最小,即MN最小,此時(shí)MN最小值為245,AP=【詳解】解:如圖所示,過點(diǎn)C作CD⊥AB于D,連接CP,∵在△ABC中,AB=10,∴AC∴△ABC是直角三角形,即∠C=90°,∴S△ABC∴CD=AC?BC∴AD=A∵PM⊥AC,∴四邊形CMPN是矩形,∴MN=CP,∴當(dāng)MN最小時(shí),即CP最小,∴當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)D重合時(shí),CP最小,即MN最小,此時(shí)MN最小值為245,AP=AD=∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為325故選C.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了勾股定理和勾股定理的逆定理,矩形的性質(zhì)與判斷,垂線段最短,坐標(biāo)與圖形等等,正確作出輔助線是解題的關(guān)鍵.18.(2022·遼寧錦州·統(tǒng)考中考真題)如圖,四邊形ABCD是邊長為2cm的正方形,點(diǎn)E,點(diǎn)F分別為邊AD,CD中點(diǎn),點(diǎn)O為正方形的中心,連接OE,OF,點(diǎn)P從點(diǎn)E出發(fā)沿E?O?F運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā)沿BC運(yùn)動(dòng),兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度均為1cm/s,當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)F時(shí),兩點(diǎn)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為ts,連接BP,PQ,△BPQ的面積為Scm2,下列圖像能正確反映出S與tA. B. C. D.【答案】D【分析】分0≤t≤1和1<t≤2兩種情形,確定解析式,判斷即可.【詳解】當(dāng)0≤t≤1時(shí),∵正方形ABCD的邊長為2,點(diǎn)O為正方形的中心,∴直線EO垂直BC,∴點(diǎn)P到直線BC的距離為2-t,BQ=t,∴S=12當(dāng)1<t≤2時(shí),∵正方形ABCD的邊長為2,點(diǎn)F分別為邊AD,CD中點(diǎn),點(diǎn)O為正方形的中心,∴直線OF∥BC,∴點(diǎn)P到直線BC的距離為1,BQ=t,∴S=12故選D.【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),二次函數(shù)的解析式,一次函數(shù)解析式,正確確定面積,從而確定解析式是解題的關(guān)鍵.19.(2021·湖南郴州·統(tǒng)考中考真題)如圖,在邊長為4的菱形ABCD中,∠A=60°.點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),沿路線A→B→C→D運(yùn)動(dòng).設(shè)P點(diǎn)經(jīng)過的路程為x,以點(diǎn)A,D,P為頂點(diǎn)的三角形的面積為y,則下列圖象能反映y與x的函數(shù)關(guān)系的是(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】當(dāng)點(diǎn)P在AB上運(yùn)動(dòng)時(shí),過點(diǎn)P作AD上的高記作h,可得含30°角的直角三角形,根據(jù)含30°角直角三角形的性質(zhì)可得AD邊上的高h(yuǎn)是AP的一半,即h=32x,再根據(jù)三角形面積公式列出面積表達(dá)式即可判斷;當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),過點(diǎn)B作BE⊥AD于點(diǎn)E,由題意易得AB=AD=BC=4,BE=23,當(dāng)點(diǎn)P在線段BC上時(shí),△ADP的面積保持不變,當(dāng)點(diǎn)P在CD上時(shí),過點(diǎn)P作AD上的高記作h,可得含30°角的直角三角形,根據(jù)含30°角直角三角形的性質(zhì)可得AD邊上的高h(yuǎn)是等于32DP【詳解】解:當(dāng)點(diǎn)P在AB上運(yùn)動(dòng)時(shí),過點(diǎn)P作AD上的高記作h,由30°角所對直角邊等于斜邊一半,可推導(dǎo)h=32所以y=1過點(diǎn)B作BE⊥AD于點(diǎn)E,如圖所示:∵邊長為4的菱形ABCD中,∠A=60°,∴AB=AD=BC=4,∴∠ABE=30°,∴AE=2,∴BE=23點(diǎn)P與點(diǎn)B重合時(shí),△ADP的面積最大,最大為S△ADP當(dāng)點(diǎn)P在線段BC上時(shí),△ADP的面積保持不變,當(dāng)點(diǎn)P在CD上時(shí),過點(diǎn)P作AD上的高記作h,根據(jù)含30°角直角三角形的性質(zhì),可得AD邊上的高h(yuǎn)是等于32DP,即h=所以y=1∴綜上可得只有A選項(xiàng)符合題意;故選A.【點(diǎn)睛】本題主要考查函數(shù)圖象及菱形的性質(zhì)、勾股定理,熟練掌握函數(shù)圖象及菱形的性質(zhì)、勾股定理是解題的關(guān)鍵.題型05四邊形中的動(dòng)點(diǎn)問題20.(2023·浙江紹興·統(tǒng)考中考真題)在平行四邊形ABCD中(頂點(diǎn)A,B,C,D按逆時(shí)針方向排列),AB=12,AD=10,∠B為銳角,且sinB=
(1)如圖1,求AB邊上的高CH的長.(2)P是邊AB上的一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)C,D同時(shí)繞點(diǎn)P按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90°得點(diǎn)C'①如圖2,當(dāng)點(diǎn)C'落在射線CA上時(shí),求BP②當(dāng)△AC'D【答案】(1)8(2)①BP=347;②BP=6【分析】(1)利用正弦的定義即可求得答案;(2)①先證明△PQC'≌△CHP②分三種情況討論完成,第一種:C'為直角頂點(diǎn);第二種:A為直角頂點(diǎn);第三種,D【詳解】(1)在?ABCD中,BC=AD=10,在Rt△BCH中,CH=BCsin(2)①如圖1,作CH⊥BA于點(diǎn)H,由(1)得,BH=BC2作C'Q⊥BA交BA延長線于點(diǎn)Q,則
∴∠C∵∠∴∠PC由旋轉(zhuǎn)知PC∴△PQC設(shè)BP=x,則PQ=CH=8,C∵C'∴C'∴△AQC∴C'QCH∴x=34∴BP=34②由旋轉(zhuǎn)得△PCD≌△PC'D又因?yàn)锳B∥CD,所以C'情況一:當(dāng)以C'
∵C'∴C'落在線段BA∵PC⊥PC∴PC⊥AB,由(1)知,PC=8,∴BP=6.情況二:當(dāng)以A為直角頂點(diǎn)時(shí),如圖3.
設(shè)C'D'與射線BA作CH⊥AB于點(diǎn)H.∵PC⊥PC∴∠CPH+∠TPC∵C'∴∠PC∴∠CPH=∠PC又∵∠CHP=∠PTC∴△CPH≌△PC∴C'設(shè)C'T=PH=t,則∴AT=PT?PA=2+t∵∠C∴△ATD∴ATT∴AT∴(2+t)2化簡得t2解得t=2±2∴BP=BH+HP=8±2情況三:當(dāng)以D'點(diǎn)P落在BA的延長線上,不符合題意.綜上所述,BP=6或8±2【點(diǎn)睛】本題考查了平行四邊形的性質(zhì),正弦的定義,全等的判定及性質(zhì),相似的判定及性質(zhì),理解記憶相關(guān)定義,判定,性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.21.(2023·吉林長春·統(tǒng)考中考真題)如圖①.在矩形ABCD.AB=3,AD=5,點(diǎn)E在邊BC上,且BE=2.動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)E出發(fā),沿折線EB?BA?AD以每秒1個(gè)單位長度的速度運(yùn)動(dòng),作∠PEQ=90°,EQ交邊AD或邊DC于點(diǎn)Q,連續(xù)PQ.當(dāng)點(diǎn)Q與點(diǎn)C重合時(shí),點(diǎn)P停止運(yùn)動(dòng).設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒.(
(1)當(dāng)點(diǎn)P和點(diǎn)B重合時(shí),線段PQ的長為__________;(2)當(dāng)點(diǎn)Q和點(diǎn)D重合時(shí),求tan∠PQE(3)當(dāng)點(diǎn)P在邊AD上運(yùn)動(dòng)時(shí),△PQE的形狀始終是等腰直角三角形.如圖②.請說明理由;(4)作點(diǎn)E關(guān)于直線PQ的對稱點(diǎn)F,連接PF、QF,當(dāng)四邊形EPFQ和矩形ABCD重疊部分圖形為軸對稱四邊形時(shí),直接寫出t的取值范圍.【答案】(1)13(2)2(3)見解析(4)0<t≤9?352或【分析】(1)證明四邊形ABEQ是矩形,進(jìn)而在Rt△QBE(2)證明△PBE∽△ECD,得出tan∠PQE=(3)過點(diǎn)P作PH⊥BC于點(diǎn)H,證明△PHE≌△ECQ得出PE=QE,即可得出結(jié)論(4)分三種情況討論,①如圖所示,當(dāng)點(diǎn)P在BE上時(shí),②當(dāng)P點(diǎn)在AB上時(shí),當(dāng)F,A重合時(shí)符合題意,此時(shí)如圖,③當(dāng)點(diǎn)P在AD上,當(dāng)F,D重合時(shí),此時(shí)Q與點(diǎn)C重合,則PFQE是正方形,即可求解.【詳解】(1)解:如圖所示,連接BQ,
∵四邊形ABCD是矩形∴∠BAQ=∠ABE=90°∵∠PEQ=90°,∴四邊形ABEQ是矩形,當(dāng)點(diǎn)P和點(diǎn)B重合時(shí),∴QE=AB=3,BE=2在Rt△QBE中,BQ=故答案為:13.(2)如圖所示,
∵∠PEQ=90°,∠PBE=∠ECD=90°,∴∠1+∠2=90°,∠2+∠3=90°,∴∠1=∠3∴△PBE∽△ECD,∴PEDE∵BE=2,CD=AB=3,∴tan∠PQE=(3)如圖所示,過點(diǎn)P作PH⊥BC于點(diǎn)H,
∵∠PEQ=90°,∠PHE=∠ECQ=90°,∴∠1+∠2=90°,∠2+∠3=90°,則四邊形ABHP是矩形,∴PH=AB=3又∵EC=BC?BE=5?2=3∴PH=EC,∴△PHE≌ECQ∴PE=QE∴△PQE是等腰直角三角形;(4)①如圖所示,當(dāng)點(diǎn)P在BE上時(shí),
∵QE=QF=3,AQ=BE=2,在Rt△AQF中,AF=則BF=3?5∵PE=t,則BP=2?t,PF=PE=t,在Rt△PBF中,P∴t解得:t=當(dāng)t<9?352∴0<t≤9?3②當(dāng)P點(diǎn)在AB上時(shí),當(dāng)F,A重合時(shí)符合題意,此時(shí)如圖,
則PB=t?BE=t?2,PE=AP=AB?PB=3?t?2在Rt△PBE中,5?t2解得:t=17③當(dāng)點(diǎn)P在AD上,當(dāng)F,D重合時(shí),此時(shí)Q與點(diǎn)C重合,則PFQE是正方形,此時(shí)t=2+3+2=7
綜上所述,0<t≤9?352或t=【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì),正方形的性質(zhì)與判定,勾股定理,求正切,軸對稱的性質(zhì),分類討論,分別畫出圖形,數(shù)形結(jié)合是解題的關(guān)鍵.22.(2023·山東濟(jì)南·統(tǒng)考中考真題)在矩形ABCD中,AB=2,AD=23,點(diǎn)E在邊BC上,將射線AE繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,交CD延長線于點(diǎn)G,以線段AE,AG為鄰邊作矩形AEFG
(1)如圖1,連接BD,求∠BDC的度數(shù)和DGBE(2)如圖2,當(dāng)點(diǎn)F在射線BD上時(shí),求線段BE的長;(3)如圖3,當(dāng)EA=EC時(shí),在平面內(nèi)有一動(dòng)點(diǎn)P,滿足PE=EF,連接PA,PC,求PA+PC的最小值.【答案】(1)∠BDC=60°,(2)3;(3)43【分析】(1)根據(jù)矩形的性質(zhì)得出∠C=90°,CD=AB=2,BC=AD=23,進(jìn)而根據(jù)正切函數(shù)得出tan∠BDC=BCDC=3,可求出∠BDC=60°,由矩形ABCD和矩形AEFG可得,(2)過點(diǎn)F作FM⊥CG于點(diǎn)M,由矩形ABCD和矩形AEFG可得,∠ABE=∠AGF=∠ADG=90°,AE=GF,證明△ABE≌△GMF,進(jìn)而得出tan∠MDF=tan60°=MFMD=3,設(shè)DM=x(3)連接AC,先證明△AGC是等邊三角形,AG=AC=4,得出PE=EF=AG=4,將△AEP繞點(diǎn)E順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°,EA與EC重合,得到△CEP',進(jìn)而求出PA=P'C,∠PEP'=120°,EP=EP'=4,得出P【詳解】(1)解:∵矩形ABCD中,AB=2,AD=23∴∠C=90°,CD=AB=2,BC=AD=23∴tan∠BDC=∴∠BDC=60°,由矩形ABCD和矩形AEFG可得,∠ABE=∠BAD=∠EAG=∠ADG=90°,∴∠EAG?∠EAD=∠BAD?∠EAD,即∠DAG=∠BAE,∴△ADG∽∴DGBE(2)解:如答案圖1,過點(diǎn)F作FM⊥CG于點(diǎn)M,由矩形ABCD和矩形AEFG可得,∠ABE=∠AGF=∠ADG=90°,AE=GF,∴∠BAE=∠DAG=∠CGF,∠ABE=∠GMF=90°,∴△ABE≌∴BE=MF,AB=GM=2,∴∠MDF=∠BDC=60°,F(xiàn)M⊥CG,∴tan∠MDF=∴MF=3設(shè)DM=x,則BE=MF=3∴DG=GM+MD=2+x,∵DGBE∴2+x3解得x=1,∴BE=3(3)解:如答案圖2,連接AC,∵矩形ABCD中,AD=BC=23,AB=2∴∠ACB=30°,AC=2AB=4,∵EA=EC,∴∠EAC=∠ACE=30°,∠AEC=120°,∴∠ACG=∠GAC=90°?30°=60°,∴△AGC是等邊三角形,AG=AC=4,∴PE=EF=AG=4,將△AEP繞點(diǎn)E順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°,EA與EC重合,得到△CEP∴PA=P'C,∠PE∴PP∴當(dāng)點(diǎn)P,C,P'三點(diǎn)共線時(shí),PA+PC的值最小,此時(shí)為PA+PC=P
【點(diǎn)睛】本題考查矩形的性質(zhì),三角函數(shù),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),正確理解題意是解題的關(guān)鍵.23.(2023·江蘇無錫·統(tǒng)考中考真題)如圖,四邊形ABCD是邊長為4的菱形,∠A=60°,點(diǎn)Q為CD的中點(diǎn),P為線段AB上的動(dòng)點(diǎn),現(xiàn)將四邊形PBCQ沿PQ翻折得到四邊形PB
(1)當(dāng)∠QPB=45°時(shí),求四邊形BB(2)當(dāng)點(diǎn)P在線段AB上移動(dòng)時(shí),設(shè)BP=x,四邊形BB'C'C的面積為S【答案】(1)4(2)S=【分析】(1)連接BD、BQ,根據(jù)菱形的性質(zhì)以及已知條件可得△BDC為等邊三角形,根據(jù)∠QPB=45°,可得△PBQ為等腰直角三角形,則PB=23,PQ=26,根據(jù)翻折的性質(zhì),可得∠BPB'=90°,PB=PB',則BB'=26(2)等積法求得BE=23xx2+12,則QE=12x2【詳解】(1)如圖,連接BD、BQ,∵四邊形ABCD為菱形,∴CB=CD=4,∠A=∠C=60°,∴△BDC為等邊三角形.∵Q為CD中點(diǎn),∴CQ=2,BQ⊥CD,∴BQ=23,QB⊥PB∵∠QPB=45°,∴△PBQ為等腰直角三角形,∴PB=23,PQ=2∵翻折,∴∠BPB'=90°∴BB'=2同理CQ=2,∴CC'=2∴S四邊形(2)如圖2,連接BQ、B'Q,延長PQ交CC∵PB=x,BQ=23,∠PBQ=90°∴PQ=x∵S∴BE=BQ×PB∴QE=12∴S△QEB∵∠BEQ=∠BQC=∠QFC=90°,則∠EQB=90°?∠CQF=∠FCQ,∴△BEQ~△QFC,∴S△QFC∴S△QFC∵S△BQC∴S=2S【點(diǎn)睛】本題考查了菱形與折疊問題,勾股定理,折疊的性質(zhì),相似三角形的性質(zhì)與判定,熟練掌握菱形的性質(zhì)以及相似三角形的性質(zhì)與判定是解題的關(guān)鍵.24.(2023·山東濱州·統(tǒng)考中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,菱形OABC的一邊OC在x軸正半軸上,頂點(diǎn)A的坐標(biāo)為2,23,點(diǎn)D是邊OC上的動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)D作DE⊥OB交邊OA于點(diǎn)E,作DF∥OB交邊BC于點(diǎn)F,連接EF.設(shè)OD=x,△DEF的面積為S
(1)求S關(guān)于x的函數(shù)解析式;(2)當(dāng)x取何值時(shí),S的值最大?請求出最大值.【答案】(1)S=?(2)當(dāng)x=2時(shí),S的最大值為2【分析】(1)過點(diǎn)A作AG⊥OC于點(diǎn)G,連接AC,證明△AOC是等邊三角形,可得DE=x,進(jìn)而證明△CDF∽△COB,得出DF=3(2)根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解.【詳解】(1)解:如圖所示,過點(diǎn)A作AG⊥OC于點(diǎn)G,連接AC,
∵頂點(diǎn)A的坐標(biāo)為2,23∴OA=22+2∴cos∠AOG=∴∠AOG=60°∵四邊形OABC是菱形,∴∠BOC=∠AOB=30°,AC⊥BD,AO=OC,∴△AOC是等邊三角形,∴∠ACO=60°,∵DE⊥OB,∴DE∥∴∠EDO=∠ACO=60°∴△EOD是等邊三角形,∴ED=OD=x∵DF∥OB,∴△CDF∽△COB,∴DF∵A2,23,AO=4,則B∴OB=∴DF∴DF=∴S=∴S=?(2)解:∵S=?∵?3∴當(dāng)x=2時(shí),S的值最大,最大值為23【點(diǎn)睛】本題考查了等邊三角形的判定與性質(zhì),菱形的性質(zhì),坐標(biāo)與圖形,特殊角的三角函數(shù)值,二次函數(shù)的性質(zhì),相似三角形的性質(zhì)與判定,熟練掌握以上知識是解題的關(guān)鍵.25.(2023·廣東廣州·統(tǒng)考中考真題)如圖,在正方形ABCD中,E是邊AD上一動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)A,D重合).邊BC關(guān)于BE對稱的線段為BF,連接AF.
(1)若∠ABE=15°,求證:△ABF是等邊三角形;(2)延長FA,交射線BE于點(diǎn)G;①△BGF能否為等腰三角形?如果能,求此時(shí)∠ABE的度數(shù);如果不能,請說明理由;②若AB=3+6,求△BGF【答案】(1)見解析(2)①△BGF能為等腰三角形,∠ABE=22.5°;②AE=【分析】(1)由軸對稱的性質(zhì)得到BF=BC,根據(jù)正方形的性質(zhì)得到∠ABC=90°,求得∠CBE=75°,根據(jù)軸對稱的性質(zhì)得到∠FBE=∠CBE=75°,根據(jù)等邊三角形的判定定理即可得到結(jié)論;(2)①根據(jù)軸對稱的性質(zhì)得到BC=BF,根據(jù)正方形的性質(zhì)得到BC=AB,得到BA<BE<BG,推出點(diǎn)B不可能是等腰三角形BGF的頂點(diǎn),若點(diǎn)F是等腰三角形BGF的頂點(diǎn),則有∠FGB=∠FBG=∠CBG,此時(shí)E與D重合,不合題意,于是得到只剩下GF=GB了,連接CG交AD于H,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得到FG=CG,得到△BGF為等腰三角形,根據(jù)平行線的性質(zhì)得到∠AHG=∠BCG,求得∠BGF=∠BGC=12∠FGH=45°,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到∠GBC=∠GCB=②由①知,△CBG≌△FBG,要求△BGF面積的最大值,即求△BGC面積的最大值,在△BGC中,底邊BC是定值,即求高的最大值即可,如圖2,過G作GP⊥BC于P,連接AC,取AC的中點(diǎn)M,連接GM,作MN⊥BC于N,設(shè)AB=2x,則AC=22x,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)得到GM=12AC=2x,MN=12AB=x,推出PG≤GM+MN=(2+1)x,當(dāng)當(dāng)G,M,【詳解】(1)證明:由軸對稱的性質(zhì)得到BF=BC,∵四邊形ABCD是正方形,∴∠ABC=90°,∵∠ABE=15°,∴∠CBE=75°,∵BC于BE對稱的線段為BF,∴∠FBE=∠CBE=75°,∴∠ABF=∠FBE?∠ABE=60°,∴△ABF是等邊三角形;(2)①∵BC于BE對稱的線段為BF,∴BF=BC∵四邊形ABCD是正方形,∴BC=AB,∴BF=BC=BA,∵E是邊AD上一動(dòng)點(diǎn),∴BA<BE<BG,∴點(diǎn)B不可能是等腰三角形BGF的頂點(diǎn),若點(diǎn)F是等腰三角形BGF的頂點(diǎn),則有∠FGB=∠FBG=∠CBG,此時(shí)E與D重合,不合題意,∴只剩下GF=GB了,連接CG交AD于H,
∵BC=BF∴△CBG≌△FBG∴FG=CG,∴BG=CG,∴△BGF為等腰三角形,∵BA=BC=BF,∴∠BFA=∠BAF,∵△CBG≌∠FBG,∴∠BFG=∠BCG∴AD∴∠AHG=∠BCG∴∠BAF+∠HAG=∠AHG+∠HAG=180°∴∠FGC=180°?∠HAG?∠AHG=90°,∴∠BGF=∠BGC=∵GB=GC∴∠GBC=∠GCB=∴∠ABE=∠ABC?∠GBC=90°?67.5°=22.5°;②由①知,△CBG要求△BGF面積的最大值,即求△BGC面積的最大值,在△BGC中,底邊BC是定值,即求高的最大值即可,如圖2,過G作GP⊥BC于P,連接AC,取AC的中點(diǎn)M,連接GM,作MN⊥BC于N,
設(shè)AB=2x,則AC=22∵∠AGC=90°,M是AC的中點(diǎn),∴GM=1∴PG≤GM+MN=(2當(dāng)G,M,N三點(diǎn)共線時(shí),取等號,∴△BGF面積的最大值,△BGF的面積====如圖3,設(shè)PG與AD交于Q,
則四邊形ABPQ是矩形,∴AQ=PB=x,∴QM=MP=x,GM=2∴GQ=1∵QE+AE=AQ=x,∴AQAE∴AE=2(2?1)x【點(diǎn)睛】此題是四邊形的綜合題,考查了正方形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),軸對稱的性質(zhì),正確地作出輔助線是解題的關(guān)鍵.26.(2023·吉林·統(tǒng)考中考真題)如圖,在正方形ABCD中,AB=4cm,點(diǎn)O是對角線AC的中點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)P,Q分別從點(diǎn)A,B同時(shí)出發(fā),點(diǎn)P以1cm/s的速度沿邊AB向終點(diǎn)B勻速運(yùn)動(dòng),點(diǎn)Q以2cm/s的速度沿折線BC?CD向終點(diǎn)D勻速運(yùn)動(dòng).連接PO并延長交邊CD于點(diǎn)M,連接QO并延長交折線DA?AB于點(diǎn)N,連接PQ,QM,MN,NP,得到四邊形PQMN.設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為x(s)(0<x<4),四邊形PQMN的面積為y(cm
(1)BP的長為__________cm,CM的長為_________cm.(用含x的代數(shù)式表示)(2)求y關(guān)于x的函數(shù)解析式,并寫出自變量x的取值范圍.(3)當(dāng)四邊形PQMN是軸對稱圖形時(shí),直接寫出x的值.【答案】(1)4?x;x(2)y=(3)x=43【分析】(1)根據(jù)正方形中心對稱的性質(zhì)得出OM=OP,OQ=ON,可得四邊形PQMN是平行四邊形,證明△ANP≌△CQM即可;(2)分0<x≤2,2<x≤4兩種情況分別畫出圖形,根據(jù)正方形的面積,以及平行四邊形的性質(zhì)即可求解;(3)根據(jù)(2)的圖形,分類討論即可求解.【詳解】(1)解:依題意,AP=x×1=xcm,則PB=AB?AP=(4?x)cm∵四邊形ABCD是正方形,∴AD∥∵點(diǎn)O是正方形對角線AC的中點(diǎn),∴OM=OP,OQ=ON,則四邊形PQMN是平行四邊形,∴MQ=PN,MQ∥∴∠PNQ=∠MQN,又AD∥∴∠ANQ=∠CQN,∴∠ANP=∠MQC,在△ANP,△CQM中,∠ANP=∠MQC∠NAP=∠QCM∴△ANP≌△CQM,∴MC=AP=x故答案為:4?x;x.(2)解:當(dāng)0<x≤2時(shí),點(diǎn)Q在BC上,
由(1)可得△ANP≌△CQM,同理可得△PBQ≌△MDN,∵PB=4?x,QB=2x,MC=x,QC=4?2x,則y=A=16?=4x當(dāng)2<x≤4時(shí),如圖所示,
則AP=x,AN=CQ=2x?CB=2x?4,PN=AP?AN=x?2x?4∴y=?x+4綜上所述,y=4(3)依題意,①如圖,當(dāng)四邊形PQMN是矩形時(shí),此時(shí)∠PQM=90°,∴∠PQB+∠CQM=90°,∵∠BPQ+∠PQB=90°,∴∠BPQ=∠CQM,又∠B=∠BCD,∴△BPQ~△CQM,∴BPCQ即4?x4?2x解得:x=4
當(dāng)四邊形PQMN是菱形時(shí),則PQ=MQ,∴4?x2解得:x=0(舍去);②如圖所示,當(dāng)PB=CQ時(shí),四邊形PQMN是軸對稱圖形,
4?x=2x?4,解得x=8當(dāng)四邊形PQMN是菱形時(shí),則PN=PQ=4,即?x+4=4,解得:x=0(舍去),綜上所述,當(dāng)四邊形PQMN是軸對稱圖形時(shí),x=43或【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),動(dòng)點(diǎn)問題,全等三角形的性質(zhì)與判定,矩形的性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì)與判定,菱形的性質(zhì),軸對稱圖形,熟練掌握以上知識是解題的關(guān)鍵.題型06四邊形折疊與旋轉(zhuǎn)中的角度問題27.(2023·湖北恩施·統(tǒng)考中考真題)如圖,在矩形ABCD中,點(diǎn)E是AD的中點(diǎn),將矩形ABCD沿BE所在的直線折疊,C,D的對應(yīng)點(diǎn)分別為C',D',連接AD
(1)若∠DED'=70°(2)連接EF,試判斷四邊形C'【答案】(1)∠DAD'(2)矩形,理由見詳解【分析】(1)根據(jù)點(diǎn)E是AD的中點(diǎn),沿BE所在的直線折疊,可得△AED(2)如圖所示,連接EF,點(diǎn)H是BE上的一點(diǎn),根據(jù)矩形和折疊的性質(zhì)可得四邊形BED'F是平行四邊形,如圖所示,連接EC,EC',過點(diǎn)E作EG⊥BC于點(diǎn)G【詳解】(1)解:∵四邊形ABCD是矩形,點(diǎn)E是AD的中點(diǎn),∴AE=DE,∵沿BE所在的直線折疊,C,D的對應(yīng)點(diǎn)分別為C'∴DE=D∴AE=D'E∴∠D∵∠DED'=70°∴∠D∴∠DAD'的度數(shù)為(2)解:如圖所示,連接EF,點(diǎn)H是BE上的一點(diǎn),
∵四邊形ABCD是矩形,∴DE∥BC,∠C=∠D=90°,即CD⊥BC,∵沿BE所在的直線折疊,C,D的對應(yīng)點(diǎn)分別為C'∴∠C'=∠D'=∠C=∠D=90°,由(1)可知,∠EAD∴∠ED∴AD'∥BE∴四邊形BED'F是平行四邊形,則BF=E如圖所示,連接EC,EC',過點(diǎn)E作EG⊥BC于點(diǎn)
∵點(diǎn)E是AD的中點(diǎn),EG⊥BC,∴點(diǎn)G是線段BC的中點(diǎn),則AE=DE=BG=CG,∴在△BEG,△CEG中,BG=CG∠BGE=∠CGE=90°∴△BEG≌△CEG(SAS∴BE=CE,∠EBG=∠ECG,∵沿BE所在的直線折疊,C,D的對應(yīng)點(diǎn)分別為C'∴∠C'=∠D'在△BCBC∴△BC∴EC'=EC∴EC∴EC∴四邊形C'∵∠C∴平行四邊形C'【點(diǎn)睛】本題主要考查矩形的性質(zhì),矩形的判定,折疊的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì)的綜合,掌握矩形折疊的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),圖形結(jié)合分析是解題的關(guān)鍵.28.(2023·內(nèi)蒙古通遼·統(tǒng)考中考真題)綜合與實(shí)踐課上,老師讓同學(xué)們以“正方形的折疊”為主題開展數(shù)學(xué)活動(dòng),有一位同學(xué)操作過程如下:操作一:對折正方形紙片ABCD,使AD與BC重合,得到折痕EF,把紙片展平;操作二:在AD上選一點(diǎn)P,沿BP折疊,使點(diǎn)A落在正方形內(nèi)部點(diǎn)M處,把紙片展平,連接PM、BM,延長PM交CD于點(diǎn)Q,連接BQ.
(1)如圖1,當(dāng)點(diǎn)M在EF上時(shí),∠EMB=___________度;(2)改變點(diǎn)P在AD上的位置(點(diǎn)P不與點(diǎn)A,D重合)如圖2,判斷∠MBQ與∠CBQ的數(shù)量關(guān)系,并說明理由.【答案】(1)30(2)∠MBQ=∠CBQ,理由見解析【分析】(1)由正方形的性質(zhì)結(jié)合折疊的性質(zhì)可得出BM=AB=2BE,∠BEF=90°,進(jìn)而可求出sin∠EMB=12(2)由正方形的性質(zhì)結(jié)合折疊的性質(zhì)可證Rt△BCQ?Rt△BMQ【詳解】(1)解:∵對折正方形紙片ABCD,使AD與BC重合,得到折痕EF,∴AB=BC=CD=AD=2BE,∠BEF=90°.∵在AD上選一點(diǎn)P,沿BP折疊,使點(diǎn)A落在正方形內(nèi)部點(diǎn)M處,∴BM=AB=2BE.在Rt△BEM中,sin∴∠EMB=30°.故答案為:30.(2)解:結(jié)論:∠MBQ=∠CBQ,理由如下:∵四邊形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠BAD=∠C=90°.由折疊可得:AB=BM,∠BAD=∠BMP=90°,∴BM=BC,∠BMQ=∠C=90°.又∵BQ=BQ,∴Rt∴∠MBQ=∠CBQ.【點(diǎn)睛】本題主要考查正方形的性質(zhì)、折疊的性質(zhì)、解直角三角形、三角形全等的判定和性質(zhì)、勾股定理等知識點(diǎn).熟練掌握上述知識并利用數(shù)形結(jié)合的思想是解題關(guān)鍵.29.(2023·湖北·統(tǒng)考中考真題)如圖,將邊長為3的正方形ABCD沿直線EF折疊,使點(diǎn)B的對應(yīng)點(diǎn)M落在邊AD上(點(diǎn)M不與點(diǎn)A,D重合),點(diǎn)C落在點(diǎn)N處,MN與CD交于點(diǎn)P,折痕分別與邊AB,CD交于點(diǎn)E,F,連接BM.
(1)求證:∠AMB=∠BMP;(2)若DP=1,求MD的長.【答案】(1)證明見解析(2)MD=【分析】(1)由折疊和正方形的性質(zhì)得到∠EMP=∠EBC=90°,EM=EB,則∠EMB=∠EBM,進(jìn)而證明∠BMP=∠MBC,再由平行線的性質(zhì)證明∠AMB=∠MBC即可證明(2)如圖,延長MN,BC交于點(diǎn)Q.證明△DMP∽△CQP得到QC=2MD,QP=2MP,設(shè)MD=x,則QC=2x,BQ=3+2x.由∠BMQ=∠MBQ,得到MQ=BQ=3+2x.則MP=13MQ=3+2x3【詳解】(1)證明:由翻折和正方形的性質(zhì)可得,∠EMP=∠EBC=90°,∴∠EMB=∠EBM.∴∠EMP?∠EMB=∠EBC?∠EBM,即∠BMP=∠MBC,∵四邊形ABCD是正方形,∴AD∥∴∠AMB=∠MBC.∴∠AMB=∠BMP.(2)解:如圖,延長MN,BC交于點(diǎn)Q.∵AD∥∴△DMP∽△CQP.又∵DP=1,正方形ABCD邊長為3,∴CP=2∴MDQC∴QC=2MD,QP=2MP,設(shè)MD=x,則QC=2x,∴BQ=3+2x.∵∠BMP=∠MBC,即∠BMQ=∠MBQ,∴MQ=BQ=3+2x.∴MP=1在Rt△DMP中,M∴x2解得:x1=0(舍),∴MD=12
【點(diǎn)睛】本題主要考查了正方形與折疊問題,相似三角形的性質(zhì)與判定,等腰三角形的性質(zhì)與判定,勾股定理等等,正確作出輔助線構(gòu)造相似三角形是解題的關(guān)鍵.30.(2023·遼寧大連·統(tǒng)考中考真題)綜合與實(shí)踐問題情境:數(shù)學(xué)活動(dòng)課上,王老師給同學(xué)們每人發(fā)了一張等腰三角形紙片探究折疊的性質(zhì).已知AB=AC,∠A>90°,點(diǎn)E為AC上一動(dòng)點(diǎn),將△ABE以BE為對稱軸翻折.同學(xué)們經(jīng)過思考后進(jìn)行如下探究:獨(dú)立思考:小明:“當(dāng)點(diǎn)D落在BC上時(shí),∠EDC=2∠ACB.”小紅:“若點(diǎn)E為AC中點(diǎn),給出AC與DC的長,就可求出BE的長.”實(shí)踐探究:奮進(jìn)小組的同學(xué)們經(jīng)過探究后提出問題1,請你回答:
問題1:在等腰△ABC中,AB=AC,∠A>90°,△BDE由△ABE翻折得到.(1)如圖1,當(dāng)點(diǎn)D落在BC上時(shí),求證:∠EDC=2∠ACB;(2)如圖2,若點(diǎn)E為AC中點(diǎn),AC=4,CD=3,求BE的長.問題解決:小明經(jīng)過探究發(fā)現(xiàn):若將問題1中的等腰三角形換成∠A<90°的等腰三角形,可以將問題進(jìn)一步拓展.問題2:如圖3,在等腰△ABC中,∠A<90°,AB=AC=BD=4,2∠D=∠ABD.若CD=1,則求BC的長.【答案】(1)見解析;(2)3+572【分析】(1)根據(jù)等邊對等角可得∠ABC=∠C,根據(jù)折疊以及三角形內(nèi)角和定理,可得∠BDE=∠A=180°?2∠C,根據(jù)鄰補(bǔ)角互補(bǔ)可得∠EDC+∠BDE=180°,即可得證;(2)連接AD,交BE于點(diǎn)F,則EF是△ADC的中位線,勾股定理求得AF,BF,根據(jù)BE=BF+EF即可求解;問題2:連接AD,過點(diǎn)B作BM⊥AD于點(diǎn)M,過點(diǎn)C作CG⊥BM于點(diǎn)G,根據(jù)已知條件可得BM∥CD,則四邊形CGMD是矩形,勾股定理求得AD,根據(jù)三線合一得出MD,CG,根據(jù)勾股定理求得【詳解】(1)∵等腰△ABC中,AB=AC,∠A>90°,△BDE由△ABE翻折得到∴∠ABC=∠C,∠BDE=∠A=180°?2∠C,∵∠EDC+∠BDE=180°,∴∠EDC=2∠ACB;(2)如圖所示,連接AD,交BE于點(diǎn)F,
∵折疊,∴EA=ED,AF=FD,AE=12AC=2∵E是AC的中點(diǎn),∴EA=EC,∴EF=1在Rt△AEF中,AF=在Rt△ABF中,BF=∴BE=BF+EF=3+問題2:如圖所示,連接AD,過點(diǎn)B作BM⊥AD于點(diǎn)M,過點(diǎn)C作CG⊥BM于點(diǎn)G,
∵AB=BD,∴AM=MD,∠ABM=∠DBM=1∵2∠BDC=∠ABD,∴∠BDC=∠DBM,∴BM∥∴CD⊥AD,又CG⊥BM,∴四邊形CGMD是矩形,則CD=GM,在Rt△ACD中,CD=1,AD=4,AD=∴AM=MD=152在Rt△BDM中,BM=∴BG=BM?GM=BM?CD=7在Rt△BCG中,BC=【點(diǎn)睛】本題考查了等腰三角形的性質(zhì),折疊的性質(zhì),勾股定理,矩形的性質(zhì)與判定,熟練掌握以上知識是解題的關(guān)鍵.31.(2023·遼寧阜新·統(tǒng)考中考真題)如圖,在正方形ABCD中,線段CD繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到CE處,旋轉(zhuǎn)角為α,點(diǎn)F在直線DE上,且AD=AF,連接BF.
(1)如圖1,當(dāng)0°<α<90°時(shí),①求∠BAF的大?。ㄓ煤恋氖阶颖硎荆谇笞C:EF=2(2)如圖2,取線段EF的中點(diǎn)G,連接AG,已知AB=2,請直接寫出在線段CE旋轉(zhuǎn)過程中(0°<α<360°)△ADG面積的最大值.【答案】(1)①∠BAF=90°?α;②見解析;(2)△ADG面積的最大值為1+2【分析】(1)①利用等腰三角形的性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理計(jì)算得到∠FAD=180°?α,據(jù)此求解即可;②連接BE,計(jì)算得到∠BCE=90°?α=∠BAF,利用SAS證明△BCE≌△BAF,推出△EBF是等腰直角三角形,據(jù)此即可證明EF=2(2)過點(diǎn)G作AD的垂直,交直線AD于點(diǎn)H,連接AC、BD相交于點(diǎn)O,連接OG,利用直角三角形的性質(zhì)推出點(diǎn)G在以點(diǎn)O為圓心,OB為半徑的一段弧上,得到當(dāng)點(diǎn)H、O、G在同一直線上時(shí),GH有最大值,則△ADG面積的最大值,據(jù)此求解即可.【詳解】(1)解:①∵四邊形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=DA,∠ADC=∠BCD=∠DAB=90°,由題意得CD=CE,∠DCE=α,∴∠CDE=∠CED=1∴∠ADF=90°?∠CDE=90°?90°?∵AD=AF,∴∠ADF=∠AFD=1∴∠FAD=180°?∠ADF?∠AFD=180°?α,∴∠BAF=∠FAD?∠BAD=180°?α?90°=90°?α;②連接BE,
∵∠DCE=α,∴∠BCE=90°?α=∠BAF,∵CD=CE=AD=AF=BC,∴△BCE≌△BAFSAS∴BF=BE,∠ABF=∠CBE,∵∠ABC=90°,∴∠EBF=90°,∴△EBF是等腰直角三角形,∴EF=2(2)解:過點(diǎn)G作AD的垂線,交直線AD于點(diǎn)H,連接AC、BD相交于點(diǎn)O,連接OG,
由(1)得△EBF是等腰直角三角形,又點(diǎn)G為斜邊EF的中點(diǎn),∴BG⊥EF,即∠BGD=90°,∵四邊形ABCD是正方形,∴OB=OD,∴OB=OD=OG,∴點(diǎn)G在以點(diǎn)O為圓心,OB為半徑的一段弧上,當(dāng)點(diǎn)H、O、G在同一直線上時(shí),GH有最大值,則△ADG面積的最大值,∴GH=1∴△ADG面積的最大值為12【點(diǎn)睛】本題考查的是正方形的判定和性質(zhì)、全等三角形的判定和性質(zhì)、等腰直角三角形的判定和性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì)、勾股定理,掌握相關(guān)的判定定理和性質(zhì)定理是解題的關(guān)鍵.題型07四邊形折疊與旋轉(zhuǎn)中的線段長度問題32.(2023·江蘇揚(yáng)州·統(tǒng)考中考真題)【問題情境】在綜合實(shí)踐活動(dòng)課上,李老師讓同桌兩位同學(xué)用相同的兩塊含30°的三角板開展數(shù)學(xué)探究活動(dòng),兩塊三角板分別記作△ADB和△A'D【操作探究】如圖1,先將△ADB和△A'D'C的邊AD、A'D'重合,再將△A'D
(1)當(dāng)α=60°時(shí),BC=________;當(dāng)BC=22時(shí),α=________°(2
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