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2021年中考数学:几何专题复习之四边形压轴(三)

2023-04-03 来源:榕意旅游网
2021年中考数学:几何专题复习之四边形压轴(三)

1.如图,正方形ABCD中,O是AC的中点,E是AD上一点,连接BE,交AC于点H,作CF⊥BE于点F,AG⊥BE于点G,连接OF,则下列结论中,①AG=BF;②OF平分∠CFG;③CF﹣BF=EF;④GF==2OH2,正确的有 .(填序号)

OF;⑤FH2+HG2

2.如图,在正方形ABCD中,O是对角线AC与BD的交点,M是BC边上的动点(点M不与B,C重合),CN⊥DM,CN与AB交于点N,连接OM,ON,MN.下列五个结论:①△CNB≌△DMC;②△CON≌△DOM;③△

OMN∽△OAD;④AN2+CM2=MN2;⑤若AB=2,则S△OMN的最小值是1,其中正确结论有 .

3.如图,在▱ABCD中,∠ABC=45°,AB=6,CB=14.点M,N分别是边AB,AD的中点,连接CM,BN,

并取CM,BN的中点,分别记为点E,F,连接EF,则EF的长为 .

4.如图,在平行四边形ABCD中,∠A=90°,AD=10,AB=8,点P在边AD上,且BP=BC,点M在线段

BP上,点N在线段BC的延长线上,且PM=CN,连接MN交CP于点F,过点M作ME⊥CP于E,则EF= .

5.如图,以△ABC的边AC、BC为边向外作正方形ACDE和正方形BCGF,连接AG、BD相交于点O,连接CO、

DG,取AB中点M,连接MC并延长交DG于点N.下列结论:①AG=BD;②MN⊥DG;③CO平分∠DCG;④S△ABC=S△CDG;⑤∠AOC=45°.其中正确的结论有 (填写编号).

6.如图,已知四边形ABCD为等腰梯形,AD∥BC,AB=CD,AD=,E为CD中点,连接AE,且AE=2,

∠DAE=30°,作AE⊥AF交BC于F,则BF的值为 .

7.如图,正方形ABCD的边长是a,点E是对角线BD上一动点(不与点B、D重合),EF⊥BC于点F,EG⊥CD于点G,连接FG.则下列结论:①四边形EFCG是矩形;②四边形EFCG的周长是2a;③S△BEF+S△DEG=2S△CFG;④FG的最小值是

a.其中正确的结论是 .(填写所有正确结论的序号)

8.如图在正方形ABCD中,∠EAF的两边分别交CB、DC延长线于E、F点且∠EAF=45°,如果BE=1,DF=7,则EF= .

9.如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=6,BE平分∠ABC,点F在线段BE上.BF=3交BC边于点G,交BD边于点H,则GH= .

.过点F作FG⊥DF

10.如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,DE平分∠ADC交BC于点E,AF平分∠BAD交BC于点F,交DE于点G,则

= .

11.对于任意三角形,如果存在一个菱形,使得这个菱形的一条边与三角形的一条边重合,且三角形的这条边所对的顶点在菱形的这条边的对边上,那么称这个菱形为该三角形的“最优覆盖菱形”. 问题:如图,在△ABC中,AB=AC,BC=4,且△ABC的面积为m,如果△ABC存在“最优覆盖菱形”为菱形BCMN,那么m的取值范围是 .

12.如图,已知:PA=,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 .

13.如图,正方形ABCD的边长为3,连接BD,P、Q两点分别在AD、CD的延长线上,且满足∠PBQ=45°. (1)BD的长为 ;

(2)当BD平分∠PBQ时,DP、DQ的数量关系为 ; (3)当BD不平分∠PBQ时,DP•DQ= .

14.如图,四边形ABCD是正方形,E是边BC上的任意一点,∠AEF=90°,且EF交正方形外角的平分线

CF于点F,过点C作CH⊥DF,交DF的延长线于点H.若AB=4,BE=BC,则CH= .

15.如图,已知矩形ABCD,AB=2,AD=2⊥DE交BC于点F,连接DF,则

,点E为对角线AC上一点(不与A、C重合),过点E作EF的值等于 .

16.如图,矩形ABCD中,AD=AB,AF平分∠BAD,DF⊥AF于点F,BF的延长线交CD于点H.过F作MN∥DC,交AD于M,交BC于N.若AB=6,则CH的长为 .

17.如图,点C在线段AB上,等腰△ADC的顶角∠ADC=120°,点M是矩形CDEF的对角线DF的中点,连接MB,若AB=6

,AC=6,则MB的最小值为 .

18.如图,正方形ABCD的边长为1,点E,F分别为BC,CD边的中点,连接AE,BF交于点P,连接PD,则下述结论:①AE⊥BF;②tan∠DAP=

;③DA=DP;④FD=FP中,一定成立的有 .

19.如图,在矩形ABCD中,BC=2AB,点E是边BC的中点,连接AE、DE,分别交BD、AC点P、Q,过点P作PF⊥AE交CB于点F,下列结论: ①∠EAC=∠EDB;②AP=2PF;③若S△DQC=

,则AB=8;

④CE•EF=EQ•DE.其中正确的结论有 .(填序号即可)

20.如图,Rt△ABO中,∠ABO=90°,AB=4,BO=2.以AB为边作正方形ABCD.点M是边BC上一动点,连接AM,过O作AM的垂线,垂足为N,连接CN.则线段CN的最小值是 .

参考答案

1.解:∵四边形ABCD是正方形, ∴AB=BC,∠ABC=90°,

∴∠ABE+∠CBF=90°=∠ABE+∠BAG, ∴∠CBF=∠BAG,

又∵∠AGB=∠BFC=90°,AB=BC, ∴△ABG≌△BCF(AAS), ∴AG=BF,BG=CF,故①正确; ∴CF﹣BF=BG﹣BF=FG,故③错误;

如图,连接GO,延长GO交CF于N,作OM⊥EB于M,

∵点O是AC中点, ∴AO=CO, ∵AG⊥BE,CF⊥BE, ∴AG∥CF, ∴∠GAO=∠NCO, 又∵∠AOG=∠CON, ∴△AOG≌△CON(ASA), ∴GO=NO,AG=CN, ∴BF=CN, ∴GF=FN,

又∵∠GFN=90°,GO=ON,

∴∠GFO=∠NFO=45°,OF⊥GO,OF=GO=ON, ∴OF平分∠GFC,FG=

OF,故②,④正确;

∵OF⊥GO,OF=GO,OM⊥FG,

∴FM=MG=OM,

∵FH2+HG2=(FM+HM)2+(MG﹣HM)2=2OM2+2MH2,OM2+MH2=OH2, ∴FH2+HG2=2OH2,故⑤正确, 故答案为:①②④⑤.

2.解:在正方形ABCD中,CD=BC,∠BCD=90°, ∴∠BCN+∠DCN=90°, 又∵CN⊥DM,

∴∠CDM+∠DCN=90°, ∴∠BCN=∠CDM, 又∵∠CBN=∠DCM=90°,

∴△CNB≌△DMC(ASA),故①正确; ∵△CNB≌△DMC, ∴CM=BN,

又∵∠OCM=∠OBN=45°,OC=OB, ∴△OCM≌△OBN(SAS), ∴OM=ON,∠COM=∠BON,

∴∠DOC+∠COM=∠COB+∠BPN,即∠DOM=∠CON, 又∵DO=CO,

∴△CON≌△DOM(SAS),故②正确; ∵∠BON+∠BOM=∠COM+∠BOM=90°, ∴∠MON=90°,即△MON是等腰直角三角形, 又∵△AOD是等腰直角三角形, ∴△OMN∽△OAD,故③正确; ∵AB=BC,CM=BN, ∴BM=AN,

又∵Rt△BMN中,BM2+BN2=MN2, ∴AN2+CM2=MN2,故④正确; ∵△OCM≌△OBN,

∴四边形BMON的面积=△BOC的面积=1,即四边形BMON的面积是定值1, ∴当△MNB的面积最大时,△MNO的面积最小,

设BN=x=CM,则BM=2﹣x, ∴△MNB的面积=

x(2﹣x)=﹣x2+x,

∴当x=1时,△MNB的面积有最大值此时S△OMN的最小值是1﹣故答案为①②③④.

,故⑤错误,

3.解:如图,连接BE交CD于点G,连接GN,过点G作GH⊥DN于点H,

∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AD=CB=14,CD=AB=6

∵点M,N分别是边AB,AD的中点, ∴AN=DN=∵AB∥CD,

∴∠BME=∠GCE,∠MBE=∠CGE, ∵点E是CM的中点, ∴ME=CE,

在△MEB和△CEG中,

∴△MEB≌△CEG(AAS), ∴BE=GE,BM=GC=3∴DG=CD﹣GC=3

AD=7,BM=AB=3,

∵∠D=∠ABC=45°,GH⊥DN, ∴DH=GH=

DG=3,

∴NH=DN﹣DH=7﹣3=4, ∴GN=

=5,

∵BF=FN,BE=EG, ∴EF是△BGN的中位线, ∴EF=

GN=.

故答案为:

4.解:如图,过点M作MH∥BC交CP于H, 则∠MHP=∠BCP,∠NCF=∠MHF, ∵BP=BC, ∴∠BCP=∠BPC, ∴∠BPC=∠MHP, ∴PM=MH, ∵PM=CN, ∴CN=MH, ∵ME⊥CP, ∴PE=EH,

在△NCF和△MHF中,

∴△NCF≌△MHF(AAS), ∴CF=FH, ∴EF=EH+FH=

CP,

∵矩形ABCD中,AD=10, ∴BC=AD=10, ∴BP=BC=10, 在Rt△ABP中,AP=∴PD=AD﹣AP=10﹣6=4, 在Rt△CPD中,CP=∴EF=

=2

=4

=6,

CP=×4

故答案为:2

5.解:如图,连接AD,延长CM至H,使MH=CM,连接AH,

∵四边形ACDE是正方形,四边形BCGF是正方形, ∴AC=CD,BC=CG,∠ACD=∠BCG=90°,∠ADC=45°, ∴∠ACG=∠BCD, ∴△ACG≌△DCB(SAS),

∴AG=BD,∠CAG=∠CDB,∠DBC=∠AGC,故①正确; ∵∠CAG=∠CDB,

∴点D,点A,点C,点O四点共圆,

∴∠DOA=∠ACD=90°,∠ADC=∠AOC=45°,故⑤正确; ∴∠BOC=45°=∠AOC, ∴∠AGC+∠OCG=∠DCO+∠ODC, ∵△ACB是任意三角形,

∴AC不一定等于BC,即DC与BC不一定相等, ∴∠CDB与∠AGC不一定相等, ∴∠DCO与∠GCO不一定相等, ∴CO不一定平分∠DCG,故③错误; ∵点M是AB的中点, ∴AM=BM,

又∵CM=MH,∠CMB=∠AMH, ∴△BCM≌△AHM(SAS),

∴AH=BC=CG,∠H=∠BCH,∠ABC=∠HAM,S△BCM=S△AMH, ∴S△ABC=S△ACH,

∵∠DCG+∠ACM+∠BCM=180°,∠H+∠CAH+∠ACM=180°, ∴∠CAH=∠DCG, 又∵AC=DC,CG=AH, ∴△ACH≌△CDG(SAS), ∴S△ACH=S△CDG,∠ACH=∠CDG, ∴S△ABC=S△CDG,故④正确; ∵∠ACD=90°, ∴∠DCN+∠ACM=90°, ∴∠CDN+∠DCN=90°, ∴MN⊥DG,故②正确, 故答案为①②④⑤.

6.解:如图,延长AE交BC的延长线于G, ∵E为CD中点, ∴CE=DE, ∵AD∥BC,

∴∠DAE=∠G=30°, 在△ADE和△GCE中,

∴△ADE≌△GCE(AAS), ∴CG=AD=

,AE=EG=2

+2

=4

, ,

∴AG=AE+EG=2∵AE⊥AF,

∴AF=AGtan30°=4×÷

=4, =8,

GF=AG÷cos30°=4

过点A作AM⊥BC于M,过点D作DN⊥BC于N, 则MN=AD=

∵四边形ABCD为等腰梯形, ∴BM=CN, ∵MG=AG•cos30°=4∴CN=MG﹣MN﹣CG=6﹣∵AF⊥AE,AM⊥BC, ∴∠FAM=∠G=30°, ∴FM=AF•sin30°=4×∴BF=BM﹣MF=6﹣2故答案为:4﹣2

=2, ﹣2=4﹣2

×﹣

=6, =6﹣2

7.解:∵四边形ABCD是正方形,

∴BC=CD=a,∠CBD=∠CDB=45°,BD=∵EF⊥BC,EG⊥CD,∠C=90°, ∴四边形EFCG是矩形,故①正确; ∵EF⊥BC,EG⊥CD,

∴∠DBC=∠BEF=45°,∠CDB=∠DEG=45°, ∴BF=EF,DG=EG,

∴四边形EFCG的周长=EG+FC+EF+GC=BF+FC+CG+DG=BC+DC=2a,故②正确; ∵S△BEF+S△DEG=

BC=a,

EF2+EG2,2S△CFG=2×CF×CG=EG×EF,

∴当EF=EG时,S△BEF+S△DEG=2S△CFG, ∴S△BEF+S△DEG不一定等于2S△CFG,故③错误; 如图,连接EC,

∵四边形EFCG是矩形, ∴FG=EC,

∴当EC取最小值时,FG有最小值, ∴当EC⊥BD时,EC有最小值, 此时EC=

BD=a,

a,故④正确,

∴FG的最小值是故答案为①②④.

8.解:如图,把△ABE绕点A逆时针旋转90°到DA,交CD于点G,

由旋转的性质可知,AG=AE,DG=BE,∠DAG=∠BAE, ∵∠EAF=45°, ∴∠DAG+∠BAF=45°, 又∵∠BAD=90°, ∴∠GAF=45°, 在△AEF和△AGF中,

∴△AEF≌△AGF(SAS)

∴EF=GF, ∵BE=1,DF=7,

∴EF=GF=DF﹣DG=DF﹣BE=7﹣1=6, 故答案为6.

9.解:如图,过点F作BC的垂线,分别交BC、AD于点M、N,则MN⊥AD,延长GF交AD于点Q,

∵四边形ABCD是矩形,AB=4,AD=6, ∴∠ABC=90°,AD∥BC, ∵BE平分∠ABC, ∴∠ABE=∠EBC=45°,

∴△MBF、△ABE、△EFN是等腰直角三角形, ∵BF=3

,BE=4

∴EF=BE﹣BF=∴EN=NF=1, ∴DE=2,DN=3,

∴AN=BM=FM=DN=3, ∵∠DFG=∠DNF=90°, ∴∠FDN=∠GFM, 在△FDN和△GFM中,

∴△FDN≌△GFM(ASA), ∴NF=MG=1, 由勾股定理得:FG=FD=∵QN∥BC,

∴∴

==

==

, , , ﹣x,

∴FQ=,QN=

设GH=x,则FH=∵QD∥BG, ∴

∴=,

∴x=即GH=故答案为:

. .

10.解:如图,过点G作AD的垂线,分别交AD,BC于点N,M,

则四边形CDNM是矩形, ∴MN=CD=AB=3,CM=DN, ∵四边形ABCD是矩形, ∴AD∥BC,BC=AD=4,

∵DE平分∠ADC交BC于点E,AF平分∠BAD交BC于点F, ∴∠DAG=∠ADG=∠GEF=∠GFE=45°, ∴△AGD和△GEF均为等腰直角三角形, ∴GN=DN=

AD=2,

∴GM=MN﹣GN=AB﹣GN=3﹣2=1,

MC=DN=2,

∴MF=GM=1,

∴CG=∴GF=∴

, =

==,

. .

故答案为:

11.解:∵△ABC的面积为m, ∴△ABC的BC边上的为高

如图:当高取最小值时,△ABC为等边三角形, 点A与M或N重合,

如图:过A作AD⊥BC,垂足为D ∵等边三角形ABC,BC=4,

∴∠ABC=60°,BC=4,∠BAD=30°. ∴BD=2, ∴AD=∴

=2

,即

=2

, .

如图:

当高取取最大值时,菱形为正方形. ∴点A在MN的中点,

∴∴4

≤m≤8,

≤m≤8.

故答案为:4

12.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

13.解:(1)∵四边形ABCD是正方形, ∴AB=AD=3,∠A=90°, ∴BD=故答案为:3

=;

=3

(2)解:当BD平分∠PBQ时, ∵∠PBQ=45°,

∴∠QBD=∠PBD=22.5°, ∵四边形ABCD是正方形,

∴AB=BC,∠A=∠C=90°,∠ABD=∠CBD=45°, ∴∠ABP=∠CBQ=22.5°+45°=67.5°, 在△ABP和△CBQ中,

∴△ABP≌△CBQ(ASA), ∴BP=BQ,

在△QBD和△PBD中,

∴△QBD≌△PBD(SAS), ∴PD=QD, 故答案为:PD=QD; (3)当BD不平分∠PBQ时, ∵AB∥CQ, ∴∠ABQ=∠CQB,

∵∠QBD+∠DBP=∠QBD+∠ABQ=45°, ∴∠DBP=∠ABQ=∠CQB,

∵∠BDQ=∠ADQ+∠ADB=90°+45°=135°, ∠BDP=∠CDP+∠BDC=90°+45°=135°, ∴∠BDQ=∠BDP, ∴△BQD∽△PBD, ∴

∴PD•QD=BD2=32+32=18, 故答案为:18.

14.解:过F作FM⊥BC交BC的延长线于M,FN⊥CD于N, ∴∠FNC=∠FMC=90°, ∵CF是∠NCM的角平分线, ∴FM=FN,

则四边形CMFN是正方形, ∴CN=CM=FM=NF,

在AB上截取BG=BE,连接GE,如图所示:则△BGE是等腰直角三角形,

∴∠BGE=∠BEG=45°, ∵四边形ABCD是正方形, ∴AB=BC, ∴AG=CE,

∴∠AGE=135°,∵∠BGE=45°, ∴∠BAE+∠GEA=45°,

由题意知,CF为正方形外角的角平分线, ∴∠ECF=135°, ∴∠AGE=∠ECF, ∵AE⊥EF, ∴∠AEF=90°, ∴∠CEF+∠GEA=45°, ∴∠GAE=∠CEF, 在△AGE和△ECF中,

∴△AGE≌△ECF (ASA) ∴AE=EF,

在△ABE和△EMF中,

∴△ABE≌△EMF (AAS), ∴BE=FM,AB=EM=4, ∵BE=∴FM=

BC=AB=, BC=NF=,

∴DN=DC﹣NC=BC﹣BE=CE=∴DF=∵CH⊥DF,

∴∠DNF=∠H=90°, ∵∠FDN=∠CDH, ∴△DNF∽△DHC, ∴

即=,

∴CH=故答案为:

15.解:过点E作EM⊥BC,EN⊥DC于点M和N, ∴EM∥AB,EN∥AD,

∴∴∴

===

,, =

=,

∵∠MEN=∠FED=90°, ∴∠MEF=∠NED, ∵∠EMF=∠END=90°, ∴△END∽△EMF, ∴

∴=. .

故答案为:

16.解:根据题意可知:

MN=CD,

∵四边形ABCD是矩形,

∴∠BAD=90°,DC⊥AD,CD=AB=6, ∴MF⊥AD,MN=6, ∵AF平分∠BAD, ∴∠BAF=∠DAF=45°, ∵AB=6, ∴AD=

AB=6,

∵DF⊥AF,

∴△ADF是等腰直角三角形, ∴AF=DF,

∴点M是AD的中点, ∴FM=

AD=3,FN为△BCH的中位线,

,FN=. .

∴FN=MN﹣FM=6﹣3∴CH=2FN=12﹣6故答案为:12﹣6

CH,

17.解:如图,连接EC,过点M作MJ⊥CD于J,交AB于T.

∵四边形EFCD是矩形,点M是DF的中点, ∴点M是对角线DF,EC的交点, ∴MD=MC, ∵MJ⊥CD, ∴DJ=JC,

∴点M的运动轨迹是直线MJ,当BM⊥MJ时,BM的值最小, ∵DA=DC,∠ADC=120°,AC=6, ∴∠A=∠DCA=30°, ∴CD=∴CJ=DJ=

=2,

∴CT=CJ÷cos30°=2, ∵AB=6

,AC=6,

﹣6)+2=6

﹣4,

∴BT=BC+CT=(6

∵∠CJT=90°,∠JCT=30°, ∴∠BTM=60°, ∴BM=BT•sin60°=(6∴BM的最小值为9﹣2故答案为:9﹣218.解:连接AF,

∵E,F分别是正方形ABCD边BC,CD的中点, ∴CF=BE,

=2, .

﹣4)×.

=9﹣2

在△ABE和△BCF中,

∴Rt△ABE≌Rt△BCF(SAS), ∴∠BAE=∠CBF, 又∵∠BAE+∠BEA=90°, ∴∠CBF+∠BEA=90°, ∴∠BPE=∠APF=90°, ∴AE⊥BF,故①正确; ∵∠ADF=90°, ∴∠ADF+∠APF=180°, ∴A、P、F、D四点共圆, ∴∠AFD=∠DPA,∠DAF=∠DPF,

∵∠DAB=∠APF=90°,∠BAE=∠DAF, ∴∠DAP=∠DPA, ∴DA=DP,故③正确; ∵∠DAP=∠DPA=∠AFD, ∴tan∠DAP=tan∠AFD=

=2,故②错误;

∵DA=DP,只有当DA=AP时,FD=FP,故④不一定正确. 故①③. 故答案为:①③.

19.解:∵四边形ABCD是矩形,

∴AB=CD,AD=BC,OA=OB=OC=OD,∠ABC=∠BCD=90°,AD∥BC, ∴∠OBC=∠OCB,

∵BC=2AB,点E是边BC的中点, ∴BE=EC=AB=CD, ∴∠AEB=∠DEC=45°,

∵∠AEB=∠ACB=∠EAC,∠DEC=∠DBC+∠BDE, ∴∠EAC=∠EDB,故①正确; ∵PF⊥AE,

∴∠PFE=∠PEF=45°, ∴PE=PF, ∵AD∥BC, ∴△ADP∽△EBP, ∴

=2,

∴AP=2PE=2PF,故②正确; ∵AD∥BC, ∴△ADQ∽△CEQ,

∴=2,

∴AQ=2QC, ∵S△DQC=

∴S△ADC=16, ∴

×AD×DC=16,

∴DC=4,

∴AB=4,故③错误,

∵AB=BE,DC=CE,∠ABE=∠DCE=90, ∴△ABE≌△DCE(SAS), ∴AE=DE,

∵△ADP∽△EBP,△ADQ∽△CEQ, ∴∴∴

=, ,

∴PE=EQ,

∵∠AEB=∠DEC=45°,∠EPF=∠ECD=90°, ∴△PEF∽△CDE, ∴

∴CE•EF=EQ•DE.故④正确; 故答案为:①②④.

20.解:如图,点N在以AO的中点Q为圆心,AO为直径的圆上,连接CQ与圆Q的交点即为点N,此时线段CN的值最小,

∠ABO=90°,AB=4,BO=2, ∴AO=∴QN=

=2

AO=,

过Q作QH∥AB,交OB于H, ∴QH=∴CQ=∴CN=CQ﹣QN=

AB=2,BH=OB=1,

=﹣

, ﹣.

. =

则线段CN的最小值是故答案为:

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