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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