2024成都中考数学第一轮专题复习之第五章
第二节 矩形、菱形、正方形的性质与判定 知识精练
基础题
1. (2023上海)在四边形ABCD中,AD∥BC,AB=CD.下列说法能使四边形ABCD为矩形的是( )
A. AB∥CD B. AD=BC
C. ∠A=∠B D. ∠A=∠D
2. (2023自贡)如图,边长为3的正方形OBCD两边与坐标轴正半轴重合,点C的坐标是( )
A. (3,-3) B. (-3,3)
C. (3,3) D. (-3,-3)
第2题图
3. (2022玉林)若顺次连接四边形ABCD各边的中点所得的四边形是正方形,则四边形ABCD的两条对角线AC,BD一定是( )
A. 互相平分
B. 互相垂直
C. 互相平分且相等
D. 互相垂直且相等
4. (2023深圳)如图,在平行四边形ABCD中,AB=4,BC=6,将线段AB水平向右平移a个单位长度得到线段EF,若四边形ECDF为菱形时,则a的值为( )
第4题图
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
5. (2023十堰)如图,将四根木条用钉子钉成一个矩形框架ABCD,然后向左扭动框架,观察所得四边形的变化.下面判断错误的是( )
A. 四边形ABCD由矩形变为平行四边形
B. 对角线BD的长度减小
C. 四边形ABCD的面积不变
D. 四边形ABCD的周长不变
第5题图
6. 如图,菱形ABCD中,点E,F分别为AB,BC的中点,EF=2,BD=8,则该菱形的面积为( )
第6题图
A. 12 B. 16 C. 20 D. 32
7. (2023杭州)如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O.若∠AOB=60°,则=( )
A. B. C. D.
第7题图
8. (2023大庆)将两个完全相同的菱形按如图方式放置,若∠BAD=α,∠CBE=β,则β=( )
第8题图
A. 45°+α B. 45°+α
C. 90°-α D. 90°-α
9. (2023河北)如图,在Rt△ABC中,AB=4,点M是斜边BC的中点,以AM为边作正方形AMEF.若S正方形AMEF=16,则S△ABC=( )
A. 4 B. 8 C. 12 D. 16
第9题图
10. [新考法—条件开放](2023齐齐哈尔)如图,在四边形ABCD中,AD=BC,AC⊥BD于点O.请添加一个条件:________,使四边形ABCD成为菱形.
第10题图
11. (2023怀化)如图,点P是正方形ABCD的对角线AC上的一点,PE⊥AD于点E,PE=3.则点P到直线AB的距离为________.
第11题图
12. (2023绍兴)如图,在菱形ABCD中,∠DAB=40°,连接AC,以点A为圆心,AC长为半径作弧,交直线AD于点E,连接CE,则∠AEC的度数是________.
第12题图
13. (2023河南)矩形ABCD中,M为对角线BD的中点,点N在边AD上,且AN=AB=1.当以点D,M,N为顶点的三角形是直角三角形时,AD的长为________.
14. [新考法—条件开放](2023十堰)如图, ABCD的对角线AC,BD交于点O,分别以点B,C为圆心,AC,BD长为半径画弧,两弧交于点P,连接BP,CP.
(1)试判断四边形BPCO的形状,并说明理由;
(2)请说明当 ABCD的对角线满足什么条件时,四边形BPCO是正方形?
第14题图
15. 如图,在平行四边形ABCD中,点E,F分别在边BC,AD上,且BE=DF,连接AE,CF,EH⊥CF于点H,FG⊥AE于点G.
(1)判断四边形EGFH的形状,并说明理由;
(2)若AE=5,tan∠DAE=2,EG=2GF,求AG的长.
第15题图
拔高题
16. (2022青羊区模拟)我们规定菱形与正方形接近程度称为“接近度”,设菱形相邻两个内角的度数分别为α,β,将菱形的“接近度”定义为|α-β|,于是|α-β|越小,菱形越接近正方形.
第16题图
①若菱形的一个内角为80°,则该菱形的“接近度”为________;
②当菱形的“接近度”等于________时,菱形是正方形.
课时2
基础题
1. (2023湘潭)如图,菱形ABCD中,连接AC,BD,若∠1=20°,则∠2的度数为( )
A. 20° B. 60° C. 70° D. 80°
第1题图
2. 如图,在菱形ABCD中,AC,BD为菱形的对角线,∠DBC=60°,BD=10,点F为BC中点,则EF的长为( )
第2题图
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
3. 如图所示,将一张矩形纸片沿虚线对折两次,当剪刀与纸片的夹角∠ABC=45°时,已知AB=4 cm,则剪下来图形的周长为( )
第3题图
A. 4 cm B. 4 cm C. 16 cm D. 16 cm
4. (2022青岛改编)如图,O为正方形ABCD对角线AC的中点,△ACE为等边三角形.若AB=2,则OE的长度为________.
第4题图
5. [新考法—数学文化](2023内江)出入相补原理是我国古代数学的重要成就之一,最早是由三国时期数学家刘徽创建.“将一个几何图形,任意切成多块小图形,几何图形的总面积保持不变,等于所分割成的小图形的面积之和”是该原理的重要内容之一.如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=12,对角线AC与BD交于点O,点E为BC边上的一个动点,EF⊥AC,EG⊥BD,垂足分别为点F,G,则EF+EG=________.
第5题图
6. (2023天津)如图,在边长为3的正方形ABCD的外侧,作等腰三角形ADE,EA=ED=.
第6题图
(1)△ADE的面积为________;
(2)若F为BE的中点,连接AF并延长,与CD相交于点G,则AG的长为________.
7. (2023内江)如图,在△ABC中,D是BC的中点,E是AD的中点,过点A作AF∥BC交CE的延长线于点F.
(1)求证:FA=BD;
(2)连接BF,若AB=AC,求证:四边形ADBF是矩形.
第7题图
8. (2023兰州)如图,矩形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,CD∥OE,直线CE是线段OD的垂直平分线,CE分别交OD,AD于点F,G,连接DE.
(1)判断四边形OCDE的形状,并说明理由;
(2)当CD=4时,求EG的长.
第8题图
拔高题
9. (2023绍兴改编)如图,在矩形ABCD中,O为对角线BD的中点,∠ABD=60°,动点E在线段OB上,动点F在线段OD上,点E,F同时从点O出发,分别向终点B,D运动,且始终保持OE=OF.点E关于AD,AB的对称点为E1,E2;点F关于BC,CD的对称点为F1,F2.当E,F,O三点重合时,当点E,F分别为OB,OD的中点时,当E,F分别运动到B,D两点时,四边形E1E2F1F2形状的变化依次是( )
第9题图
A. 菱形→平行四边形→矩形
B. 菱形→矩形→菱形
C. 平行四边形→矩形→平行四边形
D. 平行四边形→菱形→正方形
10. (2023武侯区二诊节选)如图①,在矩形ABCD中,AD=nAB(其中n>1),点P是AD边上一动点(点P不与点A重合),点E是AB边的中点,连接PE,将矩形ABCD沿直线PE进行翻折,其顶点A翻折后的对应点为O,连接PO并延长,交BC边于点F(点F不与点C重合),过点F作∠PFC的平分线FG,交矩形ABCD的边于点G.
(1)求证:PE∥FG;
(2)如图②,在点P运动过程中,若E,O,G三点在同一条直线上时,点G与点D刚好重合,求n的值.
图①
图②
第10题图
参考答案与解析
1. C
2. C 【解析】∵正方形的边长为3,∴DC=BC=3,DC与BC分别垂直于y轴和x轴.∵点C在第一象限,∴点C的坐标为(3,3).
3. D 【解析】如解图,E,F,G,H分别为AB,BC,CD,DA的中点,则EH∥DB∥GF,HG∥AC∥EF,EF=AC,FG=BD,∴四边形EFGH为平行四边形.要使其为正方形,即EF⊥FG,FE=FG,则AC⊥BD,AC=BD,即对角线一定互相垂直且相等.
第3题解图
4. B 【解析】∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,CE∥FD,CD=AB=4.∵将线段AB水平向右平移得到线段EF,∴AB∥EF∥CD,∴四边形ECDF为平行四边形,当CD=CE=4时, ECDF为菱形,此时a=BE=BC-CE=6-4=2.
5. C 【解析】将四根木条用钉子钉成一个矩形框架ABCD,然后向左扭动框架,∵两组对边的长度分别相等,∴四边形ABCD是平行四边形,故A正确,∵向左扭动框架,∴BD的长度减小,故B正确;∵平行四边形ABCD的底不变,高变小了,∴平行四边形ABCD的面积变小,故C错误;∵平行四边形ABCD的四条边长度不变,∴四边形ABCD的周长不变,故D正确.
6. B 【解析】如解图,连接AC,∵点E,F分别为AB,BC的中点,∴EF是△ABC的中位线,∴AC=2EF=4.∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,∴S菱形ABCD=AC·BD=×4×8=16.
第6题解图
7. D 【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴OA=OB=OC=OD,∠ABC=90°,∴∠OBC=∠OCB.∵∠AOB=60°,∴∠ACB=∠AOB=30°,∴=tan ∠ACB=tan 30°=.
8. D 【解析】∵四边形ABCD和四边形BGHF是完全相同的菱形,∴∠DBE=∠BAD=α,AB=AD,∠ABD=∠CBD=∠CBE+∠DBE=β+α.∴∠ADB=∠ABD=β+α.∵∠BAD+∠ADB+∠ABD=180°,∴α+β+α+β+α=180°,∴β=90°-α.
9. B 【解析】∵S正方形AMEF=16,∴AM=4.∵M是斜边BC的中点,∴AM是Rt△ABC斜边上的中线,∴BC=2AM=8.在Rt△ABC中,由勾股定理,得AC==4,∴S△ABC=AB·AC=×4×4=8.
10. AD∥BC(答案不唯一) 【解析】当AD∥BC,AD=BC时,四边形ABCD为平行四边形,又∵AC⊥BD,∴四边形ABCD是菱形.
11. 3 【解析】如解图,过点P作PF⊥AB于点F,∵四边形ABCD是正方形,AC是对角线,∴∠DAC=∠BAC.∵PE⊥AD,PF⊥AB,∴∠AEP=∠AFP.∵AP=AP,∴△AEP≌△AFP(AAS),∴PE=PF.∵PE=3,∴点P到直线AB的距离为PF=3.
第11题解图
12. 10°或80° 【解析】如解图,以点A为圆心,AC长为半径作弧,交直线AD于点E和E′.在菱形ABCD中,∠DAC=∠BAC,∵∠DAB=40°,∴∠DAC=20°.∵AC=AE,∴∠AEC=(180°-20°)÷2=80°.∵AE′=AC,∴∠AE′C=∠ACE′=10°.综上所述,∠AEC的度数是10°或80°.
第12题解图
13. 2或+1 【解析】分两种情况,①当∠DNM=90°时,如解图①,则MN∥AB,∴=.∵M是BD的中点,∴BD=2BM,∴AD=2AN=2;②当∠DMN=90°时,如解图②,连接BN,∵M是BD的中点,∠DMN=90°,∴BN=DN===,∴AD=+1.综上所述,AD的长为2或+1.
图①
图②
第13题解图
14. 解:(1)四边形BPCO为平行四边形.
理由如下:由作法得,BP=AC,CP=BD,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴OC=AC,OB=BD,
∴OC=BP,OB=CP,
∴四边形BPCO为平行四边形.
(2)当 ABCD的对角线垂直且相等时,四边形BPCO为正方形.
理由:∵AC⊥BD,
∴四边形BPCO为矩形,
∵AC=BD,
∴OB=OC,
∴四边形BPCO为正方形.
15. 解:(1)四边形EGFH是矩形.
理由如下:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC.
∵BE=DF,
∴AD-DF=BC-BE,
∴AF=CE,
∴四边形AECF是平行四边形,
∴AE∥CF,
∴∠AEH+∠FHE=180°.
∵EH⊥CF,FG⊥AE,
∴∠FGE=∠FHE=∠GEH=90°,
∴四边形EGFH是矩形;
(2)∵FG⊥AE,
∴∠AGF=90°.
在Rt△AGF中,tan ∠DAE==2,
∴GF=2AG.
∵EG=2GF,
∴EG=4AG.
∵AE=AG+EG=5,
∴AG=1,
即AG的长为1.
16. 20°;0° 【解析】①∵菱形相邻两个内角的度数和为180°,∴α+β=180°,即80°+β=180,解得β=100°,∴该菱形的“接近度”为|α-β|=|80°-100°|=20°;②∵当α=β=90°时,菱形是正方形,∴|α-β|=0°时,菱形是正方形.
课时2
1. C 【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴AB∥CD,AC⊥BD,∴∠DCA=∠1=20°,∴∠2=90°-∠DCA=70°.
2. C 【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴BC=DC,BE=DE,∵∠DBC=60°,∴△BDC是等边三角形,∴CD=BD=10.∵点F为BC中点,∴EF=CD=5.
3. D 【解析】由折叠可知,剪下的图形两条对角线互相垂直且平分,此时图形为菱形,∵∠ABC=45°,∴剪下的图形有一个角为90°,∴有一个角为90°的菱形是正方形,∵AB=4 cm,根据勾股定理得BC=4 cm,故剪下来图形的周长为4×4=16 cm.
4. 【解析】∵四边形ABCD为正方形,AB=2,∴AC=2.∵O为正方形ABCD对角线AC的中点,△ACE为等边三角形,∴∠AOE=90°,∴AC=AE=2,AO=,∴OE=.
5. 【解析】如解图,连接OE,∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=90°, AB=CD=5,AD=BC=12.在Rt△ABD中,BD==13.∴AC=BD=13.∵AC与BD交于点O,∴AO=CO=BO=DO=.∵S△BCO=S四边形ABCD=×12×5=15,∴S△BCO=S△BEO+S△CEO=BO·EG+CO·EF=×(EG+EF)=15,∴EF+EG=15×=.
第5题解图
6. (1)3 【解析】(1)如解图,过点E作EM⊥AD于点M,∵△ADE是等腰三角形,EA=ED=,AD=3,∴AM=AD=,∴EM===2,∴S△ADE=AD·EM=×3×2=3.
(2) 【解析】如解图,延长EM交AG于点N,∵∠BAD=∠AME=90°,∴AB∥NE,∴∠ABF=∠FEN,∠BAF=∠ENF.又∵点F为BE中点,∴BF=EF,∴△AFB≌△NFE,∴EN=BA=3.由(1)知,EM=2,∴NM=1.∵∠NMD=∠ADC=90°,且M为AD中点,∴NM∥GD,∴NM为△AGD的中位线,∴GD=2NM=2,∴AG==.
第6题解图
7. 证明:(1)∵AF∥BC,
∴∠AFE=∠DCE.
又∵E是AD的中点,
∴AE=DE.
在△AFE和△DCE中,
∵
∴△AFE≌△DCE,
∴AF=DC.
又∵D是BC的中点,
∴BD=CD,
∴AF=BD;
(2)∵AB=AC,
∴△ABC是等腰三角形.
又∵D是BC的中点,
∴∠ADB=90°,
由(1)知FA=BD,
又∵FA∥BD,
∴四边形ADBF是平行四边形.
又∵∠ADB=90°,
∴四边形ADBF是矩形.
8. 解:(1)四边形OCDE为菱形,
理由如下:
∵CE是线段OD的垂直平分线,
∴OF=DF,OC=DC.
∵CD∥OE,
∴∠EOF=∠CDF.
∵∠EFO=∠CFD,
∴△OFE≌△DFC,
∴OE=CD,
∴四边形OCDE是平行四边形.
又∵OC=CD,
∴四边形OCDE是菱形;
(2)∵四边形ABCD是矩形,
∴DO=OC=OA,
由(1)可知,OC=DC,
∴OC=DO=CD,
∴△OCD是等边三角形,
∴∠DCO=∠CDO=60°,
∴∠FDG=90°-60°=30°.
∵四边形OCDE是菱形,
∴∠DEC=∠DCE=30°,∠CGD=90°-∠DCE=60°,
∴∠EDG=30°,
∴DG=EG.
∵CD=4,
∴tan ∠DCG==,
∴DG=4·tan 30°=4×=,
∴EG=.
9. B 【解析】∵四边形ABCD为矩形,∠ABD=60°,∴∠CDF=60°,∠EDA=∠CBD=30°.∵OE=OF,O为对角线BD的中点,∴DF=EB.由对称的性质得DF=DF2,BF=BF1,BE=BE2,DE=DE1,∠F2DC=∠CDF=60°,∠EDA=∠E1DA=30°,∠F1BC=∠FBC=30°,∴E1F2=E2F1,∠E1DB=60°,∠F1BD=60°,∴DE1∥BF1,∴E1F2∥E2F1,∴四边形E1E2F1F2是平行四边形,如解图①,当E,F,O三点重合时,DO=BO,∴DE1=DF2=AE1=AE2,即E1E2=E1F2,∴四边形E1E2F1F2是菱形,如解图②,当E,F分别为OB,OD的中点时,设DB=4,则DF2=DF=1,DE1=DE=3,在Rt△ABD中,AB=2,AD=2,连接AE,易得AE=AB=,根据对称性可得AE1=AE=,∵AD2=12,DE=9,AE=3,即AD2=AE+DE,∴△DE1A是直角三角形,且∠E1=90°,∴四边形E1E2F1F2是矩形;如解图③,当F,E分别与D,B重合时,△BE1D,△BDF1都是等边三角形,则四边形E1E2F1F2是菱形,∴在这三个位置时,四边形E1E2F1F2形状的变化依次是菱形→矩形→菱形.
图①
图②
图③
第9题解图
10. (1)证明:由翻折知,∠APE=∠OPE,
∵FG平分∠PFC,
∴∠PFG=∠CFG.
∵AD∥BC,
∴∠APF=∠CFP,
∴∠EPF=∠PFG,
∴PE∥FG;
(2)解:由翻折知,EA=EO,∠EOP=90°.
∵E,O,D三点在同一条直线上,
∴∠DOF=∠EOF=∠C=90°.
又∵DF=DF,∠OFG=∠CFG,
∴△DOF≌△DCF(AAS),
∴DO=DC=AB.
∵E是AB的中点,
∴设EA=EB=EO=a,
∴OD=CD=AB=2a,
∴DE=OE+OD=3a.
在Rt△ADE中,由勾股定理,得AD2+AE2=DE2,
∴AD==2a.
∵AD=nAB,
∴2a=2na,
∴n=.
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