1.在正方形ABCD中,E是△ABD内的点,EB=EC. (1)如图1,若EB=BC,求∠EBD的度数;
(2)如图2,EC与BD交于点F,连接AE,若S四边形ABFE=a,试探究线段FC与BE之间的数量关系,并说明理由.
2.(1)如图1,在正方形ABCD中,E是AB上一点,G是AD上一点,∠ECG=45°,那么
EG与图中两条线段的和相等?证明你的结论.
(2)请用(1)中所积累的经验和知识完成此题,如图2,在四边形ABCD中,AG∥BC(BC>AG),∠B=90°,AB=BC=12,E是AB上一点,且∠ECG=45°,BE=4,求EG的长?
3.如图,正方形ABCD的边长为1,对角线AC、BD交于点O,E是BC延长线上一点,且AC=EC,连接AE交BD于点P. (1)求∠DAE的度数; (2)求BP的长.
4.如图,在矩形ABCD中,点O为对角线AC的中点,过点O作EF⊥AC交BC于点E,交AD于点F,连接AE,CF.
(1)求证:四边形AECF是菱形;
(2)连接OB,若AB=8,AF=10,求OB的长.
5.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,E是AD上任意一点,连接EO并延长,交BC于点F,连接AF,CE.
(1)求证:四边形AFCE是平行四边形;
(2)若∠DAC=60°,∠ADB=15°,AC=6.求出平行四边形ABCD的边BC上的高h的值.
6.如图,在正方形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,E为OC上动点(不与O、C重合),作AF⊥BE,垂足为G,分别交BC、OB于F、H,连接OG、CG. (1)求证:△AOH≌△BOE; (2)求∠AGO的度数;
(3)若∠OGC=90°,BG=,求△OGC的面积.
7.如图,在矩形ABCD中,BC=24cm,P、Q、M、N分别从A、B、C、D同时出发,分别沿边
AD、BC、CB、DA移动,当有一个点先到达所在边的另一个端点时,其它各点也随之停止
移动.已知移动一段时间后,若BQ=xcm(x≠0),AP=2xcm,CM=3xcm,DN=x2cm.当
x为何值时,以P、Q、M、N为顶点的四边形是平行四边形?
8.在正方形ABCD中,F是BC边的中点,ED⊥AF于点E,连接CE.
(1)如图1,求证:CE=CD;
(2)如图2,连接BE、BD,请直接写出图2中所有与∠BEF度数相等的角. 9.如图1,已知平行四边形ABCD,DE是∠ADC的角平分线,交BC于点E.
(1)求证:CD=CE.
(2)如图2所示,点P是平行四边形ABCD的边BC所在直线上一点,若BE=CE,且AE=3,DE=4,求△APD的面积.
10.如图,在平行四边形ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,交DC的延长线于F,以EC、
CF为邻边作平行四边形ECFG,如图1所示.
(1)证明平行四边形ECFG是菱形;
(2)若∠ABC=120°,连接BG、CG、DG,如图2所示, ①求证:△DGC≌△BGE; ②求∠BDG的度数;
(3)若∠ABC=90°,AB=8,AD=14,M是EF的中点,如图3所示,求DM的长. 11.如图,已知平行四边形ABCD中,BD是它的一条对角线,过A、C两点作AE⊥BD,CF⊥
BD,垂足分别为E、F,延长AE、CF分别交CD、AB于点M、N.
(1)求证:四边形CMAN是平行四边形 (2)已知DE=8,FN=6,求BN的长.
12.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,D是BC的中点,DE⊥BC,CE∥AD.若AC=2,CE=4; (1)求证:四边形ACED是平行四边形.
(2)求BC的长.
13.如图,长方形ABCD中,AB∥CD,∠D=90°,AB=CD,AD=4cm,点P从点D出发(不含点D)以2cm/s的速度沿D→A→B的方向运动到点B停止,点P出发1s后,点Q才开始从点C出发以acm/s的速度沿C→D的方向运动到点D停止,当点P到达点B时,点Q恰好到达点D.
(1)当点P到达点A时,△CPQ的面积为3cm2,求CD的长;
(2)在(1)的条件下,设点P运动时间为t(s),运动过程中△BPQ的面积为S(cm2),请用含t(s)的式子表示面积S(cm2),并直接写出t的取值范围.
14.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,E是AD的中点,过点A作AF∥
BC交BE的延长线于点F.
(1)求证:四边形ADCF是菱形;
(2)若AC=6,AB=8,求菱形ADCF的面积.
15.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,AF平分∠CAB,交CD于点E,交CB于点F.
(1)若∠B=30°,AC=6,求CE的长;
(2)过点F作AB的垂线,垂足为G,连接EG,试判断四边形CEGF的形状,并说明原因.
参考答案
1.解:(1)如图1,∵EB=BC=EC, ∴△EBC是等边三角形, ∴∠EBC=60°, ∵四边形ABCD是正方形, ∴∠CBD=45°,
∴∠EBD=∠EBC﹣∠CBD=60°﹣45°=15°;
(2)线段FC与BE之间的等量关系是:FC•BE=2a,理由是: 如图2,连接AF交BE于G,
∵四边形ABCD是正方形, ∴AB=BC,∠ABD=∠DBC, ∵BF=BF,
∴△ABF≌△CBF(SAS), ∴AF=CF,∠BAF=∠BCF, ∵EB=EC, ∴∠ECB=∠EBC, ∵∠ABC=∠DCB=90°,
∴∠ABE=∠DCE,
∴∠ABE+∠BAF=∠DCE+∠BCE=90°, ∴∠AGB=90°, ∴AF⊥BE,
∴S四边形ABFE=S△ABE+S△BEF, ===
, ,
,
∵S四边形ABFE=a, ∴
=a,
∴FC•BE=2a. 2.解:(1)EG=BE+DG.
如图1,延长AD至F,使DF=BE,连接CF,
∵四边形ABCD为正方形,
∴BC=DC,∠ABC=∠ADC=∠BCD=90°, ∵∠CDF=180﹣∠ADC, ∴∠CDF=90°, ∴∠ABC=∠CDF, ∵BE=DF,
∴△EBC≌△FDC(SAS), ∴∠BCE=∠DCF,EC=FC, ∵∠ECG=45°,
∴∠BCE+∠GCD=∠BCD﹣∠ECG=90°﹣45°=45°, ∴∠GCD+DCF=∠FCG=45°, ∴∠ECG=∠FCG, ∵GC=GC,
∴△ECG≌△FCG(SAS), ∴EG=GF,
∵GF=GD+DF=GD+BE, ∴EG=GD+BE.
(2)如图2,过点C作CD⊥AG,交AG的延长线于D.
∵AG∥BC, ∴∠A+∠B=180°, ∵∠B=90°,
∴∠A=180°﹣∠B=90°, ∵∠CDA=90°,AB=BC, ∴四边形ABCD是正方形, ∵AB=BC=12, ∴CD=AD=12, ∵BE=4, ∴AE=AB﹣BE=8,
设EG=x,由(1)知EG=BE+GD, ∴GD=x﹣4,
∴AG=AD﹣GD=12﹣(x﹣4)=16﹣x, 在Rt△AEG中:GE2=AG2+AE2,
∴x=(16﹣x)+8,解得x=10, ∴EG=10.
3.解:(1)∵四边形ABCD的正方形, ∴∠ACB=45°,AD∥BC, ∵AC=EC, ∴∠E=∠EAC,
∵∠ACB=∠E+∠EAC=45°, ∴∠E=22.5°, ∵AD∥BC,
∴∠DAE=∠E=22.5°;
(2)∵四边形ABCD是正方形,正方形ABCD的边长是1, ∴AB=1,∠DAB=90°,∠DBC=45°, ∵∠DAE=22.5°,
∴∠BAP=90°﹣22.5°=67.5°,∠APB=∠E+∠DBC=22.5°+45°=67.5°, ∴∠BAP=∠APB, ∴BP=AB=1.
4.证明:(1)∵O是AC的中点,且EF⊥AC, ∴AF=CF,AE=CE,OA=OC, ∵四边形ABCD是矩形, ∴AD∥BC, ∴∠AFO=∠CEO, 在△AOF和△COE中,
,
∴△AOF≌△COE(AAS), ∴AF=CE, ∴AF=CF=CE=AE, ∴四边形AECF是菱形; (2)如图,
222
∵AB=8,AF=AE=EC=10, ∴BE=∴BC=16, ∴AC=
=
=8
,
=
=6,
∵AO=CO,∠ABC=90°, ∴BO=AC=4
.
5.证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形 ∴AD∥BC,AO=CO
∴∠AEF=∠CFE,∠EAC=∠FCA,且AO=CO ∴△AOE≌△COF(AAS) ∴OF=OE,且AO=CO
∴四边形AFCE是平行四边形; (2)∵∠DAC=60° ∴∴h=
, ×AC=3
.
6.(1)证明:∵四边形ABCD是正方形, ∴OA=OB,∠ABC=90°,AC⊥BD, ∴∠AOB=∠BOE=90°, ∵AF⊥BE,
∴∠GAE+∠AEG=∠OBE+∠AEG=90°, ∴∠GAE=∠OBE, 在△AOH和△BOE中,∴△AOH≌△BOE(ASA);
,
(2)∠AGO=45°;
(3)S△OGC=OG•CG=×6=3. 7.当x为2或﹣3+
时,以P、Q、M、N为顶点的四边形是平行四边形.
8.(1)证明:作CH⊥DE交DE于点H,交AD于点N, ∵ED⊥AF,CH⊥DE, ∴AF∥CN,又AN∥CF, ∴四边形AFCN为平行四边形, ∴AN=CF,
∵F是BC边的中点,AD=BC, ∴N是AD边的中点, ∵NH∥AE,DN=NA, ∴DH=HE,又CH⊥DE, ∴CE=CD;
(2)解:作BG⊥AF于点G, 设正方形的边长为4a,则BF=2a, 由勾股定理得,AF=
=
=2
a,
×AB×BF=×AF×BG,即×4a×2a=×2解得,BG=
a×BG,
a,
∵∠ABF=90°,BG⊥AF, ∴BF2=FG•FA,即(2a)2=FG•2解得,FG=
a,
a,
∵∠BAF+∠DAE=90°,∠ADE+∠DAE=90°, ∴∠BAG=∠ADE, 在△BAG和△ADE中,
∴△BAG≌△ADE(AAS)
∴AE=BG=a,
a,
∴EG=AF﹣AE﹣FG=∴BG=EG,
∴∠BEF=45°,
则图2中所有与∠BEF度数相等的角有∠ABD、∠CBD、∠ADB、∠CDB.
9.(1)证明:∵DE是∠ADC的角平分线, ∴∠ADE=∠CDE,
在平行四边形ABCD中,AD∥BC, ∴∠ADE=∠CED, ∴∠CDE=∠CED, ∴CD=CE;
(2)解:∵CD=CE,BE=CE, ∴BE=CD=AB, ∴△ABE为等腰三角形,
∴设∠BAE=∠BEA=α,∠CED=∠CDE=β, ∴∠ABE=180°﹣2α,∠DCE=180°﹣2β, 又∵∠ABE+∠DCE=180°, ∴180°﹣2α+180°﹣2β=180°, ∴α+β=90°,
∴∠AED=90°, 即△AED为直角三角形, ∴AD=
=
=5,
过点E作EK⊥AD, ∴EK=
=
,
=6.
△APD的面积=AD•EK=×5×
10.解:(1)证明: ∵AF平分∠BAD, ∴∠BAF=∠DAF,
∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AD∥BC,AB∥CD,
∴∠DAF=∠CEF,∠BAF=∠CFE, ∴∠CEF=∠CFE, ∴CE=CF,
又∵四边形ECFG是平行四边形, ∴四边形ECFG为菱形;
(2)①∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AB∥DC,AB=DC,AD∥BC, ∵∠ABC=120°,
∴∠BCD=60°,∠BCF=120° 由(1)知,四边形CEGF是菱形, ∴CE=GE,∠BCG=∠BCF=60°, ∴CG=GE=CE,∠DCG=120°,
∵EG∥DF,
∴∠BEG=120°=∠DCG, ∵AE是∠BAD的平分线, ∴∠DAE=∠BAE, ∵AD∥BC, ∴∠DAE=∠AEB, ∴∠BAE=∠AEB, ∴AB=BE, ∴BE=CD,
∴△DGC≌△BGE(SAS); ②∵△DGC≌△BGE, ∴BG=DG,∠BGE=∠DGC, ∴∠BGD=∠CGE, ∵CG=GE=CE, ∴△CEG是等边三角形, ∴∠CGE=60°, ∴∠BGD=60°, ∵BG=DG,
∴△BDG是等边三角形, ∴∠BDG=60°;
(3)方法一:如图3中,连接BM,MC,
∵∠ABC=90°,四边形ABCD是平行四边形, ∴四边形ABCD是矩形,
又由(1)可知四边形ECFG为菱形,
∠ECF=90°,
∴四边形ECFG为正方形. ∵∠BAF=∠DAF, ∴BE=AB=DC, ∵M为EF中点, ∴∠CEM=∠ECM=45°, ∴∠BEM=∠DCM=135°, 在△BME和△DMC中, ∵
,
∴△BME≌△DMC(SAS), ∴MB=MD, ∠DMC=∠BME.
∴∠BMD=∠BME+∠EMD=∠DMC+∠EMD=90°, ∴△BMD是等腰直角三角形. ∵AB=8,AD=14, ∴BD=2∴DM=
,
BD=.
方法二:过M作MH⊥DF于H,
∵∠ABC=90°,四边形ABCD是平行四边形, ∴四边形ABCD是矩形,
又由(1)可知四边形ECFG为菱形, ∠ECF=90°,
∴四边形ECFG为正方形, ∴∠CEF=45°, ∴∠AEB=∠CEF=45°, ∴BE=AB=8, ∴CE=CF=14﹣8=6, ∵MH∥CE,EM=FM,
∴CH=FH=CF=3, ∴MH=CE=3, ∴DH=11, ∴DM=
=
.
11.(1)证明:∵AE⊥BD,CF⊥BD, ∴AM∥CN,
∵四边形ABCD是平行四边形, ∴CM∥AN
∴四边形CMAN是平行四边形;
(2)解:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AD∥BC,AD=BC, ∴∠ADE=∠CBF, ∵AE⊥BD,CF⊥BD, ∴∠AED=∠CFB=90°,
在△ADE与△CBF中,∠ADE=∠CBF,∠AED=∠CFB,AD=BC, ∴△ADE≌△CBF(AAS); ∴DE=BF=8, ∵FN=6, ∴
.
12.解:(1)证明:∵∠ACB=90°,DE⊥BC, ∴AC∥DE 又∵CE∥AD
∴四边形ACED是平行四边形. (2)∵四边形ACED是平行四边形.
∴DE=AC=2.
在Rt△CDE中,由勾股定理得CD=∵D是BC的中点, ∴BC=2CD=4
.
=
=2
.
13.解:(1)设点P运动时间为t(s),根据题意,得
点P出发1s后,点Q才开始从点C出发以acm/s的速度沿C→D的方向运动到点D停止, 当点P到达点B时,点Q恰好到达点D. ∴2(t﹣2)=a(t﹣1),
当点P到达点A时,△CPQ的面积为3cm2, 即a×1×4=3, ∴a=.
即2(t﹣2)=(t﹣1), 解得t=5,
所以CD=a(t﹣1)=6. 答:CD的长为6; (2)根据题意,得
BC=AD=4,CD=6
DP=2t,CQ=1.5(t﹣1),
①点P的运动时间为t,0﹣1秒时点Q还在点C, △BPQ面积不变为=12;
即S=12(0<t≤1) ②当1<t≤2时,
DQ=6﹣1.5(t﹣1)=7.5﹣1.5t,
S=S梯形DPBC﹣S△DPQ﹣S△BQC
=(2t+4)×6﹣×2t×(7.5﹣1.5t)﹣×1.5(t﹣1)×4 =1.5t2﹣4.5t+15; ③当2<t≤5时,
BP=10﹣2t,
S=BP•BC
=(10﹣2t)×4 =20﹣4t. 综上所述:
运动过程中△BPQ的面积为S(cm), 用含t(s)的式子表示面积S(cm2)为:
2
S=12 (0<t≤1)
或S=1.5t2﹣4.5t+15(1<t≤2) 或S=20﹣4t(2<t≤5). 14.解:(1)证明: ∵E是AD的中点 ∴AE=DE ∵AF∥BC ∴∠AFE=∠DBE 在△AEF和△DEB中∴△AEF≌△DEB(AAS) ∴AF=DB
∴四边形ADCF是平行四边形
∵∠BAC=90°,
D是BC的中点
∴AD=CD=BC ∴四边形ADCF是菱形; (2)解:法一、
设AF到CD的距离为h, ∵AF∥BC,
AF=BD=CD,
∠BAC=90°, ∴S菱形ADCF=CD•h =BC•h =S△ABC =AB•AC =法二、 连接DF
.
∵AF=DB,
AF∥DB
∴四边形ABDF是平行四边形 ∴DF=AB=8
∴S菱形ADCF=AC•DF =法三、
∵三角形ABD与三角形ADC与三角形AFC的面积相等, ∴菱形ADCF的面积等于三角形ABC的面积为24. 答:菱形ADCF的面积为24.
15.解:(1)∵∠ACB=90°,∠B=30°, ∴∠CAB=60°, ∵CD⊥AB, ∴∠ADC=90°, ∴∠ACD=30°, ∵AF平分∠CAB, ∴∠CAF=∠BAF=30°, ∴CE=AE,
过点E用EH垂直于AC于点H,
.
∴CH=AH ∵AC=6, ∴CE=2
;
答:CE的长为2
(2)∵FG⊥AB,FC⊥AC,AF平分∠CAB, ∴∠ACF=∠AGF=90°,CF=GF, 在Rt△ACF与Rt△AGF中,
AF=AF,CF=GF,
∴Rt△ACF≌Rt△AGF(HL), ∴∠AFC=∠AFG,
∵CD⊥AB,FG⊥AB, ∴CD∥FG, ∴∠CEF=∠EFG, ∴∠CEF=∠CFE, ∴CE=CF, ∴CE=FG,
∴四边形CEGF是菱形
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