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文档介绍
2020年中考三轮冲刺复习培优同步练习:《四边形》(解析版)
三轮冲刺复习培优同步练习:《四边形》 1.在平面直角坐标系中,O为原点,点A(,0),点B(0,1),点E是边AB中点,把△ABO绕点A顺时针旋转,得△ADC,点O,B旋转后的对应点分别为D,C.记旋转角为α. (Ⅰ)如图①,当点D恰好在AB上时,求点D的坐标; (Ⅱ)如图②,若α=60°时,求证:四边形OECD是平行四边形; (Ⅲ)连接OC,在旋转的过程中,求△OEC面积的最大值(直接写出结果即可). 2.如图,在长方形ABCD中,AB=4cm,BE=5cm,点E是AD边上的一点,AE、DE分别长acm、bcm,满足(a﹣3)2+|2a+b﹣9|=0.动点P从B点出发,以2cm/s的速度沿B→C→D运动,最终到达点D.设运动时间为ts. (1)a= cm,b= cm; (2)t为何值时,EP把四边形BCDE的周长平分? (3)另有一点Q从点E出发,按照E→D→C的路径运动,且速度为1cm/s,若P、Q两点同时出发,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动.求t为何值时,△BPQ的面积等于6cm2. 3.如图所示,四边形ABCD为平行四边形,AD=13,AB=25,∠DAB=α,且cosα=,点E为直线CD上一动点,将线段EA绕点E逆时针旋转α得到线段EF,连接CF. (1)求平行四边形ABCD的面积; (2)当点C、B、F三点共线时,设EF与AB相交于点G,求线段BG的长; (3)求线段CF的长度的最小值. 4.如图,在正方形ABCD中,点E是边BC上任意一点(点E不与点B、C重合),连结DE,点C关于DE的对称点为C1,连结AC1并延长交DE的延长线于点M,F是AC1的中点,连结DF. 【猜想】如图①,∠FDM的大小为 度. 【探究】如图②,过点A作AM1∥DF交MD的延长线于点M1,连结BM. 求证:△ABM≌△ADM1. 【拓展】如图③,连结AC,若正方形ABCD的边长为2,则△ACC1面积的最大值为 . 5.如图,已知▱ABCD,E是CA延长线上一点,且∠EAB=90°,AB=AE,点F是BC下方一点,且FE=FD,∠EFD=90°, (1)求证:∠FEA=∠FDC; (2)若AF=3,求AC的长. 6.在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点A(5,0)在x轴的正半轴上,四边形OABC为平行四边形,对角线OB=OA,BC交y轴于点D,且S▱OABC=20. (1)如图①,求点B的坐标: (2)如图②,点P在线段OD上,设点P的纵坐标为t,△PAB的面积为S,请用含t的式子表示S; (3)在(2)的条件下,如图③,点Q在x轴上,点R为坐标平面内一点,若∠OCB﹣∠CBP=45°,且四边形PQBR为菱形,求t的值并直接写出点Q的坐标. 7.已知在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=2,AB=4,BC=6. (1)如图1,P为AB边上一点,以PD,PC为边作平行四边形PCQD,过点Q作QH⊥BC,交BC的延长线于H.求证:△ADP≌△HCQ; (2)若P为AB边上任意一点,延长PD到E,使DE=PD,再以PE,PC为边作平行四边形PCQE.请问对角线PQ的长是否存在最小值?如果存在,请求出最小值;如果不存在,请说明理由. (3)如图2,若P为DC边上任意一点,延长PA到E,使AE=nPA(n为常数),以PE,PB为边作平行四边形PBQE.请探究对角线PQ的长是否也存在最小值?如果存在,请求出最小值;如果不存在,请说明理由. 8.如图①,在平行四边形ABCD中,AB=8,BC=6,∠ABC=60°.AE平分∠BAD交CD于点F.动点P从点A出发沿AD向点D以每秒1个单位长度的速度运动.过点P作PQ⊥AD,交射线AE于点Q,以AP、AQ为邻边作平行四边形APMQ,平行四边形APMQ与△ADF重叠部分面积为S.当点P与点D重合时停止运动,设P点运动时间为t秒.(t>0) (1)用含t的代数式表示QF的长. (2)当点M落到CD边上时,求t的值. (3)求S与t之间的函数关系式. (4)连结对角线AM与PQ交于点G,对角线AC与BD交于点O(如图②).直接写出当GO与△ABD的边平行时t的值. 9.如图①,正方形ABCD的边长为2,点P是正方形ABCD内一点,连结PA,PB,PD,△PAB为等边三角形. (1)求点P到边AD,AB的距离之和; (2)如图②,连结BD交PA于点E,求△PBD的面积以及的值. 10.如图,已知∠MON=90°,A,B分别是边OM和ON上的点,四边形ACDB和四边形OEFC都是正方形. (1)当OA=2,OB=1时,求OC的长. (2)当OB=1,点A在直线OM上运动时,求OC的最小值. (3)设S△CDF=y,OA=x,求y关于x的函数关系式. 11.已知:如图①,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=8,AB=10,点P,E,F分别是AB,AC,BC上的动点,且AP=2CE=2BF,连结PE,PF,以PE,PF为邻边作平行四边形PFQE. (1)当点P是AB的中点时,试求线段PF的长. (2)在运动过程中,设CE=m,若平行四边形PFQE的面积恰好被线段BC或射线AC分成1:3的两部分,试求m的值. (3)如图②,设直找FQ与直线AC交于点N,在运动过程中,以点Q,N,E为顶点的三角形能否构成直角三角形?若能,请直接写出符合要求的CE的长;若不能,请说明理由. 12.定义:有三条边相等的四边形称为三等边四边形. (1)如图①,平行四边形ABCD中,对角线CA平分BCD.将线段CD绕点C旋转一个角度α(0°<α<∠B)至CE,连结AE. ①求证:四边形ABCE是三等边四边形; ②如图②,连结BE,DE.求证:∠BED=∠ACB. (2)如图③,在(1)的条件下,设BE与AC交于点G,∠ABE=3∠EBC,AB=10,cos∠BAC=,求以BG,GE和DE为边的三角形的面积. 13.如图,长方形ABCD在平面直角坐标系中,AD∥BC∥x轴,AB∥DC∥y轴,x轴与y轴夹角为90°,点M,N分别在xy轴上,点A(1,8),B(1,6),C(7,6),D(7,8). (1)连接线段OB、OD、BD,求△OBD的面积; (2)若长方形ABCD在第一象限内以每秒0.5个单位长度的速度向下平移,经过多少秒时,△OBD的面积与长方形ABCD的面积相等请直接写出答案; (3)见备用图,连接 OB,OD,OD交BC于点E,∠BON的平分线和∠BEO的平分线交于点F. ①当∠BEO的度数为n,∠BON的度数为m时,求∠OFE的度数. ②请直接写出∠OFE和∠BOE之间的数量关系. 14.将一个矩形纸片OABC放置在平面直角坐标系中,点O(0,0),点A(8,0),点C(0,6).P是边OC上的﹣一点(点P不与点O,C重合),沿着AP折叠该纸片,得点O的对应点O'. (Ⅰ)如图①,当点O'落在边BC上时,求点O'的坐标; (Ⅱ)若点O'落在边BC的上方,O'P,O'A与分别与边BC交于点D,E. ①如图②,当∠OAP=30°时,求点D的坐标; ②当CD=O'D时,求点D的坐标(直接写出结果即可). 15.在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AB=DC=5,AD=6,BC=12. (1)梯形ABCD的面积等于 . (2)如图1,动点P从D点出发沿DC以每秒1个单位的速度向终点C运动,动点Q从C点出发沿CB以每秒2个单位的速度向B点运动.两点同时出发,当P点到达C点时,Q点随之停止运动.当PQ∥AB时,P点离开D点多少时间? (3)如图2,点K是线段AD上的点,M、N为边BC上的点,BM=CN=5,连接AN、DM,分别交BK、CK于点E、F,记△ADG和△BKC重叠部分的面积为S,求S的最大值. 16.【探索规律】 如图①,在△ABC中,点D,E,F分别在AB,BC,AC上,且DF∥BC,EF∥AB.设△ADF 的边DF上的高为h1,△EFC的边CE上的高为h2. (1)若△ADF、△EFC的面积分别为3,1,则= ; (2)设△ADF、△EFC、四边形BDFE的面积分别为S1,S2,S,求证:S=2; 【解决问题】 (3)如图②,在△ABC中,点D,E分别在AB,AC上,点F,G在BC上,且DE∥BC,DF∥BG.若△ADE、△DBF、△EGC的面积分别为3,7,5,求△ABC的面积. 17.已知:如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠ABC=90°,AB=AD=10cm,CD=4cm.点P从点A出发,沿AB方向匀速运动,速度为2cm/s;同时点Q从点C出发,沿DC方向在DC的延长线上匀速运动,速度为1cm/s;当点P到达点B时,点Q停止运动.过点P作PE∥BD,交AD于点E.连接EQ,BQ.设运动时间为t(s)(0<t<5),解答下列问题: (1)连接PQ,当t为何值时,PQ∥AD? (2)设四边形PBQE的面积为y(cm2),求y与t的函数关系式; (3)在运动过程中,是否存在某一时刻t,使四边形PBQE的面积为四边形ABQD面积的,若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由; (4)在运动过程中,是否存在某一时刻t,使EQ⊥BD?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由. 18.已知菱形ABCD中,AB=4,∠BAD=120°,点P是直线AB上任意一点,连接PC,在∠PCD内部作射线CQ与对角线BD交于点Q(与B、D不重合),且∠PCQ=30°. (1)如图,当点P在边AB上,且BP=3时,求PC的长; (2)当点P在射线BA上,且BP=n(0≤n<8)时,求QC的长;(用含n的式子表示) (3)连接PQ,直线PQ与直线BC相交于点E,如果△QCE与△BCP相似,请直接写出线段BP的长. 19.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=12,AB=20.点P从点B出发,以每秒5个单位长度的速度沿BC向终点C运动,同时点M从点A出发,以相同速度沿AB向终点B运动.过点P作PQ⊥AB于点Q,连结PQ,以PQ、MQ为邻边作矩形PQMN,当点P运动到终点时,整个运动停止,设矩形PQMN与△ABC重叠部分图形的面积为S(S>0),点P的运动时间为l秒. (1)①BC的长为 ; ②用含l的代数式表示线段PQ的长为 . (2)当QM的长度为10时,求t的值; (3)求S与t的函数关系式; (4)当过点Q和点N的直线垂直于Rt△ABC的一边时,直接写出t的值. 20.在正方形ABCD中,E,F分别在AD,DC上,且AE=DF,AF交BD于G. (1)如图1,求证:BE⊥AF. (2)如图2,在边AB上取一点K,使AK=AE.过K作KS∥AF交BD于S,求证:G是SD中点. (3)在(2)的条件下,如果AB=8,BE是∠ABD的平分线,求△BSK的面积. 参考答案 1.解:(Ⅰ)∵A(,0),点B(0,1), ∴OA=,OB=1, 在△AOB中,∠AOB=90°,tan∠BAO==, ∴∠BAO=30°. ∴AB=2OB=2, 由旋转性质得,DA=OA=, 过D作DM⊥OA于M,如图①所示: 则在Rt△DAM中,DM=AD=,AM=DM=, ∴OM=AO﹣OM=﹣, ∴D(﹣,). (Ⅱ)延长OE交AC于F,如图②所示: 在Rt△AOB 中,点E为AB的中点,∠BAO=30°, ∴OE=BE=AE. 又∠ABO=60°, ∴△BOE是等边三角形, ∴OE=OB, ∴∠BOE=60°, ∴∠EOA=30°, 由旋转性质,DC=OB, ∴OE=DC. ∵α=60°, ∴∠OAD=60°, 由旋转性质知,∠DAC=∠OAB=30°,∠DCA=∠OBA=60°, ∴∠OAC=∠OAD+∠DAC=90°, ∴∠OFA=90°﹣∠EOA=90°﹣30°=60°, ∴∠DCA=∠OFA, ∴OE∥DC. ∴四边形OECD是平行四边形. (III)由旋转的性质得:在旋转的过程中,点C在以点A为圆心,以AB为半径的圆上,如图③所示: 过点A作AG⊥OE交OE的延长线于G, 当G、A、C三点共线时,△OEC面积最大, ∵点E是边AB中点,∠AOB=90°,AB=2, ∴OE=BE=AE=AB=1=OB, ∴△OBE是等边三角形, ∴∠OEB=60°, ∴∠AEG=∠OEB=60°, 在Rt△AEG中,∠AGE=90°,AE=1,sin∠AEG=, ∴AG=AE×isn∠AEG=1×=, ∴CG=AG+AC=AG+AB=+2, ∴△OEC面积的最大值=OE×CG=×1×(+2)=+1. 2.解:(1)∵(a﹣3)2+|2a+b﹣9|=0, ∴a﹣3=0,2a+b﹣9=0, ∴a=3,b=3; 故答案为:3,3; (2)∵AE=3cm,DE=3cm, ∴AD=6cm=BC, ∴C四边形BCDE=BC+CD+DE+EB=18cm, ∵EP把四边形BCDE的周长平分, ∴BE+BP=9cm, ∴点P在BC上,BP=4cm, ∴t==2s; (3)解:①点P在BC上(0<t≤3), ∵S△BPQ=×2t×4=6, ∴t=; ②相遇前,点P在CD上(3<t≤), ∵S△BPQ=×[(4﹣(t﹣3)﹣(2t﹣6)]×6=6, ∴t=; ③相遇后,点P在CD上(<t≤5), ∵S△BPQ=×[((t﹣3)+(2t﹣6)﹣4]×6=6, ∴t=5; ∴综上所述,当t=s或s或5s时,△BPQ的面积等于6cm2. 3.解(1)如图1,作DK⊥AB于点K, ∵将线段EA绕点E逆时针旋转α得到线段EF, ∴∠AEF=α,AE=EF, 在Rt△DAK中, ∵cos∠DAK=cosα=,且AD=13, ∴AK=5, ∴DK===12, ∴S平行四边形ABCD=AB×DK=25×12=300; (2)如图2,延长CD至H,作∠AHD=α, ∵∠AHD=∠ADH=α, ∴AH=AD=13, 过点A作AM⊥DH于点M, 由(1)知AM=12, ∴DM==5, ∴DH=10, ∵∠FEH=∠DEA+∠α=∠F+α, ∴∠DEA=∠F, 在△AEH和△EFC中, , ∴△AEH≌△EFC(AAS), ∴EH=CF,CE=AH=13, ∴DE=CD﹣CE=12,BF=CF﹣BC=22﹣13=9, ∵BG∥CE, ∴△FBG∽△FCE, ∴, 即, ∴BG=; (3)如图3,延长CD至P,使∠P=∠ADP=α,过点F作FM∥BC,交CD于点M,过点FN⊥CD,交CD于点N, 由(2)可知∠AEP=∠EFM, 在△EAP和△FEM中. , ∴△EAP≌△FEM(AAS), ∴EM=AP=13,FM=EP, 设DE=x,则FM=EP=10+x,CM=25﹣(13+x)=12﹣x, ∴FN=FM•sinα=(10+x),MN=FM•cosα=(10+x), ∴CN=CM+MN=12﹣x+(10+x)=, 在Rt△CFN中,CF2=CN2+NF2=(208x2﹣416x+56836), 对称轴x=﹣=1, ∴当x=1时,CF的值最小,CF的最小值为. 4.解:(1)由对称得:CD=C'D,∠CDE=∠C'DE, 在正方形ABCD中,AD=CD,∠ADC=90°, ∴AD=C'D, ∵F是AC'的中点, ∴DF⊥AC',∠ADF=∠C'DF, ∴∠FDM=∠FDC'+∠EDC'=∠ADC=45°; 故答案为:45; (2)∵DF⊥AC1, ∴∠DFM=90°, ∵AM1∥DF ∴∠MAM'=90°, 在正方形ABCD中,DA=BA,∠BAD=90°, ∴∠DAM1=∠BAM, 由(1)可知:∠FDM=45° ∵∠DFM=90° ∴∠AMD=45°, ∴∠M1=45°, ∴AM=AM1, 在:△ABM和△ADM1中, ∵, ∴△ABM≌△ADM1(SAS); (3)如图,过C1作C1G⊥AC于G,则=AC•C1G, 在Rt△ABC中,AB=BC=2, ∴AC==2,即AC为定值, 当C1G最大值,△AC1C的面积最大, 连接BD交AC于O,当C1在BD上时,C1G最大,此时G与O重合, ∵CD=C1D=2,OD=AC=, ∴C'G=C1D﹣OD=2﹣, ∴=AC•C1G=×2(2﹣)=2﹣, 故答案为:2﹣. 5.(1)证明:设AC与DF交于点O,如图1所示: ∵∠EAB=90°, ∴∠BAC=90°, ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AB=CD,AB∥CD, ∴∠ACD=∠BAC=90°, ∴∠FDC+∠COD=90°, ∵∠EFD=90°, ∴∠FEA+∠FOE=90°, 又∵∠FOE=∠COD, ∴∠FEA=∠FDC; (2)解:连接CF,如图2所示: ∵AB=AE,AB=CD, ∴AE=CD, 在△AEF和△CDF中,, ∴△AEF≌△CDF(SAS), ∴AF=CF,∠AFE=∠CFD, ∴∠AFC=∠EFD=90°, ∴△ACF是等腰直角三角形, ∴AC=AF=3. 6.解:(1)∵点A(5,0),OB=OA, ∴OA=OB=5, ∵S▱OABC=OA×OD=5OD=20, ∴OD=4, ∵四边形OABC为平行四边形, ∴BC∥AO,BC=AO=5, ∴∠BDO=90°, ∴DB===3, ∴点B(3,4); (2)∵点P的纵坐标为t, ∴OP=t, ∴DP=4﹣t, ∴S=×(3+5)×4﹣×3×(4﹣t)﹣×5×t=﹣t+10; (3)如图, 由(1)知,B(3,4),OA=5,BC∥OA, ∴C(﹣2,4), ∴CD=2 取OD的中点E,则DE=OD=2, ∴DE=CD, ∴∠DCE=45°, ∴∠OCB﹣∠OCE=45°, ∵∠OCB﹣∠CBP=45°, ∴∠OCE=∠CBP, 过点E作EF⊥OC于F, ∴∠CFE=90°=∠BDP, ∴△CFE∽△BDP, ∴, 在Rt△CDE中,CD=DE=2, ∴CE=2, 在Rt△ODC中,CD=2,OD=4, ∴OC=2, ∵CE是△OCD的中线, ∴S△OCE=S△CDO=××2×4=2 ∵S△OCE=OC•EF=×EF=2, ∴EF=, 在Rt△CFE中,根据勾股定理得,CF=, ∴, ∴DP=1, ∴OP=OD﹣DP=3, ∴t=3, ∴P(0,3), 设Q(m,0), ∵B(3,4), ∴PQ2=m2+9,BQ2=(m﹣3)2+16, ∵四边形PQBR为菱形, ∴PQ=BQ, ∴m2+9=(m﹣3)2+16, ∴m=, 即Q(,0). 7.解:(1)∵AD∥BC, ∴∠ADC=∠DCH, ∴∠ADP+∠PDC=∠DCQ+∠QCH, ∵四边形PCQD是平行四边形, ∴PD∥CQ,PD=CQ, ∴∠PDC=∠DCQ, ∴∠ADP=∠QCH, 在△ADP和△HCQ中, , ∴△ADP≌△HCQ(AAS); (2)存在最小值,最小值为10, 如图1,作QH⊥BC,交BC的延长线于H,设PQ与DC相交于点G, ∵PE∥CQ, ∴△DPG∽△CQG, ∴ = = , 由(1)可知,∠ADP=∠QCH, ∴Rt△ADP∽Rt△QCH, ∴ = = , ∴CH=2AD=4, ∴BH=BC+CH=6+4=10, ∴当PQ⊥AB时,PQ的长最小,即为10; (3)存在最小值,最小值为( n+4 ), 如图2,作QH∥DC,交CB的延长线于H,作CK⊥CD,交QH的延长线于K, ∵PE∥BQ,AE=nPA, ∴==, ∵AD∥BC, ∴∠ADP+∠DCH=90°, ∵CD∥QK, ∴∠QHC+∠DCH=180°, ∴∠QHC=∠ADQ, ∵∠PAD+∠PAG=∠QBH+∠QBG=90°,∠PAG=∠QBG, ∴∠PAD=∠QBH, ∴△ADP∽△BHQ, ∴==, ∴BH=2n+2, ∴CH=BC+BH=6+2n+2=2n+8, 过点D作DM⊥BC于M,又∠DAB=∠ABM=90°, ∴四边形ABMD是矩形, ∴BM=AD=2,DM=AB=4, ∴MC=BC﹣BM=6﹣2=4=DM, ∴∠DCM=45°, ∴∠HCK=45°, ∴CK=CH•cos45°= ( 2n+8 )=( n+4 ), ∴当PQ⊥CD时,PQ的长最小,最小值为( n+4 ). 8.解:(1)如图1中, ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AD∥BC,∠D=∠ABC,AD=BC=6, ∵∠ABC=60°, ∴∠DAB=120°,∠D=60°, ∵AE平分∠DAB, ∴∠DAQ=60°, ∴△ADF是等边三角形, ∴AF=AD=6, ∵PQ⊥AD, ∴∠APQ=90°, ∴AQ=2AP=2t, ∴FQ=AF﹣AQ=6﹣2t; (2)如图2中, ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AB∥CD, ∴∠D=180°﹣∠DAB=60°, ∵PM∥AE,MQ∥AD, ∴∠DPM=∠DAQ=60°,四边形APMQ是平行四边形, ∴△DPM是等边三角形,PM=AQ=2PA=2t, ∴DP=PM, ∴6﹣t=2t, ∴t=2. (3)①当0<t≤2时,如图1中,重叠部分是平行四边形APMQ,S=AP•PQ=t2. ②如图3中,当2<t≤3时,重叠部分五边形APSTQ, S=t2﹣(3t﹣6)2=﹣t2+9t﹣9; ③如图4中,当3<t≤6时,重叠部分是四边形PSFA. S=S△DAF﹣S△DSP=×62﹣•(6﹣t)2=﹣t2+3t. 综上所述,S=; (4)如图5中,当GO∥AB时,∵AG=GM, ∴点M在线段CD上,此时t=2s. 如图6中,当GO∥AD时,则B、C、Q共线, 可得△ABQ是等边三角形,AB=AQ=BQ=8, ∴AQ=2t=8, ∴t=4s, 综上所述,t=2s或4s时,GH与三角形ABD的一边平行或共线. 9.解:(1)如图①,过P作PM⊥AD于M,PN⊥AB于N, ∵四边形ABCD是正方形, ∴∠DAB=90°, ∴∠PMA=∠DAB=∠PNB=90°, ∴四边形ANPM是矩形, ∴PM=AN,AM=PN, ∵△ABP是等边三角形, ∴AN=AB=1,PN=, ∴PM=AN=1, ∴PM+PN=+1, 即点P到边AD,AB的距离之和为+1; (2)S△PBD=S四边形ABPD﹣S△ABD=AD(PM+PN)﹣AD•AB=×2×(1+)﹣×2×2=﹣1; 如图②,过P作PG⊥BD于G,过A作AH⊥BD于H, ∴∠PGE=∠AHE=90°, ∵∠PEG=∠AEH, ∴△PGE∽△AHE, ∴=, ∵====+1, ∴=+1. 10.解:(1)如图1所示,过点C作CG⊥OM于点G, ∵四边形ACDB是正方形, ∴AB=AC,∠BAC=90°, ∵∠MON=90°,∠AGC=90°, ∴∠BAO+∠ABO=90°,∠BAO+∠CAG=90°, ∴∠ABO=∠CAG, ∴△AOB≌△AGC(AAS). ∵OA=2,OB=1, ∴CG=OA=2,AG=OB=1, ∴OG=3, ∴在Rt△OGC中,由勾股定理得: OC==. (2)如图2所示,由题意可得点C在直线l:y=x﹣1上运动, ∴OC的最小值为当OC与直线l垂直时,此时OC=, ∴OC的最小值为. (3)如图3所示,延长OC至点H,使CH=OC,连接AH,过点C作CG⊥OM, ∵CD=CA,CH=CF,∠DCF=∠ACH=90°+∠ACF, ∴△DCF≌△ACH(SAS), 由(1)知△AOB≌△AGC(AAS), ∴CG=OA, ∵C是OH的中点, ∴S△ACH=S△OAC, ∵S△CDF=y,OA=x, ∴y=S△OAH =S△OAC =x2. ∴y关于x的函数关系式为y=x2. 11.解:(1)如图①,作PH⊥BC于点H, ∵∠ACB=90°,BC=8,AB=10, ∴AC=6. ∵AP=2CE=2BF, ∵点P是AB的中点, ∴PA=PB=5. ∴CE=BF=,PH=3,BH=CH=4, ∴FH=. ∴PF==. (2)如图②,平行四边形PFQE的面积恰好被线段BC分成1:3的两部分时,则EM=PF. ∵PH⊥BC, ∴∠PHF=90°=∠ACB, ∴PH∥AC, ∴△CEM∽△HPF,△PBH∽△ABC, ∴PH=2CE=2m,=. ∴=, ∴m=. 如图③,平行四边形PFQE的面积恰好被线段AC分成1:3的两部分时,则FD=QD,QN=PG, ∴CF=PG. ∵△APG∽△ABC, ∴=. ∴=, ∴m=. ∴m的值为或. (3)如图④,当∠QNE=90°时,则点N与点C重合,设CE=x, ∵△PBH∽△ABC, ∴=, ∴=, ∴x=. 如图⑤,当∠QNE=90°时,则点P与点B重合, 则2x=10, ∴x=5. 如图⑥,当∠QNE=90°时, ∵△FPR∽△PES, ∴=, ∴=, ∴x=. 经检验,x值符合题意. 综上,CE的长为或5或. 12.解:(1)①证明:如图①, ∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AB∥CD, ∴∠BAC=∠ACD, ∵CA平分∠BCD, ∴∠BCA=∠ACD, ∴∠BAC=∠BCA, ∴AB=BC, ∴平行四边形ABCD是菱形, ∴AB=BC=CD, ∵CE=CD, ∴AB=BC=CE, ∴四边形ABCE是三等边四边形. ②证明:如图②,延长EC至点H, ∵CE=CD, ∴∠CDE=∠CED, ∴∠HCD=∠CDE+∠CED=2∠CED, ∵BC=CE, ∴∠CBE=∠CEB, ∴∠HCB=∠CBE+∠CEB=2∠CEB, ∴∠HCD﹣∠HCB=2(∠CED﹣∠CEB), 即∠BCD=2∠BED, ∵四边形ABCD是菱形, ∴∠BCD=2∠ACB, ∴∠BED=∠ACB. (2)如图③,连接BD,DG,BD与AC交于点O,过点G作GP⊥BC于点P, ∵四边形ABCD是菱形, ∴BD⊥AC,AO=AC,BD=2BO,∠DBC=∠ABC, 在Rt△ABO中,AB=10,cos∠BAC=, ∴AO=AB=6, ∴OC=AO=6,BO==8, ∴BD=2BO=16, ∵∠ABE=3∠EBC, ∴∠ABC=4∠EBC, ∵∠DBC=∠ABC, ∴∠DBC=2∠EBC, ∴∠DBE=∠EBC, ∵GO⊥BD,GP⊥BC, ∴GO=GP,BP=BO=8, ∴PC=BC﹣BP=10﹣8=2, 在Rt△GPC中,GC2﹣GP2=PC2, ∴(OC﹣OG)2﹣OG2=PC2, 即(6﹣OG)2﹣OG2=4, ∴OG=,GC=, ∴BG==, ∵∠BED=∠ACB,∠DBE=∠EBC, ∴△BED∽△BCG, ∴, ∴BE==16×10÷=6, DE==16×=2, ∵AC垂直平分BD, ∴DG=BG=, ∴∠GDB=∠GBD, ∴∠GDE=∠BDE﹣∠GDB=∠BGC﹣∠GBD=∠GOB=90°, ∴S△GDE=DG•DE==, ∴以BG,GE和DE为边的三角形的面积是. 13.解:(1)如图1,延长DA交y轴于H,如图1所示: 则AH⊥y轴. ∵A(1,8),B(1,6),C(7,6),D(7,8) ∴OH=8,DH=7,AH=1,AD=6,AB=2, ∴S△OBD=S△ODH﹣S△ABD﹣S梯形AHOB=×OH×DH﹣×AB×AD﹣×(AB+OH)×AH=×8×7﹣×2×6﹣×(2+8)×1=17; (2)∵S长方形ABCD=2×6=12, ∴S△OBD=S△ODH﹣S△ABD﹣S梯形AHOB=12, ∴×(8﹣0.5t)×7﹣×2×6﹣×(2+8﹣0.5t)×1=12, ∴t=; (3)①如图2,延长CB交y轴于P,延长EF交y轴于点G, ∵EF平分∠BEO,OF平分∠NOB, ∴∠GOF=∠NOB=m,∠BEF=∠BEO=n, ∵∠EFO=∠GOF+∠FGO,∠FGO=∠GPE+∠BEF, ∴∠EFO=∠GOF+∠GPE+∠BEF=m+n+90°; ②∵EF平分∠BEO,OF平分∠NOB, ∴∠GOF=∠NOB,∠BEF=∠BEO, ∵∠EFO=∠GOF+∠FGO,∠FGO=∠GPE+∠BEF, ∴∠EFO=∠GOF+∠GPE+∠BEF=90°+∠NOB+∠BEO, ∵∠BOE=90°﹣∠BON﹣∠BEO, ∴2∠EFO+∠BOE=270°. 14.解:(Ⅰ)∵点A(8,0),点C(0,6),OABC为矩形, ∴AB=OC=6,OA=CB=8,∠B=90°. 根据题意,由折叠可知△AOP≌△AO'P, ∴O'A=OA=8. 在Rt△AO'B中,BO'==2. ∴CO'=BC﹣BO'=8﹣2. ∴点O'的坐标为(8﹣2,6). (Ⅱ)①∵∠OAP=30°, ∴∠OPA=60°, ∵∠OPA=∠O'PA, ∴∠CPD=180°﹣∠OPA﹣∠O'PA=60°. ∵OA=8, ∴OP=OA•tan30°=. ∴CP=6﹣OP=6﹣. ∴CD=CP•tan60°=6﹣8. ∴点D的坐标为(6﹣8,6). ②连接AD,如图: 设CD=x,则BD=BC﹣CD=8﹣x,O'D=CD=x, 根据折叠可知AO'=AO=8,∠PO'A=∠POA=90°, ∴在Rt△ADO'中,AD2=AO'2+DO'2=82+x2=x2+64; 在Rt△ABD中,AD2=BD2+AB2=(8﹣x)2+62=x2﹣16x+100; ∴x2+64=x2﹣16x+100, 解得:x=, ∴CD=, ∴D(,6). 15.解:(1)如图1,作AE⊥BC于E,DF⊥BC于F,则AE∥DF, ∵AD∥BC,AE⊥BC, ∴四边形ADFE是矩形, ∴AE=DF,AD=EF=6, 在Rt△ABE和Rt△DCF中, , ∴Rt△ABE≌Rt△DCF(HL), ∴BE=CF, ∴BE=CF==3, 由勾股定理得,AE===4, 梯形ABCD的面积=×(AD+BC)×AE=×(12+6)×4=36, 故答案为:36; (2)如图3,过D作DE∥AB,交BC于点E, ∵AD∥BC,DE∥AB, ∴四边形ABED为平行四边形, ∴BE=AD=6, ∴EC=6, 当PQ∥AB时,PQ∥DE, ∴△CQP~△CED, ∴,即=, 解得,t=; (3)如图2,过G作GH⊥BC,延长HG交AD于I,过E作EX⊥BC,延长XE交AD于Y,过F作FU⊥BC于U,延长UF交AD于W, ∵BM=CN=5, ∴MN=12﹣5﹣5=2, ∴BN=CM=7, ∵MN∥AD, ∴△MGN~△DGA, ∴=,即=, 解得,HG=1, 设AK=x, ∵AD∥BC, ∴△BEN~△KEA, ∴=,即=, 解得,EX=, 同理:FU=, S=S△BKC﹣S△BEN﹣S△CFM+S△MNG =×12×4﹣×7×﹣×7×+×2×1 =, 当x=3时,S的最大值为25﹣=5.4. 16.解:(1)∵DF∥BC,EF∥AB, ∴∠AFD=∠ACB,∠DAF=∠EFC, ∴△ADF∽△FEC, ∵△ADF、△EFC的面积分别为3,1, ∴, ∴, ∵△ADF的边DF上的高为h1,△EFC的边CE上的高为h2, ∴; 故答案为:. (2)证明:如图①,设AD=a,BD=b,DB与EF间的距离为h, ∵EF∥AB,DF∥BC, ∴四边形DBFE是平行四边形, ∴BD=EF=b, 由(1)知△ADF∽△FEC, ∴, ∵S1=ah, ∴S2=, ∴S1S2=, ∴bh=2, ∵S=bh, ∴S=2. (3)如图②,过点D作DM∥AC交BC于点M, ∴∠DMF=∠ECG, ∵DE∥BC,DF∥BG, ∴四边形DFGE为平行四边形, ∴∠DF=EG,∠DFM=∠EGC, ∴△DFM≌△EGC(AAS), ∴S△DFM=S△EGC=5, ∵S△DBF=7, ∴S△BDM=7+5=12, ∵DE∥BM,DM∥AC, ∴∠ADE=∠DBM,∠BDM=∠BAE, ∴△DAE∽△BDM, ∴=, ∴, ∴, 同理,△ADE∽△ABC, ∴S△ABC=9S△ADE=9×3=27. 17.解:(1)当PQ∥AD时,∵DC∥AB, ∴四边形APQD是平行四边形, ∴AP=DQ,即2t=4+t, 解得,t=4, ∴当t为4s时,PQ∥AD; (2)过点D作DF⊥AB于F,过点E作EM⊥AB于M,延长ME交CD的延长线于点N, ∴∠DFA=∠DFB=90°,∠EMA=∠EMB=90°, ∵AB∥CD, ∴∠CDF=90°,∠CNM=90°, ∵∠ABC=90°, ∴四边形DFBC、NMFD是矩形, ∴BF=DC=4, ∴AF=6, ∴DF==8, ∴MN=BC=DF=8, ∵PE∥BD, ∴, ∵AB=AD, ∴AE=AP=2t, ∵∠A=∠A,∠EMA=∠DFA, ∴△AEM∽△ADF, ∴,即, ∴, ∴, ∴y=S四边形PBQE=S梯形ABQD﹣S△AEP﹣S△QED == =﹣t2+t+40, ∴y与的函数关系式为:y═﹣t2+t+40(0<t<5); (3)假设存在某一时刻t,四边形PBQE的面积为四边形ABQD面积的, 则﹣t2+t+40=××(4+t+10)×8, 解得,t1=4,t2=﹣(不合题意,舍去), 答:当t=4时,四边形PBQE的面积为四边形ABQD面积的; (4)若存在某一时刻t,使EQ⊥BD,垂足为O, ∴∠DOE=∠DOQ=90°, ∵AB∥CD, ∴∠BDC=∠DBA, ∵AB=AD, ∴∠BDA=∠DBA, ∴∠BDC=∠BDA, ∴DE=DQ, ∴4+t=10﹣2t, ∴t=2, ∴当t为2s时,EQ⊥BD. 18.解:(1)如图1中,作PH⊥BC于H. ∵四边形ABCD是菱形, ∴AB=BC=4,AD∥BC, ∴∠A+∠ABC=180°, ∵∠A=120°, ∴∠PBH=60°, ∵PB=3,∠PHB=90°, ∴BH=PB•cos60°=,PH=PB•sin60°=, ∴CH=BC﹣BH=4﹣=, ∴PC═==. (2)如图1中,作PH⊥BC于H,连接PQ,设PC交BD于O. ∵四边形ABCD是菱形, ∴∠ABD=∠CBD=30°, ∵∠PCQ=30°, ∴∠PBO=∠QCO, ∵∠POB=∠QOC, ∴△POB∽△QOC, ∴, ∴, ∵∠POQ=∠BOC, ∴△POQ∽△BOC, ∴∠OPQ=∠OBC=30°=∠PCQ, ∴PQ=QC, ∴PC=QC, 在Rt△PHB中,BP=n, ∴BH=n,PH=n, ∵PC2=PH2+CH2, ∴3QC2=(n)2+(4﹣n)2, ∴QC=(0≤n<8). (3)①如图2中,若直线QP交直线BC于B点左侧的点E. 此时∠CQE=120°, ∵∠PBC=60°, ∴△PBC中,不存在角与∠CQE相等, 此时△QCE与△BCP不可能相似. ②如图3中,若直线QP交直线BC于点C右侧的点E. 则∠CQE=∠B=QBC+∠QCP=60°=∠CBP, ∵∠PCB>∠E, ∴只可能∠BCP=∠QCE=75°, 作CF⊥AB于F,则BF=2,CF=2,∠PCF=45°, ∴PF=CF=2, 此时BP=2+2, ③如图4中,当点P在AB的延长线上时, ∵△CBE与△CBP相似, ∴∠CQE=∠CBP=120°, ∴∠QCE=∠CBP=15°, 作CF⊥AB于F. ∵∠FCB=30°, ∴∠FCB=45°, ∴BF=BC=2,CF=PF=2, ∴BP=2﹣2. 综上所述,满足条件的BP的值为2+2或2﹣2. 19.解:(1)①∵∠ACB=90°,AC=12,AB=20, ∴BC===16, 故答案为:16; ②∵sinB=, ∴, ∴PQ=3t, 故答案为:3t; (2)在Rt△PQB中,BQ==4t, 当点M与点Q相遇,20=4t+5t, ∴t=, 当0<t<时,MQ=AB﹣AM﹣BQ, ∴20﹣4t﹣5t=10, ∴t=, 当<t≤时,MQ=AM+BQ﹣AB, ∴4t+5t﹣20=10, ∴t=, ∵>, ∴不合题意舍去, 综上所述:当QM的长度为10时,t的值为; (3)当0<t<时,S=3t×(20﹣9t)=﹣27t2+60t; 当<t≤时,如图, ∵四边形PQMN是矩形, ∴PN=QM=9t﹣20,PQ=3t,PN∥AB, ∴∠B=∠NPE, ∴tanB=tan∠NPE, ∴, ∴NE==﹣15, ∴S=3t×(9t﹣20)﹣×(9t﹣20)×(﹣15)=﹣; (4)如图,若NQ⊥AC, ∴NQ∥BC, ∴∠B=∠MQN, ∴tanB=tan∠MQN, ∴, ∴=, ∴t=, 如图,若NQ⊥BC, ∴NQ∥AC, ∴∠A=∠BQN, ∴tanA=tan∠BQN, ∴, ∴, ∴t= 综上所述:当t=或时,过点Q和点N的直线垂直于Rt△ABC的一边. 20.(1)证明:设BE与AF交于点H,如图1所示: ∵四边形ABCD是正方形, ∴AB∥CD,∠BAE=∠ADF=90°,AB=AD, 在△BAE和△ADF中,, ∴△BAE≌△ADF(SAS), ∴∠ABE=∠DAF, ∴∠DAF+∠AEB=∠ABE+∠AEB=90°, ∴∠AHE=90°, ∴BE⊥AF; (2)证明:∵KS∥AF, ∴, ∵AB∥CD, ∴△DGF∽△BGA, ∴, ∵AK=AE,AE=DF, ∴AK=DF, ∴=, ∴GS=DG, ∴G是SD中点; (3)解:作EP⊥BD于P,如图2所示: ∵BE是∠ABD的平分线,EA⊥AB, ∴AE=PE, ∵四边形ABCD是正方形, ∴AD=AB=8,∠BAD=90°,∠ABD=∠ADB=45°, ∴BD=AB=8, ∵EP⊥BD, ∴△PDE是等腰直角三角形, ∴PD=PE,DE=PE=PD, ∴AE=PE=PD, ∵AE+DE=AD=8, ∴AE+AE=8, 解得:AE=8﹣8, ∴DF=AE=AK=8﹣8, ∴BK=AB﹣AK=8﹣(8﹣8)=16﹣8, ∵AB∥CD, ∴△DGF∽△BGA, ∴===+1, ∴DG===8﹣8, ∴BS=BD﹣2DG=8﹣2(8﹣8)=16﹣8, 作SN⊥AB于N,则△BNS是等腰直角三角形, ∴SN=BN=BS=8﹣8, ∴△BSK的面积=BK×SN=×(16﹣8)×(8﹣8)=96﹣128.查看更多