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文档介绍
中考专题复习特殊四边形的动态探究题
特殊四边形的动态探究题 1. 如图,在△OAB中,OA=OB,以点O为圆心的⊙O经过AB的中点C,直线AO与⊙O相交于点E、D,OB交⊙O于点F,P是的中点,连接CE、CF、BP. (1)求证:AB是⊙O的切线. (2)若OA=4,则 ①当长为________时,四边形OECF是菱形; ②当长为________时,四边形OCBP是正方形. 第1题图 2. 如图,AB是⊙O的直径,点P是⊙O上不与A,B重合的一个动点,延长PA到点C,使AC=AP,点D为⊙O上一点,且满足AD∥PB,射线CD交PB延长线于点E. (1)求证:△PAB≌△ACD; (2)填空: ①若AB=6,则四边形ABED的最大面积为____________; ②若射线CD与⊙O的另一个交点为F,连接OF,则当∠PAB的度数为________时,以O,A,D,F为顶点的四边形为菱形. 第2题图 3. 如图,已知▱ABCD中,AD=8 cm,AB=10 cm,BD=12 cm.点P从点A 出发,以1 cm/s的速度向点B运动,同时点Q从点C出发以相同的速度向点D运动.设运动时间为t. (1)连接DP、BQ,求证:DP=BQ; (2)填空: ①当t为______s时,四边形PBQD是矩形; ②当t为______s时,四边形PBQD是菱形. 第3题图 4. 如图,已知△ABC内接于⊙O,AB是直径,OD⊥BC于点D,延长DO交⊙O于点F,连接OC,AF. (1)求证:△COD≌△BOD; (2)填空: ①当∠1=________时,四边形OCAF是菱形; ②当∠1=________时,AB=2OD. 第4题图 5. (2017濮阳模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以AC为直径的⊙O与斜边AB交于点D,E为BC边的中点,连接DE. (1)求证:DE是⊙O的切线; (2)填空: ①若∠B=30°,AC=2,则DE=________; ②当∠B=________时,以O,D,E,C为顶点的四边形是正方形. 第5题图 6. 如图,AB为半圆O的直径,C为半圆上一动点,过点C作半圆O的切线l,过点B作BD⊥l,垂足为D,BD与⊙O交于点E,连接OC、CE、AE,AE交OC于点F. (1)求证:△CDE≌△EFC; (2)若AB=4,连接AC. ①当AC=________时,四边形OBEC为菱形; ②当AC=________时,四边形EDCF为正方形. 第6题图 7. 如图,在△ABD中,AB=AD,以AB为直径的⊙F交BD于点C,交AD于点E,CG⊥AD于点G. (1)求证:GC是⊙F的切线; (2)填空: ①若△BCF的面积为15,则△BDA的面积为________; ②当∠GCD的度数为________时,四边形EFCD是菱形. 第7题图 8. 如图,在⊙S中,AB是直径,AC、BC是弦,D是⊙S外一点,且DC与⊙S相切于点C,连接CS,DS,DB,其中DS交BC于点E,交⊙S于点F,F为弧BC的中点. (1)求证:△DCS≌△DBS; (2)若AB=10,AC=6,点P是线段DS上的动点. ①连接PC、PB,当PD=_________时,四边形PCSB是菱形; ②当PD=_________时,△PAC的周长最小. 第8题图 9. 如图,AB为⊙O的直径,点C为AB延长线上一点,动点P从点A出发沿AC方向以1 cm/s的速度匀速运动,同时动点Q从点C出发以相同的速度沿CA方向匀速运动,当两点相遇时停止运动,过点P作AB的垂线,分别交⊙O于点M和点N,已知⊙O的半径为 cm,AC=8 cm,设运动时间为t秒. (1)求证:NQ=MQ; (2)填空: ①当t=________时,四边形AMQN为菱形; ②当t=________时,NQ与⊙O相切. 第9题图 10. 如图,AB是半圆O的直径,点C是半圆上的一个动点,∠BAC的平分线交圆弧于点D,半圆O在点D处的切线与直线AC交于点E. (1)求证:△ADE∽△ABD; (2)填空: ①若ED∶DB=∶2,则AE∶AB=________; ②连接OC、CD,当∠BAC的度数为________时,四边形BDCO是菱形. 第10题图 11. 如图,AB为⊙O的直径,点D、E位于AB两侧的圆上,射线DC切⊙O于点D.已知点E是圆弧AB上的动点,点F是射线DC上的动点,连接DE、AE,DE与AB交于点P,再连接FP、FB,且∠AED=45°. (1)求证:CD∥AB; (2)填空: ①当∠DAE=________时,四边形ADFP是菱形; ②当∠DAE=________时,四边形BFDP是正方形. 第11题图 12. 如图,BC是⊙O的直径,BP=BO,过点P作⊙O的切线交⊙O于点A,点D为劣弧AC上一点,连接OA,AC,AD,CD,AB. (1)求证:△OAP≌△BAC; (2)填空: ①若BP=3,则△APC的面积为________; ②在①的条件下,当l=________时,四边形AOCD为菱形. 第12题图 13. 如图,△ABC中,AB=AC,以AB为直径的半圆O交BC于点D,交AC于点E. (1)求证:△OBD≌△OED; (2)填空: ①当∠BAC=________时,CA是半圆O的切线; ②当∠BAC=________时,四边形OBDE是菱形. 第13题图 14. 如图,AB是半圆O的直径,射线AM⊥AB,点P在AM上,连接OP交半圆O于点D,PC切半圆O于点C,连接BC. (1)求证:BC∥OP; (2)填空:若半圆O的半径等于2, ①当AP=________时,四边形OAPC是正方形; ②当AP=________时,四边形BODC是菱形. 第14题图 15. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,过点C的直线m∥AB,D为AB边上的一点,过点D作DE⊥BC,垂足为F,交直线m于点E,连接CD,BE. (1)求证:CE=AD; (2)填空:当D是AB的中点时, ①四边形BECD是________; ②当∠A=________时,四边形BECD是正方形. 第15题图 16. 如图,⊙O的半径为4 cm,其内接正六边形ABCDEF,点P,Q同时分别从A、D两点出发,以1 cm/s的速度沿AF、DC向终点F、C运动.连接PB、PE、QB、QE,设运动时间为t(s). (1)求证:四边形PEQB为平行四边形; (2)填空: ①当t=________ s时,四边形PEQB为菱形; ②当t=________ s时,四边形PEQB为矩形. 第16题图 答案 1. (1)证明:∵在△ABO中,OA=OB,C是AB的中点,∴OC⊥AB. ∵OC为⊙O的半径,∴AB是⊙O的切线; (2)解:①; 【解法提示】要使四边形OECF为菱形,则OE=OF=CE=CF=OC, ∴△OCE是等边三角形,∴∠AOC=60°, 又∵OC⊥AC,∴OC=OA·cos60°=OA=×4=2, 又∵∠BOD=180°-∠AOC-∠BOC=60°,P是的中点, ∴∠DOP=∠FOP=30°,∴的长==. ②π. 【解法提示】要使四边形OCBP为正方形,则∠BOC=∠BOP=45°, 又∵∠AOC=∠BOC,∴∠AOB=90°, 又∵OA=OB,OC⊥AB,∴OC=AB=OA=2, 又∵P是的中点,∴=,∴的长==π. 2. (1)证明:如解图①,连接BD,∵AB为⊙O的直径,∴∠APB=∠ADB=90°, ∵AD∥PB,∴∠CAD=∠APB=90°,∴∠PAD=90°, 第2题解图① ∴∠APB=∠ADB=∠PAD=90°, ∴四边形ADBP是矩形, ∴AD=PB, 在△PAB和△ACD中, , ∴△PAB≌△ACD; (2)解:①18; 【解法提示】①由(1)知,AD=PB,∵AD∥PB,AC=AP,∴AD=PE=(PB+BE),∴PB=EB,∴AD=BE,∵AD∥PB,∴四边形ADEB是平行四边形,∵AB是⊙O的直径,其长度不变,∴直线CD和⊙O相切时,即点D到直径AB的距离等于半径时,四边形ABED的面积最大,∵AB=6,∴S四边形ABED最大=AB×AB=18. ② 30°或60°. 【解法提示】分两种情况考虑:当>时,如解图②,连接PD,则PD为⊙O的直径,∵四边形ADFO为菱形,∴OA=AD=DF=FO=OD,∴△ADO和△ODF为等边三角形,∴∠AOD=60°,∵OA=OP,∴∠PAB=∠AOD=30°;当<时,如解图③,连接PD,AF,则PD为⊙O的直径,∵四边形AODF为菱形,∴OA=AF=DF=FO=OD,∴△AOF和△DOF为等边三角形,∴∠AOD=120°,∴∠AOP=60°,∵OA=OP,∴△AOP为等边三角形,∴∠PAB=60°. 第2题解图② 第2题解图③ 3. (1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴∠A=∠C,AD=BC. 又∵AP=CQ=t, 在△APD和△CQB中, ∵,∴△APD≌△CQB(SAS),∴DP=BQ; (2)解:① 1; 【解法提示】如解图①,要使四边形PBQD是矩形,∴DP⊥AB,∴AD2-AP2=BD2-BP2=DP2,即82-t2=122-(10-t)2,解得t=1. ② 2. 【解法提示】要使四边形PBQD为菱形,则BP=DP,如解图②,过点D作DH⊥AB于H,连接PQ,与BD相交于O.由①知BH=10-1=9,cos∠DBH===.在Rt△BOP中,cos∠PBO=,cos∠DBH=cos∠PBO=,即=,解得t=2. 第3题解图 4. (1)证明:∵OD⊥BC,OB=OC, ∴∠ODC=∠ODB=90°,∠OCD=∠OBD, 在△COD和△BOD中, , ∴△COD≌△BOD; (2)解:①30°; 【解法提示】如解图,要使四边形OCAF是菱形,则OF=AF=OA=AC=OC,即△AOF和△OAC是等边三角形,∴∠2=∠3=60°, ∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠1=30°, ∴当∠1=30°时,四边形OCAF是菱形. 第4题解图 ②45°. 【解法提示】∵AB=2OB,∴要使AB=2OD,则OD=OB, ∴在Rt△ODB中,sin∠1==,∴∠1=45°, ∴当∠1=45°时,AB=2OD. 5. (1)证明:如解图,连接OD.∵AC是⊙O的直径,∴∠ADC=90°, ∴∠CDB=90°, 又∵E为BC边的中点,∴DE为Rt△DCB斜边的中线, ∴DE=CE=BC.∴∠DCE=∠CDE. ∵OC=OD,∴∠OCD=∠ODC, ∴∠ODC+∠CDE=∠OCD+∠DCE=∠ACB=90°, ∴∠ODE=90°. ∵OD为⊙O的直径,∴DE是⊙O的切线. 第5题解图 (2)解:①3; 【解法提示】∵∠B=30°,AC=2,∠BCA=90°, ∴tan30°===,解得:BC=6,则DE=BC=3. ②45°. 【解法提示】∵四边形ODEC为正方形, ∴∠DEC=∠ACB=90°,DE=EC, 又∵BE=DE, ∴△DBE是等腰直角三角形,∴∠B=45°. 6. (1)证明:由题意可知,∠D=90°,∵AB为半圆O的直径,∴∠AEB=90°, 又∵l为半圆O的切线,∴∠DCO=90°, ∴四边形CFED为矩形,∴CF=DE,EF=CD, 又∵CE=CE,∴△CDE≌△EFC(SSS); (2)解:① 2; 【解法提示】若四边形OBEC是菱形,则OC=OB=BE=CE=AB,∴∠EAB=30°,∴∠COA=∠EBA=60°,∵OC=OA,∴△AOC为等边三角形,∵AB=4,∴AC=2. ② 2. 【解法提示】如解图,若四边形EDCF为正方形,则O与F重合,B与E重合,∠AOC=90°,∵OA=OC=2,∴AC=2. 第6题解图 7. (1)证明:∵AB=AD,FB=FC, ∴∠B=∠D,∠B=∠BCF. ∴∠D=∠BCF, ∴CF∥AD. ∵CG⊥AD, ∴CG⊥CF, 又∵FC为⊙F的半径, ∴GC是⊙F的切线; (2)解:① 60; 【解法提示】∵CF∥AD,∴△BCF∽△BDA,∵=,S△BCF∶S△BDA=1∶4, ∴S△BDA=4S△BCF=4×15=60. ②30°. 【解法提示】∵四边形EFCD为菱形, ∴EF∥BD, ∵点F为AB的中点,AB=AD, ∴AE=AF, ∵AF=EF, ∴△AEF是等边三角形, ∴∠AEF=60°, ∴∠D=60°, ∴∠GCD=180°-90°-60°=30°. 8. (1)证明:∵点F是弧BC的中点,SF为⊙S的半径, ∴SF⊥BC,且E为BC的中点, ∴DS是BC的垂直平分线, ∴DC=DB. 在△DCS和△DBS中, , ∴△DCS≌△DBS(SSS); (2)解:① ; 【解法提示】如解图,四边形PCSB是菱形,∴PE=SE,BE=CE,PS⊥BC.∵AB是⊙S的直径,∴AC⊥BC,∵AB=10,AC=6,在Rt△ABC中,由勾股定理可得BC=8,∴BE=4,∵BS=5,∴在Rt△BES中,由勾股定理可得ES=3,∴PS=6,∵由(1)可得DB是⊙S的切线,∴BS⊥DB,∴∠SEB=∠SBD=90°,∵∠BSE=∠DSB,∴△EBS∽△BDS,∴=,即=,∴SD=,∴PD=SD-PS=-6=,∴当PD=时,四边形PCSB是菱形. 第8题解图 ② . 【解法提示】∵DS是BC的垂直平分线,∴PC=PB,∴△PAC的周长=AC+PA+PC=6+PA+PC=6+PA+PB,当P、A、B三点共线时,PA+PB最小,即点P与点S重合时,△PAC的周长最小,即周长的最小值为6+10=16,此时PD=SD,由①知SD=,∴当PD=时,△PAC的周长最小. 9. (1)证明:∵AB是⊙O的直径,AB⊥MN, ∴PM=PN, ∴AB垂直平分MN, ∴NQ=MQ; (2)解:①; 【解法提示】AP=t,CQ=t,则PQ=8-t-t=8-2t,∵AQ⊥MN,PM=PN,∴当AP=PQ时,四边形AMQN为菱形,即t=8-2t,解得t=. ②2. 【解法提示】如解图,作OH⊥QN于H,OQ=AC-AO-CQ=8--t=-t,OP=t-,当ON⊥QN时,QN为⊙O的切线,∵∠NOQ=∠PON,∠OPN=∠ONQ,∴△ONP∽△OQN,∴OP∶ON=ON∶OQ,即(t-)∶=∶(-t),整理得t2-8t+12=0,解得t1=2,t2=6(舍去), ∴t=2时,NQ与⊙O相切. 第9题解图 10. (1)证明:如解图①,连接OD, ∵AD是∠BAC的平分线, ∴∠EAD=∠DAB, ∵AO=OD, ∴∠OAD=∠ODA, ∴∠EAD=∠ODA, ∴OD∥AE, ∵DE是半圆O的切线, ∴OD⊥DE, ∴∠E=90°, ∵AB是半圆O的直径, ∴∠ADB=90°, ∴∠EAD=∠DAB,∠E=∠ADB, ∴△ADE∽△ABD; 第10题解图① (2)解:① 3∶4; 【解法提示】由(1)得△ADE∽△ABD,∴=, ∵ED∶DB=∶2, ∴AE∶AD=∶2, ∴∠EAD=30°, ∴∠DAB=30°, ∴AD∶AB=∶2, ∴AE∶AB=3∶4. ② 60°. 【解法提示】如解图②,连接OC,CD,OD,当四边形BDCO是菱形时,OD=BD,∴△ODB为等边三角形,∴∠DOB=60°,由(1)得,OD∥AC,∴∠BAC=60°. 第10题解图② 11. (1)证明:如解图,连接OD, ∵射线DC切⊙O于点D, ∴OD⊥CD,即∠ODF=90°, ∵∠AED=45°, ∴∠AOD=2∠AED=90°, 即∠ODF=∠AOD, ∴CD∥AB; 第11题解图 (2)解:① 67.5°; 【解法提示】∵四边形ADFP是菱形,∴AD=AP,∵在Rt△AOD中,OA=OD,∴∠DAO=45°,∴∠ADP=∠APD==67.5°,∴在△ADE中,∠DAE=180°-∠ADE-∠AED=180°-67.5°-45°=67.5°. ② 90°. 【解法提示】当四边形BFDP是正方形,由题意可知,DE⊥AB时DE经过⊙O的圆心,∴DE是⊙O的直径,∴∠DAE=90°. 12. (1)证明:∵BC是⊙O的直径, ∴∠BAC=90°, ∵PA为⊙O的切线, ∴∠OAP=90°, ∴∠OAP=∠BAC, ∵在Rt△OAP中,BP=BO, ∴点B为PO的中点, ∴AB=PB=BO, ∵OA=OB, ∴OA=OB=AB, ∴△ABO为等边三角形, ∴∠AOP=∠ABC=60°, 在△OAP和△BAC中, , ∴△OAP≌△BAC; (2)解:①; 【解法提示】如解图,过点A作AE⊥BC于点E, ∵BP=3,OB=OC, ∴PC=BP+OB+OC=9. 在Rt△AOE中, ∵∠AOE=60°, ∴AE=OA·sin∠AOE=OA·sin60°=3×=. ∴S△APC=PC·AE=×9×=. 第12题解图 ② π. 【解法提示】如解图,连接OD.∵四边形AOCD为菱形,∴AO=AD,∵OA=OD,∴△AOD为等边三角形,∴∠AOD=60°,∴l==π. 13. (1)证明:如解图,连接AD, 第13题解图 ∵AB是半圆O的直径, ∴AD⊥BC, 又∵AB=AC, ∴∠BAD=∠CAD, ∴=. ∴BD=ED, 在△OBD和△OED中, , ∴△OBD≌△OED(SSS); (2)解:①90°; 【解法提示】当∠BAC=90°,∵AB为⊙O的直径, ∴CA是半圆O的切线. ②60°. 【解法提示】∵四边形OBDE为菱形, ∴OB=BD, ∵OB=OD, ∴△OBD是等边三角形, ∴∠ABC=60°, ∵AB=AC, ∴△ABC为等边三角形, ∴∠BAC=60°. 14. (1)证明:如解图,连接OC,AC, ∵AB是直径,AM⊥AB, ∴BC⊥AC,AP是半圆的切线, ∵PC切半圆O于点C, ∴PA=PC, 又∵OA=OC, ∴OP⊥AC, ∴BC∥OP; 第14题解图 (2)解:① 2; 【解法提示】若四边形OAPC是正方形,则OA=AP, ∵OA=2, ∴AP=2. ② 2. 【解法提示】如解图,连接CD,若四边形BODC是菱形,则CB=BO=OD=DC, ∵AB=2OB,∠ACB=90°, ∴AB=2BC, ∴∠BAC=30°,∠ABC=60°, ∵BC∥OP, ∴∠AOP=∠ABC=60°, 又∵∠OAP=90°,OA=2, ∴∠OPA=30°, ∴OP=4, ∴AP===2. 15. (1)证明:∵∠ACB=90°,DE⊥BC, ∴DE∥AC, ∵直线m∥AB, ∴四边形ACED为平行四边形, ∴CE=AD; (2)解:①菱形; 【解法提示】∵∠ACB=90°,D为AB的中点,BD=CD=DA,由(1)知,CE=AD,∴CE=CD.∵BD=CD,DE⊥BC,∴CF=BF,∴BE=CE,∴BD=CD=CE =BE,∴四边形BECD是菱形. ②45°. 【解法提示】要使四边形BECD为正方形,则BD=CD,BD⊥CD,∴∠CBD=45°,∵∠ACB=90°,∴∠A=45°. 16. (1)证明:∵正六边形ABCDEF内接于⊙O, ∴AB=BC=CD=DE=EF=FA, ∠A=∠ABC=∠C=∠D=∠DEF=∠F, ∵点P、Q同时分别从A,D两点出发,速度1 cm/s,运动时间为t(s), ∴AP=DQ=t, 在△ABP和△DEQ中, , ∴△ABP≌△DEQ(SAS). ∴BP=EQ, 同理可证,PE=QB, ∴四边形PEQB是平行四边形; (2)解:① 2; 【解法提示】当四边形PBQE为菱形时,PB=PE=EQ=QB,∴△ABP≌△DEQ≌△FEP≌△CBQ,∴AP=PF=DQ=QC,即t=4-t,得t=2. ② 0或4. 【解法提示】如解图,连接OB,OP.要使四边形PBQE为矩形,则OB=OP.故点P在点A或点F处,即t的值为0或4. 第16题解图查看更多