【中考押题卷】2025年中考数学二轮复习考前冲刺 四边形(含解析)

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【中考押题卷】2025年中考数学二轮复习考前冲刺 四边形(含解析)

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2025年中考数学二轮复习押题预测 四边形
一.选择题(共10小题)
1.(2025 江北区模拟)如图,在正方形ABCD中,点E为BC边上一点,BE:CE=1:2,连接AE,将线段AE绕点E顺时针旋转90°后,点A对应点为点F,连接CF、DF,则的值是(  )
A. B. C. D.
2.(2024秋 本溪期末)如图,正方形ABCD是小明用木条制作的一个学具,在取放学具时,学具发生了形变,此时∠D1=30°,则形变后四边形A1BCD1的面积是原正方形ABCD面积的(  )
A. B. C. D.
3.(2024秋 泰兴市期末)如图,把直角三角形拆解为一个正方形与两对全等的直角三角形.下面给出的条件中,一定能求出该直角三角形的面积的是(  )
A.AD BD B.AI BD C.BI AD D.AI BI
4.(2024秋 沙坪坝区校级期末)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=α,点E为对角线BD上一点,F为AD边上一点,连接CE,EF,若CE=EF,CE⊥BD,则∠DEF一定等于(  )
A.α B. C.90°﹣α D.90°+α
5.(2024秋 秦都区期末)如图,在四边形ABCD中,AB=CD,AD=BC,连接AC、BD,AC与BD交于点O,若OA=OD=5,AB=6,则四边形ABCD的面积为(  )
A.24 B.36 C.48 D.60
6.(2024秋 钢城区期末)如图,已知四边形ABCD为正方形,,E为对角线AC上一点,连接DE,过点E作EF⊥DE,交BC的延长线于点F,以DE,EF为邻边作矩形DEFG,连接CG.下列结论:
①BE=EF;
②矩形DEFG是正方形;
③CG=AE;
④CG平分∠DCF.
其中结论正确的序号有(  )
A.①③④ B.①②④ C.①②③ D.①②③④
7.(2024秋 天山区校级期末)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC.若∠DAB的角平分线AE交CD于E,连接BE,且BE平分∠ABC,得到如下结论:①∠AEB=90°;②AB﹣AD=BC:③AD=DE;④;⑤若AB=x,则AE的取值范围为0<AE<x,那么以上结论正确的个数是(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
8.(2024秋 城阳区期末)如图,P是矩形ABCD的对角线BD上一点,AB=3,BC=5,PE⊥BC于点E,PF⊥CD于点F,连接AP,EF,则AP+EF的最小值为(  )
A. B.4 C. D.8
9.(2024秋 庄河市期末)如图,正方形ABCD的边长为4,点E与点F分别为射线BC,CD上一点,且BE=CF,连接AE,BF并交于点G,点P为边CD上一点,DP=1,连接PG,则线段PG长度的最小值为(  )
A.2 B. C. D.
10.(2025 嘉定区一模)如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠D=90°,如果对角线AC⊥AB,那么的值是(  )
A.sinB B.cosB C.tanB D.cotB
二.填空题(共5小题)
11.(2024秋 东城区期末)已知正方形ABCD的边长为30cm.
(1)如图1,正方形ABCD各边的中点分别为E,F,G,H,依次连接四个中点,得到阴影部分.该阴影部分的面积为    cm2;
(2)如图2,点P1在边AB上,且.在正方形ABCD的四条边上截取BP2=BP3=CP4=CP5=DP6=DP7=AP8=AP1.连接P2P3,P4P5,P6P7,P8P1,得到阴影部分.设P1P2=x cm,则阴影部分的面积为    cm2(用含x的代数式表示).
12.(2024秋 海陵区期末)正方形ABCD的边长为3,点E是BC上一点,BE=1,连接AE,点F是正方形边上一点,AE与BF相交于点G.若BF=AE,则AG=   .
13.(2024秋 海州区期末)如图,大正方形内有四个形状大小完全相同的长方形,且每个长方形的两条边分别在大正方形的边上,大正方形内有个小正方形与四个长方形有重叠(阴影部分),若两个正方形的周长分别为40和32,且四个阴影部分的周长为44,则长方形的周长为   .
14.(2024秋 城阳区期末)如图,把两个全等的矩形ABCD和矩形CEFG拼成如图所示的图案,已知AB=3,BC=4,则AF的长为    .
15.(2024秋 连平县期末)如图,在矩形ABCD中,AB=3,AC=5,对角线AC、BD相交于点O,则△AOB的周长是    .
三.解答题(共5小题)
16.(2024秋 连州市期末)如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,CE∥AD,AE⊥AD,EF⊥AC.
(1)求证:四边形ADCE是矩形;
(2)若BC=12,CE=8,求EF的长.
17.(2024秋 南通期末)如图,点E为正方形ABCD内一点,以BE为边作正方形BEFG,顶点F恰好落在边CD上,连接AE.
(1)求∠BAE的度数;
(2)若,连接CE,求CE长.
18.(2024秋 同安区期末)已知,在正方形ABCD中,△ADE是一个等边三角形,点P在射线DE上运动且与直线AB上的两动点M,N(点M在N点左侧)构成等边三角形PMN.
(1)如图1,当点M与A点重合时,求证:AE平分∠PAB;
(2)当点P在直线AB下方时.
①如图2,试说明:PN+AN为定值;
②如图3,若AM的中点为F点,连接EF,EN.试探究S△EFN与S△ADE的数量关系.
19.(2024秋 秦都区期末)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,点D是AB的中点,AD=BC.过点D作DE⊥AB且DE=BD,连接CE.求证:四边形BCED是正方形.
20.(2024秋 博罗县期末)阅读下列材料:
在数学课上,老师要求学生探究如下问题:
(1)【提出问题】如图1,在等边三角形ABC内有一点P且PA=2,,PC=1.求∠BPC的度数.李华同学一时没有思路,当他跟同学讨论后,发现以PA、PB、PC的长为边构成的三角形是直角三角形,他突然有了正确的思路:如图2,将△BPC绕点B逆时针旋转60°,得到△BP′A,连接PP',易得△P′PB是等边三角形,△PP′A是直角三角形.请帮李华同学求出∠BPC的度数.
(2)【类比问题】如图3,在正方形ABCD内有一点P且,,PC=1.求∠BPC的度数;
(3)【探索问题】如图4,在正六边形ABCDEF内有一点P且,PB=4,PC=2,则∠BPC=    .
2025年中考数学二轮复习押题预测 四边形
参考答案与试题解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A A C C D B C C A
一.选择题(共10小题)
1.(2025 江北区模拟)如图,在正方形ABCD中,点E为BC边上一点,BE:CE=1:2,连接AE,将线段AE绕点E顺时针旋转90°后,点A对应点为点F,连接CF、DF,则的值是(  )
A. B. C. D.
【考点】正方形的性质;旋转的性质;全等三角形的判定与性质.
【专题】图形的全等;等腰三角形与直角三角形;矩形 菱形 正方形;平移、旋转与对称;运算能力;推理能力.
【答案】D
【分析】作FL⊥CD于点L,FH⊥BC交BC的延长线于点H,可证明△HEF≌△BAE,则EH=AB=BC,HF=BE,推导出HC=BE=HF,则四边形CHFL是正方形,所以FL=CL=HF=BE,则DL=CE,由BE:CE=1:2,得CL:DL=1:2,则DL=2CL=2FL,求得CFFL,DFFL,则,于是得到问题的答案.
【解答】解:作FL⊥CD于点L,FH⊥BC交BC的延长线于点H,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠H=∠B=∠DCB=90°,CD=BC=AB,
∵将线段AE绕点E顺时针旋转90°后,点A对应点为点F,
∴∠AEF=90°,EF=AE,
∴∠HEF=∠BAE=90°﹣∠AEB,
在△HEF和△BAE中,

∴△HEF≌△BAE(AAS),
∴EH=AB,HF=BE,
∴EH=BC,
∴EH﹣CE=BC﹣CE,
∴HC=BE,
∴HF=HC,
∵∠H=∠HCL=∠FLC=90°,
∴四边形CHFL是矩形,且HF=HC,
∴四边形CHFL是正方形,
∴FL=CL=HF=BE,
∴DL=CD﹣CL=BC﹣BE=CE,
∵BE:CE=1:2,
∴CL:DL=1:2,
∴DL=2CL=2FL,
∵∠FLC=∠DLF=90°,
∴CFFL,DFFL,
∴,
故选:D.
【点评】此题重点考查正方形的判定与性质、旋转的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识,正确地作出辅助线是解题的关键.
2.(2024秋 本溪期末)如图,正方形ABCD是小明用木条制作的一个学具,在取放学具时,学具发生了形变,此时∠D1=30°,则形变后四边形A1BCD1的面积是原正方形ABCD面积的(  )
A. B. C. D.
【考点】正方形的判定与性质.
【专题】运算能力.
【答案】A
【分析】过点A1作A1H⊥BC于点H,则可得四边形A1BCD1为菱形,∠A1BC=∠D1=30°,设BA1=BA=BC=2x,则,即可计算菱形A1BCD1的面积,继而求解.
【解答】解:过点A1作A1H⊥BC于点H,
∵四边形ABCD是正方形,
∴BA=BC=CD=AD,
由题意可得BA1=BA=BC=A1D1=CD1,
∴四边形A1BCD1为菱形,
∴∠A1BC=∠D1=30°,
设BA1=BA=BC=2x,
∵A1H⊥BC,
∴,
∴,
而,
∴,
故选:A.
【点评】本题考查了正方形的性质,菱形的判定与性质,含30°角直角三角形的性质.正确添加辅助线是解题的关键.
3.(2024秋 泰兴市期末)如图,把直角三角形拆解为一个正方形与两对全等的直角三角形.下面给出的条件中,一定能求出该直角三角形的面积的是(  )
A.AD BD B.AI BD C.BI AD D.AI BI
【考点】正方形的性质;解直角三角形;三角形的面积;直角三角形全等的判定.
【专题】运算能力.
【答案】A
【分析】由题意可得:△ADI≌△AFI,△BDI≌△BEI,四边形IFCE是正方形,则AF=AD,BD=BE,IE=IF=EC=FC,设IE=IF=EC=FC=x,然后根据勾股定理列方程并整理可得x2+(AD+BD)x=AD BD,又该直角三角形的面积的是,整理得,将x2+(AD+BD)x=AD BD整体代入可得该直角三角形的面积的是AD BD,再结合选项即可解答.
【解答】解:由题意可得:△ADI≌△AFI,△BDI≌△BEI,四边形IFCE是正方形,
∴AF=AD,BD=BE,IE=IF=EC=FC,
设IE=IF=EC=FC=x,则AC=AF+x=AD+x,BC=BE+x=BD+x,AB=AD+BD,
∵AB2=BC2+AC2,
∴(AD+BD)2=(BD+x)2+(AD+x)2,整理为:x2+(AD+BD)x=AD BD,
∵直角三角形的面积是:
=AD BD.
∴当AD BD确定时,一定能求出该直角三角形的面积.
故选:A.
【点评】本题主要考查全等三角形的性质、正方形的性质、勾股定理等知识点,正确进行分析、推理成为解题的关键.
4.(2024秋 沙坪坝区校级期末)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=α,点E为对角线BD上一点,F为AD边上一点,连接CE,EF,若CE=EF,CE⊥BD,则∠DEF一定等于(  )
A.α B. C.90°﹣α D.90°+α
【考点】菱形的性质;三角形内角和定理;等腰三角形的性质.
【专题】三角形;等腰三角形与直角三角形;矩形 菱形 正方形;推理能力.
【答案】C
【分析】连接AC,根据菱形的性质证得AC⊥BD,∠ABE=∠CBE=∠ADE,AB=CB,进而得到∠EAD=90°,证明△ABE≌△CBE(SAS),得到AE=EC=EF,由等腰三角形的性质得到∠EFA=∠EAD=90°,根据三角形内角和定理和直角三角形的性质即可求得答案.
【解答】解:连接AC,
∵四边形ABCD是菱形,E点在对角线BD上,AC⊥BD,
∴∠ABE=∠CBE=∠ADE∠ABC,AB=CB,
∴∠EAD=90°﹣∠ADE=90°,
∵CE⊥BD,
∴A,E,C三点共线,
在△ABE和△CBE中,

∴△ABE≌△CBE(SAS),
∴AE=EC,
∵CE=EF,
∴AE=EF,
∴∠EFA=∠EAD=90°,
∴∠AEF=180°﹣(90°)﹣(90°)=α,
∴∠DEF=90°﹣∠AEF=90°﹣α.
故选:C.
【点评】本题考查了菱形的性质,等腰三角形的性质和判定,全等三角形的判定与性质,解题的关键是证明△ABE≌△CBE.
5.(2024秋 秦都区期末)如图,在四边形ABCD中,AB=CD,AD=BC,连接AC、BD,AC与BD交于点O,若OA=OD=5,AB=6,则四边形ABCD的面积为(  )
A.24 B.36 C.48 D.60
【考点】矩形的判定与性质;勾股定理;平行四边形的判定与性质.
【专题】等腰三角形与直角三角形;多边形与平行四边形;矩形 菱形 正方形;运算能力;推理能力.
【答案】C
【分析】由AB=CD,AD=BC,证明四边形ABCD是平行四边形,因为OA=OD=5,所以AC=2OA=10,BD=2OD=10,则AC=BD,所以四边形ABCD是矩形,则∠ABC=90°,而AB=6,求得BC8,所以S四边形ABCD=BC AD=48,于是得到问题的答案.
【解答】解:∵AB=CD,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OD=OB,
∵OA=OD=5,
∴AC=2OA=10,BD=2OD=10,
∴AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,
∵AB=6,
∴BC8,
∴S四边形ABCD=BC AD=8×6=48,
故选:C.
【点评】此题重点考查平行四边形的判定与性质、矩形的判定与性质、勾股定理等知识,推导出四边形ABCD是平行四边形,且AC=BD=10是解题的关键.
6.(2024秋 钢城区期末)如图,已知四边形ABCD为正方形,,E为对角线AC上一点,连接DE,过点E作EF⊥DE,交BC的延长线于点F,以DE,EF为邻边作矩形DEFG,连接CG.下列结论:
①BE=EF;
②矩形DEFG是正方形;
③CG=AE;
④CG平分∠DCF.
其中结论正确的序号有(  )
A.①③④ B.①②④ C.①②③ D.①②③④
【考点】正方形的判定与性质;全等三角形的判定与性质;矩形的性质.
【专题】图形的全等;矩形 菱形 正方形;推理能力.
【答案】D
【分析】连接BD,作EH⊥CB于点H,EL⊥CD于点L,由正方形的性质得CB=CD=AD,AC垂直平分BD,则BE=ED,因为CA平分∠BCD,所以EH=EL,再推导出∠HEF=∠LED,进而证明△HEF≌△LED,得EF=ED,所以BE=EF,可判断①正确;由四边形DEFG是矩形,EF=ED,证明四边形DEFG是正方形,可判断②正确;再证明△CDG≌△ADE,得CG=AE,可判断③正确;可证明∠DCG=∠DAE=45°,则∠FCG=∠DCG=45°,可判断④正确,于是得到问题的答案.
【解答】解:连接BD,作EH⊥CB于点H,EL⊥CD于点L,则∠EHF=∠ELD=∠ELC=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCD=90°,CB=CD=AD,AC垂直平分BD,
∵E为AC上一点,
∴BE=ED,
∵CB=CD,CA⊥BD,
∴CA平分∠BCD,
∴EH=EL,
∵EF⊥DE,
∴∠DEF=90°,
∵∠HEL=180°﹣∠EHF﹣∠BCD﹣∠ELC=90°,
∴∠HEF=∠LED=90°﹣∠FEL,
在△HEF和△LED中,

∴△HEF≌△LED(ASA),
∴EF=ED,
∴BE=EF,
故①正确;
∵四边形DEFG是矩形,EF=ED,
∴四边形DEFG是正方形,
故②正确;
∴∠EDG=∠ADC=90°,GD=ED,
∴∠CDG=∠ADE=90°﹣∠CDE,
在△CDG和△ADE中,

∴△CDG≌△ADE(SAS),
∴CG=AE,
故③正确;
∵∠DCE=∠DAE=45°,
∴∠DCG=∠DAE=45°,
∵∠DCF=90°,
∴∠FCG=∠DCG=45°,
∴CG平分∠DCF,
故④正确,
故选:D.
【点评】此题重点考查正方形的性质、等腰直角三角形的性质、角平分线的性质、全等三角形的判定与性质等知识,正确地作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.
7.(2024秋 天山区校级期末)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC.若∠DAB的角平分线AE交CD于E,连接BE,且BE平分∠ABC,得到如下结论:①∠AEB=90°;②AB﹣AD=BC:③AD=DE;④;⑤若AB=x,则AE的取值范围为0<AE<x,那么以上结论正确的个数是(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
【考点】平行四边形的判定与性质;全等三角形的判定与性质.
【专题】图形的全等;多边形与平行四边形;推理能力.
【答案】B
【分析】根据两直线平行,同旁内角互补可得∠ABC+∠BAD=180°,又BE、AE都是角平分线,可以推出∠ABE+∠BAE=90°,从而得到∠AEB=90°,然后延长AE交BC的延长线于点F,先证明△ABE与△FBE全等,再根据全等三角形对应边相等得到AE=EF,然后证明△AED与△FEC全等,从而可以证明①②⑤正确,AD与DE不一定相等,所以③④不正确.
【解答】解:∵AD∥BC,
∴∠ABC+∠BAD=180°,
∵AE、BE分别是∠BAD与∠ABC的平分线,
∴∠BAE∠BAD,∠ABE∠ABC,
∴∠BAE+∠ABE(∠BAD+∠ABC)=90°,
∴∠AEB=180°﹣(∠BAE+∠ABE)=180°﹣90°=90°,
故①小题正确;
如图,延长AE交BC延长线于F,
∵∠AEB=90°,
∴BE⊥AF,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠FBE,
在△ABE与△FBE中,

∴△ABE≌△FBE(ASA),
∴AB=BF,AE=FE,
∵AD∥BC,
∴∠EAD=∠F,
在△ADE与△FCE中,

∴△ADE≌△FCE(ASA),
∴AD=CF,
∴AB=BF=BC+CF=BC+AD,故②小题正确;
∵△ADE≌△FCE,
∴CE=DE,即点E为CD的中点,
∵BE与CE不一定相等
∴BE与CD不一定相等,故④小题错误;
若AD=BC,则CE是Rt△BEF斜边上的中线,则BC=CE,
∵AD与BC不一定相等,
∴AD与DE不一定相等,故③小题错误;
∵BF=AB=x,BE⊥EF,
∴BE的取值范围为0<BE<x,故⑤小题正确.
综上所述,正确的有①②⑤.
故选:B.
【点评】本题主要考查了全等三角形的判定及性质,平行线的性质,角平分线的定义,证明BE⊥AF并作出辅助线是解题的关键,本题难度较大,对同学们的能力要求较高.
8.(2024秋 城阳区期末)如图,P是矩形ABCD的对角线BD上一点,AB=3,BC=5,PE⊥BC于点E,PF⊥CD于点F,连接AP,EF,则AP+EF的最小值为(  )
A. B.4 C. D.8
【考点】矩形的性质;勾股定理.
【专题】等腰三角形与直角三角形;矩形 菱形 正方形;运算能力;推理能力.
【答案】C
【分析】连接CP,根据矩形的性质得到EF=CP,AP+EF的最小值即为AP+CP的最小值,当A,P,C三点共线时,AP+CP的值最小,且为AC的长度,根据勾股定理得到AC,于是得到结论.
【解答】解:连接CP,
∵四边形ABCD是矩形,
∴EF=CP,
∴AP+EF的最小值即为AP+CP的最小值,
当A,P,C三点共线时,AP+CP的值最小,且为AC的长度,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AC,
∴AP+EF的最小值为,
故选:C.
【点评】本题考查了矩形的性质,勾股定理,熟练掌握矩形的性质是解题的关键.
9.(2024秋 庄河市期末)如图,正方形ABCD的边长为4,点E与点F分别为射线BC,CD上一点,且BE=CF,连接AE,BF并交于点G,点P为边CD上一点,DP=1,连接PG,则线段PG长度的最小值为(  )
A.2 B. C. D.
【考点】正方形的性质;全等三角形的判定与性质.
【专题】图形的全等;矩形 菱形 正方形;运算能力;推理能力.
【答案】C
【分析】如图,取AB中点O,根据正方形的性质得到AB=BC=4,BDBD,∠DBC=45°,求得BO=OA=2,根据全等三角形的性质得到∠AEB=∠BFC,求得∠AGB=90°,推出点G在以AB为直径的圆上运动,连接OP,当点G在OP上时,线段PG长度的值最小,过P作PH⊥AB于H,根据勾股定理得到OP,求得PG=OP﹣OG2,于是得到结论.
【解答】解:如图,取AB中点O,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=4,BDBD,∠DBC=45°,
∵点O是AB的中点,
∴BO=OA=2,
∵BE=CF,∠ABE=∠BCF=90°,
∴△ABE≌△BCF(SAS),
∴∠AEB=∠BFC,
∴∠BFC+∠FBC=90°=∠AEB+∠FBC,
∴∠AGB=90°,
∴点G在以AB为直径的圆上运动,连接OP,当点G在OP上时,线段PG长度的值最小,
过P作PH⊥AB于H,
∴PH=AD=4,AH=DP=1,
∴OH=1,
∴OP,
∴PG=OP﹣OG2,
即线段PG长度的最小值为2,
故选:C.
【点评】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,最短路径问题,正确地作出辅助线是解题的关键.
10.(2025 嘉定区一模)如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠D=90°,如果对角线AC⊥AB,那么的值是(  )
A.sinB B.cosB C.tanB D.cotB
【考点】直角梯形;相似三角形的判定与性质;解直角三角形;平行线的性质.
【专题】梯形;推理能力.
【答案】A
【分析】根据直角梯形得出∠D=90°,根据AD∥BC得出∠DAC=∠BCA,进而得出△ADC与△BAC相似,利用相似三角形的性质解答即可.
【解答】解:∵直角梯形ABCD,
∴∠D=90°,
∵AC⊥AB,
∴∠BAC=90°,
∵AD∥BC,
∴∠DAC=∠BCA,
∴△ADC∽△BAC,
∴,
故选:A.
【点评】此题考查直角梯形,关键是根据直角梯形得出∠D=90°解答.
二.填空题(共5小题)
11.(2024秋 东城区期末)已知正方形ABCD的边长为30cm.
(1)如图1,正方形ABCD各边的中点分别为E,F,G,H,依次连接四个中点,得到阴影部分.该阴影部分的面积为  450 cm2;
(2)如图2,点P1在边AB上,且.在正方形ABCD的四条边上截取BP2=BP3=CP4=CP5=DP6=DP7=AP8=AP1.连接P2P3,P4P5,P6P7,P8P1,得到阴影部分.设P1P2=x cm,则阴影部分的面积为   cm2(用含x的代数式表示).
【考点】中点四边形;列代数式.
【专题】实数;运算能力.
【答案】450;.
【分析】(1)利用正方形ABCD的面积减去四个三角形面积即可得到阴影部分的面积;
(2)利用正方形ABCD的面积减去四个三角形面积即可得到阴影部分的面积.
【解答】解:(1)根据题意可知:AE=BE=BF=CF=CG=DG=DH=AH=5×30=15cm,
∴阴影部分的面积为:,
故答案为:450;
(2)根据题意可知:

∴阴影部分的面积为:,
故答案为:.
【点评】本题主要考查了中点四边形、四则混合运算的实际应用、列代数式等知识点,根据题中的面积关系正确列出算式或代数式是解题的关键.
12.(2024秋 海陵区期末)正方形ABCD的边长为3,点E是BC上一点,BE=1,连接AE,点F是正方形边上一点,AE与BF相交于点G.若BF=AE,则AG= 或 .
【考点】正方形的性质;全等三角形的判定与性质;勾股定理.
【专题】矩形 菱形 正方形;推理能力.
【答案】或.
【分析】利用勾股定理列式求出AE,再分①点F在CD上时,利用“HL”证明Rt△ABE和Rt△BCF全等,根据全等三角形对应角相等可得∠BAE=∠CBF,再求出BF⊥AE,利用三角形的面积列式求解即可得到BG的长,再利用勾股定理求出AG;②点F在AD上时,利用“HL”证明Rt△ABE和Rt△BAF全等,根据全等三角形对应边相等可得AF=BE,连接EF,可得四边形ABEF是矩形,再根据矩形的对角线相等且互相平分解答.
【解答】解:如图,∵正方形的边长为3,BE=1,
∴AE,
①点F在CD上时,如图1,
在Rt△ABE和Rt△BCF中,

∴Rt△ABE≌Rt△BCF(HL),
∴∠BAE=∠CBF,
∵∠BAE+∠AEB=90°,
∴∠CBF+∠AEB=90°,
∴∠BGE=90°,
∴BF⊥AE,
∴S△ABE BG3×1,
解得BG
∴AG;
②点F在AD上时,如图2,
在Rt△ABE和Rt△BAF中,

∴Rt△ABE≌Rt△BAF(HL),
∴AF=BE,
连接EF,则四边形ABEF是矩形,
∴AG=BGAE,
综上所述,AG的长为或.
故答案为:或.
【点评】此题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,解决本题的关键是分情况讨论,作出图形更形象直观.
13.(2024秋 海州区期末)如图,大正方形内有四个形状大小完全相同的长方形,且每个长方形的两条边分别在大正方形的边上,大正方形内有个小正方形与四个长方形有重叠(阴影部分),若两个正方形的周长分别为40和32,且四个阴影部分的周长为44,则长方形的周长为 15 .
【考点】正方形的性质;矩形的性质.
【专题】矩形 菱形 正方形;推理能力.
【答案】15.
【分析】根据小正方形的周长减去阴影部分周长的一半等于4个长方形之间的长可求出AB的长,再根据两正方形的周长可得DA和BC的长即可得出结论.
【解答】解:由图形可得:小正方形的周长减去阴影部分周长的一半等于4个长方形之间的长,即4个AB的长,
即:32﹣4432﹣22=10,
∴AB=10÷4=2.5,
长方形的长为DA,宽为BC,
∴DA+BC=DC﹣AB,DC=40÷4=10,
∴长方形的周长=(DA+BC)×2
=(DC﹣AB)×2
=(10﹣2.5)×2
=15,
故答案为:15.
【点评】此题主要考查了正方形的性质,列代数式,代数式求值,矩形的性质,求出AB的长是解答此题的关键.
14.(2024秋 城阳区期末)如图,把两个全等的矩形ABCD和矩形CEFG拼成如图所示的图案,已知AB=3,BC=4,则AF的长为  5 .
【考点】矩形的性质;全等图形.
【专题】矩形 菱形 正方形;推理能力.
【答案】5.
【分析】根据四边形ABCD,EFGC为全等的矩形,得到AB=CE,∠B=∠E=90°,BC=EF,即可得到△ABC≌△CEF,根据全等的性质得到∠ACB=∠CFE,AC=CF,再根据角角之间的关系得到∠ACF=90°,于是判断出△ACF的形状,进而根据等腰直角三角形的性质即可解决问题.
【解答】解:在Rt△ABC中,AB=3,BC=4,
∴AC5,
∵四边形ABCD,CEFG为全等的矩形,
∴AB=CE,∠B=∠E=90°,BC=EF,
在△ABC和△CEF中,

∴△ABC≌△CEF(SAS),
∴∠ACB=∠CFE,AC=CF,
∵点B、C、E共线,
∴∠ACB+∠ACF+∠FCE=180°,
∴∠ACF=180°﹣(∠ECF+∠EFC)=90°,
∴△ACF是等腰直角三角形,
∴AC=CF=5,
∴AFAC=5,
故答案为:5.
【点评】本题主要考查矩形的性质以及全等图形,解答本题的关键是熟练掌握矩形的性质.
15.(2024秋 连平县期末)如图,在矩形ABCD中,AB=3,AC=5,对角线AC、BD相交于点O,则△AOB的周长是  8 .
【考点】矩形的性质.
【专题】矩形 菱形 正方形;运算能力;推理能力.
【答案】8.
【分析】由矩形的性质得出OA,OB,即可得出结果.
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD=5,OAAC,OBBD,
∴△AOB的周长=AB+OA+OB=38,
故答案为:8.
【点评】本题考查了矩形的性质、三角形周长等知识,熟练掌握矩形的对角线相等幷互相平分是解题的关键.
三.解答题(共5小题)
16.(2024秋 连州市期末)如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,CE∥AD,AE⊥AD,EF⊥AC.
(1)求证:四边形ADCE是矩形;
(2)若BC=12,CE=8,求EF的长.
【考点】矩形的判定与性质;三角形的面积;等腰三角形的性质;勾股定理.
【专题】三角形;等腰三角形与直角三角形;矩形 菱形 正方形;运算能力;推理能力.
【答案】(1)证明见解析;
(2)4.8.
【分析】(1)证明∠ADC=∠ECD=∠EAD=90°,再由矩形的判定即可得出结论;
(2)由矩形的性质得AE=CD=6,∠AEC=90°,再由勾股定理求出AC=10,然后由三角形面积求出EF的长即可.
【解答】(1)证明:∵AB=AC,D是BC的中点,
∴AD⊥BC,
∴∠ADC=∠ADB=90°,
∵CE∥AD,
∴∠ECD=∠ADB=90°,
∵AE⊥AD,
∴∠EAD=90°,
∴∠ADC=∠ECD=∠EAD=90°,
∴四边形ADCE是矩形;
(2)解:∵AB=AC,D是BC的中点,BC=12,
∴BD=CDBC=6,
由(1)可知:四边形ADCE是矩形,
∴AE=CD=6,∠AEC=90°,
在Rt△AEC中,由勾股定理得:AC10,
∵EF⊥AC,
∴S△AECAC EFAE CE,
∴EF4.8,
即EF的长为4.8.
【点评】此题主要考查了矩形的判定与性质、等腰三角形的性质、勾股定理以及三角形面积等知识,熟练掌握矩形的判定与性质是解题的关键.
17.(2024秋 南通期末)如图,点E为正方形ABCD内一点,以BE为边作正方形BEFG,顶点F恰好落在边CD上,连接AE.
(1)求∠BAE的度数;
(2)若,连接CE,求CE长.
【考点】正方形的性质;相似三角形的判定与性质.
【专题】矩形 菱形 正方形;图形的相似;几何直观;运算能力;推理能力.
【答案】(1)45°;
(2)5.
【分析】(1)连接BD,BF,根据正方形的性质得∠ABD=∠EBF=∠BDF=45°,AB=AD,BE=EF,则△ABD和△BEF都是等腰直角三角形,进而得BDAB,BFBE,则,再证明∠ABE=∠DBF,则△ABE和△DBF相似,由此得∠BAE=∠BDF=45°;
(2)根据正方形的性质得∠BAC=45°,再根据∠BAE=45°得点A,E,C在同一条直线上,再根据DF=3CF=3得AD=CD=AB=BC=4,进而得AC=BD=8,然后根据△ABE和△DBF相似得AE=3,由此可得CE的长.
【解答】解:(1)连接BD,BF,AC,如图所示:
∵四边形ABCD和四边形BEFG都是正方形,
∴∠ABD=∠EBF=∠BDF=45°,AB=AD,BE=EF,
∴△ABD和△BEF都是等腰直角三角形,
由勾股定理得:BDAB,BFBE,
∴,
∵∠ABD=∠EBF=45°,
∴∠ABE+∠EBD=∠EBD+∠DBF,
∴∠ABE=∠DBF,
∴△ABE∽△DBF,
∴∠BAE=∠BDF=45°;
(2)∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAC=45°,AD=CD=AB=BC,
由(1)可知:∠BAE=45°,
∴点A,E,C在同一条直线上,
∵DF=3CF,
∵DF,CF,
∴CD=DF+CF,
∴AD=CD=AB=BC=4√(2),
在Rt△ACD中,由勾股定理得:ACCD=8,
∴AC=BD=8,
∵△ABE∽△DBF,
∴,
∴,
∴AE=3,
∴CE=AC﹣AE=8﹣3=5.
【点评】此题主要考查了正方形的性质,相似三角形的判定与性质,理解正方形的性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解决问题的关键.
18.(2024秋 同安区期末)已知,在正方形ABCD中,△ADE是一个等边三角形,点P在射线DE上运动且与直线AB上的两动点M,N(点M在N点左侧)构成等边三角形PMN.
(1)如图1,当点M与A点重合时,求证:AE平分∠PAB;
(2)当点P在直线AB下方时.
①如图2,试说明:PN+AN为定值;
②如图3,若AM的中点为F点,连接EF,EN.试探究S△EFN与S△ADE的数量关系.
【考点】四边形综合题.
【专题】几何综合题;运算能力;推理能力.
【答案】(1)见解析;
(2)①见解析;
②.理由见解析.
【分析】(1)根据正方形的性质得到∠BAD=90°,根据等边三角形的性质得到∠DAE=∠NAP=60°,得到∠BAE=30°,求得∠PAE=60°﹣30°=30°,根据角平分线的定义得到AE平分∠PAB;
(2)假设射线DE与直线AB的交点为Q点,
①根据题意得到∠BAD=90°,∠ADE=60°,∠MNP=60°,求得∠AQD=30°,得到PN+AN=AQ;
②由(2)①得:QN=PN根据等边三角形的性质得到MN=PN,求得,由点F为AM中点,求得,得到,根据三角形的面积公式得到S△EFNS△AQE,推出S△ADE=S△AQE,于是得到结论.
【解答】(1)证明:在正方形ABCD中,
∴∠BAD=90°,
∵△ADE、△PMN是等边三角形,
∴∠DAE=∠NAP=60°,
∵∠BAE=∠BAD﹣∠NAP,
∴∠BAE=30°,
∴∠PAE=60°﹣30°=30°,
∴AE平分∠PAB;
(2)解:假设射线DE与直线AB的交点为Q点,
①由题可得:∠BAD=90°,∠ADE=60°,∠MNP=60°,
∴∠AQD=30°,
∴∠MNP=∠AQD+∠NPQ
∴∠NPQ=30°;
∴PN=QN;
∵AQ=QN+AN;
∴PN+AN=AQ;
②.
理由:由(2)①得:QN=PN
在等边△PMN中,MN=PN,
∴,
∵点F为AM中点,
∴,
∴,
∴S△EFNS△AQE,
∵∠BAE=∠AQD=30°,
∴AE=QE,
∵AE=DE,
∴DE=QE,
∴S△ADE=S△AQE,
∴;
∴.
【点评】本题是四边形的综合题,考查了等边三角形的性质,三角形的面积的计算,正方形的性质,等腰三角形的性质,角平分线的定义,熟练掌握各知识点是解题的关键.
19.(2024秋 秦都区期末)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,点D是AB的中点,AD=BC.过点D作DE⊥AB且DE=BD,连接CE.求证:四边形BCED是正方形.
【考点】正方形的判定.
【专题】矩形 菱形 正方形;推理能力.
【答案】证明见解答.
【分析】由AD=BD,且AD=BC,得BD=BC,由∠ABC=90°,DE⊥AB且DE=BD,推导出DE∥BC,且DE=BC,则四边形BCED是平行四边形,即可由∠B=90°,DE=BD,证明四边形BCED是正方形.
【解答】证明:∵点D是AB的中点,
∴AD=BD,
∵AD=BC,
∴BD=BC,
∵∠ABC=90°,DE⊥AB且DE=BD,
∴∠ADE=∠ABC=90°,DE=BC,
∴DE∥BC,且DE=BC,
∴四边形BCED是平行四边形,
∵∠B=90°,
∴四边形BCED是矩形,
∵DE=BD,
∴四边形BCED是正方形.
【点评】此题重点考查正方形的判定,推导出DE∥BC,且DE=BC是解题的关键.
20.(2024秋 博罗县期末)阅读下列材料:
在数学课上,老师要求学生探究如下问题:
(1)【提出问题】如图1,在等边三角形ABC内有一点P且PA=2,,PC=1.求∠BPC的度数.李华同学一时没有思路,当他跟同学讨论后,发现以PA、PB、PC的长为边构成的三角形是直角三角形,他突然有了正确的思路:如图2,将△BPC绕点B逆时针旋转60°,得到△BP′A,连接PP',易得△P′PB是等边三角形,△PP′A是直角三角形.请帮李华同学求出∠BPC的度数.
(2)【类比问题】如图3,在正方形ABCD内有一点P且,,PC=1.求∠BPC的度数;
(3)【探索问题】如图4,在正六边形ABCDEF内有一点P且,PB=4,PC=2,则∠BPC=  120° .
【考点】四边形综合题.
【专题】矩形 菱形 正方形;平移、旋转与对称;推理能力.
【答案】(1)150°;
(2)135°;
(3)120°.
【分析】(1)将线段BP绕点B逆时针旋转60°得到线段BP′,连结AP′、PP′,证明△BP′P是等边三角形,得出∠BP'P=∠PBP'=60°,PP'=BP,证明△AP′P是直角三角形,∠AP′P=90°,得出∠AP′B=∠APP′+∠BP′P=150°;
(2)由旋转的性质可得BP=BP',∠P'BP=90°,∠BP'A=∠BPC,AP'=AP=1,然后证明PA2=P′A2+PP′2得到∠AP′P=90°,则∠BPC=∠BP′A=∠AP′P+∠BP′P=135°;
(3)根据六边形ABCDEF是正六边形,∠ABC=120°,AB=BC,则∠BAC=∠BCA=30°,将△BPC绕点B逆时针旋转120度得到△AP′B,则∠P′BP=120°,P′B=PB=4,AP′=PC=2,∠BP′A=∠BPC,∠BPP′=∠BP′P=30°,然后过点B作BH⊥PP′于H,可得BH=2,P'H=PH=2,则P'P=2PH=4,然后得到AP′2+PP′2=AP2,则∠AP′P=90°,可以得到∠BPC=∠BP′A=∠AP′P+∠BP′P=120°.
【解答】解:(1)将线段BP绕点B逆时针旋转60°得到线段BP′,连结AP′、PP′,如图2,
由旋转的性质得:△BPC≌△BP′A,
∴BP=BP′,AP′=PC=1,∠PBP′=60°,∠AP′B=∠BPC,
∴△BP′P是等边三角形,
∴∠BP'P=∠PBP'=60°,PP'=BP,
∵AP′2+PP′2=1+3=4=AP2,
∴△AP′P是直角三角形,∠AP′P=90°,
∴∠AP′B=∠APP′+∠BP′P=150°,
∴∠BPC=150°;
(2)在正方形ABCD内有一点P且PC=1.将△BPC绕点B逆时针旋转90°,得到了△BP′A,连接PP′.如图3,
∴BP=BP',∠P'BP=90°,∠BP'A=∠BPC,AP'=AP=1,
∴∠BP'P=∠BPP'=45°,PP'2,
∵5,P'A2=1,PP'2=22=4,
∴PA2=P′A2+PP′2,
∴∠AP′P=90°,
∴∠BPC=∠BP′A=∠AP′P+∠BP′P=135°;
(3)∵六边形ABCDEF是正六边形,
∴∠ABC=120°,AB=BC,
∴∠BAC=∠BCA=30°,
在正六边形ABCDEF内有一点P且PA=2,PB=4,PC=2,如图4,将△BPC绕点B逆时针旋转120度得到△AP′B,
∴∠P′BP=120°,P′B=PB=4,AP′=PC=2,∠BP′A=∠BPC,
∴∠BPP′=∠BP′P=30°,
过点B作BH⊥PP′于点H,
∴PH=P′H,∠BHP=90°,
∴BHBP=2,
∴P'H=PH2,
∴P'P=2PH=4,
∵52,P'P2=(4)2=48,AP'2=22=4,
∴AP′2+PP′2=AP2,
∴∠AP′P=90°,
∴∠BPC=∠BP′A=∠AP′P+∠BP′P=120°,
故答案为:120°.
【点评】本题属于四边形综合题,主要考查了旋转的性质,正方形的性质,多边形内角和,等腰三角形的性质与判定,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理等知识点,解题的关键在于能够熟练掌握旋转的性质.
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