【精品解析】专题7 常见的全等三角形考点—浙教版数学中考二轮培优专训

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【精品解析】专题7 常见的全等三角形考点—浙教版数学中考二轮培优专训

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专题7 常见的全等三角形考点—浙教版数学中考二轮培优专训
一、选择题(每题2分,共20分)
1.(2025八下·茂名期末)如图,能用“HL”判定Rt△ABC和Rt△A'B'C'全等的条件是(  )
A.AC=A'C',AB=A'B' B.∠A=∠A',AB=A'B'
C.AC=A'C',BC=B'C' D.∠B=∠B',BC=B'C'
【答案】A
【知识点】直角三角形全等的判定-HL;三角形全等的判定-SAS;三角形全等的判定-ASA;三角形全等的判定-AAS
【解析】【解答】解:
A、在Rt△ABC和Rt△A'B'C'中,AC=A'C', AB=A'B' 由“ HL ”可判定Rt△ABC≌Rt△A'B'C',故A符合题意;
B、在Rt△ABC和Rt△A'B'C'中,∠A=∠A', AB=A'B' , 由“AAS"可判定Rt△ABC≌Rt△A'B'C,故B不符合题意;
C、在Rt△ABC和Rt△A'B'C'中,AC=A'C',BC=B'C',由“SAS”可判定Rt△ABC≌Rt△A'B'C,故C不符合题意:
D、在Rt△ABC和Rt△A'B'C'中,∠B=∠B', BC=B'C', 由“ASA”可判定Rt△ABC≌Rt△A'B'C,故D不符合题意;
故答案为:A.
【分析】根据HL定理的判定定理:如果两个直角三角形的斜边和一条直角边对应相等,那么这两个直角三角形全等(简记为HL),逐一分析即可解答.
2.(2025·雨花期末)如图,,要说明,需添加的条件不能是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】三角形全等的判定
【解析】【解答】解:由已知可以得到:∠ABD=∠CBD, BD=BD ,
当添加AB=BC时,根据SAS可以得到△ABD≌△CDB, ∴选项A正确;
当添加∠ADB=∠CDB时,根据ASA可以得到△ABD≌△CDB, ∴选项B正确;
当添加∠A=∠C时,根据AAS可以得到△ABD≌△CDB, ∴选项C正确;
当添加AD=CD时,无法得到△ABD≌△CDB,∴选项D不正确.
故答案为:D.
【分析】根据三角形全等的判定方法,分别添加各选项即可得到正确答案.
3.(2025七下·深圳期末)如图,,,,下列结论不一定成立的是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】角的运算;三角形全等及其性质;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:∵∠BAE=∠DAC,
∴∠BAE+∠EAC=∠DAC+∠EAC,
即∠BAC=∠DAE,
在△ABC和△ADE中,

∴△ABC≌△ADE(SAS),
∴∠C=∠E,BC=DE,∠B=∠D,
故B,C,D一定成立,不符合题意,
当∠E=∠EAC时,AF=EF,
∴A不一定成立.
故答案为:A
【分析】先根据题意进行角的运算得到∠BAC=∠DAE,进而根据三角形全等的判定与性质(SAS)证明△ABC≌△ADE(SAS)得到∠C=∠E,BC=DE,∠B=∠D,从而对比选项即可求解。
4.(2024九上·江津期末)如图,正方形的边长为4,,将绕点按顺时针方向旋转得到.若,则的长为(  )
A.3 B. C. D.4
【答案】C
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;勾股定理;正方形的性质;旋转的性质
【解析】【解答】解:由旋转可知,

,,,.
又四边形是正方形,
,,


则.
在和中,



令,
则,,.
在中,

即,
解得,
即.
故答案为:C.
【分析】根据旋转性质可知,可得,,,再根据正方形的性质结合角与角之间的相等关系可得,然后根据全等三角形的判定定理可证,可得,再令,结合线段与线段之间的关系,运用勾股定理计算即可求解。
5.(2024九上·定州期末)如图,在正方形ABCD中,AB=5,点M在CD的边上,且DM=2,△AEM与△ADM关于AM所在的直线对称,将△ADM按顺时针方向绕点A旋转90°得到△ABF,连接EF,则线段EF的长为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】勾股定理;正方形的性质;旋转的性质;三角形全等的判定-SAS;全等三角形中对应边的关系
【解析】【解答】解:如图,连接BM.
∵△AEM与△ADM关于AM所在的直线对称,
∴AE=AD,∠MAD=∠MAE.
∵△ADM按照顺时针方向绕点A旋转90°得到△ABF,
∴AF=AM,∠FAB=∠MAD.
∴∠FAB=∠MAE
∴∠FAB+∠BAE=∠BAE+∠MAE.
∴∠FAE=∠MAB.
∴△FAE≌△MAB(SAS).
∴EF=BM.
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=CD=AB=5.
∵DM=2,
∴CM=3.
∴在Rt△BCM中,BM=,
∴EF=,
故选:A.
【分析】本题考查正方形的性质、全等三角形的判定和性质.连接BM,根据对称性可得:AE=AD,∠MAD=∠MAE,再利用旋转的性质可得:AF=AM,∠FAB=∠MAD,利用角的运算可得:∠FAE=∠MAB,利用全等三角形的判定定理可证明△FAE≌△MAB(SAS),利用全等三角形的性质可得:EF=BM.再根据BC=CD=AB=5,利用线段运算可求出CM=3,再利用勾股定理可求出BM,进而可得EF的长.
6.(2025·杭州模拟)如图,在边长为6的菱形ABCD中,∠A=60°,点E在BC边上,连结DE,将DE绕顶点D按顺时针方向旋转120°得到DE',连结AE',CE'.当CE=4时,△CDE的面积为(  )
A.3 B.6 C.4 D.9
【答案】A
【知识点】三角形的面积;三角形全等及其性质;旋转的性质;直角三角形的性质;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:如图,过点D作DF⊥AB于F,过点E'作GH⊥CD于G,交直线AB于H,
∵四边形ABCD是菱形,∠DAB=60°,
∴∠ADC=120°,AD=CD,∠DCB=∠DAB=60°,
∵DF⊥AB,
∴∠ADF=30°,
∴AF=3,DF=AF=
∵将DE绕顶点D按顺时针方向旋转120°得到DE',
∴DE=DE',∠EDE'=120°=∠ADC,
∴∠CDE=∠ADE',
∴△CDE≌△ADE'(SAS),
∴CE=AE'=4,∠DCE=∠DAE'=60°,
∠HAE'=60°,
∵GH⊥DG,AB∥CD,
∴GH⊥AB,
∴∠AE'H=30°,
∴AH=AE'=2,EH=AH=,
∵DF⊥AB,GH⊥AB,GH⊥DG,
∴四边形DFHG是矩形,
∴DF=GH=,
∴E'G=,
∴△CDE'的面积=
故答案为:A.
【分析】由旋转的性质可得DE=DE',∠EDE'=∠ADC,由SAS可证△CDE≌△ADE',可得CE=AE'=4,∠DCE=∠DAE'=60°,由直角三角形的性质可求E'H的长,由三角形的面积公式即可求解.
7.(2023九上·河北期中)如图,在中,,在同一平面内,将绕点A旋转某个角度到的位置,使得,则(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】三角形内角和定理;等腰三角形的性质;旋转的性质
【解析】【解答】解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵将绕点A旋转某个角度到的位置,
∴,
∴,故A正确.
故答案为:A.
【分析】利用旋转得到,,然后根据平行线的性质可得,再利用内角和定理求,即可得到的度数解题即可.
8.(2023九上·武昌期中)如图,平行四边形中,,,,是边上一点,且,是边上的一个动点,将线段绕点顺时针旋转,得到,连接、,则的最小值是(  )
A. B. C. D.14
【答案】C
【知识点】平行线的性质;三角形全等及其性质;等边三角形的判定与性质;含30°角的直角三角形;勾股定理;轴对称的应用-最短距离问题;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:取AB的中点,连接CE,EG
∴△AEG是等边三角形
∴∠AGE=∠AEG=60°
∵∠AEF+∠DEF=∠GEF+∠NEG=60°
∴∠AEEF=∠NEG
∵AE=EG,NE=FE
∴△AEF≌△GEN(SAS)
∴∠A=∠NGE=60°
∴∠BGN=60°
∵BG=EG,∠BGN=∠NGE,NG=NG
∴△BNG≌△ENG(SAS)
∴BN=EN
要求BN+CN最小,就是求CN+NE最小
即BN+CN=NE+CN≥CE
作EH⊥CD交延长线于点H
∵AB∥CD
∴∠EDH=∠A=60°
在Rt△DEH中,DE=4,∠DEH=30°

∴CH=CD+DH=14
在Rt△CEH中,
∴BN+CN的最小值为
故答案为:C
【分析】取AB的中点,连接CE,EG,根据等边三角形判定定理可得△AEG是等边三角形,则∠AGE=∠AEG=60°,再根据角之间的关系可得∠AEEF=∠NEG,根据全等三角形判定定理可得△AEF≌△GEN,则∠A=∠NGE=60°,即∠BGN=60°,由全等三角形判定定理可得△BNG≌△ENG(SAS),则BN=EN,要求BN+CN最小,就是求CN+NE最小,即BN+CN=NE+CN≥CE,作EH⊥CD交延长线于点H,根据直线平行性质可得∠EDH=∠A=60°,再根据含30°角的直角三角形性质可得,根据边之间的关系可得CH=CD+DH=14,再根据勾股定理即可求出答案.
9.(2024八下·开州期中)在等边中,是边上一点,连接,将绕点逆时针旋转,得到,连接,若,则下列四个结论:;;是等边三角形;的周长是其中正确的结论是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】平行线的判定;三角形全等及其性质;等边三角形的判定与性质;旋转的性质
【解析】【解答】解:①∵旋转得,△BDE是等边三角形,
∴BD=BE,∠DBE=60°,
∵△ABC是等边三角形,
∴BC=BA,∠CBA=∠C=60°,
∴∠DBE-∠DBA=∠CBA-∠DBA,
∴∠CBD=∠ABE,
在△CBD和△ABE中,
∴△CBD≌△ABE(SAS),
∴∠BAE=∠C=60°=∠ABC,
∴AE∥BC,
故①正确;
②若∠ADE=∠BDC,∵∠BDE=60°,则∠ADE=∠BDC=∠BDE=60°,但∠BDC>∠BAC=60°,∴②错误;
③∵旋转得,BD=BE,∠DBE=60°,∴△BDE是等边三角形,故③正确;
④由①得△CBD≌△ABE,∴AE=CD,由③得△BDE是等边三角形,∴DE=BD=8,∴C△AED=AD+DE+AE=AD+CD+BD=AC+BD=9+8=17,故④正确.
故答案为:C.
【分析】利用旋转的性质得△BDE是等边三角形,BD=BE,∠DBE=60°,根据等边三角形的性质得∠ABC=∠C=60°,AC=BC=9,根据SAS证得,△CBD≌△ABE,得∠BAE=∠C=60°=∠ABC,于是根据平行线的判定可对①进行判断;假设∠ADE=∠BDC,由∠BDE=60°,得∠ADE=∠BDC=∠BDE=60°,但根据外角性质∠BDC>∠BAC=60°,可判断②;旋转得,BD=BE,∠DBE=60°,从而△BDE是等边三角形,故③正确;由①得△CBD≌△ABE,根据全等三角形的性质得AE=CD,由③得△BDE是等边三角形,根据等边三角形的性质得DE=BD=8,从而C△AED=AD+DE+AE=AD+CD+BD=AC+BD,故④正确.
10.(2023九上·西安开学考)用两个全等且边长为的等边三角形和拼成菱形,把一个角的三角尺与这个菱形叠合,使三角尺的角的顶点与点重合,两边分别与,重合,将三角尺绕点按逆时针方向旋转,在转动过程中,当的面积是时,的长为(  )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】B
【知识点】三角形全等的判定;等边三角形的判定
【解析】【解答】解:如图1,因为和为的等边三角形 ,故,且,又因为,故,在和中,
∴,则,又因为的CE边上的高为等边的高,且AB=4,可算得
CE边上的高为:,则的面积,解得:,
则,故;如图2,由和为等边三角形,,则又则,在和中,,故,故
即,因为的CE边上的高为等边的高,且AB=4,可算得CE边上的高为:,则的面积,解得:,所以
.
故答案为:B.
【分析】先根据等边三角形的性质得到:,
再利用等量代换的思想可得:,在图1和图2中分别故可证得:,,然后再通过面积算出CE的长度即可求解.
二、填空题(每题2分,共10分)
11.(2025八下·鹤山期末)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,BC的垂直平分线分别交BC,AB于点D,F,AE⊥DF交DF的延长线于点E,若DF=1,则AE=     .
【答案】
【知识点】三角形全等及其性质;勾股定理;矩形的判定与性质;三角形全等的判定-SAS;三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:在Rt中:∵∠B=30°,∠BDF=90°,DF=1
∴BF=2,
∴BD=,
∵DE垂直平分BC,
∴点D时BC的中点,DF∥AC,
∴AF=BF,DF=,
∴DF=EF,
又∠AFE=∠BFD,
∴≌,
∴AE=BD=.
故答案为:。
【分析】首先根据勾股定理求得BD=,进而再通过证明≌,可得出AE=BD=.
12.(2025七下·深圳期末)如图,△ABC中,AB=AC,点D为CA延长线上一点,DH⊥BC于点H,点F为AB延长线上一点,连接DF交CB的延长线于点E,点E是DF的中点,若BH=2,BE=2BH,则BC=   .
【答案】12
【知识点】平行线的性质;三角形全等及其性质;线段垂直平分线的性质;三角形全等的判定-AAS
【解析】【解答】解:过点D作DN∥AF,交CE延长线于点N
∴∠FDN=∠F,∠FBE=∠N
∵点E是DF的中点
∴DE=FE
∴△DEN≌△FEB(AAS)
∴EN=BE
∵BH=2,BE=2BH
∴EN=BE=4
∴NH=10
∵AB=AC
∴∠C=∠ABC
∵DN∥AF
∴∠ABC=∠N
∴∠C=∠N
∴DC=DN
∵DH⊥BC
∴CH=NH=10
∴BC=CH+BH=12
故答案为:12
【分析】过点D作DN∥AF,交CE延长线于点N,根据直线平行性质可得∠FDN=∠F,∠FBE=∠N,再根据全等三角形判定定理可得△DEN≌△FEB(AAS),则EN=BE,再根据边之间的关系可得NH=10,根据等边对等角可得∠C=∠ABC,再根据直线平行性质可得∠ABC=∠N,则∠C=∠N,即DC=DN,根据垂直平分线性质可得CH=NH=10,再根据边之间的关系即可求出答案.
13.(2023九上·中牟期末)如图,在菱形中,,,点M为边上一点,,点N为边上的一动点,沿将翻折,点A落在点P处,当点P在菱形的对角线上时,的长度为   .
【答案】2或
【知识点】菱形的性质;翻折变换(折叠问题);相似三角形的判定与性质
14.(2024九上·简阳期末)如图1,有一张矩形纸片,已知,,现将纸片进行如下操作:现将纸片沿折痕进行折叠,使点落在边上的点处,点在上(如图2),则   ;然后将绕点旋转到,当过点时旋转停止,则的长度为   .
【答案】2;
【知识点】三角形全等及其性质;勾股定理;矩形的判定与性质;翻折变换(折叠问题);旋转的性质;线段垂直平分线的判定
【解析】【解答】在矩形ABCD中,∠A=∠ABC=90°,AB=CD=10,AD=BC=12,
由折叠的性质可得AB=BE,∠BEF=90°,
四边形ABEF是矩形,∠CEF=180°-90°=90°,
AB=BE,
四边形ABEF是正方形,
AB=BE=EF=AF=10,
DF=BC-BE=2,
由勾股定理可得
连接CF,如图,
由旋转的性质可得∠BEF=∠CNF=90°,EF=NF,
CF=CF,
CN=CE=2,EF=NF=10,
C、D在EN的垂直平分线上,
CF⊥EN,
四边形ECNE的面积为
解得,
【分析】先证明四边形ABEF是正方形,得到AB=BE=EF=AF=10,DF=BC-BE=2,连接CF,利用勾股定理求得CF的值以及旋转的性质,通过HL证明,从而得到CN=CE=2,EF=NF=10,证明C、D在EN的垂直平分线上,最后利用四边形ECNE的面积为代入数据计算即可求解.
15.(2024九上·义乌期末)综合实践课上,小聪把一张长方形纸片沿着虚线剪开,如图①所示,把得到的两张纸片如图②摆放,纸片较小锐角的顶点在上,较长直角边与斜边分别交边于点G,H.以点G与A重合,且为初始位置,把沿着方向平移,当点到达点E后立刻绕点E逆时针旋转,如图③,直到点H与点B重合停止.为了探求与之间的变化关系,设,请用含m的代数式表示.
(1)在平移过程中,   ,
(2)在旋转过程中,   .
【答案】(1)
(2)
【知识点】剪纸问题;平移的性质;旋转的性质;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:(1)在Rt△E'GH中,E'H=AD=3,,

∴.
故答案为:.
(2)如图,
当m<3时,
作ER⊥AB于R,
在Rt△ERG中,ER=AD=3,GR=AR﹣AG=3-m,
∴EG2=9+(3-m)2=m2-6m+18,
∵∠ERH=∠B,∠EGH=∠EGB,
∴△EGH∽△BGE,
∴EG2=GH BG,
∴,

如图,
当m≥3时,
方法同上得出,

故答案为:.
【分析】(1)根据题意可知为直角三角形,通过解可以求出GH,最后根据BH=AB-AG-GH得出结果;
(2)先表示出EG的长,再根据△EGH∽△BGE得出GH的长,进一步得出结果.
三、解答题(共7题,共53分)
16.(2023·荆州模拟)如图,在中,E为的中点,延长交于点F,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)证明:四边形是平行四边形,


点是的中点,

在和中,

.
(2)解:,

又,
四边形是平行四边形,
四边形是平行四边形,



四边形是矩形,

,,


【知识点】勾股定理;平行四边形的性质;矩形的判定与性质;三角形全等的判定-ASA
【解析】【分析】(1)利用平行线的性质可得,再利用线段中点的性质可得,最后利用“ASA”证出即可;
(2)先证出四边形是平行四边形,再结合BF=AD,证出四边形是矩形,再利用勾股定理求出AD的长,最后求出AE的长即可.
(1)证明:四边形是平行四边形,


点是的中点,

在和中,


(2),

又,
四边形是平行四边形,
四边形是平行四边形,



四边形是矩形,

,,


17.(2024八下·溆浦期中)如图,在正方形中,P是对角线上的一点,点E在的延长线上,且.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)把正方形改为菱形,且,其他条件不变,如图.连接,试探究线段与线段的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)证明:如图所示
∵四边形ABCD是正方形,
∴,.
∵,
∴().
(2)证明:
∵,∴.
∵,
∴.
∴.
记PE,CD交于点O,
在和中,,
∴.
∴.
即.
(3)答:.理由如下:
∵四边形是菱形,
∴,.
∵,
∴().
∴,.
∵,
∴.
∴.
∵,,
∴.
即.
∵,
∴是等边三角形,
∴.
【知识点】等腰三角形的判定与性质;菱形的性质;正方形的性质;三角形全等的判定-SAS
【解析】【分析】(1)由于正方形的四条边相等,一条对角线平分一组对角,可根据“”证明即可;
(2)根据全等三角形的性质得,由等边对等角得,由对顶角相等得,等量代换得,最后根据三角形内角和定理可得等于等于直角即可;
(3)同理可证,则,再利用等量代换及三角形内角和定理可证明,则有是等边三角形,即BP等于DE.
18.(2024·呼和浩特)如图,∠ACB=∠AED=90°,AC=FE,AB平分∠CAE,AB∥DF.
(1)求证:四边形ABDF是平行四边形;
(2)过点B作BG⊥AE于点G,若CB=AF,请直接写出四边形BGED的形状.
【答案】(1)证明:∵AB平分∠CAE,
∴∠CAB=∠BAE,
∵AB∥DF.
∴∠BAE=∠DFE,
∴∠CAB=∠EFD,
在△CAB和△EFD中,

∴△CAB≌△EFD(ASA),
∴AB=FD,又AB∥FD,
∴四边形ABDF是平行四边形;
(2)解:四边形BGED是正方形,理由如下:
由(1)可知,BC=DE,四边形ABDF是平行四边形,
∴BD=AF,
∵AB平分∠CAE,BC⊥AC,BG⊥AE,
∴BC=BG,
∵BC=AF,
∴BD=DE=BG,且∠BGE=∠GED=90°
∵BG∥DE,BG=DE,
∴四边形BGED是平行四边形,
∵BD=DE,
∴四边形BGED是菱形,
∵∠BGE=∠GED=90°,
∴四边形BGED是正方形.
【知识点】平行线的性质;角平分线的性质;平行四边形的判定与性质;菱形的判定;正方形的判定;角平分线的判定;三角形全等的判定-ASA
【解析】【分析】(1)根据角平分线的性质和平行线的性质得到:进而利用"ASA"证明,则最后根据对边相等且平行的四边形为平行四边形即可求证;
(2)根据平行四边形的性质得到:然后根据角平分线上的点到角两边的距离相等即可得到:进而可证明四边形BGED是平行四边形,再根据菱形的判定即可知四边形BGED是菱形,最后根据有一个内角为直角的菱形为正方形即可证明四边形BGED是正方形.
19.(2023九上·涟源月考)如图,在菱形中,交的延长线于点,连结交于点,交于点,连结.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)若菱形的边长为2,,求的长.
【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,∠ABF=∠CBF,
∵BF=BF,
∴△ABF≌△CBF(SAS),
∴AF=CF.
(2)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴∠BAD=∠BCD,AD∥BE,
∴∠DAF=∠FEC,
∵△ABF≌△CBF,
∴∠BAF=∠BCF,
∴∠DAF=∠DCF,
∴∠GCF=∠CEF,
∵∠CFG=∠EFC,
∴△CFG∽△EFC,
∴,
∴CF2=EF GF,
∵AF=CF,
∴AF2=EF GF.
(3)解:∵∠BAD=120°,
∴∠DCE=60°,
∵菱形边长为2,
∴CD=AD=2,
∵DE⊥BC,
∴∠ADE=∠CED=90°,
∴∠CDE=30°,
∴,
∴,BE=BC+CE=2+1=3,
∵AD∥BE,
∴△FAD∽△FEB,△GAD∽△GEC,
∴,
∴,
∴.
【知识点】平行线的性质;三角形全等及其性质;勾股定理;菱形的性质;相似三角形的判定与性质;三角形全等的判定-SAS
【解析】【分析】(1)先根据菱形的性质得到AB=BC,∠ABF=∠CBF,进而结合题意运用三角形全等的判定与性质证明△ABF≌△CBF(SAS)即可求解;
(2)先根据菱形的性质结合平行线的性质得到∠BAD=∠BCD,∠DAF=∠FEC,再结合题意运用三角形全等的性质得到∠BAF=∠BCF,进而进行转化结合相似三角形的判定与性质即可得到CF2=EF GF,从而即可求解;
(3)先根据题意得到∠DCE的度数,进而根据含30°角的直角三角形的性质得到,从而运用勾股定理、相似三角形的判定与性质即可得到,再结合题意即可求解。
20. 在平面直角坐标系中,四边形AOBC 是矩形,点O(0,0),点A(5,0),点 B(0,3).以点 A 为中心,顺时针旋转矩形AOBC,得到矩形ADEF,点O,B,C的对应点分别为D,E,F.
(1)如图①,当点 D 落在BC 边上时,求点 D 的坐标.
(2)如图②,当点 D 落在线段BE 上时,AD 与BC 交于点 H.
①求证:△ADB≌△AOB.
②求点 H 的坐标.
(3)记K 为矩形AOBC 对角线的交点,S为△KDE 的面积,求S 的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1)解:过点D作EG⊥x轴于点G,
∵ 点A(5,0), 点 B(0,3).
∴AD=OA=5,DG=3,
∴AG=4,
∴OG=5-4=1,
∴D(1,3)
(2)①由旋转性质知:∠ADE=∠AOB=90°,AO=AD,
∵ 当点 D 落在线段BE 上,
∴∠ADB=90°,
在Rt和Rt中:∵AO=AD,AB=AB,
∴Rt≌Rt(HL)
②设BH=AH=t,
则 HC=5-t,

解得
(3)S的取值范围为
【知识点】直角三角形全等的判定-HL;矩形的性质;图形的旋转;旋转的性质;坐标与图形变化﹣旋转
【解析】【解答】解:(3)如答图①,当点 D 落在AB 上时,△KDE 的面积S 最小,
如答图②,当点 D 落在AB 的反向延长线上时,△KDE 的面积S最大,
此时
综上可知,S的取值范围为
【分析】(1)过点D作EG⊥x轴于点G,只需求出OG和DG的长度即可;
(2)首先根据HL可判定 △ADB≌△AOB. 然后设BH=AH=t,根据勾股定理,得出,解得t的值,即可得出H得坐标;
(3)首先得出,当点 D 落在AB 上时,△KDE 的面积S 最小,求得最小值为,然后再得出当点 D 落在AB 的反向延长线上时,△KDE 的面积S最大,并求出最大值,进而得出
21.(2024七下·济南期中) 中,,,过点作连接,,为平面内一动点.
(1)如图,若,则   .
(2)如图,点在上,且于,过点作于,为中点,连接并延长,交于点.
求证:≌;;
(3)如图,连接,,过点作于点,且满足,连接,,过点作于点,若,,,求线段的长度的取值范围.
【答案】(1)8
(2)解:,
,,

在和中,

≌,
,,
,,


为中点,

又,
在和中,

≌,
,,


(3)解:连接,如图,



在和中,

≌,





在中,,


当点,点,点共线时,最大值为,最小值为,

【知识点】平行线的性质;三角形三边关系;三角形全等的判定;三角形的综合
【解析】【解答】解:(1)∵∠ABC=90°,AB=BC,BC=4,
∴S△ABC=×AB BC=8.
∵AE⊥AB,BC⊥AB,
∴AE∥BC,
∴S△EBC=S△ABC=8,
故答案为:8;
【分析】(1)由平行线的性质可得S△AEC=S△ABE,即可求解;
(2)由“AAS”可证△ABF≌△BCM,利用全等三角形的性质可得AF=BM,BF=CM,由“ASA”可证△ADF≌△CDH,利用相似三角形的性质可得AF=HC,DF=DH,可得结论;
(3)由“SAS”可证△CBM≌△ABM',可得CM=AM',由三角形的三边关系定理可求解。
22.(2023·新都模拟)如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=10,E是AD上的一个动点.
(1)如图1,连接BD,G是对角线BD的三等分点,且GD= BD,连接GE.当GE=GD时,求AE的长;
(2)如图2,连接BE,EC,过点E作EF⊥EC交线段AB于点F,连接CF,与BE交于点P.当BE平分∠ABC时,求PE的长;
(3)如图3,连接EC,点H在CD上,将△EDH沿直线EH折叠,折叠后点D落在EC上的点D'处,过点D'作D'N⊥AD于点N,与EH交于点M,且AE=2.求△MD'H的面积.
【答案】(1)解:过点G作GF⊥AD于点F.
∵GD= BD,
∴ = ,
∵FG∥AB,
∴ = = ,
∴DF= ,
∵GD=GE,
∴DE=2DF= ,即AE=10- ;
(2)解:如图2中,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=45°,
∴AB=AE,
又矩形ABCD中,DC=AB,
∴AE=DC,
∵EF⊥EC,
∴∠1+∠3=90°,
又∠3+∠2=90°,
∴∠1=∠2,
∴Rt△EAF≌Rt△CDE(HL).
∴AE=DC=6,
∴AF=DE=10-6=4,
∴FB=AB-AF=2,
过点P作PM⊥BC于点M,
∵∠PBM=45°,△PMB是等腰直角三角形,
设PM=BM=x则MC=10-x
由△PMC∽△FBC得 ,即 ,得
在等腰Rt△PMB中,PB= ,
又EB=
∴PE=BE-BP= .
(3)解:如图3中,
∵AE=2,AD=10,
∴DE=8,
又DC=6,
∴EC= =10,
由翻折得△EDH≌△ED'H,
∴HD'=HD,ED'=ED==8,△HD'C是直角三角形,
∴D'C=10-8=2,
设HD=HD'=x,
在Rt△HD'C中,D'C2+HD’2=HC2,
∴22+x2=(6-x)2,
解得 x= ,
∴HD=HD'= ,
在Rt△EDH中,tan∠3= =3,
在Rt△HD'C中,tan∠4=
∵ND'∥DC,
∴∠1=∠3,∠2=∠4,
∴tan∠1=tan∠3=3,tan∠2=tan∠4= ,
过点H作KH⊥MD’于点K,
设MK=m,KH=3m,KD'=4m,得D’H=5m,
由HD'=5m= ,
∴m= ,
∴S△MD’H= MD' HK= 5m 3m= m2= ×( )2= ,
即S△MD’H= .
【知识点】勾股定理;矩形的性质;翻折变换(折叠问题);相似三角形的判定与性质;等腰直角三角形
【解析】【分析】(1)过点G作GF⊥AD于点F,根据平行线分线段成比例可得 = = ,据此求出DF, 继而求出DE的长,利用AE=AD-DE即可求解;
(2)证明Rt△EAF≌Rt△CDE(HL),可得AE=DC=6,从而求出AF=DE=10-6=4, FB=AB-AF=2, 过点P作PM⊥BC于点M, 设PM=BM=x则MC=10-x ,易证△PMC∽△FBC,可得,据此建立关于x方程并解之,可求出PB的长,由勾股定理求出EB的长,根据PE=BE-BP 即可求解;
(3)设HD=HD'=x, 在Rt△HD'C中,由勾股定理建立关于x方程,解得x= , 即得HD=HD'= , 由平行线的性质可得∠1=∠3,∠2=∠4, 即得tan∠1=tan∠3=3,tan∠2=tan∠4= , 过点H作KH⊥MD’于点K, 设MK=m,KH=3m,KD'=4m,得D’H=5m, 由HD'=5m= , 据此求出m值,根据S△MD’H= MD' HK= 5m 3m即可求解.
四、实践探究题(共4题,共37分)
23.(2025·宿迁)实验活动:仅用一把圆规作图.
(1)【任务阅读】如图,仅用一把圆规在内部画一点,使点在的平分线上.
小明的作法如下:
如图,以点为圆心,适当长为半径画弧,分别交射线于点,再分别以点、为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点,则点为所求点.理由:如图3,连接,由作图可知,,
又因为,
所以   .
所以,
所以平分,
即点为所求点;
(2)【实践操作】如图,已知直线及其外一点,只用一把圆规画一点,使点所在直线与直线平行,并给出证明.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】(1)
(2)解:如图,作即可,
理由,由作图可知,,
∴,
∴点为所求.
【知识点】三角形全等的判定-SSS;尺规作图-作一个角等于已知角;尺规作图-作角的平分线;全等三角形中对应角的关系
【解析】【解答】解:(1)理由:如图,连接,由作图可知,,
又因为,
所以,
所以,
所以平分,
即点为所求点,
故答案为:;
【分析】
(1)由基本尺规作图过程知,应用SSS可证明,则其对应角相等;
(2)利用尺规作图作,则有对应角相等,即,则同位角相等两直线平行.
24.(2025九下·深圳开学考)
(1)【链接教材】
如图1,E、F是直线上方两点,若点在直线上,满足,则点是线段EF的   (填特殊直线)与直线的交点;
(2)【问题延伸】
①如图2,点是矩形ABCD对角线的交点,.要分别在AB、CD边上确定点、,满足,且点在线段PQ上.经过思考,小文发现可以利用矩形的中心对称性,将点或关于点对称,再作该对称点和另一点所组成的线段的中垂线.请你根据她的思路在图2中尺规作图确定P、Q的位置(不写作法,保留作图痕迹).
②如图3,点O是矩形ABCD对角线的交点,.经过深入探究,聪明的小文发现进一步利用矩形的中心对称性,在问题①思路的基础上再添加一条过点的线段,就能找到符合题意的、(、分别在AB、CD边上,满足,且点在线段PQ上).请在图3中用直尺简单构图(不要求圆规作图),并证明.
(3)【举一反三】
如图4,在平面直角坐标系xOy中,原点是菱形ABCD对角线的交点,,其中,.若、分别在AB、CD边上,满足,且点在线段PQ上,直接写出的取值范围   .
【答案】(1)中垂线
(2)①如图,点P、Q即为所求.
②作法:如图3,作点E关于点的对称点,连接,构造的中垂线PM交AB于点,延长PO交CD于点.
证明:点分别关于点对称,
.
又,
垂直平分,
(3)
【知识点】三角形全等及其性质;线段垂直平分线的性质;平行四边形的性质;尺规作图-垂直平分线
【解析】【解答】解:(3)关于原点的对称点是
由中点公式得中点,由斜率公式得.,
.则
①当直线PM过点时,代入,得:,
化为整式方程得:,
解得:或7,
经检验均为分式方程的解.
②当直线PM过点时,代入,得:,
化为整式方程得:,解得:,
经检验均为分式方程的解
.,结合图象可知,满足题意的取值范围为:.
【分析】(1)根据线段垂直平分线的性质可得点是线段EF的中垂线与直线的交点;
(2) ① 根据作图思路解答即可;
②根据作图思路画图,根据三角形全等的性质和判定即可解答;
(3)先求出,分为两种情况:当直线PM过点时,当直线PM过点时,代入后可得方程,解方程进行求解即可。
25.(2024九上·南宁开学考)综合与实践
(1)【知识感知】如图,我们把对角线互相垂直的四边形叫做垂美四边形,在我们学过的:平行四边形矩形菱形正方形中,能称为垂美四边形是   只填序号;
(2)【概念理解】如图,在四边形中,,,问四边形是垂美四边形吗?请说明理由;
(3)【性质探究】如图,垂美四边形的两对角线交于点,试探究,,,之间有怎样的数量关系?写出你的猜想   ;
(4)【性质应用】如图,分别以的直角边和斜边为边向外作正方形和正方形,连接,,已知,,则长为   .
【答案】(1)
(2)四边形是垂美四边形,理由如下:
连接,,如图所示:

点在线段的垂直平分线上,点在线段的垂直平分线上,
直线是线段的垂直平分线,
即:四边形是垂美四边形;
(3)
(4)
【知识点】三角形全等及其性质;线段垂直平分线的性质;勾股定理;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:(1)∵菱形和正方形的对角线均互相垂直,
∴菱形和正方形是垂美四边形
故答案为:③④
(3)∵

故答案为:;
(4)如图3,连接,设与交于点M,
由题意得:

即:


∵,,


由(3)可得:




故答案为:
【分析】(1)根据垂美四边形的定义即可求解;
(2)连接,,先根据垂直平分线的定义得到直线是线段的垂直平分线,进而根据垂直平分线的性质得到,从而根据垂美四边形的定义即可求解;
(3)先根据题意得到,进而等量代换即可求解;
(4)连接,设与交于点M,先根据题意得到,即,进而根据三角形全等的判定与性质证明得到,再结合题意得到,由(3)可得,根据勾股定理求出BC,CG,BE,从而即可得到GE。
26.(2021九下·甘州期中)【方法提炼】
解答几何问题常常需要添辅助线,其中平移图形是重要的添辅助线策略.
【问题情境】
如图1,在正方形ABCD中,E,F,G分别是BC,AB,CD上的点,FG⊥AE于点Q.求证:AE=FG.
小明在分析解题思路时想到了两种平移法:
方法1:平移线段FG使点F与点B重合,构造全等三角形;
方法2:平移线段BC使点B与点F重合,构造全等三角形;
【尝试应用】
(1)请按照小明的思路,选择其中一种方法进行证明;
(2)如图2,正方形网格中,点A,B,C,D为格点,AB交CD于点O.求tan∠AOC的值;
(3)如图3,点P是线段AB上的动点,分别以AP,BP为边在AB的同侧作正方形APCD与正方形PBEF,连接DE分别交线段BC,PC于点M,N.
①求∠DMC的度数;
②连接AC交DE于点H,求 值.
【答案】(1)解:①平移线段FG至BH交AE于点K,如图1﹣1所示:
由平移的性质得:FG∥BH,∵四边形ABCD是正方形,∴AB∥CD,AB=BC,∠ABE=∠C=90°,
∴四边形BFGH是平行四边形,∴BH=FG,
∵FG⊥AE,∴BH⊥AE,∴∠BKE=90°,∴∠KBE+∠BEK=90°,
∵∠BEK+∠BAE=90°,∴∠BAE=∠CBH,
在△ABE和△CBH中, ,∴△ABE≌△CBH(ASA),∴AE=BH,∴AE=FG;
②平移线段BC至FH交AE于点K,如图1﹣2所示:
则四边形BCHF是矩形,∠AKF=∠AEB,∴FH=BC,∠FHG=90°,
∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABE=90°,∴AB=FH,∠ABE=∠FHG,
∵FG⊥AE,∴∠HFG+∠AKF=90°,∵∠AEB+∠BAE=90°,∴∠BAE=∠HFG,
在△ABE和△FHG中, ,∴△ABE≌△FHG(ASA),∴AE=FG;
(2)解:将线段AB向右平移至FD处,使得点B与点D重合,连接CF,如图2所示:
∴∠AOC=∠FDC,设正方形网格的边长为单位1,
则AC=2,AF=1,CE=2,DE=4,FG=3,DG=4,
根据勾股定理可得:CF= ,CD= ,DF= ,
∵( )2+(2 )2=52,∴CF2+CD2=DF2,∴∠FCD=90°,
∴tan∠AOC=tan∠FDC= ;
(3)解:①平移线段BC至DG处,连接GE,如图3﹣1所示:
则∠DMC=∠GDE,四边形DGBC是平行四边形,∴DC=GB,
∵四边形ADCP与四边形PBEF都是正方形,∴DC=AD=AP,BP=BE,∠DAG=∠GBE=90°
∴DC=AD=AP=GB,∴AG=BP=BE,
在△AGD和△BEG中, ,∴△AGD≌△BEG(SAS),
∴DG=EG,∠ADG=∠EGB,∴∠EGB+∠AGD=∠ADG+∠AGD=90°,
∴∠EGD=90°,∴∠GDE=∠GED=45°,
∴∠DMC=∠GDE=45°;
②如图3﹣2所示:
∵AC为正方形ADCP的对角线,∴∠DAC=∠PAC=∠DMC=45°,
∴AC= AD,
∵∠HCM=∠BCA,∴∠AHD=∠CHM=∠ABC,∴△ADH∽△ACB,
∴ .
【知识点】三角形全等的判定;平行四边形的判定与性质;正方形的性质;平移的性质;相似三角形的判定与性质
【解析】【分析】(1)①平移线段FG至BH交AE于点K,由平移的性质得:FG∥BH,由正方形的性质得AB∥CD,AB=BC,∠ABE=∠C=90°,推出四边形BFGH是平行四边形,得到BH=FG,由同角的余角相等可得∠BAE=∠CBH,然后证明△ABE≌△CBH,据此解答;
②平移线段BC至FH交AE于点K,则四边形BCHF是矩形,∠AKF=∠AEB,同理证明△ABE≌△FHG,据此解答;
(2)将线段AB向右平移至FD处,使得点B与点D重合,连接CF,则∠AOC=∠FDC,设正方形网格的边长为单位1,则AC=2,AF=1,CE=2,DE=4,FG=3,DG=4,由勾股定理可得CF、CD、DF的值,推出△CDF为Rt△,且∠FCD=90°,据此求解;
(3)①平移线段BC至DG处,连接GE,则∠DMC=∠GDE,四边形DGBC是平行四边形,证明△AGD≌△BEG,得到DG=EG,∠ADG=∠EGB,∠GDE=∠GED=45°,据此求解;
②由正方形的性质可得∠DAC=∠PAC=∠DMC=45°,则AC=AD,证明△ADH∽△ACB,然后根据相似三角形的对应边成比例进行解答.
1 / 1专题7 常见的全等三角形考点—浙教版数学中考二轮培优专训
一、选择题(每题2分,共20分)
1.(2025八下·茂名期末)如图,能用“HL”判定Rt△ABC和Rt△A'B'C'全等的条件是(  )
A.AC=A'C',AB=A'B' B.∠A=∠A',AB=A'B'
C.AC=A'C',BC=B'C' D.∠B=∠B',BC=B'C'
2.(2025·雨花期末)如图,,要说明,需添加的条件不能是(  )
A. B. C. D.
3.(2025七下·深圳期末)如图,,,,下列结论不一定成立的是(  )
A. B. C. D.
4.(2024九上·江津期末)如图,正方形的边长为4,,将绕点按顺时针方向旋转得到.若,则的长为(  )
A.3 B. C. D.4
5.(2024九上·定州期末)如图,在正方形ABCD中,AB=5,点M在CD的边上,且DM=2,△AEM与△ADM关于AM所在的直线对称,将△ADM按顺时针方向绕点A旋转90°得到△ABF,连接EF,则线段EF的长为(  )
A. B. C. D.
6.(2025·杭州模拟)如图,在边长为6的菱形ABCD中,∠A=60°,点E在BC边上,连结DE,将DE绕顶点D按顺时针方向旋转120°得到DE',连结AE',CE'.当CE=4时,△CDE的面积为(  )
A.3 B.6 C.4 D.9
7.(2023九上·河北期中)如图,在中,,在同一平面内,将绕点A旋转某个角度到的位置,使得,则(  )
A. B. C. D.
8.(2023九上·武昌期中)如图,平行四边形中,,,,是边上一点,且,是边上的一个动点,将线段绕点顺时针旋转,得到,连接、,则的最小值是(  )
A. B. C. D.14
9.(2024八下·开州期中)在等边中,是边上一点,连接,将绕点逆时针旋转,得到,连接,若,则下列四个结论:;;是等边三角形;的周长是其中正确的结论是(  )
A. B. C. D.
10.(2023九上·西安开学考)用两个全等且边长为的等边三角形和拼成菱形,把一个角的三角尺与这个菱形叠合,使三角尺的角的顶点与点重合,两边分别与,重合,将三角尺绕点按逆时针方向旋转,在转动过程中,当的面积是时,的长为(  )
A.或 B.或 C.或 D.或
二、填空题(每题2分,共10分)
11.(2025八下·鹤山期末)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,BC的垂直平分线分别交BC,AB于点D,F,AE⊥DF交DF的延长线于点E,若DF=1,则AE=     .
12.(2025七下·深圳期末)如图,△ABC中,AB=AC,点D为CA延长线上一点,DH⊥BC于点H,点F为AB延长线上一点,连接DF交CB的延长线于点E,点E是DF的中点,若BH=2,BE=2BH,则BC=   .
13.(2023九上·中牟期末)如图,在菱形中,,,点M为边上一点,,点N为边上的一动点,沿将翻折,点A落在点P处,当点P在菱形的对角线上时,的长度为   .
14.(2024九上·简阳期末)如图1,有一张矩形纸片,已知,,现将纸片进行如下操作:现将纸片沿折痕进行折叠,使点落在边上的点处,点在上(如图2),则   ;然后将绕点旋转到,当过点时旋转停止,则的长度为   .
15.(2024九上·义乌期末)综合实践课上,小聪把一张长方形纸片沿着虚线剪开,如图①所示,把得到的两张纸片如图②摆放,纸片较小锐角的顶点在上,较长直角边与斜边分别交边于点G,H.以点G与A重合,且为初始位置,把沿着方向平移,当点到达点E后立刻绕点E逆时针旋转,如图③,直到点H与点B重合停止.为了探求与之间的变化关系,设,请用含m的代数式表示.
(1)在平移过程中,   ,
(2)在旋转过程中,   .
三、解答题(共7题,共53分)
16.(2023·荆州模拟)如图,在中,E为的中点,延长交于点F,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
17.(2024八下·溆浦期中)如图,在正方形中,P是对角线上的一点,点E在的延长线上,且.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)把正方形改为菱形,且,其他条件不变,如图.连接,试探究线段与线段的数量关系,并说明理由.
18.(2024·呼和浩特)如图,∠ACB=∠AED=90°,AC=FE,AB平分∠CAE,AB∥DF.
(1)求证:四边形ABDF是平行四边形;
(2)过点B作BG⊥AE于点G,若CB=AF,请直接写出四边形BGED的形状.
19.(2023九上·涟源月考)如图,在菱形中,交的延长线于点,连结交于点,交于点,连结.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)若菱形的边长为2,,求的长.
20. 在平面直角坐标系中,四边形AOBC 是矩形,点O(0,0),点A(5,0),点 B(0,3).以点 A 为中心,顺时针旋转矩形AOBC,得到矩形ADEF,点O,B,C的对应点分别为D,E,F.
(1)如图①,当点 D 落在BC 边上时,求点 D 的坐标.
(2)如图②,当点 D 落在线段BE 上时,AD 与BC 交于点 H.
①求证:△ADB≌△AOB.
②求点 H 的坐标.
(3)记K 为矩形AOBC 对角线的交点,S为△KDE 的面积,求S 的取值范围(直接写出结果即可).
21.(2024七下·济南期中) 中,,,过点作连接,,为平面内一动点.
(1)如图,若,则   .
(2)如图,点在上,且于,过点作于,为中点,连接并延长,交于点.
求证:≌;;
(3)如图,连接,,过点作于点,且满足,连接,,过点作于点,若,,,求线段的长度的取值范围.
22.(2023·新都模拟)如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=10,E是AD上的一个动点.
(1)如图1,连接BD,G是对角线BD的三等分点,且GD= BD,连接GE.当GE=GD时,求AE的长;
(2)如图2,连接BE,EC,过点E作EF⊥EC交线段AB于点F,连接CF,与BE交于点P.当BE平分∠ABC时,求PE的长;
(3)如图3,连接EC,点H在CD上,将△EDH沿直线EH折叠,折叠后点D落在EC上的点D'处,过点D'作D'N⊥AD于点N,与EH交于点M,且AE=2.求△MD'H的面积.
四、实践探究题(共4题,共37分)
23.(2025·宿迁)实验活动:仅用一把圆规作图.
(1)【任务阅读】如图,仅用一把圆规在内部画一点,使点在的平分线上.
小明的作法如下:
如图,以点为圆心,适当长为半径画弧,分别交射线于点,再分别以点、为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点,则点为所求点.理由:如图3,连接,由作图可知,,
又因为,
所以   .
所以,
所以平分,
即点为所求点;
(2)【实践操作】如图,已知直线及其外一点,只用一把圆规画一点,使点所在直线与直线平行,并给出证明.(保留作图痕迹,不写作法)
24.(2025九下·深圳开学考)
(1)【链接教材】
如图1,E、F是直线上方两点,若点在直线上,满足,则点是线段EF的   (填特殊直线)与直线的交点;
(2)【问题延伸】
①如图2,点是矩形ABCD对角线的交点,.要分别在AB、CD边上确定点、,满足,且点在线段PQ上.经过思考,小文发现可以利用矩形的中心对称性,将点或关于点对称,再作该对称点和另一点所组成的线段的中垂线.请你根据她的思路在图2中尺规作图确定P、Q的位置(不写作法,保留作图痕迹).
②如图3,点O是矩形ABCD对角线的交点,.经过深入探究,聪明的小文发现进一步利用矩形的中心对称性,在问题①思路的基础上再添加一条过点的线段,就能找到符合题意的、(、分别在AB、CD边上,满足,且点在线段PQ上).请在图3中用直尺简单构图(不要求圆规作图),并证明.
(3)【举一反三】
如图4,在平面直角坐标系xOy中,原点是菱形ABCD对角线的交点,,其中,.若、分别在AB、CD边上,满足,且点在线段PQ上,直接写出的取值范围   .
25.(2024九上·南宁开学考)综合与实践
(1)【知识感知】如图,我们把对角线互相垂直的四边形叫做垂美四边形,在我们学过的:平行四边形矩形菱形正方形中,能称为垂美四边形是   只填序号;
(2)【概念理解】如图,在四边形中,,,问四边形是垂美四边形吗?请说明理由;
(3)【性质探究】如图,垂美四边形的两对角线交于点,试探究,,,之间有怎样的数量关系?写出你的猜想   ;
(4)【性质应用】如图,分别以的直角边和斜边为边向外作正方形和正方形,连接,,已知,,则长为   .
26.(2021九下·甘州期中)【方法提炼】
解答几何问题常常需要添辅助线,其中平移图形是重要的添辅助线策略.
【问题情境】
如图1,在正方形ABCD中,E,F,G分别是BC,AB,CD上的点,FG⊥AE于点Q.求证:AE=FG.
小明在分析解题思路时想到了两种平移法:
方法1:平移线段FG使点F与点B重合,构造全等三角形;
方法2:平移线段BC使点B与点F重合,构造全等三角形;
【尝试应用】
(1)请按照小明的思路,选择其中一种方法进行证明;
(2)如图2,正方形网格中,点A,B,C,D为格点,AB交CD于点O.求tan∠AOC的值;
(3)如图3,点P是线段AB上的动点,分别以AP,BP为边在AB的同侧作正方形APCD与正方形PBEF,连接DE分别交线段BC,PC于点M,N.
①求∠DMC的度数;
②连接AC交DE于点H,求 值.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】直角三角形全等的判定-HL;三角形全等的判定-SAS;三角形全等的判定-ASA;三角形全等的判定-AAS
【解析】【解答】解:
A、在Rt△ABC和Rt△A'B'C'中,AC=A'C', AB=A'B' 由“ HL ”可判定Rt△ABC≌Rt△A'B'C',故A符合题意;
B、在Rt△ABC和Rt△A'B'C'中,∠A=∠A', AB=A'B' , 由“AAS"可判定Rt△ABC≌Rt△A'B'C,故B不符合题意;
C、在Rt△ABC和Rt△A'B'C'中,AC=A'C',BC=B'C',由“SAS”可判定Rt△ABC≌Rt△A'B'C,故C不符合题意:
D、在Rt△ABC和Rt△A'B'C'中,∠B=∠B', BC=B'C', 由“ASA”可判定Rt△ABC≌Rt△A'B'C,故D不符合题意;
故答案为:A.
【分析】根据HL定理的判定定理:如果两个直角三角形的斜边和一条直角边对应相等,那么这两个直角三角形全等(简记为HL),逐一分析即可解答.
2.【答案】D
【知识点】三角形全等的判定
【解析】【解答】解:由已知可以得到:∠ABD=∠CBD, BD=BD ,
当添加AB=BC时,根据SAS可以得到△ABD≌△CDB, ∴选项A正确;
当添加∠ADB=∠CDB时,根据ASA可以得到△ABD≌△CDB, ∴选项B正确;
当添加∠A=∠C时,根据AAS可以得到△ABD≌△CDB, ∴选项C正确;
当添加AD=CD时,无法得到△ABD≌△CDB,∴选项D不正确.
故答案为:D.
【分析】根据三角形全等的判定方法,分别添加各选项即可得到正确答案.
3.【答案】A
【知识点】角的运算;三角形全等及其性质;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:∵∠BAE=∠DAC,
∴∠BAE+∠EAC=∠DAC+∠EAC,
即∠BAC=∠DAE,
在△ABC和△ADE中,

∴△ABC≌△ADE(SAS),
∴∠C=∠E,BC=DE,∠B=∠D,
故B,C,D一定成立,不符合题意,
当∠E=∠EAC时,AF=EF,
∴A不一定成立.
故答案为:A
【分析】先根据题意进行角的运算得到∠BAC=∠DAE,进而根据三角形全等的判定与性质(SAS)证明△ABC≌△ADE(SAS)得到∠C=∠E,BC=DE,∠B=∠D,从而对比选项即可求解。
4.【答案】C
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;勾股定理;正方形的性质;旋转的性质
【解析】【解答】解:由旋转可知,

,,,.
又四边形是正方形,
,,


则.
在和中,



令,
则,,.
在中,

即,
解得,
即.
故答案为:C.
【分析】根据旋转性质可知,可得,,,再根据正方形的性质结合角与角之间的相等关系可得,然后根据全等三角形的判定定理可证,可得,再令,结合线段与线段之间的关系,运用勾股定理计算即可求解。
5.【答案】A
【知识点】勾股定理;正方形的性质;旋转的性质;三角形全等的判定-SAS;全等三角形中对应边的关系
【解析】【解答】解:如图,连接BM.
∵△AEM与△ADM关于AM所在的直线对称,
∴AE=AD,∠MAD=∠MAE.
∵△ADM按照顺时针方向绕点A旋转90°得到△ABF,
∴AF=AM,∠FAB=∠MAD.
∴∠FAB=∠MAE
∴∠FAB+∠BAE=∠BAE+∠MAE.
∴∠FAE=∠MAB.
∴△FAE≌△MAB(SAS).
∴EF=BM.
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=CD=AB=5.
∵DM=2,
∴CM=3.
∴在Rt△BCM中,BM=,
∴EF=,
故选:A.
【分析】本题考查正方形的性质、全等三角形的判定和性质.连接BM,根据对称性可得:AE=AD,∠MAD=∠MAE,再利用旋转的性质可得:AF=AM,∠FAB=∠MAD,利用角的运算可得:∠FAE=∠MAB,利用全等三角形的判定定理可证明△FAE≌△MAB(SAS),利用全等三角形的性质可得:EF=BM.再根据BC=CD=AB=5,利用线段运算可求出CM=3,再利用勾股定理可求出BM,进而可得EF的长.
6.【答案】A
【知识点】三角形的面积;三角形全等及其性质;旋转的性质;直角三角形的性质;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:如图,过点D作DF⊥AB于F,过点E'作GH⊥CD于G,交直线AB于H,
∵四边形ABCD是菱形,∠DAB=60°,
∴∠ADC=120°,AD=CD,∠DCB=∠DAB=60°,
∵DF⊥AB,
∴∠ADF=30°,
∴AF=3,DF=AF=
∵将DE绕顶点D按顺时针方向旋转120°得到DE',
∴DE=DE',∠EDE'=120°=∠ADC,
∴∠CDE=∠ADE',
∴△CDE≌△ADE'(SAS),
∴CE=AE'=4,∠DCE=∠DAE'=60°,
∠HAE'=60°,
∵GH⊥DG,AB∥CD,
∴GH⊥AB,
∴∠AE'H=30°,
∴AH=AE'=2,EH=AH=,
∵DF⊥AB,GH⊥AB,GH⊥DG,
∴四边形DFHG是矩形,
∴DF=GH=,
∴E'G=,
∴△CDE'的面积=
故答案为:A.
【分析】由旋转的性质可得DE=DE',∠EDE'=∠ADC,由SAS可证△CDE≌△ADE',可得CE=AE'=4,∠DCE=∠DAE'=60°,由直角三角形的性质可求E'H的长,由三角形的面积公式即可求解.
7.【答案】A
【知识点】三角形内角和定理;等腰三角形的性质;旋转的性质
【解析】【解答】解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵将绕点A旋转某个角度到的位置,
∴,
∴,故A正确.
故答案为:A.
【分析】利用旋转得到,,然后根据平行线的性质可得,再利用内角和定理求,即可得到的度数解题即可.
8.【答案】C
【知识点】平行线的性质;三角形全等及其性质;等边三角形的判定与性质;含30°角的直角三角形;勾股定理;轴对称的应用-最短距离问题;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:取AB的中点,连接CE,EG
∴△AEG是等边三角形
∴∠AGE=∠AEG=60°
∵∠AEF+∠DEF=∠GEF+∠NEG=60°
∴∠AEEF=∠NEG
∵AE=EG,NE=FE
∴△AEF≌△GEN(SAS)
∴∠A=∠NGE=60°
∴∠BGN=60°
∵BG=EG,∠BGN=∠NGE,NG=NG
∴△BNG≌△ENG(SAS)
∴BN=EN
要求BN+CN最小,就是求CN+NE最小
即BN+CN=NE+CN≥CE
作EH⊥CD交延长线于点H
∵AB∥CD
∴∠EDH=∠A=60°
在Rt△DEH中,DE=4,∠DEH=30°

∴CH=CD+DH=14
在Rt△CEH中,
∴BN+CN的最小值为
故答案为:C
【分析】取AB的中点,连接CE,EG,根据等边三角形判定定理可得△AEG是等边三角形,则∠AGE=∠AEG=60°,再根据角之间的关系可得∠AEEF=∠NEG,根据全等三角形判定定理可得△AEF≌△GEN,则∠A=∠NGE=60°,即∠BGN=60°,由全等三角形判定定理可得△BNG≌△ENG(SAS),则BN=EN,要求BN+CN最小,就是求CN+NE最小,即BN+CN=NE+CN≥CE,作EH⊥CD交延长线于点H,根据直线平行性质可得∠EDH=∠A=60°,再根据含30°角的直角三角形性质可得,根据边之间的关系可得CH=CD+DH=14,再根据勾股定理即可求出答案.
9.【答案】C
【知识点】平行线的判定;三角形全等及其性质;等边三角形的判定与性质;旋转的性质
【解析】【解答】解:①∵旋转得,△BDE是等边三角形,
∴BD=BE,∠DBE=60°,
∵△ABC是等边三角形,
∴BC=BA,∠CBA=∠C=60°,
∴∠DBE-∠DBA=∠CBA-∠DBA,
∴∠CBD=∠ABE,
在△CBD和△ABE中,
∴△CBD≌△ABE(SAS),
∴∠BAE=∠C=60°=∠ABC,
∴AE∥BC,
故①正确;
②若∠ADE=∠BDC,∵∠BDE=60°,则∠ADE=∠BDC=∠BDE=60°,但∠BDC>∠BAC=60°,∴②错误;
③∵旋转得,BD=BE,∠DBE=60°,∴△BDE是等边三角形,故③正确;
④由①得△CBD≌△ABE,∴AE=CD,由③得△BDE是等边三角形,∴DE=BD=8,∴C△AED=AD+DE+AE=AD+CD+BD=AC+BD=9+8=17,故④正确.
故答案为:C.
【分析】利用旋转的性质得△BDE是等边三角形,BD=BE,∠DBE=60°,根据等边三角形的性质得∠ABC=∠C=60°,AC=BC=9,根据SAS证得,△CBD≌△ABE,得∠BAE=∠C=60°=∠ABC,于是根据平行线的判定可对①进行判断;假设∠ADE=∠BDC,由∠BDE=60°,得∠ADE=∠BDC=∠BDE=60°,但根据外角性质∠BDC>∠BAC=60°,可判断②;旋转得,BD=BE,∠DBE=60°,从而△BDE是等边三角形,故③正确;由①得△CBD≌△ABE,根据全等三角形的性质得AE=CD,由③得△BDE是等边三角形,根据等边三角形的性质得DE=BD=8,从而C△AED=AD+DE+AE=AD+CD+BD=AC+BD,故④正确.
10.【答案】B
【知识点】三角形全等的判定;等边三角形的判定
【解析】【解答】解:如图1,因为和为的等边三角形 ,故,且,又因为,故,在和中,
∴,则,又因为的CE边上的高为等边的高,且AB=4,可算得
CE边上的高为:,则的面积,解得:,
则,故;如图2,由和为等边三角形,,则又则,在和中,,故,故
即,因为的CE边上的高为等边的高,且AB=4,可算得CE边上的高为:,则的面积,解得:,所以
.
故答案为:B.
【分析】先根据等边三角形的性质得到:,
再利用等量代换的思想可得:,在图1和图2中分别故可证得:,,然后再通过面积算出CE的长度即可求解.
11.【答案】
【知识点】三角形全等及其性质;勾股定理;矩形的判定与性质;三角形全等的判定-SAS;三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:在Rt中:∵∠B=30°,∠BDF=90°,DF=1
∴BF=2,
∴BD=,
∵DE垂直平分BC,
∴点D时BC的中点,DF∥AC,
∴AF=BF,DF=,
∴DF=EF,
又∠AFE=∠BFD,
∴≌,
∴AE=BD=.
故答案为:。
【分析】首先根据勾股定理求得BD=,进而再通过证明≌,可得出AE=BD=.
12.【答案】12
【知识点】平行线的性质;三角形全等及其性质;线段垂直平分线的性质;三角形全等的判定-AAS
【解析】【解答】解:过点D作DN∥AF,交CE延长线于点N
∴∠FDN=∠F,∠FBE=∠N
∵点E是DF的中点
∴DE=FE
∴△DEN≌△FEB(AAS)
∴EN=BE
∵BH=2,BE=2BH
∴EN=BE=4
∴NH=10
∵AB=AC
∴∠C=∠ABC
∵DN∥AF
∴∠ABC=∠N
∴∠C=∠N
∴DC=DN
∵DH⊥BC
∴CH=NH=10
∴BC=CH+BH=12
故答案为:12
【分析】过点D作DN∥AF,交CE延长线于点N,根据直线平行性质可得∠FDN=∠F,∠FBE=∠N,再根据全等三角形判定定理可得△DEN≌△FEB(AAS),则EN=BE,再根据边之间的关系可得NH=10,根据等边对等角可得∠C=∠ABC,再根据直线平行性质可得∠ABC=∠N,则∠C=∠N,即DC=DN,根据垂直平分线性质可得CH=NH=10,再根据边之间的关系即可求出答案.
13.【答案】2或
【知识点】菱形的性质;翻折变换(折叠问题);相似三角形的判定与性质
14.【答案】2;
【知识点】三角形全等及其性质;勾股定理;矩形的判定与性质;翻折变换(折叠问题);旋转的性质;线段垂直平分线的判定
【解析】【解答】在矩形ABCD中,∠A=∠ABC=90°,AB=CD=10,AD=BC=12,
由折叠的性质可得AB=BE,∠BEF=90°,
四边形ABEF是矩形,∠CEF=180°-90°=90°,
AB=BE,
四边形ABEF是正方形,
AB=BE=EF=AF=10,
DF=BC-BE=2,
由勾股定理可得
连接CF,如图,
由旋转的性质可得∠BEF=∠CNF=90°,EF=NF,
CF=CF,
CN=CE=2,EF=NF=10,
C、D在EN的垂直平分线上,
CF⊥EN,
四边形ECNE的面积为
解得,
【分析】先证明四边形ABEF是正方形,得到AB=BE=EF=AF=10,DF=BC-BE=2,连接CF,利用勾股定理求得CF的值以及旋转的性质,通过HL证明,从而得到CN=CE=2,EF=NF=10,证明C、D在EN的垂直平分线上,最后利用四边形ECNE的面积为代入数据计算即可求解.
15.【答案】(1)
(2)
【知识点】剪纸问题;平移的性质;旋转的性质;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:(1)在Rt△E'GH中,E'H=AD=3,,

∴.
故答案为:.
(2)如图,
当m<3时,
作ER⊥AB于R,
在Rt△ERG中,ER=AD=3,GR=AR﹣AG=3-m,
∴EG2=9+(3-m)2=m2-6m+18,
∵∠ERH=∠B,∠EGH=∠EGB,
∴△EGH∽△BGE,
∴EG2=GH BG,
∴,

如图,
当m≥3时,
方法同上得出,

故答案为:.
【分析】(1)根据题意可知为直角三角形,通过解可以求出GH,最后根据BH=AB-AG-GH得出结果;
(2)先表示出EG的长,再根据△EGH∽△BGE得出GH的长,进一步得出结果.
16.【答案】(1)证明:四边形是平行四边形,


点是的中点,

在和中,

.
(2)解:,

又,
四边形是平行四边形,
四边形是平行四边形,



四边形是矩形,

,,


【知识点】勾股定理;平行四边形的性质;矩形的判定与性质;三角形全等的判定-ASA
【解析】【分析】(1)利用平行线的性质可得,再利用线段中点的性质可得,最后利用“ASA”证出即可;
(2)先证出四边形是平行四边形,再结合BF=AD,证出四边形是矩形,再利用勾股定理求出AD的长,最后求出AE的长即可.
(1)证明:四边形是平行四边形,


点是的中点,

在和中,


(2),

又,
四边形是平行四边形,
四边形是平行四边形,



四边形是矩形,

,,


17.【答案】(1)证明:如图所示
∵四边形ABCD是正方形,
∴,.
∵,
∴().
(2)证明:
∵,∴.
∵,
∴.
∴.
记PE,CD交于点O,
在和中,,
∴.
∴.
即.
(3)答:.理由如下:
∵四边形是菱形,
∴,.
∵,
∴().
∴,.
∵,
∴.
∴.
∵,,
∴.
即.
∵,
∴是等边三角形,
∴.
【知识点】等腰三角形的判定与性质;菱形的性质;正方形的性质;三角形全等的判定-SAS
【解析】【分析】(1)由于正方形的四条边相等,一条对角线平分一组对角,可根据“”证明即可;
(2)根据全等三角形的性质得,由等边对等角得,由对顶角相等得,等量代换得,最后根据三角形内角和定理可得等于等于直角即可;
(3)同理可证,则,再利用等量代换及三角形内角和定理可证明,则有是等边三角形,即BP等于DE.
18.【答案】(1)证明:∵AB平分∠CAE,
∴∠CAB=∠BAE,
∵AB∥DF.
∴∠BAE=∠DFE,
∴∠CAB=∠EFD,
在△CAB和△EFD中,

∴△CAB≌△EFD(ASA),
∴AB=FD,又AB∥FD,
∴四边形ABDF是平行四边形;
(2)解:四边形BGED是正方形,理由如下:
由(1)可知,BC=DE,四边形ABDF是平行四边形,
∴BD=AF,
∵AB平分∠CAE,BC⊥AC,BG⊥AE,
∴BC=BG,
∵BC=AF,
∴BD=DE=BG,且∠BGE=∠GED=90°
∵BG∥DE,BG=DE,
∴四边形BGED是平行四边形,
∵BD=DE,
∴四边形BGED是菱形,
∵∠BGE=∠GED=90°,
∴四边形BGED是正方形.
【知识点】平行线的性质;角平分线的性质;平行四边形的判定与性质;菱形的判定;正方形的判定;角平分线的判定;三角形全等的判定-ASA
【解析】【分析】(1)根据角平分线的性质和平行线的性质得到:进而利用"ASA"证明,则最后根据对边相等且平行的四边形为平行四边形即可求证;
(2)根据平行四边形的性质得到:然后根据角平分线上的点到角两边的距离相等即可得到:进而可证明四边形BGED是平行四边形,再根据菱形的判定即可知四边形BGED是菱形,最后根据有一个内角为直角的菱形为正方形即可证明四边形BGED是正方形.
19.【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,∠ABF=∠CBF,
∵BF=BF,
∴△ABF≌△CBF(SAS),
∴AF=CF.
(2)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴∠BAD=∠BCD,AD∥BE,
∴∠DAF=∠FEC,
∵△ABF≌△CBF,
∴∠BAF=∠BCF,
∴∠DAF=∠DCF,
∴∠GCF=∠CEF,
∵∠CFG=∠EFC,
∴△CFG∽△EFC,
∴,
∴CF2=EF GF,
∵AF=CF,
∴AF2=EF GF.
(3)解:∵∠BAD=120°,
∴∠DCE=60°,
∵菱形边长为2,
∴CD=AD=2,
∵DE⊥BC,
∴∠ADE=∠CED=90°,
∴∠CDE=30°,
∴,
∴,BE=BC+CE=2+1=3,
∵AD∥BE,
∴△FAD∽△FEB,△GAD∽△GEC,
∴,
∴,
∴.
【知识点】平行线的性质;三角形全等及其性质;勾股定理;菱形的性质;相似三角形的判定与性质;三角形全等的判定-SAS
【解析】【分析】(1)先根据菱形的性质得到AB=BC,∠ABF=∠CBF,进而结合题意运用三角形全等的判定与性质证明△ABF≌△CBF(SAS)即可求解;
(2)先根据菱形的性质结合平行线的性质得到∠BAD=∠BCD,∠DAF=∠FEC,再结合题意运用三角形全等的性质得到∠BAF=∠BCF,进而进行转化结合相似三角形的判定与性质即可得到CF2=EF GF,从而即可求解;
(3)先根据题意得到∠DCE的度数,进而根据含30°角的直角三角形的性质得到,从而运用勾股定理、相似三角形的判定与性质即可得到,再结合题意即可求解。
20.【答案】(1)解:过点D作EG⊥x轴于点G,
∵ 点A(5,0), 点 B(0,3).
∴AD=OA=5,DG=3,
∴AG=4,
∴OG=5-4=1,
∴D(1,3)
(2)①由旋转性质知:∠ADE=∠AOB=90°,AO=AD,
∵ 当点 D 落在线段BE 上,
∴∠ADB=90°,
在Rt和Rt中:∵AO=AD,AB=AB,
∴Rt≌Rt(HL)
②设BH=AH=t,
则 HC=5-t,

解得
(3)S的取值范围为
【知识点】直角三角形全等的判定-HL;矩形的性质;图形的旋转;旋转的性质;坐标与图形变化﹣旋转
【解析】【解答】解:(3)如答图①,当点 D 落在AB 上时,△KDE 的面积S 最小,
如答图②,当点 D 落在AB 的反向延长线上时,△KDE 的面积S最大,
此时
综上可知,S的取值范围为
【分析】(1)过点D作EG⊥x轴于点G,只需求出OG和DG的长度即可;
(2)首先根据HL可判定 △ADB≌△AOB. 然后设BH=AH=t,根据勾股定理,得出,解得t的值,即可得出H得坐标;
(3)首先得出,当点 D 落在AB 上时,△KDE 的面积S 最小,求得最小值为,然后再得出当点 D 落在AB 的反向延长线上时,△KDE 的面积S最大,并求出最大值,进而得出
21.【答案】(1)8
(2)解:,
,,

在和中,

≌,
,,
,,


为中点,

又,
在和中,

≌,
,,


(3)解:连接,如图,



在和中,

≌,





在中,,


当点,点,点共线时,最大值为,最小值为,

【知识点】平行线的性质;三角形三边关系;三角形全等的判定;三角形的综合
【解析】【解答】解:(1)∵∠ABC=90°,AB=BC,BC=4,
∴S△ABC=×AB BC=8.
∵AE⊥AB,BC⊥AB,
∴AE∥BC,
∴S△EBC=S△ABC=8,
故答案为:8;
【分析】(1)由平行线的性质可得S△AEC=S△ABE,即可求解;
(2)由“AAS”可证△ABF≌△BCM,利用全等三角形的性质可得AF=BM,BF=CM,由“ASA”可证△ADF≌△CDH,利用相似三角形的性质可得AF=HC,DF=DH,可得结论;
(3)由“SAS”可证△CBM≌△ABM',可得CM=AM',由三角形的三边关系定理可求解。
22.【答案】(1)解:过点G作GF⊥AD于点F.
∵GD= BD,
∴ = ,
∵FG∥AB,
∴ = = ,
∴DF= ,
∵GD=GE,
∴DE=2DF= ,即AE=10- ;
(2)解:如图2中,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=45°,
∴AB=AE,
又矩形ABCD中,DC=AB,
∴AE=DC,
∵EF⊥EC,
∴∠1+∠3=90°,
又∠3+∠2=90°,
∴∠1=∠2,
∴Rt△EAF≌Rt△CDE(HL).
∴AE=DC=6,
∴AF=DE=10-6=4,
∴FB=AB-AF=2,
过点P作PM⊥BC于点M,
∵∠PBM=45°,△PMB是等腰直角三角形,
设PM=BM=x则MC=10-x
由△PMC∽△FBC得 ,即 ,得
在等腰Rt△PMB中,PB= ,
又EB=
∴PE=BE-BP= .
(3)解:如图3中,
∵AE=2,AD=10,
∴DE=8,
又DC=6,
∴EC= =10,
由翻折得△EDH≌△ED'H,
∴HD'=HD,ED'=ED==8,△HD'C是直角三角形,
∴D'C=10-8=2,
设HD=HD'=x,
在Rt△HD'C中,D'C2+HD’2=HC2,
∴22+x2=(6-x)2,
解得 x= ,
∴HD=HD'= ,
在Rt△EDH中,tan∠3= =3,
在Rt△HD'C中,tan∠4=
∵ND'∥DC,
∴∠1=∠3,∠2=∠4,
∴tan∠1=tan∠3=3,tan∠2=tan∠4= ,
过点H作KH⊥MD’于点K,
设MK=m,KH=3m,KD'=4m,得D’H=5m,
由HD'=5m= ,
∴m= ,
∴S△MD’H= MD' HK= 5m 3m= m2= ×( )2= ,
即S△MD’H= .
【知识点】勾股定理;矩形的性质;翻折变换(折叠问题);相似三角形的判定与性质;等腰直角三角形
【解析】【分析】(1)过点G作GF⊥AD于点F,根据平行线分线段成比例可得 = = ,据此求出DF, 继而求出DE的长,利用AE=AD-DE即可求解;
(2)证明Rt△EAF≌Rt△CDE(HL),可得AE=DC=6,从而求出AF=DE=10-6=4, FB=AB-AF=2, 过点P作PM⊥BC于点M, 设PM=BM=x则MC=10-x ,易证△PMC∽△FBC,可得,据此建立关于x方程并解之,可求出PB的长,由勾股定理求出EB的长,根据PE=BE-BP 即可求解;
(3)设HD=HD'=x, 在Rt△HD'C中,由勾股定理建立关于x方程,解得x= , 即得HD=HD'= , 由平行线的性质可得∠1=∠3,∠2=∠4, 即得tan∠1=tan∠3=3,tan∠2=tan∠4= , 过点H作KH⊥MD’于点K, 设MK=m,KH=3m,KD'=4m,得D’H=5m, 由HD'=5m= , 据此求出m值,根据S△MD’H= MD' HK= 5m 3m即可求解.
23.【答案】(1)
(2)解:如图,作即可,
理由,由作图可知,,
∴,
∴点为所求.
【知识点】三角形全等的判定-SSS;尺规作图-作一个角等于已知角;尺规作图-作角的平分线;全等三角形中对应角的关系
【解析】【解答】解:(1)理由:如图,连接,由作图可知,,
又因为,
所以,
所以,
所以平分,
即点为所求点,
故答案为:;
【分析】
(1)由基本尺规作图过程知,应用SSS可证明,则其对应角相等;
(2)利用尺规作图作,则有对应角相等,即,则同位角相等两直线平行.
24.【答案】(1)中垂线
(2)①如图,点P、Q即为所求.
②作法:如图3,作点E关于点的对称点,连接,构造的中垂线PM交AB于点,延长PO交CD于点.
证明:点分别关于点对称,
.
又,
垂直平分,
(3)
【知识点】三角形全等及其性质;线段垂直平分线的性质;平行四边形的性质;尺规作图-垂直平分线
【解析】【解答】解:(3)关于原点的对称点是
由中点公式得中点,由斜率公式得.,
.则
①当直线PM过点时,代入,得:,
化为整式方程得:,
解得:或7,
经检验均为分式方程的解.
②当直线PM过点时,代入,得:,
化为整式方程得:,解得:,
经检验均为分式方程的解
.,结合图象可知,满足题意的取值范围为:.
【分析】(1)根据线段垂直平分线的性质可得点是线段EF的中垂线与直线的交点;
(2) ① 根据作图思路解答即可;
②根据作图思路画图,根据三角形全等的性质和判定即可解答;
(3)先求出,分为两种情况:当直线PM过点时,当直线PM过点时,代入后可得方程,解方程进行求解即可。
25.【答案】(1)
(2)四边形是垂美四边形,理由如下:
连接,,如图所示:

点在线段的垂直平分线上,点在线段的垂直平分线上,
直线是线段的垂直平分线,
即:四边形是垂美四边形;
(3)
(4)
【知识点】三角形全等及其性质;线段垂直平分线的性质;勾股定理;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:(1)∵菱形和正方形的对角线均互相垂直,
∴菱形和正方形是垂美四边形
故答案为:③④
(3)∵

故答案为:;
(4)如图3,连接,设与交于点M,
由题意得:

即:


∵,,


由(3)可得:




故答案为:
【分析】(1)根据垂美四边形的定义即可求解;
(2)连接,,先根据垂直平分线的定义得到直线是线段的垂直平分线,进而根据垂直平分线的性质得到,从而根据垂美四边形的定义即可求解;
(3)先根据题意得到,进而等量代换即可求解;
(4)连接,设与交于点M,先根据题意得到,即,进而根据三角形全等的判定与性质证明得到,再结合题意得到,由(3)可得,根据勾股定理求出BC,CG,BE,从而即可得到GE。
26.【答案】(1)解:①平移线段FG至BH交AE于点K,如图1﹣1所示:
由平移的性质得:FG∥BH,∵四边形ABCD是正方形,∴AB∥CD,AB=BC,∠ABE=∠C=90°,
∴四边形BFGH是平行四边形,∴BH=FG,
∵FG⊥AE,∴BH⊥AE,∴∠BKE=90°,∴∠KBE+∠BEK=90°,
∵∠BEK+∠BAE=90°,∴∠BAE=∠CBH,
在△ABE和△CBH中, ,∴△ABE≌△CBH(ASA),∴AE=BH,∴AE=FG;
②平移线段BC至FH交AE于点K,如图1﹣2所示:
则四边形BCHF是矩形,∠AKF=∠AEB,∴FH=BC,∠FHG=90°,
∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABE=90°,∴AB=FH,∠ABE=∠FHG,
∵FG⊥AE,∴∠HFG+∠AKF=90°,∵∠AEB+∠BAE=90°,∴∠BAE=∠HFG,
在△ABE和△FHG中, ,∴△ABE≌△FHG(ASA),∴AE=FG;
(2)解:将线段AB向右平移至FD处,使得点B与点D重合,连接CF,如图2所示:
∴∠AOC=∠FDC,设正方形网格的边长为单位1,
则AC=2,AF=1,CE=2,DE=4,FG=3,DG=4,
根据勾股定理可得:CF= ,CD= ,DF= ,
∵( )2+(2 )2=52,∴CF2+CD2=DF2,∴∠FCD=90°,
∴tan∠AOC=tan∠FDC= ;
(3)解:①平移线段BC至DG处,连接GE,如图3﹣1所示:
则∠DMC=∠GDE,四边形DGBC是平行四边形,∴DC=GB,
∵四边形ADCP与四边形PBEF都是正方形,∴DC=AD=AP,BP=BE,∠DAG=∠GBE=90°
∴DC=AD=AP=GB,∴AG=BP=BE,
在△AGD和△BEG中, ,∴△AGD≌△BEG(SAS),
∴DG=EG,∠ADG=∠EGB,∴∠EGB+∠AGD=∠ADG+∠AGD=90°,
∴∠EGD=90°,∴∠GDE=∠GED=45°,
∴∠DMC=∠GDE=45°;
②如图3﹣2所示:
∵AC为正方形ADCP的对角线,∴∠DAC=∠PAC=∠DMC=45°,
∴AC= AD,
∵∠HCM=∠BCA,∴∠AHD=∠CHM=∠ABC,∴△ADH∽△ACB,
∴ .
【知识点】三角形全等的判定;平行四边形的判定与性质;正方形的性质;平移的性质;相似三角形的判定与性质
【解析】【分析】(1)①平移线段FG至BH交AE于点K,由平移的性质得:FG∥BH,由正方形的性质得AB∥CD,AB=BC,∠ABE=∠C=90°,推出四边形BFGH是平行四边形,得到BH=FG,由同角的余角相等可得∠BAE=∠CBH,然后证明△ABE≌△CBH,据此解答;
②平移线段BC至FH交AE于点K,则四边形BCHF是矩形,∠AKF=∠AEB,同理证明△ABE≌△FHG,据此解答;
(2)将线段AB向右平移至FD处,使得点B与点D重合,连接CF,则∠AOC=∠FDC,设正方形网格的边长为单位1,则AC=2,AF=1,CE=2,DE=4,FG=3,DG=4,由勾股定理可得CF、CD、DF的值,推出△CDF为Rt△,且∠FCD=90°,据此求解;
(3)①平移线段BC至DG处,连接GE,则∠DMC=∠GDE,四边形DGBC是平行四边形,证明△AGD≌△BEG,得到DG=EG,∠ADG=∠EGB,∠GDE=∠GED=45°,据此求解;
②由正方形的性质可得∠DAC=∠PAC=∠DMC=45°,则AC=AD,证明△ADH∽△ACB,然后根据相似三角形的对应边成比例进行解答.
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