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文档简介
·····试卷第=page22页,共=sectionpages1818页考向26四边形的综合问题(动点.最值)【考点梳理】四边形综合题目,考查了正方形的性质、翻折变换的性质、勾股定理、相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质等知识【题型探究】题型一:中点四边形1.(2022·广东佛山·校考一模)如图,点E,F,G,H分别为四边形ABCD四条边AB,BC,CD,DA的中点,则关于四边形EFGH,下列说法正确的是(
)A.不一定是平行四边形 B.当AC=BD时,它为菱形C.一定是轴对称图形 D.不一定是中心对称图形2.(2022·四川德阳·统考中考真题)如图,在四边形中,点,,,分别是,,,边上的中点,则下列结论一定正确的是(
)A.四边形是矩形B.四边形的内角和小于四边形的内角和C.四边形的周长等于四边形的对角线长度之和D.四边形的面积等于四边形面积的3.(2022·湖北襄阳·统考一模)如图,四边形ABCD是矩形,E,F,G,H分别为各边的中点,则四边形EFGH一定是(
)A.菱形 B.矩形C.正方形 D.对角线相等的四边形题型二:利用四边形的对称性求阴影面积问题4.(2022秋·九年级课时练习)如图,四边形ABCD四边的中点分别为E,F,G,H,对角线AC与BD相交于点O,若四边形EFGH的周长是3,则AC+BD的长为(
)A.3 B.6 C.9 D.125.(2015·山东日照·统考一模)如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠B=45°,AE为BC边上的高,将△ABE沿AE所在直线翻折得△AB1E,则△AB1E与四边形AECD重叠部分的面积为()A.0.7 B.0.9 C.2−2 D.6.(2022春·)正方形ABCD的边长为1cm,E、F分别是BC、CD的中点,连接BF、DE,则图中阴影部分的面积是()cm2.A. B. C. D.题型三:四边形中的线段最值问题7.(2022·山东临沂·统考二模)如图,四边形ABCD中,AB//CD,∠ABC=60°,,点M是四边形ABCD内的一个动点,满足∠AMD=90°,则点M到直线BC的距离的最小值为(
)A. B. C. D.8.(2022·安徽·校联考一模)如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD边的中点,N是AB边上的一动点,将△AMN沿MN所在直线翻折得到△MN,连接C,则C长度的最小值是(
)A. B. C. D.9.(2022·重庆·一模)如图,在正方形ABCD中,AB=8,AC与BD交于点O,N是AO的中点,点M在BC边上,且BM=6.P为对角线BD上一点,则PM﹣PN的最大值为()A.2 B.3 C. D.题型四:平行四边形的动点问题10.(2021·浙江绍兴·统考中考真题)如图,菱形ABCD中,,点P从点B出发,沿折线方向移动,移动到点D停止.在形状的变化过程中,依次出现的特殊三角形是(
)A.直角三角形→等边三角形→等腰三角形→直角三角形B.直角三角形→等腰三角形→直角三角形→等边三角形C.直角三角形→等边三角形→直角三角形→等腰三角形D.等腰三角形→等边三角形→直角三角形→等腰三角形11.(2021·黑龙江齐齐哈尔·统考模拟预测)如图,P是菱形ABCD边上的一动点,它从点A出发沿A→B→C的路径匀速运动到点C,点R是CD边的中点,点M,点N分别是线段AP,PR的中点,设P点运动时间为x,MN的长为y,则y关于x的函数图像大致为(
)A.B.C. D.12.(2021·江苏苏州·统考一模)如图1,已知E为矩形ABCD的边AD上的一点,动点P,Q同时从点B出发,点P沿折线BE-ED-DC运动到点C时停止;点Q沿BC运动到点C时停止,它们运动的速度都是1cm/s.设P,Q同时出发,t(s)时,△BPQ的面积为y().已知y与t的函数关系图象如图2(曲线OM为抛物线的一部分),有下列结论:①AD=BE=5cm;②;③当时,;④当时,△ABE∽△QBP其中正确的结论是(
)A.①② B.③④ C.①③④ D.①②③④题型五:四边形的其他类型问题13.(2022·黑龙江牡丹江·统考中考真题)下列图形是黄金矩形的折叠过程:第一步,如图(1),在一张矩形纸片一端折出一个正方形,然后把纸片展平;第二步,如图(2),把正方形折成两个相等的矩形再把纸片展平;第三步,折出内侧矩形的对角线AB,并把AB折到图(3)中所示的AD处;第四步,如图(4),展平纸片,折出矩形BCDE就是黄金矩形.则下列线段的比中:①,②,③,④,比值为的是(
)A.①② B.①③ C.②④ D.②③14.(2022·黑龙江大庆·统考三模)如图,已知四边形为正方形,,为对角线上一点,连接,过点作,交的延长线于点,以,为邻边作矩形,连接.下列结论:①矩形是正方形;②;③平分;④.其中结论正确的序号有(
)A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④15.(2022秋·九年级课时练习)如图,矩形纸片,点M、N分别在矩形的边、上,将矩形纸片沿直线折叠,使点落在矩形的边上,记为点,点落在处,连接,交于点,连接.下列结论成立的是(
)A.当点与点重合时, B.C. D.的面积最大值为题型六:四边形的压轴问题16.(2023·湖南衡阳·衡阳市华新实验中学校考一模)已知:如图,矩形中和中,点C在上,,,,连接,点M从点D出发,沿方向匀速运动,速度为,同时,点N从点E出发,沿方向匀速运动,速度为,过点M作交于点H,交于点G.设运动时间t(s)为().解答下列问题:(1)当t为何值时,?(2)连接,作交于Q,当四边形为矩形时,求t的值;(3)连接,,设四边形的面积为S(),求S与t的函数关系式.17.(2022·安徽合肥·校联考三模)已知分别是四边形和四边形的对角线,点E在的内部,.(1)探索发现:如图1,当四边形和四边形均为正方形时,则的度数为;(2)引申运用:如图2,当四边形和四边形均为矩形时,①若,(1)中的结论还成立吗?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由;②若,,求线段的长;(3)联系拓展:如图3,当四边形和四边形均为菱形且时,设,试探究a,b,c三者之间的等量关系,并说明理由.18.(2022·内蒙古赤峰·模拟预测)问题情境:如图1,在正方形中,为边上一点不与点、重合,垂直于的一条直线分别交、、于点、、.则、、之间的数量关系为.问题探究:在“问题情境”的基础上.如图2,若垂足恰好为的中点,连接,交于点,连接,并延长交边于点求的度数;如图3,当垂足在正方形的对角线上时,连接,将沿着翻折,点落在点处,若正方形的边长为,的中点为,求的最小值.问题拓展:如图4,在边长为的正方形中,点、分别为边、上的点,将正方形沿着翻折,使得的对应边恰好经过点,交于点分别过点、作,,垂足分别为、,若,请直接写出的长.【必刷基础】一、单选题19.(2021·新疆·校考三模)如图,点O为矩形的对称中心,点E从点A出发沿向点B运动,移动到点B停止,延长EO交于点F,则四边形形状的变化依次为(
)A.矩形→菱形→平行四边形→矩形 B.平行四边形→菱形→平行四边形→矩形C.平行四边形→正方形→菱形→矩形 D.平行四边形→菱形→正方形→矩形20.(2022秋·九年级课时练习)如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=8,E为CD边的中点,P,Q为BC边上两个动点,且PQ=2,当四边形APQE的周长最小时,BP的长为(
)A.0 B.3 C.4 D.621.(2022秋·九年级课时练习)如图,矩形中,,,,分别是,上的两个动点,,沿翻折形成,连接,,则的最小值是(
)A. B. C. D.22.(2022秋·辽宁鞍山·九年级)如图,在平面四边形ABCD中,,,点M从A出发沿路径运动,点N从B出发沿路径运动,M,N两点同时出发,且点N的运动速度是点M运动速度的3倍,当M运动到B时,M,N两点同时停止运动,若M的运动路程为x,△BMN的面积为y;则能反映y与x之间函数关系的图象是(
)A.B.C. D.23.(2021·山东泰安·统考模拟预测)如图,四边形ABCD中,AB∥CD,∠ABC=60°,AD=BC=CD=4,点M是四边形ABCD内的一个动点,满足∠AMD=90°,则点M到直线BC的距离的最小值为()A.2 B.3 C.32 D.2124.(2022·山东临沂·校考二模)如图,在矩形中,,,在上,,是线段上的动点,将沿所在的直线折叠得到,连接,则的最小值是(
)A.6 B.4 C. D.25.(2022·广东东莞·东莞市光明中学校考三模)中,,,点为直线上一动点点不与,重合,以为边在右侧作菱形,使,连接.(1)观察猜想:如图,当点在线段上时,与的位置关系为:______.,,之间的数量关系为:______;(2)数学思考:如图,当点在线段的延长线上时,结论,是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请你写出正确结论再给予证明.(3)拓展延伸:如图,当点在线段的延长线上时,设与相交于点,若已知,,求的长.26.(2022·辽宁葫芦岛·统考二模)如图,四边形ABCD是正方形,E是射线DC上一点,F是CE的中点,将线段EF绕点F逆时针旋转90°得到点GF,连接GE,CG,以CG,CD为邻边作,连接AE,M是AE的中点.(1)如图1,当点E与点D重合时,HM与AE的位置关系是______.(2)如图2,当点E与点D不重合,(1)中的结论是否成立?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由;(3)当时,连接HE,请直接写出的值.27.(2022·浙江衢州·统考中考真题)如图,在菱形ABCD中,AB=5,BD为对角线.点E是边AB延长线上的任意一点,连结交于点,平分交于点G.(1)求证:.(2)若.①求菱形的面积.②求的值.(3)若,当的大小发生变化时(),在上找一点,使为定值,说明理由并求出的值.【必刷培优】一、单选题28.(2022秋·广东茂名·九年级统考期中)如图,菱形中,,与交于点O,E为延长线上的一点,且,连结,分别交,于点F、G,连结,则下列结论:①﹔②﹔③由点A、B、D、E构成的四边形是菱形;④四边形其中正确的结论是()A.①② B.①②③ C.①③④ D.②③④29.(2022秋·)如图,在四边形中,,,,.为上一点,且.若,则的长为(
)A. B. C.1 D.30.(2021·广东深圳·统考中考真题)在正方形中,,点E是边的中点,连接,延长至点F,使得,过点F作,分别交、于N、G两点,连接、、,下列正确的是:①;②;③;④(
)A.4 B.3 C.2 D.131.(2021·黑龙江绥化·统考中考真题)如图所示,在矩形纸片中,,点分别是矩形的边上的动点,将该纸片沿直线折叠.使点落在矩形边上,对应点记为点,点落在处,连接与交于点.则下列结论成立的是(
)①;②当点与点重合时;③的面积的取值范围是;④当时,.A.①③ B.③④ C.②③ D.②④二、填空题32.(2022·广东佛山·校考三模)在矩形中,,,点为矩形内部一动点,且,点为线段上一动点,连接,,则的最小值为______.33.(2022秋·福建福州·九年级校考阶段练习)如图,在矩形ABCD中,,,点E在BC上,且,点M为矩形内一动点,使得,连接AM,则线段AM的最小值为______.34.(2022·安徽·统考二模)如图,点E在边长为2的正方形ABCD内,且,点F是边AD的中点,点G是边CD上的一动点,连接EG,FG.(1)当,且时,四边形AEGF的面积为_________;(2)的最小值为_________.35.(2022·湖北武汉·统考中考真题)如图,在中,,,分别以的三边为边向外作三个正方形,,,连接.过点作的垂线,垂足为,分别交,于点,.若,,则四边形的面积是_________.36.(2022·黑龙江大庆·统考中考真题)如图,正方形中,点E,F分别是边上的两个动点,且正方形的周长是周长的2倍,连接分别与对角线交于点M,N.给出如下几个结论:①若,则;②;③若,则;④若,则.其中正确结论的序号为____________.37.(2022·山东济南·济南育英中学校考模拟预测)如图,在正方形中,点E、F分别在边、上,且,AE交于M点,交于N点.(1)若正方形的边长为3,则的周长是_____.(2)下列结论:①;②连接,则为等腰直角三角形;③若F是的中点,则.其中正确结论的序号是_____(把你认为所有正确的都填上).38.(2022·江苏泰州·校联考三模)如图,在矩形中,,,点P从点A出发,每秒个单位长度的速度沿方向运动,点Q从点C出发,以每秒2个单位长度的速度沿对角线方向运动.已知P,Q两点同时出发,当点Q到达点A时,P,Q两点同时停止运动,连接PQ,设运动时间为t秒.在运动过程中,若将沿翻折,翻折前后两个三角形组成的四边形为菱形,则运动时间t的值为______.三、解答题39.(2022·辽宁朝阳·统考中考真题)【思维探究】如图1,在四边形ABCD中,∠BAD=60°,∠BCD=120°,AB=AD,连接AC.求证:BC+CD=AC.(1)小明的思路是:延长CD到点E,使DE=BC,连接AE.根据∠BAD+∠BCD=180°,推得∠B+∠ADC=180°,从而得到∠B=∠ADE,然后证明ADE≌ABC,从而可证BC+CD=AC,请你帮助小明写出完整的证明过程.(2)【思维延伸】如图2,四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°,AB=AD,连接AC,猜想BC,CD,AC之间的数量关系,并说明理由.(3)【思维拓展】在四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=90°,AB=AD=,AC与BD相交于点O.若四边形ABCD中有一个内角是75°,请直接写出线段OD的长.40.(2022·江苏南通·统考中考真题)如图,矩形中,,点E在折线上运动,将绕点A顺时针旋转得到,旋转角等于,连接.(1)当点E在上时,作,垂足为M,求证;(2)当时,求的长;(3)连接,点E从点B运动到点D的过程中,试探究的最小值.41.(2022·内蒙古呼伦贝尔·统考一模)如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,.(1)求证:四边形OBEC是矩形;(2)若∠ABC=120°,AB=6,求矩形OBEC的周长;42.(2022·辽宁丹东·统考中考真题)已知矩形ABCD,点E为直线BD上的一个动点(点E不与点B重合),连接AE,以AE为一边构造矩形AEFG(A,E,F,G按逆时针方向排列),连接DG.(1)如图1,当==1时,请直接写出线段BE与线段DG的数量关系与位置关系;(2)如图2,当==2时,请猜想线段BE与线段DG的数量关系与位置关系,并说明理由;(3)如图3,在(2)的条件下,连接BG,EG,分别取线段BG,EG的中点M,N,连接MN,MD,ND,若AB=,∠AEB=45°,请直接写出△MND的面积.43.(2022·广东广州·华南师大附中校考三模)已知正方形ABCD的边长为1,点E是射线BC上的动点,以AE为直角边在直线BC的上方作等腰直角三角形AEF,∠AEF=90°,设BE=m.(1)如图1,若点E在线段BC上运动,EF交CD于点P,连接CF.①当m=时,求线段CF的长;②设CP=n,请求出n与m的关系式;(2)如图2,AF交CD于点Q,在△PQE中,设边QE上的高为h,求h的最大值.44.(2021·浙江宁波·校考三模)如果四边形的一条对角线把四边形分成两个等腰三角形,且两个等腰三角形的顶角顶点重合,则称此四边形为环绕四边形,此顶点称为该四边形的环绕点.例如,有一个角为的菱形就是环绕四边形,菱形钝角顶点式环绕点.(1)在网格的格点上找出所有的点,使四边形是环绕四边形;(2)如图1,四边形是环绕四边形,且为环绕点,,,,求;(3)如图2,为正方形内部一点,四边形为环绕四边形,为环绕点,,过点作直线的垂线,垂足为点,连结,,求△的面积.参考答案:1.B【分析】先连接AC,BD,根据EF=HG=AC,EH=FG=BD,可得四边形EFGH是平行四边形,当AC⊥BD时,∠EFG=90°,此时四边形EFGH是矩形;当AC=BD时,EF=FG=GH=HE,此时四边形EFGH是菱形,据此进行判断即可.【详解】解:连接AC,BD,如图:∵点E、F、G、H分别为四边形ABCD的四边AB、BC、CD、DA的中点,∴EF=HG=AC,EH=FG=BD,∴四边形EFGH是平行四边形,故A错误;∴四边形EFGH一定是中心对称图形,故D错误;当AC⊥BD时,∠EFG=90°,此时四边形EFGH是矩形,当AC=BD时,EF=FG=GH=HE,此时四边形EFGH是菱形,∴四边形EFGH可能是轴对称图形,故C错误;∴说法正确的是当AC=BD时,它为菱形,故选:B.【点睛】本题主要考查了中点四边形的运用,解题时注意:平行四边形是中心对称图形.解决问题的关键是掌握三角形中位线定理.2.C【分析】连接,根据三角形中位线的性质,,,继而逐项分析判断即可求解.【详解】解:连接,设交于点,点,,,分别是,,,边上的中点,,,A.四边形是平行四边形,故该选项不正确,不符合题意;B.四边形的内角和等于于四边形的内角和,都为360°,故该选项不正确,不符合题意;C.四边形的周长等于四边形的对角线长度之和,故该选项正确,符合题意;D.四边形的面积等于四边形面积的,故该选项不正确,不符合题意;故选C【点睛】本题考查了中点四边形的性质,三角形中位线的性质,掌握三角形中位线的性质是解题的关键.3.A【分析】连接AC、BD,根据三角形中位线定理可得HG=AC,EF=AC,EH=BD,GF=BD,根据矩形的性质可得AC=BD,进而可证四边形EFGH一定是菱形.【详解】解:连接AC、BD,在△DAC中,G、H为CD、DA的中点,∴HG=AC,同理可证EF=AC,EH=BD,GF=BD,∵四边形ABCD是矩形,∴AC=BD,∴HG=EH=GF=EF,∴四边形ABCD是菱形,故选:A.【点睛】本题考查的是中点四边形,掌握三角形中位线定理、矩形的性质、菱形的判定定理是解题的关键.4.A【分析】先由三角形的中位线定理推知四边形EFGH是平行四边形,然后求解即可.【详解】解:如图,∵E、F、G、H分别是线段AB、BC、CD、AD的中点,∴EH、FG分别是△ABD、△BCD的中位线,EF、HG分别是△ACD、△ABC的中位线,根据三角形的中位线的性质知:EF∥AC,GH∥AC且EF=GH=AC,EH=FG=BD,∴四边形EFGH是平行四边形,∵四边形EFGH的周长是3,即EF+GH+EH+FG=3,∴AC+BD=3,故选:A.【点睛】本题主要考查中点四边形,解题时,利用三角形中位线定理判定四边形EFGH是平行四边形是解题的关键.5.C【详解】试题分析:如图,求出AE、BE的长度,证明△CFB1∽△BAB1,列出比例式求出CF的长度,运用三角形的面积公式即可解决问题.试题解析:如图:∵∠B=45°,AE⊥BC∴∠BAE=∠B=45°∴AE=BE由勾股定理得:BE2+AE2=22解得:BE=由题意得:△ABE≌△AB1E∴∠BAB1=2∠BAE=90°,BE=B1E=∴BB1=2,B1C=2-2∵四边形ABCD为菱形,∴∠FCB1=∠B=45°,∠CFB1=∠BAB1=90°,∴∠CB1F=45°,CF=B1F∵CF∥AB∴△CFB1∽△BAB1,∴,解得:CF=2-∴△AEB1、△CFB1的面积分别为:,.∴△AB1E与四边形AECD重叠部分的面积=.故选C.考点:1.菱形的性质;2.翻折变换(折叠问题)6.B【分析】阴影部分的面积可转化为两个三角形面积之和,根据角平分线定理,可知阴影部分两个三角形的高相等,正方形的边长已知,故只需将三角形的高求出即可,根据△DON∽△DEC可将△ODC的高求出,进而可将阴影部分两个三角形的高求出.【详解】连接AC,过点O作MN∥BC交AB于点M,交DC于点N,PQ∥CD交AD于点P,交BC于点Q,如图,∵AC为∠BAD的角平分线,∴OM=OP,OQ=ON;设OM=OP=h1,ON=OQ=h2,∵ON∥BC,∴,即,解得,∴OM=OP,故选:B.【点睛】本题考查了角平分线的性质,三角形的面积公式,相似三角形的判定和性质,解题的关键是读懂题意及图形,正确作出辅助线,将阴影部分分成几个规则图形面积相加或相减求得.7.C【分析】取AD的中点O,连接OM,过点M作ME⊥BC交BC的延长线于E,过点O作OF⊥BC于F,交CD于G,则,求出OM,OF即可解决问题.【详解】解:取AD的中点O,连接OM,过点M作ME⊥BC交BC的延长线于E,过点O作OF⊥BC于F,交CD于G,则.∵∠AMD=90°,AD=8,OA=OD,∴OMAD=4,∵AB∥CD,∴∠GCF=∠B=60°,∴∠DGO=∠CGF=30°,∵AD=BC,∴∠DAB=∠B=60°,∴∠ADC=∠BCD=120°,∴∠DOG=30°=∠DGO,∴DG=DO=4,∵CD=8,∴CG=4,∴OG=2OD•cos30°=4,GF,OF=6,∴ME≥OF﹣OM=64,∴当O,M,E共线时,ME的值最小,最小值为64.故选:C.【点睛】本题考查等腰梯形的性质、等腰三角形的性质、平行线的性质、解直角三角形、求线段最值等,通过作辅助线得出是解题关键.8.C【分析】过作交的延长线于,根据为定值,可知当在上时,取得最小值,然后依据角度和三角函数,即可求得的长.【详解】解:∵是定值,∴当在上时,取得最小值,如图,过作交的延长线于,∵在边长为2的菱形中,,为的中点,∴,,∴,∴,∴,∴,∴,故选:C.【点睛】本题考查了菱形性质、折叠问题、三角函数和勾股定理等知识点,找出所在位置是解答本题的关键.9.A【分析】以BD为对称轴作N的对称点N′,连接PN′,MN′,依据PM−PN=PM−PN′⩽MN′,可得当P,M,N′三点共线时,取“=”,再求得,即可得出,∠CMN′=90°,再根据△N′CM为等腰直角三角形,即可得到CM=MN′=2,即可求得.【详解】解:如图所示,以BD为对称轴作N的对称点N’,连接MN′并延长交BD于P,连NP,根据轴对称性质可知,PN=PN',∴PM﹣PN=PM﹣PN'≤MN',当P,M,N'三点共线时,取“=”,∵正方形边长为8,∴,∵O为AC中点,∴,∵N为OA中点,∴,∴,∴,∵BM=6,∴CM=AB-BM=8-6=2,∴,∴,∠CMN’=90°,∵∠N'CM=45°,∴△N'CM为等腰直角三角形,∴CM=MN'=2,即PM-PN的最大值为2,故选:A.【点睛】本题主要考查了正方形的性质以及最短路线问题,凡是涉及最短距离的问题,一般要考虑线段的性质定理,结合轴对称变换来解决,多数情况要作点关于某直线的对称点.10.C【分析】是特殊三角形,取决于点P的某些特殊位置,按其移动方向,逐一判断即可.【详解】解:连接AC,BD,如图所示.∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=DA,∠D=∠B.∵∠B=60°,∴∠D=∠B=60°.∴和都是等边三角形.点P在移动过程中,依次共有四个特殊位置:(1)当点P移动到BC边的中点时,记作.∵是等边三角形,是BC的中点,∴.∴.∴是直角三角形.(2)当点P与点C重合时,记作.此时,是等边三角形;(3)当点P移动到CD边的中点时,记为.∵和都是等边三角形,∴.∴是直角三角形.(4)当点P与点D重合时,记作.∵,∴是等腰三角形.综上,形状的变化过程中,依次出现的特殊三角形是:直角三角形→等边三角形→直角三角形→等腰三角形.故选:C【点睛】本题考查了菱形的性质、直角三角形的判定、等腰三角形的判定、等边三角形的性质与判定等知识点,熟知特殊三角形的判定方法是解题的关键.11.D【分析】连接AR,利用三角形的中位线即可对图象加以判断.【详解】解:如图所示,连接AR.∵M是AP的中点,N是PR的中点,∴MN是的中位线.∴.即点P在符合条件的运动过程中,始终有.∴.∵A、R是定点,∴AR是定值.∴y是定值,与点P运动的时间x无关.故选:D【点睛】本题考查了菱形的性质、三角形的中位线的判定与性质、动点问题的函数图象等知识点,熟知三角形的中位线定理是解题的关键.12.C【分析】利用数形结合思想,看出运动分成了三段即0<t≤5,此时点P到达E,点Q到达C,并停止运动,此时BE=BC=5=AD,5<t≤7,运动了两秒即ED=2,根据,计算可得AB=4,于是;根据三角形的面积公式可得;7<t时,点P沿着DC运动,此时QP=4-(t-7)=11-t,利用两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似判断即可.【详解】解:根据图(2)可得,当点P到达点E时点Q到达点C,∵点P、Q的运动的速度都是1cm/秒,∴BC=BE=5,∴AD=BE=5,故①小题正确;又∵从M到N的变化是2,∴ED=2,∴AE=AD-ED=5-2=3,根据图像2,得,∴AB=4,∴,故②小题错误;当0<t≤5时,故,故③小题正确;7<t时,点P沿着DC运动,此时QP=4-(t-7)=11-t,∴当时,QP=4-(t-7)=11-t=,∴QP:QB=:5=3:4=AE:AB,又∵∠A=∠Q=90°,∴△ABE∽△QBP,故④小题正确.综上所述,正确的有①③④.故选C.【点睛】本题考查了矩形中的动点问题,三角形的相似,锐角三角函数,熟练运用数形结合思想,读懂图像,从中获得正确的解题信息是解题的关键.13.B【分析】设,则,求出,,分别求出比值,作出判断.【详解】解:设,∴,在中,,由折叠可知,,∴,又∵,∴,,,,,∴比值为的是①③,故选:B.【点睛】本题考查四边形综合题,黄金矩形的定义、勾股定理、翻折变换、矩形的性质等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.14.A【分析】过作,过作于,如图所示,根据正方形性质得,,推出四边形是正方形,由矩形性质得,,根据全等三角形的性质得,推出矩形是正方形,故①正确;根据正方形性质得,推出,得到,,由此推出平分,故③正确;进而求得,故②错误;当时,点与点重合,得到不一定等于,故④错误;故选A.【详解】过作,过作于,如图所示,∵四边形是正方形,∴,,∴,∴,∴四边形是正方形,∴,∵四边形是矩形,∴,∴,在和中,,∴,∴,
∴矩形是正方形,故①正确;∴,∵四边形是正方形∴,∴在和中∴∴,∵∴平分,故③正确;
∴,故②错误;当时,点与点重合,∴不一定等于,故④错误.故选:A【点睛】本题考查了正方形的性质与判定,全等三角形的判定与性质,正确作出辅助线是解本题的关键.15.C【分析】点P与点A重合时设BN=x,表示出AN=NC=8-x,利用勾股定理解出x,进而求出MN即可判断选项A,先判断四边形CMPN是平行四边形,再根据PN=CN判断四边形CMPN是菱形,可判断选项B与C,当P与A重合时,求出四边形面积的最大值,即可判断选项D.【详解】如图1,当点P与A重合时,设BN=x,则AN=NC=8-x,在Rt△ABN中,AB²+BN²=AN²,即4²+x²=(8-x)²,解得x=3,∴CN=8-3=5,故A错误;∵PM∥CN,∴∠PMN=∠MNC,∵∠MNC=∠PNM,∴∠PMN=∠PNM,∴PM=PN,∵NC=NP,∴PM=CN,∵MP∥CN,∴四边形CNPM是平行四边形,∵CN=NP,∴四边形CNPM是菱形,∴,不能推出MN=PC,故C正确,B错误;由题知,当P点与A点重合时,CN最长,如图1,四边形CMPN的面积最大,此时面积最大,S△CQN=S四边形CMPN=×5×4=5,故D错误,故选:C.【点睛】本题主要考查翻折问题,三角形的面积,矩形、菱形及平行四边形的性质等知识点,熟练应用矩形、菱形、平行四边形的性质及翻折的性质是解题的关键.16.(1)(2)(3)【分析】(1)作,根据勾股定理求出,,结合即可得到答案;(2)根据矩形性质得到,结合、即可得到、与t的关系,列式求解即可得到答案;(3)连接与交于K,根据同角三角函数得到比例线段列出方程,得、的值,然后根据面积的和差关系即可得答案;【详解】(1)解:作,∵,,,∴,∵,,∴,∴;(2)解:若MHQN为矩形时,∴,∵,,∴,,∴,∴;(3)解:连接与交于K,∵,,∴,∵,四边形是矩形,∴,∴∴,∴,,∴.【点睛】考查了三角函数,矩形的判定与性质,勾股定理,梯形的面积,熟练掌握性质是解本题的关键.17.(1)(2)①(1)中的结论还成立;证明见解析;②(3).理由见解析【分析】(1)根据正方形的性质得到,,由相似三角形的性质得到,由余角的性质得到;(2)①如图2,连接,设,,于是得到,,根据勾股定理得到,,推出,根据相似三角形的性质得到,于是得到;②根据相似三角形的性质得到,,推出,设,得到,,根据勾股定理即可得到结论;(3)首先根据,可得,在中,根据勾股定理可求得之间的关系,之间的关系;然后根据相似三角形判定的方法,判断出,即可用b表示出的值;最后判断出,在中,根据勾股定理,判断出a,b,c三者之间满足的等量关系即可.【详解】(1)解:∵四边形和四边形均为正方形,∴,,∴,∴,∴,∵,∴,∴;故答案为:;(2)解:①若,(1)中的结论还成立;证明:如图2,连接,∵,,∴,∴,设,,∴,,∴,,∴,∴,∵,,∴,∴;②∵,∴,,又∵,∴,∴,设,又∵,∴,,∴,,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∴;(3)解:同理可得,如图3,过C点作延长线于H,∵四边形为菱形,∴,设,∵,∴,,∴,∴,同理可得,∴,在和中,,∵四边形和四边形均为菱形,,∴,∴,∴,∴,∴,,又∵,∴,∵,,∴,∴,∴,∴,∴,即a,b,c三者之间满足的等量关系是:.【点睛】此题主要考查了四边形综合题,相似三角形的判定和性质的应用,直角三角形的性质和应用,以及勾股定理的应用,考查了数形结合方法的应用,要熟练掌握.18.问题情境:问题探究:(1);(2)2问题拓展:【分析】问题情境:过点作分别交、于点、,证出四边形为平行四边形,得出,证明≌得出,即可得出结论;问题探究:(1)连接,过点作,分别交、于点、,证出是等腰直角三角形,,,证明≌得出,得出是等腰直角三角形,得出,即可得出结论;(2)连接交于点,则的直角顶点在上运动,设点与点重合时,则点与点重合;设点与点重合时,则点的落点为,由等腰直角三角形的性质得出,当点在线段上运动时,过点作于点,过点作交延长线于点,连接,证明≌得出,证明≌得出,,由正方形的性质得出,易得出,得出,,得出,故,点在线段上运动;过点作,垂足为,即可得出结果;问题拓展:延长交于,交的延长线于,延长交于,则,,得出,由勾股定理得出,得出,证明∽,得出,,证明∽,得出,由折叠的性质得:,,,求出,,证明∽,得出,,证明∽,得出,得出.【详解】问题情境:解:线段、、之间的数量关系为:;理由如下:四边形是正方形,,,,过点作分别交、于点、,如图所示:四边形为平行四边形,,,,,,,在和中,,≌,,,;问题探究:解:(1)连接,过点作,分别交、于点、,如图所示:四边形是正方形,四边形为矩形,,,,是正方形的对角线,,是等腰直角三角形,,,是的垂直平分线,,在和中,,≌,,,,是等腰直角三角形,,即;(2)连接交于点,如图所示:则的直角顶点在上运动,设点与点重合时,则点与点重合;设点与点重合时,则点的落点为,,,,当点在线段上运动时,过点作于点,过点作交延长线于点,连接,点在上,,在和中,,≌,,,,,,,,,,,,,,,,由翻折性质得:,在和中,,≌,,,是正方形的对角线,,易得,,,,故,点在线段上运动;过点作,垂足为,点为的中点,,则的最小值为;问题拓展:解:延长交于,交的延长线于,延长交于,如图:则,,,在中,,,,,∽,,,,,,,∽,,即,解得:,由折叠的性质得:,,,,,,,∽,,解得:,,,,,,∽,,即,解得:,.19.B【分析】根据对称中心的定义,根据矩形的性质,可得四边形AECF形状的变化情况:这个四边形先是平行四边形,当对角线互相垂直时是菱形,然后又是平行四边形,最后点E与点B重合时是矩形.【详解】解:观察图形可知,四边形AECF形状的变化依次为平行四边形→菱形→平行四边形→矩形.故选:B.【点睛】本题考查了中心对称,矩形的性质,平行四边形的判定与性质,菱形的判定,根据EF与AC的位置关系即可求解.20.C【分析】要使四边形APQE的周长最小,由于AE与PQ都是定值,只需AP+EQ的值最小即可.为此,先在BC边上确定点P、Q的位置,可在AD上截取线段AF=DE=2,作F点关于BC的对称点G,连接EG与BC交于一点即为Q点,过A点作FQ的平行线交BC于一点,即为P点,则此时AP+EQ=EG最小,然后过G点作BC的平行线交DC的延长线于H点,那么先证明∠GEH=45°,再由CQ=EC即可求出BP的长度.【详解】解:如图,在AD上截取线段AF=PQ=2,作F点关于BC的对称点G,连接EG与BC交于一点即为Q点,过A点作FQ的平行线交BC于一点,即为P点,过G点作BC的平行线交DC的延长线于H点.∵四边形是矩形,∴,,∠QCE=90°,∵,∴,∵点F点关于BC的对称点G,∴∴∴四边形是矩形,∴GH=DF=6,∠H=90°,∵点E是CD中点,∴CE=2,∴EH=2+4=6,∴∠GEH=45°,∴∠CEQ=45°,设BP=x,则CQ=BC﹣BP﹣PQ=8﹣x﹣2=6﹣x,在△CQE中,∵∠QCE=90°,∠CEQ=45°,∴CQ=EC,∴6﹣x=2,解得x=4.故选:C.【点睛】本题考查了矩形的性质,轴对称﹣最短路线问题的应用,题目具有一定的代表性,是一道难度较大的题目,对学生提出了较高的要求.21.B【分析】作点D关于BC的对称点D′,连接PD′,ED′,证得DP=PD′,推出PD+PF=PD′+PF,又EF=EA=2是定值,即可推出当E、F、P、D′四点共线时,PF+PD′定值最小,最小值=ED′-EF即可得出结果.【详解】解:作点关于的对称点,连接,,如图所示:矩形中,,,,,,,在和中,,≌,,,是定值,当、、、四点共线时,定值最小,最小值,的最小值为,故选:B【点睛】本题考查翻折变换、矩形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识,解题的关键是学会利用轴对称,根据两点之间线段最短解决最短问题.22.C【分析】过点N作NE⊥AB交射线AB于E,根据四边形ABCD为平行四边形,求出∠DAB=∠NBE=60°,根据NE⊥AB,求出∠BNE=90°-∠NBE=30°,分两段,当点N在BC上时,求出,当点N在CD上,点N到AB的距离,过点C作CF⊥AB交射线AB于F,求出,然后对各选项进行分析即可.【详解】解:过点N作NE⊥AB交射线AB于E,∵四边形ABCD为平行四边形,∴AD∥BC,∴∠DAB=∠NBE=60°,
∵NE⊥AB,∴∠BNE=90°-∠NBE=30°,分两段,当点N在BC上时,AM=x,BN=3AM=3x,∴BE=,∴NE=,∴,当点N在CD上,点N到AB的距离,过点C作CF⊥AB交射线AB于F,∵NE⊥AB,CF⊥AB,CD∥AB,∴∠NEF=∠CFE=∠ENC=90°,∴四边形NEFC为矩形,
∴CF=NE,在Rt△BCF中,BC=4,∠BCF=90°-∠CBE=30°,∴BF=,∴CF=,,∴点N在BC上是开口向下的抛物线,点N在CD上是一次函数,A.图像是两个一次函数的联合,故选项A不合题意;B.点N在BC上时函数图像是一次函数,点N在CD上函数图像是开口向上的抛物线,故选项B不合题意;C.点N在BC上时函数图像是开口向下的抛物线,点N在CD上函数图像是一次函数,故选项C合题意;D.点N在BC上时函数图像是开口向下的抛物线函数,点N在CD上函数图像是开口向上的抛物线,故选项D不合题意.故选择C.【点睛】本题考查平行四边形性质,二次函数,一次函数,图形动点问题,30°张角三角形性质,勾股定理,三角形面积,掌握平行四边形性质,二次函数,一次函数,图形动点问题,30°张角三角形性质,勾股定理,三角形面积是解题关键.23.C【分析】取AD的中点O,连接OM,过点M作ME⊥BC交BC的延长线于E,过点O作OF⊥BC于F,交CD于G,则,求出OM,OF即可解决问题.【详解】解:取AD的中点O,连接OM,过点M作ME⊥BC交BC的延长线于E,过点O作OF⊥BC于F,交CD于G,则.∵∠AMD=90°,AD=4,OA=OD,∴OMAD=2,∵AB∥CD,∴∠GCF=∠B=60°,∴∠DGO=∠CGF=30°,∵AD=BC,∴∠DAB=∠B=60°,∴∠ADC=∠BCD=120°,∴∠DOG=30°=∠DGO,∴DG=DO=2,∵CD=4,∴CG=2,∴OG=2OD•cos30°=2,GF,OF=3,∴ME≥OF﹣OM=32,∴当O,M,E共线时,ME的值最小,最小值为32.故选:C.【点睛】本题考查等腰梯形的性质、等腰三角形的性质、平行线的性质、解直角三角形、求线段最值等,通过作辅助线得出是解题关键.24.D【分析】的运动轨迹是以E为圆心,以BE的长为半径的圆.所以,当点落在DE上时,D取得最小值.根据勾股定理求出DE,根据折叠的性质可知E=BE=1,DE−E即为所求.【详解】解:如图,的运动轨迹是以E为圆心,以BE的长为半径的圆.所以,当点落在DE上时,D取得最小值.根据折叠的性质,△EBF≌△EB’F,∴E⊥F,∴E=EB,∵∴E=1,∵,,∴AE=3-1=2,∴DE=,∴D=-1.故选:D.【点睛】本题主要考查了折叠的性质、矩形的性质、两点之间线段最短的综合运用,确定点在何位置时,D的值最小,是解决问题的关键.25.(1)①;②(2)①成立,证明见解析;②不成立,证明见解析(3)【分析】根据菱形的性质以及等边三角形的性质,推出≌,根据全等三角形的性质即可得到结论;根据全等三角形的性质得到,再根据,即可得出;依据≌,即可得到,进而得到;依据≌可得,依据,即可得出;判定≌,即可得到,,再根据∽,即可得到,进而得出的长.(1)解:,,是等边三角形,,,又菱形中,,≌,,又,,;≌,又,,故答案为:;;(2)结论成立,而结论不成立.证明:如图,,,是等边三角形,,,,又菱形中,,≌,,又,,;≌,又,;(3)解:如图,连接,过作于,则,,中,,,,是等边三角形,又,,,≌,,,又,∽,,可设,则,,,,解得,.【点睛】此题属于四边形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,菱形的性质,等边三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质的综合运用,利用已知条件判定≌和∽是解本题的关键.26.(1)(2)成立,理由见解析(3)或【分析】(1)由四边形CGHD是平行四边形,可得GH∥CD,根据点E与点D重合,可知AE与AD重合,进而可知M为AD的中点,则DM=AD,由四边形ABCD是正方形,可知AD⊥CD,AD=CD,则GH⊥AD,由F为CE的中点,可知DF=EF=CD,则DM=GF=DF,由旋转可知:GF=DF,则∠DFG=90°,则AD∥GF,则四边形GFDM是平行四边形,进而GM∥CD,由此可知点M在GH上,由此可证明结论;(2)如图,连接HA,HE,根据平四边形的性质与判定,以及正方形的性质可证,进而可证明结论成立;(3)分两种情况当点E在线段CD上时,连接AH、EH,设直线GH交直线AD于点N,可计算出一种结果,当E在线段DC的延长线上时,连接AH,EH,设直线GH交直线AD与点N,可计算出第二种结果,进行总结即可.(1)解:∵四边形CGHD是平行四边形,∴GH∥CD,∵点E与点D重合,∴AE与AD重合,∵M为AE的中点,∴M为AD的中点,∴DM=AD,∵四边形ABCD是正方形,∴AD⊥CD,AD=CD,∴GH⊥AD,∵F为CE的中点,∴DF=EF=CD,∴DM=GF=DF,由旋转可知:GF=DF,∠DFG=90°,∴AD∥GF,∴四边形GFDM是平行四边形,∴GM∥CD,∴点M在GH上,∴HM⊥AD,即HM⊥AE,故答案为:HM⊥AE;(2)成立,理由如下:如图,连接HA,HE,∵四边形ABCD是正方形,∴,,∵四边形CGHD是平行四边形,∴,,∴,由旋转可知,,,∴,,∵,∴GF垂直平分CD,∴,∴,∵四边形CGHD是平行四边形,∴,,∴,,∵,∴,∴,∵,,∴,∴,∴,∵,∴.(3)当点E在线段CD上时,如图甲所示,连接AH、EH,设直线GH交直线AD于点N,由(2)得△ADH≌△HGE,AD⊥GH,∴∠GHE=∠DAH,∴tan∠GHE=tan∠DAH=,∵DE=2CE,∴设CE=m,则DE=2m,HN=DN=FG=EF=CE=m,∴AD=CD=DE+CE=2m+m=3m,∴AN=AD-DN=3m-m=m,∴tan∠GHE===,当E在线段DC的延长线上时,如图乙所示,连接AH,EH,设直线GH交直线AD与点N,由(2)可得△ADH≌△HE,AD⊥GH,∴∠GHE=∠DAH,∴tan∠GHE=tan∠DAH=;∵DE=2CE,设CE=m,则DE=2m-m=m,∴AN=AD+DN=m+m=m,∴tan∠GHE===,综上所述,tan∠GHE的值为或.
图甲
图乙【点睛】本题考查平行四边形的性质与判定,正方形的性质,解直角三角形,能够根据需要添加合适的辅助线是解决本题的关键.27.(1)见解析(2)①24,②(3)=,理由见解析【分析】(1)由菱形的性质可证得∠CBD=∠ABD=∠ABC,由平分交于点G,得到∠CBG=∠EBG=∠CBE,进一步即可得到答案;(2)①连接AC交BD于点O,Rt△DOC中,OC=,求得AC=8,由菱形的面积公式可得答案;②由BGAC,得到,DH=HG,DG=2DH,又由DG=2GE,得到EG=DH=HG,则,再证明△CDH∽△AEH,CH=AC=,OH=OC-CH=4-=,利用正切的定义得到答案;(3)过点G作GTBC,交AE于点T,△BGE∽△AHE,得AB=BE=5,则EG=GH,再证△DOH∽△DBG,得DH=GH=EG,由△EGT∽△EDA得,GT=,为定值,即可得到ET的值.(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,∴BC=DC,ABCD,∴∠BDC=∠CBD,∠BDC=∠ABD,∴∠CBD=∠ABD=∠ABC,∵平分交于点G,∴∠CBG=∠EBG=∠CBE,∴∠CBD+∠CBG=(∠ABC+∠CBE)=×180°=90°,∴∠DBG=90°;(2)解:①如图1,连接AC交BD于点O,∵四边形ABCD是菱形,BD=6,∴OD=BD=3,AC⊥BD,∴∠DOC=90°,在Rt△DOC中,OC=,∴AC=2OC=8,∴,即菱形的面积是24.②如图2,连接AC,分别交BD、DE于点O、H,∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,∵∠DBG=90°∴BG⊥BD,∴BGAC,∴,∴DH=HG,DG=2DH,∵DG=2GE,∴EG=DH=HG,∴,∵ABCD,∴∠DCH=EAH,∠CDH=∠AEH,∴△CDH∽△AEH,∴,∴CH=AC=,∴OH=OC-CH=4-=,∴tan∠BDE=;(3)如图3,过点G作GTBC交AE于点T,此时ET=.理由如下:由题(1)可知,当∠DAB的大小发生变化时,始终有BGAC,∴△BGE∽△AHE,∴,∵AB=BE=5,∴EG=GH,同理可得,△DOH∽△DBG,∴,∵BO=DO,∴DH=GH=EG,∵GTBC,∴GTAD,∴△EGT∽△EDA,∴,∵AD=AB=5,∴GT=,为定值,此时ET=AE=(AB+BE)=.【点睛】此题主要考查了相似三角形的判定和性质、菱形的性质、勾股定理、锐角三角函数等知识,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.28.B【分析】①证明,得为的一条中位线,即可得结论;②证明,利用面积比等于相似比的平方,可得结论;③证明四边形是菱形即可;④分别判断四边形,比较大小即可.【详解】①四边形是菱形①正确.②由①四边形是菱形,,,②正确③由①四边形是平行四边形,由②知:四边形是菱形③正确.④四边形四边形④不正确.综上所述①②③正确.故选B.【点睛】本题考查了菱形的性质,三角形全等,30度角的正切值,三角形相似的判定与性质,三角形中位线定理.求证出是解题的关键.29.C【分析】过点作,交CB延长线于,证明为正方形,表示出后,使用勾股定理即可.【详解】过点作,交CB延长线于∵,∴∵,∴四边形为矩形∵,∴∴矩形为正方形∴设,则,∴即∴∴,即,故选C.【点睛】本题考查了矩形,正方形的性质与判定,及勾股定理,熟知以上知识的应用是解题的关键.30.B【分析】解:①中由即可得到,再由正切等于对边比邻边即可求解;②中先证明得到EM=EC,DM=FC,再证明即可求解;③中先证明GECM,得到即可求解;④中由得到,再由即可求解.【详解】解:①∵,∴∠DMF=90°=∠NCF,且对顶角∠MND=∠CNF,∴∠GFB=∠EDC,∵ABCD为正方形,E是BC的中点,∴BC=CD,∴,①正确;②由①知,又,已知,∴(),∴,∴,∵,,,∴(),∴,故②正确;③∵,,∴BE=ME,且∠B=∠GME=90°,GE为和的公共边,∴(),∴,∵,∴,由三角形外角定理可知:,∴,∴,∴,∵,,∴,故③错误;④由上述可知:,,∴,∵,∴,∴,故④正确.故选B.【点睛】本题考查正方形的性质,全等三角形的判定和性质,平行线分线段成比例定理,三角函数等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.31.D【分析】①根据题意可知四边形BFGE为菱形,所以EF⊥BG且BN=GN,若BN=AB,则BG=2AB=6,又因为点E是AD边上的动点,所以3<BG<.从而判断①不正确;②如图,过点E作EH⊥BC于点H,再利用勾股定理求解即可;③当点E与点A重合时,的面积有最小值,当点G与点D重合时的面积有最大值.故<<.④因为,则EG=BF=6-=.根据勾股定理可得ME=,从而可求出△MEG的面积.【详解】解:①根据题意可知四边形BFGE为菱形,∴EF⊥BG且BN=GN,若BN=AB,则BG=2AB=6,又∵点E是AD边上的动点,∴3<BG<.故①错误;②如图,过点E作EH⊥BC于点H,则EH=AB=3,在Rt△ABE中即解得:AE=,∴BF=DE=6-=.∴HF=-=.在Rt△EFH中=;故②正确;③当点E与点A重合时,如图所示,的面积有最小值==,当点G与点D重合时的面积有最大值==.故<<.故③错误.④因为,则EG=BF=6-=.根据勾股定理可得ME=,∴.故④正确.故选D.【点睛】本题考查了矩形的性质和判定,菱形的判定与性质,勾股定理,翻折的性质等知识,掌握相关知识找到临界点是解题的关键.32.【分析】取的中点,连接,作点B关于的对称点,连接,.利用勾股定理求出OT,再利用两点之间线段最短,即可解决问题.【详解】如图,取的中点,连接,作点B关于的对称点,连接,.∵四边形是矩形,∴,∵AB=4,AD=3,四边形ABCD是矩形,∴,BC=AD=3,∵B,T关于对称,∴BT=2BC=6,∴,∵∠DAE+∠BAE=,∠DAE=∠EBA,∴∠EBA+∠BAE=,∴∠AEB=,∵OA=OB,∴,∵B,T关于对称,∴BF=FT,∴,∴,∴EF+BF的最小值为.故答案为:.【点睛】本题考查轴对称−最短问题,矩形的性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用轴对称解决最短问题,属于中考常考题型.33.##【分析】作的外接圆,得到点M的轨迹是矩形内以O为圆心,OE为半径的,连接OA、OE、OC,OA交于,分析得到当M与重合时,AM取得最小值.分别过点O作于点H,过点O作于点G,根据圆的性质和矩形的性质即可求解.【详解】∵,∴,如图,作的外接圆,点M的轨迹是矩形内以O为圆心,OE为半径的,连接OA、OE、OC,OA交于,当M与重合时,AM取得最小值.过点O作于点H,∵∴,∴,,过点O作于点G,∴,,AG=6-2=4,∴,则.故答案为:.【点睛】本题考查动点问题.涉及圆的性质、矩形的性质和勾股定理.解题的关键是找到点M的轨迹.34.
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##【分析】(1)取AB的中点H,连接EH,得E为正方形ABCD的中心,由DG=GC,证得G,E,H三点共线,进而推出四边形AFGE为平行四边形,最后求得面积;(2)由,可知点E在以AB为直径的圆O上运动,作点F关于CD的对称点,连接O,线段即为所求.【详解】解:(1)取AB的中点H,连接EH,∵AE⊥EB,AE=EB,∴EH垂直平分AB,E为正方形ABCD的中心,又DG=GC,∴G,E,H三点共线,∴GH⊥AB,∵AD⊥AB,∴AD∥EG,∵F,E分别是AD,GH的中点,∴GE=AF,∴四边形AFGE为平行四边形,∴四边形AEGF的面积为1×1=1.故答案为:1;(2)由,可知点E在以AB为直径的圆O上运动,作点F关于CD的对称点,连接O,∵,∴FG+GE=G+GE≥E,当,G,E三点共线时,FG+GE有最小值,在Rt中,,∴=,即FG+GE最小值为.故答案为:.【点睛】本题考查了正方形的性质,平行四边形的判定和性质,最短路径问题,以及动点轨迹的探究,能够准确地判断动点的轨迹和找出最短路径是解决问题的关键.35.80【分析】连接LC、EC、EB,LJ,由平行线间同底的面积相等可以推导出:,由,可得,故,证得四边形是矩形,可得,在正方形中可得:,故得出:.由,可得,即可求出,可得出【详解】连接LC、EC、EB,LJ,在正方形,,中.∵,∴,∴,∴,∴.∵,∴四边形是矩形,∴.∵,∴,∴,∵∴,∴.∵,∴.∴∴.∵.∴,∵∴,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴.设,∵∴,∴,∴,∴∵,∴,∴,∴,∴.∴,∴.故答案为:80.36.②【分析】根据已知条件可得,即可判断①,进而推出,导角可得②正确,作于点,连接,证明是直角三角形,勾股定理验证③,证明,即可判断④求解.【详解】解:∵正方形的周长是周长的2倍,∴,,①若,则,故①不正确;如图,在的延长线上取点,使得,四边形是正方形,,,,,,,,,,,,,,,,,即,故②正确;如图,作于点,连接,则,,,,同理可得,,关于对称轴,关于对称,,,,是直角三角形,③若,,,故③不正确,,若,即,,,,又,,,即,,,,,,故④不正确.故答案为:②.【点睛】本题考查了正方形的性质,轴对称的性质,解直角三角形,全等三角形的性质与判定,掌握以上知识是解题的关键.37.
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①②【分析】(1)过A作,交延长线于G,证明,得,,由,证明,得,故的周长:,即可得答案;(2)①将绕点A逆时针旋转得到,连接,证明,可得,中,有,即得,故①正确;②由,,得,有,可得,从而,为等腰直角三角形,故②正确;③过A作,交延长线于G,设,,中,,解得,,设,则,中,,即得,故③不正确.【详解】解:(1)过A作,交延长线于G,如图:∵四边形是正方形,∴,,∴,,在和中,,∴,∴,,∵,∴,在和中,,∴,∴,∴的周长:,∵正方形的边长为3,∴的周长为6;故答案为:6;(2)①将绕点A逆时针旋转得到,连接,∵,∴,∵绕点A逆时针旋转得到,∴,,,又,∴,∴,而,中,,∴,故①正确;②∵,,∴,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴为等腰直角三角形,故②正确,③过A作,交延长线于G,如图:由(1)知:,,设,,则,,,,中,,∴,解得,∴,设,则,∴,,中,,∴,故③不正确;∴正确结论的序号是①②.故答案为:①②.【点睛】本题属于四边形的综合题,考查正方形性质及应用,涉及全等三角形的判定与性质、旋转变换、相似三角形的判定及性质、勾股定理等知识,综合性较强,解题的关键是根据题意作出辅助线,构造全等三角形.38.2【分析】根据题意得:,过点Q作于点M,然后根据30°角直角三角形的性质得到,最后根据勾股定理列出方程求解即可.【详解】根据题意得:,如图所示,过点Q作于点M,∵翻折前后两个三角形组成的四边形为菱形,∴,∴,∵,∴,∴在,,∴,解得:或6(舍去).故答案为:2.【点睛】本题属于四边形综合题,考查了矩形的性质,菱形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是掌握以上知识点.39.(1)AC=BC+CD;理由见详解;(2)CB+CD=AC;理由见详解;(3)或【分析】(1)如图1中,延长CD到点E,使DE=BC,连接AE.证明△ADE≌△ABC(SAS),推出∠DAE=∠BAC,AE=AC,推出△ACE的等边三角形,可得结论;(2)结论:CB+CD=AC.如图2中,过点A作AM⊥CD于点M,AN⊥CB交CB的延长线于点N.证明△AMD≌△ANB(AAS),推出DM=BN,AM=AN,证明Rt△ACM≌Rt△ACN(HL),推出CM=CN,可得结论;(3)分两种情形:如图3-1中,当∠CDA=75°时,过点O作OP⊥CB于点P,CQ⊥CD于点Q.如图3-2中,当∠CBD=75°时,分别求解即可.【详解】(1)证明:如图1中,延长CD到点E,使DE=BC,连接AE.∵∠BAD+∠BCD=180°,∴∠B+∠ADC=180°,∵∠ADE+∠ADC=180°∴∠B=∠ADE,在△ADE和△ABC中,,∴△ADE≌△ABC(SAS),∴∠DAE=∠BAC,AE=AC,∴∠CAE=∠BAD=60°,∴△ACE的等边三角形,∴CE=AC,∵CE=DE+CD,∴AC=BC+CD;(2)解:结论:CB+CD=AC.理由:如图2中,过点A作AM⊥CD于点M,AN⊥CB交CB的延长线于点N.∵∠DAB=∠DCB=90°,∴∠CDA+∠CBA=180°,∵∠ABN+∠ABC=180°,∴∠D=∠ABN,∵∠AMD=∠N=90°,AD=AB,∴△AMD≌△ANB(AAS),∴DM=BN,AM=AN,∵AM⊥CD,AN⊥CN,∴∠ACD=∠ACB=45°,∴AC=CM,∵AC=AC.AM=AN,∴Rt△ACM≌Rt△ACN(HL),∴CM=CN,∴CB+CD=CNBN+CM+DM=2CM=AC;(3)解:如图3-1中,当∠CDA=75°时,过点O作OP⊥CB于点P,CQ⊥CD于点Q.∵∠CDA=75°,∠ADB=45°,∴∠CDB=30°,∵∠DCB=90°,∴CD=CB,∵∠DCO=∠BCO=45°,OP⊥CB,OQ⊥CD,∴OP=OQ,∴,∴,∵AB=AD=,∠DAB=90°,∴BD=AD=2,∴OD=.如图3-2中,当∠CBD=75°时,同法可证,,综上所述,满足条件的OD的长为或.【点睛】本题属于四边形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,解直角三角形,等边三角形的判定和性质,角平分线的性质定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.40.(1)见详解(2)或(3)【分析】(1)证明即可得证.(2)分情况讨论,当点E在BC上时,借助,在中求解;当点E在CD上时,过点E作EG⊥AB于点G,FH⊥AC于点H,借助并利用勾股定理求解即可.(3)分别讨论当点E在BC和CD上时,点F所在位置不同,DF的最小值也不同,综合比较取最小即可.(1)如图所示,由题意可知,,,,由旋转性质知:AE=AF,在和中,,,.(
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