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文檔簡介
PAGE1專題1.6特殊四邊形中的動點(diǎn)問題五大題型(50題)【北師大版】【題型1與矩形有關(guān)的動點(diǎn)問題】1.(2024·河北唐山·二模)如圖,在矩形ABCD中,動點(diǎn)E,F(xiàn)分別從點(diǎn)D,B同時出發(fā),沿DA,BC向終點(diǎn)A,C移動.要使四邊形AECF為平行四邊形,甲、乙分別給出了一個條件,下列判斷正確的是(
)甲:點(diǎn)E,F(xiàn)的運(yùn)動速度相同;乙:AF=CEA.甲、乙都可行 B.甲、乙都不可行C.甲可行,乙不可行 D.甲不可行,乙可行【答案】A【分析】本題考查了矩形的性質(zhì)、平行四邊形的性質(zhì)與判定,熟練掌握以上知識點(diǎn)是解題的關(guān)鍵.添加甲,根據(jù)題意可知DE=BF,從而推出AE∥CF,AE=CF,然后根據(jù)平行四邊形的判定定理進(jìn)行判斷即可;添加乙,根據(jù)AF=CE可證Rt△ABF≌Rt△CDE,知道DE=BF,從而推出AE=CF【詳解】若添加甲條件,可證四邊形AECF為平行四邊形,理由如下:∵四邊形ABCD是矩形∴AD=BC,AD∴AE∥CF又∵點(diǎn)E,F(xiàn)分別從點(diǎn)D,B同時出發(fā)且運(yùn)動速度相同∴DE=BF∴AD?DE=BC?BF即AE=CF∴四邊形AECF為平行四邊形;若添加乙條件,可證四邊形AECF為平行四邊形,理由如下:∵四邊形ABCD是矩形∴AB=CD,AD=BC,AD∥BC∴AE∥CF在Rt△ABF和RtAB=CD∴∴DE=BF∴AD?DE=BC?BF即AE=CF∴四邊形AECF為平行四邊形.故選A.2.(23-24九年級·廣東潮州·期中)如圖,在矩形ABCD中,AB=10cm,點(diǎn)E在線段AD上,且AE=6cm,動點(diǎn)P在線段AB上,從點(diǎn)A出發(fā)以2cm/s的速度向點(diǎn)B運(yùn)動,同時點(diǎn)Q在線段BC上.以vcm/s的速度由點(diǎn)B向點(diǎn)C運(yùn)動,當(dāng)△EAP與△PBQ全等時,A.2 B.4 C.4或65 D.2或【答案】D【分析】本題考查了矩形的性質(zhì)及全等三角形的判定與性質(zhì)等知識點(diǎn),數(shù)形結(jié)合、分類討論并熟練掌握相關(guān)性質(zhì)及定理是解題的關(guān)鍵.當(dāng)△EAP與△PBQ全等時,有兩種情況:①當(dāng)EA=PB時,△APE≌△BQP,②當(dāng)AP=BP時,△AEP≌△BQP,分別按照全等三角形的性質(zhì)及行程問題的基本數(shù)量關(guān)系求解即可.【詳解】解:當(dāng)△EAP與△PBQ全等時,有兩種情況:①當(dāng)EA=PB時,△APE≌△BQP(SAS∵AB=10cm,AE=6∴BP=AE=6cm,AP=4∴BQ=AP=4cm∵動點(diǎn)P在線段AB上,從點(diǎn)A出發(fā)以2cm/s的速度向點(diǎn)B∴點(diǎn)P和點(diǎn)Q的運(yùn)動時間為:4÷2=2s∴v=4÷2=2cm/s②當(dāng)AP=BP時,△AEP≌△BQP(SAS∵AB=10cm,AE=6∴AP=BP=5cm,BQ=AE=6∵5÷2=2.5s,∴2.5v=6,∴v=綜上,v的值為2或125故選:D.3.(23-24九年級·江蘇揚(yáng)州·期中)如圖,點(diǎn)E是矩形ABCD邊CD上一點(diǎn),連接BE,將△CEB沿BE翻折,點(diǎn)C落在點(diǎn)F處,∠ABF的角平分線與EF的延長線交于點(diǎn)M,若AB=3,BC=6,當(dāng)點(diǎn)E從點(diǎn)C運(yùn)動到點(diǎn)D時,則點(diǎn)M運(yùn)動的路徑長是(
)
A.2 B.3 C.4 D.5【答案】C【分析】本題考查了矩形的性質(zhì)和翻折變換,全等三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,過點(diǎn)M作MG⊥BA,交BA的延長線于點(diǎn)G,延長GM交CD的延長線于點(diǎn)H,則四邊形ADHG為矩形,由折疊可得△BCE≌△BFE,得到∠BFE=∠C=90°,BC=BF=6,進(jìn)而可得△BGM≌△BFMAAS,從而判斷出點(diǎn)M在GH上運(yùn)動,又由全等三角形的性質(zhì)可得MG=MF,CD=DF=3,設(shè)MG=MF=x,則MD=x+3,MH=GH?GM=6?x,由勾股定理得MD2=MH2+D【詳解】解:如圖,過點(diǎn)M作MG⊥BA,交BA的延長線于點(diǎn)G,延長GM交CD的延長線于點(diǎn)H,則四邊形ADHG為矩形,
∴GH=AD=BC=6,AG=HD,BG=CH,由折疊得,△BCE≌△BFE,∴∠BFE=∠C=90°,BC=BF=6,∴∠G=∠BFM=90°,∵BM為∠GBF的平分線,∴∠GBM=∠FBM,在△BGM和△BFM中,∠GBM=∠FBM∠G=∠BFM∴△BGM≌△BFM(AAS∴BG=BF=6,∴AG=BG?AB=3,∵點(diǎn)M在GH上,∴點(diǎn)M到AD的距離等于AG=3,即點(diǎn)M在GH上運(yùn)動,∴點(diǎn)E與點(diǎn)C重合時,點(diǎn)M與點(diǎn)H重合,當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)D重合時,如圖,
∵△BGM≌△BFM,∴MG=MF,∵△BCE≌△BFE,∴CD=DF=3,∵四邊形ADHG為矩形,∴DH=AG=3,設(shè)MG=MF=x,則MD=x+3,MH=GH?GM=6?x,∵∠H=90°,∴MD∴x+32解得x=2,∴MH=GH?GM=6?2=4,∴當(dāng)點(diǎn)E從點(diǎn)C運(yùn)動到點(diǎn)D時,點(diǎn)M運(yùn)動的路徑長為線段HM的長,等于4,故選:C.4.(2024九年級·全國·專題練習(xí))如圖,在四邊形ABCD中,AC,BD相交于點(diǎn)O,且OA=OB=OC=OD,點(diǎn)E從點(diǎn)B開始,沿四邊形的邊BA?AD運(yùn)動至點(diǎn)D停止,CE與BD相交于點(diǎn)N,點(diǎn)F是線段CE的中點(diǎn).連接
A.四邊形ABCD是矩形B.當(dāng)點(diǎn)E是AB的中點(diǎn)時,OF=C.當(dāng)AB=6,BC=8時,線段D.當(dāng)點(diǎn)E在邊AB上,且∠COF=60°時,△OFN是等邊三角形【答案】D【分析】本題考查矩形的判定和性質(zhì),三角形中位線的性質(zhì),等邊三角形的判定等.根據(jù)矩形的判定得出A選項,根據(jù)中位線定理判斷B選項,根據(jù)當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)D重合時OF的值最大得出C選項,進(jìn)而根據(jù)等邊三角形的判定判斷D選項即可.【詳解】解:∵OA=OB=OC=OD,∴四邊形ABCD是矩形,故A正確,不符合題意.∵點(diǎn)O,F(xiàn)分別是AC,∴OF是△ACE的中位線.∴OF=又∵點(diǎn)E是AB的中點(diǎn),∴CD=AB=2AE.∴CD=4OF,即OF=1故B正確,不符合題意.當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)D重合時,OF的值最大.∵AD=BC=8,∴AE的最大值是8.∴OF=12AE=4,即線段OF故C正確,不符合題意.當(dāng)∠COF=60°時,∠OAB=60°,又∵OA=OB,∴∠OBA=60°,∴∠FON=60°,∵∠BEN>∠OAB,∴∠OFN≠60°,∴△OFN不是等邊三角形,故D錯誤,符合題意;故選D.5.(23-24九年級·浙江臺州·期中)如圖,在矩形ABCD中,AB=4,∠ACB=30°.點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)沿AB以每秒1個單位長度的速度向終點(diǎn)B運(yùn)動,點(diǎn)Q從點(diǎn)C出發(fā)沿CA以每秒2個單位長度的速度向終點(diǎn)A運(yùn)動.連接PQ,當(dāng)時間是1秒時,PQ的長度是(
)
A.41 B.6 C.31 D.4【答案】C【分析】本題主要考查了矩形的性質(zhì),含30°的直角三角形的性質(zhì),作QH⊥AB,根據(jù)題意得AC=2AB=8,CQ=2,進(jìn)而可得AQ=8?2=6,AH=12AQ=3,QH=33,根據(jù)題意知AP=1,得【詳解】解:作QH⊥AB,由矩形ABCD中,AB=4,∠ACB=30°,
則AC=2AB=8,CQ=1×2=2,則AQ=8?2=6,AH=12AQ=3由題意知,AP=1×1=1,則PH=3?1=2,得PQ=P故選:C.6.(2024·河南·模擬預(yù)測)如圖,在矩形ABCD中,AB=6,AD=4,點(diǎn)E是邊AB延長線上一點(diǎn),BE=8,點(diǎn)M從點(diǎn)E出發(fā),先以每秒2個單位長的速度向點(diǎn)B運(yùn)動,點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)B后,再以每秒6個單位長的速度沿射線BE方向運(yùn)動,同時點(diǎn)N從點(diǎn)D出發(fā),沿射線DC方向以每秒4個單位長的速度運(yùn)動,設(shè)運(yùn)動時間為t(s),若以E,M,C,N為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,則t的值為(
)A.1或3 B.3或13 C.1或13 D.1或3或13【答案】D【分析】本題考查了矩形、平行四邊形的性質(zhì)及判定的應(yīng)用.由題得出共四種情況,當(dāng)M從E向B運(yùn)動時,N在DC上時;當(dāng)點(diǎn)N在射線DC上的點(diǎn)C右側(cè)時;當(dāng)點(diǎn)M從點(diǎn)B向點(diǎn)E運(yùn)動且點(diǎn)M在BE上時;當(dāng)點(diǎn)M從點(diǎn)B向點(diǎn)E方向運(yùn)動且點(diǎn)M在點(diǎn)E右側(cè)時,根據(jù)每種情況,分別求出NC和ME,令NC=ME,再求出t即可.【詳解】解:由題得,DN=4t,∵四邊形ABCD是矩形,∴NC∥∴若NC=ME,則以E、M、C,N為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,∵DC=AB=6,∴CN=6?4t,當(dāng)M從E向B運(yùn)動時,EM=2t,當(dāng)N在DC上時,即0≤t≤3得6?4t=2t,∴t=1;當(dāng)點(diǎn)N在射線DC上的點(diǎn)C右側(cè)時,即32<t≤4時,∴4t?6=2t,∴t=3;當(dāng)點(diǎn)M從點(diǎn)B向點(diǎn)E運(yùn)動且點(diǎn)M在BE上時,即4<t≤16ME=8?6(t?4),∴8?6(t?4)=4t?6,∴t=19當(dāng)點(diǎn)M從點(diǎn)B向點(diǎn)E方向運(yùn)動且點(diǎn)M在點(diǎn)E右側(cè)時,即t>16ME=6(t?4)?8,∴6(t?4)?8=4t?6,∴t=13;綜上t的值為1或3或13.故選:D.7.(23-24九年級·四川自貢·期末)如圖.在四邊形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AB=8cm,AD=10cm.BC=12cm.點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以1cm/s的速度向點(diǎn)D運(yùn)動,點(diǎn)Q從點(diǎn)C同時出發(fā),以4cm/s的速度在線段BC上來回運(yùn)動,當(dāng)點(diǎn)P當(dāng)?shù)竭_(dá)點(diǎn)D時,P、O兩點(diǎn)停止運(yùn)動.在此運(yùn)動過程中,出現(xiàn)PQA.3,6 B.3,7 C.4,6 D.4,7【答案】A【分析】本題考查了平行四邊形的性質(zhì),矩形的性質(zhì),動點(diǎn)問題,勾股定理,根據(jù)題意分別求得PQ∥CD和PQ=CD的情形,分類討論,即可求解.【詳解】解:設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動時間為t,∵AD=10,點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以1cm/s的速度向點(diǎn)D運(yùn)動,,當(dāng)點(diǎn)P當(dāng)?shù)竭_(dá)點(diǎn)D時,P∴t=101=10秒,∵BC=12cm,點(diǎn)Q從點(diǎn)C同時出發(fā),以4cm/∴124當(dāng)PQ∥CD時,則四邊形∴PD=CQ當(dāng)0≤t<3時,點(diǎn)Q從C到B運(yùn)動,CQ=4t∴10?t=4t,解得:t=2當(dāng)3≤t<6時,點(diǎn)Q從B到C運(yùn)動,CQ=2×12?4t∴10?t=2×12?4t,解得:t=當(dāng)6≤t<9時,點(diǎn)Q從C到B運(yùn)動,CQ=4t?2×12∴10?t=4t?2×12,解得:t=當(dāng)9≤t≤10,點(diǎn)Q從B到C運(yùn)動,CQ=3×12?4t∴10?t=3×12?4t,解得:t=26∴PQ∥如圖所示,過點(diǎn)P,D分別作BC的垂線,垂足分別為F,E,∵AD∥BC,∠B=90°,∴四邊形ABED是矩形,∴BE=AD=10,CE=BC?BE=12?10=2,DE=AB=8,∴Rt△CDE中,DC=當(dāng)PQ=CD時,在Rt△PFQ中,∴FQ=2當(dāng)0≤t<3時,點(diǎn)Q從C到B運(yùn)動,F(xiàn)Q=∴12?5t=2,解得:t=2或當(dāng)3≤t<6時,點(diǎn)Q從B到C運(yùn)動,F(xiàn)Q=∴12?3t=2,解得:t=10當(dāng)6≤t<9時,點(diǎn)Q從C到B運(yùn)動,F(xiàn)Q=∴36?5t=2,解得:t=34當(dāng)9≤t≤10,點(diǎn)Q從B到C運(yùn)動,,F(xiàn)Q=∴36?3t=2,解得:t=383∴PQ=CD能出現(xiàn)6次,故選:A.8.(23-24九年級·天津薊州·期末)如圖,在四邊形ABCD中,AD∥BC,∠A=90°,AD=12,BC=18,點(diǎn)P從點(diǎn)D出發(fā),以每秒1個單位長度的速度向點(diǎn)A運(yùn)動,點(diǎn)Q從點(diǎn)B同時出發(fā),以每秒2個單位長度的速度向點(diǎn)C運(yùn)動.規(guī)定其中一個動點(diǎn)到達(dá)端點(diǎn)時,另一個動點(diǎn)也隨之停止運(yùn)動.設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動時間為(1)當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動停止時,t=______,線段DP的長為______;(2)①用含t的式子填空:DP=______,BQ=______,AP=______;②t為何值時,四邊形ABQP為矩形,求出t的值;(3)在運(yùn)動的過程中,是否存在某一時刻t,使以P,D,C,Q為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形?若存在,請求出t的值,若不存在,請說明理由.【答案】(1)9;9(2)①t;2t;12?t;②t=4(3)t=6【分析】本題主要考查了平行四邊形的性質(zhì),矩形的判定,一元一次方程的幾何應(yīng)用:(1)分別計算出點(diǎn)P和點(diǎn)Q到達(dá)終點(diǎn)的時間,進(jìn)而得到停止時間,據(jù)此求出對應(yīng)的DP的長即可;(2)①根據(jù)題意列出對應(yīng)的代數(shù)式即可;②根據(jù)題意可得當(dāng)四邊形ABQP是平行四邊形時,四邊形ABQP是矩形,則AP=BQ,據(jù)此列出方程求解即可;(3)根據(jù)題意可得四邊形PDCQ為平行四邊形,則PD=CQ,據(jù)此列出方程求解即可.【詳解】(1)解:∵121∴點(diǎn)P運(yùn)動9秒后停止,即t=9,∴DP=1×9=9,故答案為:9;9;(2)解:①由題意得,DP=t,∵AD=12,∴AP=AD?DP=12?t,故答案為:t;2t;12?t;②∵∠A=90°,∴當(dāng)四邊形ABQP是平行四邊形時,四邊形ABQP是矩形,∴此時有AP=BQ,∴12?t=2t,解得t=4;(3)解:∵以P,D,C,Q為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形,且PQ∥CQ,∴此時四邊形PDCQ為平行四邊形,∴PD=CQ,∴t=18?2t,解得t=6.9.(23-24九年級·云南昭通·階段練習(xí))如圖,在矩形ABCD中,AB=6,BC=11,延長BC到點(diǎn)E,使CE=8.連接DE.動點(diǎn)P從點(diǎn)B出發(fā),以每秒2個單位的速度沿折線BC?CD向終點(diǎn)D運(yùn)動,設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動的時間為t秒(t>0).(1)求DE的長;(2)連接AP,當(dāng)四邊形APED是平行四邊形時,求t的值;(3)連接BP、PD,設(shè)四邊形ABPD的面積為S,求S與t之間的函數(shù)關(guān)系式.【答案】(1)10(2)當(dāng)四邊形APED是平行四邊形時,t的值為4(3)S=【分析】本題考查了矩形的性質(zhì),勾股定理,平行四邊形的性質(zhì),梯形面積的計算,正確掌握相關(guān)性質(zhì)內(nèi)容是解題的關(guān)鍵.(1)因為四邊形ABCD是矩形,所以AB=CD=6,根據(jù)勾股定理列式DE=6(2)因為四邊形APED是平行四邊形,所以PE=AD=11,則BP=BC+CE?PE=8,結(jié)合運(yùn)動速度列式計算,即可作答.(3)進(jìn)行分類討論,即當(dāng)0<t<112時;當(dāng)【詳解】(1)解:∵四邊形ABCD是矩形,∴AB=CD=6,∠BCD=90在Rt△DCE中,由勾股定理得,DE=6(2)解:∵四邊形APED是平行四邊形,∴PE=AD=11,∴BP=BC+CE?PE=8,∴t=8÷2=4,∴當(dāng)四邊形APED是平行四邊形時,t的值為4;(3)解:∵BC=AD=11,DC=AB=6,且動點(diǎn)P從點(diǎn)B出發(fā),以每秒2個單位的速度沿折線BC?CD向終點(diǎn)∴當(dāng)0<t<11由題意知,BP=2t,∴S=12當(dāng)112≤t<17∴S=12綜上.S=10.(23-24九年級·浙江溫州·期中)如圖,在四邊形ABCD中,AD∥BC,∠B=45°,AB=62(1)求BC的長;(2)點(diǎn)P從點(diǎn)A開始沿著AD邊向點(diǎn)D以1cm/s的速度移動,點(diǎn)Q從點(diǎn)C開始沿著CB邊向點(diǎn)B以2cm/s的速度移動,如果P,Q分別從A,C同時出發(fā),當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動到點(diǎn)D時,點(diǎn)Q也隨之停止運(yùn)動.若設(shè)運(yùn)動的時間為t秒,當(dāng)(3)如圖,點(diǎn)E,G分別在邊AB,AD上,將△AEG沿EG折疊,點(diǎn)A恰好落在BC邊上的點(diǎn)F處.若5BE=AE,則AG長度為.【答案】(1)BC=24(2)當(dāng)PQ與四邊形ABCD的其中一邊平行時,此時t的值為8s或103(3)10【分析】(1)過A作AH⊥BC于點(diǎn)H,過點(diǎn)D作DM⊥BC于點(diǎn)M,利用等腰直角三角形的性質(zhì),矩形的判定與和直角三角形的性質(zhì),勾股定理解答即可;(2)利用t的代數(shù)式表示出相等AP,PD,CQ,BQ的長度,再利用分類討論的思想方法分兩種情況,依據(jù)平行四邊形的對邊相等的性質(zhì)列出關(guān)于t的方程解答即可;(3)過E作EH⊥BC于點(diǎn)H,過點(diǎn)A作AK⊥BC于點(diǎn)K,過點(diǎn)G作GI⊥BC于點(diǎn)I,設(shè)AG=GF=xcm,利用等腰直角三角形的性質(zhì)和折疊的性質(zhì)表示出線段GF,F(xiàn)I,GI的長度,再利用勾股定理列出方程解答即可.【詳解】(1)解:過A作AH⊥BC于點(diǎn)H,過點(diǎn)D作DM⊥BC于點(diǎn)M,如圖,∵AH⊥BC,∠B=45°,∴AH=BH=22AB=6(∵AD∥BC,AH⊥BC,∴四邊形AHMD為矩形,∴DM=AH=6,HM=AD=10cm∴CM=CD2?D∴BC=BH+HM+MC=6+8+10=24(cm(2)由題意得:AP=tcm,CQ=2tcm,∴PD=(10?t)cm,BQ=(24?2t)①當(dāng)PQ∥∵PQ∥∴四邊形ABQP為平行四邊形,∴AP=BQ,∴t=24?2t,∴t=8.②當(dāng)PQ∥∵PQ∥∴四邊形PQCD為平行四邊形,∴DP=CQ,∴10?t=2t,∴t=103綜上,當(dāng)PQ與四邊形ABCD的其中一邊平行時,此時t的值為8s或103(3)過E作EH⊥BC于點(diǎn)H,過點(diǎn)A作AK⊥BC于點(diǎn)K,過點(diǎn)G作GI⊥BC于點(diǎn)I,如圖,∵AB=62cm,5BE=AE∴BE=2cm,AE=52cm,∵EH⊥BC,∠B=45°∴BH=EH=22BE=1(同理可求AK=BK=6cm由題意得:EF=AE=52cm,AG=GF,設(shè)AG=GF=xcm,∴HF=EF2?E∴BF=BH+FH=8(cm∵AK⊥BC,GI⊥BC,AD∥∴四邊形AKIG為矩形,∴KI=AG=xcm,AK=GI=6,∴FI=BK+KI?BF=6+x?8=(x?2)cm∵FI∴(x?2)2∴x=10.∴AG長度為10.故答案為:10.【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì)與判定,平行四邊形的性質(zhì)與判定,勾股定理和折疊的性質(zhì),分類討論是解題的關(guān)鍵.【題型2與菱形形有關(guān)的動點(diǎn)問題】11.(23-24九年級·北京·期中)在菱形ABCD中,∠BAD=120°,動點(diǎn)P在直線BC上運(yùn)動,作∠APM=60°,且直線PM與直線CD相交于點(diǎn)G,G點(diǎn)到直線BC的距離為GH.(1)證明:∠BAP=∠GPC;(2)若P在線段BC上運(yùn)動,求證:CP=DG;(3)若P在線段BC上運(yùn)動,探求線段AC,CP,CH的一個數(shù)量關(guān)系,并證明你的結(jié)論.【答案】(1)見解析(2)見解析(3)AC=CP+2CH,理由見解析【分析】此題考查了等邊三角形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,菱形的性質(zhì),含30°角的直角三角形的性質(zhì);(1)根據(jù)菱形的性質(zhì)得到∠ABC=60°,進(jìn)而根據(jù)三角形的外角的性質(zhì),即可得到結(jié)論;(2)過點(diǎn)P作PE∥CD交AC于點(diǎn)E,連接AG先證明△AEP≌△GCP,再證明△APG是等邊三角形.從而得到△APC≌△AGD,進(jìn)而即可得到結(jié)論;(3)根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)可知AC=CD,結(jié)合PC=DG,以及直角三角形的性質(zhì)即可得到結(jié)論.【詳解】(1)證明:∵ABCD為菱形,∠BAD=120°,∴∠ABC=60°,∵∠APM=60°,∴∠APC=∠APM+∠GPC=∠ABP+∠BAP,∴∠BAP=∠GPC;(2)過點(diǎn)P作PE∥CD交AC于點(diǎn)E,連接AG∵ABCD為菱形,∠BAD=120°,∴∠ACB=∠ACD=60°.∵PE∥CD,∴∠EPC=∠ACD=60°.∴△CPE是等邊三角形.∴EP=PC,∠PEC=60°.∵∠AEP=∠PCG=120°,∠BAP=∠GPC∴△AEP≌△GCP.∴AP=PG.∵∠APM=60°,∴△APG是等邊三角形.∴AP=AG.∵∠PAC+∠CAG=60°,∠CAG+∠GAD=60°,∴∠PAC=∠GAD.∵AC=AD,∴△APC≌△AGD∴PC=DG.(3)AC=CP+2CH,理由如下:∵AC=CD,CD=CG+DG,∴AC=CG+DG.∵PC=DG,∴AC=CG+CP.∵∠GHC=90°,∠GCH=60°,∴∠CGH=30°,∴CG=2CH,∴AC=2CH+CP.12.(23-24九年級·江蘇蘇州·期中)如圖,在菱形ABCD中,對角線AC與BD相交于點(diǎn)O,AB=16,∠BAD=60°,點(diǎn)E從點(diǎn)A出發(fā),沿AB以每秒4個單位長度的速度向終點(diǎn)B運(yùn)動,當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)A不重合時,過點(diǎn)E作EF⊥AD于點(diǎn)F,作EG∥AD交AC于點(diǎn)G,過點(diǎn)G作射線AD垂線段GH,垂足為點(diǎn)H,得到矩形EFHG,設(shè)點(diǎn)E的運(yùn)動時間為(1)當(dāng)點(diǎn)H與點(diǎn)D重合時,t=;(2)設(shè)矩形EFHG與菱形ABCD重疊部分圖形的面積為S,求S與t之間的函數(shù)關(guān)系式;(3)設(shè)矩形EFHG的對角線EH與FG相交于點(diǎn)O′①當(dāng)OO′∥AD時,②當(dāng)OO′⊥AD【答案】(1)t=(2)S=(3)①4;②3【分析】(1)由四邊形ABCD是菱形,∠BAD=60°,可得GE=AE=4t,F(xiàn)H=GE=4t,AF=12AE=2t,EF=AE2?AF2=23t,(2)①當(dāng)H在邊AD上,即0<t≤83時,根據(jù)三角形的面積公式即可解答;②當(dāng)H在邊AD延長線上,即83<t≤4時,設(shè)HG交CD于M,求出(3)①當(dāng)O′O∥AD時,證明O′O是△AFG的中位線,得O是AG中點(diǎn),從而可得G與C重合,此時,E與②當(dāng)OO′⊥AD時,延長OO′交AD于N,證明O′N是△FGH的中位線,從而可得AN=AF+FN=4t,而在Rt△AON中,【詳解】(1)解:∵四邊形ABCD是菱形,∠BAD=60°,∴∠DAC=∠BAC=1∵GE∥AD,∴∠GEB=∠BAD=60°,∴∠EGA=∠GEB?∠BAC=30°,∴∠EGA=∠BAC=30°,∴GE=AE=4t,∵四邊形EFHG是矩形,∴FH=GE=4t,在Rt△AEF中,AF=12∴AH=AF+FH=6t,當(dāng)點(diǎn)H與點(diǎn)D重合時,AH=AD,∴6t=16,∴t=8(2)解:①當(dāng)H在邊AD上,即0<t≤8
矩形EFHG與菱形ABCD重疊部分圖形的面積即是矩形EFHG的面積,∴S=EF?FH=23②當(dāng)H在邊AD延長線上,即83設(shè)HG交CD于M,如圖:
在Rt△DHM中,∠HDM=∠DAB=60°,DH=AH?AD=6t?16∴DM=2DH=12t?32,HM=D∴S∴矩形EFHG與菱形ABCD重疊部分圖形的面積S=EF?FH?S綜上所述,矩形EFHG與菱形ABCD重疊部分圖形的面積S=8(3)解:①當(dāng)O′過點(diǎn)A作AT∥FO′,交∵O′O∥AD,∴四邊形FATO∴AT=FO∵四邊形EFHG是矩形,∴O′是FG的中點(diǎn),則∴AT=GO∵AT∥∴∠T=∠GO∴△OO∴OA=OG,又∵O是AC中點(diǎn),OA=OC,∴G與C重合,此時,E與B重合,∴t=AE故答案為:4;②當(dāng)OO′⊥AD時,延長OO′
∵OO′∴OO∵O′是∴O′N∴N是FH的中點(diǎn),∵FH=4t,∴FN=HN=2t,∴AN=AF+FN=4t,在Rt△AOB中,AB=16,∠OAB=30°∴OB=8,OA=A在Rt△AON中,∠DAC=30°∴ON=12OA=4∴4t=12,∴t=3.【點(diǎn)睛】本題考查菱形性質(zhì)及應(yīng)用、矩形的性質(zhì)應(yīng)用,涉及勾股定理、中位線定理等的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是方程的思想的應(yīng)用,用t表達(dá)出相關(guān)線段的長度,再列方程解決問題.13.(23-24九年級·廣西柳州·期中)如圖,在四邊形ABCD中,AB∥CD,∠ADC=90°,AD=12cm,AB=18cm,CD=23cm,動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以1cm/s的速度向終點(diǎn)B運(yùn)動,同時動點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā),以2cm/s的速度沿折線B?C?D
(1)當(dāng)t為何值時,直線PQ把四邊形ABCD分成兩個部分,且其中的一部分是平行四邊形?(2)只改變點(diǎn)Q的運(yùn)動速度,使運(yùn)動過程中某一時刻四邊形PBCQ為菱形,則點(diǎn)O的運(yùn)動速度應(yīng)為多少?【答案】(1)t=313(2)當(dāng)Q點(diǎn)的速度為5.2cm/s【分析】本題考查了四邊形的綜合題,涉及到菱形的性質(zhì)、平行四邊形的性質(zhì),矩形的性質(zhì)與判定,勾股定理.(1)過點(diǎn)B作BH⊥CD于H,證明四邊形ADHB是矩形,得到BH=AD=12cm,DH=AB=18cm,則CH=5cm,在Rt△HBC中,由勾股定理得BC=BH2+C(3)設(shè)Q的速度為xcm/s,Q在CD邊上,此時PBCQ【詳解】(1)解:如圖所示,過點(diǎn)B作BH⊥CD于H,∵AB∥CD,∠ADC=90°,∴∠A=90°,∴四邊形ADHB是矩形,∴BH=AD=12cm,∴CH=5cm在Rt△HBC中,由勾股定理得BC=
∴Q在BC上運(yùn)動時間為13÷2=6.5s,∵BC+CD=23+13=36cm∴Q運(yùn)動時間最長為36÷2=18s當(dāng)點(diǎn)Q在BC上時,直線PQ把四邊形ABCD分成兩個部分,不可能存在其中的一部分是平行四邊形,當(dāng)6.5s≤t≤18s時,Q此時,直線PQ把四邊形ABCD分成兩個部分,且其中的一部分是平行四邊形,分兩種情況:①四邊形PQCB是平行四邊形,如圖所示:
∵AB∥CD即PB∥CQ∴只需PB=CQ即可,由題意得,AP=tcm,PB=18?t∴18?t=2t?13解得:t=31②四邊形ADQP是平行四邊形,如圖所示:
同理∵AP∥DQ∴只需AP=DQ,四邊形ADQP是平行四邊形∵DQ=CD+CB?2t=36?2t∴36?2t=t解得:t=12綜上所述:當(dāng)t=313s或12s時,直線(2)解:設(shè)Q的速度為xcm/s,由(2)可知,Q在CD∵PB∥CQ∴只需滿足PB=BC=CQ即可由題意得,PB=18?tcm,CQ=∴18?t=13,xt?13=13,解得:t=5s,∴當(dāng)Q點(diǎn)的速度為5.2cm/s14.(23-24九年級·江蘇無錫·期中)如圖1,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,對角線AC、BD交于點(diǎn)O,P從B點(diǎn)出發(fā),沿B→D→C方向勻速運(yùn)動,P點(diǎn)運(yùn)動速度為1cm/s.圖2是點(diǎn)P運(yùn)動時,△APC的面積y(cm2)隨P點(diǎn)運(yùn)動時間x(s)變化的函數(shù)圖像.(1)AB=cm,a=;(2)P點(diǎn)在BD上運(yùn)動時,x為何值時,四邊形ADCP的面積為43(3)在P點(diǎn)運(yùn)動過程中,是否存在某一時刻使得△APB為直角三角形,若存在,求x的值;若不存在,請說明理由.【答案】(1)2,3(2)x=(3)存在,x的值為3或433或【分析】(1)由圖2知,當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)A時,y=△ABC的面積=3=34(2)由四邊形ADCP的面積=SΔACD(3)①當(dāng)點(diǎn)P和點(diǎn)O重合時,∠APB為直角,則x=BP=3;②當(dāng)∠BAP′為直角時,則PP′=33,則x=BP+PP′=433;③當(dāng)∠BAP″為直角時,則x=BD+DP【詳解】(1)解:∵在菱形ABCD中,∠ABC=60°,則△ABC、△ACD為全等的兩個等邊三角形,設(shè)△ABC的邊長為b,則其面積為34由圖2知,當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)A時,y=△ABC的面積=3=解得b=±2(負(fù)值已舍去),即菱形的邊長為2,則AB=2(cm),由題意知,點(diǎn)P與點(diǎn)O重合時,對于圖2的a所在的位置,則AO=1,故a=BO=A故答案為2;3.(2)解:由(1)知點(diǎn)P在BO段運(yùn)動時,對于圖2第一段直線,而該直線過點(diǎn)(0,3)、(3設(shè)其對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為y=kx+t,則t=33k+t=0故該段函數(shù)的表達(dá)式為y=?x+3當(dāng)點(diǎn)P在BD上運(yùn)動時,四邊形ADCP的面積為433,則點(diǎn)P只能在則四邊形ADCP的面積=SΔACD解得x=2(3)解:存在,理由:由(1)知,菱形的邊長為2,則BP=3,AO=1過點(diǎn)A作AP′′⊥DC于點(diǎn)P′′交BD于點(diǎn)P′,∵ΔABC、ΔACD①當(dāng)點(diǎn)P和點(diǎn)O重合時,∠APB為直角,則x=BP=3②當(dāng)∠BAP′為直角時,則同理可得:PP′=33,則③當(dāng)∠BAP′′為直角時,則x=BD+DP′′=23綜上,x的值為3或433或【點(diǎn)睛】本題是四邊形綜合題,主要考查了一次函數(shù)的性質(zhì)、直角三角形和菱形的性質(zhì)、三角形全等和相似、面積的計算等.15.(23-24九年級·全國·課后作業(yè))已知點(diǎn)P,Q分別在菱形ABCD的邊BC,CD上運(yùn)動(點(diǎn)P不與B,C重合),且(1)如圖①,若AP⊥BC,求證:AP=AQ;(2)如圖②,若AP與BC不垂直,(1)中的結(jié)論還成立嗎?若成立,請證明;若不成立,請說明理由.【答案】(1)見解析;(2)成立,證明見解析.【分析】本題考查菱形的性質(zhì)及全等三角形性質(zhì)與判定,解題的關(guān)鍵是熟練運(yùn)用全等三角形的性質(zhì)與判定,本題屬于中等題型.(1)根據(jù)菱形的性質(zhì)、結(jié)合已知得到AQ⊥CD,證明△APB≌△AQD,由全等三角形的性質(zhì)可得AP=AQ;(2)作AE⊥BC,AF⊥CD,垂足分別為E,F(xiàn),由(1)的結(jié)論得到∠EAP=∠FAQ,證明△AEP≌△AFQ,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)證明.【詳解】(1)證明:∵四邊形ABCD是菱形,∴∠B+∠C=180°,∠B=∠D,AB=AD,∵∠PAQ=∠B,∴∠PAQ+∠C=180°,∴∠APC+∠AQC=180°,∵AP⊥BC,∴∠APC=90°∴∠AQC=90°在△APB和△AQD中,∠B=∠D∴△APB≌△AQD(∴AP=AQ;(2)(1)中的結(jié)論還成立,理由如下:如圖,作AE⊥BC,AF⊥CD,垂足分別為E,F(xiàn).由(1)可得,∠PAQ=∠EAF=∠B,AE=AF,∴∠EAP=∠FAQ,在△AEP和△AFQ中,∠AEP=∠AF∠Q=90°∴△AEP≌△AFQ(ASA∴AP=AQ;16.(23-24九年級·廣東廣州·期中)已知菱形ABCD中,∠ABC=60°,點(diǎn)P為菱形內(nèi)部或邊上一點(diǎn).(1)如圖1,若點(diǎn)P在對角線BD上運(yùn)動,以AP為邊向右側(cè)作等邊△APE,點(diǎn)E在菱形ABCD內(nèi)部或邊上,連接CE,求證:BP=CE.(2)如圖2,若點(diǎn)P在對角線BD上運(yùn)動,以AP為邊向右側(cè)作等邊△APE,點(diǎn)E在菱形ABCD的外部,若AB=4,DP=1,求CE;(3)如圖3,若∠APB=60°,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在AP,BP上,且AE=BF,連接AF,EF,∠AFE=30°,求證:AF【答案】(1)見解析(2)4(3)見解析【分析】(1)連接AC,根據(jù)菱形的性質(zhì)和等邊三角形的性質(zhì)證明△BAP≌△CAE,再根據(jù)全等三角形的性質(zhì)即可得證;(2)連接AC,根據(jù)菱形的性質(zhì)和等邊三角形的性質(zhì)證明△BAP≌△CAE,再根據(jù)全等三角形的性質(zhì)及線段的和差即可證CE=BD?PD,然后根據(jù)菱形的性質(zhì)和勾股定理即可得出BD,從而得出答案;(3)連接AC交BP于點(diǎn)G,連接CF,CE,利用SAS證明△CBF≌△CAE,得出CF=CE,∠BCF=∠ACE,再根據(jù)角的和差求出∠AFC=90°,然后根據(jù)勾股定理即可得證.【詳解】(1)證明:如圖1,連接AC∵四邊形ABCD是菱形∴AB=CB∵∠ABC=60°∴△ABC是等邊三角形∴AB=AC,∠BAC=60°∵△APE是等邊三角形∴AP=AE,∠PAE=60°∴∠BAP=∠CAE=60°?∠PAC∴△BAP≌△CAE∴BP=CE;(2)解:如圖2,連接AC,交BD于點(diǎn)M∵四邊形ABCD是菱形∴AB=CB,∠ABD=12∠ABC,∵∠ABC=60°,∴△ABC是等邊三角形,∠ABD=30°∴AB=AC,∠BAC=60°,AM=∴BM=∴BD=2BM=4∵△APE是等邊三角形∴AP=AE,∠PAE=60°∵∠BAP=∠BAC+∠CAP=60°+∠CAP,∠CAE=∠EAP+∠CAP=60°+∠CAP∴∠BAP=∠CAE又∵AB=AC,AP=AE∴△BAP≌△CAE∴BP=CE;∵BP=BD?PD∴CE=BD?PD=43(3)證明:如圖3,連接AC交BP于點(diǎn)G,連接CF,CE∵四邊形ABCD是菱形∴AB=CB∵∠ABC=60°∴△ABC是等邊三角形∴CB=AC,∠ACB=60°∵∠APB=60°,∠AGP=∠BGC∴∠CBF=∠CAE又∵CB=CA,BF=AE∴△CBF≌△CAE∴CF=CE,∠BCF=∠ACE∴∠BCF+∠FCA=∠ACE+∠FCA∴∠ACB=∠ECF=60°∴△CEF是等邊三角形∴∠ECF=60°,EF=CF∵∠AFE=30°∴∠AFC=90°∴A即AF【點(diǎn)睛】本題考查了四邊形的綜合題,涉及到等邊三角形的判定及性質(zhì)、全等三角形的判定及性質(zhì)、勾股定理、菱形的性質(zhì),熟練掌握性質(zhì)定理是解題的關(guān)鍵.17.(23-24九年級·江蘇徐州·期中)如圖,四邊形ABCD為平行四邊形,延長AD到點(diǎn)E,使DE=AD,且BE⊥DC.(1)求證:四邊形DBCE為菱形;(2)若△DBC是邊長為1的等邊三角形,點(diǎn)P、M、N分別在線段DC、DE、CE上運(yùn)動,求PM+PN的最小值.【答案】(1)見解析(2)3【分析】(1)先證BC∥DE,BC=DE,得到四邊形DBCE是平行四邊形,再根據(jù)(2)作N關(guān)于DC的對稱點(diǎn)N′,過D作DH⊥BC于H,由對稱性可得PM+PN=PM+PN′,當(dāng)P、M、N′共線時,PM+PN′=M【詳解】(1)證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴AD∥BC,∵DE=AD,∴DE=BC,∵E在AD的延長線上,∴DE∥∴四邊形DBCE是平行四邊形,∵BE⊥DC,∴?DBCE是菱形;(2)解:作N關(guān)于DC的對稱點(diǎn)N′,過D作DH⊥BC于H由菱形的對稱性知,點(diǎn)N關(guān)于DC的對稱點(diǎn)N′在BC∴PM+PN=PM+PN∴當(dāng)P、M、N′共線時,PM+P∵DE∥∴MN′的最小值為平行線間距離即PM+PN的最小值為DH的長,∵△DBC是邊長為1的等邊三角形,∴BD=BC=CD=1,∵DH⊥BC,∴BH=1∴在Rt△DBH中,DH=∴PM+PN的最小值為32【點(diǎn)睛】本題考查平行四邊形的性質(zhì),菱形的判定及性質(zhì),最短路徑問題,等邊三角形的性質(zhì),勾股定理,平行線間的距離.綜合運(yùn)用相關(guān)知識,熟練運(yùn)用化歸思想是解題的關(guān)鍵.18.(23-24九年級·河北廊坊·期中)如圖,在菱形ABCD中,∠A=60°,E,F(xiàn)分別是邊AB、BC上的點(diǎn),且∠EDF=60°.(1)若點(diǎn)E是AB的中點(diǎn),則DE與DF之間的數(shù)量關(guān)系為______;(2)若點(diǎn)E不是AB的中點(diǎn),判斷DE與DF之間的數(shù)量關(guān)系并說明理由;(3)若AB=4,直接寫出△EDF周長的最小值;(4)當(dāng)點(diǎn)E在AB邊上運(yùn)動時,小亮發(fā)現(xiàn),四邊形DEBF的面積保持不變,請你幫助小亮驗證他的發(fā)現(xiàn).【答案】(1)DE=DF(2)DE=DF;理由見解析(3)6(4)見解析【分析】(1)連接BD,得出△ABD為等邊三角形,求出∠ADB=60°,證明△BDE≌△BDF,得出DE=DF;(2)連接BD,根據(jù)四邊形ABCD為菱形,得出AB=BC=CD=AD,∠A=∠C=60°,AB∥CD,∠ABD=∠CBD,證明△ADE≌△BDF,得出DE=DF;(3)證明△EDF為等邊三角形,得出當(dāng)DE最小時,△EDF的周長最小,根據(jù)垂線段最短,得出當(dāng)DE⊥AB時,DE最小,求出最小值即可;(4)根據(jù)△ADE≌△BDF,得出S△ADE=【詳解】(1)解:連接BD,如圖所示:∵四邊形ABCD為菱形,∴AB=BC=CD=AD,∠A=∠C=60°,AB∥CD,∠ABD=∠CBD,∴△ABD為等邊三角形,∴∠ADB=60°,∵點(diǎn)E是AB的中點(diǎn),∴∠ADE=∠BDE=1∵∠EDF=60°,∴∠BDF=60°?30°=30°,∴∠BDE=∠BDF,∵BD=BD,∴△BDE≌△BDF,∴DE=DF;(2)解:連接BD,如圖所示:∵四邊形ABCD為菱形,∴AB=BC=CD=AD,∠A=∠C=60°,AB∥CD,∠ABD=∠CBD,∴△ABD為等邊三角形,∴∠ADB=60°,BD=AD,∵AB∥CD,∴∠ABC=180°?∠C=120°,∴∠ABD=∠CBD=1∴∠DBF=∠A=60°,∵∠ADB=∠EDF=60°,∴∠ADE+∠EDB=∠EDB+∠BDF,∴∠ADE=∠BDF,∵BD=BD,∴△ADE≌△BDF,∴DE=DF;(3)解:∵DE=DF,∠EDF=60°,∴△EDF為等邊三角形,∴當(dāng)DE最小時,△EDF的周長最小,∵垂線段最短,∴當(dāng)DE⊥AB時,DE最小,根據(jù)解析(2)可知,△ABD為等邊三角形,∴當(dāng)DE⊥AB時,AE=BE=1∴DE=A∴△EDF周長的最小值為3×23(4)解:根據(jù)解析(2)可知,△ADE≌△BDF,∴S△ADE∴S===1【點(diǎn)睛】本題主要考查了菱形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,等邊三角形的判定和性質(zhì),解題的關(guān)鍵是作出輔助線,熟練掌握相關(guān)的判定和性質(zhì).19.(23-24九年級·遼寧沈陽·期末)如圖1,已知△ABD≌△CBD,AB=AD,CB=CD,點(diǎn)E從點(diǎn)A出發(fā),沿A→D→B的方向以1cm/s的速度勻速運(yùn)動到點(diǎn)B.圖2是點(diǎn)E運(yùn)動時△EBC的面積ycm2(1)BD=__________;(2)求a的值.【答案】(1)5(2)5【分析】本題主要了動點(diǎn)問題的函數(shù)圖象,菱形的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是根據(jù)圖象分析得出點(diǎn)E的位置于x的關(guān)系.(1)根據(jù)全等三角形的性質(zhì)推出四邊形ABCD為菱形,則AD∥BC,進(jìn)而得出當(dāng)點(diǎn)E在AD上時,點(diǎn)E到BC的距離不變,由圖2可知,當(dāng)0<x<a時,y的值不變,即可得出AD=a,當(dāng)x=a+5時,點(diǎn)E與點(diǎn)B(2)過點(diǎn)D作DH⊥BC于點(diǎn)H,根據(jù)S△BCD=12BC?DH=a,求出DH=2,根據(jù)勾股定理得出BH=【詳解】(1)解:∵△ABD≌△CBD,AB=AD,CB=CD,∴AB=AD=CB=CD,∴四邊形ABCD為菱形,∴AD∥∴當(dāng)點(diǎn)E在AD上時,點(diǎn)E到BC的距離不變,由圖2可知,當(dāng)0<x<a時,y的值不變,∵點(diǎn)E的速度為1cm/s∴AD=a,∵當(dāng)a<x<a+5時,y隨x∴當(dāng)x=a+5時,點(diǎn)E與點(diǎn)B∴BD=5故答案為:5;(2)解:過點(diǎn)D作DH⊥BC于點(diǎn)H,∵BC=AD=a,S△BCD∴S△BCD=1解得:DH=2,在Rt△BDH中,根據(jù)勾股定理可得:BH=∴CH=BC?BH=a?1,在Rt△CDH中,根據(jù)勾股定理可得:C即a?12解得:a=520.(23-24九年級·重慶北碚·期中)如圖,在菱形ABCD中,AB=6,∠A=60°.點(diǎn)P,Q分別以每秒2個單位長度的速度同時從點(diǎn)A出發(fā),點(diǎn)P沿折線A→D→C方向勻速運(yùn)動,點(diǎn)Q沿折線A→B→C方向勻速運(yùn)動,當(dāng)兩者相遇時停止運(yùn)動.設(shè)運(yùn)動時間為x秒,點(diǎn)P,Q的距離為(1)請直接寫出y關(guān)于x的函數(shù)表達(dá)式,并注明自變量x的取值范圍;(2)在給定的平面直角坐標(biāo)系中畫出這個函數(shù)的圖象,并寫出該函數(shù)的一條性質(zhì);(3)結(jié)合函數(shù)圖象,直接寫出當(dāng)y≤4時x的取值范圍.【答案】(1)y=(2)見解析,當(dāng)0≤x≤3時,y隨x的增大而增大,當(dāng)3<x≤6時,y隨x的增大而減小(3)0≤x≤2或4≤x≤6【分析】此題考查了動點(diǎn)問題,一次函數(shù)的圖象及性質(zhì),菱形的性質(zhì)及等邊三角形的判定和性質(zhì):(1)當(dāng)點(diǎn)P在AD,點(diǎn)Q在AB上運(yùn)動時,即0≤x≤3時,證明△APQ是等邊三角形,即可求解;當(dāng)3<x≤6時,同理可解;(2)當(dāng)x=0時,y=0,當(dāng)x=3時,y=6,當(dāng)x=12時,y=0,即可畫出函數(shù)圖象,進(jìn)而求解;(3)觀察函數(shù)圖象即可求解.正確理解動點(diǎn)問題是解題的關(guān)鍵.【詳解】(1)解:∵菱形ABCD∴AD+DC=AB+BC=12∴總的運(yùn)動時間為:12÷2=6(秒),當(dāng)點(diǎn)P在AD,點(diǎn)Q在AB上運(yùn)動時,即0≤x≤3時,連接PQ,由題意得AP=AQ,∴△APQ是等邊三角形,∴y=AP=2x;當(dāng)點(diǎn)P在CD,點(diǎn)Q在CB上運(yùn)動時,即3<x≤6時,如圖所示:∴CP=12?2x,∴y=12?2x;綜上可得:y=2x(2)解:當(dāng)x=0時,y=0,當(dāng)x=3時,y=6,當(dāng)x=12時,y=0,依次描點(diǎn)再連接該函數(shù)圖象如圖所示:當(dāng)0≤x≤3時,y隨x的增大而增大,當(dāng)3<x≤6時,y隨x的增大而減小(答案不唯一);(3)解:從圖象看,當(dāng)y≤4時x的取值范圍為:0≤x≤2或4≤x≤6.【題型3與正方形有關(guān)的動點(diǎn)問題】21.(2024·山東臨沂·一模)在正方形ABCD中,E是BC邊上一點(diǎn)(點(diǎn)E不與點(diǎn)B,C重合),AE⊥EF,垂足為點(diǎn)E,EF與正方形的外角∠DCG的平分線交于點(diǎn)F.(1)如圖1,若點(diǎn)E是BC的中點(diǎn),猜想AE與EF的數(shù)量關(guān)系是_________;證明此猜想時,可取AB的中點(diǎn)P,連接EP,根據(jù)此圖形易證△AEP≌△EFC,則判斷△AEP≌△EFC的依據(jù)是_______.(2)點(diǎn)E在BC邊上運(yùn)動,如圖2,(1)中的猜想是否仍然成立?請說明理由.【答案】(1)AE=EF,ASA;(2)成立,理由見解析.【分析】(1)根據(jù)提示,利用ASA證明△AEP≌△EFC,從而得到AE=EF;(2)利用(1)的解題思路,在AB上取一點(diǎn)P,使BP=BE,連接PE,則AP=EC,同樣利用ASA證明△AEP≌△EFC,從而得到AE=EF.【詳解】(1)∵在正方形ABCD中,AB=BC,點(diǎn)E是BC的中點(diǎn),點(diǎn)P是AB的中點(diǎn)∴EC=BE=12∴EC=AP,BE=BP∵在正方形ABCD中,∠B=∠BCD=90°∴△BEP是等腰直角三角形∴∠BPE=45°∴∠APE=180°?∠BPE=180°?45°=135°∵∠BCD=90°∴∠DCG=180°?∠BCD=90°∵CF平分∠DCG∴∠DCF=∴∠ECF=∠BCD+∠DCF=90°+45°=135°∴∠APE=∠ECF∵AE⊥EF∴∠AEF=90°∴∠AEB+∠FEC=180°?∠AEF=180°?90°=90°∵∠B=90°∴∠BAE+∠AEB=90°∴∠BAE=∠FEC∴在△APE和△ECF中∠PAE=∠CEF∴△APE≌△ECF(ASA)∴AE=EF故答案為:AE=EF,ASA.(2)①成立,理由如下:如圖,在AB上取一點(diǎn)P,使BP=BE,連接PE,則AP=EC,由(1)得:∠PAE=∠CEF∵BP=BE,∠B=∴△BPE是等腰直角三角形∴∠BPE=∴∠APE=180°∴∠APE=∠ECF在△AEP和△EFC中∠PAE=∠CEF∴△AEP≌△EFC∴AE=EF;【點(diǎn)睛】本題主要考查正方形的性質(zhì),三角形全等的判定.正確作出輔助線是解題的關(guān)鍵.22.(23-24九年級·廣東廣州·期中)如圖,在正方形ABCD中,點(diǎn)M在CD邊上,點(diǎn)N在正方形ABCD外部,且滿足∠CMN=90°,CM=MN,連接AN,CN,取AN的中點(diǎn)E,連接BE,AC,交于F點(diǎn).(1)依題意補(bǔ)全圖形;(2)求∠ABE的度數(shù);(3)設(shè)AB=2,若點(diǎn)M沿著線段CD從點(diǎn)C運(yùn)動到點(diǎn)D,則在該運(yùn)動過程中,線段EN所掃過的面積為多少?【答案】(1)補(bǔ)圖見解析;(2)∠ABE=45°;(3)3【分析】(1)依題意補(bǔ)全圖形,即可;(2)連接CE,先證得∠ACN=∠ACD+∠MCN=90°.再根據(jù)直角三角形的性質(zhì)可得AE=CE=12AN.可得△ABE(3)根據(jù)題意可得點(diǎn)E在AC的垂直平分線上,可得點(diǎn)E在BD上,從而得到在點(diǎn)M沿著線段CD從點(diǎn)C運(yùn)動到點(diǎn)D的過程中,線段EN所掃過的圖形為四邊形DFCN.此時DN=CD=2,∠CDN=90°,再證得四邊形DFCN為梯形.然后根據(jù)梯形的面積,即可求解.【詳解】(1)解∶依題意補(bǔ)全圖形,如圖1所示.(2)證明:連接CE,如圖2所示.∵四邊形ABCD是正方形,∴∠ABC=∠BCD=90°,AB=BC,∴∠ACB=∠ACD=1∵∠CMN=90°,CM=MN,∴∠MCN=45°,∴∠ACN=∠ACD+∠MCN=90°.∵在Rt△ACN中,點(diǎn)E是AN∴AE=CE=1∵AE=CE,AB=CB,BE=BE,∴△ABE≌△CBE,∴∠ABE=∠CBE.∴∠ABE=1(3)解∶連接DE,∵由(2)得:AE=CE,∴點(diǎn)E在AC的垂直平分線上,在正方形ABCD中,BD垂直平分AC,∠ACD=45°,△BCD為等腰直角三角形,∴點(diǎn)E在BD上,∴BF=DF=CF,∴在點(diǎn)M沿著線段CD從點(diǎn)C運(yùn)動到點(diǎn)D的過程中,線段EN所掃過的圖形為四邊形DFCN.此時DN=CD=2,∠CDN=90°,∴CN=∵∠DCN=45°,∴∠ACN=90°,即CN⊥AC,∴BD∥∴四邊形DFCN為梯形.∵AB=2,∴BC=CD=AB=2,∴BD=B∴CF=DF=1∴S梯形【點(diǎn)睛】本題主要考查了正方形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,梯形等知識,熟練掌握正方形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,梯形等知識是解題的關(guān)鍵.23.(23-24九年級·河南周口·期末)正方形ABCD的邊長為4,點(diǎn)E從點(diǎn)B出發(fā),以每秒3個單位長度的速度沿BC向點(diǎn)C運(yùn)動.AE交BD于點(diǎn)F,DG⊥AE于點(diǎn)G,∠DGE的平分線GH分別交BD,CD于點(diǎn)P,H,連接FH,F(xiàn)C.設(shè)點(diǎn)E的運(yùn)動時間為t.(1)在點(diǎn)E的運(yùn)動過程中,∠DHG與∠DFC有什么數(shù)量關(guān)系?請證明你的結(jié)論;(2)當(dāng)AE把正方形ABCD的面積分成1:2兩部分時,請直接寫出t的值.【答案】(1)∠DHG=∠DFC,證明見解析;(2)t=【分析】(1)先證明△FAD≌△FCD得到∠PFG=∠DFC,由正方形的性質(zhì)及角平分線的性質(zhì)可以得到∠PFG=∠DHP,即可得到答案;(2)連接AC,根據(jù)AE把正方形ABCD的面積分成1:2兩部分,可以得到S△ABE:S△AEC+即可得S△ABE:S【詳解】解:(1)∠DHG=∠DFC.證明如下:∵四邊形ABCD是正方形,∴BD是∠ADC的角平分線,∴∠BDC=∠ADC=45°,AD=CD,又∵DF=DF,∴△FAD≌△FCD(SAS),∴∠PFG=∠DFC∵DG⊥AE,∴∠DGE=90°∵GH平分∠DGE,∴∠FGH=45°∵∠DPG=∠PGF+∠PFG=∠DHP+∠PDH,∴∠PFG=∠DHP.∴∠DHG=∠DFC(2)連接AC,∵AE把正方形ABCD的面積分成1:2兩部分,∴S△ABE∵S△ABC=S∴S∴BE:EC=2:1,∵BC=4,∴BE=8∴t=8【點(diǎn)睛】本題主要考查了正方形的性質(zhì),角平分線的性質(zhì),全等三角形的性質(zhì)與判定,解題的關(guān)鍵在于能夠熟練掌握相關(guān)知識進(jìn)行求解.24.(23-24九年級·山西太原·期中)綜合與實踐問題情境在綜合與實踐課上,老師讓同學(xué)們以“大小不等的兩個正方形”為主題開展數(shù)學(xué)活動,如圖1,現(xiàn)有一個邊長為6cm的正方形ABCD,點(diǎn)E從對角線AC的點(diǎn)A出發(fā)向點(diǎn)C運(yùn)動,連接EB并延長至點(diǎn)F,使EF>AB,以EF為邊在EF右側(cè)作正方形EFGH,邊EH與射線DC交于點(diǎn)M操作發(fā)現(xiàn)(1)點(diǎn)E在運(yùn)動過程中,判斷線段BE與線段EM之間的數(shù)量關(guān)系,并說明理由;實踐探究(2)在點(diǎn)E的運(yùn)動過程中,某時刻正方形ABCD與正方形EFGH重疊的四邊形EBCM的面積是16cm2,求此時探究拓廣(3)請借助備用圖2,探究當(dāng)點(diǎn)E不與點(diǎn)A,C重合時,線段AE,EC與MC之間存在的數(shù)量關(guān)系,請直接寫出.【答案】(1)BE=EM,理由見解析;(2)22cm;(3)①當(dāng)AE<CE時,CE?AE=2MC;②當(dāng)AE=CE時,CE=AE且點(diǎn)M與點(diǎn)C【分析】(1)首先由正方形的性質(zhì)得出BC=CD,∠BCA=∠DCA=45°,∠DCB=90°,然后判定ΔBCE≌ΔDCE(SAS),進(jìn)而得出BE=DE,∠EBC=∠EDC,又由正方形EFGH得出∠BEM=90°,再由四邊形內(nèi)角和得出∠EDC=∠EMD,進(jìn)而得出EM=ED,(2)首先過點(diǎn)E作EP⊥BC于點(diǎn)P,作EQ⊥CD于點(diǎn)Q,得出∠EPC=∠EQC=90°,然后由對角線的性質(zhì)得出EP=EQ,∠PCQ=90°,進(jìn)而判定四邊形EPCQ是正方形,即可判定RtΔBPE≌(3)根據(jù)題意,分三種情況討論即可:①當(dāng)AE<CE時,②當(dāng)AE=CE時,③當(dāng)AE>CE時.【詳解】(1)BE=EM.理由如下:如圖,連接ED.∵AC是正方形ABCD的對角線,∴BC=CD,∠BCA=∠DCA=45°,∠DCB=90°.在ΔBCE和ΔDCE中,BC=CD,∴ΔBCE≌ΔDCE(SAS∴BE=DE,∠EBC=∠EDC.∵四邊形EFGH是正方形,∴∠BEM=90°.在四邊形BCME中,∠EMC+∠EBC=360°?∠BCM?∠BEM=180°.∵∠EMC+∠EMD=180°,∴∠EDC=∠EMD.∴EM=ED.∴BE=ME.(2)如圖,過點(diǎn)E作EP⊥BC于點(diǎn)P,作EQ⊥CD于點(diǎn)Q.∴∠EPC=∠EQC=90°.∵點(diǎn)E是正方形ABCD的對角線AC上的點(diǎn),∴EP=EQ,∠PCQ=90°.∴四邊形EPCQ是正方形.在RtΔBPE和RtEB=EM,∴RtΔBPE≌∴SΔBPE∴S四邊形EBCM=S∵正方形ABCD與正方形EFGH重疊的面積是16cm∴CE22∵正方形ABCD的邊長為6,∴AC=62∴AE=AC?CE=62∴此時AE的長為22(3)分三種情況:①當(dāng)AE<CE時,CE?AE=2②當(dāng)AE=CE時,CE=AE且點(diǎn)M與點(diǎn)C重合;③當(dāng)AE>CE時,AE?CE=2【點(diǎn)睛】此題主要考查三角形全等的判定、正方形的性質(zhì)以及動點(diǎn)問題的綜合運(yùn)用,熟練掌握,即可解題.25.(23-24九年級·山東煙臺·期中)如圖,正方形ABCD中,對角線AC=8cm.射線AF⊥AC,垂足為A.動點(diǎn)P從點(diǎn)C出發(fā)在CA上運(yùn)動,動點(diǎn)Q從點(diǎn)A出發(fā)在射線AF上運(yùn)動,兩點(diǎn)的運(yùn)動速度都是2cm/s.若兩點(diǎn)同時出發(fā),多少時間后,四邊形AQBP是特殊四邊形?請說明特殊四邊形的名稱及理由.【答案】當(dāng)P、Q運(yùn)動2s后,四邊形AQBP是正方形,理由見解析【分析】當(dāng)P、Q運(yùn)動2s后,四邊形AQBP是正方形,由題意可得AQ=AP=BP=4cm,由等腰直角三角形的性質(zhì)可得BP⊥AC,可得AF∥BP,可證四邊形APBQ是平行四邊形,且BP⊥AC,AP=BP,可得四邊形APBQ是正方形.【詳解】解:當(dāng)P、Q運(yùn)動2s后,四邊形AQBP是正方形,理由如下:∵四邊形ABCD是正方形∴AB=BC當(dāng)P、Q運(yùn)動2s后,CP=AQ=4cm,∵AC=8cm,∴AP=CP=4cm,且AB=BC,∴BP⊥AC,且AF⊥AC∴AF∥BP,且AQ=BP=4cm,∴四邊形APBQ是平行四邊形,且BP⊥AC,AP=BP∴四邊形AQBP是正方形【點(diǎn)睛】本題是對正方形判定的考查,熟練掌握正方形的判定定理是解決本題的關(guān)鍵.26.(23-24九年級·河南安陽·期末)【問題情境】數(shù)學(xué)活動課上,老師出示了一個問題:如圖,在正方形ABCD中,E是邊BC上一動點(diǎn)(點(diǎn)E與點(diǎn)B,C不重合),連接AE,作AE⊥EP,EP與正方形的外角∠DCG的平分線交于P點(diǎn).【思考嘗試】(1)如圖1,當(dāng)E是邊BC的中點(diǎn)時,觀察并猜想AE與EP的數(shù)量關(guān)系:________;【實踐探究】(2)小王同學(xué)受問題(1)的啟發(fā),提出了新的問題:如圖2,在正方形ABCD中,若E是邊BC上一動點(diǎn)(點(diǎn)E與點(diǎn)B,C不重合),那么問題(1)中的結(jié)論是否仍然成立?請說明理由;【拓展遷移】(3)小李同學(xué)深入研究了小王同學(xué)提出的這個問題,發(fā)現(xiàn)并提出新的探究點(diǎn):如圖3,在正方形ABCD中,當(dāng)E在邊BC上運(yùn)動時(點(diǎn)E與點(diǎn)B,C不重合),連接DP,AP.若知道正方形的邊長,則可以求出△ADP周長的最小值.當(dāng)AB=4時,請你直接寫出△ADP周長的最小值:________.(說明:備用圖中CJ是外角∠DCG的平分線)【答案】(1)AE=EP,理由見解析;(2)成立,理由見解析;(3)4+45【分析】(1)取AB的中點(diǎn)F,連接EF,根據(jù)正方形的性質(zhì)可知AF=BF=BE=CE,再根據(jù)角平分線的定義∠AFE=∠ECP,最后利用直角三角形的性質(zhì)及全等三角形的判定可知△AFE≌△ECPASA(2)在AB上截取AF=EC,連接EF,根據(jù)正方形的性質(zhì)可知∠ABE=∠DCG=90°,AB=BC,再根據(jù)角平分線的定義及直角三角形的性質(zhì)可知∠PEC=∠BAE,∠AFE=∠ECP,最后利用全等三角形的判定與性質(zhì)即可解答;(3)連接CP,作DG⊥CP,交BC的延長線于G,交CP于H,連接AG,根據(jù)正方形的性質(zhì)及角平分線的定義可知△CDG是等腰直角三角形,再根據(jù)線段垂直平分線的定義可知CP是DG的垂直平分線進(jìn)而即可解答.【詳解】解:(1)AE=EP,理由如下:取AB的中點(diǎn)F,連接EF,∵四邊形ABCD是正方形,∴∠ABE=∠DCG=90°,AB=BC,∵F、E分別是AB、BC的中點(diǎn),∴AF=BF=BE=CE,∴∠BEF=45°,∴∠AFE=135°,∵CP平分∠DCG,∴∠DCP=45°,∴∠ECP=135°,∴∠AFE=∠ECP,∵AE⊥PE,∴∠AEP=90°,∴∠AEB+∠PEC=90°,∵∠AEB+∠BAE=90°,∴∠PEC=∠BAE,∴△AFE≌△ECPASA∴AE=EP.故答案為:AE=EP.
(2)成立,理由如下:在AB上截取AF=EC,連接EF,∵四邊形ABCD是正方形,∴∠ABE=∠DCG=90°,AB=BC,∵AF=EC,∴BF=BE,∴∠BEF=45°,∴∠AFE=135°,∵CP平分∠DCG,∴∠DCP=45°,∴∠ECP=135°,∴∠AFE=∠ECP,∵AE⊥PE,∴∠AEP=90°,∴∠AEB+∠PEC=90°,∵∠AEB+∠BAE=90°,∴∠PEC=∠BAE,∴△AFE≌△ECPASA∴AE=EP.
(3)連接CP,作DG⊥CP,交BC的延長線于G,交CP于H,連接AG,∵四邊形ABCD是正方形,∴∠ABE=∠DCG=90°,AB=BC,∵CP平分∠DCG,∴∠DCP=45°,∵DG⊥CP,∴∠CDG=45°,∴△CDG是等腰直角三角形,∴DH=HG,DC=CG,∵DG⊥CP,∴∠CHD=90°,∴CP是DG垂直平分線,∴點(diǎn)D與G關(guān)于CP對稱,∴AP+DP=AP+PG≥AG,當(dāng)A、P、G共線時取等號,故最小值為AG的長,∵AB=4,∴BG=2AB=8,∴在Rt△ABG中,AG=∴△ADP的周長的最小值為AD+AG=4+45【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì),角平分線的定義,線段垂直平分線判定與性質(zhì),勾股定理,全等三角形的性質(zhì)與判定、最短路徑問題,掌握正方形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.27.(23-24九年級·吉林四平·期中)如圖1,在△ABC中,∠B=90°,AB=BC=2.動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以每秒1個單位的速度沿線段AB向終點(diǎn)B運(yùn)動,過點(diǎn)P作PE⊥AB交AC于點(diǎn)E.以PE為一邊向右作正方形PEFG.設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動時間為t秒.正方形PEFG與△ABC重疊部分圖形的面積為S.(1)當(dāng)t=12時,(2)當(dāng)點(diǎn)F落在BC上時,t=________;(3)當(dāng)t=32時,在圖2中畫出圖形,并求出(4)連接CF,當(dāng)△CEF是等腰三角形時,直接寫出t的值.【答案】(1)14(2)1;(3)圖見解析,34(4)1,43或4?2【分析】本題考查了正方形的性質(zhì),等腰直角三角形的判定與性質(zhì),勾股定理等知識,解題的關(guān)鍵是掌握等腰直角三角形的性質(zhì).(1)正方形PEFG與△CEF重疊部分圖形即是邊長為12(2)當(dāng)點(diǎn)F落在BC上時,點(diǎn)G恰好與點(diǎn)B重合,此時點(diǎn)P在AB的中點(diǎn)處,即可求得t的值;(3)當(dāng)t=32時,正方形PEFG與△CEF重疊部分圖形是邊長分別為12和3(4)當(dāng)△CEF是等腰三角形時,進(jìn)行分類討論,當(dāng)EF=CF時,當(dāng)CE=CF時,△CEP都是等腰直角三角形,再討論CE=EF,畫圖列式求t的值即可.【詳解】(1)解:∵AB=BC,∴∠ABC=90°,∴△ABC是等腰直角三角形,∴∠EAB=45°,∵PE⊥AB,∴△AEP是等腰直角三角形,∴PA=PE,∵點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以每秒1個單位的速度沿線段AB向終點(diǎn)B運(yùn)動,∴當(dāng)t=12∴四邊形PEFG是邊長為12此時正方形PEFG與△ABC重疊部分圖形就是正方形PEFG,∴S=S故答案為:14(2)解:由題意得,當(dāng)點(diǎn)F落在BC上時,點(diǎn)G恰好與點(diǎn)B重合,如圖:∵△AEP是等腰直角三角形,四邊形PEFG是正方形,∴PA=PE=PB=t,∴AB=PA+PB=2t=2,∴t=1,故答案為:1.(3)解:當(dāng)t=3由題意得:四邊形PEMB是矩形,PE=PA=t=3∴PB=AB?AP=2?∴S=S(4)解:①如圖:當(dāng)EF=CF時,∠CEF=45°,∴∠ECF=∠CEF=45°,∴∠CFE=90°,∴△CEF是等腰直角三角形,即此時點(diǎn)F落在BC上,由(2)得,此時t=1;②當(dāng)CE=CF時,如圖:∵∠CEF=45°,∴∠CEF=∠CFE=45°,∴∠FCE=90°,∴△CEF是等腰直角三角形,∵PA=PE=EF=t,在Rt△AEP中,AE=在Rt△CEF中,CE∴CE=在Rt△ABC中,∴AC=AE+CE=解得t=③當(dāng)CE=EF時,如圖:∵PA=PE=EF=t,∵AE=∴AC=AE+CE=解得:t=4?2綜上,當(dāng)△CEF是等腰三角形時,t的值為1,43或4?228.(23-24九年級·山東濟(jì)南·期末)已知四邊形ABCD是邊長為8cm的正方形,P,Q是正方形邊上的兩個動點(diǎn),點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以2cm/s的速度沿A→B→C方向運(yùn)動,點(diǎn)Q同時從點(diǎn)D出發(fā)以1cm/s速度沿D→C方向運(yùn)動.設(shè)點(diǎn)P(1)如圖1,點(diǎn)P在AB邊上,PQ,AC相交于點(diǎn)O,當(dāng)PQ,AC互相平分時,求t的值;(2)如圖2,點(diǎn)P在BC邊上,AP,BQ相交于點(diǎn)H,當(dāng)AP⊥BQ時,求t的值.【答案】(1)t的值為8(2)t的值為16【分析】本題考查了正方形的性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、平行四邊形的判定與性質(zhì)、一元一次方程的應(yīng)用,正確列出關(guān)于t的方程是解此題的關(guān)鍵.(1)根據(jù)題意用t表示出CQ與AP,證明四邊形APCQ為平行四邊形,得出AP=CQ,由此列出t的方程即可得解;(2)根據(jù)題意用t表示出CQ與BP,證明△ABP≌△BCQASA,得出BP=CQ,由此列出t【詳解】(1)解:由題意得:DQ=tcm,AP=2t∵四邊形ABCD是邊長為8cm∴CQ=8?t當(dāng)PQ,AC互相平分時,四邊形APCQ為平行四邊形,∴AP=CQ,∴2t=8?t,解得:t=8即t的值為83(2)解:∵四邊形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABP=∠BCQ=90°,∵AP⊥BQ,∴∠BAP+∠ABH=∠ABH+∠CBQ=90°,∴∠BAP=∠CBQ,∴△ABP≌△BCQASA∴BP=CQ,∵BP=2t?AB=2t?8cm,∴2t?8=8?t,解得:t=163,即t的值為29.(23-24九年級·吉林·階段練習(xí))如圖,已知正方形ABCD的邊長為16,∠A=∠B=∠C=∠D=90°;AB=BC=CD=AD,點(diǎn)P為正方形ABCD邊上的動點(diǎn),動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),沿著A→B→C→D運(yùn)動到D點(diǎn)時停止,設(shè)點(diǎn)P經(jīng)過的路程為x,△APD的面積為y.(1)當(dāng)x=4時,y=______;(2)當(dāng)點(diǎn)P在邊BC上運(yùn)動時,y=______;(3)若點(diǎn)E是邊BC上一點(diǎn)且CE=6,連接DE,是否存在一點(diǎn)P,使得△DCE與△BCP全等?若存在,求出此時x的值;若不存在,請說明理由.【答案】(1)32(2)128(3)存在,x的值為10或38【分析】此題屬于四邊形的綜合題.考查了正方形的性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、三角形面積公式.注意掌握分類討論思想的應(yīng)用是解此題的關(guān)鍵.(1)由x=4,可得AP=4,然后由y=S(2)直接由y=S(3)分兩種情況,當(dāng)點(diǎn)P在邊AB或邊CD上運(yùn)動時,分別畫出圖形,由全等三角形的性質(zhì)列出關(guān)于x的方程求解即可.【詳解】(1)解:∵AP=x=4,AD=16,∠A=90°,∴y=S故答案為:32;(2)解:∵點(diǎn)P在邊BC上運(yùn)動,∴y=S故答案為:128;(3)解:當(dāng)點(diǎn)P在邊AB或邊CD上運(yùn)動時,存在一點(diǎn)P,使得△DCE與△BCP全等.如圖4,當(dāng)點(diǎn)P在AB上時,△DCE≌△CBP,∴CE=PB=6,∴AP=AB?BP=16?6=10,∴x=10.如圖5,當(dāng)點(diǎn)P在CD上時,△DCE≌△BCP,∴CP=CE=6,∴x=AB+BC+CP=16+16+6=38.綜上所述,x=10或38時,使得△DCE與△BCP全等.30.(23-24九年級·吉林·期中)如圖,AC為正方形ABCD的對角線,AB=4.動點(diǎn)P、Q分別從點(diǎn)A、C同時出發(fā),均以每秒2個單位長度的速度分別沿AB、CD向終點(diǎn)B、D運(yùn)動.連接PQ交AC于點(diǎn)O,過點(diǎn)O作OE⊥PQ交邊AD于點(diǎn)E.設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動的時間為t秒.(1)當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動到邊AB的中點(diǎn)時,四邊形DEOQ的面積為__________;(2)連接AQ、PC,求證:四邊形APCQ是平行四邊形;(3)求四邊形APOE的面積;(4)當(dāng)OA將四邊形APOE分成面積比為2:3兩部分時,直接寫出t的值.【答案】(1)4(2)詳見解析(3)4(4)t=45【分析】(1)利用正方形性質(zhì)證明△APO≌△CQOAAS,得到OA=OC,結(jié)合當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動到邊AB的中點(diǎn)時,則點(diǎn)Q運(yùn)動到邊CD的中點(diǎn),利用三角形中位線性質(zhì)得到四邊形DEOQ是正方形,即可求得四邊形DEOQ(2)連接AQ、PC,由題中運(yùn)動情況可知,AP=CQ=2t,結(jié)合正方形性質(zhì),即可證明四邊形APCQ是平行四邊形;(3)作ON⊥AB于點(diǎn)N,作OM⊥AD于點(diǎn)M,證明四邊形ANOM是正方形,再證明△EOM≌△PONASA,即可得到四邊形APOE的面積=(4)根據(jù)OA將四邊形APOE分成面積比為2:3兩部分,分以下兩種情況討論,①S△AOE:S△AOP=2:3【詳解】(1)解:∵四邊形ABCD是正方形,AC為對角線,∴∠PAC=∠QCA=45°,∠D=90°,AB=CD=AD=BC=4,由題中運(yùn)動情況可知,AP=CQ=2t,∵∠COQ=∠AOP,∴△APO≌△CQOAAS∴OA=OC,O是AC的中點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動到邊AB的中點(diǎn)時,則點(diǎn)Q運(yùn)動到邊CD的中點(diǎn),∴OQ=12AD=1∴∠OQD=180°?∠D=90°=∠D,∵OE⊥PQ,∴四邊形DEOQ是正方形,∴四邊形DEOQ的面積為OQ?QD=2×2=4,故答案為:4.(2)證明:連接AQ、PC,由(1)可知,AP=CQ=2t,AP∥∴四邊形APCQ是平行四邊形;(3)解:作ON⊥AB于點(diǎn)N,作OM⊥AD于點(diǎn)M,∴∠OME=∠ONA=90°,OM與(1)中OE相等為2,∵四邊形ABCD是正方形,AC為對角線,∴∠PAC=∠MAO=45°,∠BAD=90°,∴四邊形ANOM是矩形,∴OM∥∴∠MOA=∠PAC=45°=∠MAO,∴OM=AM;∴四邊形ANOM是正方形,∴OM=ON,∠MON=∠EOP=90°,∴∠MON?∠MOP=∠EOP?∠MOP,∴∠EOM=∠PON,∴△EOM≌△PONASA∴四邊形APOE的面積=S∴四邊形APOE的面積為2×2=4.(4)解:∵OA將四邊形APOE分成面積比為2:3兩部分,①S△AOE∴S△AOP∴1解得t=6②S△AOP∴S△AOP∴1解得t=4綜上所述,t=45或【點(diǎn)睛】本題考查正方形性質(zhì)和判定,全等三角形性質(zhì)和判定,矩形的判定定理,三角形中位線性質(zhì),平行四邊形判定,解題的關(guān)鍵在于利用分類討論的思想解決問題.【題型4與梯形形有關(guān)的動點(diǎn)問題】31.(23-24九年級·吉林·期中)如圖,在四邊形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AB=8cm,AD=24cm,BC=26cm.點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以1cm/s的速度向點(diǎn)D運(yùn)動;點(diǎn)Q
(1)當(dāng)t=5時,P,Q兩點(diǎn)之間的距離為__________cm;(2)線段PC與DQ互相平分時,求t的值;(3)t為何值時,四邊形APQB的面積為梯形ABCD面積的310【答案】(1)10(2)t=6(3)t=5.5【分析】(1)過點(diǎn)P作PH⊥BQ于點(diǎn)H,則ABHP是矩形,利用勾股定理解題;(2)由CP與DQ互相平分,可知四邊形CDPQ是平行四邊形,根據(jù)對邊相等列方程解題;(3)表示四邊形CDPQ的面積,根據(jù)題意列方程解題.【詳解】(1)解:當(dāng)t=5時,AP=5∴BQ=BC?CQ=26?15=11,過點(diǎn)P作PH⊥BQ于點(diǎn)H,
則ABHP是矩形,∴BH=AP=5,∴HQ=6,∴PQ=P故答案為:10.(2)當(dāng)CP與DQ互相平分時,則四邊形CDPQ是平行四邊形.
∴PD=CQ.即24?t=3t.
解得t=6,(3)∵四邊形APQB的面積為梯形ABCD面積的3根據(jù)題意,得1解得
t=5.5【點(diǎn)睛】本題考查勾股定理,平行四邊形的性質(zhì),關(guān)鍵是掌握數(shù)形結(jié)合思想與方程思想的應(yīng)用.32.(23-24九年級·山東濟(jì)寧·階段練習(xí))如圖,在梯形ABCD中,AD∥BC,AD=9cm,BC=24cm,E是BC的中點(diǎn).動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)沿AD向終點(diǎn)D運(yùn)動,動點(diǎn)P平均每秒運(yùn)動1cm;同時動點(diǎn)Q從點(diǎn)C出發(fā)沿CB向終點(diǎn)B運(yùn)動,動點(diǎn)Q平均每秒運(yùn)動2cm,當(dāng)動點(diǎn)P停止運(yùn)動時,動點(diǎn)(1)當(dāng)動點(diǎn)P運(yùn)動t(0<t<9)秒時,則PD=________;(用含t的代數(shù)式直接表示)(2)當(dāng)動點(diǎn)Q運(yùn)動t秒時,①若0<t<6,則EQ=________;(用含t的代數(shù)式直接表示)②若6<t<9,則EQ=________;(用含t的代數(shù)式直接表示)(3)當(dāng)運(yùn)動時間t為多少秒時,以點(diǎn)P,Q,D,E為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形?【答案】(1)9?t;(2)①12?2t;②2t?12;(3)t為3秒或7秒時.【分析】(1)根據(jù)題意得:AP=t,AD=9,即可得出答案;(2)①若0<t<6,CQ=2t,CE=12,即可得出EQ=12?2t;②若6<t<9,CQ=2t,CE=12,即可得出EQ=2t?12;(3)分別從當(dāng)Q運(yùn)動到E和C之間和當(dāng)Q運(yùn)動到E和B之間,去分析求解即可求出答案.【詳解】(1)解:根據(jù)題意得:AP=t,AD=9,∴PD=AD?AP=9?t,故答案為:9?t;(2)解:①若0<t<6,CQ=2t,CE=1∴EQ=12?2t,故答案為:12?2t;②若6<t<9,CQ=2t,CE=1∴EQ=2t?12,故答案為:2t?12;(3)解:如圖所示:∵E是BC的中點(diǎn),∴BE=1①當(dāng)Q運(yùn)動到E和C之間時,設(shè)運(yùn)動時間為t,則:12?2t=9?t,解得:t=3,②當(dāng)Q運(yùn)動到E和B之間時,設(shè)運(yùn)動時間為t,則:2t?12=9?t,解得:t=7,∴運(yùn)動時間為3秒或7秒時,以點(diǎn)P,Q,D,E為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形.【點(diǎn)睛】本題考查梯形的性質(zhì)以及平行四邊形的判定與性質(zhì),此題難度適中,注意掌握數(shù)形結(jié)合思想,分類討論思想與方程思想的應(yīng)用.33.(23-24九年級·廣東廣州·期中)如圖①,在Rt△ABC中,已知∠A=90°,AB=AC,G,F分別是AB、AC上的兩點(diǎn),且GF//BC.AF=2,BG=4.(1)求梯形BCFG的面積;(2)如圖②,有一梯形DEFG與梯形BCFG重合,固定△ABC,將梯形DEFG向右運(yùn)動,當(dāng)點(diǎn)D
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