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第19章 矩形、菱形与正方形
19.3正方形1.在四边形ABCD中,点O是对角线AC、BD的交点,能判定这个四边形为正方形的是 A.AD∥BC,∠B=∠DB.AC=BD,AB=CD,AD=BCC.OA=OC,OB=OD,AB=BCD.OA=OB=OC=OD,AC⊥BD2.如图,点E是正方形ABCD的对角线BD上的一点,DE≠EB,则图中的全等三角形的对数共有 A.1对 B.2对 C.3对 D.4对3.如图,四边形ABCD是正方形,延长BC至点E,使CE=CA,连结AE,交CD于点F,则∠AFC的度数是 A.150°B.125°C.135°D.
112.5°4.如图,在正方形ABCD的外侧,作等边三角形ADE,则∠BED的度数为____.5.[兰州]在平行四边形ABCD中,对角线AC与DB相交于点O.要使四边形ABCD是正方形,还需添加一组条件.下面给出了四组条件
①AB⊥AD,且AB=AD;
②AB=BD,且AB⊥BD;
③OB=OC,且OB⊥OC;
④AB=AD,且AC=BD.其中正确的序号是________.6.[xx·广安]如图,四边形ABCD是正方形,M为BC上的点,连结AM,延长AD至点E,使得AE=AM,过点E作EF⊥AM,垂足为F.求证AB=EF.7.[xx·洛宁县期末]如图,在正方形ABCD中,E为对角线AC上一点,连结EB、ED.1写出图中所有的全等三角形;2延长BE交AD于点F,若∠DEB=140°,求∠AFE的度数.8.[xx·灵石县期末]如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BD是∠ABC的平分线,过点A作AE∥BC交BD的延长线于点E,过点E作EF⊥BC交其延长线于点F.求证四边形ABFE是正方形.9.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD为∠ACB的平分线,DE⊥BC于点E,DF⊥AC于点F.求证四边形CEDF是正方形.10.[xx·肥城市期末]如图,正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,AB=3,E为OC上一点,OE=1,连结BE,过点A作AF⊥BE于点F,与BD交于点G.1BE与AG相等吗?若相等,请证明;若不相等,请说明理由;2求AF的长.11.[xx·吉林改编]如图1,在正方形ABCD中,E、F分别是边AD、DC上的点,且AF⊥BE,垂足为G.1求证AF=BE;2如图2,在正方形ABCD中,M、N、P、Q分别是边AB、BC、CD、DA上的点,且MP⊥NQ.MP与NQ是否相等?请说明理由.图1 图212.[xx·惠城区期末]如图,在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,点O为AB的中点,过点A作直线AE交DO的延长线于点E,使∠EAB=∠C,连结BE.1求证BC∥AE;2求证四边形AEBD是矩形;3当△ABC满足什么条件时,四边形AEBD是正方形,并说明理由.13.[xx·成都期末]如图,正方形ABCD中,AB=4,点E是对角线AC上的一点,连结DE.过点E作EF⊥ED,交AB于点F,以DE、EF为邻边作矩形DEFG,连结AG.1求证矩形DEFG是正方形;2求AG+AE的值.14.[宿迁]如图,正方形ABCD的边长为3,点E在边AB上,且BE=1,若点P在对角线BD上移动,则PA+PE的最小值是________.参考答案1.D2.C3.D4.45°5.
①③④6.证明∵四边形ABCD为正方形,∴∠B=90°,AD∥BC,∴∠EAF=∠BMA.∵EF⊥AM,∴∠AFE=90°=∠B,在△ABM和△EFA中,∴△ABM≌△EFAAAS,∴AB=EF.7.解1根据正方形的对称性,正方形ABCD关于直线AC成轴对称,所以全等的三角形有△ADC≌△ABC,△ADE≌△ABE,△DCE≌△BCE.2∵四边形ABCD是正方形,∴DC=CB,∠DCE=∠BCE=45°,且CE=CE,∴△DCE≌△BCE,∴∠DEC=∠BEC.∵∠DEB=140°,∴∠DEC=∠BEC=70°,∴∠EBC=65°,∵AD∥BC,∴∠AFE=∠CBE=65°.8.证明∵AE∥BC,∠ABC=90°,∴∠ABC+∠BAE=180°,∴∠BAE=90°.∵EF⊥BC于点F,∴∠F=90°,∵∠F=∠ABC=∠BAE=90°,∴四边形ABFE是矩形,∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠DBC=45°,∴∠AEB=∠EBF=45°,∴∠ABE=∠AEB=45°,∴AB=AE,∴四边形ABFE是正方形.9.证明∵CD平分∠ACB,DE⊥BC,DF⊥AC,∴DE=DF,∠DFC=90°,∠DEC=90°.又∵∠ACB=90°,∴四边形CEDF是矩形.∵DE=DF,∴矩形CEDF是正方形.10.解1BE=AG.证明∵AF⊥BE,∴∠AFE=∠OAG+AEF=90°.∵四边形ABCD是正方形,∴AC⊥BD,AO=BO,∴∠AOG=∠OAG+∠AGO=90°,∴∠AEF=∠AGO.在△AOG和△BOE中,∴△AOG≌△BOEAAS,∴AG=BE.2∵△AOB是等腰直角三角形,且AB=3,∴BO=
3.∵OE=1,∴AE=3+1=
4.由勾股定理得BE==,S△ABE=BE·AF=AE·OB,∴××AF=×4×3,∴AF=.11.解1证明∵四边形ABCD是正方形,∴BA=AD,∠BAD=∠D=90°,∴∠FAD+∠AFD=90°.∵AF⊥BE,∴∠AGE=90°,∴∠FAD+∠AEG=90°,∴∠AFD=∠AEG,∴△DAF≌△ABEAAS,∴AF=BE.2MP=NQ.理由如答图,过点A作AF∥MP交CD于点F,过点B作BE∥NQ交AD于点E,得到BEQN和AFPM,∴AF=MP,BE=NQ.∵AF∥MP,BE∥NQ,MP⊥NQ,∴AF⊥BE,∴由1得AF=BE,∴MP=NQ.12.解1证明∵AB=AC,∴∠CBA=∠C.又∵∠EAB=∠C,∴∠EAB=∠CBA,∴BC∥AE.2证明∵点O为AB的中点,∴BO=AO.在△BOD和△AOE中,∴△BOD≌△AOEASA,∴BD=EA.∵BC∥AE,即BD∥AE,∴四边形AEBD是平行四边形.又∵在△ABC中,AB=AC,AD是△ABC的角平分线,∴AD⊥BC,∴∠BDA=90°,∴四边形AEBD是矩形.3当△ABC满足∠BAC=90°时,四边形AEBD是正方形.理由如下∵AD是△ABC的角平分线,AB=AC,∴AD⊥BC,∴∠DBA=∠BAD=45°,∴BD=DA.∵四边形AEBD是矩形,∴四边形AEBD是正方形.13.解1证明如答图,作EM⊥AD于点M,EN⊥AB于点N.∵四边形ABCD是正方形,∴∠EAD=∠EAB.∵EM⊥AD于点M,EN⊥AB于点N,∴EM=EN.∵∠EMA=∠ENA=∠DAB=90°,∴四边形ANEM是正方形,∴∠MEN=∠DEF=90°,∴∠DEM=∠FEN.∵∠EMD=∠ENF=90°,∴△EMD≌△ENF,∴ED=EF,∵四边形DEFG是矩形,∴四边形DEFG是正方形.2∵四边形DEFG是正方形,四边形ABCD是正方形,∴DG=DE,DC=DA=AB=4,∠GDE=∠ADC=90°,∴∠ADG=∠CDE,∴△ADG≌△CDE,∴AG=CE,∴AE+AG=AE+EC=AC=AD=
4.14.【解析】作出点E关于BD的对称点E′交BC于E′,连结AE′与BD交于点P,此时AP+PE最小,∵PE=PE′,∴AP+PE=AP+PE′=AE′,在Rt△ABE′中,AB=3,BE′=BE=1,根据勾股定理得AE′=,则PA+PE的最小值为.。