2012年湖北中考数学四边形试题解析

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2012-12-11

【答案】9。

【考点】等腰梯形的性质,含30度角直角三角形的性质,矩形的判定。

【分析】过点A作AE⊥BC于点E,过点D作DF⊥BC于点F,

∵AB=5,∠B=60°,∴∠BAE=30°。∴BE=2.5 。

同理可得CF=2.5。

又∵AD=4,∴EF=AD=4(矩形的性质)。

∴BC =BE+EF+FC=5+4=9。

4. (2012湖北十堰3分)如图,矩形ABCD中,AB=2,AD=4,AC的垂直平分线EF交AD于点E、交BC于点F,则EF=  ▲  .

【答案】 。

【考点】线段垂直平分线的性质,矩形的性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理;.

【分析】连接EC,AC、EF相交于点O。

∵AC的垂直平分线EF,∴AE=EC。

∵四边形ABCD是矩形,

∴∠D=∠B=90°,AB=CD=2,AD=BC=4,AD∥BC。

∴△AOE∽△COF。∴ 。

∵OA=OC,∴OE=OF,即EF=2OE。

在Rt△CED中,由勾股定理得:CE2=CD2+ED2,即CE2=(4-CE)2+22,解得: CE= 。

∵在Rt△ABC中,AB=2,BC=4,由勾股定理得:AC= ,∴CO= 。

∵在Rt△CEO中,CO= ,CE= ,由勾股定理得:EO= 。∴EF=2EO= 。

三、解答题

1. (2012湖北黄石7分)如图,已知在平行四边形ABCD中,BE=DF.

求证:∠DAE=∠BCF.

【答案】证明:∵四边形ABCD为平行四边形, ∴AD∥BC,且AD=BC。∴∠ADE=∠BCF。

又∵BE=DF, ∴BF=DE。

∴△ADE≌△CBF(SAS)。∴∠DAE=∠BCF 。

【考点】平行四边形的性质,平行线的性质,全等三角形的判定和性质。

【分析】根据平行四边形性质求出AD∥BC,且AD=BC,推出∠ADE=∠CBF,求出DE=BF,由SAS证△ADE≌△CBF,推出∠DAE=∠BCF即可。

2. (2012湖北宜昌11分)如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°.点E为底AD上一点,将△ABE沿直线BE折叠,点A落在梯形对角线BD上的G处,EG的延长线交直线BC于点F.

(1)点E可以是AD的中点吗?为什么?

(2)求证:△ABG∽△BFE;

(3)设AD=a,AB=b,BC=c

①当四边形EFCD为平行四边形时,求a,b,c应满足的关系;

②在①的条件下,当b=2时,a的值是唯一的,求∠C的度数.

【答案】解:(1)不可以。理由如下:

根据题意得:AE=GE,∠EGB=∠EAB=90°,∴Rt△EGD中,GE

∴AE

(2)证明:∵AD∥BC,∴∠AEB=∠EBF,

∵由折叠知△EAB≌△EGB,∴∠AEB=∠BEG。∴∠EBF=∠BEF。

∴FE=FB,∴△FEB为等腰三角形。

∵∠ABG+∠GBF=90°,∠GBF+∠EFB=90°,∴∠ABG=∠EFB。

在等腰△ABG和△FEB中,

∠BAG=(180°﹣∠ABG)÷2,∠FBE=(180°﹣∠EFB)÷2,

∴∠BAG=∠FBE。∴△ABG∽△BFE。

(3)①∵四边形EFCD为平行四边形,∴EF∥DC。

∵由折叠知,∠DAB=∠EGB=90°,∴∠DAB=∠BDC=90°。

又∵AD∥BC,∴∠ADB=∠DBC。∴△ABD∽△DCB。

∴ 。

∵AD=a,AB=b,BC=c,∴BD=

∴ ,即a2+b2=ac。

②由①和b=2得关于a的一元二次方程a2﹣ac+4=0,

由题意,a的值是唯一的,即方程有两相等的实数根,

∴△=0,即c2﹣16=0。

∵c>0,∴c=4。

∴由a2﹣4a+4=0,得a=2。

由①△ABD∽△DCB和a= b=2,得△ABD和△DCB都是等腰直角三角形,

∴∠C=45°。

【考点】翻折变换(折叠问题),直角梯形的性质,三角形三边关系,直线平行的性质,等腰(直角)三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,平行四边形的性质,勾股定理,一元二次方程根的判别式。

【分析】(1)根据折叠的性质可得AE=GE,∠EGB=∠EAB=90°,再根据直角三角形斜边大于直角边可得DE>EG,从而判断点E不可能是AD的中点。

(2)根据两直线平行,内错角相等可得∠AEB=∠EBF,再根据折叠的性质可以判定出∠AEB=∠BEG,然后得到∠EBF=∠BEF,从而判断出△FEB为等腰三角形,再根据等角的余角相等求出∠ABG=∠EFB,然后根据等腰三角形的两个底角相等求出∠BAG=∠FBE,然后根据两角对应相等,两三角形相似即可证明。

(3)①根据勾股定理求出BD的长度,再利用两角对应相等,两三角形相似得到△ABD和△DCB相似,然后根据相似三角形对应边成比例列式计算即可得解。

②把b=2代入a、b、c的关系式,根据a是唯一的,可以判定△=c2﹣16=0,然后求出c=4,再代入方程求出a=2,然后由①△ABD∽△DCB和a= b=2,得△ABD和△DCB都是等腰直角三角形,得出∠C=45°。

3. (2012湖北恩施8分)如图,在△ABC中,AD⊥BC于D,点D,E,F分别是BC,AB,AC的中点.求证:四边形AEDF是菱形.

【答案】证明:∵点D,E,F分别是BC,AB,AC的中点,∴DE∥AC,DF∥AB,

∴四边形AEDF是平行四边形。

又∵AD⊥BC,BD=CD,∴AB=AC。∴AE=AF。

∴平行四边形AEDF是菱形。

【考点】三角形中位线定理,线段垂直平分线的性质,菱形的判定。

【分析】首先判定四边形AEDF是平行四边形,然后证得AE=AF,利用邻边相等的平行四边形是菱形判定菱形即可。

4. (2012湖北咸宁10分)如图1,矩形MNPQ中,点E,F,G,H分别在NP,PQ,QM,MN上,若 ,则称四边形EFGH为矩形MNPQ的反射四边形.图2,图3,图4中,四边形ABCD为矩形,且AB=4,BC=8.

理解与作图:

(1)在图2,图3中,点E,F分别在BC,CD边上,试利用正方形网格在图上作出矩形ABCD的

反射四边形EFGH.

计算与猜想:

(2)求图2,图3中反射四边形EFGH的周长,并猜想矩形ABCD的反射四边形的周长是否为定值?

启发与证明:

(3)如图4,为了证明上述猜想,小华同学尝试延长GF交BC的延长线于M,试利用小华同学给我

们的启发证明(2)中的猜想.

【答案】解:(1)作图如下:

(2)在图2中, ,

∴四边形EFGH的周长为 。

在图3中, , ,

∴四边形EFGH的周长为 。

猜想:矩形ABCD的反射四边形的周长为定值。

(3)延长GH交CB的延长线于点N,

∵ , ,

∴ 。

又∵FC=FC,

∴Rt△FCE≌Rt△FCM(ASA)。

∴EF=MF,EC=MC。

同理:NH=EH,NB=EB。∴MN=2BC=16。

∵ , , ,∴ 。

∴GM=GN。

过点G作GK⊥BC于K,则 。

∴ 。

∴四边形EFGH的周长为 。∴矩形ABCD的反射四边形的周长为定值。

【考点】新定义,网格问题,作图(应用与设计作图),勾股定理,全等三角形的判定和性质,矩形的性质,等腰三角形的判定和性质。

【分析】(1)根据网格结构,作出相等的角即可得到反射四边形。

(2)图2中,利用勾股定理求出EF=FG=GH=HE的长度,然后即可得到周长,图3中利用勾股定理求出EF=GH,FG=HE的长度,然后求出周长,从而得到四边形EFGH的周长是定值。

(3)延长GH交CB的延长线于点N,再利用“ASA”证明Rt△FCE和Rt△FCM全等,根据全等三角形对应边相等可得EF=MF,EC=MC,同理求出NH=EH,NB=EB,从而得到MN=2BC,再证明GM=GN,过点G作GK⊥BC于K,根据等腰三角形三线合一的性质求出 ,再利用勾股定理求出GM的长度,然后即可求出四边形EFGH的周长。

5. (2012湖北黄冈7分)如图,在正方形ABCD 中,对角线AC、BD 相交于点O,E、F 分别在OD、OC

上,且DE=CF,连接DF、AE,AE 的延长线交DF于点M.

求证:AM⊥DF.

【答案】证明:∵ABCD是正方形,∴OD=OC。

又∵DE=CF,∴OD-DE=OC-CF,即OF=OE。

在Rt△AOE和Rt△DOF中,∵AO=DO ,∠AOD=∠DOF, OE=OF ,

∴△AOE≌△DOF(SAS)。∴∠OAE=∠ODF。

∵∠OAE+∠AEO=90°,∠AEO=∠DEM,∴∠ODF+∠DEM=90°。∴AM⊥DF。

【考点】正方形的性质,全等三角形的判定和性质,直角三角形两锐角的关系。

【分析】由DE=CF,根据正方形的性质可得出OE=OF,从而证明△AOE≌△DOF,得出∠OAE=∠ODF,

然后利用等角代换可得出∠DME=90°,即得出了结论。

6. (2012湖北随州10分)如图,已知直角梯形ABCD ,∠B=900。,AD∥BC,并且AD+BC=CD,O为AB的中点.

(1)求证:以AB为直径的⊙O与斜腰CD相切;

(2)若OC=8 cm,OD=6 cm,求CD的长.

【答案】解:(1)在CD上取中点F,连接OF,

∵O为AB的中点,∴由梯形中位线可知OF= (AD+BC),OF∥AD∥BC。

又∵AD+BC=CD,∴OF= CD=CF。∴∠FOC=∠FCO。

又由OF∥BC得∠FOC=∠OCB,∴∠OCF=∠OCB。

在CD上取点E,使DE=DA,则CE=CB。

在△OBC和△OEC中,∵CE=CB,∠OCB=∠OCE,OC=OC,

∴△OBC≌△OEC(SAS)。∴∠B=∠OEC,OE=OD。

∵∠B=900, ∴∠OEC=90°。∴OE⊥CD。

又∵O为AB的中点,∴OE=OD=OA为⊙O的半径。

∴以AB为直径的⊙O与CD相切于E。

(2)由(1)知,OF=CF=DF,∴O点在以CD为直径的⊙F上。

∴∠COD=90°。

在Rt△COD中,OD=6cm,OC=8cm,

∴根据勾股定理得: 。

【考点】直角梯形的性质,梯形中位线定理,平行的性质,全等三角形的判定和性质,切线的判定和性质,圆周角定理,勾股定理。

【分析】(1)在CD上取中点F,连接OF,由已知,根据梯形中位线定理和平行的性质,可由SAS得出△OBC≌△OEC,从而由∠B=900,证得OE⊥CD。由OE=OD=OA为⊙O的半径得出以AB为直径的⊙O与CD相切于E。

(2)由(1)可知O点在以CD为直径的⊙F上,根据直径所对的圆周角为直角得到∠DOC为直角,在直角三角形COD中,由OD与OC的长,利用勾股定理即可求出CD的长。

7. (2012湖北孝感8分)我们把依次连接任意四边形各边中点得到的四边形叫做中点四边形.

如图,在四边形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点,依次连接各边中点得到

中点四边形EFGH.

(1)这个中点四边形EFGH的形状是 ;(2)证明你的结论.

【答案】解:(1)平行四边形.

(2)证明:连接AC,

∵E是AB的中点,F是BC的中点,

∴EF∥AC,EF= AC。

同理HG∥AC,HG= AC。

∴EF∥HG,EF=HG。∴四边形EFGH是平行四边形。

【考点】新定义,三角形中位线定理,平行四边形的判定。

【分析】(1)根据四边形的形状及三角形中位线的性质可判断出四边形EFGH是平行四边形。

(2)连接AC、利用三角形的中位线定理可得出HG=EF、EF∥GH,从而可判断出四边形EFGH的形状。

8. (2012湖北襄阳7分)如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,E为BC的中点,BC=2AD,EA=ED=2,AC与ED相交于点F.

(1)求证:梯形ABCD是等腰梯形;

(2)当AB与AC具有什么位置关系时,四边形AECD是菱形?请说明理由,并求出此时菱形AECD的面积.

【答案】解:(1)证明:∵AD∥BC,∴∠DEC=∠EDA,∠BEA=∠EAD。

又∵EA=ED,∴∠EAD=∠EDA。∴∠DEC=∠AEB。

又∵EB=EC,∴△DEC≌△AEB(SAS)。

∴AB=CD。

∴梯形ABCD是等腰梯形。

(2)当AB⊥AC时,四边形AECD是菱形。理由如下:

∵E为BC的中点,BC=2AD,∴BE=EC=AD。

又∵AD∥BC,∴四边形ABED和四边形AECD均为平行四边形。∴AB=ED。

∵AB⊥AC,∴AE=BE=EC。∴四边形AECD是菱形。

过A作AG⊥BE于点G,

∵AE=BE=AB=2,∴△ABE是等边三角形。

∴∠AEB=60°,∴AG= 。

∴S菱形AECD=EC•AG=2× =2 。

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