四邊形的有關計算與證明是歷年中考的必考內容之一,通常結合三角形等知識綜合考查,以計算題、證明題的形式出現,解答此類問題除熟練掌握四邊形的性質和判定定理外,還須綜合三角形等知識解題.
例 (2014·邵陽)準備一張矩形紙片,按如圖所示操作:
將△abe沿be翻摺,使點a落在對角線bd上的m點;將△cdf沿df翻摺,使點c落在對角線bd上的n點.
(1)求證:四邊形bfde是平行四邊形;
(2)若四邊形bfde是菱形,ab=2,求菱形bfde的面積.
【思路點撥】(1)由矩形及翻摺的性質可證得△edm≌△fbn,從而證出四邊形bfde是平行四邊形;
(2)由菱形及矩形的性質得出∠abe=∠dbe=∠dbc=30°,利用銳角三角函式可求出ae、be,進而求出ad、de,即可求出菱形bfde的面積.
【解答】(1)∵四邊形abcd是矩形,
∴∠a=∠c=90°,ab=cd.
由翻摺得:bm=ab,dn=dc,∠a=∠emb,∠c=∠dnf,
∴bm=dn,∠emb=∠dnf=90°,
∴bn=dm,∠emd=∠fnb=90°.
∵ad∥bc,∴∠edm=∠fbn,
∴△edm≌△fbn(asa),∴ed=bf,
∴四邊形bfde是平行四邊形.
(2)∵四邊形bfde是菱形,∴∠ebd=∠fbd.x k b 1 . c o m
∵∠abe=∠ebd,∠abc=90°,
∴∠abe=×90°=30°.
在rt△abe中,∵ab=2,
∴ae=,be=,
∴ed=,∴ad=.
∴s△abe=ab·ae=.
s矩形abcd=ab·ad=,
∴s菱形bfde=-2×=.
方法歸納:證明平行四邊形及特殊平行四邊形時,通常要先看題中已知條件的特點,然後根據條件選擇合適的判定方法加以證明.
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1.(2013·新疆)如圖,在△abc中,∠acb=90°,cd⊥ab於d,ae平分∠bac,分別與bc、cd交於點e、f,eh⊥ab於h.連線fh,求證:
四邊形cfhe是菱形.
2.(2014·濟寧)如圖,正方形aefg的頂點e、g在正方形abcd的邊ab、ad上,連線bf、df.
(1)求證:bf=df;
(2)連線cf,請直接寫出be∶cf的值(不必寫出計算過程).
3.(2014·涼山)如圖,分別以rt△abc的直角邊ac及斜邊ab向外作等邊△acd及等邊△abe,已知:∠bac=30°,ef⊥ab,垂足為f,連線df.
(1)試說明ac=ef;
(2)求證:四邊形adfe是平行四邊形.[**:學。科。網z。x。x。k]
4.(2014·舟山)已知:如圖,在□abcd中,o為對角線bd的中點,過點o的直線ef分別交ad,bc於e,f兩點,連線be,df.
(1)求證:△doe≌△bof.
(2)當∠doe等於多少度時,四邊形bfde為菱形?請說明理由.
5.如圖,點o是線段ab上的一點,oa=oc,od平分∠aoc交ac於點d,of平分∠cob,cf⊥of於點f.
(1)求證:四邊形cdof是矩形;
(2)當∠aoc為多少度時,四邊形cdof是正方形?並說明理由.
6.(2014·成都)如圖,矩形abcd中,ad=2ab,e是ad邊上一點,de=ad(n為大於2的整數),連線be,作be的垂直平分線分別交ad、bc於點f,g,fg與be的交點為o,連線bf和eg.
(1)試判斷四邊形bfeg的形狀,並說明理由;
(2)當ab=a(a為常數),n=3時,求fg的長;
(3)記四邊形bfeg的面積為s1,矩形abcd的面積為s2,當=時,求n的值.(直接寫出結果,不必寫出解答過程)
參***
1.證明:∵∠acb=90°,ae平分∠bac,eh⊥ab,
∴ce=eh.
在rt△ace和rt△ahe中,ae=ae,ce=eh,
由勾股定理,得ac=ah.∴∠caf=∠haf.
在△caf和△haf中,
∴△caf≌△haf(sas),∴∠acd=∠ahf.
∵cd⊥ab,∠acb=90°,∴∠cda=∠acb=90°,
∴∠b+∠cab=90°,∠cab+∠acd=90°,
∴∠acd=∠b=∠ahf,∴fh∥ce.
∵cd⊥ab,eh⊥ab,∴cf∥eh,
∴四邊形cfhe是平行四邊形.
又∵ce=eh,∴四邊形cfhe是菱形.
2.證明:(1)∵四邊形abcd和aefg都是正方形,
∴ab=ad,ae=ag=ef=fg,
∠bef=∠dgf=90°.
∵be=ab-ae,dg=ad-ag,∴be=dg,
∴△bef≌△dgf,∴bf=df.
(2)be∶cf=.
3.證明:(1)∵△abe是等邊三角形,ef⊥ab,
∴∠aef=∠aeb=30°,ae=ab,
∠efa=90°.
∴∠aef=∠bac.
又∵∠acb=90°,∴∠efa=∠acb.
∴△aef≌△bac(aas),∴ac=ef.
(2)∵△acd是等邊三角形,
∴ac=ad,∠dac=60°.
由(1)的結論得ac=ef.∴ad=ef.
又∵∠bac=30°,
∴∠fad=∠bac+∠dac=90°.
又∵∠efa=90°,∴ef∥ad.
又∵ef=ad,
∴四邊形adfe是平行四邊形.
4.(1)證明:∵在□abcd中,o為對角線bd的中點,
∴bo=do,∠edb=∠fbo.
∵∠eod=∠bof,∴△doe≌△bof(asa).
(2)當∠doe=90°時,四邊形bfde為菱形.
理由:∵△doe≌△bof,∴bf=de.
又∵bf∥de,∴四邊形ebfd是平行四邊形.
∵bo=do,∠eod=90°,
∴eb=de.∴四邊形bfde為菱形.
5.(1)證明:∵od平分∠aoc,of平分∠cob,
∴∠aoc=2∠cod,∠cob=2∠cof.
∵∠aoc+∠boc=180°,
∴2∠cod+2∠cof=180°,
∴∠cod+∠cof=90°,∴∠dof=90°.
∵oa=oc,od平分∠aoc,∴od⊥ac,ad=dc.∴∠cdo=90°.
∵cf⊥of,∴∠cfo=90°.
∴四邊形cdof是矩形.
(2)當∠aoc=90°時,四邊形cdof是正方形.
理由:∵∠aoc=90°,ad=dc,∴od=dc.
又由(1)知四邊形cdof是矩形,
∴四邊形cdof是正方形.
因此,當∠aoc=90°時,四邊形cdof是正方形.
6.(1)菱形.
∵fg為be的垂直平分線,
∴fe=fb,gb=ge,∠feb=∠fbo.
又fe∥bg,∴∠feb=∠gbo,
∴∠fbo=∠gbo.
∵bo=bo,∠bof=∠bog=90°,
∴△bof≌△bog,∴bf=bg.
∴bg=ge=ef=fb.∴四邊形bfeg為菱形.
(2)ab=a,ad=2a,de=a,ae=a,
be==a,oe=a.
設菱形bfeg的邊長為x,
∵ab2+af2=bf2,
∴a2+(a-x)2=x2,解得x=a.
∴of==a=a.∴fg=a.
(3)n=6.
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