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∵△AEB≌△AFD, ∴∠ABE=∠ADP,
∴∠BAD=∠BPD=90°, ∴OP=OA=BD=
,
∴P在以O圆心,以OA为半径的圆上, 当AE⊥BE时,AF⊥DF,如图4, ∵AF=AD,
∴∠ADF=30°, ∵OD=OP,
∴∠ODP=∠OPD=45°+30°=75°, ∴∠DOP=30°, ∵∠AOD=90°, ∴∠AOP=60°,
∴点P在旋转过程中的运动路线长为:
=π.
【点评】本题是四边形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,勾股定理,旋转的性质,直角三角形斜边中线的性质等知识,解本题的关键是作出辅助线,第三问有难度,注意利用数形结合的思想.
12.已知:正方形ABCD,等腰直角三角形的直角顶点落在正方形的顶点D处,使三角板绕点D旋转.
(1)当三角板旋转到图1的位置时,猜想CE与AF的数量关系,并加以证明; (2)在(1)的条件下,若DE=1,AE=,CE=3,求∠AED的度数;
(3)若BC=4,点M是边AB的中点,连结DM,DM与AC交于点O,当三角板的一边DF与边DM重合时(如图2),若OF=
,求CN的长.
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【分析】(1)由正方形额等腰直角三角形的性质判断出△ADF≌△CDE即可;
(2)设DE=k,表示出AE,CE,EF,判断出△AEF为直角三角形,即可求出∠AED; (3)由AB∥CD,得出得到
=
=
=
=,求出DM,DO,再判断出△DFN∽△DCO,
,求出DN即可
【解答】解:(1)CE=AF;
证明:在正方形ABCD,等腰直角三角形CEF中,FD=DE,CD=CA,∠ADC=∠EDF=90°
∴∠ADF=∠CDE, ∴△ADF≌△CDE, ∴CE=AF,
(2)∵DE=1,AE=,CE=3, ∴EF=,
222∴AE+EF=AF
∴△AEF为直角三角形, ∴∠AEF=90°
∴∠AED=∠AEF+DEF=90°+45°=135°;
(3)∵M是AB中点, ∴MA=AB=AD, ∵AB∥CD, ∴
=
=
=, ==2
,
在Rt△DAM中,DM=∴DO=∵OF=, ,
∴DF=,
∵∠DFN=∠DCO=45°,∠FDN=∠CDO, ∴△DFN∽△DCO, ∴∴
==
, ,
∴DN=,
∴CN=CD﹣DN=4﹣=
【点评】此题是四边形综合题,主要考查了正方形,等腰直角三角形的性质,全等三角
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形的性质和判定,相似三角形的性质和判定,勾股定理及其勾股定理的逆定理,判断△AEF为直角三角形是解本题的关键,也是难点.
13.如图,在△ABC中,CA=CB,AB=10,0°<∠C<60°,AF⊥BC于点F,在FC上截取FD=FB,点E是AC上一点,连接DA、DE,且∠ADE=∠B. (1)求证:ED=EC
(2)若∠C=30°,求BD长;
(3)在(2)的条件下,将图1中△DEC绕点D逆时针旋转得到△DE′C′,请问在旋转的过程中,以点D、E、C′、E′为顶点的四边形可以构成平行四边形吗?若可以,请求出该平行四边形的面积;若不可以,请说明理由.
【分析】(1)先判断出∠C=180°﹣2∠ABC,∠CDE=180°﹣2∠ABC,进而得出∠C=∠CDE,即可得出结论;
(2)先求出∠BAD=30°,进而求出BG,AG,即可得出DG,最后用勾股定理即可得出结论;
(3)①先判断出C'D⊥AC时,以点D,E,C',E'为顶点的四边形是平行四边形,再求出DH,DE即可得出结论.
②作出图3,利用S?DEC'E'=2S△CDE即可得出结论. 【解答】解:(1)∵AC=BC, ∴∠ABC=∠BAC,
∴∠C=180°﹣∠ABC﹣∠BAC=180°﹣2∠ABC, ∵AF⊥BC,BF=DF, ∴AB=AD,
∴∠ADB=∠ABC, ∵∠ADE=∠ABC, ∴∠CDE=180°﹣∠ADE﹣∠ADB=180°﹣2∠ABC, ∴∠CDE=∠C, ∴DE=CE;
(2)∵∠C=30°,
∴∠ABC=∠ADB=∠BAC=∠ADE=75°, ∴∠BAD=30°,
过点B作BG⊥AD于G,如图1,
在Rt△ABG中,AB=10,∠BAD=30°, ∴BG=5,AG=5,
∴DG=AD﹣AG=10﹣5=5(2﹣), 在Rt△BDG中,BD=
(3)可以,①理由:如图2;
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=10=5﹣5;
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∵DE=CE,
∴∠EDC=∠C=30°,
由旋转知,∠E'DC'=∠E'C'D=∠C=30° ∵四边形DEC'E'是平行四边形, ∴C'E'∥DE,
∴∠C'DE=30°, ∴∠C'DC=60°, ∴C'D⊥AC于H,
在Rt△ADH中,AD=10,∠DAH=∠BAC﹣∠BAD=45°, ∴DH=5,
在Rt△DEH中,∠AED=∠ACB+∠CDE=60°, ∴∠EDH=30°, ∴DE=∴CE=
, ,
×5
=.
∴S?DEC'E'=2S△CDE=2×CE×DH=②理由:如图3, 由①知,S△CDE=S△C'DE'=
,
∴S?DEC'E'=2S△CDE=2×CE×DH=
×5=.
【点评】此题是四边形综合题,主要考查了等腰三角形的性质,三角形的内角和定理,勾股定理,构造直角三角形是解本题的关键.
14.如图,正方形OABC的顶点O在坐标原点,且OA边和AB边所在直线的解析式分别为y=x和y=﹣x+
.
(1)求正方形OABC的边长;
(2)现有动点P、Q分别从C、A同时出发,点P沿线段CB向终点B运动,速度为每秒1个单位,点Q沿折线A→O→C向终点C运动,速度为每秒k个单位,设运动时间为2秒.当k为何值时,将△CPQ沿它的一边翻折,使得翻折前后的两个三角形组成的
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四边形为菱形?
(3)若正方形以每秒个单位的速度沿射线AO下滑,直至顶点C落在x轴上时停止下滑.设正方形在x轴下方部分的面积为S,求S关于滑行时间t的函数关系式,并写出相应自变量t的取值范围.
【分析】(1)联立方程组求得点A的坐标即可得到结果; (2)有两种情况:①Q在OA上,则CQ=PQ时能构成菱形,根据题意列出2k=4即可求得;②Q点在OC上,则PC=QC时才能构成菱形,根据题意列出2k=8即可求得; (3)①当点A运动到点O时,t=3,当0<t≤3时,设O′C′交x轴于点D,根据三角函数的定义tan∠DOO′=,即
==,求得DO′=t即可得到S=
DO′?OO′=?t?t=t;②当点C运动到x轴上时,t=(5×)÷=4,
2当3<t≤4时,设A′B′交x轴于点E由于A′O=t﹣5,于是得到A′E=A′O=
即可得到S=(A′E+O′D)?A′O′=(
+t)?5=
.
【解答】解:(1)联立,解得,
∴A(4,3), ∴OA==5,
∴正方形OABC的边长为5;
(2)有两种情况:
①Q在OA上,则CQ=PQ时能构成菱形, ∵PC=2,
∴AQ=4时才能构成CQ=PQ的等腰三角形, ∴2k=4,解得k=2,
②Q点在OC上,∵∠PCQ是直角,
∴只有沿这PQ边对折才能构成菱形,且PC=QC, ∵PC=2,
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