1、第18章平行四边形 期末压轴题训练1【问题情境】如图1,在中,点为边上的任一点,过点作,垂足分别为、,过点作,垂足为求证:【结论运用】如图2,将矩形沿折叠,使点落在点上,点落在点处,点为折痕上的任一点,过点作、,垂足分别为、,若,求的值【迁移拓展】图3是一个航模的截面示意图在四边形中,为边上的一点,垂足分别为、,且,;、分别为、的中点,连接、,求与的周长之和2已知,等腰直角中,为边上的一点,连接,以为斜边向右侧作直角,连接并延长交的延长线于点(1)如图1,当,时,求线段的长;(2)如图2,当时,求证:点为线段的中点;(3)如图3,点与点重合,为边上一点,为边上一点,连接,当取最大值时,请直接写
2、出三角形周长的最小值3如图,中,对角线、相交于点O,将直线绕点O顺时针旋转,分别交直线、于点E、F(1)当 时,四边形是平行四边形;(2)在旋转的过程中,四边形可能是菱形吗?如果能,求出此时的值;如果不能,说明理由;(3)在旋转过程中,是否存在以A、B、C、D、E、F中的4个点为顶点的四边形是矩形?如果存在,直接写出矩形的名称及对角线的长度;如果不存在,说明理由4已知正方形,点为直线上的一点,连接,过点作射线,交直线于点E,连接,取的中点,连接(1)如图1,点在线段的中点时,直接写出与的数量关系;(2)如图2,点P在线段上时,试判断(1)中的结论是否成立,并说明理由;若点P在直线上,直接写出的
3、长;(3)设,若点运动到某一位置时使为等边三角形,请直接写出的长5折纸不仅是一项有趣的活动,也是一项益智的数学活动今天,就让我们带着数学的眼光来玩一玩折纸,看着折叠矩形的对角线之后能得到哪些数学结论实践操作,解决问题(1)如图1,将矩形纸片沿对角线翻折,使点落在矩形所在平面内,边和相交于点在图1中,和的数量关系为_连接,和的位置关系为_(2)若图1中的矩形变为平行四边形时(),如图2所示,结论和结论是否成立,若成立,请挑选其中的一个结论加以证明,若不成立,请说明理由(3)小敏沿对角线折叠一张矩形纸片,发现所得图形是轴对称图形(如图3所示),沿对称轴再次折叠后,得到的仍是轴对称图形,则小敏折叠的
4、矩形纸片的长宽之比为 (写出所有可能情况)(4)新题探究:平行四边形中,如图4所示,将沿对角线翻折,使点落在所在平面内,连接,当恰好为直角三角形时,的长度为_6如图,在矩形ABCD中,点O是对角线AC的中点,点E是直线AB上一点,点F是直线BC上一点,且,连接EF(1)如图1,若点E在AB中点处,且,求EF的长;(2)如图2,若点E在BA的延长线上,其他条件不变,求证:;(3)如图3,若点E在AB的延长线上,且,请直接写出线段的值7如图(1),长方形ABCD中,ABCD4,BCAD8,ABCD90,点F是BC边上的一个定点,点E是AD边上的一个动点,把这个长方形沿EF折叠,点A、B的对应点分别
5、是点M、N,直线AD、NF交于点G,点E在运动的过程中,点D、G、N能够刚好重合在一起回答下列问题:(1)若折叠后点B的对应点N落在点D上,请用尺规作图在图(2)中作出点E、F的位置;(2)如图(3)当点D、G、N重合时,求证MEDCFD;(3)当点E从图(3)中的位置向点A运动的过程中,GEGF将始终成立,顺次连接FC、CD、DG、GF围成的四边形(或三角形)周长的最小值是 ,EFG面积的最小值是 8【发现与证明】把平行四边形沿着它的一条对角线翻折,会发现其中有许多结论:中,将ABC沿AC翻折至,AD与交于E,连接,不难发现新图形中有两个等腰三角形(1)请利用图1证明是等腰三角形:(2)【应
6、用与探究】如图1,已知:,若,求:ACB的度数;(3)如图2,已知:,与边CD相交于点E,求的面积9如图1,在ABC中,BD是AC边上的中线,将DBA绕点D顺时针旋转(0180) 得到DEA(如图2),我们称DEA为DBC的“旋补三角形”DEA的边EA上的中线DF叫做DBC的“旋补中线”(1)在图2,图3,图4中,DEA为DBC的“旋补三角形”,DF是DBC的“旋补中线”如图2,BDE+CDA ;如图3,当DBC为等边三角形时,DF与BC的数量关系为DF BC;如图4,当BDC90时,BC4时,则DF长为 ;(2)在图2中,当DBC为任意三角形时,猜想DF与BC的关系,并给出证明(3)如图5,
7、在四边形ABCD中,C90,D150,BC12,CD2,DA6,BEAD,E为垂足在线段BE上是否存在点P,使PDC是PAB的“旋补三角形”?若存在,请作出点P,不需证明,简要说明你的作图过程10如图,已知四边形ABCD是正方形,对角线AC、BD相交于O(1)如图1,设E、F分别是AD、AB上的点,且EOF90,线段AF、BF和EF之间存在一定的数量关系请你用等式直接写出这个数量关系;(2)如图2,设E、F分别是AB上不同的两个点,且EOF45,请你用等式表示线段AE、BF和EF之间的数量关系,并证明(3)如图3,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=4x+8的图像分别交x、y轴于点A、B,将
8、正方形ABCD中RtAOB置于直线AB右侧RtACB位置,斜边恰好与线段AB重合,请直接写出直角顶点C到原点O的距离11四边形ABCD为菱形,点P为对角线BD上的一个动点(1)如图1,连接AP并延长交BC的延长线于点E,连接PC,求证:AEB=PCD;(2)如图1,若PA=PD且PCBE时,求此时ABC的度数;(3)若ABC=90且AB=6,如备用图,连接AP并延长交射线BC于点E,连接PC,若PCE是等腰三角形,求线段BP的长12如图,正方形中,绕点顺时针旋转,它的两边分别交、或它们的延长线于点、(1)当绕点旋转到时如图,证明:;(2)绕点旋转到时如图,求证:;(3)当绕点旋转到如图位置时,
9、线段、和之间有怎样的数量关系?请写出你的猜想并证明13已知,点C为射线BF上一动点(不与点B重合),关于AC的轴对称图形为(1)如图1,当点D在射线AE上时,求证;四边形ABCD是菱形;(2)如图2,当点D在射线AE,BF之间时,若点G为射线BF上一点,点C为BG的中点,且,求DG的长;(3)如图3,在(1)的条件下,若,连接BD,点P,Q分别是线段BC,BD上的动点,且,求的最小值14点为正方形对角线与的交点,点为直线上一点(点与点,点,点不重合),连接(1)如图,若点为的中点,求的面积;(2)如图,若点在线段上,过点作交于点,交于点过点作交于点求证:;(3)若点为直线上一动点,其它条件与(
10、2)问条件不变请写出线段,之间的数量关系15综合与实践,【问题情境】:数学活动课上,老师出示了一个问题:如图1,在正方形ABCD中,E是BC的中点,EP与正方形的外角的平分线交于P点试猜想AE与EP的数量关系,并加以证明;(1)【思考尝试】同学们发现,取AB的中点F,连接EF可以解决这个问题请在图1中补全图形,解答老师提出的问题(2)【实践探究】希望小组受此问题启发,逆向思考这个题目,并提出新的问题:如图2,在正方形ABCD中,E为BC边上一动点(点E,B不重合),是等腰直角三角形,连接CP,可以求出的大小,请你思考并解答这个问题(3)【拓展迁移】突击小组深入研究希望小组提出的这个问题,发现并
11、提出新的探究点:如图3,在正方形ABCD中,E为BC边上一动点(点E,B不重合),是等腰直角三角形,连接DP知道正方形的边长时,可以求出周长的最小值当时,请你求出周长的最小值16已知,如图,为坐标原点,在四边形中,点D是的中点,动点P在线段上以每秒2个单位长度的速度由点C向B运动设动点P的运动时间为t秒(1)当P运动_秒,四边形是平行四边形;(2)在直线上是否存在一点Q,使得以O、D、Q、P四点为顶点的四边形是菱形?若存在,求t的值,并求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由;(3)在线段上有一点M,且,四边形的最小周长是_17在菱形ABCD中,(1)如图1,过点B作于点E,连接CE,点F是线段C
12、E的中点,连接BF,若,求线段BF的长度;(2)如图2,过点B作于点E,连接CE,过点D作,连接MC,且,连接ME,请探索线段BE,DM,EM之间的数量关系,并证明;(3)如图3,连接AC,点Q是对角线AC上的一个动点,若,求的最小值18三角形中位线定理:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半如图1,小明在证明这个定理时,通过延长DE到点F,使EFDE,连接CF,证明ADECFE,再证明四边形DBCF是平行四边形,即可得证(1)【类比迁移】如图2,AD是BC边的中线,BE交AC于点E,交AD于点F,且ACBF,求证:AEEF小明发现可以类比以上思路进行证明证明:如图2,延长AD至点M
13、,使MDFD,连接MC,请你根据小明的思路完成证明过程(2)【方法运用】如图3,在菱形ABCD中,D60,点E为射线BC上一个动点(在点C右侧),把线段EC绕点E逆时针旋转120得到线段BC,连接BC,点F是BC的中点,连接AE、CF、EF请你判断线段EF和AE的数量关系是_,并说明理由;若菱形ABCD的边长为6,CFCE,请直接写出CF的长参考答案1【问题情境】见解析;【结论运用】4;【迁移拓展】【分析】问题情境连接,利用可证得;结论运用过点作,垂足为,根据条件求出,的长,从而证明后,直接利用问题情境中的结论可得出,而 ;迁移拓展延长、交于点,作,垂足为,证明,得到,推出,然后应用问题情境中
14、的结论可得:,设,根据勾股定理求出的值,然后可求图中各条线段的长,最后将与的周长之和转化为的值即可【解析】问题情境如图,连接,且,结论运用过点作,垂足为,如图四边形是矩形,由折叠可得:,四边形是矩形,由问题情境中的结论可得:的值为迁移拓展延长、交于点,作,垂足为,如图,由问题情境中的结论可得:设,则,解得:,且、分别为、的中点,与的周长之和【点评】本题考查了等腰三角形的判定与性质,矩形的性质与判定,相似三角形的判定和性质,勾股定理,掌握以上知识是解题的关键2(1)(2)见解析(3)【分析】(1)过点作于点,根据等腰直角三角形性质可得出,运用勾股定理可得出,再运用含度角的直角三角形的性质,勾股定
15、理即可求出答案;(2)过点作于点,过点作交的延长线于点,连接,在上截取,连接,先证明是等腰直角三角形,再证明,即可证得结论;(3)延长至点,使,延长至点,使,连接,取中点,连接,利用轴对称性质和三角形中位线定理可求得,要使最大,必须最大,运用两点间距离及三角形三边关系可得的最大值,即可求得答案【解析】(1)解:如图1,过点作于点, ;(2)过点作于点,过点作交的延长线于点,连接,在上截取,连接,是等腰直角三角形,即,点为线段的中点;(3)如图3,延长至点,使,延长至点,使,连接,取中点,连接,AB=4,ACB=90,AC=BC,点是中点,点是中点,的最大值为,、关于对称,、关于对称,三角形周长
16、的最小值为的长,要使最大,必须最大,的最大值为,三角形周长的最小值为的长,即【点评】本题考查了等腰直角三角形性质,直角三角形性质,全等三角形判定和性质,勾股定理,轴对称性质,三角形中位线定理等,解题关键是熟练掌握轴对称性质、等腰直角三角形性质等相关知识,合理添加辅助线构造全等三角形,通过轴对称性质解决线段的最值问题3(1)90(2)可能,45(3)存在,矩形的对角线长为2;矩形的对角线长为【分析】(1)由得,在中,根据勾股定理计算出,再根据平行四边形的性质得,于是可判断为等腰直角三角形,则,根据平行四边形的判定当时,四边形是平行四边形,则,根据旋转的性质得(2)由于四边形的对称中心为点,则,可
17、判断四边形为平行四边形,根据菱形的判定,当时,四边形为菱形,而,根据对顶角得到,所以此时为45(3)根据平行四边形的性质有,再根据矩形的判定,当时,四边形为矩形,易得此时矩形的对角线长为2,当时,四边形为矩形,由为等腰直角三角形得,则所以此时矩形的对角线长为【解析】(1),在中,四边形为平行四边形,为等腰直角三角形,当时,四边形是平行四边形,(2)在旋转的过程中,四边形可能是菱形理由如下:如解图,四边形为平行四边形,四边形的对称中心为点,四边形为平行四边形,当时,四边形为菱形,即此时为45(3)在旋转过程中,存在以中的4个点为顶点的四边形是矩形,当时,四边形为矩形,如解图,矩形的对角线长为2,
18、当时,四边形为矩形,如解图,为等腰直角三角形,矩形的对角线长为【点评】本题考查平行四边形、菱形、矩形的判定,解题的关键是根据题目条件,进行推论,注意分情况讨论4(1);(2)成立,理由见解析;的长为或;(3)的长为或【分析】(1)先证明是等腰直角三角形,因此可得;(2)过点作于,于,先根据AAS证明,则可得,再根据ASA证明,则可得是等腰直角三角形,因此可得,再根据“直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半”可得,因此分两种情况,分点在线段上和P点在的延长线上作于点,先求出的长,则可知的长,再求出的长,则可求出的长,再根据求出的长即可(3)分两种情况,点在上方和点在下方F点在上方时,由是等边三角
19、形可求出、的长,再求出的长,设,根据勾股定理列方程求出x,即可知的长,则可求出的长 F点在下方时,是等边三角形可求出、的长, 再求出的长, 作于Q点, 设,在中据勾股定理列方程求出x,即可知的长,进而可可求出的长和的长【解析】(1),理由如下:四边形是正方形P是线段的中点F是中点(2)如图,点P在线段上时,(1)中的结论仍然成立,理由如下:过P点作于G,于H又四边形是矩形正方形中,平分又是等腰直角三角形F是中点Rt中,F是中点()如图,P点在线段上时,作于Q由知()如图,若P点的延长线,过P点作于G,于H又四边形是矩形正方形中,平分又是等腰直角三角形F是中点Rt中,F是中点延长,作于Q点综上,
20、的长为或(3)如图,F点在上方时为等边三角形由知是等腰直角三角形延长,作于Q点则设则由得解得(舍去)如图,F点在下方时为等边三角形是等腰直角三角形过P点作于Q点则设,则在Rt中解得(舍去), 综上,的长为或【点评】本题综合性较强,主要考查了正方形的性质,等腰直角三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质以及勾股定理正确的画出图形,并且正确的作出辅助线是解题的关键 注意分类讨论,不要漏解5(1);(2)结论和结论成立,见解析(3)或(4)或或或【分析】(1)根据折叠的性质以及矩形的性质得出,根据平行线的性质得出,等量代换得出,根据等角对等边即可求解;根据折叠的性质以及的结
21、论得出,根据顶角相等的两个等腰三角形两底角相等得出,进而根据平行线的判定定理即可求解;(2)根据(1)的方法进行证明即可求解;(3)分两种情况讨论,当点与点不重合时,得出,继而根据含度角的直角三角形的性质,勾股定理即可求解,当点与点重合时,根据正方形的性质即可求解;(4)分三种情况讨论,分别画出图形,结合(1)中的结论,根据含度角的直角三角形的性质,以及勾股定理即可求解【解析】(1)解:将矩形纸片沿对角线翻折,使点落在矩形所在平面内,边和相交于点,故答案为:;如图,折叠,四边形是矩形,即又,故答案为:;(2),理由如下,四边形是平行四边形,,,折叠,折叠,四边形是平行四边形,即又,;(3)解:
22、当点与点不重合时,如图,依题意,设,则,,解得:,在中,矩形纸片的长宽之比为,当点与点重合时,如图,此时是正方形,矩形纸片的长宽之比为,故答案为:或(4)解:当时,如图,设与交于点,由(1)可得,,在中,;如图,当时,由(1)可得,,折叠,四边形是平行四边形,在中,;如图,当时,四边形是平行四边形,,,折叠,又,又,在中,;如图,当时,同理可得综上所述:的长度为或或或【点评】本题考查了折叠的性质,勾股定理,含30度角的直角三角形的性质,等腰三角形的性质与判定,三角形内角和定理的应用,正方形的性质与判定,矩形的性质,平行四边形的性质矩形的性质,综合运用以上知识是解题的关键6(1)5(2)见解析(
23、3)【分析】(1)根据中位线的定义与性质,可证明,再证明四边形为矩形,即有,在中,由勾股定理计算EF的长即可;(2)延长FO,与AD延长线交于点M,连接EM,首先证明,由全等三角形的性质可知,结合,可得OE为FM的垂直平分线,根据垂直平分线的性质可知,在中,即可证明;(3)延长FO,交DA延长线于点N,连接EN,首先由矩形的性质以及含30度角的直角三角形的性质确定,再利用勾股定理计算出,则;证明,由全等三角形的性质可知,结合,可得OE为FN的垂直平分线,根据垂直平分线的性质可知;设,则,在和中,由勾股定理可得,求解即可确定线段的值【解析】(1)解:四边形ABCD为矩形,且,点E为AB中点,点E
24、为AB中点,点O为AC中点,又,四边形为矩形,在中,;(2)证明:延长FO,与AD延长线交于点M,连接EM,如下图,点O为AC中点,四边形ABCD为矩形,又,即,在中,;(3)解:延长FO,交DA延长线于点N,连接EN,如下图,四边形ABCD为矩形,点O为AC中点,又,即,设,则,则在中,在中,即,解得, 【点评】本题主要考查了矩形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、垂直平分线的性质、含30度角的直角三角形的性质等知识,综合性强,正确作出辅助线,综合运用相关知识是解题关键7(1)见解析(2)见解析(3)12,8【分析】(1)由折叠可知,FBFDFN,所以点F位于线段BD的垂直平分线上,作线段
25、BD的垂直平分线即可;(2)因为MDE+EDF90,EDF+CDF90,所以MDECDF,从而由ASA可得结论;(3)根据题意可知,求FC+CD+DG+GF的最小值,FC,CD为定值,即求DG+GF的最小值当点G,N,D重合时,DG+GFDF;当点G,N,D不重合时,在DGF中,DG+GFDF,故DG+GF的最小值为DF的值设BFx,则DFx,CFBC-BF8-x,在CFD中,由勾股定理可得,求出x的值,即可得出结论;根据题意可知,EFG的面积为:,求EFG的面积的最小值,即求GF的最小值由垂线段最短可得出当GFAD时,GF最小,由此可得结论【解析】(1)由折叠可知,FBFDFN,点F位于线段
26、BD的垂直平分线上连接BD,分别以B,D为圆心,以大于BD长为半径作弧,交于点P,Q,作直线PQ,分别交AD,BC于点E,F点如下图所示(2)MDE+EDF90,EDF+CDF90,MDECDF,在MED和CFD中,MEDCFD(ASA);(3)根据题意可知,求FC+CD+DG+GF的最小值,FC,CD为定值,即求DG+GF的最小值当点G,N,D重合时,DG+GFDF;当点G,N,D不重合时,如图,连接DF,在DGF中,DG+GFDF,故DG+GF的最小值为DF的值设BFx,则DFx,CFBC-BF8-x在CFD中,由勾股定理可得,解得x5,即BFDF5,CF3,最小值为:FC+CD+DG+G
27、F3+4+512根据题意可知,EFG的面积为:,求EFG的面积的最小值,即求GF的最小值点F为定点,点G在线段AD上,GF的最小值即点F到线段AD的距离,FG的最小值即为CD的值,EFG的面积的最小值为2GF2CD8故答案为:12,8【点评】本题在矩形背景下考查折叠问题,主要考查矩形的性质,折叠的性质,基本尺规作图等相关知识,关键是找到临界状态,进而求出所求问题8(1)见解析;(2)(3)【分析】(1)根据折叠的性质得到,;再根据平行四边形的性质得到;最后根据等腰三角形的性质即可求解(2)根据折叠的性质得到,即(3)过C点分别作 ,垂足分别为G、H,再根据直角三角形的性质定理求解即可【解析】(
28、1)解:沿AC翻折至, 四边形ABCD是平行四边形, 是等腰三角形(2)解:由(1)可知,和是等腰三角形 (对顶角) (3)解:如图2,过C点分别作,垂足分别为G、H在中, , 设 由勾股定理得,即:, ,的面积【点评】本题考查平行四边形的性质即三角形翻折的性质,难点在于找到两者的联系9(1)180;2(2);证明见解析(3)存在见解析【分析】(1)依据,可得;当为等边三角形时,可得是等腰三角形,再根据,即可得到中,进而得出;当时,时,易得,即可得到中,;(2)延长至,使得,连接,判定四边形是平行四边形,进而得到,再判定,即可得到,进而得出;(3)延长,交于点,作线段的垂直平分线,交于,交于,
29、连接、,由定义知当,且时,是的“旋补三角形”,据此进行证明即可【解析】(1)解:ADEBDC180,BDECDA180,故答案为:180;当DBC为等边三角形时,BCDBDEDCDA,BDC60,ADE是等腰三角形,ADE120,E30,又DF是ADE的中线,DFAE,RtDEF中,DFDE,DFBC,故答案为:;BD是AC边上的中线,BDC90, ,在ADE和CDB 中,ADECDB,AEBC4,RtADE中,DFAE2,故答案为:2;(2)猜想:DFAE证明:如图2,延长DF至G,使得FGDF,连接EG,AG,EFFA,FGDF,四边形AGED是平行四边形,GEADCD,GEDADE180
30、,又BDCADE180,BDCDEG,在GED和CDB中, ,DGECDB(SAS),BCDG,DFDGBC;(3)存在理由:如图5,延长AD,BC,交于点F,作线段BC的垂直平分线PG,交BE于P,交BC于G,连接PA、PD、PC,由定义知当PAPD,PBPC,且DPACPB180时,PDC是PAB的“旋补三角形”,ADC150,FDC30,在RtDCF中,CD2,DCF90,FDC30,CF2,DF4,F60,在RtBEF中,BEF90,BF14,FBE30,EFBF7,DEEFDF3,AD6,AEDE,又BEAD,PAPD,PBPC,在RtBPG中,BGBC6,PBG30,PG2,PGC
31、D,又,PGC90,四边形CDPG是矩形,DPG90,DPEBPG90,2DPE2BPG90,即DPABPC180,PDC是PAB的“旋补三角形”【点评】本题属于四边形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质、平行四边形的判定和性质、含30角直角三角形的性质、等边三角形的判定和性质、矩形的判定和性质等知识的综合运用,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题10(1)EF2AF2+BF2(2)EF2BF2+AE2,证明见解析(3)3【分析】(1)首先证明EOAFOB,推出AE=BF,从而得出结论;(2)在BC上取一点H,使得BH=AE,由OAEOBH,推出
32、AE=BH,AOE=BOH,OE=OH,由FOEFOH,推出EF=FH,由FBH=90,推出,由此即可解答;(3)过C作轴交x轴于M,过B作BNMN于M,在y=4x+8中,令x=0得y=8,令y=0得x=-2,得A(-2,0),B(0,8),证明ACMCBN(AAS),得CM=BN,AM=CN,设OM=BN=CM=x,则AM=OA+OM=2+x,可得x+(2+x)=8,即可解得OM=CM=3,从而【解析】(1),证明如下:四边形ABCD是正方形,OA=OB,OAE=OBF=45,ACBD,EOF=AOB=90,EOA=FOB,在EOA和FOB中,EOAFOB(ASA),AE=BF,在RtEAF
33、中,;(2)在BC上取一点H,使得BHAE四边形ABCD是正方形,OAOB,OAEOBH,AOB90,在OAE和OBH中,OAEOBH(SAS),AEBH,AOEBOH,OEOH,EOF45,AOE+BOF45,BOF+BOH45,FOEFOH45,在FOE和FOH中,FOEFOH(SAS),EFFH,FBH90,(3)过作轴交轴于,过作于,如图:在中,令得,令得,由题意知是等腰直角三角形,设,则,解得,顶点到原点的距离是【点评】本题考查正方形的性质、全等三角形的判定和性质及一次函数综合应用,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题11(1)见解析(2)ABC=60;(3)线段B
34、P的长为3-3或9-3【分析】(1)由四边形ABCD是菱形得AD=CD,ADP=CDP,ADBC,证明PADPCD,得PAD=PCD,因为PAD=AEB,所以AEB=PCD;(2)先证明ABPCBP,得PAB=PCB=90,再推导出E=PBE=PBA,则3E=90,得E=30,所以ABC=90-E=60;(3)分两种情况,一是点E在边BC上,PE=CE,可推导出AEB=PCB+CPE=2PCB=2PAB,得PAB=30,先求得BE=2,作PFBC于点F,则PFE=PFB=90=ABC,得PFAB,FPB=FBP=45,FPE=PAB=30,可求得EF=3-,则BP=BF=3-3;二是点E在边B
35、C的延长线上,PC=EC,则CPE=E,先推导出E=30,再求得BE=6,作PFBC于点F,则PFE=PFB=90,FPB=FBP=45,PE=2PF,BF=PF,可求得BF=PF=9-3,则BP=BF=9-3【解析】(1)证明:如图1,四边形ABCD是菱形,AD=CD,ADP=CDP,ADBC,PAD=AEB,PD=PD,PADPCD(SAS),PAD=PCD,AEB=PCD;(2)解:如图2,AB=CB,PBA=PBC,PB=PB,ABPCBP(SAS),PCBE,PAB=PCB=90,PA=PD,PAD=PDA,PAD=E,PDA=PBE,E=PBE,E=PBE=PBA,E+PBE+PB
36、A=90,3E=90,E=30,ABC=90-E=60;(3)解:四边形ABCD是菱形,ABC=90,AB=6,四边形ABCD是正方形,AD=AB=BC=DC=6,BAD=BCD=90,CBD=CDB=45,BD= ,如图3,点E在边BC上,PE=CE,ABPCBP,PCB=PAB,PCB=CPE,AEB=PCB+CPE=2PCB=2PAB,AEB+PAB=90,2PAB+PAB=90,PAB=30,AE=2BE,AB2+BE2=AE2,62+BE2=(2BE)2,BE=2,作PFBC于点F,则PFE=PFB=90=ABC,PFAB,FPB=FBP=45,FPE=PAB=30,PE=2EF,B
37、F=PF=EF,EF+EF=2,EF=3-,BF=PF=(3-)=3-3,BP=BF=(3-3)=3-3;如图4,点E在边BC的延长线上,PC=EC,则CPE=E,ABPCBP,PAB=PCB=CPE+E=2E,PAB+E=90,2E+E=90,E=30,AE=2AB=12,AB2+BE2=AE2,62+BE2=122,BE=6,作PFBC于点F,则PFE=PFB=90,FPB=FBP=45,PE=2PF,BF=PF,EF=PF=BF,BF+BF=6,BF=PF=9-3,BP=BF=(9-3)=9-3,综上所述,线段BP的长为3-3或9-3【点评】此题考查菱形的性质、全等三角形的判定与性质、正
38、方形的判定与性质、等腰三角形的性质、直角三角形中30角所对的直角边等于斜边的一半、勾股定理、二次根式的混合运算等知识,此题难度较大12(1)见解析(2)见解析(3),见解析【分析】(1)把绕点顺时针旋转,得到,证得、三点共线,即可得到,从而证得;(2)证明方法与(1)类似;(3)在线段上截取,判断出,同(2)的方法,即可得出结论【解析】(1)证明:如图,把绕点顺时针旋转,得到,四边形是正方形,点、三点共线,又,在与中,(2)证明:如图,把绕点顺时针旋转,得到,四边形是正方形,点、三点共线,又,在与中,(3)解: 理由如下:如图,在线段上截取,连接,在与中,在和中,【点评】本题是四边形综合题,考
39、查正方形的性质,旋转变换,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,学会利用旋转法添加辅助线,构造全等三角形是解题的关键13(1)证明见解析(2)(3)【分析】(1)证明四边相等,可得结论;(2)如图2中,连接BD交AC于点O设OCy根据BD的两种求法,构建方程,求出y即可;(3)如图3中,设AC交BD于点O,过点A作AHBC于点H,设BPDQx由题意AP+AQ推出欲求AP+AQ的最小值,相当于在x轴上找一点M(x,0),使得点M到N(3,),J(,3)的距离和最小,如下图,作点J关于x轴的对称点K,连接KN交x轴于点M,此时MN+MJ的值最小,最小值为线段KN的长【解析】(1)证明:如图1中,ACD与ACB关于AC对称,ABAD,CBCD,CABCAD,AEAF,