【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)8 【解析】 【分析】
?1?利用平行线的性质得到?CFA?90o,再利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一
半即可得证,
?2?利用平行四边形的判定定理判定四边形BDFG为平行四边形,再利用?1?得结论即可得
证,
?3?设GF?x,则AF?5?x,利用菱形的性质和勾股定理得到CF、AF和AC之间的关
系,解出x即可. 【详解】
?1?证明:QAG//BD,CF?BD,
?CF?AG,
又QD为AC的中点,
1?DF?AC,
21又QBD?AC,
2?BD?DF,
?2?证明:QBD//GF,BD?FG,
?四边形BDFG为平行四边形,
又QBD?DF,
?四边形BDFG为菱形,
?3?解:设GF?x,则AF?5?x,AC?2x,
在RtVAFC中,(2x)2?(7)2?(5?x)2, 解得:x1?2,x2??16(舍去), 3?GF?2,
?菱形BDFG的周长为8.
【点睛】
本题考查了菱形的判定与性质直角三角形斜边上的中线,勾股定理等知识,正确掌握这些定义性质及判定并结合图形作答是解决本题的关键.
7.如图,在正方形ABCD中,点G在对角线BD上(不与点B,D重合),GE⊥DC于点E,GF⊥BC于点F,连结AG.
(1)写出线段AG,GE,GF长度之间的数量关系,并说明理由;
(2)若正方形ABCD的边长为1,∠AGF=105°,求线段BG的长.
【答案】(1)AG2=GE2+GF2(2)【解析】
试题分析:(1)结论:AG2=GE2+GF2.只要证明GA=GC,四边形EGFC是矩形,推出GE=CF,在Rt△GFC中,利用勾股定理即可证明;
(2)作BN⊥AG于N,在BN上截取一点M,使得AM=BM.设AN=x.易证AM=BM=2x,MN=x=
x,在Rt△ABN中,根据AB2=AN2+BN2,可得1=x2+(2x+
,推出BN=
x)2,解得
,再根据BG=BN÷cos30°即可解决问题.
试题解析:(1)结论:AG2=GE2+GF2. 理由:连接CG. ∵四边形ABCD是正方形, ∴A、C关于对角线BD对称, ∵点G在BD上, ∴GA=GC,
∵GE⊥DC于点E,GF⊥BC于点F, ∴∠GEC=∠ECF=∠CFG=90°, ∴四边形EGFC是矩形, ∴CF=GE,
在Rt△GFC中,∵CG2=GF2+CF2, ∴AG2=GF2+GE2.
(2)作BN⊥AG于N,在BN上截取一点M,使得AM=BM.设AN=x. ∵∠AGF=105°,∠FBG=∠FGB=∠ABG=45°, ∴∠AGB=60°,∠GBN=30°,∠ABM=∠MAB=15°, ∴∠AMN=30°, ∴AM=BM=2x,MN=
x,
在Rt△ABN中,∵AB2=AN2+BN2,
∴1=x2+(2x+解得x=∴BN=
x)2, , ,
.
∴BG=BN÷cos30°=
考点:1、正方形的性质,2、矩形的判定和性质,3、勾股定理,4、直角三角形30度的性质
8.如图1,若分别以△ABC的AC、BC两边为边向外侧作的四边形ACDE和BCFG为正方形,则称这两个正方形为外展双叶正方形.
(1)发现:如图2,当∠C=90°时,求证:△ABC与△DCF的面积相等.
(2)引申:如果∠C?90°时,(1)中结论还成立吗?若成立,请结合图1给出证明;若不成立,请说明理由;
(3)运用:如图3,分别以△ABC的三边为边向外侧作的四边形ACDE、BCFG和ABMN为正方形,则称这三个正方形为外展三叶正方形.已知△ABC中,AC=3,BC=4.当∠C=_____°时,图中阴影部分的面积和有最大值是________.
【答案】(1)证明见解析;(2)成立,证明见解析;(3)18. 【解析】
试题分析:(1)因为AC=DC,∠ACB=∠DCF=90°,BC=FC,所以△ABC≌△DFC,从而△ABC与△DFC的面积相等;
(2)延长BC到点P,过点A作AP⊥BP于点P;过点D作DQ⊥FC于点Q.得到四边形
ACDE,BCFG均为正方形,AC=CD,BC=CF,∠ACP=∠DCQ.所以△APC≌△DQC. 于是AP=DQ.又因为S△ABC=
11BC?AP,S△DFC=FC?DQ,所以S△ABC=S△DFC; 22(3)根据(2)得图中阴影部分的面积和是△ABC的面积三倍,若图中阴影部分的面积和有最大值,则三角形ABC的面积最大,当△ABC是直角三角形,即∠C是90度时,阴影部分的面积和最大.所以S阴影部分面积和=3S△ABC=3×(1)证明:在△ABC与△DFC中,
1×3×4=18. 2AC=DC∵{?ACB=?DCF, BC=FC∴△ABC≌△DFC.
∴△ABC与△DFC的面积相等; (2)解:成立.理由如下:
如图,延长BC到点P,过点A作AP⊥BP于点P;过点D作DQ⊥FC于点Q. ∴∠APC=∠DQC=90°.
∵四边形ACDE,BCFG均为正方形,
∴AC=CD,BC=CF,∠ACP+∠PCD=90°,∠DCQ+∠PCD=90°, ∴∠ACP=∠DCQ.
?APC=?DQC∴{?ACP=?DCQ,
AC=CD△APC≌△DQC(AAS), ∴AP=DQ.
11BC?AP,S△DFC=FC?DQ, 22∴S△ABC=S△DFC;
又∵S△ABC=
(3)解:根据(2)得图中阴影部分的面积和是△ABC的面积三倍, 若图中阴影部分的面积和有最大值,则三角形ABC的面积最大, ∴当△ABC是直角三角形,即∠C是90度时,阴影部分的面积和最大. ∴S阴影部分面积和=3S△ABC=3×考点:四边形综合题
1×3×4=18. 2
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