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2021年中考数学 培优专题:四边形压轴专练(含答案)

2024-07-11 来源:步旅网
中考数学 培优专题:

《四边形压轴专练》

1.如图,在平行四边形ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,交DC的延长线于F,以EC、

CF为邻边作平行四边形ECFG.

(1)证明平行四边形ECFG是菱形; (2)若∠ABC=120°,连结BG、CG、DG, ①求证:△DGC≌△BGE; ②求∠BDG的度数;

(3)若∠ABC=90°,AB=8,AD=14,M是EF的中点,求DM的长.

2.如图,在平行四边形ABCD中,E、F分别为边AB、CD的中点,BD是对角线,过点A作

AG∥BD交CB的延长线于点G.

(1)求证:DE∥BF. (2)若∠G=90°.

①求证:四边形DEBF是菱形;

②当AG=4,BG=3时,求四边形DEBF的面积.

3.如图1,在矩形ABCD中,点P是BC边上一点,连接AP交对角线BD于点E,BP=BE.作线段AP的中垂线MN分别交线段DC,DB,AP,AB于点M,G,F,N. (1)求证:∠BAP=∠BGN; (2)若AB=6,BC=8,求

(3)如图2,在(2)的条件下,连接CF,求tan∠CFM的值.

4.如图①所示,已知正方形ABCD和正方形AEFG,连接DG,BE.

(1)发现:当正方形AEFG绕点A旋转,如图②所示. ①线段DG与BE之间的数量关系是 ; ②直线DG与直线BE之间的位置关系是 ;

(2)探究:如图③所示,若四边形ABCD与四边形AEFG都为矩形,且AD=2AB,AG=2AE时,上述结论是否成立,并说明理由.

(3)应用:在(2)的情况下,连接BG、DE,若AE=1,AB=2,求BG2+DE2的值(直接写出结果).

5.在四边形ABCD中,E为BC边中点.

(Ⅰ)已知:如图1,若AE平分∠BAD,∠AED=90°,点F为AD上一点,AF=AB. 求证:(1)△ABE≌AFE; (2)AD=AB+CD;

(Ⅱ)已知:如图2,若AE平分∠BAD,DE平分∠ADC,∠AED=120°,点F,G均为AD上的点,AF=AB,GD=CD. 求证:(1)△GEF为等边三角形; (2)AD=AB+BC+CD.

6.如图将正方形ABCD绕点A顺时针旋转角度α(0°<α<90°)得到正方形AB′C′D′. (1)如图1,B′C′与AC交于点M,C′D′与AD所在直线交于点N,若MN∥B′D′,求α;

(2)如图2,C′B′与CD交于点Q,延长C′B′与BC交于点P,当α=30°时. ①求∠DAQ的度数; ②若AB=6,求PQ的长度.

7.如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,AD=2,BC=5,DC=3,点E在边BC上,tan∠AEC=3,点M是射线DC上一个动点(不与点D、C重合),联结BM交射线AE于点N,设DM=x,AN=y. (1)求BE的长;

(2)当动点M在线段DC上时,试求y与x之间的函数解析式,并写出函数的定义域; (3)当动点M运动时,直线BM与直线AE的夹角等于45°,请直接写出这时线段DM的长.

8.在正方形ABCD中,AB=6,M为对角线BD上任意一点(不与B、D重合),连接CM,过点

M作MN⊥CM,交AB(或AB的延长线)于点N,连接CN.

感知:如图①,当M为BD的中点时,易证CM=MN.(不用证明)

探究:如图②,点M为对角线BD上任一点(不与B、D重合).请探究MN与CM的数量关系,并证明你的结论.

应用:(1)直接写出△MNC的面积S的取值范围 ; (2)若DM:DB=3:5,则AN与BN的数量关系是 .

9.矩形ABCD中,AB=2,AD=4,将矩形ABCD绕点C顺时针旋转至矩形EGCF(其中E、G、

F分别与A、B、D对应).

(1)如图1,当点G落在AD边上时,直接写出AG的长为 ; (2)如图2,当点G落在线段AE上时,AD与CG交于点H,求GH的长;

(3)如图3,记O为矩形ABCD对角线的交点,S为△OGE的面积,求S的取值范围.

10.如图,已知在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P、Q分别在边AC、射线CB上,且AP=CQ,过点P作PM⊥AB,垂足为点M,联结PQ,以PM、PQ为邻边作平行四边形PQNM,设AP=x,平行四边形PQNM的面积为y. (1)当平行四边形PQNM为矩形时,求∠PQM的正切值;

(2)当点N在△ABC内,求y关于x的函数解析式,并写出它的定义域;

(3)当过点P且平行于BC的直线经过平行四边形PQNM一边的中点时,直接写出x的值.

11.(1)问题探究:如图①,在四边形ABCD中,AB∥CD,E是BC的中点,AE是∠BAD的平分线,则线段AB,AD,DC之间的等量关系为 ;

(2)方法迁移:如图②,在四边形ABCD中,AB∥CD,AF与DC的延长线交于点F,E是

BC的中点,AE是∠BAF的平分线,试探究线段AB,AF,CF之间的等量关系,并证明你的

结论;

(3)联想拓展:如图③,AB∥CF,E是BC的中点,点D在线段AE上,∠EDF=∠BAE,试探究线段AB,DF,CF之间的数量关系,并证明你的结论.

12.如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点M,已知BC=5,点E在射线BC上,tan∠DCE=,点P从点B出发,以每秒2

个单位沿BD方向向终点D匀速运动,过点

P作PQ⊥BD交射线BC于点O,以BP、BQ为邻边构造▱PBQF,设点P的运动时间为t(t>0).

(1)tan∠DBE= ; (2)求点F落在CD上时t的值;

(3)求▱PBQF与△BCD重叠部分面积S与t之间的函数关系式;

(4)连接▱PBQF的对角线BF,设BF与PQ交于点N,连接MN,当MN与△ABC的边平行(不重合)或垂直时,直接写出t的值.

13.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,AC=3,AB=4,动点P从点A出发,沿AB方向以每秒2个单位长度的速度向终点B运动,点Q为线段AP的中点,过点P向上作PM⊥AB,且

PM=3AQ,以PQ、PM为边作矩形PQNM.设点P的运动时间为t秒.

(1)线段MP的长为 (用含t的代数式表示). (2)当线段MN与边BC有公共点时,求t的取值范围.

(3)当点N在△ABC内部时,设矩形PQNM与△ABC重叠部分图形的面积为S,求S与t之间的函数关系式.

(4)当点M到△ABC任意两边所在直线距离相等时,直接写出此时t的值.

14.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,∠B=45°,BC=8.过点A作AD∥BC.且点D在点

A的右侧.点P从点A出发沿射线AD方向以每秒1个单位的速度运动,同时点Q从点C出发沿射线CB方向以每秒2个单位的速度运动,在线段QC上取点E,使得QE=2,连结

PE,设点P的运动时间为t秒.

(1)直接写出线段AP,CQ的长.(用含t的代数式表示) (2)①当PE⊥BC时,求t的值.

②当t值取①问结果时,判断四边形APEQ的形状,并说明理由.

(3)是否存在t的值,使以A、B、E、P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.

(4)若将点Q沿射线CB方向运动的速度改为每秒a个单位,当四边形APCE为菱形时,直接写出a的值.

15.如图,已知△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点M、N分别是边AC、AB上的动点,连接MN,将△AMN沿MN所在直线翻折,翻折后点A的对应点为A′.

(1)如图1,若点A′恰好落在边AB上,且AN=AC,求AM的长; (2)如图2,若点A′恰好落在边BC上,且A′N∥AC. ①试判断四边形AMA′N的形状并说明理由; ②求AM、MN的长;

(3)如图3,设线段NM、BC的延长线交于点P,当

时,求CP的长.

参考答案

1.解:(1)证明: ∵AF平分∠BAD, ∴∠BAF=∠DAF,

∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AD∥BC,AB∥CD,

∴∠DAF=∠CEF,∠BAF=∠CFE, ∴∠CEF=∠CFE, ∴CE=CF,

又∵四边形ECFG是平行四边形, ∴四边形ECFG为菱形;

(2)①∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AB∥DC,AB=DC,AD∥BC, ∵∠ABC=120°,

∴∠BCD=60°,∠BCF=120° 由(1)知,四边形CEGF是菱形, ∴CE=GE,∠BCG=∠BCF=60°, ∴CG=GE=CE,∠DCG=120°, ∵EG∥DF,

∴∠BEG=120°=∠DCG, ∵AE是∠BAD的平分线, ∴∠DAE=∠BAE, ∵AD∥BC, ∴∠DAE=∠AEB, ∴∠BAE=∠AEB, ∴AB=BE, ∴BE=CD,

∴△DGC≌△BGE(SAS); ②∵△DGC≌△BGE, ∴BG=DG,∠BGE=∠DGC, ∴∠BGD=∠CGE, ∵CG=GE=CE, ∴△CEG是等边三角形, ∴∠CGE=60°, ∴∠BGD=60°, ∵BG=DG,

∴△BDG是等边三角形, ∴∠BDG=60°;

(3)如图2中,连接BM,MC,

∵∠ABC=90°,四边形ABCD是平行四边形, ∴四边形ABCD是矩形,

又由(1)可知四边形ECFG为菱形, ∠ECF=90°,

∴四边形ECFG为正方形. ∵∠BAF=∠DAF, ∴BE=AB=DC, ∵M为EF中点, ∴∠CEM=∠ECM=45°, ∴∠BEM=∠DCM=135°, 在△BME和△DMC中,

∵,

∴△BME≌△DMC(SAS), ∴MB=MD, ∠DMC=∠BME.

∴∠BMD=∠BME+∠EMD=∠DMC+∠EMD=90°, ∴△BMD是等腰直角三角形. ∵AB=8,AD=14, ∴BD=2∴DM=

BD=.

2.证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AB∥CD,AB=CD,

∵E、F分别为AB、CD的中点, ∴DF=DC,BE=AB, ∴DF∥BE,DF=BE,

∴四边形DEBF为平行四边形, ∴DE∥BF;

(2)①∵AG∥BD, ∴∠G=∠DBC=90°, ∴△DBC为直角三角形, 又∵F为边CD的中点. ∴BF=DC=DF,

又∵四边形DEBF为平行四边形, ∴四边形DEBF是菱形;

②∵AD∥BG,AG∥BD,∠G=90°, ∴四边形AGBD是矩形, ∴S△ABD=S△ABG=

3×4=6,

∵E为边AB的中点, ∴S△BDE=S△ABD=3,

∴四边形DEBF的面积=2S△BDE=6.

3.(1)证明:如图1中,

∵四边形ABCD是矩形, ∴∠ABC=90°, ∴∠BAP=∠APB=90° ∵BP=BE,

∴∠APB∠BEP=∠GEF, ∵MN垂直平分线段AP, ∴∠GFE=90°, ∴∠BGN+∠GEF=90°, ∴∠BAP=∠BGN.

(2)解:∵四边形ABCD是矩形,

∴∠BAD=∠ABP=90°,AD∥BC,AD=BC=8, ∴BD=∵AD∥BC, ∴∠DAE=∠APB,

=10,

∵∠APB=∠BEP=∠DEA, ∴∠DAE=∠DEA, ∴DA=DE=8,

∴BE=BP=BD﹣DE=10﹣8=2, ∴PA=

=2

∵MN垂直平分线段AP, ∴AF=PF=∵PB∥AD, ∴

==,

, ﹣

∴PE=PA=∴EF=PF﹣PE=

∴==.

(3)解:如图3中,连接AM,MP.设CM=x.

∵四边形ABCD是矩形,

∴∠ADM=∠MCP=90°,AB=CD=6,AD=BC=8, ∵MN垂直平分线段AP, ∴MA=MP,

∴AD2+DM2=PC2+CM2, ∴82+(6﹣x)2=62+x2, ∴x=

∵∠PFM=∠PCM=90°, ∴P,F,M,C四点共圆, ∴∠CFM=∠CPM, ∴tan∠CFM=tan∠CFM=4.解:(1)①如图②中,

=.

∵四边形ABCD和四边形AEFG是正方形, ∴AE=AG,AB=AD,∠BAD=∠EAG=90°, ∴∠BAE=∠DAG, 在△ABE和△DAG中,

∴△ABE≌△DAG(SAS), ∴BE=DG;

②如图2,延长BE交AD于T,交DG于H. 由①知,△ABE≌△DAG, ∴∠ABE=∠ADG, ∵∠ATB+∠ABE=90°, ∴∠ATB+∠ADG=90°, ∵∠ATB=∠DTH, ∴∠DTH+∠ADG=90°, ∴∠DHB=90°, ∴BE⊥DG,

故答案为:BE=DG,BE⊥DG;

(2)数量关系不成立,DG=2BE,位置关系成立. 如图③中,延长BE交AD于T,交DG于H.

∵四边形ABCD与四边形AEFG都为矩形, ∴∠BAD=∠EAG, ∴∠BAE=∠DAG, ∵AD=2AB,AG=2AE, ∴

=,

∴△ABE∽△ADG, ∴∠ABE=∠ADG,∴DG=2BE,

∵∠ATB+∠ABE=90°, ∴∠ATB+∠ADG=90°, ∵∠ATB=∠DTH, ∴∠DTH+∠ADG=90°, ∴∠DHB=90°, ∴BE⊥DG;

(3)如图④中,作ET⊥AD于T,GH⊥BA交BA的延长线于H.设ET=x,AT=y.

=,

∵△AHG∽△ATE, ∴

=2,

∴GH=2x,AH=2y, ∴4x2+4y2=4, ∴x2+y2=1,

∴BG2+DE2=(2x)2+(2y+2)2+x2+(4﹣y)2=5x2+5y2+20=25. 5.(Ⅰ)证明:(1)如图1中,

∵AE平分∠BAD, ∴∠BAE=∠FAE, 在△ABE和△AFE中,

∴△ABE≌△AFE(SAS), (2)∵△ABE≌△AFE, ∴∠AEB=∠AEF,BE=BF, ∵AE平分BC, ∴BE=CE,

∴FE=CE,

∵∠AED=∠AEF+∠DEF=90°, ∴∠AEB+∠DEC=90°, ∴∠DEF=∠DEC, 在△DEF和△DEC中,

∴△DEF≌△DEC(SAS), ∴DF=DC, ∵AD=AF+DF, ∴AD=AB+CD;

(Ⅱ)证明:(1)如图2中,

∵E是BC的中点, ∴BE=CE=BC,

同(1)得:△ABE≌△AFE(SAS),△DEG≌△DEC(SAS), ∴BE=FE,∠AEB=∠AEF,CE=EG,∠CED=∠GED, ∵BE=CE, ∴EF=EG,

∵∠AED=120°,∠AEB+∠CED=180°﹣120°=60°, ∴∠AEF+∠GED=60°, ∴∠FEG=60°,

∴△FEG是等边三角形.

(2)由(1)可知FG=GE=EF=BC, ∵AD=AG+GH+HD, ∴AD=AB+CD+BC. 6.解:(1)如图1中,

∵MN∥B′D′,

∴∠C′MN=∠C′B′D′=45°,∠C′NM=∠C′D′B′=45°, ∴∠C′MN=∠C′NM, ∴C′M=C′N, ∵C′B′=C′D′, ∴MB′=ND′,

∵AB′=AD′,∠AB′M=∠AD′N=90°, ∴△AB′M≌△AD′N(SAS), ∴∠B′AM=∠D′AN,

∵∠B′AD′=90°,∠MAN=45°, ∴∠B′AM=∠D′AN=22.5°, ∵∠BAC=45°, ∴∠BAB′=22.5°, ∴α=22.5°.

(2)①如图2中,

∵∠AB′Q=∠ADQ=90°,AQ=AQ,AB′=AD, ∴Rt△AQB′≌Rt△AQD(HL), ∴∠QAB′=∠QAD,

∵∠BAB′=30°,∠BAD=90°, ∴∠B′AD=30°,

∴∠QAD=∠B′AD=30°.

②如图2中,连接AP,在AB上取一点E,使得AE=EP,连接EP.设PB=a. ∵∠ABP=∠AB′P=90°,AP=AP,AB=AB′, ∴Rt△APB≌Rt△APB′(HL), ∴∠BAP=∠PAB′=15°, ∵EA=EP,

∴∠EAP=∠EPA=15°, ∴∠BEP=∠EAP+∠EPA=30°, ∴PE=AE=2a,BE=∵AB=6, ∴2a+

a,

a=6,

). ),

)=6

﹣6,

∴a=6(2﹣∴PB=6(2﹣

∴PC=BC﹣PB=6﹣6(2﹣

∵∠CPQ+∠BPB′=180°,∠BAB′+∠BPB′=180°, ∴∠CPQ=∠BAB′=30°,

∴PQ===12﹣4.

7.解:(1)如图1中,作AH⊥BC于H, ∵AD∥BC,∠C=90°, ∴∠AHC=∠C=∠D=90°, ∴四边形AHCD是矩形, ∴AD=CH=2,AH=CD=3, ∵tan∠AEC=3, ∴

=3,

∴EH=1,CE=1+2=3, ∴BE=BC﹣CE=5﹣3=2.

(2)延长AD交BM的延长线于G. ∵AG∥BC, ∴∴

==

, , ,AG=2+,

∴DG=∵

∴=,

∴y=

(0<x<3).

(3)①如图3﹣1中,当点M在线段DC上时,∠BNE=∠ABC=45°,

∵△EBN∽△EAB, ∴EB2=EN•AE, ∴

解得x=.

②如图3﹣2中,当点M在线段DC的延长线上时,∠ANB=∠ABE=45°,

∵△BNA∽△EBA, ∴AB2=AE•AN, ∴(3

)2=

•[

+

解得x=13,

综上所述DM的长为或13.

8.解:探究:如图①中,过M分别作ME∥AB交BC于E,MF∥BC交AB于F,

则四边形BEMF是平行四边形, ∵四边形ABCD是正方形,

∴∠ABC=90°,∠ABD=∠CBD=∠BME=45°, ∴ME=BE,

∴平行四边形BEMF是正方形, ∴ME=MF, ∵CM⊥MN, ∴∠CMN=90°, ∵∠FME=90°, ∴∠CME=∠FMN, ∴△MFN≌△MEC(ASA), ∴MN=MC;

应用:(1)当点M与D重合时,△CNM的面积最大,最大值为18, 当DM=BM时,△CNM的面积最小,最小值为9, 综上所述,9≤S<18.

(2)如图②中,

由(1)得FM∥AD,EM∥CD, ∴

=,

∵AN=BC=6, ∴AF=3.6,CE=3.6, ∵△MFN≌△MEC, ∴FN=EC=3.6,

∴AN=7.2,BN=7.2﹣6=1.2, ∴AN=6BN, 故答案为AN=6BN. 9.解:(1)如图1中,

∵四边形ABCD是矩形, ∴BC=AD=CG=4,∠B=90°, ∵AB=CD=2, ∴DG=

=2

∴AG=AB﹣BG=4﹣2故答案为4﹣2

(2)如图2中,

由四边形CGEF是矩形,得到∠CGE=90°, ∵点G在线段AE上, ∴∠AGC=90°, ∵CA=CA,CB=CG, ∴Rt△ACG≌Rt△ACB(HL). ∴∠ACB=∠ACG, ∵AB∥CD ∴∠ACG=∠DAC, ∴∠ACH=∠HAC,

∴AH=CH,设AH=CH=m,则DH=AD﹣AH=5﹣m, 在Rt△DHC中,∵CH2=DC2+DH2, ∴m2=22+(4﹣m)2, ∴m=, ∴AH=,GH=

(3)如图,当点G在对角线AC上时,△OGE的面积最小,最小值=×OG×EG=×2×(4﹣

)=4﹣

=.

当点G在AC的延长线上时,△OE′G′的面积最大.最大值=×E′G′×OG′=×2×(4+

)=4+

综上所述,4﹣≤S≤4+.

10.解:(1)在Rt△ACB中,∵∠C=90°,AC=8,BC=6, ∴AB=

=10,

当四边形PQMN是矩形时,PQ∥AB.

∴tan∠PQM===.

(2)如图1中,延长QN交AB于K.

由题意BQ=6﹣x,QN=PM=x,AM=x,KQ=BQ=∴MK=AB﹣AM﹣BK=∵QN<QK, ∴x<∴x<

,BK=BQ=,

∴y=PM•MK=

(0≤x<).

(3)①如图3﹣1中,当平分MN时,D为MN的中点,作NE∥BC交PQ于E,作NH⊥CB交CB的延长线于H,EG⊥BC于G.

∵PD∥BC,EN∥BC, ∴PD∥NE, ∵PE∥DN,

∴四边形PDNE是平行四边形, ∴PE=DN, ∵DN=DM,PQ=MN, ∴PE=EQ, ∵EG∥PC, ∴CG=GQ, ∴EG=PC,

∵四边形EGHN是矩形, ∴NH=EG=NQ=PM=∴

x,PC=8﹣x,

x=•(8﹣x),

解得x=

②如图3﹣2中,当平分NQ时,D是NQ的中点,作DH⊥CB交CB的延长线于H.

∵DH=PC, ∴8﹣x=•解得x=

x,

综上所述,满足条件x的值为

11.解:(1)探究问题:结论:AD=AB+DC. 理由:如图①中,延长AE,DC交于点F,

∵AB∥CD, ∴∠BAF=∠F, 在△ABE和△FCE中,

CE=BE,∠BAF=∠F,∠AEB=∠FEC,

∴△ABE≌△FEC(AAS), ∴CF=AB,

∵AE是∠BAD的平分线, ∴∠BAF=∠FAD, ∴∠FAD=∠F, ∴AD=DF, ∵DC+CF=DF,

∴DC+AB=AD. 故答案为AD=AB+DC.

(2)方法迁移:结论:AB=AF+CF.

证明:如图②,延长AE交DF的延长线于点G,

∵E是BC的中点, ∴CE=BE, ∵AB∥DC,

∴∠BAE=∠G.且BE=CE,∠AEB=∠GEC ∴△AEB≌△GEC(AAS) ∴AB=GC

∵AE是∠BAF的平分线 ∴∠BAG=∠FAG, ∵∠BAG∠G, ∴∠FAG=∠G, ∴FA=FG, ∵CG=CF+FG, ∴AB=AF+CF.

(3)联想拓展:结论;AB=DF+CF.

证明:如图③,延长AE交CF的延长线于点G,

∵E是BC的中点, ∴CE=BE, ∵AB∥CF, ∴∠BAE=∠G, 在△AEB和△GEC中,

∴△AEB≌△GEC, ∴AB=GC, ∵∠EDF=∠BAE, ∴∠FDG=∠G, ∴FD=FG, ∴AB=DF+CF.

12.解:(1)如图1中,作DH⊥BE于H.

在Rt△BCD中,∵∠DHC=90°,CD=5,tan∠DCH=, ∴DH=4,CH=3, ∴BH=BC+CH=5+3=8, ∴tan∠DBE=

==.

故答案为.

(2)如图2中,

∵四边形ABCD是菱形, ∴AC⊥BD, ∵BC=5,tan∠CBM=∴CM=

,BM=DM=2

=, ,

∵PF∥CB, ∴∴

==

解得t=.

(3)如图3﹣1中,当0<t≤时,重叠部分是平行四边形PBQF,S=PB•PQ=2=10t2.

t•t

如图3﹣2中,当<t≤1时,重叠部分是五边形PBQRT,S=S﹣•[5t﹣(5﹣t)]• [5t﹣(5﹣t)]=﹣

平行四边形PBQF﹣S△TRF=10t2

t2+30t﹣10.

如图3﹣3中,当1<t≤2时,重叠部分是四边形PBCT,S=S△BCD﹣S△PDT=×5×4﹣(•5﹣t)(4﹣2t)=﹣t2+10t. •

(4)如图4﹣1中,当MN∥AB时,设CM交BF于T.

∵PN∥MT, ∴

∴=,

∴MT=,

∵MN∥AB, ∴

=2,

∴PB=BM, ∴2

t=×2,

∴t=.

如图4﹣2中,当MN⊥BC时,易知点F落在DH时,

∵PF∥BH, ∴∴

==

解得t=.

如图4﹣3中,当MN⊥AB时,易知∠PNM=∠ABD,

可得tan∠PNM==,

∴=,

解得t=,

当点P与点D重合时,MN∥BC,此时t=2, 综上所述,满足条件的t的值为或或或2. 13.解:(1)由题意AP=2t,AQ=PQ=t, ∵PM=3PQ, ∴PM=3t. 故答案为3t.

(2)如图2﹣1中,当点M落在BC上时,

∵PM∥AC, ∴∴

==

, ,

解得t=

如图2﹣2中,当点N落在BC上时,

∵NQ∥AC, ∴∴

==

, ,

解得t=,

综上所述,满足条件的t的值为≤t≤.

(3)如图3﹣1中,当0<t≤时,重叠部分是矩形PQNM,S=3t2

如图3﹣2中,当<t≤时,重叠部分是五边形PQNEF.

S=S矩形PQNM﹣S△EFM=3t2﹣•[3t﹣(4﹣2t)]• [3t﹣(4﹣2t)]=﹣

6,

t2+18t﹣

综上所述,S=.

(4)如图4﹣1中,当点M落在∠ABC的角平分线BF上时,满足条件.作FE⊥BC于E.

∵∠FAB=∠FEB=90°,∠FBA=∠FBE,BF=BF, ∴△BFA≌△BFE(AAS),

∴AF=EF,AB=BE=4,设AF=EF=x, ∵∠A=90°,AC=3,AB=4, ∴BC=

=5,

∴EC=BC﹣BE=5﹣4=1,

在Rt△EFC中,则有x2+12=(3﹣x)2, 解得x=, ∵PM∥AF, ∴

∴=,

∴t=

如图4﹣2中,当点M落在∠ACB的角平分线上时,满足条件作EF⊥BC于F.

同法可证:△ECA≌△ECF(AAS), ∴AE=EF,AC=CF=3,设AE=EF=y, ∴BF=5﹣3=2,

在Rt△EFB中,则有x2+22=(4﹣x)2, 解得x=, ∵PM∥AC, ∴

∴=,

解得t=.

如图4﹣3中,当点M落在△ABC的∠ACB的外角的平分线上时,满足条件.

设MC的延长线交BA的延长线于E,作EF⊥BC交BC的延长线于分,

同法可证:AC=CF=3,EF=AE,设EF=EA=x, 在Rt△EFB中,则有x2+82=(x+4)2, 解得x=6, ∵AC∥PM, ∴∴

==

, ,

解得t=,

综上所述,满足条件的t的值为

或或

14.解:(1)由题意:AP=t,CQ=2t.

(2)①作AM⊥BC于M,如图所示, ∵∠BAC=90°,∠B=45°, ∴∠C=45°=∠B, ∴AB=AC, ∴BM=CM=4, ∵AD∥BC,

∴∠PAC=∠C=45°, ∵PE⊥BC, ∴AM∥PE,

∴四边形AMEP是平行四边形, ∴AP=EM,

∴4﹣(2t﹣2)=t, ∴t=2.

②∵t=2, ∴PA=2, ∵EQ=2,

∴点Q与点M重合,

∴四边形AQEP是矩形.

(3)存在.理由如下:

(ⅰ)当点Q、E在线段BC上时,

若以A,B,E,P为顶点的四边形为平行四边形, 则AP=BE, ∴t=8﹣2t+2, 解得:t=

(ⅱ)当点Q、E在线段CB的延长线上时, 若以A,B,E,P为顶点的四边形为平行四边形 则AP=BE,

t=2t﹣2﹣8

解得:t=10

∴存在t的值,使以A,B,E,P为顶点的四边形为平行四边形,t=

(4)∵四边形APCE是菱形,AC是对角线,∠ACE=∠ACP=45°, ∴∠PCE=90°, ∴四边形APCE是正方形,

∴点E与M重合,此时CQ=4+2=6.AP=4, ∴t=4,

∴点Q的运动速度为=单位长度/秒.

或10秒.

15.解:(1)如图1中,

在Rt△ABC中,∵∠C=90°,AC=4,BC=3, ∴AB=

=5,

∵∠A=∠A,∠ANM=∠C=90°, ∴△ANM∽△ACB, ∴

, ,

∴=

∴AM=.

(2)①如图2中,

∵NA′∥AC, ∴∠AMN=∠NMA′,

由翻折可知:MA=MA′,∠AMN=∠NMA′, ∴∠MNA′=∠A′MN, ∴A′N=A′M,

∴AM=A′N,∵AM∥A′N, ∴四边形AMA′N是平行四边形, ∵MA=MA′,

∴四边形AMA′N是菱形.

②连接AA′交MN于O.设AM=MA′=x, ∵MA′∥AB, ∴∴=解得x=∴AM=∴CM=∴CA′=∴AA′=

, , , , ,

=,

==,

∵四边形AMA′N是菱形, ∴AA′⊥MN,OM=ON,OA=OA′=∴OM=∴MN=2OM=

(3)如图3中,作NH⊥BC于H.

=.

, =

∵NH∥AC, ∴∴

==

∴NH=,BH=, ∴CH=BC﹣BH=3﹣=, ∴AM=AC=

=,

∴CM=AC﹣AM=4﹣∵CM∥NH, ∴

∴=,

∴PC=1.

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