6. 如图,正方形ABCD的边长为1,点E、F分别是对角线AC上的两点. EG⊥AB,EI⊥AD,FH⊥AB,FJ⊥AD,垂足分别为G,I,H,J,则图中阴影部分的面积等于

$\frac{1}{2}$
.答案
6.$\frac{1}{2}$
解析
【分析】
解题时首先观察图形特征,正方形对角线AC是它的对称轴,沿AC对折后,直线AC两侧的图形能完全重合。我们可以利用轴对称的性质,发现左侧的阴影部分与右侧三角形ACD内的空白部分面积对应相等,因此不需要分别计算每块阴影的面积,通过割补转化,阴影总面积就等于正方形面积的一半。
【解析】
解:
∵正方形ABCD的边长为1,
∴正方形ABCD的面积为$1×1=1$。
∵AC是正方形ABCD的对角线,
∴直线AC是正方形的对称轴,正方形关于AC对称的部分面积相等。
观察图形可知,AC左侧的阴影部分与AC右侧对应的空白部分面积完全相等,因此阴影部分的总面积等于正方形面积的一半,
即阴影面积为$1÷2=\frac{1}{2}$。
【答案】
$\frac{1}{2}$
【知识点】
正方形的性质,轴对称的性质,面积割补法
【点评】
本题考查几何图形的面积计算,解题的关键是利用正方形的轴对称性对阴影面积进行转化,避免了复杂的分块计算,是典型的用转化思想简化计算的题型。
【难度系数】
0.7
解题时首先观察图形特征,正方形对角线AC是它的对称轴,沿AC对折后,直线AC两侧的图形能完全重合。我们可以利用轴对称的性质,发现左侧的阴影部分与右侧三角形ACD内的空白部分面积对应相等,因此不需要分别计算每块阴影的面积,通过割补转化,阴影总面积就等于正方形面积的一半。
【解析】
解:
∵正方形ABCD的边长为1,
∴正方形ABCD的面积为$1×1=1$。
∵AC是正方形ABCD的对角线,
∴直线AC是正方形的对称轴,正方形关于AC对称的部分面积相等。
观察图形可知,AC左侧的阴影部分与AC右侧对应的空白部分面积完全相等,因此阴影部分的总面积等于正方形面积的一半,
即阴影面积为$1÷2=\frac{1}{2}$。
【答案】
$\frac{1}{2}$
【知识点】
正方形的性质,轴对称的性质,面积割补法
【点评】
本题考查几何图形的面积计算,解题的关键是利用正方形的轴对称性对阴影面积进行转化,避免了复杂的分块计算,是典型的用转化思想简化计算的题型。
【难度系数】
0.7
7. 如图所示,在$□ ABCD$中,$AE$、$CF$分别是$∠ BAD$、$∠ BCD$的平分线,根据现有的图形,请添加一个条件,使四边形$AECF$是菱形,则添加的一个条件可以是________.(只写出一个即可)

答案
7.答案不唯一,如$AE=EC$
解析
【分析】
解题思路:首先先根据平行四边形ABCD的性质,结合角平分线的定义,先推导四边形AECF的形状,可证得AECF本身是平行四边形;再回忆菱形的判定定理:一组邻边相等的平行四边形是菱形,或对角线互相垂直的平行四边形是菱形,只需添加满足上述判定的条件即可使AECF成为菱形。
第一步:利用平行四边形对边平行、对角相等的性质,结合角平分线定义,证明AE//CF,结合AF//EC,得AECF是平行四边形;第二步:根据菱形判定,给平行四边形AECF补充判定为菱形的条件即可。
【解析】
解:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD//BC,∠BAD=∠BCD,即AF//EC,
∵AE平分∠BAD,CF平分∠BCD,
∴∠DAE=$\frac{1}{2}$∠BAD,∠BCF=$\frac{1}{2}$∠BCD,
∴∠DAE=∠BCF,
又
∵AD//BC,
∴∠DAE=∠AEB,
∴∠AEB=∠BCF,
∴AE//CF,
∵AF//EC,AE//CF,
∴四边形AECF是平行四边形,
根据“一组邻边相等的平行四边形是菱形”,可添加条件$AE=EC$,此时平行四边形AECF为菱形。(也可添加$AF=AE$、$AC⊥EF$等合理条件)
【答案】
答案不唯一,如$AE=EC$
【知识点】
平行四边形的性质与判定;角平分线的定义;菱形的判定
【点评】
本题属于开放性基础题,需要先结合已知条件推导得到四边形AECF是平行四边形,再结合菱形的判定定理补充合适的条件即可,解题时要注意先梳理已有结论,再匹配判定定理补全缺失条件。
【难度系数】
0.7
解题思路:首先先根据平行四边形ABCD的性质,结合角平分线的定义,先推导四边形AECF的形状,可证得AECF本身是平行四边形;再回忆菱形的判定定理:一组邻边相等的平行四边形是菱形,或对角线互相垂直的平行四边形是菱形,只需添加满足上述判定的条件即可使AECF成为菱形。
第一步:利用平行四边形对边平行、对角相等的性质,结合角平分线定义,证明AE//CF,结合AF//EC,得AECF是平行四边形;第二步:根据菱形判定,给平行四边形AECF补充判定为菱形的条件即可。
【解析】
解:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD//BC,∠BAD=∠BCD,即AF//EC,
∵AE平分∠BAD,CF平分∠BCD,
∴∠DAE=$\frac{1}{2}$∠BAD,∠BCF=$\frac{1}{2}$∠BCD,
∴∠DAE=∠BCF,
又
∵AD//BC,
∴∠DAE=∠AEB,
∴∠AEB=∠BCF,
∴AE//CF,
∵AF//EC,AE//CF,
∴四边形AECF是平行四边形,
根据“一组邻边相等的平行四边形是菱形”,可添加条件$AE=EC$,此时平行四边形AECF为菱形。(也可添加$AF=AE$、$AC⊥EF$等合理条件)
【答案】
答案不唯一,如$AE=EC$
【知识点】
平行四边形的性质与判定;角平分线的定义;菱形的判定
【点评】
本题属于开放性基础题,需要先结合已知条件推导得到四边形AECF是平行四边形,再结合菱形的判定定理补充合适的条件即可,解题时要注意先梳理已有结论,再匹配判定定理补全缺失条件。
【难度系数】
0.7
8. 如图,在$△ ABC$中,分别以$AB$、$AC$、$BC$为边在$BC$的同侧作等边$△ ABD$、$△ ACE$、$△ BCF$.
(1)求证:四边形$DAEF$是平行四边形;
(2)探究下列问题:(只填满足的条件,不需要证明)
①当$△ ABC$满足________条件时,四边形$DAEF$是矩形;
②当$△ ABC$满足________条件时,四边形$DAEF$是菱形;
③当$△ ABC$满足________条件时,以$D$、$A$、$E$、$F$为顶点的四边形不存在.

(1)求证:四边形$DAEF$是平行四边形;
(2)探究下列问题:(只填满足的条件,不需要证明)
①当$△ ABC$满足________条件时,四边形$DAEF$是矩形;
②当$△ ABC$满足________条件时,四边形$DAEF$是菱形;
③当$△ ABC$满足________条件时,以$D$、$A$、$E$、$F$为顶点的四边形不存在.
答案
8.(1)提示:证明
$△ ABC≌ △ DBF≌ △ EFC$,得出 $AD=EF$,$DF=AE.$
(2)①$∠ BAC=150°$ ②$AB=AC≠ BC$ ③$∠ BAC=60°$
$△ ABC≌ △ DBF≌ △ EFC$,得出 $AD=EF$,$DF=AE.$
(2)①$∠ BAC=150°$ ②$AB=AC≠ BC$ ③$∠ BAC=60°$
解析
【分析】
(1)要证明四边形DAEF是平行四边形,可通过证明两组对边分别相等推导。已知有三个等边三角形,利用等边三角形三边相等、内角为60°的性质寻找全等三角形:先证△DBF与△ABC全等,可得DF=AC,结合等边△ACE的性质推出DF=AE;再证△EFC与△ABC全等,可得EF=AB,结合等边△ABD的性质推出EF=AD,即可证明结论。
(2)①矩形需要平行四边形有一个内角为直角,计算∠DAE为直角时对应∠BAC的度数即可;②菱形需要平行四边形邻边相等,将邻边相等转化为△ABC的边的关系即可,同时注意排除四边形不存在的情况;③当D、A、E三点共线时,四个顶点无法构成四边形,计算此时∠BAC的度数即可。
【解析】
(1)证明:
∵△ABD、△BCF都是等边三角形,
∴$BD=AB$,$BF=BC$,$∠DBA=∠FBC=60°$,
∴$∠DBA - ∠FBA = ∠FBC - ∠FBA$,即$∠DBF=∠ABC$,
在$△ DBF$和$△ ABC$中:
$\begin{cases} BD=AB \\ ∠DBF=∠ABC \\ BF=BC \end{cases}$
∴$△ DBF≌△ ABC(\mathrm{SAS})$,
∴$DF=AC$,
又
∵△ACE是等边三角形,
∴$AC=AE$,
∴$DF=AE$。
同理可证$△ EFC≌△ ABC(\mathrm{SAS})$,
∴$EF=AB$,
又
∵△ABD是等边三角形,
∴$AB=AD$,
∴$EF=AD$。
∴四边形DAEF两组对边分别相等,故四边形DAEF是平行四边形。
(2)①若平行四边形DAEF为矩形,则需$∠DAE=90°$,
∵$∠DAB=∠EAC=60°$,
∴$∠BAC=360°-60°-60°-90°=150°$;
②若平行四边形DAEF为菱形,则需$AD=AE$,
∵$AD=AB$,$AE=AC$,
∴$AB=AC$,当$AB=AC=BC$时$∠BAC=60°$,此时D、A、E共线,四边形不存在,故需$AB=AC≠BC$;
③当$∠BAC=60°$时,$∠DAE=60°+60°+60°=180°$,D、A、E三点共线,此时以D、A、E、F为顶点的四边形不存在。
【答案】
(1)证明见上述解析;
(2)①$\boldsymbol{∠BAC=150°}$;②$\boldsymbol{AB=AC≠BC}$;③$\boldsymbol{∠BAC=60°}$
【知识点】
等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,特殊四边形的判定
【点评】
本题综合考查了等边三角形的性质、全等三角形的证明以及各类特殊四边形的判定条件,解题核心是利用等边三角形的边角性质构造全等三角形,同时要注意三点共线时四边形不存在的特殊情况。
【难度系数】
0.6
(1)要证明四边形DAEF是平行四边形,可通过证明两组对边分别相等推导。已知有三个等边三角形,利用等边三角形三边相等、内角为60°的性质寻找全等三角形:先证△DBF与△ABC全等,可得DF=AC,结合等边△ACE的性质推出DF=AE;再证△EFC与△ABC全等,可得EF=AB,结合等边△ABD的性质推出EF=AD,即可证明结论。
(2)①矩形需要平行四边形有一个内角为直角,计算∠DAE为直角时对应∠BAC的度数即可;②菱形需要平行四边形邻边相等,将邻边相等转化为△ABC的边的关系即可,同时注意排除四边形不存在的情况;③当D、A、E三点共线时,四个顶点无法构成四边形,计算此时∠BAC的度数即可。
【解析】
(1)证明:
∵△ABD、△BCF都是等边三角形,
∴$BD=AB$,$BF=BC$,$∠DBA=∠FBC=60°$,
∴$∠DBA - ∠FBA = ∠FBC - ∠FBA$,即$∠DBF=∠ABC$,
在$△ DBF$和$△ ABC$中:
$\begin{cases} BD=AB \\ ∠DBF=∠ABC \\ BF=BC \end{cases}$
∴$△ DBF≌△ ABC(\mathrm{SAS})$,
∴$DF=AC$,
又
∵△ACE是等边三角形,
∴$AC=AE$,
∴$DF=AE$。
同理可证$△ EFC≌△ ABC(\mathrm{SAS})$,
∴$EF=AB$,
又
∵△ABD是等边三角形,
∴$AB=AD$,
∴$EF=AD$。
∴四边形DAEF两组对边分别相等,故四边形DAEF是平行四边形。
(2)①若平行四边形DAEF为矩形,则需$∠DAE=90°$,
∵$∠DAB=∠EAC=60°$,
∴$∠BAC=360°-60°-60°-90°=150°$;
②若平行四边形DAEF为菱形,则需$AD=AE$,
∵$AD=AB$,$AE=AC$,
∴$AB=AC$,当$AB=AC=BC$时$∠BAC=60°$,此时D、A、E共线,四边形不存在,故需$AB=AC≠BC$;
③当$∠BAC=60°$时,$∠DAE=60°+60°+60°=180°$,D、A、E三点共线,此时以D、A、E、F为顶点的四边形不存在。
【答案】
(1)证明见上述解析;
(2)①$\boldsymbol{∠BAC=150°}$;②$\boldsymbol{AB=AC≠BC}$;③$\boldsymbol{∠BAC=60°}$
【知识点】
等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,特殊四边形的判定
【点评】
本题综合考查了等边三角形的性质、全等三角形的证明以及各类特殊四边形的判定条件,解题核心是利用等边三角形的边角性质构造全等三角形,同时要注意三点共线时四边形不存在的特殊情况。
【难度系数】
0.6
9. 如图,在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ ABC=90°$,点$D$是边$AC$上的一点,连接$DB$.
(1)求作:平行四边形$DBEC$(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的图形中,连接$DE$交$BC$于点$O$,当$AD=CD$时,求证:$DE// AB$.

(1)求作:平行四边形$DBEC$(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的图形中,连接$DE$交$BC$于点$O$,当$AD=CD$时,求证:$DE// AB$.
答案
(1)作图见上述解析;(2)DE//AB,证明成立。
解析
【分析】
(1)作平行四边形DBEC可依据平行四边形的判定方法,比如按照“两组对边分别相等”的判定思路,分别以B、C为圆心,CD、BD长为半径画弧,两弧交点即为点E,连接对应线段即可,作图时保留尺规痕迹。
(2)要证明DE//AB,首先利用平行四边形对角线互相平分的性质,得到BC的中点O,再结合已知D是AC中点的条件,可推出DO是△ABC的中位线,根据中位线的性质即可证得平行关系。
【解析】
(1)作图痕迹:分别以点B、点C为圆心,以CD、BD的长度为半径画弧,两弧交于BC上方的点E,依次连接BE、CE,所得四边形DBEC即为所求。
(2)证明:
∵四边形DBEC是平行四边形,
∴对角线DE与BC互相平分,即O是BC的中点,
又
∵AD=CD,即D是AC的中点,
∴DO是△ABC的中位线,
根据三角形中位线定理可得DO//AB,
∵点O在DE上,
∴DE//AB。
【答案】
(1)尺规作图痕迹符合要求即可;(2)证明成立,DE//AB。
【知识点】
尺规作图、平行四边形的性质、三角形中位线定理
【点评】
本题属于基础几何综合题,既考查了尺规作图的操作能力,也考查了平行四边形性质和三角形中位线定理的应用,有助于锻炼几何逻辑推导能力,解题时要注意结合已知条件选择合适的性质定理。
【难度系数】
0.7
(1)作平行四边形DBEC可依据平行四边形的判定方法,比如按照“两组对边分别相等”的判定思路,分别以B、C为圆心,CD、BD长为半径画弧,两弧交点即为点E,连接对应线段即可,作图时保留尺规痕迹。
(2)要证明DE//AB,首先利用平行四边形对角线互相平分的性质,得到BC的中点O,再结合已知D是AC中点的条件,可推出DO是△ABC的中位线,根据中位线的性质即可证得平行关系。
【解析】
(1)作图痕迹:分别以点B、点C为圆心,以CD、BD的长度为半径画弧,两弧交于BC上方的点E,依次连接BE、CE,所得四边形DBEC即为所求。
(2)证明:
∵四边形DBEC是平行四边形,
∴对角线DE与BC互相平分,即O是BC的中点,
又
∵AD=CD,即D是AC的中点,
∴DO是△ABC的中位线,
根据三角形中位线定理可得DO//AB,
∵点O在DE上,
∴DE//AB。
【答案】
(1)尺规作图痕迹符合要求即可;(2)证明成立,DE//AB。
【知识点】
尺规作图、平行四边形的性质、三角形中位线定理
【点评】
本题属于基础几何综合题,既考查了尺规作图的操作能力,也考查了平行四边形性质和三角形中位线定理的应用,有助于锻炼几何逻辑推导能力,解题时要注意结合已知条件选择合适的性质定理。
【难度系数】
0.7
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