1. 如图,已知四边形ABCD是平行四边形.(填“菱形”“矩形”或“正方形”)
(1)若AB=AD,则ABCD的形状是
(2)若∠A=90°,则ABCD的形状是
(3)若AB=AD且∠A=90°,则ABCD的形状是

(1)若AB=AD,则ABCD的形状是
菱形
.(2)若∠A=90°,则ABCD的形状是
矩形
.(3)若AB=AD且∠A=90°,则ABCD的形状是
正方形
.答案
1.(1)菱形 (2)矩形 (3)正方形
解析
【分析】
本题考查特殊平行四边形的判定,解题时结合平行四边形的基础性质,对应不同特殊平行四边形的判定条件逐一判断即可:①先回忆各特殊平行四边形的定义:一组邻边相等的平行四边形是菱形;有一个角为直角的平行四边形是矩形;同时满足邻边相等且有一个角为直角的平行四边形是正方形;②将每个小问给出的条件对应到上述判定规则中,即可得出结论。
【解析】
(1) 已知四边形ABCD是平行四边形,且AB=AD,即平行四边形有一组邻边相等,根据菱形的判定定理:一组邻边相等的平行四边形是菱形,因此此时▱ABCD是菱形。
(2) 已知四边形ABCD是平行四边形,且∠A=90°,即平行四边形有一个内角是直角,根据矩形的判定定理:有一个内角是直角的平行四边形是矩形,因此此时▱ABCD是矩形。
(3) 已知四边形ABCD是平行四边形,AB=AD说明该平行四边形是菱形,又∠A=90°,即有一个角是直角的菱形是正方形,因此此时▱ABCD是正方形。
【答案】
(1)菱形 (2)矩形 (3)正方形
【知识点】
菱形的判定、矩形的判定、正方形的判定
【点评】
本题属于基础概念考查题,核心是牢记各类特殊平行四边形的判定条件,熟练掌握该知识点是解决复杂特殊四边形相关题目的基础。
【难度系数】
0.9
本题考查特殊平行四边形的判定,解题时结合平行四边形的基础性质,对应不同特殊平行四边形的判定条件逐一判断即可:①先回忆各特殊平行四边形的定义:一组邻边相等的平行四边形是菱形;有一个角为直角的平行四边形是矩形;同时满足邻边相等且有一个角为直角的平行四边形是正方形;②将每个小问给出的条件对应到上述判定规则中,即可得出结论。
【解析】
(1) 已知四边形ABCD是平行四边形,且AB=AD,即平行四边形有一组邻边相等,根据菱形的判定定理:一组邻边相等的平行四边形是菱形,因此此时▱ABCD是菱形。
(2) 已知四边形ABCD是平行四边形,且∠A=90°,即平行四边形有一个内角是直角,根据矩形的判定定理:有一个内角是直角的平行四边形是矩形,因此此时▱ABCD是矩形。
(3) 已知四边形ABCD是平行四边形,AB=AD说明该平行四边形是菱形,又∠A=90°,即有一个角是直角的菱形是正方形,因此此时▱ABCD是正方形。
【答案】
(1)菱形 (2)矩形 (3)正方形
【知识点】
菱形的判定、矩形的判定、正方形的判定
【点评】
本题属于基础概念考查题,核心是牢记各类特殊平行四边形的判定条件,熟练掌握该知识点是解决复杂特殊四边形相关题目的基础。
【难度系数】
0.9
2. 如图,在矩形ABCD中,∠A=90°,CD=3,对角线BD的长为5,则BC的长为

4
。答案
4
解析
【分析】
解题时首先回忆矩形的性质:矩形的四个角均为直角,对边相等。观察图形可知,要求的边BC、已知边CD和对角线BD都在△BCD中,结合矩形性质可得∠C=90°,即△BCD是直角三角形,已知直角三角形的斜边BD和一条直角边CD的长度,直接用勾股定理即可求出另一条直角边BC的长。
【解析】
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠C=90°,
在Rt△BCD中,CD=3,BD=5,根据勾股定理得:
$BC=\sqrt{BD^2 - CD^2}=\sqrt{5^2 - 3^2}=\sqrt{25 - 9}=\sqrt{16}=4$
【答案】
4
【知识点】
矩形的性质;勾股定理
【点评】
本题属于基础题,主要考查矩形的性质与勾股定理的结合应用,解题关键是利用矩形的性质得到直角三角形,再代入勾股定理计算即可。
【难度系数】
0.9
解题时首先回忆矩形的性质:矩形的四个角均为直角,对边相等。观察图形可知,要求的边BC、已知边CD和对角线BD都在△BCD中,结合矩形性质可得∠C=90°,即△BCD是直角三角形,已知直角三角形的斜边BD和一条直角边CD的长度,直接用勾股定理即可求出另一条直角边BC的长。
【解析】
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠C=90°,
在Rt△BCD中,CD=3,BD=5,根据勾股定理得:
$BC=\sqrt{BD^2 - CD^2}=\sqrt{5^2 - 3^2}=\sqrt{25 - 9}=\sqrt{16}=4$
【答案】
4
【知识点】
矩形的性质;勾股定理
【点评】
本题属于基础题,主要考查矩形的性质与勾股定理的结合应用,解题关键是利用矩形的性质得到直角三角形,再代入勾股定理计算即可。
【难度系数】
0.9
3. 如图,在菱形ABCD中,AD=CD,∠B=60°,AC=3,则AB的长为

3
。答案
3
解析
【分析】
解题时先从菱形的性质入手,菱形的四条边相等,因此可得AB=BC,此时△ABC是等腰三角形,结合已知∠B=60°,根据“有一个角为60°的等腰三角形是等边三角形”,可判定△ABC为等边三角形,再利用等边三角形三边相等的性质,结合AC的长度即可求出AB的长。
【解析】
解:
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC(菱形的四条边长度相等),
又
∵∠B=60°,
∴△ABC是等边三角形(有一个内角为60°的等腰三角形是等边三角形),
∴AB=AC,
∵AC=3,
∴AB=3。
【答案】
3
【知识点】
菱形的性质;等边三角形的判定与性质
【点评】
本题属于基础题,核心考查特殊四边形性质与特殊三角形判定的结合应用,解题的突破口是利用菱形邻边相等和60°内角,快速判断出等边三角形,从而建立待求边和已知边的等量关系。
【难度系数】
0.85
解题时先从菱形的性质入手,菱形的四条边相等,因此可得AB=BC,此时△ABC是等腰三角形,结合已知∠B=60°,根据“有一个角为60°的等腰三角形是等边三角形”,可判定△ABC为等边三角形,再利用等边三角形三边相等的性质,结合AC的长度即可求出AB的长。
【解析】
解:
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC(菱形的四条边长度相等),
又
∵∠B=60°,
∴△ABC是等边三角形(有一个内角为60°的等腰三角形是等边三角形),
∴AB=AC,
∵AC=3,
∴AB=3。
【答案】
3
【知识点】
菱形的性质;等边三角形的判定与性质
【点评】
本题属于基础题,核心考查特殊四边形性质与特殊三角形判定的结合应用,解题的突破口是利用菱形邻边相等和60°内角,快速判断出等边三角形,从而建立待求边和已知边的等量关系。
【难度系数】
0.85
4. 将一个含$30°$角的直角三角板EFG按如图所示的方式放置于正方形木框ABCD中,$∠ A=90°$,$AB=AD$,FG在对角线BD上,求$∠ AEG$的度数.

答案
解:
∵木框ABCD是正方形,AB=AD,∠A=90°,
∴∠ABD=∠ADB=45°.
∵∠AEG=∠EGF+∠ABD,∠EGF=30°,
∴∠AEG=30°+45°=75°.
∴∠AEG的度数为75°.
∵木框ABCD是正方形,AB=AD,∠A=90°,
∴∠ABD=∠ADB=45°.
∵∠AEG=∠EGF+∠ABD,∠EGF=30°,
∴∠AEG=30°+45°=75°.
∴∠AEG的度数为75°.
解析
【分析】
解题时首先从已知条件出发,第一步先利用正方形的性质:正方形的邻边相等、内角为90°,可推出对角线BD平分内角,因此得到∠ABD=45°;第二步观察所求角∠AEG的位置,它是△EBG的外角,根据三角形外角定理,外角等于与它不相邻的两个内角之和,因此∠AEG等于已知的∠EGF(30°)与∠ABD的和,代入数值计算即可得到结果。
【解析】
解:
∵四边形ABCD是正方形,AB=AD,∠A=90°,
∴△ABD是等腰直角三角形,∠ABD=∠ADB=45°。
∵∠AEG是△EBG的外角,根据三角形外角的性质:三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和,
∴∠AEG=∠EGF + ∠ABD,
已知∠EGF=30°,
∴∠AEG=30° + 45° = 75°。
【答案】
75°
【知识点】
正方形的性质、三角形外角定理、角度运算
【点评】
本题属于基础几何计算题,解题关键是熟练掌握正方形对角线的性质,以及能准确识别三角形的外角,找到已知角和未知角的数量关系即可快速求解。
【难度系数】
0.8
解题时首先从已知条件出发,第一步先利用正方形的性质:正方形的邻边相等、内角为90°,可推出对角线BD平分内角,因此得到∠ABD=45°;第二步观察所求角∠AEG的位置,它是△EBG的外角,根据三角形外角定理,外角等于与它不相邻的两个内角之和,因此∠AEG等于已知的∠EGF(30°)与∠ABD的和,代入数值计算即可得到结果。
【解析】
解:
∵四边形ABCD是正方形,AB=AD,∠A=90°,
∴△ABD是等腰直角三角形,∠ABD=∠ADB=45°。
∵∠AEG是△EBG的外角,根据三角形外角的性质:三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和,
∴∠AEG=∠EGF + ∠ABD,
已知∠EGF=30°,
∴∠AEG=30° + 45° = 75°。
【答案】
75°
【知识点】
正方形的性质、三角形外角定理、角度运算
【点评】
本题属于基础几何计算题,解题关键是熟练掌握正方形对角线的性质,以及能准确识别三角形的外角,找到已知角和未知角的数量关系即可快速求解。
【难度系数】
0.8
5. 数学文化·规矩 我国古代有“不以规矩,不能成方圆”的说法,人们把“规矩”当作几何名词,“规”是画圆的工具,“矩”是画方的工具,所以长方形也称为“矩形”。矩形的对称轴的条数为(
A.1
B.2
C.3
D.4
B
)A.1
B.2
C.3
D.4
答案
B
解析
【分析】
解题时先明确核心问题是求矩形的对称轴条数,第一步先回忆对称轴的定义:若一个平面图形沿某条直线折叠后,直线两旁的部分能完全重合,这条直线就是该图形的对称轴。第二步结合矩形的图形特征逐一验证:先尝试过对边中点的直线,折叠后两侧可完全重合,是对称轴;再验证对角线,沿对角线折叠时两侧无法重合,不是对称轴。最后统计符合要求的对称轴总数即可对应选项。
【解析】
根据对称轴的定义:沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的直线是图形的对称轴。
对矩形进行分析:
1. 过矩形两组对边中点的直线共有2条,沿这两条直线折叠,矩形的两部分均可完全重合,属于矩形的对称轴;
2. 沿矩形的对角线折叠时,直线两旁的部分无法完全重合,因此对角线不是矩形的对称轴。
综上,矩形的对称轴共有2条,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
1. 对称轴的定义
2. 矩形的性质
【点评】
本题结合传统数学文化考查基础几何图形的对称轴相关知识,属于基础类考题,只要熟练掌握常见轴对称图形的特征即可快速作答。
【难度系数】
0.9
解题时先明确核心问题是求矩形的对称轴条数,第一步先回忆对称轴的定义:若一个平面图形沿某条直线折叠后,直线两旁的部分能完全重合,这条直线就是该图形的对称轴。第二步结合矩形的图形特征逐一验证:先尝试过对边中点的直线,折叠后两侧可完全重合,是对称轴;再验证对角线,沿对角线折叠时两侧无法重合,不是对称轴。最后统计符合要求的对称轴总数即可对应选项。
【解析】
根据对称轴的定义:沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的直线是图形的对称轴。
对矩形进行分析:
1. 过矩形两组对边中点的直线共有2条,沿这两条直线折叠,矩形的两部分均可完全重合,属于矩形的对称轴;
2. 沿矩形的对角线折叠时,直线两旁的部分无法完全重合,因此对角线不是矩形的对称轴。
综上,矩形的对称轴共有2条,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
1. 对称轴的定义
2. 矩形的性质
【点评】
本题结合传统数学文化考查基础几何图形的对称轴相关知识,属于基础类考题,只要熟练掌握常见轴对称图形的特征即可快速作答。
【难度系数】
0.9
6.将下列图形绕其对角线的交点顺时针旋转$90°$,所得图形一定与原图形重合的是(
A.平行四边形
B.矩形
C.正方形
D.菱形
C
)A.平行四边形
B.矩形
C.正方形
D.菱形
答案
C
解析
【分析】
本题考查旋转的性质与特殊平行四边形对称性的结合应用。解题思路:首先明确旋转三要素:旋转中心是对角线交点、旋转方向为顺时针、旋转角为90°,要使旋转后图形与原图形重合,需要图形满足绕对角线交点旋转90°后各顶点、边都能与原图形的对应部分重合。接下来逐一分析四个选项中图形的性质,判断是否满足上述要求即可。
【解析】
逐个分析各选项:
A. 平行四边形:属于中心对称图形,绕对角线交点旋转180°可与原图形重合,旋转90°时无法与原图形重合,不符合要求;
B. 矩形:属于中心对称图形,对角线相等但不互相垂直(正方形除外),绕对角线交点旋转180°可重合,旋转90°时因邻边长度不相等,图形无法与原图形重合,不符合要求;
C. 正方形:对角线互相垂直、平分且相等,相邻顶点与对角线交点的连线夹角恰好为90°,且四条边相等、四个角均为直角,绕对角线交点顺时针旋转90°后,每个顶点恰好与原相邻顶点的位置重合,图形与原图形完全重合,符合要求;
D. 菱形:属于中心对称图形,对角线互相垂直但不一定相等(正方形除外),绕对角线交点旋转180°可重合,旋转90°时因内角不一定为直角,图形无法与原图形重合,不符合要求。
【答案】
C
【知识点】
旋转的性质,特殊平行四边形的性质,旋转对称图形
【点评】
本题属于基础题,解题的关键是熟练掌握各类特殊平行四边形的对称性特征,结合旋转的三要素逐一判断即可,要注意正方形是特殊的矩形和菱形,兼具二者的所有性质。
【难度系数】
0.8
本题考查旋转的性质与特殊平行四边形对称性的结合应用。解题思路:首先明确旋转三要素:旋转中心是对角线交点、旋转方向为顺时针、旋转角为90°,要使旋转后图形与原图形重合,需要图形满足绕对角线交点旋转90°后各顶点、边都能与原图形的对应部分重合。接下来逐一分析四个选项中图形的性质,判断是否满足上述要求即可。
【解析】
逐个分析各选项:
A. 平行四边形:属于中心对称图形,绕对角线交点旋转180°可与原图形重合,旋转90°时无法与原图形重合,不符合要求;
B. 矩形:属于中心对称图形,对角线相等但不互相垂直(正方形除外),绕对角线交点旋转180°可重合,旋转90°时因邻边长度不相等,图形无法与原图形重合,不符合要求;
C. 正方形:对角线互相垂直、平分且相等,相邻顶点与对角线交点的连线夹角恰好为90°,且四条边相等、四个角均为直角,绕对角线交点顺时针旋转90°后,每个顶点恰好与原相邻顶点的位置重合,图形与原图形完全重合,符合要求;
D. 菱形:属于中心对称图形,对角线互相垂直但不一定相等(正方形除外),绕对角线交点旋转180°可重合,旋转90°时因内角不一定为直角,图形无法与原图形重合,不符合要求。
【答案】
C
【知识点】
旋转的性质,特殊平行四边形的性质,旋转对称图形
【点评】
本题属于基础题,解题的关键是熟练掌握各类特殊平行四边形的对称性特征,结合旋转的三要素逐一判断即可,要注意正方形是特殊的矩形和菱形,兼具二者的所有性质。
【难度系数】
0.8
7. 如图,在菱形OABC中,点B在x轴上,点A的坐标为(2,3),则点C的坐标为

(2,-3)
答案
(2,-3)
解析
【分析】
解题时先回忆菱形的性质:菱形是轴对称图形,两条对角线所在的直线都是它的对称轴。本题中对角线OB在x轴上,因此x轴是该菱形的一条对称轴,可推出点A和点C关于x轴对称;再结合关于x轴对称的点的坐标规律:横坐标相同,纵坐标互为相反数,结合已知点A的坐标就能求出点C的坐标。
【解析】
解:
∵四边形OABC是菱形,
∴菱形OABC关于对角线OB所在的x轴对称,即点A与点C关于x轴对称。
∵关于x轴对称的点横坐标相等,纵坐标互为相反数,且点A的坐标为(2,3),
∴点C的坐标为(2, -3)。
【答案】
(2,-3)
【知识点】
菱形的性质;关于x轴对称的点的坐标特征
【点评】
本题侧重考查菱形对称性和坐标轴对称规律的应用,解题核心是快速判断出A、C两点的对称关系,掌握基础性质即可快速得分。
【难度系数】
0.8
解题时先回忆菱形的性质:菱形是轴对称图形,两条对角线所在的直线都是它的对称轴。本题中对角线OB在x轴上,因此x轴是该菱形的一条对称轴,可推出点A和点C关于x轴对称;再结合关于x轴对称的点的坐标规律:横坐标相同,纵坐标互为相反数,结合已知点A的坐标就能求出点C的坐标。
【解析】
解:
∵四边形OABC是菱形,
∴菱形OABC关于对角线OB所在的x轴对称,即点A与点C关于x轴对称。
∵关于x轴对称的点横坐标相等,纵坐标互为相反数,且点A的坐标为(2,3),
∴点C的坐标为(2, -3)。
【答案】
(2,-3)
【知识点】
菱形的性质;关于x轴对称的点的坐标特征
【点评】
本题侧重考查菱形对称性和坐标轴对称规律的应用,解题核心是快速判断出A、C两点的对称关系,掌握基础性质即可快速得分。
【难度系数】
0.8
8. 如图,正方形ABCD的边长为5,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为(
A.25
B.$\frac{25}{2}$
C.$\frac{25}{3}$
D.$\frac{25}{4}$

第8题图 第9题图
B
)A.25
B.$\frac{25}{2}$
C.$\frac{25}{3}$
D.$\frac{25}{4}$
第8题图 第9题图
答案
B
解析
【分析】
解题时首先观察图形特征,正方形的对角线AC是它的对称轴,根据轴对称的性质,AC两侧的图形关于AC对称,因此AC左侧的阴影部分和右侧对应的空白部分面积相等,可将阴影部分拼接转化为规则图形计算面积,无需分别计算每块阴影的面积,简化运算步骤。
【解析】
∵ 正方形ABCD是轴对称图形,对角线AC所在直线是它的一条对称轴,
又
∵ EG⊥AB,EI⊥AD,FH⊥AB,FJ⊥AD,
∴ 根据轴对称的性质,AC左侧的阴影部分与AC右侧对应的空白区域面积相等,
因此图中阴影部分的总面积等于正方形ABCD面积的一半。
已知正方形ABCD边长为5,其面积为$5 × 5 = 25$,
∴ 阴影部分面积为$\frac{1}{2} × 25 = \frac{25}{2}$。
【答案】
B
【知识点】
正方形的性质;轴对称的应用;面积计算
【点评】
本题考查利用几何图形的对称性求解阴影面积,巧妙运用转化思想将零散的阴影面积拼接为规则的正方形的一半,规避了分别计算各块阴影面积的复杂运算,解题核心是准确识别正方形对角线的对称轴属性。
【难度系数】
0.7
解题时首先观察图形特征,正方形的对角线AC是它的对称轴,根据轴对称的性质,AC两侧的图形关于AC对称,因此AC左侧的阴影部分和右侧对应的空白部分面积相等,可将阴影部分拼接转化为规则图形计算面积,无需分别计算每块阴影的面积,简化运算步骤。
【解析】
∵ 正方形ABCD是轴对称图形,对角线AC所在直线是它的一条对称轴,
又
∵ EG⊥AB,EI⊥AD,FH⊥AB,FJ⊥AD,
∴ 根据轴对称的性质,AC左侧的阴影部分与AC右侧对应的空白区域面积相等,
因此图中阴影部分的总面积等于正方形ABCD面积的一半。
已知正方形ABCD边长为5,其面积为$5 × 5 = 25$,
∴ 阴影部分面积为$\frac{1}{2} × 25 = \frac{25}{2}$。
【答案】
B
【知识点】
正方形的性质;轴对称的应用;面积计算
【点评】
本题考查利用几何图形的对称性求解阴影面积,巧妙运用转化思想将零散的阴影面积拼接为规则的正方形的一半,规避了分别计算各块阴影面积的复杂运算,解题核心是准确识别正方形对角线的对称轴属性。
【难度系数】
0.7
9.如图,在矩形ABCD中,∠B=90°,点E,F在边BC上,连接AE,DF,∠BAE=∠CDF.当AB=12,DF=13时,BE的长为

5
.答案
5
解析
【分析】
解题时先从矩形的性质入手,矩形四个角都是直角且对边相等,可得AB=CD、∠B=∠C=90°,结合已知的∠BAE=∠CDF,可证明△ABE和△DCF全等,根据全等对应边相等得到AE的长度,最后在Rt△ABE中利用勾股定理即可算出BE的长。
【解析】
∵四边形ABCD是矩形
∴AB=CD,∠B=∠C=90°
在△ABE和△DCF中:
$\begin{cases}∠B=∠C \\AB=DC \\∠BAE=∠CDF\end{cases}$
∴△ABE≌△DCF(ASA)
∴AE=DF=13
在Rt△ABE中,∠B=90°,由勾股定理得:
$BE=\sqrt{AE^2-AB^2}=\sqrt{13^2-12^2}=\sqrt{25}=5$
【答案】
5
【知识点】
矩形的性质;全等三角形的判定与性质;勾股定理
【点评】
本题是基础几何综合题,解题核心是通过全等三角形完成线段长度的转化,再结合勾股定理计算未知边长,是特殊平行四边形章节的典型考题。
【难度系数】
0.7
解题时先从矩形的性质入手,矩形四个角都是直角且对边相等,可得AB=CD、∠B=∠C=90°,结合已知的∠BAE=∠CDF,可证明△ABE和△DCF全等,根据全等对应边相等得到AE的长度,最后在Rt△ABE中利用勾股定理即可算出BE的长。
【解析】
∵四边形ABCD是矩形
∴AB=CD,∠B=∠C=90°
在△ABE和△DCF中:
$\begin{cases}∠B=∠C \\AB=DC \\∠BAE=∠CDF\end{cases}$
∴△ABE≌△DCF(ASA)
∴AE=DF=13
在Rt△ABE中,∠B=90°,由勾股定理得:
$BE=\sqrt{AE^2-AB^2}=\sqrt{13^2-12^2}=\sqrt{25}=5$
【答案】
5
【知识点】
矩形的性质;全等三角形的判定与性质;勾股定理
【点评】
本题是基础几何综合题,解题核心是通过全等三角形完成线段长度的转化,再结合勾股定理计算未知边长,是特殊平行四边形章节的典型考题。
【难度系数】
0.7
10.(教材习题变式)如图,在菱形ABCD中,BC=CD,P,Q是对角线BD上的两点,连接CP,CQ,且BP=DQ.
(1)求证:∠BCP=∠DCQ.
(2)若PQ=CQ,∠DCQ=2∠CDQ,求∠A的度数.

(1)求证:∠BCP=∠DCQ.
(2)若PQ=CQ,∠DCQ=2∠CDQ,求∠A的度数.
答案
解:(1)证明:
∵在菱形ABCD中,BC=CD,
∴∠CBD=∠CDB. 在△BCP 和 △DCQ 中, $\begin{cases} BC=DC, \\ ∠CBP=∠CDQ, \\ BP=DQ, \end{cases}$
∴△BCP ≅ △DCQ(SAS).
∴∠BCP=∠DCQ. (2)由(1)知△BCP≅△DCQ,
∴CP=CQ.
∵PQ=CQ,
∴△PCQ是等边三角形.
∴∠PQC=∠PCQ=60°.
∵∠DCQ=2∠CDQ,∠PQC=∠DCQ+∠CDQ,
∴∠DCQ=∠BCP=40°.
∴∠BCD=∠DCQ+∠PCQ+∠BCP=140°.
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠A=∠BCD=140°.
∵在菱形ABCD中,BC=CD,
∴∠CBD=∠CDB. 在△BCP 和 △DCQ 中, $\begin{cases} BC=DC, \\ ∠CBP=∠CDQ, \\ BP=DQ, \end{cases}$
∴△BCP ≅ △DCQ(SAS).
∴∠BCP=∠DCQ. (2)由(1)知△BCP≅△DCQ,
∴CP=CQ.
∵PQ=CQ,
∴△PCQ是等边三角形.
∴∠PQC=∠PCQ=60°.
∵∠DCQ=2∠CDQ,∠PQC=∠DCQ+∠CDQ,
∴∠DCQ=∠BCP=40°.
∴∠BCD=∠DCQ+∠PCQ+∠BCP=140°.
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠A=∠BCD=140°.
解析
【分析】
(1) 要证明∠BCP=∠DCQ,可通过证明两角所在的△BCP和△DCQ全等推导。首先结合菱形性质可得BC=CD,且对角线BD平分∠CDA、∠ABC,因此∠CBP=∠CDQ,再搭配已知的BP=DQ条件,满足SAS全等判定,即可证得两三角形全等,对应角相等。
(2) 先由(1)的全等结论得CP=CQ,结合已知PQ=CQ,可推得△PCQ是等边三角形,得到内角为60°;再利用三角形外角性质,∠PQC是△CDQ的外角,等于∠DCQ+∠CDQ,结合∠DCQ=2∠CDQ的条件,可算出∠DCQ的度数,进而求出∠BCD的度数,最后根据菱形对角相等的性质得到∠A的度数。
【解析】
(1) 证明:
∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=CD,∠CBP=∠CDQ。
在△BCP和△DCQ中:
$\begin{cases} BC=DC, \\ ∠CBP=∠CDQ, \\ BP=DQ, \end{cases}$
∴△BCP ≅ △DCQ(SAS),
∴∠BCP=∠DCQ。
(2) 解:
由(1)知△BCP≅△DCQ,
∴CP=CQ,
∵PQ=CQ,
∴CP=CQ=PQ,即△PCQ是等边三角形,
∴∠PQC=∠PCQ=60°。
∵∠PQC是△CDQ的外角,
∴∠PQC=∠DCQ+∠CDQ,
又
∵∠DCQ=2∠CDQ,
∴3∠CDQ=60°,解得∠CDQ=20°,∠DCQ=40°,
∴∠BCP=∠DCQ=40°,
∴∠BCD=∠BCP+∠PCQ+∠DCQ=40°+60°+40°=140°,
∵四边形ABCD是菱形,菱形对角相等,
∴∠A=∠BCD=140°。
【答案】
(1) 已证∠BCP=∠DCQ;(2) $\boldsymbol{140°}$
【知识点】
菱形的性质;全等三角形的判定与性质;等边三角形的判定与性质
【点评】
本题属于几何综合基础题,将特殊四边形与三角形的知识结合考查,解题关键是先通过全等证明得到边角等量关系,再结合等边三角形、三角形外角的性质逐步推导角度,能有效检验对几何基础性质的综合运用能力。
【难度系数】
0.65
(1) 要证明∠BCP=∠DCQ,可通过证明两角所在的△BCP和△DCQ全等推导。首先结合菱形性质可得BC=CD,且对角线BD平分∠CDA、∠ABC,因此∠CBP=∠CDQ,再搭配已知的BP=DQ条件,满足SAS全等判定,即可证得两三角形全等,对应角相等。
(2) 先由(1)的全等结论得CP=CQ,结合已知PQ=CQ,可推得△PCQ是等边三角形,得到内角为60°;再利用三角形外角性质,∠PQC是△CDQ的外角,等于∠DCQ+∠CDQ,结合∠DCQ=2∠CDQ的条件,可算出∠DCQ的度数,进而求出∠BCD的度数,最后根据菱形对角相等的性质得到∠A的度数。
【解析】
(1) 证明:
∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=CD,∠CBP=∠CDQ。
在△BCP和△DCQ中:
$\begin{cases} BC=DC, \\ ∠CBP=∠CDQ, \\ BP=DQ, \end{cases}$
∴△BCP ≅ △DCQ(SAS),
∴∠BCP=∠DCQ。
(2) 解:
由(1)知△BCP≅△DCQ,
∴CP=CQ,
∵PQ=CQ,
∴CP=CQ=PQ,即△PCQ是等边三角形,
∴∠PQC=∠PCQ=60°。
∵∠PQC是△CDQ的外角,
∴∠PQC=∠DCQ+∠CDQ,
又
∵∠DCQ=2∠CDQ,
∴3∠CDQ=60°,解得∠CDQ=20°,∠DCQ=40°,
∴∠BCP=∠DCQ=40°,
∴∠BCD=∠BCP+∠PCQ+∠DCQ=40°+60°+40°=140°,
∵四边形ABCD是菱形,菱形对角相等,
∴∠A=∠BCD=140°。
【答案】
(1) 已证∠BCP=∠DCQ;(2) $\boldsymbol{140°}$
【知识点】
菱形的性质;全等三角形的判定与性质;等边三角形的判定与性质
【点评】
本题属于几何综合基础题,将特殊四边形与三角形的知识结合考查,解题关键是先通过全等证明得到边角等量关系,再结合等边三角形、三角形外角的性质逐步推导角度,能有效检验对几何基础性质的综合运用能力。
【难度系数】
0.65
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