6.【传统文化】“方胜”(如图①)是以两个菱形压角相叠而构成的几何图形或纹样,既寓意“双合同心”,又暗含“优胜、佳美”之意.如图②,将正方形ABCD沿对角线BD方向平移得到正方形A'B'C'D',形成一个“方胜”图案.已知BD'=17.6 cm,点A,C之间的距离为10 cm,则重叠部分的正方形的面积为

2.88
cm².答案
6.2.88
解析
【分析】
解题时可按以下思路推导:①利用正方形对角线相等的性质,由AC=10cm得原正方形对角线BD=10cm,再结合平移前后图形全等,得平移后正方形的对角线B'D'=BD=10cm;②观察图形可知,线段BD'是两条对角线重叠后的总长度,用两条对角线长度之和减去BD'的长度,即可得到重叠部分正方形的对角线长度;③最后根据正方形面积可通过对角线乘积的一半计算,代入数据求出结果即可。
【解析】
解:
∵四边形ABCD是正方形,AC=10cm,
∴正方形ABCD的对角线BD=AC=10cm(正方形的两条对角线长度相等)。
由平移的性质可知,正方形A'B'C'D'与正方形ABCD全等,
∴B'D'=BD=10cm。
设重叠部分正方形的对角线长为x cm,
根据重叠线段的长度关系可得:BD + B'D' - x = BD',
代入数据得:10 + 10 - x = 17.6,
解得x=2.4。
∵正方形的面积=1/2×对角线长×对角线长,
∴重叠部分的面积=1/2×2.4×2.4=2.88(cm²)。
【答案】
2.88
【知识点】
正方形的性质,平移的性质,正方形面积计算
【点评】
本题结合传统纹样“方胜”考查几何知识的实际应用,解题的核心是找到重叠部分正方形的对角线长度,将传统文化与数学知识结合,既考查了基础知识点的掌握,也提升了题目的趣味性。
【难度系数】
0.6
解题时可按以下思路推导:①利用正方形对角线相等的性质,由AC=10cm得原正方形对角线BD=10cm,再结合平移前后图形全等,得平移后正方形的对角线B'D'=BD=10cm;②观察图形可知,线段BD'是两条对角线重叠后的总长度,用两条对角线长度之和减去BD'的长度,即可得到重叠部分正方形的对角线长度;③最后根据正方形面积可通过对角线乘积的一半计算,代入数据求出结果即可。
【解析】
解:
∵四边形ABCD是正方形,AC=10cm,
∴正方形ABCD的对角线BD=AC=10cm(正方形的两条对角线长度相等)。
由平移的性质可知,正方形A'B'C'D'与正方形ABCD全等,
∴B'D'=BD=10cm。
设重叠部分正方形的对角线长为x cm,
根据重叠线段的长度关系可得:BD + B'D' - x = BD',
代入数据得:10 + 10 - x = 17.6,
解得x=2.4。
∵正方形的面积=1/2×对角线长×对角线长,
∴重叠部分的面积=1/2×2.4×2.4=2.88(cm²)。
【答案】
2.88
【知识点】
正方形的性质,平移的性质,正方形面积计算
【点评】
本题结合传统纹样“方胜”考查几何知识的实际应用,解题的核心是找到重叠部分正方形的对角线长度,将传统文化与数学知识结合,既考查了基础知识点的掌握,也提升了题目的趣味性。
【难度系数】
0.6
7.如图,$□ ABCD$ 的对角线 $AC$,$BD$ 相交于点 $O$,分别以点 $B$,$C$ 为圆心,$OC$,$OB$ 的长为半径画弧,两弧交于点 $P$,连接 $BP$,$CP$。
(1)求证:四边形 $BOCP$ 是平行四边形;
(2)当$□ ABCD$ 的对角线满足________时,四边形 $BOCP$ 是正方形,并说明理由。

(1)求证:四边形 $BOCP$ 是平行四边形;
(2)当$□ ABCD$ 的对角线满足________时,四边形 $BOCP$ 是正方形,并说明理由。
答案
7.(1)证明:由题意,得 BP=OC,CP=OB,
∴四边形BOCP是平行四边形.
(2)解:$AC⊥BD$ 且 $AC=BD$
理由如下:
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AC=2OC,BD=2BO.
∵AC=BD,
∴OC=BO.
∴$□ BOCP$ 为菱形.
∵AC⊥BD,
∴∠BOC=90°,
∴$□ BOCP$ 是正方形.
∴四边形BOCP是平行四边形.
(2)解:$AC⊥BD$ 且 $AC=BD$
理由如下:
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AC=2OC,BD=2BO.
∵AC=BD,
∴OC=BO.
∴$□ BOCP$ 为菱形.
∵AC⊥BD,
∴∠BOC=90°,
∴$□ BOCP$ 是正方形.
解析
【分析】
(1) 要证明四边形BOCP是平行四边形,首先结合题目给出的作图方法,可直接得到两组对边的等量关系:以B为圆心OC长为半径画弧得BP=OC,以C为圆心OB长为半径画弧得CP=OB,再根据“两组对边分别相等的四边形是平行四边形”的判定定理即可完成证明。
(2) 已知四边形BOCP已经是平行四边形,要使其为正方形,需同时满足两个条件:一是邻边相等(成为菱形),二是有一个内角是直角。结合平行四边形对角线互相平分的性质,OB是BD的一半、OC是AC的一半,要OB=OC则需要AC=BD;要∠BOC=90°则需要AC⊥BD,因此原平行四边形的对角线需满足互相垂直且相等。
【解析】
(1) 证明:由作图题意可得 $BP=OC$,$CP=OB$,
根据两组对边分别相等的四边形是平行四边形,因此四边形$BOCP$是平行四边形。
(2) 当$□ ABCD$的对角线满足$\boldsymbol{AC⊥ BD}$且$\boldsymbol{AC=BD}$时,四边形$BOCP$是正方形,理由如下:
∵四边形$ABCD$为平行四边形,
∴平行四边形对角线互相平分,即$AC=2OC$,$BD=2OB$,
∵$AC=BD$,
∴$OC=OB$,
∴邻边相等的平行四边形是菱形,即$□ BOCP$为菱形,
又
∵$AC⊥ BD$,
∴$∠ BOC=90°$,
∴有一个内角为直角的菱形是正方形,因此$□ BOCP$是正方形。
【答案】
(1) 证明:由题意,得 $BP=OC$,$CP=OB$,
∴四边形$BOCP$是平行四边形。
(2) $AC⊥ BD$ 且 $AC=BD$;理由:
∵四边形$ABCD$为平行四边形,
∴$AC=2OC$,$BD=2BO$。
∵$AC=BD$,
∴$OC=BO$,
∴$□ BOCP$ 为菱形。
∵$AC⊥ BD$,
∴$∠ BOC=90°$,
∴$□ BOCP$ 是正方形。
【知识点】
平行四边形的判定;正方形的判定;平行四边形的性质
【点评】
本题综合考查特殊四边形的判定,解题关键是结合作图条件提取边的等量关系,再根据特殊平行四边形的判定逻辑逐步推导,能有效巩固对平行四边形、正方形判定定理的理解与应用。
【难度系数】
0.7
(1) 要证明四边形BOCP是平行四边形,首先结合题目给出的作图方法,可直接得到两组对边的等量关系:以B为圆心OC长为半径画弧得BP=OC,以C为圆心OB长为半径画弧得CP=OB,再根据“两组对边分别相等的四边形是平行四边形”的判定定理即可完成证明。
(2) 已知四边形BOCP已经是平行四边形,要使其为正方形,需同时满足两个条件:一是邻边相等(成为菱形),二是有一个内角是直角。结合平行四边形对角线互相平分的性质,OB是BD的一半、OC是AC的一半,要OB=OC则需要AC=BD;要∠BOC=90°则需要AC⊥BD,因此原平行四边形的对角线需满足互相垂直且相等。
【解析】
(1) 证明:由作图题意可得 $BP=OC$,$CP=OB$,
根据两组对边分别相等的四边形是平行四边形,因此四边形$BOCP$是平行四边形。
(2) 当$□ ABCD$的对角线满足$\boldsymbol{AC⊥ BD}$且$\boldsymbol{AC=BD}$时,四边形$BOCP$是正方形,理由如下:
∵四边形$ABCD$为平行四边形,
∴平行四边形对角线互相平分,即$AC=2OC$,$BD=2OB$,
∵$AC=BD$,
∴$OC=OB$,
∴邻边相等的平行四边形是菱形,即$□ BOCP$为菱形,
又
∵$AC⊥ BD$,
∴$∠ BOC=90°$,
∴有一个内角为直角的菱形是正方形,因此$□ BOCP$是正方形。
【答案】
(1) 证明:由题意,得 $BP=OC$,$CP=OB$,
∴四边形$BOCP$是平行四边形。
(2) $AC⊥ BD$ 且 $AC=BD$;理由:
∵四边形$ABCD$为平行四边形,
∴$AC=2OC$,$BD=2BO$。
∵$AC=BD$,
∴$OC=BO$,
∴$□ BOCP$ 为菱形。
∵$AC⊥ BD$,
∴$∠ BOC=90°$,
∴$□ BOCP$ 是正方形。
【知识点】
平行四边形的判定;正方形的判定;平行四边形的性质
【点评】
本题综合考查特殊四边形的判定,解题关键是结合作图条件提取边的等量关系,再根据特殊平行四边形的判定逻辑逐步推导,能有效巩固对平行四边形、正方形判定定理的理解与应用。
【难度系数】
0.7
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