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文檔簡(jiǎn)介
專題27四邊形中由動(dòng)點(diǎn)引起的分類討論問(wèn)題
【題型演練】
一、單選題
1.如圖,點(diǎn)。為矩形ABCD的對(duì)稱中心,動(dòng)點(diǎn)尸從點(diǎn)A出發(fā)沿AD向點(diǎn)。移動(dòng),移動(dòng)到點(diǎn)。停止,延長(zhǎng)尸0
交3c于點(diǎn)Q,則四邊形APCQ形狀的變化依次為()
A.平行四邊形一矩形一平行四邊形一矩形B.平行四邊形一矩形一菱形一矩形
C.平行四邊形一菱形一平行四邊形一矩形D.平行四邊形一菱形一平行四邊形
2.矩形ABCD的邊上有一動(dòng)點(diǎn)E,連接A£\DE,以O(shè)E為邊作平行四邊形.在點(diǎn)E從
點(diǎn)B移動(dòng)到點(diǎn)C的過(guò)程中,平行四邊形AED尸的面積()
A.先變大后變小B.先變小后變大C.一直變大D.保持不變
3.如圖,在四邊形A8CD中,ZB=ZD=90°,NA4c=45。,ZC4D=30°,CD=2,點(diǎn)尸是四邊形ABC。
邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).若點(diǎn)P到AC的距離為為,則點(diǎn)P的位置有()
A
A.1處B.2處C.3處D.4處
4.如圖,在正方形A8C。中,點(diǎn)尸是AB上一動(dòng)點(diǎn)(不與A、B重合),對(duì)角線AC、8。相交于點(diǎn)0,過(guò)點(diǎn)
產(chǎn)分別作AC、8。的垂線,分別交AC、BD于點(diǎn)E、F.交A。、于M、N?點(diǎn)從從下列結(jié)論:①尸M+PN
=AC;@PE-+PF2=PO2-,③點(diǎn)。在M、N兩點(diǎn)的連線上;④0P平分/MPN;⑤四邊形PEOF不可能為
菱形.其中正確的個(gè)數(shù)有()
A.2B.3C.4D.5
5.如圖,在平行四邊形ABCD中,ZC=120°,AB=4,AD=8,點(diǎn)、H、G分別是邊C。、3C上的動(dòng)
點(diǎn).連接AH、HG,點(diǎn)E為AH的中點(diǎn),點(diǎn)尸為G”的中點(diǎn),連接則EF的最大值與最小值的差
C.6D.4-5/3
6.如圖,在AA8C中,ZABC=9Q°,AB=8cm,BC=6cm,動(dòng)點(diǎn)P,。分別從點(diǎn)A,8同時(shí)開(kāi)始移動(dòng)(移
動(dòng)方向如圖所示),點(diǎn)尸的速度為Icm/s,點(diǎn)。的速度為2cm/s,點(diǎn)。移動(dòng)到C點(diǎn)后停止,點(diǎn)尸也隨之停止
運(yùn)動(dòng),當(dāng)四邊形APQC的面積為12CH?時(shí),則點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是(
A.2sB.3sC.4sD.6s
7.如圖,在"BC中,AC=BC=6cmf^ACB=90°fM是AB邊上的中點(diǎn),點(diǎn)。、石分別是AC、BC邊
上的動(dòng)點(diǎn),且NOME=90?.則下列結(jié)論:(1)AD=CE;(2)OE的長(zhǎng)度不變;(3)ZCDM+一班河的度數(shù)
不變;(4)四邊形CDME的面積為9cm,;其中正確的結(jié)論有()個(gè).
2
c
8.如圖,在邊長(zhǎng)為4的正方形ABC。中,尸是BC邊上一動(dòng)點(diǎn)(不含2、C兩點(diǎn)),將/ABP沿直線AP翻
折,點(diǎn)2落在點(diǎn)E處;在C。上有一點(diǎn)M,使得將ZCMP沿直線翻折后,點(diǎn)C落在直線PE上的點(diǎn)尸
處,直線尸£交CD于點(diǎn)N,連接MA,NA.則以下結(jié)論中正確的是()
①②四邊形的面積最大值為10;③當(dāng)P為BC中點(diǎn)時(shí),AE為線段NP的中垂線;④
線段AM的最小值為26;⑤當(dāng)』A8P04AON時(shí),8P=40-4.
D_____________A
CPB
A.①③④B.①②⑤C.①②③D.②④⑤
9.如圖,在矩形ABCD中,AB=4,BC=8,點(diǎn)E為CD中點(diǎn),P、。為BC邊上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),且尸。=2,當(dāng)
四邊形APQE周長(zhǎng)最小時(shí),BP的長(zhǎng)為()
A.3.5C.4.5
10.如圖,在的AABC中,ZACfi=90o,AC=8C,C£),AB于。點(diǎn),M,N是AC,BC上的動(dòng)點(diǎn),且NMDN=90。,
下列結(jié)論:①A"=CN;②ADMN為等腰直角三角形;③四邊形MDNC的面積為定值;?AM2+BN2MN2;
⑤NM平分NCND.其中正確說(shuō)法的是()
3
C.①②③④D.②③④
二、填空題
11.如圖,在四邊形A8C。中,AD//BC,ZB=90°,AB=6cm,AZ)=12cm,BC=15cm.點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),
以Icm/s的速度向點(diǎn)。運(yùn)動(dòng);點(diǎn)。從點(diǎn)C同時(shí)出發(fā),以2cm/s的速度向點(diǎn)8運(yùn)動(dòng).規(guī)定其中一個(gè)動(dòng)點(diǎn)到達(dá)
端點(diǎn)時(shí),另一個(gè)動(dòng)點(diǎn)也隨之停止運(yùn)動(dòng),從運(yùn)動(dòng)開(kāi)始,當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間仁s時(shí),PQ//CD,且尸。=CD
12.如圖,在AABC中,ZB=90°,AB=12mm,BC=24mm,動(dòng)點(diǎn)尸從點(diǎn)A開(kāi)始沿邊A3向B以2mm/s的速
度移動(dòng)(不與點(diǎn)8重合),動(dòng)點(diǎn)。從點(diǎn)8開(kāi)始沿邊BC向C以4mm/s的速度移動(dòng)(不與點(diǎn)C重合).如果尸、
。分別從A、B同時(shí)出發(fā),設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為f秒,四邊形AP0C的面積為Smm?,請(qǐng)寫出S與f的函數(shù)關(guān)系
式,并標(biāo)注f的取值范圍___________________;
13.如圖所示,四邊形ABC。中,AC_LBO于點(diǎn)。,A0=C0=4,B0=D0=3,點(diǎn)尸為線段AC上的一個(gè)
動(dòng)點(diǎn).過(guò)點(diǎn)尸分別作/5/_1_4。于點(diǎn)〃,作川,。。于點(diǎn)從連接PB,在點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,PM+PN+P8的
最小值等于.
14.如圖,在四邊形ABC。中,AD^BC,AD<BC,/ABC=90。,且AB=3,E是邊AB上的動(dòng)點(diǎn),當(dāng)AADE、
ABCE、△€!)£兩兩相似時(shí),AE=.
4
AD
三、解答題
15.如圖,在△ABC中,點(diǎn)。是AC邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)。不與A、C兩點(diǎn)重合),過(guò)點(diǎn)。作直線
直線MN與/BC4的平分線相交于點(diǎn)E,與/DC4(△ABC的外角)的平分線相交于點(diǎn)尸.
(1)OE與O尸相等嗎?為什么?
(2)探究:當(dāng)點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)到何處時(shí),四邊形AEC尸是矩形?并證明你的結(jié)論.
(3)在(2)中當(dāng)ZACB等于多少時(shí),四邊形AEC尸為正方形(不要求說(shuō)理由)
16.我們定義:有一組鄰角相等的凸四邊形叫做“等鄰角四邊形”.例如:如圖①,NB=NC,則四邊形ABCD
為“等鄰角四邊形”.
圖①圖②圖③
(1)定義理解:以下平面圖形中,是等鄰角四邊形的是.
①平行四邊形;②矩形;③菱形;④等腰梯形.
(2)深入探究:
①已知四邊形ABCD為“等鄰角四邊形",且NA=120。,ZB=100°,則4>=.
②如圖②,在五邊形ABCDE中,DE//BC,對(duì)角線3。平分/ABC,求證:四邊形ABDE為等鄰角四邊
形.
(3)拓展應(yīng)用:如圖③,在等鄰角四邊形ABCD中,NB=NC,點(diǎn)P為邊BC上的一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)尸作
5
PMVAB,PN1CD,垂足分別為M,N.在點(diǎn)尸的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,PM+PN的值是否會(huì)發(fā)生變化?請(qǐng)說(shuō)明
理由.
17.如圖,點(diǎn)E是矩形ABC。的邊A3的中點(diǎn),點(diǎn)G是邊AD上一動(dòng)點(diǎn),連接3G,若點(diǎn)H為8G的中點(diǎn),
連接A",連接并延長(zhǎng)交邊。于點(diǎn)尸,過(guò)點(diǎn)A作APLBG,垂足為點(diǎn)交EF于點(diǎn)、P.
⑴求證:AH=HG;
(2)連接BP、PG,若BPLPG,請(qǐng)判斷四邊形AHPG是什么特殊四邊形,并證明.
18.如圖,在四邊形ABCD中,AB//CD,N3CD=90,AB=AD=10cm,BC=8cm.點(diǎn)尸從點(diǎn)A出發(fā),
以每秒3cm的速度沿折線ABC方向運(yùn)動(dòng),點(diǎn)。從點(diǎn)。出發(fā),以每秒2cm的速度沿線段DC方向向點(diǎn)C運(yùn)
動(dòng).已知?jiǎng)狱c(diǎn)P,。同時(shí)發(fā),當(dāng)點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C時(shí),P,。運(yùn)動(dòng)停止,設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為心
(1)直接寫出CD的長(zhǎng)(cm);
(2)當(dāng)四邊形為平行四邊形時(shí),直接寫出四邊形P3QD的周長(zhǎng)(cm);
(3)在點(diǎn)P、點(diǎn)。的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,是否存在某一時(shí)刻,使得VBPQ的面積為15cm2?若存在,請(qǐng)求出所有滿足
條件的r的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
19.問(wèn)題情境:四邊形ABCD中,點(diǎn)。是對(duì)角線AC的中點(diǎn),點(diǎn)E是直線AC上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)E與點(diǎn)C、
O、A都不重合)過(guò)點(diǎn)A,C分別作直線班的垂線,垂足分別為,F(xiàn)G,連接OF,OG
(1)初步探究:已知四邊形A3CD是正方形,且點(diǎn)E在線段0C上,求證AF=3G;
6
(2)在(1)的條件下,探究圖中O尸與0G的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由.
20.如圖,在△ABC中,ZB=90°,AB=12cm,5C=24cm,動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A開(kāi)始沿邊AB向點(diǎn)8以2cm/s的
速度移動(dòng),動(dòng)點(diǎn)。從點(diǎn)8開(kāi)始沿邊2C向點(diǎn)C以4cm/s的速度移動(dòng),如果尸,。兩點(diǎn)分別從A,8兩點(diǎn)同時(shí)
出發(fā),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為xs.
2
AP=cm,BP=cm,BQ=cm,S四邊形6或==cm
(2)四邊形APQC的面積能否等于172cm2?若能,求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;若不能,說(shuō)明理由.
21.(1)如圖1,在四邊形ABCD中,ZB=ZC=90°,點(diǎn)E是邊8C上一點(diǎn),AB=EC,BE=CD,連接AE、
⑵如圖2,在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(0,l),點(diǎn)C是無(wú)軸上的動(dòng)點(diǎn),線段C4繞著點(diǎn)C按順時(shí)針?lè)较?/p>
旋轉(zhuǎn)90。至線段CB,連接3。、BA,
①求B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡解析式
②30+區(qū)4的最小值是.
22.如圖,在四邊形ABCD中,AD//BC,N3=90。,AD=24cm,AB=8cm,BC=26cm,動(dòng)點(diǎn)尸從點(diǎn)
A開(kāi)始沿AD邊向點(diǎn)。以lcm/s的速度運(yùn)動(dòng),動(dòng)點(diǎn)。從點(diǎn)C開(kāi)始沿CB邊向點(diǎn)8以3cm/s的速度運(yùn)動(dòng),動(dòng)點(diǎn)尸,
。分別從點(diǎn)4,C同時(shí)出發(fā),當(dāng)其中一點(diǎn)到達(dá)端點(diǎn)時(shí),另一點(diǎn)也隨之停止運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為r秒.
(1)當(dāng)f為何值時(shí),四邊形A3QP為矩形?
(2)當(dāng)r為何值時(shí),四邊形PQCZ)為平行四邊形?
7
23.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,矩形0ABe的邊0C在x軸上,在y軸上,ZBOC=30°,0c=2若,
兩動(dòng)點(diǎn)P、。分別從。、8兩點(diǎn)同時(shí)出發(fā),點(diǎn)P以每秒&個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿線段0C向點(diǎn)C運(yùn)動(dòng),點(diǎn)。
以每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿著線段8。向點(diǎn)O運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)尸運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C時(shí),P、。同時(shí)停止,設(shè)這兩個(gè)點(diǎn)
⑵當(dāng)AOPQ的面積為;出時(shí),求f的值;
O
(3)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,是否存在尸、0兩點(diǎn),使得"QC沿它的一邊翻折,翻折前后兩個(gè)三角形組成的四邊形為
菱形?若存在,求出f的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
24.從多邊形的一個(gè)頂點(diǎn)引出兩條射線形成一個(gè)角,這個(gè)角的兩邊與多邊形的兩邊相交,該多邊形在這個(gè)
角的內(nèi)部的部分與角的兩邊圍成的圖形稱為該角對(duì)這個(gè)圖形的“投射圖形”
【特例感知】
(1)如圖,/及3與正方形ABCZ)的邊BC、8分別交于點(diǎn)E、點(diǎn)F,此時(shí)44P對(duì)正方形ABCD的“投
射圖形”就是四邊形AECP;若此時(shí)CE+C尸是一個(gè)定值,則四邊形AECF的面積(填"會(huì)”或“不會(huì)”)
發(fā)生變化.
【遷移嘗試】
(2)如圖,菱形ABC。中,AB=2,"=120。,E、尸分別是邊BC、CD上的動(dòng)點(diǎn),若—E4廠對(duì)菱形ABCD
的“投射圖形"四邊形4ECF的面積為6,求CE+b的值.
8
D
【深入感悟】
(3)如圖,矩形ABCD中,AB=3,AD=4,廣的兩邊分別與BC、CD交于點(diǎn)E、點(diǎn)F若Z£XF=45。,
CF=2,求NEAF對(duì)矩形ABCD的“投射圖形"四邊形AECF的面積.
(4)如圖,某建筑工地有一塊由圍擋封閉起來(lái)的四邊形空地ABCD,其中,ZB=ZD=9Q°,/C=120。,
CB=100m,AB=200m,現(xiàn)打算在空地上建一塊四邊形堆場(chǎng)⑷VOW用于堆放建筑垃圾,需要拆除圍擋CM
和CN,若C0+QV=2OOm,求這個(gè)四邊形堆場(chǎng)面積的最大值.
25.如圖,四邊形ABCD是菱形,對(duì)角線AC和3D相交于點(diǎn)。、點(diǎn)E是CD的中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)C作AC的垂線,
與OE的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)F連接ED.
⑴求證:四邊形OCFD是矩形;
⑵若四邊形ABCD的周長(zhǎng)為4石,AAO3的周長(zhǎng)為3+君,求四邊形OCED的面積;
(3)在(2)間的條件下,3。上有一動(dòng)點(diǎn)。CD上有一動(dòng)點(diǎn)尸,求R2+QE的最小值.
26.如圖1,已知在平面直角坐標(biāo)系x0y中,四邊形。45c是矩形,點(diǎn)A,C分別在無(wú)軸和y軸的正半軸上,
9
連結(jié)AC,OA=3,NQ4C=30。,點(diǎn)。是2C的中點(diǎn).
(2)若點(diǎn)E在線段上,直線。E把矩形OABC面積分成為2:1兩部分,求點(diǎn)E坐標(biāo);
(3)如圖2.點(diǎn)尸為線段上一動(dòng)點(diǎn)(含線段端點(diǎn)),連接DP;以線段DP為邊,在少P所在直線的右上方
作等邊△DPQ,當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)A時(shí),點(diǎn)。也隨之運(yùn)動(dòng),當(dāng)△ACQ成為以AC為底的等腰三角形
時(shí),直接寫出。點(diǎn)的橫坐標(biāo).
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專題27四邊形中由動(dòng)點(diǎn)引起的分類討論問(wèn)題
【題型演練】
一、單選題
1.如圖,點(diǎn)。為矩形ABC。的對(duì)稱中心,動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)沿4。向點(diǎn)O移動(dòng),移動(dòng)到點(diǎn)。
停止,延長(zhǎng)P0交BC于點(diǎn)Q,則四邊形APCQ形狀的變化依次為()
A——D
A.平行四邊形一矩形一平行四邊形一矩形B.平行四邊形一矩形一菱形一矩形
C.平行四邊形一菱形一平行四邊形一矩形D.平行四邊形一菱形一平行四邊形
【答案】C
【分析】根據(jù)對(duì)稱中心的定義,根據(jù)矩形的性質(zhì),可得四邊形APC。形狀的變化情況:這個(gè)
四邊形先是平行四邊形,當(dāng)對(duì)角線互相垂直時(shí)是菱形,然后又是平行四邊形,最后點(diǎn)A與
點(diǎn)。重合時(shí)是矩形.
【詳解】解:觀察圖形可知,四邊形APC。形狀的變化依次為平行四邊形一菱形-平行四
邊形一矩形.
故選C.
【點(diǎn)睛】本題考查了中心對(duì)稱,矩形的性質(zhì),平行四邊形的判定與性質(zhì),菱形的判定,根據(jù)
PQ與AC的位置關(guān)系即可求解.
2.矩形ABCD的邊BC上有一動(dòng)點(diǎn)E,連接AE、DE,以AE、DE為邊作平行四邊形
AEDF.在點(diǎn)E從點(diǎn)8移動(dòng)到點(diǎn)C的過(guò)程中,平行四邊形AEDF的面積()
BE
A.先變大后變小B.先變小后變大C.一直變大D.保持不變
【答案】D
【分析】過(guò)點(diǎn)E作EGLAD于G,證四邊形ABEG是矩形,得出EG=AB,
SAEDF=2sMJE=2x|ADx£G=ADXAB=S^ABCD,即可得出結(jié)論?
【詳解】解:過(guò)點(diǎn)E作£6,4。于6,如圖所示:
則NAGE=90°,
???四邊形A8C£>是矩形,
ZABC=ZBAD=90°,
四邊形A8EG是矩形,
J.EG^AB,
???四邊形AEDF是平行四邊形,
**,SAEDF—2sM£>E=2x5ADxEG—ADxAB=S矩形5cB,
即YAEDF的面積保持不變,故D正確.
故選:D.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了矩形的性質(zhì)與判定、平行四邊形的性質(zhì)以及三角形面積等知識(shí),熟
練掌握矩形的性質(zhì),證出YAEDF的面積=矩形ABC。的面積,是解題的關(guān)鍵.
3.如圖,在四邊形A8CZ)中,ZB=ZD=90°,/B4c=45。,ZCAD=30°,CD=2,點(diǎn)、P
是四邊形48co邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).若點(diǎn)尸到AC的距離為則點(diǎn)P的位置有()
A.1處B.2處C.3處D.4處
【答案】C
【分析】根據(jù)勾股定理和含30度角的直角三角形的性質(zhì),可以求得AC、AD,8c和A8的
長(zhǎng),然后即可得到點(diǎn)。到AC的距離和點(diǎn)3到AC的距離,從而可以得到滿足條件的點(diǎn)P有
幾處,本題得以解決.
12
A
解:過(guò)點(diǎn)3作時(shí)1AC于點(diǎn)死過(guò)點(diǎn)。作BELAC于點(diǎn)區(qū)
VZCAD=30°,CD=2,ZD=90°,
??AC=4,AD=\/AC2—CD2=-2:=2^/^,
???在心△AOC中,斜邊AC上的高。石=A℃°=26X2=G,
AC4
VAC=4,ZB=90°,ZBAC=45°,
AB=BC,AB2+BC2=AC2.
:,AB=BC=2五,
ABBC
在RtAABC中,斜邊AC上的高BF==2&x2&=2,
AC4
2,點(diǎn)尸是四邊形ABC。邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)尸到AC的距離為退,
???點(diǎn)P的位置在點(diǎn)。處,或者邊BC上或者邊AB上,
即滿足條件的點(diǎn)尸有3處.
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了勾股定理、含30度角的直角三角形的性質(zhì)等知識(shí),解答本題的關(guān)
鍵是求出滿足條件的點(diǎn)尸所在的位置.
4.如圖,在正方形48CD中,點(diǎn)P是A8上一動(dòng)點(diǎn)(不與A、8重合),對(duì)角線AC、8。相
交于點(diǎn)0,過(guò)點(diǎn)尸分別作AC、8。的垂線,分別交AC、BD于點(diǎn)E、F.交A。、8C于M、
N.點(diǎn)從從下列結(jié)論:①PM+PN=AC;②PE2+PF=PO?;③點(diǎn)。在M、N兩點(diǎn)的連線
上;④OP平分/MPN;⑤四邊形PE。尸不可能為菱形.其中正確的個(gè)數(shù)有()
C.4D.5
【答案】B
【分析】依據(jù)正方形的性質(zhì)以及勾股定理、矩形的判定方法即可判斷四邊形PE。尸是矩形,
13
從而作出判斷.
【詳解】解:???四邊形ABC。是正方形,
:.ZBAC=ZDAC=45°.
'/PAE=ZMAE
:在△APE和△1中,\AE=AE,
NAEP=NAEM
:.AAP£^AAM£(ASA),
:.PE=EM=-PM,
2
同理,F(xiàn)P=FN=-NP.
2
:正方形ABC。中,AC±BD,
又:尸E_LAC,PFLBD,
:.ZPEO=ZEOF=ZPFO=90°,且4APE中AE=PE,
...四邊形PEO尸是矩形.
:.PF=OE,
:.PE+PF=OA,
又,:PE=EM=LpM,FP=FN=-NP,OA=-AC,
222
:.PM+PN=AC,故①正確;
?.?四邊形PEOF是矩形,
:.PE=OF,
在直角△OP尸中,OF?+PF?=PO?,
PE2+PF2=PO2,故②正確.
:四邊形PEOP是矩形,
;.OP不一定平分NMPN,故④錯(cuò)誤;
連接。M,ON,
:。4垂直平分線段PM.垂直平分線段PN,
OM=OP,ON=OP,
:.ZOMP=ZOPM,ZONP=ZOPN,
14
?.?四邊形PEO尸是矩形,
/.ZMPN=90°,即ZOPM+ZOPN=90°,
ZOMP+ZONP=90°,即/OMP+NONP+NMPN=180°,
:.M,O,N共線,故③正確.
當(dāng)點(diǎn)尸是AB的中點(diǎn)時(shí),
則PE=OE=,OA,FP=OF=-OB,OA=OB,
22
:.PE=OE=FP=OF,
四邊形PEO尸為菱形.故⑤錯(cuò)誤.
綜上,①②③正確,共3個(gè).
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題考查正方形的性質(zhì)、矩形的判定、勾股定理等知識(shí),證明四邊形PE。尸是矩形
是關(guān)鍵.
5.如圖,在平行四邊形A3CZ)中,ZC=120°,AB=4,AD=8,點(diǎn)、H、G分別是邊
CD、BC上的動(dòng)點(diǎn).連接AH、HG,點(diǎn)E為A”的中點(diǎn),點(diǎn)/為G”的中點(diǎn),連接用.則
【答案】C
【分析】如圖,取A。的中點(diǎn)連接CM、AG.AC,作4NL8C于N.首先證明/AC。
=90°,求出AC,AN,利用三角形中位線定理,可知EF=gAG,求出AG的最大值以及最
小值即可解決問(wèn)題.
【詳解】解:如圖,取的中點(diǎn)M,連接CM、AG、AC,作AALLBC于N.
:四邊形ABC。是平行四邊形,ZBCZ)=120°,AD=2AB=8
:.ZD=180°-ZBCD=60°,AB=CD=4,
":AM=DM=DC=4,
...△CDM是等邊三角形,
NDMC=ZMCD^60°,AM^MC,
:.ZMAC=/MCA=30°,
ZACD=90°,
?<AC=45/3
15
在RdACN中,VAC=4^,ZACN=ZDAC=30°,
:.AN=^AC=2A/3
":AE=EH,GF=FH,
:.EF=^AG,
:點(diǎn)G在BC上,;.AG的最大值為AC的長(zhǎng),最小值為⑷V的長(zhǎng),
,AG的最大值為4正,最小值為26,
的最大值為2石,最小值為百,
???斯的最大值與最小值的差為:6
故選C.
【點(diǎn)睛】本題考查平行四邊形的性質(zhì)、三角形的中位線定理、等邊三角形的判定和性質(zhì)、直
角三角形30度角性質(zhì)、垂線段最短等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,本題的突
破點(diǎn)是證明/ACO=90。,屬于中考選擇題中的壓軸題.
6.如圖,在△ABC中,ZABC=90°,AB=8cm,BC=6cm,動(dòng)點(diǎn)P,。分別從點(diǎn)A,8同
時(shí)開(kāi)始移動(dòng)(移動(dòng)方向如圖所示),點(diǎn)P的速度為lcm/s,點(diǎn)。的速度為2cm/s,點(diǎn)。移動(dòng)
到C點(diǎn)后停止,點(diǎn)尸也隨之停止運(yùn)動(dòng),當(dāng)四邊形APQC的面積為12cm2時(shí),則點(diǎn)尸運(yùn)動(dòng)的
時(shí)間是()
【答案】A
【分析】設(shè)出動(dòng)點(diǎn)P,。運(yùn)動(dòng)f秒,能使APBQ的面積為12cm,用f分別表示出BP和BQ的
長(zhǎng),利用三角形的面積計(jì)算公式即可解答.
【詳解】解:設(shè)動(dòng)點(diǎn)尸,。運(yùn)動(dòng)f秒后,能使放臺(tái)^的面積為小^!?,
則3尸為(8—)cm,BQ為2tcm,由三角形的面積計(jì)算公式列方程得:|(8-/)x2z=12,
解得%=2,t2=6(當(dāng)r=6時(shí),52=12,不合題意,舍去),
,動(dòng)點(diǎn)尸,。運(yùn)動(dòng)3秒時(shí),能使"8。的面積為12cm2,
故選:A.
【點(diǎn)睛】本題考查一元二次方程的應(yīng)用,能借助三角形的面積計(jì)算公式來(lái)研究圖形中的動(dòng)點(diǎn)
16
問(wèn)題是解題的關(guān)鍵.
7.如圖,在△ABC中,AC=BC=6cm,NACB=90。,M是AB邊上的中點(diǎn),點(diǎn)。、E分
別是AC、3C邊上的動(dòng)點(diǎn),且NDWERO?.則下列結(jié)論:(1)AD=CE;(2)DE的長(zhǎng)度不
變;(3)/CDW+/3EM的度數(shù)不變;(4)四邊形CDME的面積為9cm-其中正確的結(jié)
論有()個(gè).
A.2B.3C.4D.5
【答案】A
【分析】由題意易得CM_LAB,AM=CM,NDAM=NECM=45。,然后可得
.ADM=^CEM,則有AD=CE,ZAMD=ACME,DM=EM,SADM=SCEM,進(jìn)而問(wèn)題可求
解.
【詳解】解:;AC=3C=6cm,NACB=90。,〃是AB邊上的中點(diǎn),
:.CMLAB,AM^CM,NDAM=NECM=45°,
?/ZDME=90?,
ZAMD+ZDMC=ZDMC+ACME=90°,
ZAMD=NCME,
:.一ADM名一CEM(ASA),
:.AD=CE,ZAMD=NCME,DM=EM,SADM=SCEM,故(1)正確;
???工。四0是等腰直角三角形,
DE=^2DM,
???。河是在變化的,
的長(zhǎng)度也在變化;故(2)錯(cuò)誤;
?/ZCDM=ZA+ZAMD,ZBEM=ZECM+ACME,
ZCDM+ZBEM=ZA+ZECM+ZAMD+ZCME=90°+2ZAMD,
由//甌>是在變化,所以可知NCD暇+N班加也在變化,故(3)錯(cuò)誤;
VAC=BC=6cm,^ACB=90°,
:.SACB=^AC-BC=\?,cm,
,12
,,SAMC=\SACB=9cm,
,S四邊形C?E=Sczw+SCEM=SCOM+SADM=S.c=%m-;故(4)正確;
17
故選A.
【點(diǎn)睛】本題主要考查等腰直角三角形的性質(zhì)與判定、全等三角形的性質(zhì)與判定及等積法,
熟練掌握等腰直角三角形的性質(zhì)與判定、全等三角形的性質(zhì)與判定是解題的關(guān)鍵.
8.如圖,在邊長(zhǎng)為4的正方形4BC。中,P是BC邊上一動(dòng)點(diǎn)(不含8、C兩點(diǎn)),將Z
沿直線AP翻折,點(diǎn)B落在點(diǎn)E處;在CZ)上有一點(diǎn)使得將△CMP沿直線翻折后,
點(diǎn)C落在直線PE上的點(diǎn)尸處,直線PE交CD于點(diǎn)、N,連接M4,NA.則以下結(jié)論中正確
的是()
①②四邊形AMC8的面積最大值為10;③當(dāng)尸為BC中點(diǎn)時(shí),AE為線段
N尸的中垂線;④線段AM的最小值為2君;⑤當(dāng)ZABPZZAON時(shí),BP=4也-4.
DA
A.①③④B.①②⑤C.①②③D.②④⑤
【答案】B
【分析】根據(jù)相似三角形的判定和性質(zhì)逐個(gè)分析即可.根據(jù)正方形的性質(zhì)以及翻折證明角度
相等,根據(jù)44可證△CMP^^BPA,故①正確;當(dāng)A2時(shí),四邊形4MC8面積最大值為10,
故②正確;NE^EP,故③錯(cuò)誤;AM的最小值=而后=5,故④錯(cuò)誤;依=40-4故⑤正確.
【詳解】ZAPB=ZAPE,ZMPC=ZMPN,
?:NCPN+/NPB=18。。,
:.2ZNPM+2ZAPE=180°,
ZMPN+ZAPE=9G°,
:.ZAPM=90°,
ZCPM+ZAPB=90°,ZAPB+ZPAB=9Q°,
:.ZCPM=ZPAB,
:四邊形ABC。是正方形,
:.AB=CB=DC=AD=4,NC=NB=90。,
:./\CMP^/\BPA.故①正確;
設(shè)貝?。軨P=4-x,':ACMP^^BPA,
.PBAB
"CM~PC'
CM=—x(4-x),
4
*'?Sggn^AMCB=~[4H—x(4-無(wú))]x4=—x~+2x+8=—(x—2)+10,
2422
,產(chǎn)2時(shí),四邊形面積最大值為10,故②正確;
18
當(dāng)尸B=PC=PE=2時(shí),設(shè)ND=NE=y,在RdPCN中,
222
(j;+2)=(4-y)+2
:.N阱EP,故③錯(cuò)誤;
作MG±AB于G,\'AM=^MC^+AG2=716+AG2,
.AG最小時(shí)AM最小,
,x=l時(shí),AG最小值=3,
...AM的最小值=J16+9=5,故④錯(cuò)誤;
AABP沿AADN,
:.ZPAB=ZDAN=22.5°,在上取一點(diǎn)K使得AK=PK,設(shè)PB=z,:.ZKPA=ZKAP=22.5°.
ZPKB=ZKPA+ZKAP=^5°,
/BPK=NBKP=45°,
:.PB=BK=z,AK=PK=&z,
??z+-^2z=4,
?'-z=40-4,即PB-4A/2-4故⑤正確.
故選B.
D_____________A
CPB
【點(diǎn)睛】本題考查相似三角形的判定和性質(zhì).利用正方形的性質(zhì)以及翻折進(jìn)行角度的轉(zhuǎn)化,
從而證明三角形相似是解題的關(guān)鍵.
9.如圖,在矩形A3CD中,AB=4,BC=8,點(diǎn)£為C。中點(diǎn),P、。為3c邊上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),
且PQ=2,當(dāng)四邊形APQE周長(zhǎng)最小時(shí),3尸的長(zhǎng)為()
A.3.5C.4.5
19
【答案】B
【分析】四邊形”QE周長(zhǎng)等于"+PQ+QE+AE,其中4區(qū)尸。為定值,即求AP+QE最
小值,PF=QE,作/關(guān)于BC的對(duì)稱點(diǎn)/,當(dāng)A、P、/共線時(shí)AP+尸尸,最小,此時(shí)的尸位
置即為所求.
【詳解】解:如圖:四邊形APQE周長(zhǎng)等于AP+PQ+QE+M,
作族〃BC,使£F=PQ=2,
即四邊形PQEF是平行四邊形,則尸尸=QE,
作尸關(guān)于BC的對(duì)稱點(diǎn)P,連接A尸,F(xiàn)P交BC于點(diǎn)M,即有EFU3C,
:四邊形ABCD是矩形,AB=4,BC=8,E為DC中點(diǎn),
CD=AB=4,AD=BC=8,ZD=90°,
:.DE=-DC=2,
2
即在RfAAOE中,AEAAD2+DE。=,8?+2?=倔,即AE為定值,
即四邊形APQE周長(zhǎng)="+PQ+QE+AE,其中4E+PQ為定值,
AP+QE=AP+PF'>AF',
.,.當(dāng)A、P、/共線時(shí)AP+尸尸最小,即四邊形APQE周長(zhǎng)最小,
EF//BC,FF'±BC,
???結(jié)合四邊形ABC。是矩形,易證明四邊形CEKIl是矩形,
則MF=MF=CE」C£(=2,
2
:.MC=EF=2,
:.BM=6,
VABIBC,F^lABC,
,ABP^F'MP,
.BPAB4
"PM~MF'^2~,
?/BP+PM=6,
BP=4.
20
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題考查了矩形的性質(zhì),將軍飲馬,線段和最小值問(wèn)題,相似三角形的性質(zhì)與判定,
正確的作出輔助線,轉(zhuǎn)化未知線段為已知線段的長(zhǎng)是解題的關(guān)鍵.
10.如圖,在及AABC中,NAC8=90o,AC=8C,CD,A5于。點(diǎn),是AC,BC上的動(dòng)
點(diǎn),且ZMDN=90。,下列結(jié)論:①AW=OV;②ADM7V為等腰直角三角形;③四邊形MDNC
的面積為定值;?AM2+BN2=MN2;⑤)NM平分■NCND.其中正確說(shuō)法的是()
A.①②B.①②③C.①②③④D.②③④
【答案】C
【分析】根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)可得AD=C。,ZA=ZACD=ZDCB=45°,再根據(jù)可得
NMDN=90。,即NADM=NCDN;再證_ADM=CDN可得DM=DN、CM=BN,推出CM=BN,
可知△AWN是等腰直角三角形,
S四邊形MWC=+SAA/W=;根據(jù)CA/=8MCM=BN,易得
CM2+CN2=MN2=AM2+BN2,顯然CM、CN不一定相等,所以/CNM不一定等于45。,
所以MN平分NCND不一定成立.
【詳解】解:ZACB=90°,AC=BC,
...△ABC是等腰直角三角形,
又
AD=DB=CD,ZA=ZB=ZACD=ZDCB=45°,
NADC=/BDC=NMDN=90°=ZADM+ZCDM=ZBDN+ZCDN=ZCDM+ZCDN,
:.ZADM=ZCDN,
VZADM^ZCDN,AD=CD,ZA=ZBCD=45°,
:.ADM=&CDN,
:.DM=DN,AM=CN,即①正確;
...△MDV是等腰直角三角形,即②正確;
四邊形MDNC的面積為S四邊物制c=黑CDN+S/^CDM,
?:一ADM=^CDN,
??^/XAMD=SfND,
??S四邊形MDNC=S/\CDN+S^CDM=^ACDAf+/\ADM=^AACD,
S
即S四邊形MDNC=AACD=^SAABC,則可知該四邊形面積為定值,即③正確;
':AC=BC,AM=CN,
21
,CM=AC-AM=BC-AM=BC-AN=BN;
.,.在RfACMN中,有CM?+CN?=MN?,
即有C”+CN2=政/=41〃+3解,即④正確;
?;AMDN是等腰直角三角形,
/ANO=45。為定值,
又:在M、N運(yùn)動(dòng)時(shí),在RdCMN中,CM、CN不一定相等,
/CNM不一定等于45°,
平分/CN。不一定成立,即⑤錯(cuò)誤.
故選C.
【點(diǎn)睛】本題考查了等腰直角三角形的判定和性質(zhì)、等腰三角形的判定和性質(zhì)、勾股定理等
知識(shí)點(diǎn),掌握等腰直角三角形的性質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵.
二、填空題
11.如圖,在四邊形ABC。中,AD//BC,ZB=90°,AB=6cm,AD=12cm,BC=15cm.點(diǎn)、P
從點(diǎn)A出發(fā),以Icm/s的速度向點(diǎn)。運(yùn)動(dòng);點(diǎn)。從點(diǎn)C同時(shí)出發(fā),以2cm/s的速度向點(diǎn)8
運(yùn)動(dòng).規(guī)定其中一個(gè)動(dòng)點(diǎn)到達(dá)端點(diǎn)時(shí),另一個(gè)動(dòng)點(diǎn)也隨之停止運(yùn)動(dòng),從運(yùn)動(dòng)開(kāi)始,當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)
間t=s時(shí),PQ//CD,且PQ=CD.
【分析】根據(jù)U>〃8C,PQ〃C。時(shí),四邊形尸QC。為平行四邊形,得出PQ=CD,PD=CQ,
用r表示出P。、C。即可列出關(guān)于f的方程,解方程即可.
【詳解】解:根據(jù)題意可知,AP=t,則尸D=12T,CQ=2t,
VAD//BC,PQ//CD,
;?四邊形PQCD為平行四邊形,
:.PQ=CD,PD=CQ,
n-t=2t,
解得:t=4,
即t=4s時(shí),PQ//CD,且PQ=CD.
故答案為:4.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了平行四邊形的判定和性質(zhì),解一元一次方程,根據(jù)題意列出關(guān)于f
的方程,是解題的關(guān)鍵.
12.如圖,在AABC中,ZB=90°,AB=12mm,BC=24mm,動(dòng)點(diǎn)尸從點(diǎn)A開(kāi)始沿邊AB向2
以2mm/s的速度移動(dòng)(不與點(diǎn)B重合),動(dòng)點(diǎn)。從點(diǎn)B開(kāi)始沿邊8C向C以4mm/s的速度
22
移動(dòng)(不與點(diǎn)C重合).如果P、。分別從A、8同時(shí)出發(fā),設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為/秒,四邊形
APQC的面積為Smn?,請(qǐng)寫出s與才的函數(shù)關(guān)系式,并標(biāo)注f的取值范圍
【答案】y=4〃一24什144(。</<6)
【分析】先表示出,8。的長(zhǎng),進(jìn)而得到的長(zhǎng)度,利用SABC-來(lái)求出四邊形APQC
的面積和范圍.
【詳解】解:由題意得:AP=2t,BQ=4t,
:.PB=12-2t,
S四邊產(chǎn)Ap℃=]xA2xBC—SpBQ=/x12x24—(一4廠+24f)=4廠-24f+144.
I4
0<z<6.
【點(diǎn)睛】本題考查求二次函數(shù)的應(yīng)用,理解題意,正確表示出3尸,80是求解本題的關(guān)鍵.
13.如圖所示,四邊形A8CD中,ACLL8。于點(diǎn)。,AO=CO=4,BO=DO=3,點(diǎn)、P為線
段AC上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).過(guò)點(diǎn)尸分別作于點(diǎn)作PNLOC于點(diǎn)N.連接尸8,在點(diǎn)
P運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,PM+PN+PB的最小值等于.
【答案】7.8
【分析】證四邊形ABC。是菱形,得CD=AD=5,連接尸。,由三角形面積關(guān)系求出PM+PN=4.8,
得當(dāng)尸8最短時(shí),PM+PN+PB有最小值,則當(dāng)BP_LAC時(shí),PB最短,即可得出答案.
【詳解】解::AO=CO=4,BO=DO=3,
:.AC=8,四邊形ABCQ是平行四邊形,
:AC_L2£>于點(diǎn)O,
平行四邊形ABCD是菱形,AD=y/AO2+DO2=A/42+32=5,
23
:.CD=AD=5,
連接PC,如圖所示:
■:SAADP+SACDP=SAADC,
:.yAD-PM+DC-PN^^AC'OD,
即gx5xPAf+;x5xPN=gx8x3,
;.5x(PM+PN)=8x3,
;.PM+PN=4.8,
.,.當(dāng)PB最短時(shí),PM+PN+PB有最小值,
由垂線段最短可知:當(dāng)BP_LAC時(shí),PB最短,
二當(dāng)點(diǎn)尸與點(diǎn)。重合時(shí),PM+PN+PB有最小值,最小值=4.8+3=7.8,
故答案為:7.8.
【點(diǎn)睛】本題考查了菱形的判定與性質(zhì)、平行四邊形的判定與性質(zhì)、勾股定理、最小值問(wèn)題
以及三角形面積等知識(shí);熟練掌握菱形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
14.如圖,在四邊形ABC。中,AD^BC,AD<BC,ZABC=90°,且A2=3,E是邊AB
上的動(dòng)點(diǎn),當(dāng)AADE、ABCE,△CDE兩兩相似時(shí),AE=.
3
【答案】;或1
【分析】分情況討論:/CEZX90。和NCZ)E=90。,利用相似三角形的性質(zhì),角平分線的性質(zhì)
和直角三角形30度角的性質(zhì)分別可得AE的長(zhǎng).
【詳解】解:分兩種情況:
①當(dāng)NCE£)=90。時(shí),如圖1,
過(guò)石作“凡LCD于尸,
24
AD
圖1
VAD/7BC,AD<BC,
.?.AB與CD不平行,
二NBEC豐NECD,
.?.當(dāng)△A£)E、ABCE,ACDE兩兩相似時(shí),
,ZBEC=ZCDE=AADE,
':ZA^ZB=ZCED=90°,
:.NBCE=NDCE,
:.AE=EF,EF=BE,
:.AE=BE=^-AB=-,
22
②當(dāng)NCDE=90。時(shí),如圖2,
圖2
當(dāng)AA£)E、ABCE.△COE兩兩相似時(shí),
;AD〃BC,CE和BC相交,
與CE不平行,
ZADE^ZCED,
:.ZCEB=ZCED=ZAED=6Q0,
:.ZBCE=ZDCE=ZADE=30°,
ZA=ZB=90°,
25
:.BE=ED=2AE,
VAB=3,
:.AE=1,
3
綜上,AE的值為:或1.
2
3
故答案為:s或1.
【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的性質(zhì),角平分線的性質(zhì)和直角三角形30度角的性質(zhì),當(dāng)
兩個(gè)直角三角形相似時(shí),要分情況進(jìn)行討論;正確畫(huà)圖是關(guān)鍵,注意不要丟解.
三、解答題
15.如圖,在/MBC中,點(diǎn)。是AC邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)。不與A、C兩點(diǎn)重合),過(guò)點(diǎn)。作
直線直線MN與N3C4的平分線相交于點(diǎn)E,與/DC4(△ABC的外角)的平
分線相交于點(diǎn)尸.
(1)OE與。尸相等嗎?為什么?
⑵探究:當(dāng)點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)到何處時(shí),四邊形AEC歹是矩形?并證明你的結(jié)論.
(3)在(2)中當(dāng)ZACB等于多少時(shí),四邊形AEC尸為正方形(不要求說(shuō)理由)
【答案】(1)相等,理由見(jiàn)詳解
(2)0是AC中點(diǎn)時(shí),四邊形AECF是矩形,理由見(jiàn)詳解
⑶/ACB=90°時(shí),四邊形AECF為正方形,理由見(jiàn)詳解
【分析】(1)由CE平分ZACB,CF平分NACD,可得ZACE=NBCE,ZACF=ZDCF,
再根據(jù)MN〃3C,可得/FEC=/BCE,ZEFC=ZFCD,即有NACE=NEEC,
ZACF=NEFC,則有EO=OC,OC=OF,問(wèn)題得解;
(2)證明AC=£F,且AC、所互相平分,即可判斷四邊形AEC尸是矩形,據(jù)此作答即可;
(3)根據(jù)對(duì)角線相互垂直的矩形是正方形作答即可.
(1)
EO=OF,理由如下:
:根據(jù)題意,有CE平分ZACB,CP平分ZACD,
/.ZACE=ZBCE,ZACF=NDCF,
':MN//BC,
:.ZFEC=ZBCE,ZEFC=ZFCD,
26
ZACE=AFEC,ZACF=NEFC,
:.EO=OC,OC=OF,
:.EO=OC=OF;
(2)
。是AC中點(diǎn)時(shí),四邊形AEC尸是矩形,理由如下:
在(1)已證明EO=OC=O尸,
:。是AC中點(diǎn),
,AO=OC,
:.EO=OC=OF=AO,
:.AC=EF,且AC、E廠互相平分,
,四邊形AECP是矩形;
(3)
當(dāng)NACB=90。時(shí),四邊形AECF為正方形,理由如下:
在(2)中已證明四邊形AEB是矩形,
ZACB=90°,
AC,LBC,
':MN//BC,
:.AC1MN.
:.ACA.EF,
...矩形AEC尸是正方形.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了平行線的性質(zhì),角平分線的定義,矩形的判定,正方形的判定等知
識(shí),掌握平行線的性質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵.
16.我們定義:有一組鄰角相等的凸四邊形叫做“等鄰角四邊形例如:如圖①,ZB=NC,
則四邊形ABCD為“等鄰角四邊形”.
(1)定義理解:以下平面圖形中,是等鄰角四邊形的是.
①平行四邊形;②矩形;③菱形;④等腰梯形.
(2)深入探究:
①已知四邊形ABC。為“等鄰角四邊形“,且NA=120。,Zfi=100°,則"=.
②如圖②,在五邊形ABCDE中,DE//BC,對(duì)角線8。平分/ABC,求證:四邊形ABDE
為等鄰角四邊形.
(3)拓展應(yīng)用:如圖③,在等鄰角四邊形ABCD中,NB=NC,點(diǎn)尸為邊BC上的一動(dòng)點(diǎn),
27
過(guò)點(diǎn)P作尸AB,PNLCD,垂足分別
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