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解:四个角都是直角,四条边相等
解:互相垂直平分且相等
D
75°

解:如图①

解:如图②,将菱形木框一个角拉伸,使之为直角


【解析】
(1) 作图步骤:延长BO到点D,使OD=BO,连接AD、CD,则△ADC即为△ABC关于点O的中心对称图形(点B的对称点为D)。
(2) 因为△ABC是等腰直角三角形,BO是AC边上的中线,所以AO=OC,BO⊥AC,AB=BC,∠ABC=90°,∠BAC=∠BCA=45°。根据中心对称的性质,AD=BC,CD=AB,∠DAC=∠BCA=45°,∠DCA=∠BAC=45°,因此AB=BC=CD=DA,∠BAD=∠BAC+∠DAC=90°,同理可得∠ADC=∠BCD=∠ABC=90°,即四边形ABCD的四个角都是直角,四条边相等。
(3) 由中心对称性质可知AO=OC,BO=OD,故对角线AC与BD互相平分;又因为BO⊥AC,所以AC⊥BD;在等腰直角三角形ABC中,AC=2BO,而BD=2BO,所以AC=BD,即四边形ABCD的两条对角线互相垂直平分且相等。
【答案】
(1) 略
(2) 四个角都是直角,四条边相等
(3) 互相垂直平分且相等
【知识点】
中心对称的性质,正方形的性质,中心对称图形作图
【点评】
本题通过中心对称作图结合等腰直角三角形的性质,探究特殊四边形的边、角及对角线性质,考查了对中心对称概念的理解与特殊四边形性质的掌握,有助于提升图形变换与几何性质综合应用的能力。
【难度系数】
0.7
【解析】
1. (1) 操作:将矩形纸片的一条短边折叠到与长边重合,展开后,折痕与矩形的边围成的四边形即为正方形。
理由:折叠后所得四边形是矩形,且有一组邻边相等,根据“有一组邻边相等的矩形是正方形”,可判定为正方形。
(2) 操作:将菱形木框的一个角拉伸,使该角变为直角,此时菱形木框变为正方形木框。
理由:菱形四条边相等,当有一个角是直角时,根据“有一个角是直角的菱形是正方形”,可判定为正方形。
2. 各箭头对应条件:
四边形→平行四边形:两组对边分别平行(或一组对边平行且相等、两组对边分别相等、对角线互相平分,任写其一即可);
四边形→矩形:有三个角是直角(或对角线互相平分且相等,任写其一即可);
四边形→菱形:四条边都相等(或对角线互相垂直平分,任写其一即可);
平行四边形→矩形:有一个角是直角(或对角线相等,任写其一即可);
平行四边形→菱形:有一组邻边相等(或对角线互相垂直,任写其一即可);
矩形→正方形:有一组邻边相等(或对角线互相垂直,任写其一即可);
菱形→正方形:有一个角是直角(或对角线相等,任写其一即可);
平行四边形→正方形:有一组邻边相等且有一个角是直角(或对角线互相垂直且相等,任写其一即可)。
【答案】
1. (1) 操作:把矩形的一条短边折叠到与长边重合,展开后折痕与矩形边围成的四边形是正方形;理由:有一组邻边相等的矩形是正方形。
(2) 操作:将菱形木框的一个角拉伸为直角;理由:有一个角是直角的菱形是正方形。
2. 四边形→平行四边形:两组对边分别平行(合理即可);
四边形→矩形:有三个角是直角(合理即可);
四边形→菱形:四条边相等(合理即可);
平行四边形→矩形:有一个角是直角(合理即可);
平行四边形→菱形:有一组邻边相等(合理即可);
矩形→正方形:有一组邻边相等(合理即可);
菱形→正方形:有一个角是直角(合理即可);
平行四边形→正方形:一组邻边相等且有一个直角(合理即可)。
【知识点】
正方形的判定,特殊四边形判定,四边形转化关系
【点评】
本题结合操作与图形转化,考查特殊四边形的判定定理,需理清各类特殊四边形间的逻辑关系,熟练运用判定定理。
【难度系数】
0.6
【解析】
逐一分析各选项:
A. 正方形和菱形的对边都互相平行,这是两者共有的特征;
B. 正方形和菱形的对角线都互相垂直平分,这是两者共有的特征;
C. 正方形和菱形都是中心对称图形,这是两者共有的特征;
D. 正方形有4条对称轴,菱形只有2条对称轴,这是正方形具有而菱形不一定具有的特征。
【答案】
D
【知识点】
正方形的性质、菱形的性质
【点评】
本题考查正方形与菱形的性质差异,需准确掌握两者的特征,重点区分对称轴数量的不同,属于基础题。
【难度系数】
0.8
【解析】
1. 因为四边形ABCD是正方形,所以BC=CD,∠BCD=90°。
2. 又因为△BEC是等边三角形,所以BC=CE,∠BCE=60°。
3. 由此可得CD=CE,∠DCE=∠BCD - ∠BCE=90°-60°=30°。
4. 在△CDE中,CD=CE,故△CDE为等腰三角形,根据三角形内角和定理,∠CDE=(180°-∠DCE)÷2=(180°-30°)÷2=75°。
【答案】
75°
【知识点】
正方形的性质、等边三角形的性质、等腰三角形的性质
【点评】
本题综合考查特殊图形的性质,需结合正方形、等边三角形的边角特征,推导等腰三角形后计算角度,关键是理清图形间的边角关系。
【难度系数】
0.6