内容正文:
第15讲 正方形中的线段数量关系突破技巧(原卷版)
第一部分 专题典例剖析及针对训练
类型一 a=b型
典例1 (2019•金山区二模)已知:如图,菱形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,若∠CAD=∠DBC.
(1)求证:四边形ABCD是正方形.
(2)E是OB上一点,DH⊥CE,垂足为H,DH与OC相交于点F,求证:OE=OF.
针对训练1
1.(2019•灞桥区校级四模)如图,已知正方形ABCD,P是对角线AC上任意一点,PM⊥AD,PN⊥AB,垂足分别为点M和N,PE⊥PB交AD于点E.
(1)求证:四边形MANP是正方形;
(2)求证:EM=BN.
类型二a=2b型
典例2 (2021春•莱州市期末)如图,在正方形ABCD中,点E在边AD上,点F在边CD上,且AE=DF.线段BE与AF相交于点G,GH是△BFG的中线.判断线段BF与GH之间的数量关系,并说明理由.
针对训练2
2.(2021•恩阳区 一模)如图,点G在正方形ABCD的边CD上,且四边形CEFG也是正方形,连接BG,DE,AF,取AF的中点M,连接CM.
求证:(1)BG=DE;
(2)CMAF.
类型三 a=b型
典例3 (2020春•邹城市期末)如图,▱ABCD中,∠A=45°,过点D作ED⊥AD交AB的延长线于点E,且BE=AB,连接BD,CE.
(1)求证:四边形BDCE是正方形;
(2)P为线段BC上一点,点M,N在直线AE上,且PM=PB,∠DPN=∠BPM.求证:ANPB.
针对练习3
3.如图,正方形ABCD中, AC,BD交于点O,E为OD上一点,且BD=BE.求证:DE=OE.
类型四 a+b=c型
典例4 (2021秋•沭阳县月考)阅读分析过程,解决问题:
如图,正方形ABCD(四条边都相等,四个角都是90°),点E、F在CD、BC上,并且∠EAF=45°,延长CD至点G,使DG=BF,并连接AG.
(1)求证:EF=DE+BF;
(2)若AB=2,则△EFC的周长= .
针对练习4
4.(2021秋•顺德区月考)如图,正方形ABCD中,E为BC边上的一点,BG⊥AE,DF∥BG,点F,G均在线段AE上.
(1)求证:∠1=∠2;
(2)求证:AG=FG+BG.
类型五 a+b=c型
典例5 (2019春•襄州区期末)如图,已知四边形ABCD为正方形,点E为对角线AC上的一动点,连接DE,过点E作EF⊥DE,交BC于点F,以DE,EF为邻边作矩形DEFG,连接CG.
(1)求证:矩形DEFG是正方形;
(2)判断CE,CG与AB之间的数量关系,并给出证明.
针对练习5
5.(2021春•萝北县期末)如图,已知正方形ABCD中,E是直线BC上一点,连接AE,过点C作CF⊥AE交直线AE于点F,连接BF.
(1)如图1,求证:CF+AFBF;
(2)如图2,图3,其他条件不变,线段AF,CF,BF之间又有怎样的数量关系?直接写出你的猜想,不需证明.
类型六型
典例6(2021秋•余姚市期中)如图,已知正方形ABCD,∠MAN=45°,连接CB,交AM、AN分别于点P、Q,求证:CP2+BQ2=PQ2.
针对练习6
6.(2021•雁塔区校级开学)如图,在正方形ABCD中,点G在对角线BD上(不与点B,D重合),GE⊥DC,垂足为点E,GF⊥BC,垂足为点F,连接AG.写出线段AG,GE,GF之间的数量关系,并说明理由.
类型七 型
典例7(2021春•黄埔区期末)如图,点P在正方形ABCD的对角线AC上,点E在边BC上,且PE=PB.
(1)求证:PE=PD;
(2)试探究BC2,EC2,PE2三者之间满足的等量关系,并证明你的结论.
针对练习7
7.(2021春•香洲区期末)如图,点E在正方形ABCD外,DE=CD,且DE∥AC.连接AC,AE,CE,过点D作DF⊥CE于点F,交AE于点G.
(1)求∠DAE的度数;
(2)求证:AG2+DG2=2AD2;
(3)连接BG,并延长交AC于点N,交DE于点M,求证:四边形CEMN为平行四边形.
类型八 a+b=2c型
典例8(2021春•高州市月考)如图,在正方形ABCD中,E是AD的中点,F是AB边上的一点,∠BFE的平分线交CD于点G.求证:AF+DG=2EF.
第二部分 专题提优训练
1.(2013•安徽模拟)已知:如图,在△ABC中,∠A>90°.以AB、AC为边分别在△ABC形外作正方形ABDE和正方形ACFG,EB、BC、CG、GE的中点分别是P、Q、M、N.
(1)若连接BG、CE,求证:BG=CE.
(2)试判断四边形PQMN为怎样的四边形,并证明你的结论.
2.(2009•路南区一模)如图,正方形ABCD中,AC是对角线,今有较大的直角三角板,一边始终经过点