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数学九年级上册北师版
第一章
特殊平行四边形
专题练习四与正方形有关的四
个常考模型
模型一正方形中相交垂线段问题
1.(教材P21例1变式)如图,正方形ABCD中,点E,F分别在AD,CD上,
且DE=CF,AF,BE相交于点G.
(1)BE与AF之间有怎样的关系?请说明理由:
(2)若将题干中的“DE=CF”改为“∠BGF=90°”,则AE与DF的数量
关系是AE=DF
E
解:()BE=AF,BE⊥AF理由如下:,四边形ABCD是正方形,
∴.AB=AD=DC,∠BAD=∠D=90°.又.'DE=CF,.AD-DE=
DC-CF,..AE=DF,.△BAE≌△ADF,.∴.BE=AF,∠ABE=
B
∠DAF.,∠DAF十∠BAG=90°,,∴.∠ABE十∠BAG=90°,.∠
AGB=90°,..BEL⊥AF
2.(模型运用)在正方形ABCD中,动点E,F分别从D,C两点同时出发,以相
同的速度在直线DC,CB上移动.
(1)如图①,当点E自点D向点C,点F自点C向点B移动时,连接AE和DF交于点
P,请你写出AE与DF的关系,并说明理由:
(2)如图②和图③,当点E,F分别在边DC,CB的延长线及反向延长线上移动
时,连接AE和DF,()中的结论还成立吗?无需证明.
F B
图①
图②
图③
解:()AE=DF,AE⊥DF;理由如下:四边形ABCD是正方形,
AD=DC,∠ADC=∠C=90°.,动点E,F分别从D,C两点同时出发,以
相同的速度在直线DC,CB上移动,∴.DE=CF,.△ADE≌△DCF,
AE=DF,∠DAE=∠CDF..'∠CDF+∠ADF=90°,∴.∠DAE+∠ADF
=90°,∴.∠APD=90°,.AE⊥DF
(2)成立
模型二正方形中过对角线交点的直角问题
3.(教材P25习题T4变式)如图,正方形ABCD的对角线AC和BD相交于点O,
且O是正方形A1B1C1O的一个顶点,OA1交AB于点E,OC1交BC于点F.
(1)求证:△AOE2△BOF;
(2)如果两个正方形的边长都为a,那么正方形A1B1C1O绕点O转动,两个正
方形重叠部分的面积等于多少?为什么?
B
4.(转化思想)如图,正方形ABCD的对角线相交于点O,且点O是正方形
A1B1C1O的一个顶点,这两个正方形的边长相等,给出如下四个结论:①∠OEF
=45°;②正方形A1B1C1O绕点O旋转时,四边形OEBF面积随EF的长度变化而
变化;③△BEF周长的最小值为(1+)OA;④AE2十CF2=2OB2.其中所有正确结
论的序号是
①③
B
B
【模型归纳】(1)△ABC是等腰直角三角形,O为斜边AB的中点,连接OC,
则△DOC≌△EOB,△ADO≌△CEO:
(2)在正方形ABCD中,O为对角线的交点,∠EOF绕,点O顺时针旋转,且∠
EOF=90°,若OE,OF分别与DA,AB的延长线交于点G,H,则△AGO≌△
BHO,△OGH是等腰直角三角形.
模型三
正方形中的“外角平分线”模型
5.已知四边形ABCD是正方形,点E是边BC上的任意一点,AE⊥EF,且直
线EF交正方形外角的平分线CF于点F.
(1)如图①,求证:AE=EF;
(2)如图②,当AB=2,点E是边BC的中点时,请直接写出CF的长.
M
B
图①D
图②