内容正文:
八年级数学
华师版(下册)
第19章 矩形、菱形与正方形
19.3 正方形
专项10 与正方形有关的常考模型
C
5
十字模型
如图,在正方形ABCD中,点E、F分别在边BC、CD上,且BE=CF.连结AE、BF,AE与BF交于点G.下列结论错误的是( )
eq \o(\s\up7(),\s\do5())
A.AE=BF
B.∠DAE=∠BFC
C.∠AEB+∠BFC=90°
D.AE⊥BF
[解析]在正方形ABCD中,
∠ABE=∠BCF=90°,AB=BC.
在△ABE与△BCF中, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(AB=BC,,∠ABE=∠BCF,,BE=CF,))
∴△ABE≌△BCF(S.A.S.),∴AE=BF,∠AEB=∠BFC,∠BAE=∠CBF.∵∠DAE+∠BAE=90°,∠BFC+∠CBF=90°,∴∠DAE=∠BFC,∠CBF+∠AEB=90°,∴∠BCE=90°,∴AE⊥BF.故A、B、D正确,C错误.
如图,在边长为10的正方形ABCD中,E、F分别是AD、CD边上的点,连结AF、BE,且AF⊥BE,若AE=4,求CF的长.
eq \o(\s\up7(),\s\do5())
解:∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=AD=CD=10,∠BAE=∠ADF=90°,
∴∠DAF+∠AFD=90°.
∵AF⊥BE,
∴∠DAF+∠BEA=90°,
∴∠BEA=∠AFD.
在△ABE和△DAF中, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠BEA=∠AFD,,∠BAE=∠ADF,,AB=DA,))
∴△ABE≌△DAF(A.A.S.),
∴AE=DF=4,
∴CF=CD-DF=6.
如图,在边长为1的正方形ABCD中,E、F分别是AD、CD边上的点,且AE=DF,CE与AF相交于点G,求AF+CE的最小值.
eq \o(\s\up7(),\s\do5())
解:如答图①.连结BE.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠BAD=∠ADC=90°.
在△ABE和△DAF中, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(BA=AD,,∠BAE=∠ADF,,AE=DF,))
∴△ABE≌△DAF(S.A.S.),
∴BE=AF,
∴AF+CE的最小值等于BE+CE的最小值.
如答图②,作点B关于AD的对称点H,连结CH,CH与AD的交点即为所求的E点.
根据对称性可知BE=HE,
∴BE+CE=CH.
在Rt△CBH中,BH=2,BC=1,
∴CH= eq \r(22+12) = eq \r(5) ,
∴AF+CE的最小值为 eq \r(5) .
),\s\do5(① ②)) eq \o(\s\up7(
半角模型
如图,点M、N分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠MAN=45°,点E在CB的延长线上,连结AE,BE=DN.若CM=3,CN=4,则EM的长是________.
eq \o(\s\up7(),\s\do5())
[解析]∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=∠D=∠BAD=∠C=90°,AB=AD,∴∠ABE=90°.
在△ABE与△ADN中, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(AB=AD,,∠ABE=∠D,,BE=DN,)) ∴△ABE≌△ADN(S.A.S.),∴AE=AN,∠BAE=∠DAN.
∵∠MAN=45°,∴∠BAM+∠DAN=45°,∴∠BAE+∠BAM=45°,∴∠EAM=∠NAM.
在△EAM和△NAM中, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(AE=AN,,∠EAM=∠NAM,,AM=AM,))
∴△EAM≌△NAM(S.A.S.),∴EM=NM.∵在Rt△CMN中,CM=3,CN=4.∴MN= eq \r(CM2+CN2) =5,∴EM=5.
如图,在正方形ABCD中,点E、F分别在边BC、CD上,且∠EAF=45°,分别连结EF、BD,BD与AF、AE分别相交于点M、N.
(1)求证:EF=BE+DF.为了证明“EF=BE+DF”,小明延长CB至点G,使BG=DF,连结AG,请画出辅助线并按小明的思路写出证明过程;
(2)若正方形ABCD的边长为6,BE=2,求DF的长.
eq \o(\s\up7(),\s\do5())
(1)证明:画出辅助线如答图.
∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=AD,∠BAD=∠ADF=∠ABE=∠ABG=90°,
在△ABG和△ADF中, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(AB=AD,,∠ABG=∠ADF,,BG=DF,))
∴△ABG≌△ADF(S.A.S.),
∴∠DAF=∠BAG