内容正文:
24版·数学课件
第40讲 十字架模型
第二部分 专题突破
条件:在正方形ABCD中,EF⊥GH.
结论: GH=EF.
注意:正方形内十字架模型,垂直一定相等,相等不一定垂直.
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类型一
正方形中的十字模型
1.如图,在正方形ABCD中,E为BC边上一点,连接AE,作AE的垂直平分线交AB于点G,交CD于点F.若DF=2,BG=4,则GF的长为________.
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解析:如图,连接GE,作GH⊥CD于点H.则四边形AGHD是矩形,
设AG=DH=x,则FH=x-2.
∵ GF垂直平分AE,四边形ABCD是正方形,
∴ ∠ABE=∠GHF=90°,AB=AD=GH,AG=GE=x,
∵ ∠BAE+∠AGF=90°,∠AGF+∠FGH=90°,
∴ ∠BAE=∠FGH,
∴ △ABE≌△GHF(ASA),
∴ BE=FH=x-2,AE=GF.
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2.如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在AD,CD上,且AE=DF=2,BE与AF相交于点O,P是BF的中点,连接OP,若AB=5,则OP的的长为
________.
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解析:∵ 四边形ABCD为正方形,
∴ ∠BAE=∠D=90°,AB=AD=BC=CD,
在△ABE和△DAF中,
∴ △ABE≌△DAF(SAS),∴ ∠ABE=∠DAF.
∵ ∠ABE+∠BEA=90°,
∴ ∠DAF+∠BEA=90°,∴ ∠AOE=∠BOF=90°.
∵ ∠ABE+∠BEA=90°,
∴ ∠DAF+∠BEA=90°,
∴ ∠AOE=∠BOF=90°.
∵ 点P为BF的中点,
3.如图,在正方形ABCD中,点E是边BC上的一点,点F在边CD的延长线上,且BE=DF,连接EF交边AD于点G.过点A作AN⊥EF,垂足为M,交边CD于点N.若BE=5,CN=8,则线段AN的长为________.
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解析:如图,连接AE,AF,EN.
∵ 四边形ABCD为正方形,
∴ AB=AD=BC=CD,∠ABE=∠BCD=∠ADF=90°.
在△ABE和△ADF中,
∴ △ABE≌△ADF(SAS),
∴ ∠BAE=∠DAF,AE=AF,∴ ∠EAF=90°,
∴ △EAF为等腰直角三角形.
∵ AN⊥EF,
∴ EM=FM,∠EAM=∠FAM=45°,
∴ △AEM≌△AFM(SAS),△EMN≌△FMN(SAS),
∴ EN=FN.
设DN=x,
∵ BE=DF=5,CN=8,
∴ CD=CN+DN=x+8,EN=FN=DN+DF=x+5,
∴ CE=BC-BE=CD-BE=x+8-5=x+3.
在Rt△ECN中,由勾股定理,得CN2+CE2=EN2,
即82+(x+3)2=(x+5)2,
解得x=12,
∴ DN=12,AD=BC=BE+CE=5+x+3=20,
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条件:在矩形ABCD中,EF⊥GH.
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类型二
矩形内十字架模型
4.如图,在矩形ABCD中,点E是边AB上一点,将△BCE沿CE折叠,使点B落在AD边上的点F处,连接BF.已知AD=5,AB=3,则折痕CE的长为
________.
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5.【问题探究】如图1,在正方形ABCD中,点E,F分别在边DC,BC上,且AE⊥DF.
求证:AE=DF;
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证明:∵ 四边形ABCD是正方形,
∴ AD=DC,∠ADC=∠C=90°,∠AED+∠DAE=90°.
∵ AE⊥DF,
∴ ∠AED+∠CDF=90°,
∴ ∠DAE=∠CDF.
在△ADE和△DCF中,
∴ △ADE≌△DCF(ASA),
∴ AE=DF.
【知识迁移】如图2,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E在边AD上,点M,N分别在边AB,CD上,且BE⊥MN,求 的值;
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解:如图2,过点N作NO⊥AB于点O,
∴ ∠BMN+∠MNO=90°,
∵ BE⊥MN,
∴ ∠BMN+∠MBE=90°.
又∵ 在矩形ABCD中,∠A=90°,
∴ ∠MBE+∠AEB=90°,
∴ ∠MNO=∠MBE,∠BMN=∠AEB,
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3
在Rt△BGE中,GE2=BG2+BE2,
∴ x2=42+(x-2)2,
∴ x=5,
∴ AB=9,BE=3,
在Rt△ABE中,AE===3.
∴ FG=3.
故答案为:3.
∴ OP=BF.
∵ BC=AB=5,CF=CD-DF=5-2=3,
∴ BF==,
∴ OP=BF=.
故答案为:.
4
∴ AN===4,
故答案为:4.
结论:=.
∴ △ABE∽△ONM,∴ =,
∵ ON=BC,
∴ =.
【拓展应用】如图3,在平行四边形ABCD中,AB=m,BC=n,点E,F分别在边AD,BC上,点M,N分别在边AB,CD上,当∠EFC与∠MNC的度数之间满足什么数量关系时,有=?试写出