内容正文:
专题02 正方形中十字架模型
十字架模型
分别连接正方形的两组对边上任意两点,得到的两条线段(如:图1中的线段AF与BE,图2中的线段EF与MN,图3中的线段BE与AF)满足:若垂直,则相等。
【典例1】问题情境:苏科版八年级下册数学教材第94页第19题第(1)题是这样一个问题:
如图1,在正方形ABCD中,点E、F分别在边BC、CD上,且AE⊥BF,垂足为M.那么AE与BF相等吗?
(1)直接判断:AE BF(填“=”或“≠”);
在“问题情境”的基础上,继续探索:
问题探究:
(2)如图2,在正方形ABCD中,点E、F、G分别在边BC、CD和DA上,且GE⊥BF,垂足为M.那么GE与BF相等吗?证明你的结论;
问题拓展:
(3)如图3,点E在边CD上,且MN⊥AE,垂足为H,当H在正方形ABCD的对角线BD上时,连接AN,将△AHN沿着AN翻折,点H落在点H′处.
①四边形AHNH′是正方形吗?请说明理由;
②若AB=6,点P在BD上,BD=3BP,直接写出PH′+AN的最小值为 .
【变式1-1】如图,在正方形ABCD中,点E、F分别在边CD,AD上,BE与CF交于点G,若BC=4,DE=AF=1,则CG的长是( )
A.2 B. C. D.
【变式1-2】如图,点E、F、G分别是正方形ABCD的边AD、BC、AB上的点,连接DG,EF,GF.且EF=DG,DE=2AG,∠ADG的度数为α,则∠EFG的度数为( )
A.α B.2α C.45°﹣α D.45°+α
【变式1-3】如图,E、F分别是正方形ABCD的边CD,AD上的点,且CE=DF,AE,BF相交于点O,下列结论①AE=BF;②AE⊥BF;③AO=OE;④S△AOB=S四边形DEOF中,正确结论的个数为( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
1.在矩形纸片ABCD中,AB=5,BC=8,可以裁出一个最大正方形的边长是( )
A.4 B.5 C.6 D.8
2.如图所示,E、F、G、H分别为正方形ABCD的边AB,BC,CD,DA上的点,且AE=BF=CG=DH=AB,则图中阴影部分的面积与正方形ABCD的面积之比为( )
A. B. C. D.
3.如图,正方形ABCD和正方形CEFG中,点D在CG上,BC=1,CE=3,H是AF的中点,那么CH的长是( )
A.2.5 B.2 C. D.
4.如图,E、F分别是正方形ABCD的边CD、AD上的点,且CE=DF,AE与BF相交于O;下列结论:
(1)AE=BF;(2)AE⊥BF;(3)AD=OE;(4)S△AOB=S四边形DEOF.
其中正确的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
5.如图,E、F分别是正方形ABCD的边CD、AD上的点,且CE=DF,AE、BF相交于点O,下列结论:①AE=BF,②BO=OE,③AE⊥BF,④∠ABO=∠FAO,⑤S四边形DEOF=S△AOB中,正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.如图,正方形ABCD,点E,F在对角线AC上,连接BE、DF,满足BE∥DF,过点E作EG⊥DF,垂足为G,若DG=4,EG=3,则AD= .
7.已知正方形ABCD的边长为4,CE=DF=3,DE和AF相交于点G,连接BG,点H是线段AE的中点,连接HG,若∠HGB=∠DAF,则GB= .
8.如图,正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,M是AD上的一点,连接OM,过点O作ON⊥OM,交CD于点N,若四边形MOND的面积是3,则AB的长为 .
9.如图,在正方形ABCD中,点E,F分别是BC,CD上的点,AE与BF相交于点G,连接AC交BF于点H.若CE=DF,BG=GH,AB=2,则△CFH的面积为 .
10.如图,四边形ABCD是正方形,点E、N分别在DC、BC上,点F在CB的延长线上.△ADE≌△DCN,将△ADE顺时针旋转n度后,恰好与△ABF重合.
(1)请写出n的值;
(2)连结EF,试求出∠AFE的度数;
(3)猜想线段AE和DN的数量关系和位置关系,并说明理由.
11.【探索发现】(1)如图1,正方形ABCD的对角线相交于点O,点O又是正方形A1B1C1O的一个顶点,而且这两个正方形的边长相等,我们知道,无论正方形A1B1C1O绕点O怎么转动,总有△AEO≌△BFO,连接EF,求证:AE2+CF2=EF2;
【类比迁移】(2)如图2,矩形ABCD的中心O是矩形A1B1C1O的一个顶点,A1O与边AB相交于点E,CO与边CB相交于点F,连接EF,矩形A1B1C1O可绕着点O旋转,判断(1)中的结论是否成立,若成立,请证明,若不成立