内容正文:
专题07 正方形中的常用模型专项探究
模型一 正方形的“十字架”模型
【知识点睛】 A
B
C
D
H
G
E
F
如图,正方形ABCD中,E、F在其左右两对边上,G、H在其上下两对边上.
若有EF⊥GH,则必有EF=GH.
证明方法:构造全等;
逆向应用:见“十字架”想直角三角形全等
【典题练习】
1.(2023•余杭区校级模拟)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.
2.(2023秋•沙坪坝区校级期末)如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在AD,AB上,满足DE=AF,连接CE,DF,点P,Q分别是DF,CE的中点,连接PQ.若∠ADF=α.则∠PQE可以用α表示为( )
A.α B.45°﹣α C. D.3α﹣45°
3.(2023•鄞州区模拟)如图,在正方形ABCD中,E为AB边上一点,BF⊥CE于点G,若已知下列三角形面积,则可求阴影部分面积和的是( )
A.S△BAF B.S△BCF C.S△BCG D.S△FCG
4.(2023•双峰县三模)如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E,F分别是边BC,AB的中点,连接AE,DF交于点O,将△ABE沿AE翻折,得到△AGE,延长EG交AD的延长线于点H,连接CG.有以下结论:
①AE⊥DF;
②AH=EH;
③CG∥AE;
④S四边形BEOF:S△AOF=4.
其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.(2023秋•惠山区期末)如图,在正方形ABCD中,AD=4,点E、F分别为AB、BC上的动点,且AE=BF,AF与DE交于点O,点P为EF的中点.
(1)若AE=1,则EF的长=;
(2)在整个运动过程中,OP长的最小值为 .
6.(2023•越秀区校级自主招生)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 .
7.(2023•拱墅区二模)如图,在正方形ABCD中,E、F分别为边AB、BC上的两点,且BE=CF,连结AF、DE交于点G.
(1)试判断AF与DE的数量关系与位置关系,并说明理由.
(2)若AB=2,点E是AB的中点.
①求线段AG的长;
②连结BG,求证:BG平分∠EGF.
8.(2023春•淮安期末)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 .
模型二 K型全等模型(即:正方形中的“三垂定理”模型)
【知识点睛】
如图,已知正方形ABCD,过点B、D两点分别向过点C的直线作垂线,垂足分别为E、F,则有△BCE≌△CDF
【典题练习】
1.(2023秋•建邺区期末)如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD的边长为2,∠DAO=60°,则点C的坐标为 .
2.(2024•渝中区校级开学)如图,点A在线段BG上,四边形ABCD和四边形DEFG都是正方形,面积分别是10和18,则△CDE的面积为 .
3.(2023秋•白银期末)一组正方形按如图所示的方式放置,其中顶点B1在y轴上,顶点C1,E1,E2,C2,E3,E4,C3,…在x轴上,已知正方形A1B1C1D1的边长为1,∠B1C1O=60°,B1C1∥B2C2∥B3C3,…,则正方形A2024B2021C2024D2024的边长是 .
4.(2023春•句容市期末)如图,平面内直线l1∥l2∥l3∥l4,且相邻两条平行线间隔均为1,正方形ABCD四个顶点分别在四条平行线上,则正方形的面积为 .
5.(2022•大庆三模)如图,已知四边形ABCD为正方形AB=2,点E为对角线AC上一点,连接DE,过点E作EF⊥DE,交BC延长线于点F,以DE、EF为邻边作矩形DEFG