内容正文:
专题9.7 正方形中的几何综合
· 思维方法
正向思维:是一类常规性的、传统的思维形式,指的是大家按照自上而下,由近及远、从左到右、从可知到未知等一般而言的线性方向做出探究问题的思维途径。
逆向思维:是指在剖析、破解数学难题进程中,可以灵活转换思维方向,从常规思维的相反方向出发进行探索的思维方式,比如正向思维无法解决问题时可反其道而行采取逆向思维,直接证明有困难时可采用间接证明。
分类讨论思想:当问题所给的对象不能进行统一研究时,我们就需要对研究对象进行分类,然后对每一类分别进行研究,得出每一类的结论,最后综合各类的结果,得到整个问题的解答。分类讨论的分类并非是随心所欲的,而是要遵循以下基本原则:
1. 不重(互斥性)不漏(完备性);
2. 按同一标准划分(同一性);
3. 逐级分类(逐级性)。
· 知识点总结
一、正方形的定义
有一组邻边相等并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形.
二、正方形的性质
1.正方形的四条边都相等,四个角都是直角;
2.正方形的两条对角线相等,互相垂直平分,并且每条对角线平分一组对角;
3.正方形具有四边形、平行四边形、矩形、菱形的一切性质;
4.两条对角线将正方形分成四个全等的等腰直角三角形,同时,正方形又是轴对称图形,有四条对称轴.
三、正方形的判定
1.先判定四边形是矩形,再判定这个矩形有一组邻边相等;
2.先判定四边形是菱形,再判定这个菱形有一个角为直角;
3.还可以先判定四边形是平行四边形,再用1或2进行判定.
· 典例分析
【典例1】问题背景:如图1,在正方形中,点、分别在边、上,,
(1)求证:;
(2)迁移应用:如图2,在正方形中,、交于点、,若,,,求的长;
(3)联系拓展:如图3,在矩形中,点、分别在边、上,,若,探究与的数量关系,并给出证明.
【思路点拨】
(1)先判断出,得出,,再判断出,即可得出结论;
(2)先判断出,得出,设,则,,再根据勾股定理得出,求出,即可得出结论;
(3)先判断出四边形是正方形,设,得出,再设,则,利用勾股定理得出,即可得出结论.
【解题过程】
(1)证明:延长到点使,连接,
正方形,
,,
在和中,
,
,
,,
,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
;
(2)如图2,过点作交于,交于,连接,
,
,
,
,,
,
,
,
,
由(1)知,,
设,
,
,
,
在中,,
,
,
,
在中,根据勾股定理得,;
(3),
证明:如图3,分别取,的中点,,连接并延长交于,连接,
,,
,
四边形是正方形,
,
设,
,
矩形是正方形,
,
由(1)知,,
,
设,
,
在中,,
,
,
, , .
· 学霸必刷
1.(23-24九年级上·河南郑州·阶段练习)如图,在中,,,.分别以、、为边在的同侧作正方形,四块阴影部分的面积分别为.则等于( )
A. B. C. D.
2.(23-24九年级下·湖南邵阳·阶段练习)如图,在正方形中,E是对角线上一点,且满足.连接,并延长交于点F,连接,过B点作于点G,延长交于点H.在下列结论中:①垂直平分;②;③;④;⑤,其中正确的结论有( )个.
A.2 B.3 C.4 D.5
3.(23-24九年级下·江苏无锡·阶段练习)如图,在正方形中,,对角线上的有一动点P,以为边作正方形.下列结论:①在P点运动过程中,F点始终在射线上;②在P点运动过程中,可能为;③若E是的中点,连接,则的最小值为;④为等腰三角形时,的值为或.其中结论正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①③ D.②④
4.(22-23八年级下·辽宁铁岭·阶段练习)如图,E是正方形外一点,连接、、,交于点F,若,.下列结论:①;②:③四边形的面积是:④点B到直线的距离为;⑤.其中结论正确的个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
5.(2023·江苏南通·二模)如图,在边长为的正方形中,点为边的中点,点为边上的动点,以为一边在的右上方作等边三角形,当最小时,的周长为 .
6.(23-24九年级上·辽宁丹东·期末)如图,正方形,点是射线上的动点,过点作,交直线于点,连接,取中点,连接并延长交直线于点,若,,则的长为 .
7.(2024·山东临沂·二模)如图,已知四边形为正方形,为对角线上一点,连接,过点作,交的延长线于点,以,为邻边作矩形,连接.下列结论:①矩形是正方形;②;③平分;④.其中正确的是 (填序号).
8.(2024八年级下·山东·专题练习)如图,现有边长为4的正方形纸片,点P为边上的一点(不与点A点重合)将正方形