内容正文:
回归教材探中考(五)
正方形中的“十字”结构
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图J5-1
[教材母题] 八下P68复习题18第8题
如图J5-1,是一个正方形花园,, 是它的两个门,且,
要修建两条路和 ,这两条路等长吗?它们有什么位置关系?为什么?
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解:这两条路等长且互相垂直.
理由:设与的交点为 .
四边形 是正方形,
, .
,,即 .
., .
,
. . .
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图J5-2
变式探究1 探究“十字”结构下的其他结论
如图J5-2,已知,分别是正方形的边 与的中点,与
交于点 ,则下列结论成立的是( )
C
A.
B.
C.
D.
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[解析] ,分别是正方形的边与的中点,
.
在和中,
.
又 ,
.
即 ,故选项C正确,选项A,B,D无法证明其成立.
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图J5-3
变式探究2 联想直角三角形斜边上的中线
如图J5-3,已知正方形的边长为5,点, 分别在,上,
,与相交于点 ,为的中点,连接,则
的长为_ ___.
[解析] 可证 .
为的中点, .
, ,
.
.
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图J5-4
变式探究3 联想隐圆最值
如图J5-4,正方形的边长为2,点, 分别是边, 上的动点
(不与端点重合),且,连接,交于点.连接 ,则线段
的最小值为_______.
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[解析] 确定点 的轨迹是关键.
如图,取的中点.可证 .
在中, ,
点在以点为圆心, 为半径的圆弧上运
动.连接交于点,
则此时 的长有最小值,
最小值为 .
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思考
当<m></m>取最小值时,图中有哪些等腰三角形?你能求出<m></m>的长吗?
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图J5-5
变式探究4 如图J5-5,正方形 的边长为2,,分别是边,
的中点,连接, 交于点,连接交于点 .
(1)求 的长;
(2) ________.
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(1)求 的长;
解:由母题解答可知,, .
方法1(全等勾股),分别是边, 的中点,
.
由对称性可知, .
在和中,
, .
图J5-5
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在中,,, ,
,, .
设,则 ,
.
在中,,即 ,解得
,即 .
方法2(勾股相似)提示:如图①,过点 作于点.
易证 ,,求出即可求出,
在 中用勾股定理即可.同学们可自己尝试一下.
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(2) ___.
2
图J5-5
[解析] 如图②,连接 .
由(1)得 , 点在的中垂线上,即点在对角线 上.
, . .
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通性通法
1.如图J5-6,在正方形内部出现相互垂直的线段<m></m>时,这两条
线段相等<m></m>(你能证明吗?反之还成立吗?)
图J5-6
图J5-7
2.如图J5-7,在正方形内部出现相互垂直的线段 时,通常会
出现四点 共圆.
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