内容正文:
数 学
八年级下册 冀教版
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上分专题(四)
正方形中常见的几何模型
重难上分 攻克难点
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类型1 手拉手模型
类型2 对角互补模型
类型3 十字架模型
类型4 半角模型
目 录
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类型1 手拉手模型
1.[2025湖北武汉武昌区月考,难]如图,在正方形外取一点,连接, ,
.过点作的垂线交于点,, .下列结论:
;②点到直线的距离为; .其中正确结
论的序号是( )
A
A.①③ B.①②③ C.②③ D.①②
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【解析】 四边形是正方形, ,
, ,
, ,
,, 是等腰直角三角
形, , ,
, ,
,, 正确.在
中,, 不正确.
, , ,
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,,, 正确.故选A.
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2.[2024广东惠州惠阳区月考]如图(1),已知正方形和正方形 有公共
顶点,连接, .
图(1)
图(2)
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(1)请判断与 的数量关系与位置关系,并证明你的结论.
图(1)
【解】,.证明:如图(1),连接 ,设
与交于点 四边形和四边形 为正方形,
,, ,
,, ,
,
在中, ,.综上,, .
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(2)[难]如图(2),已知,,当点在边上时,求 的长.
图(2)
【解】如图(2),过点作于 四边形 和四边
形为正方形, , ,
,为等腰直角三角形. ,
, ,
.
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类型2 对角互补模型
3.[2024广东茂名期中]如图,在四边形中, , ,
垂足为,且,,则四边形 的面积为____.
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【解析】把绕点逆时针旋转 ,如图. 旋转不改变
图形的形状和大小,与重合, ,
, 在四边形 中,
, , , 点 ,
,在同一直线上. ,, 四边形 是
正方形,
.故四
边形 的面积为25.故答案为25.
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4.[2024福建莆田期末,难]如图,点在第一象限的角平分线
上,,点在轴正半轴上,点在 轴正半轴上.
(1)求点 的坐标.
【解】 点在第一象限的角平分线 上,
,, .
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(2)当绕点 旋转时.
① 的值是否发生变化?若变化,求出其变化范围;若不变,求出这个定值.
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【解】不变.如图,过点作轴于,于 ,
,, 四边形 是正方形,
, .
在和中,
,, ,
.
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②请求出 的最小值.
【解】连接,如图. , ,
, .
当最小时,也最小.根据垂线段最短可知, 的最小值为2,
的最小值为8.
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类型3 十字架模型
5.[2024重庆九龙坡区期末]如图,在正方形中,点, 分别
在边,上,且,连接,,平分交
于点,若 ,则 的度数为( )
A
A. B. C. D.
【解析】 四边形是正方形, ,
,, ,
,平分 ,
, .故选A.
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6.[2025河北石家庄月考]已知正方形 .
图(1)
图(2)
图(3)
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(1)如图(1),点,分别在,上,且,垂足为 ,求证:
.
【证明】 四边形是正方形, ,
, ,
, ,
.
在和中,
,
.
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(2)[难]如图(2),如果点,,分别在,,上,且,那么
与 相等吗?证明你的结论.
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【解】.证明:如图(1),过点作交于 .
图(1)
四边形 是正方形,
, 四边形是平行四边形, .
, .
同(1)可得 ,
, .
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(3)[难]如图(3),如果点,,,分别在,,, 上,且
,那么与 相等吗?证明你的结论.
图(2)
【解】.证明:如图(2),分别过点,作交
于,交于 .
四边形 是正方形,
, ,
四边形、四边形 为平行四边形,
, .
, .
同(1)可得 ,
, .
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类型4 半角模型
7.[2024安徽合肥月考]如图,正方形的边长为4,点,分别在边,
上,若 ,则 的周长等于___.
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【解析】 四边形为正方形, ,
, 把绕点顺时针旋转 可以得到
,如图,,, ,
, , 点在 的延
长线上. , ,
.在和 中,
, .又
,, 的周长为
.故答案为8.
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8.[2024江苏宿迁宿豫区期中,难]在正方形中,点在边上,作射线 ,
并将射线绕点逆时针旋转 ,交边于点,连接 .
图(1)
图(2)
图(3)
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(1)如图(1),若,,则 的值为__________;
(用含, 的代数式表示)
图(1)
【解析】延长至,使,连接 ,如图(1).∵四边形
是正方形,, ,
,, ,
射线绕点逆时针旋转 ,交边于点 ,
, ,
, ,
在 中,
,.故答案为 .
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(2)如图(2),若过点作,垂足为,求证: ;
【解】【证明】延长至,使,连接 ,如图(2).由(1)可知,
,, .又
,, .
图(2)
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(3)如图(3),若过点作,垂足为,连接,求 的度数.
【解】过点作交于,延长交于 ,如图(3),
图(3)
, 四边形是矩形, ,
, ,
,
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, , 是等腰直角三角形,
,, ,
,, 为等腰直角三角形,
, .
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