内容正文:
数 学
八年级下册 湘教版
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上分专题(二)
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,连接 ,
,.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】因为四边形是正方形,所以, .因为
,所以 ,所以 ,所
以.因为,所以 ,所以
,.因为 是等腰直角三角形,所以
, ,所以
,所以 ,所以
,所以 ,所以①正确.在
中,,即点到直线 的距离为
1,所以②不正确.因为,所以 .因为
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,,,,所以 ,所以③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, .
(1)请判断与 的数量关系和位置关系,并证明你的结论.
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图(1)
【解】,.证明:如图(1),连接 ,设
与交于点.因为四边形和四边形 为正方形,
所以 ,, ,所以
,所以,所以 ,
.综上,, .
,所以在中, ,所以
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(2)如图(2),已知,,当点在边上时,求 的长.
【解】如图(2),过点作于.因为四边形和四边形 为正方
形,所以 , ,所以 ,所以
为等腰直角三角形.因为,所以 ,所以
,所以 .
图(2)
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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.因为旋转不改
变图形的形状和大小,所以与重合, ,
,.因为在四边形 中,
,所以 ,所以 ,
所以点,,在同一直线上.因为 , ,所以四
边形 是正方形,所以
.故四边
形 的面积为25.故答案为25.
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4.[2025湖南湘潭模拟]如图,在正方形中,点是对角线 上一点,连接
,交边于点.若,,求正方形 的边长.
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【解】连接,过点作于点,于点 ,如图所示.
因为四边形是正方形,所以, ,.
在和中,
所以(边角边),所以 .
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因为,,所以 ,所以四边形
是矩形.
因为 ,所以是等腰直角三角形,所以 ,所以矩形
是正方形,所以, ,所以 .
因为,所以 ,所以 .
在和中,
所以(角边角),所以,所以 .
因为,,所以 .
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在中,由勾股定理得 ,所以
,所以,所以正方形 的边长为6.
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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】因为四边形是正方形,所以 ,
,.因为,所以 ,
所以 ,所以 .因为平分 ,所以
,所以 .故选A.
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6.[2024广东汕头潮阳区期末]
图(1)
(1)如图(1),在正方形中,,相交于点且 ,则
和 的数量关系为_________.
【解析】由题意得,, , ,所以
, ,所以 .
在和中,
所以(角边角),所以.故答案为 .
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图(2)
(2)如图(2),在正方形中,,,分别是边,, 上的
点,,垂足为.求证: .
图(1)
【证明】如图(1),过点作于点,则四边形 为矩
形,则.在正方形中,,所以 .因为
,所以 .因为 ,所以
,所以.在和 中,
所以(角边角),所以 .
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图(3)
(3)[难]如图(3),在正方形中,,,分别是边, ,
上的点,,,,将正方形沿 折叠,
点的对应点恰好与边上的点重合,求 的长度.
图(2)
【解】如图(2),连接.因为,关于对称,所以 .
过点作于点,过点作于点,则 .由
(2)同理可得,所以.因为 ,
,所以.又因为 ,所以
.
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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】因为四边形为正方形,所以 ,
,所以把绕点顺时针旋转 可以得到
,如图,所以,, ,
,所以 ,所以点在 的延长线上.因
为 ,所以 ,所以
.在和中, 所以
(边角边),所以.又因为 ,所
以,所以 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,分别在边, 上,
连接, .
(1)如图(1),若,,则 的值为__________;
(用含, 的代数式表示)
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图(1)
【解析】延长至,使,连接 ,如图(1).
因为四边形是正方形,所以 ,
,所以 ,所以
,所以, .
因为 ,所以 ,所以
.
因为,所以,所以 .
因为在中,,所以 .
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).
图(2)
由(1)可知,,所以 .
因为,所以 .
又因为,所以,所以 .
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(3)如图(3),若过点作,垂足为,连接,求 的度数.
图(3)
【解】过点作交于,延长交于 ,如图(3),所
以 ,所以四边形 是矩形,所以
, ,所以 .
因为,所以 .
因为 ,所以 .
因为 , ,所以 是等腰直角三角形,所以
,所以,所以 .
因为,所以,所以 为等腰直角三角形,所以
,所以 .
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