内容正文:
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模型1 正方形内十字模型
【学会模型】
图形 过顶点的十字模型 不过顶点的十字模型,分别过点F,H作线段AB,BC的垂线,垂足分别为M,N
条件 在正方形ABCD中,BN⊥AM 在正方形ABCD中,E,F,G,H分别为AB,CD,BC,AD边上的点,EF⊥GH
结论 ①△ADM≌△BAN;
②AM=BN ①△HNG≌△FME;
②GH=EF
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【运用模型】
1.如图,在正方形 ABCD中,E是 BC 上一点, BF⊥AE于点H,交 DC于点F.
若AB=5,BE=2,则 AF=_________.
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【解析】 ∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=AD=5,∠ABE=∠BCF=∠D=90°,
∴∠BAE+∠AEB=90°.
∵BF⊥AE于点H,∴∠BHE=90°,∴∠AEB+∠EBH=90°,
∴∠BAE=∠EBH.
在△ABE和△BCF中,
∴△ABE≌△BCF(ASA), ∴CF=BE=2, ∴DF=5-2=3.
在Rt△ADF中,AF===.
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2.如图,在正方形ABCD中,E为BC边上一点,连接AE,作AE的垂直平分线
交AB于点G,交CD于点F.若DF=2,BG=4,则GF的长为_________.
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【解析】 如图,连接GE,过点G作GH⊥CD于点H,则四边形AGHD是矩形,设AG=DH=x,则FH=x-2.
∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABE=∠GHF=90°,AB=AD=GH.
∵GF垂直平分AE,∴GE=AG=x.
∵∠EAB+∠AGF=90°,∠AGF+∠FGH=90°,
∴∠EAB=∠FGH,∴△ABE≌△GHF(ASA),
∴BE=FH=x-2,AE=GF.
∵在Rt△BGE中,GE2=BG2+BE2,
∴x2=42+(x-2)2,∴x=5,∴AB=9,BE=3.
在Rt△ABE中,AE===3,∴GF=AE=3.
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3.如图,在正方形 ABCD 中,E,F分别为BC,CD 上的点,且 AE⊥BF,垂足为G.
(1)求证:AE=BF.
(2)若 BE=,AG=2,求正方形的边长.
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(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠ABC=∠C=90°,∴∠BAE+∠AEB=90°.
∵AE⊥BF,∴∠CBF+∠AEB=90°,∴∠BAE=∠CBF.
在△ABE与△BCF中,
∴△ABE≌△BCF(ASA),∴AE=BF.
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(2)解:∵AE⊥BF,∴∠BGE=∠ABE=90°.
∵∠BEG=∠AEB,∴△BGE∽△ABE,
∴=,即BE2=EG·AE.
设 EG=x,则AE=AG+EG=2+x,∴()2=x(2+x),
解得x1=1,x2=-3(不合题意,舍去),
∴EG=1,AE=3,
∴正方形的边长AB===.
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模型2 矩形内十字模型
【学会模型】
图形 过顶点的十字模型 不过顶点的十字模型,分别过点F,G作线段AD,CD的垂线,垂足分别为M,N
条件 在矩形ABCD中,在AD上有一点E,CE⊥BD 在矩形ABCD中,E,F,G,H分别为AD,BC,AB,CD边上的点,EF⊥GH
结论 ①△CDE∽△BCD;
② == ①△EFM∽△HGN;
② ==
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【运用模型】
4.如图,在矩形ABCD中,有两条相交线段EG,FH,点E,F,G,H分别在边
AB,BC,CD,DA上.若 EG⊥HF,=,EG=10,则 FH的长为_______.
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【解析】 如图,过点E作EM⊥CD于点M,交FH于点P,过点F作FN⊥AD于点N,
∴四边形AEMD、四边形ABFN是矩形,
∴∠HNF=∠EMG=90°,AB=FN,AD=EM.
∵EG⊥HF,∴∠EOH=90°,
∴∠NFH+∠EPO=∠MEG+∠EPO,
∴∠NFH=∠MEG,∴△FNH∽△EMG,
∴===.
∵EG=10,∴=,
解得FH=8.
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5.如图,在矩形ABCD中,AD=2,点F在AB上,FB=2AF,DF⊥AC于点E,求AE的长.
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解:∵FB=2AF,∴AB=AF+BF=3AF.
在矩形ABCD中,AB∥CD,AB=CD,∠ADC=90°,
∴△AFE∽△CDE,∴==,
∴CE=3AE,∴AC=4AE.
∵DF⊥AC,∴∠DAE+∠ADE=∠DAE+∠ACD,
∴∠ADE=∠ACD.
又∵∠DAE=∠CAD,∴△ADE∽△ACD,∴=,
∴AD2=AE·AC.
∵AD=2,∴22=AE·4AE,∴AE=1(负值已舍去).
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模型3 等腰直角三角形内十字模型
【学会模型】
图形 构造正方形内十字模型
条件 在△ABC中,AB=AC,AB⊥AC,AE⊥BD,点D为AC的中点
结论 ①BE∶EC=2∶1;
②△CEN≌△CED⇒∠AEB=∠CED
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【运用模型】
6.如图,在△ABC中, ∠BAC=90°,AB=AC,BD是AC边上的中线,过点A
作AE⊥BD交BD 于点F,交BC于点E,则 的值为________.
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【解析】 如图,过点C作CG⊥AC交AE的延长线于点G,
则∠ACG=∠BAC=∠AFD=90°,
∴∠CAG+∠BAE=∠ABD+∠BAF=90°,AB∥CG,
∴∠CAG=∠ABD.
又∵AC=AB,∴△ACG≌△BAD(ASA),
∴CG=AD=AC=AB.
∵BA∥CG,∴△BEA∽△CEG,∴==2.
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7.如图,在Rt△ACB 中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,点D为AC 的中点,连接BD,过点 C作CE⊥BD交AB 于点 E,交 BD 于点 F,求CE的长.
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解:如图,过点 A 作AC 的垂线,过点 B 作 BC 的垂线,两垂线交于点 G,
延长CE交AG于点 H.
∵∠ACB=90°,AG⊥AC,BG⊥BC,
∴AH∥BC,四边形 AGBC 为矩形.
∵点 D是AC的中点,AC=4,
∴CD=AD=2.
∵BC=3,∴BD ==.
∵CE⊥BD,∴∠BFC=90°,
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∴∠BCF +∠CBD=90°.
∵∠BCF +∠ACH=90°,∴∠ACH=∠CBD,
∴△CAH∽△BCD,∴==,即==,
∴CH=,AH=.
∵AH∥BC,∴△AEH∽△BEC,
∴=,即=,解得CE=.
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