内容正文:
数 学
1
第一章 特殊平行四边形
微专题2 与正方形有关的五个常考模型
2
正方形中的对称模型
模型展示
如图,已知四边形是正方形,是对角线上任意一点,则 。
3
1.如图,在正方形中,是对角线上一点(不与点, 重合),
过点作于点,于点,连接, 。
4
(1)求证: 。
5
解:证明:连接, ,如解图所示。
四边形 是正方形,
垂直平分, 。
。
, ,
。
四边形 是矩形。
。 。
6
(2)试判断与 的位置关系,并证明。
解: 。证明如下:
延长交于点,延长交于点 ,如解图所示。
四边形 是正方形,
, 。
7
,,即 。
, 。
由(1),可知 ,
。
。
, ,
。
。
正方形中的一线三垂直模型
模型展示
如图,已知正方形的一组邻边, ,
则 。
9
2.如图,过正方形的顶点作直线 ,分别过
点,作的垂线,垂足为,。若 ,
,则 的长为( )
C
A.1 B.2 C. D.4
10
3.如图,在中, ,
。正方形的顶点,, 分别
在的边,,上。若 ,求正方形
的边长。
11
解:过点作于点 ,如解图所示。
, ,
是等腰直角三角形。
。
, 是等腰直角三角形。
。
四边形 是正方形,
, 。
。
12
又 ,
。
在和 中,
, ,
,
。
。
。
。
在中,, ,
。
即正方形的边长为 。
正方形中的十字模型
模型展示
如图,在正方形 中,分别连接两组对边上任意两点,得到的两条线段
(图1中线段与,图2中线段与,图3中线段与 )。满足:若
对应垂直,则长度相等。
15
4.如图,在正方形中,,分别是边, 上的点,且
,与相交于点 ,则下列结论错误的是( )
C
A. B.
C. D.
16
5.如图,将边长为的正方形纸片 折叠,使得
点落在边上的点处,折痕为。若 的长为
,则的长为______ 。
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6.探究性设问
【模型感知】 如图1,在正方形中,为边上一点(点 不与点
,重合),连接,过点作,交于点,则与 的
数量关系是____________。
。
18
【问题探究】 如图2,在正方形中,,分别为边, 上的
点(点,不与正方形的顶点重合),连接,作 的垂线分别交边
,于点,,垂足为。若为的中点,, ,求
的长。
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解:分别过点,作, ,分别交
,于点, ,如解图所示。
四边形 是正方形,
, ,
。
四边形 是平行四边形。
, 。
,, 。
同理,四边形 是平行四边形,
20
。
,, ,
。
。
,
。
又 ,
。
。
为的中点, 。
。
。
。
【知识应用】 如图3,在正方形中,点,分别在, 上,
,,相交于点。若 ,图中阴影部分的面积与正
方形的面积之比为,则的面积为__, 的周长为
_________。
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正方形中的半角模型
模型展示
(1)如图1,在正方形 中,若
,则 ;
的周长为正方形 周
长的一半;平分,平分 。
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(2)如图2,在正方形中,若 ,则平分 ;
。
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7.探究性设问 通过类比联想,引申拓展研
究典型题目,可达到解一题知一类的目的,
请根据下面案例,将过程补充完整。
【原题】如图1,点, 分别在正方形
的边,上, ,连接,试猜想,,
之间的数量关系。#1.1
26
【模型】我们把这种模型称为“半角模型”,在解决半角模型问题时,“旋
转”“截长补短”均是常用的方法。#1.1.1
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(1)思路梳理
A.旋转法:把绕点逆时针旋转 至
,可使与重合,则 ,
,可以得到
,即,, 三点共线 易证
_______,故, ,
之间的数量关系为
_______________
B.截长补短法:延长至点 ,使得
,由 ,
,即 ,可以得到
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(2)类比引申
如图2,点,分别在正方形的边, 的延长线上,
。连接,试猜想,, 之间的数量关系,并给出
证明。
30
解: 。
证明如下:
, ,
把绕点逆时针旋转 至 ,可使
与 重合,如解图所示。
,
点,, 在一条直线上。
,
,, 。
31
又 , ,
。
。
又 ,
。 。
, 。
正方形中过对角线交点的直角问题
模型展示
如图,在正方形中, 为两条对角线的交点,
的两边分别与,边交于点, 且
,则 ,
; 是等腰直角三角形;
; 。
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8.如图,在正方形中,是对角线, 的
交点,点,分别在边, 上,且
。若,,则 的长为
_ ___。
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9.如图,正方形的对角线和 相交于
点,是正方形的一个顶点, 交
于点,交于点 。
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(1)求证: 。
解:证明: 四边形和四边形 都
是正方形,
, ,
。
,
。
。
。
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(2)将正方形绕点 转动,两个正方
形重叠部分为四边形,则 __
。请证明你的结论。
证明如下:
,
。
。
37
(3)试判断,, 之间的数量关系,并说明理由。
38
解: 。
理由如下:
由(1),知 ,
。
易知 是等腰直角三角形,
则 。
, ,
。
39
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