第1章 专题1 与正方形有关的常考模型-【勤径学升】2026-2027学年九年级上册数学同步练测教师用书Word(北师大版·新教材)
十字模型
在正方形ABCD中,E是边CD上一点(点E不与点C,D重合),连接BE.
【感知】如图①,过点A作AF⊥BE交BC于点F.易证△ABF≌△BCE(不需要证明);
【探究】如图②,取BE的中点M,过点M作FG⊥BE交BC于点F,交AD于点G.
(1)求证:BE=FG;
(2)连接CM.若CM=1,则FG的长为2;
【应用】如图③,取BE的中点M,连接CM.过点C作CG⊥BE交AD于点G,连接EG,MG.若CM=3,则四边形GMCE的面积为9.
【探究】(1)证明:如答图,将GF平移到AH处,则AH∥GF,AH=GF.∵GF⊥BE,∴AH⊥BE,∴∠ABE+∠BAH=90°.∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABH=∠BCE=90°,∴∠ABE+∠CBE=90°,∴∠BAH=∠CBE.在△ABH和△BCE中,
∴△ABH≌△BCE(ASA),∴AH=BE,∴BE=FG.
旋转半角模型
①△AEF≌△AEG; ②EF=BE+DF;
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③△CEF的周长为2AB
(东营中考)【问题情境】在数学综合实践课上,同学们以四边形为背景,探究非动点的几何问题.若四边形ABCD是正方形,M,N分别在边CD,BC上,且∠MAN=45°,我们称之为“半角模型”,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的方法.
2题图① 2题图② 2题图③
【初步尝试】
(1)如图①,将△ADM绕点A顺时针旋转90°,点D与点B重合,得到△ABE,连接MN.用等式写出线段DM,BN,MN的数量关系MN=DM+BN;
【类比探究】
(2)小明改变点的位置后,进一步探究:如图②,点M,N分别在正方形ABCD的边CD,BC的延长线上,∠MAN=45°,连接MN,用等式写出线段MN,DM,BN的数量关系,并说明理由;
【拓展延伸】
(3)其他小组提出新的探究方向:如图③,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B+∠D=180°,点N,M分别在边BC,CD上,∠MAN=60°,用等式写出线段BN,DM,MN的数量关系,并说明理由.
解:(2)MN=BN-DM.理由如下:
如答图①,在BC上取BE=MD,连接AE.∵AB=AD,∠B=∠ADM=90°,∴△ABE≌△ADM,∴AE=AM,∠BAE=∠DAM.∵∠DAM+∠DAN=45°,∴∠BAE+∠DAN=45°,∴∠EAN=45°=∠MAN.在△EAN和△MAN中,∴△EAN≌△MAN(SAS),∴EN=MN.∵EN=BN-BE,∴MN=BN-DM.
2题答图①
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