正方形既是矩形,又是菱形,它具有矩形、菱形的所有性质;判定一个四边形是正方形,最常用的方法是先证明它是矩形(或菱形),再证明这个矩形(或菱形)有一组邻边相等(或有一个角是直角),也可以先证四边形是平行四边形,再证有一组邻边相等且有一个角是直角,或证这个平行四边形的对角线相等并且互相互垂直
【题目呈现】.
一.求线段的长度
1.如图,在边长为6的正方形ABCD中,E是边CD的中点,将△ADE沿AE对折至△AFE,延长EF交BC于点G,连接AG,求BG的长.
【分析】折叠后两对应图全等,则AF=AD=6,DE=EF=3,折叠问题若图形中有直角三角形,往往用勾股定理列方程求解,若设BG=x,则CG=6一x,由于CE=3,所以需要用x表示GE的长,在Rt△ABG与Rt△AFG中,AB=AF,AG=A0,∴Rt△ABG≌Rt△AFG,∴GF=BG=x,则GE=3+x,于是可得方程:3²+(6一x)²=(3+x)²,解得x=2,∴BG=2.
本题还可用面积法来解,接上面的分析,设BG=GF=x,GC=6一x,由S梯形ABCE=S△ABG+S△AGF+S△AEF+S△GCE,即1/2(AB+CE)BC=1/2×AB×BG+1/2×AF×GF+1/2×CG×CE,就是1/2(6+3)×6=2×1/2×6x+1/2×6×3+1/2×3(6一x),解得x=2,即BG=2.
二.求证线段相等
2.如图,M,N分别是正方形ABCD两边AD,DC的中点,CM与BN交于点P,求证:PA=AB.
【分析】要证PA=AB,常规解法是证∠APB=∠ABP,但这两个角如何才能相等呢?结合条件看不出联系,证题陷入死路行不通,我们重新分析条件,M是AD的中点,N是DC的中点,连接M,N,则MN成为△ADC的中位线,还是找不出关系,但我们可以证出△MDC≌△NCB,则∠NCP=∠CBP,∵∠NCP+∠BCP=∠NCB=90°,∴∠CBP+∠BCP=90°,∴∠CPB=∠MPB=90°,由于M是AD的中点,可延长CM,BA交于点E,如图
则可证△CDM≌△EAM,∴AE=DC=AB,则点A是BE的中点,在Rt△BPE中,AP=AE=AB,问题得证.所以通过分析条件,一边推理论证,一边联系相关知识,步步与结论靠近,可谓是解题的通法.
三,在旋转中的运用
3.如图,正方形ABCD的边长为1,AC,BD是对角线,将△DCB绕点D顺时针旋转45°得到△DGH,HG交AB于点E,连接DE交AC于点F,连接FG,则下列结论:①四边形AEGF是菱形;②△AED≌△GED;③∠DFG=112.5°;④BC+FG=1.5.其中正确的结论序号是(______).
【分析】由于将△DCB绕点D顺时针旋转45°得到△DGH,∴∠HGD=∠EAD=90°,AD=GD,DE=DE,∴Rt△AED≌Rt△GED,∴∠ADE=∠GDE=22.5°,AE=GE,∠AEF=∠GEF,而∠H=∠DAC=45°,∴AF∥HG,∴∠GEF=∠AFE,∴∠AEF=∠AFE,∴AE=AF,∴AF=GE,∴四边形AEGF是菱形,由于∠DFC=∠DAF+∠ADE=45°+22.5°=67.5°,而∠GFC=∠BAC=45°,∴∠DFG=∠DFC+∠GFC=112.5°,由于AE=EG=FG,在Rt△EGB中,BE=√2EG,∴BE≠AE≠0.5,∴BC+FG≠1.5.所以正确结论的序号为:①②③.
四,求最值
4.如图,正方形ABCD的边长为8㎝,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA上的动点,且AE=BF=CG=DH.
(1)求证:四边形EFGH是正方形;
(2)判断直线EG是否经过某一定点,并说明理由;
(3)求四边形EFGH面积的最小值.
【分析】(1)∵四边形ABCD是正方形,∴∠A=∠B=90°,AB=DA,∵AE=DH,∴BE=AH,∴△AEH≌△BFE,∴EH=EF,∠AHE=∠BEF,同理:FE=GF=HG,∴EH=FE=GF=HG,∴四边形EFGH是菱形,∵∠A=90°,∴∠AHE+∠AEH=90°,∴∠BEF+∠AEH=90°,∴∠FEH=90°,∴菱形EFGH是正方形.
(2)直线EG经过正方形ABCD的中心,理由是:连接BD交EG于点O,如图,
∵四边形ABCD是正方形,∴AB∥DC,AB=DC,∴∠EBD=∠GDB,∵AE=CG,∴BE=DG,∵∠EOB=∠GOD,∴△EOB≌△GOD,∴BO=DO,即点O为BD的中点,∴直线EG经过正方形ABCD的中心.
(3)设AE=DE=x,则AH=8一x,在Rt△AEH中,EH²=AE²+AH²=x²+(8一x)²=2x²一16x+64=2(x一4)²+32,∴四边形EFGH面积的最小值为32㎝².
感谢大家的关注、转发、点赞、交流!
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。