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第十八章
18.2.7
正方形性质与判定的灵活应用
人教版数学八年级下册
1.如图,在正方形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,E,F分别在OD,OC上,且DE=CF,连接DF,AE,并延长AE交DF于点M.求证AM⊥DF.
1
题型
利用正方形的性质证明垂直关系
合作探究
证明:∵AC,BD是正方形ABCD的两条对角线,
∴AC⊥BD,OA=OD=OC.
∵DE=CF,∴OE=OF.
在△AOE与△DOF中,
∴△AOE≌△DOF(SAS).
∴∠OAE=∠ODF.
∵∠DOF=90°,
∴∠DFO+∠FDO=90°.
∴∠DFO+∠FAE=90°.
∴∠AMF=90°,即AM⊥DF.
2.(中考·杭州)如图,在正方形ABCD中,点G在对角线BD上(不与点B,D重合),GE⊥DC于点E,GF⊥BC于点F,连接AG.
(1)写出线段AG,GE,GF长度之间的等量
关系,并说明理由;
2
题型
利用正方形的性质求线段间的数量关系
(2)若正方形ABCD的边长为1,∠AGF=105°,求线段BG的长.
解:(1)AG2=GE2+GF2.理由如下:
如图,连接GC,由正方形的性质知AD=CD,
∠ADG=∠CDG.
在△ADG和△CDG中,
∴△ADG≌△CDG(SAS).
∴AG=CG.
由题意知∠GEC=∠GFC=∠DCB=90°,
∴四边形GFCE为矩形,
CG2=CF2+GF2.
∴GE=FC.
又∵AG=CG,∴AG2=GE2+GF2.
(2)如图,作AH⊥BD于点H,由题意易知∠AGB=60°,∠ABG=45°,
∴∠BAH=45°=∠ABG,∠GAH=30°.
∴AH=BH,AG=2HG.
∵AB=1,
∴在Rt△ABH中,由勾股定理可得AH=BH=
.
在Rt△AGH中,由勾股定理可得HG=
.
∴BG=
.
3.如图,在正方形ABCD中,AB=6,点E在边CD上,且CE=2DE.将△ADE沿AE对折至△AFE,延长EF交边BC于点G,连接AG,CF.下列结论:
①△ABG≌△AFG;
②BG=GC;
③EG=DE+BG;
3
题型
利用正方形的性质解决相关问题
④AG∥CF;
⑤S△FGC=3.6.
其中正确结论的个数是( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
D
4.如图,P,Q,R,S四个小球分别从正方形的四个顶点
A,B,C,D同时出发,以同样的速度分别沿AB,BC,CD,DA的方向滚动,其终点分别是B,C,D,A.
(1)不管滚动多长时间,求证:连接四个小
球所得的四边形PQRS总是正方形.
(2)四边形PQRS在什么时候面积最大?
4
题型
正方形性质与判定的综合运用
(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠A=∠B=∠C=∠D=90°,
AB=BC=CD=DA.
又∵在任何运动时刻,AP=BQ=CR=DS,
∴PB=QC=RD=SA.
∴△ASP≌△BPQ≌△CQR≌△DRS.
∴PS=QP=RQ=SR,∠ASP=∠BPQ.
∴在任何运动时刻,四边形PQRS是菱形.
又∵∠APS+∠ASP=90°,
∴∠APS+∠BPQ=90°.
∴∠QPS=180°-(∠APS+∠BPQ)=180°-90°=90°.
∴在任何运动时刻,四边形PQRS总是正方形.
(2)解:当P,Q,R,S在出发时或在到达终点时面积最大,此时的面积就等于正方形ABCD的面积.
课后练习
再见