人教版中考数学压轴题解题模型----几何图形之半角模型(含解析).doc

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1、几何图形之半角模型主 题半角模型教学内容教学目标1.掌握正方形的定义，弄清正方形与平行四边形、菱形、矩形的关系。2.掌握正方形的性质定理1和性质定理2。3.正确运用正方形的性质解题。4.通过四边形的从属关系渗透集合思想。5.通过理解四种四边形内在联系，培养学生辩证观点。知识结构正方形的性质因为正方形是特殊的平行四边形，还是特殊的矩形，特殊的菱形，所以它具有这些图形性质的综合，因此正方形有以下性质（由学生 和老师一起总结）。正方形性质定理1：正方形的四个角都是直角，四条边相等。正方形性质定理2：正方形的两条对角线相等并且互相垂直平分，每一条对角线平分一组对角。说明：定理2包括了平行四边形，矩形，

2、菱形对角线的性质，一个题设同时有四个结论，这是该定理的特点，在应用时需要哪个结论就用哪个结论，并非把结论写全。小结： （1）正方形与矩形，菱形，平行四边形的关系如上图（2）正方形的性质：正方形对边平行。正方形四边相等。正方形四个角都是直角。正方形对角线相等，互相垂直平分，每条对角线平分一组对角。典型例题精讲例1如图，折叠正方形纸片，先折出折痕，再折叠使边与对角线重合，得折痕，使，求【解析】：作GMBD，垂足为M 由题意可知ADG=GDM， 则ADGMDG DM=DA=2 AC=GM 又易知：GM=BM 而BM=BD-DM=2-2=2（-1）， AG=BM=2（-1）例2 如图，为正方形内一点，

3、并且点到边的距离也等于，求正方形的面积？【解析】：过作于交于 设，则， 由 可得： 故 例3. 如图，、分别为正方形的边、上的一点，垂足为，则有，为什么？【解析】：要说明EF=BE+DF，只需说明BE=EM，DF=FM即可，而连结AE、AF只要能说明ABEAME，ADFAMF即可 理由：连结AE、AF 由AB=AM，ABBC，AMEF，AE公用， ABEAME BE=ME 同理可得，ADFAMF DF=MFEF=ME+MF=BE+DF例4如下图、分别在正方形的边、上，且，试说明。【解析】：将ADF旋转到ABC，则ADFABGAF=AG，ADF=BAG，DF=BGEAF=45且四边形是正方形，A

4、DFBAE=45GABBAE=45即GAE=45AEFAEG（SAS）EF=EG=EBBG=EBDF例5. 如图，在正方形的、边上取、两点，使，于. 求证： 【解析】：欲证 AG=AB，就图形直观来看，应证RtABE与RtAGE全等，但条件不够. EAF=45怎么用呢？显然12=45，若把它们拼在一起，问题就解决了. 【证明】：把 AFD绕A点旋转90至AHB. EAF=45，12=45. 2=3，13=45. 又由旋转所得 AH=AF，AE=AE. AEFAEH. 例6.(1) 如图1,在正方形中,点,分别在边,上,交于点,.求证：.图2(2) 如图2,在正方形中,点,分别在边,上,交于点,

5、.求的长.1. 已知点,分别在矩形的边,上，,交于点,. 直接写出下列两题的答案：如图3,矩形由个全等的正方形组成,求的长； 如图4,矩形由个全等的正方形组成,求的长(用的代数式表示).图4图3图1【解析】(1) 证明：如图1， 四边形ABCD为正方形， AB=BC,ABC=BCD=90， EAB+AEB=90. EOB=AOF90, FBC+AEB=90， EAB=FBC， 图2ONM ABEBCF ， BE=CF (2) 解：如图2,过点A作AM/GH交BC于M，过点B作BN/EF交CD于N,AM与BN交于点O/，则四边形AMHG和四边形BNFE均为平行四边形， EF=BN,GH=AM，

6、FOH90, AM/GH，EF/BN, NO/A=90,故由(1)得, ABMBCN， AM=BN， GH=EF=4 (3) 8 4n 巩固训练【双基训练】1. 如图6，点在线段上，四边形与都是正方形，其边长分别为和，则的面积为_ (6) (7)2你可以依次剪6张正方形纸片，拼成如图7所示图形如果你所拼得的图形中正方形的面积为1，且正方形与正方形的面积相等，那么正方形的面积为_3.如图9，已知正方形的面积为35平方厘米，、分别为边、上的点、相交于，并且的面积为14平方厘米，的面积为5平方厘米，那么四边形的面积是_4. 如图，、三点在同一条直线上，。分别以、为边作正方形和正方形，连接，。求证：。

7、5.如图 ，是正方形是上的一点，于 ，于 （1）求证：； ADEFCGB（2）求证：【纵向应用】6. 在正方形中，求证：7. 在正方形中，,求证： 8. 如图13，点为正方形对角线上一点, , AD 求证：BCF 13E G9.已知：点、分别正方形中和的中点，连接和相交于点,于点.一、 求证： ；二、 如果,求的长；三、 求证： 【练习题答案】16cm2 23634cm2（面积法）4.证明：FN=EC。证明：在正方形ABEF和正方形BCMN中，AB=BE=EF，BC=BN，FEN=EBC=90AB=2BCEN=BC FENEBC FN=EC。 5.略6.提示：注意到基本图形中的AE=AF.一.

8、 两次应用内角平分线定理和CE=CF可证二. 过点O作OGDE和CO=CG,CF=CE可证. 3， 过点O作OHBE, OF= OH=7.提示：一条线段的一半或2倍这两者的位置关系有哪两种8.提示：延长AE交GF于点M，DC,使CH=DG,连接HF,证四边形对角互补,法2：延长FE，AE证全等三角形9.（1)略（2）（3）作CMDG,证DM=AG=0.5DG专题（1）定义：有一组邻边相等且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形。（2）特征：边：两组对边分别平行；四条边都相等； 内角：四个角都是90； 对角线：对角线互相垂直；对角线相等且互相平分；每条对角线平分一组对角。（3）主要识别方法： 1：

9、对角线相等的菱形是正方形 2：对角线互相垂直的矩形是正方形 3：四边相等，有一个角是直角的四边形是正方形 4：一组邻边相等的平行四边形是正方形 5：一组邻边相等且有一个角是直角的平行四边形是正方形依次连接四边形各边中点所得的四边形称为中点四边形。不管原四边形的形状怎样改变，中点四边形的形状始终是平行四边形。正方形的中点四边形是正方形。典例精讲例1. 已知：如图，是正方形内点， 求证：是正三角形APCDB【证明】：如下图做DGC使与ADP全等，可得PDG为等边，从而可得DGCAPDCGP,得出PC=AD=DC,和DCG=PCG150所以DCP=300 ，从而得出PBC是正三角形PCGFBQADE

10、例2. 如图，分别以的和为一边，在的外侧作正方形和正方形，点是的中点求证：点到边的距离等于的一半【证明】：过E,C,F点分别作AB所在直线的高EG，CI，FH。可得PQ=。由EGAAIC，可得EG=AI，由BFHCBI，可得FH=BI。从而可得PQ= = ，从而得证。例4. 如图，四边形为正方形，与相交于求证：【证明】：顺时针旋转ADE，到ABG，连接CG. 由于ABG=ADE=900+450=1350 从而可得B，G，D在一条直线上，可得AGBCGB。 推出AE=AG=AC=GC，可得AGC为等边三角形。 AGB=300，既得EAC=300，从而可得A EC=750。 又EFC=DFA=45

11、0+300=750.AFDECB 可证：CE=CF。例6. 设是正方形一边上的任一点，平分求证：【证明】：作FGCD，FEBE，可以得出GFEC为正方形。 令AB=Y ，BP=X ,CE=Z ,可得PC=Y-X 。 tanBAP=tanEPF=，可得YZ=XY-X2+XZ， 即Z(Y-X)=X(Y-X) ，既得X=Z ，得出ABPPEF ， 得到PAPF ，得证 。DFEPCBADACBPD例7. 已知：是边长为1的正方形内的一点，求的最小值【证明】：顺时针旋转BPC 600 ，可得PBE为等边三角形。既得PA+PB+PC=AP+PE+EF要使最小只要AP，PE，EF在一条直线上，即如下图：可

12、得最小PA+PB+PC=AF。既得AF= = = = = = 。例8. 为正方形内的一点，并且，求正方形的边长【证明】顺时针旋转ABP 900 ，可得如下图： 既得正方形边长L = = 。ACBPD【双基训练】1.如图，四边形是正方形，对角线、相交于，四边形是菱形，若正方形的边长为6，则菱形的面积为_2.如图，是正方形，为上一点，四边形恰是一个菱形，则=_【纵向应用】3.如图，四边形是边长为的正方形，点，分别是边，的中点，且交正方形外角的平分线于点 （1）证明：；（2）证明：；（3）求的面积【横向拓展】4.如图，四边形是正方形，是等边三角形，为对角线（不含点）上任意一点，将绕点逆时针旋转得到，

13、连接、. 求证：； 当点在何处时，的值最小；当点在何处时，的值最小，并说明理由； 当的最小值为时，求正方形的边长.EA DB CNM【练习题答案】1362【解析】连结BD交AC于点O，作EMAC于点M 设正方形边长为a，则AC=BD=AE=a 又ACBF，BOAC，EMAC， BO=EM=BD=a 在RtAEM中，AE=a，EM=a CAE=30 则EAB=153.（1）证明：AEF=90o， FEC+AEB=90o在RtABE中，AEB+BAE=90o，BAE=FEC；（2）证明：G，E分别是正方形ABCD的边AB，BC的中点，AG=GB=BE=EC，且AGE=180o45o=135o又CF

14、是DCH的平分线， ECF=90o+45o=135o在AGE和ECF中， AGEECF； （3）解：由AGEECF，得AE=EF又AEF=90o，AEF是等腰直角三角形由AB=a，BE=a，知AE=a，SAEF=a24.【解析】：ABE是等边三角形，FEA DB CNMBABE，ABE60.MBN60，MBNABNABEABN.即BMANBE.又MBNB，AMBENB（SAS）. 5分当M点落在BD的中点时，AMCM的值最小. 如图，连接CE，当M点位于BD与CE的交点处时，AMBMCM的值最小. 理由如下：连接MN.由知，AMBENB，AMEN.MBN60，MBNB，BMN是等边三角形.BMMN.AMBMCMENMNCM. 根据“两点之间线段最短”，得ENMNCMEC最短当M点位于BD与CE的交点处时，AMBMCM的值最小，即等于EC的长.过E点作EFBC交CB的延长线于F，EBF906030.设正方形的边长为x，则BFx，EF.在RtEFC中，EF2FC2EC2，（）2（xx）2. 解得，x（舍去负值）.正方形的边长为.