八年级数学培优 正方形

发布 2020-03-14 07:12:28 阅读 6038

第22讲正方形。

考点·方法·破译。

1.有一组邻边相等且有一个角是直角的平行四边形叫正方形,即邻边相等的矩形或有一个角为直角的菱形叫正方形.

2.熟练掌握正方形的性质,并能在解决问题时将正方形与等腰直角三角形进行替换思考.

3.掌握正方形的判断方法,并应用它的对称性质解决问题.

经典考题赏析。

例1】如图,已知平行四边形abcd中,对角线ac、bd交于点o,e是bd延长线上的点,且△ace是等边三角形.

求证:四边形abcd是菱形;

若∠aed=2∠ead,求证:四边形abcd是正方形.

变式题组】01.如图,已知正方形abcd的对角线ac和bd相交于o,点m、n分别在oa、od上,且mn∥ad.**:线段dm和cn之间的数童关系,写出结论并给出证明.

02.如图,点p是正方形abcd对角线ac上的点,pe⊥ab,pf⊥bc,e、f是垂足,问pd与ef有怎样的关系?请说明理由.

03.如图,将正方形abcd中的△abd绕对称中心o旋转至△gef的位置,ef交ab于m,gf交bd于n.请猜想bm与fn有怎样的数量关系?并证明你的结论.

04.把一个正方形分成面积相等的四个三角形的方法有很多,除了可以分成相互全等的四个三角形外,你还能用三种不同的方法将正方形分成面积相等的四个三角形吗?请分别画出示意图.

例2】如图,正方形abcd绕点a逆时针旋转n°后得到正方形aefg,边ef与cd交于点o.

以图中已标有字母的点为端点连接两条线段(正方形的对角线除外),要求所连接的两条线段相交且互相垂直,并说明这两条线段互相垂直的理由;

若正方形的边长为2cm,重叠部分(四边形aeod)的面积为cm2,求旋转的角度。

变式题组】01.如图,边长为1的两个正方形互相重合,按住其中一个不动,将另一个绕点a顺时针旋转45°,则这两个正方形重叠部分的面积是 .

02.我们给定两个全等的正方形abcd、aefg它们共顶点a(如图1),可以绕顶点a旋转,cd、ef相交于点p.

连接be、dg(如图2),求证:be=dg,be⊥dg

连接bg、cf(如图),求证:bg∥cf.

例3】数学课上,张老师提出了问题:如图1,四边形abcd是正方形,点e是bc边的中点.∠aef=90°,且ef交正方形外角∠dcg的平分线cf于点f,求证:ae=ef.

经过思考,小明展示了一种正确的解题思路:取ab的中点m,连接me,则似am=ec,易证△ame≌△ecf,所以ae=ef.

在此基础上,同学们进一步的研究:

小颖提出:如图2,如果把“点e是边bc的中点”改为“点e是边bc上(除b、c外)的任意一点”,其他条件不变,那么结论“ae=ef”仍然成立,你认为小颖的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由;

2)小华提出:如图3,点e是边bc的延长线上(除c点外)的任意一点,其他条件不变,结论“ae=ef”仍然成立.你认为小华的观点正确吗?如果正确,写出证明过程;如果不正确,请说明理由.

变式题组】01.如图,已知正方形abcd在直线mn上方,bc在直线mn上;e是bc上一点,以ae为边在直线mn的上方作正方形aefg.

连接gd,求证:△adg≌△abe;

连接fc,观察并猜测∠fcn的度数,并说明理由.

02.如图,在正方形abcd中,点e、f分别是bc、dc边上的点,且ae丄ef.

延长ef交正方形外角平分线cp于点p,试判断ae与ep的大小关系,并说明理由;

在ab边上是否存在一点m,使得四边形dmep是平行四边形?若存在,请给予证明;若不存在,请说明理由.

例4】已知:正方形abcd中,∠man=45°,∠man绕点a顺时针旋转,它的两边分别cb、dc(或它们的延长线)点m、n.当∠man绕点a旋转到bm=dn时(如图1),易证bm+dn=mn.

当∠man绕点a旋转到bn≠dn时(如图2),线段bm、dn和mn之间有怎样的数量关系?写出猜想,并加以证明;

当∠man绕点a旋转到如图3的位置时,线段bm、dn和mn之间有怎样的数量关系?写出猜想并明.

图1 图2 图3

变式題组】01.如图,在正方形abcd中,点e、f分别在bc、cd上移动,但a到ef的距离ah始终保持与ab长相等,问在e、f移动过程中:

∠eaf的大小是否有变化?请说明理由;

△ecf的周长是否有变化?请说明理由.

02.如图,有四个动点p、q、e、f分别从边长为1的正方形abcd的四个顶点出发,沿ab、bc、cd、da以同样的速度向b、c、d、a各点移动。

试判断四边形pqef的形状,并证明;

pe是否总过某一定点,并说明理由;

四边形pqef的顶点位于何处时,其面积最小和最大?各是多少?

03.在平面直角坐标系中,边长为2的正方形oabc的两顶点a、c分别在y轴、x轴的正半轴上,点o在原点.现将正方形oabc绕点o顺时针旋转,当a点第一次落在直线y=x上时停止旋转,旋转过程中,ab边交直线y=x于点m,bc边交x轴于点n(如图).

旋转过程中,当mn和ac平行时,求正方形oabc旋转的度数;

设△mbn的周长为p,在正方形oabc旋转的过程中,p值是否有变化?请证明你的结论.

例5】小杰和他的同学组成了“爱琢磨”学习小组,有一次,他们碰到了这样一道题:

已知正方形abcd,点e、f、g、h只分别在ab、bc、cd、da上,若eg丄fh,则ge=fh”经过思考,大家给出了以下两个方案:

甲)过点a做am∥hf交bc于点m,过点b作bn∥eg交cd于点n;

乙)过点a做am∥hf交bc于点m,作an∥eg交cd的延长线于点n;

小杰和他的同学顺利的解决了该题后,人家琢磨着想改变问题的条件,作更多的探索.

对小杰遇到的问题,请在甲、乙两个方案中任选一个,加以证明(如图1);

如果把条件中的“eg丄hf”改为“eg与hf的夹角为45°”,并假设正方形abcd的边长为1,fh的长为 (如图2),试求eg的长度.

变式题组】01.若正方形abcd的边长为4,e为bc边上一点,be=3,m为线段ae上一点,射线bm交正方形的一边于点f,且bf=ae,则bm的长为.

02.如图,已知正方形abcd的边长为3,e为bc边上一点,be=1.以点a为中心,把△ade顺时针旋转 90°,得△ade',连接ee',则ee'的长等于.

03.已知正方形abcd中,点e在边dc上,de=2,ec=1(如图所示)把线段ae绕点a旋转,使点e落在直线bc上的点f处,则f、c两点的距离为.

04.小明尝试着将矩形纸片abcd(如图①,ad>cd)沿过a点的直线折叠,使得b点落在ad边上的点f处,折痕为(如图②);再沿过d点的直线折叠,使得c点落在da边上的点n处,e点落在ae边上的点m处,折痕为dg(如图③).如果第二次折叠后,m点正好在∠ndg的平分线上,矩形abcd长与宽的比值为.

05.平面内有一等腰直角三角板(∠acb=90°)和一直线mn.过点c作以ce丄mn于点e,过点b作bf丄mn于点f.当点e与a重合时(如图1),易证:af+bf=2ce.当三角板绕点a顺时针旋转至图2、图3的位置时,上述结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,线段af、bf、ce之间又有怎样的数量关系,清直接写出你的猜想,并证明.

演练巩固·反馈提高。

01.顺次连接菱形各边中点所得的四边形一定是()

a.等腰梯形b.正方形c.平行四边形d.矩形。

02.如图,将n个边长为1cm瓜的正方形按如图所示的方法摆放,点a1,a2,…,an分别是正方形的中心,则n个这样的正方形重叠部分(阴影部分)的面积为()

a. cm2b. cm2c. cm2d. cm2

03.如图⑴,把一个长为m、宽为n的长方形(m>n)沿虚线剪开,并拼成图⑵,成为在一角去掉一个小正方形后的一个大正方形,则去掉的小正方形的边长为()

a. b.m-n c. d.

04.如图,四边形abcd中,ab=bc,∠abc=∠cda=90°,be丄ad于点e,且四边形abcd的面积为8,则be=()

a.2 b. c.3 d.

05.如图所示,正方形abcd的面积为12,△abe是等边三角形,点e在正方形abcd内,在对角线ac有一点p,使pd+pe的和最小,则这个最小值为()

a. b. c.3 d.

06.如图,正方形abcd的边长为1cm,e、f分别是bc、cd的中点,连接bf、de,则图中阴影部分的面积是cm2.

07.如图,四边形abcd是正方形,直线l1、l2、l3分别经过a、b、c三点,且l1∥l2∥l3,若l1与l2的距离为a,l2与l3的距离为b,则正方形abcd的面积是.

08.如图,在正方形纸片abcd中,对角线八ac、bd交于点o,折叠正方形纸片abcd,使ad落在bd上,点a恰好与bd上的点f重合.展开后,折痕de分别交ab、ac于点e、g.连接gf.下列结论:①∠adg=112.5°;②ad=2ae;③s△acg= s△ocd;④四边形aefg是菱形;⑤be=2og,其中正确的结论序号是.

09.如图,正方形纸片abcd的边长为1,m、n分别是ad、bc边上的点,将纸片的一角沿过点b的直线折叠,使a落在mn上,落点记为a′,折痕交ad于点e,若m、n分别是ad、bc边的中点,则a′n=,若m、n分别是ad、bc边上的距dc最近的n等分点(n≥2,且n为整数),则a′n=(用含有n的式子表示).

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