本文内容选自2022年甘肃中考数学倒数第二题,以正方形为背景的几何压轴题,难度不大。
【题目】
已知正方形,为对角线上一点.
【建立模型】(1)如图1,连接,.求证:;
【模型应用】(2)如图2,是延长线上一点,,交于点.①判断的形状并说明理由;②若为的中点,且,求的长.
【模型迁移】(3)如图3,是延长线上一点,,交于点,.求证:.
【分析】
(1)题目证明两条线段相等BE=DE。最直接的思路就是证明三角形全等,可以发现△ABE≌△ADE(SAS),根据正方形的性质直接可以得到。
其实,正方形是轴对称图形,直线AC为正方形ABCD的对称轴,直接根据轴对称的性质,可以得到BE=DE。
如下图,换个思路,可以得到AC垂直平分BD,根据垂直平分线的性质得到BE=DE。(本质上仍然是轴对称的性质)。
(2)①要判断△FBG的形状,观察发现△FBG为等腰三角形,其中FG=FB。
证明等腰的思路可以证明两个角相等。
如上图,∠FBG=90°﹣∠ABE
=90°﹣∠ADE
=∠AGE
=∠FGB,
则FG=FB。
②当点G经过AB的中点且AB=4时求AF的长,需要给AF一个直角三角形。可以先把已知条件标记在图中。
如下图,过点F作FH⊥AB,垂足为H。
那么就可以得到BH=GH=1,而又可以得到一组相似,得到△ADG∽△HFG,
进而得到FH=1/2DG=2。
那么在Rt△AFH中,可以得到
AF=√(FH+AH)=√(4+9)=√13。
(3)最后一问虽然结论看起来复杂,但是其实可以直接得出,并没有特别的难度。
因为BF=BE,∠EBF=90°,所以可以得到△BEF为等腰直角三角形。
那么就可以得到
GE=EF-FG=EF-FB=EF-BE
=√2BE-BE
=(√2-1)BE
=(√2-1)DE。
【总结】
本题是一道以正方形为背景的几何压轴题,主要考查正方形的性质、等腰直角三角形的性质与勾股定理等知识,题目常规,难度不大。
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