正方形中的45度角[1].doc
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1、正方形中的45度角5. (2012江苏宿迁12分)(1)如图1,在ABC中,BA=BC,D,E是AC边上的两点,且满足DBE=ABC(0CBEABC)。以点B为旋转中心,将BEC按逆时针方向旋转ABC,得到BEA(点C与点A重合,点E到点E处),连接DE。求证:DE=DE. (2)如图2,在ABC中,BA=BC,ABC=90,D,E是AC边上的两点,且满足DBE=ABC(0CBE45).求证:DE2=AD2+EC2.【答案】证明:(1)BEA是BEC按逆时针方向旋转ABC得到, BE=BE,EBA=EBC。 DBE=ABC,ABDEBC =ABC。 ABDEBA =ABC,即EBD=ABC。E
2、BD=DBE。 在EBD和EBD中,BE=BE,EBD=DBE,BD=BD, EBDEBD(SAS)。DE=DE。(2)以点B为旋转中心,将BEC按逆时针方向旋转ABC=90,得到BEA(点C与点A重合,点E到点E处),连接DE。 由(1)知DE=DE。 由旋转的性质,知EA=EC,E AB=ECB。 又BA=BC,ABC=90,BAC=ACB=45。 E AD=E ABBAC=90。 在RtDEA中,DE2=AD2+EA2,DE2=AD2+EC2。【考点】旋转的性质,等腰(直角)三角形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理。【分析】(1)由旋转的性质易得BE=BE,EBA=EBC,由已知D
3、BE=ABC经等量代换可得EBD=DBE,从而可由SAS得EBDEBD,得到DE=DE。(2)由(1)的启示,作如(1)的辅助图形,即可得到直角三角形DEA,根据勾股定理即可证得结论。2. (2012宁夏区8分)正方形ABCD的边长为3,E、F分别是AB、BC边上的点,且EDF=45。将DAE绕点D逆时针旋转90,得到DCM。(1)求证:EF=FM (2)当AE=1时,求EF的长。【答案】 解:(1) 证明:DAE逆时针旋转90得到DCM,DE=DM,EDM=90。EDF + FDM=90。EDF=45,FDM =EDF=45。DF= DF ,DEFDMF(SAS)。EF=MF。(2)设EF=
4、x 。AE=CM=1 , BF=BMMF=BMEF=4x 。 EB=2,在RtEBF中,由勾股定理得,即解得, 。 EF的长为。【考点】正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,【分析】(1)由旋转可得DE=DM,EDM为直角,可得出EDF+MDF=90,由EDF=45,得到MDF为45,可得出EDF=MDF,再由DF=DF,利用SAS可得出三角形DEF与三角形MDF全等,由全等三角形的对应边相等可得出EF=MF。(2)由(1)的全等得到AE=CM=1,正方形的边长为3,用ABAE求出EB的长,再由BC+CM求出BM的长,设EF=MF=x,可得出BF=BMFM=BMEF=4x
5、,在RtEBF中,利用勾股定理列出关于x的方程,求出方程的解得到x的值,即为EF的长。3. (2012广东珠海7分) 如图,把正方形ABCD绕点C按顺时针方向旋转45得到正方形ABCD(此时,点B落在对角线AC上,点A落在CD的延长线上),AB交AD于点E,连接AA、CE求证:(1)ADACDE;(2)直线CE是线段AA的垂直平分线【答案】证明:(1)四边形ABCD是正方形,AD=CD,ADC=90。ADE=90。根据旋转的方法可得:EAD=45,AED=45。AD=DE。在AD A和CDE中,AD=CD,EDC=ADA=90,AD=DE,ADACDE(SAS)。(2)AC=AC,点C在AA的
6、垂直平分线上。AC是正方形ABCD的对角线,CAE=45。AC=AC,CD=CB,AB=AD。在AEB和AED中,EAB=EAD,AEB=AED,AB=AD,AEBAED(AAS)。AE=AE。点E也在AA的垂直平分线上。直线CE是线段AA的垂直平分线。【考点】正方形的性质,旋转的性质,等腰三角形的判定,全等三角形的判定和性质,线段垂直平分线的判定。【分析】(1)根据正方形的性质可得AD=CD,ADC=90,EAD=45,则ADE=90,再计算出AED=45,根据等角对等边可得AD=ED,即可利用SAS证明AADCED。(2)首先由AC=AC,可得点C在AA的垂直平分线上;再证明AEBAED,
7、可得AE=AE,从而得到点E也在AA的垂直平分线上,根据两点确定一条直线可得直线CE是线段AA的垂直平分线。(2011湖北咸宁,22,10分)(1)如图,在正方形ABCD中,AEF的顶点E,F分别在BC,CD边上,高AG与正方形的边长相等,求的度数(2)如图,在RtABD中,点M,N是BD边上的任意两点,且,将ABM绕点A逆时针旋转至ADH位置,连接,试判断MN,ND,DH之间的数量关系,并说明理由A B C F D E G (图) A D B M N H (图) (3)在图中,连接BD分别交AE,AF于点M,N,若,求AG,MN的长【答案】(1)在RtABE和RtAGE中,ABEAGE 1分
8、同理,2分(2)3分, 又,AMNAHN 5分, 6分ABCFDEG(图)MN(3)由(1)知,设,则,解这个方程,得,(舍去负根)8分在(2)中,9分设,则即10分【思路分析】(1)根据正方形的每个内角是直角,利用“HL”证明ABEAGE,AFGAFD,从而得出;(2)利用旋转过程前后的两个图形全等,得到对应边、对应角相等,从而为证明AMNAHN做好了足够铺垫.将线段MN的长转移为HN的长,从而将三条线段集中于RtHDN中.(3)利用(1)的结论求出AG的长,进而得出BD的长.利用(2)的结论求出MN的长.【方法规律】(1)当条件中没有给出角的度数而要求角的度数时,往往将问题转化为三角形的内
9、角和问题、四边形的内角和问题、平行线的同旁内角问题、平行线同旁内角的角平分夹角问题、邻补角的平分线夹角问题、直角三角形的问题、矩形、正方形的内角问题.(2)当条件中提供的边、角关系较多时一般考虑证明三角形全等;(3)平移、旋转、轴对称对应了图形的全等,里面有太多的边、角相等问题,在证明中要仔细挖掘;(3)如果一个题目有三个问号,前面的问号往往是后面问号解决的跳板,要注意利用前面的结论及时起跳,不要解决最后一个问号时重起炉灶,浪费时间.【易错点分析】因为找不到HDN=90而无法判断三条线段的关系.第(3)问不能很好的与第(2)问发生对接,使线段MN的长计算受阻.【关键词】正方形、等腰直角三角形、
10、旋转、三角形全等、勾股定理以及逆定理【推荐指数】【题型】常规题,新题,好题,难题操作题,阅读题,压轴题(2012山东东营10分)(1)如图1,在正方形ABCD中,E是AB上一点,F是AD延长线上一点,且DFBE求证:CECF;(2)如图2,在正方形ABCD中,E是AB上一点,G是AD上一点,如果GCE45,请你利用(1)的结论证明:GEBEGD(3)运用(1)(2)解答中所积累的经验和知识,完成下题:如图3,在直角梯形ABCD中,ADBC(BCAD),B90,ABBC,E是AB上一点,且DCE45,BE4,DE=10, 求直角梯形ABCD的面积【答案】解:(1)证明:在正方形ABCD中,BCC
11、D,BCDF,BEDF,CBECDF(SAS)。CECF。(2)证明: 如图,延长AD至F,使DF=BE连接CF。 由(1)知CBECDF,BCEDCF。BCEECDDCFECD,即ECFBCD90。又GCE45,GCFGCE45。CECF,GCEGCF,GCGC,ECGFCG(SAS)。GEGF,GEDFGDBEGD。(3)如图,过C作CGAD,交AD延长线于G在直角梯形ABCD中,ADBC,AB90。又CGA90,ABBC,四边形ABCD 为正方形。 AGBC。已知DCE45,根据(1)(2)可知,EDBEDG。10=4+DG,即DG=6。设ABx,则AEx4,ADx6,在RtAED中,D
12、E2=AD2AE2,即102=(x6)2(x4)2。解这个方程,得:x=12或x=2(舍去)。AB=12。梯形ABCD的面积为108。【考点】正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,直角梯形。【分析】(1)由四边形是ABCD正方形,易证得CBECDF(SAS),即可得CE=CF。(2)延长AD至F,使DF=BE,连接CF,由(1)知CBECDF,易证得ECF=BCD=90,又由GCE=45,可得GCF=GCE=45,即可证得ECGFCG,从而可得GE=BE+GD。(3)过C作CGAD,交AD延长线于G,易证得四边形ABCG为正方形,由(1)(2)可知,ED=BE+DG,即可求得DG的长
13、,设AB=x,在RtAED中,由勾股定理DE2=AD2+AE2,可得方程,解方程即可求得AB的长,从而求得直角梯形ABCD的面积。23(2010年南充市)如图,ABC内接于O,ADBC,OEBC, OEBC(1)求BAC的度数(2)将ACD沿AC折叠为ACF,将ABD沿AB折叠为ABG,延长FC和GB相交于点H求证:四边形AFHG是正方形(3)若BD6,CD4,求AD的长AFCDEGHBOAFCDEGHBO答案:(1)解:连结OB和OCOEBC,BECEOEBC,BOC90,BAC45AFCDEGHBO(2)证明:ADBC,ADBADC90由折叠可知,AGAFAD,AGHAFH90,BAGBA
14、D,CAFCAD,BAGCAFBADCADBAC45GAFBAGCAFBAC90四边形AFHG是正方形(3)解:由(2)得,BHC90,GHHFAD,GBBD6,CFCD4设AD的长为x,则BHGHGBx6,CHHFCFx4 在RtBCH中,BH2CH2BC2,(x6)2(x4)2102解得,x1=12,x22(不合题意,舍去)AD12(2012山东东营10分)(1)如图1,在正方形ABCD中,E是AB上一点,F是AD延长线上一点,且DFBE求证:CECF;(2)如图2,在正方形ABCD中,E是AB上一点,G是AD上一点,如果GCE45,请你利用(1)的结论证明:GEBEGD(3)运用(1)(
15、2)解答中所积累的经验和知识,完成下题:如图3,在直角梯形ABCD中,ADBC(BCAD),B90,ABBC,E是AB上一点,且DCE45,BE4,DE=10, 求直角梯形ABCD的面积【答案】解:(1)证明:在正方形ABCD中,BCCD,BCDF,BEDF,CBECDF(SAS)。CECF。(2)证明: 如图,延长AD至F,使DF=BE连接CF。 由(1)知CBECDF,BCEDCF。BCEECDDCFECD,即ECFBCD90。又GCE45,GCFGCE45。CECF,GCEGCF,GCGC,ECGFCG(SAS)。GEGF,GEDFGDBEGD。(3)如图,过C作CGAD,交AD延长线于
16、G在直角梯形ABCD中,ADBC,AB90。又CGA90,ABBC,四边形ABCD 为正方形。 AGBC。已知DCE45,根据(1)(2)可知,EDBEDG。10=4+DG,即DG=6。设ABx,则AEx4,ADx6,在RtAED中,DE2=AD2AE2,即102=(x6)2(x4)2。解这个方程,得:x=12或x=2(舍去)。AB=12。梯形ABCD的面积为108。【考点】正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,直角梯形。【分析】(1)由四边形是ABCD正方形,易证得CBECDF(SAS),即可得CE=CF。(2)延长AD至F,使DF=BE,连接CF,由(1)知CBECDF,易证得E
17、CF=BCD=90,又由GCE=45,可得GCF=GCE=45,即可证得ECGFCG,从而可得GE=BE+GD。(3)过C作CGAD,交AD延长线于G,易证得四边形ABCG为正方形,由(1)(2)可知,ED=BE+DG,即可求得DG的长,设AB=x,在RtAED中,由勾股定理DE2=AD2+AE2,可得方程,解方程即可求得AB的长,从而求得直角梯形ABCD的面积。一、正方形内的45角(2012福建南平4分)如图,正方形纸片ABCD的边长为3,点E、F分别在边BC、CD上,将AB、AD分别和AE、AF折叠,点B、D恰好都将在点G处,已知BE=1,则EF的长为【 】A B C D3 【答案】B。【
18、考点】翻折变换(折叠问题),正方形的性质,折叠的性质,勾股定理。【分析】正方形纸片ABCD的边长为3,C=90,BC=CD=3。根据折叠的性质得:EG=BE=1,GF=DF。设DF=x,则EF=EGGF=1x,FC=DCDF=3x,EC=BCBE=31=2。在RtEFC中,EF2=EC2FC2,即(x1)2=22(3x)2,解得:。DF= ,EF=1。故选B。(2009益阳市)如图11,ABC中,已知BAC45,ADBC于D,BD2,DC3,求AD的长. 小萍同学灵活运用轴对称知识,将图形进行翻折变换,巧妙地解答了此题.BCAEGDF图11请按照小萍的思路,探究并解答下列问题:(1)分别以AB
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