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- 2021-05-10 发布
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第一部分 第五章 课时21
命题点一 正方形的性质及相关计算
1.(2016·遵义)如图,正方形ABCD的边长为3,E,F分别是AB,CD上的点,且∠CFE=60°,将四边形BCFE沿EF翻折,得到B′C′FE,C′恰好落在AD边上,B′C′交AB于点G,则GE的长是( C )
A.3-4 B.4-5
C.4-2 D.5-2
【解析】∵四边形ABCD是正方形,∴∠A=∠B=∠C=∠D=90°,AB=AD=3. 由折叠的性质得FC′=FC,∠C′FE=∠CFE=60°,∠FC′B′=∠C=90°,B′E=BE,∠B′=∠B=90°,∴∠DFC′=60°,∴∠DC′F=30°,∴FC′=FC=2DF.∵DF+CF=CD=3,∴DF+2DF=3,解得DF=1,∴DC′=DF=,则C′A=3-,AG=(3-).设EB=x,∵∠B′GE=∠AGC′=∠DC′F=30°,∴GE=2x,则(3-)+3x=3,解得x=2-,∴GE=2x=4-2.
2.(2018·遵义)如图,正方形ABCD的对角线交于点O,点E,F分别在AB,BC上(AE<BE),且∠EOF=90°,OE,DA的延长线交于点M,OF,AB的延长线交于点N,连接MN.
(1)求证:OM=ON;
(2)若正方形ABCD的边长为4,E为OM的中点,求MN的长.
(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴OA=OB,∠DAO=45°,∠OBA=45°,
∴∠OAM=∠OBN=135°.
∵∠EOF=90°,∠AOB=90°,
∴∠AOM=∠BON,
在△OAM和△OBN中,
4
∴△OAM≌△OBN(ASA),
∴OM=ON.
(2)解:如答图,过点O作OH⊥AD于点H.
答图
∵正方形ABCD的边长为4,
∴OH=HA=2.
∵E为OM的中点,
∴HM=4,
∴OM==2,
∴MN=OM=2.
3.(2017·遵义)边长为2的正方形ABCD中,P是对角线AC上的一个动点(点P与A,C不重合),连接BP,将BP绕点B顺时针旋转90°到BQ,连接QP,QP与BC交于点E,QP的延长线与AD(或AD延长线)交于点F.
(1)连接CQ,证明:CQ=AP;
(2)设AP=x,CE=y,试写出y关于x的函数关系式,并求当x为何值时,CE=BC;
(3)猜想PF与EQ的数量关系,并证明你的结论.
(1)证明:∵线段BP绕点B顺时针旋转90°得到线段BQ,
∴BP=BQ,∠PBQ=90°.
∵四边形ABCD是正方形,
∴BA=BC,∠ABC=90°.
∴∠ABC=∠PBQ,
∴∠ABC-∠PBC=∠PBQ-∠PBC,
即∠ABP=∠CBQ.
在△BAP和△BCQ中,
∴△BAP≌△BCQ(SAS), ∴CQ=AP.
4
(2)解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAC=∠BAD=45°,∠BCA=∠BCD=45°,
∴∠APB+∠ABP=180°-45°=135°.
∵DC=AD=2,
∴AC==4.
∵AP=x,∴PC=4-x.
∵△PBQ是等腰直角三角形,∴∠BPQ=45°,
∴∠APB+∠CPQ=180°-45°=135°,
∴∠CPQ=∠ABP.
又∵∠BAC=∠ACB=45°,∴△APB∽△CEP,
∴=,∴=.
∴y= x(4-x)=-x2+x(0<x<4),
若CE=BC,即-x2+x=,
∴x2-4x+3=0,
解得x=3或1,
∴当x=3或1时,CE=BC.
答图
(3)解:结论:PF=EQ.
证明:如答图1,当F在边AD上时,过P作PG⊥FQ,交AB于G,则∠GPF=90°.
∵∠BPQ=45°,∴∠GPB=45°,
∴∠GPB=∠PQB=45°.
在△PGB与△QEB中,
∴△PGB≌△QEB(ASA),∴EQ=PG.
∵∠BAD=90°,∴F,A,G,P四点共圆,连接FG,
∴∠FGP=∠FAP=45°,
∴△FPG是等腰直角三角形,
4
∴PF=PG,∴PF=EQ.
当F在AD的延长线上时,如答图2,同理可得PF=PG=EQ.
命题点二 特殊四边形与圆的综合
4.(2014·遵义)如图,边长为2的正方形ABCD中,P是CD的中点,连接AP并延长,交BC的延长线于点F,作△CPF的外接圆⊙O,连接BP并延长交⊙O于点E,连接EF,则EF的长为( D )
A. B.
C. D.
【解析】∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=∠PCF=90°,CD∥AB.
∵P为CD的中点,CD=AB=BC=2,∴CP=1.
∵PC∥AB,∴△FCP∽△FBA,
∴=,即=,
∴BF=4,∴CF=4-2=2.
由勾股定理得BP==.
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCP=∠PCF=90°,
∴PF是⊙O的直径,
∴∠E=90°=∠BCP.
又∵∠PBC=∠EBF,
∴△BCP∽△BEF,
∴=,即=,
∴EF=.
4