2024年初二下册数学期末考试专项复习正方形(提高)知识讲解.doc
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1、2024年初二下册数学期末考试专项复习正方形(提高)【学习目标】1理解正方形的概念,了解平行四边形、矩形及菱形与正方形的概念之间的从属关系;2掌握正方形的性质及判定方法【要点梳理】要点一、正方形的定义四条边都相等,四个角都是直角的四边形叫做正方形.要点诠释:既是矩形又是菱形的四边形是正方形,它是特殊的菱形,又是特殊的矩形,更为特殊的平行四边形,正方形是有一组邻边相等的矩形,还是有一个角是直角的菱形.要点二、正方形的性质正方形具有四边形、平行四边形、矩形、菱形的一切性质.1.边四边相等、邻边垂直、对边平行;2.角四个角都是直角;3.对角线相等,互相垂直平分,每条对角线平分一组对角;4.是轴对称图
2、形,有4条对称轴;又是中心对称图形,两条对角线的交点是对称中心.要点诠释:正方形具有平行四边形、矩形、菱形的一切性质,其对角线将正方形分为四个等腰直角三角形.要点三、正方形的判定 正方形的判定除定义外,判定思路有两条:或先证四边形是菱形,再证明它有一个角是直角或对角线相等(即矩形);或先证四边形是矩形,再证明它有一组邻边相等或对角线互相垂直(即菱形).要点四、特殊平行四边形之间的关系或者可表示为:【典型例题】类型一、正方形的性质1、如图,在正方形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,E、F分别在OD、OC上,且DECF,连接DF、AE,AE的延长线交DF于点M求证:AMDF【思路点拨】根据D
3、ECF,可得出OEOF,继而证明AOEDOF,得出OAEODF,然后利用等角代换可得出DME90,即得出了结论【答案与解析】证明:ABCD是正方形,ODOC,又DECF,ODDEOCCF,即OEOF,在RtAOE和RtDOF中,AOEDOF,OAEODF,OAEAEO90,AEODEM,ODFDEM90,即可得AMDF【总结升华】此题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质,解答本题的关键是通过全等的证明得出OAEODF,利用等角代换解题举一反三:【变式1】如图四边形ABCD是正方形,点E、K分别在BC,AB上,点G在BA的延长线上,且CEBKAG以线段DE、DG为边作DEFG (1)求证:
4、DEDG,且DEDG(2)连接KF,猜想四边形CEFK是怎样的特殊四边形,并证明你的猜想【答案】证明:(1) 四边形ABCD是正方形, DCDA,DCEDAG90 又 CEAG, DCEDAG, EDCGDA,DEDG又 ADEEDC90, ADEGDA90, DEDG (2)四边形CEFK为平行四边形证明:设CK,DE相交于M点, 四边形ABCD和四边形DEFG都是正方形, ABCD,ABCD,EFDG,EFDG; BKAG, KGABCD 四边形CKGD为平行四边形 CKDGEF,CKDGEF 四边形CEFK为平行四边形【高清课堂 417083 正方形 例9】【变式2】如图,三个边长均为2
5、的正方形重叠在一起,O1、O2是其中两个正方形的中心,则阴影部分的面积是_ 【答案】2;提示:阴影部分面积等于正方形面积的一半.类型二、正方形的判定2、(2016普宁市模拟)如图,矩形ABCD中,AD=6,DC=8,菱形EFGH的三个顶点E、G、H分別在矩形ABCD的边AB、CD、DA上,AH=2(1)已知DG=6,求AE的长;(2)已知DG=2,求证:四边形EFGH为正方形【思路点拨】(1)先根据矩形的性质,利用勾股定理列出表达式:HG2=DH2+DG2,HE2=AH2+AE2,再根据菱形的性质,得到等式DH2+DG2=AH2+AE2,最后计算AE的长;(2)先根据已知条件,用HL判定RtD
6、HGRtAEH,得到菱形的一组邻边相等,进而判定该菱形为正方形【答案与解析】解:(1)AD=6,AH=2DH=ADAH=4四边形ABCD是矩形A=D=90在RtDHG中,HG2=DH2+DG2在RtAEH中,HE2=AH2+AE2四边形EFGH是菱形HG=HEDH2+DG2=AH2+AE2即42+62=22+AE2AE=4(2)AH=2,DG=2AH=DG四边形EFGH是菱形HG=HE在RtDHG和RtAEH中RtDHGRtAEH(HL)DHG=AEHAEH+AHE=90DHG+AHE=90GHE=90四边形EFGH是菱形四边形EFGH是正方形【总结升华】本题主要考查了矩形、菱形的性质以及正方
7、形的判定,解决问题的关键是掌握:矩形的四个角都是直角,菱形的四条边都线段,有一组邻边相等的菱形是正方形在解题时注意,求直角三角形的边长时,一般都需要考虑运用勾股定理进行求解举一反三:【变式】(2015春上城区期末)如图,矩形ABCD中,AD=6,DC=8,菱形EFGH的三个顶点E,G,H分别在矩形ABCD的边AB,CD,DA上,AH=2,连结CF(1)若DG=2,求证:四边形EFGH为正方形;(2)若DG=6,求FCG的面积【答案】(1)证明:四边形EFGH为菱形,HG=EH,AH=2,DG=2,DG=AH,在RtDHG和AEH中,RtDHGAEH,DHG=AEH,AEH+AHG=90,DHG
8、+AHG=90,GHE=90,四边形EFGH为菱形,四边形EFGH为正方形;(2)解:作FQCD于Q,连结GE,如图,四边形ABCD为矩形,ABCD,AEG=QGE,即AEH+HEG=QGF+FGE,四边形EFGH为菱形,HE=GF,HEGF,HEG=FGE,AEH=QGF,在AEH和QGF中,AEHQGF,AH=QF=2,DG=6,CD=8,CG=2,FCG的面积=CGFQ=22=2类型三、正方形综合应用3、E、F分别是正方形ABCD的边AD和CD上的点,若EBF45(1)求证:AECFEF(2)若E点、F点分别是边DA、CD的延长线上的点,结论(1)仍成立吗?若成立,请证明,若不成立,写出
9、正确结论并加以证明【答案与解析】证明:(1)延长DC,使CHAE,连接BH, 四边形ABCD是正方形, ABCH90,又ABBC,CHAE, RtBAERtBCH, 12,BEBH又 13490,445, 1345,2345,在EBF和HBF中, EBFHBF, EFFHFCCHAECF即AECFEF (2)如图所示:不成立,正确结论:EFCFAE证明:在CF上截取CHAE,连接BH 四边形ABCD是正方形, 在RtEAB和RtHCB中, RtEABRtHCB, BEBH,EBAHBC HBC ABH90, EBA ABH90又 EBF45, HBF45,即EBFHBF在EBF和HBF中 EB
10、FHBF, EFFHCFCHCFAE,即EFCFAE 【总结升华】本题主要考察正方形的性质,全等三角形的性质和判定,关键在于用“截长补短”的方法正确地作出辅助线.4、如图所示,已知A、B为直线上两点,点C为直线上方一动点,连接AC、BC,分别以AC、BC为边向ABC外作正方形CADF和正方形CBEG,过点D作于点,过点E作于点(1)如图,当点E恰好在直线上时(此时与E重合),试说明AB;(2)在图中,当D、E两点都在直线的上方时,试探求三条线段、AB之间的数量关系,并说明理由;(3)如图,当点E在直线的下方时,请直接写出三条线段、AB之间的数量关系(不需要证明)【答案与解析】(1)证明:四边形
11、CADF、CBEG是正方形,ADCA,DACABC90,CAB90,AB,DD1AABC90,90,CAB,在和CAB中,CAB(AAS),AB;(2)解:AB证明:过点C作CHAB于H,AB,CHA90,90,四边形CADF是正方形,ADCA,DAC90,CAH90,CAH,在和CAH中,CAH(AAS),AH;同理:BH,ABAHBH; (3)解:AB证明:过点C作CHAB于H,AB,CHA90,90,四边形CADF是正方形,ADCA,DAC90,CAH90,CAH,在和CAH中,CAH(AAS),AH;同理:BH,ABAHBH【总结升华】此题考查了正方形的性质与全等三角形的判定与性质注意
12、数形结合思想的应用,注意掌握辅助线的作法举一反三:【变式】在正方形ABCD的边AB上任取一点E,作EFAB交BD于点F,取FD的中点G,连接EG、CG,如图,易证EGCG,且EGCG (1)将BEF绕点B逆时针旋转90,如图,则线段EG和CG有怎样的数量关系和位置关系?请直接写出你的猜想(2)将BEF绕点B逆时针旋转180,如图,则线段EG和CG又有怎样的数量关系和位置关系?请写出你的猜想,并加以证明【答案】解:(1)EGCG,且EGCG(2)EGCG,且EGCG 证明:延长FE交DC延长线于M,连MG,如图, AEM90,EBC90,BCM90, 四边形BEMC是矩形 BECM,EMC90,
13、 又 BEEF, EFCM EMC90,FGDG, MGFDFG BCEM,BCCD, EMCD EFCM, FMDM, F45 又FGDG,CMGEMD45, FGMC, GFEGMC, EGCG,FGEMGC, MGDF, FGEEGM90, MGCEGM90即EGC90, EGCG【巩固练习】一.选择题1. 如图,将一边长为12的正方形纸片ABCD的顶点A折叠至DC边上的点E,使DE5,折痕为PQ,则PQ的长为( ) A.12 B.13 C.14D.152.(2015南湖区一模)将四根长度相等的细木条首尾相接,用钉子钉成四边形ABCD,转动这个四边形,使它形状改变当B=90时(如图甲),
14、测得对角线BD的长为当B=60时(如图乙),则对角线BD的长为()A. B. C. 2D. 3. 如图,点,是正方形的两个顶点,以它的对角线为一边作正方形,以正方形的对角线为一边作正方形,再以正方形的对角线为一边作正方形,依次进行下去,则点的坐标是( )A B C D4. (2016春嘉祥县期中)如图,正方形ABCD的边长为8,在各边上顺次截取AE=BF=CG=DH=5,则四边形EFGH的面积是()A30 B34 C36 D405. 如图,四边形ABCD中,ADDC,ADCABC90,DEAB,若四边形ABCD面积为16,则DE的长为()A3 B2 C4 D86. 正方形ABCD,正方形BEF
15、G和正方形RKPF的位置如图所示,点G在线段DK上,且G为BC的三等分点,R为EF中点,正方形BEFG的边长为4,则DEK的面积为()A10 B12 C14 D16二.填空题7延长正方形ABCD的BC边至点E,使CEAC,连结AE,交CD于F,那么AFC的度数为_,若BC4,则ACE的面积等于_ 8 在正方形ABCD中,E为BC上一点,EFAC,EGBD,垂足分别为F、G,如果,那么EFEG的长为_9已知:如图,ABC中,ACB90,点O为ABC的三条角平分线的交点,ODBC,OEAC,OFAB,点D,E,F分别是垂足,且BC8,CA6,则点O到三边AB,AC和BC的距离分别等于_ 10.如图
16、所示,直线经过正方形ABCD的顶点A,分别过顶点B、D作DE于点E、BF于点F,若DE4,BF3,则EF的长为_.11.点P是正方形ABCD边AB上一点(不与A、B重合),连接PD并将线段PD绕点P顺时针旋转90,得线段PE,连接BE,则CBE_ 12.(2015潮南区一模)如图所示,如果以正方形ABCD的对角线AC为边作第二个正方形ACEF,再以AE为边作第三个正方形AEGM,已知正方形ABCD的面积S1=1,按上述方法所作的正方形的面积依次为S2,S3,Sn(n为正整数),那么第8个正方形面积S8=三.解答题13(2015西城区二模)如图,将正方形OABC放在平面直角坐标系xOy中,O是原
17、点,若点A的坐标为(1,),则点C的坐标?14.(2016崂山区一模)已知:如图,E是正方形ABCD的对角线BD上的点,连接AE、CE(1)求证:AE=CE;(2)若将ABE沿AB对折后得到ABF;当点E在BD的何处时,四边形AFBE是正方形?请证明你的结论15如图,在边长为4的正方形ABCD中,点P在AB上从A向B运动,连结DP交AC于点Q(1)试证明:无论点P运动到AB上何处时,都有ADQABQ;(2)当点P在AB上运动到什么位置时,ADQ的面积是正方形ABCD面积的;(3)若点P从点A运动到点B,再继续在BC上运动到点C,在整个运动过程中,当点P运动到什么位置时,ADQ恰为等腰三角形【答
18、案与解析】一.选择题1.【答案】B; 【解析】过P作PFBC于F,可证PFQADE,则PQ.2.【答案】B; 【解析】解:如图甲,AB=BC=CD=DA,B=90,四边形ABCD是正方形,连接BD,则AB2+AD2=BD2,AB=AD=1,如图乙,B=60,连接BD,ABD为等腰三角形,ABD=30,AB=AD=1,BD=故选B3.【答案】A;【解析】,.4.【答案】B; 【解析】解:四边形ABCD是正方形,A=B=C=D=90,AB=BC=CD=DA,AE=BF=CG=DH,AH=BE=CF=DG在AEH、BFE、CGF和DHG中,AEHBFECGFDHG(SAS),EH=FE=GF=GH,
19、AEH=BFE,四边形EFGH是菱形,BEF+BFE=90,BEF+AEH=90,HEF=90,四边形EFGH是正方形,AB=BC=CD=DA=8,AE=BF=CG=DH=5,EH=FE=GF=GH=,四边形EFGH的面积是:=34,故选B5.【答案】C;【解析】如图,过点D作BC的垂线,交BC的延长线于F,利用互余关系可得AFCD,又AEDF90,ADDC,利用AAS可以判断ADECDF,DEDF,16,DE46.【答案】D; 【解析】连DB,GE,FK,则DBGEFK,再根据G为BC的三等分点,R为EF中点,正方形BEFG的边长为4可求出,再由即可求出答案二.填空题7【答案】112.5,8
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