正方形几何综合专题---40道题目(含答案)
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01如图,在正方形ABCD中,点G在对角线BD上(不与点B,D 重合),GE⊥DC于点E,GF⊥BC于点F,连接AG.
(1)写出线段AG,GE,GF长度之间的等量关系,并说明理由;
(2)若正方形ABCD的边长为1,∠AGF=105°,求线段BG的长.
解:(1)AG 2=GE 2+GF 2;理由:如解图,连接CG , ∵四边形ABCD 是正方形,
∴∠ADG =∠CDG =45°,AD =CD ,DG =DG , ∴△ADG ≌△CDG ,∴AG =CG , 又∵GE ⊥DC ,GF ⊥BC ,∠BCD =90°, ∴四边形CEGF 是矩形,∴CF =GE ,
在Rt △GFC 中,由勾股定理得,CG 2=GF 2+CF 2, ∴AG 2=GE 2+GF 2;
(2)如解图,过点A 作AM ⊥BD 于点M ,
∵GF ⊥BC ,∠ABG =∠GBC =45°, ∴∠BAM =∠BGF =45°,
∴△ABM ,△BGF 都是等腰直角三角形, ∵AB =1, ∴AM =BM =2
2,
∵∠AGF =105°, ∴∠AGM =60°, ∴tan60°=AM GM
, ∴GM =
66
, ∴BG =BM +GM =22+66=32+6
6.
02如图,正方形ABCD 中,AB =6,点E 在边CD 上,且CD =3DE .将△ADE 沿AE 对折至△AFE ,延长EF 交边BC 于点G ,连结AG 、CF .下列结论:①△ABG ≌△AFG ;②BG =GC ;③AG ∥CF ;④S △FGC =3.其中正确结论的个数是( )
A .1
B .2
C .3
D .4
A B
C
D F
E
G
10题图
考点:翻折变换(折叠问题);全等三角形的判定与性质;勾股定理
分析:根据翻折变换的性质和正方形的性质可证△ABG ≌△AFG ;在直角△ECG 中,根据勾股定理可证BG =GC ;通过证明∠AGB =∠AGF =∠GFC =∠GCF ,由平行线的判定可得AG ∥CF ;由于
S △FGC =S △GCE ﹣S △FEC ,求得面积比较即可.
解答:解:①正确.因为AB =AD =AF ,AG =AG ,∠B =∠AFG =90°,∴△ABG ≌△AFG ;
②正确.因为:EF =DE =
1
3
CD =2,设BG =FG =x ,则CG =6﹣x .在直角△ECG 中,根据勾股定理,得(6﹣x )2
+42
=(x +2)2
,解得x =3.所以BG =3=6﹣3=GC ; ③正确.因为CG =BG =GF ,所以△FGC 是等腰三角形,∠GFC =∠GCF .又∠AGB =∠AGF ,∠AGB +∠AGF =180°﹣∠FGC =∠GFC +∠GCF ,
∴∠AGB =∠AGF =∠GFC =∠GCF ,∴AG ∥CF ; ④错误.过F 作FH ⊥DC , ∵BC ⊥DH , ∴FH ∥GC ,
∴△EFH ∽△EGC , ∴
FH GC =EF
EG
, EF =DE =2,GF =3, ∴EG =5,
∴
FH GC =EF EG =2
5
, ∴S △FGC =S △GCE ﹣S △FEC =
12×3×4﹣12×4×(25×3)=185
≠3. 故选C .
点评:本题综合性较强,考查了翻折变换的性质和正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,平行线的判定,三角形的面积计算,有一定的难度.
A B C
D F
E
G
10题
03如图,在一方形ABCD中.E为对角线AC上一点,连接EB、ED,
(1)求证:△BEC≌△DEC:
(2)延长BE交AD于点F,若∠DEB=140°.求∠AFE 的度数.
考点:正方形的性质;对顶角、邻补角;三角形内角和定理;全等三角形的判定与性质。
专题:证明题。
分析:(1)根据正方形的性质得出CD=CB,∠DCA=∠BCA,根据SAS即可证出结论;(2)根据对顶角相等求出∠AEF,根据正方形的性质求出∠DAC,根据三角形的内角和定理求出即可.
解答:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴CD=CB,∠DCA=∠BCA,
∵CE=CE,
∴△BEC≌△DEC.
(2)解:∵∠DEB=140°,
∵△BEC≌△DEC,
∴∠DEC=∠BEC=70°,
∴∠AEF=∠BEC=70°,
∵∠DAB=90°,
∴∠DAC=∠BAC=45°,
∴∠AFE=180°﹣70°﹣45°=65°.
答:∠AFE的度数是65°.
点评:本题主要考查对正方形的性质全等三角形的性质和判定,三角形的内角和定理,对顶角等知识点的理解和掌握,能熟练地运用这些性质进行推理是解此题的关键.
04如图,点E是正方形ABCD内一点,△CDE是等边三角形,连接EB、EA,延长BE交边AD于点F.(1)求证:△ADE≌△BCE;(5分)
(2)求∠AFB的度数.(5分)
【答案】解:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADC=∠BCD=90°,AD=BC.
∵△CDE是等边三角形,
∴∠CDE=∠DCE=60°,DE=CE.
∵∠ADC=∠BCD=90°,∠CDE=∠DCE=60°,
∴∠ADE=∠BCE=30°.
∵AD=BC,∠ADE=∠BCE,DE=CE,
∴△ADE≌△BCE.
(2)∵△ADE≌△BCE,
∴AE=BE,
∴∠BAE=∠ABE.
∵∠BAE+∠DAE=90°,∠ABE+∠AFB=90°,∠BAE=∠ABE,∴∠DAE=∠AFB.
∵AD=CD=DE,
∴∠DAE=∠DEA.
∵∠ADE=30°,
∴∠DAE=75°,
∴∠AFB=75°.