5.3正方形1
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浙教版数学八年级下册《5.3 正方形》说课稿1一. 教材分析《5.3 正方形》是浙教版数学八年级下册的一个重要内容。
本节内容是在学生已经掌握了矩形、菱形的基础上,进一步研究正方形的性质。
正方形既可以是矩形的一种特殊情况,也可以是菱形的一种特殊情况。
本节内容的教学,旨在让学生进一步理解正方形的性质,掌握正方形的判定方法,并能够运用正方形的性质解决一些实际问题。
二. 学情分析学生在学习本节内容之前,已经掌握了矩形和菱形的性质,对于图形的判定和性质的推导已经有了一定的理解。
但正方形作为一个特殊的图形,其性质和判定方法与矩形和菱形有所不同,需要学生进行进一步的学习和理解。
同时,正方形在实际生活中的应用也比较广泛,学生需要能够将所学的知识运用到实际问题中。
三. 说教学目标1.知识与技能目标:让学生掌握正方形的性质,能够运用正方形的性质解决一些实际问题。
2.过程与方法目标:通过学生的自主探究和合作交流,培养学生的观察能力、推理能力和解决问题的能力。
3.情感态度与价值观目标:让学生在学习过程中,体验到数学的乐趣,培养学生的自信心和克服困难的勇气。
四. 说教学重难点1.教学重点:正方形的性质及其判定方法。
2.教学难点:正方形性质的推导和应用。
五. 说教学方法与手段1.教学方法:采用问题驱动法、探究式教学法和合作交流法。
2.教学手段:利用多媒体课件、实物模型和黑板等教学工具。
六. 说教学过程1.导入新课:通过展示一些生活中的正方形物品,引导学生对正方形产生兴趣,进而引出正方形的相关性质。
2.自主探究:让学生通过观察和推理,探究正方形的性质,教师引导学生,并提供必要的帮助。
3.合作交流:让学生分组讨论,分享各自的发现,教师巡回指导,并给予评价。
4.性质讲解:教师讲解正方形的性质,并通过举例解释其应用。
5.判定方法:教师引导学生探究正方形的判定方法,学生通过实践操作,理解判定方法。
6.巩固练习:让学生进行一些相关的练习题,巩固所学知识。
第2课时正方形的性质1.如图5-3-12所示,把一个长方形纸片对折两次,然后剪下一图5-3-12个角.为了得到一个正方形,剪刀与折痕所成的角的度数应为(C) A.60°B.30°C.45°D.90°【解析】正方形的对角线与边的夹角为45°.2.正方形具有而一般菱形不具有的性质是(C) A.四条边都相等B.对角线互相垂直平分C.对角线相等D.每一条对角线平分一组对角【解析】正方形既具有矩形的性质,又具有菱形的性质,故选C.3.如图5-3-13所示,正方形ABCD的对角线相交于点O,则图中等腰直角三角形有(C)图5-3-13A.4个B.6个C.8个D.10个【解析】图中等腰直角三角形有△AOB,△BOC,△COD,△AOD,△ABD,△BCD,△ADC,△ABC,共8个.4.如图5-3-14所示,将正方形纸片ABCD折叠,使边AB、CB均落在对角线BD上,得折痕BE、BF,则∠EBF的大小为(C)图5-3-14A.15°B.30°C.45°D.60°【解析】由折叠的性质,可知∠ABE=∠DBE,∠DBF=∠CBF,∴∠EBF=12∠ABC=12×90°=45°.选C.5.如图5-3-15所示,四边形ABCD是正方形,延长AB到E,使AE=AC,则∠BCE的度数是__22.5°__.图5-3-15【解析】∵AC=AE,∠CAE=∠ACB=45°,∴∠ACE=12×(180°-45°)=67.5°,∴∠BCE=∠ACE-∠ACB=67.5°-45°=22.5°.6.如图5-3-16所示,正方形ABCD的边长为a,点E,F分别是对角线BD 上的两点,过点E,F分别作AD,AB的平行线,则图中阴影部分的面积之和为__12a2__.图5-3-167.[2013·红河]如图5-3-17,过正方形ABCD的顶点D作DE∥AC交BC的延长线于点E.图5-3-17(1)判断四边形ACED的形状,并说明理由;(2)若BD=8 cm,求线段BE的长.解:(1)四边形ACED是平行四边形.理由如下:∵四边形ABCD是正方形,∴AD∥BC,即AD∥CE,∵DE∥AC,∴四边形ACED是平行四边形.(2)由(1)知,BC=AD=CE=CD,∵BD=8 cm,∴BC=22·BD=22×8=42(cm),∴BE=BC+CE=42+42=82(cm).8.如图5-3-18所示,在正方形ABCD中,E为对角线AC上一点,连结EB,ED.图5-3-18(1)求证:△BEC ≌△DEC ;(2)延长BE 交AD 于点F ,若∠DEB =140°,求∠AFE 的度数. 解:(1)证明:∵四边形ABCD 是正方形, ∴CD =CB .∵AC 是正方形ABCD 的对角线, ∴∠DCE =∠BCE .又CE =CE , ∴△BEC ≌△DEC .(2)由(1)知△BEC ≌△DEC ,∴∠DEC =∠BEC =12∠DEB =70°,∴∠AEF =∠BEC =70°.又∵AC 是正方形ABCD 的对角线,∠DAB =90°,∴∠DAC =∠BAC =12∠DAB =45°.在△AEF 中,∠AFE =180°-70°-45°=65°. 9.[2012·黄冈]如图5-3-19所示,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DE =CF ,连结DF ,AE ,AE 的延长线交DF 于点M .求证:AM ⊥DF .图5-3-19证明:∵四边形ABCD 是正方形,∴OD =OC .又∵DE =CF ,∴OD -DE =OC -CF ,即OE =OF .在△AOE 和△DOF 中,⎩⎨⎧AO =DO ,∠AOD =∠DOF =90°,OE =OF ,∴△AOE≌△DOF,∴∠OAE=∠ODF.∵∠OAE+∠AEO=90°,∠AEO=∠DEM,∴∠ODF+∠DEM=90°,∴∠EMD=90°,即AM⊥DF.10.[2013·连云港]如图5-3-20,正方形ABCD的边长为4,点E在对角线BD 上,且∠BAE=22.5°,EF⊥AB,垂足为F,则EF的长为(C)图5-3-20A.1 B. 2C.4-2 2 D.32-4【解析】在正方形ABCD中,∠ABD=∠ADB=45°,∵∠BAE=22.5°,∴∠DAE=90°-∠BAE=90°-22.5°=67.5°,在△ADE中,∠AED=180°-45°-67.5°=67.5°,∴∠DAE=∠AED,∴AD=DE=4.∵正方形的边长为4,∴BD=42,∴BE=BD-DE=42-4.∵EF⊥AB,∠ABD=45°,∴△BEF是等腰直角三角形,∴EF=22BE=22×(42-4)=4-2 2.故选C.11.[2012·宜宾]如图5-3-21,已知正方形ABCD的边长为1,连结AC、BD,CE平分∠ACD交BD于点E,则DE=图5-3-21第11题答图【解析】过E作EF⊥DC于F,∵四边形ABCD是正方形,∴AC⊥BD,∵CE平分∠ACD交BD于点E,∴EO=EF,∵正方形ABCD的边长为1,∴AC=2,∴CO=12AC=22,∴CF=CO=22,∴EF=DF=DC-CF=1-22,∴DE=EF2+DF2=2-1,故答案为:2-1.12.[2013·济宁]如图5-3-22(1),在正方形ABCD中,E、F分别是边AD、DC 上的点,且AF⊥BE.(1)(2)图5-3-22(1)求证:AF=BE;(2)如图5-3-22(2),在正方形ABCD中,M、N、P、Q分别是边AB、BC、CD、DA上的点,且MP⊥NQ.MP与NQ是否相等?并说明理由.解:(1)设AF与BE交于点G,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠BAD =∠D=90°,∴在Rt△ADF中,∠F AD+∠AFD=90°.∵AF⊥BE,∴∠AGE =90°,∴∠F AD+∠AEG=90°.∴∠AFD=∠AEG.∴△DAF≌△ABE.∴AF=BE.第12题答图(1)(2)相等;理由:过点A作AF∥MP交CD于点F,过点B作BE∥NQ交AD 于E.得到▱BEQN和▱AFPM,∴AF=MP,BE=NQ,由(1),得AF=BE,∴MP=NQ.第12题答图(2)。
2020-2021学年浙教版八年级数学下册《5.3正方形》同步基础达标训练(附答案)1.平行四边形、矩形、菱形、正方形共有的性质是()A.对角线互相平分B.对角线相等C.对角线互相垂直D.对角线互相垂直平分2.下列说法正确的是()A.一组对边相等,另一组对边平行的四边形是平行四边形B.一组邻边相等的平行四边形是矩形C.菱形有四条对称轴D.对角线相等且互相垂直平分的四边形是正方形3.下列说法正确的是()A.平行四边形对角线相等B.矩形的对角线互相垂直C.菱形的四个角都相等D.正方形的对角线互相平分4.对角线互相垂直且相等四边形一定是()A.矩形B.菱形C.正方形D.无法确定5.下列说法中错误的是()A.对角线互相平分的四边形是菱形B.对角线相等的平行四边形是矩形C.菱形的对角线互相垂直D.对角线长为a的正方形的面积是6.如图,已知正方形ABCD的边长为4,点M和N分别从B、C同时出发,以相同的速度沿BC、CD向终点C、D运动,连接AM、BN,交于点P,连接PC,则PC长的最小值为()A.2﹣2B.2C.3﹣1D.27.如图,正方形ABCD中,点E是对角线AC上的一点,且AE=AB,连接BE,DE,则∠CDE的度数为()A.20°B.22.5°C.25°D.30°8.如图所示,正方形ABCD的边长为2,AB在x轴的正半轴上,以A(1,0)为圆心,AC 为半径作圆交x轴负半轴于点P,则点P的横坐标是()A.B.C.﹣1D.9.如图,在边长为6的正方形ABCD中,点M为对角线BD上一动点,ME⊥BC于E,MF ⊥CD于F,则EF的最小值为()A.B.C.3D.210.如图,四边形OBCD是正方形,O,D两点的坐标分别是(0,0),(0,6),点C在第一象限,则点C的坐标是()A.(6,3)B.(3,6)C.(0,6)D.(6,6)11.如图,等边△ABC与正方形DEFG重叠,其中D、E两点分别在AB、BC上,且BD=BE.若AB=6,DE=2,则△EFC的面积为()A.1B.2C.D.412.如图,在正方形ABCD的外侧作等边三角形CDE,则∠DAE的度数为()A.20°B.15°C.12.5°D.10°13.如图,P为正方形ABCD的对角线BD上任一点,过点P作PE⊥BC于点E,PF⊥CD 于点F,连接EF.给出以下4个结论,其中,所有正确的结论是()①△FPD是等腰直角三角形;②AP=EF=PC;③AD=PD;④∠PFE=∠BAP.A.①②B.①④C.①②④D.①③④14.如图,在正方形ABCD中,BF⊥CE于点F,交AC于点G,则下列结论错误的是()A.△BCG≌△CDE B.AG=BE C.∠OBG=∠OCE D.∠ABG=∠AGB15.如图,正方形ABCO和正方形DEFO的顶点A,E,O在同一直线l上,且EF=,AB=3,给出下列结论:①∠COD=45°,②AE=5,③CF=BD=,④△COF的面积S△COF=3,其中正确的个数为()A.1个B.2个C.3个D.4个16.如图,正方形ABCD的面积为36,点E、F分别在AB,AD上,若CE=3,且∠ECF =45°,则CF长为()A.2B.3C.D.17.如图,在正方形ABCD中,点O是对角线AC的中点,点E是BC边上的一个动点,OE⊥OF交AB边于点F,点G,H分别是点E,F关于直线AC的对称点,点E从点C 运动到点B时,图中阴影部分的面积大小变化情况是()A.先增大后减小B.先减小后增大C.一直不变D.不确定18.如图,将正方形OEFG放在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点E的坐标为(1,3),则点F的坐标为.19.如图,将正方形OABC放在平面直角坐标系中,O是原点,A的坐标为(1,),则点C的坐标为.20.正方形ABCD,点P为正方形内一点,且满足P A=3,PB=2,PC=5,则∠APB的度数为度.21.如图,正方形ABCD的对角线BD上有一点E,且BE=3DE,点F在AB的延长线上,连接EF,过点E作EG⊥EF,交BC的延长线于点G,连接GF并延长,交DB的延长线于点P,若AB=4,BF=1,则线段EP的长是.22.如图,四边形ABCD、AEFG都是正方形,且∠BAE=45°,连接BE并延长交DG于点H,若AB=4,AE=,则线段BH的长是.23.已知正方形ABCD的边长为1,P为射线AD上的动点(不与点A重合),点A关于直线BP的对称点为E,连接PE,BE,CE,DE.当△CDE是等腰三角形时,AP的值为.24.如图,在正方形ABCD的外侧,作等边三角形ADE,连接BE,则∠AEB的度数为.25.如图,正方形ABCD中,点E为对角线AC上一点,且AE=AB,则∠BEA的度数是度.26.如图,在正方形ABCD中,对角线AC、BD交于O,E点在BC上,EG⊥OB,EF⊥OC,垂足分别为点G、F,AC=10,则EG+EF=.27.在正方形ABCD中,E是BC边延长线上的一点,且CE=BD,则∠AEC=.28.如图,正方形ABCD中,点E、F分别在边BC、CD上,连接AE、EF、AF,且∠EAF =45°,下列结论:①△ABE≌△ADF;②∠AEB=∠AEF;③正方形ABCD的周长=2△CEF的周长;④S△ABE+S△ADF=S△CEF,其中正确的是.(只填写序号)29.如图,ABCD为正方形,∠CAB的角平分线交BC于点E,过点C作CF⊥AE交AE的延长线于点G,CF与AB的延长线交于点F,连接BG、DG、与AC相交于点H,则下列结论:①△ABE≌△CBF;②GF=CG;③BG⊥DG;④DH=(﹣1)AE,其中正确的是.30.如图,在正方形ABCD中,E是边CD上一点,AF⊥AE交CB的延长线于点F,连接DF,分别交AE、AB于点G、P.求证:AE=AF.31.如图,在矩形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,DG=2.求证:四边形EFGH为正方形.32.如图,正方形ABCD中,点P是对角线AC上一点,连接PB,边作PE⊥PB交AD边于于点E,且点E不与点A,D重合,作PM⊥AD,PN⊥AB,垂足分别为点M和N.(1)求证:PM=PN;(2)求证:EM=BN.33.如图,在▱ABCD中,对角线AC、BD交于点O,E是BD延长线上的点,且△ACE是等边三角形.(1)求证:四边形ABCD是菱形.(2)若∠AED=2∠EAD,求证:四边形ABCD是正方形.34.已知:如图,菱形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,若∠CAD=∠DBC.(1)求证:四边形ABCD是正方形.(2)E是OB上一点,DH⊥CE,垂足为H,DH与OC相交于点F,求证:OE=OF.35.如图,已知正方形ABCD,P是对角线AC上任意一点,PM⊥AD,PN⊥AB,垂足分别为点M和N,PE⊥PB交AD于点E.(1)求证:四边形MANP是正方形;(2)求证:EM=BN.36.已知,如图,矩形ABCD中,AD=6,DC=7,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,连接CF.(1)若DG=2,求证四边形EFGH为正方形;(2)若DG=6,求△FCG的面积;(3)当DG为何值时,△FCG的面积最小.37.如图,在▱BCFD中,点E是DF的中点,连接CE并延长,与BD的延长线相交于点A,连接CD,AF.(1)求证:四边形ADCF是平行四边形;(2)若CA=CB,则▱ADCF为(填矩形、菱形、正方形中的一个).38.如图,在正方形ABCD中,点E是对角线AC上一点,且CE=CD,过点E作EF⊥AC 交AD于点F,连接BE.(1)求证:DF=AE;(2)当AB=2时,求AF的值.39.如图,已知正方形ABCD的边长为,连接AC、BD交于点O,CE平分∠ACD交BD 于点E,(1)求DE的长;(2)过点E作EF⊥CE,交AB于点F,求BF的长;(3)过点E作EG⊥CE,交CD于点G,求DG的长.40.在边长为5的正方形ABCD中,点E在边CD所在直线上,连接BE,以BE为边,在BE的下方作正方形BEFG,并连接AG.(1)如图1,当点E与点D重合时,BG=;AG=;(2)如图2,当点E在线段CD上时,DE=2,求AG的长;(3)若AG=,请直接写出此时DE的长.参考答案1.解:A、平行四边形、矩形、菱形、正方形的对角线都互相平分,故本选项正确;B、只有矩形,正方形的对角线相等,故本选项错误;C、只有菱形,正方形的对角线互相垂直,故本选项错误;D、只有菱形,正方形的对角线互相垂直平分,故本选项错误.故选:A.2.解:A.因等腰梯形满足“一组对边相等,另一组对边平行”,但它不是平行四边形,故此选项说法错误;B.一组邻边相等的平行四边形是菱形,不一定是矩形,故此选项说法错误;C.菱形的对称轴是两条对角线所在的直线,因此菱形只有两条对称轴,故此选项错误;D.因为对角线相等且互相平分的四边形是矩形,若再加上对角线互相垂直条件,则矩形便转化为正方形,所以对角线相等且互相垂直平分的四边形是正方形,故此选项正确;故选:D.3.解:A、平行四边形对角线互相平分,错误;B、矩形的对角线相等,错误;C、菱形的四条边都相等,错误;D、正方形的对角线互相垂直平分且相等,正确;故选:D.4.解:对角线互相平分且相等的四边形才是矩形,故A选项不符合题意;对角线互相垂直平分的四边形才是菱形,故B选项不符合题意;对角线互相垂直平分且相等的四边形才是正方形,故C选项不符合题意;故D选项正确.故选:D.5.解:因为对角线互相平分的四边形是平行四边形,所以A选项错误,符合题意;因为对角线相等的平行四边形是矩形,所以B选项正确,不符合题意;因为菱形的对角线互相垂直,所以C选项正确,不符合题意;因为对角线长为a的正方形的面积是:a×a=a2.所以D选项正确,不符合题意.6.解:由题意得:BM=CN,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABM=∠BCN=90°,AB=BC=4,在△ABM和△BCN中,AB=BC,∠ABM=∠BCN,MB=CN,∴△ABM≌△BCN(SAS),∴∠BAM=∠CBN,∵∠ABP+∠CBN=90°,∴∠ABP+∠BAM=90°,∴∠APB=90°,∴点p是以AP为半径的圆上远动,设圆心为O,运动路径一条弧,是这个圆的,如图所示:连接OC交圆O于P,此时PC最小,∵AB=4,∴OP=OB=2,由勾股定理得:OC==2,∴PC=OC﹣OP=2﹣2;故选:A.7.解:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠ADC=90°,∠DAC=45°,∵AE=AB,∴AD=AE,∴∠ADE=∠AED=67.5°,∴∠CDE=90°﹣67.5°=22.5°,8.解:∵四边形ABCD是边长为2的正方形,∴AB=BC=2,∴AC=,∵以A为圆心,AC为半径画圆交x轴负半轴于点P,∴AP=AC=,又∵点A(1,0),∴OP=﹣1,∴点P(1﹣,0),故选:D.9.解:连接MC,如图所示:∵四边形ABCD是正方形,∴∠C=90°,∠DBC=45°,∵ME⊥BC于E,MF⊥CD于F∴四边形MECF为矩形,∴EF=MC,当MC⊥BD时,MC取得最小值,此时△BCM是等腰直角三角形,∴MC=BC==3,∴EF的最小值为3;故选:A.10.解:∵四边形OBCD是正方形,∴OB=BC=CD=OD,∠CDO=∠CBO=90°,∵O,D两点的坐标分别是(0,0),(0,6),∴OD=6,∴OB=BC=CD=6,∴C(6,6).故选:D.11.解:过F作FQ⊥BC于Q,则∠FQE=90°,∵△ABC是等边三角形,AB=6,∴BC=AB=6,∠B=60°,∵BD=BE,DE=2,∴△BED是等边三角形,且边长为2,∴BE=DE=2,∠BED=60°,∴CE=BC﹣BE=4,∵四边形DEFG是正方形,DE=2,∴EF=DE=2,∠DEF=90°,∴∠FEC=180°﹣60°﹣90°=30°,∴QF=EF=1,∴△EFC的面积为==2,故选:B.12.解:∵四边形ABCD是正方形,∴∠ADC=90°,AD=DC,∵△CDE是等边三角形,∴DE=DC,∠EDC=60°,∴∠ADE=90°+60°=150°,AD=ED,∴∠DAE=∠DEA=(180°﹣∠ADE)=15°,故选:B.13.解:∵P为正方形ABCD的对角线BD上任一点,∴P A=PC,∠BCD=90°,∵过点P作PE⊥BC于点E,PF⊥CD,∴∠PEC=∠DFP=∠PFC=∠C=90°,∴四边形PECF是矩形,∴PC=EF,∴P A=EF,故②正确,∵BD是正方形ABCD的对角线,∴∠ABD=∠BDC=∠DBC=45°,∵∠PFC=∠BCD=90°,∴PF∥BC,∴∠DPF=∠DBC=45°,∵∠DFP=90°,∴△FPD是等腰直角三角形,故①正确,在△P AB和△PCB中,,∴△P AB≌△PCB(SSS),∴∠BAP=∠BCP,在矩形PECF中,∠PFE=∠FPC=∠BCP,∴∠PFE=∠BAP.故④正确,∵点P是正方形对角线BD上任意一点,∴AD不一定等于PD,只有∠BAP=22.5°时,AD=PD,故③错误,故选:C.14.解:A.∵四边形ABCD是正方形,∴∠BCD=90°,∠BCG=∠CDE=45°,BC=CD,∵BF⊥CE,∴∠BFC=90°,∴∠CBG+∠BCF=∠BCF+∠DCE=90°,∴∠CBG=∠DCE,∴△BCG≌△CDE(ASA),故A正确;B.∵△BCG≌△CDE,∴CG=DE,∵正方形ABCD中,AC=BD,∴AG=BE,故B正确;C.∵△BCG≌△CDE,∴∠CBG=∠DCE,∵正方形ABCD中∠OBC=∠OCD=45°,∴∠OBG=∠OCE,故C正确;D.∵E是OD上的任意一点,∴当BE≠BC时,有AB≠BE,∵AG=BE,∴AB≠AG,∴∠ABG≠∠AGB,故D错误;故选:D.15.解:①∵∠AOC=90°,∠DOE=45°,∴∠COD=180°﹣∠AOC﹣∠DOE=45°,故正确;②∵EF=,∴OE=2,∵AO=AB=3,∴AE=AO+OE=2+3=5,故正确;③作DH⊥AB于H,作FG⊥CO交CO的延长线于G,则FG=1,CF=,BH=3﹣1=2,DH=3+1=4,BD=,故错误;④△COF的面积S△COF=×3×1=,故错误;故选:B.16.解:∵正方形ABCD的面积为36,∴BC=AB=6,如图,延长FD到G,使DG=BE;连接CG、EF;∵四边形ABCD为正方形,在△BCE与△DCG中,,∴△BCE≌△DCG(SAS),∴CG=CE,∠DCG=∠BCE,∴∠GCF=45°,在△GCF与△ECF中,,∴△GCF≌△ECF(SAS),∴GF=EF,∵CE=3,CB=6,∴BE=3,∴AE=3,设AF=x,则DF=6﹣x,GF=3+(6﹣x)=9﹣x,∴EF==,∴(9﹣x)2=9+x2,∴x=4,即AF=4,∴DF=6﹣4=2,∴CF===2,故选:A.17.解:连接BD,∵四边形ABCD是正方形,∴∠BOC=90°,∴∠BOE+∠EOC=90°,∵OE⊥OF,∴∠BOE+∠FOB=90°,∴∠FOB=∠EOC,在△FOB和△EOC中,,∴△FOB≌△EOC,同理,△HOD≌△GOC,∴图中阴影部分的面积=△ABD的面积=×正方形ABCD的面积,故选:C.18.解:如图,过点E作x轴的垂线EH,垂足为H.过点G作x轴的垂线GM,垂足为M,连接GE、FO交于点O′.∵四边形OEFG是正方形,∴OG=EO,∠GOM=∠OEH,∠OGM=∠EOH,在△OGM与△EOH中,,∴△OGM≌△EOH(ASA)∴GM=OH=1,OM=EH=3,∴G(﹣3,1).∴O′(﹣1,2).∵点F与点O关于点O′对称,∴点F的坐标为(﹣2,4).故答案是:(﹣2,4).19.解:如图,过点C作CE⊥x轴于E,过点A作AF⊥y轴于F,∵点A的坐标为(1,),∴AF=1,OF=,∵四边形ABCO是正方形,∴OA=OC,∠AOC=90°=∠EOF,∴∠COE=∠AOF,在△AOF和△COE中,,∴△AOF≌△COE(AAS),∴AF=CE=1,OE=OF=,∴点C(﹣,1),故答案为:(﹣,1).20.解:将△APB绕点B旋转90°得到△BP′C,则∠PBP′=90°,BP=BP′,AP=P′C,∠APB=∠CP′B,∵PB=2,∴BP′=2,∴PP′=4,∠BP′P=45°,∵P A=3,PC=5,∴P′C=3,∵PP′2+P′C2=42+32=52=PC2,∴△PP′C是直角三角形,∠PP′C=90°,∴∠BP′C=∠BP′P+∠PP′C=135°,∴∠APB=135°,故答案为:135.21.解:如图,作EN⊥AB于N,EM⊥BC于M,PH⊥CB于H.∵四边形ABCD是正方形,∴AD=DC=CB=AB=4,∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB=90°,∠ABD=∠CBD=∠ADB=∠CDB=45°,∴EN=EM=BN=BM,∵BE=3DE,∴BN=3AN,所以AN=1,BN=3,∴EM=EN=BM=BN=3,∵EF⊥EG,∴∠FEG=90°,∵∠NEM=90°,∴∠NEF=∠MEG,在△NEF和△MEG中:∴△NEF≌△MEG(ASA),∴MG=NF,EG=EF,∵BF=1,∴NF=NB+BF=4,∴MG=4,∴BG=BM+MG=7,∵∠PBF=∠ABD=45°,∴∠PBG=135°,∴∠PBH=45°,∴∠HPB=45°,∴BH=PH,PB=PH,设BH=PH=x,则PB=x,GH=BH+BG=x+7,得x=,所以PB=,又因为BE=BN=3,所以EP=EB+BP=.22.解:连接GE交AD于点N,连接DE,如图,∵∠BAE=45°,∴AF与EG互相垂直平分,且AF在AD上,∵AE=,∴AN=GN=1,∴DN=4﹣1=3,在Rt△DNG中,DG==;由题意可得:△ABE相当于逆时针旋转90°得到△AGD,∴DG=BE=,∵S△DEG=GE•ND=DG•HE,∴HE==,∴BH=BE+HE=+=.故答案是:.23.解:①如图1,当CE=CD,且点P在线段AD上时,由题意知,△BEC为等边三角形,过点E作BC的垂线,分别交AD,BC于点M,N,则EN=BE=,∴ME=1﹣,在四边形ABEP中,∠ABE=30°,∠A=∠PEB=90°,∴∠APE=150°,∴∠MPE=180°﹣∠APE=30°,∴在Rt△PEM中,PE=2ME=2﹣,∴AP=PE=2﹣;②如图2,当CE=CD,且点P在线段AD的延长线上时,由题意知,△BCE为等边三角形,过点E作BC的垂线,交BC于N,交AD于M,则NE=CE=,∴ME=1+,在四边形ABEP中,∠A=∠BEP=90°,∠ABE=∠ABC+∠EBC=150°,∴∠APE=30°,∴在Rt△PME中,PE=2ME=2+,∴AP=PE=2+;③如图3,当ED=EC时,点E在CD的垂直平分线上,也在AB的垂直平分线上,∴AE=BE,又∵AB=EB,∴△ABE为等边三角形,∴∠ABE=60°,∴∠ABP=∠EBP=30°,在Rt△ABP中,AP=AB=,综上所述,AP的值为2﹣或2+或.24.解:根据等边三角形和正方形的性质可知AB=AE,∴∠BAE=90°+60°=150°,∴∠AEB=(180°﹣150°)÷2=15°.故答案为:15°25.解:∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAC=45°,∵AE=AB,∴∠BEA=∠ABE==67.5°.故答案为:67.5.26.解:∵四边形ABCD是正方形,AC=10,∴AC⊥BD,BO=OC=5,∵EG⊥OB,EF⊥OC,∴S△BOE+S△COE=S△BOC,∴•BO•EG+•OC•EF=•OB•OC,∴×5×EG+×5×EF=×5×5,∴EG+EF=5.故答案为5.27.解:连接AC,则正方形ABCD中,AC=BD ∵CE=BD∴AC=EC∴∠E=∠CAF∵AD∥EC∴∠E=∠DAF∴∠CAF=∠DAF∵∠CAD=45°∴∠CAF=∠DAF=22.5°∴∠AEC=22.5°故答案为:22.5°28.解:①当E、F不分别是BC和CD的中点时,BE≠DF,则△ABE≌△ADF不成立,故①错误;②延长CD至G,使得DG=BE,如图1,∵AB=AD,∠ABE=∠ADG=90°,∴△ABE≌△ADG(SAS),∴∠BAE=∠DAG,∠AEB=∠G,AE=AG,∵∠BAD=90°,∠EAF=45°,∴∠BAE+∠DAF=45°,∴∠GAF=∠DAG+∠DAF=45°,∴∠EAF=∠F AG,∵AF=AF,∴△AEF≌△AGF(SAS),∴∠AEF=∠G,∴∠AEB=∠AEF,故②正确;③∵△AEF≌△AGF,∴EF=GF=DG+DF=BE+DF,∴△CEF的周长=CE+CF+EF=CE+CF+BE+DF=BC+CD=2BC,∵正方形ABCD的周长=4BC,∴正方形ABCD的周长=2△CEF的周长,故③正确;④∵△ABE≌△ADG,∴S△ABE=S△ADG,∴S△ABE+S△ADF=S△AGF,∵GF=EF>CF,AD≥CE,∴,即S△AGF>S△CEF,∴S△ABE+S△ADF≠S△CEF,故④错误;故答案为:②③.29.解:①∵四边形ABCD为正方形,∴AB=CB,∠ABC=∠CBF=90°,∵AG⊥CF,∴∠AGF=90°,∴∠GAF+∠F=90°,∵∠BCF+∠F=90°,∴∠GAF=∠BCF,∴△ABE≌△CBF(ASA),故此小题结论正确;②∵AG是∠CAB的角平分线,∴∠BAG=∠CAG,∵∠AGF=∠AGC=90°,AG=AG,∴△AFG≌△ACG(ASA),∴FG=CG,故此小题结论正确;③∵∠CBF=90°,FG=CG,∴BG=CG,∴∠CBG=∠BCG,∵∠ABC=∠DCB=90°,∴∠ABG=∠DCG,∵AB=DC,∴△ABG≌△DCG(SAS),∴∠AGB=∠DGC,∵∠DGC+∠AGD=∠AGC=90°,∴∠AGB+∠AGD═90°,∴BG⊥DG,故此小题结论正确;④∵△ABG≌△DCG,∴∠CDG=∠BAG=∠CAG,∵∠DCH=∠ACE,∴DH=,故此小题结论错误.由上可知,正确的结论是①②③,故答案为:①②③.30.证明:∵四边形ABCD为正方形,∴AB=AD,∠ABC=∠BAD=∠ADC=90°,∵AF⊥AE,∴∠EAF=90°,即∠F AB+∠EAB=90°,而∠EAD+∠EAB=90°,∴∠F AB=∠EAD,在△ABF和△ADE中,,∴△ABF≌△ADE(ASA),∴AE=AF.31.解:∵四边形ABCD为矩形,四边形HEFG为菱形,∴∠D=∠A=90°,HG=HE,又AH=DG=2,∴Rt△AHE≌Rt△DGH(HL),∴∠DHG=∠HEA,∵∠AHE+∠HEA=90°,∴∠AHE+∠DHG=90°,∴∠EHG=90°,∴四边形HEFG为正方形.32.证明:(1)∵四边形ABCD为正方形,∴AC平分∠BAD,又∵PM⊥AD,PN⊥AB,∴PM=PN.(2)∵PM⊥AD,PN⊥AB,∠MAN=90°,PM=PN,∴四边形PMAN为正方形,∴∠MPN=90°,即∠MPE+∠EPN=90°.∵PE⊥PB,∴∠EPN+∠NPB=90°,∴∠MPE=∠NPB.∵PM⊥AD,PN⊥AB,∴∠PME=∠PNB=90°.在△PME和△PNB中,,∴△PME≌△PNB(ASA),∴EM=BN.33.证明:(1)∵▱ABCD,∴AO=OC,∵△ACE是等边三角形,∴EO⊥AC(三线合一)即BD⊥AC,∴▱ABCD是菱形;(2)∵△ACE是等边三角形,∠EAC=60°由(1)知,EO⊥AC,AO=OC∴∠AEO=∠OEC=30°,△AOE是直角三角形∴∠EAO=60°,∵∠AED=2∠EAD,∴∠EAD=15°,∴∠DAO=∠EAO﹣∠EAD=45°,∵▱ABCD是菱形,∴∠BAD=2∠DAO=90°,∴菱形ABCD是正方形.34.(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,∠BAD=2∠DAC,∠ABC=2∠DBC,∴∠BAD+∠ABC=180°,∵∠CAD=∠DBC,∴∠BAD=∠ABC,∴2∠BAD=180°,∴∠BAD=90°,∴四边形ABCD是正方形;(2)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AC⊥BD,AC=BD,CO=AC,DO=BD,∴∠COB=∠DOC=90°,CO=DO,∵DH⊥CE,垂足为H,∴∠DHE=90°,∠EDH+∠DEH=90°,∵∠ECO+∠DEH=90°,∴∠ECO=∠EDH,在△ECO和△FDO中,,∴△ECO≌△FDO(ASA),∴OE=OF.35.证明:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴∠DAB=90°,AC平分∠DAB,∵PM⊥AD,PN⊥AB,∴∠PMA=∠PNA=90°,∴四边形MANP是矩形,∵AC平分∠DAB,PM⊥AD,PN⊥AB,∴PM=PN,(3分)∴四边形MANP是正方形;(2)∵四边形ABCD是正方形,∴PM=PN,∠MPN=90°,∵∠EPB=90°,∴∠MPE+∠EPN=∠NPB+∠EPN=90°,∴∠MPE=∠NPB,在△EPM和△BPN中,∵,∴△EPM≌△BPN(ASA),∴EM=BN.36.解:(1)∵四边形ABCD为矩形,四边形HEFG为菱形,∴∠D=∠A=90°,HG=HE,又AH=DG=2,∴Rt△AHE≌Rt△DGH(HL),∴∠DHG=∠HEA,∵∠AHE+∠HEA=90°,∴∠AHE+∠DHG=90°,∴∠EHG=90°,∴四边形HEFG为正方形;(2)过F作FM⊥DC,交DC延长线于M,连接GE,∵AB∥CD,∴∠AEG=∠MGE,∵HE∥GF,∴∠HEG=∠FGE,∴∠AEH=∠MGF,在△AHE和△MFG中,∠A=∠M=90°,HE=FG,∴△AHE≌△MFG,∴FM=HA=2,即无论菱形EFGH如何变化,点F到直线CD的距离始终为定值2,因此;(3)设DG=x,则由第(2)小题得,S△FCG=7﹣x,在△AHE中,AE≤AB=7,∴HE2≤53,∴x2+16≤53,∴x≤,∴S△FCG的最小值为,此时DG=,∴当DG=时,△FCG的面积最小为().37.解:(1)在平行四边形BCFD中,DE∥BC,∵E是DF的中点,∴DE=BC,∴DE是△ABC的中位线,∴E是AC的中点,∴四边形ADCF是平行四边形.(2)∵CA=CB,DE是△ABC的中位线,∴AD=AE,∵E是AC的中点,∴AE=CE,∴AD=AC,∴∠ADC=90°,∠ACD=30°,∴▱ADCF是矩形.故答案为:矩形38.(1)证明:如图,连接CF,在Rt△CDF和Rt△CEF中,,∴Rt△CDF≌Rt△CEF(HL),∴DF=EF,∵AC是正方形ABCD的对角线,∴△AEF是等腰直角三角形,∴AE=EF,∴DF=AE;(2)解:∵AB=2,∴AC=AB=2,∵CE=CD,∴AE=2﹣2,过点E作EH⊥AB于H,则△AEH是等腰直角三角形,∴EH=AH=AE=×(2﹣2)=2﹣,∴AE=EH=2﹣2,∴AF=AE=4﹣2.39.解:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=∠ADC=90°,∠DBC=∠BCA=∠ACD=45°,∵CE平分∠DCA,∴∠ACE=∠DCE=∠ACD=22.5°,∴∠BCE=∠BCA+∠ACE=45°+22.5°=67.5°,∵∠DBC=45°,∴∠BEC=180°﹣67.5°﹣45°=67.5°=∠BCE,在Rt△BCD中,由勾股定理得:BD==2,∴DE=BD﹣BE=2﹣;(2)∵FE⊥CE,∴∠CEF=90°,∴∠FEB=∠CEF﹣∠CEB=90°﹣67.5°=22.5°=∠DCE,∵∠FBE=∠CDE=45°,BE=BC=CD,∴△FEB≌△ECD,∴BF=DE=2﹣;(3)延长GE交AB于F,由(2)知:DE=BF=2﹣,由(1)知:BE=BC=,∵四边形ABCD是正方形,∴AB∥DC,:DG=3﹣4.40.BG、解:(1)如图1,连接CG,∵四边形ABCD和四边形EBGF是正方形,∴∠CDB=∠CBD=45°,∠DBG=90°,BD=BG,∴∠CBG=45°,∴∠CBG=∠CBD,∵BC=BC,∴△CBD≌△CBG(SAS),∴∠DCB=∠BCG=90°,DC=CG=5,∴G,C,D三点共线,BG=,∴AG=;故答案为:5;5;(2)如图2,过点G作GK⊥AB,交AB的延长线于K,∵DE=2,DC=5,∴CE=3,∵∠EBG=∠EBC+∠CBG=90°,∠CBG+∠GBK=90°,∴∠EBC=∠GBK,∵BE=BG,∠K=∠BCE=90°,∴△BCE≌△BKG(AAS),∴CE=KG=3,BC=BK=5,∴AK=10,由勾股定理得:AG=;(3)分三种情况:①当点E在CD的延长线上时,如图3,同理知△BCE≌△BKG(AAS),∴BC=BK=5,∵AG=,由勾股定理得:KG=,∴CE=KG=,此种情况不成立;②当点E在边CD上时,如图4,同理得:DE=;③当点E在DC的延长线上时,如图5,同理得CE=GK=,∴DE=5+综上,DE的长是或.故答案为或.。
2020-2021年度浙教版八年级数学下册《5.3正方形》同步提升训练(附答案)1.如图,在正方形ABCD中,AB=4.E,F分别为边AB,BC的中点,连接AF,DE,点N,M分别为AF,DE的中点,连接MN,则MN的长为()A.B.2C.D.22.如图,将5个大小相同的正方形置于直角坐标系中,若顶点M,N的坐标分别为(3,9),(12,9),则顶点P的坐标为()A.(13,7)B.(14,6)C.(15,5)D.(15,3)3.如图,在正方形ABCD中,点M,N为CD,BC上的点,且DM=CN,AM与DN交于点P,连接AN,点Q为AN中点,连接PQ,若AB=10,DM=4,则PQ的长为()A.4B.8C.D.4.下列说法不正确的是()A.有一个角是直角的菱形是正方形B.对角线互相垂直的矩形是正方形C.四条边都相等的四边形是正方形D.两条对角线相等的菱形是正方形5.如图,正方形OABC的两边OA、OC分别在x轴、y轴上,点D(6,4)在边AB上,以C为中心,把△CDB旋转90°,则旋转后点D的对应点D′的坐标是()A.(2,12)B.(﹣2,0)C.(2,12)或(﹣2,0)D.(12,2)或(﹣2,0)6.如图,点P是正方形ABCD的对角线BD上一点(点P不与点B、D重合),PE⊥BC于点E,PF⊥CD于点F,连接EF给出下列五个结论:①AP=EF;②AP⊥EF;③仅有当∠DAP=45°或67.5°时,△APD是等腰三角形;④∠PFE=∠BAP:⑤PD=EC.其中有正确有()个.A.2B.3C.4D.57.如图,正方形ABCD和正方形CEFG中,点D在CG上,BC=1,CE=3,H是AF的中点,EH与CF交于点O.则HE的长为()A.2B.C.2D.或28.在四边形ABCD中,点O是对角线的交点,在下列条件中,能判定这个四边形是正方形的条件是()A.AC=BD,AB∥CD,AB=CD B.AD=BC,∠BAD=∠BCDC.AO=CO,BO=DO,AB=BC D.AO=BO=CO=DO,AC⊥BD9.如图,E为正方形ABCD边CD上一点,连接BE,AC.若EC=1,2∠ABE=3∠ACB,则AB=()A.B.C.D.10.如图,正方形ABCD(四边相等、四内角相等)中,AD=5,点E、F是正方形ABCD 内的两点,且AE=FC=4,BE=DF=3,则EF的平方为()A.2B.C.3D.411.在边长为2的正方形ABCD中,点E是AB的中点,EF⊥BD于点F,则EF的长度.12.如图,在正方形ABCD中,E是对角线BD上任意一点,过E作EF⊥BC于F,作EG ⊥CD于G,若正方形ABCD的周长为24cm,FG=5cm,则四边形EFCG的面积为.13.如图,正方形ABCD和正方形CEFG的边长分别为a和b,BE和DG相交于点H,连接HC,给出下列结论:①BE=DG;②BE⊥DG;③DE2+BG2=2a2+2b2,其中正确结论是.14.如图,已知正方形ABOC的顶点B(2,1),则顶点C的坐标为.15.如图,在正方形ABCD中,AB=6,点E、F分别在CD、AD上,CE=DF,BE,CF 相交于G.若图中阴影部分的面积与正方形ABCD的面积之比为2:3,则△BCG的周长为.16.如图,正方形的边长为4,点E,F分别在AB和AD上,CE=CF=5,则△CEF的面积为,点E到CF的距离为.17.如图,在正方形ABCD中,O是对角线AC,BD的交点,过点O作OE⊥OF分别交AB,BC于E,F两点,AE=4,CF=2,则EF的长为.18.如图,正方形ABCD的边长为2,点E、F分别是CD、BC的中点,AE与DF交于点P,连接CP,则CP=.19.如图,P为边长为2的正方形ABCD的对角线BD上任一点,过点P作PE⊥BC于点E,PF⊥CD于点F,连接EF.给出以下4个结论:①AP=EF;②AP⊥EF;③EF最短长度为;④若∠BAP=30°时,则EF的长度为2.其中结论正确的有.20.如图,正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,点E在边BC上,点F在边DE 上,EF=DF,CE=7,△CEF的周长为32,则OF的长度为.21.如图,在正方形ABCD中,E,F分别是边BC、CD上的点,∠EAF=45°,△ECF的周长为6,则正方形ABCD的边长为.22.如图,在正方形ABCD中,E是边AB上的一动点(不与点A,B重合),连接DE,点A关于直线DE的对称点为F,连接EF并延长交BC于点G,连接DG,过点E作EH⊥DE交DG的延长线于点H,连接BH.(1)直接写出GF与GC的数量关系:;(2)用等式表示线段BH与AE的数量关系,并证明.23.如图,已知四边形ABCD是矩形,点E在对角线AC上,点F在边CD上(点F与点C、D不重合),BE⊥EF,且∠ABE+∠CEF=45°.求证:四边形ABCD是正方形.24.如图,△ABC中,AD是BC边的中线,E是AD的中点,过点A作BC的平行线交BE 的延长线于F,连接CF.(1)求证:四边形ADCF是平行四边形;(2)当△ABC满足什么条件时,四边形ADCF是菱形;(3)当△ABC满足什么条件时,四边形ADCF是正方形.注:(2)、(3)小题直接填写条件,不需要写出理由.25.如图,长方形OABC的顶点A、C的坐标分别为(2a+2,0)、(0,2a﹣2)(a>2),正方形ADEF的顶点D在边AB上,且点F的坐标为(2a+4,0).(1)长方形OABC的面积为;(用含a的式子表示)(2)正方形ADEF的边长为;(3)求阴影部分的面积.(用含a的式子表示)26.如图,正方形ABCD中,E,F分别为AB,BC中点,CE,DF交于M,CE与DA的延长线相交于点P,求证:(1)△EBC≌△FCD;(2)CP⊥DF;(3)AM=AD,27.已知:正方形ABCD的两条对角线相交于点O,E是线段OC上的一动点,过点A作AG⊥BE交G,交BD于F.(1)若动点E在线段OC上(不含端点),如图(1),求证:OF=OE;(2)若动点E在线段OC的延长线上,如图(2),试判断△OEF的形状,并说明理由.参考答案1.解:连接AM,延长AM交CD于G,连接FG,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CD=BC=4,AB∥CD,∠C=90°,∴∠AEM=∠GDM,∠EAM=∠DGM,∵M为DE的中点,∴ME=MD,在△AEM和GDM中,,∴△AEM≌△GDM(AAS),∴AM=MG,AE=DG=AB=CD,∴CG=CD=2,∵点N为AF的中点,∴MN=FG,∵F为BC的中点,∴CF=BC=2,∴FG==2,∴MN=,故选:C.2.解:如图:∵顶点M、N的坐标分别为(3,9)、(12,9),∴MN∥x轴,MN=9,BN∥y轴,∴正方形的边长为3,∴BN=6,∴点B(12,3),∵PB∥MN,∴PB∥x轴,∴点P(15,3)故选:D.3.解:在正方形ABCD中,AD=CD,∠ADC=∠DCN=90°,在△ADM与△DCN中,∵AD=CD,DM=CN,∠ADC=∠DCN,∴△ADM≌△DCN(SAS),∴∠DAM=∠CDN,∴∠DMA=∠CND,在△DPM中∠PDM+∠PMD=90°,∴∠DPM=90°'∵∠DPM=∠APN,∴△ANP为直角三角形,AN为直角三角形的斜边,由直角三角形的性质得PQ=AN,在△ANB中AN==2,故选:C.4.解:A、有一个角是直角的菱形是正方形,故A选项不符合题意;B、对角线互相垂直的矩形是正方形,故B选项不符合题意;C、四条边都相等的四边形是菱形,故C选项符合题意;D、两条对角线相等的菱形是正方形,故D选项不符合题意;故选:C.5.解:∵点D(6,4),∴BC=6,BD=2.分两种情况讨论:①当△CDB绕点C顺时针旋转90°时,如图所示,B点与O点重合,D点落在x轴负半轴D1处,此时D1点坐标为(﹣2,0);②当△CDB绕点C逆时针旋转90°时,得到△CB2D2,且CB2在y轴上,所以D2点坐标为(2,12).故选:C.6.解:过P作PG⊥AB于点G,如图所示:∵点P是正方形ABCD的对角线BD上一点,∴GP=EP,在△GPB中,∠GBP=45°,∴∠GPB=45°,∴GB=GP,同理:PE=BE,∵AB=BC=GF,∴AG=AB﹣GB,FP=GF﹣GP=AB﹣GB,∴AG=PF,在△AGP和△FPE中,,∴△AGP≌△FPE(SAS),∴AP=EF,①正确,∠PFE=∠GAP,∴∠PFE=∠BAP,④正确;延长AP到EF,交EF于一点H,∴∠P AG=∠PFH,∵∠APG=∠FPH,∴∠PHF=∠PGA=90°,∴AP⊥EF,②正确,∵点P是正方形ABCD的对角线BD上不与点B、D重合的任意一点,∠ADP=45°,∴当∠P AD=45°或67.5°时,△APD是等腰三角形,除此之外,△APD不是等腰三角形,故③正确.∵GF∥BC,∴∠DPF=∠DBC=45°,又∵∠DPF=∠DBC=45°,∴∠PDF=∠DPF=45°,∴PF=DF,∴在Rt△DPF中,DP2=DF2+PF2=EC2+EC2=2EC2,∴DP=EC,即PD=EC,⑤正确.∴其中正确结论的序号是①②③④⑤,共有5个.故选:D.7.解:∵AC、CF分别是正方形ABCD和正方形CGFE的对角线,∴∠ACD=∠GCF=45°,∴∠ACF=90°,又∵H是AF的中点,∴CH=HF,∵EC=EF,∴点H和点E都在线段CF的中垂线上,∴HE是CF的中垂线,∴点H和点O是线段AF和CF的中点,∴OH=AC,在Rt△ACD和Rt△CEF中,AD=DC=1,CE=EF=3,∴AC=,∴CF=3,又OE是等腰直角△CEF斜边上的高,∴OE=,∴HE=HO+OE=2.故选:C.8.解:A.∵AB∥CD,AB=CD,∴四边形ABCD是平行四边形,∵AC=BD,∴四边形ABCD是矩形;B.AD=BC,∠BAD=∠BCD,四边形ABCD不一定是平行四边形,∴不能判定四边形ABCD是正方形;C.∵AO=CO,BO=DO,∴四边形ABCD是平行四边形,∵AB=BC,∴四边形ABCD是菱形;D.∵AO=BO=CO=DO,∴四边形ABCD是矩形,∵AC⊥BD,∴四边形ABCD是正方形;故选:D.9.解:如图,AC,BE交于点F,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ACB=∠BAC=45°,∵2∠ABE=3∠ACB,∴∠ABE==67.5°,∴∠AFB=180°﹣∠ABF﹣∠BAC=180°﹣67.5°﹣45°=67.5°,∴∠ABE=∠AFB,∴AB=AF,∵AB∥CE,∴∠ABF=∠CEF=67.5°,∵∠CFE=∠AFB=67.5°,∴∠CFE=∠CEF,∴CE=CF,设AB=x,则AC=x+1,在Rt△ABC中,AC=,∴x+1=,解得x=+1,故选:B.10.解:延长BE交CF于G,如图:∵AB=5,AE=4,BE=3,∴△ABE是直角三角形,∴同理可得△DFC是直角三角形,可得△BCG是直角三角形,∴∠ABE+∠BAE=∠GBC+∠ABE,∴∠GBC=∠BAE,同理可得:∠BCG=∠ABE,在△CBG和△BAE中,,∴△CBG≌△BAE(ASA),∴AE=BG=4,CG=BE=3,∴EG=4﹣3=1,同理可得:GF=1,∴EF2=EG2+GF2=2,故选:A.11.解:∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABD=45°,∵AB=2,点E是AB的中点,∴BE=AB=1,∵EF⊥BD,∴∠EFB=90°,∴EF=BE=,故答案为:.12.解:连接FG.∵ABCD为正方形,周长为24cm,∴∠DBC=∠BDC=45°,AB=BC=CD=AD=6cm,又∵EF⊥BC,EG⊥CD,∴∠EFC=∠EGC=90°,又∠C=90°,∴四边形EFCG为矩形,∴EG=FC,EF=GC,∵△BEF和△EDG都为等腰直角三角形,∴DG=EG,EF=BF,∴EG+EF=BF+CF=BC=6cm,设EG=xcm,EF=ycm,则有,①2﹣②可得2xy=11,∴xy=5.5,∴四边形EFCG的面积为5.5cm2故答案为5.5cm2.13.解:如图,∵四边形ABCD和EFGC都为正方形,∴BC=CD,CE=CG,∠BCD=∠ECG=90°,∴∠BCE+∠DCE=∠ECG+∠DCE=90°+∠DCE,即∠BCE=∠DCG,在△BCE和△DCG中,∵,∴△BCE≌△DCG(SAS),∴BE=DG,∴∠1=∠2,∵∠1+∠4=∠3+∠1=90°,∴∠2+∠3=90°,∴∠BHG=90°,∴BE⊥DG;故①②正确;连接BD,EG,如图所示,∴DH2+BH2=BD2=BC2+CD2=2a2,EH2+HG2=EG2=CG2+CE2=2b2,则BG2+DE2=DH2+BH2+EH2+HG2=2a2+2b2,故③正确.故答案为:①②③.14.解:如图,过B作BF⊥x轴于F,过C作CE⊥y轴于E,则∠CEO=∠BFO=90°,∵四边形ABOC是正方形,∴∠BOC=90°,∴∠COE+∠BOE=∠BOF+∠BOE=90°,∴∠COE=∠BOE,∵OC=OB,∴△COE≌△BOF(AAS),∴CE=BF,OE=OF,∵B(2,1),∴OF=2,BF=1,∴CE=1,OE=2,∴C(﹣1,2),故答案为:(﹣1,2).15.解:∵四边形ABCD是正方形,∴∠BCE=∠D=90°,BC=CD,∵阴影部分的面积与正方形ABCD的面积之比为2:3,正方形ABCD的面积=62=36,∴阴影部分的面积为×36=24,∴空白部分的面积为36﹣24=12,在△BCE和△CDF中,∴△BCE≌△CDF(SAS),∴∠CBE=∠DCF,△BCG的面积与四边形DEGF的面积相等,均为×12=6,∵∠DCF+∠BCG=90°,∴∠CBG+∠BCG=90°,即∠BGC=90°,设BG=a,CG=b,则ab=6,又∵a2+b2=62,∴a2+2ab+b2=36+24=60,即(a+b)2=60,∴a+b=2,即BG+CG=2,∴△BCG的周长=6+2,故答案为:6+2.16.解:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD=4,∠D=∠A=∠B=90°,∴BE===3,同理DF=3,∴AE=AF=1,∴△CEF的面积=正方形ABCD的面积﹣△AEF的面积﹣△BCE的面积﹣△CDF的面积=4×4﹣×1×1﹣2××4×3=;作EH⊥CF于H,如图:∵△CEF的面积=CF×EH=3.5,∴EH==,即点E到CF的距离为;故答案为:;.17.解:∵正方形ABCD中,OB=OC,∠BOC=∠EOF=90°,∴∠EOB=∠FOC,在△BOE和△COF中,,∴△BOE≌△COF(ASA),∴CF=BE=2,∵AB=BC,∴BF=AE=4,在Rt△BEF中,BF=4,BE=2,∴EF===2.故答案为2;18.解:如图,作CG⊥CP交DF的延长线于G.则∠PCF+∠GCF=∠PCG=90°,∵四边形ABCD是边长为2的正方形,∴AD=CD=BC=AB=2,∠ADC=∠DCB=90°,∵E、F分别为CD、BC中点,∴DE=CE=CF=BF=1,∴AE=DF=,∴DP==,∴PE=,PF=,在△ADE和△DCF中:∴△ADE≌△DCF(SAS),∴∠AED=∠DFC,∴∠CEP=∠CFG,∵∠ECP+∠PCF=∠DCB=90°,∴∠ECP=∠FCG,在△ECP和△FCG中:∴△ECP≌△FCG(ASA),∴CP=CG,EP=FG,∴△PCG为等腰直角三角形,∴PG=PF+FG=PF+PE==CP,∴CP=.故答案为.19.解:①如图,连接PC,∵四边形ABCD为正方形,∴AB=BC,∠ABP=∠CBP=45°,在△ABP和△CBP中,∴△ABP≌△CBP(SAS),∴AP=PC,∵PE⊥BC,PF⊥CD,且∠FCE=90°,∴四边形PECF为矩形,∴PC=EF,∴AP=EF,故①正确;②延长AP交BC于点G,由①可得∠PCE=∠PFE=∠BAP,∵PE∥AB,∴∠EPG=∠BAP,∴∠EPG=∠PFE,∵∠EPF=90°,∴∠EPG+∠PEF=∠PEG+∠PFE=90°,∴AP⊥EF,故②正确;③当AP⊥BD时,AP有最小值为,此时P为BD的中点,由①可知EF=AP,∴EF的最短长度为,故③正确;④当点P在点B或点D位置时,AP=AB=2,∴EF=AP≤2,∴当∠BAP=30°时,AP<2,即EF的长度不可能为2,故④不正确;综上可知正确的结论为①②③,故答案为:①②③.20.解:∵CE=7,△CEF的周长为32,∴CF+EF=32﹣7=25.∵DF=EF.∠BCD=90°,∴CF=DE,∴EF=CF=DE=12.5,∴DE=2EF=25,∴CD===24.∵四边形ABCD是正方形,∴BC=CD=24,O为BD的中点,∴OF是△BDE的中位线,∴OF=(BC﹣CE)=(24﹣7)=.故答案为:.21.解:∵四边形ABCD是正方形,∴AD=AB,∠BAD=90°,∴将△DAF绕点A顺时针旋转90度到△BAF′位置,由题意可得出:△DAF≌△BAF′,∠F AF'=90°,∴DF=BF′,∠DAF=∠BAF′,AF=AF',∴∠EAF′=45°,在△F AE和△F'AE中,∵,∴△F AE≌△F'AE(SAS),∴EF=EF′,∵△ECF的周长为6,∴EF+EC+FC=FC+CE+EF′=FC+BC+BF′=DF+FC+BC=6,∴2BC=6,∴BC=3.故答案为:3.22.证明:(1)如图1,连接DF,∵四边形ABCD是正方形,∴DA=DC,∠A=∠C=90°,∵点A关于直线DE的对称点为F,∴△ADE≌△FDE,∴DA=DF=DC,∠DFE=∠A=90°,∴∠DFG=90°,在Rt△DFG和Rt△DCG中,,∴Rt△DFG≌Rt△DCG(HL),∴GF=GC;(2)BH=AE,理由是:证法一:如图,在线段AD上截取AM,使AM=AE,∵AD=AB,∴DM=BE,由(1)知:∠ADE=∠EDF,∠FDG=∠GDC,∵∠ADC=90°,∴∠ADE+∠EDF+∠FDG+∠GDC=90°,∴2∠EDF+2∠FDG=90°,∴∠EDF+∠FDG=45°,即∠EDG=45°,∵EH⊥DE,∴∠DEH=90°,∴△DEH是等腰直角三角形,∴∠AED+∠BEH=∠AED+∠ADE=90°,DE=EH,∴∠ADE=∠BEH,在△DME和△EBH中,,∴△DME≌△EBH(SAS),∴EM=BH,Rt△AEM中,∠A=90°,AM=AE,∴EM=AE,∴BH=AE;证法二:如图,过点H作HN⊥AB于N,∴∠ENH=90°,由方法一可知:DE=EH,∠1=∠NEH,在△DAE和△ENH中,,∴△DAE≌△ENH(AAS),∴AE=HN,AD=EN,∵AD=AB,∴AB=EN=AE+BE=BE+BN,∴AE=BN=HN,∴△BNH是等腰直角三角形,∴BH=HN=AE.23.证明:如图,作EM⊥BC于点M,∵四边形ABCD是矩形,∴AB⊥BC,∴EM∥AB,∴∠ABE=∠BEM,∠BAC=∠CEM,∵∠ABE+∠CEF=45°,∴∠BEM+∠CEF=45°,∵BE⊥EF,∴∠CEM=45°=∠BAC,∴∠BAC=∠ACB=45°,∴AB=BC,∴矩形ABCD是正方形.24.(1)证明:∵AF∥BC,∴∠F AE=∠BDE,∠AFE=∠DBE,∵E是AD的中点,∴AE=DE,在AEF和△DEB中,,∴△AEF≌△DEB(AAS),∴AF=DB,又∵BD=DC,∴AF=DC,又∵AF∥DC,∴四边形ADCF为平行四边形;(2)当△ABC满足∠BAC=90°条件时,四边形ADCF是菱形,理由:∵∠BAC=90°,AD是BC边的中线,∴AD=BC=DC,由(1)知四边形ADCF为平行四边形,∴当△ABC满足∠BAC=90°条件时,四边形ADCF是菱形;(3)当△ABC满足AB=AC且∠BAC=90°条件时,四边形ADCF是正方形,理由:∵AB=AC,AD是BC边的中线,∴AD⊥BC,∴∠ADC=90°,由(2)知当△ABC满足∠BAC=90°条件时,四边形ADCF是菱形,∴当△ABC满足AB=AC且∠BAC=90°条件时,四边形ADCF是正方形.25.解:(1)∵长方形OABC的顶点A、C的坐标分别为(2a+2,0)、(0,2a﹣2)(a>2),∴OA=2a+2,OC=2a﹣2,长方形OABC的面积=OA•OC=(2a+2)(2a﹣2)=4a2﹣4,故答案为:4a2﹣4;(2)∵A的坐标为(2a+2),点F的坐标为(2a+4,0),∴AF=OF﹣OA=2a+4﹣(2a+2)=2,故答案为:2;(3)解:S=S长方形OABC+S正方形ADEF﹣S△COF=(2a+2)(2a﹣2)+22﹣(2a﹣2)(2a+4)=4a2﹣4+4﹣(2a2+2a﹣4)=2a2﹣2a+4.26.解:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠BCD=90°,∵E,F分别为AB,BC中点,∴AE=BE=CF=BF,在△EBC和△FCD中,,∴△EBC≌△FCD(SAS);(2)∵△EBC≌△FCD,∴∠BCE=∠CDF,∵∠CDF+∠CFD=90°,∴∠BCE+∠CFD=90°,∴∠CMF=90°,∴CP⊥DF;(3)∵AD∥BC,∴∠P=∠BCE,在△APE和△BCE中,,∴△APE≌△BCE(AAS),∴AP=BC,∴AP=AD=PD,∵DM⊥PM,∴AM=PD,∴AM=AD.27.解:(1)证明:∵四边形ABCD为正方形,∴OA=OB,∠AOB=∠BOC=90°,∵AG⊥BE于点G,∴∠AGE=90°,∴∠GAE+∠AEG=∠OBE+∠BEO=90°,∴∠GAE=∠OBE,在△AOF和△BOE中,,∴△AOF≌△BOE(ASA),∴OF=OE;(2)△OEF是等腰直角三角形,理由如下:如图,连接EF,与(1)同理可证明△AOF≌△BOE(ASA)∴OF=OE;又∠BOC=90°,∴△OEF是等腰直角三角形。
5.3《一元一次方程的应用》教学设计教材分析本节课是北师大版( 2024)七年级上册的第五章第三节(《一元一次方程的应用》教学内容,它是学生学习完一元一次方程的概念和解法后的第一个模型应用内容,目的是让学生感受一元一次方程是刻画现实世界常见的数学模型之一。
本节课内容与学生现实生活结合紧密,这样可以让学生更容易根据问题中的数量关系建立方程模型。
与此同时,由于本节课是学生首次经历建立数学模型并求解的全过程,所以对于本课的教学,需引导学生真正经历从实际问题中获得等量关系、建立和求解一元一次方程模型的全过程,感悟模型思想,为以后学习研究其他数学模型奠定基础。
因此,本节课无论是在知识上还是思想方法及能力上都起着举足轻重的作用。
本节课的重点是通过对实际问题所涉及的数学关系的理解,找到图形问题中的等量关系,建立一元一次方程,使实际问题数学化。
难点是审清题意,关键让学生抓住图形问题中的不变量。
核心素养目标:思维品质、能正确分析应用题的题意,找出题中的不变量——等量关系,设未知数、列方程、求解并检验解的合理性。
数学建模、通过分析图形问题中的数量关系体会方程模型的作用,进一步提高学生分析问题、解决问题、敢于提出问题的能力。
情感态度与价值观、通过对实际问题的探讨,使学生在动手独立思考、方程意识的过程中,进一步体会数学应用的价值,鼓励学生大胆质疑,激发学生的好奇心和主动学习的欲望。
教学重点与难点:重点:能正确分析应用题的题意,找出题中的不变量——等量关系,设未知数、列方程、求解并检验解的合理性。
难点:通过分析图形问题中的数量关系体会方程模型的作用,进一步提高学生分析问题、解决问题、敢于提出问题的能力。
课前准备:多媒体课件、细绳、小球、水杯。
教学过程:一、创新情境,引入新课活动内容:情境1:成语( 朝三暮四”的故事( 附内容:从前有个人养了一群猴子.每天早晨和晚上都喂每只猴子四个橡子,可是他家里越来越穷了,已经买不起这么多橡子了,这可怎么办,于是他想了一个办法,第二天他对猴子们说,从今天开始,每天早上给你们三个橡子,晚上给四个,猴子们一听,早上的比晚上的少,气的大叫起来,那个人灵机一动,连忙改口说,要不我每天早上给你们四个橡子,晚上三个橡子,这样总可以了吧,猴子们一听,早上比晚上多,都高兴的跳了起来。
5.3 正方形(二)(第1题)1.如图,以正方形ABCD 的边AB 为一边向内作等边三角形ABE ,连结EC ,则∠BEC 的度数为(D)A .45°B .60°C .67.5°D .75°2.已知正方形ABCD 的边长为2,E ,F 分别为BC 和CD 边上的中点,则S △AEF =(B)A.52B.32 C .2 D.3553.有下列图形:①平行四边形;②菱形;③矩形;④正方形;⑤三角形.其中一定能够找到一点,使该点到各边距离都相等的是(D)A. ①②B. ②③④⑤C. ②④D. ②④⑤4.在正方形ABCD 中,对角线长为2 cm ,E 是AB 边上任意一点,则点E 到两条对角线的距离之和是(B)A. 22cmB. 1 cmC. 2 cmD. 2cm5.已知正方形ABCD的对角线AC,BD交于点O,且AC=16 cm,则DO=__8__cm,BO=__8__cm,∠OCD=__45°__.(第6题)6.如图,已知正方形ABCD的边长为2,△BPC是等边三角形,则△CDP的面积是__1__,△BPD的面积是__3-1__.(第7题)7.如图,在正方形ABCD中,G为CD边上的一个动点(点G与点C,D不重合),以CG为一边向正方形ABCD外作正方形GCEF,连结DE交BG的延长线于点H.求证:(1)△BCG≌△DCE.(2)BH⊥DE.【解】(1)∵四边形ABCD,四边形GCEF都是正方形,∴BC=DC,GC=EC,∠BCG=∠DCE=90°,∴△BCG≌△DCE(SAS).(2)由(1)知,△BCG≌△DCE,∴∠GBC=∠EDC.又∵∠BGC=∠DGH,∴∠DHG=∠BCG=90°,即BH ⊥DE.8.如图,已知正方形ABCD 的边长为1,连结AC ,BD 交于点O ,CE 平分∠ACD ,交BD 于点E ,求DE 的长.(第8题)【解】 过点E 作EF ⊥DC 于点F. ∵四边形ABCD 是正方形, ∴∠ODC =45°,AC ⊥BD. ∵CE 平分∠ACD ,EF ⊥DC ,∴CO =CF ,∠DEF =45°=∠ODC ,∴EF =DF. ∵正方形ABCD 的边长为1, ∴AC = 2.∴CO =12AC =22.∴CF =CO =22.∴EF =DF =DC -CF =1-22.∴DE =EF 2+DF 2=2-1.9.若将正方形分成k 个全等的矩形,其中上、下各横排两个,中间竖排若干个,则k 的值为(B)A. 6B. 8C. 10D. 12【解】 设正方形的边长为1,则矩形的长为12,该矩形的宽为x ,根据题意,得 x +12+x =1, 解得x =14.∴k =2+2+1÷14=8.(第9题) (第10题)10.如图,将正方形OABC 放在平面直角坐标系中,O 是原点,点A 的坐标为(1,3),则点C 的坐标为(-3,1).【解】 过点A 作AD ⊥x 轴于点D ,过点C 作CE ⊥x 轴于点E. ∵四边形OABC 是正方形,∴OA =OC ,∠AOC =90°, ∴∠COE +∠AOD =90°. 又∵∠OAD +∠AOD =90°, ∴∠OAD =∠COE. 在△AOD 和△OCE 中, ∵⎩⎪⎨⎪⎧∠OAD =∠COE ,∠ADO =∠OEC =90°,AO =OC ,∴△AOD ≌△OCE(AAS).∴OE =AD =3,CE =OD =1. ∵点C 在第二象限, ∴点C 的坐标为(-3,1).(第11题)11.如图,F 是正方形ABCD 的边CD 上的一个动点,BF 的垂直平分线交对角线AC 于点E ,连结BE ,FE ,则∠EBF 的度数是45°.【解】 过点E 作HI ∥BC ,分别交AB ,CD 于点H ,I ,则∠BHE =∠EIF =90°.∵E 是BF 的垂直平分线EM 上的点, ∴BE =EF.∵E 是正方形对角线AC 上的点,即E 是∠BCD 的平分线上一点, ∴点E 到BC 和CD 的距离相等,∴BH =EI. 在Rt △BHE 和Rt △EIF 中,∵⎩⎪⎨⎪⎧BE =EF ,BH =EI ,∴Rt △BHE ≌Rt △EIF(HL). ∴∠HBE =∠IEF. ∵∠HBE +∠HEB =90°, ∴∠IEF +∠HEB =90°, ∴∠BEF =90°. 又∵BE =EF ,∴∠EBF =∠EFB =45°.12.如图,正方形ABCD 的边长为1,P 为BC 边上任意一点(可与点B ,C 重合),分别过点B ,C ,D 作射线AP 的垂线,垂足分别为B ′,C ′,D ′,求BB ′+CC ′+DD ′的最大值与最小值.(第12题) (第12题解) 【解】 如解图,连结AC ,DP. 由题意,得S △ACD =S △ADP =12AP ·DD ′.∵S △ABP +S △ACP +S △ACD =1,∴12AP ·BB ′+12AP ·CC ′+12AP ·DD ′=1, ∴BB ′+CC ′+DD ′=2AP.易知1≤AP ≤2(当点P 与点B 重合时,AP =1;当点P 与点C 重合时,AP =2),∴2≤BB ′+CC ′+DD ′≤2.即BB ′+CC ′+DD ′的最大值为2,最小值为 2.(第13题)13.如图,正方形ABCD的周长为40 m,甲、乙两人分别从A,B 同时出发,沿正方形的边行走,甲按逆时针方向每分钟行55 m,乙按顺时针方向每分钟行30 m.(1)出发几分钟后,甲、乙两人第一次在正方形的顶点处相遇.(2)如果用记号(a,b)表示两人走a(min),并相遇b次,那么当两人出发后第一次处在正方形的两个相对顶点位置时,对应的记号是多少?【解】(1)设出发x(min)后,甲、乙第y次相遇(y是正整数),则有:(55+30)x=40(y-1)+10,即85x=40y-30,17x=8y-6,∴y=17x+68=2x+x+68.∵当甲、乙都在顶点处时,甲、乙的路程都必须为10的倍数,即55x和30x都为10的倍数,∴x为2的倍数.又∵y是正整数,∴x最小为2.∴出发2 min后,甲、乙两人第一次在正方形的顶点处相遇.(2)∵当甲、乙处在正方形的两个相对顶点位置时,他们相差20 m,∴(55+30)a=40(b-1)+10+20,即85a=40b-10,17a=8b-2,∴b=17a+28=2a+a+28.由(1)知a为2的倍数,且b为整数,∴a最小为6.当a=6时,b=13,∴对应的记号为(6,13).。