【精品】2019年中考数学专题★正方形含45°半角模型11种结论
如图,在正方形ABCD中,点E、F分别为边BC、CD上一点,且∠EAF = 45°,AE、AF分别交对角线BD于点M、N.
(1)求证:EF = BE + DF;
(2)求证:∠AEB =∠AEF =∠ANM,∠AFD =∠AFE =∠AMN; (3)求证:MN2 = BM2 + DN2;
(4)求证:2AM2 = BM2 +DM2,2AN2 = DN2 + BN2;
(5)①连NE,求证:AN = NE,且AN⊥NE;②连MF,求证:AM = MF,且AM⊥MF; (6)求证:2BN = BA + BE,2DM = DA + DF; (7)求证:CE =2DN,CF =2BM; (8)求证:EF =2MN;
(9)①过点E作EG⊥BC交BD于点G,求证:N是DG的中点;
②过点F作FH⊥CD交BD于点H,求证:M是BH的中点;
MANFD1BD; 21②过点F作FJ⊥BD于点J,求证:MJ =BD;
21(11)求证:S△AMN =S△AEF(即S△AMN = S四边形MEFN)
2(10)①过点E作EI⊥BD于点I,求证:NI =证明:(1)延长EB至H,使BH=DF,连接AH。 易证△ABH≌△ADF(SAS) ∴AH=AF,∠1=∠2;
∵∠1+∠3+∠EAF=90° ∴∠2+∠3+∠EAF=90° 即∠2+∠3=∠EAF=45° 易证△HAE≌FAE(SAS) ∴HE=EF
∴EF=HB+BE=BE+DF
(2)由(1)中△HAE≌FAE(SAS)可知 ∠AEB=∠AEF
由“8字模型”可知∠AEB=∠ANM ∴∠AEB=∠AEF=∠ANM;
同理可证:∠AFD =∠AFE =∠AMN
( 3 )过A点作GA⊥AN,使GA=NA,连接GB,GM; 易证:△AGB≌△AND(SAS) ∴∠ABG=∠ADN=45°,BG=DN; 易证:△AGM≌ANM(SAS) ∴GM=MN;
易得△GBM为Rt△,由勾股定理的; GM2=BM2+GB2, ∴MN2=BM2+DN2
BEC
(4)在图(3)上连接GN,
由(3)知△AGB≌△AND(SAS)得 GB=ND;
由(3)知△AGN是等腰Rt△;由勾股定理得 ∴AG2+AN2=2AN2=GN2
易得△GBN为Rt△,由勾股定理得 GB2+BN2=GN2; ∴2AN2=DN2+BN2
同理可证:2AM2 = BM2 +DM2。
( 5 )过A点作QA⊥AN,取AQ=AN,连接QN交AE于点P,连接,BP,QB; 易证△AQB≌AND(SAS) ∴∠4=∠5=45°,∠1=∠2 又∵∠1+∠3=∠PAN=45°,
在等腰Rt△QAN中,由三线合一可知 AP⊥QN,P为QN的中点; 即AP=QP=PN
在Rt△QBN中,P为斜边上中点,则 BP=QP=PN, ∴BP=AP ∠3=∠6,
又∵∠3+∠AEB=90°,∠6+∠PBE=90° ∴∠AEB=∠PBE ∴BP=PE
∴P为AE的中点
∴△ANE为等腰△(三线合一) ∵∠AEF=45°
∴△ANE为等腰Rt△ ∴AN=NE且AN⊥NE
同理可证AM = MF,且AM⊥MF;
( 6 )延长BA至K,使AK=BE,连接KN,EN; 由(5)中结论易证△KAN≌△BEN(SAS) ∴KN=NB
又∵∠ABN=45°∴△KBN为等腰Rt△, ∴KB=2BN, ∵KB=AB+AK=AB+BE ∴2BN=AB+BE
同理可证:2DM = DA + DF