正方形几何综合专题---40道题目(含答案)
-
01
如图,在正方形
ABCD
< br>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)<
/p>
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
,<
/p>
∠
AGF
=
10
5°
,
求线段
BG
的长.
解:
(1
)
AG
2
=
G
E
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
,
<
/p>
又∵
GE
⊥
DC
,
GF
⊥
BC
,∠
BCD
=
90°
,
∴四边形
< br>CEGF
是矩形,∴
CF
=
p>
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°
,
p>
∴∠
BAM
=∠
BGF
=
45°
,
∴△
ABM
,△
BGF
都是等腰直角三角形,
∵
AB
=
1<
/p>
,
2
∴
AM
=
BM
=
2
,
∵∠
AGF
=
105°
,<
/p>
∴∠
AGM
=
60°
,
A
M
∴
tan60
°=
< br>GM
,
6
∴
GM
=
6
,
2
6
3
2
+
6
∴
p>
BG
=
BM
+
p>
GM
=
2
+
6
=
.
6
02<
/p>
如图,正方形
ABCD
中,
AB
=
6
,点
E
在
边
CD
上,
且
CD
=
3
DE
.
将△
ADE
沿
AE
对
折至△
AFE
,
延长
EF
交边
BC
于点<
/p>
G
,
连结
AG<
/p>
、
CF
.下列结论:①△
ABG
≌△
AFG
;
②
BG
=
GC
;③
AG
∥
CF
;④
S
△
FGC
p>
=
3
.其中
正确结
论的个数是
(
)
A
.
1
B
.
2
C
.
3
D
.
4
A
D
E
F
B
G
10
题图
C
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
< br>=
∠
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°
p>
,∴△
ABG
≌△
AFG
;
②正确.因为:
EF
=
DE
=
错误!未找到引用源。
CD
=2
< br>,设
BG
=
FG
=
x
,则
CG
=6
﹣
x
.在直角
△
ECG
中,根据勾股定理,得(
6
﹣
x
)
+4
=
(
x
+2
)
,解得
x
=3
.所以
BG
=3=6
﹣
3=
GC
;
GFC
=
③正确.因
为
CG
=
BG
=
GF
,所以△
FGC
是等腰三角形,∠
D
∠
GC
F
.又∠
AGB
=
∠
AGF
,∠
AGB
+
∠
AGF
=180°
p>
﹣∠
FGC
=
A
∠
E
GFC
+
∠
GCF
,
∴∠
AGB
=
∠
AGF
=
∠
GFC
=
∠
GCF
,∴
AG
∥
CF
< br>;
④错误.过
F
作
FH
⊥
DC
,
∵
BC
⊥
DH
,
< br>∴
FH
∥
GC
< br>,
∴△
EFH
∽△
EGC
,
∴
错误!未找到引用源。
F
B
G
10
题
C
2
2
2
FH
=<
/p>
错误!未找到引
GC
用
< br>源
。
EF
,
EG
EF
=
DE
=2
,
GF
< br>=3
,
∴
EG
=5
,
∴
EF
2
FH
=
错误!未找到引用源。
=
,
p>
EG
5
GC
p>
∴
S
△
FGC
p>
=
S
△
GCE
p>
﹣
S
△
FEC
p>
=
错误!未找到引用源。
×
3×
4
﹣
错误!未找到引用源
。
×
4×
(
错
误!
未找到引用源。
×
3
)
=
错误!未找到引用源。
≠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.
03
如图
,
在一方形
ABCD
中.
E
为对角线
AC
上一点,<
/p>
连接
EB
、
ED
,
(
1
p>
)求证:
△
BEC
≌△
DEC
:
(
2
)
延长
BE
交
AD
于点
F
,
若∠
DEB=140°
.
求∠
AFE
的度数.
p>
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.
p>
解答:
(
1
p>
)证明:∵四边形
ABCD
是正方形,
p>
∴
CD=CB
,
∠
DCA=
∠
BCA
< br>,
∵
CE=CE
,
∴△
BEC
≌△
DEC
.
(
2
)解:∵∠
DEB
=140°
,
∵△
< br>BEC
≌△
DEC
,
∴∠
DEC=
∠
BEC=70°
,
∴∠
AEF=
∠
BEC=70°
,
∵∠
DAB=9
0°
,
∴∠
DAC=
∠
BAC=45°
,
∴∠
AFE=180°
﹣
70°
﹣
45°
< br>=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.
p>
04
如图,点
E
是
正方形
ABCD
内一点,△
CDE
p>
是等边三角形,连接
EB
、
EA
,延长
BE
交边
AD
于点
F
.
(
1
)求证:△
p>
ADE
≌△
BCE
;
(
5
分)
(
2
)求∠
A
FB
的度数.
(
5
分)
【答案
】解:
(
1
)∵四边形
ABCD
是正方形,
∴∠<
/p>
ADC
=
∠
BC
D
=90
°,
AD
=
BC
.
∵△
CDE
是等边三角形,
∴∠
CDE
=
∠
p>
DCE
=60
°,
DE
=
CE
.
∵∠
AD
C
=
∠
BCD
=90
°,∠
CDE
=
∠
DCE
=60
°,
∴∠
ADE
=
∠
BCE
=30
°.
∵
AD
=<
/p>
BC
,∠
ADE
=
∠
BCE
,
DE
=
CE
,
∴△
ADE
≌△
BCE
.
(
2
)∵△
ADE
≌△
BCE
,
∴
AE
=
BE
,
∴∠
BAE
=
∠
ABE
.
∵∠
BAE
+
∠
DAE
=90
°,∠
AB
E
+
∠
AFB
=90
°,
∠
BAE
< br>=
∠
ABE
,
< br>
∴∠
DAE
=
∠
AFB
.
∵
AD
=
CD
=
DE
,
< br>∴∠
DAE
=
∠
DEA
.
∵∠
ADE
=30
°,
∴∠
DAE
=75
°
,
∴∠
AFB
=75
°.
05<
/p>
如图,四边形
ABCD
是正方形,点
p>
E
,
K
分别在
p>
BC
,
AB
上,点
G
在
BA
的延
长线上,
且
CE
=
BK
=
AG
.
(
1
)求证:①
DE
=
DG
;
②
DE
⊥
< br>DG
(
2
)尺规作图:以线段
DE
,
DG<
/p>
为边作出正方形
DEFG
(要求:只保留
作图痕迹,不写作
法和证明)
;
p>
(
3
)连接(
2<
/p>
)中的
KF
,猜想并写出四边形
CEFK
是怎样的特殊四边形,并证明你的猜想:
(
4
)当
S
CE
1
时
,请直接写出
正方形
ABCD
错误!未
找到引用源。
的值.
CB
n
S
正方形
DEFG
p>
解答:
(
1
)证明:∵四边形
ABCD
是正方形,
∴
p>
DC
=
DA
,∠<
/p>
DCE
=∠
DAG
=
90°
.
又∵
CE
=
AG
,
∴△
DCE
< br>≌△
GDA
,
∴
DE
=
DG
,
∠
EDC
=∠
GDA
,
又∵∠
ADE
+∠
EDC<
/p>
=
90°
,
<
/p>
∴∠
ADE
+∠
GDA
=
90°
,
∴
DE
⊥
DG
.
(
2
)如图.
(
3
)四边
形
CEFK
为平行四边形.
证明:设
CK
.
DE<
/p>
相交于
M
点,
∵四边形
ABCD
和四边形
DEFG
都是正方形,
∴
AB
∥
CD
,
AB
=
CD
,
EF
=
DG
,
EF
∥
DG
,
∵
BK
=
AG
,
∴<
/p>
KG
=
AB
=<
/p>
CD
,
∴四边
形
CKGD
是平行四边形,
∴
CK
=
DG
=
EF
,
CK
∥
DG
,
∴∠
KME
=∠
GDE<
/p>
=∠
DEF
=
9
0°
,
∴∠
KME
+∠
DEF
=
< br>180°
,
∴
CK
∥
EF
,
∴四边形
CEFK
为平行四
边形.
(
4
)
错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。
.
点评:
此题考查的知识点是正方形的性质.
全等三角形的判定和性质.
平行四边形的判定及
作图,解题的关键是先由正方形的性质通过证三角形全等得出结论,此题较复杂。
06
如图,
在正方形
ABCD
中,
点
O
为对角线
AC
的中
点,过点
O
作射线
O
M
、
ON
分别交
AB
、
BC
于
点
E
、
F
,
且∠
EOF
=90°
,
BO
、
EF
交于点
P
.则
下列结论中:
<
/p>
(
1
)图形中全等的三角形只有两对;<
/p>
(
2
)正方形
ABCD
的面积等于四边形
OEBF<
/p>
面积
的
4
倍;<
/p>
(
3
)
BE+BF
=
错误!未找到引用源。
OA
;
(
4
)
AE
2
+CF
2
=
2
OP•OB
,
正确的结论有
(
)
个.
A
、
1
B
、
2
C
、
3
D
、
4
<
/p>
考点
:
正方形的性质;全等三角形的判定
与性质;勾股定理;相似三角形的判定与性质。
分析:
本题考查正方形的性质,四边相等,四个角都是直角,对角线相等,垂直且互相
平分,且平分每一组对角.
解答:
< br>解:
(
1
)从图中可看出全等的
三角形至少有四对.故(
1
)错误.
(
2
)
△
p>
OBE
的面积和
△
OFC
的面积相等,故正方形
ABCD
的面积等于四边形
OEBF
面积
的
p>
4
倍,故(
2
)正
确.
(
3
p>
)
BE+BF
是边长,故
< br>BE+BF
=
错误!未找到引用源。
OA
是正确的.
(
4
)因为
AE=BF
,
p>
CF=BE
,故
AE
+CF
=2OP•OB
是正确的.
故选
C
.
<
/p>
点评:
本题考查了正方形的性质,
全等三
角形的判定和性质,
以及勾股定理和相似三角
形的判定和性质等
.
2
p>
2
07
在正方形
A
BCD
的边
AB
上任取一点
E
,
作
EF
⊥
AB
交
BD
于点
F
,取
FD
的中点
G
,连接
EG
p>
、
CG
,
如
图
(
1
)
,
易
证
EG
⊥
CG
EG=CG
且
.
(
1
)将△
BEF
绕点
p>
B
逆时针旋转
90°
,如图(
2
)
,
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△<
/p>
BEF
绕点
B
逆
时针旋转
180°
,
如图
(
3
)
,
< br>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.
【考点】旋转的性质;全等三角形
的判定与性质;正方形的性质。
【分析】从图(
1
)中寻找证明结论的思路:延长
FE
交
DC
延长线于
M
,连
MG
.构
造出△<
/p>
GFE
≌△
GMC
.易得结论;在图(
2
)
、
(
3
)中借鉴此解法证明.
【解答】
解:
(
1
)
EG=CG
,
EG
⊥
CG
.
(
2
分)
<
/p>
(
2
)
EG=C
G
,
EG
⊥
C
G
.
(
2
分)
<
/p>
证明:延长
FE
交
DC
延长线于
M
,连
MG
.
∵∠
AEM=90°
,∠
EBC=90°
< br>,∠
BCM=90°
,
∴四边形
BEMC
是矩形.
< br>
∴
BE=CM
,∠
EMC=90°
,
又∵
BE=EF
,
∴
EF=CM
.
< br>∵∠
EMC=90°
,
FG=D
G
,
∴
MG
=
错误!未找到引用源。
FD=FG
.
∵
BC=EM
,
BC=CD
,
< br>∴
EM=CD
.
∵
EF=CM
,
∴
FM=DM
,
p>
∴∠
F=45°
.
又
FG=DG
,
∠
CMG=
错误!未找到引用源。
∠
EMC=45°
,
< br>
∴∠
F=
∠
< br>GMC
.
∴△
GFE
≌△
GMC
.
∴
EG=CG
,∠<
/p>
FGE=
∠
MGC
.
(
2
分)
<
/p>
∵∠
FMC=90°
,
< br>MF=MD
,
FG=DG
,
p>
∴
MG
⊥
FD
,
∴∠
FGE+
∠
EGM=90°
< br>,
∴∠
MGC+
∠
EGM=90°
,
p>
即∠
EGC=90°
,
∴
EG
⊥
CG
.
(
2
分)
【点评】
此题综合考查了旋转的性质
及全等三角形的判断和性质,
如何构造全等的三角
形是难点,因
此难度较大.
08
如图①,在正方形
ABCD
中,
△
AEF
p>
的顶点
E
,
F
p>
分别在
BC
,
CD
边上,高
AG
与正方形的边长相
等,求∠
EAF
的度数.
(
2
)
如图②,
在
Rt
△
ABD
中,
∠
BAD
=90°
,
AB
=
AD
,
点
M
,
N
是
BD
边上的任意两点,且∠
MAN
=45°
,
将
△
ABM
绕点
A
逆时针旋转
90°<
/p>
至
△
ADH
位置
,
连
接
NH
,
试判断
MN
,
ND
,
DH
之间的数量关系,
并说明理
由.
(
3
)
在图①中,连接
BD
分别交
AE
,
AF
于点
M
,
N
,
若
EG
=4
,
GF
=6
,
BM
=3
错误!
未找到引用源。
,
求
AG
,
MN
的长.
p>
考点
:正方形的性质;全等三角形的判定与性质;勾股定理。
分析:
(
1
)根据高
AG
与正方形的边长相等,证明三角
形相等,进而证明角相等,从而
求出解.
(
2
)用三角形全等和正方形的对角线平分每一组对角的知
识可证明结论.
(
3
)设出线段的长,结合方程思想,用数形结合得到结果.
解答:
(
1
)在
< br>Rt
△
ABE
和
Rt
△
AGE
中,
AB
AG
,
AE
AE
,
∴△
ABE
≌△
AGE
.
∴
p>
BAE
GAE
.
同理,
GAF
D
AF
.
1
BAD
45
.
2
(<
/p>
2
)
MN
2
p>
ND
2
DH
2
.
∵
BAM
DAH
,
BAM
DAN
p>
45
,
∴
EAF
∴
HAN
DAH
DAN
45
p>
.
∴
p>
HAN
MAN
.
又∵
AM
AH
,
AN
AN
,
<
/p>
∴△
AMN
≌△
AHN
.
∴
MN
HN
.
∵
p>
BAD
90
<
/p>
,
AB
AD<
/p>
,
∴
ABD
ADB<
/p>
45
.
p>
∴
HDN
HDA
ADB
90
.
∴
NH
2
ND
2
DH
2
.
∴
MN<
/p>
2
ND
2
p>
DH
2
.
(
3
)由(
1
)知,
BE
p>
EG
,
DF
p>
FG
.
A
p>
设
AG
x
,则
CE
x
4
,
CF
x
6
.
∵
CE
2
CF
2
< br>
EF
2
,
B
M
E
G
C
(图①)
N
F
D
∴
(
x
4
)
p>
2
(
x
6
)
2
10
2
.
解这个方程,得
x
1
12
,
x
2
2
(
舍去负根
)
.
∴
AG
12
.
∴
BD
AB
2
AD
2
< br>2
AG
2
12
2
.
在(
2
)中,
MN
< br>2
ND
2
DH
2
,
BM
DH
,
∴
MN
2
ND
2
B
M
2
.
设<
/p>
MN
a
,则<
/p>
a
2
(
12
2
3
2
a
)
2
(
3
< br>2
)
2
.
∴
a
5
2
.即
MN
5
2
.
p>
点评:
本题考查里正方形的性质,四边相等,
对角线平分每一组对角,
以及全等三角形的判
定和性质,勾股
定理的知识点等.
p>
09
如图
9
,点<
/p>
P
是正方形
ABCD
边
AB
上一点(不
与点
A
,
B
重合)
,连接
PD
并将线段
PD
绕点
P
顺
时针
方向旋转
90°
得到线段
PE
,
PE
交边
BC
于点
F
,
连接
BE
,
DF
.
(
1
)求证:∠<
/p>
ADP
=∠
EPB
;
(
2
)
求∠
CBE
的度数;
(
3
)当
AP
的值等于多少时,△
PFD
∽△
BFP
?并
AB
说明理由
.
D
C
F
A
P
B
E
图
9
【答案】
(
1
)证明:∵四边形
ABCD
是正方形
∴∠
A<
/p>
=∠
PBC
=
9
0
°,
AB
=
AD
,∴∠
ADP
+∠
APD
=
90
°
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
1
分
∵
∠
DPE
=
90
°
∴
∠
APD
+∠
EPB
< br>=
90
°
∴∠
ADP
=∠
EPB
.
·
·
·
·
·
·
·
< br>·
·
·
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p>
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< br>·
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p>
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·
< br>·
·
·
·
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·
·
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·
·
·
2
分
(
2<
/p>
)过点
E
作
EG
⊥
AB
交
AB
的延长线于点
G
,则∠
EGP
=∠
A
=
90
°
·
·
·
·
3
分
D
C<
/p>
F
A
P
B
E
G
又∵∠
ADP
=∠
EPB
,
PD
=
PE
,
∴△
PAD
≌△
EGP
∴
EG
=
< br>AP
,
AD
=
< br>AB
=
PG
,∴
AP
=
EG
=
BG
·
·
< br>·
·
·
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·
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·
·
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·
p>
·
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·
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·
·
·
·
·
< br>·
·
·
·
·
·
4
分
∴∠
CBE
=∠
EBG
=
45
°
. ·
·
·
·
·
·
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·
·<
/p>
·
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·<
/p>
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·
·
5
分
(
3<
/p>
)方法一:
当
AP
1
·
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·
p>
·
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< br>·
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p>
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
< br>·
·
·
·
·
·
6
分
时,△
PFE
∽△
BFP
. ·
AB
2
∵∠
ADP
=∠
FPB
,∠
A
=∠
p>
PBF
,∴△
ADP
∽△
BPF
·
·
< br>·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
p>
·
·
·
·
·
·
7
分
设
AD
=
AB
=
a<
/p>
,则
AP
=
PB
=
∴
PD
<
/p>
AD
2
AP<
/p>
2
∴
1
AP
1
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
< br>·
·
·
8
分
a
,∴
BF
=
BP
·
a
·
2<
/p>
AD
4
5
5
p>
a
,
PF
PB
2
BF
2
a
4
2
PB
BF
5
·
·
·
·
·
< br>·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
p>
·
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< br>·
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p>
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·
< br>·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
p>
·
9
分
PD
PF
5
又∵∠<
/p>
DPF
=∠
PBF
=
90
°,∴△
ADP
∽△
BFP
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
< br>·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
p>
·
·
·
·
·
·
10
分
方法二:
假设△
ADP
∽△
BFP
,则
PB
BF
. ·
·
·
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·
·
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·
·
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·<
/p>
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·
·
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·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
6
分
PD
PF
∵∠
ADP
=∠
FPB
,∠
A
=∠
PBF
,∴△
ADP
∽△
BPF
·
·
·
·
·
p>
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
< br>·
·
·
7
分
∴
∴<
/p>
PD
AP
,
<
/p>
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
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·<
/p>
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·
·<
/p>
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
8
分
PF
BF
P
B
AP
,
·
·
·
·
·
·<
/p>
·
·
·
·
·
·
·
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·
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·<
/p>
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·
·<
/p>
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
9
分
BF
BF
AP
1
时,△
PFE
∽△
BFP
.
AB
2
∴
PB
=
AP
,
∴当
10
分
10
已知正方形
ABCD
,以
CD
为边作等边△
CD
E
,则∠
AED
的度数是
考点:
正方形的性质;三角形内角和
定理;等腰三角形的性
质;等边三角形的性质。
专题:
计算题。
分析:
当
E
在正方形
ABCD
内时,根据正方形
ABCD
,得到
AD
=
CD
,∠
ADC
=90°
,根
据等边△
CDE
,得到
CD
=
DE
,
∠
CDE
=60°
,推出
AD
=
DE
,得出∠
DAE
=
∠
AED
< br>,根据三角
形的内角和定理求出即可;
当
E
在正方形
ABCD
外时,根据等边三角形
CDE
,推出
∠
ADE
=150°
,
求出即可.
解答:
解:有两种情况:
当
E
在正方形
ABCD<
/p>
内时,
∵正方形
ABCD
,
∴
AD
=
CD
,∠
< br>ADC
=90°
,
∵等边△
CDE
,
p>
∴
CD
=
DE
p>
,∠
CDE
=60°
,
∴∠
ADE
=90°
﹣
60°
=30°
,
∴
AD
=
DE
,
∴∠
DAE
=
∠
AED
=
错误!未找到引用源。
(
180°
﹣∠
ADE
)
=75°
;
p>
当
E
在正方形
AB
CD
外时,
∵等边三角形
CDE
,
∴∠
EDC
=60°
,
<
/p>
∴∠
ADE
=90°
+60°
=150°
,
∴∠
AED
=
∠
DAE
=
错误!未找到引用源。
(
180°
﹣∠
ADE
p>
)
=15°
.
<
/p>
故答案为:
15°
或
75°
.
点评:
本题主要考查对正方形的性质,等边三角形的性质,等腰三角形的性质,三角形的内
角和定理等知识点的理解和掌握,能综合运用这些性质进行推理是解此题的关键.
11<
/p>
如图①,
在正方形
ABCD
中,
点
E
,
F
分别为
DC
,
BC
边上的点,
且满足∠
E
AF=45°
,
连接
EF
,求证
DE+BF=EF
.
A
D
E
感悟解
题方法,并完成下列填空:
1
2
p>
3
将
△
ADE
p>
绕点
A
顺时针旋转
90°
得到
△
ABG
< br>,此时
AB
与
AD
C
G
B
F
< br>(第
25
题)
①
重合,由旋转可得:
AB=AD,BG=DE,
∠
1=<
/p>
∠
2
,∠
ABG
=
∠
D=90°
,
< br>∴∠
ABG+
∠
ABF=90°
+90°
=180°
,
因此,点
G
,
B
,
F
在同一条直线上.<
/p>
∵∠
EAF=45°
∴∠
2+
∠
3=
∠
BAD-
∠
EAF=90°
-45°
=45°
.
∵∠
1=
∠
2
,
∴∠
1+
∠
3=45°
.即∠
< br>GAF=
∠
_________
.
又
AG=AE
,
AF=AF
∴△
GAF
≌
_______
.∴
_________=EF
,故
DE+BF=EF
.
⑵方法迁移:
如图②,将
Rt
ABC
沿斜边翻折
得到
△
ADC
,点
E
,
F
分别为
DC
,
BC
边上的点,且
∠
EAF=
1
∠
DAB
.试猜想
DE
,
BF
,
EF
之间有何数量关系,并证明你的猜想.
2
A
D
E
B
C
F
(第
25
题)
②
⑶问题拓展:
如图③,
在四边形
ABCD
中,
AB
=AD
,
E
,
F
分别为
DC,BC
上的点,
满足
EAF
1
DAB
,
2
试猜想当∠
B
与∠
D
满足什么关系时,
可使得
DE+BF=EF
.
请直接写出你的猜想
(不必说明
理由)
.
A
D
E
B
p>
F
C
(第
25
p>
题)
③
【答案】⑴
EAF
、
△
EAF
、
GF
.
⑵
DE+BF=EF
,理由如下:
假设∠
B
AD
的度数为
m
,
将
△
ADE
绕点
< br>A
顺时针旋转
m
得到
△
ABG
,
此时
AB
与
AD
重合,由旋转可得:
AB=AD,BG=DE,
∠
1=<
/p>
∠
2
,∠
ABG
=
∠
D=90°
,
< br>∴∠
ABG+
∠
ABF=90°
+90°
=180°
,
因此,点
G
,
B
,
F
在同一条直线上.<
/p>
∵∠
EAF=
1
1
1
m
<
/p>
∴∠
2+<
/p>
∠
3=
∠
BAD
-
∠
EAF=
m
m
m
2
p>
2
2
1
m
.
2
∵∠
1=
∠
2
,
< br>∴∠
1+
∠
3=
即∠
GAF=
∠
EAF
p>
又
AG=AE
,
A
F=AF
∴△
GAF
≌△
EAF
.
∴
GF=EF
,
又∵
GF=BG+BF=DE+BF
∴
p>
DE+BF=EF
.
A
1
3
p>
E
C
D
2
G
B
F
(第
25
题)②解得图
<
/p>
⑶当∠
B
与∠
D
互补时,可使得
DE+BF=EF
.<
/p>
p>
12
已知:如图
1
,
O
为正方形
ABCD
的中心,分别延长
OA
到点
F
,
OD
到点
E
,使
OF
=
2
OA
,
OE
=
2
OD
,连结
EF
,
将△
FOE
绕点
O
逆时针旋转
α
角得到△
F
'
OE
'
(如图
2
)
.
(
1
)
p>
探究
AE
′与
BF
'
的数量关系,并给予证明;
(
2
)
p>
当
α
=
30
°时,求证:△
AOE
′为直角三角形
.
【答案】
(
1
)
AE
′=
BF
证明:如图
2
< br>,
∵在正方形
ABCD
中,
AC
⊥
BD
∴∠
F
'
OE
'
=∠
AOD
=∠
AOB
=
90
°
即∠
AO
E
′+∠
AOF
′=∠
BOF
′+∠
AOF
′<
/p>
∴∠
AOE
′
=∠
BOF
′
又∵
OA
=
OB
=
OD
,
OE
′=
2
OD
,
OF
′=
2
OA
< br>
∴
OE
′=
< br>OF
′
∴△
< br>OAE
′≌△
OBF
′
∴
AE
′=
BF
(
2
)作△
AOE
′的中线
A
M
,如图
3
.
则
OE
′=
2
OM
=
2<
/p>
OD
=
2
OA<
/p>
∴
OA
=
p>
OM
∵
α
=
30
°
∴∠
AOM
=
60
p>
°
∴△
AOM<
/p>
为等边三角形
∴
MA
=<
/p>
MO
=
ME
′,
∠
AE
'
M
=
∠
E
'
AM
又∵∠
AE
'
M
+∠
E
'
A
M
=∠
AMO
即
2
∠
AE
'
M
=
60
°
∴∠
AE
'
M
=
30
°
<
/p>
∴∠
AE
'
M<
/p>
+∠
AOE
′=
30
°+
60
°=
90
°
∴△
AOE
′为直角三角形
.
p>
13
如图
1
,奖三
角板放在正方形
ABCD
上,使三角板的直角顶点
E
与正方形
ABCD
的顶点
A
重合,三角板的一边交
CD
于点
F
,另一边交
CB
的延长线于点
G
.
(
1
)求证:
EF
=
EG
< br>;
(
2
)如图
2
,移动三角板,使顶点
E<
/p>
始终在正方形
ABCD
的对角线
AC
上,其他条件不
变.
(
1
)中的结论是否仍然成立?若成立,情给予证明;若不成
立,请说明理由;
(
3
)如图
3
,将(
2
)中的“正方形
ABCD
”改为“矩形
ABCD
”
,且使三角板的一边
经过点
B
,其他条件不变,若
AB
=
a,
BC
=
b
,求
EF
的值.
EG
图
1
图
2
图
3
(
1<
/p>
)证明:∵∠
GEB
+∠
BEF
=
90
°,∠
DEF
+∠
BEF
=<
/p>
90
°,
∴∠
DEF
=
GEB
,„„„„„„„„„„„„„„„„„„(
1
分)
又∵
ED
=
B
E
,
∴
Rt
△
FE
D
≌
Rt
△
G
EB
,„„„„„„„„„„„„„„„„(
2
分)
∴
EF
=
EG
.„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(
3
分)
(2)
成立.„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(
4
分)
证明:如图,过点
E
分别作
BC
、
CD
的垂线,垂足分别为
< br>H
、
I
,
则
EH
=
EI
,∠
HEI
=
90
°,„„„„„„„„„„„„„(<
/p>
5
分)
∵∠
GEH
+∠
HEF
=
90
°,∠
IEF
+∠
HEF
=
90
°,
∴∠<
/p>
IEF
=∠
GEH
,„„„„„„„„„„„„„„„„„(
6
分)
∴
Rt
△
FEI
≌
Rt
△
GEH,
∴
EF
=
EG
.„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
„„(
7
分)
(3)
解:如图,过点
E
分别作
BC
、
CD
的垂线,垂足分别为
p>
M
、
N
,
则∠
ME
N
=
90
°,
EM
∥
AB
,
EN
∥
AD,
„„„„„„„„„(<
/p>
8
分)
EM
CE
EN
=
=
,
AB
CA
AD
EM
AB
a
∴
=
=
, <
/p>
„„„„„„„„„„„„„„„„(
9
分)
AD
b
EN
∴
∵∠
GEM
+∠
MEF
=
90
°,∠
FEN
+
∠
MEF
=
90
°,
∴∠
FEN
=∠
GEM
,
∴
Rt
△
FEN
∽
Rt
△
GEM,
„„„„„„„„„„„„„„„„(
10
分)
p>
∴
EF
EN
p>
b
=
=
.„„„„
„„„„„„„„„„„„(
11
分)
EG
EM
a
14
已知
正方形
ABCD
的边长为
a
,两条对角线
AC
、
BD
相交于点
O
,
P
是射线
AB
上任意一
点,过
P
点分别做直线
AC<
/p>
、
BD
的垂线
P
E
、
PF
,垂足为
E
、
F
.
(
1
)如图
1
,当
P
点在线段
AB
上时,求
PE
+
PF
的值;
(
2
)如图
2
,当
P
点在线段
AB
的延长线上时,求
P
E
-
PF
的值
.
(
1
p>
)∵四边形
ABCD
为正方形,∴
AC
⊥
BD
.
PF
⊥
BD
,∴
p>
PF
//
AC
,同
理
PE
//
BD
.
PFOE
为矩形,故
PE
=
OF
.
p>
【解】
∵
∴四边形
又∵∠
PBF
=45
°,∴
PF
=
BF
.
∴
PE
+
PF
=
OF
+
FB
=
OB
=
a
cos
45
2
2
a
.
(
2
)∵四边形
ABCD
为正方形,∴
AC
⊥
< br>BD
.
∵
PF
⊥
BD
,∴
PF
//
AC
,同理
PE
//
BD
.
∴四边
形
PFOE
为矩形,故
PE
=
OF
.
又∵∠
PBF
=45
°,∴
PF
=
BF
.
∴
PE
-
PF
=
OF
-
BF
=
OB
=
a
cos
45
2
2
a
.
15
如图
,点
G
是正方形
ABCD
对角线
CA
的延长线上任意一点,以线段
AG
为边作一个正
方形
A
EFG
,线段
EB
和
< br>GD
相交于点
H
.
(
1
)求证:
EB=GD
;
(
2
)判断
EB
与
p>
GD
的位置关系,并说明理由;
(
3
)若
AB=2
p>
,
AG=
错误!未找到引用源。
2
,求
EB
的长.
考点<
/p>
:正方形的性质;全等三角形的判定与性质;勾股定理。
分析:
(
1
)在
p>
△
GAD
和
△
p>
EAB
中,
∠
GA
D=90°
+
∠
EAD
,
∠
EAB=90°
+
∠
EAD
,得
到
p>
∠
GAD=
∠
EA
B
从而
GAD
≌△
EAB
,即
EB=GD
;
(
2
)
EB
⊥
GD
,由(
1
)得∠
ADG=
∠<
/p>
ABE
则在
△
B
DH
中,∠
DHB=90°
所以
EB
⊥
GD
;
(
3
)设
BD
与
AC
交于点
p>
O
,由
AB=AD=2
在
Rt
△
ABD
< br>中求得
DB
,所以得到结果.
解答:
(
1
)
证明:在
△
GAD
和
< br>△
EAB
中,∠
GAD=90°
+
∠
EAD
,
∠
EAB=90°
+
∠
EAD
,
∴∠
GAD=
∠
EAB
,
又∵
AG=AE
,
AB=AD
,
∴△
GAD
≌△
EAB
,
∴
EB=GD
;
(
2
)
EB
⊥
GD
,理由如下:连接
BD
,
由(
1
)得
:∠
ADG=
∠
ABE
,则在
△
BDH
中,
∠
DHB=180°
﹣
(
∠
HDB+
∠
HBD
)
=180°
﹣
90°
=90°
,
∴
EB
⊥
GD
;
(
3
)设
BD
与
AC
交于点
O
,
∵
AB=AD=2
在
Rt
△
AB
D
中,
DB=
错误!
< br>未找到
引用源。
AB
2
AD
2
2
2
,
∴
EB=GD=
错误!未找到引用源。
OG
2
OD
2
8
2
10
.
点评:
本题考查了正方形的性质,
考查了利用其性质证得三角形全等,
并利用证得的条件求
得边长
.
16<
/p>
如图,已知正方形
ABCD
的边长为
p>
4
,对称中心为点
P
,点
F
为
BC
边上一个动点,点
E
在
AB
边上,且满足条件∠
EPF=45
°
,图中两块阴影部分图形关于直线
AC
成轴对称,
设它
们的面积和为
S
1
.
(
1
)求证:∠
APE=
∠
CFP
p>
;
(
2
)设四边形
CMPF
的面积为
< br>S
2
,
CF=x
,
.
①
求
y
关于
x
的函数解析式和自变量
x
的取值范围,并求出
y
的最大值;
②
当图中两块阴影部分图形关于点
P
成中心对称时,
求
y
的值.
解答:
(
1
)证明:∵∠
EPF=45
°
,∴∠
APE+
∠
FP
C=180
°
﹣
45
< br>°
=135
°
;
而在
△
PFC
中,
由于
PF
为正方形
p>
ABCD
的对角线,
则∠
< br>PCF=45
°
,
则∠
CFP+
∠
FPC=
180
°
﹣
45
°
=135
°
,∴∠
APE=
∠
CFP
.
(
2
)解:
①
∵∠
APE=
∠
p>
CFP
,且∠
FCP=
∠
PAE=45
°
,
∴△
APE
∽△
CPF
,则
.
而在正方形
ABCD
中,
AC
为对角线,则
AC=
又∵
p>
P
为对称中心,则
AP=CP=
,
∴
AE=
=
=
.
AB=
,
如
图,过点
P
作
PH
⊥
AB
于点
H
,
PG
⊥
BC
于点
G
,
P
为
AC
中点,则
< br>PH
∥
BC
,且
PH=
BC=2
,同理
PG=
2
.
S
△<
/p>
APE
=
=
×<
/p>
2
×
=
,
∵阴影部分关于直线
AC
< br>轴对称,∴△
APE
与
△
APN
也关于直线
AC
对称,
则
S
四边形
AEPN
=2S
△
APE
=
;而
S
2
=2S
△
PFC
p>
=2
×
﹣
2x
p>
,
=2x
,
∴
S
1
=S
正方
形
ABCD
﹣
S
四边形
AEPN
﹣
S
2
=16
﹣
∴
y=
=
=
+
< br>﹣
1
.
∵
E
在
AB
上运动,
F
在
BC
上运动,且∠
EPF=45
°
,∴
2
≤
x
≤
p>
4
.
令
=a
,则
y=
﹣
8a
+8a
﹣
1
p>
,当
a=
2
=
p>
,即
x=2
时,
y
取得最大值.
而
x=2
在
x
的取值范围内,代入<
/p>
x=2
,则
y
最
大
=4
﹣
2
﹣
1=1
.
∴
y
关于
x
的函
数解析式为:
y=
+
﹣
1
(
2
≤
x
≤
4
)
,
y
的最大值为
1
.
②
图中两块阴影部分图形关于
点
P
成中心对称,
< br>而此两块图形也关于直线
AC
成轴对称,则阴影部分图形
自身关于直线
BD
对称,
则
EB=BF
,即
AE=
FC
,
∴
=
x
,解得
x=
,
代入
x=
,得
y=
﹣
2
.
17
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
p>
EF
交边
BC
于点
G
,连接
AG
、
CF
.则下列结论:
①
△
ABG
≌△
AFG
;
②
BG=CG<
/p>
;
③
AG
∥
p>
CF
;
④
S
△
EGC
=S
△
p>
AFE
;
⑤
∠
p>
AGB+
∠
AED=145
°
.
其中正确的个数是(
)
A
.
2
B
.
3
C
.
4
D
.
5
解答:
解:
①
正确.
理由:
∵
A
B=AD=AF
,
AG=AG
,∠
p>
B=
∠
AFG=90
°
,∴
Rt
△
ABG
≌
Rt
△
AFG
(
HL
)
< br>;
②
正确.理由:
EF=DE=CD=2
,设
BG=FG=x
,则
CG=6
﹣
x
.
2
2
2
在直角
△
ECG
中,根据勾股定理,得(
6
﹣
x
)
+4
=
(
x+2
)
,
解得
x=3
.∴
< br>BG=3=6
﹣
3=GC
;
p>
③
正确.理由:
∵
CG=BG
,
BG=GF
,∴
CG=GF
,
∴△
FGC
是等腰
三角形,∠
GFC=
∠
GCF
.
又∵
Rt
△
ABG
≌
Rt
△
AFG
;
∴∠
AGB=
∠
AG
F
,∠
AGB+
∠
AGF=2
∠
AGB=180
°<
/p>
﹣
∠
FGC=
∠
GFC+
∠
GCF=2
∠
GFC=2
∠
GCF
,
∴∠
AGB=<
/p>
∠
AGF=
∠
G
FC=
∠
GCF
,∴
< br>AG
∥
CF
;
< br>
④
正确.理由:
∵
S
△
GCE
=GC
•
CE=
×
3
×
4=6
,∵
p>
S
△
AFE
=AF
•
EF=
×
6
×
2=6
,∴
S
△
EGC
=S
△
AFE
;
⑤
错误.∵∠
BAG=
∠
FAG
,∠
DAE=
∠<
/p>
FAE
,
又∵
∠
BAD=90
°
,∴∠
GAF=45
°
,∴∠
AG
B+
∠
AED=180
°
﹣∠
GAF=135
°
.<
/p>
故选:
C
.
18<
/p>
如图,在正方形
ABCD
中,点
M
是
BC
边上的任一点
,连接
AM
并将线段
AM
绕
M
顺时
针旋转
90°
得到线段
MN
,在
CD
边上取点
P
使
CP
=
BM
,连接
NP
,
BP
< br>.
(
1
)求证:四边形
BMNP
是平行四边形;
(
2
)线段
MN
与
CD
交于点
Q
,连接
AQ
,若△
MCQ
∽△
AMQ
,则
BM
与
MC
存
在怎样的
数量关系?请说明理由.
解答:
(
1
)证明:在正方形
ABCD
中,
AB
=
BC
,∠
p>
ABC
=
∠
B
p>
,
在△
ABM<
/p>
和△
BCP
中,
,
∴△
AB
M
≌△
BCP
(
SAS
)
,
∴
AM
=
BP
,∠
BAM
=
∠
CBP
,
∵∠
< br>BAM
+
∠
AMB
=90°
,
∴∠
CBP
+
∠
AMB
p>
=90°
,
∴<
/p>
AM
⊥
BP
,<
/p>
∵
AM
并将线
段
AM
绕
M
顺
时针旋转
90°
得到线段
MN
,
∴
AM
⊥
MN
,且
AM
=
MN
,∴
MN
∥
BP
,
∴四边形
BMNP
是平行四边形;
(
2
)解:
BM
=
M
C
.
理由如下:∵∠
BAM<
/p>
+
∠
AMB
=9
0°
,∠
AMB
+
∠
CMQ
=90°
,
∴∠
BAM
=
∠
CMQ
,
又∵∠
B
=
∠
C
=90°
,
∴△
ABM
∽△
MCQ
,
∴
=
,
p>
∵△
MCQ
∽△
A
MQ
,
∴△
AMQ
∽△
ABM
,
< br>
∴
∴
=
=
,
,
∴
BM
=
M<
/p>
C
.
19
如图,正方形
< br>ABCD
的对角线相交于点
O
,
∠
CAB
的平分线分别交
BD
,
BC
于点
E
,
F
,
作
BH
⊥
AF
于点
H
,分别交
AC
,
CD
于点
G
,
P
,连接
GE
,
p>
GF
.
(
1
)求证:
△
OAE
≌△
OBG
;
(
2
)试问:四边形
< br>BFGE
是否为菱形?若是,请证明;若不是,请说明理由;
(
3
)试求:
< br>的值(结果保留根号)
.
.
解答:
(
1
)证明:∵四边形
ABCD
是正方形,
∴
OA=OB
,∠
AOE=
∠
BOG=90
°
.
∵
p>
BH
⊥
AF
,∴∠
AHG=90
°
,
∴∠
GAH+
∠
AGH=90
°
=
∠
OBG+
∠
AGH
,<
/p>
∴∠
GAH=
∠
OBG
,即∠
OAE=
∠
OBG
.
∴在
△
OAE
与
△
OBG
中,
∴△
OAE
≌△
OBG
(
ASA
)
;
(
2
)四边
形
BFGE
是菱形,理由如下:
p>
∵在
△
AHG
与<
/p>
△
AHB
中,
∴△
AHG
≌△
AHB
(
ASA
)
< br>,∴
GH=BH
,
∴
AF
是线段
BG
的垂直平分线,∴
EG=EB
,
FG=FB
.
∵∠
BEF=
∠
BAE+
∠
ABE=67.5
°
,∠
BFE=90
°
﹣∠
BA
F=67.5
°
∴∠
BEF=
∠
BFE
∴
p>
EB=FB
,∴
EG=EB=FB=FG<
/p>
,∴四边形
BFGE
是菱形;
(
3
)设
OA=OB=OC=a
,菱形
GEBF
的边长为
b
.∵四边形
BF
GE
是菱形,
∴
GF
∥
OB
,∴∠
CGF=
∠
COB=90
°<
/p>
,∴∠
GFC=
∠
GCF=45
°
,∴
CG=GF=b
,
(也可由
△
OAE
≌△
OBG
< br>得
OG=OE=a
﹣
b
,
OC
﹣
CG=a
p>
﹣
b
,得
CG=b
)
∴
OG=
OE=a
﹣
b
,在
Rt
△
GOE
中,由勾股定理可得
:
2
(
a
﹣<
/p>
b
)
=b
,求得
a=
∴
AC
=2a=
(
2+
∴
=
=
)
b
,
AG=AC
﹣
CG=
(
1+
=
2
< br>2
,
b
)
b
∵
PC
∥
AB
,∴△
CGP
∽△
AGB
,
﹣
1
,由(
1
)
△
OAE
≌△
OBG
得
AE=GB
,
∴
=
=
p>
﹣
1
,即
=
﹣
1
.
20
如图,正方形
AEFG
的顶点
E
、
G
在正方形
ABCD
的边
AB
、
AD
上,连接
BF<
/p>
、
DF
.
p>
(
1
)求证:
BF
=
DF
;
<
/p>
(
2
)连接
CF
,请直接写出
BE
:
< br>CF
的值(不必写出计算过程)
.
考点
:
正
方形的性质;全等三角形的判定与性质.
分析:
(
1
)根据正方形的性质得出
BE
=
DG
,再利用△
BEF
≌△
DGF
求得
BF
=
DF
,
< br>(
2
)由
BF
< br>=
DF
得点
F
< br>在对角线
AC
上,再运用平行线间线段的比求解.
解答:
(
1
)证明:∵四边形
ABCD
和
AEFG
都是正方形,
<
/p>
∴
AB
=
AD<
/p>
,
AE
=
AG<
/p>
=
EF
=
FG<
/p>
,∠
BEF
=
∠
DGF
=90°
,
∴
BE
=
AB
﹣
AE
,
DG
=
AD
﹣
AG
,∴
BE
=
DG
,
在△
BEF
和△
DGF
中,
∴△
BEF
≌△
DGF
(
SAS<
/p>
)
,
∴
BF
=
DF
;
(
2
)解:∵
p>
BF
=
DF
p>
∴点
F
在对角线
A
C
上
∵
AD
∥
EF
∥
BC
∴
BE
:<
/p>
CF
=
AE
:<
/p>
AF
=
AE
:<
/p>
∴
BE
:
CF<
/p>
=
.
AE
=
点评:
本
题
主要考查正方形的性质及三角形全等的判定和性质,要熟练掌握灵活应用.