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中考数学压轴题分析:正方形十字模型

时间:2022-04-19 16:08:47 热闻 我要投稿

本文内容选自2021年福建省中考数学压轴题,题目涉及正方形的十字模型.题目比较典型,难度中等.

【中考真题】

(2021·福建)如图,在正方形ABCD中,E,F为边AB上的两个三等分点,点A关于DE的对称点为A′,AA′的延长线交BC于点G.(1)求证:DE∥A′F;(2)求∠GA′B的大小;

(3)求证:A′C=2A′B.

【分析】

1)设AG与DE的交点为O,易得点O为AA′的中点,点E为AF的中点,可以得到OE是中位线,因此结论成立.

(2)先猜测再证明,由(1)可得∠AF′G=∠FBG=90°,那么点F,B,G,A"四点共圆,连接GF,可以得到∠GA′B=∠GFB=45°.

(3)根据两边对应成比例且夹角相等证明△A"FB∽△A"GC,得到相似比为1:2即可.

【答案】

解:(1)如图,设AG与DE的交点为O,连接GF,

∵点A关于DE的对称点为A′,∴AO=A"O,AA"⊥DE,∵E,F为边AB上的两个三等分点,∴AE=EF=BF,∴DE∥A"F;(2)∵AA"⊥DE,∴∠AOE=90°=∠DAE=∠ABG,∴∠ADE+∠DEA=90°=∠DEA+∠EAO,∴∠ADE=∠EAO,

在△ADE和△BAG中,

, ∴△ADE≌△BAG(ASA), ∴AE=BG, ∴BF=BG, ∴∠GFB=∠FGB=45°, ∵∠FA"G=∠FBG=90°, ∴点F,点B,点G,点A"四点共圆, ∴∠GA"B=∠GFB=45°; (3)设AE=EF=BF=BG=a, ∴AD=BC=3a,FG a, ∴CG=2a, 在Rt△ADE中,DE a=AG, ∵sin∠EAO=sin∠ADE, ∴ , ∴ , ∴OE a, ∴AO a=A"O, ∴A"G , ∵AO=A"O,AE=EF, ∴A"F a a, ∵∠FA"G=∠FBG=90°, ∴∠A"FB+∠A"GB=180°, ∵∠A"GC+∠A"GB=180°, ∴∠A"FB=∠A"GC, 又∵ , ∴△A"FB∽△A"GC, ∴ , ∴A′C=2A′B.

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