从正方形的一个极点引出夹角为45°的两条射线探花 偷拍,并辘集它们与该极点的两对边的交点所组成的基本平面几何图形(图1)。其中,咱们将45°角的双方偏激对边围成的三角形称为“半角三角形”,即△AEF为“半角三角形”。
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正方形半角模子曲直常经典的几何模子,其论断颇多,由浅易到复杂,触及到旋转法、截长补短法、赞助圆、勾股定理的哄骗等。底下分期简要先容正方形半角模子的主要论断偏激表现要津,并例如以加深对该模子的表示。
一、论断及表现
题目:如图1,在正方形ABCD中,点E、F分散在BC、CD上,∠EAF=45°,辘集EF。
论断(一):EF=BE+DF。
表现(旋转法):将△ADF绕点A顺时针旋转90°至△ABG的位置(F的对应点为G),因AB=AD,∠ABC+∠ADC=180°,故AB、AD重复,G、B、C共线(图2),Rt△ADF≌ABG,AG=AF,GB=DF,∠DAF=∠BAG=α,∠G=∠AFD=θ。
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在△AGE和△AFE中,AG=AF,AE=AE,∠EAF=45°,
∠GAE=∠GAB+∠BAE=∠BAE+∠FAD=45°
则△AGE≌△AFE,EF=GE=BE+GB= BE+DF。
即EF=BE+DF确立(图3)。
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表现该论断雷同要津有截长补短法,即延迟CB至点G,使GB=DF,这么Rt△ADF≌ABG,由此得出相通论断。
论断(二):点A为直角三角形CEF的旁心。
旁心是三角形两条外角中分线和第三个角的内角中分线的交点。图3已证△AGE≌△AFE,则
∠AEG=∠AEF=ε,AE为Rt△CEF的外角GEF的中分线;
同理,AF为Rt△CEF的外角DFE的中分线,
AE、AF相交于点A,辘集正方形对角线AC,显豁AC中分∠BCD,点A为直角三角形CEF的旁心确立。
论断(三):S△AEF=S△ABE+S△ADF。
已证△AGE≌△AFE,则
S△AEF=S△AGE =S△AGB+ S△ABE =S△ABE+S△ADF,
S△AEF= S△ABE+S△ADF探花 偷拍。
论断(四):Rt△CEF的周长即是正方形边长的两倍。
如图3,Rt△CEF的周长=EF+EC+FC=(BE+DF) +EC+FC
=( BE+ EC) +(FC+ DF)=BC+CD,
Rt△CEF的周长即是正方形边长的两倍确立。
论断(五)“半角三角形”EF边上的高即是正方形的边长。
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作“半角三角形”AEF的边EF上的高AG(图4),字据前述效果易证:
Rt△ABE≌Rt△AGE或Rt△ADF≌ Rt△AGF,
AG=AB=AD。
其实该论断“不需表现”,因角中分线上肆意少量到双方的距离颠倒。
二、论断的哄骗
题目1:如图5,在正方形ABCD内有一个内接△AEF,若∠EAF=45°,AB=8,EF=7,则△EFC的面积是()。
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解法(1):将△ADF绕点A顺时针旋转90°至△ABG的位置(图6),则GE=EF=7,
S△AGE=S△AEF=1/2 GE·AB=1/2 8x7=28。
S△EFC=S□ABCD-2S△AEF
=8x8-2x28=8。
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解法(2):设EC=x,CF=y,字据“Rt△CEF的周长即是正方形边长的两倍”,即
EF+EC+CF=2AB, a+b=2x8-7=9;字据勾股定理得:
EC ² +CF ² =EF ², a ² +b ² =7 ²。
解方程ab=16,
S△EFC=1/2 ab=1/2x16=8。
题目2:如图7,在正方形ABCD中,∠AEB=78°,∠DAF=33°,则∠AFE=(57°)。
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解题想路:在Rt△ABE中,∠BAE=90°-78°=12°,则∠EAF=90°-12°-33°=45°;
另∠AFD=90°-33°=57°。
将△ADF绕点A顺时针旋转90°至△ABG的位置(图8),易证△GAE≌△FAE,
∠AFE=∠G =57°。
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因本题为填空题,可径直哄骗论断,即AF为△CEF的外角∠EFD的中分线,∠AFE=∠AFD=90°-33°=57°。
题目3:如图9,在正方形中ABCD中,E是BC上少量,BE=1/3 BC,F是DC的中点,辘集AE、AF。求证∠AEF=∠DAE。
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解题想路:承袭逆推法,因∠DAE=∠BEA,欲证问题回荡为表现∠BEA=∠AEF,咱们很快理猜度当∠EAF=45°时该论断是确立的。
字据已知条目设BE=1/3 x ,EC=2/3 x;FD=CF=1/2 x,字据勾股定理得:
EF=5/6 x。
因BE+ FD=1/3 x+1/2 x=5/6 x,
则EF=BE+ FD。
再将△ADF绕点A顺时针旋转90°至△ABG的位置(图10),易证△AGE≌△AFE,∠GEA=∠AEF,
∠AEF=∠DAE确立。
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题目4:如图11,ABCD是正方形,E、F是正方形边上的点,AB=6,AE=3,CF=2,求∠EBF的度数(45°)。
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解题想路:解法同题目3探花 偷拍。
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