中档突破18 正方形中的 倍问题 2024-2025学年人教版八年级数学下册.docx
中档突破18正方形中的2倍问题
1.如图,在正方形ABCD中,P为AB边上任意一点,AE⊥DP于点E,点F在DP的延长线上,且.EF=DE,连接AF,BF,∠BAF
(1)求证:△AEG是等腰直角三角形;
(2)求证:AG+CG=2
2.如图,P是正方形ABCD边BC上一个动点,线段AE与AD关于直线AP对称,连接EB并延长交直线AP于点F,连接CF.
(1)如图1,已知∠BAP=3
①求∠AFE的度数;
②求证:BC=
(2)如图2,探究BE与CF之间的数量关系,并证明你的结论.
中档突破18正方形中的2倍问题
1.证明:(1)∵DE=EF,AE⊥DP,
∴AF=AD,∴∠AFD=∠ADF,
∵∠ADF+∠DAE=∠PAE+∠DAE=90°,
∴∠AFD=∠PAE,
∵AG平分∠BAF,∴∠FAG=∠GAP.
∵∠AFD+∠FAE=90°,
∴∠AFD+∠PAE+∠FAP=90°,
∴2∠GAP+2∠PAE=90°,即∠GAE=45°,
∴△AEG为等腰直角三角形;
(2)证法1:作CH⊥DP,交DP于点H,∴∠DHC=90°.∵AE⊥DP,∴∠AED=90°,∴∠AED=∠DHC.
∵∠ADE+∠CDH=90°,∠CDH+∠DCH=90°,
∴∠ADE=∠DCH.∴△ADE≌△DCH(AAS),
∴CH=DE,DH=AE=EG.∴EH+EG=EH+HD,即GH=ED,∴GH=CH.∴CG=2GH.
∵AG=
∴CG+AG=
∴CG+AG=2GH+HD,
证法2:过D作DM⊥DG交GA延长时于M,证△ADM≌△CDG,
∴CG=AM,∴AG+CG=MG=2DG.
2.解:(1)①∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAD=90°,AD=AB=BC,∵∠BAP=30°,
∴∠DAP=∠BAD-∠BAP=60°,
∵线段AE与AD关于直线AP对称,
∴∠DAP=∠EAP=60°,AD=AE,
∴∠BAE=∠EAP-∠BAP=30°,AB=AE,
∴∠E=∠ABE=75°,
∴∠AFE=18
②过点B作BG⊥AP于点G,由①知∠AFE=45°,
∴△BFG是等腰直角三角形,
∴BG=
∴
2BE=
∵在正方形ABCD中,∴∠ABC=∠BAD=90°,AB=BC=AD.∵∠AHB=∠ABC=∠G=90°,
∴∠BAH=∠CBG,∴△ABH≌BCG,
∴BH=CG,AH=BG.设∠BAP=x,
∴∠DAP=9
∵线段AE与AD关于直线AP对称,
∴∠DAP=∠EAP=9
∴∠BAE=9
∴∠E=∠ABE=4
∴∠AFE=18
∴AH=FH=BG,∴GF=BH=CG,
∴△CGF为等腰直角三角形,
∴CF=
∵BE=2BH=2CG,∴BE=2CF.