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利用正方形的性質證明線段間的數量關係是初二數學的重要題型,本文就例題詳細解析這類題型的解題方法,希望能給初二學生的數學學習帶來幫助。
例題
如圖,在正方形ABCD中,點E,F分別在邊BC,CD上,且∠EAF=∠CEF=45°,將直線EF與AB,AD的延長線分別交於點M,N,判斷EF,ME,NF之間的數量關係。
解題過程:
連接AC
根據題目中的條件:四邊形ABCD為正方形,則AB=BC=CD=AD,∠ABC=∠BCD=∠ADC=∠BAD=90°,AC平分∠BCD、∠BAD;
根據題目中的條件和結論:∠BCD=90°,∠CEF=45°,則∠CFE=45°;
根據等角對等邊性質和結論:∠CEF=∠CFE=45°,則CE=CF;
根據結論:AC平分∠BCD,∠BCD=90°,則∠BCA=∠DCA=45°;
根據三線合一性質和結論:CE=CF,∠BCA=∠DCA,則AC垂直平分EF;
根據中垂線性質和結論:AC垂直平分EF,則AE=AF,∠EAC=∠FAC;
根據結論:∠EAC=∠FAC,∠EAF=∠EAC+∠FAC=45°,則∠EAC=∠FAC=22.5°;
根據結論:AC平分∠BAD,∠BAD=90°,則∠BAC=∠DAC=45°;
根據結論:∠BAC=∠DAC=45°,∠EAC=∠FAC=22.5°,則∠EAB=∠FAD=22.5°;
根據題目中的條件和結論:∠CEF=∠CFE=45°,則∠BEM=∠DFN=45°;
根據結論:∠BEM=∠DFN=45°,∠CBM=∠CDN=90°,則∠M=∠N=45°;
根據全等三角形的判定和結論:∠M=∠BCA=45°,∠EAB=∠CAE=22.5°,AE=AE,則△MAE≌△CAE;
根據全等三角形的性質和結論:△MAE≌△CAE,則ME=CE;
根據全等三角形的判定和結論:∠N=∠DCA=45°,∠NAF=∠CAF=22.5°,AF=AF,則△NAF≌△CAF;
根據全等三角形的性質和結論:△NAF≌△CAF,則NF=CF;
根據勾股定理和結論:∠BCD=90°,EF^2=CE^2+CF^2,ME=CE,NF=CF,則EF^2=ME^2+NF^2。
結語
解決本題的關鍵是根據正方形的性質得到角度、線段間的數量關係,再結合條件、中垂線性質、全等性質就可以證明到題目需要的結論。