专题23全等与相似模型之十字架模型几何学是数学的一个重要分支,研究的是形状、大小和相对位置等几何对象的性质和变换。在初中几何学中,十字模型就是综合了上述知识的一个重要模型。本专题就十字模型相关的考点作梳理,帮助学生更好地理解和掌握。.................................................................................................................................................1模型1.正方形中的十字架模型(全等模型).......................................................................................................1模型2.矩形中的十字架模型(相似模型)...........................................................................................................6模型3.等边三角形中的斜十字模型(相似模型)...............................................................................................8模型4.直角三角形中的十字模型(相似模型)...................................................................................................9...............................................................................................................................................10模型1.正方形中的十字架模型(全等模型)“十字形”模型,基本特征是在正方形中构成了一个互相重直的“十字形”,由此产生了两组相等的锐角及一组全等的三角形。条件:1)如图1,在正方形ABCD中,若E、F分别是BC、CD上的点,AE⊥BF;结论:AE=BF。证明:四边形是正方形,,,∴AE⊥BF,∴,,,∴AE=BF。条件:2)如图2,在正方形ABCD中,若E、F、G分别是BC、CD、AB上的点,AE⊥GF;结论:AE=GF。证明:在FC上取一点P,使得GB=PF,连结BP。四边形是正方形,∴AB//CD,∴四边形是平行四边形,∴GF//BP,GF=BP,同1)中证明,可得AE=GF。条件:3)如图3,正方形ABCD中,若E、F、G、H分别是BC、CD、AB、AD上的点,EH⊥GF;结论:HE=GF。证明:在FC、BE上取一点P、Q,使得GB=PF,AH=QE,连结BP、AQ。四边形是正方形,∴AB//CD,∴四边形是平行四边形,∴GF//BP,GF=BP,同理可证得:四边形是平行四边形,∴AQ//HF,AQ=HF,同1)中证明,可得HE=GF。例1.(2023.江苏吴江九年级期中)如下图,将边长为9cm的正方形纸片ABCD折叠,使得点A落在边CD上的E点,折痕为MN.若CE的长为6cm,则MN的长为cm.例2.(2023年辽宁省丹东市中考数学真题)如图,在正方形中,,点E,F分别在边,上,与相交于点G,若,则的长为.例3.(2024·广东梅州·一模)如图,E、F分别是正方形的边,上的点,且,,相交于点,下列结论:①;②;③;④中,正确的结论有()A.1个B.2个C.3个D.4个例4.(23-24江苏九年级期中)苏科版八下数学教材中,对正方形的性质和判定进行了探究,同时课本94页第19题对正方形中特殊线段的位置和数量关系也进行了探究,在此,我们也来作进一步的探究,如图1,探究所提供的正方形的边长都为2.【探究】(1)如图2,在正方形中,如果点E、F分别在、上,且,垂足为M,那么与相等吗?证明你的结论.【应用】(2)如图3,在正方形中,动点E、F分别在边、上,将正方形沿直线折叠,使点B对应的点M始终落在边上(点M不与点A、D重合),点C落在点N处,与交于点P,设,求线段的长(用含t的式子表示).【拓展】(3)如图4,在正方形中,E是的中点,F、G分别是、上的动点,且,求的最小值.模型2.矩形中的十字架模型(相似模型)矩形的十字架模型:矩形相对两边上的任意两点联结的线段是互相垂直的,此时这两条线段的的比等于矩形的两边之比。通过平移线段构造基本图形,再借助相似三角形和平行四边的性质求得线段间的比例关系。1)条件:如图1,在矩形ABCD中,若E是AB上的点,且DE⊥AC,结论:.证明:四边形为矩形,,;DE⊥AC,,,,,.2)条件:如图2,在矩形ABCD中,若E、F分别是AB、CD上的点,且EF⊥AC,结论:.证明:如图,过点F作于点G,则;四边形为矩形,,四边形为矩形,;;EF⊥AC,,;,,,易证:DC=AB,FG=BC,....