【知识点详解】
1. **正方形的基本性质**:正方形是一种特殊的平行四边形,具有四边相等、四个内角都是90度、对角线互相垂直且相等的特性。在题目中,正方形的面积计算和对角线长度的求解都是基于这些性质。
2. **对角线的性质**:对于一个边长为a的正方形,其对角线长度d可以通过勾股定理计算,即d = a√2。例如,如果正方形的面积为36,可以推算出对角线长度为6√2。
3. **坐标几何**:在平面直角坐标系中,正方形的顶点坐标可以通过已知的坐标和正方形的性质来确定。例如,如果一个正方形的一条边与x轴平行,且一个顶点的坐标已知,其他顶点的坐标可以通过水平或垂直移动边长单位来确定。
4. **相似和比例**:在正方形中,如果一条对角线被分成两段,并且它们与正方形的边构成直角三角形,那么这两段与对应的边长之间存在比例关系。例如,如果DE是正方形ABCD的一条对角线,且DE垂直于AB,那么DE的长度可以通过面积公式推算出来。
5. **线段和角度的关系**:正方形中的某些线段长度和角度之间的关系,如在题目中出现的PQ+PR的值,通常可以通过构造直角三角形并应用勾股定理来求解。
6. **全等三角形和等腰三角形**:在正方形中,通过构造新的三角形,如PEF,可以证明某些线段相等,例如AP=EF,或者利用等腰三角形的性质来判断∠PFE=∠BAP。
7. **阴影部分面积的计算**:在图形中找出阴影部分的面积,可能需要将整个图形分解成已知形状的组合,然后分别计算各个部分的面积,再进行相减。例如,题目中的选项涉及到多项式乘法和图形的拆分,如(x+3)(x+2)-2x表示的图形区域。
8. **正方形的判定**:正方形的判定通常涉及对角线的性质,如AC=BD且互相垂直且平分,或者四边相等且四个内角都是90度。例如,选项C是正确的正方形判定条件。
9. **特殊角度和三角函数**:在正方形中,如果一个角不是90度,比如∠BAE=22.5°,可以借助三角函数(如正切或余弦)来求解与之相关的线段长度,如EF的长度。
10. **等比序列和面积的递推关系**:题目中的正方形面积随着每次边长的翻倍而形成等比序列。初始面积为1的小正方形,经过n次翻倍后,面积将形成5的n次幂的序列。
11. **填空题**:填空题一般测试对正方形特定性质的理解,如一组邻边相等的四边形可能是菱形但不一定是正方形,因为菱形只保证了四边相等,而没有规定内角。
本套练习主要考察了学生对正方形的性质、坐标几何的应用、相似和比例关系的理解,以及通过图形分析解决问题的能力。在解答此类问题时,学生应熟练掌握正方形的定义和性质,灵活运用数学工具,如勾股定理、三角函数、等比序列等。同时,注意图形的构造和分解,以便更好地理解题目并找到解题路径。