7. (2024·重庆 A 卷改编)如图,正方形 $ ABCD $ 的边 $ CD $ 上有一点 $ E $,连接 $ AE $,将 $ AE $ 绕点 $ E $ 按逆时针方向旋转 $ 90^{\circ} $,得到 $ FE $,连接 $ CF $ 并延长,与 $ AB $ 的延长线交于点 $ G $,则 $ \angle G $ 的度数为(
B
)

A.$ 40^{\circ} $
B.$ 45^{\circ} $
C.$ 50^{\circ} $
D.$ 60^{\circ} $
答案:7. B
解析:
证明:过点$F$作$FH ⊥ CD$,交$CD$的延长线于点$H$。
因为四边形$ABCD$是正方形,所以$AD = CD$,$\angle D = 90^{\circ}$。
将$AE$绕点$E$逆时针旋转$90^{\circ}$得到$FE$,则$AE = FE$,$\angle AEF = 90^{\circ}$,所以$\angle AED + \angle FEH = 90^{\circ}$。
又因为$\angle DAE + \angle AED = 90^{\circ}$,所以$\angle DAE = \angle FEH$。
在$\triangle ADE$和$\triangle EHF$中,$\begin{cases} \angle D = \angle H = 90^{\circ} \\ \angle DAE = \angle FEH \\ AE = FE \end{cases}$,所以$\triangle ADE \cong \triangle EHF(AAS)$。
所以$AD = EH$,$DE = FH$。
因为$AD = CD$,所以$CD = EH$,即$CE + DE = DE + DH$,所以$CE = DH$,则$FH = CE$。
所以$\triangle FCH$是等腰直角三角形,$\angle FCH = 45^{\circ}$。
因为$AB // CD$,所以$\angle G = \angle FCH = 45^{\circ}$。
答案:B
8. 如图,在正方形 $ ABCD $ 中,$ O $ 为对角线 $ AC $ 的中点,$ E $ 为正方形内一点,连接 $ BE $,$ BE = BA $,连接 $ CE $ 并延长,与 $ \angle ABE $ 的平分线交于点 $ F $,连接 $ OF $. 若 $ AB = 1 $,则 $ OF $ 的长为
$\frac{\sqrt{2}}{2}$
.

答案:$8. \frac{\sqrt{2}}{2}$
解析:
证明:连接 $ BF $,延长 $ FO $ 交 $ AB $ 于点 $ G $。
在正方形 $ ABCD $ 中,$ AB = BC = 1 $,$ \angle ABC = 90° $,$ AC = \sqrt{2} $,$ O $ 为 $ AC $ 中点,故 $ AO = OC = \frac{\sqrt{2}}{2} $。
因为 $ BE = BA = 1 $,所以 $ BE = BC $,$ \angle BEC = \angle BCE $。
设 $ \angle ABE = 2\alpha $,则 $ BF $ 平分 $ \angle ABE $,$ \angle ABF = \angle FBE = \alpha $。
$ \angle EBC = 90° - 2\alpha $,$ \angle BEC = \frac{180° - (90° - 2\alpha)}{2} = 45° + \alpha $。
$ \angle FEB = 180° - \angle BEC = 135° - \alpha $,$ \angle FBE + \angle FEB = \alpha + (135° - \alpha) = 135° $,故 $ \angle BFE = 45° $。
在 $ \triangle ABF $ 和 $ \triangle CBF $ 中,$ AB = CB $,$ \angle ABF = \angle CBF $,$ BF = BF $,所以 $ \triangle ABF \cong \triangle CBF $(SAS),得 $ AF = CF $,$ \angle BAF = \angle BCF $。
$ \angle AFC = 180° - 2\angle BCF $,又 $ \angle BCF = \angle BCE = 45° + \alpha $,$ \angle BAF = 90° - \angle BCF = 45° - \alpha $。
$ \angle AFB = 180° - \angle BAF - \angle ABF = 180° - (45° - \alpha) - \alpha = 135° $,则 $ \angle AFC = \angle AFB - \angle BFC = 135° - 45° = 90° $,即 $ \triangle AFC $ 为等腰直角三角形。
因为 $ O $ 为 $ AC $ 中点,所以 $ OF = \frac{1}{2}AC = \frac{\sqrt{2}}{2} $。
$\boxed{\frac{\sqrt{2}}{2}}$
9. (分类讨论思想)如图,过直线 $ AP $ 上一点 $ A $ 作正方形 $ ABCD $,$ \angle PAD = 30^{\circ} $,若以点 $ B $ 为圆心,$ AB $ 的长为半径作弧,与 $ AP $ 交于点 $ A $,$ M $,分别以点 $ A $,$ M $ 为圆心,$ AM $ 的长为半径作弧,两弧交于点 $ E $,连接 $ ED $,则 $ \angle ADE $ 的度数为
15°或45°
.

答案:9. 15°或45°
10. (教材变式)如图,在正方形 $ ABCD $ 中,$ E $,$ F $,$ G $,$ H $ 分别是各边上的点,且 $ AE = BF = CG = DH $. 求证:
(1)$ \triangle AHE \cong \triangle BEF $;
(2)四边形 $ EFGH $ 是正方形.

答案:10. (1)
∵ 四边形ABCD 为正方形,
∴ AB = BC = CD = AD,∠A = ∠B = ∠C = ∠D = 90°.
∵ AE = BF = CG = DH,
∴ BE = CF = DG = AH,
∴ △AHE ≌ △BEF (2)
∵ AE = BF = CG = DH,AH = BE = CF = DG,∠A = ∠B = ∠C = ∠D = 90°,
∴ △AEH ≌ △BFE ≌ △CGF ≌ △DHG,
∴ EH = FE = GF = HG,∠EHA = ∠HGD,
∴ 四边形EFGH 是菱形.
∵ ∠D = 90°,
∴ ∠HGD + ∠GHD = 90°,
∴ ∠EHA + ∠GHD = 90°,
∴ ∠EHG = 90°,
∴ 四边形EFGH 是正方形
11. 如图,在正方形 $ ABCD $ 中,点 $ E $ 在边 $ CD $ 上,$ AQ ⊥ BE $ 于点 $ Q $,$ DP ⊥ AQ $ 于点 $ P $.
(1)求证:$ BQ = AP $;
(2)(易错题)在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图中四对线段,使每对中较长线段与较短线段的长度差等于 $ PQ $ 的长.

答案:11. (1)
∵ 四边形ABCD 是正方形,
∴ BA = DA,∠BAD = 90°,即 ∠BAQ + ∠DAP = 90°.
∵ DP ⊥ AQ,
∴ ∠ADP + ∠DAP = 90°,
∴ ∠BAQ = ∠ADP.
∵ AQ ⊥ BE,DP ⊥ AQ,
∴ ∠AQB = ∠DPA = 90°,
∴ △AQB ≌ △DPA,
∴ BQ = AP (2) AQ - AP = PQ,AQ - BQ = PQ,DP - AP = PQ,DP - BQ = PQ [易错分析]本题不能忽视在“AQ - AP = PQ”中用相等线段替换产生的新的等式.