7. 如图,在正方形 $ABCD$ 中,点 $E$,$F$ 分别在边 $BC$,$CD$ 上,连接 $AE$,$AF$,$EF$,$\angle EAF = 45^{\circ}$。若 $\angle BAE=\alpha$,则 $\angle FEC$ 一定等于(
A
)

A.$2\alpha$
B.$90^{\circ}-2\alpha$
C.$45^{\circ}-\alpha$
D.$90^{\circ}-\alpha$
答案:7. A 解析:延长FD至点G,使得DG = BE,连接AG,可证△ADG ≌ △ABE.
∴∠G = ∠AEB = 90° - α,AG = AE,∠GAD = ∠EAB,
∴易得∠GAF = ∠EAF = 45°. 又
∵AF = AF,
∴ △GAF ≌ △EAF,
∴∠AEF = ∠G = 90° - α,
∴∠FEC = 180° - ∠AEB - ∠AEF = 2α.
8. 如图,在边长为 $5$ 的正方形 $ABCD$ 中,点 $E$,$F$ 分别在边 $BC$,$CD$ 上,连接 $AE$,$AF$,$EF$。若 $FA$ 平分 $\angle DFE$,$BE = 2$,则 $DF$ 的长为
$\frac{15}{7}$
。

答案:8. $\frac{15}{7}$
解析:
解:设 $DF = x$,则 $CF = 5 - x$。
因为四边形 $ABCD$ 是正方形,边长为 $5$,$BE = 2$,所以 $EC = 5 - 2 = 3$。
过点 $A$ 作 $AG ⊥ EF$ 于点 $G$。
因为 $FA$ 平分 $\angle DFE$,$\angle ADF = 90°$,$AG ⊥ EF$,所以 $AD = AG = 5$,$DG = GF = x$。
在 $\triangle ABE$ 和 $\triangle AGE$ 中,$AB = AG = 5$,$AE = AE$,所以 $\triangle ABE \cong \triangle AGE$(HL),则 $EG = BE = 2$。
所以 $EF = EG + GF = 2 + x$。
在 $\triangle ECF$ 中,根据勾股定理得:$EC^2 + CF^2 = EF^2$,即 $3^2 + (5 - x)^2 = (x + 2)^2$。
展开得:$9 + 25 - 10x + x^2 = x^2 + 4x + 4$,
化简得:$34 - 10x = 4x + 4$,
移项得:$-14x = -30$,
解得:$x = \frac{15}{7}$。
故 $DF$ 的长为 $\frac{15}{7}$。
9. 如图,在正方形 $ABCD$ 中,点 $E$ 在边 $AB$ 上,连接 $CE$,过点 $D$ 作 $DF⊥ CE$ 于点 $F$,过点 $B$ 作 $BG⊥ CE$ 于点 $G$。若 $BG = 3$,$DF = 8$,则 $FG$ 的长为(
B
)

A.$4$
B.$5$
C.$7$
D.$11$
答案:9. B
解析:
证明:
∵ 四边形 $ABCD$ 是正方形,
∴ $CD = BC$,$\angle BCD = 90°$。
∵ $DF ⊥ CE$,$BG ⊥ CE$,
∴ $\angle DFC = \angle CGB = 90°$,
$\angle DCF + \angle ECB = 90°$,$\angle ECB + \angle CBG = 90°$,
∴ $\angle DCF = \angle CBG$。
在 $\triangle DFC$ 和 $\triangle CGB$ 中,
$\begin{cases}\angle DFC = \angle CGB \\\angle DCF = \angle CBG \\CD = BC\end{cases}$
∴ $\triangle DFC \cong \triangle CGB$(AAS),
∴ $CF = BG = 3$,$CG = DF = 8$,
∴ $FG = CG - CF = 8 - 3 = 5$。
答案:$\boxed{B}$
10. 如图,在正方形 $ABCD$ 中,$E$ 为边 $BC$ 上一点,连接 $AE$,$DF⊥ AE$,交 $AB$ 于点 $F$,连接 $FE$。以 $FD$,$FE$ 为邻边构造 $□ DFE P$,连接 $CP$。若 $\angle AFD=\alpha$,则 $\angle EPC$ 的度数为(
C
)

A.$\alpha - 30^{\circ}$
B.$75^{\circ}-\alpha$
C.$\alpha - 45^{\circ}$
D.$135^{\circ}-2\alpha$
答案:10. C
解析:
证明:
∵四边形$ABCD$是正方形,
∴$AD=AB$,$\angle DAF=\angle ABE=90°$。
∵$DF⊥ AE$,
∴$\angle AFD+\angle FAD=90°$,
又$\angle BAE+\angle FAD=90°$,
∴$\angle AFD=\angle BAE=\alpha$。
在$\triangle ADF$和$\triangle BAE$中,
$\angle DAF=\angle ABE=90°$,
$AD=AB$,
$\angle ADF=\angle BAE=\alpha$,
∴$\triangle ADF\cong\triangle BAE(ASA)$,
∴$AF=BE$,$DF=AE$。
设正方形边长为$a$,$AF=BE=x$,则$BF=a-x$,$EC=a-x$,
∴$BF=EC$,即$\triangle BFE$是等腰直角三角形,
∴$\angle FEB=45°$。
∵四边形$DFEP$是平行四边形,
∴$PE// DF$,$PE=DF$,
∴$\angle PEC=\angle DFC$。
在$\triangle AFD$中,$\angle AFD=\alpha$,$\angle FAD=90°$,
∴$\angle ADF=90°-\alpha$,
∴$\angle DFC=180°-\angle ADF=90°+\alpha$。
∵$\angle FEB=45°$,
∴$\angle FEC=180°-\angle FEB=135°$,
∴$\angle PEC=\angle DFC=90°+\alpha$,
∴$\angle EPC=\angle PEC-\angle FEC=(\alpha+90°)-135°=\alpha-45°$。
结论:$\angle EPC=\alpha-45°$。
$\boxed{C}$
11. 如图,将正方形 $ACOB$ 放置在平面直角坐标系中,$O$ 为原点,点 $B$ 的坐标为 $(2,1)$,则点 $C$ 的坐标为
$(-1,2)$
。

答案:11. (-1,2)
解析:
解:设点$A$的坐标为$(a,b)$,点$C$的坐标为$(x,y)$。
因为四边形$ACOB$是正方形,所以$\overrightarrow{OA} = \overrightarrow{CB}$,$\overrightarrow{OC} = \overrightarrow{AB}$。
已知$O(0,0)$,$B(2,1)$,则$\overrightarrow{OA}=(a,b)$,$\overrightarrow{CB}=(2 - x,1 - y)$,$\overrightarrow{OC}=(x,y)$,$\overrightarrow{AB}=(2 - a,1 - b)$。
所以可得方程组:
$\begin{cases}a = 2 - x \\b = 1 - y \\x = 2 - a \\y = 1 - b\end{cases}$
将$a = 2 - x$代入$x = 2 - a$,得$x = 2 - (2 - x)$,恒成立。
将$b = 1 - y$代入$y = 1 - b$,得$y = 1 - (1 - y)$,恒成立。
又因为$OA ⊥ OC$,所以$a x + b y = 0$,且$OA = OC$,即$a^2 + b^2 = x^2 + y^2$。
由$a = 2 - x$,$b = 1 - y$,代入$a x + b y = 0$得:
$(2 - x)x + (1 - y)y = 0 \implies 2x - x^2 + y - y^2 = 0$
由$a^2 + b^2 = x^2 + y^2$得:
$(2 - x)^2 + (1 - y)^2 = x^2 + y^2 \implies 4 - 4x + x^2 + 1 - 2y + y^2 = x^2 + y^2 \implies 5 - 4x - 2y = 0 \implies 2x + y = \frac{5}{2}$
联立方程$2x - x^2 + y - y^2 = 0$和$2x + y = \frac{5}{2}$,解得$x = -1$,$y = 2$。
故点$C$的坐标为$(-1,2)$。
$(-1,2)$
12. (2025·连云港)如图,小昕同学在正方形纸板 $ABCD$ 的边 $AB$,$BC$ 上分别取点 $E$,$F$,且 $AE = BF$,$AF$ 交 $DE$ 于点 $O$。连接 $AC$,过点 $F$ 作 $FG⊥ AC$,垂足为 $G$,连接 $GD$,$GE$,$DE$ 交 $AC$ 于点 $P$,$GE$ 交 $AF$ 于点 $Q$。
(1)$GD$ 与 $GE$ 的数量关系是
相等
,位置关系是
垂直
;
(2)证明(1)中的结论。

答案:12. (1)相等 垂直 (2)如图,过点G作GM⊥BC于点M,过点G作NT⊥GM分别交AB,CD于点T,N.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB = DC = BC,∠ACB = 45°,∠B = ∠BCD = 90°,
∴∠TGM = ∠B = ∠GMB = ∠GMC = ∠BCD = ∠NGM = 90°,
∴四边形TBMG为矩形,易得四边形GMCN为正方形,
∴GN = GM = MC = CN = BT,∠CNT = ∠BTG = 90°,BM = GT,
∴∠DNG = ∠GTE = 90°,
∴DC - CN = BC - CM,即DN = BM = GT.
∵FG⊥AC,∠ACB = 45°,
∴∠ACB = ∠CFG = 45°,
∴CG = GF,
∴CM = MF,
∴GN = GM = MC = CN = BT = MF.
∵AE = BF,
∴AB - AE - BT = BC - BF - MF,
∴ET = CM = NG,
∴△DNG ≌ △GTE(SAS),
∴DG = GE,∠NDG = ∠EGT. 又
∵∠NDG + ∠NGD = 90°,
∴∠EGT + ∠NGD = 90°,
∴∠DGE = 90°,
∴GD⊥GE
