内容正文:
第一章 特殊平行四边形
初中数学(北师大版)
九年级 上册
3 正方形的性质与判定
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知识点一 正方形的定义和性质
项目 内容 面积
定义 有一组邻边相等且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形 (1)正方形的面积=边长的平方.
(2)正方形的面积=对角线长乘积
的一半
性质 正方形具有平行四边形、矩形、菱形的一切性质
对称性 正方形是轴对称图形,有4条对称轴
边 对边平行,四边相等
角 四个角都是直角
对角线 对角线相等且互相垂直平分,每组对角线平分一组对角
3 正方形的性质与判定
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解读 (1)正方形的定义有三个条件:①有一组邻边相等;②有一个角是直角;
③是平行四边形.这三个条件必须同时具备,缺一不可.
(2)正方形不仅是特殊的平行四边形,而且是特殊的菱形、特殊的矩形,它们的关系如图所示:
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解析 (1)∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=90°,∴∠ABD= ∠ABC=45°.
(2)∵四边形ABCD是正方形,
∴AO=CO,BO=DO,AC=BD,
∴BD=AC=2AO=2×2=4.
(3)S正方形ABCD= AC·BD= ×4×4=8.
点拨 充分利用正方形的四条边相等、四个角相等、对角线相等且互
相垂直平分、对角线平分每一组对角的性质解题.
图1-3-1
例1 如图1-3-1,四边形ABCD是正方形,
对角线AC与BD相交于点O,若AO=2.试求:
(1)∠ABD的度数;
(2)BD的长;
(3)正方形ABCD的面积.
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知识点二 正方形的判定
判定方法 方法说明
正方形
的判定 对角线互相垂直的矩形是正方形 先判定一个四边形是矩形,再判定这个矩形是
菱形
有一个角是直角的菱形是正方形 先判定一个四边形是菱形,再判定这个菱形是
矩形
对角线相等的菱形是正方形
重点
解读 (1)判定四边形是正方形的方法还有:①对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形;②对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形;③既是菱形又是矩形的四边形是正方形.
(2)四边形之间的转化关系如下:
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例2 如图1-3-2所示,在△ABC中,∠ACB=90°,CD平分∠ACB,DE⊥BC,
DF⊥AC,垂足分别为E,F.求证:四边形CFDE是正方形.
图1-3-2
证明 证法一:∵DE⊥BC,
∴∠DEB=90°.
∵∠ACB=90°,∴DE∥CF.
同理DF∥CE.
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∴四边形CFDE是平行四边形.
∵CD平分∠ACB,DE⊥BC,DF⊥AC,
∴DE=DF,∴▱CFDE是菱形.
又∵∠ACB=90°,∴菱形CFDE是正方形.
证法二:∵DE⊥BC,DF⊥AC,∴∠DEC=∠DFC=90°.
又∵∠ACB=90°,∴四边形CFDE是矩形.
∵CD平分∠ACB,DE⊥BC,DF⊥AC,
∴DE=DF,∴矩形CFDE是正方形.
点拨 本题用到了判定正方形的两种方法:①有一个角为直角的菱形是
正方形;②有一组邻边相等的矩形是正方形.解答这类问题时,要根据题
目的特点,灵活地选择方法进行判定.
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题型一 矩形、菱形、正方形的判定方法的综合应用
例1 如图1-3-3,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,垂足为D,AN是△ABC的
外角平分线,CE⊥AN,垂足为E.
(1)求证:四边形ADCE是矩形;
(2)当△ABC满足什么条件时,四边形ADCE是正方形?请给出证明.
图1-3-3
3 正方形的性质与判定
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分析 (1)欲证四边形ADCE是矩形,根据已知条件可以证明四边形有三个
角是直角;(2)四边形ADCE是矩形,要使它是正方形,只需一组邻边相等,即
AD=CD,此时△ACD是等腰直角三角形,即∠ACD=∠CAD=45°,∴∠BAC
=90°.(答案不唯一)
解析 (1)证明:在△ABC中,
∵AB=AC,AD⊥BC,∴∠BAD=∠CAD.
∵AN是△ABC的外角平分线,∴∠MAE=∠CAE,
∴∠DAE=∠DAC+∠CAE= ×180°=90°.
又∵AD⊥BC,CE⊥AN,∴∠ADC=∠CEA=90°,
∴四边形ADCE是矩形.
(2)答案不唯一,如:∠BAC=90°.
证明:∵∠BAC=90°,AB=AC,AD⊥BC,
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∴∠A