内容正文:
第3课时 正方形的性质与判定的综合应用
知识点 正方形的性质与判定
1.下列命题错误的是( C )
A.正方形的对角线互相垂直平分且相等
B.对角线互相垂直的矩形是正方形
C.对角线互相垂直且相等的四边形是正方形
D.有一个角是直角,且对角线互相垂直的平行四边形是正方形
2.如图,正方形ABCD的面积为1,则以相邻两边中点连线EF为边的正方形EFGH的周长为 2 .
3.小明用四根长度相同的木条制作了能够活动的菱形学具,他先把活动学具制作成如图1所示的菱形,并测得∠B=60°,接着把活动学具制作成如图2所示的正方形,并测得正方形的对角线AC=a cm,则图1中对角线AC的长为 a cm.
4.如图,在正方形ABCD中,点G在对角线BD上(不与点B,D重合),EG⊥DC于点E,GF⊥BC于点F,连接AG.写出线段AG,EG,GF长度之间的数量关系,并说明理由.
解:GE2+GF2=AG2.理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,∴∠C=90°.
∵GE⊥DC,GF⊥BC,
∴∠GEC=90°,∠GFC=90°,
∴∠GEC=∠C=∠GFC=90°,
∴四边形GECF是矩形,∴EG=CF.
连接GC.∵四边形ABCD是正方形,∴GC=AG.
在Rt△GCF中,由勾股定理,得CF2+GF2=GC2,
∴EG2+GF2=AG2.
5.[教材P26习题第2题改编]如图,正方形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,CE∥BD,DE∥AC.
(1)求证:四边形OCED是正方形;
(2)若AC=,则点E到边AB的距离为 .
解:(1)∵CE∥BD,DE∥AC,∴四边形OCED是平行四边形.
在正方形ABCD中,OD=OC,∠COD=90°,
∴▱OCED是正方形.
6.在一次数学课上,张老师出示了一个题目:如图,▱ABCD的对角线相交于点O,过点O作EF垂直于BD分别交AB,CD于点F,E,连接DF,BE.请根据上述条件,写出一个正确结论.其中四位同学写出的结论如下:小青:OE=OF;小何:四边形DFBE是正方形;小夏:S四边形AFED=S四边形FBCE;小雨:∠ACE=∠CAF.这四位同学写出的结论中错误的是( B )
A.小青 B.小何
C.小夏 D.小雨
7.如图,在正方形AFCE中,D是边CE上一点,B是CF延长线上一点,且AB=AD.若四边形ABCD的面积是24 cm2,则AC的长是 4 cm.
8.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC(BC>AD),∠D=90°,∠ABE=45°,BC=CD.若AE=5,CE=2,则BC的长度为 6 .
9.[邵阳中考]如图,平行四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,∠OBC=∠OCB.
(1)求证:平行四边形ABCD是矩形;
(2)请添加一个条件使矩形ABCD为正方形,并说明理由.
解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD.
∵∠OBC=∠OCB,∴OB=OC,∴AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形.
(2)AB=AD(或AC⊥BD,答案不唯一).
理由:略.
10.如图,在正方形ABCD中,动点E在AC上,AF⊥AC,垂足为A,AF=AE.
(1)求证:BF=DE.
(2)当点E运动到AC的中点时(其他条件都保持不变),四边形AFBE是什么特殊四边形?请说明理由.
解:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠BAD=90°.
∵AF⊥AC,∴∠EAF=90°,∴∠BAF=∠DAE.
又∵AF=AE,AB=AD,
∴△ABF≌△ADE(SAS),∴BF=DE.
(2)四边形AFBE是正方形.
理由:∵E为AC的中点,AB=BC,
∴BE⊥AC,BE=AE=AC.
∵AF=AE,∴BE=AF=AE.
∵BE⊥AC,AF⊥AC,∴BE∥AF,
∴四边形AFBE是平行四边形.
又∵∠FAE=90°,AF=AE,
∴▱AFBE是正方形.
11.综合与实践
问题情境:
如图1,E为正方形ABCD内一点,∠AEB=90°,将Rt△ABE绕点B顺时针旋转90°得到△CBE'(点A的对应点为C),延长AE交CE'于点F,连接DE.
猜想证明:
(1)试判断四边形BE'FE的形状,并说明理由;
(2)如图2,若DA=DE,请猜想线段CF与E'F的数量关系并加以证明.
解:(1)四边形BE'FE是正方形.
理由:由旋转的性质可知∠E'=∠AEB=90°,∠EBE'=90°.
∵∠AEB=90°,∴∠FEB=90°,
∴四边形BE'FE是矩形.
由旋转可知,BE'=BE,
∴四边形BE'FE是正方形.
(2)CF=FE'.
证明:过点D作DH⊥AE,垂足为H,
则∠DHA=90°,∠DAH+∠ADH=90°.
∵DA=DE,∴AH=AE.