内容正文:
第3讲 正方形的性质与判定
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课程标准
1.理解正方形的概念,知道它与菱形、矩形、平行四边形之间的关系;
2.掌握正方形的性质和判定定理;
3.能够用综合法证明正方形的性质定理和判定定理以及其他相关结论。
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知识精讲
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知识点01 正方形的概念
定义:四条边都 ,四个角都是 的四边形叫做正方形。
注意:
(1)判定一个四边形是正方形必须同时满足三个条件:①四边形是平行四边形;②有一组领边相等。③有一个角是直角。
(2)正方形既是矩形,又是菱形。
知识点02 正方形的性质
正方形具有四边形、平行四边形、矩形、菱形的一切性质。
1.正方形的性质定理
(1)定理1:正方形的四个角都是 ,四条边都 。
(2)定理2:正方形的对角线 。
归纳:矩形的角、边、对角线的性质
(1)角:四个角都是直角。
(2)边:四边相等、邻边垂直、对边平行。
(3)对角线:①相等,②互相垂直平分,③每条对角线平分一组对角。
2.正方形的对称性
(1)正方形是轴对称图形,共有 对称轴,其中两条是对角线所在的直线,另两条是过每一组对边中点的直线。
(2)正方形是中心对称图形,对称中心是对角线的 。
知识点03 平行四边形、矩形、菱形、正方形的区别与联系
1.矩形、菱形、正方形之间的关系
矩形、菱形、正方形都是平行四边形,且是 的平行四边形,特殊之处在于:矩形是有一个角为直角的平行四边形;菱形是有一组领边相等的平行四边形;而正方形既是矩形,又是菱形。
2.平行四边形、矩形、菱形、正方形之间的区别和联系
类型
平行四边形
矩形
菱形
正方形
边
共性
对边平行且相等
特性
四条边都相等
角
共性
对角相等且邻角互补
特性
四个角都是直角
四个角都是直角
对角线
共性
对角线互相平分
特性
对角线相等
对角线互相垂直
对角线相等且互相垂直
对称性
共性
中心对称图形,对称中心是两条对角线的交点
特性
不一定是轴对称图形
轴对称图形
有2条对称轴,它们分别是过两组对边中点的直线
有2条对称轴,它们分别是两条对角线所在的直线
有4条对称轴,其中2条是过两组对边中点的直线,另外2条是两条对角线所在的直线
或者可表示为:
知识点04 正方形的判定
(1)定理1:有一组 的 是正方形。
(2)定理2: 的 是正方形。
(3)定理3:有 的 是正方形。
(4)定理4: 的 是正方形。
知识点05 中点四边形
1.中点四边形的概念
顺次连接任意四边形 所组成的四边形叫做中点四边形。
2.常见的中点四边形
(1)顺次连接任意四边形各边中点得到的四边形是平行四边形。
(2)顺次连接平行四边形各边中点得到的四边形是平行四边形。
(3)顺次连接矩形各边中点得到的四边形是菱形。
(4)顺次连接菱形各边中点得到的四边形是矩形。
(5)顺次连接正方形各边中点得到的四边形是正方形。
注意:新四边形由原四边形各边中点顺次连接而成
(1)若原四边形的对角线互相垂直,则新四边形是矩形。
(2)若原四边形的对角线相等,则新四边形是菱形。
(3)若原四边形的对角线垂直且相等,则新四边形是正方形。
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能力拓展
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考法01 正方形的性质
【典例1】如图,在正方形ABCD中,AE平分∠BAC交BC于点E,点F是边AB上一点,连接DF,若BE=CE,则∠CDF的度数为( )
A.45° B.60° C.67.5° D.77.5°
【即学即练】如图,在正方形ABCD中,将边BC绕点B逆时针旋转至BC',连接CC',DC',若∠CC'D = 90°,BC'=,则线段C'D的长度为( )
A. B. C. D.
【典例2】如图,在正方形ABCD中,点E、F分别是边BC和CD上的两点,若AB=1,△AEF为等边三角形,则CE=( )
A. B. C. D.
【即学即练】如图,在正方形ABCD中,AB=3,点E,F分别在边AB,CD上,∠EFD=60°.若将四边形EBCF沿EF折叠,点B′恰好落在AD边上,则BE的长度为( )
A.1 B. C. D.2
考法02 正方形的判定
【典例3】如图,在平行四边形 中, , , , 是对角线 上的动点,且 , , 分别是边 ,边 上的动点.下列四种说法:
①存在无数个平行四边形 ;
②存在无数个矩形 ;
③存在无数个菱形 ;
④存在无数个正方形 .其中正确的个数是( )
A.1 B.2