内容正文:
专题5.3.2 正方形的判定
【学习目标】
1.了解平行四边形、矩形及菱形与正方形的概念之间的从属关系;
2.掌握正方形判定方法;
3. 会利用特殊四边形的判定条件进行有关论证.
【知识点梳理】
要点一、正方形的判定
正方形的判定除定义外,判定思路有两条:或先证四边形是菱形,再证明它有一个角是直角或对角线相等(即矩形);或先证四边形是矩形,再证明它有一组邻边相等或对角线互相垂直(即菱形).
要点二、特殊平行四边形之间的关系
或者可表示为:
要点三、顺次连接特殊的平行四边形各边中点得到的四边形的形状
(1)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.
(2)顺次连接矩形各边中点得到的四边形是菱形.
(3)顺次连接菱形各边中点得到的四边形是矩形.
(4)顺次连接正方形各边中点得到的四边形是正方形.
特别指出: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.
【典型例题】
类型一、正方形的判定
1、如图,在平行四边形中,是边上的高,将沿方向平移,使点与点重合,得△GFC.
(1)求证:;
(2)若,当______时,四边形是菱形;
(3)若,当______时,四边形是正方形.
【变式】如图所示,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=24cm,BC=26cm动点P从点A出发沿AD方向向点D以1cm/s的速度运动,动点Q从点C出发沿着CB方向向点B以3cm/s的速度运动.点P,Q分别从点A和点C同时出发,当其中一点到达端点时,另一点随之停止运动.
(1)经过多长时间,四边形PQCD是平行四边形?
(2)经过多长时间,四边形PQBA是矩形?
(3)若AB=8,如果Q点的移动速度不变,要使PQBA是正方形,则P点移动速度是多少?
类型二、正方形中的最值问题
2.如图,在边长为2cm的正方形ABCD中,Q为BC边的中点,P为对角线AC上的一个动点,连接PB,PQ,求△PBQ周长的最小值.
【变式】如图,正方形中,,是边的中点,点是正方形内一动点,,连接,将线段绕点逆时针旋转得,连接,.
(1)若、、三点共线,求的长;
(2)求△CDF的面积的最小值.
正方形的判定(专项练习)
一、单选题
1.下列命题:①对角线相等的菱形是正方形;②四个内角都相等的四边形是矩形;③一组对边平行,一组对角相等的四边形是平行四边形;④一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形.其中真命题有( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
2.如图,在直角三角形中,,,将直角三角形绕点逆时针旋转,得到,连接,延长到,使,连接、,若,则的长为( )
A.2 B.4 C.3 D.5
3.如图,正方形中,点是边的中点,,交于点,、交于点,则下列结论:①;②;③;④.其中正确的是( )
A.①③ B.①②③④ C.①②③ D.①③④
4.如图,是等腰直角三角形,为直角三角形,为的中点,,.当绕着点旋转时,直角边,分别与边,相交于点,.在旋转过程中有以下结论:①;②当时,四边形是正方形;③.其中正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
5.如图,在中,,,是的中点,过点作和的垂线段,垂足分别为和,四边形沿着的方向匀速运动,点与点重合时停止运动设运动时间为,运动过程中四边形与的重叠部分的面积为,则随变化的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
6.如图,在中,点,,分别在边,,上,且,,下列四个判断中,正确的个数有( )
①四边形是平行四边形
②如果,那么四边形是矩形
③如果平分,那么四边形是菱形
④如果,,且,那么四边形是正方形
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.在平行四边形中,为的中点,点,为平行四边形同一边上任意两个不重合的动点(不与端点重合),,的延长线分别与平行四边形的另一边交于点,.下面四个判断:
①四边形是平行四边形;
②四边形是平行四边形;
③若平行四边形是矩形(正方形除外),则至少存在一个四边形ENFM是正方形;
④对于任意的平行四边形,存在无数个四边形是矩形.
其中,正确的个数有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
8.将四个全等的三角形按如图所示的方式围成一个正方形,记的面积为,四边形的面积为.若,,,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
9.如图,在正方形中,是边上一动点(不与、重合),对角线、相交于点,过点分别作、的垂线,分别交、于点、,交、于点、,下列结论:
①;
②;
③;
④当是的中点时,.
其中正确的结论有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
二、填空