内容正文:
3 正方形的性质与判定
课时1 正方形的性质
学习目标
1. 理解正方形的定义.
2. 从边、角、对角线三个方面理解正方形的性质.
素养目标
通过观察、猜想、验证、推理等数学活动进一步发展学生的演绎推理能力和发散思维能力.
一、正方形的定义
有一组邻边 相等 ,并且有一个角是 直角 的平行四边形叫做正方形.
二、正方形的性质
对称性:正方形是轴对称图形,对称轴有 四 条.
正方形是中心对称图形,对称中心是 对角线交点 .
边:正方形的对边 平行 ,四条边 相等 .
角:正方形的四个角都是 直角 .
对角线:正方形的对角线 相等 且互相 垂直平分 .
正方形具备平行四边形、菱形、矩形的所有性质.
1. 如图,在正方形ABCD的外侧作等边三角形CDE,则∠AED的度数为( B )
A. 10° B. 15° C. 30° D. 120°
解析:根据正方形的性质得出∠ADC=90°,AD=DC,根据等边三角形的性质得出DE=DC,∠EDC=60°,推出∠ADE=150°,
AD=ED,根据等腰三角形的性质得出∠DAE=∠DEA,根据三角形的内角和定理求出∠AED=15°.
2. 菱形、矩形、正方形都具有的性质是( C )
A. 对角线相等且互相平分
B. 对角线相等且互相垂直
C. 对角线互相平分
D. 四条边相等
3. 对角线长为2的正方形的周长为 8 ,面积为 4 .
解析:∵正方形的对角线长为2,
∴正方形的边长为2,
∴正方形的周长为4×2=8,
面积为2×2=4.
4. 如图,点M在正方形ABCD的对角线BD上.求证:AM=CM.
证明:∵BD是正方形ABCD的对角线,
∴∠ABD=∠CBD,AB=BC.
在△ABM和△CBM中,
∴△ABM≌△CBM(SAS),
∴AM=CM.
正方形的性质
如图,正方形ABCD和正方形AEFG有公共点A,点B在线段DG上.
探究1: 判断DG与BE的位置关系,并说明理由;
解:DG⊥BE.理由如下:
∵四边形ABCD,四边形AEFG是正方形,
∴AB=AD,∠DAB=∠GAE,AE=AG,
∠ADB=∠ABD=45°,
∴∠DAG=∠BAE.
在△DAG和△BAE中,
∴△DAG≌△BAE(SAS).
∴DG=BE,∠ADG=∠ABE=45°,
∴∠ABD+∠ABE=90°,即∠DBE=90°.
∴DG⊥BE.
探究2: 若正方形ABCD的边长为,BE=3,求正方形AEFG的对角线的长.
解:如图,连接GE,
∵△DAG≌△BAE,
∴DG=BE=3.
∵正方形ABCD的边长为,
∴BD=2,
∴BG=1.
在Rt△GBE中,
GE===,
∴正方形AEFG的对角线的长为.
如图,在正方形ABCD中,点E在边BC上,AF平分∠DAE,交CD于点F,且CF=DF,连接EF.
(1)求证:EF⊥AF;
(2)若AB=2,求CE的长.
(1)证明:如图,延长BC交AF的延长线于点G.
∵四边形ABCD为正方形,
∴AD∥BC,
∴AD∥CG,
∴∠DAF=∠FGC.
又∵AF平分∠DAE,
∴∠DAF=∠EAF,
∴∠G=∠EAF,
∴EA=EG.
在△ADF和△GCF中,
∴△ADF≌△GCF(AAS),
∴AF=FG.
∵AE=EG,
∴EF⊥AG,
即EF⊥AF.
(2)解:∵四边形ABCD为正方形,
∴AD=CD=BC=AB=2.
∵△ADF≌△GCF,
∴AD=CG=2.
设CE=a,则BE=2-a,
∴AE=EG=EC+CG=2+a.
在Rt△ABE中,
由勾股定理,得AB2+BE2=AE2,
即22+(2-a)2=(2+a)2,
解得a=,
∴CE=.
知识点1 正方形的定义
有一组邻边相等,并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形.
知识点2 正方形的性质
对称性:正方形是轴对称图形,对称轴有四条.
正方形是中心对称图形,对称中心是对角线交点.
正方形的四个角都是直角,四条边相等.
正方形的对角线相等且互相垂直平分.
正方形具有平行四边形、菱形、矩形的所有性质.
【考点诠释】
(1)正方形的定义是正方形最基础的性质.
(2)正方形的对角线互相垂直,因此正方形面积的求法也可以用对角线相乘除以2.
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