内容正文:
课时2 正方形的性质与判定
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与判定.
素养目标
经历探索正方形有关性质、判定条件的过程,发展合情推理能力,获得数学体验,感受数学的乐趣.
正方形的判定
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.
有一组邻边 相等 的矩形是正方形.
对角线 互相垂直 的矩形是正方形.
有一个角是 直角 的菱形是正方形.
对角线 相等 的菱形是正方形.
1. 下列说法:①一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形;②对角线相等的四边形是矩形;③有一组邻边相等的矩形是正方形;④对角线互相垂直的四边形是菱形.正确的有( A )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
解析:一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,故①是错误的;对角线相等的平行四边形才是矩形,可以举反例,例如等腰梯形,故②是错误的;有一组邻边相等的矩形是正方形,这是正方形的判定定理,故③是正确的;对角线互相垂直的平行四边形是菱形,故④是错误的.
2. 如图,在矩形ABCD中,要使矩形ABCD成为正方形还需满足的条件是 AB=BC(答案不唯一) .(填一个条件即可)
3. 如图,▱ABCD的对角线互相垂直,要使▱ABCD成为正方形,还需添加的一个条件是 ∠ABC=90°(答案不唯一) .(只需添加一个即可)
第3题图
4. 如图,在正方形ABCD中,P是对角线AC上的点,连接BP,DP.
第4题图
(1)求证:∠ABP=∠ADP;
(2)如果AB=AP,求∠ABP的度数.
(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠DAP=∠BAP=45°.
在△ABP和△ADP中,
∴△ABP≌△ADP(SAS),
∴∠ABP=∠ADP.
(2)解:∵AB=AP,
∴∠ABP=∠APB.
又∵∠BAP=45°,
∴∠ABP=67.5°.
正方形的性质与判定
如图,已知在正方形ABCD中,P是对角线AC上任意一点,PM⊥AD,PN⊥AB,垂足分别为M和N,PE⊥PB交AD于点E.
探究1: 求证:四边形MANP是正方形;
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠DAB=90°,AC平分∠DAB.
∵PM⊥AD,PN⊥AB,
∴∠PMA=∠PNA=90°,
∴四边形MANP是矩形.
∵AC平分∠DAB,PM⊥AD,PN⊥AB,
∴PM=PN,
∴四边形MANP是正方形.
探究2: 求证:EM=BN.
证明:∵四边形MANP是正方形,
∴∠MPN=90°.
∵PE⊥PB,
∴∠EPB=90°,
∴∠MPE+∠EPN=∠NPB+∠EPN=90°,
∴∠MPE=∠NPB.
在△EPM和△BPN中,
∴△EPM≌△BPN(ASA),
∴EM=BN.
1. 小明用四根长度相同的木条制作了能够活动的菱形学具,他先活动学具成为图1所示菱形,并测得∠B=60°,接着活动学具成为图2所示正方形,并测得正方形的对角线AC=40 cm,则图1中对角线AC的长为 20 cm.
图1 图2
2. 如图,一张矩形的纸片,要折出一个正方形,只要把一个角沿折痕AE翻折上去,使AB和AD边上的AF重合,则四边形ABEF就是一个正方形,判断的根据是 有一组邻边相等的矩形是正方形 .
解析:根据矩形性质得出∠B=∠DAB=90°,根据折叠性质得出∠AFE=90°,得出四边形ABEF是矩形,根据正方形判定的依据推出即可.
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
正方形具有平行四边形、菱形、矩形的所有性质.可以从边、角、对角线三个角度去记忆、理解.
知识点3 正方形的判定
(1)菱形+矩形的性质(①一个角为90°,②对角线相等)构成正方形.
(2)矩形+菱形的性质(①一组邻边相等,②对角线互相垂直)构成正方形.
(3)对角线互相垂直、平分且相等的四边形为正方形.
【考点诠释】
(1)正方形的定义是正方形最基础的性质.
(2)正方形的判定中,主要从两个方向:一是先证菱形,再加上矩形性质推正方形;二是先证矩形,再加上菱形性质推正方形.
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