内容正文:
第26节 正方形
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1 正方形的定义及性质
(1)正方形的定义:四条边相等且四个角都是直角的四边形.
(2)正方形的性质:
①既具有矩形的性质,又具有菱形的性质;
②正方形的四个角都是直角,四条边都相等;
③正方形的两条对角线相等,并且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角;
④正方形既是中心对称图形,也是轴对称图形;
⑤C正方形ABCD=4AB,S正方形ABCD=AB2= AC2.
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1.(1)如图,在正方形ABCD中,AC与BD交于点O,
OA=1,下列判断错误的是 ( )
A. OA=OB=OC=OD=1
B. 正方形ABCD的面积为2
C. 正方形ABCD的周长为4
D. 图中有8个45°角、4个直角
(2)如图,在正方形ABCD的外侧作等边
△ADE,则∠BED的度数是_____.
D
45°
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常有以下两种思路:
思路一:已知矩形+“菱形特有基因”:
①有一组邻边相等的矩形是正方形;
②对角线互相垂直的矩形是正方形.
思路二:已知菱形+“矩形特有基因”:
①有一个角是90°的菱形是正方形;
②对角线相等的菱形是正方形.
2 正方形的判定
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证明:∵∠A=∠B=∠C=90°,
①
2.(1)根据图中条件,证明四边形ABCD是正方形.
∴四边形ABCD是矩形.
又∵AB=AD,
∴矩形ABCD是正方形.
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②
证明:∵AB=BC=CD=AD,
∴四边形ABCD是菱形.
又∵∠B=90°,
∴菱形ABCD是正方形.
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(2)如图,在反映特殊四边形之间关系的知识结构图中,若下列①②③④表示需要添加的条件,则描述错误的是 ( )
A.①表示有一个角是直角
B.②表示有一组邻边相等
C.③表示四个角都相等
D.④表示对角线相等
C
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3 正方形的几个重要结论
结论(提醒:三结论在解答题中不能直接用)
命题1:如图1,P是正方形ABCD对角线上
一点,连接PA,PC,则PA=PC.
命题2:如图2,在正方形ABCD中,F为
边BC上的点,E,G分别是边AB,
CD上的点.
(1)若AF⊥EG,则AF=EG;
(2)若AF=EG,则AF⊥EG.
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命题3:如图3, P是正方形ABCD对角线上
一点,E为边BC上的点,连接PA,
PE.
(1)若PE⊥PA,则PA=PE;
(2)若PA=PE,则PE⊥PA.
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3.(2022·天河区模拟)如图, 在正方形ABCD中,点P在AC上,PE⊥AB,PF⊥BC,垂足分别为E,F,EF=3,则DP的长为_____.
4.(1)如图1,已知E是正方形ABCD的边CD上一点,BF⊥AE于点F,交AD于点G,求证:AE=BG;
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图1
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证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠ADE=∠BAG=90°.
∵BF⊥AE,∴∠BAF+∠ABG=90°.
又∵∠BAF+∠DAE=90°,∴∠DAE=∠ABG.
∴△AED≌△BGA(ASA).
∴AE=BG.
在△AED和△BGA中,
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(2)如图2,已知Q为正方形ABCD的边CD上的一个动点,AQ交BD于点M,过点M作MN⊥AQ交BC于点N,过点N作NP⊥BD于点P,求证:①AM=MN;②BD=2MP.
证明:①如图2,过点M作MH⊥AB于点H,
过点M作MJ⊥BC于点J,
图2
∵四边形ABCD是正方形,∴BD平分∠ABC,
∠ABC=90°.
∵MH⊥AB,MJ⊥BC,∴MH=MJ,∠HMJ=90°.
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∴AM=MN.
∴∠HMN+∠NMJ=90°.
∵MN⊥AQ,∴∠HMN+∠AMH=90°.
∴∠NMJ=∠AMH.
在△AMH和△NMJ中,
∴△AMH≌△NMJ(ASA).
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∵BD=AC=2AO,∴BD=2MP.
∵四边形ABCD是正方形,∴AC⊥BD,BD=AC,AC=2AO.
∵NP⊥BM,∴∠PNM+∠PMN=90°.
又∵∠OMA+∠PMN=90°,∴∠PNM=∠OMA.
∴△PMN≌△OAM(AAS).
∴MP=AO.
在△PMN和△OAM中,
②如图3,连接AC交BD于点O.
图3
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1 正方形的性质
1.(2023·重庆)如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在BC,CD上,连接AE,AF,EF,∠EAF=45°.若∠BAE=α,则∠FEC一定等