内容正文:
第十八章 平行四边形
第12课 正方形的判定
正方形的判定
正方形的判定方法 几何语言 图示
判定定理1:有一组邻边______的____形是正方形 在矩形ABCD中,AB=AD,
∴四边形ABCD是正方形
判定定理2:有一个角是______的____形是正方形 在菱形ABCD中,AB⊥AD,
∴四边形ABCD是正方形
相等
矩
直角
菱
1 经典例题如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD平分∠ACB,DE⊥BC于点E,DF⊥AC于点F.求证:四边形CFDE是正方形.
证明:∵∠ACB = 90°,DE⊥BC,DF⊥AC,
∴四边形CFDE是矩形.
又CD平分∠ACB,
∴DE=DF.
∴四边形CFDE是正方形.
2 变式训练 如图,在△ABC中,已知∠BAC=45°,AD⊥BC于点D,分别将△ABD,△ACD沿AB,AC对折,得到△ABE,△ACF,延长EB,FC相交于点G.求证:四边形AEGF是正方形.
证明:∵AD⊥BC,∴∠ADB=∠ADC=90°.
由翻折的性质可知,∠E=∠ADB=90°,
∠F=∠ADC=90°,
AE=AD=AF,∠BAD=∠BAE,∠CAD=∠CAF.
∵∠BAC=45°,∴∠EAF=90°.
∴四边形AEGF是矩形.
又AE=AF,∴矩形AEGF是正方形.
3 经典例题 如图,在△ABC中,AD是∠BAC的平分线.作DE∥AB交AC于点E,DF∥AC交AB于点F.
(1)求证:四边形AEDF是菱形;
证明:∵DE∥AB,DF∥AC,
∴四边形AEDF是平行四边形,∠EDA=∠FAD.
∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠EAD=∠FAD.∴∠EAD=∠EDA.∴EA=ED.
∴平行四边形AEDF是菱形.
(2)当△ABC满足条件_____________时,四边形AEDF是正方形.
∠BAC=90°
4 变式训练 如图,点E,F,P,Q分别是正方形ABCD的四条边上的点,且AF=BP=CQ=DE.
求证:(1)EF=FP=PQ=QE;
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠A=∠B=∠C=∠D=90°,AB=BC=CD=AD.
∵AF=BP=CQ=DE,
∴DF=AP=BQ=CE.∴△DFE≌△APF≌△BQP≌△CEQ(SAS).
∴EF=FP=PQ=QE.
(2)四边形EFPQ是正方形.
证明:∵EF=FP=PQ=QE,∴四边形EFPQ是菱形.
∵△APF≌△BQP,∴∠AFP=∠BPQ.
∵∠AFP+∠APF=90°,∴∠APF+∠BPQ=90°.
∴∠FPQ=90°.∴菱形EFPQ是正方形.
基础过关
1.如图,▱ABCD的对角线互相垂直,要使四边形ABCD成为正方形,还需添加的一个条件是____________(只需添加一个即可).
AC=BD
2.【推理能力】一个四边形顺次添加下列条件中的三个条件便得到正方形:
a.两组对边分别相等 b.一组对边平行且相等
c.一组邻边相等 d.一个角是直角
顺次添加的条件:①a→c→d;②b→d→c;③a→b→c.
其中正确的有( )
A.仅① B.仅③
C.①② D.②③
C
能力过关
3.如图,等边三角形AEF的顶点E,F分别在矩形ABCD的边BC,
CD上,且∠CEF=45°.求证:矩形ABCD是正方形.
证明:∵四边形ABCD是矩形,∴∠B=∠D=∠C=90°.
∵△AEF是等边三角形,
∴AE=AF,∠AEF=∠AFE=60°.
∵∠CEF=45°,∴∠CFE=∠CEF=45°.
∴∠AEB=∠AFD=180°-45°-60°=75°.
∴△AEB≌△AFD(AAS).∴AB=AD.
∴矩形ABCD是正方形.
4.如图,在矩形ABCD中,AD=6,DC=8,菱形EFGH的三个顶点E,G,H分别在矩形ABCD的边AB,CD,DA上,AH=2,DG=2.求证:四边形EFGH是正方形.
证明:∵四边形EFGH是菱形,
∴HG=EH.∵AH=2,DG=2,∴DG=AH.
在Rt△DHG和Rt△AEH中,
∴Rt△DHG≌Rt△AEH(HL).∴∠DHG=∠AEH.
∵∠AEH+∠AHE=90°,
∴∠DHG+∠AHE=90°.∴∠GHE=90°.
∴菱形EFGH是正方形.
思维过关
5.(2023·惠州期中)如图,在△ABC中,点E,D,F分别在边AB,BC,CA上,且DE∥CA,DF∥BA.下列四个判断中,正确的有( )
①四边形AEDF是平行四边形;
②如果∠BAC=90°,那么四边形AEDF是矩形;
③如果AD平分∠BAC,那么四边形AEDF是菱形;
④如果∠BAC=90°,AD⊥BC,且AB=AC,那么四边形AEDF是正方形.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个