内容正文:
18.2.3 正方形
八年级下
人教版
1. 理解正方形的概念,以及它与平行四边形、矩形、菱形之间的关系;
2. 能熟练运用正方形的性质和判定进行计算和证明.
学习目标
重点
难点
新课引入
正方形是我们熟悉的几何图形,它的边、角有什么特点?
正方形的四条边都相等,四个角都是直角.
以上问题学生回答言之有理即可
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.
两层含义
(1) 有一组邻边相等的平行四边形 (菱形)
(2) 并且有一个角是直角的平行四边形 (矩形)
新知学习
一 正方形的定义及其性质
由正方形的定义可知:
正方形既是有一组邻边相等的矩形,又是有一个角为直角的菱形.
思考
正方形既是特殊的矩形,又是特殊的菱形.正方形有哪些性质?
正方形具有矩形,菱形的所有性质.
平行四边形
矩形
菱形
正方形
归纳
正方形的性质
边
对边平行
四边相等
角
对角线
对角线相等
对角线互相垂直平分
每条对角线平分一组对角
:四个角相等且都是直角
A
B
D
C
O
探究
正方形是轴对称图形吗?如果是,它的对称轴是什么?
正方形是轴对称图形,有四条对称轴,分别是两条对角线所在的直线以及对边中点的连线.
例1 求证:正方形的两条对角线把这个正方形分成四个全等的等腰直角三角形.
已知:如图,四边形 ABCD 是正方形,对角线 AC、BD 相交于点 O.
求证:△ABO、 △BCO、 △CDO、 △DAO 是全等的等腰直角三角形.
证明:∵四边形 ABCD 是正方形,
∴AC = BD,AC⊥BD,AO = CO = BO = DO
∴△ABO、△BCO、△CDO、△DAO 都是等腰直角三角形,
并且△ABO ≌△BCO ≌△CDO ≌△DAO.
图中共有多少个等腰直角三角形?
图中共有多少个等腰直角三角形?
8个,△ABO、△BCO、△CDO、△DAO、△ABD、△BCD、△ABC、△ACD.
探究1
怎样判定一个矩形是正方形?
二 正方形的判定
矩形:对角线相等且互相平分
正方形:对角线相等且互相垂直平分
❓
对角线互相垂直?
已知:在矩形ABCD中,AC⊥BD.
求证:四边形ABCD是正方形.
证明: ∵四边形ABCD是矩形,
A
B
D
C
O
∴OA=OB=OC=OD,∠BAD=90〫.
∵AC⊥BD,
∴AC是线段BD的垂直平分线.
∴AB=BC=CD=DA,
∴四边形ABCD是正方形.
同理:BD是线段AC的垂直平分线,
数学语言:
在矩形ABCD中, ∵ AC⊥BD,
∴四边形ABCD是正方形.
A
B
D
C
O
归纳
对角线互相垂直的矩形是正方形.
通过以上证明,我们得到正方形的一个判定:
探究2
怎样判定一个矩形是正方形?
矩形:对边相等
且平行
正方形:四边相等且对边平行
❓
邻边相等?
已知:在矩形ABCD中,AB=BC.
求证:四边形ABCD是正方形.
证明: ∵四边形ABCD是矩形,
A
B
D
C
∴∠B=90〫,四边形ABCD是平行四边形.
∵AB=BC,
∴四边形ABCD是正方形.
归纳
有一组邻边相等的矩形是正方形.
通过以上证明,我们得到正方形的一个判定:
数学语言:
在矩形ABCD中, ∵AB=BC,
∴四边形ABCD是正方形.
A
B
D
C
O
探究3
怎样判定一个菱形是正方形?
菱形:对角线垂直且互相平分
正方形:对角线相等且互相垂直平分
❓
对角线相等?
已知:在菱形ABCD中,AC,BD是两条对角线,且 AC=BD.
求证:四边形ABCD是正方形.
证明: ∵四边形ABCD是菱形,
A
B
D
C
O
∴AB=BC=CD=DA,AC⊥BD.
∵AC=BD,
∴OA=OB=OC=OD,
∴△AOB ,△BOC是等腰直角三角形,
∴四边形ABCD是正方形.
∴∠ABC=90〫,
归纳
对角线相等的菱形是正方形.
通过以上证明,我们得到正方形的一个判定:
数学语言:
在菱形ABCD中, ∵ AC=BD,
∴四边形ABCD是正方形.
A
B
D
C
O
探究4
怎样判定一个菱形是正方形?
菱形:对角相等
正方形:四个角相等,都为90°
❓
有一个角为直角?
已知:在菱形ABCD中,∠A=90〫.
求证:四边形ABCD是正方形.
证明: ∵四边形ABCD是菱形,
A
B
D
C
∴AB=BC=CD=DA,
四边形ABCD是平行四边形,
∵∠A=90〫,
∴四边形ABCD是正方形.
归纳
有一个角是直角的菱形是正方形.
通过以上证明,我们得到正方形的一个判定:
数学语言:
在菱形ABCD中,∵ ∠A=90〫,
∴四边形ABCD是正方形.
A
B
D
C
O
一个角是直角
或对角线相等
一组邻边相等
或对角线相互垂直
一组邻边相等
或对角线相互垂直
一个