内容正文:
年级下册·鲁教版
数 学
第六章 特殊平行四边形
3 正方形的性质与判定
第2课时 正方形的判定
知识点1 有一组邻边相等的矩形是正方形
1.如图所示,已知四边形ABCD为正方形,AB=,点E为对角线AC上一动点,连接DE,过点E作EF⊥DE,交BC于点F,以DE,EF为邻边作矩形DEFG,连接CG.
(1)求证:矩形DEFG是正方形.
解:(1)证明:如图所示,作EM⊥BC于点M,EN⊥CD于点N,又∠BCD=90°,∴∠MEN=90°.∵点E是正方形ABCD对角线上的点,∴EM=EN.
∵∠DEF=90°,∴∠DEN=∠MEF=90°-∠FEN.
在△DEN和△FEM中,
∴△DEN≌△FEM(ASA),∴DE=FE.
∵四边形DEFG是矩形,∴矩形DEFG是正方形.
(2)探究:①CE与CG有怎样的位置关系?请说明理由.
②CE+CG的值为 2 .
2
解:(2)①CE⊥CG,理由如下:
∵四边形DEFG和四边形ABCD均为正方形,
∴DE=DG,AD=DC.∵∠CDG+∠CDE=∠ADE+∠CDE=90°,∴∠CDG=∠ADE.
在△ADE和△CDG中,
∴△ADE≌△CDG(SAS),∴∠DAE=∠DCG.
∵∠ACD+∠CAD+∠ADC=180°,∠ADC=90°,
∴∠ACG=∠ACD+∠DCG=∠ACD+∠CAD=90°,
∴CE⊥CG.
知识点2 对角线相等的菱形是正方形
2.新情境 数学老师用四根长度相等的木条首尾顺次相接制成一个如图①所示的菱形教具,此时测得∠D=60°,对角线AC的长为4 cm,改变教具的形状使之成为如图②所示的正方形,则正方形的对角线长为( D )
A.2 cm B.4 cm C.8 cm D.4 cm
D
3.如图所示,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E,F在对角线BD上,且BE=DF,OE=OA.
求证:四边形AECF是正方形.
证明:∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,OA=OC,OB=OD.∵BE=DF,∴OE=OF,
∴四边形AECF是菱形.
∵OE=OA=OF,∴OE=OF=OA=OC,即EF=AC,∴菱形AECF是正方形.
知识点3 对角线垂直的矩形是正方形
4.在四边形ABCD中,O是对角线AC,BD的交点,能判定这个四边形为正方形的是( D )
A.AD∥BC,∠B=∠D
B.AC=BD,AB=CD,AD=BC
C.OA=OC,OB=OD,AB=BC
D.OA=OB=OC=OD,AC⊥BD
D
知识点4 有一个角是直角的菱形是正方形
5.如图所示,在△ABC中,∠ACB=90°,BC的垂直平分线EF交BC于点D,交AB于点E,且BE=BF,添加一个条件,仍不能证明四边形BECF为正方形的是( C )
A.BC=AC B.BD=DF
C.AC=BF D.CF⊥BF
C
易错点 对正方形的判定方法掌握不扎实
6.如图所示,四边形ABCD是平行四边形,从下列条件:①AB=BC,②∠ABC=90°,③AC=BD,④AC⊥BD中,选出其中两个,使平行四边形ABCD变为正方形.下面组合错误的是( D )
A.①② B.①③ C.③④ D.①④
D
7.一个四边形顺次添加下列条件中的三个便得到正方形:
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.其中正确的是( C )
A.仅① B.仅③ C.①② D.②③
C
8.如图所示,在△ABC中,AC=BC,点D,E分别是边AB,AC的中点.延长DE到点F,使DE=EF,得四边形ADCF.若使四边形ADCF是正方形,则应在△ABC中再添加一个条件为 ∠ACB=90° .
∠ACB=90°
9.(2023·济南莱芜区月考)如图所示,在△ABC中,点O是AC边上的一个动点,过点O作直线MN∥BC,设MN交∠BCA的平分线于点E,交∠BCA的外角平分线于点F.
(1)求证:EO=FO.
解:(1)证明:如图所示,
∵MN∥BC,∴∠3=∠2.
又∵CF平分∠GCO,
∴∠1=∠2,∴∠1=∠3,
∴FO=CO,
同理:EO=CO,∴EO=FO.
(2)当点O运动到何处时,四边形AECF是矩形?并证明你的结论.
解:(2)当点O运动到AC的中点时,四边形AECF是矩形.
证明:∵当点O运动到AC的中点时,AO=CO,
又∵EO=FO,∴四边形AECF是平行四边形.
由(1)可知,FO=CO,∴AO=CO=EO=FO,
∴AO+CO=EO+FO,即AC=EF,∴四边形AECF是矩形.
(3)当点O运动到何处,且△ABC满足什么条件时,四边形AECF是正方形?并说明理由.
解:(3)当点