内容正文:
第9章 · 中心对称图形——平行四边形
9.4 矩形、菱形、正方形(5)
第5课时 正方形的性质与判定
1
学习目标
1.探索并证明正方形的判定定理和性质定理;
2.进一步体会有条理地推理的基本方法.
问题情境
把一张长方形纸片按如图方式折一下,就可以裁出正方形纸片,这是为什么呢?
B
A
D
C
3
概念学习
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(square).
B
A
D
C
符号语言:
∵AB=BC,∠ABC=90°,
∴▱ABCD是正方形.
4
讨论与交流
正方形是矩形吗?是菱形吗?反之对不对?
怎样使一个矩形变为正方形?怎样使一个菱形变为正方形呢?
矩形
菱形
正
方
形
平行四边形
平行四边形、矩形、菱形、正方形之间关系:
新知归纳
新知归纳
有一组邻边相等的矩形是正方形.
有一个角是直角的菱形是正方形.
B
A
D
C
7
1. 一个矩形的两条对角线互相垂直,证明这个矩形是正方形.
A
B
C
D
O
已知:如图,矩形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,
且AC⊥BD.
求证:矩形ABCD是正方形.
证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴BO=DO.
又∵AC⊥BD,
∴AB=AD.
∴矩形ABCD是正方形.
讨论与交流
2. 一个菱形的两条对角线相等,证明这个菱形是正方形.
已知:如图,菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,
且AC=BD.
求证:菱形ABCD是正方形.
证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AO=CO=AC,BO=DO=BD,
∵AC=BD,
∴AO=BO.
又∵AC⊥BD,
∴∠OAB=∠OBA=45°.
同理:∠OBC=∠OCB=45°,
∴∠ABC=∠OBA+∠OBC=90°.
∴菱形ABCD是正方形.
A
B
C
D
O
讨论与交流
新知归纳
B
D
平行四边形
A
C
有一个角是直角
对角线相等
B
A
D
C
矩形
有一组邻边相等对角线垂直
B
A
D
C
正方形
有一组邻边相等对角线垂直
B
A
D
C
菱形
有一个角是直角
对角线相等
有一组邻边相等并且有一个角是直角
A
B
C
D
四边形
有三个角是直角
A
B
C
D
四边形
四边相等
新知巩固
1.下列命题正确的是 ( )
A.四个角都相等的四边形是正方形
B.四条边都相等的四边形是正方形
C.对角线相等的平行四边形是正方形
D.对角线互相垂直的矩形是正方形
D
11
新知巩固
2. 已知:▱ABCD的对角线AC、BD交于点O,从下列条件中取出哪些条件后,可使▱ABCD成为正方形.
(1)AB=AD;
(2)AC=BD;
(3)∠BAD=90°;
(4)AC⊥BD.
A
B
C
D
O
12
讨论与交流
正方形是特殊的平行四边形,也是特殊的矩形,也是特殊的菱形.
正方形具有矩形的性质同时又具有菱形的性质.
正方形的边、角和对角线各具有哪些性质呢?
新知归纳
四个角都是直角
对边平行,四条边相等
对角线相等且互相垂直平分
边
角
对角线
对称性
A
B
C
D
既是中心对称图形又是轴对称图形
新知归纳
边 角 对角线
对边平行且相等
对边平行且相等
对边平行四边相等
对边平行四边相等
对角相等邻角互补
四个角都是直角
对角相等邻角互补
四个角都是直角
对角线互相平分
对角线相等且互相平分
对角线互相垂直平分
对角线相等且互相垂直平分
15
新知巩固
根据图形所具有的性质,在下表相应的空格中打 ”√”
平行四边形 矩形 菱形 正方形
对边平行且相等
四边都相等
四个角都是直角
对角线互相平分
对角线互相垂直
对角线相等
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
16
例题讲解
例 已知:如图,在正方形ABCD中,点A′、B′、C′、D′分别在AB、BC、CD、DA上,且AA′=BB′=CC′=DD′.
求证:四边形A′B′C′D′是正方形.
A
B
C
D
A′
B′
C′
D′
1
2
3
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠A=∠B=∠C=∠D=90°,AB=BC=CD=DA.
∵AA′=BB′=CC′=DD′,
∴DA′=A′B=B′C=C′D,
∴△AA′D≌△BB′A≌△CC′B′≌△DD′C′,
∴D′A′=A′B′=B′C′=C′D′,
∴四边形A′B′C′D′是菱形.
由△AA′D′≌△BB′A′,可得∠2=∠3,
∵∠A=90°,∴∠1+∠2=90°,∴∠1+∠3=90°,
∴∠D′A′B′=90°,
∴菱形A′B′C′D′是正方形.
新知巩固
1. 已知:如图,E是正方形ABCD对角线BD上的一点,且BE=BC,EF⊥