内容正文:
►第十八章 平行四边形
18.2.3 正方形
■重点01 正方形的性质
【例题】(2023秋•西安期末)如图,在边长为6的正方形中,是对角线上一点,作于点,连接,若.则的长为
A. B. C.4 D.2.5
【答案】
【分析】由正方形的性质得,从而得出,所以,再利用勾股定理求解即可.
【解答】解:边长为6的正方形,
,,
,
,
,
,
,
,
由勾股定理,得.
故选:.
解法揭秘
正方形具有平行四边形、矩形、菱形的一切性质,正方形的四个角都是直角,四条边都相等,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.
闯关演练
【闯关1】 (2024•九龙坡区校级开学)如图,在正方形中,,点是延长线上一点,,,则线段的长是
A. B. C. D.
【闯关2】 (2023秋•周村区期末)如图,边长为5的大正方形是由四个全等的直角三角形和一个小正方形组成,连结并延长交于点.若,则的长为
A. B. C.1 D.
【闯关3】 (2023秋•禅城区期末)如图所示,在正方形中,是对角线上的一点.连接,且,则的度数是
A. B. C. D.
【闯关4】 (2023秋•榆阳区校级期末)如图,正方形的边长为10,且,,则的长为
A.2 B. C. D.
【闯关5】 (2023秋•万州区期末)如图,在正方形中,为上一点,连接,于点,连接,设,若,则一定等于
A. B. C. D.
■重点02 正方形的判定
【例题】(2023秋•埇桥区校级月考)如图,在菱形中,对角线,相交于点,点,在对角线上,且,.
求证:四边形是正方形.
【答案】见解析.
【分析】先证明四边形是菱形,根据正方形的判定定理即可得出结论.
【解答】证明:四边形是菱形,
,,,
,
,
四边形是菱形,
,
,
四边形是正方形.
解法揭秘
(1)根据正方形的定义.
(2)有一组邻边相等的矩形是正方形.
(3)有一个角是直角的菱形是正方形.
(4)对角线互相垂直的矩形是正方形.
(5)对角线相等的菱形是正方形.
(6)对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形.
(7)对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形.
(8)既是矩形又是菱形的四边形是正方形.
闯关演练
【闯关6】 (2023秋•秦都区期末)已知菱形中对角线、相交于点,添加条件 可使菱形成为正方形.
【闯关7】 (2023秋•西安期末)如图,已知在中,,,点为的中点,过点向右作,且,连接,求证:四边形是正方形.
【闯关8】 (2023秋•太原期末)如图,已知矩形 中, 和 的平分线交于边上一点.点为矩形外一点,四边形为平行四边形.求证:四边形是正方形.
【闯关9】 (2023•韩城市二模)如图所示,在中,,平分,于,于,求证:四边形是正方形.
【闯关10】 (2022春•吉林期末)已知:如图,在矩形中,、分别是边、上的点,,且.
求证:矩形是正方形.
■重点03 正方形的性质与判定综合
【例题】(2023春•商水县期末)如图,在正方形中,是对角线,于点,于点,于点.
(1)求证:四边形是正方形;
(2)若,求正方形的面积.
【答案】(1)证明见解答过程;
(2)4.
【分析】(1)首先证得,得到,结合四边形是矩形,推导出四边形是正方形;
(2)由正方形得到,,,又,,进而求得正方形的面积.
【解答】(1)证明:四边形是正方形,
.
,
,
,,
,
,
.
,
四边形是矩形.
,
四边形是正方形.
(2)解:四边形是正方形,
,.
,
.
四边形是正方形,
,
,
.
解法揭秘
在判断一个四边形是哪种特殊四边形时,要分层次进行,首先判断该四边形是不是平行四边形,在此基础上,再判断是不是矩形或菱形,最后考虑是不是正方形.
闯关演练
【闯关11】 (2023春•石阡县期中)如图,在正方形中,,为对角线上一动点,连接,过点作,交于点.以,为邻边作矩形,连接.
(1)求证:矩形是正方形;
(2)求的值.
【闯关12】 (2023春•河东区期末)已知:四边形为正方形,为对角线上一点,连接,.过点作,交边于点,以,为邻边作矩形,连接.
(1)求证:矩形是正方形;
(2)若正方形的边长为9,,求正方形的边长.
【闯关13】 (2023春•溧阳市期中)如图1,在矩形中,的平分线交对角线于点,交边于点,,,垂足分别为、.
(1)求证:四边形是正方形;
(2)如图2,过点作,若,,求四边形的面积.
【闯关14】 (2022春•桂林期末)如图,在矩形中,的平分线交于点,于点,于点,与交于点.
(1)求证:四边形是正方形;
(2)若,求证:;
(3)在(2)的条件下,已知,求的长.
【闯关15】 (2022春•乳山市期中)如图,是矩形内一点,