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课堂小结
第十八章 平行四边形
18.2 特殊的平行四边形
18.2.5 正方形的性质
学习目标
1、理解正方形的概念;
2、探索并证明正方形的性质,并了解平行四边形、矩形、菱形之间的联系和区别;
3、会应用正方形的性质解决相关证明及计算问题;
*
情景引入
观察下面图形,正方形是我们熟悉的几何图形,在生活中无处不在.
你还能举出其他的例子吗?
温故知新
四边形
平行四边形
矩形
平行四边形的判定
对角线相等
有一个角是直角
有三个角是直角
矩形的判定方法
一组邻边相等
对角线互相垂直
四条边相等
四种判定方法
四边形
平行四边形
菱形
菱形的判定方法
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.
有一组邻边相等且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形.
什么是正方形?
知识点一 正方形的性质
知识精讲
矩 形
〃
〃
问题1:矩形怎样变化后就成了正方形呢?你有什么发现?
问题引入
正方形
知识精讲
问题2 菱形怎样变化后就成了正方形呢?你有什么发现?
正方形
知识精讲
邻边相等
矩形
〃
〃
正方形
〃
〃
菱 形
一个角是直角
正方形
∟
正方形定义:
有一组邻边相等并且有一个角是直角的平行四边形叫正方形.
归纳总结
知识精讲
已知:如图,四边形ABCD是正方形.
求证:正方形ABCD四边相等,四个角都是直角.
A
B
C
D
证明:∵四边形ABCD是正方形.
∴∠A=90°, AB=AC (正方形的定义).
又∵正方形是平行四边形.
∴正方形是矩形(矩形的定义),
正方形是菱形(菱形的定义).
∴∠A=∠B =∠C =∠D = 90°,
AB= BC=CD=AD.
证一证
知识精讲
已知:如图,四边形ABCD是正方形.对角线AC、BD相交于点O.求证:AO=BO=CO=DO,AC⊥BD.
A
B
C
D
O
证明:∵正方形ABCD是矩形,
∴AO=BO=CO=DO.
∵正方形ABCD是菱形.
∴AC⊥BD.
知识精讲
思考 请同学们拿出准备好的正方形纸片,折一折,观察并思考. 正方形是不是轴对称图形?如果是,那么对称轴有几条?
对称性: .
对称轴: .
轴对称图形
4条
A
B
C
D
知识精讲
矩形
菱形
正
方
形
平行四边形
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.所以矩形、菱形有的性质,正方形都有.
平行四边形、矩形、菱形、正方形之间关系:
性质:1.正方形的四个角都是直角,四条边相等.
2.正方形的对角线相等且互相垂直平分.
归纳总结
知识精讲
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
典型例题
典例精析
【例1】在正方形ABCD中,点E、F、M、N分别在各边上,且AE=BF=CM=DN.四边形EFMN是正方形吗?为什么?
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=DA,∠A=∠B=∠C=∠D=90°.
∵AE=BF=CM=DN,
∴AN=BE=CF=DM.
分析:由已知可证△AEN≌△BFE≌
△CMF≌△DNM,得四边形EFMN是菱形,再证有一个角是直角即可.
典型例题
在△AEN、△BFE、△CMF、△DNM中,
AE=BF=CM=DN,
∠A=∠B=∠C=∠D,
AN=BE=CF=DM,
∴△AEN≌△BFE≌△CMF≌△DNM,
∴EN=FE=MF=NM,∠ANE=∠BEF,
∴四边形EFMN是菱形,
∠NEF=180°-(∠AEN+∠BEF)
=180°-(∠AEN+∠ANE)
=180°-90°=90°.
∴四边形EFMN是正方形 .
练一练
1. 已知:如图,E是正方形ABCD对角线BD上的一点,且BE=BC,EF⊥BD,交DC于点F.
求证:DE=CF.
A
B
C
D
E
F
证明:连接BF.
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠C=90°,BC=DC,
∴∠BDC=45°.
在△DEF中,EF⊥BD,∠BDC=45°,
∴∠EFD=45°.
∴EF=DE.
易证△BEF≌△BCF,
∴EF=CF.
∴DE=CF.
2.已知:如图,在正方形ABCD中,点E、F在BD上,且BF=DE.
求证:四边形AECF是菱形.
A
B
C
D
E
F
证明:连接AC,AC交BD