内容正文:
18.2.3正方形
学习目标
学习重点
学习难点
掌握正方形的概念、性质和判定,并会用它们进行有关的论证和计算.
理解正方形与平行四边形、矩形、菱形的联系和区别
在探究讨论中养成与他人合作交流的习惯;在性质应用过程中培养独立思考的习惯。
正方形的定义及正方形与平行四边形、矩形、菱形的联系.
正方形与矩形、菱形的关系及正方形性质与判定的灵活运用.
问题:什么是正方形?正方形有哪些性质?
A
B
C
D
正方形:有一组邻边相等,并且有一个角是直角的平行四边形.
正方形性质:①四个角都是直角;
②四条边都相等;
③对角线相等且互相垂直平分.
O
回顾旧知
判定1:有一组邻边相等,且有一个角是直角的平行四边形形是正方形.
探究新知
活动1:准备一张矩形的纸片,按照下图折叠,然后展开,得到一个四边形.
问题1:折叠后得到的特殊四边形是什么四边形?为什么?
正方形
正方形的判定
讲授新课
活动2:把可以活动的菱形框架的一个角变为直角,观察这时菱形框架的形状.
问题2:经过变化后得到特殊四边形是什么四边形?
正方形
判定2:有一组邻边相等的矩形是正方形.
判定3:有一个直角的菱形是正方形.
∵ 在矩形ABCD中,AB =BC.
∴ 四边形ABCD是正方形.
∵ 如图,在菱形ABCD中,∠ABC=90°.
∴ 四边形ABCD是正方形.
探究新知
一组邻边相等 + 一个角是直角
平行
四边形
正方形
正方形的判定
一组邻边相等
正方形
矩形
一个角是直角
正方形
菱形
课堂小结
思考:如果是一个任意的四边形,要满足什么条件才可以成为正方形?
判定4:四条边相等,且有一个角是直角的四边形形是正方形.
探究新知
1:有一个角为直角的菱形是正方形。
2:对角线相等的菱形是正方形。
3:一组邻边相等的矩形是正方形。
4:对角线互相垂直的矩形是正方形。
5:一组邻边相等且有一个角是直角的平行四边形是正方形。
6:对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形。
7:四边相等,且有一个直角的四边形是正方形。
8:一组邻边相等,有三个角是直角的四边形是正方形。
9:对角线相等且互相垂直平分的四边形是正方形。
正方形的判定方法
拓展新知
做一做:顺次连接任意四边形各边中点所得的四边形是平行四边形.顺次连接矩形、正方形各边中点能得到怎样的特殊平行四边形?
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
矩形
正方形
任意四边形
平行四边形
菱形
正方形
E
F
G
H
E
F
G
H
E
F
G
H
拓展新知
中点四边形
中点四边形
在四边形ABCD中,O是对角线的交点,能判定这个四边形是正方形的是( )
A.AC=BD,AB∥CD,AB=CD
B.AD∥BC,∠A=∠C
C.AO=BO=CO=DO,AC⊥BD
D.AO=CO,BO=DO,AB=BC
C
A
B
C
D
O
当堂练习
例1 在正方形ABCD中,点E、F、G、H分别在各边上,且AE=BF=CG=DH.四边形EFGH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=CG=DH,∴AH=BE=CF=DG.
∴△AEH≌△BFE≌△CGF≌△DHG
∴EH=FE=GF=HG,∠AHE=∠BEF
∴四边形EFGH是菱形,
∴∠HEF=180°-(∠AEH+∠BEF)=180°-(∠AEH+∠AHE)=180°-90°=90°.
∴菱形EFGH是正方形 .
证明:∵ DE⊥AC,DF⊥AB
∴∠DEC= ∠DFC=90°.
又∵ ∠C=90 °
∴四边形ADFC是矩形.
过点D作DG⊥AB,垂足为G
∵AD是∠CAB的平分线
DE⊥AC,DG⊥AB
∴ DE=DG 同理:DG=DF
∴ED=DF ∴四边形ADFC是正方形.
例2 如图,在直角三角形中,∠C=90°,∠A、∠B的平分线交于D.DE⊥AC,DF⊥AB.
求证:四边形CEDF为正方形.
A
B
C
D
E
F
G
例3 如图,EG,FH过正方形ABCD的对角线的交点O,且EG⊥FH.求证:四边形EFGH是正方形.
B
A
C
B
O
E
H
G
F
证明:∵四边形ABCD为正方形,
∴OB=OC,∠ABO=∠BCO =45°,
∠BOC=90°=∠COH+∠BOH.
∵EG⊥FH,
∴∠BOE+∠BOH=90°,
∴∠COH=∠BOE,
∴△CHO ≌△BEO,∴OE=OH.
同理可证:OE=OF=OG,
∴OE=OF=OG=OH.
又∵EG⊥FH,
∴四边形EFGH为菱形.
∵EO+GO=FO+HO ,即EG=HF,
∴四边形EFGH为正方形.
当堂练习
3.以△ABC的边AB、AC为边的等边三角形ABD和等边