内容正文:
3.正方形的性质与判定
第2课时 正方形的判定
数学 九年级上册 北师版
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B
C
AC=BD(答案不唯一)
D
A
BC=2AB
1.(4分)如图,在▱ABCD中,添加下列条件,不能使▱ABCD成为正方形的是( )
A.AB=BC,∠ABC=90°
B.∠ABC=90°,AC=BD
C.AB=BC,AC=BD
D.AC=BD,AC⊥BD
2.(8分)如图,四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,且OA=OB=OC=OD=1,AB= eq \r(2) ,求证:四边形ABCD是正方形.
证明:∵OA=OB=OC=OD=1,∴四边形ABCD是平行四边形,OA2+OB2=2=AB2,∴∠AOD=∠AOB=90°,∴AD= eq \r(OA2+OD2) = eq \r(2) =AB,∠OAB=∠OBA=45°,∠OAD=∠ODA=45°,∴∠BAD=∠OAB+∠OAD=90°,∴▱ABCD是正方形
3.(4分)如图,下列条件能使菱形ABCD是正方形的有( )
①AC⊥BD;②∠BAD=90°;③AB=BC;④AC=BD.
A.①③ B.②③ C.②④ D.①②③
4.(4分)如图,四边形ABCD是菱形,则只须补充一个条件:_____________________就可以判定四边形ABCD是正方形.
5.(8分)(教材P25习题1.8T3变式)如图,有4个动点P,Q,E,F分别从正方形ABCD的4个顶点出发,沿着AB,BC,CD,DA以同样的速度向B,C,D,A四点移动,求证:四边形PQEF是正方形.
证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=DA,∠A=∠B=∠C=∠D=90°.又∵AP=BQ=CE=DF,∴BP=QC=ED=FA,∴△AFP≌△BPQ≌ △CQE ≌△DEF,∴FP=PQ=QE=EF,∠APF=∠BQP,∴四边形PQEF是菱形,∴∠APF+∠BPQ=∠BQP+∠BPQ=90°,∴∠FPQ=90°,∴菱形PQEF为正方形
6.(4分)下列条件能使如图所示的矩形ABCD成为正方形的是( )
A.AC=BD
B.AB⊥BC
C.AD=BC
D.AC⊥BD
7.(8分)如图,将矩形纸片ABCD沿直线AE折叠,点B的对称点B1落在边CD上,求证:四边形ABEB1是正方形.
证明:∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=∠B=90°.又由折叠的性质可得AB=AB1,∠AB1E=∠B=90°=∠BAD,∴四边形ABEB1是矩形.又∵AB=AB1,∴矩形ABEB1是正方形
一、选择题(每小题6分,共6分)
8.如图,AC,BD是四边形ABCD的对角线,点E,F分别是AD,BC的中点,点M,N分别是AC,BD的中点,连接EM,MF,FN,NE,要使四边形EMFN为正方形,则需添加的条件是( )
A.AB=CD,AB⊥CD
B.AB=CD,AD=BC
C.AB=CD,AC⊥BD
D.AB=CD,AD∥BC
二、填空题(每小题6分,共6分)
9.如图,四边形ABCD为矩形,四边形AEDF为菱形,则当AB,BC之间满足__________________时菱形AEDF为正方形.
三、解答题(共48分)
10.(14分)如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,E是DB延长线上的一点,且EA=EC.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若∠BCA=∠ECB+∠CEB,求证:四边形ABCD是正方形.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AO=CO= eq \f(1,2) AC.又∵EA=EC,∴EO⊥AC,即BD⊥AC,∴▱ABCD是菱形
(2)∵∠BCA=∠ECB+∠CEB=∠DBC, ∴BO=CO.又∵四边形ABCD是菱形.∴AC=2CO,BD=2BO,∴AC=BD,∴菱形ABCD是正方形
11.(16分)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AD是中线,E是AD的中点,过点A作AF∥BC交BE的延长线于点F,连接CF.
(1)求证:AD=AF;
(2)如果AB=AC,试判断四边形ADCF的形状,并证明你的结论.
解:(1)证明:∵AF∥BC,∴∠EAF=∠EDB.又∵E是AD的中点,∴AE=DE.又∵∠AEF=∠DEB,∴△AEF≌△DEB(ASA),∴AF=BD.又∵在△ABC中,∠BAC=90°,AD是中线,∴AD=BD=DC= eq \f(1,2) BC,∴AD=AF
(2)四边形ADCF是正方形,证明如下:∵AF=BD=DC,AF∥BC,∴四边形ADCF是平行四边形.又∵AB=AC,AD是中线,∴AD⊥BC,∴∠ADC=90°.又∵AD=AF,∴▱ADCF是正方形
【素养提升】
12.(18分)(新乡一中期中)如图,点E为边长为2的正方形ABCD的对角线AC上的一动点,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;
(2)探究:CE+CG的值是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.
解:(1)证明:过点E分别作EM⊥BC于点M,EN⊥CD于点N,则∠EMC=∠ENC=∠END=90°.又∵四边形ABCD是正方形,∴∠BCD=90°,∠ACB=∠ACD=45°,∴∠MEN=90°,EM=EN.又∵EF⊥DE,∴∠DEF=90°=∠MEN,∴∠DEN=∠FEM,∴△DEN≌△FEM(ASA),∴EF=DE,∴矩形DEFG是正方形
(2)CE+CG的值为定值2 eq \r(2) ,理由如下:∵四边形DEFG和四边形ABCD都是正方形,∴AD=DC,DE=DG,∠ADC=∠EDG=90°,∴∠ADE=∠CDG,∴△ADE≌△CDG,∴AE=CG,∴CE+CG=CE+AE=AC= eq \r(AB2+BC2) = eq \r(22+22) =2 eq \r(2) ,∴CE+CG的值是定值2 eq \r(2)
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