内容正文:
数学 九年级全册 北师版
原创新课堂
3 正方形的性质与判定
第1课时 正方形的性质
1. 正方形的定义:
有一组_________相等,并且有一个角是_________的平行四边形叫做正方形.
2. 几何语言:
如图,在平行四边形ABCD中,
∵AB=BC,∠A=90°,
∴平行四边形ABCD是正方形
(____________________________________________________________).
邻边
直角
有一组邻边相等,并且有一个角是直角的平行四边形是正方形
3. 正方形的性质(如图):
(1)正方形既是________,
又是________;
(2)正方形的四个角都是________;
正方形四条边________;
正方形的对角线________且互相____________;
(3)正方形既是轴对称图形,又是中心对称图形,有____条对称轴(如图中虚线),对称中心是点________.
矩形
菱形
直角
相等
相等
垂直平分
4
O
4. 如图,四边形ABCD是正方形.
(1)∠BAC=∠ABC=∠BCD=∠ADC=____;
(2)AB=BC=CD=____;
(3)AC=____,AC⊥____.
90°
AD
BD
BD
【典例导引】
知识点:正方形的性质
5. 【例1】 (2022·广州期末)如图,在正方形ABCD的外侧,作等边△ABE,则∠ADE为( )
A. 15°
B.20°
C.12.5°
D.10°
A
【变式训练】
6. 如图,点P是正方形ABCD内位于对角线AC下方的一点,∠1=∠2,则∠BPC的度数为_______°.
【解析】由正方形的性质可得∠ACB=∠BAC=45°,可得∠2+∠BCP=45°=∠1+∠BCP,由三角形内角和定理可得∠BPC=180°-∠1-∠BCP,∴∠BPC=135°,故答案为:135
135
7. 【例2】 (2022·珠海期末)如图,正方形ABCD中,点E,F分别是边AD,CD上的点,且AE=DF.求证:BE=AF.
8. (2022·广州模拟)如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在线段BC,CD上,连接AE,AF,且BE=DF.求证:AE=AF.
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠B=∠D=90°,
∵BE=DF,
∴Rt△ABE≌Rt△ADF(SAS),
∴AE=AF
D
10. 如图,四边形OBCD是正方形,O,D两点的坐标分别是(0,0),(0,6),点C在第一象限,则点C的坐标是( )
A.(6,3) B.(3,6) C.(0,6) D.(6,6)
D
B组 能力提升
11. 如图,已知P是正方形ABCD对角线BD上一点,且BP=BC,则∠ACP的度数是( )
A. 45°
B.22.5°
C.67.5°
D.75°
B
B
13. (2022·东莞期中)如图,在正方形ABCD中,点F为对角线AC上一点,连接BF,DF.求证:BF=DF.
14. 如图,在正方形ABCD中,点E在BC边的延长线上,点F在CD边的延长线上,且CE=DF,连接AE和BF相交于点M.
求证:AE=BF.
证明:在正方形ABCD中,AB=BC=CD=AD,∠ABE=∠BCF=90°,∵CE=DF,∴BE=CF,∴△AEB≌△BFC(SAS),∴AE=BF
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAE=∠ADF=90°,AB=AD,
在Rt△BAE和Rt△ADF中, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(AE=DF,,∠BAE=∠ADF,,AB=DA,))
∴Rt△BAE≌Rt△ADF(SAS),∴BE=AF
A组 夯实基础
9. 如图,正方形ABCD的对角线AC,BD交于点O,AO=3,则AB的长为( )
A.2 B.3
C. eq \r(6) D.3 eq \r(2)
12. (2022·青岛)如图,O为正方形ABCD对角线AC的中点,△ACE为等边三角形.若AB=2,则OE的长度为( )
A. eq \f(\r(6),2) B. eq \r(6)
C.2 eq \r(2) D.2 eq \r(3)
证明:在正方形ABCD中,BC=CD,∠DCA=∠BCA=45°,在△CDF和△CBF中, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(DC=BC,,∠DCF=∠BCF,,CF=CF,)) ∴△CDF≌△CBF(SAS),∴BF=DF
C组 核心素养
15. (2022·雅安)如图,E,F是正方形ABCD的对角线BD上的两点,且BE=DF.
(1)求证:△ABE≌△CDF;
(2)若AB=3 eq \r(2) ,BE=2,求四边形AECF的面积.
解:(1)∵四边形ABCD为正方形,∴CD=AB,∠ABE=∠CDF=45°,又∵BE=DF,∴△ABE≌△CDF(SAS)
(2)连接AC,交BD于点O,∵四边形ABCD是正方形,∴AC⊥BD,AO=CO,DO=BO,又∵DF=BE,∴OE=OF,∴四边形AECF是平行四边形,∵AC⊥EF,∴四边形AECF是菱形,∵AB=3 eq \r(2) ,∴AC=BD=6,∵BE=DF=2,∴EF=2,∴四边形AECF的面积= eq \f(1,2) AC·EF= eq \f(1,2) ×6×2=6
16. 如图,在正方形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E,F是对角线AC上的两点,且AE=CF.连接DE,DF,BE,BF.
(1)求证:△ADE≌△CBF;
(2)若AB=4 eq \r(2) ,AE=2,求四边形BEDF的周长.
解:(1)由正方形对角线平分每一组对角可知:∠DAE=∠BCF=45°,在△ADE和△CBF中, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(AD=CB,,∠DAE=∠BCF,,AE=CF,)) ∴△ADE≌△CBF(SAS)
(2)∵AB=AD=4 eq \r(2) ,∴BD= eq \r(AB2+AD2) = eq \r((4\r(2))2+(4\r(2))2) =8,由正方形对角线相等且互相垂直平分可得:AC=BD=8,DO=BO=4,OA=OC=4,又∵AE=CF=2,∴OA-AE=OC-CF,即OE=OF=4-2=2,故四边形BEDF为菱形.∵∠DOE=90°,∴DE= eq \r(DO2+EO2) = eq \r(42+22) =2 eq \r(5) ,∴4DE=8 eq \r(5) ,故四边形BEDF的周长为8 eq \r(5)
$$