内容正文:
第一部分 考点梳理
第四章 图形的性质
第24课时 正方形
知识点1 正方形的性质和判定
性
质 边 对边平行,四边都相等
角 四个直角
对角
线 对角线互相垂直平分且相
等,每条对角线平分一组对
角
对称
性 既是轴对称图形,又是中心
对称图形
判定 (1)有一组邻边相等的
是正方形
(2)有一个角是直角的
是正方形
(3)对角线
的平行四边形是正方形
面积
公式 S=边长2= ·对角线之积
矩形
菱形
互相垂直且相等
知识点2 中点四边形
定
义 顺次连接四边形各边中点所得的四边
形,称为中点四边形
常
见
结
论 顺次连接四边形各边中点所得到的四
边形是
平行四边形
常
见
结
论 顺次连接矩形各边中点所得到的四边
形是
顺次连接菱形各边中点所得到的四边
形是
顺次连接正方形各边中点所得到的四
边形是
顺次连接对角线相等的四边形各边中
点所得到的四边形是
菱形
矩形
正方形
菱形
常
见
结
论 顺次连接对角线互相垂直的四边形各
边中点所得到的四边形是
顺次连接对角线相等且互相垂直的四
边形各边中点所得到的四边形是
矩形
正
方形
名师指津
1. 正方形具备等腰直角三角形、平行四
边形、矩形、菱形的所有性质,比如
45°角在正方形的证明题中往往起到重
要作用.
2. 正方形既是轴对称图形,又是中心
对称图形,因此在正方形中,所有对
称位置上的线、角、三角形都是相
(全)等的,这是解决问题的一个重
要思维和方向.
3. 中点四边形的形状只与原四边形对角
线(相等、垂直、相等且垂直)有关.
4. 中点四边形的周长是原图形对角线之
和,面积是原图形面积的一半.
5. 证明一个四边形是正方形的方法是先
证明它是矩形,再证明它是菱形;或先
证明它是菱形,再证明它是矩形,其证
明过程往往需要借助全等三角形.
6. 在正方形中求解策略是利用正方形四
个角都是直角或对角线互相垂直平分且
相等,通过勾股定理求解.
7. 正方形中的十字架模型
【模型介绍】如图1,在正方形ABCD
中,若EF⊥MN,则EF=MN.
变形1:如图2,若AF⊥BE,则AF=
BE.
变形2:如图3,若BE⊥MN,则BE=
MN.
【易错点】正方形内十字架模型,垂直
一定相等,相等不一定垂直.
【解题技巧】无论怎么变,只要垂直,
十字架就相等.
考点一 正方形的性质及判定
例1 (1)如图1,要使▱ABCD是正
方形,需增加条件.在条件①AB=BC;
②AC=BD;③AC⊥BD;④∠ABC=
90°中选取两个作为条件,不正确的是
( B )
B
A. ①和② B. ①和③
C. ②和③ D. ③和④
图1
(2)如图2,在正方形ABCD中,点
E,F分别在BC,CD上,连接AE,
AF,EF,∠EAF=45°.若∠BAE=
α,则∠FEC一定等于( A )
A. 2α B. 90°-2α
C. 45°-α D. 90°-α
A
图2
(3)(2024·南开)如图3,已知正方形
ABCD的边长为1,点E为边BC上一
点,连接AE,作∠DAE的平分线交CD
于点F,若F为CD的中点,则BE的长
为( C )
A. B.
C. D.
C
图3
(4)(2024·天津)如图4,正方形
ABCD的边长为3 ,对角线AC,BD
相交于点O,点E在CA的延长线上,
OE=5,连接DE.
①线段AE的长为 ;
②若F为DE的中点,则线段AF的长
为 .
2
图4
例2 如图1,在正方形ABCD中,点E
在边BC上,点F在CD的延长线上,且
DF=BE,连接AE,AF,EF.
(1)求证:△AEF是等腰直角三角形;
图1 图2
[答案] (1)证明:∵四边形ABCD为正
方形,∴∠BAD=∠B=∠ADC=90°,AB=AD,∴∠BAE+∠EAD=90°,∠ADF=90°.
在△ABE和△ADF中,
∴△ABE≌△ADF(SAS),
∴AE=AF,∠BAE=∠DAF,
∴∠DAF+∠EAD=90°,即∠EAF
=90°,∴△AEF是等腰直角三角形.
(2)如图2,过点A作AH⊥EF,垂足
为H,交CD于点G,连接BH.
①求证:BE= BH-AB;
图1 图2
[答案]解:(2)①证明:如答案图,过点H作HM⊥BH交BC的延长线于点M,
∴∠BHE+∠EHM=90°.
∵△AEF是等腰直角三角形,AH⊥EF,
∴AH=EH,∠AHE=90°,
∴∠BHE+∠AHB=90°,
∴∠EHM=∠AHB.
∵∠ABE=∠AHE=90°,
(答案图)
∴∠BAH+∠BEH=360°-90°-90°=180°.
∵∠BEH+∠MEH=180°,
∴∠BAH=∠MEH,
∴△ABH≌△EMH(ASA),
∴BH=MH,AB=EM,
∴△BHM是等腰直角三角形,
∴BM= BH.
∵BM=EM+BE=AB+BE,
∴BE= BH-AB.
(答案图)
②若CE=4,DG=3,求BE的长.
图1 图2
[答案]解:(2) ②如答案图,连接
EG. 设BE=x,则DF=x.
∵CE=4,DG=3,
∴BC=x+4,FG=x+3,
CG=(x+4)-3=x+1.
∵△AEF是等腰直角三角形,AH⊥EF,
∴AH垂直平分EF,∴EG=FG=x+3.
在Rt△ECG中,由勾股定理,得
EG2=CG2+CE2,即(x+3)2=
(x+1)2+16,解得x=2,∴BE=2.
(答案图)
考点二 中点四边形
例3 (1)如图1,顺次连接四边形
ABCD各边中点得到中点四边形EFGH,下列说法中正确的是( C )
C
A. 当AC⊥BD时,四边形EFGH为菱形
B. 当AC=BD时,四边形EFGH为矩形
C. 当AC⊥BD,AC=BD时,四边形
EFGH为正方形
D. 以上说法都不对
图1
(2)如图2,D,E,F,G分别为
AC,AB,BO,CO的中点,∠BOC=
90°.若AO=3,BO=4,CO=3,则四
边形DEFG的周长为 .
图2
8
1. 如图,F是正方形ABCD的对角线BD
上一点,连接AF,CF,并延长CF交
AD于点E. 若∠AFC=140°,则∠DEC的度数为( D )
A. 80° B. 75°
C. 70° D. 65°
D
(第1题)
2. 已知菱形ABCD中对角线AC,BD相
交于点O,添加条件
可使菱形ABCD成为正方形.
AC=BD或
AB⊥BC
3. (2024·内蒙古)如图,边长为2的正
方形ABCD的对角线AC与BD相交于点
O. E是BC边上一点,F是BD上一点,
连接DE,EF. 若△DEF与△DEC关于
直线DE对称,则△BEF的周长是 .
2
(第3题)
4. 如图,在正方形ABCD中,点F是BC
的延长线上一点,过点B作BE⊥DF于
点E,交CD于点G,连接CE.
(1)若正方形ABCD的边长为3,DF=
4,求CG的长;
(第4题)
解: (1)∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCG=∠DCF=90°,BC=DC.
∵BE⊥DF,∴∠CBG+∠F=∠CDF
+∠F=90°,∴∠CBG=∠CDF,
∴△CBG≌△CDF(ASA),
∴BG=DF=4.
在Rt△BCG中,由勾股定理,得
BC2+CG2=BG2,
∴CG= = .
(2)求证:EF+EG= CE.
(第4题)
解:(2)证明:如图,过点C作CM⊥CE交BE于点M. ∵△CBG≌△CDF,
∴CG=CF,∠CGB=∠F.
∵CM⊥CE,∠DCF=90°,
∴∠MCG+∠DCE=∠ECF+∠DCE=
90°,∴∠MCG=∠ECF,
∴△MCG≌△ECF(ASA),
∴MG=EF,CM=CE,
(答案图)
∴△CME是等腰直角三角形,
∴ME= CE.
又∵ME=MG+EG=EF+EG,
∴EF+EG= CE.
(答案图)
$$