内容正文:
九年级 上册
北师版
数学
3 第1课时 正方形的定义及性质
第一章
特殊平行四边形
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3 第1课时 正方形的定义及性质
探究与应用 课堂小结与检测
第一章 特殊平行四边形
探究 正方形的定义及性质
[观察发现]
图1-3-1中的四边形都是特殊的平行四边形.观察这些特殊的平行四边形,你能发现它们有什么样的共同特征?
图1-3-1
解:有一组邻边相等,有一个角是直角.
探究与应用
[概括新知]
正方形的定义:有一组邻边 ,并且有一个角是 角
的平行四边形叫做正方形.
相等
直
探究与应用
[启发猜想]
思考并回答下列问题:
(1)正方形有几条对称轴?正方形是矩形吗?是菱形吗?
(2)你认为正方形具有哪些性质?
解:(1)有4条对称轴.正方形既是矩形,也是菱形.
(2)正方形的四个角都是直角,四条边相等,正方形的对角线相等且互相垂直平分,对边平行,既是轴对称图形又是中心对称图形.
探究与应用
[推理证明]
(1)如图1-3-2,已知四边形ABCD是正方形.
求证:∠A=∠B=∠C=∠D=90°,AB=BC=CD=DA.
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴由正方形的定义知四边形ABCD既是矩形,
又是菱形,
∴由矩形的性质知∠A=∠B=∠C=∠D=90°,
由菱形的性质知AB=BC=CD=DA.
图1-3-2
探究与应用
(2)如图1-3-3,在正方形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O.
求证:AC=BD,AC⊥BD,OA=OC,OB=OD.
证明:∵正方形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD.
∵正方形ABCD既是矩形,又是菱形,
∴由矩形的性质知AC=BD,
由菱形的性质知AC⊥BD.
图1-3-3
探究与应用
[概括新知]
正方形的性质定理:
(1)正方形的四个角都是 ,四条边 ;
(2)正方形的对角线 且互相 .
直角
相等
相等
垂直平分
探究与应用
应用 利用正方形的性质进行计算和证明
例1 (教材典题)如图1-3-4,在正方形ABCD中,E为CD边上一点,F为BC延长线上一点,且CE=CF.BE与DF之间
有怎样的关系?请说明理由.
解:BE=DF,且BE⊥DF.理由如下:
(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=DC,∠BCE=90°(正方形的四条边相等,四个角都是直角).
∴∠DCF=180°-∠BCE=180°-90°=90°.∴∠BCE=∠DCF.
又∵CE=CF,∴△BCE≌△DCF.∴BE=DF.
图1-3-4
探究与应用
(2)如图,延长BE交DF于点M.
∵△BCE≌△DCF,
∴∠CBE=∠CDF.
∵∠DCF=90°,
∴∠CDF+∠F=90°.
∴∠CBE+∠F=90°.
∴∠BMF=90°.∴BE⊥DF.
M
探究与应用
例2 如图1-3-5,在正方形ABCD中,E,F是对角线BD上的两点, DE=BF.
(1)判断四边形AECF是什么特殊四边形,并证明你的结论;
解:四边形AECF是菱形.
证明:如图,连接AC,交BD于点O.
图1-3-5
O
∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,OA=OC,OB=OD.
∵DE=BF,∴OE=OF.∴四边形AECF是平行四边形.
又∵AC⊥EF,∴四边形AECF是菱形.
探究与应用
(2)若EF=4,DE=BF=2,求四边形AECF的周长.
图1-3-5
解:∵EF=4,DE=BF=2,
∴OE=OF=2,AC=BD=8.
∴OA=AC=4.
∴AE==2.
故四边形AECF的周长为4×2=8.
探究与应用
因为正方形被两条对角线分成四个全等的等腰直角三角形,所以在解决与正方形有关的问题时,常用到等腰三角形的性质与直角三角形的性质.
理 思路
探究与应用
平行四边形、菱形、矩形、正方形之间的关系
平行四边形、菱形、矩形、正方形之间有什么关系?你能用一个图直观地表示它们之间的关系吗?(画出一种即可)
解:如图所示.(答案不唯一)
【延伸拓展】
探究与应用
[本课时认知逻辑]
正方形
四边形
计算与证明
观察发现
猜想证明
性质
角
边
对角线
对称性
应
用
逐
一
探
究
课堂小结与检测
[检测]
1.如图1-3-6,在正方形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,图中有 个等腰三角形.
8
图1-3-6
课堂小结与检测
2.如图1-3-7,P是正方形ABCD的对角线AC上的一点,PE⊥AD于点E,PE=3,则点P到直线AB的距离为 .
图1-3-7
3
课堂小结与检测
3.如图1-3-8,E是正方形ABCD的边BC的延长线上的一点,若EC=AC,AE交CD于点F,则∠AFC= °.
图1-3-8
112.5
课堂小结与检测
4.如图1-3-9,在正方形ABCD中,E是边AB的中点,F是边BC的中点,连接CE,DF.
求证:CE=DF.
图1-3-9
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD,∠EBC=∠FCD=90°.
∵E,F分别是AB,BC的中点,
∴BE=AB,CF=BC.
∴BE=CF.
课堂小结与检测
在△CEB和△DFC中,
∵BC=CD,∠EBC=∠FCD,BE=CF,
∴△CEB≌△DFC.
∴CE=DF.
课堂小结与检测
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