内容正文:
第一章 特殊平行四边形
1.3 正方形的性质与判定(1)
情境引入
在生活中,我们见过很多类似于下面的图形,你能描述一下它们的特征吗?
议一议
有一组邻边相等,并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形.
议一议:(1)正方形是矩形吗?是菱形吗?
2
2
3
3
2.5
2.5
下面的平行四边形的共同特征是什么?
正方形定义:
平行四边形
一组邻边相等
有一个角是直角
菱形
矩形
正方形
议一议
正方形有哪些性质?
从定义可知:正方形既是矩形又是菱形,它具有矩形和菱形的所有性质.
边 角 对角线 对称性
菱形
矩形
正方形
性质比较
对边平行;
四条边相等.
对边平行;
对边相等.
对边平行;
四条边相等.
对角相等;
邻角互补.
四个角相等;
都是直角.
四个角相等;
都是直角.
对角线互相平分;
对角线互相垂直.
对角线互相平分;
对角线相等.
对角线互相垂直平分;
对角线相等.
轴对称图形;
中心对称图形.
轴对称图形;
中心对称图形.
轴对称图形;
中心对称图形.
B
D
C
A
猜想1:
正方形的四个角都是直角,四条边相等.
猜一猜
猜想2:
正方形的对角线相等且互相垂直平分.
正方形的性质
D
B
C
A
O
证一证
猜想1:正方形的四个角都是直角,四条边相等.
B
D
C
A
已知:四边形ABCD是正方形,∠A = 900,AB = BC.
求证:(1)∠A =∠B =∠C =∠D = 900;(2)AB = BC = CD = DA.
证明:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴AD∥BC,AB∥CD,∠C =∠A = 900,
∴∠A+∠B =1800,∠A+∠D =1800.
∵∠A = 900,
∴∠B =∠D = 900.
即∠A =∠B =∠C =∠D = 900.
(2)∵四边形ABCD是正方形,
∴AD = BC,AB = CD.
∵AB = BC,
∴AB = BC = CD = DA.
几何语言:
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠A =∠B =∠C =∠D = 900.
AB = BC = CD = DA.
正方形的性质总结
议一议
定理1
正方形的四个角都是直角,四条边相等.
B
D
C
A
证一证
猜想2:正方形的对角线相等且互相垂直平分.
已知:四边形ABCD是正方形,对角线AC与BD交于点O.
求证:AC = BD, AC ⊥ BD , OA = OC , OB = OD.
D
B
C
A
O
证明:∵ 四边形ABCD是正方形,
∴ AB = BC = CD, OA = OC , OB = OD,
∠ABC = ∠DCB = 90°.
∴ AC⊥BD.
∵ BC = CB,
∴△ABC≌△DCB(SAS),
∴AC = BD.
几何语言:
∵四边形ABCD是正方形,
∴OA = OC,OB = OD,AC = BD,AC⊥BD.
正方形的性质总结
议一议
定理2
正方形的对角线相等且互相垂直平分.
D
B
C
A
O
将一张正方形纸片对折,它有几条对称轴?
正方形有4条对称轴:
经过每组对边中点的直线(2条)
和对角线所在的直线(2条).
想一想
D
B
C
A
O
例题讲解
解:BE = DF,且BE⊥DF.理由如下:
(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴BC = DC,∠BCE = 90°,
∴∠DCF = 180-∠BCE
= 180-90°= 90°.
∴∠BCE =∠DCF.
(2)延长BE交DF于点M,
如图,在正方形ABCD中,E为CD上一点,F为BC边延长线上
一点,且CE=CF.BE与DF之间有怎样的关系?请说明理由.
例1
又∵CE = CF,
∴△BCE≌△DCF(SAS).
∴BE = DF.
M
∵△BCE ≌ △DCF,
∴∠CBE =∠CDF.
∵∠DCF = 90°,
∴∠CDF+∠F = 90°,
∴∠CBE+∠F = 90°.
∴∠BMF=90°,
∴BE⊥DF.
议一议
.
更具体的关系呢?
平行四边形、菱形、矩形、正方形之间有什么关系?你能用一个你喜欢的方式直观地示它们之间的关系吗?与同伴交流.
平行四边形
矩形
菱形
正方形
平行四边形、菱形、矩形、正方形之间的具体关系:
平行四边形
菱形
有一组邻边相等
有一角是直角
有一角 是直角
有一组邻边相等
矩形
正方形
有一角是直角,有一组邻边相等
随堂练习
1.如图,在正方形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,图中
有多少个等腰三角形?
2.如图,在正方形ABCD中,点F为对角线AC上一点,连接AF,CF.
你能找出图中的全等三角形吗?选择其中一对进行证明.
D
B
C
A
O
解:△ABD≌△CBD;△ABF≌△CBF;△DAF≌△DCF.
证明:∵四边形ABCD为正方形,
∴AB = BC = AD,
∠DAB =∠ABC = 900.
∴∠ABD =∠ADB = 450.
∴∠DBC = 450 =∠ABD.
求证:△ABF≌△CBF.
∵AB = BC,BF = BF,
∴△ABF≌△CBF.
共8个三角形:△OAB,△OBC,△OCD,△ODA,
△ABC,△ADC,△ABD,△CBD.
1.对角线长为2cm的正方形,边长是多少?
习题1.3
A
B
C
D
2
解:如图,正方形ABCD的对角线AC = 2.
∵四边形ABCD是正方形 ,
∴AB = BC = CD = DA,∠ABC = 900.
习题1.3
2.如图,四边形ABCD是正方形,△CBE是等边三角形,求∠AEB的度数.
解:∵四边形ABCD是正方形 ,
∴AB = BC ,∠ABC = 900.
∵△CBE是等边三角形,
∴BE = BC = CE, ∠EBC = 600.
∴AB = BE ,∠ABE = 900- 600 = 300.
习题1.7
3.如图,A,B,C,D四家工厂分别坐落在正方形城镇的四个角上,
仓库P和Q分别位于AD和DC上,且PD = QC.
求证:BP = AQ,BP⊥AQ.
A
B
C
D
P
Q
O
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB = AD = DC,
∠BAD =∠ADC = 900.
∵PD = QC,
∴AD-PD = DC-CQ,
即AP = DQ.
∴△BAP≌△ADQ(SAS).
∴BP = AQ,∠ABP =∠DAQ.
∵∠BAD = 900,
∴∠ABP+∠APB=900,
∴∠DAQ+∠APB=900,
∴∠AOP = 900.
即BP⊥AQ.
习题1.7
4.在一个正方形ABCD的花坛上,欲修建两条直的小路,使得两条直的小路将花坛分成大小、形状完全相同的四部分(不考虑道路的宽度).你有几种方法?(至少说出三种)
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
以上的方法有什么共同特点?
课堂小结
1.正方形的性质:包括边、角、对角线以及对称性.
2.平行四边形、矩形、菱形、正方形之间的联系.
平行四边形
菱形
有一组邻边相等
有一角是直角
有一角 是直角
有一组邻边相等
矩形
正方形
有一角是直角,有一组邻边相等
作 业
教材第26第6题
再 见
$$