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数学 八年级 下册 配人教版
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第十八章 平行四边形
第23课时 正方形的判定
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A组(基础过关)
1. 在四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°,如果添加一个条件,使得该四边形ABCD为正方形,那么这个条件可以是( )
A. ∠D=90° B. AB=CD C. AB=BC D. AC=BD
2. 在四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA,如果添加一个条件,使得四边形ABCD为正方形,那么这个条件可以是( )
A. AC=BD B. AB∥CD C. ∠A=∠C D. AC⊥BD
A
C
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图F18-23-1
3. 如图F18-23-1,四边形ABCD是平行四边形,AC与BD相交于点O,AB=AD,请添加一个条件: ,使四边形ABCD为正方形.(写出一个即可)
∠BAD=90°(答案不唯一)
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4. 如图F18-23-2,在四边形ABCD中,AB=BC,对角线BD平分∠ABC,P是BD上一点,过点P作PM⊥AD,PN⊥CD,垂足分别为M,N.
(1)求证:∠ADB=∠CDB;
(2)若∠ADC=90°,求证:四边形MPND是正方形.
图F18-23-2
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证明:(1)∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD.
在△ABD和△CBD中,
∴△ABD≌△CBD(SAS).
∴∠ADB=∠CDB.
(2)∵PM⊥AD,PN⊥CD,
∴∠PMD=∠PND=90°.
又∵∠ADC=90°,∴四边形MPND是矩形.
∵∠ADB=∠CDB,∴∠ADB=45°=∠MPD.
∴PM=MD.∴四边形MPND是正方形.
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图F18-23-3
5. 如图F18-23-3,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为AB的中点,AE∥CD,CE∥AB.
(1)试判断四边形ADCE的形状,并证明你的结论;
(2)当∠ABC= °时,四边形ADCE为正方形.
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解:(1)四边形ADCE是菱形,
证明如下:
∵AE∥CD,CE∥AB,
∴四边形ADCE是平行四边形.
∵∠ACB=90°,D为AB的中点,
∴CD=AB=AD.
∴四边形ADCE是菱形.
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B组(能力提升)
6. 如图F18-23-4,在矩形ABCD中,M,N分别是边AD,BC的中点,E,F分别是线段BM,CM的中点,设AB∶AD=a.
(1)求证:△ABM≌△DCM;
(2)当a为何值时,四边形MENF是正方形?请说明理由.
图F18-23-4
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(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD,∠A=∠D=90°.
∵M是AD的中点,∴AM=DM=AD.
在△ABM和△DCM中,
∴△ABM≌△DCM(SAS).
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(2)解:当a=时,四边形MENF是正方形.
理由如下:
∵AB∶AD=,AB=CD,∴AB=CD=AD.
又∵AM=DM=AD,∴AB=AM=CD=DM.
∵∠A=∠D=90°,
∴∠ABM=∠AMB=45°,∠DMC=∠DCM=45°.∴∠CMB=90°.
∵△ABM≌△DCM,∴BM=CM.
∵N是BC的中点,∴MN⊥BC,即∠MNC=∠MNB=90°.
∵E,F分别是线段BM,CM的中点,∴EN=BM=ME,NF=CM=MF.
∴EN=ME=MF=NF.∴四边形MENF是菱形.
又∵∠BMC=90°,∴四边形MENF是正方形.
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C组(探究拓展)
7. 如图F18-23-5①,在矩形ABCD中,E是边CD上一点,F是CB延长线上一点,且BF=DE,AF⊥AE.
(1)求证:四边形ABCD是正方形;
(2)如图F18-23-5②,在(1)的条件下,若CD=3DE=6,G是边AD上一点,连接CG交AE于点H,且∠AHG=45°,求CG的长.
图F18-23-5
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(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=∠ABC=∠D=90°.
∴∠EAD+∠BAE=90°,∠ABF=90°=∠D.
∵AF⊥AE,∴∠FAE=90°.∴∠FAB+∠BAE=90°.
∴∠FAB=∠EAD.
又∵∠ABF=∠D,BF=DE,
∴△ABF≌△ADE(AAS).∴AB=AD.
∴四边形ABCD是正方形.
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(2)解:如答图F18-23-1,过点A作AM∥CG交BC于点M,连接ME.
∴∠MAE=∠AHG=45°.
∵∠FAE=90°,∴∠MAF=∠FAE-∠MAE=45°.∴∠MAF=∠MAE.
由(1)知△ABF≌△ADE,∴AF=AE.
∴△MAF≌△MAE(SAS).∴FM=EM.
∵四边形ABCD是正方形,CD=3DE=6,
∴AB=BC=CD=6,BF=DE=2.
设BM=x,则EM=FM=2+x,CM=6-x,CE=4.
在Rt△CEM中,由勾股定理,得CM2+CE2=EM2,
即(6-x)2+42=(2+x)2.解得x=3.∴BM=3.
在Rt△ABM中,由勾股定理,得AM==3.
∵AM∥CG,AG∥CM,∴四边形AMCG是平行四边形.
∴CG=AM=3.
答图F18-23-1
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谢 谢 !
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