内容正文:
第 3 课时
正方形的判定
第十五章 四边形
15.4
1
新知与应用
[归纳定理]
(1)有 的矩形是正方形;
(2)有 的菱形是正方形;
(3)有一个角是 ,并且有一组邻边 的平行四边形是正方形;
(4)对角线相等并且 的四边形是正方形.
一组邻边相等
知识点 正方形的判定方法
一个角是直角
直角
相等
互相垂直平分
2
[对点练习]
1.在四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA,如果再添加一个条件,即可推出该四边形是正方形,这个条件可以是 .
∠A=90°(答案不唯一)
2.如图15-4-44,请给矩形ABCD添加一个条件,使它成为正方形,则此条件可以为 .
AB=BC(答案不唯一)
图15-4-44
(教材补充例题)如图15-4-45,在矩形ABCD中,E是AD边上的点,AE=AB,EF∥CD交BC于点F.求证:四边形ABFE是正方形.
应用 1 判定一个四边形是正方形
例 1
证明:∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠B=∠C=90°.
∵E是AD边上的点,EF∥CD交BC于点F,
∴∠BFE=∠C=90°.
∵∠A=∠B=∠BFE=90°,∴四边形ABFE是矩形.
∵AE=AB,∴四边形ABFE是正方形.
图15-4-45
5
如图15-4-46,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E,
F在对角线BD上,且BE=DF,OE=OA.
求证:四边形AECF是正方形.
练习
证明:∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,OA=OC,OB=OD.
∵BE=DF,∴OE=OF,∴四边形AECF是平行四边形.
又∵AC⊥EF,∴▱AECF是菱形.
∵OE=OA,∴OF=OE=OA=OC,即EF=AC,
∴菱形AECF是正方形.
图15-4-46
(教材典题)如图15-4-47,在平面直角坐标系xOy中,顺次连接点A(-2,0),B(0,-2),C(2,0),D(0,2),所得到的四边形ABCD是怎样的四边形?并说明理由.
例 2
解:四边形ABCD是正方形.
理由如下:
∵A(-2,0),B(0,-2),C(2,0),D(0,2),
∴OA=OB=OC=OD=2.
∴AC=BD.
图15-4-47
∴四边形ABCD是矩形.
又∵AC⊥BD,
∴四边形ABCD是正方形.
图15-4-47
如图15-4-48,已知线段AB,直线l垂直平分AB且交AB于点O,以O为圆心,AO长为半径作弧,交直线l于C,D两点,分别连接AC,AD,BC,BD.
(1)根据题意,补全图形;
变式
解:(1)如图所示.
图15-4-48
(2)求证:四边形ACBD为正方形.
(2)证明:∵直线l垂直平分AB,
∴AC=BC,BD=AD,∠AOC=∠AOD=90°.
在△AOC和△AOD中,
∴△AOC≌△AOD(SAS),
∴AC=BC=BD=AD,
∴四边形ACBD是菱形.
图15-4-48
又∵OA=OB=OC=OD,
∴∠CAD=45°+45°=90°,
∴菱形ACBD为正方形.
图15-4-48
(教材补充例题)如图15-4-49,四边形ABCD中,AD=DC,
∠ADC=∠ABC=90°,DE⊥AB,若四边形ABCD的面积为16,则DE的长为 ( )
A.3
B.2
C.4
D.8
应用 2 综合运用正方形的判定定理与性质定理解决问题
例 3
C
图15-4-49
12
如图15-4-50,在四边形ABCD中,∠A=∠B=90°,AB=BC=4,
AD=3,E是边AB上一点,且∠DCE=45°,则DE的长度是 ( )
A.3.2
B.3.4
C.3.6
D.4
变式
B
图15-4-50
小结与反思
[小结]
14
[反思]
回忆正方形的定义,说一说正方形的判定方法与正方形的定义的关系.
[答案]略
相关解析
【新知与应用】
例3 C [解析] 如图,过点D作BC的垂线,交BC的延长线于点F.
∵∠ADC=∠ABC=90°,∴∠A+∠BCD=180°.
∵∠FCD+∠BCD=180°,∴∠A=∠FCD.
又∠AED=∠F=90°,AD=DC,∴△ADE≌△CDF,
∴DE=DF,∠ADE=∠CDF,S四边形ABCD=S四边形DEBF=16.
∵∠ADC=∠ADE+∠CDE=90°,∴∠EDF=∠CDF+∠CDE=90°,∴四边形DEBF是矩形.
又∵DE=DF,∴四边形DEBF是正方形.又∵S四边形DEBF=16,∴DE=4.故选C.
16
变式 B [解析] 如图,过点C作CG⊥AD于点G,并延长DG至点F,使GF=BE.
∵∠A=∠B=∠CGA=90°,AB=BC,
∴四边形ABCG为正方形,∴AG=BC=4,∠BCG=90°,BC=CG.
∵AD=3,∴DG=4-3=1.
∵BC=CG,∠B=∠CGF,BE=GF,∴△EBC≌△FGC(SAS),
∴CE=CF,∠ECB=∠FCG.
∵∠DCE=45°,∴∠BCE+∠DCG=∠DCG+∠FCG=45°,
∴∠DCE=∠DCF.
∵CE=CF,∠DCE=∠DCF,DC=DC,∴△ECD≌△FCD(SAS),
∴ED=DF.
17
设ED=x,则EB=FG=x-1,
∴AE=4-(x-1)=5-x.
在Rt△AED中,AE2+AD2=DE2,
∴(5-x)2+32=x2,
解得x=3.4,
∴DE=3.4.
故选B.
18
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