内容正文:
第1章 四边形
1.7正方形
► 学习目标与重难点
学习目标:
1.掌握正方形的定义,理解正方形与平行四边形、矩形、菱形的关系。
2.理解并应用正方形的边、角、对角线及对称性相关性质,能解决几何证明与计算问题。
3.掌握正方形的判定思路,能选择合适方法证明一个四边形是正方形。
4.体会特殊平行四边形之间的内在联系,培养知识综合运用的能力。
学习重点:
正方形的性质应用与判定思路掌握。
学习难点:
理解正方形与矩形、菱形的从属关系,灵活运用判定思路证明正方形。
► 教学过程
一、复习回顾
回顾:什么是正方形?正方形是平行四边形吗?是矩形吗?是菱形吗?
二、新知探究
探究一:正方形的性质
教材第40页
【观察】根据平行四边形、矩形、菱形、正方形的定义可得下图,你能从中得出正方形的性质吗?
【归纳】
正方形的性质1:
正方形的性质2:
【做一做】请根据平行四边形、矩形、菱形、正方形之间的关系,在图中适当的空白处填上它们的名称.
【议一议】(1)正方形是中心对称图形吗?若是,它的对称中心是什么?
(2)正方形是轴对称图形吗?若是,它的对称轴是什么?
例1如图,点E是正方形ABCD的边AB上任意一点,过点D作DF⊥DE,交BC的延长线于点F.
求证:DE=DF.
探究二:正方形的判定
教材第41页
【说一说】如何判断一个四边形是正方形?
【归纳】正方形的判定定理1:有一组邻边相等的__________是正方形.
正方形的判定定理2:有一个角是直角的__________是正方形.
三、例题精讲
例2如图,已知点A,B,C,D分别是正方形ABCD四条边上的点,并且AA=BB=CC=DD.
求证:四边形ABCD是正方形.
四、课堂练习
【知识技能类作业】
必做题
1.矩形、正方形、菱形都具有的性质是( )
A.对角线互相垂直 B.对角线互相平分
C.对角线长度相等 D.一组对角线平分一组对角
2.如图,点在正方形的内部,且是等边三角形,连接,,则( )
A. B. C. D.
3.如图,正方形的边长为,过线段上的两点分别作和的垂线,则阴影部分的面积为( ).
A. B. C. D.
选做题
4.将对角线分别为和的菱形改为一个面积不变的正方形,则正方形的边长为 .
5.如图,在正方形的外侧,作等边,则 .
6.如图,点是正方形的对角线上的一点,于点,.则点到直线的距离为 .
【综合拓展类作业】
7.如图,在正方形中,是边的中点,是边的中点,连接、.求证:.
五、课堂小结
这节课你收获了什么,在运用过程中须注意什么?
六、作业布置
1.在▱ABCD中,有以下四个条件:①AB=BC;②∠BAD=90°;③AC⊥BD;④AC=BD.现从中任选两个条件作为一个组合,其中不能推出四边形ABCD是正方形的是 ( )
A.①② B.①④ C.②④ D.③④
2.小明用四根长度相同的木条制作了能够活动的菱形学具,他先活动学具成为图1所示菱形,并测得∠B=60°,对角线AC=20cm,接着活动学具成为图2所示正方形,则图2中对角线AC的长为( )
A.20cm B.30cm C.40cm D.20cm
3.如图,正方形和正方形的点在同一条直线上,点为的中点,连接,则已知下列哪条线段的长度,一定能求出线段的长( )
A. B. C. D.
4.如图所示,在正方形中,点在上,且.
(1)求证:;
(2)判断四边形的形状并说明理由.
答案解析
课堂练习:
1.【答案】B
【解析】解:A、只有正方形和菱形的对角线垂直,矩形的对角线不一定垂直,不符合题意;
B、矩形、正方形、菱形的对角线都互相平分,符合题意;
C、只有矩形和正方形的对角线长度相等,菱形的对角线长度不一定相等,不符合题意;
D、只有正方形和菱形的对角线平分一组对角,矩形的对角线不一定平分一组对角,不符合题意;
故选;B.
2.【答案】C
【解析】解:∵点在正方形内部,且是等边三角形,是正方形的对角线,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:C.
3.【答案】B
【解析】解:∵正方形的边长为,
根据正方形的轴对称性得:
,
故答案为:.
4.【答案】
【解析】解:菱形的对角线分别为和,
菱形的面积,
正方形的边长是
故答案为:。
5.【答案】
【解析】解:∵四边形是正方形,
∴,,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,,
∴,
故答案为:.
6.【答案】3
【解析】解:如图所示,过点作于,
∵点是正方形的对角线上的一点,于点
∴四边形是矩形,
∴是等腰直角三角形,
∴
∴四边形是正方形,
∴,
即点到直线的距离为
故答案为:.
7.【答案】证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴,,
∵是边的中点,是边的中点,
∴BE=AB,CF=BC,
,
在和中,
,
(SAS),
.
作业布置:
1.【答案】C
【解析】解:A、①AB=BC(平行四边形邻边相等,判定为菱形)+③AC⊥BD(菱形的固有性质,无法新增判定条件),仅能判定是菱形,不能判定是正方形,A符合题意;
B、①AB=BC(判定为菱形)+④AC=BD(菱形对角线相等,判定为正方形),可推出是正方形,B不符合题意;
C、②∠BAD=90°(平行四边形有一个直角,判定为矩形)+③AC⊥BD(矩形对角线垂直,判定为正方形),可推出是正方形,C不符合题意;
D、②∠BAD=90°(判定为矩形)+④AC=BD(矩形的固有性质,无法新增判定条件),仅能判定是矩形,不能判定是正方形,D符合题意;
故答案为:C.
2.【答案】D
【解析】解:如图1,图2中,连接AC.
图1中,∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,
∵∠B=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC=20cm,
在图2中,∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠B=90°,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴AC=AB=20cm;
故答案为:D.
3.【答案】B
【解析】解:连接并延长交于,如下图,
∵四边形和四边形是正方形,三点在同一直线上,
∴,,,,
∴,
∵点为的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴是的中点,
∴在中,可有,
∵,,
∴,即,
即为等腰直角三角形,
所以知道的长度,可求出,一定能求出线段的长.
故答案为:C.
4.【答案】(1)证明:∵四边形是正方形,∴,,
∵,
∴,即,
在和中,
,
∴
(2) 结论:四边形AFCE是菱形
理由:连接,
∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形
鸿鹄志
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