内容正文:
专题06正方形同步讲义
【题型01 正方形性质理解】........................................3
【题型02 利用正方形性质求角度】..................................6
【题型03 利用正方形性质求线段长】................................8
【题型04 利用正方形性质求面积】.................................11
【题型05 正方形折叠问题】.......................................15
【题型06 利用正方形性质证明】...................................19
【题型07 正方形的判定定理理解】.................................23
【题型08 添条件使四边形是正方形】...............................26
【题型09 证明四边形是正方形】...................................29
【题型10 利用正方形性质与判定求角度】...........................32
【题型11 利用正方形性质与判定求线段长】.........................37
【题型12 利用正方形性质与判定求面积】...........................42
【题型13 根据正方形性质与判定证明】.............................46
【题型14 特殊平行四边形动点问题】...............................51
【解答题5题】...................................................54
★知识梳理.
知识点01:正方形的定义
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。
本质:正方形是特殊的平行四边形,也是特殊的矩形、特殊的菱形,兼具矩形与菱形的所有性质。
.
知识点02:正方形的性质
类别
性质描述
几何语言(以正方形 ABCD 为例,对角线交于 O)
边
四条边都相等;对边平行
AB=BC=CD=DA,AB∥CD,AD∥BC
角
四个角都是直角(90∘)
∠A=∠B=∠C=∠D=90∘
对角线
1.相等且互相垂直平分
2.每条对角线平分一组对角
3. 分成 4 个全等的等腰直角三角形
1.AC=BD,AC⊥BD,AO=OC,BO=OD
2.∠BAC=∠DAC=45∘∠ABD=∠CBD=45∘
3.△AOB≅△BOC≅△COD≅△DOA
对称性
既是中心对称图形,又是轴对称图形(4 条对称轴)
中心对称:点 O 是对称中心轴对称:对称轴为直线 AC、BD、过对边中点的两条直线
知识点03:正方形的判定
知识点04:常见公式与结论
若正方形边长为a,则:
周长:C=4a
面积:S=a2
对角线长:d=a
正方形的对角线把正方形分成的等腰直角三角形,锐角均为45∘.
【题型1.正方形性质理解】
【典例】图中的两个图形都是由边长为1的小正方形拼成的,甲、乙两名同学将它们分别沿着两条垂直的虚线(乙:,分别是小正方形一边上的中点)剪开,准备拼一个与原来面积相等的正方形,则( )
A.甲、乙都可以 B.甲、乙都不可以
C.甲不可以、乙可以 D.甲可以、乙不可以
【答案】A
【分析】直接利用图形的剪拼方法结合正方形的性质分别分析得出答案.
【详解】解:∵原来图形的面积为5,
∴拼成与原来面积相等的正方形边长为,
甲图可以拼成,如图所示:
乙图可以拼成,如图所示:
故选:A.
【点睛】本题主要考查了图形的剪拼以及正方形的性质,正确应用正方形的性质是解题的关键.
【跟踪专练1】边长为4的一个正方形和一个等边三角形如图摆放,则的度数为____.
【答案】15°
【分析】本题考查了正方形的性质、等边三角形的性质,以及三角形内角性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先由正方形的性质、等边三角形的性质,得,再结合三角形内角性质进行列式计算,即可作答.
【详解】解:∵依题意,边长为4的一个正方形和一个等边三角形如图摆放
∴
∴
在中,
故答案为:15°
【跟踪专练2】矩形,菱形,正方形都具有的性质是( )
A.对角线相等 B.对角线互相平分
C.对角线平分一组对角 D.对角线互相垂直
【答案】B
【分析】本题考查了矩形的性质,菱形的性质,正方形的性质.
矩形、菱形、正方形的对角线都互相平分,而其他性质如相等、垂直或平分一组对角并非三者都具有.
【详解】解:∵矩形的对角线互相平分,菱形的对角线互相平分,正方形的对角线互相平分,
∴三者都具有对角线互相平分的性质.
故选:B.
【跟踪专练3】如图,在中,,分别以的三边为边向外作三个正方形,,,连接.过点C作的垂线,垂足为J,分别交,于点I,K.若,则四边形的面积是___________.
【答案】80
【分析】本题考查正方形的性质、勾股定理、全等三角形的判定与性质等知识点,正确作出辅助线、构造全等三角形的性质是解题的关键.过点D作交延长线于点M,过点F作点N,由正方形的性质可证得可得,可证得,由直角三角形斜边上的中线的性质可得,由勾股定理可得,从而可得,进而求得,最后求面积即可解答.
【详解】解:过点D作交延长线于点M,过点F作点N,如图所示:
∵直角三角形,四边形为正方形,过点C作的垂线,,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
同理可得:,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
在中,由勾股定理可得:,
∴,
∴,,
∴,
∵四边形为正方形,
∴,
∵四边形的面积为:.
故答案为:80.
【题型2.利用正方形的性质求角度】
【典例】如图,已知P是正方形对角线上一点,连接平分,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了正方形的性质,角平分线的定义,由正方形的性质可得的度数,再由角平分线的定义可得答案.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
∵平分,
∴,
故选:A.
【跟踪专练1】如图,在正方形中,,交于点,则的度数为_____________.
【答案】/80度
【分析】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的性质与判定,三角形外角的性质,由正方形的性质得到,则可证明,得到,再由三角形外角的性质可得答案.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【跟踪专练2】如图,点E是正方形内部一点,连接,,若,,则的度数为_____.
【答案】64
【分析】本题考查正方形的性质,等边对等角,三角形的内角和定理,根据三角形的内角和定理,求出的度数,角的和差关系求出的度数,等边对等角即可得出结果.
【详解】解:∵正方形,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
故答案为:64
【跟踪专练3】如图,四边形是正方形,是等边三角形,的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了正方形的性质,等边三角形的性质,等腰三角形的性质,
先根据正方形和等边三角形的性质得,可求出,再根据等边对等角得出答案.
【详解】解:∵四边形是正方形,是等边三角形,
∴,
∴,
∴.
故选:A.
【题型3.利用正方形的性质求线段长】
【典例】正方形的一条对角线长为,则另一条对角线长为( )
A.2 B.4 C.8 D.
【答案】C
【分析】本题考查了正方形的性质.根据正方形的两条对角线长度相等,即可求解.
【详解】解:∵正方形的两条对角线相等,且已知一条对角线长为,
∴另一条对角线长也为.
故选:C.
【跟踪专练1】如图,点在正方形的对角线上,于点,于点,连接,若,则的长为___________
【答案】
【分析】本题考查了正方形的性质、矩形的判定与性质、全等三角形的判定与性质,连接,先证明得到,再证明四边形是矩形即可求证.
【详解】解:连接,如图,
∵四边形是正方形,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∵,,,
∴四边形是矩形,
∴,
故答案为:.
【跟踪专练2】在正方形中,对角线,交于点,延长至点,使,连接,点为的中点,连接.若,则的长为_____________.
【答案】
【分析】本题考查了正方形的性质,勾股定理,斜边上的中线等于斜边的一半,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先理解题意,运用正方形的性质证明,,又因为点为的中点,得出,再根据勾股定理得,代入数值计算,即可作答.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∵点为的中点,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【跟踪专练3】如图,正方形的边长为,点在边上,连接,过点作,与的延长线相交于点,连接,与边相交于点,与对角线相交于点.若,则的长为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理.此题综合性较强,根据正方形的性质可知,,利用勾股定理可以求出,根据线段之间的关系可得:,根据同角的余角相等可证,可证,根据全等三角形的性质可得,再根据线段之间的关系求出的长度.
【详解】解:四边形是正方形,
,,
,,
,
,
,
,
,
,
在和中,,
,
,
.
故选:C.
【题型4.利用正方形的性质求面积】
【典例】如图1,有甲,乙两种大小不同的正方形纸片,把正方形甲放置在正方形乙中,连结,,得到图2,再将图2这样的四个图案不重叠,无缝隙地拼成如图3所示的正方形,若正方形中阴影区域面积和为12,且,则一张正方形甲和一 张正方形乙的面积和为 ___________________.
【答案】
【分析】如图,设,则,根据正方形的面积公式列方程得到,解方程即可得到结论.
【详解】解:如图,设,则,
∵正方形中阴影区域面积和为12,
∴,
解得,
∴,
∴一张正方形甲和一 张正方形乙的面积和为.
故答案为:.
【点睛】
本题考查了正方形的性质,三角形面积公式,正确地识别图形是解题的关键.
【跟踪专练1】如图,正方形的边长为,则阴影部分的面积为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】B
【分析】本题考查了正方形的对称性.
结合对称性质可知阴影部分的面积等于正方形面积的一半,然后根据正方形面积公式计算即可.
【详解】解:如图,由正方形的对称性可知图形①的面积等于图形②的面积,
阴影部分的面积等于正方形面积的一半,
则阴影部分的面积为;
故选:B.
【跟踪专练2】如图,在中,是斜边的中点,以为边作正方形.若,则正方形的面积为______.
【答案】
【分析】本题主要考查了正方形的性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,根据直角三角形的斜边的中线等于斜边的一半得出,再根据正方形的面积求解即可.
【详解】解:在中,是斜边的中点,,
∴,
∴,
故正方形的面积为25,
故答案为:.
【跟踪专练3】如图,正方形中有两个正方形,且它们的顶点分别在正方形的边上或对角线上,两个正方形的面积分别是和,若,则的值为( )
A.24 B.27 C.30 D.36
【答案】B
【分析】设,根据正方形的性质,等腰直角三角形的判定和性质,正方形的面积公式解答即可.
本题考查了正方形的性质,等腰直角三角形的判定与性质,熟记性质并判断出图中三角形都是等腰直角三角形是解题的关键.
【详解】解:设,
∵正方形中有两个正方形,正方形和正方形,
∴,,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:B.
【题型5.正方形折叠问题】
【典例】如图,在正方形的边上取一点,连接,将沿翻折,点恰好与对角线上的点重合,连接,若,则的面积是________.
【答案】/
【分析】本题考查翻折变换、正方形的性质、勾股定理、等腰三角形的判定和性质等知识.由折叠可得,,且,可得,即可求对角线的长,则可求面积.
【详解】解:如图,连接交于,
为正方形,
,,,,.
沿翻折,
,,,,
,
,
,
,
,
.
.
故答案为:.
【跟踪专练1】如图,将正方形纸片折叠,使边、均落在对角线上,得折痕、,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题主要考查了图形的翻折变换,关键是找准图形翻折后,哪些角是相等的.首先根据正方形的性质可得,再根据折叠可得,,进而可得,即.
【详解】解:如图,
四边形是正方形,
,
根据折叠可得,,
,
,
即.
故选:A
【跟踪专练2】如图,在正方形中,点E,F分别在边上,将正方形沿折叠,使点B落在边上的三等分点M处,点C的对应点为点N,若 ,则线段的长为______.
【答案】或
【分析】分和两种情况讨论,利用勾股定理建立方程求解即可.
【详解】解:在正方形中,,
∴,,
∵点B落在边上的三等分点M处,
∴和,
设,则,
由折叠的性质得,
当时,则,
在中,,即,
解得;
当时,则,
在中,,即,
解得;
综上,线段的长为或.
【点睛】注意三等分点有和两种情况,不要遗漏.
【跟踪专练3】如图,已知正方形边长为2,点E,F分别在边上,将四边形沿着翻折,点C的对应点恰好落在边上.若,则线段长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接交于点O,过点F作于G;可证明四边形是矩形,则;由得;设,则,,从而;再证明,则;在中利用勾股定理建立方程可求得x的值,再由勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,连接交于点O,过点F作于G;
则,
∵四边形为正方形,
∴,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,;
∵,
∴,
∴;
设,则,,
∴;
由折叠知,,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴;
在中,由勾股定理得,
即,
整理得:,即,
∴;
在中,,由勾股定理得.
故选:A.
【点睛】本题考查了正方形的性质,矩形的判定与性质,折叠的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识,证明三角形全等是解题的关键.
【题型6.利用正方形的性质证明】
【典例】如图,在正方形中,平分交于点E,点F 是边上一点,连接,若,则的度数为_______.
【答案】
【分析】根据正方形的性质和全等三角形的判定与性质,角平分线的性质,可以得到的度数,从而可求得的度数.
【详解】解:四边形是正方形,
,,
在和中,
,
,
,
四边形是正方形,平分,
,
,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、角平分线的性质,解答本题的关键是证明.
【跟踪专练1】如图,为正方形中边上一点,为对角线,连接,交于点,若,则的度数为( )
A. B.° C.° D.
【答案】B
【分析】本题考查了正方形的性质;根据正方形的性质可得,,则,进而根据三角形的外角的性质,即可求解.
【详解】解:∵为正方形的对角线,
∴,,
∵,
∴,
∴,
故选:B.
【跟踪专练2】如图,点在正方形的边的延长线上,且,点是边上一动点,连接,过点作交于点,则:
(1)的度数是______°;
(2)的值为______.
【答案】 135
【分析】本题考查正方形的性质以及全等三角形的判定与性质,作辅助线构造全等三角形是本题的关键.
(1)由正方形和等腰三角形的性质计算即可;
(2)在上截取,构造全等三角形,得到,设,正方形边长为,分别表示的长,再计算的值.
【详解】(1)四边形是正方形,
,,
,
,
,
;
故答案为:135;
(2)如图,在上截取,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
设,正方形边长为,
则,,,
,
.
故答案为:.
【跟踪专练3】如图,正方形中,点E是边上一点,连接,线段的垂直平分线交对角线于点M,交于点N,连接,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查正方形的性质,轴对称性质,线段垂直平分线的性质,等腰三角形性质,四边形内角和性质,角的和差计算,熟练掌握是解题的关键.
根据正方形的轴对称性质,可得,根据线段垂直平分线性质得,得,可得,由,得,可得,得,即得,.
【详解】解:∵正方形中,,且,
∴,
由对称性知,,
∵垂直平分线段,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
故选:A.
【题型7.正方形的判定定理理解】
【典例】如图,在矩形中,有以下结论:①是等腰三角形;②;③;④;⑤当时,矩形会变成正方形.正确的结论是_____.
【答案】①②③⑤
【分析】根据矩形的性质和正方形的性质,可以判断各个小题是否成立,从而可以解答本题.
【详解】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AC= BD,AO= CO,BO= DO,
故③正确;
∴AO= BO,
∴△AOB是等腰三角形,故①正确;
设点A到BD的距离为h,
则 ,
故②正确;
∵四边形ABCD是矩形,
∴AC= BD,但是AC不一定和BD垂直,
故④错误;
∵∠BAD= 90°,
∴当∠ABD= 45°时,∠ADB= 45°,
∴AB= AD,
∴矩形ABCD是正方形,故⑤正确;
故答案为:①②③⑤.
【点睛】本题考查正方形的判定、矩形的性质,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解决问题.
【跟踪专练1】下列叙述错误的是( )
A.既是矩形又是菱形的四边形是正方形
B.有一组邻边相等的矩形是正方形
C.有一个角是直角的菱形是正方形
D.对角线相等且互相垂直的四边形是正方形
【答案】D
【详解】解:A.既是矩形又是菱形的四边形是正方形,故A正确;
B.有一组邻边相等的矩形是正方形,故B正确;
C.有一个角是直角的菱形是正方形,故C正确;
D.对角线相等且互相垂直的四边形,如果对角线不互相平分,就不是平行四边形,更不可能是正方形,故D错误.
【跟踪专练2】判断四个命题:①对角线互相垂直且相等的四边形是正方形;②对角线互相垂直的矩形是正方形;③对角线相等的菱形是正方形;④对角线互相垂直且互相平分的四边形是正方形.命题成立的是(填序号)_____.
【答案】②③
【分析】根据正方形的判定定理进行判断即可.
【详解】解:①对角线互相平分且垂直且相等的四边形是正方形,原命题是假命题;
②对角线互相垂直的矩形是正方形,是真命题;
③对角线相等的菱形是正方形,是真命题;
④对角线互相垂直且相等且互相平分的四边形是正方形,原命题是假命题;
故答案为:②③.
【点睛】本题考查了命题与定理:判断一件事情的语句,叫做命题.许多命题都是由题设和结论两部分组成,题设是已知事项,结论是由已知事项推出的事项,一个命题可以写成“如果…那么…”形式;有些命题的正确性是用推理证实的,这样的真命题叫做定理.同时还考查了正方形的判定.
【跟踪专练3】下列四个矩形中分别标注了部分数据,根据所标数据,可以判断矩形是正方形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查正方形的判定、矩形的性质,熟知正方形的判定方法是解答的关键.根据矩形的性质和正方形的判定逐项判断即可.
【详解】解:四边形是矩形,
,
若证明四边形是正方形,则,
A中图形中是对角线相等且平分,不能判定,故此矩形是正方形,故不符合题意;
B中图形给出,可得,
,
,可判定此矩形是正方形,符合题意;
C中图形只给出矩形的对角线相等且平分,不能判定,故此矩形是正方形,故不符合题意;
D中图形只给出,不能判定,故此菱形是正方形,故不符合题意,
故选:B.
【题型8.添条件使四边形是正方形】
【典例】如图,由菱形通过添加一个合适的条件得到正方形.你所添加的一个条件是________.
【答案】有一个内角为90度或对角线相等,答案不唯一
【分析】根据菱形的判定即可求解.
【详解】解:有一个角是直角的菱形是正方形;对角线相等的菱形是正方形,
故答案为:有一个内角为90度或对角线相等,答案不唯一.
【点睛】本题考查了正方形的判定,熟练掌握正方形的判定是解题的关键.
【跟踪专练1】如图,的对角线相交于点,下列条件不能判定是正方形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】此题主要考查了正方形的判定,关键是熟练掌握正方形的判定定理.
根据正方形的判定定理逐选项分别进行分析即可.
【详解】解:A. 由,可判断是矩形,由可判定矩形是正方形,此选项不合题意;
B. 由可判断是菱形,由菱形可判定,此选项不能判定是正方形,符合题意;
C. 由可判断是菱形,由可判定菱形为正方形,此选项不符合题意;
D. 由可判定是菱形,由可得,进而可判定菱形为正方形,不符合题意;
故答案为:B.
【跟踪专练2】如图,两张等宽的纸条交叉重叠在一起,请添加一个条件:______,使四边形是正方形。
【答案】(答案不唯一)
【分析】首先可判断重叠部分为平行四边形,且两条纸条宽度相同;再由平行四边形的面积可得邻边相等,则重叠部分为菱形,进而添加一个角是直角,即可求解.
【详解】解:过点作于,于,
两条纸条宽度相同,
,,,
四边形是平行四边形,
,
又,
,
四边形是菱形
当时,四边形是正方形
故答案为:(答案不唯一).
【点睛】本题考查了平行四边形的基本性质,菱形与正方形的判定,解题的关键是掌握菱形的判定定理,有一组邻边相等的平行四边形是菱形.
【跟踪专练3】如图在中,,的垂直平分线交于点,交于点,且,为了使四边形是正方形.可以添加一个条件( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了正方形的判定,菱形的判定与性质,线段垂直平分线的性质,直角三角形斜边上的中线,熟练掌握判定定理是解题的关键.根据菱形的判定定理,正方形的判定定理逐项判定解答即可.
【详解】解:在中,,的垂直平分线交于点D,交于点E,且,
,
,
,
四边形是菱形,
当添加时,则,
故四边形是菱形,
故A错误,该选项不符合题意;
当添加时,则四边形是平行四边形,
,
四边形是菱形,
故B错误,该选项不符合题意;
当时,
,
,
,
菱形是正方形,
故C正确,该选项符合题意;
当E为的中点时,得到,
无法判定菱形是正方形,
故D错误,该选项不符合题意;
故选:C.
【题型9.证明四边形是正方形】
【典例】下列说法正确的是( )
A.四边相等的四边形是正方形
B.四角相等的四边形是正方形
C.对角线互相垂直的平行四边形是正方形
D.有一个角是直角的菱形是正方形
【答案】D
【分析】本题考查了正方形的判定,同时不要与矩形及菱形的判定混淆了,掌握正方形判定方法是关键.根据正方形的判定进行判定即可.
【详解】解:A、四边相等的四边形是菱形,故原选项说法错误;
B、四角相等的四边形是矩形;故原选项说法错误;
C、对角线互相垂直的平行四边形是菱形,故原选项说法错误;
D、有一个角是直角的菱形是正方形,说法正确;
故选:D.
【跟踪专练1】四初三数学志趣课活动中,老师把一张长方形纸片如图方式折一下,就可以裁出正方形纸片,你知道这是为什么吗?理由:___________的矩形是正方形.
【答案】有一组邻边相等
【分析】本题考查了正方形的判定,矩形与折叠等知识,熟记矩形的判定与性质、正方形的判定定理是解决问题的关键.
先由矩形性质得到,再由折叠性质得到,,从而确定四边形是矩形,再由正方形的判定定理即可得证四边形是正方形(有一组邻边相等的矩形是正方形),从而得到答案.
【详解】解:如图所示:
在矩形中,,
由折叠性质可得,,
,
四边形是矩形,
,
四边形是正方形(有一组邻边相等的矩形是正方形),
故答案为:有一组邻边相等.
【跟踪专练2】如图,在四边形中,E、F、G、H分别是的中点,要使四边形是正方形,对角线应满足的条件是_____.
【答案】且
【分析】此题考查三角形的中位线定理,平行四边形的判定与性质,菱形的判定与性质,正方形的判定.根据三角形的中位线定理和菱形的判定,可得顺次连接对角线相等的四边形各边中点所得四边形是菱形,再根据正方形的判定即可求解.
【详解】解:添加的条件应为:且.
理由:∵E、F、G、H分别是的中点,
∴在中,为的中位线,
且;同理且,同理可得,
则且,
∴四边形为平行四边形,
又,
,
∴四边形为菱形,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴菱形是正方形.
故答案为:且.
【跟踪专练3】如图,AC,BD是四边形ABCD的对角线,E,F分别是AD,BC的中点,M,N分别是AC,BD的中点,连接EM,MF,FN,NE.要使四边形EMFN为正方形,则需添加的条件是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【分析】本题考查了三角形中位线定理、平行四边形、菱形、正方形的判定,掌握从平行四边形到正方形的判定路径是解题的关键.
先利用三角形中位线定理证明四边形为平行四边形;再根据正方形的判定判定即可.
【详解】解:∵分别是的中点,分别是的中点,
∴分别是,,,的中位线,
∴,,,,
∴四边形为平行四边形.
当时,,
∴是菱形.
当时,,则,
∴菱形是正方形.
故选:A.
【题型10.利用正方形的性质与判定求角度】
【典例】如图,正方形ABCD的边长为1,点E,F分别是对角线AC上的两点,EG⊥AB.EI⊥AD,FH⊥AB,FJ⊥AD,垂足分别为G,I,H,J.则图中阴影部分的面积等于___.
【答案】
【分析】根据轴对称图形的性质,解决问题即可.
【详解】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴直线AC是正方形ABCD的对称轴,
∵EG⊥AB.EI⊥AD,FH⊥AB,FJ⊥AD,垂足分别为G,I,H,J.
∴根据对称性可知:四边形EFHG的面积与四边形EFJI的面积相等,△AIE的面积=△AEG的面积,
∴S阴=S正方形ABCD=,
故答案为:.
【点睛】本题考查正方形的性质,解题的关键是利用轴对称的性质解决问题,属于中考常考题型.
【跟踪专练1】如图,将正方形绕点A顺时针旋转,得到正方形,的延长线交于点H,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据旋转的性质,求得∠BAE=38°,根据正方形的性质,求得∠DBA=45°,∠ABH=135°,利用四边形的内角和定理计算即可.
【详解】根据旋转的性质,得∠BAE=38°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠DBA=45°,∠ABH=135°,
∵四边形AEFG是正方形,
∴∠E=90°,
∴∠DHE=360°-90°-38°-135°=97°,
故选B.
【点睛】本题考查了旋转的性质,正方形的性质,四边形的内角和定理,熟练掌握正方形的性质,旋转的性质是解题的关键.
【跟踪专练2】如图,在中,,以斜边为边向外作正方形,且对角线交于点,连.若,,则与的和为______度;且另一条直角边的长为______.
【答案】 180 5
【分析】作于点,交的延长线于点,由正方形的性质得,,而,所以;再证明,得,,则四边形是正方形,所以,则,所以,,则,于是得到问题的答案.
【详解】解:作于点,交的延长线于点,则,
四边形是正方形,
,,,,
,,
,
;
,
四边形是矩形,
,
,
在和中,
,
,
,,
四边形是正方形,
,
,,
,
,
,
,
故答案为:180,5.
【点睛】此题重点考查正方形的判定与性质、四边形的内角和等于、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.
【跟踪专练3】如图,已知中,,点D为边BC上一动点,四边形是正方形,连接GC,正方形对角线AE交BC于点F,
(1)判断BD与CG的数量关系,并证明;
(2)求证:;
(3)若,求AE的值.
【答案】(1),证明见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)证明即可求解;
(2)连接DG,证明,结合(1)的结论即可求解;
(3)连接DG,勾股定理求得的长,继而求得的长,由(1)知,由(2)知,在中,勾股定理可得的长,由四边形是正方形,即可求解.
【详解】(1)解:
证明:∵四边形是正方形,∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
∴.
∴
(2)证明:如图,连接GF,∵四边形是正方形,
∴,
在和中,
∴,
∴
∵,
∴,
∴
∴在中,,
∴
(3)连接DG,
∵,
∴在中,
,
∵,∴,
由(1)知,
由(2)知,在中,,
∵四边形是正方形,
∴,
【点睛】本题考查了正方形的性质,勾股定理,旋转模型全等三角形的性质与判定,掌握正方形的性质以及全等三角形的性质与判定是解题的关键.
【题型11.利用正方形的性质与判定线段长】
【典例】如图,正方形的对角线、交于点,是边上一点,连接,过点作,交于点.若四边形的面积是5,则的长为______.
【答案】
【分析】如图,过作于,于,则四边形是正方形,证明,则,,即,解得,根据,计算求解即可.
【详解】解:如图,过作于,于,则四边形是正方形,
∴,,
∵,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴,即,解得,(舍去),
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了正方形的判定与性质,全等三角形的判定与性质等知识.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.
【跟踪专练1】如图,在正方形中,点在对角线上,分别为垂足,连结,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据正方形的性质即可得到四边形是矩形,四边形是正方形,再利用矩形和正方形的性质得到和 ,进而得到,从而得到的长度.
【详解】解:延长于交于点,
∵在正方形中,
∴,,,
∴,
∴,
∵为垂足,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,
∴,,四边形是正方形,
∴,
∴,
∴在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴.
故选.
【点睛】本题考查了正方形的判定与性质,矩形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
【跟踪专练2】如图,在正方形中,为对角线上的一点,于点,若点是的三等分点,,则的长为______.
【答案】
【分析】本题考查了正方形的判定和性质,勾股定理,等腰直角三角形的判定和性质,分两种情况:当点E在靠近点A的三等分点时和当点E在靠近点D的三等分点时,过点作于,则,由正方形的性质可得,,进而可得四边形是正方形,即得,最后利用勾股定理即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:当点E在靠近点A的三等分点时,
过点作于,则,
∵四边形是正方形,
∴,,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
∴,
当点E在靠近点D的三等分点时,
同理可得出:,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
【跟踪专练3】如图,两个大小相同的正方形,如图放置,点,分别在边,上,若要求出阴影部分的周长,只要知道下列哪条线段的长度即可( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】过B作BN⊥EH,垂足为N,连接BE,BK,KP,分别证明△ABE≌△FEB,△BAE≌△BNE,△BNK≌△BCK,△KHP≌△PCK,再将△KHQ的周长进行转化,得到ED=KC+KH=C△KQH,可得结果.
【详解】解:过B作BN⊥EH,垂足为N,连接BE,BK,KP,
∵两个大小相同的正方形,
∴AB=EF,又∵∠A=∠F,BE=EB,
∴Rt△ABE≌Rt△FEB(HL),
∴∠AEB=∠FBE=∠NEB,AE=BF,
同理可得:Rt△BAE≌Rt△BNE,Rt△BNK≌Rt△BCK,
∴∠EBK=45°,
∴AE+KC=EK,
∵AE=BF,
∴DE=BG,
∵∠H=∠C=90°,∠PQC=∠KQH,
∴∠BPG=∠CPQ=∠QKH=∠EKD,
∴△BGP≌△EDK,
∴PG=KD,
∴PH=KC,
同理可证:△KHP≌△PCK,
∴△KQH的周长为KC+KH,
又∵AE+ED=EK+KH,AE+KC=EK,
∴AE+ED=AE+KC+KH,
∴ED=KC+KH=△KQH的周长,
∴要求出阴影部分的周长,只要知道线段ED的长度,
故选C.
【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,等量代换,解题的关键是利用全等的性质得到线段的等量关系.
【题型12.利用正方形的性质与判定求面积】
【典例】如图,正方形的周长为,顺次连接正方形各边中点、、、,得到四边形的面积等于__________.
【答案】
【分析】本题考查了正方形的性质,三角形的中位线的判定及性质的运用,勾股定理的运用,解答时利用三角形的中位线的性质求解是关键.连接,,根据三角形的中位线的性质,可以得出四边形为正方形,勾股定理求得,进而即可求解.
【详解】解:连接,,
∵点、、、是正方形各边的中点,
∴是的中位线,是的中位线,是的中位线,是的中位线,
∴,,,,
又∵,
∴,
∴四边形是菱形,
又∵,,,
∴,
∴四边形是正方形
∵正方形的周长为,,
∴,
在中,由勾股定理,得,,
∴
∴四边形的面积.
故答案为:.
【跟踪专练1】如图,是我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理构造的图形,后人称之为“赵爽弦图”.该图形由四个全等的直角三角形拼接而成,若,,则四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先利用勾股定理求出的长,再证明四边形是正方形,即可作答.
【详解】在中,,,则:,
∵,,,全等,
∴,,
∴,
同理可得:,
∴,
又∵,
∴,
∴四边形是正方形,
则四边形面积为:,
故选:B.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质,勾股定理,正方形的判定与性质等知识,掌握全等三角形的性质是解答本题的关键.
【跟踪专练2】如图,已知点E为正方形ABCD外一点,连接AE、BE,∠AEB=90°,过C点作CF//AE,过D点作DF//BE,交点为F,连接EF,若AE=5,BE=4,则四边形EBCF的面积为________.
【答案】/30/30.5
【分析】延长EB、FC交于点H,延长EA、FD交于点G,得到边长为9的正方形GEHF,根据四边形EBCF的面积=即可求解.
【详解】解:延长EB、FC交于点H,延长EA、FD交于点G,如图:
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=DA,∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB=90°,
∵CF//AE,DF//BE,
∴四边形GEHF是平行四边形,
∵∠AEB=90°,
∴平行四边形GEHF是矩形,
∴∠AEB =∠G=∠CFD=∠H=90°,
根据等角的余角相等,
∴∠EAB=∠GDA=∠FCD=∠HBC,
∴Rt△EAB≌Rt△GDA≌Rt△FCD≌Rt△HBC,
∴EA=GD=FC=HB=5,EB=GA=FD=HC=4,
∴EG=GF=FH=HE=5+4=9,即矩形GEHF是边长为9的正方形,
∴四边形EBCF的面积为:
.
故答案为:.
【点睛】本题考查了正方形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
【跟踪专练3】如图,语文中的汉语拼音书写是由等距离、等长度的四线三格平行横线组成,已知相邻两条平行线间的距离都是1,正方形的四个顶点分别在四条直线上,则正方形的面积为( )
A. B. C.3 D.5
【答案】D
【分析】本题考查了正方形的性质、三角形全等的判定与性质,勾股定理等知识,过点D作,垂足为,延长交于点E,易证,根据正方形的性质可证,得到,由,利用勾股定理得出,再根据正方形的面积公式即可求解.
【详解】解:如图,过点D作,垂足为,延长交于点E,
,,
,
已知相邻两条平行线间的距离都是1,四边形是正方形,
,
,
,
,
,
,
,
正方形面积是,
故选:D.
【题型13.根据正方形的性质与判定证明】
【典例】如图,在正方形中,E是边的中点,将沿折叠,得到,延长交于G,连接,.(1)______;(2)______;(3)正方形的边长为______.
【答案】 1 45 3
【分析】(1)由翻折的性质及全等三角形的性质可求出AG=FG;
(2)根据正方形的性质及角的和差关系可得;
(3)设边长为x,得到BG=x-1,BE=,GE=1+,根据勾股定理列出方程,故可求解.
【详解】(1)根据折叠的意义,得△DEC≌△DEF,
∴EF=EC,DF=DC,∠CDE=∠FDE,
∵DA=DF,DG=DG,
∴Rt△ADG≌Rt△FDG(HL),
∴∠ADG=∠FDG,AG=FG=1
(2)∵△DEC≌△DEF,Rt△ADG≌Rt△FDG
∴∠GDE=∠FDG+∠FDE=(∠ADF+∠CDF)=45°
(3)∵△DEC≌△DEF,Rt△ADG≌Rt△FDG
∴GF=GA=1,EC=EF
设正方形边长为x,得到BG=x-1,BE=,GE=1+,
在Rt△BEG中,GE2=BG2+BE2
∴(1+)2=(x-1)2+()2
解得x=3
∴正方形的边长为3
故答案为:1;45;3.
【点睛】此题考查了翻折性质、正方形的性质、全等三角形的判定与性质等,掌握其性质是解决此题关键.
【跟踪专练1】如图,在正方形中,点P是对角线上一点,,垂足分别为E,F,连接.若,则一定等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查正方形,矩形的性质及应用,解题的关键是掌握正方形的对称性和矩形的判定定理和性质定理,连接交于O,可知,根据四边形是正方形,,,可得四边形是矩形,故,从而,即得,故.
【详解】解∶连接交于O.如图∶
正方形的对称性可知,,
四边形是正方形, ,
四边形是矩形,
.
.
.
故选∶A.
【跟踪专练2】,如图,四边形为正方形,点E为对角线上一点,连接,过点E作 交边于点 F,以为邻边作矩形,连接.若,则_____.
【答案】
【分析】本题考查了正方形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,掌握以上知识,证明是解题的关键.
根据正方形,矩形,等腰直角三角形的性质得到,,如图所示,过点作于点,于点,可证矩形是正方形,矩形是正方形,从而得到,由此即可求解.
【详解】解:∵四边形是正方形,是正方形的对角线,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
如图所示,过点作于点,于点,
∴,
∴四边形是矩形,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴矩形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∴矩形是正方形,
∴,
在中,
,
∴,
∴,
故答案为: .
【跟踪专练3】如图,将正方形的各边顺次延长至E,F,G,H,且使,则四边形是( )
A.平行四边形 B.菱形 C.矩形 D.正方形
【答案】D
【分析】根据正方形的性质和已知条件可证得,于是得到,可证得四边形是菱形,再证得,即可证明四边形是正方形.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
即,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
同理可得,
∴,
∴,
∴四边形是菱形,
又,
∴四边形是正方形.
故选:D.
【点睛】此题考查了正方形的性质和判定,全等三角形的性质和判定等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
【题型14.特殊平行四边形的动点问题】
【典例】如图,在长方形中,,,点在线段上以的速度由点向点运动,同时,点在线段上由点向点运动,规定其中一个动点停止运动时,另一个动点也随之停止运动.当点的运动速度是______时,与全等.
【答案】或/3或2
【分析】根据题意设运动时间为,点的速度为,根据全等三角形的判定方法,分类讨论:①当时,,;②当时,,;根据全等三角形的性质即可求解.
【详解】解:长方形中,,,点在线段上以的速度由点向点运动,设运动时间为,点的速度为,
∴点从点到点的时间为,
∴,,,
①当时,,,
∴,解得,,
∴,
∴,即点的速度为;
②当时,,,
∴,解得,,
∴,
∴,即点的速度为;
综上所述,当点的运动速度是为或时,与全等,
故答案为:或.
【点睛】本题主要考查动点与几何图形,三角形全等的判定和性质的综合,理解动点的运动规律,掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.
【跟踪专练1】如图,点O为矩形的对称中心,点E从点A出发沿向点B运动,移动到点B停止,延长EO交于点F,则四边形形状的变化依次为( )
A.矩形→菱形→平行四边形→矩形 B.平行四边形→菱形→平行四边形→矩形
C.平行四边形→正方形→菱形→矩形 D.平行四边形→菱形→正方形→矩形
【答案】B
【分析】根据对称中心的定义,根据矩形的性质,可得四边形AECF形状的变化情况:这个四边形先是平行四边形,当对角线互相垂直时是菱形,然后又是平行四边形,最后点E与点B重合时是矩形.
【详解】解:观察图形可知,四边形AECF形状的变化依次为平行四边形→菱形→平行四边形→矩形.
故选:B.
【点睛】本题考查了中心对称,矩形的性质,平行四边形的判定与性质,菱形的判定,根据EF与AC的位置关系即可求解.
【跟踪专练2】如图,在矩形中,分别是边上的动点,点从出发到停止运动,点从出发到停止运动,若两点以相同的速度同时出发,匀速运动.下面四个结论中,①存在四边形是矩形;②存在四边形是菱形;③存在四边形是矩形;④存在四边形是正方形.所有正确结论的序号是_________.
【答案】①②③
【分析】设两点速度为每秒1个单位长度,则,,由题意可得四边形是平行四边形,再利用矩形,菱形,正方形的性质分别进行求解即可.
【详解】解:设两点速度为每秒1个单位长度,则,,
∵四边形是矩形,,
∴,,,
∴四边形是平行四边形,
当时,点与点重合,点与点重合,此时四边形是矩形,故①正确;
当四边形是菱形时,,
则,解得:,符合题意,
即:当时,四边形是菱形,故②正确;
当四边形是矩形时,,则,解得,
即:当时,四边形是矩形,故③正确;
当四边形是正方形时,,
则,解得,但此时,不符合题意,故④不正确,
综上,正确的有①②③,
故答案为:①②③.
【点睛】本题考查动点问题,特殊四边形的存在问题,特殊四边形的性质等知识点,理解并熟练掌握相关图象的性质是解决问题的关键.
【跟踪专练3】如图,点为矩形()的对称中心,点从点出发沿向点B运动,移动到点B停止,延长交于点,则四边形AECF形状是下列图形中的哪些:①平行四边形,②菱形,③矩形,④正方形.( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
【答案】A
【分析】根据矩形的性质,可得四边形形状的变化情况,由此可得结论.
【详解】解:连接,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∵∠,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
当时,四边形是菱形,
当点和点重合时,四边形是矩形,而且,故不可能是正方形,
可知四边形AECF形状的变化依次为平行四边形→菱形→平行四边形→矩形,
故选:A.
【点睛】考查了全等三角形的判定和性质、矩形的性质,平行四边形的判定,菱形的判定,根据EF与AC的关系即可求解.
【解答题】
1.如图,正方形中,点P,Q分别为边上的点,且,连接.求证:.
【答案】见解析
【分析】根据正方形的性质得出,,根据已知条件得出,证明,得出,根据等量代换得出,即可得证.
【详解】证明:在正方形中,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
2.如图,点E是正方形的边上一点,连接,将线段绕点E顺时针旋转一定的角度得到,点C在上,连接交边于点G.
(1)若,,求的长;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)见详解
【分析】(1)设,在中,利用勾股定理构建方程即可解决问题.
(2)延长到H,使得,则,想办法证明即可解决问题.
【详解】(1)解:由旋转的性质可知,
设,
∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴.
(2)证明:延长到H,使得,
∵,
则,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
【点睛】本题考查旋转变换,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.
3.如图,已知四边形为正方形,点E为对角线上一点,连接,过点E作,交延长线于点F,过点D作,过点F作,与交于点G,连接.
(1)求证:四边形是正方形;
(2)求证:平分;
(3)若,,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)四边形的面积为10.
【分析】(1)过点分别作于点,于点,先证出四边形为正方形,根据正方形的性质可得,,再根据矩形的性质可得,从而可得,然后根据定理证出,根据全等三角形的性质可得,最后根据正方形的判定即可得证;
(2)先根据正方形的性质可得,,再根据定理可得,根据全等三角形的性质可得,由此即可得证;
(3)连接,利用勾股定理求得,和以及的长,再利用正方形的面积公式求解即可..
【详解】(1)证明:如图,过点分别作于点,于点,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
∴,
∴四边形为正方形,
∴,,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
,
在和中,,
∴,
∴,
∴矩形为正方形.
(2)证明:∵矩形为正方形,
,,
∵四边形是正方形,
,,,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∵,
∴平分;
(3)解:如图,连接,
∵四边形是正方形,,
∴,
∵,
∴,,
由(2)得,
∴,
∵,,
∴,
∴.
由(1)得四边形为正方形,
∴,,
∴,
∴,
∴四边形的面积为10.
【点睛】本题考查了矩形的性质、正方形的判定与性质、三角形全等的判定与性质、勾股定理等知识点,熟练掌握正方形的判定与性质是解题关键.
4.如图,正方形纸片的边长为,点是边的中点,将这个正方形纸片翻折,使点落到点处,折痕交边于点,交边于点,请求出的长.
【答案】的长为
【分析】本题考查了正方形的性质,图形的翻折变换以及勾股定理.熟练掌握正方形的性质,图形的翻折变换以及勾股定理是解题的关键.
通过设未知数,利用勾股定理建立方程来求解的长即可.
【详解】解:设为,
四边形是边长为的正方形,
,
,
正方形纸片翻折,使点落到点处,
,
点是边的中点,
,
在中,根据勾股定理,得到,
,
解得,
.
5.如图,在四边形中,,,,,的垂直平分线交于点E,交于点F,交的延长线于点G,连接.
(1)求证:四边形是正方形;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了正方形的判定与性质,线段垂直平分线的性质,全等三角形的判定与性质,掌握相关的知识是解题的关键.
(1)先根据,判定四边形是矩形,再根据,即可得证;
(2)先根据证明,得出,再根据正方形中,,即可得到,从而可求得的长.
【详解】(1)证明:∵的垂直平分线交于,交于,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴四边形是矩形,
∵,
∴四边形是正方形;
(2)解:∵垂直平分,
∴,,
∵,
∴,
在和中,
∴,
∴,
又∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴.
试卷第1页,共3页
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专题06正方形同步讲义
【题型01 正方形性质理解】........................................3
【题型02 利用正方形性质求角度】..................................3
【题型03 利用正方形性质求线段长】................................4
【题型04 利用正方形性质求面积】..................................5
【题型05 正方形折叠问题】........................................6
【题型06 利用正方形性质证明】....................................7
【题型07 正方形的判定定理理解】..................................8
【题型08 添条件使四边形是正方形】................................9
【题型09 证明四边形是正方形】...................................10
【题型10 利用正方形性质与判定求角度】...........................11
【题型11 利用正方形性质与判定求线段长】.........................12
【题型12 利用正方形性质与判定求面积】...........................13
【题型13 根据正方形性质与判定证明】.............................14
【题型14 特殊平行四边形动点问题】...............................15
【解答题5题】...................................................16
★知识梳理.
知识点01:正方形的定义
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。
本质:正方形是特殊的平行四边形,也是特殊的矩形、特殊的菱形,兼具矩形与菱形的所有性质。
.
知识点02:正方形的性质
类别
性质描述
几何语言(以正方形 ABCD 为例,对角线交于 O)
边
四条边都相等;对边平行
AB=BC=CD=DA,AB∥CD,AD∥BC
角
四个角都是直角(90∘)
∠A=∠B=∠C=∠D=90∘
对角线
1.相等且互相垂直平分
2.每条对角线平分一组对角
3. 分成 4 个全等的等腰直角三角形
1.AC=BD,AC⊥BD,AO=OC,BO=OD
2.∠BAC=∠DAC=45∘∠ABD=∠CBD=45∘
3.△AOB≅△BOC≅△COD≅△DOA
对称性
既是中心对称图形,又是轴对称图形(4 条对称轴)
中心对称:点 O 是对称中心轴对称:对称轴为直线 AC、BD、过对边中点的两条直线
知识点03:正方形的判定
知识点04:常见公式与结论
若正方形边长为a,则:
周长:C=4a
面积:S=a2
对角线长:d=a
正方形的对角线把正方形分成的等腰直角三角形,锐角均为45∘.
【题型1.正方形性质理解】
【典例】图中的两个图形都是由边长为1的小正方形拼成的,甲、乙两名同学将它们分别沿着两条垂直的虚线(乙:,分别是小正方形一边上的中点)剪开,准备拼一个与原来面积相等的正方形,则( )
A.甲、乙都可以 B.甲、乙都不可以
C.甲不可以、乙可以 D.甲可以、乙不可以
【跟踪专练1】边长为4的一个正方形和一个等边三角形如图摆放,则的度数为____.
【跟踪专练2】矩形,菱形,正方形都具有的性质是( )
A.对角线相等 B.对角线互相平分
C.对角线平分一组对角 D.对角线互相垂直
【跟踪专练3】如图,在中,,分别以的三边为边向外作三个正方形,,,连接.过点C作的垂线,垂足为J,分别交,于点I,K.若,则四边形的面积是___________.
【题型2.利用正方形的性质求角度】
【典例】如图,已知P是正方形对角线上一点,连接平分,则的度数是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】如图,在正方形中,,交于点,则的度数为_____________.
【跟踪专练2】如图,点E是正方形内部一点,连接,,若,,则的度数为_____.
【跟踪专练3】如图,四边形是正方形,是等边三角形,的度数为( )
A. B. C. D.
【题型3.利用正方形的性质求线段长】
【典例】正方形的一条对角线长为,则另一条对角线长为( )
A.2 B.4 C.8 D.
【跟踪专练1】如图,点在正方形的对角线上,于点,于点,连接,若,则的长为___________
【跟踪专练2】在正方形中,对角线,交于点,延长至点,使,连接,点为的中点,连接.若,则的长为_____________.
【跟踪专练3】如图,正方形的边长为,点在边上,连接,过点作,与的延长线相交于点,连接,与边相交于点,与对角线相交于点.若,则的长为( )
A.2 B. C. D.
【题型4.利用正方形的性质求面积】
【典例】如图1,有甲,乙两种大小不同的正方形纸片,把正方形甲放置在正方形乙中,连结,,得到图2,再将图2这样的四个图案不重叠,无缝隙地拼成如图3所示的正方形,若正方形中阴影区域面积和为12,且,则一张正方形甲和一 张正方形乙的面积和为 ___________________.
【跟踪专练1】如图,正方形的边长为,则阴影部分的面积为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【跟踪专练2】如图,在中,是斜边的中点,以为边作正方形.若,则正方形的面积为______.
【跟踪专练3】如图,正方形中有两个正方形,且它们的顶点分别在正方形的边上或对角线上,两个正方形的面积分别是和,若,则的值为( )
A.24 B.27 C.30 D.36
【题型5.正方形折叠问题】
【典例】如图,在正方形的边上取一点,连接,将沿翻折,点恰好与对角线上的点重合,连接,若,则的面积是________.
【跟踪专练1】如图,将正方形纸片折叠,使边、均落在对角线上,得折痕、,则的大小为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】如图,在正方形中,点E,F分别在边上,将正方形沿折叠,使点B落在边上的三等分点M处,点C的对应点为点N,若 ,则线段的长为______.
【跟踪专练3】如图,已知正方形边长为2,点E,F分别在边上,将四边形沿着翻折,点C的对应点恰好落在边上.若,则线段长为( )
A. B. C. D.
【题型6.利用正方形的性质证明】
【典例】如图,在正方形中,平分交于点E,点F 是边上一点,连接,若,则的度数为_______.
【跟踪专练1】如图,为正方形中边上一点,为对角线,连接,交于点,若,则的度数为( )
A. B.° C.° D.
【跟踪专练2】如图,点在正方形的边的延长线上,且,点是边上一动点,连接,过点作交于点,则:
(1)的度数是______°;
(2)的值为______.
【跟踪专练3】如图,正方形中,点E是边上一点,连接,线段的垂直平分线交对角线于点M,交于点N,连接,若,则( )
A. B. C. D.
【题型7.正方形的判定定理理解】
【典例】如图,在矩形中,有以下结论:①是等腰三角形;②;③;④;⑤当时,矩形会变成正方形.正确的结论是_____.
【跟踪专练1】下列叙述错误的是( )
A.既是矩形又是菱形的四边形是正方形
B.有一组邻边相等的矩形是正方形
C.有一个角是直角的菱形是正方形
D.对角线相等且互相垂直的四边形是正方形
【跟踪专练2】判断四个命题:①对角线互相垂直且相等的四边形是正方形;②对角线互相垂直的矩形是正方形;③对角线相等的菱形是正方形;④对角线互相垂直且互相平分的四边形是正方形.命题成立的是(填序号)_____.
【跟踪专练3】下列四个矩形中分别标注了部分数据,根据所标数据,可以判断矩形是正方形的是( )
A. B.
C. D.
【题型8.添条件使四边形是正方形】
【典例】如图,由菱形通过添加一个合适的条件得到正方形.你所添加的一个条件是________.
【跟踪专练1】如图,的对角线相交于点,下列条件不能判定是正方形的是( )
A. B.
C. D.
【跟踪专练2】如图,两张等宽的纸条交叉重叠在一起,请添加一个条件:______,使四边形是正方形。
【跟踪专练3】如图在中,,的垂直平分线交于点,交于点,且,为了使四边形是正方形.可以添加一个条件( )
A. B. C. D.
【题型9.证明四边形是正方形】
【典例】下列说法正确的是( )
A.四边相等的四边形是正方形
B.四角相等的四边形是正方形
C.对角线互相垂直的平行四边形是正方形
D.有一个角是直角的菱形是正方形
【跟踪专练1】四初三数学志趣课活动中,老师把一张长方形纸片如图方式折一下,就可以裁出正方形纸片,你知道这是为什么吗?理由:___________的矩形是正方形.
【跟踪专练2】如图,在四边形中,E、F、G、H分别是的中点,要使四边形是正方形,对角线应满足的条件是_____.
【跟踪专练3】如图,AC,BD是四边形ABCD的对角线,E,F分别是AD,BC的中点,M,N分别是AC,BD的中点,连接EM,MF,FN,NE.要使四边形EMFN为正方形,则需添加的条件是( )
A., B.,
C., D.,
【题型10.利用正方形的性质与判定求角度】
【典例】如图,正方形ABCD的边长为1,点E,F分别是对角线AC上的两点,EG⊥AB.EI⊥AD,FH⊥AB,FJ⊥AD,垂足分别为G,I,H,J.则图中阴影部分的面积等于___.
【跟踪专练1】如图,将正方形绕点A顺时针旋转,得到正方形,的延长线交于点H,则的大小为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】如图,在中,,以斜边为边向外作正方形,且对角线交于点,连.若,,则与的和为______度;且另一条直角边的长为______.
【跟踪专练3】如图,已知中,,点D为边BC上一动点,四边形是正方形,连接GC,正方形对角线AE交BC于点F,
(1)判断BD与CG的数量关系,并证明;
(2)求证:;
(3)若,求AE的值.
【题型11.利用正方形的性质与判定线段长】
【典例】如图,正方形的对角线、交于点,是边上一点,连接,过点作,交于点.若四边形的面积是5,则的长为______.
【跟踪专练1】如图,在正方形中,点在对角线上,分别为垂足,连结,若,则( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】如图,在正方形中,为对角线上的一点,于点,若点是的三等分点,,则的长为______.
【跟踪专练3】如图,两个大小相同的正方形,如图放置,点,分别在边,上,若要求出阴影部分的周长,只要知道下列哪条线段的长度即可( ).
A. B. C. D.
【题型12.利用正方形的性质与判定求面积】
【典例】如图,正方形的周长为,顺次连接正方形各边中点、、、,得到四边形的面积等于__________.
【跟踪专练1】如图,是我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理构造的图形,后人称之为“赵爽弦图”.该图形由四个全等的直角三角形拼接而成,若,,则四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】如图,已知点E为正方形ABCD外一点,连接AE、BE,∠AEB=90°,过C点作CF//AE,过D点作DF//BE,交点为F,连接EF,若AE=5,BE=4,则四边形EBCF的面积为________.
【跟踪专练3】如图,语文中的汉语拼音书写是由等距离、等长度的四线三格平行横线组成,已知相邻两条平行线间的距离都是1,正方形的四个顶点分别在四条直线上,则正方形的面积为( )
A. B. C.3 D.5
【题型13.根据正方形的性质与判定证明】
【典例】如图,在正方形中,E是边的中点,将沿折叠,得到,延长交于G,连接,.(1)______;(2)______;(3)正方形的边长为______.
【跟踪专练1】如图,在正方形中,点P是对角线上一点,,垂足分别为E,F,连接.若,则一定等于( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】,如图,四边形为正方形,点E为对角线上一点,连接,过点E作 交边于点 F,以为邻边作矩形,连接.若,则_____.
【跟踪专练3】如图,将正方形的各边顺次延长至E,F,G,H,且使,则四边形是( )
A.平行四边形 B.菱形 C.矩形 D.正方形
【题型14.特殊平行四边形的动点问题】
【典例】如图,在长方形中,,,点在线段上以的速度由点向点运动,同时,点在线段上由点向点运动,规定其中一个动点停止运动时,另一个动点也随之停止运动.当点的运动速度是______时,与全等.
【跟踪专练1】如图,点O为矩形的对称中心,点E从点A出发沿向点B运动,移动到点B停止,延长EO交于点F,则四边形形状的变化依次为( )
A.矩形→菱形→平行四边形→矩形 B.平行四边形→菱形→平行四边形→矩形
C.平行四边形→正方形→菱形→矩形 D.平行四边形→菱形→正方形→矩形
【跟踪专练2】如图,在矩形中,分别是边上的动点,点从出发到停止运动,点从出发到停止运动,若两点以相同的速度同时出发,匀速运动.下面四个结论中,①存在四边形是矩形;②存在四边形是菱形;③存在四边形是矩形;④存在四边形是正方形.所有正确结论的序号是_________.
【跟踪专练3】如图,点为矩形()的对称中心,点从点出发沿向点B运动,移动到点B停止,延长交于点,则四边形AECF形状是下列图形中的哪些:①平行四边形,②菱形,③矩形,④正方形.( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
【解答题】
1.如图,正方形中,点P,Q分别为边上的点,且,连接.求证:.
2.如图,点E是正方形的边上一点,连接,将线段绕点E顺时针旋转一定的角度得到,点C在上,连接交边于点G.
(1)若,,求的长;
(2)求证:.
3.如图,已知四边形为正方形,点E为对角线上一点,连接,过点E作,交延长线于点F,过点D作,过点F作,与交于点G,连接.
(1)求证:四边形是正方形;
(2)求证:平分;
(3)若,,求四边形的面积.
4.如图,正方形纸片的边长为,点是边的中点,将这个正方形纸片翻折,使点落到点处,折痕交边于点,交边于点,请求出的长.
5.如图,在四边形中,,,,,的垂直平分线交于点E,交于点F,交的延长线于点G,连接.
(1)求证:四边形是正方形;
(2)若,求的长.
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