内容正文:
21.3 特殊的平行四边形
21.3.3 正方形(第1课时)
人教版 数学 八年级 下册
除了矩形和菱形外,还有什么特殊的平行四边形呢?
正方形
怎样研究这类图形?
想一想我们是怎样研究矩形和菱形的.
导入新知
21.3 特殊的平行四边形/
1. 理解正方形与平行四边形、矩形、菱形概
念之间的联系和区别.
2. 能用正方形的定义、性质进行推理与计算.
学习目标
21.3 特殊的平行四边形/
平行四边形
情境一: 观察体会
探究新知
知识点 1
正方形的定义
21.3 特殊的平行四边形/
探究新知
21.3 特殊的平行四边形/
探究新知
21.3 特殊的平行四边形/
有一个直角
探究新知
矩形
21.3 特殊的平行四边形/
有一个直角
探究新知
矩形
21.3 特殊的平行四边形/
有一个直角
一组邻边相等
菱形
探究新知
矩形
21.3 特殊的平行四边形/
有一个直角
一组邻边相等
矩形
菱形
平行四边形
探究新知
21.3 特殊的平行四边形/
有一个直角
一组邻边相等
矩形
菱形
探究新知
平行四边形
21.3 特殊的平行四边形/
有一个直角
一组邻边相等
矩形
菱形
探究新知
平行四边形
21.3 特殊的平行四边形/
有一个直角
一组邻边相等
矩形
菱形
一组邻边相等
探究新知
平行四边形
21.3 特殊的平行四边形/
有一个直角
一组邻边相等
矩形
菱形
一组邻边相等
探究新知
平行四边形
21.3 特殊的平行四边形/
有一个直角
一组邻边相等
矩形
一组邻边相等
探究新知
平行四边形
菱形
21.3 特殊的平行四边形/
有一个直角
一组邻边相等
矩形
菱形
一组邻边相等
有一个直角
正方形
你能给正方形下一个定义吗?
探究新知
平行四边形
21.3 特殊的平行四边形/
问题1 图中CD在平移时,这个图形始终是怎样的图形?
问题2 当CD移动到CD位置,此时AD =AB,四边形ABCD还是矩形吗?
A
B
C
D
A
B
C
D
正方形是特殊的矩形.
情景二:两组互相垂直的平行线围成矩形ABCD
探究新知
21.3 特殊的平行四边形/
矩 形
正方形
〃
〃
【思考】1.
探究新知
矩形一组邻边相等时变成怎样的图形呢?
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七彩城就梦想
菱 形
∟
∟
∟
∟
正方形
【思考】2.菱形有一个角是直角时变成怎样的图形呢?
探究新知
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七彩城就梦想
小结:
矩 形
〃
〃
正方形
邻边
相等
〃
〃
发现:
一组邻边相等的矩形叫正方形.
菱 形
一个角
是直角
正方形
∟
发现:
一个角为直角的菱形叫正方形.
如何来给正方形下定义?
探究新知
有一组邻边相等并且有一个角是直角的平行四边形叫正方形.
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七彩城就梦想
请同学们拿出准备好的正方形纸片,折一折,观察并思考.正方形是不是轴对称图形?如果是,那么对称轴有几条?
对称性: .
对称轴: .
轴对称图形
4条
A
B
C
D
探究新知
知识点 2
正方形的性质
21.3 特殊的平行四边形/
七彩城就梦想
总结:平行四边形、矩形、菱形、正方形的对称性
平行四边形
中心对称图形
(对角线的交点)
即是中心对称图形,
又是轴对称图形(两条)
即是中心对称图形,
又是轴对称图形(两条)
即是中心对称图形,
又是轴对称图形(四条)
探究新知
矩形
菱形
正方形
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七彩城就梦想
有一个角是直角
有一组邻边相等
有一组邻边相等
有一个角是直角
有一组邻边相等且有一个角是直角
(1)
(2)
(3)
(4)
探究新知
平行四边形
平行四边形、矩形、菱形、正方形之间的关系:
矩形
菱形
正方形
21.3 特殊的平行四边形/
矩形
菱形
正
方
形
平行四边形
正方形是特殊的平行四边形,也是特殊的矩形,也是特殊的菱形.所以矩形、菱形有的性质,正方形都有.
平行四边形、矩形、菱形、正方形之间的关系:
探究新知
性质:1.正方形的四个角都是直角,四条边相等.
2.正方形的对角线相等且互相垂直平分.
21.3 特殊的平行四边形/
已知:如图,四边形ABCD是正方形.
求证:正方形ABCD四边都相等,四个角都是直角.
A
B
C
D
证明:∵四边形ABCD是正方形.
∴∠A=90°, AB=BC (正方形的定义).
又∵正方形是平行四边形.
∴正方形是矩形(矩形的定义),
正方形是菱形(菱形的定义).
∴∠A=∠B =∠C =∠D = 90°,
AB= BC=CD=AD.
探究新知
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第二级
第三级
第四级
第五级
21.3 特殊的平行四边形/
已知:如图,四边形ABCD是正方形.对角线AC、BD相交于点O.求证:AO=BO=CO=DO,AC⊥BD.
A
B
C
D
O
证明:∵正方形ABCD是矩形,
∴AO=BO=CO=DO.
∵正方形ABCD是菱形.
∴AC⊥BD.
探究新知
21.3 特殊的平行四边形/
求证: 正方形的两条对角线把这个正方形分成四个全等的等腰直角三角形.
A
D
C
B
O
已知: 如图,四边形ABCD是正方形,对角线AC,BD相交于点O.
求证:△ABO,△BCO,△CDO, △DAO是全等的等腰直角三角形.
证明: ∵ 四边形ABCD是正方形,
∴ AC=BD,AC⊥BD.
∴∠AOB=∠BOC=∠COD=∠AOD=90°,
AO=BO=CO=DO.
∴ △ABO,△BCO,△CDO,△DAO都
是等腰直角三角形,并且△ABO≌△BCO≌△CDO≌△DAO.
考点 1
探究新知
利用正方形的性质求线段相等
21.3 特殊的平行四边形/
已知正方形ABCD,若E为对角线上一点,连接EA、EC. EA = EC吗?说说你的理由.
E
A
B
C
D
1
2
?
?
巩固练习
解: EA = EC .理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠1=∠2=45°.
又∵BE=BE,
∴△ABE≌△CBE(SAS).
∴AE=CE.
21.3 特殊的平行四边形/
如图,在正方形ABCD中, ΔBEC是等边三角形, 求证: ∠EAD=∠EDA=15° .
证明:∵ △BEC是等边三角形,
∴BE=CE=BC,∠EBC=∠ECB=60°.
∵ 四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD,∠ABC=∠DCB=90°.
∴AB=BE=CE=CD, ∠ABE= ∠DCE=30°,
∴△ABE,△DCE是等腰三角形,
∴∠BAE= ∠BEA= ∠CDE= ∠CED=75°,
∴∠EAD= ∠EDA=90°-75°=15°.
探究新知
考点 2
利用正方形的性质求角度
A
B
D
C
E
21.3 特殊的平行四边形/
七彩城就梦想
已知:如图,在正方形ABCD中,F为CD延长线上一点,CE⊥AF于E,交AD于M,
求证:∠MFD=45°.
证明:∵CE⊥AF, ∴∠ADC=∠AEM=90°.
又∵∠CMD=∠AME,
∴∠1=∠2.
又∵CD=AD,∠ADF=∠MDC,
∴Rt△CDM≌Rt△ADF(ASA).
∴DM=DF.
∴∠DMF=∠DFM.
∵∠ADF=90°,∴∠MFD=45°.
巩固练习
21.3 特殊的平行四边形/
如图四边形ABCD和DEFG都是正方形,试说明AE=CG.
解:
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=CD.
又∵四边形DEFG也是正方形,
∴DE=DG.
又∵正方形的每个内角为90°,
∴∠ADE+∠EDC=∠CDG+∠EDC.
∴∠ADE=∠CDG.
∴△AED≌△CGD(SAS).
∴AE=CG.
A
B
C
D
E
F
G
考点 3
利用正方形的性质证明线段相等
探究新知
21.3 特殊的平行四边形/
已知:如图,点E是正方形ABCD的边CD上一点,点F是CB的延长线上一点,且DE=BF.
求证:(1)AE=AF;(2)EA⊥AF.
巩固练习
证明:(1)∵ ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠ADE=∠ABF=90°.
又∵DE=BF,∴ △ABF≌△ADE(SAS).
∴ AE=AF.
(2)由(1)知△ABF≌△ADE,
∴∠1=∠3.
∵∠2+∠3=90 °,
∴∠1+∠2=90 °,即 EA⊥FA.
1
2
3
21.3 特殊的平行四边形/
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七彩城就梦想
如图,E,F是正方形ABCD的对角线BD上的两点,BD=10,DE=BF,连接AE,CE,CF.
(1)求证:△ADE≌△CBF.
(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠ADE=∠CBF=45°.
在△ADE和△CBF中,
∴△ADE≌△CBF(SAS).
AD=BC,
∠ADE=∠CBF,
BF=DE,
A
D
B
C
E
F
链接中考
21.3 特殊的平行四边形/
(2)若四边形AECF的周长为4,求EF的长.
(2)解:连接AC交BD于点O.
链接中考
A
D
B
C
E
F
O
∵四边形ABCD为正方形,BD=10,
∴BD垂直平分AC,OA=OC=OB=BD=5.
∴AF=CF,AE=CE.
由(1)知△ADE≌△CBF,∴AE=CF.
∴AF=CF=AE=CE.
∵四边形AECF的周长为4,
∴AF=.
在Rt△AOF中,OF==3,
∴BF=DE=OB-OF=5-3=2.
∴EF=BD-BF-DE=6.
21.3 特殊的平行四边形/
七彩城就梦想
1.正方形具有而矩形不一定具有的性质是( )
A.四个角相等 B.对角线互相垂直平分
C.对角互补 D.对角线相等
2.正方形具有而菱形不一定具有的性质( )
A.四条边相等 B.对角线互相垂直平分
C.对角线平分一组对角 D.对角线相等
B
D
课堂检测
基础巩固题
21.3 特殊的平行四边形/
3.在正方形ABC中,∠ADB= ,∠DAC= , ∠BOC= .
4.在正方形ABCD中,E是对角线AC上一点,且AE=AB,则∠EBC的度数是 .
A
D
B
C
O
A
D
B
C
O
E
45°
90°
22.5°
第3题图
第4题图
45°
课堂检测
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第二级
第三级
第四级
第五级
21.3 特殊的平行四边形/
5.如图,四边形ABCD是正方形,对角线AC与BD相交于点O,AO=2,求正方形的周长与面积.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,OA=OD=2.
在Rt△AOD中,由勾股定理,得
∴正方形的周长为4AD= ,
面积为AD2=8.
课堂检测
解:
A
D
B
C
O
21.3 特殊的平行四边形/
如图,在正方形ABCD中,P为BD上一点,PE⊥BC于E, PF⊥DC于F.试说明:AP=EF.
A
B
C
D
P
E
F
解:
连接PC,AC.
又∵PE⊥BC , PF⊥DC,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠FCE=90°, AC垂直平分BD,
∴四边形PECF是矩形,
∴PC=EF.
∴AP=PC.
∴AP=EF.
课堂检测
能力提升题
21.3 特殊的平行四边形/
四边形ABCD是正方形,以正方形ABCD的一边作等边△ADE,求∠BEC的大小.
解:当等边△ADE在正方形ABCD外部时,如图①,
AB=AE,∠BAE=90°+60°=150°.
∴∠AEB=15°.
∴∠BEC=60°-15°-15°=30°;
课堂检测
拓广探索题
同理可得∠DEC=15°.
21.3 特殊的平行四边形/
当等边△ADE在正方形ABCD内部时,如图②,
AB=AE,∠BAE=90°-60°=30°,
∴∠AEB=75°.
同理可得∠DEC=75°.
∴∠BEC=360°-75°-75°-60°=150°.
综上所述,∠BEC的大小为30°或150°.
课堂检测
21.3 特殊的平行四边形/
1.四个角都是直角
2.四条边都相等
3.对角线相等且互相垂直平分
正方形的定义和性质
性质
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作正方形.
课堂小结
21.3 特殊的平行四边形/
课后作业
作业
内容
教材作业
从课后习题中选取
自主安排
配套练习册练习
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伴你成长
感谢您的观看
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