内容正文:
第二十一章 四边形
21.3 特殊的平行四边形
21.3.3 正方形
第1课时 正方形的性质
数 学
八年级 下册
1
1.知道正方形与平行四边形、矩形、菱形的关系.
2.能从边、内角、对角线三个方面掌握正方形的所有性质.
3.探究正方形的轴对称性及其与等腰直角三角形的关系.
2
应用正方形的性质解决几何问题.
3
正方形的性质在几何题中的正确运用.
4
“七巧板”是我国古代人民创造的益智游戏,被西方人称为“东方魔板”.七
巧板可以拼出许多有趣的图案.小华用如图1所示的七巧板拼成了鸽子
(图2),小桥(图3)的图案,你能设计出由七巧板拼出的其他图案吗?请
你画出一个.
5
如图,小华用四张全等的等腰直角三角形纸片拼成一个四边形 ,这个四
边形比矩形多了什么性质?这个四边形比菱形多了什么性质?请各写出一条.
解:比矩形多的性质:四条边都相等;
比菱形多的性质:对角线相等.
6
1.正方形具有而矩形不具有的性质是( )
D
A. 对角相等 B. 对角线互相平分
C. 对角线相等 D. 对角线互相垂直
2.若正方形的边长为 ,则这个正方形的对角线长为___.
2
7
正方形的性质
阅读课本本课时“探究”之前的内容,解答下列问题.
1.旧知回顾:正方形的四个角都是____角,四条边都______.
直
相等
2.思考:
8
(1)正方形是不是矩形?为什么?
【答案】是的.根据矩形的判定定理:三个角是直角的四边形是矩形.
(2)正方形是不是菱形?为什么?
【答案】是的.根据菱形的判定定理:四条边都相等的四边形是菱形.
3.讨论:既然正方形既是矩形,又是菱形.试从边、角、对角线三个方面写出
正方形的所有性质.
【答案】正方形的对边相等且平行,四条边都相等;对角相等,且四个角
都相等,都为直角; 对角线互相平分,垂直,相等且平分每一组对角.
9
归纳总结
正方形具有平行四边形的所有性质,又具有______和______的特殊性质.
矩形
菱形
10
1.如图,在正方形中,点,分别在, 上
(不与端点重合),且,连接,相交于点 ,
则下列结论不正确的是( )
B
A. B.
C. D.
11
2.如图,在正方形中,点,分别在,上,连接, ,
, .若 ,则 的度数为( )
A
A. B. C. D.
12
正方形中的等腰直角三角形
阅读课本本课时“例5”的内容,解答下列问题.
1.操作:观察下面的正方形,根据正方形的所有性质,试画出正方形所有的
对称轴.
13
解:如图所示:
14
2.思考:正方形的对角线将正方形分成四个什么形状的小三角形?根据正方
形的什么性质得到的?
解:四个等腰直角三角形.根据正方形的对角线的性质得到的.
归纳总结
正方形可以看作是由两个全等的__________三角形拼成的;正方形也可
以看作是由______全等的等腰直角三角形拼成的.
等腰直角
四个
15
如图,正方形的边长为5,是对角线的交点,点在边 上,连接
,,过点作,交边于点.若,则 的长是___.
3
16
四边形与特殊四边形的关系
阅读课本本课时“思考”的内容,解答下列问题.
小颖同学用如图所示的方式表示了四边形与特殊四边形的关系,则图中
的“”和“ ”分别表示________和______.
正方形
菱形
17
正方形的折叠
例1 如图,在平面直角坐标系中,正方形 的边
在轴上,点的坐标为,点在边 上.将
沿折叠,点落在点处.若点 的坐标为
,则点 的坐标为________.
18
提示: 四边形是正方形,边在 轴上,
,轴, 轴.
由折叠得, .
如图,设交轴于点, ,
则 .
, ,
, ,
19
.
,
由勾股定理得 ,
,
解得 ,
,
, .
,由勾股定理得 ,
,解得 ,
点的坐标为,故答案为 .
正方形的性质与其他图形的综合
例2 如图,在正方形中,是对角线 上的一
点(不与点,重合),过点作, ,
分别交,于点, .
22
(1)求证:四边形 是矩形.
解:证明: 四边形 是正方形,
.
, ,
四边形 是平行四边形.
,
四边形 是矩形.
23
(2)若,,求 的长.
解:如图,连接 .
四边形 是正方形,
24
, .
在和 中,
,
.
四边形是矩形, ,
, .
, 是等腰直角三角形,
, .
在中,由勾股定理得 ,
.
1.有下列四边形:①正方形,②矩形,③菱形.其中对角线一定相等的是
( )
B
A. ①②③ B. ①② C. ①③ D. ②③
27
2.如图,为正方形对角线的中点,为等边三角形.若 ,
则 的长为( )
B
A. B. C. D.
28
3.如图,在正方形中,为边上一点,为 延长线上一点,且
,连接,.求证: .
29
证明: 四边形 是正方形,
, ,
.
在和 中,
,
.
30
4.如图,正方形的对角线,交于点,为边 上一点,且
,则 的度数为( )
B
A. B. C. D.
31
5.如图,在正方形中,,是上的一点,且,连接 ,
动点从点以每秒2个单位长度的速度沿向终点 运
动,设点的运动时间为秒,当和全等时, 的值是( )
D
A. 3.5 B. 5.5 C. 6.5 D. 3.5或6.5
32
6.如图,正方形的边长为8,是的中点,垂直平分 且分别交
,于点,,则 的长为___.
1
33
提示:
如图,连接,是的中点,垂直平分 ,
.设,则,在和 中,根据勾
股定理,得,垂直平分 ,
,,解得 ,
.
34
7.如图,在正方形中,点,分别在,上,且, 与
相交于点,是的中点,连接 .
35
(1)与 之间有怎样的关系?请判断并说明理由.
解:且 .
理由: 四边形 是正方形,
, .
在和 中,
36
,
, .
,
,
,即 .
(2)若,,求 的长.
解: 四边形是正方形, ,
, .
, ,
, .
在中, .
是斜边 的中点,
.
38
8.已知正方形的两条对角线相交于点,是直线 上的一动点,过点
作交于点,交于点 .
39
(1)如图1,若动点在线段上(不含端点),求证: .
解:证明: 四边形 为正方形,
, .
于点 ,
,
,
.
40
在和中,
, .
(2)如图2,若动点在线段的延长线上,试猜想 的形状,并说明
理由.
42
解:是等腰直角三角形.理由:如图,连接 .
与(1)同理可证明 ,
.
又 ,
是等腰直角三角形.
43
9.如图,在边长为4的正方形中,,分别是边, 上的动点,且
,连接,,则 的最小值为( )
C
A. B. C. D.
44
10.如图,在正方形中,为对角线上一点,连接,过点 作
,交射线于点 .
45
解:证明:如图1,过点作于点,于点, 的延长线
交于点 .
四边形 是正方形,
, ,
, ,
,
四边形和四边形是矩形,四边形 是正方形,
,, ,
图1
(1)求证: .
.
,
, .
, ,
是等腰直角三角形,
.
,
,
.
在和 中,
,
.
(2)若,,求 的长.
解:如图2,过点作于点 .
四边形是正方形,且, ,
由(1)可知 是等腰直角三角形,
易求得 ,
,
,
.
图2
49
(3)当线段与正方形的某条边的夹角是 时,直接写出 的
度数.
解: 或 .
50
提示:为对角线 上一点,
线段与正方形的某条边的夹角是 时,有以下两种情况:
①如图3,当与的夹角是 时,即 ,
.
,
.
在四边形中, ,
,
.
51
②如图4,当与的夹角是 时,即 .
四边形 是正方形,
.
在中, .
, ,
.
52
是 的外角,
,
,
.
综上所述,的度数是 或 .
图3
图4
$