内容正文:
5.3 正方形
(第二课时)
第5章
特殊平行四边形
01
教学目标
01
02
掌握正方形的性质,理解正方形和其他特殊四边形的区别和联系;
理解并利用正方形的性质来解决有关问题。
情境引入
提问:“这些图形有什么共同特征?我们小学学过正方形,它和之前学的平行四边形、矩形、菱形有什么关系?”
典例1 如图,一个四边形顺次添加下列条件中的三个条件便
得到正方形:
.两组对边分别相等 .一组对边平行且相等
.一组邻边相等 .一个角是直角
顺次添加的条件: ;
; 。
则正确的是( )
C
A.仅① B.仅③ C.①② D.②③
4
02
新知导入
5种判定方法
三个角是直角
四条边相等
一个角是直角
或对角线相等
一组邻边相等
或对角线互相垂直
一组邻边相等
或对角线互相垂直
一个角是直角
或对角线相等
一个角是直角且一组邻边相等
平行四边形、矩形、菱形、正方形的判定:
03
新知讲解
平行四边形
矩形
菱形
正方形又有哪些性质呢?
你能说出平行四边形、矩形、菱形、正方形的关系吗?
正方形
正方形不仅是特殊的平行四边形,也是特殊的矩形,又是特殊的菱形.它具有矩形和菱形的所有性质.
新知探究
用直尺和圆规画一个“有一组邻边相等的矩形”,再画一个“有一个角是直角的菱形”,观察画出的图形,提问:“这两个图形有什么共同点?”
学生分组讨论,结合操作结果和旧知,猜想正方形的定义
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。
提问:“正方形是特殊的平行四边形吗?是特殊的矩形吗?是特殊的菱形吗?为什么?”
新知探究
将平行四边形的一个角变为90°,则为矩形
矩形的两个邻边相等时为正方形
平行四边形两邻边相同是为矩形
菱形的一个角等于90°时为正方形
性质 符号语言 图示
对
角
线 定理2:正方形的
对角线相等,并
且互相垂直平
分。 因为四边形 是正方形,
所以, ,
。
对
称
性 轴对称图形。 直线,,, 是正方形
的对称轴。
9
敲黑板
正方形的其他性质
(1)正方形的每条对角线都平分一组对角。
(2)正方形的一条对角线把正方形分成两个全等的等腰直角三角
形;正方形的两条对角线把正方形分成四个全等的等腰直角三角
形。
(3)周长相等的四边形中,正方形的面积最大。#4.1.3.3
10
03
新知讲解
平行四边形 矩形特殊性质 菱形特殊性质
性质 边 对边平行且相等 四条边都相等
角 对角相等,邻角互补 四个角都是直角
对角线 对角线互相平分 对角线相等 对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角
猜想:1.正方形的四个角都是直角,四条边都相等.
2.正方形的对角线相等,并且互相垂直平分.
03
新知探究
已知:如图,四边形ABCD是正方形.
求证:正方形ABCD四条边都相等,四个角都是直角.
尝试证明
证明:因为四边形ABCD是正方形,
所以∠A=90°,AB=AD(正方形的定义).
又因为正方形是平行四边形,
所以四边形ABCD是矩形(矩形的定义),
且四边形ABCD是菱形(菱形的定义).
所以∠A=∠B=∠C=∠D=90°,AB=BC=CD=AD.
A
B
C
D
新知探究
提出猜想 猜想1(角):正方形的四个角都是直角。
已知:如图,四边形ABCD是正方形,求证:∠A = ∠B = ∠C= ∠D
证明:∵正方形是特殊的平行四边形,且正方形有一个内角是直角,设∠A=90°。
∵平行四边形邻角互补,
∴∠A+∠B=180°,
∠B=180°-90°=90°。
∵平行四边形对角相等,
∴∠C=∠A=90°,∠D=∠B=90°。
∴∠A=∠B=∠C=∠D=90°,
新知探究
提出猜想 猜想2(边):四条边相等
已知:如图,四边形ABCD是正方形,求证:AB=BC=CD=DA
证明:∵正方形是特殊的平行四边形,
∴平行四边形对边相等,
∴AB=CD,AD=BC。
又∵正方形定义:有一组邻边相等的平行四边形,
设AB=AD。
∴AB=AD=BC=CD,
即AB=BC=CD=DA。
7.如图,正方形的顶点与正方形
的对角线交点重合,正方形 和正方形
的边长都是 ,则图中重叠部分的面
积是___ .
1
15
【点拨】 正方形和正方形 的边
长都是, ,
,
,
.
.
即图中重叠部分的面积是 .
返回
16
03
新知探究
正方形的性质定理1:
正方形的四个角都是直角,四条边相等。
符号语言:
因为四边形ABCD是正方形,
所以∠A=∠B=∠C=∠D=90°,
AB=BC=CD=AD
A
B
C
D
03
新知讲解
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.
尝试证明
A
B
C
D
O
证明:在四边形ABCD 中,
因为正方形是矩形,
所以AO=BO=CO=DO,AC=BD
又因为正方形是菱形,
所以AC⊥BD.
新知探究
提出猜想 猜想3(对角线):正方形的对角线相等
已知:如图,四边形ABCD是正方形,连接AC、BD相交与O,求证:AC=BD
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=DC,∠ABC=∠DCB=90°,
又BC=CB(公共边)
△ABC≌△DCB(SAS)
∴AC=BD。
新知探究
正方形的对称性
对称类型 对称中心/对称轴 数量 特征
轴对称 对边中点所在直线、两条对角线所在直线 4 条 沿对称轴对折,两边完全重合
中心对称 两条对角线的交点 1 个 绕交点旋转180∘,与自身重合
平行四边形、矩形、菱形、正方形的性质对比
类型 平行四边形
_______________ 矩形
___________________ 菱形
___________________ 正方形
_______________
边 共性 对边平行且相等
特性 四条边都相等
角 共性 对角相等且邻角互补
特性 四个角都
是直角 四个角都
是直角
21
类型 平行四边形
_______________ 矩形
___________________ 菱形
___________________ 正方形
_______________
对角线 共性 对角线互相平分
特性 对角线相
等 对角线互
相垂直 对角线相
等且互相
垂直
22
03
新知探究
正方形的性质定理2:
正方形的对角线相等,并且互相垂直平分。
符号语言:
因为四边形ABCD是正方形
所以AC⊥BD,AC=BD,
OA=OB=OC=OD
A
B
C
D
O
03
新知讲解
思考
正方形是轴对称图形吗?有几条对称轴?
正方形既是中心对称图形,又是轴对称图形,
有4条对称轴.
典例分析
例题1. 如图,点P为正方形ABCD内一点,连接PB、PC、PD,若PB=PD,求证:∠ABP=∠ADP.
证明:∵四边形ABCD为正方形,
∴BC=DC,∠ABC=∠ADC=90°,又∵PB=PD,PC=PC,
∴△PBC≌△PDC(SSS),
∴∠PBC=∠PDC,
∴∠ABC-∠PBC=∠ADC-∠PDC,
∴∠ABP=∠ADP.
典例分析
例题2.如图所示,在正方形ABCD中,E是AC上的一点,且AB=AE,则∠BEC的度数是 。
解:在正方形ABCD中,AC平分∠BAD,
∴∠BAE=45°.
∵AB=AE,
∠ABE=∠AEB=(180°-45°)÷2=67.5°又∵∠AEB+∠BEC=180°,
∴∠BEC=180°-67.5°=112.5°.
典例2 如图,在正方形中,点 是边上的一
点,点是 的延长线上一点,且 。
(1)求证: ;
解:证明:因为四边形 是正方形,
所以, 。
在和中,
所以 ,所以 。
27
(2)若,,求 的面积。
解:因为四边形是正方形,所以 。
由(1)知 ,
所以,所以 ,
所以 。
在中, 。
因为,所以 ,
所以的面积为 。
28
课堂小结
正方形的性质
边的性质:
①两组对边分别平行(它是平行四边形)
②四条边都相等(兼具菱形的边的特征)
角的性质:
①对角相等;
②邻角互补;
③四个角都是直角(这是正方形最独特的角的性质)
05
课堂小结
正方形的性质
正方形的四个角都是直角,四条边相等。
正方形的对角线相等,并且互相垂直平分。
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