内容正文:
第二十一章 四边形
21.3.3 正方形
(第1课时)
1.理解正方形的定义;
2.掌握正方形的性质;
3.能运用性质解决正方形的计算与证明问题.
1.说一说矩形的性质?
(1)角:矩形的四个角都是直角.
(2)边:对边平行且相等.
(3)对角线:矩形的对角线互相平分且相等.
(4)对称性:矩形是轴对称图形,每组对边中点所在的直线是它的对称轴.
2.说一说菱形的性质?
(1)角:菱形的对角相等.
(2)边:菱形对边平行且四条边都相等.
(3)对角线:菱形的两条对角线互相垂直平分,并且每一条对角线平分一组对角.
(4)对称性:菱形是轴对称图形,每条对角线所在的直线就是它的对称轴.
4
对于一个平行四边形,如果它不仅有一组邻边相等,而且有一个角是直角,那么它就是正方形.
对于一个平行四边形,如果它不仅有一组邻边相等,而且有一个角是直角,那么它就是正方形.
正方形既是有一组邻边相等的矩形,
也是有一个角是直角的菱形.
因此
具有平行四边形、矩形、菱形的所有性质.
正方形既是特殊的平行四边形,
平行四边形
矩形
菱形
正方形
也是特殊的矩形、菱形,
探究:从正方形的边、角、对角线和它的轴对称性出发,写出正方形的性质,并证明其中的一些结论.
(1)边:四条边相等.
(2)角:四个角都是直角.
(3)对角线:对角线相等,且互相垂直平分.
(4)对称性:正方形是轴对称图形,有四条对称轴,分别是对边中点所在的直线以及两条对角线所在的直线.
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.
例: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.
已知:如图所示,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.
思考:正方形、菱形、矩形、平行四边形之间有什么关系?与同学讨论一下,并列表或画框图表示这些关系.
有一组邻边相等
矩形
菱形
正方形
平行四边形
有一个角是直角
有一个角是直角
有一组邻边相等
有一个角是直角且有一组邻边相等
【知识技能类练习】必做题:
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【综合拓展类练习】
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正方形
平行四边形、矩形、菱形与正方形的关系
正方形的定义
正方形的性质
【知识技能类作业】必做题:
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【综合拓展类作业】
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1.正方形具有,而菱形不具有的性质是( )
A.对角线垂直 B.对角线平分一组对角
C.对角线相等 D.对角线互相平分
C
2.如图,在正方形中,点P,Q分别为边上的点,且,连接.则为________度.
3.如图,四边形是正方形,,是对角线上一点,过点作于点于点,若,求的长.
解:如图,延长,交于点.
四边形是正方形,
.
,
,
,四边形是矩形,
,,
四边形是矩形,.
,,
.
4.如图,在正方形中,为对角线、的交点,、分别为边、上一点,且,连接.若,,则的长为( )
A. B. C. D.
C
5.如图,P是正方形的边右侧一点,,为锐角,连接,.
(1)如图①,若,求的度数;
(2)如图②,作平分交于E.求的度数.
解:(1),是等边三角形,
,
四边形是正方形,,,
,,;
(2)设,,
,
,平分,,
.
1.平行四边形、菱形、矩形、正方形都具有的性质是( )
A.对角线互相平分 B.对角线互相平分且相等
C.对角线互相垂直平分且相等 D.四条边相等,四个角相等
A
2.在综合实践课上,小华用四根长度相同的木条制作成一个能够活动的菱形学具,他先将该学具摆成如图所示的菱形,接着又将该学具摆成如图所示的正方形.在图形变化的前后,下列几何量没有发生变化的是________(边长、内角度数、面积、对角线长度)
边长
3.如图,正方形中,是上的一点,连接,过点作,垂足为点,延长交于点,连接.若正方形边长是5,,求的长.
解:∵四边形是正方形,正方形边长是5,
∴,
∵,∴
在和中,
∵,∴,
∴,∵,∴,∴,
∴.
4.关于正方形性质的描述:
①既是轴对称图形,也是中心对称图形;
②对边平行且相等,四条边相等;
③四个角相等,且都等于;
④对角线互相垂直、平分且相等,每一条对角线都平分一组对角.
其中说法正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
D
5.如图,在正方形中,点E,F分别在,上,交于点O,且.
(1)判断和的关系,并证明;
(2)若为的中点,,求的长.
解:(1),
证明:∵正方形
∴,
∵, ∴
∴,
∵
∴,
∴;
(2)∵
∴
∵四边形是正方形,
∴,
∴
∵,为的中点,
∴.
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