内容正文:
1.4 课时2 正方形的判定
1.正方形的定义:
有一组 ,且有 的平行四边形是正方形.
邻边相等
一个角是直角
邻边相等
矩形
〃
〃
正方形
〃
菱 形
一个角是直角
正方形
∟
〃
矩形、菱形还可以补充什么条件得到正方形?
正方形不仅是平行四边形,还是矩形和菱形.
2.观察下图,并说说你有什么发现?
探究一:正方形的判定
活动1:观察由一张矩形纸片折叠剪出一个正方形的视频,说说你的发现,猜想满足怎样条件的矩形是正方形?
猜想1:有一组邻边相等的矩形是正方形.
猜想2:对角线互相垂直的矩形是正方形.
证一证
已知:四边形ABCD是矩形,且AB=BC,
求证:四边形ABCD是正方形.
猜想1:有一组邻边相等的矩形是正方形.
证明:∵ABCD 是矩形,
∴∠A = 90°,
又∵AB = BC,
∴ABCD 是正方形(正方形的定义).
证一证
猜想2:对角线互相垂直的矩形是正方形.
已知:如图,在矩形ABCD中,AC , DB是它的两条对角线,且AC⊥BD.
求证:四边形ABCD是正方形.
证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴ AO=CO=BO=DO ,∠ADC=90°.
∵AC⊥DB,
∴ AD=AB=BC=CD,
∴四边形ABCD是正方形.
正方形的判定:
符号语言:
∵四边形ABCD是矩形,AB=AD,
所以四边形ABCD是正方形.
定理2:对角线互相垂直的矩形是正方形.
符号语言:
∵四边形ABCD是矩形,AC⊥BD,
所以四边形ABCD是正方形.
定理1:有一组邻边相等的矩形是正方形.
A
B
C
D
O
活动2:由活动1可知,满足一些条件的矩形是正方形,那么同学们猜想一下,满足怎样条件的菱形是正方形?可活动的菱形框架怎么进行活动才会变成正方形.
正方形
?
猜想1:有一个角是直角的菱形是正方形.
猜想2:对角线相等的菱形是正方形.
证一证
猜想1:有一个角是直角的菱形是正方形.
已知:四边形ABCD 是菱形, ∠A=90°,
求证:四边形ABCD 是正方形.
证明:∵ABCD 是菱形,
∴ AB = BC = CD = DA,
又∵∠A = 90° ,
∴ABCD 是正方形(正方形的定义).
证一证
猜想2:对角线相等的菱形是正方形.
已知:四边形ABCD是菱形,AC=BD,
求证:四边形ABCD是正方形.
证明:∵ABCD 是菱形,
∴ AB = BC = CD = DA,OA = OC = OB = OD,
∴AC⊥BD(菱形对角线互相垂直).
又∵AC = BD ,
∴△AOB、△AOD、△BOC、△COD都是等腰直角三角形.
∴∠ABC = 90°.
∴ABCD 是正方形(正方形的定义).
定理3:有一个角是直角的菱形是正方形.
符号语言:
在菱形ABCD中,∵ ∠A=90°,
∴四边形ABCD是正方形.
符号语言:
在菱形ABCD中, ∵ AC=BD,
∴四边形ABCD是正方形.
定理4:对角线相等的菱形是正方形.
A
D
C
B
O
A
B
C
D
正方形的判定:
正方形判定的几条途径:
先判定菱形
先判定矩形
平行四边形
正方形
①有一个直角;②对角线相等
矩形条件(二选一)
正方形
①一组邻边相等;②对角线垂直
菱形条件(二选一)
正方形
①一组邻边相等且有一个直角
②对角线相等且垂直
1.满足下列条件的四边形是不是正方形?
(1)对角线互相垂直且相等的平行四边形;
(2)对角线互相垂直的矩形;
(3)对角线相等的菱形;
(4)对角线互相垂直平分且相等的四边形.
( )
( )
( )
( )
√
√
√
√
已知:在矩形ABCD中,BE平分∠ABC ,CE平分∠DCB , BF∥CE , CF∥BE.
求证:四边形 BECF 是正方形?
F
A
B
E
C
D
探究二:正方形判定定理的综合应用
问题1:要证明 BECF 是正方形,完整的思路是什么?
先证明BECF是平行四边形
再证明BECF是菱形(矩形)
最后证明 BECF 是正方形
F
A
B
E
C
D
问题2:写出证明过程,说说你解答过程中应用到的知识.
证明: ∵ BF∥CE,CF∥BE,
∴四边形BECF是平行四边形.
∵四边形ABCD是矩形,
∴ ∠ABC = 90°, ∠DCB = 90°,
又∵BE平分∠ABC, CE平分∠DCB,
∴∠EBC = 45°, ∠ECB = 45°,
∴ ∠EBC =∠ECB .
∴ EB=EC,∴□ BECF是菱形 .
在△EBC中,∵ ∠EBC = 45°,∠ECB = 45°,
∴∠BEC = 90°,∴菱形BECF是正方形.
探究三:中点四边形
我们知道,任意画一个四边形,
以四边的中点为顶点可以组成一个平行四边形.
问题1:任意画一个正方形,以四边的中点为顶点可以组成一个怎样的图形呢?画完和同学对比,说说你的发现.
正方形
问题2:得到猜想后,证明一下猜想是否正确.
证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=DA.
又AE=BF=CG=DH,∴EB=FC=GD=HA.
∵∠A=∠B=∠C=∠D=90°,
∴△AEH△BFE△CGF△DHG.
∴HE=EF=FG=GH. ∴四边形EFGH是菱形.
∵△AEH△BFE,∴∠2=∠3.
又∠1+∠2=90°,∴∠1+∠3=90°.
∴∠HEF=180(∠1+∠3)=90°,
∴四边形EFGH是正方形.
A
B
C
D
H
G
F
E
2
1
3
问题3:以菱形各边的中点为顶点组成的四边形会是什么形状?以矩形各边的中点为顶点组成的四边形会是什么形状?和同学们进行交流,再说说理由.
菱形的中点组成的四边形是矩形.
矩形的中点组成的四边形是菱形.
决定中点四边形形状的关键因素:
对角线
不垂直,
不相等
平行四边形
对角线
不垂直,
不相等
平行四边形
对角线相等
菱形
对角线垂直
矩形
对角线相等且垂直
正方形
回顾这节课所学内容,回答下列问题.
1.我们是从哪些角度探究正方形的判定定理的?
2.运用正方形判定解决几何问题时,核心解题思路是什么?
3.结合中点四边形的探究,你发现了什么规律?
1.下列命题正确的是( )
A.四个角都相等的四边形是正方形 B.四条边都相等的四边形是正方形
C.对角线相等的平行四边形是正方形 D.对角线互相垂直的矩形是正方形
D
2. 如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BC的垂直平分线EF交BC于点D,交AB于点E,且BE=BF,添加一个条件,仍不能证明四边形BECF为正方形的是( )
A.BC=AC B.BD=DF
C.AC=BF D.CF⊥BF
C
3.如图,在▱ABCD中,对角线AC与BD相交于点O.小乐同学欲添加两个条件使得四边形ABCD是正方形,现有三个条件可供选择:
①AC⊥BD;
②AC=BD;
③∠ADC=90°.
则正确的组合是 (只需填一种组合即可).
①②/①③
Lavf57.62.100
$