内容正文:
1.4 正方形的判定与性质
第一章 特殊平行四边形
第1课时 正方形的性质
回顾复习
问题:还记得正方形的定义吗?
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是正方形.
平行四边形
菱形
一组邻边相等,一个角是直角
知识讲解
知识点 正方形的性质
思考·交流
(1)正方形是菱形吗?正方形是矩形吗?
(2)你认为正方形有哪些特殊的性质?与同伴进行交流.
正方形既是矩形,又是菱形,它具有矩形与菱形的所有性质.
定理:正方形的四个角都是直角,四条边相等.
定理:正方形的对角线相等且互相垂直平分.
请你完成这两个定理的证明.
已知:如右图,四边形ABCD是正方形.
求证:正方形ABCD 四边相等,四个角都是直角.
A
B
C
D
证明:∵四边形ABCD 是正方形.
∴∠A=90°, AB=AC . (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.
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.
例1 如图在正方形ABCD 中,E 为CD上一点,F为BC边延长线上一点,且CE=CF. BE与DF之间有怎样的关系?请说明理由.
解:BE=DF,且BE⊥DF.理由如下:
(1)∵四边形ABCD是正方形.∴BC =DC,∠BCE =90°.
(正方形的四条边都相等,四个角都是直角)
∴∠DCF=180°-∠BCE=180°-90°=90°.
∴∠BCE=∠DCF.
又∵CE=CF,∴△BCE≌△DCF.
∴BE=DF.
A
B
D
C
F
E
(2)延长BE 交DE 于点M,
∵△BCE≌△DCF ,
∴∠CBE =∠CDF.
∵∠DCF =90°,
∴∠CDF +∠F =90°.
∴∠CBE+∠F=90° , ∴∠BMF=90°.
∴BE⊥DF.
A
B
D
F
E
C
M
尝试·交流
如图,四边形ABCD是正方形.
(1)在图中画一个菱形,使菱形的两个顶点分别与点A,C重合,则菱形的另外两个顶点需要满足怎样的条件?
(2)在图中画一个矩形EFGH,使矩形的四个顶点E,F,G,H依次在正方形ABCD的边AB,BC,CD,AD上,则矩形的四个顶点需要满足什么条件?
A
B
D
C
A
B
D
C
第1个问题中,在正方形中画菱形,则只能以AC为菱形的对角线.
(1)菱形的另外两个顶点都在正方形的对角线BD上,且两个顶点到BD的中点的距离相等.
O
根据菱形和正方形的对称性可知,菱形的另外两个顶点到点O的距离相等.
A
B
D
C
距离相等
A
B
D
C
相加等于正方形的边长
1.平行四边形、矩形、菱形、正方形都具有的是( )
A.对角线互相平分
B.对角线互相垂直
C.对角线相等
D.对角线互相垂直且相等
随 堂 小 测
A
A
D
B
C
O
E
22.5°
2.在正方形ABCD 中,E 是对角线AC 上一点,且AE =AB ,则∠EBC 的度数是 .
3.如图,在正方形ABCD 中,点F 为对角线 AC 上一点,连接BF, DF.你能找出图中的全等三角形吗?选择其中一对进行证明.
解:图中的全等三角形共有 3 对,
分别是 △ADC 与 △ABC,
△FCD与 △FCB,
△FAD 与 △FAB.
4.如图,正方形CEGF的顶点E,F在正方形ABCD
的边BC,CD上,且AB=5,CE=3,连接BG,DG,
则图中阴影部分的面积是_______.
8
5.如图,正方形ABCD 的边长为4,点E 在AB
上且BE=1,F 为对角线AC 上一动点,则
△BFE 周长的最小值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
B
D
C
A
E
B
F
6.如图,正方形ABCD 的边长为1cm,AC 为对角线,AE 平分
∠BAC,EF⊥AC,求BE 的长.
解:∵四边形ABCD为正方形,
∴∠B=90°,∠ACB=45°,AB=BC=1cm.
∵EF⊥AC,∴∠EFA=∠EFC=90°.
又∵∠ECF=45°,∴△EFC是等腰直角三角形,∴EF=FC.
∵∠BAE=∠FAE,∠B=∠EFA=90°,AE=AE,∴△ABE≌△AFE,
∴AB=AF=1cm,BE=EF.∴FC=BE.
在Rt△ABC 中,
∴FC=AC-AF=( -1)cm,
∴BE=( -1)cm.
小结
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
正方形的性质
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