内容正文:
1.4 正方形的性质与判定
第1课时 正方形及其性质
探索并证明正方形的性质,并了解与矩形、菱形之间的联系和区别.(重、难点)
学 习 目 标
观察下面图形中的正方形,是我们熟悉的几何图形,在生活中无处不在.
你还能举出其他的例子吗?
情 境 导 入
议一议
(1)正方形是矩形吗?是菱形吗?
(2)你认为正方形具有哪些性质?与同伴交流.
正方形既是矩形,又是菱形,它具有矩形与菱形的所有性质.
合 作 探 究
☀归纳 正方形的性质
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并且互相垂直平分.
你能证明这两个
定理吗?
合 作 探 究
已知:如图,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.
合 作 探 究
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.
典 例 精 析
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.
(2)延长 BE 交 DF 于点 M.
∵△BCE ≌ △DCF.
∴∠CBE = ∠CDF.
∵∠DCF = 90°.
∴∠CDF +∠F = 90°.
∴∠CBE +∠F = 90°.
∴∠BMF = 90°.
∴BE ⊥ DF.
典 例 精 析
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.
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.
合 作 探 究
例2 如图,已知正方形ABCD.求∠ABD,∠DAC,∠DOC的大小.
A
D
C
B
O
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠DOC=90°,∠AOB=∠BOC=90°,AB=CB.
又OB=OB,
∴Rt△ABORt△CBO,
∴∠ABD=∠CBD=∠ABC=×90°=45°.
同理可得∠DAC=45°.
典 例 精 析
例3 如图,在正方形ABCD中,P为BD上一点,PE⊥BC于E,PF⊥DC于F.试说明:AP=EF.
A
B
C
D
P
E
F
解:
连接PC,AC.
又∵PE⊥BC , PF⊥DC,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠FCE=90°, AC垂直平分BD,
∴四边形PECF是矩形,
∴PC=EF.
∴AP=PC.
∴AP=EF.
典 例 精 析
☀归纳 在正方形的条件下证明两条线段相等:通常连接对角线构造垂直平分的模型,利用垂直平分线性质,角平分线性质,等腰三角形等来说明.
新 知 小 结
B
1.正方形具有而矩形不一定具有的性质是( )
A.四个角相等 B.对角线互相垂直平分
C.对角互补 D.对角线相等
随 堂 检 测
2.在正方形ABCD中,∠ADB= ,∠DAC= , ∠BOC= .
3.在正方形ABCD中,E是对角线AC上一点,且AE=AB,则∠EBC的度数是 .
A
D
B
C
O
A
D
B
C
O
E
45°
90°
22.5°
第2题图
第3题图
45°
随 堂 检 测
解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,OA=OD=2.
在Rt△AOD中,由勾股定理,得
∴正方形的周长为4AD= ,
面积为AD2=8.
4.如图,四边形ABCD是正方形,对角线AC与BD相交于点O,AO=2,求正方形的周长与面积.
随 堂 检 测
正方形的性质
四个角都是直角
四条边都相等
对角线相等且互相垂直平分
课 堂 总 结
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