内容正文:
1.4 正方形的性质与判定
第1课时 正方形的性质
北师版
九年级(上)
第一章 特殊平行四边形
1.通过观察、比较、动手操作探究正方形边、角、对角线、对称的性质,培养学生的归纳探究能力
和数学表达能力.(重点、 难点)
2.利用正方形的性质定理进行计算或证明,培养学生分析问题和解决问题的能力.(难点)
素养目标
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
角 对角相等,邻角互补
对角线 对角线互相平分
四个角都是直角
对角线相等
四条边都相等
对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角
复习导入
一组邻边相等
一个角是直角
一组邻边相等
一个角是直角
有一组邻边相等,并且有一个角是直角的平行四边形叫作正方形.
正方形定义:
复习导入
(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.
观察·思考
正方形是特殊的平行四边形,也是特殊的矩形,也是特殊的菱形. 所以矩形、菱形有的性质,正方形都有.
总结
探究点:正方形的性质
新知探究
平行四边形、矩形、菱形、正方形之间的关系:
四边形
平行四边形
菱形
矩形
正方形
韦恩图:
探究点:正方形的性质
新知探究
探究:从正方形的边、角、对角线出发,写出正方形的性质,并证明其中的一些结论。
A
B
C
D
O
探究点:正方形的性质
新知探究
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.
正方形的性质
A
B
C
D
O
探究点:正方形的性质
新知探究
证明:∵ 四边形 ABCD 是正方形.
∴∠A = 90°,AB = AD (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.
【证一证】(1) 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
探究点:正方形的性质
新知探究
(2) 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.
探究点:正方形的性质
新知探究
根据图形所具有的性质,在下表相应的空格中打“√”.
性质\图形 平行四边形 矩形 菱形 正方形
边 对边平行且相等
四边相等
角 四个角都是直角
对角线
对角线相互平分
对角线相互垂直
对角线相等
每条对角线平分一组对角
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
探究点:正方形的性质
新知探究
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
四条边相等,四个角都是直角)。
∴∠DCF = 180° -∠BCE =180° - 90° = 90°.
∴∠BCE =∠DCF.
又∵ CE = CF,
A
B
D
C
F
E
∴ △BCE≌△DCF (SAS).
∴ BE = DF.
探究点:正方形的性质
新知探究
A
B
D
F
E
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.
综和①②可知,BE = DF,且 BE⊥DF.
C
M
探究点:正方形的性质
新知探究
例2 如图,在正方形 ABCD 中,△BEC 是等边三角形,
求证: ∠EAD =∠EDA = 15°.
证明:∵ △BEC 是等边三角形,
∴ BE = CE = BC,∠EBC =∠ECB = 60°.
∵ 四边形 ABCD 是正方形,
∴ AB = BC = CD,∠ABC =∠DCB = 90°.
∴ AB = BE = CE = CD, ∠ABE =∠DCE = 30°.
∴△ABE,△DCE 是等腰三角形.
∴∠BAE =∠BEA =∠CDE =∠CED = 75°.
∴∠EAD =∠EDA = 90°-75° = 15°.
探究点:正方形的性质
新知探究
【变式题1】四边形 ABCD 是正方形,以正方形 ABCD 的一边为边作等边△ADE,求∠BEC 的大小.
解:当点 E 在正方形 ABCD 外部时,如图①,AB=AE,∠BAE=90°+60°=150°.
∴∠AEB=15°.
同理可得∠DEC=15°.
∴∠BEC=60°-15°-15°=30°;
探究点:正方形的性质
新知探究
当点 E 在正方形 ABCD 内部时,如图②,
AB=AE,∠BAE=90°-60°=30°,
∴∠AEB=75°.
同理可得∠DEC=75°.
∴∠BEC=360°-75°-75°-60°=150°.
综上所述,∠BEC 的大小为 30° 或 150°.
易错提醒:因为等边△ADE 与正方形 ABCD 有一条公共边,所以它们的边相等.本题分点 E 在正方形的外部和在正方形的内部两种情况.
探究点:正方形的性质
新知探究
【变式题2】 如图,在正方形 ABCD 内有一点 P 满足 AP = AB,PB = PC,连接 AC、PD.
(1)求证:△APB≌△DPC;
证明:∵ 四边形 ABCD 是正方形,
∴∠ABC =∠DCB = 90°.
∵ PB = PC,
∴∠PBC =∠PCB.
∴∠ABC -∠PBC =∠DCB -∠PCB,
即∠ABP =∠DCP.
又∵ AB = DC,PB = PC,
∴△APB≌△DPC.
探究点:正方形的性质
新知探究
证明:∵ 四边形 ABCD 是正方形,
∴∠BAC =∠DAC = 45°.
∵△APB≌△DPC,∴ AP = DP.
又∵AP = AB = AD,
∴ DP = AP = AD,
即 △APD 是等边三角形.
∴∠DAP = 60°.
∴∠PAC =∠DAP -∠DAC = 15°,
∠BAP =∠DAB -∠DAP = 30°.
∴∠BAP = 2∠PAC.
(2)求证:∠BAP = 2∠PAC.
探究点:正方形的性质
新知探究
【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?试一试,并与同伴交流你画图的理由。
条件:另外两个顶点在正方形对角线 BD 上,且关于AC 对称(或到 AC 与 BD 交点的距离相等)。
理由:菱形对角线互相垂直平分,正方形中 BD⊥AC 且互相平分,满足菱形性质。
A
B
C
D
O
E
F
探究点:正方形的性质
新知探究
(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 EFGH 的四个顶点需要满足什么条件?试一试,并与同伴交流你画图的理由。
A
B
C
D
O
条件:AE=CG、AH=CF
(或邻边互相垂直)。
理由:可证 EFGH 是平行四边形且有直角,符合矩形定义。
E
F
G
H
探究点:正方形的性质
新知探究
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
课堂小结
1. 正方形具有而菱形不具有的性质是( C )
A. 对角线互相垂直平分
B. 内角之和为360°
C. 对角线相等
D. 一条对角线平分一组对角
C
当堂反馈
2. 如图,在正方形ABCD中,对角线AC,BD相交
于点O.
(1)∠ABO= °,∠AOB= °;
45
90
(2)若正方形ABCD的面积为9,则AB= ,对
角线BD的长为 ;
(3)图中共有 个等腰直角三角形.
3
3
8
当堂反馈
3. 如图,正方形ABCD的顶点B,C都在x轴上,
若点A的坐标是(-2,8),点C的坐标是(6,0),则
点D的坐标是 .
(6,8)
当堂反馈
4. 如图,E是正方形ABCD内一点,且△EAB是等
边三角形,则∠ADE= °.
75
当堂反馈
5. 如图,直线l过正方形ABCD的顶点B,点A,C
到直线l的距离分别为3和5,则正方形ABCD的面积
为 .
34
当堂反馈
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠BCD=90°,BD垂直平分AC.
∴AP=CP.
∵四边形ABCD为正方形,
∴∠BCD=90°,BD垂直平分AC.
∴AP=CP.
∵PE⊥BC,PF⊥CD,
∴∠PEC=∠PFC=∠BCD=90°.
∴四边形PECF为矩形.
∴CP=EF.
∴AP=EF.
6. 如图,过正方形ABCD的对角线BD上一点P,
作PE⊥BC于点E,PF⊥CD于点F,连接AP,
EF. 求证:AP=EF.
证明:如图,连接AC,PC.
当堂反馈
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声 明
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