内容正文:
第1课时 正方形的性质
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正方形的性质与判定
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新北师大版九年级上册
复习导入
还记得正方形的定义吗?正方形与菱形有怎样的关系?与矩形呢?
正方形的定义:
有一组邻边相等,并且一个角是直角的平行四边形叫作正方形。
复习导入
一个角是直角
平行四边形
距形
一组邻边相等
一个角是直角
一组邻边相等
菱形
正方形
几何画板.GSP
几何画板.GSP
(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。
思考·交流
由正方形的定义可知,正方形既是菱形,又是矩形,它具有矩形与菱形的所有性质。
探究新知
相关图形性质的关系
平行四边形的性质
对边平行且相等
对角相等,邻角互补
对角线互相平分
菱形的性质
四条边相等
对角线互相垂直
四个角都是直角
对角线相等
矩形的性质
正方形的性质
边 角 对角线
对边平行且相等
四条边相等
对角线互相垂直平分且相等
四个角都是直角
正方形的性质
正方形既是轴对称图形,又是中心对称图形.
AB = BC = CD = DA
∴∠ABC =∠BCD =∠CDA =∠DAB = 90°
AO = BO = CO = DO,AC=BD,AC⊥BD
几何语言:
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。
∵四边形 ABCD 是正方形,
你能证明吗?
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。
证明:∵四边形 ABCD 是正方形。
∴∠A = 90°,AB = AD,
四边形 ABCD 是平行四边形。
∴正方形是矩形,正方形是菱形。
∴∠A = ∠B = ∠C = ∠D = 90°,
AB = BC = CD = AD。
A
B
C
D
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。
证明:∵四边形 ABCD 是矩形,
∴AO = BO = CO = DO。
∵正方形ABCD 是菱形,
∴AC ⊥ BD。
A
B
C
D
O
AB = BC = CD = DA
∴∠ABC =∠BCD =∠CDA =∠DAB = 90°
AO = BO = CO = DO,AC⊥BD
几何语言:
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。
∵四边形 ABCD 是正方形,
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.
数量关系和位置关系
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.
尝试·交流
如图,四边形 ABCD 是正方形。
(1)请在图中画一个菱形,使菱形的两个顶点分别
与点 A,C 重合,并与同伴交流你的思考过程。
A
B
C
D
O
连接对角线 AC、BD。
在线段BD上截取,使 BE = DF 。
依次连接 A、E、C、F、 A,
四边形 AECF 即为所求菱形。
还有别的画法吗
尝试·交流
如图,四边形 ABCD 是正方形。
(2)请在图中画一个矩形 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,DA上,并与同伴交流你的思考过程。
分别在正方形的四条边上截取
AE = AH = CF = CG,
依次连接 E、F、G、H,
四边形 EFGH 即为所求矩形。
尝试·交流
如图,四边形 ABCD 是正方形。
(3)请在图中画一个正方形 EFGH,使正方形的四个顶点E,F,G,H 依次在正方形 ABCD 的边AB,BC,CD,DA上,并与同伴交流你的思考过程。
A
B
C
D
分别在正方形的四条边上截取
AE = BF = CG = DH。
顺次连接 E、F、G、H 四点,
四边形 EFGH 即为所求正方形。
1. 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。
【选自教材P18 随堂练习 第1题】
巩固练习
1. 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.
选择△FAD≌△FAB 证明,过程如下:
∵正方形 ABCD,
∴AD = AB,∠DAF =∠BAF,
又∵AF = AF,
∴△FAD≌△FAB。
【选自教材P18 随堂练习 第1题】
2. 如图,在菱形 ABCD 中,将 A,C 两点沿对角线 AC 分别移动到 A′,C′ 的位置,得到正方形 A′BC′D。已知菱形 ABCD 的面积为 120 cm2,正方形 A′BC′D 的面积为 50 cm2,求 AC 的长。
【选自教材P18 随堂练习 第2题】
正方形的面积
=
= 两条对角线乘积的一半
解:∵S正方形A′BC′D = 50 cm2。
∴ S正方形A′BC′D = ×BD2 = 50 cm2,
解得 BD = 10 cm。
又∵S菱形ABCD = 120 cm2,
S菱形ABCD = ×BD×AC ,
解得 AC = 24 cm。
【选自教材P21 习题1.4 第1题】
1. 对角线长为 2 cm 的正方形,边长是多少?
解:∵ABCD 是正方形,
∴AB = BC,∠B = 90°
△ABC是等腰直角三角形,
AB2 + BC2 = AC2 = 4,
∴AB =
习题1.4
【选自教材P21 习题1.4 第2题】
2. 如图,四边形 ABCD 是正方形,△CBE 是等边三角形,
求∠AEB 的度数.
证明: ∵△BEC 是等边三角形,
∴BE = EC = BC = AB,
∴△ABE 是等腰三角形,
∴ ∠ABE = 90°-60° = 30 °
∴∠AEB = = 75 °
5. 如图,A,B,C,D 四家工厂分别坐落在正方形城镇的四个角上。仓库 P 和 Q 分别位于 AD 和 DC 上,且 PD = QC,BP,AQ 是两条直路。证明 BP = AQ,且 BP⊥AQ。
数学理解
证明: 如图, AQ 与 BP 交于点 O。
在正方形 ABCD 中,
∵PD = QC, ∴DQ = AP 。
又∵AB = AD ,∠D =∠PAB = 90°,
∴△ABP ≌△DAQ。
∴BP =AQ,∠DAQ=∠ABP .
∵∠ABP +∠APB= 90°=∠DAQ+∠APB。
∴∠AOP =90°。
∴BP =AQ 且 BP ⊥ AQ.
6. 作两条直线,将正方形分成大小、形状完全相同的四部分。你有几种方法(至少说出三种)?
问题解决
正方形是旋转对称图形,其最小旋转角是90,因此,过正方形两条对角线的交点任意作两条互相垂直的直线,即可将正方形分成大小、形状完全相同的四部分。
课堂小结
这节课你们都学会了哪些知识?
正方形的定义
正方形的性质
正方形的对角线相等且互相垂直平分.
有一组邻边相等,并且有一个角是直角的平行四边形,叫做正方形.
正方形的四个角都是直角,四条边相等.
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