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第六章 特殊平行四边形
3 正方形的性质与判定
第2课时 正方形的判定
知识梳理
1.定理:对角线相等的____________是正方形.
2.定理:对角线垂直的____________是正方形.
3.定理:有一个角是直角的________是正方形.
基础练习
1.一个四边形顺次添加下列条件中的三个条件便得到正方形:a.两组对边分别相等;b.一组对边平行且相等;c.一组邻边相等;d.一个角是直角.顺次添加的条件:①a→c→d;②b→d→c;③a→b→c,则正确的是( )
A.仅① B.仅③ C. ①② D. ②③
2.在四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°,如果添加一个条件,即可推出该四边形是正方形,那么这个条件可以是( )
A.∠D=90° B.AB=CD C.AD=BC D.BC=CD
3.在平面直角坐标系中,已知点A(0,2),B(2,0),C(0,-2),D(-2,0),以这四个点为顶点的四边形ABCD是__________形.
4.如图,用一张矩形纸片,要折叠出一个最大的正方形,小明把矩形上的一个角沿折痕AE翻折上去,使AB与边AD上的AF重合,则四边形ABEF即为所求作的图形,他判定的方法是____________.
5.如图,在 ABCD中,对角线AC,BD交于点O,E是DB延长线上一点,△ACE是等边三角形.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若∠AEB=2∠EAB,求证:四边形ABCD是正方形.
6.如图,在△ABC中,AB=AC,D,O分别为BC,AB的中点,连接DO,过点A作AE∥BC,交DO的延长线于点E,连接AD,BE.
(1)求证:四边形AEBD是矩形.
(2)当△ABC满足什么条件时,矩形AEBD是正方形?请证明你的结论.
巩固提高
7.如图,在矩形ABCD内有一点F,BF与CF分别平分∠ABC和∠BCD,E为矩形ABCD外一点,连接BE,CE.现添加下列条件:①EB∥CF,CE∥BF;②BE=CE,BE=BF;③BE∥CF, CE⊥BE;④BE=CE,CE∥BF.其中,能判定四边形BECF是正方形的共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
第7题 第8题
8.如图,AC,BD是四边形ABCD的对角线,E,F分别是AD,BC的中点,M,N分别是AC,BD的中点,连接EM,MF,FN,NE,要使四边形EMFN为正方形,则需添加的条件是( )
A.AB=CD,AB⊥CD B.AB=CD,AD=BC C.AB=CD,AC⊥BD D.AB=CD,AD∥BC
9.如图,在矩形ABCD中,M,N分别是AD,BC的中点,E,F分别是BM,CM的中点,当AB:AD=__________时,四边形MENF是正方形.
10.如图,在△ABC中,BD平分∠ABC,AE⊥BD于点O,交BC于点E,AD∥BC,连接CD.
(1)求证:AO=EO.
(2)连接ED,当△ABC满足什么条件时,四边形ABED是正方形 请说明理由.
11.如图,四边形ABCD为正方形,E为线段AC上一点,连接DE,过点E作EF⊥DE,交射线BC于点F,以DE,EF为邻边作矩形DEFG,连接CG.
(1)求证:矩形DEFG是正方形;
(2)若AB=2,CE= 求CG的长;
(3)当线段DE与正方形ABCD的某条边的夹角是30°时,直接写出∠EFC的度数.
参考答案
[知识梳理]
1.菱形 2.矩形 3.菱形
[基础练习]
1.C 2.D 3.正方 4.有一组邻边相等的矩形是正方形
5.(1)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AO=CO.
∵△ACE是等边三角形,∴AE=CE.∴OE⊥AC.∴BD⊥AC.∴四边形ABCD是菱形.
(2)∵OE⊥AC,∴∠AOE=90°.∴∠AEB+∠EAO=90°.
∵△ACE是等边三角形,∴∠EAO=60°.∴∠AEB=30°.
∵∠AEB=2∠EAB,∴∠EAB=15°.∴∠BAO=∠EAO-∠EAB=60°-15°=45°.
又∵四边形ABCD是菱形,∴∠BAD=2∠BAO=90°.∴四边形ABCD是正方形.
6.(1)∵AE∥BC,∴∠EAO=∠DBO,∠AEO=∠BDO.
∵O是AB的中点,∴AO=BO.
在△AOE和△BOD中,∴△AOE≌△BOD.∴AE=BD.∴四边形AEBD是平行四边形.
∵AB=AC,D是BC的中点,∴AD⊥BC,即∠ADB=90°.∴四边形AEBD是矩形.
(2)当△ABC满足∠BAC=90°时,矩形AEBD是正方形.
∵∠BAC=90°,AB=AC,D是BC的中点,∴AD=BD=CD.
∵四边形AEBD是矩形,∴矩形AEBD是正方形.
[巩固提高]
7.D 8.A 9.1:2
10.(1)∵AD∥BC,∴∠CBD=∠ADB.
∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD.∴∠ABD=∠ADB.∴AB=AD.
又∵AE⊥BD,∴BO=DO.又∵∠AOD=∠EOB,∴△AOD≌△EOB.∴AO=EO.
(2)当△ABC满足∠ABC=90°时,四边形ABED是正方形
理由:∵△AOD≌△EOB,∴AD=BE.又∵AD∥BE,∴四边形ABED是平行四边形.
∵AE⊥BD,∴四边形ABED是菱形.∴∠ABC=90°时,四边形ABED是正方形.
11.(1)如图①,过点E作EP⊥CD于点P,EQ⊥BC于点Q.∴∠EPC=∠EQC=90°.
∵四边形ABCD是正方形,∴∠BCD=90°.∴四边形EQCP是矩形.∴∠QEP=90°,即∠QEF+∠FEP=90°.
∵EF⊥DE,∴∠DEF=90°,即∠PED+∠FEP=90°.∴∠QEF=∠PED.
∵易知EQ=EP,∠EQF=∠EPD=90°,∴△EQF≌△EPD.∴EF=ED.∴矩形DEFG是正方形.
(2)如图②,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=2,∠B=90°.∴在Rt△ABC中, AC=2.
∵CE=,∴AE=CE,∴点F与点C重合,此时△DCG是等腰直角三角形.由(1),得四边形DEFG是正方形,∴CG=CE=.
(3)①当DE与AD的夹角为30°时,∠EFC=120°;
②当DE与DC的夹角为30°时,∠EFC=30°.
综上所述,∠EFC的度数为120°或30°.
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