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第二十二章 四边形
22.6 正方形
知识回顾
问题1 平行四边形、矩形、菱形都有哪些性质?
平行四边形
边:
角:
对角线:
对边平行且相等
对角相等,邻角互补
对角线互相平分
矩形
角:
四个角是直角
对角线:
对角线相等
具有平行四边形所有性质
菱形
边:
四条边相等
对角线:
互相垂直平分
分别平分两组对角
具有平行四边形一切性质
问题2 你是如何判定矩形、菱形的?
平行四边形
矩形
菱形
四边形
三个角是直角
四条边相等
定义
三个判定定理
定义
对角线相等
定义
对角线垂直
获取新知
邻边相等
矩形
正方形
菱 形
一个角是直角
正方形
∟
正方形定义: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。
平行四边形、矩形、菱形、正方形之间关系:
矩形
菱形
正
方
形
平行四边形
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.所以平行四边形、矩形、菱形有的性质,正方形都有.
性质:1.正方形既是中心对称图形,又是轴对称图形
2.正方形的四个角都是直角;
3.四条边相等,对边平行;
4.正方形的对角线相等且互相垂直平分,也平分一组对角.
A
B
C
D
对称中心
对称轴1
对称轴2
对称轴3
对称轴4
正方形既是矩形又是菱形,所以要判定一个四边形是正方形,只要判定这个四边形既是矩形又是菱形即可.
一个角是直角
一组邻边相等
平行四边形
矩形
菱形
一组邻边相等
一个角是直角
正方形
判定定理1:有一组邻边相等的矩形是正方形.
判定定理3:有一个角是直角的菱形是正方形.
归纳总结
判定定理2:对角线垂直的矩形是正方形.
判定定理4:对角线相等的菱形是正方形.
例题讲解
例1 如图:在正方形ABCD中,点E在对角线AC上,
那么BE与DE相等吗 为什么
A
B
C
D
E
解:相等
∵四边形ABCD是正方形
∴AD=AB,AE=AE,∠DAC=∠BAC=45°
∴ AED≌ AEB
∴BE=DE
还有其他的思路吗?能不能从对称性上说明呢?
例2 如图,在正方形ABCD中, ΔBEC是等边三角形,
求证: ∠EAD=∠EDA=15° .
证明:∵ ΔBEC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°.
例3 在正方形ABCD中,点E、F、M、N分别在各边上,且AE=BF=CM=DN.四边形EFMN是正方形吗 为什么
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=CD=DA,∠A=∠B=∠C=∠D=90°.
∵AE=BF=CM=DN,
∴AN=BE=CF=DM.
在△AEN、△BFE、△CMF、△DNM中,
AE=BF=CM=DN,
∠A=∠B=∠C=∠D,
AN=BE=CF=DM,
∴△AEN≌△BFE≌△CMF≌△DNM,
∴EN=FE=MF=NM,∠ANE=∠BEF,
∴四边形EFMN是菱形,
∠NEF=180°-(∠AEN+∠BEF)
=180°-(∠AEN+∠ANE)
=180°-90°=90°.
∴四边形EFMN是正方形 .
随堂演练
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
B
2. 平行四边形、矩形、菱形、正方形共有的性质是( )
A.对角线相等
B.对角线互相平分
C.对角线互相垂直
D.对角形互相垂直平分
B
3. 如图,在正方形ABCD内有一点P满足AP=AB,PB=PC,连接AC、PD.
求证:△APB≌△DPC;
解:∵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.
证明:过点D作DG⊥AB,垂足为G.
∵ DE⊥AC,DF⊥AB ,
∴∠DEC= ∠DFC=90°.
又∵ ∠C=90 °,
∴四边形ADFC是矩形.
∵AD是∠CAB的平分线,DE⊥AC,DG⊥AB,
∴ DE=DG.
同理得DG=DF,
∴ED=DF,
∴四边形ADFC是正方形.
4.如图,在直角三角形中,∠C=90°,∠A、∠B的平分线交于点D.DE⊥AC,DF⊥AB.求证:四边形CEDF为正方形.
A
B
C
D
E
F
G
课堂小结
四条边都相等
两组对边分别平行
两条对角线互相平分
边
对角线
角
两组对角分别相等,邻角分别互补
四个角都是直角
对角线相等
正方形
对称性
中心对称图形(对角线的交点)
轴对称图形(对角线和对边中点所在的直线)
两条对角线互相垂直,每一条对角线平分一组对角
1. 正方形的性质
4种识别方法
三个角是直角
一个角是直角
或对角线相等
一组邻边相等
或对角线垂直
一组邻边相等
或对角线垂直
一个角是直角
或对角线相等
一个角是直角且一组邻边相等
四边形
平行四边形
矩形
菱形
正方形
2. 正方形的判定
四条边都相等