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第五章 特殊平行四边形
5.3.1 正方形的判定
情境导入
给你一张正方形的彩色纸,你能一剪刀剪出如图所示的正方形孔吗?
获取新知
在第三步怎样剪才能剪一个正方形。
回顾并思考:
1.我们已经学习过哪些特殊的平行四边形
2.是否存在一组邻边相等的特殊的矩形?若存在,它是什么图形?
3.是否存在一个角是直角的菱形?若存在,它是什么图形?
矩形在什么情况下成为正方形?
邻边相等
矩形
正方形
菱形在什么情况下成为正方形?
菱 形
一个角是直角
正方形
∟
请在图中填上各种图形的名称和转化的条件
四边形
平行四边形
两组对
边平行
矩形
菱形
正方形
一个角是直角
一组邻边相等
邻边
相等
一个角是直角
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正方形.
正方形
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。
我们可以得到一些正方形的判定定理
(1)直接用正方形的定义判定,即先判定一个四边形是平行四边形,若这个平行四边形有一个角是直角,并且有一组邻边相等,那么就可以判定这个平行四边形是正方形;
有一个角是直角,且有一组邻边相等的平行四边形是正方形;
(2)先判定一个四边形是矩形,再判定这个矩形是菱形,那么这个四边形是正方形;
有一组邻边相等的矩形是正方形
(3)先判定四边形是菱形,再判定这个菱形是矩形,那么这个四边形是正方形.
有一个角是直角的菱形是正方形.
做一做
(1)正方形的一条对角线把正方形分成两个全等的等腰直角三角形( )
(2)对角线互相垂直且相等的四边形是正方形( )
(3)如果一个菱形的对角线相等,那么它一定是正方形 ( )
(4)如果一个矩形的对角线互相垂直,那么它一定是正方形 ( )
(5)四条边相等,且有一个角是直角的四边形是正方形( )
√
×
√
√
√
例1 已知:如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是∠ACB的平分线,DE⊥BC,DF⊥AC,垂足分别是E,F.
求证:四边形CFDE是正方形.
证明 ∵DE⊥BC,DF⊥AC,
∴∠ DEC= ∠ DFC=90°.
而∠ ACB=90°,
∴四边形CFDE是矩形(有三个角是直角的四边形是矩形).
又∵CD是∠ACB的平分线,
∴∠ 1= ∠ 2,
∴DE=DF.
∴四边形CFDE是正方形(有一组邻边相等的矩形是正方形).
邻边相等
正方形的判定
定义
判定定理2
判定定理1
有一组_________________并且有一个角是___________的平行四边形叫做正方形
_________________的矩形是正方形
_________________的菱形是正方形
直角
有一组邻边相等
有一个角是直角
随堂演练
1.已知四边形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
D
2.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,添加下列一个条件,能使菱形ABCD成为正方形的是 ( )
A.BD=AB B.AC=AD C.∠ABC=90° D.OD=AC
C
3.已知四边形ABCD是平行四边形,下列结论中不正确的是( )
A.当AB=BC时,它是菱形
B.当AC⊥BD时,它是菱形
C.当∠ABC=90°时,它是矩形
D.当AC=BD时,它是正方形
D
4.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D是BC的中点, DE⊥AB, DF⊥AC,垂足分别为E,F.求证:四边形DEAF是正方形.
证明:∵DE⊥AB,DF⊥AC,∴∠AED=90°,∠AFD=90°.
又∵∠BAC=90°,∴四边形DEAF是矩形.
∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB.
∵DE⊥AB,DF⊥AC,∴∠DEB=∠DFC=90°.
又∵D是BC的中点,∴BD=CD,
∴△BDE≌△CDF,
∴DE=DF,
∴矩形DEAF是正方形.