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第七讲 正方形
一 知识点梳理
知识点一、正方形的定义
四条边都相等,四个角都是直角的四边形叫做正方形.
要点诠释:既是矩形又是菱形的四边形是正方形,它是特殊的菱形,又是特殊的矩形,更为特殊的平行四边形,正方形是有一组邻边相等的矩形,还是有一个角是直角的菱形.
知识点二、正方形的性质
正方形具有四边形、平行四边形、矩形、菱形的一切性质.
1.边——四边相等、邻边垂直、对边平行;
2.角——四个角都是直角;
3.对角线——①相等,②互相垂直平分,③每条对角线平分一组对角;
4.是轴对称图形,有4条对称轴;又是中心对称图形,两条对角线的交点是对称中心.
要点诠释:正方形具有平行四边形、矩形、菱形的一切性质,其对角线将正方形分为四个等腰直角三角形.
知识点三、正方形的判定
正方形的判定除定义外,判定思路有两条:或先证四边形是菱形,再证明它有一个角是直角或对角线相等(即矩形);或先证四边形是矩形,再证明它有一组邻边相等或对角线互相垂直(即菱形).
知识点四、特殊平行四边形之间的关系
或者可表示为:
二 例题讲解
例题1.正方形具有而菱形不一定具有的性质是( )
A. 四条边相等 B. 对角线互相垂直平分
C. 对角线平分一组对角 D. 对角线相等
例题2. 在正方形ABCD的边AB、BC、CD、DA上分别任意取点E、F、G、H.这样得到的四边形EFGH中,是正方形的有( )
A.1个 B.2个 C.4个 D.无穷多个
例题3.如图,在正方形ABCD中,边长为2的等边三角形AEF的顶点E、F分别在BC和CD上.下列结论:①CE=CF;②∠AEB=75°;③BE+DF=EF;④S正方形ABCD=2+.其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
例题4.如图,点E正方形ABCD外一点,点F是线段AE上一点,△EBF是等腰直角三角形,其中∠EBF=90°,连接CE、CF.
(1)求证:△ABF≌△CBE;
(2)判断△CEF的形状,并说明理由.
例题5.如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠BAC、∠ABC的平分线相交于点D,且DE⊥BC于点E,DF⊥AC于点F,那么四边形CEDF是正方形吗 请说明理由.
例题6.如图,在平面直角坐标系中,边长为(为大于0的常数)的正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点P,顶点A在轴正半轴上运动,顶点B在轴正半轴上运动(轴的正半轴、轴的正半轴都不包含原点O),顶点C、D都在第一象限.
(1)当∠BAO=45°时,求点P的坐标;
(2)求证:无论点A在轴正半轴上、点B在轴正半轴上怎样运动,点P都在∠AOB的平分线上;
三 课堂训练
1.如图,将一边长为12的正方形纸片ABCD的顶点A折叠至DC边上的点E,使DE=5,折痕为PQ,则PQ的长为( )
A.12 B.13 C.14 D.15
2.正方形ABCD,正方形BEFG和正方形RKPF的位置如图所示,点G在线段DK上,且G为BC的三等分点,R为EF中点,正方形BEFG的边长为4,则△DEK的面积为( )
A.10 B.12 C.14 D.16
3.已知:如图,E为正方形ABCD的边BC延长线上的点,F是CD边上一点,且CE=CF,连接DE,BF.求证:DE=BF.
4.如图,在正方形ABCD外侧,作等边三角形ADE,AC,BE相交于点F,则∠BFC为( )
A.75° B.60° C.55° D.45°
5.如图,A、B、C三点在同一条直线上,AB=2BC,分别以AB,BC为边做正方形ABEF和正方形BCMN连接FN,EC.求证:FN=EC.
6.如图,点O是线段AB上的一点,OA=OC,OD平分∠AOC交AC于点D,OF平分∠COB,CF⊥OF于点F.
(1)求证:四边形CDOF是矩形;
(2)当∠AOC多少度时,四边形CDOF是正方形?并说明理由.
四 举一反三
一、选择题
1.正方形是轴对称图形,它的对称轴共有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
2.如图,正方形ABCD的边长为4,则图中阴影部分的面积为( ).
A.6 B.8 C.16 D.不能确定
3.如图,在边长为2的正方形ABCD中,M为边AD的中点,延长MD至点E,使ME=MC,以DE为边作正方形DEFG,点G在边CD上,则DG的长为( )
A. B. C. D.
4.如图,在正方形ABCD中,E、F分别是边BC、CD上的点,∠EAF=45°,△ECF的周长为4,则正方形ABCD的边长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
5.如图,四边形ABCD中,AD=DC,∠ADC=∠ABC=90°,DE⊥AB,若四边形ABCD面积为16,则DE的长为( )
A.3 B.2 C.4 D.8
二、填空题
6.若正方形的边长为,则其对角线长为______,若正方形ACEF的边是正方形ABCD的对角线,则正方形ACEF与正方形ABCD的面积之比等于______.
7.如图,在四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA,对角线AC与BD相交于点O,若不增加任何字母与辅助线,要使四边形ABCD是正方形,则还需增加一个条件是_________.
8.如图,将边长为2的正方形ABCD沿其对角线AC剪开,再把△ABC沿着AD方向平移,得到△,若两个三角形重叠部分的面积是1,则它移动的距离等于____.
9.如图,点E在正方形ABCD的边CD上.若△ABE的面积为8,CE=3,则线段BE的长为 .
三、解答题
10.已知:如图,正方形ABCD中,点E、M、N分别在AB、BC、AD边上,CE=MN,
∠MCE=35°,求∠ANM的度数.
11.如图,点P是正方形ABCD的对角线BD上一点,PE⊥BC于点E;PF⊥CD于点F,连接EF,给出下列五个结论:①AP=EF;②AP⊥EF;③∠PFE=∠BAP;④PD=EC;⑤PB2+PD2=2PA2,正确的有几个?.
12.如图,在边长为4的正方形ABCD中,点P在AB上从A向B运动,连结DP交AC于点Q.
(1)试证明:无论点P运动到AB上何处时,都有△ADQ≌△ABQ;
(2)当点P在AB上运动到什么位置时,△ADQ的面积是正方形ABCD面积的;
(3)若点P从点A运动到点B,再继续在BC上运动到点C,在整个运动过程中,当点P运动到什么位置时,△ADQ恰为等腰三角形.
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