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19.3 正方形
华师大版数学八年级下册
第十九章 矩形,菱形,正方形
复习旧知
1.叙述平行四边形、矩形、菱形的定义和它们的特殊性质.
2.说一说平行四边形、矩形、菱形的内在联系.
情景导入
观察下面图形,正方形是我们熟悉的几何图形,在生活中无处不在.
思考
你能从这个变化过程中给正方形下定义吗
有一个角是直角的菱形叫做正方形。
有一组邻边相等的矩形叫做正方形。
有一个角是直角一组邻边相等的平行四边形叫做正方形。
是直角
有一个角
边相等
有一组邻
边相等
有一组邻
是直角
有一个角
探究新知
由正方形的定义可知,
正方形既是有一组邻边相等的矩形,又是有一个角为直角的菱形.如图.
想一想
正方形是菱形吗?正方形具有哪些性质
正方形是特殊的菱形,它具有平行四边形、矩形、菱形的一切性质。
边:对边平行,四边都相等。
角:四个角都是直角
对角线:对角线相等且互相垂直平分
A
B
C
D
O
思考
正方形是轴对称图形吗 如果是,它有几条对称轴
正方形是轴对称图形,它有四条对称轴.即两条对角线,两组对边的中垂线.
对称:正方形既是轴对称图形,也是中心对称图形.
归纳总结
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.所以矩形、菱形有的性质,正方形都有.
平行四边形、矩形、菱形、正方形之间关系:
性质:1.正方形的四个角都是直角,四条边相等.
2.正方形的对角线相等且互相垂直平分.
典例精析
A
C
D
B
O
例1、如图,已知正方形ABCD,求∠ABD、∠DAC、∠DOC的度数.
证明:∵四边形ABCD是正方形
∴AC⊥BD,∴∠DOC=90°
在△ABO与△CBO中
∴ △ABO≌△CBO ∴∠ABO=∠CBO
∴∠ABD= 同理可得∠DAC=45°
A
D
C
B
O
已知: 如图,四边形ABCD是正方形,对角线AC、BD相交于点O.
求证: △ABO、 △BCO、 △CDO、 △DAO是全等的等腰直角三角形.
证明: ∵ 四边形ABCD是正方形,
∴ AC=BD,AC⊥BD,AO=BO=CO=DO.
∴ △ABO、 △BCO、 △CDO、 △DAO都
是等腰直角三角形,并且
△ABO≌ △BCO ≌ △CDO ≌ △DAO.
变式训练
探究新知
从图中可看出,
⑴在正方形中产生了哪些特殊图形?
⑵产生了哪些特殊角?
D
O
A
B
C
450
450
450
450
450
450
450
450
4个全等的小等腰直角三角形和4个全等的大等腰直角三角形.
900和450
正方形图形“庐山真面目”
思考
怎样判定一个矩形是正方形?怎样判定一个菱形是正方形?
怎样判定一个平行四边形是正方形?
探究新知
1 .定义法:
2.矩形法:
4.对角线法:
一邻边相等
一个直角
+
+
平行四边形
=
正方形
3.菱形法:
一邻边相等
+
矩形
=
正方形
一个直角
+
菱形
=
正方形
互相平分
+
互相垂直
相等
+
=
正方形
① 对角线相等的菱形是正方形 ( )
② 对角线互相垂直的矩形是正方形 ( )
③ 对角线互相垂直且相等的四边形是正方形 ( )
④ 四条边都相等的四边形是正方形 ( )
⑤ 四个角都相等的四边形是正方形 ( )
⑥ 四边相等,有一个角是直角的四边形是正方形.( )
判断对错
√
√
×
×
×
√
对应训练
典例精析
例、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
解:∵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,
∴△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 .
典例精析
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
证明:∵ DE⊥AC,DF⊥AB ,
∴∠DEC= ∠DFC=90°.
又∵ ∠C=90 °,∴四边形EDFC是矩形.
过点D作DG⊥AB,垂足为G.
∵AD是∠CAB的平分线 DE⊥AC,DG⊥AB,
∴ DE=DG. 同理得DG=DF,
∴ED=DF, ∴矩形EDFC是正方形.
变式训练
课堂练习
1、下列判断中正确的是 ( )
A.四边相等的四边形是正方形
B.四角相等的四边形是正方形
C.对角线垂直的平行四边形是正方形
D.对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形
2、正方形具有而矩形不一定有的性质是( )
A.四个角是直角 B.对角线互相垂直
C.对角线互相平分 D.对角线相等
3、矩形,菱形,正方形都具有的性质是 ( )
A.邻边相等 B. 邻角相等
C.对边相等 D. 对角互补
D
B
C
4、在正方形ABCD中,∠ADB= ,∠DAC= , ∠BOC= .
5、在正方形ABCD中,E是对角线AC上一点,且AE=AB,则∠EBC的度数是 .
45°
90°
22.5°
45°
6、如图,分别延长等腰直角三角形OAB的两条直角边AO和BO,使AO=OC,BO=OD.求证:四边形ABCD是正方形.
证明:∵AO=OC,BO=OD,
∴四边形ABCD是平行四边形
∵等腰三角形OAB中,
AO⊥BO,AO=BO,
∴AO=BO=CO=DO ,AC⊥BD 即 AC=BD.
∴四边形ABCD是正方形.
7、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:
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=DC,∠BCE =90° ,
∴∠DCF=180°-∠BCE=90°,
∴∠BCE=∠DCF.
又∵CE=CF,
∴△BCE≌△DCF.
∴BE=DF.
中考链接
【浙江】如图,等边△AEF的顶点E,F在矩形ABCD的边BC,CD上,且∠CEF=45°.求证:矩形ABCD是正方形.
证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=∠D=∠C=90 ° ,
∵△AEF是等边三角形,
∴AE=AF,∠AEF=∠AFE=60 ° ,
∵∠CEF=45 ° ,
∴∠CFE=∠CEF=45 ° ,
∴∠AFD=∠AEB=180 ° 45 ° 60 ° =75 ° ,
∴△AEB △AFD(AAS) ,
∴AB=AD,∴矩形ABCD是正方形.
课堂小结
1.四个角都是直角
2.四条边都相等
3.对角线相等且互相垂直平分
正方形
性质
定义
有一组邻相等,并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形.
1.邻边相等的矩形是正方形
2.有一个角是直角的菱形是正方形
3.对角线相等且互相垂直平分的四边形是正方形
判定