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22.6 正方形
第二十二章 四边形
学习目标
1.了解正方形的有关概念,了解正方形与平行四边形、矩形、菱形的关系.
2.理解并掌握正方形的性质、判定方法.能运用正方形的性质解决有关计算和证明问题.
学习重难点
理解并掌握正方形的性质、判定方法.
理解并掌握正方形的性质、判定方法.
难点
重点
回顾复习
菱形
有一个邻边相等的平行四边形叫做菱形.
定义
性质定理
菱形既是中心对称图形,也是轴对称图形
菱形的四条边都相等
菱形的两条对角线互相垂直
菱形的每条对角线平分一组对角
判定定理
四条边相等的四边形是菱形
两条对角线互相垂直的平行四边形是菱形
新知引入
知识点1 正方形的定义和性质
定义:有一组邻边相等且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形.
大家谈谈
1.正方形是不是轴对称图形?如果是轴对称图形,那么它有几条对称轴,都是哪些直线?
是轴对称图形,有四条对称轴
四边形
平行四边形
矩形
两组对边
分别平行
有一个角是直角
菱形
有一组邻边相等
有一个角是直角
有一组邻边相等
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.
2.正方形与平行四边形、矩形和菱形的关系
矩形
菱形
正
方
形
3.正方形的性质
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.
知识点2 正方形的判定
判定一个四边形是正方形,
只要这个四边形既是矩形又是菱形即可.
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.
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.
例题示范
证明:在△AED和△AEB中,
∵AD=AB,AE=AE,∠DAC=∠BAC=45°,
∴ AED AEB.
∴BE=DE.
1.已知:如图,在正方形ABCD中,点E在对角线AC上.
求证:BE=DE.
A
B
C
D
E
证明:∵ ∠EBC=∠ECB=∠CEB=60°,
∴△ABE,△DCE是等腰三角形,
∠ABE= ∠DCE=30°.
∴∠BAE= ∠BEA= ∠CDE= ∠CED=75°,
∴∠EAD= ∠EDA==15°.
2.已知:如图,在正方形ABCD中,△BCE是等边三角形.
求证:∠EAD=∠EDA=15°
A
B
C
D
E
做一做
在正方形ABCD中,点E、F、M、N分别在各边上,且AE=BF=CM=DN.求证四边形EFMN是正方形.
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.
∴△AEN△BFE△CMF△DNM,
A
B
C
D
E
F
M
N
∴EN=FE=MF=NM,
∴四边形EFMN是菱形,
又∠ANE=∠BEF,
∠NEF=180°-(∠AEN+∠BEF)
=180°-(∠AEN+∠ANE)
=180°-90°=90°.
∴四边形EFMN是正方形 .
A
B
C
D
E
F
M
N
随堂练习
1. 在四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=90°,若要使2该四边形称为正方形,则添加一个条件可以是 ( )
A.∠D=90°
B.AB=CD
C.AC=BD
D.BC=CD
D
2. 如图,P为AB上任意一点,分别以AP,PB为边在AB同侧作正方形APCD,正方形PBEF,设∠CBE=α,则∠AFP为 ( )
A. 2α
B. 90°- α
C. 45°+α
D. 90°- α
B
3. 如图,正方形ABCD的边长为2,点P为对角线AC上任意一点,PE⊥AD,PF⊥CD,垂足分别是E,F.则PE+PF=______.
2
拓展提升
1. 如图,在正方形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,E为BC上一点,CE=5,F为DE的中点.若△CEF的周长为18,则OF的长为______.
2. 顺次连接对角线相等且垂直的平行四边形中点所得的四边形一定是 ( )
A. 平行四边形
B. 矩形
C. 菱形
D. 正方形
D
3. 已知,如图,在菱形ABCD中,E是对角线BD上一点,若DE=AD,∠DAE=67.5°,求证:菱形ABCD是正方形.
证明:∵ DE=AD,
∴∠DAE= ∠DEA.
∵∠DAE=67.5°,∴∠DEA=67.5°.
∴∠DAE+∠DEA+∠ADE= 180°,
∴∠ADE==45°.
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,AB∥DC.
∴∠ABD= ∠ADB,∠CDB= ∠ABD.
∴∠CDB= ∠ABD=45°.
∴∠ADC=45°+45°=90°
∴菱形ABCD是正方形.
归纳小结
正方形
有一个邻边相等且有一个角是直角的平行四边形叫做菱形.
定义
性质定理
正方形具有平行四边形、矩形和菱形的一切性质
判定定理
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.