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1.3 课时1 正方形的性质
1.理解正方形的概念.
2.探索并证明正方形的性质,了解平行四边形、矩形、菱形之间的联系和区别.
3.会应用正方形的性质解决相关证明及计算问题.
说一说菱形是由平行四边形怎么变化而来的.
平行四边形
一组邻边相等
菱形
边特殊化
矩形又是由平行四边形怎么变化而来的呢?
平行四边形
一个角是直角
角特殊化
矩形
想一想:将平行四边形的边和角同时特殊化,会得到什么样的图形呢?
图中的四边形都是特殊的平行四边形. 观察这些特殊的平行四边形,回答问题:
每个平行四边形一组邻边相等且有一个角是直角.
你能发现它们有什么共同特征?
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.
正方形是矩形或者是菱形吗?
正方形的四条边都相等,说明正方形既是平行四边形,又是菱形;正方形的四个角都是直角,说明正方形是矩形,即正方形不仅是平行四边形,也是矩形和菱形.
讨论:1.正方形是轴对称图形吗?如果是,有几条对称轴?
2.正方形的边、角、对角线有什么特征?请说明理由.
3. 平行四边形、菱形、矩形、正方形之间有什么样的关系?能用一个直观图进行表示吗?
A
B
C
D
4条对称轴
正方形既是轴对称图形,又是中心对称图形.
正方形既是矩形,又是菱形,它具有矩形与菱形的所有性质.
边:
角:
对角线:
对角线互相垂直平分
每条对角线平分一组对角
对角线相等
四个角都是直角
对边平行
四条边相等
A
B
C
D
你能证明这两个性质吗?
已知:如图,四边形ABCD是正方形.
求证:(1)∠BAD=∠ABC=∠BCD=∠ADC=90°,AB=BC=CD=AD;(2)AC⊥BD,AC=BD,OA=OB=OC=OD.
证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=90°,AB=AD (正方形的定义).
又∵正方形ABCD是平行四边形,
∴正方形ABCD是矩形(矩形的定义),
正方形ABCD是菱形(菱形的定义).
∴∠BAD=∠ABC=∠BCD=∠ADC=90°,AB= BC=CD=AD;
AC⊥BD,AC=BD,OA=OB=OC=OD.
正方形的四个角都是直角,四条边相等.
正方形的对角线相等并且互相垂直平分.
定理
几何语言:
∵四边形ABCD是正方形,
∴ ∠ABC =∠BCD =∠CDA =∠DAB = 90°, AB = BC = CD = DA;
AC=BD,AO = BO = CO = DO,AC⊥BD.
例1 如图,在正方形 ABCD 中,E 为 CD 边上一点,F 为BC 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°(正方形的四条边都
相等,四个角都是直角).
∴∠DCF = 180°-∠BCE = 180°- 90°= 90°.
∴∠BCE =∠DCF.
又∵CE = CF,
∴△BCE≌△DCF. ∴BE = DF.
例1 如图,在正方形 ABCD 中,E 为 CD 边上一点,F 为BC 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:
延长 BE 交 DF 于点 M.
∵△BCE ≌ △DCF,
∴∠CBE = ∠CDF.
∵∠DCF = 90°,
∴∠CDF +∠F = 90°.∴∠CBE +∠F = 90°.
∴∠BMF = 90°.∴BE ⊥ DF.
平行四边形、菱形、矩形、正方形之间有什么关系?你能用一个你喜欢的方式直观地表示它们之间的关系吗 ?与同伴交流.
菱形
一组邻边相等
有一个角是直角
一组邻边相等
有一个角是直角
平行四边形
一组邻边相等,且有一个角是直角
2.一个正方形的对角线长为2cm,则它的面积是 ( )
A.2cm2 B.4cm2 C.6cm2 D.8cm2
A
1.平行四边形、矩形、菱形、正方形都具有的是( )
A.对角线互相平分
B.对角线互相垂直
C.对角线相等
D.对角线互相垂直且相等
A
3.在正方形ABCD中,∠ADB= ,∠DAC= , ∠BOC= .
45°
90°
45°
A
D
B
C
O
A
D
B
C
O
E
4. 在正方形ABCD中,E是对角线AC上一点,且AE=AB,则∠EBC的度数是 .
22.5°
5.如图,A,B,C,D 四家工厂分别坐落在正方形城镇的四个角上.仓库P和Q分别位于AD和DC上,且PD=QC.证明两条直路BP=AQ且BP⊥AQ.
证明: 如图, AQ 与 BP 交于点 O.
在正方形 ABCD 中,∵PD=QC, ∴DQ=AP .
又∵AB=AD ,∠D=∠PAB=90°,
∴△ABP ≌△DAQ.
∴BP=AQ,∠DAQ=∠ABP .
∵∠ABP+∠APB=90°=∠DAQ+∠APB.
∴∠AOP=90°.
∴BP=AQ 且BP⊥AQ.
正方形同时具备平行四边形,矩形,菱形的所有性质,因此,正方形的四个角都是直角,四条边都相等,对角线互相垂直平分且相等,每一条对角线平分一组对角,正方形是轴对称图形,有四条对称轴.