18.2.3正方形(课件+教学设计+课后练习)

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名称 18.2.3正方形(课件+教学设计+课后练习)
格式 zip
文件大小 6.4MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 数学
更新时间 2018-05-11 08:42:08

文档简介

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课题:18.2.3正方形
教学目标:
掌握正方形的性质和判定方法,并能进行相关的证明和计算,体会解正方形与平行四边形、矩形、菱形之间的联系和区别.21cnjy.com
重点:
掌握正方形的性质与判定及正方形与平行四边形、矩形、菱形的联系.
难点:
灵活运用正方形的性质与判定定理进行相关的证明和计算.
教学流程:
一、导入新课
问题:说一说、矩形、菱形的性质?
1、平行四边形的性质:
答案:
边:平行四边形的对边平行且相等.
角:平行四边形的对角相等,邻角互补.
对角线:平行四边形的对角线互相平分.
对称性:中心对称图形
2、矩形的性质:
答案:
边:两组对边平行且相等
角:四个角都是直角
对角线:对角线相等且互相平分.
对称性:既是轴对称图形,又是中心对称图形
3、菱形的性质:
答案:
边:对边平行且四条边都相等
角:对角相等,邻角互补
对角线:对角线垂直且互相平分,并且每一条对角线平分一组对角.
对称性:既是轴对称图形,又是中心对称图形
二、新课讲解
情境:欣赏图片
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指出:正方形的四条边相等,四个角都是直角 ( http: / / www.21cnjy.com ),因此,正方形既是________,又是________. 它既有_______的性质,又有________性质.21·cn·jy·com
答案:矩形,菱形,矩形,菱形
追问:正方形是轴对称图形吗?它的对称轴是什么?
答案:正方形是轴对称图形.它有四条对称轴,分别是对边中点的连线以及两条对角线所在的直线.
思考1:正方形有哪些性质呢?
边:正方形的对边平行且四边相等.
角:正方形的四个角都是直角.
对角线:正方形的对角线相等,并且互相垂直平分,并且每一条对角线平分一组对角.
对称性:既是轴对称图形,又是中心对称图形
思考2:如何判断一个四边形是正方形呢?
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答案:矩形+一组邻边相等
即:先证它是一个矩形,再证它是菱形.
思考3:如何判断一个四边形是正方形呢?
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答案:菱形+有一个角是直角
即:先证它是一个菱形,再证它是矩形.
归纳:
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例1:如图,在正方形ABCD的外侧,作等边△ADE,则∠BED的度数是______.
答案:45°
例2:下列命题中,真命题是(   )
A.对角线相等的四边形是矩形
B.对角线互相垂直的四边形是菱形
C.对角线互相平分的四边形是平行四边形
D.对角线互相垂直平分的四边形是正方形
答案:C
例3:求证:正方形的两条对角线把这个正方形分成四个全等的等腰直角三角形.
已知:如图.四边形ABCD是正方形.对角线AC,BD交于点O.求证:△ABO, △BCO, △CDO, △DAO是全等的等腰直角三角形.21世纪教育网版权所有
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证明: ∵四边形ABCD是正方形,
∴AC=BD, AC⊥BD ,AO=BO=CO=DO,
∴△ABO, △BCO, △CDO, △DAO是等腰直角三角形,
并且△ABO ≌△BCO ≌ △CDO ≌ △DAO.
例4:如图,已知正方形ABCD的对角线AC,BD交于点O,点E,F分别是OB,OC上的动点.当动点E,F满足BE=CF时.www.21-cn-jy.com
(1)写出所有以点E或F为顶点的全等三角形;(不得添加辅助线)
(2)求证:AE⊥BF
解:(1)△ABE≌△BCF,△AOE≌△BOF,△ADE≌△BAF
(2)延长AE交BF于点M,
∵AB=BC,∠ABE=∠BCF, BE=CF
∴△ABE≌△BCF,
∴∠BAE=∠CBF,
∵∠CBF+∠ABF=90°,
∴∠BAE+∠ABF=90°,
∴∠AMB=90°,
∴AE⊥BF
三、巩固提升
1.如图,在正方形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,则图中的等腰直角三角形有(   )
A.4个 B.6个 C.8个 D.10个
答案:C
2.已知四边形ABCD是平行四边形,下列条 ( http: / / www.21cnjy.com )件:①AB=BC;②∠ABC=90°;③AC=BD;④AC⊥BD.选两个作为补充条件,使得四边形ABCD是正方形,其中错误的选法是(   )
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
答案:B
3.如图,在四边形ABCD中,AB=BC= ( http: / / www.21cnjy.com )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____________.
答案:答案不唯一,如AC=BD或AB⊥BC等
4.如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC边的中点,过点D作DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E,F.21教育网
(1)求证:△BED≌△CFD;
(2)若∠A=90°,求证:四边形DFAE是正方形.
(1)解:∵AB=AC,∴∠B=∠C,
∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠BED=∠CFD=90°,
∵D为中点,
∴BD=CD,
∴△BED≌△CFD(AAS)
(2)证明:∵∠A=∠DEA=∠DFA=90°,
∴四边形DFAE是矩形,
由(1)知△BED≌△CFD,
∴DE=DF,
∴四边形DFAE是正方形
四、课堂小结
今天我们学习了哪些知识?
1.正方形有哪些性质?如何判定呢?
2.正方形与平行四边形、矩形、菱形的联系与区别?
五、布置作业
教材P59页练习题第2、3题.
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21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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18.2.3正方形 课件
数学人教版 八年级下
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导入新课
说一说、矩形、菱形的性质?
平行四边形的对边平行且相等.
平行四边形的对角相等,邻角互补.


对角线
平行四边形的对角线互相平分.
平行四边形
对称性
中心对称图形
导入新课
说一说、矩形、菱形的性质?
矩形
两组对边平行且相等
四个角都是直角


对角线
对角线相等且互相平分.
对称性
轴对称图形
中心对称图形
导入新课
说一说、矩形、菱形的性质?
菱形
对边平行且四条边都相等
对角相等,邻角互补


对角线
对角线垂直且互相平分,
并且每一条对角线平分一组对角.
对称性
轴对称图形
中心对称图形
新课讲解
欣赏图片
正方形
新课讲解
正方形的四条边相等,四个角都是直角,因此,正方形既是________,又是________. 它既有_______的性质,又有________性质.
矩形
菱形
矩形
菱形
正方形是轴对称图形.它有四条对称轴,分别是对边中点的连线以及两条对角线所在的直线.
正方形是轴对称图形吗?它的对称轴是什么?
新课讲解
思考1:正方形有哪些性质呢?
正方形的对边平行且四边相等.
正方形的四个角都是直角.


对角线
正方形的对角线相等,并且互相垂直平分,每一条对角线平分一组对角.
对称性
中心对称图形
轴对称图形
新课讲解
思考2:如何判断一个四边形是正方形呢?
即:先证它是一个矩形,再证它是菱形.
矩形+一组邻边相等
新课讲解
思考3:如何判断一个四边形是正方形呢?
即:先证它是一个菱形,再证它是矩形.
菱形+有一个角是直角
归 纳
一个角是直角 
一组邻边相等  
平行四边形  
矩形  
菱形  
一组邻边相等  
一个角是直角 
正方形 
新课讲解
例1:如图,在正方形ABCD的外侧,作等边△ADE,则∠BED的度数是______.
45°
新课讲解
例2:下列命题中,真命题是(   )
A.对角线相等的四边形是矩形
B.对角线互相垂直的四边形是菱形
C.对角线互相平分的四边形是平行四边形
D.对角线互相垂直平分的四边形是正方形
C
新课讲解
例3:求证:正方形的两条对角线把这个正方形分成四个全等的等腰直角三角形.
已知:如图.四边形ABCD是正方形.对角线AC,BD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是等腰直角三角形,并且△ABO ≌△BCO ≌ △CDO ≌ △DAO.
新课讲解
例4:如图,已知正方形ABCD的对角线AC,BD交于点O,点E,F分别是OB,OC上的动点.当动点E,F满足BE=CF时.
(1)写出所有以点E或F为顶点的全等三角形;(不得添加辅助线)
解:(1)△ABE≌△BCF,
△AOE≌△BOF,
△ADE≌△BAF 
新课讲解
例4:如图,已知正方形ABCD的对角线AC,BD交于点O,点E,F分别是OB,OC上的动点.当动点E,F满足BE=CF时.
(2)求证:AE⊥BF
解: (2)延长AE交BF于点M,
∵AB=BC,∠ABE=∠BCF, BE=CF
∴△ABE≌△BCF,∴∠BAE=∠CBF,
∵∠CBF+∠ABF=90°,
∴∠BAE+∠ABF=90°,
∴∠AMB=90°,∴AE⊥BF
巩固提升
1.如图,在正方形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,则图中的等腰直角三角形有(   )
A.4个
B.6个
C.8个
D.10个
C
巩固提升
2.已知四边形ABCD是平行四边形,下列条件:
①AB=BC; ②∠ABC=90°;
③AC=BD; ④AC⊥BD.
选两个作为补充条件,使得四边形ABCD是正方形,其中错误的选法是(   )
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
B
巩固提升
3.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____________.
AC=BD或AB⊥BC等
巩固提升
4.如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC边的中点,过点D作DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E,F.
(1)求证:△BED≌△CFD;
解:(1)∵AB=AC,∴∠B=∠C,
∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠BED=∠CFD=90°,
∵D为中点,
∴BD=CD,
∴△BED≌△CFD(AAS)
巩固提升
(2)若∠A=90°,求证:四边形DFAE是正方形.
证明:
(2)∵∠A=∠DEA=∠DFA=90°,
∴四边形DFAE是矩形,
由(1)知△BED≌△CFD,
∴DE=DF,
∴四边形DFAE是正方形
4.如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC边的中点,过点D作DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为E,F.
课堂小结
今天我们学习了哪些知识?
1.正方形有哪些性质?如何判定呢?
2.正方形与平行四边形、矩形、菱形的联系与区别?
布置作业
教材P59页练习题第2、3题.
谢 谢!
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18.2.3正方形
班级:___________姓名:___________得分:___________
一、选择题(每小题6分,共30分)
1.下列命题中是真命题的是( )
A. 两条对角线相等的四边形是矩形;
B. 有一条对角线平分一个内角的平行四边形为菱形;
C. 对角线互相垂直且相等的四边形是正方形;
D. 依次连结四边形各边的中点,所得四边形是菱形.
2.如图,四边形ABCD是 ( http: / / www.21cnjy.com )正方形,直线,,分别通过A,B,C三点,且,若与的距离为5,与的距离为7,则正方形ABCD的面积等于( )2·1·c·n·j·y
A. 148 B. 70 C. 144 D. 74
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第2题图 第3题图 第5题图
3.如图,正方形ABCD和正方形CEFG中,点D在CG上,BC=1,CE=3,H是AF的中点,那么CH的长是( ).21·世纪*教育网
A. B. 2 C. D.
4.正方形具有而菱形不具有的性质是(  )
A. 对角线互相平分 B. 对角线相等
C. 对角线平分一组对角 D. 对角线互相垂直
5.如图,正方形ABCD ( http: / / www.21cnjy.com )中,AB=6,点E在边CD上,且CD=3DE.将△ADE沿AE对折至△AFE,延长EF交边BC于点G,连结AG、CF.下列结论中正确结论的个数是 ( )
①△ABG≌△AFG;②∠EAG=450;③BG=GC; ④AG∥CF; ⑤S△FGC=3.6
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
二、填空题(每小题6分,共30分)
6.已知正方形ABCD的对角线AC=,则正方形ABCD的面积为_____.
7.如图,在正方形ABCD中,E是对角 ( http: / / www.21cnjy.com )线BD上任意一点,过E作EF⊥BC于F,作EG⊥CD于G,若正方形ABCD的周长为1m,则四边形EFCG的周长为________.
8.将五个边长都为2的正方形按如图所示摆放,点A1、A2、A3、A4分别是四个正方形的中心,则图中四块阴影部分的面积的和为______.2-1-c-n-j-y
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第7题图 第8题图 第9题图 第10题图
9.如图,正方形ABCD的边长为5,点E在边AB上,且BE=2.若点P在对角线BD上移动,则PA+PE的最小值是__________.21·cn·jy·com
10.如图,已知正方形ABCD的对角线 ( http: / / www.21cnjy.com )交于O点,点E,F分别是AO,CO的中点,连接BE,BF,DE,DF,则下列结论中一定成立的是________.(把所有正确结论的序号都填在横线上)
①BF=DE;②∠ABO=2∠ABE;③S△AED=S△ACD;④四边形BFDE是菱形.
三、解答题(共40分)
11.如图,在正方形ABCD中,E为CD边上一点,F为BC延长线上一点,CE=CF,∠FDC=30°,求∠BEF的度数.21*cnjy*com
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12.如图,在正方形ABCD中,A ( http: / / www.21cnjy.com )B=BC=CD=AD,∠BAD=∠B=∠C=∠D=90°,点E、F分别在正方形ABCD的边DC、BC上,AG⊥EF且 AG=AB,垂足为G,则:
(1)△ABF与△ AGF全等吗?说明理由;
(2)求∠EAF的度数;
(3)若AG=4,△AEF的面积是6,求△CEF的面积.
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参考答案
1.B
【解析】根据菱形、矩形和正方形的判定来逐一分析各个选项,从而选出正确的答案.
解:A. ∵两条对角线相等的四边形可能是等腰梯形,故A不正确;
B. 有一条对角线平分一个内角的平行四边形为菱形,正确;
如图,四边形ABCD是平行四边形,BD平分∠ABC.
求证:四边形ABCD是菱形.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠2=∠3.
∵BD平分∠ABC,
∴∠1=∠2,
∴∠1=∠3,
∴AB=AD,
∴四边形ABCD是菱形.
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C. ∵对角线互相垂直且相等的四边形可能是筝形,故C不正确;
D. ∵依次连结四边形各边的中点,所得四边形是平行四边形,故D不正确.
2.D
【解析】过A作AM⊥直线b于M,过D作D ( http: / / www.21cnjy.com )N⊥直线c于N,求出∠AMD=∠DNC=90°,AD=DC,∠1=∠3,根据AAS推出△AMD≌△CND,根据全等得出AM=CN,求出AM=CN=5,DN=7,在Rt△DNC中,由勾股定理求出DC2即可.【来源:21cnj*y.co*m】
解:如图:
( http: / / www.21cnjy.com / )
过A作AM⊥直线b于M,过D作DN⊥直线c于N,
则∠AMD=∠DNC=90°,
∵直线b∥直线c,DN⊥直线c,
∴∠2+∠3=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=DC,∠1+∠2=90°,
∴∠1=∠3,
在△AMD和△CND中,
∵∠1=∠3,
∠AMD=∠CND,
AD=DC,
∴△AMD≌△CND,
∴AM=CN,
∵a与b之间的距离是5,b与c之间的距离是7,
∴AM=CN=5,DN=7,
在Rt△DNC中,由勾股定理得:DC2=DN2+CN2=72+52=74,
即正方形ABCD的面积为74,
故选B.
3.C
【解析】如图,连接AC、FC,由勾股 ( http: / / www.21cnjy.com )定理结合已知条件求得AC、CF的长,由正方形的性质得到∠ACF=90°,即可由勾股定理求得AF的长,再结合点H是AF的中点即可得到CH的长.【版权所有:21教育】
解:如图,连接AC、FC,
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∵四边形ABCD和四边形CEFG都是正方形,
∴AB=BC=1,EF=CE=3,∠A=∠E=90°,∠ACD=∠GCF=45°,
∴AC=,CF=,∠ACF=∠ACD+∠GCF=90°,
∴AF=,
又∵点H是AF的中点,
∴CH=AF=.
故选C.
4.B
【解析】正方形和菱形都满足:四条边都相等,对角线平分一组对角,对角线垂直且互相平分;菱形的对角线不一定相等,而正方形的对角线一定相等,21cnjy.com
故选B.
5.D
【解析】①用HL证明△ABG≌△AFG;②由△ADE≌△AFE,△ABG≌△AFG,得到∠EAG=∠BAD;③在直角三角形CEG中,由勾股定理求GC的长;④根据基本图形“等腰三角形+角平分线→平行线”证明;⑤由GF:EG=3:5,得S△FCG:S△ECG=3:5.www-2-1-cnjy-com
解:①根据轴对称的性质得,△ADE≌△AFE,
所以AD=AF,∠AFE=∠D=90°.
因为AB=AD,∠B=90°,所以AB=AF,
因为AG=AG,所以△ABG≌△AFG.
则①正确;
②因为△ADE≌△AFE,△ABG≌△AFG,
所以∠DAE=∠FAE,∠BAG=∠FAG,
所以∠EAG=∠FAE+∠FAE=∠BAD=×90°=45°.
则②正确;
③因为△ADE≌△AFE,△ABG≌△AFG,
所以ED=EF,GB=GF,所以EG=DE+BG,
设BG=x,则CG=FG=6-x,DE=2,CE=4,EG=x+2=x+2.
Rt△CEG中,由勾股定理得,CG2+CE2=EG2,
所以(6-x)2+42=(x+2)2,解得x=3.
则CG=6-x=3,又BG=x=3,所以BG=CG.
则③正确;
④因为△ABG≌△AFG,所以∠AGB=∠AGF.
因为BG=CG,BG=GF,所以CG=GF,所以∠GCF=∠GFC.
因为∠BGE=∠GCF+∠GFC,所以∠AGB=∠GCF,所以AG∥CF.
则④正确;
⑤因为GF=3,GE=5,所以S△FGC=S△GCE=×GC·CE=××3×4=3.6.
则⑤正确.
故选D.
6.1
【解析】在直角△ABC中,AC为斜边,且AB=BC,已知AC的长即可求AB、BC的长,根据AB的长即可求正方形ABCD的面积. 21世纪教育网版权所有
解:∵四边形ABCD是正方形,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴AB=BC,
∵AB2+BC 2=AC 2, AC=,
∴AB2+BC2=2,
∴AB=BC=1,
故正方形的面积为S=AB2=1,
故答案为:1.
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7.m
【解析】∵ABCD为正方形,
∴∠DBC=∠BDC=45°,AB=BC=CD=AD,
又∵EF⊥BC,EG⊥CD,
∴∠EFC=∠EGC=90°,又∠C=90°,
∴四边形EFCG为矩形,
∴EG=FC,EF=GC,
∵△BEF和△EDG都为等腰直角三角形,
∴DG=EG,EF=BF,
则四边形EFCG的周长=EF+FC+CG+EG=DG+GC+CF+FB=DC+BC= (m).
故答案为: m.
8.4
【解析】连接AP、AN,点A是正方形的 ( http: / / www.21cnjy.com )对角线的交点,则AP=AN,∠APF=∠ANE=45°,易得PAF≌△NAE,进而可得四边形AENF的面积等于△NAP的面积,同理可得答案.
解:如图,连接AP,AN,点A是正方形的对角线的交
则AP=AN,∠APF=∠ANE=45°,
∵∠PAF+∠FAN=∠FAN+∠NAE=90°,
∴∠PAF=∠NAE,
∴△PAF≌△NAE,
∴四边形AENF的面积等于△NAP的面积,
( http: / / www.21cnjy.com / )21教育网
而△NAP的面积是正方形的面积的,而正方形的面积为4,
∴四边形AENF的面积为1cm2,四块阴影面积的和为4cm2.【来源:21·世纪·教育·网】
故答案为:4.
9.
【解析】作出点E关于BD的对称点E′交BC于E′,连接AE′与BD交于点P,此时AP+PE最小,求出AE′的长即为最小值.【出处:21教育名师】
解:作出点E关于BD的对称点E′交BC于E′,连接AE′与BD交于点P,此时AP+PE最小,
( http: / / www.21cnjy.com / )
∵PE=PE′,
∴AP+PE ( http: / / www.21cnjy.com )=AP+PE′=AE′,
在Rt△ABE′中,AB=5,BE′=BE=2,
根据勾股定理得:AE′=,
则PA+PE的最小值为.
故答案为:.21教育名师原创作品
10.①③④
【解析】解:∵点E,F分别是AO,CO的中点,
∴OE=OF,
∵四边形ABCD是正方形,
∴OD=OB,AC⊥BD,
∴四边形BEDF是平行四边形,
∴BF=DE,故①正确;
∵四边形BEDF是平行四边形,AC⊥BD,
∴四边形BFDE是菱形,故④正确;
∵△AED的一边AE是△ACD的边AC的,且此边的高相等,
∴S△AED=S△ACD,故③正确,
∵AB>BO,BE不垂直于AO,AE∶EO不是∶1,
∴BE不是∠ABO的平分线,
∴∠ABO≠2∠ABE,故②没有足够的条件证明成立.
故答案为::①③④
11.∠BEF=105°.
【解析】根据正方形的性质得出∠BCD= ( http: / / www.21cnjy.com )∠DCF=90°,BC=CD,结合已知条件得出△BCE和△DCF全等,从而得出∠EBC=∠FDC=30°,即∠BEC=60°,根据等腰直角三角形得出∠FEC=45°,从而得出∠BEF的度数.www.21-cn-jy.com
解:∵四边形ABCD是正方形,∴∠BCD=∠DCF=90°,BC=CD,
∵CE=CF,∠FDC=30°,∴△BCE≌△DCF, ∴∠EBC=∠FDC=30°,
∴∠BEC=60°, ∵∠DCF=90°,CE=CF, ∴∠FEC=45°,
∴∠BEF=∠BEC+∠FEC=60°+45°=105°.
12.(1)见解析;(2)45°;(3)4
【解析】(1)根据可得出≌
(2)只要证明所以可求
(3)设 则 构建方程组,求出即可.
解:(1)△ABF与△ AGF全等,理由如下:
在和中,
∴≌
(2)∵≌

同理易得: ≌,有

(3)

设 则

在中,

①2-②得到,
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