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18.2.3 正方形
问题引入
平行四边形
矩形
菱形
?
有一个角为直角
邻边相等
是什么?
新知探究
A
B
两组互相垂直的平行线围成矩形ABCD
正方形是特殊的矩形
邻边相等的矩形。
正方形
正方形
★正方形是特殊的菱形
一个角是直角的菱形。
轴对称图形,有4条对称轴
(A)
(B)
1、对称性
四边相等
2、边
AB=BC=CD=DA
四角相等
3、角
∠A=∠B=∠C=∠D=90°
4、对角线
相等,且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角。
正方形的性质
平行四边形
一组邻边相等
一个内角是直角
1、定义法
∵ □ABCD中,AB=BC且∠A=90°,
∴ABCD为正方形
A
B
C
D
A
B
C
D
正方形的判定
一内角是直角
2、菱形法
∵ 菱形ABCD中,∠A=90°,
∴ABCD为正方形
A
B
C
D
A
B
C
D
一组邻边相等
3、矩形法
A
B
C
D
A
B
C
D
∵ 矩形ABCD中,AB=BC,
∴ABCD为正方形.
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。
例5 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.
典例精析
证明:∵四边形ABCD是正方形, ∠B=90°
∴AC=BD,AC ⊥ BD,AO=BO=CO=DO
∴△ ABO、 △ BCO、 △ CDO、 △ DAO是等腰直角三角形,且△ABO≌△BCO≌ △ CDO ≌ △ DAO
结论很重要!
一个角是直角
一组邻边相等
正方形
有一组邻边相等且有一个角是直角
一组邻边相等
一个角是直角
1.在正方形ABCD的对角线AC上点E,使AE=AB,过E作EF⊥AC交BC于F,
求证:(1)BF=EF;(2)BF=CE。
分析:连接AF,要求BF=EF,求证△AEF≌△ABF,可以求证EF=BF
(2)根据(1)的结论,要求BF=CE,求证△CEF为等腰直角三角形即可
小试身手
解析:(1)连接AF
在Rt△AEF和Rt△ABF中,
∵AF=AF,AE=AB,
∴Rt△AEF≌Rt△ABF,
∴BF=EF;
2.证明:
(1)有一个角是直角的菱形是正方形;
(2)对角线垂直的矩形是正方形。
分析:(1)由菱形的性质和已知条件得出AB=CD=BC=DA,四边形ABCD是矩形,得出∠A=∠B=∠C=∠D=90°,即可得出结论;
(2)由矩形的性质和已知条件得出∠BAD=∠ABC=∠BCD=∠CDA=90°,四边形ABCD是菱形,得出AB=BC=CD=DA,即可得出结论.
解:(1)如图1所示:
已知:四边形ABCD是菱形,∠A=90°;
求证:四边形ABCD是正方形;
证明:∵四边形ABCD是菱形,∠A=90°,
∴AB=CD=BC=DA,四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠B=∠C=∠D=90°,
∴四边形ABCD是正方形;
解:(2)如图2所示:
已知:四边形ABCD是矩形,对角线AC⊥BD;
求证:四边形ABCD是正方形;
证明:∵四边形ABCD是矩形,对角线AC⊥BD,
∴∠BAD=∠ABC=∠BCD=∠CDA=90°,四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=DA,
∴四边形ABCD是正方形.
3.已知△ABC,DE∥AC交AB于E,DF∥AB交AC于F.
(1)四边形AEDF是什么四边形?
(2)当△ABC满足什么条件时,四边形AEDF是矩形?
(3)当线段AD满足什么条件时,四边形AEDF是菱形?
(4)当△ABC满足什么条件时,四边形AEDF是正方形?
解:(1)∵DE∥AC,DF∥AB
∴四边形AEDF是平行四边形;
(2)∵一个角为直角的平行四边形为矩形,
∴∠BAC=90°时,四边形AEDF是矩形;
(3)∵菱形对角线互相垂直,
∴当AD⊥EF时,四边形AEDF是菱形;
(4)∵正方形既是菱形又是矩形,
∴∠BAC=90°且AD⊥BC时,四边形AEDF是正方形.
轴对称图形,有4条对称轴
四边相等
四角相等
正方形的性质
相等,且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角。
正方形的判定
课堂小结
1.如图,有一平行四边形ABCD与一正方形CEFG,其中E点在AD上.若∠ECD=35°,∠AEF=15°,则∠B的度数为何?( )
A.50 B.55 C.70 D.75
分析:由平角的定义求出∠CED的度数,由三角形内角和定理求出∠D的度数,再由平行四边形的对角相等即可得出结果.
C
分析:阴影部分的面积=S△ACD-S△MEC,△ACD和△MEC都是等腰直角三角形,利用面积公式即可求解.
A
3.如图,四边形ABCD是正方形,以CD为边作等边三角形CDE,BE与AC相交于点M,则∠AMD的度数是( )
A.75° B.60°
C.54° D.67.5°
分析:连接BD,根据BD,AC为正方形的两条对角线可知AC为BD的垂直平分线,所以∠AMD=AMB,要求∠AMD,求∠AMB即可.
B
4.已知正方形ABCD,E为BC上任一点延长AB至F,使BF=BE,连AE并延长交CF于G,求证:AG⊥CF.
解析:如图,
∵BE=BF,∴∠BFE=45°
∵∠CAB=45°,
∴FH⊥AC,
又CB⊥AF,
∴E是△ACF的垂心,
因此AG⊥CF。
5.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是BC的中点,DE⊥AB,DF⊥AC垂足分别为E,F.求证:四边形DEAF是正方形
解析:∵DE⊥AB,DF⊥AC
∴∠AED=90°,∠AFD=90°
∵∠BAC=90°∴∠EDF=90°∴□AEDF是矩形
在△BDE和△CDF中
∵AB=AC∴∠ABC=∠ACB
∵DE⊥AB,DF⊥AC
∴∠DEB=∠DFC
又∵D是BC的中点∴BD=DC∴△BDE≌△CDF
∴DE=DF∴□AEDF是正方形