18.2.3 正方形 
教学目标 
【知识与技能】 
了解正方形的性质及其判定方法,能利用正方形的性质及判定解决实际问题. 
【过程与方法】 
在利用正方形的定义探索正方形的性质及其判定方法过程中,进一步增强学生的逻辑推理能力,锻炼分析问题、解决问题的能力. 
【情感态度】 
在探索正方形性质与判定方法过程中,获取成功的体验,增强学习数学的兴趣. 
【教学重点】 
正方形的性质及其判定方法. 
【教学难点】 
运用正方形解决问题. 
教学过程 
一、情境导入,初步认识 
如图(1),平移矩形的一边,使得到的矩形有一组邻边相等,此时它是一个正方形; 
如图(2),移动菱形的木框,使得它的一个内角为90°,这时所得到的菱形是正方形. 
通过上述过程可以发现,正方形既是菱形又是矩形.你能说说正方形有哪些性质吗? 
二、思考探究,获取新知 
正方形即是矩形又是菱形,因而它既具有矩形的性质,又具有菱形的性质,因此正方形的性质有: 
正方形的四个角都是直角;正方形的四条边都相等;正方形的对角线相等,并且互相垂直平分;正方形是轴对称图形,它有四条对称轴,分别是对边中点连线和对角线所在直线. 
问题 正方形既是矩形,又是菱形,因而判别一个四边形是否是正方形,就必须证明它既是矩形,又是菱形.想想看,怎样判定一个四边形是正方形呢?与同伴交流一下,并说出你的理由. 
【教学说明】让学生相互交流,写出判定一个四边形是正方形的方法,并探讨论证方法.教师巡视,听取他们的想法,并适时参与讨论,从而让学生感受证明一个四边形是正方形的方法. 
三、典例精析,掌握新知 
例1 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,正方形ABCD中,对角线AC、BD相交于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,OA=OB=OC=OD, 
∴△ABO,△BCO,△CDO,△DAO都是等腰直角三角形,并且△ABO≌△BCO≌△CDO≌△DAO. 
例2 如图:点E,F,M,N分别是正方形ABCD四条边上的点,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, 
∴∠A=∠B=∠C=∠D,AB=BC=CD=DA. 
∵AE=BF=CM=DN, 
∴AN=BE=CF=DM, 
∴△AEN≌△BFE≌△CMF≌△DNM. 
∴EN=EF=MF=MN,∠1=∠2. 
又∵∠2+∠3=90°,∴∠1+∠3=90°, 
∴∠ENM=90°,∴四边形EFMN是正方形. 
【教学说明】以上两例均可由学生自主探究,相互交流,最后师生共同讨论,加深学生对知识的领悟. 
四、运用新知,深化理解 
1.(1)把一个长方形纸片如图那样折一下,就可以裁出一个正方形纸片,为什么? 
(2)如果是一个长方形木板,如何从中裁出一个最大的正方形木板呢? 
2.满足下列条件的四边形是不是正方形,为什么? 
(1)对角线互相垂直且相等的平行四边形; 
(2)对角线互相垂直的矩形; 
(3)对角线相等的菱形; 
(4)对角线互相垂直平分且相等的四边形; 
(5)一组邻边相等的矩形. 
3.如图,以正方形ABCD的顶点D为顶点在正方形内作等边△DEF,使E、F分别在AB、BC上.求证:∠BEF=∠BFE. 
【教学说明】学生独立探究,加深对正方形判定方法的理解和掌握.教师巡视指导,及时予以点拨. 
【答案】1.解:(1)由折叠可知: 
∠B=∠D=90°,∠DAB=90°,∴四边形ABCD是矩形.又∵AB=AD,∴四边形ABCD是正方形. 
(2)在长方形木块较长的一边上截取一段等于较短边长的一条边,即可得到最大的正方形木板. 
2.满足(1)(2)(3)(4)(5)条件的四边形均是正方形. 
3.证明:在正方形ABCD,正△DEF中,AD=DC,∠A=∠C=90°,DE=DF, 
∴Rt△DAE≌Rt△DCF, 
∴∠ADE=∠CDF. 
又∠ADC=90°,∠EDF=60°, 
∴∠ADE=∠CDF==15°, 
∴∠AED=∠CFD=75°. 
而∠DEF=∠DFE=60°, 
∴∠BEF=∠BFE=45°. 
五、师生互动,课堂小结 
通过这节课的学习你有哪些收获和体会?不妨说说看. 
课后作业 
1.布置作业:从教材“习题18.2”中选取. 
2.完成练习册中本课时练习. 
教学反思 
正方形与菱形、矩形有着密切的联系,这使得学生容易混淆这几个概念,所以本课时先比较这几个概念的区别,然后再探究出正方形的性质和判定方法.教师教学时应注意让学生相互交流,写出判定一个四边形是正方形的方法,教师巡视并听取学生的想法.这样的过程可增强学生的逻辑推理能力,锻炼分析问题、解决问题的能力.