正方形的判定
教学目标::
知道正方形的判定方法,会运用平行四边形、矩形、菱形、正方形的判定条件进行有关的论证和计算。
经历探究正方形判定条件的过程,发展学生初步的综合推理能力,主动探究的学习习惯,逐步掌握说理的基本方法。
理解特殊的平行四边形之间的内在联系,培养学生辩证看问题的观点。
教学重点:掌握正方形的判定条件。
教学难点:合理恰当地利用特殊平行四边形的判定进行有关的论证和计算。
教学过程:
新授
议一议:你有什么方法判定一个四边形是正方形?
探索正方形的判定条件:
学生活动:四人一组进行讨论研究,老师巡回其间,进行引导、质疑、解惑,通过分析与讨论,师生共同总结出判定一个四边形是正方形的基本方法。
(1)直接用正方形的定义判,即先判定一个四边形是平行四边形,若这个平行四边形有一个角是直角,并且有一组邻边相等,那么临就可以判定这个平行四边形是正方形;
(2)先判定一个四边形是矩形,再判定这个矩形是菱形,那么这个四边形是正方形;
(3)先判定四边形是菱形,再判定这个菱形是矩形,那么这个四边形是正方形。
后两种判定均要用到矩形和菱形的判定定理。矩形和菱形的判定定理是判定正方形的基础。这三个方法还可写成:有一个角是直角,且有一组邻边相等的四边形是正方形;有一组邻边想的相等的矩形是正方形;有一个角是直角的菱形是正方形。
上述三种判定条件是判定四边形是正方形的一般方法,可当作判定定理用,但由于判定平行四边形、矩形、菱形的方法各异,所给出的条件各不相同,所以判定一个四边形是不是正方形的具体条件也相应可作变化,在应用时要仔细辨别后才可以作出判断。
正方形判定条件的应用
例题 如图:△ABC中, ∠ACB=90°,CD平分∠ACB, DE ⊥BC,DF ⊥AC,垂足分别为E,F. 求证: 四边形CFDE是正方形.
分析:要证明四边形CFDE是正放形,可以先证四边形CFDE是矩形,然后再证明有一组邻边相等;也可以先证四边形CFDE是菱形,然后再证有一个角是直角.
证明:∵CD平分∠ACB, DE⊥BC,DF ⊥AC
∴DE=DF(角平分线上的点到角的两边的距离相等)
又∵ ∠ DEC= ∠ ECF= ∠ CFD =90°,
∴四边形 CFDE是矩形
(有三个角是直角的四边形是矩形)
∴四边形 CFDE是正方形
(有一组邻边相等的矩形是正方形)
讨论
老师给学生一个任务: 从一张彩色纸中剪出一个正方形.
小明剪完后,这样检验它: 他比较了边的长度,发现4条边是相等的,小明就判定他完成了这个任务.这种检验可信吗?
小兵用另一种方法检验: 他量的不是边,而是对角线,发现对角线是相等的,小兵就认为他正确地剪出了正方形.这种检验对吗?
小英剪完后,比较了由对角线相互分成的4条线段,发现它们是相等的.按照小英的意见,这说明剪出的四边形是正方形.你的意见怎样?
你认为应该如何检验,才能又快又准确呢?
习题20.4参考
1.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD平分∠ACB, DE⊥BC, DF⊥AC,垂足分别E、F,试证明四边形CFDE为正方形.
证明:∵ DE⊥BC, DF⊥AC,垂足分别E、F
∴∠CED=∠CFD= 90°
∵ ∠ACB=90°
∴四边形CFDE为矩形
∵ CD平分∠ACB,DE⊥BC, DF⊥AC,垂足分别E、F
∴DE=DF(角平分线上的点到角两边距离相等)
∴四边形CFDE为正方形(有一组邻边相等的矩形是正方形)
2.已知:如图点A' 、 B' 、 C'、D'分别是正方形ABCD四条边上的点,并且AA'=BB'=CC'=DD'
求证:四边形A'B'C'D'是正方形
证题思路分析
① 由已知正方形证三角形全等;
② 证得菱形;
③ 再证直角;
④ 是正方形
① 证明是正方形就先证是 菱形即证四边相等
② 再证又是矩形即只证明有个角是直角
3. 如图,在正方形ABCD中,CE⊥DF.求证: CE=DF.
证明:∵ CE⊥DF
∴∠BCE= 90°-∠CFD
∵ABCD是正方形
∴∠CDF= 90°-∠CFD
∴∠BCE=∠CDF
∵ABCD是正方形
∴BC=CD, ∠B=∠DCF= 90°
∴⊿BEC≌⊿CFD(ASA)
∴CE=DF.
练习
课本练习3。
通过练习进一步巩固正方形的判定方法的应用。
(三)小结
师生共同总结,归纳得出正方形的判定方法,同时展示下图,通过直观感受进一步加深理解正方形判定方法的应用。