18.2.3 正方形
18.2.3 正方形的判定

18.2.3 正方形的判定基础知识、技能与思想方法正方形不仅是特殊的平行四边形,又是特殊的矩形,还是特殊的菱形,因此,我们可以根据这些特点来判别正方形;典型例题例1 已知:如图所示,D 是△ABC 的BC 边上的中点,DE ⊥AC ,DF ⊥AB ,垂足分别为E ,F ,且BF=CE ,⑴求证:△ABC 是等腰三角形;⑵当∠A =90°时,试判断四边形AFDE 是怎样的四边形?说明你的结论。
分析: 解答:例2 已知:如图所示,点A′、B′、C′、D′分别是正方形ABCD 四条边上的点,并且A A′=B B′=C C′=D D′,试说明四边形A′B′C′D′为正方形。
分析:解答:例3 在四边形ABCD 中,E 、F 、G 、H 分别是AB 、BC 、CD 、DA 边上的中点,阅读下列材料,回答问题:⑴连结AC 、BD ,由三角形中位线的性质定理可证四边形 EFGH 是 。
⑵对角线AC 、BD 满足条件 时,四边形 EFGH 是矩形。
⑶对角线AC 、BD 满足条件 时,四边形 EFGH 是菱形。
⑷对角线AC 、BD 满足条件 时,四边形 EFGH 是正方形。
分析: 解答:DF ECBAD'C 'B 'A 'DCBA巩固练习1.如果一个正方形的对角线长为2,那么它的面积______.2.如图,正方形OMNP 的一个顶点与正方形ABCD 的对角线交点O 重合,且正方形ABCD 、OMNP 的边长都是acm ,则图中重合部分的面积是 cm 2.3.如图,设M 、N 分别是正方形ABCD 的边AB 、AD 的中点,MD 与NC 相交于点P ,若△PCD 的面积是S ,则四边形AMPN 的面积是 .4.如图,M 为边长为2的正方形ABCD 对角线上一动点,E 为AD 中点,则AM +EM 的最小值为 .5.边长为1的正方形ABCD 绕点A 逆时针旋转30 o 到正方形AB C D ''',图中阴影部分的面积为 .6.四边形ABCD 的对角线AC 、BD 交于点O ,能判定它是正方形的是( ). A .AO =OC ,OB =OD B .AO =BO =CO =DO ,AC ⊥BD C .AO =OC ,OB =OD ,AC ⊥BD D .AO =OC =OB =OD 7.正方形具有而矩形不具有的性质是 ( ) A 、四个角都是直角 B 、对角线相等 C 、对角线互相平分 D 、对角线互相垂直 8.一组对边平行,并且对角线互相垂直相等的四边形是( )A .菱形或矩形;B .正方形;C .矩形;D .菱形 9.四边形ABCD 的对角线AC 和BD 相交于点O ,设有下列条件:①AB=AD ;②∠ DAB=900;③AO=CO ,BO=DO ;④矩形ABCD ;⑤菱形ABCD ,⑥正方形ABCD ,则在下列推理不成立的是 ( )A 、①④⇒⑥B 、①③⇒⑤C 、①②⇒⑥D 、②③⇒④10.已知:如图,正方形ABCD 的对角线相交于点O ,点M 、N 在OB 和OC•上,•且MN ∥BC ,连结DN 、MC ,试猜想DN 与MC 有什么关系?并证明你的猜想.第5题图第4题图第3题图第2题图C'ABCDEMABCDM NB11.如图(1),在正方形ABCD 中,M 为AB 的中点,E 为AB 延长线上一点,MN ⊥DM ,且交∠CBE 的平分线于点N .(1)DM 与MN 相等吗?试说明理由.(2)若将上述条件“M 为AB 的中点”改为“M 为AB 上任意一点”,其余条件不变,如图2,则DM 与MN 相等吗?为什么?12.已知正方形ABCD 的边长为4,E 为BC 边上一点,且1=BE ,P 为AC 上一点,求PD PE +的最小值13.正方形ABCD 中,E 为BC 上的一点,F 为CD 上的一点。
18.2.3正方形的性质与判定课件

对称性
轴 对 称 图 形
例1、如图,正方形ABCD中,
正 (1)一条对角线把它分成 个2 全等的三
方
形
角形。 问:这些三角形是什么三角形?
的 性 AA
(2)图中共有__8___
DB
个等腰直角三角形。
(3)对角线AC与正方
质
O
形的一边所成的角为
的
应
BO
C
度。 45
(4) 正方形的面积为64,
用D
C
则正方形对角线
试说明:四边形DEBF是正方形.
解:∵ DF⊥BC,DE⊥AB,
A
∴ ∠DEB= ∠DFB=90°,
又∵ ∠ABC=90°, ∴四边形DEBF是矩形
ED BF C
∵ BD平分∠ABC, DF⊥BC , DE⊥AB,
∴ DE= DF
∴四边形DEBF是正方形 第17页,共19页。
小结
性质
图形
对边平行且相等
正方形判定方法
要使一个菱形成为正方形需 增加的条件是 有一个角是直角 (填上一个条件即可)
判定方法2: 一个角为直角的菱形叫正方形
第11页,共19页。
图形之间的变化关系 矩形
平行四边形
有一组邻边相等 有一个角是直角
正方形
菱形
第12页,共19页。
正方形的判定方法 判定方法3:
一组邻边相等且有一个角是直角 的平行四边形是正方形
,
面积为
。
4.已知正方形ABCD中,对角线AC=10cm,P为 AB上任意一点,PE⊥AC,PF⊥BD,E、F为垂足, 则PE+PF= 。5cm
第6页,共19页。
4.已知正方形ABCD中,对角线AC=10cm,P为AB上任意 一点,PE⊥5cAmC,PF⊥BD,E、F为垂足,则PE+PF= 。
18.2.3正方形的判定

平行四边形
矩形
有一组邻边相等
对角线互相垂直
正方形
菱形
既是矩形又是菱形的四边形是正方形
正 方 形 常 见 的 判 定 法
1、要使一个菱形成为正方形需
增加的条件是 (填上一个条件即可)
2、要使一个矩形成为正方形需 添加的条件是
(填上一个条件即可)
为什么下列三个个图形都是正方形?
5 2 5 2
有一组邻边相等并且有一个 角是直角的平行四边形是正 方形。
体验中考
如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB与∠CBA的平分 线交于点D,DE⊥AC,DF⊥BC,垂足为E,F,(1)求证:四边形 CEDF是正方形.(2)若AC=6,BC=8,求CE长.
体验中考
(2014牡丹江中考)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,D在AB上, 过点C作直线MN∥AB,过点D作DE⊥BC交MN于E,交BC于 F,(1)求证:CE=AD.(2)当D是AB中点时,四边形BECD是什么特 殊四边形,说明你的理由.(3)在第(2)的基础上,∠A满足什 么条件时,四边形BECD是正方形?
例题精讲
例2 如图,E,F,G,H分别是各边上的点,且 AE=BF=CG=DH.四边形EFGH是正方形吗?为什么? H D A
G
E B F
C
变式训练
如图,矩形ABCD的四个内角平分线交于点E,F,G,H,求证: 四边形EFGH是正方形.
巩固练习
1、选择题: ①、下列判断中正确的是( ) A、四边相等的四边形是正方形 B、四角相等的四边形是正方形 C、对角线垂直的平行四边形是正方形 D、对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形 2、在四边形ABCD中O是对角线的交点,能判定这个四边 形是正方形的是( ) A、AC = BD,AB∥CD,AB = CD B、AD∥BC,∠A =∠ C C、AO=BO=CO=DO,AC⊥BD D、AO=CO,BO=DO,AB=BC
18.2.3正方形

选做题:
课本P62第17题
D F B C
课堂检测
必做题: 课本P59-60页的练习题2、3 选做题: 课本P62页第13题 请在9分钟内完成当堂检测题,看哪位同学完成 的又快又好。
当堂训练
必做题:
1.求证:正方形各对边中点的连线将正方形分成 四个小正方形. 2.以三角形ABC两边向形外作正方形ABDE和正方 形ACFG,求证:BG=CE.
10分钟时间内看哪些同学能快速完成并熟 背性质
学以致用
判断: (1) 正方形一定是矩形.( √ ) (2) 正方形一定是菱形.( √ ) (3) 菱形一定是、菱形都是平行四边形. (√ ) (6)正方形既是菱形又是矩形.( √ ) (7)正方形具有平行四边形的一切性质.( √ )
18.2.3 正方形
学习目标
1、掌握正方形的概念、 性质和判定方法; 2、理解正方形与平行四 边形、矩形、菱形之间的 联系和区别.
自学指导
1.阅读课本P58第一段,回答:正方形是矩形吗? 正方形是菱形吗?回忆矩形、菱形的性质,正方 形的性质有哪些? 2.观察课本图18.2-11,思考:正方形是怎样的矩 形?正方形是怎样的菱形?课本上写出正方形的 判定方法(至少4种). 3.阅读课本P59页例5解题过程,运用了正方形的 哪几条性质?写出图中全部等腰直角三角形. 4.看课本P59“思考”,试着用列表或框图表示平 行四边形、矩形、菱形、正方形之间的关系.
18.2.3正方形的定义+性质+判定

例1.求证:正方形的两条对角线把正方形 分成四个全等的等腰直角三角形.
A
问:图中共有多少个等腰直角三角形?
D O C
B
思考:如何判定一个四边形是正有一组邻边相等的矩形是正方形 有一个角是直角的菱形是正方形 对角线互相垂直的矩形是正方形 对角线相等的菱形是正方形
8cm
例1.求证:正方形的两条对角线把正方形 分成四个全等的等腰直角三角形.
已知:四边形ABCD是矩形,对角 线AC、BD相交于点O. 求证:△ABO、△BCO、 △CDO、△DAO是全等的等
A O
D
腰直角三角形.
证明:∵四边形ABCD是正方形 B C ∴AC=BD,AC⊥BD,AO=CO=BO=DO. ∴ △ABO、△BCO、△CDO、△DAO都是等腰直 并且△ABO≌△BCO≌△CDO≌△DAO 角三角形,
A
B
D
C
在正方形ABCD中,点P是对角线AC上一点, PE⊥AB,PF⊥BC,垂足分别是点E、F. 求证:DP=EF
D C
P
F
A
E
B
8、如图,正方形ABCD的边长为8,M在DC上, 且DM=2,N是AC上一个动点,求ND+NM的最小值。
A
N
D M
B
C
8、如图,正方形ABCD的边长为8,M在DC上, 且DM=2,N是AC上一个动点,求ND+NM的最小值。
C
1.正方形具有而菱形不一定具有的性质是( 3. 已知正方形的一条边长为2cm,则这个正方形的 C)
2 8cm 周长为 A.对角线互相垂直 ,对角线长为2 B.对角线互相平分 2cm,面积为 4cm .
C. 对角线相等 D. 对角线平分一组对角 4.正方形的对角线和它的边所成的角是 45°度. 2.从四边形内能找一点,使该点到各边距离都相等的 5.已知正方形的一条对角线长为4cm,则它的边长 2 图形可能是 ( D ) 为 2 2cm , 面积为 。 A.平行四边形、矩形、菱形 B.菱形、矩形 、正方形 6.已知正方形ABCD中,对角线AC=10cm,P为AB上任意一 C.矩形、正方形 D.菱形、正方形 点,PE⊥AC,PF⊥BD,E、F为垂足,则PE+PF= 5cm 。
18.2.3正方形的定义与性质

4、已知:如图4-53,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
5.如图,△ABC的外面作正方形ABDE和 ACFG,连结BG、CE,交点为N。 求证:∠CEA=∠ABG
你还能得出其 他结论吗?
6、已知正方形ABCD的边长为4,E为BC边上一点,且BE=1, P为AC上一点,求PE+PB的最小值.
7、在正方形ABCD中,AC是对角线,AE 平分∠BAC,试猜想AB、AC、BE之间的 关系,并证明你的猜想。
A
F B G
D
E
C
想一想:正方形是怎样的矩形?
正方形 矩形
邻边相等 的矩形
想一想:正方形是怎样的菱形?
正方形 菱形
一个角是直角的菱形
矩形 两组 对边
四边形
分别 平行
平行四 边形 菱 形
菱形
平行四边形
正方 形
矩形
一组邻边相等 平行四边形 一内角是直角
正方形
正方形的定义:
有一组邻边相等 的矩形是正方形。 _________________ 有一个角是直角 _______________的菱形是正方形。 有一组邻边相等且有一个角是直角 _______________________________ 的平行四边形是正方形。
例2、如图(3),正方形ABCD中,AC、BD相交于O, MN∥AB且MN分别交OA、OB于M、N, 求证:BM=CN。
分析:要证明BM=CN,大家观察
图形可以考虑证哪两个三角形全等 ? △ABM≌△BCN 你所要证明的两个三角形已经满足 了哪些条件?
18.2.3正方形 正方形的判定(教学课件)-人教版数学八年级下册

探究点
正方形的判定
归纳总结:
(1)四条边相等、四个角都是直角的四边形是正方形 从四边形出发
(2)对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形 (1)有一组邻边相等并且有一个角是直角的平行四边 从平行四边形 形是正方形 出发 (2)对角线互相垂直且相等的平行四边形是正方形 从矩形出发 对角线互相垂直的矩形是正方形 从菱形出发 对角线相等的菱形是正方形
A
D
∴AB=BC=CD=DA,∠A=∠C,∠B=∠D.
又∠A=90°,
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B
C
∴易得∠A=∠B=∠C=∠D=90°.
∴四边形ABCD是正方形.
归纳总结:有一个角是直角的菱形是正方形
探究点
正方形的判定
在上面的证明过程中,是分别从矩形、菱形出 发,添加边或角的条件后得到正方形,那么还有没 有通过添加边、角、对角线的条件可以得到其他 判定正方形的方法呢? 大家想一想.
课堂总结
知识结构
四边形
平行四边形
正 矩形 方 菱形
形
课堂总结
知识结构
课堂总结
1. 教材P62习题18.2第13题.
课后作业
1. 如图,E,F,M,N 分别是正方形ABCD四条边上的
点,且AE=BF=CM=DN,试判断四边形EFMN是什么
图形,并证明你的结论. 【选自教材P62,习题18.2第13题】
把能活动的菱形木框的一个角变为直角(如图),
能否得到正方形?
探究点
正方形的判定
2. 有一个角是直角的菱形是正方形
正方形
可以看到,这个变化过程中只要改变菱形的一 个角,就能得到正方形.
下面我们进行证明:
探究点
18.2.3正方形的判定

思考:如果是平行四边形呢?
有一组邻
边相等 有一个角 有一个角 是直角 有一组邻 边相等 )+平行四边形=正方形。
是直角
( )+ (
有一个角是直角一组邻边相等的平行四边形 是正方形。
判断下列命题哪些是真命题、哪些是假命题?
1、对角线相等的菱形是正方形 2、对角线互相垂直的矩形是正方形
( 真) (真 )
变式:在正方形ABCD中,点A `,B`,C`,D`分别是AB,B C,CD,DA的中点,四边形A `B`C`D`是正方形吗?为什么?
A D` D
A`
C`
B B`
C
例.如图,分别延长等腰直角三角 形OAB的两条直角边AO和BO,使 AO=OC,BO=OD
求证:四边形ABCD是正方形。
A O B D
3、对角线互相垂直且相等的四边形是正方形
(假 )
4、四条边都相等的四边形是正方形 (假 ) 5、四个角都相等的四边形是正方形
(假 )
6、四边相等,有一个角是直角的四 (真 ) 边形是正方形.
7、对角线互相垂直平分且相等的四边形是正 方形 ( 真 )
1.已知:在△ABC中, ∠ACB=90°,CD平分 ∠ACB,DE⊥BC, DF⊥AC,垂足分别为E、 F. 证明: 求证: 四边形 是正 ∵ ∠DEC=∠ ECF=∠CFDE CFD=90 °, 图 20.4.1 ∴ 四边形CFDE是矩形. 方形.
∵ CD平分∠ACB, DE⊥BC, DF⊥AC, ∴ DE=DF. ∴ 矩形CFDE是正方形.
变式:在△ABC中,AB=AC,D是BC的中 点,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别是E、F. (1)试说明:DE=DF (2)只添加一个条件,使四边形EDFA是正 方形.(不另外添加辅助线) A
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∟
你能给正方形下一个定义吗?
一个角是直角且一组邻边相等
正 方 形
快速反应
有一组邻边相等 的矩形叫做正方形。 1._________________ 有一个角是直角 的菱形叫做正方形。 2._________________
定义: 有一组邻边相等并且有一个角是直角 的平 ___________________________ 行四边形是正方形。
∟
第十九章 四边形
平行四边形 正 方 形
矩形
菱形
第十九章 四边形
我选择 我喜欢
判断下列说法是对还是错: 正方形的一条对角线把正方形 分成两个全等的等腰直角三角形。 对
判断下列说法是对还是错:
如果一个矩形的对角线互相 垂直,那么它一定是正方形。
对
判断下列说法是对还是错:
如果一个菱形的对角线相 等,那么它一定是正方形。
对
判断下列说法是对还是错:
四条边相等,且有一个角 是直角的四边形是正方形。
对
1. 正方形具有而菱形不一定具有的 性质是(D ) A、四条边相等. B、对角线互相垂直平分. C、对角线平分一组对角. D、对角线相等.
1. 正方形具有而矩形不一定具有的 性质是(B ) A、四个角相等. B、对角线互相垂直平分. C、对角互补. D、对角线相等.
中考链接
1
若正方形A′B′C′D′绕点O旋转某个角 度后,OE=OF吗?两正方形重合部分的面 积怎样变化?为什么?
A D
O (A')
F B B' E C D'
C'
当堂测试
如图正方形ABCD中,点F是BC边上一点, 延长AB到E使BE=BF,连接CE,连接AF 并延长交CE于点G. 请你判断AG与CE有何位置关系并说明理由.
AC为正方形ABCD的对角线,E为AC上一点,且 AB=AE,EF⊥AC交BC于F,求证:EC=EF=FB
A
D
E B
F
C
证明: ∵ 四边形ABCD是正方形 ∴∠B=900 ∠ACB=450 ∵∠AEF=900 AB=AE ∴△ABF≌△AFE(HL) ∴BF=EF 又∵∠FEC=900 ∴∠EFC=450 ∴EC=EF(等角对等边) ∴BF=EF=EC
B
C
BLeabharlann CB78
3
4
C
对边平行, 四条边都
相等
四 个 角 都是直角
对角线互相垂直 平分且相等,每 条对角线平分一 组对角
∵四边形ABCD是正方形
轴 对 称 图 形 中 心 对 称 图 形
∟
符 号 语 言
∵四边形ABCD 是正方形
∵四边形ABCD ∴AC⊥BD,AC=BD, 是正方形
OA=OB=OC=OD, ∴AB∥CD ∴∠A=∠B=∠C AD∥BC, ∠1= ∠2= ∠3= ∠4= =∠D=90° AB=BC=CD=AD ∠5= ∠6= ∠7= ∠8
正方形性质:
边:
对边平行 四边相等
角: 四个角都是直角 相等 对角线: 互相垂直平分 每条对角线平分一组对角。
第十九章 四边形
平 行 四 边 形
矩 形
菱 形
正 方 形
既是中心对 称图形又是 轴对称图形
边 图 形 语 言 文 字 语 言
A D
正方形性质 角 对角线
∟
A
对称性
D
∟D
A
1 2
5
6
O
创设情境
矩形---------------有一个角是直角的平行四边形叫做 矩形。
有一个角是直角,有 一组邻边相等的平行 四边形是什么呢?
菱形------------- 有一组邻边相等的平行四边形 叫做菱形。
理性提升
矩 形
邻边 相等
发现:
正方形
一组邻边相等的矩形 是正方形
菱 形
一个角是直角
正方形
发现:
四边形ABCD是正方形,两条对角线相交 于点O, F (1)求∠AOB,∠OAB的度数。 A (2)若AC=4,则正方形边 长 2√2 ; 正方形的面积是 8
B
E O
D
C
(3)正方形的面积64cm,则对角线交点到正方 形一边的距离 4㎝
2 2cm
A O B C D
2
A
D
cm,
O
36 6 面积S=________. 则边长AB=______,
B
C
A
D E G
2.如图,正方形ABCD的周长 为15cm,则矩形EFCG的周 长为 7.5 cm。
B
F
C
小结归纳
1
1.利用正方形所特有的对称性结合正方形丰富的边 角性质,可以将正方形问题转化为三角形来解决. 2.以三角形来解决四边形的问题是这阶段常用方法.
小结归纳 2
通过本节课的学习,你有哪些收获?
1.正方形的概念 2.正方形的性质 3.解决正方形的有关问题经常将 之转化为直角三角形或等腰三角 形或全等三角形的问题。
随堂练习
A
D
1、如图,正方形ABCD的边长 为4cm,则图中阴影部分的面积 为 8 平方厘米.
B
C
2、如图,在等腰Rt△ABC中,∠C=90°, 正方形DEFG的顶点D在边AC上,点E、F 在边AB上,点G在边BC上. (1)求证AE=BF; (2)若BC= 2 cm,求正方形DEFG的 边长.
理性提升
如图在正方形ABCD中,点E,F分别是BC, 例: CD上两点,BE=CF,连接AE,BF交于点G. 求证:①AE=BF ②AE⊥BF
方法构想
利用正方形的边相等,角相等, 可以得出△ABE≌△BCF从而 问题得以解决.
1.已知:在正方形ABCD中,对角线AC、 BD相交于点O,且AC=6