第19章 四边形
19.3 矩形、菱形、正方形
19.3.3 19.3.3 正方形正方形
第第11课时课时
基础自主学习
► 学习目标1 能根据正方形的定义或性质进行简单
的计算
1.矩形、菱形、正方形都具有的性质是( )
A.对角线相等
B.对角线互相平分
C.对角线平分一组对角
D.对角线互相垂直
B
3. 正方形
2.如图19-3-13,正方形ABCD中,对角线AC,BD
相交于点O,则图中的等腰三角形有( )
A.4个 B.6个
C.8个 D.10个
C
3. 正方形
3.已知正方形ABCD的对角线AC=2,则正方形ABCD
的周长为________.4
3. 正方形
[归纳] (1)定义:有一个角是_________,且有一组邻边
_________的平行四边形叫做正方形.
(2)性质:正方形既是特殊的矩形,又是特殊的菱形,
更是特殊的平行四边形,因此正方形具有矩形、菱形、
平行四边形的所有性质.
性质1:正方形的四条边都_________,四个角都是
________;
性质2:正方形的对角线________________________.
直角
相等
相等
直角
相等且互相垂直平分
3. 正方形
► 学习目标2 能根据正方形的定义或判定方法来判定
四边形是不是正方形
4.下列命题,正确的是( )
A.四条边都相等的四边形是正方形
B.四个角都相等的四边形是正方形
C.对角线互相垂直的平行四边形是正方形
D.对角线相等的菱形是正方形
D
3. 正方形
5.如图19-3-14,在Rt△ABC中,已知∠BAC=90°
, AB= AC, AD⊥BC, AE是 △ABC的 外 角 平 分 线 ,
CE⊥AE于点E,试判断四边形ADCE是什么特殊四边形,
并证明你的结论.
3. 正方形
3. 正方形
[归纳] 证明一个四边形是正方形,主要是根据定义.
也可以先证明四边形是矩形,再证明它是菱形;或先证
明它是菱形,再证明它是矩形,其基本思路:四边形→
平行四边形→矩形(菱形)→菱形(矩形).
重难互动探究
3. 正方形
探究问题一 利用正方形的性质进行计算
①②④
3. 正方形
3. 正方形
3. 正方形
[归纳总结] 1.正方形的两条对角线将正方形分成四个全
等的等腰直角三角形.
2.正方形的周长等于边长的4倍,面积等于边长的平
方或对角线平方的一半.
3.在解答有关正方形的问题时,应充分利用正方形的
边长相等、四个角都是直角、对角线互相垂直平分且相
等的性质,还应记住:正方形的性质、等腰直角三角形
的特点、勾股定理是解决有关正方形问题的三把钥匙.
探究问题二 利用正方形的性质进行证明
3. 正方形
例2 如图19-3-16所示,以锐角三角形ABC的边AB,
AC为边向外作正方形ABDE和正方形ACFG,连接EC,
BG.
求证:(1)BG=CE;
(2)BG⊥CE.
3. 正方形
[解析] 设CE交AB于P,交BG于Q.欲证BG=CE,可
证△AEC≌△ABG(SAS),则∠AEC=∠ABG.而
∠AEC+∠APE=90°,可得∠ABG+∠BPQ=90°
,故∠BQP=90°,即BG⊥CE.
3. 正方形
证明: 设CE交AB于P,交BG于Q.
(1)∵四边形ABDE和四边形ACFG为正方形,
∴AE=AB,AC=AG,∠EAB=∠GAC=90°,
∴∠EAB+∠BAC=∠GAC+∠BAC,
即∠EAC=∠BAG.
∴△EAC≌△BAG(SAS),∴BG=CE.
(2)由(1)可知△EAC≌△BAG,则∠AEC=∠ABG.
又∵∠AEC+∠APE=90°,
∴∠ABG+∠BPQ=90°,
∴∠BQP=90°,即BG⊥CE.
3. 正方形
[归纳总结] 通过证明三角形全等得到边和角相等,
是有关四边形中证明边或角相等的最常用的方法,
而正方形的四条边相等,四个角都是直角为证明全
等三角形提供了条件.
探究问题三 灵活证明四边形是不是正方形
3. 正方形
例3 如图19-3-17所示,在△ABC中,∠BAC=90°
,AD是∠BAC的平分线,AD的垂直平分线EF分别交AB
,AD,AC于点E,O,F.
求证:四边形AEDF是正方形.
[解析]本例可先证四边形AEDF为矩
形,再证它是菱形,或先证它是菱形,
再证它是矩形.
3. 正方形
证明: 证法一:∵EF垂直平分AD,
∴AE=ED,AF=DF,
∴∠EAD=∠ADE,∠FAD=∠ADF.
又∵∠BAC=90°,AD平分∠BAC,
∴∠ADE=∠EAD=∠FAD=∠ADF=45°,
∴∠EDF=90°,∠AED=∠AFD=90°,
∴四边形AEDF为矩形.
又∵AE=ED,
∴矩形AEDF为正方形.
3. 正方形
证法二:∵AD平分∠BAC,∴∠EAD=∠FAD.
又∵EF⊥AD,∴∠AOE=∠AOF.
又∵AO=AO,∴△AOE≌△AOF(ASA),
∴AE=AF.
∵EF垂直平分AD,
∴AE=ED,AF=DF,
∴AE=ED=DF=AF,
∴四边形AEDF为菱形.
又∵∠BAC=90°,
∴菱形AEDF为正方形.
3. 正方形
[归纳总结] 1.正方形的判定方法有:(1)有一个角是
直角的菱形是正方形;(2)有一组邻边相等的矩形是
正方形;(3)对角线相等的菱形是正方形;(4)对角线
互相垂直的矩形是正方形;(5)对角线互相垂直且相
等的平行四边形是正方形;(6)对角线互相垂直平分
且相等的四边形是正方形.
2.应用正方形的判定方法判定正方形时,一定要先
分清是在什么图形的基础上来判定的,即已知图形
是四边形、平行四边形、矩形、菱形中的哪一种,
再选择相应的方法判定.
课 堂 小 结
3. 正方形
第19章 四边形
19.3 矩形、菱形、正方形
19.3.3 19.3.3 正方形正方形
第第22课时课时
操 作
⒈怎样用一张矩形的纸片折出一个正方形?
⒉怎样将一个菱形的木框变成一个正方形的木框?
矩形
菱形
正方形
平行四边形
矩形 菱形
正
方
形
讨 论
㈠正方形的边、角、对角线各具有什么性质?
边:对边平行,四条边都相等.
角:四个角都相等,都等于90°.
对角线:相等、垂直且互相平分.
讨 论
㈡具备什么条件的平行四边形是正方形?
⒈先说明它是矩形,再说明这个矩形有一组邻边相等.
⒉先说明它是菱形,再说明这个菱形有一个角是直角.
例题赏析
⒉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.
G
F
E
DA
B C
一展身手
1.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
2.在正方形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点Q是
CD上任意一点,DP⊥AQ交BC于点P.
⑴求证: DQ=CP;
⑵OP与OQ有何关系?试
证明你的结论.
3.如图,以△ABC的边AB、AC向形外作正方形ABDE和
ACFG,M是BC的中点.
求证:
⑴CE=BG;
⑵EG=2AM.
H
M
E
D
F
G
B C
A
4.求证:矩形的四个角的平分线所围成的四边形是正方形
.
教学反思
▲正方形有哪些性质?如何判别一个平行四边形是正方形
?
★从角上来谈;
●从边上来谈;
▲从对角线上来谈.