正方形的性质与判定经典例题练习
更新时间:2024-01-17 19:08:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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正方形第一课时
一、自主学习 ? 目标导学
1、理解并掌握正方形的性质。2、通过自学、合作、交流培养自己分析问题解决问题的能力。 ? 合作探究
【探究一】正方形的定义
1、正方形的定义: 2、正方形与矩形和菱形的关系是 【探究二】正方形的性质
1、归纳正方形的性质:边 角 对角线 对称性 2、用几何语言叙述正方形的性质:
【探究三】正方形的周长与面积
边讲边练:
①正方形与等腰三角形(等边三角形)结合
1. 如图,E是正方形ABCD的对角线BD上一点,且BE=BC,则∠ACE= ° 2. 如图,四边形ABCD是正方形,延长CD到E,使CE=CB,则∠DBE= °.
3. 如图,正方形ABCD中,点E在BC的延长线上,AE平分∠DAC,则下列结论: (1)∠E=22.5°; (2) ∠AFC=112.5°; (3) ∠ACE=135°;(4)AC=CE;(5) AD∶CE=1∶2. 其中正确的有 ( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个 4. 如图,等边△EDC在正方形ABCD内,连结EA、EB,则∠AEB= °;∠ACE= °. 5. 已知正方形ABCD,以CD为边作等边△CDE,则∠AED的度数是 °.
②正方形与旋转结合
1. 如图1,四边形ABCD是正方形,E是边CD上一点,若△AFB经过逆时针旋转角θ后与△AED重合,则θ的取值可能为 ( )
A.90° B.60° C.45° D.30°
2. 已知正方形ABCD中,点E在边DC上,DE = 2,EC = 1(如图2所示) 把线段AE绕点A旋转,使点E落在直线BC上的点F处,则F、C两点的距离为___________.
3. 如图3,在正方形ABCD中,点E,F分别为DC,BC边上的点,且满足∠EAF=45°,连接EF,求证:DE+BF=EF.
③正方形对角线的对称性
1. 如图:正方形ABCD中,AC=10,P是AB上任意一点,PE⊥AC于E,PF⊥BD于F,则PE+PF= .可以用一句话概括:正方形边上的任意一点到两对角线的距离之和等于 .
思考:如若P在AB的延长线时,上述结论是否成立?若不成立,请写出你的结论,并加以说明.
2.如图,点P是正方形ABCD的对角线BD上一点,PE⊥BC于点E,PF⊥CD于点F,连接EF给出下列五个结论:①AP =EF;②AP⊥EF;③△APD一定是等腰三角形; ④∠PFE=∠BAP;⑤PD= 2EC.其中正确结论的序号是 .
思考:当点P在DB的长延长线上时,请将备用图补充完整,并思考(1)正确结论是否依旧成立?若成立,直接写出结论;若不成立,请写出相应的结论.
④正方形的折叠
1.如图1,将边长为8cm的正方形纸片ABCD折叠,使点D落在BC边中点E处,点A落在点F处,折痕为MN,则线段CN的长是 .
2. 如图2,四边形ABCD是边长为9的正方形纸片,将其沿MN折叠,使点B落在CD边上的B?处,点A对应点为A?,且B?C=3,则AM的长是 .
P
3如图3,正方形ABCD中,AB=6,点E在边CD上,且CD=3DE.将△ADE沿AE对折
至△AFE,延长EF交边BC于点G,连结AG、CF.下列结论:①△ABG≌△AFG;②BG=GC;③AG∥CF;④S△FGC=3.其中正确结论的个数是 .
课后练习
1、已知:如图,正方形ABCD中,CM=CD,MN⊥AC,连结CN,则∠DCN=_____=____∠B,∠
MND=_______=_______∠B.
2.在正方形ABCD中,AB=12 cm,对角线AC、BD相交于O,则△ABO的周长是( )A.12+122 B.12+62 C.12+2 D.24+62
3.正方形的面积是
1,则其对角线长是________. 34. 如图,在正方形ABCD中,△PBC、△QCD是两个等边三角形,PB与DQ交于M,BP与CQ交于E,CP与DQ交于F.求证:PM = QM.
5. 如图4,正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,正方形A′B′C′D′的顶点A′与点O重合,A′B′交BC于点E,A′D′交CD于点F,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?
6.如图,P是边长为1的正方形ABCD对角线AC上一动点(P与A、C不重合),点E在
射线BC上,且PE=PB.试判断PE与PB的关系.
7. 如图,正方形ABCD的面积为12,△ADE是等边三角形,点E在正方形ABCD内,在对角线AC上有一点P,使PB+PE的和最小,则这个最小值为 .
8.如图①,将边长为4cm的正方形纸片ABCD沿EF折叠(点E、F分别在边AB、CD上),使点B落在AD边上的点 M处,点C落在点N处,MN与CD交于点P, 连接EP.
(1)如图②,若M为AD边的中点, ①△AEM的周长=_____cm; ②求证:EP=AE+DP;
(2)随着落点M在AD边上取遍所有的位置(点M不与A、D重合),△PDM的周长是否发生变化?请说明理由.
正方形第二课时
一、自主学习 ? 目标导学
1、理解并掌握正方形的判定方法。2、通过合作、探究、交流培养自己分析问题和解决问题的能力。 二、合作学习 ? 合作探究
根据正方形的定义如何判定一个四边形为正方形?
练一练: 1、判断:
(1)四条边都相等的四边形是正方形。(
)
) )
(2)两条对角线相等且互相垂直的四边形是正方形。(
(3)两条对角线分别平分一组对角的四边形是正方形。( (4)两条对角线互相垂直的矩形是正方形。( 2.不能判定四边形是正方形的是( )
)
A.对角线互相垂直且相等的四边形 B.对角线互相垂直的矩形
C.对角线相等的菱形 D.对角线互相垂直平分且相等的四边形 3、四边形ABCD的对角线相交于点O,能判定它是正方形的条件是( ) A.AB=BC=CD=DA B.AO=CO,BO=DO,AC⊥BD
C.AC=BD,AC⊥BD且AC、BD互相平分 D.AB=BC,CD=DA
4、如图,已知四边形ABCD是菱形,则只须补充条件: (用字母表示)就可以判定四边形ABCD是正方形.
精讲精练
例1、已知RtABC中,?C?90?,CD平分?ACB,交AB于D,DF//BC,DE//AC,求证:四边形DECF为正方形。
例2、已知:如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC,垂足为点D,AN是△ABC外角∠CAM的平分线,CE⊥AN,垂足为点E,(1)求证:四边形ADCE为矩形;(2)当△ABC满足什么条件时,四边形ADCE是一个正方形?并给出证明.
M A E N
B
D C
例3如图,已知平行四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,E是BD延长线上的
点,且△ACE是等边三角形. (1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若?AED?2?EAD,求证:四边形ABCD是正方形.
E
A
O D B
C
例4、如图,△ABC中,点O是AC边上一个动点,过点O作直线MN∥BC,设MN交∠BCA的平分线于E,交∠BCA的外角平分线于点F.
(1)求证:EO=FO
(2)当点O运动到何处时,四边形AECF是矩形?并证明你的结论.
(3) 当点O运动到何处时,四边形AECF是有可能是正方形?并证明你的结论.
? 拓展探究(平行四边形与特殊平行四边形的综合运用)
1、如图,正方形ABCD中,E、F、G分别是AD、AB、BC上的点,且AE=FB=GC。试判断EFG的形状,并说明理由。
2、如图,在正方形ABCD中,P为BC上一点,Q为CD上一点,(1)若PQ=BP+DQ,求?PAQ。 (2)若?PAQ?45?,求证:PQ=BP+DQ.
3、如图,菱形ABCD的边长为2,对角线BD=2,E、F分别是AD、CD上的动点,且满足AE+CF=2.(1)求证:BDE?BCF.(2)判断BEF的形状。
(11 舟山)以四边形ABCD的边AB、BC、CD、DA为斜边分别向外侧作等腰直角三角形,直角顶点分别为E、F、G、H,顺次连结这四个点,得四边形EFGH.
(1)如图1,当四边形ABCD为正方形时,我们发现四边形EFGH是正方形;如图2,当四边形ABCD为矩形时,请判断:四边形EFGH的形状(不要求证明); (2)如图3,当四边形ABCD为一般平行四边形时,设∠ADC=?(0°<?<90°), ① 试用含?的代数式表示∠HAE; ② 求证:HE=HG;
③ 四边形EFGH是什么四边形?并说明理由.
例1、在正方形ABCD的边BC的延长线上取一点E,使CE=CA,连接AE交CD于F,求?AFD的度数。
变式:1、已知如下图,正方形ABCD中,E是CD边上的一点,F为BC延长线上一点,CE=CF. (1)求证:△BEC≌△DFC;(2)若∠BEC=60°,求∠EFD的度数.
例2:如图,E为正方形ABCD的BC边上的一点,CG平分∠DCF,连结AE,并在CG上取一点G,使EG=AE.求证:AE⊥EG.
例3、P为正方形ABCD内一点,PA=1,PB=2,PC=3,求∠APB的度数.
例4如图,P是边长为1的正方形ABCD对角线AC上一动点(P与A、C不重合),点E在射线BC上,且PE=PB.
(1)求证:① PE=PD ; ② PE⊥PD;
A P D
B
E
C
1、如图,四边形ABCD为正方形,以AB为边向正方形外作等边三角形ABE,CE与DB相交于点F,则?AFD= 。
2、(哈尔滨)若正方形ABCD的边长为4,E为BC边上一点,BE=3,M为线段AE上一点,射线BM交正方形的一边于点F,且BF=AE,则BM的长为 。
4.E为正方形ABCD内一点,且△EBC是等边三角形,求∠EAD的度数.
5、如图,正方形ABCD与正方形OMNP的边长均为10,点O是正方形ABCD的中心,正方形OMNP绕O点旋转,证明:无论正方形OMNP旋转到何种位置,这两个正方形重叠部分的面积总是一个定值,并求这个定值.
6、(2008义乌)如图1,四边形ABCD是正方形,G是CD边上的一个动点(点G与C、D不重合),以CG为一边在正方形ABCD外作正方形CEFG,连结BG,DE.我们探究下列图中线段BG、线段DE的长度关系及所在直线的位置关系:
(1)①猜想如图1中线段BG、线段DE的长度关系及所在直线的位置关系;
②将图1中的正方形CEFG绕着点C按顺时针(或逆时针)方向旋转任意角度?,得到如图2、如图3情形.请你通过观察、测量等方法判断①中得到的结论是否仍然成立,并选取图2证明你的判断.
7、(大连)(1)如图,已知正方形ABCD和正方形CGEF(CG>BC),B、C、G在同一直线上,M为线段AE的中点。探究:线段MD、MF的关系。
(2)若将正方形CGEF绕点C逆时针旋转45?,使得正方形CGEF对角线CE在正方形ABCD的边BC的延长线上,M为AE的中点。试问:(1)中探究的结论是否还成立?若成立,请证明,若不成立,请说明理由。
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