今天我们学习特殊四边形—正方形。
知识点回顾:
1、有一组邻边____________并且有一个角是___________的平行四边形叫作正方形。
2、正方形的性质:
( 1)正方形的对边__________,四边_____________;
( 2)正方形的四个角____________且都是_____________;
( 3)正方形的对角线___________________________________.
3、正方形的判定:
( 1)有一组邻边相等并且有一个角是直角的______________是正方形;
( 2)有一组邻边相等的________________是正方形;
( 3)有一个角是直角的________________是正方形.
4、正方形具有平行四边形、矩形、菱形的一切性质.
5、正方形中的计算问题,常转化为等腰直角三角形来处理。
典型例题:
例 1、如图,正方形 ABCD的边长为 9,将正方形折叠,使顶点 D落在 BC边上的点 E处,折痕为 GH.若 BE: EC= 2:1,则线段 CH的长是()
分析:根据折叠的性质,再根据勾股定理列出方程,从而解出 CH的长.
解:由题意设 CH= a,则 DH= EH=( 9 - a)
BE: EC= 2: 1,
CE= BC= 3
在 Rt ECH中,
=+,
即
解得 a= 4,
即 CH= 4.
变式练习:
1、把边长为 3的正方形 ABCD绕点 A顺时针旋转 45°得到正方形 AB’ C’ D’,边 BC与 D’ C’交于点 O,则四边形 ABOD’的周长是()
答案:
例 2、如图,正方形 ABCD的对角线 AC, BD相交于点 O,延长 CB至点 F,使 CF= CA,连接 AF, ACF的平分线分别交 AF、 AB、 BD于点 E、 N、 M,连接 EO.
( 1)已知 BD=,求正方形 ABCD的边长;
( 2)猜想线段 EO与 CA的数量关系并加以证明.
分析:( 1)正方形的性质与勾股定理;
( 2)中位线的性质的运用.全等三角形的运用
解:( 1)四边形 ABCD是正方形,
ABD是等腰直角三角形
BD=
AB= 1
正方形 ABCD的边长为 1.
( 2) CF= CA, ACF的平分线 CE交 AF于点 E
AE= EF
又对角线 AC、 BD的交于点 O.
OA= OC
EO是 ACF的中位线
EO// FC,且 EO= CF.
CF= CA
EO= CA
变式练习:
2、如图,在正方形 ABCD中,边长为 2的等边三角形 AEF的顶点 E、 F分别在 BC和 CD上,下列结论:( 1) CE= CF;( 2) AEB= 75°;( 3) BE+ DF= EF;( 4)正方形 ABCD的面积= 2+,其中正确的序号是___________
答案:( 1)( 2)( 4)
3、如图,在正方形 ABCD中,点 M是对角线 BD上的一点,过点 M作 ME// CD交 BC于点 E,作 MF// BC交 CD于点 F.求证: AM= EF.
证明:
连接 MC.
易证明四边形 MECF是矩形,所以 MC= EF.
再证明,所以 MC= AM.
所以 AM= EF.
例 3、如图,在正方形 ABCD中, E是 AB上一点, F是 AD延长线上一点,且 DF= BE.
( 1)求证: CE= CF;
( 2)在图 1中,若点 G在 AD上,且 GCE= 45°,则 GE= BE+ GD成立吗?为什么?
( 3)运用( 1)( 2)解答中所积累的经验和知识,完成下题:
如图( 2),在直角梯形 ABCD中, AD// BC( BC> AD), B= 90°, AB= BC= 24, E是 AB上一点,且 DCE= 45°, BE= 8,求 DE的长.
分析:
( 1)利用已知条件,可证三角形全等,即对应边相等;
( 2)利用三角形全等;
( 3)利用( 1)( 2)可得.
证明:
( 1)正方形 ABCD
BC= DC, B= GDC= 90°
在 BEC和 DFC中:
BEC DFC
CE= CF
( 2) BEC DFC
BCE= DCF
BCE+ ECD= DCF+ ECD,即 ECF= BCD= 90°.
GCE= 45°
GCF= GCE= 45°
CEG CFG
GF= GE
GE= BE+ GD
( 3)根据( 1)( 2)可知, ED= BE+ DG
设 DE= a,则 DG= a -8,
所以 AD= 32 - a, AE= 16.
在 Rt AED中,
= AD+ AE,
a= 20