3 正方形基础知识讲解+练习.docx

1、3 正方形基础知识讲解+练习正方形（基础） 【学习目标】1理解正方形的概念，了解平行四边形、矩形及菱形与正方形的概念之间的从属关系；2掌握正方形的性质及判定方法【要点梳理】【高清课堂 特殊的平行四边形（正方形） 知识要点】要点一、正方形的定义四条边都相等，四个角都是直角的四边形叫做正方形.要点诠释：既是矩形又是菱形的四边形是正方形，它是特殊的菱形，又是特殊的矩形，更为特殊的平行四边形，正方形是有一组邻边相等的矩形，还是有一个角是直角的菱形.要点二、正方形的性质正方形具有四边形、平行四边形、矩形、菱形的一切性质.1.边四边相等、邻边垂直、对边平行；2.角四个角都是直角；3.对角线相等，互相垂直平

2、分，每条对角线平分一组对角；4.是轴对称图形，有4条对称轴；又是中心对称图形，两条对角线的交点是对称中心.要点诠释：正方形具有平行四边形、矩形、菱形的一切性质，其对角线将正方形分为四个等腰直角三角形.【典型例题】类型一、正方形的性质 1、（2015扬州校级一模）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：CE=CF；AEB=75；BE+DF=EF；S正方形ABCD=2+其中正确的个数为（）A.1 B.2 C.3 D.4 【思路点拨】根据三角形的全等的知识可以判断的正误；根据角角之间的数量关系，以及三角形内角和为180判断的正误；根据线段垂直平分线

3、的知识可以判断的正误，利用解三角形求正方形的面积等知识可以判断的正误【答案与解析】解：四边形ABCD是正方形，AB=AD，AEF是等边三角形，AE=AF，在RtABE和RtADF中，RtABERtADF（HL），BE=DF，BC=DC，BCBE=CDDF，CE=CF，说法正确；CE=CF，ECF是等腰直角三角形，CEF=45，AEF=60，AEB=75，说法正确；如图，连接AC，交EF于G点，ACEF，且AC平分EF，CAFDAF，DFFG，BE+DFEF，说法错误；EF=2，CE=CF=，设正方形的边长为a，在RtADF中，a2+（a）2=4，解得a=，则a2=2+，S正方形ABCD=2+，

4、说法正确，正确的有故选C【总结升华】本题主要考查正方形的性质的知识点，解答本题的关键是熟练掌握全等三角形的证明以及辅助线的正确作法，此题难度不大，但是有一点麻烦举一反三：【变式1】已知：如图，E为正方形ABCD的边BC延长线上的点，F是CD边上一点，且CECF，连接DE，BF求证：DEBF【答案】证明：四边形ABCD是正方形，BCDC，BCD90E为BC延长线上的点，DCE90，BCDDCE在BCF和DCE中，BCFDCE（SAS），BFDE【高清课堂 特殊的平行四边形（正方形） 例1】【变式2】（2015咸宁模拟）如图，在正方形ABCD外侧，作等边三角形ADE，AC，BE相交于点F，则BFC

5、为（）A75 B60 C55 D45【答案】B；提示：四边形ABCD是正方形，BAD=90，AB=AD，BAF=45，ADE是等边三角形，DAE=60，AD=AE，BAE=90+60=150，AB=AE，ABE=AEB=（180150）=15，BFC=BAF+ABE=45+15=60；故选：B2、如图，四边形ABCD是边长为2的正方形，点G是BC延长线上一点，连接AG，点E、F分别在AG上，连接BE、DF，12，34（1）证明：ABEDAF；（2）若AGB30，求EF的长【思路点拨】要证明ABEDAF，已知12，34，只要证一条边对应相等即可要求EF的长，需要求出AF和AE的长【答案与解析】（

6、1）证明：四边形ABCD是正方形，ADAB，12，34，DAFABE（2）解：四边形ABCD是正方形，AGB30，ADBC，1AGB30，14DAB90，34，1390，AFD180（13）90，DFAG，DFAFABEDAF，AEDF1，EF【总结升华】通过证三角形全等得到边和角相等，是有关四边形中证边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三角形全等提供了条件 举一反三：【变式】如图，A、B、C三点在同一条直线上，AB2BC，分别以AB，BC为边做正方形ABEF和正方形BCMN连接FN，EC求证：FNEC【答案】证明：在正方形ABEF中和正方形BCMN中，ABBEEF

7、，BCBN，FENEBC90，AB2BC，即BCBNBN，即N为BE的中点，ENNBBC，FNEECB，FNEC要点三、正方形的判定正方形的判定除定义外，判定思路有两条：或先证四边形是菱形，再证明它有一个角是直角或对角线相等（即矩形）；或先证四边形是矩形，再证明它有一组邻边相等或对角线互相垂直（即菱形）.类型二、正方形的判定 3、如图所示，在RtABC中，C90，BAC、ABC的平分线相交于点D，且DEBC于点E，DFAC于点F，那么四边形CEDF是正方形吗?请说明理由【答案与解析】解：是正方形，理由如下： 作DGAB于点G AD平分BAC，DFAC，DGAB， DFDG 同理可得：DGDE

8、DFDE DFAC，DEBC，C90， 四边形CEDF是矩形 DFDE 四边形CEDF是正方形【总结升华】(1)本题运用了“有一组邻边相等的矩形是正方形”来判定正方形(2)证明正方形的方法还可以直接通过证四条边相等加一个直角或四个角都是直角来证明正方形举一反三：【变式】如图，点O是线段AB上的一点，OAOC，OD平分AOC交AC于点D，OF平分COB，CFOF于点F（1）求证：四边形CDOF是矩形；（2）当AOC多少度时，四边形CDOF是正方形？并说明理由【答案】（1）证明：OD平分AOC，OF平分COB（已知），AOC2COD，COB2COF，AOCBOC180，2COD2COF180，CO

9、DCOF90，DOF90；OAOC，OD平分AOC（已知），ODAC，ADDC（等腰三角形的“三线合一”的性质），CDO90，CFOF，CFO90四边形CDOF是矩形；（2）当AOC90时，四边形CDOF是正方形；理由如下：AOC90，ADDC，ODDC；又由（1）知四边形CDOF是矩形，则四边形CDOF是正方形；因此，当AOC90时，四边形CDOF是正方形要点四、特殊平行四边形之间的关系或者可表示为：要点五、顺次连接特殊的平行四边形各边中点得到的四边形的形状（1）顺次连接平行四边形各边中点得到的四边形是平行四边形.（2）顺次连接矩形各边中点得到的四边形是菱形.（3）顺次连接菱形各边中点得到的

10、四边形是矩形.（4）顺次连接正方形各边中点得到的四边形是正方形.要点诠释：新四边形由原四边形各边中点顺次连接而成.（1）若原四边形的对角线互相垂直，则新四边形是矩形. （2）若原四边形的对角线相等，则新四边形是菱形.（3）若原四边形的对角线垂直且相等，则新四边形是正方形.类型三、正方形综合应用4、如图，在平面直角坐标系中，边长为(为大于0的常数)的正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点P，顶点A在轴正半轴上运动，顶点B在轴正半轴上运动(轴的正半轴、轴的正半轴都不包含原点O)，顶点C、D都在第一象限 (1)当BAO45时，求点P的坐标；(2)求证：无论点A在轴正半轴上、点B在轴正半轴上怎样运动

11、，点P都在AOB的平分线上；【答案与解析】解：(1)当BAO45时，PAO90， 在RtAOB中，OAAB，在RtAPB中，PAAB 点P的坐标为(2)如图过点P分别作轴、轴的垂线垂足分别为M、N，则有PMAPNBNPMBPA90，BPNBPMAPMBPM90APMBPN，又PAPB， PAMPBN， PMPN，又 PNON，PMOM 于是，点P在AOB的平分线上.【总结升华】根据题意作出辅助线，构造全等的直角三角形是解题关键.【巩固练习】一.选择题1. 正方形是轴对称图形，它的对称轴共有（）A1条 B2条 C3条 D4条2. （2015漳州一模）正方形具有而菱形不一定具有的性质是（） A.

12、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3. 如图，正方形ABCD的边长为4，则图中阴影部分的面积为( ) A.6 B.8 C.16 D.不能确定4. 顺次连结对角线互相垂直的四边形各边的中点，所得的四边形是 ( ) A. 矩形 B. 菱形 C. 正方形 D. 梯形5.如图，在边长为2的正方形ABCD中，M为边AD的中点，延长MD至点E，使MEMC，以DE为边作正方形DEFG，点G在边CD上，则DG的长为（）A B. C. D. 6.如图，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（）A4个 B6个 C8个 D10个二.填空题7若正

13、方形的边长为，则其对角线长为_，若正方形ACEF的边是正方形ABCD的对角线，则正方形ACEF与正方形ABCD的面积之比等于_8. 如图，在四边形ABCD中，ABBCCDDA，对角线AC与BD相交于点O，若不增加任何字母与辅助线，要使四边形ABCD是正方形，则还需增加一个条件是_.9. 如图，将边长为2的正方形ABCD沿其对角线AC剪开，再把ABC沿着AD方向平移，得到，若两个三角形重叠部分的面积是1，则它移动的距离等于_.10. 如图，边长为2的正方形ABCD的对角线相交于点O，过点O的直线分别交AD、BC于E、F，则阴影部分的面积是_.11. 如图边长为1的两个正方形互相重合，按住其中一个

14、不动，将另一个绕顶点A顺时针旋转45，则这两个正方形重叠部分的面积是_12.（2015长春）如图，点E在正方形ABCD的边CD上若ABE的面积为8，CE=3，则线段BE的长为三.解答题13已知：如图，正方形ABCD中，点E、M、N分别在AB、BC、AD边上，CEMN，MCE35，求ANM的度数14（2015铁力市二模）如图，点P是正方形ABCD的对角线BD上一点，PEBC于点E；PFCD于点F，连接EF，给出下列五个结论：AP=EF；APEF；PFE=BAP；PD=EC；PB2+PD2=2PA2，正确的有几个？15如图，边长为3的正方形ABCD绕点C按顺时针方向旋转30后，得到正方形EFCG，

15、EF交AD于H，求DH的长【答案与解析】一.选择题1.【答案】D；【解析】正方形的对称轴是两对角线所在的直线，两对边中点所在的直线，对称轴共4条2.【答案】D；【解析】正方形的性质：正方形的四条边相等，四个角都是直角，对角线互相垂直平分且相等，并且每一条对角线平分一组对角；菱形的性质：菱形的四条边相等，对角线互相垂直平分，并且每一条对角线平分一组对角；因此正方形具有而菱形不一定具有的性质是：对角线相等；故选：D3【答案】B； 【解析】阴影部分面积为正方形面积的一半.4.【答案】A；5.【答案】D；【解析】利用勾股定理求出CM，即ME的长，有DMDE，所以可以求出DE，进而得到DG的长6.【答案

16、】C；二.填空题7.【答案】，21 ； 【解析】正方形ACEF与正方形ABCD的边长之比为.8.【答案】ACBD或ABBC；【解析】在四边形ABCD中，ABBCCDDA四边形ABCD是菱形要使四边形ABCD是正方形，则还需增加一个条件是ACBD或ABBC.9.【答案】1； 【解析】移动距离为，重叠部分面积为CE，所以，得，所以.10.【答案】1；【解析】由题可知DEOBFO，阴影面积就等于三角形BOC面积11.【答案】； 【解析】，重叠部分面积为.12.【答案】5；【解析】解：过E作EMAB于M，四边形ABCD是正方形，AD=BC=CD=AB，EM=AD，BM=CE，ABE的面积为8，ABEM

17、=8，解得：EM=4，即AD=DC=BC=AB=4，CE=3，由勾股定理得：BE=5，故答案为：5三.解答题13.【解析】解：作NFBC于FABCD是正方形，CDBCFN则在RtBEC和RtFMN中，BNFM90，RtBECRtFMNMNFMCE35ANM90MNF5514.【解析】解：正确，连接PC，可得PC=EF，PC=PA，AP=EF；正确；延长AP，交EF于点N，则EPN=BAP=PCE=PFE，可得APEF；正确；PFE=PCE=BAP；错误，PD=PF=CE；正确，PB2+PD2=2PA2所以正确的有3个：.15.【解析】解：如图，连接CH，正方形ABCD绕点C按顺时针方向旋转30，BCF30，则DCF60，在RtCDH和RtCFH中，RtCDHRtCFH，DCHFCHDCF30， 在RtCDH中，DH，CH2，CD， DH.