2.正方形具有矩形的一切性质:四个角都是直角,对角线相等;
1.正方形具有平行四边形的一切性质:两组对边平行且相等,两组对角相等,对角线互相平分;
例1 求证:依次连结正方形各边中点所成的四边形是正方形.
已知:如图27.3.7,在正方形ABCD中,点E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点.
求证:四边形EFGH是正方形.
分析 要证四边形EFGH是正方形,可先证四边形EFGH是矩形,然后再证有一组邻边相等;也可先证四边形EFGH是菱形,然后再证有一个角是直角.
证明 因为四边形ABCD是正方形,所以∠B=∠C=90°,AB=BC=CD.
因为点E、F、G分别是AB、BC、CD的中点,
所以BE=BF=CF=CG,
∠BEF=∠BFE=∠CFG=∠CGF=45°,
因此∠EFG=90°.
同理FGH=∠GHE=90°.
所以四边形EFGH是矩形(有三个角是直角的四边形是矩形).
因为BE=CF,∠B=∠C,BF=CG,
所以△BEF≌△CFG(S.A.S.),
EF=FG(全等三角形的对应边相等).
所以四边形EFGH是正方形(有一组邻边相等的矩形是正方形)
提问:你能用分析中的第二种方法证明吗?
变式应用 如图,已知点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.
分析 证明方法类同上例,请同学们自己完成.
我们已经知道正方形既是矩形,又是菱形,因此,正方形具有矩形和菱形的所有性质.
定理 正方形的四个角都是直角,四条边都相等.正方形的两条对角线相等,且互相垂直平分,每一条对角线平分一组对角.
反之,如果一个四边形既是矩形,又是菱形,那么这个四边形一定是正方形.于是可得:
定理 有一个角是直角的菱形是正方形.
定理有一组邻边相等的矩形是正方形.
2.展开一边固定对边活动的矩形.
将活动的矩形架的CD边左右移动时,问:图中CD在移动时,这个图形始终是怎样的图形?(CD在活动的过程中始终保持与AB平行)生答:矩形.当CD移动到C′D′位置,且AC′=AB时,此时的图形还是矩形吗?这时生回答:是,是矩形,但它是特殊的矩形,也是正方形.
1.展开活动的衣帽架(如图).
图(1)的α在不断的地变化过程中.这个图形始终是怎样的图形?生答:菱形.老师继续问当α=90°时,这个图形还是菱形吗?如上图(2).有的生答:不是,是正方形.有的生答:是,还是菱形,是一个特殊的菱形.最后老师进行评判,并指出:当α=90°时,这个四边形还是菱形.因为它是邻边相等的平行四边形.但它是特殊的菱形是一个内角为直角的菱形也是正方形.
2.如图,O是菱形ABCD的对角线的交点,DE∥AC,CE∥BD.求证:四边形OCED是矩形.
1.有一条对角线平分一个内角的平行四边形是否是菱形?如果是,请给出证明;如果不是,请举出反例.
2.菱形的判定:
(1)四条边相等的四边形是菱形;
(2)有一组邻边相等平行四边形是菱形;
(3)对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
1.菱形的性质:
(1)菱形具有平行四边形的一切性质;
(2)菱形的四条边都相等;
(3)菱形的对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角.
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