正方形是特殊的平行四邊形,它既屬于矩形又屬于菱形,所以它具備矩形和菱形所有的性質(zhì),這因為如此,在證明正方形時(shí)方法靈活多樣,題目變化多端。
一、基本知識
判定一個(gè)圖形是正方形有兩種基本思路:
1、先證明圖形是一個(gè)矩形在證明圖形是一個(gè)菱形
2、先證明圖形是一個(gè)菱形再證明圖形是一個(gè)矩形。
注意:要證明圖形是正方形,就需要同學(xué)們把矩形、菱形以及平行四邊形的性質(zhì)、判定掌握的非常熟練才能順利解決正方形的證明問(wèn)題。
二、實(shí)戰演練
(一)先證明圖形是矩形再證明圖形是菱形
【分析】(1)根據平行線(xiàn)的性質(zhì)得到∠AFE=∠BDE,根據全等三角形的性質(zhì)得到AF=BD,可證明四邊形為平行四邊形。
(2)首先證明四邊形ACDF是矩形,再證明CA=CD,由先證明矩形在證明菱形的方法證明圖形是正方形。
【反思與小結】本題考查了全等三角形的判定和性質(zhì),平行四邊形的判定,矩形的判定和性質(zhì),正方形的判定,三角形中位線(xiàn)定理等知識,解題的關(guān)鍵是靈活運用所學(xué)知識解決問(wèn)題,屬于中考??碱}型.
【分析】首先用三個(gè)角是直角的四邊形為矩形來(lái)證明四邊形ABFE是矩形,再證明AB=AE,用先證明矩形在證明菱形的辦法證明為正方形。
【反思與小結】本題考查正方形的判定、矩形的判定和性質(zhì)、角平分線(xiàn)的定義等知識,解題的關(guān)鍵是熟練掌握基本知識,屬于中考??碱}型.
(二)先證明圖形是菱形再證明圖形是矩形
【分析】(1)根據對角線(xiàn)互相垂直的平行四邊形是菱形.由題意易得△AOE≌△COE,進(jìn)而利用全等三角形的性質(zhì)和菱形的判定證明即可;
(2)根據有一個(gè)角是90°的菱形是正方形.由題意易得∠ADO=∠DAE+∠DEA=15°+30°=45°,進(jìn)而根據菱形和正方形的判定證明即可.
【反思與小結】此題主要考查菱形和正方形的判定,要靈活應用判定定理及等腰三角形的性質(zhì)、外角的性質(zhì)定理.在證明角的問(wèn)題的時(shí)候,利用外交解決問(wèn)題有時(shí)候帶來(lái)很大的方便。
【分析】(1)根據全等三角形的判定得出△ADE≌△ABE,根據全等三角形的性質(zhì)得出∠AED=∠AEB,∠DAC=∠BAC,根據全等三角形的判定得出△ADC≌△ABC,根據全等三角形的性質(zhì)得出DC=BC,即可求出AB=BC=CD=AD,根據菱形的判定得出即可;
(2)根據勾股定理的逆定理求出∠DEC=90°,求出∠DCE=∠EDC=45°,求出∠DCB=90°,根據正方形的判定得出即可
?【反思與小結】本題考查了正方形的判定,菱形的判定,全等三角形的性質(zhì)和判定,勾股定理的逆定理等知識點(diǎn),先證明圖形是一個(gè)菱形再證明圖形為矩形,進(jìn)而證明結論。
(三)有關(guān)正方形的開(kāi)放性問(wèn)題
【分析】(1)根據兩直線(xiàn)平行,內錯角相等求出∠AFE=∠DCE,然后利用角角邊證明△AEF和△DEC全等,再根據全等三角形的性質(zhì)和等量關(guān)系即可求解;
(2)由(1)知AF平行等于BD,易證四邊形AFBD是平行四邊形,而AB=AC,AD是中線(xiàn),利用等腰三角形三線(xiàn)合一定理,可證AD⊥BC,即∠ADB=90°,于是得到結論.
【反思與小結】本題考查了正方形的判定,全等三角形的判定與性質(zhì),平行四邊形的判定,是基礎題,明確有一個(gè)角是直角的平行四邊形是矩形是解本題的關(guān)鍵.
【分析】(1)根據全等三角形的角邊角定理判定解答即可;(2)由全等三角形的性質(zhì)和菱形的判定以及面積解答即可;(3)根據正方形的判定和性質(zhì)去思考問(wèn)題,得到所需的條件。
?【反思與小結】:在解決第3小問(wèn)時(shí),應從要滿(mǎn)足的結論入手,即從四邊形是正方形入手考慮,這是本題的關(guān)鍵所在。這種思路既考察正方形的性質(zhì)又考察正方形的判定方法。
【分析】(Ⅰ)連接CD,利用同角的余角相等,得到∠DCA=∠CDE,利用平行四邊形的判定和性質(zhì)得結論;
(Ⅱ)(i)先證明四邊形BECD是平行四邊形,再利用直角三角形斜邊的中線(xiàn)等于斜邊的一半說(shuō)明鄰邊相等,證明該四邊形是菱形;
(ii)由菱形、正方形、平行四邊形的性質(zhì)可得結論.
【反思與小結】本題考查了平行四邊形、菱形、正方形的性質(zhì)和判定及直角三角形的性質(zhì).學(xué)會(huì )推理和分析是解決本題的關(guān)鍵.這個(gè)問(wèn)題的思考方式與例6 極為相似。
三、積累小結
正方形的判定方法雖然只是兩種,但是是矩形的判定和菱形判定方法中的組合,這就是的組合方式多種多樣,非常具有靈活性。所以,要想學(xué)好正方形,矩形、菱形、平行四邊形的性質(zhì)和判定是基礎,只有把基礎掌握牢固了,才能靈活的解決正方形的問(wèn)題。
另外,條件開(kāi)放性問(wèn)題是幾何中??碱}型,它將圖形的性質(zhì)與判定結合在一起考察學(xué)生的分析能力和解決問(wèn)題的能力,這類(lèi)問(wèn)題也是中考的熱門(mén)題型。