Khởi động: Một số hoạ tiết và hoa văn trên thổ cẩm (Hình 64) có dạng hình vuông.
Hình vuông có những tính chất gì? Có những dấu hiệu nào để nhận biết một tứ giác là hình vuông?
Lời giải:
‒ Hình vuông có:
+ Bốn góc vuông và bốn cạnh bằng nhau.
+ Các cạnh đối song song;
+ Hai đường chéo bằng nhau, vuông góc với nhau và cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường;
+ Hai đường chéo là các đường phân giác của các góc ở đỉnh.
‒ Dấu hiệu nhận biết hình vuông:
+ Hình chữ nhật có hai cạnh kề bằng nhau là hình vuông.
+ Hình chữ nhật có hai đường chéo vuông góc với nhau là hình vuông.
+ Hình chữ nhật có một đường chéo là đường phân giác của một góc là hình vuông.
+ Hình thoi có hai đường chéo bằng nhau là hình vuông.
+ Hình thoi có một góc vuông là hình vuông.
I. Định nghĩa
Hoạt động 1: Cho biết các góc và các cạnh của tứ giác ABCD ở Hình 65 có đặc điểm gì.
Lời giải:
Tứ giác ABCD ở Hình 65 có đặc điểm:
- Các góc đều là góc vuông 90o
- Các cạnh đều bằng nhau
II. Tính chất
Hoạt động 2:
a) Mỗi hình vuông có là một hình chữ nhật hay không?
b) Mỗi hình vuông có là một hình thoi hay không?
Lời giải:
a) Mỗi hình vuông có là hình chữ nhật vì có 4 góc bằng nhau và bằng 90o
b) Mỗi hình vuông có là một hình thoi vì có các cạnh bằng nhau
Luyện tập, vận dụng 1: Cho hình vuông ABCD. Tính số đo các góc CAB, DAC.
Lời giải:
Do ABCD là hình vuông nên và AC là tia phân giác của .
Do đó .
III. Dấu hiệu nhận biết
Hoạt động 3:
a) Cho hình chữ nhật ABCD có hai cạnh kề AB và BC bằng nhau. ABCD có phải là hình vuông hay không?
b) Cho hình chữ nhật ABCD có hai đường chéo AC và BD vuông góc với nhau (Hình 69).
• Đường thẳng AC có phải là đường trung trực của thẳng BD hay không? đoạn
• ABCD có phải là hình vuông hay không?
c) Cho hình chữ nhật ABCD có AC là tia phân giác của góc DAB.
• Tam giác ABC có phải là tam giác vuông cân hay không?
• ABCD có phải là hình vuông hay không?
Lời giải:
Luyện tập, vận dụng 2: Cho tam giác ABC vuông cân tại A. Trên cạnh BC lấy các điểm D, E sao cho BD = DE = EC. Qua D và E kẻ đường thẳng vuông góc với BC, chúng cắt AB và AC lần lượt tại H và G. Chứng minh tứ giác DEGH là hình vuông.
Lời giải:


Bài tập
Bài tập 1: Cho hình thoi ABCD có AC = BD. Chứng minh ABCD là hình vuông.
Lời giải:
Do ABCD là hình thoi nên cũng là hình bình hành.
Hình bình hành có hai đường chéo AC và BD bằng nhau nên là hình chữ nhật.
Mà AD = AB (do ABCD là hình thoi)
Hình chữ nhật ABCD có hai cạnh kề bằng nhau (AD = AB) nên là hình vuông.
Bài tập 2: Cho hình thoi ABCD có . Chứng minh ABCD là hình vuông.
Lời giải:
Bài tập 3: Cho tam giác ABC vuông tại A có đường phân giác AD. Gọi H, K lần lượt là hình chiếu của D trên AB, AC. Chứng minh tứ giác AHDK là hình vuông.
Lời giải:
Bài tập 4: Cho hai mảnh giấy, mỗi mảnh có dạng hình vuông với độ dài cạnh là 1 dm. Hãy trình bày cách cắt ghép hai mảnh giấy đó để được một hình vuông có độ dài cạnh là dm.
Lời giải:
‒ Gấp và cắt hai mảnh giấy hình vuông thành 4 mảnh tam giác vuông (hình vẽ).
‒ Ghép 4 mảnh tam giác vuông, với cạnh huyền tam giác là cạnh của hình vuông mới (hình vẽ).
Bài tập 5: Bạn Thảo có một mảnh giấy có dạng hình tròn. Bạn Thảo đố bạn Minh: Không dùng thước thẳng và compa, làm thế nào có thể xác định tâm của hình tròn và chọn ra 4 vị trí trên đường tròn đó để chúng là 4 đỉnh của một hình vuông?
Bạn Minh đã làm như sau:
Bước 1. Gấp mảnh giấy sao cho hai nửa hình tròn trùng khít nhau. Nét gấp thẳng tạo thành đường kính của hình tròn. Ta đánh dấu hai đầu mút của đường kính đó là hai điểm A, C.
Bước 2. Tiếp tục gấp mảnh giấy (có dạng nửa hình tròn) ở Bước 1 sao cho hai nửa mới của nửa hình tròn đó lại trùng khít nhau. Trải miếng bìa về dạng hình tròn ban đầu, ta được nét gấp mới là một đường kính khác của hình tròn.
Bước 3. Ta đánh dấu giao điểm của hai đường kính là O và hai đầu mút của đường kính mới là hai điểm B, D. Khi đó O là tâm của hình tròn và tứ giác ABCD là hình vuông (Hình 71).
Em hãy giải thích cách làm của bạn Minh.
Lời giải:
Giải thích:
- Giao điểm của 2 đường kính của hình tròn sẽ cách tất cả các điểm trên đường tròn những khoảng cách như nhau gọi là bán kính. Và giao điểm O này chính là tâm của đường tròn.
- Với việc xác định các điểm mút như trên ta đi xét các tam giác sau:
Tam giác AOD và COB có:
OA = OB; OD = OC (đều là bán kính đường tròn)
Góc AOD và BOC bằng nhau (2 góc đối đỉnh)