Giải SGK Toán 8 Cánh diều Bài 20: Hình vuông có đáp án

‒ 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.

a) Do ABCD là hình chữ nhật nên $\widehat{A}=\widehat{B}=\widehat{C}=\widehat{D}=90^{\circ}$ và AB = CD, AD = BC.

Mà AB = BC nên AB = BC = CD = DA.

Tứ giác ABCD có 4 góc vuông và 4 cạnh bằng nhau nên là hình vuông.

b) • Do ABCD là hình chữ nhật nên hai đường chéo AC và BD cắt nhau tại trung điểm O của mỗi đường.

Mà AC ⊥ BD

Do đó AC là đường trung trực của đoạn thẳng BD.

• Do ABCD là hình chữ nhật nên $\widehat{A}=\widehat{B}=\widehat{C}=\widehat{D}=90^{\circ}$ và AB = CD; AD = BC.

Do AC là đường trung trực của đoạn thẳng BD nên AB = AD và CB = CD.

Do đó AB = BC = CD = DA.

Tứ giác ABCD có 4 góc vuông và 4 cạnh bằng nhau nên là hình vuông.

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.

Do ABCD là hình thoi nên cũng là hình bình hành.

Lại có $\widehat{A}=90^{\circ}$ nên hình bình hành ABCD 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.

Do H, K lần lượt là hình chiếu của D trên AB, AC nên DH ⊥ AB và DK ⊥ AC

Hay $\widehat{H}=\widehat{K}=90^{\circ}$.

Tứ giác AHDK có $\widehat{A}=\widehat{H}=\widehat{K}=90^{\circ}$ nên AHDK là hình chữ nhật.

Mà AD là tia phân giác của góc HAK nên AHDK là hình vuông.

‒ 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).

Ở bước 2, do bạn Minh đã gấp mảnh giấy (có dạng nửa hình tròn) sao cho hai nửa mới của nửa hình tròn đó lại trùng khít nhau nên hai đường kính AC và BD vuông góc với nhau tại O và OA = OB = OC = OD.

Do đó AC ⊥ BD tại trung điểm O của mỗi đường

Khi đó tứ giác ABCD là hình thoi

Mặt khác, hai đường chéo AC và BD của hình thoi ABCD bằng nhau (do cùng là đường kính của hình tròn) nên ABCD là hình vuông có tâm là O.