内容正文:
专题04 菱形与正方形的性质和判定
(知识点梳理+典例剖析+变式训练)
【知识梳理】
(一)菱形的概念和性质
1. 概念:一组邻边相等的平行四边形是菱形
2.性质: 边:菱形的四条边都相等.
对角线:菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角.
菱形的面积:菱形的面积等于对角线乘积的一半.
(二)菱形的判定
1. 有一组邻边相等的平行四边形是菱形(定义).
2. 对角线互相垂直的平行四边形是菱形(对角线).
3. 四条边相等的四边形是菱形(边)
(三)正方形的概念和性质
1.概念:有一组邻边相等,并且有一个角是直角的平行四边形是正方形.
2.性质:
(1)具有平行四边形、矩形、菱形的一切性质
(2)正方形的四个角都是直角,四条边都相等
(3)正方形的两条对角线相等,并且互相垂直平分,每一条对角线平分一组对角
(4)正方形是轴对称图形,有4条对称轴
(5)正方形的一条对角线把正方形分成两个全等的等腰直角三角形,两条对角线把正方形分成四个全等的小等腰直角三角形
(6)正方形的一条对角线上的一点到另一条对角线的两端点的距离相等。
(四)正方形的判定
判定方法:
(1)有一个角是直角的菱形是正方形;
(2)对角线相等的菱形是正方形;
(3)对角线互相垂直的矩形是正方形。
(4)有一组邻边相等的矩形是正方形
(5)对角线互相垂直平分且相等的四边形是正方形。
注意:判定一个四边形为正方形的一般顺序如下:先证明它是平行四边形,再证明它是菱形(或矩形),最后证明它是矩形(或菱形)。
【典例剖析】
考点1 菱形的性质
【典例1】(2021秋•沈北新区期末)菱形ABCD的周长是8cm,∠ABC=60°,那么这个菱形的对角线BD的长是( )
A.cm B.2cm C.1cm D.2cm
【答案】B
【解答】解:∵菱形ABCD的周长为8cm,
∴AB=BC=2(cm),OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,
∵∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AC=AB=2cm,
∴OA=1(cm),
在Rt△AOB中,由勾股定理得:OB===(cm),
∴BD=2OB=2(cm),
故选:B.
【变式】(2021秋•太平区期末)如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC的顶点A(4,0),∠AOC=60°,则顶点B的坐标是 .
【答案】(6,2)
【解答】解:如图,过点B作BD⊥OA于D,
∵四边形OABC是菱形,点O(0,0),A(4,0),
∴OA=AB=4,AB∥OC,
∴∠BAD=∠AOC=60°,
∵BD⊥OA,
∴∠ABD=30°,
∴AD=AB=2,BD=AD=2,
∴DO=6,
∴点D坐标为(6,2),
故答案为:(6,2).
【典例2】(2021春•路南区期中)如图,菱形ABCD的周长为24,对角线AC,BD交于点O,E为AD的中点,则OE的长为( )
A.6 B.4 C.3 D.2
【答案】C
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,且周长为24,
∴AB=AD=BC=CD=6,BO=DO,AC⊥BD,
∵点E是AD中点,BO=DO,
∴OE=AB=3,
故选:C.
【变式1】(2021秋•顺德区期中)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD的长分别为6和8,O为AC、BD的交点,H为AD上的中点,则OH的长度为( )
A.3 B.4 C.2.5 D.5
【答案】C
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AO=OC=3,OB=OD=4,AO⊥BO,
又∵点H是AD中点,
∴OH=AB,
在Rt△AOB中,AB==5,
则OH=AB=2.5,
故选:C.
【变式2】(2021秋•晋中期中)如图,四边形ABCD是菱形,点E、F分别在边AD、CD上,且AE=CF,BA=BE.若∠EBF=60°,则∠C的度数为( )
A.70° B.80° C.90° D.100°
【答案】B
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,∠A=∠C,
在△ABE与△CBF中,
,
∴△ABE≌△CBF(SAS),
∴∠ABE=∠CBF,BE=BF,
∴BC=BF,
∴∠C=∠BFC,
设∠ABE=∠CBF=α,
∵∠EBF=60°,
∴∠ABC=2α+60°,
∴∠C=180°﹣∠ABC=180°﹣2α﹣60°=120°﹣2α,
∴∠BFC=∠C=120°﹣2α,
∵∠C+∠BFC+∠CBF=180°,
∴120°﹣2α+120°﹣2α+α=180°,
∴α=20°,
∴∠C=80°,
故选:B.
【典例3】(2021春•仪征市期中)如图,四边形ABCD是菱形,AC=16,DB=12,DH⊥AB于H,则DH等于( )
A. B. C.5 D.4
【答案】A
【解答】解:设AC,BD交于O,