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专题18.4 菱形的判定与性质
【典例1】如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB=8,AD=16,BC=22,∠ABC=90°,点P从点A出发,以每秒1单位的速度向点D运动,点Q从点C同时出发,以每秒v单位的速度向点B运动,其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动,设运动时间为t秒.
(1)当v=3时,若以点P,Q和点A,B,C,D中的两个点为顶点的四边形为平行四边形,且线段PQ为平行四边形的一边,求t的值;
(2)若以点P,Q和点A,B,C,D中的两个点为顶点的四边形为菱形,且线段PQ为菱形的一条对角线,请直接写出v的值.
【思路点拨】
(1)分四种情况,利用平行四边形的性质对边相等建立方程求解即可得出结论;
(2)分两种情形分别求解即可解决问题.
【解题过程】
解:(1)∵当P、Q两点与A、B两点构成的四边形是平行四边形时,
∵AP∥BQ,
∴当AP=BQ时,四边形APQB为平行四 边形.
此时,t=22﹣3t,t.
当P、Q两点与C、D两点构成的四边形是平行四边形时,
∵PD∥QC,
∴当PD=QC时,四边形PQCD为平行四 边形.
此时,16﹣t=3t,t=4,
∵线段PQ为平行四边形的一边,
故当t或4时,线段PQ为平行四边形的一边.
(2)当四边形PBQD能成为菱形时,设PA=x,
在Rt△APB中,则有82+x2=(16﹣x)2,
解得x=6,
∴PD=16﹣6=10.
∴BQ=PD=10,
∴QC=BC﹣BQ=22﹣10=12,
∴v米/秒;
当四边形AQCP是菱形时,可得AP=AQ=CQ=y.
在Rt△ABQ中,则有82+(22﹣y)2=y2,
解得y,
∴AP.
∴QC=AP,
∴v1米/秒;
综上所述,v的值为2或1时,满足条件.
1.(2021春•孝义市期中)如图,△ABC中,AC,BC=4,AB,点D是AB的中点,EB∥CD,EC∥AB,则四边形CEBD的周长是( )
A. B.8 C. D.
【思路点拨】
先证明四边形CEBD是平行四边形,然后利用勾股定理逆定理可得△ABC是直角三角形,再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半证明四边形CEBD是菱形,进而可以解决问题.
【解题过程】
解:∵EB∥CD,EC∥AB,
∴四边形CEBD是平行四边形,
在△ABC中,
∵AC,BC=4,AB,
∴()2+42=2+16=18=(3)2,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形,
∴∠ACB=90°,
∵点D是AB的中点,
∴DC=AD=DBAB,
∴四边形CEBD是菱形,
四边形CEBD的周长=4DB=46.
故选:C.
2.(2021春•温江区校级期中)如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,AB=AD,连接BD,∠BAD的角平分线交BD,BC分别于点O、E,若EC=3,CD=4,则BO的长为( )
A.4 B.3 C. D.2
【思路点拨】
连接DE,因为AB=AD,AE⊥BD,AD∥BC,可证四边形ABED为菱形,从而得到BE、BC的长,进而解答即可.
【解题过程】
解:连接DE.
在直角三角形CDE中,EC=3,CD=4,根据勾股定理,得DE=5.
∵AB=AD,AE平分∠BAD,
∴AE⊥BD,
∴AE垂直平分BD,∠BAE=∠DAE.
∴DE=BE=5.
∵AD∥BC,
∴∠DAE=∠AEB,
∴∠BAE=∠AEB,
∴AB=BE=5,
∴BC=BE+EC=8,
∴四边形ABED是菱形,
由勾股定理得出BD,
∴BOBD=2,
故选:D.
3.(2022春•新华区月考)问题:已知:如图,四边形ABCD是菱形,E、F是直线AC上两点,AF=CE.求证:四边形FBED是菱形.
几名同学对这个问题,给出了如下几种解题思路,其中正确的是( )
甲:利用全等,证明四边形FBED四条边相等,进而说明该四边形是菱形;
乙:连接BD,利用对角线互相垂直的平行四边形是菱形,判定四边形FBED是菱形;
丙:该题目错误,根据已知条件不能够证明该四边形是菱形.
A.甲、乙对,丙错 B.乙、丙对,甲错
C.三个人都对 D.甲、丙对,乙错
【思路点拨】
由全等三角形的性质证出BF=DF=BE=DE,则四边形FBED是菱形,故甲对;再由菱形的性质得OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,则OF=OE,得四边形FBED是平行四边形,然后由AC⊥BD,得平行四边形FBED是菱形,故乙对,即可得出结论.
【解题过程】
解:甲:∵四边形ABCD是菱形,
∴∠BAD=∠BCD,AB=BC=CD=AD,
∴∠BAC=∠DAC=∠BCA=∠DCA,
∴∠BAF=∠DAF=∠BCE=∠DCE,
在△BAF和△DAF中,
,
∴△BAF≌△DAF(SAS),
∴BF=DF,
同理:△DCE≌△BC