内容正文:
专题19.5 菱形中的几何综合
· 思维方法
正向思维:是一类常规性的、传统的思维形式,指的是大家按照自上而下,由近及远、从左到右、从可知到未知等一般而言的线性方向做出探究问题的思维途径。
逆向思维:是指在剖析、破解数学难题进程中,可以灵活转换思维方向,从常规思维的相反方向出发进行探索的思维方式,比如正向思维无法解决问题时可反其道而行采取逆向思维,直接证明有困难时可采用间接证明。
分类讨论思想:当问题所给的对象不能进行统一研究时,我们就需要对研究对象进行分类,然后对每一类分别进行研究,得出每一类的结论,最后综合各类的结果,得到整个问题的解答。分类讨论的分类并非是随心所欲的,而是要遵循以下基本原则:
1. 不重(互斥性)不漏(完备性);
2. 按同一标准划分(同一性);
3. 逐级分类(逐级性)。
· 知识点总结
一、菱形的定义
有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
二、菱形的性质
1.菱形具有平行四边形的一切性质;
2.菱形的四条边都相等;
3.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;
4.菱形是轴对称图形,它有2条对称轴,分别是两条对角线所在直线.
三、菱形的判定
1.一组邻边相等的平行四边形是菱形;
2.四条边都相等的四边形是菱形.
3.对角线互相垂直的平行四边形是菱形(或“对角线互相垂直平分的四边形是菱形”).
· 典例分析
【典例1】菱形中,对角线,,点从出发,沿以/秒的速度匀速运动,到点停止,过作边的垂线交于,以为边向右作等边,设运动时间为秒.
(1)菱形的边长为______.
(2)当在边上运动时,用含的代数式表示、.
(3)连接,当是直角三角形时,求的值.
(4)当菱形的对角线平分的边时,的取值范围是____________.
【思路点拨】
(1)根据菱形的边长相等以及等边三角形的性质即可;
(2)设运动秒,则,根据所对直角边是斜边的一半求出,进一步即可表示和;
(3)分类讨论:点在上时,①当时,表示出和,根据列方程即可求得;②当时,表示出和,根据列方程即可求得;点在上时,此时为钝角三角形;
(4)分类讨论:当平分时,则,表示出,,根据列方程即可;当平分时,此时点在上,即可得出取值范围.
【解题过程】
(1)解:∵四边形是菱形,
∴,
∵,对角线,
∴是等边三角形,
∴.
故答案为:.
(2)设运动秒,
∵点从出发,沿以/秒的速度匀速运动,到点停止,过作边的垂线交于,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∴.
∴,.
(3)点在上,当是直角三角形,设运动时间为秒,
①时,如图所示:
∵,是等边三角形,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴或(不符合题意,舍去)
∴,
∴,
∴(秒);
②当时,如图所示:
∵,,
∴ ,
∴,
∴,
∴(秒).
③点在上运动时,设交于点,如图所示,
∵,是等边三角形,
∴,,,
∵四边形是菱形,,
∴,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴是钝角三角形,不可能是直角三角形.
∴综上所述,当是直角三角形时,的值为秒或秒.
(4)当菱形的对角线平分的边时,
如图所示,当平分时,此时点在上,
∵四边形是菱形,,
∴,
∵,是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
解得:或(不符合题意,舍去)
∴,
∴,
∴(秒);
②当平分时,此时点在上,如图所示:
∵,,
∴,
∵是等边三角形,,
∴是边上的中线,
∴点是的中点,
当在点时,,
∴,
当在点时,,
∴,
∴在上运动时,的取值范围是,
综上所述,当菱形的对角线平分的边时,或.
故答案为:或.
· 学霸必刷
1.(22-23八年级下·福建厦门·期中)在菱形中,,,点在上,,若点是菱形四条边上异于点的一点,,则以下长度中,不可能是的长度的是( )
A. B.4 C. D.
2.(23-24九年级上·宁夏银川·期中)如图,在菱形中,,,,分别是,的中点,,相交于点,连接,,有下列结论:①;②;③;④,其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.(23-24九年级上·湖北·周测)如图,在菱形中,,点分别在上,且,连接交于点,延长到使,连接,则以下四个结论:①;②;③是等边三角形;④.其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(23-24九年级下·黑龙江绥化·阶段练习)如图,在一张菱形纸片中,,,点E在边上(不与点B,C重合),将沿直线折叠得到,连接,,.有以下四个结论:①;②沿直线折叠过程中,是一个定值;③当时,四边形的面积为;④当平分时,.其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.