专题01 菱形的性质与判定综合重难点题型汇编(八大题型)-2024-2025学年九年级数学上册《重难点题型•高分突破》(北师大版)
2024-07-03
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内容正文:
专题01 菱形的性质与判定综合重难点题型汇编
【题型1 利用菱形的性质求角度】
【题型2 利用菱形的性质求线段长度】
【题型3 利用等面积法求线段长度】
【题型4 添加条件对菱形的判定】
【题型5 菱形的判定-证明题】
【题型6 菱形的性质与判定综合】
【题型7 求菱形中最小值问题】
【题型8 菱形中动点问题-分类讨论】
【题型1 利用菱形的性质求角度】
1.(2023秋•碑林区校级期末)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=80°,BA=BE,则∠AED=( )
A.95° B.105° C.100° D.110°
2.(2023秋•西安期末)如图,菱形ABCD中,AC交BD于O,DE⊥BC于E,连接OE,若∠ABC=120°,则∠OED=( )
A.20° B.25° C.30° D.35°
3.(2023秋•南关区校级期末)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=94°,AB的垂直平分线交对角线AC于点F,E为垂足,连接DF,则∠CFD的度数是( )
A.80° B.82° C.86° D.88°
4.(2023•港南区四模)如图,在菱形纸片ABCD中,∠A=60°,点E在BC边上,将菱形纸片ABCD沿DE折叠,点C对应点为点C′,且DC′是AB的垂直平分线,则∠DEC的大小为( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
5.(2023•唐河县模拟)如图,菱形ABCD中,过点C作CE⊥BC交BD于点E,若∠BAD=118°,则∠CEB=( )
A.59° B.62° C.69° D.72°
6.(2023秋•三明期末)如图,AC,BD是菱形ABCD的对角线,若∠1=20°,则∠2的度数为 .
【题型2 利用菱形的性质求线段长度】
7.(2023秋•碑林区校级期末)如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD交于点F,E是AB的中点,若EF=2,则菱形ABCD的边长是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
8.(2023秋•成都期末)如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,∠ABC=120°,BD=4,则对角线AC的长为( )
A. B. C.4 D.8
9.(2023秋•丹东期末)如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠A=120°,点E是BD上不与点B和点D重合的一个动点,过点E分别作AB和AD的垂线,垂足为F,G,则EF+EG的值为( )
A. B.2 C. D.4
10.(2023秋•昌图县期末)如图,菱形ABCD中,E、F分别是AB、AC的中点,若EF=3,则菱形ABCD的周长为( )
A.24 B.18 C.12 D.9
11.(2023秋•朝阳区校级期末)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DE⊥BC于点E,连接OE,若OA=3,S菱形ABCD=9,则OE的长为( )
A. B.2 C. D.
12.(2023春•高新区期末)小明用四根长度相同的木条制作了能够活动的菱形学具,他先活动学具成为图1所示菱形,并测得∠B=60°,对角线AC=20cm,接着活动学具成为图2所示正方形,则图2中对角线AC的长为( )
A.20cm B.30cm C.40cm D.20cm
13.(2023秋•灞桥区校级期中)如图,菱形ABCD中,∠DAB=60°,BE⊥AB,DF⊥CD,垂足分别为B,D,若AB=9cm,则EF的长是( )cm
A. B.6 C. D.
14.(2023秋•莱州市期末)如图,在菱形ABCD中,点E在对角线BD上,AE=BE=2,∠C=120°,则BD= .
【题型3 利用等面积法求线段长度】
15.(2023春•越秀区校级期中)如图,四边形ABCD是菱形,AC=8,BD=6,DH⊥AB于点H,求DH的长( )
A. B. C. D.
16.(2023春•渝中区校级月考)如图,在菱形ABCD中,AC、BD交于O点,AC=8,BD=6,点P为线段AC上的一个动点.过点P分别作PM⊥AD于点M,作PN⊥DC于点N,则PM+PN的值为( )
A. B. C. D.
17.(2023春•竹溪县期中)如图,在菱形ABCD中,AC、BD相交于点O,E为AB的中点,且DE⊥AB,AC=6,则菱形ABCD的面积是( )
A.18 B.18 C.9 D.6
18.(2021春•增城区期末)如图,在菱形ABCD中,AE,AF分别垂直平分BC,CD,垂足分别为E,F,则∠EAF的度数是( )
A.30° B.45° C.60° D.90°
19.(2023•福田区模拟)如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,且AC=8,BD=6,则菱形ABCD的高BH=( )
A.4.6 B.4.8 C.5 D.5.2
20.(2023春•朝阳区校级期中)如图,菱形ABCD面积为24,对角线AC=8,DE⊥AB于点E,则DE= .
【题型4 添加条件对菱形的判定】
21.(2023•襄州区模拟)如图,四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,OA=OC,且AB∥CD,则添加下列一个条件能判定四边形ABCD是菱形的是( )
A.AC=BD B.∠ADB=∠CDB C.∠ABC=∠DCB D.AD=BC
22.(2023•西安二模)在下列条件中,能判定平行四边形ABCD为菱形的是( )
A.AB⊥BC B.AC=BD C.AB=BC D.AB=AC
23.(2023•息县模拟)如图,DE,DF为△ABC的中位线,下列添加的条件不能使四边形DECF为菱形的是( )
A.AC=BC B.AF=BE C.∠C=90° D.∠A=∠B
24.(2023•秦都区校级二模)如图,▱ABCD的对角线AC与BD相交于点O,添加下列条件不能证明▱ABCD是菱形的是( )
A.∠ABD=∠ADB B.AC⊥BD C.AB=BC D.AC=BD
25.(2023春•承德月考)如图,平行四边形ABCD中,点E、F在对角线BD上,且BE=DF,要使四边形AECF为菱形,现有甲、乙、丙三种方案:
甲:只需要满足∠ABE=∠CBE;
乙:只需要满足AE=CF;
丙:只需要满足AC⊥EF.
则正确的方案是( )
A.甲、乙、丙 B.甲、丙 C.甲、乙 D.乙、丙
26.(2023•雁塔区校级二模)如图,△ABC中,D为BC上一点,DE∥AB,DF∥AC.增加下列条件能判定四边形AFDE为菱形的是( )
A.点D在∠BAC的平分线上 B.AB=AC
C.∠A=90° D.点D为BC的中点
27.(2023•新乡二模)在数学活动课上,老师和同学判断教室中的瓷砖是否为菱形,下面是某小组拟定的4种方案,其中不正确的是( )
A.测量两条对角线是否分别平分两组内角
B.测量四个内角是否相等
C.测量两条对角线是否互相垂直且平分
D.测量四条边是否相等
28.(2023•桦南县一模)如图,AD是△ABC的中线,点O是AC的中点,过点A作AE∥BC交DO的延长线于点E,连接CE,添加下列条件仍不能判断四边形ADCE是菱形的是( )
A.AB⊥AC B.AB=AC
C.AC平分∠DAE D.AB2+AC2=BC2
29.(2023春•海珠区期中)如图,在四边形ABCD中,E、F分别是AD、BC的中点,G、H分别是BD、AC的中点,依次连接E、G、F、H得到四边形EGFH,要使四边形EGFH是菱形,可添如条件 .
30.(2023春•大同期中)如图,在平行四边形ABCD中,AB=6cm,BC=10cm,∠B=60°,点G是CD的中点.点E是AD边上的动点,连接EG并延长交BC的延长线交于点F,连接CE,DF.
(1)求证:四边形CEDF是平行四边形.
(2)当AE= cm时,四边形CEDF是菱形.
31.(2023•义乌市校级模拟)如图,在△ABC中,D为BC边的中点,过D点分别作DE∥AB交AC于点E,DF∥AC交AB于点F.
(1)证明:△BDF≌△DCE;
(2)请你给△ABC增加一个条件, . 使四边形AFDE成为菱形(不添加其他辅助线,写出一个即可,不必证明)
【题型5 菱形的判定-证明题】
32.(2023•长春模拟)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AD∥BC.过点D分别作DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F,且DE=DF.求证:四边形ABCD是菱形.
33.(2023春•天河区校级期中)如图,四边形ABCD是平行四边形,延长BC至E,使点C是BE的中点,连接AD,AC,CE,DE,AG与DE相交于点O.
(1)求证:AC=DE;
(2)当∠BAE=90°时,求证:四边形ACED是菱形.
34.(2023•鼓楼区模拟)如图,在四边形ABCD中,AB=AD,BC=CD.点O是四边形ABCD内一点,且满足∠BOD=2∠C,OA=OB=OD.求证:
(1)∠BAD=∠C;
(2)四边形ABCD是菱形.
35.(2023春•青秀区校级月考)如图,在平行四边形ABCD中,边AB的垂直平分线交AD于点E,交CB的延长线于点F,连接AF,BE.
(1)求证:△AGE≌△BGF;
(2)求证:四边形AFBE是菱形.
36.(2023•岳阳楼区模拟)如图,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,E是CD上一点,BE交AC于F,连接DF.
(1)求证:∠BAC=∠DAC.
(2)若AB∥CD,试证明四边形ABCD是菱形.
37.(2023•邗江区一模)如图,在平行四边形ABCD中,E,F是对角线BD上的点,且BE=DF,连接AE,CF.
(1)求证△ADE≌△CBF;
(2)连接AF,CE,若AB=AD,求证:四边形AFCE是菱形.
38.(2023•南海区校级模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,过点C的直线MN∥AB,D为AB边上一点,过点D作DE⊥BC,交直线MN于E,垂足为F,连接CD、BE.
(1)求证:CE=AD;
(2)当D在AB中点时,四边形BECD是什么特殊四边形?说明你的理由.
【题型6 菱形的性质与判定综合】
39.如图,▱ABCD对角线AC,BD相交于点O,过点D作DE∥AC且DE=OC,连接CE,OE,OE=CD.
(1)求证:▱ABCD是菱形;
(2)若AB=4,∠ABC=60°,求AE的长.
40.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AD是BC边上的中线,点E是AD的中点,过点A作AF∥BC,交BE的延长线于点F,连接CF.
(1)求证:四边形ADCF是菱形;
(2)若AB=AC,试判定四边形ADCF的形状.
41.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,E是AD的中点,过A点作AF∥BC,交BE的延长线于点F,连接CF.
(1)证明:四边形ADCF是菱形;
(2)当AB=AC时,请问四边形ADCF是什么特殊的四边形?并说明理由.
42.在▱ABCD中,AE平分∠BAD,O为AE的中点,连接BO并延长,交AD于点F,连接EF,OC.
(1)求证:四边形ABEF是菱形;
(2)若点E为BC的中点,且BC=8,∠ABC=60°,求OC的长.
【题型7 求菱形中最小值问题】
43.(2023秋•泰山区校级期末)如图,在菱形ABCD中,E,F分别是边CD,BC上的动点,连接AE,EF,G,H分别为AE,EF的中点,连接GH.若∠B=45°,BC=2,则GH的最小值为( )
A. B. C. D.
44.(2023春•海口期末)如图,在菱形ABCD中,对角线AC=8,BD=6,点E,F分别是边AB,BC的中点,点P在AC上运动,在运动过程中,存在PE+PF的最小值,则这个最小值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
45(2023春•庐江县期末)如图,在菱形ABCD中,AC与BD相交于点O,AB=4,BD=4,E为AB的中点,点P为线段AC上的动点,则EP+BP的最小值为( )
A.4 B.2 C.2 D.8
46.(2023•埇桥区校级月考)如图,已知菱形ABCD的周长为16,面积为8,E为AB的中点,若P为对角线BD上一动点,则EP+AP的最小值为( )
A.2 B.2 C.4 D.4
【题型8 菱形中动点问题-分类讨论】
47.如图1,四边形中, ,,,,,动点在线段边上以每秒1个单位的速度由点向点运动,动点从点同时出发,以每秒3个单位的速度向点运动,设动点的运动时间为秒.
(1)当为何值时,满足和?请说明理由.
(2)如图2,若是上一点,,那么在线段上是否存在一点,使得四边形是菱形?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
48.已知,如图,O为坐标原点,在四边形中,, , ,点D是的中点,动点P在线段上以每秒2个单位长度的速度由点C向B运动.设动点P的运动时间为t秒.
(1)当P运动 秒,四边形是平行四边形.
(2)在直线上是否存在一点Q,使得以O、D、Q、P四点为顶点的四边形是菱形?若存在,求t的值,并求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
49.如图,在菱形中,O为坐标原点,点A的坐标为, .动点P从点A出发,沿着射线以每秒3个单位长度的速度运动,动点Q从点C出发,沿着射线以每秒1个单位长度的速度运动.点 P,Q同时出发,设运动时间为秒.
(1)求点C的坐标.
(2)当时,求的面积.
(3)试探究在点 P,Q运动的过程中,是否存在某一时刻,使得以C,O,P,Q四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出此时t的值与点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
50.如图,是边长为的菱形,且.动点,分别以每秒个单位长度的速度同时从点出发,点沿折线方向运动,点沿折线方向运动,当两者相遇时停止运动.设运动时间为秒,点,的距离为.
(1)请直接写出关于的函数表达式并注明自变量的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出这个函数的图象,并写出该函数的一条性质;
(3)结合函数图象,写出点,相距个单位长度时的值.
51.如图,正方形的顶点、分别在、的正半轴上,点的坐标为,一次函数的图象与边、分别交于点、,并且满足.点是线段上的一个动点.
(1)连接、,求证:四边形是平行四边形;
(2)作交于,当面积为2.6时,求点的坐标;
(3)设点是轴上方平面内的一点,以、、、为顶点的四边形是菱形,求点的坐标.
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专题01 菱形的性质与判定综合重难点题型汇编
【题型1 利用菱形的性质求角度】
【题型2 利用菱形的性质求线段长度】
【题型3 利用等面积法求线段长度】
【题型4 添加条件对菱形的判定】
【题型5 菱形的判定-证明题】
【题型6 菱形的性质与判定综合】
【题型7 求菱形中最小值问题】
【题型8 菱形中动点问题-分类讨论】
【题型1 利用菱形的性质求角度】
1.(2023秋•碑林区校级期末)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=80°,BA=BE,则∠AED=( )
A.95° B.105° C.100° D.110°
【答案】D
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=80°,
∴∠ABD=∠ABC=40°.
∵BA=BE,
∴∠BAE=∠BEA=×(180°﹣40°)=70°,
∴∠AED=∠BAE+∠ABD=70°+40°=110°,
故选:D.
2.(2023秋•西安期末)如图,菱形ABCD中,AC交BD于O,DE⊥BC于E,连接OE,若∠ABC=120°,则∠OED=( )
A.20° B.25° C.30° D.35°
【答案】C
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,AC交BD于O,∠ABC=120°,
∴点O为BD的中点,,
∵DE⊥BC,
∴∠DEB=90°,
∴,
∴∠OED=∠ODE=30°,
故选:C.
3.(2023秋•南关区校级期末)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=94°,AB的垂直平分线交对角线AC于点F,E为垂足,连接DF,则∠CFD的度数是( )
A.80° B.82° C.86° D.88°
【答案】C
【解答】解:如图,连接BD、BF,
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=94°,
∴AB∥CD,AC垂直平分BD,∠FAD=∠BAD,
∴∠ABC+∠BAD=180°,BF=DF,
∴∠BAD=180°﹣∠ABC=180°﹣94°=86°,
∴∠FAD=43°,
又∵EF垂直平分AB,
∴AF=BF,
∴AF=DF,
∴∠FAD=∠FDA=43°,
∴∠CFD=∠FAD+∠FDA=43°+43°=86°,
故选:C.
4.(2023•港南区四模)如图,在菱形纸片ABCD中,∠A=60°,点E在BC边上,将菱形纸片ABCD沿DE折叠,点C对应点为点C′,且DC′是AB的垂直平分线,则∠DEC的大小为( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
【答案】D
【解答】解:连接BD,如图所示:
∵四边形ABCD为菱形,
∴AB=AD,
∵∠A=60°,
∴△ABD为等边三角形,∠ADC=120°,∠C=60°,
∵DC′是AB的垂直平分线,
∴P为AB的中点,
∴DP为∠ADB的平分线,即∠ADP=∠BDP=30°,
∴∠PDC=90°,
∴由折叠的性质得到∠CDE=∠PDE=45°,
在△DEC中,∠DEC=180°﹣(∠CDE+∠C)=75°.
故选:D.
5.(2023•唐河县模拟)如图,菱形ABCD中,过点C作CE⊥BC交BD于点E,若∠BAD=118°,则∠CEB=( )
A.59° B.62° C.69° D.72°
【答案】A
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,∠ABD=∠CBE,
∴∠ABD=∠ADB,
∵∠BAD=118°,
∴∠ABD==31°,
∴∠CBE=31°,
∵CE⊥BC,
∴∠BCE=90°,
∴∠CEB=90°﹣31°=59°.
故选:A.
6.(2023秋•三明期末)如图,AC,BD是菱形ABCD的对角线,若∠1=20°,则∠2的度数为 70° .
【答案】70°.
【解答】解:∵AC,BD是菱形ABCD的对角线,
∴∠DAC=∠1=20°,∠ADB=∠2,
∴∠DAB=40°,
∵DC∥AB,
∴∠ADC=140°,
∴∠2=70°.
故答案为:70°.
【题型2 利用菱形的性质求线段长度】
7.(2023秋•碑林区校级期末)如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD交于点F,E是AB的中点,若EF=2,则菱形ABCD的边长是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,AC⊥BD,
∴∠AFB=90°,
∵E为AB的中点,且EF=2,
∴AB=2EF=4,
即菱形ABCD的边长是4,
故选:B.
8.(2023秋•成都期末)如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,∠ABC=120°,BD=4,则对角线AC的长为( )
A. B. C.4 D.8
【答案】A
【解答】解:在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,∠ABC=120°,BD=4,
∴∠BAD=60°,AD=AB,
则△ABD是等边三角形,
∴AB=AD=CD=BC=4,∠DAC=BAD=30°,
故AO=4cos30°=2,
∴AC=2AO=4.
故选:A.
9.(2023秋•丹东期末)如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠A=120°,点E是BD上不与点B和点D重合的一个动点,过点E分别作AB和AD的垂线,垂足为F,G,则EF+EG的值为( )
A. B.2 C. D.4
【答案】A
【解答】解:连接AC交BD于O,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,∠BAO=∠BAD=60°,AB=AD=4,
∵AB=4,
∴AO=AB=2,
∴AC=2AO=4,OB==2,
∴,
连接AE,
∴S△ABD=S△ABE+S△ADE,
∴,
∴EF+EG=2,
故选:A.
10.(2023秋•昌图县期末)如图,菱形ABCD中,E、F分别是AB、AC的中点,若EF=3,则菱形ABCD的周长为( )
A.24 B.18 C.12 D.9
【答案】A
【解答】解:∵E、F分别是AB、AC的中点,
∴BC=2EF=6,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD=6,
∴菱形ABCD的周长=4×6=24,
故选:A.
11.(2023秋•朝阳区校级期末)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DE⊥BC于点E,连接OE,若OA=3,S菱形ABCD=9,则OE的长为( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC=3,OB=OD=BD,BD⊥AC,
∴AC=6,
∵S菱形ABCD=AC×BD=9,
∴BD=3,
∵DE⊥BC,
∴∠BED=90°,
∴OE=BD=.
故选:C.
12.(2023春•高新区期末)小明用四根长度相同的木条制作了能够活动的菱形学具,他先活动学具成为图1所示菱形,并测得∠B=60°,对角线AC=20cm,接着活动学具成为图2所示正方形,则图2中对角线AC的长为( )
A.20cm B.30cm C.40cm D.20cm
【答案】D
【解答】解:如图1,图2中,连接AC.
图1中,∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,
∵∠B=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC=20cm,
在图2中,∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠B=90°,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴AC=AB=20cm;
故选:D.
13.(2023秋•灞桥区校级期中)如图,菱形ABCD中,∠DAB=60°,BE⊥AB,DF⊥CD,垂足分别为B,D,若AB=9cm,则EF的长是( )cm
A. B.6 C. D.
【答案】C
【解答】解:连接BD交AC于O,则AO=CO,BO=OD,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=AB,∠DAC=∠BAC=∠DCA=∠BCA,AC⊥BD,
∵∠DAB=60°,
∴△ABD是等边三角形,∠DAC=∠BAC=∠DCA=∠BCA=30°,
∴BD=AB=9cm,
∴BO=4.5cm,
∴AO==(cm),
∴AC=2OA=9cm,
∵BE⊥AB,DF⊥CD,
∴∠CDF=∠ABE=90°;
∴△CDF≌△ABE(ASA),
∴AE=CF,AE=CF===6(cm),
∴EF=AE+CF﹣AC=6+6﹣9=3(cm),
故选:C.
14.(2023秋•莱州市期末)如图,在菱形ABCD中,点E在对角线BD上,AE=BE=2,∠C=120°,则BD= 6 .
【答案】6.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∠C=120°,
∴AB=AD,∠BAD=∠C=120°,∠ABC=∠ADC=180°﹣120°=60°,∠ABD=∠CBD,
∴∠ABD=∠ADB=∠ABC=×60°=30°,
∵AE=BE,
∴∠ABE=∠BAE=30°,
∴∠DAE=∠BAD﹣∠BAE=120°﹣30°=90°,
∴AE=ED,
∴ED=2AE=2×2=4,
∴BD=BE+ED=2+4=6,
故答案为:6.
【题型3 利用等面积法求线段长度】
15.(2023春•越秀区校级期中)如图,四边形ABCD是菱形,AC=8,BD=6,DH⊥AB于点H,求DH的长( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OA=OC=4,OB=OD=3,
∴AB==5,
∴S菱形ABCD=AC•BD=AB•DH,
∴DH==,
故选:B.
16.(2023春•渝中区校级月考)如图,在菱形ABCD中,AC、BD交于O点,AC=8,BD=6,点P为线段AC上的一个动点.过点P分别作PM⊥AD于点M,作PN⊥DC于点N,则PM+PN的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:如图,连接PD,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC与BD互相垂直平分,
∴AO=OC=4,BO=DO=3,
∴,
∵S△ACD=S△APD+S△CPD,PM⊥AD,PN⊥CD,
∴=+,
∴8×3=5(PM+PN),
∴,
故选:C.
17.(2023春•竹溪县期中)如图,在菱形ABCD中,AC、BD相交于点O,E为AB的中点,且DE⊥AB,AC=6,则菱形ABCD的面积是( )
A.18 B.18 C.9 D.6
【答案】D
【解答】解:∵E为AB的中点,DE⊥AB,
∴AD=DB,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,
∴AD=DB=AB,
∴△ABD为等边三角形.
∵四边形ABCD是菱形,
∴BD⊥AC于O,AO=AC=×6=3,
Rt△AOB中,∠OAB=30°,
∴OB=,
∴BD=2OB=2,
∴菱形ABCD的面积===6,
故选:D.
18.(2021春•增城区期末)如图,在菱形ABCD中,AE,AF分别垂直平分BC,CD,垂足分别为E,F,则∠EAF的度数是( )
A.30° B.45° C.60° D.90°
【答案】C
【解答】解:连接AC,如图:
∵AE,AF分别垂直平分BC,CD,
∴AB=AC,AD=AC,∠AEC=∠AFC=90°,
又∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,
∴AB=AC=BC=AD=CD,
∴△ABC、△ACD是等边三角形,
∴∠B=∠ACB=∠ACD=60°,
∴∠BCD=120°,
∴在四边形AECF中,∠EAF=360°﹣90°﹣90°﹣120°=60°.
故选:C.
19.(2023•福田区模拟)如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,且AC=8,BD=6,则菱形ABCD的高BH=( )
A.4.6 B.4.8 C.5 D.5.2
【答案】B
【解答】解:在菱形ABCD中,AC⊥BD,
∵AC=8,BD=6,
∴OA=AC=×8=4,OB=BD=×6=3,
在Rt△AOB中,AB==5,
∵DH⊥AB,
∴菱形ABCD的面积=AC•BD=AB•DH,
即×6×8=5•DH,
解得DH=4.8,
故选:B.
20.(2023春•朝阳区校级期中)如图,菱形ABCD面积为24,对角线AC=8,DE⊥AB于点E,则DE= .
【答案】.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴,,AC⊥BD,
∵,即,
∴BD=6,
∴OB=3,
∴,
∵S菱形ABCD=AB⋅DE=24,即5DE=24,
∴.
故答案为:.
【题型4 添加条件对菱形的判定】
21.(2023•襄州区模拟)如图,四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,OA=OC,且AB∥CD,则添加下列一个条件能判定四边形ABCD是菱形的是( )
A.AC=BD B.∠ADB=∠CDB C.∠ABC=∠DCB D.AD=BC
【答案】B
【解答】解:∵AB∥CD,
∴∠BAO=∠DCO,∠ABO=∠CDO,
∵OA=OC,
∴△AOB≌△COD(AAS),
∴AB=CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
A、当AC=BD时,四边形ABCD是矩形;故选项A不符合题意;
B、∵AB∥CD,
∴∠ABD=∠CDB,
∵∠ADB=∠CDB,
∴∠ADB=∠ABD,
∴AD=AB,
∴四边形ABCD为菱形,故选项B符合题意;
C、∵AB∥CD,
∴∠ABC+∠BCD=180°,
∵∠ABC=∠DCB
∴∠ABC=∠DCB=90°,
∴四边形ABCD是矩形;故选项C不符合题意;
D、当AD=BC时,不能判定四边形ABCD为菱形;故选项D不符合题意.
故选:B.
22.(2023•西安二模)在下列条件中,能判定平行四边形ABCD为菱形的是( )
A.AB⊥BC B.AC=BD C.AB=BC D.AB=AC
【答案】C
【解答】解:A、∵AB⊥BC,
∴∠ABC=90°,
∴平行四边形ABCD为矩形,故选项A不符合题意;
B、∵AC=BD,
∴平行四边形ABCD为矩形,故选项B不符合题意;
C、∵AB=BC,
∴平行四边形ABCD为菱形,故选项C符合题意;
D、由AB=AC,不能判定平行四边形ABCD为菱形,故选项D不符合题意;
故选:C.
23.(2023•息县模拟)如图,DE,DF为△ABC的中位线,下列添加的条件不能使四边形DECF为菱形的是( )
A.AC=BC B.AF=BE C.∠C=90° D.∠A=∠B
【答案】C
【解答】解:∵DE,DF为△ABC的中位线,
∴DE∥AC,DF∥BC,CE=BE=BC,AF=CF=AC,
∴四边形DECF是平行四边形,
A、∵AC=BC,
∴CF=CE,
∴平行四边形DECF为菱形,故选项A不符合题意;
B、∵AF=BE,
∴CF=CE,
∴平行四边形DECF为菱形,故选项B不符合题意;
C、∵∠C=90°,四边形DECF是平行四边形,
∴平行四边形DECF为矩形,故选项C符合题意;
D、∵∠A=∠B,
∴AC=BC,
∴CF=CE,
∴平行四边形DECF为菱形,故选项D不符合题意;
故选:C.
24.(2023•秦都区校级二模)如图,▱ABCD的对角线AC与BD相交于点O,添加下列条件不能证明▱ABCD是菱形的是( )
A.∠ABD=∠ADB B.AC⊥BD C.AB=BC D.AC=BD
【答案】D
【解答】解:A、∵∠ABD=∠ADB,
∴AB=AD,
∴▱ABCD是菱形,故选项A不符合题意;
B、∵四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD,
∴▱ABCD是菱形,故选项B不符合题意;
C、∵四边形ABCD是平行四边形,AB=BC,
∴▱ABCD是菱形,故选项C不符合题意,
D、∵四边形ABCD是平行四边形,AC=BD,
∴▱ABCD是矩形,故选项D符合题意;
故选:D.
25.(2023春•承德月考)如图,平行四边形ABCD中,点E、F在对角线BD上,且BE=DF,要使四边形AECF为菱形,现有甲、乙、丙三种方案:
甲:只需要满足∠ABE=∠CBE;
乙:只需要满足AE=CF;
丙:只需要满足AC⊥EF.
则正确的方案是( )
A.甲、乙、丙 B.甲、丙 C.甲、乙 D.乙、丙
【答案】B
【解答】解:在平行四边形ABCD中,AO=OC,BO=OD,AD∥BC,
∵BE=DF,
∴EO=OF,
∴四边形AECF是平行四边形,
甲∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠DBC,
∵∠ABE=∠CBE,
∴∠ADB=∠ABE,
∴AB=AD,
∴平行四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥DB,
∴平行四边形AECF是菱形,甲符合要求;
乙:平行四边形AECF中存在AE=CF,
根据乙而无法确定平行四边形AECF是菱形,乙不符合要求;
丙∵平行四边形AECF中,AC⊥EF,
∴平行四边形AECF是菱形,丙符合要求.
故选:B.
26.(2023•雁塔区校级二模)如图,△ABC中,D为BC上一点,DE∥AB,DF∥AC.增加下列条件能判定四边形AFDE为菱形的是( )
A.点D在∠BAC的平分线上 B.AB=AC
C.∠A=90° D.点D为BC的中点
【答案】A
【解答】解:∵DE∥AB,DF∥AC,
∴四边形AFDE是平行四边形,
如图,连接AD,
∴三角形ADE和三角形ADF的面积相等,
∴当点D在∠BAC的平分线上,点D到AE,AF的距离相等,
∴AF=AE,
∴平行四边形AFDE是菱形;
B,D不能得平行四边形AFDE是菱形;
C能得平行四边形AFDE是矩形;
故选:A.
27.(2023•新乡二模)在数学活动课上,老师和同学判断教室中的瓷砖是否为菱形,下面是某小组拟定的4种方案,其中不正确的是( )
A.测量两条对角线是否分别平分两组内角
B.测量四个内角是否相等
C.测量两条对角线是否互相垂直且平分
D.测量四条边是否相等
【答案】B
【解答】解:A、测量两条对角线是否分别平分两组内角,能判定菱形,故故选A不符合题意;
B、测量四个内角是否相等,能判定矩形,不能判定菱形,故选项B符合题意;
C、测量两条对角线是否互相垂直且平分,能判定菱形,故选项C不符合题意;
D、测量四条边是否相等,能判定菱形,故选项D不符合题意.
故选:B.
28.(2023•桦南县一模)如图,AD是△ABC的中线,点O是AC的中点,过点A作AE∥BC交DO的延长线于点E,连接CE,添加下列条件仍不能判断四边形ADCE是菱形的是( )
A.AB⊥AC B.AB=AC
C.AC平分∠DAE D.AB2+AC2=BC2
【答案】B
【解答】解:∵AE∥BC,
∴∠OAE=∠OCD,∠OEA=∠ODC,
∵点O是AC的中点,
∴OA=OC,
在△OAE和△OCD中,
,
∴△OAE≌△OCD(AAS),
∴OD=OE,
∴四边形ADCE是平行四边形,
添加AB⊥AC时,
∵AD是△ABC的中线,
∴AD=BC=CD,
∴四边形ADCE是菱形,故选项A不符合题意;
添加AC平分∠DAE,
∴∠DAC=∠EAC=∠DCA,
∴AD=CD,
∴四边形ADCE是菱形,故选项C不符合题意;
添加AB2+AC2=BC2,可得到AB⊥AC,
同选项A可判断四边形ADCE是菱形,故选项D不符合题意;
只有添加选项B不能判定四边形ADCE是菱形,故选项B符合题意;
故选:B.
29.(2023春•海珠区期中)如图,在四边形ABCD中,E、F分别是AD、BC的中点,G、H分别是BD、AC的中点,依次连接E、G、F、H得到四边形EGFH,要使四边形EGFH是菱形,可添如条件 .
【答案】AB=CD(答案不唯一).
【解答】解:∵E、F分别是AD、BC的中点,G、H分别是BD、AC的中点,
∴,
∵四边相等的四边形是菱形,
∴当AB=CD时,FH=GE=GF=EH,
此时四边形EGFH是菱形;
∴可添加的条件为:AB=CD;
故答案为:AB=CD(答案不唯一).
30.(2023春•大同期中)如图,在平行四边形ABCD中,AB=6cm,BC=10cm,∠B=60°,点G是CD的中点.点E是AD边上的动点,连接EG并延长交BC的延长线交于点F,连接CE,DF.
(1)求证:四边形CEDF是平行四边形.
(2)当AE= 4 cm时,四边形CEDF是菱形.
【答案】(1)见解析;
(2)4.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC∥AD,
∴∠FCG=∠EDG,
∵G是CD的中点,
∴CG=DG,
在△CFG和△DEG中,
,
∴△CFG≌△DEG(ASA),
∴FG=EG,
∵CG=DG,
∴四边形CEDF是平行四边形;
(2)解:当AE=4cm时,四边形CEDF是菱形,理由如下:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=10,CD=AB=6,∠CDE=∠B=60°,
∵四边形CEDF是菱形,
∴CE=ED,
∵∠CDE=60°,
∴△CDE是等边三角形,
∴CE=ED=6,
∴AE=AD﹣ED=4,
∴当AE=4cm时,四边形CEDF是菱形.
故答案为:4;
31.(2023•义乌市校级模拟)如图,在△ABC中,D为BC边的中点,过D点分别作DE∥AB交AC于点E,DF∥AC交AB于点F.
(1)证明:△BDF≌△DCE;
(2)请你给△ABC增加一个条件, . 使四边形AFDE成为菱形(不添加其他辅助线,写出一个即可,不必证明)
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)证明:∵D为BC边的中点,过D点分别作DE∥AB交AC于点E,DF∥AC交AB于点F
∴∠FDB=∠C,BD=CD,∠B=∠CDE,
∴△BDF≌△DCE;(4分)
(2)解:AF=AE(答案不唯一).(6分)
【题型5 菱形的判定-证明题】
32.(2023•长春模拟)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AD∥BC.过点D分别作DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F,且DE=DF.求证:四边形ABCD是菱形.
【答案】证明见解答.
【解答】证明:∵DE⊥AB 于点 E,DF⊥BC 于点F,
∴∠AED=∠CFD=90°,
∵AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C,
在△ADE和△CDF中,
,
∴△ADE≌△CDF(AAS),
∴AD=CD,
∴四边形ABCD是菱形.
33.(2023春•天河区校级期中)如图,四边形ABCD是平行四边形,延长BC至E,使点C是BE的中点,连接AD,AC,CE,DE,AG与DE相交于点O.
(1)求证:AC=DE;
(2)当∠BAE=90°时,求证:四边形ACED是菱形.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∵点C是BE的中点,
∴BC=CE,
∴AD=CE,
∴四边形ACED是平行四边形,
∴AC=DE;
(2)证明:由(1)可知四边形ACED是平行四边形,
∵∠BAE=90°,点C是BE的中点,
∴AC=CE=BC,
∴平行四边形ACED是菱形.
34.(2023•鼓楼区模拟)如图,在四边形ABCD中,AB=AD,BC=CD.点O是四边形ABCD内一点,且满足∠BOD=2∠C,OA=OB=OD.求证:
(1)∠BAD=∠C;
(2)四边形ABCD是菱形.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析.
【解答】证明:(1)如图1,延长AO至E,
∵OA=OB,
∴∠ABO=∠BAO,
∵∠BOE=∠ABO+∠BAO,
∴∠BOE=2∠BAO,
同理∠DOE=2∠DAO,
∴∠BOE+∠DOE=2∠BAO+2∠DAO=2(∠BAO+∠DAO)=2∠BAD,
即∠BOD=2∠BAD,
又∵∠BOD=2∠C,
∴∠BAD=∠C;
(2)如图2,连接OC,
∵AB=AD,OB=OD,OA=OA,
∴△OAB≌△OAD(SSS),
∴∠ABO=∠ADO,
同理:△OBC≌△ODC(SSS),
∴∠OBC=∠ODC,
∴∠ABO+∠OBC=∠ADO+∠ODC,
即∠ABC=∠ADC,
由(1)可知,∠BAD=∠C,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵AB=AD,
∴平行四边形ABCD是菱形.
35.(2023春•青秀区校级月考)如图,在平行四边形ABCD中,边AB的垂直平分线交AD于点E,交CB的延长线于点F,连接AF,BE.
(1)求证:△AGE≌△BGF;
(2)求证:四边形AFBE是菱形.
【答案】(1)见解析;
(2)见解析.
【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠AEG=∠BFG,
∵EF垂直平分AB,
∴AG=BG,
在△AGE和△BGF中,
,
∴△AGE≌△BGF(AAS);
(2)∵△AGE≌△BGF,
∴AE=BF,
∵AD∥BC,
∴四边形AFBE是平行四边形,
又∵EF⊥AB,
∴平行四边形AFBE是菱形.
36.(2023•岳阳楼区模拟)如图,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,E是CD上一点,BE交AC于F,连接DF.
(1)求证:∠BAC=∠DAC.
(2)若AB∥CD,试证明四边形ABCD是菱形.
【答案】答案见解析.
【解答】证明:(1)∵在△ABC和△ADC中,
,
∴△ABC≌△ADC(SSS),
∴∠BAC=∠DAC,
(2)∵AB∥CD,
∴∠BAC=∠DCA,
∵∠BAC=∠DAC,
∴∠DCA=∠DAC,
∴AD=CD,
∵AB=AD,CB=CD,
∴AB=CB=CD=AD,
∴四边形ABCD是菱形.
37.(2023•邗江区一模)如图,在平行四边形ABCD中,E,F是对角线BD上的点,且BE=DF,连接AE,CF.
(1)求证△ADE≌△CBF;
(2)连接AF,CE,若AB=AD,求证:四边形AFCE是菱形.
【答案】(1)证明见解析过程;
(2)证明见解析过程.
【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴∠ADE=∠CBF,
∵BE=DF,
∴BF=DE,
在△ADE和△CBF中,
,
∴△ADE≌△CBF(SAS);
(2)连接AC,交BD于点O,
∵AB=AD,四边形ABCD是平行四边形,
∴四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AO=CO,BO=DO,
∵BE=DF,
∴EO=FO,
∴四边形AECF是平行四边形,
又∵AC⊥BD,
∴四边形AECF是菱形.
38.(2023•南海区校级模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,过点C的直线MN∥AB,D为AB边上一点,过点D作DE⊥BC,交直线MN于E,垂足为F,连接CD、BE.
(1)求证:CE=AD;
(2)当D在AB中点时,四边形BECD是什么特殊四边形?说明你的理由.
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)证明:∵DE⊥BC,
∴∠DFB=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACB=∠DFB,
∴AC∥DE,
∵MN∥AB,即CE∥AD,
∴四边形ADEC是平行四边形,
∴CE=AD;
(2)解:四边形BECD是菱形,理由如下:
∵D为AB中点,
∴AD=BD,
∵CE=AD,
∴BD=CE,
∵BD∥CE,
∴四边形BECD是平行四边形,
∵∠ACB=90°,D为AB中点,
∴CD=BD,
∴四边形BECD是菱形.
【题型6 菱形的性质与判定综合】
39.如图,▱ABCD对角线AC,BD相交于点O,过点D作DE∥AC且DE=OC,连接CE,OE,OE=CD.
(1)求证:▱ABCD是菱形;
(2)若AB=4,∠ABC=60°,求AE的长.
【解答】(1)证明:∵DE∥AC,DE=OC,
∴四边形OCED是平行四边形.
∵OE=CD,
∴平行四边形OCED是矩形,
∴∠COD=90°,
∴AC⊥BD,
∴▱ABCD是菱形;
(2)解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC,CD=AB=BC=4,AC⊥BD,
∵∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AC=AB=4,
∴OA=OC=2,
在Rt△OCD中,由勾股定理得:OD===2,
由(1)可知,四边形OCED是矩形,
∴CE=OD=2,∠OCE=90°,
∴AE===2,
即AE的长为2.
40.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AD是BC边上的中线,点E是AD的中点,过点A作AF∥BC,交BE的延长线于点F,连接CF.
(1)求证:四边形ADCF是菱形;
(2)若AB=AC,试判定四边形ADCF的形状.
【解答】(1)证明:∵AF∥BC,
∴∠AFE=∠DBE,
∵点E是AD的中点,
∴AE=AD,
∵∠AEF=∠DEB,
在△AEF和△DEB中,
,
∴△AEF≌△DEB(AAS),
∴AF=BD,
∵BD=DC,
∴AF=DC,
又∵AF∥BC,
∴四边形ADCF是平行四边形,
∵∠BAC=90°,AD是BC边上的中线,
∴AD=DC,
∴四边形ADCF是菱形;
(2)解:∵AB=AC,
∴△ABC是等腰三角形,
∵∠BAC=90°,AD是BC边上的中线,
∴AD⊥BC,
∴∠ADC=90°,
∵四边形ADCF是平行四边形,
∴四边形ADCF是矩形.
41.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,E是AD的中点,过A点作AF∥BC,交BE的延长线于点F,连接CF.
(1)证明:四边形ADCF是菱形;
(2)当AB=AC时,请问四边形ADCF是什么特殊的四边形?并说明理由.
【解答】(1)证明:∵AF∥BC,
∴∠AFE=∠DBE,
∵△ABC是直角三角形,AD是BC边上的中线,E是AD的中点,
∴AE=DE,BD=CD
在△AFE和△DBE中,
,
∴△AFE≌△DBE(AAS),
∴AF=BD,
又∵BD=CD,
∴AF=CD,且AF∥BC,
∴四边形ADCF是平行四边形,
∵∠BAC=90°,D是BC的中点,
∴AD=BC=CD,
∴四边形ADCF是菱形;
(2)解:当AB=AC时,四边形ADCF是正方形.
理由:∵AF=BD=DC,AF∥BC,
∴四边形ADCF是平行四边形,
∵AB=AC,AD是中线,
∴AD⊥BC,
∵AD=AF,
∴四边形ADCF是正方形.
42.在▱ABCD中,AE平分∠BAD,O为AE的中点,连接BO并延长,交AD于点F,连接EF,OC.
(1)求证:四边形ABEF是菱形;
(2)若点E为BC的中点,且BC=8,∠ABC=60°,求OC的长.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴AF∥BE,
∴∠FAO=∠BEO,
∵O为AE的中点,
∴OA=OE,
在△AOF和△EOB中,
,
∴△AOF≌△EOB(ASA),
∴AF=BE,
∴四边形ABEF是平行四边形;
∵AE平分∠BAD,
∴∠FAE=∠BAE,
∵∠FAE=∠AEB,
∴∠BAE=∠AEB,
∴BA=BE,
∴四边形ABEF是菱形;
(2)解:过O作OH⊥BC于H,如图所示:
∵E为BC的中点,且BC=8,
∴BE=CE=4,
∵四边形ABEF是菱形,∠ABC=60°,
∴∠OBH=30°,∠BOE=90°,
∴OE=BE=2,∠EOH=∠OBH=90°﹣∠OEH=30°,
∴EH=OE=1,
∴OH===,CH=EH+CE=5,
∴OC===2.
【题型7 求菱形中最小值问题】
43.(2023秋•泰山区校级期末)如图,在菱形ABCD中,E,F分别是边CD,BC上的动点,连接AE,EF,G,H分别为AE,EF的中点,连接GH.若∠B=45°,BC=2,则GH的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:连接AF,如图所示:
∵四边形ABCD是菱形,
∴,
∵G,H分别为AE,EF的中点,
∴GH是△AEF的中位线,
∴,
当AF⊥BC时,AF最小,GH得到最小值,
则∠AFB=90°,
∵∠B=45°,
∴△ABF是等腰直角三角形,
∴,
∴,
即GH的最小值为,
故选:D.
44.(2023春•海口期末)如图,在菱形ABCD中,对角线AC=8,BD=6,点E,F分别是边AB,BC的中点,点P在AC上运动,在运动过程中,存在PE+PF的最小值,则这个最小值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【解答】解:设AC交BD于O,作E关于AC的对称点N,连接NF,交AC于P,则此时EP+FP的值最小,
∴PN=PE,
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠DAB=∠BCD,AD=AB=BC=CD,OA=OC,OB=OD,AD∥BC,
∵E为AB的中点,
∴N在AD上,且N为AD的中点,
∵AD∥CB,
∴∠ANP=∠CFP,∠NAP=∠FCP,
∵AD=BC,N为AD中点,F为BC中点,
∴AN=CF,
在△ANP和△CFP中
∵,
∴△ANP≌△CFP(ASA),
∴AP=CP,
即P为AC中点,
∵O为AC中点,
∴P、O重合,
即NF过O点,
∵AN∥BF,AN=BF,
∴四边形ANFB是平行四边形,
∴NF=AB,
∵菱形ABCD,
∴AC⊥BD,OA=AC=4,BO=BD=3,
由勾股定理得:AB==5,
故选:C.
45(2023春•庐江县期末)如图,在菱形ABCD中,AC与BD相交于点O,AB=4,BD=4,E为AB的中点,点P为线段AC上的动点,则EP+BP的最小值为( )
A.4 B.2 C.2 D.8
【答案】C
【解答】解:如图,设AC,BD相交于O,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AO=AC,BO=BD=2,
∵AB=4,
∴AO=2,
连接DE交AC于点P,连接BP,作EM⊥BD于点M,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,且DO=BO,即AO是BD的垂直平分线,
∴PD=PB,
∴PE+PB=PE+PD=DE且值最小,
∵E是AB的中点,EM⊥BD,
∴EM=AO=1,BM=BO=,
∴DM=DO+OM=BO=3,
∴DE===2,
故选:C.
46.(2023•埇桥区校级月考)如图,已知菱形ABCD的周长为16,面积为8,E为AB的中点,若P为对角线BD上一动点,则EP+AP的最小值为( )
A.2 B.2 C.4 D.4
【答案】B
【解答】解:如图,作CE′⊥AB于E′,交BD于P′,连接AC、AP′.
∵已知菱形ABCD的周长为16,面积为8,
∴AB=BC=4,AB•CE′=8,
∴CE′=2,
在Rt△BCE′中,BE′==2,
∵BE=EA=2,
∴E与E′重合,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BD垂直平分AC,
∴A、C关于BD对称,
∴当P与P′重合时,P′A+P′E的值最小,最小值为CE=2,
故选:B.
【题型8 菱形中动点问题-分类讨论】
47.如图1,四边形中, ,,,,,动点在线段边上以每秒1个单位的速度由点向点运动,动点从点同时出发,以每秒3个单位的速度向点运动,设动点的运动时间为秒.
(1)当为何值时,满足和?请说明理由.
(2)如图2,若是上一点,,那么在线段上是否存在一点,使得四边形是菱形?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),理由见解析;
(2),理由见解析;
【分析】本题考查了动点问题,涉及到了平行四边形的判定与性质、菱形的判定与性质,勾股定理,解题关键是能正确建立方程.
(1)要满足和,即四边形为平行四边形,已有,故需要,由此可以得到关于的方程,解方程即可求解;
(2)利用菱形的判定,由一组邻边相等的平行四边形是菱形,得到,再利用勾股定理建立方程求解即可;
【详解】(1)解: 连接,如图所示,
若满足和,则四边形为平行四边形,
,
设动点的运动时间为秒,
则,,
,
,
解得:,符合题意,
当,满足和;
(2)解:假设在线段上存在一点,使得四边形是菱形,连接,,
设动点的运动时间为秒,则,
,要使得四边形是菱形,则需要,
,,
,
在中,,
∴,
∴,
解得:,(舍去),
此时,,
当时,在线段上存在一点,使得四边形是菱形.
48.已知,如图,O为坐标原点,在四边形中,, , ,点D是的中点,动点P在线段上以每秒2个单位长度的速度由点C向B运动.设动点P的运动时间为t秒.
(1)当P运动 秒,四边形是平行四边形.
(2)在直线上是否存在一点Q,使得以O、D、Q、P四点为顶点的四边形是菱形?若存在,求t的值,并求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)时,;时,;时,;
【分析】(1)根据题意得,四边形是平行四边形时,列一元一次方程即可求解;
(2)分三种情况:当Q点在P点的右边时;当Q点在P点左侧且在线段上时;当Q点在P点左侧且在延长线上时,根据菱形的性质、勾股定理分别求解即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴
∵点D是的中点,
∴
由题意得:
∵
∴
∵四边形是平行四边形
∴,即,解得:
∴当秒,四边形是平行四边形;
(2)分三种情况:
当Q点在P点的右边时,如下图
∵四边形是菱形
∴
在中,由勾股定理得:
∴,解得
∴;
当Q点在P点左侧且在线段上时,如图,
同理①得:
∴,解得
∴;
当Q点在P点左侧且在延长线上时,如图3
同理①得:
即,解得
∴;
综上:时,;时,;时,;
【点睛】本题考查平行四边形的性质,勾股定理,菱形的存在性问题等,解题的关键是掌握特殊平行四边形的性质,注意分类讨论.
49.如图,在菱形中,O为坐标原点,点A的坐标为, .动点P从点A出发,沿着射线以每秒3个单位长度的速度运动,动点Q从点C出发,沿着射线以每秒1个单位长度的速度运动.点 P,Q同时出发,设运动时间为秒.
(1)求点C的坐标.
(2)当时,求的面积.
(3)试探究在点 P,Q运动的过程中,是否存在某一时刻,使得以C,O,P,Q四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出此时t的值与点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,当时,,当时,
【分析】(1)由题意知,,由菱形,可得,,如图,延长交轴于,则轴,即,,,由勾股定理得,,进而可求;
(2)由题意知,时,,则,,根据,计算求解即可;
(3)由题意知,,当以C,O,P,Q四点为顶点的四边形是平行四边形,,由题意知,,,当时,;此时,可求;则;当时,;此时,可求;则.
【详解】(1)解:由题意知,,
∵菱形,
∴,,
如图,延长交轴于,则轴,即,
∴,
∴,
由勾股定理得,,
∴;
(2)解:由题意知,时,,则,,
∴,
∴的面积为;
(3)解:∵,
∴当以C,O,P,Q四点为顶点的四边形是平行四边形,,
由题意知,,,
当时,;此时,
解得,;
∴;
当时,;此时,
解得,;
∴;
综上所述,存在,当时,,当时,.
【点睛】本题考查了菱形的性质,坐标与图形,含的直角三角形,勾股定理,平行四边形的性质等知识.熟练掌握菱形的性质,坐标与图形,含的直角三角形,勾股定理,平行四边形的性质是解题的关键.
50.如图,是边长为的菱形,且.动点,分别以每秒个单位长度的速度同时从点出发,点沿折线方向运动,点沿折线方向运动,当两者相遇时停止运动.设运动时间为秒,点,的距离为.
(1)请直接写出关于的函数表达式并注明自变量的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出这个函数的图象,并写出该函数的一条性质;
(3)结合函数图象,写出点,相距个单位长度时的值.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)或
【分析】此题考查了动点问题函数图象,画一次函数图象,等边三角形的性质,菱形的性质;
(1)分两种情况:当时,根据等边三角形的性质解答;当时,利用即可;
(2)在直角坐标系中描点连线即可;
(3)利用分别求解即可.
【详解】(1)解:当时,点分别在上运动,连接
∵动点,分别以每秒个单位长度的速度同时从点出发,
∴
又∵
∴等边三角形,
∴
当时,点分别在上运动,
∵四边形是菱形,是边长为的菱形,
∴,
∵动点,分别以每秒个单位长度的速度同时从点出发,
∴
∴
∴等边三角形,
∴
∴
(2)如图所示,
该函数是轴对称图形,对称轴是直线;
该函数在自变量范围内有最值,当或时,函数有最小值;当时,函数有最大值;
当时,随的增大而增大,当时,随的增大而减小.
(选择其中之一即可)
(3)解:当时,
当时,,
当时,,解得:
∴或
51.如图,正方形的顶点、分别在、的正半轴上,点的坐标为,一次函数的图象与边、分别交于点、,并且满足.点是线段上的一个动点.
(1)连接、,求证:四边形是平行四边形;
(2)作交于,当面积为2.6时,求点的坐标;
(3)设点是轴上方平面内的一点,以、、、为顶点的四边形是菱形,求点的坐标.
【答案】(1)见解析
(2)点的坐标为;
(3)点的坐标为或.
【分析】本题是一次函数综合题,主要考查了菱形的判定方法,正确根据菱形的性质求得的坐标是解决本题的关键.
(1)首先求出,代入,可求得,则,即可得四边形是平行四边形;
(2)过点作于,首先证明,则,可求得,设出的坐标,根据三角形的面积公式即可求得的纵坐标,进而求得的坐标;
(3)分成四边形是菱形和四边形是菱形两种情况进行讨论,四边形是菱形时,是的中垂线与的交点,关于的对称点就是;四边形是菱形,,在直角上,设出的坐标,根据即可求得的坐标,则根据和的中点重合,即可求得的坐标.
【详解】(1)证明:正方形的顶点、分别在、的正半轴上,点的坐标为,
,,
,
,,
,
代入得,解得,
,
,
,
∵,
四边形是平行四边形;
(2)解:过点作于,
,四边形是矩形,
,,
,,
,
,
,
,
,
设的坐标为,
,解得,
点的坐标为;
(3)解:当四边形是菱形时,如图,
的纵坐标是1.5,把代入,解得:,
则的坐标是,
点的坐标为;
当四边形是菱形时,如图,
,则设的横坐标是,则纵坐标是,
则,
解得:或0(舍去).
则的坐标是,
点的坐标为.
综上,点的坐标为或.
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