内容正文:
2025年甘肃省中考数学一轮复习
能力素养提升
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命题点精练21 特殊的平行四边形的性质与判定
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本课结束
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(一)菱形的性质与判定
1.(2024·通辽)如图,▱ABCD的对角线AC,BD交于点O,以下条件不能证明▱ABCD是菱形的是( D )
A.∠BAC=∠BCA B.∠ABD=∠CBD
C.OA2+OB2=AD2 D.AD2+OA2=OD2
解 ∵∠BAC=∠BCA,
∴AB=BC,
∴▱ABCD是菱形,故选项A不符合题意;
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBD,
∵∠ABD=∠CBD,
∴∠ABD=∠ADB,
∴AB=AD,
∴▱ABCD是菱形,故选项B不符合题意;
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OB=OD,
∵OA2+OB2=AD2,
∴OA2+OD2=AD2,
∴∠AOD=90°,
∴AC⊥BD,
∴▱ABCD是菱形,故选项C不符合题意;
∵AD2+OA2=OD2,
∴∠OAD=90°,
∴OA⊥AD,
∴不能证得▱ABCD是菱形,故选项D符合题意.故选D.
2.(2023·乐山)如图,菱形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,E为边BC的中点,连接OE.若AC=6,BD=8,则OE=( B )
A.2 B.eq \f(5,2) C.3 D.4
解 ∵四边形ABCD是菱形,
∴OC=eq \f(1,2)AC,OB=eq \f(1,2)BD,AC⊥BD,
∵AC=6,BD=8,
∴OC=3,OB=4,
∴CB=eq \r(OB2+OC2)=5,
∵E为边BC的中点,
∴OE=eq \f(1,2)BC=eq \f(5,2).故选B.
3.(2024·无锡)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,E是CD的中点,则sin∠EBC的值为( C )
A.eq \f(\r(3),5) B.eq \f(\r(7),5) C.eq \f(\r(21),14) D.eq \f(5\r(7),14)
解 延长BC,过点E作BC延长线的垂线,垂足为点H,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=CD,AB∥CD,
∴∠ABC=∠DCH=60°,
设BC=CD=x,
∵E是CD的中点,
∴CE=eq \f(1,2)CD=eq \f(1,2)x,
∵EH⊥BH,
∴EH=CE·sin 60°=eq \f(\r(3),4)x,CH=CE·cos 60°=eq \f(1,4)x,
∴BH=BC+CH=eq \f(5,4)x,
∴BE=eq \r(BH2+EH2)=eq \f(2\r(7),4)x,
∴sin∠EBC=eq \f(EH,BE)=eq \f(\f(\r(3),4)x,\f(2\r(7),4)x)=eq \f(\r(21),14).故选C.
4.(2023·深圳)如图,在平行四边形ABCD中,AB=4,BC=6,将线段AB水平向右平移a个单位长度得到线段EF,若四边形ECDF为菱形,则a的值为( B )
A.1 B.2 C.3 D.4
解 ∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,CE∥FD,CD=AB=4,
∵将线段AB水平向右平得到线段EF,
∴AB∥EF∥CD,
∴四边形ECDF为平行四边形,
当CD=CE=4时,▱ECDF为菱形,
此时a=BE=BC-CE=6-4=2.故选B.
5.(2022·湘西州)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DH⊥AB于点H,连接OH,OH=4,若菱形ABCD的面积为32eq \r(3),则CD的长为( C )
A.4 B.4eq \r(3) C.8 D.8eq \r(3)
解 ∵DH⊥AB,
∴∠BHD=90°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴OB=OD,OC=OA=eq \f(1,2)AC,AC⊥BD,
∴OH=OB=OD=eq \f(1,2)BD(直角三角形斜边上中线等于斜边的一半),
∴OD=4,BD=8,
由eq \f(1,2)AC·BD=32eq \r(3)得,
eq \f(1,2)×8·AC=32eq \r(3),
∴AC=8eq \r(3),
∴OC=eq \f(1,2)AC=4eq \r(3),
∴CD=eq \r(OC2+OD2)=8.故选C.
6.(2024·绥化)如图,四边形ABCD是菱形,CD=5,BD=8,AE⊥BC于点E,则AE的长是( A )
A.eq \f(24,5) B.6 C.eq \f(48,5) D.12
解 ∵四边形ABCD是菱形,CD=5,BD=8,
∴BC=CD=5,BO=DO=4,OA=OC,AC⊥BD,
∴∠BOC=90°,
在Rt△OBC中,由勾股定理得:OC=eq \r(BC2-BO2)=eq \r(52-42)=3,
∴AC=2OC=6,
∵菱形ABCD的面积=AE·BC=eq \f(1,2)BD×AC=OB·AC,
∴AE=eq \f(OB·AC,BC)=eq \f(4×6,5)=eq \f(24,5).故选A.
7.(2022·营口)如图,将△ABC沿着BC方向平移得到△DEF,只需添加一个条件即可证明四边形ABED是菱形,这个条件可以是 AB=AD .(写出一个即可)
解 这个条件可以是 AB=AD,理由如下:
由平移的性质得:AB∥DE,AB=DE,
∴四边形ABED是平行四边形,
又∵AB=AD,
∴平行四边形ABED是菱形,
故答案为AB=AD(答案不唯一).
8.(2022·郴州)如图,四边形ABCD是菱形,E,F是对角线AC上的两点,且AE=CF,连接BF,FD,DE,EB.求证:四边形DEBF是菱形.
证明 ∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,∠DAB=∠DCB,AC平分∠DAB,CA平分∠DCB,
∴∠DAC=∠BAC=eq \f(1,2)∠DAB,∠DCA=∠ACB=eq \f(1,2)∠DCB,
∴∠DAC=∠BAC=∠DCA=∠ACB,
∵AE=CF,
∴△DAE≌△BAE≌△BCF≌△DCF(SAS),
∴DE=BE=BF=DF,
∴四边形DEBF是菱形.
9.(2023·丽水)如图,在菱形ABCD中,AB=1,∠DAB=60°,则AC的长为( D )
A.eq \f(1,2) B.1 C.eq \f(\r(3),2) D.eq \r(3)
解 如图,连接BD交AC于点O,
∵四边形ABCD是菱形,∠DAB=60°,
∴OA=OC,∠BAO=eq \f(1,2)∠DAB=30°,AC⊥BD,
∴∠AOB=90°,
∴OB=eq \f(1,2)AB=eq \f(1,2),
∴OA=eq \r(AB2-OB2)=eq \r(12-(\f(1,2))2)=eq \f(\r(3),2),
∴AC=2OA=eq \r(3).故选D.
10.(2023·齐齐哈尔)如图,在四边形ABCD中,AD=BC,AC⊥BD于点O.请添加一个条件: AD∥BC(或AB=CD或OB=OD或∠ADB=∠CBD) ,使四边形ABCD成为菱形.
解 当添加“AD∥BC”时,
∵AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC⊥BD,
∴四边形ABCD是菱形;
当添加“AB=CD”时,
∵AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC⊥BD,
∴四边形ABCD是菱形;
当添加“OB=OD”时,
∵AD=BC,AC⊥BD,
∴Rt△ADO≌Rt△CBO(HL),
∴AO=CO,DO=BO,
∴四边形ABCD是菱形;
当添加:“∠ADB=∠CBD”时,
∴AD∥BC,
∵AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC⊥BD,
∴四边形ABCD是菱形.
故答案为AD∥BC(或AB=CD或OB=OD或∠ADB=∠CBD).
11.(2022·凉山州)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,E是AD的中点,过点A作AF∥BC交CE的延长线于点F.
(1)求证:四边形ADBF是菱形;
(2)若AB=8,菱形ADBF的面积为40,求AC的长.
(1)证明 ∵AF∥BC,
∴∠AFC=∠FCD,∠FAE=∠CDE,
∵点E是AD的中点,
∴AE=DE,
∴△FAE≌△CDE(AAS),
∴AF=CD,
∵点D是BC的中点,
∴BD=CD,∴AF=BD,
∴四边形AFBD是平行四边形,
∵∠BAC=90°,D是BC的中点,
∴AD=BD=eq \f(1,2)BC,
∴四边形ADBF是菱形.
(2)解 ∵四边形ADBF是菱形,
∴菱形ADBF的面积=2△ABD的面积,
∵点D是BC的中点,
∴△ABC的面积=2△ABD的面积,
∴菱形ADBF的面积=△ABC的面积=40,
∴eq \f(1,2)AB·AC=40,∴eq \f(1,2)×8·AC=40,
∴AC=10,∴AC的长为10.
12.(2022·广元)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AC平分∠DAB,AB=2CD,E为AB中点,连接CE.
(1)求证:四边形AECD为菱形;
(2)若∠D=120°,DC=2,求△ABC的面积.
(1)证明 ∵E为AB中点,
∴AB=2AE=2BE.
∵AB=2CD,∴CD=AE.
又∵AE∥CD,
∴四边形AECD是平行四边形,
∵AC平分∠DAB,
∴∠DAC=∠EAC,
∵AB∥CD,
∴∠DCA=∠CAB,
∴∠DCA=∠DAC,∴AD=CD,
∴平行四边形AECD是菱形.
(2)解 ∵四边形AECD是菱形,∠D=120°,
∴AD=CD=CE=AE=2,∠D=120°=∠AEC,
∴AE=CE=BE,∠CEB=60°,
∴∠CAE=30°=∠ACE,△CEB是等边三角形,
∴BE=BC=EC=2,∠B=60°,
∴∠ACB=90°,
∴AC=eq \r(3)BC=2eq \r(3),
∴S△ABC=eq \f(1,2)×AC×BC=eq \f(1,2)×2×2eq \r(3)=2eq \r(3).
13.(2024·哈尔滨)四边形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,AD∥BC,OA=OC,AB=BC.
(1)如图1,求证:四边形ABCD是菱形;
(2)如图2,AB=AC,CH⊥AD于点H,交BD于点E,连接AE,点G在AB上,连接EG交AC于点F,若∠FEC=75°,在不添加任何辅助线的情况下,直接写出四条与线段CE相等的线段(线段CE除外).
(1)证明 ∵AD∥BC,∴∠ADO=∠CBO,
在△ADO和△CBO中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠ADO=∠CBO,,∠AOD=∠COB,,OA=OC,))
∴△ADO≌△CBO(AAS),∴OD=OB,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AB=BC,∴四边形ABCD是菱形.
(2)解 与线段CE相等的线段有:AE,DE,AG,CF.理由:
由(1)知:四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,AC⊥BD,
∵AB=AC,
∴AB=BC=CD=AD=AC,
∴△ABC和△ADC为等边三角形,
∵CH⊥AD,
∴AH=DH,
即CH为AD的垂直平分线,
∴AE=DE.
同理:CE=AE,
∴AE=DE=EC.
∵△ADC为等边三角形,CH⊥AD,
∴∠ACH=eq \f(1,2)∠ACD=30°,
∵∠FEC=75°,
∴∠EFC=180°-∠ACH=∠FEC=75°,
∴∠EFC=∠FEC,
∴CF=CE.
∵△ABC和△ADC为等边三角形,
∴∠BAC=∠CAD=60°,
∵CE=AE,
∴∠EAC=∠ECA=30°,
∴∠BAE=∠BAC+∠CAE=90°,
∠AEC=180°-∠EAC-∠ECA=120°,
∴∠AEG=∠AEC-∠FEC=45°,
∴△AGE为等腰直角三角形,
∴AE=AG,
∴AG=EC.
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