内容正文:
14 菱形的性质和判定
【题型1】菱形性质的证明
【基础知识】
1 菱形的概念
有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
平行四边形中,若,则四边形是菱形.
2 菱形的性质
(1)菱形的四条边都相等,即;
(2)菱形的对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角,
即,,.
【经典例题】
【例1】若四边形是菱形,证明每条边都相等,即.
【巩固练习】
1若四边形是菱形,证明对角线相互垂直,即.
2(23-24八年级上·福建福州·期末)要使成为菱形,则可添加一个条件是( )
A. B. C. D.
【题型2】菱形性质的运用
【经典例题】
【例1】(24-25九年级上·吉林长春·期末)如图,在菱形中,对角线与相交于点,垂足为,若,则的大小为( )
A.度 B.度 C.度 D.度
【例2】(21-22八年级下·山东聊城·期末)如图,在菱形中,P为对角线上一点.若,则的长为( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1(23-24八年级下·广东汕头·期末)如图,在菱形中,,则的度数是( )
A. B. C. D.
2(24-25九年级上·陕西西安·阶段练习)在菱形中如图,,,则( )
A. B. C. D.
3(24-25九年级上·江西九江·阶段练习)在菱形中,,菱形的周长为( )
A.8 B.12 C.16 D.20
4(24-25九年级上·江西吉安·阶段练习)如图,菱形中,过顶点作交对角线于点,已知,则的大小为( )
A. B. C. D.
5(24-25九年级上·江西九江·期中)如图,菱形中,,交于点,若是边的中点,,则的度数为( )
A. B. C. D.
6(23-24九年级上·广东佛山·阶段练习)如图,在菱形中,点C的坐标是,点A的纵坐标是1,则点B的坐标是( )
A. B. C. D.
7(21-22八年级下·山东济宁·阶段练习)如图,菱形的边长为2,,则点A的坐标为( )
A. B. C. D.
【题型3】菱形判定方法的证明
【基础知识】
菱形的判定
(1)有一组邻边相等的平行四边形是菱形;
(2)对角线互相垂直的平行四边形是菱形;
(3)四条边相等的四边形是菱形。
【经典例题】
【例1】在平行四边形中,对角线交于点,且相互垂直,即,证明平行四边形是菱形.
【巩固练习】
1.在四边形中,四边相等,即,证明四边形是菱形.
2(22-23八年级·全国·假期作业)已知四边形是平行四边形,下列结论中不正确的( )
A.当时,它是菱形 B.当时,它是菱形
C.当时,它是矩形 D.当时,它是矩形
【题型4】 菱形判定方法的运用
【经典例题】
【例1】(22-23九年级上·陕西咸阳·期中)如图,在平行四边形中,、分别是、上的点,,且.求证:四边形是菱形.
【巩固练习】
1(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)如图,在△中,平分交于点,点在线段上,点在的延长线上,且,求证:四边形是菱形.
2(2024·湖南·二模)如图,是的对角线,在和中,,分别是边,的中线,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)求证:是直角三角形.
【题型5】 菱形的性质与判定的综合应用
【经典例题】
【例1】(23-24八年级下·湖南怀化·期末)如图,在中,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,求菱形的面积.
【巩固练习】
1(23-24九年级上·北京丰台·期末)如图,在中,,是中点,连接分别过点,点作,,交点为.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求四边形的面积.
2(2024·北京东城·一模)如图,在等腰中,,平分,过点A作交的延长线于D,连接,过点D作交的延长线于E.
(1)判断四边形的形状,并说明理由;
(2)若,求的长.
3(23-24八年级下·北京平谷·期末)如图,,延长到,使,连接,且.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)连接,与交于点.若,,求的长.
【A组---基础题】
1(22-23八年级下·河北廊坊·期中)如图,菱形中,,则( )
A.20° B.25° C.30° D.40°
2(23-24九年级上·山东德州·开学考试)如图,在菱形中,O为和的交点,.则的长是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
3(22-23九年级上·四川成都·期中)如图,在菱形中,对角线、交于点,已知,,则菱形的面积是( )
A.9 B.18 C.36 D.72
4(22-23八年级下·广东江门·期中)如图,在菱形中,对角线、相交于点O,,则的度数是( )
A. B. C. D.
5(21-22八年级下·湖南长沙·期末)如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,且E为BC中点,AD=8cm,则OE的长为( ).
A.8cm B.6cm C.4cm D.3cm
6(20-21八年级下·河北廊坊·期中)菱形在平面直角坐标系中的位置如图所示,点的坐标是,点的纵坐标是,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
7(23-24八年级下·江苏宿迁·期中)如图,四边形是矩形,,交的延长线于点,,交的延长线于点,连接.
求证:四边形是菱形.
8(2024九年级上·全国·专题练习)如图,平行四边形的对角线,相交于点,平分,,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【B组---提高题】
1(24-25九年级上·四川达州·期中)如图,菱形的对角线,相交于点O,过点D作于点H,连接,,若菱形的面积为16,则的长为( )
A.4 B. C.8 D.
2(24-25九年级上·四川巴中·阶段练习)在矩形中,,、分别是、上两点,并且垂直平分,垂足为.
(1)连接、.说明四边形为菱形;
(2)求的长.
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14 菱形的性质和判定
【题型1】菱形性质的证明
【基础知识】
1 菱形的概念
有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
平行四边形中,若,则四边形是菱形.
2 菱形的性质
(1)菱形的四条边都相等,即;
(2)菱形的对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角,
即,,.
【经典例题】
【例1】若四边形是菱形,证明每条边都相等,即.
解析 证明 因为四边形是菱形,
所以有一组邻边相等,设,
由平行四边形的性质可得,,
所以,
即菱形的四条边都相等.
【巩固练习】
1若四边形是菱形,证明对角线相互垂直,即.
解析 证明 因为四边形是菱形,所以邻边相等,
所以,
又,
所以,
所以,
又,
所以,即.
2(23-24八年级上·福建福州·期末)要使成为菱形,则可添加一个条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了菱形的判定.熟练掌握菱形的判定定理是解题的关键.
根据菱形的判定对各选项进行判断作答即可.
【详解】解:如图,
当,则为菱形,故A符合要求;
当,则不一定为菱形,故B不符合要求;
当,则不一定为菱形,故C不符合要求;
当,则不一定为菱形,故D不符合要求;
故选:A.
【题型2】菱形性质的运用
【经典例题】
【例1】(24-25九年级上·吉林长春·期末)如图,在菱形中,对角线与相交于点,垂足为,若,则的大小为( )
A.度 B.度 C.度 D.度
【答案】B
【分析】本题查了菱形的性质,直角三角形的两个锐角互余.根据菱形的性质,可得,,再根据,即可求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,对角线与相交于点,
∴,
∵
∴
∴,
∵,即,
∴.
故选:B
【例2】(21-22八年级下·山东聊城·期末)如图,在菱形中,P为对角线上一点.若,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据菱形对角线互相垂直平分得到直角三角形和线段长,再利用勾股定理求解.
【详解】如图所示,连接BD,交AC于点O,
易得BD垂直平分AC
,,
在中,
在中,
故选B.
【点睛】本题考查菱形对角线的性质,通过对角线互相垂直平分构造直角三角形是解决本题的关键.
【巩固练习】
1(23-24八年级下·广东汕头·期末)如图,在菱形中,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的性质,解题的关键是熟练掌握菱形的对角线平分一组对角.根据菱形的对角线平分一组对角即可求解.
【详解】解:在菱形中,,
,
故选:D.
2(24-25九年级上·陕西西安·阶段练习)在菱形中如图,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了菱形的性质,等边对等角的性质,三角形内角和定理,掌握菱形的性质是解题的关键.
根据菱形的性质可得,由等边对等角可得,由三角形内角和定理即可求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
在中,
∴,
故选:B .
3(24-25九年级上·江西九江·阶段练习)在菱形中,,菱形的周长为( )
A.8 B.12 C.16 D.20
【答案】C
【分析】本题考查菱形的性质,根据菱形的四边相等,得到周长为即可.
【详解】解:∵菱形,,
∴菱形的周长为:;
故选C.
4(24-25九年级上·江西吉安·阶段练习)如图,菱形中,过顶点作交对角线于点,已知,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了菱形的性质,解题的关键是掌握菱形的对角线平分菱形内角,直角三角形两个锐角互余.根据菱形的性质得出,从而得出,则,再根据直角三角形两个锐角互余,即可求解.
【详解】解:四边形为菱形,
,
,则,
,
,
故选:D
5(24-25九年级上·江西九江·期中)如图,菱形中,,交于点,若是边的中点,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了菱形的性质,三角形中位线定理,证明出是的中位线是本题的关键.根据菱形的性质得出, ,,根据三角形中位线定理得出,得到,即可求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,,
∴,,
∵是边的中点,,
∴是的中位线,
,
∴,
,
故选:C.
6(23-24九年级上·广东佛山·阶段练习)如图,在菱形中,点C的坐标是,点A的纵坐标是1,则点B的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接交轴于点,由即可求解.
【详解】解:连接交轴于点
由菱形的性质可得:
∵点C的坐标是,点A的纵坐标是1
∴
∴点B的坐标是:
故选:A
【点睛】本题考查菱形的性质.熟记相关结论即可.
7(21-22八年级下·山东济宁·阶段练习)如图,菱形的边长为2,,则点A的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据坐标意义,点A坐标与垂线段有关,过点A向x轴垂线段AE,求得OE、AE的长即可知点A坐标.
【详解】过点A作AE⊥x轴,垂足为E,则∠AEO=90°,
∵,∠AEO=90°
∴,
∴
∵菱形的边长为2即AO=2,∠AEO=90°,
∴,即
解得:.
∴点A坐标为,
故选:D.
【点睛】本题考查了坐标与图形性质、菱形的性质,等角对等边,勾股定理等,正确添加辅助线是解题的关键.
【题型3】菱形判定方法的证明
【基础知识】
菱形的判定
(1)有一组邻边相等的平行四边形是菱形;
(2)对角线互相垂直的平行四边形是菱形;
(3)四条边相等的四边形是菱形。
【经典例题】
【例1】在平行四边形中,对角线交于点,且相互垂直,即,证明平行四边形是菱形.
解析 证明 因为四边形是平行四边形,所以,
因为,所以,
在和中,
所以,
所以,
由菱形的概念可知平行四边形是菱形.
【巩固练习】
1.在四边形中,四边相等,即,证明四边形是菱形.
解析 证明 因为,,
所以四边形是平行四边形,
又因为即,
由菱形的概念可知四边形是菱形.
2(22-23八年级·全国·假期作业)已知四边形是平行四边形,下列结论中不正确的( )
A.当时,它是菱形 B.当时,它是菱形
C.当时,它是矩形 D.当时,它是矩形
【答案】B
【分析】根据矩形、菱形的判定逐个判断即可.
【详解】解:A、∵四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是菱形,故本选项不符合题意;
B、∵四边形是平行四边形,
又∵ ,
∴四边形是矩形,故本选项符合题意;
C、∵四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是矩形,故本选项不符合题意;
D、∵四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是矩形,故本选项不符合题意;
故选:B.
【点睛】本题考查的是矩形,菱形的判定,熟记矩形,菱形的判定方法是解本题的关键.
【题型4】 菱形判定方法的运用
【经典例题】
【例1】(22-23九年级上·陕西咸阳·期中)如图,在平行四边形中,、分别是、上的点,,且.求证:四边形是菱形.
【答案】见解析
【分析】本题考查了平行四边形的性质,菱形的判定.先根据平行四边形的性质可得,进而证明得出,即可得证.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
在中,
∴
∴,
∴平行四边形是菱形.
【巩固练习】
1(24-25九年级上·陕西咸阳·期中)如图,在△中,平分交于点,点在线段上,点在的延长线上,且,求证:四边形是菱形.
【答案】见解析.
【分析】本题主要考查了菱形的判定.菱形的判定定理有:一组邻边相等的平行四边形是菱形;对角线互相垂直平分的四边形是菱形;四条边都相等的四边形是菱形.
首先根据等腰三角形的三线合一定理可证且,再根据可证四边形是菱形.
【详解】证明:在中,平分,
,,
又,
故四边形是菱形.
2(2024·湖南·二模)如图,是的对角线,在和中,,分别是边,的中线,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)求证:是直角三角形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查平行四边形,菱形的知识,解题的关键是掌握平行四边形的判定和性质,菱形的判定和性质,直角三角形的判定,即可.
(1)根据平行四边形的性质,得,,根据中点的性质,则,,根据菱形的判定和性质,即可;
(2)根据平行四边形的性质,则,,再根据平行线的性质,直角三角形的判定,即可.
【详解】(1)证明,如下:
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵和中,,分别是边,的中线,
∴点,分别是,的中点,
∴,,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形.
(2)证明,如下:
∵四边形是菱形,
∴,,
∵点是的中点,
∴,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∴是直角三角形.
【题型5】 菱形的性质与判定的综合应用
【经典例题】
【例1】(23-24八年级下·湖南怀化·期末)如图,在中,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,求菱形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,菱形的判定与性质,平行四边形的性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先证明,则,再结合四边形是平行四边形,即可作答.
(2)先得出然后,根据勾股定理列式,代入数值进行计算,得出,运用菱形的面积公式计算,即可作答.
【详解】(1)证明:,
,
在和中
∴
,
又四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形
(2)解:,
在中,,,
∴菱形的面积
【巩固练习】
1(23-24九年级上·北京丰台·期末)如图,在中,,是中点,连接分别过点,点作,,交点为.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求四边形的面积.
【答案】(1)详见解析
(2)
【分析】(1)先证四边形是平行四边形,再由直角三角形斜边上的中线性质得,即可得出结论;
(2)过点作于点,解直角三角形求出 结果即可;
本题考查了菱形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、直角三角形斜边上的中线性质等知识,熟练掌握平行四边形的判定与性质,证明四边形为菱形是解题的关键.
【详解】(1)解:证明:,,
四边形是平行四边形,
在中,,是中点,
,
四边形是菱形;
(2)过点作于点,则,如图:
,
,
,
在中,,
根据勾股定理可得,,
在中,,,,,
,
是的中点,
,
.
2(2024·北京东城·一模)如图,在等腰中,,平分,过点A作交的延长线于D,连接,过点D作交的延长线于E.
(1)判断四边形的形状,并说明理由;
(2)若,求的长.
【答案】(1)四边形是菱形,理由见解析
(2)的长为
【分析】本题考查了菱形的证明、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,熟记定理内容是解题关键.
(1)证得,可得四边形是平行四边形,即可进一步求证;
(2)由题意得是等边三角形,根据 即可求解.
【详解】(1)解:四边形是菱形,
理由:∵,平分,
∴,
∵
∴
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形;
(2)解:∵平分,
∴ ,
∵四边形是菱形,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴ 4,
3(23-24八年级下·北京平谷·期末)如图,,延长到,使,连接,且.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)连接,与交于点.若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】对于(1),先结合平行四边形的性质及已知条件说明四边形是平行四边形,再说明,可得结论;
对于(2),先求出,再设,表示,然后根据勾股定理求出答案.
【详解】(1)∵四边形是平行四边形,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形.
∵,
∴,
∴,
∴四边形是菱形;
(2)∵四边形是菱形,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
设,则,
在中,,
解得(舍负),
∴.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质,菱形的判定和性质,勾股定理等,勾股定理是求线段长的常用方法.
【A组---基础题】
1(22-23八年级下·河北廊坊·期中)如图,菱形中,,则( )
A.20° B.25° C.30° D.40°
【答案】A
【分析】根据菱形的对边平行,对角线平分一组对角,进行求解即可.
【详解】解:∵菱形中,,
∴,
∴,
∴;
故选A.
【点睛】本题考查菱形的性质,解题的关键是掌握菱形的对边平行,对角线平分一组对角.
2(23-24九年级上·山东德州·开学考试)如图,在菱形中,O为和的交点,.则的长是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【分析】此题考查了菱形的性质,根据菱形的对角线互相平分进行解答即可.
【详解】解:∵在菱形ABCD中,O为和的交点,,
∴.
故选:D.
3(22-23九年级上·四川成都·期中)如图,在菱形中,对角线、交于点,已知,,则菱形的面积是( )
A.9 B.18 C.36 D.72
【答案】C
【分析】根据菱形的性质,得到,,再利用菱形面积公式即可得到结果.
【详解】四边形是菱形,
,,
则,
故选C.
【点睛】本题考查了菱形的性质,熟练掌握菱形的面积公式是解题关键.
4(22-23八年级下·广东江门·期中)如图,在菱形中,对角线、相交于点O,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】运用等边对等角计算出的度数,再由两直线平行内错角相等计算出的度数,即可计算出的度数.
【详解】四边形是菱形,
,
又由,则,
四边形是菱形,
,
则,
故,
故选:C.
【点睛】本题考查了菱形的性质,菱形四边都相等,即可得到等腰三角形,再运用等腰三角形等边对等角,可计算出角的度数,菱形对边相等且平行,运用两直线平行内错角相等也可计算出角的度数,本题较为简单.
5(21-22八年级下·湖南长沙·期末)如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,且E为BC中点,AD=8cm,则OE的长为( ).
A.8cm B.6cm C.4cm D.3cm
【答案】C
【分析】首先根据菱形的性质可得AO=CO,AB=AD=8cm,再根据三角形中位线定义和性质可得BA=2OE,进而得到答案.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AO=CO,AB=AD=8cm,
∵E为CB的中点,
∴OE是△ABC的中位线,
∴BA=2OE,
∴OE=4cm.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,以及三角形中位线性质,关键是掌握菱形的四边相等.
6(20-21八年级下·河北廊坊·期中)菱形在平面直角坐标系中的位置如图所示,点的坐标是,点的纵坐标是,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先连接AB交OC于点D,根据菱形的性质可得AB⊥OC,OD=CD=4,AD=BD=2,即可求得点B的坐标.
【详解】解:如图,连接AB,交OC于点D,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB⊥OC,OD=CD,AD=BD,
∵点C的坐标是(8,0),点A的纵坐标是2,
∴OC=8,BD=AD=2,
∴OD=4,
∴点B的坐标为:(4,﹣2).
故选:D.
【点睛】此题考查了菱形的性质与点与坐标的关系,此题难度不大,注意数形结合思想的应用.
7(23-24八年级下·江苏宿迁·期中)如图,四边形是矩形,,交的延长线于点,,交的延长线于点,连接.
求证:四边形是菱形.
【答案】见详解
【分析】本题考查菱形的判定,矩形的性质,平行四边形的判定与性质.根据题意先证四边形是平行四边形,再由即可.
【详解】证明:四边形是矩形
,
四边形,四边形都是平行四边形
四边形是平行四边形
四边形是菱形.
8(2024九年级上·全国·专题练习)如图,平行四边形的对角线,相交于点,平分,,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】(1)首先通过角平分线的定义和平行四边形的性质,平行线的性质得出,则有,再利用一组邻边相等的平行四边形是菱形即可证明;
(2)首先根据题意和菱形的性质证明四边形是矩形,然后利用矩形的性质和勾股定理即可得出答案.
本题主要考查四边形,掌握矩形,菱形的判定及性质和勾股定理是解题的关键.
【详解】(1)证明:平分,
.
四边形是平行四边形,
,
,
,
,
平行四边形是菱形;
(2)解:平行四边形是菱形,
,
.
,,
四边形是平行四边形.
,
四边形是矩形,
.
【B组---提高题】
1(24-25九年级上·四川达州·期中)如图,菱形的对角线,相交于点O,过点D作于点H,连接,,若菱形的面积为16,则的长为( )
A.4 B. C.8 D.
【答案】B
【分析】本题考查了菱形的性质、直角三角形的性质、勾股定理,掌握直角三角形斜边上的中线是斜边的一半是解题的关键.根据直角三角形的性质可得,结合菱形的面积为16可得,进而得到和的长,最后利用勾股定理即可求出的长.
【详解】解:菱形的对角线,相交于点O,
,,,
,
,
在中,点O是的中点,
,
,
,
,
菱形的面积为16,
,
,
,
在中,,
的长为.
故选:B.
2(24-25九年级上·四川巴中·阶段练习)在矩形中,,、分别是、上两点,并且垂直平分,垂足为.
(1)连接、.说明四边形为菱形;
(2)求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查了矩形的性质,菱形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,熟练掌握知识点是解题的关键.
(1)先证明,再证明四边形是平行四边形,根据对角线垂直即可证明;
(2),则,在中运用勾股定理建立方程即可求解.
【详解】(1)证明:∵四边形矩形,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形.
(2)解:∵四边形是菱形,
∴设,则
在中,
,
∴
解得:,
∴的长为.
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