第04讲 菱形(2个知识点+4类热点题型讲练+习题巩固)-【帮课堂】2024-2025学年八年级数学下册同步学与练(人教版)
2025-02-11
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学人教版(2012)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 18.2.2 菱形 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 菱形的性质,菱形的判定,菱形的判定与性质综合 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.33 MB |
| 发布时间 | 2025-02-11 |
| 更新时间 | 2025-02-11 |
| 作者 | 阿宏老师 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-02-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50376881.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第04讲 菱形
课程标准
学习目标
①菱形的定义与性质
②菱形的判定
1. 熟悉菱形的定义,掌握菱形的性质,并能够熟练的应用性质。
2. 掌握菱形的判定方法,能够熟练的选择合适的判定方法判定菱形。
知识点01 菱形的定义与性质
1. 菱形的概念:
有一组邻边 的平行四边形是菱形。
2. 菱形的性质:
①菱形是特殊的平行四边形,具有平行四边形所有的性质。
特殊性:
②边的特殊性:四条边都 。
即:AB BC CD AD
③对角线的特殊性:对角线相互 且 每一组对角。
即:AC BD,且∠DAC ∠BAC ∠DCA ∠BCA,
∠ADB ∠CDB ∠ABD ∠CBD。
④面积计算:等于对角线乘积的一半。即。
⑤对称性:既是中心对称图形,也是轴对称图形。
【即学即练1】
1.下列关系中,是菱形的性质但不是平行四边形的性质的是( )
A.对角线垂直 B.两组对边分别平行
C.对角线互相平分 D.两组对角分别相等
【即学即练2】
2.如图,在菱形ABCD中,AB=5,对角线AC=6.若过点A作AE⊥BC,垂足为E,则AE的长为( )
A.4 B.2.4 C.4.8 D.5
【即学即练3】
3.如图,菱形ABCD,∠B=60°,E,F分别是CB,CD上两点,连接AE,AF,EF,且∠EAF=60°,如果∠BAE=α,则下列说法错误的是( )
A.∠CEF=α B.∠FAD=60°﹣α
C.∠EFC=60°﹣α D.∠AFD=90°﹣α
【即学即练4】
4.如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,点G是AB的中点,若OG=2.5,BD=8,则菱形ABCD的面积是( )
A.48 B.36 C.24 D.18
知识点02 菱形的判定
1. 菱形的判定:
判定方法
文字语言
数学语言
图形
直接判定
四条边都 的四边形是菱形
∵AB BC CD AD
∴四边形ABCD是菱形
平行四边形加特殊性
邻边 的平行四边形是菱形
∵在▱ABCD中,AB=AD
∴四边形ABCD是菱形
对角线 的四边形是菱形
∵在▱ABCD中,AC⊥BD
∴四边形ABCD是菱形
【即学即练1】
5.下列条件中,能判定四边形是菱形的是( )
A.对角线垂直
B.两对角线相等
C.两对角线互相平分
D.两对角线互相垂直平分
【即学即练2】
6.已知:如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,对角线AC的垂直平分线与边AD、BC分别相交于点E、F.求证:四边形AFCE是菱形.
题型01 用菱形的性质求线段长度
【典例1】菱形ABCD中,若对角线AC=8cm,BD=6cm,则菱形ABCD的周长是( )
A.25 B.20 C.15 D.10
【变式1】如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点H为边AD的中点.若菱形ABCD的周长为20,则OH的长为( )
A. B.4 C.5 D.10
【变式2】如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC、BD交于点O,DE⊥AB于点E,F是线段AD的中点,连接OF.若OA=4,,则DE的长为( )
A. B. C. D.
【变式3】如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,点E,F分别在边AB,BC上,∠EDF=60°,,BE=1,则BD的长为( )
A. B. C. D.
【变式4】如图所示,在边长为2的菱形ABCD中,∠DAB=60°,点E为AB中点,点F是AC上一动点,则EF+BF的最小值为 .(提示:根据轴对称的性质)
题型02 利用菱形的性质求角的度数
【典例1】如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,OE⊥AB 垂足为E,若∠BCD=50°,则∠BOE 的大小为( )
A.24度 B.25度 C.40度 D.65度
【变式1】如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC、BD相交于点O,DH⊥BC于点H,连接OH,∠BAD=56°,则∠DHO的度数是( )
A.38° B.34° C.28° D.24°
【变式2】如图,在菱形ABCD中,∠ABC=66°,对角线AC,BD交于点O,E为CD的中点,连接OE,则∠AOE的度数为( )
A.114° B.120° C.123° D.147°
【变式3】如图,在菱形ABCD中,∠ABC=α,点E为对角线BD上一点,F为AD边上一点,连接CE,EF,若CE=EF,CE⊥BD,则∠DEF一定等于( )
A.α B. C.90°﹣α D.90°+α
题型03 利用菱形的性质求点的坐标
【典例1】如图,菱形OABC的顶点C在x轴的正半轴上,顶点A的坐标为(﹣3,4),顶点B的坐标为 .
【变式1】如图,在菱形ABCD中,AB∥y轴,且B(﹣1,﹣2),C(3,1),则点A的坐标为 .
【变式2】如图,菱形ABCD的对角线交于原点O,若点B的坐标为(4,m),点D的坐标为(n,2),则m+n的值为( )
A.2 B.﹣2 C.6 D.﹣6
【变式3】如图,在坐标系中放置一菱形OABC,已知∠ABC=60°,点B在y轴上,OA=1,先将菱形OABC沿x轴的正方向无滑动翻转,每次翻转60°,连续翻转2017次,点B的落点依次为B1,B2,B3,…,则B2017的坐标为( )
A.(1345,0) B.(1345.5,)
C.(1345,) D.(1345.5,0)
题型04 菱形的判定与性质综合
【典例1】如图,在△ABC中,BA=BC,O是边AC上的中点,延长BO至点D,使得OB=OD,DE⊥BC于点E.
(1)求证:四边形ABCD是菱形.
(2)若CD=5,DE=4,求AC的长.
【变式1】如图,在Rt△ACE中,∠ACE=90°,点D是AE的中点,连接CD,过点C作CB∥AE,过点A作AB∥CD,CB,AB交于点B,连接BD.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)连接BE交AC于点G,交CD于点F,若BD=BC,CD=4,求OG的长.
【变式2】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=2,∠ABC=60°,求AE的长.
【变式3】如图,△ABC中,AC=2AB,AD平分∠BAC,过点C作CE⊥AD交AD延长线于点E,点F是AC中点,连接EF,EB.
(1)证明:四边形ABEF是菱形;
(2)若∠BAC=120°,,求边BC的长.
1.菱形具有而一般平行四边形不具有的性质是( )
A.两组对边分别相等 B.两组对边分别平行
C.对角线互相垂直 D.有一个角是直角
2.在下列条件中选取一个作为增加条件,能使▱ABCD成为菱形的是( )
A.AC=BD B.AB=DC C.AC⊥BD D.AD∥BC
3.若菱形ABCD的边AB的长为2cm,则菱形ABCD的周长为( )
A.2cm B.4cm C.6cm D.8cm
4.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,若OA=4,OH=3,则S菱形ABCD为( )
A.6 B.8 C.24 D.12
5.如图,两张宽度均为3cm的纸条交叉叠放在一起,交叉形成的锐角为60°,则重合部分构成的四边形ABCD的周长为( )
A.6cm B. C. D.
6.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,对角线AC与BD相交于点O,AF⊥BC于点F,交BD于点P.若AB=6,则DP的长为( )
A. B. C. D.
7.如图,已知∠A,按以下步骤作图,如图1~图3.
(1)以点A为圆心,任意长为
半径作弧,与∠A的两边分别交于点B、D;
(2)分别以点B,D为圆心,AD长为半径作弧,两弧相交于点C;
(3)分别连接DC,BC.
则可以直接判定四边形ABCD是菱形的依据是( )
A.一组邻边相等的平行四边形是菱形
B.对角线互相垂直平分的四边形是菱形
C.对角线互相垂直的平行四边形是菱形
D.四条边相等的四边形是菱形
8.如图,O是坐标原点,菱形ABOC的顶点B在x轴的负半轴上,顶点C的坐标为(3,4),则顶点A的坐标为( )
A.(﹣4,2) B.(,4) C.(﹣2,4) D.(﹣4,)
9.如图,已知AB=8,P为线段AB上的一个动点,分别以AP,PB为边在AB的同侧作菱形APCD和菱形PBFE,点P,C,E在一条直线上,∠DAP=60°,M,N分别是对角线AC,BE的中点.当点P在线段AB上移动时,点MN之间的距离最短为( )
A.2 B. C.4 D.
10.如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,E,F分别是OB,OD的中点,下列结论:①四边形AECF是菱形;②∠BAE=∠DCF;③∠DAF=∠FAO;④S菱形ABCD=EF•AC,其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
11.在四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,且OA=OC,OB=OD,请你添加一个条件 ,使四边形ABCD是菱形.
12.如图,将四根长度相等的细木条首尾相连,用钉子钉成四边形ABCD,若AB=2,∠B=60°,则A,C两点间的距离为 .
第12题 第13题 第15题
13.如图,数学活动课上,老师给每位同学发放两根长度相等的木条和一根橡皮筋,要求大家根据所给的材料在平面内制作一个菱形.小明先用两根木条钉成一个角形框架∠AOB,然后将橡皮筋两端分别固定在点A,B处,拉动橡皮筋上到C处.当四边形OACB是菱形时,小明量得橡皮筋比固定时长了1倍,则∠AOB= °.
14.如图,在△ABC中,点D、E、F分别在边BC、AB、CA上,且DE∥CA,DF∥BA,下列四种说法:①四边形AEDF是平行四边形;
②如果∠BAC=90°,那么四边形AEDF是菱形;
③如果AD平分∠BAC,那么四边形AEDF是菱形;
④如果AB=AC,那么四边形AEDF是菱形.
其中,正确的有 .(只填写序号)
15.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,连接BD,点P是线段BD上一点,过点P作PE⊥AB,PF⊥AD,垂足分别为点E,F.若AB=4,则PE+PF的值为 .
16.已知:四边形ABCD是菱形,E、F分别是CB、CD上的点,且BE=DF,连接AE,AF.
(1)如图1,求证:∠BAE=∠DAF;
(2)如图2,连接AC,EF,在不添加任何辅助线的情况下,直接写出图中一定是等腰三角形的所有三角形.
17.如图,在▱ABCD中,两条对角线交于点O,且AC平分∠BAD.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若OA=3,OD=4,求四边形ABCD的周长.
18.周末,小颖和妈妈买回来一盏简单而精致的吊灯,其截面如图所示,四边形ABCD是一个菱形内框架,四边形AECF是其外部框架,且点E、B、D、F在同一直线上,BE=DF.
(1)求证:四边形外框AECF是菱形;
(2)若外框AECF的周长为160cm,EF=64cm,BE=14cm,求AB的长.
19.如图,已知四边形ABCD是平行四边形,对角线AC与BD相交于点F,且BD平分∠ABC,过点D作DE∥AC,交BC的延长线于点E.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若,求△BDE的面积.
20.如图,已知△ABC中,D是BC边上一点,过点D分别作DE∥AC交AB于点E,作DF∥AB交AC于点F,连接AD.
(1)下列条件:
①D是BC边的中点;
②AD是△ABC的角平分线;
③点E与点F关于直线AD对称.
请从中选择一个能证明四边形AEDF是菱形的条件,并写出证明过程.
(2)若四边形AEDF是菱形,且AE=4,CF=2,求BE的长.
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第04讲 菱形
课程标准
学习目标
①菱形的定义与性质
②菱形的判定
1. 熟悉菱形的定义,掌握菱形的性质,并能够熟练的应用性质。
2. 掌握菱形的判定方法,能够熟练的选择合适的判定方法判定菱形。
知识点01 菱形的定义与性质
1. 菱形的概念:
有一组邻边 相等 的平行四边形是菱形。
2. 菱形的性质:
①菱形是特殊的平行四边形,具有平行四边形所有的性质。
特殊性:
②边的特殊性:四条边都 相等 。
即:AB = BC = CD = AD
③对角线的特殊性:对角线相互 垂直 且 平分 每一组对角。
即:AC ⊥ BD,且∠DAC = ∠BAC = ∠DCA = ∠BCA,
∠ADB = ∠CDB = ∠ABD = ∠CBD。
④面积计算:等于对角线乘积的一半。即。
⑤对称性:既是中心对称图形,也是轴对称图形。
【即学即练1】
1.下列关系中,是菱形的性质但不是平行四边形的性质的是( )
A.对角线垂直 B.两组对边分别平行
C.对角线互相平分 D.两组对角分别相等
【分析】根据平行四边形的性质和菱形的性质对各选项进行判断.
【解答】解:A、菱形的对角线互相垂直平分、平行四边形的对角线互相平分,符合题意;
B、菱形、平行四边形的对边平行且相等,不符合题意;
C、菱形、平行四边形的对角线互相平分,不符合题意;
D、菱形、平行四边形的两组对角分别相等,不符合题意;
故选:A.
【即学即练2】
2.如图,在菱形ABCD中,AB=5,对角线AC=6.若过点A作AE⊥BC,垂足为E,则AE的长为( )
A.4 B.2.4 C.4.8 D.5
【分析】连接BD,根据菱形的性质可得AC⊥BD,AOAC,然后根据勾股定理计算出BO长,再算出菱形的面积,然后再根据面积公式BC•AEAC•BD可得答案.
【解答】解:连接BD,交AC于O点,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD=5,
∴AC⊥BD,AOAC,BD=2BO,
∴∠AOB=90°,
∵AC=6,
∴AO=3,
∴BO4,
∴DB=8,
∴菱形ABCD的面积是AC•DB6×8=24,
∴BC•AE=24,
∵BC=AB=5,
∴AE,
故选:C.
【即学即练3】
3.如图,菱形ABCD,∠B=60°,E,F分别是CB,CD上两点,连接AE,AF,EF,且∠EAF=60°,如果∠BAE=α,则下列说法错误的是( )
A.∠CEF=α B.∠FAD=60°﹣α
C.∠EFC=60°﹣α D.∠AFD=90°﹣α
【分析】证出△ABE≌△ACF(ASA).∠FAD=60°﹣α,得出∠B=∠ACF=60°,AE=AF,证明△AEF是等边三角形,得出∠AFE=60°,可得出答案.
【解答】解:连接AC,EF,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,AB∥CD.
∴∠B+∠BCD=180°.
∵∠B=60°,
∴△ABC是等边三角形,∠BCD=120°.
∴∠BAC=∠ACB=60°,AB=AC.
∴∠ACF=∠B=60°.∠CAD=60°,
∵∠EAF=60°,
∴∠BAC﹣∠CAE=∠EAF﹣∠CAE.
∴∠BAE=∠CAF=α.
∴△ABE≌△ACF(ASA).∠FAD=60°﹣α,
∴∠B=∠ACF=60°,AE=AF,
∵∠EAF=60°,
∴△AEF是等边三角形,
∴∠AFE=60°,
∴△AEF是等边三角形,
∴∠AFE=60°,
∵∠AFC=∠FAD+∠D,
∴∠EFC=∠FAD=60°﹣α,
∴∠CEF=α,
不能证出∠AFD=90°﹣α,
故选:D.
【即学即练4】
4.如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,点G是AB的中点,若OG=2.5,BD=8,则菱形ABCD的面积是( )
A.48 B.36 C.24 D.18
【分析】根据菱形的性质和已知条件可得OG是Rt△AOB斜边上的中线,由此可求出AB的长,再根据勾股定理可求出OA的长,最后根据菱形的面积等于对角线乘积的一半计算即可.
【解答】解:∵菱形ABCD,
∴AC⊥BD,AC=2AO,,
∵OG=2.5,BD=8,
∴AB=2OG=5,BO=4,
∴,
∴AC=2AO=6,
∴菱形ABCD的面积是.
故选:C.
知识点02 菱形的判定
1. 菱形的判定:
判定方法
文字语言
数学语言
图形
直接判定
四条边都 相等 的四边形是菱形
∵AB = BC = CD = AD
∴四边形ABCD是菱形
平行四边形加特殊性
邻边 相等 的平行四边形是菱形
∵在▱ABCD中,AB=AD
∴四边形ABCD是菱形
对角线 相互垂直 的四边形是菱形
∵在▱ABCD中,AC⊥BD
∴四边形ABCD是菱形
【即学即练1】
5.下列条件中,能判定四边形是菱形的是( )
A.对角线垂直
B.两对角线相等
C.两对角线互相平分
D.两对角线互相垂直平分
【分析】由对角线互相平分的四边形是平行四边形得出四边形ABCD是平行四边形,再由对角线互相垂直的平行四边形是菱形,即可得出结论.
【解答】解:能判定四边形是菱形的是两对角线互相垂直平分;理由如下:如图所示:
∵OA=OC,OB=OD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC⊥BD,
∴四边形ABCD是菱形(对角线互相垂直的平行四边形是菱形);
故选:D.
【即学即练2】
6.已知:如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,对角线AC的垂直平分线与边AD、BC分别相交于点E、F.求证:四边形AFCE是菱形.
【分析】根据平行线的性质得出∠EAO=∠FCO,根据全等三角形的判定得出△AOE≌△COF,根据全等三角形的性质得出OE=OF,根据平行四边形的判定得出四边形是平行四边形,根据线段垂直平分线求出AE=CE,即可得出答案.
【解答】证明:∵AD∥BC,
∴∠EAO=∠FCO,
∵AC的垂直平分线是EF,
∴AO=CO,
在△AOE和△COF中
∴△AOE≌△COF,
∴OE=OF,
∵OA=OC,
∴四边形AFCE是平行四边形,
∵EF是AC的垂直平分线,
∴AE=CE,
∴平行四边形AFCE是菱形.
题型01 用菱形的性质求线段长度
【典例1】菱形ABCD中,若对角线AC=8cm,BD=6cm,则菱形ABCD的周长是( )
A.25 B.20 C.15 D.10
【分析】首先根据菱形的性质可得AOAC,BODB,AC⊥BD,AB=CB=CD=AD,进而得到AO和BO的长,然后再利用勾股定理计算出AB长,再计算菱形的周长即可.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AOAC,BODB,AC⊥BD,AB=CB=CD=AD,
∵AC=8cm,BD=6cm,
∴AO=4cm,BO=3cm,
∴AB5cm,
∴菱形ABCD的周长是:5cm×4=20cm,
故选:B.
【变式1】如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点H为边AD的中点.若菱形ABCD的周长为20,则OH的长为( )
A. B.4 C.5 D.10
【分析】由菱形的性质得AB=CB=CD=AD,AC⊥BD,则∠AOD=90°,由AB+CB+CD+AD=4AD=20,求得AD=5,而点H为边AD的中点,则OHAD,于是得到问题的答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,对角线AC、BD相交于点O,
∴AB=CB=CD=AD,AC⊥BD,
∴∠AOD=90°,
∵菱形ABCD的周长为20,
∴AB+CB+CD+AD=4AD=20,
∴AD=5,
∵点H为边AD的中点,
∴OHAD,
故选:A.
【变式2】如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC、BD交于点O,DE⊥AB于点E,F是线段AD的中点,连接OF.若OA=4,,则DE的长为( )
A. B. C. D.
【分析】由菱形的性质得AC⊥BD,OA=OC,OD=OB,则∠AOD=90°,因为F是线段AD的中点,OF,所以OFAD,则AB=AD=5,而OA=4,则AC=2OA=8,OD3,所以BD=2OD=6,由S菱形ABCD=5DE8×6,求得DE,于是得到问题的答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,对角线AC、BD交于点O,
∴AC⊥BD,OA=OC,OD=OB,
∴∠AOD=90°,
∵F是线段AD的中点,OF,
∴OFAD,
∴AB=AD=5,
∵OA=4,
∴AC=2OA=8,OD3,
∴BD=2OD=6,
∵S菱形ABCD=5DE8×6,
∴DE,
故选:D.
【变式3】如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,点E,F分别在边AB,BC上,∠EDF=60°,,BE=1,则BD的长为( )
A. B. C. D.
【分析】先证明△ABD是等边三角形,再根据ASA证明△ADE≌△BDF,得到AE=BF,进而可求解AB的长,即可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,AD∥BC,
∵∠A=60°,
∴△ABD是等边三角形,∠ABC=180°﹣∠A=120°,
∴AD=BD,∠ABD=∠A=∠ADB=∠DBC=60°,
∵∠EDF=60°,
∴∠ADE=∠BDF,
在△ADE和△BDF中,
,
∴△ADE≌△BDF(ASA),
∴AE=BF,
∵BE=1,
∴BD=AB=AE+BE1.
故选:C.
【变式4】如图所示,在边长为2的菱形ABCD中,∠DAB=60°,点E为AB中点,点F是AC上一动点,则EF+BF的最小值为 .(提示:根据轴对称的性质)
【分析】首先连接DB,DE,设DE交AC于M,连接MB,DF.证明只有点F运动到点M时,EF+BF取最小值,再根据菱形的性质、勾股定理求得最小值.
【解答】解:连接DB,DE,设DE交AC于M,连接MB,DF,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC,BD互相垂直平分,
∴点B关于AC的对称点为D,
∴FD=FB,
∴FE+FB=FE+FD≥DE.
只有当点F运动到点M时,取等号(两点之间线段最短),
△ABD中,AD=AB,∠DAB=60°,
∴△ABD是等边三角形.
∵E为AB的中点,
∴DE⊥AB,
∴AEAD=1,DE,
∴EF+BF的最小值为.
题型02 利用菱形的性质求角的度数
【典例1】如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,OE⊥AB 垂足为E,若∠BCD=50°,则∠BOE 的大小为( )
A.24度 B.25度 C.40度 D.65度
【分析】由菱形的性质得∠BAD=∠BCD=50°,AB=AD,AC⊥BD,则∠BAO=∠DAO=25°,∠AOB=90°,而OE⊥AB 于点E,即可由∠BOE+∠ABO=90°,∠BAO+∠ABO=90°,推导出∠BOE=∠BAO=25°,于是得到问题的答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,对角线AC与BD相交于点O,
∴∠BAD=∠BCD=50°,AB=AD,AC⊥BD,
∴∠BAO=∠DAO∠BAD=25°,∠AOB=90°,
∵OE⊥AB 于点E,
∴∠OEB=90°,
∵∠BOE+∠ABO=90°,∠BAO+∠ABO=90°,
∴∠BOE=∠BAO=25°,
故选:B.
【变式1】如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC、BD相交于点O,DH⊥BC于点H,连接OH,∠BAD=56°,则∠DHO的度数是( )
A.38° B.34° C.28° D.24°
【分析】首先根据菱形的一组邻角互补可以求出∠ABC=124°,再根据菱形的对角线互相平分且每组对角线平分一组对角可得、OB=OD,所以可得∠BDH=28°,根据直角三角形的斜边等于斜边的一半可得HO=DO,根据等边对等角可得∠DHO=∠BDO=28°.
【解答】解:如下图所示,
由菱形性质可得∠BAD+∠ABC=180°,
∵∠BAD=56°,
∵∠ABC=124°,
∴,
∵DH⊥BC,
∴∠DHB=90°,
在Rt△DBH中,∠BDH=90°﹣∠DBH=90°﹣62°=28°,
∵OB=OD,
∴点O是BD的中点,
∴HO=DO,
∴∠DHO=∠BDO=28°.
故选:C.
【变式2】如图,在菱形ABCD中,∠ABC=66°,对角线AC,BD交于点O,E为CD的中点,连接OE,则∠AOE的度数为( )
A.114° B.120° C.123° D.147°
【分析】由菱形的性质求得∠DBC=33°,∠AOD=90°,根据三角形中位线定理得到OE∥BC,求得∠DOE=33°,据此求解即可.
【解答】解:∵在菱形ABCD中,∠ABC=66°,
∴,∠AOD=90°,O为BD的中点,
∵E为CD的中点,
∴OE是△DBC的中位线,
∴OE∥BC,
∴∠DOE=∠DBC=33°,
∴∠AOE=90°+33°=123°,
故选:C.
【变式3】如图,在菱形ABCD中,∠ABC=α,点E为对角线BD上一点,F为AD边上一点,连接CE,EF,若CE=EF,CE⊥BD,则∠DEF一定等于( )
A.α B. C.90°﹣α D.90°+α
【分析】连接AC,根据菱形的性质证得AC⊥BD,∠ABE=∠CBE=∠ADE,AB=CB,进而得到∠EAD=90°,证明△ABE≌△CBE(SAS),得到AE=EC=EF,由等腰三角形的性质得到∠EFA=∠EAD=90°,根据三角形内角和定理和直角三角形的性质即可求得答案.
【解答】解:连接AC,
∵四边形ABCD是菱形,E点在对角线BD上,AC⊥BD,
∴∠ABE=∠CBE=∠ADE∠ABC,AB=CB,
∴∠EAD=90°﹣∠ADE=90°,
∵CE⊥BD,
∴A,E,C三点共线,
在△ABE和△CBE中,
,
∴△ABE≌△CBE(SAS),
∴AE=EC,
∵CE=EF,
∴AE=EF,
∴∠EFA=∠EAD=90°,
∴∠AEF=180°﹣(90°)﹣(90°)=α,
∴∠DEF=90°﹣∠AEF=90°﹣α.
故选:C.
题型03 利用菱形的性质求点的坐标
【典例1】如图,菱形OABC的顶点C在x轴的正半轴上,顶点A的坐标为(﹣3,4),顶点B的坐标为 (2,4) .
【分析】过点A作AD⊥OC于点D,过点B作BE⊥OC于点E,利用矩形的性质,菱形的性质,勾股定理解答即可.
【解答】解:过点A作AD⊥OC于点D,过点B作BE⊥OC于点E,
∴AD∥BE,∠ADO=90°,
∵四边形OABC是菱形,
∴OA=AB,AB∥OC,
∴四边形ADEB是矩形,
∴AD=BE,AB=DE,
∵点A的坐标为(﹣3,4),
∴AD=4,OD=3,
∴,
∴BE=4,AB=DE=5,
∴OE=DE﹣OD=2,
∴点B(2,4).
故答案为:(2,4).
【变式1】如图,在菱形ABCD中,AB∥y轴,且B(﹣1,﹣2),C(3,1),则点A的坐标为 (﹣1,3) .
【分析】过B作BM⊥DC于点M,与y轴交于点N,由勾股定理求出BC=5,再由菱形的性质得AB=BC=5,即可解决问题.
【解答】解:如图,过B作BM⊥DC于点M,与y轴交于点N,
∵B(﹣1,﹣2),C(3,1),
∴BN=1,BF=EM=2,MN=3,CE=1,
∴BM=MN+BN=3+1=4,CM=CE+EM=1+2=3,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,
在Rt△BCM中,由勾股定理得:BC5,
∴AB=BC=5,
∴AF=AB﹣BF=5﹣2=3,
∵AB∥y轴,
∴点A的坐标为(﹣1,3),
故答案为:(﹣1,3).
【变式2】如图,菱形ABCD的对角线交于原点O,若点B的坐标为(4,m),点D的坐标为(n,2),则m+n的值为( )
A.2 B.﹣2 C.6 D.﹣6
【分析】根据平行四边形的性质得到OB=OD,进而得到点B与点D关于原点O对称,由此得到m=﹣2,n=﹣4,求出答案.
【解答】解:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴OB=OD,
∵▱ABCD的对角线交于原点O,
∴点B与点D关于原点O对称,
∴m=﹣2,n=﹣4,
∴m+n=﹣6,
故选:D.
【变式3】如图,在坐标系中放置一菱形OABC,已知∠ABC=60°,点B在y轴上,OA=1,先将菱形OABC沿x轴的正方向无滑动翻转,每次翻转60°,连续翻转2017次,点B的落点依次为B1,B2,B3,…,则B2017的坐标为( )
A.(1345,0) B.(1345.5,)
C.(1345,) D.(1345.5,0)
【分析】连接AC,根据条件可以求出AC,画出第5次、第6次、第7次翻转后的图形,容易发现规律:每翻转6次,图形向右平移4.由于2017=336×6+1,因此点B1向右平移1344(即336×4)即可到达点B2017,根据点B5的坐标就可求出点B2017的坐标.
【解答】解:连接AC,如图所示.
∵四边形OABC是菱形,
∴OA=AB=BC=OC.
∵∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形.
∴AC=AB.
∴AC=OA.
∵OA=1,
∴AC=1.
画出第5次、第6次、第7次翻转后的图形,如图所示.
由图可知:每翻转6次,图形向右平移4.
∵2017=336×6+1,
∴点B1向右平移1344(即336×4)到点B2017.
∵B1的坐标为(1.5,),
∴B2017的坐标为(1.5+1344,),
∴B2017的坐标为(1345.5,).
故选:B.
题型04 菱形的判定与性质综合
【典例1】如图,在△ABC中,BA=BC,O是边AC上的中点,延长BO至点D,使得OB=OD,DE⊥BC于点E.
(1)求证:四边形ABCD是菱形.
(2)若CD=5,DE=4,求AC的长.
【分析】(1)根据平行四边形的判定和菱形的判定解答即可;
(2)根据勾股定理得出CE,进而利用菱形面积公式解答即可.
【解答】(1)证明:∵O是边AC上的中点,
∴AO=OC,
∵OB=OD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵BA=BC,
∴四边形ABCD是菱形;
(2)解:∵DE⊥BC,
∴∠DEB=90°,
由勾股定理可知,,
由(1),可得BC=CD=5,
∴BE=BC+CE=8,
在 Rt△DBE 中,,
∵,
∴.
【变式1】如图,在Rt△ACE中,∠ACE=90°,点D是AE的中点,连接CD,过点C作CB∥AE,过点A作AB∥CD,CB,AB交于点B,连接BD.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)连接BE交AC于点G,交CD于点F,若BD=BC,CD=4,求OG的长.
【分析】(1)由∠ACE=90°,点D是AE的中点,得CD=ADAE,由CB∥AE,AB∥CD,证明四边形ABCD是平行四边形,则四边形ABCD是菱形;
(2)由菱形的性质得AC⊥BD,BC=CD,则BD∥CE,可证明四边形BCED是平行四边形,而BD=BC,CD=4,则四边形BCED是菱形,BD=BC=CD=4,所以OB=ODBD=2,∠CBD=60°,BE⊥CD,求得∠DBF=30°,则BG=2OG,由OBOG=2,求得OG.
【解答】(1)证明:∵∠ACE=90°,点D是AE的中点,
∴CD=AD=EDAE,
∵CB∥AE,
∴CB∥AD,
∵AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵CD=AD,
∴四边形ABCD是菱形.
(2)解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,BC=CD,
∴∠BOC=∠ACE=90°,
∴BD∥CE,
∵CB∥DE,
∴四边形BCED是平行四边形,
∵BD=BC,CD=4,
∴四边形BCED是菱形,BD=BC=CD=4,
∴OB=ODBD=2,∠CBD=60°,BE⊥CD,
∴∠DBF=∠CBF∠CBD=30°,
∴BG=2OG,
∵OBOG=2,
∴OG,
∴OG的长是.
【变式2】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=2,∠ABC=60°,求AE的长.
【分析】(1)先证四边形OCED是平行四边形.再证平行四边形OCED是矩形,则∠COD=90°,得AC⊥BD,然后由菱形的判定即可得出结论;
(2)证△ABC是等边三角形,得AC=AB=2,再由勾股定理得OD,然后由矩形的在得CE=OD,∠OCE=90°,即可解决问题.
【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=2,AC⊥BD,
∵∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AC=AB=2,
∴OA=OC=1,
在Rt△OCD中,由勾股定理得:OD,
由(1)可知,四边形OCED是矩形,
∴CE=OD,∠OCE=90°,
∴AE,
即AE的长为.
【变式3】如图,△ABC中,AC=2AB,AD平分∠BAC,过点C作CE⊥AD交AD延长线于点E,点F是AC中点,连接EF,EB.
(1)证明:四边形ABEF是菱形;
(2)若∠BAC=120°,,求边BC的长.
【分析】(1)由直角三角形的性质得,则∠FAE=∠FEA,又AC=2AB,则AB=AF=EF,从而证明BA∥EF,即可证明四边形ABEF是平行四边形,再由菱形的判定方法即可求证;
(2)作BH⊥AC交CA延长线于点H,则∠AHB=90°,通过勾股定理即可求解.
【解答】(1)证明:∵CE⊥AE,
∴∠AEC=90°,
∵点F是AC中点,
∴,
∴∠FAE=∠FEA,
∵AC=2AB,
∴AB=AF=EF,
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAE=∠FAE,
∴∠BAE=∠FEA,
∴BA∥EF,
∴四边形ABEF是平行四边形,
∵AB=AF,
∴四边形ABEF是菱形;
(2)解:作BH⊥AC交CA延长线于点H,则∠AHB=90°,
∵∠BAC=120°,
∴∠BAH=60°,
∴∠ABH=30°,
∴,
∵AC=2AB,
∴,
∴,
∴由勾股定理得:,
在Rt△BCH中,由勾股定理得:,
∴BC的长为14.
1.菱形具有而一般平行四边形不具有的性质是( )
A.两组对边分别相等 B.两组对边分别平行
C.对角线互相垂直 D.有一个角是直角
【分析】根据菱形的性质、平行四边形的性质逐项进行判断即可.
【解答】解:根据菱形的性质、平行四边形的性质分别判定:
A、菱形、平行四边形的两组对边都相等,不符合题意;
B、菱形、平行四边形的两组对边都平行,不符合题意;
C、菱形的对角线互相垂直,一般平行四边形对角线不互相垂直,符合题意;
D、菱形、平行四边形不一定都有一个角是直角,不符合题意;
故选:C.
2.在下列条件中选取一个作为增加条件,能使▱ABCD成为菱形的是( )
A.AC=BD B.AB=DC C.AC⊥BD D.AD∥BC
【分析】由四边形ABCD是平行四边形,且AC=BD,可证明四边形ABCD是矩形,但不一定是菱形,可判断A不符合题意;由平行四边形的性质得AB=DC,AD∥BC,但由AB=DC或AD∥BC不能证明四边形ABCD是菱形,可判断B不符合题意,D不符合题意;由四边形ABCD是平行四边形,且AC⊥BD,可证明四边形ABCD是菱形,可判断C符合题意,于是得到问题的答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,且AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形,但不一定是菱形,
故A不符合题意;
∵平行四边形的两组对边分别相等,
∴AB=DC,但由AB=DC不能证明四边形ABCD是菱形,
故B不符合题意;
∴四边形ABCD是平行四边形,且AC⊥BD,
∴四边形ABCD是菱形,
故C符合题意;
∵平行四边形的两组对边分别平行,
∴AD∥BC,但由AD∥BC不能证明四边形ABCD是菱形,
故D不符合题意,
故选:C.
3.若菱形ABCD的边AB的长为2cm,则菱形ABCD的周长为( )
A.2cm B.4cm C.6cm D.8cm
【分析】根据菱形的性质即可得到结论.
【解答】解:∵菱形ABCD的边AB的长为2cm,
∴AB=BC=CD=AD=2cm,
∴菱形ABCD的周长为4×2=8(cm),
故选:D.
4.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,若OA=4,OH=3,则S菱形ABCD为( )
A.6 B.8 C.24 D.12
【分析】由Rt△BHD中,点O是BD的中点,根据直角三角形斜边上的中线是斜边的一半,OH=3可得BD=6,由菱形对角线的性质可得AC=8,应用菱形的面积等于两条对角线乘积的一半,即可得出答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OB=OD,AC⊥BD,OA=OC,
∵DH⊥AB,
∴∠BHD=90°,
∴BD=2OH,
∵OA=4,OH=3,
∴AC=8,BD=6,
∴菱形ABCD的面积AC•BD8×6=24.
故选:C.
5.如图,两张宽度均为3cm的纸条交叉叠放在一起,交叉形成的锐角为60°,则重合部分构成的四边形ABCD的周长为( )
A.6cm B. C. D.
【分析】过点A作AE⊥BC于点E,AF⊥CD于点F,易知四边形ABCD为平行四边形,AE=AF=3cm,∠ADF=∠ABE=60°,可证△ADF≌△ABE(AAS),得到AD=AB,可证四边形ABCD为菱形.在Rt△ADF中,AD,因此四边形ABCD的周长为:cm.
【解答】解:如图,过点A作AE⊥BC于点E,AF⊥CD于点F,
∴∠AEB=∠AFD=90°,
∵两张纸条宽度均为3cm,
∴四边形ABCD为平行四边形,且AE=AF=3cm,
∴∠ADF=∠ABE=60°,
∴△ADF≌△ABE(AAS),
∴AD=AB,
∴四边形ABCD为菱形,
在Rt△ADF中,∠ADF=60°,AF=3cm,
∴AD,
四边形ABCD的周长为:cm.
故选:C.
6.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,对角线AC与BD相交于点O,AF⊥BC于点F,交BD于点P.若AB=6,则DP的长为( )
A. B. C. D.
【分析】先由菱形的性质得到AD=AB=BC=6,AC⊥BD,AC=2OA,再证明△ABC是等边三角形,则AC=AB=6,进而得到OA=3,由三线合一定理得到∠OAP=30°,则可求出,利用勾股定理得到,则.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=AB=BC=6,AC⊥BD,AC=2OA,
∵∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AC=AB=6,
∴OA=3,
∵AF⊥BC,
∴∠OAP=30°,
∴,
在Rt△AOD中,由勾股定理得,
∴,
故选:C.
7.如图,已知∠A,按以下步骤作图,如图1~图3.
(1)以点A为圆心,任意长为
半径作弧,与∠A的两边分别交于点B、D;
(2)分别以点B,D为圆心,AD长为半径作弧,两弧相交于点C;
(3)分别连接DC,BC.
则可以直接判定四边形ABCD是菱形的依据是( )
A.一组邻边相等的平行四边形是菱形
B.对角线互相垂直平分的四边形是菱形
C.对角线互相垂直的平行四边形是菱形
D.四条边相等的四边形是菱形
【分析】由作图得AB=AD=CB=CD,即可根据“四条边相等的四边形是菱形”证明四边形ABCD是菱形,于是得到问题的答案.
【解答】解:由作图得AB=AD,CB=CD=AD,
∴AB=AD=CB=CD,
∵四条边相等的四边形是菱形,
∴四边形ABCD是菱形,
故选:D.
8.如图,O是坐标原点,菱形ABOC的顶点B在x轴的负半轴上,顶点C的坐标为(3,4),则顶点A的坐标为( )
A.(﹣4,2) B.(,4) C.(﹣2,4) D.(﹣4,)
【分析】过C作CN⊥x轴于N,由勾股定理求出OC5,由菱形的性质推出AC∥BO,由勾股定理求出BM3,得到OM=OB﹣MB=5﹣3=2,因此点A的坐标为(﹣2,4).
【解答】解:过C作CN⊥x轴于N,过A作AM⊥x轴于M,
∵点C的坐标为(3,4),
∴ON=3,CN=4,
∴OC5,
∵四边形ABOC是菱形,
∴AC=OC=5,AC∥BO,
∴点A的坐标为(﹣2,4).
故选:C.
9.如图,已知AB=8,P为线段AB上的一个动点,分别以AP,PB为边在AB的同侧作菱形APCD和菱形PBFE,点P,C,E在一条直线上,∠DAP=60°,M,N分别是对角线AC,BE的中点.当点P在线段AB上移动时,点MN之间的距离最短为( )
A.2 B. C.4 D.
【分析】连接DP,连接PF,连接DF,证明MNDF,求出DF的最小值,可得结论.
【解答】解:连接DP,连接PF,连接DF,
∵MA=CM,EN=BN,
∴点M在线段PD上,点N在线段PF上,
∵四边形APCD,四边形PBFE是菱形,
∴点M是DP中点,点N是PF中点,
∴MN是△PDF的中位线,
∴MNDF,
当DF最小时,MN最小,
DF的最小值为DF垂直BF时,
∵∠DAB=60°,
∴DF的最小值为4,
∴MN的最小值为2.
故选:B.
10.如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,E,F分别是OB,OD的中点,下列结论:①四边形AECF是菱形;②∠BAE=∠DCF;③∠DAF=∠FAO;④S菱形ABCD=EF•AC,其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据菱形的性质得到OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,求得AC⊥EF,根据线段中点的定义得到OE,OF,求得OE=OF,根据菱形的判定定理得到四边形AECF是菱形,故①正确;根据菱形的性质得到AB∥CD,求得∠BAC=∠DCA,同理可证∠EAC=∠FCA,得到∠BAE=∠DCF,故②正确;无法证明∠DAF=∠FAO成立,故③不正确;根据菱形的面积公式得到S菱形ABCDBD•AC,OB=OD,求得OB=2OE,OD=2OF,于是得到S菱形ABCD=EF•AC,故④正确.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,
∴AC⊥EF,
∵E,F分别是OB,OD的中点,
∴OE,OF,
∴OE=OF,
∴四边形AECF是菱形,故①正确;
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB∥CD,
∴∠BAC=∠DCA,
同理可证∠EAC=∠FCA,
∴∠BAE=∠DCF,故②正确;
无法证明∠DAF=∠FAO成立,故③不正确;
∵四边形ABCD是菱形,
∴S菱形ABCDBD•AC,OB=OD,
∵E,F分别是OB,OD的中点,
∴OB=2OE,OD=2OF,
∴BD=OB+OD=2(OE+OF)=2EF,
∴S菱形ABCD=EF•AC,故④正确.
故选:C.
11.在四边形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,且OA=OC,OB=OD,请你添加一个条件 AB=AD(答案不唯一) ,使四边形ABCD是菱形.
【分析】由条件OA=OC,OB=OD根据对角线互相平分的四边形是平行四边形可得四边形ABCD为平行四边形,再加上条件AB=AD可根据一组邻边相等的平行四边形是菱形进行判定.
【解答】解:添加AB=AD(答案不唯一),
∵OA=OC,OB=OD,
∴四边形ABCD为平行四边形,
∵AB=AD,
∴四边形ABCD是菱形,
故答案为:AB=AD(答案不唯一).
12.如图,将四根长度相等的细木条首尾相连,用钉子钉成四边形ABCD,若AB=2,∠B=60°,则A,C两点间的距离为 2 .
【分析】由题意可知AB=CB=CD=AD,连接AC,因为∠B=60°,所以△ABC是等边三角形,则AC=AB=2,于是得到问题的答案.
【解答】解:∵将四根长度相等的细木条首尾相连,用钉子钉成四边形ABCD,AB=2,
∴AB=CB=CD=AD,
∴四边形ABCD是菱形,
连接AC,
∵∠B=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AC=AB=2,
∴A,C两点间的距离为2,
故答案为:2.
13.如图,数学活动课上,老师给每位同学发放两根长度相等的木条和一根橡皮筋,要求大家根据所给的材料在平面内制作一个菱形.小明先用两根木条钉成一个角形框架∠AOB,然后将橡皮筋两端分别固定在点A,B处,拉动橡皮筋上到C处.当四边形OACB是菱形时,小明量得橡皮筋比固定时长了1倍,则∠AOB= 60 °.
【分析】根据题意,可推导出△ABC为等边三角形,利用菱形性质得到∠AOB=∠C=60°即可.
【解答】解:∵四边形AOBC为菱形,
∴AC=BC=OB=AO,
∵AC+BC=2AB,
∴AC=AB=BC,
∴∠C=60°,
∵四边形AOBC为菱形,
∴∠AOB=∠C=60°,
故答案为:60.
14.如图,在△ABC中,点D、E、F分别在边BC、AB、CA上,且DE∥CA,DF∥BA,下列四种说法:①四边形AEDF是平行四边形;
②如果∠BAC=90°,那么四边形AEDF是菱形;
③如果AD平分∠BAC,那么四边形AEDF是菱形;
④如果AB=AC,那么四边形AEDF是菱形.
其中,正确的有 ①③ .(只填写序号)
【分析】根据平行四边形的判定和菱形的判定解答即可.
【解答】解:∵DE∥CA,DF∥BA,∴四边形AEDF是平行四边形,故①正确;
∵∠BAC=90°,四边形AEDF是平行四边形,
∴四边形AEDF是矩形,故②错误;
∵AD平分∠BAC,四边形AEDF是平行四边形,
∴四边形AEDF是菱形,故③正确;
∵AB=AC,四边形AEDF是平行四边形,
不能得出AE=AF,故四边形AEDF不一定是菱形,故④错误;
故答案为:①③.
15.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,连接BD,点P是线段BD上一点,过点P作PE⊥AB,PF⊥AD,垂足分别为点E,F.若AB=4,则PE+PF的值为 2 .
【分析】连接AC交BD于O,连接AP,根据菱形的性质得到AC⊥BD,AO=OC,BO=DO,∠ABO,根据直角三角形的性质得到AOAB=2,根据三角形的面积公式列方程即可得到结论.
【解答】解:如图,连接AC交BD于O,连接AP,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AO=OC,BO=DO,∠ABO,
∴∠AOB=90°,
∴AOAB=2,
∴,
∵S△ABDS菱形ABCD=S△ABP+S△ADP,
∴4×EP4×PF,
∴PE+PF=2,
故答案为:2.
16.已知:四边形ABCD是菱形,E、F分别是CB、CD上的点,且BE=DF,连接AE,AF.
(1)如图1,求证:∠BAE=∠DAF;
(2)如图2,连接AC,EF,在不添加任何辅助线的情况下,直接写出图中一定是等腰三角形的所有三角形.
【分析】(1)由菱形的性质得AB=AD,∠B=∠D,再证明△ABE≌△ADF(SAS),即可得出结论;
(2)由菱形的性质得AB=BC=CD=AD,则△ABC、△ADC是等腰三角形,再由全等三角形的性质得AE=AF,则△AEF是等腰三角形,然后证明CE=CF,得△CEF是等腰三角形即可.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,∠B=∠D,
在△ABE和△ADF中,
,
∴△ABE≌△ADF(SAS),
∴∠BAE=∠DAF;
(2)解:图中一定是等腰三角形的为:△ABC、△ADC、△AEF、△CEF,理由如下:
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,
∴△ABC、△ADC是等腰三角形,
由(1)可知,△ABE≌△ADF,
∴AE=AF,
∴△AEF是等腰三角形,
∵BE=DF,
∴BC﹣BE=CD﹣DF,
即CE=CF,
∴△CEF是等腰三角形.
17.如图,在▱ABCD中,两条对角线交于点O,且AC平分∠BAD.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若OA=3,OD=4,求四边形ABCD的周长.
【分析】(1)由角平分线与平行的性质可证明出AD=DC,即可得出结论;
(2)先由勾股定理计算出AD的长度,再由周长公式即可算出.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠BAC=∠DCA.
∵AC 平分∠BAD,
∴∠BAC=∠DAC,
∴∠DCA=∠DAC,
∴AD=CD,
∴四边形ABCD是菱形.
(2)解:四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,AC⊥BD.,
∵OA=3,OD=4,
∴,
∴四边形ABCD的周长=4AD=20.
18.周末,小颖和妈妈买回来一盏简单而精致的吊灯,其截面如图所示,四边形ABCD是一个菱形内框架,四边形AECF是其外部框架,且点E、B、D、F在同一直线上,BE=DF.
(1)求证:四边形外框AECF是菱形;
(2)若外框AECF的周长为160cm,EF=64cm,BE=14cm,求AB的长.
【分析】(1)证明△ABE≌△CBE(SAS),得AE=CE,同理AE=AF,CE=CF,则AE=CE=CF=AF,然后由菱形的判定即可得出结论;
(2)连接AC,交EF于点O,由菱形的性质得AE=40cm,OE=OF=32cm,AC⊥EF,再由勾股定理得OA=24cm,然后由勾股定理求出AB的长即可.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=DA,
∴∠ABD=∠CBD,∠ADB=∠CDB,
∵AB=AD,
∴∠ABD=∠ADB,
∴∠ABD=∠CBD=∠ADB=∠CDB,
∴∠ABE=∠CBE=∠CDF=∠ADF,
∵BE=DF,
∴△ABE≌△CBE(SAS),
∴AE=CE,
同理:AE=AF,CE=CF,
∴AE=CE=CF=AF,
∴四边形AECF是菱形;
(2)解:如图,连接AC,交EF于点O,
∵四边形AECF是菱形,周长为160cm,EF=64cm,
∴AE=40cm,OE=OF=32cm,AC⊥EF,
∴OB=OE﹣BE=32﹣14=18(cm),∠AOB=90°,
∴OA24(cm),
∴AB30(cm),
即AB的长为30cm.
19.如图,已知四边形ABCD是平行四边形,对角线AC与BD相交于点F,且BD平分∠ABC,过点D作DE∥AC,交BC的延长线于点E.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若,求△BDE的面积.
【分析】(1)由平行四边形的性质得AD∥BC,则∠ADB=∠CBD,而∠ABD=∠CBD,所以∠ADB=∠ABD,则AB=AD,即可证明四边形ABCD是菱形;
(2)先证明四边形ACED是平行四边形,则CE=AD=BC,由菱形的性质得AC⊥BD,则∠BDE=∠BFC=90°,推导出DE=AC=6,CD=BC=CEBE=3,则BE=2CD=6,求得BD12,则S△BDEBD•DE=36.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBD,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD,
∴∠ADB=∠ABD,
∴AB=AD,
∴四边形ABCD是菱形.
(2)解:∵AD∥BC,点E在BC的延长线上,
∴AD∥CE,
∵DE∥AC,
∴四边形ACED是平行四边形,
∴CE=AD=BC,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
∴∠BDE=∠BFC=90°,
∵AC=6,CD=3,
∴DE=AC=6,CD=BC=CEBE=3,
∴BE=2CD=6,
∴BD12,
∴S△BDEBD•DE12×6=36,
∴△BDE的面积为36.
20.如图,已知△ABC中,D是BC边上一点,过点D分别作DE∥AC交AB于点E,作DF∥AB交AC于点F,连接AD.
(1)下列条件:
①D是BC边的中点;
②AD是△ABC的角平分线;
③点E与点F关于直线AD对称.
请从中选择一个能证明四边形AEDF是菱形的条件,并写出证明过程.
(2)若四边形AEDF是菱形,且AE=4,CF=2,求BE的长.
【分析】(1)证四边形AEDF是平行四边形,∠ADE=∠DAF,再由条件②证AE=DE,或由条件③证AE=AF,即可得出结论;
(2)由菱形的性质得AF=DF=DE=AE=2,再证△BDE∽△BCA,得,即可解决问题.
【解答】解:(1)选择条件②:
∵AD是△ABC的角平分线,
∴∠EAD=∠FAD,
∵DE∥AC,DF∥AB,
∴四边形AFDE是平行四边形,∠EAD=∠FDA,
∴∠FDA=∠FAD,
∴AF=DF,
∴平行四边形AFDE是菱形;
选择条件③,
∵DE∥AC,DF∥AB,
∴四边形AFDE是平行四边形,
∵点E与点F关于直线AD对称,
∴DE=DF,
∴平行四边形AFDE是菱形;
(2)∵四边形AFDE是菱形,AE=4,
∴AE=AF=DE=4,
∴AC=AF+CF=6,
∵DE∥AC,
∴△BDE∽△BCA,
∴,
即,
∴BE=8.
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