内容正文:
特训10 菱形的性质与判定
【特训过关】
1.依据所标数据,下列四边形不一定为菱形的是( )
A.
B.
C.
D.
2.下列命题中,是假命题的是( )
A.两组对边分别相等的四边形是平行四边形
B.平行四边形的对角线相等
C.一组邻边相等的平行四边形是菱形
D.菱形对角线互相垂直平分
3.如图,在中,,,则对角线等于( )
A.8
B.6
C.4
D.2
4.小颖按如下步骤作四边形:()画;()以点A为圆心,个单位长度为半径画弧,分别交,于点B,D两点;()分别以B,D为圆心,个单位长度为半径画弧,两弧在内部交于点C;()连接,,.若,则的大小是( )
A.
B.
C.
D.
5.如图,在矩形中,对角线的垂直平分线与相交于点M,与相交于点N,与相交于点O,连接、.若,,则四边形的面积为( )
A.12
B.16
C.20
D.24
6.如图,矩形的对角线、相交于点O,,,若,则四边形的周长为( )
A.12
B.16
C.20
D.24
7.如图,将矩形两次对折:第一次沿对折,使边与重合,展开后又沿对折,使边与重合,再次展开后连接E、F、G、H得到四边形.若,,则四边形的面积为( )
A.2
B.4
C.5
D.6
8.如图,在中,按照如下尺规作图的步骤进行操作:①以点B为圆心,以适当长为半径画弧,分别与,交于点E、F;②分别以E、F为圆心,以适当长为半径画弧,两弧交于点G,作射线,与边交于点H;③以B为圆心,长为半径画弧,交于边于点M.若,,则点A,M之间的距离为( )
A.8
B.7
C.6
D.5
9.如图,在菱形中,,与交于点O,E为延长线上一点,且,连接,分别交,于点F、G,连接,则下列结论:①;②;
③;④四边形是菱形.其中正确的有( )
A.②④
B.②③④
C.①②④
D.①②③④
10.如图所示,在矩形纸片中,,,点E、F分别是矩形的边、上的动点,将该纸片沿直线折叠.使点B落在矩形边上,对应点记为点G,点A落在M处,连接、、,与交于点N.则下列结论成立的是( )
①;
②当点G与点D重合时,;
③的面积S的取值范围是;
④当时,.
A.①③
B.③④
C.①②③④
D.①②④
11.已知平行四边形,请从①;②,③,④的四个条件中,任选一个作为补充条件,使得平行四边形是菱形,可以是
12.如图,的对角线,交于点O,只需添加一个条件即可证明是菱形,这个条件可以是 (写出一个即可).
13.如图,,分别以点A和点B为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于C,D两点,连接,,连接,,,,则四边形的周长是 cm.
14.如图所示,E,F分别在和上,,则 .
15.在中,的平分线交线段于点E,交线段的延长线于点F,以、为邻边作,若,则 .
16.两张全等的矩形纸片、按如图方式交叉叠放在一起,若,,则图中重叠(阴影)部分的面积为 .
17.如图所示,为直角三角形,,,,用圆规以A点为圆心画圆弧S,分别交,于点D,E,然后再分别以D,E为圆心,以大于长度的一半画圆弧,两圆弧交于点F,连接交于点G,最后以点G为圆心,以的长度为半径画圆交圆弧S于点M,N,连接分别交,于点P,Q,连接,,则四边形的周长为 .
18.如图,,点在边上,且,过点作交于点,以为边在右侧作等边三角形;过点作的垂线分别交、于点,,以为边在的右侧作等边三角形;过点作的垂线分别交、于点,,以为边在的右侧作等边三角形,…;按此规律进行下去,则的面积为 ,的面积为___________.(用含正整数n的代数式表示)
19.如图,矩形纸片,,,点M、N分别在矩形的边、上,将矩形纸片沿直线折叠,使点C落在矩形的边上,记为点P,点D落在G处,连接,交于点Q,连接.下列结论:①四边形是菱形;②点P与点A重合时,;③的面积S的取值范围是,其中所有正确结论的序号是 .
20.知图,在菱形中,对角线、交于点O,,,点E、F分别在边、上(点E不与A、B重合).且,、分别交于点P、Q,连结、.给出下面四个结论:①平分四边形的周长;②四边形是矩形;③平分;④当时,,上述结论中,所有正确结论的序号是 .
21.如图,中,D是边上一点,E是的中点,过点C作的平行线交的延长线于F.
(1)求证:,
(2)连接、,若,试判断四边形的形状,并证明你的结论.
22.在矩形中,E、F分别是、的中点,连接、,M、N分别是、的中点,连接、.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若矩形的面积为48,,求四边形的周长.
23.如图,对角线,相交于点O,过点D作且,连接,,.
(1)求证:是菱形;
(2)若,,求的长.
24.尺规作图起源于古希腊的数学课题,指的是只用没有刻度的直尺和圆规作图,并且只允许使用有限次,来解决不同的平面几何作图问题.数学课堂上,黄老师给同学们呈现了这样一个数学问题:如图,在矩形纸片中,点E在边的中点,将矩形纸片折叠,使点B与点E重合.
(1)请在图中作出折痕,交边于点F,交边于点G,连接,并在矩形纸片内用尺规作出一点M,使得四边形是菱形,请给出证明;(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若折痕交于点H,连接,若长为6,为,直接写出的长.
25.在中,的平分线交直线于点,交直线于点.
(1)如图①,证明:.
(2)如图②,若,O为的中点,G为的中点,试探究与的位置关系,并说明理由.
(3)如图③,若,O为的中点,过点E作的平行线,并在其上取一点K(与点F位于直线的同侧),使,连接,H为的中点,试探究线段与之间的数量关
系,并对结论给予证明.
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特训10 菱形的性质与判定
【特训过关】
1.依据所标数据,下列四边形不一定为菱形的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D.
【解析】解:A.由图可知:,所以根据“对角线互相平分且垂直的四边形是菱形”可知该四边形是菱形,故不符合题意;
B.根据“四条边相等的四边形是菱形”可知该四边形是菱形,故不符合题意;
C.因为,所以根据“同旁内角互补,两直线平行”可知该四边形是平行四边形,再根据“邻边相等的平行四边形是菱形”可知该四边形是菱形,故不符合题意;
D.由图可知对角线互相平分的四边形是平行四边形,故符合题意;
故选D.
2.下列命题中,是假命题的是( )
A.两组对边分别相等的四边形是平行四边形
B.平行四边形的对角线相等
C.一组邻边相等的平行四边形是菱形
D.菱形对角线互相垂直平分
【答案】B.
【解析】解:A.两组对边分别相等的四边形是平行四边形是真命题,故此选项不符合题意;
B.平行四边形的对角线互相平分,不一定相等,所以平行四边形的对角线相等是假命题,故此选项符合题意;
C.一组邻边相等的平行四边形是菱形是真命题,故此选项不符合题意;
D.菱形对角线互相垂直平分是真命题,故此选项不符合题意;
故选:B.
3.如图,在中,,,则对角线等于( )
A.8
B.6
C.4
D.2
【答案】D.
【解析】解:∵在中,,,
∴是菱形,
∴,
∴是等边三角形,
∴.
故选:D.
4.小颖按如下步骤作四边形:()画;()以点A为圆心,个单位长度为半径画弧,分别交,于点B,D两点;()分别以B,D为圆心,个单位长度为半径画弧,两弧在内部交于点C;()连接,,.若,则的大小是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B.
【解析】解:由作图可知,,
∴四边形是菱形,
∴,,
∴,
∴,
故选:.
5.如图,在矩形中,对角线的垂直平分线与相交于点M,与相交于点N,与相交于点O,连接、.若,,则四边形的面积为( )
A.12
B.16
C.20
D.24
【答案】C.
【解析】解:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵垂直平分,
∴,,,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴四边形是菱形.
∵,,,
∴,,
∵,
∴,
解得,
∴.
∴四边形的面积为20.
故选:C.
6.如图,矩形的对角线、相交于点O,,,若,则四边形的周长为( )
A.12
B.16
C.20
D.24
【答案】A.
【解析】解:∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵四边形是矩形,,
∴,
∴四边形是菱形,
∴四边形的周长为.
故选:A.
7.如图,将矩形两次对折:第一次沿对折,使边与重合,展开后又沿对折,使边与重合,再次展开后连接E、F、G、H得到四边形.若,,则四边形的面积为( )
A.2
B.4
C.5
D.6
【答案】B.
【解析】解:∵四边形是矩形,
∴,,,,,
由折叠可知,,,
∴,
∴,
∴四边形是菱形.
由题意,得,,
∴四边形的面积.
故选:B.
8.如图,在中,按照如下尺规作图的步骤进行操作:①以点B为圆心,以适当长为半径画弧,分别与,交于点E、F;②分别以E、F为圆心,以适当长为半径画弧,两弧交于点G,作射线,与边交于点H;③以B为圆心,长为半径画弧,交于边于点M.若,,则点A,M之间的距离为( )
A.8
B.7
C.6
D.5
【答案】C.
【解析】解:如图,连接、,设交于点O,
由题意可知,是的角平分线,
∴,
又∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵以B为圆心,长为半径画弧,交于边于点M,
∴,
∴,
又,
∴四边形是平行四边形,
又,
∴四边形是菱形,
∴,,,
∴,
∴.
∴,
故选:C.
9.如图,在菱形中,,与交于点O,E为延长线上一点,且,连接,分别交,于点F、G,连接,则下列结论:①;②;
③;④四边形是菱形.其中正确的有( )
A.②④
B.②③④
C.①②④
D.①②③④
【答案】D.
【解析】解:∵四边形是菱形,
∴,,,,,
∴,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,故②正确
∴,
∴是的中位线,
∴,
∵,
∴,故③正确;
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴、是等边三角形,
∴,,
∴,四边形是菱形,故④正确;
∴,
∵,
∴,故①正确;
故选:D.
10.如图所示,在矩形纸片中,,,点E、F分别是矩形的边、上的动点,将该纸片沿直线折叠.使点B落在矩形边上,对应点记为点G,点A落在M处,连接、、,与交于点N.则下列结论成立的是( )
①;
②当点G与点D重合时,;
③的面积S的取值范围是;
④当时,.
A.①③
B.③④
C.①②③④
D.①②④
【答案】D.
【解析】解:如图,连接,.
由折叠的性质得,,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,故①正确.
∵四边形是矩形,,,
∴,
∴,
由翻折的性质可知,,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形,
∴,
当D,G重合时,如图,
设,则有,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴,故②正确;
∵四边形是菱形,
∴,
∵不变,
∴当最大时,的面积最大,
∵当D,G重合时,的面积最大,
∴的面积最大值,
∴,故③错误,
如图2中,当时,,
∴,
∴,故④正确.
故选:D.
11.已知平行四边形,请从①;②,③,④的四个条件中,任选一个作为补充条件,使得平行四边形是菱形,可以是
【答案】①④.
【解析】解:∵四边形是平行四边形,,
∴四边形是菱形,
故①满足题意;
∵四边形是平行四边形,,
∴四边形是矩形,
故②不满足题意;
∵四边形是平行四边形,,
∴四边形是矩形,
故③不满足题意;
∵四边形是平行四边形,,
∴四边形是菱形,
故④满足题意;
故答案为:①④.
12.如图,的对角线,交于点O,只需添加一个条件即可证明是菱形,这个条件可以是 (写出一个即可).
【答案】(答案不唯一).
【解析】这个条件可以是,依据是对角线互相垂直的平行四边形是菱形.还可以添加的条件有或或或,依据是一组邻边相等的平行四边形是菱形.
故答案为:(答案不唯一).
13.如图,,分别以点A和点B为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于C,D两点,连接,,连接,,,,则四边形的周长是 cm.
【答案】20.
【解析】解:记、的交点为O,
根据作图可知是的垂直平分线,
且,
∴四边形是菱形,
∴,,
∴,
∴.
故答案为:20.
14.如图所示,E,F分别在和上,,则 .
【答案】80.
【解析】解:∵,
∴四边形为菱形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
又∵,
∴,
同理,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:80.
15.在中,的平分线交线段于点E,交线段的延长线于点F,以、为邻边作,若,则 .
【答案】.
【解析】解:延长、交于H,连接,
∵,,
∴四边形为平行四边形,
∵,平分,
∴,,,
∴为等腰三角形,
∴,
∴平行四边形为菱形,
∴,且均为等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴为等腰三角形,
又∵四边形为平行四边形,
∴,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
16.两张全等的矩形纸片、按如图方式交叉叠放在一起,若,,则图中重叠(阴影)部分的面积为 .
【答案】15.
【解析】解:设交于点G,交于点H,
∵四边形是矩形,四边形是矩形,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∵四边形和四边形是全等的矩形,
∴,
在和中,
,,,
∴,
∴,
∴平行四边形是菱形,
∵,
∴,
设,,
在中,
∵,
∴,
解得:,
∴菱形的面积:.
故答案为:15.
17.如图所示,为直角三角形,,,,用圆规以A点为圆心画圆弧S,分别交,于点D,E,然后再分别以D,E为圆心,以大于长度的一半画圆弧,两圆弧交于点F,连接交于点G,最后以点G为圆心,以的长度为半径画圆交圆弧S于点M,N,连接分别交,于点P,Q,连接,,则四边形的周长为 .
【答案】24.
【解析】解:如图,令交于Z,
,
∵,
∴,
∵,,
∴,,
由作图可得,平分,垂直平分,
∴,,,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形,
在中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴菱形的周长,
故答案为:.
18.如图,,点在边上,且,过点作交于点,以为边在右侧作等边三角形;过点作的垂线分别交、于点,,以为边在的右侧作等边三角形;过点作的垂线分别交、于点,,以为边在的右侧作等边三角形,…;按此规律进行下去,则的面积为 ,的面积为___________.(用含正整数n的代数式表示)
【答案】,.
【解析】解:∵, ,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴的边长,
∵,,
∴,
又∵,为等边三角形,
∴,,
∴,
∴四边形为菱形,
在中,,,
∴,,
∴,
在中,同理可求的边长,
∴;
在中,,,
∴,,
∴,
在中,同理可求的边长,
……,
∴的边长,
∴.
故答案为:,.
19.如图,矩形纸片,,,点M、N分别在矩形的边、上,将矩形纸片沿直线折叠,使点C落在矩形的边上,记为点P,点D落在G处,连接,交于点Q,连接.下列结论:①四边形是菱形;②点P与点A重合时,;③的面积S的取值范围是,其中所有正确结论的序号是 .
【答案】①③.
【解析】∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形,故①正确;
∴, ,
∴,
点P与点A重合时,如图1所示:
设,则,
在中,.
即,
解得,
∴,,
∴,
∴,
∴,故②错误;
当过点D时,如图所示:
此时,最短,四边形的面积最小,则S最小为,
当P点与A点重合时,最长,四边形的面积最大,则S最大为,
∴,故③正确.
故答案为: ①③.
20.知图,在菱形中,对角线、交于点O,,,点E、F分别在边、上(点E不与A、B重合).且,、分别交于点P、Q,连结、.给出下面四个结论:①平分四边形的周长;②四边形是矩形;③平分;④当时,,上述结论中,所有正确结论的序号是 .
【答案】①③④.
【解析】解:∵四边形为菱形,
∴,
∵,
∴四边形为平行四边形,故②四边形是矩形无法判定,不符合题意;
∴,
∵垂直平分,,
∴,
∴,
∴为菱形,
∴,即,
∴①平分四边形的周长,正确,符合题意;
③平分,正确,符合题意;
∵为菱形,
∴,,
∴,
当时,,
∴,
∴,,
∴,故④正确,符合题意,
综上所述,正确的结论有:①③④,
故答案为:①③④.
21.如图,中,D是边上一点,E是的中点,过点C作的平行线交的延长线于F.
(1)求证:,
(2)连接、,若,试判断四边形的形状,并证明你的结论.
【答案】(1)证明见解析;(2)四边形是菱形,理由见解析.
【解析】(1)证明:∵E是的中点,,
∴,,,
∴.
(2)四边形是菱形,理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形.
22.在矩形中,E、F分别是、的中点,连接、,M、N分别是、的中点,连接、.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若矩形的面积为48,,求四边形的周长.
【答案】(1)证明见解析;(2)菱形的周长为.
【解析】(1)证明:连接,
在矩形中,,,,E、F分别为,中点,
∴,,
∴,.
又,,
∴四边形,为平行四边形,
又,
∴四边形为矩形,
∴,
∵M为中点,
∴;
∵四边形为平行四边形
∴,,
∵M,N为,的中点
∴,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴四边形为菱形.
(2)解:连接,交于点O,
∵,
∴,
∵,
∴,
设,,
∴,即:,
∵且,
∴四边形为平行四边形,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵四边形为菱形,
∴,
∴,,,
在中,,
∴.
∴;
∴菱形的周长为.
23.如图,对角线,相交于点O,过点D作且,连接,,.
(1)求证:是菱形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)的长为.
【解析】(1)证明:∵,,
∴四边形是平行四边形.
∵,
∴平行四边形是矩形,
∴,
∴,
∴是菱形;
(2)解:∵四边形是菱形,
∴,,,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
在中,由勾股定理得:,
由(1)可知,四边形是矩形,
∴,,
∴,
即的长为.
24.尺规作图起源于古希腊的数学课题,指的是只用没有刻度的直尺和圆规作图,并且只允许使用有限次,来解决不同的平面几何作图问题.数学课堂上,黄老师给同学们呈现了这样一个数学问题:如图,在矩形纸片中,点E在边的中点,将矩形纸片折叠,使点B与点E重合.
(1)请在图中作出折痕,交边于点F,交边于点G,连接,并在矩形纸片内用尺规作出一点M,使得四边形是菱形,请给出证明;(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若折痕交于点H,连接,若长为6,为,直接写出的长.
【答案】(1)见解析;(2).
【解析】(1)解:如图,直线为折痕,点M为所求作;
证明如下:由题意可知,点B、E关于直线对称,
∴垂直平分,
∴,,
在射线上取点M,使得,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是菱形;
(2)解:∵四边形是矩形,
∴,
∵点H为的中点,,
∴,
∵四边形是菱形,,
∴,,,,
∴,
∴
25.在中,的平分线交直线于点,交直线于点.
(1)如图①,证明:.
(2)如图②,若,O为的中点,G为的中点,试探究与的位置关系,并说明理由.
(3)如图③,若,O为的中点,过点E作的平行线,并在其上取一点K(与点F位于直线的同侧),使,连接,H为的中点,试探究线段与之间的数量关
系,并对结论给予证明.
【答案】(1)证明见解析;(2),理由见解析;(3),理由见解析.
【解析】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,,
∵平分,
∴,
∴,
∴;
(2)解:结论,理由如下:
如图②中,连接,.
∵四边形是平行四边形,,
∴四边形是矩形,
∴,
由(1)可知:,
∵,,
∴,,
∵G为的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∵O为的中点,
∴.
(3)解:,理由如下:
如图③中,连接,,.
∵,,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
根据(1)可得,
∴四边形是菱形,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,都是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴是等边三角形,
∵O为的中点,H为的中点,
∴,,
∴.
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