1.6.2菱形的判定(题型专练)数学新教材湘教版八年级下册
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内容正文:
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1.6.2菱形的判定
题型一菱形绊判定的理解
题型二添加条件使四边形是菱形
题型三证明四边形是菱形
基础达标练
题型四由菱形的性质与判定求角度
题型五由菱形的性质与判定求线段长度
题型六由菱形的性质与判定求周长
题型七由菱形的性质与判定求面积
1.6.2菱形的判定
题型一与菱形性质、判定相关的几何多结论问题
能力提升题
题型二菱形与动点问题
题型三菱形与折善问题
拓展培优练
Q
基础达标题
题型一菱形判定的理解
1.下列说法正确的是()
A.对角线相等且互相垂直的四边形是菱形
B.对角线相等的四边形是矩形
C.对角线互相平分且相等的四边形是菱形
D.对角线互相平分且相等的四边形是矩形
2.已知四边形ABCD是平行四边形,下列结论中不正确的是()
A.当AB=BC时,它是菱形
B.当AC⊥BD时,它是菱形
C.当∠ABC=90°时,它是矩形
D.当AC=BD时,它是菱形
题型二添加条件使四边形是菱形
3.如图,在平行四边形ABCD中,下列条件不能使其成为菱形的是()
1
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A.∠ABD=∠CBDB.AB=BC
C.AC⊥BD
D.∠ABC=90°
4.如图,四边形ABCD是平行四边形,给出下列四个条件:①AB=BC;②AC=BD;
③AC⊥BD;④AC平分∠BAD.若添加其中一个条件,不能使四边形ABCD是菱形的为
()
D
B
A.①
B.②
C.③
D.④
5.如图,在△ABC
D,E,F
AB,BC,AC
E,BF
0
中,点
分别是
的中点,连接
交于点,下列
添加一个条件使得四边形DBEF是矩形的是()
D
A.BD=DF
B.DE⊥BF
C.DE=BF
D.DE⊥EF
6.如图,在四边形ABCD中,E,F分别是AD,BC的中点,G,H分别是对角线BD,
AC的中点,若四边形EGFH是菱形,则四边形ABCD应满足的条件是()
A.AC=BD
B.AB=CD
C.AC LBD
D.AB=AD
7.如图,在口ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,E为OB延长线上一点,且
2
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BE=OB,F为OD延长线上一点,且DF=OD,连接AE,EC,CF,FA.
D
(1)求证:AE=CF;
(2)已己知
(从以下两个条件中任选一个作为已知,填写序号),请判断四边形
AECF的形状,并证明你的结论。
条件①:AC=2BD:
条件②:AC平分∠BAD
(注:如果选择条件①条件②分别进行解答,按第一个解答计分)
8.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=LCDA,BE平分∠ABC交AD于点
E,DF平分∠CDA交BC于点F,
D
(1)求证:BE∥DF.
(2)请添加一个条件,使四边形ABCD是菱形.(不需要说明理由)
题型三证明四边形是菱形
9.两张等宽的纸条按照如图方式交叉叠放在一起,重合部分构成一个四边形ABCD,下列
结论错误的是()
A.四边形ABCD是菱形
B.AD=CD
C.AC⊥BD
D.四边形ABCD面积=ACBD
ABCD
ABC'D
DB'D
10.如图,矩形
与矩形
关于点成中心对称,试判定四边形
的形状,
3
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并说明你的理由.
A
B
1.已知:如图,在△18C中,乙1C890,CD为边上的中统,点F是846c
外的
一点,AE∥CD,CE∥AB.试判断四边形ADCE的形状,并说明理由.
D
B
12.已知:如图,在△ABC中,AD是∠BAC的平分线,E∥AC,DF∥AB.求证:四
边形AEDF是菱形.
13.如图,在平行四边形ABCD中,BE,DF分别是∠ABC,∠ADC的平分线,且E,
F分别在边AD,BC上,BE=BF.
D
(1)求证:四边形BFDE是菱形:
(2)若∠A=60°,AB-2,求平行线AD与BC间的距离.
14.如图,在口ABCD中,对角线AC与BD交于点O,且AC⊥BD.若点E,F,G,
H分别是OA,OB,OC,OD的中点,连接EF、FG、GH、HE,试判断四边形
EFGH的形状,并证明你的结论.
4
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D
G
B
题型四由菱形的性质与判定求角度
15.如图,按如下步骤作四边形ABCD:①画∠MAN;②以点A为圆心,1个单位长为半
径画弧,分别交AM,AW于点B,D;③分别以点B,D为圆心,1个单位长为半径画弧,
两弧交于点C;④连接BC,CD,BD.若∠A=38°,则∠CBD的大小是()
M
D
A.52
B.142°
C.68°
D.71°
ABCD
AC,BD
CE∥BDDE∥AC
AD=2
16.如图,矩形
的对角线
相交于点O,
,若
四边形CODE的周长为8,则∠DBA的度数为()
D
B
A.15
B.20°
c.30°
D.35
17.如图,在平行四边形
D中,B=ADE,F
ABCD
BD
AECF
是对角线
上两点,
,若
BE=BC,则下列角中与∠AEB相等的角是()
①∠BAE:②∠DFC;③∠DCF
D
E
5
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A.①
B.①②
C.①③
D.①②③
18.如图,在矩形ABCD中,连接4C,分别以点A'C为圆心,大于2AC长为半径作弧,
两弧交于点M,N,作直线MN分别交AD,BC于点F,E,连接AE,CF,若
∠DAE=48°,则∠EFC的大小为()
A.60
B.62°
C.64°
D.66°
19.如图,平面上有两个全等的正八边形,∠BAC为()
A
B
A.60°
B.45°
C.30°
D.72
20.如图,在口ABCD中,AC与BD交于点O,点E为AD中点,若∠AOE=∠OAE=25°,
则∠BDC=()
0
0
B
A.50
B.55°
C.60°
D.65°
21.如图,在口ABCD中,AB=BC,∠BCA=50°,对角线ACBD交于点O,△ABE为
直角三角形,F是斜边AB的中点,∠ABE=30°,则∠AOE的度数为()
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A.30°
B.30.5°
C.25
D.20°
22.已知:如图,平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,延长CD至F,使
DF=CD,连接BF交AD于点E.
D
B
(1)求证:AE=ED:
(2)若AB=BC,求∠CAF的度数.
23.如图,在△ABC中,点D,E分别是边AB,AC的中点,取EC的中点O,连接
DE,BO并延长交于点F,连接BE,CF
E
B
(1)求证:四边形EBCF为平行四边形.
(2)若BE=2DE,∠ACB=80°,求∠BFC的度数.
24.如图,在四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AB∥CD,AB=AD,AC平
分∠BAD.
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D
E
B
(1)求证:四边形ABCD是菱形.
(2)过点C作CE LAB交AB的延长线于点E,连接OE交BC于点F,若∠ACB=20°,求
∠CFE的度数
题型五由菱形的性质与判定求线段长度
25.如图,在口ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E是BC的中点.若AC=6,
BD=8,AD=5,则OE的长是()
A
A.3
B.2.5
C.2.4
D.4
26.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,AC=4,D为AB的中点,AE∥CD,
CE∥AB,则四边形ADCE的对角线ED的长为()
12
A.5
B.3
C.4
D.5
27.如图,在平行四边形ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,∠ABC的平分线交
AD于点F,若BF=12,AB=10,则AE的长为()
B
A.13
B.14
c.15
D.16
8
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ABCD
ADIBC∠C=90°AB=AD
28.如图,四边形
中,
连接BD,∠BAD
的角平
分线分别交BD,BC于点O,E,连接OC,若EC=6,CD=8,则OC的长为()
E
45
A.
8.4V3
C.26
D.8
D
∠C=90°EC=6CD=8
ED=EC2+CD2=10
:AE平分∠BAD,
.∠BAE=∠DAE,
ADIBC
'.∠AEB=∠DAE,
.∠AEB=∠BAE,
..AB=BE,
AB=AD,
:BE=AD,
ADIBC
∴四边形ABED是平行四边形.
AB=AD,
∴四边形ABED是菱形,
..BE=DE=10,BO=OD,
.BC=BE+CE=10+6=16,
:BD=CD+BC2=85
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在ACD中oC=D=x8w5=4W5,
2
故选:A.
29.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AB=CD,过点A作AE⊥BC,交CB的延长线
于点E,连接DB,∠ABD=∠CBD,
(1)求证:四边形ABCD是菱形:
(2)过点D作DF⊥AB于点F,延长DF交AE于点G,若AG=3,AD=4,求DF的长.
题型六由菱形的性质与判定求周长
30.如图,AD是△ABC的角平分线,线段AD的垂直平分线分别交AB和AC于点E,F,
EF与AD交于点O,连接DE,DF
F
B
D
(1)求证:四边形AEDF是菱形:
(2)填空:若∠BAC=60°,AD=6,则四边形AEDF的周长为
Rt△ABC
∠1C8=90,点D为B中点,连接CD,过点2作
CD
B
BE‖CD
31.如图,在
中,
且8E=4B,连接CE、AE:
B
D
(1)求证:四边形BDCE是菱形:
(2)若AE平分∠BAC,AC=1,求四边形ABEC的周长.
10
1.6.2菱形的判定
题型一 菱形判定的理解
1.下列说法正确的是( )
A.对角线相等且互相垂直的四边形是菱形
B.对角线相等的四边形是矩形
C.对角线互相平分且相等的四边形是菱形
D.对角线互相平分且相等的四边形是矩形
【答案】D
【分析】本题考查菱形和矩形的判定,根据矩形和菱形的判定定理逐项判断即可.
【详解】解:A、如图,在四边形中,,,显然四边形不是菱形.
故本选项的说法错误;
B、如A中的图,在四边形中,,显然四边形不是矩形.
故本选项的说法错误;
C、对角线互相平分且相等的四边形是矩形,而非菱形,故本选项的说法错误;
D、对角线互相平分且相等的四边形是矩形,故本选项的说法正确.
故选:D.
2.已知四边形是平行四边形,下列结论中不正确的是( )
A.当时,它是菱形 B.当时,它是菱形
C.当时,它是矩形 D.当时,它是菱形
【答案】D
【分析】此题主要考查了菱形的判定、矩形的判定,根据平行四边形、菱形、矩形的判定条件逐一分析选项,找出不正确的结论.
【详解】解:A. 当时,邻边相等的平行四边形是菱形,正确;
B. 当时,对角线互相垂直的平行四边形是菱形,正确;
C. 当时,有一个角为直角的平行四边形是矩形,正确;
D. 当时,对角线相等的平行四边形是矩形,而非菱形,结论错误.
故选:D.
题型二 添加条件使四边形是菱形
3.如图,在平行四边形ABCD中,下列条件不能使其成为菱形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的判定方法:四边都相等的四边形是菱形;对角线互相垂直的平行四边形是菱形;有一组邻边相等的平行四边形是菱形.
根据菱形的判定方法逐一判断即可.
【详解】解:四边形是平行四边形,
,
,
,
,
,
四边形是菱形,
故A不符合题意;
四边形是平行四边形,且,
四边形是菱形,
故B不符合题意;
四边形是平行四边形,且,
四边形是菱形,
故C不符合题意;
无法证明四边形是菱形,
故D符合题意;
故选:D.
4.如图,四边形是平行四边形,给出下列四个条件:①;②;③;④平分.若添加其中一个条件,不能使四边形是菱形的为( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【分析】本题主要考查了菱形的判定、平行四边形的性质、等腰三角形的判定,熟练掌握菱形的判定是解题的关键.根据菱形的判定方法,逐项进行判断即可.
【详解】解:A、添加,根据一组邻边相等的平行四边形是菱形,可以得出四边形是菱形,不符合题意;
B、添加,不能得出四边形是菱形,故符合题意;
C、添加,根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形,可以得出四边形是菱形,不符合题意;
D、四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴平行四边形是菱形,
∴添加平分,可以得出四边形是菱形,故不符合题意;
故选:B.
5.如图,在中,点分别是的中点,连接交于点,下列添加一个条件使得四边形是矩形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了三角形中位线的性质,平行四边形、菱形以及矩形的判定,掌握特殊四边形的判定定理是解题关键.根据三角形中位线的性质,可判定四边形是平行四边形,再结合选项条件逐一进行判断即可.
【详解】解:∵点分别是的中点,
∴、是的中位线,
,,
四边形是平行四边形,
A、若,则四边形是菱形,不符合题意,选项错误;
B、若,则四边形是菱形,不符合题意,选项错误;
C、若,则四边形是矩形,符合题意,选项正确;
D、若,则四边形还是平行四边形,不符合题意,选项错误;
故选:C.
6.如图,在四边形中,,分别是,的中点,,分别是对角线,的中点,若四边形是菱形,则四边形应满足的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了中点四边形的性质、菱形的判定以及三角形中位线的性质,熟练掌握菱形的判定方法是解题的关键.先由三角形中位线定理证四边形是平行四边形,再证,即可得出结论.
【详解】解:若四边形为菱形,则四边形需满足的条件是,理由如下:
,分别是,的中点,
是的中位线,
,,
同理,,,
四边形是平行四边形,
,分别是,的中点,
,,
当时,
,
四边形是菱形,
故选:B.
7.如图,在中,对角线与相交于点,为延长线上一点,且,为延长线上一点,且,连接,,,.
(1)求证:;
(2)已知__________(从以下两个条件中任选一个作为已知,填写序号),请判断四边形的形状,并证明你的结论.
条件①:;
条件②:平分.
(注:如果选择条件①条件②分别进行解答,按第一个解答计分)
【答案】(1)证明见详解;
(2)条件①:四边形为矩形,证明见详解;
条件②:四边形为菱形,证明见详解.
【分析】本题考查了平行四边形的性质、全等三角形的判定与性质,以及特殊四边形(矩形、菱形)的判定,熟练掌握图形的性质与判定定理是解答本题的关键.
(1)利用平行四边形对角线互相平分的性质,结合已知线段关系,通过证明三角形全等得出线段相等;
(2)先根据平行四边形的性质判定四边形的基本形状,再结合所选条件,利用特殊四边形的判定定理(对角线相等的平行四边形是矩形、对角线垂直的平行四边形是菱形)确定其具体形状.
【详解】(1)证明:四边形为平行四边形,
,,
又,,
,
,
在和中,
,
.
(2)解:条件①:四边形为矩形,证明过程如下:
四边形为平行四边形,
,
,,
,,
,
四边形为矩形.
条件②:四边形为菱形,证明过程如下:
,
,
,
四边形为平行四边形,
平分,
,
,
,
,
,
是菱形,
,
,
四边形为菱形.
8.如图,在四边形中,,,平分交于点E,平分交于点F,
(1)求证:.
(2)请添加一个条件,使四边形是菱形.(不需要说明理由)
【答案】(1)证明见解析
(2)添加,可使四边形是菱形(答案不唯一)
【分析】本题考查了平行线的判定与性质、菱形的判定等知识,熟练掌握菱形的判定是解题关键.
(1)先根据角平分线的定义可得,,则可得,再根据平行线的性质可得,则可得,然后根据平行线的判定即可得证;
(2)添加,可使四边形是菱形,理由:先根据平行线的判定与性质可得,再证出四边形是平行四边形,然后根据菱形的判定即可得.
【详解】(1)证明:∵平分,平分,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
(2)解:添加,可使四边形是菱形.
理由:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴平行四边形是菱形.
题型三 证明四边形是菱形
9.两张等宽的纸条按照如图方式交叉叠放在一起,重合部分构成一个四边形ABCD,下列结论错误的是( )
A.四边形是菱形 B.
C.AC⊥BD D.四边形面积
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的判定和性质,面积法等知识,掌握菱形的性质是解题的关键.
两张等宽的纸条的宽为h,根据题意可得,,从而得到四边形是平行四边形,再由,可得,进而得到四边形是菱形,然后根据菱形的性质和面积公式即可判断.
【详解】解:设两张等宽的纸条的宽为h,
纸条的对边平行,
,,
∴四边形是平行四边形,
又
,
四边形是菱形,
,
A选项说法正确,故该选项不符合题意;
B选项说法正确,故该选项不符合题意;
菱形的对角线垂直且互相平分,
,
选项C正确,故该选项不符合题意;
、是菱形的对角线,
四边形ABCD面积,
D选项说法错误,故该选项符合题意;
故选:D.
10.如图,矩形与矩形关于点成中心对称,试判定四边形的形状,并说明你的理由.
【答案】菱形,理由见解析
【分析】本题考查了中心对称,用到的知识点是中心对称的性质、矩形的性质、平行四边形的判定、菱形的判定,注意:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
根据中心对称的性质和矩形的性质得出,,,即可得出答案.
【详解】解:四边形是菱形,理由:
∵矩形与矩形关于点成中心对称,
∴,,,
∴四边形是平行四边形,,
∴四边形是菱形.
11.已知:如图,在中,,为边上的中线,点是外的一点,.试判断四边形的形状,并说明理由.
【答案】菱形,理由见解析
【分析】本题考查菱形的判定,直角三角形斜边的中线性质,解题关键是掌握上述知识点并能运用求解.先根据两组对边分别平行得到四边形是平行四边形,再根据有一组邻边相等的平行四边形是菱形证明即可.
【详解】解:四边形是菱形,理由为:
在中,是边上的中线,
,
四边形是平行四边形
,
是菱形.
12.已知:如图,在△中,是的平分线,,.求证:四边形是菱形.
【答案】见解析
【分析】本题考查了平行线的性质,平行四边形的判定,菱形的判定的应用,注意:有一组邻边相等的平行四边形是菱形.有一组邻边相等的平行四边形是菱形,即可得出答案.
【详解】证明:,,
四边形是平行四边形,
平分,
.
,
.
.
,
平行四边形是菱形.
13.如图,在平行四边形中,,分别是,的平分线,且,分别在边,上,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求平行线与间的距离.
【答案】(1)证明见解析;
(2)平行线与间的距离为.
【分析】本题考查了平行四边形的判定与性质,菱形的判定,角平分线的定义,直角三角形的性质,平行线间的距离,掌握知识点的应用是解题的关键.
()由四边形是平行四边形,得,,通过平行线的性质可得,,再由角平分线定义可得,,所以,从而证明,四边形是平行四边形,然后通过邻边相等的平行四边形即可求证;
()过作于点,则,则有,得,通过勾股定理求出即可.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,,
∵,分别是,的平分线,
∴,,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形;
(2)解:如图,过作于点,则,
∴,
∴,
∴,
∴平行线与间的距离为.
14.如图,在中,对角线与交于点,且.若点,,,分别是,,,的中点,连接、、、,试判断四边形的形状,并证明你的结论.
【答案】四边形是菱形,证明见详解
【分析】本题考查了菱形的判定与性质,中位线的判定与性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先结合对角线互相垂直的平行四边形是菱形,得四边形是菱形,则,又因为点,,,分别是,,,的中点,则,即,进行作答.
【详解】解:四边形是菱形,证明如下:
∵,且四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形,
∴,
∵点,,,分别是,,,的中点,
∴分别是的中位线,
∴,
∵,
∴
∴四边形是菱形.
题型四 由菱形的性质与判定求角度
15.如图,按如下步骤作四边形:①画;②以点为圆心,1个单位长为半径画弧,分别交于点;③分别以点为圆心,1个单位长为半径画弧,两弧交于点;④连接.若,则的大小是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了基本作图,菱形的判定和性质.根据作图可得四边形是菱形,进而根据菱形的性质,即可求解.
【详解】解:作图可得,
∴四边形是菱形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
故选:D.
16.如图,矩形的对角线相交于点O,,,若,四边形的周长为8,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了矩形的性质、菱形的判定、等边三角形的判定与性质等知识点,灵活运用相关知识是解题的关键.
先证明四边形是平行四边形,再根据四边形是矩形可得,即四边形是菱形,再结合四边形的周长为8以及其他已知条件可得即,进而求得的度数.
【详解】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8,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
故选:C.
17.如图,在平行四边形中,,是对角线上两点,,若,则下列角中与相等的角是( )
①;②;③
A.① B.①② C.①③ D.①②③
【答案】D
【分析】本题主要考查了菱形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等,熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
先根据平行四边形及邻边相等的条件判定图形为菱形,再利用菱形性质、等腰三角形性质等,逐一分析与相等的角.
【详解】解:四边形是平行四边形,且
四边形是菱形
,,,,
,
,
,故①符合题意,
,
,故②符合题意,
,
,
又,,
,
,
∴,
,故③符合题意,
故选:D.
18.如图,在矩形中,连接,分别以点,为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点,,作直线分别交,于点,,连接,,若,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查作图—基本作图、线段垂直平分线的性质、矩形的性质、菱形的判定与性质,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.设与交于点,由作图过程可知,直线为线段的垂直平分线,结合矩形的性质可得出四边形为菱形,再进一步可得答案.
【详解】解:设与交于点,
由作图过程可知,直线为线段的垂直平分线,
,,,.
四边形为矩形,
,
,,
,
,
,
四边形为菱形,
∴,,
∵,
∴,
∴;
故选:D.
19.如图,平面上有两个全等的正八边形,为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的知识点是多边形内角和公式、全等性质、菱形的判定与性质,解题关键是熟练掌握多边形内角和公式.
现根据多边形内角和公式求出,再根据全等性质、菱形的判定与性质即可求出.
【详解】解:如图,
正八边形的一个内角度数为,
,
∵平面中这两个正八边形全等,
,
四边形是菱形,
.
故选:.
20.如图,在中,与交于点,点为中点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了菱形的性质和判定,等角对等边等知识点,解题的关键是掌握以上知识点.
根据等角对等边和中点的概念得到,然后求出,证明出是菱形,然后利用菱形的性质求解即可.
【详解】∵
∴
∵点为中点
∴
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴是菱形,
∴
故选:D.
21.如图,在中,,,对角线交于点,为直角三角形,是斜边的中点,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平行四边形的性质,三角形的内角和定理,等腰三角形的性质,直角三角形的性质,熟练掌握直角三角形的性质是解题的关键.先得出是菱形,从而得到,由得出,再证明,从而得到,,又由推导,从而求出,,最后利用即可得到结论.
【详解】解:在中,,
∴是菱形,
,
,
,
,
,
,是斜边的中点,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
故选:A.
22.已知:如图,平行四边形中,对角线,相交于点,延长至,使,连接交于点.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】()先证明四边形是平行四边形,再利用平行四边形对角线互相平分可证出结论;
()首先证明四边形是菱形,再用菱形的性质可得到,再根据两直线平行,同位角相等得到
此题主要考查了平行四边形的判定与性质,菱形的判定与性质,平行线的性质,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴;
(2)解:∵四边形是平行四边形,,
∴四边形是菱形,
∴,
∴,
由()得:四边形是平行四边形,
∴,
∴.
23.如图,在中,点D,E分别是边的中点,取的中点O,连接并延长交于点F,连接.
(1)求证:四边形为平行四边形.
(2)若,,求的度数.
【答案】(1)详见解析
(2)
【分析】本题主要考查了三角形中位线的性质、全等三角形的判定与性质、平行四边形的判定、菱形的判定与性质等知识点,灵活运用相关判定和性质成为解题的关键.
(1)根据三角形中位线的性质可得、,即;再说明、,证得可得,最后根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形即可证明结论;
(2)先证明平行四边形BEFC是菱形,再利用菱形的性质即可求解.
【详解】(1)证明:点D,E分别是边的中点,
,,
,
∵点O是边的中点,
,
,
,
,
,
四边形是平行四边形.
(2)解:,,
,
平行四边形BEFC是菱形,
,,
.
24.如图,在四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,,,AC平分.
(1)求证:四边形ABCD是菱形.
(2)过点C作交AB的延长线于点E,连接OE交BC于点F,若,求的度数.
【答案】(1)见解析;
(2).
【分析】(1)由,平分,得,,结合,得,又,四边形ABCD是平行四边形,又,即可求证,
(2)由ABCD是菱形,得,,,根据直角三角形斜边中线等于斜边一半,得,,,,,
本题考查了,平行四边形的性质,菱形的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,直角三角形斜边中线等于斜边一半,解题的关键是:熟练掌握相关性质定理.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
又,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又,
∴四边形ABCD是菱形,
(2)解:由(1)可知四边形ABCD是菱形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
题型五 由菱形的性质与判定求线段长度
25.如图,在中,对角线,相交于点O,点E是的中点.若,,,则的长是( )
A.3 B.2.5 C.2.4 D.4
【答案】B
【分析】此题主要考查了平行四边形的性质,菱形的性质和判定,勾股定理,三角形中位线定理,
首先得到,证明出是菱形,然后证明出是的中位线,进而求解即可.
【详解】在中,对角线相交于点
∴,
∴
∴
∴是菱形
∴
∵点是的中点,点是的中点
是的中位线
.
故选:B.
26.如图,在中,,,,为的中点,,,则四边形的对角线的长为( )
A. B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质和判定,菱形的性质与判定,勾股定理,直角三角形的性质,根据,,可得四边形为平行四边形,根据,为的中点,则,则平行四边形为菱形,由,,,可得,证明四边形是平行四边形,即可求解.
【详解】解:,,
四边形为平行四边形,
又,为的中点,
,
平行四边形为菱形,
∴,
∴
又
∴四边形是平行四边形,
∴,
,,,
,
∴.
故选:B.
27.如图,在平行四边形中,的平分线交于点E,的平分线交于点F,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了利用平行四边形的性质求解,角平分线的意义,等角对等边,根据菱形的性质与判定求线段长,用勾股定理解三角形,解题关键是掌握上述知识点并能运用求解.
先证明四边形是菱形,根据菱形的性质可得出,,,再利用勾股定理求得即可求解.
【详解】解:如图,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,,
∵的平分线交于点E,的平分线交于点F,
∴,,
∴,
∴,,
∴,
∴四边形是菱形,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:D.
28.如图,四边形中,,,,连接,的角平分线分别交,于点,,连接,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查的知识点包括平行四边形的性质与判定、菱形的性质与判定、角平分线的性质、勾股定理以及直角三角形斜边中线的性质.由勾股定理在直角三角形中,利用勾股定理求得;由和 平分,得出四边形是平行四边形;结合,进一步判定四边形是菱形;在直角三角形中,由勾股定理得,直角三角形斜边中线性质,,即可解答.
【详解】如图,连接
∵,,,
∴.
∵ 平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形.
∵,
∴四边形是菱形,
∴,,
∴,
∴,
∴在中,
故选:A.
29.如图,在四边形中,,,过点A作,交的延长线于点E,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)过点D作于点F,延长交于点G,若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由已知可得四边形是平行四边形,,等量代换,可得,可得,即可证得结论;
(2)由菱形的性质,结合平行线的性质,可得,根据勾股定理可得,代入三角形的面积公式,可得,由勾股定理,即可得的长.
【详解】(1)证明:,,
四边形是平行四边形,,
,
,
,
四边形是菱形.
(2)解:由(1)可知,四边形是菱形,
,,
,
,
,
,
,
,
,
.
的长为.
【点睛】本题考查平行线的性质,平行四边形的判定,菱形的判定和性质,等角对等边,勾股定理,三角形的高相关的计算.
题型六 由菱形的性质与判定求周长
30.如图,是的角平分线,线段的垂直平分线分别交和于点E,F.与交于点O,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)填空:若,,则四边形的周长为_______.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了菱形的判定、平行四边形的判定与性质以及全等三角形的判定与性质等知识,熟练掌握菱形的判定,证明三角形全等是解题的关键.
(1)证,得,再证四边形是平行四边形,然后由菱形的判定即可得出结论;
(2)根据菱形特点,利用特殊角度,在直角三角形中求出的长,进而求出周长.
【详解】(1)证明:∵平分,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
又∵垂直平分,
∴、互相平分,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴平行四边形为菱形;
(2)解:∵四边形为菱形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴
∴(负值舍去),
∵,
∴菱形周长为.
故答案为:.
31.如图,在中,,点为中点,连接,过点作,且,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若平分,求四边形的周长.
【答案】(1)见解析
(2)5
【分析】本题主要考查了菱形的判定和性质,直角三角形斜边中线定理,角平分线的性质,等角对等边,解题的关键是掌握以上性质.
(1)根据直角三角形斜边中线定理得出,根据条件证明四边形是平行四边形,再根据邻边相等即可得出结论;
(2)根据菱形的性质得出相等的边和平行线,根据角平分线的性质和等角对等边得出,求出相关线段的长度即可求解.
【详解】(1)证明:∵,点为中点,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴平行四边形是菱形;
(2)解:由(1)得四边形是菱形,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵点为中点,
∴,
∴四边形的周长为.
题型七 由菱形的性质与判定求面积
32.如图,在矩形中,,分别以点,为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点,直线分别交于点.若,则四边形的面积是( )
A.20 B.16 C.12 D.24
【答案】A
【分析】本题主要考查矩形的性质、勾股定理、线段垂直平分线的性质及菱形的性质与判定,熟练掌握矩形的性质、勾股定理、线段垂直平分线的性质及菱形的性质与判定是解题的关键;由题意易得,则有,,然后可得四边形是菱形,进而问题可求解.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,
由作图可知:垂直平分,
∴,,,
∴,
∵
∴
∴,
∴,
∴;
故选A.
33.“蓝丝带”一般指蓝丝带海洋保护协会,同时也象征着对保护海洋的呼吁,李老师用一段矩形绸缎制作了一条如图所示的蓝丝带,若.重叠部分图形的面积是,则丝带的宽为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平行四边形的判定与性质,菱形的判定,勾股定理.先证明四边形是平行四边形,则,作于,于,设,利用面积法证明,得到四边形是菱形,再由勾股定理求得,然后根据重合部分四边形的面积为,列式求解作答即可.
【详解】解:由题意知,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
如图,作于,于,连接,则,
设,
∵四边形是平行四边形,
∴,即,
∴,
∴四边形是菱形,
∴,
∴,
由勾股定理得,,
则,
∴重合部分四边形的面积为:
,
解得(负值已舍去),
∴丝带的宽为,
故选:A.
34.如图,将矩形对折,使边与,与分别重合,展开后得到四边形.若,,则四边形的面积为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【答案】C
【分析】本题考查了矩形的折叠、菱形的判定和性质等知识,熟练掌握菱形的面积等于对角线乘积的一半是解题的关键.由题意可得四边形是菱形,,,由菱形的面积等于对角线乘积的一半即可得到答案.
【详解】解:∵将矩形对折,使边与,与分别重合,展开后得到四边形,
∴,与互相平分,
∴四边形是菱形,
∵,,
∴菱形的面积为.
故选:C.
35.如图,在矩形中,平分交于点E,垂直平分交于点O,交于点F,若,则四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设,则,证明四边形是菱形,再证明和全等得,在中,由勾股定理得,进而得,如图,连接,证明为等边三角形,可得,,求解,然后再根据菱形的面积公式即可得出四边形的面积.
【详解】解:设,则,
∵垂直平分交于点O,
∴,,,,
在矩形中,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形,
∵平分交于点E,,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
如图,连接,,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
在中,,
由勾股定理得:,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴四边形的面积为:.
故选:C.
【点睛】此题主要考查了矩形的性质,线段垂直平分线的性质,勾股定理的应用,菱形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,二次根式的运算,理解矩形的性质,线段垂直平分线的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质,菱形的判定和性质,灵活运用勾股定理进行计算是解决问题的关键.
36.如图,在中,,点、分别是、的中点.将绕点旋转得.连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,设四边形的面积为,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)四边形的面积为
【分析】本题考查图形旋转的性质,菱形的判定定理以及菱形的面积公式,熟练掌握菱形的判定定理是解题关键.
(1)根据旋转得,,可证四边形是平行四边形;再由是的中点及,得,进而可证四边形是菱形;
(2)由得菱形边长为,设,,则,利用菱形对角线垂直,结合勾股定理得,再由完全平方公式求得,最后用菱形面积公式求得结果.
【详解】(1)证明:∵将绕点旋转得,
∴,,
∴,
∵点是的中点,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵点是的中点,
∴,,
又∵,
∴,
∴平行四边形为菱形;
(2)解:如图,令和的交点为,
∵,
∴,
设,,则,
由(1)得四边形是菱形,
∴,,,
∴,
∴,
整理得,,
又∵,
∴,
∴,
∴四边形的面积为.
答:四边形的面积为.
37.如图,在中,点为边的中点,.下面是两同学的对话:
(1)请选择一位同学的说法,并证明;
(2)在(1)的条件下,若,,求四边形的面积.(结果保留根号)
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)选择小星的说法,证明,得到,进而得到四边形为平行四边形,再根据对角线互相垂直的平行四边形为菱形,即可得证;选择小红的说法,证明,得到,进而得到四边形为平行四边形,根据角平分线的定义,平行线的性质,等角对等边得到,即可得证;
(2)根据含30度角的直角三角形的性质,求出的长,进而得到的长,再根据菱形的面积公式进行求解即可.
【详解】(1)解:选择小星的说法,证明如下:
∵,
∴,,
∵点为边的中点,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴四边形为菱形;
选择小红的说法,证明如下:
∵,
∴,,
∵点为边的中点,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形为平行四边形,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形为菱形;
(2)解:∵四边形为菱形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴菱形的面积.
【点睛】本题考查菱形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,等角对等边,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理等知识点,熟练掌握相关知识点,是解题的关键.
38.如图,在平行四边形中,对角线的垂直平分线与相交于点,与相交于点,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若四边形的周长是,两条对角线的和是,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据平行四边形的性质可证,根据垂直平分线的性质可证,,利用可证,根据全等三角形的性质可证,根据对角线互相平分的四边形是菱形可证结论成立;
(2)根据菱形的性质可知,设、,根据勾股定理可得,利用完全平方公式可以求出,根据菱形的面积公式求出结果即可.
【详解】(1)证明:四边形是平行四边形,
,
,
是的垂直平分线,
,,
在和中,,
,
,
四边形是菱形;
(2)解:四边形是菱形,
,
四边形的周长是,
,
设、,
则有,,,
,
在中,,
,
,
,
整理可得:,
.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质、菱形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理、完全平方公式.
.
题型一 与菱形性质、判定相关的几何多结论问题
39.已知是矩形对角线的交点,作,相交于点E,连接.若要使,则可添加的条件的个数为( )
①;②;③;④
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】本题考查矩形的性质,菱形的判定和性质,全等三角形的判定和性质等知识,证明四边形是菱形,再证明四边形是等腰梯形,是等边三角形,可以推出①②③正确,再证明,推出④正确.
【详解】∵四边形是矩形,
∴,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形,
∴,,
①当时,,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,故①正确,
②当时是等边三角形,同理可证;故②正确;
③当时,
∴,则是等边三角形,同理可证;故③正确;
④当时,设与交于点,连,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴是的垂直平分线,
∴
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
故④正确;
∴可添加的条件是①②③④.
故选:D.
40.如图,在中,、分别为边、的中点,是对角线,,交的延长线于点,连接,.有下列结论:①;②四边形是菱形;③四边形是矩形;④.其中正确结论的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】此题重点考查平行线的性质、平行四边形的判定与性质、菱形的判定与性质、矩形的判定与性质、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半等知识,推导出,且,是解题的关键.
连接,由平行四边形的性质得,,,而、分别为边、的中点,则,,则四边形是平行四边形,所以,可判断①正确;由,得,则,所以四边形是菱形,可判断②正确;由,交的延长线于点,得,则四边形是平行四边形,而,所以四边形是矩形,可判断③正确;设,,则,求得,则,所以,则四边形:::,可判断④错误,于是得到问题的答案.
【详解】解:连接,
四边形是平行四边形,
,,,
、分别为边、的中点,
,,,
,
四边形是平行四边形,
,
故①正确;
,
,
,
四边形是菱形,
故②正确;
,交的延长线于点,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是矩形,
故③正确;
设,,则,
,,
,
,,
∴,
故④错误,
故选:C.
41.如图,先有一张矩形纸片,点分别在矩形的边上,将矩形纸片沿直线折叠,使点落在矩形的边上,记为点,点落在点处,连接,交于点,连接.下列结论:①;②四边形是菱形;③重合时,;④的面积的取值范围是.其中正确的是( )
A.①③ B.①② C.②③ D.②④
【答案】C
【分析】先判断出四边形是平行四边形,再根据翻折的性质可得,然后根据邻边相等的平行四边形是菱形证明,判断出②正确;假设,得,进而得,这个不一定成立,判断①错误;点P与点A重合时,设,表示出,利用勾股定理列出方程求解得x的值,进而用勾股定理求得,判断出③正确;当过D点时,求得四边形的最小面积,进而得S的最小值,当P与A重合时,S的值最大,求得最大值即可判断④,进而可得答案.
【详解】解:由题意,,
∴,
由折叠的性质得:,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形,故正确;
∴,,
∴,
∵,
若,
∴,
∴,这个结论不一定成立,故错误;
点与点重合时,如图所示,
设,则,
∴在中,,
∴,
解得:,
∴,,
∴,
∴,
∴,故正确;
当过点时,,结合四边形是菱形得到菱形是正方形,则,如图所示,最短,四边形面积最小,
∴;
当点与点重合时,如图,最长,四边形的面积最大,此时,,
∴,
∴,故错误;
正确的项为,
故选:C.
【点睛】本题考查了矩形的性质、菱形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,折叠的性质,掌握折叠的性质及菱形的性质是解题的关键.
42.如图,在菱形中,,与交于点,为延长线上一点,且,连接,分别交,于点、,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
【分析】由证明,②正确;得出,证出是的中位线,得出,根据,推出,故③正确;先证四边形是平行四边形,再证、是等边三角形,得,因此,则四边形是菱形,④正确;由菱形的性质得,结合,推出,①正确.
【详解】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.
【点睛】本题考查了菱形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、三角形中位线定理等知识;本题综合性强,熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
43.如图,在中,对角线,相交于点,,,,分别是,,的中点,连结、、,交于点.以下结论:①;②;③平分;④.其中正确的个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】C
【分析】连接,,证明,由等腰三角形的性质得出,再由直角三角形的性质得出,可判定①;证明四边形是菱形,由菱形的性质得出,可判定②;四边形为平行四边形,是对角线,所以不一定平分,可判定③;证明四边形是平行四边形,得出,可判定④.
【详解】解:①连接,
∵四边形为平行四边形,
∴,,,,
∵,
∴,
∵E是的中点,
∴,
∴,
∵G是的中点,
∴,故①错误;
②连接,
∵E是的中点,F是的中点,
∴,,
∴,即,
∴
∵G是的中点,
∴
∴
∴四边形是菱形,
∴,故②正确;
∵四边形为平行四边形,是对角线,
∴不一定平分,故③错误;
④∵,
∴
∵,即,
∴四边形是平行四边形,
∴,故④正确;
∴正确的有②④关,共2个,
故选:C.
【点睛】本题考查平行四边形的判定与性质,菱形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,直角 三角形的性质,三角形中位线的性质,本题属四边形综合题目,熟练掌握相关判定与性质是解题的关键.
44.如图,分别以直角的斜边,直角边为边向外作等边和等边,F为的中点,与交于点G,与交于点H,,.给出如下结论:①平分;②;③;④,其中正确结论的为( )
A.①③④ B.②③ C.①④ D.①②③④
【答案】A
【分析】根据已知先判断,则,可判断①,结合含角的直角三角形的性质和中点的定义可判断④,由等边三角形的性质得出,接着证得,则,再由,得出四边形为平行四边形而不是菱形,即有不成立,根据平行四边形的性质得出,即可判断②③,从而得到答案.
【详解】解:、是等边三角形,
,,,
,
,,
为的中点,
,
,
即在与中,
,
,
,,
∴,即平分,
故①正确,
由①知,.
∵.
∴,即.
∵,
∴,
∵F是的中点,
∴,
∵,,
∴,故④正确;
∵,,
,,
,
,
由①知,,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∵,,,
∴,
∴四边形不是菱形,
∴不成立,故②说法不正确;
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∵,
则,故③说法正确,
故选:A.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定与性质,菱形的判定和性质,含角的直角三角形的性质以及全等三角形的判定和性质,解决本题需先根据已知条件先判断出一对全等三角形,然后按排除法来进行选择.
题型二 菱形与动点问题
45.如图,在中,,,.点从点出发沿方向以每秒2个单位的速度向点匀速运动,同时点从点出发沿方向以每秒1个单位的速度向点匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点,运动的时间是.过点作于点,连接,.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)当的值为多少时,四边形为菱形?并求出该菱形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)当t时,四边形为菱形,此时菱形的面积是
【分析】此题是四边形综合题,主要考查了平行四边形的判定、菱形的判定与性质、勾股定理、直角三角形的性质等知识,在直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半.解题时注意:有一组邻边相等的平行四边形是菱形.
(1)根据直角三角形的性质得到,得到,根据平行四边形的性质得到,根据平行四边形的判定定理得到四边形为平行四边形;
(2)首先得出四边形为平行四边形,进而利用菱形的判定与性质得出时,求出的值,进而得出答案.
【详解】(1)证明:在中,,,
.
,
.
,,
.
∴四边形为平行四边形.
(2)解:在中,, ,
.
,
.
.
.
若使平行四边形为菱形,则需,
即,解得t.
即当t时,四边形为菱形.
此时,
,
,
,
∴菱形的面积.
46.如图,在矩形中,,,点从点出发沿方向以的速度向点匀速运动,同时点从点出发沿方向以的速度向点匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点,运动的时间是秒,过点作于点,连接,.
(1) , , , (用含的代数式表示);
(2)试说明:无论为何值,四边形总是平行四边形;
(3)连接,与能垂直吗?如果能,求出相应的值;如果不能,请说明理由;
(4)直接写出当为 时,为直角三角形.
【答案】(1);;;
(2)证明见解析
(3)当时,,理由见解析
(4)或
【分析】(1)根据题意,点从点出发沿方向以的速度向点匀速运动,同时点从点出发沿方向以的速度向点匀速运动,得,,再由,求解即可;
(2)根据,得,再根据(1)得即可证明;
(3)根据(2)所证四边形是平行四边形,利用时,四边形是菱形,菱形对角线垂直,可得,建立方程求解即可;
(4)分别从与两种情况讨论即可求解.
【详解】(1)解:∵四边到是矩形,
∴,
∵,
∴,
∵点从点出发沿方向以的速度向点匀速运动,同时点从点出发沿方向以的速度向点匀速运动,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:;;;;
(2)证明:∵四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
∴.
由(1)知,,
∴四边形是平行四边形.
∴无论为何值,四边形总是平行四边形;
(3)解:与能垂直.理由如下:
由(2)可知:四边形是平行四边形,
∴当时,四边形是菱形,
此时,
∴,
解得:,
∴当时,;
(4)如图,当时,则,
∴,
∴,
∵,,
∴,
解得:;
如图,当时,则,
∵四边形是矩形,,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
解得:,
综上所述,当或时,是直角三角形,
故答案为:或.
【点睛】本题是矩形的动点问题,考查了矩形的性质,含角的直角三角形的性质,平行四边形的判定,菱形的判定和性质等知识点.解题的关键是掌握:在直角三角形中,角所对的直角边是斜边的一半、菱形的判定和性质.
题型三 菱形与折叠问题
47.已知点,分别在矩形纸片的边,上,连接,将矩形纸片沿折叠.
(1)如图①,若点恰好落在点处,与相交于点,连接,.
①判断四边形的形状,并证明你的结论;
②若,,求折痕的长;
(2)如图②,若点恰好落在边上的点处,点落在点处,交于点,且.
①求证:;
②若,,求的长.
【答案】(1)①四边形是菱形,证明见解析;②
(2)①见解析;②6
【分析】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,菱形的判定与性质,图形折叠的性质,解题的关键是掌握这些知识点.
(1)①根据折叠变换的性质和菱形的判定即可得;
②设,则,在直角三角形中,由勾股定理求,在直角三角形中,由勾股定理求x,利用菱形面积的计算公式建立等式,进行计算即可得;
(2)①由矩形和折叠的性质,用证明,从而得,则,由,得;
②由,,得,,,设,则,根据勾股定理得,进行计算即可得的长度.
【详解】(1)①四边形是菱形.
证明如下:
由折叠的性质,得,,,
四边形是矩形,
,
,
,
,
,
四边形是菱形.
②四边形是矩形,
,
,,
,
设,则,
,
,解得,
,
,
.
(2)①四边形是矩形,
,,
由折叠的性质,得,,
,,
在和中,
,
,
,
,
.
②设,
,
,
,
,
由折叠的性质,得,,
,
,
,
,
,解得,
.
48.在矩形纸片中,,.
(1)将矩形纸片沿折叠,使点A落在点E处如图①.设与相交于点F,求的长;
(2)将矩形折叠,使点A落在点P处,折痕为.如图D,若点P恰好在边上,连接,求的长度;
(3)将矩形纸片折叠,使点B与D重合如图②,求折痕的长.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了翻折变换的性质,矩形的性质,勾股定理的应用,菱形的判定与性质,熟记翻折的性质并利用勾股定理列出方程是解题的关键.
(1)根据折叠的性质可得,再根据两直线平行,内错角相等可得,然后求出,根据等角对等边可得,设,表示出,在中,利用勾股定理列出方程求解即可;
(2)由折叠得,,再由勾股定理得,可得,最后由勾股定理求解即可;
(3)根据折叠的性质可得,设,表示出,然后在中,利用勾股定理列出方程求出,再连接、,根据翻折的性质可得,,根据两直线平行,内错角相等求出,然后求出,根据等角对等边可得,从而求出四边形是菱形,再利用勾股定理列式求出,然后根据菱形的面积列出方程求解即可.
【详解】(1)解:由折叠得,,
四边形是矩形,
∴,
,
,
,
设,则,
在中,,
即,
解得,
;
(2)解:由折叠得,,
在中,,
,
,
在中,,
;
(3)解:由折叠得,,设,
则,
在中,,
即,
解得,
,
连接、,
由翻折的性质可得,,,
矩形的边,
,
,
,
,
四边形是菱形,
在中,,
,
即,
解得.
49.在平行四边形中,的平分线交直线于E,交直线的延长线于点F.
(1)在图1中证明;
(2)若四边形是矩形,G是的中点(如图2),直接写出的度数;
(3)若,,,分别连接,(如图3),求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)根据平分,可得,利用四边形是平行四边形,求证即可;
(2)连接、,根据平分,四边形是矩形,可得和都是等腰直角三角形,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,等腰三角形三线合一,可得,,,证明,即可得是等腰直角三角形,即可求解;
(3)延长、交于点,连接,求证四边形是菱形,证明可得结论.
【详解】(1)解:∵四边形是平行四边形,
,.
,.
平分,
.
.
,
.
.
(2)如图,连接、,
∵四边形是矩形,
,.
.
平分,
.
.
,,.
.
又是的中点,
,,.
.
在和中,
,
.
,.
,
.
.
.
(3)如图,延长、交于点,连接,
∵四边形是平行四边形,
,.
,
.
∴四边形为平行四边形.
,平分,
,.
.
.
,
.
∴平行四边形为菱形.
,.
、为等边三角形.
.
, ,
∴四边形为平行四边形.
,.
,,
.
在和中,
,
.
.
,
.
.
50.【定义】对角线相等且所夹锐角为的四边形叫“等角线四边形”.如图1,四边形为“等角线四边形”,即,.
【判定探究】下列语句能判断四边形是“等角线四边形”的是 .(填序号)
①对角线所夹锐角为,且顺次连接各边中点所形成的四边形是菱形的四边形;
②对角线所夹锐角为的矩形;
③对角线所夹锐角为的平行四边形.
【性质探究】以为边,向下构造等边三角形,连接,如图2,判断与的大小关系是 (填“>,<,≥或≤”),并说明理由;
【学习应用】若“等角线四边形”的对角线长为2,的最小值为 .
【答案】[判定探究]①②;[性质探究];[学习应用]
【分析】[判定探究]根据定义即可求解.
[性质探究]证明四边形是平行四边形,根据即可求解;
[学习应用]先构造平行四边形,可得对应线段相等,再求出,构造直角三角形求出,即可得出答案;
【详解】解:[判定探究]
①对角线所夹锐角为,且顺次连接各边中点所形成的四边形是菱形的四边形,则四边形的对角线相等,故①是“等角线四边形”.
②对角线所夹锐角为的矩形,对角线相等,且所夹锐角为,故②是“等角线四边形”;
对角线所夹锐角为的平行四边形的对角线不一定相等,
∴不能判断③是“等角线四边形”;
故答案为:①②;
[性质探究] 是等边三角形
,,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
中,,
即;
[学习应用]如图,过作,且,连接,
∴四边形是平行四边形,
∴.
∵“等角线四边形”的对角线长为2,
∴,
∴.
∵,
∴.
过点C作,交于点H,
∵,,
∴,,
在中,,
则,
∴,
∴,
∴,
∴的最小值为,
【点睛】本题考查了四边形综合问题,新定义问题,含30度角的直角三角形的性质,平行四边形的性质与判定,中点四边形性质,勾股定理,等腰三角形的判定与性质,三边关系,掌握特殊四边形的性质与判定是解题的关键.
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