内容正文:
专题04菱形寒假预习核心讲义
一、重点
1.菱形定义:平行四边形 + 一组邻边相等(两个条件缺一)。
2.核心性质:四条边相等;对角线互相垂直且平分一组对角。
3.判定方法:① 邻边相等的平行四边形;② 四条边都相等的四边形;③ 对角线垂直的平行四边形。
4.面积公式:底 × 高 或 ×对角线 1× 对角线 2(常用后者)。
二、难点
1.区分性质(已知菱形推结论)和判定(证四边形是菱形)的用法。
2.利用对角线垂直的性质,结合勾股定理计算边长、对角线长度。
3.不混淆菱形与平行四边形的性质(菱形特有:四边相等、对角线垂直)。
必备知识
点梳理
1.菱形的定义
2.菱形的性质(重点)
3.菱形的判定定理(重点+难点)
4.菱形的面积公式(高频考点)
5.核心易错点总结
常考题型
精讲精炼
1.利用菱形的性质求角度问题
2.利用菱形的性质求线段长度
3.利用菱形的性质求面积问题
4.利用菱形的性质证明
5.补充条件使四边形是菱形
6.证明四边形是菱形
7.根据菱形的性质与判定求角度
8.根据菱形的性质与判定求线段长
9.根据菱形的性质与判定求面积
强化巩固
题型通关
(15题)
【知识点01.菱形的定义】
1.文字表述:一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
2.核心条件(缺一不可)
前提:四边形是平行四边形;
附加:有一组邻边相等。
3.几何语言
∵ 四边形 ABCD 是平行四边形,且 AB = AD∴ 四边形 ABCD 是菱形
4.菱形与平行四边形的关系
菱形是特殊的平行四边形,具有平行四边形的所有性质,同时拥有自身特有的性质。菱形⊂平行四边形
【知识点02.菱形的性质(重点)】
性质
类别
平行四边形共有性质
菱形特有性质
几何语言(以菱形 ABCD 为例,对角线交于 O)
边
对边平行且相等
四条边都相等
∵ 四边形 ABCD 是菱形
∴ AB=BC=CD=DA
角
对角相等;邻角互补
无
∵ 四边形 ABCD 是菱形 ∴ ∠BAD=∠BCD,∠ABC+∠BAD=180°
对角线
互相平分
1. 互相垂直
2. 每条对角线平分一组对角
1.∵ 四边形ABCD是菱形 ∴ AC⊥BD
2.∵ 四边形ABCD是菱形∴ AC平分∠BAD和∠BCD,BD平分∠ABC 和∠ADC
对称性
中心对称图形(对称中心为对角线交点)
轴对称图形(2 条对称轴,即对角线所在直线)
-
【知识点03.菱形的判定定理(重点+难点)】
判定菱形的方法分为基于平行四边形和基于任意四边形两类:
1.基于平行四边形(先证平行四边形,再补条件)
判定方法 1(定义法):一组邻边相等的平行四边形是菱形;
几何语言:∵ 四边形 ABCD 是平行四边形,AB=AD ∴ 四边形 ABCD 是菱形
判定方法 2:对角线互相垂直的平行四边形是菱形;
几何语言:∵ 四边形 ABCD 是平行四边形,AC⊥BD ∴ 四边形 ABCD 是菱形
2.基于任意四边形(直接判定)
判定方法 3:四条边都相等的四边形是菱形;
几何语言:∵ AB=BC=CD=DA ∴ 四边形 ABCD 是菱形
判定方法 4:对角线互相垂直且平分的四边形是菱形;
几何语言:∵ OA=OC,OB=OD,AC⊥BD ∴ 四边形 ABCD 是菱形
【知识点04.菱形的面积公式(高频考点)】
1.通用公式(同平行四边形)
面积 = 底 × 高
2.特殊公式(利用对角线,优先使用)
面积 = 对角线1对角线2
推导依据:菱形对角线互相垂直,将菱形分成 4 个全等的直角三角形,总面积为 4 个直角三角形面积之和。
【知识点05.核心易错点总结】
1.混淆判定条件:误将 “对角线互相垂直的四边形是菱形”,忽略前提 “平行四边形”;
2.面积计算失误:使用对角线公式时忘记乘以;.
3.对称性误区:误认为菱形有 4 条对称轴,实际只有 2 条(对角线所在直线);
4.性质与判定混淆:性质是 “已知菱形,得结论”;判定是 “满足条件,证菱形”。
【题型1.利用菱形的性质求角度问题】
【典例】如图,在菱形中,若,则度数为 .
【答案】/度
【分析】本题考查了菱形的性质,掌握菱形的性质是关键,根据菱形的对角线相互垂直且每条对角线平分一组对角即可求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,是对角线,,
∴,
故答案为: .
【跟踪专练1】如图,在菱形中,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定与性质,解题的关键是熟练掌握菱形的性质,等边三角形的判定与性质.
根据菱形的性质证明是等边三角形,即可得到.
【详解】解:∵菱形
∴
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
故选:C.
【跟踪专练2】如图,四边形是菱形,,且,M为对角线上任意一点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查了菱形的性质(对角线平分内角、各边相等)、直角三角形的性质(角所对的直角边等于斜边的一半、勾股定理),解题的关键是通过构造将待求式转化为,再利用点M位于边上时取等号确定的最小值,进而求出的最小值.
由菱形性质得;过M作,在中,由角性质得,故;过A作,在中,由得,故,再用勾股定理算得;又(点M位于边上时取等号),因此,即的最小值为.
【详解】解:如图,过点A作于T,过点M作于H.
∵四边形是菱形,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,又由知,
∴,
∴,
(点M位于边上时取等号)
,
,
∴的最小值为,
故答案为.
【题型2.利用菱形的性质求线段长度】
【典例】如图,四边形是菱形,已知,则菱形的周长为( )
A.12 B.9 C.6 D.3
【答案】A
【分析】本题考查了菱形的性质,根据菱形的四条边相等解答即可.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,
∴菱形的周长为,
故选:A.
【跟踪专练1】如图,菱形中,对角线相交于点O,H为边中点,菱形的周长为24,则的长等于 .
【答案】3
【分析】本题主要考查在直角三角形中,斜边中线等于斜边一半,还综合利用了菱形的性质,熟练掌握菱形的性质和直角三角形性质是解题的关键.根据已知可求得菱形的边长,再根据对角线互相垂直平分,为中点,从而求得的长.
【详解】解:∵菱形的周长等于24,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
∵H为边中点,
∴在中,为斜边上的中线,
∴.
故答案为:3.
【跟踪专练2】如图,在中,,将线段水平向左平移个单位得到线段,若四边形为菱形,则的值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【分析】本题考查了平移的性质,平行四边形的性质与菱形的性质,掌握这些性质是关键;由平移知,四边形为菱形,则,由即可求解.
【详解】解:由平移知,
∵四边形为菱形,
∴,
∴,
故选:C.
【题型3.利用菱形的性质求面积问题】
【典例】已知菱形两条对角线的长分别为和,则这个菱形的面积是
【答案】
【分析】本题主要考查了菱形的面积计算,准确记住公式并正确计算是解题的关键.菱形的面积等于两对角线乘积的一半.根据菱形的面积计算公式计算即可.
【详解】解:菱形的面积.
故答案为:.
【跟踪专练1】如图,菱形的对角线相交于点O,过点D作于点H,连接,若,,则菱形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了菱形的性质,直角三角形的性质,菱形的面积公式,关键是根据直角三角形的性质求得.
根据菱形的性质得为的中点,再由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得的长度,最后由菱形的面积公式求得面积.
【详解】解:四边形是菱形,
,,,
,
,
,
,
,
,
,
菱形的面积.
故选:B.
【跟踪专练2】如图,在菱形中,对角线与相交于点,且,,于点,则
【答案】4.8
【分析】本题考查了菱形的性质以及勾股定理等知识,根据菱形的性质和勾股定理得出,进而利用菱形的面积公式解答即可.
【详解】解:四边形是菱形,
,
,
,
,
,
故答案为:.
【题型4.利用菱形的性质证明】
【典例】下列性质中,菱形不一定具有的性质是( )
A.四边相等 B.对角线互相垂直 C.对角线相等 D.对角相等
【答案】C
【分析】此题重点考查菱形的性质,正确理解平行四边形的性质定理及菱形的性质定理是解题的关键.由菱形的性质可知,菱形的四边相等、对角线互相垂直、对角相等,但菱形的对角线不一定相等,即可得出答案.
【详解】解:根据菱形的性质可知,菱形的四边相等、对角线互相垂直、对角相等,但菱形的对角线不一定相等,
故A不符合题意,B不符合题意,D不符合题意,C符合题意,
故选:C.
【跟踪专练1】已知菱形中对角线、相交于点,添加条件 可使菱形成为正方形.
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题主要考查了菱形的性质、正方形的判定等知识点,熟练掌握菱形的性质及正方形的判定是解题的关键.根据菱形的性质及正方形的判定来添加合适的条件即可解答.
【详解】解:根据对角线相等的菱形是正方形,可添加:;
根据有一个角是直角的菱形是正方形,可添加:;
故添加的条件为:或.
故答案为:(不唯一).
【跟踪专练2】矩形、菱形都一定具有的性质是( )
A.对角线互相平分 B.邻边相等
C.对角线相等 D.四个角都是直角
【答案】A
【分析】本题考查了菱形的性质及矩形的性质,熟知菱形和矩形的对角线的性质是解决本题的关键.根据菱形及矩形的性质解答即可.
【详解】解: A、菱形对角线互相平分,矩形的对角线互相平分,所以选项正确,符合题意;
B、菱形的四条边都相等,矩形的四条边不一定相等,所以选项错误,不符合题意;
C、菱形的对角线不一定相等,矩形的对角线相等,所以选项错误,不符合题意;
D、矩形的四个角都是直角,菱形的四个角不一定都是直角,所以选项错误,不符合题意;
故选:A.
【题型5.补充条件使四边形是菱形】
【典例】如图,的对角线与交于点,要使得为菱形,可添加的一个条件是 .(写一个即可)
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题考查了菱形的判定方法,根据有一组邻边相等的平行四边形是菱形解答即可.
【详解】解:添加条件,那么为菱形.理由:
∵四边形是平行四边形,,
∴根据有一组邻边相等的平行四边形是菱形,可知为菱形.
故答案为:(答案不唯一).
【跟踪专练1】如图,中,,,要判定四边形是菱形,还需要添加的条件是( )
A. B.
C. D.平分
【答案】D
【分析】本题考查菱形的判定、平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.先证明四边形是平行四边形,结合平分,可得,可得,从而可得结论.
【详解】解:∵,,
∴四边形是平行四边形,
当平分时,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形,故D符合题意;
而或或都不能得到四边形是菱形,
故选:D.
【跟踪专练2】已知,四边形是平行四边形,对角线,交于点.若增加一个条件,将它边的数量关系特殊化,可使,则增加的一个条件可以是 .(写出一个即可)
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题考查菱形的判定和性质,根据菱形是特殊的平行四边形,只需要增加菱形所特有的性质即可.掌握菱形的判定是解题的关键.
【详解】解:∵四边形为平行四边形,
∴当时,为菱形,
此时.
∴增加的一个条件可以是.
故答案为:(答案不唯一).
【题型6.证明四边形是菱形】
【典例】四边相等的四边形一定是( )
A.矩形 B.菱形 C.平行四边形 D.无法判定
【答案】B【分析】本题考查的是菱形的判定,根据菱形的判定方法可得答案.
【详解】解:四边相等的四边形一定是菱形.
故选:B
【跟踪专练1】如图,在矩形中,点,分别在,上,,不添加任何字母与辅助线,添加一个适当的条件 ,使四边形是菱形.
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题考查了矩形的性质,平行四边形的判定和性质,菱形的判定,熟练掌握菱形的判定定理是解题的关键.根据矩形的性质得到,即,推出四边形是平行四边形,根据菱形的判定定理即可得到结论.
【详解】解:这个条件可以是,
理由:四边形是矩形,
,即,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是菱形,
故答案为:(答案不唯一).
【跟踪专练2】如图,是一张平行四边形纸片,要求利用所学知识作出一个菱形,甲、乙两位同学的作法如下:则关于甲、乙两人的作法,下列判断正确的是( )
A.仅甲正确 B.仅乙正确 C.甲、乙均正确 D.甲、乙均错误
【答案】C
【分析】本题考查了菱形的判定,根据甲、乙的方法分别画出图形,再证明四边形是菱形,即可求解.
【详解】解:根据甲的作法作出图形,如下图所示.
四边形是平行四边形,
,
,
是的垂直平分线,
,
在和中,
,
,
,
又,
四边形是平行四边形.
,
四边形是菱形.
故甲的作法正确.
根据乙的作法作出图形,如下图所示.
,
,.
平分,平分
,,
,,
,
,
,且,
四边形是平行四边形.
,
平行四边形是菱形.
故乙的作法正确.
故选:C.
【题型7.根据菱形的性质与判定求角度】
【典例】如图,在菱形中,过顶点作交对角线于点,已知,则的大小为( ).
A.20° B.25° C.65° D.75°
【答案】C
【分析】根据菱形的性质和三角形的内角和解答即可.
【详解】解:在菱形中,∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案选C.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,解题的关键是根据菱形的邻角互补进行解答.
【跟踪专练1】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,然后将橡皮筋两端分别固定在点处,拉动橡皮筋上到处.当四边形是菱形时,小明量得橡皮筋是固定时长的倍,则 .
【答案】
【分析】本题考查了菱形的判定与性质、等腰三角形性质,熟练掌握菱形的对角相等是关键.
根据题意,可推导出为等边三角形,利用菱形性质得到即可.
【详解】解:四边形为菱形,
,
,
,
,
四边形为菱形,
,
故答案为:.
【跟踪专练2】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.
【题型8.根据菱形的性质与判定求线段长】
【典例】如图,两张宽度为2的矩形纸片交叉叠放在一起,若,则重合部分四边形的周长为( )
A. B.8 C. D.
【答案】A
【分析】两张宽度为2的矩形纸片交叉叠放在一起,则重叠部分为平行四边形,由于高都是所以这个平行四边是菱形,进而计算其边长可得周长.
【详解】解:∵,,
∴四边形平行四边形,
∴,
过点A作于点E,作于点F,
∴,
∴,,
∴平行四边是菱形,
∴重合部分四边形的周长为,
故选:A.
【点睛】本题考查了菱形的判定和性质,解决此题的关键是掌握对菱形的性质和判定.
【跟踪专练1】如图,矩形的对角线相交于点O,,若,则四边形的周长是 .
【答案】8
【分析】本题考查了矩形的性质,菱形的判定和性质,灵活运用这些性质进行推理是解题的关键.
由矩形的性质可得,通过证明四边形是菱形,进行列式,可求解四边形的周长.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是菱形,
∴四边形的周长,
故答案为:8.
【跟踪专练2】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.
【题型9.根据菱形的性质与判定求面积】
【典例】如图,在平行四边形中,平分交于点O,则的面积是 .
【答案】12
【分析】由平行四边形等对边平行得,由角平分线的性质得,即可知,从而得,由菱形的对角线互相垂直且平分得,进而解答即可.
【详解】解:四边形是平行四边形,
,,
平分,
,
,
,
平行四边形是菱形,
四边形是菱形,且、,
,
,
故答案为.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质,菱形的判定与性质及勾股定理,熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
【跟踪专练1】如图,在的两边、上分别截取、,使.分别以点A、B为圆心,长为半径作弧,两弧交于点C.连结、、、.若,,则四边形的面积是( )
A. B.8 C.4 D.
【答案】C
【分析】本题主要考查菱形的性质与判定,熟练掌握菱形的性质与判定是解题的关键.
根据作法判定出四边形是菱形,再根据菱形的面积等于对角线乘积的一半计算即可得解.
【详解】解:根据作图,,
∵,
∴,
∴四边形是菱形,
∵,,
∴.
故选:C.
【跟踪专练2】.“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宽为的蓝丝带,若,则重叠部分图形的面积是 .
【答案】
【分析】此题主要考查了菱形判定和性质,等腰三角形的判定和性质,熟练掌握菱形判定和性质,等腰三角形的判定和性质,勾股定理是解决问题的关键.过点B作于点E,过点D作于点F,依题意得,则四边形是平行四边形,根据蓝丝带宽为得,再根据等腰直角三角形勾股定理,进而得平行四边形是菱形,然后根据菱形的面积公式即可得出重叠部分图形的面积.
【详解】解:过点B作于点E,过点D作于点F,如图所示:
依题意得:,
四边形是平行四边形,
蓝丝带宽为,
,
,
和都是等腰直角三角形,
,,
在中,由勾股定理得:,
同理:,
,
平行四边形是菱形,
重叠部分图形的面积是:,
故答案为:.
1.如图,某同学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 .
【答案】66
【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:由作图可得,
∴四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
2.如图,是四边形的对称轴,如果,有下列结论:;;;,其中正确的结论是 把你认为正确的结论的序号都填上.
【答案】
【分析】此题考查轴对称以及菱形的基本性质,注意:对称轴垂直平分对应点的连线,对应角相等,对应边相等.根据轴对称的基本性质可知.
【详解】解:因为是四边形的对称轴,,
则,,,
则,
,
,
所以四边形是菱形.
根据菱形的性质,可以得出以下结论:
,故正确;
,故正确;
,故错误;
,故正确.
故正确的有:.
3.如图,在菱形中,点,分别在,上,且,与交于点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了菱形的性质和全等三角形的判定和性质,注意掌握菱形对边平行以及对角线相互垂直的性质.
根据菱形的性质以及,利用可得,可得,然后可得,继而可求得的度数.
【详解】解:四边形为菱形,
,,,
,.
在和中,
,
.
,
,
.
,,
,
.
故选:A.
4.如图,在平面直角坐标系中,菱形的边在轴上,,点的坐标为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查菱形的性质,直角三角形的性质,勾股定理,关键是由直角三角形的性质求出,的长.
过作轴于,由点的坐标得到,由四边形是菱形,得到,,推出,得到,由勾股定理求出,即可得到的坐标.
【详解】解:过作轴于,
∵点的坐标是,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴的坐标为.
故选:B.
5.如图,在面积为96的菱形中,对角线,点是线段上的动点,于,于.则( )
A.9.6 B.4.8 C.19.2 D.5.6
【答案】A
【分析】本题主要考查了菱形的性质以及面积公式.连接交于点,延长交于点,根据菱形面积公式可得,由菱形的性质结合勾股定理可得,根据菱形的对称性得,则,根据菱形的面积公式求解即可.
【详解】解:如图,连接交于点,延长交于点,
在面积为96的菱形中,对角线,
,
,
由菱形的性质可知:,,,
,
根据菱形的对称性得:,
,
根据菱形的面积公式:,
,
解得:,
即.
故选:A.
6.如图, 在四边形中, 对角线, 相交于点, 过点作交于点.已知,若再添加一个条件可使四边形是菱形,则这个条件可以是 .
【答案】 (答案不唯一)
【分析】本题考查了菱形的判定,熟悉掌握菱形的判定方法是解题的关键.
先判定出四边形为平行四边形,再根据菱形的判定添加条件即可.
【详解】解:∵,,
∴四边形为平行四边形,
∴只需要添加一组邻边相等或对角线垂直即可证明是菱形,
故答案为:(答案不唯一) .
7.数学小组将两块全等的含30°角的三角尺按较长的直角边重合的方式摆放,并通过平移对特殊四边形进行探究.如图1,其中,,,将沿射线方向平移,得到,分别连接,(如图2所示),下列有关四边形的说法正确的是( )
A.先是平行四边形,平移个单位长度后是菱形
B.先是平行四边形,平移个单位长度后是矩形,再平移个单位长度后是正方形
C.先是平行四边形,平移个单位长度后是矩形,再平移个单位长度后是菱形
D.在平移的过程中,依次出现平行四边形、矩形、菱形、正方形
【答案】C
【分析】根据平移过程逐步分析,排除正方形的可能,再分矩形和菱形,利用性质求出平移距离即可.
【详解】解:由题意可得:平移过程中,
,,,
∴四边形是平行四边形,
刚开始平移时,,
∴如图,当平移至时,,
∴此时四边形是矩形,且不可能为正方形,,
∴平移距离为:,
即平移个单位长度后是矩形,
继续平移,当与共线时,
此时,即四边形是菱形,
此时的总平移距离为,
即再平移个单位长度后是菱形;
综上可得:平移过程中,四边形先是平行四边形,平移个单位长度后是矩形,再平移个单位长度后是菱形,
故选C.
【点睛】此题主要考查平行四边形、矩形、菱形的判定和性质,勾股定理,含30度的直角三角形,综合利用了特殊四边形的判定和性质,掌握特殊平行四边形的判定与性质是解题的关键.
8.如图,折叠矩形纸片,使点落在点处,折痕为,已知,,求的长是 .
【答案】
【分析】本题考查了翻折变换,矩形的性质,菱形的判定和性质,勾股定理,求出的长是解题的关键.由折叠的性质可得,,,可证四边形是菱形,在中,利用勾股定理可求的长,由菱形的面积公式可求解.
【详解】解:如图,连接,,
折叠矩形纸片,使点落在点处,
,,,
,
,
,
,
,
四边形是菱形,
在中,,
,
,
,
,,
,
,
,
,
故答案为:.
9.如图1,小华将矩形纸片先沿对角线折叠,展开后再折叠,使点B落在对角线上,点B 的对应点记为,折痕与边分别交于点E,F.
(1) 如图2, 当点与点D 重合时, 四边形是 .
(2) 如图3, 当时, 与的数量关系是 .
【答案】 菱形
【分析】(1)由折叠可得:,,再证得,可得,利用菱形的判定定理即可得出答案;
(2)设,则,利用折叠的性质和平行线性质可得:,再运用三角形内角和定理即可求得,利用直角三角形及勾股定理即可求得答案.
【详解】解:(1)当点与点重合时,四边形是菱形,证明如下:
设与交于点,如图,
由折叠得:,,
,
四边形是矩形,
,
,
,
,
∴四边形是平行四边形,
∵,
四边形是菱形.
(2)当时,始终有与对角线平行.
理由:四边形是矩形,
,,
,
设,则,
由折叠得:,,
,,
,
,
,
,
,即,
,
,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴当时,.
【点睛】本题是四边形综合题,考查了矩形的性质,菱形的判定,勾股定理,直角三角形性质,等腰三角形性质,平行线性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,直角三角形30度角的性质等,涉及知识点多,综合性强,难度较大,熟练掌握折叠的性质是解题的关键.
解答题
10.如图,在中,D为上一点,E为的中点,连接,过点A作,交的延长线于点F,连接,.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,请添加一个条件,使四边形为菱形.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了平行四边形的判定、全等三角形的判定与性质、菱形的判定及直角三角形斜边上的中线性质.
(1)证明,得,再由平行四边形的判定即可得出结论;
(2)添加,先证明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,然后由菱形的判定即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵E是的中点,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形;
(2)解:添加,
由(1)可知,,
∵,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴平行四边形为菱形.
11.如图,在菱形中,,相交于点,过点作,使,连接.
(1)求证:四边形是矩形.
(2)若菱形的面积为48,求矩形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)24
【分析】本题考查了菱形的性质,矩形的判定和性质,熟练掌握菱形的性质和矩形的判定与性质是解题的关键.
(1)根据菱形的性质得到,,求得,得到,根据矩形的判定定理得到四边形是矩形;
(2)根据菱形的面积公式得,根据菱形的性质得,,再根据矩形的面积公式求解即可.
【详解】(1)证明:∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形;
(2)解:∵菱形的面积为48,
∴,,,
∴,
矩形的面积.
12.如图,已知菱形的对角线交于点是对角线所在直线上的两点,且,连接,得四边形.求证:四边形是正方形.
【答案】详见解析
【分析】本题考查了菱形的判定和性质和正方形的判定,熟练掌握菱形的判定和性质是解题的关键;
根据菱形的性质可得,进而可得,即得四边形是菱形,再证明即可得解.
【详解】证明:四边形是菱形,
,
,
,
,
四边形是菱形,
,
又,
,
菱形是正方形.
13.如图,菱形的对角线相交于点,于点,若该菱形的周长为,面积为,求,,,的长.
【答案】, ,,
【分析】本题主要考查了菱形的性质、勾股定理,根据菱形的四条边都相等可知,根据菱形的面积公式可以求出,利用勾股定理可以求出,从而可得:,利用勾股定理即可求出的长度,根据菱形的面积公式求出的长度,过点作,根据三角形的三条高线交于一点,可知经过点,根据菱形的性质可知,利用三角形的面积公式可得,从而可以求出的长度.
【详解】解:菱形的周长为,
,
菱形的面积是,
,
,
;
,
,
,
,
,
;
菱形的面积是,
,
,
;
如下图所示,过点作,
四边形是菱形,
,平分,
、是的两条高,
经过点
,
,
,
又,
,
,
.
14.如图,在中,平分,交于点E,平分,交于点F,与交于点P,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了菱形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
(1)根据平行四边形和角平分线的定义可得、,则,易证四边形是平行四边形,再结合即可证明结论;
(2)根据菱形的性质可证明为等边三角形可得,即;如图:过点P作于M,则、,进而得到,最后根据勾股定理求解即可解答.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴.
∴.
∵平分,
∴.
∴.
∴.
同理:.
∴.
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形.
(2)解:∵四边形是菱形,
∴,,
∵,
∴,为等边三角形,
∵,
∴,
∴,
如图:过点P作于M,
,
∴,,
∵,
∴,
∴.
15.如图,在四边形中,与相交于点,且,点在上,满足.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,,,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)96
【分析】(1)证明可得,即可求证;
(2)根据等腰三角形的性质可得,从而得到四边形是菱形,再由勾股定理求出,再由菱形面积公式即可求解.
【详解】(1)证明:在和中,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形.
(2)解:∵,,
∴,
∴四边形是菱形,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴四边形的面积.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的判定,菱形的判定和性质,勾股定理,等腰三角形的性质,熟练掌握平行四边形的判定,菱形的判定和性质,勾股定理,等腰三角形的性质是解题的关键.
试卷第1页,共3页
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专题04菱形寒假预习核心讲义
一、重点
1.菱形定义:平行四边形 + 一组邻边相等(两个条件缺一)。
2.核心性质:四条边相等;对角线互相垂直且平分一组对角。
3.判定方法:① 邻边相等的平行四边形;② 四条边都相等的四边形;③ 对角线垂直的平行四边形。
4.面积公式:底 × 高 或 ×对角线 1× 对角线 2(常用后者)。
二、难点
1.区分性质(已知菱形推结论)和判定(证四边形是菱形)的用法。
2.利用对角线垂直的性质,结合勾股定理计算边长、对角线长度。
3.不混淆菱形与平行四边形的性质(菱形特有:四边相等、对角线垂直)。
必备知识
点梳理
1.菱形的定义
2.菱形的性质(重点)
3.菱形的判定定理(重点+难点)
4.菱形的面积公式(高频考点)
5.核心易错点总结
常考题型
精讲精炼
1.利用菱形的性质求角度问题
2.利用菱形的性质求线段长度
3.利用菱形的性质求面积问题
4.利用菱形的性质证明
5.补充条件使四边形是菱形
6.证明四边形是菱形
7.根据菱形的性质与判定求角度
8.根据菱形的性质与判定求线段长
9.根据菱形的性质与判定求面积
强化巩固
题型通关
(15题)
【知识点01.菱形的定义】
1.文字表述:一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
2.核心条件(缺一不可)
前提:四边形是平行四边形;
附加:有一组邻边相等。
3.几何语言
∵ 四边形 ABCD 是平行四边形,且 AB = AD∴ 四边形 ABCD 是菱形
4.菱形与平行四边形的关系
菱形是特殊的平行四边形,具有平行四边形的所有性质,同时拥有自身特有的性质。菱形⊂平行四边形
【知识点02.菱形的性质(重点)】
性质
类别
平行四边形共有性质
菱形特有性质
几何语言(以菱形 ABCD 为例,对角线交于 O)
边
对边平行且相等
四条边都相等
∵ 四边形 ABCD 是菱形
∴ AB=BC=CD=DA
角
对角相等;邻角互补
无
∵ 四边形 ABCD 是菱形 ∴ ∠BAD=∠BCD,∠ABC+∠BAD=180°
对角线
互相平分
1. 互相垂直
2. 每条对角线平分一组对角
1.∵ 四边形ABCD是菱形 ∴ AC⊥BD
2.∵ 四边形ABCD是菱形∴ AC平分∠BAD和∠BCD,BD平分∠ABC 和∠ADC
对称性
中心对称图形(对称中心为对角线交点)
轴对称图形(2 条对称轴,即对角线所在直线)
-
【知识点03.菱形的判定定理(重点+难点)】
判定菱形的方法分为基于平行四边形和基于任意四边形两类:
1.基于平行四边形(先证平行四边形,再补条件)
判定方法 1(定义法):一组邻边相等的平行四边形是菱形;
几何语言:∵ 四边形 ABCD 是平行四边形,AB=AD ∴ 四边形 ABCD 是菱形
判定方法 2:对角线互相垂直的平行四边形是菱形;
几何语言:∵ 四边形 ABCD 是平行四边形,AC⊥BD ∴ 四边形 ABCD 是菱形
2.基于任意四边形(直接判定)
判定方法 3:四条边都相等的四边形是菱形;
几何语言:∵ AB=BC=CD=DA ∴ 四边形 ABCD 是菱形
判定方法 4:对角线互相垂直且平分的四边形是菱形;
几何语言:∵ OA=OC,OB=OD,AC⊥BD ∴ 四边形 ABCD 是菱形
【知识点04.菱形的面积公式(高频考点)】
1.通用公式(同平行四边形)
面积 = 底 × 高
2.特殊公式(利用对角线,优先使用)
面积 = 对角线1对角线2
推导依据:菱形对角线互相垂直,将菱形分成 4 个全等的直角三角形,总面积为 4 个直角三角形面积之和。
【知识点05.核心易错点总结】
1.混淆判定条件:误将 “对角线互相垂直的四边形是菱形”,忽略前提 “平行四边形”;
2.面积计算失误:使用对角线公式时忘记乘以;.
3.对称性误区:误认为菱形有 4 条对称轴,实际只有 2 条(对角线所在直线);
4.性质与判定混淆:性质是 “已知菱形,得结论”;判定是 “满足条件,证菱形”。
【题型1.利用菱形的性质求角度问题】
【典例】如图,在菱形中,若,则度数为 .
【跟踪专练1】如图,在菱形中,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】如图,四边形是菱形,,且,M为对角线上任意一点,则的最小值为 .
【题型2.利用菱形的性质求线段长度】
【典例】如图,四边形是菱形,已知,则菱形的周长为( )
A.12 B.9 C.6 D.3
【跟踪专练1】如图,菱形中,对角线相交于点O,H为边中点,菱形的周长为24,则的长等于 .
【跟踪专练2】如图,在中,,将线段水平向左平移个单位得到线段,若四边形为菱形,则的值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【题型3.利用菱形的性质求面积问题】
【典例】已知菱形两条对角线的长分别为和,则这个菱形的面积是
【跟踪专练1】如图,菱形的对角线相交于点O,过点D作于点H,连接,若,,则菱形的面积为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】如图,在菱形中,对角线与相交于点,且,,于点,则
【题型4.利用菱形的性质证明】
【典例】下列性质中,菱形不一定具有的性质是( )
A.四边相等 B.对角线互相垂直 C.对角线相等 D.对角相等
【跟踪专练1】已知菱形中对角线、相交于点,添加条件 可使菱形成为正方形.
【跟踪专练2】矩形、菱形都一定具有的性质是( )
A.对角线互相平分 B.邻边相等
C.对角线相等 D.四个角都是直角
【题型5.补充条件使四边形是菱形】
【典例】如图,的对角线与交于点,要使得为菱形,可添加的一个条件是 .(写一个即可)
【跟踪专练1】如图,中,,,要判定四边形是菱形,还需要添加的条件是( )
A. B.
C. D.平分
【跟踪专练2】已知,四边形是平行四边形,对角线,交于点.若增加一个条件,将它边的数量关系特殊化,可使,则增加的一个条件可以是 .(写出一个即可)
【题型6.证明四边形是菱形】
【典例】四边相等的四边形一定是( )
A.矩形 B.菱形 C.平行四边形 D.无法判定
【跟踪专练1】如图,在矩形中,点,分别在,上,,不添加任何字母与辅助线,添加一个适当的条件 ,使四边形是菱形.
【跟踪专练2】如图,是一张平行四边形纸片,要求利用所学知识作出一个菱形,甲、乙两位同学的作法如下:则关于甲、乙两人的作法,下列判断正确的是( )
A.仅甲正确 B.仅乙正确 C.甲、乙均正确 D.甲、乙均错误
【题型7.根据菱形的性质与判定求角度】
【典例】如图,在菱形中,过顶点作交对角线于点,已知,则的大小为( ).
A.20° B.25° C.65° D.75°
【跟踪专练1】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,然后将橡皮筋两端分别固定在点处,拉动橡皮筋上到处.当四边形是菱形时,小明量得橡皮筋是固定时长的倍,则 .
【跟踪专练2】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
【题型8.根据菱形的性质与判定求线段长】
【典例】如图,两张宽度为2的矩形纸片交叉叠放在一起,若,则重合部分四边形的周长为( )
A. B.8 C. D.
【跟踪专练1】如图,矩形的对角线相交于点O,,若,则四边形的周长是 .
【跟踪专练2】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.
【题型9.根据菱形的性质与判定求面积】
【典例】如图,在平行四边形中,平分交于点O,则的面积是 .
【跟踪专练1】如图,在的两边、上分别截取、,使.分别以点A、B为圆心,长为半径作弧,两弧交于点C.连结、、、.若,,则四边形的面积是( )
A. B.8 C.4 D.
【跟踪专练2】.“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宽为的蓝丝带,若,则重叠部分图形的面积是 .
1.如图,某同学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 .
2.如图,是四边形的对称轴,如果,有下列结论:;;;,其中正确的结论是 把你认为正确的结论的序号都填上.
3.如图,在菱形中,点,分别在,上,且,与交于点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.如图,在平面直角坐标系中,菱形的边在轴上,,点的坐标为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
5.如图,在面积为96的菱形中,对角线,点是线段上的动点,于,于.则( )
A.9.6 B.4.8 C.19.2 D.5.6
6.如图, 在四边形中, 对角线, 相交于点, 过点作交于点.已知,若再添加一个条件可使四边形是菱形,则这个条件可以是 .
7.数学小组将两块全等的含30°角的三角尺按较长的直角边重合的方式摆放,并通过平移对特殊四边形进行探究.如图1,其中,,,将沿射线方向平移,得到,分别连接,(如图2所示),下列有关四边形的说法正确的是( )
A.先是平行四边形,平移个单位长度后是菱形
B.先是平行四边形,平移个单位长度后是矩形,再平移个单位长度后是正方形
C.先是平行四边形,平移个单位长度后是矩形,再平移个单位长度后是菱形
D.在平移的过程中,依次出现平行四边形、矩形、菱形、正方形
8.如图,折叠矩形纸片,使点落在点处,折痕为,已知,,求的长是 .
9.如图1,小华将矩形纸片先沿对角线折叠,展开后再折叠,使点B落在对角线上,点B 的对应点记为,折痕与边分别交于点E,F.
(1) 如图2, 当点与点D 重合时, 四边形是 .
(2) 如图3, 当时, 与的数量关系是 .
解答题
10.如图,在中,D为上一点,E为的中点,连接,过点A作,交的延长线于点F,连接,.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,请添加一个条件,使四边形为菱形.
11.如图,在菱形中,,相交于点,过点作,使,连接.
(1)求证:四边形是矩形.
(2)若菱形的面积为48,求矩形的面积.
12.如图,已知菱形的对角线交于点是对角线所在直线上的两点,且,连接,得四边形.求证:四边形是正方形.
13.如图,菱形的对角线相交于点,于点,若该菱形的周长为,面积为,求,,,的长.
14.如图,在中,平分,交于点E,平分,交于点F,与交于点P,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,求的长.
15.如图,在四边形中,与相交于点,且,点在上,满足.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,,,求四边形的面积.
试卷第1页,共3页
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