内容正文:
8.3菱形寒假预习必备讲义(苏科版)
☞预习内容速览
1.课前预习★目标 2.基础知识★梳理归纳
3.聚焦题型★提升能力 4.强化巩固★过关演练
⛳课前预习目标
1.熟记菱形的定义,能准确说出菱形的核心特征;
2.能按边、角、对角线、对称性四个维度,梳理菱形的性质,区分 “平行四边形;
3.运用菱形的边、对角线性质,解决简单的周长、边长、对角线长度计算问题;
4.能通过动手画图(如画互相垂直且平分的线段构造菱形),直观感知菱形的形成过程,建立几何图形与性质的关联。
☘基础知识★梳理归纳
【知识点1菱形的定义】
●定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形(关键))
【重点提示】:(1)是平行四边形;(2)一组邻边相等;(缺一不可)【知识点2菱形的性质】
●菱形是特殊的平行四边形,它具有平行四边形的所有性质;
★菱形特有性质:(1)四条边都相等;(2)两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角;(3)菱形也是轴对称图形,有两条对称轴(对角线所在的直线),对称轴的交点就是对称中心。
性质
数学语言
图示
边
菱形的四条边都相等
四边形ABCD,AB=BC=CD=AD
对角线
菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角
四边形ABCD是菱形BD⊥AC
∠ABD=∠CBD,∠ACB=∠ACD,∠BAC=CAD,∠ADB=∠CDB,∠
对称性
菱形是轴对称图形,有两条对称轴
【知识点3菱形的判定方法】
1.定义法: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。
【易错提醒】:仅对角线互相垂直的四边形不一定是菱形,必须先证为平行四边形!几何表达:∵ 四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD ∴ 四边形ABCD是菱形
【知识点4菱形的面积公式】
菱形的面积=底×高(菱形是平行四边形);
菱形的面积=对角线长的乘积的一半(菱形的对角线互相垂直)
【提示】对角线互相垂直的四边形面积等于对角线乘积的一半.
【知识点5菱形与平行四边形、矩形的核心对比】(易混点梳理)
图形
共性(平行四边形)
特有特征(核心区分点)
对称轴数量
平行四边形
对边平行且相等、对角相等、对角线互相平分、中心对称
无特有特征,一般的四边形
0条
菱形
继承所有平行四边形共性
边:四条边相等;对角线:互相垂直且每一条对角线平分一组对角;角;对角相等,邻角互补
2条(对角线所在直线)
矩形
继承所有平行四边形共性
角:四个角都是直角;对角线:互相平分、相等
2条(对边中点连线)
【核心结论】菱形的特殊性在边和对角线,矩形的特殊性在角和对角线;三者均为中心对称图形,菱形和矩形为轴对称图形。
【知识点6菱形的高频易错点】
★误认为 “对角线互相垂直的四边形是菱形”(遗漏前提:必须是平行四边形);
★忽略菱形 “对角线平分一组对角” 的性质,在角度计算中出错;
★面积计算时,忘记对角线乘积的一半要除以 2,直接用对角线相乘。
✔解题技巧
涉及菱形对角线的计算 / 证明,优先利用 “垂直平分” 构造直角三角形,结合勾股定理求解边长、对角线长度;
若菱形中有一个内角为60∘/120∘,连接短对角线可形成等边三角形,利用等边三角形性质简化计算;
✏聚焦题型★提升能力
【知识点1利用菱形的性质求角度】
【例1】.如图,菱形中,连接,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查菱形的性质,菱形的对角线互相垂直,所以在菱形中,,即,在中,因为,三角形内角和为,所以,因为菱形的对边平行,即,根据两直线平行,内错角相等,所以.
【详解】解:如图,
∵四边形是菱形,
∴,即,,
在中,∵,
∴,
∵,
∴.
故选:B.
【变式1】.如图,已知菱形花坛,沿着菱形花坛的对角线修建两条小路和,、相交于点O,若,则的度数为 °.
【答案】60
【分析】本题主要考查菱形的性质,由菱形性质得,再根据直角三角形两锐角互余可得结论.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,即,
∴,
∵,
∴,
故答案为:60.
【变式2】.在学习菱形的过程中,小兰发现:在菱形中,是边上的中点,与对角线相交于点,如果,则一定有.为此小兰进行了证明探究,请你根据她的思路,完成以下作图和填空:
第一步:利用尺规作图,过点作的垂线,垂足为(不写作法,保留作图痕迹);
第二步:利用三角形的全等证明她的猜想.
证明:四边形是菱形
, ①
,
② ,
是中点,
,
③ ,
在和中,
,
,
,
【答案】图见解析,菱形的性质,,,.
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,菱形的性质等知识,过点作的垂线,垂足为,由菱形的性质得到,由等腰三角形的性质得到,进一步得到,证明,得到,即可得出结论,掌握相关知识是解题的关键.
【详解】证明:如图,过点作的垂线,垂足为,
四边形是菱形,
,(菱形的性质)
,
,
是中点,
,
,
在和中,
,
,
,
.
故答案为:菱形的性质,,,.
【知识点2利用菱形的性质求线段长】
【例2】.如图,在菱形中,对角线相交于点,,则的长是( )
A.12 B.24 C.36 D.48
【答案】B
【分析】本题考查了菱形的性质,勾股定理,熟练掌握菱形的对角线相互平分且垂直是解题的关键.
根据菱形的对角线相互平分且垂直,可得,,,然后由勾股定理求得,即可解答.
【详解】解:∵菱形中,对角线相交于点,,
∴,,,
∴,
∴.
故选:B.
【变式1】.如图,在菱形中,,连接,若,则菱形的周长为 .
【答案】
【分析】本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定和性质,菱形的周长,由菱形可得,进而得到为等边三角形,得到,即可求出菱形的周长,掌握菱形的性质是解题的关键.
【详解】解:∵在菱形中,,,
∴是等边三角形,
∵,
∴,
∴菱形的周长为,
故答案为:12.
【变式2】.如图,点O是矩形的对角线的交点,菱形的周长为8,求矩形的面积.
【答案】矩形的面积为.
【分析】本题考查了菱形的性质,矩形的性质,勾股定理等知识,由菱形的性质求,由矩形的性质求出,再根据勾股定理求出,即可求解,掌握相关知识是解题的关键.
【详解】解: ∵ 菱形的周长为8,
∴,
∵ 四边形是矩形,
∴,,
,
∴ 矩形的面积为:.
【知识点3利用菱形的性质求面积】
【例3】.如图,在菱形中,与交于点O.若,则该菱形的面积是( )
A.10 B.12 C.14 D.16
【答案】B
【分析】本题主要考查了菱形的性质,菱形的面积等于其对角线乘积的一半,据此求解即可.
【详解】解:∵在菱形中,,
∴,
故选:B.
【变式1】.图,在菱形中,,交于点,于点,连接,若,,则菱形的面积为 .
【答案】
【分析】本题考查了菱形的性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
由菱形的性质可知是的中点,进而根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到,即可求出菱形的面积.
【详解】解:四边形是菱形,
∴是的中点,
在中,,
,
菱形的面积为.
故答案为:.
【变式2】.已知菱形的边长为,,对角线相交于点O,试求出菱形两条对角线的长和面积.
【答案】,;面积为
【分析】本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定与性质,勾股定理,熟记菱形的对角线互相垂直平分和面积的求解方法是解题的关键.
先判断出是等边三角形,再根据菱形的对角线互相垂直平分和等边三角形的性质求出,再由勾股定理可得的长,然后根据菱形的对角线互相平分求出,再利用菱形的面积等于对角线乘积的一半列式计算即可得解.
【详解】解:∵菱形的边长为,
∴,,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴菱形的面积为.
【知识点4利用菱形的性质证明】
【例4】.如图所示的是伸缩电动门的一部分.电动门在开、关的过程中,四边形始终是菱形,则下列结论不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了菱形的性质,熟记菱形的性质是解题的关键.
由菱形的性质得,,即可得出结论.
【详解】解:A、由菱形的对角相等可得,选项说法正确,不符合题意;
B、由菱形的邻角互补可得,选项说法不正确,符合题意;
C、由菱形的四条边都相等可得,选项说法正确,不符合题意;
D、由菱形的四条边都相等可得,选项说法正确,不符合题意;
故选:B.
【变式1】.对称性:菱形是 图形,有 条对称轴.
【答案】 轴对称 2
【分析】本题主要考查了菱形的性质,准确分析判断是解题的关键.
菱形是轴对称图形,其对称轴是两条对角线所在的直线。
【详解】菱形是特殊的平行四边形,具有轴对称性,将菱形沿对角线所在的直线对折,直线两旁的部分能够完全重合,因此菱形是轴对称图形,且对称轴有两条,即两条对角线所在的直线;
故答案为:轴对称,.
【变式2】.如图,菱形中,对角线,交于点,,.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了菱形的性质,平行四边形的判定,矩形的判定与性质,熟练掌握菱形的性质,平行四边形的判定与矩形的判定与性质是解题的关键.
由,可得四边形是平行四边形,由四边形是菱形,可得,则,从而四边形是矩形,根据矩形对角线相等,则有.
【详解】证明:∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∴四边形是矩形,
∴.
【知识点5证明四边形是菱形】
【例5】.如图,等宽的丝带重叠部分一定是( )
A.正方形 B.矩形 C.菱形 D.以上都有可能
【答案】C
【分析】本题考查平行四边形的判定和菱形的判定,正确掌握平行四边形的判定和菱形的判定是解题的关键.
过点A作于点E,于点F,先证明四边形是平行四边形,再证明,然后根据菱形的判定定理即可得出结论.
【详解】解:如图,过点A作于点E,于点F,
两条丝带宽度相同,
,
根据题意得:,,
四边形是平行四边形,
又,
,
是菱形,
即等宽的丝带重叠部分一定是菱形.
故选:C.
【变式1】.在平行四边形中,、是两条对角线.现有四个条件:①;②;③;④.其中可以推出平行四边形是矩形的有 .(写出符合题意的全部序号)
【答案】②③
【分析】本题主要考查了矩形的判定,还涉及菱形的判定,熟练掌握矩形的判定定理是解题的关键.
根据矩形的判定定理分析即可.
【详解】解:如图,
①∵,四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形,不是矩形,不符合题意;
②∵,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴四边形是矩形,符合题意;
③∵,四边形是平行四边形,
∴四边形是矩形,符合题意;
④∵,四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形,不是矩形,不符合题意;
故答案为:②③.
【变式2】.如图,在四边形中,,,E为的中点,连接,,求证:四边形为菱形.
【答案】见详解
【分析】本题主要考查菱形的判定,直角三角形斜边中线定理及平行四边形的判定,熟练掌握菱形的判定,直角三角形斜边中线定理及平行四边形的判定是解题的关键.
由题意易得,则有,然后可得四边形是平行四边形,根据斜边中线定理可得,进而问题可求证.
【详解】证明:∵E为的中点,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,E为的中点,
∴,
∴四边形是菱形.
【知识点6添一个条件使四边形是菱形】
【例6】.如图,,对角线,交于点O,添加下列条件,能使变为菱形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的判定方法,熟练掌握菱形的判定方法是解题的关键.根据一组邻边相等或对角线互相垂直的平行四边形为菱形,逐一进行分析即可.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴当的一组邻边相等或对角线互相垂直时,能使变为菱形,
逐一对比选项,其中选项D符合对角线相互垂直,A、B、C均不符合.
故选:D.
【 变式1】.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).
【变式2】.如图,中,是上任意一点,.
(1)判断四边形的形状是_____;
(2)连接,当满足什么条件时,四边形为菱形,并说明理由.
【答案】(1)平行四边形,
(2)平分时,四边形为菱形,理由见解析
【分析】本题考查了菱形的判定、平行四边形的性质与判定.
(1)根据,可判断四边形为平行四边形;
(2)根据为的平分线,得出,根据平行线的性质得出,即可得出,根据等边对等角可得,即可证明四边形为菱形.
【详解】(1)解:,,
四边形为平行四边形;
(2)解:平分时,四边形为菱形,理由如下,
四边形为平行四边形,
∴,
当平分时
∴
∵
∴
∴
∴
∴四边形为菱形.
【知识点7根据菱形的性质与判定求角度】
【例7】.如图,小美同学按如下步骤作四边形:①画;②以点A为圆心,1个单位长为半径画弧,分别交,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,,. 若,则的度数是 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了基本作图,菱形的判定和性质,掌握菱形的判定和性质是解题的关键;
根据作图可得四边形是菱形,根据菱形的性质,即可求解.
【详解】解:由作图可知,,
四边形是菱形,
,.
故选:B.
【变式1】.如图,在中,,分别以C、B为圆心,的长为半径画弧,两弧交于点D,连接、、.若,则 °.
【答案】25
【分析】根据作图,得到,得到菱形,根据菱形的性质解得即可.
本题考查了基本作图,菱形的判定和性质,熟练掌握菱形的判定和性质是解题的关键.
【详解】解:根据作图,得到,
故四边形是菱形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:25.
【变式2】.小美同学按如下步骤作四边形:第一步:画;第二步:以点为圆心,1个单位长度为半径画弧,分别交于点;第三步:分别以点为圆心,1个单位长度为半径画弧,两弧交于点;第四步:连接.
(1)由以上作图可知,四边形的形状是___________;
(2)若,求的大小.
【答案】(1)菱形
(2)
【分析】本题考查了基本作图,菱形的判定和性质,正确理解作图是解题的关键.
(1)根据四边形相等的四边形是菱形即可证明;
(2)根据菱得到,由平行得到,再由邻补角即可求解.
【详解】(1)解:四边形是菱形,
证明:由作图可得,
∴四边形是菱形,
(2)解:四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
∴.
【知识点8根据菱形的性质与判定求线段长】
【例8】.如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,重叠的部分为四边形,若测得、之间的距离为,、之间的距离为3,则线段的长为( ).
A. B.3 C. D.4
【答案】A
【分析】本题考查菱形的判定与性质,勾股定理,熟练掌握菱形的判定定理与性质是解题关键.
连接与,交于点,作,垂足为,作,垂足为,由题意可判断出四边形是平行四边形.由于两张纸条等宽,可以推断出,则平行四边形是菱形.根据菱形的性质和勾股定理,计算出线段的长即可.
【详解】解:如图,连接与,交于点,作,垂足为,作,垂足为,
由题意可知,,,
∴四边形是平行四边形,
∵两张纸条等宽,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是菱形,
∴,,,
在直角中,.
故选:A.
【变式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,连接.若,四边形的面积为,则的长为 .
【答案】6
【分析】本题考查菱形的判定与性质.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列式计算即可得解.
【详解】解:由作图知,
四边形为菱形,
,
四边形的面积为,
,
,
故答案为:6.
【变式2】.如图,中,,,是由绕点A按顺时针方向旋转得到的,连接相交于点D.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了旋转的性质、全等三角形的判定与性质、菱形的判定与性质、勾股定理等知识,熟练掌握相关知识是解题关键.
(1)结合旋转的性质可得,,,进而证明,然后利用“”证明,由全等三角形的性质即可证明结论;
(2)首先证明四边形为菱形,易得,再证明为等腰直角三角形,然后由勾股定理解得,即可获得答案.
【详解】(1)证明:由绕点按顺时针方向旋转得到,
,,,
,即,
∵,
∴,
在和中,
,
,
;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形,
又∵,
∴四边形为菱形,
,
,
∵,,
∴,
,
为等腰直角三角形,
,
.
【知识点9根据菱形的性质与判定求面积】
【例9】.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.
【变式1】.如图:分别以A、C为圆心,以大于的长为半径作弧,两条弧分别相交于点B、D,依次连接A,B,C,D和.若,,则四边形的面积为 .
【答案】24
【分析】本题主要考查了菱形的判定与性质,勾股定理,由题意可知,则四边形为菱形,根据菱形的性质与勾股定理可求得,由此即可求得四边形的面积.
【详解】解:由题意得:,
四边形为菱形,
,
又,,
,
,
,
四边形的面积为:.
故答案为:24.
【变式2】.如图,在中,对角线与相交于点 O ,.若,求的面积.
【答案】
【分析】本题考查了菱形的性质与判定,平行四边形的性质.根据已知条件得出,即可证明平行四边形是菱形,得到,在中,勾股定理求得,进而根据菱形的性质即可求解.
【详解】解:,
,
四边形是平行四边形,
平行四边形是菱形,
,,
∴,
,
在中,,
,
,
,即的面积为.
✍ 强化巩固★过关演练
一、选择题
1.如图,在菱形中,,分别以点,为圆心,大于的长为半径作弧相交于,两点,过,两点的直线交边于点,连接.则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据垂直平分线的性质推出,再结合菱形的性质得,则.
【详解】解:依题得:直线是线段的垂直平分线,
,
,
又菱形中,,
,
.
故选:.
【点睛】本题考查的知识点是垂直平分线的性质、等边对等角、菱形的性质,解题关键是熟练掌握垂直平分线的性质.
2.如图,在周长为20的菱形中,对角线与相交于点O.已知,则的长为( )
A.4 B.3 C.8 D.14
【答案】C
【分析】本题考查菱形的性质,以及勾股定理,根据菱形性质得到,,再利用勾股定理求出,进而即可求得.
【详解】∵四边形是菱形,且菱形的周长为20,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
故选:C.
3.在菱形中,对角线与相交于点O,若,,则菱形的面积是( )
A.24 B.60 C.120 D.240
【答案】C
【分析】本题考查菱形的性质,关键是对角线互相垂直且平分,面积等于对角线乘积的一半.利用菱形的对角线互相垂直平分的性质,在中应用勾股定理求出,进而得到,最后利用菱形面积公式求解.
【详解】解:如图,
∵四边形是菱形,
∴,,,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
故选C.
4.在菱形中,对角线相交于点,下列结论中不一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的性质,理解其性质是解题的关键.
根据菱形的性质解题即可.
【详解】解:∵ 四边形是菱形,
∴ ,,,
∴选项、、不合题意;
不一定成立(仅当菱形为正方形时对角线相等)
∴选项符合题意.
故选:D.
5.已知四边形中,与相交于点,下列条件:①;②;③;④,从以上条件中任选三个,能判定四边形是菱形的选法有( )种.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】本题主要考查菱形的判定,熟练掌握菱形的判定方法是解题的关键.
根据菱形的判定方法,逐一选择三个条件进行证明,判断最终有几种选法即可.
【详解】解:选择①②③:
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴不能判断四边形是菱形,
∴选法不正确;
选择①②④:
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形,
∴选法正确;
选择①③④:
同理可证:,得到四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形,
∴选法正确;
选择②③④:
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形,
∴选法正确;
故选:C.
6.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.
7.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.
8.如图,四边形的四边相等,面积为120,,则四边形的周长为( )
A.52 B.40 C.39 D.26
【答案】A
【分析】本题考查菱形的判定与性质,勾股定理,根据题意易证四边形是菱形,连接交于点,根据菱形的面积公式求出,由菱形的性质得到,利用勾股定理即可求解.
【详解】解:∵四边形的四边相等,
∴四边形为菱形,
连接交于点,
∴,
∵四边形的面积为120,,
∴,
∴,
∴,
在中,由勾股定理可得,
∴四边形的周长为.
故选:A.
9.某同学按如下步骤作四边形:(1)画;(2)以点为圆心,长为半径画弧,分别交,于点B,D;(3)分别以点B,D为圆心,长为半径画弧,两弧交于点;(4)连接,,.若,则四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】该题考查了尺规作图作线段,菱形的性质和判定,勾股定理,解题的关键是掌握以上知识点.连接,交于点,由作图过程可知四边形为菱形,得出,,,勾股定理求出,得出,即可求解.
【详解】解:连接,交于点,
由作图过程可知,,
∴四边形为菱形,
∴,,,
在中,由勾股定理得,,
∴,
∴四边形的面积为,
故选:D.
二、填空题
10.如图,在菱形中,若,,则的周长是 .
【答案】
【分析】本题考查菱形的性质,等边三角形的判定及性质,三角形周长,解题的关键是证明是等边三角形.根据菱形的性质以及得出,即可得出是等边三角形,进而根据三角形的周长公式,即可求解.
【详解】解:∵在菱形中,
∴,,则,
∵
∴,
∴是等边三角形,
∵,
∴的周长是,
故答案为:.
11.如图,菱形的对角线与相交于点O,E是的中点,且,则的长是 .
【答案】6
【分析】本题考查了菱形的性质以及直角三角形斜边上的中线性质,由菱形的性质可得,由直角三角形的性质可得,故可求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,
∴是直角三角形,
∵点E是的中点,
∴.
故答案为:6.
12.如图,在菱形中,对角线与相交于点,且,,则菱形的高为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了菱形的性质,勾股定理,由菱形的性质得出,,,由勾股定理得出,再根据菱形的面积即可得出.
【详解】解:四边形是菱形,,
,,,
在中,,
,
,
.
故答案为:
13.如图,菱形的对角线,相交于点,是的中点,连接,若,则菱形的周长为 .
【答案】24
【分析】本题考查了菱形的性质以及直角三角形的性质,解题的关键是求出.本题属于基础题,难度不大.
由菱形的性质可得出,,再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出的长,结合菱形的周长公式即可得出结论.
【详解】解:四边形为菱形,
,,
为直角三角形.
,且点为线段的中点,
.
.
故答案为:24.
14.小佳同学在整理菱形的判定方法时,将知识整理成如图所示,请帮她在横线上填上一个适当的条件,该条件可以是 .
【答案】四条边都相等(答案不唯一)
【分析】本题考查了菱形的判定定理,解题的关键是区分“由平行四边形判定为菱形”与“由四边形直接判定为菱形”的不同条件,明确四边形直接成为菱形需满足的核心特征.
先回顾菱形的三类判定方法:一是平行四边形一组邻边相等;二是平行四边形对角线互相垂直;三是四边形+四条边都相等(或对角线互相垂直且平分).题目中是从“四边形”直接推导为“菱形”,需排除依赖“平行四边形”前提的判定条件,因此选择四边形直接适用的判定条件即可.
【详解】解:题目要求“四边形”直接成为“菱形”,需满足无需“平行四边形”作为前提的判定条件,因此符合要求的条件可为“四条边都相等”(或“对角线互相垂直且平分”).
故答案为:四条边都相等(答案不唯一,合理即可).
15.如图,在四边形中,,,在不添加任何辅助线的前提下,要想四边形成为一个菱形,只需添加的一个条件是 .
【答案】
【分析】本题考查了菱形的判定、平行四边形的判定与性质等知识,熟练掌握菱形的判定和平行四边形的判定与性质是解题的关键.先证四边形是平行四边形,再由菱形的判定即可得出结论.
【详解】解:需添加的一个条件是,理由如下:
,,
四边形是平行四边形,
,
平行四边形ABCD是菱形,
故答案为:(答案不唯一).
16.如图,小明同学按如下步骤作四边形:①画;②以点A为圆心,1个单位长为半径画弧,分别交于点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.若,则的大小为 .
【答案】/度
【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:.
17.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:.
18.如图,将一张长为,宽为的矩形纸片先从下往上对折,再从左往右对折后,沿所得矩形两邻边中点的连线剪下,再打开,得到的四边形的面积为 .
【答案】24
【分析】本题考查剪纸问题,矩形的性质,菱形的判定和性质等知识,解题的关键是求出菱形的对角线的长.由折叠可知,得到的四边形是菱形,求出菱形的对角线,可得结论.
【详解】解:由折叠可知,得到的四边形的对角线互相垂直平分,
∴这个四边形是菱形,
∵原来矩形的长为,宽为,
∴可得菱形的对角线分别为和,
∴菱形的面积,
故答案为:24.
三、解答题
19.如图,是菱形的对角线,点E在边上,连接,若,,求的度数.
【答案】
【分析】本题考查菱形的性质,掌握相关知识是解决问题的关键.根据菱形的性质可知,,因为,则可求,进而可求.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴平分,
∴,
∵,
∴,
∴.
20.如图,菱形对角线交于点,,,与交于点.
(1)求证:;
(2)若,,菱形的面积为______.
【答案】(1)见解析;
(2).
【分析】本题主要考查了菱形的性质、矩形的判定与性质,熟练掌握“菱形对角线的性质及矩形与菱形的线段转化,结合勾股定理计算对角线长度”是解题的关键.
(1)先证四边形是矩形,得,再结合菱形对边相等证;
(2)利用矩形性质得,结合勾股定理求,再用菱形面积公式(对角线乘积的一半)计算面积.
【详解】(1)解:,
四边形是平行四边形,
菱形的对角线交于点,
∴,
,
平行四边形是矩形,
,
菱形中,,
;
(2)解:四边形是矩形,
,
∴在中,,
菱形中,,
,
菱形的面积,
故答案为:.
21.如图,在菱形 中,对角线,,求菱形的边长和面积.
【答案】菱形的边长为;面积为
【分析】本题考查了菱形的性质,勾股定理,根据菱形的性质,勾股定理求得边长,根据菱形的面积等于对角线乘积的一半,即可求得面积.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,
∴菱形边长;
面积.
22.如图,菱形的对角线交于点O,延长至点F、E,连接.求证:.
【答案】见详解
【分析】本题考查了菱形的性质,等边对等角,全等三角形的判定与性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先结合菱形的性质,等边对等角,得,整理得,又因为,得,故,即可作答.
【详解】证明:∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∴,即,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
23.如图,矩形的对角线,相交于点O,,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求矩形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了矩形性质,菱形的判定和性质,勾股定理,矩形的面积等基础知识,能综合运用相关知识点进行推理和计算是解此题的关键.
(1)证明四边形是平行四边形,再根据矩形性质可得利用菱形的判定即可证得结论;
(2)先证明为等边三角形,得出,根据勾股定理得出,最后求出矩形的面积即可.
【详解】(1)证明:,,
∴四边形是平行四边形,
∵矩形的对角线,相交于点,
,,
∴,
∴四边形是菱形;
(2)解:∵四边形是矩形,
,,
∵,
∴为等边三角形,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
24.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.
25.如图,在中,,是的斜边上的中线,过点和点分别作和的平行线交于点.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了直角三角形斜边中线等于斜边一半,菱形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理的知识的综合,掌握菱形的判定和性质,直角三角形斜边中线等于斜边一半等知识,数形结合分析是解题的关键.
(1)根据题意得到,四边形是平行四边形,根据直角三角形斜边中线等于斜边一半得到,结合菱形的判定方法即可求解;
(2)过点作于点,得到是等腰直角三角形,运用勾股定理得到,根据四边形是菱形,直角三角形斜边中线等于斜边一半得到,则,再根据即可求解.
【详解】(1)证明:∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵是的斜边上的中线,
∴,
∴四边形是菱形;
(2)解:过点作于点,
∵,,
∴是等腰直角三角形,
∵,
∴,则(负值舍去),
∵四边形是菱形,
∴,则,
∴.
26.如图,四边形的对角线、交于点O,延长至点E,使得,连接交边于点F,点D、F分别是、的中点,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求四边形的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查菱形的性质和判定,勾股定理;
(1)先证明得到,,得出四边形是平行四边形,再证明邻边即可;
(2)由菱形的性质和勾股定理求出,即可求出四边形的面积.
【详解】(1)证明:∵点D、F分别是、的中点,,
∴,,,
又∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴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,
∵,
∴,解得:,
∴,
∵四边形是菱形,
∴.
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8.3菱形寒假预习必备讲义(苏科版)
☞预习内容速览
1.课前预习★目标 2.基础知识★梳理归纳
3.聚焦题型★提升能力 4.强化巩固★过关演练
⛳课前预习目标
1.熟记菱形的定义,能准确说出菱形的核心特征;
2.能按边、角、对角线、对称性四个维度,梳理菱形的性质,区分 “平行四边形;
3.运用菱形的边、对角线性质,解决简单的周长、边长、对角线长度计算问题;
4.能通过动手画图(如画互相垂直且平分的线段构造菱形),直观感知菱形的形成过程,建立几何图形与性质的关联。
☘基础知识★梳理归纳
【知识点1菱形的定义】
●定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形(关键))
【重点提示】:(1)是平行四边形;(2)一组邻边相等;(缺一不可)
【知识点2菱形的性质】
●菱形是特殊的平行四边形,它具有平行四边形的所有性质;
★菱形特有性质:(1)四条边都相等;(2)两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角;(3)菱形也是轴对称图形,有两条对称轴(对角线所在的直线),对称轴的交点就是对称中心。
性质
数学语言
图示
边
菱形的四条边都相等
四边形ABCD,AB=BC=CD=AD
对角线
菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角
四边形ABCD是菱形BD⊥AC
∠ABD=∠CBD,∠ACB=∠ACD,∠BAC=CAD,∠ADB=∠CDB,∠
对称性
菱形是轴对称图形,有两条对称轴
【知识点3菱形的判定方法】
1.定义法: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。
【易错提醒】:仅对角线互相垂直的四边形不一定是菱形,必须先证为平行四边形!几何表达:∵ 四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD ∴ 四边形ABCD是菱形
【知识点4菱形的面积公式】
菱形的面积=底×高(菱形是平行四边形);
菱形的面积=对角线长的乘积的一半(菱形的对角线互相垂直)
【提示】对角线互相垂直的四边形面积等于对角线乘积的一半.
【知识点5菱形与平行四边形、矩形的核心对比】(易混点梳理)
图形
共性(平行四边形)
特有特征(核心区分点)
对称轴数量
平行四边形
对边平行且相等、对角相等、对角线互相平分、中心对称
无特有特征,一般的四边形
0条
菱形
继承所有平行四边形共性
边:四条边相等;对角线:互相垂直且每一条对角线平分一组对角;角;对角相等,邻角互补
2条(对角线所在直线)
矩形
继承所有平行四边形共性
角:四个角都是直角;对角线:互相平分、相等
2条(对边中点连线)
【核心结论】菱形的特殊性在边和对角线,矩形的特殊性在角和对角线;三者均为中心对称图形,菱形和矩形为轴对称图形。
【知识点6菱形的高频易错点】
★误认为 “对角线互相垂直的四边形是菱形”(遗漏前提:必须是平行四边形);
★忽略菱形 “对角线平分一组对角” 的性质,在角度计算中出错;
★面积计算时,忘记对角线乘积的一半要除以 2,直接用对角线相乘。
✔解题技巧
涉及菱形对角线的计算 / 证明,优先利用 “垂直平分” 构造直角三角形,结合勾股定理求解边长、对角线长度;
若菱形中有一个内角为60∘/120∘,连接短对角线可形成等边三角形,利用等边三角形性质简化计算;
✏聚焦题型★提升能力
【知识点1利用菱形的性质求角度】
【例1】.如图,菱形中,连接,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式1】.如图,已知菱形花坛,沿着菱形花坛的对角线修建两条小路和,、相交于点O,若,则的度数为 °.
【变式2】.在学习菱形的过程中,小兰发现:在菱形中,是边上的中点,与对角线相交于点,如果,则一定有.为此小兰进行了证明探究,请你根据她的思路,完成以下作图和填空:
第一步:利用尺规作图,过点作的垂线,垂足为(不写作法,保留作图痕迹);
第二步:利用三角形的全等证明她的猜想.
证明:四边形是菱形
, ①
,
② ,
是中点,
,
③ ,
在和中,
,
,
,
【知识点2利用菱形的性质求线段长】
【例2】.如图,在菱形中,对角线相交于点,,则的长是( )
A.12 B.24 C.36 D.48
【变式1】.如图,在菱形中,,连接,若,则菱形的周长为 .
【变式2】.如图,点O是矩形的对角线的交点,菱形的周长为8,求矩形的面积.
【知识点3利用菱形的性质求面积】
【例3】.如图,在菱形中,与交于点O.若,则该菱形的面积是( )
A.10 B.12 C.14 D.16
【变式1】.图,在菱形中,,交于点,于点,连接,若,,则菱形的面积为 .
【变式2】.已知菱形的边长为,,对角线相交于点O,试求出菱形两条对角线的长和面积.
【知识点4利用菱形的性质证明】
【例4】.如图所示的是伸缩电动门的一部分.电动门在开、关的过程中,四边形始终是菱形,则下列结论不正确的是( )
A. B. C. D.
【变式1】.对称性:菱形是 图形,有 条对称轴.
【变式2】.如图,菱形中,对角线,交于点,,.求证:.
【知识点5证明四边形是菱形】
【例5】.如图,等宽的丝带重叠部分一定是( )
A.正方形 B.矩形 C.菱形 D.以上都有可能
【变式1】.在平行四边形中,、是两条对角线.现有四个条件:①;②;③;④.其中可以推出平行四边形是矩形的有 .(写出符合题意的全部序号)
【变式2】.如图,在四边形中,,,E为的中点,连接,,求证:四边形为菱形.
【知识点6添一个条件使四边形是菱形】
【例6】.如图,,对角线,交于点O,添加下列条件,能使变为菱形的是( )
A. B. C. D.
【 变式1】.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)
【变式2】.如图,中,是上任意一点,.
(1)判断四边形的形状是_____;
(2)连接,当满足什么条件时,四边形为菱形,并说明理由.
【知识点7根据菱形的性质与判定求角度】
【例7】.如图,小美同学按如下步骤作四边形:①画;②以点A为圆心,1个单位长为半径画弧,分别交,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,,. 若,则的度数是 ( )
A. B. C. D.
【变式1】.如图,在中,,分别以C、B为圆心,的长为半径画弧,两弧交于点D,连接、、.若,则 °.
【变式2】.小美同学按如下步骤作四边形:第一步:画;第二步:以点为圆心,1个单位长度为半径画弧,分别交于点;第三步:分别以点为圆心,1个单位长度为半径画弧,两弧交于点;第四步:连接.
(1)由以上作图可知,四边形的形状是___________;
(2)若,求的大小.
【知识点8根据菱形的性质与判定求线段长】
【例8】.如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,重叠的部分为四边形,若测得、之间的距离为,、之间的距离为3,则线段的长为( ).
A. B.3 C. D.4
【变式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,连接.若,四边形的面积为,则的长为 .
【变式2】.如图,中,,,是由绕点A按顺时针方向旋转得到的,连接相交于点D.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【知识点9根据菱形的性质与判定求面积】
【例9】.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.
【变式1】.如图:分别以A、C为圆心,以大于的长为半径作弧,两条弧分别相交于点B、D,依次连接A,B,C,D和.若,,则四边形的面积为 .
【变式2】.如图,在中,对角线与相交于点 O ,.若,求的面积.
✍ 强化巩固★过关演练
一、选择题
1.如图,在菱形中,,分别以点,为圆心,大于的长为半径作弧相交于,两点,过,两点的直线交边于点,连接.则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,在周长为20的菱形中,对角线与相交于点O.已知,则的长为( )
A.4 B.3 C.8 D.14
3.在菱形中,对角线与相交于点O,若,,则菱形的面积是( )
A.24 B.60 C.120 D.240
4.在菱形中,对角线相交于点,下列结论中不一定正确的是( )
A. B.
C. D.
5.已知四边形中,与相交于点,下列条件:①;②;③;④,从以上条件中任选三个,能判定四边形是菱形的选法有( )种.
A.1 B.2 C.3 D.4
6.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.
7.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.
8.如图,四边形的四边相等,面积为120,,则四边形的周长为( )
A.52 B.40 C.39 D.26
9.某同学按如下步骤作四边形:(1)画;(2)以点为圆心,长为半径画弧,分别交,于点B,D;(3)分别以点B,D为圆心,长为半径画弧,两弧交于点;(4)连接,,.若,则四边形的面积为( )
A. B. C. D.
二、填空题
10.如图,在菱形中,若,,则的周长是 .
11.如图,菱形的对角线与相交于点O,E是的中点,且,则的长是 .
12.如图,在菱形中,对角线与相交于点,且,,则菱形的高为 .
13.如图,菱形的对角线,相交于点,是的中点,连接,若,则菱形的周长为 .
14.小佳同学在整理菱形的判定方法时,将知识整理成如图所示,请帮她在横线上填上一个适当的条件,该条件可以是 .
15.如图,在四边形中,,,在不添加任何辅助线的前提下,要想四边形成为一个菱形,只需添加的一个条件是 .
16.如图,小明同学按如下步骤作四边形:①画;②以点A为圆心,1个单位长为半径画弧,分别交于点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.若,则的大小为 .
17.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.
18.如图,将一张长为,宽为的矩形纸片先从下往上对折,再从左往右对折后,沿所得矩形两邻边中点的连线剪下,再打开,得到的四边形的面积为 .
三、解答题
19.如图,是菱形的对角线,点E在边上,连接,若,,求的度数.
20.如图,菱形对角线交于点,,,与交于点.
(1)求证:;
(2)若,,菱形的面积为______.
21.如图,在菱形 中,对角线,,求菱形的边长和面积.
22.如图,菱形的对角线交于点O,延长至点F、E,连接.求证:.
23.如图,矩形的对角线,相交于点O,,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求矩形的面积.
24.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)
25.如图,在中,,是的斜边上的中线,过点和点分别作和的平行线交于点.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求四边形的面积.
26.如图,四边形的对角线、交于点O,延长至点E,使得,连接交边于点F,点D、F分别是、的中点,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求四边形的面积.
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