内容正文:
数 学
八年级下册 RJ
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第二十一章 四边形
21.3 特殊的平行四边形
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21.3.2
菱形
课时2 菱形的判定
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基础
知识点1 利用定义进行判定
1.【2024河北保定期末】如图,在给定的平行四边形 上,作一个菱形,甲、
乙二人的作法如下:
甲
乙
甲:分别以,为圆心,长为半径画弧,交于点,交于点,连接 ,
则四边形 为菱形;
乙:以为圆心,长为半径画弧,交于点,连接,作 的垂直平分线交
于点,连接,则四边形 为菱形.
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根据两人的作法,下列判断正确的是( )
C
A.甲正确,乙错误 B.乙正确,甲错误 C.甲、乙均正确 D.甲、乙均错误
【解析】甲: 四边形是平行四边形, .由作图可知,
,,, 四边形是平行四边形. ,
四边形为菱形,故甲的作法正确.乙:由作图可知,, 点在
的垂直平分线上,垂直平分.设交于点 四边形 是平行四边
形,,垂直平分, .又
,,, 四边形 为平行
四边形.又, 四边形 为菱形,故乙的作法正确.故选C.
关键点拨
由作图痕迹得到线段间的关系是解题关键.
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2.【2025山西阳泉质检】如图,在中, , ,是 的
中点,过点,的直线绕点按逆时针方向旋转 ,交边于点,作 ,
交直线于点.当 时,判断四边形 是否为菱形,并说明理由.
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【解】四边形 是菱形.理由:
,
.
, 四边形为平行四边形, .
在中, , ,
, ,
.
是的中点, .
,,, ,
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,
,
,
平行四边形 为菱形.
关键点拨
根据两组对边互相平行的四边形是平行四边形证明四边形 是平行四边形是解
题的关键.
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知识点2 利用对角线互相垂直平分进行判定
3. 开放性试题 小惠自编一题:“如图,在四边形中,对角线 ,
交于点,,.求证:四边形 是菱形”,并将自己的证
明过程与同学小洁交流.
小惠
证明:, ,
垂直平分 ,
, ,
四边形 是菱形 小洁
这个题目还缺少条件,
需要补充一个条件才能
证明
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你赞成谁的说法?若赞成小洁的说法,请你补充一个条件,并证明.
【解】赞成小洁的说法,补充.证明:,, 四边形
是平行四边形., 四边形 是菱形.(补充的条件不唯一,证
明过程也不唯一)
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4.【2025江苏泰州期中】如图,在中,,是对角线 上的两点,
____________________,____,求证:四边形 是菱形.
从,平分, 这三个条件中选两个填在横线上
(填序号),将题目补充完整,并完成证明.
(答案不唯一)选①
③
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【解】证明:连接交于,如图. 四边形 为平行四边
形, ,
四边形 为菱形,
,, .
, ,
,
四边形 是平行四边形.
,
四边形 是菱形.
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知识点3 利用边相等进行判定
5.【2024甘肃兰州调研】如图,矩形的对角线与相交于点, ,
直线是线段的垂直平分线,分别交,于点,,连接 .
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(1)判断四边形 的形状,并说明理由;
【解】四边形是菱形.理由如下:, 是线段
的垂直平分线,, ,, .在
和中,, .又
,,, 四边形 是菱形.
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(2)当时,求 的长.
【解】 四边形为矩形, , 是线段
的垂直平分线,,, 为等边三角形,
, ,.在中, ,
,由勾股定理得.由(1)可知四边形 是菱
形,. , .设
,则.由勾股定理得, ,解得
(负值已舍去),, .
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思路分析(1)先由直线是线段的垂直平分线得 ,
,,,再证明和 全等,从而得
,据此可得,进而可判定四边形 的形状.
(2)先证为等边三角形,得, ,进而得 ,
再求出的长,在中,利用勾股定理列方程求出的长,进而可得 的长.
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提升
1.[中]下列是4位同学所画的四边形,依据所标数据,不一定为菱形的是( )
B
A. B. C. D.
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【解析】
A 该四边形的四条边的长度都是2,四条边都相等的四边形是菱形,故A选项
是菱形
B , 该四边形的一组对边互相平行. 该四边形的另
一组对边的长度都是2, 另一组对边相等, 不能证明四边形为平行四
边形,故B选项不一定是菱形
C , 该四边形的两组对边分别平行, 该四边形为平
行四边形.又 该四边形有一组邻边相等, 根据一组邻边相等的平行四
边形为菱形可判定该四边形为菱形,故C选项是菱形
D , 该四边形的一组对边互相平行.又 该四边形的
这组对边相等, 该四边形为平行四边形. 该四边形有一组邻边相等,
根据一组邻边相等的平行四边形为菱形可判定该四边形为菱形,故D选项是菱形
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(第2题图)
2.【2025山东青岛期中,中】如图,将两张完全一样的长为 ,
宽为 的矩形纸条交叉,使重叠部分的四边形周长最大,则这个最
大值是( )
C
A. B. C. D.
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【解析】如图(1), 过点作于,于 两张矩形纸条完全
一样,,,, 四边形 是平行四边形.
,,, 四边形 是菱形.
要使重叠部分的四边形周长最大,则边长应最大,如图(2)所示,此时重叠部分
的四边形的周长最大. 四边形是菱形, .在
中, 矩形纸条的长为,宽为 ,
,, 菱形 的周长的最大值为
.故选C.
图(1)
图(2)
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(第3题图)
3.[较难]如图是一个由5张平行四边形纸片拼成的菱形
,相邻纸片之间互不重叠也无空隙,其中周围4张小
平行四边形纸片都全等,中间纸片的面积为,连接 ,
,,,四边形的面积为.若 ,则
周围小平行四边形的短边与长边的比值为( )
B
A. B. C. D.
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【解析】如图,过点作,交的延长线于 ,
交的延长线于.设小平行四边形的短边是 ,长边是
,, 周围4张小平行四边形纸片都全
等,, 四边形 是菱
形.,,即 ,
, .故选B.
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4.【2024河北秦皇岛期末,中】在平面直角坐标系中,, ,
,,若以点,,,为顶点的四边形是菱形,则点 的坐标为_____
________________________________.
或或或
【解析】①点在点的右边时,过作交的延长线于 ,如图(1)所
示.,,,,,, ,
.当时,四边形 是菱形,
, ,
, 点的坐标为或.②点 在点
的左边时,过作交的延长线于,如图(2)所示. ,
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,,,,,, .当
时,四边形是菱形, ,
,, 点 的坐标
为或.故答案为或或或 .
图(1)
图(2)
易错警示
字母, 可正可负,因此菱形在平面直角坐标系中的位置不定,所以需分情况讨论.
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5.[较难]如图所示,四边形中,于点, ,
,点为线段上的一个动点.过点分别作于点 ,
于点.连接,在点运动过程中, 的最小值等于_____.
7.8
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【解析】,, ,四边形
是平行四边形.于点, 四边形 是菱
形,, .连接
,如图所示. ,
,即,
,, 当最短时, 有
最小值.由垂线段最短可知,当时,最短, 当点与点 重合时,
有最小值,最小值为 ,故答案为7.8.
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思路分析
证四边形是菱形,得,连接 ,由三角形面积关系求出
,得当最短时,有最小值,则当时,
最短,即可得出答案.
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刷素养 走向重高
6.核心素养 推理能力【2025福建厦门校级期中改编,中】在学习了“菱形的性质
与判定”后,小明根据所学的内容,试着定义了一个新的特殊四边形,规定:对
角线互相垂直的四边形称为“垂美四边形”,如图(1)所示, ,则四边形
为“垂美四边形”.
图(1)
图(2)
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(1)【概念理解】证明:有三条边相等的“垂美四边形”是菱形(写出已知、求
证);
【解】已知:如图,四边形 的两条对角线互相垂直,即
,且 .
求证:四边形 是菱形.
证明:, .
在和中,
, .
同理可得 ,
, 四边形 是平行四边形.
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, 四边形 是菱形,
有三条边相等的“垂美四边形”是菱形.
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(2)【性质探索】如图(1),若记“垂美四边形”的面积为,求出 与
, 之间的关系;
【解】 ,
.
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(3)【性质应用】小明为了证明勾股定理,尝试将两个全等的直角三角形
按图(2)方式摆放,其中,, 在一条直线上,若假设直
角三角形三边长为,,,即,, ,试
利用(2)中结论证明勾股定理.
【证明】连接,.由已知可得 ,
, ,
四边形 是“垂美四边形”.
由(2)可得 .
,
易知四边形 为直角梯形.
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刷有所得
对角线互相垂直的四边形的面积等于其对角线乘积的一半.
,
,即 ,即勾股定理得证.
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