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专题02菱形中的五种常考模型
题型归纳
目录
题型一:菱形中的翻折问题
题型二:菱形中的最值问题.10
题型三:含60°角的菱形问题.19
题型四:菱形中的面积问题29
题型五:菱形中的动点问题39
题型专练
题型一:菱形中的翻折问题
1.(2025八年级下河南·专题练习)如图,AC为矩形ABCD的对角线,将边AB沿AE折叠,使点B落在
AC上的点M处,将边CD沿CF折叠,使点D落在AC上的点N处,易证四边形AECF是平行四边形.要
使四边形AECF是菱形,则∠BAE的度数是()
F
A.30
B.40
C.45
D.50
2.(24-25八年级下·全国·单元测试)将矩形纸片ABCD按如图所示的方式折叠,得到菱形AECF(折叠后
点B,D都落在AC的中点O处).若AB=3,则BC的长为
D
B
E
B
3.(24-25八年级下·湖北荆门期中)如图,将矩形纸片ABCD(AD>AB)折叠,使点C刚好落在线段AD上,
且折痕分别与边BC,AD相交于点E,F,折叠后点C,D的对应点分别为点G,H,若AB=4,且四边形
CEGF的面积为20,则线段EF的长为·
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4.(23-24八年级下山东淄博·期中)(1)观察与发现
小明将三角形纸片ABC(AB>AC)沿过点A的直线折叠,使得AC落在AB边上,折痕为AD,展开纸片(如
图①);在第一次的折叠基础上第二次折叠该三角形纸片,使点A和点D重合,折痕为EF,展平纸片后
得到四边形AEDF(如图②).小明认为四边形AEDF是菱形,你同意吗?请说明你的理由
(2)实践与运用
将矩形纸片ABCD(AB<BC)沿过点B的直线折叠,使点A落在BC边上的点F处,折痕为BE(如图③):
再沿过点E的直线折叠,使点D落在BE上的点D'处,折痕为EG(如图④):再展平纸片(如图⑤).猜
想△EBG的形状,证明你的猜想,并求图⑤中∠FEG的度数,
图1
图2
图3
图4
图5
5.(23-24八年级下·浙江杭州月考)综合与探究
D
图1
图2
图3
【问题情境】圆圆与方方运用折叠纸片研究平行四边形。
【操作判断】如图I,将口ABCD沿着对角线BD折叠,若此时点A与点C恰好重合,证明:BC=CD.
【类比探究】如图2,在口ABCD的一边AD上取一点E,沿着BE折叠△ABE,,点A的对称点!恰好落在对
角线BD上,若点A与点C,E共线,DE=1,求A'C的长.
【问题解决】如图3,在口ABCD的一边AD上取一点E,沿着BE折叠△ABE,点A的对称点A恰好落在
CD的中点处,若DE=1,求AE的长,
6.(24-25八年级下·河北承德期末)在综合与实践课上,老师组织同学们以“矩形纸片的折叠”为主题开展
数学活动,现有矩形纸片ABCD,其中AB=12,BC=8.
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B
D
G
图1
图2
图3
(I)【操作发现】如图1,将矩形纸片ABCD纸片沿对角线AC折叠,使点B落在点B处,将纸片展平后再
次折叠,使点A与点C重合,折痕为EF,然后展平得到图2,则以点A,F,C,E为顶点的四边形是什么
特殊四边形?并说明理由.
(②)【实践探究】如图3,在矩形纸片ABCD中,点G为AB的中点,将纸片沿CG折叠,使点B落在点B处,
连接AB'.
①AB'与折痕CG的位置关系为
;
②求AB的长,
(3)【拓展应用】将矩形纸片ABCD裁剪为AB=8,BC=6,在图3的情形下,若点G为AB上任意一点,
其他条件不变,当点A与点B的距离最小时,直接写出BG的长,
题型二:菱形中的最值问题
1.(24-25八年级下·全国·单元测试)如图所示,菱形ABCD的两条对角线相交于0点,AC=24,BD=10
,点P是边AB上的一个动点,则DP的最小值为()
D
30
60
A.
13
B.
13
C.
D智
2.(24-25九年级上山东青岛月考)如图,在菱形ABCD中,对角线AC=6,BD=8,点M、N分别是边
BC、CD边上的动点,点P在BD上运动,在运动过程中,存在PM+PN的最小值,则这个最小值是()
R M
A.2.4
B.4.8
C.5
D.9.6
3.(25-26八年级·上海假期作业)如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠ABC=60°,M为对角线BD上的一
个动点,点F在边BC上,CF=BF,则MA+MF的最小值为
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M
4.(24-25八年级下,湖南郴州期末)如图,在平行四边形ABCD中,AC⊥BC,点M是AB边上一动点,
从A出发沿AB边匀速运动,当M运动到点B时停止运动,过M作MN⊥AC,交CD边于点N,连接AN,
CM.已知AD=2,AC=3AD.
A
B
M
B
M
备用图
(I)求AB的长:
(②)试求在运动过程中,AM长为何值时,四边形NMBC是菱形,请说明理由;
(3)点M在运动过程中,AN+CM的长是否存在最小值,如果有请求出最小值;如果没有则说明理由.
5.(24-25八年级下·福建期中)如图,在菱形ABCD中,AC、BD交于O点
B
C
图①
图②
图③
(I)若F为对角线BD上一动点,E是AD的中点,请在图①中画出当EF+AF取得最小值时的点F,简单
写出点F的做法,不需要证明;
(2)如图②,M为对角线BD上一动点,N为边AD上一动点,若MN+AM的最小值为3V3,这个值恰好与
(1)中EF+AF的最小值相等,求菱形的边长(要求画出必要的图形):
(3)在(2)的条件下,如图③所示,若点P是OB的中点,点Q为线段AD上的动点,在△ACD绕着点O旋
转过程中,点Q的对应点是2,直接写出P、9两点间的距离的最大值和最小值
6.(2025吉林长春·三模)【问题呈现】小明在做一道数学题时遇到了一个问题:如图①,在等腰直角
ABC中,LBAC=90°,AB=AC=4,D、E分别是边AB、AC上的两个动点,AD=CE,连结BE、CD
,试探究BE+CD的最小值.
【问题分析】小明通过构造全等三角形,将双动点问题转化为单动点问题,利用B、E、F三点共线,将上
述问题解决。
【问题解决】如图②,过C点作CF∥AB,且CF=AC,连结EF;在【问题呈现】的条件下,完成下列
问题:
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(1)证明:△ACD≌△CFE;
(2)BE+CD的最小值为
【方法运用】如图③,在菱形ABCD中,AB=3,∠D=60°,E、F分别是边AB、AC上的两个动点,
AE=CF,连结BF、CE,则BF+CE的最小值为
【拓展迁移】如图④,在等边ABC中,CD是高,点E在线段CD上,点F在边AC上,CE=AF,连结
AE,BF,若AB=2√5,则AE+BF的最小值为
D
图①
图②
图③
图④
题型三:含60°角的菱形问题
1.(23-24九年级上·重庆渝中期末)菱形ABCD,∠B=60°,E,F分别是CB,CD上两点,连接
AE,AF,EF,且∠EAF=60°,如果∠BAE=a,则下列说法错误的是()
B
C
A.ZCEF=a
B.∠FAD=60°-a
C.∠EFC=60°-a
D.∠AFD=90°-a
2.(24-25八年级下·江苏无锡月考)如图,已知菱形ABCD中,∠C=60°,AB=23,点E为CD中点,
连接BE,点P为线段BE上动点,连接PD、PA,若∠APD=60°,则PE=
3.(2025浙江杭州模拟预测)如图,菱形ABCD,LB=60°,点E为BC上一点,连接AE,将射线AE绕着
点E顺时针旋转60°交CD于点F,若DF=4,CF=2,则AE=·
D
B E
4.(24-25八年级下山东烟台·期中)在菱形ABCD中,∠A=60°,点E,F分别是边AB,BC上的点.
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HD
G
【尝试初探】
B
F
图1
图2
(1)如图1,若∠EDF=60°,求证:DE=DF
【深入探究】
(2)如图2,点G,H分别是边CD,AD上的点,连接EG与FH相交于点O且∠EOF=60°,求证:
EG=FH
5.(23-24八年级下·广东云浮期末)综合与实践课上,智慧星小组三名同学对含60°角的菱形进行了以下探
究
DB
DB
D
M
C
C
C
图1
图2
图3
【背景】
在菱形ABCD中,∠B=60°,作LMAN=∠B,AM,AN分别交BC,CD于点M,N.
【感知】
(1)如图1,若M是边BC的中点,小智经过探索发现了线段AM与AN之间的数量关系,请你直接写出
这个关系:
【探究】
(2)如图2,当M为边BC上任意一点时,判断(1)中的结论是否仍然成立,并说明理由.
【应用】
(3)如图3,在菱形纸片ABCD中,∠ABC=60°,AB=4,在边BC上取一点P,连接AP,在菱形内部
作∠PAN=60°,AN交CD于点N,当AP=V13时,求线段DN的长.
6.(2023河南南阳一模)综合与实践课上,诸葛小组三位同学对含60°角的菱形进行了探究.
【背景】在菱形ABCD中,∠B=60°,作∠PAQ=∠B,AP、AQ分别交边BC、CD于点P、Q.
B
C
C
图1
图2
图3
(I)【感知】如图1,若点P是边BC的中点,小南经过探索发现了线段AP与AQ之间的数量关系_
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(②)【探究】如图2,小阳说“点P为BC上任意一点时,(1)中的结论仍然成立”,你同意吗?请说明理由:
(3)【应用】小宛取出如图3所示的菱形纸片ABCD,测得LABC=60°,AB=6,在BC边上取一点P,连
接AP,在菱形内部作∠PAQ=60°,AQ交CD于点Q,当AP=2√万时,请直接写出线段DQ的长.
题型四:菱形中的面积问题
1.(25-26九年级上·广东佛山期末)在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,若AB=13,BD=10,
则菱形ABCD的面积是()
A.24
B.60
C.120
D.240
2.(25-26九年级上山东青岛月考)如图,已知菱形ABCD的周长为8cm,∠ADC=30°,则菱形的面积是
A
B
3.(2025陕西西安.一模)如图,在菱形ABCD中,∠BCD=60°,连接AC,点E,F分别是AC,BC上的点,
且EF垂直平分BC,若CE=2cm,则菱形ABCD的面积等于
cm2.
D
B
4.(24-25八年级下·浙江金华期末)如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点0.在CD上取点
E,连接AE,将ADE沿AE折叠,点D的对应点为F,
4
图1
图2
图3
(I)如图1,若AB=6,AC=4,求菱形ABCD的面积.
(2)如图2,若点F落在BC的延长线上,求证:GF=GC.
(3)如图3,若点F落在BC上,连接DF,已知BF=2FC=2,
①求DF的长;
②直接写出四边形ADEF的面积.
5.(22-23八年级下·吉林长春·月考)【猜想】如图①,在平行四边形ABCD中,点O是对角线AC的中点,
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过点O的线分别交AD,BC于点E,F.若平行四边形ABCD的面积是8,则四边形CDEF的面积是
【探究】如图②,在菱形ABCD中,对角线相交于点O,过点O的直线分别交AD,BC于点E,F,若
AC=5,BD=10,则四边形ABFE的面积是
【应用】如图③,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,延长BC到点D,使DC=BC,连接AD,若
AC=6,AD=13,则ABC的面积是
A
E
D
C
B
F C
图①
图②
图③
6.(24-25八年级下·四川泸州期中)体思想是中学数学解题的重要方法之一,贯穿于数学学习的全过程,
对于问题1,樊老师给出了如下的提示:连接PA,利用△PAD与△PAB面积之和是菱形面积的,,可求出
PE+PF的值.
M
E
■
B
图1
图2
图3
(1)如图1,在菱形ABCD中,对角线AC,BD的长分别为6和8,点P为对角线BD上一动点(不与点B、
D重合),过点P分别作AD和AB的垂线,垂足为点E和F,求PE+PF的值,请你写出求解过程,
(2)如图2,若ABCD为矩形,点M,N分别在边AD,BC上,将矩形ABCD沿直线MN折叠,使点D恰好
与点B重合,点C落在点C'处.点P为线段MN上一动点(不与点M,N重合),过点P分别作直线BM,
BC的垂线,垂足分别为E和F,以PE,PF为邻边作平行四边形PEGF,若DM=13,CN=5,求平行
四边形的周长;
(3)如图3,当点P是等边ABC外一点时,过点P分别作直线AB,AC,BC的垂线,垂足分别为点H,
H2,H3,若PH-PH2+PH,=3,请求出ABC的面积,并写出推理过程
题型五:菱形中的动点问题
1.(24-25八年级下·广西贵港期末)如图,在菱形ABCD中,AB=8,动点M从A点出发,以每秒1个单
位长度的速度沿AB向B点运动;动点N从C点出发,以每秒2个单位长度的速度沿CD向D点运动.若运
动t秒后,四边形AMND是平行四边形,则t的值为()
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M
A.2
2-3
B
C.4
2.(23-24八年级下·全国·课后作业)如图,在菱形ABCD中,AB=6cm,∠A=60°,点P从点A出发,以
1cm/s的速度沿AB向点B运动,同时,点Q从点C出发,以2cm/s的速度沿CB向点B运动,设点P的运
动时间为s,当△PDQ为等边三角形时,t的值为()
D
A.1
B.1.3
c.1.5
D.2
3.(24-25八年级下·云南昆明·期中)如图,在矩形ABCD中,AB=8cm,BC=16cm,点P从点D出发向
点A运动,运动到点A停止,同时,点?从点B出发向点C运动,运动到点C即停止,点P、Q的速度都是
lcms,连接PO、AQ、CP,设点P、Q运动的时间为s,当t为时,四边形AQCP是菱形.
4.(24-25八年级下.云南丽江·期末)如图,在矩形ABCD中,AB=8cm,BC=4cm·点P从点A出发向
点B运动,运动到点B即停止;同时,点Q从点C出发向点D运动,运动到点D即停止,点P,Q的运动速
度都是lcm/s,连接PQ,PD,QB.设点P,Q的运动时间为s.
(①)当t为何值时,四边形PQCB是矩形?
(②)当t为何值时,四边形BPDQ是菱形?
5.(2425八年级上吉林长春.月考)如图,在平行四边形ABCD中,∠ABC为锐角,AB=5,BC=9.动
点P从点A出发,以每秒2个单位的速度沿A→B→C→D→A运动.同时,动点Q从点A出发,以每秒
3个单位的速度沿A→D→C→B→A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
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P的运动时间为t秒
A
Q
B
(I)点P在BC上运动时,CP=
;点P在CD上运动时,CP=·
(用含t的代数式表示)
(2)点P在CD上,PQ∥BC时,求t的值
(3)当直线PQ平分平行四边形ABCD的面积时,求t的值,
速度政变为每秒a个单位,当)31≤7,平行四边形4BCD的某两个顶点与
四边形为菱形时,直接写出a的值.
6.(24-25八年级下·江苏南通·月考)如图1,在菱形ABCD中,AD=25cm,BD=30cm,DE,BF分别
是AB,CD边上的高.
E
E
E
B
D
C
图1
图2
备用图
(1)请直接写出AC的长度是
cm:
(②)如图2,动点P,Q分别从D,B同时出发,点P由D-A-E-D运动,点Q由B-F-C-B运动.当一
个点到达终点时,另一个点随之停止运动.在运动过程中:
①若点P的运动速度为每秒9cm,点Q为每秒7cm,当运动时间为s时,点P在边AE上,点Q在边FC上,
且B,D,P,Q构成的四边形PBQD是平行四边形,求t的值;
②若点P的运动速度为每秒xCm,点Q为每秒cm,当运动时间为8s时,B、D、P,Q为顶点的四边形为
平行四边形,求y与x的函数解析式.
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专题02 菱形中的五种常考模型
目录
题型一:菱形中的翻折问题 1
题型二:菱形中的最值问题 10
题型三:含60°角的菱形问题 19
题型四:菱形中的面积问题 29
题型五:菱形中的动点问题 39
题型一:菱形中的翻折问题
1.(2025八年级下·河南·专题练习)如图,为矩形的对角线,将边沿折叠,使点落在上的点处,将边沿折叠,使点落在上的点处,易证四边形是平行四边形.要使四边形是菱形,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了菱形的性质、矩形的性质、折叠的性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.由折叠的性质、菱形的性质、矩形的性质,证出,即可求的度数.
【详解】解:由折叠的性质得,
四边形是矩形,
,,
,
四边形是菱形,
,
,
,
,
故选:A.
2.(24-25八年级下·全国·单元测试)将矩形纸片按如图所示的方式折叠,得到菱形(折叠后点都落在的中点处).若,则的长为_______.
【答案】
【分析】本题考查了折叠以及菱形的性质,根据折叠以及菱形的性质发现特殊角是解题的关键.
根据折叠的性质结合菱形的性质可得,再根据含角的直角三角形的性质结合勾股定理即可求得结果.
【详解】解:∵为菱形,
∴,
由折叠的性质可知,,
又∵,
∴,
在中,,
又∵,,
∴,,
∴,
故答案为:.
3.(24-25八年级下·湖北荆门·期中)如图,将矩形纸片折叠,使点C刚好落在线段AD上,且折痕分别与边,AD相交于点E,F,折叠后点C,D的对应点分别为点G,H,若,且四边形的面积为20,则线段EF的长为______.
【答案】
【分析】过作于,则,根据矩形的性质和平行线的性质可证得,进而可得,再根据折叠的性质得到,即,然后根据平行四边形的判定和菱形的判定即可得出四边形为菱形,根据菱形的面积公式可求得的长,再利用菱形的性质和勾股定理求得,则有,再由勾股定理即可求得的长
【详解】解:方法1:如图,过E作于K,则,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵图形翻折后点G与点C重合,为折线,
∴,
∴,
∴,
∵图形翻折后与完全重合,
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∴四边形为菱形,
∵四边形的面积是20,
∴,,
∴,
∴,
在中,,,
∴,
∴,
在中,.
方法2:由方法1得四边形是菱形,
∵四边形的面积是20,
∴,,
∴,
∴,
在中,,,
∴,∴,
∴.
∵四边形的面积是20,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查了矩形的性质、折叠的性质、平行线的性质、等角对等边证明边相等、平行四边形的判定、菱形的判定与性质、勾股定理等知识,熟练掌握菱形的判定与性质是解答的关键.
4.(23-24八年级下·山东淄博·期中)(1)观察与发现
小明将三角形纸片沿过点A的直线折叠,使得落在边上,折痕为,展开纸片(如图① );在第一次的折叠基础上第二次折叠该三角形纸片,使点A和点D重合,折痕为,展平纸片后得到四边形(如图② ).小明认为四边形是菱形,你同意吗?请说明你的理由.
(2)实践与运用
将矩形纸片沿过点B的直线折叠,使点A落在边上的点F处,折痕为(如图③ );再沿过点E的直线折叠,使点D落在上的点处,折痕为(如图④ );再展平纸片(如图⑤ ).猜想的形状,证明你的猜想,并求图⑤中的度数.
【答案】(1)同意,理由见解析;(2)证明见解析,
【分析】本题是一道折叠操作性考题.重点考查学生通过观察学习,领悟感受,探究发现折叠图形的对称只是,培养其自主学习能力,本题的关键是成轴对称的两个图形全等,对应角相等.
(1)连接,由两次折叠知,证明,即可解答;
(2)由折叠知,四边形是正方形,再通过角度计算和转换得到,即可解答。
【详解】解:(1)同意.
如图,
由第一次折叠可知:为的平分线,
,
由第二次折叠可知:,
,
,
,
在与中,
,
,
,
,
∴四边形是菱形;
(2)的形状是等腰三角形.
理由如下:由折叠知,四边形是正方形,
,
,
由折叠知, ,
∵,
,
,即为等腰三角形.
,
.
5.(23-24八年级下·浙江杭州·月考)综合与探究
【问题情境】圆圆与方方运用折叠纸片研究平行四边形.
【操作判断】如图1,将沿着对角线折叠,若此时点A与点C恰好重合,证明:.
【类比探究】如图2,在的一边上取一点E,沿着折叠,点A的对称点恰好落在对角线上,若点与点C,E共线,,求的长.
【问题解决】如图3,在的一边上取一点E,沿着折叠,点A的对称点恰好落在的中点处,若,求的长.
【答案】[操作判断]见解析;[类比探究]1;[问题解决]2
【分析】[操作判断]根据折叠的性质得,结合平行四边形的性质可得四边形是菱形,即有;
[类比探究]根据平行四边形的性质得和,则,有折叠得,,由结合等腰三角形的性质有,则有,即可得;
[问题解决]延长交的延长线于点,由(2)得,设,由平行四边形,,则有和,进一步证明,有和,根据列方程求解即可.
【详解】解: [操作判断]∵将沿着对角线折叠,若此时点A与点C恰好重合,
∴,
又∵四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形,
∴.
[类比探究]∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∵沿着折叠点A的对称点恰好落在对角线上,
∴,,
∴,
∴,
∵点与点C,E共线,
∴,
即,
[问题解决]延长交的延长线于点,
由(2)得,
∵沿着折叠,点A的对称点恰好落在的中点处,
设,
∵四边形是平行四边形
∴,
∴,
∵恰好落在的中点处,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,解得,
∴.
【点睛】本题主要考查折叠的性质、平行四边形的性质、菱形的判定和性质、平行线的性质、等腰三角形的性质以及全等三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握折叠的性质和特殊四边形的性质.
6.(24-25八年级下·河北承德·期末)在综合与实践课上,老师组织同学们以“矩形纸片的折叠”为主题开展数学活动,现有矩形纸片,其中,.
(1)【操作发现】如图1,将矩形纸片纸片沿对角线折叠,使点B落在点处,将纸片展平后再次折叠,使点A与点C重合,折痕为,然后展平得到图2,则以点A,F,C,E为顶点的四边形是什么特殊四边形?并说明理由.
(2)【实践探究】如图3,在矩形纸片中,点为的中点,将纸片沿折叠,使点B落在点处,连接.
①与折痕的位置关系为________;
②求的长.
(3)【拓展应用】将矩形纸片裁剪为,,在图3的情形下,若点G为上任意一点,其他条件不变,当点A与点的距离最小时,直接写出的长.
【答案】(1)菱形,理由见解析
(2)①;②
(3)
【分析】(1)连接,,设与交于点,证明四边形是平行四边形,由翻折性质可得,所以四边形是菱形;
(2)①证明是的中位线,进而可以解决问题;②如图,连接交于点,由翻折可得垂直平分,利用三角形的面积求出的长,再利用勾股定理即可解决问题;
(3)如图,连接,利用勾股定理求出的长,当,,在同一条直线上时,点与点距离最小,此时,设,则,根据勾股定理列出方程求出的值,进而可以解决问题.
【详解】(1)解:以点,,,为顶点的四边形是菱形,理由如下:
如图2,连接,,设与交于点,
由翻折可知:,,
是的垂直平分线,
,,
四边形是矩形,
∴,
,,
,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是菱形;
(2)解:①,理由如下:连接交于点,
由翻折可知:垂直平分,
,,
点为的中点,
是的中位线,
∴,
∴;
②如图,连接交于点,
由翻折可知:垂直平分,
,,
在矩形纸片中,,,
点为的中点,
,
,
,
,
,
,
∵,,
,
;
(3)解:如图,连接,
在矩形中,,,
,
,
当,,在同一条直线上时,点与点距离最小,此时,
设,则,
由翻折可知:,
,
,
,
.
【点睛】本题是四边形综合题,考查了矩形的性质,菱形的判定与性质,翻折变换,三角形中位线定理,勾股定理,三角形的面积,解决本题的关键是熟练掌握有关基础知识.
题型二:菱形中的最值问题
1.(24-25八年级下·全国·单元测试)如图所示,菱形的两条对角线相交于点,,,点是边上的一个动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了菱形的性质、勾股定理、垂线段最短,过点作,当点与点重合时,的值最小,根据菱形的性质可以求出,利用三角形的面积公式可得,从而可以求出的最小值.
【详解】解:如下图所示,过点作,
当点与点重合时,的值最小,
四边形是菱形,
,,,
,,
,,
,
,
,
解得:,
,
的最小值为.
故选:C.
2.(24-25九年级上·山东青岛·月考)如图,在菱形中,对角线,,点M、N分别是边、边上的动点,点P在上运动,在运动过程中,存在的最小值,则这个最小值是( )
A.2.4 B.4.8 C.5 D.9.6
【答案】B
【分析】作关于的对称点,连接,.当三点共线,且垂直于,最小,求出菱形的面积,再利用等面积法进行求解.
【详解】解:作关于的对称点,连接,,
∵四边形是菱形,
∴四边形关于对称,
∴点的对称点在上,
∴,且当时,最小,即最小,
∴当点三点共线,且时,取得最小值,
∵四边形是菱形,
∴,
,,
,
,
,
∴,
解得:,
故选:B.
【点睛】本题考查了菱形的性质,勾股定理,三角形的三边关系,垂线段最短以及轴对称的性质,熟练掌握知识点,正确找到最小时是解题的关键.
3.(25-26八年级·上海·假期作业)如图,在菱形中,,,为对角线上的一个动点,点在边上,,则的最小值为______.
【答案】
【分析】本题考查的是菱形的性质,勾股定理的应用,等边三角形的性质,当的值最小时,、、三点共线,即求的长度,根据题意判断为等边三角形,且点为的中点,根据直角三角形的性质,求出的长度即可.
【详解】解:如图,连接,,当、、三点共线时,即当点位于时,的值最小,即为的长,
由菱形的性质可知,,
又,
∴为等边三角形,
∵点为的中点,,
∴,,
∴在中,.
故答案为:.
4.(24-25八年级下·湖南郴州·期末)如图,在平行四边形中,,点是边上一动点,从出发沿边匀速运动,当运动到点时停止运动,过作,交边于点,连接,.已知,.
(1)求的长;
(2)试求在运动过程中,长为何值时,四边形是菱形,请说明理由;
(3)点在运动过程中,的长是否存在最小值,如果有请求出最小值;如果没有则说明理由.
【答案】(1);
(2)当时,四边形是菱形,理由见解析;
(3)的最小值为.
【分析】本题考查了平行四边形的判定与性质,勾股定理,菱形的判定,两点之间线段最短,掌握知识点的应用是解题的关键.
()由,则是直角三角形,根据平行四边形性质得,又则,然后通过勾股定理即可求解;
()先证明四边形是平行四边形,则当时,四边形是菱形,即有;
()延长至,使得,连接,证明四边形是平行四边形,所以,则,当三点共线时,最小,即最小值为最小值,即的长,然后在中,通过勾股定理即可.
【详解】(1)解:∵,
∴是直角三角形,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
在中,由勾股定理知;
(2)解:∵,,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,即,
∴四边形是平行四边形,
当时,
∴四边形是菱形,
即,
∴当时,四边形是菱形;
(3)解:延长至,使得,连接,
由()知,四边形是平行四边形,
∴,,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
当三点共线时,最小,
即最小值为最小值,即的长,
∵,,
∴,
∵,,
在中,,
∴的最小值为.
5.(24-25八年级下·福建·期中)如图,在菱形中,、交于点.
(1)若为对角线上一动点,是的中点,请在图中画出当取得最小值时的点,简单写出点的做法,不需要证明;
(2)如图,为对角线上一动点,为边上一动点,若的最小值为,这个值恰好与(1)中的最小值相等,求菱形的边长要求画出必要的图形;
(3)在(2)的条件下,如图所示,若点是的中点,点为线段上的动点,在绕着点旋转过程中,点的对应点是,直接写出、两点间的距离的最大值和最小值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)、两点间的距离最小值为;、两点间的距离最大值为
【分析】(1)连接,交于,当点在处时,最小;
(2)作于,交于,此时最小,最小值是的值,由(1)知,是的中点,,根据四边形是菱形得出,从而得出是等边三角形,进一步得出结果;
(3)作于,以为圆心,和为半径画圆,则在圆环内运动(包括在大圆和小圆上),进一步得出结果.
【详解】(1)解:如图,
连接,交于,
当点在处时,最小;
(2)解:如图,
作于,交于,此时最小,最小值是的值,
由(1)知,
是的中点,
,
四边形是菱形,
,
是等边三角形,
,
;
菱形的边长为;
(3)解:如图,
作于,
以为圆心,和为半径画圆,则在圆环内运动(包括在大圆和小圆上),
由(2)知,
,
,
当点在处时,、两点间的距离最小,距离为:,
当点在点处时,、两点间的距离最大,最大为:.
【点睛】本题考查了菱形的性质,轴对称的性质,等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质,确定圆的条件等知识,解决问题的关键是熟练掌握有关基础知识.
6.(2025·吉林长春·三模)【问题呈现】小明在做一道数学题时遇到了一个问题:如图①,在等腰直角中,,,分别是边上的两个动点,,连结,试探究的最小值.
【问题分析】小明通过构造全等三角形,将双动点问题转化为单动点问题,利用三点共线,将上述问题解决.
【问题解决】如图②,过点作,且,连结;在【问题呈现】的条件下,完成下列问题:
(1)证明:;
(2)的最小值为____________.
【方法运用】如图③,在菱形中,,分别是边上的两个动点,.连结,则的最小值为__________.
【拓展迁移】如图④,在等边中,是高,点在线段上,点在边上,,连结,若,则的最小值为__________.
【答案】(1)见解析;(2);[方法运用] ;[拓展迁移]
【分析】(1)由已知条件得,即可得.
(2)连接,过点F作,交延长线于点G,求出,,,得,由,可得
,故的最小值即为.
[方法运用] 连接,设交于点O,证明,可得,可得,得,得,即得的最小值是.
[拓展迁移]过点A作,使,连接,证明,可得,证明,,得,得的最小值是.
【详解】(1)证明:∵过点作,使,连接.
∴.
∵,
∴.
(2)解:连接,过点F作,交延长线于点G.
则.
∵,,
∴.
∴.
∴.
∴.
∵,,
∴.
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
∴的最小值为.
故答案为:.
[方法运用]连接,设交于点O.
∵菱形中,,,
∴与都是等边三角形.
∴.,
∵,
∴.
∴.
∴.
∴的最小值是的长.
∵,
∴.
∴.
∴.
∴的最小值是.
故答案为:.
[拓展迁移]
过点A作,使,连接.
则.
∵,
∴.
∴.
∴.
∴的最小值是线段的长.
∵,
∴.
∴.
∵等边中,,
∴.
∴.
∴的最小值是.
故答案为:.
【点睛】本题考查了全等三角形综合.熟练掌握等腰直角三角形的判断和性质,等边三角形性质,勾股定理,全等三角形的判断和性质,菱形性质,是解题的关键.
题型三:含60°角的菱形问题
1.(23-24九年级上·重庆渝中·期末)菱形,,E,F分别是上两点,连接,且,如果,则下列说法错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质;连接,由菱形性质得是等边三角形,则可证明,有,则得是等边三角形,则可对各选项作出判断.
【详解】解:如图,连接,
∵四边形是菱形,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴;
在与中,
,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
故选项A正确;
∵,
∴,
∴,
故选项B正确;
∵,
故选项C正确;
∵,
∴,
故选项D错误;
故选:D.
2.(24-25八年级下·江苏无锡·月考)如图,已知菱形中,,点E为中点,连接,点P为线段上动点,连接、,若,则___________.
【答案】1
【分析】由菱形的性质可得,可证和是等边三角形,可得,可证≌,可得,由勾股定理列出方程组,即可求解.
本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,添加恰当辅助线是解题的关键.
【详解】解:如图,连接,在上截取,连接,
四边形是菱形,,
,
和是等边三角形,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
≌,
,
设,
是等边三角形,点E为CD中点,
,
,
,
,
,
,
,
故答案为:
3.(2025·浙江杭州·模拟预测)如图,菱形,点为上一点,连接,将射线绕着点顺时针旋转交于点,若4,,则______.
【答案】
【分析】证明在上取点,使,连接,过作于点.则为等边三角形.证明,得到.,勾股定理求出则,再用勾股定理即可求出答案.
【详解】解:四边形为菱形,
.
.
.
在上取点,使,连接,过作于点.
则为等边三角形.
.
.
由旋转,得.
,
.
.
.
.
.
.
故答案为:.
【点睛】此题考查了菱形的性质、旋转的性质、全等三角形的判定和性质、等边三角形的判定与性质、勾股定理等知识, 熟练掌握菱形的性质、旋转的性质是关键.
4.(24-25八年级下·山东烟台·期中)在菱形中,,点分别是边上的点.
【尝试初探】
(1)如图1,若,求证:
【深入探究】
(2)如图2,点分别是边上的点,连接与相交于点O且,求证:
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【分析】(1)连接,证明和都是等边三角形,可得,证明,即可得出结论;
(2)连接,过点D作交于点P,交于点Q,可证,四边形和四边形都是平行四边形,得出,,由(1)可知,即可得证.
【详解】解:(1)如图1,连接,
∵菱形、,
,,,,
和都是等边三角形,
,,,
,
,
,
;
(2)如图2,连接,过点D作交于点P,交于点Q,
则,四边形和四边形都是平行四边形,
,,
由(1)可知,
.
【点睛】本题考查了菱形的性质,平行四边形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是熟练掌握菱形的性质.
5.(23-24八年级下·广东云浮·期末)综合与实践课上,智慧星小组三名同学对含角的菱形进行了以下探究.
【背景】
在菱形中,,作,,分别交,于点,.
【感知】
(1)如图1,若是边的中点,小智经过探索发现了线段与之间的数量关系,请你直接写出这个关系:____________________.
【探究】
(2)如图2,当为边上任意一点时,判断(1)中的结论是否仍然成立,并说明理由.
【应用】
(3)如图3,在菱形纸片中,,,在边上取一点,连接,在菱形内部作,交于点.当时,求线段的长.
【答案】(1);(2)仍然成立,详见解析;(3)或
【分析】本题考查菱形,全等三角形,勾股定理的知识,解题的关键是掌握菱形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理的运用.
(1)连接,根据菱形的性质,等边三角形的判定和性质,则,即;根据,求出;根据全等三角形的判定和性质,,即可;
(2)连接,根据菱形的性质,等边三角形的判定和性质,则和是等边三角形,根据,等量代换则,根据全等三角形的判定和性质,即可;
(3)过点作交于点,连接,根据菱形的性质,等边三角形的判定和性质,则和是等边三角形,求出,;根据勾股定理求出,;根据全等三角形的判定和性质,,;分类讨论:当点在点的右侧;当点在点的左侧,即可.
【详解】解:(1),理由如下:
连接,
∵四边形是菱形
∴,
∴和是等边三角形
∵是边的中点
∴,即
∴
∵
∴
在和中,
,
∴,
∴;
(2)仍然成立,理由如下:
连接,
∵四边形是菱形
(3)过点作交于点,连接,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴和是等边三角形,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
当点在点的右侧,
∴,
当点在点的左侧,
∵,
∴,
∴;
综上所述,的值为或.
6.(2023·河南南阳·一模)综合与实践课上,诸葛小组三位同学对含角的菱形进行了探究.
【背景】在菱形中,,作,分别交边于点.
(1)【感知】如图,若点是边的中点,小南经过探索发现了线段与之间的数量关系 .
(2)【探究】如图,小阳说“点为上任意一点时,()中的结论仍然成立”,你同意吗?请说明理由;
(3)【应用】小宛取出如图3所示的菱形纸片,测得,,在边上取一点,连接,在菱形内部作,交于点,当时,请直接写出线段的长.
【答案】(1);
(2)同意,理由见解析;
(3)或.
【分析】()连接,证明即可得证;
()连接,同法()证明即可得证;
()过点作于点,分点在点的两侧进行讨论求解即可;
本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】(1)解:连接,
∵在菱形中,,
∴,,,
∴为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
在和中,
∴,
∴
故答案为:;
(2)解:同意,理由如下:
连接,
同理()可得,
∴;
(3)解:过点作于点,
同理()可知,为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴或,
由()知,,
∴,
∴或.
题型四:菱形中的面积问题
1.(25-26九年级上·广东佛山·期末)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.
2.(25-26九年级上·山东青岛·月考)如图,已知菱形的周长为,,则菱形的面积是_____.
【答案】
【分析】本题考查菱形的性质、菱形面积的计算、含角的直角三角形的性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.过点作于点,结合含角的直角三角形的性质求出菱形的高,根据菱形面积公式即可解题.
【详解】
如图所示,过点作于点,
菱形的周长为,
,
在中,,,
,
菱形的面积是,
故答案为:.
3.(2025·陕西西安·一模)如图,在菱形中,,连接,点分别是上的点,且垂直平分,若,则菱形的面积等于__________.
【答案】
【分析】本题考查菱形的性质,等边三角形的判定和性质,30°角的直角三角形的性质,勾股定理;连接交于点O,根据菱形的性质即可得到是等边三角形,再根据垂直平分线的性质得到,进而根据的直角三角形的性质和勾股定理求出和的长,利用解答即可.
【详解】解:如图,连接交于点O,
∵四边形是菱形,,
∴,,,,,
∴是等边三角形,
∴,,
又∵垂直平分,
∴,
∴,,
∴,
∴,,
∴,,
∴,
故答案为:.
4.(24-25八年级下·浙江金华·期末)如图,在菱形中,对角线与相交于点.在上取点,连接,将沿折叠,点的对应点为.
(1)如图1,若,,求菱形的面积.
(2)如图2,若点落在的延长线上,求证:.
(3)如图3,若点落在上,连接,已知,
①求的长;
②直接写出四边形的面积.
【答案】(1);
(2)见解析;
(3)①;②
【分析】(1)根据菱形的性质可知,,,,利用勾股定理得到,再结合菱形的面积等于对角线乘积的一半求解即可;
(2)由菱形的性质得出,由折叠的性质可知,,从而得到,再根据等角与等边求解即可;
(3)①过点作于点,过点作于点,由已知条件可得,,根据菱形和折叠的性质得到,再结合等腰三角形三线合一的性质,求出
,进而得出,证明四边形是矩形,得到,
,利用勾股定理求解即可;
②延长、交于点,令与得交点为,连接,由①可知,,,由折叠的性质可知,,,根据勾股定理可得,证明,推出,,再根据等高三角形面积比等于对应底之比,得到,从而求出,再根据对角线乘积的一半求面积即可.
【详解】(1)解:在菱形中,,,
,,,
,
,
菱形的面积;
(2)证明:四边形是菱形,
,,
,
由折叠的性质可知,,
,
,
,
;
(3)解:①如图,过点作于点,过点作于点,
,
,
,
,
四边形是菱形,
,,
由折叠的性质可知,,
,
,
,
四边形是矩形,
,,
,
②如图,延长、交于点,令与得交点为,连接,
由①可知,,,
由折叠的性质可知,,,
,
,
,,
,
,,
,,
和是等高三角形,和是等高三角形,和是等高三角形,
,,,
,
,
,
,
四边形的面积.
【点睛】本题考查了菱形的性质,勾股定理,轴对称的性质,等腰三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,三角形面积等知识,掌握相关知识点是解题关键.
5.(22-23八年级下·吉林长春·月考)【猜想】如图①,在平行四边形中,点O是对角线的中点,过点O的线分别交于点E,F.若平行四边形的面积是8,则四边形的面积是 .
【探究】如图②,在菱形中,对角线相交于点O,过点O的直线分别交于点E,F,若,则四边形的面积是 .
【应用】如图③,在中,,延长到点D,使,连接,若,则的面积是 .
【答案】猜想:4;探究:12.5;应用:15
【分析】猜想:根据平行四边形的性质得到,,进而证明得到,再根据进行求解即可;
探究:根据菱形的性质得到,,进而证明,得到,再根据进行求解即可;
应用:延长到E使,则,证明,得到,利用勾股定理得到,则.
【详解】解:猜想:∵四边形是平行四边形,
∴.
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∴;
故答案为:4;
探究:∵四边形是菱形,
∴.
,
在与中,
,
∴,
∴,
∴;
故答案为:;
应用:延长到E使,则,
在与中,
,
∴,
∴,
∴,
∴
∴.
故答案为:15.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,平行四边形的性质,全等三角形的性质与判定,勾股定理,图形面积的计算,熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
6.(24-25八年级下·四川泸州·期中)体思想是中学数学解题的重要方法之一,贯穿于数学学习的全过程,对于问题1,樊老师给出了如下的提示:连接,利用与面积之和是菱形面积的,可求出的值.
(1)如图1,在菱形中,对角线,的长分别为6和8,点为对角线上一动点(不与点、重合),过点分别作和的垂线,垂足为点和,求的值,请你写出求解过程.
(2)如图2,若为矩形,点,分别在边,上,将矩形沿直线折叠,使点恰好与点重合,点落在点处.点为线段上一动点(不与点,重合),过点分别作直线,的垂线,垂足分别为和,以,为邻边作平行四边形,若,,求平行四边形的周长;
(3)如图3,当点P是等边外一点时,过点分别作直线,,的垂线,垂足分别为点,,,若,请求出的面积,并写出推理过程.
【答案】(1)
(2)24
(3)3
【分析】(1)连接,利用与面积之和是菱形面积的,可求出的值;
(2)连接,,,过点作于点,,交于点,利用折叠的性质,矩形的性质,菱形的判定与性质和直角三角形的性质求得,,再利用(1)的方法解答即可;
(3)连接,,,过点作于点,设等边三角形的边长为,则,利用(1)的方法求得值,再利用三角形的面积公式解答即可得出结论.
【详解】(1)解:连接,,与交于点,如图,
四边形为菱形,
,,,,菱形的面积.
,
,,
,
的面积是菱形面积的,
,
.
(2)解:连接,,,过点作于点,,交于点,如图,
将矩形沿直线折叠,使点恰好与点重合,点落在点处,
垂直平分,,.,
,,
四边形为矩形,
,
.
在和中,
,
∴,
,
四边形为平行四边形,
,
四边形为菱形,
,
,
,,
四边形为矩形,
,
,,
由(1)的方法可得:,
,
,
平行四边形的周长.
(3)解:的面积.
连接, ,,过点A作于点K,如图,
设等边三角形的边长为a,则,
∵,
∴,
∵等边,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的面积.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,平行四边形的性质,等边三角形的性质,直角三角形的性质,勾股定理,直角三角形的边角关系定理,三角形的面积公式,本题是阅读型,熟练掌握题干中的方法并熟练运用是解题的关键.
题型五:菱形中的动点问题
1.(24-25八年级下·广西贵港·期末)如图,在菱形中,,动点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿向点运动;动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿向点运动.若运动秒后,四边形是平行四边形,则的值为( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】D
【分析】此题考查菱形的性质、平行四边形的判定等知识,熟练掌握性质是解题的关键.由菱形的性质得,可知当时,四边形是平行四边形,因为,所以,解方程即可求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,,
∴,
∴当时,四边形是平行四边形,
由题意得,
∴,
∵,
∴,
解得,
故选:D.
2.(23-24八年级下·全国·课后作业)如图,在菱形中,,,点P从点A出发,以的速度沿向点B运动,同时,点Q从点C出发,以的速度沿向点B运动,设点P的运动时间为,当为等边三角形时,t的值为( )
A.1 B.1.3 C.1.5 D.2
【答案】D
【分析】本题考查菱形的性质、等边三角形的判定和性质,延长至点M,使,连接,易证,即可推出是等边三角形,列出方程即可解决问题.
【详解】解:如图,延长至点M,使,连接.
∵四边形是菱形,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵为等边三角形,
∴,,
∴,
∴.
在和中,
,
∴,
∴,.
又∵,
∴是等边三角形,
∴.
∵,,
∴.
∵.
∴.
故选:D.
3.(24-25八年级下·云南昆明·期中)如图,在矩形中,,,点从点出发向点运动,运动到点停止,同时,点从点出发向点运动,运动到点即停止,点、的速度都是,连接、、,设点、运动的时间为,当为______时,四边形是菱形.
【答案】6
【分析】本题考查了矩形的性质,菱形的判定,勾股定理,能根据题意得出当时,四边形为菱形是解此题的关键.根据矩形的性质得出,,,先证明四边形为平行四边形,得出当时,四边形为菱形,根据勾股定理得出方程,求出方程的解即可.
【详解】解:四边形是矩形,
,,,
∵点、的速度都是,
∴,
∴,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴当时,四边形为菱形,
在中,根据勾股定理得:,
∴,
解得:,
即当为时,四边形是菱形.
故答案为:6.
4.(24-25八年级下·云南丽江·期末)如图,在矩形中,,.点从点出发向点运动,运动到点即停止;同时,点从点出发向点运动,运动到点即停止,点的运动速度都是,连接.设点的运动时间为.
(1)当为何值时,四边形是矩形?
(2)当为何值时,四边形是菱形?
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了菱形、矩形的判定与性质,勾股定理.解决此题的关键是注意结合方程思想.
(1)当四边形是矩形时,,据此求得t的值;
(2)当四边形是菱形时,,根据勾股定理,列方程求得运动的时间t.
【详解】(1)解:∵四边形是矩形,
∴,,,,
∴,
当时,四边形是平行四边形,
∵,
∴平行四边形是矩形,
∴此时,
解得:.
答:当时,四边形是矩形.
(2)解:∵,,
∴四边形是平行四边形,
当时,四边形为菱形.
设t秒后,,四边形为菱形,
根据勾股定理得:,
即,
解得:.
答:当时,四边形是菱形.
5.(24-25八年级上·吉林长春·月考)如图,在平行四边形中,为锐角,,.动点从点出发,以每秒2个单位的速度沿运动.同时,动点从点出发,以每秒3个单位的速度沿运动.当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点的运动时间为秒.
(1)点在上运动时,______;点在上运动时,______.(用含的代数式表示)
(2)点在上,时,求的值.
(3)当直线平分平行四边形的面积时,求的值.
(4)若点的运动速度改变为每秒个单位.当,平行四边形的某两个顶点与、所围成的四边形为菱形时,直接写出的值.
【答案】(1),
(2)
(3)或
(4)或
【分析】本题考查平行四边形的性质和判定,菱形的判定,解题的关键是弄清运动过程,找出符合条件的点的位置.
(1)根据题意:当点在上运动时,,点在上运动时,;
(2)点在上,时,,即可求得;
(3)根据题意求得,然后根据点和点在各边上的情况分类讨论即可求得的值;
(4)当时,则为菱形或菱形,据此可求得的值.
【详解】(1)解:当点P在上时,
∵,
∴,
当点P在上时,
,
故答案为:,;
(2)解:当点在上,时,点在上,且,
,
,
解得:,
的值为:9;
(3)解:当点依次在、、、上时,的取值范围依次为:、、、,
当点依次在、、、上时,的取值范围依次为:、、、,
由于当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.
;
当,点在上,点在上时,直线平分平行四边形的面积,
,即,
解得:,
当,点在上,点在上时,直线平分平行四边形的面积,
,即,
解得:,
综上所述:当直线平分平行四边形的面积时,的取值为:或;
(4)解:,
,
点P在上,点Q在上,
①当四边形为菱形时,
此时,
∴,
∴,
②当四边形为菱形时,
此时,
∴,
∴,
∴,
综上所述:或.
6.(24-25八年级下·江苏南通·月考)如图1,在菱形中,,,,分别是,边上的高.
(1)请直接写出的长度是______;
(2)如图2,动点P,Q分别从D,B同时出发,点P由运动,点Q由运动.当一个点到达终点时,另一个点随之停止运动.在运动过程中:
①若点P的运动速度为每秒,点Q为每秒,当运动时间为时,点P在边上,点Q在边上,且B,D,P,Q构成的四边形是平行四边形,求t的值;
②若点P的运动速度为每秒,点Q为每秒,当运动时间为时,B、D、P,Q为顶点的四边形为平行四边形,求y与x的函数解析式.
【答案】(1)40
(2)①;②
【分析】(1)根据菱形的对角线互相垂直平分可得,再利用勾股定理列式求出,然后根据计算即可得解;
(2)①根据平行四边形的对边平行且相等可得,然后列出方程求解即可;②根据平行四边形的对边平行且相等可得,然后列方程整理即可;
【详解】(1)解:设与交于点,
四边形是菱形,
,且与互相平分,
则,
在中,根据勾股定理,
,,
.
则.
(2)解:①四边形是菱形,
,
,
即,
解得.
在中,.
同理可得.
,
点在边上,点在边上,且四边形是平行四边形,
所以.
点的运动速度为每秒,运动时间为秒,
则;
点的运动速度为每秒,运动时间为秒,
则.
,
移项可得,
即,
解得.
B,D,P,Q构成的四边形是平行四边形,t的值是;
②点P的运动速度为每秒,点Q为每秒,当运动时间为时,B、D、P,Q为顶点的四边形为平行四边形,有以下三种情况:
如图,当点在上,点在上时,
,,
, ,
,
;
当点在上时,点在上时,
,,
,,
,
;
当点在上,点在上时,
,,
,,
,
;
综上所述, 点P的运动速度为每秒,点Q为每秒,当运动时间为时,B、D、P,Q为顶点的四边形为平行四边形时,.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,平行四边形的判定与性质,勾股定理,综合性较强,难度较大.熟练掌握菱形的性质是正确解答此题的关键.
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