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八年级下册数学|清单・练・测 一体化复习专辑
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第二十一章 四边形
21.5 菱形
知识点 菱形的性质和判定
1.菱形的定义:
(1)有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
菱形必须满足两个条件:一是四边形必须是平行四边形;二是邻边相等.不要错误地认为有一组邻边相等的四边形是菱形.
(2)菱形是除矩形外的又一种特殊的平行四边形,即有一组邻边相等的平行四边形.菱形的定义既是菱形的性质,也是菱形的判定方法.
2.菱形的性质
(1)具有平行四边形的一切性质;
(2)四条边相等;如图,;
(3)两条对角线垂直且平分,并且每一条对角线平分一组对角;如图,;
(4)菱形是轴对称图形,也是中心对称图形.
(5)菱形的面积:S菱形=底×高=
3.菱形的判定
判定方法
文字表述
图形表述
符号表述
判定方法一
一组邻边相等的平行四边形是菱形
∵,,∴菱形
判定方法二
四条边相等的四边形是菱形
∵,∴菱形ABCD
判定方法三
对角线垂直的平行四边形是矩形
∵,∴菱形
4.菱形的特殊性质与判定的关系
菱形的特殊性质
菱形的判定
菱形的四条边相等
四条边相等的四边形是菱形
菱形的对角线垂直
对角线垂直的平行四边形是菱形
菱形的对角线平分一组对角
对角线平分一组对角平行四边形是菱形
5.菱形性质应用策略
(1)菱形的两条对角线不是对称轴,对角线所在直线才是菱形的对称轴.因为对称轴是直线,对角线是线段.菱形既是轴对称图形又是中心对称图形,菱形被两条对角线所分得的四个直角三角形全等.
(2)菱形的面积=底乘以高=对角线乘积的一半.
6.菱形判定常见思路
(A组)
满分:60分 得分:______
一、单选题(每小题3分,共24分)
1.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,其中选项能使变为菱形,符合对角线互相垂直,、、均不能使变为菱形,不符合题意.
故选:D.
2.菱形的边长为3,则菱形的周长为( )
A.3 B.12 C.6 D.9
【答案】B
【分析】利用菱形四条边相等的性质,计算菱形周长即可得到答案.
【详解】解:∵菱形的四条边长度相等,菱形的边长为3,
∴菱形的周长为 .
3.如图所示,四边形是菱形,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了菱形的性质,等边对等角和三角形内角和定理,由菱形的性质可得,再由等边对等角和三角形内角和定理可得答案.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∴,
故选:D.
4.如下图,菱形的对角线,的长分别为6和8,则这个菱形的边长是( )
A.5 B.10 C.6 D.8
【答案】A
【分析】先根据菱形的性质得出,,再根据勾股定理得出答案.
【详解】解:∵四边形是菱形,,
∴,
∴.
根据勾股定理,得,
所以这个菱形的边长为5.
5.如图,在中,,,则对角线等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
根据菱形的判定定理得到是菱形,得到,得到是等边三角形,得出,即可得到答案.
【详解】解:在中,,,
是菱形,
,
是等边三角形,
.
故选:D.
6.如图,矩形的对角线,相交于点,,,若,则四边形的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了矩形的性质,以及菱形的判定与性质,熟练掌握判定与性质是解本题的关键.
由四边形为矩形,得到对角线互相平分且相等,得到,再利用两对边平行的四边形为平行四边形得到四边形为平行四边形,利用邻边相等的平行四边形为菱形得到四边形为菱形,根据的长求出的长,即可确定出其周长.
【详解】解:四边形为矩形,
,,且,
,
,,
四边形为平行四边形,
,
四边形为菱形,
,
则四边形的周长为.
故选:B .
7.已知点、、、分别为四边形各边中点,连接、,添加以下条件能使四边形为菱形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查中点四边形,由四边形为菱形可得,由三角形中位线定理得,故可得结论.
【详解】解:∵四边形为菱形,
∴,
∵点、、、分别为四边形各边中点,
∴,
∴,
故选项C正确,选项A,B,D不正确,
故选:C.
8.如图,按以下步骤作四边形:(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,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了菱形的性质与判定,等边对等角,三角形内角和定理,可证明四边形是菱形,由等边对等角可得,由菱形的对角相等可得,据此求出的度数即可得到答案.
【详解】解;由作图方法可得,
∴四边形是菱形,,
∴,
又∵,
∴,
故选:C.
二、填空题(每小题3分,共12分)
9.已知菱形的周长是,一条较短的对角线的长是,则该菱形较小的内角是__________度
【答案】60
【分析】本题考查了菱形的性质,熟练掌握其性质是解题的关键.
先根据菱形的周长求出边长,再根据较短对角线与边长相等,得出由对角线和两边组成的三角形是等边三角形,进而求解.
【详解】解:由题意知,菱形的边长为,
又∵较短的对角线也为,
如图,,
∴为等边三角形,
∴.
故答案为:60.
10.如图,两张宽度均为的纸条交叉叠放在一起,交叉形成的锐角为,则重叠部分构成的四边形的周长为_____.
【答案】16
【分析】本题考查了菱形的判定和性质,菱形的周长,含30度角直角三角形的性质,过点作于,于,由题意得四边形是平行四边形,进而由平行四边形的面积可得,即可得到四边形是菱形,再解可得,即可求解,得出四边形是菱形是解题的关键.
【详解】解:过点作于,于,则,
∵两张纸条的对边平行,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
又∵两张纸条的宽度相等,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是菱形,
在中,,,
∴,
∴四边形的周长为,
故答案为:16.
11.如图,将四根长度相等的细木条首尾相连,用钉子钉成四边形,若,,则,两点间的距离为____.
【答案】
【分析】本题主要考查了菱形的性质与判定,勾股定理,等边三角形的性质与判定,根据题意可证明四边形是菱形,则,再证明是等边三角形,得到,则,利用勾股定理求出,即可求解.
【详解】解:如图所示,连接交于,
∵,
∴四边形是菱形,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
12.如图,边长为5的菱形的对角线、交于点,是的中点,则的长为_____________.
【答案】
【分析】根据菱形的性质可得,,再由直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,即可求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,且边长,
,,
,
∵是的中点,
.
三、解答题(每小题8分,共24分)
13.如图,是的角平分线,过点作,交于点,作,交于点.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)已知,,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了菱形的判断和性质,勾股定理,含30度角的直角三角形的性质,等腰三角形的判定,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
(1)先证明四边形是平行四边形,再根据等腰三角形的判定证明,即可得证;
(2)过点作,垂足为,根据含30度角的直角三角形的性质可得,再根据勾股定理可得,再根据菱形的性质可得,根据即可得解.
【详解】(1)证明:,,
四边形是平行四边形,
,
,
平分,
,
,
,
四边形是平行四边形,
四边形是菱形;
(2)解:过点作,垂足为,
,
,
,
,
,
四边形是菱形,
,
.
14.已知:如图,的对角线,交于点O,分别过点A,B作,,连接交于点F.
(1)求证:;
(2)当满足什么条件时,四边形为菱形?请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)理由见解析
【分析】本题考查了菱形的判定,全等三角形的判定与性质,平行四边形的性质,熟练掌握平行四边形的判定与性质和菱形的判定是解题的关键.
(1)由四边形是平行四边形得,证明四边形是平行四边形,则有,然后根据证明即可;
(2)证出四边形是矩形,由矩形的性质得出,即可得出四边形为菱形.
【详解】(1)证明:的对角线,交于点O,,,
,四边形是平行四边形,,
,
,
在和中,
,
.
(2)解:当时,四边形为菱形;理由如下:
四边形是平行四边形,,
四边形是矩形,
,
,,
四边形是平行四边形,
四边形为菱形.
15.如图,在中,,为边上中线,点E为的中点,点F在的延长线上,且,连接、.
(1)依题意补全图形;
(2)求证四边形是菱形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了菱形的判定,平行四边形的判定,直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,三角形中位线的性质,熟练掌握菱形的判定定理,是解题的关键.
(1)根据题意作;
(2)根据直角三角形的性质得出,根据三角形中位线的性质得出,再根据邻边相等的平行四边形是菱形进行证明即可.
【详解】(1)解:如图:
(2)证明:∵为边上中线,
∴,
,
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴为菱形.
(B组)
满分:60分 得分:______
一、单选题(每小题3分,共24分)
1.在中,添加下列条件:①;②;③;④.能够判定是菱形的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【分析】本题考查了平行四边形的性质,矩形和菱形的判定;
结合平行四边形的性质与菱形的判定定理,逐一分析每个条件能否判定平行四边形为菱形即可.
【详解】解:四边形是平行四边形,
添加条件①可得是矩形,不是菱形;
条件②是平行四边形的固有性质,故添加条件②无法判定其为菱形;
添加条件③可得是矩形,不是菱形;
添加条件④能判定是菱形;
综上,能够判定是菱形的有1个,
故选:A.
2.如图,两条笔直的公路相交于点两村的村民计划在点C处建一个小广场,若,小广场到公路的距离为,则小广场到公路的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了菱形的判定和性质,角平分线的性质.连接,过点C作,垂足分别为点D,E,则,根据题意可得四边形是菱形,从而得到,再由角平分线的性质可得,即可求解.
【详解】解:如图,连接,过点C作,垂足分别为点D,E,则,
∵,
∴四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
即小广场到公路的距离为.
故选:A
3.如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点C的坐标是,则顶点A,B的坐标分别是( )
A., B., C., D.,
【答案】D
【分析】过C作,根据勾股定理求出的长度,继而根据菱形的性质求得的长即可求得答案.
【详解】解:过C作于E,
∵顶点C的坐标是,
∴,,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴点B的坐标为即,点的坐标为.
4.如图,在菱形中,点是对角线上的一点,,连接,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查菱形的性质,等腰三角形的性质,掌握以上性质是解题的关键.根据菱形的性质得到,,,,由,得到,从而根据“等边对等角”得到,根据角的和差即可求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,,,
∴,
∴在菱形中,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
故选:A.
5.如图,在平行四边形中,,,将线段水平向右平移个单位长度得到线段,若四边形为菱形时,则的值为( )
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,平行四边形的性质和判定,平移的性质,证得四边形为平行四边形,当时,为菱形,此时.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,,
∵将线段水平向右平移得到线段,
∴,
∴四边形为平行四边形,
当时,为菱形,
此时.
故选:B.
6.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】本题考查多边形内角和公式、全等性质、菱形的判定与性质.先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:.
7.如图,在中,,,是边上的中线,以为邻边作平行四边形.若,则AC的长为( )
A. B.5 C.6 D.
【答案】C
【分析】本题考查了菱形的判定与性质,直角三角形的斜边上的中线是斜边的一半,含角的直角三角形的性质,掌握知识点是解题的关键.
根据直角三角形的斜边上的中线是斜边的一半,可得,证明平行四边形是菱形,继而求出,即可解答.
【详解】∵是边上的中线
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴平行四边形是菱形.
∴.
∴,
∴.
故选C.
8.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.48 D.96
【答案】C
【分析】由菱形的性质得,,再由直角三角形斜边上的中线性质求出的长度,然后由菱形的面积公式求解即可.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
二、填空题(每小题3分,共12分)
9.已知某菱形的一条对角线长为,面积为,则此菱形的边长是______.
【答案】
【分析】本题考查菱形的性质;菱形的对角线互相垂直平分,可算出另一条对角线的长度,再结合勾股定理求解边长.
【详解】解:如图所示,,,
∵菱形的对角线互相垂直平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
10.如图,,分别以点A和点B为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于C,D两点,连接,,连接,则四边形的周长是_______.
【答案】20
【分析】本题主要考查了尺规作图——基本作图作线段的垂直平分线.熟练掌握线段的垂直平分线的作法和性质,菱形的定义和性质,是解题的关键.
由作图可知垂直平分,四边形是菱形,利用菱形对角线互相垂直平分,结合勾股定理求解即可.
【详解】解:记的交点为O,
根据作图可知是的垂直平分线,
且,
∴四边形是菱形,
∴,
∴,
∴.
故答案为:20.
11.如图,在菱形中,,对角线,于点,连接,则___________.
【答案】
【分析】本题考查菱形的性质与直角三角形斜边中线定理,关键是利用菱形对角线互相垂直平分的性质求出对角线的长度,再结合直角三角形斜边中线等于斜边一半的性质求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,为的中点.
∵,
∴;
在中,由勾股定理得,
∴.
∵,
∴是直角三角形;
∴;
故答案为:.
12.如图,在菱形中,,,是一条对角线,是上一点,过点作,垂足为,连接,若,则的长为________.
【答案】
【分析】,根据菱形的性质可知与是等边三角形,根据等边三角形的性质可得:,根据含角的直角三角形的性质可知,可得:,,根据线段之间的关系可得:,利用勾股定理即可求出的长度.
【详解】解:如下图所示,过点作,
菱形中,,,
,,
与是等边三角形,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
.
三、解答题(每小题8分,共24分)
13.如图,在中,,点,,分别为边,的中点,连接、、.
(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】此题考查了三角形中位线定理、菱形的判定和性质、勾股定理等知识,证明四边形是菱形是解题的关键.
(1)证明,即可得到结论;
(2)根据菱形的性质和勾股定理分别求出,根据菱形的面积公式即可得到答案.
【详解】(1)证明:,点,分别为的中点,
,
点为的中点,
,
,
四边形是菱形.
(2)解:,点分别为边,的中点,
,
.
,
四边形是菱形,
,
14.图1是一种利用了四边形不稳定性设计的千斤顶.如图2所示,该千斤顶的基本形状是一个菱形,中间通过螺杆连接,转动手柄可改变的大小(菱形的边长不变),从而改变千斤顶的高度(即A,C之间的距离).已知.
(1)当时,求千斤顶高的长度;
(2)当从变为时,千斤顶升高了多少?
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据菱形的性质得出,平分,再证明是等边三角形,从而可根据等边三角形的性质得出;
(2)求出时,的长,结合(1)求得的的长,求出千斤顶升高的长度即可.
【详解】(1)解:如图,连接,交于点O.
由题意可知,四边形是菱形,
,
平分.
当时,
是等边三角形,
.
(2)当时.
平分,,
.
在中,,
,
,
∴千斤顶升高了.
【点睛】本题考查了等边三角形的判定和性质,含度角的直角三角形,用勾股定理解三角形,利用菱形的性质求线段长,解题关键是掌握上述知识点并能运用求解.
15.如图,在平行四边形中,对角线、相交于点,点E、F、G分别为线段、、的中点,连接、、.
(1)求证:四边形为平行四边形;
(2)若,请判断并证明四边形的形状.
【答案】(1)证明见解析
(2)四边形为菱形,证明见解析
【分析】(1)证明,,可得是的中位线,,,,证明,即可.
(2)如图,连接,证明,可得,,再进一步证明即可.
【详解】(1)解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵点E、F、G分别为线段、、的中点,
∴是的中位线,
∴,,,
∴,,
∴ 四边形为平行四边形.
(2)解:四边形为菱形,理由如下:
如图,连接,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∵为的中点,
∴,
∵为的中点,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴四边形为菱形.
【点睛】本题考查的是平行四边形的判定与性质,菱形的判定,直角三角形斜边上的中线的性质,等腰三角形的性质,作出合适的辅助线是解本题的关键.
(C组)
满分:60分 得分:______
一、单选题(每小题3分,共24分)
1.在实验课上,为判断一个四边形是否为菱形,琪琪用仪器进行了测量,首先测量出两组对边分别相等,然后再测量出_____,最后得到结论:这个四边形是菱形.则横线处应填( )
A.两组对边分别平行 B.两条对角线垂直
C.两条对角线相等 D.一组邻角相等
【答案】B
【分析】本题考查了菱形的判定,熟练掌握其判定方法是解题的关键.
由两组对边分别相等可知四边形为平行四边形,再根据菱形的判定定理,添加对角线垂直的条件即可判定为菱形.
【详解】解:∵ 两组对边分别相等的四边形是平行四边形,
∴ 该四边形是平行四边形,
∵ 对角线互相垂直的平行四边形是菱形,
∴ 测量两条对角线垂直后,可判定该四边形是菱形.
故选:B.
2.如图,菱形的顶点B在直线上,已知,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了菱形的性质求角度,等腰三角形的性质,熟知以上知识是解题的关键.先求出,根据菱形性质得出,即得到.
【详解】解:∵,,
∴,
∵四边形为菱形,
∴,
∴,
故选:B.
3.如图,平行四边形中,的平分线交边于点交边于点,则的长为( )
A.3 B. C.6 D.
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的判定与性质,平行四边形的性质,勾股定理,解题关键是熟悉上述知识,并能熟练运用求解.
先证明四边形是菱形,再利用勾股定理求出.
【详解】解:连结,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,即,
∴,
∴,
∴,
∴,
又,
∴四边形是平行四边形,
又,
∴四边形是菱形,
∴与互相垂直平分,
∴,,
∴,
∴,
故选:D.
4.如图,把3个相同的矩形填充到菱形中,如果测得每个矩形的周长为,那么菱形的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了矩形的性质、菱形的性质、等腰直角三角形的判定与性质以及勾股定理,解题的关键是证明.首先根据已知条件,通过等量代换证明,从而得到,进一步推出,得出,然后利用矩形周长求出和的长度,接着中运用勾股定理求出的长度,最后根据萎形性质计算出萎形的周长。
【详解】解:如图,由题意可知:三点共线,
,长宽
(宽)(长)(宽),
,
,
,
,
,
,
矩形的周长为,,
,
菱形的周长为:,
故选:B.
5.如图,在中,,点D为斜边的中点,连接,过点A作,连接,,若四边形的周长为52,则的长为( )
A.24 B.26 C.15 D.13
【答案】A
【分析】本题考查了直角三角形斜边中线的性质,菱形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,勾股定理.先证明四边形是菱形,求得菱形的边长,再利用勾股定理即可求解.
【详解】解:∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵为斜边的中线,
∴,
∴四边形是菱形,
∵四边形的周长为52,
∴,
∴,
∵中,,
∴,
故选:A.
6.两张全等的矩形纸片,按如图所示的方式交叉叠放在一起,,.若,,则图中阴影部分的面积( )
A.5 B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了矩形的性质、全等三角形的判定与性质、菱形的判定与性质、勾股定理等知识点,灵活运用相关知识是解题的关键.
设相交于点G,相交于点H,易证四边形是平行四边形,再证明可得,则平行四边形是菱形可得,设,则,再根据勾股定理列方程求得x,进而求得,最后根据三角形的面积公式求解即可.
【详解】解:如图:设相交于点G,相交于点H,
∵两张全等的矩形纸片,按如图方式交叉叠放在一起,
∴,
∴四边形是平行四边形,,
在和中,
,
∴,
∴,
∴平行四边形是菱形,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理得:,解得:
∴,
∴图中阴影部分的面积.
故选:D.
7.如图,菱形的对角线相交于点,点为边上一动点(不与点A,B重合),于点,于点F,若,,则的最小值为( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查菱形的性质、矩形的判定与性质、勾股定理及垂线段最短.连接,证明四边形是矩形得,当时,的值最小,即的值最小,再根据等面积法即可求解.
【详解】解:如图所示,连接,
∵四边形是菱形,
∴,,,
在中,,
∵于点E,于点F,
∴四边形是矩形,
∴,
当时,的值最小,即的值最小,
∵,
∴,
∴的最小值为.
故选:C.
8.矩形中,厘米,厘米,点P是线段上一动点,O为的中点,的延长线交于Q.若P从点A出发,以1厘米/秒的速度向D运动(不与D重合).设点P运动时间为t秒,若点P和Q与点中的两个点为顶点的四边形是菱形.则t的值为( )
A.7 B.20 C.7或25 D.7或20
【答案】C
【分析】本题主要考查了矩形的性质,菱形的判定与性质,勾股定理,运用数形结合及方程思想是解本题的关键.
分两种情况:①如果四边形是菱形,则,在中,根据勾股定理得出,列出关于t的方程,解方程求出t的值;②如果四边形是菱形,则,在中,根据勾股定理得出,列出关于t的方程,解方程求出t的值.
【详解】解:分两种情况:
①如果四边形是菱形,则.
∵四边形是矩形,
∴,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得:,即运动时间为25秒时,四边形是菱形.
②如果四边形是菱形,则,
∵四边形是矩形,
∴,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得:,即运动时间为7秒时,四边形是菱形;
故选:C.
二、填空题(每小题3分,共12分)
9.如图,小李将一张边长分别为4和10的矩形纸片对折、再对折,然后沿图中的虚线AC剪下,将纸展开,就得到一个四边形.若,则这个四边形的周长为______.
【答案】
【分析】根据题意,将纸展开是一个菱形,从而根据菱形性质得到这个四边形的周长为,由题中图可知,,则,从而得到.
【详解】解:根据题意,,,
将纸展开,得到的四边形是菱形,是菱形的边,
在中,,,则,
这个四边形的周长为,
故答案为:.
【点睛】本题考查折叠与菱形的判定与性质,涉及含的直角三角形,读懂题意,掌握折叠性质是解决问题的关键.
10.如图,菱形的对角线交于点O,过点A和D作的垂线,分别交和的延长线于点E、F,连接,若,则的长度为______.
【答案】
【分析】本题考查了矩形的判定,菱形的性质,勾股定理,直角三角形斜边上的中线性质等知识;根据四边形是菱形,得到,,,再证明四边形是矩形得到,根据勾股定理求出,,再根据直角三角形斜边中线的性质得到.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,,
∵过点A和D作的垂线,
∴,
∴四边形是矩形;
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
故答案为:.
11.如图,在矩形中,顶点的坐标为,顶点的坐标为,以点为圆心,的长为半径画弧,交轴的正半轴于点D,连接,过点作,交轴于点E,连接,则______.
【答案】
【分析】本题主要考查直角坐标系中点与特殊四边形的判定和性质,以及勾股定理的应用,根据题意得点,,结合,,即可判定四边形为菱形,有,利用勾股定理求得,则有,再次利用勾股定理即可求得.
【详解】解:根据题意得点,,
∵,,
∴四边形为菱形,
∴,
∵顶点的坐标为,
∴,
∴,
∴,
在中,,
故答案为:.
12.如图,在中,,,作平行四边形四个内角中某一个内角的平分线.
【第一次操作】
作的平分线交于点M,过点M作,交于点N,则四边形为菱形,且另一个四边形为平行四边形.
【第二次操作】
作【第一次操作】所得的某一个内角的平分线,再次画得一个菱形和一个平行四边形.
【第三次操作】
作【第二次操作】所得的平行四边形某一个内角的平分线,画得一个菱形和一个平行四边形.
……重复上述操作.
(1)若四边形是菱形,则x的最小正整数值为______;
(2)若对进行第三次操作后,发现共得到四个菱形,则x有______个不同的取值.
【答案】 2 4
【分析】本题考查平行四边形的性质,菱形的性质.
(1)根据题意第一次操作后四边形为平行四边形,当四边形是菱形时,则,结合即可得出结果;
(2)根据题意画出示意图,利用菱形的性质即可解答.
【详解】解:(1)∵第一次操作后四边形为菱形,四边形为平行四边形,
∴,,
∵四边形是菱形,,
∴,
∴,
∴,
则x的最小正整数值为;
(2)根据题意:对进行第三次操作后,得到四个菱形,共有四种可能结果如图所示:
①,
则;
②,
则;
③,
则;
④,
则;
综上,x有个不同的取值.
三、解答题(每小题8分,共24分)
13.如图,已知菱形,点在一条直线上.
(1)用圆规和无刻度的直尺在射线上作一点F,连接,使(两种工具分别只限使用一次,并保留作图痕迹);
(2)若,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了菱形的性质,等腰三角形的判定和性质,勾股定理,解题的关键是熟练掌握相关的性质.
(1)以点B为圆心,为半径作圆,交于点F,点F为即为所求;
(2)过点O作,根据菱形性质得出,,根据勾股定理得出,根据三角形面积求出,再根据三角形面积公式求出结果即可.
【详解】(1)解:以点B为圆心,为半径作圆,交于点F,点F为即为所求;
根据作图可知:,
∴,
∴,
∵四边形为菱形,
∴,
∴;
(2)解:过点O作,
∵四边形为菱形,,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴.
14.综合与实践
在综合与实践课上,八年级某兴趣小组的三位同学对含角的菱形进行了如下探究.
【背景】
如图,在菱形中,,作,,分别交边,于点,.
【感知】
(1)如图1,若是边的中点,小明经过探索发现了线段与之间的数量关系,请你直接写出这个数量关系:_____.
【探究】
(2)如图2,当为边上的任意一点时,请判断(1)中的结论是否仍然成立,并说明理由.
【应用】
(3)若,,求线段的长.
【答案】(1);(2)仍然成立,详见解析;(3)的值为2或4.
【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;再证明,即可得到;
(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,证明,即可得到;
(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,,再分类讨论即可求解.
【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,
同理和是等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)过点作交于点,连接,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴和是等边三角形,
∴,,,
∴,
∵,
由(2)知,
∴,
当点在线段上,
∴;
当点在线段上,
∴;
综上所述,的值为2或4.
15.如图1,在矩形中,,,E是边上的一点,连接,将矩形沿折叠,顶点恰好落在边上的点处,延长交的延长线于点G,连接.
(1)求线段的长.
(2)求证:四边形是菱形.
(3)如图2,M、N分别是线段上的动点(与端点不重合),且,设,是否存在这样的点N,使是直角三角形?若存在,请求出x的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)见解析;
(3)存在,或
【分析】本题主要考查了矩形与折叠问题,勾股定理,菱形的性质与判定,含30度角的直角三角形的性质,熟知矩形的性质,菱形的性质与判定定理是解题的关键.
(1)由矩形的性质可得,,由折叠的性质可得,,利用勾股定理可得,则;设,则,由勾股定理得,解方程即可得到答案;
(2)由折叠的性质可得,,由矩形和平行线的性质可得,则可证明,得到,进而可证明四边形是平行四边形,则可证明平行四边形是菱形;
(3)分和两种情况分别讨论即可求解.
【详解】(1)解:四边形是矩形,,,
,,
将矩形沿折叠,顶点恰好落在边上的点处,
,,
在中,,
,
设,则,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得,
;
(2)证明:由折叠的性质可得,,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴平行四边形是菱形;
(3)解:如图所示,当时,则,
∵,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∴,
解得;
如图所示,当时,
同理可得,,
在中,由勾股定理得,
同理可得,
解得;
综上所述,在这样的点N,使是直角三角形,此时或.
试卷第1页,共3页
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第二十一章 四边形
21.5 菱形
知识点 菱形的性质和判定
1.菱形的定义:
(1)有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
菱形必须满足两个条件:一是四边形必须是平行四边形;二是邻边相等.不要错误地认为有一组邻边相等的四边形是菱形.
(2)菱形是除矩形外的又一种特殊的平行四边形,即有一组邻边相等的平行四边形.菱形的定义既是菱形的性质,也是菱形的判定方法.
2.菱形的性质
(1)具有平行四边形的一切性质;
(2)四条边相等;如图,;
(3)两条对角线垂直且平分,并且每一条对角线平分一组对角;如图,;
(4)菱形是轴对称图形,也是中心对称图形.
(5)菱形的面积:S菱形=底×高=
3.菱形的判定
判定方法
文字表述
图形表述
符号表述
判定方法一
一组邻边相等的平行四边形是菱形
∵,,∴菱形
判定方法二
四条边相等的四边形是菱形
∵,∴菱形ABCD
判定方法三
对角线垂直的平行四边形是矩形
∵,∴菱形
4.菱形的特殊性质与判定的关系
菱形的特殊性质
菱形的判定
菱形的四条边相等
四条边相等的四边形是菱形
菱形的对角线垂直
对角线垂直的平行四边形是菱形
菱形的对角线平分一组对角
对角线平分一组对角平行四边形是菱形
5.菱形性质应用策略
(1)菱形的两条对角线不是对称轴,对角线所在直线才是菱形的对称轴.因为对称轴是直线,对角线是线段.菱形既是轴对称图形又是中心对称图形,菱形被两条对角线所分得的四个直角三角形全等.
(2)菱形的面积=底乘以高=对角线乘积的一半.
6.菱形判定常见思路
(A组)
满分:60分 得分:______
一、单选题(每小题3分,共24分)
1.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.
2.菱形的边长为3,则菱形的周长为( )
A.3 B.12 C.6 D.9
3.如图所示,四边形是菱形,,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.如下图,菱形的对角线,的长分别为6和8,则这个菱形的边长是( )
A.5 B.10 C.6 D.8
5.如图,在中,,,则对角线等于( )
A. B. C. D.
6.如图,矩形的对角线,相交于点,,,若,则四边形的周长为( )
A. B. C. D.
7.已知点、、、分别为四边形各边中点,连接、,添加以下条件能使四边形为菱形的是( )
A. B. C. D.
8.如图,按以下步骤作四边形:(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,则的度数是( )
A. B. C. D.
二、填空题(每小题3分,共12分)
9.已知菱形的周长是,一条较短的对角线的长是,则该菱形较小的内角是__________度
10.如图,两张宽度均为的纸条交叉叠放在一起,交叉形成的锐角为,则重叠部分构成的四边形的周长为_____.
11.如图,将四根长度相等的细木条首尾相连,用钉子钉成四边形,若,,则,两点间的距离为____.
12.如图,边长为5的菱形的对角线、交于点,是的中点,则的长为_____________.
三、解答题(每小题8分,共24分)
13.如图,是的角平分线,过点作,交于点,作,交于点.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)已知,,求四边形的面积.
14.已知:如图,的对角线,交于点O,分别过点A,B作,,连接交于点F.
(1)求证:;
(2)当满足什么条件时,四边形为菱形?请说明理由.
15.如图,在中,,为边上中线,点E为的中点,点F在的延长线上,且,连接、.
(1)依题意补全图形;
(2)求证四边形是菱形.
(B组)
满分:60分 得分:______
一、单选题(每小题3分,共24分)
1.在中,添加下列条件:①;②;③;④.能够判定是菱形的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.如图,两条笔直的公路相交于点两村的村民计划在点C处建一个小广场,若,小广场到公路的距离为,则小广场到公路的距离为( )
A. B. C. D.
3.如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点C的坐标是,则顶点A,B的坐标分别是( )
A., B., C., D.,
4.如图,在菱形中,点是对角线上的一点,,连接,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
5.如图,在平行四边形中,,,将线段水平向右平移个单位长度得到线段,若四边形为菱形时,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.如图,平面上有两个全等的正八边形,为( )
A. B. C. D.
7.如图,在中,,,是边上的中线,以为邻边作平行四边形.若,则AC的长为( )
A. B.5 C.6 D.
8.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.48 D.96
二、填空题(每小题3分,共12分)
9.已知某菱形的一条对角线长为,面积为,则此菱形的边长是______.
10.如图,,分别以点A和点B为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于C,D两点,连接,,连接,则四边形的周长是_______.
11.如图,在菱形中,,对角线,于点,连接,则___________.
12.如图,在菱形中,,,是一条对角线,是上一点,过点作,垂足为,连接,若,则的长为________.
三、解答题(每小题8分,共24分)
13.如图,在中,,点,,分别为边,的中点,连接、、.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,求四边形的面积.
14.图1是一种利用了四边形不稳定性设计的千斤顶.如图2所示,该千斤顶的基本形状是一个菱形,中间通过螺杆连接,转动手柄可改变的大小(菱形的边长不变),从而改变千斤顶的高度(即A,C之间的距离).已知.
(1)当时,求千斤顶高的长度;
(2)当从变为时,千斤顶升高了多少?
15.如图,在平行四边形中,对角线、相交于点,点E、F、G分别为线段、、的中点,连接、、.
(1)求证:四边形为平行四边形;
(2)若,请判断并证明四边形的形状.
(1)直接写出边的长为_____;
(2)当四边形是矩形时,求的值;
(3)在点运动过程中,当是等腰三角形时,求的值;
(C组)
满分:60分 得分:______
一、单选题(每小题3分,共24分)
1.在实验课上,为判断一个四边形是否为菱形,琪琪用仪器进行了测量,首先测量出两组对边分别相等,然后再测量出_____,最后得到结论:这个四边形是菱形.则横线处应填( )
A.两组对边分别平行 B.两条对角线垂直
C.两条对角线相等 D.一组邻角相等
2.如图,菱形的顶点B在直线上,已知,,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.如图,平行四边形中,的平分线交边于点交边于点,则的长为( )
A.3 B. C.6 D.
4.如图,把3个相同的矩形填充到菱形中,如果测得每个矩形的周长为,那么菱形的周长为( )
A. B. C. D.
5.如图,在中,,点D为斜边的中点,连接,过点A作,连接,,若四边形的周长为52,则的长为( )
A.24 B.26 C.15 D.13
6.两张全等的矩形纸片,按如图所示的方式交叉叠放在一起,,.若,,则图中阴影部分的面积( )
A.5 B. C. D.
7.如图,菱形的对角线相交于点,点为边上一动点(不与点A,B重合),于点,于点F,若,,则的最小值为( )
A.3 B.2 C. D.
8.矩形中,厘米,厘米,点P是线段上一动点,O为的中点,的延长线交于Q.若P从点A出发,以1厘米/秒的速度向D运动(不与D重合).设点P运动时间为t秒,若点P和Q与点中的两个点为顶点的四边形是菱形.则t的值为( )
A.7 B.20 C.7或25 D.7或20
二、填空题(每小题3分,共12分)
9.如图,小李将一张边长分别为4和10的矩形纸片对折、再对折,然后沿图中的虚线AC剪下,将纸展开,就得到一个四边形.若,则这个四边形的周长为______.
10.如图,菱形的对角线交于点O,过点A和D作的垂线,分别交和的延长线于点E、F,连接,若,则的长度为______.
11.如图,在矩形中,顶点的坐标为,顶点的坐标为,以点为圆心,的长为半径画弧,交轴的正半轴于点D,连接,过点作,交轴于点E,连接,则______.
12.如图,在中,,,作平行四边形四个内角中某一个内角的平分线.
【第一次操作】
作的平分线交于点M,过点M作,交于点N,则四边形为菱形,且另一个四边形为平行四边形.
【第二次操作】
作【第一次操作】所得的某一个内角的平分线,再次画得一个菱形和一个平行四边形.
【第三次操作】
作【第二次操作】所得的平行四边形某一个内角的平分线,画得一个菱形和一个平行四边形.
……重复上述操作.
(1)若四边形是菱形,则x的最小正整数值为______;
(2)若对进行第三次操作后,发现共得到四个菱形,则x有______个不同的取值.
三、解答题(每小题8分,共24分)
13.如图,已知菱形,点在一条直线上.
(1)用圆规和无刻度的直尺在射线上作一点F,连接,使(两种工具分别只限使用一次,并保留作图痕迹);
(2)若,求的面积.
14.综合与实践
在综合与实践课上,八年级某兴趣小组的三位同学对含角的菱形进行了如下探究.
【背景】
如图,在菱形中,,作,,分别交边,于点,.
【感知】
(1)如图1,若是边的中点,小明经过探索发现了线段与之间的数量关系,请你直接写出这个数量关系:_____.
【探究】
(2)如图2,当为边上的任意一点时,请判断(1)中的结论是否仍然成立,并说明理由.
【应用】
(3)若,,求线段的长.
15.如图1,在矩形中,,,E是边上的一点,连接,将矩形沿折叠,顶点恰好落在边上的点处,延长交的延长线于点G,连接.
(1)求线段的长.
(2)求证:四边形是菱形.
(3)如图2,M、N分别是线段上的动点(与端点不重合),且,设,是否存在这样的点N,使是直角三角形?若存在,请求出x的值;若不存在,请说明理由.
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