内容正文:
专题07菱形的性质与判定专项训练
题型01.利用菱形的性质求角度
题型02.利用菱形的性质求线段长
题想03.利用菱形的性质求面积
题型04.利用菱形的性质证明
题型05.补全条件使四边形是菱形
题型06.证明四边形是菱形
题型07.由菱形的性质与判定求角度
题型08.由菱形的性质与判定求线段长
题型09.由菱形的性质与判定求面积
题型10.菱形与折叠问题
题型11.菱形与动点问题
题型12.菱形与最值问题
题型01.利用菱形的性质求角度
1.如图,在菱形中,对角线相交于点,点在边上,且,若,则的度数为______.
【答案】
【分析】根据菱形的性质可得,由可得,设,再由,即可解答.
【详解】解:在菱形中,对角线、相交于点,
,
,
,
设,
∵ ,,
,
,
,
,
∴.
2.如图,菱形的对角线、相交于点,点在上,连接,点为的中点,连接,若,,则的度数为_____.
【答案】/28度
【分析】本题主要考查了菱形的性质,直角三角形的性质,等腰三角形的性质,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
根据菱形的性质可得,由直角三角形的性质可得,从而得到,再由得出即可求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,
,
,
∵点为的中点,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
3.如图,是菱形的对角线,作的垂直平分线分别交、于点E、F,连接、,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由菱形的性质可得,,,证明并结合线段垂直平分线的性质可得,由等边对等角得出,即可得出结果.
【详解】解:∵四边形为菱形,
∴,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵垂直平分,
∴,
∴,
∴,
∴.
4.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,
∴,
∵,
∴,
∴.
题型02.利用菱形的性质求线段长
5.中国结寓意团圆、美满,以独特的东方神韵体现中国人民的智慧和深厚的文化底蕴.如图,晓进家有一个菱形中国结装饰,对角线,相交于点O,测得,,过点A作于点H,则的长为__________.
【答案】
【分析】根据菱形的性质得出,,,,根据勾股定理求出,然后根据等面积法求解即可.
【详解】解:∵四边形是菱形,,,
∴,,,,
∴,
∴,
∵
∴,
∴.
6.如图,在四边形中,对角线与互相垂直平分,对角线相交于点,为的中点,且,则菱形的周长为___________.
【答案】48
【分析】先中位线定理求得,菱形的周长为边长的4倍求解即可.
【详解】解:菱形对角线相交于点,
故
由为的中点,且,
,
故菱形的周长为.
7.如图,菱形和中,,,是的中点,在的延长线上,,分别是,上的动点,且,,分别是,的中点,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接,交于点,根据菱形的性质,证明,可得,,结合已知可得点和点重合,由菱形的性质,结合,可得是等边三角形,是等边三角形,可得,以及的长度,连接,由菱形的性质,结合等腰三角形的性质,可得,由平行线的性质可得,从而可得,可得,以及的长度,由勾股定理可得,根据勾股定理可得的长.
【详解】解:连接,交于点,
∵四边形是菱形,
∴,,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴是的中点,
∵是的中点,
∴点和点重合,
∴,
∵,,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵是的中点,
∴,
∵,在的延长线上,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
连接,
∵,是的中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的长为.
故选:A.
【点睛】本题考查菱形的性质,三角形全等的判定和性质,等腰三角形的性质,平行线的性质,等边三角形的判定和性质,含角的直角三角形,勾股定理.
8.如图,在边长为10的菱形中,对角线,对角线,相交于点G,点O是直线上的动点,于E,于F.
(1)求对角线的长及菱形的面积.
(2)如图①,当点O在对角线上运动时,的值是否发生变化?请说明理由.
【答案】(1)12,96
(2)不发生变化,9.6
【分析】(1)连接与相交于点,根据菱形的对角线互相垂直平分求出,再利用勾股定理列式求出,然后根据计算即可得解;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;
(2)连接,根据列式计算即可得解.
【详解】(1)解:在菱形中,,,,
由勾股定理得,
所以.
所以菱形的面积;
(2)解:不发生变化.
理由如下:
如图①,连接,
则,
所以,
即.
解得,是定值,不变.
题想03.利用菱形的性质求面积
9.如图,在菱形中,,则菱形的面积为_____.
【答案】
【分析】连接,交于点,由菱形的性质和,可得是等边三角形,可得,再利用勾股定理可求得,即可求得面积.
【详解】解:如图,连接,交于点,
∵四边形是菱形,
∴,,,,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴菱形的面积.
10.如图,菱形的周长为,面积为,是对角线上一点,分别作点到直线、的垂线段、,则等于______.
【答案】
【分析】根据三角形的面积公式可知,直接利用菱形的性质得出,,进而利用三角形面积求法得出答案.
【详解】解:如下图所示,连接
菱形的周长为,
,
菱形的面积为,
,
分别作点到直线、的垂线段、,
,
,
.
11.如图,在菱形中,,于点,交于点,过点作于点,若,则菱形的面积为______.
【答案】
【分析】本题考查了菱形的性质,等腰三角形的判定,角平分线性质定理,勾股定理等知识,掌握这些知识是解题的关键.
由菱形的性质得,,则有,从而得;再由,得,由勾股定理得,由菱形面积公式即可求解.
【详解】解:在菱形中,,,;
∵,,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴,
由勾股定理得,
∴,
∴.
故答案为:.
12.如图1,在菱形中,,对角线,点为对角线交点.
(1)求菱形的面积;
(2)如图2,已知菱形的边长为8,为边的中点,连接交对角线于点,于点,有,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了菱形的性质,等腰三角形的性质,三角形中位线定理,勾股定理,等面积法等知识,掌握等面积法求高是解题的关键.
(1)利用勾股定理得到,再由菱形的面积直接计算即可;
(2)连接交于点,利用等腰三角形的性质可得,进而得到,再利用等面积法求的长即可.
【详解】(1)解:∵菱形对角线互相垂直且平分,
∴,
∴对角线,
∴面积;
(2)解:如图2,连接交于点,
∵,
∴,
∵四边形是菱形边长为8,且点为边中点,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴.
题型04.利用菱形的性质证明
13.菱形中,,,分别是,上的动点,且,连接,交于,则______.
【答案】/度
【分析】此题考查了菱形的性质、全等三角形的判定和性质、等边三角形的判定和性质等知识.证明是等边三角形和,即可得到答案.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,,
∵,
∴是等边三角形,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:
14.如图,在菱形中,对角线相交于点O,点E在线段上,连接.若,,则线段的长为______.
【答案】
【分析】本题考查了菱形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,构造辅助线证明三角形全等是解题的关键;根据菱形的性质得到,由,设,则,得到,过D作于H,根据全等三角形的性质得到,求得,根据勾股定理即可得到结论.
【详解】解:∵四边形为菱形,
∴,
由,
设,则,
∴,
∴,
过D作于H,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得:,
在中,由勾股定理得:,
故答案为:.
15.如图,四边形为菱形,对角线,相交于点,于点,连接,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据菱形的性质得,利用得到为的斜边上的中线,得到,利用等腰三角形的性质得,即可求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,,
,
,
,
,
,
.
16.如图,在菱形中,对角线、相交于点O,E是的中点,连接,过点C作交的延长线于点F,连接.
(1)求证:;
(2)判定四边形的形状并加以说明.
【答案】(1)见解析
(2)四边形为矩形,理由见解析
【分析】(1)根据即可证明;
(2)由(1),可得,证明四边形为平行四边形,再利用有一个角是直角的平行四边形是矩形即可解决问题.
【详解】(1)证明:点是的中点,
,
又
,
在和中,
,
;
(2)解:四边形为矩形,证明如下:
,
,
又,
四边形为平行四边形,
又四边形为菱形,
,
即,
四边形为矩形.
题型05.补全条件使四边形是菱形
17.已知中,、是对角线,则下列条件中不能判断是菱形的是( )
A. B.平分 C. D.
【答案】C
【分析】由菱形的判定定理逐项验证即可得到.
【详解】解:A、当时,由对角线互相垂直的平行四边形是菱形,可以判定是菱形,选项不符合题意;
B、当平分时,,
中,
,
则,
,
由一组邻边相等的平行四边形是菱形,可以判定是菱形,选项不符合题意;
C、当时,由对角线相等的平行四边形是矩形,不能判定是菱形,选项符合题意;
D 、当时,由一组邻边相等的平行四边形是菱形,可以判定是菱形,选项不符合题意.
18.如图所示,中,E、F、D分别是上的中点,要使四边形是菱形,在不改变图形的前提下,你需添加的一个条件是______(在基础上添加)
【答案】
【分析】本题主要考查了菱形的判定、三角形中位线的判定与性质等知识点,掌握菱形的判定方法成为解题的关键.
先根据三角形的中位线得到可得四边形是平行四边形;再根据菱形的判定可知,即可解答.
【详解】解:∵中,E、F、D分别是上的中点,
∴
∴四边形是平行四边形,
要使四边形是菱形,则,
∴,即.
故答案为:.
19.如图,在中,对角线,相交于点,添加下列条件不能判定是菱形的只有( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据平行四边形的性质.菱形的判定方法即可一一判断.
【详解】解:A、对角线垂直的平行四边形是菱形,该选项不符合题意;
B、一组邻边相等的平行四边形是菱形,该选项不符合题意;
C、对角线相等的平行四边形是矩形,不一定是菱形,该选项符合题意;
D、因为四边形是平行四边形,所以,
所以,
因为,
所以,
所以,
所以平行四边形是菱形,该选项不符合题意.
20.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.
题型06.证明四边形是菱形
21.如图,方格纸中有一个四边形(、、、均为格点),若方格纸中每个小正方形的边长均为1,则四边形是____________形.
【答案】菱
【分析】利用勾股定理求出,再根据菱形的判定定理进行解答即可.
【详解】解:由于每个小正方形的边长均为1,
则,
因此,四边形是菱形.
22.如图,在中,交于点,则四边形是___________.
【答案】菱形
【分析】本题主要考查了菱形的判断、平行四边形的性质、勾股定理的逆定理等知识,熟练掌握菱形的判定定理是解题关键.首先根据平行四边形的性质可得,,再结合勾股定理的逆定理证明,结合“对角线相互垂直的平行四边形为菱形”证明四边形是菱形即可.
【详解】解:∵四边形为平行四边形,,
∴,,
又∵,
∴,即,
∴四边形是菱形.
故答案为:菱形.
23.如图,的对角线,交于点,以下条件不能证明是菱形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的判定、平行四边形的性质以及勾股定理的逆定理,熟练掌握菱形的判定方法是解题的关键.由菱形的判定、矩形的判定分别对各个选项进行判断即可.
【详解】解:A、,
,
是菱形,故选项A不符合题意;
B、四边形是平行四边形,
,
,
,
,
,
是菱形,故选项B不符合题意;
C、四边形是平行四边形,
,
,
,
,
,
是菱形,故选项C不符合题意,
D、,
,
,
不能证得是菱形,故选项D符合题意;
故选:D.
题型07.由菱形的性质与判定求角度
24.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】本题考查的知识点是多边形内角和公式、全等性质、菱形的判定与性质,解题关键是熟练掌握多边形内角和公式.
现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:.
25.如图,是的角平分线,交于,交于.且交于,则_____度.
【答案】
【分析】先根据平行四边形的判定定理得出四边形为平行四边形,再根据平行线的性质及角平分线的性质得出,故可得出为菱形,根据菱形的性质即可得出结论.
【详解】解:如图:
,,
四边形为平行四边形,
,,
是的角平分线,
,
,
为菱形.
,即.
26.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,则的大小是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了菱形的性质及判定,熟练掌握菱形的判定方法是解题的关键.
判定出四边形为菱形,再利用菱形的性质求解即可.
【详解】解:由题意可得:,
∴四边形为菱形,
∴,
∴,
故选:C.
27.如图,在中,,分别是边,的中点,连接,,.
(1)求证:四边形是平行四边形.
(2)若四边形是菱形,判断的形状,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)是直角三角形,理由见解析
【分析】本题主要考查了平行四边形的判定和性质,菱形的性质,熟练掌握平行四边形的判定和性质定理,菱形的性质定理是解题的关键.
(1)根据平行四边形的性质及中点得,,利用平行四边形的判定即可得证;
(2)由菱形的性质得,,再证,进而根据三角形的内角和定理即可得解.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵、分别是、的中点,
∴,,
∵,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形.
(2)解:∵四边形是菱形,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴是直角三角形.
题型08.由菱形的性质与判定求线段长
28.如图,在中,是角平分线,交于,交于,若,那么四边形的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查三角形的角平分线,平行四边形和菱形的判定与性质,由,,可证明四边形是平行四边形,再由角平分线的定义,可得,进而可得平行四边形是菱形,由菱形的性质可得答案,熟练掌握平行四边形和菱形的判定与性质是解题的关键.
【详解】∵,,
∴四边形是平行四边形,,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴平行四边形是菱形,
∴四边形周长为,
故选:.
29.如图,在中,,,对角线,交于点,点是的中点,,则的周长为______.
【答案】
12
【分析】根据菱形的判定与性质,直角三角形斜边中线的性质,证明四边形是菱形得,,根据直角三角形斜边中线的性质得,进而可求出的周长.
【详解】解:∵,,
∴是等边三角形,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形,
∴,,
∴,
∵点是的中点,,
∴,
∴的周长为:.
故答案为:12.
30.如图,将沿折叠,使点与点A重合.如果,,那么的边上的高为( )
A. B. C.6 D.8
【答案】A
【分析】本题主要考查了勾股定理、菱形的判定与性质、平行四边形的性质等知识点,灵活运用相关知识成为解题的关键.
如图:连接、,设的边上的高为h,与于点O,先证明得出,则可证明四边形是菱形得出,,,根据勾股定理求出,然后根据等面积法求解即可.
【详解】解:如图:连接、,设的边上的高为h,与于点O,
∵将沿折叠,使点与点A重合,
∴,,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴平行四边形是菱形,
∴,,,
∴,
∴,解得:,即的边上的高是.
故选:A.
31.如图,在中,连接,过点作,交的延长线于点,连接交于点.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了平行四边形的性质,菱形的判定与性质,勾股定理,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先根据四边形是平行四边形,得,结合,得四边形是平行四边形,结合,则,故四边形是菱形,即可作答.
(2)根据菱形的性质,得,因为四边形是平行四边形,则,,运用勾股定理得,则,即可作答.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴四边形是菱形.
(2)解:∵四边形是菱形,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵
∴,
∴.
题型09.由菱形的性质与判定求面积
32.如图,在平行四边形中,,,.E为边上一点,且满足,作的平分线交于点F,则的长度为___________
【答案】
【分析】本题考查了菱形的判定和性质,平行四边形的性质,勾股定理.利用勾股定理求得,证明四边形是菱形,利用菱形的面积公式列式计算即可求解.
【详解】解:连接,作交的延长线于点,
∵平行四边形中,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
设,
∴,
在中,,即,
解得,
∴,
在中,,
∵,平分,
∴是线段的垂直平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形,
∴,
∴.
故答案为:.
33.如图,在中,,D,E分别是,的中点,,,若,,则四边形的面积为______.
【答案】4
【分析】连接交于M,连接,根据,可判定四边形是平行四边形,再证为的中位线,从而得,然后根据等腰三角形的性质得,据此,可得出,进而证得四边形为菱形,根据等腰三角形的性质得,可在中利用勾股定理求出,然后证为的中位线,可得的长,进而求出,根据菱形的面积公式即可求得答案.
【详解】解:如图,连接交于M,连接,
,,
四边形是平行四边形,
点D,E分别是,的中点,
为的中位线,
,
,
,
,
,
,
四边形为菱形,
,,
,点E为的中点,
,
在中,,,
由勾股定理得,
又点D为的中点,
为的中位线,
,
,
菱形的面积.
故答案为:4.
【点睛】此题主要考查了菱形的判定和性质,三角形的中位线定理,等腰三角形的性质,勾股定理等,解答此题的关键是理解等腰三角形的底边上的中线、底边上的高、顶角的平分线重合三线合一;三角形的两边中点的线段是三角形的中位线,三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半.
34.如图,将矩形对折,使边与,与分别重合,展开后得到四边形.若,,则四边形的面积为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【答案】C
【分析】本题考查了矩形的折叠、菱形的判定和性质等知识,熟练掌握菱形的面积等于对角线乘积的一半是解题的关键.由题意可得四边形是菱形,,,由菱形的面积等于对角线乘积的一半即可得到答案.
【详解】解:∵将矩形对折,使边与,与分别重合,展开后得到四边形,
∴,与互相平分,
∴四边形是菱形,
∵,,
∴菱形的面积为.
故选:C.
35.如图,在矩形中,、相交于点,为的中点,连接并延长至点,使,连接和.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求菱形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)利用平行四边形的判定定理证明四边形是平行四边形,再利用邻边相等的平行四边形是菱形可得结果;
(2)利用矩形的性质结合三角形中位线定理得出,利用菱形的面积公式进行求解即可.
【详解】(1)证明:∵点为的中点,且,
∴四边形是平行四边形,
∵四边形是矩形,
,
∴四边形是菱形;
(2)解:∵四边形是矩形,且,
∴,,
又∵点为的中点,
∴是的中位线,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
由(1)可知:四边形是菱形,
∴菱形的面积为:.
【点睛】此题主要考查了矩形的性质,菱形的判定和性质,三角形中位线定理,理解矩形的性质,熟练掌握菱形的判定和性质,三角形中位线定理是解决问题的关键.
题型10.菱形与折叠问题
36.如图,在菱形纸片中,,将菱形纸片翻折,使点A落在边的中点E处,折痕为,且点F,G分别在边上,则的长为_____.
【答案】
【分析】本题主要考查了菱形的性质,勾股定理,翻折的性质,等边三角形的判定和性质等内容,解题的关键是熟练掌握以上性质.
连接,得出是等边三角形,得,根据菱形的性质得出,再利用翻折的性质和勾股定理即可求解.
【详解】解:如图所示,连接,
∵四边形是菱形,,
∴是等边三角形,
∵点是线段中点,
根据三线合一,得,
根据菱形的性质,,
∴,
由勾股定理得,,
由翻折的性质可得,,
由勾股定理得,,
解得,,
故答案为:.
37.如图,在菱形中,,点是边上一动点,连接,将沿着折叠,得到,连接,点是的中点,,则的最小值为______.
【答案】/
【分析】延长到点,使得,连接,,则是的中位线,证明是等边三角形,求出,,从而可得结论.
【详解】解:延长到点,使得,连接,,
∵是的中点
则是的中位线,
∴,
当取最小值时,有最小值,
连接,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴
又,
∴是等边三角形,
∴,,
∴于,
∴,,
∴,
∴,
∴,
由折叠可知,
又,
∴,
当,,共线时,有最小值,
此时的最小值为.
故答案为:.
【点睛】本题考查了菱形的性质,折叠与轴对称,等边三角形的性质与判定,等腰三角形的性质,勾股定理等知识,利用轴对称求最值是解题的关键.
38.如图,在平行四边形中,,M是边的中点,N是边上的动点,将沿所在的直线翻折得到,连接.对于结论I、Ⅱ,下列判断正确的是( )
结论I:当时,四边形是菱形;
结论Ⅱ:当点在线段上时,的长度为
A.I对Ⅱ不对 B.I不对Ⅱ对 C.I、Ⅱ都不对 D.I、Ⅱ都对
【答案】D
【分析】按照“四条边相等的四边形为菱形”定理判断;连接,过点C作,根据勾股定理求出即可求出的长度.
【详解】解:由折叠可知,,,
若,
∵,
∴,
∴,即四边形是菱形,
故结论I正确;
连接,过点C作,如下图所示,
∵是平行四边形,,
∴,
∴,
∴
又∵M是边的中点,
∴在中,,
由勾股定理得,,
∵,
∴的长度为,
∴Ⅱ正确,
故选:D.
【点睛】本题主要考查折叠的性质和平行四边形的性质,掌握判定方法和性质是解题的关键.
39.问题情境:在数学实践课程中,教师引导同学们围绕“菱形纸片的折叠”主题进行探索.已知菱形,,点,分别是,边上的点,将菱形沿折叠.
猜想证明:(1)如图1,设对角线与相交于点,若点的对应点与点重合,折痕交于点.试直接写出四边形的形状;
问题解决:(2)如图2,若点的对应点恰好落在对角线上点处,若,,求线段的长;
(3)如图3,若点的对应点恰好落在边上的点处,若点为的一个三等分点,设,的面积 .
【答案】(1)四边形为菱形;(2);(3)
【分析】(1)根据菱形的性质可得,再根据折叠的性质可知,易得,进而证明四边形为平行四边形,然后根据“邻边相等的平行四边形为菱形”,即可获得答案;
(2)过点作于点,首先证明为等边三角形,进而可得,,设,则,由折叠的性质可得,,在中,由三角函数解得的值,进而可得的长度,然后在中,由勾股定理解得的值,即可获得答案;
(3)过点作,交延长线于点,根据题意可得,在中,由三角函数解得的值,设,则,由折叠的性质可得,,在中,由勾股定理解得的值,然后根据三角形面积公式求解即可.
【详解】解:(1)四边形为菱形.理由如下:
四边形为菱形,
,
将菱形沿折叠,点的对应点与点重合,
,,
,
,,
四边形为平行四边形,
又,
四边形为菱形;
(2)如下图,过点作于点,
四边形为菱形,,
,,
,
为等边三角形,
,,
,
,
设,则,
由折叠的性质可得,,
,
,
,
,
在中,,
即,
解得,
;
(3)如下图,过点作,交延长线于点,
四边形为菱形,,且点为的一个三等分点,
,,,
,
,
,
设,则,,
由折叠的性质可得,,
在中,,
即,解得,
.
【点睛】本题主要考查了菱形的判定与性质、折叠的性质、等边三角形的判定与性质、解直角三角形、勾股定理等知识,熟练掌握菱形的性质和折叠的性质是解题关键.
题型11.菱形与动点问题
40.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:
41.如图,在面积为96的菱形中,对角线,点O是线段上的动点,于E,于F.则_______.
【答案】9.6
【分析】本题主要考查了菱形的性质以及面积公式,理解菱形的面积可由对角线乘积的一半进行计算是解题关键.连接交于点,延长交于点,根据菱形面积公式可得,由菱形的性质可知,,,则由勾股定理可得,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.
故答案为:9.6.
42.如图,在菱形中,,对角线交于点,是射线上一动点,连接,以为边顺时针作等边,连接,已知.有以下4个结论:
①当时,
②当时,
③当时,连接,若
④当时,连接,若,则
其中正确结论的序号为( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【答案】B
【分析】根据菱形的性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理求出,进而求出,证明为等边三角形,再证明,得到,,推出,连接,勾股定理求出的长,判断①②③,当时,点在线段的延长线上,同理得到,利用勾股定理求出的长判断④即可.
【详解】解:∵菱形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴为等边三角形,
∴,
当时,则:
∵等边,
∴,
∴,
∴,
∴,,故①正确;
∴,
∴;故②正确;
连接,
在中,,
∴,
∴,
在中,,
∴;故③错误;
当时,点在线段的延长线上,如图:
同理:,
∴,
∴,
∵,,
∴;故④正确;
故选B.
本题考查菱形的性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识点,熟练掌握相关知识点,证明三角形全等,是解题的关键.
43.如下图,在菱形中,对角线,相交于点,,,为上的一个动点,以的速度从点出发,沿向点运动.设运动时间为,当为何值时,为等腰三角形?
【答案】5或8或
【分析】先利用菱形对角线互相垂直平分的性质,结合勾股定理求出菱形的边长;再分三种等腰三角形的情况,结合动点速度计算对应的运动时间t.
【详解】解:四边形为菱形,,,
,,.
由勾股定理,得.
分以下三种情况讨论:
①如图①,当时,;
②如图②,当点和点重合时,,,
;
③如图③,当时,
在中,由勾股定理,得,
,
解得,则.
综上所述,当的值为或或时,为等腰三角形.
【点睛】本题考查了菱形的性质、等腰三角形的分类讨论与勾股定理的应用,掌握等腰三角形需分边相等的不同情况讨论是解题的关键.
题型12.菱形与最值问题.
44.如图,在菱形中,,,点,分别是线段、上两点,满足,连接并作,连接,则的最小值为_____.
【答案】
【分析】连接交于,连接,设的中点为,连接,先证,可得为、的中点,再利用勾股定理计算相关边长,结合即可求解.
【详解】解:连接交于,连接,设的中点为,连接,
在菱形中,,
,
又,
,
,即为、的中点,
,,
为等边三角形,
,,,
,
,的中点为,
,,
,
,
,
故当在与的交点处时,有最小值.
45.如图,已知菱形的边长为2,,分别是边,上的动点,,连接,则的最小值为____________.
【答案】
【分析】此题考查了菱形的性质,等边三角形的判定与性质,全等三角形的性质与判定,勾股定理等相关内容,熟练掌握菱形的性质是解题关键.
由四边形是菱形得,,,而,则是等边三角形,接着可证也是等边三角形,再证明,得,而,则是等边三角形,当 时,的值最小,此时的值也最小,通过勾股定理可求得的最小值.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,,,
,
为等边三角形,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
又,,
∴,
在与中,
,
,
又∵,
为等边三角形,
当最小值时,即为最小值,而当时,值最小,
∵,,
,
∴,即,
故答案为:.
46.如图,菱形的边长为4,,E是的中点,F是对角线上的动点,连接.将线段绕点F按逆时针旋转,G为点E对应点,连接,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了旋转的性质、菱形的性质、等边对等角、全等三角形的性质与判定,熟练掌握相关知识点是解题的关键.将线段绕点F按顺时针旋转,得到,连接、,由旋转的性质得到,,,,通过证明得到,利用菱形的性质和等边对等角得到,,则有,分析可得点在过点且与夹角为的直线上运动,当时,有最小值,再利用等腰直角三角形的性质即可得出答案.
【详解】解:将线段绕点F按顺时针旋转,得到,连接、,
由旋转的性质得到,,,,
,即,
,
,
菱形的边长为4,
,
,
,
E是的中点,
,
,,
,
,
点在过点且与夹角为的直线上运动,
当时,有最小值,此时为等腰直角三角形,则,
的最小值为,即的最小值为.
故选:A.
47.如图,在菱形中,,,为等边三角形,点、分别在菱形的边、上滑动(、不与、、重合),求面积的最大值.
【答案】面积的最大值为.
【分析】连接,利用菱形性质及角度条件证得为等边三角形,得到.通过角的等量代换,证明,从而推出四边形(定值).依据“垂线段最短”,当时,最短,此时等边面积最小.结合四边形,求出面积的最大值.
【详解】解:如图,连接,过点作于点,于点,
∵四边形为菱形,,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
由勾股定理得:,
∵为等边三角形,
∴,,,
由勾股定理得:,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴(),
∴,
∴是定值,
∴,
由“垂线段最短”可知:当等边的边与垂直时,边最短,
此时,,
∴的面积会随着的变化而变化,且当最短时,等边的面积最小,
又∵,
等边的面积最小时,的面积最大,
此时,,
∴面积的最大值为.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质、等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质以及勾股定理的应用,熟练掌握这些知识并能灵活运用是解题的关键.
试卷第1页,共3页
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专题07菱形的性质与判定专项训练
题型01.利用菱形的性质求角度
题型02.利用菱形的性质求线段长
题想03.利用菱形的性质求面积
题型04.利用菱形的性质证明
题型05.补全条件使四边形是菱形
题型06.证明四边形是菱形
题型07.由菱形的性质与判定求角度
题型08.由菱形的性质与判定求线段长
题型09.由菱形的性质与判定求面积
题型10.菱形与折叠问题
题型11.菱形与动点问题
题型12.菱形与最值问题
题型01.利用菱形的性质求角度
1.如图,在菱形中,对角线相交于点,点在边上,且,若,则的度数为______.
2.如图,菱形的对角线、相交于点,点在上,连接,点为的中点,连接,若,,则的度数为_____.
3.如图,是菱形的对角线,作的垂直平分线分别交、于点E、F,连接、,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
4.如图,是菱形的对角线,点E在边上,连接,若,,求的度数.
题型02.利用菱形的性质求线段长
5.中国结寓意团圆、美满,以独特的东方神韵体现中国人民的智慧和深厚的文化底蕴.如图,晓进家有一个菱形中国结装饰,对角线,相交于点O,测得,,过点A作于点H,则的长为__________.
6.如图,在四边形中,对角线与互相垂直平分,对角线相交于点,为的中点,且,则菱形的周长为___________.
7.如图,菱形和中,,,是的中点,在的延长线上,,分别是,上的动点,且,,分别是,的中点,则的长为( )
A. B. C. D.
8.如图,在边长为10的菱形中,对角线,对角线,相交于点G,点O是直线上的动点,于E,于F.
(1)求对角线的长及菱形的面积.
(2)如图①,当点O在对角线上运动时,的值是否发生变化?请说明理由.
题想03.利用菱形的性质求面积
9.如图,在菱形中,,则菱形的面积为_____.
10.如图,菱形的周长为,面积为,是对角线上一点,分别作点到直线、的垂线段、,则等于______.
11.如图,在菱形中,,于点,交于点,过点作于点,若,则菱形的面积为______.
12.如图1,在菱形中,,对角线,点为对角线交点.
(1)求菱形的面积;
(2)如图2,已知菱形的边长为8,为边的中点,连接交对角线于点,于点,有,求的长.
题型04.利用菱形的性质证明
13.菱形中,,,分别是,上的动点,且,连接,交于,则______.
14.如图,在菱形中,对角线相交于点O,点E在线段上,连接.若,,则线段的长为______.
15.如图,四边形为菱形,对角线,相交于点,于点,连接,,则的度数是( )
A. B. C. D.
16.如图,在菱形中,对角线、相交于点O,E是的中点,连接,过点C作交的延长线于点F,连接.
(1)求证:;
(2)判定四边形的形状并加以说明.
题型05.补全条件使四边形是菱形
17.已知中,、是对角线,则下列条件中不能判断是菱形的是( )
A. B.平分 C. D.
18.如图所示,中,E、F、D分别是上的中点,要使四边形是菱形,在不改变图形的前提下,你需添加的一个条件是______(在基础上添加)
19.如图,在中,对角线,相交于点,添加下列条件不能判定是菱形的只有( )
A. B. C. D.
20.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.
题型06.证明四边形是菱形
21.如图,方格纸中有一个四边形(、、、均为格点),若方格纸中每个小正方形的边长均为1,则四边形是____________形.
22.如图,在中,交于点,则四边形是___________.
23.如图,的对角线,交于点,以下条件不能证明是菱形的是( )
A. B.
C. D.
题型07.由菱形的性质与判定求角度
24.如图,平面上有两个全等的正八边形,为( )
A. B. C. D.
25.如图,是的角平分线,交于,交于.且交于,则_____度.
26.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,则的大小是( )
A. B. C. D.
27.如图,在中,,分别是边,的中点,连接,,.
(1)求证:四边形是平行四边形.
(2)若四边形是菱形,判断的形状,并说明理由.
题型08.由菱形的性质与判定求线段长
28.如图,在中,是角平分线,交于,交于,若,那么四边形的周长为( )
A. B. C. D.
29.如图,在中,,,对角线,交于点,点是的中点,,则的周长为______.
30.如图,将沿折叠,使点与点A重合.如果,,那么的边上的高为( )
A. B. C.6 D.8
31.如图,在中,连接,过点作,交的延长线于点,连接交于点.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,求的长.
题型09.由菱形的性质与判定求面积
32.如图,在平行四边形中,,,.E为边上一点,且满足,作的平分线交于点F,则的长度为___________
33.如图,在中,,D,E分别是,的中点,,,若,,则四边形的面积为______.
34.如图,将矩形对折,使边与,与分别重合,展开后得到四边形.若,,则四边形的面积为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
35.如图,在矩形中,、相交于点,为的中点,连接并延长至点,使,连接和.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求菱形的面积.
题型10.菱形与折叠问题
36.如图,在菱形纸片中,,将菱形纸片翻折,使点A落在边的中点E处,折痕为,且点F,G分别在边上,则的长为_____.
37.如图,在菱形中,,点是边上一动点,连接,将沿着折叠,得到,连接,点是的中点,,则的最小值为______.
38.如图,在平行四边形中,,M是边的中点,N是边上的动点,将沿所在的直线翻折得到,连接.对于结论I、Ⅱ,下列判断正确的是( )
结论I:当时,四边形是菱形;
结论Ⅱ:当点在线段上时,的长度为
A.I对Ⅱ不对 B.I不对Ⅱ对 C.I、Ⅱ都不对 D.I、Ⅱ都对
39.问题情境:在数学实践课程中,教师引导同学们围绕“菱形纸片的折叠”主题进行探索.已知菱形,,点,分别是,边上的点,将菱形沿折叠.
猜想证明:(1)如图1,设对角线与相交于点,若点的对应点与点重合,折痕交于点.试直接写出四边形的形状;
问题解决:(2)如图2,若点的对应点恰好落在对角线上点处,若,,求线段的长;
(3)如图3,若点的对应点恰好落在边上的点处,若点为的一个三等分点,设,的面积 .
题型11.菱形与动点问题
40.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___________.
41.如图,在面积为96的菱形中,对角线,点O是线段上的动点,于E,于F.则_______.
42.如图,在菱形中,,对角线交于点,是射线上一动点,连接,以为边顺时针作等边,连接,已知.有以下4个结论:
①当时,
②当时,
③当时,连接,若
④当时,连接,若,则
其中正确结论的序号为( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
43.如下图,在菱形中,对角线,相交于点,,,为上的一个动点,以的速度从点出发,沿向点运动.设运动时间为,当为何值时,为等腰三角形?
题型12.菱形与最值问题.
44.如图,在菱形中,,,点,分别是线段、上两点,满足,连接并作,连接,则的最小值为_____.
45.如图,已知菱形的边长为2,,分别是边,上的动点,,连接,则的最小值为____________.
46.如图,菱形的边长为4,,E是的中点,F是对角线上的动点,连接.将线段绕点F按逆时针旋转,G为点E对应点,连接,则的最小值为( )
A. B. C. D.
47.如图,在菱形中,,,为等边三角形,点、分别在菱形的边、上滑动(、不与、、重合),求面积的最大值.
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