内容正文:
数学臻选·2025-2026学年苏科版八年级数学下期中提分特训5
《菱形》专题(盐城专版)
1. 思维导图
(
)
2. 知识梳理
(
一、菱形的定义
1.有一组______相等的______叫做菱形。
二、菱形的性质
1.边的性质:菱形的四条边______;对边______。
2.角的性质:菱形的对角______,邻角______。
3.对角线的性质:菱形的两条对角线互相______,并且每一条对角线______一组对角。
4.称性:菱形既是______图形,又是______图形,对称轴是______所在的直线。
5.菱形的对角线把菱形分成四个全等的______三角形。
三、菱形的判定
1.定义判定:有一组邻边相等的______是菱形。
2.判定定理1:______相等的四边形是菱形。
3.判定定理2:对角线互相______的______是菱形。
四、菱形的面积计算
1.菱形的面积 = 底
×
______。
2.菱形的面积 = 两条对角线长的______。
)
三.考向分析+应对策略
(
考向
一、菱形定义
1.以选择题、判断题为主,区分菱形与平行四边形、矩形的定义差异,考查对
“
一组邻边相等的平行四边形是菱形
”
核心定义的理解,易混淆菱形与普通平行四边形的判定前提。
2.结合图形,利用定义直接判断四边形是否为菱形,或根据定义补充图形条件,属于基础送分考点。
【应对策略】
(1)牢记定义核心:前提是平行四边形,关键条件是一组邻边相等,二者缺一不可,避
免忽略
“
平行四边形
”
这一前提直接判定菱形。
(2)做辨析题时,紧扣定义逐一排除选项,明确菱形是特殊的平行四边形,具备平行四边形所有性质,且多了邻边相等的特征。
(3)基础题直接套用定义,先判断四边形是否为平行四边形,再验证邻边相等关系。
)
(
考向二、菱形性质
1.边的性质考查:利用
“
菱形四条边相等
”
,求边长、周长,或结合等腰三角形、全等三角形进行线段推导,是填空、选择题高频考点。
2.角的性质考查:结合平行四边形对角相等、邻角互补,结合对角线平分对角,求角度大小,常与直角三角形、等边三角形综合考查。
3.对角线性质考查:核心高频考点,考查
“
对角线互相垂直且平分、平分一组对角
”
,求对角线长度、角度,或利用对角线垂直构造直角三角形解题。
4.对称性考查:利用菱形轴对称、中心对称性质,求最短路径、线段最值,或判断对称点相关线段、角度关系。
【应对策略】
(1)全面梳理性质:边(四边相等、对边平行)、角(对角相等、邻角互补)、对角线(垂直平分、平分对角)、对称性,构建性质知识体系。
(2)遇到菱形对角线,必构造直角三角形,利用勾股定理求解线段长度,这是性质应用的核心方法。
(3)角度计算时,结合对角线平分对角、三角形内角和、平行线性质,逐步推导,标注已知角度简化思考。
(4)对称性问题,找准对称轴(对角线所在直线),利用对称点连线被对称轴垂直平分的性质解题。
(5)解答题规范书写,每一步推导注明依据的性质,培养逻辑推理能力。
考向三、菱形判定
1.定义判定:先证四边形是平行四边形,再证一组邻边相等,是基础判定方法,适用于简单证明题。
2.四边相等判定:直接证明四边形四条边相等,即可判定为菱形,多用于已知线段相等关系的题型。
3.对角线判定:证明平行四边形的对角线互相垂直,即可判定为菱形,是中考解答题高频考查方法,常与平行四边形判定综合。
4.综合判定:结合三角形全等、中位线、平行四边形性质,先推导线段/对角线关系,再完成菱形判定,属于中档难度题型。
【应对策略】
(1)牢记三种判定方法,根据题目已知条件择优选择:- 已知四边形是平行四边形,优先选
“
邻边相等
”
或
“
对角线垂直
”
判定;已知多条线段相等,优先选
“
四条边相等
”
判定。
(2)证明题步骤规范:先梳理已知条件,确定证明思路,再一步步推导,避免逻辑跳跃,尤其注意
“
对角线垂直的四边形不一定是菱形,必须是平行四边形
”
这一易错点。
3.
多做综合题型,总结平行四边形与菱形判定的衔接思路,熟练运用三角形全等、等腰三角形性质推导判定条件。
考向四、菱形面积计算考向分析及应对策略
1.基础公式计算:直接套用
“
底
×
高
”
求面积,已知底和高,或已知边长与高,简单求解,多见于填空题。
2.对角线公式计算:核心考向,利用
“
面积=对角线乘积的一半
”
,已知对角线长度求面积,或已知面积、一条对角线求另一条对角线。
3.综合计算:结合性质、判定,先求边长、对角线、高,再计算面积,常与直角三角形勾股定理、等腰三角形综合,出现在解答题中。
【应对策略】
(1)牢记两个面积公式,根据题目已知条件灵活选择:
①
已知底和对应高,用底
×
高;
②
已知对角线长度,用对角线乘积的一半。
(2)解题时,先利用菱形性质求出所需线段(边长、对角线、高),再代入公式,计算过
)
(
程注意单位统一,避免计算失误。
(3)综合题中,先通过判定、性质推导线段关系,求出关键线段长度,再计算面积,分步解题,降低难度。
【提分小贴士】
1.区分菱形与平行四边形、矩形的性质与判定差异,避免知识点混淆,整理对比表格强化记忆。
2.重视几何图形的画图能力,根据题意画出标准图形,标注已知条件,直观分析线段、角度关系。
3.多做基础题巩固公式、定义,针对性练习中档综合题,提升逻辑推理和计算能力,掌握解题通法。
)
四.强化基础
(一)选择题
1.菱形不具有的性质是( )
A.邻边相等 B.对边相等 C.对角线互相垂直 D.对角线相等
2.顺次连接等腰梯形四边中点所得到的四边形是( )
A.平行四边形 B.菱形 C.矩形 D.正方形
3.下列说法中,正确的是( )
A.对角线互相垂直的四边形是平行四边形 B.对角线互相平分的四边形是矩形
C.菱形的对角线相等且互相平分 D.菱形的对角线互相垂直且平分
4.已知中,对角线,相交于点O.若,则下列结论中一定成立的是( )
A. B. C. D.
5.如图,已知点的坐标为,菱形的对角线交于坐标原点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
6.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,E是AB的中点,连接EO,若EO=2,则菱形ABCD的周长为( )
A.8 B.12 C.16 D.20
7.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,过点D作于点H,连接OH,若,,则菱形ABCD的面积为( )
A.8 B.16 C.24 D.32
8.如图,平移△ABC到△BDE的位置,且点D在边AB的延长线上,连接EC,CD,若AB=BC,那么在以下四个结论:①四边形ABEC是平行四边形;②四边形BDEC是菱形;③;④DC平分∠BDE,正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
9.下图入口处进入,最后到达的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
10.如图,平移△ABC到△BDE的位置,且点D在边AB的延长线上,连接EC,CD,若AB=BC,那么在以下四个结论:①四边形ABEC是平行四边形;②四边形BDEC是菱形;③AC⊥DC;④DC平分∠BDE,正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
(二)填空题
11. 如图,在平行四边形ABCD中,添加一个条件______使平行四边形ABCD是矩形.
12. 如图在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,D为斜边AB上一点,以CD、CB为边作平行四边形CDEB,当AD=_____,平行四边形CDEB为菱形.
13.如图,菱形的两条对角线、相交于点,,,则菱形的面积为 .
14.如图,在中,以为圆心,长为半径画弧交于,分别以、为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点,作射线交于点,,,则的长为 .
15.如图,将两张长为9,宽为3的矩形纸条交叉,使重叠部分是一个菱形,容易知道当两张纸条垂直时,菱形的面积有最小值9,那么菱形面积的最大值是________.
16.如图,AC是菱形ABCD的对角线,P是AC上一个动点,过点P分别作AB、BC的垂线,垂足分别是F和E.若菱形ABCD的周长是12cm,面积是6cm2,则PE+PF的值是_______.
17.如图,在菱形中,°,,是边上的一点,分别是的中点,则线段的长为 .
18. 如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=2,BC=6,CD=8,E,F分别是边ABCD的中点, DH⊥BC于点H,连接EH,EC,EF,现有下列结论:①∠CDH=30°;②EF=4;③四边形EFCH是菱形;④S△EFC=3S△BEH.你认为结论正确的有___________.(填序号)
19.如图,菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于O,AE⊥BC于点E,连接OE,若OE=3,BD=8,则AB的长为 .
20.如图,四边形ABCD是菱形,E在AD上,F在AB延长线上,CE和DF相交于点G,若CE=DF,∠CGF=30°,AB的长为6,则菱形ABCD的面积为 .
(三)解答题
21.如图,已知BD平分∠ABF,且交AE于点D,
(1)求作:∠BAE的平分线AP(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);
(2)设AP交BD于点O,交BF于点C,连接CD,当AC⊥BD时,求证:四边形ABCD是菱形.
22.(8分)如图,在边长为4的菱形ABCD中,BD=4,E,F分别是AD,CD上的动点(包含端点),且AE+CF=4,连结BE,EF,FB.
(1)求证:BE=BF;
(2)求EF的最大值与最小值.
23.如图,已知在菱形ABCD中,F为边BC的中点,DF与对角线AC交于M,过M作ME⊥CD于E,∠1=∠2.
(1)若CE=1,求BC的长;
(2)求证:AM=DF+ME.
24.已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,现按如下步骤作图:
①分别以A,C为圆心,a为半径(a>AC)作弧,两弧分别交于M,N两点;
②过M,N两点作直线MN交AB于点D,交AC于点E;
③将△ADE绕点E顺时针旋转180°,设点D的像为点F.
(1)请在图中直线标出点F并连接CF;
(2)求证:四边形BCFD是平行四边形;
(3)当∠B为多少度时,四边形BCFD是菱形.
25.如图,菱形ABCD中,∠B=60°,点E在边BC上,点F在边CD上.
(1)如图1,若E是BC的中点,∠AEF=60°,求证:BE=DF;
(2)如图2,若∠EAF=60°,求证:△AEF是等边三角形;
(3)在(2)的条件下,如果AB=10,那么△AEF的周长是否存在最小值?如果存在,请求出来.
26.如图①,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=60°,AB=12 cm,点P从点A出发沿AB以2 cm/s的速度向点B运动,同时点Q从点C出发以1 cm/s的速度向点A运动,设运动时间为t(s)(0<t<6).
(1)直接写出线段AP,AQ的长: AP=____,AQ=____(用含t的代数式表示).
(2)设△APQ 的面积为S,写出S与t的关系式.
(3)如图②,连结PC,并把△PQC沿QC翻折,得到四边形PQP′C,那么是否存在某一时间t,使四边形PQP′C为菱形?若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
五.提分特训
(一)选择题
1.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,则重合部分构成的四边形的面积为( )
A. B. C. D.
2.如图,在菱形中,对角线与相交于点,且,,则菱形的高为( )
A.3 B.4 C. D.
3.如图,在菱形中,,,是边的中点,,分别是,上的动点,连接,,则的最小值是( )
A.6 B. C. D.
4.如图,将三角形ABC沿方向平移得到,连接,下列条件能够判定四边形为菱形的是( )
A. B. C. D.
5.在△ABC中,AB=AC,四边形ADEF为菱形,O为AE,DF的交点,S△ABC=8 ,则S菱形ADEF=( )
A.4 B.4 C.4 D.4
6.边长为a的正六边形内有一边长为a的菱形,该菱形其中一个内角为,则( )
A.3 B.4 C.2 D.1
7.在下列条件中,能够判定四边形是菱形的是( )
A.两条对角线相等 B.两条对角线互相垂直平分
C.两条对角线互相垂直 D.两条对角线相等且互相垂直
8.如图,在▱ABCD中,O为AC的中点,经过点O的直线交AD于E交BC于F,连接AF、CE,下列选项可以使四边形AFCE是菱形的为( )
A.OE=OF B.AE=CF C.EF⊥AC D.EF=AC
9.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,平行四边形BCDE的顶点E在边AB上,连接CE、AD.添加一个条件,可以使四边形ADCE成为菱形的是( )
A.CE⊥AB B.CD⊥AD C.CD=CE D.AC=DE
10.如图,在菱形ABCD中,∠A=120°,AB=8,将菱形ABCD沿对角线BD向右平移个单位长度,得到菱形EFGH(点A、B、C、D的对应点分别为点E、F、G、H),AD与EF相交于点M,CD与FG相交于点N,则FM的长为( )
A.6 B. C.8 D.
(二)填空题
11.如图,在菱形ABCD中,点E在CD上,若AE=AC,∠B=48°,则∠BAE的大小为 .
12.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 .
13.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 .
14.如图,在菱形中,对角线与BD交于点,且,,垂直于,则 .
15.如图,四边形ABCD为菱形,对角线AC,BD相交于点O,DH⊥AB于点H,连接OH,∠CAD=25°,则∠DHO的度数是_________.
16.如图,在菱形纸片中,,点是边上的一点,将纸片沿折叠,点落在处,恰好经过的中点,则的度数是__________.
17.如图,在平行四边形中,的平分线交于点,的平分线交于点,若,,则的长为___________.
18.如图,在折叠千纸鹤时,其中某一步需要将如图所示的菱形纸片分别沿,所在直线进行折叠,使得菱形的两边,重合于.若此时,则 .
19.如图,菱形ABCD的形状和大小保持不变,将菱形ABCD绕点B旋转适当角度得到菱形A'BC'D',边A'D与AD,DC交于E,F(D,E,F不重合),连接EB,FB.在旋转过程中:①EB平分∠AED';②FB平分∠A'FC;③△DEF的周长是一个定值;④S△DEF+2S△BEF=S菱形ABCD,判断正确的是 .
20.如图,边长为1的菱形ABCD中,∠DAB=60°.连接对角线AC,以AC为边作第二个菱形ACEF,使∠FAC=60°.连接AE,再以AE为边作第三个菱形AEGH使∠HAE=60°…按此规律所作的第n个菱形的边长是 .
(三)解答题
21.如图,在菱形ABCD中,E为对角线BD上一点,且AE=DE,连接CE.
(1)求证:DE=CE.
(2)当EA⊥AB于点A,AE=ED=1时,求菱形的边长.
22.如图,菱形ABCD中,E、F分别是边AD,CD上的两个动点(不与菱形的顶点重合),且满足CF=DE,∠A=60°.
(1)求证:△BEF是等边三角形.
(2)若菱形ABCD的边长为6,当△DEF的面积为时,求DE的长.
23.如图①,把△EFP放置在菱形ABCD中,使得顶点E、F、P分别在线段AB、AD、AC上,已知EP=FP=6,∠BAD=60°,且AB>6.
(1)如图②,作PG⊥AB于G,PH⊥AD于H,则∠EPF ∠HPG(填“<”“>”或“=”).
(2)∠FPE的大小是 .
(3)若AP=8,求AE+AF的值.
24.邻边不相等的平行四边形纸片,剪去一个菱形,余下一个四边形,称为第一次操作;在余下的四边形纸片中再剪去一个菱形,又余下一个四边形,称为第二次操作;…依此类推,若第n次操作余下的四边形是菱形,则称原平行四边形为n阶准菱形.如图1,平行四边形ABCD中,若AB=1,BC=2,则平行四边形ABCD为1阶准菱形.
(I)判断与推理:
(i)邻边长分别为2和3的平行四边形是 阶准菱形;
(ii)为了剪去一个菱形,进行如下操作:如图2,把平行四边形ABCD沿BE折叠(点E在AD上),使点A落在BC边上的点F,得到四边形ABFE,请证明四边形ABFE是菱形.
(Ⅱ)操作与计算:已知平行四边形ABCD的邻边长分别为l,a(a>1),且是3阶准菱形,请画出平行四边形ABCD及裁剪线的示意图,并在图形下方写出a的值.
25.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,AE平分∠BAC,分别交BC,CD于点E,F,EH⊥AB于点H,连接FH.
(1)求证:∠1=∠2.
(2)求证:四边形CFHE是菱形.
(3)若∠CAB=60°,直接写出S四边形CFHE:S△ABC的值.
26.借助平移、旋转、轴对称等操作,本学期我们研究了特殊平行四边形的性质.深入探究会发现四边形还有很多神奇之处.
定义:四边形内一点与四个顶点连线形成的四个角中,如果相邻的两个角相等,且其余两个角也相等,那么称这个点为四边形的“分角点”.
【理解发现】
(1)如图①,由定义可知,
∵为四边形的分角点,=,
∴______.
(2)如果一个四边形存在分角点,那么它在四边形的对角线上吗?
(3)一个菱形共有多少个分角点?
【尝试思考】
(1)请按照给出的作法,用尺规作图的方法作出四边形的一个分角点:
作法
图形
1.连接.
2.以所在的直线为对称轴,作点的对称点.
3.作射线,交于点.
为四边形的一个分角点.
(2)
如图②,四边形的顶点都在格点上,请在图②中画出它的一个分角点.
(
1
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数学臻选·2025-2026学年苏科版八年级数学下期中提分特训5
《菱形》专题(盐城专版)
1. 思维导图
(
)
2. 知识梳理
(
一、菱形的定义
1.有一组______相等的______叫做菱形。
二、菱形的性质
1.边的性质:菱形的四条边______;对边______。
2.角的性质:菱形的对角______,邻角______。
3.对角线的性质:菱形的两条对角线互相______,并且每一条对角线______一组对角。
4.称性:菱形既是______图形,又是______图形,对称轴是______所在的直线。
5.菱形的对角线把菱形分成四个全等的______三角形。
三、菱形的判定
1.定义判定:有一组邻边相等的______是菱形。
2.判定定理1:______相等的四边形是菱形。
3.判定定理2:对角线互相______的______是菱形。
四、菱形的面积计算
1.菱形的面积 = 底
×
______。
2.菱形的面积 = 两条对角线长的______。
【答案】
一、邻边;平行四边形
二、1. 相等;平行且相等 2. 相等;互补 3. 垂直且平分;平分 4. 轴对称;中心对称;两条对角线 5. 直角
三、1. 平行四边形 2. 四条边 3. 垂直;平行四边形
四、1. 高 2. 乘积的一半
)
三.考向分析+应对策略
(
考向
一、菱形定义
1.以选择题、判断题为主,区分菱形与平行四边形、矩形的定义差异,考查对
“
一组邻边相等的平行四边形是菱形
”
核心定义的理解,易混淆菱形与普通平行四边形的判定前提。
2.结合图形,利用定义直接判断四边形是否为菱形,或根据定义补充图形条件,属于基础送分考点。
【应对策略】
(1)牢记定义核心:前提是平行四边形,关键条件是一组邻边相等,二者缺一不可,避
)
(
免忽略
“
平行四边形
”
这一前提直接判定菱形。
(2)做辨析题时,紧扣定义逐一排除选项,明确菱形是特殊的平行四边形,具备平行四边形所有性质,且多了邻边相等的特征。
(3)基础题直接套用定义,先判断四边形是否为平行四边形,再验证邻边相等关系。
考向二、菱形性质
1.边的性质考查:利用
“
菱形四条边相等
”
,求边长、周长,或结合等腰三角形、全等三角形进行线段推导,是填空、选择题高频考点。
2.角的性质考查:结合平行四边形对角相等、邻角互补,结合对角线平分对角,求角度大小,常与直角三角形、等边三角形综合考查。
3.对角线性质考查:核心高频考点,考查
“
对角线互相垂直且平分、平分一组对角
”
,求对角线长度、角度,或利用对角线垂直构造直角三角形解题。
4.对称性考查:利用菱形轴对称、中心对称性质,求最短路径、线段最值,或判断对称点相关线段、角度关系。
【应对策略】
(1)全面梳理性质:边(四边相等、对边平行)、角(对角相等、邻角互补)、对角线(垂直平分、平分对角)、对称性,构建性质知识体系。
(2)遇到菱形对角线,必构造直角三角形,利用勾股定理求解线段长度,这是性质应用的核心方法。
(3)角度计算时,结合对角线平分对角、三角形内角和、平行线性质,逐步推导,标注已知角度简化思考。
(4)对称性问题,找准对称轴(对角线所在直线),利用对称点连线被对称轴垂直平分的性质解题。
(5)解答题规范书写,每一步推导注明依据的性质,培养逻辑推理能力。
考向三、菱形判定
1.定义判定:先证四边形是平行四边形,再证一组邻边相等,是基础判定方法,适用于简单证明题。
2.四边相等判定:直接证明四边形四条边相等,即可判定为菱形,多用于已知线段相等关系的题型。
3.对角线判定:证明平行四边形的对角线互相垂直,即可判定为菱形,是中考解答题高频考查方法,常与平行四边形判定综合。
4.综合判定:结合三角形全等、中位线、平行四边形性质,先推导线段/对角线关系,再完成菱形判定,属于中档难度题型。
【应对策略】
(1)牢记三种判定方法,根据题目已知条件择优选择:- 已知四边形是平行四边形,优先选
“
邻边相等
”
或
“
对角线垂直
”
判定;已知多条线段相等,优先选
“
四条边相等
”
判定。
(2)证明题步骤规范:先梳理已知条件,确定证明思路,再一步步推导,避免逻辑跳跃,尤其注意
“
对角线垂直的四边形不一定是菱形,必须是平行四边形
”
这一易错点。
3.
多做综合题型,总结平行四边形与菱形判定的衔接思路,熟练运用三角形全等、等腰三角形性质推导判定条件。
考向四、菱形面积计算考向分析及应对策略
1.基础公式计算:直接套用
“
底
×
高
”
求面积,已知底和高,或已知边长与高,简单求解,多见于填空题。
2.对角线公式计算:核心考向,利用
“
面积=对角线乘积的一半
”
,已知对角线长度求面积,或已知面积、一条对角线求另一条对角线。
3.综合计算:结合性质、判定,先求边长、对角线、高,再计算面积,常与直角三角形勾股定理、等腰三角形综合,出现在解答题中。
)
(
【应对策略】
(1)牢记两个面积公式,根据题目已知条件灵活选择:
①
已知底和对应高,用底
×
高;
②
已知对角线长度,用对角线乘积的一半。
(2)解题时,先利用菱形性质求出所需线段(边长、对角线、高),再代入公式,计算过程注意单位统一,避免计算失误。
(3)综合题中,先通过判定、性质推导线段关系,求出关键线段长度,再计算面积,分步解题,降低难度。
【提分小贴士】
1.区分菱形与平行四边形、矩形的性质与判定差异,避免知识点混淆,整理对比表格强化记忆。
2.重视几何图形的画图能力,根据题意画出标准图形,标注已知条件,直观分析线段、角度关系。
3.多做基础题巩固公式、定义,针对性练习中档综合题,提升逻辑推理和计算能力,掌握解题通法。
)
四.强化基础
(一)选择题
1.菱形不具有的性质是( )
A.邻边相等 B.对边相等 C.对角线互相垂直 D.对角线相等
【答案】D
【解析】解:菱形的邻边相等,对边相等,对角线互相垂直,对角线不一定相等,故选:D.
2.顺次连接等腰梯形四边中点所得到的四边形是( )
A.平行四边形 B.菱形 C.矩形 D.正方形
【答案】B
【解析】如图,等腰梯形中,,,、、、分别是各边的中点,连接、,、分别是、的中点,,同理,又四边形是等腰梯形,,,四边形是菱形,故选:B.
3.下列说法中,正确的是( )
A.对角线互相垂直的四边形是平行四边形 B.对角线互相平分的四边形是矩形
C.菱形的对角线相等且互相平分 D.菱形的对角线互相垂直且平分
【答案】D
【解析】A.对角线互相平分的四边形是平行四边形,原说法错误,故该选项不符合题意;
B.对角线互相平分的四边形为平行四边形,原说法错误,故该选项不符合题意;C.菱形的对角线互相垂直且平分,原说法错误,故该选项不符合题意;D.菱形的对角线互相垂直且平分,原说法正确,故该选项符合题意;故选:D.
4.已知中,对角线,相交于点O.若,则下列结论中一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】∵中,对角线,相交于点O,,∴是菱形,A.菱形对角线不一定相等,此选项结论不一定成立;B.由菱形的四边相等,得到,此选项结论一定成立;C.菱形的内角不一定等于,此选项结论不一定成立;
D.由题可得是菱形,,当时,,此选项结论不一定成立.故选:B.
5.如图,已知点的坐标为,菱形的对角线交于坐标原点,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】四边形为菱形,,,点为坐标原点,点和点关于原点对称,点和点关于原点对称,点的坐标为点坐标为 故选:D.
6.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,E是AB的中点,连接EO,若EO=2,则菱形ABCD的周长为( )
A.8 B.12 C.16 D.20
【答案】C
【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,AB=BC=CD=DA,在Rt△AOB中,E是AB的中点,∴OE=AB,∵OE=2,∴AB=4,∴菱形ABCD的周长=4AB=16.故选C.
7.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,过点D作于点H,连接OH,若,,则菱形ABCD的面积为( )
A.8 B.16 C.24 D.32
【答案】B
【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,∵DH⊥AB,∴∠BHD=90°,
∴BD=2OH,∵OH=2,∴BD=4,∵OA=4,∴AC=8,∴菱形ABCD的面积= AC•BD= ×8×4=16.
故选:B.
8.如图,平移△ABC到△BDE的位置,且点D在边AB的延长线上,连接EC,CD,若AB=BC,那么在以下四个结论:①四边形ABEC是平行四边形;②四边形BDEC是菱形;③;④DC平分∠BDE,正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【解析】∵平移△ABC到△BDE的位置,且点D在边AB的延长线上,∴,
∴四边形ABEC是平行四边形,故①正确;∵平移△ABC到△BDE的位置,∴AB=BD=CE,BC=DE,∵AB=BC,∴AB=BD=CE=BC=DE,∴四边形BDEC是菱形,故②正确;∵四边形BDEC是菱形,∴,∵,,故③正确;∵四边形BDEC是菱形,∴DC平分∠BDE,
故④正确;∴正确的有4个.故选D.
9.下图入口处进入,最后到达的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】:D
【解析】:∵一组对边平行,另一组对边相等的四边形不一定是平行四边形;对角线互相垂直的四边形不一定是菱形;∴最后到达的是丁故选:D.
10.如图,平移△ABC到△BDE的位置,且点D在边AB的延长线上,连接EC,CD,若AB=BC,那么在以下四个结论:①四边形ABEC是平行四边形;②四边形BDEC是菱形;③AC⊥DC;④DC平分∠BDE,正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】:D
【解析】:∵△BDE是△ABC平移过去的,且A、B、D三点一线,∴AD∥CE,AC∥BE,∴四边形ABEC为平行四边形,故①命题正确;∵AB=BD,且AB=BC,∴AB=BD=DE=EC=BC,即四边形BDEC为菱形,故②命题正确;∵菱形对角线垂直,∴BE⊥CD,∵AC∥BE∴AC⊥CD,故③命题正确;∵菱形的对角线即角平分线,且四边形BDEC为菱形,∴DC为∠BDE的角平分线,故④命题正确.故正确的命题为4个,故选:D.
(二)填空题
11. 如图,在平行四边形ABCD中,添加一个条件______使平行四边形ABCD是矩形.
【答案】(答案不唯一)
【解析】若使▱ABCD是矩形,可添加的条件是:AC=BD;(对角线相等的平行四边形是矩形),∠ABC=90°等(有一个角是直角的平行四边形是矩形),故答案为:任意写出一个正确答案即可,如:AC=BD或∠ABC=90°.故答案为:AC=BD(答案不唯一)
12. 如图在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,D为斜边AB上一点,以CD、CB为边作平行四边形CDEB,当AD=_____,平行四边形CDEB为菱形.
【答案】
【解析】如图,连接CE交AB于点O.∵Rt△ABC中,,AC=4,BC=3
∴ (勾股定理)若平行四边形CDEB为菱形时,CE⊥BD,且OD=OB,CD=CB.∵ ∴∴在Rt△BOC中,根据勾股定理得, ∴ 故答案是:.
13.如图,菱形的两条对角线、相交于点,,,则菱形的面积为 .
【答案】24
【解析】∵四边形是菱形,,,∴,
故答案为:.
14.如图,在中,以为圆心,长为半径画弧交于,分别以、为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点,作射线交于点,,,则的长为 .
【答案】8
【解析】如图,设交于点O.由作图可知:,,∵四边形是平行四边形,∴,∴,∴,∴,
∵,∴四边形是平行四边形,∵,∴四边形是菱形,∴,,在中,,∴,∴.故答案为:8.
15.如图,将两张长为9,宽为3的矩形纸条交叉,使重叠部分是一个菱形,容易知道当两张纸条垂直时,菱形的面积有最小值9,那么菱形面积的最大值是________.
【答案】15
【解析】:如图,此时菱形ABCD的面积最大.设AB=BC=x,则EB=9﹣x,AE=3,在Rt△ABE中,由勾股定理得到:AE2+EB2=AB2,即32+(9﹣x)2=x2,解得 x=5,∴S菱形ABCD=5×3=15,
16.如图,AC是菱形ABCD的对角线,P是AC上一个动点,过点P分别作AB、BC的垂线,垂足分别是F和E.若菱形ABCD的周长是12cm,面积是6cm2,则PE+PF的值是_______.
【答案】:2
【解析】:如图,连接BP,∵菱形ABCD的周长是12cm,面积是6cm2,∴AB=BC==3(cm),S△ABC==3(cm2),∵S△ABC=S△ABP+S△BPC,∴3=AB•PF+BC•PE,∴3=×3×PE+×3×PF=(PE+PF),∴PE+PF=2(cm),
17.如图,在菱形中,°,,是边上的一点,分别是的中点,则线段的长为 .
【答案】1
【解析】如图,连接.四边形是菱形,,,是等边三角形,,∵,分别是,的中点,∴是的中位线,.故答案为:.
18. 如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=2,BC=6,CD=8,E,F分别是边ABCD的中点, DH⊥BC于点H,连接EH,EC,EF,现有下列结论:①∠CDH=30°;②EF=4;③四边形EFCH是菱形;④S△EFC=3S△BEH.你认为结论正确的有___________.(填序号)
【答案】①②③
【解析】①∵AD∥BC,AB⊥BC,DH⊥BC,∴四边形ABHD是矩形,∴BH=AD=2,AB=DH,∴CH=BC-BH=6-2=4,∵CD=8,∴CH=CD,∴∠CDH=30°;①正确;②∵E,F分别是边AB、CD的中点,∴CF=CD=4,EF∥BC,EF=(AD+BC)=4,②正确;③∵EF∥BC,EF=CH=4,
∴四边形EFCH是平行四边形,又∵EF=CF=4,∴四边形EFCH是菱形;③正确;④∵EF=4,BH=2,∴S△EFC=2S△BEH.④错误;故选①②③.
19.如图,菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于O,AE⊥BC于点E,连接OE,若OE=3,BD=8,则AB的长为 .
【答案】5
【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴OA=OC,OB=OD,BD⊥AC,∵AE⊥BC,∴∠AEC=90°,
∴AC=2OE=6,OB=4,∴OC=3,∴AB===5.故答案为:5.
20.如图,四边形ABCD是菱形,E在AD上,F在AB延长线上,CE和DF相交于点G,若CE=DF,∠CGF=30°,AB的长为6,则菱形ABCD的面积为 .
【答案】18
【解析】连接AC、BD,交于点O,分别取AE、BF的中点M、N,连接OM、ON,在AB上截取AH=AM,连接OH,过C作CP⊥AF于P,∵四边形ABCD是菱形,∴O是BD的中点,也是AC的中点,∴OM=CE,ON=DF,∵CE=DF,∴OM=ON,∵AC平分∠DAB,∴∠DAC=∠BAC,∵AO=AO,∴△AMO≌△AHO,∴OM=OH,∠AMO=∠AHO,∴OM=OH=ON,∴∠OHN=∠ONH,∵∠AHO+∠OHN=180°,∴∠AMO+∠ONH=180,∵OM∥EC,ON∥DF,∴∠AMO=∠AEC,∠ONH=∠GFA,∴∠AEC+∠GFA=180°,∴∠DAB+∠EGF=180°,∵∠CGF=30°,∴∠EGF=150°,
∴∠DAB=30°,∵AD∥BC,∴∠CBF=∠DAB=30°,∵AB=BC=6,∴CP=BC=3,∴菱形ABCD的面积=AB•CP=6×3=18,故答案为18.
(三)解答题
21.如图,已知BD平分∠ABF,且交AE于点D,
(1)求作:∠BAE的平分线AP(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);
(2)设AP交BD于点O,交BF于点C,连接CD,当AC⊥BD时,求证:四边形ABCD是菱形.
解:(1)如图所示:
(2)证明:如图:在△ABO和△CBO中,,∴△ABO≌△CBO(ASA),
∴AO=CO,AB=CB.在△ABO和△ADO中,,∴△ABO≌△ADO(ASA),
∴BO=DO.∵AO=CO,BO=DO,∴四边形ABCD是平行四边形,∵AB=CB,∴平行四边形ABCD是菱形.
22.(8分)如图,在边长为4的菱形ABCD中,BD=4,E,F分别是AD,CD上的动点(包含端点),且AE+CF=4,连结BE,EF,FB.
(1)求证:BE=BF;
(2)求EF的最大值与最小值.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是边长为4的菱形,BD=4,∴△ABD,△CBD都是边长为4的等边三角形,∵AE+CF=4,∴CF=4-AE=AD-AE=DE,又∵BD=BC=4,∠BDE=∠C=60°,∴△BDE≌△BCF(SAS),∴BE=BF
(2)∵△BDE≌△BCF,∴∠EBD=∠FBC,∴∠EBD+∠DBF=∠FBC+∠DBF,∴∠EBF=∠DBC=60°,又∵BE=BF,∴△BEF是等边三角形,∴EF=BE=BF,当动点E运动到点D或点A时,BE最大,最大值为4;当BE⊥AD,即E为AD的中点时,BE最小,最小值为2.∵EF=BE,∴EF的最大值为4,最小值为2
23.(8分)如图,已知在菱形ABCD中,F为边BC的中点,DF与对角线AC交于M,过M作ME⊥CD于E,∠1=∠2.
(1)若CE=1,求BC的长;
(2)求证:AM=DF+ME.
解:(1)∵四边形ABCD是菱形,∴AB∥CD,∴∠1=∠ACD,∵∠1=∠2,∴∠ACD=∠2,∴MC=MD,∵ME⊥CD,∴CD=2CE,∵CE=1,∴CD=2,∴BC=CD=2;
(2)证明:如图,∵F为边BC的中点,∴BF=CF=BC,∴CF=CE,在菱形ABCD中,AC平分∠BCD,∴∠ACB=∠ACD,在△CEM和△CFM中,∵,∴△CEM≌△CFM(SAS),
∴ME=MF,延长AB交DF的延长线于点G,∵AB∥CD,∴∠G=∠2,∵∠1=∠2,∴∠1=∠G,
∴AM=MG,在△CDF和△BGF中,∵∴△CDF≌△BGF(AAS),∴GF=DF,由图形可知,GM=GF+MF,∴AM=DF+ME.
24.已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,现按如下步骤作图:
①分别以A,C为圆心,a为半径(a>AC)作弧,两弧分别交于M,N两点;
②过M,N两点作直线MN交AB于点D,交AC于点E;
③将△ADE绕点E顺时针旋转180°,设点D的像为点F.
(1)请在图中直线标出点F并连接CF;
(2)求证:四边形BCFD是平行四边形;
(3)当∠B为多少度时,四边形BCFD是菱形.
解:(1)如图所示:
(2)∵根据作图可知:MN垂直平分线段AC,∴AE=EC,∵∠AED=∠ACB=90°,∴ED∥CB,∴AD=DB,∴D、E为线段AB和AC的中点,∴DE是△ABC的中位线,∴DE=BC,∵将△ADE绕点E顺时针旋转180°,点D的像为点F,∴EF=ED,∴DF=BC,∵DE∥BC,∴四边形BCFD是平行四边形;
(3)当∠B=60°时,四边形BCFD是菱形;∵∠B=60°,∴BC=AB,∵DB=AB,∴DB=CB,∵四边形BCFD是平行四边形,∴四边形BCFD是菱形.
25.如图,菱形ABCD中,∠B=60°,点E在边BC上,点F在边CD上.
(1)如图1,若E是BC的中点,∠AEF=60°,求证:BE=DF;
(2)如图2,若∠EAF=60°,求证:△AEF是等边三角形;
(3)在(2)的条件下,如果AB=10,那么△AEF的周长是否存在最小值?如果存在,请求出来.
解:(1)如图1所示:连接AC.∵在菱形ABCD中,∠B=60°,∴AB=BC=CD,∠BCD=180°-∠B=120°.∴△ABC是等边三角形.∵E是BC的中点,∴AE⊥BC.∵∠AEF=60°,∴∠FEC=90°-∠AEF=30°.∴∠CFE=180°-∠FEC-∠ECF=180°-30°-120°=30°.∴∠FEC=∠CFE.∴EC=CF.∴BE=DF.
(2)如图2所示:连接AC.∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∠ACB=60°,∠BAC=60°.∴∠B=∠ACF=60°.∵∠BAC=∠EAF=60°,∴∠BAE=∠CAF.在△ABE和△ACF中,
∴△ABE≌△ACF.∴AE=AF.∵∠EAF=60°,∴△AEF是等边三角形.
(3)由垂线段最短可知:当AE⊥BC时,AE有最小值.∵AE⊥BC,∠B=60°,∴∠BAE=30°,
∴AB=2BE=10,∴BE=5,∴AE==5,∴△AEF周长的最小值为3×5=15.
26.如图①,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=60°,AB=12 cm,点P从点A出发沿AB以2 cm/s的速度向点B运动,同时点Q从点C出发以1 cm/s的速度向点A运动,设运动时间为t(s)(0<t<6).
(1)直接写出线段AP,AQ的长: AP=____,AQ=____(用含t的代数式表示).
(2)设△APQ 的面积为S,写出S与t的关系式.
(3)如图②,连结PC,并把△PQC沿QC翻折,得到四边形PQP′C,那么是否存在某一时间t,使四边形PQP′C为菱形?若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵∠C=90°,∠A=60°,∴∠B=30°.又∵AB=12 cm,∴AC=6 cm.由题意,得AP=2t,AQ=6-t.
(2)过点P作PH⊥AC于点H.在Rt△APH中,∵∠A=60°,∴∠HPA=30°.∵AP=2t,∴AH=t.∴PH=t.∴S=AQ·PH=(6-t)×t=-t2+3t(0<t<6).
(3)存在.过点P作PM⊥AC于点M.由(2)可知,AM=AP=t,∴QC=AM,∴AQ=CM.
当四边形PQP′C为菱形时,PC=PQ,此时CM=MQ,∴AQ=CM=MQ=AC=2 cm,
此时6-t=2,解得t=4,即当t=4时,四边形PQP′C是菱形.
五.提分特训
(一)选择题
1.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,则重合部分构成的四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据题意可得,,∴四边形是平行四边形,∵交叉形成的锐角为,∴,如图所示,过点作,分别交于点,则,,∴,∴,∴,∴,∴平行四边形是菱形,在中,,∴,,∴,解得,(负值舍去),∴,∴四边形的面积为,
故选:D .
2.如图,在菱形中,对角线与相交于点,且,,则菱形的高为( )
A.3 B.4 C. D.
【答案】D
【解析】四边形是菱形,,,,,
,,在中,根据勾股定理可得:
,是菱形的高,,
,故选:.
3.如图,在菱形中,,,是边的中点,,分别是,上的动点,连接,,则的最小值是( )
A.6 B. C. D.
【答案】B
【解析】如图,作点关于的对称点,连接,∴,∴,当时,点在上,则取得最小值,
四边形是菱形,点在AD上,,,,由,
得,解得:,即的最小值是;故选:B.
4.如图,将三角形ABC沿方向平移得到,连接,下列条件能够判定四边形为菱形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】∵将△ABC沿方向平移得到,∴,,,,∴四边形为平行四边形,∴当时,平行四边形是菱形.故选:B.
5.在△ABC中,AB=AC,四边形ADEF为菱形,O为AE,DF的交点,S△ABC=8 ,则S菱形ADEF=( )
A.4 B.4 C.4 D.4
【答案】C
【解析】∵四边形ADEF为菱形,∴EF∥AB,DE∥AC,AF=EF=DE=AD,AE⊥DF,∴,,,,,∴CF=EF,DE=DB,
,,∴DF∥BC,,,,
,,,即,
,故C正确.故选:C.
6.边长为a的正六边形内有一边长为a的菱形,该菱形其中一个内角为,则( )
A.3 B.4 C.2 D.1
【答案】C
【解析】如图所示,由图可知,边长为a的正六边形可拆成6个边长为a的等边三角形,图中的菱形有一个角为60°,则该边长为a的菱形可以拆成2个边长为a的等边三角形,
边长为a的等边三角形的底边上的高也是底边的中线,则利用勾股定理可得高为:,边长为a的等边三角形的面积为:,则可知正六边形的面积为:,空白菱形的面积为:,则阴影部分的面积为:,则有,故选:C.
7.在下列条件中,能够判定四边形是菱形的是( )
A.两条对角线相等 B.两条对角线互相垂直平分
C.两条对角线互相垂直 D.两条对角线相等且互相垂直
【答案】B
【解析】菱形的判定方法有三种:①定义:一组邻边相等的平行四边形是菱形;②四边相等;③对角线互相垂直平分的四边形是菱形,故选:B.
8.如图,在▱ABCD中,O为AC的中点,经过点O的直线交AD于E交BC于F,连接AF、CE,下列选项可以使四边形AFCE是菱形的为( )
A.OE=OF B.AE=CF C.EF⊥AC D.EF=AC
【答案】C
【解析】A、∵O为AC的中点,∴OA=OC,∵OE=OF,∴四边形AFCE是平行四边形,故选项A不符合题意;B、四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∵AE=CF,∴四边形AFCE是平行四边形,故选项B不符合题意;C、∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠AEO=∠CFO,∵O为AC的中点,∴OA=OC,在△AOE和△COF中,,∴△AOE≌△COF(AAS),∴OE=OF,∴四边形AFCE是平行四边形,∵EF⊥AC,∴平行四边形AFCE是菱形,故选项C符合题意;D、∵EF=AC,∴平行四边形AFCE是矩形,故选项D不符合题意;故选:C.
9.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,平行四边形BCDE的顶点E在边AB上,连接CE、AD.添加一个条件,可以使四边形ADCE成为菱形的是( )
A.CE⊥AB B.CD⊥AD C.CD=CE D.AC=DE
【答案】C
【解析】添加CD=CE,可以使四边形ADCE成为菱形,理由如下:如图,设AC于ED交于点O,∵四边形BCDE是平行四边形,∴DE∥BC,BE∥CD,∴∠AOE=∠ACB=90°,∴AC⊥DE,∵CD=CE,∴OD=OE,∵AB∥CD,∴∠EAO=∠DCO,在△AOE和△COD中,,∴△AOE≌△COD(AAS),∴OA=OC,∵OD=OE,四边形ADCE是平行四边形,∵CE=CD,∴四边形ADCE是菱形.因为添加其他条件,都不可以使四边形ADCE成为菱形.故选:C.
10.如图,在菱形ABCD中,∠A=120°,AB=8,将菱形ABCD沿对角线BD向右平移个单位长度,得到菱形EFGH(点A、B、C、D的对应点分别为点E、F、G、H),AD与EF相交于点M,CD与FG相交于点N,则FM的长为( )
A.6 B. C.8 D.
【答案】A
【解析】连接AC、AE,过点M作MT⊥AE于T,如图所示:∵四边形ABCD是菱形,∴∠CAD=∠BAD=×120°=60°,AC⊥BD,由平移的性质得:AB=EF=8,AE=2,AB∥EF,AE∥BD,∴AC⊥AE,∴∠MAE=90°﹣∠CAD=90°﹣60°=30°,∵AB∥EF,∴∠MEA=180°﹣(∠BAD+∠MAE)=180°﹣(120°+30°)=30°,∴∠MAE=∠MEA,∴AM=EM,∴AT=ET=AE=×2=,在Rt△ATM中,∠MAT=30°,∴AM=2,∴FM=EF﹣EM=EF﹣AM=8﹣2=6,故选:A.
(二)填空题
11.如图,在菱形ABCD中,点E在CD上,若AE=AC,∠B=48°,则∠BAE的大小为 .
【答案】114°
【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴CA平分∠BCD,AB∥CD,∴∠BAE+∠AEC=180°,∠B+∠BCD=180°,∴∠BCD=180°﹣∠B=180°﹣48°=132°,∴∠ACE=∠BCD=66°,
∵AE=AC,∴∠AEC=∠ACE=66°,∴∠BAE=180°﹣∠AEC=114°;故答案为:114°.
12.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】
【解析】根据题意得点,,∵,,∴四边形为菱形,∴,∵顶点的坐标为,∴,∴,
∴,在中,,
故答案为:.
13.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】
【解析】∵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:.
14.如图,在菱形中,对角线与BD交于点,且,,垂直于,则 .
【答案】
【解析】∵四边形是菱形,∴,,,∴,
∵,∴,∴∴,
∵,∴,∴,故答案为:.
15.如图,四边形ABCD为菱形,对角线AC,BD相交于点O,DH⊥AB于点H,连接OH,∠CAD=25°,则∠DHO的度数是_________.
【答案】:25°
【解析】:如图:∵ABCD是菱形∴AD=AB,BO=OD,∴∠BAD=2∠CAD=50°∴∠ABD=(180°﹣∠BAD)÷2=65°∵DH⊥AB,BO=DO∴HO=DO∴∠DHO=∠BDH=90°﹣∠ABD=25°
16.如图,在菱形纸片中,,点是边上的一点,将纸片沿折叠,点落在处,恰好经过的中点,则的度数是__________.
【答案】75°
【解析】连接BD,∵四边形ABCD为菱形,∠A=60°,∴△ABD为等边三角形,∠ADC=120°,∠C=60°,∵P为AB的中点,∴DP为∠ADB的平分线,即∠ADP=∠BDP=30°,∴∠PDC=90°,∴由折叠的性质得到∠CDE=∠PDE=45°,在△DEC中,∠DEC=180°−(∠CDE+∠C)=180°−(45°+60°)=75°.
17.如图,在平行四边形中,的平分线交于点,的平分线交于点,若,,则的长为___________.
【答案】16
【解析】如图,是的角平分线,.四边形是平行四边形,,,,,同理可得,
四边形为平行四边形.,四边形为菱形.,,.在中,,.
18.如图,在折叠千纸鹤时,其中某一步需要将如图所示的菱形纸片分别沿,所在直线进行折叠,使得菱形的两边,重合于.若此时,则 .
【答案】30°
【解析】∵四边形ABCD为菱形,∴∠B=∠D,∠B+∠BAD=180°,由折叠的性质得:∠B=∠AOM,∠D=∠AON,∠BAM=∠OAM=∠DAN=∠OAN=∠BAD,∵∠MON=80°,∴∠AOM=∠AON=(360°-80°)=140°,∴∠B=∠AOM=140°,∴∠BAD=40°,∴∠OAM=10°,
∴∠AMO=180°-140°-10°=30°,故答案为:30°.
19.如图,菱形ABCD的形状和大小保持不变,将菱形ABCD绕点B旋转适当角度得到菱形A'BC'D',边A'D与AD,DC交于E,F(D,E,F不重合),连接EB,FB.在旋转过程中:①EB平分∠AED';②FB平分∠A'FC;③△DEF的周长是一个定值;④S△DEF+2S△BEF=S菱形ABCD,判断正确的是 .
【答案】①②③
【解析】如图,过点B作BH⊥A′D′于H,BM⊥AD于M,BN⊥CD于N.∵菱形BA′D′C′是由菱形ABCD旋转得到,菱形的每条边上的高相等,∴BM=BH=BN,∵BH⊥A′D′于H,BM⊥AD于M,BN⊥CD于N,∴BE平分∠AED′,BF平分∠A′FC,故选项①②正确,∵∠BME=∠NHE=90°,BE=BE,BM=BH,∴Rt△BEM≌Rt△BEH(HL),∴EH=EM,同法可证,FH=FN,∴△DEF的周长=DE+EF+DF=DE+EM+DF+FN=DM+DN,∵∠BMA=∠BNC=90°,BM=BN,BA=BC,∴Rt△BMA≌Rt△BNC(HL),∴AM=CN,∵DA=DC,∴DM=DN,∴△DEF的周长=2DM=定值,故③正确,∵Rt△BEM≌Rt△BEH,Rt△BMA≌Rt△BNC,Rt△BFN≌Rt△BFH,
∴S△BEM=S△BEH,S△BMA=S△BNC,S△BFN=S△BFH,∴S△DEF+2S△BEF=S四边形DMBN,∵∠A不一定为60°,
∴AM不一定等于AB,∴S△DEF+2S△BEF≠S菱形ABCD,故④错误;故选①②③.
20.如图,边长为1的菱形ABCD中,∠DAB=60°.连接对角线AC,以AC为边作第二个菱形ACEF,使∠FAC=60°.连接AE,再以AE为边作第三个菱形AEGH使∠HAE=60°…按此规律所作的第n个菱形的边长是 .
【答案】()n﹣1
【解析】连接DB,∵四边形ABCD是菱形,∴AD=AB.AC⊥DB,∵∠DAB=60°,∴△ADB是等边三角形,∴DB=AD=1,∴BM=,∴AM=,∴AC=,同理可得AE=AC=()2,AG=AE=3=()3,按此规律所作的第n个菱形的边长为()n﹣1,
故答案为()n﹣1.
(三)解答题
21.如图,在菱形ABCD中,E为对角线BD上一点,且AE=DE,连接CE.
(1)求证:DE=CE.
(2)当EA⊥AB于点A,AE=ED=1时,求菱形的边长.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,∴∠ABE=∠CBE,AB=CB,在△ABE和△CBE中,,∴△ABE≌△CBE(SAS),∴AE=CE,又∵AE=DE,∴DE=CE.
(2)如图,连接AC交BD于H,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD,AC⊥BD,BH=DH,AH=CH,∴∠ABD=∠ADB,∵AE═ED=1,∴∠DAE=∠EDA,
∴∠DAE=∠ADE=∠ABD,∵∠DAE+∠ADE+∠BAE+∠ABD=180°,∴∠DAE=∠AD=∠ABD=30°,∴BE=2AE=2,∴BD=BE+DE=3,∴BH=DH=,∵∠ABD=30°,AH⊥BD,∴AB=2AH,BH=AH,∴AH=,AB=2AH=,即菱形的边长为.
22.如图,菱形ABCD中,E、F分别是边AD,CD上的两个动点(不与菱形的顶点重合),且满足CF=DE,∠A=60°.
(1)求证:△BEF是等边三角形.
(2)若菱形ABCD的边长为6,当△DEF的面积为时,求DE的长.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,∴AD=DC=BC=AB,∠A=∠C=60°,∴△ABD和△BCD都是等边三角形,∴∠C=∠BDE=60°,BD=BC.在△BDE和△BCF中,,∴△BDE≌△BCF(SAS),∴∠DBE=∠CBF,BE=BF,∵∠DBC=∠DBF+∠CBF=60°,∴∠DBF+∠DBE=60°,即∠EBF=60°,∴△BEF是等边三角形;
(2)解:∵菱形ABCD的边长为6,∴CD=6,作FG作DE于G,如图2所示:由(1)得:∠FDG=60°,∴∠DFG=30°,∴DG=DF,FG=DG=DF,∵CF=DE,∴DF=CD﹣CF=6﹣DE,∵△DEF的面积=DE×FG=DE×(6﹣DE)=2,即DE(6﹣DE)=8,解得:DE=2,或DE=4;即DE的长为2或4.
23.如图①,把△EFP放置在菱形ABCD中,使得顶点E、F、P分别在线段AB、AD、AC上,已知EP=FP=6,∠BAD=60°,且AB>6.
(1)如图②,作PG⊥AB于G,PH⊥AD于H,则∠EPF ∠HPG(填“<”“>”或“=”).
(2)∠FPE的大小是 .
(3)若AP=8,求AE+AF的值.
解:(1)作PG⊥AB于G,PH⊥AD于H,则∠PGE=∠PHF=90°,∵四边形ABCD是菱形,∴AC平分∠BAD,∴PG=PH,在Rt△PGE和Rt△PHF中,,∴Rt△PGE≌Rt△PHF(HL),∴∠HPF=∠GPE,GE=HF,∴∠HPF+∠FPG=∠GPE+∠FPG,即∠HPG=∠EPF,故答案为:=;
(2)∵∠BAD=60°,∠AHP=∠AGP=90°,∴∠GPH=120°,∴∠EPF=120°,故答案为:120°;
(3)∵∠BAD=60°,AC平分∠BAD,∴∠PAG=30°,∴PG=AP=4,∴AG=PG=4,又∵GE=HF,∴AE+AF=AG+GE+AH﹣HF=2AG=8.
24.邻边不相等的平行四边形纸片,剪去一个菱形,余下一个四边形,称为第一次操作;在余下的四边形纸片中再剪去一个菱形,又余下一个四边形,称为第二次操作;…依此类推,若第n次操作余下的四边形是菱形,则称原平行四边形为n阶准菱形.如图1,平行四边形ABCD中,若AB=1,BC=2,则平行四边形ABCD为1阶准菱形.
(I)判断与推理:
(i)邻边长分别为2和3的平行四边形是 阶准菱形;
(ii)为了剪去一个菱形,进行如下操作:如图2,把平行四边形ABCD沿BE折叠(点E在AD上),使点A落在BC边上的点F,得到四边形ABFE,请证明四边形ABFE是菱形.
(Ⅱ)操作与计算:已知平行四边形ABCD的邻边长分别为l,a(a>1),且是3阶准菱形,请画出平行四边形ABCD及裁剪线的示意图,并在图形下方写出a的值.
解:(I)(i)利用邻边长分别为2和3的平行四边形经过两次操作,所剩四边形是边长为1的菱形,故邻边长分别为2和3的平行四边形是2阶准菱形;故答案为:2;
(ii)由折叠知:∠ABE=∠FBE,AB=BF,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AE∥BF,
∴∠AEB=∠FBE,∴∠AEB=∠ABE,∴AE=AB,∴AE=BF,∴四边形ABFE是平行四边形,
∴四边形ABFE是菱形;(II)如图,必为a>3,且a=4;②如图,必为2<a<3,且a=2.5;③如图,必为<a<2,且a﹣1+(a﹣1)=1,解得a=;④如图,必为1<a<,且3(a﹣1)=1,解得a=.综上所述,a的值分别是:a1=4,a2=,a3=,a4=.
25.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,AE平分∠BAC,分别交BC,CD于点E,F,EH⊥AB于点H,连接FH.
(1)求证:∠1=∠2.
(2)求证:四边形CFHE是菱形.
(3)若∠CAB=60°,直接写出S四边形CFHE:S△ABC的值.
解:(1)证明:∵AE平分∠CAB,∴∠CAE=∠EAB.又∵∠ACB=90°,CD⊥AB,∴∠ACD+∠BCD=∠BCD+∠B=90°.∴∠ACD=∠B.∴∠1=∠CAE+∠ACD=∠B+∠EAB=∠2;
(2)证明:∵∠ACB=90°,AE平分∠BAC,EH⊥AB,∴CE=EH.∵CD⊥AB,EH⊥AB,∴CF∥EH.由(1)可知∠1=∠2,∴CF=CE.∴CF=EH.∴四边形CFHE是平行四边形.∵CE=EH,∴四边形CFHE是菱形;
(3)∵∠CAB=60°,∴∠B=30°,∵AE平分∠BAC,∴∠CAE==30°,设AC=x,则CE=x,BC=x,∵∠CAE=30°,∴∠2=∠1=60°,∴CE=EF=AE,∴S△ACE=2S△CEF,∵S菱形CDHE=2S△CEF,∴S菱形CFHE=S△ACE==x•x=x2,∵S△ABC=AC•BC==x2,∴S四边形CFHE:S△ABC=.
26.借助平移、旋转、轴对称等操作,本学期我们研究了特殊平行四边形的性质.深入探究会发现四边形还有很多神奇之处.
定义:四边形内一点与四个顶点连线形成的四个角中,如果相邻的两个角相等,且其余两个角也相等,那么称这个点为四边形的“分角点”.
【理解发现】
(1)如图①,由定义可知,
∵为四边形的分角点,=,
∴______.
(2)如果一个四边形存在分角点,那么它在四边形的对角线上吗?
(3)一个菱形共有多少个分角点?
【尝试思考】
(1)请按照给出的作法,用尺规作图的方法作出四边形的一个分角点:
作法
图形
1.连接.
2.以所在的直线为对称轴,作点的对称点.
3.作射线,交于点.
为四边形的一个分角点.
(2)
如图②,四边形的顶点都在格点上,请在图②中画出它的一个分角点.
解:理解发现∶
(1)如图①,由定义可知,∵为四边形的分角点,=,∴,故答案为∶;
(2)分角点在四边形的对角线上,理由如下∶如图①,,,∴∴点,,共线,
∴分角点在四边形的对角线上;
(3)如图1,菱形有无数个分角点,理由如下∶∵四边形是菱形,∴.∴.∴∴.即.∴点是四边形的分角点,∵为BD上任意一点,∴菱形有无数个分角点,
尝试思考:
(1)如图2(2)如图3,找出点A关于BD的对称点E,作射线CE,交BD于点T,则点T就是求作的图形.
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