内容正文:
专题03菱形性质与判定复习讲义
知识目标
能力目标
应试目标
1.牢记菱形定义:一组邻边相等的平行四边形,明确它是特殊的平行四边形。
2.掌握菱形 3 大核心性质:四条边都相等、对角线互相垂直且平分每组对角、兼具平行四边形所有性质。
3.熟练 3 种判定方法:定义法、对角线互相垂直的平行四边形、四条边都相等的四边形。
1.会用勾股定理 + 菱形性质,快速计算边长、对角线、面积。
2.能规范书写证明过程,精准判断 “平行四边形→菱形”“四边形→菱形” 的证明路径。
3.能解决折叠、动点、坐标系等综合题,体会 “化菱形为直角三角形” 的转化思想。
1.选择 / 填空题:秒杀性质 / 判定正误题,快速计算长度、角度、面积。
2.解答 / 证明题:规范步骤不丢分,拿下菱形判定、综合计算类考题。
3.易错点避雷:分清 “对角线互相垂直的四边形≠菱形”,避免概念混淆失分。
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
题型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.添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13.菱形与坐标系综合
题型14.菱形与最值问题
解答题5题
知识点01:菱形的本质:特殊的平行四边形
1. 定义(课本核心)
一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
从属关系:平行四边形 ⊃ 菱形
关键:在平行四边形基础上,*多了 “一组邻边相等”*这个限定条件
直观理解:把平行四边形的一组邻边 “拉” 到相等,就得到了菱形
2. 与平行四边形的关系
图形
相同点
不同点(菱形独有)
平行四边形
对边平行且相等、对角相等、对角线互相平分
——
菱形
同上
四条边都相等、对角线互相垂直且平分每组对角
✨ 知识点02:菱形的三大核心性质(必考考点)
项目
文字语言
几何语言
图示
边
对边平行,四条边都相等
AB∥CD,AD∥BC AB=BC=CD=DA
角
对角相等,邻角互补
∠A=∠C,∠B=∠D∠A+∠B=180∘
对角线
互相平分且垂直每条对角线平分一组对角
OA=OC,OB=OD AC⊥BD
∠BAC=∠DAC,∠ABD=∠CBD
对称性
中心对称、轴对称(2 条对称轴)
对称中心:对角线交点 O
隐藏结论:对角线把菱形分成四个全等的直角三角形,可直接用勾股定理计算边长或对角线长度
知识点03:菱形的面积计算
计算方法
符号表述
主要依据
.菱形面积=底高
菱形是特殊的平行四边形
菱形面积=两条对角线乘积的一半
知识点04:菱形的判定(满足条件 ⇒ 是菱形)
判定方法
文字语言
几何语言
图示
定义
有一组邻边相等的平行四边形是菱形
∵ 平行四边形 ABCD,AB=AD
∴ 菱形 ABCD
四边相等
四条边相等的四边形是菱形
∵ AB=BC=CD=DA
∴ 菱形 ABCD
对角线垂直
对角线互相垂直的平行四边形是菱形
∵ 平行四边形 ABCD,AC⊥BD
∴ 菱形 ABCD
对角线垂直平分
对角线垂直且平分的四边形是菱形
∵ AC⊥BD,OA=OC,OB=OD
∴ 菱形 ABCD
高频易错点 & 解题技巧
1. 易错避雷
❌ 错误:“对角线互相垂直的四边形是菱形”
✅ 正解:必须是对角线互相垂直的平行四边形才是菱形
❌ 错误:“四条边相等的平行四边形是特殊菱形”
✅ 正解:四条边相等的平行四边形本身就是菱形,无需额外限定
❌ 错误:“菱形的对角线相等”
✅ 正解:菱形对角线仅互相垂直,不相等(对角线相等是矩形的性质)
2. 解题技巧
性质→求值:求边长、角度、面积时,优先用 “四条边相等”“对角线垂直” 转化为直角三角形计算
判定→证明:
已知平行四边形:优先用 “一组邻边相等” 或 “对角线垂直” 判定
已知四边关系:直接用 “四条边相等” 判定
辅助线思路:连接对角线,将菱形问题转化为直角三角形或等腰三角形问题
题型01.利用菱形的性质求角度
【典例】如图,菱形中,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】如图,在菱形中,,点为上一点,为上一点,连接,,,若,,则的度数为______.
【跟踪专练2】如图,在菱形中,对角线相交于点O,,E是线段上的一点,且,则的度数是( )
.
A. B. C. D.
题型02.利用菱形的性质求线段长
【典例】如图,四边形是菱形,对角线,相交于点.若,,则菱形的边长是__________.
【跟踪专练1】如图,菱形的对角线,相交于点,过点作于点,连接.若,菱形的面积为,则的长为__________.
【跟踪专练2】如图,菱形中,,,点是边上的动点(),连接,将沿翻折得,射线与射线交于点.给出下列结论:
①当时,.
②当点落在上时,四边形是菱形.
③在点运动的过程中,线段的最小值为.
④连接,则的面积等于
其中正确的结论个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
题型03.利用菱形的性质求面积
【典例】如图,菱形的对角线相交于点,过点作于点,连接,若,菱形的面积为96,则的长为( )
A.6 B.5 C. D.3
【跟踪专练1】如图,两条宽为的长方形纸条叠放得到四边形,若,则这个四边形的面积为__________.
【跟踪专练2】如图,菱形的对角线相交于点O,E、F分别是的中点,连接,若,则菱形的面积为( )
A.12 B.24 C.25 D.
题型04.利用菱形的性质证明
【典例】如图、菱形的对角线相交于点,则下列结论不一定正确的是( )
A.平分 B. C. D.
【跟踪专练1】如图,在菱形中,过对角线上任意一点,作,,下列结论:①图中共有个菱形;② ;③四边形的面积等于的面积的一半;④四边形的周长等于四边形的周长.其中正确的是__________.(填序号)
【跟踪专练2】如图,菱形和菱形,,,点是的中点,点在的延长线上,连接,,,则的长为( )
A. B. C. D.
题型05.添条件使四边形是菱形
【典例】如图,添加下列条件仍然不能使成为菱形的是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】如图,在四边形中,,垂足为O,,要使四边形为菱形,应添加的条件是______(只需写出一个条件即可).
【跟踪专练2】如图,,是的对角线,过点作,交的延长线于点,则添加下列条件,不能使为菱形的是( )
A. B. C. D.
题型06.证明四边形是菱形
【典例】对角线_____的四边形是菱形.
【跟踪专练1】下列平行四边形中,根据图中所标出的数据,不一定是菱形的是( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】如图,两把完全一样的直尺叠放在一起,重合的部分构成一个四边形,如果直尺的宽度是,两把直尺所夹的锐角为,那么这个四边形的周长为______.
题型07.由菱形的性质与判定求角度
【典例】按如下步骤作四边形:①画;②以点为圆心,1个单位长度为半径画弧,分别交于点;③分别以点和点为圆心,1个单位长度为半径画弧,两弧交于点;④连接.若,则的度数是____________.
【跟踪专练1】如图,是的角平分线,交于,交于.且交于,则_____度.
【跟踪专练2】如图,在四边形ABCD中,E,F分别是AD,BC的中点,G,H分别是对角线BD,AC的中点,依次连接E,G,F,H,连接EF,GH,BD与EH相交于P,若AB=CD,∠ABD=20°,∠BDC=70°,则∠GEF=( )度.
A.25 B.30 C.45 D.35
题型08.由菱形的性质与判定求线段长
【典例】如图,两张宽度为2的矩形纸片交叉叠放在一起,若,则重合部分四边形的周长为( )
A. B.8 C. D.
【跟踪专练1】如图,交于点E,交于点F,.若,则四边形的周长为______.
【跟踪专练2】如图,按如下步骤作四边形:①画;②以点为圆心,长为半径画弧,分别交,于点,;③分别以点,为圆心,长为半径画弧,两弧交于点;④连接,,,.若,则的长是( )
A. B. C. D.
题型09.由菱形的性质与判定求面积
【典例】如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,若重合部分构成的四边形中,,,则四边形的面积为( )
A.5 B. C. D.4
【跟踪专练1】如图,已知线段,分别以点,为圆心,以为半径画弧,两弧相交于点,,连接,,,,则四边形的面积为____________.
【跟踪专练2】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
题型10.菱形与折叠问题
【典例】如图,在菱形纸片中,,,将菱形纸片翻折,使点落在的中点处,折痕为,连接交于点,点分别在边上,则的值为______.
【跟踪专练1】如图,在菱形中,,,点E是对角线上任意一点,连接,将线段沿着直线翻折,得到线段,若是等腰三角形,则E,F两点间的距离不可能为( )
A.6 B. C.3 D.
【跟踪专练2】如图,四边形为平行四边形,在边上,将四边形沿过点的直线折叠,点对应点为.
(1)若为边的中点,折痕过点,连接,求证:;
(2)如图,若四边形为菱形,,折痕交于,点落在上且,,求的长.
题型11.菱形与动点问题
【典例】如图,在中,,,点N在直线上运动,以为边向的右侧作菱形,且,M为中点,连接,则点N在运动过程中,_____,的长度存在最小值为______.
【跟踪专练1】如图,在菱形中,,,点分别为边上的动点,且始终保持.连接,点为的中点,连接.则线段长度的最小值为( )
A. B.2 C.3 D.
【跟踪专练2】如图1,在菱形中,,,点E是边上一动点,F是边上一动点,且,连接、.
(1)求证:;
(2)如图2,试仅用一把无刻度的直尺,在边上作点G,使得.(保留作图痕迹,不写作法)
题型13.菱形与坐标系综合
【典例】如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点A在y轴正半轴上.若点C的坐标为,则点A的坐标为__________.
【跟踪专练1】如图,在平面直角坐标系中,菱形的边在轴正半轴上,为边上一点,连接.将菱形沿折叠,点落在点处,于点.若点的坐标为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【跟踪专练2】如图,在直角坐标系中,四边形的顶点的坐标是,,平分,点的横坐标是3,,点是对角线中点,点是射线上的一个动点,点是线段上的一个动点,且有,以,为边构造.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)当的顶点落在四边形的边所在的直线上时,求的长度;
(3)当时,求点的坐标.
题型14.菱形与最值问题
【典例】如图,在菱形中,,对角线,点为边上一动点(不与点重合),平分交于点,过点作于点,连接,点为的中点,连接,则的最小值为___________.
【跟踪专练1】如图,菱形的对角线,相交于点O,点P为边上一动点(不与点A,B重合),于点E,于点F,若,,则的最小值为( )
A. B.4 C. D.
【跟踪专练2】已知中,对角线、相交于点O,.
(1)如图1,若,,求的长;
(2)如图2,,过点C作于点,连接,过点A作交于点E,求证:;
(3)如图3,在(1)的条件下,点P是直线上的一个动点,且,连接,当的值最小时,请直接写出的面积.
【解答题】
1.如图,中,点,分别在,上,,连接,.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若四边形为菱形,,,则的面积为__________
2.如图,在菱形中,对角线,相交于点,是的中点,连接并延长到点,使,连接,.
(1)求证:四边形是矩形.
(2)若,,求四边形的面积.
3.如图,在Rt中,,为边的中点,,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求四边形的面积.
4.如图,在中, 的平分线交于点E,过点A作的垂线交于点F,交于点G,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,,求的长.
5.如图,中,对角线,相交于点,点是上一点,连接,.且.
(1)求证:;
(2)若,,求的面积.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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专题03菱形性质与判定复习讲义
知识目标
能力目标
应试目标
1.牢记菱形定义:一组邻边相等的平行四边形,明确它是特殊的平行四边形。
2.掌握菱形 3 大核心性质:四条边都相等、对角线互相垂直且平分每组对角、兼具平行四边形所有性质。
3.熟练 3 种判定方法:定义法、对角线互相垂直的平行四边形、四条边都相等的四边形。
1.会用勾股定理 + 菱形性质,快速计算边长、对角线、面积。
2.能规范书写证明过程,精准判断 “平行四边形→菱形”“四边形→菱形” 的证明路径。
3.能解决折叠、动点、坐标系等综合题,体会 “化菱形为直角三角形” 的转化思想。
1.选择 / 填空题:秒杀性质 / 判定正误题,快速计算长度、角度、面积。
2.解答 / 证明题:规范步骤不丢分,拿下菱形判定、综合计算类考题。
3.易错点避雷:分清 “对角线互相垂直的四边形≠菱形”,避免概念混淆失分。
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
题型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.添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13.菱形与坐标系综合
题型14.菱形与最值问题
解答题5题
知识点01:菱形的本质:特殊的平行四边形
1. 定义(课本核心)
一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
从属关系:平行四边形 ⊃ 菱形
关键:在平行四边形基础上,*多了 “一组邻边相等”*这个限定条件
直观理解:把平行四边形的一组邻边 “拉” 到相等,就得到了菱形
2. 与平行四边形的关系
图形
相同点
不同点(菱形独有)
平行四边形
对边平行且相等、对角相等、对角线互相平分
——
菱形
同上
四条边都相等、对角线互相垂直且平分每组对角
✨ 知识点02:菱形的三大核心性质(必考考点)
项目
文字语言
几何语言
图示
边
对边平行,四条边都相等
AB∥CD,AD∥BC AB=BC=CD=DA
角
对角相等,邻角互补
∠A=∠C,∠B=∠D∠A+∠B=180∘
对角线
互相平分且垂直每条对角线平分一组对角
OA=OC,OB=OD AC⊥BD
∠BAC=∠DAC,∠ABD=∠CBD
对称性
中心对称、轴对称(2 条对称轴)
对称中心:对角线交点 O
隐藏结论:对角线把菱形分成四个全等的直角三角形,可直接用勾股定理计算边长或对角线长度
知识点03:菱形的面积计算
计算方法
符号表述
主要依据
.菱形面积=底高
菱形是特殊的平行四边形
菱形面积=两条对角线乘积的一半
知识点04:菱形的判定(满足条件 ⇒ 是菱形)
判定方法
文字语言
几何语言
图示
定义
有一组邻边相等的平行四边形是菱形
∵ 平行四边形 ABCD,AB=AD
∴ 菱形 ABCD
四边相等
四条边相等的四边形是菱形
∵ AB=BC=CD=DA
∴ 菱形 ABCD
对角线垂直
对角线互相垂直的平行四边形是菱形
∵ 平行四边形 ABCD,AC⊥BD
∴ 菱形 ABCD
对角线垂直平分
对角线垂直且平分的四边形是菱形
∵ AC⊥BD,OA=OC,OB=OD
∴ 菱形 ABCD
高频易错点 & 解题技巧
1. 易错避雷
❌ 错误:“对角线互相垂直的四边形是菱形”
✅ 正解:必须是对角线互相垂直的平行四边形才是菱形
❌ 错误:“四条边相等的平行四边形是特殊菱形”
✅ 正解:四条边相等的平行四边形本身就是菱形,无需额外限定
❌ 错误:“菱形的对角线相等”
✅ 正解:菱形对角线仅互相垂直,不相等(对角线相等是矩形的性质)
2. 解题技巧
性质→求值:求边长、角度、面积时,优先用 “四条边相等”“对角线垂直” 转化为直角三角形计算
判定→证明:
已知平行四边形:优先用 “一组邻边相等” 或 “对角线垂直” 判定
已知四边关系:直接用 “四条边相等” 判定
辅助线思路:连接对角线,将菱形问题转化为直角三角形或等腰三角形问题
题型01.利用菱形的性质求角度
【典例】如图,菱形中,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据菱形的性质可得邻角互补,求出的度数,再根据菱形的对角线平分一组对角即可求解.
【详解】解:四边形是菱形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵四边形是菱形,
∴平分,
∴.
【跟踪专练1】如图,在菱形中,,点为上一点,为上一点,连接,,,若,,则的度数为______.
【答案】/55度
【分析】由菱形的性质可得,,证明,得出,由三角形外角的定义及性质可得,由等边对等角结合三角形内角和定理可得,再由三角形外角的定义及性质计算即可得解.
【详解】解:∵四边形为菱形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴.
【跟踪专练2】如图,在菱形中,对角线相交于点O,,E是线段上的一点,且,则的度数是( )
.
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的性质,三角形内角和定理、等边对等角等知识点,熟练运用菱形的性质是本题的关键.
由菱形的性质可得、,可得,由等边对等角以及三角形内角和定理求得的度数,再根据角的和差即可解答.
【详解】解:∵四边形是菱形,,
∴、,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选D.
题型02.利用菱形的性质求线段长
【典例】如图,四边形是菱形,对角线,相交于点.若,,则菱形的边长是__________.
【答案】2.5
【分析】先根据菱形的性质可得,再根据勾股定理得出答案.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴.
在中,.
【跟踪专练1】如图,菱形的对角线,相交于点,过点作于点,连接.若,菱形的面积为,则的长为__________.
【答案】
【分析】先利用菱形对角线性质和面积公式求出的长度,再根据直角三角形斜边中线定理得到的长度.
【详解】解:菱形的对角线,相交于点,
,,
,
,
菱形的面积为,
,
解得,
,
,
.
【跟踪专练2】如图,菱形中,,,点是边上的动点(),连接,将沿翻折得,射线与射线交于点.给出下列结论:
①当时,.
②当点落在上时,四边形是菱形.
③在点运动的过程中,线段的最小值为.
④连接,则的面积等于
其中正确的结论个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】对于①,由菱形的性质可得,则,由折叠的性质可得, 进而得到,因此,故①正确;对于②,容易判断当点落在上时,四边形与菱形重合,故②正确;对于③,由可知,,仅当点、、三点重合时取等号,因此的最小值为2,故③正确;对于④,设与的交点为,由可得,故④错误.
【详解】解:对于①:∵,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
由折叠的性质可得,,
∴,
∴,故①正确;
对于②:由折叠的性质可得,,
∵四边形是菱形,
∴,
∴
∴当点落在上时,点与点重合,
又∵菱形关于直线对称,
∴此时点与点重合,
∴四边形即菱形,故②正确;
对于③:由①可知,,
∴为钝角,
∴,仅当点、、三点重合时取等号,
∴的最小值为2,故③正确;
对于④:如图,设与的交点为,
由折叠的性质可得,,
∴,故④错误;
综上,正确的结论有3个.
题型03.利用菱形的性质求面积
【典例】如图,菱形的对角线相交于点,过点作于点,连接,若,菱形的面积为96,则的长为( )
A.6 B.5 C. D.3
【答案】A
【分析】根据菱形的面积公式求出的长,利用菱形对角线互相平分得出为中点,再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可求解.
【详解】解:四边形是菱形,
,,
菱形的面积,,
,
,
,
,
在中,为的中点,
.
【跟踪专练1】如图,两条宽为的长方形纸条叠放得到四边形,若,则这个四边形的面积为__________.
【答案】/平方厘米
【分析】首先根据长方形对边平行判定四边形为平行四边形,再利用两条纸条宽度相等证明该平行四边形邻边相等,从而判定为菱形,最后在直角三角形中利用三角函数求出边长,利用底乘高计算面积,即可求解.
【详解】解:由题意可知,两条长方形纸条的对边分别平行
,
四边形是平行四边形,过点作于点,作于点
由题意得,纸条宽度相等,即
平行四边形是菱形
在中,,,
四边形的面积为 .
【跟踪专练2】如图,菱形的对角线相交于点O,E、F分别是的中点,连接,若,则菱形的面积为( )
A.12 B.24 C.25 D.
【答案】A
【分析】根据中位线定理,得,根据菱形的面积等于对角线乘积的一半计算即可.
【详解】解:∵E、F分别是的中点,,
∴,
∴菱形的对角线相交于点O,,
∴菱形的面积为,
题型04.利用菱形的性质证明
【典例】如图、菱形的对角线相交于点,则下列结论不一定正确的是( )
A.平分 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据菱形的性质,进行判断即可.
【详解】解:菱形的对角线相交于点,
则平分,,,不能得到.
故只有C选项符合题意.
【跟踪专练1】如图,在菱形中,过对角线上任意一点,作,,下列结论:①图中共有个菱形;② ;③四边形的面积等于的面积的一半;④四边形的周长等于四边形的周长.其中正确的是__________.(填序号)
【答案】②④
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质,菱形的判定与性质,全等三角形的判定,掌握菱形的判定与性质是解题的关键.根据,,可得四边形是平行四边形,再根据菱形的对角线平分,可得,由此可推出,再结合菱形的判定可知平行四边形即为菱形,进而判断①说法错误; 根据菱形的性质,可得、上一些对应条件,则可得出两三角形是否全等,判断②说法正确; 根据只有当为中点,为中点时,比较四边形的面积与的面积的关系,进而得到③说法错误; 根据菱形性质可得,,据此判断④说法正确,从而完成解答.
【详解】解:∵,,
∴四边形是平行四边形,,
∵四边形是菱形,
∴平分,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴平行四边形是菱形,
同理可得四边形是菱形,
即有3个菱形,菱形、菱形、菱形,
①说法错误;
四边形是菱形,
,
在和中,,
,
②说法正确;
只有当为中点,为中点时,四边形的面积等于的面积的一半,
③说法错误;
易证四边形、四边形是菱形,四边形、四边形是平行四边形,
,
,
同理,
四边形的周长=四边形的周长,
④说法正确;
故答案为:②④.
【跟踪专练2】如图,菱形和菱形,,,点是的中点,点在的延长线上,连接,,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接交于点,根据菱形的性质以及等边三角形的性质证明,再由勾股定理解答即可.
【详解】解:如图,连接交于点,
∵四边形和都是菱形,
,,,,,.
,
,为等边三角形.
为等边三角形,,.
,,
.
∵点是的中点,
.
.
.
.
.
题型05.添条件使四边形是菱形
【典例】如图,添加下列条件仍然不能使成为菱形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题重点考查平行四边形的性质、菱形的定义和判定定理等知识,正确理解菱形的定义与判定定理是解题的关键.根据菱形的判定定理,逐项进行判断即可.
【详解】解:A.四边形是平行四边形,且,
为菱形,故A不符合题意;
B.∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∵,
,
,
为菱形,故B不符合题意,
C.四边形是平行四边形,且,
为菱形,故C不符合题意;
D.四边形是平行四边形,且,
为矩形,但不一定是菱形,故D符合题意.
故选:D.
【跟踪专练1】如图,在四边形中,,垂足为O,,要使四边形为菱形,应添加的条件是______(只需写出一个条件即可).
【答案】或或或或或或(只需写出一个条件即可)
【分析】根据“对角线互相垂直的平行四边形为菱形”,通过添加条件证得,由一组对边相互平行且相等,从而证得四边形为平行四边形,即可解答.
【详解】解:可以添加的条件是:,理由如下:
,
∴四边形是平行四边形,
,
∴四边形是菱形;
同理,添加或,则,即四边形是菱形;
也可以添加的条件是,理由如下:
,
,
在和中,
,
,
,
,
∴四边形是平行四边形,
,
∴四边形是菱形;
也可以添加的条件是,理由如下:
,
,
在和中,
,
,
,
,
∴四边形是平行四边形,
,
∴四边形是菱形;
也可以添加的条件是,理由如下:
,,
,.
在和中,
.
.
.
,
∴四边形是平行四边形.
,
∴四边形是菱形;
也可以添加的条件是,理由如下:
,,
,,
在和中,
,
,
,
,
∴四边形是平行四边形,
,
∴四边形是菱形.
【跟踪专练2】如图,,是的对角线,过点作,交的延长线于点,则添加下列条件,不能使为菱形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据各选项条件,结合菱形判定依据,逐一分析能否判定平行四边形为菱形.
【详解】解:A、∵是平行四边形,
∴,.
∵,
∴,是平行四边形.
∴.
∵,
∴是菱形,不符合题意.
B、∵,
∴.
∵,
∴只能说明是的角平分线,无法推出的邻边相等或对角线垂直,不能判定其为菱形,符合题意.
C、,直接根据“对角线互相垂直的平行四边形是菱形”,可判定是菱形,不符合题意.
D、由三角形外角性质,,
∵ ,
∴ ,
∴,
∴是菱形,不符合题意.
故选:B.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质、菱形的判定定理、三角形外角性质,解题关键是准确区分 “能判定菱形的条件” 和 “不能判定菱形的条件”,熟练将角的关系转化为边的关系.
题型06.证明四边形是菱形
【典例】对角线_____的四边形是菱形.
【答案】
互相垂直平分
【分析】本题考查菱形的判定定理,熟练掌握菱形的判定定理,进行解题,即可.
【详解】解:菱形的判定:对角线互相平分且垂直的四边形是菱形.
【跟踪专练1】下列平行四边形中,根据图中所标出的数据,不一定是菱形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据菱形的判定定理,逐一判断即可.
【详解】解:A、由图可知,对角线与两邻边的夹角均为,即邻边相等,则根据一组邻边相等的平行四边形是菱形,可判定选项A一定是菱形;
B、由三角形内角和定理可知对角线夹角为,即对角线垂直,则根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形,可判定选项B一定是菱形;
C、根据图中数据,只能说明同旁内角互补,不能说明一定是菱形;
D、由图可知对角线平分内角,即所分成的两个角均为,由平行线性质可推出三角形为等边三角形,故邻边相等,则选项D一定是菱形;
则只有选项C不一定是菱形.
【跟踪专练2】如图,两把完全一样的直尺叠放在一起,重合的部分构成一个四边形,如果直尺的宽度是,两把直尺所夹的锐角为,那么这个四边形的周长为______.
【答案】
【分析】先证四边形是平行四边形,再证,则平行四边形是菱形,得,然后由等腰直角三角形的性质求出的长,即可解决问题.
【详解】解:如图,过点作于,于.
两直尺的宽度相等为,
.
,,
四边形是平行四边形,
又平行四边形的面积,
,
平行四边形为菱形,
,
,
是等腰直角三角形,
,
菱形的周长.
题型07.由菱形的性质与判定求角度
【典例】按如下步骤作四边形:①画;②以点为圆心,1个单位长度为半径画弧,分别交于点;③分别以点和点为圆心,1个单位长度为半径画弧,两弧交于点;④连接.若,则的度数是____________.
【答案】70
【分析】本题考查了作线段,菱形的性质与判定,根据作图可得四边形是菱形,进而根据菱形的性质,即可求解.
【详解】解:根据作图可得,
∴四边形是菱形,则,
又∵,
,
故答案为70.
【跟踪专练1】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.
【跟踪专练2】如图,在四边形ABCD中,E,F分别是AD,BC的中点,G,H分别是对角线BD,AC的中点,依次连接E,G,F,H,连接EF,GH,BD与EH相交于P,若AB=CD,∠ABD=20°,∠BDC=70°,则∠GEF=( )度.
A.25 B.30 C.45 D.35
【答案】A
【分析】先证四边形EGFH是平行四边形,再证四边形EGFH是菱形即可,由,,可求,利用平角定义可求,于是,利用菱形性质求,从而求出.
【详解】解:E、G分别是AD、BD 的中点,F H分别是BC、AC的中点,
,
,
同理:,
四边形EGFH是平行四边形,
AB=CD,
GE=GF,
四边形EGFH是菱形
∠ABD= 20°,∠BDC= 70°,,
,,
,
,
,
FE平分 ,
故选:: A.
【点睛】本题考查菱形判断与性质,求菱形内角,掌握菱形的判定与性质,会利用菱形的性质求角度是解题关键.
题型08.由菱形的性质与判定求线段长
【典例】如图,两张宽度为2的矩形纸片交叉叠放在一起,若,则重合部分四边形的周长为( )
A. B.8 C. D.
【答案】A
【分析】两张宽度为2的矩形纸片交叉叠放在一起,则重叠部分为平行四边形,由于高都是所以这个平行四边是菱形,进而计算其边长可得周长.
【详解】解:∵,,
∴四边形平行四边形,
∴,
过点A作于点E,作于点F,
∴,
∴,,
∴平行四边是菱形,
∴重合部分四边形的周长为,
故选:A.
【点睛】本题考查了菱形的判定和性质,解决此题的关键是掌握对菱形的性质和判定.
【跟踪专练1】如图,交于点E,交于点F,.若,则四边形的周长为______.
【答案】40
【分析】由,,判定四边形是平行四边形,由平行线的性质推出,得到,推出,判定平行四边形是菱形,即可求解.
【详解】解:∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴平行四边形是菱形,
∵,
∴四边形的周长为.
【跟踪专练2】如图,按如下步骤作四边形:①画;②以点为圆心,长为半径画弧,分别交,于点,;③分别以点,为圆心,长为半径画弧,两弧交于点;④连接,,,.若,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了尺规作图、菱形的判定与性质、勾股定理,熟练掌握相关性质定理是解题的关键.
根据作图步骤得出四边形为菱形,利用菱形对角线互相垂直平分的性质,结合勾股定理即可求解.
【详解】解:设直线与交于点,
由作图步骤可知,、,
,
四边形是菱形,
、、,
在中,由勾股定理得:,
.
题型09.由菱形的性质与判定求面积
【典例】如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,若重合部分构成的四边形中,,,则四边形的面积为( )
A.5 B. C. D.4
【答案】D
【分析】证明四边形为菱形,根据菱形的面积公式进行计算即可.
【详解】解:由题意,,点到和的距离相等,均等于纸条的宽,
∴四边形为平行四边形,
∵平行四边形的面积纸条的宽纸条的宽,
∴,
∴四边形为菱形,
∵,,
∴四边形的面积为.
【跟踪专练1】如图,已知线段,分别以点,为圆心,以为半径画弧,两弧相交于点,,连接,,,,则四边形的面积为____________.
【答案】
【分析】连接,根据作图可知,再根据菱形的性质可得,,,再由勾股定理求出,,再根据菱形的性质求面积即可.
【详解】解:如图:连接,
根据作图可知,,
∴四边形是菱形,
∵,
∴,,,
∴,
由勾股定理得:,
∴,
∴四边形的面积为.
【跟踪专练2】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.
题型10.菱形与折叠问题
【典例】如图,在菱形纸片中,,,将菱形纸片翻折,使点落在的中点处,折痕为,连接交于点,点分别在边上,则的值为______.
【答案】
【分析】作,交延长线于,由菱形性质可得,,,则,为等边三角形,所以,求出,设,则通过勾股定理得,解得,然后分别求出,,再代入即可求解.
【详解】解:作,交延长线于,连接,如图,
∵四边形为菱形,
∴,,,
∴,为等边三角形,
∴,
∴,
∴,,
∵点为的中点,
∴,,
在中,,
∵,
∴,
设,
∵菱形纸片翻折,使点落在的中点处,折痕为,连接交于点,点分别在边上,
∴,垂直平分,,
在中,,解得,
在,,,
在中,,
∴,
在中,,
∴.
【跟踪专练1】如图,在菱形中,,,点E是对角线上任意一点,连接,将线段沿着直线翻折,得到线段,若是等腰三角形,则E,F两点间的距离不可能为( )
A.6 B. C.3 D.
【答案】A
【分析】先根据菱形的性质和折叠的性质可知,,,然后分三种情况讨论:、、,再根据直角三角形的性质和勾股定理分别求解即可.
【详解】解:∵在菱形中,,,
∴,,
∵是等腰三角形,
∴当时,连接,交于点M,如图所示,
∵将线段沿着直线翻折,得到线段,
∴,,
∴,,
又∵,
∴,
在中,,
∴,
∴,即,
∴,
∴;
当时,如图所示,
同理,,
则在中,,,
∴,
∴;
当时,此时交的延长线于点M,如图所示,
此时点E与点C重合,,
同理,,
则在中,,,
∴,
∴,
∴;
综上所述,A选项符合题意.
【跟踪专练2】如图,四边形为平行四边形,在边上,将四边形沿过点的直线折叠,点对应点为.
(1)若为边的中点,折痕过点,连接,求证:;
(2)如图,若四边形为菱形,,折痕交于,点落在上且,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查图形翻折的性质,平行线的判定和性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理解三角形,三角形中位线定理,特殊角的直角三角形的性质,菱形的性质等知识点.
(1)连接交于点,根据折叠的性质得到垂直平分,继而证明是的中位线,从而得证结论.
(2)根据四边形是菱形,得到是等边三角形,过点作于点,设,根据特殊角的直角三角形的性质,以及勾股定理得到的长度,进而得到的长度.
【详解】(1)解:如图,连接交于点,
由折叠可知:垂直平分,
是的中点,
∵点为边的中点,
是的中位线,
,
;
(2)解:,
,
四边形是菱形,
,
又,
是等边三角形,
,,
如图,过点作于点,则,
,
,
设,则,
在中,由勾股定理得,,
,解得:,
.
题型11.菱形与动点问题
【典例】如图,在中,,,点N在直线上运动,以为边向的右侧作菱形,且,M为中点,连接,则点N在运动过程中,_____,的长度存在最小值为______.
【答案】 / .
【分析】根据三角形全等的判定和性质,菱形的性质,直角三角形斜边中线等于斜边一半,垂线段最短求解即可;
【详解】解:,,
,
,
,
取的中点Q,连接,
M为中点,
,
∵四边形是菱形,
∴
∴在和中,
∴,
∴,
根据垂线段最短,当时,取得最小值,
此时也取得最小值,
此时;
【跟踪专练1】如图,在菱形中,,,点分别为边上的动点,且始终保持.连接,点为的中点,连接.则线段长度的最小值为( )
A. B.2 C.3 D.
【答案】C
【分析】证明,根据等边三角形的性质,要求线段长度的最小值,即求的最小值,当时,最小,即线段长度最小.
【详解】在菱形中,,
,
为等边三角形,,
,,
,
,
,
,
为等边三角形,
点为的中点,
,,
,
要求线段长度的最小值,即求的最小值,当时,最小,
当时,为等边三角形,
,
,
则,
即线段长度的最小值为.
【跟踪专练2】如图1,在菱形中,,,点E是边上一动点,F是边上一动点,且,连接、.
(1)求证:;
(2)如图2,试仅用一把无刻度的直尺,在边上作点G,使得.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)连接,根据菱形的性质得到,,进而证明和均为等边三角形,得到,,证明,即可得到;
(2)连接、交于点O,连接并延长,交边于点G即可.
【详解】(1)求证:连接,如图所示:
∵四边形为菱形,
∴,,
∴和均为等边三角形,
∴,,
在和中,
,
∴,
;
(2)解:如图所示,点即为所求:
证明:∵四边形为菱形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴.
题型13.菱形与坐标系综合
【典例】如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点A在y轴正半轴上.若点C的坐标为,则点A的坐标为__________.
【答案】
【分析】延长至点,勾股定理求出的长 ,根据菱形的性质,进行求解即可.
【详解】解:延长至点,
∵菱形,
∴,
∴轴,
∵点C的坐标为,
∴,
∴,
∴.
【跟踪专练1】如图,在平面直角坐标系中,菱形的边在轴正半轴上,为边上一点,连接.将菱形沿折叠,点落在点处,于点.若点的坐标为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由点的坐标得,求出点,运用待定系数法求出直线的解析式为,求得,设,则,由两点间距离公式得,解得,进而可得点D的坐标.
【详解】解:∵四边形为菱形,边在轴正半轴上,
∴轴,
∵于点,且点的坐标为,
∴轴,
∴,,
∴,
过点作轴于点,则,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
把代入得,
∴,
∴直线的解析式为,
由折叠可得,,
∴,
设,则
∴,
∴,
解得,
∴,
∴.
【跟踪专练2】如图,在直角坐标系中,四边形的顶点的坐标是,,平分,点的横坐标是3,,点是对角线中点,点是射线上的一个动点,点是线段上的一个动点,且有,以,为边构造.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)当的顶点落在四边形的边所在的直线上时,求的长度;
(3)当时,求点的坐标.
【答案】(1)见解析
(2)3或6
(3)
【分析】(1)延长交y轴于点K,根据,可得轴,,从而得到,再结合直角三角形的性质可得,根据平分,可得到,从而得到,再由点的坐标是,可得,即可求证;
(2)连接,则交于点D,由(1)可得到四边形是菱形,证明是等边三角形,可得,,,然后分两种情况:当点G在上时,当点G在直线上时,再结合等边三角形的判定和性质,即可求解;
(3)过点D作轴于点M,由(2)得:,,,可得,,从而得到,可求出点,设,则,则,,再由直角三角形的性质可得,从而得到,进而得到,,,,可得到点,,进而得到点D先向右平移个单位,再向下平移个单位到达点F的位置,再结合四边形为平行四边形,点E先向右平移个单位,再向下平移个单位到达点G的位置,即可求解.
【详解】(1)证明:如图,延长交y轴于点K,
∵,
∴轴,,
∵点的横坐标是3,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵点的坐标是,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形;
(2)解:连接,则交于点D,
由(1)得:四边形是平行四边形,,,
∴四边形是菱形,
∴,,,,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
如图,当点G在上时,则,
∴,
∴,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴;
如图,当点G在直线上时,此时,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴;
综上所述,的长度为3或6;
(3)解:如图,过点D作轴于点M,
由(2)得:,,,
∴,,
∴,
∴,
∴点,
设,则,则,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
解得:,
∴,,,
∴,
∴点,,
∴点D先向右平移个单位,再向下平移个单位到达点F的位置,
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴点E先向右平移个单位,再向下平移个单位到达点G的位置,
∴点G的坐标为,即.
题型14.菱形与最值问题
【典例】如图,在菱形中,,对角线,点为边上一动点(不与点重合),平分交于点,过点作于点,连接,点为的中点,连接,则的最小值为___________.
【答案】
【分析】连接交于点O,延长交于点N,连接,根据菱形的性质以及勾股定理可得,证明,可得,从而得到为的中位线,进而得到当最小时,最小,当时,最小,此时点N与点O重合,即可求解.
【详解】解:如图,连接交于点O,延长交于点N,连接,
∵四边形是菱形,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵平分,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵点为的中点,
∴为的中位线,
∴,
∴当最小时,最小,
当时,最小,此时点N与点O重合,
即的最小值为15,
∴的最小为.
【跟踪专练1】如图,菱形的对角线,相交于点O,点P为边上一动点(不与点A,B重合),于点E,于点F,若,,则的最小值为( )
A. B.4 C. D.
【答案】D
【分析】根据菱形的性质,可证四边形是矩形,连接,则,当时,的值最小,即的值最小,再根据等面积法求高即可求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,,,
∴,,,
在中,,
如图所示:
∵于点E,于点F,
∴四边形是矩形,则,
当时,的值最小,即的值最小,
∴,
∴,
∴的最小值为.
【跟踪专练2】已知中,对角线、相交于点O,.
(1)如图1,若,,求的长;
(2)如图2,,过点C作于点,连接,过点A作交于点E,求证:;
(3)如图3,在(1)的条件下,点P是直线上的一个动点,且,连接,当的值最小时,请直接写出的面积.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)当的值最小时,的面积是
【分析】(1)先证明是菱形,可得,可根据勾股定理求出,即可得到答案;
(2)过点C作,交于点G,先证明,得到,再证明,即可证明结论;
(3)连接,,先证明,可得,所以点在的平分线上,因此可根据轴对称的性质推得,所以当点在线段上时,的值最小,最小值为线段的长,再求出此时对应的的长,即可求得答案.
【详解】(1)解:,,
是等边三角形,
,
四边形是平行四边形,
是菱形,
,,,
,
;
(2)证明:过点C作,交于点G,
,,
四边形是平行四边形,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
(3)解:连接,,
由(1)知,是菱形,,
,,,
是等边三角形,
,,
,
,
,
,
,
,
,
点在的平分线上,
与关于直线轴对称,
,
,
当点在线段上时,的值最小,最小值为线段的长,
此时,,
,
,
,
,
解得,
,
的面积为.
【点睛】通过添加辅助线构造全等三角形来转化线段是常用的解题方法.
【解答题】
1.如图,中,点,分别在,上,,连接,.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若四边形为菱形,,,则的面积为__________
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据判定定理找出和平行且相等即可.
(2)根据可得是等边三角形,做辅助线的高,求出高即可得面积.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
∵
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形;
(2)解:∵四边形为菱形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,
过点A作于点G,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴的面积.
2.如图,在菱形中,对角线,相交于点,是的中点,连接并延长到点,使,连接,.
(1)求证:四边形是矩形.
(2)若,,求四边形的面积.
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】(1)由,得出四边形是平行四边形,再由菱形的性质可知,即可得出四边形是矩形.
(2)由菱形的性质得出,由含30度直角三角形的性质得出,由勾股定理求出,然后根据求解即可.
【详解】(1)证明:∵是的中点,
∴,
又,
∴四边形是平行四边形,
∵四边形是菱形,
∴,即,
∴四边形是矩形.
(2)解:∵菱形,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
3.如图,在Rt中,,为边的中点,,.
(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】(1)先证明四边形是平行四边形,再根据直角三角形的性质可得,然后根据菱形的判定即可得证;
(2)先利用勾股定理和含30度角的直角三角形的性质可得的长,从而可得的长,根据菱形性质得出,根据D为边的中点得出,从而得出,即可得出,进而求出答案.
【详解】(1)证明:∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵在中,,D为边的中点,
∴,
∴四边形是菱形.
(2)解:∵在中,,,
∴,
∴,
根据勾股定理得:,
∵四边形为菱形,
∴,
∵D为边的中点,
∴,
∴,
∴,
∴.
4.如图,在中, 的平分线交于点E,过点A作的垂线交于点F,交于点G,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了菱形的判定与性质、平行四边形的判定和性质、等角对等边、全等三角形的判定和性质、角所对的直角边等于斜边的一半、勾股定理等知识,熟练掌握菱形的判定和性质、勾股定理是解题的关键.
(1)先证明,利用证明,得出,因此,证出四边形是平行四边形,即可得出结论;
(2)过点作于点,由菱形的性质得出,,,在中,求出,在中,求出,再求出,得出,中,由勾股定理即可得出的长.
【详解】(1)证明:∵平分,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴且,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是菱形;
(2)解:如图,过点作于点,
∵四边形是菱形,,,,
∴,,,,
在中,,,
在中,,,
∴,
在中,,
∴的长为.
5.如图,中,对角线,相交于点,点是上一点,连接,.且.
(1)求证:;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由四边形是平行四边形,可得,结合,即可证明;
(2)由(1)得,推出四边形是菱形,,得到,求出、,即可求解.
【详解】(1)证明:四边形是平行四边形,
,
又,
.
(2)解:由(1)得,
四边形是菱形,,
在中,,
,
,
,
∴ ,
,,
.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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