内容正文:
专题5.2 菱形
教学目标
1.理解菱形定义,掌握边、角、对角线的性质。
2.熟记菱形三种判定方法。
3.会用菱形性质进行计算和几何证明。
4.能区分菱形与平行四边形、矩形的异同
教学重难点
1.重点
(1)菱形性质的应用
(2)菱形的判定
(3)菱形性质与判定的互逆应用
(4)掌握中点四边形的性质
2.难点
(1)性质混淆:易与矩形对角线性质混淆(菱形对角线垂直,矩形对角线相等)。
(2)判定易错点:忽略判定前提,如直接用 “对角线垂直” 证菱形,未先证平行四边形。
(3)综合应用:结合对角线性质构造直角三角形,求解边长、角度;添加辅助线(连对角线)转化问题
知识点01 菱形的性质
菱形的定义:一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
※菱形的性质:(1)具有平行四边形的性质
(2) 且四条边都相等
(3)两条对角线互相垂直平分,每一条对角线平分一组对角。
注意:菱形是轴对称图形,每条对角线所在的直线都是对称轴。
【即学即练】
1.如图,菱形的对角线交于点,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据菱形的性质可得,从而得到,即可求解.
【详解】解:∵菱形的对角线交于点,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
2.如图,在菱形中,对角线相交于点O,.若,则的长是( )
A.3 B.5 C.6 D.12
【答案】C
【分析】根据菱形的性质可得,则可证明是等边三角形,即可得到.
【详解】解:∵四边形是菱形,且,
∴,
∴是等边三角形,
∴.
3.如图,在平面直角坐标系中,四边形是菱形,点A的坐标为,点C在y轴的正半轴上,则点B的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】延长,交轴于点D,根据菱形的性质得出,,根据点A的坐标为,求出,从而得出,即可得出答案.
【详解】解:延长,交轴于点D,如图所示:
∵四边形是菱形,
∴,,
∵点C在y轴的正半轴上,
∴轴,
即轴,
∵点A的坐标为,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴点B的坐标为.
知识点02 菱形形的面积
菱形的面积等于两条对角线长的乘积的一半
【即学即练】
1.已知菱形的周长为,一条对角线长为,则该菱形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题利用菱形四边相等、对角线互相垂直平分的性质,结合勾股定理求出另一条对角线的长度,再用菱形面积等于对角线乘积一半的公式计算面积.
【详解】解:∵菱形周长为,且菱形四条边相等,
∴菱形边长为 .
∵菱形一条对角线长为,且菱形对角线互相垂直平分,
∴该对角线的一半长为 .
根据勾股定理,可得另一条对角线的一半长为,
因此另一条对角线长为 ,
∴菱形面积为.
知识点03 菱形的判定
※菱形的判别方法:一组邻边相等的平行四边形是菱形。
对角线互相垂直的平行四边形是菱形。
四条边都相等的四边形是菱形
【即学即练】
1.在中,相交于点,添加下列条件仍不能判定是菱形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查菱形的判定,根据菱形的判定方法,逐一进行判断即可.
【详解】解:A、∵,,
∴是菱形;不符合题意;
B、∵,,
∴是菱形;不符合题意;
C、∵,,
∴是矩形,不能判定是菱形;符合题意;
D、∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是菱形;不符合题意;
故选C.
知识点04 中点四边形
1.定义:顺次连接任意四边形各边中点所得的四边形。
2.核心依据:三角形中位线定理(中位线平行且等于第三边的一半)。
3.形状规律(由原四边形对角线决定)
①任意四边形→中点四边形是平行四边形
②对角线相等→中点四边形是菱形
③对角线垂直→中点四边形是矩形
④对角线相等且垂直→中点四边形是正方形
【关键结论】
①所有中点四边形至少是平行四边形
②周长=原四边形两条对角线长度之和
③面积=原四边形面积的
【即学即练】
1.如图,在四边形中,点分别是各边的中点.甲说:若四边形是矩形,则四边形是菱形;乙说:若四边形是菱形,则四边形是矩形.下列判断正确的是( )
A.甲、乙都正确 B.甲正确,乙错误
C.甲错误,乙正确 D.甲、乙都错误
【答案】B
【分析】连接,根据矩形的性质可得,再根据三角形中位线的性质可得,即可判断甲;四边形是菱形,只能判断,无法得到四边形是矩形.
【详解】解:如图,连接,
,
若四边形是矩形,则,
点分别是各边的中点,
,
四边形是菱形,故甲说法正确;
若四边形是菱形,则,
,
无法证明四边形是矩形,故乙说法错误.
2.顺次连接菱形各边的中点得到的四边形是( )
A.矩形 B.菱形 C.正方形 D.平行四边形
【答案】A
【分析】连接菱形的两条对角线,利用三角形中位线定理先证明所得四边形是平行四边形,再结合菱形对角线互相垂直的性质,证明平行四边形有一个内角为直角,根据矩形的判定定理得到结果.
【详解】解:设菱形中,,,,分别是,,,的中点,连接,.
∵,分别是,的中点,
∴是的中位线,
∴,.
同理可得:,,,.
∴,,
∴四边形是平行四边形.
∵四边形是菱形,
∴,
又∵,,
∴,即,
∴平行四边形是矩形.
题型01 利用菱形的性质求角度
【典例1】如图,在菱形ABCD中,,取大于的长为半径,分别以点A,B为圆心作弧相交于两点,过此两点的直线交BC边于点(作图痕迹如图所示),连接,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查作图—基本作图、菱形的性质,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
由菱形的性质得,可得,由作图过程可知,所作直线为线段的垂直平分线,可得,则,即可得.
【详解】解:∵四边形为菱形,
∴,
∴.
由作图过程可知,所作为线段的垂直平分线,
∴,
∴,
∴.
故选:D.
【变式1】如图,在菱形中,点,分别在,上,且,与交于点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了菱形的性质和全等三角形的判定和性质,注意掌握菱形对边平行以及对角线相互垂直的性质.
根据菱形的性质以及,利用可得,可得,然后可得,继而可求得的度数.
【详解】解:四边形为菱形,
,,,
,.
在和中,
,
.
,
,
.
,,
,
.
故选:A.
【变式2】如图,菱形中,连接,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查菱形的性质,菱形的对角线互相垂直,所以在菱形中,,即,在中,因为,三角形内角和为,所以,因为菱形的对边平行,即,根据两直线平行,内错角相等,所以.
【详解】解:如图,
∵四边形是菱形,
∴,即,,
在中,∵,
∴,
∵,
∴.
故选:B.
【变式3】如图,在菱形中,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查菱形的性质和等腰三角形的性质,解题的关键是利用菱形的性质求出角的度数,再结合等腰三角形的性质计算.
先根据菱形的性质求出的度数,再结合,利用等腰三角形的内角和定理求出的度数.
【详解】解:四边形是菱形,
平分,
,
,
又 ,
是等腰三角形,,
.
故选:B.
题型02 根据菱形的性质求线段长
【典例2】如下图,菱形中,,,则的长为( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】A
【分析】利用菱形的性质得出,根据即可得出是等边三角形,由等边三角形的性质即可得出的长.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴.
【变式1】已知菱形的周长为36,则边长为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】D
【分析】利用菱形四条边相等的性质即可计算出边长.
【详解】解:∵菱形的四条边长度相等,
∴菱形周长边长,
∵已知该菱形周长为36,
∴边长.
【变式2】如图,菱形中,交于O,于E,连接,若,菱形周长为40,则的长为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
【答案】C
【分析】根据菱形的周长求出边长,利用菱形对角线互相垂直平分求出的长度,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】在菱形中,其周长为40,,
∴,,,
在中,,
∴,即,点是的中点
∵,
∴.
【变式3】如图,菱形的两条对角线、相交于点,点在上,,,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由菱形的性质得到,, 在中,利用勾股定理求出的长,根据求出的长, 在中,利用勾股定理求出的长.
【详解】解:四边形是菱形, ,
,,
在中,,
,
,
,
在中,.
题型03 根据萎形的性质求面积
【典例3】如图,菱形中,,,则菱形的面积为( )
A.96 B.48 C.24 D.12
【答案】C
【分析】根据菱形的面积等于菱形对角线长度乘积的一半,即可求解.
【详解】解:根据题意得:菱形的面积为.
【变式1】如图,和是菱形的对角线.若,,则菱形的面积为()
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由菱形的性质可得,,,则,然后通过勾股定理求出,所以,最后根据菱形的面积为即可求解.
【详解】解:如图,
∵四边形是菱形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴菱形的面积为.
【变式2】如图,四边形是菱形,,,于点,则的长度为( )
A. B. C.5 D.
【答案】B
【分析】根据菱形的性质,结合勾股定理求出的长,等积法求出的长即可.
【详解】解:∵四边形是菱形,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【变式3】如图,菱形的对角线交于点O,过点C作,交的延长线于点E,连接.若,,则菱形的面积为( )
A. B. C. D.9
【答案】B
【分析】此题考查了菱形的性质和直角三角形斜边中线的性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.首先根据菱形的性质得到,然后利用直角三角形斜边中线的性质得到,然后利用菱形面积公式求解即可.
【详解】解:四边形是菱形,,
,,
,,
,
,
菱形的面积,
故选B.
题型04 添一条件使四边形是矩形
【典例4】在四边形中,,,则添加下列条件,能使四边形为菱形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据已知条件判定四边形是平行四边形,再结合菱形的判定定理判断选项即可.
【详解】解:∵在四边形中,,,四边形内角和为,
∴,即,
可得,同理可得,
∴四边形是平行四边形,
对各选项分析如下:
选项A:若,平行四边形是矩形,不能判定为菱形;
选项B: ,根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形,故平行四边形是菱形,符合要求;
选项C:若,对角线相等的平行四边形是矩形,不能判定为菱形;
选项D:平行四边形对边本来相等,是平行四边形的固有性质,无法判定为菱形.
【变式1】如图,下列四个条件中,能判定平行四边形为菱形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据菱形的判定定理和矩形的判定定理逐项判断即可.
【详解】解:A.在平行四边形中,,不能判定四边形为菱形,故选项A不符合题意;
B.在平行四边形中,,根据一组邻边相等的平行四边形是菱形,即B选项正确,符合题意;
C.由四边形是平行四边形,则,结合可得,即平行四边形是矩形,不是菱形,故选项C不符合题意;
D.在平行四边形中,,不能判定四边形为菱形,故选项D不符合题意.
【变式2】下列四个条件中,能使如图所示的是菱形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查平行四边形的性质,菱形的判定,熟练掌握菱形的判定方法是解题的关键.
根据一组邻边相等的平行四边形是菱形判断即可.
【详解】∵四边形是平行四边形,
∴当时,是菱形.
故选:B.
【变式3】下列选项中能使成为菱形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了菱形的判定、矩形的判定以及平行四边形的性质;熟练掌握菱形的判定和矩形的判定是解题的关键.由菱形的判定、矩形的判定以及平行四边形的性质分别对各个选项进行判断即可.
【详解】解:如图,
A、∵四边形是平行四边形,
∴,故选项A不符合题意;
B、∵四边形是平行四边形,,
∴为菱形,故选项B符合题意;
C、∵四边形是平行四边形,,
∴为矩形,故选项C不符合题意;
D、∵四边形是平行四边形,,
∴为矩形,故选项D不符合题意;
故选:B.
题型05 菱形的判定
【典例5】如图,在中,,为的中线.,,连接,求证:四边形为菱形.
【答案】见解析
【分析】根据,,得出四边形为平行四边形,根据直角三角形斜边中线等于斜边一半得出,即可证明四边形为菱形.
【详解】证明:∵,,
∴四边形为平行四边形,
∵,为的中线,
∴,
∴四边形为菱形.
【变式1】如图,在平行四边形中,点分别在边上,,与相交于点.
(1)求证:.
(2)如果.求证:四边形是一个菱形.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】利用平行四边形的性质得出 ,,,,证明 得到 ,从而,结合 证得四边形是平行四边形,根据平行四边形对角线互相平分即可证得 .
(2) 由可得,根据 推出,得到 ,从而证得四边形是菱形.
【详解】(1)解:∵四边形是平行四边形,
∴,,,,
∵ ,
又∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴.
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵四边形 是平行四边形,
∴四边形 是菱形.
【变式2】如图,在中,的平分线交边于点E,F是边上一点,.求证:四边形是菱形.
【答案】见解析
【分析】先证明四边形是平行四边形,接着根据角平分线的定义和平行线的性质证明,得到,据此可证明结论.
【详解】证明:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵是的平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形.
【变式3】如图,菱形的对角线相交于点O,点E在线段上(不与点O,B重合),点F在线段上,且,连接.求证:四边形是菱形.
【答案】证明见解析
【分析】先根据菱形的性质得,,,即可得出,再根据“对角线互相平分的四边形是平行四边形”得四边形是平行四边形,然后“根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形”得出答案.
【详解】证明:四边形是菱形,
,,.
,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是菱形.
题型06 菱形的性质与判定综合
【典例6】如图,矩形的对角线,交于点,延长到点,使,延长到点,使,连接,,.
(1)求证:四边形是菱形.
(2)若矩形的面积为4,求菱形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)8
【分析】(1)根据“对角线互相平分”证明四边形是平行四边形,根据矩形的性质得到,从而得出结论;
(2)根据矩形的面积求出,由菱形的性质得到、,利用求解即可.
【详解】(1)证明:、,
四边形是平行四边形,
四边形是矩形,
,
,
平行四边形是菱形;
(2)解:矩形的面积为4,
,
由(1)知,四边形是菱形,
、,
.
【变式1】如图,在四边形中,,,点E,F分别为的中点,.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】(1)先根据点E,F分别为的中点,得出,证明四边形为平行四边形,结合一组邻边相等的平行四边形是菱形进行作答即可;
(2)根据菱形的性质得,再运用斜边上的中线等于斜边的一半得,最后由勾股定理进行列式计算,即可作答.
【详解】(1)证明:∵点E,F分别为的中点,
∴,
∵,
∴,
∵
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴,
∴四边形为菱形;
(2)解:由(1)得四边形为菱形,
∴,
∵,点E为的中点,
∴,
即,
在中,.
【变式2】如图,在四边形中,,,对角线,交于点O,平分,过点C作交的延长线于点E.
(1)求证∶四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)先证明,继而得到四边形是平行四边形,证明即可;
(2)根据勾股定理,得到,设,得到 ,解方程求解即可.
【详解】(1)证明: ,
,
平分,
,
,
,
,
,
四边形是平行四边形;
,
四边形是菱形;
(2)解: 四边形是菱形,,,
,,,,
,
,
设,
,
,
,
解得.
【变式3】如图,在中,,为的中点,点E在上,过A点作的平行线交的延长线于点F,连接,.
(1)求证:四边形为平行四边形;
(2)若,且,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查了平行四边形的判定、菱形的判定与性质、三角形全等的判定与性质、勾股定理等知识,熟练掌握菱形的判定与性质是解题关键.
(1)先证出,根据全等三角形的性质可得,再根据平行四边形的判定即可得证;
(2)先利用勾股定理可得,再证出平行四边形为菱形,根据菱形的性质可得,然后在中,利用勾股定理求解即可得.
【详解】(1)证明:∵为的中点,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形为平行四边形.
(2)解:∵,,
∴,
∵四边形为平行四边形,,
∴平行四边形为菱形,
∴,
设,则,
在中,,即,
解得,
∴.
题型07 中点四边形
【典例7】如图,已知四边形中,、、、分别是四条边、、、的中点,、是对角线,连接、、、.
(1)证明:四边形为平行四边形;
(2)若______,则四边形是菱形请从;这两个选项中选择一个作为条件,使结论成立.(填序号)
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据三角形中位线定理得到,,,,得到,,根据平行四边形的判定定理证明;
(2)根据三角形中位线定理得到,再根据菱形的判定解答.
【详解】(1)证明:、、、分别是四条边、、、的中点,
、分别为、的中位线,
,,,,
,,
四边形为平行四边形;
(2)解:、分别是四条边、的中点,
为的中位线,
,
当时,,则平行四边形是菱形.
【变式1】如图,顺次连接四边形各边中点,,,,得到的四边形是平行四边形吗?为什么?
【答案】四边形是平行四边形,理由见解析
【分析】连接,利用三角形中位线定理证明,进而即可得出结论.
【详解】解:四边形是平行四边形,
理由:连接,
点、是、的中点,
是△的中位线;
,;
同理:,;
,
四边形是平行四边形.
【变式2】如图,在四边形中,、、、分别是线段、、、的中点,要使四边形是矩形,需添加的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据三角形中位线定理可得且,且,且,且,易证四边形为平行四边形,再由矩形的判定,即可求解.
【详解】解: 、、、分别是线段、、、的中点,
∴在中,为的中位线,
且;同理且,且,且,
则且,且,
∴四边形为平行四边形,
要使四边形是矩形,则需,即,
,,
当时,,此时四边形是矩形.
【变式3】如图,在菱形中,、是对角线,点E、F、G、H分别为菱形边、、、边上的中点,连接、、、,若菱形的面积为4,则四边形的面积为( )
A. B. C.3 D.2
【答案】D
【分析】,,四边形是矩形,面积即是.
【详解】解:由题意得,,
因为是菱形,所以四边形是矩形,
因为菱形的面积为4,即是,
因为中位线性质,所以,
则四边形的面积,
故选:D.
【点睛】本题考查的是中点四边形,掌握菱形的性质、三角形中位线定理是解题的关键.
1.菱形一定具有而矩形不一定具有的性质是( )
A.邻边相等 B.对角相等
C.对边平行且相等 D.对角线互相平分
【答案】A
【详解】解:A.邻边相等的平行四边形为菱形,故符合题意;
B.菱形和矩形都具有对角线相等的性质,故不符合题意;
C.平行四边形的对边平行且相等,由于菱形和矩形都是特殊的平行四边形,都具有对边平行且相等的性质,故不符合题意;
D.平行四边形的对角线互相平分,由于菱形和矩形都是特殊的平行四边形,都具有对角线互相平分的性质,故不符合题意.
2.如图,在菱形中,对角线与相交于点,下列说法正确的是()
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查菱形的性质,掌握“菱形的四条边相等,对角线互相垂直平分”是解题的关键.
【详解】A.菱形的对角线互相垂直但不一定相等,仅当菱形为正方形时,故A错误;
B.在菱形中,,,但不一定等于,故B错误;
C.菱形的内角度数不确定,不一定等于,故C错误;
D.根据菱形的性质,对角线互相垂直,,故D正确.
3.我国传统建筑中常应用菱形窗户,其设计美观大气.如图,该菱形窗户边框的长为则该菱形窗户的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题重点考查菱形的性质、菱形的周长等知识,推导出是解题的关键.
由菱形的性质得,因为,所以,于是得到问题的答案.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
∴该菱形窗户的周长为,
故选:D.
4.一个菱形的面积是120,其中一条对角线的长为10,则另一条对角线长是( )
A.10 B.12 C.24 D.26
【答案】C
【分析】本题考查菱形的性质,根据菱形的面积公式对角线乘除的一半,求出另一条对角线的长即可.
【详解】解:由题意,菱形的另一条对角线的长为;
故选C.
5.如图,在菱形中,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的性质,解题的关键是熟练掌握菱形的对角线平分一组对角.根据菱形的对角线平分一组对角即可求解.
【详解】解:在菱形中,,
,
故选:D.
6.要检测一个四边形是不是菱形,下列方案可行的是( )
A.任选两个角,测量它们的角度
B.测量四条边的长度
C.测量两条对角线的长度
D.测量两条对角线交点到四个顶点的长度
【答案】B
【分析】本题考查菱形的判定.对角线互相垂直平分的四边形是菱形,四条边相等的四边形是菱形.
【详解】A.任选两个角,测量它们的角度,不能判定,此选项错误;
B.测量四条边的长度,可以判定,此选项正确;
C.测量两条对角线的长度,不能判定,此选项错误;
D.测量两条对角线交点到四个顶点的长度,不能判定,此选项错误.
故选:B.
7.如图,菱形的对角线,相交于点O,过点D作于点H,连接,若,菱形的周长为20,则的长为( )
A.3 B.4 C.4.8 D.5
【答案】A
【分析】本题主要考查勾股定理,菱形的性质及直角三角形斜边中线定理,熟练掌握勾股定理,菱形的性质及直角三角形斜边中线定理是解题的关键;由题意易得,,然后可得,进而根据直角三角形斜边中线定理可进行求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,且周长为20,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴;
故选A.
8.菱形的一个外角为,边长为厘米,则此菱形较短的对角线的长等于______厘米.
【答案】
【分析】本题考查菱形的性质,邻补角的性质,等边三角形的判定与性质,正确求出菱形的内角度数,判断较短对角线与邻边的关系是解题关键.
【详解】解:已知菱形的一个外角为,根据邻补角的性质,可得该外角相邻的内角为,
设菱形的边长为厘米,,连接,如图所示:
菱形的四条边相等,
厘米
又,
是等边三角形,
厘米,
菱形内角所对的对角线为菱形较短的对角线,
此菱形较短的对角线的长等于厘米.
9.如图,在平面直角坐标系中,菱形的边在轴上.若点的坐标为.则点的坐标为________.
【答案】
【分析】延长交x轴于点D,根据菱形的性质可得,轴,再由勾股定理可得,即可求解.
【详解】解:延长交x轴于点D,
∵四边形是菱形,
∴,
∴轴,
∵点的坐标为,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点B的坐标为.
10.如图,中,.按以下步骤作图:①以点B为圆心,长为半径作弧,交于点F;②分别以点A,F为圆心,大于的长为半径作弧,两弧在内相交于点P;③作射线,交于点E,连接.四边形的周长为_______.
【答案】
【分析】本题考查了平行四边形的判定与性质、菱形的判定与性质、角平分线的定义、等腰三角形的判定与性质,由作图可得平分,,则,证明四边形为菱形,得出,再由四边形的周长为,计算即可得出结果,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:由作图可得:平分,,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴四边形为菱形,
∴,
∴四边形的周长为,
故答案为:.
11.如图,四边形是菱形,点为、点为,则点的坐标为______.
【答案】
【分析】本题考查菱形的性质和坐标与图形的性质,勾股定理;根据、两点坐标,即可求出的长,再根据四边形是菱形,可求出,即可求出点坐标.
【详解】点为,点为
,,
,
四边形为菱形,
,
点的坐标为.
故答案为:.
12.如图,在平行四边形中,点,分别在,上,与相交于点,,,连接.求证:四边形是菱形.
【答案】证明见解析
【详解】证明:平行四边形中,,,
即,
又,
,
四边形是平行四边形,
,即,
四边形是菱形.
13.如图,四边形是菱形,于点,于点.
(1)求证:;
(2)若菱形的边长为,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查了菱形的性质、全等三角形的判定与性质和勾股定理,利用菱形的边、角特征结合全等三角形的判定定理证明三角形全等是解题的关键.
(1)由菱形得,,由垂直得,即可用证全等;
(2)勾股定理求,由全等得,结合菱形边长得.
【详解】(1)证明:∵四边形是菱形,
∴,,
∵,,
∴,
∴;
(2)解:在中,
,
∵,
∴,
∵菱形的边长为,即,
∴.
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专题5.2 菱形
教学目标
1.理解菱形定义,掌握边、角、对角线的性质。
2.熟记菱形三种判定方法。
3.会用菱形性质进行计算和几何证明。
4.能区分菱形与平行四边形、矩形的异同
教学重难点
1.重点
(1)菱形性质的应用
(2)菱形的判定
(3)菱形性质与判定的互逆应用
(4)掌握中点四边形的性质
2.难点
(1)性质混淆:易与矩形对角线性质混淆(菱形对角线垂直,矩形对角线相等)。
(2)判定易错点:忽略判定前提,如直接用 “对角线垂直” 证菱形,未先证平行四边形。
(3)综合应用:结合对角线性质构造直角三角形,求解边长、角度;添加辅助线(连对角线)转化问题
知识点01 菱形的性质
菱形的定义:一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
※菱形的性质:(1)具有平行四边形的性质
(2) 且四条边都相等
(3)两条对角线互相垂直平分,每一条对角线平分一组对角。
注意:菱形是轴对称图形,每条对角线所在的直线都是对称轴。
【即学即练】
1.如图,菱形的对角线交于点,,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.如图,在菱形中,对角线相交于点O,.若,则的长是( )
A.3 B.5 C.6 D.12
3.如图,在平面直角坐标系中,四边形是菱形,点A的坐标为,点C在y轴的正半轴上,则点B的坐标为( )
A. B. C. D.
知识点02 菱形形的面积
菱形的面积等于两条对角线长的乘积的一半
【即学即练】
1.已知菱形的周长为,一条对角线长为,则该菱形的面积为( )
A. B. C. D.
知识点03 菱形的判定
※菱形的判别方法:一组邻边相等的平行四边形是菱形。
对角线互相垂直的平行四边形是菱形。
四条边都相等的四边形是菱形
【即学即练】
1.在中,相交于点,添加下列条件仍不能判定是菱形的是( )
A. B.
C. D.
知识点04 中点四边形
1.定义:顺次连接任意四边形各边中点所得的四边形。
2.核心依据:三角形中位线定理(中位线平行且等于第三边的一半)。
3.形状规律(由原四边形对角线决定)
①任意四边形→中点四边形是平行四边形
②对角线相等→中点四边形是菱形
③对角线垂直→中点四边形是矩形
④对角线相等且垂直→中点四边形是正方形
【关键结论】
①所有中点四边形至少是平行四边形
②周长=原四边形两条对角线长度之和
③面积=原四边形面积的
【即学即练】
1.如图,在四边形中,点分别是各边的中点.甲说:若四边形是矩形,则四边形是菱形;乙说:若四边形是菱形,则四边形是矩形.下列判断正确的是( )
A.甲、乙都正确 B.甲正确,乙错误
C.甲错误,乙正确 D.甲、乙都错误
2.顺次连接菱形各边的中点得到的四边形是( )
A.矩形 B.菱形 C.正方形 D.平行四边形
题型01 利用菱形的性质求角度
【典例1】如图,在菱形ABCD中,,取大于的长为半径,分别以点A,B为圆心作弧相交于两点,过此两点的直线交BC边于点(作图痕迹如图所示),连接,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式1】如图,在菱形中,点,分别在,上,且,与交于点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式2】如图,菱形中,连接,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式3】如图,在菱形中,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
题型02 根据菱形的性质求线段长
【典例2】如下图,菱形中,,,则的长为( )
A.2 B.1 C. D.
【变式1】已知菱形的周长为36,则边长为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【变式2】如图,菱形中,交于O,于E,连接,若,菱形周长为40,则的长为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
【变式3】如图,菱形的两条对角线、相交于点,点在上,,,,则的长为( )
A. B. C. D.
题型03 根据萎形的性质求面积
【典例3】如图,菱形中,,,则菱形的面积为( )
A.96 B.48 C.24 D.12
【变式1】如图,和是菱形的对角线.若,,则菱形的面积为()
A. B. C. D.
【变式2】如图,四边形是菱形,,,于点,则的长度为( )
A. B. C.5 D.
【变式3】如图,菱形的对角线交于点O,过点C作,交的延长线于点E,连接.若,,则菱形的面积为( )
A. B. C. D.9
题型04 添一条件使四边形是矩形
【典例4】在四边形中,,,则添加下列条件,能使四边形为菱形的是( )
A. B. C. D.
【变式1】如图,下列四个条件中,能判定平行四边形为菱形的是( )
A. B.
C. D.
【变式2】下列四个条件中,能使如图所示的是菱形的是( )
A. B. C. D.
【变式3】下列选项中能使成为菱形的是( )
A. B.
C. D.
题型05 菱形的判定
【典例5】如图,在中,,为的中线.,,连接,求证:四边形为菱形.
【变式1】如图,在平行四边形中,点分别在边上,,与相交于点.
(1)求证:.
(2)如果.求证:四边形是一个菱形.
【变式2】如图,在中,的平分线交边于点E,F是边上一点,.求证:四边形是菱形.
【变式3】如图,菱形的对角线相交于点O,点E在线段上(不与点O,B重合),点F在线段上,且,连接.求证:四边形是菱形.
题型06 菱形的性质与判定综合
【典例6】如图,矩形的对角线,交于点,延长到点,使,延长到点,使,连接,,.
(1)求证:四边形是菱形.
(2)若矩形的面积为4,求菱形的面积.
【变式1】如图,在四边形中,,,点E,F分别为的中点,.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)若,,求的长.
【变式2】如图,在四边形中,,,对角线,交于点O,平分,过点C作交的延长线于点E.
(1)求证∶四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【变式3】如图,在中,,为的中点,点E在上,过A点作的平行线交的延长线于点F,连接,.
(1)求证:四边形为平行四边形;
(2)若,且,求的长.
题型07 中点四边形
【典例7】如图,已知四边形中,、、、分别是四条边、、、的中点,、是对角线,连接、、、.
(1)证明:四边形为平行四边形;
(2)若______,则四边形是菱形请从;这两个选项中选择一个作为条件,使结论成立.(填序号)
【变式1】如图,顺次连接四边形各边中点,,,,得到的四边形是平行四边形吗?为什么?
【变式2】如图,在四边形中,、、、分别是线段、、、的中点,要使四边形是矩形,需添加的条件是( )
A. B. C. D.
【变式3】如图,在菱形中,、是对角线,点E、F、G、H分别为菱形边、、、边上的中点,连接、、、,若菱形的面积为4,则四边形的面积为( )
A. B. C.3 D.2
1.菱形一定具有而矩形不一定具有的性质是( )
A.邻边相等 B.对角相等
C.对边平行且相等 D.对角线互相平分
2.如图,在菱形中,对角线与相交于点,下列说法正确的是()
A. B.
C. D.
3.我国传统建筑中常应用菱形窗户,其设计美观大气.如图,该菱形窗户边框的长为则该菱形窗户的周长为( )
A. B. C. D.
4.一个菱形的面积是120,其中一条对角线的长为10,则另一条对角线长是( )
A.10 B.12 C.24 D.26
5.如图,在菱形中,,则的度数是( )
A. B. C. D.
6.要检测一个四边形是不是菱形,下列方案可行的是( )
A.任选两个角,测量它们的角度
B.测量四条边的长度
C.测量两条对角线的长度
D.测量两条对角线交点到四个顶点的长度
7.如图,菱形的对角线,相交于点O,过点D作于点H,连接,若,菱形的周长为20,则的长为( )
A.3 B.4 C.4.8 D.5
8.菱形的一个外角为,边长为厘米,则此菱形较短的对角线的长等于______厘米.
9.如图,在平面直角坐标系中,菱形的边在轴上.若点的坐标为.则点的坐标为________.
10.如图,中,.按以下步骤作图:①以点B为圆心,长为半径作弧,交于点F;②分别以点A,F为圆心,大于的长为半径作弧,两弧在内相交于点P;③作射线,交于点E,连接.四边形的周长为_______.
11.如图,四边形是菱形,点为、点为,则点的坐标为______.
12.如图,在平行四边形中,点,分别在,上,与相交于点,,,连接.求证:四边形是菱形.
13.如图,四边形是菱形,于点,于点.
(1)求证:;
(2)若菱形的边长为,,求的长.
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