内容正文:
专题07菱形性质与判定期末复习讲义
知识目标
能力目标
应试目标
1.掌握菱形定义:一组邻边相等的平行四边形,理清菱形与平行四边形的从属关系。
2.熟记菱形性质:四边相等、对角相等、邻角互补;对角线互相垂直平分且平分每组对角;掌握对称性。
3.熟练掌握菱形三种判定方法,能区分平行四边形、矩形、菱形判定区别。
4.掌握菱形两种面积公式:底乘高、对角线乘积的一半。
1.计算能力:能利用菱形性质求边长、角度、周长、对角线、面积。
2.推理能力:能根据题目条件,灵活选择判定方法证明四边形为菱形。
3.综合能力:结合直角三角形、全等三角形、平行四边形知识解决中档几何题。
4.辨析能力:精准区分矩形与菱形的性质、对角线特点,避免混淆。
1.选择填空:快速判断正误、秒解角度、边长、面积基础题型。
2.解答题:掌握固定答题套路:先证平行四边形,再证邻边相等 / 对角线垂直,书写规范不扣分。
3.压轴题:熟练掌握菱形常见题型(对角线模型、折叠、最值),轻松攻克期末大题。
题型01.菱形的性质求角度
题型02.菱形的性质求线段长
题型03.菱形的性质求面积
题型04.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菱形性质与判定求角度
题型08.菱形性质与判定求线段长
题型09.菱形的性质与判定求面积
题型10.菱形与坐标系综合
题型11.菱形中的折叠问题
题型12.菱形中的动点问题
题型13.菱形中的最值问题
题型14菱形与勾股定理综合
题型15.与其他特殊四边形综合
题型16.菱形的实际应用问题
题型17.菱形中旋转问题
知识点01:菱形的定义
有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
菱形是特殊的平行四边形,具备平行四边形的所有性质。
知识点02:核心性质・四字口诀速记(菱形超能力)
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
面积
底 × 高 或 对角线乘积的一半
S=底×高 S=ACBD
衍生重要结论
1.菱形的两条对角线将图形分成四个全等的直角三角形;
2.结合勾股定理:菱形的边长、两条对角线的一半构成直角三角形。若边长为a,对角线长为d1、d2,则:
知识点03:判定定理・三招定菱形(满足其一即可)
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
知识点04: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
S=BCDE
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05:解题通用思路
1.题干出现菱形 + 对角线:优先联想垂直关系、直角三角形、勾股定理、菱形面积公式;
2.证明菱形:有等边条件用边判定,有垂直条件用对角线判定;
3.角度计算:巧用 “对角线平分一组对角” 的性质简化推理;
4.线段计算:依托对角线分割出的直角三角形求解。
知识点06:平行四边形、矩形、菱形 性质对比(易混点专项梳理)
图形
边
角
对角线
对称轴数量
平行四边形
对边平行且相等
对角相等,邻角互补
互相平分
0
矩形
对边平行且相等
四个角都是直角
互相平分、相等
2
菱形
四边相等,对边平行
对角相等,邻角互补
互相平分、互相垂直,平分一组对角
2
题型01.菱形的性质求角度
1.如图,是菱形的对角线,于点E,交于点F,若,则_______
2.如图,菱形中,∠,求的度数为( )
A. B. C. D.
3.如图,四边形是菱形,对角线,相交于点,于点,连接,若,则的度数是______.
4.综合与探究
如图,在四边形中,,,连接.
(1)如图1,若,判断四边形的形状,并说明理由.
(2)在(1)的条件下,若,求的大小.
(3)当时,过点作于点,为上的一动点,连接.
①如图,若为的中点,,,,求的长.
②如图,过点作于点,交于点,过点作.若,,直接写出与之间的数量关系.
题型02.菱形的性质求线段长.
5.如图,在菱形中,,对角线交于点.则线段的长为________.
6.如图,菱形中,是其对角线,P是上一点,连接,将沿折叠,使点C落在上的处,得到,连接.若,,则线段的长为( )
A.0.5 B.1 C. D.2
7.如图,菱形的周长为40,对角线.
(1)求的长;
(2)求菱形的高
题型03.菱形的性质求面积
8.如图,菱形的周长为,,则它的面积是______.
9.如图,在矩形中,边的长为,点,分别在,上,连接,,,,与交于点.若四边形是菱形,且,则菱形的面积为( )
A. B.2 C. D.4
10.如图,四边形是菱形,交的延长线于.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)如果,,求菱形的面积.
题型04.菱形的性质证明
11.如图,菱形中,,交于点O,E为的中点,连接,若,则_____.
12.如图,菱形的边长为5,对角线、交于点,点、分别是边、上的点,,、分别交于点、,若,则的面积为( )
A.2 B.4 C. D.
13.如图所示,在菱形中,对角线,相交于点,过点作,过点C作.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)已知菱形中的,,矩形的面积是___________;
(3)连接,交于点,连接,若,,的长___________.
题型05.添条件使四边形是菱形
14.如图,的对角线与交于点,点、分别在、上,且,连接、、、,若再添加一个条件,使得四边形为菱形,则可以添加的条件是_________.(添加一个即可)
15.如图,点,,,分别是四边形的边,,,的中点.、是四边形的对角线,连接、、、,请添加一个条件:________使四边形为菱形.(填写一个即可)
16.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
17.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.
18.如图,在中,点在边上,连结交于点,连结,.求证:四边形是菱形.
19.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,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
题型07菱形性质与判定求角度
20.如图,在四边形中,对角线与互相垂直平分,,则_____.
21.如图,,以点为圆心,任意长为半径画弧,交射线于点,交射线于点,分别以,为圆心,长为半径画弧,两弧在内部交于点,连接,,则的度数为( )
A. B. C. D.
22.如图,在四边形中,,过点D作的角平分线交于点E,连接交于点O,,且.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若的周长为36,求长.
题型08.菱形性质与判定求线段长
23.如图,在中,点D是边上一点,过点D分别作交于点E,交于点F,与相交于点O,若平分,,,则的长为_____.
24.如图在四边形中,,对角线与相交于点O.点B,点D关于所在直线对称,过点D作的垂线交延长线于点E.若,,则线段的长为( )
A. B. C. D.
25.如图,在四边形中,,对角线交于点平分角,过点作交的延长线于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
题型09.菱形的性质与判定求面积
26.如图,在中,,连接,,延长至E,平分,点P是上一点,连接、,则的面积为________.
27.如图,在中,与交于点,点为的中点.若,对角线,面积为24,则的周长为( )
A.20 B.24 C.28 D.30
28.在中,,点在的延长线上,点在的延长线上,平分,.
(1)如图,求证:四边形是平行四边形;
(2)如图,当时,连接,交于点,过点作,交于点,在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图中所有与面积相等的三角形.
题型10.菱形与坐标系综合
29.如图,菱形的顶点B,D在y轴上,若,则点C的坐标为( )
A. B. C. D.
30.将菱形放在如图所示的平面直角坐标系中,点在轴的正半轴上,点,的坐标分别是、,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
31.如图,在平行四边形中,是等边三角形,,且两个顶点分别在轴,轴上滑动,连接,则的最小值是____.
32.如图1,在平面直角坐标系中,点A、B、C、D的坐标分别为,连接和,点P为线段上从左向右运动的点,以为边作菱形,其中点E落在x轴上.
(1)则的长为_____,的度数为_____;
(2)在点P运动过程中,是否能使得四边形为正方形?若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)如图2,当点P运动到使菱形的顶点F恰好在边上时,求出此时点F的坐标;
(4)若要使得顶点F不落在四边形外,请写出菱形的对角线交点的运动路径长.(直接写出答案)
题型11.菱形中的折叠问题
33.如图,在菱形中,, E为边上一点,将沿翻折,使点B 的对应点 F 落在的延长线上,连接交 于点 G,则的长为( )
A.2 B. C. D.
34.如图,把菱形沿直线折叠,使点B落在边上的点E处,连接.若,则的度数为________.
35.如图,在菱形中,,点是边上的一点,将沿翻折得,与相交于点,点恰好是的中点,若,则______.
36.【问题背景】在学习了平行四边形后,某兴趣小组研究了一个内角为的平行四边形的折叠问题.其探究过程如下:
(1)如图①,在平行四边形中,,,为边的中点,点在边上,,连接,将沿翻折得到,点的对称点为点,小组成员发现四边形是一个特殊的四边形,请判断四边形的形状为___________;
【探究证明】
(2)在(1)的条件下,取的中点,点在边上,且,连接,将沿翻折得到,点的对称点为点,连接、,如图②,求证:四边形是平行四边形;
【探究提升】
(3)在(1)(2)的条件下,若四边形为轴对称图形,请直接写出的值为___________.
题型12.菱形中的动点问题
37.如图,点是边长为1的菱形对角线上的一个动点,点,分别是,边上的中点,则的最小值是( )
A. B.1 C. D.2
38.如图,菱形的边长为5,点是对角线上的一个动点,点,分别是边,的中点,则的最小值是___ .
39.如图,在菱形中,,,,点P是线段上一动点,点F是线段上一动点,则的最小值为___________.
40.已知,的一边在平面直角坐标系的轴上,点.
(1)如图1,点,求的长;
(2)如图2,当在轴上时,的中垂线分别交,,于点,,.
①求证:四边形是菱形;
②若点,动点,分别从点,以每秒个单位和每秒个单位的速度同时出发匀速运动,动点自停止,自停止.请问是否存在,若存在,求出点,的坐标;若不存在,请说明理由.
题型13.菱形中的最值问题
41.如图,菱形的对角线、交于点,,.点是边上的动点,过点作,垂足为点,,垂足为点,连接,则的最小值为( )
A. B. C. D.
42.如图,在菱形中,,,点E、F分别是边、上的动点,且,则面积的最小值为______.
43.如图,已知菱形的边长为,点是对角线上的一动点,且,则的最小值是______.
44.如图,在边长为10的菱形中,,点、分别是边、上的动点,且,则的最小值为_____.
题型14菱形与勾股定理综合
45.若菱形的两条对角线长分别是和,则菱形一边上的高是______.
46.如图,在菱形中,,,则菱形的面积为( )
A.48 B.80 C.96 D.192
47.如图,两个全等的菱形和叠放在一起,边与交于点P,,,若重叠部分面积是菱形面积的一半,则点A,P之间的距离为______.
48.如图,菱形的周长为,对角线、相交于点,.求菱形的面积.(提示:利用两数和的平方公式和勾股定理)
题型15.与其他特殊平行四边形综合
49.如图,在矩形中,以点为圆心,长为半径作弧交对角线于点,分别以点,为圆心,长为半径作弧,两弧交于点、连接交于点,连接,,则的值为___________.
50.如图,有一张矩形纸片,,,点,分别在矩形的边,上,将矩形纸片沿直线折叠,使点落在矩形的边上,记为点,点落在处,连接,交于点,连接.下列结论:①;②四边形是菱形;③,重合时,;④的面积的最小值为5.上述结论中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
51.已知:如图,在中,点是它的对称中心,过点分别作于M,于N,.
(1)求证:是菱形;
(2)请添加一个条件______,使是正方形.(写出所有正确答案的序号)
①;②M是的中点;③;④.
题型16.菱形的实际应用问题
52.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.小丰家有一个菱形中国结装饰如图1所示,其示意图如图2所示,若,,则的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
53.小晨在参观土家族居民建筑时,被其中的菱花图案(图1)所吸引,她从中提取出一个含角的菱形,如图2所示,若,则菱形的周长是( )
A.18 B.20 C.16 D.24
54.某学校的校门是伸缩门,伸缩门中的每一行菱形有个,每个菱形的边长为.校门关闭时,每个菱形的钝角度数为.校门部分打开时,每个菱形原的角缩小为,则校门打开了_____.
55.王先生准备给家里长方形客厅铺设尺寸统一,颜色不同的某型号菱形瓷砖①和②,已知每块菱形瓷砖的边长为,内角为和,铺设方案平面图如图所示.根据以上信息回答下列问题:(参考数据:取1.7)
(1)长方形客厅的宽的长度为___;
(2)已知客厅长为,请你根据此设计方案平面图,计算需要菱形瓷砖①以及需要切割菱形瓷砖②的数量.
题型17.菱形中旋转问题
56.如图,在菱形中,,将该菱形绕点在平面内顺时针方向旋转得到菱形,与交于点,且,则旋转后的图形与原图形重叠部分的面积是______.
57.如图,在菱形中,,,对角线,相交于点,点是对角线上的一个动点,连结,将绕点按逆时针方向旋转,得到,连接,则的最小值是______.
58.如图,在菱形中,,为对角线的交点.将菱形绕点逆时针旋转得到菱形,两个菱形的公共点为,,,.对八边形给出下面四个结论:①该八边形各边长都相等;②该八边形各内角都相等;③点到该八边形各顶点的距离都相等;④点到该八边形各边所在直线的距离都相等.上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①③ B.①④ C.①③④ D.①②③④
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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专题07菱形性质与判定期末复习讲义
知识目标
能力目标
应试目标
1.掌握菱形定义:一组邻边相等的平行四边形,理清菱形与平行四边形的从属关系。
2.熟记菱形性质:四边相等、对角相等、邻角互补;对角线互相垂直平分且平分每组对角;掌握对称性。
3.熟练掌握菱形三种判定方法,能区分平行四边形、矩形、菱形判定区别。
4.掌握菱形两种面积公式:底乘高、对角线乘积的一半。
1.计算能力:能利用菱形性质求边长、角度、周长、对角线、面积。
2.推理能力:能根据题目条件,灵活选择判定方法证明四边形为菱形。
3.综合能力:结合直角三角形、全等三角形、平行四边形知识解决中档几何题。
4.辨析能力:精准区分矩形与菱形的性质、对角线特点,避免混淆。
1.选择填空:快速判断正误、秒解角度、边长、面积基础题型。
2.解答题:掌握固定答题套路:先证平行四边形,再证邻边相等 / 对角线垂直,书写规范不扣分。
3.压轴题:熟练掌握菱形常见题型(对角线模型、折叠、最值),轻松攻克期末大题。
题型01.菱形的性质求角度
题型02.菱形的性质求线段长
题型03.菱形的性质求面积
题型04.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菱形性质与判定求角度
题型08.菱形性质与判定求线段长
题型09.菱形的性质与判定求面积
题型10.菱形与坐标系综合
题型11.菱形中的折叠问题
题型12.菱形中的动点问题
题型13.菱形中的最值问题
题型14菱形与勾股定理综合
题型15.与其他特殊四边形综合
题型16.菱形的实际应用问题
题型17.菱形中旋转问题
知识点01:菱形的定义
有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
菱形是特殊的平行四边形,具备平行四边形的所有性质。
知识点02:核心性质・四字口诀速记(菱形超能力)
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
面积
底 × 高 或 对角线乘积的一半
S=底×高 S=ACBD
衍生重要结论
1.菱形的两条对角线将图形分成四个全等的直角三角形;
2.结合勾股定理:菱形的边长、两条对角线的一半构成直角三角形。若边长为a,对角线长为d1、d2,则:
知识点03:判定定理・三招定菱形(满足其一即可)
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
知识点04: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
S=BCDE
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05:解题通用思路
1.题干出现菱形 + 对角线:优先联想垂直关系、直角三角形、勾股定理、菱形面积公式;
2.证明菱形:有等边条件用边判定,有垂直条件用对角线判定;
3.角度计算:巧用 “对角线平分一组对角” 的性质简化推理;
4.线段计算:依托对角线分割出的直角三角形求解。
知识点06:平行四边形、矩形、菱形 性质对比(易混点专项梳理)
图形
边
角
对角线
对称轴数量
平行四边形
对边平行且相等
对角相等,邻角互补
互相平分
0
矩形
对边平行且相等
四个角都是直角
互相平分、相等
2
菱形
四边相等,对边平行
对角相等,邻角互补
互相平分、互相垂直,平分一组对角
2
题型01.菱形的性质求角度
1.如图,是菱形的对角线,于点E,交于点F,若,则_______
【答案】/度
【分析】本题主要考查了菱形的性质,三角形内角和定理以及三角形外角的定义和性质,由菱形的性质得出,进而可得出,由三角形内角和定理得出,最后由三角形外角的定义和性质得出.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
2.如图,菱形中,∠,求的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】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,,
.
3.如图,四边形是菱形,对角线,相交于点,于点,连接,若,则的度数是______.
【答案】/24度
【分析】利用菱形性质得出,可知为斜边中线,结合等腰三角形的性质求出,利用外角即可求出的值.
【详解】解:四边形是菱形,
,,,
,
,
,
,,
,
,
,
,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查了菱形的性质,直角三角形斜边中线等于斜边一半,等边对等角,三角形外角性质等知识,根据菱形性质判断出为斜边中线是解题关键.
4.综合与探究
如图,在四边形中,,,连接.
(1)如图1,若,判断四边形的形状,并说明理由.
(2)在(1)的条件下,若,求的大小.
(3)当时,过点作于点,为上的一动点,连接.
①如图,若为的中点,,,,求的长.
②如图,过点作于点,交于点,过点作.若,,直接写出与之间的数量关系.
【答案】(1)四边形是菱形,理由见解析
(2)
(3)①;②
【分析】(1)根据平行四边形的判定定理得到四边形是平行四边形,根据菱形的判定定理得到四边形是菱形;
(2)根据菱形的性质得到,求得,根据平行线的性质得到;
(3)①由为的中点,得到,求得,根据勾股定理得到结论;
②根据垂直的定义得到,,求得,根据全等三角形的性质得到,,求得,得到,求得,连接,根据等腰直角三角形的性质得到,求得,根据全等三角形的性质即可得到结论.
【详解】(1)解:四边形是菱形,
理由:,,
四边形是平行四边形,
,
四边形是菱形;
(2)四边形是菱形,
,
,
,
;
(3)①∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
为的中点,
,
,
,
,
,
,
;
②,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
连接,
是等腰直角三角形,
,,
,
,
,
又∵,
∴
,
,
,
,
.
【点睛】本题是四边形的综合题,考查了平行四边形的性质和判定,勾股定理,等腰直角三角形的判定和性质,菱形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握各知识点是解题的关键.
题型02.菱形的性质求线段长.
5.如图,在菱形中,,对角线交于点.则线段的长为________.
【答案】
【分析】结合菱形性质、等边三角形的判定与性质得到相关线段长度及垂直关系,在中,由勾股定理求出即可得到答案.
【详解】解:在菱形中,,,则是等边三角形,
即,
菱形的对角线相互垂直平分,
,,
在中,,,则由勾股定理得,
∴.
6.如图,菱形中,是其对角线,P是上一点,连接,将沿折叠,使点C落在上的处,得到,连接.若,,则线段的长为( )
A.0.5 B.1 C. D.2
【答案】C
【分析】首先由菱形的性质求出和,然后由折叠的性质得出 和 的长,进而求出 ,最后在中求解即可.
【详解】解:∵四边形是菱形,,
∴,.
∵是菱形的对角线,
∴.
由折叠的性质可知,.
∵点在上,
∴.
在 中,,
∴ 是直角三角形,
,
∴.
7.如图,菱形的周长为40,对角线.
(1)求的长;
(2)求菱形的高
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据菱形的性质可知边长,再根据勾股定理即可求解;
(2)根据等面积法即可求解.
【详解】(1)解:∵菱形的周长为40,
∴,
∵是菱形的对角线,
∴,,
∴,
∴;
(2)解:设菱形的高为:,
则,
∴,
∴
则菱形的高为:.
题型03.菱形的性质求面积
8.如图,菱形的周长为,,则它的面积是______.
【答案】
【分析】连接,交于点O,根据菱形性质得出,,,,证明为等边三角形,得出,根据勾股定理得出,最后根据菱形的面积公式求出结果即可.
【详解】解:连接,交于点O,如图所示:
∵四边形为菱形,
∴,,,,
∵菱形的周长为,
∴,
∵,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
9.如图,在矩形中,边的长为,点,分别在,上,连接,,,,与交于点.若四边形是菱形,且,则菱形的面积为( )
A. B.2 C. D.4
【答案】C
【分析】根据矩形的性质和菱形的性质得,,,,,,进而证明,最后根据含的直角三角形的性质,勾股定理,求得的长,进而求得菱形的面积.
【详解】解:四边形是矩形,四边形是菱形,
,,,,,,
.
,
,
,
,
又,
,
,
,
,,
,
,,
,
菱形的面积为.
10.如图,四边形是菱形,交的延长线于.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)如果,,求菱形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由四边形是菱形,得、,结合得,进而证明四边形是平行四边形;
(2)由得平行四边形是菱形,结合四边形是菱形得,得,根据勾股定理得,进而根据菱形面积等于对角线积的一半来计算即可.
【详解】(1)证明:∵四边形是菱形,
,,
,
,
,
∴四边形是平行四边形;
(2)解:,
∴平行四边形是菱形,
∵四边形是菱形,
,
,
,
,
∴菱形的面积为:.
题型04.菱形的性质证明
11.如图,菱形中,,交于点O,E为的中点,连接,若,则_____.
【答案】/35度
【分析】本题考查菱形的性质、直角三角形的性质、等腰三角形的性质,根据菱形的性质得,,,再根据等腰对等角得,由直角三角形的性质得,最后由等腰对等角求解即可.
【详解】解:∵四边形是菱形,,
∴,,,
∴,
∵,E为的中点,
∴,
∴,
故答案为:.
12.如图,菱形的边长为5,对角线、交于点,点、分别是边、上的点,,、分别交于点、,若,则的面积为( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】A
【分析】证明得,进而由等角对等边求出,证明得,由勾股定理求出,证明四边形是平行四边形得,进而求出,然后根据三角形面积公式求解即可.
【详解】解:∵菱形的边长为5,
∴,,
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
13.如图所示,在菱形中,对角线,相交于点,过点作,过点C作.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)已知菱形中的,,矩形的面积是___________;
(3)连接,交于点,连接,若,,的长___________.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)13
【分析】(1)先证明四边形是平行四边形,再由菱形的性质得到,由此即可证明四边形是矩形;
(2)先根据菱形的性质得出,,,,证明为等边三角形,得出,根据勾股定理求出,最后求出矩形的面积即可;
(3)根据菱形的性质得出,,,证明,得出,根据勾股定理求出即可.
【详解】(1)证明:∵四边形是菱形,
,
,
∵,,
四边形是平行四边形,
,
四边形是矩形;
(2)解:∵四边形是菱形,
,,,,
∵,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴矩形的面积为;
(3)解:∵菱形,
,,,
,
∵四边形为矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
在中根据勾股定理得:
.
题型05.添条件使四边形是菱形
14.如图,的对角线与交于点,点、分别在、上,且,连接、、、,若再添加一个条件,使得四边形为菱形,则可以添加的条件是_________.(添加一个即可)
【答案】(答案不唯一)
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
当或或或时,根据“一组邻边相等的平行四边形是菱形”可得四边形为菱形;
当时,根据“对角线互相垂直的平行四边形是菱形”可得四边形为菱形.
15.如图,点,,,分别是四边形的边,,,的中点.、是四边形的对角线,连接、、、,请添加一个条件:________使四边形为菱形.(填写一个即可)
【答案】
【详解】解:当 时,四边形是菱形;
,、、、分别是线段、、、的中点,
则、分别是、的中位线,、分别是、的中位线,
,,
当时,
成立,
则四边形是菱形.
16.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
17.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.
18.如图,在中,点在边上,连结交于点,连结,.求证:四边形是菱形.
【答案】见解析
【分析】连接,交于点,根据三线合一可得,进而证明四边形是菱形.
【详解】证明:如图,连接,交于点,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,即,
∴四边形是菱形.
19.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,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)2
【分析】(1)根据角平分线的定义得出相等的角,利用平行线得出内错角相等,得出,根据等角对等边得出,根据菱形的定义即可得出结论;
(2)根据菱形的性质,对角线互相垂直且平分,利用勾股定理求出,最后利用直角三角形斜边中线定理求解.
【详解】(1)证明:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形;
(2)解:由(1)得四边形是菱形,
∴,,
∴由勾股定理得,
∵,
∴为直角三角形,且点为斜边的中点,
∴.
题型07菱形性质与判定求角度
20.如图,在四边形中,对角线与互相垂直平分,,则_____.
【答案】/62度
【分析】首先证明出四边形是菱形,然后根据菱形的性质求解.
【详解】解:∵在四边形中,对角线与互相垂直平分,
∴四边形是菱形
∴平分和
∴.
21.如图,,以点为圆心,任意长为半径画弧,交射线于点,交射线于点,分别以,为圆心,长为半径画弧,两弧在内部交于点,连接,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由作图过程可证四边形是菱形,再根据菱形的对角相等且对角线平分对角即可解答.
【详解】解:∵以点为圆心,任意长为半径画弧,交射线于点,交射线于点,
∴,
∵分别以,为圆心,长为半径画弧,两弧在内部交于点,连接,,
∴,
∴,
∴四边形是菱形,
∴,即选项A符合题意.
22.如图,在四边形中,,过点D作的角平分线交于点E,连接交于点O,,且.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若的周长为36,求长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】本题考查了平行四边形的判定和性质,菱形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,勾股定理,熟练掌握特殊四边形的判定和性质是解题关键.
(1)先证明四边形是平行四边形,再根据等角对等边的性质,得到,即可证明四边形是菱形;
(2)根据菱形的性质,得出,由勾股定理可得,从而得到,再证明四边形是平行四边形,得到,即可求出长.
【详解】(1)证明:,,
四边形是平行四边形,,
平分,
,
,
,
四边形是菱形;
(2)解:四边形是菱形,,
,,,,
的周长为36,
,
,
在中,,
,
,,
,
,
四边形是平行四边形,
.
题型08.菱形性质与判定求线段长
23.如图,在中,点D是边上一点,过点D分别作交于点E,交于点F,与相交于点O,若平分,,,则的长为_____.
【答案】
【分析】先证四边形是平行四边形,再通过等角对等边证,再证明平行四边形是菱形;进一步根据等边三角形的性质和勾股定理即可得到结论.
【详解】解:∵,,
∴四边形是平行四边形,,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴平行四边形是菱形;
∴,,,,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
在中,,
∴.
24.如图在四边形中,,对角线与相交于点O.点B,点D关于所在直线对称,过点D作的垂线交延长线于点E.若,,则线段的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查菱形的判定和性质,勾股定理,熟练掌握相关性质是解题的关键.
根据对称的性质和可推得,从而得四边形为平行四边形,根据对称的性质得,则平行四边形为菱形,根据菱形的性质和勾股定理即可求解.
【详解】解:∵ 点B,点D关于所在直线对称,
∴,,
∵,
∴,
,
∴,
∴,
则四边形为平行四边形,
∵,
∴平行四边形为菱形,
,
则,
在中,,
在中,,
则,
在中,.
25.如图,在四边形中,,对角线交于点平分角,过点作交的延长线于点,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】(1)利用平行线和角的平分线,证明,根据,得出继而判断四边形是平行四边形,结合得证;
(2)利用勾股定理,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,计算即可.
【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,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴.
题型09.菱形的性质与判定求面积
26.如图,在中,,连接,,延长至E,平分,点P是上一点,连接、,则的面积为________.
【答案】60
【分析】本题考查菱形的判定和性质,勾股定理,平行线之间的垂线段相等,三角形的面积,
连接交于点G,根据菱形的性质证得,根据勾股定理,即可解答.
【详解】解:∵中,,
∴是菱形,,
∴平分,
延长至E,则,
∵平分,
∴,
∴,
连接交于点G,则,且平分,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴的高为,
∴,
故答案为60.
27.如图,在中,与交于点,点为的中点.若,对角线,面积为24,则的周长为( )
A.20 B.24 C.28 D.30
【答案】A
【分析】根据等边对等角得出,根据平行四边形的性质得出,根据三角形的中位线定理得出,结合已知可得出,则是菱形,根据菱形的面积可求出,进而求出,,根据勾股定理求出,即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,,
∵点为的中点,
∴,
∴,
∴,
∴是菱形,
∴,
∵面积为24,,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴菱形的周长为.
28.在中,,点在的延长线上,点在的延长线上,平分,.
(1)如图,求证:四边形是平行四边形;
(2)如图,当时,连接,交于点,过点作,交于点,在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图中所有与面积相等的三角形.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】()利用等腰三角形的性质、角平分线的定义及三角形外角性质可证,得到,即可求证;
()由可证是等边三角形,得到,即得平行四边形是菱形,即得到,,再证明是等边三角形,得到,即得到,得,又根据菱形的性质得,即可求解.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形;
(2)解:∵,,
∴是等边三角形,
∴,
∴平行四边形是菱形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
∴与面积相等的三角形有.
题型10.菱形与坐标系综合
29.如图,菱形的顶点B,D在y轴上,若,则点C的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴菱形是轴对称图形,
且B、D在y轴上,
∴ A、C关于y轴对称,
∵,
∴.
30.将菱形放在如图所示的平面直角坐标系中,点在轴的正半轴上,点,的坐标分别是、,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接、,相交于E,由点,的坐标得出,轴,,根据菱形的性质得出,,,证明四边形是矩形,可求出,即可求解.
【详解】解:连接、,相交于E,
∵点,的坐标分别是、,
∴,轴,,
∵四边形是菱形,
∴,,,
又,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∵轴,,
∴轴,
又A在y轴上,
∴.
31.如图,在平行四边形中,是等边三角形,,且两个顶点分别在轴,轴上滑动,连接,则的最小值是____.
【答案】
【分析】由条件可先证得四边形为菱形,连接交于点,连接,可求得和的长,则,故当三点在一条线上时,有最小值.
【详解】解:∵是等边三角形,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴四边形为菱形,
如图,连接交于点,连接,则,为的中点,
∵,
∴,,
∴,,
∴,
∴当三点在一条线上时,有最小值,最小值为.
32.如图1,在平面直角坐标系中,点A、B、C、D的坐标分别为,连接和,点P为线段上从左向右运动的点,以为边作菱形,其中点E落在x轴上.
(1)则的长为_____,的度数为_____;
(2)在点P运动过程中,是否能使得四边形为正方形?若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)如图2,当点P运动到使菱形的顶点F恰好在边上时,求出此时点F的坐标;
(4)若要使得顶点F不落在四边形外,请写出菱形的对角线交点的运动路径长.(直接写出答案)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)过点作于,证明是等腰直角三角形,即可得到答案;
(2)由题意,根据正方形的性质,只要证明,即可得到答案;
(3)过点作于,延长、交于点,证明,然后求出,即可得到答案;
(4)过点作轴于,延长,交直线于,连接、,交于点,结合菱形的性质和勾股定理,得到点的坐标为;然后找出临界点,经过讨论分析,即可求出答案.
【详解】(1)解:过点作于,如图:
由题意,点、、、坐标分别为,
,,,,
∴,
,
是等腰直角三角形,
,;
(2)解:存在;理由如下:
四边形为正方形,
,
,
,
,
,
,
,
,
点的坐标为;
(3)解:如图,过点作于,延长、交于点,则四边形是矩形,此时;
∵四边形为菱形,
∴,,
又,
,
,,
,
又∵,
,
,
,
,
,
,
点的坐标为;
(4)解:如图,过点作轴于,延长,交直线于,连接、,交于点,
由(3)可知,,
,,,
,
设,则,
,
,
,
,
点的坐标为,
的中点的坐标为;
点在直线上运动,点在直线上运动,且横坐标的值随的增大而增大;
当点在原点时,即,此时为;
当点在最右端时,即的值最大,此时点恰好在上,即;
,
,
点为;
点的最左端坐标为,最右端的坐标为;
点的运动路径长为:.
【点睛】本题以平面直角坐标系为载体,通过构造垂线、利用等腰直角三角形与全等三角形,将菱形、正方形的性质转化为坐标计算.动点路径分析时,抓住中点坐标规律,结合临界位置求解,体现了“数形结合”与“化动为静”的解题思想.
题型11.菱形中的折叠问题
33.如图,在菱形中,, E为边上一点,将沿翻折,使点B 的对应点 F 落在的延长线上,连接交 于点 G,则的长为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据菱形的性质可得,由折叠的性质得:,,可得为等腰直角三角形,,,再由菱形的面积解答即可.
【详解】解:∵在菱形中,,
∴,,
∴,
由折叠的性质得:,,
∴,,即为等腰直角三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
34.如图,把菱形沿直线折叠,使点B落在边上的点E处,连接.若,则的度数为________.
【答案】
【分析】利用折叠的性质得出的度数和,结合点E在边上得出为等腰三角形,进而求出的度数,再利用菱形邻角互补求出,最后计算的度数.
【详解】解:∵菱形沿直线折叠,点B落在边上的点E处,
∴,.
∴,
∵点E在边上,
∴在中,,
∴ ,
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∴,
∴.
35.如图,在菱形中,,点是边上的一点,将沿翻折得,与相交于点,点恰好是的中点,若,则______.
【答案】
【分析】本题考查菱形的性质,勾股定理,含30°直角三角形的性质,能够根据含30°的直角三角形的性质构造合适的辅助线是解题的关键.
连接,根据菱形的性质可得是等边三角形,从而得到,进一步推得,根据折叠的特点可得,过点作交于,利用勾股定理可得,设菱形的边长为,,根据即可求解.
【详解】解:过点作交于,连接,
设菱形的边长为,
∵四边形为菱形,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∵点是的中点,
∴,,
则在中,,
∵,
∴
∵将沿翻折得,
∴,,,,
∴在中,,,
在中,,即,解得,
则.
36.【问题背景】在学习了平行四边形后,某兴趣小组研究了一个内角为的平行四边形的折叠问题.其探究过程如下:
(1)如图①,在平行四边形中,,,为边的中点,点在边上,,连接,将沿翻折得到,点的对称点为点,小组成员发现四边形是一个特殊的四边形,请判断四边形的形状为___________;
【探究证明】
(2)在(1)的条件下,取的中点,点在边上,且,连接,将沿翻折得到,点的对称点为点,连接、,如图②,求证:四边形是平行四边形;
【探究提升】
(3)在(1)(2)的条件下,若四边形为轴对称图形,请直接写出的值为___________.
【答案】(1)菱形
(2)证明见解析
(3)或
【分析】(1)由折叠的性质结合可得,,由此判定为菱形;
(2)容易判断四边形也是菱形,由菱形的性质可得,,,,,结合平行四边形的性质和中点的性质可得,,,命题得证;
(3)分两类讨论,当四边形为矩形时,作于点,作于点,设,由含角的直角三角形的性质和勾股定理可得可得,,,容易证明四边形是矩形,则,.由矩形的性质可得,,则,从而得到,进一步计算出,因此;当四边形为菱形时,延长交于点,设,容易判断,,从而判断是等边三角形,则,进而计算出,因此.
【详解】(1)解:由折叠的性质可得,,,
∵,
∴,
∴四边形是菱形;
(2)证明:同理(1)可得,四边形是菱形,
∴,,
∵四边形是菱形,
∴,,
∵为边的中点,为边的中点,
∴,,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,,
∴四边形是平行四边形;
(3)解:由(2)可知,四边形是平行四边形,
又∵四边形为轴对称图形,
∴四边形为矩形或菱形,
①当四边形为矩形时,如图,作于点,作于点,设,
∵为边的中点,为边的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
由勾股定理可得,,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
∵四边形为矩形,
∴,
∴,
在中,,
∴,
由勾股定理可得,,
∴,
∴;
②当四边形为菱形时,如图,延长交于点,设,
.
由①可知,,
∵四边形是菱形,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
∵四边形为菱形,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
综上所述,的值为或.
题型12.菱形中的动点问题
37.如图,点是边长为1的菱形对角线上的一个动点,点,分别是,边上的中点,则的最小值是( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【分析】作点关于的对称点,连接交于,此时有最小值,最小值为的长,然后证明四边形为平行四边形,即可求出.
【详解】解:作点关于的对称点,连接交于,此时有最小值,最小值为的长.
∵菱形关于对称,是边上的中点,
是的中点,
是边上的中点,
,
四边形是平行四边形,
,
,即的最小值为1.
38.如图,菱形的边长为5,点是对角线上的一个动点,点,分别是边,的中点,则的最小值是___ .
【答案】5
【分析】本题考查了菱形的性质,平行四边形的判定与性质,两点间线段最短等知识,利用菱形的对称性是解题的关键.
取的中点E,连接,由菱形的对称性知,;由,当点P在线段上时,的值最小,最小值为线段的长,利用平行四边形的性质求出的长即可.
【详解】解:如图,取的中点E,连接;
由菱形的对称性知,;
∵,
∴当点P在线段上时,的值最小,最小值为线段的长;
∵E、N分别为的中点,
∴;
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
即的最小值为5;
故答案为:5.
39.如图,在菱形中,,,,点P是线段上一动点,点F是线段上一动点,则的最小值为___________.
【答案】
【分析】本题考查了菱形的性质、等腰三角形的判定与性质、勾股定理、轴对称的性质,作点关于的对称点点,连接,则,,连接,过点作于,证明为等腰直角三角形,结合勾股定理求出,再求出,当点与点重合时,(最短),由此即可得解,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:如图,作点关于的对称点点,连接,
则,,
连接,过点作于,
∵在菱形中,,,
∴,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵当点与点重合时,(最短),
∴的最小值是,
故答案为:.
40.已知,的一边在平面直角坐标系的轴上,点.
(1)如图1,点,求的长;
(2)如图2,当在轴上时,的中垂线分别交,,于点,,.
①求证:四边形是菱形;
②若点,动点,分别从点,以每秒个单位和每秒个单位的速度同时出发匀速运动,动点自停止,自停止.请问是否存在,若存在,求出点,的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①见解析;②存在,点,点
【分析】(1)使用两点距离公式即可;
(2)①容易证明,则,进而可判定四边形是平行四边形,结合可证明四边形是菱形;
②先根据菱形的性质和勾股定理计算出,分析点和点的运动过程可知,点在上,点在上时,符合平行四边形的要求,根据题意表示出,,列方程并解出的值,进而得到点和点的坐标.
【详解】(1)解:由勾股定理可得,;
(2)解:①证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,,
∵垂直平分,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是菱形;
②假设存在,设运动时间为秒,
∵,,
∴,,
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
在中,,
∴,
解得,
∴,,
①当时,点在上,点在上,
此时与不平行,与假设矛盾;
②当时,点在上,点在上,
由题意可知,,,
∴,,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,解得,
∴,,
∴点的坐标为,点的坐标为;
③当时,点在上,点在上,
此时与不平行,与假设矛盾;
④当时,点在上,点在上,
此时与不平行,与假设矛盾;
综上所述,假设成立,点的坐标为,点的坐标为.
题型13.菱形中的最值问题
41.如图,菱形的对角线、交于点,,.点是边上的动点,过点作,垂足为点,,垂足为点,连接,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了菱形的性质、矩形的判定与性质、垂线段最短,根据菱形的性质可知,,,利用勾股定理即可求出,根据有三个角是直角的四边形是矩形,可知四边形是矩形,根据矩形的对角线相等可得:,根据垂线段最短可知当时,最短,利用三角形的面积公式即可求出的最小值.
【详解】解:如下图所示,连接,
四边形是菱形,
,,,
,
,
,,
,
四边形是矩形,
,
当时,最短,
设中边上的高为,
,
,
,
的最小值是,
即的最小值是.
故选:A.
42.如图,在菱形中,,,点E、F分别是边、上的动点,且,则面积的最小值为______.
【答案】
【分析】连接,过点作于点,根据菱形的性质,得到和是等边三角形,证明,从而推出是等边三角形,设,则,由垂线段最短可知,当时,最短,此时有最小值,面积有最小值,即可求解.
【详解】解:如图,连接,过点作于点,
在菱形中,,,
,,
和是等边三角形,
,,
,,
,
在和中,
,
,
,,
,
是等边三角形,
,
,
设,则,
,
,
当最小时,面积有最小值,
由垂线段最短可知,当时,最短,即有最小值,
是等边三角形,
,
,
的最小值为,
面积的最小值为,
故答案为:
【点睛】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,掌握相关知识点是解题关键.
43.如图,已知菱形的边长为,点是对角线上的一动点,且,则的最小值是______.
【答案】
【分析】本题考查菱形的性质,等边三角形的判定与性质,掌握菱形的性质,将多条线段转化是解题关键.
作于E点,连接,得到,根据垂线段最短,此时最短,即最小,根据菱形性质和等边三角形的性质即可求出的长,进而得出结论.
【详解】如图,作于E点,连接,
∵菱形中,
∴,
∴为等边三角形
∴,,,
∴,
∵
∴
根据垂线段最短,此时最短,即最小
∴
∴
∴最小值为
故答案为:
44.如图,在边长为10的菱形中,,点、分别是边、上的动点,且,则的最小值为_____.
【答案】
【分析】作点A关于的对称点,交于点M,可得,可得的最小值为,再根据菱形的性质得,并根据直角三角形的性质求出,即可求出,然后根据勾股定理得出答案.
【详解】解:作点A关于的对称点,交于点M,可得,
∴,
当时,取得最小值,即,
所以的最小值为.
∵四边形是菱形,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
题型14菱形与勾股定理综合
45.若菱形的两条对角线长分别是和,则菱形一边上的高是______.
【答案】
【分析】先根据对角线长度计算菱形面积,再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边长,最后利用等面积法列式求解即可.
【详解】解:设菱形中,两条对角线长分别为,,一边上的高为,
菱形的面积等于对角线乘积的一半,
,
菱形的对角线互相垂直平分,
两条对角线一半的长度分别为,,且,
在直角三角形中,由勾股定理可得菱形的边长,
菱形的面积也等于底边长乘以这边上的高,
,
解得.
46.如图,在菱形中,,,则菱形的面积为( )
A.48 B.80 C.96 D.192
【答案】C
【分析】由菱形的性质得,,,再由勾股定理得,然后求出,则,得,进而可得出答案.
【详解】解:四边形是菱形,
,,,
,
∴,
,
,
∴,
即,
,
∴.
47.如图,两个全等的菱形和叠放在一起,边与交于点P,,,若重叠部分面积是菱形面积的一半,则点A,P之间的距离为______.
【答案】
【分析】连接,交于H,由等边对等角及等角对等边得,得与关于对称,设,菱形的高为h,则,由重叠部分面积是菱形面积的一半,证得,勾股定理求出,由对称得,勾股定理求得即可
【详解】解:由题意得,
连接,交于H,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴与关于对称,
设,菱形的高为h,则,
∵重叠部分面积是菱形面积的一半,
∴,
∴,
∴,解得,
∴,
∴,
由对称得垂直平分,
∴,
在中,,
∴
48.如图,菱形的周长为,对角线、相交于点,.求菱形的面积.(提示:利用两数和的平方公式和勾股定理)
【答案】
【分析】根据菱形的周长求得边长,在中,根据勾股定理得,进而得出,再根据菱形的面积等于对角线乘积的一半,即可求解.
【详解】解:∵菱形的周长为,
∴
∵对角线、相交于点,.
∴,,
∴
∵
∴
∴,即
∴菱形的面积为.
题型15.与其他特殊平行四边形综合
49.如图,在矩形中,以点为圆心,长为半径作弧交对角线于点,分别以点,为圆心,长为半径作弧,两弧交于点、连接交于点,连接,,则的值为___________.
【答案】2
【分析】连接,,由作图痕迹可知,可知四边形是菱形,得到,根据矩形的性质得到,进而证明四边形是平行四边形,根据平行四边形的性质即可求出的值.
【详解】解:如图,连接,,由作图痕迹可知,
四边形是菱形,
,
四边形是矩形,
四边形是平行四边形,
点是的中点,
.
50.如图,有一张矩形纸片,,,点,分别在矩形的边,上,将矩形纸片沿直线折叠,使点落在矩形的边上,记为点,点落在处,连接,交于点,连接.下列结论:①;②四边形是菱形;③,重合时,;④的面积的最小值为5.上述结论中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】本题考查了菱形的判定与性质,矩形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,折叠的性质,掌握折叠的性质及菱形的性质是解题的关键.根据折叠的性质及矩形的性质可知四边形是菱形,再根据全等三角形的判定与性质可知,这个结论不一定成立,最后利用菱形的面积公式即可解答.
【详解】解:∵,
∴,
由折叠的性质得:,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形,
故②正确;
∴,,
∴,
∵,
若,
∴,
∴,这个结论不一定成立,
故①错误;
点与点重合时,如图所示,
设,则,
∴在中,,
∴,
解得:,
∴,,
∴,
∴,
故③正确;
当过点时,如图所示,最短,四边形的面积最小,
∴,
当点与点重合时,如图,最长,四边形的面积最大,
∴,
∴,
即的面积的最小值为4.
故④错误;
正确的项为②③,共两个,
故选:B.
51.已知:如图,在中,点是它的对称中心,过点分别作于M,于N,.
(1)求证:是菱形;
(2)请添加一个条件______,使是正方形.(写出所有正确答案的序号)
①;②M是的中点;③;④.
【答案】(1)见解析
(2)①,②,③,④任意一个即可(答案不唯一)
【分析】(1)连接、,根据平行四边形的性质得出点O为、的交点,,根据平行线的性质得出,根据角平分线的判定可得出,根据等角对等边得出,然后根据菱形的判定即可得证;
(2)添加①,根据四边形内角和求出,然后根据正方形的判定即可得证;添加②M是的中点,根据线段的垂直平分线的性质得出,结合平行四边形的性质可得出,然后根据正方形的判定即可得证;添加③,证明,得出,则可判断垂直平分,设与的交点为H,则,根据等积法可得出,根据勾股定理得出,则,结合完全平方公式可得出,则,则可判断四边形是菱形,结合,得出菱形是正方形,则,然后根据正方形的判定即可得证;添加④,根据等边对等角和三角形内角和定理得出,则,然后根据正方形的判定即可得证.
【详解】(1)证明:连接、,
∵在中,点是它的对称中心,
∴点O为、的交点,,
∴,
∵,,,
∴平分,
∴,
∴,
∴,
∴是菱形;
(2)解:添加①,
∵,,
∴,
又是菱形,
∴是正方形;
添加②M是的中点,
∵,
∴,
∵,
∴,,,
∴,
又是菱形,
∴是正方形;
添加③,
∵,,,
∴,
∴,
又,
∴垂直平分,
设与的交点为H,
则,
∵,
∴,
又,
∴,
∴,
∴,
又,,
∴,
∴四边形是菱形,
又,
∴菱形是正方形,
∴,
又是菱形,
∴是正方形;
添加④,
∵,
∴,
∵,
∴,
又是菱形,
∴是正方形,
故添加①,②,③,④中的任意一个条件,即可使是正方形
题型16.菱形的实际应用问题
52.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.小丰家有一个菱形中国结装饰如图1所示,其示意图如图2所示,若,,则的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【分析】根据菱形的性质得出,,,根据勾股定理求出,即可求解.
【详解】解:四边形是菱形,,
,,,
又,
,
∴.
53.小晨在参观土家族居民建筑时,被其中的菱花图案(图1)所吸引,她从中提取出一个含角的菱形,如图2所示,若,则菱形的周长是( )
A.18 B.20 C.16 D.24
【答案】A
【分析】根据菱形的性质得到,进而证明是等边三角形,得到,即可求出菱形的周长.
【详解】解:∵菱形,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴菱形的周长.
54.某学校的校门是伸缩门,伸缩门中的每一行菱形有个,每个菱形的边长为.校门关闭时,每个菱形的钝角度数为.校门部分打开时,每个菱形原的角缩小为,则校门打开了_____.
【答案】
【分析】分别求出两个菱形对角线,的长度即可得到答案.
【详解】解:如图所示,连接交于O,连接,
∵四边形是菱形,,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是菱形,,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴校门关闭时,校门的长度为,校门打开时,校门的长度为,
∴校门打开了.
55.王先生准备给家里长方形客厅铺设尺寸统一,颜色不同的某型号菱形瓷砖①和②,已知每块菱形瓷砖的边长为,内角为和,铺设方案平面图如图所示.根据以上信息回答下列问题:(参考数据:取1.7)
(1)长方形客厅的宽的长度为___;
(2)已知客厅长为,请你根据此设计方案平面图,计算需要菱形瓷砖①以及需要切割菱形瓷砖②的数量.
【答案】(1)4
(2)菱形瓷砖①需要50块,切割的菱形瓷砖②需要14块
【分析】(1)连接,证明是等边三角形,得出,即可求出长方形客厅的宽的长度;
(2)连接交于O,根据菱形的性质,勾股定理等可求出,即可求出需要菱形瓷砖①的数量,根据矩形边上需要三角形的特征可求出需要切割的菱形瓷砖②的数量.
【详解】(1)解:如图,连接,
∵四边形是菱形,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
由图知:;
(2)解:连接交于O,
∵四边形是菱形,
∴,,,
∴,
∴,
∵客厅长为,
∴,
∴需要菱形瓷砖①的数量为(块),
由图可知:长方形客厅的宽和需要切割的菱形瓷砖②的数量为5块,其中4块瓷砖沿较短的对角线切割一分为二,1块瓷砖沿对角线切割一分为四;
长方形客厅的长和需要切割的瓷砖②为(块),瓷砖沿较长的对角线切割一分为二,
∴需要切割菱形瓷砖②的数量为(块),
即菱形瓷砖①需要50块,切割的菱形瓷砖②需要14块.
题型17.菱形中旋转问题
56.如图,在菱形中,,将该菱形绕点在平面内顺时针方向旋转得到菱形,与交于点,且,则旋转后的图形与原图形重叠部分的面积是______.
【答案】
【分析】本题考查菱形的性质、旋转的性质、等腰三角形的性质、三角形内角和定理、直角三角形中角所对的直角边等于斜边的一半、勾股定理、三角形的面积公式等知识,正确地添加辅助线是解题的关键.
连接,作于点,利用菱形的性质和旋转的性质求出,,利用直角三角形的性质和等腰直角三角形的性质,结合
进行求解即可.
【详解】解:连接,作于点,则,
∴,,,
∴,
将菱形绕点顺时针旋转得到菱形,
∴,,,
,,,
,
∴,,
点在上,,
∴,,
,
∴
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
旋转后的图形与原图形重叠部分的面积是,
故答案为:.
57.如图,在菱形中,,,对角线,相交于点,点是对角线上的一个动点,连结,将绕点按逆时针方向旋转,得到,连接,则的最小值是______.
【答案】2
【分析】本题考查了菱形的性质,全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质,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.
根据菱形的性质推出是等边三角形,得到,,继而得到,连接,证明,得,得到点在射线上,当时,有最小值,最小值为,即可得到答案.
【详解】解:菱形,
,,
,
是等边三角形,
,,
,
,
绕点按逆时针方向旋转,得到,
,,
,
,
如图,连接,
,
,
点在射线上,
∴当时,有最小值,最小值为,
的最小值是,
故答案为:.
58.如图,在菱形中,,为对角线的交点.将菱形绕点逆时针旋转得到菱形,两个菱形的公共点为,,,.对八边形给出下面四个结论:①该八边形各边长都相等;②该八边形各内角都相等;③点到该八边形各顶点的距离都相等;④点到该八边形各边所在直线的距离都相等.上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A.①③ B.①④ C.①③④ D.①②③④
【答案】B
【分析】根据菱形,,则,,结合旋转的性质得到点一定在对角线上,且,,继而得到,,结合,继而得到,可证,,同理可证,证,继而得到,得到,可以判定该八边形各边长都相等,故①正确;根据角的平分线的性质定理,得点到该八边形各边所在直线的距离都相等,可以判定④正确;根据题意,得,结合,,得到,可判定②该八边形各内角不相等;判定②错误,证,进一步可得,可判定点到该八边形各顶点的距离都相等错误即③错误,解答即可.
【详解】解:向两方分别延长,连接,
根据菱形,,则,,
∵菱形绕点逆时针旋转得到菱形,
∴点一定在对角线上,且,,
∴,,
∵,
∴,
∴,,同理可证,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴该八边形各边长都相等,
故①正确;
根据角的平分线的性质定理,得点到该八边形各边所在直线的距离都相等,
∴④正确;
根据题意,得,
∵,,
∴,
∴该八边形各内角不相等;
∴②错误,
根据,
∴,
∴,
∵,
故,
∴点到该八边形各顶点的距离都相等错误,
∴③错误;
综上,正确结论的是①④.
故选B.
【点睛】本题考查了旋转的性质,菱形的性质,三角形全等判定和性质,角的平分线性质定理,熟练掌握旋转的性质,菱形的性质,三角形全等判定和性质是解题的关键.
试卷第1页,共3页
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