摘要:
**基本信息**
菱形的性质与判定专项训练,以性质应用为基础、判定证明为核心、综合计算为拓展,系统构建菱形知识网络与解题方法体系,培养几何直观与推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|性质应用|单选1-6/填空11-14|菱形边/角/对角线性质直接应用;勾股定理求边长/面积|从菱形定义推导性质,形成“边-角-对角线”知识框架|
|判定证明|单选7-10/填空15/解答18-21/23|平行四边形基础上证邻边相等/对角线垂直;角平分线/全等辅助判定|由性质逆向构建判定定理,建立“性质-判定”双向逻辑|
|综合计算|解答17/19/20/22/24|菱形与直角三角形/函数结合;动态问题中面积最值计算|整合性质与判定,解决跨知识综合问题,发展空间观念|
内容正文:
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
菱形的性质与判定
一、单选题
1.已知菱形ABCD的周长为16,则菱形ARCD的边长为( )
A. 4 B. 8 C. 12 D. 2
2.如图,在菱形 中, 相交于 , , 是线段 上一点,则 的度数可能是( )
A. B. C. D.
3.如图,在菱形ABCD中,对角线BD=4,AC=3BD,则菱形ABCD的面积为( )
A. 96 B. 48 C. 24 D. 6
4.菱形的一个内角是 ,边长是 ,则这个菱形的较短的对角线长是( )
A. B. C. D.
5.下面性质中,菱形不一定具备的是( )
A. 四条边都相等 B. 每一条对角线平分一组对角 C. 邻角互补 D. 对角线相等
6.如图,在菱形ABCD中,AC与BD相交于点O,点P是AB的中点,PO=2,则菱形ABCD的周长是( )
A. 4 B. 8 C. 16 D. 24
7.如图,在平行四边形ABCD中,点F是AB的中点,连接DF并延长,交CB的延长线于点E , 连接AE . 添加一个条件,使四边形AEBD是菱形,这个条件是( )
A. B. C. D. DE平分
8.如图,在一张平行四边形纸片ABCD中,画一个菱形,甲、乙两位同学的画法如下:
甲:以B , A为圆心,AB长为半径作弧,分别交BC , AD于点E , F,则四边形ABEF为菱形;乙:作∠A, ∠B的平分线AE , BF , 分别交BC于点E , 交AD于点F , 则四边形ABEF是菱形;关于甲、乙两人的画法,下列判断正确的是( )
A. 仅甲正确 B. 仅乙正确 C. 甲、乙均正确 D. 甲、乙均错误
9.在四边形 中,对角线 和 交于点 ,下列条件能判定这个四边形是菱形的是( )
A. , B. , ,
C. , , D. , ,
10.有两张宽为3,长为9的矩形纸片如图所示叠放在一起,使重叠的部分构成一个四边形,则四边形的最大面积是( )
A. 27 B. 12 C. 15 D. 18
二、填空题
11.已知菱形的周长为20,一条对角线长为8,则菱形的面积为________.
12.两个全等菱形如图所示摆放在一起,其中 和 分别在同一条直线上,若较短的对角线长为10,点 与点 的距离是24,则此菱形边长为________.
13.如图,在菱形 中, 、 相交于点O, , 长为4,则菱形 的面积是________.
14.如图,已知菱形ABCD的一个内角∠BAD=80°,对角线AC,BD相交于点O,点E在AB上,且BE=BO,则∠EOA=________°.
15.如图,在 中, 于点 点 分别是 边的中点,请你在 中添加一个条件:________,使得四边形 是菱形.
16.如图,CD与BE互相垂直平分,AD⊥DB,∠BDE=70°,则∠CAD=________°.
三、解答
17.菱形ABCD中,对角线AC和BD相交于O,已知AC=8,BD=6,求AB边上的高.
18.如图,在□ 中,E、F分别是 , 边上的点,且 .当 时,求证:四边形 是菱形.
19.如图,四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥AC,点E是BC的中点,AE与BD交于点F,且F是AE的中点.
(Ⅰ)求证:四边形AECD是菱形;(Ⅱ)若AC=4,AB=5,求四边形ABCD的面积.
20.如图,菱形花坛 的一边长 为 , ,沿着该菱形的对角线修建两条小路 和 .
(1)求 和 的长;
(2)求菱形花坛 的面积.
21.老师布置了一个作业,如下:
已知:如图1 的对角线 的垂直平分线 交 于点 ,交 于点 ,交 于点 .求证:四边形 是菱形.
嘉琪同学写出了如图2所示的证明过程,老师说嘉琪同学的作业是错误的.请你解答下列问题:
(1)能找出该同学错误的原因吗?请你指出来;
(2)请你给出本题的符合题意证明过程.
22.如图所示的正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度,线段AB的端点都在正方形网格的格点上.
(1)请在下面的网格中作出菱形ABCD(点C,D都在正方形网格的格点上,作出一个正确的图形即可);
(2)在(1)中作出的菱形面积是________.
23.已知,四边形 是菱形,
(1)若 ,则菱形 的周长 ________;
(2)如图①, , 是对角线,则 与 的位置关系是________;
(3)如图②,点 , 分别在 , 上,且 , , ,点 , 分别在 , 上, 与 相交于点 .
求证:四边形 是菱形.
24.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线l:y=2x-4与x轴交于点A,与y轴交于点B.
(1)求点A,B的坐标.
(2)若P是直线x=-2上的一动点,则在坐标平面内是否存在点Q,使得以A,B,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
答案解析部分
一、单选题
1. A
考点:菱形的性质
解:∵ 菱形ABCD的周长为16,且菱形的四条边相等,
∴ 菱形ARCD的边长为4.
故答案为:A.
分析:根据菱形四条边相等的性质以及菱形ABCD的周长为16,即可得出菱形的边长.
2. B
考点:菱形的性质
解:∵在菱形 中,
∴ ,即:∠AOB=90°,
∴ <90°,
∵ ,
∴∠ABO= ,
∴∠BAO=55°,
∵ =∠BAO+∠ABE,
∴ >55°,
即:55°< <90°.
故答案为:B.
分析:由菱形的性质,得∠AOB=90°,∠ABO= ,从而得:∠BAO=55°,进而可得:55°< <90°,即可得到答案.
3. C
考点:菱形的性质
解:∵BD=4,AC=3BD,
∴AC=12,
∴菱形ABCD的面积为 AC×BD= =24.
故答案为:C.
分析:先求出AC=12,再利用菱形的面积公式进行计算求解即可。
4. C
考点:菱形的性质
解:因为菱形的四边相等,当一个内角是60°,则较短对角线与两边组成等边三角形.
∵菱形的边长是 ,
∴这个菱形的较短的对角线长是3cm.
故答案为:C.
分析:根据 菱形的一个内角是 , 边长是 ,进行求解即可。
5. D
考点:菱形的性质
解:A. 菱形的四条边都相等,说法正确,不符合题意;
B. 菱形的每一条对角线平分一组对角,说法正确,不符合题意;
C. 菱形的邻角互补,说法正确,不符合题意;
D. 菱形的对角线不一定相等,说法不正确,符合题意.
故答案为:D.
分析:根据菱形的性质即可得出答案.
6. C
考点:直角三角形斜边上的中线,菱形的性质
解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AB=BC=CD=AD.
∵点P是AB的中点,
∴AB=2OP.
∵PO=2,
∴AB=4,
∴菱形ABCD的周长是:4×4=16.
故答案为:C.
分析:根据菱形的性质可得AC⊥BD,AB=BC=CD=AD,再根据直角三角形的性质可得AB=2OP,进而得到AB长,然后可算出菱形ABCD的周长.
7. D
考点:菱形的判定
解:在平行四边形ABCD中,AD∥BC,
∴∠DAB=∠EBA,
∵点F是AB的中点,
∴AF=BF,
∵∠AFD=∠BFE,
∴△ADF≌△BEF,
∴AD=BE,
∵AD∥BE,
∴四边形AEBD是平行四边形,
A、当 时,得到AB=BD,无法判定四边形AEBD是菱形,故该选项不符合题意;
B、AB=BE时,无法判定四边形AEBD是菱形,故该选项不符合题意;
C、DF=EF时,无法判定四边形AEBD是菱形,故该选项不符合题意;
D、当DE平分 时,四边形AEBD是菱形,故该选项符合题意;
故答案为:D.
分析:先证明△ADF≌△BEF,得到AD=BE,推出四边形AEBD是平行四边形,再逐项分析即可。
8. C
考点:菱形的判定
解:甲的作法正确;
证明:由题意得AB=AF,AB=BE,
∴AF=BE,
又∵AF∥BE,∴四边形ABEF是平行四边形,
又∵AB=BE,∴四边形ABEF是平行菱形。
乙的作法正确;
证明:∵AD∥BC ,
∴∠1=∠2 , ∠6=∠7 ,
∵BF平分∠ABC , AE平分∠BAD ,
∴∠2=∠3 , ∠5=∠6 ,
∴∠1=∠3 , ∠5=∠7 ,
∴AB=AF , AB=BE ,
∴AF=BE
∵AF∥BE , 且AF=BE ,
∴四边形ABEF是平行四边形,
∵AB=AF ,
∴平行四边形ABEF是菱形。
故答案为:C
分析:根据菱形的判定定理分析判断,即邻边相等的平行四边形是菱形,先证明四边形ABEF是平行四边形,再由邻边相等证明其为菱形。
9. D
考点:菱形的判定
解:A.由 , 只能判定四边形 是平行四边形,不一定是菱形,故该选项不符合题意;
B. 由 , , 只能判定四边形 是矩形,不一定是菱形,故该选项不符合题意;
C. 由 , , 可判断四边形 可能是等腰梯形,不一定是菱形,故该选项不符合题意;
D. 由 , 能判定四边形 是菱形,故该选项符合题意;
故答案为:D.
分析:根据菱形的判定方法逐一进行判断即可.
10. C
考点:菱形的判定与性质
解:重叠的四边形的两组对边分别平行,那么可得是平行四边形,再根据宽度相等,利用面积的不同求法可得一组邻边相等,那么重叠的四边形应为菱形;如图,
此时菱形ABCD的面积最大.
设AB=x,EB=9-x,AE=3,
则由勾股定理得到:32+(9-x)2=x2 ,
解得x=5,
S最大=5×3=15.
故答案为:C.
分析:先求出重叠的图形的格菱形,当两张矩形纸片的对角线互相重合时,菱形ABCD的面积最大,如图.设AB=x,EB=9-x,AE=3,在△ABE中,由勾股定理可得32+(9-x)2=x2 , 求出x的值,利用菱形的面积=底×高计算即可.
二、填空题
11. 24
考点:菱形的性质
解:如下图,
∵菱形的周长为20,
∴边长AB=5,
∵对角线互相垂直平分, 一条对角线长为8,
∴BO=4,AO=3(勾股定理),
∴AC=6,
∴S菱形= .
分析:根据题意画出图形,利用对角线互相垂直平分,菱形面积等于二分之一对角线乘积即可解题.
12. 13
考点:菱形的性质
解:连接AC和BG,相交于点O,
∵点G与点D的距离是24,
∴OC=12,
∵较短的对角线长为10,
∴OB=5,
∴在Rt△OBC中,
∴ ,
∴菱形边长为为13,
故答案为13.
分析:首先连接AC和BG相交于点O,根据题意求出BO和OC的长,进而利用勾股定理求出菱形的边长.
13.
考点:菱形的性质
解:∵ 四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°,
∴ AB=BD,∠BAO=30°,BD⊥AC,AC=2OA,
∴△ABD是等边三角形,AB=BD=4,
在Rt△ABO中,OA=AB•cos30°=4× =2 ,
∴ AC=2OA=4 ,
∴S菱形ABCD= ,
故填: .
分析:先利用三角函数求出菱形对角线的长,再利用菱形的面积公式进行计算即可。
14. 25
考点:菱形的性质
解:∵∠BAD=80°,菱形邻角和为180°
∴∠ABC=100°,
∵菱形对角线即角平分线
∴∠ABO=50°,
∵BE=BO
∴∠BEO=∠BOE= =65°,
∵菱形对角线互相垂直
∴∠AOB=90°,
∴∠AOE=90°-65°=25°,
故答案为 25.
分析:根据∠BAD和菱形邻角和为180°的性质可以求∠ABC的值,根据菱形对角线即角平分线的性质可以求得∠ABO的值,又由BE=BO可得∠BEO=∠BOE,根据∠BOE和菱形对角线互相垂直的性质可以求得∠EOA的大小。
15. AB=AC
考点:菱形的判定
解: 点 分别是 边的中点
要使四边形 是菱形,则需 ,即
理由如下:
是等腰三角形
点D是BC的中点
是 的两条中位线
又
四边形 是菱形
故答案为: .
分析:根据菱形的性质可得 ,从而可得 即为所添加的条件;理由:先根据等腰三角形的判定与性质可得点D是BC的中点,再根据三角形中位线定理、线段中点的定义可得 ,然后根据菱形的判定即可得.
16. 70.
考点:菱形的判定与性质
解:∵CD与BE互相垂直平分,∴四边形BDEC是菱形.∴DB=DE.
∵∠BDE=70°,∴∠ABD= =55°.
∵AD⊥DB,∴∠BAD=90°﹣55°=35°.
根据轴对称性,四边形ACBD关于直线AB成轴对称,
∴∠BAC=∠BAD=35°.∴∠CAD=∠BAC+∠BAD=35°+35°=70°.
分析:先证明四边形BDEC是菱形,然后求出∠ABD的度数,再利用三角形内角和等于180°求出∠BAD的度数,然后根据轴对称性可得∠BAC=∠BAD,然后求解即可.
三、解答题
17. 解:∵菱形ABCD中,对角线AC和BD相交于O,AC=8,BD=6,
∴AO=4,BO=3,∠AOB=90°,
∴AB=5,
∴ ×6×8=DE×AB,即 ×6×8=DE×5,
解得:DE= ,
即AB边上的高为: .
考点:菱形的性质
分析:首先利用菱形的性质得出AB的长,再利用菱形面积求法得出DE的长.
18. 解: 四边形 是平行四边形,
, , , ,
在 和 中,
,
,
,
,
即 ,
又 ,
四边形 是平行四边形,
,
四边形 是菱形.
考点:菱形的判定
分析:利用“ASA”证明△ADE≌△CBF,得出AE=CF,则BEDF,证出四边形EBFD是平行四边形,由BD⊥EF,即可得出四边形EBFD是菱形。
19. 证明(Ⅰ)∵AD∥BC
∴∠ADB=∠DBE
∵F是AE中点
∴AF=EF且∠AFD=∠BFE,∠ADB=∠DBE
∴△ADF≌△BEF
∴BE=AD
∵AB⊥AC,E是BC中点
∴AE=BE=EC
∴AD=EC,且AD∥BC
∴四边形ADCE是平行四边形
且AE=EC
∴四边形ADCE是菱形;
(Ⅱ)∵AC=4,AB=5,AB⊥AC
∴S△ABC=10
∵E是BC中点
∴S△AEC= S△ABC=5
∵四边形ADCE是菱形
∴S△AEC=S△ACD=5
∴四边形ABCD的面积=S△ABC+S△ACD=15.
考点:菱形的判定与性质
分析:(Ⅰ)先证四边形ADCE是平行四边形,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可求AE=CE,即可得四边形AECD是菱形;(Ⅱ)由题意可求S△AEC=S△ACD= S△ABC , 即可求四边形ABCD的面积.
20. (1)解:∵.花坛 是菱形,
, , ,
,
在 中, ,
.
(2)解:
答: 长 , 长 , 菱形花坛 面积 .
考点:菱形的性质
分析:(1)由菱形的性质可得 , , , ∠ABD=∠ABC=30°,由直角三角形的性质可得AO=AB=10m, , 即可求解;
(2)由菱形的面积公式可求解。
21. (1)解:能;嘉琪同学错在 和 并不是互相平分的, 垂直平分 ,
但未证明 垂直平分 ,需要通过证明得出
(2)证明:∵四边形 是平行四边形,
∴ .
∴ .
∵ 是 的垂直平分线,
∴ .
∵∠AOF=∠EOC.
∴ .
∴ .
∴四边形AECF是平行四边形.
∵ 垂直平分 .
∴ 与 互相垂直平分.
∴四边形 是菱形
考点:菱形的判定
分析:(1)题目中只说对角线 的垂直平分线是 ,所以,只能得到EF垂直平分AC,并不能得到AC是平分EF的,所以不能说明四边形是平行四边形,故后面的结论不对,由此可知嘉琪的不符合题意;(2)根据 是 的垂直平分线,所以 ,由 .推出 ,再结合对顶角,证明 ,可证四边形是平行四边形,最后根据对角线互相垂直,可证明菱形.
22. (1)解:如图所示菱形ABCD即为所求,
;
(2)20
考点:菱形的判定与性质
解:(1)S菱形ABCD=5×4=20,
故答案为:20.
分析:(1)根据菱形的判定方法作图即可;
(2)利用菱形的面积计算公式求解即可。
23. (1)20
(2)
(3)证明:∵MG∥AD,NF∥AB,
∴四边形AMEN是平行四边形,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,
∵BM=DN,
∴AB−BM=AD−DN,
∴AM=AN,
∴四边形AMEN是菱形
考点:菱形的判定与性质
解:(1)∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD=5,
∴菱形ABCD的周长=20;
故答案为:20;(2)∵四边形ABCD是菱形,AC、BD是对角线,
∴AC⊥BD,
∴AC与BD的位置关系是垂直,
故答案为:垂直;
分析:(1)根据菱形的性质即可得到结论;(2)根据菱形的性质即可得到结论;(3)由MG∥AD,NF∥AB,可证得四边形AMEN是平行四边形,又由四边形ABCD是菱形,BM=DN,可得AM=AN,即可证得四边形AMEN是菱形.
24. (1)解:当x=0时,y=-4,
当y=0时,x=2,
∴A(2,0),B(0,-4);
(2)解:存在。
如图,
AB= ,
∵P是x=-2上的一个动点,
∴P(-2,t),
①当AP为对角线时,AP⊥BQ,
∴P(-2,0),Q(0,4);
②当BP为对角线时,且P在x轴上方时,
则AP==2 ,
解得t=2,∴P(-2,2),
∴Q(-4,-2);
③当BP为对角线时,且P在x轴下方时,
则AP==2 ,
∴t=-2,P(-2,-2),
由图可得Q(-4,-6),
∴ 点Q的坐标为(0,4),(-4,-2),(-4,-6)或(4, );
④作AB的垂直平分线交 x=-2于一点P,然后再以A、B为圆心,以AP为半径画弧交于一点Q,
则P(-4,),Q (4, ) .
考点:一次函数的图象,勾股定理,菱形的判定与性质
分析:(1)分别令x=0,y=0,求出直线l:y=2x-4与x轴交点 A、B坐标即可;
(2)分四种情况讨论,即①当AP为对角线时,AP⊥BQ,②当BP为对角线时,且P在x轴上方时,
③当BP为对角线时,且P在x轴下方时,④作AB的垂直平分线交 x=-2于一点P,然后再以A、B为圆心,以AP为半径画弧交于一点Q,分别根据菱形的性质,结合运用勾股定理求解即可.
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