内容正文:
数学臻选·2026-2027学年北师大版九年级数学上预习手册2
《第1章特殊的平行四边形第2节菱形的性质与判定》预习讲义
一.学习目标
(
1.理解菱形的定义,明确菱形与普通平行四边形的从属关系,熟记菱形的性质定理与三种判定定理,掌握菱形的面积计算方法。
2.经历观察、猜想、推理、验证的自主探究过程,能独立完成菱形性质与判定的简单证明,熟练运用定理进行线段、角度、图形面积的基础计算。
3.体会特殊与一般、转化推理的数学思想,区分菱形性质与判定的适用场景,初步解决简单的菱形几何应用题,为后续综合几何学习铺垫基础。
)
二.重点难点
(
(一)
重点
1.菱形的独有性质(四条边相等、对角线互相垂直且平分一组对角、双重对称性);
2.菱形三种判定方法(定义法、边判定、对角线判定)的内容及几何符号语言书写。
(二)
难点
1.区分平行四边形与菱形的性质差异,规避性质混淆错误;
2.根据题干条件灵活选择菱形的判定方法,规范几何证明步骤;
3.利用菱形对角线垂直的性质,结合直角三角形知识进行综合计算。
)
三.知识梳理
(一)菱形的定义(基础认知)
生活中常常见到一种伸缩围栏,它由一些小的平行四边形构成,这些平行四边形的邻边都相等。
如图,有一组邻边相等的平行四边形叫作菱形(rhombus).
1.菱形的定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
2.定义的核心理解
(1)菱形属于特殊的平行四边形,具备平行四边形的所有性质:对边平行且相等、对角相等、对角线互相平分、中心对称图形。
(2)菱形区别于一般平行四边形的特殊条件:一组邻边相等,这是判断菱形的基础依据。
(3)从图形构成来看,菱形的四条边都具备相等的潜在特征,由平行四边形对边相等+一组邻边相等,可推导出菱形四条边均相等。
【思考】:正方形是菱形吗?
【答案】:正方形是特殊的菱形,邻边相等且四个角为直角。
(二)菱形的性质探究(核心重点)
菱形是特殊的平行四边形,它除了具有平行四边形的一切性质外,还具有哪些特殊性质?
如图,在▱ABCD中,AB=BC,对角线AC,BD相交于点O
由平行四边形的性质定理1,可得AB=DC,AD=BC. 所以 AB=BC=CD=DA.
由平行四边形的性质定理2,可得A0=CO. 所以 BD⊥AC.
于是,我们得到菱形的性质定理:菱形的四条边相等,对角线互相垂直。
【讨论】菱形是特殊的平行四边形,所以它是中心对称图形.菱形是轴对称图形吗?如果是,由轴对称性你能得到哪些结论?
【解析】菱形是轴对称图形,它有2条对称轴,分别是两条对角线所在的直线。
由菱形的轴对称性,可以得到以下结论:
(1) 对角线平分内角:每条对角线平分一组对角。
(2)对角线互相垂直:两条对角线互相垂直。
(3) 对角线互相平分:两条对角线互相平分(这也是中心对称的性质,轴对称性进一步强化了这一点)。
(4)对边相等且平行:菱形的四条边都相等,对边平行(这是平行四边形的基本性质,轴对称性保证了边与角的对称关系)。
(5)对角相等:菱形的对角相等,邻角互补。
(6)对角线将菱形分成四个全等的直角三角形。
【归纳】菱形是特殊的平行四边形,具备平行四边形的所有性质外,还具有以下特殊性质。
(1)边的性质:菱形的四条边都相等;对边相互平行。
几何符号语言:
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,AB‖CD,AD‖BC。
(2)角的性质:菱形的对角相等,邻角互补,与平行四边形角的性质一致。
(3)对角线性质:菱形的对角线互相平分且垂直;每一条对角线平分一组对角。
菱形邻边相等,对角线平分平行四边形,可拆分出等腰三角形,根据等腰三角形“三线合一”,可证对角线互相垂直且平分顶角。
几何符号语言:
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AC平分∠BAD和∠BCD,BD平分∠ABC和∠ADC。
(4)对称性:菱形是中心对称图形,对称中心为对角线的交点;也是轴对称图形,有两条对称轴,对称轴为两条对角线所在的直线。
(5)面积公式:
①常规公式:面积 = 底×高
②对角线公式:面积 = 两条对角线长度乘积的一半,即S=ab(a、b分别为两条对角线的长)。
(三)菱形的判定方法探究(核心重点)
如图,在四边形ABCD中,由AB=DC,AD=BC,可得四边形 ABCD是平行四边形,因为有一组邻边相等的平行四边形是菱形,所以▱ABCD是菱形.
如图在▱ABCD中,AC⊥BD,垂足为O.由BO=DO,ACBD,可得AB=AD.所以▱ABCD是菱形
于是,我们得到菱形的判定定理:
四边相等的四边形是菱形;
对角线互相垂直的平行四边形是菱形。
【讨论】
1.如果一个四边形的对角线互相垂直,那么它一定是菱形吗?
【解析】不一定。菱形的判定条件是:对角线互相垂直的平行四边形才是菱形,或者四条边都相等的四边形是菱形。反例:一个普通的四边形(非平行四边形),只要两条对角线互相垂直,就满足“对角线垂直”这个条件,但它不是平行四边形,更不是菱形。比如,画一个“风筝形状”但对边不平行的四边形,对角线垂直,但不是菱形。
2.如果一个平行四边形是轴对称图形,那么它一定是菱形吗?
【解析】不一定,它也可能是矩形(正方形是特殊的矩形和菱形)。平行四边形是中心对称图形,若它还是轴对称图形,说明它有至少一条对称轴。平行四边形的对称轴只能是对边中点连线,或对角线所在直线:若对称轴是对角线 → 邻边相等 → 是菱形;若对称轴是对边中点连线 → 邻角为直角 → 是矩形(包括正方形)。所以,轴对称的平行四边形可能是菱形,也可能是矩形(或正方形),因此“一定是菱形”不成立。
【结论】:
(1)对角线互相垂直的四边形不一定是菱形;
(2)是轴对称图形的平行四边形不一定是菱形
【归纳】菱形的判定方法
1.菱形的定义判定:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形,定义是最基础的判定方法,可直接用于判定菱形。
2.菱形的判定定理
(1)判定定理1:对角线互相垂直的平行四边形是菱形。
几何语言:∵在平行四边形ABCD中,AC⊥BD,∴平行四边形ABCD是菱形。
(2)判定定理2:四条边相等的四边形是菱形。
几何语言:∵在四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA,∴四边形ABCD是菱形。
3.判定方法总结
(1)定义法:平行四边形+一组邻边相等
(2)定理法1:平行四边形+对角线互相垂直
(3)定理法2:四边形+四条边都相等
四.经典例题
例1.(2025贵阳云岩区九年级期末)菱形具有而一般平行四边形不具备的性质是( )
A.对边互相平行 B.对角相等 C.四条边相等 D.对角线互相平分
【答案】:C
【解析】:平行四边形性质包含对边平行、对角相等、对角线互相平分,菱形特殊性质为四条边相等、对角线互相垂直平分一组对角。
例2.如图,在菱形ABCD中,∠B=40°,点E在BC上,若AE=AC,则∠CAE=( )
A.40° B.50° C.55° D.65°
【答案】A
【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC,∴∠BAC=∠BCA=(180°-∠B)=70°,∵AC=AE,
∴∠AEC=∠ACE=70°,∴∠CAE=180°-∠ACE-∠AEC=40°,故选A.
例3.(2025贵阳南明区九年级期中)下列条件可以判定平行四边形为菱形的是( )
A.对角线相等 B.对角线互相垂直 C.有一个内角为直角 D.对角线互相平分
【答案】:B
【解析】:对角线互相垂直的平行四边形是菱形;对角线相等判定为矩形。
例4.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.
例5.如图在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AC=16,BD=12,则菱形ABCD的周长( )
A.40 B.80 C.48 D.96
【答案】A
【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=AD,BO=OD=BD=6,AO=OC=AC=8,AC⊥BD,
∴AB==10,故菱形ABCD的周长为4×10=40.故选A.
例6.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.
例7.(2025贵阳观山湖区期中)对角线互相垂直平分的四边形是______。
【答案】:菱形
【解析】:对角线互相平分说明是平行四边形,对角线互相垂直的平行四边形为菱形。
例8.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=_________.
【答案】4
【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.
例9.如图在菱形ABCD中,F是BC上任意一点,连结AF交对角线BD于点E,连结EC.
(1)求证:AE=EC;
(2)当∠ABC=60°,∠CEF=60°时,点F在线段BC上的什么位置?请说明理由.
解:(1)连结AC,∵BD也是菱形ABCD的对角线,∴BD垂直平分AC,∴AE=EC
(2)点F是线段BC的中点.理由:在菱形ABCD中,AB=BC,又∵∠ABC=60°,∴△ABC是等边三角形,∴∠BAC=60°,∵AE=EC,∴∠EAC=∠ACE,∵∠CEF=60°,∴∠EAC=∠CEF=30°,∴∠EAC=∠BAC,∴AF是△ABC的角平分线,∵△ABC是等边三角形,∴AF是△ABC的BC边上的中线,∴点F是线段BC的中点
例10.如图,在矩形ABCD中,对角线BD的垂直平分线MN与AD相交于点M,与BD相交于点O,与BC相交于点N,连接BM、DN.
(1)求证:四边形BMDN是菱形;
(2)若AB=4,AD=8,求△BMD的面积.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠MDO=∠BNO,∵对角线BD的垂直平分线MN与AD相交于点M,与BD相交于点O,与BC相交于点N,∴BM=DM,BO=DO,
在△MDO和△NBO中,,∴△MDO≌△NBO(ASA),∴MD=BN,∵AD∥BC,
∴四边形BMDN是平行四边形,∵BM=DM,∴四边形BMDN是菱形;
(2)∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=90°,由勾股定理得:AB2+AM2=BM2,∵AB=4,AD=8,∴42+AM2=(8﹣AM)2,解得:AM=3,∴DM=5,∴△BMD的面积=×DM×AB=×5×4=10
五.夯实基础
(一)选择题
1.(2025南明区期末)下列说法正确的是( )
A.对角线垂直的四边形是菱形 B.四边相等的四边形是菱形
C.对角线相等的平行四边形是菱形 D.有一组邻边相等的四边形是菱形
【答案】:B
【解析】:四边相等的四边形直接判定菱形;A缺少平行四边形前提,D缺少平行四边形前提,C判定为矩形。
2.(2026花溪区二模)菱形对称轴条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】:B
【解析】:对称轴为两条对角线所在直线,一共2条。
3.(2026南明区三模)菱形面积为24,一条对角线长6,则另一条对角线长为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】:C
【解析】:×6×x=24,解得x=8。
4.(2025花溪区期末)菱形对角线一定具有的关系是( )
A.相等 B.互相垂直 C.相等且垂直 D.无特殊关系
【答案】:B
【解析】:菱形对角线互相垂直平分。
5.如图,要使平行四边形ABCD成为菱形,则需添加的一个条件是( )
A.AC=AD B.BA=BC C.∠ABC=90° D.AC=BD
【答案】B
【解析】要使▱ABCD成为菱形,则需添加的一个条件是BA=BC,
故选B.
6.红丝带是关注艾滋病防治问题的国际性标志,人们将红丝带剪成小段,并用别针将折叠好的红丝带别在胸前,如图所示.红丝带重叠部分形成的图形是( )
A.正方形 B.等腰梯形 C.菱形 D.矩形
【答案】C
【解析】 过点A作于E,于F,因为两条彩带宽度相同,所以AB∥CD,AD∥BC, ∴四边形ABCD是平行四边形. 又 ∴四边形ABCD是菱形.故选C.
7.如图,在菱形ABCD中,AB=3,∠ABC=60°,则对角线BD的长是( )
A. B. C.6 D.3
【答案】B
【解析】连接AC,交BD于点O,∵菱形ABCD中∠ABC=60°,AB=3,∴△ABC是等边三角形,AB=BC=AC∴AO=×3=,∴BO=,∴BD=2BO=2×=,故选B
8.如图,在菱形ABCD中,AB=6,∠ABC=60°,则菱形ABCD的面积是( )
A.18 B.18 C.36 D.36
【答案】B
【解析】如图,过点AE⊥BC于点E,在菱形ABCD中,BC=AB=6,∠ABC=60°,∴∠BAE=30°,∴BE=AB=3,∴AE=BE=3,∴菱形ABCD的面积=BC•AE=6×3=18.故选:B.
(二)填空题
9.(2025南明区期中)在平行四边形中添加条件________,可使其成为菱形。
【答案】:AB=AD(答案不唯一)
【解析】:一组邻边相等的平行四边形为菱形。
10.(2025花溪区期末)菱形对角线长为2,2,菱形面积为________。
【答案】:2
【解析】:面积=×2×2=2。
11.如图,是一个菱形衣挂的平面示意图,每个菱形的边长为16 cm,当锐角∠CAD=60°时,把这个衣挂固定在墙上,两个钉子CE之间的距离是_______cm.(结果保留根号)
【答案】
【解析】如图,连接CD、EF分别交AB于点M、N,∵四边形ACOD是菱形,∠CAD=60°,∴∠AMC=90°,∠CAM=30°,∴CM=AC=8,∴AM=,∴AO=16,AB=48,同理可得:BN=,∴CE=MN=.
12.如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠BAD=120°,O是对角线BD的中点,过点O作OE⊥CD于点E,连接OA.则四边形AOED的周长为________.
【答案】:9+
【解析】:∵四边形ABCD为菱形,∴AD=AB=4,AB∥CD.∵∠BAD=120°,∴∠ADC=60°.∴∠ADB=∠CDB=30°.∵O是对角线BD的中点,∴AO⊥BD.在Rt△AOD中,AO=AD=2,∴OD==2 .∵OE⊥CD,∴∠DEO=90°.在Rt△DOE中,OE=OD=,∴DE==3.∴四边形AOED的周长为4+2++3=9+.
13.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD交于点O,AC=4,BD=16,将△ABO沿点A到点C的方向平移,得到△A′B′O′.当点A′与点C重合时,点A与点B′之间的距离为________.
【答案】:10
【解析】:∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,AO=OC=AC=2,OB=OD=BD=8.∵△ABO沿点A到点C的方向平移,得到△A′B′O′,点A′与点C重合,∴O′C=OA=2,O′B′=OB=8,∠CO′B′=90°,∴AO′=AC+O′C=6,∴AB′===10.
14.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°
15.如图,菱形的对角线交于原点O,若点B的坐标为,点D的坐标为,则的值为_________.
【答案】
【解析】∵四边形菱形且对角线交于原点O,∴点D与点B关于原点成中心对称,
∴,∴.
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°.
(三)解答题
17.(2025云岩区期末)已知四边形ABCD,AB‖CD,AB=CD,AB=BC。
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若∠BCD=120o,BC=4,求对角线BD长度。
解:(1)AB‖CD,AB=CD,四边形是平行四边形,又AB=BC,邻边相等,平行四边形为菱形。
(2)BC=CD=4,∠BCD=120o,△BCD中,∠CDB=30o,可求得BD=4。
18.如图四边形ABCD,AD∥BC,对角线BD的垂直平分线与边AD、BC分别相交于点M、N.
(1)求证:四边形BNDM是菱形;
(2)若BD=24,MN=10,求菱形BNDM的周长.
解:(1)证明:∵AD∥BC,∴∠DMO=∠BNO,∵MN是对角线BD的垂直平分线,
∴OB=OD,MN⊥BD,在△MOD和△NOB中,,∴△MOD≌△NOB(AAS),∴OM=ON,∵OB=OD,∴四边形BNDM是平行四边形,∵MN⊥BD,∴四边形BNDM是菱形;
(2)∵四边形BNDM是菱形,BD=24,MN=10,∴BM=BN=DM=DN,OB=BD=12,OM=MN=5,在Rt△BOM中,由勾股定理得:BM===13,∴菱形BNDM的周长=4BM=4×13=52.
19.如图,在菱形ABCD中,点E,F分别是边AD,AB的中点.
(1)求证:△ABE≌△ADF;
(2)若BE=,∠C=60°,求菱形ABCD的面积.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD,∵点E,F分别是边AD,AB的中点,
∴AF=AE,在△ABE和△ADF中,,∴△ABE≌△ADF(SAS);
(2)连接BD,如图:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD,∠A=∠C=60°,∴△ABD是等边三角形,∵点E是边AD的中点,∴BE⊥AD,∴∠ABE=30°,∴AE=BE=1,AB=2AE=2,∴AD=AB=2,∴菱形ABCD的面积=AD×BE=2×=2.
20.如图,在菱形ABCD中,F是BC上任意一点,连接AF交对角线BD于点E,连接EC.
(1)求证:AE=EC;
(2)当∠ABC=60°,∠CEF=60°时 ,点F在线段BC的什么位置?并说明理由.
解:(1)证明:如图,连接AC.∵BD是菱形ABCD的对角线,∴线段BD所在直线是线段AC的垂直平分线.∵E是线段BD上一点,∴AE=EC.
(2):点F在线段BC的中点处.理由如下:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC.又∵∠ABC=60°,∴△ABC是等边三角形,∴∠BAC=60°.∵AE=EC,∴∠EAC=∠ACE.∵∠CEF=60°,∴∠EAC=30°,∴∠BAE=30°=∠EAC.∴AF是△ABC的角平分线,∴BF=CF.即点F在线段BC的中点处.
六.巩固训练
(一)选择题
1.(2025贵阳花溪区九年级期末)下列命题为真命题的是( )
A.对角线互相平分且相等的四边形是菱形 B.对角线互相平分且垂直的四边形是菱形
C.对角线垂直的四边形是菱形 D.对角线相等的四边形是菱形
【答案】:B
【解析】:对角线互相平分判定平行四边形,对角线垂直,平行四边形为菱形。
2.(2026贵阳观山湖区三模)菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,下列结论不一定成立的是( )
A.AB=BC B.AC⊥BD C.AC=BD D.AO=CO
【答案】:C
【解析】:菱形对角线不一定相等,对角线相等是矩形性质。
3.(2025贵阳云岩区期中)菱形边长为5,一条对角线长为6,则菱形面积为( )
A.12 B.24 C.30 D.48
【答案】:B
【解析】:对角线一半为3,另一条对角线一半为4,对角线长8,面积×6×8=24。
4.如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AC=8,BD=6,OE⊥AD于点E,延长EO交BC于点F,则EF的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,OB=BD=3,OC=AC=4,在Rt△BOC中,由勾股定理得,BC==5,∵S△OBC=×OB×OC=×BC×OF,∴OF=,
∴根据菱形的对称性得EF=2OF=.故选:C.
5.如图,在菱形ABCD中,点P是对角线AC上一动点,过点P作PE⊥AB于点E,PF⊥BC于点F.若菱形ABCD的周长为24,面积为24,则PE+PF的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【解析】延长FP交AD于点G,如图所示:在菱形ABCD中,AD∥BC,∠DAC=∠BAC,∵PF⊥BC,∴PF⊥AD,∴∠AGP=90°,∵PE⊥AB,∴∠AEP=90°,∴∠AEP=∠AGP,又∵∠EAP=∠GAP,AP=AP,∴△EAP≌△GAP(AAS),∴GP=EP,∵菱形ABCD的周长为24,∴BC=6,∵菱形ABCD面积为24,∴FG=24÷6=4,∴PE+PF=GF=4,故选:B.
6.如图,在菱形ABCD中,AB=5,AC+BD=14,则菱形ABCD的面积为( )
A.12 B.20 C.24 D.48
【答案】C
【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴OA=AC,OB=BD,AC⊥BD,∴∠AOB=90°,∴OA2+OB2=AB2=25,∵AC+BD=14,∴OA+OB=7,∴(OA+OB)2=72=49,即OA2+2AO•OB+OB2=49,
∴2OA•OB=49﹣25=24,∴S菱形ABCD=AC•BD=2OA•OB=24.故选:C.
7.如图,在菱形ABCD中,∠DAB=45°,DE⊥BC于点E,交对角线AC于点P,过点P作PF⊥CD于点F.若△PDF的周长为8.则菱形ABCD的面积为( )
A.16 B.16 C.32 D.32
【答案】D
【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴BC=CD,∠BCD=∠BAD,∠ACB=∠ACD,AD∥BC,∴∠BAD+∠B=180°,∵∠DAB=45°,∴∠BCD=∠BAD=45°,∵DE⊥BC,∴△CDE是等腰直角三角形,∴∠CDE=45°,CD=DE,∵PF⊥CD,∴△DPF是等腰直角三角形,∴PF=DF,PD=PF,设PF=DF=x,则PD=x,∵△PDF的周长为8,∴x+x+x=8,解得:x=8﹣4,∵∠ACB=∠ACD,DE⊥BC,PF⊥CD,∴PE=PF=x,∴DE=x+x=(1+)×(8﹣4)=4,∴BC=CD=DE=8,∴菱形ABCD的面积=BC×DE=8×4=32,故选:D.
8.如图,在四边形ABCD中,对角线AC、BD互相平分,若添加一个条件使得四边形ABCD是菱形,则这个条件可以是( )
A.∠ABC=90° B.AB=BD C.AC⊥BD D.AC=BD
【答案】C
【解析】添加一个条件为AC⊥BD,理由如下:∵四边形ABCD中,对角线AC、BD互相平分,∴四边形ABCD是平行四边形,∵AC⊥BD,∴平行四边形ABCD是菱形.故选:C.
9.如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的顶点A在y轴上,已知B(﹣3,0)、C(2,0),则点D的坐标为( )
A.(4,5) B.(5,4) C.(5,3) D.(4,3)
【答案】B
【解析】∵菱形ABCD的顶点A在y轴上,B(﹣3,0),C(2,0),∴AB=AD=BC,OB=3,OC=2,∴AB=AD=BC=OB+OC=5,∴AD=AB=CD=5,∴OA===4,
∴点D的坐标为(5,4).故选:B.
10.如图,在▱ABCD中,M,N是BD上两点,BM=DN,连接AM,MC,CN,NA,添加一个条件,使四边形AMCN是菱形,这个条件是( )
A.OM=AC B.MB=MO C.BD⊥AC D.∠AMB=∠CND
【答案】C
【解析】1∵四边形ABCD是平行四边形,∴OA=OC,OB=OD∵对角线BD上的两点M、N满足BM=DN,∴OB﹣BM=OD﹣DN,即OM=ON,∴四边形AMCN是平行四边形,∵BD⊥AC,∴MN⊥AC,∴四边形AMCN是菱形.故选:C.
(二)填空题
11.(2025南明区期末)已知平行四边形对角线互相垂直,则这个四边形是________。
【答案】:菱形
【解析】:对角线互相垂直的平行四边形是菱形。
12.(2026观山湖区二模)菱形ABCD,∠ABC=120o,对角线AC=6,则边长为_____。
【答案】:6
【解析】:∠ABO=60o,AO=3→在Rt△ABO中,AB=6。
13.(2025云岩区期中)菱形面积为48,两条对角线之比3:4,则对角线长分别为______。
【答案】:6,8
【解析】:设对角线3x,4x,×3x×4x=48,解得x=2,对角线为6、8。
14.(2026花溪区三模)在四边形ABCD中,AB‖CD,AB=CD,添加条件________,使四边形为菱形。
【答案】:AC⊥BD(答案不唯一)
【解析】:先判定平行四边形,对角线互相垂直的平行四边形为菱形。
15.(2026观山湖区一模)若顺次连接四边形各边中点得到菱形,则原四边形满足条件为________。
【答案】:对角线相等
【解析】:由三角形中位线,中点四边形边长等于原四边形对角线长度的一半,原四边形对角线相等,中点四边形四边相等,为菱形。
16.将2026个形状、大小均相同的菱形按照如图所示的方式排成一列,使得右侧菱形的顶点与左侧菱形的对角线交点重合,若这些菱形的边长均为2,则阴影部分的周长总和等于__.
【答案】8100
【解析】:根据题意知,将2026个形状、大小均相同的菱形按照如图所示的方式排成一列,得到2025个阴影菱形,且这些阴影菱形的大小完全一致,如图,由题意知,OA=OC,AB=BC=CD=AD=a,∠BAD=∠EOF,由菱形的对角线平分一组对角可知∠EOC=∠DAO,∴OE∥AD,∴OE是△ACD的中位线.∴OE=AD=1,∴一个阴影菱形的周长为:1×4=4,∴2025个阴影菱形的周长和为:4×2025=8100,
17.如图,菱形ABCD的对角线的长分别为2和5,P是对角线AC上任一点(点P不与点A,C重合),且PE∥BC交AB于E,PF∥CD交AD于F,则阴影部分的面积是_______.
【答案】2.5
【解析】:∵菱形ABCD的对角线的长分别为2和5,∴菱形ABCD的面积=×2×5=5,
∴S△ABC=,∵PE∥BC,PF∥CD,∴四边形PEAF是平行四边形,∴S△PEF=S△APE=S平行四边形AEPF,
∴阴影部分的面积=S△ABC=,
18.如图,在平面直角坐标系xOy中,菱形ABCD的顶点D在x轴上,边BC在y轴上,若点A的坐标为(2,3),则C点的坐标为_______.
【答案】(0,﹣1)
【解析】:∵A(2,3),∴OD=2,AD=3,∵四边形ABCD是菱形,∴CD=AD=3,
在Rt△ODC中,OC===1,∴C(0,﹣1).
19.如图,将菱形纸片ABCD折叠,使点A恰好落在菱形的对称中心点O处,折痕为EF,若菱形ABCD的边长为2,
∠A=120°,则EF的长为________.
【答案】:2
【解析】:如图,连接BD,AC.∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,AC平分∠BAD,BO=OD,
∵∠BAD=120°,∴∠BAC=60°,∴∠ABO=90°-60°=30°,∴AO=AB=×2=1,
在Rt△AOB中,由勾股定理得,BO=,∴OD=,∴BD=2 .易知EF⊥AC,EF平分AO. ∵AC⊥BD,∴EF∥BD,易得点E,F分别为AB,AD的中点,∴EF为△ABD的中位线,∴EF=BD=×2 =.
20.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,AB=10 cm,点P是这个菱形内部或边上的一点.若以P,B,C为顶点的三角形是等腰三角形,则P,A(P,A两点不重合)两点间的最短距离为__________cm.
【答案】:10 -10
【解析】:如图,连接BD,AC,在菱形ABCD中,∵∠ABC=120°,AB=BC=AD=CD=10 cm,
∴∠BAD=∠BCD=60°.∴△ABD,△BCD都是等边三角形.①若以边BC为底,则BC的垂直平分线上(在菱形的边上及其内部)的点满足题意,此时就转化为“直线外一点与直线上所有点连接的线段中,垂线段最短”,即当点P与点D重合时,PA最小,最小值为10 cm;②若以边PB为底,∠PCB为顶角,则以点C为圆心,BC长为半径作圆,与AC相交于一点,那么弧BD上的所有点(除点B外)都满足题意.当点P为弧BD与AC的交点时,AP最小,最小值为(10 -10)cm;③若以边PC为底,∠PBC为顶角,则以点B为圆心,BC长为半径作圆,那么弧AC上的点D满足题意,此时PA=10 cm.综上所述,PA的最小值为(10 -10)cm.
(三)解答题
21.如图在菱形ABCD中,F是BC上任意一点,连结AF交对角线BD于点E,连结EC.
(1)求证:AE=EC;
(2)当∠ABC=60°,∠CEF=60°时,点F在线段BC上的什么位置?请说明理由.
解:(1)连结AC,∵BD也是菱形ABCD的对角线,∴BD垂直平分AC,∴AE=EC
(2)点F是线段BC的中点.理由:在菱形ABCD中,AB=BC,又∵∠ABC=60°,∴△ABC是等边三角形,∴∠BAC=60°,∵AE=EC,∴∠EAC=∠ACE,∵∠CEF=60°,∴∠EAC=∠CEF=30°,∴∠EAC=∠BAC,∴AF是△ABC的角平分线,∵△ABC是等边三角形,∴AF是△ABC的BC边上的中线,∴点F是线段BC的中点
22.如图,在▱ABCD中,点E、F分别是AD、BC的中点,分别连接BE、DF、BD.
(1)求证:△AEB≌△CFD;
(2)若四边形EBFD是菱形,求∠ABD的度数.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠A=∠C,AD=BC,AB=CD.∵点E、F分别是AD、BC的中点,∴AE=AD,FC=BC.∴AE=CF.在△AEB与△CFD中,,
∴△AEB≌△CFD(SAS).
(2)∵四边形EBFD是菱形,∴BE=DE.∴∠EBD=∠EDB.∵AE=DE,∴BE=AE.∴∠A=∠ABE.
∵∠EBD+∠EDB+∠A+∠ABE=180°,∴∠ABD=∠ABE+∠EBD=×180°=90°.
23.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=.
24.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB=AD=CD=BC,分别以点B,D为圆心、大于BD的长为半径画弧,两弧交于点M,画射线AM交BC于点E,连接BD,DE.
(1)求证:四边形ABED是菱形;
(2)若CE=1,求BD的长.
解:(1)证明:如图,设AE交BD于点F,连接BM、DM,∵AB=AD,BM=DM,∴AM垂直平分BD,∴BE=DE,∠BAE=∠DAE,∵AD∥BC,∴∠DAE=∠BEA,∴∠BAE=∠BEA,∴AB=BE,∴AB=AD=BE=DE,∴四边形ABED是菱形.
(2)∵BE=AD=CD=BC,∴CE=BE=AD=CD=1,∴BC=CE+BE=2,∵AD∥CE,AD=CE,∴四边形AECD是平行四边形,∴CD∥AE,∵AE⊥BD,∴∠BDC=∠BFE=90°,∴BD.
25.如图,已知△ABC中,AB=AC,把△ABC绕A点沿顺时针方向旋转得到△ADE,连接BD,CE交于点F.
(1)求证:△AEC≌△ADB;
(2)若AB=2,∠BAC=45°,当四边形ADFC是菱形时,求BF的长.
解:(1)证明:∵△ABC绕A点旋转得到△ADE,∴AB=AD,AC=AE,∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC+∠BAE=∠DAE+∠BAE,∴∠EAC=∠DAB.又AB=AC,∴AE=AD,∴△AEC≌△ADB.
(2)∵四边形ADFC是菱形,且∠BAC=45°,∴∠DBA=∠BAC=45°,又由旋转知AB=AD,
∴∠DBA=∠BDA=45°,∴△BAD是等腰直角三角形.∴BD2=AB2+AD2=22+22=8,∴BD=2.∵四边形ADFC是菱形,∴AD=DF=FC=AC=AB=2,∴BF=BD﹣DF=2﹣2.
26.定义:一条对角线垂直平分另一条对角线的四边形叫做筝形,如图,筝形ABCD的对角线AC、BD相交于点O.且AC垂直平分BD.
(1)请结合图形,写出筝形两种不同类型的性质:
性质1: ;性质2: .
(2)若AB∥CD,求证:四边形ABCD为菱形.
解:(1)由筝形的定义得:对角线互相垂直,即AC⊥BD;是轴对称图形,对称轴为AC;故答案为:对角线互相垂直,是轴对称图形;
(2)证明:∵AC垂直平分BD,∴AB=AD,BO=DO,同理:BC=DC,∵AB∥CD,∴∠ABO=∠ODC,在△ABO和△CDO中,,∴△AOB≌△CDO(ASA),∴AB=CD,
∴AB=CD=BC=AD,∴四边形ABCD为菱形.
27.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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数学臻选·2026-2027学年北师大版九年级数学上预习手册2
《第1章特殊的平行四边形第2节菱形的性质与判定》预习讲义
一.学习目标
(
1.理解菱形的定义,明确菱形与普通平行四边形的从属关系,熟记菱形的性质定理与三种判定定理,掌握菱形的面积计算方法。
2.经历观察、猜想、推理、验证的自主探究过程,能独立完成菱形性质与判定的简单证明,熟练运用定理进行线段、角度、图形面积的基础计算。
3.体会特殊与一般、转化推理的数学思想,区分菱形性质与判定的适用场景,初步解决简单的菱形几何应用题,为后续综合几何学习铺垫基础。
)
二.重点难点
(
(一)
重点
1.菱形的独有性质(四条边相等、对角线互相垂直且平分一组对角、双重对称性);
2.菱形三种判定方法(定义法、边判定、对角线判定)的内容及几何符号语言书写。
(二)
难点
1.区分平行四边形与菱形的性质差异,规避性质混淆错误;
2.根据题干条件灵活选择菱形的判定方法,规范几何证明步骤;
3.利用菱形对角线垂直的性质,结合直角三角形知识进行综合计算。
)
三.知识梳理
(一)菱形的定义(基础认知)
生活中常常见到一种伸缩围栏,它由一些小的平行四边形构成,这些平行四边形的邻边都相等。
如图,有一组邻边相等的平行四边形叫作菱形(rhombus).
1.菱形的定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
2.定义的核心理解
(1)菱形属于特殊的平行四边形,具备平行四边形的所有性质:对边平行且相等、对角相等、对角线互相平分、中心对称图形。
(2)菱形区别于一般平行四边形的特殊条件:一组邻边相等,这是判断菱形的基础依据。
(3)从图形构成来看,菱形的四条边都具备相等的潜在特征,由平行四边形对边相等+一组邻边相等,可推导出菱形四条边均相等。
【思考】:正方形是菱形吗?
(二)菱形的性质探究(核心重点)
菱形是特殊的平行四边形,它除了具有平行四边形的一切性质外,还具有哪些特殊性质?
如图,在▱ABCD中,AB=BC,对角线AC,BD相交于点O
由平行四边形的性质定理1,可得AB=DC,AD=BC. 所以 AB=BC=CD=DA.
由平行四边形的性质定理2,可得A0=CO. 所以 BD⊥AC.
于是,我们得到菱形的性质定理:菱形的四条边相等,对角线互相垂直。
【讨论】菱形是特殊的平行四边形,所以它是中心对称图形.菱形是轴对称图形吗?如果是,由轴对称性你能得到哪些结论?
【归纳】菱形是特殊的平行四边形,具备平行四边形的所有性质外,还具有以下特殊性质。
(1)边的性质:菱形的四条边都相等;对边相互平行。
几何符号语言:
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,AB‖CD,AD‖BC。
(2)角的性质:菱形的对角相等,邻角互补,与平行四边形角的性质一致。
(3)对角线性质:菱形的对角线互相平分且垂直;每一条对角线平分一组对角。
菱形邻边相等,对角线平分平行四边形,可拆分出等腰三角形,根据等腰三角形“三线合一”,可证对角线互相垂直且平分顶角。
几何符号语言:
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AC平分∠BAD和∠BCD,BD平分∠ABC和∠ADC。
(4)对称性:菱形是中心对称图形,对称中心为对角线的交点;也是轴对称图形,有两条对称轴,对称轴为两条对角线所在的直线。
(5)面积公式:
①常规公式:面积 = 底×高
②对角线公式:面积 = 两条对角线长度乘积的一半,即S=ab(a、b分别为两条对角线的长)。
(三)菱形的判定方法探究(核心重点)
如图,在四边形ABCD中,由AB=DC,AD=BC,可得四边形 ABCD是平行四边形,因为有一组邻边相等的平行四边形是菱形,所以▱ABCD是菱形.
如图在▱ABCD中,AC⊥BD,垂足为O.由BO=DO,ACBD,可得AB=AD.所以▱ABCD是菱形
于是,我们得到菱形的判定定理:
四边相等的四边形是菱形;
对角线互相垂直的平行四边形是菱形。
【讨论】
1.如果一个四边形的对角线互相垂直,那么它一定是菱形吗?
2.如果一个平行四边形是轴对称图形,那么它一定是菱形吗?
【归纳】菱形的判定方法
1.菱形的定义判定:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形,定义是最基础的判定方法,可直接用于判定菱形。
2.菱形的判定定理
(1)判定定理1:对角线互相垂直的平行四边形是菱形。
几何语言:∵在平行四边形ABCD中,AC⊥BD,∴平行四边形ABCD是菱形。
(2)判定定理2:四条边相等的四边形是菱形。
几何语言:∵在四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA,∴四边形ABCD是菱形。
3.判定方法总结
(1)定义法:平行四边形+一组邻边相等
(2)定理法1:平行四边形+对角线互相垂直
(3)定理法2:四边形+四条边都相等
四.经典例题
例1.(2025贵阳云岩区九年级期末)菱形具有而一般平行四边形不具备的性质是( )
A.对边互相平行 B.对角相等 C.四条边相等 D.对角线互相平分
例2.如图,在菱形ABCD中,∠B=40°,点E在BC上,若AE=AC,则∠CAE=( )
A.40° B.50° C.55° D.65°
例3.(2025贵阳南明区九年级期中)下列条件可以判定平行四边形为菱形的是( )
A.对角线相等 B.对角线互相垂直 C.有一个内角为直角 D.对角线互相平分
例4.下图入口处进入,最后到达的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
例5.如图在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AC=16,BD=12,则菱形ABCD的周长( )
A.40 B.80 C.48 D.96
例6.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
例7.(2025贵阳观山湖区期中)对角线互相垂直平分的四边形是______。
例8.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=_________.
例9.如图在菱形ABCD中,F是BC上任意一点,连结AF交对角线BD于点E,连结EC.
(1)求证:AE=EC;
(2)当∠ABC=60°,∠CEF=60°时,点F在线段BC上的什么位置?请说明理由.
例10.如图,在矩形ABCD中,对角线BD的垂直平分线MN与AD相交于点M,与BD相交于点O,与BC相交于点N,连接BM、DN.
(1)求证:四边形BMDN是菱形;
(2)若AB=4,AD=8,求△BMD的面积.
五.夯实基础
(一)选择题
1.(2025南明区期末)下列说法正确的是( )
A.对角线垂直的四边形是菱形 B.四边相等的四边形是菱形
C.对角线相等的平行四边形是菱形 D.有一组邻边相等的四边形是菱形
2.(2026花溪区二模)菱形对称轴条数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(2026南明区三模)菱形面积为24,一条对角线长6,则另一条对角线长为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
4.(2025花溪区期末)菱形对角线一定具有的关系是( )
A.相等 B.互相垂直 C.相等且垂直 D.无特殊关系
5.如图,要使平行四边形ABCD成为菱形,则需添加的一个条件是( )
A.AC=AD B.BA=BC C.∠ABC=90° D.AC=BD
6.红丝带是关注艾滋病防治问题的国际性标志,人们将红丝带剪成小段,并用别针将折叠好的红丝带别在胸前,如图所示.红丝带重叠部分形成的图形是( )
A.正方形 B.等腰梯形 C.菱形 D.矩形
7.如图,在菱形ABCD中,AB=3,∠ABC=60°,则对角线BD的长是( )
A. B. C.6 D.3
8.如图,在菱形ABCD中,AB=6,∠ABC=60°,则菱形ABCD的面积是( )
A.18 B.18 C.36 D.36
(二)填空题
9.(2025南明区期中)在平行四边形中添加条件________,可使其成为菱形。
10.(2025花溪区期末)菱形对角线长为2,2,菱形面积为________。
11.如图,是一个菱形衣挂的平面示意图,每个菱形的边长为16 cm,当锐角∠CAD=60°时,把这个衣挂固定在墙上,两个钉子CE之间的距离是_______cm.(结果保留根号)
12.如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠BAD=120°,O是对角线BD的中点,过点O作OE⊥CD于点E,连接OA.则四边形AOED的周长为________.
13.如图,菱形ABCD的对角线AC,BD交于点O,AC=4,BD=16,将△ABO沿点A到点C的方向平移,得到△A′B′O′.当点A′与点C重合时,点A与点B′之间的距离为________.
14.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_________.
15.如图,菱形的对角线交于原点O,若点B的坐标为,点D的坐标为,则的值为_________.
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__________.
(三)解答题
17.(2025云岩区期末)已知四边形ABCD,AB‖CD,AB=CD,AB=BC。
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若∠BCD=120o,BC=4,求对角线BD长度。
18.如图四边形ABCD,AD∥BC,对角线BD的垂直平分线与边AD、BC分别相交于点M、N.
(1)求证:四边形BNDM是菱形;
(2)若BD=24,MN=10,求菱形BNDM的周长.
19.如图,在菱形ABCD中,点E,F分别是边AD,AB的中点.
(1)求证:△ABE≌△ADF;
(2)若BE=,∠C=60°,求菱形ABCD的面积.
20.如图,在菱形ABCD中,F是BC上任意一点,连接AF交对角线BD于点E,连接EC.
(1)求证:AE=EC;
(2)当∠ABC=60°,∠CEF=60°时 ,点F在线段BC的什么位置?并说明理由.
六.巩固训练
(一)选择题
1.(2025贵阳花溪区九年级期末)下列命题为真命题的是( )
A.对角线互相平分且相等的四边形是菱形 B.对角线互相平分且垂直的四边形是菱形
C.对角线垂直的四边形是菱形 D.对角线相等的四边形是菱形
2.(2026贵阳观山湖区三模)菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,下列结论不一定成立的是( )
A.AB=BC B.AC⊥BD C.AC=BD D.AO=CO
3.(2025贵阳云岩区期中)菱形边长为5,一条对角线长为6,则菱形面积为( )
A.12 B.24 C.30 D.48
4.如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,AC=8,BD=6,OE⊥AD于点E,延长EO交BC于点F,则EF的长为( )
A. B. C. D.
5.如图,在菱形ABCD中,点P是对角线AC上一动点,过点P作PE⊥AB于点E,PF⊥BC于点F.若菱形ABCD的周长为24,面积为24,则PE+PF的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
6.如图,在菱形ABCD中,AB=5,AC+BD=14,则菱形ABCD的面积为( )
A.12 B.20 C.24 D.48
7.如图,在菱形ABCD中,∠DAB=45°,DE⊥BC于点E,交对角线AC于点P,过点P作PF⊥CD于点F.若△PDF的周长为8.则菱形ABCD的面积为( )
A.16 B.16 C.32 D.32
8.如图,在四边形ABCD中,对角线AC、BD互相平分,若添加一个条件使得四边形ABCD是菱形,则这个条件可以是( )
A.∠ABC=90° B.AB=BD C.AC⊥BD D.AC=BD
9.如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的顶点A在y轴上,已知B(﹣3,0)、C(2,0),则点D的坐标为( )
A.(4,5) B.(5,4) C.(5,3) D.(4,3)
10.如图,在▱ABCD中,M,N是BD上两点,BM=DN,连接AM,MC,CN,NA,添加一个条件,使四边形AMCN是菱形,这个条件是( )
A.OM=AC B.MB=MO C.BD⊥AC D.∠AMB=∠CND
(二)填空题
11.(2025南明区期末)已知平行四边形对角线互相垂直,则这个四边形是________。
12.(2026观山湖区二模)菱形ABCD,∠ABC=120o,对角线AC=6,则边长为_____。
13.(2025云岩区期中)菱形面积为48,两条对角线之比3:4,则对角线长分别为______。
14.(2026花溪区三模)在四边形ABCD中,AB‖CD,AB=CD,添加条件________,使四边形为菱形。
15.(2026观山湖区一模)若顺次连接四边形各边中点得到菱形,则原四边形满足条件为________。
16.将2026个形状、大小均相同的菱形按照如图所示的方式排成一列,使得右侧菱形的顶点与左侧菱形的对角线交点重合,若这些菱形的边长均为2,则阴影部分的周长总和等于__.
17.如图,菱形ABCD的对角线的长分别为2和5,P是对角线AC上任一点(点P不与点A,C重合),且PE∥BC交AB于E,PF∥CD交AD于F,则阴影部分的面积是_______.
18.如图,在平面直角坐标系xOy中,菱形ABCD的顶点D在x轴上,边BC在y轴上,若点A的坐标为(2,3),则C点的坐标为_______.
19.如图,将菱形纸片ABCD折叠,使点A恰好落在菱形的对称中心点O处,折痕为EF,若菱形ABCD的边长为2,
∠A=120°,则EF的长为________.
20.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,AB=10 cm,点P是这个菱形内部或边上的一点.若以P,B,C为顶点的三角形是等腰三角形,则P,A(P,A两点不重合)两点间的最短距离为__________cm.
(三)解答题
21.如图在菱形ABCD中,F是BC上任意一点,连结AF交对角线BD于点E,连结EC.
(1)求证:AE=EC;
(2)当∠ABC=60°,∠CEF=60°时,点F在线段BC上的什么位置?请说明理由.
22.如图,在▱ABCD中,点E、F分别是AD、BC的中点,分别连接BE、DF、BD.
(1)求证:△AEB≌△CFD;
(2)若四边形EBFD是菱形,求∠ABD的度数.
23.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.
24.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AB=AD=CD=BC,分别以点B,D为圆心、大于BD的长为半径画弧,两弧交于点M,画射线AM交BC于点E,连接BD,DE.
(1)求证:四边形ABED是菱形;
(2)若CE=1,求BD的长.
25.如图,已知△ABC中,AB=AC,把△ABC绕A点沿顺时针方向旋转得到△ADE,连接BD,CE交于点F.
(1)求证:△AEC≌△ADB;
(2)若AB=2,∠BAC=45°,当四边形ADFC是菱形时,求BF的长.
26.定义:一条对角线垂直平分另一条对角线的四边形叫做筝形,如图,筝形ABCD的对角线AC、BD相交于点O.且AC垂直平分BD.
(1)请结合图形,写出筝形两种不同类型的性质:
性质1: ;性质2: .
(2)若AB∥CD,求证:四边形ABCD为菱形.
27.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.
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