摘要:
**基本信息**
以“性质-判定-综合应用”为逻辑主线,通过模块化分层训练实现菱形专题从基础到压轴的系统性突破,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(模块1-4)|4典例+12变式|利用菱形边、角、对角线性质,结合方程思想求角度、线段长、面积及坐标|从定义出发,通过性质推导构建基础计算模型|
|判定应用(模块5-6)|2典例+6变式|“边-对角线”判定条件的灵活选择,结合平行四边形性质证明|性质与判定互逆,形成逻辑闭环|
|性质与判定综合(模块7-9)|3典例+9变式|性质与判定结合,综合运用三角形全等、勾股定理解决复杂计算|性质为判定提供依据,判定拓展性质应用场景|
|微专题(1-3)|3典例+9变式|折叠问题用轴对称性质,规律问题用归纳法,最值问题用转化思想|从特殊情境提炼通用解题策略,培养模型意识|
|压轴题(1-2)|2典例+6变式|动点问题用函数建模,旋转问题用全等变换|综合运用几何直观与代数运算,提升创新意识|
内容正文:
挖井人数学 小模块·微专题·大压轴 https://shop.xkw.com/165948
行而不舍 ·若骥千里 納无所穷·如海百川
----【小模块·微专题·大压轴】《专题1.2 菱形的性质与判定》专题突破
【专辑简介】【小模块·微专题·大压轴】实现了知识模块化,重点专题化,难点压轴素养化。从【模块通关·举一反三】的小桥流水,到【专题攻坚·多题归一】的黄河之水天上来,再到【压轴突破·素养提升】的大江东去浪淘尽,数(学的)风流人物,请看此卷!
题型清单 · 图表导航
模块1 利用菱形的性质求角度
模块11含60°角的菱形
模块2 利用菱形的性质求线段长
模块12菱形中的多结论问题
模块3 利用菱形的性质求面积
模块13菱形中的证明
模块4 利用菱形的性质求坐标
微专题1菱形背景下的折叠问题
模块5 添加条件使四边形为菱形
微专题2菱形背景下的探索规律问题
模块6证明四边形为菱形
微专题3利用菱形的性质求最值
模块7利用菱形的性质与判定求角度
压轴1 菱形中的动点问题
模块8 利用菱形的性质与判定求线段长
压轴2 菱形背景下的旋转问题
模块9利用菱形的性质与判定求面积
通关检测·实战演练
模块10 菱形中的尺规作图问题
知识梳理 · 基础溯源
知识点 1: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,且四条边都相等
②两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.
知识点2:菱形的面积
菱形的面积等于两条对角线长的乘积的一半
知识点3:菱形的判定
※菱形的判别方法:
①一组邻边相等的平行四边形是菱形.
②对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
③四条边都相等的四边形是菱形.
模块通关·举一反 三
【模块一】利用菱形的性质求角度
【典例1】(2025-2026山西运城市 九上月考 )如图,在菱形中,点E为对角线上的一点,且.连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】等边对等角、利用菱形的性质求角度
【分析】本题考查了菱形的性质及等腰三角形的性质,先根据菱形的性质得出,,平分和,再由得出,从而利用等腰三角形等边对等角得出的度数.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,,平分和,即,
又∵,
∴,
∴,
故选:C.
【变式1-1】如图,菱形ABCD中,对角线相交于点O,AB=AC,则∠ADB的度数是()
A.30° B.40° C.50° D.60°
【答案】A
【分析】根据菱形的性质得到AB=BC,由AB=AC,进一步可得三角形ABC为等边三角形,即∠ADC=∠ABC=60°,进而得到∠ADB=30°.
【详解】解:∵菱形ABCD中
∴AB=BC
又∵AB=AC
∴得三角形ABC为等边三角形
∴∠ADC=∠ABC=60°
∴∠ADB=30°
故选A.
【点睛】本题考查了菱形的性质,判定三角形ABC为等边三角形以及菱形对角线平分对角是解答本题的关键.
【变式1-2】如图,菱形ABCD中,AC交BD于点O,DE⊥BC于点E,连接OE,若∠BCD=50°,则∠OED的度数是( )
A.35° B.30° C.25° D.20°
【答案】C
【分析】由题意根据直角三角形的斜边中线性质可得OE=BO=OD,根据菱形性质可得∠DBE=∠ABC=65°,从而得到∠OEB度数,再依据∠OED=90°-∠OEB即可.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,∠BCD=50°,
∴O为BD中点,∠DBE=∠ABC=65°.
∵DE⊥BC,
∴在Rt△BDE中,OE=OB=OD,
∴∠OEB=∠OBE=65°.
∴∠OED=90°-65°=25°.
故选:C.
【点睛】本题主要考查菱形的性质以及直角三角形斜边中线的性质,解决这类问题的方法是将四边形转化为三角形.
【变式1-3】如图所示,在菱形 中,,, 分别是边 和 的中点, 于点 ,则 的度数是 ( )
A. B. C. D.
【分析】首先延长交的延长线于点G.根据已知可得的度数,再根据余角的性质可得到的度数,从而不难求得的度数.
【详解】延长交的延长线于点G.如图所示:
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∵F是边的中点,
∴,
在与中,
∴
∴,
∴F为中点.
由题可知,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵四边形为菱形,
∴,,
∵E,F分别为,的中点,
∴,,
∴;
故选:D.
【点睛】此题主要考查了菱形的性质以及全等三角形的判定与性质.注意准确作出辅助线是解此题的关键.
【模块二】利用菱形的性质求线段长
【典例2】(2025-2026深圳市宝安学年九上 周测 )如图,菱形的对角线,相交于点O,过点D作于点H,连接,若,菱形的面积为16,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】斜边的中线等于斜边的一半、利用菱形的性质求线段长
【分析】本题主要考查菱形的性质及直角三角形斜边中线定理,熟练掌握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,然后根据菱形的面积可得,进而问题可求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,,
∴,
∵菱形的面积为16,
∴,
∴,
∵点O为的中点,,
∴;
故选:A.
【变式2-1】如图,在菱形中,对角线与相交于点O,且,于点E,则( )
A.6 B.8 C. D.
【答案】C
【分析】先利用菱形的性质和勾股定理求出,再根据菱形的面积公式求解即可.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴菱形的面积,
∵,
∴,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,勾股定理,熟知菱形对角线互相垂直平分是解题的关键.
【变式2-2】如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DH⊥AB于点H,连接OH,OH=4,若菱形ABCD的面积为32,则CD的长为( )
A.4 B.4 C.8 D.8
【答案】C
【分析】在Rt△BDH中先求得BD的长,根据菱形面积公式求得AC长,再根据勾股定理求得CD长.
【详解】∵DH⊥AB,
∴∠BHD=90°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴OB=OD,OC=OA=,AC⊥BD,
∴OH=OB=OD=(直角三角形斜边上中线等于斜边的一半),
∴OD=4,BD=8,
由得,
=32,
∴AC=8,
∴OC==4,
∴CD==8,
故答案为:C.
【点睛】本题考查了菱形性质,直角三角形性质,勾股定理等知识,解决问题的关键是先求得BD的长.
【变式2-3】如图,在菱形中,交于O点,,点P为线段上的一个动点.过点P分别作于点M,作于点N,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先利用菱形的对角线互相垂直平分求出菱形边长,再利用等面积法求解即可.
【详解】解:如图,连接,
∵四边形是菱形,
∴与互相垂直平分,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
【点睛】本题考查了菱形的性质和勾股定理,解题关键是掌握菱形的性质.
【模块三】利用菱形的性质求面积
【典例3】(2025-2026成都市玉林中学九上月考 )如图,四边形为菱形,点、、、在坐标轴上,,,则菱形的面积等于( )
A. B. C. D.12
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】用勾股定理解三角形、利用菱形的性质求线段长、利用菱形的性质求面积
【分析】本题考查了勾股定理,菱形的性质与面积,熟练掌握以上知识点是解题的关键.根据菱形的性质,可得,,然后利用勾股定理求得,最后利用求出面积即可.
【详解】解:四边形为菱形,
,,
,
,
,
,
,
菱形的面积为:,
故选:B.
【变式3-1】如图,在菱形中,若,,则菱形的面积为( )
A.24 B.20 C.16 D.12
【答案】A
【分析】连接,交于点O,由菱形可得,在由勾股定理可得,即可解得.
【详解】如图所示,连接,交于点O,
∵四边形为菱形,
∴,,
在中,由勾股定理得,
∴,
∴.
故选:A.
【点睛】本题考查了菱形的性质和直角三角形的性质,勾股定理,菱形的面积.
【变式3-2】如图,两张等宽的矩形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___________.
【答案】24
【分析】过点A作AE⊥CD于E,AF⊥BC于F,由纸张的宽度相等得到AE=AF,再根据平行四边形等面积法证明AB=AD,进而证明四边形ABCD是菱形,再根据菱形的面积求解即可.
【详解】解:过点A作AE⊥CD于E,AF⊥BC于F,连接AC,BD交于点O,如图所示:
∵两条纸条宽度相同,
∴AE=AF.
∵AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵S▱ABCD=BC•AF=CD•AE,
又∵AE=AF,
∴BC=CD,
∴四边形ABCD是菱形,
∴BO=DO=3,AC⊥BD,
∴,
∴菱形ABCD的面积为:,
故答案为:24.
【点睛】本题考查了菱形的判定与性质、平行四边形性质以及勾股定理等知识,证得四边形ABCD为菱形是解题的关键.
【变式3-3】如图,在边长为4的菱形ABCD中,E为AD边的中点,连接CE交对角线BD于点F.若∠DEF=∠DFE,则这个菱形的面积为( )
A.16 B.6 C.12 D.30
【答案】B
【分析】连接AC交BD于O,如图,根据菱形的性质得到,CB=CD=AD=4,AC⊥AB,BO=OD,OC=AO,再利用∠DEF=∠DFE得到DF=DE=2,证明∠BCF=∠BFC得到BF=BC=4,则BD=6,所以OB=OD=3,接着利用勾股定理计算出OC,从而得到AC=,然后根据菱形的面积公式计算它的面积.
【详解】解:连接AC交BD于O,如图,
∵四边形ABCD为菱形,
∴,CB=CD=AD=4,AC⊥BD,BO=OD,OC=AO,
∵E为AD边的中点,
∴DE=2,
∵∠DEF=∠DFE,
∴DF=DE=2,
∵,
∴∠DEF=∠BCF,
∵∠DFE=∠BFC,
∴∠BCF=∠BFC,
∴BF=BC=4,
∴BD=BF+DF=4+2=6,
∴OB=OD=3,
在Rt△BOC中,,
∴AC=2OC=,
∴菱形ABCD的面积=AC•BD=.
故选:B.
【点睛】本题考查了菱形的性质:菱形具有平行四边形的一切性质;菱形的四条边都相等;菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角;菱形面积=ab(a、b是两条对角线的长度).
【模块四】利用菱形的性质求坐标
【典例4】( 2025-2026咸阳市兴平市九上期中 )如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点O在原点,顶点B在x轴正半轴上,已知点C的坐标为,则点B的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】写出直角坐标系中点的坐标、用勾股定理解三角形、利用菱形的性质求线段长
【分析】本题考查了菱形的性质,点的坐标,勾股定理,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先根据菱形的性质得,因为点C的坐标为,则,再结合勾股定理列式计算,即可作答.
【详解】解:过点C作轴,如图所示:
设菱形的边长为,
则,
∵点C的坐标为,
∴,
∵轴,
∴在中,则,
∴,
解得,
∴,
即点B的坐标为,
故选:A.
【变式4-1】如图,菱形中的顶点O,A的坐标分别为,,点C在x轴的正半轴上,则点B的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】菱形中的顶点O,A的坐标分别为,,勾股定理求得,点C在x轴的正半轴上,得轴可求解.
【详解】解:菱形中的顶点O,A的坐标分别为,,
,
点C在x轴的正半轴上,
轴,
,
故选B.
【点睛】本题考查了菱形的性质,勾股定理及坐标与图形;解题的关键是求出菱形的边长.
【变式4-2】如图,在平面直角坐标系中,菱形,O为坐标原点,点C在x轴上,A的坐标为,则顶点B的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先利用两点之间的距离公式可得,再根据菱形的性质可得,由此即可得出答案.
【详解】解:点的坐标为,
,
四边形是菱形,
,
点的横坐标为,纵坐标与点的纵坐标相同,即为4,
即,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质和点坐标,勾股定理,熟练掌握菱形的性质是解题关键.
【变式4-3】如图,已知菱形的顶点,且,点A在y轴的正半轴上.按以下步骤作图:①以点B为圆心,适当长度为半径作弧,分别交边AB、BC于点M、N;②分别以点M、N为圆心,大于的长为半径作弧,两弧在内交于点P;③作射线BP,交菱形的对角线AC于点E,则点E的坐标为( )
A. B. C.(1,2) D.
【答案】A
【分析】首先证明△ABC是等边三角形,求出A,C的坐标,证明AE=EC,可得结论.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴BA=BC,
∵∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∵AO⊥CB,
∴OB=OC=4,AB=2OB=8,
∴OA=,
由作图可知,BP平分∠ABC,
∴AE=EC,
∵C(4,0),A(0,4),
∴E(2,2),
故选:A.
【点睛】本题考查作图﹣复杂作图,菱形的性质,等边三角形的判定,勾股定理等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
【模块五】添加条件使四边形为菱形
【典例5】(2025-2026江苏盐城八上月考 )如图,,对角线,交于点O,添加下列条件,能使变为菱形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】添一个条件使四边形是菱形
【分析】本题考查了菱形的判定方法,熟练掌握菱形的判定方法是解题的关键.根据一组邻边相等或对角线互相垂直的平行四边形为菱形,逐一进行分析即可.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴当的一组邻边相等或对角线互相垂直时,能使变为菱形,
逐一对比选项,其中选项D符合对角线相互垂直,A、B、C均不符合.
故选:D.
【变式5-1】.能判定四边形是菱形的条件是( )
A.两条对角线相等
B.两条对角线相互垂直
C.两条对角线相互垂直平分
D.两条对角线相等且垂直
【答案】C
【分析】可根据菱形的判定方法来选择.
【详解】菱形的判定方法有三种:①定义:一组邻边相等的平行四边形是菱形;②四边相等;③对角线互相垂直平分的四边形是菱形.
故选C.
【点睛】本题考查平行四边形及菱形的判定,熟悉掌握判定是关键.
【变式5-2】在下列条件中,能判定平行四边形为菱形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据菱形的判定定理,即可进行解答.
【详解】解:A、若,则平行四边形为矩形;不符合题意;
B、若,则平行四边形为正方形;不符合题意;
C、若,则平行四边形为菱形;符合题意;
D、若,则平行四边形不是特殊的平行四边形;不符合题意;
故选:C.
【点睛】本题主要考查了菱形的判定,解题的关键是掌握有一组另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.
【变式5-3】如图,在四边形中,点E,F,G,H分别是的中点,添加下列条件,可以判定四边形为菱形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据三角形中位线定理证得四边形为平行四边形,再根据菱形的判定,即可求解.
【详解】解:添加,可以判定四边形为菱形,理由:
∵点E,F,G,H分别是的中点,
∴,,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∴当时,,
∴四边形为菱形.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了三角形中位线定理,菱形的判定,熟练掌握三角形中位线定理,菱形的判定是解题的关键.
【模块六】证明四边形为菱形
【典例6】(2025—2026渭南市临渭区九上 期中)如图,在中,,分别是和的中点,连接,,,,交于点,且.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)在的延长线上取一点,使,连接.若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【难度】0.65
【来源】陕西省渭南市临渭区育红初级中学2025—2026学年上学期九年级期中数学试题
【知识点】用勾股定理解三角形、利用平行四边形性质和判定证明、证明四边形是菱形、根据菱形的性质与判定求线段长
【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、等腰三角形的判定,勾股定理.解决本题的关键是作辅助线构造直角三角形.
()根据平行四边形的性质可证,,根据:点分别是的中点,可证,,所以可证四边形是平行四边形,根据有一组邻边相等的四边形是菱形可证结论成立;
()根据菱形对角线垂直且平分的性质,得;根据三角形的面积可求得,进一步求得的值,在中,利用勾股定理计算出.
【详解】(1)证明:四边形为平行四边形,
,,
,分别是和的中点,
,.
,,
四边形为平行四边形.
,
,
四边形为菱形;
(2)如图,过点作于点,
由()知四边形为菱形,
∵,,
,,,
,
,
,
,
,
,
.
【变式6-1】如图,在中,E、F分别为的中点,点M、N在对角线上,且.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)当满足条件___________时,求证:四边形是菱形.
【答案】(1)见解析
(2),证明见解析
【分析】(1)四边形是平行四边形得到,则,由E、F分别为的中点得到,即可证明,则,则,得到,即可得到结论;
(2)连接交于O,由(1)得:,则四边形是平行四边形,则,由得到,则,则,即可得到结论.
【详解】(1)证明:∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵E、F分别为的中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形;
(2)满足条件时,四边形是菱形.
连接交于O,如图所示:
由(1)得:,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形.
故满足时四边形是菱形.
故答案为:
【点睛】此题考查了平行四边形的判定和性质、菱形的判定、全等三角形的判定和性质,熟练掌握相关判定和性质是解题的关键.
【变式6-2】已知:如图,在中,,,的垂直平分线分别交和于点D和点E,点F在的延长线上,且.
(1)的度数为 °.
(2)求证:四边形ACEF是菱形.
【答案】(1)30
(2)见解析
【分析】(1)先求出,再根据垂直平分线的性质得出,最后根据等腰三角形的性质即可得出答案;
(2)先证明和是等边三角形,得出,利用四条边都相等的四边形为菱形证明结论即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵是的中垂线,
∴,
∴;
故答案为:30;
(2)证明:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴
∴四边形为菱形.
【点睛】本题主要考查了等边三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,平行线的判定和性质,菱形的判定,解题的关键是熟练掌握菱形的判定方法.
【变式6-3】如图,在△ABC中,,BD为△的中线.,,连接CE.
(1)求证:四边形BDCE为菱形;
(2)连接DE,若,,求DE的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)利用对边平行且相等证平行四边形,再通过直角三角形斜边上的中线的性质判定即可.
(2)连接DE,根据菱形的性质利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)证明:∵,,
∴ 四边形为平行四边形.
∵ ,BD为AC边上的中线,
∴ ,
∴ 四边形为菱形.
(2)解:连接DE交BC于O点,如图.
∵ 四边形为菱形,,
∴ .
∵ ,
∴ .
∴ .
∴ .
∴ .
【点睛】本题主要考查菱形的判定及性质,能够熟练运用菱形的性质是解题关键.
【模块七】利用菱形的性质与判定求角度
【典例7】如图,四边形为平行四边形,过点作,交边于点,交边延长线于点.连接、,过点作交延长线于点,已知.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由平行四边形的性质可得出AB=CD,AB∥DF.证明四边形ABFC为平行四边形,证出 AF⊥BC. 由菱形的判定方法可得出结论;
(2)由菱形的性质得出∠CBF=∠BCF=25°,由直角三角形的性质可求出答案.
(1)证明:∵四边形为平行四边形,
∴,.
∵,
∴.
∴四边形为平行四边形.
∵,,
∴.
∴.
∴平行四边形为菱形.
(2)解:∵,,
∴.
∵四边形为菱形,
∴,
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
【点睛】本题考查了菱形的判定与性质、等腰三角形的性质、直角三角形的性质等知识;熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
【变式7-1】如图,在中,与交于点,点为中点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.85
【来源】四川省绵阳市2023-2024学年八年级下学期期末数学试题
【知识点】根据等角对等边证明边相等、根据菱形的性质与判定求角度
【分析】此题考查了菱形的性质和判定,等角对等边等知识点,解题的关键是掌握以上知识点.
根据等角对等边和中点的概念得到,然后求出,证明出是菱形,然后利用菱形的性质求解即可.
【详解】∵
∴
∵点为中点
∴
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴是菱形,
∴
故选:D.
【变式7-2】如图,在矩形中,对角线的垂直平分线分别交, 于点E,F,连接,.若 则 .
【答案】/59度
【难度】0.65
【来源】新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州2023-2024学年八年级下学期期末数学试题
【知识点】线段垂直平分线的性质、根据矩形的性质求线段长、根据菱形的性质与判定求角度
【分析】本题考查矩形的性质、菱形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、线段的垂直平分线的性质等知识,
首先证明四边形是菱形,再根据菱形的对角线平分一组对角进行求解;
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,.
∵垂直平分,
∴,,,
∵,
∴.
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形,
∴.
∵,
,
∴,
,
故答案为:.
【变式7-3】如图,E,F分别是的边,上的点,连结,,是点B关于的对称点,是点D关于的对称点,已知,都在对角线上,且.记的度数是,的度数是,则与满足的关系式是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【来源】 浙江省湖州市吴兴区2024-2025学年八年级下学期期末数学试卷
【知识点】根据菱形的性质与判定求角度、利用平行四边形的性质求解
【分析】连接、,由垂直平分,垂直平分,得,,则,,由平行四边形的性质得,,则,所以,则,而,可证明四边形是菱形,则,所以,则,由,且,,得,于是得到问题的答案.
【详解】解:连接、,
∵是点B关于的对称点,是点D关于的对称点,
垂直平分,垂直平分,
,,
∵,都在对角线上,
,,
四边形是平行四边形,
,,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是菱形,
,
,
,
,且,,
,
故选:D.
【点睛】此题重点考查平行四边形的判定与性质、轴对称的性质、菱形的判定与性质、等腰三角形的“三线合一”等知识,正确地添加辅助线是解题的关键.
【模块八】利用菱形的性质与判定求线段长
【典例8】如图,菱形ABCD的对角线交于点O,过点A作于点E,连接OE.若,,则DE的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由直角三角形斜边上的中线性质得AC=2OE=2,则OA=AC=,再由勾股定理得OB=,则BD=2OB=2,然后由菱形面积求出AE的长,即可解决问题.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=AD=AB=3,OA=OC,OB=OD,BD⊥AC,
∵AE⊥CD,
∴∠AED=∠AEC=90°,
∴AC=2OE=2,
∴OA=AC=,
在Rt△AOB中,由勾股定理得:OB=,
∴BD=2OB=2,
∵S菱形ABCD=CD•AE=AC•BD=×2×2=2,
∴AE=,
∴DE=,
故选:A.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质、直角三角形斜边上的中线性质、勾股定理等知识;熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
【变式8-1】如图,在中,O为的中点,过点O作交于点,交于点F.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,求的长.
【答案】(1)详见解析
(2)2.8
【分析】(1)根据证明可得,可证明四边形是平行四边形,再结合即可证明四边形是菱形;
(2)过点B作交的延长线于点G,运用勾股定理得出,设,则,列出方程求解即可.
【详解】(1)∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∵O为的中点,
∴
在与中,
,
∴,
∴
又,
∴四边形为平行四边形
又,
∴四边形为菱形.
(2)过点B作交的延长线于点G.
∵,
∴,
又∵,
∴,
设,则,
∵四边形为菱形,
∴
在中,,
∴
∴,即的长为2.8.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定与性质,菱形的判定及性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,熟练掌握勾股定理及菱形的判定及性质定理是解本题的关键.
【变式8-2】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,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)的长为2
【分析】(1)根据题意先证明四边形是平行四边形,再由可得平行四边形是菱形;
(2)根据菱形的性质得出的长以及,利用勾股定理求出的长,再根据直角三角形斜边中线定理即可求出.
【详解】(1)证明:∵,
,
为的平分线,
,
,
,
,
,
,
∴四边形是平行四边形,
,
是菱形;
(2)解:∵四边形是菱形,,
,
在中,由勾股定理得: ,
,
,
,
,
即的长为2.
【点睛】本题主要考查了菱形的判定和性质、勾股定理、直角三角形斜边的中线等于斜边的一半等知识,熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
【变式8-3】在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,E是AD的中点,过点A作AF∥BC交CE的延长线于点F.
(1)求证:四边形ADBF是菱形;
(2)若AB=8,菱形ADBF的面积为40,求AC的长.
【答案】(1)见解析
(2)10
【分析】(1)证△AEF≌△DEC(AAS),得△AEF≌△DEC(AAS),再证四边形ADBF是平行四边形,然后由直角三角形斜边中线等于斜边的一半得证AD=BD=BC,即可由菱形判定定理得出结论;
(2)连接DF交AB于O,由菱形面积公式S菱形ADBF==40,求得OD长,再由菱形性质得OA=OB,证得OD是三角形的中位线,由中位线性质求解可.
【详解】(1)证明:∵E是AD的中点,
∴AE=DE
∵AFBC,
∴∠AFE=∠DCE,
在△AEF和△DEB中,
,
∴△AEF≌△DEC(AAS),
∴AF=CD,
∵D是BC的中点,
∴CD=BD,
∴AF=BD,
∴四边形ADBF是平行四边形,
∵∠BAC=90°,
∵D是BC的中点,
∴AD=BD=BC,
∴四边形ADBF是菱形;
(2)解:连接DF交AB于O,如图
由(1)知:四边形ADBF是菱形,
∴AB⊥DF,OA=AB=×8=4, S菱形ADBF==40,
∴=40,
∴DF=10,
∴OD=5,
∵四边形ADBF是菱形,
∴O是AB的中点,
∵D是BC的中点,
∴OD是△BAC的中位线,
∴AC=2OD=2×5=10.
答:AC的长为10.
【点睛】本题考查平行四边形的判定,菱形的判定与性质,三角形全等的判定与性质,直角三角形斜边中线的性质,三角形中位线的性质,熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
【模块九】 利用菱形的性质与判定求面积
【典例9】如图.两条等宽的长方形纸条倾斜的重叠着,已知长方形纸条宽为,,则四边形的面积为( ).
A. B. C.4 D.
【答案】B
【分析】如图所示,过点A作AE⊥BC于E,AF⊥CD于F,连接AC,先证明四边形ABCD是平行四边形,再用面积法证明BC=CD,推出平行四边形ABCD是菱形,进而证明△ABC是等边三角形,最后利用等边三角形的性质和勾股定理求解即可.
【详解】解:如图所示,过点A作AE⊥BC于E,AF⊥CD于F,连接AC,
由题意得,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵长方形纸条等宽,
∴AE=AF,
∵,
∴BC=CD,
∴平行四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,
又∵∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∵AE⊥BC,
∴BC=AB=2BE,
在Rt△ABE中,,
∴,
∴,
∴,
故选B.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质与判定,平行四边形的性质与判定,等边三角形的性质与判定,勾股定理,正确作出辅助线是解题的关键.
【变式9-1】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,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,的周长为36,求菱形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)96
【分析】(1)先证明四边形是平行四边形,再根据平行线的性质和角平分线的定义证得,再利用等腰三角形的等角对等边得到,进而利用菱形的判定定理即可证得结论;
(2)先根据菱形的性质和三角形的周长求得,进而利用勾股定理求得即可求解.
【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,
∴,则,
在中,,
∴,
∴菱形的面积为.
【点睛】本题考查菱形的判定与性质、平行四边形的判定、等腰三角形的判定、勾股定理、平行线的性质以及角平分线的定义,熟练掌握菱形的判定与性质是解答的关键.
【变式9-2】如图,在四边形ABCD中,ABCD,AC平分∠DAB,AB=2CD,E为AB中点,连接CE.
(1)求证:四边形AECD为菱形;
(2)若∠D=120°,DC=2,求△ABC的面积.
【答案】(1)见详解
(2)△ABC的面积为
【分析】(1)由题意易得CD=AE,∠DAC=∠EAC=∠DCA,则有四边形AECD是平行四边形,然后问题可求证;
(2)由(1)及题意易得,则有△BCE是等边三角形,然后可得△ACB是直角三角形,则,进而问题可求解.
【详解】(1)证明:∵ABCD,AC平分∠DAB,
∴∠DAC=∠EAC,∠EAC=∠DCA,
∴∠DAC=∠DCA,
∴DA=DC,
∵AB=2CD,E为AB中点,
∴,
∵,
∴四边形AECD是平行四边形,
∵DA=DC,
∴四边形AECD是菱形;
(2)解:由(1)知:,
∵∠D=120°,
∴,
∵E为AB中点,
∴,
∴△BCE是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查菱形的性质与判定、等边三角形的性质及含30°直角三角形的性质,熟练掌握菱形的性质与判定、等边三角形的性质及含30°直角三角形的性质是解题的关键.
【变式9-3】如图,在四边形中,,对角线BD的垂直平分线与边、分别相交于点M、N.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若菱形的周长为68,,求菱形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)证明,得到,再由证出四边形是平行四边形,再由得到四边形是菱形.
(2)由菱形的性质得到,再由勾股定理求出的长,然由菱形面积计算公式得出答案.
【详解】(1)证明:,
,
是对角线的垂直平分线,
,
在和中,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,
又,
平行四边形是菱形;
(2)解:由(1)可知,,
四边形是菱形,周长为52,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了菱形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识,掌握菱形的判定和性质,证明三角形全等是解题的关键.
【模块十】 菱形中的尺规作图问题
【典例10】(2024-2025武汉市东湖高新区八下期中 )如图,在矩形中,连接,分别以点,为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点,,作直线分别交,于点,,连接,,若,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】线段垂直平分线的性质、利用矩形的性质证明、根据菱形的性质与判定求角度
【分析】本题考查作图—基本作图、线段垂直平分线的性质、矩形的性质、菱形的判定与性质,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.设与交于点,由作图过程可知,直线为线段的垂直平分线,结合矩形的性质可得出四边形为菱形,再进一步可得答案.
【详解】解:设与交于点,
由作图过程可知,直线为线段的垂直平分线,
,,,.
四边形为矩形,
,
,,
,
,
,
四边形为菱形,
∴,,
∵,
∴,
∴;
故选:D.
【变式10-1】( 2025-2026成都市龙泉中学九上月考 )如图,在菱形中,,分别以点,为圆心,大于的长为半径作弧相交于,两点,过,两点的直线交边于点,连接.则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】线段垂直平分线的性质、等边对等角、利用菱形的性质求角度
【分析】根据垂直平分线的性质推出,再结合菱形的性质得,则.
【详解】解:依题得:直线是线段的垂直平分线,
,
,
又菱形中,,
,
.
故选:.
【点睛】本题考查的知识点是垂直平分线的性质、等边对等角、菱形的性质,解题关键是熟练掌握垂直平分线的性质.
【变式10-2】如图,按如下操作步骤画出的四边形:(1)画;(2)以点A为圆心,1个单位长为半径画弧,分别交于点B,D;(3)分别以点B,D为圆心,1个单位长为半径画弧,两弧交于点C;(4)连接.若,则的大小是 .
【答案】
【难度】0.85
【来源】2025年黑龙江省哈尔滨市剑桥第三中学校中考三模数学试题
【知识点】作线段(尺规作图)、根据菱形的性质与判定求角度
【分析】本题考查了尺规作图画菱形,菱形的性质等知识,掌握这两部分知识是解题的关键;由作图知,四边形是菱形,则由,即可求解.
【详解】解:由作图知,
故四边形是菱形,
则,,
∴;
故答案为:.
【变式10-3】如图,在给定的一张平行四边形纸片上,用尺规作出四边形,具体作法如下:分别作的平分线,分别交于,连接,若,则四边形的周长是______.
【答案】
【分析】证明四边形是菱形,然后由勾股定理求得即可解决问题.
【详解】解:设交于点,如图所示,
根据作图可知分别为的角平分线,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∴,
同理可得,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴菱形的周长为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了菱形的性质与判定,平行四边形的性质,等角对等边,角平分线的定义,勾股定理,证明四边形是菱形,是解题的关键.
【模块十一】含60°角的菱形
【典例11】.如图,在菱形中,,分别为上的动点,,点从点向点运动的过程中,试判断的长度是否发生变化?并说明理由.
【答案】的长度不会变化,理由见详解
【难度】0.85
【来源】江苏省南京市第一中学2024-2025学年 下学期3月月考八年级数学试卷
【知识点】利用菱形的性质求线段长、等边三角形的判定和性质、全等三角形综合问题
【分析】本题主要考查菱形的性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,掌握以上知识得到是解题的关键.
如图所示,连接,由菱形的性质得到是等边三角形,再证,得到,即可求解.
【详解】解:的长度不变,理由如下,
如图所示,连接,
∵四边形是菱形,,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∵,即,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴的长度不会发生变化.
【变式11-1】如图是故宫博物院太和殿窗棂的三交六椀菱花图案,从中可以提取出一个菱形.若,则菱形的面积为 .
【答案】
【难度】0.85
【来源】广东省佛山市南海区桂城街道映月中学2025-2026学年九年级上学期11月期中数学试题
【知识点】含30度角的直角三角形、利用菱形的性质求线段长、利用菱形的性质求面积
【分析】本题考查菱形的性质,含角的直角三角形,勾股定理,掌握知识点是解题的关键.
连接,交于点O,求出,,得到,,,则,继而求出,即可解答.
【详解】解:连接,交于点O,如图
∵四边形是菱形,,
∴,
,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴.
故答案为:.
【变式11-2】小明借助没有刻度的直尺,按照如下图所示的顺序作出了四边形.
(1)求证:平分.
(2)若,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【难度】0.65
【来源】周周练1 1.1 数学 九年级BS版 上册【江西铭文�支点】2025-2026学年九年级上学期同步练
【知识点】证明四边形是菱形、利用平行四边形性质和判定证明、用勾股定理解三角形、含30度角的直角三角形
【分析】本题主要考查平行四边形,菱形的判定和性质,含含角的直角三角形的性质,勾股定理的计算,掌握菱形的判定和性质是关键.
(1)根据题意得到四边形是平行四边形,因为点B到的距离等于点C到的距离,得到,四边形是菱形,由此即可求解;
(2)如图,连接,交于点O,根据菱形的性质,含角的直角三角形的性质,勾股定理得到,结合菱形面积的计算即可求解.
【详解】(1)证明:直尺对边平行,
,
四边形是平行四边形,
又直尺的宽度相同,
点B到的距离等于点C到的距离,
,
,
四边形是菱形,
平分.
(2)解:如图,连接,交于点O,
四边形是菱形,,
,,
,
,
,
,
,
.
【变式11-3】给合与实践
数学课上,小组同学对含角的菱形进行了探究.
【背景】在菱形中,,作,、分别交边、于点、.
(1)【感知】
如图1,若点是边的中点,小智经过探索发现了线段与之间的数量关系,请你直接写出这个关系为__________.
(2)【探究】
如图2,说“点为上任意一点时,(1)中的结论是否仍然成立”,你同意吗?请说明理由.
如图3,若点为射线上任意一点时,作,交边所在射线于.则(1)中结论是否仍然成立?回答并说明理由.
(3)【应用】
取出如图2所示的菱形纸片,测得,,在边上取一点,连接,在菱形内部作,交于点,当时,请直接写出线段的长.
【答案】(1)
(2)当点为上任意一点时,(1)中的结论仍然成立,理由见解析;点为射线上任意一点时,(1)中的结论仍然成立,理由见解析
(3)或
【难度】0.15
【来源】山西省大同市部分学校联考2023-2024学年八年级下学期期末数学试题
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、等边三角形的判定和性质、用勾股定理解三角形、利用菱形的性质证明
【分析】(1)连接,利用菱形的性质和等边三角形的三线合一性质证明即可;
(2)利用菱形的性质和等边三角形的性质证明即可;
(3)利用菱形的性质和等边三角形的性质可得,利用勾股定理求,,分当点在点的左侧和点在点的右侧两种情况,分别讨论即可.
【详解】(1)解:线段与之间的数量关系:.
理由:如图,连接,
∵四边形是菱形,,
∴,,
∴和都是等边三角形,
∴,,
∵点是边的中点,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)当点为上任意一点时,仍然成立.
理由:如图,连接,
∵四边形是菱形,,
∴,,
∴和都是等边三角形,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
当点为射线上任意一点时,仍然成立.
理由:如图,连接,
∵四边形是菱形,,
∴,,
∴和都是等边三角形,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(3)如图,过点作于,连接,
∵四边形是菱形,,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
在中,,,
∴,
当点在点的左侧时,,
当点在点的右侧(图中处)时,,
∴或,
由(2)知:,
∴,
∴或,
∴线段的长为或.
【点睛】本题是四边形综合题,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,勾股定理等知识,运用了分类讨论的思想.解题的关键是添加适当的辅助线构造全等三角形.
【模块十二】 菱形中的多结论问题
【典例12】(2025贵州省遵义市中考模拟 )如图,在矩形中,,连接,分别以点A,C为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点M,N,直线分别交,于点E,F.下列结论:
①四边形是菱形;②;③;④若平分,则.
其中正确结论的序号是 .
【答案】①②④
【难度】0.65
【来源】2025年贵州省遵义市仁怀县中考数学模拟练习卷
【知识点】含30度角的直角三角形、等边对等角、利用矩形的性质证明、根据菱形的性质与判定求角度
【分析】本题考查了菱形的性质与判定,全等三角形的判定和性质,等边对等角,矩形的性质,30度角的直角三角形的性质.
根据作图可得,且平分,设与的交点为,证明四边形为菱形,即可判断①,进而根据等边对等角即可判断②,根据菱形的性质求面积即可求解.判断③,根据30度角的直角三角形的性质,即可求解.
【详解】解:设交于点
由作图知,垂直平分
在矩形中,
四边形是菱形
∴①正确
四边形是菱形
∴②正确
∴③错误
平分
∴④正确.
故答案为:①②④.
【变式12-1】如图,分别以直角的斜边,直角边为边向外作等边和等边,F为的中点,与交于点G,与交于点H,,.给出如下结论:①平分;②;③;④,其中正确结论的为( )
A.①③④ B.②③ C.①④ D.①②③④
【答案】A
【难度】0.65
【来源】新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市第八中学2023-2024学年八年级下学期期中数学试题
【知识点】全等三角形综合问题、含30度角的直角三角形、等边三角形的性质、根据菱形的性质与判定求角度
【分析】根据已知先判断,则,可判断①,结合含角的直角三角形的性质和中点的定义可判断④,由等边三角形的性质得出,接着证得,则,再由,得出四边形为平行四边形而不是菱形,即有不成立,根据平行四边形的性质得出,即可判断②③,从而得到答案.
【详解】解:、是等边三角形,
,,,
,
,,
为的中点,
,
,
即在与中,
,
,
,,
∴,即平分,
故①正确,
由①知,.
∵.
∴,即.
∵,
∴,
∵F是的中点,
∴,
∵,,
∴,故④正确;
∵,,
,,
,
,
由①知,,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∵,,,
∴,
∴四边形不是菱形,
∴不成立,故②说法不正确;
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∵,
则,故③说法正确,
故选:A.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定与性质,菱形的判定和性质,含角的直角三角形的性质以及全等三角形的判定和性质,解决本题需先根据已知条件先判断出一对全等三角形,然后按排除法来进行选择.
【变式12-2】如图,菱形ABCD中,AB=AC,点E、F分别为边AB、BC上的点,且AE=BF,连结CE、AF交于点H,连结DH交AC于点O.则下列结论:①∠B=60°;②△ABF≌△CAE;③∠AHC=120°;其中正确的是( )
A.①② B.①②③ C.②③ D.以上都不对
【答案】B
【分析】由菱形ABCD中,AB=AC,易证得△ABC是等边三角形,则可得∠B=∠EAC=60°,由SAS即可证得△ABF≌△CAE;则可得∠BAF=∠ACE,利用三角形外角的性质,即可求得∠AHC=120°.
【详解】∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,
∵AB=AC,
∴AB=BC=AC,
即△ABC是等边三角形,
同理:△ADC是等边三角形
∴∠B=∠EAC=60°,故①正确;
在△ABF和△CAE中,
,
∴△ABF≌△CAE(SAS);
故②正确;
∴∠BAF=∠ACE,
∵∠AEH=∠B+∠BCE,
∴∠AHC=∠BAF+∠AEH=∠BAF+∠B+∠BCE=∠B+∠ACE+∠BCE=∠B+∠ACB=60°+60°=120°;
故③正确,
故选B.
【点睛】此题考查了菱形的性质、等边三角形的判定与性质以及全等三角形的判定与性质.此题难度较大
【变式12-3】如图,现有一张矩形纸片,,,点,分别在矩形的边,上,将矩形纸片沿直线折叠,使点落在边上点处,点落在点处,连接,交于点,连接.下列结论:
①;
②四边形是菱形;
③,重合时,;
④点、、三点共线.
其中正确的结论有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】C
【难度】0.4
【来源】河北省沧州市青县第四中学2024-2025学年九年级下学期3月月考数学试题
【知识点】全等的性质和HL综合(HL)、勾股定理与折叠问题、矩形与折叠问题、根据菱形的性质与判定求线段长
【分析】先判断出四边形是平行四边形,再根据翻折的性质可得,然后根据邻边相等的平行四边形是菱形证明,判断出②正确;假设,得,进而得,这个不一定成立,判断①错误;,重合时,设,表示出,利用勾股定理列出方程求解得的值,进而用勾股定理求得,判断出③正确;结合矩形的性质可知,进而可证明,即可判断④.
【详解】解:矩形中,
,
由翻折可知:,,
,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是菱形,故②正确;
,,
,
在和中,
,
若,则,
,这个不一定成立,故①错误;
点与点重合时,如图,
设,则,
在中,,
即,
解得,
,
,
四边形是菱形,故②正确;
,
,
,故③正确;
由折叠可知:,
,
四边形是菱形,
,
,
、、三点一定在同一直线上,故④正确.
综上所述:正确的结论有②③④,共个.
故选:.
【点睛】本题考查的知识点是矩形的性质、折叠性质、平行四边形的判定、菱形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理,解题关键是熟练掌握折叠性质.
【模块十三】 菱形中的证明
【典例13】(2025—2026重庆市綦江区九上期中)如图,在四边形中,,连接.
(1)尺规作图:作的垂直平分线交于点,交于点,交于点(不写作法,保留作图痕迹);
(2)连接,,求证:四边形是菱形.完成下列填空.
证明:,
_____________①_____________,
又平分,
_____________②_____________,
又,
,
_____________③_____________,
又∵
四边形是平行四边形,
又_____________④_____________,
四边形是菱形.(依据是_____________⑤_____________)
【答案】(1)见解析
(2);对角线互相垂直的平行四边形是菱形
【难度】0.85
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、作垂线(尺规作图)、利用平行四边形性质和判定证明、证明四边形是菱形
【分析】本题考查了作垂直平分线,全等三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,菱形的判定与性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)理解题意,作的垂直平分线交于点,交于点,交于点,即可作答.
(2)先理解题意,根据上下过程,且结合垂直平分线的性质以及全等三角形的判定与性质,得四边形是平行四边形,又因为,即可得出四边形是菱形.
【详解】(1)解:依题意,如图所示:
(2)证明:,
,
又平分,
,
又,
,
,
又∵,
四边形是平行四边形,
又 ,
四边形是菱形.(依据是对角线互相垂直的平行四边形是菱形).
【变式13-1】如图,中,是上任意一点,.
(1)判断四边形的形状是_____;
(2)连接,当满足什么条件时,四边形为菱形,并说明理由.
【答案】(1)平行四边形,
(2)平分时,四边形为菱形,理由见解析
【难度】0.65
【来源】贵州省贵阳部分学校2025-2026学年上学期第一次月考九年级数学试卷
【知识点】证明四边形是平行四边形、添一个条件使四边形是菱形
【分析】本题考查了菱形的判定、平行四边形的性质与判定.
(1)根据,可判断四边形为平行四边形;
(2)根据为的平分线,得出,根据平行线的性质得出,即可得出,根据等边对等角可得,即可证明四边形为菱形.
【详解】(1)解:,,
四边形为平行四边形;
(2)解:平分时,四边形为菱形,理由如下,
四边形为平行四边形,
∴,
当平分时
∴
∵
∴
∴
∴
∴四边形为菱形.
【变式13-2】如图,在四边形中,对角线交于点O,已知,.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)于H,若,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【难度】0.65
【来源】湖北省武汉市二中广雅学校2024~2025学年下学期八年级四月数学试卷
【知识点】用勾股定理解三角形、证明四边形是平行四边形、根据菱形的性质与判定求线段长
【分析】本题考查平行四边形的判定,菱形的判定和性质,熟练掌握相关知识点,是解题的关键:
(1)证明,得到,即可得证;
(2)先说明四边形是菱形,勾股定理求出的长,等积法求出的长即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形;
(2)∵,四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形,
∴,
∴,
∵于H,
∴,即:,
∴.
【变式13-3】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)
【分析】(1)先判断出,进而判断出,得出,即可得出结论;
(2)先判断出,再求出,利用勾股定理求出,即可得出结论.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵为的平分线,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴是菱形;
(2)解:∵四边形是菱形,
∴,,,
∵,
∴,
∵,
∴,
在中,,,
∴,
∴.
【点睛】此题主要考查了菱形的判定和性质,掌握菱形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,角平分线的定义,勾股定理是解本题的关键.
专题攻坚·多题归一
【微专题一】菱形背景下的折叠问题
【典例14】(2024-2025合肥市庐江县八下期中)如图,在菱形中,,连接,将菱形沿过点的直线折叠,使得点的对应点恰好落在上,折痕交于点,延长交于点,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.94
【来源】安徽省合肥市庐江县柯坦中学2024-2025学年下学期4月八年级期中数学试题
【知识点】三角形的外角的定义及性质、利用菱形的性质求角度、折叠问题
【分析】本题考查了菱形的性质,折叠的性质,三角形外角的性质,掌握菱形的性质,折叠的性质是关键.
根据菱形的性质得到,根据折叠得到,则,由三角形的外角的性质得到,即可求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,,
∴,
∵是对角线,
∴,
∴,
∵将菱形沿过点的直线折叠,使得点的对应点恰好落在上,
∴,
∴,
∵,
∴,
故选:C .
【变式14-1】如图,在矩形中,点在边上,将沿折叠,使点落在边上的点处,过点作,交于点,连接.
(1)判断四边形的形状,并说明理由.
(2)若,,求四边形的面积.
【答案】(1)四边形是菱形,理由见解析;
(2).
【难度】0.85
【来源】山东省滨州市邹平市邹平市黄山实验初级中学2023-2024学年八年级下学期5月期中考试数学试题
【知识点】根据菱形的性质与判定求面积、矩形与折叠问题、用勾股定理解三角形
【分析】()四边形是菱形.根据题意和翻折的性质,可以得到,再根据全等三角形的性质和菱形的判定方法即可证明结论成立;
()根据题意和勾股定理,可以求得的长,进而求得和的值,从而可以得到四边形的面积;
本题考查了翻折变化、菱形的性质和判定、矩形的性质,勾股定理,解题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答.
【详解】(1)解:四边形是菱形,理由如下:
由题意可知,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是菱形;
(2)解:∵矩形中,, ,,
∴,,
∴,
∴,
设,则,,
∵,
∴,
解得,
∴,
∴四边形的面积.
【变式14-2】如图,已知平行四边形,,,,M、N分别是、上的点,将四边形沿对折,使B点和D点重合,则折痕 .
【答案】
【难度】0.4
【来源】广东省深圳市龙岗区龙岭教育集团龙岭初级中学2025-2026学年九年级上学期期中数学试卷
【知识点】用勾股定理解三角形、利用平行四边形的性质求解、根据菱形的性质与判定求线段长、折叠问题
【分析】本题主要考查平行四边形的性质、勾股定理、折叠的性质、含30度直角三角形的性质及菱形的性质与判定,熟练掌握平行四边形的性质、勾股定理、折叠的性质、含30度直角三角形的性质及菱形的性质与判定是解题的关键;过点B作于点E,连接,与交于点O,由折叠的性质可知:,垂直平分,即,由题意易得,则有,,然后可得四边形是菱形,,进而根据勾股定理可进行求解.
【详解】解:过点B作于点E,连接,与交于点O,如图所示:
由折叠的性质可知:,垂直平分,即,
∵四边形是平行四边形,,,,
∴,
∴,,
∴,,
∴,,
∴四边形是菱形,,
∴,
∴,
设,则有,
∴在中,由勾股定理可得:,
解得:,
∴,
∴在中,由勾股定理可得:,
∴;
故答案为.
【变式14-3】在数学实践活动中,将一张平行四边形纸片进行折叠(如图1、2所示),折痕为,点E在边上,点B落在点F处.
(1)如图1,若点F恰好落在边上,求证:四边形是菱形;
(2)如图2,若点E是边的中点,且,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)4
【分析】(1)利用对称的性质得到,,,利用平行四边形的性质得到,证明,据此即可证明结论;
(2)证明且,设,则,在和中,由勾股定理列出方程,解方程即可求解.
【详解】(1)证明:如图,由折叠可知,与关于对称,
∴,,,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∵点E在边上,点F落在边上,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故四边形是菱形;
(2)解:如图,连接交于点H,
∵F与B关于对称,
∴是的中垂线,
又∵E是的中点,
∴且,
若设,
由,得,
又,,
在和中,由勾股定理得:
,
则,
解得:,
∴.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,菱形的判定和性质,勾股定理,三角形中位线定理,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题.
【微专题二】 菱形背景下的探索规律问题
【典例15】(2024-2025成都市第二十中学八下期中)如图,,点在边上,且,过点作交于点,以为边在右侧作等边三角形;过点作的垂线分别交、于点,,以为边在的右侧作等边三角形;过点作的垂线分别交、于点,,以为边在的右侧作等边三角形,…;按此规律进行下去,则的面积为 ,的面积为 .(用含正整数的代数式表示)
【答案】 /
【难度】0.4
【知识点】根据菱形的性质与判定求面积、等边三角形的性质、含30度角的直角三角形
【分析】本题考查了图形类规律探究,等边三角形的性质,含角的直角三角形的性质,勾股定理,三角形的面积,菱形的判定与性质等知识,解题的关键是学会探究规律的方法,属于中考常考题型.
根据特殊直角三角形的性质,求出,的边长,即可求出其面积,同理求出的边长,即可求其的面积.
【详解】解:∵, ,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴的边长,
∵,,
∴,
又∵,为等边三角形,
∴,,
∴,
∴四边形为菱形,
在中,,,
∴,,
∴,
在中,同理可求的边长,
∴;
在中,,,
∴,,
∴,
在中,同理可求的边长
……,
∴的边长,
∴.
故答案为:,.
【变式15-1】如图,在坐标系中放置一菱形,已知,先将菱形沿x轴的正方向无滑动翻转,每次翻转,连续翻转2025次,点B的落点依次为,,,…,则B2025的坐标为 .
【答案】
【难度】0.4
【来源】 浙江省金华市义乌市佛堂镇初级中学2025-2026学年上学期九年级期中考试数学卷
【知识点】利用菱形的性质证明、用勾股定理解三角形、含30度角的直角三角形、点坐标规律探索
【分析】本题考查了平面直角坐标系中的几何规律问题、菱形的性质等知识点,依据题意,正确归纳出规律是解题关键.
先利用菱形的性质、翻转的性质分别求出点坐标,再归纳总结出规律,由此即可得出答案.
【详解】如图,连接,交y轴于点D
四边形是菱形,
,
在中,
由翻转的性质得:旋转后的四边形仍是菱形,且边长为1
则点的横坐标为,纵坐标为,即
重合,它们的横坐标为,纵坐标为0,即
点的横坐标为,纵坐标为,即
点的横坐标为,纵坐标为,即
由翻转过程可知,每翻转6次,点B向右平移4个单位长度
的纵坐标为0,横坐标在横坐标的基础上加上,即为
则
故答案为:.
【变式15-2】如图,是边长为1的等边三角形,分别取边的中点D、E,连接,作得到四边形,它的周长记作;分别取的中点,连接,作,得到四边形,它的周长记作,…,照此规律作下去,则等于___________.
【答案】
【分析】根据三角形中位线定理可求出的值,进而可得出的值,找出规律即可得出的值.
【详解】解:∵点B、E为边的中点,,
∴是的中位线,
∴,,,
∴,
∵,
∴四边形是菱形,
∴;
同理求得:;
…
,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查了三角形中位线定理、等边三角形的性质、菱形的性质;熟练掌握三角形中位线定理,并能进行推理计算是解决问题的关键.
【变式15-3】如图,矩形ABCD的面积为16cm2,对交线交于点O;以AB、AO为邻边作平行四边AOC1B,对角线交于点O1,以AB、AO1为邻边作平行四边形AO1C2B,…;依此类推,则平行四边形AO4C5B的面积为( )
A.cm2 B.1cm2 C.2cm2 D.4cm2
【答案】A
【分析】矩形ABCD的面积=AB×AD=16cm2,过点O向AB作垂线,垂足为E,平行四边形AOC1B的面积=AB×OE,根据矩形的性质,OE=AD,即平行四边形AOC1B的面积=AB×AD=,过点O1向AB作垂线,垂足为F,根据平行四边形的性质,O1F=OE=AD,即平行四边形AO1C2B面积=AB×AD=,依此类推,即可得到平行四边形AO4C5B的面积.
【详解】过点O向AB作垂线,垂足为E,过点O1向AB作垂线,垂足为F,如下图所示:
∵∠DAB=∠OEB,
∴OE∥DA,
∵O为矩形ABCD的对角线交点,
∴OB=OD
∴OE=AD,
矩形ABCD的面积=AB×AD=16cm2,
平行四边形AOC1B的面积=AB×OE=AB×AD=8 cm2,
同理,根据平行四边形的性质,
O1F=OE=AD,
平行四边形AO1C2B面积=AB×AD=4 cm2,
依此类推:
平行四边形AO4C5B的面积=AB×AD=cm2,
故选A.
【点睛】本题考查了矩形的性质,平行四边形的性质和规律型:图形的变化美,根据矩形和平行四边形的性质,找到前两个图形的规律,依此类推即可,掌握规律是解题的关键.此题的关键是能根据求出的结果得出规律,注意:等底等高的三角形的面积相等.
【微专题三】 利用菱形的性质求最值
【典例16】(2025-2026济南市莱芜区实验中学九上月考 )如图,在菱形中,,分别以点、为圆心,以大于长为半径作弧,两弧交于点、,作直线,与交于点,如果点为线段上一动点,当取最小值时,( )
A. B.1 C. D.
【答案】B
【难度】0.4
【知识点】线段垂直平分线的性质、含30度角的直角三角形、用勾股定理解三角形、利用菱形的性质求线段长
【分析】本题考查作图-基本作图,线段垂直平分线的性质,等边三角形的判定和性质,菱形的性质,如图,连接,设交于点,交于点O.证明,推出,推出当点P与点重合时,的值最小,求出即可.
【详解】解:如图,连接,设交于点,交于点O.
∵四边形是菱形,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,都是等边三角形,
∵,
∴,
∴,
∵,
又,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
由作图可知垂直平分,
∴,,
∵,
∴,
又,
∴,
∴(负值舍去),
∵D,B关于对称,
∴,
∴,
∴当点P与点重合时,的值最小,此时.
故选:B.
【变式16-1】如图,菱形ABCD的两条对角线长,,点E是BC边上的动点,则AE长的最小值为( )
A.4 B.
C.5 D.
【答案】B
【分析】当AE⊥BC时有最小值,即为△ABC,BC边上的高,根据菱形的性质即可得,,利用勾股定理可得,再利用三角形等面积法即可求解.
【详解】解: ∵点E是BC边上的动点,
∴当AE⊥BC时有最小值,即为△ABC,BC边上的高,
∵四边形ABCD是菱形,且,,
∴AC⊥BD,,,
在Rt△OBC中,∠BOC=90°,
∴,
∴,即,
解得,
∴AE长的最小值为,
故选:B.
【点睛】本题考查了菱形的性质、勾股定理、线段最短、等面积法求高,熟练掌握菱形的性质即等面积法求三角形的高是解题的关键.
【变式16-2】如图,菱形ABCD的对角线相交于点O,,,点P为边BC上一动点,且点P不与点B、C重合.作于点E,于点F,连结EF,取EF的中点M,则PM的最小值为( )
A.2 B.2.4 C.3 D.2.5
【答案】B
【分析】由菱形的性质可得AC⊥BD,BO=BD=8,OC=AC=6,由勾股定理可求BC的长,可证四边形OEPF是矩形,可得EF=OP且MP=OP,OP⊥BC时,OP有最小值,由面积法可求解.
【详解】连接OP,
∵四边形ABCD是菱形,AC=12,BD=16,
∴AC⊥BD,BO=BD=8,OC=AC=6,
∴BC==10,
∵PE⊥AC,PF⊥BD,AC⊥BD,
∴∠FOE=∠PEO=∠PFO=90°
∴四边形OEPF是矩形,
∴FE=OP,
∵当OP⊥BC时,OP有最小值,
此时S=OB⋅OC=BC⋅OP,
∴OP==4.8,
∴EF的最小值为4.8,
∴MP的最小值=.
故选B.
【点睛】本题考查了菱形的性质,矩形的判定和性质,勾股定理,掌握菱形的性质是本题的关键.
【变式16-3】如图,在菱形中,,,为边的中点,为对角线上的一个动点,则线段的最小值是________.
【答案】
【分析】过点M作MF⊥BC于F,根据菱形和含30°角的直角三角形的性质可得MF=BM,从而可得AM+BM=AM+MF,根据垂线段最短可知,AM+PM的最小值为AE的长;根据含30°角的直角三角形的性质及勾股定理求出AE的长即可得答案.
【详解】如图,过点作于,
∵四边形是菱形,,
∴,
∴,
∴,
∴当点,点,点三点共线且垂直时,有最小值,
∴最小值为,
∵,,,
∴∠BAE=30°,
∴BE=AB=5,
∴==.
故答案为:
【点睛】本题考查菱形的性质、含30°角的直角三角形的性质、勾股定理及轴对称——最短问题,熟练掌握相关性质及定理是解题关键..
压轴拓展·素养提升
【压轴一】 菱形中的动点问题
【典例17】(2025-2026甘肃张掖市九上联考)如图,在中,,,,点D从点C出发沿方向以的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿方向以的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D、E运动的时间是t秒.过点D作于点F,连接.
(1)运动时间是时,:______,______;(用t的代数式表示)
(2)四边形能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t值;如果不能,请说明理由.
【答案】(1),
(2)
【难度】0.65
【知识点】根据菱形的性质与判定求线段长
【分析】本题主要考查了菱形的判定与性质,解题的关键是学会构建方程解决问题.
(1)根据“路程速度时间”可表示出和,从而可得;
(2)先证明四边形为平行四边形,如果四边形能够成为菱形,则必有邻边相等,则,列方程求出即可.
【详解】(1)解:根据题意得,,,
∴,
故答案为:,;
(2)解:四边形能够成为菱形,理由如下:
依题意得:,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴四边形为平行四边形,
若为菱形,则,
∴,
∴,
∴当时,四边形能够成为菱形.
【变式17-1】如图所示,在菱形中,,为正三角形,点E、 F分别在菱形的边上滑动,且E、 F不与B、 C、 D重合.
(1)证明:不论E、 F在上如何滑动,总有;
(2)当点E、 F在上滑动时,探讨四边形的面积是否发生变化? 说明理由.
【答案】(1)见详解
(2)点E、 F在上滑动时,四边形的面积不会变化,理由见详解
【难度】0.65
【来源】山东省菏泽市牡丹区牡丹办事处中心初级中学2025-2026学年北师大版数学九年级上册第一次月考试题
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、等边三角形的判定和性质、利用菱形的性质证明
【分析】本题主要考查菱形,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,掌握菱形的性质是关键.
(1)根据题意证明,即可求解;
(2)根据题意得到,即可求解.
【详解】(1)证明:如图所示,连接,
∵四边形是菱形,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:四边形的面积不会发生变化,理由如下,
已知,
∴,
∵,
∴,
如图所示,过点作于点G,
∴,,
∴,
∴点E、 F在上滑动时,四边形的面积不会变化.
【变式17-2】如图,在矩形中,,,点从点出发向点运动,运动到点即停止;同时点从点出发向点运动,运动到点即停止.点的速度都是,连接,设点运动的时间为.
(1)当四边形是矩形时,为___________;
(2)当四边形是菱形时,为___________.
(3)当为何值时,是以为一条腰的等腰三角形?
【答案】(1)
(2)
(3)或
【难度】0.65
【来源】 广东省深圳市百合外国语学校2025-2026学年九年级上学期10月月考数学试卷
【知识点】证明四边形是菱形、根据矩形的性质求线段长、用勾股定理解三角形、等腰三角形的性质和判定
【分析】本题考查了矩形的判定和性质,菱形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,勾股定理.通过矩形,菱形,等腰三角形的判定和性质列方程求解是解题的关键.
(1)通过列方程求解;
(2)通过列方程求解;
(3)分两种情况讨论:或求解即可.
【详解】(1)解:由题意,得:,
四边形是矩形,,
,
,
解得,,
故答案为:4;
(2),
,
当四边形为菱形时,,
,
解得,,
故答案为:3;
(3)当时,四边形为菱形,
由(2)知,;
当时,过点作于,
则,
,
,
,
,
综上所述,当为或时,是以为一条腰的等腰三角形.
【变式17-3】如图,菱形ABCD中,,,E、F分别是AB、BC的中点,若点P从点E出发,沿的路线运动,则当时,EP的长为______.
【答案】1或或2
【分析】由菱形的性质可得∠B=60°,AB=BC=2,∠BCD=120°,可证△BEF是等边三角形,可得BE=EF=BF=1,∠BEF=∠BFE=60°,分三种情况讨论,由等腰三角形的性质和平行四边形的性质可求解.
【详解】在菱形ABCD中,AB=2,∠A=120°,
∴∠B=60°,AB=BC=2,∠BCD=120°,
∵E、F分别是AB、BC的中点,
∴BE=BF=1=AE=CF,
∴△BEF是等边三角形,
∴BE=EF=BF=1,∠BEF=∠BFE=60°,
如图,
当点P与点A重合时,则PE=EF=1,
∴∠EAF=∠EFA,
∵∠EAF+∠EFA=∠BEF=60°,
∴∠EPF=30°;
当点P''与点C重合时,
同理可求∠EP''F=30°,
此时EP''=BE=;
当点P'在CD的中点时,
∴DP'=CP'=1,
∴CP'=BE,
又∵AB∥CD,
∴四边形BCP'E是平行四边形,
∴EP'∥BC,EP'=BC=2,
∴∠EP'F=∠CFP',
∵CF=CP'=1,
∴∠CFP'=∠CP'F=30°,
∴∠EP'F=∠CFP'=30°,
综上所述:EP的长为1或或2,
故答案为:1或或2.
【点睛】本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,利用分类讨论思想解决问题是解题的关键.
【压轴二】菱形背景下的旋转问题
【典例18】已知四边形是菱形,,,的两边分别与射线,相交于点,,且,连接.
初步感知:(1)如图1,当是线段的中点时,与的数量关系为______.
深入探究:(2)如图2,将图1中的绕点A顺时针旋转,(1)中的结论还成立吗?请说明理由.
拓展应用:(3)如图3,将图1中的绕点顺时针旋转,当时,求点到的距离.
【答案】(1);(2)成立,见解析;(3)
【难度】0.85
【来源】2024年贵州省毕节市金沙县全县统考一模数学模拟试题
【知识点】根据菱形的性质与判定求角度、等边三角形的判定和性质、含30度角的直角三角形、全等三角形综合问题
【分析】本题考查菱形,全等三角形的,等边三角形等知识,解题的关键是掌握菱形的性质,全等三角形的判定和性质,等边三角形的性质,即可.
(1)连接,根据等边三角形的判定,则是等边三角形,根据菱形的性质,求出,;根据等边三角形三线合一,,求;再根据,求出,则,再根据等边三角形的判定,即可.
(2)连接,根据菱形的性质,得,根据等边三角形的判定,则
,都是等边三角形,求出,,根据全等三角形的判定,则,推出,再根据等边三角形的判定和性质,即可;
(3)过点作于点,过点作于点,连接,当时,
,根据勾股定理,求出,;根据等腰直角三角形的性质,求出,根据全等三角形的判定和性质,则,得,根据,,即可.
【详解】(1),
证明如下:连接,
∵四边形是菱形,
∴,,,
∵,
∴是等边三角形,同理,是等边三角形,
∵是线段的中点,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴.
(2)成立.
理由:如图,连接.
∵四边形是菱形,
∴.,
∵,
∴,都是等边三角形,
∴,.
∵,
∴.
在和中,
∴
∴
∴
∵,
∴是等边三角形,
∴.
(3)如图,过点作于点,过点作于点,连接.
∵时,
∴,
∴
在中,,,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点到的距离为.
【变式18-1】如图,平行四边形ABCD中,.对角线相交于点O,将直线AC绕点O顺时针旋转,分别交于点E,F.
(1)证明:当旋转角为90°时,四边形ABEF是平行四边形;
(2)证明:在旋转过程中,线段AF与EC总保持相等;
(3)在旋转过程中,当AC绕点O顺时针旋转多少度时,四边形BEDF是菱形,请给出证明.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)45°,见解析
【分析】(1)根据平行四边形的性质得,根据已知条件可得,根据两组对边分别平行的四边形是平行四边证明即可;
(2)通过证明△AOF≌△COE(ASA).即可得证;
(3)根据题意与勾股定理求得,根据平行四边形的性质可得,得到,结合菱形的性质和判定求解.
【详解】(1)证明:如图,
∵平行四边形ABCD中,ADBC,
∴AFBE,
∵旋转角为90°时,∠AOF=90°,
∵AB⊥AC,
∴∠BAC=90°,
∴∠BAC=∠AOF,
∴ABEF,
∴四边形ABEF是平行四边形.
(2)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,ADBC,
∴∠OAF=∠OCE,
∵∠AOF=∠COE,
∴△AOF≌△COE(ASA).
∴AF=CE.
∴在旋转过程中,线段AF与EC总保持相等.
(3)当AC绕点O顺时针旋转45度时,四边形BEDF是菱形.
理由如下:
由(2)知:AF=CE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴ADBC,AD=BC,
∴DF=BE,DFBE,
∴四边形BEDF是平行四边形.
如图:
∵AB⊥AC,AB=1,BC=,
∴,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AO=AC=1,
∴AO=AB,
∵AB⊥AC,
∴∠AOB=45°
∵AC绕点O顺时针旋转45度,
∴∠AOF=45°,
∴∠BOF=90°,
∴EF⊥BD.
∴四边形BEDF是菱形.
【点睛】本题考查旋转的性质及菱形性质和判定,掌握平行四边形,全等三角形的性质与判定,菱形的性质和判定是求解本题的关键.
【变式18-2】综合与实践课上,老师带领学生利用两张完全一样的平行四边形纸片开展操作实验,他们从中发现了许多有趣的数学问题,请你和他们一起进行探究.已知平行四边形与平行四边形中,,,.
(1)黑洞小组将平行四边形与按图所示的方式摆放,其中点与点重合,点落在边上,点落在边的延长线上,交于点, 连接,则的度数是_____,的长度是_____;
(2)志高小组在图的基础上进行了如下操作:保持不动,将绕点沿顺时针方向旋转,连接;
①如图,当线段与交于点 时,连接,求证:点在的垂直平分线上;
②在平行四边形旋转的过程中,当点恰好落在线段的延长线上时,请在图中补全图形,并直接写出此时点之间的距离.
【答案】(1),
(2)①证明见解析;②补图见解析,
【难度】0.4
【来源】2025年河南省驻马店市驿城区中考第一次模拟数学试卷
【知识点】线段垂直平分线的判定、等边三角形的判定和性质、利用平行四边形的性质求解、根据菱形的性质与判定求线段长
【分析】()连接,证明四边形是菱形,结合菱形的性质可得的度数,判断为等边三角形即可求出的长;
()①连接,,,,如图,依次证明,,,可得,进而即可求证;②画出满足条件的图形,证明是等边三角形,再利用等边三角形可求解
【详解】(1)解:连接,
∵平行四边形与中,,,,
∴四边形是菱形,
∴平分,
∵,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴为等边三角形,
∴,
故答案为:,;
(2)①连接,,,,如图,
∵平行四边形与中,,,,,,
∴,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
同理可得,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点在的垂直平分线上;
②如图,当点恰好落在线段的延长线上时,补全图形如下:
∵平行四边形与中,,,,
∴,,,
∴是等边三角形,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,菱形的判定与性质,线段垂直平分线的判定,正确作出辅助线是解题的关键.
【变式18-3】在菱形和菱形中,.
(1)如图1,若点分别在边上,点F在菱形内部,连接,直接写出的长度为_________;
(2)如图2,把菱形绕点B顺时针旋转,连接,判断与的数量关系,并给出证明;
(3)如图3,①把菱形继续绕点B顺时针旋转,连接为的中点,连接,试探究与的关系;②直接写出菱形绕B点旋转过程中的取值范围.
【答案】(1)
(2),证明见解析
(3)
【难度】0.15
【来源】湖北省武汉市经开区2023-2024学年八年级下学期期中数学试题
【知识点】全等三角形综合问题、等边三角形的判定和性质、利用平行四边形的判定与性质求解、利用菱形的性质求线段长
【分析】(1)连接,交于点,交于点,根据菱形的性质,证明三点共线,求出的长,用即可求出的长度;
(2)过点作,过点作,过点作,得到四边形为平行四边形,证明,得到,进而求出,利用等腰三角形的性质结合30度角的直角三角形的性质,即可得出结论;
(3)①延长至点,使,连接,延长,交于点,先证明,推出四边形为平行四边形,再证明,推出为等边三角形,利用等边三角形的性质和含30度角的直角三角形的性质,即可得出结论;②三角形的三边关系,求出的范围,进而求出的范围即可.
【详解】(1)解:连接,交于点,交于点,
∵菱形,菱形,
∴,,
∵点分别在边上,
∴,
∴三点共线,
∵,
∴,,
∴,
同理:,
∴;
故答案为:;
(2),证明如下:
过点作,过点作,过点作,
则:四边形为平行四边形,
∴,,
∵菱形,菱形,,
∴,,
∴,,,
∴,
∵
∴,
∴,即:,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴;
(3)①延长至点,使,连接,延长,交于点,
∵是的中点,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∴,
∵菱形,
∴,
∴,,为等边三角形,
∴四边形为平行四边形,,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
又∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴为等边三角形,
∵,,
∴,,
∴,
∴;
②∵,
∴,即:,
∵,
∴.
【点睛】本题考查菱形的性质,平行四边形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形,勾股定理,三角形的三边关系等知识点,综合性强,难度大,属于压轴题,熟练掌握相关知识点,添加辅助线构造特殊图形和全等三角形,是解题的关键.
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1.如图,在菱形中,点E为对角线上的一点,且.连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【来源】山西省运城市部分学校2025-2026学年九年级上学期12月月考数学试卷
【知识点】等边对等角、利用菱形的性质求角度
【分析】本题考查了菱形的性质及等腰三角形的性质,先根据菱形的性质得出,,平分和,再由得出,从而利用等腰三角形等边对等角得出的度数.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,,平分和,即,
又∵,
∴,
∴,
故选:C.
2.如图,在菱形中,连接,的垂直平分线分别交、于点E、F,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【来源】陕西省渭南市临渭区多校2025-2026学年九年级上学期期中联考数学试题
【知识点】三角形的外角的定义及性质、线段垂直平分线的性质、等边对等角、利用菱形的性质求角度
【分析】本题考查菱形和垂直平分线的性质,先根据垂直平分线的性质证明,再根据菱形的性质证明,从而可得,进而可得,再根据求得答案.
【详解】解:如下图所示,连接,
∵的垂直平分线是,
∴,
∵在菱形中,,
∴,,
又∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:B.
3.如图,菱形的对角线交于点O,,过点O作于点E,若,则的长为 .
【答案】
【难度】0.85
【来源】吉林省长春市东北师范大学附属中学2025-2026学年上学期期末考试八年级数学试卷
【知识点】含30度角的直角三角形、用勾股定理解三角形、利用菱形的性质求线段长
【分析】本题考查了三角形和菱形.熟练掌握菱形的性质,含30度的直角三角形性质,勾股定理,是解题关键.根据菱形的性质得,根据,,得,得,即可求解.
【详解】解:∵菱形中,
∴
∴
∴
∴
∴
∴
∴
∴
∴
故答案为:.
4.如图,把3个相同的矩形填充到菱形中,已知菱形的周长为,则每个矩形的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.4
【来源】广东省佛山市南海区桂城街道映月中学2025-2026学年九年级上学期11月期中数学试题
【分析】本题考查了矩形的性质、菱形的性质、等腰直角三角形的判定与性质以及勾股定理,解题的关键是证明.
首先根据已知条件,通过等量代换证明,从而得到,进一步推出,得出,然后利用菱形的周长求出,最后根据矩形的性质计算出矩形的周长即可.
【详解】解:如图,由题意可知:三点共线,
,长宽
,
,
,
,
,
,
,
菱形的周长为,
∴, ,
∵,
∴,
解得,
∴,
即每个矩形的周长为.
故选:B.
5.如图,在菱形中,对角线,的长分别为8和6,将平移到,则四边形的面积为( )
A.36 B.48 C.72 D.96
【答案】A
【难度】0.94
【来源】辽宁省盘锦市兴隆台区盘锦市第一完全中学2024-2025学年八年级下学期4月月考数学试题
【知识点】利用菱形的性质求线段长、利用平移的性质求解
【分析】此题考查了菱形的面积计算及平移的意义,难度中等.根据平移的意义知四边形是平行四边形,,故由菱形对角线的长度求其面积即可解决问题.
【详解】解:∵菱形,
,.
∴四边形是平行四边形,
∴.
∵在菱形中,
,
∴四边形的面积等于.
故选:A.
6.如图,在菱形中,对角线的长分别为2和5,求点在对角线上,且,与相交于点,与相交于点,阴影部分的面积是( )
A.10 B.5 C.2.5 D.6
【答案】C
【难度】0.85
【来源】江苏省常州市溧阳市燕山中学2024-2025学年八年级下学期第一次月考数学试题
【知识点】利用平行四边形的判定与性质求解、利用菱形的性质求面积
【分析】本题考查了菱形的性质以及平行四边形的判定与性质,掌握菱形的性质是解题的关键.由菱形的性质得,再证明四边形是平行四边形得,即涂色部分的面积的面积,然后的面积是菱形面积的一半以及菱形的面积公式即可求解.
【详解】解:∵四边形为菱形,
∴.
又∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴.
则阴影部分的面积的面积,
∵的面积=菱形的面积的一半,
∴菱形的面积,
∴图中阴影部分的面积为,
故选:C.
7.如图,▱ABCD的对角线AC和BD相交于点O,下列说法正确的是( )
A.若OB=OD,则▱ABCD是菱形 B.若AC=BD,则▱ABCD是菱形
C.若OA=OD,则▱ABCD是菱形 D.若AC⊥BD,则▱ABCD是菱形
【答案】D
【分析】由矩形的判定和菱形的判定分别对各个选项进行判断即可.
【详解】解:A、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OB=OD,故选项A不符合题意;
B、∵四边形ABCD是平行四边形,AC=BD,
∴▱ABCD是矩形,故选项B不符合题意;
C、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC=AC,OB=OD=BD,
∵OA=OD,
∴AC=BD,
∴▱ABCD是矩形,故选项C不符合题意;
D、∵四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD,
∴▱ABCD是菱形,故选项D符合题意;
故选:D.
【点睛】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.
8.如图,在四边形ABCD中,∠BAC=90°,E是BC的中点,AD//BC,AE//DC,EF⊥CD于点F.
(1)求证:四边形AECD是菱形;
(2)若AB=3,AC=4,求EF的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据平行四边形和菱形的判定证明即可;
(2)根据菱形的性质和三角形的面积公式解答即可.
【详解】(1)证明:,,
四边形是平行四边形,
,是的中点,
,
四边形是菱形;
(2)解:解:过作于点,如图所示
,,,
,
的面积,
,
四边形是菱形,
,
,
.
【点睛】此题考查菱形的判定和性质、勾股定理、平行四边形的判定,解题的关键是证明四边形是菱形.
9.如图,在中,的角平分线交于点D,.
(1)求证四边形是菱形;
(2)若,且,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析;
(2)4.
【分析】(1)先证明四边形是平行四边形,再根据角平分线及平行线的性质证明即可;
(2)先证明四边形是正方形,再根据得到正方形的边长,最后求面积即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴四边形是平行四边形,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴平行四边形是菱形.
(2)解:∵,
∴四边形是正方形,
∵,
∴,
∴四边形的面积为.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定,正方形的判定,菱形的判定,角平分线的定义,正方形的面积公式,解题的关键是熟记各种四边形的判定方法.
10.如图,已知E,F分别是平行四边形的边的中点,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求平行四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【难度】0.65
【来源】四川省南充市南部县第二中学2024-2025学年八年级下学期期末模拟数学试题
【知识点】根据菱形的性质与判定求线段长、利用平行四边形性质和判定证明、用勾股定理解三角形、含30度角的直角三角形
【分析】(1)由平行四边形性质得到,结合题意得到,证明四边形是平行四边形,再由直角三角形斜边中线等于斜边的一半,得到,即可得出结论;
(2)过点A作于点H,证是等边三角形,得出,由勾股定理求出的长,再由平行四边形的面积公式即可得出结果.
【详解】(1)证明:四边形是平行四边形,
,
点E、F分别是边的中点,
,
四边形是平行四边形,
,点为的中点,
平行四边形是菱形;
(2)如图,过点A作于点H,
由(1)得:四边形是菱形,
,
点E是边的中点,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
,,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定与性质,菱形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,平行四边形的性质,直角三角形斜边中线等于斜边的一半,含30度角的直角三角形特征,勾股定理等知识,熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
11.如图,已知在中,点D是的中点,过点D作交于点E,过点A作交的延长线于点F,连接、.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【难度】0.65
【来源】陕西省榆林市苏州中学2025-2026学年九年级上学期第一次月考数学试题
【知识点】含30度角的直角三角形、等腰三角形的性质和判定、根据菱形的性质与判定求线段长
【分析】本题主要考查菱形的性质与判定,含角的直角三角形的三边关系,等腰直角三角形的性质与判定等内容,根据,等特殊角作出正确的垂线是解题关键.
(1)先证明,可得,可得到四边形是平行四边形,再由,即可求证;
(2)过点A作于点G,根据四边形是菱形,可得,,,从而得到,可得到,,再由,可得,即可求解.
【详解】(1)解:∵点D是的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵即,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴是菱形;
(2)解:如图,过点作于点G,
由(1)知四边形是菱形,又,,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴
12.如图,在中,以点为圆心,的长为半径作弧交于点,分别以点,为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于点,作射线交于点,交于点,若,,则的长为 .
【答案】
【难度】0.65
【来源】海南省省直辖县级行政单位琼海市2024-2025学年九年级上学期期末考试数学试卷
【知识点】根据菱形的性质与判定求线段长、利用平行四边形的性质求解、用勾股定理解三角形
【分析】本题主要考查了菱形的判定与性质、平行四边形的性质,勾股定理,熟练掌握菱形的判定与性质、平行四边形的性质,是解题的关键.连接,由作图知,平分,得到,根据平行四边形的性质得到,,求得,根据等腰三角形的性质得到,根据勾股定理即可得到结论.
【详解】解:连接,
由作图知:,,平分,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴四边形是菱形,
∴,,,
∴,
∴,
故答案为:.
13.【阅读材料】
老师的问题:已知:如图1,在中,.求作:矩形.
小明的作法:(如图2)
(1)分别以点,为圆心,大于的长为半径作弧,两弧分别交于点,;
(2)作直线,交于点;
(3)连接并延长,截取;
(4)连接,.四边形就是所求作的矩形.
【解答问题】
(1)如图2,请根据材料中的信息,证明四边形是矩形.
(2)如图2,直线分别交,于点,,连接,,当,时,求四边形的周长.
【答案】(1)见解析
(2)
【难度】0.65
【来源】辽宁省抚顺市望花区2024-2025学年八年级下学期7月期末考试数学试题
【知识点】作垂线(尺规作图)、用勾股定理解三角形、证明四边形是矩形、根据菱形的性质与判定求线段长
【分析】本题考查了基本作图,平行四边形的判定、矩形的判定,菱形的性质与判定,勾股定理,熟练掌握基本作图是解题的关键;
(1)由题意可知垂直平分,则,结合得出四边形为平行四边形,又,即可得证四边形是矩形;
(2)先证明四边形为菱形,然后根据勾股定理求得,进而根据菱形的性质,即可求解.
【详解】(1)证明:由题意可知垂直平分,
,
,
四边形为平行四边形.
,
四边形为矩形.
(2)解:∵,
,且,
.
,
,
四边形为菱形,
设,则,
在中,根据勾股定理,
,解得,
,
四边形的周长为.
14.菱形的边长为2,,点P、Q分别是、上的动点,的最小值为______
【答案】1
【分析】连接,作于,利用SAS证明,得,当点、、共线,的最小值为的长,再求出的长即可.
【详解】解:连接,作于,
∵四边形是菱形,
∴,,
∵,
∴(SAS)
∴,则:,
∴当点、、共线,的最小值为的长,
∵,,,
∴,
∴的最小值为1.
故答案为:1.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,全等三角形的判定与性质,轴对称的性质等知识,将的最小值转化为的长是解题的关键.
15.如图1,在矩形中,,,、是对角线上的两个动点,分别从A,C同时出发相向而行,速度均为每秒1个单位长度,运动时间为秒,其中.,分别是在边上.
(1)若G,H分别是的中点,则四边形一定是怎样的四边形(E、F相遇时除外)?
答:________;(直接填空,不用说理)
(2)在(1)的条件下,当时,求证:四边形是矩形;(提示:在图2中先标出点E、F;可直接使用(1)中的结论)
(3)如图3,和分别是和的中点,若从点出发向点运动,从点出发向点运动,且与点E,F以相同的速度同时出发,当四边形为菱形时,的值为________.
【答案】(1)平行四边形;
(2)见解析;
(3).
【难度】0.4
【来源】河南省平顶山市汝州市2025-2026学年九年级上学期11月期中数学试卷
【知识点】用勾股定理解三角形、利用平行四边形性质和判定证明、根据矩形的性质与判定求线段长、利用菱形的性质证明
【分析】(1)利用三角形全等可得,,则,即可证明;
(2)连接,可得四边形是矩形,得,求出,根据,得,得,即得平行四边形是矩形;
(3)根据菱形对角线平分且垂直可证明四边形为菱形,再利用勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:四边形是平行四边形.理由如下:
由题意得:,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∵G,H分别是,中点,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形.
故答案为:平行四边形.
(2)解∶如图,连接,
由(1)得,,,
∴四边形是矩形,
∴,
∵在矩形中,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴平行四边形是矩形.
(3)解∶如图3,M和N分别是和的中点,
连接,,与交于O,
∵四边形为菱形,
∴,,,
∴,,
∴四边形为菱形,
∴,
设,
则,
由勾股定理可得:,
即:,
解得:,
∴,
即,
∴当四边形为菱形时,.
故答案为:.
【点睛】本题考查了矩形与三角形综合.熟练掌握矩形的判定与性质,菱形的判定与性质,平行四边形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,是解题的关键.
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题型清单 · 图表导航
模块1 利用菱形的性质求角度
模块11含60°角的菱形
模块2 利用菱形的性质求线段长
模块12菱形中的多结论问题
模块3 利用菱形的性质求面积
模块13菱形中的证明
模块4 利用菱形的性质求坐标
微专题1菱形背景下的折叠问题
模块5 添加条件使四边形为菱形
微专题2菱形背景下的探索规律问题
模块6证明四边形为菱形
微专题3利用菱形的性质求最值
模块7利用菱形的性质与判定求角度
压轴1 菱形中的动点问题
模块8 利用菱形的性质与判定求线段长
压轴2 菱形背景下的旋转问题
模块9利用菱形的性质与判定求面积
通关检测·实战演练
模块10 菱形中的尺规作图问题
知识梳理 · 基础溯源
知识点 1: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,且四条边都相等
②两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.
知识点2:菱形的面积
菱形的面积等于两条对角线长的乘积的一半
知识点3:菱形的判定
※菱形的判别方法:
①一组邻边相等的平行四边形是菱形.
②对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
③四条边都相等的四边形是菱形.
模块通关·举一反 三
【模块一】利用菱形的性质求角度
【典例1】(2025-2026山西运城市 九上月考 )如图,在菱形中,点E为对角线上的一点,且.连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式1-1】如图,菱形ABCD中,对角线相交于点O,AB=AC,则∠ADB的度数是()
A.30° B.40° C.50° D.60°
【变式1-2】如图,菱形ABCD中,AC交BD于点O,DE⊥BC于点E,连接OE,若∠BCD=50°,则∠OED的度数是( )
A.35° B.30° C.25° D.20°
【变式1-3】如图所示,在菱形 中,,, 分别是边 和 的中点, 于点 ,则 的度数是 ( )
A. B. C. D.
【模块二】利用菱形的性质求线段长
【典例2】(2025-2026深圳市宝安学年九上 周测 )如图,菱形的对角线,相交于点O,过点D作于点H,连接,若,菱形的面积为16,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.
【变式2-1】如图,在菱形中,对角线与相交于点O,且,于点E,则( )
A.6 B.8 C. D.
【变式2-2】如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DH⊥AB于点H,连接OH,OH=4,若菱形ABCD的面积为32,则CD的长为( )
A.4 B.4 C.8 D.8
【变式2-3】如图,在菱形中,交于O点,,点P为线段上的一个动点.过点P分别作于点M,作于点N,则的值为( )
A. B. C. D.
【模块三】利用菱形的性质求面积
【典例3】(2025-2026成都市玉林中学九上月考 )如图,四边形为菱形,点、、、在坐标轴上,,,则菱形的面积等于( )
A. B. C. D.12
【变式3-1】如图,在菱形中,若,,则菱形的面积为( )
A.24 B.20 C.16 D.12
【变式3-2】如图,两张等宽的矩形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___________.
【变式3-3】如图,在边长为4的菱形ABCD中,E为AD边的中点,连接CE交对角线BD于点F.若∠DEF=∠DFE,则这个菱形的面积为( )
A.16 B.6 C.12 D.30
【模块四】利用菱形的性质求坐标
【典例4】( 2025-2026咸阳市兴平市九上期中 )如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点O在原点,顶点B在x轴正半轴上,已知点C的坐标为,则点B的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式4-1】如图,菱形中的顶点O,A的坐标分别为,,点C在x轴的正半轴上,则点B的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】如图,在平面直角坐标系中,菱形,O为坐标原点,点C在x轴上,A的坐标为,则顶点B的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式4-3】如图,已知菱形的顶点,且,点A在y轴的正半轴上.按以下步骤作图:①以点B为圆心,适当长度为半径作弧,分别交边AB、BC于点M、N;②分别以点M、N为圆心,大于的长为半径作弧,两弧在内交于点P;③作射线BP,交菱形的对角线AC于点E,则点E的坐标为( )
A. B. C.(1,2) D.
【模块五】添加条件使四边形为菱形
【典例5】(2025-2026江苏盐城八上月考 )如图,,对角线,交于点O,添加下列条件,能使变为菱形的是( )
A. B. C. D.
【变式5-1】.能判定四边形是菱形的条件是( )
A.两条对角线相等
B.两条对角线相互垂直
C.两条对角线相互垂直平分
D.两条对角线相等且垂直
【变式5-2】在下列条件中,能判定平行四边形为菱形的是( )
A. B. C. D.
【变式5-3】如图,在四边形中,点E,F,G,H分别是的中点,添加下列条件,可以判定四边形为菱形的是( )
A. B. C. D.
【模块六】证明四边形为菱形
【典例6】(2025—2026渭南市临渭区九上 期中)如图,在中,,分别是和的中点,连接,,,,交于点,且.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)在的延长线上取一点,使,连接.若,,求的长.
【变式6-1】如图,在中,E、F分别为的中点,点M、N在对角线上,且.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)当满足条件___________时,求证:四边形是菱形.
【变式6-2】已知:如图,在中,,,的垂直平分线分别交和于点D和点E,点F在的延长线上,且.
(1)的度数为 °.
(2)求证:四边形ACEF是菱形.
【变式6-3】如图,在△ABC中,,BD为△的中线.,,连接CE.
(1)求证:四边形BDCE为菱形;
(2)连接DE,若,,求DE的长.
【模块七】利用菱形的性质与判定求角度
【典例7】如图,四边形为平行四边形,过点作,交边于点,交边延长线于点.连接、,过点作交延长线于点,已知.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)若,求的度数.
【变式7-1】如图,在中,与交于点,点为中点,若,则( )
A. B. C. D.
【变式7-2】如图,在矩形中,对角线的垂直平分线分别交, 于点E,F,连接,.若 则 .
【变式7-3】如图,E,F分别是的边,上的点,连结,,是点B关于的对称点,是点D关于的对称点,已知,都在对角线上,且.记的度数是,的度数是,则与满足的关系式是( )
A. B.
C. D.
【模块八】利用菱形的性质与判定求线段长
【典例8】如图,菱形ABCD的对角线交于点O,过点A作于点E,连接OE.若,,则DE的长度为( )
A. B. C. D.
【变式8-1】如图,在中,O为的中点,过点O作交于点,交于点F.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,求的长.
【变式8-2】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,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求的长.
【变式8-3】在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,E是AD的中点,过点A作AF∥BC交CE的延长线于点F.
(1)求证:四边形ADBF是菱形;
(2)若AB=8,菱形ADBF的面积为40,求AC的长.
【模块九】 利用菱形的性质与判定求面积
【典例9】如图.两条等宽的长方形纸条倾斜的重叠着,已知长方形纸条宽为,,则四边形的面积为( ).
A. B. C.4 D.
【变式9-1】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,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,的周长为36,求菱形的面积.
【变式9-2】如图,在四边形ABCD中,ABCD,AC平分∠DAB,AB=2CD,E为AB中点,连接CE.
(1)求证:四边形AECD为菱形;
(2)若∠D=120°,DC=2,求△ABC的面积.
【变式9-3】如图,在四边形中,,对角线BD的垂直平分线与边、分别相交于点M、N.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若菱形的周长为68,,求菱形的面积.
【模块十】 菱形中的尺规作图问题
【典例10】(2024-2025武汉市东湖高新区八下期中 )如图,在矩形中,连接,分别以点,为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点,,作直线分别交,于点,,连接,,若,则的大小为( )
A. B. C. D.
【变式10-1】( 2025-2026成都市龙泉中学九上月考 )如图,在菱形中,,分别以点,为圆心,大于的长为半径作弧相交于,两点,过,两点的直线交边于点,连接.则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式10-2】如图,按如下操作步骤画出的四边形:(1)画;(2)以点A为圆心,1个单位长为半径画弧,分别交于点B,D;(3)分别以点B,D为圆心,1个单位长为半径画弧,两弧交于点C;(4)连接.若,则的大小是 .
【变式10-3】如图,在给定的一张平行四边形纸片上,用尺规作出四边形,具体作法如下:分别作的平分线,分别交于,连接,若,则四边形的周长是______.
【模块十一】含60°角的菱形
【典例11】.如图,在菱形中,,分别为上的动点,,点从点向点运动的过程中,试判断的长度是否发生变化?并说明理由.
【变式11-1】如图是故宫博物院太和殿窗棂的三交六椀菱花图案,从中可以提取出一个菱形.若,则菱形的面积为 .
【变式11-2】小明借助没有刻度的直尺,按照如下图所示的顺序作出了四边形.
(1)求证:平分.
(2)若,求四边形的面积.
【变式11-3】给合与实践
数学课上,小组同学对含角的菱形进行了探究.
【背景】在菱形中,,作,、分别交边、于点、.
(1)【感知】
如图1,若点是边的中点,小智经过探索发现了线段与之间的数量关系,请你直接写出这个关系为__________.
(2)【探究】
如图2,说“点为上任意一点时,(1)中的结论是否仍然成立”,你同意吗?请说明理由.
如图3,若点为射线上任意一点时,作,交边所在射线于.则(1)中结论是否仍然成立?回答并说明理由.
(3)【应用】
取出如图2所示的菱形纸片,测得,,在边上取一点,连接,在菱形内部作,交于点,当时,请直接写出线段的长.
【模块十二】 菱形中的多结论问题
【典例12】(2025贵州省遵义市中考模拟 )如图,在矩形中,,连接,分别以点A,C为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点M,N,直线分别交,于点E,F.下列结论:
①四边形是菱形;②;③;④若平分,则.
其中正确结论的序号是 .
【变式12-1】如图,分别以直角的斜边,直角边为边向外作等边和等边,F为的中点,与交于点G,与交于点H,,.给出如下结论:①平分;②;③;④,其中正确结论的为( )
A.①③④ B.②③ C.①④ D.①②③④
【变式12-2】如图,菱形ABCD中,AB=AC,点E、F分别为边AB、BC上的点,且AE=BF,连结CE、AF交于点H,连结DH交AC于点O.则下列结论:①∠B=60°;②△ABF≌△CAE;③∠AHC=120°;其中正确的是( )
A.①② B.①②③ C.②③ D.以上都不对
【变式12-3】如图,现有一张矩形纸片,,,点,分别在矩形的边,上,将矩形纸片沿直线折叠,使点落在边上点处,点落在点处,连接,交于点,连接.下列结论:
①;
②四边形是菱形;
③,重合时,;
④点、、三点共线.
其中正确的结论有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【模块十三】 菱形中的证明
【典例13】(2025—2026重庆市綦江区九上期中)如图,在四边形中,,连接.
(1)尺规作图:作的垂直平分线交于点,交于点,交于点(不写作法,保留作图痕迹);
(2)连接,,求证:四边形是菱形.完成下列填空.
证明:,
_____________①_____________,
又平分,
_____________②_____________,
又,
,
_____________③_____________,
又∵
四边形是平行四边形,
又_____________④_____________,
四边形是菱形.(依据是_____________⑤_____________)
【变式13-1】如图,中,是上任意一点,.
(1)判断四边形的形状是_____;
(2)连接,当满足什么条件时,四边形为菱形,并说明理由.
【变式13-2】如图,在四边形中,对角线交于点O,已知,.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)于H,若,,,求的长.
【变式13-3】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.
专题攻坚·多题归一
【微专题一】菱形背景下的折叠问题
【典例14】(2024-2025合肥市庐江县八下期中)如图,在菱形中,,连接,将菱形沿过点的直线折叠,使得点的对应点恰好落在上,折痕交于点,延长交于点,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式14-1】如图,在矩形中,点在边上,将沿折叠,使点落在边上的点处,过点作,交于点,连接.
(1)判断四边形的形状,并说明理由.
(2)若,,求四边形的面积.
【变式14-2】如图,已知平行四边形,,,,M、N分别是、上的点,将四边形沿对折,使B点和D点重合,则折痕 .
【变式14-3】在数学实践活动中,将一张平行四边形纸片进行折叠(如图1、2所示),折痕为,点E在边上,点B落在点F处.
(1)如图1,若点F恰好落在边上,求证:四边形是菱形;
(2)如图2,若点E是边的中点,且,,求的长.
【微专题二】 菱形背景下的探索规律问题
【典例15】(2024-2025成都市第二十中学八下期中)如图,,点在边上,且,过点作交于点,以为边在右侧作等边三角形;过点作的垂线分别交、于点,,以为边在的右侧作等边三角形;过点作的垂线分别交、于点,,以为边在的右侧作等边三角形,…;按此规律进行下去,则的面积为 ,的面积为 .(用含正整数的代数式表示)
【变式15-1】如图,在坐标系中放置一菱形,已知,先将菱形沿x轴的正方向无滑动翻转,每次翻转,连续翻转2025次,点B的落点依次为,,,…,则B2025的坐标为 .
【变式15-2】如图,是边长为1的等边三角形,分别取边的中点D、E,连接,作得到四边形,它的周长记作;分别取的中点,连接,作,得到四边形,它的周长记作,…,照此规律作下去,则等于___________.
【变式15-3】如图,矩形ABCD的面积为16cm2,对交线交于点O;以AB、AO为邻边作平行四边AOC1B,对角线交于点O1,以AB、AO1为邻边作平行四边形AO1C2B,…;依此类推,则平行四边形AO4C5B的面积为( )
A.cm2 B.1cm2 C.2cm2 D.4cm2
【微专题三】 利用菱形的性质求最值
【典例16】(2025-2026济南市莱芜区实验中学九上月考 )如图,在菱形中,,分别以点、为圆心,以大于长为半径作弧,两弧交于点、,作直线,与交于点,如果点为线段上一动点,当取最小值时,( )
A. B.1 C. D.
【变式16-1】如图,菱形ABCD的两条对角线长,,点E是BC边上的动点,则AE长的最小值为( )
A.4 B.
C.5 D.
【变式16-2】如图,菱形ABCD的对角线相交于点O,,,点P为边BC上一动点,且点P不与点B、C重合.作于点E,于点F,连结EF,取EF的中点M,则PM的最小值为( )
A.2 B.2.4 C.3 D.2.5
【变式16-3】如图,在菱形中,,,为边的中点,为对角线上的一个动点,则线段的最小值是________.
压轴拓展·素养提升
【压轴一】 菱形中的动点问题
【典例17】(2025-2026甘肃张掖市九上联考)如图,在中,,,,点D从点C出发沿方向以的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿方向以的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D、E运动的时间是t秒.过点D作于点F,连接.
(1)运动时间是时,:______,______;(用t的代数式表示)
(2)四边形能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t值;如果不能,请说明理由.
【变式17-1】如图所示,在菱形中,,为正三角形,点E、 F分别在菱形的边上滑动,且E、 F不与B、 C、 D重合.
(1)证明:不论E、 F在上如何滑动,总有;
(2)当点E、 F在上滑动时,探讨四边形的面积是否发生变化? 说明理由.
【变式17-2】如图,在矩形中,,,点从点出发向点运动,运动到点即停止;同时点从点出发向点运动,运动到点即停止.点的速度都是,连接,设点运动的时间为.
(1)当四边形是矩形时,为___________;
(2)当四边形是菱形时,为___________.
(3)当为何值时,是以为一条腰的等腰三角形?
【变式17-3】如图,菱形ABCD中,,,E、F分别是AB、BC的中点,若点P从点E出发,沿的路线运动,则当时,EP的长为______.
【压轴二】菱形背景下的旋转问题
【典例18】已知四边形是菱形,,,的两边分别与射线,相交于点,,且,连接.
初步感知:(1)如图1,当是线段的中点时,与的数量关系为______.
深入探究:(2)如图2,将图1中的绕点A顺时针旋转,(1)中的结论还成立吗?请说明理由.
拓展应用:(3)如图3,将图1中的绕点顺时针旋转,当时,求点到的距离.
【变式18-1】如图,平行四边形ABCD中,.对角线相交于点O,将直线AC绕点O顺时针旋转,分别交于点E,F.
(1)证明:当旋转角为90°时,四边形ABEF是平行四边形;
(2)证明:在旋转过程中,线段AF与EC总保持相等;
(3)在旋转过程中,当AC绕点O顺时针旋转多少度时,四边形BEDF是菱形,请给出证明.
【变式18-2】综合与实践课上,老师带领学生利用两张完全一样的平行四边形纸片开展操作实验,他们从中发现了许多有趣的数学问题,请你和他们一起进行探究.已知平行四边形与平行四边形中,,,.
(1)黑洞小组将平行四边形与按图所示的方式摆放,其中点与点重合,点落在边上,点落在边的延长线上,交于点, 连接,则的度数是_____,的长度是_____;
(2)志高小组在图的基础上进行了如下操作:保持不动,将绕点沿顺时针方向旋转,连接;
①如图,当线段与交于点 时,连接,求证:点在的垂直平分线上;
②在平行四边形旋转的过程中,当点恰好落在线段的延长线上时,请在图中补全图形,并直接写出此时点之间的距离.
【变式18-3】在菱形和菱形中,.
(1)如图1,若点分别在边上,点F在菱形内部,连接,直接写出的长度为_________;
(2)如图2,把菱形绕点B顺时针旋转,连接,判断与的数量关系,并给出证明;
(3)如图3,①把菱形继续绕点B顺时针旋转,连接为的中点,连接,试探究与的关系;②直接写出菱形绕B点旋转过程中的取值范围.
通关检测·实战演练
1.如图,在菱形中,点E为对角线上的一点,且.连接,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,在菱形中,连接,的垂直平分线分别交、于点E、F,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.如图,菱形的对角线交于点O,,过点O作于点E,若,则的长为 .
4.如图,把3个相同的矩形填充到菱形中,已知菱形的周长为,则每个矩形的周长为( )
A. B. C. D.
5.如图,在菱形中,对角线,的长分别为8和6,将平移到,则四边形的面积为( )
A.36 B.48 C.72 D.96
6.如图,在菱形中,对角线的长分别为2和5,求点在对角线上,且,与相交于点,与相交于点,阴影部分的面积是( )
A.10 B.5 C.2.5 D.6
7.如图,▱ABCD的对角线AC和BD相交于点O,下列说法正确的是( )
A.若OB=OD,则▱ABCD是菱形 B.若AC=BD,则▱ABCD是菱形
C.若OA=OD,则▱ABCD是菱形 D.若AC⊥BD,则▱ABCD是菱形
8.如图,在四边形ABCD中,∠BAC=90°,E是BC的中点,AD//BC,AE//DC,EF⊥CD于点F.
(1)求证:四边形AECD是菱形;
(2)若AB=3,AC=4,求EF的长.
9.如图,在中,的角平分线交于点D,.
(1)求证四边形是菱形;
(2)若,且,求四边形的面积.
10.如图,已知E,F分别是平行四边形的边的中点,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求平行四边形的面积.
11.如图,已知在中,点D是的中点,过点D作交于点E,过点A作交的延长线于点F,连接、.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,,求的长.
12.如图,在中,以点为圆心,的长为半径作弧交于点,分别以点,为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于点,作射线交于点,交于点,若,,则的长为 .
13.【阅读材料】
老师的问题:已知:如图1,在中,.求作:矩形.
小明的作法:(如图2)
(1)分别以点,为圆心,大于的长为半径作弧,两弧分别交于点,;
(2)作直线,交于点;
(3)连接并延长,截取;
(4)连接,.四边形就是所求作的矩形.
【解答问题】
(1)如图2,请根据材料中的信息,证明四边形是矩形.
(2)如图2,直线分别交,于点,,连接,,当,时,求四边形的周长.
14.菱形的边长为2,,点P、Q分别是、上的动点,的最小值为______
15.如图1,在矩形中,,,、是对角线上的两个动点,分别从A,C同时出发相向而行,速度均为每秒1个单位长度,运动时间为秒,其中.,分别是在边上.
(1)若G,H分别是的中点,则四边形一定是怎样的四边形(E、F相遇时除外)?
答:________;(直接填空,不用说理)
(2)在(1)的条件下,当时,求证:四边形是矩形;(提示:在图2中先标出点E、F;可直接使用(1)中的结论)
(3)如图3,和分别是和的中点,若从点出发向点运动,从点出发向点运动,且与点E,F以相同的速度同时出发,当四边形为菱形时,的值为________.
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