专题01菱形的性质与判断精讲学案(核心重点+高频易错+题型精讲+拔高练习)2026-2027学年北师大版九年级数学上册
2026-08-07
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学北师大版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 2 菱形的性质与判定 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.50 MB |
| 发布时间 | 2026-08-07 |
| 更新时间 | 2026-08-07 |
| 作者 | 初中数学物理宝典 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59116972.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦菱形的定义、性质与判定核心知识点,在平行四边形基础上构建特殊平行四边形知识框架,通过对比菱形与矩形、普通平行四边形的性质差异,为后续矩形、正方形学习搭建逻辑支架。
资料按10类题型分级设计,附解题思路与易错批注,如利用对角线垂直构建直角三角形计算线段长,培养学生几何直观与推理意识。课中辅助教师规范证明教学,课后助力学生通过分层练习查漏补缺,提升应用能力。
内容正文:
专题01菱形的性质与判定精讲学案
核心立意
本节课在平行四边形的已有知识基础上,学习菱形的定义、性质与判定。菱形作为特殊平行四边形,兼具平行四边形基础特征与自身独有的边、对角线特性。通过边角、对角线的性质开展角度、线段、面积计算与几何逻辑证明,对比区分菱形、矩形、普通平行四边形的性质差异,规范菱形判定的证明书写格式,为后续矩形、正方形的系统学习搭建特殊平行四边形的知识框架,锻炼几何图形转化与逻辑推理核心能力。
一、菱形的定义
一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
注解:菱形属于特殊平行四边形,天然具备平行四边形所有性质(对边平行、对角相等、对角线互相平分)。
二、菱形核心性质(大题证明可直接引用)
1. 边:四条边都相等,对边平行;可直接实现线段等量代换。
2. 角:对角相等,邻角互补;菱形内角不一定是直角。
3. 对角线(重中之重,高频命题点):对角线互相垂直平分;每一条对角线平分一组对角;两条对角线把菱形分割成四个全等的直角三角形,计算优先使用该模型。
4. 对称性:既是中心对称图形(对称中心:对角线交点),又是轴对称图形;共2条对称轴,为两条对角线所在直线。
5. 面积两个公式
① S菱形=底高(通用平行四边形面积公式)
② S菱形=对角线1对角线2(菱形、正方形专用,普通平行四边形、矩形不可直接用)
三、菱形判定(阅卷标准,两类前提务必分清)
1. 定义法(平行四边形为基础):一组邻边相等的平行四边形是菱形。
2. 边判定(普通四边形直接判定):四条边相等的四边形是菱形。
3. 对角线判定
① 平行四边形基础:对角线互相垂直的平行四边形是菱形。
② 普通四边形基础:对角线互相垂直平分的四边形是菱形。
教师批注:考试最容易跳步扣分:只写对角线互相垂直,直接说四边形是菱形,缺少“平分”或者缺少“已经是平行四边形”条件,直接扣分。
(课堂必强调)
1. 判定逻辑漏洞:对角线互相垂直不能直接判定普通四边形是菱形,必须要有“平分”条件,或者先证它是平行四边形。
2. 面积公式滥用:对角线乘积的一半只用于菱形、正方形,矩形、普通平行四边形不能套用。
3. 对角线性质混淆:菱形对角线互相垂直,但对角线不相等;矩形对角线相等,但不垂直,二者做好对比区分。
4. 对称轴记忆错误:菱形只有2条对称轴,不要和正方形4条对称轴混淆。
5. 证明跳步:证明菱形时,条件推导不完整,直接下菱形结论,造成步骤扣分
题型
考察方向
难度
题型一
利用菱形的性质求角度
★★★
题型二
利用菱形的性质求线段长
★★★★
题型三
利用菱形的性质求面积
★★★
题型四
利用菱形的性质证明
★★★★
题型五
添一个条件使四边形是菱形
★★★★
题型六
证明四边形是菱形
★★★★★
题型七
根据菱形的性质与判定求角度
★★★★
题型八
根据菱形的性质与判定求线段长
★★★★★
题型九
根据菱形的性质与判定求面积
★★★★
题型十
菱形与折叠问题
★★★★★
拔高题
8题
星级说明:★基础★★中档★★★拔高
题型一:利用菱形的性质求角度
解题思路:①运用菱形基础性质:四边相等、对角相等、邻角互补,对角线平分一组对角;②看到对角线优先识别等腰三角形,利用等边对等角推导角度;③结合三角形内角和、外角定理完成计算;④用好对角线平分内角,做角的等量代换。
1.如图,是菱形的对角线,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵菱形,,
∴,
∴,
∵是菱形的对角线,
∴.
2.如图,菱形中,过顶点作交对角线于点,若,则___________.
【答案】63
【分析】根据菱形的性质推出,再根据直角三角形两锐角互余求解即可.
【详解】解:菱形,
,,
,
,
,
,
,
.
3.如图,在菱形中,点E在边上,连接、,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由菱形的性质得,,由等边对等角得,, 结合平行线的性质可推出,进而即可求解.
【详解】解:四边形是菱形,
,,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
.
题型二:利用菱形的性质求线段长
解题思路:①利用菱形四条边相等进行线段等量转化;②对角线互相垂直平分,将菱形分成四个全等直角三角形;③把已知边长、对角线一半放入直角三角形,用勾股定理求未知线段,再还原完整对角线长度;④结合全等三角形完成线段转移。
4.如图,在菱形中,,对角线的长为( )
A.20 B.15 C. D.5
【答案】D
【分析】根据菱形的性质证明为等边三角形即可.
【详解】解:在菱形中,,,,
∴,,
∴为等边三角形,
∴.
5.如图,菱形的周长是,且,菱形的面积为,则______ .
【答案】
【分析】由菱形的性质和周长求出菱形的边长,再由菱形的面积=底×高,即可得出的长.
【详解】解:∵菱形的周长是,
∴,
∵,
∴菱形的面积,
∴,
∴.
6.如图,菱形中,,对角线、交于点O,平分交于点E,且,菱形的边长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】过点E作于点F,首先利用角平分线的性质定理得到,求出,得到,利用勾股定理求出,得到,然后利用含角直角三角形的性质求解.
【详解】解:如图,过点E作于点F,
∵四边形是菱形
∴
∵平分,
∴
∵
∴
∴
∴
∵,即
∴
∴
∴
∵,
∴
∴.
题型三:利用菱形的性质求面积
解题思路:①灵活选用两个面积公式:S=底高、S=对角线1对角线2;②已知两条对角线,直接用对角线乘积的一半求解;③仅已知边长,需要作出高,用底乘高计算;④遇到不规则图形,分割成直角、等腰三角形,用面积和差求解。
7.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所示,其示意图如图所示,测得,,则菱形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:菱形的面积为.
8.如图,菱形的对角线相交于点O,过点O作交于点H,若,,则菱形的面积为( )
A.12 B.20 C.24 D.48
【答案】C
【分析】利用菱形的性质得到,根据平行线的性质推出,由此证得,根据余角的性质推出,得到,勾股定理求出,根据菱形的面积等于对角线乘积的一半求出面积.
【详解】解:∵菱形的对角线相交于点O,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴菱形的面积为.
9.如图,在菱形中,,交于点,于点,,,则菱形的面积为_______.
【答案】
【分析】利用菱形的面积公式建立等量关系,结合勾股定理求出菱形的边长,再根据菱形的面积公式进行求解即可.
【详解】解:设菱形的边长为,则,
四边形是菱形,,
,,,
在中,由勾股定理得,
,
菱形的面积,
,
整理得,
两边平方得,
解得,
,
,
菱形的面积为.
题型四:利用菱形的性质证明
解题思路:①直接由菱形性质获取边相等、对角线互相垂直平分、对角线平分内角等条件;②证明线段相等:优先利用菱形边的性质,或构造全等三角形;③证明角相等:利用对角线平分内角、全等三角形对应角相等做代换;④书写证明步骤,条件要写全,不跳关键步骤。
10.如图,菱形的对角线与相交于点.下列结论不一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】解:在菱形中,,故A正确,不符合题意;
对角线与相互垂直平分,则,,故BD正确,不符合题意;
的大小不能确定,故C错误,符合题意.
11.如图,菱形的对角线相交于点,过点且与边,分别相交于点,.若,,则与的面积之和为_______.
【答案】6
【分析】根据菱形的性质求出,,可求出,然后证明,即,求解即可.
【详解】解:∵菱形的对角线相交于点,,,
∴,,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
12.如图,在菱形中,,,点是菱形内部一点,且满足,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查轴对称﹣最短问题,菱形的性质,平行四边形的判定与性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用轴对称解决最短问题.如图在上取一点E,使得,作,作点C关于的对称点,交于G,连接交于P,连接,此时,的值最小.
【详解】解:如图在上取一点E,使得,作,作点C关于的对称点,交于G,连接交于P,连接,
∵四边形是菱形,,
∴,,,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴此时,,的值最小.
则的最小值,
∵四边形是菱形,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴
∴,
∵,
∴.
故选:D.
题型五:添一个条件使四边形是菱形
解题思路:①先看清题干给出的已知图形,分清已经是平行四边形,还是普通四边形;②若已经是平行四边形:添加一组邻边相等,或对角线互相垂直;③若是普通四边形:可添加四条边都相等,或对角线互相垂直平分;④只补充一个条件,条件必须充分,能够直接推出菱形。
13.在平行四边形中,下列条件能判定这个平行四边形为菱形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据菱形的判定定理,即可进行解答.
【详解】解:A、平行四边形中,本来就有,故选项不符合题意;
B、平行四边形中,,即对角线相等,则四边形是矩形,故选项不符合题意;
C、平行四边形中,,即,则四边形是矩形,故选项不符合题意;
D、平行四边形中,,即对角线垂直,则四边形是菱形,故选项符合题意;
14.如图,在四边形中,,垂足为O,.只需添加一个条件即可证明四边形是菱形,这个条件可以是____________(写出一个即可).
【答案】(或或或或等)
【分析】根据菱形的判定定理,对角线互相垂直平分的四边形是菱形,进行添加条件.
【详解】解:(或)
理由如下:∵,,,
∴四边形是菱形(对角线互相垂直平分的四边形是菱形);
理由如下:∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴四边形是菱形(对角线互相垂直平分的四边形是菱形);
理由同上;
理由如下:
∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴四边形是菱形(对角线互相垂直平分的四边形是菱形);
15.如图,中,点,,分别为边,,的中点,连接,,,下列条件中,能判断四边形是菱形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由三角形中位线定理得到,则可证明四边形是平行四边形;再根据菱形的判定定理逐一判断即可.
【详解】解:∵点,,分别为边,,的中点,
∴都是的中位线,
∴,
∴四边形是平行四边形;
当时,则垂直平分,
∴,
∴,
∴平行四边形是菱形,故C符合题意;
A、B、D三个选项中的条件,结合现有条件无法证明四边形是菱形,故A、B、D不符合题意.
题型六:证明四边形是菱形
解题思路:①路径一:先证四边形是平行四边形,再证一组邻边相等,或者对角线互相垂直;②路径二:直接证明四边形的四条边全部相等;③路径三:证明对角线互相垂直且平分;④严禁跳步,普通四边形只写对角线互相垂直不能判定菱形;⑤规范书写推理链条,每一步要有依据。
16.在校园艺术节中,同学们准备制作4个菱形画框.完成后,他们决定通过测量来验证画框的形状,根据下列测量结果,其中不能判定画框为菱形的测量方式是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查菱形的判定,根据菱形的判定方法,逐一进行判断即可.
【详解】解:A、根据对角线互相垂直且平分的四边形为菱形,可以判定画框为菱形,不符合题意;
B、根据测量方式结合同旁内角互补,两直线平行,可以得到四边形的两组对边平行,得到四边形为平行四边形,不能判定画框为菱形,符合题意;
C、根据四边相等的四边形为菱形,能判定画框为菱形,不符合题意;
D、根据测量方式结合同旁内角互补,两直线平行,可以得到四边形的两组对边平行,得到四边形为平行四边形,再根据有一组邻边相等的平行四边形为菱形,可以判定画框为菱形,不符合题意;
故选B.
17.如图,法国数学家瓦里尼翁发现,顺次连接四边形各边中点,,,得到的平行四边形与原四边形关系密切,因此四边形也被称为瓦里尼翁四边形.已知原四边形的对角线,瓦里尼翁平行四边形是_________.(填“平行四边形”、“矩形”、“菱形”、“正方形”)
【答案】菱形
【分析】利用三角形中位线的性质结合,证明即可得到结论.
【详解】解:∵点E、F、G、H分别为的中点,
∴分别为的中位线,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是菱形.
18.数学活动课上,在平行四边形中,对角线相交于点,小颖同学利用尺规按如下步骤操作:①如图,以为圆心,以长为半径画弧;②以为圆心,以长为半径画弧;两弧交于点,分别连接,.小颖认为:若,则四边形是菱形,她最直接的判定依据是( )
A.四条边相等的四边形是菱形 B.一组邻边相等的平行四边形是菱形
C.对角线互相垂直的平行四边形是菱形 D.菱形的四条边相等
【答案】A
【分析】根据菱形的判定定理,即四条边相等的四边形是菱形解答即可.
【详解】解:∵四边形为平行四边形,
∴,,
若,则,
由作图可得,,
∴,
∴四边形是菱形,即小颖最直接的判定依据是四条边相等的四边形是菱形.
题型七:根据菱形的性质与判定求角度
解题思路:①先完成判定,证明图形为菱形之后,才可以使用菱形角度相关性质;②利用对角线平分内角、等腰三角形等边对等角,结合三角形内角和、外角求角;③分清解题顺序:先判定,后用菱形性质计算角度,不默认图形是菱形;④结合全等做好角度等量代换。
19.如图,在中,与交于点,点为中点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【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.
20.如图,以的顶点为圆心,任意长为半径作弧,分别交的两边于点,;分别以,为圆心,(或)长为半径作弧,两弧相交于点(非点);作射线,交前面弧于点,连接,若,则的度数为________.
【答案】
【分析】易得所作四边形是菱形,是等腰三角形,利用菱形的性质、三角形内角和及三角形外角的性质即可求解.
【详解】解:由作图知,,
∴四边形是菱形,且是菱形的对角线,
∴,
由作图知,
∴,
∴.
21.如图,四边形中,,,,过点B作的平行线,过点D作的平行线,两平行线相交于点E,连接AE,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先证明四边形是菱形,是等边三角形,求得,,再求得,再利用等边对等角以及三角形内角和定理求解即可.
【详解】解:∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,,
∴.
题型八:根据菱形的性质与判定求线段长
解题思路:①先判定四边形为菱形,得到四边相等、对角线互相垂直平分的条件;②对角线分割出直角三角形,借助勾股定理求边长、对角线;③题目存在多个特殊四边形时,传递边长等量关系;④结合全等三角形完成线段的转移与代换。
22.如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,重合部分构成四边形,若测得,之间的距离为,,之间的距离为,则线段的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】作DE⊥AB于E,DF⊥BC于F,根据题意先证出四边形ABCD是平行四边形,再由DE=DF得平行四边形ABCD是菱形,再根据根据勾股定理求出AB即可.
【详解】解:如图,作DE⊥AB于E,DF⊥BC于F,连接AC,BD交于点O,
由题意知,AD//BC,AB//CD,
∴四边形ABCD是平行四边形.
∵两张纸条等宽,
∴DE=DF.
∵DE•AB=DF•BC,
∴AB=BC,
∴平行四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
在Rt△AOD中,OA=4cm,OB=3cm,
∴AB==5cm,
故选:A.
【点睛】本题主要考查菱形的判定和性质、平行四边形的判定与性质、勾股定理等知识,证得四边形ABCD是菱形是解题的关键.
23.如图,菱形的周长为20,面积为24,分别作P点到直线、的垂线段、,则等于 ________.
【答案】
【分析】本题考查了菱形的性质、三角形的面积,先根据菱形的性质得到线段的长度以及三角形的面积,然后即可求解,掌握菱形的性质是解题的关键.
【详解】解:∵菱形的周长为20,面积为24,
∴,,
∵分别作P点到直线、的垂线段、,
∴,
∴,
即,
∴,
故答案为:.
24.菱形与3个全等的正六边形按如图放置,若正六边形的边长为a,则菱形的边长为( )
A.2a B. C.3a D.4a
【答案】D
【分析】本题考查了正多边形的内角问题,涉及等边三角形的判定与性质,菱形的判定与性质等知识点,熟练掌握各知识点并灵活运用是解题的关键.
延长交于点,延长交于点,先求出正六边形的内角以及外角,可证明为等边三角形,则,然后证明四边形为菱形,即可求解.
【详解】解:如图,延长交于点,延长交于点,
∵正六边形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
同理,,
∴,
∴,
∴,,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴四边形为菱形,
∴,
同理可证明:四边形为菱形,
∴,
∴,
故选:D.
题型九:根据菱形的性质与判定求面积
解题思路:①先判定图形是菱形,再选用对应面积公式;②已知对角线,用对角线乘积一半;已知边长与高,用底乘高;③不能直接求整体时,借助全等进行面积割补转化;④嵌套图形理清边长、对角线数量关系,再代入公式计算。
25.如图,小华剪了两条宽为的纸条,交叉叠放在一起,且它们较小的交角为,则它们重叠部分的面积为( )
A.1 B.2 C.3 D.
【答案】D
【分析】此题考查菱形的判定与性质及勾股定理,解题关键在于掌握判定定理和作辅助线首先过点作于点,于点,由题意可得四边形是平行四边形,继而求得的长,判定四边形是菱形,则可求得答案
【详解】解:过点作于点,于点,
根据题意得:,,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴,,
∴
∵在中,,即
∴,
同理:,
∴,
∴四边形是菱形,
∴,
∴
故选:
26.如图,在的两边上分别截取,,使,分别以点,为圆心,长为半径画弧,两弧交于点,连接,,,,与相交于点.若,,则四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由作图过程可知,可得四边形是菱形,则,由勾股定理求得,再求得两条对角线的长,利用菱形面积公式求解即可.
【详解】解:由作图过程可知,
四边形是菱形,
,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴四边形的面积为.
27.如图,在四边形中,,E,F分别是,的中点,G,H分别是对角线,的中点,顺次连接E,G,F,H,则四边形面积的最大值为_________.
【答案】
【分析】根据三角形中位线可得,,然后可得四边形是菱形,进而问题可求解.
【详解】解:∵四边形中,E、F、G、H分别是、、、的中点,
∴,.
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴四边形是菱形,
要使四边形的面积最大,则需满足,
∴四边形面积的最大值为.
题型十:菱形与折叠问题
解题思路:①抓住折叠核心不变量:折叠前后对应边相等、对应角相等;②设未知线段为x,其余相关线段用含x的代数式表示;③菱形自带对角线垂直,图中多出现直角三角形,列勾股定理方程求解;④结合菱形四边相等、对角相等做边角代换;⑤注意审题,部分题目存在多解情况。
28.如图,在菱形中,,将菱形折叠,使点恰好落在对角线上的点处,折痕为,若,则点到的距离为____________.
【答案】
【分析】过点作于点,先得出是等边三角形,则,进而可得,再设,则,利用将,,,表示出来,在中,利用勾股定理求出的值,据此即可得.
【详解】解:如图,过点作于点,
∵四边形是菱形,且,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴在中,,
设,则,
∴,,
由折叠的性质得:,
∵,,
∴,
∴,
∴,
在中,,即,
解得,
∴,
即点到的距离为.
29.如图,在菱形中,对角线与相交于点,点在上,连接,将沿折叠,使的对应线段经过点.若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据菱形的性质得出,,,,根据勾股定理求出,则,根据翻折得出,最后根据即可求解.
【详解】解:∵在菱形中,,,
∴,,,,
∴在中,,
∴,
∵翻折,
∴,
∴.
30.如图,在菱形中,,,点在边上,且,是边上一动点,将沿直线折叠,点落在点处,当点在四边形内部(含边界)时,的长度的最小值是( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】C
【分析】根据题意可知点在以为圆心,长为半径的圆上运动,连接,由,即,,然后根据点在四边形内部(含边界),可推出当点正好落在边上时,最短,此时易证是等边三角形,最后根据等边三角形的性质即可求得.
【详解】解:根据折叠的性质可知,,,为定点,
点在以为圆心,长为半径的圆上运动,如图所示,连接,
,即,
,
点在四边形内部(含边界),
当点正好落在边上时,最短,此时,最短,如图所示,
四边形为菱形,,
,
又,
是等边三角形,
,
.
解答题
1.如图,在菱形中,点分别在边上,且.
(1)求证:;
(2)设与交于点,则___________°.
【答案】(1)证明:四边形为菱形,
,
∵,
,即.
在和中,,
;
(2)26
【分析】(1)利用即可证明;
(2)利用全等三角形的性质求得,利用菱形的性质求得,再根据三角形的内角和定理和三角形的外角性质求解即可.
【详解】(1)略
(2)解:∵,
∴,
∵菱形,
∴,
,
.
2.如图,将边长为的菱形放在平面直角坐标系中,点在轴的正半轴上,边与轴重合,且.
(1)求点的坐标;
(2)求所在直线的函数表达式.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据菱形性质和勾股定理计算即可求出的坐标.
(2)由(1)可知的坐标,利用菱形边长求出的坐标,再利用待定系数法求函数解析式即可.
【详解】(1)解:∵,
∴设,则,
∵,
∴,
∵菱形的边长为,
∴,
∴,
∴,,
∵四边形是菱形,
∴轴,,
∴.
(2)解:由(1)可知点,,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
解得.
∴直线的解析式为.
3.如图,已知菱形的对角线、相交于点O,延长至点E,使,连接.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,,求菱形的面积.
【答案】(1)证明:∵四边形是菱形,
∴,,
∵,
∴,,
∴四边形是平行四边形.
(2)
【分析】(1)由菱形的性质得到,,结合得到,,即可得证结论;
(2)根据平行四边形的性质得到,则.根据菱形的性质得到,,,从而得出,根据含角的直角三角形的性质及勾股定理求出,得到,再根据菱形的面积公式计算即可.
【详解】(1)略
(2)解:∵在中,,
∴.
∵四边形是菱形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∵在中,,即,
∴,
∴,
∴.
4.如图,平行四边形的对角线,相交于点,点,在上,.
(1)求证:;
(2)连接,,请添加一个条件,使四边形是菱形.(不需要说明理由)
【答案】(1)证明:∵四边形是平行四边形,是平行四边形的对角线,
∴,
∵,
∴,即,
在和中,,
∴,
∴.
(2)(答案不唯一)
【分析】(1)利用平行四边形的性质“对角线互相平分”以及等量代换证明;
(2)根据平行四边形的判定“一组对边平行且相等”证得四边形是平行四边形,根据菱形的判定得到答案.
【详解】(1)略
(2)解:当时,四边形为菱形,理由如下:
如图所示,
,
由(1)知,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形.
5.如图,中,平分交于点,过点作交于点,连接交于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,,求的长.
【答案】(1)证明:平行四边形,
.
又,
四边形是平行四边形.
是的平分线,
.
,
,
,
,
四边形是菱形.
(2)
【分析】(1)先利用平行四边形的性质证明四边形是平行四边形,利用平行线的性质和角平分线的定义进一步证明,根据等角对等边得出,即可证明四边形是菱形.
(2)作于点,由菱形的性质得出,由含30度直角三角形的性质得出,由勾股定理得出, 由含30度直角三角形的性质得出,
由勾股定理得出,由线段的和差关系得出,最后由勾股定理即可求出.
【详解】(1)略
(2)解:如图,作于点.
四边形是菱形,
.
,
.
在中,,,
,
∴,
在中,,
∴,
∵平行四边形,
∴,
,
.
6.如图,在四边形中,为上一点且,连接交于点O,平分.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)若,求四边形的面积.
【答案】(1)证明:∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形;
(2)
【分析】(1)由平行加平分角可得,可得四边形是平行四边形,由已知条件即可证明;
(2)设菱形的边长为,在中,利用勾股定理建立方程求出菱形的边长即可求解.
【详解】(1)证明:略;
(2)解:由于四边形为菱形,故设菱形的边长为,
则,,
∵,,
∴由勾股定理得,,
即,
解得,
即,
∴四边形的面积为.
7.如图,在中,D、E分别是、的中点,,延长到点F,使得,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求菱形的面积.
【答案】(1)证明:∵D、E分别是、的中点,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,即,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴是菱形.
(2)
【分析】(1)根据D、E分别是、的中点,得到,,结合推出,即可证明四边形是平行四边形,再根据即可得证结论;
(2)根据菱形的性质得到,,因此是等边三角形,则.过点E作于点N,则,得到,根据勾股定理求出,由菱形的面积公式求解即可.
【详解】(1)略
(2)解:∵四边形是菱形,
∴,,
∴是等边三角形,
∴.
过点E作于点N,则,
∴,
∴,
∴,
∴.
8.如图,在中,,为边上的一点,将沿折叠,点B的对应点为落在边上.
(1)如图1,猜想四边形的形状并证明;
(2)如图2,在(1)的条件下,以A为圆心,为半径画弧交于点F,若,.求的长.
【答案】(1)解:四边形为菱形,证明如下:
由折叠得,,,,
在中,,
.
,
∴四边形为菱形.
(2)5
【分析】(1)根据折叠可得对应边相等,对应角相等,从而可证得四条边相等,即可判定四边形为菱形;
(2)设,表示出、的长度,由四边形为菱形可得,,从而可得,,再结合勾股定理即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:连接交于点,
由题意得,,设,则.
,
由(1)得,四边形为菱形.
,,
,,
在中,,
∴,解得,(舍去),
.
试卷第1页,共3页
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专题01菱形的性质与判定精讲学案
核心立意
本节课在平行四边形的已有知识基础上,学习菱形的定义、性质与判定。菱形作为特殊平行四边形,兼具平行四边形基础特征与自身独有的边、对角线特性。通过边角、对角线的性质开展角度、线段、面积计算与几何逻辑证明,对比区分菱形、矩形、普通平行四边形的性质差异,规范菱形判定的证明书写格式,为后续矩形、正方形的系统学习搭建特殊平行四边形的知识框架,锻炼几何图形转化与逻辑推理核心能力。
一、菱形的定义
一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
注解:菱形属于特殊平行四边形,天然具备平行四边形所有性质(对边平行、对角相等、对角线互相平分)。
二、菱形核心性质(大题证明可直接引用)
1. 边:四条边都相等,对边平行;可直接实现线段等量代换。
2. 角:对角相等,邻角互补;菱形内角不一定是直角。
3. 对角线(重中之重,高频命题点):对角线互相垂直平分;每一条对角线平分一组对角;两条对角线把菱形分割成四个全等的直角三角形,计算优先使用该模型。
4. 对称性:既是中心对称图形(对称中心:对角线交点),又是轴对称图形;共2条对称轴,为两条对角线所在直线。
5. 面积两个公式
① S菱形=底高(通用平行四边形面积公式)
② S菱形=对角线1对角线2(菱形、正方形专用,普通平行四边形、矩形不可直接用)
三、菱形判定(阅卷标准,两类前提务必分清)
1. 定义法(平行四边形为基础):一组邻边相等的平行四边形是菱形。
2. 边判定(普通四边形直接判定):四条边相等的四边形是菱形。
3. 对角线判定
① 平行四边形基础:对角线互相垂直的平行四边形是菱形。
② 普通四边形基础:对角线互相垂直平分的四边形是菱形。
教师批注:考试最容易跳步扣分:只写对角线互相垂直,直接说四边形是菱形,缺少“平分”或者缺少“已经是平行四边形”条件,直接扣分。
(课堂必强调)
1. 判定逻辑漏洞:对角线互相垂直不能直接判定普通四边形是菱形,必须要有“平分”条件,或者先证它是平行四边形。
2. 面积公式滥用:对角线乘积的一半只用于菱形、正方形,矩形、普通平行四边形不能套用。
3. 对角线性质混淆:菱形对角线互相垂直,但对角线不相等;矩形对角线相等,但不垂直,二者做好对比区分。
4. 对称轴记忆错误:菱形只有2条对称轴,不要和正方形4条对称轴混淆。
5. 证明跳步:证明菱形时,条件推导不完整,直接下菱形结论,造成步骤扣分
题型
考察方向
难度
题型一
利用菱形的性质求角度
★★★
题型二
利用菱形的性质求线段长
★★★★
题型三
利用菱形的性质求面积
★★★
题型四
利用菱形的性质证明
★★★★
题型五
添一个条件使四边形是菱形
★★★★
题型六
证明四边形是菱形
★★★★★
题型七
根据菱形的性质与判定求角度
★★★★
题型八
根据菱形的性质与判定求线段长
★★★★★
题型九
根据菱形的性质与判定求面积
★★★★
题型十
菱形与折叠问题
★★★★★
拔高题
8题
星级说明:★基础★★中档★★★拔高
题型一:利用菱形的性质求角度
解题思路:①运用菱形基础性质:四边相等、对角相等、邻角互补,对角线平分一组对角;②看到对角线优先识别等腰三角形,利用等边对等角推导角度;③结合三角形内角和、外角定理完成计算;④用好对角线平分内角,做角的等量代换。
1.如图,是菱形的对角线,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,菱形中,过顶点作交对角线于点,若,则___________.
3.如图,在菱形中,点E在边上,连接、,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
题型二:利用菱形的性质求线段长
解题思路:①利用菱形四条边相等进行线段等量转化;②对角线互相垂直平分,将菱形分成四个全等直角三角形;③把已知边长、对角线一半放入直角三角形,用勾股定理求未知线段,再还原完整对角线长度;④结合全等三角形完成线段转移。
4.如图,在菱形中,,对角线的长为( )
A.20 B.15 C. D.5
5.如图,菱形的周长是,且,菱形的面积为,则______ .
6.如图,菱形中,,对角线、交于点O,平分交于点E,且,菱形的边长为( )
A. B. C. D.
题型三:利用菱形的性质求面积
解题思路:①灵活选用两个面积公式:S=底高、S=对角线1对角线2;②已知两条对角线,直接用对角线乘积的一半求解;③仅已知边长,需要作出高,用底乘高计算;④遇到不规则图形,分割成直角、等腰三角形,用面积和差求解。
7.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所示,其示意图如图所示,测得,,则菱形的面积为( )
A. B. C. D.
8.如图,菱形的对角线相交于点O,过点O作交于点H,若,,则菱形的面积为( )
A.12 B.20 C.24 D.48
9.如图,在菱形中,,交于点,于点,,,则菱形的面积为_______.
题型四:利用菱形的性质证明
解题思路:①直接由菱形性质获取边相等、对角线互相垂直平分、对角线平分内角等条件;②证明线段相等:优先利用菱形边的性质,或构造全等三角形;③证明角相等:利用对角线平分内角、全等三角形对应角相等做代换;④书写证明步骤,条件要写全,不跳关键步骤。
10.如图,菱形的对角线与相交于点.下列结论不一定正确的是( )
A. B.
C. D.
11.如图,菱形的对角线相交于点,过点且与边,分别相交于点,.若,,则与的面积之和为_______.
12.如图,在菱形中,,,点是菱形内部一点,且满足,则的最小值是( )
A. B. C. D.
题型五:添一个条件使四边形是菱形
解题思路:①先看清题干给出的已知图形,分清已经是平行四边形,还是普通四边形;②若已经是平行四边形:添加一组邻边相等,或对角线互相垂直;③若是普通四边形:可添加四条边都相等,或对角线互相垂直平分;④只补充一个条件,条件必须充分,能够直接推出菱形。
13.在平行四边形中,下列条件能判定这个平行四边形为菱形的是( )
A. B. C. D.
14.如图,在四边形中,,垂足为O,.只需添加一个条件即可证明四边形是菱形,这个条件可以是____________(写出一个即可).
15.如图,中,点,,分别为边,,的中点,连接,,,下列条件中,能判断四边形是菱形的是( )
A. B.
C. D.
题型六:证明四边形是菱形
解题思路:①路径一:先证四边形是平行四边形,再证一组邻边相等,或者对角线互相垂直;②路径二:直接证明四边形的四条边全部相等;③路径三:证明对角线互相垂直且平分;④严禁跳步,普通四边形只写对角线互相垂直不能判定菱形;⑤规范书写推理链条,每一步要有依据。
16.在校园艺术节中,同学们准备制作4个菱形画框.完成后,他们决定通过测量来验证画框的形状,根据下列测量结果,其中不能判定画框为菱形的测量方式是( )
A. B.
C. D.
17.如图,法国数学家瓦里尼翁发现,顺次连接四边形各边中点,,,得到的平行四边形与原四边形关系密切,因此四边形也被称为瓦里尼翁四边形.已知原四边形的对角线,瓦里尼翁平行四边形是_________.(填“平行四边形”、“矩形”、“菱形”、“正方形”)
18.数学活动课上,在平行四边形中,对角线相交于点,小颖同学利用尺规按如下步骤操作:①如图,以为圆心,以长为半径画弧;②以为圆心,以长为半径画弧;两弧交于点,分别连接,.小颖认为:若,则四边形是菱形,她最直接的判定依据是( )
A.四条边相等的四边形是菱形 B.一组邻边相等的平行四边形是菱形
C.对角线互相垂直的平行四边形是菱形 D.菱形的四条边相等
题型七:根据菱形的性质与判定求角度
解题思路:①先完成判定,证明图形为菱形之后,才可以使用菱形角度相关性质;②利用对角线平分内角、等腰三角形等边对等角,结合三角形内角和、外角求角;③分清解题顺序:先判定,后用菱形性质计算角度,不默认图形是菱形;④结合全等做好角度等量代换。
19.如图,在中,与交于点,点为中点,若,则( )
A. B. C. D.
20.如图,以的顶点为圆心,任意长为半径作弧,分别交的两边于点,;分别以,为圆心,(或)长为半径作弧,两弧相交于点(非点);作射线,交前面弧于点,连接,若,则的度数为________.
21.如图,四边形中,,,,过点B作的平行线,过点D作的平行线,两平行线相交于点E,连接AE,则( )
A. B. C. D.
题型八:根据菱形的性质与判定求线段长
解题思路:①先判定四边形为菱形,得到四边相等、对角线互相垂直平分的条件;②对角线分割出直角三角形,借助勾股定理求边长、对角线;③题目存在多个特殊四边形时,传递边长等量关系;④结合全等三角形完成线段的转移与代换。
22.如图,两张等宽的纸条交叉叠放在一起,重合部分构成四边形,若测得,之间的距离为,,之间的距离为,则线段的长为( )
A. B. C. D.
23.如图,菱形的周长为20,面积为24,分别作P点到直线、的垂线段、,则等于 ________.
24.菱形与3个全等的正六边形按如图放置,若正六边形的边长为a,则菱形的边长为( )
A.2a B. C.3a D.4a
题型九:根据菱形的性质与判定求面积
解题思路:①先判定图形是菱形,再选用对应面积公式;②已知对角线,用对角线乘积一半;已知边长与高,用底乘高;③不能直接求整体时,借助全等进行面积割补转化;④嵌套图形理清边长、对角线数量关系,再代入公式计算。
25.如图,小华剪了两条宽为的纸条,交叉叠放在一起,且它们较小的交角为,则它们重叠部分的面积为( )
A.1 B.2 C.3 D.
26.如图,在的两边上分别截取,,使,分别以点,为圆心,长为半径画弧,两弧交于点,连接,,,,与相交于点.若,,则四边形的面积为( )
A. B. C. D.
27.如图,在四边形中,,E,F分别是,的中点,G,H分别是对角线,的中点,顺次连接E,G,F,H,则四边形面积的最大值为_________.
题型十:菱形与折叠问题
解题思路:①抓住折叠核心不变量:折叠前后对应边相等、对应角相等;②设未知线段为x,其余相关线段用含x的代数式表示;③菱形自带对角线垂直,图中多出现直角三角形,列勾股定理方程求解;④结合菱形四边相等、对角相等做边角代换;⑤注意审题,部分题目存在多解情况。
28.如图,在菱形中,,将菱形折叠,使点恰好落在对角线上的点处,折痕为,若,则点到的距离为____________.
29.如图,在菱形中,对角线与相交于点,点在上,连接,将沿折叠,使的对应线段经过点.若,,则的长为( )
A. B. C. D.
30.如图,在菱形中,,,点在边上,且,是边上一动点,将沿直线折叠,点落在点处,当点在四边形内部(含边界)时,的长度的最小值是( )
A.2 B. C.4 D.
解答题
1.如图,在菱形中,点分别在边上,且.
(1)求证:;
(2)设与交于点,则___________°.
2.如图,将边长为的菱形放在平面直角坐标系中,点在轴的正半轴上,边与轴重合,且.
(1)求点的坐标;
(2)求所在直线的函数表达式.
3.如图,已知菱形的对角线、相交于点O,延长至点E,使,连接.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,,求菱形的面积.
4.如图,平行四边形的对角线,相交于点,点,在上,.
(1)求证:;
(2)连接,,请添加一个条件,使四边形是菱形.(不需要说明理由)
5.如图,中,平分交于点,过点作交于点,连接交于点,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,,求的长.
6.如图,在四边形中,为上一点且,连接交于点O,平分.
(1)求证:四边形为菱形;
(2)若,求四边形的面积.
7.如图,在中,D、E分别是、的中点,,延长到点F,使得,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求菱形的面积.
8.如图,在中,,为边上的一点,将沿折叠,点B的对应点为落在边上.
(1)如图1,猜想四边形的形状并证明;
(2)如图2,在(1)的条件下,以A为圆心,为半径画弧交于点F,若,.求的长.
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