内容正文:
1.2菱形的性质与判定
一、单选题(本大题共11小题)
1.已知四边形的对角线互相平分,要使它成为菱形,还需要添加一个条件,这个条件是( )
A. B. C. D.
2.如图,菱形中, ,则( )
A. B. C. D.
3.如图,在菱形 中,对角线 与 交于点 , ,垂足为 ,若 ,则 的大小为( )
A.
B.
C.
D.
4.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E为CD的中点.若OE=3,则菱形ABCD的周长为( )
A.6 B.12 C.24 D.48
5.如图,中,,,对角线,相交于点,点,,,分别是,,,的中点,则下列说法正确的是( )
A.
B. 若,其他条件不变,则四边形为菱形
C. 四边形是菱形
D.
6.如图,平面直角坐标系中,平行四边形的边在轴上,.若将边向左平移,当四边形是菱形时,平移的距离是( )
A.1 B.2 C.1或11 D.2或11
7.利用尺规作图,过直线外一点作已知直线的平行线.下列作法错误的是( )
A. B.
C. D.
8.如图,菱形的边长为13,对角线,点E,F分别是边,的中点,连接并延长与的延长线相交于点G,则( )
A.13 B.10 C.12 D.5
9.如图,中,,.利用直尺和圆规作图:
①以点为圆心,适当长为半径作弧,交于,交于;②分别以点、为圆心,大于长为半径作弧,两弧相交于点,作射线交于点;③分别以点、为圆心,大于长为半径作弧,两弧相交于点,两点,连接,交于点,交于点,连接,.下列判断错误的是( )
A.
B.
C.若,则四边形是菱形
D.
10.如图,在菱形纸片中,,点在边上,将菱形纸片沿折叠,点落在边的垂直平分线上的点处,则的大小为( )
A. B. C. D.
11.如图,用直尺和圆规作菱形,作图过程如下:①作锐角;②以点为圆心,以任意长度为半径作弧,与的两边分别交于点,;③分别以点,为圆心,以的长度为半径作弧,两弧相交于点,分别连接,,则四边形即为菱形,其依据是( )
A.一组邻边相等的四边形是菱形
B.四条边相等的四边形是菱形
C.对角线互相垂直的平行四边形是菱形
D.每条对角线平分一组对角的平行四边形是菱形
二、填空题(本大题共5小题)
12.如图,在菱形中,, ,点是的中点,点为上一动点,将沿折叠,得到.若与菱形的对角线平行,则的长为________.
13.菱形中,点是边的中点,交直线于点.若,,则菱形的边长为________________.
14.如图,是边长为1的等边三角形,取边中点E,作,,得到四边形,它的周长记作;取中点,作,,得到四边形,它的周长记作,…,照此规律作下去,则______.
15.如图,在菱形中,,.动点P从点A开始沿边以的速度向点B运动,动点Q从点C开始沿边以的速度向点D运动,点P,点Q同时出发,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动.当时,与交于点H,四边形、四边形的面积分别为()、().则的值为______.
16.如图,在菱形中,,E,F分别是边和对角线上的动点,且,则的最小值为_________.
三、解答题(本大题共6小题)
17.如图1,四边形中,,,我们把这种两组邻边分别相等的四边形叫做“筝形”.
(1)①以下图形一定是“筝形”的是( )
A.平行四边形 B.直角三角形 C.菱形 D.矩形
②顺次连接“筝形”四边中点而得到的四边形是( )
A.平行四边形 B.正方形 C.菱形 D.矩形
(2)如图2,已知圆的内接四边形的对角线交点O,且,若记,,,,的面积分别为:,,,,且,求证:四边形是“筝形”;
(3)在(2)的条件下,以四边形的对角线与为坐标轴,以点O为坐标原点建立的平面直角坐标系,若四边形的面积为S,且同时满足三个条件:①;②四边形的周长为32;③;
若E为的中点,F为线段上一动点,连接,动点P从点E出发,以的速度沿线段匀速运动到点F,再以的速度沿线段匀速运动到点B,到达点B后停止运动,当点P沿上述路线运动到点B所需要的时间最短时,求点P走完全程所需的时间及直线的解析式.
18.学习平行四边形后,某数学兴趣小组对有一个内角为 的平行四边形的折叠问题展开研究,过程如下:
图(1) 图(2)
【探究发现】 如图(1),在平行四边形中, ,, 为边的中点,点在边上,且,连接,将沿翻折得到,点的对称点为点.小组成员发现四边形是一个特殊的四边形,请判断该四边形的形状,并说明理由.
【探究证明】 取图(1)中的边的中点,点在边上,且,连接,将沿翻折得到,点的对称点为点.连接, ,如图(2).求证:四边形是平行四边形.
【探究提升】 在图(2)中,四边形能否成为轴对称图形?如果能,直接写出的值;如果不能,说明理由.
19.综合与实践
【问题情境】在学习了特殊平行四边形的性质后,同学们对菱形的性质进行了深入探究.
【观察发现与实践】如图,在菱形中,,E是对角线上任意一点,F是线段延长线上一点,且,连接、.
(1)如图1,当E是线段的中点,且时,求的面积;
(2)如图2,当点E不是线段的中点时,求证:;
(3)如图3,当点E是线段延长线上的任意一点时,(2)中的结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由.
20.综合与探究
问题情境:如图1,在中,,,点E为的中点,点F是边上的一个动点,连接,将沿折叠,点B的对应点为.
(1)猜想验证:如图2,当点F与点C重合时,点恰好与点A重合,猜想四边形的形状,并说明理由.
(2)深入探究:点F在边上移动(不与点B,C重合),当直线与边交于点H时.
①请用图3证明.
②连接,当是等腰直角三角形时,请直接写出边的长.
21.下面是小高同学设计的“利用直角三角形作矩形”的尺规作图过程:
已知:如图1,是直角三角形,,是中点.求作:点,使得四边形是矩形.作法:①作射线;
②以点为圆心,为半径画弧交的延长线于点;
③连接、,所以四边形为矩形,点即为所求.
根据小高同学设计的尺规作图过程完成下列问题:
(1)使用直尺和圆规,在图1中补全图形(保留作图痕迹);
(2)证明:四边形是矩形;
(3)如图2,在矩形的边、上各有一点、,且经过中点,请在、上各找一点、,使得四边形为菱形(要求:利用直尺和圆规,作出图形,保留作图痕迹).
22.问题情境
一节几何探究课上,老师提出如下问题:如图1,在菱形中,,点M在对角线上,点N在射线上,且,请猜想与的数量关系,并加以证明.
观察思考
(1)请解答老师提出的问题.
探索发现
(2)如图2,在图1的基础上连接,取的中点E,连接,.
①试猜想当点M与点A重合时,与之间的数量关系为 .
②当点M与点A不重合时,试探究①中结论是否仍成立,若成立;若不成立,请说明理由.
参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
B
D
B
C
B
C
D
B
D
D
B
12.或3
13.或
14.
15.解:∵四边形是菱形,
∴,,
∵,
∴,
∴和都是等边三角形,
∴,
,
,
设点P运动的时间为,则,,,,
∵,,
∴四边形为平行四边形,
∴,即,解得,
∴,,
∴,
∴和都是等边三角形,
∴,,
∴,,
,,
∴,
,
∴.
16.解:如图,的下方作,截取,使得,连接,.
四边形是菱形,,
,,
,,,
,
,
,
,,
,
,
,
的最小值为,
故答案为.
17.(1)解:①∵平行四边形,直角三角形,矩形的邻边不一定相等,
∴平行四边形,直角三角形,矩形不是“筝形”;
∵菱形的邻边相等,
∴菱形是“筝形”;
故此题答案为C;
②如图所示,点E,F,G,H分别是,,,的中点,连接,,,,
∵,,
∴垂直平分,
∴,;
∵点E,F,G,H分别是,,,的中点
∴,,,,
∴,,
∴四边形是平行四边形;
∵,,
∴;
∵点E,H分别是,的中点,
∴,
∴,
∴四边形是矩形;
故此题答案为D;
(2)解:设,,,;
∵,
∴,,,;
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴或,
∴或;
∵,
∴,
∴,
∴;
∵,
∴,,
∴四边形是“筝形”;
(3)解:∵,
,
,
,
,
,
,
,
,
∴,
,
∴,
∴;
又∵,
∴,
∴,
∴;
同理可得,,
∴四边形是平行四边形;
又∵,
∴四边形是菱形;
∵,
∴,,
如图,过点作于,过点作于.
∵点的运动时间,
,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵菱形的周长为,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,,;
∵,
在中,,,
∴,
由勾股定理,
∴点走完全程所需的时间为.
此时,
设直线的解析式为:,
则,解得:,
则直线的解析式为:.
18.将沿翻折得到,点的对称点为点,
, .
,
, 四边形是菱形, .
为边的中点, 为边的中点,
, .
四边形是平行四边形,
, , , .
四边形是菱形,
, ,
四边形是平行四边形.
四边形能成为轴对称图形.或.由【探究证明】知,四边形是平行四边形.若四边形为轴对称图形,则四边形是矩形或菱形.当四边形是矩形时,如图(1),过作于,过作于,则四边形为矩形.
图(1)
, , .
设,则.在直角三角形中,由勾股定理得.
为中点,
, .
四边形是矩形, .
, ,
,
,
.在直角三角形中,由勾股定理得.
,
,
.
当四边形是菱形时,如图(2),延长交于.
图(2)
设,则.
四边形是菱形,
.
, ,
四边形是平行四边形, ,
, ,
,
是等边三角形,
,
,
.
综上所述,四边形能成为轴对称图形, 的值为2或.
19.(1)
(2)证明:如图2,作交于G,
由(1)知是等边三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,,
∴,,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴;
(3)解:成立,证明如下:
如图3,作交的延长线于H,
由(1)知是等边三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴.
20.(1)解:四边形是菱形,理由如下:
∵折叠,
∴垂直平分,
∴,
又∵,
∴为等边三角形,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴四边形为菱形;
(2)解:①延长交的延长线于点,连接,
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∵点为的中点,
∴,
∴,
∴,
∵折叠,
∴,
∴,
∴,
∴,即;
②当是等腰直角三角形时,分三种情况:
当时,则,,作,如图,则,
∵,,
∴,
∵平行四边形,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∴,
∴,
由①知:,,
∴,
∴,即:,
∴,
∴;
当时,则,作于点,如图,由上可知:,
则,,,
∴,,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
∴;
当时,则,,如图,
则,
∴,,
∵,
∴,即,
∴,
∴;
综上:的长为或或.
21.(1)解:如图所示:四边形为矩形,点即为所求,
;
(2)证明:∵,,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形;
(3)解:如图,连接并延长交于点,作的垂直平分线,分别交于点,交于点,连接、、、,则四边形即为所作,
,
∵四边形为矩形,
∴,,,
∵为的中点,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
由线段垂直平分线的性质可得,,
∴,
∴四边形为菱形.
22.(1),
证明:四边形是菱形,
,
,
和为等边三角形,
,
,
,
,
,
;
(2)①如图,
E为BM的中点,是等边三角形,
,
.
②①中的结论仍成立.
证明:延长至H,使,连接,NH,
E为的中点,
,
,
,
,
,
,
,
,
由(1)可知,,
,
又,
,
,,
,
,
为等边三角形,
,
,
.
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