数学-专题18.3 菱形的性质与判定【八大题型】(举一反三)(人教版)(带答案)_第1页
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文档简介

专题18.3菱形的性质与判定【八大题型】【人教版】TOC\o"1-3"\h\u【题型1由菱形的性质求线段的长度】 1【题型2由菱形的性质求角的度数】 4【题型3由菱形的性质求面积】 8【题型4由菱形的性质求点的坐标】 11【题型5菱形判定的条件】 15【题型6证明四边形是菱形】 18【题型7菱形中多结论问题】 23【题型8菱形的判定与性质综合】 32【知识点1菱形的定义】有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.【知识点2菱形的性质】①菱形具有平行四边形的一切性质;②菱形的四条边都相等;③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;④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直线.【题型1由菱形的性质求线段的长度】【例1】(2022•青县二模)如图,在菱形ABCD中,AB=BD=10,点F为AD的中点,FE⊥BD于E,则EF的长为()A.23 B.52 C.53【分析】证△ABD是等边三角形,得∠ABD=60°,AF=12AD=5,∠ABF=∠DBF=30°,再由勾股定理得BF=5【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,

∴AB=AD,∵AB=BD=10,∴AB=AD=BD=10,∴△ABD是等边三角形,∴∠ABD=60°,∵点F为AD的中点,∴AF=12AD=5,∠ABF=∠DBF=1∴BF=AB2∵FE⊥BD,∴∠BEF=90°,∴EF=12BF故选:C.【变式1-1】(2022春•北碚区校级期中)如图,菱形ABCD的对角线交于点O,过点A作AE⊥CD于点E,连接OE.若AB=3,OE=2,则DEA.53 B.32 C.43【分析】由直角三角形斜边上的中线性质得AC=2OE=22,则OA=12AC=2,再由勾股定理得OB=7,则BD=2OB=2【解答】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=22,

∴OA=12AC在Rt△AOB中,由勾股定理得:OB=A∴BD=2OB=27,∵S菱形ABCD=CD•AE=12AC•BD=12×22∴AE=2∴DE=A故选:A.【变式1-2】(2022春•江汉区期中)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CH,若AB=2,AC=23,则CH的长是()A.5 B.3 C.7 D.4【分析】由菱形的性质得∠ADC=2∠BDA,AD=CD=AB=2,OA=OC=3,OB=OD,AC⊥BD,再由勾股定理得OB=1,则BD=2OB=2,得AB=AD=BD,然后由等边三角形的性质得∠ADH=30°,AH=1,进而由勾股定理得DH=3,求出∠【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,AB=2,AC=23,∴∠ADC=2∠BDA,AD=CD=AB=2,OA=OC=3,OB=OD,AC⊥BD∴∠AOB=90°,∴OB=A∴BD=2OB=2,∴AB=AD=BD,∴△ABD是等边三角形,∴∠BAD=∠BDA=60°,∴∠ADC=2∠BDA=120°,∵DH⊥AB,

∴∠ADH=12∠BDA=30°,AH=BH=在Rt△ADH中,由勾股定理得:DH=A∵∠CDH=∠ADC﹣∠ADH=120°﹣30°=90°,∴CH=C故选:C.【变式1-3】(2022春•沙坪坝区校级期中)如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点E、F分别是AB、AO的中点,连接EF、BF.若AF=1,AE=3,则FBA.32 B.22 C.7 D.3【分析】根据菱形的性质和三角形中位线定理得出EF∥OB,进而利用勾股定理得出EF和BF即可.【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,∵点E、F分别是AB、AO的中点,∴EF∥OB,EF=12∴EF⊥AC,在Rt△AEF中,EF=A∴OB=22,在Rt△OFB中,OF=AF=1,∴BF=O故选:D.【题型2由菱形的性质求角的度数】【例2】(2022春•延津县期中)如图,在菱形ABCD中,直线MN分别交AB、CD、AC于点M、N和O,且AM=CN,连接BO.若∠OBC=65°,则∠DAC为()

A.65° B.30° C.25° D.20°【分析】由全等三角形的性质可证△AOM≌△CON,可得AO=CO,由等腰三角形的性质可得BO⊥AC,即可求解.【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴AB∥CD,AB=BC,BC∥AD,∴∠MAO=∠NCO,∠BCA=∠CAD,在△AOM和△CON中,∠MAO=∠NCO∠AOM=∠CON∴△AOM≌△CON(AAS),∴AO=CO,∵AB=BC,∴BO⊥AC,∴∠BCO=90°﹣∠OBC=25°=∠DAC,故选:C.【变式2-1】(2022•道里区二模)如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,DH⊥AB于点H,连接OH,∠CAD=20°,则∠DHO的度数是()A.20° B.25° C.30° D.40°【分析】先根据菱形的性质得OD=OB,AB∥CD,BD⊥AC,则利用DH⊥AB得到DH⊥CD,∠DHB=90°,所以OH为Rt△DHB的斜边DB上的中线,得到OH=OD=OB,利用等腰三角形的性质得∠1=∠DHO,然后利用等角的余角相等即可求出∠DHO的度数【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,

∴OD=OB,AB∥CD,BD⊥AC,∵DH⊥AB,∴DH⊥CD,∠DHB=90°,∴OH为Rt△DHB的斜边DB上的中线,∴OH=OD=OB,∴∠1=∠DHO,∵DH⊥CD,∴∠1+∠2=90°,∵BD⊥AC,∴∠2+∠DCO=90°,∴∠1=∠DCO,∴∠DHO=∠DCA,∵四边形ABCD是菱形,∴DA=DC,∴∠CAD=∠DCA=20°,∴∠DHO=20°,故选:A.【变式2-2】(2021秋•泰和县期末)如图,在菱形ABCD中,点E是CD上一点,连接AE交对角线BD于点F,连接CF,若∠AED=50°,则∠BCF=度.【分析】由“SAS”可证△ADF≌△CDF,可得∠DAF=∠DCF,由三角形内角和定理和平行线的性质可求解.【解答】解:方法1:∵四边形ABCD是菱形,∴AD=CD,AD∥BC,∠ADF=∠CDF,在△ADF和△CDF中,AD=CD∠ADF=∠CDF

∴△ADF≌△CDF(SAS),∴∠DAF=∠DCF,∵∠AED=50°,∴∠DAE+∠ADE=180°﹣50°=130°,∴∠ADE+∠DCF=130°,∵AD∥BC,∴∠ADE+∠BCD=180°,∴∠ADE+∠BCF+∠DCF=180°,∴∠BCF=180°﹣130°=50°,故答案为:50.方法2:∵四边形ABCD是菱形,∴BC=AB,∠CBF=∠ABF,AB∥CD,∴∠BAE=∠AED=50°,在△CBF和△ABF中,CB=AB∠CBF=∠ABF∴△CBF≌△ABF(SAS),∴∠BCF=∠BAF=50°,故答案为:50°.【变式2-3】(2022•玄武区二模)如图,菱形ABCD和正五边形AEFGH,F,G分别在BC,CD上,则∠1﹣∠2=°.【分析】过M作EM∥BC,由正五边形的性质得∠AEF=∠EAH=108°,再由菱形的性质得AD∥BC,则AD∥EM,然后由平行线的性质得∠2=72°﹣∠AEM,∠1=108°﹣∠AEM,即可解决问题.【解答】解:如图,过M作EM∥BC,∵五边形AEFGH是正五边形,

∴∠AEF=∠EAH=1∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BC,∴AD∥EM,∴∠AEM+∠DAE=180°,即∠AEM+∠2+∠EAH=180°,∴∠2=180°﹣∠AEM﹣∠EAH=180°﹣∠AEM﹣108°=72°﹣∠AEM,∵EM∥BC,∴∠1+∠AEM=108°,∴∠1=108°﹣∠AEM,∴∠1﹣∠2=108°﹣∠AEM﹣(72°﹣∠AEM)=108°﹣∠AEN﹣72°+∠AEM=36°,故答案为:36.【题型3由菱形的性质求面积】【例3】(2022•焦作模拟)如图,在菱形ABCD中,点E,F分别是边BC,CD的中点,连接AE,AF,EE若菱形ABCD的面积为16,则△AEF的面积为()A.4 B.6 C.8 D.10【分析】连接AC、BD,交于点O,AC交EF于点G,根据菱形性质可得菱形面积公式,然后根据三角形中位线定理得EF与BD关系,最后根据三角形面积公式代入计算可得答案.【解答】解:连接AC、BD,交于点O,AC交EF于点G,∵四边形ABCD是菱形,∴AO=OC,菱形ABCD的面积=12AC×

∵点E、F分别是边BC、CD的中点,∴EF∥BD,EF=12BD∴AC⊥EF,AG=3CG,设AC=a,BD=b,∴12ab=16,即ab∴△AEF的面积=12AG×EF=12×3故选:B.【变式3-1】(2022春•禹州市期中)如图,已知菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,点E,P,F分别是线段OB,CD,OD的中点,连接EP,PF,若AC=8,PE=210,则菱形ABCD的面积为()A.64 B.48 C.24 D.16【分析】根据菱形的性质得出AC⊥BD,进而利用三角形中位线定理和菱形的性质解答即可.【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,OA=OC,OB=OD,∵点E,P,F分别是线段OB,CD,OD的中点,∴PF∥AC,PF=12OC=∴PF⊥BD,∴EF=P∴BD=2EF=12,∴菱形ABCD是面积=1故选:B.【变式3-2】(2022•阿荣旗二模)两张菱形贺卡如图所示叠放,其中菱形ABCD的边长为6cm,∠BAD=60°,菱形A'B'C'D'可以看作是由菱形ABCD沿CA方向平移23cm得到,AD交C'D'于点E

,则重叠部分的面积为()cm2.A.83 B.93 C.103 D.113【分析】根据题意和题目中的数据,可以计算出AC′和EF的长,然后即可计算出重叠部分的面积.【解答】解:连接AC,BD,AC和BD交于点O,连接EF交AC于点O,交AB于点F,如图所示,∵菱形ABCD的边长为6cm,∠BAD=60°,∴AD=AB=6cm,AC⊥BD,∠DAO=30°,∴△DAB是等边三角形,DO=3cm,∴AO=AD2−DO∴AC=63cm,∵CC′=23cm,∴AC′=43cm,∴AH=23cm,∴EH=2cm,∴EF=4cm,∴重叠部分的面积为:AC′⋅EF2=43×42故选:A.【变式3-3】(2022•蓝田县二模)如图,在菱形ABCD中,∠A=120°,点P为边AB上一点(点P不与端点重合),连接CP,点E、F分别为AP、CP的中点,连接EF,若EF=2,则菱形ABCD的面积为()

A.8 B.83 C.9 D.93【分析】连接AC,BD交于点O,根据三角形中位线定理可得AC=4,然后根据菱形的性质可得△ADC是等边三角形,利用含30度角的直角三角形可得OD,进而可以解决问题.【解答】解:如图,连接AC,BD交于点O,∵点E、F分别为AP、CP的中点,EF=2,∴AC=2AE=4,在菱形ABCD中,AB∥CD,AD=CD,AC⊥BD,∵∠BAD=120°,∴∠ADC=60°,∴△ADC是等边三角形,∴AD=AC=4,∵四边形ABCD是菱形,∴OA=OC=2,AC⊥BD,∠ADO=30°,∴OD=3OA=23∴BD=2OD=43,则菱形ABCD的面积=12×AC•BD=12故选:B.【题型4由菱形的性质求点的坐标】【例4】(2022•东丽区一模)如图,四边形ABCD为菱形,A,B两点的坐标分别是(−23,2),(﹣1,−3),对角线相交于点A.(−23,−2) B.(23,−2) C.(1,【分析】由菱形的性质可得AO=CO,BO=DO,即可求解.

【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴AO=CO,BO=DO,∵A,B两点的坐标分别是(−23,2∴点C(23,﹣2),点D(1,3),故选B.【变式4-1】(2022•太湖县校级一模)如图,在平面直角坐标系中、四边形OABC为菱形,O为原点,A点坐标为(8,0),∠AOC=60°,则对角线交点E的坐标为()A.(4,23) B.(23,4) C.(23,6) D.(6,23)【分析】过点E作EF⊥x轴于点F,由直角三角形的性质求出EF长和OF长即可.【解答】解:过点E作EF⊥x轴于点F,∵四边形OABC为菱形,∠AOC=60°,∴∠AOE=12∠AOC=30°,∠∵A(8,0),∴OA=8,∴AE=12∴AF=12AE=2,EF∴OF=AO﹣AF=8﹣2=6,∴E(6,23),故选:D.【变式4-2】(2022•西平县模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,菱形OABC的顶点B在x轴上,且

OB=8cm,∠AOB=60°.点D从点O出发,沿O→A→B→C→O以2cm/s的速度做环绕运动,则第85秒时,点D的坐标为()A.(33,5) B.(3,33) C.【分析】由题意可得点D在AB上,且AD=2cm,由直角三角形的性质可求解.【解答】解:∵四边形OABC是菱形,∴AO=AB=BC=OC,∵∠AOB=60°,∴△AOB是等边三角形,∴AO=AB=BC=OC=8cm,∵沿O→A→B→C→O以2cm/s的速度做环绕运动,∴环绕一圈需要16秒,∵85÷16=5•••5,∴点D在AB上,且AD=2cm,∴BD=6cm,如图,过点D作DH⊥OB于H,∵∠ABO=60°,DH⊥OB,∴∠BDH=30°,∴BH=3cm,DH=3BH=33cm∴OH=5cm,∴点D(5,33),故选:C.

【变式4-3】(2022•巧家县二模)如图,菱形ABCD的四个顶点位于坐标轴上,对角线AC,BD交于原点O,线段AD的中点E的坐标为(−3,1),P是菱形ABCD边上的点,若△PDE是等腰三角形,则点P的坐标可能是【分析】根据菱形的性质和等腰三角形的判定和性质分三种情况解答即可.【解答】解:若△PDE是等腰三角形,以DE为半径,D为圆心,得出点P1,∵四边形ABCD是菱形,∴AD=DC=AB=BC,AC⊥BD,∵线段AD的中点E的坐标为(−3∴点P1的坐标为(3,1),∴AD=4,OD=2,OA=23,若△PDE是等腰三角形,以DE为半径,E为圆心,得出点P2,∴点P2的坐标为(−3若△PDE是等腰三角形,以DE为底,DE的线段垂直平分线交BC于点P3,∴点P3的坐标为(32,﹣3综上所述,点P的坐标可能是(3,1)或(−3,﹣1)或(32,﹣故答案为:(3,1)或(−3,﹣1)或(32,﹣【知识点3菱形的判定】①一组邻边相等的平行四边形是菱形;②四条边都相等的四边形是菱形.

③对角线互相垂直的平行四边形是菱形(或“对角线互相垂直平分的四边形是菱形”).

【题型5菱形判定的条件】【例5】(2022春•房山区期中)在四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O.现存在以下四个条件:①AB∥CD;②AO=OC;③AB=AD;④AC平分∠DAB.从中选取三个条件,可以判定四边形ABCD为菱形.则可以选择的条件序号是(写出所有可能的情况).【分析】根据角平分线定义得到∠DAO=∠BAO,根据全等三角形的性质得到DO=CB,根据平行四边形的性质得到四边形ABCD是平行四边形,根据菱形的判定定理即可得到结论.【解答】解:如:若②AO=OC;③AB=AD;④AC平分∠DAB,则四边形ABCD是菱形,证明:∵AC平分∠DAB,∴∠DAO=∠BAO,在△AOD和△AOB中,AD=AB∠DAO=∠BAO∴△AOD≌△AOB(ASA),∴DO=CB,∵AO=OC,∴四边形ABCD是平行四边形,又∵AB=AD,∴四边形ABCD是菱形,若①AB∥CD;②AO=OC;④AC平分∠DAB或①AB∥CD;③AB=AD;④AC平分∠DAB或②AO=OC;③AB=AD;④AC平分∠DAB.都可以判定四边形ABCD为菱形.故答案为:①②③或②③④或①②④或①③④或②③④.【变式5-1】(2022•海淀区二模)如图,在平行四边形ABCD中,过AC中点O的直线分别交边BC,AD于点E,F,连接AE,CF.只需添加一个条件即可证明四边形AECF是菱形,这个条件可以是(写出一个即可).

【分析】证△AOF≌△OCE(AAS),得OF=OE,再证四边形AECF是平行四边形,然后由菱形的判定即可得出结论.【解答】解:只需添加一个条件即可证明四边形AECF是菱形,这个条件可以是:AE=AF,理由如下:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠OAF=∠OCE,∠OFA=∠OEC,∵O是AC的中点,∴OA=OC,在△AOF和△OCE中,∠OAF=∠OCE∠OFA=∠OEC∴△AOF≌△OCE(AAS),∴OF=OE,∴四边形AECF是平行四边形,又∵AE=AF,∴平行四边形AECF是菱形,故答案为:AE=AF(答案不唯一).【变式5-2】(2022春•无锡期中)如图,已知点E、F分别是四边形ABCD的边AD、BC的中点,G、H分别是对角线BD、AC的中点,要使四边形EGFH是菱形,则四边形ABCD需满足的条件是()A.AB=CD B.AC=BD C.AC⊥BD D.AD=BC

【分析】由点E、F分别是四边形ABCD的边AD、BC的中点,G、H分别是对角线BD、AC的中点,根据三角形中位线的性质,可得EG=FH=12AB,EH=FG=12CD,又由当EG=FH=GF=【解答】解:∵点E、F分别是四边形ABCD的边AD、BC的中点,G、H分别是对角线BD、AC的中点,∴EG=FH=12AB,EH=FG=∵当EG=FH=GF=EH时,四边形EGFH是菱形,∴当AB=CD时,四边形EGFH是菱形.故选:A.【变式5-3】(2022•上海模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,平行四边形BCDE的顶点E在边AB上,联结CE、AD.添加一个条件,可以使四边形ADCE成为菱形的是()A.CE⊥AB B.CD⊥AD C.CD=CE D.AC=DE【分析】设AC于ED交于点O,证明△AOE≌△COD,可得OA=OC,可以判断四边形ADCE是平行四边形,再根据一组邻边相等的平行四边形是菱形即可解决问题.【解答】解:添加CD=CE,可以使四边形ADCE成为菱形,理由如下:如图,设AC于ED交于点O,∵四边形BCDE是平行四边形,∴DE∥BC,BE∥CD,∴∠AOE=∠ACB=90°,∴AC⊥DE,

∵CD=CE,∴OD=OE,∵AB∥CD,∴∠EAO=∠DCO,在△AOE和△COD中,∠EAO=∠DCO∠AOE=∠COD∴△AOE≌△COD(AAS),∴OA=OC,∵OD=OE,四边形ADCE是平行四边形,∵CE=CD,∴四边形ADCE是菱形.因为添加其他条件,都不可以使四边形ADCE成为菱形.故选:C.【题型6证明四边形是菱形】【例6】(2022春•泗洪县期中)如图,点D、E、F分别是△ABC各边的中点,连接DE,EF,AE.(1)求证:四边形ADEF为平行四边形;(2)从下列条件①∠BAC=90°,②AE平分∠BAC,③AB=AC中选择一个添加到题干中,使得四边形ADEF为菱形.我选的是(写序号),并证明.【分析】(1)根据三角形中位线定理可证;(2)若选②AE平分∠BAC,在(1)中ADEF为平行四边形基础上,再证一组邻边相等即证明AF=EF;若选③AB=AC:根据三角形中位线定理即可证明.【解答】(1)证明:已知D、E、F为AB、BC、AC的中点,∴DE为△ABC的中位线,根据三角形中位线定理,

∴DE∥AC,DE=12AC=即DE∥AF,DE=AF,∴四边形ADEF为平行四边形.(2)解:选②AE平分∠BAC证明①四边形ADEF为菱形,∵AE平分∠BAC,∴∠DAE=∠FAE,又∵ADEF为平行四边形,∴EF∥DA,∴∠DAE=∠AEF,∴∠FAE=∠AEF,∴AF=EF,∴平行四边形ADEF为菱形.选③AB=AC证明①四边形ADEF为菱形,∵EF∥AB,EF=12AB,DE∥AC,DE=又∵AB=AC,∴EF=DE,∴平行四边形ADEF为菱形.故答案为:②、①.【变式6-1】(2022•南京一模)如图,在▱ABCD中,E、F分别是AB、CD的中点,AF与DE相交于点G,CE与BF相交于点H.(1)证明:四边形EHFG是平行四边形;(2)当▱ABCD具备怎样的条件时,四边形EHFG是菱形?请直接写出条件,无需说明理由.【分析】(1)先证四边形AECF是平行四边形,得AF∥CE.同理:DE∥BF,再由平行四边形的判定即可得出结论;

(2)证△EBC≌△FCB(SAS),得CE=BF,∠ECB=∠FBC,得BH=CH,再证EH=FH,即可得出结论.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,AB=CD,∵E、F分别是AB、CD的中点,∴AE=12AB,CF=∴AE=CF,∴四边形AECF是平行四边形,∴AF∥CE.同理:DE∥BF,∴四边形EHFG是平行四边形;(2)解:当▱ABCD是矩形时,四边形EHFG是菱形.理由如下:∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=∠DCB=90°,∵E、F分别是AB、CD的中点,∴EE=12AB,CF=∴BE=CF,在△EBC与△FCB中,BE=CF∠ABC=∠DCB∴△EBC≌△FCB(SAS),∴CE=BF,∠ECB=∠FBC,∴BH=CH,∴CE﹣CH=BF=BH,即EH=FH,∴平行四边形EHFG是菱形.【变式6-2】(2022•盐城二模)如图,在平行四边形ABCD中,点O是BC的中点,连接DO并延长,交AB延长线于点E,连接BD,EC.

(1)求证:四边形BECD是平行四边形;(2)若∠A=50°,则当∠ADE=°时,四边形BECD是菱形.【分析】(1)由AAS证明△BOE≌△COD,得出OE=OD,即可得出结论;(2)先由平行四边形的性质得∠BCD=∠A=50°,AB∥CD,则∠ADC=180°﹣∠A=130°,再由菱形的性质得BC⊥DE,则∠COD=90°,得∠ODC=90°﹣∠BCD=40°,即可求解.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,∴AB∥DC,AB=CD,∴∠OEB=∠ODC,又∵O为BC的中点,∴BO=CO,在△BOE和△COD中,∠OEB=∠ODC∠BOE=∠COD∴△BOE≌△COD(AAS);∴OE=OD,∴四边形BECD是平行四边形;(2)解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠BCD=∠A=50°,AB∥CD,∴∠ADC=180°﹣∠A=130°,∵四边形BECD是菱形,∴BC⊥DE,∴∠COD=90°,∴∠ODC=90°﹣∠BCD=40°,

∴∠ADE=∠ADC﹣∠ODC=90°,故答案为:90.【变式6-3】(2022•静安区二模)已知:如图,在四边形ABCD中,点E、F分别是边BC、DC的中点,AE、AF分别交BD于点M、N,且BM=MN=ND,联结CM、CN.(1)求证:四边形AMCN是平行四边形;(2)如果AE=AF,求证:四边形ABCD是菱形.【分析】证明:(1)由三角形中位线定理得ME∥NC,NF∥CM,再由平行四边形的判定即可得出结论;(2)连接AC交BD于O,连接EF,由平行四边形的性质得AM=CN,OA=OC,OM=ON,再证四边形ABCD是平行四边形,然后由三角形中位线定理得EF∥BD,进而得∠AMN=∠ANM,则AM=AN,最后由等腰三角形的性质得AC⊥MN,即可得出结论..【解答】证明:(1)∵点E、F分别是边BC、DC的中点,BM=MN=ND,∴ME是△BCN的中位线,NF是△CDM的中位线,∴ME∥NC,NF∥CM,∴四边形AMCN是平行四边形;(2)如图,连接AC交BD于O,连接EF,由(1)可知,四边形AMCN是平行四边形,∴AM=CN,OA=OC,OM=ON,∵BM=ND,∴OM+BM=ON+ND,即OB=OD,∴四边形ABCD是平行四边形,∵AE=AF,∴∠AEF=∠AFE,∵点E、F分别是边BC、DC的中点,∴EF是△BCD的中位线,

∴EF∥BD,∴∠AMN=∠AEF,∠ANM=∠AFE,∴∠AMN=∠ANM,∴AM=AN,∵OM=ON,∴AC⊥MN,即AC⊥BD,∴平行四边形ABCD是菱形.【题型7菱形中多结论问题】【例7】(2022春•番禺区校级期中)如图,菱形ABCD中,∠BAD=60°,AC与BD交于点O,E为CD延长线上的一点,且CD=DE,连接BE分别交AC,AD于点F、G,连接OG,则下列结论:()①OG=1②与△EGD全等的三角形共有2个;③S四边形ODEG=S四边形ABOG;④由点A、B、D、E构成的四边形是菱形;A.①③④ B.①④ C.①②③ D.②③④【分析】①由AAS证明△ABG≌△DEG,得出AG=DG,证出OG是△ACD的中位线,得出OG=12CD=12②先证四边形ABDE是平行四边形,再证△ABD、△BCD是等边三角形,得AB=BD=AD,因此OD

=AG,则四边形ABDE是菱形,④正确;③由菱形的性质得△ABG≌△BDG≌△DEG,再由SAS证明△BGA≌△COD,得△AOB≌△COB≌△COD≌△AOD≌△BGA≌△BGD≌△EGD,则②不正确;由中线的性质和菱形的性质可得S△BOG=S△DOG,S△ABG=S△DGE,可得四边形ODEG与四边形OBAG面积相等,得出③正确.【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=DA,AB∥CD,OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,∴∠BAG=∠EDG,△ABO≌△BCO≌△CDO≌△AOD(SSS),∵CD=DE,∴AB=DE,在△ABG和△DEG中,∠BAG=∠EDG∠AGB=∠DGE∴△ABG≌△DEG(AAS),∴AG=DG,∴OG是△ACD的中位线,∴OG=12CD=12∵AB∥CE,AB=DE,∴四边形ABDE是平行四边形,∵∠BCD=∠BAD=60°,∴△ABD、△BCD是等边三角形,∴AB=BD=AD,∠ODC=60°,∴OD=AG,四边形ABDE是菱形,故④正确;∴AD⊥BE,由菱形的性质得:△BGA≌△BGD≌△EGD(SSS),在△BGA和△COD中,AG=DO∠BAG=∠CDO∴△BGA≌△COD(SAS),

∴△AOB≌△COB≌△COD≌△AOD≌△BGA≌△BGD≌△EGD,故②不正确;∵OB=OD,∴S△BOG=S△DOG,∵四边形ABDE是菱形,∴S△ABG=S△DGE,∴四边形ODEG与四边形OBAG面积相等,故③正确;故选:A.【变式7-1】(2022春•下城区校级月考)如图,平行四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,BD=2AD,E,F,G分别是OC,OD,AB的中点.下列结论正确的是()①EG=EF;②△EFG≌△GBE;③FB平分∠EFG;④EA平分∠GEF;⑤四边形BEFG是菱形.A.③⑤ B.①②④ C.①②③④ D.①②③④⑤【分析】由中点的性质可得出EF∥CD,且EF=12CD=BG,结合平行即可证得②正确,由BD=2BC得出BO=BC,即而得出BE⊥AC,由中线的性质可知GP∥BE,且GP=12BE,AO=EO,证△APG≌△EPG得出AG=EG=EF得出①正确,再证△GPE≌△FPE得出④再求,证出四边形【解答】解:设GF和AC的交点为点P,如图:

∵E、F分别是OC、OD的中点,∴EF∥CD,且EF=12∵四边形ABCD为平行四边形,∴AB∥CD,且AB=CD,∴∠FEG=∠BGE,∵点G为AB的中点,∴BG=12AB=12在△EFG和△GBE中,BG=FE∠FEG=∠BGE∴△EFG≌△GBE(SAS),即②正确,∴∠EGF=∠GEB,GF=BE,∴GF∥BE,∵BD=2BC,点O为平行四边形对角线交点,∴BO=12BD=∵E为OC中点,∴BE⊥OC,∴GP⊥AC,∴∠APG=∠EPG=90°∵GP∥BE,G为AB中点,∴P为AE中点,即AP=PE,且GP=12在△APG和△EGP中,AP=EP∠APG=∠EPG∴△APG≌△EPG(SAS),

∴AG=EG=12∴EG=EF,即①正确,∵EF∥BG,GF∥BE,∴四边形BGFE为平行四边形,∴GF=BE,∵GP=12BE=∴GP=FP,∵GF⊥AC,∴∠GPE=∠FPE=90°在△GPE和△FPE中,GP=FP∠GPE=∠FPE∴△GPE≌△FPE(SAS),∴∠GEP=∠FEP,∴EA平分∠GEF,即④正确.∵BG=FE,GF=BE,∴四边形BEFG是平行四边形,没有条件得出BEFG是菱形,⑤③不正确;故选:B.【变式7-2】(2022•泰安一模)如图,在菱形ABCD中,AB=BD,E,F分别是AB,AD上的点(不与端点重合),且AE=DF,连接BF,DE相交于点G,连接CG与BD相交于点H.下列结论:①DE=BF;②∠BGE=60°;③CG⊥BD;④若AF=2DF,则BG=6GF.其中正确结论的序号是()A.①② B.①②④ C.②③④ D.①③④【分析】根据菱形的性质,再结合全等三角形的判定与性质,对每个结论一一判断求解即可.【解答】解:①∵四边形ABCD是菱形,

∴AD=AB,又AB=BD,∴AD=AB=BD,∴△ABD是等边三角形,∴∠A=∠ADB=60°,在△AED与△DFB中,AD=BD∠A=∠BDF∴△AED≌△DFB(SAS),∴DE=BF,∴①符合题意;②由①得△AED≌△DFB,∴∠ADE=∠DBF,∵△ABD是等边三角形,∴∠ADB=60°,∴∠BGE=∠BDE+∠DBF=∠BDE+∠ADE=∠ADB=60°,∴②符合题意;③当点E,F分别是AB,AD中点时,由(1)知,△ABD,△BDC为等边三角形,∵点E,F分别是AB,AD中点,∴∠BDE=∠DBG=30°,∴DG=BG,在△GDC和△BGC中,DG=BGDC=BC∴△GDC≌△BGC(SSS),∴∠DCG=∠BCG,∴CH⊥BD,即CG⊥BD,

∴③不符合题意;④过点F作FP∥AE交DE于P点,如图,∵AF=2DF,∴FP:AE=DF:DA=1:3,∵AE=DF,AB=AD,∴BE=2AE,∴FP:BE=FP:2AE=1:6,∵FP∥AE,∴PF∥BE,∴FG:BG=FP:BE=1:6,即BG=6GF,故本选项符合题意;所以,正确的结论是①②④,故选:B.【变式7-3】(2022•天桥区一模)如图,△ABC是边长为1的等边三角形,D,E为线段AC上两动点,且∠DBE=30°,过点D,E分别作AB,BC的平行线相交于点F,分别交BC,AB于点H,G.现有以下结论:①S△ABC=34;②当点D与点C重合时,FH=12;③AE+CD=3DE;④当AE=CD时,四边形BHFG【分析】①利用三角形的面积公式计算即可;②依题意画出图形,利用等边三角形和平行线的性质求出FH即可;③将△CBD绕点B逆时针旋转60°,得到△ABN,由“SAS”可证△DBE≌△NBE,可得DE=NE

,在Rt△PNE中,利用勾股定理可得AE,CD,DE的关系,可判断③;④先证△AGE,△DCH都是等边三角形,可得AG=AE=CH=CD,利用菱形的判定定理判定即可.【解答】解:①过点A作AP⊥BC于点P,如图1:∵△ABC是边长为1的等边三角形,AP⊥BC,∴BP=12BC∴AP=A∴S△ABC=1②当点D与点C重合时,H,D,C三点重合,如图2:∵∠DBE=30°,∠ABC=60°,∴BE是∠ABC的平分线,∵AB=BC,∴AE=EC=12AC∵CF∥AB,∴∠FCA=∠A=60°,∵GF∥BC,∴∠FEC=∠ACB=60°,∴∠FCE=∠FEC=60°,∴∠FCE=∠FEC=∠F=60°,

∴△EFC为等边三角形,∴FC=EC=1即FH=12.故③如图3,将△CBD绕点B逆时针旋转60°,得到△ABN,连接NE,过点N作NP⊥AC,交CA的延长线于P,∴BD=BN,CD=AN,∠BAN=∠C=60°,∠CBD=∠ABN,∵∠DBE=30°,∴∠CBD+∠ABE=30°=∠ABE+∠ABN=∠EBN,∴∠EBN=∠DBE=30°,又∵BD=BN,BE=BE,∴△DBE≌△NBE(SAS),∴DE=NE,∵∠NAP=180°﹣∠BAC﹣∠NAB=60°,∴AP=12AN,NP=3AP=3∵NP2+PE2=NE2,∴34CD2+(AE+12CD)2=∴AE2+CD2+AE•CD=DE2,故③错误;∵△ABC是等边三角形,∴∠A=∠ABC=∠C=60°,∵GF∥BH,BG∥HF,∴四边形BHFG是平行四边形,∵GF∥BH,BG∥HF,∴∠AGE=∠ABC=60°,∠DHC=∠ABC=60°,

∴△AGE,△DCH都是等边三角形,∴AG=AE,CH=CD,∵AE=CD,∴AG=CH,∴BH=BG,∴▱BHFG是菱形,故④正确,故答案为:①②④.【题型8菱形的判定与性质综合】【例8】(2022•巴彦县二模)如图,AB=BD,AC=CD,AD平分∠BAC,AD交BC于点O.(1)如图1,求证:四边形ABDC是菱形;(2)如图2,点E为BD边的中点,连接AE交BC于点F,若2∠FAO=∠ACD,在不添加任何辅助线和字母的条件下,请直接写出图2中所有面积是△ABF面积的整数倍的三角形.【分析】(1)根据已知条件可得△ABC≌△DBC,推出AB=BD,AC=CD,再证明△ADB≌△ADC,推出AB=AC可得AB=BD=CD=AC即可得出结论;(2)首先证明△ABD是等边三角形,得出∠ABC=∠DBC=12∠ABD=30°,∠FBA=∠FAB=30°,则FA=FB,由含30°角直角三角形的性质得出CF=2AF=2BF,推出BF=13BC,得出S△ABC=S△BCD=3S△ABF,S△ACF=2S△ABF,再证出S△ABC=S△ABD=【解答】(1)证明:在△ABC和△DBC中,AB=BDAC=CD∴△ABC≌△DBC(SSS),∴AB=BD,AC=CD,∴∠BAD=∠BDA,∠CAD=∠CDA,∵AD平分∠BAC,

∴∠BAD=∠CAD,∴∠BAD=∠BDA=∠CAD=∠CDA,在△ADB和△ADC中,∠DAB=∠DACAD=AD∴△ADB≌△ADC(ASA),∴AB=AC,∴AB=BD=CD=AC,∴四边形ABCD是菱形;(2)解:由(1)得:四边形ABCD是菱形,∴AB=BD,AO=DO,BO=CO,AD⊥BC,∠ACB=∠DCB=12∠∴∠AOF=∠AOC=∠COD=∠FOD=90°,∵2∠FAO=∠ACD,∴∠FAO=∠ACO=∠DCO,∴∠AFO=∠ADC=∠ADB,又∵∠AFO+∠EFO=180°,∴∠EFO+∠EDO=180°,∴∠FED+∠FOD=180°,∴∠FEO=∠FOD=90°,∵点E为BD边的中点,∴BE=ED,∴AB=AD,∴AB=AD=BD,∴△ABD是等边三角形,∴∠ABC=∠DBC=12∠∴∠FBA=∠FAB=30°,∴FA=FB,在Rt△AFC中,CF=2AF=2BF,

∴BF=13∴S△ABC=S△BCD=12BC•AO=12×3BF•AOS△ACF=12CF•AO=12×2BF•AO∵S△ABD=S△ACD,S△ABO=12AO•BO=S△ACO=S△BDO=S△∴S△ABC=S△ABD=S△ACD,∴面积是△ABF面积的整数倍的三角形有△ABC、△BCD、△ABD、△ACD、△ACF.【变式8-1】(2022•南岗区模拟)已知:BD是△ABC的角平分线,点E在AB边上,BE=BC,过点E作EF∥AC,交BD于点F,连接CF,DE.(1)如图1,求证:四边形CDEF是菱形;(2)如图2,当∠DEF=90°,AC=BC时,在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图2中度数为∠ABD的度数2倍的角.【分析】(1)直接由SAS得出△BDE≌△BDC,得出DE=DC,∠BDE=∠BDC.再由SAS证明△BFE≌△BFC,得出EF=CF.由EF∥AC得出∠EFD=∠BDC,从而∠EFD=∠BDE,根据等角对等边得出DE=EF,从而DE=EF=CF=DC,由菱形的判定可知四边形CDEF是菱形;(2)如图2,利用正方形的性质可得∠DFE=45°,然后证明∠FEB=∠CBE=2∠FBE即可.【解答】(1)证明:在△BDE和△BDC中,BE=BC∠EBF=∠CBF∴△BDE≌△BDC(SAS);∴DE=DC,∠BDE=∠BDC同理△BFE≌△BFC,∴EF=CF

∵EF∥AC∴∠EFD=∠BDC,∴∠EFD=∠BDE,∴DE=EF,∴DE=EF=CF=DC,∴四边形CDEF是菱形;(2)∵四边形CDEF是正方形,∴∠CDE=∠DEF=2∠EFD=90°,∵AC=BC,∴∠A=∠CBE,∵∠A+∠AED=180°﹣90°=90°,∠AED+∠FEB=90°,∴∠A=∠FEB=∠CBE=2∠EBF,∵∠ABD+∠FEB=∠DFE=45°,∴∠ABD=15°,∴∠FEB=30°,∴∠A=∠ABC=∠FEB=30°,∵△BFE≌△BFC,∴∠FEB=∠FCB=30°,综上所述,度数为∠ABD的度数2倍的角是∠A,∠ABC,∠FEB,∠FCB.【变式8-2】(2022春•东莞市期中)如图,在平行四边形ABCD中,CE平分∠BCD,交AB边于点E,EF∥BC,交CD于点F,点G是BC边的中点,连接GF,且∠1=∠2,CE与GF交于点M,过点M作MH⊥CD于点H.(1)求证:四边形BCFE是菱形;(2)若CH=1,求BC的长;(3)求证:EM=FG+MH.

【分析】(1)由在平行四边形ABCD中,EF∥BC,可得四边形BCFE是平行四边形,又由CE平分∠BCD,易得△BCE是等腰三角形,继而证得四边形BCFE是菱形;(2)由∠1=∠2,可得∠ECF=∠2,即△CMF是等腰三角形,又由MH⊥CD,可得CF=2CH,继而求得BC的长;(3)首先连接BF交CE于点O,易得△BCF是等边三角形,继而可得OM=MH,OE=FG,则可证得结论.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥CD,∴∠1=∠ECF,∵EF∥BC,∴四边形BCFE是平行四边形,∵CE平分∠

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