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文档简介
PAGE1专题1.1菱形的性质与判定【十大题型】【北师大版】TOC\o"1-3"\h\u【题型1由菱形的性质求角度】 1【题型2由菱形的性质求线段长度】 4【题型3由菱形的性质求面积】 8【题型4菱形在平面直角坐标系中的运用】 12【题型5菱形中的证明】 19【题型6添加条件使四边形是菱形】 22【题型7证明四边形是菱形】 26【题型8由菱形的性质与判定求角度】 31【题型9由菱形的性质与判定求线段长度】 35【题型10由菱形的性质与判定求面积】 40知识点1:菱形的性质定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.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由菱形的性质求角度】【例1】(23-24·广西·三模)如图,菱形ABCD中,AC交BD于O,CE⊥AB于E,连接OE,若∠DAB=110°,则∠OEC的度数为°.【答案】35【分析】本题考查了菱形的性质,直角三角形的性质,等腰三角形的性质,掌握菱形的性质是解题的关键.由菱形的性质可得∠CAB=∠ACB=1【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,∠DAB=110°,AB=BC,∴∠ABC=70°,∴∠CAB=∠ACB=12180°−70°∵CE⊥AB,∴OE=OA=OC,∠AEC=90°,∴∠OEA=∠OAE=55°,∴∠OEC=90°−55°=35°,故答案为:25.【变式1-1】(23-24九年级下·吉林长春·期末)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=140°,则∠DAC等于(
)A.30° B.25° C.20° D.15°【答案】C【分析】本题考查菱形性质,平行线性质,角平分线性质等.根据题意可知DA∥BC,继而得到∠DAB=40°,再利用角平分线性质可得∠DAC的度数.【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,∴DA∥BC,∠DAC=∠BAC,∵∠ABC=140°,∴∠DAB=180°−140°=40°,∴∠DAC=20°,故选:C.【变式1-2】(23-24九年级上·四川成都·期末)如图,在菱形ABCD中,∠A=50°,分别以点A,B为圆心,大于12AB的长为半径作弧相交于M,N两点,过M,N两点的直线交AD边于点E(作图痕迹如图所示),连接BE,BD.则∠EBC的度数为
【答案】80°/80度【分析】本题考查了作图—垂直平分线,菱形的性质,根据题意得,点E在AB的垂直平分线上,则EA=EB,即可得∠A=∠EBA=50°,根据四边形ABCD为菱形得AB=AD,∠ABC=130°,可得∠ABD=∠ADB=65°,即可得;掌握作图—垂直平分线,菱形的性质是解题的关键.【详解】解:根据题意得,点E在AB的垂直平分线上,∴EA=EB,∴∠A=∠EBA=50°,∵四边形ABCD为菱形,∴AB=AD,∠ABC=180°−∠BAD=180°−50°=130°,∴∠ABD=∠ADB=1∴∠EBC=∠ABC−∠ABE=130°−50°=80°,故答案为:80°.【变式1-3】(23-24·广东·二模)如图,四边形ABCD为平行四边形,四边形BCEF为菱形,BF与CD交于点G,∠A=60°,∠BEC=22°,则∠BGC=(
)A.76° B.82° C.86° D.104°【答案】A【分析】本题考查平行四边形和菱形的性质,三角形的内角和定理,掌握菱形的对角线平分一组对角是解题的关键.【详解】解:∵四边形BCEF为菱形,∴∠FBC=∠FEC=2∠BEC=2×22°=44°,又∵ABCD为平行四边形,∴∠BCD=∠A=60°,∴∠BGC=180°−∠BCD−∠FBC=180°−60°−44°=76°,故选A.【题型2由菱形的性质求线段长度】【例2】(23-24九年级下·浙江嘉兴·期末)如图,在菱形纸片ABCD中,AB=2,∠B=60°,将该菱形纸片沿折痕EF翻折,使点D落在AB的中点G处,则DE的长是【答案】7【分析】本题考查菱形的性质、折叠性质、含30度角的直角三角形的性质、勾股定理,熟练掌握菱形的性质和含30度角的直角三角形的性质是解答的关键.过G作GH⊥DA交DA延长线于H,先根据菱形的性质得到AD=AB=2,∠GAH=60°,AG=12AB=1GH=32,设DE=x,由折叠性质得GE=DE=x,在Rt△GHE【详解】解:过G作GH⊥DA交DA延长线于H,∵四边形ABCD是菱形,AB=2,∠B=60∴AD=AB=2,∠BAD=180°−∠B=120°,则∠GAH=180°−∠BAD=60°,∵点G是AB的中点,∴AG=1在Rt△AGH中,∠AGH=90°−∠GAH=30°∴AH=1∴GH=A设DE=x,由折叠性质得GE=DE=x,在Rt△GHE中,HE=AH+AE=由GH2+H解得x=7故答案为:7【变式2-1】(23-24九年级下·福建宁德·期末)如图,在菱形ABCD中,∠D=60°,AC=6,则菱形ABCD的周长是(
)A.24 B.30 C.183 D.【答案】A【分析】本题主要考查了菱形的性质、等边三角形的判定和性质,解题关键是熟练掌握菱形的性质、等边三角形的判定和性质.先根据菱形的性质证明AB=BC=CD=AD,在根据已知条件证明△ABC是等边三角形,求出AB=BC=AC=6,从而求出菱形周长即可.【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=AD,∵∠B=60°,∴△ABC是等边三角形,∴AB=BC=AC=6,∴AB=BC=CD=AD=6,∴菱形ABCD的周长为:AB+BC+CD+AD=6+6+6+6=24,故选:A.【变式2-2】(23-24九年级下·江苏无锡·期中)如图,边长为3的菱形ABCD中,∠ABC=60°,点P是对角线BD上任意一点(P不与B、D重合),以AP和PD为边作平行四边形APDQ,则PQ的最小值为.【答案】3【分析】设AD与PQ交于O,根据平行四边形的性质得到PQ=2OP,当OP取最小值时,PQ的值最小,当PQ⊥BD时,PO的值最小,根据菱形的性质得到AD=CD=3,∠ABC=∠ADC=60°,根据直角三角形的性质得到OP=3【详解】解:设AD与PQ交于O,∵四边形APDQ是平行四边形,∴PQ=2OP,∴当OP取最小值时,PQ的值最小,由“点到直线的距离垂线段最短”可知,当PQ⊥BD时,PO的值最小,∵四边形ABCD是菱形,∴AD=CD=3,∴∠ADP=30°,∵AO=OD=3在Rt△OPD中,∴PQ=2OP=3∴PQ的最小值为32故答案为:32【点睛】此题考查了菱形的性质、含30°直角三角形的性质、平行四边形的性质等知识,熟练掌握相关知识是解题的关键.【变式2-3】(23-24·河北邯郸·三模)如图是由5个边长为1,且一个内角为60°的小菱形拼成的图形,P是其中4个小菱形的公共顶点.佳佳想到:“一条直线经过平行四边形对角线的交点,则这条直线平分该平行四边形的面积”就将该图形沿着过点P的某条直线剪一刀,把这五个菱形组成纸片剪成了面积相等的两部分,则剪痕的长度是(
)
A.3 B.13 C.133 D.【答案】B【分析】本题考查了图形的剪拼,中心对称的性质,勾股定理的应用,熟练掌握中心对称的性质是解题的关键.根据中心对称的性质即可作出剪痕,由三角形全等的性质即可证得QF=AP,利用勾股定理即可求得.【详解】解:如图,连接最左侧菱形的对角线交于点O,作直线OP,交CB延长线于点A,交最左侧菱形对边分别于点Q,N,交最右侧上方菱形一边于点F,过点P作PG⊥CD,垂足为G,
∵菱形是中心对称图形,∴经过P、O的直线则把它剪成了面积相等的两部分,由中心对称图形可知△MNP≌∴BQ=MN,∵MP∥∴∠A=∠MPN,∵∠ABQ=∠PMN=180°−60°=120°,∴△MNP≌∴△MNP≌∴AQ=PF,AB=PE=1,∴QF=AP,∵∠CPG=90°−∠PCD=30°,∴CG=1∴PG=CP∴AP=A∴QF=13故选:B.【题型3由菱形的性质求面积】【例3】(23-24九年级下·浙江嘉兴·期末)如图,在菱形ABCD中,点E,F分别是边DC,AD的中点,连接BE,EF,BF.若菱形ABCD的面积为16,则△BEF的面积为(
)A.8 B.7 C.6 D.5【答案】C【分析】本题考查菱形的性质,三角形的中位线定理,连接AC和BD,可得EF=12AC,EF∥AC,即可得到S△DEF=【详解】连接AC和BD,则AC⊥BD,DO=OB,又∵点E,F分别是边DC,AD的中点,∴EF=12AC∴S△DEF∵点E,F分别是边DC,AD的中点,∴S△DBF∴S△BEF故选C.【变式3-1】(23-24九年级下·全国·专题练习)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,若OA=6,OH=4,则菱形ABCD的面积为(A.247 B.48 C.72 D.【答案】B【分析】本题主要考查了菱形的性质、直角三角形的斜边上的中线性质和菱形的面积公式,熟练掌握以上知识是解题的关键.由菱形的性质得OA=OC=6,OB=OD,AC⊥BD,根据题意得【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,∴OA=OC=6,∴AC=2OA=12,∵DH⊥AB,∴∠BHD=90°,∴BD=2OH=2×4=8,∴菱形ABCD的面积=1故选:B.【变式3-2】(23-24九年级下·广西贺州·期末)如图,在菱形ABCD中,∠B=60°,AB=2cm,过点A分别作AE⊥BC,AF⊥CD,垂足分别为E,F,连接EF,则△ECF的面积为(
A.34 B.32 C.33【答案】A【分析】首先利用菱形的性质及等边三角形的判定可得判断出△AEF是等边三角形,过F作FG⊥BC交BC的延长线于点G,利用含30度角的直角三角形的性质以及勾股定理,即可算出三角形的面积.【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,∴BC=CD,∴△ABC和△ADC是等边三角形,∵AE⊥BC,∴BE=CE=1,∴AE=AF=3,∠EAF=30°+30°=60°∴△AEF是等边三角形,∴EF=3,∠AEF=60°∴∠CEF=180°−90°−60°=30°,过F作FG⊥BC交BC的延长线于点G,
∴FG=1∴△CEF的面积是:12故选:A.【点睛】本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质以及勾股定理,熟练掌握等边三角形的判定和性质是解题关键.【变式3-3】(23-24九年级上·山东青岛·期末)如图所示,第一个菱形OBCD的边长为2,∠BOD=60°,且点D落在y轴上,延长CB交x轴于A,以CA为边作第二个菱形AB1C1C;延长C1B1交x轴于点A1,以C1A1【探究】(1)A1C1(2)An−2Cn−2(3)则第n个菱形的面积为______.【答案】(1)3(2)(32(3)3【分析】(1)由第一个菱形OBCD的边长为2,∠BOD=60°,得出△BOA为含30度直角三角形,由此得出AB=1(2)同理(1)可得A1C1=3(3)根据(2)的规律求出第n个菱形的边Cn−1Bn−1【详解】(1)解:∵∠BOD=60°,∴∠BOA=30°,∵菱形OBCD的边长为2,∴BC∥OD,OB=OD=BC=2,∴∠BAO=90°,AB=1∴AC=AB+BC=同理可得A∴A故答案为3(2)由(1)可知AA2C由此规律可知:An∴A故答案为:(32)(3)由(2)可知,第n个菱形的菱长为An−2An−1Cn−1第n个菱形的面积为An−2故答案为3×【点睛】本题主要考查菱形的性质,含30度直角三角形性质、勾股定理,图形的规律,解本题的关键是求出前几个菱形的边长,找出规律.【题型4菱形在平面直角坐标系中的运用】【例4】(23-24九年级下·山东聊城·期末)如图,在平面直角坐标系中,点A−2,0,点B在y轴上,菱形OBCD
(1)求直线OC的解析式;(2)点P是对角线OC上的一个动点,当AP+BP取到最小值时,求点P的坐标;(3)y轴上是否存在一点Q,使△QAD的面积等于菱形OBCD的面积,若存在,求出点Q的坐标,若不存在,说明理由.【答案】(1)y=2x(2)2(3)存在,0,23【分析】(1)先由菱形的性质得出点C的坐标,再用待定系数法即可求出解析式;(2)先确定当AP+BP取到最小值时点P的位置是直线AD与y轴的交点,即可根据OC、AD的解析式,求出点P的坐标,即可解答;(3)存在,设点Q的坐标为0,y,先求出菱形的面积,根据面积相等,即可求出y,从而求出点【详解】(1)解:∵D4,3∵四边形OBCD是菱形,∴CD=OD=5,∴C4设OC的解析式为y=kx,则8=4k,解得:k=2,∴y=2x;(2)连接AD,交OC于点P,连接BD,交OC于点N,
∵四边形OBCD是菱形,∴BD⊥OC,BN=DN∴BP=PD,由三角形三边关系可知:AP+BP=AP+PD≥AD,∴当A、P、D三点共线时,AP+BP最小,设AD的解析式为y=k将−2,0、4,解得:k1∴y=1联立y=1解得x=2∴P点坐标为23(3)∵OD=OB=5,D4∴S菱形如图,设AD交y轴于点E,则E0,1
则S==3y−1∴3y−1∴y=233或∴Q点的坐标为0,233【点睛】本题考查一次函数的图象性质和菱形的性质,熟练掌握以上性质是解题关键.【变式4-1】(23-24九年级下·山东聊城·期末)在如图所示的直角坐标系中,菱形ABCD的边长是2,E(0,2)为BC的中点.y轴垂直平分BC,垂足为点E.请分别求出点A,B,C,D的坐标.
【答案】A(0,2+3),B(−1,2),C(1,2)【分析】根据菱形边长为2结合E为BC中点求出B、C的坐标,根据勾股定理的知识求出AE的长,进而求出AO长度,最后求出A、D坐标.【详解】解:∵菱形ABCD的边长是2,∴AB=BC=CD=DA=2,∵E为BC中点,∴BE=EC=1∵E(0,2),∴B(−1,2),C(1,2),∵y轴垂直平分BC,∴∠AEB=90°,∴BE∴AE=2∴OA=2+3∴A(0,2+3),【点睛】本题主要考查了菱形的知识、勾股定理的知识、垂直平分线的知识,难度不大.【变式4-2】(23-24九年级下·湖北咸宁·期中)如图,在平面直角坐标系中,已知A0,2,B(0,−3),C(4,0),P(−2,0),且以A,B,C,D(1)直接写出D点的坐标______;(2)请用无刻度直尺作直线l,使直线l经过点P且平分菱形的面积,保留作图痕迹;(3)已知点T是CD边上一点,若线段OT将菱形ABCD的面积分为2:3两部分,直接写出点T的坐标.【答案】(1)D(4,5)(2)见解析(3)(4,1)或(4,3)【分析】(1)根据A,B,C的坐标,求得AB=BC=5,进而即可得出D的坐标;(2)连接AC,BD交于点E,过点P,E作直线l,直线l即为所求;(3)根据菱形的性质求得菱形的面积,进而可得S四边形OTCB=25×20=8或【详解】(1)解:∵A0,2,B0,−3,∴AB=5,BC=3∴AB=BC=CD=AD=5,∵四边形ABCD是菱形,∴AB∴D4,5(2)解:如图所示,连接AC,BD交于点E,过点P,E作直线l,直线l即为所求;(3)解:∵AB=5,OC=4,∴菱形ABCD的面积为AB×CD=5×4=20,∵OB=3,∴S△OBC∵线段OT将菱形ABCD的面积分为2:3两部分,∴S四边形OTCB则S△OCT=8−6=2或∴12×OC×CT=2∵OC=4∴CT=1或CT=3,∴T4,1或【点睛】本题考查了坐标与图形,菱形的性质,勾股定理,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.【变式4-3】(23-24九年级下·河南驻马店·期末)在平面直角坐标系中,菱形ABCD的位置如图所示,点A的坐标为(−2,0),点B的坐标为(2,0),点D在y轴上,∠DAB=60°.
(1)求点C和点D的坐标.(2)点P是对角线AC上一个动点,当OP+BP最短时,求点P的坐标.【答案】(1)D0,23(2)P【分析】(1)先求出AB=4,由四边形ABCD是菱形,则AB=AD=CD=BC=4,CD∥AB,在Rt△ADO中,∠DAB=60°,求出OD=23,即可得到点C和点(2)点B,D关于直线AC对称.设OD交AC于P′,连接BP′,则BP′=DP′,P′O+P′B=P′D+P′O≥OD,即P【详解】(1)解:∵点A的坐标为(−2,0),点B的坐标为(2,0),∴AB=4.OA=2,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD=CD=BC=4,CD∥AB,在Rt△ADO中,∠DAB=60°则∠ADO=30°,∴AO=1∴AD=2AD=4,∴OD=A∴D0,23,(2)∵四边形ABCD是菱形,∴B,D关于直线AC对称.设OD交AC于P′,连接BP′
∵P′O+当点P和点P′重合时,OP+PB=OP+PD=OD在Rt△AOP∵∠PAO=1∴OP=1则OP2+A∴OP=2∴P0,【点睛】此题考查了勾股定理、含30°角的直角三角形的性质、菱形的性质、轴对称的性质、点的坐标等知识,数形结合和准确计算是解题的关键.【题型5菱形中的证明】【例5】(23-24·福建三明·一模)如图,菱形ABCD中,点E,F分别在边CD,AD.上,AF=CE,求证:AE=CF.【答案】见解析【分析】解法一:由菱形的性质可得AD=CD,结合AF=CE可证DF=DE,再证明△ADE≌△CDF即可;解法二:连接AC,由菱形的性质可得DA=DC,根据等边对等角得出∠DAC=∠DCA,再证明△DE≌△CAF即可.【详解】证明:解法一:∵四边形ABCD是菱形,∴AD=CD又∵AF=CE,∴AD−AF=CD−CE,∴DF=DE,在△ADE和△CDF中,AD=CD∴△ADE≌△CDF(∴AE=CF解法二:连接AC,∵四边形ABCD是菱形,∴DA=DC,∴∠DAC=∠DCA,在△ACE和△CAF中,CA=AC∠EAC=∠FAC∴△DE≌△CAFSAS∴AE=CF.【点睛】本题考查菱形的性质,三角形全等的判定和性质,等边对等角.灵活运用菱形的性质和三角形全等的判定是解题的关键.【变式5-1】(23-24·广东广州·一模)如图,菱形ABCD中,过点C分别作边AB,AD上的高CE,【答案】证明见解析【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,菱形性质等知识,由菱形性质结合条件,利用全等三角形的判定与性质即可得证,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解决问题的关键.【详解】证明:在四边形ABCD是菱形,∠B=∠D,∵CE⊥AB,∴∠BEC=∠DFC=90°,在△CBE和△CDF中,∠B=∠D∴△CBE≌∴BE=DF.【变式5-2】(23-24九年级下·北京海淀·期末)如图,在菱形ABCD中,E为AB边上一点,EF∥BC交BD于点M,交CD于点F.求证:
【答案】见解析【分析】由平行四边形的性质得AB∥CD,AD∥BC,AB=AD,再证四边形BCFE是平行四边形,EF∥AD,得【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,∴AB∥CD,∴∠ADB=∠ABD,∵EF∥∴四边形BCFE是平行四边形,EF∥∴BE=CF,∴∠ABD=∠EMB,∴BE=EM,∴CF=EM.【点睛】本题考查了菱形的性质、平行四边形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质等知识,熟练掌握菱形的性质和平行四边形的判定与性质是解题的关键.【变式5-3】(23-24九年级下·安徽安庆·期末)如图,将菱形ABCD沿着EF,GH折叠后,点B,D重合于对角线BD上一点M,求证:四边形AEMG是平行四边形.
【答案】见解析【分析】根据折叠的性质可得EB=EM,求出∠AEM=2∠EBM,根据∠EBF=2∠EBM,可得∠AEM=∠EBF,证明AD∥EM,同理可得【详解】证明:由折叠得EB=EM,∴∠EBM=∠EMB,∴∠AEM=∠EBM+∠EMB=2∠EBM,∵在菱形ABCD中,∠EBF=2∠EBM,AD∥∴∠AEM=∠EBF,∴EM∥∴AD∥同理可得AE∥∴四边形AEMG是平行四边形.【点睛】本题考查了菱形的性质,折叠的性质,平行线的判定和性质,等边对等角,三角形外角的性质,平行四边形的判定等知识,熟练掌握折叠的性质,证明AD∥知识点2: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”).知识点2: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6添加条件使四边形是菱形】【例6】(23-24九年级下·北京东城·期末)如图,下列条件之一能使▱ABCD是菱形的为()
①AC=BD;②AC平分∠BAD;③AB=BC;④AC⊥BDA.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④【答案】D【分析】根据菱形的判定定理判断即可得解.【详解】解:①AC=BD,四边形ABCD是平行四边形,∴四边形ABCD是矩形;②AC平分∠BAD,四边形ABCD∴四边形ABCD是菱形;③AB=BC,四边形ABCD是平行四边形,∴四边形ABCD是菱形;④AC⊥BD,四边形ABCD是平行四边形,∴四边形ABCD是菱形.综上所述,由②③④可证得四边形ABCD是菱形.故选:D.【点睛】本题考查了菱形的判定,熟练掌握菱形的判定定理是解题的关键.【变式6-1】(17-18九年级下·全国·单元测试)如图,△ABC中,DE∥BC,EF∥AB,要判定四边形A.AB=AC B.AD=BD C.BE⊥AC D.BE平分∠ABC【答案】D【分析】当BE平分∠ABC时,四边形DBFE是菱形,可知先证明四边形DBFE是平行四边形,再证明BD=DE即可解决问题.【详解】解:当BE平分∠ABC时,四边形DBFE是菱形,理由:∵DE∥∴∠DEB=∠EBC,∵∠EBC=∠EBD,∴∠EBD=∠DEB,∴BD=DE,∵DE∥BC,∴四边形DBFE是平行四边形,∵BD=DE,∴四边形DBFE是菱形.其余选项均无法判断四边形DBFE是菱形.故选:D.【点睛】本题考查菱形的判定、平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.【变式6-2】(23-24九年级下·河北秦皇岛·阶段练习)已知如图,在▱ABCD中,AD>AB,∠ABC为锐角,将△ABC沿对角线AC边平移,得到△A′B′C′,连接AB′和C′A.甲、乙、丙 B.只有乙、丙 C.只有甲、乙 D.只有甲【答案】B【分析】本题主要考查了菱形的判定及平移的性质,灵活选择判定定理是解题的关键.先根据题意可知四边形AB【详解】解:∵四边形ABCD为平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,根据平移可知BC=B′C∴AD∥B′C∴四边形AB∴AB方案甲,添加AB′=D方案乙,由B′∴平行四边形AB方案丙,由∠A∵AD∥B∴∠DAC∴∠DAC∴AD=C∴平行四边形AB所以正确的是乙和丙.故选:B.【变式6-3】(23-24·河北承德·模拟预测)依据所标识的数据,下列平行四边形一定为菱形的是(
)A.
B.
C.
D.
【答案】C【分析】根据菱形的判定逐项排查即可解答.【详解】解:∵四边形是平行四边形,∴对角线互相平分,故A不一定是菱形;∵四边形是平行四边形,∴对边相等,故B不一定是菱形;∵图C中,根据三角形的内角和定理可得:180°−70°−55°=55°,∴邻边相等,∵四边形是平行四边形,∴邻边相等的平行四边形的菱形,故C是菱形;∵四边形是平行四边形,∴对边平行,故D不一定是菱形.故选:C.【点睛】本题主要考查菱形的判定,灵活运用菱形的判定方法是解题的关键.【题型7证明四边形是菱形】【例7】(23-24九年级下·广东珠海·期中)如图1,AE∥BF,AC平分∠BAD,且交BF于点C,BD平分∠ABC,且交AE于点D,连接CD
求证:四边形ABCD是菱形;【答案】见解析【分析】本题考查了菱形的判定与性质,勾股定理,直角三角形斜边上中线的性质,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.由平行线的性质及角平分线的定义证出AD=BC,得出四边形ABCD是平行四边形,根据菱形的判定定理可得出结论;【详解】证明:∵AC平分∠BAD,∴∠BAC=∠DAC,又∵AE∥BF,∴∠DAC=∠ACB=∠BAC,∴AB=BC,同理,BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD,又∵AE∥BF,∴∠CBD=∠ADB=∠ABD,∴AB=AD,∵AB=BC,AB=AD,∴AD=BC,∵AD∥BC,∴四边形ABCD是平行四边形,∵AB=AD,∴四边形ABCD是菱形【变式7-1】(23-24九年级下·重庆沙坪坝·期中)如图,在▱ABCD中,点E在边BC上,连接AE.(1)利用尺规作图,在边AD求作一点F,使得∠DCF=∠BAE;(保留作图痕迹,不写作法)(2)若AE=EC,证明:四边形AECF为菱形.证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴______________________AB=CD,BC=AD.∵∠BAE=∠DCF,∴△ABE≌△CDF(∴AE=CF,______________________.∵BC=AD,∴BC−BE=AD−DF,∴______________________∵AE=CF,∴四边形AFCE是平行四边形(______________________).(填推理依据)∵AE=EC,∴四边形AFCE是菱形(______________________).(填推理依据)【答案】(1)如图点F即为所求;
(2)∠B=∠D;BE=DF;EC=AF;两组对边分别相等的四边形是平行四边形;有一组邻边相等的平行四边形是菱形.【分析】本题主要考查了作图—基本作图,平行四边形的性质与判定,菱形的判定,熟练掌握基本作图方法以及菱形的性质与判定是关键.(1)理解基本作图(作一个角等于已知角),即利用尺规作出∠DCF=∠BAE即可.(2)利用“四边形ABCD是平行四边形”证出△ABE≌△CDF,得AE=CF,EC=AF,进而推出四边形AFCE是平行四边形,最后依据AE=EC,即可得出四边形【详解】(1)解:如图点F即为所求;
(2)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠B=∠D,AB=CD,BC=AD.∵∠BAE=∠DCF,∴△ABE≌△CDF(ASA).∴AE=CF,BE=DF.∵BC=AD,∴BC−BE=AD−DF,∴EC=AF,∵AE=CF,∴四边形AFCE是平行四边形(两组对边分别相等的四边形是平行四边形).∵AE=EC,∴四边形AFCE是菱形(有一组邻边相等的平行四边形是菱形).【变式7-2】(23-24九年级下·广东汕尾·期中)已知:如图,在□ABCD中,AE是BC边上的高,将△ABE沿BC方向平移,使点E与点C重合,得△GFC.
(1)求证:BE=DG;(2)若∠B=60°,当AB与BC满足什么数量关系时,四边形ABFG是菱形?证明你的结论.【答案】(1)见解析(2)当BC=32AB【分析】本题考查平移的基本性质以及菱形的判定,关键是掌握①平移不改变图形的形状和大小;②经过平移,对应点所连的线段平行且相等,对应线段平行且相等,对应角相等和平行四边形的性质以及菱形的判定定理.(1)根据平移的性质,可得:BE=FC,再证明Rt△ABE≌Rt△CDG(2)要使四边形ABFG是菱形,须使AB=BF;根据条件找到满足AB=BF的AB与BC满足的数量关系即可.【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB=CD.∵AE是BC边上的高,且CG是由AE沿BC方向平移而成.∴CG⊥AD.∴∠AEB=∠CGD=90°.∵AE=CG,∴Rt△ABE≌∴BE=DG.(2)当BC=32AB证明:∵AB∥GF,AG∥BF,∴四边形ABFG是平行四边形.∵Rt△ABE中,∠B=60°∴∠BAE=30°,∴BE=1∵BE=CF,∴EF=1∴AB=BF.∴四边形ABFG是菱形.【变式7-3】(23-24九年级下·河南鹤壁·期中)如图,AC∥BD,AE平分∠BAC交BD于点E.(1)【实践与操作】过点B作AE的垂线,垂足为点O(要求尺规作图,保留痕迹,不写作法);(2)【猜想与证明】设(1)中的垂线交AC于点F,连接EF,试猜想四边形ABEF的形状,并证明.【答案】(1)图见解析(2)四边形ABEF是菱形,理由见解析【分析】(1)根据尺规作角平分线的方法求解即可;(2)首先根据题意证明出△AFO≌△EBO(ASA),得到OF=OB,证明出四边形ABEF是平行四边形,然后结合BA=BE,即可得到四边形【详解】(1)如图,BO是所求作的垂线.(2)四边形ABEF是菱形,理由如下:∵AC∥BD∴∠CAE=∠BEA∵AE平分∠BAC,∴∠CAE=∠BAE∴∠BEA=∠BAE∴BA=BE.又∵BF⊥AE∴AO=EO,而∠AOF=∠EOB,∠FAE=∠BEA,∴△AFO≌△EBO(ASA∴OF=OB,∴四边形ABEF是平行四边形.∵BA=BE,∴四边形ABCD是菱形.【点睛】此题考查了尺规作角平分线,平行线的性质,全等三角形的性质和判定,菱形的判定等知识,解题的关键是掌握以上知识点.【题型8由菱形的性质与判定求角度】【例8】(23-24·四川成都·一模)如图,在△ABC中,AB=AC,分别以C、B为圆心,取AB的长为半径作弧,两弧交于点D.连接BD、AD.若∠ABD=130°,则∠CAD=.【答案】25°/25度【分析】由题意和作法可知:AB=AC=BD=CD,可得四边形ABDC是菱形,再根据菱形及等腰三角形的性质,即可求解.【详解】解:如图:连接CD,由题意和作法可知:AB=AC=BD=CD,∴四边形ABDC是菱形,∠BAD=1∴∠CAD=∠BAD=25°,故答案为:25°.【点睛】本题考查了菱形的判定与性质,等腰三角形的性质,证得四边形ABDC是菱形是解决本题的关键.【变式8-1】(23-24九年级下·湖北恩施·期末)如图,在4×4的正方形网格中,每一个小正方形的边长为1,其顶点我们称为格点,△ABC,△ABD为格点三角形.
(1)请你仅用无刻度的直尺,在这个4×4的正方形网格中,画出个以AD为边的不是正方形的菱形,并简单说明理由;(2)求∠ADB+∠ACB的大小.【答案】(1)图见解析,理由见解析(2)∠ADB+∠ACB=45°【分析】(1)根据勾股定理可知AD=AF=FE=DE,再根据菱形的判定即可解答;(2)根据菱形的性质可知△AOF≌△FDCSAS,在根据全等三角形的性质可知△AFC【详解】(1)解:∵AD=22+∴AD=AF=EF=DE=5∴四边形ADEF是菱形,∴菱形ADEF即为所求;
(2)解:∵AD=22+∴AD=AF=EF=DE=5∴四边形ADEF是菱形,∴AE⊥DF,∠FAE=∠EAD,∴∠AOF=90°,∵OA=DF,OF=CD,∴△AOF≌△FDCSAS∴∠AFO=∠DCF,AF=CF∴∠AFO+DFC=90°,∴△AFC是等腰直角三角形,∴∠FAC=45°,∵∠ADB=∠FAE=∠EAD,∠ACB=∠CAE,∴∠CAE+∠FAE=∠ADB+∠ACB,∵∠FAC=∠CAE+∠FAE,∴∠ADB+∠ACB=∠FAE+∠CAE=45°.
【点睛】本题考查了菱形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定与性质,掌握菱形的判定与性质是解题的关键.【变式8-2】(23-24九年级下·四川德阳·期末)如图,在菱形ABCD的外侧,作等边△DCE,连接AE、DE.若对角线AC=AB,则∠DEA=度.【答案】30【分析】根据菱形的判定与性质和等边三角形的性质得到四边形ACED是菱形,进而求解即可.【详解】解:连接AC,∵四边形ABCD是菱形,AC=AB,∴AD=CD=AB=AC,∵△DCE是等边三角形,∴DE=CD=CE,∠CED=60°,∴AD=AC=CE=DE,∴四边形ACED是菱形,∴∠DEA=12∠CED故答案为:30.【点睛】本题考查菱形的判定与性质、等边三角形的性质,熟练掌握菱形的判定与性质是解答的关键.【变式8-3】(23-24九年级下·吉林长春·阶段练习)如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,AB=DA,对角线AC,BD交于点O,且AC平分∠BAD,过点C作CE⊥AB交AB的延长线于点E.(1)求证:四边形ABCD是菱形;(2)连结OE,交CB于点F,若∠ACB=20°,则∠CFE=______度.【答案】(1)证明见解析(2)60°【分析】本题考查的是平行四边形的判定与性质,菱形的判定与性质,熟记平行四边形与菱形的判定方法是解本题的关键;(1)由角平分线的性质可得∠BAC=∠CAD,由平行线的性质可得∠BAC=∠DCA,即可得到∠DAC=∠DCA,进而得到AD=CD,然后证得AB=CD,根据平行四边形判定得到四边形ABCD是平行四边形,再由AB=AD,即可证得平行四边形ABCD是菱形;(2)证明∠CEA=90°,证明AO=CO=EO,结合AB=CB,可得∠BAC=∠ACB=20°,证明∠OEA=∠BAC=20°,从而可得答案.【详解】(1)证明:∵AB∥∴∠CAB=∠DCA,∵AC为∠DAB的平分线,∴∠CAB=∠DAC,∴∠DCA=∠DAC,∴CD=AD,∵AB=AD,∴AB=CD,∵AB∥∴四边形ABCD是平行四边形,∵AD=AB,∴平行四边形ABCD是菱形;(2)∵CE⊥AB,∴∠CEA=90°,∵平行四边形ABCD是菱形,∴AO=CO,∴AO=CO=EO,∵平行四边形ABCD是菱形,∴AB=CB,∴∠BAC=∠ACB=20°,∵AO=EO,∴∠OEA=∠BAC=20°,∴∠COE=40°,∠CFE=∠COE+∠BCA=60°.【题型9由菱形的性质与判定求线段长度】【例9】(23-24九年级上·四川成都·期中)如图,四边形ABCD中AD∥BC,∠C=90°,AB=AD,连接BD,∠BAD的角平分线交BD,BC分别于点O、E,若EC=3,CD=4,则BO的长为(
A.4 B.33 C.523【答案】D【分析】本题考查勾股定理的运用以及菱形的判定和性质,连接DE,因为AB=AD,AE平分∠BAD,AD∥BC,可证四边形ABED为菱形,从而得到BE、BC的长,进而解答即可.根据条件能够发现图中的菱形【详解】解:连接DE.
在Rt△CDE中,EC=3,CD=4,根据勾股定理,得DE=5∵AB=AD,AE平分∠BAD,∴AE⊥BD,OB=OD,∴AE垂直平分BD,∠BAE=∠DAE.∴DE=BE=5.∵AD∥BC,∴∠DAE=∠AEB,∴∠BAE=∠AEB,∴AB=BE=5,∴BC=BE+EC=8,AB=BE=DE=AD,∴四边形ABED是菱形,由勾股定理得出BD=B∴BO=1故选:D.【变式9-1】(23-24九年级上·山东烟台·期末)如图,BD是▱ABCD的对角线,AM⊥BC于点M,交BD于点E,连接CE.若点M为BC的中点,EA=EC,BE=1,则▱ABCD的周长为.【答案】4【分析】连接AC,由垂直平分线的性质得出AB=AC,∠BME=90°,BC=2BM,再证四边形ABCD是菱形,得出△ABC是等边三角形,求出∠EBM=30°,含30°角的直角三角形的性质得出EM,由勾股定理求出BM,即可得出答案.【详解】解:如图,连接AC,AC交BD于点O,∵AM⊥BC,点M为BC的中点,∴AB=AC,∠BME=90°,BC=2BM,∵四边形ABCD是平行四边形,∴OA=OC,∵EA=EC,∴EO⊥AC,即BD⊥AC,∴四边形ABCD是菱形,∴∠EBM=12∠ABC,AB∴AB=AC=BC,∴△ABC是等边三角形,∴∠ABC=60°,∴∠EBM=1∴EM=1在Rt△BME中,由勾股定理得:BM=∴BC=BC=2BM=2×3∴菱形ABCD的周长=4BC=4×3故答案为:43【点睛】本题考查了线段垂直平分线的性质,平行四边形的性质,等边三角形的判定与性质、菱形的判定与性质,含30°角的直角三角形的性质,以及勾股定理等知识,正确作出辅助线,构建等边三角形是解题的关键.【变式9-2】(23-24九年级下·福建厦门·阶段练习)如图,E,F是平行四边形ABCD对角线BD上两点,且BE=DF,若∠BAF=90°,AB=4,AF=AE=3,则AC的长为()A.2.4 B.3.6 C.4.8 D.6【答案】C【分析】由勾股定理求出BF=5,证出四边形AECF是菱形,得AC⊥EF,由勾股定理的OA2=AB2﹣OB2=AE2﹣OE2,解得OF=1.8,则OA=2.4,得AC=2OA=4.8.【详解】解:∵∠BAF=90°,AB=4,AF=3,∴BF=A∵E,F是平行四边形ABCD对角线BD上两点,∴OA=OC,OB=OD,∵BE=DF,∴OE=OF,∴四边形AECF是平行四边形,∵OA=OC,AE=AF,∴四边形AECF是菱形,∴AC⊥EF,∴OA∴42解得:OF=1.8,∴OA=∴AC=2OA=4.8.故选:C.【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质,菱形的判定及性质以及勾股定理,熟练掌握菱形的判定及性质是解题的关键.【变式9-3】(23-24九年级下·河南南阳·期末)如图,将边长为4的正方形纸片ABCD沿EF对折再展平,沿折痕剪开,得到矩形ABEF和矩形CEFD,再将矩形ABEF绕点E顺时针方向旋转.使点A与点D重合,点F的对应点为F′,则图②中阴影部分的周长为
【答案】10【分析】首先根据已知条件判断出△BGE≌△FGDAAS,得到BG=FG,EG=DG,然后可设FG的长度为x,则DG=4−x【详解】解:如图,设BD交EF于G,EF旋转后交CD于点H,
由题意知,BE=FD=2,∠B=∠F=90°,又∵∠BGE=∠FGD,∴△BGE≌∴BG=FG,EG=DG,设BG=FG=x,则DG=4−x,在Rt△FDG中,4−x解得:x=3∴DG=4−x=5∵DG∥EH,∴四边形DGEH为平行四边形,又∵EG=DG,∴▱DGEH为菱形,∴阴影部分的周长为:52故答案为:10.【点睛】本题主要考查全等三角形的判定与性质,勾股定理以及菱形的判定与性质等,解答本题的关键是勾股定理以及菱形的判定.【题型10由菱形的性质与判定求面积】【例10】(23-24九年级下·黑龙江哈尔滨·期中)如图在直角△ABC中,∠BAC=90°,点D是BC中点,连接AD,点E为AD的中点,过点A作AF∥BC交线段BE的延长线于点F,连接CF.(1)求证:AF=DC;(2)在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出与△ACD面积相等的三角形(不包含△ACD).【答案】(1)证明见解析(2)△ABD,△ACF,△ABF【分析】此题考查的是全等三角形的判定及性质、菱形的判定及性质、直角三角形的性质和三角形的面积:(1)首先由E是AD的中点,AF∥BC,证明△AFE≌△DBE,即可得AF=BD,即可;(2)证明四边形ADCF是菱形,根据平行线之间的距离处处相等、等高模型和菱形的性质即可解决问题.【详解】(1)证明:∵AF∥BC,∴∠AFE=∠DBE,∵点D是BC中点,点E为AD的中点,∴AE=DE,BD=CD,在△AFE和△DBE中,∵∠AFE=∠DBE,∠FEA=∠BED,AE=DE,∴△AFE≌△DBEAAS∴AF=DB.∵
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