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PAGE1專題1.1菱形的性質(zhì)與判定【十大題型】【北師大版】TOC\o"1-3"\h\u【題型1由菱形的性質(zhì)求角度】 1【題型2由菱形的性質(zhì)求線段長度】 4【題型3由菱形的性質(zhì)求面積】 8【題型4菱形在平面直角坐標系中的運用】 12【題型5菱形中的證明】 19【題型6添加條件使四邊形是菱形】 22【題型7證明四邊形是菱形】 26【題型8由菱形的性質(zhì)與判定求角度】 31【題型9由菱形的性質(zhì)與判定求線段長度】 35【題型10由菱形的性質(zhì)與判定求面積】 40知識點1:菱形的性質(zhì)定義:有一組鄰邊相等的平行四邊形叫做菱形.性質(zhì):①菱形具有平行四邊形的一切性質(zhì);②菱形的四條邊都相等;③菱形的兩條對角線互相垂直,并且每一條對角線平分一組對角;④菱形是軸對稱圖形,它有2條對稱軸,分別是兩條對角線所在直線.【題型1由菱形的性質(zhì)求角度】【例1】(23-24·廣西·三模)如圖,菱形ABCD中,AC交BD于O,CE⊥AB于E,連接OE,若∠DAB=110°,則∠OEC的度數(shù)為°.【答案】35【分析】本題考查了菱形的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),掌握菱形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.由菱形的性質(zhì)可得∠CAB=∠ACB=1【詳解】解:∵四邊形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°,故答案為:25.【變式1-1】(23-24九年級下·吉林長春·期末)如圖,在菱形ABCD中,∠ABC=140°,則∠DAC等于(
)A.30° B.25° C.20° D.15°【答案】C【分析】本題考查菱形性質(zhì),平行線性質(zhì),角平分線性質(zhì)等.根據(jù)題意可知DA∥BC,繼而得到∠DAB=40°,再利用角平分線性質(zhì)可得∠DAC的度數(shù).【詳解】解:∵四邊形ABCD是菱形,∴DA∥BC,∠DAC=∠BAC,∵∠ABC=140°,∴∠DAB=180°?140°=40°,∴∠DAC=20°,故選:C.【變式1-2】(23-24九年級上·四川成都·期末)如圖,在菱形ABCD中,∠A=50°,分別以點A,B為圓心,大于12AB的長為半徑作弧相交于M,N兩點,過M,N兩點的直線交AD邊于點E(作圖痕跡如圖所示),連接BE,BD.則∠EBC的度數(shù)為
【答案】80°/80度【分析】本題考查了作圖—垂直平分線,菱形的性質(zhì),根據(jù)題意得,點E在AB的垂直平分線上,則EA=EB,即可得∠A=∠EBA=50°,根據(jù)四邊形ABCD為菱形得AB=AD,∠ABC=130°,可得∠ABD=∠ADB=65°,即可得;掌握作圖—垂直平分線,菱形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.【詳解】解:根據(jù)題意得,點E在AB的垂直平分線上,∴EA=EB,∴∠A=∠EBA=50°,∵四邊形ABCD為菱形,∴AB=AD,∠ABC=180°?∠BAD=180°?50°=130°,∴∠ABD=∠ADB=1∴∠EBC=∠ABC?∠ABE=130°?50°=80°,故答案為:80°.【變式1-3】(23-24·廣東·二模)如圖,四邊形ABCD為平行四邊形,四邊形BCEF為菱形,BF與CD交于點G,∠A=60°,∠BEC=22°,則∠BGC=(
)A.76° B.82° C.86° D.104°【答案】A【分析】本題考查平行四邊形和菱形的性質(zhì),三角形的內(nèi)角和定理,掌握菱形的對角線平分一組對角是解題的關(guān)鍵.【詳解】解:∵四邊形BCEF為菱形,∴∠FBC=∠FEC=2∠BEC=2×22°=44°,又∵ABCD為平行四邊形,∴∠BCD=∠A=60°,∴∠BGC=180°?∠BCD?∠FBC=180°?60°?44°=76°,故選A.【題型2由菱形的性質(zhì)求線段長度】【例2】(23-24九年級下·浙江嘉興·期末)如圖,在菱形紙片ABCD中,AB=2,∠B=60°,將該菱形紙片沿折痕EF翻折,使點D落在AB的中點G處,則DE的長是【答案】7【分析】本題考查菱形的性質(zhì)、折疊性質(zhì)、含30度角的直角三角形的性質(zhì)、勾股定理,熟練掌握菱形的性質(zhì)和含30度角的直角三角形的性質(zhì)是解答的關(guān)鍵.過G作GH⊥DA交DA延長線于H,先根據(jù)菱形的性質(zhì)得到AD=AB=2,∠GAH=60°,AG=12AB=1GH=32,設(shè)DE=x,由折疊性質(zhì)得GE=DE=x,在Rt△GHE【詳解】解:過G作GH⊥DA交DA延長線于H,∵四邊形ABCD是菱形,AB=2,∠B=60∴AD=AB=2,∠BAD=180°?∠B=120°,則∠GAH=180°?∠BAD=60°,∵點G是AB的中點,∴AG=1在Rt△AGH中,∠AGH=90°?∠GAH=30°∴AH=1∴GH=A設(shè)DE=x,由折疊性質(zhì)得GE=DE=x,在Rt△GHE中,HE=AH+AE=由GH2+H解得x=7故答案為:7【變式2-1】(23-24九年級下·福建寧德·期末)如圖,在菱形ABCD中,∠D=60°,AC=6,則菱形ABCD的周長是(
)A.24 B.30 C.183 D.【答案】A【分析】本題主要考查了菱形的性質(zhì)、等邊三角形的判定和性質(zhì),解題關(guān)鍵是熟練掌握菱形的性質(zhì)、等邊三角形的判定和性質(zhì).先根據(jù)菱形的性質(zhì)證明AB=BC=CD=AD,在根據(jù)已知條件證明△ABC是等邊三角形,求出AB=BC=AC=6,從而求出菱形周長即可.【詳解】解:∵四邊形ABCD是菱形,∴AB=BC=CD=AD,∵∠B=60°,∴△ABC是等邊三角形,∴AB=BC=AC=6,∴AB=BC=CD=AD=6,∴菱形ABCD的周長為:AB+BC+CD+AD=6+6+6+6=24,故選:A.【變式2-2】(23-24九年級下·江蘇無錫·期中)如圖,邊長為3的菱形ABCD中,∠ABC=60°,點P是對角線BD上任意一點(P不與B、D重合),以AP和PD為邊作平行四邊形APDQ,則PQ的最小值為.【答案】3【分析】設(shè)AD與PQ交于O,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)得到PQ=2OP,當OP取最小值時,PQ的值最小,當PQ⊥BD時,PO的值最小,根據(jù)菱形的性質(zhì)得到AD=CD=3,∠ABC=∠ADC=60°,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)得到OP=3【詳解】解:設(shè)AD與PQ交于O,∵四邊形APDQ是平行四邊形,∴PQ=2OP,∴當OP取最小值時,PQ的值最小,由“點到直線的距離垂線段最短”可知,當PQ⊥BD時,PO的值最小,∵四邊形ABCD是菱形,∴AD=CD=3,∴∠ADP=30°,∵AO=OD=3在Rt△OPD中,∴PQ=2OP=3∴PQ的最小值為32故答案為:32【點睛】此題考查了菱形的性質(zhì)、含30°直角三角形的性質(zhì)、平行四邊形的性質(zhì)等知識,熟練掌握相關(guān)知識是解題的關(guān)鍵.【變式2-3】(23-24·河北邯鄲·三模)如圖是由5個邊長為1,且一個內(nèi)角為60°的小菱形拼成的圖形,P是其中4個小菱形的公共頂點.佳佳想到:“一條直線經(jīng)過平行四邊形對角線的交點,則這條直線平分該平行四邊形的面積”就將該圖形沿著過點P的某條直線剪一刀,把這五個菱形組成紙片剪成了面積相等的兩部分,則剪痕的長度是(
)
A.3 B.13 C.133 D.【答案】B【分析】本題考查了圖形的剪拼,中心對稱的性質(zhì),勾股定理的應(yīng)用,熟練掌握中心對稱的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.根據(jù)中心對稱的性質(zhì)即可作出剪痕,由三角形全等的性質(zhì)即可證得QF=AP,利用勾股定理即可求得.【詳解】解:如圖,連接最左側(cè)菱形的對角線交于點O,作直線OP,交CB延長線于點A,交最左側(cè)菱形對邊分別于點Q,N,交最右側(cè)上方菱形一邊于點F,過點P作PG⊥CD,垂足為G,
∵菱形是中心對稱圖形,∴經(jīng)過P、O的直線則把它剪成了面積相等的兩部分,由中心對稱圖形可知△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故選:B.【題型3由菱形的性質(zhì)求面積】【例3】(23-24九年級下·浙江嘉興·期末)如圖,在菱形ABCD中,點E,F分別是邊DC,AD的中點,連接BE,EF,BF.若菱形ABCD的面積為16,則△BEF的面積為(
)A.8 B.7 C.6 D.5【答案】C【分析】本題考查菱形的性質(zhì),三角形的中位線定理,連接AC和BD,可得EF=12AC,EF∥AC,即可得到S△DEF=【詳解】連接AC和BD,則AC⊥BD,DO=OB,又∵點E,F分別是邊DC,AD的中點,∴EF=12AC∴S△DEF∵點E,F分別是邊DC,AD的中點,∴S△DBF∴S△BEF故選C.【變式3-1】(23-24九年級下·全國·專題練習)如圖,菱形ABCD的對角線AC,BD相交于點O,過點D作DH⊥AB于點H,連接OH,若OA=6,OH=4,則菱形ABCD的面積為(A.247 B.48 C.72 D.【答案】B【分析】本題主要考查了菱形的性質(zhì)、直角三角形的斜邊上的中線性質(zhì)和菱形的面積公式,熟練掌握以上知識是解題的關(guān)鍵.由菱形的性質(zhì)得OA=OC=6,OB=OD,AC⊥BD,根據(jù)題意得【詳解】解:∵四邊形ABCD是菱形,∴OA=OC=6,∴AC=2OA=12,∵DH⊥AB,∴∠BHD=90°,∴BD=2OH=2×4=8,∴菱形ABCD的面積=1故選:B.【變式3-2】(23-24九年級下·廣西賀州·期末)如圖,在菱形ABCD中,∠B=60°,AB=2cm,過點A分別作AE⊥BC,AF⊥CD,垂足分別為E,F(xiàn),連接EF,則△ECF的面積為(
A.34 B.32 C.33【答案】A【分析】首先利用菱形的性質(zhì)及等邊三角形的判定可得判斷出△AEF是等邊三角形,過F作FG⊥BC交BC的延長線于點G,利用含30度角的直角三角形的性質(zhì)以及勾股定理,即可算出三角形的面積.【詳解】解:∵四邊形ABCD是菱形,∴BC=CD,∴△ABC和△ADC是等邊三角形,∵AE⊥BC,∴BE=CE=1,∴AE=AF=3,∠EAF=30°+30°=60°∴△AEF是等邊三角形,∴EF=3,∠AEF=60°∴∠CEF=180°?90°?60°=30°,過F作FG⊥BC交BC的延長線于點G,
∴FG=1∴△CEF的面積是:12故選:A.【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì),等邊三角形的判定和性質(zhì),含30度角的直角三角形的性質(zhì)以及勾股定理,熟練掌握等邊三角形的判定和性質(zhì)是解題關(guān)鍵.【變式3-3】(23-24九年級上·山東青島·期末)如圖所示,第一個菱形OBCD的邊長為2,∠BOD=60°,且點D落在y軸上,延長CB交x軸于A,以CA為邊作第二個菱形AB1C1C;延長C1B1交x軸于點A1,以C1A1【探究】(1)A1C1(2)An?2Cn?2(3)則第n個菱形的面積為______.【答案】(1)3(2)(32(3)3【分析】(1)由第一個菱形OBCD的邊長為2,∠BOD=60°,得出△BOA為含30度直角三角形,由此得出AB=1(2)同理(1)可得A1C1=3(3)根據(jù)(2)的規(guī)律求出第n個菱形的邊Cn?1Bn?1【詳解】(1)解:∵∠BOD=60°,∴∠BOA=30°,∵菱形OBCD的邊長為2,∴BC∥OD,OB=OD=BC=2,∴∠BAO=90°,AB=1∴AC=AB+BC=同理可得A∴A故答案為3(2)由(1)可知AA2C由此規(guī)律可知:An∴A故答案為:(32)(3)由(2)可知,第n個菱形的菱長為An?2An?1Cn?1第n個菱形的面積為An?2故答案為3×【點睛】本題主要考查菱形的性質(zhì),含30度直角三角形性質(zhì)、勾股定理,圖形的規(guī)律,解本題的關(guān)鍵是求出前幾個菱形的邊長,找出規(guī)律.【題型4菱形在平面直角坐標系中的運用】【例4】(23-24九年級下·山東聊城·期末)如圖,在平面直角坐標系中,點A?2,0,點B在y軸上,菱形OBCD
(1)求直線OC的解析式;(2)點P是對角線OC上的一個動點,當AP+BP取到最小值時,求點P的坐標;(3)y軸上是否存在一點Q,使△QAD的面積等于菱形OBCD的面積,若存在,求出點Q的坐標,若不存在,說明理由.【答案】(1)y=2x(2)2(3)存在,0,23【分析】(1)先由菱形的性質(zhì)得出點C的坐標,再用待定系數(shù)法即可求出解析式;(2)先確定當AP+BP取到最小值時點P的位置是直線AD與y軸的交點,即可根據(jù)OC、AD的解析式,求出點P的坐標,即可解答;(3)存在,設(shè)點Q的坐標為0,y,先求出菱形的面積,根據(jù)面積相等,即可求出y,從而求出點【詳解】(1)解:∵D4,3∵四邊形OBCD是菱形,∴CD=OD=5,∴C4設(shè)OC的解析式為y=kx,則8=4k,解得:k=2,∴y=2x;(2)連接AD,交OC于點P,連接BD,交OC于點N,
∵四邊形OBCD是菱形,∴BD⊥OC,BN=DN∴BP=PD,由三角形三邊關(guān)系可知:AP+BP=AP+PD≥AD,∴當A、P、D三點共線時,AP+BP最小,設(shè)AD的解析式為y=k將?2,0、4,解得:k1∴y=1聯(lián)立y=1解得x=2∴P點坐標為23(3)∵OD=OB=5,D4∴S菱形如圖,設(shè)AD交y軸于點E,則E0,1
則S==3y?1∴3y?1∴y=233或∴Q點的坐標為0,233【點睛】本題考查一次函數(shù)的圖象性質(zhì)和菱形的性質(zhì),熟練掌握以上性質(zhì)是解題關(guān)鍵.【變式4-1】(23-24九年級下·山東聊城·期末)在如圖所示的直角坐標系中,菱形ABCD的邊長是2,E(0,2)為BC的中點.y軸垂直平分BC,垂足為點E.請分別求出點A,B,C,D的坐標.
【答案】A(0,2+3),B(?1,2),C(1,2)【分析】根據(jù)菱形邊長為2結(jié)合E為BC中點求出B、C的坐標,根據(jù)勾股定理的知識求出AE的長,進而求出AO長度,最后求出A、D坐標.【詳解】解:∵菱形ABCD的邊長是2,∴AB=BC=CD=DA=2,∵E為BC中點,∴BE=EC=1∵E(0,2),∴B(?1,2),C(1,2),∵y軸垂直平分BC,∴∠AEB=90°,∴BE∴AE=2∴OA=2+3∴A(0,2+3),【點睛】本題主要考查了菱形的知識、勾股定理的知識、垂直平分線的知識,難度不大.【變式4-2】(23-24九年級下·湖北咸寧·期中)如圖,在平面直角坐標系中,已知A0,2,B(0,?3),C(4,0),P(?2,0),且以A,B,C,D(1)直接寫出D點的坐標______;(2)請用無刻度直尺作直線l,使直線l經(jīng)過點P且平分菱形的面積,保留作圖痕跡;(3)已知點T是CD邊上一點,若線段OT將菱形ABCD的面積分為2:3兩部分,直接寫出點T的坐標.【答案】(1)D(4,5)(2)見解析(3)(4,1)或(4,3)【分析】(1)根據(jù)A,B,C的坐標,求得AB=BC=5,進而即可得出D的坐標;(2)連接AC,BD交于點E,過點P,E作直線l,直線l即為所求;(3)根據(jù)菱形的性質(zhì)求得菱形的面積,進而可得S四邊形OTCB=25×20=8或【詳解】(1)解:∵A0,2,B0,?3,∴AB=5,BC=3∴AB=BC=CD=AD=5,∵四邊形ABCD是菱形,∴AB∴D4,5(2)解:如圖所示,連接AC,BD交于點E,過點P,E作直線l,直線l即為所求;(3)解:∵AB=5,OC=4,∴菱形ABCD的面積為AB×CD=5×4=20,∵OB=3,∴S△OBC∵線段OT將菱形ABCD的面積分為2:3兩部分,∴S四邊形OTCB則S△OCT=8?6=2或∴12×OC×CT=2∵OC=4∴CT=1或CT=3,∴T4,1或【點睛】本題考查了坐標與圖形,菱形的性質(zhì),勾股定理,熟練掌握菱形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.【變式4-3】(23-24九年級下·河南駐馬店·期末)在平面直角坐標系中,菱形ABCD的位置如圖所示,點A的坐標為(?2,0),點B的坐標為(2,0),點D在y軸上,∠DAB=60°.
(1)求點C和點D的坐標.(2)點P是對角線AC上一個動點,當OP+BP最短時,求點P的坐標.【答案】(1)D0,23(2)P【分析】(1)先求出AB=4,由四邊形ABCD是菱形,則AB=AD=CD=BC=4,CD∥AB,在Rt△ADO中,∠DAB=60°,求出OD=23,即可得到點C和點(2)點B,D關(guān)于直線AC對稱.設(shè)OD交AC于P′,連接BP′,則BP′=DP′,P′O+P′B=P′D+P′O≥OD,即P【詳解】(1)解:∵點A的坐標為(?2,0),點B的坐標為(2,0),∴AB=4.OA=2,∵四邊形ABCD是菱形,∴AB=AD=CD=BC=4,CD∥AB,在Rt△ADO中,∠DAB=60°則∠ADO=30°,∴AO=1∴AD=2AD=4,∴OD=A∴D0,23,(2)∵四邊形ABCD是菱形,∴B,D關(guān)于直線AC對稱.設(shè)OD交AC于P′,連接BP′
∵P′O+當點P和點P′重合時,OP+PB=OP+PD=OD在Rt△AOP∵∠PAO=1∴OP=1則OP2+A∴OP=2∴P0,【點睛】此題考查了勾股定理、含30°角的直角三角形的性質(zhì)、菱形的性質(zhì)、軸對稱的性質(zhì)、點的坐標等知識,數(shù)形結(jié)合和準確計算是解題的關(guān)鍵.【題型5菱形中的證明】【例5】(23-24·福建三明·一模)如圖,菱形ABCD中,點E,F(xiàn)分別在邊CD,AD.上,AF=CE,求證:AE=CF.【答案】見解析【分析】解法一:由菱形的性質(zhì)可得AD=CD,結(jié)合AF=CE可證DF=DE,再證明△ADE≌△CDF即可;解法二:連接AC,由菱形的性質(zhì)可得DA=DC,根據(jù)等邊對等角得出∠DAC=∠DCA,再證明△DE≌△CAF即可.【詳解】證明:解法一:∵四邊形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:連接AC,∵四邊形ABCD是菱形,∴DA=DC,∴∠DAC=∠DCA,在△ACE和△CAF中,CA=AC∠EAC=∠FAC∴△DE≌△CAFSAS∴AE=CF.【點睛】本題考查菱形的性質(zhì),三角形全等的判定和性質(zhì),等邊對等角.靈活運用菱形的性質(zhì)和三角形全等的判定是解題的關(guān)鍵.【變式5-1】(23-24·廣東廣州·一模)如圖,菱形ABCD中,過點C分別作邊AB,AD上的高CE,【答案】證明見解析【分析】本題考查全等三角形的判定與性質(zhì),菱形性質(zhì)等知識,由菱形性質(zhì)結(jié)合條件,利用全等三角形的判定與性質(zhì)即可得證,熟練掌握全等三角形的判定與性質(zhì)是解決問題的關(guān)鍵.【詳解】證明:在四邊形ABCD是菱形,∠B=∠D,∵CE⊥AB,∴∠BEC=∠DFC=90°,在△CBE和△CDF中,∠B=∠D∴△CBE≌∴BE=DF.【變式5-2】(23-24九年級下·北京海淀·期末)如圖,在菱形ABCD中,E為AB邊上一點,EF∥BC交BD于點M,交CD于點F.求證:
【答案】見解析【分析】由平行四邊形的性質(zhì)得AB∥CD,AD∥BC,AB=AD,再證四邊形BCFE是平行四邊形,EF∥AD,得【詳解】解:∵四邊形ABCD是菱形,∴AB∥CD,∴∠ADB=∠ABD,∵EF∥∴四邊形BCFE是平行四邊形,EF∥∴BE=CF,∴∠ABD=∠EMB,∴BE=EM,∴CF=EM.【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì)、平行四邊形的判定與性質(zhì)、等腰三角形的判定與性質(zhì)等知識,熟練掌握菱形的性質(zhì)和平行四邊形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.【變式5-3】(23-24九年級下·安徽安慶·期末)如圖,將菱形ABCD沿著EF,GH折疊后,點B,D重合于對角線BD上一點M,求證:四邊形AEMG是平行四邊形.
【答案】見解析【分析】根據(jù)折疊的性質(zhì)可得EB=EM,求出∠AEM=2∠EBM,根據(jù)∠EBF=2∠EBM,可得∠AEM=∠EBF,證明AD∥EM,同理可得【詳解】證明:由折疊得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∥∴四邊形AEMG是平行四邊形.【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì),折疊的性質(zhì),平行線的判定和性質(zhì),等邊對等角,三角形外角的性質(zhì),平行四邊形的判定等知識,熟練掌握折疊的性質(zhì),證明AD∥知識點2:菱形的判定①一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形;②四條邊都相等的四邊形是菱形.
③對角線互相垂直的平行四邊形是菱形(或“對角線互相垂直平分的四邊形是菱形”).知識點2:菱形的判定①一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形;②四條邊都相等的四邊形是菱形.
③對角線互相垂直的平行四邊形是菱形(或“對角線互相垂直平分的四邊形是菱形”).【題型6添加條件使四邊形是菱形】【例6】(23-24九年級下·北京東城·期末)如圖,下列條件之一能使?ABCD是菱形的為()
①AC=BD;②AC平分∠BAD;③AB=BC;④AC⊥BDA.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④【答案】D【分析】根據(jù)菱形的判定定理判斷即可得解.【詳解】解:①AC=BD,四邊形ABCD是平行四邊形,∴四邊形ABCD是矩形;②AC平分∠BAD,四邊形ABCD∴四邊形ABCD是菱形;③AB=BC,四邊形ABCD是平行四邊形,∴四邊形ABCD是菱形;④AC⊥BD,四邊形ABCD是平行四邊形,∴四邊形ABCD是菱形.綜上所述,由②③④可證得四邊形ABCD是菱形.故選:D.【點睛】本題考查了菱形的判定,熟練掌握菱形的判定定理是解題的關(guān)鍵.【變式6-1】(17-18九年級下·全國·單元測試)如圖,△ABC中,DE∥BC,EF∥AB,要判定四邊形A.AB=AC B.AD=BD C.BE⊥AC D.BE平分∠ABC【答案】D【分析】當BE平分∠ABC時,四邊形DBFE是菱形,可知先證明四邊形DBFE是平行四邊形,再證明BD=DE即可解決問題.【詳解】解:當BE平分∠ABC時,四邊形DBFE是菱形,理由:∵DE∥∴∠DEB=∠EBC,∵∠EBC=∠EBD,∴∠EBD=∠DEB,∴BD=DE,∵DE∥BC,∴四邊形DBFE是平行四邊形,∵BD=DE,∴四邊形DBFE是菱形.其余選項均無法判斷四邊形DBFE是菱形.故選:D.【點睛】本題考查菱形的判定、平行四邊形的判定和性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是靈活運用所學知識解決問題.【變式6-2】(23-24九年級下·河北秦皇島·階段練習)已知如圖,在?ABCD中,AD>AB,∠ABC為銳角,將△ABC沿對角線AC邊平移,得到△A′B′C′,連接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】本題主要考查了菱形的判定及平移的性質(zhì),靈活選擇判定定理是解題的關(guān)鍵.先根據(jù)題意可知四邊形AB【詳解】解:∵四邊形ABCD為平行四邊形,∴AD∥BC,AD=BC,根據(jù)平移可知BC=B′C∴AD∥B′C∴四邊形AB∴AB方案甲,添加AB′=D方案乙,由B′∴平行四邊形AB方案丙,由∠A∵AD∥B∴∠DAC∴∠DAC∴AD=C∴平行四邊形AB所以正確的是乙和丙.故選:B.【變式6-3】(23-24·河北承德·模擬預(yù)測)依據(jù)所標識的數(shù)據(jù),下列平行四邊形一定為菱形的是(
)A.
B.
C.
D.
【答案】C【分析】根據(jù)菱形的判定逐項排查即可解答.【詳解】解:∵四邊形是平行四邊形,∴對角線互相平分,故A不一定是菱形;∵四邊形是平行四邊形,∴對邊相等,故B不一定是菱形;∵圖C中,根據(jù)三角形的內(nèi)角和定理可得:180°?70°?55°=55°,∴鄰邊相等,∵四邊形是平行四邊形,∴鄰邊相等的平行四邊形的菱形,故C是菱形;∵四邊形是平行四邊形,∴對邊平行,故D不一定是菱形.故選:C.【點睛】本題主要考查菱形的判定,靈活運用菱形的判定方法是解題的關(guān)鍵.【題型7證明四邊形是菱形】【例7】(23-24九年級下·廣東珠海·期中)如圖1,AE∥BF,AC平分∠BAD,且交BF于點C,BD平分∠ABC,且交AE于點D,連接CD
求證:四邊形ABCD是菱形;【答案】見解析【分析】本題考查了菱形的判定與性質(zhì),勾股定理,直角三角形斜邊上中線的性質(zhì),熟練掌握菱形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.由平行線的性質(zhì)及角平分線的定義證出AD=BC,得出四邊形ABCD是平行四邊形,根據(jù)菱形的判定定理可得出結(jié)論;【詳解】證明:∵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,∴四邊形ABCD是平行四邊形,∵AB=AD,∴四邊形ABCD是菱形【變式7-1】(23-24九年級下·重慶沙坪壩·期中)如圖,在?ABCD中,點E在邊BC上,連接AE.(1)利用尺規(guī)作圖,在邊AD求作一點F,使得∠DCF=∠BAE;(保留作圖痕跡,不寫作法)(2)若AE=EC,證明:四邊形AECF為菱形.證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴______________________AB=CD,BC=AD.∵∠BAE=∠DCF,∴△ABE≌△CDF(∴AE=CF,______________________.∵BC=AD,∴BC?BE=AD?DF,∴______________________∵AE=CF,∴四邊形AFCE是平行四邊形(______________________).(填推理依據(jù))∵AE=EC,∴四邊形AFCE是菱形(______________________).(填推理依據(jù))【答案】(1)如圖點F即為所求;
(2)∠B=∠D;BE=DF;EC=AF;兩組對邊分別相等的四邊形是平行四邊形;有一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形.【分析】本題主要考查了作圖—基本作圖,平行四邊形的性質(zhì)與判定,菱形的判定,熟練掌握基本作圖方法以及菱形的性質(zhì)與判定是關(guān)鍵.(1)理解基本作圖(作一個角等于已知角),即利用尺規(guī)作出∠DCF=∠BAE即可.(2)利用“四邊形ABCD是平行四邊形”證出△ABE≌△CDF,得AE=CF,EC=AF,進而推出四邊形AFCE是平行四邊形,最后依據(jù)AE=EC,即可得出四邊形【詳解】(1)解:如圖點F即為所求;
(2)證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴∠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,∴四邊形AFCE是平行四邊形(兩組對邊分別相等的四邊形是平行四邊形).∵AE=EC,∴四邊形AFCE是菱形(有一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形).【變式7-2】(23-24九年級下·廣東汕尾·期中)已知:如圖,在□ABCD中,AE是BC邊上的高,將△ABE沿BC方向平移,使點E與點C重合,得△GFC.
(1)求證:BE=DG;(2)若∠B=60°,當AB與BC滿足什么數(shù)量關(guān)系時,四邊形ABFG是菱形?證明你的結(jié)論.【答案】(1)見解析(2)當BC=32AB【分析】本題考查平移的基本性質(zhì)以及菱形的判定,關(guān)鍵是掌握①平移不改變圖形的形狀和大小;②經(jīng)過平移,對應(yīng)點所連的線段平行且相等,對應(yīng)線段平行且相等,對應(yīng)角相等和平行四邊形的性質(zhì)以及菱形的判定定理.(1)根據(jù)平移的性質(zhì),可得:BE=FC,再證明Rt△ABE≌Rt△CDG(2)要使四邊形ABFG是菱形,須使AB=BF;根據(jù)條件找到滿足AB=BF的AB與BC滿足的數(shù)量關(guān)系即可.【詳解】(1)證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴AB=CD.∵AE是BC邊上的高,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)當BC=32AB證明:∵AB∥GF,AG∥BF,∴四邊形ABFG是平行四邊形.∵Rt△ABE中,∠B=60°∴∠BAE=30°,∴BE=1∵BE=CF,∴EF=1∴AB=BF.∴四邊形ABFG是菱形.【變式7-3】(23-24九年級下·河南鶴壁·期中)如圖,AC∥BD,AE平分∠BAC交BD于點E.(1)【實踐與操作】過點B作AE的垂線,垂足為點O(要求尺規(guī)作圖,保留痕跡,不寫作法);(2)【猜想與證明】設(shè)(1)中的垂線交AC于點F,連接EF,試猜想四邊形ABEF的形狀,并證明.【答案】(1)圖見解析(2)四邊形ABEF是菱形,理由見解析【分析】(1)根據(jù)尺規(guī)作角平分線的方法求解即可;(2)首先根據(jù)題意證明出△AFO≌△EBO(ASA),得到OF=OB,證明出四邊形ABEF是平行四邊形,然后結(jié)合BA=BE,即可得到四邊形【詳解】(1)如圖,BO是所求作的垂線.(2)四邊形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,∴四邊形ABEF是平行四邊形.∵BA=BE,∴四邊形ABCD是菱形.【點睛】此題考查了尺規(guī)作角平分線,平行線的性質(zhì),全等三角形的性質(zhì)和判定,菱形的判定等知識,解題的關(guān)鍵是掌握以上知識點.【題型8由菱形的性質(zhì)與判定求角度】【例8】(23-24·四川成都·一模)如圖,在△ABC中,AB=AC,分別以C、B為圓心,取AB的長為半徑作弧,兩弧交于點D.連接BD、AD.若∠ABD=130°,則∠CAD=.【答案】25°/25度【分析】由題意和作法可知:AB=AC=BD=CD,可得四邊形ABDC是菱形,再根據(jù)菱形及等腰三角形的性質(zhì),即可求解.【詳解】解:如圖:連接CD,由題意和作法可知:AB=AC=BD=CD,∴四邊形ABDC是菱形,∠BAD=1∴∠CAD=∠BAD=25°,故答案為:25°.【點睛】本題考查了菱形的判定與性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),證得四邊形ABDC是菱形是解決本題的關(guān)鍵.【變式8-1】(23-24九年級下·湖北恩施·期末)如圖,在4×4的正方形網(wǎng)格中,每一個小正方形的邊長為1,其頂點我們稱為格點,△ABC,△ABD為格點三角形.
(1)請你僅用無刻度的直尺,在這個4×4的正方形網(wǎng)格中,畫出個以AD為邊的不是正方形的菱形,并簡單說明理由;(2)求∠ADB+∠ACB的大?。敬鸢浮?1)圖見解析,理由見解析(2)∠ADB+∠ACB=45°【分析】(1)根據(jù)勾股定理可知AD=AF=FE=DE,再根據(jù)菱形的判定即可解答;(2)根據(jù)菱形的性質(zhì)可知△AOF≌△FDCSAS,在根據(jù)全等三角形的性質(zhì)可知△AFC【詳解】(1)解:∵AD=22+∴AD=AF=EF=DE=5∴四邊形ADEF是菱形,∴菱形ADEF即為所求;
(2)解:∵AD=22+∴AD=AF=EF=DE=5∴四邊形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°.
【點睛】本題考查了菱形的判定與性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),等腰直角三角形的判定與性質(zhì),掌握菱形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.【變式8-2】(23-24九年級下·四川德陽·期末)如圖,在菱形ABCD的外側(cè),作等邊△DCE,連接AE、DE.若對角線AC=AB,則∠DEA=度.【答案】30【分析】根據(jù)菱形的判定與性質(zhì)和等邊三角形的性質(zhì)得到四邊形ACED是菱形,進而求解即可.【詳解】解:連接AC,∵四邊形ABCD是菱形,AC=AB,∴AD=CD=AB=AC,∵△DCE是等邊三角形,∴DE=CD=CE,∠CED=60°,∴AD=AC=CE=DE,∴四邊形ACED是菱形,∴∠DEA=12∠CED故答案為:30.【點睛】本題考查菱形的判定與性質(zhì)、等邊三角形的性質(zhì),熟練掌握菱形的判定與性質(zhì)是解答的關(guān)鍵.【變式8-3】(23-24九年級下·吉林長春·階段練習)如圖,在四邊形ABCD中,AB∥DC,AB=DA,對角線AC,BD交于點O,且AC平分∠BAD,過點C作CE⊥AB交AB的延長線于點E.(1)求證:四邊形ABCD是菱形;(2)連結(jié)OE,交CB于點F,若∠ACB=20°,則∠CFE=______度.【答案】(1)證明見解析(2)60°【分析】本題考查的是平行四邊形的判定與性質(zhì),菱形的判定與性質(zhì),熟記平行四邊形與菱形的判定方法是解本題的關(guān)鍵;(1)由角平分線的性質(zhì)可得∠BAC=∠CAD,由平行線的性質(zhì)可得∠BAC=∠DCA,即可得到∠DAC=∠DCA,進而得到AD=CD,然后證得AB=CD,根據(jù)平行四邊形判定得到四邊形ABCD是平行四邊形,再由AB=AD,即可證得平行四邊形ABCD是菱形;(2)證明∠CEA=90°,證明AO=CO=EO,結(jié)合AB=CB,可得∠BAC=∠ACB=20°,證明∠OEA=∠BAC=20°,從而可得答案.【詳解】(1)證明:∵AB∥∴∠CAB=∠DCA,∵AC為∠DAB的平分線,∴∠CAB=∠DAC,∴∠DCA=∠DAC,∴CD=AD,∵AB=AD,∴AB=CD,∵AB∥∴四邊形ABCD是平行四邊形,∵AD=AB,∴平行四邊形ABCD是菱形;(2)∵CE⊥AB,∴∠CEA=90°,∵平行四邊形ABCD是菱形,∴AO=CO,∴AO=CO=EO,∵平行四邊形ABCD是菱形,∴AB=CB,∴∠BAC=∠ACB=20°,∵AO=EO,∴∠OEA=∠BAC=20°,∴∠COE=40°,∠CFE=∠COE+∠BCA=60°.【題型9由菱形的性質(zhì)與判定求線段長度】【例9】(23-24九年級上·四川成都·期中)如圖,四邊形ABCD中AD∥BC,∠C=90°,AB=AD,連接BD,∠BAD的角平分線交BD,BC分別于點O、E,若EC=3,CD=4,則BO的長為(
A.4 B.33 C.523【答案】D【分析】本題考查勾股定理的運用以及菱形的判定和性質(zhì),連接DE,因為AB=AD,AE平分∠BAD,AD∥BC,可證四邊形ABED為菱形,從而得到BE、BC的長,進而解答即可.根據(jù)條件能夠發(fā)現(xiàn)圖中的菱形【詳解】解:連接DE.
在Rt△CDE中,EC=3,CD=4,根據(jù)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,∴四邊形ABED是菱形,由勾股定理得出BD=B∴BO=1故選:D.【變式9-1】(23-24九年級上·山東煙臺·期末)如圖,BD是?ABCD的對角線,AM⊥BC于點M,交BD于點E,連接CE.若點M為BC的中點,EA=EC,BE=1,則?ABCD的周長為.【答案】4【分析】連接AC,由垂直平分線的性質(zhì)得出AB=AC,∠BME=90°,BC=2BM,再證四邊形ABCD是菱形,得出△ABC是等邊三角形,求出∠EBM=30°,含30°角的直角三角形的性質(zhì)得出EM,由勾股定理求出BM,即可得出答案.【詳解】解:如圖,連接AC,AC交BD于點O,∵AM⊥BC,點M為BC的中點,∴AB=AC,∠BME=90°,BC=2BM,∵四邊形ABCD是平行四邊形,∴OA=OC,∵EA=EC,∴EO⊥AC,即BD⊥AC,∴四邊形ABCD是菱形,∴∠EBM=12∠ABC,AB∴AB=AC=BC,∴△ABC是等邊三角形,∴∠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的周長=4BC=4×3故答案為:43【點睛】本題考查了線段垂直平分線的性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì),等邊三角形的判定與性質(zhì)、菱形的判定與性質(zhì),含30°角的直角三角形的性質(zhì),以及勾股定理等知識,正確作出輔助線,構(gòu)建等邊三角形是解題的關(guān)鍵.【變式9-2】(23-24九年級下·福建廈門·階段練習)如圖,E,F(xiàn)是平行四邊形ABCD對角線BD上兩點,且BE=DF,若∠BAF=90°,AB=4,AF=AE=3,則AC的長為()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,證出四邊形AECF是菱形,得AC⊥EF,由勾股定理的OA2=AB2﹣OB2=AE2﹣OE2,解得OF=1.8,則OA=2.4,得AC=2OA=4.8.【詳解】解:∵∠BAF=90°,AB=4,AF=3,∴BF=A∵E,F(xiàn)是平行四邊形ABCD對角線BD上兩點,∴OA=OC,OB=OD,∵BE=DF,∴OE=OF,∴四邊形AECF是平行四邊形,∵OA=OC,AE=AF,∴四邊形AECF是菱形,∴AC⊥EF,∴OA∴42解得:OF=1.8,∴OA=∴AC=2OA=4.8.故選:C.【點睛】本題主要考查了平行四邊形的性質(zhì),菱形的判定及性質(zhì)以及勾股定理,熟練掌握菱形的判定及性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.【變式9-3】(23-24九年級下·河南南陽·期末)如圖,將邊長為4的正方形紙片ABCD沿EF對折再展平,沿折痕剪開,得到矩形ABEF和矩形CEFD,再將矩形ABEF繞點E順時針方向旋轉(zhuǎn).使點A與點D重合,點F的對應(yīng)點為F′,則圖②中陰影部分的周長為
【答案】10【分析】首先根據(jù)已知條件判斷出△BGE≌△FGDAAS,得到BG=FG,EG=DG,然后可設(shè)FG的長度為x,則DG=4?x【詳解】解:如圖,設(shè)BD交EF于G,EF旋轉(zhuǎn)后交CD于點H,
由題意知,BE=FD=2,∠B=∠F=90°,又∵∠BGE=∠FGD,∴△BGE≌∴BG=FG,EG=DG,設(shè)BG=FG=x,則DG=4?x,在Rt△FDG中,4?x解得:x=3∴DG=4?x=5∵DG∥EH,∴四邊形DGEH為平行四邊形,又∵EG=DG,∴?DGEH為菱形,∴陰影部分的周長為:52故答案為:10.【點睛】本題主要考查全等三角形的判定與性質(zhì),勾股定理以及菱形的判定與性質(zhì)等,解答本題的關(guān)鍵是勾股定理以及菱形的判定.【題型10由菱形的性質(zhì)與判定求面積】【例10】(23-24九年級下·黑龍江哈爾濱·期中)如圖在直角△ABC中,∠BAC=90°,點D是BC中點,連接AD,點E為AD的中點,過點A作AF∥BC交線段BE的延長線于點F,連接CF.(1)求證:AF=DC;(2)在不添加任何輔助線的情況下,請直接寫出與△ACD面積相等的三角形(不包含△ACD).【答案】(1)證明見解析(2)△ABD,△ACF,△ABF【分析】此題考查的是全等三角形的判定及性質(zhì)、菱形的判定及性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì)和三角形的面積:(1)首先由E是AD的中點,AF∥BC,證明△AFE≌△DBE,即可得AF=BD,即可;(2)證明四邊形ADCF是菱形,根據(jù)平行線之間的距離處處相等、等高模型和菱形的性質(zhì)即可解決問題.【詳解】(1)證明:∵AF∥BC,∴∠AFE=∠DBE,∵點D是BC中點,點E為AD的中點,∴AE=DE,BD=CD,在△AFE和△DBE中,∵∠AFE=∠DBE,∠FEA=∠BED,AE=DE,∴△AFE≌△DBEAAS∴AF=DB.∵
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