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专题06 菱形的重难点题型归纳(八大题型)
重难点题型归纳
【题型1 利用菱形的性质求角度】
【题型2 利用菱形的性质求线段长度】
【题型3 利用等面积法求面积】
【题型4 添加条件对菱形的判定】
【题型5 菱形的判定-证明题】
【题型6 菱形的性质与判定综合】
【题型7 求菱形中最小值问题】
【题型8 菱形中动点问题-分类讨论】
【题型1 利用菱形的性质求角度】
1.(24-25九年级上·陕西西安·期末)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=80°,点E在对
角线BD上,且BE=BA,那么∠AEB的度数是( )
A.40° B.60° C.70° D.80°
【答案】C
【分析】本题考查菱形的性质,等边对等角,先根据菱形的性质得到
1
∠ABD= ∠ABC=40°,再根据等边对等角和三角形内角和定理得出答案.
2
【详解】解:解:∵四边形ABCD是菱形,点E在对角线BD上,∠ABC=80°,
1
∴∠ABD= ∠ABC=40°,
2
∵BE=BA,
1
∴∠AEB=∠EAB= (180°−40°)=70°,
2故选:C.
2.(24-25九年级上·陕西榆林·期末)如图,在菱形ABCD中,点E是边AB上一点,连接
DE,CE,DE=AD.若∠ADE=36°,则∠DEC的度数为( )
A.72° B.54° C.50° D.48°
【答案】B
【分析】本题考查了菱形的性质等知识.由菱形的性质得AD=CD,CD∥AB,再由
等腰三角形的性质得出∠A=∠DEA=72°,根据平行线的性质求出
∠CDE=∠DEA=72°,再根据等腰三角形的性质即可得出答案.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=CD,CD∥AB,
∵DE=AD,∠ADE=36°,
1
∴DE=CD,∠A=∠DEA= ×(180°−36°)=72°,
2
∵CD∥AB,
∴∠CDE=∠DEA=72°,
∵DE=DC,
1
∴∠DEC=∠DCE= ×(180°−72°)=54°,
2
故选:B.
3.(24-25九年级下·宁夏吴忠·开学考试)如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD交于
点O,OE⊥AB,垂足为E,若∠ADC=126°,则∠AOE的大小为( )
A.63° B.65° C.53° D.50°
【答案】A
【分析】本题考查了菱形的性质,由菱形的性质可得∠BAD=180°−∠ADC=54°,1
从而得出∠BAO= ∠BAD=27°,再结合OE⊥AB计算即可得解,熟练掌握菱形的
2
性质是解此题的关键.
【详解】解:∵在菱形ABCD中,∠ADC=126°,
∴∠BAD=180°−∠ADC=54°,
1
∴∠BAO= ∠BAD=27°,
2
∵OE⊥AB,
∴∠AOE=90°−∠BAO=63°,
故选:A.
4.(24-25八年级上·山东烟台·期末)如图,小明同学按如下步骤作四边形ABCD:①画
∠MAN;②以点A为圆心,1个单位长为半径画弧,分别交AM, AN于点B, D;③分
别以点B, D为圆心,1个单位长为半径画弧,两弧交于点C;④连接BC, CD, BD.
若∠A=46°,则∠CBD的大小为( )
A.64° B.66° C.67° D.68°
【答案】C
【分析】本题考查了基本作图,菱形的判定和性质,根据作图可得四边形ABCD是菱
形,进而根据菱形的性质,即可求解.
【详解】解:由作图可得AB=AD=BC=DC
∴四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC,∠ABD=∠CBD
∵∠A=46°,
∴∠MBC=∠A=46°,
1 1
∴∠CBD= (180°−∠MBC)= (180°−46°)=67°,
2 2
故选:C.
5.(24-25九年级上·广东深圳·期中)如图,菱形ABCD中,连接AC,BD,若∠1=20°,
则∠2的度数为( )A.40° B.50° C.60° D.70°
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的性质.根据菱形的性质可得AB∥CD,AC⊥BD,从而得
到∠1=∠ACD=20°,∠ACD+∠2=90°,即可求解.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB∥CD,AC⊥BD,
∴∠1=∠ACD=20°,∠ACD+∠2=90°,
∴∠2=90°−∠ACD=70°.
故选:D.
1
6.(24-25九年级上·陕西西安·期中)如图,在菱形ABCD中,∠A=34°,取大于 AB
2
的长为半径,分别以点A,B为圆心画弧相交于两点,过此两点的直线交AD边于点E
(作图痕迹如图所示),连接BE,BD,则∠EBD的度数为 .
【答案】39°
【分析】本题考查了菱形的性质、尺规作图、垂直平分线的性质,掌握尺规作垂直平
分线的方法是解题的关键.由菱形的性质可得AD=AB,得到∠ABD的度数,由作
图可知点E在AB的垂直平分线上,得到∠EBA=∠A=34°,最后利用角的和差即可
求出∠EBD的度数.
【详解】解:∵菱形ABCD,
∴AD=AB,
∵∠A=34°,
1
∴∠ABD= ×(180°−∠A)=73°,
2由作图可知,点E在AB的垂直平分线上,
∴AE=BE,
∴∠EBA=∠A=34°,
∴∠EBD=∠ABD−∠EBA=73°−34°=39°.
故答案为:39°
【题型2 利用菱形的性质求线段长度】
7.(24-25八年级上·山东淄博·期末)如图,菱形ABCD的对角线交于点O,点M为AB的
中点,连接OM,若AC=6,BD=8,则OM的长为( )
5 3
A. B.4 C.5 D.
2 2
【答案】A
【分析】本题考查菱形的性质,中位线的性质,由相关定理确定线段间的数量关系是解
题的关键.
由菱形性质,结合勾股定理求得BC,根据中位线定理求OM.
【详解】解:由菱形知,
1 1 1 1
∴∠BOC=90°,OB= BD= ×8=4,OC= AC= ×6=3,
2 2 2 2
∴BC=❑√OB2+OC2=5,
∵点M为AB的中点,O为AC的中点,
1 1 5
∴OM= BC= ×5= ;
2 2 2
故选:A.
8.(24-25九年级上·陕西咸阳·期末)如图,已知菱形ABCD的对角线AC和BD交于点
O,且AC=8,BD=6,则菱形ABCD的边长为( )A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【分析】本题主要考查了菱形的性质,勾股定理,熟知菱形的性质是解题的关键.
1 1
根据菱形对角线互相垂直平分得到OA= AC=4,OB= BD=3,AC⊥BD,由此利
2 2
用勾股定理求出AB的长即可得到答案.
【详解】解:∵在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AC=8,BD=6,
1 1
∴OA= AC=4,OB= BD=3,AC⊥BD,
2 2
∴在Rt△ABO中,由勾股定理得AB=❑√OA2+OB2=❑√32+42=5,
∴菱形ABCD的边长为5,
故选:B.
9.(2025·河南周口·一模)如图,在菱形ABCD中,AB=10,AC=16,AC交BD于点
O,DE⊥BC于点E,连接OE,则OE的长为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】A
【分析】本题主要考查了菱形的性质、勾股定理、直角三角形的性质等知识点,掌握直
角三角形斜边上的中线等于斜边的一半成为解题的关键.
1 1
由菱形的性质可得OB=OD= BD、OA=OC= AC=8,再运用勾股定理可得
2 2
OB=6,然后根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可解答.
【详解】解:∵在菱形ABCD中, AC=16,1 1
∴OB=OD= BD,OA=OC= AC=8,
2 2
∵AB=10,OA=8,
∴OB=❑√AB2−OA2=6,
1
∵DE⊥BC,OB=OD= BD,
2
1
∴OE= BD=OB=6.
2
故选:A.
10.(24-25九年级上·河北保定·期末)如图,四边形ABCD是菱形,AC=6,BD=8,
AE⊥BC于点E,则AE的长是( )
24 45
A. B.6 C. D.12
5 5
【答案】A
【分析】本题考查了菱形的性质、勾股定理、根据面积等式求线段长度等知识,先求出
菱形的面积,再利用勾股定理求出BC的长,利用菱形面积为△ABC面积的两倍求出
AE即可.
【详解】∵四边形ABCD是菱形,AC=6,BD=8
1 1
∴AC⊥BD,OC=OA= AC=3,OB=OD= BD=4
2 2
∴∠BOC=90°
∴BC=❑√OC2+OB2=5
∵AE⊥BC于点E
1
∴S =2S =2× ×BC×AE=5AE
菱形ABCD △ABC 21
∵S = AC×BD=24
菱形ABCD 2
∴5AE=24
24
∴AE=
5
故选:A.
11.(24-25九年级上·河南·阶段练习)如图,菱形ABCD中,E,F分别是AB,AC的中
点,若EF=2,则菱形ABCD的周长为( )
A.14 B.16 C.15 D.17
【答案】B
【分析】本题考查三角形的中位线和菱形的性质.利用三角形的中位线定理以及菱形
的性质进行计算即可.
【详解】解:∵E、F分别是AB、AC的中点,
∴EF是△ABC的中位线,
∴BC=2EF=4,
∴菱形的周长为4×4=16.
故选:B.
【题型3 利用等面积法求面积】
12.(24-25八年级下·吉林长春·开学考试)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点
O,过点D作DH⊥AB交AB于点H,连接OH,若OA=10,OH=6,则菱形
ABCD的面积为( )
A.120 B.240 C.80 D.160【答案】A
【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,菱形的面积
公式等知识;由菱形的性质得OA=OC=10,OB=OD,AC⊥BD,则AC=20,再
由直角三角形斜边上的中线性质求出BD的长度,然后由菱形的面积公式求解即可.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC=10,OB=OD,AC⊥BD,
∴AC=20,
∵DH⊥AB,
∴∠BHD=90°,
∵点O是BD中点,即OH是斜边上的中线,
∴BD=2OH=2×6=12,
1 1
∴菱形ABCD的面积= AC⋅BD= ×20×12=120,
2 2
故选:A.
13.(24-25九年级上·河北保定·阶段练习)为全面落实劳动教育,某中学将校园里的荒地
设计成了如图所示的菱形花圃(阴影部分),且菱形花圃的四个顶点均为矩形荒地各
边的中点,若矩形荒地的长为80米,宽为60米,则菱形花圃的面积为( )
A.2400平方米 B.2800平方米 C.3000平方米 D.3200平方米
【答案】A
【分析】本题考查了矩形的性质和判定,菱形的性质,熟练掌握矩形的性质和判定,
菱形的性质是解题的关键;根据矩形的性质可证四边形ADFE是矩形,四边形ABHG
是矩形, 可得GH=AB=80米, EF=AD=60米,再根据菱形的面积公式求解即可.
【详解】解:如图:
∵ ABCD
四边形 是矩形,矩形荒地的长为80米,宽为60米,
∴AD=80米,AB=60米,AD∥BC,AB∥CD,∵菱形花圃的四个顶点均为矩形荒地各边的中点,
1 1
∴AG=BH= AD,AE=DF= AB,
2 2
∴四边形ADFE是矩形,四边形ABHG是矩形,
∴GH=AB=80米, EF=AD=60米,
1
∴菱形花圃的面积为 ×80×60=2400平方米,
2
故选:A.
14.(24-25九年级上·陕西咸阳·期末)若菱形ABCD的两条对角线AC,BD的长分别为
6,6❑√3,则菱形ABCD的面积为 .
【答案】18❑√3
【分析】本题考查菱形的性质,解题的关键是记住菱形的面积等于对角线乘积的一半.
根据菱形的面积等于对角线长乘积的一半即可解决问题.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,AC,BD的长分别为6,6❑√3,
1 1
∴菱形ABCD的面积= AC⋅BD= ×6×6❑√3=18❑√3.
2 2
故答案为:18❑√3.
15.(24-25九年级上·陕西西安·阶段练习)如图,菱形ABCD的对角线交于点O,过点C
作CE⊥AB,交AB的延长线于点E,连接OE.若OB=3,OE=3❑√3,则菱形
ABCD的面积为 .
【答案】18❑√3
【分析】此题考查了菱形的性质和直角三角形斜边中线的性质,解题的关键是掌握以
上知识点.
首先根据菱形的性质得到BD=2OB=6,然后利用直角三角形斜边中线的性质得到
AC=2OE=6❑√3,然后利用菱形面积公式求解即可.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形
∴BD=2OB=6,AO=CO∵CE⊥AB
∴∠AEC=90°
∴AC=2OE=6❑√3
1 1
∴菱形ABCD的面积= AC⋅BD= ×6❑√3×6=18❑√3.
2 2
故答案为:18❑√3.
【题型4 添加条件对菱形的判定】
16.(24-25九年级上·四川成都·期末)在下列条件中选取一个作为增加条件,能使
▱ABCD成为菱形的是( )
A.AC=BD B.AB=DC C.AC⊥BD D.AD∥BC
【答案】C
【分析】本题考查了菱形的判定方法,解决此题的关键是熟练掌握菱形的判定方法;
根据菱形的判定可知,对角线互相垂直的平行四边形是菱形,即可得到答案。
【详解】解:AC=BD,可判断▱ABCD是矩形,不能判断▱ABCD是菱形,故选
项A错误,不符合题意;
AB=DC,是▱ABCD已具有的性质,不能判断▱ABCD是菱形,故选项B错误,
不符合题意;
AC⊥BD对角线互相垂直,可知判断▱ABCD是菱形,故选项C正确,符合题意;
AD∥BC,是▱ABCD已具有的性质,不能判断▱ABCD是菱形,故选项D错误,
不符合题意;
17.(21-22九年级下·辽宁鞍山·期中)如图,四边形ABCD是平行四边形,请你添加一个
条件使它成为菱形,下列选项中不正确的是( )
A.AC=BD B.AB=BC
C.AC⊥BD D.∠BAC=∠DAC
【答案】A
【分析】本题考查的是菱形的判定.根据菱形的判定:一组邻边相等的平行四边形是
菱形,对角线互相垂直的平行四边形是菱形可得答案.【详解】解:A、添加AC=BD可证明平行四边形ABCD是矩形,不能使它变成菱形,
故此选项符合题意;
B、添加AB=BC能证明平行四边形ABCD是菱形,故此选项不符合题意;
C、添加AC⊥BD可证明平行四边形ABCD是菱形,故此选项不符合题意;
D、添加∠BAC=∠DAC,则∠BCA=∠DAC,所以∠BCA=∠BAC,所以
AB=BC,可证明平行四边形ABCD是菱形,故此选项不符合题意;
故选:A.
18.(24-25九年级上·河南·阶段练习)在▱ABCD中,如果只添加一个条件即可证明
▱ABCD是菱形,那么这个条件可以是( )
A.∠A=90∘ B.AC=BD C.∠B=60∘ D.BD平分∠ABC
【答案】D
【分析】本题考查了平行四边形的性质,菱形的判定,熟悉掌握判定方法是解题的关
键.
根据菱形的判定方法逐一判断即可.
【详解】解:由题意可作出图形:
当∠BAD=90∘时,则▱ABCD为矩形,故A错误;
当AC=BD时,则▱ABCD为矩形,故B错误;
当∠ABC=60∘时,不能判定出▱ABCD是菱形,故C错误;
当BD平分∠ABC时,则∠ABD=∠CBD,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBD,
∴∠ABD=∠ADB,
∴AB=AD,
∴▱ABCD为菱形,故D正确;
故选:D.
19.(24-25九年级上·江西九江·阶段练习)如图,要使平行四边形ABCD成为矩形,需添加的条件是( )
A.AB=BC B.AC⊥BD C.∠ABC=90° D.∠1=∠2
【答案】C
【分析】本题考查了矩形的判定定理,注意:矩形的判定定理有:①有一个角是直角
的平行四边形是矩形,②有三个角是直角的四边形是矩形,③对角线相等的平行四边
形是矩形.根据矩形的判定定理逐一判断即可.
【详解】解:A.添加AB=BC,可判断平行四边形ABCD为菱形,不符合题意;
B.添加AC⊥BD,可判断平行四边形ABCD为菱形,不符合题意;
C.添加∠ABC=90°,可判断平行四边形ABCD为矩形,符合题意;
D.添加∠1=∠2,可判断平行四边形ABCD为菱形,不符合题意.
故选:C.
20.(2024·甘肃兰州·模拟预测)如图,在▱ABCD中(AD>AB),∠ABC为锐角,将
△ABC沿对角线AC方向平移,得到△A′B′C′,连接AB′和C′D,在不添加任何辅助
线的前提下,要使四边形AB′C′D是菱形,只需添加的一个条件是 .
【答案】AB′=B′C′(答案不唯一)
【分析】本题主要考查了菱形的判定及平移的性质,先根据题意可知四边形AB′C′D
是平行四边形,再根据菱形的判定定理即可得出答案.
【详解】解:∵▱ABCD,
∴AD=BC,AD∥BC,
由平移可得BC=B'C',BC∥B'C',
∴AD=B'C',AD∥B'C',∴四边形AB′C′D是平行四边形,
若AB′=B′C′,则AB′=B′C′=AD=DC′,
∴四边形AB′C′D是菱形.
故答案为:AB′=B′C′(答案不唯一).
【题型5 菱形的判定-证明题】
21.(24-25九年级上·陕西西安·期末)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,点D是AC
的中点,BE∥AC,CE∥BD,BE与CE交于点E,求证:四边形BDCE是菱形.
【答案】见解析
【分析】本题考查了菱形的判定,平行四边形的判定和性质,直角三角形的性质,熟
练掌握菱形的判定定理是解题的关键.
根据BE∥AC,CE∥BD,求得四边形BDCE是平行四边形,根据直角三角形的性
1
质得到BD=DC= AC,由菱形的判定定理即可得到结论.
2
【详解】证明:∵BE∥AC,CE∥BD,
∴四边形BDCE是平行四边形,
∵∠ABC=90°,点D是AC的中点,
1
∴BD=DC= AC,
2
∴四边形BDCE是菱形.
22.(24-25九年级上·陕西西安·期末)如图,▱ABCD的对角线AC,BD相交于点O,
且BD=2AB,AE∥BD,OE∥AB,求证:四边形ABOE是菱形.
【答案】见解析
【分析】本题考查了菱形的判定,平行四边形的判定和性质.根据平行四边形的性质1
求得OB=OD= BD,推出AB=OB,再证明四边形ABOE是平行四边形,据此即
2
可证明平行四边形ABOE是菱形.
【详解】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
1
∴OB=OD= BD,
2
∵BD=2AB,
∴AB=OB,
∵AE∥BD,OE∥AB,
∴四边形ABOE是平行四边形,
又∵AB=OB,
∴平行四边形ABOE是菱形.
23.(24-25九年级上·山西运城·期中)如图,在菱形ABCD中,E是DB延长线上一点,F
是BD延长线上一点,连接AE,CE,CF,AF,若BE=DF,试判断四边形AECF的形
状,并说明理由.
【答案】四边形AECF是菱形,理由见解析
【分析】本题主要考查三角形全等的判定和性质,菱形的判定和性质,先证明
△ABE≌△CDF(SAS),得出AE=CF,∠AEB=∠CFD,同理
△ABE≌△ADF(SAS),得出AE=AF,∠AEB=∠AFD,再根据菱形的判定方法,
证明即可.
【详解】解:四边形AECF是菱形.
理由:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=CD=AD,AB∥CD,
∴∠ABD=∠ADB=∠CDB,
∴∠ABE=∠ADF=∠CDF,
又∵BE=DF,
∴△ABE≌△CDF(SAS),
∴AE=CF,∠AEB=∠CFD,同理得:△ABE≌△ADF(SAS),
∴AE=AF,∠AEB=∠AFD,
∵∠AEB=∠CFD,
∴AE∥CF,
∵AE=CF,
∴四边形AECF是平行四边形.
又∵AE=AF,
∴四边形AECF是菱形.
24.(24-25九年级上·安徽六安·期末)已知:如图,在等腰梯形 ABCD 中,AD∥BC,
M、N 分别为 AD、BC 的中点,E、F 分别是 BM、CM 的中点.求证:
(1)△ABM≌△DCM;
(2)四边形 MENF 是菱形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)由等腰梯形的性质得出AB=DC,∠A=∠D,再由M是AD的中点,
根据SAS即可证明△ABM≌△DCM;
(2)先由(1)得出BM=CM,再由已知条件证出ME=MF,EN、FN是△BCM
的中位线,即可证出EN=FN=ME=MF,得出四边形MENF是菱形.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是等腰梯形,
∴∠A=∠D=90°,AB=DC,
∵M是AD的中点,
∴AM=DM,
在△ABM和△DCM中,
{
AB=DC
)
∠A=∠D ,
AM=DM
∴△ABM≌△DCM(SAS);
(2)解:由(1)得:△ABM≌△DCM,∴BM=CM,
∵E、F分别是线段BM、CM的中点,
1 1
∴ME=BE= BM,MF=CF= CM,
2 2
∴ME=MF,
又∵N是BC的中点,
∴EN、FN是△BCM的中位线,
1 1
∴EN= CM,FN= BM,
2 2
∴EN=FN=ME=MF,
∴四边形MENF是菱形.
【点睛】本题考查了等腰梯形的性质、全等三角形的判定与性质、三角形的中位线、
菱形的判定;熟练掌握等腰梯形的性质,菱形的判定方法,证明三角形全等是解决问
题的关键.
【题型6 菱形的性质与判定综合】
25.(24-25九年级上·四川成都·期末)如图,将两个全等的矩形ABCD和矩形BEFG交叉
重叠,重叠部分为四边形BMNK.
(1)求证:四边形BMNK为菱形;
(2)若AB=8,BM=10,求MK的长.
【答案】(1)见解析
(2)4❑√5
【分析】(1)根据题意得到KN∥BM,BK∥MN,AB=EB,推出四边形BMNK
平行四边形,根据全等三角形的性质得到KB=MB,根据菱形的判定定理得到结论;
(2)过点K作KH⊥BC于H,根据矩形的性质得到HK=AB=8,根据菱形的性质
得到 ,根据勾股定理得 到,求得
BK=BM=10 BH=❑√BK2−H K2=6,根据勾股定理得到 即可求解.
HM=10−6=4 MK=❑√H K2+H M2=❑√82+42
【详解】(1)证明:∵两个全等的矩形ABCD和矩形BEFG交叉重叠,重叠部分为
四边形BMNK,
∴KN∥BM,BK∥MN,AB=EB,∠ABC=∠GBE=∠A=90°,
∴四边形BMNK平行四边形,
∵EB=AB,∠EBM=∠ABK=90°−∠KBM,∠E=∠A=90°,
∴△ABK≌△EBM(ASA),
∴KB=MB,
∴四边形BMNK是菱形;
(2)解:过点K作KH⊥BC于H,
则∠BHK=∠ABC=∠A=90°,
∴四边形ABHK是矩形,
∴HK=AB=8,
∵四边形BMNK为菱形,
∴BK=BM=10,
在Rt△BHK中,BH=❑√BK2−H K2=❑√102−82=6
∴HM=10−6=4,
在Rt△HMK中,MK=❑√H K2+H M2=❑√82+42=4❑√5.
【点睛】本题考查了矩形的判定与性质,平行四边形的判定,菱形的判定和性质,全
等三角形的判定和性质,勾股定理,熟练掌握矩形的性质是解题的关键.
26.(14-15八年级下·辽宁营口·期末)在矩形ABCD中,AB=4cm,BC=8cm,E、F分
别是AD、BC上两点,并且AC垂直平分EF,垂足为O.(1)连接AF、CE.说明四边形AFCE为菱形;
(2)求AF的长.
【答案】(1)见解析
(2)5cm
【分析】(1)由矩形的性质得出∠EAC=∠ACF.根据线段垂直平分线的性质,得
出EO=FO,EF⊥AC,即易证△AOE≌△COF(ASA),得出AO=CO,从而即可
证明;
(2)根据菱形的性质可设AF=FC=x,则BF=8−x,结合勾股定理即可求出x的值,
即得解.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD为矩形,
∴AD∥BC,
∴∠EAC=∠ACF.
∵AC垂直平分EF,垂足为O.
∴EO=FO,AE=AF,EF⊥AC.
{∠EAC=∠ACF
)
在△AOE和△COF中, EO=FO ,
∠AOE=∠COF
∴△AOE≌△COF(ASA),
∴AO=CO,
∴四边形AFCE是平行四边形,
∴四边形AFCE是菱形;
(2)解:设AF=FC=x,则BF=8−x.
在Rt△ABF中,AB2+BF2=AF2,
∴42+(8−x) 2=x2,
解得:x=5,
∴AF的长为5cm.
【点睛】本题考查矩形的性质,菱形的判定和性质,勾股定理,线段垂直平分线的性质,三角形全等的判定和性质,掌握特殊四边形的判定和性质是解题关键.
27.(23-24八年级下·江西南昌·期中)已知,如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BD是
△ABC的中线,F是BD的中点,连接CF并延长到E,使FE=CF,连接BE、AE.
(1)求证:四边形AEBD是菱形;
(2)若BC=8,BE=5,求菱形AEBD的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)24
【分析】本题考查平行四边形的判定和性质,菱形的判定和性质,直角三角形斜边中
线的性质,勾股定理等知识点,熟悉掌握以上知识点是解题的关键.
(1)根据三角形中线性质可得DF=B F,再由已知条件可证得△CDF≌△EBF;根
据直角三角形斜边中线性质得BD=AD= CD,可证BE∥CD,进而可求解;
(2)通过证明四边形BCDE是平行四边形,求得DE=BC=8,利用勾股定理求得
AB的长,再利用菱形的面积公式即可求解.
【详解】(1)证明:∵F是BD的中点,
∴DF=BF,
∵CF=EF,∠CFD=∠EFB,
∴△CDF≌△EBF(SAS),
∵∠ABC=90°,BD是△ABC中线,
∴BD=AD=CD,
∵△CDF≌△EBF,
∴CD=BE,∠FCD=∠FEB,
∴BE∥CD,
∵BE=CD=AD,
∴四边形AEBD是平行四边形,
∵BD=AD,
∴四边形AEBD是菱形;
(2)解:连接ED,∵BE∥CD,CD=BE,
∴四边形BCDE是平行四边形,
∴DE=BC=8,
∵AD=BE=5,BD是△ABC中线,
∴AC=2AD=10,
∵∠ABC=90°,BC=8,
∴AB=❑√AC2−BC2=❑√102−82=6,
∵四边形AEBD是菱形,
1 1
∴菱形AEBD的面积= ×AB×DE= ×6×8=24.
2 2
28.(24-25八年级下·重庆·开学考试)如图,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,点D是AB
的中点,连接CD,过点C作CE∥AB,过点A作AE∥CD,CE,AE交于点E,连
接DE交AC于点O.
(1)求证:四边形AECD是菱形;
(2)连接BE交AC于点F,交CD于点G,若DE=CE,CD=2,求OF的长.
【答案】(1)见解析
❑√3
(2)OF= .
3
1
【分析】(1)根据直角三角形斜边中线的性质得到DC=AD=BD= AB,根据两
2
组对边分别平行的四边形是平行四边形得到四边形AECD是平行四边形,再根据邻边
相等即可证明为菱形;
(2)先证明四边形BCED是菱形,△CDE为等边三角形,则1
∠OEF= ∠CED=30°,再根据30°角直角三角形的性质结合勾股定理即可求解.
2
【详解】(1)证明:∵∠ACB=90°,点D是AB中点,
1
∴DC=AD=BD= AB,
2
∵AE∥CD,CE∥AB,
∴四边形AECD是平行四边形,
∵CD=AD,
∴四边形AECD是菱形;
(2)解:∵四边形AECD是菱形,
∴AC⊥DE,CD=CE,OD=OE,
∵DE=CE,CD=2,
∴DE=CE=CD=2,△CDE为等边三角形,
∴∠AOD=∠ACB=90°,OD=OE=1,∠DEC=60°,
∴BC∥DE,
∵CE∥BD,
∴四边形BCED是平行四边形,
∵DE=CE,
∴四边形BCED是菱形,
1
∴∠OEF=∠CEF= ∠CED=30°,
2
∴EF=2OF,
由勾股定理得OF2=EF2−OE2,即OF2=(2OF) 2−12,
❑√3
解得OF= .
3
【点睛】本题考查了平行四边形的判定与性质,菱形的判定与性质,勾股定理,30°
角直角三角形的性质等知识点,熟练掌握知识点是解题的关键.
【题型7 求菱形中最小值问题】
29.(2018·安徽合肥·一模)如图,已知菱形ABCD的周长为16,面积为8❑√3,E为AB的
中点,若P为对角线BD上一动点,则EP+AP的最小值为( )A.2 B.2❑√3 C.4 D.4❑√3
【答案】B
【分析】本题考查轴对称-最短问题、菱形的性质等知识,作CE′⊥AB于E′,交BD
于P′,连接AC、AP′,首先证明E与E′重合,因为A、C关于BD对称,所以当P与
P′重合时,P′ A+P′E的值最小,由此求出CE即可解决问题.解题的关键是学会添加
常用辅助线,本题的突破点是证明CE是△ABC的高,学会利用对称解决最短问题.
【详解】解:如图,作CE′⊥AB于E′,交BD于P′,连接AC、AP′.
∵已知菱形ABCD的周长为16,面积为8❑√3,
∴AB=BC=4,AB⋅CE′=8❑√3,
∴CE′=2❑√3,
在Rt△BCE′中,BE′=❑√42−(2❑√3) 2=2,
∵BE=EA=2,
∴E与E′重合,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BD垂直平分AC,
∴A、C关于BD对称,
∴当P与P′重合时,P′ A+P′E的值最小,最小值为CE=2❑√3,
故选:B.
30.(2023九年级上·全国·专题练习)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,
点P为AB边上一动点(不与点A,B重合),PE⊥OA于点E,PF⊥OB于点F,
AC=16,BD=12,则EF的最小值为( )A.8 B.6 C.4.8 D.2.4
【答案】C
【分析】此题考查了矩形的判定与性质,菱形的性质,勾股定理,解题的关键是熟练
掌握以上知识点.连接OP,作OH⊥AB于点H,由菱形的性质得AC⊥BD,
1 1
OA=OC= AC=8,OB=OD= BD=6,由勾股定理得AB=❑√OA2+OB2=10,
2 2
1 1
由 AB⋅OH= OA⋅OB=S ,求得OH=4.8,再证明四边形PEOF是矩形,
2 2 △AOB
则EF=OP,因为OP≥OH,所以EF≥4.8,则EF的最小值为4.8.
【详解】解:连接OP,作OH⊥AB于点H,
∵四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,
1 1 1 1
∴AC⊥BD,OA=OC= AC= ×16=8,OB=OD= BD= ×12=6,
2 2 2 2
∴∠AOB=90°,
∴AB=❑√OA2+OB2=❑√82+62=10,
1 1
∵ AB⋅OH= OA⋅OB=S ,
2 2 △AOB
1 1
∴ ×10OH= ×8×6,
2 2
解得OH=4.8,
∵PE⊥OA于点E,PF⊥OB于点F,∴∠PEO=∠PFO=∠EOF=90°,
∴四边形PEOF是矩形,
∴EF=OP,
∴OP≥OH,
∴EF≥4.8,
∴EF的最小值为4.8,
故选:C.
31.(23-24八年级下·甘肃陇南·期末)如图,在菱形ABCD中,E、F分别是边CD、BC
上的动点,连接AE、EF,G、H分别为AE、EF的中点,连接GH.若∠B=45°,
BC=2❑√3,则GH的最小值为( )
❑√2 ❑√6
A.❑√3 B. C.❑√6 D.
2 2
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的性质、三角形的中位线定理、 等腰直角三角形的判定与性
1
质、垂线段最短等知识,连接AF,利用三角形中位线定理,可知GH= AF,当
2
AF⊥BC时,AF最小,求出AF最小值即可求出.
【详解】解:过A作AK⊥BC于K,
在菱形ABCD中,∠B=45°,BC=2❑√3,
∴∠BAK=45°=∠B,AB=BC=2❑√3,
∴AK=BK,
∴AK2+BK2=2AK2=AB2=(2❑√3) 2 ,∴AK=❑√6,负值舍去,
∵G、H分别为AE、EF的中点,
1
∴GH= AF,
2
∵垂线段最短,
∴当F和K重合时,AF最小,GH也最小,
❑√6
∴GH的最小值为 ,
2
故选:D.
32.(23-24八年级下·四川德阳·期中)如图,菱形ABCD中,AB=2,∠A=120°,点P
为线段BC的中点,Q,K分别为线段CD,BD上的任意一点,则PK+QK的最小值
为( )
A.❑√2 B.2.5 C.❑√3 D.2
【答案】C
【分析】本题主要考查了菱形的性质,等边三角形的性质与判定,勾股定理,全等三
角形的性质与判定,如图所示,取AB中点E,连接EK,EC,EQ,AC,先证明
△ABC是等边三角形,得到CE⊥AB,再证明△EBK≌△PBK,得到KE=KP,则
当K、E、Q三点共线,且QE⊥AB时KE+KQ最小,即此时PK+QK最小,由垂
线段最短可知PK+QK最小值即为线段CE的长,据此利用勾股定理求解即可.
【详解】解:如图所示,取AB中点E,连接EK,EC,EQ,AC,
∵菱形ABCD中,AB=2,∠BAD=120°,
∴AB=BC=2,∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,∴CE⊥AB,
∵点P为线段BC的中点,
∴BE=BP,
又∵∠EBK=∠PBK,BK=BK,
∴△EBK≌△PBK,
∴KE=KP,
∴PK+QK=KE+KQ,
∴当K、E、Q三点共线,且QE⊥AB时KE+KQ最小,即此时PK+QK最小,
∴由垂线段最短可知PK+QK最小值即为线段CE的长,
在Rt△EBC中,由勾股定理得CE=❑√BC2−BE2=❑√3,
∴PK+QK的最小值为❑√3,
故选:C.
33.(23-24八年级下·山东临沂·期中)如图,已知菱形ABCD的边长为12,点M是对角线
AC上的一动点,且∠ABC=120°,则MA+MB+MD的最小值是( )
A.6❑√3 B.12❑√3 C.12+2❑√3 D.6+6❑√3
【答案】B
1
【分析】由菱形ABCD,∠ABC=120°,可得∠MAD=∠MAB= ∠DAB=30°,
2
AD=AB,证明△MAD≌△MAB(SAS),则DM=BM,如图,作MH⊥AB于H,
1
作DG⊥AB于G,则MH= AM,
2
(1 ) ,可知当
MA+MB+MD=MA+2MD=2 MA+MD =2(MH+MD)
2
D、M、H三点共线且DH⊥AB时,MA+MB+MD最小为2DG,由1
∠ADG=30°,可得AG= AD=6,由勾股定理求DG,进而可得MA+MB+MD
2
的最小值.
【详解】解:∵菱形ABCD,∠ABC=120°,
1
∴∠DAB=60°,∠MAD=∠MAB= ∠DAB=30°,AD=AB,
2
∵AD=AB,∠MAD=∠MAB,AM=AM,
∴△MAD≌△MAB(SAS),
∴DM=BM,
如图,作MH⊥AB于H,作DG⊥AB于G,
1
∴MH= AM,
2
(1 )
∴MA+MB+MD=MA+2MD=2 MA+MD =2(MH+MD),
2
∴当D、M、H三点共线且DH⊥AB时,MA+MB+MD最小为2DG,
∴∠ADG=30°,
1
∴AG= AD=6,
2
由勾股定理得,DG=❑√AD2−AG2=6❑√3,
∴MA+MB+MD的最小值为12❑√3,
故选:B.
【点睛】本题考查了菱形的性质,全等三角形的判定与性质,含30°的直角三角形,
勾股定理等知识.熟练掌握菱形的性质,全等三角形的判定与性质,含30°的直角三
角形,勾股定理是解题的关键.
34.(2023·四川德阳·中考真题)如图,▱ABCD的面积为12,AC=BD=6,AC与BD
交于点O.分别过点C,D作BD,AC的平行线相交于点F,点G是CD的中点,点P是四边形OCFD边上的动点,则PG的最小值是( )
❑√3 3
A.1 B. C. D.3
2 2
【答案】A
【分析】先证明OC=OD,四边形OCFD是菱形,如图,连接OF,GP,而点G是
CD的中点,可得G为菱形对角线的交点,OF⊥CD,当GP⊥CF时,GP最小,再
利用等面积法求解最小值即可.
【详解】解:∵▱ABCD,AC=BD=6,
∴▱ABCD是矩形,
∴OC=OD,
∵OC∥DF,DO∥CF,
∴四边形OCFD是菱形,
如图,连接OF,GP,而点G是CD的中点,
∴G为菱形对角线的交点,OF⊥CD,
∴当GP⊥CF时,GP最小,
∵▱ABCD即矩形ABCD的面积为12,AC=BD=6,
1
∴OC=OD=3,S = ×12=3,
△OCD 4
∴S =2S =6,
菱形OCFD △OCD
1 3
∴S = ×6= ,
△CGF 4 2
由菱形的性质可得:CF=3,
1 3
∴ ×3×GP= ,
2 2∴GP=1,即GP的最小值为1.
故选A
【点睛】本题考查的是平行四边形的性质,矩形的性质与判定,菱形的判定与性质,
垂线段最短的含义,理解题意,利用数形结合的方法解题是关键.
35.(23-24八年级下·山东威海·期末)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD交于点O,
AC=6,BD=8.点P是边BC上的动点,过点P作PM⊥BO,垂足为点M,
PN⊥CO,垂足为点N,连接MN,则MN的最小值为( )
3 12
A. B.2 C. D.3
2 5
【答案】C
【分析】本题考查了菱形的性质、矩形的判定与性质、勾股定理、垂线段最短,连接
1 1
OP,由菱形的性质得出BD⊥AC,OB= BD=4,OC= AC=3,由勾股定理得
2 2
出BC=5,证明四边形PMON为矩形,得出MN=PO,即当PO最小时,MN的值最
小,由垂线段最短可得,当OP⊥BC时,此时OP的值最小,MN的值最小,再由等
面积法计算即可得出答案.
【详解】解:如图,连接OP,
∵四边形ABCD为菱形,AC=6,BD=8,
1 1
∴BD⊥AC,OB= BD=4,OC= AC=3,
2 2
∴∠BOC=90°,∴BC=❑√OB2+OC2=5,
∵PM⊥BO,PN⊥CO,
∴∠PMO=∠PNO=∠BOC=90°,
∴四边形PMON为矩形,
∴MN=PO,
∴当PO最小时,MN的值最小,
由垂线段最短可得,当OP⊥BC时,此时OP的值最小,MN的值最小,
1 1
∵S = OB⋅OC= BC⋅OP,
△BOC 2 2
12
∴OP= ,
5
12
∴MN的最小值为 ,
5
故选:C.
【题型8 菱形中动点问题-分类讨论】
36.(23-24八年级下·浙江金华·期末)如图,点O为菱形ABCD的对称中心,点E从点A
出发沿AD向点D运动,移动到点D停止,延长EO交BC于点F,则四边形AECF形
状的变化依次为( )
A.平行四边形→正方形→平行四边形→菱形
B.平行四边形→矩形→平行四边形→菱形
C.平行四边形→正方形→矩形→菱形
D.平行四边形→矩形→正方形→菱形
【答案】B
【分析】本题考查的是平行四边形的判定,矩形的判定,菱形的判定与性质,根据运
动状态画出图形,再结合特殊四边形的判定方法可得答案.
【详解】解:如图,连接AC,BD,∵O为菱形ABCD的对称中心,
∴OA=OC,AD∥BC,
∴∠FCO=∠EAO,而∠COF=∠AOE,
∴△COF≌△AOE,
∴AE=CF,而AE∥CF,
∴四边形AECF为平行四边形;
如图,当CE⊥AD时,
∴平行四边形AECF为矩形;
如图,
点E继续运动,
同理可得:四边形AECF为平行四边形;
如图,当D,E重合,B,F重合,∴四边形AECF为菱形;
故选B.
37.(23-24八年级下·河北·期中)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=120°,AB=6.动
点P从点A出发,以1个单位长度/秒的速度沿AD方向向点D运动,同时,动点Q从点
C出发沿CA方向向点A运动,它们同时到达目的地,则运动到( )秒时PQ=PO.
9 9
A.3或 B.3 C. D.5
2 2
【答案】A
【分析】分两种情形求解即可:①当点Q与点O重合时,PQ=OP,此时t=3秒;②如
图1中,当OP=PQ时,想办法构建方程即可解决问题.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,AO=CO,BC//AD,
∵∠ABC=120°,
∴∠BAD=60°,
∴△ABD是等边三角形,∠BAO=∠DAO=30°,
1
∴BO= AB=3,
2
∴CO=AO=❑√62−32=3❑√3,
设点Q的运动速度为x单位/秒,由题意得
6❑√3 6
= ,
x 1
解得x=❑√3,经检验x=❑√3符合题意.
①当点Q与点O重合时,PQ=OP,此时t=3❑√3÷❑√3=3秒;
②如图1中,当OP=PQ时,作PH⊥OA于H,则QH=OH.
在Rt APH中,PA=t,∠PAH=30°,
△1
∴PH= t,
2
❑√3
∴AH= t,
2
❑√3
∴OH=3❑√3- t,
2
1
∵QH= (❑√3t-3❑√3),
2
1 ❑√3
∴ (❑√3t-3❑√3)=3❑√3- t,
2 2
9
解得t= ,
2
9
综上所述,当t=3秒或 秒时,OP=PQ.
2
故选A.
【点睛】本题考查菱形的性质、含30°角的直角三角形的性质,等边三角形的判定与性
质,以及勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考
题型.
38.(23-24八年级下·河北唐山·期中)如图,在Rt ABC中,∠B=90°,AC=120cm,
∠A=60°,点D从点C出发沿CA方向以4cm/秒△的速度向点A匀速运动,同时点E从
点A出发沿AB方向以2cm/秒的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另
一个点也随之停止运动.设点D、E运动的时间是t秒.过点D作DF⊥BC于点F,连
接DE,EF.当四边形AEFD是菱形时,t的值为( )A.20秒 B.18秒 C.12 秒 D.6秒
【答案】A
【分析】用菱形的性质进行计算或证明时,一般是根据菱形的性质,将有关的边、角的求
解问题,转化到边上,再利用相等等条件求解,从而解决问题.本题中易证四边形AEFD是
平行四边形,当AD=AE时,四边形AEFD是菱形,据此即可列方程求得t的值.
【详解】∵直角 ABC中,∠C=90°−∠A=30°
∵CD=4t,AE=2t,△
又∵在直角 CDF中,∠C=30°,
1 △
∴DF= CD=2t,
2
∵DF⊥BC
∴∠CFD=90°
∵∠B=90°
∴∠B=∠CFD
∴DF∥AB,
由(1)得:DF=AE=2t,
∴四边形AEFD是平行四边形,
当AD=AE时,四边形AEFD是菱形,
即120−4t=2t,
解得:t=20,
即当t=20时,四边形AEFD是菱形;
故选A.
【点睛】本题考查了菱形的判定和性质,熟练掌握判定是解题的关键.
39.(23-24八年级下·全国·课后作业)如图,在菱形ABCD中,AB=6cm,∠A=60°,
点P从点A出发,以1cm/s的速度沿AB向点B运动,同时,点Q从点C出发,以
2cm/s的速度沿CB向点B运动,设点P的运动时间为ts,当△PDQ为等边三角形时,
t的值为( )A.1 B.1.3 C.1.5 D.2
【答案】D
【分析】本题考查菱形的性质、等边三角形的判定和性质,延长AB至点M,使
BM=AP,连接QM,易证△ADP≌△MPQ,即可推出△BMQ是等边三角形,列出
方程即可解决问题.
【详解】解:如图,延长AB至点M,使BM=AP,连接QM.
∵四边形ABCD是菱形,∠A=60°,
∴AB=AD,
∴∠APD+∠ADP=120°,
∵BM=AP,
∴AD=MP,
∵△PDQ为等边三角形,
∴DP=PQ,∠DPQ=60°,
∴∠MPQ+∠APD=120°,
∴∠ADP=∠MPQ.
在△ADP和△MPQ中,
{
AD=MP
)
∠ADP=∠MPQ ,
DP=PQ
∴△ADP≌△MPQ(SAS),∴AP=MQ,∠M=∠A=60°.
又∵BM=AP,
∴△BMQ是等边三角形,
∴BQ=AP.
∵AP=t,CQ=2t,
∴BC=CQ+BQ=3t.
∵BC=6cm.
∴t=2s.
故选:D.