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专题18.19 菱形(分层练习)(提升练)
一、单选题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.(2023下·福建福州·八年级统考期中)我们知道,菱形的性质:“菱形的对角线互相垂直”是真命
题,但它的逆命题“对角线互相垂直的四边形是菱形”是假命题,下列图形可作为判断该逆命题是假命题
的反例( )
A. B. C. D.
2.(2022·浙江·九年级专题练习)菱形和矩形都是特殊的平行四边形,那么下列是菱形和矩形都具有
的性质是( )
A.各角都相等 B.各边都相等
C.有两条对称轴 D.对角线相等
3.(2022上·广东揭阳·九年级统考期末)如图,菱形 的边长为2, 边在 轴上,
,对角线 、 相交于点 ,则点 的坐标是( )
A. B. C. D.
4.(2023·黑龙江大庆·统考中考真题)将两个完全相同的菱形按如图方式放置,若 ,
,则 ( )A. B. C. D.
5.(2022下·内蒙古呼伦贝尔·八年级校考期末)矩形ABCD中,AD=3,AB=9,点E、F同时分别从点
A、C出发沿AB、CD方向以每秒1个单位的速度运动,当四边形EBFD为菱形时,两点运动的时间为(
)
A. 秒 B. 秒 C. 秒 D. 秒
6.(2022·云南昆明·昆明八中校考模拟预测)如图, 是 的角平分线, 垂直平分 ,且
交 于点D,判断以下结论错误的是( )
A. B.
C. 是 的平分线 D.四边形 是矩形
7.(2023下·北京西城·八年级期末)小雨在参观故宫博物馆时,被太和殿窗棂的三交六椀菱花图案所
吸引,他从中提取出一个含 角的菱形 (如图1所示).若 的长度为 ,则菱形 的面积
为( )A. B. C. D.
8.(2022下·北京大兴·八年级统考期中)在菱形ABCD中,点O为对角线AC的中点,点E为AB边
上一动点(点E不与点A,B重合),连接EO并延长交CD于点F,连接AF,CE,若四边形AECF一定
不是矩形,则∠BAD应满足的条件是( )
A.0°<∠BAD≤90° B.45°<∠BAD≤135°
C.90°<∠BAD<180° D.0°<∠BAD<180°
9.(2022·江苏镇江·校考三模)如图,菱形ABCD中, , ,点M是边CD的中点,直
线EF分别与 、 交于点 、 ,若点 与点 关于直线 对称,则 的值为( )
A.2 B. C. D.
10.(2022·山东德州·统考一模)Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,点D为AB的中点,点E在边
BC(包括点B、C)上,将△BDE沿着直线DE翻折得到△B′DE,设∠BDE为α,当α为( )度时,以
点A、C、B′、D为顶点的四边形为菱形.A.60° B.30° C.30°或120° D.45°或60°
二、填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)
11.(2022下·江苏泰州·八年级靖江市靖城中学校联考期中)如图,四边形ABCD是个活动框架,对
角线AC、BD是两根皮筋.如果扭动这个框架(BC位置不变),当扭动到∠A'BC=90°时四边形A'BCD'是
个矩形,A'C和BD'相交于点O.如果四边形OD'DC为菱形,则∠A'CB= °
12.(2021下·江苏苏州·八年级苏州草桥中学校考阶段练习)已知点F是等边 的边 延长线上
一点,以 为边,作菱形 ,使菱形 与等边 在 的同侧,且 ,连结 ,若
的面积为 .
13.(2022下·广东广州·八年级统考期末)如图,四边形 是菱形, , 是 边
上的动点, 交 边于点 .当线段 最短时, .此时点 到 直线的距离是 .
14.(2021·江苏苏州·统考中考真题)如图,四边形 为菱形, ,延长 到 ,在
内作射线 ,使得 ,过点 作 ,垂足为 ,若 ,则对角线 的
长为 .(结果保留根号)15.(2022·山东济南·统考一模)如图,线段 ,在线段 上有一点C,当 时,以 为
直角边在 上方作等腰 , ,P为平面内一点,连接 , ,将 和
分别沿 , 翻折得到 和 ,若A、 、P恰好共线,则线段 的最小值是 .
16.(2021上·重庆·九年级重庆一中校考期中)如图,在菱形 中,点 为 边上一点,点
为 边中点,连接 ,将 沿直线 翻折至菱形 所在平面内,得到 ,连接 并延
长交 边于点 .若 , ,点 到线段 的距离为 ,则折痕 的长为 .
17.(2021下·江苏无锡·八年级统考期中)两张完全相同的长方形ABCD、EFGH纸条,长、宽分别为
12cm、5cm,按如图所示的方式摆放(对角线BD、EG重合),则重叠部分的四边形BPDQ的对角线QP
的长是 cm.
18.(2021·河南新乡·河南师大附中校考三模)如图,四边形 为菱形, , ,点 为 边上一点.且 ,过 作 交 、 于点 、 ,连接 ,若点 ,
分别为 、 的中点,则 的长度为 .
三、解答题(本大题共6小题,共58分)
19.(8分)(2023上·湖南株洲·八年级校考阶段练习)如图,菱形 ,E是 的中点,且
, .
(1)求 的度数; (2)求对角线 的长.
20.(8分)(2024下·全国·八年级专题练习)如图,在四边形 中, ,E为
的中点,连接 , , ;
(1)求证:四边形 为菱形.
(2)连接 ,若 ,求 的长.21.(10分)(2024下·北京丰台·九年级校考开学考试)如图,四边形 的对角线 , 相交
于点 , , 为矩形 对角线, , .
(1)求证:四边形 是菱形;
(2)连接 ,若 , ,求 的值.
22.(10分)(2023下·辽宁抚顺·八年级统考期末)在 中, ,点D为射线 上一动点
(点D不与B,C重合),以 为边作菱形 ,使 ,连接 .
(1)如图1,当点D在线段 上时,直接写出线段 与 的数量关系;
(2)如图2,当点D在线段BC的延长线上,且 时,求证: .23.(10分)(2021上·安徽合肥·九年级校考开学考试)如图, 中, 是 上一点,
于点 是 的中点, 于点 ,与 交于点 ,若 平分 ,连
接 .
(1)求证: ;
(2)试探究线段 之间的数量关系,并证明.
(3)若点 为 中点,判断四边形 是什么四边形?并说明理由.
24.(12分)(2023·广东深圳·校考三模)在菱形 中, ,点 是平面内一动点,以
为边作等边 ,其中 , , 按逆时针方向排列.
(1)如图①,当点 在线段 上,点 在菱形 内部时,连接 ,则线段 与 的数量关
系是 ; 与 的夹角度数是 ;
(2)如图②,当点 在线段 上,点 在菱形 外部时,连接 ,求证: ;
(3)如图③,当点 在线段 的延长线上时,连接 ,请直接用等式表示线段 , , 之
间的数量关系: .参考答案:
1.D
【分析】根据菱形的判定定理判断即可.
解:A、对角线不垂直,不能判断该逆命题是假命题,不符合题意;
B、对角线不垂直,不能判断该逆命题是假命题,不符合题意;
C、对角线互相垂直,但四边形是菱形,不能判断该逆命题是假命题,不符合题意;
D、对角线互相垂直,但四边形不是菱形,能作为判断该逆命题是假命题的反例,符合题意;
故选:D.
【点拨】本题考查的是命题的真假判断,任何一个命题非真即假.要说明一个命题的正确性,一般需
要推理、论证,而判断一个命题是假命题,只需举出一个反例即可.
2.C
【分析】根据矩形的性质与菱形的性质,找出相同的性质即可.
解:∵矩形的性质为:对边平行且相等,四个角都是90°,对角线互相平分且相等,有两条对称轴;
菱形的性质为:四边相等,对边平行,对角相等,对角线互相垂直且平分,每条对角线平分一组对角,有两条对称轴;
∴菱形和矩形都具有的性质是:对边平行且相等,对角线互相平分,有两条对称轴;
故选C.
【点拨】本题考查了矩形与菱形的性质.熟练掌握矩形与菱形的性质是解题的关键.
3.B
【分析】根据菱形性质,求出 两点的坐标,再利用中点坐标公式即可得到点 的坐标.
解:过 作 轴于 ,如图所示:
菱形 的边长为2, 边在 轴上, ,
, ,
,
菱形 的对角线 、 相交于点 ,
点 的坐标是 ,即 ,
故选:B.
【点拨】本题考查图形与坐标,涉及菱形性质、等腰直角三角形性质、平面直角坐标系中中点坐标公
式等知识,熟练掌握菱形性质及中点坐标公式是解决问题的关键.
4.D
【分析】由题意可得 ,由菱形的性质可得 ,由平
行线的性质可得 ,进行计算即可得到答案.
解:根据题意可得: ,
四边形 为菱形,
,
,,
,
故选:D.
【点拨】本题考查了菱形的性质、平行线的性质,熟练掌握菱形的性质、平行线的性质,是解题的关
键.
5.A
【分析】设t秒时四边形EBFD为菱形,根据菱形的性质得到DE=DF=FB=BE,然后表示出AE=t,
DF=9-t,从而根据勾股定理列出方程 求解即可.
解:设t秒时四边形EBFD为菱形,
此时DE=DF=FB=BE,
则AE=t,DF=9-t,
根据勾股定理得: ,
解得:t=4,
即当四边形EBFD为菱形时,两点运动的时间为4秒,故A正确.
故选:A.
【点拨】本题考查了矩形的性质及菱形的性质的知识,解题的关键是根据菱形的性质利用勾股定理列
出方程,难度不大.
6.D
【分析】根据角平分线,可以的∠MAP=∠NAP,根据垂直平分线,可以证AN=PN,MA=PM,再证明
出四边形AMPN为菱形即可得出结果.
解:∵ 垂直平分 ,
∴ , ,
∵ 平分 ,∴ ,
∵ ,∴ ,
∴ ,∴ ,
同理可知 ,
∴四边形 是平行四边形,
又∵ ,
∴平行四边形 是菱形,∴ , 是 的平分线.
综上所述,选项A、B、C结论正确,不符合题意.
故选:D.
【点拨】本题考查角平分线、垂直平分线的性质、矩形的判断等,灵活运用角平分线和垂直平分线的
性质是解题的关键.
7.B
【分析】作出图形,利用 直角三角形的性质求出高,利用菱形的面积公式可求解.
解:如图所示,菱形 中, , ,
过点A作 于点E,则 ,
∴ ,
由勾股定理得 ,
∴菱形 的面积为 ,
故选:B.
【点拨】本题考查了菱形的性质,熟练运用 直角三角形的性质以及菱形的面积公式是本题的关键.
8.A
【分析】根据四边形AECF一定不是矩形得到∠EAF≠90°,又点E不与A、B重合,∠EAF<∠BAD,
即可求得∠BAD应满足的条件.
解:如图所示,
∵ 四边形AECF一定不是矩形
∴ ∠EAF≠90°∵点E不与A、B重合
∴∠EAF<∠BAD
∴当 时, ,
故选:A
【点拨】本题考查了菱形的性质、矩形的性质,得到∠EAF<∠BAD是解答此题的关键.
9.C
【分析】利用勾股定理得出 的长,再利用菱形的性质以及等边三角形的性质得出 ,进而
得出答案.
解:如图所示:延长 ,过点 作 于点 ,连接 , , ,
,四边形 是菱形,
,
,
设 ,则 , ,
,
,
,
解得: ,
故 ,
连接 ,
, ,
是等边三角形,
是 的中点,
,
, ,,
设 ,则 ,
故 ,
解得: ,
的值为: .
故选:C.
【点拨】本题主要考查了菱形的性质、等边三角形的判定与性质以及勾股定理,利用勾股定理得出
的长是解题关键.
10.C
【分析】分 为菱形点对角线,菱形的边长两种情况讨论即可
解:∵Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,点D为AB的中点,
∴ ,
是等边三角形
折叠
①如图,当 为菱形的边长时,
,则
②当 为菱形的对角线时,此时 与 重合,如图同理可得 ,则
故选C
【点拨】本题考查了菱形的性质,含30度角的直角三角形的性质,折叠的性质,确定 是等边
三角形是解题的关键.
11.30
【分析】先证明 是等边三角形,得到 ,再由四边形 是矩形,得到
,则 .
解:∵四边形OD'DC为菱形,
∴ ,
∵在扭动过程中,CD的长度是不会发生变化的,
∴ ,
∴ ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,
∵四边形 是矩形,
∴ ,
∴ ,
故答案为:30.
【点拨】本题主要考查了矩形的性质,菱形的性质,等边三角形的性质与判定,熟知菱形的性质和矩
形的性质是解题的关键.
12.
【分析】作EH⊥BF延长线于H点,根据菱形以及等边三角形的性质推出∠EFH=60°,结合边长即可
求出EH的长度,从而根据BF和EG求出 BEF的面积即可.
解:如图所示,作EH⊥BF延长线于H△点,则∠EHF=90°,∵△ABC为等边三角形,四边形CDEF为菱形,CD∥AB,
∴∠ABC=60°,CD∥EF,
∴∠ABC=∠DCF=∠EFH=60°,∠FEH=30°,
∵EF=8,
∴CF=EF=8,FH=4,EH=4 ,
∴BF=BC+CF=18,
∴ ,
故答案为: .
【点拨】本题考查等边三角形以及菱形的性质,理解图形的基本性质是解题关键.
13.2
【分析】利用菱形的性质得到∠ABC=60°,BD平分∠ADC和∠ABC, ,则∠DBC=30°,根
据垂线段最短可判断当AM⊥BC时,AM最短,则根据含30度的直角三角形三边的关系计算出AM=3,则
AN=2,然后根据角平分线的性质得到点N到CD直线的距离等于NA的长.
解:∵四边形ABCD是菱形,∠DAB=120°,
BD平分∠ADC和∠ABC,
∴∠ABC=60°,
∴∠DBC=30°,
当AM⊥BC时,AM最短, 则
∵NM=1,
∴
∴∴AN=AM-NM=3-1=2,
∵ ,AM⊥BC,
∴AM⊥AD,
∵BD平分∠ADC,
∴点N到CD的距离等于N点到AD的距离, 而NA=2,
∴此时点N到CD直线的距离是2.
故答案为:2.
【点拨】本题考查了菱形的性质,含 的直角三角形的性质,勾股定理的应用,角平分线的性质定
理的应用,熟知“菱形具有平行四边形的一切性质;菱形的四条边都相等;菱形的两条对角线互相垂直,
并且每一条对角线平分一组内角.”是解本题的关键.
14.
【分析】先由菱形的性质得出 ,求得 ,再根据直角三角形两锐角互余得
,连接AC交BD于点O,根据菱形的性质得 , ,根据AAS证明
可得 ,从而可求出 .
解:连接AC,如图,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB//CD, ,BD=2DO
∴
∵
∴
∵
∴
∵四边形ABCD是菱形,∴
∴
在 和 中,
∴ ≌
∴
∴
故答案为: .
【点拨】此题主要考查了菱形的性质以及全等三角形的判定与性质,连接AC并证明 ≌
是解答此题的关键.
15. /
【分析】由题意可知,当P、 、D在同一直线上时, 最小,此时 ,连接 交
于点O,在 上取E,使得 ,连接 、 ,先利用折叠的性质,证明四边形 是菱形,
推出 是 的中位线,得到 是 的中点,然后利用勾股定理,求得 ,再根
据折叠的性质,得到 是 的中点,推出 是 的中位线,求得 ,最后利用
即可求出 的最小值.
解:当P、 、D构成三角形时, ;当P、B、D在同一直线上时, ,
,
故当P、 、D在同一直线上时, 最小, ,
如图,连接 交 于点O,在 上取E,使得 ,连接 、 ,由折叠的性质可知, , ,
对角线 、 互相垂直平分,
四边形 是菱形,
, ,
,
,
,
是 的中位线,
是 的中点,
是等腰直角三角形,
, ,
由勾股定理得: ,
由折叠性质可知, , ,
,
是 的中点,
是 的中位线,
,
,
故答案为: .
【点拨】本题考查了折叠的性质,菱形的判定和性质,勾股定理,中位线的判定和性质等知识,作辅
助线构造菱形,灵活运用中位线的性质是解题关键.
16.
【分析】作 , ,根据角之间的关系得到 ,根据勾股定理求得 、 的
长度,从而求得 的长度.
解:作 , ,如下图:由题意可得: , , , , ,
∴ ,
又∵ ,
∴
∴
∴四边形 为平行四边形
又∵
∴平行四边形 为矩形
∴ ,
由勾股定理得: ,即
∵ 为 的中点
∴
∵
∴
由勾股定理得:
故答案为
【点拨】此题考查了菱形的性质,轴对称的性质,矩形的判定与性质以及勾股定理,解题的关键是熟
练掌握基本性质,根据题意做作助线构造出直角三角形.
17.【分析】由题意得出∠A=∠F=90°,AB=FB,AD=FD,即可证明 ABD≌△FBD,得到∠ADB=
∠FDB,进而得到DP=BP,根据AD∥BC,BH∥DF,证四边形BPDQ是菱△形,根据勾股定理求出BD,设
BP=DP=x,则CP=12﹣x,在Rt CDP中,由勾股定理得出方程,解方程求出BP,再利用菱形面积的
两种求法即可得出答案. △
解:∵四边形ABCD、EFGH是完全相同的矩形,
∴∠A=∠F=90°,AB=FB,AD=FD,
在 ABD和 FBD中,
△ △
,
∴△ABD≌△FBD(SAS),
∴∠ADB=∠FDB,
∵AB∥CD,DF∥BH,
∴四边形BPDQ是平行四边形,∠ADB=∠PBD,
∴∠FDB=∠PBD,
∴DP=BP,
∴▱BPDQ是菱形,
∵长方形ABCD长、宽分别为12cm、5cm,
∴BD= = =13,
设DP=BP=x,则CP=12﹣x,
在Rt CDP中,CD2+CP2=DP2,即52+(12﹣x)2=x2,
△
解得:x= ,即BP= ,
∴菱形BPDQ的面积=BP•CD= ×5= ,
∵菱形BPDQ的面积= BD•QP,
∴ ×13•QP= ,
∴QP= (cm),故答案为: .
【点拨】本题主要考查了矩形的性质、菱形的判定与性质、勾股定理等知识,证明四边形BPDQ为菱
形是解题的关键.
18.
【分析】如图,连接 交 于 , 连接 过 作 于 先证明 是等边三角
形,求解 证明四边形 是平行四边形,可得 再求解
再求解 可得 再利用勾股定理
可得答案.
解:如图,连接 交 于 , 连接 过 作 于
四边形 是菱形,
是等边三角形,
四边形 是平行四边形,是 的中点,
为等边三角形,
是 的中点,
故答案为:
【点拨】本题考查的是等边三角形的判定与性质,平行四边形的判定与性质,中位线的性质,菱形的
性质,勾股定理的应用,灵活应用系统的知识解题是解题的关键.
19.(1) ;(2)
【分析】本题考查了菱形的性质、等边三角形的判定与性质、勾股定理等知识,熟练掌握菱形的性质
是解题关键.
(1)先证出 是等边三角形,根据等边三角形的性质可得 ,再根据平行线的性质求
解即可得;
(2)先根据菱形的性质可得 ,再利用勾股定理可得 ,由此即可得.
(1)解:如图,连接 ,
∵四边形 是菱形, ,
,
是 的中点,且 ,
垂直平分 ,
,
,
是等边三角形,
,
又 ,
.
(2)解:如图,连接 ,交 于点 ,
∵四边形 是菱形, ,
,
,
.
20.(1)见分析;(2)
【分析】本题考查菱形的判定和性质,直角三角形斜边中线的性质,等腰三角形的判定,勾股定理,解题的关键是熟练掌握菱形的判定和性质.
(1)由 ,推出四边形 是平行四边形,再证明 即可解决问题;
(2)连接 ,先根据对角线互相垂直的四边形是菱形证四边形 为菱形,再利用菱形的性质,
结合勾股定理计算即可.
解:(1)证明:∵ ,E是 的中点,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴四边形 为平行四边形,
∵ ,
∴四边形 为菱形;
(2)解:连接 ,如图所示,
由(1)得:四边形 为菱形,
∴ ,
∵ ,
∴四边形 为平行四边形,
∵ ,
∴四边形 为菱形,
∴ ,
∵ ,
∴ .
21.(1)见分析;(2)
【分析】本题考查了矩形的性质,勾股定理,菱形的性质,熟练掌握矩形和菱形的性质是解题的关键.(1)根据矩形的性质得到 , ,推出 ,根据菱形的判定定理得到四边形
是菱形;
(2)根据菱形的性质得到 , , , , ,
,推出 是等边三角形,得到 ,根据勾股定理得到 ,求得
,根据矩形的性质得到 , ,根据勾股定理即可得到结论.
解:(1)明: 四边形 是矩形,
, ,
,
,
,
,
四边形 是菱形;
(2)解: 四边形 是菱形, ,
, , , , , ,
是等边三角形,
,
,
,
四边形 是矩形,
, ,
.
22.(1) ;(2)见详解
【分析】本题属于四边形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,菱形的性质,利用已知条件
证明 是解题的关键.
(1)由已知 得 ,再根据菱形的性质得 ,再由 ,证明
≌ ;(2)同(1)可得 ≌ ,得 ,再由 , 证得 ,所以
.
解:(1)证明: 四边形 是菱形,
,
,
,
,
≌ ,
.
(2)证明: 四边形 是菱形,
,
,
,
,
≌ ,
,
, ,
∴由勾股定理,得 ,
,
.
23.(1)见分析;(2) ,理由见分析;(3)四边形 是菱形,理由见分析
【分析】(1)根据垂直于同一条直线的两直线相互平行可得 ,根据点 是中点,结合平行可得 是 的垂直平分线,由此即可求解;
(2)根据题意多点 作 ,可证 ,得到 ,再证
,可得 ,由此即可求解;
(3)根据菱形的判定方法“四条边都相等的四边形是菱形”即可求解.
解:(1)证明:∵ ,
∴ ,
∵ 平分 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
∵ 是 的中点, ,
∴在 中, 是 的中点,
∴ 是线段 的垂直平分线,
∴ ;
(2) ,理由如下,
证明:过点 作 于 ,
∴ ,
在 和 中,,
∴ ,
∴ , ,由(1)可得 ,
在 和 中,
∴ ,
∴ ,
∴ .
(3)解:四边形 是菱形,理由如下:
证明:∵在 中, 为 中点,
∴ ,
∵ 是线段 的垂直平分线,
∴ ,
∴ ,
∴四边形 是菱形.
【点拨】本题主要考查平行的判定和性质,角平分线的性质,全等三角形的判定和性质,菱形的判定
和性质,掌握以上知识的综合运用是解题的关键.
24.(1) ; ;(2)见分析;(3)
【分析】(1)连接 ,根据菱形的性质和等边三角形的性质证明 即可证得结论;
(2)同(1)的方法得出 ,再用含30度角的直角三角形得出 ,即可得出结论;
(3)结合(1)(2)的方法,即可得出结论.
(1)解:如图①,连接 ,延长 交 于点 , 与 的交点为 ,四边形 是菱形,
,
,
是等边三角形,
, ;
是等边三角形,
, ,
,
,
;
四边形 是菱形,
,
,
,
,
,
四边形 为菱形,
,
为菱形 的对角线,
,
;
故答案为: , ;
(2)证明:如图②中,连接 ,交 于 ,菱形 , ,
和 都是等边三角形,
, , ,
是等边三角形,
, ,
,
,
,
,
菱形 的对角线 与 相交于 ,
, ,
在 中, ,
;
(3)解: .
理由:如图③,连接 ,交 于 ,同(2)的方法得, ,
同(1)的方法得 ,
.
故答案为: .
【点拨】此题是四边形综合题,主要考查了菱形的性质,全等三角形的判定和性质,含30度角的直角
三角形的性质,等边三角形的判定和性质,作出辅助线构造出全等三角形是解本题的关键.