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21.3.2 菱形(第 1 课时)
知识点1:有一组邻边相等的平行四边形叫作菱形.
1.(2022年西藏)如图,在菱形纸片ABCD中,E是BC边上一点,将△ABE沿直线AE翻折,使点B落
在B′上,连接DB′.已知∠C=120°,∠BAE=50°,则∠ADB′的度数为( )
A.50° B.60° C.80° D.90°
【答案】C
【分析】由翻折的性质知∠BAE=∠B′AE=50°,AB′=AB,再由菱形的性质得∠BAD=120°,AB′=AD,
最后利用三角形内角和定理可得答案.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,∠C=120°,
∴∠BAD=∠C=120°,AB=AD,
∵将 ABE沿直线AE翻折,使点B落在B′上,
∴∠B△AE=∠B′AE=50°,AB′=AB,
∴∠BAB′=100°,AB′=AD,
∴∠DAB′=20°,
∴∠AB′D=∠ADB′=(180°-20°)÷2=80°,
故选:C.
2.(2025年四川泸州)如图,在菱形ABCD中,E,F分别是边AB,BC上的点,且AE=CF.求证:AF=CE.
【详解】证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,
∵AE=CF,
∴AB−AE=BC−CF,即BE=BF,在△ABF和△CBE中,
¿,
∴△ABF≌△CBE(SAS),
∴AF=CE.
知识点2:菱形的四条边都相等.
3.如图,在菱形ABCD中,AB=2,则菱形ABCD的周长为 .
【答案】8
【分析】本题主要考查菱形的性质.根据菱形的性质“菱形的四条边相等”可直接进行求解.
【详解】解:由菱形的四条边相等可得:菱形的周长为2×4=8,
故答案为:8.
4.(2024年海南)如图,菱形ABCD的边长为2,∠ABC=120°,边AB在数轴上,将AC绕点A顺时针旋
转,点C落在数轴上的点E处,若点E表示的数是3,则点A表示的数是( )
A.1 B.1− √3 C.0 D.3−2√3
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的性质,直角三角形的性质,勾股定理.作CF⊥AE于点F,利用菱形的性质,
直角三角形的性质,勾股定理计算即可.
【详解】解:作CF⊥AE于点F,
∵∠ABC=120°,
∴∠FBC=60°,
∵BC=2,1,CF=√BC2 −BF2=√3,∴AF=AB+BF=3,
∴ ,
AE=AC=√AF2+CF2=√32+(√3) 2=2√3
∵点E表示的数是3,
∴点A表示的数是3−2√3,
故选:D.
5.(2025年陕西)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=2,延长CB至点E,延长AD至点F,连接AE,CF.
若四边形AECF为菱形,则这个菱形的面积为( )
39 39 21
A.9 B. C. D.
8 4 2
【答案】C
【分析】此题考查了菱形的性质、矩形的性质、勾股定理等知识,熟练掌握菱形的性质、矩形的性质是关
键.根据菱形的性质得到AF=AE=EC=FC,由矩形的性质得到CD=AB=3,AD=BC=2,∠D=90°,设
5 5
DF=x,则在Rt△CFD中,AF=AD+DF=2+x,则CF=AF=2+x,利用勾股定理求出x= ,即DF= .得到
4 4
13
AF=2+x= ,根据菱形的面积求出答案即可.
4
【详解】解:∵四边形AECF为菱形,
∴AF=AE=EC=FC,
∵四边形ABCD为矩形,
∴CD=AB=3,AD=BC=2,∠D=90°,
设DF=x,则在Rt△CFD中,AF=AD+DF=2+x,
∴CF=AF=2+x,
∵DC2+DF2=CF2,
即32+x2=(2+x) 2,
5
∴x= ,
45
即DF= .
4
13
∴AF=2+x= ,
4
13 39
∴菱形的面积为AF⋅CD= ×3= ,
4 4
故选:C
知识点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.
6.(2022年广西河池)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,下列结论中错误的是( )
A.AB=AD B.AC⊥BD C.AC=BD D.∠DAC=∠BAC
【答案】C
【分析】根据菱形的性质逐项分析判断即可求解.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,AC⊥BD,∠DAC=∠BAC,故A、B、D选项正确,
不能得出AC=BD,故C选项不正确,
故选:C.
7.(2023年湖南湘潭)如图,菱形ABCD中,连接AC,BD,若∠1=20°,则∠2的度数为( )
A.20° B.60° C.70° D.80°
【答案】C
【分析】根据菱形的性质可得BD⊥AC,AB∥CD,则∠1=∠ACD,∠ACD+∠2=90°,进而即可求解.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形
∴BD⊥AC,AB∥CD,
∴∠1=∠ACD,∠ACD+∠2=90°,
∵∠1=20°,∴∠2=90°−20°=70°,
故选:C.
8.(2023年黑龙江大庆)将两个完全相同的菱形按如图方式放置,若∠BAD=α,∠CBE=β,则β=
( )
1 3 1 3
A.45°+ α B.45°+ α C.90°− α D.90°− α
2 2 2 2
【答案】D
【分析】由题意可得∠FBG=∠DAB=α,由菱形的性质可得AD∥BC,∠ABD=∠CBD=α+β,由平
行线的性质可得∠DAB+∠ABC=180°,进行计算即可得到答案.
【详解】解:根据题意可得:∠FBG=∠DAB=α,
∵四边形ABCD为菱形,
∴AD∥BC,∠ABD=∠CBD=α+β,
∴∠DAB+∠ABC=180°,
∵∠ABC=∠ABD+∠CBD=α+β+α+β=2α+2β
∴α+2α+2β=180°,
3
∴β=90°− α,
2
故选:D.
9.(2025年福建)如图,菱形ABCD的对角线相交于点O,EF过点O且与边AB,CD分别相交于点E,
F.若OA=2,OD=1,则△AOE与△DOF的面积之和为 .
【答案】1
1
【分析】本题考查了菱形的性质,全等三角形的判定与性质,根据菱形的性质求出S = AC⋅BD=4,
菱形ABCD 2∠OAB=∠OCD,然后证明△AOE≌△COF(ASA)即可求解.
【详解】解:∵菱形ABCD,OA=2,OD=1,
∴AC=4,BD=2,OA=OC,AB∥CD,
1
∴S = AC⋅BD=4,∠OAB=∠OCD.
菱形ABCD 2
∵∠AOE=∠COF,
∴△AOE≌△COF(ASA),
∴S =S ,
△AOE △COF
1
∴S +S = S =1,
△AOE △COF 4 菱形ABCD
故答案为:1.
10.(2025年四川凉山)如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,E是边CD的中点,过点
E作EF⊥BD于点F,EG⊥AC于点G,若AC=12,BD=16,则FG的长为 .
【答案】5
【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,矩形的性质与判定,连接OE,由菱
形对角线互相垂直平分可得AC⊥BD,OC=6,OD=8,则可由勾股定理求出CD=10,再由直角三角形斜边
上的中线等于斜边的一半可得OE=5,最后证明四边形OGEF是矩形,即可得到FG=OE=5.
【详解】解:如图所示,连接OE,
∵四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,
1 1
∴AC⊥BD,OC= AC=6,OD= BD=8,
2 2
∴∠COD=90°,在Rt△COD中,由勾股定理得CD=√OC2+OD2=√62+82=10,
∵E是边CD的中点,
1
∴OE= CD=5,
2
∵EF⊥BD,EG⊥AC,
∴∠OGE=∠OFE=∠GOF=90°,
∴四边形OGEF是矩形,
∴FG=OE=5,
故答案为:5.
11.(2025年江苏无锡)如图,菱形ABCD的边长为2,∠ABC=60°,对角线AC、BD相交于点M.过点D
作AC的平行线交BC的延长线于点N,连接MN.则MN的长为 .
【答案】√7
【分析】本题考查菱形的性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理,先证明△ACD为等边三角形,进而
得到AC=2,三线合一求出DM的长,证明四边形ACND为平行四边形,进而得到DN=AC=2,推出
∠MDN=90°,再利用勾股定理进行求解即可.
【详解】解:∵菱形ABCD的边长为2,∠ABC=60°,
1
∴AC⊥BD,∠ADC=∠ABC=60°,∠ADB=∠CDB= ∠ADC=30°,AD=DC=2,AD∥BC,
2
∴△ACD为等边三角形,
∴AC=AD=2,∠ACD=60°,
∵AC⊥BD,
1
∴AM= AC=1, DM=√AD2 −AM2=√3 ,
2
∵DN∥AC,
∴四边形ACND为平行四边形,∠CDN=∠ACD=60°,
∴DN=AC=2,∠MDN=∠CDB+∠CDN=90°,
∴MN=√DN2+DM2=√7;
故答案为:√7.知识点4:菱形的面积等于对角线乘积的一半.
12.(2025年云南)如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O.若AC=6,BD=5,则菱形
ABCD的面积是 .
【答案】15
【分析】本题考查了菱形的性质,根据菱形面积等于对角线积的一半进行计算即可,掌握菱形的性质是解
题的关键.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,AC=6,BD=5,
1 1
∴菱形ABCD的面积是 AC×BD= ×6×5=15,
2 2
故答案为:15.
13.(2025年四川巴中)如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC、BD相交于点O,AO=4,BO=3,
DH⊥AB于点H,DH的长为 .
24
【答案】
5
【分析】本题考查了菱形的性质,勾股定理,根据勾股定理可得AB=5,利用面积法即可求得DH的值.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴∠AOB=90°,AC=2AO=8,BD=2BO=6,
∴AB=√AO2+BO2=5,
AC⋅BD
菱形ABCD的面积= =AB⋅DH=24,
2
24 24
∴DH= = ,
AB 5
24
故答案为: .
514.(2022年湖南湘西州)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,OH=4,若菱形ABCD的面积为32√3,则CD的长为( )
A.4 B.4√3 C.8 D.8√3
【答案】C
【分析】在Rt△BDH中先求得BD的长,根据菱形面积公式求得AC长,再根据勾股定理求得CD长.
【详解】∵DH⊥AB,
∴∠BHD=90°,
∵四边形ABCD是菱形,
1
∴OB=OD,OC=OA= AC,AC⊥BD,
2
1
∴OH=OB=OD= BD(直角三角形斜边上中线等于斜边的一半),
2
∴OD=4,BD=8,
1
由 AC⋅BD=32√3得,
2
1
×8⋅ AC=32√3,
2
∴AC=8√3,
1
∴OC= AC=4√3,
2
∴CD=√OC2+OD2=8,
故答案为:C.
15.(2023年湖北随州)如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,DE∥AC,CE∥BD.
(1)求证:四边形OCED是菱形;(2)若BC=3,DC=2,求四边形OCED的面积.
【详解】(1)解:∵DE∥AC,CE∥BD,
∴四边形OCED是平行四边形,
又∵矩形ABCD中,OC=OD,
∴平行四边形OCED是菱形;
(2)解:矩形ABCD的面积为BC⋅DC=3×2=6,
1 3
∴△OCD的面积为 ×6= ,
4 2
3
∴菱形OCED的面积为2× =3.
2
16.(2025年黑龙江绥化)如图,在菱形ABCD中,AB=4,对角线BD=4√3,点P是边CD的中点,点M是
对角线BD上的一个动点,连接PM、CM.则PM+CM的最小值是 .
【答案】2√3
【分析】本题主要考查了菱形的性质,勾股定理,等边三角形的性质和判定,
连接AC,根据两点之间线段最短可知PM+CM的最小值为CP′,再结合菱形的性质得
1 1
AD=AB=CD=4,AC⊥BD,DO= BD=2√3,AO= AC,然后根据勾股定理得AO,可得AC=AD=CD=4,
2 2
1
结合等腰三角形的性质得CP′⊥AD,AP′= AD=2,接下来根据勾股定理得CP′,此题可解.
2
【详解】解:如图,连接AC,
作点P关于直线BD的对称点P′,则PM=P′M,点P′是AD的中点,
∴PM+CM=P′M+CM≥CP′.
根据两点之间线段最短,可知PM+CM的最小值为CP′,
∵四边形ABCD是菱形,
1 1
∴AD=AB=CD=4,AC⊥BD,DO= BD=2√3,AO= AC,
2 2根据勾股定理,得AO=√AD2 −DO2=2,
∴AC=AD=CD=4.
∵点P′是AD的中点,
1
∴CP′⊥AD,AP′= AD=2.
2
在Rt△ACP′中,CP′2=√AC2 −AP′2=2√3.
所以PM+CM的最小值为2√3.
故答案为:2√3.
17.(2025年贵州)如图,在▱ ABCD中,E为对角线AC上的中点,连接BE,且BE⊥AC,垂足为E.延长
BC至F,使CF=CE,连接EF,FD,且EF交CD于点G.
(1)求证:▱ ABCD是菱形;
(2)若BE=EF,EC=4,求△DCF的面积.
【详解】(1)证明:∵E为对角线AC上的中点,且BE⊥AC,
∴BE垂直平分AC,
∴BA=BC,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴ ABCD是菱形;
▱
(2)解:如图:
∵EB=EF,CE=CF=4,
∴∠3=∠2=∠1,设∠3=∠2=∠1=α
∴∠4=∠1+∠2=2α,
∵BE⊥AC,
∴∠3+∠4=90°,
∴α+2α=90°,
解得:α=30°
∴∠4=60°,
∵BE⊥AC,
∴BC=2CE=2×4=8,
又∵BC=BA,
∴△ABC为等边三角形,
∴∠ABC=∠BAC=60°
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB∥CD,CD=BC=8,
∴∠FCG=∠ABC,∠ECG=∠BAC,
∴∠FCG=∠ECG,
∵CF=CE=4,
∴CG⊥EF,
∵∠2=30°,
1
∴CG= CF=2,
2
∴FG=√FC2 −CG2=2√3,
1 1
∴S = CD×FG= ×8×2√3=8√3.
△DCF 2 2
18.(2023年浙江绍兴)如图,在菱形ABCD中,∠DAB=40°,连接AC,以点A为圆心,AC长为半径作
弧,交直线AD于点E,连接CE,则∠AEC的度数是 .
【答案】10°或80°1
【分析】根据题意画出图形,结合菱形的性质可得∠CAD= ∠DAB=20°,再进行分类讨论:当点E在
2
点A上方时,当点E在点A下方时,即可进行解答.
【详解】解:∵四边形ABCD为菱形,∠DAB=40°,
1
∴∠CAD= ∠DAB=20°,
2
连接CE,
①当点E在点A上方时,如图E ,
1
∵AC=AE ,∠CAE =20°,
1 1
1
∴∠AE C= (180°−20° )=80°,
1 2
②当点E在点A下方时,如图E ,
2
∵AC=AE ,∠CAE =20°,
1 1
1
∴∠AE C= ∠CAE =10°,
2 2 1
故答案为:10°或80°.