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21.3.2 菱形(第 2 课时)
知识点1:有一组邻边相等的平行四边形叫作菱形.
1.添加下列一个条件,能使平行四边形ABCD成为菱形的是( )
A.AB=CD B.AC=BD C.AB=BC D.∠BAD=90°
【答案】C
【分析】根据菱形的判定逐个进行证明,再进行判断即可.
【详解】解:A、▱ ABCD中,本来就有AB=CD,故本选项错误;
B、▱ ABCD中,对角线AC=BD,可判断平行四边形ABCD成为矩形,故本选项错误;
C、▱ ABCD中,AB=BC,可利用有一组邻边相等的平行四边形是菱形,判定 ▱ABCD是菱形,故本选项正
确;
D、▱ ABCD中,一个内角∠BAD=90°,可判断平行四边形ABCD成为矩形,故本选项错误.
故选:C.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,菱形的判定的应用,注意:菱形的判定定理有:①有一组邻边相
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.
2.(2023年西藏)如图,两张宽为3的长方形纸条叠放在一起,已知∠ABC=60°,则阴影部分的面积
是( )
9 9√3
A. B.3√3 C. D.6√3
2 2
【答案】D
【分析】首先过点B作BE⊥AD于点E,BF⊥CD于点F,由题意可得四边形ABCD是平行四边形,继而求得AB=BC的长,判定四边形ABCD是菱形,则可求得答案.
【详解】过点B作BE⊥AD于点E,BF⊥CD于点F,
根据题意得:AD∥BC,AB∥CD,BE=BF=3,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵∠ABC=∠ADC=60°,
∴∠ABE=∠CBF=30°,
∴AB=2AE,BC=2CF,
∵AB2=AE2+BE2,BE=3,
∴AB=2√3,
同理: BC=2√3,
∴AB=BC,
∴四边形ABCD是菱形,
∴AD=2√3,
∴S =AD×BE=6√3.
菱形ABCD
故选:D.
3.(2021年北京)如图,在矩形ABCD中,点E,F分别在BC,AD上,AF=EC.只需添加一个条件即可证
明四边形AECF是菱形,这个条件可以是 (写出一个即可).
【答案】AF=AE(答案不唯一)
【分析】由题意易得四边形AECF是平行四边形,然后根据菱形的判定定理可进行求解.
【详解】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD//BC,
∵AF=EC,
∴四边形AECF是平行四边形,若要添加一个条件使其为菱形,则可添加AF=AE或AE=CE或CE=CF或AF=CF,理由:一组邻边相等的
平行四边形是菱形;
故答案为AF=AE(答案不唯一).
4.(2023年陕西)如图,已知四边形ABCD,AD∥BC.请用尺规作图法,在边AD上求作一点E,在边BC
上求作一点F,使四边形BFDE为菱形.(保留作图痕迹,不写作法)
【详解】解:如图,点E,F即为所求.
理由:设EF,BD交于点O,
根据作法得:OB=OD,EF⊥BD,
∴DE=BE,
∵AD∥BC,
∴∠ODE=∠OBF,∠OED=∠BFO,
∴△ODE≌△OBF,
∴DE=BF,
∴四边形BFDE为平行四边形,
∵DE=BE,
∴四边形BFDE为菱形.
5.(2022年湖南岳阳)如图,点E,F分别在▱ ABCD的边AB,BC上,AE=CF,连接DE,DF.请从以下
三个条件:①∠1=∠2;②DE=DF;③∠3=∠4中,选择一个合适的作为已知条件,使 ABCD为菱形.
▱
(1)你添加的条件是______(填序号);
(2)添加了条件后,请证明▱ ABCD为菱形.
【详解】(1)解:添加的条件是∠1=∠2(或∠3=∠4).故答案为:①(或③).
(2)证明:(添加的条件是∠1=∠2)
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C,
在△ADE和△CDF中,
¿,
∴△ADE≌△CDF(AAS),
∴AD=CD,
∴ ABCD为菱形.
▱
(添加条件∠3=∠4)
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C,
在△ADE和△CDF中,
¿,
∴△ADE≌△CDF(ASA),
∴AD=CD,
∴ ABCD为菱形.
▱
6.(2024年内蒙古)如图,在平行四边形ABCD中,点F在边AD上,AB=AF,连接BF,点O为BF的中点,
AO的延长线交边BC于点E,连接EF
(1)求证:四边形ABEF是菱形:
(2)若平行四边形ABCD的周长为22,CE=1,∠BAD=120°,求AE的长.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,即AF∥BE,
∴∠AFB=∠EBF,∠FAE=∠BEA,
∵O为BF的中点,
∴BO=FO,
∴△AOF≌△EOB,
∴BE=FA,∵AF∥BE,
∴四边形ABEF是平行四边形,
又AB=AF,
∴四边形ABEF是菱形;
(2)解:∵AD=BC,AF=BE,
∴DF=CE=1,
∵平行四边形ABCD的周长为22,
∴菱形ABEF的周长为:22−2=20,
∴AB=20÷4=5,
∵四边形ABEF是菱形,
1 1
∴∠BAE= ∠BAD= ×120°=60°,
2 2
又AB=AE,
∴△ABE是等边三角形,
∵AE=AB=5.
知识点2:四条边相等的四边形是菱形.
7.(2022年浙江嘉兴)小惠自编一题:“如图,在四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,
AC⊥BD,OB=OD.求证:四边形ABCD是菱形”,并将自己的证明过程与同学小洁交流.
小惠:
证明:∵AC⊥BD,OB=OD,
小洁:
∴AC垂直平分BD.
这个题目还缺少条件,需要补充一个条件
才能证明.
∴AB=AD,CB=CD,
∴四边形ABCD是菱形.
若赞同小惠的证法,请在第一个方框内打“√”;若赞成小洁的说法,请你补充一个条件,并证明.
【详解】解:赞成小洁的说法,补充AB=CB.
证明:∵AB=AD,CB=CD,AB=CB,
∴AB=AD=CB=CD,
∴四边形ABCD是菱形.8.(2025年宁夏)如图,点P在直线l外.
①在直线l上任取一点A,连接AP;
②以点A为圆心,AP长为半径画弧,交直线l于点B;
1
③分别以点P和点B为圆心,以大于 BP的长为半径画弧,两弧在∠BAP内交于点Q,作射线AQ;
2
④以点P为圆心,PA长为半径画弧,交射线AQ于点C;
⑤连接CB,CP.
(1)由②得AP与AB的数量关系是__________;由③得到的结论是__________.
(2)求证:四边形ABCP是菱形.
【详解】(1)解:∵以点A为圆心,AP长为半径画弧,交直线l于点B,
∴AP=AB,
∵步骤③是作角平分线的尺规作图方法,
∴射线AQ平分∠BAP.
故答案为:AP=AB;射线AQ平分∠BAP.
(2)证明:∵以点A为圆心,AP长为半径画弧,交直线l于点B,
∴AP=AB,
∵射线AQ平分∠BAP,
∴∠BAC=∠PAC;
在△ABC和△APC中,
¿,
∴△ABC≌△APC(SAS),
∴BC=PC,
又∵以点P为圆心,PA长为半径画弧,交射线AQ于点C,
∴PA=PC,
∴AP=AB=BC=PC,
∴四边形ABCP是菱形.
9.(2024年四川广元)如图,已知矩形ABCD.(1)尺规作图:作对角线AC的垂直平分线,交CD于点E,交AB于点F;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)连接AE、CF.求证:四边形AFCE是菱形.
【详解】(1)解:如图1所示,直线EF为所求;
(2)证明:如图2,设EF与AC的交点为O,
由(1)可知,直线EF是线段AC的垂直平分线.
∴EA=EC,FA=FC,∠COE=∠AOF=90°,OA=OC,
又∵四边形ABCD是矩形,
∴CD∥AB,
∴∠ECO=∠FAO,
∴△COE≌△AOF(ASA),
∴EC=FA,
∴EA=EC=FA=FC,
∴四边形AFCE是菱形.
知识点3:对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
10.(2022年湖北襄阳)如图,▱ABCD的对角线AC和BD相交于点O,下列说法正确的是( )A.若OB=OD,则▱ABCD是菱形 B.若AC=BD,则▱ABCD是菱形
C.若OA=OD,则▱ABCD是菱形 D.若AC⊥BD,则▱ABCD是菱形
【答案】D
【分析】由矩形的判定和菱形的判定分别对各个选项进行判断即可.
【详解】解:A、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OB=OD,故选项A不符合题意;
B、∵四边形ABCD是平行四边形,AC=BD,
∴▱ABCD是矩形,故选项B不符合题意;
C、∵四边形ABCD是平行四边形,
1 1
∴OA=OC= AC,OB=OD= BD,
2 2
∵OA=OD,
∴AC=BD,
∴▱ABCD是矩形,故选项C不符合题意;
D、∵四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD,
∴▱ABCD是菱形,故选项D符合题意;
故选:D.
11.(2025年黑龙江龙东地区)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,请添加一个条
件 ,使平行四边形ABCD为菱形.
【答案】AB=AD(或AC⊥BD,答案不唯一)
【分析】本题考查添加条件使平行四边形为菱形,根据菱形的判定方法,添加条件即可.
【详解】解:根据有一组邻边相等的平行四边形为菱形,可以添加:AB=AD;
根据对角线互相垂线的平行四边形为菱形,可以添加:AC⊥BD;
故答案为:AB=AD(或AC⊥BD,答案不唯一).
12.(2023年湖南湘西)如图,四边形ABCD是平行四边形,BM∥DN,且分别交对角线AC于点M,N,连
接MD,BN.(1)求证:∠DMN=∠BNM;
(2)若∠BAC=∠DAC.求证:四边形BMDN是菱形.
【详解】(1)证明:连接BD,交AC于点O,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OB=OD,
∵BM∥DN,
∴∠MBO=∠NDO,
又∠BOM=∠DON,
∴△BOM≌△DON,
∴BM=DN,
∴四边形BMDN为平行四边形,
∴BN∥DM,
∴∠DMN=∠BNM;
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC∥AD,
∴∠BCA=∠DAC,
∵∠BAC=∠DAC,
∴∠BAC=∠BCA,
∴AB=BC,
∴四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
∴MN⊥BD,
∴平行四边形BMDN是菱形.13.下列平行四边形中,根据图中所标出的数据,不一定是菱形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查菱形的判定,掌握菱形的判定方法是解题关键.
根据对角线互相垂直或邻边相等的平行四边形是菱形,逐项判断是否能使得对角线垂直或邻边相等即可.
【详解】解:A:由等角对等边,可知邻边相等,可以说明是菱形;
B:180°− ,故3由0°图中−6数0°据可=9知0°对角线垂直,可以说明是菱形;
C:根据图中数据,只能说明对边平行,不能说明是菱形;
D:通过平行四边形的性质,可以推出所给角的内错角也为60°,即由对角线分成的两个三角形为等边三
角形,故邻边相等,可以说明是菱形,
故选:C.
14.(2025年四川遂宁)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,点E,F在对角线BD上,BE=EF=FD,且
AF⊥AB,CE⊥CD.
(1)求证:△ABF≌△CDE;
(2)连接AE,CF,若∠ABD=30°,请判断四边形AECF的形状,并说明理由.
【详解】(1)证明:∵AF⊥AB,CE⊥CD,
∴∠BAF=∠DCE=90°,
∵AB∥CD,
∴∠ABF=∠CDE,
∵BE=EF=FD,
∴BF=DE,
∴△ABF≌△CDE(AAS);
(2)解:四边形AECF是菱形,理由如下:
∵△ABF≌△CDE,∴AF=CE,∠AFB=∠CED,
∴AF∥CE,
∴四边形AECF是平行四边形,
在直角三角形ABF中,∵∠ABD=30°,
1
∴AF= BF,
2
在直角三角形DCE中,∵EF=DF,
1
∴CF= DE,
2
∵BF=DE,
∴AF=CF,
∴四边形AECF是菱形.
15.如图,已知平行四边形ABCD,AB=4,AD=6,∠B=60°,M、N分别是AD、BC上的点,将四边形沿
MN对折,使B点和D点重合,则折痕MN= .
√57
【答案】
2
【分析】本题主要考查平行四边形的性质、勾股定理、折叠的性质、含30度直角三角形的性质及菱形的性
质与判定,熟练掌握平行四边形的性质、勾股定理、折叠的性质、含30度直角三角形的性质及菱形的性质
与判定是解题的关键;过点B作BE⊥AD于点E,连接BD,BM,BD与MN交于点O,由折叠的性质可知:
1
BN=DN,BM=DM,∠BMN=∠DMN,MN垂直平分BD,即OB=OD= BD,MN⊥BD,由题意易得
2
AD∥BC,则有∠EAB=∠ABC=60°,∠DMN=∠BNM,然后可得四边形BMDN是菱形,DE=AE+AD=8,进而根据勾股定理可进行求解.
【详解】解:过点B作BE⊥AD于点E,连接BD,BM,BD与MN交于点O,如图所示:
1
由折叠的性质可知:BN=DN,BM=DM,∠BMN=∠DMN,MN垂直平分BD,即OB=OD= BD,MN⊥BD,
2
∵四边形ABCD是平行四边形,AB=4,AD=6,∠ABC=60°,
∴AD∥BC,
∴∠EAB=∠ABC=60°,∠DMN=∠BNM,
∴∠AEB=30°,∠BMN=∠BNM,
1
∴AE= AB=2,BE=√AB2 −AE2=2√3,BM=BN=DN=DM,
2
∴四边形BMDN是菱形,DE=AE+AD=8,
1
∴OM=ON= MN,BD=√DE2+BE2=2√19,
2
1
∴OB= BD=√19,
2
设AM=x,则有EM=2+x,DM=AD−AM=6− x=BM,
∴在Rt△BEM中,由勾股定理可得:(2√3) 2+(2+x) 2=(6− x) 2,
5
解得:x= ,
4
5 19
∴BM=6− = ,
4 4
∴在Rt△BOM中,由勾股定理可得:OM=√BM2 −OB2=
√57
,
4
√57
∴MN=2OM= ;
2
√57
故答案为 .
2