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期末复习学案(3)平行四边形2(矩形及菱形)(解析版)
考点1:矩形的性质
1.矩形具有而菱形不一定具有的性质是( )
A.对角相等 B.对边相等
C.对角线相等 D.对角线互相平分
【思路引领】根据菱形和矩形的性质即可判断.
【解答】解:因为矩形的性质:对角相等、对边相等、对角线相等;
菱形的性质:对角相等、对边相等、对角线互相垂直.
所以矩形具有而菱形不一定具有的性质是对角线相等.
故选:C.
【总结提升】本题考查了菱形的性质、矩形的性质,解决本题的关键是掌握菱形和矩形的性质.
2.如图,矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,若∠AOB=60°,BD=8,则DC长为( )
A.4 B.4 C.3 D.5
【思路引领】由矩形对角线性质可得AO=BO,又∠AOB=60°,可证△OAB为等边三角形,得DC=
AB,即可得解.
【解答】解:由矩形对角线相等且互相平分可得AO=BO= =4,
即△OAB为等腰三角形,
又∠AOB=60°,
∴△OAB为等边三角形.
故AB=BO=4,
∴DC=AB=4.
故选:B.
【总结提升】本题考查矩形的性质,等边三角形的性质,得出△OAB为等边三角形是解题关键.
3.如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,过点O作EF⊥AC交AD于点E,交BC于点F.
已知AB=4,△AOE的面积为5,则DE的长为( )A.2 B. C. D.3
【思路引领】连接CE,由题意可得OE为对角线BD的垂直平分线,可得AE=CE,S△BOE =S△COE =5,
由三角形的面积则可求得DE的长,得出AE的长,然后由勾股定理求得答案.
【解答】解:如图,连接CE,
由题意可得,OE为对角线AC的垂直平分线,
∴AE=CE,S△AOE =S△COE =5,
∴S△ACE =2S△COE =10.
∴ AE•CD=10,
∵CD=4,
∴AE=EC=5,
在Rt△CDE中,由勾股定理得:DE= =3.
故选:D.
【总结提升】本题考查了矩形的性质、线段垂直平分线的性质、勾股定理以及三角形的面积问题.此题
难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.
考点1:矩形的判定
4.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O.若要使平行四边形ABCD成为矩形,需
要添加的条件是( )A.AC⊥BD B.OA=OB C.AB=BC D.∠ABD=∠DBC
【思路引领】根据矩形的判定方法逐项判断即可.
【解答】解:A、∵四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD,
∴平行四边形ABCD是菱形,不能判定是矩形,不符合题意;
B、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD,
∵OA=OB,
∴OA=OB=OC=OD,即AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形,符合题意;
C、∵四边形ABCD是平行四边形,AB=BC,
∴平行四边形ABCD是菱形,不能判定是矩形,不符合题意;
D、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠ABD=∠BDC,
∵∠ABD=∠DBC,
∴∠BDC=∠DBC,
∴BC=CD,
∴平行四边形ABCD是菱形,不能判定是矩形,不符合题意,
故选:B.
【总结提升】本题考查矩形的判定,涉及到平行四边形的性质、菱形的判定、等腰三角形的判定等知识,
熟知矩形的判定是解答的关键.
5.在四边形ABCD中,AD∥BC,下列选项中,不能判定四边形ABCD为矩形的是( )
A.AD=BC且AC=BD B.AD=BC且∠A=∠B
C.AB=CD且∠A=∠C D.AB∥CD且AC=BD
【思路引领】由AD∥BC,AD=BC可得四边形ABCD是平行四边形,再由AC=BD可得平行四边形
ABCD是矩形,故选项A不符合题意;
由AD∥BC,AD=BC推出四边形ABCD是平行四边形,进而推出∠A=∠B=90°,可证得平行四边形ABCD是矩形,故选项B不符合题意;
由AD∥BC推出∠A+∠B=∠C+∠D=180°,进而推出∠B=∠D,得到四边形ABCD是平行四边形,推
出AB=CD,不能判定四边形ABCD为矩形,故选项C符合题意;
由AD∥BC,AB∥CD推出四边形ABCD是平行四边形,再由AC=BD,四边形ABCD是矩形,故选项
D不符合题意
【解答】解:A.∵AD∥BC,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形,故选项A不符合题意;
B.∵AD∥BC,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A+∠B=180°,
∵∠A=∠B,
∴∠A=∠B=90°,
∴平行四边形ABCD是矩形,故选项B不符合题意;
C.∵AD∥BC,
∴∠A+∠B=∠C+∠D=180°,
∵∠A=∠C,
∴∠B=∠D,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,
∴不能判定四边形ABCD为矩形,故选项C符合题意;
D、∵AD∥BC,AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形,故选项D不符合题意;
故选:C.
【总结提升】本题考查了矩形的判定、平行四边形的判定与性质等知识;熟练掌握对角线相等的平行四
边形是矩形和有一个直角的平行四边形是矩形是解题的关键.
6.木艺活动课上有一块平行四边形木板,现要判断这块木板是否是矩形,以下测量方案正确的是
( )A.测量两组对边是否相等
B.测量一组邻边是否相等
C.测量对角线是否相等
D.测量对角线是否互相垂直
【思路引领】根据矩形的判定方法:有一个角是直角的平行四边形是矩形,以及对角线相等的平行四边
形是矩形,进行判断即可.
【解答】解:∵对角线相等的平行四边形是矩形,
∴要判断这块木板是否是矩形,可以测量对角线是否相等;
故选:C.
【总结提升】本题考查矩形的判定,掌握矩形的判定方法是解答本题的关键.
7.如图,已知AB∥DE,AB=DE,AC=FD,∠CEF=90°.
(1)求证:△ABF≌△DEC;
(2)求证:四边形BCEF是矩形.
【思路引领】(1)首先根据AB∥DE得到∠A=∠D,然后利用SAS定理判定全等即可;
(2)首先判定四边形BCEF为平行四边形,然后根据有一个角是直角的平行四边形为矩形判定矩形即
可.
【解答】证明:(1)∵AB∥DE,
∴∠A=∠D,
∵AC=FD,
∴AC﹣CF=DF﹣CF,
即AF=CD,
在△ABF与△DEC中,
,
∴△ABF≌△DEC(SAS);
(2)∵△ABF≌△DEC,∴EC=BF,∠ECD=∠BFA,
∴∠ECF=∠BFC,
∴EC∥BF,
∵∠CEF=90°,
∴四边形BCEF是矩形.
【总结提升】本题考查了全等三角形的判定及矩形的判定,解题的关键是牢记相关的判定定理,难度不
大.
8.如图,在四边形ABCD中,AB=CD,AB∥CD,对角线AC、BD相交于点O,若四边形AEBO是菱形,
求证:四边形ABCD是矩形.
【思路引领】先证四边形ABCD是平行四边形,得OA= AC,OB= BD,再由菱形的性质得OA=
OB,则AC=BD,然后由矩形的判定即可得出结论.
【解答】证明:∵AB=CD,AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴OA= AC,OB= BD,
∵四边形AEBO是菱形,
∴OA=OB,
∴AC=BD,
∴平行四边形ABCD是矩形.
【总结提升】本题考查了矩形的判定、菱形的性质以及平行四边形的判定与性质,熟练掌握矩形的判定
和平行四边形的判定与性质是解题的关键.
考点3:直角三角形斜边的中线
9.如图,Rt△ABC中,∠ABC=90°,点O是斜边AC的中点,AC=10,则OB=( )A.5 B.6 C.8 D.10
【思路引领】根据直角三角形斜边上的中线的性质解答即可.
【解答】解:Rt△ABC中,∠ABC=90°,点O是斜边AC的中点,AC=10,
则OB= AC=5,
故选:A.
【总结提升】本题考查的是直角三角形斜边上的中线的性质,在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边
的一半.
10.如图,在矩形ABCD中,O,E分别为AC,BC的中点.若OE=3,OD=5,则BC的长为 8 .
【思路引领】根据矩形的性质和三角形中位线定理,直角三角形斜边上的中线的性质以及勾股定理即可
得到结论.
【解答】解:在矩形ABCD中,∠ADC=90°,
∵O,E分别为AC,BC的中点,
∴AC=2OD,AB=2OE,
∵OE=3,OD=5,
∴AB=6,AC=10,
∴BC= =8,
故答案为:8.
【总结提升】本题考查了矩形的性质,三角形中位线定理,直角三角形斜边上的中线的性质以及勾股定
理,熟练掌握三角形中位线定理和直角三角形的性质是解题的关键.
11.如图,在△ABC中,CF⊥AB于点F,BE⊥AC于点E,M为BC的中点,EF=4,BC=6,则△EFM
的周长是( )A.9 B.10 C.11 D.12
【思路引领】根据垂直定义可得∠CFB=∠BEC=90°,然后利用直角三角形斜边上的中线性质可得FM
= BC=3,EM= BC=3,从而利用三角形的周长公式进行计算,即可解答.
【解答】解:∵CF⊥AB,BE⊥AC,
∴∠CFB=∠BEC=90°,
∵M为BC的中点,BC=6,
∴FM= BC=3,EM= BC=3,
∵EF=4,
∴△EFM的周长=EF+FM+EM=4+3+3=10,
故选:B.
【总结提升】本题考查了直角三角形斜边上的中线,熟练掌握直角三角形斜边上的中线性质是解题的关
键.
12.如图,△ABC中,E,F分别是AB,AC的中点,点D在EF上,延长AD交BC于N,BD⊥AN,AB=
6,BC=8,则DF= 1 .
【思路引领】根据直角三角形斜边上的中线求得 ED的长度,由三角形中位线定理求得 EF的长度,则
DF=EF﹣ED.
【解答】解:如图,∵BD⊥AN,
∴∠ADB=90°.
∵E是AB的中点,∴ED是斜边AB上的中线,
∵AB=6,
∴ED= AB=3.
∵E,F分别是AB,AC的中点,
∴EF是△ABC的中位线.
∴EF= BC.
∵BC=8,
∴EF=4.
∴DF=EF﹣ED=4﹣3=1.
故答案为:1.
【总结提升】本题主要考查了三角形中位线定理,三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一
半.
13.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=60°,BD平分∠ABC,P点是BD的中点,若AD=6,则
CP的长为 3 .
【思路引领】由题意推出BD=AD,然后在Rt△BCD中,CP= BD,即可推出CP的长度.
【解答】解:∵∠ACB=90°,∠ABC=60°,
∴∠A=30°,
∵BD平分∠ABC,
∴∠CBD=∠DBA=30°,
∴BD=AD,
∵AD=6,
∴BD=6,
∵P点是BD的中点,
∴CP= BD=3,
故答案为:3.【总结提升】本题主要考查角平分线的性质、等腰三角形的判定和性质、折角三角形斜边上的中线的性
质,关键在于根据已知推出BD=AD,求出BD的长度.
14.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点D为AB的中点,点E在AC上,且AE=BE,连接CD交BE于
点F,若∠A=25°,则∠DFE的度数( )
A.65° B.70o C.75o D.80o
【思路引领】由直角三角形的性质可得CD=AD,即可求解∠ACD=25°,根据等腰三角形的性质及三
角形外角的性质可求得∠BEC=50°,再利用三角形外角的性质可求解.
【解答】解:∵D为AB的中点,∠ACB=90°,
∴CD=AD,
∴∠ACD=∠A=25°,
∵AE=BE,
∴∠ABE=∠A=25°,
∴∠BEC=∠A+∠ABE=50°,
∴∠DFE=∠ACD+∠BEC=25°+50°=75°,
故选:C.
【总结提升】本题主要考查直角三角形斜边上的中线,等腰三角形的性质,三角形外角的性质,求解
∠ACD,∠BEC的度数是解题的关键.
15.如图,∠MON=90°,矩形ABCD的顶点A、B分别在边OM、ON上,当B在边ON上运动时,A随之
在OM上运动,矩形ABCD的形状保持不变,其中AB=6,BC=2.运动过程中点D到点O的最大距离
是 3+ .
【思路引领】取AB的中点E,连接OD、OE、DE,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得OE= AB,利用勾股定理列式求出DE,然后根据三角形任意两边之和大于第三边可得OD过点E时最
大.
【解答】解:如图:取线段AB的中点E,连接OE,DE,OD,
∵AB=6,点E是AB的中点,∠AOB=90°,
∴AE=BE=3=OE,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=2,∠DAB=90°,
∴DE= = ,
∵OD≤OE+DE,
∴当点D,点E,点O共线时,OD的长度最大.
∴点D到点O的最大距离=OE+DE=3+ ,
故答案为:3+ .
【总结提升】本题考查了矩形的性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,勾股定理,三角形三
边关系,确定出OD过AB的中点时值最大是解题的关键.
16.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,点P是平面内一个动点,且AP=4,Q为BP
的中点,在P点运动过程中,设线段CQ的长度为m,则m的取值范围是 3 ≤ m ≤ 7 .
【思路引领】取AB的中点M,连接QM,CM,分析可知,点C,点M是定点,点Q是动点,且点Q
在以点M为圆心,QM长为半径的圆上运动,且当点C,M,Q三点共线,且点Q在线段CM上时,m
取得最小值3,当点C,M,Q三点共线,且点Q在射线CM上时,m取得最大值7,可得结论.【解答】解:如图,取AB的中点M,连接QM,CM,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,则由勾股定理,得 AB= = =
10,
∵点M是AB的中点,
∴AM=BM=CM= AB=5.
∵点Q是PB的中点,点M是AB的中点,
∴QM是△APB的中位线.
∵AP=4,
∴QM= AP=2,
在△CMQ中,CM﹣MQ<CQ<CM+MQ,
∴3<m<7,
∵点C,点M是定点,点Q是动点,且点Q以点M为圆心,QM长为半径的圆上运动,
∴当点C,M,Q三点共线,且点Q在线段CM上时,m取得最小值3,
当点C,M,Q三点共线,且点Q在射线CM上时,m取得最大值7,
综上,m的取值范围为:3≤m≤7.
故答案为:3≤m≤7.
【总结提升】本题主要考查勾股定理,直角三角形斜边中线等于斜边一半,中位线定理,三角形三边关
系等内容,分析清楚点Q的运动是本题解题的关键.
考点4:矩形的性质和判定综合
17.如图,在四边形ABCD中,∠A=∠B=90°,AD=10cm,BC=8cm,点P从点D出发,以1cm/s的速
度向点A运动,点M从点B同时出发,以相同的速度向点C运动,当其中一个动点到达端点时,两个
动点同时停止运动,设点P的运动时间为t(单位:s),下列结论:
①当t=4s时,四边形ABMP为矩形;
②当t=5s时,四边形CDPM为平行四边形;③当CD=PM时,t=4或5s;
④当CD=PM时,t=4或6s.
其中结论正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【思路引领】根据题意,表示出DP,BM,AP和CM的长,当四边形ABMP为矩形时,根据AP=
BM,列出方程求解即可;当四边形 CDPM为平行四边形时,根据DP=CM,列出方程求解即可;当
CD=PM时,分两种情况:四边形CDPM是平行四边形时;四边形CDPM是等腰梯形,分别列方程求
解即可.
【解答】解:根据题意,可得DP=t cm,BM=t cm,
∵AD=10cm,BC=8cm,
∴AP=(10﹣t)cm,CM=(8﹣t)cm,
当四边形ABMP为矩形时,AP=BM,
即10﹣t=t,解得t=5,故①不正确;
当四边形CDPM为平行四边形时,则DP=CM,
即8﹣t=t,解得t=4,故②不正确;
当CD=PM时,分两种情况:
当四边形CDPM是平行四边形时,则DP=CM,
即8﹣t=t,解得t=4,
当四边形CDPM是等腰梯形时,
过点M作MG⊥AD于点G,过点C作CH⊥AD于点H,如图所示,
则∠MGP=∠CHD=90°,
∵CD=PM,GM=HC,∴Rt△MGP≌Rt△CHD(HL),
∴GP=HD,
∴ ,
又BM=t,∠A=∠B=90°,MG⊥AD,
∴AG=BM,
即 ,
解得t=6,
综上可得,当CD=PM时,
t=6或t=4,
故③错误,④正确,
∴正确的结论有1个.
故选:A.
【总结提升】本题考查了矩形的性质和判定,平行四边形的性质和判定,全等三角形的判定和性质,涉
及动点问题,用含t的代数式表示各线段的长度是解题的关键.
18.如图,菱形ABCD对角线AC与BD的交于点O,CD=10,OD=6,过点C作CE∥DB,过点B作
BE∥AC,CE与BE相交于点E.
(1)求OC的长.
(2)求四边形OBEC的面积.
【思路引领】(1)根据四边形ABCD为菱形,利用菱形的性质,得∠DOC=90°,根据勾股定义即可求
得OC的长,
(2)根据四边形ABCD为菱形,利用菱形的性质,得到∠BOC=90°,OB=OD=6,再根据CE∥DB,
BE∥AC,利用矩形的判定,得到四边形OBEC为矩形,根据矩形的面积=长×宽,即可得到答案.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD为菱形,
∴∠DOC=90°,
∴OC= = =8,即OC的长为8,
(2)∵四边形ABCD为菱形,
∴∠BOC=90°,OB=OD=6,
又∵CE∥DB,BE∥AC,
∴四边形OBEC为矩形,
S四边形OBEC =OC•OB=8×6=48,
即四边形OBEC的面积为48.
【总结提升】本题考查了矩形的判定与性质,菱形的性质,正确掌握矩形和菱形的性质与判定定理是解
题的关键.
19.如图,在平行四边形ABCD中,点E,F分别在BC,AD上,BE=DF,AC=EF.
(1)求证:四边形AECF是矩形;
(2)若CE=2BE且AE=BE,已知AB=2,求AC的长.
【思路引领】(1)先证四边形AECF是平行四边形,再由矩形的判定即可得出结论;
(2)由等腰直角三角形的性质求出AE的长,由勾股定理可求AC的长.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∵BE=DF,
∴AD﹣DF=BC﹣BE,
即AF=EC,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵AC=EF,
∴平行四边形AECF是矩形;
(2)解:∵四边形AECF是矩形,
∴∠AEC=∠AEB=90°,
∵AE=BE,AB=2,
∴AE=BE= ,
∴CE=2BE=2 ,∴AC= = = .
【总结提升】本题考查了矩形的性质,平行四边形的性质,勾股定理等知识,灵活运用这些性质解决问
题是解题的关键.
20.如图,在平行四边形ABCD中,∠ACB=90°,过点D作DE⊥BC交BC的延长线于点E,连接AE交
CD于点F.
(1)求证:四边形ACED是矩形;
(2)连接BF,若∠ABC=60°,CE=3,求BF的长.
【思路引领】(1)由AC⊥BC,DE⊥BC,得AC∥DE,由四边形ABCD是平行四边形,点E在BC的
延长线上,得AD∥CE,则四边形ACED是平行四边形,即可由∠ACE=90°,根据矩形的定义证明四边
形ACED是矩形;
(2)由平行四边形的性质和矩形的性质得AE=CD=AB,AF=EF,AD=CE=CB=3,因为∠ABC=
60°,所以△ABC是等边三角形,则AB=AE=BE=2CE=6,∠AFB=90°,所以AF= AE=3,即可根
据勾股定理求得BF= =3 .
【解答】(1)证明:∵∠ACB=90°,
∴AC⊥BC,
∵DE⊥BC,
∴AC∥DE,
∵四边形ABCD是平行四边形,点E在BC的延长线上,
∴AD∥CE,
∴四边形ACED是平行四边形,
∵∠ACE=90°,
∴四边形ACED是矩形.(2)解:∵四边形ACED是矩形,四边形ABCD是平行四边形,
∴AE=CD=AB,AF=EF,AD=CE=CB=3,
∵∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴BF⊥AE,AB=AE=BE=2CE=2×3=6,
∴∠AFB=90°,AF= AE= ×6=3,
∴BF= = =3 ,
∴BF的长是3 .
【总结提升】此题重点考查平行四边形的性质、矩形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、勾股定
理等知识,证明AC∥DE及△ABC是等边三角形是解题的关键.
考点5:菱形的性质
21.菱形具有而平行四边形不具有的性质是( )
A.对角线互相平分 B.对角线相等
C.对角线互相垂直 D.四个角都相等
【思路引领】由菱形的性质和平行四边形的性质对边对各个选项进行判断,即可得出结论.
【解答】解:A、菱形和平行四边形的对角线都互相平分,故A选项不符合题意;
B、菱形和平行四边形的对角线都不一定相等,故B选项不符合题意;
C、菱形的对角线互相垂直,平行四边形的对角线不一定互相垂直,故C选项符合题意;
D、菱形和平行四边形的四个角都不一定相等,故D选项不符合题意;
故选:C.
【总结提升】本题考查了菱形的性质、平行四边形的性质,熟记菱形的性质和平行四边形的性质是解题
的关键.
22.如图,在菱形ABCD中,E、F分别是AB、AC中点,若EF=2,则菱形ABCD的周长为( )A.4 B.8 C.16 D.20
【思路引领】根据三角形的中位线定理求出BC,再根据菱形的四条边解答即可.
【解答】解:∵E、F分别是AB、AC的中点,
∴EF是△ABC的中位线,
∴BC=2EF=2×2=4,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD=4,
∴菱形ABCD的周长=4×4=16.
故选:C.
【总结提升】本题考查了菱形的性质,三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半的性质,熟
记各性质是解题的关键.
23.如图,菱形ABCD中,E,F分别是AB,AC的中点,若EF=3,则菱形ABCD的周长是( )
A.12 B.24 C.20 D.16
【思路引领】证EF是△ABC的中位线,得BC=2EF=6,再由菱形的性质得AB=AD=CD=BC=6,
即可得出结论.
【解答】解:∵E,F分别是AB,AC的中点,
∴EF是△ABC的中位线,
∴BC=2EF=2×3=6,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD=CD=BC=6,
∴菱形ABCD是周长=4BC=4×6=24,
故选:B.【总结提升】本题考查了菱形的性质以及三角形中位线定理,熟练掌握菱形的性质,由三角形中位线定
理求出BC的长是解题的关键.
24.如图,菱形ABCD中,∠B=60°,E、F分别是AB,AC的中点,若EF=3,则菱形ABCD的面积是
18 .
【思路引领】过A作AM⊥BC,首先根据三角形中位线的性质可得EF= BC,进而可得BC=6,再求
出∠BAM的度数,进而可得AM的长,然后可得菱形ABCD的面积.
【解答】解:过A作AM⊥BC,
∵AC是菱形ABCD的对角线,E、F分别是AB、AC的中点,
∴EF是△ABC的中位线,
∴EF= BC,
∵EF=3,
∴BC=6,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=6,
∵∠A=60°,
∴∠BAM=30°,
∴BM=3,
∴AM= = =3 ,
∴菱形ABCD的面积是6×3 =18 ,
故答案为:18 .【总结提升】此题主要考查了菱形的性质,关键是掌握菱形四边相等,掌握菱形的面积公式.
25.菱形的边长为5,它的一条对角线的长为6,则菱形的另一条对角线的长为( )
A.8 B.6 C.5 D.4
【思路引领】由菱形的性质可得AB=5,AC⊥BD,AO=CO= AC=3,BO=DO= BD,由勾股定理
可求BO的长,即可求解.
【解答】解:如图所示:
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=5,AC⊥BD,AO=CO= AC=3,BO=DO= BD,
∴BO= = =4,
∴BD=8
故选:A.
【总结提升】本题考查了菱形的性质,勾股定理,熟练掌握菱形的性质,并能进行推理计算是解决问题
的关键.
26.如图,四边形ABCD为菱形,对角线AC,BD交于点O,DE⊥AB,垂足为E.若AB=5,BD=6,则
DE的长是( )
A. B. C. D.
【思路引领】由菱形的性质得OB=OD=3,OA=OC,AC⊥BD,再由勾股定理得OA=4,则AC=
2OA=8,然后由菱形面积公式求出DE的长即可.
【解答】解:∵四边形ABCD为菱形,BD=6,
∴OB=OD=3,OA=OC,AC⊥BD,∴OA= = =4,
∴AC=2OA=8,
∵DE⊥AB,
∴S菱形ABCD =AB•DE= AC•BD= ×8×6=24,
∴5DE=24,
∴DE= ,
故选:C.
【总结提升】本题考查了菱形的性质以及勾股定理等知识,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
27.如图,在平面直角坐标系xOy中,四边形ABCD是菱形,∠ABC=120°,点B的坐标为(0,﹣3),
则点A的坐标为 ( )
A. B.(3 ,0) C.(﹣6,0) D.(6,0)
【思路引领】由B点坐标求得OB,再解Rt△OAB,求得OA,于是得到结论.
【解答】解:∵点B的坐标为(0,﹣3),
∴OB=3,
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=120°,
∴∠ABO= ABC=60°,
∵∠AOB=90°,
∴OA=OB•tan60°=3 ,
∴A(﹣3 ,0),
故选:A.
【总结提升】本题主要考查了直角坐标系中点的坐标,菱形的性质,解直角三角形,关键是解直角三角
形求得对角线的长度.
28.如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,点E为对角线AC上一点,连接DE,过点E作EH⊥AD交AD于点H,AC=8,BD=6,则DE+HE的最小值为 .
【思路引领】作DF⊥AB于F,则EH=EF,所以DE+HE=DE+EF≥DF,即DE+HE的最小值为DF.
【解答】解:如图,作DF⊥AB于F,
∵EH⊥AD,
∴EH=EF,
∴DE+HE=DE+EF≥DF,
即DE+HE的最小值为DF.
∵AC=8,BD=6,
∴OA=4,OB=3,
∴AB=5,
∴DF= = .
∴DE+HE的最小值为: .
故答案为: .
【总结提升】本题考查了轴对称﹣最短路线问题,熟练运用菱形的性质是解决本题的关键.
29.如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,P是AC上任一点,PE⊥AB于E,PF⊥BC于
F,若AC=8,BD=6,则PE+PF的值为( )A. B. C. D.
【思路引领】过P作PM⊥CD于M,由菱形的性质推出CD∥AB,AC⊥BD,OA= AC,OB= BD,
AC平分∠BCD,由角平分线的性质推出PF=PM,由PE⊥AB于,PM⊥CD,CD∥AB,得到P、E、M
共线,因此PE+PF=ME,由勾股定理求出AB= =5,由菱形的面积公式得到AB•EM=
AC•BD,即可求出EM= ,得到PE+PF的值.
【解答】解:过P作PM⊥CD于M,
∵四边形ABCD是菱形,
∴CD∥AB,AC⊥BD,OA= AC,OB= BD,AC平分∠BCD,
∵PF⊥BC于F,
∴PF=PM,
∵PE⊥AB于,PM⊥CD,CD∥AB,
∴P、E、M共线,
∴PE+PF=PE+PM=ME,
∵AC=8,BD=6,
∴OA= ×8=4,OB= ×6=3,
∴AB= =5,
∵菱形ABCD的面积=AB•EM= AC•BD,
∴5EM= ×6×8,∴EM= .
∴PE+PF的值为 .
故选:C.
【总结提升】本题考查菱形的性质,勾股定理,关键是过P作PM⊥CD于M,证明PE+PF=ME,由菱
形的面积公式求出EM的长.
30.如图,在菱形ABCD中,AC=8,BD=4,AC交BD于点O,E为OD上一动点(不与点O,D重合),
连接CE并延长,交AD于点F,点G为CF的中点,连接OG.若点E为OD的中点,则OG=
.
【思路引领】由四边形 ABCD 是菱形,AC=8,BD=4,得出∠AOD=90°, =2,
.由勾股定理,得AD的值.因为点G为CF的中点,则OG是△CAF的中位线.则OG
= ,OG∥AF,利用 AAS 证明△DEF≌△OEG.则 OG=DF.因为 DF+AF= ,所以
OG+AF=OG+2OG=2 ,则 .
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,AC=8,BD=4,
∴∠AOD=90°, =2, .在Rt△AOD 中,由勾股定理,得 .
∵点G为 CF的中点,
∴OG是△CAF的中位线.
∴OG= ,OG∥AF,
∴∠DFE=∠OGE,∠FDE=∠GOE.
∵点E为OD的中点,
∴DE=OE.
在△DEF和△OEG中.
,
∴△DEF≌△OEG(AAS).
∴OG=DF.
∵DF+AF= ,
∴OG+AF=OG+2OG=2 ,
∴ .
故答案为: .
【总结提升】本题考查了菱形的性质,全等三角形,三角形的中位线.解题的关键是掌握相关知识的灵
活运用.
考点6:菱形的判定
31.下列平行四边形中,根据图中所标出的数据,不能判定是菱形的是( )
A. B.
C. D.
【思路引领】根据平行四边形的性质及菱形的判定定理求解即可.【解答】解:根据等腰三角形的判定定理可得,平行四边形的一组邻边相等,即可判定该平行四边形是
菱形,
故A不符合题意;
根据三角形内角和定理可得,平行四边形的对角线互相垂直,即可判定该平行四边形是菱形,
故B不符合题意;
一组邻角互补,不能判定该平行四边形是菱形,
故C符合题意;
根据平行四边形的邻角互补,对角线平分一个120°的角,可得平行四边形的一组邻边相等,即可判定该
平行四边形是菱形,
故D不符合题意;
故选:C.
【总结提升】此题考查了菱形的判定及平行四边形的性质,熟记菱形的判定定理及平行四边形的性质定
理是解题的关键.
32. ABCD中,AC,BD是两条对角线,如果添加一个条件,可推出 ABCD是菱形,那么这个条件可以
是▱( ) ▱
A.AB=CD B.AC=BD C.AC⊥BD D.AB⊥BD
【思路引领】根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形即可解答.
【解答】解:∵对角线互相垂直的平行四边形是菱形,
∴当AC⊥BD时, ABCD是菱形.
故选:C. ▱
【总结提升】本题综合考查了菱形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握菱形的判定方法,菱形的判定:
①四条边都相等的四边形是菱形菱形.②对角线互相垂直的平行四边形是菱形菱形.③一组邻边相等
的平行四边形是菱形菱形.
33.小明用四根长度相等的木条制作了能够活动的菱形学具,他先活动学具成为图(1)所示的菱形,并
测得∠B=60°,接着活动学具成为图(2)所示的正方形,并测得对角线AC=20 ,则图(1)中菱形
的对角线BD长为( )A.20 B.30 C. D.
【思路引领】根据正方形的性质得∠B=90°,AB=CB,由勾股定理得AB2+CB2=2AB2=AC2=(20
)2,则AB=20,再证明△ABC是等边三角形,则AC=AB=20,再利用含30度角的直角三角形求出
OB,于是得到问题的答案.
【解答】解:在正方形ABCD中,∠B=90°,
∴AB2+CB2=AC2,
∵AB=CB,AC=20 ,
∴2AB2=(20 )2,
∴AB=20,
在菱形ABCD中,AB=CB=20,
∵∠B=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AC=AB=20,
如图(1),连接BD交AC于点O,
∴AC⊥BD,∠ABO=30°,
∴OA= AB=10,
∴OB= OA=10 ,
∴BD=2OB=20 ,
故选:C.
【总结提升】此题重点考查菱形的性质、正方形的性质、勾股定理、等边三角形的判定与性质等知识,根据勾股定理求得AB=20是解题的关键.
34.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AD∥BC.过点D分别作DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F,且
DE=DF.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若∠EDF=60°,AB=6,则四边形ABCD的面积为 1 8 .
【思路引领】(1)由AB∥CD,AD∥BC,证明四边形ABCD是平行四边形,再证明△ADE≌△CDF,
得AD=CD,即可证明四边形ABCD是菱形;
(2)由四边形ABCD是菱形.得AD=AB=6,∠A+∠B=180°,再结合DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点
F,∠EDF=60°,得出∠B=120°,∠A=60°,∠ADE=30°,得出 ,根据S四边形ABCD =AB•DE
即可求解.
【解答】(1)证明:∵DE⊥AB 于点E,DF⊥BC 于点F,
∴∠AED=∠CFD=90°,
∵AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C,
在△ADE和△CDF中,
,
∴△ADE≌△CDF(AAS),
∴AD=CD,
∴四边形ABCD是菱形;
(2)解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=AB=6,∠A+∠B=180°,
∵DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F,∠EDF=60°,
∴∠B=360°﹣60°﹣90°﹣90°=120°,∴∠A=60°,∠ADE=30°
∴AE= AD=3,DE= =3 ,
∴S四边形ABCD =AB•DE=6×3 =18 .
故答案为:18 .
【总结提升】此题重点考查平行四边形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、菱形的判定和性质,
直角三角形的性质,勾股定理等知识,证明△ADE≌△CDF是解题的关键.
35.一张矩形纸ABCD,将点B翻折到对角线AC上的点M处,折痕CE交AB于点E.将点D翻折到对角
线AC上的点H处,折痕AF交DC于点F,折叠出四边形AECF.
(1)求证:AF∥CE;
(2)当∠BAC= 3 0 度时,四边形AECF是菱形?说明理由.
【思路引领】(1)证出∠HAF=∠MCE,即可得出AF∥CE;
(2)证出四边形AECF是平行四边形,再证出AF=CF,即可得出四边形AECF是菱形.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD为矩形,
∴AD∥BC,
∴∠DAC=∠BCA,
由翻折知,∠DAF=∠HAF= ∠DAC,∠BCE=∠MCE= ∠BCA,
∴∠HAF=∠MCE,
∴AF∥CE;
(2)解:当∠BAC=30°时四边形AECF为菱形,理由如下:
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=∠BAD=90°,AB∥CD,
由(1)得:AF∥CE,
∴四边形AECF是平行四边形,∵∠BAC=30°,
∴∠DAC=60°.
∴∠ACD=30°,
由折叠的性质得∠DAF=∠HAF=30°,
∴∠HAF=∠ACD,
∴AF=CF,
∴四边形AECF是菱形;
故答案为:30.
【总结提升】本题考查了菱形的判定、平行四边形的判定与性质、矩形的性质、折叠的性质、等腰三角
形的判定等知识;熟练掌握平行四边形的判定与性质和菱形的判定是解题的关键.
考点7:菱形的性质和判定综合
36.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°.△ABD和△ACE都是等边三角形,F为AB的中点,
连接DE交AB于点G,EF与AC交于点H.以下结论:①EF⊥AC;②四边形ADFE为菱形;③AD
=4AG;④FH= BD.其中,正确的结论有 ①③④ .(填写所有正确结论的序号)
【思路引领】连接CF,证明点E,点F在AC的垂直平分线上,即可判断①正确;根据等腰三角形的
性质可得DF⊥AB,所以AD>DF,进而可以判断②错误;根据等边三角形的性质,证明四边形ADFE
是平行四边形,进而可以判断③正确;根据含30度角的直角三角形即可判断④正确.
【解答】解:①如图,连接CF,
∵∠ACB=90°,F为AB中点,
∴CF= AB=AF,∴点F在AC的垂直平分线上,
∵△ACE是等边三角形,
∴AE=CE,
∴点E在AC的垂直平分线上,
∴EF⊥AC,故①正确;
②∵△ABD是等边三角形,F是AB中点,
∴DF⊥AB,
∴AD>DF,
∴四边形ADFE不可能是菱形,故②不正确;
③∵△ABD是等边三角形,
∴AB=AD=BD,∠DAB=60°,
∵∠ACB=90°,∠BAC=30°,
∴∠ABC=60°,
∴∠DAB=∠ABC=60°,
∴AD∥BC,
∵AC⊥EF,∠ACB=90°,
∴EF∥AD,
∵△ACE是等边三角形,EF⊥AC,
∴∠AEC=∠CAE=60°,∠AEF=30°,
∴EF=2AF=AB,
∴AD=EF,
∴四边形ADFE是平行四边形,
∴AG= AF= AB= AD,
∴AD=4AG,故③正确;
④∵∠BAC=30°,
∴FH= AF= AB= BD,
∴FH= BD,故④正确;
正确的结论有①③④,
故答案为:①③④.【总结提升】本题考查了菱形的判定、等边三角形的性质、平行四边形的判定与性质、直角三角形斜边
上的中线性质、平行线的判定与性质等知识;熟练掌握平行四边形的判定与性质和等边三角形的性质是
解题的关键.
37.如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,AB=AD,对角线AC、BD交于点O,AC平分∠BAD,过点C
作CE⊥AB交AB延长线于点E,连接OE.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若 ,∠ADC=120°,求四边形ABCD的面积.
【思路引领】(1)先证CD=AD=AB,则四边形ABCD是平行四边形,再由AD=AB,即可得出结论;
(2)由菱形的性质可得AC⊥BD,OA=OC,OB=OD,∠DAB=60°,∠CAB= ∠DAB=30°,由直
角三角形的性质和勾股定理可求AC,BD的长,即可求解.
【解答】(1)证明:∵AB∥CD,
∴∠ACD=∠BAC,
∵AC平分∠BAD,
∴∠BAC=∠DAC,
∴AD=CD,
∵AB=AD,
∴AB=CD,
∵AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AB=AD,
∴平行四边形ABCD是菱形;
((2)解:∵四边形ABCD是菱形,∠ADC=120°,
∴AC⊥BD,OA=OC,OB=OD,∠DAB=60°, ,
∴ ,AB=2BO,∴ ,
∴AB2=AO2+BO2,
∴4BO2﹣BO2=12,
∴BO=2(负值舍去),
∴BD=4,
∴菱形ABCD的面积= .
【总结提升】本题考查了菱形的判定和性质,直角三角形的性质,掌握菱形的面积公式是解题的关键.
38.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AC平分∠DAB,AB=2CD,E为AB中点,连结CE.
(1)求证:四边形AECD为菱形;
(2)若∠CEB=60°,DC=4,求△ABC的面积.
【思路引领】(1)由AB=2AE,AB=2CD,推导出AE=CD,因为AB∥CD,所以四边形AECD是平
行四边形,再证明∠DAC=∠DCA,得DA=DC,则四边形AECD为菱形;
(2)由AE=CE=DC=4,得AE=BE=CE=4,因为∠CEB=60°,所以△BCE是等边三角形,则
∠BCE=60°,BC=BE=4,再证明∠ACE=30°,则∠ACB=90°,而 AB=2AE=8,则 AC=
=4 ,所以S△ABC = BC•AC=8 .
【解答】(1)证明:∵E为AB中点,
∴AB=2AE,
∵AB=2CD,
∴2AE=2CD,
∴AE=CD,
∵AB∥CD,
∴四边形AECD是平行四边形,
∵AC平分∠DAB,
∴∠DAC=∠BAC,
∵∠DCA=∠BAC,
∴∠DAC=∠DCA,∴DA=DC,
∴四边形AECD为菱形.
(2)解:∵AE=CE=DC=4,
∴AE=BE=CE=4,
∵∠CEB=60°,
∴△BCE是等边三角形,
∴∠BCE=60°,BC=BE=4,
∵∠ACE=∠CAE,
∴∠CEB=∠ACE+∠CAE=2∠ACE=60°,
∴∠ACE=30°,
∴∠ACB=∠ACE+∠BCE=30°+60°=90°,
∵AB=2AE=8,
∴AC= = =4 ,
∴S△ABC = BC•AC= ×4×4 =8 ,
∴△ABC的面积为8 .
【总结提升】此题重点考查等腰三角形的判定、菱形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、勾股定
理等知识,证明∠DAC=∠DCA及△BCE是等边三角形是解题的关键.
39.如图,菱形ABCD中,AB=4,∠ABC=60°,点P为AD边上任意一点(不包括端点),连结AC,过
点P作PQ∥AC边CD点Q,点R线段AC上的一点.
(1)若点R为菱形ABCD对角线的交点,PQ为△ACD的中位线,求PR+QR的值;
(2)当PR+QR的值最小时,请确定点R的位置,并求出PR+QR的最小值;
(3)当PR+QR的值最小,且PR+QR+PQ的值最小时,在备用图中作出此时点P,Q的位置,写作法
并写出PR+QR+PQ的最小值.
【思路引领】(1)由菱形的性质可得△ABC,△ACD均为等边三角形,点R为AC的中点,连接PR,QR,利用三角形中位线定理即可求解.
(2)由题可知△ABC,△ACD,△PDQ为等边三角形,由菱形性质可知,AB与AD关于AC对称,在
AB上,取点P的对应点P′,连接P′R,则P′R=PR,AP=AP′,连接P′Q,交AC于点O,过点
O垂直于AB的直线交AB于P ,交CD于Q ,可得△AOP′≌△COQ(AAS),可得 ,
0 0
则点O为AC中点,利用含30°的直角三角形可得OP = ,OQ = ,由三角形三边关系及垂线段
0 0
最短可知PR+QR=P′R+QR≤P′Q≤P Q =2 ,当P,R,Q三点在同一直线上,且P′与P 重合
0 0 0
时取等号,即当点R为AC中点,点P关于AC对称的点P′与点R坐在直线垂直于AB时,PR+QR有
最小值 .
(3)同(2),AB 与AD关于AC对称,在AB上,取点P的对应点P′,连接P′R,则P′R=PR,
连接P′Q,交AC于点O,由(2)可得点O为AC中点,作AD关于CD对称的线段A′D,取点P的
对应点P″,连接QP″,则QP=QP″,由对称可知:∠P″OD=∠PQD=60°,则PR+QR+PQ=
PR+QR+QP″,当P,R,Q,P′在同一条直线上时取等号,此时点R为AC中点,可知△CRQ,
△ARP为等边三角形,进而即可求解.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,AB=4,
∴∠ABC=∠D=60°,AB=BC=CD=AD=4,
则△ABC,△ACD 均为等边三角形,
∴AD=AC=CD=4,
∵点R为菱形ABCD对角线的交点,
∴点R为AC的中点,
连接PR,QR,
∵PQ为△ACD的中位线,
∴PR,QR也为△ACD的中位线,
则 , ,∴PR+QR=4;
(2)由(1)可知△ABC,△ACD均为等边三角形,
则∠BAC=∠ACD=∠CAD=60°,AB=BC=CD=AD=AC=4,
∵PQ∥AC,
∴∠DPQ=∠CAD=60°,
∴△PDQ为等边三角形,
∴PD=QD,
∴AP=CQ,
由菱形性质可知,AB与AD关于AC对称,在AB上,取点P的对应点P′,连接P′R,则P′R=
PR,AP=AP′,连接P′Q,交AC于点O,过点O作垂直于AB的直线交AB于P ,交CD于Q ,
0 0
∵AP=CQ,
∴AP=AP'=CO,
又∵∠AOP′=∠COQ,
∴△AOP'≌△COQ(AAS),
∴ ,
∴点O为AC中点,
∵∠BAC=∠ACD=60°,∠AP O=∠CQ O=90°,
0 0
∴∠AOP =∠COQ =30°,
0 0
∴ ,
由勾股定理得,OP = ,OQ = ,
0 0
∴P Q = ,
0 0
∵P′R=PR,
∴PR+QR=P′R+RQ≤P′Q≤P Q = ,
0 0当P,R,Q三点在同一直线上,且P′与P 重合时取等号,
0
即当点R与点O重合(点R为AC中点),P′与P 重合时取等号,
0
综上,当点R为AC中点,点P关于AC对称的点P′与点R坐在直线垂直于AB时,PR+QR有最小值
.
(3)同(2),AB与AD关于AC对称,在AB上,取点P对应点P′,连接P′R,则P′R=PR,连
接P′Q 交AC于点O,由(2)可得点O为AC中点,
作AD关于CD对称的线段A′D,取点P的对应点P″,连接QP″,则QP=QP″,
∵△PDQ为等边三角形,
∴∠PQD=60°,
由对称可知:∠P″OD=∠POD=60°,
则PR+QR+PQ=P′R+QR+QP″≥PP″,当P′,R,Q,P″在同一条直线上时取等号,此时点R为
AC中点,
∵∠P″QD=∠PQD=60°=∠ADC,则QP″∥AD,
∴P'P″过点O(点R),且P′P″∥AD,
可知△CRQ,△ARP为等边三角形,
∴CQ=RC=QR=2,QD=PD=PQ=2,AP=AR=PR=2,
即P,R,Q分别为AD,AC,CD的中点,
∴此时PR+QR+PQ=6,
作图,如下:作法:取AD的中点为P,作PQ∥AC交CD于Q;
综上,PR+QR+PQ的最小值为6.
【总结提升】本题考查了四边形的综合应用,菱形的性质,等边三角形的判定及性质,含30°的直角三角
形,轴对称等知识,利用轴对称构造辅助线,将线段和问题转化为三角形三边关系,两点之间距离问题等
是解决问题的关键.