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【拔尖特训】2022-2023学年八年级数学下册尖子生培优必刷题【人教版】
专题18.10菱形的性质与判定大题提升专练(重难点培优30题)
班级:___________________ 姓名:_________________ 得分:_______________
注意事项:
本试卷试题解答30道,共分成三个层组:基础过关题(第1-10题)、能力提升题(第11-20题)、培优压
轴题(第21-30题),每个题组各10题,可以灵活选用.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己
的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.
一、解答题
1.(2019秋·广东肇庆·八年级统考期末)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AC.BD相交于点O,且
O是BD的中点
(1)求证:四边形ABCD是平行四边形;
(2)若AC⊥BD,AB=8,求四边形ABCD的周长.
【答案】(1)详见解析;(2)32
【分析】(1)利用全等三角形的性质证明AB=CD即可解决问题.
(2)证明四边形ABCD是菱形,即可求四边形ABCD的周长.
【详解】解:(1)证明:∵AB//CD,
∴∠ABO=∠CDO,
∵OB=OD,∠AOB=∠COD,
∴△AOB≌△COD(ASA),
∴AB=CD.
又∵AB//CD,
∴四边形ABCD是平行四边形.
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD,
∴四边形ABCD是菱形,
∴四边形ABCD的周长=4×AB=32.
【点睛】本题考查平行四边形的判定和性质,菱形的判定和性质等知识,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.
2.(2022秋·湖南邵阳·八年级统考期末)已知平行四边形ABCD中,如图,对角线AC和BD相交于点O,AC=10,BD=8.
(1)若AC⊥BD,试求四边形ABCD的面积;
(2)若AC与BD的夹角∠AOD=60°,求四边形ABCD的面积.
【答案】(1)S =40;(2)S =20√3
菱形ABCD 四ABCD
【分析】(1)先证平行四边形ABCD是菱形,根据菱形的面积公式即可求解;
(2)过点A分别作AE⊥BD,垂足为E,根据三角函数即可求得AE的长,从而求得 OAD的面积,四边
形ABCD的面积是三角形OAD的面积的4倍,据此即可求解. △
【详解】解:(1)∵AC⊥BD,
∴平行四边形ABCD为菱形,
1
∴S = AC×BD=40;
菱形ABCD 2
(2)过点A分别作AE⊥BD,垂足为E,
∵四边形ABCD为平行四边形,
1 1
∴AO=CO= AC=5,BO=DO= BD=4,
2 2
AE
在Rt AOE中,sin∠AOE= ,
AO
△
5√3
∴AE=AO•sin∠AOE=AO×sin60°= ,
2
1 1 5√3
∴S = OD•AE×4= ×4× ×4=20√3.
四ABCD 2 2 2
故答案为(1)S =40;(2)S =20√3 .
菱形ABCD 四ABCD
【点睛】本题考查平行四边形的性质,菱形的性质和判定的应用,正确理解四边形ABCD的面积是 OAD
的面积的4倍是解题的关键. △
3.(2019秋·福建南平·八年级校考期中)如图,四边形ABCD中,AD∥BC,AB⊥AC,点E是BC的中点,AE与BD交于点F,且F是AE的中点.
(Ⅰ)求证:四边形AECD是菱形;(Ⅱ)若AC=4,AB=5,求四边形ABCD的面积.
【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)15.
【分析】(Ⅰ)先证四边形ADCE是平行四边形,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可求
AE=CE,即可得四边形AECD是菱形;
1
(Ⅱ)由题意可求S =S = S ,即可求四边形ABCD的面积.
AEC ACD 2 ABC
△ △ △
【详解】证明(Ⅰ)∵AD∥BC
∴∠ADB=∠DBE
∵F是AE中点
∴AF=EF且∠AFD=∠BFE,∠ADB=∠DBE
∴△ADF≌△BEF
∴BE=AD
∵AB⊥AC,E是BC中点
∴AE=BE=EC
∴AD=EC,且AD∥BC
∴四边形ADCE是平行四边形
且AE=EC
∴四边形ADCE是菱形;
(Ⅱ)∵AC=4,AB=5,AB⊥AC
∴S =10
ABC
∵E△是BC中点
1
∴S = S ABC=5
AEC 2
△ △
∵四边形ADCE是菱形
∴S =S =5
AEC ACD
∴四△边形A△BCD的面积=S +S =15.
ABC ACD
【点睛】本题考查菱形的判△定,直△角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,解题的关键是利用三角形中线的性质求三角形的面积.
4.(2021秋·新疆省直辖县级单位·八年级统考期末)如图,已知△ABC,直线PQ垂直平分AC,与边AB
交于点E,连接CE,过点C作CF∥BA交PQ于点F,连接AF.
(1)求证:△AED≌△CFD;
(2)求证:四边形AECF是菱形.
(3)若ED=6,AE=10,则菱形AECF的面积是多少?
【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)96
【分析】(1)由PQ为线段AC的垂直平分线得到AE=CE,AD=CD,然后根据CF∥AB得到∠EAC=
∠FCA,∠CFD=∠AED,利用ASA证得两三角形全等即可;
(2)根据全等得到AE=CF,然后根据EF为线段AC的垂直平分线,得到EC=EA,FC=FA,从而得到
EC=EA=FC=FA,利用四边相等的四边形是菱形判定四边形AECF为菱形;
(3)由菱形的性质和勾股定理求出AD,得出AC的长,由菱形的面积公式即可得出结果.
【详解】(1)证明:∵PQ为线段AC的垂直平分线,
∴AE=CE,AD=CD,
∵CF∥AB,
∴∠EAC=∠FCA,∠CFD=∠AED,
在△AED与△CFD中,
¿
∴△AED≌△CFD(AAS);
(2)证明:∵△AED≌△CFD,
∴AE=CF,
∵EF为线段AC的垂直平分线,∴EC=EA,FC=FA,
∴EC=EA=FC=FA,
∴四边形AECF为菱形;
(3)解:∵四边形AECF是菱形,
∴AC⊥EF,
∵ED=6,AE=10,
∴EF=2ED=12,AD=√102−62=8.
∴AC=2AD=16,
1 1
∴菱形AECF的面积= AC•EF= ×16×12=96.
2 2
【点睛】本题是菱形的综合题,涉及了菱形的判定与性质及其面积公式、全等三角形的判定与性质、线段
垂直平分线的性质、平行线的性质及勾股定理,灵活利用线段垂直平分线的性质判定三角形全等是解题的
关键.
5.(2022秋·全国·八年级假期作业)如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,分别过点
C,D作BD,AC的平行线交于点E,连接OE交AD于点F.
(1)求证:四边形OCED是菱形;
(2)若AC=8,∠DOC=60°,求菱形OCED的面积.
【答案】(1)见解析
(2)8√3
【分析】(1)先证四边形DECO是平行四边形,再由矩形的性质得OD=OC,即可得出结论;
(2)先由矩形性质,得OD=OC=4,再判定△OCD是等边三角形,得CD=4,再由菱形的性质得
1
CD⊥OE,CF= CD=2,然后由勾股定理OF长,即可求得OE长,最后由菱形面积公式求解即可.
2
【详解】(1)证明: ∵CE ∥ BD,DE ∥ AC,
∴四边形DECO是平行四边形,
∵矩形ABCD,∴OC=OD,
∴四边形OCED是菱形;
(2)解:∵矩形ABCD,
1 1
∴OD=OC= AC= ×8=4,
2 2
∵∠DOC=60°,
∴△OCD是等边三角形,
∴CD=OC=4,
由(1)知:四边形OCED是菱形,
1 1
∴CF= CD= ×4=2,OE=2OF,CD⊥OE,
2 2
∴在Rt△OFC中,由勾股定理,得
OF=√OC2−CF2=√42−22=2√3,
∴OE=2OF=4√3,
1 1
∴S ❑ = CD⋅OE= ×4×4√3=8√3,
菱形 OCED 2 2
答:菱形OCED的面积为8√3.
【点睛】本题考查矩形的性质,菱形的判定与性质,平行四边形的判定,勾股定理,熟练掌握矩形的性质、
菱形的判定与性质、平行四边形的判定是解题的关键.
6.(2022秋·八年级课时练习)如图,四边形ABCD和四边形AECF都是菱形,点E,F在BD上已知
∠BAD=100°,∠EAF=60°,求:
(1)∠ABD的度数.
(2)∠BAE的度数.
【答案】(1)40°
(2)20°【分析】(1)根据菱形的性质得出AB=AD,再由等边对等角及三角形内角和定理求解即可;
(2)连接AC,根据菱形的对角线互相平分得出∠BAC=50°,∠EAC=30°,结合图形求解即可.
【详解】(1)解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,
∴∠ABD=∠ADB,
∵∠BAD=100°,
180°−100°
∴∠ABD=∠ADB= =40°;
2
(2)连接AC,如图所示:
∵四边形ABCD和四边形AECF都是菱形,∠BAD=100°,∠EAF=60°,
1 1
∴∠BAC=∠DAC= ∠BAD=50°,∠EAC=∠FAC= ∠EAF=30°,
2 2
∴∠BAE=∠BAC−∠EAC=20°.
【点睛】题目主要考查菱形的性质及等边对等角,三角形内角和定理等,理解题意,熟练掌握菱形的性质
是解题关键.
7.(2021春·福建泉州·八年级校考期末)如图,O是菱形ABCD的对角线的交点,DE∥AC,
CE∥BD,DE、CE交于E.
(1)求证:四边形OCED是矩形;
(2)若菱形ABCD的边长AB=2,∠BAD=120°,求矩形OCED的周长.
【答案】(1)见解析(2)矩形OCED的周长为2(√3+1)
【分析】(1)易证四边形OCED为平行四边形,菱形对角线互相垂直,根据有一个内角为90°的平行四
边形可以证明四边形为矩形;
(2)解直角三角形求出OD、OC即可解决问题;
【详解】(1)证明:∵DE∥AC,CE∥BD,
∴四边形OCED是平行四边形,
∵O是菱形ABCD的对角线的交点,
∴∠COD=90°,
∴四边形OCED是矩形;
(2)在菱形ABCD中,
由∠BAD=120°可知∠ABC=60°,
∴ΔABC是等边三角形,
∴AB=AC=2,
∴OC=1,DO=BO=√22−12=√3,
∴矩形OCED的周长=2(√3+1).
【点睛】本题考查了菱形对角线互相垂直平分的性质,矩形的判定,菱形各边长相等的性质,本题中求得
OC,OD的值是解题的关键.
8.(2022秋·广西贺州·八年级统考期末)如图,在平行四边形ABCD中,AE平分∠BAD交BC于点E,
BF平分∠ABC交AD于点F,AE与BF交于点O,连接EF,OC.
(1)求证:四边形ABEF是菱形.
(2)若AB=4,BC=6,∠ABC=60°,求OC的长.
【答案】(1)见解析
(2)2√3
【分析】(1)由四边形ABCD是平行四边形,得到AD∥BC,从而得到∠AFB=∠FBE,再由
∠ABF=∠FBE,推出∠ABF=∠AFB,于是得到AB=AF,同理得出AB=BE,证出四边形ABEF是平行四边形,即可得出结论;
(2)过点O作OG⊥BC,根据菱形的性质得到∠OBE =30°,∠BOE=90°,利用含30度角的直角三角形的
性质以及勾股定理即可得到结论.
(1)
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴AF∥BE,
∴∠AFB=∠FBE,
∵BF平分∠ABC,
∴∠ABF=∠FBE,
∴∠ABF=∠AFB,
∴AB=AF,
同理AB=BE,
∴AF=BE,
∴四边形ABEF是平行四边形,
∴四边形ABEF是菱形;
(2)
解:解:过点O作OG⊥BC,垂足为G,
由(1)可知四边形ABEF是菱形,
1 1
∴ EB=AB=4,∠OBE= ∠ABC= ×60°=30°,
2 2
1
在Rt△BOE中,OE= EB=2,OB=√42 −22=2√3,
2
1
在Rt△BOG中,OG= OB=√3,
2
BG=√(2√3) 2 −(√3) 2=3,
∴ CG=BC-BG=6-3=3,∴ BG=CG,即OG是BC的垂直平分线,
∴ OC=OB=2√3.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质,菱形的判定和性质,线段垂直平分线的判定和性质,熟练掌
握平行四边形的性质是解决问题的关键.
9.(2022秋·广东东莞·八年级校考期中)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,
CE∥AD,AE∥BC.
(1)求证:四边形ADCE是菱形;
(2)若AC=6,AB=8,求菱形ADCE的面积.
【答案】(1)见解析
(2)24
1
【分析】(1)先证四边形ADCE是平行四边形,再由直角三角形斜边上的中线性质得AD= BC=CD,
2
即可得出结论;
(2)由菱形的性质和三角形面积关系得S ADCE=2S ACD=S ABC,即可求解.
菱形
△ △
(1)
证明:∵CE∥AD,AE∥BC,
∴四边形ADCE是平行四边形,
∵∠BAC=90°,点D是BC的中点,
1
∴AD= BC=CD,
2
∴平行四边形ADCE是菱形;
(2)
解:∵四边形ADCE是菱形,点D是BC的中点,
1 1
∴S ADCE=2S ACD=S ABC= AB•AC= ×8×6=24.
菱形 2 2
△ △
【点睛】本题主要考查了菱形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、直角三角形斜边上的中线性质等
知识,熟练掌握平行四边形的判定与性质,证明四边形ADCE为菱形是解题的关键.10.(2022秋·辽宁葫芦岛·八年级校考期中)如图,已知▱ABCD的对角线AC、BD交于点O,且
∠1=∠2.
(1)求证:▱ABCD是菱形.
(2)F为AD上一点,连接BF交AC于E,且AE=AF,若AF=3,AB=5,求BD的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2)BD=6
【分析】(1)根据邻边相等的平行四边形是菱形来证明即可求出答案;
(2)根据三角形中等边对等角找出菱形中对角线AB的长,再根据菱形的性质得到对角线相互垂直找出直
角三角形△ABO,最后利用勾股定理即可求出答案.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD 是平行四边形 ,
∴AD∥BC,
∴∠2=∠ACB ,
∵∠1=∠2 ,
∴∠1=∠ACB ,
∴BA=BC,且四边形ABCD是平行四边形 ,
故▱ABCD是菱形.
(2)解:∵▱ABCD是菱形,AB=5 ,
∴AD∥BC ,OA=OC,OB=OD,AB=BC=5,AC⊥BD,
∴∠AFE=∠EBC,
∵AF=AE=3,
∴∠AEF=∠AFE,
∵∠AEF=∠CEB,
∴∠CBE=∠CEB ,
∴CB=CE=5,∴AC=AE+CE=8,
1
∴OA= AC=4,
2
∵AC⊥BD,
∴∠AOB=90°,
在Rt△AOB中,根据勾股定理得,OB2=AB2−OA2=52−42=3,
∴BD=2OB=6.
故BD=6.
【点睛】本题主要考查菱形的判断和性质.在平行四边形中根据角和边的关系证明平行四边形是菱形,再
根据菱形的性质找出直角三角形,最后解直角三角形即可求出答案,理解和掌握菱形的判断、性质、勾股
定理是解题的关键.
11.(2022秋·八年级课时练习)取一张长方形纸片,按图的方法对折两次,并沿图③中的斜线(虚线)
剪开,把剪下的Ⅰ这部分展开,平铺在桌面上.
议一议:
(1)剪出的这个图形是哪一种四边形?一定是菱形吗?
(2)根据折叠、裁剪的过程,这个四边形的边和对角线分别具有什么性质?
(3)一个平行四边形具备怎样的条件,就可以判定它是菱形?
【答案】(1)菱形,一定是菱形
(2)四条边均相等,对角线互相垂直平分
(3)平行四边形的邻边相等或对角线互相垂直时,这个四边形是菱形
【分析】(1)根据裁剪的过程及菱形的判定即可得出结果;
(2)根据裁剪的过程即可得出边和对角线的性质;
(3)根据菱形的判定定理即可得出结果.
【详解】(1)解:根据折叠剪出的这个图形为菱形,一定是菱形;(2)根据折叠、裁剪的过程,这个四边形的四条边均相等,对角线互相垂直平分;
(3)根据菱形的判定定理: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,
∴当平行四边形的邻边相等或对角线互相垂直时,这个四边形是菱形.
【点睛】题目主要考查菱形的判定和性质,熟练掌握菱形的判定和性质定理是解题关键.
12.(2022秋·吉林长春·八年级统考期末)如图,在 ABC中,AB=CB,BD平分∠ABC交AC于点D,
点E在线段BD上,点F在BD的延长线上,且DE=△DF,顺次连接A、E、C、F.
(1)求证:四边形AECF是菱形.
(2)若EF=2,AC=4,直接写出四边形AECF的周长.
【答案】(1)见解析
(2)四边形AECF的周长为4√5.
【分析】(1)由对角线互相平分且垂直的四边形是菱形即可得出结论;
(2)由菱形的性质得出AD=2,DE=1,AE=CE=CF=AF,∠ADE=90°,再由勾股定理求得AE=√5,即可得
出结果.
(1)
证明:∵AB=CB,BD平分∠ABC,
∴BD⊥AC,AD=CD,
∵DE=DF,
∴四边形AECF是菱形;
(2)
解:由(1)得:四边形AECF是菱形,
1 1
∴AD= AC=2,DE= EF=1,AE=CE=CF=AF,∠ADE=90°,
2 2
在Rt ADE中,
△
由勾股定理得:AE=√AD2+DE2=√22+12=√5,
∴四边形AECF的周长为:4AE=4×√5=4√5.【点睛】本题考查了菱形的判定与性质、等腰三角形的性质、勾股定理等知识;熟练掌握菱形的判定与性
质是解题的关键.
13.(2022秋·重庆黔江·八年级统考期末)(1)如图,请用尺规在ΔABC的边BC,AC,AB上分别取点
D,E,F使得四边形BDEF为菱形;(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的菱形BDEF中,若∠A=80°,∠C=30°,求∠BED的度数.
【答案】(1)见解析;(2)35°
【分析】(1)作∠ABC的平分线交AC于点E,再作BE的垂直平分线交AB于点F,交BC于点D,四边
形BDEF即为所求.
(2)根据菱形的性质和三角形的内角和定理解答即可.
【详解】解(1):如图,作∠ABC的平分线交AC于点E,再作BE的垂直平分线交AB于点F,交BC于
点D,则四边形BDEF即为所求的菱形,
理由:∵BE平分∠ABC,
∴∠EBF=∠EBD,
∵DF垂直平分BE,
∴BF=EF,BD=DE,
∴∠EBF=∠BEF,
∴∠EBD=∠BEF,
∴EF∥BD,
同理BF∥DE,
∴四边形BDEF是平行四边形,
∵BE⊥DF,
∴四边形BDEF是菱形;
(2)∵∠A=80°,∠C=30°,∴∠ABC=180°-80°-30°=70°,
∵四边形BDEF是菱形,
∴∠FED=∠ABC=70°,∠BEF=∠BED,
∴∠BED=35°.
【点睛】本题考查了菱形的判定和性质以及作图一复杂作图:复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作
图,一般是结合了几何图形的性质和基本作图方法.解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结
合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.
14.(2022秋·江苏扬州·八年级统考期末)如图,在四边形ABCD中,∠BAC=90°,E是BC的中点,
AD//BC,AE//DC,EF⊥CD于点F.
(1)求证:四边形AECD是菱形;
(2)若AB=3,AC=4,求EF的长.
【答案】(1)见解析
12
(2)
5
【分析】(1)根据平行四边形和菱形的判定证明即可;
(2)根据菱形的性质和三角形的面积公式解答即可.
(1)
证明:∵AD∥ BC,AE∥ DC,
∴四边形AECD是平行四边形,
∵∠BAC=90°,E是BC的中点,
1
∴AE=CE= BC,
2
∴四边形AECD是菱形;
(2)
解:解:过A作AH⊥BC于点H,如图所示∵∠BAC=90°,AB=3,AC=4,
∴BC=√AB2+AC2=5,
1 1
∵ΔABC的面积= BC×AH= AB×AC,
2 2
AB×AC 12
∴AH= = ,
BC 5
∵四边形AECD是菱形,
∴CD=CE,
∵S =CE⋅AH=CD⋅EF,
▱AECD
12
∴EF=AH= .
5
【点睛】此题考查菱形的判定和性质、勾股定理、平行四边形的判定,解题的关键是证明四边形AECD是
菱形.
15.(2022秋·重庆忠县·八年级统考期末)如图,在平行四边形ABCD中,AB>AD,AC为对角线.
(1)尺规作图:作线段AC的垂直平分线,分别交AB、CD于点E、F,垂足为O,连接AF、CE;(保留作
图痕迹不写作法)
(2)在(1)的条件下,若AC=4,EF=3,求四边形AECF的面积.
【答案】(1)作图见解析
(2)四边形AECF的面积为6
【分析】(1 )根据要求作出图形即可;
(2)证明四边形AECF是菱形,根据菱形的面积等于对角线乘积的一半求解即可.(1)图形如图所示:
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB//CD,∴∠OAE=∠OCF,在△AOE和△COF中,¿
∴△AOE≌ COF(ASA),∴AE= CF,∵AE∥CF,∴四边形AECF是平行四边形,∵EF垂直平分线段AC,
∆
1
∴ EA= EC,∴四边形AECF是菱形,∴四边形AECF的面积= × 3×4=6.
2
【点睛】本题考查作图-复杂作图,菱形的判定和性质,平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是理
解题意,灵活运用所学知识解决问题.
16.(2022秋·四川成都·八年级校联考期末)矩形ABCD中,AB=9,AD=3,M、N分别是AB、CD上的
点,将四边形MBCN沿MN折叠时,点B恰好落在D处,点C落在点E处,连接BN.
(1)求证:四边形DMBN是菱形;
(2)求线段AM之长;
(3)求折痕MN之长.
【答案】(1)见解析
(2)4
(3)√10
【分析】(1)根据折叠的性质可得BM=DM,DN=BN,∠DMN=∠BMN,再由四边形ABCD是矩形,可得
AB∥CD,从而得到∠DNM=∠BMN,进而得到∠DNM=∠DMN,继而得到DM=DN,即可求证;
(2)设AM=x,则DM=BM=AB-AM=9-x,在Rt△ADM中,由勾股定理,即可求解;
1
(3)连接BD,由勾股定理可得BD=3√10,再根据S = MN⋅BD=BM⋅AD,即可求解.
菱形BMDN 2
(1)证明:根据题意得:BM=DM,DN=BN,∠DMN=∠BMN,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,
∴∠DNM=∠BMN,
∴∠DNM=∠DMN,
∴DM=DN,
∴DM=BM=DN=BN,
∴四边形DMBN是菱形;
(2)
解:设AM=x,则DM=BM=AB-AM=9-x,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,
在Rt△ADM中,AD2+AM2=DM2,
∴32+x2=(9−x) 2,解得:x=4,
即AM=4;
(3)
解:如图,连接BD,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,
在Rt△ABD中, AB=9,AD=3,
∴BD=√AD2+AB2=3√10,
由(2)得:AM=4,
∴BM=5,
1
∵S = MN⋅BD=BM⋅AD,
菱形BMDN 21
∴ MN×3√10=5×3,
2
解得:MN=√10.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,菱形的判定和性质,勾股定理,折叠的性质,熟练掌握矩形的性质,
菱形的判定和性质,勾股定理,折叠的性质是解题的关键.
17.(2021秋·浙江宁波·八年级统考期末)在矩形ABCD中,AB=6,AD=4,E、F分别为AB、CD边
上的两点,把四边形AEFD沿EF翻折得到四边形A′EFD′,点A′恰好在线段EC上.
(1)求证:∠CFE=∠CEF.
(2)若AE=3,求D′F的长.
(3)连结AF,A′F.问:当AE取何值时,四边形AEA′F为菱形?请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)1
13
(3)当AE= 时,四边形AEA′F为菱形,理由见解析
3
【分析】(1)根据折叠的性质可得∠AEF=∠CEF,再根据矩形的性质可得∠CFE=∠AEF,即可求证;
(2)根据折叠的性质可得A′E=AE=3,D′F=DF,再根据矩形的性质可得AB=CD=6,AD=BC=4,
∠B=90°,从而得到BE=3,由勾股定理可得CE=5,从而得到CF=CE=5,即可求解;
(3)根据折叠的性质可得A′E=AE,A′F=AF,再根据菱形的性质可设AE=x,则A′E=AE=AF=x,
BE=6-x,由勾股定理可得CF=√16+(6−x) 2,DF=√x2−16,再由DF+CF=CD,即可求解.
(1)
证明:根据题意得:∠AEF=∠CEF,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,
∴∠CFE=∠AEF,
∴∠CFE=∠CEF;(2)
解:根据题意得:A′E=AE=3,D′F=DF,
在矩形ABCD中,AB=CD=6,AD=BC=4,∠B=90°,
∵AE=3,
∴BE=AB-AE=3,
∴CE=√BC2+BE2=5,
∵∠CFE=∠CEF,
∴CF=CE=5,
∴DF=CD-CF=1,即D′F=1;
(3)
13
解:当AE= 时,四边形AEA′F为菱形,理由如下:
3
如图,
根据题意得:A′E=AE,A′F=AF,
∵四边形AEA′F为菱形,
∴AE=AF=A′F=A′E,
设AE=x,则A′E=AE=AF=x,BE=6-x,
∴CF=CE=√BC2+BE2=√16+(6−x) 2,DF=√AF2−AD2=√x2−16,
∵DF+CF=CD,
∴√x2−16+√16+(6−x) 2=6,
13
解得:x= ,
313
即AE= ,
3
13
∴当AE= 时,四边形AEA′F为菱形.
3
【点睛】本题主要考查了矩形与折叠问题,菱形的性质与判定,勾股定理,等腰三角形的判定和性质,熟
练掌握矩形与折叠问题,菱形的性质与判定,勾股定理,等腰三角形的判定和性质是解题的关键.
18.(2022春·河南南阳·八年级统考期末)如图,在平行四边形ABCD中,AD∥BC,以点A为圆心,AB
1
长为半径画弧交AD于点F,分别以点B,F为圆心,大于 BF的长为半径作弧,两弧交于点G,作射线
2
AG交BC于点E,交BF于点O.
(1)求证:△ABE是等腰三角形;
(2)若BF=6,AB=5,求AE的长.
【答案】(1)见解析
(2)AE的长为8.
【分析】(1)由作图可知:AB=AF,AE平分∠BAD,推出∠BAE=∠AEB,即可证明△ABE是等腰三角形;
(2)证明四边形ABEF是菱形,利用勾股定理求出OA即可解决问题.
【详解】(1)证明:由作图可知:AB=AF,AE平分∠BAD,
∴∠FAE=∠BAE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠EAF=∠AEB,
∴∠BAE=∠AEB,
∴AB=BE;
∴△ABE是等腰三角形;
(2)解:连接EF,∵AF∥BE,AB=BE=AF,
∴四边形ABEF是平行四边形,
∵AB=AF,
∴四边形ABEF是菱形,
1
∴OA=OE,OB=OF= BF=3,
2
在Rt AOB中,∵∠AOB=90°,
△
∴OA=√AB2−OB2=√52−32=4,
∴AE=2OA=8.
答:AE的长为8.
【点睛】本题考查平行四边形的性质,菱形的判定和性质等知识、角平分线的性质,解题的关键是熟练掌
握基本知识.
19.(2021秋·河北保定·八年级统考期末)如图,在 ▱ABCD中,AB=AD,AC=16,BD=12,AC、BD相
交于点O.
(1)求AB的长.
(2)若CE//BD,BE//AC,连接OE,求证:OE=AD.
(3)设BC与OE相交于点P,连接DP,求DP的长.
【答案】(1)10;(2)见解析;(3)√97.
【分析】(1)证明四边形ABCD是菱形,得OA=8,OB=6,AC⊥BD,再由勾股定理即可求解;
(2)证明四边形OBEC是平行四边形,再由菱形的性质得AD=BC,AC⊥BD,则∠BOC=90°,即可得出结
论;48 36
(3)过点D作DH⊥BC于点H,先由菱形的面积求出DH= ,再由勾股定理得BH= ,则PH=BH-OB=
5 5
11
,然后由勾股定理求解即可.
5
【详解】解:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,AB=AD,
∴平行四边形ABCD是菱形,
1
∴OA=OC= AC=8,
2
1
OB=OD= BD=6,AC⊥BD,
2
∴∠AOB=90°,
∴AB=√OA2+OB2=√82+62=10;
(2)证明:∵CE//BD,BE∥AC,
∴四边形OBEC是平行四边形,
由(1)得:平行四边形ABCD是菱形,
∴AD=BC,AC⊥BD,
∴∠BOC=90°,
∴平行四边形OBEC是矩形,
∴OB=BC,
∴OE=AD;
(3)过点D作DH⊥BC于点H,
如图2所示:
∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=AB=10,
1
菱形ABCD的面积=BC×DH= AC×BD,
21
即10DH= ×16×12,
2
48
∴DH= ,
5
在Rt△BDH中,由勾股定理得:
BH=√BD2−DH2=
√
122−
(48) 2
=
36
,
5 5
由(2)得:四边形OBEC是矩形,
∴PB=PC,
1
∴PB= BC=5,
2
36 11
∴PH=BH-PB= -5= ,
5 5
在Rt△PDH中,
DP=√DH2+PH2=
√ (48) 2
+
(11) 2
=√97.
5 5
【点睛】本题考查了菱形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、矩形的判定与性质、勾股定理等知识;
熟练掌握矩形的判定与性质和勾股定理,证明平行四边形ABCD为菱形是解题的关键.
20.(2021秋·河南洛阳·八年级统考期末)如图,在四边形ABCD中,AD//BC,AD⊥DC,
AD=8cm,BC=15cm,CD=4cm.点E从点A出发沿射线AD以1cm/s的速度运动,同时点F从点B出
发沿射线BC以2cm/s的速度运动,设运动时间为ts.连接AC、EF.
(1)若以A、F、C、E为顶点的四边形是菱形,求t的值;
(2)连接CE,当S =2S 时,直接写出t的值.(不必写过程)
ΔACE ΔFCE
【答案】(1)5;(2)6或10
【分析】(1)根据题意,得AE=tcm,BF=2tcm,可得到当F在点C左边时,FC=(15−2t)cm,当F
在点C右边时,FC=(2t−15)cm,又有当AE=FC,以A,F,C,E为顶点的四边形是平行四边形,然
后根据菱形的性质分类讨论,即可求解;(2)根据S =2S ,可得AE=2CF,然分两种情况讨论即可求解.
ΔACE ΔFCE
【详解】解:(1)根据题意,得AE=tcm,BF=2tcm,
当F在点C左边时,FC=(15−2t)cm,
当F在点C右边时,FC=(2t−15)cm,
∵AD//BC,
∴当AE=FC,即t=15−2t或t=2t−15,即t=5或15时,以A,F,C,E为顶点的四边形是平行四边
形.
如图,连接CE,当t=5时,F在点C左边得到平行四边形AFCE,
∴AE=5cm,DE=AD−AE=3cm,CD=4cm,
∵AD⊥DC,
在Rt△CDE 中,由勾股定理得:
EC=5cm,
∴AE=EC.
∴当t=5时,以A,F,C,E为顶点的四边形是菱形;
当t=15时,AE=15cm,此时F在点C右边,得到平行四边形ACFE,
∵AD=8cm,CD=4cm,AD⊥DC,
在Rt△ACD 中,由勾股定理得:
AC=√82+42=4√5≠15,
∴AE≠AC,
∴当t=15时,以A,F,C,E为顶点的四边形不是菱形.
∴若以A,F,C,E为顶点的四边形是菱形,则t的值为5.
(2)如图,
∵S =2S ,
ΔACE ΔFCE1 1
∴ AE⋅CD=2× CF⋅CD ,
2 2
∴AE=2CF,
15
当F在点C左边,即t< 时 ,
2
t=2(15−2t) ,解得:t=6 ;
15
当F在点C右边,即t> 时,
2
t=2(15−2t) ,解得:t=10 ,
综上所述,当S =2S 时,t的值为6或10.
ΔACE ΔFCE
【点睛】本题主要考查了菱形的判定和性质,三角形的面积,动点问题,熟练掌握菱形的判定和性质,并
利用分类讨论的思想解答是解题的关键..
21.(2022秋·河北保定·八年级统考期末)如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠DAB=60°,点E是AD边
的中点.点M是AB边上一动点(不与点A重合),连接ME并延长交CD的延长线于点N,连接
MD、AN.
(1)求证:四边形AMDN是平行四边形;
(2)当AM=1时,求证:四边形AMDN是矩形;
(3)填空:当AM的值为 时,四边形AMDN是菱形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)2
【分析】(1)根据菱形的性质可得ND∥AM,再根据两直线平行,内错角相等可得
∠NDE=∠MAE,∠DNE=∠AME,然后利用“AAS”证明△NDE和△MAE全等,然后利用一组对边
平行且相等的四边形是平行四边形即可证明结论成立;
(2)可证△EAM是等边三角形,则NM=DA=2即可证明;
(3)由AM=AB=2,∠DAB=60°,得△AMD是等边三角形,则AM=DM即可证明.
【详解】(1)∵四边形ABCD是菱形,∴ND∥AM,
∴∠NDE=∠MAE,∠DNE=∠AME,
又∵点E是AD边的中点,
∴DE=AE,
在△NDE和△MAE中,
¿,
∴△NDE≌△MAE(AAS),
∴ND=MA,
∴四边形AMDN是平行四边形;
(2)∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=AB=2,
∵点E是AD边的中点,
1
∴AE= AD=1,
2
又∵∠DAM=60°,AM=1,
∴△EAM是等边三角形,
∴EM=1,
∴NM=2,
∴NM=DA=2,
∴平行四边形AMDN是矩形;
(3)当AM的值为2时,四边形AMDN是菱形,
∵AM=AB=2,∠DAB=60°,
∴△AMD是等边三角形,
∴AM=DM,
∴平行四边形AMDN是菱形.
故答案为:2.
【点睛】本题考查了菱形的性质与判定,平行四边形的判定,全等三角形的判定与性质,矩形的判定,熟
记各性质并求出三角形全等是解题的关键.
22.(2021秋·河南新乡·八年级新乡市第十中学校考期中)如图,在菱形ABCD中,AB=20,
∠DAB=60°,点E是AD边的中点,点M是AB边上一动点(不与点A重合),延长ME交射线CD于点
N,连接MD,AN.(1)求证:四边形AMDN是平行四边形;
(2)填空:
①当AM的值为___时,四边形AMDN是矩形;
②当AM的值为___时,四边形AMDN是菱形.
【答案】(1)见解析
(2)①10;②20
【分析】(1)利用菱形的性质和已知条件可证明四边形AMDN的对边平行且相等即可;
(2)①有(1)可知四边形AMDN是平行四边形,利用有一个角为直角的平行四边形为矩形即
1
∠DMA=90°,所以AM= AD=10时即可;
2
②当平行四边形AMND的邻边AM=DM时,四边形为菱形,利用已知条件再证明三角形AMD是等边三
角形即可.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴ND∥AM,
∴∠NDE=∠MAE,∠DNE=∠AME,
又∵点E是AD边的中点
∴DE=AE,
∴△NDE≌△MAE(AAS),
∴ND=MA,
∴四边形AMDN是平行四边形;
(2)解:①当AM的值为10时,四边形AMDN是矩形.理由如下:
1
∵AM=10= AD,
2
∴∠ADM=30°
∵∠DAM=60°,∴∠AMD=90°,
∴平行四边形AMDN是矩形;
故答案为:10;
②当AM的值为20时,四边形AMDN是菱形.理由如下:
∵AM=20,
∴AM=AD=20,
∴△AMD是等边三角形,
∴AM=DM,
∴平行四边形AMDN是菱形;
故答案为:20.
【点睛】本题考查了菱形的性质、平行四边形的判定和性质、矩形的判定、以及等边三角形的判定和性质,
解题的关键是掌握特殊图形的判定以及重要的性质.
23.(2022春·陕西西安·八年级统考期中)如图1,在Rt△ABC纸片中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,
D,E分别是BC,AB边上的动点,且BE=BD,连接DE,将△BDE沿DE翻折,点B落在点F的位置,
连接AF.
(1)如图2,当点F在AC边上时,求BE的长.
(2)如图3,点D、E在运动过程中,当AF∥DE时,求AF的长.
15
【答案】(1)
4
(2)2√5
【分析】(1)由翻折的性质以及BE=BD可得四边形BDFE是菱形;进而得到△CDF∽△CBA,通过相
似三角形的性质求出DC与DF的数量关系,列方程求解即可;
(2)作EH⊥BC,交BC于点H,得EH∥AC;由DF∥AB,AF∥DE可得四边形AFDE是平行四边
形;从而得到AE=DF=BD=BE=5,BH=3;然后连续运用勾股定理分别得出EH、ED的长度,进而得出答案;
【详解】(1)解:由翻折的性质可得:BE=EF ,BD=DF
∵BE=BD
∴BE=EF=BD=DF
∴四边形BDFE是菱形
∴DF∥AB
∴△CDF∽△CBA
BC AB
∴ =
DC DF
BC DC
∴ =
AB DF
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6
∴AB=√AC2+BC2=10
BC DC 6 3
∴ = = =
AB DF 10 5
设BE=BD=DF=5x ,则:DC=3x
∵BD+DC=BC
∴5x+3x=6
3
解得:x=
4
15
∴BE=5x= ;
4
(2)解:如图,作EH⊥BC,交BC于点H;
∵∠ACB=90°
∴EH∥AC∵四边形BDFE是菱形
∴DF∥AB ,BE=BD=DF
∵AF∥DE
∴四边形AFDE是平行四边形
∴AE=DF=BD=BE ,AF=ED
1 1
∴BE=BD= AB=5 ,BH= BC=3
2 2
∴HD=BD−BH=2
在Rt△BHE中
EH=√BE2−BH2=4
在Rt△DHE中
AF=ED=√EH2+H D2=2√5.
【点睛】本题考查了菱形的判定与性质、平行线截得的线段对应成比例、相似三角形、勾股定理;综合运
用上述知识点寻找线段之间的数量关系是解题的关键.
24.(2022秋·新疆乌鲁木齐·八年级校考期末)如图1,在▱ABCD中,AB=14,AD=8,∠DAB=60°,
对角线AC,BD交于点O.一动点P在边AB上由A向B运动(不与A,B重合),连接PO并延长,交CD于点
Q.
(1)求证:OP=OQ;
(2)当AP=9时,求线段OP的长度;
(3)连接AQ,PC,如图2,随着点P的运动,四边形APCQ可能是菱形吗?如果可能,请求出此时线段
AP的长度;如果不可能,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)2√3
31
(3)能,
3【分析】(1)证明△QCO≌△PAO(ASA),可得结论.
(2)如图2中,过点D作DT⊥AB于T.解直角三角形求出DT,证明PT=PB,OD=OB,利用三角形中
位线定理求解.
(3)如图3中,可能是菱形,设AP=PC=x.利用勾股定理构建方程求解.
(1)
证明:如图1中,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∵CD//AB,OC=OA,
∴∠QCO=∠PAO,
在△QCO和△PAO中,
¿,
∴△QCO≌△PAO(ASA),
∴OQ=OP.
(2)
解:如图2中,过点D作DT⊥AB于T.
在Rt△ADT中,∵∠DTA=90°,∠DAT=60°,AD=8,
∴∠ADT=30°,
1
∴AT= AD=4,
2
∴DT=√AD2−AT2=√82−42=4√3,∴AB=14,AP=9,
∴PB=5,
∵PT=PA−AT=9−4=5,
∴PB=PT,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OD=OB,OP为△BDT的中位线,
1
∴OP= DT=2√3.
2
(3)
解:如图3中,可能是菱形,设AP=PC=x.
过点C作CF⊥AB交AB的延长线于F.则BF=4,CF=4√3,
在Rt△PCF中,PC2=CF2+PF2,
∴x2=(4√3) 2+(18−x) 2,
31
∴x= ,
3
31
∴PA= .
3
【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查了平行四边形的性质,菱形的性质,三角形中位线定理,勾股
定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.
25.(2022秋·安徽合肥·八年级校考期中)如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,∠C=30°,BC=4,D、
E分别是直角边AC和斜边BC上的点,把△ABC沿直线DE折叠,顶点C的对应点是点C'.
(1)如图1,如果点C'与顶点A重合,求AE的长;(2)如图2,如果点C'与顶点B重合,求DE的长;
(3)如图3,如果点C'落在直角边AB上,且EC'⊥AB,求证:四边形CDC'E是菱形,并直接写出该菱
形的边长.
【答案】(1)AE=2
2√3
(2)DE的长为
3
(3)菱形的边长为8√3−12
【分析】(1)根据折叠的性质得出△ABE是等边三角形,得出E点是斜边的中点,即可得出AE的长度;
(2)根据折叠的性质得出E点是BC的中点,再利用勾股定理求出DE即可;
(3)根据EC′⊥AB,得出EC′∥AC,根据角相等得出四边形CDC′E的四边形相等即可得出四边形
CDC′E是菱形,利用勾股定理求出菱形的边长即可.
(1)
∵∠A=90°,∠C=30°,BC=4,
1
∴∠B=60°,AB= BC=2,
2
根据折叠的性质知,∠EAD=∠C=30°,
∴∠BAE=90°−∠EAD=60°,
∴△ABE是等边三角形,
∴AE=AB=2;
(2)
1
根据折叠的性质知,BE=CE= BC=2,
2
设DE=x,则CD=2x,
由勾股定理得,x2+22=(2x) 2,
2√3
解得x= (舍去负数),
3
2√3
即DE的长为 ;
3
(3)
∵EC'⊥AB,
∴EC'//AC,∴∠CDE=∠C'ED,
由折叠的性质知,∠CDE=∠C'DE,
∴∠C'ED=∠C'DE,
∴C'D=C'E,
∵C'D=CD,C'E=CE,
∴C'D=CD=C'E=CE,
即四边形CDC'E是菱形,
设菱形的边长为x,
1
则BE=4−x,BC'=2− x,EC'=x,
2
1 2
由勾股定理得,(4−x) 2=x2+(2− x) ,
2
解得x=8√3−12(舍去负数),
即菱形的边长为8√3−12.
【点睛】本题考查了等边三角形的判定及性质、菱形的判定及性质、勾股定理、折叠的性质,熟练掌握性
质定理是解题的关键.
26.(2022秋·河北衡水·八年级校考期末)如图,已知菱形ABCD的边长为4√3,∠BAD=60°,E,F为
对角线AC上的两个动点,分别从A,C同时出发,相向而行,速度均为每秒1个单位长度,运动时间为t
秒,且0≤t≤12.
(1)①对角线AC的长为 ;
②用含t的代数式表示线段EF的长;
(2)在点E,F运动过程中,若G,H分别为AD,BC的中点,t≠6.求证:FG∥EH;
(3)在(2)的条件下,若以E,G,F,H为顶点的四边形是矩形,求t的值.
【答案】(1)①12;②当0≤t≤6时,EF=12﹣2t,当6