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第 03 讲 菱形的性质和判定
【题型1菱形的概念和性质】
【题型2菱形的面积】
【题型3 菱形的判定】
【题型4 菱形的性质与判定综合】
考点1:菱形的性质
菱形的定义:一组邻边相等的平行四边形叫做菱形。
※菱形的性质:(1)具有平行四边形的性质
(2)且四条边都相等
(3)两条对角线互相垂直平分,每一条对角线平分一组对角。
注意:菱形是轴对称图形,每条对角线所在的直线都是对称轴。
【题型1菱形的概念和性质】
【典例1】(2023秋•白银期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,菱形ABCD的顶点D在
x轴上,边BC在y轴上,若点A的坐标为(4,5),则C点的坐标为( )
A.(0,﹣2) B.(0,﹣3) C.(0,﹣2.5) D.(﹣2,0)
【答案】B
【解答】解:∵A(4,5),
∴OD=4,AD=5,
∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=AD=5,在Rt△ODC中,OC= = =3,
∴C(0,﹣3).
故选:B.
【变式1-1】(2023秋•甘州区校级期末)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
【答案】A
【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.
【变式1-2】(2024•深圳模拟)如图,在菱形ABCD中,∠B=60°,连接AC,若AC=6,
则菱形ABCD的周长为( )
A.24 B.30 C. D.
【答案】A
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,
∵∠B=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC=6,∴AB=BC=CD=AD=6,
∴菱形ABCD的周长为:
AB+BC+CD+AD
=6+6+6+6
=24,
故选:A.
【变式1-3】(2023秋•东河区期末)如图,在菱形 ABCD中,AC交BD于点O,DE⊥BC
于点E,连接OE,若∠BCD=40°,则∠OED的度数是 20 ° .
【答案】20°.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OB=OD,CD=BC,
∴∠CBD=∠CDB= (180°﹣∠BCD)= ×(180°﹣40°)=70°,
∵DE⊥BC,
∴∠BED=90°,
∴OE= BD=OB,
∴∠OEB=∠OBE=70°,
∴∠OED=90°﹣∠OEB=90°﹣70°=20°,
故答案为:20°.
考点2:菱形的面积
菱形的面积等于两条对角线长的乘积的一半
1 1 1 1
S =4S =4× ⋅ AC⋅ BD= AC⋅BD
菱形ABCD RtΔAOB 2 2 2 2【题型2菱形的面积】
【典例2】(2023秋•宝鸡期末)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,过点A
作 AE⊥BC 于点 E,连接 OE.若 OB=6,菱形 ABCD 的面积为 54,则 OE 的长为
( )
A.4 B.4.5 C.5 D.5.5
【答案】B
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC,OB=OD= BD,BD⊥AC,
∴BD=2OB=12,
∵S菱形ABCD = AC•BD=54,
∴AC=9,
∵AE⊥BC,
∴∠AEC=90°,
∴OE= AC=4.5,
故选:B.
【变式2-1】(2023秋•辽中区期末)菱形的两条对角线分别为 6cm,8cm,则它的面积是
24 cm2.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:根据对角线的长可以求得菱形的面积,
根据S= ab= ×6×8=24cm2,
故答案为:24.
【变式2-2】(2023秋•淄川区期末)如图,在菱形ABCD中,AB=5,对角线AC=6.若
过点A作AE⊥BC,垂足为E,则AE的长为( )A.4 B.2.4 C.4.8 D.5
【答案】C
【解答】解:连接BD,交AC于O点,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD=5,
∴AC⊥BD,AO= AC,BD=2BO,
∴∠AOB=90°,
∵AC=6,
∴AO=3,
∴BO= =4,
∴DB=8,
∴菱形ABCD的面积是 ×AC•DB= ×6×8=24,
∴BC•AE=24,
∵BC=AB=5,
∴AE= ,
故选:C.
【变式2-3】(2022秋•渝北区校级期末)如图,四边形 ABCD是菱形,连接AC,BD交于
点O,过点A作AE⊥BC,交BC于点E,若AC=4,BD=6,则BE的长度是( )A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,AC=4,BD=6,
∴AO=2,BO=3,AB=BC,AC⊥BD,
在Rt△ABO中, ,
∵ ,
∴ ,
在Rt△ABE中, ,
故选:B.
考点3:菱形的判定
※菱形的判别方法: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。
四条边都相等的四边形是菱形。
【题型3 菱形的判定】
【典例3】(2023秋•锦州期末)如图,在 ABCD中,点E,F分别在BC,CD上,连接
AE,EF,FA,若AE=AF,CE=CF.求▱证:四边形ABCD是菱形.
【答案】见解析.
【解答】证明:∵AE=AF,CE=CF,
∴∠AEF=∠AFE,∠CEF=∠CFE,∴∠AEF+∠CEF=∠AFE+∠CFE,
∴∠AEC=∠AFC,
∴∠AEB=∠AFD,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠B=∠D,
在△ABE与△ADF中,
,
∴△ABE≌△ADF(AAS),
∴AB=AD,
∴四边形ABCD是菱形.
【变式3-1】(2023秋•榆林期末)如图所示,已知△ABC,AB=AC,将△ABC沿边BC翻
转,得到的△DBC与原△ABC拼成四边形ABDC,则能直接判定四边形ABDC是菱形的
依据是( )
A.一组邻边相等的平行四边形是菱形
B.四边相等的四边形是菱形
C.对角线互相垂直的平行四边形是菱形
D.对角线互相垂直平分的四边形是菱形
【答案】B
【解答】解:由AB=AC,将△ABC沿BC边翻折可得AB=BD=CD=AC,所以根据
“四边相等的四边形是菱形”可得四边形ABDC是菱形.
故选:B.
【变式3-2】(2023•雁塔区校级二模)如图,△ABC中,D为BC上一点,DE∥AB,
DF∥AC.增加下列条件能判定四边形AFDE为菱形的是( )A.点D在∠BAC的平分线上
B.AB=AC
C.∠A=90°
D.点D为BC的中点
【答案】A
【解答】解:∵DE∥AB,DF∥AC,
∴四边形AFDE是平行四边形,
如图,连接AD,
∴三角形ADE和三角形ADF的面积相等,
∴当点D在∠BAC的平分线上,点D到AE,AF的距离相等,
∴AF=AE,
∴平行四边形AFDE是菱形;
B,D不能得平行四边形AFDE是菱形;
C能得平行四边形AFDE是矩形;
故选:A.
【变式3-3】(2023秋•牡丹区期中)下列条件能判定四边形是菱形的是( )
A.对角线相等的四边形
B.对角线互相垂直的四边形
C.对角线互相垂直平分的四边形
D.对角线相等且互相垂直的四边形
【答案】C
【解答】解:根据菱形的判定定理:对角线互相垂直平分的四边形是菱形可直接选出答
案,
故选:C.
【题型4菱形的性质与判定综合】
【典例4】(2023秋•市南区期末)如图,在等腰△ABC中,AB=BC,BO平分∠ABC,过
点A作AD∥BC交BO的延长线于D,连接CD,过点D作DE⊥BD交BC的延长线于
E.(1)判断四边形ABCD的形状,并说明理由;
(2)若AB=3,∠ABE=120°,求DE的长.
【答案】(1)四边形ABCD是菱形,理由见解答.
(2)DE的长为3 .
【解答】解:(1)四边形ABCD是菱形,
理由:∵AB=BC,BO平分∠ABC,
∴AC⊥BD,
∵DE⊥BD,
∴AC∥DE,
∵AD∥BE,
∴四边形ACED是平行四边形,
∵AB=BC,
∴四边形ABCD是菱形;
(2)∵BO平分∠ABC,∠ABE=120°,
∴∠DBC= ∠ABE=60°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=CD=AB=3,
∴△BCD是等边三角形,
∴BD=BC=3,
∵BD⊥DE,
∴∠BDE=90°,
∴∠E=90°﹣∠DBC=30°,
∴BE=2BD=6,
∴DE= = =3 ,
∴DE的长为3 .【变式4-1】(2023秋•城关区校级期末)如图,在平行四边形ABCD中,∠BAD的平分线
交BC于点E,点F在AD上,且AF=AB,连接BF交AE于点G,连接EF.
(1)求证:四边形ABEF是菱形;
(2)若BF=10,AB=10,求菱形ABEF的面积.
【答案】(1)证明见解析;
(2)菱形ABEF的面积 .
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠DAE=∠AEB,
∵AE平分∠BAD,
∴∠BAE=∠DAE,
∴∠BAE=∠AEB,
∴BE=AB,
∵AF=AB,
∴BE=AF,
又∵BE∥AF,
∴四边形ABEF是平行四边形,
∵AF=AB,
∴平行四边形ABEF是菱形;
(2)解:∵四边形ABEF为菱形,
∴AF=AB=10,AG⊥BF,
又∵BF=10,
∴BG=FG=5,
∴ = ,
∴ ,
∴菱形ABEF的面积 .【变式4-2】(2023秋•文山市期末)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AD=2BC,E
为AD的中点,连接BD,BE,∠ABD=90°
(1)求证:四边形BCDE为菱形.
(2)连接.AC,若AC⊥BE,BC=2,求BD的长.
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)证明:∵∠ABD=90°,E是AD的中点,
∴BE=DE=AE,
∵AD=2BC,
∴BC=DE,
∵AD∥BC,
∴四边形BCDE为平行四边形,
∵BE=DE,
∴四边形BCDE为菱形;
(2)解:由(1)得:四边形BCDE为菱形,
∴BC=BE,
∵AD∥BC,
∴四边形ABCE为平行四边形,
∵AC⊥BE,
∴四边形ABCE为菱形,
∴BC=AB=2,AD=2BC=4,
∵∠ABD=90°,
∴BD= = = .
【变式4-3】(2022秋•城关区校级期末)在△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,过
点A作AE∥BC,且AE=BD,连结CE.
(1)证明:四边形ADCE是菱形;
(2)若AC=6,AB=8,求菱形ADCE的面积.【答案】(1)证明过程见解答;
(2)24.
【解答】(1)证明:∵∠BAC=90°,且D是BC中点,
∴AD= BC,BD=CD= BC,
∵AE=BD,
∴AE=DC,
∵AE∥DC,
∴四边形ADCE是平行四边形,
∵AD=DC,
∴平行四边形ADCE是菱形;
(2)解:∵平行四边形ADCE是菱形,
∴S△ADC =S△AEC ,
∵D是BC的中点,
∴S△ADC =S△ABD ,
∴菱形ADCE的面积=三角形ABC的面积= AC•AB= 6×8=24
一.选择题(共10小题)
1.(2023秋•成都期末)如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,∠ABC=
120°,BD=4,则对角线AC的长为( )
A. B. C.4 D.8【答案】A
【解答】解:在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,∠ABC=120°,BD=4,
∴∠BAD=60°,AD=AB,
则△ABD是等边三角形,
∴AB=AD=CD=BC=4,∠DAC= BAD=30°,
故AO=4cos30°=2 ,
∴AC=2AO=4 .
故选:A.
2.(2023春•吉林期末)如图,在菱形ABCD中,∠B=60°,若对角线AC=2,则菱形
ABCD的周长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】D
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,
∵∠B=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=AC=2,
∴菱形的周长=2×4=8.
故选:D.
3.(2023春•芜湖期末)菱形具有而一般平行四边形所没有的性质是( )
A.两组对边分别相等 B.两条对角线相等
C.四个内角都是直角 D.对角线平分对角
【答案】D
【解答】解:∵菱形具有的性质是:对边平行且相等,对角相等,对角线互相垂直且平
分,每一条对角线平分一组对角;平行四边形具有的性质是:对边平行且相等,对角相等,对角线互相平分;
∴菱形具有而一般平行四边形不具有的性质是:每一条对角线平分一组对角.
故选:D.
4.(2023春•高唐县期末)如图,在菱形 ABCD中,P、Q分别是AD、AC的中点,如果
PQ=3,那么菱形ABCD的周长是( )
A.6 B.8 C.16 D.24
【答案】D
【解答】解:∵P、Q分别是AD、AC的中点,
∴PQ是△ADC的中位线,
∴PQ=3,
∴CD=2PQ=6,
∴菱形ABCD的周长是6×4=24.
故选:D.
5.(2023 春•朔州期末)如图,在菱形 ABCD 中,对角线 AC,BD 相交于点 O,若
,AC=2,则BD的长为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【答案】C
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,AC=2,
∴OA=OC= AC=1,OB=OD= BD,AC⊥BD,
∴∠AOB=90°,
∴OB= = =2,∴BD=2OB=4,
故选:C.
6.(2023春•顺平县期末)如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,E为BC
的中点,AC=8,BD=6.则线段OE的长为( )
A. B. C.3 D.5
【答案】B
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,AC=8,BD=6,
∴BO=DO=3,AO=CO=4,AC⊥BD,
在Rt△COD中,由勾股定理得:CD= = =5,
∵点E为BC的中点,
∴OE为△DBC的中位线,
∴OE= CD= .
故选:B.
7.(2023春•樊城区期末)如图,菱形ABCD面积为24,对角线AC=8,DE⊥AB于点
E,则DE=( )
A.3 B.4 C. D.
【答案】D
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,对角线AC=8,∴OA=OC= AC=4,OB=OD= BD,AC⊥BD,
∴S菱形ABCD = AC•BD= ×8•BD=24,
∴BD=6,
∴OB=3,
∴AB= = =5,
又∵S菱形ABCD =AB•DE=24,
∴5DE=24,
解得:DE= ,
故选:D.
8.(2023春•乐东县期末)下列说法中,正确的是( )
A.四边相等的四边形是菱形
B.对角线互相垂直的四边形是菱形
C.对角线互相平分的四边形是菱形
D.对角线相等的平行四边形是菱形
【答案】A
【解答】解:A、四边相等的四边形是菱形,故该选项符合题意;
B、对角线互相垂直平分的四边形是菱形,故该选项不符合题意;
C、对角线互相垂直平分的四边形是菱形,故该选项不符合题意;
D、对角线相等的平行四边形是矩形,故该选项不符合题意;
故选:A.
9.(2023秋•紫金县期中)如图,下列条件中,不能使 ABCD成为菱形的是( )
▱
A.AB=AD B.AC⊥BD C.∠ABD=∠CBD D.AC=BD
【答案】D【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∵AB=AD,
∴ ABCD是菱形,故A不符合题意;
∵▱四边形ABCD是平行四边形,
∵AC⊥BD,
∴ ABCD是菱形,故B不符合题意;
∵▱四边形ABCD是平行四边形,
∵∠ABD=∠CBD,
∴ ABCD是菱形,故C不符合题意;
∵▱四边形ABCD是平行四边形,
∵AC=BD,
∴ ABCD是矩形,不是菱形,故D符合题意;
故▱选:D.
10.(2023秋•崂山区期中)如图1,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,要在
对角线AC上找两点E,F,使得四边形BFDE是菱形,现有如图2所示的甲、乙两种方
案,则正确的方案是( )
A.只有甲对 B.只有乙对
C.甲、乙都对 D.甲、乙都不对
【答案】C
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OB=OD,OA=OC,AC⊥BD,
∵AE=CF,
∴OE=OF,
∵OB=OD,EF⊥BD,
∴四边形BFDE是菱形,故方案甲正确;
∵四边形ABCD是菱形,
∴OB=OD,OA=OC,AC⊥BD,∠BDA=∠BDC,
∵DE,BF是∠ADO和∠CBO的平分线,
∴∠EDO=∠FDO,
∵∠DOE=∠DOF=90°,
在△DOE和△DOF中,
,
∴△DOE≌△DOF(ASA),
∴OE=OF,
∵OB=OD,
∴四边形BFDE是平行四边形,
∵BD⊥EF,
∴四边形BFDE是菱形.
故方案乙正确.
故选:C.
二.填空题(共5小题)
11.(2023春•苍溪县期末)如图, ABCD的对角线AC,BD相交于点O,要使 ABCD
成为菱形,还需添加的一个条件是▱ AB = AD (答案不唯一) . ▱
【答案】见试题解答内容
【解答】解:添加AB=AD,
∵四边形ABCD是平行四边形,AB=AD,
∴ ABCD成为菱形.
故▱答案为:AB=AD(答案不唯一).
12.(2023秋•锦州期末)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,E为AD中点,
OE=4,则菱形ABCD的周长为 3 2 .【答案】32.
【解答】解:∵四边形ABCD为菱形,
∴AC⊥BD,AB=BC=CD=DA,
∴△AOD为直角三角形.
∵OE=4,且点E为线段AD的中点,
∴AD=2OE=8.
∴C菱形ABCD =4AD=4×8=32.
故答案为:32.
13.(2023•韶关一模)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AC=16,
BD=12,点E是CD的中点,连接OE,则OE的长度为 5 .
【答案】5.
【解答】解:∵菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,AC=16,BD=12,
∴OD= BD=6,OC= AC=8,AC⊥BD,
∴∠COD=90°,
∴CD= = =10,
∵点E是CD的中点,
∴OE= CD=5,
故答案为:5.14.(2023春•中江县月考)以A点为圆心,5为半径画弧,再以B点为圆心,相同长度为
半径画弧,交前弧于M、N两点,已知AB=6,则以A、B、M、N四点为顶点的四边形
的面积是 2 4 .
【答案】24.
【解答】解:根据作图过程可知:AN=AM=BM=BN=5,
∴四边形AMBN是菱形,
∴AB⊥MN于点O,
∵AM=5,OA=AB= 6=3,
∴OM= =4,
∴MN=2OM=8,
∴菱形AMBN的面积= AB•MN= 6×8=24.
故答案为:24.
15.(2023春•望花区期末)如图,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,AC与BD交于点O,
点E为CD延长线上一点,且CD=DE,连接BE,分别交AC、AD于点F、点G,连接
OG、AE,则下列结论:
① ;②四边形ABDE是菱形;
③四边形ODEG与四边形OBAG面积相等.
其中正确的结论有 3 个.
【答案】3.
【解答】解:①∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=DA,AB∥CD,OB=OD,
∵CD=DE,
∴AB=DE,
∴四边形ABDE是平行四边形,
∴BG=EG,
∴OG是△ABD的中位线,
∴OG= AB,故①正确;
②∵∠BAD=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴AB=BD,
∴平行四边形ABDE是菱形,故②正确;
③∵四边形ABDE是菱形,
∴S△DGE =S△AGB ,
∵OB=OD,
∴S△GOD =S△GOB ,
∴S△DGE +S△GOD =S△AGB +S△GOB ,
∴S四边形ODEG =S四边形OBAG ,故③正确;
综上所述,正确的结论有3个,
故答案为:3.
三.解答题(共3小题)16.(2023秋•文山市期末)如图,在四边形 ABCD中,AD∥BC,AD=2BC,E为AD的
中点,连接BD,BE,∠ABD=90°
(1)求证:四边形BCDE为菱形.
(2)连接.AC,若AC⊥BE,BC=2,求BD的长.
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)证明:∵∠ABD=90°,E是AD的中点,
∴BE=DE=AE,
∵AD=2BC,
∴BC=DE,
∵AD∥BC,
∴四边形BCDE为平行四边形,
∵BE=DE,
∴四边形BCDE为菱形;
(2)解:由(1)得:四边形BCDE为菱形,
∴BC=BE,
∵AD∥BC,
∴四边形ABCE为平行四边形,
∵AC⊥BE,
∴四边形ABCE为菱形,
∴BC=AB=2,AD=2BC=4,
∵∠ABD=90°,
∴BD= = = .
17.(2023秋•汝州市期中)如图,AE∥BF,AC平分∠BAD,且交BF于点C,BD平分
∠ABC,且交AE于点D,连接CD.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;(2)若AC=6,BD=8,过点A作AH⊥BC于点H,求AH的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2) .
【解答】(1)证明:∵AE∥BF,
∴∠ADB=∠DBC,∠DAC=∠BCA,
∵AC平分∠BAD,BD平分∠ABC,
∴∠DAC=∠BAC,∠ABD=∠DBC,
∴∠BAC=∠ACB,∠ABD=∠ADB,
∴AB=BC,AB=AD,
∴AD=BC,
∵AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵AD=AB,
∴平行四边形ABCD是菱形;
(2)解:由(1)可知,四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC= AC=3,OB=OD= BD=4,AC⊥BD,
∴∠BOC=90°,
∴BC= = =5,
∵AH⊥BC,
∴S菱形ABCD =BC•AH= AC•BD,
即5AH= ×6×8,
解得:AH= ,
即AH的长为 .18.(2023春•临高县期末)已知:如图,在等腰△ABC中,AB=BC,BO平分∠ABC交
AC于点O,延长BO至点D,使OD=BO,连接AD,CD,过点D作DE⊥BD交BC的
延长线于点E.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)如果AB=2,∠BAD=60°,求DE的长.
【答案】(1)证明过程见解答;
(2)2 .
【解答】(1)证明:∵AB=BC,BO平分∠ABC,
∴BD⊥AC,AO=CO,
∵BO=DO,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵BD⊥AC,
∴四边形ABCD是菱形;
(2)解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AC平分∠BAD,∠ABD=∠CBD,
∴∠BOC=∠AOB=90°,
∵∠BAD=60°,
∴∠BAC= ∠BAD=30°,
∵AB=2,BO=DO,
∴BO=DO= AB=1,
即BD=1+1=2,
∵∠AOB=90°,∠BAC=30°,
∴∠ABO=60°,∴∠DBC=∠ABD=60°,
∵DE⊥BD,
∴∠BDE=90°,
∴∠E=30°,
∴BE=2BD=4,
由勾股定理得:DE= = =2 .