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2022-2023 学年北师大版数学九年级上册压轴题专题精选汇编
专题 01 菱形的性质和判定
考试时间:120分钟 试卷满分:100分
一、选择题(共10题;每题2分,共20分)
1.(2分)(2021九上·舟山期末)下列事件中,属于必然事件的是( )
A.任意抛掷一只纸杯,杯口朝下
B.a为实数,|a|<0
C.打开电视,正在播放动画片
D.任选三角形的两边,其差小于第三边
【答案】D
【完整解答】解:A选项,属于随机事件;
B选项,属于不可能事件;
C选项,属于随机事件;
D选项,属于必然事件;
故答案为:D.
【思路引导】不可能发生的事件,叫做不可能事件;必然会发生的事件,叫做必然事件;可能发生,可能
不发生的事件,叫做随机事件;由这三个定义,来判断,得出结果。
2.(2分)(2022九上·杭州开学考)如图,在菱形纸片ABCD中,∠A=60°,将菱形纸片翻折,使点A
落在CD的中点P处,折痕为MN,点M,N分别在边AB,AD上,则BM:AM的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B【完整解答】解:连接BD,BP,
设AB=2a,
∵四边形ABCD是菱形,∠A=60°,
∴AB=BC=2a=CD,∠A=∠C=60°,
∴△BCD是等边三角形,△ABD是等边三角形,
∴∠BDC=∠ABD=60°,
∵点P在CD的中点,
∴BP⊥CD,DP=a,∠DBP=90°-60°=30°,
∴ ,
∴∠ABP=∠ABD+∠DBP=60°+30°=90°;
∵将菱形纸片翻折,
∴AM=MP,
∵MP2=MB2+BP2,
∴(2a−BM)2=MB2+3a2,
∴BM= a,
∴AM= a,∴BM:AM= .
故答案为:B.
【思路引导】连接BD,BP,设AB=2a,利用菱形的性质可证得AB=BC=2a=CD,∠A=∠C=60°,可
推出△BCD是等边三角形,△ABD是等边三角形,利用等边三角形的性质可证得∠BDC=∠ABD=60°;利
用等边三角形的性质可表示出DP的长,同时可求出∠DBP∠ABP的度数;利用勾股定理表示出BP的长;
利用折叠的性质可得到AM=MP;再利用勾股定理可表示出BM的长,从而可表示出AM的长;然后求出
BM:AM的值.
3.(2分)(2022·舟山九上月考)正方形具有而菱形不一定具有的性质是( )
A.对角线相等 B.四条边相等
C.对角线互相垂直 D.每条对角线平分一组对角
【答案】A
【完整解答】解:A、对角线相等是正方形的性质,但不是菱形的性质,故A符合题意;
B、正方形和菱形的四边都相等,故B不符合题意;
C、正方形和菱形的对角线都互相垂直,故C不符合题意;
D、正方形和菱形的每一条对角线平分一组对角,故D不符合题意;
故答案为:A.
【思路引导】利用正方形和菱形具有的共同的性质,对各选项逐一判断即可.
4.(2分)(2021九上·长沙期末)下列命题是真命题的是( )
A.五边形的内角和是720°
B.三角形的任意两边之和大于第三边
C.内错角相等
D.对角线互相垂直的四边形是菱形
【答案】B
【完整解答】解:A、五边形的内角和为540°,故原命题错误,是假命题,不符合题意;
B、三角形的任意两边之和大于第三边,正确,是真命题,符合题意;
C、两直线平行,内错角相等,故原命题错误,是假命题,不符合题意;
D、对角线互相垂直的平行四边形是菱形,故原命题错误,是假命题,不符合题意.
故答案为:B.
【思路引导】根据多边形的内角和公式(n-2)×180°可判断A;根据三角形的三边关系可判断B;根据平行线的性质可判断C;根据菱形的判定定理可判断D.
5.(2分)(2021九上·揭西期末)已知四边形ABCD是平行四边形,下列结论:①当AB=BC时,它是
菱形;②当AC⊥BD时,它是菱形;③当∠ABC=90°时,它是矩形;④当AC=BD时,它是正方形,其
中不正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【完整解答】解: 四边形 是平行四边形,
①当 时,它是菱形,选项不符合题意,
②当 时,它是菱形,选项不符合题意,
③当 时,它是矩形,选项不符合题意,
④当 时,它是矩形,不一定是正方形,选项符合题意,
故答案为:A.
【思路引导】利用平行四边形的性质对每个结论一一判断即可。
6.(2分)(2021九上·南召期末)如图,已知菱形OABC的顶点O(0,0),B(2,2),菱形的对角
线的交于点D;若将菱形OABC绕点O逆时针旋转,每秒旋转45°,从如图所示位置起,经过60秒时,菱
形的对角线的交点D的坐标为( )
A.(1,1) B.(﹣1,﹣1)
C.(-1,1) D.(1,﹣1)
【答案】B
【完整解答】解:∵四边形OABC是菱形,∴点D是OB的中点,
∵O(0,0),B(2,2)
∴根据中点坐标公式,得点D( ),即(1,1),
由题意知菱形OABC绕点O逆时针旋转度数为: ,∴菱形OABC绕点O逆时针旋转 周,
∴点D绕点O逆时针旋转 周,
∵ ,
∴旋转60秒时点D的坐标为 .
故答案为:B.
【思路引导】根据菱形的性质及中点坐标公式可得点D的坐标,由题意知菱形OABC绕点O逆时针旋转
度数为2700°,则点D绕点O逆时针旋转7.5周,据此解答.
7.(2分)(2021九上·内江期末)如图,菱形ABCD的边长为4,E、F分别是AB、AD上的点,AC与
EF相交于点G,若 , ,则FG的长为( )
A. B.2 C.3 D.4
【答案】A
【完整解答】解:过点E作EM∥BC交AC于M,EN⊥BC于N,如图所示:∵菱形ABCD的边长为4,∠BAD=120°,
∴AB=BC=4,∠BAC=∠FAC= ∠BAD=60°,AD∥BC,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠B=∠ACB=60°,BC=AC,
∵EM∥BC,
∴EM∥AD,∠AEM=∠B=60°=∠BAC,
∴△AEM是等边三角形,
∴AM=AE=AB﹣BE=4﹣1=3,
∵EM∥AD,
∴△AGF∽△MGE,
∴ = = ,
∴FG= EF,
在△BCE和△ACF中,
,
∴△BCE≌△ACF(SAS),
∴CE=CF,∠BCE=∠ACF,
∴∠ACF+∠ACE=∠ACF+∠ACE=∠ACB=60°,
∴△CEF是等边三角形,
∴EF=CE,
∵EN⊥BC,∠B=60°,
∴∠BEN=30°,
∴BN= BE= ,∴EN= BN= ,CN=BC﹣BN=4﹣ = ,
∴EF=CE= = = ,
∴FG= EF= .
故答案为:A.
【思路引导】过点E作EM∥BC交AC于M,EN⊥BC于N,根据菱形的性质可得AB=BC=4,∠BAC
=∠FAC=60°,AD∥BC,推出△ABC、△AEM是等边三角形,证明△AGF∽△MGE,根据相似三角形
的性质可得FG= EF,然后证明△BCE≌△ACF,得到CE=CF,∠BCE=∠ACF,推出△CEF是等边
三角形,则EF=CE,易得∠BEN=30°,根据含30°角的直角三角形的性质可得BN,由三角函数的性质求
出EN,进而求出CN,由勾股定理可得EF,然后根据FG= EF就可得到FG的长.
8.(2分)(2021九上·义乌期中)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,点D是AC边
的中点,点E是AB边上一点,将△ADE沿直线DE折叠,得到△FDE,连接FC,EC.若四边形DECF是
菱形,则BE的长为( )
A.1 B. C.2 D.4﹣
【答案】A
【完整解答】解:在△ABC中,∵∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,
∴∠B=60°,AB=2BC=4,AC= BC=2 ,
∵点D是AC边的中点,
∴AD=CD= ,
由翻折变换可知,AD=FD= ,∠A=∠DFE=30°,
又∵四边形DECF是菱形,
∴DE=DF=CE=CF=CD= ,
∴△DCF和△DCE都是正三角形,
∴∠DCE=60°,
∴∠BCE=90°﹣60°=30°,
∴∠BEC=180°﹣60°﹣30°=90°,
在Rt BCE中,∠B=60°,BC=2,
△
∴BE= BC=1.
故答案为:A.
【思路引导】由已知条件可得∠B=60°,AB=4,AC=2 ,根据线段中点的概念可得AD=CD= ,
由折叠的性质可得AD=FD= ,∠A=∠DFE=30°,由菱形的性质可得DE=DF=CE=CF=CD=
,推出 △DCF、△DCE都是正三角形,进而求出∠DCE、∠BCE、∠BEC的度数,然后根据含30°角的直
角三角形的性质进行求解.
9.(2分)(2021九上·南山期中)如图,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,AC与BD交于点O,E为CD延长线上的一点,且CD=DE,连接BE分别交AC、AD于点F、G,连接OG,则下列结论:①OG=
AB②与ADEG全等的三角形共有5个:③四边形ODEG与四边形OBAG面积相等:④由点A、B、D、E
构成的四边形是菱形。其中一定成立的是( )
A.①③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④
【答案】A
【完整解答】解:∵四边形ABCD为菱形
∴AB=BC=AD=DA,AB∥CD,OA=OC,OB=OD,AC⊥BD
∴∠BAG=∠EDG,△ABO≌△BCO≌△CDO≌△AOD
∵CD=DE
∴AB=DE
∴△ABG≌△DEG
∴AG=DG
∴OD为△ACD的中位线
∴OG= CD= AB,即①正确;
∵AB∥CE,AB=DE
∴四边形ABDE为平行四边形
∵∠BCD=∠BAD=60°
∴△ABD、△BCD为等边三角形
∴AB=BD=AD,∠ODC=60°
∴OD=AG,四边形ABDE为菱形,即④正确
∴AD⊥BE,由菱形的性质可得,△ABG≌△BDG≌△DEG
∴△ABG≌△DCO∴△ABO≌△BCO≌△CDO≌△AOD≌△ABG≌△BDG≌△DEG,即②不正确;
∵OB=OD,
∴S ABG=S DGE
∴四△边形OD△EG与四边形OEAG面积相等,即③正确
故答案为:A.
【思路引导】根据菱形、全等三角形、等边三角形的判定和性质以及三角形的中位线定理,相似三角形
的判定和性质求出答案即可。
10.(2分)(2020九上·青岛期末)如图,在菱形ABCD中,E是AD边的中点,连接BE交AC于点F,
连接DF,下列四个结论:①△AEF∽△CBF,②CF=2AF,③DF=DC,④2S =5S ,其中正
四边形CDEF ABF
△
确正确的结论有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【完整解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD BC,
∴△AEF∽△CBF,
∴ ,
∵E是AD边的中点,
∴AE= AD= BC,
∴ ,
∴CF=2AF,故①,②符合题意;
∵四边形ABCD是菱形,∴AD=CD,∠DAC=∠DCA
∵∠DFC=∠DAC+∠ADF
∴∠DFC ≠∠DCA
∴△CDF不是等腰三角形
∴DF≠DC,故③不符合题意;
∵△AEF∽△CBF,
∴ ,
∴S = S ,
AEF ABF
△ △
∵E是AD边的中点,
∴S = S ,
ABE 四边形ABCD
△
∴S = S = × S = S ,
ABF ABE 四边形ABCD 四边形ABCD
△ △
∴S = S ,
AEF 四边形ABCD
△
又∵S =S −S = S − S = S ,
四边形CDEF ACD AEF 四边形ABCD 四边形ABCD 四边形ABCD
△ △
∴2S =5 S ,故④符合题意;
四边形CDEF ABF
△
故答案为:B.
【思路引导】①由菱形的性质得出AD BC,得出△AEF∽△CBF,故①正确;②根据相似,三角形对
应边成比例可得出CF=2AF,故②正确;③根据菱形的性质得出AD=CD,∠DAC=∠DCA,由三角形外
角定理得出△CDF不是等腰三角形,得出DF≠DC,故③错误;④根据△AEF∽△CBF,得出,据此求出S = S ,S = S ,可得出2S =5 S ,故④
AEF ABF ABE 四边形ABCD 四边形CDEF ABF
△ △ △ △
正确。
二、填空题(共10题;共20分)
11.(2分)(2022九上·黄冈开学考)如图,在矩形 中, ,点 、 分别在边 、
上,连接 、 若四边形 是菱形,则 等于 .
【答案】
【完整解答】解: 四边形MBND是菱形,
.
四边形ABCD是矩形,
.
设 , ,则 , 、 均为正数 .
在 中, ,即 ,
解得 ,
,
.故答案为: .
【思路引导】根据菱形的性质可得MD=MB,根据矩形的性质可得∠A=90°,设AB=x,AM=y,则
MB=2x-y,在Rt ABM中,利用勾股定理可得x、y的关系,由MD=MB可得MD,据此求解.
△
12.(2分)(2021九上·镇平县期末)如图,在等边三角形ABC中,AB=2 ,点M为边BC的中点,
点N为边AB上的任意一点(不与点A,B重合),将△BMN沿直线MN折叠,若点B的对应点B'恰好落
在等边三角形ABC的边上,则BN的长为 .
【答案】 或
【完整解答】解:
如图1,当点B关于直线MN的对称点B'恰好落在等边三角形ABC的边AB上时,
则MN⊥AB,BN=B′N,
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC=BC,∠ABC=60°,
∴ ,∵点M为边BC的中点,
∴BM= BC= AB= ,
∵在直角三角形BMN中, ,
∴BN= BM= ;
如图2,当点B关于直线MN的对称点B'恰好落在等边三角形ABC的边AC上时,
则MN⊥BB′, ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴三角形B'MC是等边三角形,
∴ ,
∴
∵
∴
∴
∴四边形BMB′N是平行四边形,
又∵ ,
∴平行四边形BMB′N是菱形,
∵∠ABC=60°,点M为边BC的中点,
∴BN=BM= BC= AB= ,
故答案为: 或 .
【思路引导】由题意分两种情况:①当点B关于直线MN的对称点B'恰好落在等边三角形ABC的边AB上
时;②当点B关于直线MN的对称点B'恰好落在等边三角形ABC的边AC上时,结合已知可求解.13.(2分)(2021九上·三水期末)如图,点O是菱形ABCD对角线的交点,DE AC,CE BD,连接
OE,设AC=12,BD=16,则OE的长为 .
【答案】10
【完整解答】解:∵DE AC,CE BD,
∴四边形OCED为平行四边形,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OA=OC= AC=6,OB=OD= BD=8,
∴∠DOC=90 ,CD= = =10,
∴平行四边形OCED为矩形,
∴OE=CD=10,
故答案为:10.
【思路引导】根据平行线的性质得出四边形OCED为平行四边形,再根据菱形的性质得出AC⊥BD,OA
=OC= AC=6,OB=OD= BD=8,利用勾股定理得出CD的值,得出平行四边形OCED为矩形,即
可得出答案。
14.(2分)(2021九上·锦州期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,菱形ABCD的顶点A,D分别在y
轴的正半轴和负半轴上,顶点B在x轴的负半轴上,若OA=3OD,S =16 ,则点C的坐标为
菱形ABCD
.【答案】(-2 ,-8)
【完整解答】
,
四边形ABCD为菱形,
, ,
即 , ,
,
.
设 则 ,
,即 ,
,
解得 (舍去)
.
∵AD在y轴上,BC∥AD,即BC∥y轴,则BC⊥x轴,
∴C(−27,−8).
【思路引导】先求出BC=4OD,AB=4OD,再利用勾股定理和菱形面积公式计算求解即可。15.(2分)(2021九上·盐湖期末)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,E为DC的中点,
若 ,则菱形的周长为 .
【答案】16
【完整解答】解:∵四边形ABCD是菱形,且对角线相交于点O
∴点O是AC的中点
∵E为DC的中点
∴OE为△CAD的中位线
∴AD=2OE=2×2=4
∴菱形的周长为:4×4=16
故答案为:16
【思路引导】由菱形的性质可得点O是AC的中点,从而得出OE为△CAD的中位线,可得AD=2OE=4,
根据菱形的四边相等即可求解.
16.(2分)(2021九上·成都月考)如图,菱形ABCD中,AB=12,∠BAD=60°,E为线段BC的中点.
若点P是线段AB上的一动点,Q为线段AD上一动点,则 PQE的周长的最小值是 .
【答案】
【完整解答】解:分别作点E关于直线AB、AD的对称点M、N,连接PM、NQ、MN,由对称性质得:PM=PE,QN=QE,
则 PQE的周长=PE+PQ+QE=PM+PQ+QN,
根据两点之间线段最短可知,当M、P、Q、N四点共线时, PQE的周长最小,最小值为MN的长,
连接EM交AB延长线于H,则ME⊥AB于H,
过点N作NG⊥ME交ME延长线于G,连接BD、NE,则NE⊥AD,
∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°,AB=12,
∴AB=BC=CD=12,AD∥BC,AB∥CD,∠C=∠BAD=60°,
∴△BCD是等边三角形,∠EBH=∠DAB=60°,
∵点E为BC在中点,
∴CE=BE= BC=6,DE⊥BC,
∵AD∥BC,
∴DE⊥AD,又 NE⊥AD,
∴点D在线段NE上,
在Rt CDE中,∠C=60°,
△
∴ ,∠CDE=90°-∠C=30°,
∴NE=2DE= ,
∵AB∥CD,NG⊥ME,ME⊥AB,
∴NG∥AB∥CD,
∴∠GNE=∠CDE=30°,∴在Rt NGE中,GE= NE= ,
△
∴ ,
在Rt BHE中,∠BEH=90°-∠EBH=90°-60°=30°,BE=6,
△
∴BH= BE=3,
∴ ,
∴EM=2EH= ,
∴GM=GE+EM= ,
∴在Rt MGN中, ,
△
即 PQE的周长的最小值是 ,
故答案为: .
【思路引导】分别作点E关于直线AB、AD的对称点M、N,连接PM、NQ、MN,由对称性质得:
PM=PE,QN=QE,则△PQE的周长=PE+PQ+QE=PM+PQ+QN,根据两点之间线段最短可知,当M、P、
Q、N四点共线时, PQE的周长最小,最小值为MN的长,求出此时MN的长即可.
17.(2分)(2021九上·富平期末)如图,在边长为10的菱形 中,对角线 ,点O是
线段 上的动点, 于E, 于F.则 .
【答案】9.6【完整解答】解:连接AC、OA,如图所示,
∵四边形ABCD为菱形,对角线 ,边长为10,
∴DG=8,AC⊥BD,
∴AG= ,
∵ ,
即 ,
∴ ,
解得:OE+OF=9.6,
故答案为:9.6.
【思路引导】连接AC、OA,先由菱形性质得到DG=8,AC⊥BD,再由勾股定理得到AG=6,接着根据
,由等面积法得到OE+OF的值.
18.(2分)(2020九上·莱阳期末)如图,菱形 的边长为10,面积为80, ,
⊙O与边 , 都相切,菱形的顶点A到圆心O的距离为5,则⊙O的半径长等于 .【答案】
【完整解答】
∵菱形 的面积为80,
∴ ,
∵AB=10,
∴DM=8,
∴ =6,
∴BM=AB-AM=4,
在Rt BDM中,BD= ,
△
设⊙O与边 相切于点H,连接OH,则OH⊥AB,
∴∠AHO=∠AGB=∠DMB= ,∴∠OAH+∠AOH=∠GAB+∠ABG=∠ABG+∠BDM= ,
∴∠AOH=∠BDM,
∴△AOH∽△DBM,
∴ ,
∴ ,
∴OH= .
故答案为: .
【思路引导】作DM⊥AB于M,连接AC、BD交于点G,利用菱形 的面积为80,得出
DM=8,利用勾股定理得出AM的长,设⊙O与边 相切于点H,连接OH,则OH⊥AB,证出
△AOH∽△DBM,得出 ,由此得出OH的值。
19.(2分)(2020九上·靖江月考)如图,在Rt ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8.点D、E是边AC,
BC上,点F、G在AB边上当四边形DEFG是菱形△,且符合条件的菱形只有一个时,则菱形的边长x的取
值范围是 .
【答案】 或
【完整解答】解:设菱形的边长为 .
如图1中,当四边形 是正方形时,∵四边形DEFG是正方形,
∴DE//BC,
∴∠CDE=∠A,∠CED=∠B,
在 中, , , ,
, ,
则 , , ,
,
,
;
如图2中,当四边形 是菱形时.
,
,,
,
解得 ;
如图3中,当四边形 是菱形时.
,
,
,
,
,
综上所述,菱形的边长 的取值范围为 或 .
故答案为: 或 .
【思路引导】设菱形的边长为x,当四边形DEFG是正方形时,DE//BC,由平行线的性质可得∠CDE=∠A,∠CED=∠B,根据勾股定理求出AB,利用三角函数的概念表示出CD、AD,然后根据
AD+CD=AC可得x的值;当四边形DAGE是菱形时,DE//AB,易证△CDE∽△CAB,由相似三角形的性
质可得x的值;当四边形DGBE是菱形时,△CDE∽△CAB,由相似三角形的性质可得x的值,据此不难
得到x的范围.
20.(2分)(2020九上·沈河期末)如图,点P是线段AB上的一个点,分别以AP,PB为边在AB的同
侧作菱形APCD和菱形PBFE,点P,C,E在一条直线上,点M,N分别是对角线AC,BE的中点,连接
MN,PM,PN,若∠DAP=60°,AP2+3PB2=2,则线段MN的长为 .
【答案】
【完整解答】连接PM、PN.
∵菱形APCD和菱形PBFE,∠DAP=60°,M,N分别是对角线AC,BE的中点,
∴PM⊥AC,PN⊥BE,∠CAB=∠NPB=30°.
∴∠MPC+∠NPC=90°,即△MPN是直角三角形.
在Rt APM中,AP=2PM,
△
在Rt PNB中,PB= PN.
△
∵AP2+3PB2=1,
∴(2PM)2+3( PN)2=2,整理得PM2+PN2=
在Rt MPN中,MN2=PM2+PN2,
△
所以MN= .
故答案为: .
【思路引导】连接PM、PN,△MPN是直角三角形,由勾股定理可得MN2=PM2+PN2,在在Rt APM中,
△
AP=2PM,在Rt PNB中,PB= PN,代入已知的AP2+3PB2=2,即可.
△
三、解答题(共7题;共59分)
21.(6分)(2021九上·秦都期末)如图,菱形ABCD的边长为4, ,以AC为边长作正方
形ACEF,求这个正方形的周长.
【答案】解:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC,
∵∠B=60°,∴△ABC是等边三角形,
∴AC=AB=4,∴正方形ACEF的周长是16.
【思路引导】根据菱形的性质可得AB=BC,推出ABC是等边三角形,得到AC=AB=4,据此不难求出正
方形的周长.
22.(6分)(2021九上·武功月考)如图,四边形 是平行四边形,且对角线 , 交
于点O, , , .求证:四边形 是菱形.
【答案】证明:∵四边形 是平行四边形,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∵ , .
∴四边形 是平行四边形,
又∵ ,
∴四边形 是菱形.
【思路引导】由平行四边形的性质可得OB=OD,结合BD=2AB可得AB=OB,根据AE∥BD、OE∥AB可
得四边形ABOE是平行四边形,然后结合菱形的判定定理进行证明.
23.(6分)(2021九上·长沙期末)如图,将菱形ABCD的对角线AC向两个方向延长,分别至点E和点
F,且使AE=CF.
(1)(3分)求证:四边形EBFD是菱形;
(2)(3分)若菱形EBFD的对角线BD=10,EF=24,求菱形EBFD的面积.
【答案】(1)证明:∵菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,
∴OA=OC,OB=OD,AC⊥BD.∵AE=CF,
∴OA+AE=OC+CF,即OE=OF.
∴四边形AECF是平行四边形.
∵AC⊥EF,
∴四边形EBFD是菱形.
(2)解:菱形EBFD的面积= .
【思路引导】(1)根据菱形的性质可得OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,根据AE=CF可推出OE=OF,则四
边形AECF是平行四边形,然后结合AC⊥EF以及菱形的判定定理进行证明;
(2)根据菱形的面积为对角线乘积的一半进行计算.
24.(10分)(2018九上·紫金期中)已知: ABCD的两边AB,AD的长是关于x的方程x²-mx+
- =0的两个实数根.
(1)(5分)当m为何值时,四边形ABCD是菱形?求出这时菱形的边长;
(2)(5分)若AB的长为2,那么 ABCD的周长是多少?
【答案】(1)解:∵ 四边形ABCD是菱形
∴AB=AD
∴此方程有两个相等实数根
即b2-4ac=(-m)2-4( - )=0
∴m=1
当m=1时,原方程为x2-x+ =0∴x=x= ,
1 2
即菱形边长为 .
即当m=1时,四边形ABCD是菱形,此时边长是 .
(2)解:把AB=2代入原方程得:22-2m+ - =0
∴m=
又由根与系数关系得:AB+AD=m=
∴AD= -2=
又 ∵平行四边形ABCD
∴AB=CD、BC=AD
∴平行四边形ABCD周长=2(2+ )=5。
【思路引导】(1)根据菱形的四条边相等,可知该方程有两个相等实数根,据此即可解答;
(2)由方程根的意义,把AB=2代入原方程即可求出m,再利用根与系数关系可得另一根,最后根据平行
四边形对边相等即可计算。
25.(11分)(2017九上·虎林期中)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线y=﹣x+b与坐
标轴交于C,D两点,直线AB与坐标轴交于A,B两点,线段OA,OC的长是方程x2﹣3x+2=0的两个根(OA>OC).
(1)(3分)求点A,C的坐标;
(2)(3分)直线AB与直线CD交于点E,若点E是线段AB的中点,反比例函数y= (k≠0)的
图象的一个分支经过点E,求k的值;
(3)(5分)在(2)的条件下,点M在直线CD上,坐标平面内是否存在点N,使以点B,E,M,N
为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出满足条件的点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:x2﹣3x+2=(x﹣1)(x﹣2)=0,
∴x=1,x=2,
1 2
∵OA>OC,
∴OA=2,OC=1,
∴A(﹣2,0),C(1,0)
(2)解:将C(1,0)代入y=﹣x+b中,
得:0=﹣1+b,解得:b=1,
∴直线CD的解析式为y=﹣x+1.
∵点E为线段AB的中点,A(﹣2,0),B的横坐标为0,
∴点E的横坐标为﹣1.
∵点E为直线CD上一点,
∴E(﹣1,2).
将点E(﹣1,2)代入y= (k≠0)中,得:2= ,
解得:k=﹣2.
(3)解:假设存在,
设点M的坐标为(m,﹣m+1),
以点B,E,M,N为顶点的四边形是菱形分两种情况(如图所示):①以线段BE为边时,∵E(﹣1,2),A(﹣2,0),E为线段AB的中点,
∴B(0,4),
∴BE= AB= .
∵四边形BEMN为菱形,
∴EM= =BE= ,
解得:m= ,m=
1 2
∴M( ,2+ )或( ,2﹣ ),
∵B(0,4),E(﹣1,2),
∴N(﹣ ,4+ )或( ,4﹣ );
②以线段BE为对角线时,MB=ME,
∴ ,
解得:m=﹣ ,
3
∴M(﹣ , ),
∵B(0,4),E(﹣1,2),∴N(0﹣1+ ,4+2﹣ ),即( , ).
综上可得:坐标平面内存在点N,使以点B,E,M,N为顶点的四边形是菱形,点N的坐标为(﹣ ,
4+ )、( ,4﹣ )或( , )
【思路引导】(1)通过解方程x2﹣3x+2=0,可得OA、OC的长,再结合A、C两点的位置即可写出A、C
坐标;
(2)根据(1)中C的坐标可求出直线CD解析式,再根据线段AB两端点的横坐标可知中点E的横坐标,
结合直线CD的解析式即可求出点E坐标,从而求出反比例函数中的k值;
(3)设出点M的坐标,分线段BE是菱形边和对角线两种情况,利用菱形的四边都相等及对角线垂直平
分的性质,借助两点间距离公式即可列方程求解。
26.(10分)定义:只有一组对角是直角的四边形叫做损矩形,连接它的两个非直角顶点的线段叫做这个
损矩形的直径.
(1)(2分)如图1,损矩形ABCD,∠ABC=∠ADC=90°,则该损矩形的直径是线段 .
(2)(4分)在线段AC上确定一点P,使损矩形的四个顶点都在以P为圆心的同一圆上(即损矩形的
四个顶点在同一个圆上),请作出这个圆,并说明你的理由.友情提醒:“尺规作图”不要求写作法,但
要保留作图痕迹.
(3)(4分)如图2,△ABC中,∠ABC=90°,以AC为一边向形外作菱形ACEF,D为菱形ACEF的
中心,连接BD,当BD平分∠ABC时,判断四边形ACEF为何种特殊的四边形?请说明理由.若此时AB=3,BD= ,求BC的长.
【答案】(1)AC
(2)解:作图如图:
∵点P为AC中点,
∴PA=PC= AC.
∵∠ABC=∠ADC=90°,
∴BP=DP= AC,
∴PA=PB=PC=PD,
∴点A、B、C、D在以P为圆心, AC为半径的同一个圆上
(3)解:∵菱形ACEF,∴∠ADC=90°,AE=2AD,CF=2CD,∴四边形ABCD为损矩形,∴由(2)可
知,点A、B、C、D在同一个圆上.∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD=45°,∴ ,
∴AD=CD,
∴四边形ACEF为正方形.
∵BD平分∠ABC,BD= ,
∴点D到AB、BC的距离h为4,
∴S = AB×h=2AB=6,
ABD
△S = AB×BC= BC,S = BC×h=2BC,S = S = AC2= (BC2+9),
ABC BDC ACD 正方形ACEF
△ △ △
∵S =S +S =S +S ∴ BC+ (BC2+9)=6+2BC∴BC=5或BC=﹣3(舍去),
四边形ABCD ABC ADC ABD BCD
△ △ △ △
∴BC=5.
【完整解答】(1)解:只有一组对角是直角的四边形叫做损矩形,连接它的两个非直角顶点的线段叫做
这个损矩形的直径.因此AC是该损矩形的直径。
【思路引导】(1)根据矩形的直径概念即可得解;
(2)AC为Rt ABC和Rt ADC斜边,根据直角三角形斜边的中线等于先把的一半,可知AC的中点到四
边形ABCD四个△顶点的距离△相等,由此作相等AC的垂直平分线,与相等AC的交点即为所求;
(3)根据菱形的性质求出四边形ABCD为损矩形,再求出四边形ACEF为正方形,即可求出点D到AB、
BC的距离,进而求出△ABD,△ABC,△BDC的面积,然后根据S =S +S =S +S 求
四边形ABCD ABC ADC ABD BCD
△ △ △ △
解即可.
27.(10分)(2021九上·凌海期中)已知四边形ABCD是正方形,点P在线段BC上,点G在线段AD
上(P、G不与正方形顶点重合,且在CD的同侧), , 于点H,交直线AB于
点F,将线段PG绕点P逆时针旋转90°得到线段PE,连接EF.(1)(3分)求证: ;
(2)(3分)求证:四边形PEFD是菱形;
(3)(4分)若 , .求四边形PEFD的面积.
【答案】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=CD,∠A=∠C=∠ADC=90°,
∵DF⊥PG,
∴∠DHG=90°,
∴∠HGD+∠ADF=90°,
∠CDP+∠PDG=90°,
∵PD=PG,
∴∠PGD=∠PDG,
∴∠ADF=∠CDP,
∴△ADF≌△CDP(ASA),
∴DF=DP,
∵PD=PG,
∴DF=PG.
(2)证明:过点P作PM⊥AD于点M,则四边形CDMP是矩形,
∵线段PG绕点P逆时针旋转90°得到线段PE,∴∠EPG=90°,PE=PG,
∴PE=PD=DF而DF⊥PG,
∴DF∥PE,且DF=PE,
∴四边形PEFD为平行四边形,
∵DF=PD,
∴四边形PEFD为菱形.
(3)解:在Rt DCP中,CD=AB=3,PC=1,
△
∴DP= = ,
易知DM=MG=PC=1,.DG=2DM=2,
∵∠PMG=∠DHG=90°,∠DGH=∠PGM,
∴△DHG∽△PMG,
∴ = 即 = ,
∴GH= ,
∴PH=PG-GH= ,
由(1)知DF=PG,
∴四边形PEFD的面积=DF•PH= × =8.
【思路引导】(1)先求出 ∠PGD=∠PDG, 再利用ASA证明 △ADF≌△CDP ,最后求解即可;
(2)先求出 ∠EPG=90°,PE=PG, 再求出四边形PEFD为平行四边形, 最后证明求解即可;
(3)利用勾股定理,相似三角形的判定与性质,计算求解即可。