1
第01 讲菱形的性质与判定
课程标准
学习目标
1
理解菱形的概念,以及它与平行四边形之间的关
系;
2
探索并证明菱形的性质定理:菱形的四条边相
等,对角线互相垂直。
3
探索并证明菱形的判定定理:四边相等的四边形
是菱形,对角线互相垂直的平行四边形是菱形;
1. 菱形的定义
2. 菱形的性质
3. 会求菱形的面积
4. 菱形的判定.
知识点一:菱形的定义
有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.
2
要点:菱形的定义的两个要素:①是平行四边形.②有一组邻边相等.即菱形是一个平行四边形,然后增加一
对邻边相等这个特殊条件.
知识点二:菱形的性质
菱形除了具有平行四边形的一切性质外,还有一些特殊性质:
1.菱形的四条边都相等;
2.菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角.
3.菱形也是轴对称图形,有两条对称轴(对角线所在的直线),对称轴的交点就是对称中心.
常用结论:
(1)菱形是特殊的平行四边形,是中心对称图形,过中心的任意直线可将菱形分成完全全等的两部分.
(2)菱形的面积由两种计算方法:一种是平行四边形的面积公式:底×高;另一种是两条对角线乘积的一
半(即四个小直角三角形面积之和).实际上,任何一个对角线互相垂直的四边形的面积都是两条对角线乘
积的一半.
(3)菱形可以用来证明线段相等,角相等,直线平行,垂直及有关计算问题.
知识点三:菱形的判定
1.定义:有一组邻边相等的平行四边形是菱形.
2.对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
3.四条边相等的四边形是菱形.
要点:前两种方法都是在平行四边形的基础上外加一个条件来判定菱形,后一种方法是在四边形的基础上
加上四条边相等.
题型01
用菱形的性质求角度
1.如图,在菱形ABCD中,连接AC 、BD ,若
70
CDB
,则
ACD
的度数为(
)
A.40
B.30
C.20
D.50
3
【答案】C
【分析】本题主要考查了菱形的性质,以及求余角,设AC 、BD 相交于点O,由菱形的性质可得出
90
COD
,
在利用余角的定义即可求出答案.
【详解】解:设AC 、BD 相交于点O,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BD
AC
,
∴
90
COD
,
∵
70
CDB
,
∴
90
20
ACD
CDB
,
故选:C.
2.如图,在Rt
ABC
△
中,
90
ABC
.以点A 为圆心,AB 长为半径画弧,交AC 于点D ;分别以点B ,
D 为圆心,AB 长为半径画弧,两弧相交于点P ,连接PB ,PA ,PD .若
25
APB
,则
C
的大小为(
)
A.30
B.35
C.40
D.50
【答案】C
【分析】本题考查了菱形的性质,直角三角形中两个锐角互余,根据作图可得四边形ABPD 是菱形,进而
得出
2
50
CAB
APB
,即可求解.
【详解】解:根据作图可得AB
BP
DP
AD
,
∴四边形ABPD 是菱形,
∴
DPB
DAB
,
1
2
APB
DPB
,
∵
25
APB
,
∴
2
50
CAB
CAP
PAB
APB
,
4
∵Rt
ABC
△
中,
90
ABC
,
∴
90
50
40
C
.
故选:C.
3.如图,菱形ABCD中,AC 交BD 于O,CE
AB
于E ,连接OE ,若
110
DAB
,则
OEC
的度数
为
°.
【答案】35
【分析】本题考查了菱形的性质,直角三角形的性质,等腰三角形的性质,掌握菱形的性质是解题的关键.由
菱形的性质可得
1 180
70
55
2
CAB
ACB
,由直角三角形的性质可求解.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,
110
DAB
,AB
BC
,
∴
70
ABC
,
∴
1 180
70
55
2
CAB
ACB
,AO
CO
,
∵CE
AB
,
∴OE
OA
OC
,
90
AEC
,
∴
55
OEA
OAE
,
∴
90
55
35
OEC
,
故答案为:25.
4.如图,将菱形纸片ABCD折叠,使点B 落在AD 边的点F 处,折痕为CE ,若
80
D
,则
BCF
的度
数是
.
【答案】80/80 度
【分析】此题考查了菱形的性质,折叠的性质,等边对等角和平行线的性质,
5
首先根据平行的性质得到BC
CD
,由折叠得BC
CF
,然后求出CF
CD
,然后根据等边对等角和平行
线的性质求解即可.
【详解】∵四边形ABCD是菱形
∴BC
CD
由折叠可得,BC
CF
∴CF
CD
∴
80
CFD
D
∵四边形ABCD是菱形
∴AD
BC
∥
∴
80
BCF
DFC
.
故答案为:80.
题型02
用菱形的性质求线段长
1.如图,在菱形ABCD中,点E ,F 分别是AB ,AC 的中点.若
3
EF ,则菱形ABCD的周长是(
)
A.12
B.16
C.20
D.24
【答案】D
【分析】本题考查三角形的中位线和菱形的性质,熟练掌握相关知识点是解题的关键.利用三角形的中位
线定理以及菱形的性质进行计算即可.
【详解】解:∵E、F 分别是AB
AC
、
的中点,
∴EF 是ABC
的中位线,
∴
2
6
BC
EF
,
∴菱形的周长为:
24
4
6
,
故选:D.
2.如图,菱形ABCD的对角线
6
8
AC
BD
AE
BC
,
,
于点E ,则AE 的长是(
)
6
A.4.8
B.9.6
C.9.2
D.10
【答案】A
【分析】本题主要考查菱形的性质,勾股定理的运用,掌握菱形的性质,勾股定理的运算是解题的关键.
根据菱形的性质得出BO
CO
,
的长,在Rt BOC
中求出BC ,利用菱形面积等于对角线乘积的一半,也等于
BC
AE
,可得出AE 的长度.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴
1
3
2
CO
AC
,
1
4
2
BO
BD
,AO
BO
,
∴
2
2
5
BC
OB
OC
,
∴
1
1 6 8
24
2
2
ABCD
S
AC BD
菱形
,
∵
ABCD
S
BC
AE
菱形
,
∴
24
BC
AE
,
∴
4.8
AE
.
故选A
3.如图,菱形ABCD的对角线AC ,BD 相交于点O.若
60
ACB
,则BD
AC (
)
A.
2
B.3
C.
3
D.3 3
2
【答案】C
【分析】本题考查了菱形的性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理,先证ABC
是等边三角形,根据等
边三角形的性质和勾股定理即可求解.
【详解】解:四边形ABCD是菱形,
AB
BC
,
1
2
BO
DO
BD
,AC
BD
,
1
2
AO
CO
AC
,
∵
60
ACB
,
7
∴ABC
是等边三角形,
AC
BC
AB
,
设AB
AC
x
,则
1
2
AO
x
,
根据勾股定理得:
2
2
3
2
BO
AB
AO
x
,
∴
3
BD
x
,
3
3
BD
x
AC
x
,
故选:C.
4.在菱形ABCD中,对角线AC
BD
、
相交于O,若
6
AB
,
4
AC
,那么BD
.
【答案】8 2
【分析】本题考查了菱形的性质,勾股定理,其中菱形的性质是关键.根据题意画出图形,由菱形的性质,
得
1
2
2
2
OA
AC
BD
OB
,
,由勾股定理求得OB 即可.
【详解】解:如图,在菱形ABCD中,AC
BD
,
1
2
2
2
OA
AC
BD
OB
,
,
由鑀得
2
2
36
4
4 2
OB
AB
OA
,
则
2
8 2
BD
OB
;
故答案为:8 2 .
题型03
用菱形的性质求面积
1.如图,在菱形ABCD中,
4
AB
,
60
DAB
,则菱形的面积为(
)
A.
3
2
B.1
C.
3
D.8 3
8
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的性质、含30角的直角三角形的性质“30所对直角边等于斜边的一半”以及勾股
定理等知识,熟练掌握菱形的性质“菱形的四条边都相等,菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线
平分一组对角”和勾股定理“在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方”是
解题的关键.
由菱形的性质得
,
30 ,
OA
OC
BAO
AC
BD
,再由含30角的直角三角形的性质得
2
OB
,然后由勾股
定理求出OA的长,即可解决问题.
【详解】如图,BD 交AC 于点O,
∵四边形ABCD是菱形,
60
DAB
,
∴
1
,
,
30 ,
2
OA
OC OB
OD
BAO
DAB
AC
BD
,
∴
90
AOB
,
∴
1
2
2
OB
AB
,
∴
2
2
2
2
4
2
2 3
OA
AB
OB
,
∴
2
4 3
AC
OA
,
4
BD
,
∴菱形的面积为∶1
4 4 3
8 3
2
.
故选D.
2.如图,菱形ABCD的对角线AC 、BD 相交于点O,过点D 作DH
BC
于点H,连接OH ,若
4,
3
OA
OH
,
则
ABCD
S菱形
为(
)
9
A.6
B.8
C.12
D.24
【答案】D
【分析】本题主要考查菱形的性质、直角三角形斜边上的中线的性质,掌握相关性质并灵活应用是解题的
关键.
根据菱形的性质可知
8
AC
,由DH
BC
,可得
2
6
BD
OH
,从而即可求菱形的面积.
【详解】解:∵ABCD是菱形,
∴
2
8
AC
OA
,
2
2
BD
BO
DO
,
又∵DH
BC
,
∴
2
6
BD
OH
,
∴
1
1
6 8
24
2
2
ABCD
S
AC BD
菱形
,
故选D
3.菱形ABCD在平面直角坐标系中的位置如图所示,已知点A,B 的坐标分别为
5,0
和
0, 1
,点C,
D 在坐标轴上,则菱形ABCD的面积为
.
【答案】2 5
【分析】本题考查了菱形的性质,菱形的面积,熟练掌握菱形的性质是解决本题的关键.
根据菱形的对角线互相垂直且平分得到
2 5,
2
AC
BD
,再由菱形面积等于对角线乘积的一半求解即可.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴
1
1
,
2
2
OA
AC OB
BD
,
∵点A,B 的坐标分别为
5,0
和
0, 1
,
∴
5,
1
OA
OB
,
∴
2 5,
2
AC
BD
,
∴
1
1
2 5
2
2 5
2
2
ABCD
S
AC
BD
菱形
,
10
故答案为:2 5 .
4.菱形的周长为4 5 cm ,一条对角线长为4cm ,则菱形的面积是
2
cm .
【答案】4
【分析】本题考查了菱形的面积公式:两条对角线的积的一半,根据菱形的性质可知边长和另一条对角线
的长,然后利用菱形的面积计算公式可解.
【详解】作菱形ABCD,AC
BD
,则
5cm
AB
BC
CD
AD
,
一条对角线长为4cm ,
令
4cm
AC
,则
2cm
AO
,
由勾股定理得
2
2
2
2
5
2
1
BO
AB
AO
cm
,
2cm
DB
,
2
1
4
2
4cm
2
S
菱形
,
故答案为:4.
题型04
用菱形的性质证明
1.如图,在菱形ABCD中,点E 是边AD 上一点,延长AB 至点F,使BF
AE
,连接BE 、CF .求证:BE
CF
.
【答案】证明见解析
【分析】本题主要考查了菱形的性质,三角形全等的判定和性质,根据菱形的性质,证明
SAS
ABE
BCF
≌
,
得出BE
CF
即可.
【详解】证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD
BC
∥
,AB
BC
,
11
∴
A
CBF
,
在ABE
和
BCF
△
中,
AE
BF
A
CBF
AB
BC
,
∴
SAS
ABE
BCF
≌
,
∴BE
CF
.
2.如图,BD 是菱形ABCD的对角线,P 为边AB 上的点,过点P 作PQ
AD
∥
,交BD 于点M ,交CD 边于
点Q .求证:CQ
PM
.
【答案】见解析
【分析】本题考查了菱形的性质.首先判定四边形BPCQ 是平行四边形,得到BP
CQ
,然后利用等角对
等边得到PM
PB
,从而证得结论.
【详解】证明:四边形ABCD是菱形,
∴AB
CD
∥
,AD
BC
∥
,
∵PQ
AD
∥
,
∴PQ
BC
∥
,
四边形BPQC 是平行四边形,
BP
CQ
,
CBM
BMP
,
ABC
CBD
,
ABM
PMB
,
PB
PM
,
CQ
PM
.
3.如图,在菱形ABCD中,P 为对角线BD 上一点,点E 在边AD 上,连接PA ,PC ,PE ,且EP
AP
.求
证:CP
EP
.
12
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了菱形的性质,全等三角形的判定与性质,
利用菱形的性质可得AD
CD
,
ADP
CDP
,再证明
ADP
CDP
△
≌△
,问题随之得证.
【详解】证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD
CD
,
ADP
CDP
,
在
ADP
△
和
CDP
△
中,
AD
CD
,
ADP
CDP
,DP
DP
,
∴
ADP
CDP
△
≌△
SAS ,
∴AP
CP
,
∵EP
AP
,
∴CP
EP
.
题型05
菱形的判定与证明
1.已知,如图:在四边形ABCD中,如果AB
CD
BC
DA
,
,“华益必胜”,那么四边形ABCD是菱形.在
以上真命题中,“华益必胜”可以表示的条件是(
)
A.
A
C
B.AD
BC
∥
C.AB
BC
D.AB
DC
【答案】C
【分析】本题考查了真命题,菱形的判定等知识.熟练掌握真命题,菱形的判定是解题的关键.
由AB
CD
BC
DA
,
,可证四边形ABCD是平行四边形,由AB
BC
,可证四边形ABCD是菱形,然后判
断作答即可.
【详解】解:∵AB
CD
BC
DA
,
,
∴四边形ABCD是平行四边形,
13
∵AB
BC
,
∴四边形ABCD是菱形,
∴“华益必胜”可以表示的条件是AB
BC
,故C 符合要求;
∵
A
C
,AD
BC
∥
,AB
DC
,均无法证明四边形ABCD是菱形,
∴A、B、D 均不符合要求;
故选:C.
2.已知:在四边形ABCD中,AB
BC
CD
DA
,如图,求证,四边形ABCD是菱形.
证明:
AB
CD
,BC
DA
,
四边形ABCD是平行四边形,
又…………,
四边形ABCD是菱形
在以上证明过程中,“…………”可以表示的是(
)
A.
A
C
B.AD
BC
∥
C.AB
BC
D.AB
DC
【答案】C
【分析】根据菱形的定义判定即可,“有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形”,熟练掌握菱形的定义是解
题的关键.
【详解】根据“有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形”,可得“…………”可以表示的是AB
BC
.
故选C.
3.如图,在菱形ABCD中,E、F 是对角线AC 上的两点,连接DE 、DF ,请你添加一个条件,使
DAE
DCF
≌
.(不再添加辅助线和字母)
(1)你添加的条件是______;
(2)添加条件后,请证明DAE
DCF
≌
.
14
【答案】(1) AE
CF
(2)证明见解析
【分析】本题考查的是菱形的性质,全等三角形的判定与性质,熟记菱形的性质是解本题的关键;
(1)根据菱形的性质可得AD
CD
,
DAC
DCA
,再结合全等三角形的判定方法选择添加条件即可;
(2)证明AD
CD
,
DAC
DCA
,再结合添加的条件可得结论.
【详解】(1)解:添加的条件是:AE
CF
,
故答案为:AE
CF
;
(2)∵菱形ABCD,
∴AD
CD
,
∴
DAC
DCA
,
在DAE
与DCF
中,
DA
DC
DAE
DCF
AE
CF
,
∴
SAS
DAE
DCF
≌
.
题型05
菱形的性质与判定的综合应用
1.如图,以点A 为圆心,适当的长为半径画弧,交
A
两边于点M,N,再分别以M、N 为圆心,AM 的
长为半径画弧,两弧交于点B,连接MB
NB
,
.若
40
A
,则
MBN
(
)
A.40
B.50
C.60
D.140
【答案】A
【分析】本题考查了菱形的判定和性质.证明四边形AMBN 是菱形,即可求解.
【详解】解:由作图知AM
AN
BM
BN
,
∴四边形AMBN 是菱形,
∵
40
A
,
∴
40
MBN
A
,
故选:A.
15
2.如图,四边形ABCD中,AB
BC
CD
DA
,
80
B
,连接AC ,那么
ACD
的度数为(
)
A.45
B.50
C.55
D.60
【答案】B
【分析】先证明四边形ABCD是菱形,得到
1
2
AB
CD
ACD
BCD
∥
,∠
∠
,再求出
180
100
BCD
B
∠
∠
即可得到答案.
【详解】解:∵四边形ABCD中,AB
BC
CD
DA
,
∴四边形ABCD是菱形,
∴
1
2
AB
CD
ACD
BCD
∥
,∠
∠
,
∴
180
100
BCD
B
∠
∠
,
∴
1
50
2
ACD
BCD
,
故选B.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质与判定,熟知菱形的性质与判定条件是解题的关键.
3.如图,已知
AOB
,以点O为圆心,适当长为半径作圆弧,与角的两边分别交于C ,D 两点,分别以
点C ,D 为圆心,大于1
2 CD 长为半径作圆弧,两条圆弧交于
AOB
内一点E ,作射线OE .以点C 为圆心,
CO 长为半径作圆弧,恰好经点D ,与射线OE 交于点F ,连接CF ,DF .若
4 3
OF
,则四边形COFD的
面积为
.
【答案】8 3
【分析】连接CD 交OF 于点T ,由作图易知OCD
是等边三角形,OE 平分
COD
,先证明四边形CODF 是
16
菱形,求出CD 的长度,再根据“菱形的面积等于对角线乘积的一半”可得结论.
【详解】解:如图,连接CD 交OF 于点T .
由作图可知OC
OD
CD
,
OCD
△
是等边三角形,
60
COD
,
由作图可知OE 平分
COD
,
30
COF
DOF
,
CO
CF
,
CFO
COF
DOF
,
CF
OD
∥
,
CF
OD
,
四边形OCFD 是平行四边形,
CO
CF
,
四边形OCFD 是菱形,
OF
CD
,
1
2 3
2
OT
FT
OF
,
3
tan 30
2 3
2
3
CT
DT
OT
,
4
CD
,
菱形CODF 的面积
1
1
4 3
4
8 3
2
2
OF CD
.
故答案为:8 3 .
【点睛】本题考查了基本尺规作图,菱形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,等边三角形的判定和
性质,解题的关键是理解题意,灵活运用相关知识解决问题.
4.如图,在ABC
中,D,E 分别是AB
AC
,
的中点.
2
BE
DE
,延长DE 到点F,使得EF
BE
,连接CF .
17
(1)求证:四边形BCFE 是菱形;
(2)若
4
120
CE
BCF
,
,求菱形BCFE 的面积.
【答案】(1)见解析;
(2)
8 3
BCFE
S
菱形
.
【分析】本题考查菱形的判定和性质以及三角形中位线定理,以及菱形的面积的计算等知识点,掌握相关
知识是解题的关键.
(1)从所给的条件可知,DE 是ABC
中位线,所以DE
BC
∥
且2DE
BC
,所以BC 和EF 平行且相等,所
以四边形BCFE 是平行四边形,又因为BE
FE
,所以是菱形;
(2)
120
BCF
,所以
60
EBC
,所以菱形的边长也为4,求出菱形的高面积就可求.
【详解】(1)证明:∵D、E 分别是AB
AC
、
的中点,
∴DE
BC
∥
,且
2
BC
DE
,
又∵
2
BE
DE
EF
BE
,
,
∴EF
BC
EF
BC
,
∥
,
∴四边形BCFE 是平行四边形,
又∵BE
FE
,
∴四边形BCFE 是菱形.
(2)解:在菱形BCFE 中,
120
BCF
BEF
BE
BC
,
,
∴
180
120
60
EBC
,
∴EBC
是等边三角形.
∴
4
BE
BC
CE
,
过点E 作EG
BC
于点G,如图:
18
∴
2
BG .
∴
2
2
2
2
4
2
2 3
EG
BE
BG
,
∴
4 2 3
8 3
BCFE
S
BC EG
菱形
.
(测试时间45 分钟)
1.在
ABCD
中,AC 、BD 是对角线,补充一个条件使得四边形ABCD为菱形,这个条件可以是(
)
A.AC
BD
B.AC
BD
C.AB
AC
D.
90
ABC
【答案】B
【分析】本题考查了菱形的判定.根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形即可判断.
【详解】解:添加一个条件为AC
BD
,理由如下:
四边形ABCD是平行四边形,AC
BD
,
平行四边形ABCD是菱形.
故选:B.
2.如图,剪两张对边平行且宽度相同的纸条随意交叉叠放在一起,转动其中一张,重合部分构成一个四边
形,则下列结论中不一定成立的是(
)
A.
ABC
ADC
,
BAD
BCD
B.AB
BC
C.AB
CD
,AD
BC
D.
180
DAB
BCD
【答案】D
19
【分析】本题考查了菱形的判定与性质.注意:“邻边相等的平行四边形是菱形”,而非“邻边相等的四边形
是菱形”.首先可判断重叠部分为平行四边形,且两条纸条宽度相同;再由平行四边形的等积转换可得邻边
相等,则四边形ABCD为菱形.所以根据菱形的性质进行判断.
【详解】解四边形ABCD是用两张等宽的纸条交叉重叠地放在一起而组成的图形,
∴AB
CD
∥
,AD
BC
∥
,
四边形ABCD是平行四边形(对边相互平行的四边形是平行四边形);
过点A 分别作BC ,CD 边上的高为AE ,AF .则
AE
AF
(两纸条相同,纸条宽度相同);
平行四边形ABCD中,
ABC
ACD
S
S
,即
BC
AE
CD
AF ,
BC
CD
,即AB
BC
.故B 正确;
平行四边形ABCD为菱形(邻边相等的平行四边形是菱形).
ABC
ADC
,
BAD
BCD
(菱形的对角相等),故A 正确;
AB
CD
,AD
BC
(平行四边形的对边相等),故C 正确;
如果四边形ABCD是矩形时,该等式成立.故D 不一定正确.
故选:D.
【点睛】
3.如图,在菱形ABCD中,作FE 垂直平分AB ,垂足为E ,交AC 于点F ,连接DF ,若
CDF
,则
CAB
等于(
)
A.2
B.45
C.30
2
D.60
3
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的性质和线段的垂直平分线的性质,根据菱形的性质求出
20
2
DAB
DAC
AD
CD
,
;再根据垂直平分线的性质得出AF
DF
,利用三角形内角和定理可以求得
3
180
CAD
CDF
,从而得到
DAC
的度数,即可求解.
【详解】解:如图,连接BD
BF
、
,
,
∵四边形ABCD是菱形,
AD
CD
,
DAC
DCA
,
EF
垂直平分AB
AC
,
垂直平分BD ,
AF
BF
BF
DF
,
,
AF
DF
,
FAD
FDA
,
180
DAC
ADF
DCA
CDF
,即3
180
DAC
CDF
,
CDF
,
3
180
DAC
,则
60
3
DAC
,
60
3
DA
C
C
AB
,
故选:D.
4.如图是由5 个边长为1,且一个内角为60的小菱形拼成的图形,P 是其中4 个小菱形的公共顶点.佳佳
想到:“一条直线经过平行四边形对角线的交点,则这条直线平分该平行四边形的面积”就将该图形沿着过点
P 的某条直线剪一刀,把这五个菱形组成纸片剪成了面积相等的两部分,则剪痕的长度是()
A.
3
B.13
C.13
3
D.2 7
3
【答案】B
【分析】本题考查了图形的剪拼,中心对称的性质,勾股定理的应用,熟练掌握中心对称的性质是解题的
21
关键.根据中心对称的性质即可作出剪痕,由三角形全等的性质即可证得QF
AP
=
,利用勾股定理即可求
得.
【详解】解:如图,连接最左侧菱形的对角线交于点O,作直线OP ,交CB 延长线于点A,交最左侧菱形
对边分别于点
,
Q N ,交最右侧上方菱形一边于点F,过点P 作PG
CD
,垂足为G,
菱形是中心对称图形,
经过P、O 的直线则把它剪成了面积相等的两部分,
由中心对称图形可知
,
MNP
EFP
MNO
BQO
≌
≌
,
BQ
MN
,
MP
AC
∥
,
A
MPN
,
180
60
120
ABQ
PMN
Ð
= Ð
=
°-
°=
°
,
MNP
BQA
≌
,
MNP
BQA
EFP
≌
≌
,
∴
,
1
AQ
PF AB
PE
=
=
= ,
∴QF
AP
=
,
90
30
CPG
PCD
Ð
=
°-Ð
=
°,
1
1
2
2
CG
CP
\
=
=
,
2
2
3
2
PG
CP
CG
\
=
-
=
,
7
2
AG
2
2
2
2
7
3
13
2
2
AP
AG
PG
,
∴
13
QF =
,
故选:B.
5.如图,
ABCD
的对角线AC
BD
,
相交于点O,点E 为边BC 的中点,连接EO并延长交边AD 于点F,
60
ABC
,
2
BC
AB
.下列结论错误的是(
)
22
A.AB
AC
B.
4
AD
OE
C.四边形AECF 为菱形
D.
BOE
ABC
S
S
【答案】D
【分析】通过判定ABE
为等边三角形求得
60
∠BAE
,利用等腰三角形的性质求得
30
EAC
,从而判
断①;利用有一组邻边相等的平行四边形是菱形判断③,然后结合菱形的性质和含30直角三角形的性质判
断②;根据三角形中线的性质判断④.
【详解】解:点E 为边BC 的中点,
2
2
BC
BE
CE
,
又
2
BC
AB
,
AB
BE
,
60
ABC
,
ABE
为等边三角形,
60
BAE
BEA
,AE
BE
CE
,
30
EAC
ECA
,
90
BAC
BAE
EAC
,
即AB
AC
,故选项A 正确;
在
ABCD
中,AD
BC
∥
,AO
CO
,
CAD
ACB
,
在AOF
和COE
中,
CAD
ACB
OA
OC
AOF
COE
,
ASA
AOF
COE
≌
AF
CE
,
四边形AECF 为平行四边形,
23
AE
CE
,
四边形AECF 为菱形,故选项C 正确;
AC
EF
,
在Rt
COE
△
中,
30
ECA
,
1
1
1
2
4
4
OE
CE
BC
AD
=
=
=
,
4
AD
OE
,故选项B 正确;
在
ABCD
中,AO
CO
,
又点E 为边BC 的中点,
1
1
2
4
BOE
BOC
ABC
S
S
S
,故选项D 错误,
故选:D.
【点睛】本题考查平行四边形的性质,等边三角形的判定和性质,菱形的判定和性质,含30角的直角三角
形的性质,三角形的中线性质,掌握菱形的判定是解题关键.
6.如图1,在菱形ABCD中,对角线AC
BD
,
交于点O,
=60
ACB
,
1
1
3
AM
AN
AB
,点P 沿BD 从
点B 匀速运动到点D.设点P 的运动距离为x,PM
PN
y
,图2 是点P 运动时y 随x 变化的函数关系图
象,则图2 中最低点的横坐标a 的值为(
)
A.2 3
B.3
2
C.3 3
2
D.3
【答案】C
【分析】本题主要考查菱形的性质、勾股定理、等边三角形的性质等,作点N 关于BD 的对称点N,连接MN
交BD 于点P,连接NN
PN
MN
,
,
,由菱形的性质可知,点N 与点N关于BD 对称,根据两点之间线段最
短可知,当M、P、N三点共线时,PM
PN
的最小值为MN,再根据勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,作点N 关于BD 的对称点N,连接MN交BD 于点P,连接NN
PN
MN
,
,
,
24
∵四边形ABCD为菱形,
=60
ACB
,
1
1
3
AM
AN
AB
,
∴
ACB
△
是等边三角形,
3
AC
BC
AB
,
3
2
AO
OC
,
∵四边形ABCD为菱形,
∴点N在CD 上,AC
BD
,
∴BD 垂直平分NN,
∴PN
PN
NN
AC
=
,
∥
,
∴PM
PN
PM
PN
=
,
∴当M、P、N三点共线时,PM
PN
的最小值为MN,此时点P
O
、
重合,
在Rt
BCO
△
中,
2
2
3 3
2
BO
BC
OC
,
即
3 3
2
a
.
故选:C.
7.如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC 的顶点A 的坐标是
3,1 .若顶点B 在第一象限的角平分线上,
则点B 的坐标是
.
【答案】
4,4
【分析】此题考查了菱形的性质、勾股定理、等腰三角形的判定和性质,过点B 作BE
x
⊥轴于点E,过点A
作AD
x
轴于点D,过点A 作AF
BE
⊥
于点F,则四边形ADEF 是矩形,得到
1,
AD
EF
AF
DE
x
,
勾股定理得到
10
AB
OA
,则
3
BE
OE
x
,得到
2
BF
BE
EF
x
,在Rt ABF
中,由勾股定理
25
得到
2
2
2
2
10
x
x
,求出
1
AF
DE
,则
3 1
4
OE
BE
OD
DE
,即可得到点B 的坐标.
【详解】解:过点B 作BE
x
⊥轴于点E,过点A 作AD
x
轴于点D,过点A 作AF
BE
⊥
于点F,
∵点A 的坐标是
3,1
∴
1,
3
AD
OD
,
∴
2
2
10
OA
AD
OD
∵
90
ADE
BED
AFE
,
∴四边形ADEF 是矩形,
∴
1,
AD
EF
AF
DE
x
,
∵四边形OABC 是菱形,
∴
10
AB
OA
∵顶点B 在第一象限的角平分线上,
∴
45
BOE
,
∴
BOE
△
是等腰直角三角形,
∴
3
BE
OE
x
,
∴
2
BF
BE
EF
x
,
在Rt ABF
中,
2
2
2
AF
BF
AB
,
即
2
2
2
2
10
x
x
,
解得
1
2
1,
3
x
x
(不合题意舍去)
∴
1
AF
DE
,
∴
3 1
4
OE
BE
OD
DE
,
∴点B 的坐标为
4,4 ,
故答案为:
4,4
26
8.如图,在菱形ABCD中,点E,F,G 分别在AC ,BC ,AB 上,EF
AB
∥
,EG
BC
∥
.若菱形ABCD
的边长为6,则EF
EG
的长为
.
【答案】6
【分析】本题考查了菱形的性质、等腰三角形的判定与性质、平行四边形的判定与性质,由菱形的性质得
出AB
BC
,由等边对等角得出
BAC
BCA
,证明四边形BFEG 为平行四边形,
AEG
ACB
,得出
EF
BG
,
GAE
GEA
,从而推出GE
AG
,即可得解.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴
6
AB
BC
,
∴
BAC
BCA
,
∵EF
AB
,EG
BC
,
∴四边形BFEG 为平行四边形,
AEG
ACB
,
∴EF
BG
,
GAE
GEA
,
∴GE
AG
,
∴
6
EF
EG
BG
AG
AB
,
故答案为:6 .
9.如图,在边长为2 的菱形ABCD中,
120
B
,点M 是AD 的中点,连接MC ,将菱形ABCD翻折,使
点A 落在线段CM 上的点E 处,折痕交AB 于点N,则线段EC 的长为
.
【答案】
7
1
【分析】过点M 作MF
DC
,交CD 于点F,解直角三角形得出
,
MF FD 的长,再根据勾股定理求得MC ,
即可解答.
【详解】解:如图所示,过点M 作MF
DC
,交CD 于点F,
27
∵在边长为2 的菱形ABCD中,
120
ABC
,
120
ADC
,
60
FDM
,
30
FMD
,
MF
FD
,点M 为AD 的中点,
∴
1
1
1
2
2
MD
AD
CD
,
∴
1
1
2
2
FD
MD
,
∴
2
2
3
2
FM
MD
FD
,
∴
2
2
2
2
5
3
7
2
2
MC
FC
FM
,
将菱形ABCD翻折,使点A 的对应点E 落在MC 上,
1
ME
AM
,
∴
7
1
EC
MC
ME
.
故答案为:
7
1
.
【点睛】本题考查了含有30角的直角三角形的性质,菱形的性质,勾股定理,翻折的性质等知识,正确画
出辅助线是解题的关键.
10.如图,四边形ABCD是边长为2 的菱形,
120
B
,将菱形ABCD绕点A 逆时针旋转,使点B 的对应
点B落在对角线AC 上,则
DAB
,B C
交CD 于点E,则四边形DAB E
的面积等于
.
【答案】
30
3
3
/
3
3
28
【分析】本题考查菱形的性质,旋转的性质,根据菱形的对角线平分一组对角,即可得出
DAB
的度数,
利用
ADC
△
的面积减去CEB
的面积求出四边形DAB E
的面积即可.
【详解】解:连接BD ,交AC 于点O,
∵四边形ABCD是边长为2 的菱形,
120
B
,
∴
1
,
,
2
AD
BC
DAC
DAB AC
BD
∥
,
∴
60
DAB
,
∴
30
DAC
,
60
BCD
,
30
DCA
,
ABD
△
为等边三角形,
∴
2
BD
AB
,
∴
2
2
1,
3
BO
OA
AB
OB
,
∴
2 3
AC
,
∵将菱形ABCD绕点A 逆时针旋转,使点B 的对应点B落在对角线AC 上,
∴
30
DAB
DAC
,
2
AB
AB
,
120
AB C
∴
60 ,
2 3
2
CB E
B C
AC
AB
,
∵
30
DCA
,
∴
90
B EC
,
∴
1
3 1
2
B E
B C
,
3
3
3
CE
B E
,
∴四边形DAB E
的面积等于
1
1
2 3 1
3
1 3
3
3
2 3
3
3
3
2
2
ADC
B EC
S
S
;
故答案为:30;3
3
.
11.如图,点E ,F 分别在菱形ABCD的边BC ,CD上,连接AE 、AF .请从以下两个选项中①BE
DF
;
②
AEB
AFD
,选择一个合适的选项作为已知条件,使
BAE
DAF
.
29
(1)你添加的条件是________;(填序号,填一个即可)
(2)根据你添加的条件进行证明.
【答案】(1)①或②(2)见解析
【分析】本题主要考查了菱形的性质及全等三角形的判定及性质,熟练掌握全等三角形的判定及性质是解
题的关键.
(1)根据菱形的性质以及全等三角形的判定及性质选择即可;
(2 )选择①,证明
SAS
ABE
ADF
≌
,可得
BAE
DAF
.选择②,证明
AAS
ABE
ADF
≌
,可得
BAE
DAF
.
【详解】(1)解:∵选①或②都可得
BAE
DAF
,
∴可选①或②,
故答案为:①或②;
(2)证明:选择①,
四边形ABCD是菱形,
B
D
,AB
AD
,
在ABE
和
ADF
△
中,AB
AD
,
B
D
,BE
DF
,
SAS
ABE
ADF
≌
,
BAE
DAF
.
选择②,
四边形ABCD是菱形,
B
D
,AB
AD
,
在ABE
和
ADF
△
中,AB
AD
,
B
D
,
AEB
AFD
,
AAS
ABE
ADF
≌
,
BAE
DAF
.
12.如图,已知
ABCD AD
AB
,连接AC .
30
(1)请用无刻度的直尺和圆规作图(保留作图痕迹,不写作法)
作AC 的垂直平分线
,
MN 分别交
,
,
AD BC AC于点M,N,O,连接CM 和AN ;
(2)在(1)的条件下,若四边形AMCN 的周长为16,求AM 的长.
【答案】(1)详见解析2)4
【分析】此题考查了菱形的性质和判定,线段垂直平分线的作图和性质,全等三角形的判定和性质,证明
四边形AMCN 是菱形是解题的关键.
(1)按照垂直平分线的作图方法作图即可;
(2)证明
AAS
AOM
CON
≌
,则AM
CN
.又由AM
CN
∥
即可证明四边形AMCN 是平行四边形.由
MN 垂直平分线段AC 得到AM
CM
,即可证明四边形AMCN 是菱形,根据菱形的周长即可求出AM 的长.
【详解】(1)如图所示:
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD
CB
AO
OC
,
.
∴
AMO
CNO
.
又∵
AOM
CON
,
∴
AAS
AOM
CON
≌
,
∴AM
CN
.
又∵AM
CN
∥
,
∴四边形AMCN 是平行四边形.
∵MN 垂直平分线段AC ,
∴AM
CM
.
∴四边形AMCN 是菱形,
∴四边形AMCN 的周长
4
16
AM
.
31
∴
4
AM
.
13.如图,在
ABCD
中,CE 平分
BCD
,交AD 于点E,DF 平分
ADC
,交BC 于点F,CE 与DF 交
于点P,连接EF .
(1)求证:四边形CDEF 是菱形;
(2)若
60
DCE
,
2
EC
,求菱形CDEF 的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)2 3
【分析】本题主要考查了菱形的性质与判定,平行四边形的性质,等角对等边,勾股定理等等:
(1)利用平行四边形的性质和角平分线的定义可求得CF
CD
DE
,可证得结论;
(2)利用菱形的性质得到CE
DF
,
1
2
1
2
DF
DP
PE
CE
,
,再由含30 度角的直角三角形的性质得到
2
2
DE
PE
,则
2
2
3
PD
DE
PE
,即可得到
2
2 3
DF
PD
,则
1
2 3
2
CDEF
S
CE DF
菱形
.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD
BC
∥
,
∴
EDF
DFC
=
,
∵DF 平分
ADC
,
∴
EDF
CDF
,
∴
DFC
CDF
,
∴CD
CF
,
同理可得CD
DE
,
∴CF
DE
,且CF
DE
∥
,
∴四边形CDEF 为平行四边形;
∵CD
DE
,
∴四边形CDEF 为菱形;
(2)解:∵四边形CDEF 为菱形,
32
∴CE
DF
,
1
2
1
2
DF
DP
PE
CE
,
,
∵
60
DCE
,
∴
30
EDP
,
∴
2
2
DE
PE
,
∴
2
2
3
PD
DE
PE
,
∴
2
2 3
DF
PD
,
∴
1
2 3
2
CDEF
S
CE DF
菱形
.
14.如图1,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)如图2,若DM
BF
交BF 于点M ,且
6
AC
,
4
OM
,求菱形的边长.
【答案】(1)见解析(2)5
【分析】本题考查了菱形的判定与性质,勾股定理,直角三角形斜边上中线的性质,熟练掌握菱形的性质
是解题的关键.
(1)由平行线的性质及角平分线的定义证出AD
BC
,得出四边形ABCD是平行四边形,根据菱形的判定
定理可得出结论;
(2)由直角三角形的性质
4
OD
,由勾股定理可得出答案.
【详解】(1)证明:
AC
平分
BAD
,
BAC
DAC
,
又
AE
BF
∥
,
DAC
ACB
BAC
,
AB
BC
,
同理,BD 平分
ABC
,
ABD
CBD
,
又
AE
BF
∥
,
33
CBD
ADB
ABD
,
AB
AD
,
AB
BC
,AB
AD
,
AD
BC
,
AD
BC
,
四边形ABCD是平行四边形,
AB
AD
,
四边形ABCD是菱形;
(2)解:菱形ABCD中,
6
AC
,
4
OM
,DM
BF
,
OD
OC
,
3
OC
,
4
OB
OD
OM
,
2
2
2
2
3
4
5
CD
OD
OC
.
15.如图1,两个全等的直角三角形ABC 和DEF 的斜边AC 和DF 在同一直线上,AB
DE
,将DEF
沿
直线AC 平移,并连结AE ,BD .
(1)【基础巩固】
求证:在DEF
沿直线AC 平移过程中,四边形ABDE 是平行四边形;
(2)【操作思考】
如图2,已知
4
AB
,
2
BC
,当DEF
沿AC 平移到某一个位置时,四边形ABDE 为菱形,求此时AF 的
长;
(3)【拓展探究】
如图3,连结BE ,若四边形ABDE 为菱形,且BE
CD
,求
BAC
的度数.
【答案】(1)见解析
(2) 6 5
5
(3)22.5
【分析】(1)根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形即可解决问题;
34
(2)设
2
AF
DC
x
,根据勾股定理,建立方程求解即可;
(3)延长BC 交DE 于点H ,证明
(AAS)
CDH
EBH
△
≌△
,得DH
BH
,所以
BDH
△
是等腰直角三角形,然
后根据菱形的性质即可解决问题.
【详解】(1)证明:
ABC
DEF
≌
,
AB
DE
,
BAC
EDF
,
AB
DE
,
四边形ABDE 是平行四边形;
(2)解:
90
ABC
,
4
AB
,
2
BC
,
2
2
2
2
4
2
2 5
AC
AB
BC
,
如图2,连接BE 交AD 于点O,
四边形ABDE 是菱形,
4
AE
AB
,AD
BE
,
1
2
AO
AD
,
1
1
2
2
ABC
S
AC OB
AB BC
△
,
2 5
4
2
OB
,
4 5
5
OB
,
设
2
AF
DC
x
,
2 5
2
AD
AC
CD
x
,
1
5
2
AO
AD
x
,
90
AOB
,
2
2
2
AB
OB
AO
,
2
2
2
4 5
4
(
)
( 5
)
5
x
,
整理得
2
64
2 5
5
5
x
x
,
35
解得:
3 5
5
x
或
11 5
5
x
(舍去),
3 5
6 5
2
2
5
5
AF
x
.
当
6 5
5
AF
时,四边形ABDE 能成为菱形;
(3)解:如图3,连结BE ,延长BC 交DE 于点H ,
四边形ABDE 为菱形,
AB
DE
,AD
BE
,
90
DHC
ABC
,
90
CDH
DEB
HBE
,
CD
BE
,
(AAS)
CDH
EBH
△
≌△
,
DH
BH
,
BDH
是等腰直角三角形,
45
BDH
,
四边形ABDE 为菱形,
1
22.5
2
BDA
BDH
,
22.5
BAC
BDA
.
【点睛】本题是四边形综合题,考查了平行四边形的判定与性质,平移的性质,菱形的性质,全等三角形
的判定与性质,勾股定理,平行线的判定与性质等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
16.如图,在四边形ABCD中,AB
CD
∥
,AB
AD
,对角线AC ,BD 交于点O,AC 平分
BAD
,过点
C 作CE
AB
交AB 的延长线于点E ,连接OE .
36
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若
5
AB
,
2
BD ,求OE 的长;
(3)在(2)的条件下,已知点M 是线段AC 上一点,且
2
DM
,则CM 的长为_______.
【答案】(1)见解析
(2)2
(3)3 或1
【分析】此题主要考查了菱形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,勾股定理;
(1)先判断出
OAB
DCA
,进而判断出
DCA
DAC
,得出CD
AD
AB
,即可得出结论;
(2)先判断出OE
OA
OC
,再求出
1
OB ,利用勾股定理求出OA ,即可得出结论;
(3)先根据勾股定理求出OM ,再结合图形即可求出CM .
【详解】(1)证明:∵AB
CD
∥
,
OAB
DCA
,
AC
为
DAB
的平分线,
OAB
DAC
,
DCA
DAC
,
CD
AD
AB
,
∵AB
CD
∥
,
四边形ABCD是平行四边形,
AD
AB ,
平行四边形ABCD是菱形;
(2)解:四边形ABCD是菱形,
OA
OC
,BD
AC
,
CE
AB
,
OE
OA
OC
,
2
BD
,
37
1
1
2
OB
BD
,
在Rt
AOB
△
中,
5
AB
,
1
OB ,
2
2
5 1
2
OA
AB
OB
,
2
OE
OA
;
(3)解:如图,
在(2)的条件下,
1
1
2
OD
BD
,
2
OA
OC
∵
2
DM
,
∴
2
2
2
2
2
1
1
OM
DM
OD
,
∴
2 1
3
CM
OC
OM
或
2 1 1
CM
OC
OM
故答案为:3 或1.
17.如图,在Rt
ABC
△
中,
90
B
Ð
=
°,
5 3
BC
,
30
C
.点D 从点C 出发沿CA 方向以每秒2 个单位
长的速度向A 点匀速运动,同时点E 从点A 出发沿AB 方向以每秒1 个单位长的速度向点B 匀速运动,当
其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D、E 运动的时间是t 秒
0
t
.过点D 作DF
BC
于点F,连接DE
EF
、
.
(1) AC 的长是_______,AB 的长是_______.
(2)在D、E 的运动过程中,线段EF 与AD 的关系是否发生变化?若不变化,那么线段EF 与AD 是何关系,
并给予证明.若变化,请说明理由.
(3)四边形AEFD 能够成为菱形吗?如果能,求出相应的t 值;如果不能,说明理由.
(4)当t 为何值,CDF
的面积是2 3 ?
【答案】(1)10,5
38
(2)不变化,EF 与AD 平行且相等;
(3)能,当
10
3
t
秒时,四边形AEFD 为菱形;
(4)当
2
t
秒时,CDF
的面积是2 3 .
【分析】(1)根据直角三角形的性质可得
2
10
AC
AB
,再由勾股定理,即可求解;
(2)根据直角三角形的性质可得
1
2
DF
CD
t
,再证明四边形AEFD 为平行四边形,即可求解;
(3)根据菱形的判定可得当AE
AD
时,平行四边形AEFD 为菱形,得到关于t 的方程,即可求解;
(4)由
2
DC
t
,
30
C
,求得DF
t
,
3
CF
t
,利用三角形面积公式列式计算即可求解.
【详解】(1)解:∵
90
B
Ð
=
°,
5 3
BC
,
30
C
,
∴
2
AC
AB
,
由勾股定理得:
2
2
2
2
2
2
2
5 3
C
A
B
AC
B
AB
AB
;
解得
5
AB
,
10
AC
,
故答案为:10,5;
(2)解:EF 与AD 平行且相等.
证明:由题意得:
2 ,
DC
t AE
t
,
在
DFC
△
中,
90
30
DFC
C
,
,
∴
1
2
DF
CD
t
.
又∵AE
t
,
∴AE
DF
,
∵
,
AB
BC DF
BC
,
∴AE
DF
∥
,
∴四边形AEFD 为平行四边形,
∴EF 与AD 平行且相等;
(3)解:四边形AEFD 能够成为菱形.理由如下:
由(2)知:四边形AEFD 为平行四边形,
∵
10
2
AC
DC
t
,
,
∴
10
2
AD
AC
DC
t
.
当AE
AD
时,平行四边形AEFD 为菱形,
39
即
10
2
t
t
,
解得:
10
3
t
.
即当
10
3
t
秒时,四边形AEFD 为菱形;
(4)解:∵
2
DC
t
,
30
C
,
∴DF
t
,
3
CF
t
,
由题意得1
2 3
2 DF
CF
,即1
3
2 3
2 t
t
,
解得
2
t (舍去负值),
∴当
2
t
秒时,CDF
的面积是2 3 .
【点睛】本题主要考查了直角三角形的性质,菱形的判定,平行四边形的判定和性质,勾股定理,熟练掌
握直角三角形的性质,菱形的判定,平行四边形的判定和性质是解题的关键.