
?八年級下冊數(shù)學(xué)《第十八章 平行四邊形》
18.4 菱形的性質(zhì)和判定
題型一 利用菱形的性質(zhì)求角度
【例題1】(2022秋?南海區(qū)期末)如圖,AC為菱形ABCD的對角線,已知∠ADC=140°,則∠BCA等于( )
A.40° B.30° C.20° D.15°
【變式1-1】(2022秋?豐城市校級期末)如圖,菱形ABCD中對角線相交于點O,AB=AC,則∠ADB的度數(shù)是( ?。?br />
A.30° B.40° C.50° D.60°
【變式1-2】(2022秋?碑林區(qū)校級期末)如圖,菱形ABCD的周長是40cm,對角線AC為10cm,則菱形相鄰兩內(nèi)角的度數(shù)分別為 ?。?br />
【變式1-3】(2023?博羅縣校級開學(xué))如圖,四邊形ABCD是菱形,對角線AC、BD相交于點O,過點D作DH⊥AB于點H,連接OH,∠CAD=20°,則∠DHO的度數(shù)是( ?。?br />
A.20° B.25° C.30° D.35°
【變式1-4】(2022春?香坊區(qū)校級期中)已知,在菱形ABCD中,∠ABC=100°,對角線AC和BD相交于點O,在AC上取點P,連接PB、PD,若∠PBD=20°,則∠PDC的度數(shù)為 ?。?br />
【變式1-5】如圖所示,在菱形ABCD中,E、F分別是BC、CD上的點,且∠B=∠EAF=60°,∠BAE=24°,求∠CEF的度數(shù).
題型二 利用菱形的性質(zhì)求線段長
【例題2】(2022秋?山亭區(qū)期末)如圖,菱形ABCD的對角線AC與BD相交于點O,點E為AD的中點,連接OE,∠ABC=60°,BD=43,則OE= .
【變式2-1】(2022秋?滕州市校級期末)如圖,菱形ABCD的對角線AC、BD相交于點O,過點D作DH⊥AB于點H,連接OH,若OA=8,S菱形ABCD=64,則OH的長為( ?。?br />
A.45 B.8 C.4 D.25
【變式2-2】(2021秋?嶗山區(qū)校級月考)如圖,四邊形ABCD是菱形,AB=10,AC:BD=3:4,DH⊥AB于H,則DH等于( ?。?br />
A.245 B.485 C.5 D.4
【變式2-3】(2023?雁塔區(qū)校級一模)如圖,在菱形ABCD中,對角線AC、BD相交于點O,點E在線段BO上,連接AE,若CD=3BE,∠DAE=∠DEA,EO=1,則線段AE的長為 6 .
【變式2-4】(2022秋?朝陽區(qū)校級期末)如圖,菱形ABCD的周長為20,面積為24,P是對角線BD上一點,分別作P點到直線AB、AD的垂線段PE、PF,則PE+PF等于 .
【變式2-5】(2023?漢陽區(qū)校級一模)如圖,菱形ABCD的邊長為4,∠BAD=60°,過點B作BE⊥AB交CD于點E,連接AE,F(xiàn)為AE的中點,H為BE的中點,連接FH和CF,CF交BE于點G,則GF的長為( ?。?br />
A.3 B.5 C.23 D.192
題型三 利用菱形的性質(zhì)求周長或面積
【例題3】(2022秋?峰峰礦區(qū)校級期末)如圖,在菱形ABCD中,對角線AC,BD相交于點O,若∠BAD=60°,AC=23,則菱形ABCD的周長為( ?。?br />
A.8 B.43 C.6 D.4
【變式3-1】(2022秋?武侯區(qū)期末)在菱形ABCD中,若對角線AC=2,BD=8,則菱形ABCD的面積是
【變式3-2】(2022秋?朝陽區(qū)校級期末)如圖,在菱形ABCD中,對角線AC,BD相交于點O,點E為CD的中點.若OE=4,則菱形ABCD的周長為( ?。?br />
A.48 B.32 C.24 D.16
【變式3-3】(2022秋?陽山縣期中)如圖,菱形ABCD的對角線AC、BC相交于點O,E、F分別是AB、BC邊上的中點,連接EF,著EF=3,BD=4,則菱形ABCD的周長為( )
A.4 B.46 C.47 D.28
【變式3-4】(2022秋?碑林區(qū)校級期中)如圖,已知菱形的兩條對角線AC與BD長分別是12和16,則這個菱形的面積是( ?。?br />
A.192 B.48 C.96 D.40
【變式3-5】(2022秋?峰峰礦區(qū)校級期末)如圖,四邊形ABCD是菱形,O是兩條對角線的交點,過O點的三條直線將菱形分成陰影和空白部分.當菱形的兩條對角線的長分別為6和8時,則陰影部分的面積為( ?。?br />
A.48 B.24 C.12 D.6
【變式3-6】(2022春?巨野縣校級月考)若菱形ABCD的周長為8,∠A:∠B=1:2,則菱形的面積
為( ?。?br />
A.3 B.33 C.43 D.23
題型四 利用菱形的性質(zhì)進行證明
【例題4】(2022秋?臨渭區(qū)期末)已知:如圖,在菱形ABCD中,E、F分別是邊AB和BC上的點,且∠ADE=∠CDF,求證:BE=BF.
【變式4-1】(2021秋?楚雄州期末)如圖,在菱形ABCD中,E是對角線AC上的一點.連BE,DE,求證:BE=DE.
【變式4-2】(2021秋?武功縣期末)如圖,在菱形ABCD中,對角線AC,BD相交于點O,E,F(xiàn)在對角線BD上,且BF=DE,連接AE,AF.求證:AE=AF.
【變式4-3】(2022秋?渭濱區(qū)校級月考)如圖,在菱形ABCD中,點E,F(xiàn)分別在邊AB,BC上,AE=CF,DE,DF分別與AC交于點M,N.求證:DM=DN.
【變式4-4】(2022秋?榆陽區(qū)校級期末)如圖,已知四邊形ABCD是菱形,且AE⊥BC于點E,AF⊥CD于點F.
(1)求證:AE=AF;
(2)若AB=10,CE=4,求菱形ABCD的面積.
【變式4-5】(2022春?江漢區(qū)校級月考)如圖,四邊形ABCD是菱形,AC,BD交于點O,DH⊥AB于點H.
(1)若對角線AC=8cm,BD=6cm,求DH的長;
(2)連HO,求證:∠BOH=∠DAH.
【變式4-6】(2022春?姑蘇區(qū)校級期中)如圖,已知菱形ABCD的對角線AC、BD相交于點O,延長AB至點E,使BE=AB,連接CE.
(1)求證:四邊形BECD是平行四邊形;
(2)若∠E=60°,BD=8,求菱形ABCD的面積.
題型五 菱形判定的條件
【例題5】(2022秋?二七區(qū)校級月考)如圖?ABCD的對角線AC和BD相交于點O,下列說法正確的
是( ?。?br />
A.若OB=OD,則?ABCD是菱形
B.若AC=BD,則?ABCD是菱形
C.若OA=OD,則?ABCD是菱形
D.若AC⊥BD,則?ABCD是菱形【變式5-1】(2022?鐵鋒區(qū)二模)如圖,在平行四邊形ABCD中,對角線AC、BD相交于點O,在不添加任何輔助線的情況下,請你添加一個條件 ,使平行四邊形ABCD是菱形.
【變式5-2】(2022春?海倫市期末)如圖,已知AD是△ABC的角平分線,DE∥AC交AB于點E,請你添加一個條件 ,使四邊形AEDF是菱形.
【變式5-3】(2022?營口)如圖,將△ABC沿著BC方向平移得到△DEF,只需添加一個條件即可證明四邊形ABED是菱形,這個條件可以是 ?。▽懗鲆粋€即可)
【變式5-4】(2022春?房山區(qū)期中)在四邊形ABCD中,對角線AC,BD交于點O.現(xiàn)存在以下四個條件:①AB∥CD; ②AO=OC;③AB=AD;④AC平分∠DAB.
從中選取三個條件,可以判定四邊形ABCD為菱形.則可以選擇的條件序號是 ?。▽懗鏊锌赡艿那闆r).
【變式5-5】(2022秋?寶雞期末)如圖,在△ABC中,AD⊥BC于D,E,F(xiàn)分別是AB,AC的中點,連接DE,DF,當△ABC滿足下列哪個條件時,四邊形AEDF為菱形( )
A.AB=AC B.∠B=∠A C.BD=DF D.DE⊥DF
【變式5-6】(2022秋?順慶區(qū)月考)如圖,在?ABCD中,O為AC的中點,經(jīng)過點O的直線交AD于E交BC于F,連接AF、CE,下列選項可以使四邊形AFCE是菱形的為( ?。?br />
A.OE=OF B.AE=CF C.EF⊥AC D.EF=AC
【變式5-7】(2022春?高唐縣期末)如圖所示,D,E,F(xiàn)分別是△ABC三邊的中點,添加下列條件后,不能得到四邊形DBFE是菱形的是( )
A.AB=BC B.BE平分∠ABC C.BE⊥AC D.AB=AC
【變式5-8】(2022?大名縣三模)如圖,在?ABCD中,E、F分別為邊AD、BC的中點,點G、H在AC上,且AH=CG,若添加一個條件使四邊形EGFH是菱形,則下列可以添加的條件是( ?。?br />
A.AB=AD B.AB⊥AD C.AB=AC D.AB⊥AC
題型六 菱形的判定的證明
【例題6】(2022秋?武功縣期末)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=60°,點D為AB的中點,連接CD,過點D作DE∥BC,且DE=BC,連接BE,求證:四邊形BCDE是菱形.
【變式6-1】(2022秋?虹口區(qū)校級月考)如圖,∠ABC=∠ADC=90°,M為AC中點,MN⊥BD于點O,BN∥DM,求證:BNDM為菱形.
【變式6-2】(2023?東莞市模擬)如圖,在平行四邊形ABCD中,對角線AC,BD相交于點O,點E,F(xiàn)在BD上,且BE=DF.
(1)求證:△ADF≌△CBE;
(2)不添加輔助線,請你補充一個條件,使得四邊形AECF是菱形;并給予證明.
【變式6-3】(2022春?蒼溪縣期末)如圖,在△AFC中,∠FAC=90°,B、E分別是FC、AB的中點,過點A作AD∥FC交FE的延長線于點D.
(1)求證:BF=AD;
(2)求證:四邊形ABCD是菱形.
【變式6-4】(2022春?南丹縣期末)已知:如圖,在?ABCD中,M,N分別是AD和BC的中點.
(1)求證:四邊形AMCN是平行四邊形;
(2)當∠ACD滿足什么條件時,四邊形AMCN是菱形,請說明理由.
【變式6-5】(2022春?梅江區(qū)期末)如圖,四邊形ABCD是平行四邊形,E、F是對角線AC上的兩點,∠1=∠2.
(1)求證:AE=CF.
(2)若BE=ED時,求證:四邊形EBFD是菱形.
【變式6-6】(2022春?郯城縣期末)如圖,在平行四邊形ABCD中,對角線AC、BD相交于點O,M是BD上任意一點,連接AM并延長至點N,使AM=MN,交BC于H,連接CN、BN.
(1)求證:OM∥CN.
(2)連接CM,若AD⊥AN,且AC=AB,求證:四邊形BNCM是菱形.
題型七 菱形的性質(zhì)與判定的綜合應(yīng)用
【例題7】(2022春?鎮(zhèn)安縣期末)如圖,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,AC與BD交于點O,E為CD延長線上一點,且CD=DE,連接BE,分別交AC,AD于點F、G,連接OG、AE,則下列結(jié)論:
①OG=12AB;
②四邊形ABDE是菱形;
③四邊形ODEG與四邊形OBAG面積相等.
其中正確的有( ?。?br />
A.0個 B.1個 C.2個 D.3個
【變式7-1】(2022春?高邑縣期末)如圖,在∠MON的兩邊上分別截取OA,OB,使OA=OB;再分別以點A,B為圓心,OA長為半徑作弧,兩弧交于點C;再連接AC,BC,AB,OC.若AB=2,OC=4.則四邊形AOBC的面積是( ?。?br />
A.45 B.8 C.4 D.52
【變式7-2】(2022春?惠民縣期末)如圖,剪兩張對邊平行的紙條,隨意交叉疊放在一起,重合的部分構(gòu)成了一個四邊形,轉(zhuǎn)動其中一張紙條,則下列相等關(guān)系:
①AD=AB;
②AD=BC;
③∠DAC=∠ACD;
④AO=BO,
其中一定成立的是 .(只填序號)
【變式7-3】(2022秋?碭山縣校級月考)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中點,E是AD的中點,過點A作AF∥BC交BE的延長線于點F,連接CF.
(1)求證:四邊形ADCF是菱形;
(2)若AC=32,AB=42,求四邊形ADCF的面積.
【變式7-4】(2022春?潁州區(qū)校級月考)如圖,在平行四邊形ABCD中,點E,F(xiàn)分別在邊BC,AD上,CE=DF,AB=BE,AE與BF相交于點O,連接EF.
(1)求證:四邊形ABEF是菱形;
(2)若平行四邊形ABCD的周長為20,CE=DF=2,∠ABE=60°,求AE的長.
【變式7-5】(2022?巴州區(qū)校級模擬)如圖,在四邊形ABCD中,AD∥BC,AB=AD,對角線AC,BD交于點O,AC平分∠BAD,過點C作CE⊥AB交AB的延長線于點E,連接OE.
(1)求證:四邊形ABCD是菱形;
(2)若AD=6,BD=2,求OE的長.
【變式7-6】(2022秋?龍崗區(qū)期末)如圖,在四邊形ABCD中,AB∥CD,AD∥BC,AC平分∠DAB,連接BD交AC于點O,過點C作CE⊥AB交AB延長線于點E.
(1)求證:四邊形ABCD為菱形;
(2)若OA=4,OB=3,求CE的長.
題型八 菱形與矩形的綜合應(yīng)用
【例題8】(2022秋?鐵西區(qū)校級期末)如圖,菱形ABCD的對角線AC與BD相交于點O,DE⊥AB于點E交AC于點P,BF⊥CD于點F.
(1)判斷四邊形DEBF的形狀,并說明理由;
(2)如果BE=3,BF=6,求DP的長.
【變式8-1】(2022?五華區(qū)校級模擬)如圖,AP是△ABC的角平分線,MN垂直平分AP,且交AP于點D,判斷以下結(jié)論錯誤的是( ?。?br />
A.MP∥AC B.AM=AN
C.PA是∠MPN的平分線 D.四邊形AMPN是矩形
【變式8-2】(2022春?虹口區(qū)校級月考)如圖,菱形ABCD的對角線AC,BD相交于點O,E是AD的中點,點F,G在AB上,EF⊥AB,OG∥EF.
(1)判斷四邊形OEFG的形狀,并證明.
(2)若AC=8,BD=6,求四邊形OEFG的面積.
【變式8-3】(2022秋?市中區(qū)校級月考)如圖,在菱形ABCD中,對角線AC,BD相交于點O,DE⊥AC,AE⊥BD.
(1)求證:四邊形AODE是矩形;
(2)若菱形邊長為10,面積為96,求矩形AODE周長.
【變式8-4】(2022秋?通川區(qū)期末)如圖,已知在菱形ABCD中,對角線AC與BD交于點O,延長DC到點E,使CE=CD,延長BC到點F,使CF=BC,順次連接點B,E,F(xiàn),D,若BD=1,AC=3.
(1)求證:四邊形BEFD是矩形;
(2)求四邊形BEFD的周長為多少.
【變式8-5】(2022春?瑯琊區(qū)校級月考)如圖,平行四邊形ABCD的對角線AC,BD相交于點O,點E,F(xiàn)分別是OA,OC的中點.
(1)求證:四邊形DEBF是平行四邊形;
(2)①對角線AC,BD滿足 時,四邊形DEBF是矩形;
②對角線AC,BD滿足 時,四邊形DEBF是菱形.
【變式8-6】(2022春?靖西市期末)如圖,在?ABCD中,DB⊥CB.
(1)延長CB到E,使BE=CB,連接AE,求證:四邊形AEBD是矩形;
(2)若點F,G分別是AB,CD的中點,連接DF、BG,試判斷四邊形DFBG是什么特殊的四邊形?并證明你的結(jié)論.
八年級下冊數(shù)學(xué)《第十八章 平行四邊形》
18.4 菱形的性質(zhì)和判定答案
題型一 利用菱形的性質(zhì)求角度
【例題1】(2022秋?南海區(qū)期末)如圖,AC為菱形ABCD的對角線,已知∠ADC=140°,則∠BCA等于( )
A.40° B.30° C.20° D.15°
【分析】直接利用菱形的性質(zhì)可得∠BCD的度數(shù),利用角平分線的性質(zhì)進而得出答案.
【解答】解:∵四邊形ABCD是菱形,
∴∠D+∠BCD=180°,∠DCA=∠BCA,
∵∠ADC=140°,
∴∠BCD=40°,
∴∠BCA=∠DCA=12∠BCD=20°,
故選:C.
【點評】此題主要考查了菱形的性質(zhì),①菱形具有平行四邊形的一切性質(zhì);②菱形的四條邊都相等;③菱形的兩條對角線互相垂直,并且每一條對角線平分一組對角;④菱形是軸對稱圖形,它有2條對稱軸,分別是兩條對角線所在直線.
【變式1-1】(2022秋?豐城市校級期末)如圖,菱形ABCD中對角線相交于點O,AB=AC,則∠ADB的度數(shù)是( ?。?br />
A.30° B.40° C.50° D.60°
【分析】根據(jù)菱形的性質(zhì),可得△ABC是等邊三角形,進一步可得∠ADC=60°,根據(jù)菱形的性質(zhì)可得∠ADB的度數(shù).
【解答】解:在菱形ABCD中,AB=BC,∠ADC=∠ABC,
∵AB=AC,
∴AB=BC=AC,
∴△ABC是等邊三角形,
∴∠ABC=∠ADC=60°,
在菱形ABCD中,∠ADB=∠CDB,
∴∠ADB=30°,
故選:A.
【點評】本題考查了菱形的性質(zhì),涉及等邊三角形的判定和性質(zhì),熟練掌握菱形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
【變式1-2】(2022秋?碑林區(qū)校級期末)如圖,菱形ABCD的周長是40cm,對角線AC為10cm,則菱形相鄰兩內(nèi)角的度數(shù)分別為 ?。?br />
【分析】證明△ACD是等邊三角形,則∠D=60°,即可解決問題.
【解答】解:∵四邊形ABCD是菱形,
∴AD=CD=404=10(cm),AB∥CD,
∴∠D+∠BAD=180°,
又∵AC=10cm,
∴AD=CD=AC,
∴△ACD是等邊三角形,
∴∠D=60°,
∴∠DAB=120°,
故答案為:60°,120°.
【點評】本題考查了菱形的性質(zhì)以及等邊三角形的判定與性質(zhì)等知識,證明△ACD為等邊三角形是解題的關(guān)鍵.
【變式1-3】(2023?博羅縣校級開學(xué))如圖,四邊形ABCD是菱形,對角線AC、BD相交于點O,過點D作DH⊥AB于點H,連接OH,∠CAD=20°,則∠DHO的度數(shù)是( )
A.20° B.25° C.30° D.35°
【分析】先根據(jù)菱形的性質(zhì)得OD=OB,AB∥CD,BD⊥AC,則利用DH⊥AB得到DH⊥CD,∠DHB=90°,所以O(shè)H為Rt△DHB的斜邊DB上的中線,得到OH=OD=OB,利用等腰三角形的性質(zhì)得∠1=∠DHO,然后利用等角的余角相等即可求出∠DHO的度數(shù)
【解答】解:∵四邊形ABCD是菱形,
∴OD=OB,AB∥CD,BD⊥AC,
∵DH⊥AB,
∴DH⊥CD,∠DHB=90°,
∴OH為Rt△DHB的斜邊DB上的中線,
∴OH=OD=OB,
∴∠1=∠DHO,
∵DH⊥CD,
∴∠1+∠2=90°,
∵BD⊥AC,
∴∠2+∠DCO=90°,
∴∠1=∠DCO,
∴∠DHO=∠DCA,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴DA=DC,
∴∠CAD=∠DCA=20°,
∴∠DHO=20°,
故選:A.
【點評】本題考查菱形的性質(zhì),直角三角形斜邊中線定理等知識,解題的關(guān)鍵是靈活運用所學(xué)知識解決問題,屬于中考??碱}型.
【變式1-4】(2022春?香坊區(qū)校級期中)已知,在菱形ABCD中,∠ABC=100°,對角線AC和BD相交于點O,在AC上取點P,連接PB、PD,若∠PBD=20°,則∠PDC的度數(shù)為 ?。?br />
【分析】根據(jù)題意畫出圖形,然后根據(jù)垂直平分線的性質(zhì)以及菱形的性質(zhì):對角線互相垂直平分,對角線平分對角進行分情況討論即可.
【解答】解:∵在菱形ABCD中,∠ABC=100°,對角線AC和BD相交于點O,
∴AC,BD互相垂直平分,
∵∠ABC=∠ADC=100°,
∴∠ABO=∠CBO=∠ADO=∠CDO=12×100°=50°,
當點P如下圖P點所在位置時:
∵PB=PD,
∴∠PBD=∠PDB=20°,
∴∠PDC=50°﹣20°=30°;
當點P如下圖P′點所在位置時:
∵P'B=P'D,
∴∠P'BD=∠P'DB=20°,
∴∠P'DC=∠P'DB+∠CDO=70°;
綜上:∠PDC的度數(shù)為30°或70°,
故答案為:30°或70°.
【點評】本題考查了菱形的性質(zhì)以及線段垂直平分線的性質(zhì),熟練掌握菱形的性質(zhì)是解本題的關(guān)鍵,注意分類討論.
【變式1-5】如圖所示,在菱形ABCD中,E、F分別是BC、CD上的點,且∠B=∠EAF=60°,∠BAE=24°,求∠CEF的度數(shù).
【分析】先連接AC,證明△ABE≌△ACF,然后推出AE=AF,證明△AEF是等邊三角形,最后運用三角形外角性質(zhì),求出∠CEF的度數(shù).
【解答】解:連接AC,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,
∵∠B=∠EAF=60°,
∴△ABC是等邊三角形,∠BCD=120°,
∴AB=AC,∠B=∠ACF=60°,
∵∠BAE+∠EAC=∠FAC+∠EAC,
∴∠BAE=∠FAC,
在△ABE與△ACF中,
∠BAE=∠CAFAB=AC∠B=∠ACF,
∴△ABE≌△ACF(ASA),
∴AE=AF,
又∵∠EAF=∠D=60°,
∴△AEF是等邊三角形,
∴∠AEF=60°,
又∠AEC=∠B+∠BAE=84°,
∴∠CEF=84°﹣60°=24°.
【點評】此題主要考查菱形的性質(zhì)、等邊三角形的判定以及三角形的內(nèi)角和定理的綜合應(yīng)用,解答本題的關(guān)鍵是正確作出輔助線,構(gòu)造全等三角形.
題型二 利用菱形的性質(zhì)求線段長
【例題2】(2022秋?山亭區(qū)期末)如圖,菱形ABCD的對角線AC與BD相交于點O,點E為AD的中點,連接OE,∠ABC=60°,BD=43,則OE= .
【分析】根據(jù)菱形的性質(zhì)可得,∠ABO=30°,AC⊥BD,則BO=23,再利用含30°角的直角三角形的性質(zhì)可得答案.
【解答】解:∵四邊形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴BO=DO,∠ABO=30°,AC⊥BD,AB=AD,
∴BO=23,
∴AO=33BO=2,
∴AB=2AO=4,
∵E為AD的中點,∠AOD=90°,
∴OE=12AD=2,
故答案為:2.
【點評】本題主要考查了菱形的性質(zhì),含30°角的直角三角形的性質(zhì)等知識,熟練掌握菱形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
【變式2-1】(2022秋?滕州市校級期末)如圖,菱形ABCD的對角線AC、BD相交于點O,過點D作DH⊥AB于點H,連接OH,若OA=8,S菱形ABCD=64,則OH的長為( ?。?br />
A.45 B.8 C.4 D.25
【分析】由菱形的性質(zhì)得出OA=OC=8,OB=OD,AC⊥BD,則AC=16,由直角三角形斜邊上的中線性質(zhì)得出OH=12BD,再由菱形的面積求出BD=8,即可得出答案.
【解答】解:∵四邊形ABCD是菱形,
∴OA=OC=6,OB=OD,AC⊥BD,
∴AC=16,
∵DH⊥AB,
∴∠BHD=90°,
∴OH=12BD,
∵菱形ABCD的面積=12×AC×BD=12×16×BD=64,
∴BD=8,
∴OH=12BD=4.
故選:C.
【點評】本題考查了菱形的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),菱形的面積公式,關(guān)鍵是根據(jù)直角三角形斜邊上的中線性質(zhì)求得OH=12BD.
【變式2-2】(2021秋?嶗山區(qū)校級月考)如圖,四邊形ABCD是菱形,AB=10,AC:BD=3:4,DH⊥AB于H,則DH等于( ?。?br />
A.245 B.485 C.5 D.4
【分析】設(shè)OA=3a,則OB=4a,由勾股定理求出OA、OB的長,得出AC、BD的長,再由菱形面積的計算方法即可求解.
【解答】解:設(shè)AC與BD交于點O,如圖所示:
∵四邊形ABCD是菱形,
∴OA=12AC,OB=12BD,AC⊥BD,
∴∠AOB=90°,
∵AC:BD=3:4,
∴OA:OB=3:4,
設(shè)OA=3a,則OB=4a,
在Rt△AOB中,由勾股定理得:(3a)2+(4a)2=102,
解得:a=2(負值已舍去),
∴OA=6,OB=8,
∴AC=2OA=12,BD=2OB=16,
∵菱形ABCD的面積=AB?DH=12AC?BD=12×12×16=96,
∴DH=485,
故選:B.
【點評】本題考查了菱形的性質(zhì)以及勾股定理等知識,熟練掌握菱形的性質(zhì)和勾股定理是解題的關(guān)鍵.
【變式2-3】(2023?雁塔區(qū)校級一模)如圖,在菱形ABCD中,對角線AC、BD相交于點O,點E在線段BO上,連接AE,若CD=3BE,∠DAE=∠DEA,EO=1,則線段AE的長為 6?。?br />
【分析】設(shè)BE=x,則CD=3x,根據(jù)菱形的性質(zhì)得AB=AD=CD=3x,OB=OD,AC⊥BD,再證明DE=DA=3x,所以1+x=2x,解得x=1,然后利用勾股定理計算OA,再計算AE的長.
【解答】解:設(shè)BE=x,則CD=3x,
∵四邊形ABCD為菱形,
∴AB=AD=CD=3x,OB=OD,AC⊥BD,
∵∠DAE=∠DEA,
∴DE=DA=3x,
∴BD=4x,
∴OB=OD=2x,
∵OE+BE=BO,
∴1+x=2x,
解得x=1,
即AB=3,OB=2,
在Rt△AOB中,OA=AB2?OB2=32?22=5,
在Rt△AOE中,AE=AO2+EO2=(5)2+12=6.
故答案為:6.
【點評】本題考查了菱形的性質(zhì):菱形具有平行四邊形的一切性質(zhì);菱形的四條邊都相等;菱形的兩條對角線互相垂直,并且每一條對角線平分一組對角.
【變式2-4】(2022秋?朝陽區(qū)校級期末)如圖,菱形ABCD的周長為20,面積為24,P是對角線BD上一點,分別作P點到直線AB、AD的垂線段PE、PF,則PE+PF等于 .
【分析】直接利用菱形的性質(zhì)得出AB=AD=10,S△ABD=12.5,進而利用三角形面積求法得出答案.
【解答】解:∵菱形ABCD的周長為40,面積為24,
∴AB=AD=5,S△ABD=12,
∵分別作P點到直線AB、AD的垂線段PE、PF,
∴12×AB×PE+12×PF×AD=12,
∴12×5×(PE+PF)=12,
∴PE+PF=4.8.
故答案為:4.8.
【點評】此題主要考查了菱形的性質(zhì),正確得出12×AB×PE+12×PF×AD=S△ABD是解題關(guān)鍵.
【變式2-5】(2023?漢陽區(qū)校級一模)如圖,菱形ABCD的邊長為4,∠BAD=60°,過點B作BE⊥AB交CD于點E,連接AE,F(xiàn)為AE的中點,H為BE的中點,連接FH和CF,CF交BE于點G,則GF的長為( ?。?br />
A.3 B.5 C.23 D.192
【分析】由菱形的性質(zhì)得AB=BC=CD=4,AB∥CD,∠BAD=∠BCE=60°,再由三角形中位線定理得FH=12AB=2,F(xiàn)H∥AB,然后證△FHG≌△CEG(AAS),得EG=GH=12EH=32,進而由勾股定理即可得出結(jié)論.
【解答】解:∵菱形ABCD的邊長為4,∠BAD=60°,
∴AB=BC=CD=4,AB∥CD,∠BAD=∠BCE=60°,
∵F為AE的中點,H為BE的中點,
∴EH=12BE,F(xiàn)H是△ABE的中位線,
∴FH=12AB=2,F(xiàn)H∥AB,
∴FH∥AB∥CD,
∵BE⊥AB,
∴FH⊥BE,CD⊥BE,
∴∠FHE=∠BEC=90°,
∴∠CBE=90°﹣60°=30°,
∴CE=12BC=2,
∴BE=BC2?CE2=42?22=23,
∴EH=12BE=3,
∴FH=CE,
在△FHG和△CEG中,
∠FHG=∠CEG∠FGH=∠CGEFH=CE,
∴△FHG≌△CEG(AAS),
∴EG=GH=12EH=32,
在Rt△FHG中,由勾股定理得:GF=FH2+GH2=22+(32)2=192,
故選:D.
【點評】本題考查了菱形的性質(zhì)、三角形中位線定理、全等三角形的判定與性質(zhì)、含30°角的直角三角形的性質(zhì)以及勾股定理等知識,熟練掌握菱形的性質(zhì),證明三角形全等是解題的關(guān)鍵.
題型三 利用菱形的性質(zhì)求周長或面積
【例題3】(2022秋?峰峰礦區(qū)校級期末)如圖,在菱形ABCD中,對角線AC,BD相交于點O,若∠BAD=60°,AC=23,則菱形ABCD的周長為( ?。?br />
A.8 B.43 C.6 D.4
【分析】根據(jù)菱形的性質(zhì)得到AC⊥BD,AO=12AC=3,∠DAO=30°,再根據(jù)勾股定理和含30度角的直角三角形的性質(zhì)求出AD的長即可得到答案.
【解答】解:∵四邊形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AO=12AC=3,
∵∠BAD=60°,
∴∠DAO=30°,
∴AD=2OD,
在Rt△AOD中,由勾股定理得:AD2=OD2+AO2,
∴AD2=14AD2+3,
∴AD=2,
∴菱形ABCD的周長為4AD=8,
故選:A.
【點評】本題主要考查了菱形的性質(zhì),勾股定理,含30度角的直角三角形的性質(zhì),熟知菱形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
【變式3-1】(2022秋?武侯區(qū)期末)在菱形ABCD中,若對角線AC=2,BD=8,則菱形ABCD的面積是 .
【分析】根據(jù)菱形的面積等于對角線乘積的一半計算即可.
【解答】解:菱形ABCD中,AC=2,BD=8,
∴AC⊥BD,
∴菱形ABCD的面積=12AC?BD=42,
故答案為:42.
【點評】本題考查了菱形面積的計算,熟記菱形的各種計算面積公式是解題的關(guān)鍵.
【變式3-2】(2022秋?朝陽區(qū)校級期末)如圖,在菱形ABCD中,對角線AC,BD相交于點O,點E為CD的中點.若OE=4,則菱形ABCD的周長為( ?。?br />
A.48 B.32 C.24 D.16
【分析】由菱形的性質(zhì)可得出AC⊥BD,AB=BC=CD=DA,再根據(jù)直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半得出CD的長,結(jié)合菱形的周長公式即可得出結(jié)論.
【解答】解:∵四邊形ABCD為菱形,
∴AC⊥BD,AB=BC=CD=DA,
∴△COD為直角三角形.
∵OE=4,點E為線段CD的中點,
∴CD=2OE=8.
∴C菱形ABCD=4CD=4×8=32.
故選:B.
【點評】本題考查了菱形的性質(zhì)以及直角三角形的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是求出CD=8.
【變式3-3】(2022秋?陽山縣期中)如圖,菱形ABCD的對角線AC、BC相交于點O,E、F分別是AB、BC邊上的中點,連接EF,著EF=3,BD=4,則菱形ABCD的周長為( ?。?br />
A.4 B.46 C.47 D.28
【分析】首先利用三角形的中位線定理得出AC,進一步利用菱形的性質(zhì)和勾股定理求得邊長,得出周長即可.
【解答】解:∵E,F(xiàn)分別是AB,BC邊上的中點,EF=3,
∴AC=2EF=23,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OA=12AC=3,OB=12BD=2,
∴AB=OA2+OB2=7,
∴菱形ABCD的周長為47.
故選:C.
【點評】此題考查菱形的性質(zhì),三角形的中位線定理,勾股定理,掌握菱形的性質(zhì)是解決問題的關(guān)鍵.
【變式3-4】(2022秋?碑林區(qū)校級期中)如圖,已知菱形的兩條對角線AC與BD長分別是12和16,則這個菱形的面積是( )
A.192 B.48 C.96 D.40
【分析】直接由菱形面積公式列式計算即可.
【解答】解:∵四邊形ABCD是菱形,AC=12,BD=16,
∴S菱形ABCD=12AC?BD=12×12×16=96,
故選:C.
【點評】本題考查菱形的性質(zhì)、解題的關(guān)鍵是熟記菱形的面積公式,屬于中考常考題型.
【變式3-5】(2022秋?峰峰礦區(qū)校級期末)如圖,四邊形ABCD是菱形,O是兩條對角線的交點,過O點的三條直線將菱形分成陰影和空白部分.當菱形的兩條對角線的長分別為6和8時,則陰影部分的面積為( ?。?br />
A.48 B.24 C.12 D.6
【分析】根據(jù)菱形的面積等于對角線乘積的一半求出面積,再根據(jù)中心對稱的性質(zhì)判斷出陰影部分的面積等于菱形的面積的一半解答.
【解答】解:∵菱形的兩條對角線的長分別為12和8,
∴菱形的面積=12×6×8=24,
∵O是菱形兩條對角線的交點,
∴陰影部分的面積=12×24=12.
故選:C.
【點評】本題考查了中心對稱,菱形的性質(zhì),熟記性質(zhì)并判斷出陰影部分的面積等于菱形的面積的一半是解題的關(guān)鍵.
【變式3-6】(2022春?巨野縣校級月考)若菱形ABCD的周長為8,∠A:∠B=1:2,則菱形的面積
為( )
A.3 B.33 C.43 D.23
【分析】根據(jù)鄰角互補可得出∠ABC=60°,∠BAC=120°,從而根據(jù)菱形的對角線互相垂直且平分的性質(zhì)可分別求出兩對角線的長,進而根據(jù)菱形的面積等于對角線乘積的一半進行解答.
【解答】解:如圖,
∵菱形ABCD的周長為8,
∴AB=BC=CD=DA=2,
又∵∠A:∠B=1:2,∠A+∠B=180°,
∴∠ABC=60°,∠BAC=120°,
∴∠ABO=12∠ABC=30°,
在Rt△ABO中,AO=12AB=1,BO=32AB=3,
∴AC=2,BD=23,
∴菱形的面積=12AC×BD=12×2×23=23.
故選:D.
【點評】本題考查了菱形的性質(zhì),屬于基礎(chǔ)題,解答本題用到的知識點為:①菱形的四邊形等,菱形的對角線互相垂直且平分,②菱形的面積等于對角線乘積的一半,熟記菱形的各種性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
題型四 利用菱形的性質(zhì)進行證明
【例題4】(2022秋?臨渭區(qū)期末)已知:如圖,在菱形ABCD中,E、F分別是邊AB和BC上的點,且∠ADE=∠CDF,求證:BE=BF.
【分析】證△ADE≌△CDF(ASA),得AE=CF,則AB﹣AE=BC﹣CF,即可得出結(jié)論.
【解答】證明:∵四邊形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,∠A=∠C,
在△ADE和△CDF中,
∠A=∠CAD=CD∠ADE=∠CDF,
∴△ADE≌△CDF(ASA),
∴AE=CF,
∴AB﹣AE=BC﹣CF,
即BE=BF.
【點評】本題考查了菱形的性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)等知識,熟練掌握菱形的性質(zhì),證明△ADE≌△CDF是解題的關(guān)鍵.
【變式4-1】(2021秋?楚雄州期末)如圖,在菱形ABCD中,E是對角線AC上的一點.連BE,DE,求證:BE=DE.
【分析】根據(jù)菱形的性質(zhì)和全等三角形的判定即可證明.
【解答】證明:∵四邊形ABCD是菱形,
∴BC=CD,
∵AC是菱形ABCD的對角線,
∴∠BCA=∠DCA,
∵BC=CD,∠BCA=∠DCA,CE=CE,
∴△CDE≌△CBE(SAS),
∴DE=BE,
【點評】本題考查了菱形的性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì),掌握菱形的性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)是關(guān)鍵.
【變式4-2】(2021秋?武功縣期末)如圖,在菱形ABCD中,對角線AC,BD相交于點O,E,F(xiàn)在對角線BD上,且BF=DE,連接AE,AF.求證:AE=AF.
【分析】由菱形的性質(zhì)得到OB=OD,AC⊥BD,由BF=DE得到OF=OE,根據(jù)線段垂直平分線的性質(zhì)即可得到AE=AF.
【解答】證明:∵四邊形ABCD是菱形,
∴OB=OD,AC⊥BD,
∵BF=DE,
∴BF﹣OB=DE﹣OD,
∴OF=OE,
∴AE=AF.
【點評】本題主要考查了菱形的性質(zhì),線段垂直平分線的性質(zhì),熟練掌握垂直平分線的性質(zhì)是解決問題的關(guān)鍵.
【變式4-3】(2022秋?渭濱區(qū)校級月考)如圖,在菱形ABCD中,點E,F(xiàn)分別在邊AB,BC上,AE=CF,DE,DF分別與AC交于點M,N.求證:DM=DN.
【分析】根據(jù)菱形的性質(zhì)和全等三角形的判定SAS,可以證明△ADE≌△CDF,再利用等腰三角形的性質(zhì),可以得到DE=DF,DM=DN.
【解答】證明:∵四邊形ABCD是菱形,
∴DA=DC,∠DAE=∠DCF,AB=CB,
∵BE=BF,
∴AE=CF,
在△ADE和△CDF中,
DA=DC∠DAE=∠DCFAE=CF,
∴△ADE≌△CDF(SAS);
∴∠ADM=∠CDN,DE=DF,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴∠DAM=∠DCN,
∵∠ADM=∠CDN,
∴∠DMA=∠DNC,
∴∠DMN=∠DNM,
∴DM=DN.
【點評】本題考查菱形的性質(zhì)、全等三角形的判定和性質(zhì),解答本題的關(guān)鍵是明確題意,利用數(shù)形結(jié)合的思想解答.
【變式4-4】(2022秋?榆陽區(qū)校級期末)如圖,已知四邊形ABCD是菱形,且AE⊥BC于點E,AF⊥CD于點F.
(1)求證:AE=AF;
(2)若AB=10,CE=4,求菱形ABCD的面積.
【分析】(1)首先根據(jù)菱形的性質(zhì)得到AB=AD,∠B=∠D,再利用AAS證明△ABE≌△ADF,于是得到AE=AF;
(2)根據(jù)菱形的面積公式解答即可.
【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是菱形,
∴BC=CD.
∵S菱形ABCD=BC?AE=CD?AF,
∴AE=AF.
(2)解:∵四邊形ABCD是菱形,
∴AB=BC=10.
∵CE=4,
∴BE=6,
∴AE=AB2?BE2=8,
∴S菱形ABCD=BC?AE=10×8=80.
【點評】本題主要考查了菱形的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是掌握菱形的四邊相等,此題難度不大.
【變式4-5】(2022春?江漢區(qū)校級月考)如圖,四邊形ABCD是菱形,AC,BD交于點O,DH⊥AB于點H.
(1)若對角線AC=8cm,BD=6cm,求DH的長;
(2)連HO,求證:∠BOH=∠DAH.
【分析】(1)由勾股定理求出AB=5cm,根據(jù)菱形的面積公式可得出答案;
(2)由菱形的性質(zhì)及三角形內(nèi)角和定理可得出答案.
【解答】(1)解:∵四邊形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OA=OC,OB=OD,
∵AC=8cm,BD=6cm,
∴OA=12AC=4cm,OB=12BD=3cm,
∴AB=OA2+OB2=42+32=5(cm),
∴S菱形ABCD=12AC?BD=AB?DH,
∴DH=12×AC?BDAB=12×8×65=245(cm);
(2)證明:∵∠DHB=90°,OB=OD,
∴OH=OB,
∴∠OHB=∠OBH,
∴∠BOH=180°﹣2∠OBH,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴∠BAC=∠DAC,
∴∠DAH=2∠OAB,
∵∠OAB=90°﹣∠OBH,
∴∠DAH=180°﹣2∠OBH,
∴∠BOH=∠DAH.
【點評】本題考查了菱形的性質(zhì),勾股定理,三角形內(nèi)角和定理,解決本題的關(guān)鍵是掌握菱形的性質(zhì).
【變式4-6】(2022春?姑蘇區(qū)校級期中)如圖,已知菱形ABCD的對角線AC、BD相交于點O,延長AB至點E,使BE=AB,連接CE.
(1)求證:四邊形BECD是平行四邊形;
(2)若∠E=60°,BD=8,求菱形ABCD的面積.
【分析】(1)根據(jù)菱形的對邊平行且相等可得AB=CD,AB∥CD,然后證明得到BE=CD,BE∥CD,從而證明四邊形BECD是平行四邊形;
(2)欲求菱形ABCD的面積,求得AC、BD的長度即可.
【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是菱形,
∴AB=CD=BC,AB∥CD,
又∵BE=AB,
∴BE=CD,BE∥CD,
∴四邊形BECD是平行四邊形;
(2)解:由(1)知,四邊形BECD是平行四邊形,則BD∥CE.
∵∠E=60°,
∴∠ABD=60°.
∵四邊形ABCD是菱形,
∴AD=AB.
∴△ABD是等邊三角形.
∴AB=BD=8.
又∵四邊形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OB=12BD=4.
∴OA=AB2?OB2=82?42=43.
∴AC=83.
∴菱形ABCD的面積=12AC?BD=12×83×8=323.
【點評】本題考查了菱形的性質(zhì),平行四邊形的判定與性質(zhì)以及勾股定理的運用.證明出四邊形BECD是平行四邊形是解題的關(guān)鍵.
題型五 菱形判定的條件
【例題5】(2022秋?二七區(qū)校級月考)如圖?ABCD的對角線AC和BD相交于點O,下列說法正確的
是( ?。?br />
A.若OB=OD,則?ABCD是菱形
B.若AC=BD,則?ABCD是菱形
C.若OA=OD,則?ABCD是菱形
D.若AC⊥BD,則?ABCD是菱形
【分析】由矩形的判定和菱形的判定分別對各個選項進行判斷即可.
【解答】解:A、∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴OB=OD,故選項A不符合題意;
B、∵四邊形ABCD是平行四邊形,AC=BD,
∴?ABCD是矩形,故選項B不符合題意;
C、∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴OA=OC=12AC,OB=OD=12BD,
∵OA=OD,∴AC=BD,
∴?ABCD是矩形,故選項C不符合題意;
D、∵四邊形ABCD是平行四邊形,AC⊥BD,
∴?ABCD是菱形,故選項D符合題意;
故選:D.
【點評】本題考查了菱形的判定、矩形的判定以及平行四邊形的性質(zhì),熟練掌握菱形的判定和矩形的判定是解題的關(guān)鍵.
【變式5-1】(2022?鐵鋒區(qū)二模)如圖,在平行四邊形ABCD中,對角線AC、BD相交于點O,在不添加任何輔助線的情況下,請你添加一個條件 ,使平行四邊形ABCD是菱形.
【分析】根據(jù)菱形的判定方法即可得出答案.
【解答】解:∵四邊形ABCD為平行四邊形,
∴當AB=BC或AC⊥BD或AC平分∠DAB時,四邊形ABCD為菱形.
故答案為:AB=BC(答案不唯一).
【點評】本題考查了菱形的判定,熟記菱形的判定方法是解題的關(guān)鍵.
【變式5-2】(2022春?海倫市期末)如圖,已知AD是△ABC的角平分線,DE∥AC交AB于點E,請你添加一個條件 ,使四邊形AEDF是菱形.
【分析】根據(jù)DE∥AC交AB于點E,DF∥AB交AC于點F,可以判斷四邊形AEDF是平行四邊形,再根據(jù)角平分線的性質(zhì)和平行線的性質(zhì)即可證明結(jié)論成立.
【解答】解:DF∥AB,理由如下:
∵DE∥AC交AB于點E,DF∥AB交AC于點F,
∴四邊形AEDF是平行四邊形,∠EAD=∠ADF,
∵AD是△ABC的角平分線,
∴∠EAD=∠FAD,
∴∠ADF=∠FAD,
∴FA=FD,
∴四邊形AEDF是菱形(有一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形).
【點評】本題考查菱形的判定,解答本題的關(guān)鍵是明確題意,找出所求問題需要的需要的條件,利用菱形的判定解答.
【變式5-3】(2022?營口)如圖,將△ABC沿著BC方向平移得到△DEF,只需添加一個條件即可證明四邊形ABED是菱形,這個條件可以是 .(寫出一個即可)
【分析】由平移的性質(zhì)得AB∥DE,AB=DE,則四邊形ABED是平行四邊形,再由菱形的判定即可得出結(jié)論.
【解答】解:這個條件可以是 AB=AD,理由如下:
由平移的性質(zhì)得:AB∥DE,AB=DE,
∴四邊形ABED是平行四邊形,
又∵AB=AD,
∴平行四邊形ABED是菱形,
故答案為:AB=AD(答案不唯一).
【點評】本題考查了菱形的判定、平行四邊形的判定與性質(zhì)以及平移的性質(zhì)等知識,熟練掌握菱形的判定和平移的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
【變式5-4】(2022春?房山區(qū)期中)在四邊形ABCD中,對角線AC,BD交于點O.現(xiàn)存在以下四個條件:①AB∥CD; ②AO=OC;③AB=AD;④AC平分∠DAB.
從中選取三個條件,可以判定四邊形ABCD為菱形.則可以選擇的條件序號是 (寫出所有可能的情況).
【分析】根據(jù)角平分線定義得到∠DAO=∠BAO,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得到DO=CB,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)得到四邊形ABCD是平行四邊形,根據(jù)菱形的判定定理即可得到結(jié)論.
【解答】解:如:若②AO=OC;③AB=AD;④AC平分∠DAB,
則四邊形ABCD是菱形,
證明:∵AC平分∠DAB,
∴∠DAO=∠BAO,
在△AOD和△AOB中,
AD=AB∠DAO=∠BAOAO=AO,
∴△AOD≌△AOB(ASA),
∴DO=CB,
∵AO=OC,
∴四邊形ABCD是平行四邊形,
又∵AB=AD,
∴四邊形ABCD是菱形,
若①AB∥CD; ②AO=OC;④AC平分∠DAB或①AB∥CD; ③AB=AD;④AC平分∠DAB或 ②AO=OC;③AB=AD;④AC平分∠DAB.都可以判定四邊形ABCD為菱形.
故答案為:①②③或②③④或①②④或①③④.
【點評】本題考查了菱形的判定,全等三角形的判定和性質(zhì),平行四邊形的判定,熟練掌握全等三角形的判定和性質(zhì)定理是解題的關(guān)鍵.
【變式5-5】(2022秋?寶雞期末)如圖,在△ABC中,AD⊥BC于D,E,F(xiàn)分別是AB,AC的中點,連接DE,DF,當△ABC滿足下列哪個條件時,四邊形AEDF為菱形( ?。?br />
A.AB=AC B.∠B=∠A C.BD=DF D.DE⊥DF
【分析】可根據(jù)三角形的中位線定理、等腰三角形的性質(zhì)、菱形的判定,分析得出當△ABC滿足條件AB=AC或∠B=∠C時,四邊形AEDF是菱形.
【解答】解:要使四邊形AEDF是菱形,則應(yīng)有DE=DF=AE=AF,
∵E,F(xiàn)分別為AC,BC的中點,
∴AE=BE,AF=FC,
∴DE=BE,DF=CF,
∴△BDE≌△CDF(SSS),
∴BD=CD,
∴當點D應(yīng)是BC的中點,而AD⊥BC,
∴△ABC應(yīng)是等腰三角形,
∴應(yīng)添加條件:AB=AC或∠B=∠C.
則當△ABC滿足條件AB=AC或∠B=∠C時,四邊形AEDF是菱形.
故選:A.
【點評】此題考查的是菱形的判定、等腰三角形的判定與性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì),掌握其性質(zhì)定理是解決此題的關(guān)鍵.
【變式5-6】(2022秋?順慶區(qū)月考)如圖,在?ABCD中,O為AC的中點,經(jīng)過點O的直線交AD于E交BC于F,連接AF、CE,下列選項可以使四邊形AFCE是菱形的為( ?。?br />
A.OE=OF B.AE=CF C.EF⊥AC D.EF=AC
【分析】由平行四邊形的判定與性質(zhì)、菱形的判定以及矩形的判定分別對各個選項進行判斷即可.
【解答】解:A、∵O為AC的中點,
∴OA=OC,
∵OE=OF,
∴四邊形AFCE是平行四邊形,故選項A不符合題意;
B、四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD∥BC,
∵AE=CF,
∴四邊形AFCE是平行四邊形,故選項B不符合題意;
C、∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD∥BC,
∴∠AEO=∠CFO,
∵O為AC的中點,
∴OA=OC,
在△AOE和△COF中,
∠AEO=∠CFO∠AOE=∠COFOA=OC,
∴△AOE≌△COF(AAS),
∴OE=OF,
∴四邊形AFCE是平行四邊形,
∵EF⊥AC,
∴平行四邊形AFCE是菱形,故選項C符合題意;
D、∵EF=AC,
∴平行四邊形AFCE是矩形,故選項D不符合題意;
故選:C.
【點評】此題考查了菱形的判定、平行四邊形的判定與性質(zhì)、矩形的判定以及全等三角形的判定與性質(zhì)等知識,熟練掌握菱形的判定和平行四邊形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
【變式5-7】(2022春?高唐縣期末)如圖所示,D,E,F(xiàn)分別是△ABC三邊的中點,添加下列條件后,不能得到四邊形DBFE是菱形的是( )
A.AB=BC B.BE平分∠ABC C.BE⊥AC D.AB=AC
【分析】當AB=BC時,四邊形DBFE是菱形.根據(jù)三角形中位線定理證明即可;當BE平分∠ABC時,可證BD=DE,可得四邊形DBFE是菱形,當BE⊥AC,可證AB=BC,可得四邊形DBFE是菱形,由此即可判斷;
【解答】解:當AB=BC時,四邊形DBFE是菱形;
理由:∵點D、E、F分別是邊AB、AC、BC的中點,
∴DE∥BC,EF∥AB,
∴四邊形DBFE是平行四邊形,
∵DE=12BC,EF=12AB,
∴DE=EF,
∴四邊形DBFE是菱形,故A正確,不符合題意,
當BE平分∠ABC時,可證BD=DE,可得四邊形DBFE是菱形,故B正確,不符合題意,
當BE⊥AC,可證AB=BC,可得四邊形DBFE是菱形,故C正確,不符合題意.
故選:D.
【點評】本題考查三角形的中位線定理,平行四邊形的判定和性質(zhì),菱形的判定等知識,解題的關(guān)鍵是熟練掌握三角形中位線定理,屬于中考常考題型.
【變式5-8】(2022?大名縣三模)如圖,在?ABCD中,E、F分別為邊AD、BC的中點,點G、H在AC上,且AH=CG,若添加一個條件使四邊形EGFH是菱形,則下列可以添加的條件是( ?。?br />
A.AB=AD B.AB⊥AD C.AB=AC D.AB⊥AC
【分析】根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)得到AD=BC,AD∥BC,推出四邊形ABFE是平行四邊形,得到AB∥EF,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得到EG=FH,∠AGE=∠CHF,推出四邊形EGFH是平行四邊形,連接EF交AC于O,根據(jù)菱形的判定定理即可得到結(jié)論.
【解答】解:可以添加的條件是AB⊥AC,
理由:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∵E、F分別為邊AD、BC的中點,
∴AE=12AD,BF=CF=12BC,
∴AE=BF=CF,
∴四邊形ABFE是平行四邊形,
∴AB∥EF,
∵AD∥BC,
∴∠EAG=∠FCH,
∵AH=CG,
∴AH﹣HG=CG﹣HG,
即AG=CH,
∴△AEG≌△CFH(SAS),
∴EG=FH,∠AGE=∠CHF,
∴∠EGH=FHG,
∴EG∥FH,
∴四邊形EGFH是平行四邊形,
連接EF交AC于O,
∵AB∥EF,AB⊥AC,
∴EF⊥AC,
∴四邊形EGFH是菱形,
故選:D.
【點評】本題考查了菱形的判定,平行四邊形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),熟練掌平行四邊形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
題型六 菱形的判定的證明
【例題6】(2022秋?武功縣期末)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=60°,點D為AB的中點,連接CD,過點D作DE∥BC,且DE=BC,連接BE,求證:四邊形BCDE是菱形.
【分析】先證明四邊形BCDE是平行四邊形,再根據(jù)直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半得到CD=BD=12AB,進而證明△BCD為等邊三角形得到BC=CD,根據(jù)菱形的判定定理可證得結(jié)論.
【解答】證明:∵DE∥BC,且DE=BC,
∴四邊形BCDE是平行四邊形.
∵CD為Rt△ABC的斜邊AB上的中線,
∴CD=BD=12AB.
∵∠ABC=60°,
∴△BCD為等邊三角形,
∴BC=CD,
∴四邊形BCDE是菱形.
【點評】本題考查菱形的判定,涉及平行四邊形的判定、等邊三角形的判定與性質(zhì)、直角三角形斜邊上的中線性質(zhì),熟練掌握相關(guān)知識的聯(lián)系與運用,證明△BCD為等邊三角形是解答的關(guān)鍵.
【變式6-1】(2022秋?虹口區(qū)校級月考)如圖,∠ABC=∠ADC=90°,M為AC中點,MN⊥BD于點O,BN∥DM,求證:BNDM為菱形.
【分析】根據(jù)直角三角形的性質(zhì)得到BM=DM=12AC,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到∠BMN=∠DMN,由平行線的性質(zhì)得到∠BNM=∠DMN,等量代換得到∠BMN=∠BNM,求得BM=BN,得到BN=DM,根據(jù)菱形的判定定理即可得到結(jié)論.
【解答】證明:∵∠ABC=∠ADC=90°,M為對角線AC的中點,
∴BM=DM=12AC,
∵MN⊥BD,
∴∠BMN=∠DMN,
∵BN∥DM,
∴∠BNM=∠DMN,
∴∠BMN=∠BNM,
∴BM=BN,
∴BN=DM=BM=DN,
∴四邊形BNDM是菱形.
【點評】本題考查了菱形的判定,等腰三角形的判定和性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),正確的識別圖形是解題的關(guān)鍵.
【變式6-2】(2023?東莞市模擬)如圖,在平行四邊形ABCD中,對角線AC,BD相交于點O,點E,F(xiàn)在BD上,且BE=DF.
(1)求證:△ADF≌△CBE;
(2)不添加輔助線,請你補充一個條件,使得四邊形AECF是菱形;并給予證明.
【分析】(1)由平行四邊形的性質(zhì)知,AD=BC,AD∥BC,得到∠ADF=∠CBE,又有BE=DF,故由SAS證得△ADF≌△CBE;
(2)平行四邊形的性質(zhì)知,AO=CO,BO=DO,由BE=DF可求得OE=OF,根據(jù)平行四邊形的判定得到四邊形AECF是平行四邊形,由AC⊥EF可得平行四邊形AECF是菱形.
【解答】(1)解:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴∠ADF=∠CBE,
在△ADF和△CBE中,
AD=CB∠ADF=∠CBEDF=BE,
∴△ADF≌△CBE(SAS);
(2)解:補充的條件是:AC⊥BD.
證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴OA=OC,OB=OD,
∵BE=DF,
∴OE=OF,
∴四邊形AECF是平行四邊形,
又∵AC⊥BD,
∴四邊形AECF是菱形.
【點評】本題主要考查了平行四邊形的判定和性質(zhì),菱形的判定,全等三角形的判定,證得四邊形AECF是平行四邊形是解決問題的關(guān)鍵.
【變式6-3】(2022春?蒼溪縣期末)如圖,在△AFC中,∠FAC=90°,B、E分別是FC、AB的中點,過點A作AD∥FC交FE的延長線于點D.
(1)求證:BF=AD;
(2)求證:四邊形ABCD是菱形.
【分析】(1)證明△AED≌△BEF(AAS),由全等三角形的性質(zhì)得出AD=BF;
(2)由直角三角形的性質(zhì)得出AB=BF=BC,證出AD=BC,得出四邊形ABCD為平行四邊形,由菱形的判定可得出結(jié)論.
【解答】(1)證明:∵AD∥FC,
∴∠ADE=∠BFE,
∵E為AB的中點,
∴AE=BE,
又∵∠AED=∠BEF,
∴△AED≌△BEF(AAS),
∴AD=BF;
(2)證明:∵∠FAC=90°,B為CF的中點,
∴AB=BF=BC,
∵AD=BF,
∴AD=BC,
又∵AD∥BC,
∴四邊形ABCD為平行四邊形,
又∵AB=BC,
∴四邊形ABCD是菱形.
【點評】本題考查了全等三角形的判定與性質(zhì),平行線的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),平行四邊形的判定與性質(zhì),菱形的判定,證明△AED≌△BEF是解題的關(guān)鍵.
【變式6-4】(2022春?南丹縣期末)已知:如圖,在?ABCD中,M,N分別是AD和BC的中點.
(1)求證:四邊形AMCN是平行四邊形;
(2)當∠ACD滿足什么條件時,四邊形AMCN是菱形,請說明理由.
【分析】(1)根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)證得AM∥CN,AD=BC,根據(jù)M,N分別是AD和BC的中點證得AM=CN即可證得結(jié)論;
(2)當∠ACD=90°,根據(jù)菱形的判定定理即可得到結(jié)論.
【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∵M、N分別是AD和BC的中點,
∴AM=12AD,CN=12BC,
∴AM=CN,
∵AM∥CN,AM=CN,
∴四邊形AMCN是平行四邊形;
(2)解:當∠ACD=90°,四邊形AMCN是菱形,
理由如下:
∵M是AD的中點,
∴AM=DM,
∵∠ACD=90°,
∴CM=AM=DM,
∴AM=CM,
由(1)知,四邊形AMCN是平行四邊形,
∴四邊形AMCN是菱形.
【點評】本題考查了平行四邊形和菱形的判定,熟練掌握判定定理是解題的關(guān)鍵.解題的關(guān)鍵是熟練掌握菱形的判定方法,菱形的判定:①四條邊都相等的四邊形是菱形菱形.②對角線互相垂直的平行四邊形是菱形菱形.③一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形菱形.
【變式6-5】(2022春?梅江區(qū)期末)如圖,四邊形ABCD是平行四邊形,E、F是對角線AC上的兩點,∠1=∠2.
(1)求證:AE=CF.
(2)若BE=ED時,求證:四邊形EBFD是菱形.
【分析】(1)證明△ADE≌△CBF(AAS),即可得出結(jié)論;
(2)由平行線的判定得DE∥BF,再由全等三角形的性質(zhì)得DE=BF,則四邊形EBFD是平行四邊形,然后由菱形的判定即可得出結(jié)論.
【解答】證明:(1)∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴∠DAE=∠BCF,
∵∠1=∠2,
∴∠AED=∠CFB,
在△ADE與△CBF中,
∠AED=∠CFB∠DAE=∠BCFAD=CB,
∴△ADE≌△CBF(AAS),
∴AE=CF;
(2)∵∠1=∠2,
∴DE∥BF.
由(1)知,△ADE≌△CBF,
∴DE=BF,
∴四邊形EBFD是平行四邊形,
又∵BE=ED,
∴平行四邊形EBFD是菱形.
【點評】本題考查了菱形的判定、全等三角形的判定與性質(zhì)、平行四邊形的判定與性質(zhì)、平行線的判定與性質(zhì)等知識,熟練掌握菱形的判定和平行四邊形的判定與性質(zhì),證明三角形全等是解題的關(guān)鍵.
【變式6-6】(2022春?郯城縣期末)如圖,在平行四邊形ABCD中,對角線AC、BD相交于點O,M是BD上任意一點,連接AM并延長至點N,使AM=MN,交BC于H,連接CN、BN.
(1)求證:OM∥CN.
(2)連接CM,若AD⊥AN,且AC=AB,求證:四邊形BNCM是菱形.
【分析】(1)由平行四邊形的性質(zhì)得OA=OC,再證OM是△ACN的中位線,即可得出結(jié)論;
(2)證△MBH≌△NCH(ASA),得MH=NH,再證四邊形BNCM是平行四邊形,然后由菱形的判定定理即可得出結(jié)論.
【解答】證明:(1)∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴OA=OC,
∵AM=MN,
∴OM是△ACN的中位線,
∴OM∥CN;
(2)∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD∥BC,
∵AD⊥AN,
∴BC⊥AN,
∵AB=AC,
∴BH=CH,
由(1)可知,OM∥CN,
∴∠MBH=∠NCH,
在△MBH和△NCH中,
∠MBH=∠NCHBH=CH∠BHM=∠CHN,
∴△MBH≌△NCH(ASA),
∴MH=NH,
∴四邊形BNCM是平行四邊形,
又∵BC⊥MN,
∴平行四邊形BNCM是菱形.
【點評】本題考查了菱形的判定、平行四邊形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、三角形中位線定理、平行線的判定與性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)等知識,熟練掌握菱形的判定和平行四邊形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
題型七 菱形的性質(zhì)與判定的綜合應(yīng)用
【例題7】(2022春?鎮(zhèn)安縣期末)如圖,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,AC與BD交于點O,E為CD延長線上一點,且CD=DE,連接BE,分別交AC,AD于點F、G,連接OG、AE,則下列結(jié)論:
①OG=12AB;
②四邊形ABDE是菱形;
③四邊形ODEG與四邊形OBAG面積相等.
其中正確的有( ?。?br />
A.0個 B.1個 C.2個 D.3個
【分析】①由AAS證明△ABG≌△DEG,得出AG=DG,證出OG是△ACD的中位線,得出OG=12CD=12AB,①正確;
②先證四邊形ABDE是平行四邊形,再證△ABD、△BCD是等邊三角形,得AB=BD=AD,因此OD=AG,則四邊形ABDE是菱形,②正確;
③由菱形的性質(zhì)得△ABG≌△BDG≌△DEG,再由SAS證明△BGA≌△COD,得△AOB≌△COB≌△COD≌△AOD≌△BGA≌△BGD≌△EGD,由中線的性質(zhì)和菱形的性質(zhì)可得S△BOG=S△DOG,S△ABG=S△DGE,可得四邊形ODEG與四邊形OBAG面積相等,得出③正確.
【解答】解:∵四邊形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=DA,AB∥CD,OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,
∴∠BAG=∠EDG,△ABO≌△BCO≌△CDO≌△AOD(SSS),
∵CD=DE,
∴AB=DE,
在△ABG和△DEG中,
∠BAG=∠EDG∠AGB=∠DGEAB=DE,
∴△ABG≌△DEG(AAS),
∴AG=DG,
∴OG是△ACD的中位線,
∴OG=12CD=12AB,故①正確;
∵AB∥CE,AB=DE,
∴四邊形ABDE是平行四邊形,
∵∠BCD=∠BAD=60°,
∴△ABD、△BCD是等邊三角形,
∴AB=BD=AD,∠ODC=60°,
∴OD=AG,四邊形ABDE是菱形,故②正確;
∴AD⊥BE,
由菱形的性質(zhì)得:△BGA≌△BGD≌△EGD(SSS),
在△BGA和△COD中,
AG=DO∠BAG=∠CDOAB=DC,
∴△BGA≌△COD(SAS),
∴△AOB≌△COB≌△COD≌△AOD≌△BGA≌△BGD≌△EGD,
∵OB=OD,
∴S△BOG=S△DOG,
∵四邊形ABDE是菱形,
∴S△ABG=S△DGE,
∴四邊形ODEG與四邊形OBAG面積相等,故③正確;
故正確的結(jié)論有3個.
故選:D.
【點評】本題考查了菱形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、平行四邊形的判定與性質(zhì)、等邊三角形的判定與性質(zhì)、三角形中位線定理等知識;本題綜合性強,熟練掌握菱形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
【變式7-1】(2022春?高邑縣期末)如圖,在∠MON的兩邊上分別截取OA,OB,使OA=OB;再分別以點A,B為圓心,OA長為半徑作弧,兩弧交于點C;再連接AC,BC,AB,OC.若AB=2,OC=4.則四邊形AOBC的面積是( ?。?br />
A.45 B.8 C.4 D.52
【分析】根據(jù)作圖可得:OA=AC=BC=OB,從而可得四邊形OACB是菱形,然后利用菱形的面積公式進行計算即可解答.
【解答】解:由題意得:
OA=AC=BC=OB,
∴四邊形OACB是菱形,
∵AB=2,OC=4,
∴菱形OACB的面積=12OC?AB
=12×4×2
=4,
故選:C.
【點評】本題考查了菱形的判定與性質(zhì),熟練掌握菱形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
【變式7-2】(2022春?惠民縣期末)如圖,剪兩張對邊平行的紙條,隨意交叉疊放在一起,重合的部分構(gòu)成了一個四邊形,轉(zhuǎn)動其中一張紙條,則下列相等關(guān)系:
①AD=AB;
②AD=BC;
③∠DAC=∠ACD;
④AO=BO,
其中一定成立的是 .(只填序號)
【分析】由條件可知AB∥CD,AD∥BC,可證明四邊形ABCD為平行四邊形,得到AD=BC,即可得出結(jié)論.
【解答】解:由題意可知:AB∥CD,AD∥BC,
∴四邊形ABCD為平行四邊形,
∴AD=BC,
故答案為:②.
【點評】本題主要考查平行四邊形的判定和性質(zhì),證明四邊形ABCD為平行四邊形是解題的關(guān)鍵.
【變式7-3】(2022秋?碭山縣校級月考)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中點,E是AD的中點,過點A作AF∥BC交BE的延長線于點F,連接CF.
(1)求證:四邊形ADCF是菱形;
(2)若AC=32,AB=42,求四邊形ADCF的面積.
【分析】(1)由“AAS”可證△AFE≌△DBE,得AF=BD=CD,再證四邊形ADCF是平行四邊形,然后由直角三角形的性質(zhì)可證AD=CD,可得結(jié)論;
(2)由菱形的性質(zhì)和面積關(guān)系可求解.
【解答】(1)證明:∵AF∥BC,
∴∠FAE=∠BDE,
∵E是AD的中點,
∴AE=DE,
在△AFE和△DBE中,
∠FAE=∠BDEAE=DE∠AEF=∠DEB,
∴△AFE≌△DBE(ASA),
∴AF=BD,
∵D是BC的中點,
∴CD=BD,
∴AF=CD,
∵AF∥CD,
∴四邊形ADCF是平行四邊形,
∵∠BAC=90°,
∴AD=12BC=CD,
∴平行四邊形ADCF是菱形;
(2)解:∵D是BC的中點,
∴S△ABD=S△ACD=12S△ABC,
由(1)可知,四邊形ADCF是菱形,
∴S四邊形ADCF=2S△ACD=S△ABC=12AC?AB=12×32×42=12.
【點評】本題考查了菱形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),直角三角形斜邊上的中線的性質(zhì)等知識,證明AD=CD是解題的關(guān)鍵.
【變式7-4】(2022春?潁州區(qū)校級月考)如圖,在平行四邊形ABCD中,點E,F(xiàn)分別在邊BC,AD上,CE=DF,AB=BE,AE與BF相交于點O,連接EF.
(1)求證:四邊形ABEF是菱形;
(2)若平行四邊形ABCD的周長為20,CE=DF=2,∠ABE=60°,求AE的長.
【分析】(1)由平行四邊形的性質(zhì)得AD∥BC,AD=BC,再證四邊形ABEF是平行四邊形,然后由菱形的判定即可得出結(jié)論;
(2)由菱形的性質(zhì)得AB+BC=10,再證AB=BE=4,然后證△ABE是等邊三角形,即可得出結(jié)論.
【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∵CE=DF,
∴AF=BE,
∴四邊形ABEF是平行四邊形,
又∵AB=BE,
∴平行四邊形ABEF是菱形;
(2)解:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AB=CD,AD=BC,
∵平行四邊形ABCD的周長為20,
∴AB+BC=10,
即AB+BE+CE=10,
∵AB=BE,CE=2,
∴AB=BE=4,
∵∠ABE=60°,
∴△ABE是等邊三角形,
∴AE=BE=4,
即AE的長為4.
【點評】本題考查了菱形的判定與性質(zhì)、平行四邊形的判定與性質(zhì)以及等邊三角形的判定與性質(zhì)等知識,熟練掌握平行四邊形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
【變式7-5】(2022?巴州區(qū)校級模擬)如圖,在四邊形ABCD中,AD∥BC,AB=AD,對角線AC,BD交于點O,AC平分∠BAD,過點C作CE⊥AB交AB的延長線于點E,連接OE.
(1)求證:四邊形ABCD是菱形;
(2)若AD=6,BD=2,求OE的長.
【分析】(1)先判斷出∠OAB=∠DCA,進而判斷出∠DAC=∠DCA,得出CD=AD=AB,即可得出結(jié)論;
(2)先判斷出OE=OA=OC,再求出OB=1,利用勾股定理求出OA,即可得出結(jié)論.
【解答】(1)證明:∵AD∥BC,
∴∠OAD=∠OCB,
∵AC為∠DAB的平分線,
∴∠OAB=∠DAC,
∴∠OAB=∠OCD,
∴BC=AD=AB,
∵AD∥BC,
∴四邊形ABCD是平行四邊形,
∵AD=AB,
∴?ABCD是菱形;
(2)解:∵四邊形ABCD是菱形,
∴OA=OC,BD⊥AC,AB=AD=6,
∵CE⊥AB,
∴OE=OA=OC,
∵BD=2,
∴OB=12BD=1,
在Rt△AOB中,AB=6,OB=1,
∴OA=AB2?OB2=5,
∴OE=OA=5.
【點評】此題主要考查了菱形的判定和性質(zhì),掌握菱形的判定和性質(zhì),平行四邊形的判定和性質(zhì),角平分線的定義,勾股定理是解本題的關(guān)鍵.
【變式7-6】(2022秋?龍崗區(qū)期末)如圖,在四邊形ABCD中,AB∥CD,AD∥BC,AC平分∠DAB,連接BD交AC于點O,過點C作CE⊥AB交AB延長線于點E.
(1)求證:四邊形ABCD為菱形;
(2)若OA=4,OB=3,求CE的長.
【分析】(1)先證四邊形ABCD是平行四邊形,再證CD=AD,即可得出結(jié)論;
(2)由菱形的性質(zhì)得AC⊥BD,AC=2OA=8,BD=2OB=6,再由勾股定理得AB=5,然后由菱形面積公式得S菱形ABCD=AB?CE=12AC?BD,即可解決問題.
【解答】(1)證明:∵AB∥CD,AD∥BC,
∴∠BAC=∠DCA,四邊形ABCD是平行四邊形,
∵AC平分∠DAB,
∴∠BAC=∠DAC,
∴∠DCA=∠DAC,
∴CD=AD,
∴?ABCD是菱形;
(2)解:∵四邊形ABCD是菱形,OA=4,OB=3,
∴AC⊥BD,AC=2OA=8,BD=2OB=6,
∴∠AOB=90°,
∴AB=OA2+OB2=42+32=5,
∵CE⊥AB,
∴S菱形ABCD=AB?CE=12AC?BD,
即5CE=12×8×6,
解得:CE=245,
即CE的長為245.
【點評】此題考查了菱形的判定與性質(zhì),平行四邊形的判定與性質(zhì)以及勾股定理等知識,熟練掌握菱形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
題型八 菱形與矩形的綜合應(yīng)用
【例題8】(2022秋?鐵西區(qū)校級期末)如圖,菱形ABCD的對角線AC與BD相交于點O,DE⊥AB于點E交AC于點P,BF⊥CD于點F.
(1)判斷四邊形DEBF的形狀,并說明理由;
(2)如果BE=3,BF=6,求DP的長.
【分析】(1)根據(jù)菱形的性質(zhì)和矩形的判定解答即可;
(2)根據(jù)菱形的性質(zhì)和矩形的性質(zhì)得出DE=BF,進而利用勾股定理解答即可.
【解答】(1)解:四邊形DEBF是矩形,理由如下:
∵DE⊥AB,BF⊥CD,
∴∠DEB=∠BFD=90°,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴AB∥CD,
∴∠DEB+∠EDF=180°,
∴∠EDF=∠DEB=∠BFD=90°,
∴四邊形DEBF是矩形;
(2)解:連接PB,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴AC垂直平分BD,
∴PB=PD,
由(1)知,四邊形DEBF是矩形,
∴DE=FB=6,
設(shè)PD=BP=x,則PE=6﹣x,
在Rt△PEB中,由勾股定理得:(6﹣x)2+32=x2,
解得:x=154,
∴PD=154.
【點評】此題考查菱形的性質(zhì),關(guān)鍵是根據(jù)菱形的對邊平行和勾股定理解答.
【變式8-1】(2022?五華區(qū)校級模擬)如圖,AP是△ABC的角平分線,MN垂直平分AP,且交AP于點D,判斷以下結(jié)論錯誤的是( ?。?br />
A.MP∥AC B.AM=AN
C.PA是∠MPN的平分線 D.四邊形AMPN是矩形
【分析】由線段垂直平分線的性質(zhì)得AM=PM,AN=PN,則∠MAP=∠MPA,∠NAP=∠NPA,再證∠MAP=∠MPA=∠NAP=∠NPA,則AM∥PN,MP∥AC,得四邊形AMPN是平行四邊形,然后證平行四邊形AMPN是菱形,即可得出結(jié)論.
【解答】解:∵MN垂直平分AP,
∴AM=PM,AN=PN,
∴∠MAP=∠MPA,∠NAP=∠NPA,
∵AP是△ABC的角平分線,
∴∠MAP=∠NAP,
∴∠MAP=∠MPA=∠NAP=∠NPA,
∴AM∥PN,MP∥AC,
∴四邊形AMPN是平行四邊形,
又∵AM=PM,
∴平行四邊形AMPN是菱形,
∴AM=AN,PA是∠MPN的平分線,
故選項A、B、C不符合題意,選項D符合題意,
故選:D.
【點評】本題考查了菱形的判定與性質(zhì)、平行四邊形的判定與性質(zhì)、線段垂直平分線的性質(zhì)、平行線的判定、等腰三角形的性質(zhì)等知識,熟練掌握菱形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
【變式8-2】(2022春?虹口區(qū)校級月考)如圖,菱形ABCD的對角線AC,BD相交于點O,E是AD的中點,點F,G在AB上,EF⊥AB,OG∥EF.
(1)判斷四邊形OEFG的形狀,并證明.
(2)若AC=8,BD=6,求四邊形OEFG的面積.
【分析】(1)由三角形中位線定理可得AE=DE,OE∥AB,由矩形的判定可求解;
(2)由菱形的面積公式可求面積,利用面積法可求OG,即可求EF.
【解答】解:(1)四邊形OEFG是矩形.
在菱形ABCD中,DO=BO,
又∵E是AD的中點,
∴AE=DE,OE∥AB,
∴OE∥FG,
又∵OG∥EF,
∴四邊形OEFG是平行四邊形.
∵EF⊥AB,
∴∠EFG=90°,
∵四邊形OEFG是矩形.
(2)菱形的面積=12AC?BD=12×8×6=24.
∵四邊形ABCD是菱形,
∴BD⊥AC,AO=12AC=4,BO=12BD=3,
∴AB=5.
由(1)知,四邊形OEFG是矩形,
∴EF=OG,OG⊥AB.
∴12AO?BO=12AB?OG,
∴OG=AO?BOAB=125,
∴OE=12AB=12×5=52,
四邊形OEFG的面積=OE×OG=125×52=6.
【點評】本題考查了菱形的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),三角形中位線定理,矩形的判定和性質(zhì),靈活運用這些性質(zhì)解決問題是本題的關(guān)鍵.
【變式8-3】(2022秋?市中區(qū)校級月考)如圖,在菱形ABCD中,對角線AC,BD相交于點O,DE⊥AC,AE⊥BD.
(1)求證:四邊形AODE是矩形;
(2)若菱形邊長為10,面積為96,求矩形AODE周長.
【分析】(1)根據(jù)題意可判斷出四邊形AODE是平行四邊形,再由菱形的性質(zhì)可得出AC⊥BD,即∠AOD=90°,可判斷出四邊形AODE是矩形;
(2)由菱形的面積和勾股定理求出OA+OD=14,由矩形的性質(zhì)即可得出答案.
【解答】(1)證明:∵DE∥AC,AE∥BD,
∴四邊形AODE是平行四邊形,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
∴∠AOD=90°,
∴四邊形AODE是矩形;
(2)解:∵菱形ABCD邊長為10,面積為96,
∴AD=10,AC=2OA,BD=2OD,AC⊥BD,12AC×BD=96,
∴∠AOD=90°,2OA×OD=96,
∴OA2+OD2=AD2=100,
∴OA2+2OA×OD+OD2=100+96=196,
∴(OA+OD)2=196,
∴OA+OD=14,
∵四邊形AODE是矩形,
∴DE=OA,AE=OD,
∴矩形AODE的周長=2(OA+OD)=28.
【點評】本題考查了菱形的性質(zhì)、矩形的判定與性質(zhì)、勾股定理、平行四邊形的判定與性質(zhì)以及完全平方式等知識;熟練掌握矩形的判定與性質(zhì)和菱形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
【變式8-4】(2022秋?通川區(qū)期末)如圖,已知在菱形ABCD中,對角線AC與BD交于點O,延長DC到點E,使CE=CD,延長BC到點F,使CF=BC,順次連接點B,E,F(xiàn),D,若BD=1,AC=3.
(1)求證:四邊形BEFD是矩形;
(2)求四邊形BEFD的周長為多少.
【分析】(1)先證四邊形BEFD是平行四邊形,再由三角形中位線定理得OC∥BE,則BE⊥BD,得∠DBE=90°,即可得出結(jié)論;
(2)由三角形中位線定理得出BE的長,再由矩形的性質(zhì)得EF=BD=1,BE=DF=3,即可求解.
【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OB=OD,
∵CE=CD,CF=BC,
∴四邊形BEFD是平行四邊形,OC是△BDE的中位線,
∴OC∥BE,
∴BE⊥BD,
∴∠DBE=90°,
∴平行四邊形BEFD是矩形;
(2)解:∵四邊形ABCD是菱形,
∴OC=OA=12AC,
由(2)可知,OC是△BDE的中位線,
∴BE=2OC=AC=3,
∵四邊形BEFD是矩形,
∴EF=BD=1,BE=DF=3,
∴四邊形BEFD的周長=2(BD+BE)=2+23.
【點評】本題考查了矩形的判定與性質(zhì)、平行四邊形的判定與性質(zhì)、菱形的性質(zhì)、三角形中位線定理等知識,熟練掌握矩形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
【變式8-5】(2022春?瑯琊區(qū)校級月考)如圖,平行四邊形ABCD的對角線AC,BD相交于點O,點E,F(xiàn)分別是OA,OC的中點.
(1)求證:四邊形DEBF是平行四邊形;
(2)①對角線AC,BD滿足 時,四邊形DEBF是矩形;
②對角線AC,BD滿足 時,四邊形DEBF是菱形.
【分析】(1)由平行四邊形的性質(zhì)得出OB=OD,OA=OC,證出OE=OF,那么兩組對角線互相平分,得出四邊形DEBF是平行四邊形;
(2)①由平行四邊形對角線相等即可證明四邊形ABCD是矩形;②由對角線互相垂直且平分即可證明.
【解答】(1)證明:四邊形ABCD是平行四邊形,
∴OB=OD,OA=OC,
∵點E、F分別為OA、OC的中點,
∴OE=12OA,OF=12OC,
∴OE=OF,
∴四邊形DEBF是平行四邊形.
(2)解:①當AC=2BD時,平行四邊形DEBF是矩形;理由如下:
∵AC=2BD,四邊形ABCD是平行四邊形,
∴EF=12AC=BD,
∴平行四邊形DEBF是矩形;
故答案為:AC=2BD.
②當AC⊥BD時,平行四邊形DEBF是菱形;理由如下:
∵AC⊥BD,四邊形ABCD是平行四邊形,
∴BD⊥EF,
∴平行四邊形DEBF是菱形,
故答案為:AC⊥BD.
【點評】本題考查了平行四邊形的判定和性質(zhì)、菱形的判定、矩形的判定;解題的關(guān)鍵是注意掌握兩組對角線互相平分的四邊形是平行四邊形.
【變式8-6】(2022春?靖西市期末)如圖,在?ABCD中,DB⊥CB.
(1)延長CB到E,使BE=CB,連接AE,求證:四邊形AEBD是矩形;
(2)若點F,G分別是AB,CD的中點,連接DF、BG,試判斷四邊形DFBG是什么特殊的四邊形?并證明你的結(jié)論.
【分析】(1)根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)得出AD=BC,AD∥BC,求出AD=BE,根據(jù)平行四邊形的判定得出四邊形AEBD是平行四邊形,再證∠DBE=90°,根據(jù)矩形的判定得出即可.
(2)根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)得出AD=CB,AD∥CB,求出BF=DG,根據(jù)平行四邊形的判定得出四邊形AFCG是平行四邊形,求出DF=BF,根據(jù)菱形的判定得出即可.
【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∵BE=CB,
∴AD=BE,
∴四邊形AEBD是平行四邊形,
又∵DB⊥CB,
∴∠DBE=90°,
∴平行四邊形AEBD是矩形;
(2)解:四邊形DFBG是菱形,
證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴CD=AB,CD∥AB,
∵點F,G分別是AB,CD的中點,
∴BF=12AB,DG=12CD,
∴BF=DG,
∴四邊形DFBG是平行四邊形,
由(1)可知,四邊形AEBD是矩形,
∴∠ADB=90°,
∵F是AB的中點,
∴DF=12AB=BF,
∴平行四邊形DFBG是菱形.
【點評】本題考查了矩形的判定與性質(zhì)、平行四邊形的判定與性質(zhì)、菱形的判定、直角三角形斜邊上的中線性質(zhì)等知識,熟練掌握矩形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
這是一份初中18.2.1 矩形第1課時當堂達標檢測題,共14頁。試卷主要包含了教學(xué)目標,課型,課時,教學(xué)重難點,課前準備,教學(xué)過程,課后作業(yè),板書設(shè)計等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份初中人教版18.2.2 菱形一課一練,共19頁。試卷主要包含了下列語句中,錯誤的是等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份初中數(shù)學(xué)18.1.1 平行四邊形的性質(zhì)一課一練
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