
TOC \ "1-3" \n \h \z \u \l "_Tc156917260" \l "_Tc156807534" 一、考情分析
二、知識建構(gòu)
\l "_Tc156917261" 考點一 菱形的性質(zhì)與判定
\l "_Tc156917262" 題型01 利用菱形的性質(zhì)求角度
\l "_Tc156917263" 題型02 利用菱形的性質(zhì)求線段長
\l "_Tc156917264" 題型03 利用菱形的性質(zhì)求周長
\l "_Tc156917265" 題型04 利用矩形的性質(zhì)求面積
\l "_Tc156917266" 題型05 利用矩形的性質(zhì)求坐標
\l "_Tc156917267" 題型06 利用矩形的性質(zhì)證明
\l "_Tc156917268" 題型07 添加一個條件證明四邊形是菱形
\l "_Tc156917269" 題型08 證明四邊形是菱形
\l "_Tc156917270" 題型09 根據(jù)菱形的性質(zhì)與判定求角度
\l "_Tc156917271" 題型10 根據(jù)菱形的性質(zhì)與判定求線段長
\l "_Tc156917272" 題型11 根據(jù)菱形的性質(zhì)與判定求面積
\l "_Tc156917273" 題型12 根據(jù)菱形的性質(zhì)與判定解決多結(jié)論問題
\l "_Tc156917274" 題型13 與菱形有關(guān)的新定義問題
\l "_Tc156917275" 題型14 與菱形有關(guān)的規(guī)律探究問題
\l "_Tc156917276" 題型15 與菱形有關(guān)的動點問題
\l "_Tc156917277" 題型16 菱形與一次函數(shù)綜合
\l "_Tc156917278" 題型17 菱形與反比例函數(shù)綜合
\l "_Tc156917279" 題型18 菱形與一次函數(shù)、反比例函數(shù)綜合
\l "_Tc156917280" 題型19 菱形與二次函數(shù)綜合
考點一 菱形的性質(zhì)與判定
菱形的定義:有一組鄰邊相等的平行四邊形叫做菱形.
菱形的性質(zhì):
1)具有平行四邊形的所有性質(zhì);
2)四條邊都相等;
3)兩條對角線互相垂直,且每條對角線平分一組對角.
4)菱形既是中心對稱圖形,又是軸對稱圖形,菱形的對稱中心是菱形對角線的交點,菱形的對稱軸是菱形對角線所在的直線,菱形的對稱軸過菱形的對稱中心.
菱形的判定:
1)A
對角線互相垂直的平行四邊形是菱形.
2)一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形.
3)四條邊相等的四邊形是菱形.
【解題思路】判定一個四邊形是菱形時,可先說明它是平行四邊形,再說明它的一組鄰邊相等或它的對角線互相垂直,也可直接說明它的四條邊都相等或它的對角線互相垂直平分.
菱形的面積公式:S=ah=對角線乘積的一半(其中a為邊長,h為高).
菱形的周長公式:周長l=4a(其中a為邊長).
1. 對于菱形的定義要注意兩點:a.是平行四邊形;b.一組鄰邊相等.
2. 定義說有一組鄰邊相等的平行四邊形才是菱形,不要錯誤地理解為有一組鄰邊相等的四邊形是菱形.
3. 菱形的面積S=對角線乘積的一半,適用于對角線互相垂直的任意四邊形的面積的計算.
4. 在求菱形面積時,要根據(jù)圖形特點及已知條體靈活選擇面積公式來解決問題,
5. 在利用對角線長求菱形的面積時,要特別注意不要漏掉計算公式中的12 .
題型01 利用菱形的性質(zhì)求角度
【例1】(2022·河北石家莊·校考模擬預(yù)測)如圖,菱形ABCD中,∠1=15°,則∠D=( )
A.115°B.150°C.125°D.130°
【變式1-1】(2023·陜西西安·一模)如圖,將菱形紙片沿著線段AB剪成兩個全等的圖形,則∠1的度數(shù)是( )
A.40°B.60°C.80°D.100°
【變式1-2】(2023·浙江嘉興·統(tǒng)考二模)如圖,菱形ABCD中,以點A為圓心,以AB長為半徑畫弧,分別交BC,CD于點E,F(xiàn). 若∠EAF=60°,則∠D的度數(shù)為 .
【變式1-3】(2020·吉林長春·統(tǒng)考二模)如圖,菱形ABCD中,AC交BD于O,DE⊥BC于E,連接OE,若∠ABC=124°,則∠OED= 度.
【變式1-4】(2023·湖南永州·統(tǒng)考一模)如圖,菱形ABCD中,∠CBD=75?,分別以A、B為圓心,大于AB的一半長為半徑畫弧,兩弧在AB的兩側(cè)分別交于點P、Q,作直線PQ交AB于點E,交AD于點F,連接BF,求∠DBF的度數(shù).
題型02 利用菱形的性質(zhì)求線段長
【例2】(2022·安徽·合肥38中??寄M預(yù)測)如圖在菱形ABCD中,AD=12,對角線AC和BD交于點O,點E,F(xiàn)分別是OD和OC的中點,AE與BF交于點G,則EF的長為 .
【變式2-1】(2023·浙江·模擬預(yù)測)已知菱形的一個內(nèi)角為60°,一條對角線的長為43,則另一條對角線的長為 .
【變式2-2】(2022·湖南長沙·??级#┤鐖D,四邊形ABCD是邊長為5的菱形,對角線AC,BD的長度分別是一元二次方程x2-2m+1x+8m=0的兩實數(shù)根,DH是AB邊上的高,則DH= .
【變式2-3】(2022·黑龍江哈爾濱·哈爾濱市蕭紅中學(xué)校考模擬預(yù)測)如圖,在菱形ABCD中,AC、BD交于點O,點E在線段OD上,連接CE,若BE=CD=2DE,AC=27,則CE的長為 .
【變式2-4】(2023·山西呂梁·校聯(lián)考模擬預(yù)測)如圖,在菱形ABCD中,對角線AC=2,BD=1,AC,BD相交于點O,過點C作CE⊥AB交AB的延長線于點E,過點O作OF⊥CE交CE于點F,則OF的長度為 .
題型03 利用菱形的性質(zhì)求周長
【例3】(2023·河北滄州·??寄M預(yù)測)矩形ABCD的對角線AC、BD相交于O,CE∥BD,DE∥AC,若AB=6,AD=8,則四邊形OCED的周長是( )
A.10B.20C.28D.30
【變式3-1】(2023·廣東汕頭·統(tǒng)考一模)如圖,在平面直角坐標系中,菱形ABCD的頂點A,B,C在坐標軸上,若點A的坐標為0,3,∠D=60°,則菱形ABCD的周長為( )
A.13B.14C.15D.83
【變式3-2】(2023·河南商丘·統(tǒng)考一模)如圖,菱形ABCD中,點E,F(xiàn),G分別為AB,AD,CD的中點,EF=4,F(xiàn)G=3,則菱形ABCD的周長為( )
A.12B.16C.18D.20
【變式3-3】(2023·湖南永州·校考二模)如圖,在菱形ABCD中,M、N分別為AB、AC的中點,若MN=3,則菱形ABCD的周長為 .
【變式3-4】(2023·湖南長沙·長沙市南雅中學(xué)統(tǒng)考一模)如圖,在菱形ABCD中,對角線AC、BD交于點O,點E,F(xiàn)分別為邊AB,AD上的中點,連接EF.
(1)求證:AC⊥EF;
(2)若EF=6,tan∠AEF=13,求菱形ABCD的周長.
題型04 利用矩形的性質(zhì)求面積
【例4】(2022·黑龍江哈爾濱·統(tǒng)考一模)一個菱形的周長是20,兩條對角線的比是4:3,則這個菱形的面積是( )
A.12B.96C.48D.24
【變式4-1】(2023·青海海東·統(tǒng)考三模)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=6,OH=4,則菱形ABCD的面積為( )
A.72B.48C.24D.9
【變式4-2】(2023·福建泉州·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知菱形ABCD的周長為24,對角線AC、BD交于點O,且AC+BD=16,則該菱形的面積等于 .
【變式4-3】(2022·福建龍巖·??寄M預(yù)測)如圖,菱形ABCD中,∠CBA=60°,其中一條對角線AC=6cm,則該菱形的面積是 cm2.
題型05 利用矩形的性質(zhì)求坐標
【例5】(2022·陜西西安·??寄M預(yù)測)如圖,在平面直角坐標系中,O是菱形ABCD對角線BD的中點,AD∥x軸且AD=4,∠A=60°,將菱形ABCD繞點O順時針旋轉(zhuǎn),使點D落在x軸正半軸上,則旋轉(zhuǎn)后點C的對應(yīng)點的坐標是( )
A.0,23B.2,-4C.23,0D.0,-23
【變式5-1】(2023·天津河西·天津市新華中學(xué)校考一模)如圖,四邊形ABCD是菱形,點D在x軸上,頂點A,B的坐標分別是(0,2),(4,4),則點C的坐標是( )
A.(4,2)B.(6,2)C.(6,4)D.(8,2)
【變式5-2】(2023·河南周口·淮陽第一高級中學(xué)??既#┤鐖D,在平面直角坐標系xOy中,已知菱形ABCD的頂點A-3,3,C1,-1,對角線BD交AC于點M,交x軸于點N,若BN=2ND,則點B的坐標是( )
A.32,72B.2,22C.(4,2)D.(2,4)
【變式5-3】(2023·河南南陽·統(tǒng)考三模)菱形OABC在平面直角坐標系中的位置如圖所示,已知頂點A8,0,點D是OA的中點,點P是對角線OB上的一個動點,∠AOC=60°,當(dāng)PA+PD最短時,點P的坐標為( )
A.6,23B.6,433C.4,2D.4,433
【變式5-4】(2023·天津紅橋·統(tǒng)考三模)如圖,四邊形ABCD為菱形,點A-3,0,點D0,4,點B在x軸的正半軸上,則點C的坐標為( ).
A.5,4B.4,5C.4,3D.3,4
【變式5-5】(2023·陜西咸陽·統(tǒng)考一模)如圖,在平面直角坐標系中,菱形OABC的頂點A的坐標為4,0,點B、C 在第一象限, ∠AOC=60°,求點C的坐標.
題型06 利用矩形的性質(zhì)證明
【例6】(2023·新疆烏魯木齊·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖,在菱形ABCD中,E,F是對角線AC上的兩點,且AE=CF.
(1)求證:△ADE≌△CBF;
(2)證明四邊形BEDF是菱形.
【變式6-1】(2023·山西·山西實驗中學(xué)??寄M預(yù)測)如圖,在菱形ABCD中,AC是對角線,點E是線段AC延長線上的一點,在線段CA的延長線上截取AF=CE,連接DF,BF,DE,BE.試判斷四邊形FBED的形狀,并說明理由.
【變式6-2】(2024上·黑龍江哈爾濱·九年級統(tǒng)考期末)【操作探究】
已知:在菱形ABCD中,點M在直線BD上,過M作AC的平行線交直線AD于點E,交直線AB于點F.
(1)【舉例感知】如圖1,當(dāng)點M在線段BD上時,求證:AC=ME+MF;
(2)【類比探究】
①當(dāng)點M在DB延長線上時,直接寫出AC、ME、MF三條線段之間的數(shù)量關(guān)系.
②當(dāng)點M在BD延長線上時,直接寫出AC、ME、MF三條線段之間的數(shù)量關(guān)系.
【變式6-3】(2020·北京·統(tǒng)考中考真題)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)求證:四邊形OEFG是矩形;
(2)若AD=10,EF=4,求OE和BG的長.
【變式6-4】(2022·湖北宜昌·統(tǒng)考中考真題)已知菱形ABCD中,E是邊AB的中點,F(xiàn)是邊AD上一點.
(1)如圖1,連接CE,CF.CE⊥AB,CF⊥AD.
①求證:CE=CF;
②若AE=2,求CE的長;
(2)如圖2,連接CE,EF.若AE=3,EF=2AF=4,求CE的長.
題型07 添加一個條件證明四邊形是菱形
【例7】(2022·湖北襄陽·統(tǒng)考中考真題)如圖,?ABCD的對角線AC和BD相交于點O,下列說法正確的是( )
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7-1】(2019·寧夏·統(tǒng)考中考真題)如圖,四邊形ABCD的兩條對角線相交于點O,且互相平分.添加下列條件,仍不能判定四邊形ABCD為菱形的是( )
A.AC⊥BDB.AB=ADC.AC=BDD.∠ABD=∠CBD
【變式7-2】(2021·北京·統(tǒng)考中考真題)如圖,在矩形ABCD中,點E,F分別在BC,AD上,AF=EC.只需添加一個條件即可證明四邊形AECF是菱形,這個條件可以是 (寫出一個即可).
【變式7-3】(2022·黑龍江齊齊哈爾·統(tǒng)考中考真題)如圖,在四邊形ABCD中,AC⊥BD,垂足為O,AB∥CD,要使四邊形ABCD為菱形,應(yīng)添加的條件是 .(只需寫出一個條件即可)
題型08 證明四邊形是菱形
【例8】(2022·江蘇連云港·統(tǒng)考中考真題)如圖,四邊形ABCD為平行四邊形,延長AD到點E,使DE=AD,且BE⊥DC.
(1)求證:四邊形DBCE為菱形;
(2)若△DBC是邊長為2的等邊三角形,點P、M、N分別在線段BE、BC、CE上運動,求PM+PN的最小值.
【變式8-1】(2022·浙江嘉興·統(tǒng)考中考真題)小惠自編一題:“如圖,在四邊形ABCD中,對角線AC,BD交于點O,AC⊥BD,OB=OD.求證:四邊形ABCD是菱形”,并將自己的證明過程與同學(xué)小潔交流.
若贊同小惠的證法,請在第一個方框內(nèi)打“√”;若贊成小潔的說法,請你補充一個條件,并證明.
【變式8-2】(2023·云南·統(tǒng)考中考真題)如圖,平行四邊形ABCD中,AE、CF分別是∠BAD、∠BCD的平分線,且E、F分別在邊BC、AD上,AE=AF.
(1)求證:四邊形AECF是菱形;
(2)若∠ABC=60°,△ABE的面積等于43,求平行線AB與DC間的距離.
【變式8-3】(2022·山東青島·統(tǒng)考中考真題)如圖,在四邊形ABCD中,AB∥CD,點E,F(xiàn)在對角線BD上,BE=EF=FD,∠BAF=∠DCE=90°.
(1)求證:△ABF≌△CDE;
(2)連接AE,CF,已知__________(從以下兩個條件中選擇一個作為已知,填寫序號),請判斷四邊形AECF的形狀,并證明你的結(jié)論.
條件①:∠ABD=30°;
條件2:AB=BC.
(注:如果選擇條件①條件②分別進行解答,按第一個解答計分)
題型09 根據(jù)菱形的性質(zhì)與判定求角度
【例9】(2020·河北唐山·統(tǒng)考一模)如圖,①以點A為圓心2cm長為半徑畫弧分別交∠MAN的兩邊AM、AN于點B、D;②以點B為圓心,AD長為半徑畫弧,再以點D為圓心,AB長為半徑畫弧,兩弧交于點C;③分別連接BC、CD、AC,若∠MAN=60°,則∠ACB的大小為 .
【變式9-1】(2023·四川成都·統(tǒng)考一模)如圖,在△ABC中,AB=AC,分別以C、B為圓心,取AB的長為半徑作弧,兩弧交于點D.連接BD、AD.若∠ABD=130°,則∠CAD= .
【變式9-2】(2022·寧夏中衛(wèi)·統(tǒng)考一模)如圖,四邊形ABCD為⊙O的內(nèi)接四邊形,若四邊形OBCD為菱形,則∠BAD的度數(shù)是 .
【變式9-3】(2022·浙江金華·統(tǒng)考一模)如圖,雨傘不論張開還是收緊,傘柄AP始終平分同一平面內(nèi)兩條傘骨所成的角∠BAC.當(dāng)傘收緊時,點D與點M重合,且點A,E(F),D在同一條直線上.已知傘骨的部分長度如下(單位:cm):DE=DF=AE=AF=40.
(1)求AM的長.
(2)當(dāng)傘撐開時,量得∠BAC=110°,求AD的長.(結(jié)果精確到1cm)
參考數(shù)據(jù):sin55°≈0.8192,cs55°≈0.5736,tan55°≈1.4281.
題型10 根據(jù)菱形的性質(zhì)與判定求線段長
【例10】(2023·湖北荊州·統(tǒng)考模擬預(yù)測)在?ABCD中,用直尺和圓規(guī)作∠BAD的平分線AG交BC于點E.若BF=6,AB=5,則AE的長為( )
A.4B.6C.8D.10
【變式10-1】(2023·海南省直轄縣級單位·校考三模)如圖,在矩形ABCD中,過AC的中點O作EF⊥AC,交BC于E,交AD于F,連接AE、CF.若AB=3,∠DCF=30°,則EF的長為( )
A.2B.5C.3D.22
【變式10-2】(2023·青海海東·統(tǒng)考三模)如圖所示,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,BC=5,P為BC邊上的任意一點,連接PA,以PA、PC為鄰邊作?PAQC,連接PQ,當(dāng)AP=PC時,PQ的長為 .
【變式10-3】(2023·吉林長春·統(tǒng)考二模)如圖,小李將一張邊長分別為4和10的矩形紙片對折、再對折,然后沿圖中的虛線AC剪下,將紙展開,就得到一個四邊形.若∠ACB=60°,則這個四邊形的周長為 .
題型11 根據(jù)菱形的性質(zhì)與判定求面積
【例11】(2023·云南·模擬預(yù)測)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CE的延長線于點F.
(1)求證:四邊形ADBF是菱形;
(2)若AB=8,菱形ADBF的面積為40,求AC的長.
【變式11-1】(2022·貴州貴陽·統(tǒng)考模擬預(yù)測)折疊矩形紙片ABCD,使點B落在點D處,折痕為MN,已知AB=8,AD=4,則MN的長是( )A.535B.25C.735D.45
【變式11-2】(2019·山東德州·校聯(lián)考二模)如圖,在?ABCD中,AE⊥BC,AF⊥CD,垂足分別為E,F(xiàn),且BE=DF
(1)求證:?ABCD是菱形;
(2)若AB=5,AC=6,求?ABCD的面積.
【變式11-3】(2022·吉林長春·??寄M預(yù)測)如圖,矩形ABCD的對角線AC、BD相交于點O,BE//AC,AE//BD.
(1)求證:四邊形AOBE是菱形;
(2)若∠AOB=60°,AC=4,求菱形AOBE的面積.
【變式11-4】(2022·江蘇南京·統(tǒng)考一模)如圖,在菱形ABCD中,E、F分別是BC、DC的中點.
(1)求證∠AEF=∠AFE;
(2)若菱形ABCD的面積為8,則△AEF的面積為______.
題型12 根據(jù)菱形的性質(zhì)與判定解決多結(jié)論問題
【例12】(2023·內(nèi)蒙古·一模)如圖,在矩形ABCD中,AB<BC,連接AC,分別以點A,C為圓心,大于12AC的長為半徑畫弧,兩弧交于點M,N,直線MN分別交AD,BC于點E,F(xiàn).下列結(jié)論:
①四邊形AECF是菱形;②∠AFB=2∠ACB;③AC?EF=CF?CD;
④若AF平分∠BAC,則CF=2BF.
其中正確結(jié)論的個數(shù)是( )
A.4B.3C.2D.1
【變式12-1】(2023·廣東深圳·??寄M預(yù)測)如圖,四邊形ABCD為菱形,BF∥AC,DF交AC的延長線于點E,交BF于點F,且CE:AC=1:2.則下列結(jié)論:①△ABE≌△ADE;②∠CBE=∠CDF;③DE=FE;④S△BCE:S四邊形ABFD=1:10.其中正確結(jié)論是( )
A.①③B.①②④C.②③④D.①②③④
【變式12-2】(2022·湖南長沙·長沙市長郡雙語實驗中學(xué)校考模擬預(yù)測)如圖,直線CE是平行四邊形ABCD的邊AB的垂直平分線,垂足為點O,CE與DA的延長線交于點E.連接AC,BE,DO,DO與AC交于點F,則下列結(jié)論:
①四邊形ACBE是菱形; ②∠ACD=∠BAE; ③AF:FC=1:2;
其中正確的結(jié)論有 .(填寫所有正確結(jié)論的序號)
【變式12-3】(2023·福建寧德·??寄M預(yù)測)如圖,在一張矩形紙片ABCD中,AB=4,點M,N分別在AD,將矩形紙片ABCD沿直線MN折疊,使得點C落在AD上的一點E處,現(xiàn)給出以下結(jié)論:
①連接CM,四邊形ENCM一定是菱形;
② F,M,C三點一定在同一直線上;
③當(dāng)點E與A重合時,A,B,C,D,F(xiàn)五點在同一個圓上;
④點E到邊MN,BN的距離可能相等.
其中正確的是 .(寫出所有正確結(jié)論的序號)
題型13 與菱形有關(guān)的新定義問題
【例13】(2020·河北唐山·統(tǒng)考模擬預(yù)測)定義:如圖,若菱形AECF與正方形ABCD兩個頂點A,C重合,另外兩個頂點E,F(xiàn)在正方形ABCD的內(nèi)部,則稱菱形AECF為正方形ABCD的內(nèi)含菱形.
若正方形的周長為16,其內(nèi)含菱形邊長是整數(shù),則內(nèi)含菱形的周長為 ;
若正方形的面積為18,其內(nèi)含菱形的面積為6,則內(nèi)含菱形的邊長為 .
【變式13-1】(2023·江蘇鹽城·統(tǒng)考一模)定義:若四邊形中某個頂點與其它三個頂點距離相等,則這個四邊形叫做等距四邊形,這個頂點叫做這個四邊形的等距點.
(1)判斷:一個內(nèi)角為60°的菱形________等距四邊形.(填“是”或“不是”)
(2)如圖2,在5×5的網(wǎng)格圖中有A、B兩點,請在答題卷給出的兩個網(wǎng)格圖上各找出C、D兩個格點,使得以A、B、C、D為頂點的四邊形以A為等距點的“等距四邊形”,畫出相應(yīng)的“等距四邊形”(互不全等),并寫出該等距四邊形的端點均為非等距點的對角線長.端點均為非等距點的對角線長為________.
(3)如圖,在海上A,B兩處執(zhí)行任務(wù)的兩艘巡邏艇,根據(jù)接到指令A(yù),B兩艇同時出發(fā),A艇直接回到駐地O,B艇到C島執(zhí)行某項任務(wù)后回到駐地O(在C島執(zhí)行任務(wù)的時間忽略不計),已知A,B,C三點到O點的距離相等,AO∥BC,BC=100km,tanA=32,若A艇速度為65km/h,試問B艇的速度是多少時,才可以和A艇同時回到駐地?
【變式13-2】(2022·遼寧沈陽·東北育才雙語學(xué)校??既#径x】在平面直角坐標系xOy中,如果點A,C為某個菱形的一組對角的頂點,且點A,C在直線y=x上,那么稱該菱形為點A,C的“陽光菱形”,如圖是點A,C的“陽光菱形”的一個示意圖.
【運用】已知點M的坐標為2,2,點P的坐標為4,4.
(1)下列各組點,能與點M,P形成“陽光菱形”的是______.(直接填寫序號)
①E-4,10,F(xiàn)10,-4 ;②G1,6,H6,1 ;③I0,5,J5,0.
(2)如果四邊形MNPQ是點M,P的“陽光菱形”,點N在MP下方,且面積為16.
①求點N、點Q的坐標;
②如果直線y=kx-3k與折線MN-NP有唯一公共點,直接寫出滿足條件的k的取值范圍.
【變式13-3】(2022·江西萍鄉(xiāng)·校考模擬預(yù)測)若四邊形對角線互相垂直,那么我們定義這種四邊形為“對垂”四邊形.
特征辨析
(1)下列4個圖中,四邊形ABCD不是“對垂”四邊形的是( )
歸納探究
(2)如圖1,ED⊥AF于O,動點P,Q都從O點出發(fā),點P沿OE運動到B,點Q沿OF運動到C.
①當(dāng)∠BAC=30°,OB=OC,OD=1,OA=4時,則AB2+CD2=___________,AD2+CB2=___________,據(jù)此結(jié)合(1)中相關(guān)圖形試猜想“對垂”四邊形ABCD兩組對邊AB,CD與BC,AD之間的數(shù)量關(guān)系:___________(用等式表示);
②在“對垂”四邊形ABCD中,當(dāng)①中的條件都不存在時,①中所猜想的數(shù)量關(guān)系還成立嗎?若成立,請予以證明;若不成立,請說明理由.
拓展應(yīng)用
(3)如圖2,四邊形AEDB和四邊形AGFC均為正方形,點B恰好在FC的延長線上,且已知AC=2,AB=3,求GE的長.
題型14 與菱形有關(guān)的規(guī)律探究問題
【例14】(2023·廣東深圳·??家荒#┤鐖D,菱形OABC的頂點O(0,0),A(-2,0),∠B=60°,若菱形OABC繞點O順時針旋轉(zhuǎn)90°后得到菱形OA1B1C1,依此方式,繞點O連續(xù)旋轉(zhuǎn)2024次得到菱形OA2024B2024C2024,那么點C2024的坐標是( )
A.3,1B.1,-3C.-3,-1D.-1,3
【變式14-1】(2023·河南南陽·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖,正方形ABCD的頂點均在坐標軸上,且點B的坐標為2,0,以AB為邊構(gòu)造菱形ABEF,將菱形ABEF與正方形ABCD組成的圖形繞點O順時針旋轉(zhuǎn),每次旋轉(zhuǎn)90°,則第2023次旋轉(zhuǎn)結(jié)束時,點F的對應(yīng)點F2023的坐標為( )
A.-2,22B.22,-2C.-22,2D.-2,-22
【變式14-2】(2023·湖南永州·統(tǒng)考二模)如圖,已知矩形ABCD的邊長分別為6,4,進行如下操作:第一次,順次連接矩形ABCD各邊的中點,得到四邊形A1B1C1D1;第二次,順次連接四邊形A1B1C1D1各邊的中點,得到四邊形A2B2C2D2;…如此反復(fù)操作下去,則第n次操作后,得到四邊形AnBnCnDn的面積是( )
A.32n-4B.32n-3C.32n-2D.322n-3
【變式14-3】(2023·貴州銅仁·??家荒#┤鐖D,菱形ABCD中,∠ABC=120°,AB=1,延長CD至A1,使DA1=CD,以A1C為一邊,在BC的延長線上作菱形A1CC1D1,連接AA1,得到△ADA1;再延長C1D1至A2,使D1A2=C1D1,以A2C1為一邊,在CC1的延長線上作菱形A2C1C2D2,連接A1A2,得到△A1D1A2…按此規(guī)律,得到△A2021D2021A2022,記△ADA1的面積為S1,△A1D1A2的面積為S2???,△A2021D2021A2022的面積為S2022,則S2022= .
【變式14-4】(2020·甘肅蘭州·蘭州市外國語學(xué)校??级#┤鐖D,在菱形ABCD中,邊長為1,∠A=60?,順次連接菱形ABCD各邊中點,可得四邊形A1B1C1D1;順次連結(jié)四邊形A1B1C1D1各邊中點,可得四邊形A2B2C2D2;順次連結(jié)四邊形A2B2C2D2各邊中點,可得四邊形A3B3C3D3;按此規(guī)律繼續(xù)下去,…,則四邊形A2019B2019C2019D2019的面積是 .
【變式14-5】(2019·甘肅白銀·校聯(lián)考一模)如圖,作出邊長為1的菱形ABCD,∠DAB=60°,連接對角線AC,以AC為邊作第二個菱形ACC1D1,使∠D1AC=60°,連接AC1,再以AC1為邊作第三個菱形ACC2D2,使∠D2AC1=60°;…按此規(guī)律所作的第2019個菱形的邊長為 .
題型15 與菱形有關(guān)的動點問題
【例15】(2023·廣東東莞·統(tǒng)考一模)如圖菱形ABCD的邊長為4cm,,∠A=60°,動點P,Q同時從點A出發(fā),都以1cm/s的速度分別沿A→B→C和A→D→C的路經(jīng)向點C運動,設(shè)運動時間為x(單位:s),四邊形PBDQ的面積為y(單位:cm2),則y與x0≤x≤8之間的函數(shù)關(guān)系可用圖象表示為( )
A.B.C.D.
【變式15-1】(2017·山東濰坊·統(tǒng)考一模)菱形OBCD在平面直角坐標系中的位置如圖所示,頂點B2,0,∠DOB=60°,點E坐標為0,-3,點P是對角線OC上一個動點.則EP+BP的最短距離是 .
【變式15-2】(2023·湖北省直轄縣級單位·模擬預(yù)測)用四根一樣長的木棍搭成菱形ABCD,P是線段DC上的動點(點P不與點D和點 C重合),在射線BP上取一點M,連接DM,CM,使∠CDM=∠CBP.
操作探究一
(1)如圖1,調(diào)整菱形ABCD,使∠A=90°,當(dāng)點M在菱形ABCD外時,在射線BP上取一點N,使BN=DM,連接CN,則∠BMC= ,MCMN=
操作探究二
(2)如圖2,調(diào)整菱形ABCD,使∠A=120°,當(dāng)點M在菱形ABCD外時,在射線BP上取一點N,使BN=DM,連接CN,探索MC與MN的數(shù)量關(guān)系,并說明理由;
拓展遷移
(3)在菱形ABCD中,∠A=120°,AB=6.若點P在直線CD上,點M在射線BP上,且當(dāng)∠CDM=∠PBC=45°時,請直接寫出MD的長.
【變式15-3】(2023·江蘇鹽城·景山中學(xué)??寄M預(yù)測)如圖,BD是菱形ABCD的對角線,AB=BD=2cm.動點P從點A出發(fā),沿折線AB-BC以1cm/s的速度向終點C運動,當(dāng)點P出發(fā)后,且不與點B重合時,過點P作PQ∥BD交折線AD-DC于點Q.以PQ為邊作正三角形PQE,且點E與BD始終在PQ的同側(cè).設(shè)正三角形PQE與△ABD重疊部分圖形的面積為Scm2,點P運動的時間為ts.
(1)當(dāng)點E落在BD上時,求t的值;
(2)當(dāng)點P在AB邊上時,求S與t之間的函數(shù)關(guān)系式;
(3)當(dāng)點E落在∠BDC的平分線上時,直接寫出t的值.
【變式15-4】(2023·廣東梅州·統(tǒng)考一模)如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB=6cm.動點P從點A出發(fā),以2cm/s的速度沿邊AB向終點B勻速運動.以PA為一邊作∠APQ=120°,另一邊PQ與折線AC-CB相交于點Q,以PQ為邊作菱形PQMN,點N在線段PB上.設(shè)點P的運動時間為xs,菱形PQMN與△ABC重疊部分圖形的面積為ycm2.
(1)當(dāng)點Q在邊AC上時,PQ的長為 cm.(用含x的代數(shù)式表示)
(2)當(dāng)點M落在邊BC上時,求x的值.
(3)求y關(guān)于x的函數(shù)解析式,并寫出自變量x的取值范圍.
題型16 菱形與一次函數(shù)綜合
【例16】(2022·江蘇常州·統(tǒng)考二模)如圖,在平面直角坐標系xOy中,一次函數(shù)y=-43x+4的圖像與x軸、y軸分別交于點A、B,以AB為邊作菱形ABCD,BC∥x軸,則菱形ABCD的周長是 .
【變式16-1】(2018·江蘇無錫·統(tǒng)考一模)已知一次函數(shù)y=﹣3x+3的圖象與x軸、y軸分別交于A、B兩點.直線l過點A且垂直于x軸.兩動點D、E分別從A B兩點間時出發(fā)向O點運動(運動到O點停止).運動速度分別是每秒1個單位長度和3個單位長度.點G、E關(guān)于直線l對稱,GE交AB于點F.設(shè)D、E的運動時間為t(s).
(1)當(dāng)t為何值時,四邊形是菱形?判斷此時△AFG與AGB是否相似,并說明理由;
(2)當(dāng)△ADF是直角三角形時,求△BEF與△BFG的面積之比.
題型17 菱形與反比例函數(shù)綜合
【例17】(2023·吉林長春·吉林大學(xué)附屬中學(xué)校考模擬預(yù)測)如圖,在平面直角坐標系中,菱形ABCO的頂點O為坐標原點,邊CO在x軸正半軸上,∠AOC=60°,反比例函數(shù)y=3xx>0的圖象經(jīng)過點A,且交菱形對角線BO于點D,DE⊥x軸于點E,則CE長為( )
A.1B.3C.2-3D.3-1
【變式17-1】(2023·浙江嘉興·統(tǒng)考二模)如圖,平面直角坐標系中,菱形ABCD的頂點A,C在反比例函數(shù)y=kx(k0)的圖像上.
(1)求該反比例函數(shù)的解析式;
(2)若點N是反比例函數(shù)圖像上一點,當(dāng)四邊形ABCN是菱形時,求出點N坐標.
【變式17-4】(2023·河南周口·統(tǒng)考二模)如圖,在平面直角坐標系中,點A的坐標為6,8,連接OA,過點A作x軸的垂線,垂足為B,∠AOB的平分線與線段AB交于點P.
(1)若反比例函數(shù)y=kxx>0的圖像經(jīng)過點P,求反比例函數(shù)的解析式.
(2)如圖,過點A作x軸的平行線,交射線OP于點Q,過點Q作OA的平行線,交x軸于點R.求證:四邊形OAQR是菱形.
【變式17-5】(2023·河南商丘·統(tǒng)考三模)如圖,菱形OBAC頂點A在反比例函數(shù)y=kx (x>0)的圖象上,點B在y軸上,點C為(4,3).
(1)求k的值;
(2)點P為反比例函數(shù)圖象上一個動點,過點P作PN⊥x軸于點N,交OA于點M,若PM=MN,求點P的坐標.
題型18 菱形與一次函數(shù)、反比例函數(shù)綜合
【例18】(2023·江蘇連云港·統(tǒng)考二模)如圖,在平面直角坐標系xOy中,一次函數(shù)y=kx+b的圖像與反比例函數(shù)y=mxm>0的圖像相交于A3,4,B-4,n兩點,與x軸相交于點C.
(1)求m和n的值;
(2)若點Pe,f在該反比例函數(shù)的圖像上,且它到y(tǒng)軸的距離小于3,則f的取值范圍是 ;(直接寫出答案)
(3)以AC為邊在右側(cè)作菱形ACDE.使點D在x軸正半軸上,點E在第一象限,雙曲線交DE于點F,連接AF,CF,則△ACF的面積為 .(直接寫出答案)
【變式18-1】(2023·浙江金華·統(tǒng)考一模)如圖,已知反比例函數(shù)y1=kx與一次函數(shù)y2=x+2圖象在第一象限內(nèi)相交于A3,n與x軸相交于點B.
(1)求n和k的值.
(2)根據(jù)圖象,當(dāng)y1≥y2時,求x的取值范圍.
(3)如圖,以AB為邊作菱形ABCD,使點C在x軸正半軸上,點D在第一象限,求點D的坐標.
【變式18-2】(2023·安徽合肥·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖,已知一次函數(shù)y1=32x-3的圖象與反比例函數(shù)y2=kx第一象限內(nèi)的圖象相交于點A4,n,與x軸相交于點B.
(1)求n和k的值;
(2)如圖,以AB為邊作菱形ABCD,使點C在x軸正半軸上,點D在第一象限,雙曲線交CD于點E,連接AE、BE,求S△ABE.
【變式18-3】(2021·山東濟南·統(tǒng)考二模)如圖,一次函數(shù)y=mx+1的圖象與反比例函數(shù)y=kx的圖象相交于A、B兩點,點C在x軸正半軸上,點D(1,-2),連接OA、OD、DC、AC,四邊形OACD為菱形.
(1)求一次函數(shù)與反比例函數(shù)的解析式;
(2)根據(jù)圖象,直接寫出反比例函數(shù)的值小于2時,x的取值范圍;
(3)設(shè)點P是直線AB上一動點,且S△OAP=12S菱形OACD,求點P的坐標.
題型19 菱形與二次函數(shù)綜合
【例19】(2023·江蘇鹽城·??既#┮?guī)定:若一個四邊形中,有且僅有三條邊相等,那么我們稱這個四邊形為“準菱形”
(1)若二次函數(shù)y=ax2+bx+c的頂點為A(1,4),且與x軸交于點B(-1,0)及點C.
①求二次函數(shù)表達式.
②y軸上是否存在點D,使得四邊形ABDC為“準菱形”,若存在,請求出點D的坐標;若不存在,請說明理由.
(2)已知四邊形ABCD,點P為對角線BD上一點,PG∥AD,PQ∥BC,且PG=BG=CQ,
求證:四邊形ABCD為“準菱形”.
(3)利用無刻度的直尺及圓規(guī)按要求進行作圖:分別在線段BC、AD上找點P、Q,使得BP=PQ=QD.
提示:小紅同學(xué)已寫了一些步驟,請你按照小紅的思路繼續(xù)完成(保留作圖痕跡;也可作自己的方法)
步驟一:分別以B、D為圓心,相同長度為半徑畫圓,交BC、AD于點E、F;
【變式19-1】(2022·廣東廣州·統(tǒng)考一模)在平面直角坐標系xOy中,二次函數(shù)y=ax2+bx+4(a<0)的圖象與x軸交于點A(﹣2,0)和點B(4,0),與y軸交于點C,直線BC與對稱軸交于點D.
(1)求二次函數(shù)的解析式.
(2)若拋物線y=ax2+bx+4(a<0)的對稱軸上有一點M,以O(shè)、C、D、M四點為頂點的四邊形是平行四邊形時,求點M的坐標.
(3)將拋物線y=ax2+bx+4(a<0)向右平移2個單位得到新拋物線,新拋物線與原拋物線交于點E,點F是新拋物線的對稱軸上的一點,點G是坐標平面內(nèi)一點,當(dāng)以D、E、F、G四點為頂點的四邊形是菱形時,求點F的坐標.
【變式19-2】(2022·湖南永州·統(tǒng)考一模)如圖,一次函數(shù)y=33x-3圖象與坐標軸交于點A、B,二次函數(shù)y=33x2+bx+c圖象過A、B兩點.
(1)求二次函數(shù)解析式;
(2)點B關(guān)于拋物線對稱軸的對稱點為點C,點P是對稱軸上一動點,在拋物線上是否存在點Q,使得以B、C、P、Q為頂點的四邊形是菱形?若存在,求出Q點坐標;若不存在,請說明理由.
【變式19-3】(2021·江蘇泰州·統(tǒng)考二模)如圖,已知二次函數(shù)y=ax2-4ax+3a(a>0)的圖象與x軸交于A,B兩點(點A在點B的左側(cè)),與y軸交于點C,橫坐標分別為m,n(m
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