浙教版八年级下册第五章 特殊平行四边形5.2 菱形综合训练题
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浙教版八年级数学下册《5-2菱形》同步练习题
一.选择题
1.若菱形的两条对角线的长分别为6和10,则菱形的面积为( )
A.15 B.24 C.30 D.60
2.如图,由两个长为8,宽为4的全等矩形叠合而得到四边形ABCD,则四边形ABCD面积的最大值是( )
A.15 B.16 C.19 D.20
3.将矩形纸片ABCD按如图所示的方式折叠,恰好得到菱形AECF.若AB=3,则菱形AECF的面积为( )
A.1 B.2 C.2 D.4
4.如图,分别以直角△ABC的斜边AB,直角边AC为边向△ABC外作等边△ABD和等边△ACE,F为AB的中点,DE与AB交于点G,EF与AC交于点H,∠ACB=90°,∠BAC=30°.给出如下结论:
①EF⊥AC;②四边形ADFE为菱形;③AD=4AG;④FH=BD;
其中正确结论的是( )
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
5.如图,在平行四边形ABCD中,用直尺和圆规作∠BAD的平分线AG交BC于点E,以A为圆心,AB长为半径画弧交AD于F,若BF=12,AB=10,则AE的长为( )
A.16 B.15 C.14 D.13
6.如图,在菱形ABCD中,P是对角线AC上一动点,过点P作PE⊥BC于点E.PF⊥AB于点F.若菱形ABCD的周长为20,面积为24,则PE+PF的值为( )
A.4 B. C.6 D.
7.如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD交于点O,E是边AD的中点,过点E作EF⊥BD,EG⊥AC,点F,G为垂足,若AC=10,BD=24,则FG的长为( )
A.5 B.6.5 C.10 D.12
8.如图,在菱形ABCD中,AB=5cm,∠ADC=120°,点E、F同时由A、C两点出发,分别沿AB、CB方向向点B匀速移动(到点B为止),点E的速度为1cm/s,点F的速度为2cm/s,经过t秒△DEF为等边三角形,则t的值为( )
A. B. C. D.
9.如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,DH⊥AB于点H,连接OH,∠CAD=20°,则∠DHO的度数是( )
A.20° B.25° C.30° D.40°
10.如图,已知菱形ABCD的边长为6,点M是对角线AC上的一动点,且∠ABC=120°,则MA+MB+MD的最小值是( )
A. B.3+3 C.6+ D.
二.填空题
11.一个平行四边形的一条边长为3,两条对角线的长分别为4和2,则它的面积为 .
12.如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,AB=AD,连接BD,作∠BAD角平分线AE交BD、BC于点F、E.若EC=3,CD=4,那么AE长为 .
13.已知在平面直角坐标系中,点A、B、C、D的坐标依次为(﹣1,0),(m,n),(﹣1,10),(﹣7,p),且p≤n.若以A、B、C、D四个点为顶点的四边形是菱形,则n的值是 .
14.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BD为AC的中线,过点C作CE⊥BD于点E,过点A作BD的平行线,交CE的延长线于点F,在AF的延长线上截取FG=BD,连接BG、DF.若AG=13,CF=6,则四边形BDFG的周长为 .
15.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC=10cm,点P从点B出发,沿BA方向以每秒cm的速度向终点A运动;同时,动点Q从点C出发沿CB方向以每秒1cm的速度向终点B运动,将△BPQ沿BC翻折,点P的对应点为点P′,设Q点运动的时间为t秒,当四边形QPBP′为菱形时t的值为 .
三.解答题
16.如图,四边形ABCD中,BD垂直平分AC,垂足为点E,点F为四边形ABCD外一点,DA平分∠BDF,∠ADF=∠BAD,且AF⊥AC.
(1)求证:四边形ABDF是菱形;
(2)若AB=5,求AC的长.
17.如图,在平行四边形ABCD中,P是对角线BD上的一点,过点C作CQ∥DB,且CQ=DP,连接AP、BQ、PQ.
(1)求证:△APD≌△BQC;
(2)若∠ABP+∠BQC=180°,求证:四边形ABQP为菱形.
18.将两张完全相同的矩形纸片ABCD、FBED按如图方式放置,BD为重合的对角线.重叠部分为四边形DHBG,
(1)试判断四边形DHBG为何种特殊的四边形,并说明理由;
(2)若AB=8,AD=4,求四边形DHBG的面积.
19.如图,已知▱ABCD的对角线AC、BD交于点O,且∠1=∠2.
(1)求证:▱ABCD是菱形.
(2)F为AD上一点,连接BF交AC于E,且AE=AF,若AF=3,AB=5,求AO的长.
20.如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,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.
(1)求证:∠DAC=∠DCA;
(2)求证:四边形ABCD是菱形;
(3)若AB=,BD=2,求OE的长.
21.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=40cm,∠A=60°,点D从点C出发沿CA方向以4cm/秒的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以2cm/秒的速度向点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≤10).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE,EF.
(1)四边形AEFD能构成菱形吗?如果能,求出相应的t值;如果不能,请说明理由;
(2)当t为何值时,△DEF为直角三角形?请说明理由.
参考答案
一.选择题
1.解:菱形的面积=×6×10=30,
故选:C.
2.解:如图1,作AE⊥BC于E,AF⊥CD于F,
,
∵AD∥BC,AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵两个矩形的宽都是4,
∴AE=AF=4,
∵S四边形ABCD=AE•BC=AF•CD,
∴BC=CD,
∴平行四边形ABCD是菱形.
如图2,当菱形的一条对角线为矩形的对角线时,四边形ABCD的面积最大,
,
设AB=BC=x,则BE=8﹣x,
∵BC2=BE2+CE2,
∴x2=(8﹣x)2+42,
解得x=5,
∴四边形ABCD面积的最大值是:
5×4=20,
故选:D.
3.解:∵四边形AECF是菱形,AB=3,
∴假设BE=x,则AE=3﹣x,CE=3﹣x,
∵四边形AECF是菱形,
∴∠FCO=∠ECO,
∵∠ECO=∠ECB,
∴∠ECO=∠ECB=∠FCO=30°,
2BE=CE,
∴CE=2x,
∴2x=3﹣x,
解得:x=1,
∴CE=2,利用勾股定理得出:
BC2+BE2=EC2,
BC===,
又∵AE=AB﹣BE=3﹣1=2,
则菱形的面积是:AE•BC=2.
故选:C.
4.解:∵△ACE是等边三角形,
∴∠EAC=60°,AE=AC,
∵∠BAC=30°,
∴∠FAE=∠ACB=90°,AB=2BC,
∵F为AB的中点,
∴AB=2AF,
∴BC=AF,
∴△ABC≌△EFA,
∴FE=AB,
∴∠AEF=∠BAC=30°,
∴EF⊥AC,故①正确,
∵EF⊥AC,∠ACB=90°,
∴HF∥BC,
∵F是AB的中点,
∴HF=BC,
∵BC=AB,AB=BD,
∴HF=BD,故④说法正确;
∵AD=BD,BF=AF,
∴∠DFB=90°,∠BDF=30°,
∵∠FAE=∠BAC+∠CAE=90°,
∴∠DFB=∠EAF,
∵EF⊥AC,
∴∠AEF=30°,
∴∠BDF=∠AEF,
∴△DBF≌△EFA(AAS),
∴AE=DF,
∵FE=AB,
∴四边形ADFE为平行四边形,
∵AE≠EF,
∴四边形ADFE不是菱形;
故②说法不正确;
∴AG=AF,
∴AG=AB,
∵AD=AB,
则AD=4AG,故③说法正确,
故选:C.
5.解:连接EF,AE与BF交于点O,如图,
∵AO平分∠BAD,
∴∠1=∠2,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AF∥BE,
∴∠1=∠3,
∴∠2=∠3,
∴AB=EB,
同理:AF=BE,
又∵AF∥BE,
∴四边形ABEF是平行四边形,
∴四边形ABEF是菱形,
∴AE⊥BF,OB=OF=6,OA=OE,
在Rt△AOB中,由勾股定理得:OA===8,
∴AE=2OA=16.
故选:A.
6.解:连接BP,如图,
∵四边形ABCD为菱形,菱形ABCD的周长为20,
∴BA=BC=5,S△ABC=S菱形ABCD=12,
∵S△ABC=S△PAB+S△PBC,
∴×5×PE+×5×PF=12,
∴PE+PF=,
故选:B.
7.解:连接OE,
∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC=5,OB=OD=12,AC⊥BD,
在Rt△AOD中,AD=,
又∵E是边AD的中点,
∴,
∵EF⊥BD,EG⊥AC,AC⊥BD,
∴∠EFO=90°,∠EGO=90°,∠GOF=90°,
∴四边形EFOG为矩形,
∴FG=OE=6.5.
故选:B.
8.解:连接BD,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,∠ADB=∠ADC=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴AD=BD,
又∵△DEF是等边三角形,
∴∠EDF=∠DEF=60°,
又∵∠ADB=60°,
∴∠ADE=∠BDF,
在△ADE和△BDF中,,
∴△ADE≌△BDF(ASA),
∴AE=BF,
∵AE=t,CF=2t,
∴BF=BC﹣CF=5﹣2t,
∴t=5﹣2t
∴t=,
故选:D.
9.解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OD=OB,AB∥CD,BD⊥AC,
∵DH⊥AB,
∴DH⊥CD,∠DHB=90°,
∴OH为Rt△DHB的斜边DB上的中线,
∴OH=OD=OB,
∴∠1=∠DHO,
∵DH⊥CD,
∴∠1+∠2=90°,
∵BD⊥AC,
∴∠2+∠DCO=90°,
∴∠1=∠DCO,
∴∠DHO=∠DCA,
∵四边形ABCD是菱形,
∴DA=DC,
∴∠CAD=∠DCA=20°,
∴∠DHO=20°,
故选:A.
10.解:如图,过点D作DE⊥AB于点E,连接BD,
∵菱形ABCD中,∠ABC=120°,
∴∠DAB=60°,AD=AB=DC=BC,
∴△ADB是等边三角形,
∴∠MAE=30°,
∴AM=2ME,
∵MD=MB,
∴MA+MB+MD=2ME+2DM=2DE,
根据垂线段最短,此时DE最短,即MA+MB+MD最小,
∵菱形ABCD的边长为6,
∴DE===3,
∴2DE=6.
∴MA+MB+MD的最小值是6.
故选:D.
二.填空题
11.解:∵平行四边形两条对角线互相平分,
∴它们的一半分别为2和,
∵22+()2=32,
∴两条对角线互相垂直,
∴这个四边形是菱形,
∴S=4×2=4.
故答案为:4.
12.解:连接DE.
在直角三角形CDE中,EC=3,CD=4,根据勾股定理,得DE=5.
∵AB=AD,AE⊥BD,
∴AE垂直平分BD,∠BAE=∠DAE.
∴DE=BE=5.
∵AD∥BC,
∴∠DAE=∠AEB,
∴∠BAE=∠AEB,
∴AB=BE=5,
∴BC=BE+EC=8,
∴四边形ABED是菱形,
由勾股定理得出BD=,
∴OE=,
∴AE=2OE=2,
故答案为:2.
13.解:如图所示:当B(﹣7,2),B′(﹣7,5)时,都可以得到以A、B、C、D四个点为顶点的四边形是菱形,
同理可得:当D(﹣7,8)则对应点C的坐标为;(﹣7,18)可以得到以A、B、C、D四个点为顶点的四边形是菱形,
故n的值为:2,5,18.
故答案为:2,5,18.
14.解:∵AG∥BD,BD=FG,
∴四边形BGFD是平行四边形,
∵CF⊥BD,
∴CF⊥AG,
又∵点D是AC中点,
∴BD=DF=AC,
∴四边形BGFD是菱形,
设GF=x,则AF=13﹣x,AC=2x,
∵在Rt△ACF中,∠CFA=90°,
∴AF2+CF2=AC2,即(13﹣x)2+62=(2x)2,
解得:x=5,
故四边形BDFG的周长=4GF=20.
故答案为:20.
15.解:如图,连接PP′交BQ于D,
∵四边形QPBP′为菱形,
∴PP′⊥BQ,BD=DQ,
∵点Q的速度是每秒1cm,
∴BD=BQ=(10﹣t)cm,
过点P作PO⊥AC于O,
则四边形CDPO是矩形,
∴CD=PO,
∵∠C=90°,AC=BC,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴∠A=45°,
∴PO=AP,
∵点P的运动速度是每秒cm,
∴PO=×(10﹣t)=(10﹣t)cm,
∴10﹣t=10﹣(10﹣t),
解得t=.
故答案为:.
三.解答题
16.(1)证明:∵∠ADF=∠BAD,
∴AB∥DF,
∵AF⊥AC,BD⊥AC,
∴AF∥BD,
∴四边形ABDF是平行四边形;
∵DA平分∠BDF,
∴∠ADF=∠BDA,
∴∠BAD=∠BDA,
∴BD=AB,
∴四边形ABDF是菱形.
(2)解:∵DA平分∠BDF,
∴∠ADF=∠BDA,
∵BD垂直平分线段AC,
∴DA=DC,
∴∠ADB=∠BDC=∠ADF,
∵DA=DF=DC,
∴∠DAF=∠F,∠DAC=∠DCA,
∴∠ADC=180°﹣2∠DAC,∠ADF=180°﹣2∠DAF,
∵∠DAF+∠DAC=90°,
∴∠ADF+∠ADC=360°﹣2(∠DAC+∠DAF)=180°,
∴C,D,F三点共线,
∴∠ADB=∠BDC=∠ADF=60°,
∵FA=FD,
∴△ADF是等边三角形,
∴AF=DF=CD=5,
∵∠FAC=90°,
∴AC==5.
17.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴∠ADB=∠DBC,
∵CQ∥DB,
∴∠BCQ=∠DBC,
∴∠ADB=∠BCQ
∵DP=CQ,
∴△ADP≌△BCQ.
(2)证明:∵CQ∥DB,且CQ=DP,
∴四边形CQPD是平行四边形,
∴CD=PQ,CD∥PQ,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AB∥CD,
∴AB=PQ,AB∥PQ,
∴四边形ABQP是平行四边形,
∵△ADP≌△BCQ,
∴∠APD=∠BQC,
∵∠APD+∠APB=180°,∠ABP+∠BQC=180°,
∴∠ABP=∠APB,
∴AB=AP,
∴四边形ABQP是菱形.
18.解:(1)四边形DHBG是菱形.理由如下:
∵四边形ABCD、FBED是完全相同的矩形,
∴∠A=∠E=90°,AD=ED,AB=EB.
在△DAB和△DEB中,,
∴△DAB≌△DEB(SAS),
∴∠ABD=∠EBD.
∵AB∥CD,DF∥BE,
∴四边形DHBG是平行四边形,∠HDB=∠EBD,
∴∠HDB=∠HBD,
∴DH=BH,
∴▱DHBG是菱形.
(2)由(1),设DH=BH=x,则AH=8﹣x,
在Rt△ADH中,AD2+AH2=DH2,即42+(8﹣x)2=x2,
解得:x=5,即BH=5,
∴菱形DHBG的面积为HB•AD=5×4=20.
19.(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠2=∠ACB,
∵∠1=∠2,
∴∠1=∠ACB,
∴AB=CB,
∴▱ABCD是菱形.
(2)解:由(1)得:▱ABCD是菱形,
∴BC=AB=5,AO=CO,
∵AD∥BC,
∴∠AFE=∠CBE,
∵AE=AF=3,
∴∠AFE=∠AEF,
又∵∠AEF=∠CEB,
∴∠CBE=∠CEB,
∴CE=BC=5,
∴AC=AE+CE=3+5=8,
∴AO=AC=4.
20.(1)证明:∵AB∥DC,
∴∠OAB=∠DCA,
∵AC平分∠BAD,
∴∠OAB=∠DAC,
∴∠DAC=∠DCA;
(2)证明:∵∠DAC=∠DCA,AB=AD,
∴CD=AD=AB,
∵AB∥DC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AD=AB,
∴▱ABCD是菱形;
(3)解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC,OB=OD,BD⊥AC,
∵CE⊥AB,
∴OE=OA=OC,
∵BD=2,
∴OB=BD=1,
在Rt△AOB中,由勾股定理得:OA===2,
∴OE=OA=2.
21.(1)证明:能.
理由如下:在△DFC中,∠DFC=90°,∠C=30°,DC=4t,
∴DF=2t,
又∵AE=2t,
∴AE=DF,
∵AB⊥BC,DF⊥BC,
∴AE∥DF,
又∵AE=DF,
∴四边形AEFD为平行四边形,
当AE=AD时,四边形AEFD为菱形,
即40﹣4t=2t,解得t=.
∴当t=秒时,四边形AEFD为菱形.
(2)①当∠DEF=90°时,由(1)知四边形AEFD为平行四边形,
∴EF∥AD,
∴∠ADE=∠DEF=90°,
∵∠A=60°,
∴∠AED=30°,
∴AD=AE=t,
又AD=40﹣4t,即40﹣4t=t,解得t=8;
②当∠EDF=90°时,四边形EBFD为矩形,在Rt△AED中∠A=60°,则∠ADE=30°,
∴AD=2AE,即40﹣4t=4t,解得t=5.
③若∠EFD=90°,则E与B重合,D与A重合,此种情况不存在.
综上所述,当t=8或5秒时,△DEF为直角三角形.
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