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备战2023年中考数学一轮复习考点全系列(全国通用)考点22 菱形及其综合
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考点22 菱形及其综合
菱形作为特殊平行四边形中的一个,在中考数学中的重要性不用多说,而且因为其性质的特殊性,菱形也常和其他几何考点结合出题。菱形的考察类型比较多样,其中选择、填空题常考察菱形的基本性质,综合题中也常单独或者结合出题等方式以压轴题出现,难度也较大。所以考生在这块知识点的复习上,除了熟悉菱形的常见性质和判定外,还需特别注意其应用以及牵涉到的思想方法。
一、 菱形的性质
二、 菱形的判定
三、 菱形与其他几何图形的结合
考向一:菱形的性质
菱形的
性质
菱形的四条边都相等
菱形的对角线互相垂直平分且每条对角线平分一组对角
菱形既是轴对称图形又是中心对称图形
菱形的面积等于对角线乘积的一半
1.如图,菱形ABCD的对角线交于原点O,若点B的坐标为(4,m),点D的坐标为(n,2),则m+n的值为( )
A.2 B.﹣2 C.6 D.﹣6
【分析】根据题意可知,原点为对角线BD的中点,然后即可求得m、n的值,从而可以求得m+n的值.
【解答】解:∵菱形ABCD的对角线交于原点O,点B的坐标为(4,m),点D的坐标为(n,2),
∴=0,=0,
解得n=﹣4,m=﹣2,
∴m+n=﹣2+(﹣4)=﹣6,
故选:D.
2.如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC、BD相交于点O,过点D作DH⊥AB于点H,连接OH,∠CAD=20°,则∠DHO的度数是( )
A.20° B.25° C.30° D.35°
【分析】先根据菱形的性质得OD=OB,AB∥CD,BD⊥AC,则利用DH⊥AB得到DH⊥CD,∠DHB=90°,所以OH为Rt△DHB的斜边DB上的中线,得到OH=OD=OB,利用等腰三角形的性质得∠1=∠DHO,然后利用等角的余角相等即可求出∠DHO的度数
【解答】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.
3.如图,菱形ABCD中,E是边AB的中点,F是边AD上一点,连接CE,EF.若AE=3,EF=2AF=4,则CE的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.
【分析】延长FE交CB的延长线于点M,结合菱形的性质,证明出△AEF≌△BEM,再根据条件中线段与线段之间的关系求出,BC=AB=2AE=6,MC=8,得到,再证明出△MEB∽△MCE即可求解.
【解答】解:延长FE交CB的延长线于点M,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC,AB=BC,
∴∠AFE=∠M,
∴∠A=∠EBM,
∵E是AB的中点,
∴AE=BE,
在△AEF与△BEM中,
,
∴△AEF≌△BEM(AAS),
∴ME=EF,MB=AF,
∵AE=3,EF=2AF=4,
∴ME=4,MB=2,BE=3,
∴BC=AB=2AE=6,
∴MC=8,
∴,
∴,
又∵∠EMB=∠CME,
∴△MEB∽△MCE,
∴,
又∵BE=3,
∴EC=6,
故选:C.
4.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,BD=16,AC=12,E是BC的中点,连接OE,则OE的长为 5 .
【分析】根据菱形的性质得出AO=OC=AC=6,BO=DO=BD=8,AC⊥BD,根据勾股定理求出BC,再根据直角三角形斜边上的中线性质求出OE即可.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,AC=12,BD=16,
∴AO=OC=AC=6,BO=DO=BD=8,AC⊥BD,
∴∠COB=90°,
由勾股定理得:,
∵E为BC的中点,
∴OE=BC=5,
故答案为:5.
5.如图,在由相同的菱形组成的网格中,∠ABC=60°,小菱形的顶点称为格点,已知点A,B,C,D,E都在格点上,连接BD,BE,tan∠EBD的值为 .
【分析】连接AC,设菱形网格的边长为a,则AB=BC=3a,证明△ABC为等边三角形,△ABC为等边三角形,得出AC=3a,求出,根据勾股定理求出,求出即可.
【解答】解:连接AC,如图所示:
设菱形网格的边长为a,则AB=BC=3a,
∵此图为相同的菱形组成的网格,
∴四边形ABCD为菱形,E在AC上,
∴AC⊥BD,,
∵AB=BC,∠ABC=60°,
∴△ABC为等边三角形,
∴AC=3a,
∴,
∵∠ABC=60°,
∴∠AFE=60°,
∵AF=EF,
∴△AEF为等边三角形,
∴AE=AF=a,
∴,
根据勾股定理得:,
∴.
故答案为:.
6.如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,以点D为圆心,适当长为半径作弧,交BA所在直线于点M、N,分别以点M,N为圆心,大于MN的长为半径作弧,两弧相交于点P,连接DP交BA延长线于点E,连接OE,若AB=,OE=,则DE的长为 .
【分析】根据菱形的性质可得AC⊥BD,OB=OD,AB=AD=,由作图过程可知:DE⊥BE,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得BD=2,然后利用勾股定理列出方程求出AE,进而可以解决问题.
【解答】解:在菱形ABCD中,AC⊥BD,OB=OD,AB=AD=,
由作图过程可知:DE⊥BE,
∴OE=OB=OD=,
∴BD=2,
在Rt△ADE和Rt△BDE中,根据勾股定理得:
DE2=AD2﹣AE2,DE2=BD2﹣BE2,
∴()2﹣AE2=(2)2﹣(+AE)2,
∴AE=
∴AE2=,
∴DE2=AD2﹣AE2=6﹣=,
∴DE=.
故答案为:.
7.如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,AB=10,AC=12.
(1)求BD的长;
(2)求sin∠ABC的值.
【分析】(1)由菱形的性质得AC⊥BD,OA=AC=6,BD=2OB,再由勾股定理得OB=8,即可得出结论;
(2)过点A作AE⊥BC于点E,由菱形的面积求出AE=,再由锐角三角函数定义即可得出结论.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD是菱形,AC=12,
∴AC⊥BD,OA=AC=6,BD=2OB,
在Rt△AOB中,由勾股定理得:OB===8,
∴BD=2OB=16;
(2)如图,过点A作AE⊥BC于点E,
∵四边形ABCD是菱形,AC=12,BD=16,
∴BC=AB=10,AC⊥BD,
∴S菱形ABCD=BC•AE=AC•BD=×12×16=96,
∴AE==,
在Rt△ABE中,sin∠ABC===.
8.如图,在菱形ABCD中,BE⊥CD于点E,DF⊥BC于点F.
(1)求证:BF=DE;
(2)分别延长BE、AD交于点G,若∠A=45°,AB=10,求线段DG的长.
【分析】(1)根据菱形的性质可知DC=BC,再根据∠BEC=∠DFC=90°,∠C=∠C,可证得△BEC≌△DFC,则有EC=FC,问题得解;
(2)根据菱形的性质以及∠A=45°可证得△ABG是等腰直角三角形,再由勾股定理可求出AG=,从而可求出答案.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴CB=CD.
∵BE⊥CD于点E,DF⊥BC于点F,
∴∠BEC=∠DFC=90°.
在△BEC与△DFC中,
,
∴△BEC≌△DFC(AAS),
∴EC=FC,
∴BC−CF=CD−EC,即BF=DE;
(2)解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB∥CD,AD=AB=10,
∴∠ABG=∠BEC=90°.
∵∠A=45°,
∴∠G=∠A=45°,
∴AB=BG=10,
∴△ABG是等腰直角三角形,
∴AG=,
∴DG=AG−AD=.
考向二:菱形的判定
菱形的
判定
有一组邻边相等的平行四边形是菱形
对角线互相垂直的平行四边形是菱形
对角线平分一组对角的平行四边形是菱形
四条边相等的四边形是菱形
对角线互相垂直平分的四边形是菱形
1.下列条件中,能判定四边形是菱形的是( )
A.对角线垂直 B.两对角线相等
C.两对线互相平分 D.两对角线互相垂直平分
【分析】由菱形的判定和平行四边形的判定分别对各个选项进行判断即可.
【解答】解:A、∵对角线垂直的四边形不一定是菱形,
∴选项A不符合题意;
B、∵两条对角线相等的四边形不是菱形,
∴选项B不符合题意;
C、∵两条对角线互相平分的四边形是平行四边形,
∴选项C不符合题意;
D、∵两条对角线互相垂直平分的四边形是菱形,
∴选项D符合题意;
故选:D.
2.如图,在▱ABCD中,O为AC的中点,经过点O的直线交AD于E交BC于F,连接AF、CE,下列选项可以使四边形AFCE是菱形的为( )
A.OE=OF B.AE=CF C.EF⊥AC D.EF=AC
【分析】由平行四边形的判定与性质、菱形的判定以及矩形的判定分别对各个选项进行判断即可.
【解答】解:A、∵O为AC的中点,
∴OA=OC,
∵OE=OF,
∴四边形AFCE是平行四边形,故选项A不符合题意;
B、四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∵AE=CF,
∴四边形AFCE是平行四边形,故选项B不符合题意;
C、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠AEO=∠CFO,
∵O为AC的中点,
∴OA=OC,
在△AOE和△COF中,
,
∴△AOE≌△COF(AAS),
∴OE=OF,
∴四边形AFCE是平行四边形,
∵EF⊥AC,
∴平行四边形AFCE是菱形,故选项C符合题意;
D、∵EF=AC,
∴平行四边形AFCE是矩形,故选项D不符合题意;
故选:C.
3.如图由12根完全相同的小棒拼接而成(图中所有的锐角与钝角互补),请你再添4根与前面完全相同的小棒,使拼接后的图形恰好有5个菱形,不同的添法共有( )
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
【分析】由题意画出图形,即可得出结论.
【解答】解:将各种情况画出的图形如下:
所以,不同的添法共有7种,
故选:C.
4.如图,在Rt△ABF中,∠BAF=90°,∠B=30°,将Rt△ABF沿着BE方向平移到Rt△DEC的位置,此时点E恰为边BF的中点,若AE=2,则四边形AEFD的面积为 2 .
【分析】根据平移的性质,AD∥BE,AD=BE,再利用线段中点可得BE=EF,从而可得AD=EF,进而可得四边形AEFD是平行四边形,然后利用直角三角形斜边上的中线性质可得AE=EF,从而可得四边形AEFD是菱形,进而可得四边形AEFD的面积=2△AEF的面积,最后利用含30度角的直角三角形的性质可得AF=BF=2,AB=AF=2,从而求出△ABF的面积,即可解答.
【解答】解:由平移得:
AD∥BE,AD=BE,
∵点E为边BF的中点,
∴BE=EF,
∴AD=EF,
∴四边形AEFD是平行四边形,
∵∠BAF=90°,
∴AE=EF=BF,
∴四边形AEFD是菱形,
∴四边形AEFD的面积=2△AEF的面积,
∵AE=2,
∴BF=2AE=4,
∵∠B=30°,
∴AF=BF=2,AB=AF=2,
∴△ABF的面积=AB•AF=×2×2=2,
∵△ABF的面积=2△AEF的面积,
∴四边形AEFD的面积=△ABF的面积=2;
故答案为:2.
5.如图,平行四边形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,BD=2AD,E,F,G分别是OC,OD,AB的中点.下列结论正确的是 ①②③ .(填序号)
①EG=EF;②△EFG≌△GBE;③EA平分∠GEF;④FB平分∠EFG;⑤四边形BEFG是菱形.
【分析】由中点的性质可得出EF∥CD,且EF=CD=BG,结合平行即可证得②结论成立,由BD=2BC得出BO=BC,即而得出BE⊥AC,由中线的性质可知GP∥BE,且GP=BE,AO=EO,通过证△APG≌△EPG得出AG=EG=EF得出①成立,再证△GPE≌△FPE得出③成立,此题得解.
【解答】解:令GF和AC的交点为点P,如图所示:
∵E、F分别是OC、OD的中点,
∴EF∥CD,且EF=CD,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB∥CD,且AB=CD,
∴∠FEG=∠BGE(两直线平行,内错角相等),
∵点G为AB的中点,
∴BG=AB=CD=FE,
在△EFG和△GBE中,
,
∴△EFG≌△GBE(SAS),即②成立,
∴∠EGF=∠GEB,
∴GF∥BE(内错角相等,两直线平行),
∵BD=2BC,点O为平行四边形对角线交点,
∴BO=BD=BC,
∵E为OC中点,
∴BE⊥OC,
∴GP⊥AC,
∴∠APG=∠EPG=90°
∵GP∥BE,G为AB中点,
∴P为AE中点,
即AP=PE,且GP=BE,
在△APG和△EGP中,
,
∴△APG≌△EPG(SAS),
∴AG=EG=AB,
∴EG=EF,即①成立,
∵EF∥BG,GF∥BE,
∴四边形BGFE为平行四边形,
∴GF=BE,
∵GP=BE=GF,
∴GP=FP,
∵GF⊥AC,
∴∠GPE=∠FPE=90°
在△GPE和△FPE中,
,
∴△GPE≌△FPE(SAS),
∴∠GEP=∠FEP,
∴EA平分∠GEF,即③成立.
故答案为:①②③.
6.如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E,F在BD上,且BE=DF.
(1)求证:△ADF≌△CBE;
(2)不添加辅助线,请你补充一个条件,使得四边形AECF是菱形;并给予证明.
【分析】(1)由平行四边形的性质知,AD=BC,AD∥BC,得到∠ADF=∠CBE,又有BE=DF,故由SAS证得△ADF≌△CBE;
(2)平行四边形的性质知,AO=CO,BO=DO,由BE=DF可求得OE=OF,根据平行四边形的判定得到四边形AECF是平行四边形,由AC⊥EF可得平行四边形AECF是菱形.
【解答】(1)解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴∠ADF=∠CBE,
在△ADF和△CBE中,
,
∴△ADF≌△CBE(SAS);
(2)解:补充的条件是:AC⊥BD.
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,OB=OD,
∵BE=DF,
∴OE=OF,
∴四边形AECF是平行四边形,
又∵AC⊥BD,
∴四边形AECF是菱形.
7.如图,平行四边形ABCD的对角线AC、BD交于点O,E为OC中点,过点O作OH∥BC交BE的延长线于H,连接CH与DH.
(1)求证:△BCE≌△HOE;
(2)当四边形ABCD是怎样的特殊四边形时,四边形OCHD为菱形?请说明理由.
【分析】(1)由ASA证明△BCE≌△HOE即可;
(2)先证四边形BCHO是平行四边形,得CH=OB,CH∥OB,再证四边形OCHD是平行四边形,然后由菱形的判定即可得出结论.
【解答】(1)证明:∵OH∥BC,
∴∠BCE=∠HOE,
∵E是OC的中点,
∴CE=OE,
在△BCE和△HOE中,
,
∴△BCE≌△HOE(ASA);
(2)解:当四边形ABCD是矩形时,四边形OCHD为菱形,理由如下:
由(1)可知,△BCE≌△HOE,
∴BE=HE,
∵CE=OE,
∴四边形BCHO是平行四边形,
∴CH=OB,CH∥OB,
∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=OC,OB=OD,AC=BD,
∴CH=OD,OC=OD,
∴四边形OCHD是平行四边形,
又∵OC=OD,
∴平行四边形OCHD是菱形.
8.如图,正五边形ABCDE的两条对角线AC,BE相交于点F.
(1)求∠FAE的度数;
(2)求证:四边形CDEF为菱形.
【分析】(1)利用正五边形的性质求出∠BAE及∠ABE度数,得出∠BAF=∠BCA=36°,最后求出∠FAE的度数;
(2)根据四边相等的四边形是菱形即可证.
【解答】(1)解:∵正五边形ABCDE.
∴AB=AE=DE=CD,,
∴,
同理:∠BAF=∠BCA=36°,
∴∠FAE=∠BAE﹣∠BAF=108°﹣36°=72°.
(2)证明:∵∠FAE=72°,
∴∠AFE=180°﹣72°﹣36°=72°,
∴AE=EF,同理BC=CF,
∴EF=CF=DE=CD,
∴四边形CDEF为菱形.
考向三:菱形与几何图形的结合
菱形与面积
菱形的面积等于对角线乘积的一半,延伸至其他四边形——对角线互相垂直的四边形的面积=对角线乘积的一半
菱形与等腰三角形
菱形的任一条对角线将菱形分成两个等腰三角形
菱形与等边三角形
当菱形中有一个60°角或者120°角时,连结较短的对角线,可以将菱形分成2个等边三角形
菱形与直角三角形
菱形的两条对角线可以将菱形分成4个全等的直角三角形,在中点问题中,常和中位线、直角三角形斜边上的中线等性质结合考察
1.如图,在▱ABCD中,AB=BC=5.对角线BD=8,则▱ABCD的面积为( )
A.20 B.24 C.40 D.48
【分析】连接AC交BD于O,判定四边形ABCD是菱形,即可得出AC⊥BD,再根据勾股定理即可得到AO的长,最后利用菱形ABCD的面积为进行计算即可.
【解答】解:如图所示,连接AC交BD于O,
在▱ABCD中,AB=BC=5,
∴四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
又∵对角线BD=8,
∴BO=4,
在Rt△AOB中,AO===3,
∴AC=2AO=6,
∴菱形ABCD的面积为==24.
故选:B.
2.如图,在△ABC中,AB=AC,分别以C、B为圆心取AB的长为半径作弧,两弧交于点D.连接BD、AD.若∠ABD=130°,则∠CAD= 25° .
【分析】首先根据作图得出四边形ABDC是菱形,然后根据菱形的性质求解即可.
【解答】解:连接CD,如图.
∵分别以C、B为圆心取AB的长为半径作弧,两弧交于点D,
∴BD=CD=AB,
∵AB=AC,
∴AB=BD=CD=AC,
∴四边形ABDC是菱形,
∴BD∥AC,∠CAD=∠BAC,
∴∠BAC=180°﹣∠ABD=180°﹣130°=50°,
∴∠CAD=25°.
故答案为:25°.
3.两张全等的矩形纸片ABCD,AECF按如图所示的方式交叉叠放,AB=AF,AE=BC.AE与BC交于点G,AD与CF交于点H,且∠AGB=30°,AB=2,则四边形AGCH的周长为( )
A.4 B.8 C.12 D.16
【分析】先证明四边形AGCH是平行四边形,然后证明AH=AG,证得四边形AGCH是菱形,再求出AG即可解答.
【解答】解:∵四边形ABCD和四边形AECF是矩形,
∴AD∥BC,AE∥CF,∠B=∠F=90°,
∴四边形AGCH是平行四边形,
∠AGB=∠GCH=∠AHF,
在△AFH和△AGB中,
,
∴△AFH≌△AGB(AAS),
∴AH=AG,
∴平行四边形AGCH是菱形,
∴AG=GC=CH=HA,
∵∠AGB=30°,AB=2,
∴AB=4,
∴四边形AGCH的周长为4×4=16.
故选:D.
4.如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,∠ABC=60°,点E,F分别是BC,CD的中点,BD分别与AE,AF相交于点M,N,连接OE,OF,下列结论:(1)△AEF是等边三角形;(2)四边形CEOF是菱形;(3)OF⊥AE;(4)BM=MN=ND.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】由菱形的性质得出△ABC、△ADC是等边三角形,得出AE=OB,AF=OD,得出AE=AF,再证明EF是△BCD的中位线,得出EF=BD=OB,得出AE=AF=EF,得出(1)正确;由直角三角形斜边上的中线性质得出OE=BC=CE,OF=CD=CF,得出OE=OF=CE=CF,得出(2)正确;由菱形的性质得出OF∥BC,再由AE⊥BC,得出(3)正确;证明AM=BM,同理:AN=ND,再证出AM=AN,得出(4)正确;即可得出结论.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,∠ADC=∠ABC=60°,OA=OD=AC,OB=OD=BD,AC⊥BD,
∴△ABC、△ADC是等边三角形,
∴OB是等边三角形ABC的高,
∵点E是BC的中点,
∴AE时等边三角形ABC的高,
∴AE=OB,
同理:AF=OD,
∴AE=AF,
∵点E,F分别是BC,CD的中点,
∴EF是△BCD的中位线,
∴EF=BD=OB,EF∥BD,
∴AE=AF=EF,
即△AEF是等边三角形,
∴(1)正确;
∵点E,F分别是BC,CD的中点,AC⊥BD,
∴OE=BC=CE,OF=CD=CF,
∴OE=OF=CE=CF,
∴四边形CEOF是菱形,
∴(2)正确;
∵四边形CEOF是菱形,
∴OF∥BC,
∵AE⊥BC,
∴OF⊥AE,
∴(3)正确;
∵AE、BO是等边三角形ABC的中线,
∴AM=BM,
同理:AN=ND,
∵△AEF是等边三角形,
∴∠AEF=∠AFE=60°,
∵EF∥BD,
∴∠AMN=∠AEF=60°,∠ANM=∠AFE=60°,
∴∠AMN=∠ANM=60°,
∴AM=AN,
∴BM=MN=ND,
∴(4)正确;
正确的结论有4个,
故选:D.
5.如图,菱形ABCD中,AC与BD交于点O,CD=2OB,E为CD延长线上一点,使得DE=CD,连结BE,分别交AC、AD于点F、G,连结OG,AE,则下列结论:①∠ABC=120°;②;③四边形ODEG与四边形OBAG的面积相等;④由点A、B、D、E构成的四边形是菱形.其中正确的结论个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【分析】根据菱形的性质得出BC=CD=AB,AB∥CD,OB=OD,求出BC=DC=BD,根据等边三角形的判定得出△BDC是等边三角形,根据等边三角形的性质得出∠BCD=60°,求出∠ABC=120°,求出∠BAG=∠EDG,AB=DE,根据全等三角形的判定得出△ABG≌△DEG,根据全等三角形的性质得出AG=DG,BG=GE,求出OG∥AB∥DE,OG=AB,OG到AB之间的距离=OG到DE之间的距离(设距离为h),求出四边形ODEG与四边形OBAG的面积相等,根据菱形的判定求出四边形ABDE是菱形即可.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=CD=AB,AB∥CD,OB=OD,
∵CD=2OB,
∴BC=DC=BD,
∴△BDC是等边三角形,
∴∠BCD=60°,
∵AB∥CD,
∴∠ABC+∠BCD=180°,
∴∠ABC=120°,故①正确;
∵AB∥CD,
∴∠BAG=∠EDG,
∵AB=CD,CD=DE,
∴AB=DE,
在△ABG和△DEG中,
,
∴△ABG≌△DEG(AAS),
∴AG=DG,BG=GE,
∵BO=DO,AB∥DE,
∴OG∥AB∥DE,OG=AB,OG到AB之间的距离=OG到DE之间的距离(设距离为h),
∵四边形ODEG的面积S=(DE+OG)h,四边形OBAG的面积S′=(AB+OG)h,AB=DE,
∴四边形ODEG与四边形OBAG的面积相等,故②正确,③正确;
∵AG=DG,BG=GE,
∴四边形ABDE是平行四边形,
∵DE=CD=BD,
∴四边形ABDE是菱形,故④正确;
即正确的个数是4,
故选:A.
6.如图,在平行四边形ABCD中,DB=DA,点F是AB的中点,连接DF并延长,交CB的延长线于点E,连接AE.
(1)求证:四边形AEBD是菱形.
(2)若DC=2,BD=,求四边形AEBD的面积.
【分析】(1)由△AFD≌△BFE,推出AD=BE,可知四边形AEBD是平行四边形,再根据BD=AD可得结论;
(2)利用勾股定理求出EF的长即可解决问题;
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥CE,
∴∠DAF=∠EBF,
∵∠AFD=∠EFB,AF=FB,
∴△AFD≌△BFE(ASA),
∴AD=EB,
∵AD∥EB,
∴四边形AEBD是平行四边形,
∵BD=AD,
∴四边形AEBD是菱形.
(2)解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴CD=AB=2,
∵四边形AEBD是菱形,
∴AE=BD=,AB⊥DE,AF=FB=1,EF=DF,
∴EF==3,
∴DE=9,
∴S菱形AEBD=•AB•DE=×2×6=6.
1.(2022•河池)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,下列结论中错误的是( )
A.AB=AD B.AC⊥BD C.AC=BD D.∠DAC=∠BAC
【分析】根据菱形的性质即可一一判断.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴∠BAC=∠DAC,AB=AD,AC⊥BD,
故A、B、D正确,无法得出AC=BD,
故选:C.
2.(2022•河南)如图,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,点E为CD的中点.若OE=3,则菱形ABCD的周长为( )
A.6 B.12 C.24 D.48
【分析】由菱形的性质可得出AC⊥BD,AB=BC=CD=DA,再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得出CD的长,结合菱形的周长公式即可得出结论.
【解答】解:∵四边形ABCD为菱形,
∴AC⊥BD,AB=BC=CD=DA,
∴△COD为直角三角形.
∵OE=3,点E为线段CD的中点,
∴CD=2OE=6.
∴C菱形ABCD=4CD=4×6=24.
故选:C.
3.(2022•贵阳)如图,将菱形纸片沿着线段AB剪成两个全等的图形,则∠1的度数是( )
A.40° B.60° C.80° D.100°
【分析】根据菱形的对边平行,以及两直线平行,内错角相等即可求解.
【解答】解:∵菱形的对边平行,
∴由两直线平行,内错角相等可得∠1=80°.
故选:C.
4.(2022•甘肃)如图,菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,若AB=2cm,AC=4cm,则BD的长为 8 cm.
【分析】由菱形的性质可得AC⊥BD,BO=DO,由勾股定理可求BO,即可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,AC=4cm,
∴AC⊥BD,BO=DO,AO=CO=2cm,
∵AB=2cm,
∵BO==4cm,
∴DO=BO=4cm,
∴BD=8cm,
故答案为:8.
5.(2022•襄阳)如图,▱ABCD的对角线AC和BD相交于点O,下列说法正确的是( )
A.若OB=OD,则▱ABCD是菱形
B.若AC=BD,则▱ABCD是菱形
C.若OA=OD,则▱ABCD是菱形
D.若AC⊥BD,则▱ABCD是菱形
【分析】由矩形的判定和菱形的判定分别对各个选项进行判断即可.
【解答】解:A、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OB=OD,故选项A不符合题意;
B、∵四边形ABCD是平行四边形,AC=BD,
∴▱ABCD是矩形,故选项B不符合题意;
C、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC=AC,OB=OD=BD,
∵OA=OD,
∴AC=BD,
∴▱ABCD是矩形,故选项C不符合题意;
D、∵四边形ABCD是平行四边形,AC⊥BD,
∴▱ABCD是菱形,故选项D符合题意;
故选:D.
6.(2022•营口)如图,将△ABC沿着BC方向平移得到△DEF,只需添加一个条件即可证明四边形ABED是菱形,这个条件可以是 AB=AD(答案不唯一) .(写出一个即可)
【分析】由平移的性质得AB∥DE,AB=DE,则四边形ABED是平行四边形,再由菱形的判定即可得出结论.
【解答】解:这个条件可以是 AB=AD,理由如下:
由平移的性质得:AB∥DE,AB=DE,
∴四边形ABED是平行四边形,
又∵AB=AD,
∴平行四边形ABED是菱形,
故答案为:AB=AD(答案不唯一).
7.(2022•天津)如图,已知菱形ABCD的边长为2,∠DAB=60°,E为AB的中点,F为CE的中点,AF与DE相交于点G,则GF的长等于 .
【分析】如图,过点F作FH∥CD,交DE于H,过点C作CM⊥AB,交AB的延长线于M,连接FB,先证明FH是△CDE的中位线,得FH=1,再证明△AEG≌△FHG(AAS),得AG=FG,在Rt△CBM中计算BM和CM的长,再证明BF是中位线,可得BF的长,由勾股定理可得AF的长,从而得结论.
【解答】解:如图,过点F作FH∥CD,交DE于H,过点C作CM⊥AB,交AB的延长线于M,连接FB,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=CD=BC=2,AB∥CD,
∴FH∥AB,
∴∠FHG=∠AEG,
∵F是CE的中点,FH∥CD,
∴H是DE的中点,
∴FH是△CDE的中位线,
∴FH=CD=1,
∵E是AB的中点,
∴AE=BE=1,
∴AE=FH,
∵∠AGE=∠FGH,
∴△AEG≌△FHG(AAS),
∴AG=FG,
∵AD∥BC,
∴∠CBM=∠DAB=60°,
Rt△CBM中,∠BCM=30°,
∴BM=BC=1,CM==,
∴BE=BM,
∵F是CE的中点,
∴FB是△CEM的中位线,
∴BF=CM=,FB∥CM,
∴∠EBF=∠M=90°,
Rt△AFB中,由勾股定理得:AF===,
∴GF=AF=.
故答案为:.
8.(2022•鄂尔多斯)如图,菱形ABCD中,AB=2,∠ABC=60°,矩形BEFG的边EF经过点C,且点G在边AD上,若BG=4,则BE的长为( )
A. B. C. D.3
【分析】方法一:过点G作GM⊥BC于点M,过点C作CN⊥AD于点N,由菱形的性质得出AB=BC=CD=2,AD=BC,∠ABC=∠D=60°,AD∥BC,由直角三角形的性质求出MG=3,证明△GBM∽△BCE,由相似三角形的性质得出,则可求出答案.
方法二:连接CG,求出S菱形ABCD=2,根据S△BCG=可求出答案.
【解答】解:过点G作GM⊥BC于点M,过点C作CN⊥AD于点N,
∵四边形ABCD为菱形,
∴AB=BC=CD=2,AD=BC,∠ABC=∠D=60°,AD∥BC,
∴∠MGN=90°,
∴四边形GMCN为矩形,
∴GM=CN,
在△CDN中,∠D=60°,CD=2,
∴CN=CD•sin60°=2=3,
∴MG=3,
∵四边形BEFG为矩形,
∴∠E=90°,BG∥EF,
∴∠BCE=∠GBM,
又∵∠E=∠BMG,
∴△GBM∽△BCE,
∴,
∴,
∴BE=,
方法二:连接CG,
同方法一求出△BGC的BC上的高为3,
∴S菱形ABCD=2,
∵S△BCG=,
∴,
∴BE=.
故选:B.
9.(2022•甘肃)如图1,在菱形ABCD中,∠A=60°,动点P从点A出发,沿折线AD→DC→CB方向匀速运动,运动到点B停止.设点P的运动路程为x,△APB的面积为y,y与x的函数图象如图2所示,则AB的长为( )
A. B.2 C.3 D.4
【分析】根据图1和图2判定三角形ABD为等边三角形,它的面积为3解答即可.
【解答】解:在菱形ABCD中,∠A=60°,
∴△ABD为等边三角形,
设AB=a,由图2可知,△ABD的面积为3,
∴△ABD的面积=a2=3,
解得:a1=2,a2=﹣2(舍去),
故选:B.
10.(2022•哈尔滨)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,点E在OB上,连接AE,点F为CD的中点,连接OF.若AE=BE,OE=3,OA=4,则线段OF的长为 2 .
【分析】由菱形的性质可得AC⊥BD,AO=CO=4,BO=DO,由勾股定理可求AE的长,BC的长,由三角形中位线定理可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AO=CO=4,BO=DO,
∴AE===5,
∴BE=AE=5,
∴BO=8,
∴BC===4,
∵点F为CD的中点,BO=DO,
∴OF=BC=2,
故答案为:2.
11.(2022•贵港)如图,在边长为1的菱形ABCD中,∠ABC=60°,动点E在AB边上(与点A,B均不重合),点F在对角线AC上,CE与BF相交于点G,连接AG,DF,若AF=BE,则下列结论错误的是( )
A.DF=CE B.∠BGC=120°
C.AF2=EG•EC D.AG的最小值为
【分析】根据菱形的性质,利用SAS证明△ADF≌△BCE,可得DF=CE,故A正确;利用菱形的轴对称知,△BAF≌△DAF,得∠ADF=∠ABF,则∠BGC=180°﹣(∠GBC+∠GCB)=180°﹣∠CBE=120°,故B正确,利用△BEG∽△CEB,得,且AF=BE,可得C正确,利用定角对定边可得点G在以O为圆心,OB为半径的圆上运动,连接AO,交⊙O于G,此时AG最小,AO是BC的垂直平分线,利用含30°角的直角三角形的性质可得AG的最小值,从而解决问题.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴∠BAD=120°,BC=AD,∠DAC=∠BAD=60°,
∴∠DAF=∠CBE,
∵BE=AF,
∴△ADF≌△BCE(SAS),
∴DF=CE,∠BCE=∠ADF,故A正确,不符合题意;
∵AB=AD,∠BAF=∠DAF,AF=AF,
∴△BAF≌△DAF(SAS),
∴∠ADF=∠ABF,
∴∠ABF=∠BCE,
∴∠BGC=180°﹣(∠GBC+∠GCB)=180°﹣∠CBE=120°,故B正确,不符合题意;
∵∠EBG=∠ECB,∠BEG=∠CEB,
∴△BEG∽△CEB,
∴,
∴BE2=CE×EG,
∵BE=AF,
∴AF2=EG•EC,故C正确,不符合题意;
以BC为底边,在BC的下方作等腰△OBC,使∠OBC=∠OCB=30°,
∵∠BGC=120°,BC=1,
∴点G在以O为圆心,OB为半径的圆上运动,
连接AO,交⊙O于G,此时AG最小,AO是BC的垂直平分线,
∵OB=OC,∠BOC=120°,
∴∠BCO=30°,
∴∠ACO=90°,
∴∠OAC=30°,
∴OC=,
∴AO=2OC=,
∴AG的最小值为AO﹣OC=,故D错误,符合题意.
故选:D.
12.(2022•德州)如图,线段AB,CD端点的坐标分别为A(﹣1,2),B(3,﹣1),C(3,2),D(﹣1,5),且AB∥CD,将CD平移至第一象限内,得到C′D′(C′,D′均在格点上).若四边形ABC′D′是菱形,则所有满足条件的点D′的坐标为 (3,5)或(2,6) .
【分析】利用勾股定理可得AB=CD=5,根据菱形性质可得AD′=AB=5,再由平移规律即可得出答案.
【解答】解:如图,
∵A(﹣1,2),B(3,﹣1),C(3,2),D(﹣1,5),
∴AB∥CD,AB=CD=5,
∵四边形ABC′D′是菱形,
∴AD′=AB=5,
当点D向右平移4个单位,即D′(3,5)时,AD′=5,
当点D向右平移3个单位,向上平移1个单位,即D′(2,6)时,AD′=5,
故答案为:(3,5)或(2,6).
13.(2022•鞍山)如图,菱形ABCD的边长为2,∠ABC=60°,对角线AC与BD交于点O,E为OB中点,F为AD中点,连接EF,则EF的长为 .
【分析】由菱形的性质可得AB=AD=2,∠ABD=30°,AC⊥BD,BO=DO,由三角形中位线定理得FH=AO=,FH∥AO,由勾股定理可求解.
【解答】解:如图,取OD的中点H,连接FH,
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴AB=AD=2,∠ABD=30°,AC⊥BD,BO=DO,
∴AO=AB=1,BO=AO==DO,
∵点H是OD的中点,点F是AD的中点,
∴FH=AO=,FH∥AO,
∴FH⊥BD,
∵点E是BO的中点,点H是OD的中点,
∴OE=,OH=,
∴EH=,
∴EF===,
故答案为:.
14.(2022•湘西州)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DH⊥AB于点H,连接OH,OH=4,若菱形ABCD的面积为32,则CD的长为( )
A.4 B.4 C.8 D.8
【分析】在Rt△BDH中先求得BD的长,根据菱形面积公式求得AC长,再根据勾股定理求得CD长.
【解答】解:∵DH⊥AB,
∴∠BHD=90°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴OB=OD,OC=OA=,AC⊥BD,
∴OH=OB=OD=(直角三角形斜边上中线等于斜边的一半),
∴OD=4,BD=8,
由得,
=32,
∴AC=8,
∴OC==4,
∴CD==8,
故选C.
15.(2022•西宁)如图,四边形ABCD是菱形,AE⊥BC于点E,AF⊥CD于点F.
(1)求证:△ABE≌△ADF;
(2)若AE=4,CF=2,求菱形的边长.
【分析】(1)由菱形ABCD的四条边相等、对角相等的性质知AB=AD,∠B=∠D;然后根据已知条件“AE⊥BC,AF⊥CD”知∠AEB=∠AFD;最后由全等三角形的判定定理AAS证明△ABE≌△ADF;
(2)由全等三角形△ABE≌△ADF的对应边相等知BE=DF,然后根据菱形的四条边相等求得AB=CD,设AB=CD=x,已知CF=2,则BE=DF=x﹣2,利用勾股定理即可求出菱形的边长.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠D,
∵AE⊥BC,AF⊥CD,
∴∠AEB=∠AFD,
在△ABE和△ADF中,
,
∴△ABE≌△ADF(AAS);
(2)解:设菱形的边长为x,
∵AB=CD=x,CF=2,
∴DF=x﹣2,
∵△ABE≌△ADF,
∴BE=DF=x﹣2,
在Rt△ABE中,根据勾股定理得,
AE2+BE2=AB2,
即42+(x﹣2)2=x2,
解得x=5,
∴菱形的边长是5.
16.(2022•聊城)如图,△ABC中,点D是AB上一点,点E是AC的中点,过点C作CF∥AB,交DE的延长线于点F.
(1)求证:AD=CF;
(2)连接AF,CD.如果点D是AB的中点,那么当AC与BC满足什么条件时,四边形ADCF是菱形,证明你的结论.
【分析】(1)由CF∥AB,得∠ADF=∠CFD,∠DAC=∠FCA,又AE=CE,可证△ADE≌△CFE(AAS),即得AD=CF;
(2)由AD=CF,AD∥CF,知四边形ADCF是平行四边形,若AC⊥BC,点D是AB的中点,可得CD=AB=AD,即得四边形ADCF是菱形.
【解答】(1)证明:∵CF∥AB,
∴∠ADF=∠CFD,∠DAC=∠FCA,
∵点E是AC的中点,
∴AE=CE,
∴△ADE≌△CFE(AAS),
∴AD=CF;
(2)解:当AC⊥BC时,四边形ADCF是菱形,证明如下:
由(1)知,AD=CF,
∵AD∥CF,
∴四边形ADCF是平行四边形,
∵AC⊥BC,
∴△ABC是直角三角形,
∵点D是AB的中点,
∴CD=AB=AD,
∴四边形ADCF是菱形.
17.(2022•凉山州)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中点,E是AD的中点,过点A作AF∥BC交CE的延长线于点F.
(1)求证:四边形ADBF是菱形;
(2)若AB=8,菱形ADBF的面积为40.求AC的长.
【分析】(1)利用平行线的性质可得∠AFC=∠FCD,∠FAE=∠CDE,利用中点的定义可得AE=DE,从而证明△FAE≌△CDE,然后利用全等三角形的性质可得AF=CD,再根据D是BC的中点,可得AF=BD,从而可证四边形AFBD是平行四边形,最后利用直角三角形斜边上的中线可得BD=AD,从而利用菱形的判定定理即可解答;
(2)利用(1)的结论可得菱形ADBF的面积=2△ABD的面积,再根据点D是BC的中点,可得△ABC的面积=2△ABD的面积,进而可得菱形ADBF的面积=△ABC的面积,然后利用三角形的面积进行计算即可解答.
【解答】(1)证明:∵AF∥BC,
∴∠AFC=∠FCD,∠FAE=∠CDE,
∵点E是AD的中点,
∴AE=DE,
∴△FAE≌△CDE(AAS),
∴AF=CD,
∵点D是BC的中点,
∴BD=CD,
∴AF=BD,
∴四边形AFBD是平行四边形,
∵∠BAC=90°,D是BC的中点,
∴AD=BD=BC,
∴四边形ADBF是菱形;
(2)解:∵四边形ADBF是菱形,
∴菱形ADBF的面积=2△ABD的面积,
∵点D是BC的中点,
∴△ABC的面积=2△ABD的面积,
∴菱形ADBF的面积=△ABC的面积=40,
∴AB•AC=40,
∴×8•AC=40,
∴AC=10,
∴AC的长为10.
1.(2022•乐山)已知菱形ABCD的两条对角线AC、BD的长分别是8cm和6cm.则菱形的面积为 24 cm2.
【分析】根据菱形的面积=对角线乘积的一半,可以计算出该菱形的面积.
【解答】解:∵菱形ABCD的两条对角线AC、BD的长分别是8cm和6cm,
∴菱形的面积是=24(cm2),
故答案为:24.
2.(2022•株洲)如图所示,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,过点C作CE∥BD交AB的延长线于点E,下列结论不一定正确的是( )
A.OB=CE B.△ACE是直角三角形
C.BC=AE D.BE=CE
【分析】由菱形的性质可得AO=CO=AC,AC⊥BD,通过证明△AOB∽△ACE,可得∠AOB=∠ACE=90°,OB=CE,AB=AE,由直角三角形的性质可得BC=AE,即可求解.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AO=CO=CA,AC⊥BD,
∵CE∥BD,
∴△AOB∽△ACE,
∴∠AOB=∠ACE=90°,=,
∴△ACE是直角三角形,OB=CE,AB=AE,
∴BC=AE,
故选:D.
3.(2022•自贡)如图,菱形ABCD对角线交点与坐标原点O重合,点A(﹣2,5),则点C的坐标是( )
A.(5,﹣2) B.(2,﹣5) C.(2,5) D.(﹣2,﹣5)
【分析】菱形的对角线相互平分可知点A与C关于原点对称,从而得结论.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC,即点A与点C关于原点对称,
∵点A(﹣2,5),
∴点C的坐标是(2,﹣5).
故选:B.
4.(2022•兰州)如图,菱形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,E为AD的中点,连接OE,∠ABC=60°,BD=4,则OE=( )
A.4 B.2 C.2 D.
【分析】根据菱形的性质可得,∠ABO=30°,AC⊥BD,则BO=2,再利用含30°角的直角三角形的性质可得答案.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴BO=DO,∠ABO=30°,AC⊥BD,AB=AD,
∴BO=2,
∴AO==2,
∴AB=2AO=4,
∵E为AD的中点,∠AOD=90°,
∴OE=AD=2,
故选:C.
5.(2022•淄博)如图,在边长为4的菱形ABCD中,E为AD边的中点,连接CE交对角线BD于点F.若∠DEF=∠DFE,则这个菱形的面积为( )
A.16 B.6 C.12 D.30
【分析】连接AC交BD于O,如图,根据菱形的性质得到AD∥BC,CB=CD=AD=4,AC⊥BD,BO=OD,OC=AO,再利用∠DEF=∠DFE得到DF=DE=2,证明∠BCF=∠BFC得到BF=BC=4,则BD=6,所以OB=OD=3,接着利用勾股定理计算出OC,从而得到AC=2,然后根据菱形的面积公式计算它的面积.
【解答】解:连接AC交BD于O,如图,
∵四边形ABCD为菱形,
∴AD∥BC,CB=CD=AD=4,AC⊥BD,BO=OD,OC=AO,
∵E为AD边的中点,
∴DE=2,
∵∠DEF=∠DFE,
∴DF=DE=2,
∵DE∥BC,
∴∠DEF=∠BCF,
∵∠DFE=∠BFC,
∴∠BCF=∠BFC,
∴BF=BC=4,
∴BD=BF+DF=4+2=6,
∴OB=OD=3,
在Rt△BOC中,OC==,
∴AC=2OC=2,
∴菱形ABCD的面积=AC•BD=×2×6=6.
故选:B.
6.(2022•绵阳)如图1,在菱形ABCD中,∠C=120°,M是AB的中点,N是对角线BD上一动点,设DN长为x,线段MN与AN长度的和为y,图2是y关于x的函数图象,图象右端点F的坐标为(2,3),则图象最低点E的坐标为( )
A.(,2) B.(,) C.(,) D.(,2)
【分析】由函数图象可得点F表示图1中点N与点B重合时,即可求BD,BM的长,由锐角三角函数可求解.
【解答】解:如图,连接AC,MC,
∵四边形ABCD是菱形,∠BCD=120°,
∴AB=BC,AC垂直平分BD,∠ABC=60°,∠ABD=∠DBC=30°,
∴AN=CN,△ABC是等边三角形,
∴AN+MN=CN+MN,
∴当点N在线段CM上时,AN+MN有最小值为CM的长,
∵点F的坐标为(2,3),
∴DB=2,AB+BM=3,
∵点M是AB的中点,
∴AM=BM,CM⊥AB,
∴2BM+BM=3,
∴BM=1,
∵tan∠ABC=tan60°==,
∴CM=,
∵cos∠ABD=cos30°==,
∴BN'=,
∴DN'=,
∴点E的坐标为:(,),
故选:C.
7.(2022•湖北)由4个形状相同,大小相等的菱形组成如图所示的网格,菱形的顶点称为格点,点A,B,C都在格点上,∠O=60°,则tan∠ABC=( )
A. B. C. D.
【分析】连接CD,然后证B、C、D三点共线,根据菱形的性质可得:△OBD是等边三角形,根据等边三角形的性质可得BA⊥OD,∠ADB=60°,进而可得∠ABC=30°,进而可得tan∠ABC的值.
【解答】解:如图,连接CD,
∵网格是由4个形状相同,大小相等的菱形组成,
∴∠3=∠4,OD∥CE,
∴∠2=∠5,
∵∠1+∠4+∠5=180°,
∴∠1+∠3+∠2=180°,
∴B、C、D三点共线,
又∵网格是由4个形状相同,大小相等的菱形组成,
∴OD=OB,OA=AD,
∵∠O=60°,
∴△OBD是等边三角形,
∴BA⊥OD,∠ADB=60°,
∴∠ABC=180°﹣90°﹣60°=30°,
∴tan∠ABC=tan30°=,
故选:C.
8.(2022•呼和浩特)如图,四边形ABCD是菱形,∠DAB=60°,点E是DA中点,F是对角线AC上一点,且∠DEF=45°,则AF:FC的值是( )
A.3 B.+1 C.2+1 D.2+
【分析】连接DB,交AC于点O,连接OE,根据菱形的性质可得∠DAC=∠DAB=30°,AC⊥BD,OD=BD,AC=2AO,AB=AD,从而可得△ABD是等边三角形,进而可得DB=AD,再根据直角三角形斜边上的中线可得OE=AE=DE=AD,然后设OE=AE=DE=a,则AD=BD=2a,在Rt△AOD中,利用勾股定理求出AO的长,从而求出AC的长,最后利用等腰三角形的性质,以及三角形的外角求出∠OEF=∠EFO=15°,从而可得OE=OF=a,即可求出AF,CF的长,进行计算即可解答.
【解答】解:连接DB,交AC于点O,连接OE,
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠DAC=∠DAB=30°,AC⊥BD,OD=BD,AC=2AO,AB=AD,
∵∠DAB=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴DB=AD,
∵∠AOD=90°,点E是DA中点,
∴OE=AE=DE=AD,
∴设OE=AE=DE=a,
∴AD=BD=2a,
∴OD=BD=a,
在Rt△AOD中,AO===a,
∴AC=2AO=2a,
∵EA=EO,
∴∠EAO=∠EOA=30°,
∴∠DEO=∠EAO+∠EOA=60°,
∵∠DEF=45°,
∴∠OEF=∠DEO﹣∠DEF=15°,
∴∠EFO=∠EOA﹣∠OEF=15°,
∴∠OEF=∠EFO=15°,
∴OE=OF=a,
∴AF=AO+OF=a+a,
∴CF=AC﹣AF=a﹣a,
∴===2+,
故选:D.
9.(2022•丽水)如图,已知菱形ABCD的边长为4,E是BC的中点,AF平分∠EAD交CD于点F,FG∥AD交AE于点G.若cosB=,则FG的长是( )
A.3 B. C. D.
【分析】方法一:过点A作AH⊥BE于点H,过点F作FQ⊥AD于点Q,根据cosB==,可得BH=1,所以AH=,然后证明AH是BE的垂直平分线,可得AE=AB=4,设GA=GF=x,根据S梯形CEAD=S梯形CEGF+S梯形GFDA,进而可以解决问题.方法二:作AH垂直BC于H,延长AE和DC交于点M由已知可得BH=EH=1,所以AE=AB=EM=CM=4设GF=x,则AG=x,GE=4﹣x,由三角形MGF相似于三角形MEC即可得结论.
【解答】解:方法一,如图,过点A作AH⊥BE于点H,过点F作FQ⊥AD于点Q,
∵菱形ABCD的边长为4,
∴AB=AD=BC=4,
∵cosB==,
∴BH=1,
∴AH===,
∵E是BC的中点,
∴BE=CE=2,
∴EH=BE﹣BH=1,
∴AH是BE的垂直平分线,
∴AE=AB=4,
∵AF平分∠EAD,
∴∠DAF=∠FAG,
∵FG∥AD,
∴∠DAF=∠AFG,
∴∠FAG=∠AFG,
∴GA=GF,
设GA=GF=x,
∵AE=CD=4,FG∥AD,
∴DF=AG=x,
cosD=cosB==,
∴DQ=x,
∴FQ===x,
∵S梯形CEAD=S梯形CEGF+S梯形GFDA,
∴×(2+4)×=(2+x)×(﹣x)+(x+4)×x,
解得x=,
则FG的长是.
或者:∵AE=CD=4,FG∥AD,
∴四边形AGFD的等腰梯形,
∴GA=FD=GF,
则x+x+x=4,
解得x=,
则FG的长是.
方法二:如图,作AH垂直BC于H,延长AE和DC交于点M,
∵菱形ABCD的边长为4,
∴AB=AD=BC=4,
∵cosB==,
∴BH=1,
∵E是BC的中点,
∴BE=CE=2,
∴EH=BE﹣BH=1,
∴AH是BE的垂直平分线,
∴AE=AB=4,
所以AE=AB=EM=CM=4,
设GF=x,
则AG=x,GE=4﹣x,
由GF∥BC,
∴△MGF∽△MEC,
∴=,
解得x=.
故选:B.
10.(2022•青岛)图①是艺术家埃舍尔的作品,他将数学与绘画完美结合,在平面上创造出立体效果.图②是一个菱形,将图②截去一个边长为原来一半的菱形得到图③,用图③镶嵌得到图④,将图④着色后,再次镶嵌便得到图①,则图④中∠ABC的度数是 60 °.
【分析】先确定∠BAD的度数,再利用菱形的对边平行,利用平行线的性质即可求出∠ABC的度数.
【解答】解:如图,
∵∠BAD=∠BAE=∠DAE,∠BAD+∠BAE+∠DAE=360°,
∴∠BAD=∠BAE=∠DAE=120°,
∵BC∥AD,
∴∠ABC=180°﹣120°=60°,
故答案为:60.
11.(2022•达州)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,AC=24,BD=10,则菱形ABCD的周长为 52 .
【分析】菱形的四条边相等,要求周长,只需求出边长即可,菱形的对角线互相垂直且平分,根据勾股定理求边长即可.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=DA,AC⊥BD,AO=CO,BO=DO,
∵AC=24,BD=10,
∴AO=AC=12,BO=BD=5,
在Rt△AOB中,
AB===13,
∴菱形的周长=13×4=52.
故答案为:52.
12.(2022•铜仁市)如图,四边形ABCD为菱形,∠ABC=80°,延长BC到E,在∠DCE内作射线CM,使得∠ECM=30°,过点D作DF⊥CM,垂足为F.若DF=,则BD的长为 2 (结果保留根号).
【分析】连接AC,交BD于H,证明△DCH≌△DCF,得出DH的长度,再根据菱形的性质得出BD的长度.
【解答】解:如图,连接AC,交BD于点H,
由菱形的性质得∠ADC=∠ABC=80°,∠DCE=80°,∠DHC=90°,
又∵∠ECM=30°,
∴∠DCF=50°,
∵DF⊥CM,
∴∠CFD=90°,
∴∠CDF=40°,
又∵四边形ABCD是菱形,
∴BD平分∠ADC,
∴∠HDC=40°,
在△CDH和△CDF中,
,
∴△CDH≌△CDF(AAS),
∴DH=DF=,
∴DB=2DH=.
故答案为:.
13.(2022•黑龙江)如图,菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,∠BAD=60°,AD=3,AH是∠BAC的平分线,CE⊥AH于点E,点P是直线AB上的一个动点,则OP+PE的最小值是 .
【分析】连接OE,过点O作OF⊥AB,垂足为F,并延长到点O′,使O′F=OF,连接O′E交直线AB于点P,连接OP,从而可得OP=O′P,此时OP+PE的值最小,先利用菱形的性质可得AD=AB=3,∠BAC=∠BAD,OA=OC=AC,OD=OB=BD,∠AOD=90°,从而可得△ADB是等边三角形,进而求出AD=3,然后在Rt△ADO中,利用勾股定理求出AO的长,从而求出AC的长,进而利用直角三角形斜边上的中线可得OE=OA=AC=,再利用角平分线和等腰三角形的性质可得OE∥AB,从而求出∠EOF=90°,进而在Rt△AOF中,利用锐角三角函数的定义求出OF的长,即可求出OO′的长,最后在Rt△EOO′中,利用勾股定理进行计算即可解答.
【解答】解:连接OE,过点O作OF⊥AB,垂足为F,并延长到点O′,使O′F=OF,连接O′E交直线AB于点P,连接OP,
∴AP是OO′的垂直平分线,
∴OP=O′P,
∴OP+PE=O′P+PE=O′E,
此时,OP+PE的值最小,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=AB=3,∠BAC=∠BAD,OA=OC=AC,OD=OB=BD,∠AOD=90°,
∵∠BAD=60°,
∴△ADB是等边三角形,
∴BD=AD=3,
∴OD=BD=,
∴AO===,
∴AC=2OA=3,
∵CE⊥AH,
∴∠AEC=90°,
∴OE=OA=AC=,
∴∠OAE=∠OEA,
∵AE平分∠CAB,
∴∠OAE=∠EAB,
∴∠OEA=∠EAB,
∴OE∥AB,
∴∠EOF=∠AFO=90°,
在Rt△AOF中,∠OAB=∠DAB=30°,
∴OF=OA=,
∴OO′=2OF=,
在Rt△EOO′中,O′E===,
∴OP+PE=,
∴OP+PE的最小值为,
故答案为:.
14.(2022•温州)如图,在菱形ABCD中,AB=1,∠BAD=60°.在其内部作形状、大小都相同的菱形AENH和菱形CGMF,使点E,F,G,H分别在边AB,BC,CD,DA上,点M,N在对角线AC上.若AE=3BE,则MN的长为 .
【分析】方法一:根据菱形的性质和锐角三角函数,可以求得AC、AM和MN的长,然后即可计算出MN的长.
方法二:根据相似三角形的判定和性质可以得到EF和MN的关系,然后解直角三角形可以求得OA的长,从而可以得到MN的长.
【解答】解:方法一:连接DB交AC于点O,作MI⊥AB于点I,作FJ⊥AB交AB的延长线于点J,如图1所示,
∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°,AB=1,
∴AB=BC=CD=DA=1,∠BAC=30°,AC⊥BD,
∵△ABD是等边三角形,
∴OD=,
∴AO===,
∴AC=2AO=,
∵AE=3BE,
∴AE=,BE=,
∵菱形AENH和菱形CGMF大小相同,
∴BE=BF=,∠FBJ=60°,
∴FJ=BF•sin60°=×=,
∴MI=FJ=,
∴AM===,
同理可得,CN=,
∴MN=AC﹣AM﹣CN=﹣=,
故答案为:.
方法二:连接DB交AC于点O,连接EF,
由题意可得,四边形AMFE是平行四边形,四边形EFCN是平行四边形,
∴EF=AM=CN,
∵EF∥AC,
∴△BEF∽△BAC,
∴,
∵AE=3BE,AB=1,
∴AB=4BE,
∴=,
∴AM=CN=AC,
∴MN=AC=OA,
∵∠BAD=60°.AB=AD=1,AO垂直平分BD,
∴OD=,
∴OA===,
∴MN=,
故答案为:.
15.(2022•辽宁)如图,CD是△ABC的角平分线,过点D分别作AC,BC的平行线,交BC于点E,交AC于点F.若∠ACB=60°,CD=4,则四边形CEDF的周长是 16 .
【分析】连接EF交CD于O,证明四边形CEDF是菱形,可得CD⊥EF,∠ECD=∠ACB=30°,OC=CD=2,在Rt△COE中,可得CE===4,故四边形CEDF的周长是4CE=16.
【解答】解:连接EF交CD于O,如图:
∵DE∥AC,DF∥BC,
∴四边形CEDF是平行四边形,
∵CD是△ABC的角平分线,
∴∠FCD=∠ECD,
∵DE∥AC,
∴∠FCD=∠CDE,
∴∠ECD=∠CDE,
∴CE=DE,
∴四边形CEDF是菱形,
∴CD⊥EF,∠ECD=∠ACB=30°,OC=CD=2,
在Rt△COE中,
CE===4,
∴四边形CEDF的周长是4CE=4×4=16,
故答案为:16.
16.(2022•滨州)如图,菱形ABCD的边长为10,∠ABC=60°,对角线AC、BD相交于点O,点E在对角线BD上,连接AE,作∠AEF=120°且边EF与直线DC相交于点F.
(1)求菱形ABCD的面积;
(2)求证:AE=EF.
【分析】(1)根据锐角三角函数可以求得BC边上的高,然后根据菱形的面积=底×高,即可求得相应的面积;
(2)连接EC,然后可以得到AE=EC,再根据四边形内角和,可以求得∠ECF=∠EFC,然后通过等量代换,即可证明结论成立.
【解答】(1)解:作AG⊥BC交BC于点G,如图所示,
∵四边形ABCD是菱形,边长为10,∠ABC=60°,
∴BC=10,AG=AB•sin60°=10×=5,
∴菱形ABCD的面积是:BC•AG=10×5=50,
即菱形ABCD的面积是50;
(2)证明:连接EC,
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴EO垂直平分AC,∠BCD=120°,
∴EA=EC,∠DCA=60°,
∴∠EAC=∠ECA,∠ACF=120°,
∵∠AEF=120°,
∴∠EAC+∠EFC=360°﹣∠AEF﹣∠ACF=360°﹣120°﹣120°=120°,
∵∠ECA+∠ECF=120°,
∴∠EFC=∠ECF,
∴EC=EF,
∴AE=EF.
17.(2022•青海)如图,四边形ABCD为菱形,E为对角线AC上的一个动点(不与点A,C重合),连接DE并延长交射线AB于点F,连接BE.
(1)求证:△DCE≌△BCE;
(2)求证:∠AFD=∠EBC.
【分析】(1)由菱形的性质得出CD=CB,∠DCE=∠BCE,进而利用“SAS”即可证明△DCE≌△BCE;
(2)由菱形的性质得出DC∥AF,进而得出∠CDF=∠AFD,由全等三角形的性质得出∠CDF=∠EBC,即可证明∠AFD=∠EBC.
【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=CB,∠DCE=∠BCE,
∵CE=CE,
∴△DCE≌△BCE(SAS);
(2)∵四边形ABCD是菱形,
∴DC∥AF,
∴∠CDF=∠AFD,
∵△DCE≌△BCE,
∴∠CDF=∠EBC,
∴∠AFD=∠EBC.
18.(2022•广元)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AC平分∠DAB,AB=2CD,E为AB中点,连结CE.
(1)求证:四边形AECD为菱形;
(2)若∠D=120°,DC=2,求△ABC的面积.
【分析】(1)由一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,可证四边形AECD是平行四边形,由平行线的性质和角平分线的性质可证AD=CD,可得结论;
(2)由菱形的性质可求AE=BE=CE=2,由等边三角形的性质和直角三角形的性质可求BC,AC的长,即可求解.
【解答】(1)证明:∵E为AB中点,
∴AB=2AE=2BE,
∵AB=2CD,
∴CD=AE,
又∵AE∥CD,
∴四边形AECD是平行四边形,
∵AC平分∠DAB,
∴∠DAC=∠EAC,
∵AB∥CD,
∴∠DCA=∠CAB,
∴∠DCA=∠DAC,
∴AD=CD,
∴平行四边形AECD是菱形;
(2)∵四边形AECD是菱形,∠D=120°,
∴AD=CD=CE=AE=2,∠D=120°=∠AEC,
∴AE=CE=BE,∠CEB=60°,
∴∠CAE=30°=∠ACE,△CEB是等边三角形,
∴BE=BC=EC=2,∠B=60°,
∴∠ACB=90°,
∴AC=BC=2,
∴S△ABC=×AC×BC=×2×2=2.
1.(2022•定西二模)▱ABCD的对角线AC与BD相交于点O,添加以下条件,不能判定平行四边形ABCD为菱形的是( )
A.AC=BD B.AC⊥BD C.∠ACD=∠ACB D.BC=CD
【分析】由平行四边形的性质、菱形的判定、矩形的判定分别对各个选项进行判断即可.
【解答】解:A、AC=BD时,▱ABCD是矩形,故选项A符合题意;
B、AC⊥BD时,▱ABCD是菱形,故选项B不符合题意;
C、∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠DAC=∠ACB,
∵∠ACD=∠ACB,
∴∠DAC=∠ACD,
∴AD=CD,
∴▱ABCD是菱形,故选项C不符合题意;
D、BC=CD时,▱ABCD是菱形,故选项D不符合题意;
故选:A.
2.(2023•未央区校级三模)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD的长分别为6和8,则这个菱形的面积是( )
A.48 B.40 C.24 D.20
【分析】由菱形的面积等于对角线长乘积的一半,列式计算即可.
【解答】解:∵菱形ABCD的对角线AC,BD的长分别为6和8,
∴AC⊥BD,这个菱形的面积=AC•BD=×6×8=24,
故选:C.
3.(2023•庐阳区校级一模)如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的顶点A,B,C在坐标轴上,若点A的坐标为(0,3),tan∠ABO=,则菱形ABCD的周长为( )
A.6 B. C. D.
【分析】根据点A的坐标为(0,3),可以得到AO=3,根据tan∠ABO=,可以求出BO,根据勾股定理可以求出AB,最后由菱形的性质可以求出菱形的周长.
【解答】解:∵点A的坐标为(0,3),
∴AO=3,
∵tan∠ABO=,
∴=,
∴=,
∴BO=,
∵△AOB是直角三角形,
∴AB====2,
∵菱形的四条边相等,
∴菱形ABCD的周长为2×4=8.
故选:C.
4.(2023•汉阳区校级一模)如图,菱形ABCD的边长为4,∠BAD=60°,过点B作BE⊥AB交CD于点E,连接AE,F为AE的中点,H为BE的中点,连接FH和CF,CF交BE于点G,则GF的长为( )
A.3 B. C.2 D.
【分析】由菱形的性质得AB=BC=CD=4,AB∥CD,∠BAD=∠BCE=60°,再由三角形中位线定理得FH=AB=2,FH∥AB,然后证△FHG≌△CEG(AAS),得EG=GH=EH=,进而由勾股定理即可得出结论.
【解答】解:∵菱形ABCD的边长为4,∠BAD=60°,
∴AB=BC=CD=4,AB∥CD,∠BAD=∠BCE=60°,
∵F为AE的中点,H为BE的中点,
∴EH=BE,FH是△ABE的中位线,
∴FH=AB=2,FH∥AB,
∴FH∥AB∥CD,
∵BE⊥AB,
∴FH⊥BE,CD⊥BE,
∴∠FHE=∠BEC=90°,
∴∠CBE=90°﹣60°=30°,
∴CE=BC=2,
∴BE===2,
∴EH=BE=,
∴FH=CE,
在△FHG和△CEG中,
,
∴△FHG≌△CEG(AAS),
∴EG=GH=EH=,
在Rt△FHG中,由勾股定理得:GF===,
故选:D.
5.(2023•榆林一模)四边形不具有稳定性.四条边长都确定的四边形,当内角的大小发生变化时,其形状也随之改变.如图,改变正方形ABCD的内角,使正方形ABCD变为菱形ABC′D′,如果∠DAD′=30°,那么菱形ABC′D′与正方形ABCD的面积之比是( )
A. B. C. D.1
【分析】过D'作D'M⊥AB于M,求出正方形ABCD的面积=AB2,再由含30°角的直角三角形的性质得AM=AD',D'M=AM=AD',然后求出菱形ABCD的面积=AB×D'M=AB2,即可求解.
【解答】解:过D'作D'M⊥AB于M,如图所示:
则∠D'MA=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴正方形ABCD的面积=AB2,AB=AD,∠BAD=90°,
∵∠DAD′=30°,
∴∠D'AM=90°﹣30°=60°,
∴∠AD'M=30°,
∴AM=AD',D'M=AM=AD',
∵四边形ABC′D′是菱形,
∴AB=AD'=AD,菱形ABCD的面积=AB×D'M=AB2,
∴菱形ABC′D′与正方形ABCD的面积之比==,
故选:A.
6.(2022•枣阳市模拟)如图,平移△ABC到△BDE的位置,且点D在边AB的延长线上,连接EC,CD,若AB=BC,那么在以下四个结论:①四边形ABEC是平行四边形;②四边形BDEC是菱形;③AC⊥DC;④DC平分∠BDE,正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】先证明四边形ABEC是平行四边形,再求证四边形BDEC为菱形,根据菱形的对角线即角平分线性质可以解决题目.
【解答】解:∵△BDE是△ABC平移过去的,且A、B、D三点一线,∴AD∥CE,AC∥BE,∴四边形ABEC为平行四边形,故①命题正确;
∵AB=BD,且AB=BC,∴AB=BD=DE=EC=BC,即四边形BDEC为菱形,故②命题正确;
∵菱形对角线垂直,∴BE⊥CD,∵AC∥BE∴AC⊥CD,故③命题正确;
∵菱形的对角线即角平分线,且四边形BDEC为菱形,∴DC为∠BDE的角平分线,故④命题正确.
故正确的命题为4个,
故选:D.
7.(2022•丛台区校级模拟)如图,菱形ABCD和菱形ECGF的边长分别为4和6,B、C、G三点在同一条直线上,且∠A=120°,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【分析】过E作EM⊥BG于M,过D作DN⊥BG于N,根据菱形的性质得出AD=DC=BC=AB=4,CE=EF=FG=CG=6,∠BCD=∠A=120°,解直角三角形求出EM和CN,再根据图形得出阴影部分的面积S=S菱形ABCD+S菱形CGFE﹣S△BGF﹣S△ADB﹣S△DEF,再求出答案即可.
【解答】解:过E作EM⊥BG于M,过D作DN⊥BG于N,则∠EMC=∠DNC=90°,
∵四边形ABCD和四边形ECGF都是菱形,∠A=120°,
∴AD=DC=BC=AB=4,CE=EF=FG=CG=6,∠BCD=∠A=120°,
∴∠ECG=60°,
∴∠CDN=∠CEM=30°,
∴CN=CD=2,CM=CE=3,
∴DN===2,EM===3,
∴阴影部分的面积S=S菱形ABCD+S菱形CGFE﹣S△BGF﹣S△ADB﹣S△DEF
=4×+6×﹣(4+6)×3﹣4×2﹣6×(3﹣2)
=8+18﹣15﹣4﹣3
=4,
故选:C.
8.(2022•丰泽区校级模拟)如图,菱形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,AC=AB,将△ABO沿着BD方向平移BO的长度得到△EOD,连接EC,则cos∠CEO的值为( )
A. B. C. D.
【分析】连接AE,过点E作EG⊥CD交CD延长线于点G,证明△ABC和△ADC是等边三角形,设OA=1,则AC=AB=CD=2,所以OB=OD=,由平移可得∠ODE=∠BOA=90°,AE=OD=,根据勾股定理可得CE==,然后利用锐角三角函数可得cos∠ECG==,根据AB∥CD∥OE,∠CEO=∠ECG,进而可以解决问题.
【解答】解:如图,连接AE,过点E作EG⊥CD交CD延长线于点G,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=AD=CD,AC⊥BD,
∵AC=AB,
∴AB=BC=AC,
∴△ABC和△ADC是等边三角形,
∴∠BAC=∠ADC=60°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠ABD=∠BDC=30°,
设OA=1,
则AC=AB=CD=2,
∴OB=OD=,
由平移可知:∠ODE=∠BOA=90°,AE=OD=,
∴CE==,
∵∠BDC=30°,∠ODE=90°,
∴∠EDG=60°,
∵ED=AO=1,
∴DG=ED=,
∴CG=CD+DG=,
∴cos∠ECG===,
∵AB∥CD∥OE,
∴∠CEO=∠ECG,
∴cos∠CEO=cos∠ECG=,
故选:A.
9.(2022•上海模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,平行四边形BCDE的顶点E在边AB上,连接CE、AD.添加一个条件,可以使四边形ADCE成为菱形的是( )
A.CE⊥AB B.CD⊥AD C.CD=CE D.AC=DE
【分析】设AC于ED交于点O,证明△AOE≌△COD,可得OA=OC,可以判断四边形ADCE是平行四边形,再根据一组邻边相等的平行四边形是菱形即可解决问题.
【解答】解:添加CD=CE,可以使四边形ADCE成为菱形,理由如下:
如图,设AC与ED交于点O,
∵四边形BCDE是平行四边形,
∴DE∥BC,BE∥CD,
∴∠AOE=∠ACB=90°,
∴AC⊥DE,
∵CD=CE,
∴OD=OE,
∵AB∥CD,
∴∠EAO=∠DCO,
在△AOE和△COD中,
,
∴△AOE≌△COD(AAS),
∴OA=OC,
∵OD=OE,
四边形ADCE是平行四边形,
∵CE=CD,
∴四边形ADCE是菱形.
因为添加其他条件,都不可以使四边形ADCE成为菱形.
故选:C.
10.(2023•南海区校级模拟)如图,两个全等的矩形纸片重叠在一起,矩形的长和宽分别是8和6,则重叠部分的四边形周长是 25 .
【分析】先证四边形ABCD平行四边形,再证四边形ABCD是菱形,得CD=BC=AB=AD,设CD=BC=x,则CG=8﹣x,然后在Rt△CDG中,由勾股定理得出方程,解方程即可.
【解答】解:如图,由题意得:矩形BFDE≌矩形BHDG,
∴∠G=90°,DG=DE=6,BG∥DH,BE∥DF,BG=8,
∴四边形ABCD平行四边形,
∴平行四边形ABCD的面积=AD•DG=CD•DE,
∴AD=CD,
∴平行四边形ABCD是菱形,
∴CD=BC=AB=AD,
设CD=BC=x,则CG=8﹣x,
在Rt△CDG中,由勾股定理得:62+(8﹣x)2=x2,
解得:x=,
∴CD=,
∴菱形ABCD的周长=4CD=25,
即重叠部分的四边形周长是25,
故答案为:25.
11.(2023•雁塔区校级一模)如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,点E在线段BO上,连接AE,若CD=3BE,∠DAE=∠DEA,EO=1,则线段AE的长为 .
【分析】设BE=x,则CD=3x,根据菱形的性质得AB=AD=CD=3x,OB=OD,AC⊥BD,再证明DE=DA=3x,所以1+x=2x,解得x=1,然后利用勾股定理计算OA,再计算AE的长.
【解答】解:设BE=x,则CD=3x,
∵四边形ABCD为菱形,
∴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===,
在Rt△AOE中,AE===.
故答案为:.
12.(2022春•玄武区校级期中)如图,四边形ABCD为菱形,∠ABC=80°,延长BC到E,在∠DCE内作射线CM,使得∠ECM=30°,过点D作DF⊥CM,垂足为F,若DF=3,则对角线BD的长为 6 .
【分析】连接AC交BD于H,证明△DCH≌△DCF,得出DH的长度,再根据菱形的性质得出BD的长度.
【解答】解:如图,连接AC交BD于点H,
由菱形的性质得∠ADC=∠ABC=80°,∠DCE=80°,∠DHC=90°,
又∵∠ECM=30°,
∴∠DCF=50°,
∵DF⊥CM,
∴∠CFD=90°,
∴∠CDF=40°,
又∵四边形ABCD是菱形,
∴BD平分∠ADC,
∴∠HDC=40°,
在△CDH和△CDF中,
,
∴△CDH≌△CDF(AAS),
∴DH=DF=3,
∴DB=2DH=6.
故答案为:6.
13.(2022•泰安三模)如图,平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,AD=AC,M、N、P分别是OA、OB、CD的中点,下列结论:
①CN⊥BD;②MN=NP;③四边形MNCP是菱形;④ND平分∠PNM.其中正确的是 ①②④ .(填写序号)
【分析】证出OC=BC,由等腰三角形的性质得CN⊥BD,①正确;证出MN是△AOB的中位线,得MN∥AB,MN=AB,由直角三角形的性质得NP=CD,则MN=NP,②正确;周长四边形MNCP是平行四边形,无法证明四边形MNCP是菱形;③错误;由平行线的性质和等腰三角形的性质证出∠MND=∠PND,则ND平分∠PNM,④正确;即可得出结论.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AB∥CD,BC=AD,OA=OC=AC,
∵AD=AC,
∴OC=BC,
∵N是OB的中点,
∴CN⊥BD,①正确;
∵M、N分别是OA、OB的中点,
∴MN是△AOB的中位线,
∴MN∥AB,MN=AB,
∵CN⊥BD,
∴∠CND=90°,
∵P是CD的中点,
∴NP=CD=PD=PC,
∴MN=NP,②正确;
∵MN∥AB,AB∥CD,
∴MN∥CD,
又∵NP=PC,MN=NP,
∴MN=PC,
∴四边形MNCP是平行四边形,无法证明四边形MNCP是菱形;③错误;
∵MN∥CD,
∴∠PDN=∠MND,
∵NP=PD,
∴∠PDN=∠PND,
∴∠MND=∠PND,
∴ND平分∠PNM,④正确;
故答案为:①②④.
14.(2023•碑林区校级模拟)如图,点P为菱形ABCD对角线BD上一点,点E在边AD上,连接PA、PC、PE,且∠AEP=∠DCP.求证:PC=PE.
【分析】根据菱形的性质得到AD=CD,∠ADP=∠CDP,根据全等三角形的性质得到AP=CP,∠DCP=∠DAP,等量代换得到∠DAP=∠AEP,于是得到结论.
【解答】证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=CD,∠ADP=∠CDP,
在△ADP与△CDP中,
,
∴△ADP≌△CDP(SAS),
∴AP=CP,∠DCP=∠DAP,
∵∠AEP=∠DCP,
∴∠DAP=∠AEP,
∴AP=PE,
∴PC=PE.
15.(2022•邵阳模拟)如图,▱ABCD的对角线AC、BD交于点O.E是OB的中点,连接CE,过点B作AC的平行线,交CE的延长线于点F,连接AF.
(1)判断四边形AOBF的形状,并说明理由.
(2)若四边形ABCD为菱形.AB=5,AC=6,求四边形AOBF的面积.
【分析】(1)根据AAS证明△BFE与△OCE全等,进而利用全等三角形的性质和平行四边形的判定和性质解答即可;
(2)根据菱形的性质和矩形的判定和性质解答即可.
【解答】(1)解:四边形AOBF是平行四边形,理由如下:
∵E是OB的中点,
∴BE=OE,
∵BF∥AC,
∴∠BFE=∠OCE,∠FBE=∠COE,
在△BFE与△OCE中,
,
∴△BFE≌△OCE(AAS),
∴BF=OC,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,
∴BF=OA,
∵BF∥AC,
∴四边形AOBF是平行四边形;
(2)解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OA=AC==3,
∴∠AOB=90°,
在Rt△AOB中,OB=,
∵∠AOB=90°,
由(1)已知四边形AOBF是平行四边形,
∴四边形AOBF是矩形,
∴S矩形AOBF=OB•OA=4×3=12.
16.(2022•平谷区一模)如图,△ABC中,∠ACB=90°,点D为AB边中点,过D点作AB的垂线交BC于点E,在直线DE上截取DF,使DF=ED,连接AE、AF、BF.
(1)求证:四边形AEBF是菱形;
(2)若cos∠EBF=,BF=5,连接CD,求CD的长.
【分析】(1)根据对角线互相平分且垂直即可证明四边形AEBF是菱形;
(2)过点F作FG⊥BC于点G,得矩形AFGC,根据cos∠EBF=,BF=5,可得BG=3,FG=AC=4,根据勾股定理求出AB的长,再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得CD的长.
【解答】(1)证明:∵点D为AB边中点,
∴AD=BD,
∵DF=ED,
∴四边形AEBF是平行四边形,
∵EF⊥AB,
∴四边形AEBF是菱形;
(2)解:如图,连接CD,过点F作FG⊥BC于点G,得矩形AFGC,
∵cos∠EBF==,BF=5,
∴BG=3,
∴FG=AC=4,
∵四边形AEBF是菱形,
∴CG=AF=BF=5,
∴BC=CG+BG=5+3=8,
∴AB===4,
∵∠ACB=90°,D是AB的中点,
∴CD=AB=2.
∴CD的长为2.
17.(2022•南岗区校级二模)在△ABC中,过A作BC的平行线,交∠ACB的平分线于点D,点E是BC上一点,连接DE,交AB于点F,∠CAD+∠BED=180°.
(1)如图1,求证:四边形ACED是菱形;
(2)如图2,若∠ACB=90°,BC=2AC,点G、H分别是AD、AC边中点,连接CG、EG、EH,不添加字母和辅助线,直接写出图中与△CEH所有的全等的三角形.
【分析】(1)根据平行线的性质得到∠ADC=∠BCD,根据角平分线的定义得到∠ACD=∠BCD,等量代换得到∠ADC=∠ACD,推出DE∥AC,于是得到结论;
(2)根据已知条件得到菱形ACED是正方形,求得∠D=∠CAG=∠DEC=90°,AC=AD=CE,根据全等三角形的判定定理即可得到结论.
【解答】(1)证明:∵AD∥BC,
∴∠ADC=∠BCD,
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠BCD,
∴∠ADC=∠ACD,
∴AD=AC,
∵AD∥BC,
∴∠ADE=∠DEB,
∵∠DEB+∠DEC=180°,∠DEB+∠CAD=180°,
∴∠DEC=∠DAC,
∴∠ADE+∠DAC=180°,
∴DE∥AC,
∴四边形ACED是菱形;
(2)解:∵∠ACB=90°,
∴菱形ACED是正方形,
∴∠D=∠CAG=∠DEC=90°,
AC=AD=CE,
∵G是AD的中点,H是AC边中点,
∴AG=DG=CE,
∴△EDG≌△CAG≌△ECH(SAS),
∵BC=2AC,
∴BE=CE=AD,
∵AD∥BE,
∴∠B=∠DAF,
∵∠AFE=∠BFE,
∴△BFE≌△AFD(AAS),
∵AD=CE=BE,
∴△BEF≌△ECH,
∴图中与△CEH全等的三角形有△ADF,△EDG,△CAG,△EBF.
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