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北师大版数学九上期末重难点培优训练专题01 菱形的性质与判定(2份,原卷版+解析版)
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考点一 根据菱形的性质与判定求角度 考点二 根据菱形的性质与判定求线段长
考点三 根据菱形的性质与判定求面积 考点四 根据菱形的性质与判定求动点中的最值问题
考点五 根据菱形的性质与判定求折叠问题 考点六 根据菱形的性质与判定无刻度作图
考点一 根据菱形的性质与判定求角度
例题:(2021·重庆·西南大学附中八年级期末)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,且AD=BC,过点D分别作DE⊥AB于E,DF⊥BC于F,AE=CF.
(1)求证四边形ABCD为菱形;
(2)若点E是AB的中点,求∠A的度数.
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】
【分析】
(1)先由AD∥BC,且AD=BC得出四边形ABCD为平行四边形,再根据ASA证得△ADE≌△CDF,得出AD=CD即可得出结论;
(2)根据菱形的性质得出AD=AB,结合已知从而得出AE=AD,再利用直角三角形的性质即可得出答案;
【详解】
(1)证明:∵AD∥BC,且AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C,
∵DE⊥AB,DF⊥BC,
∴∠AED=∠CFD=90°,
在△ADE和△CDF中,
∴△ADE≌△CDF,
∴AD=CD
∴四边形ABCD为菱形;
(2)∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=AB,
如图,连接
∵点E是AB的中点,
∴是等边三角形,
∴∠A=
【点睛】
本题考查了菱形的性质和判定、全等三角形的判定与性质,含有30°的直角三角形的性质等知识;熟练掌握菱形的性质和全等三角形的判定与性质是解题的关键.
【变式训练】
1.(2021·新疆师范大学附属中学一模)如图,是的角平分线,过点作交于点,交于点.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)如果,,求的度数.
【答案】(1)证明见解析;(2)∠BDE=35°.
【解析】
【分析】
(1)由题意可证BE=DE,四边形BEDF是平行四边形,即可证四边形BEDF为菱形;
(2)先根据三角形的内角和定理得出,再由菱形的性质可求解.
【详解】
(1)证明:∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
又四边形为平行四边形,
∴四边形为菱形.
(2),,
∴,
∵四边形为菱形,
∴,
∴.
【点睛】
本题考查了菱形的判定和性质,等腰三角形的判定等知识,掌握菱形的判定定理是本题的关键.
2.(2021·浙江宁波·八年级期末)已知:如图,在四边形中,.点在对角线上,且,
(1)求证:;
(2)连接,交于点,若,四边形周长为,求的大小.
【答案】(1)见解析;(2)60°
【解析】
【分析】
(1)由平行线的性质得出,根据即可证明;
(2)证明四边形是菱形.由勾股定理求出,由直角三角形的性质可得出的度数,则可得出答案.
【详解】
解:证明:(1),
,
,
,
,
在和中,
,
.
(2),
,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是菱形.
,,
四边形周长为16,
,
,
,
,
,
,
.
【点睛】
本题考查全等三角形的判定和性质、平行四边形的判定和性质、菱形的判定等知识,解题的关键是证明和四边形为菱形.
考点二 根据菱形的性质与判定求线段长
例题:(2022·河北保定·八年级期中)如图,在ABCD中,BD=AD,延长CB到点E,使BE=BD,连接AE.
(1)求证:四边形AEBD是菱形;
(2)连接DE交AB于点F,若,,求AD的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】
(1)证四边形AEBD是平行四边形,再因为BE=BD,即可由菱形的判定定理得出结论;
(2)连接DE交AB于F,根据四边形AEBD是菱形,得出AB⊥DE,从而证得∠EDC =∠EFB=90°.得用勾股定理即可求解.
(1)
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴ADBC,AD=BC,
∵DB=DA, BE=BD,
∴AD=BE,
∴四边形AEBD是平行四边形,
∵BE=BD,
∴四边形AEBD是菱形
(2)
解:如图,连接DE交AB于F,
∵四边形AEBD是菱形,
∴AB⊥DE,
∴∠EFB=90°.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴ABDC.
∴∠EDC =∠EFB=90°.
∵DC=,DC:DE=1:3,
∴DE=.
在Rt△EDC中,根据勾股定理可得
∴AD=.
【点睛】
本题考查平行四边形的性质,菱形的判定与性质,勾股定理,熟练掌握平行四边形的性质,菱形的判定与性质是解题词的关键.
【变式训练】
1.(2022·上海·八年级专题练习)已知,如图,在▱ABCD中,分别在边BC、AD上取两点,使得CE=DF,连接EF,AE、BF相交于点O,若AE⊥BF.
(1)求证:四边形ABEF是菱形;
(2)若四边形ABEF的周长为16,∠BEF=120°,求AE的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
【解析】
【分析】
(1)由平行四边形的性质得出,,证出,则四边形是平行四边形,由,即可得出四边形是菱形;
(2)由菱形的性质得出,,证出是等边三角形,得出.
(1)
证明:四边形是平行四边形,
,,
,
,
四边形是平行四边形,
又,
四边形是菱形;
(2)
解:菱形的周长为16,
,,
,
是等边三角形,
.
【点睛】
本题考查了菱形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、等边三角形的判定与性质等知识;解题的关键是熟练掌握菱形的判定与性质.
2.(2022·新疆·乌鲁木齐市第九中学一模)如图,在矩形中,对角线的垂直平分线分别交、于点、,连接、.
(1)求证:四边形是菱形.
(2)当AB4,BC8时,求线段EF的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【解析】
【分析】
(1)利用EF是AC的垂直平分线,可得∠EAC=∠ECA,∠CAF=∠FCA,在矩形中有,即有∠ECA=∠CAF,∠ECF=∠CFD,即可证得∠CFD=∠EAF,则有,再结合,AE=EC,可证四边形AFCE是菱形;
(2)根据(1)的结论,平行四边形AFCE是菱形,即有EF、AC相互垂直平分,根据菱形的性质可得BE=BC-AE,利用矩形的性质可求出AC,则有OA,在Rt△ABE中,利用勾股定理,有,即可解得AE,在Rt△AOE中,利用勾股定理,有,根据AE=5,OA=,可得OE=,即有EF=.
(1)
证明:∵EF是AC的垂直平分线,
∴AE=EC,AF=FC,
∴∠EAC=∠ECA,∠CAF=∠FCA,
∵在矩形中有,
∴∠ECA=∠CAF,∠ECF=∠CFD,
∴∠EAC=∠ECA=∠CAF=∠FCA,
∴∠ECF=∠EAF,
∴∠CFD=∠EAF,
∴,
再结合,可知四边形AFCE是平行四边形,
∵AE=EC,
∴平行四边形AFCE是菱形;
(2)
根据(1)的结论,平行四边形AFCE是菱形,
∴EF、AC相互垂直平分,且AE=EC=CF=FA,
∴EF=2OE,AC=2OA,
∵BC=8,AB=4,
∴BE=BC-EC=8-EC=8-AE,,
∴OA=,
在Rt△ABE中,利用勾股定理,有,
即:,解得:AE=5,
∴在Rt△AOE中,利用勾股定理,有,
根据AE=5,OA=,可得OE=,
∴EF=.
【点睛】
本题考查了菱形的判定与性质、垂直平分线的性质、矩形的性质和勾股定理等知识,利用垂直平分线的性质证得四边形AECF是菱形是解答本题的关键.
考点三 根据菱形的性质与判定求面积与周长
例题:(2022·四川·德阳五中三模)如图,在四边形中,,于点O,点E是延长线上一点,,于点F.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若平分,,,求.
【答案】(1)证明见解析
(2)33
【解析】
【分析】
(1)先证明它是平行四边形,再证明是菱形;
(2)先设,再用x表示AE,利用勾股定理建立方程即可求解.
(1)
∵,于点O,
∴,
∵,
∴四边形AECD是平行四边形,
由AD=CD,
∴四边形AECD是菱形.
(2)
如图,∵于点F,
∴∠AFC=90°,
又∵AC⊥BD,
∴∠BOA=90°,
∵平分,,
∴,
∴,
∴
∵,
∴,
∴设,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∵菱形AECD中,OD=OE,
∴,
∴.
.
【点睛】
本题考查了菱形的判定与性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,角平分线的性质等内容,解题关键是牢记相关概念,能利用勾股定理建立方程.
【变式训练】
1.(2022·贵州贵阳·一模)如图,已知四边形中,对角线,相交于点O,且,,过点O作,分别交,于点E,F.
(1)求证:;
(2)若,,求四边形的周长.
【答案】(1)见解析
(2)52
【解析】
【分析】
(1)先证四边形ABCD是平行四边形,可得AD∥CB,则可证得△AOE≌△COF(ASA);
(2)由△AOE≌△COF(ASA),可得OE=OF=5,BO=12,利用勾股定理求出BF=13,继而求得周长.
(1)
证明:∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴AD∥CB,
∴∠OAE=∠OCF,
∵∠AOE=∠COF,,
∴△OAE≌△OCF(ASA),
(2)
解:∵△OAE≌△OCF,,,
∴OE=OF=5,BO=DO=12,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴平行四边形是菱形,
∴,
∴四边形BCFE的周长=13×4=52.
【点睛】
本题考查了平行四边形的判定与性质、菱形的判定与性质和勾股定理,解题关键是熟记相关性质,熟练运用这些判定与性质推理证明.
2.(2022·甘肃武威·三模)如图,在四边形ABCD中,AB//CD,∠ADC=90°,∠ABC的平分线BE交CD于点E,交对角线AC于点O,OA=OC,连接AE.
(1)求证:四边形ABCE是菱形;
(2)若BC=5,CD=8,求四边形ABCE的面积.
【答案】(1)见解析
(2)20
【解析】
【分析】
(1)利用AAS证明△ABO≌△CEO可得BO=EO,即可证明四边形ABCE是平行四边形,由角平分线的定义可得∠CBE=∠ABE=∠CEB,即可得CB=CE,进而可证明结论;
(2)由菱形的性质可求解CE=AE=5,DE=3,利用勾股定理可求解AD的长,再利用菱形的面积公式计算可求解.
(1)
证明:∵AB∥CD,
∴∠ABO=∠CEO,∠BAO=∠ECO,
在△ABO和△CEO中,
∴△ABO≌△CEO(AAS),
∴BO=EO,
∴四边形ABCE是平行四边形,
∵BE平分∠ABC,
∴∠CBE=∠ABE=∠CEB,
∴CB=CE,
∴四边形ABCE为菱形;
(2)
解:∵四边形ABCE是菱形,BC=5,
∴AE=CE=BC=5,
∵CD=8,
∴DE=CD−CE=8−5=3,
∵∠ADE=90°,
∴AD===4,
∴S四边形ABCE=CE•AD=5×4=20.
【点睛】
本题主要考查菱形的判定,角平分线的定义,勾股定理,全等三角形的判定与性质,证明四边形ABCE是平行四边形是解题的关键.
3.(2022·云南·一模)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,过点O的直线MN与AD、CB的延长线分别交于点M、N,连接CM,AN,且.
(1)求证:四边形ANCM是菱形;
(2)若四边形ANCM周长为12,,求四边形ANCM的面积.
【答案】(1)见解析;
(2)
【解析】
【分析】
(1)利用平行四边形的性质,通过证明,得到四边形ANCM是平行四边形,再根据,即可判定;
(2)根据四边形ANCM周长为12,得到,由勾股定理可得,由,可得,从而求得,即可求解.
(1)
证明:平行四边形ABCD中,,
∴
又∵
∴(ASA)
∴,
∴四边形ANCM是平行四边形,
又∵,
∴平行四边形ANCM是菱形;
(2)
解:由四边形ANCM周长为12可得,
∵,,
∴
由勾股定理可得:,
四边形ANCM的面积为
【点睛】
此题考查了平行四边形的性质,菱形的判定与性质,勾股定理以及完全平方公式的应用,解题的关键是熟练掌握相关基础性质.
考点四 根据菱形的性质与判定解决动点中的最值问题
例题:(2022·湖南娄底·中考真题)菱形的边长为2,,点、分别是、上的动点,的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】
过点C作CE⊥AB于E,交BD于G,根据轴对称确定最短路线问题以及垂线段最短可知CE为FG+CG的最小值,当P与点F重合,Q与G重合时,PQ+QC最小,在直角三角形BEC中,勾股定理即可求解.
【详解】
解:如图,过点C作CE⊥AB于E,交BD于G,根据轴对称确定最短路线问题以及垂线段最短可知CE为FG+CG的最小值,当P与点F重合,Q与G重合时,PQ+QC最小,
菱形的边长为2,,
中,
PQ+QC的最小值为
故答案为:
【点睛】
本题考查了菱形的性质,勾股定理,轴对称的性质,掌握轴对称的性质求线段和的最小值是解题的关键.
【变式训练】
1.(2022·江苏·苏州市胥江实验中学校八年级期中)如图,菱形的边在轴上,顶点坐标为,顶点坐标为,点在轴上,线段轴,且点坐标为,若菱形沿轴左右运动,连接、,则运动过程中,四边形周长的最小值是________.
【答案】13+
【解析】
【分析】
由题意可知AD、EF是定值,要使四边形周长的最小,AE+DF的和应是最小的,运用“将军饮马”模型,根据点E关于AD的对称点为O,过点A作AF1∥DF,当O,A,F1三点共线时,AE+DF=OA+AF1=OF1,为所求线段和的最小值,再求四边形周长的最小值.
【详解】
∵点坐标为,点坐标为,
∴OC=4,OD=3,
∴在Rt△COD中,CD=5,
∵四边形是菱形,
∴AD=CD=5,
∵坐标为,点 在轴上,线段轴,
∴EF=8,
连接OA,过点A作AF1∥DF交EF于点F1,
则四边形ADFF1是平行四边形,FF1=AD=5,
∴EF1=EF-FF1=3,
∵点E,O关于AD对称,
∴OA=AE,
当O,A,F1三点共线时,AE+DF=OA+AF1=OF1,为所求线段和的最小值,
在Rt△OEF1中,OF1=,
∴四边形周长的最小值:
AD+EF+AE+DF= AD+EF+ OF1=5+8+=13+.
【点睛】
本题考查菱形,勾股定理,平移,轴对称,解决问题的关键是熟练掌握菱形的性质,勾股定理解直角三角形,平移图形全等性,轴对称性质.
2.(2022·辽宁大连·一模)如图,菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,点E,F分别在对角线AC和边AD上,连接DE,EF,若AC=4,BD=2,则DE,EF之和的最小值为______.
【答案】##
【解析】
【分析】
如图所示:在AB上取点F′,使AF′=AF,过点D作DH⊥AB,垂足为H.因为EF+DE=EF′+DE,推出当D、E、F′共线,且点F′与H重合时,FE+DE的值最小.
【详解】
解:∵菱形ABCD中,AC=4,BD=2,
∴AO=OC=2,BO=OD=1,
∴AD=AB=,
如图所示:在AB上取点F′,使AF′=AF,过点D作DH⊥AB,垂足为H.
∵S△ABD=•AO•BD=•AB•DH,
∴DH=,
∵EF+DE=EF′+DE,
∴当D、E、F′共线,且点F′与H重合时,FE+DE的值最小,最小值为,
故答案为:.
【点睛】
本题主要考查的是菱形的性质,轴对称的性质、勾股定理的应用、垂线段最短等知识,解题的关键是学利用对称解决最短问题.
考点五 根据菱形的性质与判定解决折叠问题
例题:(2022·山西·模拟预测)如图,在菱形中,,,,分别是边,上的点,将沿EF折叠,使点的对应点落在边上,若,则的长为______.
【答案】##
【解析】
【分析】
根据菱形性质和,可得,,,过点作于点,于点,过点于点,得矩形,然后利用含度角的直角三角形可得,得,再利用勾股定理即可解决问题.
【详解】
解:在菱形中,,,,
,
如图,过点作于点,于点,过点于点,
得矩形,如图所示:
,,
,,
,,
由翻折可知:,,
,
,
,
,
解得,
,
在中,,,
,
,
,
,
,
在中,根据勾股定理,得:,
,
解得,
,
故答案为:.
【点睛】
本题考查勾股定理求线段长,涉及到翻折变换的性质、菱形的性质、等边三角形的判定与性质、勾股定理,熟练掌握翻折变换的性质,由勾股定理得出方程是解题的关键.
【变式训练】
1.(2022·云南·麻栗坡县第二中学一模)如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠B=45°,点E在边AB上,将△BCE沿CE折叠.若点B的对应点B′落在AD边所在的直线上,则BE的长为________.
【答案】4或
【解析】
【分析】
分两种情况,第一种情况,由折叠性质可知:= CB= CD,可知E点与A点重合,BE=AB,第二种情况,由折叠性质可知,BC=,得∠B=∠E= 45°,再证∠AE = 90°,设BE= E= x,得,即可得答案.
【详解】
解:
第一种情况,如上图,由折叠性质可知:= CB= CD,
∴在AD线上仅D点符合题意,
∵∠B=∠D= 45°,
∴E点与A点重合,BE=AB,
∴BE=4;
第二种情况,如上图,由折叠性质可知,BC=,
∴∠B=∠E= 45°,
∵在菱形中BC=CD=,
∴∠D=∠B=∠D= 45°,ADBC,∠AE=∠B= 45°,
∴∠AE=∠DC+∠EC= 90°,
∴A=E,
设BE= E= x,则, ,
解得: ,
故答案为:4或.
【点睛】
本题考查了折叠的性质、菱形的性质、一元一次方程的解法,解题的关键是注意两种情况.
2.(2022·全国·九年级专题练习)如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,E为AD边上的一个动点,连接BE,将AB沿着BE折叠得到A'B,A的对应点为A',连接A'D,当A′B⊥AD时,∠A'DE的度数为 ______.
【答案】15°##15度
【解析】
【分析】
由菱形的性质可得,可证是等边三角形,由等边三角形的性质可得垂直平分,,由折叠的性质可得,可得,即可求解.
【详解】
解:如图,连接,,
四边形是菱形,
,
,
是等边三角形,
,
垂直平分,,
,
,
将沿着折叠得到,
,
,
.
故答案为:.
【点睛】
本题考查了菱形的性质,折叠的性质,等边三角形的判定和性质,证明是等边三角形是解题的关键.
考点六 根据菱形的性质与判定无刻度作图
例题:(2022·江西吉安·九年级期末)如图,菱形ABCD中,∠B=60°,延长BC至E,使.取CD的中点F,连接EF,请利用无刻度的直尺按下列要求作图(保留画图痕迹).
(1)在图1中作出△CEF中CF边上的中线;
(2)在图2中作出BC的中点.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)连接AC和BD交于点O,连接OE交CD于点G,EG即为所求;
(2)连接AC和BD交于点O,连接FO并延长交AB于点M,连接MC交BD于点N,连接AN并延长,交BC于点H,点H即为所求.
(1)
解:如图,EG即为所求;
(2)
解:如图,点H即为所求;
【点睛】
本题考查了作图-复杂作图,解题的关键是掌握菱形的性质,灵活运用所学知识解决问题.
【变式训练】
1.(2022·江西萍乡·二模)如图,菱形ABCD及点P,请仅用无刻度的直尺按要求完成下列作图.
(1)如图1,若点P在AB上,请在CD上作出点Q,使CQ=AP;
(2)如图2,若点P在菱形ABCD外,请在菱形外作点Q,使△CQD≌△APB.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)连接,交于点,连接延长交于点,点即为所求.
(2)连接,交于点,延长交的延长线于,连接交的延长线于,连接,连接,延长交于点,连接,点即为所求.
【详解】
解:(1)如图1中,点即为所求.
(2)如图2中,点即为所求.
【点睛】
本题考查作图复杂作图,菱形的性质等知识,解题的关键是作出菱形的对称中心,属于中考常考题型.
2.(2022·江苏盐城·二模)如图,在中,点N在BC上,,BM平分交AD于点M,请用无刻度的直尺画图(保留作图痕迹,不写画法).
(1)在图1中,过点A画出中BM边上的高AP,并证明你的结论;
(2)在图2中,过点C画出C到BM的垂线段CQ.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)连接AN即可,根据菱形的性质与判定证明即可;
(2)连接,交于点,过点作,交于点,连接交于点,则线段即为所求.
(1)
如图1,AP即为所求中BM边上的高;
证明:∵BM平分,
∴.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴四边形ABNM是平行四边形,
∵,
∴是菱形,
∴,
即AP为中BM边上的高;
(2)
如图2,连接,交于点,过点作,交于点,连接交于点,则线段即为所求.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴OA=OC,AE∥CN,
∴∠AEO=∠CNO,
∵∠AOE=∠CON,
∴△AOE≌△CON(AAS),
∴OE=ON,
∴四边形ANCE是平行四边形,
∴AN∥CE,
∵AN⊥BM,
∴CE⊥BM,即CQ⊥BM.
【点睛】
本题考查了无刻度直尺作图,平行线的性质与判定,菱形的性质与判定,掌握以上知识是解题的关键.
一、选择题
1.(2022·广东·珠海市拱北中学八年级期中)已知菱形的两条对角线的长分别为8和10,则菱形的面积为( )
A.160B.80C.40D.20
【答案】C
【解析】
【分析】
根据菱形面积等于两条对角线乘积的一半,计算求值即可.
【详解】
解:∵菱形的两条对角线的长分别为8和10,
∴菱形的面积,
故选:C.
【点睛】
本题考查了菱形的性质,菱形的面积,掌握菱形的对角线互相垂直平分是解题关键.
2.(2022·重庆·西南大学附中九年级期中)如图,菱形ABCD的对角线交于点O,过点A作于点E,连接OE.若,,则DE的长度为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】
【分析】
由直角三角形斜边上的中线性质得AC=2OE=2,则OA=AC=,再由勾股定理得OB=,则BD=2OB=2,然后由菱形面积求出AE的长,即可解决问题.
【详解】
解:∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=AD=AB=3,OA=OC,OB=OD,BD⊥AC,
∵AE⊥CD,
∴∠AED=∠AEC=90°,
∴AC=2OE=2,
∴OA=AC=,
在Rt△AOB中,由勾股定理得:OB=,
∴BD=2OB=2,
∵S菱形ABCD=CD•AE=AC•BD=×2×2=2,
∴AE=,
∴DE=,
故选:A.
【点睛】
本题主要考查了菱形的性质、直角三角形斜边上的中线性质、勾股定理等知识;熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
3.(2022·海南省直辖县级单位·二模)如图,菱形纸片中,,P为中点,折叠菱形纸片,使点C落在所在的直线上,得到经过点D的折痕,则等于( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】
【分析】
连接BD,由菱形的性质及∠A=60°,得到△ABD为等边三角形,利用三线合一得到DP为角平分线,得到∠ADP=30°,进而求出∠PDC=90°,由折叠的性质得到∠CDE=∠PDE=45°,利用三角形的内角和定理即可求出所求角的度数.
【详解】
解:连接BD,
∵四边形ABCD为菱形,∠A=60°,
∴△ABD为等边三角形,∠ADC=120°,∠C=60°,
∵P为AB的中点,
∴DP为∠ADB的平分线,即∠ADP=∠BDP=30°,
∴∠PDC=90°,
∴由折叠的性质得到∠CDE=∠PDE=45°,
在△DEC中,∠DEC=180°−∠CDE−∠C=75°,
故选:B.
【点睛】
此题考查了翻折变换(折叠问题),菱形的性质,等边三角形的性质以及内角和定理,熟练掌握折叠的性质是解本题的关键.
4.(2022·河北·八年级期中)如图,在菱形中,,.动点从点出发,以1个单位长度/秒的速度沿方向向点运动,同时,动点从点出发沿方向向点运动,它们同时到达目的地,则运动到( )秒时.
A.3或B.3C.D.5
【答案】A
【解析】
【分析】
分两种情形求解即可:①当点Q与点O重合时,PQ=OP,此时t=3秒;②如图1中,当OP=PQ时,想办法构建方程即可解决问题.
【详解】
解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,AO=CO,BC//AD,
∵,
∴∠BAD=60°,
∴△ABD是等边三角形,∠BAO=∠DAO=30°,
∴BO=AB=3,
∴CO=AO=,
设点Q的运动速度为x单位/秒,由题意得
,
解得x=,
经检验x=符合题意.
①当点Q与点O重合时,PQ=OP,此时t=3÷=3秒;
②如图1中,当OP=PQ时,作PH⊥OA于H,则QH=OH.
在Rt△APH中,PA=t,∠PAH=30°,
∴PH=t,
∴AH=t,
∴OH=3-t,
∵QH=(t-3),
∴(t-3)=3-t,
解得t=,
综上所述,当t=3秒或秒时,OP=PQ.
故选A.
【点睛】
本题考查菱形的性质、含30°角的直角三角形的性质,等边三角形的判定与性质,以及勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
5.(2022·甘肃武威·中考真题)如图1,在菱形中,,动点从点出发,沿折线方向匀速运动,运动到点停止.设点的运动路程为,的面积为,与的函数图象如图2所示,则的长为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据图1和图2判定三角形ABD为等边三角形,它的面积为解答即可.
【详解】
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,
∴△ABD的面积
解得:a=
故选B
【点睛】
本题考查了动点问题的函数图象,根据菱形的性质和函数图象,能根据图形得出正确信息是解此题的关键.
二、填空题
6.(2022·江苏·徐州市第十三中学三模)如图,在菱形中,、分别为、的中点,若,则菱形的周长为______.
【答案】16
【解析】
【分析】
由三角形中位线定理可求长为长的2倍,那么菱形的周长等于,由此问题得解.
【详解】
解:∵点,分别为,的中点,,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
∴菱形周长为:.
故答案为:16.
【点睛】
本题考查了菱形的四边相等的性质,三角形的中位线平行于第三边并且等于第三边的一半的性质.熟记各性质是解答本题的关键.
7.(2022·上海市张江集团中学八年级期中)在平面直角坐标系中,点A、B分别为A(-3,0)、B(0,-4),点C在x轴上,若四边形ACBD是菱形,则点D的坐标为________.
【答案】
【解析】
【分析】
由菱形的性质得BD=AC=BC,,设OC=x,则BD=BC=AC=OA+OC=3+x,然后在Rt△OBC中,由勾股定理得:x2+42=(3+x)2,解得,即可解决问题.
【详解】
解:如图,∵四边形ACBD是菱形,
∴BD=AC=BC,,
∵A(-3,0)、B(0,-4),
∴OA=3,OB=4, 设OC=x,则BD=BC=AC=OA+OC=3+x,
在Rt△OBC中,由勾股定理得:x2+42=(3+x)2,
解得:,
∴BD=3+=,
∴点D的坐标为,
故答案为:.
【点睛】
本题考查了菱形的性质、坐标与图形性质以及勾股定理等知识,熟练掌握菱形的性质和勾股定理是解题的关键.
8.(2022·江苏·苏州市胥江实验中学校八年级期中)如图,在中,分别是上的点,,将沿所在的直线翻折,使点的对应点与点重合,且点落在点处,连接,若,,则________.
【答案】
【解析】
【分析】
过点作的垂线交延长线于点,根据翻折的性质证明,根据全等的性质,证明四边形是菱形,根据菱形的性质得到、的长度,根据平行线的性质得到,根据含角的直角三角形三边关系,即可求出,的长度,根据勾股定理即可求出的长度.
【详解】
解:过点作的垂线交延长线于点
∵翻折
∴,,
∵四边形是平行四边形
∴,,
∴,,
∵,
∴
在和中
∵
∴
∴,
∵
∴
∴
又∵
∴四边形是平行四边形
∵
∴平行四边形是菱形
∵
∴是等边三角形
∴
∵
∴
∵
∴
∵
∴
∴
∴,
∴
故答案为:.
【点睛】
本题考查了翻折、平行四边形的判定和性质、菱形的判定和性质、等边三角形的判定和性质、平行线的性质、含角的直角三角形三边关系、勾股定理等知识点,正确作出辅助线,构造直角三角形,利用勾股定理求线段长是解答本题的关键.
9.(2022·陕西·中考真题)如图,在菱形中,.若M、N分别是边上的动点,且,作,垂足分别为E、F,则的值为______.
【答案】
【解析】
【分析】
连接AC交BD于点O,过点M作MG//BD交AC于点G,则可得四边形MEOG是矩形,以及,从而得NF=AG,ME=OG,即NR+ME=AO,运用勾股定理求出AO的长即可.
【详解】
解:连接AC交BD于点O,如图,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,BO=,AD//BC,
∴
在Rt中,AB=4,BO=,
∵,
∴
过点M作MG//BD交AC于点G,
∴,
∴
又
∴,
∴四边形MEOG是矩形,
∴ME=OG,
又
∴
∴
在和中,
,
∴≌
∴,
∴,
故答案为.
【点睛】
本题主要考查了菱形的性质以及全等三角形的判定与性质,正确作出辅助线构造全等三角形是解答本题的关键.
10.(2022·上海市张江集团中学八年级期中)如图,在ABCD和BEFG中,AB=AD,BG=BE,点A、B、E在同一直线上,P是线段DF的中点,连接PG,PC.若∠ABC=∠BEF=60°,则________.
【答案】
【解析】
【分析】
延长GP交CD于点H,根据AB=AD,BG=BE,得出四边形ABCD和四边形BEFG都是菱形,由菱形的性质证明△DPH≌△FPG,得出DH=GF,进而得出△CHG为等腰三角形,利用等腰三角形的性质得出CP⊥HG,∠PCG=60°,再利用直角三角形的性质,即可求解.
【详解】
解:如图,延长GP交CD于点H,
在ABCD和BEFG中,AB=AD,BG=BE,
∴四边形ABCD和四边形BEFG都是菱形,
∴CD=CB,GF=GB,CD∥AE,GF∥AE,
∴CD∥GF,
∴∠DHP=∠FGP,
∵∠DPH=∠FPG,DP=FP,
∴△DPH≌△FPG(AAS),
∴DH=GF,PH=PG,
∴DH=GB,
∴CH=CG,
∴CP⊥PG,
∴∠HCG=2∠PCG,
∵∠ABC=60°,
∴∠HCG=180°-∠ABC=120°,
∴∠PCG=60°,
∴∠CGP=30°,
∴CG=2PC,
∴,
∴.
故答案为:
【点睛】
本题考查了菱形的的判定与性质,全等三角形的判定与性质等知识,掌握全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,直角三角形的性质是解决问题的关键.
三、解答题
11.(2022·四川广元·中考真题)如图,在四边形ABCD中,ABCD,AC平分∠DAB,AB=2CD,E为AB中点,连接CE.
(1)求证:四边形AECD为菱形;
(2)若∠D=120°,DC=2,求△ABC的面积.
【答案】(1)见详解
(2)△ABC的面积为
【解析】
【分析】
(1)由题意易得CD=AE,∠DAC=∠EAC=∠DCA,则有四边形AECD是平行四边形,然后问题可求证;
(2)由(1)及题意易得,则有△BCE是等边三角形,然后可得△ACB是直角三角形,则,进而问题可求解.
(1)
证明:∵ABCD,AC平分∠DAB,
∴∠DAC=∠EAC,∠EAC=∠DCA,
∴∠DAC=∠DCA,
∴DA=DC,
∵AB=2CD,E为AB中点,
∴,
∵,
∴四边形AECD是平行四边形,
∵DA=DC,
∴四边形AECD是菱形;
(2)
解:由(1)知:,
∵∠D=120°,
∴,
∵E为AB中点,
∴,
∴△BCE是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴.
【点睛】
本题主要考查菱形的性质与判定、等边三角形的性质及含30°直角三角形的性质,熟练掌握菱形的性质与判定、等边三角形的性质及含30°直角三角形的性质是解题的关键.
12.(2022·上海·八年级专题练习)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,BC=2AD,∠BAC=90°,点E为BC的中点
(1)求证:四边形AECD是菱形;
(2)连接BD,如果BD平分∠ABC,AD=2,求BD的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
【解析】
【分析】
(1)由直角三角形的性质可得,且,可证四边形是平行四边形,即可得结论;
(2)由角平分线的性质和平行线的性质可得,可证四边形是等腰梯形,可得,由勾股定理可求的长,即可得的长.
(1)
证明:,点为的中点,
,
,且,
四边形是平行四边形,且,
四边形是菱形;
(2)
解:如图,
,
四边形是梯形,
平分,
,
,
,
四边形是菱形,
四边形是等腰梯形,
,
.
【点睛】
本题考查了菱形的判定和性质,直角三角形的性质,勾股定理,解题的关键是求证.
13.(2022·广东深圳·三模)如图,在四边形中,,对角线的垂直平分线与边、分别相交于点、.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求菱形的周长.
【答案】(1)见解析
(2)68
【解析】
【分析】
(1)证△MOD≌△NOB(AAS),得出OM=ON,由OB=OD,证出四边形BNDM是平行四边形,进而得出结论;
(2)由菱形的性质得出BM=BN=DM=DN,OB=BD,OM=MN,由勾股定理得BM的长,即可得出答案.
(1)
证明:∵AD∥BC,
,
是对角线的垂直平分线,
,,
和中,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
四边形是菱形;
(2)
解:四边形是菱形,
,,
,
,,
在中,由勾股定理得:,
菱形的周长.
【点睛】
本题考查了菱形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识;熟练掌握菱形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.
14.(2022·浙江金华·九年级期中)如图,中,、分别是、的中点,,过点作BF//CE,交的延长线于点.
(1)求证:四边形是菱形.
(2)若,,求菱形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【解析】
【分析】
(1)跟了中点的性质及平行线的性质即可求证结论.
(2)根据(1)中菱形的性质可得是等边三角形,过点作于点,利用勾股定理即可求得答案.
(1)
证明:、分别是、的中点,
,,
,
,
四边形是平行四边形,
,
,
四边形是菱形.
(2)
由知,
,
是等边三角形,
,
,
,
过点作于点,如图所示,
,
在中,
,,,
,
.
【点睛】
本题考查了菱形的判定及性质、勾股定理的应用、三角形的中位线定理,熟练掌握菱形的判定及性质是解题的关键.
15.(2022·安徽·中考真题)已知四边形ABCD中,BC=CD.连接BD,过点C作BD的垂线交AB于点E,连接DE.
(1)如图1,若,求证:四边形BCDE是菱形;
(2)如图2,连接AC,设BD,AC相交于点F,DE垂直平分线段AC.
(ⅰ)求∠CED的大小;
(ⅱ)若AF=AE,求证:BE=CF.
【答案】(1)见解析
(2)(ⅰ);(ⅱ)见解析
【解析】
【分析】
(1)先根据DC=BC,CE⊥BD,得出DO=BO,再根据“AAS”证明,得出DE=BC,得出四边形BCDE为平行四边形,再根据对角线互相垂直的平行四边形为菱形,得出四边形BCDE为菱形;
(2)(ⅰ)根据垂直平分线的性质和等腰三角形三线合一,证明∠BEG=∠DEO=∠BEO,再根据∠BEG+∠DEO+∠BEO=180°,即可得出;
(ⅱ)连接EF,根据已知条件和等腰三角形的性质,算出,得出,证明,再证明,即可证明结论.
(1)
证明:∵DC=BC,CE⊥BD,
∴DO=BO,
∵,
∴,,
∴(AAS),
∴,
∴四边形BCDE为平行四边形,
∵CE⊥BD,
∴四边形BCDE为菱形.
(2)
(ⅰ)根据解析(1)可知,BO=DO,
∴CE垂直平分BD,
∴BE=DE,
∵BO=DO,
∴∠BEO=∠DEO,
∵DE垂直平分AC,
∴AE=CE,
∵EG⊥AC,
∴∠AEG=∠DEO,
∴∠AEG=∠DEO=∠BEO,
∵∠AEG+∠DEO+∠BEO=180°,
∴.
(ⅱ)连接EF,
∵EG⊥AC,
∴,
∴,
∵
∵AE=AF,
∴,
∴,
,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
,
∴,
,
,
,
∴,
,
∴(AAS),
.
【点睛】
本题主要考查了垂直平分线的性质、等腰三角形的判定和性质,三角形全等的判定和性质,菱形的判定,直角三角形的性质,作出辅助线,得出,得出,是解题的关键.
16.(2021·江西南昌·八年级期末)如图,点为线段上一点且不与,两点重合,分别以,为边向的同侧做锐角为60°的菱形.请仅用无刻度的直尺分别按下列要求作图.(保留作图痕迹)
(1)在图1中,连接,若,作出线段的中点;
(2)在图2中,连接,若,作出线段的中点.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)连接AF,BD交于点O,连接DF,连接CO延长CO交DF于点M,点M即为所求.
(2)连接AD,BF,延长AD交BF的延长线于E,连接CE,DF交于点N.点N即为所求.
【详解】
解:(1)
如图点为的中点
(2)
如图点为的中点
【点睛】
本题考查作图−复杂作图,菱形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,三角形的中线等知识,解题的关键是利用三角形中线的定义,平行四边形的性质解决问题.
17.(2022·浙江宁波·八年级期中)问题原型
(1)如图1,在菱形中,,于E,F为中点,连结,.试猜想的形状,并说明理由.
(2)如图2,在中,于E,F为中点,连结,.试猜想的形状,并说明理由.
(3)如图3,在中,F为上一点,连结,将沿折叠,点C的对应点为.连结并延长交于G,若,求证:F为中点.
(4)如图4,直角坐标系中有,点A与原点重合,点B在x轴正半轴上,与y轴交于点E.将其沿过A的直线折叠,点B对应点恰好落在y轴上,且折痕交于M,交于点N.若的面积为48,,,求点M的坐标和阴影部分面积(直接写出结果).
【答案】(1)是等边三角形
(2)是等腰三角形
(3)证明见解析
(4)
【解析】
【分析】
(1)连接,证明和是等边三角形,进而证明,证明,从而得出,进而得出结果;
(2)取的中点,连接,直线交于,证明四边形是平行四边形,,进而得出是的中位线,进一步得出是等腰三角形;
(3)由条件推出,进而得出四边形是平行四边形,从而,进而证明,进一步得出结论;
(4)根据条件求得,,从而求得的解析式,求出的解析式,从而求得点坐标,求出的解析式,从而求得点坐标,从而求得的长,求出和的面积,进而求得阴影部分面积.
(1)
如图1,
连接,
四边形是菱形,
,
,
是等边三角形,
,,
,
,
同理可得:是等边三角形,
,,
点是的中点,
,,
,
在和中,
,
,
,
是等边三角形;
(2)
如图2,
是等腰三角形,理由如下:
取的中点,连接,直线交于,
四边形是平行四边形,
,,
点是的中点,是的中点,
,
,
四边形是平行四边形,
,
点是的中点,
,
,
,
即:是等腰三角形;
(3)
证明:由(2)知:,,
,,
,
,
,
四边形是平行四边形,
,
,,
,
,
,
,
即:点是的中点
(4)
由得,
,
,
四边形是平行四边形,
,,
,
,
,
,
,
直线的解析式为:,
,
直线的解析式为:,
由得,
,
,,
,
,
直线的解析式为:,
当时,,
,
,
,
,
.
【点睛】
本题考查了菱形性质,平行四边形性质,等腰三角形的判定,勾股定理,求一次函数解析式等知识,解决问题的关键是作辅助线,构造线段垂直平分线.
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