1.1菱形的性质与判定 同步课堂(原卷+答案)北师大版九年级上册

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1.1菱形的性质与判定 同步课堂(原卷+答案)北师大版九年级上册

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1.1菱形的性质与判定
【知识点1】菱形的判定与性质 1
【知识点2】菱形的判定 1
【知识点3】菱形的性质 2
【题型1】菱形的性质与坐标系 2
【题型2】菱形的性质与阴影面积 6
【题型3】菱形的判定 8
【题型4】菱形的性质和判定 10
【题型5】菱形的性质 13
【题型6】菱形的性质与最小值 16
【题型7】菱形的应用 19
【知识点1】菱形的判定与性质
(1)依次连接四边形各边中点所得的四边形称为中点四边形.不管原四边形的形状怎样改变,中点四边形的形状始终是平行四边形.
(2)菱形的中点四边形是矩形(对角线互相垂直的四边形的中点四边形定为矩形,对角线相等的四边形的中点四边形定为菱形.)
(3)菱形是在平行四边形的前提下定义的,首先它是平行四边形,但它是特殊的平行四边形,特殊之处就是“有一组邻边相等”,因而就增加了一些特殊的性质和不同于平行四边形的判定方法.
(4)正方形是特殊的菱形,菱形不一定是正方形,所以,在同一平面上四边相等的图形不只是正方形.
【知识点2】菱形的判定
①菱形定义:一组邻边相等的平行四边形是菱形(平行四边形+一组邻边相等=菱形);
②四条边都相等的四边形是菱形.
几何语言:∵AB=BC=CD=DA∴四边形ABCD是菱形;
③对角线互相垂直的平行四边形是菱形(或“对角线互相垂直平分的四边形是菱形”).
几何语言:∵AC⊥BD,四边形ABCD是平行四边形∴平行四边形ABCD是菱形
【知识点3】菱形的性质
(1)菱形的性质
①菱形具有平行四边形的一切性质;
②菱形的四条边都相等;
③菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角;
④菱形是轴对称图形,它有2条对称轴,分别是两条对角线所在直线.
(2)菱形的面积计算
①利用平行四边形的面积公式.
②菱形面积=ab.(a、b是两条对角线的长度)
【题型1】菱形的性质与坐标系
【典型例题】如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC的顶点A的坐标是(3,4),则顶点B,C的坐标是(  )
A.B(8,4),C(5,0) B.B(8,4),C(4,0) C.B(7,4),C(5,0) D.B(7,4),C(4,0)
【答案】A
【解析】过点A作AD⊥OC于D,
∵A的坐标是(3,4),∴OD=3,AD=4,∴,
∵四边形OABC是菱形,∴OC=OA=AB=5,AB∥x轴,∴B(8,4),C(5,0).
【举一反三1】如图,在平面直角坐标系中,O是菱形ABCD的对角线BD的中点,AD∥x轴且AD=8,∠A=60°,点C的坐标是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】如图所示,设AD与y轴交于点E,
∵四边形ABCD是菱形,∴AD=AB,
∵AD=8,∠A=60°,∴△ABD是等边三角形,则BD=AD=8,
∵O是菱形ABCD的对角线BD的中点,,
∵AD∥x轴,则∠DEO=90°,∴∠EOD=30°∴∴,
∵A,C关于O对称,∴.
【举一反三2】如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD是菱形,,点B的坐标为(0,﹣3),则点A的坐标为(  )
A. B.(3,0) C.(﹣6,0) D.(6,0)
【答案】A
【解析】∵点B的坐标为(0,﹣3),∴OB=3,
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=120°,∴∠ABO=ABC=60°,
∵∠AOB=90°,∴OA=3,∴A(﹣3,0).
【举一反三3】如图,四边形OABC是菱形,AC=12,OB=16,则顶点A坐标是    .
【答案】(10,0)
【解析】∵四边形OABC是菱形,对角线OB,AC交于点D,∴AC⊥OB,∴∠ADO=90°,
∵AC=12,OB=16,∴AD=CD=AC=6,OD=BD=OB=8,∴OA===10,
∴A(10,0),
【举一反三4】如图,菱形ABCD的对角线交点是坐标原点O,已知点A(﹣2,3),则点C的坐标为    .
【答案】(2,﹣3)
【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴OA=OC,即点A与点C关于原点对称,
∵点A(﹣2,3),∴点C的坐标是(2,﹣3).
【举一反三5】如图,在直角坐标系中,菱形OABC的顶点A的坐标为(﹣2,0),∠AOC=60°.将菱形OABC沿x轴向右平移1个单位长度,再沿y轴向下平移1个单位长度,得到菱形O′A′B′C′,求点B′的坐标.
【答案】解:过点B作BE⊥x轴于点E,∴∠BEA=90°,
∵点A的坐标为(﹣2,0),∴OA=2,
∵四边形OABC是菱形,∴AB=OA=2,AB∥OC,∴∠EAB=∠AOC=60°,∴∠ABE=30°,

由勾股定理得∴OE=AE+OA=1+2=3,
∴点B的坐标是,
将菱形OABC沿x轴向右平移1个单位长度,再沿y轴向下平移1个单位长度,得到菱形O′A′B′C′,
∴点B′的坐标为.
【题型2】菱形的性质与阴影面积
【典型例题】如图,菱形ABCD的对角线的长分别为2和5,P是对角线AC上任一点(点P不与点A,C重合)且PE∥BC交AB于E,PF∥CD交AD于F,则阴影部分的面积是(  )
A.2 B. C.3 D.
【答案】B
【解析】AP,EF交于O点,∵PE∥BC交AB于E,PF∥CD交AD于F,∴四边形AFPE为平行四边形,
∴△AEO的面积=△FOP的面积,∴阴影部分的面积等于△ABC的面积.
∵△ABC的面积等于菱形ABCD的面积的一半,菱形ABCD的面积=AC·BD=5,
∴图中阴影部分的面积为5÷2=.
【举一反三1】如图,菱形ABCD沿对角线AC的方向平移到菱形A'B′C′D′的位置,点A′恰好是AC的中点.若菱形ABCD的边长为2,∠BCD=60°,则阴影部分的面积为(  )
A. B. C.1 D.
【答案】B
【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,AD=2=CD,∠DCA=∠BCD=30°,
∴A'D=1,A'C=,∴菱形ABCD的面积=4××A'D×A'C=2,
如图,
由平移的性质得, ABCD∽ A'FCE,且A'C=AC,∴四边形A'ECF的面积是 ABCD面积的,
∴阴影部分的面积==.
【举一反三2】如图,在菱形ABCD中,AC,BD为对角线,BC=6,∠BAD=60°,则阴影部分的面积为(  )
A. B.6 C.9 D.
【答案】D
【解析】如图,AC交BD于点O,
∵四边形ABCD是菱形,∴AD=AB=BC=6,∠DAC=∠BAD=30°,AC⊥BD,
∴OD=AD=3,OA=3,∴BD=2OD=6,AC=2OA=6,
观察图形得,阴影部分面积等于菱形面积的一半,∴S菱形=AC BD=×6×6=18,
∴阴影部分面积=×18=9.
【举一反三3】如图,菱形ABCD的边长为2,较短的对角线BD的长为,P是BD上一点,PE∥AB,PF∥AD,分别交菱形两边于点E、F,则图中阴影部分面积为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】在菱形ABCD中,∵PE∥AB,PF∥AD,∴四边形DEPF是菱形,∴S△DOE=S△FOP,
∵菱形是轴对称图形,∴△ABP和△CBP面积相等,
∵菱形的对角线把菱形分成四个全等的三角形,∴阴影部分的面积等于菱形面积的一半,
∵AB=2,BD=,∴AC=2=3,∴S菱形ABCD=AC·BD=,∴S阴影=S菱形ABCD=.
【题型3】菱形的判定
【典型例题】顺次连接四边形四条边的中点,所得的四边形是菱形,则原四边形一定是(  )
A.平行四边形 B.对角线相等的四边形 C.矩形 D.对角线互相垂直的四边
【答案】B
【解析】∵四边形EFGH是菱形,
∴EH=FG=EF=HG=BD=AC,故AC=BD.
【举一反三1】如图,四边形ABCD中,对角线相交于点O,E,F,G,H分别是AD,BD,BC,AC的中点,要使四边形EFGH是菱形,则四边形ABCD需满足的条件是(  )
A.AB=AD B.AC=BD C.AD=BC D.AB=CD
【答案】D
【解析】∵点E,F,G,H分别是任意四边形ABCD中AD,BD,BC,CA的中点,∴EF=GH=AB,EH=FG=CD,
∵当EF=FG=GH=EH时,四边形EFGH是菱形,∴当AB=CD时,四边形EFGH是菱形.
【举一反三2】如图,在△ABC中,点D是BC的中点,点E,F分别在线段AD及其延长线上,且DE=DF.下列条件使四边形BECF为菱形的是(  )
A.BE⊥CE B.BF∥CE C.BE=CF D.AB=AC
【答案】D
【解析】条件是AB=AC,理由是:∵AB=AC,点D是BC的中点,∴EF⊥BC,BD=DC,
∵DE=DF,∴四边形BECF是平行四边形,
∵EF⊥BC,∴四边形BECF是菱形,选项A,B,C的条件都不能推出四边形BECF是菱形,即只有选项D正确.
【举一反三3】如图,四边形ABCD是轴对称图形,且直线AC是对称轴,AB∥CD,则下列结论:①AC⊥BD;②AD∥BC;③四边形ABCD是菱形;④△ABD≌△CDB.其中正确的是______________________. (只填写序号)
【答案】①②③④
【解析】因为l是四边形ABCD的对称轴,AB∥CD,则AD=AB,∠1=∠2,∠1=∠4,则∠2=∠4,∴AD=DC,
同理可得:AB=AD=BC=DC,所以四边形ABCD是菱形.
根据菱形的性质,可以得出以下结论:①AC⊥BD,正确;②AD∥BC,正确;③四边形ABCD是菱形,正确;
④在△ABD和△CDB中,∵AB=BC,AD=DC,BD=BD,∴△ABD≌△CDB(SSS),正确.
【举一反三4】如图,在 ABCD中,G是BC边上一点,AB=AG,延长AG交DC的延长线于点E,过点D作DF∥AE交AB的延长线于点F.求证:四边形AEDF是菱形.
【答案】证明:∵四边形ABCD是平行四边形,∴∠ADC=∠B,AD∥BC,AB∥CD,
∵DF∥AE,∴四边形AEDF是平行四边形,
∵AD∥BC,∴∠DAE=∠AGB,
∵AB=AG,∴∠B=∠AGB,
∵∠B=∠ADE,∴∠DAE=∠ADE,∴AE=DE,
∴平行四边形AEDF是菱形.
【题型4】菱形的性质和判定
【典型例题】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,若BF=12,AB=10,则AE的长为(  )
A.16 B.15 C.14 D.13
【答案】A
【解析】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.
【举一反三1】如图,已知四边形ABCD的四边相等,等边△AMN的顶点M,N分别在BC,CD上,且AM=AB,则∠C为(  )
A.100° B.105° C.110° D.120°
【答案】A
【解析】∵四边形ABCD的四边都相等,∴四边形ABCD是菱形,∴∠B=∠D,∠DAB=∠C,AD∥BC,
∴∠DAB+∠B=180°,
∵△AMN是等边三角形,AM=AB,∴∠AMN=∠ANM=60°,AM=AD,∴∠B=∠AMB,∠D=∠AND,
由三角形的内角和定理,得∠BAM=∠NAD,设∠BAM=∠NAD=x,则∠D=∠AND=180°-60°-2x,
∵∠NAD+∠D+∠AND=180°,∴x+2(180°-60°-2x)=180°,解得x=20°,
∴∠C=∠BAD=2×20°+60°=100°.
【举一反三2】如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,AB=AD,连接BD,∠BAD的角平分线交BD,BC分别于点O,E,若EC=3,CD=4,则BO的长为(  )
A.4 B.3 C. D.2
【答案】D
【解析】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平分∠BAD,∴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==4,∴BO=BD=2.
【举一反三3】如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BD为AC边的中线,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AB=12,BC=5,则四边形BDFG的周长为 .
【答案】26
【解析】∵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,∴BG=GF=DF=BD,
∵在△ABC中,∠ABC=90°,AB=12,BC=5,由勾股定理得AC=13,
∵BD为△ACB的中线,∴BD=AC=,∴BG=GF=DF=BD=,故四边形BDFG的周长=4GF=26.
【举一反三4】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D是边AB上一点(点D不与点A重合),点E是AC的中点,连接DE并延长至点F,使EF=DE,连接AF,CF.
(1)求证:四边形ADCF是平行四边形;
(2)当点D是AB的中点时,若AB=4,求四边形ADCF的周长.
【答案】解:(1)证明:∵点E是AC的中点,∴AE=EC,
∵EF=DE,
∴四边形ADCF是平行四边形.
(2)∵∠ACB=90°,点D是AB的中点,∴CD=AD=AB=2,
∴平行四边形ADCF是菱形,
∴菱形ADCF的周长是8.
【题型5】菱形的性质
【典型例题】如图,四边形ABCD是菱形,∠DAB=50°,对角线AC,BD相交于点O,DH⊥AB于H,连接OH,则∠DHO的度数是(  )
A.20° B.25° C.30° D.35°
【答案】B
【解析】∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD,DO=OB,∠DAO=∠BAO=25°,∴∠ABO=90°-∠BAO=65°,
∵DH⊥AB,∴∠DHB=90°,∴∠BDH=90°-∠ABO=25°,
在Rt△DHB中,∵OD=OB,∴OH=OD=OB,∴∠DHO=∠HDB=25°.
【举一反三1】如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠B=45°,AE为BC边上的高,将△ABE沿AE所在直线翻折得△AB′E,AB′与CD边交于点F,则B′F的长度为(  )
A.1 B.2 C.2- D.2-2
【答案】C
【解析】∵在边长为2的菱形ABCD中,∠B=45°,AE为BC边上的高,∴根据勾股定理,得AE=BE=,
由折叠易得△ABB′为等腰直角三角形,∴CB′=2BE-BC=2-2,
∵AB∥CD,∴∠FCB′=∠B=45°,又由折叠的性质知,∠B′=∠B=45°,∴CF=FB′=2-.
【举一反三2】如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,P是AC上任一点,PE⊥AB于E,PF⊥BC于F,若AC=8,BD=6,则PE+PF的值为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】过P作PM⊥CD于M,如图,
∵四边形ABCD是菱形,∴CD∥AB,AC⊥BD,OA=AC,OB=BD,AC平分∠BCD,
∵PF⊥BC于F,∴PF=PM,
∵PE⊥AB于,PM⊥CD,CD∥AB,∴P,E,M共线,∴PE+PF=PE+PM=ME,
∵AC=8,BD=6,∴OA=×8=4,OB=×6=3,∴AB==5,
∵菱形ABCD的面积=AB EM=AC BD,∴5EM=×6×8,∴EM=.∴PE+PF的值为.
【举一反三3】在菱形ABCD中,∠A=30°,在同一平面内,以对角线BD为底边作顶角为120°的等腰三角形BDE,则∠EBC的度数为__________.
【答案】45°或105°
【解析】如图,
∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD=BC=CD,∠A=∠C=30°,∠ABC=∠ADC=150°,∴∠DBA=∠DBC=75°,
∵ED=EB,∠DEB=120°,∴∠EBD=∠EDB=30°,∴∠EBC=∠EBD+∠DBC=105°,
当点E′在BD右侧时,
∵∠DBE′=30°,∴∠E′BC=∠DBC-∠DBE′=45°,
∴∠EBC=105°或45°,
【举一反三4】如图,在菱形ABCD中,∠ABC=40°,点E为对角线BD上一点,F为AD边上一点,连接AE,CE,FE,若AE=FE,∠BEC=58°,求∠AFE的度数.
【答案】解:∵四边形ABCD是菱形,E点在对角线BD上,∴∠ABE=∠CBE=∠ABC=20°,AB=CB,
在△ABE和△CBE中,
∴△ABE≌△CBE(SAS),∴AE=EC,∠BEA=∠BEC=58°,
∵AD∥BC,∴∠BAD+∠ABC=180°,∴∠BAD=140°,
在△ABE中,∵∠ABE=20°,∠AEB=58°,∴∠BAE=180°﹣20°﹣58°=102°,∴∠EAF=140°﹣102°=38°,
∵AE=EF,∴∠EAF=∠AFE=38°.
【题型6】菱形的性质与最小值
【典型例题】如图,在边长为4的菱形ABCD中,∠A=60°,E,F分别为AD,DC上的动点,∠EBF=60°,点E从点A向点D运动的过程中,AE+CF的长度(  )
A.逐渐增加 B.恒等于4 C.先减小再增加 D.恒等于
【答案】B
【解析】如图,连接BD.
∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD=CD=4,
∵∠A=60°,∴△ABD是等边三角形,∴AB=BD,∠ABD=60°.
∵DC∥AB,∴∠CDB=∠ABD=60°.∴∠A=∠CDB.
∵∠EBF=60°,∴∠ABE=∠DBF=60°﹣∠DBE,
在△ABE和△DBF中,
∴△ABE≌△DBF(ASA),∴AE=DF,∴AE+CF=DF+CF=CD=4,
即AE+CF的长度保持不变恒等于4.
【举一反三1】如图,在周长为12的菱形ABCD中,AE=1,AF=2,若P为对角线BD上一动点,则EP+FP的最小值为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】作F点关于BD的对称点F′,则PF=PF′,连接EF′交BD于点P.
∴EP+FP=EP+F′P.
由两点之间线段最短可知,当E,P,F′在一条直线上时,EP+FP的值最小,此时EP+FP=EP+F′P=EF′.
∵四边形ABCD为菱形,周长为12,∴AB=BC=CD=DA=3,AB∥CD,
∵AF=2,AE=1,∴DF′=AE=1,∴四边形AEF′D是平行四边形,
∴EF′=AD=3.∴EP+FP的最小值为3.
【举一反三2】如图,在周长为12的菱形ABCD中,AE=1,AF=2,若P为对角线BD上一动点,则EP+FP的最小值为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】作F点关于BD的对称点F′,则PF=PF′,连接EF′交BD于点P.
∴EP+FP=EP+F′P.
由两点之间线段最短可知,当E,P,F′在一条直线上时,EP+FP的值最小,此时EP+FP=EP+F′P=EF′.
∵四边形ABCD为菱形,周长为12,∴AB=BC=CD=DA=3,AB∥CD,
∵AF=2,AE=1,∴DF′=AE=1,∴四边形AEF′D是平行四边形,
∴EF′=AD=3.∴EP+FP的最小值为3.
【举一反三3】如图,在边长为4的菱形ABCD中,∠A=60°,E,F分别为AD,DC上的动点,∠EBF=60°,点E从点A向点D运动的过程中,AE+CF的长度(  )
A.逐渐增加 B.恒等于4 C.先减小再增加 D.恒等于
【答案】B
【解析】如图,连接BD.
∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD=CD=4,
∵∠A=60°,∴△ABD是等边三角形,∴AB=BD,∠ABD=60°.
∵DC∥AB,∴∠CDB=∠ABD=60°.∴∠A=∠CDB.
∵∠EBF=60°,∴∠ABE=∠DBF=60°﹣∠DBE,
在△ABE和△DBF中,
∴△ABE≌△DBF(ASA),∴AE=DF,∴AE+CF=DF+CF=CD=4,
即AE+CF的长度保持不变恒等于4.
【题型7】菱形的应用
【典型例题】如图,数学实践活动课上小明用两根木条钉成一个角形框架∠AOB,且∠AOB=120°,AO=BO=4 cm,将一根橡皮筋两端固定在点A,B处,拉展成线段AB,在平面内,拉动橡皮筋上的一点C,当四边形OACB是菱形时,橡皮筋再次被拉长了(  )
A.4 cm B.8 cm C. D.
【答案】C
【解析】连接CO,交AB于H,
∵四边形OACB是菱形,∠AOB=120°,∴AB⊥OC,∠AOC=∠BOC=60°,AH=BH,AC=BC=AO=4 cm,
∴∠BAO=30°,∴OH=AO=2 cm,AH=2 cm,∴AB=2AH=4 cm,
∴橡皮筋再次被拉长了(8﹣4) cm.
【举一反三1】我们常常在建筑中看到四边形的元素.如图,墙面上砌出的菱形窗户的边长为1米(边框宽度忽略不计),其中较小的内角为60°,则该菱形窗户的采光面积为(  )平方米.
A.4 B. C.1 D.
【答案】B
【解析】∵菱形窗户的边长为1米,较小的内角为60°,
∴菱形的一条对角线为1米,另一条为米,
∴菱形窗户的采光面积=(平方米).
【举一反三2】如图所示的是菱形网格窗的一部分(网格窗中每个菱形边长相同),若两个固定点间的距离AB=BC=24 cm,∠1=60°,则每个小菱形的边长为(  )
A.12 cm B.24 cm C.16 cm D.20 cm
【答案】B
【解析】如图:
∵四边形ADHE和四边形BEIF是全等的菱形,∴AD=AE=BE,
又∵∠1=60°,∴△ABE是等边三角形,∴AE=BE=AB=24 cm.
【举一反三3】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(  )
A.30° B.45° C.60° D.75°
【答案】C
【解析】如图,
∵∠BAD=∠BAE=∠DAE,∠BAD+∠BAE+∠DAE=360°,∴∠BAD=∠BAE=∠DAE=120°,
∵BC∥AD,∴∠ABC=180°﹣120°=60°.
【举一反三4】小雨在参观故宫博物院时,被太和殿窗棂的三交六惋菱花图案所吸引,他从中提取出一个含角的菱形ABCD(如图1所示).若AB的长度为a,则菱形ABCD的面积为(  )
A. B. C.a2 D.
【答案】B
【解析】过A作AH⊥BC于H,
∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=a,
∵∠B=60°,∴△ABC是等边三角形,∴AH=AB=a,
∴菱形ABCD的面积=BC AH=a2.1.1菱形的性质与判定
【知识点1】菱形的判定与性质 1
【知识点2】菱形的判定 1
【知识点3】菱形的性质 2
【题型1】菱形的性质与坐标系 2
【题型2】菱形的性质与阴影面积 4
【题型3】菱形的判定 5
【题型4】菱形的性质和判定 6
【题型5】菱形的性质 7
【题型6】菱形的性质与最小值 8
【题型7】菱形的应用 9
【知识点1】菱形的判定与性质
(1)依次连接四边形各边中点所得的四边形称为中点四边形.不管原四边形的形状怎样改变,中点四边形的形状始终是平行四边形.
(2)菱形的中点四边形是矩形(对角线互相垂直的四边形的中点四边形定为矩形,对角线相等的四边形的中点四边形定为菱形.)
(3)菱形是在平行四边形的前提下定义的,首先它是平行四边形,但它是特殊的平行四边形,特殊之处就是“有一组邻边相等”,因而就增加了一些特殊的性质和不同于平行四边形的判定方法.
(4)正方形是特殊的菱形,菱形不一定是正方形,所以,在同一平面上四边相等的图形不只是正方形.
【知识点2】菱形的判定
①菱形定义:一组邻边相等的平行四边形是菱形(平行四边形+一组邻边相等=菱形);
②四条边都相等的四边形是菱形.
几何语言:∵AB=BC=CD=DA∴四边形ABCD是菱形;
③对角线互相垂直的平行四边形是菱形(或“对角线互相垂直平分的四边形是菱形”).
几何语言:∵AC⊥BD,四边形ABCD是平行四边形∴平行四边形ABCD是菱形
【知识点3】菱形的性质
(1)菱形的性质
①菱形具有平行四边形的一切性质;
②菱形的四条边都相等;
③菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角;
④菱形是轴对称图形,它有2条对称轴,分别是两条对角线所在直线.
(2)菱形的面积计算
①利用平行四边形的面积公式.
②菱形面积=ab.(a、b是两条对角线的长度)
【题型1】菱形的性质与坐标系
【典型例题】如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC的顶点A的坐标是(3,4),则顶点B,C的坐标是(  )
A.B(8,4),C(5,0) B.B(8,4),C(4,0) C.B(7,4),C(5,0) D.B(7,4),C(4,0)
【举一反三1】如图,在平面直角坐标系中,O是菱形ABCD的对角线BD的中点,AD∥x轴且AD=8,∠A=60°,点C的坐标是(  )
A. B. C. D.
【举一反三2】如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD是菱形,,点B的坐标为(0,﹣3),则点A的坐标为(  )
A. B.(3,0) C.(﹣6,0) D.(6,0)
【举一反三3】如图,四边形OABC是菱形,AC=12,OB=16,则顶点A坐标是    .
【举一反三4】如图,菱形ABCD的对角线交点是坐标原点O,已知点A(﹣2,3),则点C的坐标为    .
【举一反三5】如图,在直角坐标系中,菱形OABC的顶点A的坐标为(﹣2,0),∠AOC=60°.将菱形OABC沿x轴向右平移1个单位长度,再沿y轴向下平移1个单位长度,得到菱形O′A′B′C′,求点B′的坐标.
【题型2】菱形的性质与阴影面积
【典型例题】如图,菱形ABCD的对角线的长分别为2和5,P是对角线AC上任一点(点P不与点A,C重合)且PE∥BC交AB于E,PF∥CD交AD于F,则阴影部分的面积是(  )
A.2 B. C.3 D.
【举一反三1】如图,菱形ABCD沿对角线AC的方向平移到菱形A'B′C′D′的位置,点A′恰好是AC的中点.若菱形ABCD的边长为2,∠BCD=60°,则阴影部分的面积为(  )
A. B. C.1 D.
【举一反三2】如图,在菱形ABCD中,AC,BD为对角线,BC=6,∠BAD=60°,则阴影部分的面积为(  )
A. B.6 C.9 D.
【举一反三3】如图,菱形ABCD的边长为2,较短的对角线BD的长为,P是BD上一点,PE∥AB,PF∥AD,分别交菱形两边于点E、F,则图中阴影部分面积为(  )
A. B. C. D.
【题型3】菱形的判定
【典型例题】顺次连接四边形四条边的中点,所得的四边形是菱形,则原四边形一定是(  )
A.平行四边形 B.对角线相等的四边形 C.矩形 D.对角线互相垂直的四边
【举一反三1】如图,四边形ABCD中,对角线相交于点O,E,F,G,H分别是AD,BD,BC,AC的中点,要使四边形EFGH是菱形,则四边形ABCD需满足的条件是(  )
A.AB=AD B.AC=BD C.AD=BC D.AB=CD
【举一反三2】如图,在△ABC中,点D是BC的中点,点E,F分别在线段AD及其延长线上,且DE=DF.下列条件使四边形BECF为菱形的是(  )
A.BE⊥CE B.BF∥CE C.BE=CF D.AB=AC
【举一反三3】如图,四边形ABCD是轴对称图形,且直线AC是对称轴,AB∥CD,则下列结论:①AC⊥BD;②AD∥BC;③四边形ABCD是菱形;④△ABD≌△CDB.其中正确的是______________________. (只填写序号)
【举一反三4】如图,在 ABCD中,G是BC边上一点,AB=AG,延长AG交DC的延长线于点E,过点D作DF∥AE交AB的延长线于点F.求证:四边形AEDF是菱形.
【题型4】菱形的性质和判定
【典型例题】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,若BF=12,AB=10,则AE的长为(  )
A.16 B.15 C.14 D.13
【举一反三1】如图,已知四边形ABCD的四边相等,等边△AMN的顶点M,N分别在BC,CD上,且AM=AB,则∠C为(  )
A.100° B.105° C.110° D.120°
【举一反三2】如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,AB=AD,连接BD,∠BAD的角平分线交BD,BC分别于点O,E,若EC=3,CD=4,则BO的长为(  )
A.4 B.3 C. D.2
【举一反三3】如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BD为AC边的中线,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AB=12,BC=5,则四边形BDFG的周长为 .
【举一反三4】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D是边AB上一点(点D不与点A重合),点E是AC的中点,连接DE并延长至点F,使EF=DE,连接AF,CF.
(1)求证:四边形ADCF是平行四边形;
(2)当点D是AB的中点时,若AB=4,求四边形ADCF的周长.
【题型5】菱形的性质
【典型例题】如图,四边形ABCD是菱形,∠DAB=50°,对角线AC,BD相交于点O,DH⊥AB于H,连接OH,则∠DHO的度数是(  )
A.20° B.25° C.30° D.35°
【举一反三1】如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠B=45°,AE为BC边上的高,将△ABE沿AE所在直线翻折得△AB′E,AB′与CD边交于点F,则B′F的长度为(  )
A.1 B.2 C.2- D.2-2
【举一反三2】如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,P是AC上任一点,PE⊥AB于E,PF⊥BC于F,若AC=8,BD=6,则PE+PF的值为(  )
A. B. C. D.
【举一反三3】在菱形ABCD中,∠A=30°,在同一平面内,以对角线BD为底边作顶角为120°的等腰三角形BDE,则∠EBC的度数为__________.
【举一反三4】如图,在菱形ABCD中,∠ABC=40°,点E为对角线BD上一点,F为AD边上一点,连接AE,CE,FE,若AE=FE,∠BEC=58°,求∠AFE的度数.
【题型6】菱形的性质与最小值
【典型例题】如图,在边长为4的菱形ABCD中,∠A=60°,E,F分别为AD,DC上的动点,∠EBF=60°,点E从点A向点D运动的过程中,AE+CF的长度(  )
A.逐渐增加 B.恒等于4 C.先减小再增加 D.恒等于
【举一反三1】如图,在周长为12的菱形ABCD中,AE=1,AF=2,若P为对角线BD上一动点,则EP+FP的最小值为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【举一反三2】如图,在周长为12的菱形ABCD中,AE=1,AF=2,若P为对角线BD上一动点,则EP+FP的最小值为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【举一反三3】如图,在边长为4的菱形ABCD中,∠A=60°,E,F分别为AD,DC上的动点,∠EBF=60°,点E从点A向点D运动的过程中,AE+CF的长度(  )
A.逐渐增加 B.恒等于4 C.先减小再增加 D.恒等于
【题型7】菱形的应用
【典型例题】如图,数学实践活动课上小明用两根木条钉成一个角形框架∠AOB,且∠AOB=120°,AO=BO=4 cm,将一根橡皮筋两端固定在点A,B处,拉展成线段AB,在平面内,拉动橡皮筋上的一点C,当四边形OACB是菱形时,橡皮筋再次被拉长了(  )
A.4 cm B.8 cm C. D.
【举一反三1】我们常常在建筑中看到四边形的元素.如图,墙面上砌出的菱形窗户的边长为1米(边框宽度忽略不计),其中较小的内角为60°,则该菱形窗户的采光面积为(  )平方米.
A.4 B. C.1 D.
【举一反三2】如图所示的是菱形网格窗的一部分(网格窗中每个菱形边长相同),若两个固定点间的距离AB=BC=24 cm,∠1=60°,则每个小菱形的边长为(  )
A.12 cm B.24 cm C.16 cm D.20 cm
【举一反三3】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(  )
A.30° B.45° C.60° D.75°
【举一反三4】小雨在参观故宫博物院时,被太和殿窗棂的三交六惋菱花图案所吸引,他从中提取出一个含角的菱形ABCD(如图1所示).若AB的长度为a,则菱形ABCD的面积为(  )
A. B. C.a2 D.

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