【精品解析】浙教版数学八年级下册 5.2 菱形 三阶训练

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【精品解析】浙教版数学八年级下册 5.2 菱形 三阶训练

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浙教版数学八年级下册 5.2 菱形 三阶训练
一、选择题
1.如图,在菱形ABCD中,P、Q分别是AD、AC的中点,如果PQ=3,那么菱形ABCD的周长是(  )
A.30 B.24 C.18 D.6
2.如图,线段,点P在线段上,且,分别以点A和点B为圆心,的长为半径作弧,两弧相交于点C和点D,连接,则点C到边的距离是(  )
A. B. C.4 D.3
3.某校的校园内有一个由两个相同的正六边形(边长为2.5m)围成的花坛,如图中的阴影部分所示,校方先要将这个花坛在原有的基础上扩建成一个菱形区域如图所示,并在新扩充的部分种上草坪,则扩建后菱形区域的周长为(  )
A.20m B.25m C.30m D.35m
4.如图,某型号千斤顶的工作原理是利用四边形的不稳定性,图中的菱形是该型号千斤顶的示意图,保持菱形边长不变,可通过改变的长来调节的长已知,的初始长为,如果要使的长达到,那么的长需要缩短(  )
A. B. C. D.
5.如图,在菱形 中, 是菱形的高,若对角线 、 的长分别是6、8,则 的长是
A. B. C. D.5
6.在平面直角坐标系中,已知A,B,C,D四点的坐标依次为,,,,若一次函数()图象将四边形的面积分成1∶3两部分,则m的值为(  )
A.-4 B.,-4 C. D.,-5
7.两张全等的矩形纸片 ABCD,AECF 按如图方式交叉叠放在一起,AB=AF,AE=BC.若 AB=1,BC=3,则图中重叠(阴影)部分的面积为(  ).
A.2 B. C. D.
8.如图,四边形是菱形,,,点是边上的一动点,过点作于点,于点,连接,则的最小值为(  )
A. B. C. D.
9.如图,在△ABC中, AB=AC, CM 平分∠ACB,与AB 交于点M , AD⊥BC于点D, ME⊥BC于点E, MF⊥MC 与BC交于点F, 给出下列结论: ①∠AMC=3∠ACM; ②若CF=7, 则 其中下列判断正确的是(  )
A.①错, B.对B. ①,②都对
C.①对,②错 D.①,②都错
10.如图,中,对角线交于点,,分别是,的中点.下列结论正确的是(  )
①;②;③平分;④平分;⑤四边形是菱形.
A.③⑤ B.①②④ C.①②③④ D.①②③④⑤
二、填空题
11.如图,菱形ABCD中,∠BAD=120°,CF⊥AD于点E,且BC=CF,连接BF交对角线AC于点M,则∠FMC=   度.
12.如图,在中,点D是的中点,、相交于点F,且满足,,,则   °.
13.如图,菱形的顶点B、C在x轴上(B在C的左侧),顶点A、D在x轴上方,对角线的长是,点为的中点,点P在菱形的边上运动,点F在y轴的正半轴上,且,当点F到所在直线的距离取得最大值时,点P恰好落在的中点处,则菱形的边长等于   .
14.如图,菱形的边长为5,对角线的长为,在平面直角坐标系的位置如图所示,点P是对角线上的一个动点,,当最短时,点P的坐标为   .
15.如图,在菱形中,,点P为线段上不与端点重合的一个动点.过点P作直线、直线的垂线,垂足分别为点E、点F.连结,在点P的运动过程中,的最小值等于   .
三、解答题
16.如图,在中,D,E分别是,的中点,,延长到点F,使得,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求菱形的面积.
17.如图,在平面直角坐标系中,四边形为矩形,已知,,点D是的中点,动点P以2个单位长度/秒的速度由点C出发,沿运动至点B,设动点P的运动时间为t秒.
(1)则   ,四边形为平行四边形;
(2)若四边形为平行四边形,请判断四边形的形状,并说明理由;
(3)在线段上是否存在一点N,使得以O、D、P、N为顶点的四边形为菱形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】菱形的性质;三角形的中位线定理
【解析】解:由题意可知,PQ是△ADC的中位线,则DC=2PQ=2×3=6,那么菱形ABCD的周长=6×4=24,
故选B.
【分析】根据题意得PQ是△ADC的中位线,利用三角形中位线定理可求得菱形的边长,则菱形的周长就不难求得了.
2.【答案】B
【知识点】线段垂直平分线的性质;勾股定理;菱形的判定与性质;尺规作图-垂直平分线
【解析】【解答】解:如图,连接交于点,
根据作图可知是的垂直平分线,,
∴四边形为菱形,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
设点到边的距离为,
∴,
∴,
故答案为:B.
【分析】连接交于点,先利用基本作图得到是的垂直平分线,,从而证明四边形是菱形,,进而得,再利用勾股定理计算出,于是得到,接下来设点到边的距离为,利用菱形的面积公式进行求解.
3.【答案】C
【知识点】菱形的性质;菱形的判定;菱形的判定与性质
【解析】【解答】解:如图,∵花坛是由两个相同的正六边形围成,
∴∠FGM=∠GMN=120°,GM=GF=EF,
∴∠BMG=∠BGM=60°,
∴△BMG是等边三角形,
∴BG=GM=2.5(m),
同理可证:AF=EF=2.5(m)
∴AB=BG+GF+AF=2.5×3=7.5(m),
∴扩建后菱形区域的周长为7.5×4=30(m),
故选:C.
【分析】根据题意和正六边形的性质得出△BMG是等边三角形,再根据正六边形的边长得出BG=GM=2.5m,同理可证出AF=EF=2.5m,再根据AB=BG+GF+AF,求出AB,从而得出扩建后菱形区域的周长.
4.【答案】D
【知识点】勾股定理;菱形的性质
【解析】【解答】解:如图,设AC与BD相交于点O,A'C'与BD'相交于点O',
∵四边形ABCD与四边形A'BC'D'都是菱形,且AB=A'B=30cm,BD=30cm,BD'=36cm,
∴BO=BD=15cm,BO'=BD'=18cm,AC=2AO,A'C'=2A'O',BD⊥AC,BD'⊥A'C',
在Rt△AOB中,AO=cm,
∴AC=2AO=cm;
在Rt△A'O'B中,A'O'=cm,
∴A'C'=2O'A'=48cm,
∴AC-A'C'=cm.
故答案为:D.
【分析】由菱形的性质得BO=BD=15cm,BO'=BD'=18cm,AC=2AO,A'C'=2A'O',BD⊥AC,BD'⊥A'C',用勾股定理分别算出AO、A'O',从而可得AC及A'C'的长,最后再求出AC与A'C'的差即可.
5.【答案】B
【知识点】勾股定理;菱形的性质
【解析】【解答】解: 四边形 是菱形
, ,
故答案为: .
【分析】根据菱形的性质,可得 , , ,利用勾股定理求出BC=5,利用,据此计算即可.
6.【答案】D
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;菱形的判定与性质
【解析】【解答】∵A,B,C,D四点的坐标依次为,,,,
∴AB=BC=CD=AD=,
∴四边形ABCD是菱形,
∵一次函数的解析式为,
∴一次函数经过定点B(6,2),
∵一次函数()图象将四边形的面积分成1∶3两部分,
∴一次函数的图象经过AD的中点M(1,3)或经过CD的中点N(5,7),如图所示:
∴m-6m+2=3或5m-6m+2=7,
解得:m=或m-5,
故答案为:D.
【分析】先证出四边形ABCD是菱形,再求出一次函数经过定点B(6,2),再结合一次函数()图象将四边形的面积分成1∶3两部分,可得一次函数的图象经过AD的中点M(1,3)或经过CD的中点N(5,7),再列出方程m-6m+2=3或5m-6m+2=7,再求出m的值即可.
7.【答案】C
【知识点】勾股定理;菱形的判定与性质
【解析】【解答】设BC交AE于G,AD交CF于H,如图所示:
∵四边形ABCD、四边形AECF是全等的矩形,
∴AB=CE,∠B=∠E=90°,AD∥BC,AE∥CF,
∴四边形AGCH是平行四边形,
在△ABG和△CEG中,

∴△ABG≌△CEG(AAS),
∴AG=CG,
∴四边形AGCH是菱形,
设AG=CG=x,则BG=BC-CG=3-x,
在Rt△ABG中,由勾股定理得:12+(3-x)2=x2,
解得:x= ,
∴CG= ,
∴菱形AGCH的面积=CG AB= ,
即图中重叠(阴影)部分的面积为 .
故答案为:C.
【分析】证得四边形AGCH是平行四边形,由△ABG≌△CEG(AAS),证得四边形AGCH是菱形,设AG=CG=x,则BG=BC-CG=3-x,在Rt△ABG中,由勾股定理得出方程,解方程求得CG的长,即可求出菱形AGCH的面积.
8.【答案】C
【知识点】勾股定理;菱形的性质;矩形的判定与性质
【解析】【解答】解:连接OE,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
∵,,
∴,
∴四边形OFEG为矩形,
∴FG=OE,
作OE’⊥CD,此时OE即为最短,
∵,
∴OD=2,
∵,
∴CD=,
∴CO==4,
∴OE’===,
故答案为:C
【分析】连接OE,根据菱形性质可得AC⊥BD,则,根据矩形判定定理可得四边形OFEG为矩形,则FG=OE,作OE’⊥CD,此时OE即为最短,再根据勾股定理即可求出答案.
9.【答案】B
【知识点】菱形的判定与性质;矩形的判定与性质;等腰三角形的性质-等边对等角
【解析】【解答】解:∵ CM 平分∠ACB,
∴∠ACD=2∠ACM=2∠BCM,
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACD=2∠ACM,
∴∠AMC=∠B+∠BCM=3∠ACM,故①正确;
取CF的中点N,则FC =2MN,过点M作MG∥BC交AD与G,交AC与H,过点H作HP⊥BC交BC与P.
∵ ME⊥BC, AD⊥BC, AB=AC,
∴ME∥GD, BD=DC,
∵MG∥DE,
∴四边形MEDG是平行四边形,
∵ ∠MED=90°,
∴四边形MEDG是矩形,同理四边形GDPH是矩形,
∴ME=HP,
∴△BME≌△CHP,
∴ BE=CP,
∴ DE=DP,
∴ MH=EP=2DE
∵ MN=CN,
∴ ∠NMC=∠NCM=∠MCH,
∴ MN∥CH, ∴ MH∥CN,
∴四边形MNCH是平行四边形,
∵ MN=CN,
∴四边形MNCH是菱形,
∴ MN=MH
∴ MN=2DE,
∴ FC=4DE,
又∵ CF=7,
∴故②正确
故答案为:B.
【分析】根据角平分线的定义和等边对等角得到∠B=∠ACD=2∠ACM,然后根据三角形的外角得到 ∠AMC=3∠ACM判断①;取CF的中点N,则FC =2MN,过点M作MG∥BC交AD与G,交AC与H,过点H作HP⊥BC交BC与P,得到四边形MEDG,GDPH是矩形,然后证明△BME≌△CHP,即可得到BE=CP,进而证明MNCH是菱形,即可得到DE长判断②解答即可.
10.【答案】B
【知识点】菱形的判定;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:令和的交点为点,如图
、分别是、的中点,
,且,
四边形为平行四边形,
,且,
(两直线平行,内错角相等),
点为的中点,

在和中,,
,即②成立,
,,
(内错角相等,两直线平行),
,点为平行四边形对角线交点,

为中点,


,为中点,
为中点,即,且,
在和中,,


,即①成立,
,,
四边形为平行四边形,




在和中,,


平分,即④成立,
综上所述,正确的有①②④,
故答案为:B.
【分析】由三角形的中位线定理得到,且,然后根据SAS证明两三角形全等判断②,由可得,进而得到,再由中位线定理得到,且,,即可得到,进而求出判断①,然后根据SAS得到判断④解题即可.
11.【答案】105
【知识点】菱形的性质;等腰直角三角形
【解析】【解答】∵菱形ABCD中,∠BAD=120°,CF⊥AD于点E,
∴∠BCA=60°,∠ACE=∠DCE=30°,∠CBD=∠ABD=30°,AC⊥BD,
∴∠BCF=90°,
∵BC=CF,
∴∠CBF=∠BFC=45°,
∴∠FBD=45° 30°=15°,
∴∠FMC=90°+15°=105°.
故答案为:105.
【分析】利用菱形的性质及已知可得∠BCA=60°,∠ACE=∠DCE=30°,∠CBD=∠ABD=30°,AC⊥BD,从而可得∠BCF=90°,根据等边对等角可得∠CBF=∠BFC=45°,由∠FBD=∠FBC-∠CBD=15°,利用三角形外角的性质求出结论即可.
12.【答案】35
【知识点】等边三角形的判定与性质;平行四边形的判定与性质;菱形的判定与性质;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:延长,取点H,使,连接,过点B作,使,连接,,,如图所示:
∵点D为的中点,
∴,
在△ADB和△CDH中
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴四边形为平行四边形,
∴,,
∴,,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴四边形为菱形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
在△ADB和△HDG中
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∴.
故答案为:35.
【分析】延长,取点H,使,连接,过点B作,使,连接,,,由题意,用边角边可证明,根据全等三角形的对应边(角)相等可得,,根据等腰三角形的判定得,由平行四边形的判定“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”可得四边形为平行四边形,由平行四边形的对边平行且相等可得,,由一组邻边相等的平行四边形是菱形可得四边形为菱形,由菱形的性质可得,,结合已知,用边角边可得,根据全等三角形的对应边(角)相等可得,,根据“有三边相等的三角形是等边三角形”可得为等边三角形,由等边三角形的性质可得,求出,根据三角形外角的性质即可求解.
13.【答案】
【知识点】平行线的判定与性质;等边三角形的判定与性质;菱形的性质;三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:如图1,当点P是AB的中点时,作FG⊥PE于G,连接EF,
在Rt△EFO中,∠EFO=30°,
∴∠FEO=60°,
在Rt△EFG中,FG≤FE,
∴当FG与FE重合时FG取得最大值,
如图2,当FG与FE重合时,连接AC交BD于点N,设PE交BD于点M,
在△ABC中,点P、E分别是AB、BC的中点,
∴PE是△ABC的中位线,即PE∥AC,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,CB=CD,
∴PE⊥BD,
∵PG⊥PE,PE、PG重合,
∴BD∥EF,
∴∠DBC=∠FEO=60°,
∵CB=CD,
∴△BCD是等边三角形,
∴BC=BD=.
故答案为:.
【分析】如图1,作FG⊥PE于G,连接EF,首先说明点G与点E重合时, FG的值最大;如图2,当点G与点E重合时,利用菱形的性质和中位线定理证明BD∥EF,从而证明△BCD是等边三角形即可求解.
14.【答案】
【知识点】坐标与图形性质;一次函数与二元一次方程(组)的关系;勾股定理;菱形的性质;轴对称的性质
【解析】【解答】解:∵菱形
∴点C与点A关于对称,
连接交于P,连接,如图,
∵点C与点A关于对称,


此时最小,最小值等于.
∵菱形的边长为5,
∴,
设直线的解析式为,
把,代入,得

解得,
直线的解析式为,
过点B作于E,
∵菱形的边长为5,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理,得,
在中,由勾股定理,得,

解得:



设的解析式为,
把代入,得,

直线的解析式为,
联立,
解得,

故答案为:.
【分析】由菱形的性质知,点C与点A关于对称,连接交于P,连接,此时最小,最小值等于.用待定系数法求得直线的解析式为,直线的解析式为,然后联立丙解析式,求解即可得点P坐标.
15.【答案】7.8
【知识点】垂线段最短及其应用;三角形的面积;勾股定理;菱形的性质
【解析】【解答】解:如图,连接交于点O,连接,
∵四边形是菱形,
∴,,,
在中,由勾股定理得:,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得:,
即的值为定值,
当最小时,有最小值,
∵当时,的最小值,
∴的最小值,
故答案为:.
【分析】连接,根据三角形面积关系:,推算出的值为定值,连接交于点O,再由垂线段最短即可判断出AP的最小值为OA,根据菱形的性质及勾股定理即可计算出答案.
16.【答案】(1)证明: ∵D、E分别是、的中点,,,





∴四边形是平行四边形,

∴四边形是菱形
(2)解:连接,交于O,
四边形是菱形,
,,,,

在中,,


菱形的面积为
【知识点】菱形的判定与性质;三角形的中位线定理
【解析】【分析】(1)利用已知可证得DE是△ABC的中位线,利用三角形的中位线定理可证得DE∥BC,BC=2DE;再证明BC=BE=EF,利用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,张凯德四边形BCFE是平行四边形,再根据一组邻边相等的平行四边形是菱形,可证得结论.
(2)连接,交于O,利用菱形的性质可求出OE、BE的长,同时可证得OB=OF,BF⊥CE;再利用勾股定理求出OB的长,可得到BF的长,然后利用菱形的面积公式进行计算.
(1)证明: ∵D、E分别是、的中点,
,,





∴四边形是平行四边形,

∴四边形是菱形;
(2)解:连接,交于O,
四边形是菱形,
,,,,

在中,,


菱形的面积为.
17.【答案】(1)3
(2)解:四边形CODP为矩形,理由如下:
∵四边形PODB是平行四边形,
∴BP=OD=6,
∴CP=BC-BP=12-6=6,
∴CP=OD,
∵BC//OA.
∴CPIOD,
∴四边形CODP为平行四边形
∵四边形OABC为矩形,
∴∠COD=90°
∴四边形CODP为矩形
(3)解:存在,分两种情况:
①如图,当点N在点P的右侧时,
∵四边形ODNP为菱形,
∴OD=OP=PN=6
∴在Rt△OCP中,
∴,解得:
②如图,当点N在点P左侧时,
∵四边形ODNP为菱形,
∴OD=ON=NP=6,
∵在Rt△OCN中,

∴,解得:.
∴综上所述,当t的值为或时,以0、D、P、N为顶点的四边形为菱形
【知识点】平行四边形的判定与性质;菱形的判定与性质;矩形的判定与性质;坐标与图形变化﹣平移
【解析】【解答】解:(1)∵四边形OABC为矩形,A(12,0),C(0,4)
∴BC=OA=12,OC=AB=4,
∵点D是OA的中点
∴,
根据题意,可得:PC=2t,
∴BP=BC-PC=12-2t
∵四边形PODB为平行四边形
∴BP=OD=6,
∴12-2t=6,解得:t=3.
故答案为:3.
【分析】(1)利用矩形的性质可得BP=12-2t,根据平行四边形的性质得BP=OD,构建一元一次方程,解方程,即可求解;
(2)利用平行四边形的性质证得四边形CODP为平行四边形,结合∠COD=90°即可求证;
(3)分点N在点P的左边,点N在点P的右边两种情况,利用菱形的性质结合勾股定理分别求解即可.
1 / 1浙教版数学八年级下册 5.2 菱形 三阶训练
一、选择题
1.如图,在菱形ABCD中,P、Q分别是AD、AC的中点,如果PQ=3,那么菱形ABCD的周长是(  )
A.30 B.24 C.18 D.6
【答案】B
【知识点】菱形的性质;三角形的中位线定理
【解析】解:由题意可知,PQ是△ADC的中位线,则DC=2PQ=2×3=6,那么菱形ABCD的周长=6×4=24,
故选B.
【分析】根据题意得PQ是△ADC的中位线,利用三角形中位线定理可求得菱形的边长,则菱形的周长就不难求得了.
2.如图,线段,点P在线段上,且,分别以点A和点B为圆心,的长为半径作弧,两弧相交于点C和点D,连接,则点C到边的距离是(  )
A. B. C.4 D.3
【答案】B
【知识点】线段垂直平分线的性质;勾股定理;菱形的判定与性质;尺规作图-垂直平分线
【解析】【解答】解:如图,连接交于点,
根据作图可知是的垂直平分线,,
∴四边形为菱形,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
设点到边的距离为,
∴,
∴,
故答案为:B.
【分析】连接交于点,先利用基本作图得到是的垂直平分线,,从而证明四边形是菱形,,进而得,再利用勾股定理计算出,于是得到,接下来设点到边的距离为,利用菱形的面积公式进行求解.
3.某校的校园内有一个由两个相同的正六边形(边长为2.5m)围成的花坛,如图中的阴影部分所示,校方先要将这个花坛在原有的基础上扩建成一个菱形区域如图所示,并在新扩充的部分种上草坪,则扩建后菱形区域的周长为(  )
A.20m B.25m C.30m D.35m
【答案】C
【知识点】菱形的性质;菱形的判定;菱形的判定与性质
【解析】【解答】解:如图,∵花坛是由两个相同的正六边形围成,
∴∠FGM=∠GMN=120°,GM=GF=EF,
∴∠BMG=∠BGM=60°,
∴△BMG是等边三角形,
∴BG=GM=2.5(m),
同理可证:AF=EF=2.5(m)
∴AB=BG+GF+AF=2.5×3=7.5(m),
∴扩建后菱形区域的周长为7.5×4=30(m),
故选:C.
【分析】根据题意和正六边形的性质得出△BMG是等边三角形,再根据正六边形的边长得出BG=GM=2.5m,同理可证出AF=EF=2.5m,再根据AB=BG+GF+AF,求出AB,从而得出扩建后菱形区域的周长.
4.如图,某型号千斤顶的工作原理是利用四边形的不稳定性,图中的菱形是该型号千斤顶的示意图,保持菱形边长不变,可通过改变的长来调节的长已知,的初始长为,如果要使的长达到,那么的长需要缩短(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】勾股定理;菱形的性质
【解析】【解答】解:如图,设AC与BD相交于点O,A'C'与BD'相交于点O',
∵四边形ABCD与四边形A'BC'D'都是菱形,且AB=A'B=30cm,BD=30cm,BD'=36cm,
∴BO=BD=15cm,BO'=BD'=18cm,AC=2AO,A'C'=2A'O',BD⊥AC,BD'⊥A'C',
在Rt△AOB中,AO=cm,
∴AC=2AO=cm;
在Rt△A'O'B中,A'O'=cm,
∴A'C'=2O'A'=48cm,
∴AC-A'C'=cm.
故答案为:D.
【分析】由菱形的性质得BO=BD=15cm,BO'=BD'=18cm,AC=2AO,A'C'=2A'O',BD⊥AC,BD'⊥A'C',用勾股定理分别算出AO、A'O',从而可得AC及A'C'的长,最后再求出AC与A'C'的差即可.
5.如图,在菱形 中, 是菱形的高,若对角线 、 的长分别是6、8,则 的长是
A. B. C. D.5
【答案】B
【知识点】勾股定理;菱形的性质
【解析】【解答】解: 四边形 是菱形
, ,
故答案为: .
【分析】根据菱形的性质,可得 , , ,利用勾股定理求出BC=5,利用,据此计算即可.
6.在平面直角坐标系中,已知A,B,C,D四点的坐标依次为,,,,若一次函数()图象将四边形的面积分成1∶3两部分,则m的值为(  )
A.-4 B.,-4 C. D.,-5
【答案】D
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;菱形的判定与性质
【解析】【解答】∵A,B,C,D四点的坐标依次为,,,,
∴AB=BC=CD=AD=,
∴四边形ABCD是菱形,
∵一次函数的解析式为,
∴一次函数经过定点B(6,2),
∵一次函数()图象将四边形的面积分成1∶3两部分,
∴一次函数的图象经过AD的中点M(1,3)或经过CD的中点N(5,7),如图所示:
∴m-6m+2=3或5m-6m+2=7,
解得:m=或m-5,
故答案为:D.
【分析】先证出四边形ABCD是菱形,再求出一次函数经过定点B(6,2),再结合一次函数()图象将四边形的面积分成1∶3两部分,可得一次函数的图象经过AD的中点M(1,3)或经过CD的中点N(5,7),再列出方程m-6m+2=3或5m-6m+2=7,再求出m的值即可.
7.两张全等的矩形纸片 ABCD,AECF 按如图方式交叉叠放在一起,AB=AF,AE=BC.若 AB=1,BC=3,则图中重叠(阴影)部分的面积为(  ).
A.2 B. C. D.
【答案】C
【知识点】勾股定理;菱形的判定与性质
【解析】【解答】设BC交AE于G,AD交CF于H,如图所示:
∵四边形ABCD、四边形AECF是全等的矩形,
∴AB=CE,∠B=∠E=90°,AD∥BC,AE∥CF,
∴四边形AGCH是平行四边形,
在△ABG和△CEG中,

∴△ABG≌△CEG(AAS),
∴AG=CG,
∴四边形AGCH是菱形,
设AG=CG=x,则BG=BC-CG=3-x,
在Rt△ABG中,由勾股定理得:12+(3-x)2=x2,
解得:x= ,
∴CG= ,
∴菱形AGCH的面积=CG AB= ,
即图中重叠(阴影)部分的面积为 .
故答案为:C.
【分析】证得四边形AGCH是平行四边形,由△ABG≌△CEG(AAS),证得四边形AGCH是菱形,设AG=CG=x,则BG=BC-CG=3-x,在Rt△ABG中,由勾股定理得出方程,解方程求得CG的长,即可求出菱形AGCH的面积.
8.如图,四边形是菱形,,,点是边上的一动点,过点作于点,于点,连接,则的最小值为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】勾股定理;菱形的性质;矩形的判定与性质
【解析】【解答】解:连接OE,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
∵,,
∴,
∴四边形OFEG为矩形,
∴FG=OE,
作OE’⊥CD,此时OE即为最短,
∵,
∴OD=2,
∵,
∴CD=,
∴CO==4,
∴OE’===,
故答案为:C
【分析】连接OE,根据菱形性质可得AC⊥BD,则,根据矩形判定定理可得四边形OFEG为矩形,则FG=OE,作OE’⊥CD,此时OE即为最短,再根据勾股定理即可求出答案.
9.如图,在△ABC中, AB=AC, CM 平分∠ACB,与AB 交于点M , AD⊥BC于点D, ME⊥BC于点E, MF⊥MC 与BC交于点F, 给出下列结论: ①∠AMC=3∠ACM; ②若CF=7, 则 其中下列判断正确的是(  )
A.①错, B.对B. ①,②都对
C.①对,②错 D.①,②都错
【答案】B
【知识点】菱形的判定与性质;矩形的判定与性质;等腰三角形的性质-等边对等角
【解析】【解答】解:∵ CM 平分∠ACB,
∴∠ACD=2∠ACM=2∠BCM,
∵AB=AC,
∴∠B=∠ACD=2∠ACM,
∴∠AMC=∠B+∠BCM=3∠ACM,故①正确;
取CF的中点N,则FC =2MN,过点M作MG∥BC交AD与G,交AC与H,过点H作HP⊥BC交BC与P.
∵ ME⊥BC, AD⊥BC, AB=AC,
∴ME∥GD, BD=DC,
∵MG∥DE,
∴四边形MEDG是平行四边形,
∵ ∠MED=90°,
∴四边形MEDG是矩形,同理四边形GDPH是矩形,
∴ME=HP,
∴△BME≌△CHP,
∴ BE=CP,
∴ DE=DP,
∴ MH=EP=2DE
∵ MN=CN,
∴ ∠NMC=∠NCM=∠MCH,
∴ MN∥CH, ∴ MH∥CN,
∴四边形MNCH是平行四边形,
∵ MN=CN,
∴四边形MNCH是菱形,
∴ MN=MH
∴ MN=2DE,
∴ FC=4DE,
又∵ CF=7,
∴故②正确
故答案为:B.
【分析】根据角平分线的定义和等边对等角得到∠B=∠ACD=2∠ACM,然后根据三角形的外角得到 ∠AMC=3∠ACM判断①;取CF的中点N,则FC =2MN,过点M作MG∥BC交AD与G,交AC与H,过点H作HP⊥BC交BC与P,得到四边形MEDG,GDPH是矩形,然后证明△BME≌△CHP,即可得到BE=CP,进而证明MNCH是菱形,即可得到DE长判断②解答即可.
10.如图,中,对角线交于点,,分别是,的中点.下列结论正确的是(  )
①;②;③平分;④平分;⑤四边形是菱形.
A.③⑤ B.①②④ C.①②③④ D.①②③④⑤
【答案】B
【知识点】菱形的判定;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:令和的交点为点,如图
、分别是、的中点,
,且,
四边形为平行四边形,
,且,
(两直线平行,内错角相等),
点为的中点,

在和中,,
,即②成立,
,,
(内错角相等,两直线平行),
,点为平行四边形对角线交点,

为中点,


,为中点,
为中点,即,且,
在和中,,


,即①成立,
,,
四边形为平行四边形,




在和中,,


平分,即④成立,
综上所述,正确的有①②④,
故答案为:B.
【分析】由三角形的中位线定理得到,且,然后根据SAS证明两三角形全等判断②,由可得,进而得到,再由中位线定理得到,且,,即可得到,进而求出判断①,然后根据SAS得到判断④解题即可.
二、填空题
11.如图,菱形ABCD中,∠BAD=120°,CF⊥AD于点E,且BC=CF,连接BF交对角线AC于点M,则∠FMC=   度.
【答案】105
【知识点】菱形的性质;等腰直角三角形
【解析】【解答】∵菱形ABCD中,∠BAD=120°,CF⊥AD于点E,
∴∠BCA=60°,∠ACE=∠DCE=30°,∠CBD=∠ABD=30°,AC⊥BD,
∴∠BCF=90°,
∵BC=CF,
∴∠CBF=∠BFC=45°,
∴∠FBD=45° 30°=15°,
∴∠FMC=90°+15°=105°.
故答案为:105.
【分析】利用菱形的性质及已知可得∠BCA=60°,∠ACE=∠DCE=30°,∠CBD=∠ABD=30°,AC⊥BD,从而可得∠BCF=90°,根据等边对等角可得∠CBF=∠BFC=45°,由∠FBD=∠FBC-∠CBD=15°,利用三角形外角的性质求出结论即可.
12.如图,在中,点D是的中点,、相交于点F,且满足,,,则   °.
【答案】35
【知识点】等边三角形的判定与性质;平行四边形的判定与性质;菱形的判定与性质;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:延长,取点H,使,连接,过点B作,使,连接,,,如图所示:
∵点D为的中点,
∴,
在△ADB和△CDH中
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴四边形为平行四边形,
∴,,
∴,,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴四边形为菱形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
在△ADB和△HDG中
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∴.
故答案为:35.
【分析】延长,取点H,使,连接,过点B作,使,连接,,,由题意,用边角边可证明,根据全等三角形的对应边(角)相等可得,,根据等腰三角形的判定得,由平行四边形的判定“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”可得四边形为平行四边形,由平行四边形的对边平行且相等可得,,由一组邻边相等的平行四边形是菱形可得四边形为菱形,由菱形的性质可得,,结合已知,用边角边可得,根据全等三角形的对应边(角)相等可得,,根据“有三边相等的三角形是等边三角形”可得为等边三角形,由等边三角形的性质可得,求出,根据三角形外角的性质即可求解.
13.如图,菱形的顶点B、C在x轴上(B在C的左侧),顶点A、D在x轴上方,对角线的长是,点为的中点,点P在菱形的边上运动,点F在y轴的正半轴上,且,当点F到所在直线的距离取得最大值时,点P恰好落在的中点处,则菱形的边长等于   .
【答案】
【知识点】平行线的判定与性质;等边三角形的判定与性质;菱形的性质;三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:如图1,当点P是AB的中点时,作FG⊥PE于G,连接EF,
在Rt△EFO中,∠EFO=30°,
∴∠FEO=60°,
在Rt△EFG中,FG≤FE,
∴当FG与FE重合时FG取得最大值,
如图2,当FG与FE重合时,连接AC交BD于点N,设PE交BD于点M,
在△ABC中,点P、E分别是AB、BC的中点,
∴PE是△ABC的中位线,即PE∥AC,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,CB=CD,
∴PE⊥BD,
∵PG⊥PE,PE、PG重合,
∴BD∥EF,
∴∠DBC=∠FEO=60°,
∵CB=CD,
∴△BCD是等边三角形,
∴BC=BD=.
故答案为:.
【分析】如图1,作FG⊥PE于G,连接EF,首先说明点G与点E重合时, FG的值最大;如图2,当点G与点E重合时,利用菱形的性质和中位线定理证明BD∥EF,从而证明△BCD是等边三角形即可求解.
14.如图,菱形的边长为5,对角线的长为,在平面直角坐标系的位置如图所示,点P是对角线上的一个动点,,当最短时,点P的坐标为   .
【答案】
【知识点】坐标与图形性质;一次函数与二元一次方程(组)的关系;勾股定理;菱形的性质;轴对称的性质
【解析】【解答】解:∵菱形
∴点C与点A关于对称,
连接交于P,连接,如图,
∵点C与点A关于对称,


此时最小,最小值等于.
∵菱形的边长为5,
∴,
设直线的解析式为,
把,代入,得

解得,
直线的解析式为,
过点B作于E,
∵菱形的边长为5,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理,得,
在中,由勾股定理,得,

解得:



设的解析式为,
把代入,得,

直线的解析式为,
联立,
解得,

故答案为:.
【分析】由菱形的性质知,点C与点A关于对称,连接交于P,连接,此时最小,最小值等于.用待定系数法求得直线的解析式为,直线的解析式为,然后联立丙解析式,求解即可得点P坐标.
15.如图,在菱形中,,点P为线段上不与端点重合的一个动点.过点P作直线、直线的垂线,垂足分别为点E、点F.连结,在点P的运动过程中,的最小值等于   .
【答案】7.8
【知识点】垂线段最短及其应用;三角形的面积;勾股定理;菱形的性质
【解析】【解答】解:如图,连接交于点O,连接,
∵四边形是菱形,
∴,,,
在中,由勾股定理得:,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得:,
即的值为定值,
当最小时,有最小值,
∵当时,的最小值,
∴的最小值,
故答案为:.
【分析】连接,根据三角形面积关系:,推算出的值为定值,连接交于点O,再由垂线段最短即可判断出AP的最小值为OA,根据菱形的性质及勾股定理即可计算出答案.
三、解答题
16.如图,在中,D,E分别是,的中点,,延长到点F,使得,连接.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求菱形的面积.
【答案】(1)证明: ∵D、E分别是、的中点,,,





∴四边形是平行四边形,

∴四边形是菱形
(2)解:连接,交于O,
四边形是菱形,
,,,,

在中,,


菱形的面积为
【知识点】菱形的判定与性质;三角形的中位线定理
【解析】【分析】(1)利用已知可证得DE是△ABC的中位线,利用三角形的中位线定理可证得DE∥BC,BC=2DE;再证明BC=BE=EF,利用一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,张凯德四边形BCFE是平行四边形,再根据一组邻边相等的平行四边形是菱形,可证得结论.
(2)连接,交于O,利用菱形的性质可求出OE、BE的长,同时可证得OB=OF,BF⊥CE;再利用勾股定理求出OB的长,可得到BF的长,然后利用菱形的面积公式进行计算.
(1)证明: ∵D、E分别是、的中点,
,,





∴四边形是平行四边形,

∴四边形是菱形;
(2)解:连接,交于O,
四边形是菱形,
,,,,

在中,,


菱形的面积为.
17.如图,在平面直角坐标系中,四边形为矩形,已知,,点D是的中点,动点P以2个单位长度/秒的速度由点C出发,沿运动至点B,设动点P的运动时间为t秒.
(1)则   ,四边形为平行四边形;
(2)若四边形为平行四边形,请判断四边形的形状,并说明理由;
(3)在线段上是否存在一点N,使得以O、D、P、N为顶点的四边形为菱形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)3
(2)解:四边形CODP为矩形,理由如下:
∵四边形PODB是平行四边形,
∴BP=OD=6,
∴CP=BC-BP=12-6=6,
∴CP=OD,
∵BC//OA.
∴CPIOD,
∴四边形CODP为平行四边形
∵四边形OABC为矩形,
∴∠COD=90°
∴四边形CODP为矩形
(3)解:存在,分两种情况:
①如图,当点N在点P的右侧时,
∵四边形ODNP为菱形,
∴OD=OP=PN=6
∴在Rt△OCP中,
∴,解得:
②如图,当点N在点P左侧时,
∵四边形ODNP为菱形,
∴OD=ON=NP=6,
∵在Rt△OCN中,

∴,解得:.
∴综上所述,当t的值为或时,以0、D、P、N为顶点的四边形为菱形
【知识点】平行四边形的判定与性质;菱形的判定与性质;矩形的判定与性质;坐标与图形变化﹣平移
【解析】【解答】解:(1)∵四边形OABC为矩形,A(12,0),C(0,4)
∴BC=OA=12,OC=AB=4,
∵点D是OA的中点
∴,
根据题意,可得:PC=2t,
∴BP=BC-PC=12-2t
∵四边形PODB为平行四边形
∴BP=OD=6,
∴12-2t=6,解得:t=3.
故答案为:3.
【分析】(1)利用矩形的性质可得BP=12-2t,根据平行四边形的性质得BP=OD,构建一元一次方程,解方程,即可求解;
(2)利用平行四边形的性质证得四边形CODP为平行四边形,结合∠COD=90°即可求证;
(3)分点N在点P的左边,点N在点P的右边两种情况,利用菱形的性质结合勾股定理分别求解即可.
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