初中数学北师大版(2024)九年级上册菱形的性质与判定课时练习
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这是一份初中数学北师大版(2024)九年级上册菱形的性质与判定课时练习,共68页。试卷主要包含了85 ,“**”难度系数 0等内容,欢迎下载使用。
专题 1.1 (1)菱形的性质与判定(知识梳理与考点分类讲
解)
第一部分【知识点梳理归纳】
【知识点 1】菱形的定义
有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形. 【要点说明】
菱形的定义的两个要素:①是平行四边形.@有一组邻边相等.即菱形是一个平行四边形, 然后增加一对邻边相等这个特殊条件.
【知识点 2】菱形的性质
菱形除了具有平行四边形的一切性质外,还有一些特殊性质:
1 .菱形的四条边都相等;
2 .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.
3.菱形也是轴对称图形,有两条对称轴(对角线所在的直线),对称轴的交点就是对称中心. 【要点说明】
(1)菱形是特殊的平行四边形,是中心对称图形,过中心的任意直线可将菱形分成完全全 等的两部分.
(2)菱形的面积有两种计算方法:一种是平行四边形的面积公式:底×高;另一种是两条 对角线乘积的一半(即四个小直角三角形面积之和).实际上,任何一个对角线互相垂直的 四边形的面积都是两条对角线乘积的一半.
(3)菱形可以用来证明线段相等,角相等,直线平行,垂直及有关计算问题.
【知识点 3】菱形的判定
菱形的判定方法有三种:
1 .定义:有一组邻边相等的平行四边形是菱形.
2 .对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
3 .四条边相等的四边形是菱形. 【要点说明】
前两种方法都是在平行四边形的基础上外加一个条件来判定菱形,后一种方法是在四边形的 基础上加上四条边相等.
三、【题型目录】
【夯实基础】
【题型一】菱形性质与判定的理解 【题型二】菱形角度的计算与证明
【题型三】菱形线段的计算与证明
【题型四】菱形面积的计算 【拓展延伸】
【题型五】菱形+一次函数合 【题型六】菱形+新定义问题
【题型七】菱形+动点路径+ 函数图象 【题型八】菱形+折叠对称变换
【题型九】菱形+最值问题
四、【题型展示与方法点拨】
【特别说明】序号前带“*”难度系数 0.85 ,“**”难度系数 0.65 ,“***”难度系数 0.4. 【夯实基础】
【题型一】菱形性质与判定的理解
*【例题 1】(2025·甘肃庆阳·三模)
1 .如图,在平行四边形ABCD 中,对角线AC,BD 相交于点 O,从① AB = BC ;
② AC = BD ;③ AC ^ BD 中选择一个作为条件,补充后使四边形ABCD 是菱形,则应选择 (限填序号).
*【变式 1】(2025·浙江·模拟预测)
2 .对一个四边形的特征描述如下:①有一组邻边相等;②对角线互相平分;③对角线互 相垂直.选择其中两个特征作为题设,余下的特征作为结论组成一个命题,其中真命题的个 数为( )
A .0 个 B .1个 C .2 个 D .3 个
*【变式 2】(2025 八年级下·内蒙古·专题练习)
3 .如图,在平行四边形ABCD 中,CD = 2AD ,BE 丄 AD 于点 E,F 为DC 的中点,连结 EF 、BF ,下列结论:① 上ABC = 2上ABF ;② EF = BF ;③ S四边形DEBC = 2S△BEF ;④
上CFE = 3上DEF ,其中正确结论的个数共有 个
【题型二】菱形角度的计算与证明
*【例题 2】(24-25 九年级上·浙江温州·开学考试)
4 .如图,在 △ABC 中,点 D,E 分别是边AB,AC 的中点,取EC 的中点 O,连接DE,BO 并延长交于点 F,连接 BE,CF .
(1)求证:四边形EBCF 为平行四边形.
(2)若BE = 2DE ,上ACB = 80° ,求 Ð BFC 的度数. *【变式 1】(2025·湖北咸宁·模拟预测)
5.如图,AC 是菱形ABCD 的对角线,分别以点A ,B 为圆心,大于 AB 的长为半径画弧, 两弧交于F ,G 两点,画直线FG 交AC 于E 点,若上D = 140° ,则 上ABE = ° .
*【变式 2】(23-24 八年级下·江苏扬州·阶段练习)
6 .在。ABCD 中, ÐBAD 的平分线交线段BC 于点E ,交线段DC 的延长线于点F ,以 EC 、CF 为邻边作。ECFG ,若 上ABC = 120° ,则上BDG = .
【题型三】菱形线段的计算与证明
*【例题 3】(24-25 八年级下·河南洛阳·阶段练习)
7 .如图,在四边形ABCD 中,AB∥CD ,点 E 在边CD 上,且上D = 上BEC .
(1)求证:AD = BE .
(2)若BC 丄 CD ,AB = AD ,CD = 18 ,BC = 12 ,求线段 AB 的长. *【变式 1】(2025·安徽合肥·三模)
8 .如图,平行四边形ABCD 中, ÐBAD 的平分线AE 交BC 边于点E, BF 丄 AE 交AD 边于 点F, AB = 5, AE = 4 ,则 BF 的长为( )
A .3 B . C .6 D . *【变式 2】(2025·浙江杭州·模拟预测)
9 .如图,菱形ABCD, 上B = 60° , 点E 为BC 上一点,连接AE ,将射线AE 绕着点E 顺时针 旋转60° 交CD 于点F ,若 DF = 4 ,CF = 2 ,则 AE = .
【题型四】菱形面积的计算
**【例题 4】(2025·江西宜春·模拟预测)
10 .【课本再现】
【定理证明】
(1)如图 1,已知在四边形ABCD 中,AB = BC = CD = DA ,求证:四边形ABCD 是菱形. 【知识应用】
(2)如图 2,在四边形ABCD 中,ADⅡBC ,AB = CD ,上1= 上2 , Ð 3 = Ð 4 ,对角线AC 和BD 相交于点 O.
①求证:四边形ABCD 是菱形;
@若上DAC = 60° , AC = 2 ,求:四边形 ABCD 面积. *【变式 1】(24-25 八年级下·湖北十堰·期中)
11 .如图,在菱形ABCD 中,上DAC = 30° , BD = 4 ,则菱形 ABCD 的面积为( )
A .4 B .8 C .8 D .16 *【变式 2】(24-25 八年级下·江苏无锡·阶段练习)
12 .如图,在菱形ABCD 中,AC = 8 ,DB = 6 ,过点 D 作DE 丄 AB ,垂足为 E ,则 DE 的 长为 .
思考
我们知道,菱形的四条边相等.反过来,四条边相等的平行四边形是菱形吗? 可以发现并证明菱形的一个判定定理;
四条边相等的平行四边形是菱形.
【拓展延伸】
【题型五】菱形+一次函数合
**【例题 5】(23-24 八年级下·四川绵阳·期末)
13 .如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线与直线CD : y = kx - 2 相交于点 M (4, a ),分别交坐标轴于点 A ,B ,C,D.
(1)求 a 和 k 的值;
(2)如图,点 P 是直线CD 上的一个动点,设点 P 的横坐标为 m ,当S△PBM = 20 成立时,求点
P 的坐标;
(3)直线AB 上有一点 F,在平面直角坐标系内找一点 N,使得以BF 为一边,以点 B ,D ,F, N 为顶点的四边形是菱形,请直接写出符合条件的点 N 的坐标.
**【变式 1】(23-24 八年级下·广西南宁·阶段练习)
14 .如下图,在平面直角坐标系xOy 中,菱形ABCD 的顶点 A 的坐标为(2, 0) ,点 B 的坐标 为(0,1) ,点 C 在第一象限,对角线BD 与 x 轴平行,直线y = x + 3 与 x 轴、y 轴分别交于点
E、F.将菱形ABCD 沿 x 轴向左平移 m 个单位,当点 D 落在 △EOF 的内部时(不包括三角 形的边),m 的取值范围是( )
A .4 < m < 6 B .4 ≤ m ≤ 6 C .4 < m < 5 D .4 ≤ m ≤ 5 **【变式 2】(2025·江西吉安·一模)
15 .如图,平行四边形ABCD 在平面直角坐标系xOy 中, A (0, 4) , B (-3, 0) ,AD = 6 .若 点 M 在平面直角坐标系内,点 F 在直线AB 上(不在坐标轴上),且以A ,C,F,M 为顶点 的四边形为菱形,则所有符合条件的点 F 的坐标为 .
【题型六】菱形+新定义问题
**【例题 6】(24-25 八年级下·江苏镇江·期中)
16 .阅读下列材料:“鹞形”在数学中是一种四边形.我们把有一条对角线垂直平分另一条对 角线的四边形叫做鹞形.如图 1,四边形ABCD 中,若AC 垂直平分BD ,那么四边形ABCD 称为鹞形.
(1)写出图 1 所示鹞形的两个性质(定义除外):①_______ ;②_______;
(2)如图 2,在平行四边形 ABCD 中,E、F 分别在边BC 和CD 上,且四边形AECF 是鹞形 (AC 垂直平分EF ),求证平行四边形 ABCD 是菱形.
(3)如图 3,在(2)的条件下,连接AC 、EF ,若AC = 12 ,AB = 10 ,DF = 4 ,则EF 的长 度为________.
**【变式 1】(24-25 七年级下·北京·期中)
17 .在平面直角坐标系中,对于任意一点P(x, y) ,定义如下变换:将点P 的横坐标除以 2, 纵坐标取相反数,得到点 ,则称 R 是P 的半距点.以下说法正确的是( )
①若点A(2, -2),则点 A 的半距点的坐标是(1, 2);
②若点D (m, n ) 的半距点位于第四象限,则m > 0 ,n < 0 ;
③若把P 的半距点Q 向右平移 2 个单位,再向上平移 3 个单位得到坐标(3, 4),则 P 的坐标
是(2, -1) ;
④若点F 的半距点到x 轴的距离与到y 轴的距离之和为 3,则所有符合条件的点F 围成的图 形的面积是 36.
A .①②③ B .①③④ C .①④ D .①②③④
**【变式 2】(23-24 八年级下·全国·单元测试)
18.菱形、矩形与正方形的形状有差异, 我们将菱形、矩形与正方形的接近程度称为菱形或 矩形的“接近度”.
设菱形相邻两个内角的度数分别为 m ,n.
(1)若我们将菱形的“接近度”定义为|m - n | ,于是|m - n | 越小,菱形就接近正方形.若菱 形的一个内角为70° ,则“接近度” = ;
(2)若我们将菱形的“接近度”定义为 则菱形的“接近度” = 时,菱形就是正 方形.
【题型七】菱形+动点路径+ 函数图象
**【例题 7】(23-24 九年级下·广东茂名·阶段练习)
19 .如图,P 是菱形ABCD 边上的一动点,它从点A 出发沿A → B → C 的路径匀速运动到 点C ,点 R 是CD 边的中点,点M ,点 N 分别是线段AP ,PR 的中点,设P 点运动时间为 x ,MN 的长为y ,则y 关于x 的函数图像大致为( )
C.
B.
D.
A.
**【变式 1】(23-24 八年级下·山东济宁·期中)
20 .如图,在矩形ABCD 中,边AB 长4cm ,边BC 长8cm ,对角线BD 的垂直平分线EF 分 别与AD、BC 相交于点E、F,BD 和EF 相交于点 O,动点P、Q 分别从B、D 两点出发,分 别绕 △BAE 和 △DCF 运动,点 P 的速度为5cm / s ,路径为 B → E → A → B .点 Q 的速度为 4cm / s ,路径为 D → C → F → D,两个动点返回起点后均停止运动.若点 P 和点 Q 同时出 发,当四边形BPDQ 为平行四边形时,所用时间为 s.
**【变式 2】(22-23 八年级下·河南新乡·期末)
21 .如图 1,在菱形ABCD 中, 上D = 60° , 点E 在边 CD 上,连接AE ,动点P 从点A 出发, 在菱形的边上沿A → B → C 的路径,以1cm/s 的速度匀速运动至点C 停止.在此过程中,
△PAE 的面积y(cm2 ) 随运动时间x(s)变化的函数图象如图 2 所示,则当x =9 时,y 的值为 ( )
A .6 B . C .9 D .12
【题型八】菱形+折叠对称变换
**【例题 8】(21-22 八年级下·江苏扬州·期中)
22.在菱形ABCD 中, Ð B = 60° , BC = 4 ,M 为AB 的中点,N 为BC 上一动点(不与点 B 重合),将 △BMN 沿直线MN 折叠,使点 B 落在点 E 处,连接DE ,CE ,当 △CDE 为等腰三 角形时,线段BN 的长为 .
**【变式 1】(2025·广东广州·一模)
23.如图,在菱形ABCD 中,上B = 60,点G 、E 分别在边BC 、CD 上,BG = DE ,将△AED 沿AE 折叠,点D 落在AG 延长线上的点F 处,则上CGF 的大小是 .
**【变式 2】(2025·河南信阳·三模)
24 .如图,在YABCD 中,AC = 6 ,将YABCD 折叠,使点 C 与点 A 重合,折痕为EF ,且 EF = 8 ,则 YABCD 的边BC 上的高是( )
A . B . C .5 D .4
【题型九】菱形+最值问题
**【例题 9】(2025·海南省直辖县级单位·一模)
25 .如图,菱形ABCD 边长为4 ,上B=60° , F 是BC 的中点,E ,G 分别是边AB ,CD 上 的两个动点,且EG 丄 AB ,连接EF 、AG ,则EG = ,EF + AG 的最小值是 .
**【变式 1】(24-25 八年级下·广西桂林·期中)
26.如图,菱形ABCD 的边长为2 ,ÐDAB = 60° , 点E 为BC 边上的中点,点P 为对角线AC
上一动点,则PB + PE 的最小值为( )
A .2 B . C . D .1
**【变式 2】(24-25 八年级上·重庆·期末)
27.如图,在菱形ABCD 中,两条对角线 BD = 4 ,点P 是对角线AC 上一点(不
与端点A 重合),则 PD的最小值为 .
1 .①③或③①
【分析】本题主要考查了菱形的判定定理, 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,据此可得到答案.
【详解】解:添加条件①时,
∵四边形ABCD 是平行四边形,AB = BC , :四边形ABCD 是菱形,故①符合题意; 添加条件②时,
∵四边形ABCD 是平行四边形,AC = BD ,
:不能得到四边形ABCD 是菱形,故②不符合题意; 添加条件③时,
∵四边形ABCD 是平行四边形,AC 丄 BD , :四边形ABCD 是菱形,故③符合题意;
故答案为:①③.
2 .C
【分析】本题考查了平行四边形的判定, 菱形的判定及性质,根据平行四边形的判定、菱形 的判定及性质逐一判定即可求解,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
【详解】解: ①②为条件,③为结论时为真命题:对角线互相平分的四边形为平行四边形, 一组邻边相等的平行四边形为菱形,菱形的对角线互相垂直,故①②为条件,③为结论时 为真命题;
①③为条件,②为结论时为假命题:由对角线互相垂直及一组邻边相等不能推出对角线互 相平分,故①③为条件,②为结论时为假命题;
②③为条件,①为结论时为真命题:对角线互相垂直且对角线互相平分的四边形是菱形, 菱形的邻边相等,故②③为条件,①为结论时为真命题;
综上,真命题的个数为2 个, 故选:C .
3 .4
【分析】如图延长 EF 交BC 的延长线于G ,取 AB 的中点H 连接FH .想办法证明 FE = FG ,BE 丄 BG ,四边形 BCFH 是菱形即可解决问题;
【详解】
如图,延长EF 交BC 的延长线于点G ,取 AB 的中点H ,连接FH . ∵ CD = 2AD,DF = FC ,
: CF = CB ,
: 上CFB = 上CBF, ∵ ABⅡCD ,
: 上CFB = 上FBH,
: 上CBF = 上FBH,
: 上ABC = 2上ABF,故①正确; ∵ DE ∥ CG ,
: 上D = 上FCG,
∵ DF = FC,上DFE = 上CFG, : △DFE≌△CFG (SAS) ,
: FE = FG ,
∵ BE 丄 AD ,
: 上AEB = 90 ° , ∵ ADⅡBC ,
: 上AEB = 上EBC = 90° ,
: BF = EF = FG .故②正确. ∵S△EFD = S△FGC ,
∵ EF = FG,BE = BG,BF = BF, : △BEF≌△BFG (SSS ) ,
∵ S四边形DEBC = S△DEF + S△BEF + S△FCB ,S△EBG = S△BEF + S△FCB + S△FCG
: S四边形DEBC = 2S△BEF , ,故③正确;
∵ AD Ⅱ HB,DF = CF,AB = CD, : CF = HB ,
∵ CF ∥ BH ,
:四边形BCFH 是平行四边形, : CF = BC ,
∵ CF = BC ,
:四边形BCFH 是菱形, : 上BFC = 上BFH ,
∵ FH Ⅱ AD,FE = FB,BE 丄 AD, : FH 丄 BE ,
: 上BFH = 上EFH = 上DEF ,
: 上EFC = 3上DEF ,故④正确.
故答案为:4.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质、全等三角形判定和性质、平行线的判定和性质、菱 形的判定和性质,是一道四边形综合题型,解题关键是熟练掌握四边形和三角形相关知识点.
4 .(1)详见解析
(2) 上BFC = 10°
【分析】本题主要考查了三角形中位线的性质、全等三角形的判定与性质、平行四边形的判 定、菱形的判定与性质等知识点,灵活运用相关判定和性质成为解题的关键.
(1)根据三角形中位线的性质可得DE Ⅱ BC 、BC = 2DE ,即 上EFB = 上FBC ;再说明
OE = OC 、上EOF = 上BOC ,证得 △EOF≌△BOC 可得EF = BC ,最后根据一组对边平行且 相等的四边形是平行四边形即可证明结论;
(2)先证明平行四边形 BEFC 是菱形,再利用菱形的性质即可求解. 【详解】(1)证明:Q 点 D ,E 分别是边AB,AC 的中点,
:DE Ⅱ BC ,BC = 2DE ,
:上EFB = 上FBC ,
∵点 O 是边EC 的中点, :OE = OC ,
Q 上EOF = 上BOC ,
:△EOF≌△BOC (AAS) ,
:EF = BC ,
Q DE Ⅱ BC ,
: 四边形EBCF 是平行四边形.
(2)解:QBE = 2DE ,BC = 2DE ,
:BE = BC ,
:平行四边形 BEFC 是菱形,
:BF 丄 CE ,上ACB = 上ACF = 80° ,
:上BFC = 90° - 上ACF = 10° .
5 .20
【分析】本题考查了菱形的性质、尺规作图、垂直平分线的性质, 理解尺规作垂直平分线的 方法是解题的关键.利用菱形的性质得到CDⅡAB ,上DAC = 上上DAB ,结合
上D = 140° 得到上BAE = 20° ,由作图可知,点 E 在线段AB 的垂直平分线上,则有 AE = BE ,利用等边对等角即可求解.
【详解】解:Q菱形ABCD ,
: CDⅡAB ,上DAC = 上上DAB ,
:上DAB = 180° - 上D = 180° -140° = 40° ,
由作图可知,点E 在线段AB 的垂直平分线上,
: AE = BE ,
:上ABE = 上BAE = 20° .
故答案为:20.
6 .60°
【分析】本题考查了菱形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,延长AB 、FG 交于 H, 连接HD ,求证平行四边形AHFD 为菱形,得出 △ADH , △DHF为全等的等边三角形,证明
△BHD ≌△GFD ,即可得出答案.
【详解】解:延长 AB 、FG 交于 H,连接HD ,
Q ADⅡGF ,AB Ⅱ DF ,
: 四边形AHFD 为平行四边形,
Q 上ABC = 120° , AF 平分 ÐBAD ,
: 上 上ADC = 120° , 上DFA = 30° , :△DAF 为等腰三角形,
: AD = DF ,
:平行四边形AHFD 为菱形,
:△ADH≌△FDH ,且均为等边三角形,
:DH = DF ,上BHD = 上GFD = 60° ,
Q ADⅡEC ,
:上CEF = 上DAF = 上DFA = 30° , :△CEF 为等腰三角形,
又Q 四边形ECFG 为平行四边形, :FG = CE ,CE = CF ,CF = BH ,
:BH = GF ,
在 △BHD 与 △GFD 中,
:△BHD≌△GFD (SAS) ,
:上BDH = 上GDF ,
:上BDG = 上BDH + 上HDG = 上GDF + 上HDG = 60° .
故答案为:60° .
7 .(1)证明见解析
(2)线段AB 的长为13
【分析】(1)由平行线的判定定理得到AD P BE ,再由平行四边形的判定与性质即可得证;
(2)由菱形的判定得到YABED 是菱形,设菱形ABED 的边长为x ,在Rt△BCE 中,由勾股 定理列方程求解即可得到答案.
【详解】(1)证明:Q 上D = 上BEC ,
: ADⅡBE , Q AB∥CD ,
: 四边形ABED 是平行四边形, : AD = BE ;
(2)解:由(1)知,四边形 ABED 是平行四边形,
Q AB = AD ,
: YABED 是菱形,
设菱形ABED 的边长为x , QCD = 18 ,
:EC = CD - DE = 18 - x ,
在Rt△BCE 中,BE = x ,BC = 12 ,EC = 18 - x ,则由勾股定理可得 BE2 = BC2 + CE2 ,即 x2 = 122 + (18 - x )2 ,
解得x =13,则线段 AB 的长为13 .
【点睛】本题考查四边形综合,涉及平行线的判定、平行四边形的判定、菱形的判定与性质、 勾股定理及解方程等知识.熟练掌握平行四边形的判定、菱形的判定与性质是解决问题的关 键.
8 .D
【分析】本题考查了菱形的判定与性质, 平行四边形的性质,勾股定理,解题关键是熟悉上 述知识,并能熟练运用求解.
先证明四边形ABEF 是菱形,再利用勾股定理求出BF . 【详解】解:连结 EF ,
∵ AE 平分 ÐBAD , : 上FAE = 上BAE , ∵ BF 丄 AE ,
: AB = AF ,
∵四边形ABCD 是平行四边形,
∴ AD Ⅱ BC ,即 AF Ⅱ BE , ∴ 上FAE = 上AEB ,
∴ 上BAE = 上AEB , ∴ AB = BE ,
∴ AF = BE ,
又AF Ⅱ BE ,
∴四边形ABEF 是平行四边形, 又AB = BE ,
∴四边形ABEF 是菱形,
∴ AE 与BF 互相垂直平分,
∴ BF = 2BO = 2 ,
故选:D.
9 .2
【分析】证明 上C = 120° 在AB 上取点G ,使 BG = BE ,连接 EG ,过 E 作EH丄 AB 于点
H .则 △BEG 为等边三角形.证明 △AGE≌△ECF ,得到GE = FC = 2 .BH = HG = 1 ,勾
股定理求出HE = , 则AH = 6 -1 = 5 ,再用勾股定理即可求出答案.
【详解】解:Q 四边形ABCD 为菱形,
:AB = BC = CD = 6, ABⅡ CD .
:上C + 上B = 180° .
:上C = 120° .
在AB 上取点G ,使 BG = BE ,连接 EG ,过 E 作EH丄 AB 于点H .
则 △BEG 为等边三角形.
:上BGE = 60°, GE = BE = BG .
:上AGE = 120° = 上C .
由旋转,得AE = EF, 上AEF = 60° .
Q 上AEF + 上FEC = 上AEC = 上ABC + 上BAE ,
:上BAE = 上FEC .
:△AGE≌△ECF .
: GE = FC = 2 .
Q BE = EG, HE 丄 AB,
:HE = = , AH = 6 - 1 = 5 .
故答案为:2 .
【点睛】此题考查了菱形的性质、旋转的性质、全等三角形的判定和性质、等边三角形的判 定与性质、勾股定理等知识, 熟练掌握菱形的性质、旋转的性质是关键.
10 .(1)见解析;(2)①见解析;② 2
【分析】(1)先证明四边形 ABCD 是平行四边形,再根据AB = AD 即可证明四边形ABCD 是菱形;
(2)①由平行线的性质得到上3 = 上2 ,再根据等角对等边得到 AB = AD,BC = DC ,最后 根据AB = CD 即可证明;
②根据勾股定理得到OA = 1 ,OD = ·、,求出△AOD 的面积,乘 4 即可. 【详解】解:(1)如图 1,在四边形 ABCD 中,
Q AD = BC ,AB = CD ,
:四边形ABCD 是平行四边形.
又Q AB = AD ,
:口ABCD 是菱形.
(2)①证明:Q AD Ⅱ BC , :上3 = 上2 ,
又Q 上1= 上2 , Ð 3 = Ð 4 , :上1= 上2 = Ð 3=Ð 4 ,
: AB = AD,BC = DC , ∵ AB = CD
∴AB = AD = BC = DC :四边形ABCD 是菱形.
②在Rt△AOD 中,上DAC = 60° , AD = 2 ,
: OA = 1 ,OD = ·、i3 , △AOD 的面积= , :四边形ABCD 面积= 4 ×△AOD 的面积= 2 .
【点睛】本题考查了平行四边形的判定和性质, 菱形的判定,平行线的性质,三角函数,熟 练掌握各知识点是解题的关键.
11 .C
【分析】本题主要考查菱形的性质及面积,含30 度角直角三角形的性质,勾股定理,熟练 掌握菱形的性质及面积是解题的关键.根据菱形的性质得上AOD = 90° , OD = OB = BD = 2 , 再利用已知条件求AD ,根据勾股定理求出 AO ,然后根据菱形的面积计算公式进行求解即 可.
【详解】解:Q 四边形ABCD 是菱形,BD = 4 ,
: 上 Q 上DAC = 30° ,
: AD = 2OD = 4 .
在Rt△AOD 中根据勾股定理得:
: AC = 2AO = 4 ,
故选:C.
12 .
【分析】本题考查了菱形的性质、勾股定理、菱形面积的计算方法;熟练掌握菱形的性质, 由菱形面积的两种计算方法得出结果是解决问题的关键.设AC 交BD 于O ,由菱形的性质 得出 丄 BD ,由勾股定理求出AB = 5 ,再由 菱形面积的两种计算方法,即可求出DE 的长.
【详解】解:设 AC 交BD 于O,,如图所示:
Q 四边形ABCD 是菱形,AC = 8 ,DB = 6 ,
丄 BD ,
: 上AOB = 90° ,
Q CE 丄 AB ,
: S菱形ABCD = AB . DE = AC . BD ,即 解得: ,
故答案为:
(2)P(-4, -5) 或P(12, 7)
(3) (2,- - 2)或(-2 - 2)或
【分析】(1)将点 M 的坐标代入函数的解析式即可求得a 的值,从而确定点M是坐标,再 将点M 的坐标代入y = kx - 2 即可求得k 值;
(2)首先得到直线的解析式,然后得到点 D 的坐标,根据 △PBM 的面积
求得xP = -4 或xP = 12 ,代入直线CD 的解析式即可求得 答案;
(3)设点F 的坐标为 ,根据点B 、D 的坐标,得到BD = 5 ,然后分①当BD 是边时和②当BD 是对角线时,则BD 的中点,即为NF 的中点,且FN Ⅱ x 轴,进而求解.
【详解】(1)解:将点 M 的坐标代入 并解得:a = 1, 故点M (4,1) ,
将点M 的坐标代入y = kx - 2 ,得 4k - 2 = 1 , 解得:
: a = 1 ,k = ;
(2)解:由(1)得直线CD 的表达式为: 则点D(0, -2) ,
1 1
:△PBM 的面积= SΔBDM + SΔBDP = 2 × BD × xM - xP = 2 × (3+ 2) 4 - xP = 20 ,
解得:xP = -4 或xP = 12 ,
故点P 的坐标为(-4, -5) 或(12, 7) ;
(3)解:设点 F 的坐标为(çè m, - m + 3 ,
:当x = 0 时,y = 3 , : B (0, 3) ,
∵ D (0, -2)
: BD = 5 ,
当BD ,BF 是边时,
当点F 在点N 的上方时,则BD = BF ,即 解得m = ±2 ,
则点F 的坐标为(2, - + 3)或(-2+ 3);
点N 在点F 的正下方5 个单位,
则点N(2, - - 2)或N(-2 - 2);
当BD 为对角线时,则BD 的中点坐标为(çè 0, , :点F 纵坐标为 即
: m = 5 ,
( 1 ö
: NF 的中点也为çè0, 2 ,÷ ,
综上,点N 的坐标为(2,- - 2)或(-2 - 2)或(çè -5, .
【点睛】本题考查的是一次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、待定系数法, 菱形的判 定与性质等,解答的关键是注意分类求解,避免遗漏.
14 .A
【分析】如图中,连接AC 交BD 于 K,延长DB 交EF 于 G.求出点 G、D 的坐标,求出BD、BG 即可解决问题.
【详解】解:如图,连接 AC 交BD 于 K,延长 DB 交EF 于 G
:菱形ABCD 的顶点 A 的坐标为(2,0) ,点 B 的坐标为(0,1),点
C 在第一象限,对角线BD 与 x 轴平行,
: AC 丄 BD BK = DK = 2 , :点 D 的坐标为(4,1) ,
当y = 1 时,x + 3 = 1 , 解得x = -2 ,
:点 G 的坐标为(-2,1), : BD = 4,DG = 6 ,
:当4 < m < 6 时,点 D 落在 △EOF 的内部(不包括三角形的边).
故选:A.
【点睛】本题是一次函数综合题型,主要利用了一次函数图象上点的坐标特征,菱形的性质, 求出点 D、点 G 的坐标是解题的关键.
15 .(3, 8) 或 或
【分析】本题考查的是平行四边形的性质、坐标与图形及菱形的判定, 分情况:① AC、AF 是邻边,点 F 在射线AB 上时;② AC、AF 是邻边,点 F 在射线BA 上时;③ AC 是对角线 时,作 AC 垂直平分线交射线 AB 于点F3 ;④ AF 是对角线时, AF 的垂直平分线经过点 C , 分别求出即可.
【详解】解:连接 AC ,
在口ABCD 中,AD∥BC, AD = BC , QA(0, 4) , B (-3, 0) ,AD = 6 ,
:BC = AD = 6 ,
:OB = 3, OC = 6 - 6 = 3 ,
设直线AB 的解析式为y = kx + b ,把 A(0, 4) , B (-3, 0) 代入,
解得: ,
:直线AB 的解析式为 ,
① AC、AF 是邻边,点 F 在射线AB 上时 所以点 F 与 B 重合,
即F1 (-3, 0) ,由题意舍去
② AC、AF 是邻边,点 F 在射线BA 上时, :M 在射线AD 上,且AD 垂直平分FC ,
: FC = 2OA = 8 , : F2 (3,8) ;
@ AC 是对角线时,作AC 垂直平分线交射线AB 于点F3 ,
设 QA(0, 4) , C (3, 0)
: AC 的中点
在Rt△ANF 中,AN2 + NF2 = AF2
解得:
④ AF 是对角线时,AF 的垂直平分线经过点C ,
设 QA(0, 4) , C (3, 0)
: AF 的中点
在Rt△AGF 中,AG2 + CG2 = AC2
解得: 或m = 0 (不合题意舍去)
综上所述,所有符合条件的点 F 的坐标为(-3, 0) 或(3,8) 或 ç - , - ÷或(çè - , . 故答案为:(3, 8) 或 或
16 .(1)鹞形的一条对角线平分一组对角;鹞形的一组对角相等;
(2)见解析
【分析】(1)在△ABC 和 △ADC 中, △ABC≌△ADC 即可得出结论;
(2)连接 AC, EF 相交于点O ,由(1)可得 上BCA = 上DCA ,由四边形 ABCD 是平行四边 形,可得上DCA = 上BAC .再证出BC = BA ,然后得出平行四边形 ABCD 是菱形即可;
(3)连接 BD 与AC 相交于点G ,设 AC, EF 相交于点O ,由勾股定理得出
再求出S△ADC = S△ 再求出 S△△ 再由面积法求出 即可求解.
【详解】(1)解:Q AC 垂直平分BD ,
: AB = AD, BC = DC , 在 △ABC 和 △ADC 中,
: △ABC≌△ADC(SSS) ,
:上BAC = 上DAC ,上ABC = 上ADC ,
即:鹞形的一条对角线平分一组对角,鹞形的一组对角相等;
故答案为:鹞形的一条对角线平分一组对角;鹞形的一组对角相等;
(2)证明:如图,连接 AC, EF 相交于点O ,
由(1)可得 上BCA = 上DCA , Q 四边形ABCD 是平行四边形, :上DCA = 上BAC .
:上BCA = 上BAC .
:BC = BA ,
: 四边形ABCD 是菱形;
(3)解:如图,连接 BD 与AC 相交于点G ,设 AC, EF 相交于点O ,
Q 四边形ABCD 是菱形,
:BG = = = 8 ,
QDF = 4,
: CF = CD - DF = 6 ,
故答案为: .
【点睛】此题是四边形综合题,主要考查了菱形的性质和判定,三角形的全等的判定和性质,
勾股定理,菱形的判定与性质,解本题的关键是理解“鹞形”的定义.
17 .B
【分析】本题考查了新定义下求点的坐标,平移的坐标表示等知识,解题的关键是理解题意, 灵活运用所学知识解决问题.
①根据新定义求解;
②根据新定义和象限点的特征列不等式求解;
③根据新定义列方程求解;
④根据新定义和菱形的面积公式求解.
【详解】解:①点A(2, -2) 的半距点的坐标是(1, 2) ,故①正确;
②点D(m, n) 的半距点为
: m > 0,n > 0 ,故②错误;
③设P(x, y) ,则 解得:x = 2,y = -1,
: P (2, -1),故③正确;
④设F(m, n) ,则
或 或 或 , :四条直线围成一个菱形,且对角线长为 12 和 6,
:面积为 36,故④正确.
故选:B.
18 . 40° 1
【分析】此题主要考查了菱形的性质以及新定义,利用“接近度”定义求出是解题关键.
(1)利用菱形的“接近度”定义为|m - n |,进而代入求出即可;
(2)根据当菱形的“接近度”等于 1 时,菱形的相邻的内角相等,进而得出答案. 【详解】解:(1)若菱形的一个内角为70° ,
: 该菱形的相邻的另一内角的度数110° , : “接近度”等于| 110 - 70 |= 40° ;
(2)当菱形的“接近度”等于 1 时,菱形的相邻的内角相等,因而都是 90 度, 则菱形是正方形;
故答案为:40° ;1.
19 .D
【分析】本题考查了菱形的性质、三角形的中位线的判定与性质、动点问题的函数图象等知 识点,熟练掌握三角形的中位线定理是解题的关键.连接AR ,根据三角形中位线的性质得 出 ,根据 A 、R 是定点得出AR 是定值可得y 是定值,即可判断y 关于x 的函数 图像.
【详解】解:如图所示,连接 AR ,
∵ M 是AP 的中点,N 是PR 的中点, :MN 是 △APR的中位线.
,即点 P 在符合条件的运动过程中,始终有 .
∵ A 、R 是定点, : AR 是定值.
: y 是定值,与点P 运动的时间x 无关,
: y 关于x 的函数图像为平行于x 轴的射线,
故选:D.
【分析】本题是四边形综合题目,考查了矩形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理、 菱形的判定与性质,平行四边形的性质等知识;本题难度较大,综合性强,需要进行分类讨 论,画出图形,运用平行四边形的性质才能得出结果.
证明 △DOE≌△BOF ,得出 OE = OF ,再根据 EF 丄 BD ,证明四边形 DEBF 是菱形.设菱 形的边长DE = BE = xcm ,则 AE = (8 - x)cm .在Rt△ABE 中,由勾股定理,算出x =5 ,即 得到BE = DF = DE = BF = 5cm ,由作图可以知道,P 点在BE 上时,Q 点在CD 上,此时 BPDQ 四点不可能构成平行四边形;同理P 点在AB 上时,Q 点在CF 或DF 上,也不可能 构成平行四边形.只有当P 点在AE 上,Q 点在CF 上时,才能构成平行四边形.即可确定 当以B, P, D, Q 四点为顶点的四边形是平行四边形时,DP = BQ,由此列方程即可;
【详解】解:∵四边形ABCD 是矩形, : ADⅡBC .
: 上EDO = 上OBF ,上DEO = 上BFO .
∵ EF 垂直平分BD , : OB = OD .
在 △DOE 和 △BOF 中,
ì上EDO = 上OBF
íï上DEO = 上BFO ,
ïlOB = OD
: △DOE≌△BOF , : OE = OF .
Q EF 丄 BD ,
:四边形DEBF 是菱形.
设菱形的边长DE = BE = xcm ,则 AE = (8 - x)cm .
在Rt△ABE 中,AB = 4cm ,
由勾股定理,得16 +(8 - x)2 = x2 , 解得x = 5 .
:BE = DF = DE = BF = 5cm ,
由作图可以知道,P 点在BE 上时,Q 点在CD 上,此时BPDQ 四点不可能构成平行四边形;
同理P 点在AB 上时,Q 点在CF 或DF 上,也不可能构成平行四边形. :只有当P 点在AE 上,Q 点在CF 上时,才能构成平行四边形.
当以B, P, D, Q 四点为顶点的四边形是平行四边形时,DP = BQ . :点P 的速度为5cm / s ,点Q 的速度为4cm / s ,运动时间为 ts ,
:DP = 5t - 5 + 5 = 5t, BQ = 8 - (4t - 4) = 12 - 4t ,
:5t = 12 - 4t ,
解得 .
:以A, C, P, Q 四点为顶点的四边形是平行四边形时, .
21 .B
【分析】设菱形的边长为a ,过点 A 作AF 丄 DC 于F ,根据图象可求出 a =6 ,再根据菱形 的性质求出 ,当 x =9 时,点P 到达边BC 的中点,然后根据分割法求y 的值.
【详解】解:设菱形的边长为a ,过点 A 作AF 丄 DC 于F ,如图,
,
则上AFD = 90° , Q 上D = 60° ,
:上DAF = 90° - 上D = 30° ,
由图可知,当点P 在点B 时, △PAE 的面积最大,
此时 解得:a = 6 或a = -6 (舍去),
: AB = BC = CD = DA = 6 ,AF = 3 ,
当点P 到达点C 时
: CE = 4 ,
:DE = 2 ,
Q 点P 的速度为1cm/s ,
: 当x =9 时,点P 到达边BC 的中点,如图所示:
,
则BP = CP = 3 ,
Q在菱形ABCD 中,上D = 60° , :上B = 上D = 60° , AB = BC ,
:△ABC 是等边三角形,
: AP 丄 ,
:y = S菱形ABCD - S△ADE - S△ABP - S△ECP
= 18 - 3
故选:B.
【点睛】本题考查的是动点函数图象问题、菱形的性质、等边三角形的判定与性质、勾股定 理,熟练掌握以上知识点,弄清楚不同时段,图象和图形的对应关系,是解题的关键.
22 .4 或
【分析】分两种情况①当DE = DC 时, 连接DM , 作DG 丄 BC 于G ,由菱形的性质得出
AB = CD = BC = 4, AD Ⅱ BC, AB Ⅱ CD ,求出 DG = CG = 2 ,BG = BC + CG = 6 , 证明
△ADM≌△EDM ,得出上A = 上DEM = 120° , 证出D 、E 、N 三点共线, 设BN = EN = x , 在 Rt△DGN 中, 由勾股定理得出方程,解方程即可;②当 CE = CD 时, CE = CD = AD , 得到 △CDE 是等边三角形, 即可解题.
【详解】解:分两种情况:
①当DE = DC 时, 连接DM , 作DG 丄 BC 于G ,如图1所示:
:四边形ABCD 是菱形,
: AB = CD = BC = 4 ,AD Ⅱ BC ,AB Ⅱ CD ,: 上DCG = 上B = 60° , 上A = 120°, : DE = AD = 4 ,
: DG 丄 BC ,
: 上CDG = 90° - 60° = 30° ,
:DG = CG = 2 , BG = BC + CG = 6 , : M 为AB 的中点,
: AM = BM = 2 ,
由折叠的性质得: EN = BN ,EM = BM = AM , 上MEN = 上B = 60° , 在 △ADM 和 △EDM 中,
:△ADM≌△EDM (SSS),
:上A = 上DEM = 120 ,
:上MEN+ 上DEM = 180 , : D 、E 、N 三点共线,
设BN = EN = x, 则GN = 6 - x, DN = x + 4 ,
在Rt△DGN 中, 由勾股定理得:(6 - x )2 + 22 = (x + 4)2 , 解得: 即
②当CE = CD 时,CE = CD = AD ,此时点 E 与A 重合,N 与点C 重合,如图2 所示:
则CE = CD = DE = DA,△CDE 是等边三角形,BN = BC = 4 (含CE = DE 这种情况); 综上所述,当 △CDE 为等腰三角形时,线段BN 的长为 或4 ,
故答案为: 或4 .
【点睛】本题考查了翻折变换的性质、菱形的性质、全等三角形的判定与性质、三点共线、 勾股定理、等腰三角形的性质等知识; 本题综合性强,证明三角形全等是解题的关键,注意 分类讨论.
23 .80° ##80 度
【分析】本题考查了菱形性质,全等三角形性质和判定,折叠的性质,三角形内角和定理, 解题的关键在于熟练掌握相关性质.
根据菱形性质,证明 △ABG≌△ADE ,结合全等三角形性质和判定,折叠的性质推出
上FAE = 上DAE = 上上BAD = 40° ,再利用三角形内角和定理求解,即可解题. 【详解】解:Q 四边形ABCD 是菱形,上B = 60 ,
: AB = AD, 上BAD = 120° ,
Q BG = DE ,
:△ABG≌△ADE (SAS), :上BAG = 上DAE ,
由折叠的性质可知,上FAE = 上DAE = 上上BAD = 40° , :上AGB = 180° - 上B - 上BAG = 80° ,
故答案为:80° .
24 .A
【分析】本题考查了勾股定理,菱形的判定与性质,平行四边形的性质等知识,连接 AE , CF ,设 □ABCD 的边BC 上的高为h,EF 与AC 于点O,先证明 △AOF≌△COE ,得出AF = CE , 则可证明四边形AECF 是菱形,得出AC 丄 根据勾股 定理求出CE = 5 ,然后根据等面积法求解即可.
【详解】解:连接 AE ,CF ,设 □ABCD 的边BC 上的高为 h ,EF 与AC 于点 O,
∵ □ABCD 折叠,使点 C 与点A 重合, : AO = CO ,AE = CE ,
∵四边形ABCD 是平行四边形, : ADⅡBC ,
: 上OAF = 上OCE ,
又AO = CO ,上AOF = 上COE , : △AOF≌△COE ,
: AF = CE , 又AF Ⅱ CE ,
:四边形AECF 是平行四边形, 又AE = CE ,
:平行四边形AECF 是菱形,
: AC 丄
即 □ABCD 的边BC 上的高是 , 故选:A.
25 . 2 6
【分析】连接 BG ,过点 A 作AN 丄 BC 于点N ,根据勾股定理得出 进而根据 S△菱形ABCD ,即可得出 EG 的长;延长EF, DC 交于点K ,取CD 中点H ,连接 AH 并 延长与BC 延长线交于点M ,连接FG, GM ,连接 AC ,证明 △BEF≌△CKF (AAS) ,得到 , 同理证明:△ADH≌△MCH ,△ADC 为等边三角形,继而可得CD 是AM 的垂直平分线,则MG = AG ,由 EF + AG = FG + GM ≥ FM ,即可确定最小值.
【详解】解:如图,连接 BG ,过点 A 作AN 丄 BC 于点N ,
∵菱形ABCD 边长为4 , Ð B=60° ,则 上BAN = 30° : AB = 4 ,BN = 2
∵ EG 丄 AB ,
延长EF, DC 交于点K ,取CD 中点H ,连接AH 并延长与BC 延长线交于点M ,连接FG, GM , 连接AC ,
∵四边形ABCD 是菱形,
:BC = CD = AD = AB = 6, AD∥BC, AB∥CD, 上B = 上D = 60° , :上K = 上BEF, 上B = 上FCK ,
∵F 是BC 的中点,菱形ABCD 边长为 4, : BF = CF = 2 ,
: △BEF≌△CKF (AAS) , : EF = FK ,
∵ EG 丄 CD ,
同理证明: △ADH≌△MCH , : AH = MH ,CM = AD = 4 , ∵ AD = CD, 上D = 60° ,
: △ADC 为等边三角形, : AC = AD ,
∵ CH = DH , : AH 丄 CD ,
: CD 是AM 的垂直平分线, : MG = AG ,
: EF + AG = FG + GM ≥ FM ,
当点F, G, M 三点共线时,取得最小值为FM = 2 + 4 = 6 ,
故答案为:2 ,6 .
【点睛】本题考查了菱形的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,直角三角形的性质,
等边三角形的判定与性质,线段垂直平分线的性质,难度较大,解题的关键在于转化思想的 运用.
26 .B
【分析】本题主要考查轴对称-最短路线问题,菱形的性质,勾股定理等知识点,确定 P 点 的位置是解答本题的关键.
找出B 点关于AC 的对称点D ,连接DE 交AC 于P ,则DE 就是PB + PE 的最小值,求出即 可.
【详解】解:连接 BD ,交 AC 于O ,连接DE 交AC 于 P,
由菱形的对角线互相垂直平分,可得 B 、D 关于AC 对称,则PD = PB ,
: PE + PB = PE + PD = DE ,
即DE 就是PE + PB 的最小值. :四边形ABCD 是菱形,
: 上DCB = 上DAB = 60° , DC = BC = AB = 2 , : △DCB 是等边三角形,
: DE 丄 CB (等腰三角形三线合一的性质). 在Rt△CDE 中
即PB + PE 的最小值为 /3 .
故选 B.
27 .
【分析】如图,过点 P 作PE 丄 AB 于点E ,过点 D 作DF 丄 AB 于点F ,设 AC 交BD 于点 O ,根据菱形的性质得AB = AD = 4 = BD ,证明△ABD 为等边三角形,得ÐDAB = 60° , 继
而得到 进一步得 则当点D 、 P 、E 三点共线且垂直AB 时, PE+ DP 的值最小,即可得解.
【详解】解: 如图,过点P 作PE 丄 AB 于点E ,过点D 作DF 丄 AB 于点F ,设AC 交BD 于 点O ,
∵四边形ABCD 是菱形,AC = 4 ,BD = 4 ,
: 上DAC = 上
:△ABD 为等边三角形, : 7DAB = 60° ,
∵ PE 丄 AB ,DF 丄 AB ,
:当点D 、P 、E 三点共线且垂直AB 时, PE+ DP 的值最小,最小值为DF ,
PD的最小值为2 .
故答案为:2 .
【点睛】本题考查菱形的性质, 等边三角形的判定和性质,勾股定理,最短路径问题,熟练 运用菱形的性质是解题的关键.
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