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    专题18.26 菱形-动点问题(专项练习)-2021-2022学年八年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)

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    专题18.26 菱形-动点问题(专项练习)-2021-2022学年八年级数学下册基础知识专项讲练(人教版)

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    专题18.26 菱形-动点问题(专项练习)
    一、单选题
    1.如图,菱形ABCD中,AB=2,∠A=120°,点P是直线BD上一动点,连接PC,当PC+的值最小时,线段PD的长是(  )

    A. B. C. D.
    2.已知菱形在平面直角坐标系的位置如图所示,顶点,,点是对角线上的一个动点,当最短时,点的坐标为( )

    A. B. C. D.
    3.如图,在菱形中,,是线段上一动点(点不与点重合),当是等腰三角形时,( )

    A.30° B.70° C.30°或60° D.40°或70°
    4.已知菱形在平面直角坐标系的位置如图所示,顶点,,点是对角线上的一个动点,,,点是对角线上的一个动点,,当最短时,点的坐标为( )

    A. B. C. D.
    5.如图,为菱形内一动点,连接,,,,,则的最大值为( )

    A. B. C. D.
    6.已知菱形是动点,边长为4,,若,则( )

    A. B.4 C. D.1
    7.如图,在菱形中,,点、分别为、上的动点,,点从点向点运动的过程中,的长度(  )

    A.逐渐增加 B.逐渐减小
    C.保持不变且与的长度相等 D.保持不变且与的长度相等
    8.如图,在菱形ABCD中, AB=16,∠B=60°, P是AB上一点,BP=10, Q是CD边上一动点,将四边形APQD沿宜线PQ折叠,A的对应点A'.当CA'的长度最小时,则CQ的长为( )

    A.10 B.12 C.13 D.14
    9.如图,菱形ABCD的边长为2,∠A=60°,点E是对角线BD的中点.点G是AB边上一动点,GE延长线交CD于点H,则GH长度可能为(  )

    A.1.5 B.2.5 C.3.5 D.4.5
    10.如图,在菱形ABCD中,∠BAD=120°,AB=2,点E是AB边上的动点,过点B作直线CE的垂线,垂足为F,当点E从点A运动到点B时,点F的运动路径长为( )

    A. B. C.2 D.


    二、填空题
    11.如图,在菱形中,,,,分别是边,上的动点,连接,,,分别为,的中点,连接,则的最小值为________.

    12.如图,已知菱形ABCD的顶点A(,0),∠DAB=60°,若动点P从点A出发,沿A→B→C→D→A→B→…的路径,在菱形的边上以每秒0.5个单位长度的速度移动,则第2020秒时,点P的坐标为____.

    13.如图,菱形的边长为2,点,分别是边,上的两个动点,且满足,设的面积为,则的取值范围是__.

    14.如图,点E、F分别是菱形ABCD的边BC、CD上的动点,且有∠EAF=∠D=60°,AB=8,则△CEF面积最大为   .

    15.如图,菱形中,=2,=5,是上一动点(不与重合),∥交于,∥交于,则图中阴影部分的面积为______________.

    16.在菱形中,,点分别是边上的动点,沿折叠使点的对应点始终落在边上,则两点之间的最大距离为_____.

    17.如图,在菱形中,,,点是边上的动点,点为的中点,连接,若线段取最小值时,则的长为______.

    18.如图,在菱形ABCD中,P是对角线AC上一动点,过点P作于点E, 于点F.若菱形ABCD的周长为20,面积为24,则PE+PF的值为____.

    19.如图,在菱形中,,,是对角线上的一个动点,则的最小值为______.

    20.如图,点P,Q分别是菱形的边、上的两个动点,若线段长的最大值为,最小值为8,则菱形的边长为________.

    21.如图,线段,点是线段上的一个动点,分别以和为边在线段的同侧构造菱形和菱形,且,是菱形的对角线交点、是菱形的对角线交点,连接,则线段的最小值为______.

    22.如图,菱形的边长为,,点是上一动点(不与、重合),点是上一动点,且,则面积的最大值为__________.

    23.如图,菱形的边长为,点是上一动点(不与重合),点是上一动点,则面积的最小值为____.

    24.如图,在菱形中,,,点在边上,且,点为线段 上一动点(不与点重合),将菱形沿直线折叠,点的对应点为点,当点落在菱形的对角线上时,的长为__.

    25.如图,已知,为线段上的一个动点,分别以、为边在的同侧作菱形和菱形.点、、在一条直线上,,,别是对角线、的中点,当点在线段上移动时,点、之间的距离最短为____________.


    26.如图,在菱形中,,,点是边上的动点,过点作直线的垂线,垂足为,当点从点运动到点时,点的运动路径长为________.

    27.如图,菱形ABCD的边长为4,∠BAD=60°,点E是AD上一动点(不与A、D重合),点F是CD上一动点,AE+CF=4,则△BEF面积的最小值为_____.

    28.如图,在菱形中,, , 点在边上,且,点为线段上一动点(不与点重合),将菱形沿直线折叠,点的对应点为点,当落在菱形的对角线上时,的长为__________.

    29.如图,在菱形中,,点在边上,且,动点从点出发,沿着运动到点停止,过点作交菱形的边于点,若线段的中点为.当点与点重合时,的长为____,点从点运动到点的过程中,点的运动路线长为____.


    三、解答题
    30.如图,在菱形中,是上的一个动点(不与、重合).连接交对角线于,连接.
    证明:;
    试问点运动到什么位置时,的面积等于菱形面积的?请说明理由.

    31.如图,在菱形中,交于点,,,动点从点出发沿以的速度匀速运动到点,动点从点出发沿以的速度匀速运动到点,若点同时出发,问出发后几秒时,的面积为?

    32.如图,在菱形中,,,为上一动点,为中点.
    (1)求菱形的面积;
    (2)求的最小值.

    33.在菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,点E是BC边上的一个动点.
    (1)如图①,求AE的最小值;
    (2)如图②,若F也是CD边上的一个动点,且BE=CF,求线段EF的最小值;
    (3)若tan∠AEC=33,问是否在菱形内部存在一点,使得这一点分别到E点,C点、D点的距离相等,若存在,请你求出这个相等的距离;若不存在,说明理由.

    34.如图,在菱形中,对角线和交于点.为上一动点,过点作交于点,连接、.
    (1)若,求的度数;
    (2)求证:.

    35.在菱形中,,点是对角线上一动点,将线段绕点顺时针旋转到,连接,连接并延长,分别交、于点、.
    (1)如图1,若且,求菱形的面积;
    (2)如图2,求证:.
        
    36.在菱形中,,点是对角线上一动点,将线段绕点顺时针旋转120°到,连接,连接并延长,分别交于点.
    (1)求证:;
    (2)已知,若的最小值为,求菱形的面积.



    参考答案
    1.A
    【分析】
    先过P作PE⊥BC于E,连接AP,根据△ABP≌△CBP可得AP=CP,当点A,P,E在同一直线上时,AP+PE最短,此时,PC+的值最小,再根据含30°角的直角三角形的性质进行计算,即可得到线段PD的长.
    解:如图,过P作PE⊥BC于E,连接AP,
    由菱形ABCD,可得AB=CB,∠ABP=∠CBP=∠ADP=30°,
    ∴△ABP≌△CBP,BP=2PE,
    ∴AP=CP,
    ∴PC+=AP+PE,
    ∵当点A,P,E在同一直线上时,AP+PE最短,
    ∴此时,PC+的值最小,AP⊥AD,
    ∵Rt△ABE中,AB=2,
    ∴BE=1,AE=,
    ∴Rt△BEP中,PE=,
    ∴AP=,
    ∵∠ADP=30°,
    ∴Rt△ADP中,PD=2AP=,
    故选:A.

    【点拨】
    此题主要考查菱形内的线段求解,解题的关键是熟知菱形的对称性及含30°的直角三角形的性质.
    2.C
    【分析】
    如图连接AC,AD,分别交OB于G、P,作BK⊥OA于K.首先说明点P就是所求的点,再求出点B坐标,求出直线OB、DA,列方程组即可解决问题.
    【详解】
    解:如图连接,,分别交于、,作于.

    四边形是菱形,
    ,,,、关于直线对称,

    此时最短,
    在中,,


    ,,
    点坐标,
    直线解析式为,直线解析式为,
    由解得,
    点坐标.
    故选:C.
    【点拨】
    本题考查菱形的性质、轴对称-最短问题、坐标与图象的性质等知识,解题的关键是正确找到点P位置,构建一次函数,列出方程组求交点坐标.
    3.C
    【分析】
    根据是等腰三角形,进行分类讨论
    【详解】
    是菱形,






    不符合题意
    所以选C
    4.D
    【分析】
    如图,连接AC交OB于K,作KH⊥OA于H.由四边形ABCD 是菱形,推出AC⊥OB,A、C关于对角线OB对称,推出PC=PC,推出PC+PD=PA+PD,所以当D、P、A共线时,PC+PD的值最小,求出直线OB与直线AD的交点即可解决问题.
    【详解】
    解:如图,连接AC交OB于K,作KH⊥OA于H.
    ∵四边形ABCD 是菱形,
    ∴AC⊥OB,A、C关于对角线OB对称,
    ∴PC=PC,
    ∴PC+PD=PA+PD,
    ∴当D、P、A共线时,PC+PD的值最小,
    在Rt△OAK中,∵OK=,OA=5,
    ∴AK=,
    ∵KH⊥OA,
    ∴KH=,OH=,
    ∴K(4,2),
    ∴直线OK的解析式为,
    直线AD的解析式为,
    由解得:,
    ∴OB与AD的交点P′
    ∴当点P与P′重合时,CP+DP最短时,点P的坐标为,
    故答案选:D.

    【点拨】
    本题考查轴对称——最短问题、坐标与图形的性质、菱形的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用转化的思想思考问题,学会构建一次函数解决交点问题,所以中考常考题型.
    5.B
    【分析】
    根据四边形ABCD为菱形,再结合可构建四点共圆模型,可得是等边三角形,再利用全等得到,,所以,求得最大值,即求AP的最大值,当AP为圆的直径时最大,最后利用三角函数即可求出最大值.
    【详解】
    如图,连接.在菱形中,

    .又.
    ∴是等边三角形,
    ∴,.
    又∵.∴动点一定在的外接圆的劣弧上,
    ∴.
    在上取,连接.
    ∵,,,
    ∴,
    ,,

    ∴为等边三角形,


    当为的直径时,的值最大,此时,.
    又,
    的最大值为.
    故选:B.
    【点拨】
    本题考查隐形图的知识,运用圆的相关知识点,结合四点共圆,运用了转化思想,解题的关键在于边的转化,运用全等以及等腰三角形的性质.
    6.A
    【分析】
    证明△AEM是等边三角形,则,由AF∥EM进而解答即可.
    【详解】
    解:过点E作交AC于点M,
    ∵,∴,
    ∵四边形ABCD是菱形,∴,∴△ABC是等边三角形,
    ∵,∴△AEM是等边三角形,∴,
    ∵,∴.
    故答案选A.

    【点拨】
    本题主要考查了菱形的性质,解答本题的关键是熟练运用菱形与等边三角形的性质.
    7.D
    【解析】
    【分析】如图,连接BD,由菱形的性质以及∠A=60°,可得△BCD是等边三角形,从而可得BD=BC,再通过证明△BCF≌BDE,从而可得CF=DE,继而可得到AE+CF=AB,由此即可作出判断.
    【详解】如图,连接BD,
    ∵四边形ABCD是菱形,∠A=60°,
    ∴CD=BC,∠C=∠A=60°,∠ABC=∠ADC==120°,
    ∴∠4=∠DBC=60°,
    ∴△BCD是等边三角形,
    ∴BD=BC,
    ∵∠2+∠3=∠EBF=60°,∠1+∠2=∠DBC=60°,
    ∴∠1=∠3,
    在△BCF和△BDE中,

    ∴△BCF≌BDE,
    ∴CF=DE,
    ∵AE+DE=AB,
    ∴AE+CF=AB,
    故选D.

    【点拨】本题考查了菱形的性质,全等三角形的判定与性质,熟练掌握相关的定理与性质是解题的关键.
    8.D
    【解析】
    【分析】
    由A′P=6可知点A′在以P为圆心以PA′为半径的弧上,故此当C,P,A′在一条直线上时,CA′有最小值,过点C作CH⊥AB,垂足为H,先求得BH、HC的长,则可得到PH的长,然后再求得PC的长,最后依据折叠的性质和平行线的性质可证明△CQP为等腰三角形,则可得到QC的长.
    【详解】
    由A′P=6可知点A′在以P为圆心以PA′为半径的弧上,故此当C,P,A′在一条直线上时,CA′有最小值,过点C作CH⊥AB,垂足为H.

    在Rt△BCH中,∠B=60°,BC=16,则
    BH=12BC=8,CH=162-82 =83.
    ∴PH=2.
    在Rt△CPH中,依据勾股定理可知:PC=(83)2+22=14.
    由翻折的性质可知:∠APQ=∠A′PQ.
    ∵DC∥AB,
    ∴∠CQP=∠APQ.
    ∴∠CQP=∠CPQ.
    ∴QC=CP=14.
    故选:D.
    【点拨】
    本题主要考查的是两点之间线段最短、菱形的性质、勾股定理的应用,翻折的性质、等腰三角形的判定,判断出CA′取得最小值的条件是解题的关键.
    9.B
    【分析】
    确定GH的最大值和最小值后即可确定GH的长度的取值范围,从而可以确定正确的选项.
    【详解】
    解:过E点作MN⊥AB于点N,此时MN的长是GH的最小值,
    ∵四边形ABCD是菱形,
    ∴AB=AD,
    ∵∠DAB=60°,
    ∴△ABD是等边三角形,
    ∴MN为△ABD的AB边上的高,
    ∵AD=2,
    ∴MN=,
    ∴GH的最小值为,
    连接AC,此时AC是GH的最大值,
    AC=2AE=2MN=2,
    ∴<MN<2,
    故选:B.

    【点拨】
    此题考查菱形的性质及等边三角形的判定,确定GH的最大值和最小值是解题的关键,难度不大.
    10.B
    【分析】
    如图,根据圆周角定理可得点F在以BC为直径的圆上,根据菱形的性质可得∠BCM=60°,根据圆周角定理可得∠BOM=120°,利用弧长公式即可得答案.
    【详解】
    如图,取的中点,中点M,连接OM,BM,
    ∵四边形是菱形,
    ∴BM⊥AC,
    ∴当点与重合时,点与中点重合,
    ∵,
    ∴点的运动轨迹是以为直径的圆弧,
    ∵四边形是菱形,,
    ∴,
    ∴,
    ∴的长.

    故选:B.
    【点拨】
    本题考查菱形的性质、圆周角定理、弧长公式及轨迹,根据圆周角定理确定出点F的轨迹并熟练掌握弧长公式是解题关键.
    11.
    【分析】
    连结AF,利用中位线的性质GH=AF,要使GH最小,只要AF最小,由点F在BC,当AF⊥BC时,AF最小,利用菱形性质求出,由确定△ABF为等腰直角三角形,得出AF=BF,由勾股定理得:求出AF即可.
    【详解】
    连结AF,
    ∵,分别为,的中点,
    ∴GH∥AF,且GH=AF,
    要使GH最小,只要AF最小,
    由点F在BC,当AF⊥BC时,AF最小,
    在菱形中,,
    ∴,
    在Rt△ABF中,,
    ∴△ABF为等腰直角三角形,
    ∴AF=BF,
    由勾股定理得:,
    ∴,
    ∴,
    GH最小=AF=.
    故答案为:.

    【点拨】
    本题考查动点图形中的中位线,菱形的性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理应用问题,掌握中位线的性质,菱形性质,等腰直角三角形的性质, 点F在BC上,AF最短,点A到BC直线的距离最短时由点A向直线BC作垂线,垂线段AF为最短是解题关键.
    12.(0,-1).
    【分析】
    根据点A的坐标和∠DAB=60°可以求出菱形的边长,从而算出第2020秒时点P的位置.
    【详解】
    ∵点A(,0),
    ∴OA=,
    ∵四边形ABCD是菱形,
    ∴AC⊥BD,∠OAB=∠DAB,
    又∵∠DAB=60°,
    ∴∠OAB=30°,
    ∴,,
    即,,
    ∴AB=2,OB=1,
    ∴菱形ABCD周长为8,点B坐标为(0,-1),
    到第2020秒时,点P运动的路程为:0.5×2020=1010,
    1010÷8=126……2,
    即点P绕菱形运动了126周且多2个单位,即点P运动到点B,
    ∴点P的坐标为(0,-1),
    故答案为:(0,-1).
    【点拨】
    本题主要考查结合特殊角的三角函数值求出菱形的边长,然后根据点P的运动速度和运动时间计算出P点对应的位置,熟练掌握特殊角的三角函数值是解决本题的关键.
    13..
    【解析】
    【分析】
    先证明为正三角形,根据直角三角形的特点和三角函数进行计算即可解答
    【详解】
    菱形的边长为2,,
    和都为正三角形,
    ,,
    ,而,


    ,,

    即,
    为正三角形;
    设,
    则,
    当时,最小,

    当与重合时,最大,


    故答案为.
    【点拨】
    此题考查等边三角形的判定与性质和菱形的性质,解题关键在于证明为正三角形
    14.
    【解析】
    如图,连接AC,
    ∵四边形ABCD是菱形,且∠EAF=∠D=60°,
    ∴∠BAC=∠ACF=∠B=60°,AB=BC,
    ∴∠BAE+∠EAC=∠EAC+∠CAF=60°,△ABC是等边三角形,
    ∴∠BAE=∠CAF,AB=AC,
    ∴△ABE≌△ACF,
    ∴AE=AF,S△ACF=S△ABE,
    ∴△CEF是等边三角形,S四边形AECF=S△ABC,
    ∴S△CEF=S△ABC-S△AEF,
    ∵AB=8,△ABC是等边三角形,
    ∴S△ABC=,
    ∴当AE⊥BC,S△AEF的面积最小时,S△CEF最大,
    ∵当AE⊥BC时,AE=,
    ∴S△AEF最小=,
    ∴S△CEF最大=.
    故答案为:.

    15.
    【解析】
    ∵四边形ABCD是菱形,
    ∴AC⊥BD,BO=OD=12BD=2.5,
    ∴△ABC的面积是×AC×BO=2.5,
    ∵AD∥BC,AB∥DC,
    又∵PE∥BC,PF∥CD,
    ∴PF∥AB,PE∥AD,
    ∴四边形AEPF是平行四边形,
    ∴△AEF的面积和△PEF的面积相等,
    ∴阴影部分的面积等于△ABC的面积是2.5.
    故答案为2.5.
    16.
    【分析】
    如图,作于H,由B、关于EF对称,推出,当BE的值最小时,AE的值最大,根据垂线段最短即可解决问题.
    【详解】
    如图,作于H

    ∵四边形ABCD是菱形,





    ∵B、关于EF对称

    当BE的值最小时,AE的值最大
    根据垂线段最短可知,当时,BE的值最小
    ∴AE的最大值
    故答案为:.
    【点拨】
    本题考查了翻折的问题,掌握翻折变换、菱形的性质、解直角三角形、垂线段最短等知识是解题的关键.
    17.
    【分析】
    先根据菱形的性质可得,再根据垂线段最短可得出当时,取得最小值,然后解直角三角形可得,从而可得,,最后利用勾股定理即可得.
    【详解】
    四边形ABCD是菱形,,

    由垂线段最短得:当时,取得最小值,
    ∵中,,,
    ∴,,
    ∴,
    ∵点为的中点,
    ∴,
    则在中,由勾股定理得,
    故答案为:.
    【点拨】
    本题考查了菱形的性质、垂线段最短、解直角三角形、勾股定理等知识点,依据垂线段最短得出点E的位置是解题关键.
    18.
    【分析】
    如图连结BP,由菱形的性质得BA=BC=5,S△ABC =12,然后再根据S△ABC = S△PAE
    + S△PBC,然后代入数据、整理即可得到PE+PF的值.
    【详解】
    解:如图,连接BP,四边形ABCD为菱形,菱形ABCD的周长为20,
    ∴BA=BC=5,
    ∵菱形ABCD的面积为24

    ,即

    故答案为.

    【点拨】
    本题考查了菱形的性质和三角形的面积的计算,正确的作出辅助线以是解答本题的关键.
    19.
    【分析】
    如图,连接,作于点,交于点,根据菱形的性质可得垂直平分以及,然后根据线段垂直平分线的性质和30°角的直角三角形的性质可得PA=PC,,进而可得,于是当点,,三点共线时,的值最小,最小值为的长,然后解即可求出AE的长.
    【详解】
    解:如图,连接,作于点,交于点,则.

    ∵四边形为菱形,
    ∴垂直平分,.
    ∴PA=PC,.
    ∴,
    ∴当点,,三点共线时,的值最小,最小值为的长.
    在中,∵,,
    ∴,
    ∴的最小值是.
    故答案为:.
    【点拨】
    本题考查了菱形的性质、线段垂直平分线的性质、垂线段最短、解直角三角形以及30°角的直角三角形的性质等知识,属于常考题型,明确AE的长是所求的最小值、熟练掌握上述知识是解题的关键.
    20.10
    【分析】
    过点C作CH⊥AB,交AB的延长线于H,由题意可得当点P与点A重合,点Q与点C重合时,PQ有最大值,即,当PQ⊥BC时,PQ有最小值,即直线AC,直线BD的距离为8,由面积法可求CH=8,由勾股定理可求解.
    【详解】
    解:如图,过点C作CH⊥AB,交AB的延长线于H,

    ∵四边形ABCD是菱形,
    ∴AD=AB=BC,
    ∵点P,Q分别是菱形ABCD的边AD,BC上的两个动点,
    ∴当点P与点A重合,点Q与点C重合时,PQ有最大值,即,
    当PQ⊥BC时,PQ有最小值,即直线AD,直线BC的距离为8,
    ∵S菱形ABCD=AD×8=AB×CH,
    ∴CH=8,
    ∴,
    ∵BC2=CH2+BH2,
    ∴BC2=(16-BC)2+64,
    ∴BC=10,
    故答案为:10.
    【点拨】
    本题考查了菱形的性质,勾股定理,添加恰当辅助线构造直角三角形是本题的关键.
    21.
    【分析】
    首先证明∠MPN=90°,设PA=2a,则PB=10-2a,PM=a,PN=(5-a),构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题.
    【详解】
    ∵四边形APCD、四边形PBFE是菱形,

    ∵是菱形的对角线交点、是菱形的对角线交点


    设PA=2a,则PB=10-2a,PM=a,PN=(5-a),

    ∴时,MN有最小值,最小值为,
    故答案为:.
    【点拨】
    本题考查了线段的最值问题,掌握菱形的性质、二次函数的性质是解题的关键.
    22.
    【分析】
    首先过点F作FG⊥AD,交AD的延长线于点G,由菱形ABCD的边长为4,∠BAD=60°,即可求得AD=CD=4,∠FDG=60°,然后设AE=x,即可得S△DEF=DE•FG)=-(x-2)2+,然后根据二次函数的性质,即可求得答案.
    【详解】
    解:过点F作FG⊥AD,交AD的延长线于点G,

    ∵菱形ABCD边长为4,∠BAD=60°,
    ∴AD=CD=4,∠ADC=180°-∠BAD=120°,
    ∴∠FDG=180°-∠ADB=60°,
    设AE=x,
    ∵AE+CF=4,
    ∴CF=4-x;
    ∴DE=AD-AE=4-x,DF=CD-CF=4-(4-x)=x,
    在Rt△DFG中,FG=DF•sin∠GDF=x,
    ∴S△DEF=DE•FG=×(4-x)×x=-x2+x=-(x2-4x)=-(x-2)2+,
    ∴当x=2时,△DEF面积的最大,最大值为.
    故答案为:.
    【点拨】
    此题考查菱形的性质、三角函数的性质以及二次函数的最值问题.解题关键在于注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想与函数思想的应用.
    23.
    【分析】
    连结BD,利用SAS证得△BDF≌△BAE,可得△BEF是等边三角形,当BE⊥AD时面积最小即可求解.
    【详解】
    解:连接BD,
    ∵菱形ABCD边长为4,∠BAD=60°,
    ∴AB=BC=CD=AD=4,∠BAD=∠BCD=60°,
    ∴△ABD与△BCD为等边三角形,
    ∴∠FDB=∠EAB=∠ABD =60°,BA=BD,
    ∵AE+CF=4,DF+CF=CD=4,
    ∴AE=DF,
    在△BDF和△BAE中,

    ∴△BDF≌△BAE(SAS),
    ∴BE=BF,∠ABE=∠DBF,
    ∴,即∠EBF=∠ABD=60°,
    ∴△BEF是等边三角形,
    ∴当BE⊥AD时,△BEF的面积最小,此时点E为AD的中点,
    ∴,则,
    过点F作FG⊥BE于点G,则点G为BE中点,
    ∴,则,
    ∴△BEF面积的最小值,
    故答案为:.

    【点拨】
    本题考查菱形的性质、等边三角形的判定和性质、垂线段最短和勾股定理,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
    24.或
    【解析】
    【分析】
    分为两种情况:当点在上时和当点在上时,再利用菱形的性质和等边三角形的性质进行解答
    【详解】
    ①当点在上时,如图:

    则,,,,
    四边形是菱形,,
    ,为等边三角形,,,,,,设则,
    解得:,;
    ②当点在上时,如图:

    则垂直平分,
    四边形是菱形,,
    ,,
    是等边三角形,.
    综上所述:或.
    【点拨】
    此题考查了菱形的性质和等边三角形的性质和判定,分情况讨论是解题关键
    25..
    【分析】
    连接PM、PN,根据菱形的性质求出∠CAP=∠DAP=30°,∠MPC=∠CPA=60°,∠EPN=∠BPN=∠EPB=30°,从而得到∠MPN=90°,设AP=x,则PB=6-x,利用锐角三角函数求出PM和PN,然后利用勾股定理求出与x的函数关系式,化为顶点式即可求出的最小值,从而求出结论.
    【详解】
    解:连接PM、PN

    ∵四边形APCD和四边形PBFE为菱形,∠DAP=60°,
    ∴∠CPA=180°-∠DAP=120°,∠EPB=∠DAP=60°,
    PM⊥AC,PN⊥EB,AC平分∠DAP,PM平分∠APC,PN平分∠EPB
    ∴∠CAP=∠DAP=30°,∠MPC=∠CPA=60°,∠EPN=∠BPN=∠EPB=30°
    ∴∠MPN=∠MPC+∠EPN=90°,
    设AP=x,则PB=6-x
    ∴PM=AP·sin∠CAP=x,PN=PB·cos∠BPN=(6-x),
    在Rt△MON中

    =
    =
    =,
    ∴当x=时,
    有最小值,
    ∴MN的最小值为.
    故答案为:.
    【点拨】
    此题考查了菱形的性质、锐角三角函数、勾股定理和二次函数的应用,掌握菱形的性质、锐角三角函数、勾股定理和利用二次函数求最值是解决此题的关键.
    26.
    【分析】
    如图,连接AC、BD交于点O,设BC中点为M,连接OM.首先说明点E从点A运动到点D时,点F的运动轨迹是以M为圆心的圆上,路径长为的长度的2倍,求出圆心角,半径即可解决问题.
    【详解】
    解:如图,连接、交于点,取BC中点M,连接,



    点的运动轨迹在以边长为直径的上,
    当点从点运动到中点时,点的运动路径长为,
    四边形是菱形




    的长
    同理可得:当点从中点运动到点时,点的运动路径长为
    当点从点运动到点时,点的运动路径长为
    故答案为:
    【点拨】
    本题考查菱形的性质、弧长公式、轨迹等知识,解题的关键是正确寻找点 的运动轨迹,属于中考常考题型.
    27.3.
    【分析】
    首先证明△BEF是等边三角形,当BE⊥AD时面积最小.
    【详解】
    连接BD,
    ∵菱形ABCD边长为4,∠BAD=60°;
    ∴△ABD与△BCD为正三角形,
    ∴∠FDB=∠EAB=60°,
    ∵AE+CF=4,DF+CF=4,
    ∴AE=DF,
    ∵AB=BD,
    ∴△BDF≌△BAE(SAS),
    ∴BE=BF,
    ∠ABE=∠DBF,
    ∴∠EBF=∠ABD=60°,
    ∴△BEF是等边三角形,
    ∴当BE⊥AD时,△BEF的面积最小,此时BE=,
    ∴边BE上的高为=3,
    △BEF面积的最小值=.
    故答案为.

    【点拨】
    本题考查了菱形的性质,等边三角形的性质,求面积最值得问,注意掌握作辅助线的技巧.
    28.2或
    【分析】
    分为两种情况:当点在BD上时和当点;在AC上时,再利用菱形的性质和等边三角形的性质进行解答.
    【详解】
    ①当点在BD上时,如图:

    则,,FA=F

    ∵四边形ABCD是菱形
    ∴AB=AD=3

    ∴△ABD为等边三角形,




    ∵DE=1

    设AF==x,


    解得x=
    ∴AF=
    ②当点在AC上时,如图:

    则EF垂直平分
    ∵四边形ABCD是蒙形,∠DAB=60°
    ∴∠DAC=∠CBA=30 ,∠AFE=∠DAB=60°
    ∴EAF是等边三角形,
    ∴AF=AE=2
    综上所述:AF=2或
    故答案为:2或
    【点拨】
    本题考查了菱形的性质和等边三角形的性质和判定,分情况讨论是解题的关键,每种情况都不能遗漏.
    29.3
    【分析】
    过点D作,得到四边形EDHF是平行四边形,再根据已知条件求出FH、CH即可得解;以B为分界点进行做图,根据条件求出和即可得解;
    【详解】
    D、P重合,

    过点D作,
    ∵FH∥ED,EF∥DH,
    ∴四边形EDHF是平行四边形,
    ∴ED=FH,
    ∵且AD=10,
    ∴,
    ∵,
    ∴,
    ∴;
    以B为分界点,

    在之间,,
    在之间,,
    ∴即为所求;
    延长CB、交于H,过C作,
    ∵CB∥AQ,
    ∴,
    ∵,
    ∴,
    在Rt△CDQ中,,,,
    ∴,,
    由可得:,
    ∴,
    ∵,
    ∴,
    ∵BH∥AE,
    ∴,,
    ∴,
    ∴,
    ∴,
    ∴,
    ∴,

    综上所述,M点数为运动路线长为.
    故答案是:3;.
    【点拨】
    本题主要考查了四边形的动点问题,结合菱形的性质和相似三角形的判定与性质计算是解题的关键.
    30.证明见解析;点运动到中点时,的面积等于菱形面积的;理由见解析.
    【分析】
    (1)由四边形ABCD是菱形,即可证得∠CDE=∠APD,△CDE≌△CBE,继而证得结论;
    (2)首先连接BE,由等高三角形的面积比等于对应底的比,可证得S△ADP=S△ABD,继而证得结论.
    【详解】
    解:证明:∵四边形是菱形,
    ∴,,,
    ∴,
    在和中,

    ∴,
    ∴,
    ∴;

    点运动到中点时,的面积等于菱形面积的.
    理由:连接,
    ∵是的中点,
    ∴,
    ∵,
    ∴.
    【点拨】
    此题考查了菱形的性质以及全等三角形的判定与性质.注意准确作出辅助线是解此题的关键.
    31.出发后时,的面积为.
    【解析】
    【分析】
    根据点M、N运动过程中与O点的位置关系,设出发后xs时的面积为,则.根据三角形面积公式列方程求解即可.
    【详解】
    设出发后时,的面积为,则.
    根据题意,得,
    解得,(舍去).
    答:出发后时,的面积为.
    【点拨】
    本题考查了一元二次方程的应用,解题的关键是根据出发后时间的多少确定列方程的方法.
    32.(1);(2).
    【分析】
    (1)连接,,根据四边形是菱形,,可得是等边三角形,根据为中点,得到,,根据勾股定理有,利用即可得出菱形的面积;
    (2)连接,根据四边形为菱形,即有点与点关于对称,得,可知当点、、在一条线段上时,取值最小,即时, 根据(1)可解.
    【详解】
    (1)如答图,连接,,
    ∵四边形是菱形,
    ∴,
    又∵,
    ∴是等边三角形,
    ∵为中点.
    ∴,.
    在中,.
    ∴.
    (2)如答图,连接,
    ∵四边形为菱形,
    ∴点与点关于对称.
    ∴.
    ∴.
    当点、、在一条线段上时,取值最小.
    即时,取得最小值.

    【点拨】
    本题主要考查菱形的性质,勾股定理,菱形是轴对称图形的性质,知道点与点关于对称是解题的关键.
    33.(1)33;(2)33;(3)2573.
    【解析】(1)AE⊥BC时,AE的最小值为33
    (2)
    设BE=CF=2G,EC=6-a
    过F作FM⊥EC交EC延长线于M
    易知CM=a,FM=3a
    ∴EF2=(6-2a+a)2+(3a)2
    4a2-12a+36
    ∴当a=32,即CE=CF=3时,
    EF取最小值33
    (3)建立如图所示坐标系.

    则AO=33
    ∴tan∠AEC=33
    ∵OE=1
    ∴EC=OE+OC=1+3=4
    易知C(3  ,  0), D(6  ,  33), A(0  ,  33)
    ∴CD:y=3x-33
    CD中垂线:y=-33x+33
    EC中垂线:直线x=1
    x=1时,-33x+33=833
    ∴PE=(22+1833)2=2573
    ∴存在这样一点,到E、C、D距离相等
    这个相等的距离为2573
    34.(1)50°;(2)见解析
    【分析】
    (1)根据菱形的性质求出,即可求出的度数;
    (2)利用证得,,从而利用SAS证明,由此得到结论.
    【详解】
    (1)在菱形中,,
    ∵,
    ∴,
    ∵,
    ∴;
    (2)∵,∠ABD=∠ADB,
    ∴∠AEF=∠ABD=∠ADB=∠AFE,
    ∴AE=AF,
    ∴,,
    在和中

    ∴,
    ∴.
    【点拨】
    此题考查菱形的性质:对角线互相垂直平分,每条对角线平分一组对角,全等三角形的判定及性质.
    35.(1);(2)证明见解析.
    【分析】
    (1)连接,可得,进而得、、三点共线,点M是菱形的旋转中心,可得,结合旋转的性质可得,MQ=NQ,根据直角三角形的性质得,BM=4,进而即可求解;
    (2)根据菱形的性质和旋转的性质以及SAS,可证,在上取点,使,可证,再证,即可得到结论.
    【详解】
    (1)连接,如图1,
    ∵在菱形中,,
    又∵,
    ∴、、三点共线,点M是菱形的旋转中心,
    ∴,
    ∵,,
    ∴,
    ∵,
    ∴,
    ∵CM=CN,
    ∴,MQ=NQ,
    ∵,
    ∴,
    ∴,
    ∵∠MBC=∠ABC=30°,
    ∴BM=4,
    ∴菱形=32;
    (2)四边形是菱形,
    ∴,,,,
    ∴,
    由旋转的性质得:,,
    ∴,
    ∴,
    在和中,
    ∵,
    ∴,
    ∴,,
    在上取点,使,如图2,
    在和中,
    ∵,
    ∴,
    ∴,,
    ∵,
    ∴∠DHN=∠CQN,
    ∴,
    ∴,
    ∴.

    【点拨】
    本题主要考查菱形的性质定理,旋转的性质,直角三角形的性质以及三角形全等的判定和性质,数量掌握菱形的性质,含30°角的直角三角形的性质,添加合适的辅助线,构造全等三角形是解题的关键.
    36.(1)证明见解析;(2)菱形的面积.
    【分析】
    (1)利用SAS证明;
    (2)先求出,得到,故当时,最小,此时最小,根据MN=,求出PC=2,BC=2PC=4,再利用菱形的面积得到答案.
    【详解】
    (1)证明:四边形是菱形,且,
    ∴,
    ∴,
    由旋转的性质得:
    ∴,
    ∴;
    (2)连接AC,
    ∵四边形ABCD是菱形,
    ∴AB=BC,
    ∵,
    ∴△ABC是等边三角形,
    ∴AB=BC,
    ∵,
    ∴,
    ∴,
    ∴当时,最小,此时最小,
    ∵MN=,
    ∴PC=2,
    ∵∠DBC=,∠BPC=90°,
    ∴BC=2PC=4,
    ∴菱形的面积

    【点拨】此题考查菱形的性质,全等三角形的判定及性质,等边三角形的判定及性质定理,锐角三角函数,直角三角形30°角,根据已知条件推出是解题的关键.

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