【精品解析】北师大版数学九年级上册同步练习——第一章《特殊平行四边形》1.菱形的性质与判定(3)

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名称 【精品解析】北师大版数学九年级上册同步练习——第一章《特殊平行四边形》1.菱形的性质与判定(3)
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2023-07-10 15:39:04

文档简介

北师大版数学九年级上册同步练习——第一章《特殊平行四边形》1.菱形的性质与判定(3)
一、选择题
1.(2023八下·鄞州期中)已知菱形ABCD的面积是12,对角线AC=4,则BD是(  )
A.10 B.8 C.6 D.3
2.(2023·苏州)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,以为边作矩形.动点分别从点同时出发,以每秒1个单位长度的速度沿向终点移动.当移动时间为4秒时,的值为(  )
A. B. C. D.
3.(2023·峨眉山模拟)如图,菱形中,,,是对角线上的任意一点,则的最小值为(  ).
A. B. C.2 D.
4.(2023八下·仓山期中)一个平行四边形的一条边长为7,两条对角线的长分别是10和,则这个平行四边形的面积为(  )
A. B. C.35 D.
5.(2023·武威)如图,将矩形对折,使边与,与分别重合,展开后得到四边形.若,,则四边形的面积为(  )
A.2 B.4 C.5 D.6
6.(2023·舟山模拟)如图,在的两边上分别截取、,使;分别以点A、B为圆心,长为半径作弧,两弧交于点C;连接、、、.若,四边形的面积为.则的长为(  )
A. B. C. D.
7.(2023八下·龙江期中)如图,在菱形ABCD中,对角线,点E、F分别是边AB、BC的中点,点P在AC上运动和过程中,的最小值是(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
8.(2023八下·广州期中)如图,菱形ABCD中,∠BAD=60°,AC与BD交于点O,E为CD延长线上的一点,且CD=DE,连接BE分别交AC,AD于点F、G,连接OG,则下列结论正确的是(  )
①;②与EGD全等的三角形共有2个;③S四边形ODEG=S四边形ABOG;④由点A、B、D、E构成的四边形是菱形;
A.①③④ B.①④ C.①②③ D.②③④
二、填空题
9.(2023·齐齐哈尔)如图,在四边形ABCD中,,于点O.请添加一个条件:   ,使四边形ABCD成为菱形.
10.(2023·吉林模拟)如图,,分别以A,B为圆心,长为半径画弧,两弧相交于M,N两点.连接,则四边形的面积为   .
11.(2022·鞍山)如图,菱形的边长为2,,对角线与交于点,为中点,为中点,连接,则的长为   .
12.(2022·达州)如图,菱形 的对角线 , 相交于点O, , ,则菱形 的周长为   .
13.(2021·毕节)如图,在菱形ABCD中, , ,Q为AB的中点,P为对角线BD上的任意一点,则 的最小值为   .
14.(2023·中山模拟)如图,在菱形中,,.点E、F同时从A、C两点出发,分别沿,方向向点匀速移动(到点即停止).点的速度为,点的速度为,经过后恰为等边三角形,则此时的值为   .
三、解答题
15.(2023八下·大兴期中)如图,在中,平分,交于点E,交于点F.求证:.
16.(2023·恩施模拟)如图,在 中, , 于点 , 平分 ,分别交 、 于点 、 , 于点 ,连接 ,求证:四边形 是菱形.
17.(2023·呼和浩特模拟)如图,过的对角线AC的中点O作两条互相垂直的直线,分别交AB,BC,CD,DA于E,F,G,H四点,连接EF,FG,GH,HE.试判断四边形EFGH的形状,并说明理由.
18.(2022·南京)如图,,平分,交于点,过点作,交于点,垂足为,连接,求证:四边形是菱形.
19.(2022·郴州)如图,四边形ABCD是菱形,E,F是对角线AC上的两点,且 ,连接BF.FD,DE,EB.
求证:四边形DEBF是菱形.
20.(2023·台州)如图,四边形ABCD中,,,BD为对角线.
(1)证明:四边形ABCD是平行四边形.
(2)已知,请用无刻度的直尺和圆规作菱形BEDF,顶点E,F分别在边BC,AD上(保留作图痕迹,不要求写作法).
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】菱形的性质
【解析】【解答】解:∵菱形ABCD的面积是12,对角线AC=4,
∴12=×4×BD,
∴BD=6.
故答案为:C.
【分析】直接根据菱形的面积等于对角线乘积的一半进行计算.
2.【答案】D
【知识点】勾股定理;平行四边形的判定;菱形的判定与性质;矩形的性质
【解析】【解答】解:如图,连接AC、EF,
∵点A(9,0),点C(0,3),
∴OA=9,OC=3,
∵四边形OABC是矩形,
∴BC=OA=9,BC∥OA,∠COE=90°,
∵BF=OE=4,
∴CF=AE=9-4=5,
∴四边形AECF是平行四边形,
在Rt△OCE中,∠COE=90°,OE=4,OC=3,
∴CE=5,
∴CE=AE=5,
∴平行四边形AECF是菱形,
∴AC·EF=2AE·OC=2×5×3=30.
故答案为:D.
【分析】连接AC、EF,由A、C坐标得OA=9,OC=3,由路程、速度与时间的关系可得BF=OE=4,由矩形性质得BC=OA=9,BC∥OA,∠COE=90°,则CF=AE=9-4=5,由一组对边平行且相等的四边形是平行四边形得四边形AECF是平行四边形,在Rt△OCE中,由勾股定理算出CE可得CE=AE=5,从而根据一组邻边相等的平行四边形是菱形得平行四边形AECF是菱形,根据菱形的面积等于两对角线乘积的一半可得答案.
3.【答案】B
【知识点】菱形的判定与性质
【解析】【解答】如图所示:过点B作BF⊥DC,垂足为F,BF交AC与点E.
∵菱形ABCD中,AB=2,∠D=120°,
∴BC=2,∠FBC=30°,∠DCA=30°.
∴EF=EC.
∴BF=BE+EF=BE+EC
由垂线段最短可知:当BF⊥DC,时,FB有最小值,即
∴最小值=BF=BC=×4=
故答案为:B
【分析】过点B作BF⊥DC,垂足为F,BF交AC与点E,先求的∠DCA=30°,依据含30°直角三角形的性质可得到EF=EC,则BE+CE=BF,然后求得BF的值即可.
4.【答案】B
【知识点】勾股定理的逆定理;平行四边形的性质;菱形的判定与性质
【解析】【解答】解:设平行四边形ABCD的对角线交于点O,且,,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴平行四边形ABCD是菱形.
∴平行四边形ABCD的面积为,
故答案为:B.
【分析】由平行四边形的对角线互相平分得AO=AC=5,BO=BD=,由勾股定理的逆定理判断出∠AOB=90°,进而根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形得平行四边形ABCD是菱形,最后根据菱形的面积等于两对角线乘积的一半可得答案.
5.【答案】B
【知识点】菱形的判定与性质;矩形的性质;三角形全等的判定(SAS)
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=4,AB=CD=2,∠A=∠B=∠C=∠D=90°,
由折叠得AF=FD=CH=BH,AG=BG=CE=DE,FH=AB=2,GE=BC=4,
∴△AGF≌△BGH≌△CEH≌△DEF(SAS)
∴FG=EF=EH=GH,
∴四边形EFGH为菱形,
∴ 四边形的面积为 GE·FH=×4×2=4;
故答案为:B.
【分析】根据矩形的性质及折叠可证△AGF≌△BGH≌△CEH≌△DEF(SAS),可得四边形EFGH为菱形,根据菱形的面积公式计算即可.
6.【答案】B
【知识点】菱形的判定与性质
【解析】【解答】解:由作法可得OA=AC=BC=OB,
∴四边形OACB为菱形,
∴S四边形AOBC=AB·OC=8,
∴×2·OC=8,
∴OC=8.
故答案为:B.
【分析】由作法可得OA=AC=BC=OB,推出四边形OACB为菱形,然后根据菱形的面积等于对角线乘积的一半进行计算.
7.【答案】C
【知识点】勾股定理;菱形的性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:作点E关于AC的对称点E′,连接E′F,则PE+PF的最小值为E′F.
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AO=AC=×8=4,BO=BD=×6=3,
∴AB2=32+42=25,
∴AB=5.
由菱形的轴对称性可知E′为AD的中点,
∴E′F=AB=5,即PE+PF的最小值为5.
故答案为:C.
【分析】作点E关于AC的对称点E′,连接E′F,则PE+PF的最小值为E′F,由菱形的性质可得AC⊥BD,AO=AC=×8=4,BO=BD=×6=3,由勾股定理可得AB的值,根据菱形的轴对称性可知E′为AD的中点,则E′F=AB=5,据此解答.
8.【答案】A
【知识点】三角形全等的判定;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;三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:∵ABCD为菱形,
∴AB=BC=AD=CD,AB∥CD,OB=OD,OA=OC,AC⊥BD,
∴∠BAG=∠EDG,
∴△ABO≌△BCO≌△CDO≌△AOD,
∴CD=DE,
∴AB=DE.
∵∠BAG=∠EDG,∠AGB=∠DGE,AB=DE,
∴△ABG≌△DEG,
∴AG=DG,
∴OG为△ACD的中位线,
∴OG=CD=AB,故①正确;
∵AB∥CE,AB=DE,
∴四边形ABDE为平行四边形.
∵∠BCD=∠BAD=60°,
∴△BCD、△ABD为等边三角形,
∴AB=BD=AD,∠ODC=60°,
∴四边形ABDE为菱形,故④正确;
∴AD⊥BE.
∵四边形ABDE为菱形,
∴△BGA≌△BGD≌△EGD(SSS).
∵AG=DO,∠BAG=∠CDO,AB=CD,
∴△BGA≌△COD,
∴△AOB≌△COB≌△COD≌△AOD≌△BGA≌△BGD≌△EGD,故②错误;
∵OB=OD,
∴S△BOG=S△DOG.
∵四边形ABDE为菱形,
∴S△ADG=S△DGE,
∴四边形ODEG与四边形OBAG的面积相等,故③正确.
故答案为:A.
【分析】由菱形的性质可得AB=BC=AD=CD,AB∥CD,OB=OD,OA=OC,AC⊥BD,根据平行线的性质可得∠BAG=∠EDG,则△ABO≌△BCO≌△CDO≌△AOD,利用AAS证明△ABG≌△DEG,得到AG=DG,推出OG为△ACD的中位线,据此判断①;易得△BCD、△ABD为等边三角形,得到AB=BD=AD,∠ODC=60°,进而判断④;由菱形的性质可得△BGA≌△BGD≌△EGD,利用SAS证明△BGA≌△COD,进而判断②;易得S△BOG=S△DOG,S△ADG=S△DGE,据此判断③.
9.【答案】
【知识点】菱形的判定
【解析】【解答】解:添加条件:,
,,
四边形是平行四边形,

是菱形.
故答案为:.
【分析】先证明四边形是平行四边形,再通过对角线互相垂直证明平行四边形是菱形.
10.【答案】24
【知识点】勾股定理;菱形的判定与性质
【解析】【解答】解:连接MN,
∵分别以A,B为圆心,长为半径画弧,两弧相交于M,N两点 ,
∴AM=AN=BN=BM=5cm,
∴四边形AMBN是菱形,
∴AB⊥MN,AO=OB=4cm,MN=2OM,
∴,
∴MN=6cm,
∴四边形AMBN的面积=12AB·MN=12×8×6=24cm2,
故答案为:24.
【分析】根据题意先求出AM=AN=BN=BM=5cm,再利用菱形的判定和性质,勾股定理,菱形的面积公式计算求解即可。
11.【答案】
【知识点】勾股定理;菱形的性质
【解析】【解答】解:如图,取OD的中点H,连接FH,
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴AB=AD=2,∠ABD=30°,AC⊥BD,BO=DO,
∴AO=AB=1,BO==DO,
∵点H是OD的中点,点F是AD的中点,
∴FH=AO=,FHAO,
∴FH⊥BD,
∵点E是BO的中点,点H是OD的中点,
∴OE=,OH=,
∴EH=,
∴EF=,
故答案为:.
【分析】取OD的中点H,连接FH,先求出FH=AO=,EH=,再利用勾股定理求出EF的长即可。
12.【答案】52
【知识点】勾股定理;菱形的性质
【解析】【解答】解:∵菱形ABCD,
∴AD与DB互相垂直且平分,
又∵AC=24,BD=10,
∴AO=12,BO=5,
∴AB==13,
∴菱形的周长=4×13=52.
故答案为:52.
【分析】根据菱形性质得AD与DB互相垂直且平分,从而求得AO=12,BO=5,再由勾股定理求得BC的长,即可求出菱形的周长.
13.【答案】
【知识点】菱形的性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:连接AC,CQ,
∵四边形ABCD是菱形,
∴A、C关于直线BD对称,
∴CQ的长即为AP+PQ的最小值,
∵∠BCD=120°,
∴∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∵Q是AB的中点,
∴CQ⊥AB,BQ= BC= ×2=1,
∴CQ= .
故答案为: .
【分析】连接AC,CQ,可得CQ的长即为AP+PQ的最小值,证得△ABC是等边三角形,利用等腰三角形的性质可得CQ⊥AB,BQ= BC=1,利用勾股定理求出CQ即可.
14.【答案】
【知识点】等边三角形的判定与性质;菱形的性质;三角形全等的判定(SAS)
【解析】【解答】解:连接BD,
∵四边形ABCD为菱形,∠A=60°,
∴∠ADC=120°,AD=AB,
∴∠ADB=60°,
∴△ABD为等边三角形,
∴BD=AD.
若△DEF为等边三角形,则∠DEF=60°,DE=DF,
∴∠ADE=∠BDF.
∵AD=BD,∠ADE=∠BDF,DE=DF,
∴△ADE≌△BDF(SAS),
∴AE=BF.
∵点E的速度为2cm/s,点F的速度为4cm/s,
∴AE=2tcm,CF=4tcm,
∴BF=BC-CF=10-4t,
∴2t=10-4t,
解得t=.
故答案为:.
【分析】连接BD,由菱形的性质可得∠ADC=120°,AD=AB,则∠ADB=60°,推出△ABD为等边三角形,得到BD=AD,当△DEF为等边三角形时,有∠DEF=60°,DE=DF,由角的和差关系可得∠ADE=∠BDF,利用SAS证明△ADE≌△BDF,得到AE=BF,由题意可得AE=2tcm,BF=BC-CF=10-4t,据此求解.
15.【答案】证明:∵ , ,
∴四边形 为平行四边形,
∵ 平分 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴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
【解析】【分析】利用平行四边形的判定方法求出 四边形 为平行四边形, 再求出 , 最后利用菱形的判定与性质证明即可。
16.【答案】证明:∵∠ACB=90°,AE平分∠BAC,EH⊥AB,
∴CE=EH,
在Rt△ACE和Rt△AHE中,AE=AE,CE=EH,由勾股定理得:AC=AH,
∵AE平分∠CAB,
∴∠CAF=∠HAF,
在△CAF和△HAF中
∴△CAF≌△HAF(SAS),
∴∠ACD=∠AHF,
∵CD⊥AB,∠ACB=90°,
∴∠CDA=∠ACB=90°,
∴∠B+∠CAB=90°,∠CAB+∠ACD=90°,
∴∠ACD=∠B=∠AHF,
∴FH CE,
∵CD⊥AB,EH⊥AB,
∴CF EH,
∴四边形CFHE是平行四边形,
∵CE=EH,
∴四边形CFHE是菱形.
【知识点】角平分线的性质;勾股定理;平行四边形的判定与性质;菱形的判定;三角形全等的判定(SAS)
【解析】【分析】根据角平分线的性质可得CE=EH, 在Rt△ACE和Rt△AHE中,由勾股定理可推出AC=AH,根据角平分线的概念可得∠CAF=∠HAF, 利用SAS证明△CAF≌△HAF, 得到∠ACD=∠AHF,根据等角的余角相等可得∠ACD=∠B=∠AHF,则FH∥CE,根据垂直于同一直线的两直线互相平行可得CF∥EH,然后利用菱形的判定定理进行证明.
17.【答案】解:四边形EFGH的形状是菱形,理由如下:
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,
在和中, ,
∴(ASA)
∴OE=OG.
同理可证OF=OH.
∵,
∴四边形为菱形.
【知识点】平行四边形的性质;菱形的判定
【解析】【分析】先求出 , 再求出 OE=OG,最后利用菱形的判定方法证明即可。
18.【答案】证明:如图,
∵AC平分∠BAM,AM∥BN,
∴,.
∴.
∴.
又∵BD⊥AC于点O,
∴.
在△AOD和△COB中,

∴.
∴.
∴四边形ABCD是平行四边形.
又∵BA=BC,
∴平行四边形ABCD是菱形.
【知识点】平行四边形的判定;菱形的判定;三角形全等的判定(ASA)
【解析】【分析】由角平分线的定义及平行线的性质可得∠1=∠3,由等角对等边得BA=BC,由等腰三角形的三线合一得OA=OC,从而用ASA判断出△AOD≌△COB,得OB=OD,由对角线互相平分的四边形是平行四边形得四边形ABCD是平行四边形,进而根据有一组邻边相等的平行四边形是菱形得出平行四边形ABCD是菱形.
19.【答案】证明:连接BD,交AC于点O,
∵四边形ABCD是茥形,
∴ , , ,
又∵ ,
∴ ,即 ,
∴四边形DEBF是平行四边形.
又∵ ,即 ,
∴四边形DEBF是菱形.
【知识点】平行四边形的判定;菱形的判定与性质
【解析】【分析】连接BD,交AC于点O,根据菱形的性质可得OA=OC,OB=OD,BD⊥AC,结合AE=CF以及线段的和差关系可得OE=OF,根据对角线互相平分的四边形是平行四边形,推出四边形DEBF是平行四边形,然后结合BD⊥EF,根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形进行证明.
20.【答案】(1)证明:∵AD∥BC,
∴∠A+∠ABC=180°,
∵∠A=∠C,
∴∠ABC+∠C=180°,
∴AB∥CD,
∴四边形ABCD还平行四边形;
(2)解:如图,四边形BEDF就是所求作的菱形,
∵EF是BD的垂直平分线,
∴BF=DF,BE=DE,BO=DO,
∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBD,
在△DFO与△BEO中,
∵∠DOF=∠BOE,BO=DO,∠ADB=∠CBD,
∴△DOF≌△BEO,
∴DF=BE,
∴BE=DE=DF=BF,
∴四边形BEDF是菱形.
【知识点】线段垂直平分线的性质;平行四边形的判定与性质;菱形的判定;三角形全等的判定(ASA);作图-线段垂直平分线
【解析】【分析】(1)由二直线平行,同角互补得∠A+∠ABC=180°,由等量代换可得∠ABC+∠C=180°,然后根据同旁内角互补,两直线平行得AB∥CD,从而根据两组对边分别平行的四边形是平行四边形,得出结论;
(2)利用尺规作图法,作出线段BD的垂直平分线分别交BC、AD于点E、F,连接DE与BF,则四边形BEDF是菱形,理由如下:由垂直平分线的性质得BF=DF,BE=DE,BO=DO,从而用ASA判断出△DOF≌△BEO,得DF=BE,则BE=DE=DF=BF,根据四边相等的四边形是菱形得出结论.
1 / 1北师大版数学九年级上册同步练习——第一章《特殊平行四边形》1.菱形的性质与判定(3)
一、选择题
1.(2023八下·鄞州期中)已知菱形ABCD的面积是12,对角线AC=4,则BD是(  )
A.10 B.8 C.6 D.3
【答案】C
【知识点】菱形的性质
【解析】【解答】解:∵菱形ABCD的面积是12,对角线AC=4,
∴12=×4×BD,
∴BD=6.
故答案为:C.
【分析】直接根据菱形的面积等于对角线乘积的一半进行计算.
2.(2023·苏州)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,以为边作矩形.动点分别从点同时出发,以每秒1个单位长度的速度沿向终点移动.当移动时间为4秒时,的值为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】勾股定理;平行四边形的判定;菱形的判定与性质;矩形的性质
【解析】【解答】解:如图,连接AC、EF,
∵点A(9,0),点C(0,3),
∴OA=9,OC=3,
∵四边形OABC是矩形,
∴BC=OA=9,BC∥OA,∠COE=90°,
∵BF=OE=4,
∴CF=AE=9-4=5,
∴四边形AECF是平行四边形,
在Rt△OCE中,∠COE=90°,OE=4,OC=3,
∴CE=5,
∴CE=AE=5,
∴平行四边形AECF是菱形,
∴AC·EF=2AE·OC=2×5×3=30.
故答案为:D.
【分析】连接AC、EF,由A、C坐标得OA=9,OC=3,由路程、速度与时间的关系可得BF=OE=4,由矩形性质得BC=OA=9,BC∥OA,∠COE=90°,则CF=AE=9-4=5,由一组对边平行且相等的四边形是平行四边形得四边形AECF是平行四边形,在Rt△OCE中,由勾股定理算出CE可得CE=AE=5,从而根据一组邻边相等的平行四边形是菱形得平行四边形AECF是菱形,根据菱形的面积等于两对角线乘积的一半可得答案.
3.(2023·峨眉山模拟)如图,菱形中,,,是对角线上的任意一点,则的最小值为(  ).
A. B. C.2 D.
【答案】B
【知识点】菱形的判定与性质
【解析】【解答】如图所示:过点B作BF⊥DC,垂足为F,BF交AC与点E.
∵菱形ABCD中,AB=2,∠D=120°,
∴BC=2,∠FBC=30°,∠DCA=30°.
∴EF=EC.
∴BF=BE+EF=BE+EC
由垂线段最短可知:当BF⊥DC,时,FB有最小值,即
∴最小值=BF=BC=×4=
故答案为:B
【分析】过点B作BF⊥DC,垂足为F,BF交AC与点E,先求的∠DCA=30°,依据含30°直角三角形的性质可得到EF=EC,则BE+CE=BF,然后求得BF的值即可.
4.(2023八下·仓山期中)一个平行四边形的一条边长为7,两条对角线的长分别是10和,则这个平行四边形的面积为(  )
A. B. C.35 D.
【答案】B
【知识点】勾股定理的逆定理;平行四边形的性质;菱形的判定与性质
【解析】【解答】解:设平行四边形ABCD的对角线交于点O,且,,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴平行四边形ABCD是菱形.
∴平行四边形ABCD的面积为,
故答案为:B.
【分析】由平行四边形的对角线互相平分得AO=AC=5,BO=BD=,由勾股定理的逆定理判断出∠AOB=90°,进而根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形得平行四边形ABCD是菱形,最后根据菱形的面积等于两对角线乘积的一半可得答案.
5.(2023·武威)如图,将矩形对折,使边与,与分别重合,展开后得到四边形.若,,则四边形的面积为(  )
A.2 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【知识点】菱形的判定与性质;矩形的性质;三角形全等的判定(SAS)
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=4,AB=CD=2,∠A=∠B=∠C=∠D=90°,
由折叠得AF=FD=CH=BH,AG=BG=CE=DE,FH=AB=2,GE=BC=4,
∴△AGF≌△BGH≌△CEH≌△DEF(SAS)
∴FG=EF=EH=GH,
∴四边形EFGH为菱形,
∴ 四边形的面积为 GE·FH=×4×2=4;
故答案为:B.
【分析】根据矩形的性质及折叠可证△AGF≌△BGH≌△CEH≌△DEF(SAS),可得四边形EFGH为菱形,根据菱形的面积公式计算即可.
6.(2023·舟山模拟)如图,在的两边上分别截取、,使;分别以点A、B为圆心,长为半径作弧,两弧交于点C;连接、、、.若,四边形的面积为.则的长为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】菱形的判定与性质
【解析】【解答】解:由作法可得OA=AC=BC=OB,
∴四边形OACB为菱形,
∴S四边形AOBC=AB·OC=8,
∴×2·OC=8,
∴OC=8.
故答案为:B.
【分析】由作法可得OA=AC=BC=OB,推出四边形OACB为菱形,然后根据菱形的面积等于对角线乘积的一半进行计算.
7.(2023八下·龙江期中)如图,在菱形ABCD中,对角线,点E、F分别是边AB、BC的中点,点P在AC上运动和过程中,的最小值是(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【知识点】勾股定理;菱形的性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:作点E关于AC的对称点E′,连接E′F,则PE+PF的最小值为E′F.
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AO=AC=×8=4,BO=BD=×6=3,
∴AB2=32+42=25,
∴AB=5.
由菱形的轴对称性可知E′为AD的中点,
∴E′F=AB=5,即PE+PF的最小值为5.
故答案为:C.
【分析】作点E关于AC的对称点E′,连接E′F,则PE+PF的最小值为E′F,由菱形的性质可得AC⊥BD,AO=AC=×8=4,BO=BD=×6=3,由勾股定理可得AB的值,根据菱形的轴对称性可知E′为AD的中点,则E′F=AB=5,据此解答.
8.(2023八下·广州期中)如图,菱形ABCD中,∠BAD=60°,AC与BD交于点O,E为CD延长线上的一点,且CD=DE,连接BE分别交AC,AD于点F、G,连接OG,则下列结论正确的是(  )
①;②与EGD全等的三角形共有2个;③S四边形ODEG=S四边形ABOG;④由点A、B、D、E构成的四边形是菱形;
A.①③④ B.①④ C.①②③ D.②③④
【答案】A
【知识点】三角形全等的判定;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;三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:∵ABCD为菱形,
∴AB=BC=AD=CD,AB∥CD,OB=OD,OA=OC,AC⊥BD,
∴∠BAG=∠EDG,
∴△ABO≌△BCO≌△CDO≌△AOD,
∴CD=DE,
∴AB=DE.
∵∠BAG=∠EDG,∠AGB=∠DGE,AB=DE,
∴△ABG≌△DEG,
∴AG=DG,
∴OG为△ACD的中位线,
∴OG=CD=AB,故①正确;
∵AB∥CE,AB=DE,
∴四边形ABDE为平行四边形.
∵∠BCD=∠BAD=60°,
∴△BCD、△ABD为等边三角形,
∴AB=BD=AD,∠ODC=60°,
∴四边形ABDE为菱形,故④正确;
∴AD⊥BE.
∵四边形ABDE为菱形,
∴△BGA≌△BGD≌△EGD(SSS).
∵AG=DO,∠BAG=∠CDO,AB=CD,
∴△BGA≌△COD,
∴△AOB≌△COB≌△COD≌△AOD≌△BGA≌△BGD≌△EGD,故②错误;
∵OB=OD,
∴S△BOG=S△DOG.
∵四边形ABDE为菱形,
∴S△ADG=S△DGE,
∴四边形ODEG与四边形OBAG的面积相等,故③正确.
故答案为:A.
【分析】由菱形的性质可得AB=BC=AD=CD,AB∥CD,OB=OD,OA=OC,AC⊥BD,根据平行线的性质可得∠BAG=∠EDG,则△ABO≌△BCO≌△CDO≌△AOD,利用AAS证明△ABG≌△DEG,得到AG=DG,推出OG为△ACD的中位线,据此判断①;易得△BCD、△ABD为等边三角形,得到AB=BD=AD,∠ODC=60°,进而判断④;由菱形的性质可得△BGA≌△BGD≌△EGD,利用SAS证明△BGA≌△COD,进而判断②;易得S△BOG=S△DOG,S△ADG=S△DGE,据此判断③.
二、填空题
9.(2023·齐齐哈尔)如图,在四边形ABCD中,,于点O.请添加一个条件:   ,使四边形ABCD成为菱形.
【答案】
【知识点】菱形的判定
【解析】【解答】解:添加条件:,
,,
四边形是平行四边形,

是菱形.
故答案为:.
【分析】先证明四边形是平行四边形,再通过对角线互相垂直证明平行四边形是菱形.
10.(2023·吉林模拟)如图,,分别以A,B为圆心,长为半径画弧,两弧相交于M,N两点.连接,则四边形的面积为   .
【答案】24
【知识点】勾股定理;菱形的判定与性质
【解析】【解答】解:连接MN,
∵分别以A,B为圆心,长为半径画弧,两弧相交于M,N两点 ,
∴AM=AN=BN=BM=5cm,
∴四边形AMBN是菱形,
∴AB⊥MN,AO=OB=4cm,MN=2OM,
∴,
∴MN=6cm,
∴四边形AMBN的面积=12AB·MN=12×8×6=24cm2,
故答案为:24.
【分析】根据题意先求出AM=AN=BN=BM=5cm,再利用菱形的判定和性质,勾股定理,菱形的面积公式计算求解即可。
11.(2022·鞍山)如图,菱形的边长为2,,对角线与交于点,为中点,为中点,连接,则的长为   .
【答案】
【知识点】勾股定理;菱形的性质
【解析】【解答】解:如图,取OD的中点H,连接FH,
∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴AB=AD=2,∠ABD=30°,AC⊥BD,BO=DO,
∴AO=AB=1,BO==DO,
∵点H是OD的中点,点F是AD的中点,
∴FH=AO=,FHAO,
∴FH⊥BD,
∵点E是BO的中点,点H是OD的中点,
∴OE=,OH=,
∴EH=,
∴EF=,
故答案为:.
【分析】取OD的中点H,连接FH,先求出FH=AO=,EH=,再利用勾股定理求出EF的长即可。
12.(2022·达州)如图,菱形 的对角线 , 相交于点O, , ,则菱形 的周长为   .
【答案】52
【知识点】勾股定理;菱形的性质
【解析】【解答】解:∵菱形ABCD,
∴AD与DB互相垂直且平分,
又∵AC=24,BD=10,
∴AO=12,BO=5,
∴AB==13,
∴菱形的周长=4×13=52.
故答案为:52.
【分析】根据菱形性质得AD与DB互相垂直且平分,从而求得AO=12,BO=5,再由勾股定理求得BC的长,即可求出菱形的周长.
13.(2021·毕节)如图,在菱形ABCD中, , ,Q为AB的中点,P为对角线BD上的任意一点,则 的最小值为   .
【答案】
【知识点】菱形的性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:连接AC,CQ,
∵四边形ABCD是菱形,
∴A、C关于直线BD对称,
∴CQ的长即为AP+PQ的最小值,
∵∠BCD=120°,
∴∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∵Q是AB的中点,
∴CQ⊥AB,BQ= BC= ×2=1,
∴CQ= .
故答案为: .
【分析】连接AC,CQ,可得CQ的长即为AP+PQ的最小值,证得△ABC是等边三角形,利用等腰三角形的性质可得CQ⊥AB,BQ= BC=1,利用勾股定理求出CQ即可.
14.(2023·中山模拟)如图,在菱形中,,.点E、F同时从A、C两点出发,分别沿,方向向点匀速移动(到点即停止).点的速度为,点的速度为,经过后恰为等边三角形,则此时的值为   .
【答案】
【知识点】等边三角形的判定与性质;菱形的性质;三角形全等的判定(SAS)
【解析】【解答】解:连接BD,
∵四边形ABCD为菱形,∠A=60°,
∴∠ADC=120°,AD=AB,
∴∠ADB=60°,
∴△ABD为等边三角形,
∴BD=AD.
若△DEF为等边三角形,则∠DEF=60°,DE=DF,
∴∠ADE=∠BDF.
∵AD=BD,∠ADE=∠BDF,DE=DF,
∴△ADE≌△BDF(SAS),
∴AE=BF.
∵点E的速度为2cm/s,点F的速度为4cm/s,
∴AE=2tcm,CF=4tcm,
∴BF=BC-CF=10-4t,
∴2t=10-4t,
解得t=.
故答案为:.
【分析】连接BD,由菱形的性质可得∠ADC=120°,AD=AB,则∠ADB=60°,推出△ABD为等边三角形,得到BD=AD,当△DEF为等边三角形时,有∠DEF=60°,DE=DF,由角的和差关系可得∠ADE=∠BDF,利用SAS证明△ADE≌△BDF,得到AE=BF,由题意可得AE=2tcm,BF=BC-CF=10-4t,据此求解.
三、解答题
15.(2023八下·大兴期中)如图,在中,平分,交于点E,交于点F.求证:.
【答案】证明:∵ , ,
∴四边形 为平行四边形,
∵ 平分 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴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
【解析】【分析】利用平行四边形的判定方法求出 四边形 为平行四边形, 再求出 , 最后利用菱形的判定与性质证明即可。
16.(2023·恩施模拟)如图,在 中, , 于点 , 平分 ,分别交 、 于点 、 , 于点 ,连接 ,求证:四边形 是菱形.
【答案】证明:∵∠ACB=90°,AE平分∠BAC,EH⊥AB,
∴CE=EH,
在Rt△ACE和Rt△AHE中,AE=AE,CE=EH,由勾股定理得:AC=AH,
∵AE平分∠CAB,
∴∠CAF=∠HAF,
在△CAF和△HAF中
∴△CAF≌△HAF(SAS),
∴∠ACD=∠AHF,
∵CD⊥AB,∠ACB=90°,
∴∠CDA=∠ACB=90°,
∴∠B+∠CAB=90°,∠CAB+∠ACD=90°,
∴∠ACD=∠B=∠AHF,
∴FH CE,
∵CD⊥AB,EH⊥AB,
∴CF EH,
∴四边形CFHE是平行四边形,
∵CE=EH,
∴四边形CFHE是菱形.
【知识点】角平分线的性质;勾股定理;平行四边形的判定与性质;菱形的判定;三角形全等的判定(SAS)
【解析】【分析】根据角平分线的性质可得CE=EH, 在Rt△ACE和Rt△AHE中,由勾股定理可推出AC=AH,根据角平分线的概念可得∠CAF=∠HAF, 利用SAS证明△CAF≌△HAF, 得到∠ACD=∠AHF,根据等角的余角相等可得∠ACD=∠B=∠AHF,则FH∥CE,根据垂直于同一直线的两直线互相平行可得CF∥EH,然后利用菱形的判定定理进行证明.
17.(2023·呼和浩特模拟)如图,过的对角线AC的中点O作两条互相垂直的直线,分别交AB,BC,CD,DA于E,F,G,H四点,连接EF,FG,GH,HE.试判断四边形EFGH的形状,并说明理由.
【答案】解:四边形EFGH的形状是菱形,理由如下:
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,
在和中, ,
∴(ASA)
∴OE=OG.
同理可证OF=OH.
∵,
∴四边形为菱形.
【知识点】平行四边形的性质;菱形的判定
【解析】【分析】先求出 , 再求出 OE=OG,最后利用菱形的判定方法证明即可。
18.(2022·南京)如图,,平分,交于点,过点作,交于点,垂足为,连接,求证:四边形是菱形.
【答案】证明:如图,
∵AC平分∠BAM,AM∥BN,
∴,.
∴.
∴.
又∵BD⊥AC于点O,
∴.
在△AOD和△COB中,

∴.
∴.
∴四边形ABCD是平行四边形.
又∵BA=BC,
∴平行四边形ABCD是菱形.
【知识点】平行四边形的判定;菱形的判定;三角形全等的判定(ASA)
【解析】【分析】由角平分线的定义及平行线的性质可得∠1=∠3,由等角对等边得BA=BC,由等腰三角形的三线合一得OA=OC,从而用ASA判断出△AOD≌△COB,得OB=OD,由对角线互相平分的四边形是平行四边形得四边形ABCD是平行四边形,进而根据有一组邻边相等的平行四边形是菱形得出平行四边形ABCD是菱形.
19.(2022·郴州)如图,四边形ABCD是菱形,E,F是对角线AC上的两点,且 ,连接BF.FD,DE,EB.
求证:四边形DEBF是菱形.
【答案】证明:连接BD,交AC于点O,
∵四边形ABCD是茥形,
∴ , , ,
又∵ ,
∴ ,即 ,
∴四边形DEBF是平行四边形.
又∵ ,即 ,
∴四边形DEBF是菱形.
【知识点】平行四边形的判定;菱形的判定与性质
【解析】【分析】连接BD,交AC于点O,根据菱形的性质可得OA=OC,OB=OD,BD⊥AC,结合AE=CF以及线段的和差关系可得OE=OF,根据对角线互相平分的四边形是平行四边形,推出四边形DEBF是平行四边形,然后结合BD⊥EF,根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形进行证明.
20.(2023·台州)如图,四边形ABCD中,,,BD为对角线.
(1)证明:四边形ABCD是平行四边形.
(2)已知,请用无刻度的直尺和圆规作菱形BEDF,顶点E,F分别在边BC,AD上(保留作图痕迹,不要求写作法).
【答案】(1)证明:∵AD∥BC,
∴∠A+∠ABC=180°,
∵∠A=∠C,
∴∠ABC+∠C=180°,
∴AB∥CD,
∴四边形ABCD还平行四边形;
(2)解:如图,四边形BEDF就是所求作的菱形,
∵EF是BD的垂直平分线,
∴BF=DF,BE=DE,BO=DO,
∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBD,
在△DFO与△BEO中,
∵∠DOF=∠BOE,BO=DO,∠ADB=∠CBD,
∴△DOF≌△BEO,
∴DF=BE,
∴BE=DE=DF=BF,
∴四边形BEDF是菱形.
【知识点】线段垂直平分线的性质;平行四边形的判定与性质;菱形的判定;三角形全等的判定(ASA);作图-线段垂直平分线
【解析】【分析】(1)由二直线平行,同角互补得∠A+∠ABC=180°,由等量代换可得∠ABC+∠C=180°,然后根据同旁内角互补,两直线平行得AB∥CD,从而根据两组对边分别平行的四边形是平行四边形,得出结论;
(2)利用尺规作图法,作出线段BD的垂直平分线分别交BC、AD于点E、F,连接DE与BF,则四边形BEDF是菱形,理由如下:由垂直平分线的性质得BF=DF,BE=DE,BO=DO,从而用ASA判断出△DOF≌△BEO,得DF=BE,则BE=DE=DF=BF,根据四边相等的四边形是菱形得出结论.
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