2023-2024学年北师大版九年级数学上册《1.1菱形的性质与判定》
同步自主提升训练(附答案)
一、单选题
1.如图,中,点E、F在对角线上,且,要使四边形为菱形,现有甲、乙、丙三种方案:
甲:只需要满足;
乙:只需要满足;
丙:只需要满足.
则正确的方案是( )
A.甲、乙、丙 B.甲、丙 C.甲、乙 D.乙、丙
2.如图:在菱形中,,过点A作于点E,交于点F,点G为的中点.若,则的长为( )
A. B.1 C. D.
3.如图,中,,点分别是的中点, , ,,四边形面积是( )
A.4 B. C. D.
4.如图,在菱形中,于点,菱形的面积为48,,则的长为( )
A.16 B.8 C.4 D.2
5.如图,是菱形边上的高,将绕着点顺时针旋转120°到的位置,若五边形面积为,则的长度为( )
A.5 B. C.10 D.
6.如图,菱形中,与交于点O,,E为延长线上一点,使得,连接,分别交、于点F、G,连接,,则下列结论:①;②;③四边形与四边形的面积相等;④由点A、B、D、E构成的四边形是菱形.其中正确的结论个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
7.如图,菱形的边长为,,点是对角线上的一个动点,点、分别为边、的动点,则的最小值是( )
A. B. C. D.
二、填空题
8.如图,在菱形中,点E,F分别是边的中点,若,则长为________.
9.已知,菱形中,,对角线、相交于点O,点E在菱形的边上,且与顶点不重合,若,则的度数为__________.
10.如图,在菱形中,按如下步骤作图:①分别以点C和点D为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点M,N; ②作直线,与交于点E,连接,若,直线恰好经过点A,则的长为 _____.
11.如图,在菱形中,,点E以的速度沿边由A向B匀速运动,同时点F以的速度沿边由C向B运动,F到达点B时两点同时停止运动.设运动时间为t秒,当为等边三角形时,t的值为_____.
12.如图,菱形的对角线相交于点O,,点P为边上一点,的最小值是______.
13.平面直角坐标系中,点A、B、C、D的坐标分别是、、、,且,若以点A、B、C、D为顶点的四边形是菱形,则点D的坐标为___________.
14.如图,在菱形中,,点在边上,将沿直线翻折,得到,点的对应点是点.若,,则的长是_______.
三、解答题
15.图、图分别是的正方形网格,网格中每个小正方形的边长都是,线段的端点都在小正方形的顶点上,请在图、图中各画一个图形,分别满足下列要求:
(1)在图中画出一个以线段为一边的平行四边形,所画的平行四边形的各顶点必须在小正方形的顶点上,且其周长为.
(2)在图画出一个以线段为一边的菱形,所画的菱形的各顶点必须在小正方形的顶点上,并且其面积为.
16.如图,在平行四边形中,点分别在边上,,且平分.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,求的长.
17.在如图的菱形中,点是边上一点,连接,点是上的两点,连接,,使得,.
(1)求证:;
(2)求证:.
18.如图,已知中,是的中点,过点作交于点,过点作交于点,连接、.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,,求的长.
19.如图,在中,,平分交于点,于点,交于点,过点作交于,连接.
(1)求证:;
(2)判断四边形的形状,并证明;
(3)若,求线段的长度.
20.综合与实践课上,诸葛小组三位同学对含角的菱形进行了探究.
【背景】在菱形中,,作,、分别交边、于点P、Q.
(1)【感知】如图1,若点P是边的中点,小南经过探索发现了线段与之间的数量关系,请你写出这个关系式______.
(2)【探究】如图2,小阳说“点P为上任意一点时,(1)中的结论仍然成立”,你同意吗?请说明理由.
(3)【应用】小宛取出如图3所示的菱形纸片,测得,,在边上取一点P,连接,在菱形内部作,交于点Q,当时,请直接写出线段的长.
参考答案
1.解:在中,,,,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
甲∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是菱形,
∴,
∴平行四边形是菱形,甲符合要求;
乙:平行四边形中存在,
根据乙而无法确定平行四边形是菱形,乙不符合要求;
丙∵平行四边形中,,
∴平行四边形是菱形,丙符合要求;
故选:B.
2.解:∵四边形为菱形,
∴,
∴.
∵,
∴.
∵点G为的中点,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
∴.
故选:D.
3.解:连接交于点G,
∵分别是的中点
∴为的中位线
∵, ,
∴四边形是平行四边形,
又∵为中线
∴是菱形 ,
∴
∴
故选B
4.解:∵四边形是菱形,
∴,
∵,
∴菱形的面积,
即,
解得,
∴,
故选:B.
5.解:连接,
由旋转可得,,
∴菱形的面积五边形面积,
∵菱形,是菱形边上的高,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵菱形,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴
∴,
故选:B.
6.解:∵四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,故①正确;
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,到之间的距离等于到之间的距离(设距离为h),
∵四边形的面积,四边形的面积,,
∴四边形与四边形的面积相等,故②正确,③正确;
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形,故④正确;
即正确的个数是4,
故选:A.
7.解:作点关于直线的对称点,连接,
∴,
∵点为边上的动点,即点也为边上的动点,
∴当点、、在一条直线上时,有最小值,
∵点、、均为动点,
∴由图象可知当为两平行线和间的垂线段时,即菱形的边上的高时,为最小值,
如图,过点作,垂足为,
∵在菱形中,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵在中,,,
∴,
∴,
∴的最小值是,
故选:D.
8.解:∵点E,F分别是边的中点,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
故答案为:4.
9.解:①当点E在上时,
,菱形邻角和为,
,
菱形对角线即角平分线,
,
,
,
菱形对角线互相垂直,
,
;
②当点E在上时,;
综上可得的度数为或.
故答案为:或.
10.解:根据作图可知直线是线段的垂直平分线,
∴,,
∵菱形中,,
,,
在中,,
故答案为:.
11.解:连接.如图:
∵四边形是菱形,,
∴都是等边三角形,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:3.
12.解:∵垂线段最短,
∴当时,的值最小,
∵菱形的对角线相交于点O,,
∴,,
∴,
∵,
∴,即:,
∴;
故答案为:.
13.解:∵、、、,且,
∴,,,,
当点D在点A上方时,如图,过A作轴于E,则,,
∵点A、B、C、D为顶点的四边形是菱形,
∴,
∴在中,,
∴点D坐标为;
当点D在点A下方时,如图,过A作轴于E,则,
∵点A、B、C、D为顶点的四边形是菱形,
∴,
∴在中,,
∴点D坐标为,
综上,满足条件的点D坐标为或.
故答案为:或.
14.解:菱形,
,,
,
,
,
,
将沿直线翻折,得到,
,,
,
,
,
,
在中,由勾股定理得:
,
故答案为:.
15.(1)解:∵由网格图及勾股定理可得:,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,且周长为,
或
∴如图,平行四边形即为所求.
(2)解:由(1)知,
∵,
∴四边形是菱形,且面积为,
∴如图,菱形即为所求.
16.(1)证明:四边形是平行四边形,
,
,
,
在与中,
,
;
,
同理可得:,
,
四边形是平行四边形,
,
,
平分,
,
,
,
平行四边形是菱形;
(2)解:连接交于点,如图所示:
,
由(1)可知,四边形是菱形,
,
,
在中,由勾股定理得:
,
.
17.解:(1)∵四边形为菱形,
∴,,
∴.
在和中,
∵,
∴.
∵,且,
∴,
又∵,
∴,
∴;
(2)∵,
∴,.
∵,
∴.
18.(1)证明:在中,点是的中点,
,
,
,,
在和中,
,
,
,
四边形是平行四边形,
又,点是的中点,
即垂直平分,
,
平行四边形是菱形.
(2)如图,过点作于点,
由知四边形是菱形,又,,
,,,
,
,
,
,
,,
,
,
,
.
19.(1)证明:平分,
,
,
,
,
又,
,
;
(2)解:四边形是菱形,理由如下:
,
,
由(1)知,
,
,
又,
,
,
由(1)知,
,
又,
,
四边形是平行四边形,
又,
四边形是菱形;
(3)解:中,,
,
由(2)知,
,
,
四边形是菱形,
,
,
,
设,则,
在中,,即,
解得:,
,
,
,
.
20.(1)解:连接,
∵在菱形中,,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:同意;理由如下:
连接,
同法(1)可得:,
∴;
(3)解:过点作于点,
同(1)可知:为等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴或;
由(2)知:,
∴,
∴或2.