18.2.2 菱形同步测试
一、单选题
1.如图,菱形的对角线与相交于点O,E为边的中点,连结.若,则( )
A.2 B. C.3 D.4
2.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
3.如图,平行四边形ABCD的面积为12,,与交于点O.分别过点C,D作,的平行线相交于点F,点G是的中点,点P是四边形边上的动点,则的最小值是( )
A.1 B. C. D.3
4.如图,直线,菱形和等边在,之间,点A,F分别在,上,点B,D,E,G在同一直线上:若,,则( )
A. B. C. D.
5.如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DH⊥AB于点H,连接OH,OH=4,若菱形ABCD的面积为32,则CD的长为( )
A.4 B.4 C.8 D.8
6.如图,在边长为4的菱形ABCD中,E为AD边的中点,连接CE交对角线BD于点F.若∠DEF=∠DFE,则这个菱形的面积为( )
A.16 B.6 C.12 D.30
7.将两个完全相同的菱形按如图方式放置,若,,则( )
A. B. C. D.
8.如图,菱形,点、、、均在坐标轴上,,点,点是的中点,点是上的一动点,则的最小值是( )
A.3 B.5 C. D.
9.如图,已知矩形ABCD的边长分别为a,b,进行如下操作:第一次,顺次连接矩形ABCD各边的中点,得到四边形;第二次,顺次连接四边形各边的中点,得到四边形;…如此反复操作下去,则第n次操作后,得到四边形的面积是( )
A. B. C. D.
10.如图,在矩形ABCD中,AB<BC,连接AC,分别以点A,C为圆心,大于AC的长为半径画弧,两弧交于点M,N,直线MN分别交AD,BC于点E,F.下列结论:
①四边形AECF是菱形;
②∠AFB=2∠ACB;
③AC EF=CF CD;
④若AF平分∠BAC,则CF=2BF.
其中正确结论的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
二、填空题
11.如图,菱形的两条对角线相交于点,若,,则菱形的周长是 .
12.如图,在平行四边形ABCD中,的垂直平分线交于点,交于点O,连接,,过点C作,交的延长线于点F,连接.若,,则四边形的面积为 .
.
13.如图,在菱形中,.若M、N分别是边上的动点,且,作,垂足分别为E、F,则的值为 .
14.如图,菱形的对角线相交于点O,点E在上,连接,点F为的中点,连接,若,,,则线段的长为 .
15.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 .
16.如图,线段,端点的坐标分别为,,,,且,将平移至第一象限内,得到(,均在格点上).若四边形是菱形,则所有满足条件的点的坐标为 .
17.如图,菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,,,AH是的平分线,于点E,点P是直线AB上的一个动点,则的最小值是 .
18.如图,菱形的边长为4,,分别以点和点为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于两点,直线交于点,连接,则的长为 .
三、解答题
19.如图,四边形是平行四边形,连接,交于点,平分交于点,平分交于点,连接,.
(1)求证:;
(2)若四边形是菱形且,,求四边形的面积.
20.如图,在平行四边形ABCD中,点,分别在,的延长线上,且,连接与交于点,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,求四边形的周长.
21.如图,是菱形的对角线.
(1)作边的垂直平分线,分别与,交于点,(尺规作图,不写作法,保留作图痕迹);
(2)在(1)的条件下,连接,若,求的度数.
22.如图,在 ABCD中,作对角线BD的垂直平分线EF,垂足为O,分别交AD,BC于E,F,连接BE,DF.求证:四边形BFDE是菱形.
23.如图,已知点A,D,C,B在同一条直线上,且,,.
(1)求证:;
(2)若时,求证:四边形是菱形.
24.将两个完全相同的含有角的直角三角板在同一平面内按如图所示位置摆放.点A,E,B,D依次在同一直线上,连结、.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)已知,当四边形是菱形时.的长为__________.
答案:
一、单选题
1.B
【分析】先由菱形的性质得,,,再由勾股定理求出,然后由直角 三角形斜边的中线等于斜边的一半求解.
解:∵菱形,
∴,,,
∴由勾股定理,得,
∵E为边的中点,
∴
故选:B.
2.B
【分析】由题意可得四边形是菱形,,,由菱形的面积等于对角线乘积的一半即可得到答案.
解:∵将矩形对折,使边与,与分别重合,展开后得到四边形,
∴,与互相平分,
∴四边形是菱形,
∵,,
∴菱形的面积为.
故选:B
3.A
【分析】先证明,四边形是菱形,如图,连接,,而点G是的中点,可得为菱形对角线的交点,,当时,最小,再利用等面积法求解最小值即可.
解:∵平行四边形ABCD,,
∴平行四边形ABCD是矩形,
∴,
∵,,
∴四边形是菱形,
如图,连接,,而点G是的中点,
∴为菱形对角线的交点,,
∴当时,最小,
∵平行四边形ABCD即矩形的面积为12,,
∴,,
∴,
∴,
由菱形的性质可得:,
∴,
∴,即的最小值为1.
故选A
4.C
5.C
【分析】在Rt△BDH中先求得BD的长,根据菱形面积公式求得AC长,再根据勾股定理求得CD长.
解:∵DH⊥AB,
∴∠BHD=90°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴OB=OD,OC=OA=,AC⊥BD,
∴OH=OB=OD=(直角三角形斜边上中线等于斜边的一半),
∴OD=4,BD=8,
由得,
=32,
∴AC=8,
∴OC==4,
∴CD==8,
故答案为:C.
6.B
【分析】连接AC交BD于O,如图,根据菱形的性质得到,CB=CD=AD=4,AC⊥AB,BO=OD,OC=AO,再利用∠DEF=∠DFE得到DF=DE=2,证明∠BCF=∠BFC得到BF=BC=4,则BD=6,所以OB=OD=3,接着利用勾股定理计算出OC,从而得到AC=,然后根据菱形的面积公式计算它的面积.
解:连接AC交BD于O,如图,
∵四边形ABCD为菱形,
∴,CB=CD=AD=4,AC⊥BD,BO=OD,OC=AO,
∵E为AD边的中点,
∴DE=2,
∵∠DEF=∠DFE,
∴DF=DE=2,
∵,
∴∠DEF=∠BCF,
∵∠DFE=∠BFC,
∴∠BCF=∠BFC,
∴BF=BC=4,
∴BD=BF+DF=4+2=6,
∴OB=OD=3,
在Rt△BOC中,,
∴AC=2OC=,
∴菱形ABCD的面积=AC BD=.
故选:B.
7.D
【分析】由题意可得,由菱形的性质可得,由平行线的性质可得,进行计算即可得到答案.
解:根据题意可得:,
四边形为菱形,
,
,
,
,
故选:D.
8.A
【分析】直线AC上的动点P到E、D两定点距离之和最小属“将军饮马”模型,由D关于直线AC的对称点B,连接BE,则线段BE的长即是PD+PE的最小值.
解:如图:连接BE,
,
∵菱形ABCD,
∴B、D关于直线AC对称,
∵直线AC上的动点P到E、D两定点距离之和最小
∴根据“将军饮马”模型可知BE长度即是PD+PE的最小值.,
∵菱形ABCD,,点,
∴,,
∴
∴△CDB是等边三角形
∴
∵点是的中点,
∴,且BE⊥CD,
∴
故选:A.
9.A
【分析】利用中位线、菱形、矩形的性质可知,每一次操作后得到的四边形面积为原四边形面积的一半,由此可解.
解:如图,连接AC,BD,,.
∵ 四边形ABCD是矩形,
∴,,.
∵ ,,,分别是矩形四个边的中点,
∴,
∴,
∴四边形是菱形,
∵ ,,
∴四边形的面积为:.
同理,由中位线的性质可知,
,,
,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴四边形的面积为:.
∴每一次操作后得到的四边形面积为原四边形面积的一半,
∴四边形的面积是.
故选:A.
10.B
【分析】根据作图可得,且平分,设与的交点为,证明四边形为菱形,即可判断①,进而根据等边对等角即可判断②,根据菱形的性质求面积即可求解.判断③,根据角平分线的性质可得,根据含30度角的直角三角形的性质,即可求解.
解:如图,设与的交点为,
根据作图可得,且平分,
,
四边形是矩形,
,
,
又, ,
,
,
,
四边形是平行四边形,
垂直平分,
,
四边形是菱形,故①正确;
②,
,
∠AFB=2∠ACB;故②正确;
③由菱形的面积可得AC EF=CF CD;故③不正确,
④四边形是矩形,
,
若AF平分∠BAC,,
则,
,
,
,
,
,
,
CF=2BF.故④正确;
故选B
二、填空题
11.
【分析】根据菱形性质得到,,在中利用勾股定理得到,从而可以得到答案.
解:在菱形的两条对角线相交于点,若,,
,,
在中利用勾股定理得到,
菱形的周长是,
故答案为:.
12.24
【分析】根据平行线的性质可得,根据垂直平分线的性质可得,,根据全等三角形的判定和性质可得,,根据平行四边形的判定和菱形的判定可推得四边形为菱形,根据勾股定理求得,根据菱形的性质即可求得四边形的面积.
解:∵,
∴,
∵的垂直平分线交于点,
∴,,
∴,
∴,,
∴四边形为平行四边形,
又∵,,,
∴平行四边形为菱形,
∵,
∴,
∴,
在中,,
故菱形的面积为,
故答案为:24.
13.
【分析】连接AC交BD于点O,过点M作MG//BD交AC于点G,则可得四边形MEOG是矩形,以及,从而得NF=AG,ME=OG,即NR+ME=AO,运用勾股定理求出AO的长即可.
解:连接AC交BD于点O,如图,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,BO=,AD//BC,
∴
在Rt中,AB=4,BO=,
∵,
∴
过点M作MG//BD交AC于点G,
∴,
∴
又
∴,
∴四边形MEOG是矩形,
∴ME=OG,
又
∴
∴
在和中,
,
∴≌
∴,
∴,
故答案为.
14.
【分析】先根据菱形的性质找到Rt△AOE和Rt△AOB,然后利用勾股定理计算出菱形的边长BC的长,再根据中位线性质,求出OF的长.
解:已知菱形ABCD,对角线互相垂直平分,
∴AC⊥BD,在Rt△AOE中,
∵OE=3,OA=4,
∴根据勾股定理得,
∵AE=BE,
∴,
在Rt△AOB中,
即菱形的边长为,
∵点F为的中点,点O为DB中点,
∴ .
故答案为
15.
【分析】由菱形的性质可得AB=AD=2,∠ABD=30°,AC⊥BD,BO=DO,由三角形中位线定理得FH=AO=,FHAO,然后求出OE、OH,由勾股定理可求解.
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:.
16.或
【分析】分别以点A,B为圆心,为半径作弧,交第一象限于格点,,,,,,根据菱形的性质即可得到结果.
解:分别以点A,B为圆心,为半径作弧,交第一象限于格点,,,,,,顺次连接A,B,,及A,B,,,得到菱形及菱形,观察图形可知点D对应点的坐标为或或,点C对应点的坐标为或或,
∵点,都在第一象限内,
∴符合条件的点的坐标为或.
17.
【分析】作点O关于AB的对称点F,连接OF交AB于G,连接PE交直线AB于P,连接PO,则PO=PF,此时,PO+PE最小,最小值=EF,利用菱形的性质与直角三角形的性质,勾股定理,求出OF,OE长,再证明△EOF是直角三角形,然后由勾股定理求出EF长即可.
解:如图,作点O关于AB的对称点F,连接OF交AB于G,连接PE交直线AB于P,连接PO,则PO=PF,此时,PO+PE最小,最小值=EF的长,
∵菱形ABCD,
∴AC⊥BD,OA=OC,OB=OD,AD=AB=3,
∵∠BAD=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴BD=AB=3,∠BAO=30°,
∴OB==,
∴OA=,
∴点O关于AB的对称点F,
∴OF⊥AB,OG=FG,
∴OF=2OG=OA=,∠AOG=60°,
∵CE⊥AH于E,OA=OC,
∴OE=OC=OA=,
∴∠AEC=∠CAE,
∵AH平分∠BAC,
∴∠CAE=15°,
∴∠AEO=∠CAE=15°,
∴∠COE=∠AEO+∠CAE=30°,
∴∠COE+∠AOG=30°+60°=90°,
∴∠FOE=90°,
∴由勾股定理,得EF=,
∴PO+PE最小值=.
故答案为:.
18.
【分析】连接BE,由垂直平分线的性质和等腰直角三角形的性质,得BE=AE=, 再得∠EBC=90°,利用勾股定理即可求出CE的长度.
解:连接BE,如图:
由题意可知,MN垂直平分AB,
∴AE=BE,
∴,则∠AEB=90°,
在等腰直角三角形ABE中,AB=4,
∴BE=AE=,
∵四边形ABCD为菱形,
∴AD∥BC,
∴∠EBC=∠AEB=90°,
在Rt△BCE中,由勾股定理,则
;
故答案为:.
三、解答题
19.
解:(1)证明:四边形是平行四边形,
,,
,
平分,平分,
,,
,
,
,,
,
,
四边形是平行四边形,
,
.
(2)解:由(1)知 ODE≌ OBF(ASA),
,
四边形是菱形,
,,,
四边形的菱形,
,,
,
,
,
,
是等边三角形,
,,
,
,
,
,
四边形的面积.
20.
解:(1)证明:∵四边形是平行四边形
∴,(平行四边形的对边平行且相等)
∴(两直线平行,内错角相等)
∵
∴ 即
在和中
∴;
(2)解:∵,
∴四边形是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形)
又∵
∴是菱形(对角线互相垂直的平行四边形是菱形)
∴(菱形的四条边都相等)
∴菱形的周长.
21.
(1)解:
(2)解:连接,
菱形,
,,
,
垂直平分,
,
,
.
22.
解:∵在 ABCD中,O为对角线BD的中点,
∴BO=DO,∠EDB=∠FBO,
在△EOD和△FOB中,
,
∴△DOE≌△BOF(ASA),
∴OE=OF,
又∵OB=OD,
∴四边形EBFD是平行四边形,
∵EF⊥BD,
∴四边形BFDE为菱形.
23.
解:(1)证明:∵,
∴,
即
在和中,
,
∴
∴,
∴
(2)方法一:在 ADE和中,
,
∴
∴,又,
∴四边形是平行四边形
∵,
∴是菱形;
方法二:∵,
∴
∴,
又,
∴四边形是平行四边形
∵,
∴是菱形.
24.
解:(1)证明:由题意可知,
,,
∵AC∥DF,
四边形地平行四边形;
(2)如图,在中,,,,
,,
四边形是菱形,
平分,
,
,
,
,
,
,
故答案为:.