《菱形》精选压轴题—浙江省八(下)数学期末复习
一、单选题
1.(2024八下·慈溪期末)如图,线段,是线段上一动点,分别以和为边在同侧作菱形和菱形,且,,在同一条直线上,,连接,取的中点,连接,,以下说法正确的是( )
A.的长不会随着P点的运动而变化,始终为
B.的长随着P点的运动而变化,其最小值为
C.的长不会随着P点的运动而变化,始终为
D.的长随着P点的运动而变化,其最小值为
【答案】D
【知识点】菱形的性质
【解析】【解答】解:如图,连接,,
菱形和菱形,,
,,,,,
,,
,,
,是等边三角形,
点是的中点,
,
设,则,
是等边三角形,
,
,,
作交的延长线于点,
∴,,
∴,
∴,
∵,
,
,
,
当时,有最小值为,
的最小值为,
故答案为:D.
【分析】先证,由直角三角形的性质可得,由勾股定理和平方的性质可求的最小值,即可求解.
2.(2024八下·丽水期末)如图,在菱形中,点是对角线上一动点,于点,于点,记菱形高线的长为,则下列结论:当为中点时,则;;;若,,连结,则有最小值为;若,,连结,则的最大值为其中错误的结论有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】B
【知识点】菱形的性质;轴对称的性质
【解析】【解答】解:菱形,
∴,
连接,
当P为中点时,则:,
∵于点E,于点F,
∴,
∵,
∴,故①正确;
∵,
,,
∴,
∴;故②正确;
∵于点E,于点F,
∴,
∴,
∵,
∴;故③正确;
连接,过点作,则垂直平分,
∴,
∴,
∴当三点共线时,的值最小,
∵,
∴当点与点重合时,的值最小为的长,
∵,且,
∴,,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∴的最小值为,故④错误;
连接,过点作,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
设,则:,
∴,
∵,
∴,
∴;
∴的最大值为;故⑤错误;
故答案为:B.
【分析】连接CP,等积法判断①和②,四边形的内角和为360°,结合菱形的对角相等,判断③,连接AC,过点A作AG⊥BC,根据菱形的性质和成轴对称的特征求解,判断④,连接EH,过点E作EH⊥PF,利用含30度角的直角三角形的性质,结合配方法判断⑤即可.
二、填空题
3.(2024八下·海曙期末)如图,在等腰 中,,点从点出发沿 方向以的速度向点A匀速运动,同时点从点 A 出发沿方向以 的速度向点匀速运动,当其中一个点达到终点时,另一点也随之停止运动,设点运动的时间为秒.过点 作于点,若平面内存在一点,使得以为顶点的四边形为菱形,则的值为 .
【答案】或或 5
【知识点】勾股定理;菱形的性质;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:在等腰中,,
,
设点运动的时间为秒,则,,
,,
,
,
,
作于点H,
,
,
,
,
在中,,
,
在中,,
,
为顶点的四边形为菱形,
分三种情况:①当时,则,
,
解得:,
,
,
②当时,则,
,
解得:(不合题意舍去),
③当时,则,
,
解得:(不合题意舍去),
综上所述,的值为或或5.
【分析】作EH⊥AB于点H,根据等腰直角三角形的性质算出BC、AB的长,设点D、E运动的时间为t秒,根据路程、速度、时间三者的关系表示出BD、AE;由等腰直角三角形的性质得BF=DF=tcm,AH=EH=,在Rt△EDH与Rt△CEF中分别利用勾股定理表示出DE2及EF2,然后根据菱形的性质分类讨论:①当EF=DF时,②当DE=DF时,③当DE=EF时,分别列出方程,求解并检验可得答案.
4.(2024八下·玉环期末)在菱形中,,边长为8,点E,F分别是,的中点;连结,,Q,P分别是,的中点,则 .
【答案】
【知识点】菱形的性质;三角形的中位线定理
【解析】【解答】连接交于点,连接,设与交于点,
∵四边形是菱形,
,,,
∵点分别是的中点,
∴
∵点P是的中点,
∴是的中位线,
∴,,
∴,
同理,,
∴,
∴,,,
∴,
∴,,
∴,
故答案为:.
【分析】连接交于点,连接,设与交于点,利用菱形的性质可证得,,然后得到是的中位线,可求出OP、OQ的长,同时可证得,然后利用角的直角三角形的性质求出PQ的长.
5.(2024八下·宁波期末)如图,已知菱形的面积为,点P,Q分别是在边,上(不与C点重合) ,且,连结,,则的最小值为 .
【答案】
【知识点】三角形三边关系;菱形的性质;三角形全等的判定-SAS;坐标系中的两点距离公式
【解析】【解答】解:如图,过点作于点,延长到点,使,连接,以点为原点,为x轴,垂直于方向为y轴,建立平面直角坐标系,
点和关于轴对称,
,
四边形是菱形,
,,
菱形的面积为,边长为,
,解得,
∴,
,
,
,
,
,
,
,,三点共线时,取最小值,
的最小值
的最小值
.
故答案为:.
【分析】先根据菱形的性质和勾股定理可得,可得到各点坐标为,再证明.可得,由,然后可得,,三点共线时,取最小值,所以的最小值的最小值,最后利用两点间的距离公式求解.
6.(2024八下·合肥月考)如图1,在菱形中,对角线,相交于点E,动点P由点A出发,沿A→B→C运动,设点P的运动路程为x,的面积为y,y与x的函数关系图象如图2,则的长为 .
【答案】或4
【知识点】勾股定理;菱形的性质;动点问题的函数图象
【解析】【解答】解:因为菱形的各边相等且对角线互相垂直平分,
∴.
由图2知,点P由点A运动到点C时,,即,
∵,
∴.
由图2知,点P由点A运动到点B时,的面积最大,此时,
即:.
∴.即:.
在中,,
组成方程组,
解得:或.
当时,;当时,.
故的长为:或4,
故答案为:或4.
【分析】根据题意得到,,求出,在中,根据面积与勾股定理求出解答即可.
三、综合题
7.(2024八下·新昌期末)如图,在中,,,.记的长为,是边上的一个动点,连接,是点关于的对称点,连接,.
(1)如图1,当点落在上且时,求的值.
(2)如图2,若点恰好落在边上,判断四边形的形状,并说明理由.
(3)若点恰好落在的边上,且.求的值.
【答案】(1)解:如图1,在中,,
.
在中,,,,
.
.
是点关于的对称点,
.
(2)解:如图2,在中,,
则.
是点关于的对称点,
,,.
是等边三角形.
.
.
四边形是菱形.
(3)解:当恰好落在的边上时,可分三种情况:①当点在上时,如图,
,,
.
是点关于的对称点,
,.
在中,,
.
;
②当点在上时,如图4,
过点作于点,
由(1)知,,
,
在中,,,
根据勾股定理得,,
即:,
解得;
③当点在上时,即(2)中如图2的情况,连接,过作于点,如图5.
由(2)得,四边形是菱形,,
在中,,,则,
,
∴,.
在中,,由勾股定理得:
整理得:,
,
此方程无解.
综上:的值为8或.
【知识点】等边三角形的判定与性质;含30°角的直角三角形;勾股定理;菱形的判定与性质;轴对称的性质
【解析】【分析】(1)利用平行四边形可得,即可得到∠FCD=30°,然后利用30°角所对的直角边等于斜边得一半和勾股定理得到,再根据折叠解题即可;
(2)利用平行四边形的性质得到是等边三角形,即可得到,进而得到结论即可;
(3)分为点在上;点在上;点在上三种情况,画出图形,利用勾股定理解答即可.
(1)解:如图1,在中,,
.
在中,,,,
.
.
是点关于的对称点,
.
(2)解:如图2,在中,,
则.
是点关于的对称点,
,,.
是等边三角形.
.
.
四边形是菱形.
(3)解:当恰好落在的边上时,可分三种情况:
①当点在上时,如图,
,,
.
是点关于的对称点,
,.
在中,,
.
;
②当点在上时,如图4,
过点作于点,
由(1)知,,
,
在中,,,
根据勾股定理得,,
即:,
解得;
③当点在上时,即(2)中如图2的情况,连接,过作于点,如图5.
由(2)得,四边形是菱形,,
在中,,,则,
,
∴,.
在中,,由勾股定理得:
整理得:,
,
此方程无解.
综上:的值为8或.
8.(2024八下·苍南期末)如图1,,过点D作交于点E,连接.
(1)求证:四边形是菱形.
(2)若,,E为的中点.
①求的长.
②如图2,在边上取一点F,连结并延长交的延长线于点G,记的面积为,的面积为,当时,求的长.
【答案】(1)证明: ,
,,
,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,
∵,
四边形是菱形.
(2)解:① 连接交于点,
四边形是菱形,
,,,
设,
则,
E为的中点,
,
在,,
在,,
,
解得,
.
② 过点作于点,如图所示,
前面已证得四边形是菱形,
,,,
∵E为的中点,
∴,
∴,
,
,
∴,解得: .
,,,
,
,
,
,
,
解得:.
所以.
【知识点】平行线的性质;三角形全等及其性质;等腰三角形的判定与性质;勾股定理;菱形的判定
【解析】【分析】(1)先根据全等三角形的性质,得出,,再利用平行线的性质得到,从而可得到,再根据等角对等边,得到,从而可得,可证得四边形是平行四边形,再结合一组邻边相等即可证得四边形是菱形;
(2)① 先根据菱形性质,得到,,,再设,可用a表示出CE与AE,再利用勾股定理求解;
②先利用勾股定理求得BD,再利用等面积法得,到关于DM的方程求解求得DM,然后利用,,,得到,代入后转化关于BG的方程求解.
(1)证明: ,
,,
,
,
,
,
,且,
四边形是平行四边形,
又,
四边形是菱形.
(2)解:① 连接交于点,
四边形是菱形,
,,,
设,则,
E为的中点,
,
在,,
在,,
,
解得,
.
② 过点作于点,如图所示,
前面已证得四边形是菱形,,,又E为的中点,
,,,
,
,即,
.
,,,
,
,
,,
,
解得.
故.
9.(2024八下·诸暨期末)已知内角,分别以为边向外侧作等边和等边,连接交于点.
(1)如图1,判断是否随的变化而变化?如果不变化,请求出的度数;如果变化,请用的代数式表示的度数;
(2)连接,再依次连接四条线段的中点,得到四边形.
①如图2,若,,,求四边形的面积;
②若的面积是,,的面积都是,求的面积.
【答案】(1)解:∠MON=120°,不变化,
∵和都为等边三角形,
∴,,,
∴∠MAB+∠ABC=∠CAN+∠ABC,
∴∠MAC=∠NAB,
在△AMC和△ABN中,
∴,
∴,
∵∠MON=∠OBM+∠BMO=(∠ABM+∠ABN)+(∠AMB-∠AMC)
即∠MON=∠ABM+∠BMA=60°+60°=120°.
(2)解:①连,如图所示,
由(1)可知,,
∴CM=BN,
∵D,G分别为的中点,E,F分别为BC、NC的中点,
∴,,DG∥BN∥EF,
∴DG=EF,
同理:DE=GF,
∵BN=CM,
∴,
∴四边形为菱形,
∵∠MON=120°,
∴∠MOB=180°-∠MON=60°,
∴∠GDE=60°,
∴为等边三角形,
∴△GDE的边DE上的高h=,
∴四边形的面积等于的面积的2倍,
∵是等边三角形,D为边的中点,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴三点共线,
在中,
,
∵,
∴,
∴四边形DEFG的面积=;
②过点M作交的延长线于点R,如图所示,
∵△ABM是等边三角形,
∴△ABM的高h=,
∴,
同理可得:,
∴,,
∵,
∴,
∴MR=,
∴,
∴,
∴,
∴.
【知识点】三角形的面积;等边三角形的判定与性质;勾股定理;菱形的判定与性质;平行四边形的面积
【解析】【分析】(1)先利用证出,进而得出,即可求得∠MON=120°;
(2)由(1)可知,可得CM=BN,利用三角形中位线性质可证得四边形为菱形,为等边三角形,得出四边形的面积等于的面积的2倍,然后利用勾股定理得出的值,进而即可得出四边形的面积;②先利用面积公式得出的长,再证出为直角三角形,即可得出结论.
(1),不发生变化,理由如下:
如图,设与交于点P,
∵和都为等边三角形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴;
(2)①如图,连,设与交于点Q,连,
∵D,G分别为的中点,
∴,,
同理:,,,,
∴,,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴,
∴四边形为菱形,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴为等边三角形,
∴四边形的面积等于的面积的2倍,
如图,在中,过点G作交于点K,
∴,
∴,
∴,
∵都为等边三角形,D为边的中点,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,即,三点共线,
∴在中,,
∵,
∴,
∴;
②如图,过点M作交的延长线于点R,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
10.(2024八下·东阳期末)如图1,已知菱形,点E是对角线上任意一点(不与端点B、D重合),连结,,,.
(1)求证:.
(2)若,则的值.
(3)如图2,延长交于点F,若是等腰三角形,求的长.
【答案】(1)证明:四边形是菱形,
∴AB=CB,∠ABE=∠CBE,
∵BE=BE,
∴△ABE≌△CBE,
;
(2)解:连接AC交BD于点O,过点B作BF ∥AC交AE的延长线于点F,
由(1)知△ABE≌△CBE,
∴∠AEB=∠CEB,
∴∠AEO=∠CEO,
∴∠AEC=2∠AEO,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
∴∠AOE=90°,
∴∠AEO+∠EAO=90°,
∵,
∴2∠AEO+2∠BAE=180°,
∴∠AEO+∠BAE=90°,
∴∠BAE=∠EAO,
∵BF∥AC,
∴∠EFB=∠EAO,
∴∠BAE=∠EAO,
∴AB=BF,
∵BF∥AC,
∴△BEF∽△OEA,
∴,
∴,
在Rt△ABO中:∠AOB=90°,AB=5,BO=,
∴AO=4,
∴=,
∴,
∴,
又点O是AC和BD 的中点,
∴S△ABO=S菱形ABCD, ∴.
(3)①
在菱形,
,
,
,
,
连结交于点,
在中,
∵BF∥AD,
∴△BEF∽△DEA,
∴,
∴,
∴
②
在菱形,
,
,
过点E作的垂线交于点,过点E作的垂线交于点G,E,H,三点共线
由(2)所得,
,
延长过点A作的垂线交于点I,则四边形是矩形,
在中,,
,
,
,
,
,
设
③,不成立(舍去)
综上所述或
【知识点】等腰三角形的判定与性质;菱形的性质;相似三角形的判定与性质;四边形的综合
【解析】【分析】(1)根据菱形的性质得出AB=CB,∠ABE=∠CBE,从而利用SAS证得△ABE≌△CBE,从而得出;
(2)连接AC交BD于点O,过点B作BF ∥AC交AE的延长线于点F,首先证明∠BAE=∠EAO,然后再根据BF ∥AC,得出∠EFB=∠EAO,即可得出∠BAE=∠EAO,等角对等边得出AB=BF,再根据△BEF∽△OEA,得出,从而得出,再根据菱形的性质可得S△ABO=S菱形ABCD,即可得出。
(3)因为△CDE是等腰三角形,可分三种情况讨论:①,根据菱形的性质,可得DC=DE=AD=5,即可得出BE=BF=1,根据勾股定理可得AE=,然后根据△BEF∽△DEA,可得出,即可得出EF的长度;②,
在菱形中,,过点E作的垂线交于点,过点E作的垂线交于点G,E,H,三点共线,由(2)所得,;延长过点A作的垂线交于点I,则四边形是矩形,;在中,,;,;设,,③,,不成立(舍去);综上所述或。
11.(2025八下·广州期中)如图,在矩形中,点在边上,与关于直线对称,点的对称点在边上,过点作,交于点.
(1)求证:;
(2)如图,连接,求证:四边形是菱形;
(3)如图3,在(2)的条件下,作平分,交于点,请写出线段之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)证明:由题意得,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴.
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形.
(3)线段之间的数量关系为.
证明:连接,如图所示:
∵平分,,
∴,,,
∵,
∴,
即,
∴,
∴,,
∵,,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
即,
∴线段之间的数量关系为.
【知识点】三角形全等及其性质;角平分线的性质;勾股定理;菱形的判定
【解析】【分析】(1)利用全等三角形的性质求出,,再利用AAS证明,最后证明求解即可;
(2)根据平行四边形的性质求出,再根据全等三角形的性质求出,,最后根据菱形的性质证明求解即可;
(3)利用SAS证明,再利用勾股定理求出,最后证明求解即可。
(1)证明:由题意得,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴.
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是菱形.
(3)线段之间的数量关系为.
证明:连接,如图所示:
∵平分,,
∴,,,
∵,
∴,
即,
∴,
∴,,
∵,,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
即,
∴线段之间的数量关系为.
1 / 1《菱形》精选压轴题—浙江省八(下)数学期末复习
一、单选题
1.(2024八下·慈溪期末)如图,线段,是线段上一动点,分别以和为边在同侧作菱形和菱形,且,,在同一条直线上,,连接,取的中点,连接,,以下说法正确的是( )
A.的长不会随着P点的运动而变化,始终为
B.的长随着P点的运动而变化,其最小值为
C.的长不会随着P点的运动而变化,始终为
D.的长随着P点的运动而变化,其最小值为
2.(2024八下·丽水期末)如图,在菱形中,点是对角线上一动点,于点,于点,记菱形高线的长为,则下列结论:当为中点时,则;;;若,,连结,则有最小值为;若,,连结,则的最大值为其中错误的结论有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
二、填空题
3.(2024八下·海曙期末)如图,在等腰 中,,点从点出发沿 方向以的速度向点A匀速运动,同时点从点 A 出发沿方向以 的速度向点匀速运动,当其中一个点达到终点时,另一点也随之停止运动,设点运动的时间为秒.过点 作于点,若平面内存在一点,使得以为顶点的四边形为菱形,则的值为 .
4.(2024八下·玉环期末)在菱形中,,边长为8,点E,F分别是,的中点;连结,,Q,P分别是,的中点,则 .
5.(2024八下·宁波期末)如图,已知菱形的面积为,点P,Q分别是在边,上(不与C点重合) ,且,连结,,则的最小值为 .
6.(2024八下·合肥月考)如图1,在菱形中,对角线,相交于点E,动点P由点A出发,沿A→B→C运动,设点P的运动路程为x,的面积为y,y与x的函数关系图象如图2,则的长为 .
三、综合题
7.(2024八下·新昌期末)如图,在中,,,.记的长为,是边上的一个动点,连接,是点关于的对称点,连接,.
(1)如图1,当点落在上且时,求的值.
(2)如图2,若点恰好落在边上,判断四边形的形状,并说明理由.
(3)若点恰好落在的边上,且.求的值.
8.(2024八下·苍南期末)如图1,,过点D作交于点E,连接.
(1)求证:四边形是菱形.
(2)若,,E为的中点.
①求的长.
②如图2,在边上取一点F,连结并延长交的延长线于点G,记的面积为,的面积为,当时,求的长.
9.(2024八下·诸暨期末)已知内角,分别以为边向外侧作等边和等边,连接交于点.
(1)如图1,判断是否随的变化而变化?如果不变化,请求出的度数;如果变化,请用的代数式表示的度数;
(2)连接,再依次连接四条线段的中点,得到四边形.
①如图2,若,,,求四边形的面积;
②若的面积是,,的面积都是,求的面积.
10.(2024八下·东阳期末)如图1,已知菱形,点E是对角线上任意一点(不与端点B、D重合),连结,,,.
(1)求证:.
(2)若,则的值.
(3)如图2,延长交于点F,若是等腰三角形,求的长.
11.(2025八下·广州期中)如图,在矩形中,点在边上,与关于直线对称,点的对称点在边上,过点作,交于点.
(1)求证:;
(2)如图,连接,求证:四边形是菱形;
(3)如图3,在(2)的条件下,作平分,交于点,请写出线段之间的数量关系,并证明.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】菱形的性质
【解析】【解答】解:如图,连接,,
菱形和菱形,,
,,,,,
,,
,,
,是等边三角形,
点是的中点,
,
设,则,
是等边三角形,
,
,,
作交的延长线于点,
∴,,
∴,
∴,
∵,
,
,
,
当时,有最小值为,
的最小值为,
故答案为:D.
【分析】先证,由直角三角形的性质可得,由勾股定理和平方的性质可求的最小值,即可求解.
2.【答案】B
【知识点】菱形的性质;轴对称的性质
【解析】【解答】解:菱形,
∴,
连接,
当P为中点时,则:,
∵于点E,于点F,
∴,
∵,
∴,故①正确;
∵,
,,
∴,
∴;故②正确;
∵于点E,于点F,
∴,
∴,
∵,
∴;故③正确;
连接,过点作,则垂直平分,
∴,
∴,
∴当三点共线时,的值最小,
∵,
∴当点与点重合时,的值最小为的长,
∵,且,
∴,,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴,
∴的最小值为,故④错误;
连接,过点作,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
设,则:,
∴,
∵,
∴,
∴;
∴的最大值为;故⑤错误;
故答案为:B.
【分析】连接CP,等积法判断①和②,四边形的内角和为360°,结合菱形的对角相等,判断③,连接AC,过点A作AG⊥BC,根据菱形的性质和成轴对称的特征求解,判断④,连接EH,过点E作EH⊥PF,利用含30度角的直角三角形的性质,结合配方法判断⑤即可.
3.【答案】或或 5
【知识点】勾股定理;菱形的性质;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:在等腰中,,
,
设点运动的时间为秒,则,,
,,
,
,
,
作于点H,
,
,
,
,
在中,,
,
在中,,
,
为顶点的四边形为菱形,
分三种情况:①当时,则,
,
解得:,
,
,
②当时,则,
,
解得:(不合题意舍去),
③当时,则,
,
解得:(不合题意舍去),
综上所述,的值为或或5.
【分析】作EH⊥AB于点H,根据等腰直角三角形的性质算出BC、AB的长,设点D、E运动的时间为t秒,根据路程、速度、时间三者的关系表示出BD、AE;由等腰直角三角形的性质得BF=DF=tcm,AH=EH=,在Rt△EDH与Rt△CEF中分别利用勾股定理表示出DE2及EF2,然后根据菱形的性质分类讨论:①当EF=DF时,②当DE=DF时,③当DE=EF时,分别列出方程,求解并检验可得答案.
4.【答案】
【知识点】菱形的性质;三角形的中位线定理
【解析】【解答】连接交于点,连接,设与交于点,
∵四边形是菱形,
,,,
∵点分别是的中点,
∴
∵点P是的中点,
∴是的中位线,
∴,,
∴,
同理,,
∴,
∴,,,
∴,
∴,,
∴,
故答案为:.
【分析】连接交于点,连接,设与交于点,利用菱形的性质可证得,,然后得到是的中位线,可求出OP、OQ的长,同时可证得,然后利用角的直角三角形的性质求出PQ的长.
5.【答案】
【知识点】三角形三边关系;菱形的性质;三角形全等的判定-SAS;坐标系中的两点距离公式
【解析】【解答】解:如图,过点作于点,延长到点,使,连接,以点为原点,为x轴,垂直于方向为y轴,建立平面直角坐标系,
点和关于轴对称,
,
四边形是菱形,
,,
菱形的面积为,边长为,
,解得,
∴,
,
,
,
,
,
,
,,三点共线时,取最小值,
的最小值
的最小值
.
故答案为:.
【分析】先根据菱形的性质和勾股定理可得,可得到各点坐标为,再证明.可得,由,然后可得,,三点共线时,取最小值,所以的最小值的最小值,最后利用两点间的距离公式求解.
6.【答案】或4
【知识点】勾股定理;菱形的性质;动点问题的函数图象
【解析】【解答】解:因为菱形的各边相等且对角线互相垂直平分,
∴.
由图2知,点P由点A运动到点C时,,即,
∵,
∴.
由图2知,点P由点A运动到点B时,的面积最大,此时,
即:.
∴.即:.
在中,,
组成方程组,
解得:或.
当时,;当时,.
故的长为:或4,
故答案为:或4.
【分析】根据题意得到,,求出,在中,根据面积与勾股定理求出解答即可.
7.【答案】(1)解:如图1,在中,,
.
在中,,,,
.
.
是点关于的对称点,
.
(2)解:如图2,在中,,
则.
是点关于的对称点,
,,.
是等边三角形.
.
.
四边形是菱形.
(3)解:当恰好落在的边上时,可分三种情况:①当点在上时,如图,
,,
.
是点关于的对称点,
,.
在中,,
.
;
②当点在上时,如图4,
过点作于点,
由(1)知,,
,
在中,,,
根据勾股定理得,,
即:,
解得;
③当点在上时,即(2)中如图2的情况,连接,过作于点,如图5.
由(2)得,四边形是菱形,,
在中,,,则,
,
∴,.
在中,,由勾股定理得:
整理得:,
,
此方程无解.
综上:的值为8或.
【知识点】等边三角形的判定与性质;含30°角的直角三角形;勾股定理;菱形的判定与性质;轴对称的性质
【解析】【分析】(1)利用平行四边形可得,即可得到∠FCD=30°,然后利用30°角所对的直角边等于斜边得一半和勾股定理得到,再根据折叠解题即可;
(2)利用平行四边形的性质得到是等边三角形,即可得到,进而得到结论即可;
(3)分为点在上;点在上;点在上三种情况,画出图形,利用勾股定理解答即可.
(1)解:如图1,在中,,
.
在中,,,,
.
.
是点关于的对称点,
.
(2)解:如图2,在中,,
则.
是点关于的对称点,
,,.
是等边三角形.
.
.
四边形是菱形.
(3)解:当恰好落在的边上时,可分三种情况:
①当点在上时,如图,
,,
.
是点关于的对称点,
,.
在中,,
.
;
②当点在上时,如图4,
过点作于点,
由(1)知,,
,
在中,,,
根据勾股定理得,,
即:,
解得;
③当点在上时,即(2)中如图2的情况,连接,过作于点,如图5.
由(2)得,四边形是菱形,,
在中,,,则,
,
∴,.
在中,,由勾股定理得:
整理得:,
,
此方程无解.
综上:的值为8或.
8.【答案】(1)证明: ,
,,
,
,
,
,
,
四边形是平行四边形,
∵,
四边形是菱形.
(2)解:① 连接交于点,
四边形是菱形,
,,,
设,
则,
E为的中点,
,
在,,
在,,
,
解得,
.
② 过点作于点,如图所示,
前面已证得四边形是菱形,
,,,
∵E为的中点,
∴,
∴,
,
,
∴,解得: .
,,,
,
,
,
,
,
解得:.
所以.
【知识点】平行线的性质;三角形全等及其性质;等腰三角形的判定与性质;勾股定理;菱形的判定
【解析】【分析】(1)先根据全等三角形的性质,得出,,再利用平行线的性质得到,从而可得到,再根据等角对等边,得到,从而可得,可证得四边形是平行四边形,再结合一组邻边相等即可证得四边形是菱形;
(2)① 先根据菱形性质,得到,,,再设,可用a表示出CE与AE,再利用勾股定理求解;
②先利用勾股定理求得BD,再利用等面积法得,到关于DM的方程求解求得DM,然后利用,,,得到,代入后转化关于BG的方程求解.
(1)证明: ,
,,
,
,
,
,
,且,
四边形是平行四边形,
又,
四边形是菱形.
(2)解:① 连接交于点,
四边形是菱形,
,,,
设,则,
E为的中点,
,
在,,
在,,
,
解得,
.
② 过点作于点,如图所示,
前面已证得四边形是菱形,,,又E为的中点,
,,,
,
,即,
.
,,,
,
,
,,
,
解得.
故.
9.【答案】(1)解:∠MON=120°,不变化,
∵和都为等边三角形,
∴,,,
∴∠MAB+∠ABC=∠CAN+∠ABC,
∴∠MAC=∠NAB,
在△AMC和△ABN中,
∴,
∴,
∵∠MON=∠OBM+∠BMO=(∠ABM+∠ABN)+(∠AMB-∠AMC)
即∠MON=∠ABM+∠BMA=60°+60°=120°.
(2)解:①连,如图所示,
由(1)可知,,
∴CM=BN,
∵D,G分别为的中点,E,F分别为BC、NC的中点,
∴,,DG∥BN∥EF,
∴DG=EF,
同理:DE=GF,
∵BN=CM,
∴,
∴四边形为菱形,
∵∠MON=120°,
∴∠MOB=180°-∠MON=60°,
∴∠GDE=60°,
∴为等边三角形,
∴△GDE的边DE上的高h=,
∴四边形的面积等于的面积的2倍,
∵是等边三角形,D为边的中点,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴三点共线,
在中,
,
∵,
∴,
∴四边形DEFG的面积=;
②过点M作交的延长线于点R,如图所示,
∵△ABM是等边三角形,
∴△ABM的高h=,
∴,
同理可得:,
∴,,
∵,
∴,
∴MR=,
∴,
∴,
∴,
∴.
【知识点】三角形的面积;等边三角形的判定与性质;勾股定理;菱形的判定与性质;平行四边形的面积
【解析】【分析】(1)先利用证出,进而得出,即可求得∠MON=120°;
(2)由(1)可知,可得CM=BN,利用三角形中位线性质可证得四边形为菱形,为等边三角形,得出四边形的面积等于的面积的2倍,然后利用勾股定理得出的值,进而即可得出四边形的面积;②先利用面积公式得出的长,再证出为直角三角形,即可得出结论.
(1),不发生变化,理由如下:
如图,设与交于点P,
∵和都为等边三角形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴;
(2)①如图,连,设与交于点Q,连,
∵D,G分别为的中点,
∴,,
同理:,,,,
∴,,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴,
∴四边形为菱形,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴为等边三角形,
∴四边形的面积等于的面积的2倍,
如图,在中,过点G作交于点K,
∴,
∴,
∴,
∵都为等边三角形,D为边的中点,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,即,三点共线,
∴在中,,
∵,
∴,
∴;
②如图,过点M作交的延长线于点R,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
10.【答案】(1)证明:四边形是菱形,
∴AB=CB,∠ABE=∠CBE,
∵BE=BE,
∴△ABE≌△CBE,
;
(2)解:连接AC交BD于点O,过点B作BF ∥AC交AE的延长线于点F,
由(1)知△ABE≌△CBE,
∴∠AEB=∠CEB,
∴∠AEO=∠CEO,
∴∠AEC=2∠AEO,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,
∴∠AOE=90°,
∴∠AEO+∠EAO=90°,
∵,
∴2∠AEO+2∠BAE=180°,
∴∠AEO+∠BAE=90°,
∴∠BAE=∠EAO,
∵BF∥AC,
∴∠EFB=∠EAO,
∴∠BAE=∠EAO,
∴AB=BF,
∵BF∥AC,
∴△BEF∽△OEA,
∴,
∴,
在Rt△ABO中:∠AOB=90°,AB=5,BO=,
∴AO=4,
∴=,
∴,
∴,
又点O是AC和BD 的中点,
∴S△ABO=S菱形ABCD, ∴.
(3)①
在菱形,
,
,
,
,
连结交于点,
在中,
∵BF∥AD,
∴△BEF∽△DEA,
∴,
∴,
∴
②
在菱形,
,
,
过点E作的垂线交于点,过点E作的垂线交于点G,E,H,三点共线
由(2)所得,
,
延长过点A作的垂线交于点I,则四边形是矩形,
在中,,
,
,
,
,
,
设
③,不成立(舍去)
综上所述或
【知识点】等腰三角形的判定与性质;菱形的性质;相似三角形的判定与性质;四边形的综合
【解析】【分析】(1)根据菱形的性质得出AB=CB,∠ABE=∠CBE,从而利用SAS证得△ABE≌△CBE,从而得出;
(2)连接AC交BD于点O,过点B作BF ∥AC交AE的延长线于点F,首先证明∠BAE=∠EAO,然后再根据BF ∥AC,得出∠EFB=∠EAO,即可得出∠BAE=∠EAO,等角对等边得出AB=BF,再根据△BEF∽△OEA,得出,从而得出,再根据菱形的性质可得S△ABO=S菱形ABCD,即可得出。
(3)因为△CDE是等腰三角形,可分三种情况讨论:①,根据菱形的性质,可得DC=DE=AD=5,即可得出BE=BF=1,根据勾股定理可得AE=,然后根据△BEF∽△DEA,可得出,即可得出EF的长度;②,
在菱形中,,过点E作的垂线交于点,过点E作的垂线交于点G,E,H,三点共线,由(2)所得,;延长过点A作的垂线交于点I,则四边形是矩形,;在中,,;,;设,,③,,不成立(舍去);综上所述或。
11.【答案】(1)证明:由题意得,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴.
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是菱形.
(3)线段之间的数量关系为.
证明:连接,如图所示:
∵平分,,
∴,,,
∵,
∴,
即,
∴,
∴,,
∵,,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
即,
∴线段之间的数量关系为.
【知识点】三角形全等及其性质;角平分线的性质;勾股定理;菱形的判定
【解析】【分析】(1)利用全等三角形的性质求出,,再利用AAS证明,最后证明求解即可;
(2)根据平行四边形的性质求出,再根据全等三角形的性质求出,,最后根据菱形的性质证明求解即可;
(3)利用SAS证明,再利用勾股定理求出,最后证明求解即可。
(1)证明:由题意得,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴.
(2)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是菱形.
(3)线段之间的数量关系为.
证明:连接,如图所示:
∵平分,,
∴,,,
∵,
∴,
即,
∴,
∴,,
∵,,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
即,
∴线段之间的数量关系为.
1 / 1