18.2.2菱形的性质与判定
一、选择题
1、下列说法中不正确的是( )
A.四边相等的四边形是菱形 B.对角线垂直的平行四边形是菱形
C.菱形的对角线互相垂直且相等 D.菱形的邻边相等
2、如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,DH⊥AB于H,连接OH,∠DHO=20°,
则∠CAD的度数是( )
A. 20° B. 25° C. 30° D. 40°
3、已知菱形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,∠BAD=120°,AC=4,则该菱形的面积是( )
A. 16 B. 16 C. 8 D. 8
4、已知?ABCD,给出下列条件:①AC=BD;②∠BAD=90°;③AB=BC;④AC⊥BD,添加其中之一能使?ABCD
成为菱形的条件是( )
A. ①③ B. ②③ C. ③④ D. ①②③
5、如图,两张等宽的纸条交叉重叠在一起,重叠的部分为四边形ABCD,若测得点A,C之间的距离为6cm,点B,D之间的距离为8cm,则线段AB的长为( )
A.5cm B.4.8cm C.4.6cm D.4cm
6、如图,在△ABC中,点D是边BC上的点(与B,C两点不重合),过点D作DE∥AC,DF∥AB,分别交AB,AC于E,F两点,下列条件能判定四边形AEDF是菱形的是( )
A.AD⊥BC B.AD为BC边上的中线
C.AD=BD D.AD平分∠BAC
7、如图,等边△ABC沿射线BC向右平移到△DCE的位置,连接AD、BD,则下列结论:①AD=BC;②BD、AC互相平分;③四边形ACED是菱形.其中正确的个数是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
8、如图平行四边形ABCD中,∠A=110°,AD=DC.E,F分别是边AB和BC的中点,EP⊥CD于点P,则∠PEF=( )
A.35° B.45° C.50° D.55°
9、如图,在周长为12的菱形ABCD中,AE=1,AF=2,若P为对角线BD上一动点,
则EP+FP的最小值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
10、如图,∠ACB=90°,∠BAC=30°,△ABD和△ACE都是等边三角形,F为AB中点,DE交AB于G点,下列结论中,正确的结论有( )个.
①EF⊥AC;②四边形ADFE是菱形;③AD=4AG;④△DBF≌△EFA.
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题
11、如图,菱形ABCD的对角线AC,BD的长分别为6和8,则这个菱形的周长是( )
A.20 B.24 C.40 D.48
12、如图,菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,且AC=8,BD=6,则菱形ABCD的高DH= .
13、如图,直线l是四边形ABCD的对称轴,若AD=CB,下面四个结论中:①AD∥CB;②AC⊥BD;③AO=OC;④AB⊥BC,一定正确的结论的序号是 .
14、如图,在四边形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BD、CD、AC的中点,要使四边形EFGH是菱形,四边形ABCD还应满足的一个条件是 .
15、如图,在菱形ABCD中,∠B=60°,AB=2 cm,E,F分别是BC,CD的中点,连接AE,EF,AF,则△AEF的周长为________
16、如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BD为AC边上的中线,过点C作CE⊥BD于点E,过点A作BD的平行线,交CE的延长线于点F,在AF的延长线上截取FG=BD,连接BG、DF.若AG=13,BG=5,则CF的长为 .
17、如图所示,菱形ABCD,在边AB上有一动点E,过菱形对角线交点O作射线EO与CD边交于点F,线段EF的垂直平分线分别交BC、AD边于点G、H,得到四边形EGFH,点E在运动过程中,有如下结论:①可以得到无数个平行四边形EGFH;②可以得到无数个矩形EGFH;
③可以得到无数个菱形EGFH;④至少得到一个正方形EGFH.所有正确结论的序号是 .
18、如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠ABC的平分线交AC于D.过点A作AE⊥BC于E,交BD于G,过点D作DF⊥BC于F,过点G作GH∥BC,交AC于点H,则下列结论:
①∠BAE=∠C;②S△ABG:S△EBG=AB:BE;③∠ADF=2∠CDF;④四边形AGFD是菱形;
⑤CH=DF.其中正确的结论是 .
三、解答题
19、如图,在?ABCD中,E,F分别是AD,BC上的点,且DE=BF,AC⊥EF.
(1)求证:四边形AECF是菱形.
(2)若AB=6,BC=10,F为BC中点,求四边形AECF的面积.
20、如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DE∥AC且DE=AC,连接CE、OE,连接AE交OD于点F.
(1)求证:OE=CD;
(2)若菱形ABCD的边长为2,∠ABC=60°.求AE的长.
21、已知等腰△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC交BC于D点,在线段AD上任取一点P(A点除外),过P点作EF∥AB,分别交AC,BC于E,F点,作PM∥AC,交AB于M点,连结ME.
(1)求证:四边形AEPM为菱形;
(2)当P点在何处时,菱形AEPM的面积为四边形EFBM面积的一半?
22、如图,在四边形ABCD中,∠BAC=90°,点E是BC的中点,AD∥BC,AE∥DC,EF⊥CD于点F.
(1)求证:四边形AECD是菱形;
(2)若AB=3,BC=5,求EF的长.
23、如图,已知在△ADE中,∠ADE=90°,点B是AE的中点,过点D作DC∥AE,DC=AB,连结BD、CE.
(1)求证:四边形BDCE是菱形;
(2)若AD=8,BD=6,求菱形BDCE的面积.
24、在四边形ABCD中,AD∥BC,AC平分∠BAD,BD平分∠ABC.
(1)如图1,求证:四边形ABCD是菱形;
(2)如图2,过点D作DE⊥BD交BC延长线于点E,在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图中所有与△CDE 面积相等的三角形(△CDE除外)
25、如图,平行四边形ABCD中,AB⊥AC,AB=1,BC=.对角线AC,BD相交于点O,将直线AC绕点O顺时针旋转,分别交BC,AD于点E,F.
(1)证明:当旋转角为90°时,四边形ABEF是平行四边形;
(2)试说明在旋转过程中,线段AF与EC总保持相等;
(3)在旋转过程中,四边形BEDF可能是菱形吗?如果不能,请说明理由;如果能,说明理由并求出此时AC绕点O顺时针旋转的度数.
26、如图,在平行四边形ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,交DC的延长线于F,以EC、CF为邻边作平行四边形ECFG,如图1所示.
(1)证明平行四边形ECFG是菱形;
(2)若∠ABC=120°,连结BG、CG、DG,如图2所示,
①求证:△DGC≌△BGE;②求∠BDG的度数;
(3)若∠ABC=90°,AB=8,AD=14,M是EF的中点,如图3所示,求DM的长.
(答案)
一、选择题
1、下列说法中不正确的是( )
A.四边相等的四边形是菱形 B.对角线垂直的平行四边形是菱形
C.菱形的对角线互相垂直且相等 D.菱形的邻边相等
【解析】解:A.四边相等的四边形是菱形;正确;
B.对角线垂直的平行四边形是菱形;正确;
C.菱形的对角线互相垂直且相等;不正确;
D.菱形的邻边相等;正确;
故选:C.
2、如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD相交于点O,DH⊥AB于H,连接OH,∠DHO=20°,
则∠CAD的度数是( )
A. 20° B. 25° C. 30° D. 40°
【解析】试题解析:∵四边形ABCD是菱形,∴OB=OD,AC⊥BD,
∵DH⊥AB,∴OH=OB=BD,
∵∠DHO=20°,∴∠OHB=90°-∠DHO=70°,∴∠ABD=∠OHB=70°,
∴∠CAD=∠CAB=90°-∠ABD=20°.故选A.
3、已知菱形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,∠BAD=120°,AC=4,则该菱形的面积是( )
A. 16 B. 16 C. 8 D. 8
【详解】在菱形ABCD中,有AB=AC
∵∠BAD=120°,∴∠ABC=60°, ∴△ABC为等边三角形,即AB=AC=BC=4
作AE⊥BC于点E, ∴BE=2,AE=
∴S菱形ABCD=BC·AE=4×=
故选C
4、已知?ABCD,给出下列条件:①AC=BD;②∠BAD=90°;③AB=BC;④AC⊥BD,添加其中之一能使?ABCD
成为菱形的条件是( )
A. ①③ B. ②③ C. ③④ D. ①②③
试题解析:∵四边形ABCD是平行四边形,
①若AC=BD,可得四边形ABCD是矩形,故①错误,
②中∠BAD=90°,得到一矩形,不是菱形,所以②错误,
③中一组邻边相等,也可得到一菱形,所以③成立,
④若AC⊥BD,则可得其为菱形,④成立,
故选C.
5、如图,两张等宽的纸条交叉重叠在一起,重叠的部分为四边形ABCD,若测得点A,C之间的距离为6cm,点B,D之间的距离为8cm,则线段AB的长为( )
A.5cm B.4.8cm C.4.6cm D.4cm
【解析】解:作AR⊥BC于R,AS⊥CD于S,连接AC、BD交于点O.
由题意知:AD∥BC,AB∥CD,∴四边形ABCD是平行四边形,
∵两个矩形等宽,∴AR=AS,
∵AR?BC=AS?CD,∴BC=CD,∴平行四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,在Rt△AOB中,∵OA=3,OB=4,∴AB==5,
故选:A.
6、如图,在△ABC中,点D是边BC上的点(与B,C两点不重合),过点D作DE∥AC,DF∥AB,分别交AB,AC于E,F两点,下列条件能判定四边形AEDF是菱形的是( )
A.AD⊥BC B.AD为BC边上的中线
C.AD=BD D.AD平分∠BAC
【解析】解:添加AD平分∠BAC可判定四边形AEDF是菱形,
理由如下:∵DE∥AC,DF∥AB,∴四边形AEDF是平行四边形.
∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠CAD,
∵DE∥AC,∴∠DAC=∠ADE,∴∠DAB=∠ADE,∴AE=DE,
∴平行四边形AEDF是菱形,故选:D.
7、如图,等边△ABC沿射线BC向右平移到△DCE的位置,连接AD、BD,则下列结论:①AD=BC;②BD、AC互相平分;③四边形ACED是菱形.其中正确的个数是( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【详解】∵由已知和平移的性质,△ABC、△DCE都是是等边三角形,
∴∠ACB=∠DCE=60°,AC=CD,∴∠ACD=180°-∠ACB-∠DCE=60°.
∴△ACD是等边三角形.∴AD=AC=BC.故①正确;
由①可得AD=BC,
∵AB=CD,∴四边形ABCD是平行四边形. ∴BD、AC互相平分,故②正确.
由①可得AD=AC=CE=DE,故四边形ACED是菱形,即③正确.
综上可得①②③正确,共3个. 故选D
8、如图平行四边形ABCD中,∠A=110°,AD=DC.E,F分别是边AB和BC的中点,EP⊥CD于点P,则∠PEF=( )
A.35° B.45° C.50° D.55°
【解答】解:∵平行四边形ABCD中,AD=DC,∴四边形ABCD为菱形,
∴AB=BC,∠ABC=180°﹣∠A=70°,
∵E,F分别为AB,BC的中点,∴BE=BF,∠BEF=∠BFE=55°,
∵PE⊥AB,∴∠PEB=90°∴∠PEF=90°﹣55°=35°,
故选:A.
9、如图,在周长为12的菱形ABCD中,AE=1,AF=2,若P为对角线BD上一动点,
则EP+FP的最小值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
试题分析:作F点关于BD的对称点F′,则PF=PF′,连接EF′交BD于点P.∴EP+FP=EP+F′P.
由两点之间线段最短可知:当E、P、F′在一条直线上时,EP+FP的值最小,此时EP+FP=EP+F′P=EF′.
∵四边形ABCD为菱形,周长为12,∴AB=BC=CD=DA=3,AB∥CD,
∵AF=2,AE=1,∴DF=AE=1,∴四边形AEF′D是平行四边形,
∴EF′=AD=3.∴EP+FP的最小值为3. 故选C.
10、如图,∠ACB=90°,∠BAC=30°,△ABD和△ACE都是等边三角形,F为AB中点,DE交AB于G点,下列结论中,正确的结论有( )个.
①EF⊥AC;②四边形ADFE是菱形;③AD=4AG;④△DBF≌△EFA.
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:①如图,连接CF,
∵∠ACB=90°,F为AB中点,∴CFAB=AF,∴点F在AC的垂直平分线上,
∵△ACE是等边三角形,
∴AE=CE,∴点E在AC的垂直平分线上,∴EF⊥AC,①正确;
②∵△ABD是等边三角形,F是AB中点,
∴DF⊥AB,∴AD>DF,∴四边形ADFE不可能是菱形,②不正确;
③∵△ABD是等边三角形,∴AB=AD=BD,∠DAB=60°,
∵∠ACB=90°,∠BAC=30°,∴∠ABC=60°,∴∠DAB=∠ABC=60°,∴AD∥BC,
∵AC⊥EF,∠ACB=90°,∴EF∥AD,∴AD∥EF,
∵△ACE是等边三角形,EF⊥AC,
∴∠AEC=∠CAE=60°,∠AEF=30°,∴EF=2AF=AB,∴AD=EF,
∴四边形ADFE是平行四边形,∴AG=AF=AB=AD,∴AD=4AG,③正确;
④∵四边形ADFE是平行四边形,∴AE=DF,AD=FE,
∵AD=BD,∴BD=FE,
又∵AF=FB,∴△DBF≌△EFA(SSS),④正确;
正确的结论有3个,故选:C.
二、填空题
11、如图,菱形ABCD的对角线AC,BD的长分别为6和8,则这个菱形的周长是( )
A.20 B.24 C.40 D.48
[解析] 由菱形对角线性质知,AO=AC=3,BO=BD=4,且AO⊥BO,
则AB==5,故这个菱形的周长=4AB=20.
12、如图,菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,且AC=8,BD=6,则菱形ABCD的高DH= .
试题分析:在菱形ABCD中,AC⊥BD,
∵AC=8,BD=6,∴OA=AC=×8=4,OB=BD=×6=3,
在Rt△AOB中,由勾股定理可得AB=5,
∵DH⊥AB, ∴菱形ABCD的面积=AC?BD=AB?DH,即×6×8=5?DH,解得DH=4.8.
13、如图,直线l是四边形ABCD的对称轴,若AD=CB,下面四个结论中:①AD∥CB;②AC⊥BD;③AO=OC;④AB⊥BC,一定正确的结论的序号是 .
【解答】解:∵直线l是四边形ABCD的对称轴,∴AD=AB,CD=CB,
∵AD=BC,∴AD=CD=AB=CD,∴四边形ABCD是菱形,∴①AD∥CB,正确;
②AC⊥BD,正确;
③AO=OC,正确;
④AB不一定垂直于BC,错误.
故正确的是①②③.故答案为:①②③.
14、如图,在四边形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BD、CD、AC的中点,要使四边形EFGH是菱形,四边形ABCD还应满足的一个条件是 .
解:条件是AD=BC.
∵EH、GF分别是△ABC、△BCD的中位线,
∴EH∥=BC,GF∥=BC,∴EH∥=GF,∴四边形EFGH是平行四边形.
要使四边形EFGH是菱形,则要使AD=BC,这样,GH=AD,
∴GH=GF,∴四边形EFGH是菱形.
15、如图,在菱形ABCD中,∠B=60°,AB=2 cm,E,F分别是BC,CD的中点,连接AE,EF,AF,则△AEF的周长为________
[解析] 由“边角边”可证明△ABE≌△ADF,则AE=AF,故△AEF为等腰三角形.
根据菱形的性质与∠B=60°,AB=2 cm,可得∠BAE=∠DAF=30°,
所以∠EAF=60°,AE= cm,所以△AEF为等边三角形且边长为 cm,
所以其周长为3 cm.
16、如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BD为AC边上的中线,过点C作CE⊥BD于点E,过点A作BD的平行线,交CE的延长线于点F,在AF的延长线上截取FG=BD,连接BG、DF.若AG=13,BG=5,则CF的长为 .
【解答】解:∵AG∥BD,BD=FG,∴四边形BGFD是平行四边形,
∵CF⊥BD,∴CF⊥AG,
又∵点D是AC中点,∴BD=DF=AC,∴四边形BGFD是菱形,
∴GF=BG=5,则AF=13﹣5=8,AC=2×5=10,
∵在Rt△ACF中,∠CFA=90°,∴AF2+CF2=AC2,即82+CF2=102,解得:CF=6.
故答案是:6.
17、如图所示,菱形ABCD,在边AB上有一动点E,过菱形对角线交点O作射线EO与CD边交于点F,线段EF的垂直平分线分别交BC、AD边于点G、H,得到四边形EGFH,点E在运动过程中,有如下结论:①可以得到无数个平行四边形EGFH;②可以得到无数个矩形EGFH;
③可以得到无数个菱形EGFH;④至少得到一个正方形EGFH.所有正确结论的序号是 .
【解答】解:如图,∵四边形ABCD是菱形,∴AO=CO,AD∥BC,AB∥CD,
∴∠BAO=∠DCO,∠AEO=∠CFO,∴△AOE≌△COF(AAS),∴OE=OF,
∵线段EF的垂直平分线分别交BC、AD边于点G、H,∴GH过点O,GH⊥EF,
∵AD∥BC,∴∠DAO=∠BCO,∠AHO=∠CGO,∴△AHO≌△CGO(AAS),
∴HO=GO,∴四边形EGFH是平行四边形,
∵EF⊥GH,∴四边形EGFH是菱形,
∵点E是AB上的一个动点,∴随着点E的移动可以得到无数个平行四边形EGFH,
随着点E的移动可以得到无数个菱形EGFH,故①③正确;
若四边形ABCD是正方形,∴∠BOC=90°,∠GBO=∠FCO=45°,OB=OC;
∵EF⊥GH,∴∠GOF=90°;∠BOG+∠BOF=∠COF+∠BOF=90°∴∠BOG=∠COF;
在△BOG和△COF中,∴△BOG≌△COF(ASA);∴OG=OF,
同理可得:EO=OH,
∴GH=EF;∴四边形EGFH是正方形,
∵点E是AB上的一个动点,∴至少得到一个正方形EGFH,故④正确,
故答案为:①③④.
18、如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠ABC的平分线交AC于D.过点A作AE⊥BC于E,交BD于G,过点D作DF⊥BC于F,过点G作GH∥BC,交AC于点H,则下列结论:
①∠BAE=∠C;②S△ABG:S△EBG=AB:BE;③∠ADF=2∠CDF;④四边形AGFD是菱形;
⑤CH=DF.其中正确的结论是 .
【解答】解:①∵∠BAC=90°,∴∠BAE+∠CAE=90°,
∵AE⊥BC,∴∠C+∠CAE=90°,∴∠BAE=∠C,①正确;
②作AM∥BD交CB的延长线于M,如图所示:则∠M=∠CBD,∠BAM=∠ABD,
∵BD平分∠ABC,∴∠CBD=∠ABD,∴∠M=∠BAM,∴AB=BM,
∵AM∥BD,∴AG:GE=BM:BE,∴AG:GE=AB:BE,
∵S△ABG:S△EBG=AG:GE,∴S△ABG:S△EBG=AB:BE;②正确;
④∵∠AGD=∠ABD+∠BAE,∠ADG=∠CBD+∠C,∠BAE=∠C,∠CBD=∠ABD,
∴∠AGD=∠ADG,∴AG=AD,
∵∠BAC=90°,BD平分∠ABC.DF⊥BC,∴AD=DF,∴AG=DF,
∵AE⊥BC,∴AG∥DF,
∴四边形AGFD是平行四边形,
又∵AG=AD,∴四边形AGFD是菱形;④正确;
⑤∵四边形AGFD是菱形;
∴∠AGD=∠FGD,GF=DF,∠ADB=∠FDB,
∴∠AGB=∠FGB,
在△ABG和△FBG中,,∴△ABG≌△FBG(AAS),∴∠BAE=∠BFG,
∵∠BAE=∠C,∴∠BFG=∠C,∴GF∥CH,
∵GH∥BC,
∴四边形GFCH是平行四边形,∴GF=CH,∴CH=DF,⑤正确;
③∵∠ADF=2∠ADB,
当∠C=30°,∠CDF=60°,则∠ADF=120°,∴∠ADF=2∠CDF;③不正确;
故答案为:①②④⑤.
三、解答题
19、如图,在?ABCD中,E,F分别是AD,BC上的点,且DE=BF,AC⊥EF.
(1)求证:四边形AECF是菱形.
(2)若AB=6,BC=10,F为BC中点,求四边形AECF的面积.
【解答】证明:(1)如图,
∵四边形ABCD是平行四边形,AD=BC,且AD∥BC,DE=BF,
∴AE=CF,且AE∥CF,
∴四边形AECF为平行四边形,
∵AC⊥EF,
∴四边形AECF为菱形;
(2)∵四边形AECF是菱形,
∴AO=CO,
∵F为BC中点,
∴FO∥AB,FOAB=3,
∴∠BAC=∠FOC=90°,EF=6,
∵AB=6,BC=10,
∴AC=8,
∴S菱形AECF=24.
20、如图,菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,过点D作DE∥AC且DE=AC,连接CE、OE,连接AE交OD于点F.
(1)求证:OE=CD;
(2)若菱形ABCD的边长为2,∠ABC=60°.求AE的长.
【解析】(1)证明:在菱形ABCD中,OCAC.∴DE=OC.
∵DE∥AC,∴四边形OCED是平行四边形.
∵AC⊥BD,∴平行四边形OCED是矩形.∴OE=CD.
(2)在菱形ABCD中,∠ABC=60°,∴AC=AB=2.
∴在矩形OCED中,CE=OD.
在Rt△ACE中,AE.
21、已知等腰△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC交BC于D点,在线段AD上任取一点P(A点除外),过P点作EF∥AB,分别交AC,BC于E,F点,作PM∥AC,交AB于M点,连结ME.
(1)求证:四边形AEPM为菱形;
(2)当P点在何处时,菱形AEPM的面积为四边形EFBM面积的一半?
(1)证明:因为EF∥AB,PM∥AC,所以四边形AEPM为平行四边形.
因为AB=AC,AD平分∠CAB,所以∠CAD=∠BAD,所以AD⊥BC因为∠BAD=∠EPA,
所以∠CAD=∠EPA,
因为EA=EP,所以四边形AEPM为菱形.
(2)解:P为EF中点时,.
∵四边形AEPM为菱形,∴AD⊥EM,∵AD⊥BC,∴EM∥BC,
又EF∥AB,∴四边形EFBM为平行四边形.
作EN⊥AB于N,则
22、如图,在四边形ABCD中,∠BAC=90°,点E是BC的中点,AD∥BC,AE∥DC,EF⊥CD于点F.
(1)求证:四边形AECD是菱形;
(2)若AB=3,BC=5,求EF的长.
【答案】(1)证明:∵AD∥BC,AE∥DC,∴四边形AECD是平行四边形,
∵∠BAC=90°,E是BC的中点,∴AE=CE=BC,∴四边形AECD是菱形;
(2)解:过A作AH⊥BC于点H,如图所示:
∵∠BAC=90°,AB=3,BC=5,∴AC===4,
∵S△ABC=BC?AH=AB?AC,∴AH===,
∵点E是BC的中点,BC=5,四边形AECD是菱形,∴CD=CE=,
∵S?AECD=CE?AH=CD?EF,∴EF=AH=.
23、如图,已知在△ADE中,∠ADE=90°,点B是AE的中点,过点D作DC∥AE,DC=AB,连结BD、CE.
(1)求证:四边形BDCE是菱形;
(2)若AD=8,BD=6,求菱形BDCE的面积.
【解答】(1)证明:在Rt△ADB中,∵∠ADB=90°,AB=BE,∴DBAB=AB=BE,
∵DC∥BE,DC=AB=BE,∴四边形BECD是平行四边形,
∵BD=BE,∴四边形BECD是菱形.
(2)解:连接BC交DE于O.
∵四边形DBEC是菱形,∴BC⊥DE,
∴BO∥AD,∵AB=BE,∴DO=OE,
∴OBAD=4,OD2,
∴BC=8,DE=4,∴S菱形BDCE?BC?DE=16.
24、在四边形ABCD中,AD∥BC,AC平分∠BAD,BD平分∠ABC.
(1)如图1,求证:四边形ABCD是菱形;
(2)如图2,过点D作DE⊥BD交BC延长线于点E,在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图中所有与△CDE 面积相等的三角形(△CDE除外)
【解答】(1)证明:∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠CBD,
∵AD∥BC,∴∠ADB=∠CBD,∴∠ABD=∠ADB=∠CBD,∴AB=AD,
设AC、BD相交于点O,
又∵AC平分∠BAD,∴BO=DO,AC⊥BD,
在△AOD和△COB中,,∴△AOD≌△COB(ASA),∴AD=BC,
∵AD∥BC,∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵AB=AD,∴四边形ABCD是菱形;
(2)∵DE⊥BD,AC⊥BD,∴AC∥DE,
∵AD∥CE,∴四边形ACED是平行四边形,∴BC=AD=CE,
∴图中所有与△CDE 面积相等的三角形有△BCD,△ABD,△ACD,△ABC.
25、如图,平行四边形ABCD中,AB⊥AC,AB=1,BC=.对角线AC,BD相交于点O,将直线AC绕点O顺时针旋转,分别交BC,AD于点E,F.
(1)证明:当旋转角为90°时,四边形ABEF是平行四边形;
(2)试说明在旋转过程中,线段AF与EC总保持相等;
(3)在旋转过程中,四边形BEDF可能是菱形吗?如果不能,请说明理由;如果能,说明理由并求出此时AC绕点O顺时针旋转的度数.
解:(1)证明:当∠AOF=90°时,AB∥EF,
又∵AF∥BE,∴四边形ABEF为平行四边形.
(2)证明:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AO=CO,∠FAO=∠ECO,∠AOF=∠COE.∴△AOF≌△COE.∴AF=EC
(3)四边形BEDF可以是菱形.
理由:如图,连接BF,DE,
由(2)知△AOF≌△COE,得OE=OF,
∴EF与BD互相平分.∴当EF⊥BD时,四边形BEDF为菱形.
在Rt△ABC中,,∴OA=1=AB,又AB⊥AC,
∴∠AOB=45°,∴∠AOF=45°,
∴AC绕点O顺时针旋转45°时,四边形BEDF为菱形.
26、如图,在平行四边形ABCD中,∠BAD的平分线交BC于点E,交DC的延长线于F,以EC、CF为邻边作平行四边形ECFG,如图1所示.
(1)证明平行四边形ECFG是菱形;
(2)若∠ABC=120°,连结BG、CG、DG,如图2所示,
①求证:△DGC≌△BGE;②求∠BDG的度数;
(3)若∠ABC=90°,AB=8,AD=14,M是EF的中点,如图3所示,求DM的长.
【解答】解:(1)证明:∵AF平分∠BAD,∴∠BAF=∠DAF,
∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AB∥CD,
∴∠DAF=∠CEF,∠BAF=∠CFE,∴∠CEF=∠CFE,∴CE=CF,
又∵四边形ECFG是平行四边形,∴四边形ECFG为菱形;
(2)①∵四边形ABCD是平行四边形,∴AB∥DC,AB=DC,AD∥BC,
∵∠ABC=120°,∴∠BCD=60°,∠BCF=120°
由(1)知,四边形CEGF是菱形,∴CE=GE,∠BCG∠BCF=60°,
∴CG=GE=CE,∠DCG=120°,
∵EG∥DF,∴∠BEG=120°=∠DCG,
∵AE是∠BAD的平分线,∴∠DAE=∠BAE,
∵AD∥BC,∴∠DAE=∠AEB,∴∠BAE=∠AEB,∴AB=BE,
∴BE=CD,∴△DGC≌△BGE(SAS);
②∵△DGC≌△BGE,∴BG=DG,∠BGE=∠DGC,∴∠BGD=∠CGE,
∵CG=GE=CE,∴△CEG是等边三角形,∴∠CGE=60°,∴∠BGD=60°,
∵BG=DG,∴△BDG是等边三角形,∴∠BDG=60°;
(3)方法一:如图3中,连接BM,MC,
∵∠ABC=90°,四边形ABCD是平行四边形,∴四边形ABCD是矩形,
又由(1)可知四边形ECFG为菱形,∠ECF=90°,∴四边形ECFG为正方形.
∵∠BAF=∠DAF,∴BE=AB=DC,
∵M为EF中点,∴∠CEM=∠ECM=45°,∴∠BEM=∠DCM=135°,
在△BME和△DMC中,∵,∴△BME≌△DMC(SAS),
∴MB=MD,∠DMC=∠BME.
∴∠BMD=∠BME+∠EMD=∠DMC+∠EMD=90°,∴△BMD是等腰直角三角形.
∵AB=8,AD=14,∴BD=2,∴DMBD.
方法二:过M作MH⊥DF于H,
∵∠ABC=90°,四边形ABCD是平行四边形,∴四边形ABCD是矩形,
又由(1)可知四边形ECFG为菱形,∠ECF=90°,∴四边形ECFG为正方形,
∴∠CEF=45°,∴∠AEB=∠CEF=45°,∴BE=AB=8,
∴CE=CF=14﹣8=6,
∵MH∥CE,EM=FM,∴CH=FHCF=3,∴MHCE=3,∴DH=11,
∴DM.