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人教版八年级下册数学同步经典题型,常考题型集锦
第十八章
平行四边形
18.2.2 菱形的性质和判定
考点一:菱形的性质
(1)利用菱形的性质证明线段相等
如图,四边形ABCD是菱形,CE⊥AB交AB延长线于E,CF⊥AD交AD延长线于F.求证:CE=CF.
方法总结:菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角;角平分线的性质:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.
(2)利用菱形的性质进行有关的计算
如图,O是菱形ABCD对角线AC与BD的交点,CD=5cm,OD=3cm.过点C作CE∥DB,过点B作BE∥AC,CE与BE相交于点E.
(1)求OC的长;
(2)求四边形OBEC的面积.
方法总结:菱形的对角线互相垂直,则菱形对角线将菱形分成四个直角三角形,所以可以利用勾股定理解决一些计算问题.
(3)运用菱形的性质证明角相等
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,求证:∠DHO=∠DCO.
方法总结:本题考查了菱形的对角线互相垂直平分的性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质,以及等角的余角相等,熟记各性质并理清图中角度的关系是解题的关键.
(4)运用菱形的性质解决探究性问题
感知:如图①,在菱形ABCD中,AB=BD,点E、F分别在边AB、AD上.若AE=DF,易知△ADE≌△DBF.
探究:如图②,在菱形ABCD中,AB=BD,点E、F分别在BA、AD的延长线上.若AE=DF,△ADE与△DBF是否全等?如果全等,请证明;如果不全等,请说明理由.
拓展:如图③,在?ABCD中,AD=BD,点O是AD边的垂直平分线与BD的交点,点E、F分别在OA、AD的延长线上.若AE=DF,∠ADB=50°,∠AFB=32°,求∠ADE的度数.
方法总结:本题考查了菱形的性质、等边三角形的判定和性质以及全等三角形的判定和性质的综合运用,解题时一定要熟悉相关的基础知识并进行联想.
(5)菱形的面积
已知菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,∠BAD=120°,AC=4,则该菱形的面积是( )
A.16 B.8 C.4 D.8
方法总结:菱形的面积有三种计算方法:①将其看成平行四边形,用底与高的积来求;②对角线分得的四个全等三角形面积之和;③两条对角线的乘积的一半.
考点二:菱形的判定
(1)利用“有一组邻边相等的平行四边形是菱形”判定四边形是菱形
如图,在△ABC中,D、E分别是AB、AC的中点,BE=2DE,延长DE到点F,使得EF=BE,连接CF.
求证:四边形BCFE是菱形.
方法总结:菱形必须满足两个条件:一是平行四边形;二是一组邻边相等.
(2)利用“对角线互相垂直的平行四边形是菱形”判定四边形是菱形
如图,AE∥BF,AC平分∠BAD,且交BF于点C,BD平分∠ABC,且交AE于点D,连接CD.求证:
(1)AC⊥BD;
(2)四边形ABCD是菱形.
方法总结:用判定方法“对角线互相垂直的平行四边形是菱形”证明四边形是菱形的前提条件是该四边形是平行四边形;对角线互相垂直的四边形不一定是菱形.
(3)利用“四条边相等的四边形是菱形”判定四边形是菱形
如图,已知△ABC,按如下步骤作图:
①分别以A,C为圆心,大于AC的长为半径画弧,两弧交于P,Q两点;
②作直线PQ,分别交AB,AC于点E,D,连接CE;
③过C作CF∥AB交PQ于点F,连接AF.
(1)求证:△AED≌△CFD;
(2)求证:四边形AECF是菱形.
方法总结:判定一个四边形是菱形把握以下两起点:(1)以四边形为起点进行判定;(2)以平行四边形为起点进行判定.
考点三:菱形的判定的应用
(1)菱形判定中的开放性问题
如图,平行四边形ABCD中,AF、CE分别是∠BAD和∠BCD的平分线,根据现有的图形,请添加一个条件,使四边形AECF为菱形,则添加的一个条件可以是__________(只需写出一个即可,图中不能再添加别的“点”和“线”).
方法总结:菱形的判定方法常用的是三种:(1)定义;(2)四边相等的四边形是菱形;(3)对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
(2)菱形的性质和判定的综合应用
如图,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,E是CD上一点,BE交AC于F,连接DF.
(1)求证:∠BAC=∠DAC,∠AFD=∠CFE;
(2)若AB∥CD,试证明四边形ABCD是菱形;
(3)在(2)的条件下,试确定E点的位置,使得∠EFD=∠BCD,并说明理由.
方法总结:此题主要考查了全等三角形的判定与性质,以及菱形的判定与性质,全等三角形的判定是结合全等三角形的性质证明线段和角相等的重要工具.
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第十八章
平行四边形
18.2.2 菱形的性质和判定
考点一:菱形的性质
(1)利用菱形的性质证明线段相等
如图,四边形ABCD是菱形,CE⊥AB交AB延长线于E,CF⊥AD交AD延长线于F.求证:CE=CF.
解析:连接AC.根据菱形的性质可得AC平分
∠DAB,再根据角平分线的性质可得CE=FC.
证明:连接AC,∵四边形ABCD是菱形,∴AC平分∠DAB.∵CE⊥AB,CF⊥AD,∴CE=CF.
方法总结:菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角;角平分线的性质:角的平分线上的点到角的两边的距离相等.
(2)利用菱形的性质进行有关的计算
如图,O是菱形ABCD对角线AC与BD的交点,CD=5cm,OD=3cm.过点C作CE∥DB,过点B作BE∥AC,CE与BE相交于点E.
(1)求OC的长;
(2)求四边形OBEC的面积.
解析:(1)在直角三角形OCD中,利用勾股定理即可求解;(2)利用矩形的定义即可证明四边形OBEC为矩形,再利用矩形的面积公式即可直接求解.
解:(1)∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD.在直角三角形OCD中,OC===4(cm);
(2)∵CE∥DB,BE∥AC,∴四边形OBEC为平行四边形.又∵AC⊥BD,即∠COB=90°,∴平行四边形OBEC为矩形.∵OB=OD,∴S矩形OBEC=OB·OC=4×3=12(cm2).
方法总结:菱形的对角线互相垂直,则菱形对角线将菱形分成四个直角三角形,所以可以利用勾股定理解决一些计算问题.
(3)运用菱形的性质证明角相等
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,求证:∠DHO=∠DCO.
解析:根据“菱形的对角线互相平分”可得OD=OB,再根据“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”可得OH=OB,∠OHB=∠OBH,根据“两直线平行,内错角相等”求出∠OBH=∠ODC,然后根据“等角的余角相等”证明即可.
证明:∵四边形ABCD是菱形,∴OD=OB,∠COD=90°.∵DH⊥AB,∴OH=BD=OB,∴∠OHB=∠OBH.又∵AB∥CD,∴∠OBH=∠ODC,∴∠OHB=∠ODC.在Rt△COD中,∠ODC+∠DCO=90°.在Rt△DHB中,∠DHO+∠OHB=90°,∴∠DHO=∠DCO.
方法总结:本题考查了菱形的对角线互相垂直平分的性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质,以及等角的余角相等,熟记各性质并理清图中角度的关系是解题的关键.
(4)运用菱形的性质解决探究性问题
感知:如图①,在菱形ABCD中,AB=BD,点E、F分别在边AB、AD上.若AE=DF,易知△ADE≌△DBF.
探究:如图②,在菱形ABCD中,AB=BD,点E、F分别在BA、AD的延长线上.若AE=DF,△ADE与△DBF是否全等?如果全等,请证明;如果不全等,请说明理由.
拓展:如图③,在?ABCD中,AD=BD,点O是AD边的垂直平分线与BD的交点,点E、F分别在OA、AD的延长线上.若AE=DF,∠ADB=50°,∠AFB=32°,求∠ADE的度数.
解析:探究:△ADE与△DBF全等,利用菱形的性质首先证明三角形ABD为等边三角形,再利用全等三角形的判定方法即可证明△ADE≌△DBF;拓展:因为点O在AD的垂直平分线上,所以OA=OD,再通过证明△ADE≌△DBF,利用全等三角形的性质即可求出∠ADE的度数.
解:探究:△ADE与△DBF全等.∵四边形ABCD是菱形,∴AB=AD.∵AB=BD,∴AB=AD=BD,∴△ABD为等边三角形,∴∠DAB=∠ADB=60°,∴∠EAD=∠FDB=120°.∵AE=DF,∴△ADE≌△DBF;
拓展:∵点O在AD的垂直平分线上,∴OA=OD.∴∠DAO=∠ADB=50°,∴∠EAD=∠FDB=130°.∵AE=DF,AD=DB,∴△ADE≌△DBF,∴∠DEA=∠AFB=32°,∴∠EDA=∠OAD-∠DEA=18°.
方法总结:本题考查了菱形的性质、等边三角形的判定和性质以及全等三角形的判定和性质的综合运用,解题时一定要熟悉相关的基础知识并进行联想.
(5)菱形的面积
已知菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,∠BAD=120°,AC=4,则该菱形的面积是( )
A.16 B.8 C.4 D.8
解析:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC,OA=AC=2,OB=BD,AC⊥BD,∠BAD+∠ABC=180°.∵∠BAD=120°,∴∠ABC=60°,∴△ABC是等边三角形,∴AB=AC=4,∴OB===2,∴BD=2OB=4,∴S菱形ABCD=AC·BD=×4×4=8.故选B.
方法总结:菱形的面积有三种计算方法:①将其看成平行四边形,用底与高的积来求;②对角线分得的四个全等三角形面积之和;③两条对角线的乘积的一半.
考点二:菱形的判定
(1)利用“有一组邻边相等的平行四边形是菱形”判定四边形是菱形
如图,在△ABC中,D、E分别是AB、AC的中点,BE=2DE,延长DE到点F,使得EF=BE,连接CF.
求证:四边形BCFE是菱形.
解析:由题意易得,EF与BC平行且相等,∴四边形BCFE是平行四边形.又∵EF=BE,∴四边形BCFE是菱形.
证明:∵BE=2DE,EF=BE,∴EF=2DE.∵D、E分别是AB、AC的中点,∴BC=2DE且DE∥BC,∴EF=BC.又∵EF∥BC,∴四边形BCFE是平行四边形.又∵EF=BE,∴四边形BCFE是菱形.
方法总结:菱形必须满足两个条件:一是平行四边形;二是一组邻边相等.
(2)利用“对角线互相垂直的平行四边形是菱形”判定四边形是菱形
如图,AE∥BF,AC平分∠BAD,且交BF于点C,BD平分∠ABC,且交AE于点D,连接CD.求证:
(1)AC⊥BD;
(2)四边形ABCD是菱形.
解析:(1)证得△BAC是等腰三角形后利用“三线合一”的性质得到AC⊥BD即可;(2)首先证得四边形ABCD是平行四边形,然后根据“对角线互相垂直”得到平行四边形是菱形.
证明:(1)∵AE∥BF,∴∠BCA=∠CAD.∵AC平分∠BAD,∴∠BAC=∠CAD,∴∠BCA=∠BAC,∴△BAC是等腰三角形.∵BD平分∠ABC,∴AC⊥BD;
(2)∵△BAC是等腰三角形,∴AB=CB.∵BD平分∠ABC,∴∠CBD=∠ABD.∵AE∥BF,∴∠CBD=∠BDA,∴∠ABD=∠BDA,∴AB=AD,∴DA=CB.∵BC∥DA,∴四边形ABCD是平行四边形.∵AC⊥BD,∴四边形ABCD是菱形.
方法总结:用判定方法“对角线互相垂直的平行四边形是菱形”证明四边形是菱形的前提条件是该四边形是平行四边形;对角线互相垂直的四边形不一定是菱形.
(3)利用“四条边相等的四边形是菱形”判定四边形是菱形
如图,已知△ABC,按如下步骤作图:
①分别以A,C为圆心,大于AC的长为半径画弧,两弧交于P,Q两点;
②作直线PQ,分别交AB,AC于点E,D,连接CE;
③过C作CF∥AB交PQ于点F,连接AF.
(1)求证:△AED≌△CFD;
(2)求证:四边形AECF是菱形.
解析:(1)由作图知PQ为线段AC的垂直平分线,从而得到AE=CE,AD=CD.然后根据CF∥AB得到∠EAC=∠FCA,∠CFD=∠AED,利用“AAS”证得两三角形全等即可;(2)根据(1)中全等得到AE=CF.然后根据EF为线段AC的垂直平分线,得到EC=EA,FC=FA.从而得到EC=EA=FC=FA,利用“四边相等的四边形是菱形”判定四边形AECF为菱形.
证明:(1)由作图知PQ为线段AC的垂直平分线,∴AE=CE,AD=CD.∵CF∥AB,∴∠EAC=∠FCA,∠CFD=∠AED.在△AED与△CFD中,∴△AED≌△CFD(AAS);
(2)∵△AED≌△CFD,∴AE=CF.∵EF为线段AC的垂直平分线,∴EC=EA,FC=FA,∴EC=EA=FC=FA,∴四边形AECF为菱形.
方法总结:判定一个四边形是菱形把握以下两起点:(1)以四边形为起点进行判定;(2)以平行四边形为起点进行判定.
考点三:菱形的判定的应用
(1)菱形判定中的开放性问题
如图,平行四边形ABCD中,AF、CE分别是∠BAD和∠BCD的平分线,根据现有的图形,请添加一个条件,使四边形AECF为菱形,则添加的一个条件可以是__________(只需写出一个即可,图中不能再添加别的“点”和“线”).
解析:∵AD∥BC,∴∠FAD=∠AFB.∵AF是∠BAD的平分线,∴∠BAF=∠FAD,∴∠BAF=∠AFB,∴AB=BF.同理ED=CD.∵AD=BC,AB=CD,∴AE=CF.又∵AE∥CF,∴四边形AECF是平行四边形.∵对角线互相垂直的平行四边形是菱形,则添加的一个条件可以是AC⊥EF.
方法总结:菱形的判定方法常用的是三种:(1)定义;(2)四边相等的四边形是菱形;(3)对角线互相垂直的平行四边形是菱形.
(2)菱形的性质和判定的综合应用
如图,在四边形ABCD中,AB=AD,CB=CD,E是CD上一点,BE交AC于F,连接DF.
(1)求证:∠BAC=∠DAC,∠AFD=∠CFE;
(2)若AB∥CD,试证明四边形ABCD是菱形;
(3)在(2)的条件下,试确定E点的位置,使得∠EFD=∠BCD,并说明理由.
解析:(1)首先利用“SSS”证明△ABC≌△ADC,可得∠BAC=∠DAC.再证明△ABF≌△ADF,可得∠AFD=∠AFB,进而得到∠AFD=∠CFE;(2)首先证明∠CAD=∠ACD,再根据“等角对等边”,可得AD=CD.再由条件AB=AD,CB=CD,可得AB=CB=CD=AD,可得四边形ABCD是菱形;(3)首先证明△BCF≌△DCF,可得∠CBF=∠CDF,再根据BE⊥CD可得∠BEC=∠DEF=90°,进而得到∠EFD=∠BCD.
(1)证明:在△ABC和△ADC中,
∴△ABC≌△ADC(SSS),∴∠BAC=∠DAC.在△ABF和△ADF中,∴△ABF≌△ADF(SAS),∴∠AFD=∠AFB.∵∠AFB=∠CFE,∴∠AFD=∠CFE;
(2)证明:∵AB∥CD,∴∠BAC=∠ACD.又∵∠BAC=∠DAC,∴∠CAD=∠ACD,∴AD=CD.∵AB=AD,CB=CD,∴AB=CB=CD=AD,∴四边形ABCD是菱形;
(3)解:当EB⊥CD于E时,∠EFD=∠BCD.理由如下:∵四边形ABCD为菱形,∴BC=CD,∠BCF=∠DCF.在△BCF和△DCF中,
∴△BCF≌△DCF(SAS),∴∠CBF=∠CDF.∵BE⊥CD,∴∠BEC=∠DEF=90°,则∠BCD+∠CBF=∠EFD+∠CDF=90°,∴∠EFD=∠BCD.
方法总结:此题主要考查了全等三角形的判定与性质,以及菱形的判定与性质,全等三角形的判定是结合全等三角形的性质证明线段和角相等的重要工具.
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