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1、專題21 菱形
專題知識回顧
1.菱形的定義 :有一組鄰邊相等的平行四邊形叫做菱形。
2.菱形的性質(zhì):(1)菱形的四條邊都相等;(2)菱形的兩條對角線互相垂直,并且每一條對角線平分一組對角。
3.菱形的判定定理:
(1)一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形; (2)對角線互相垂直的平行四邊形是菱形;
(3)四條邊相等的四邊形是菱形。
4.菱形的面積:S菱形=底邊長×高=兩條對角線乘積的一半
專題典型題考法及解析
【例題1】(2019內(nèi)蒙古赤峰)如圖,菱形ABCD周長為20,對角線AC、BD相交于點O,E是CD的中點,則OE的長是( ?。?
A
2、.2.5 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【解析】∵四邊形ABCD為菱形,
∴CD=BC=204=5,且O為BD的中點,
∵E為CD的中點,
∴OE為△BCD的中位線,
∴OE=12CB=2.5
【例題2】(2019廣西梧州)如圖,在菱形中,,,將菱形繞點逆時針方向旋轉(zhuǎn),對應得到菱形,點在上,與交于點,則的長是 ?。?
【答案】
【解析】連接交于,如圖所示:
四邊形是菱形,
,,,,,
,
,
,
由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得:,,
,
四邊形是菱形,,
,
,,
,,
。
專題典型訓練題
一、選擇題
1.(2019四川瀘州)
3、一個菱形的邊長為6,面積為28,則該菱形的兩條對角線的長度之和為( )
A.8 B.12 C.16 D.32
【答案】
【解析】如圖所示:
∵四邊形ABCD是菱形,
∴AO=CO=12AC,DO=BO=12BD,AC⊥BD,
∵面積為28,
∴12AC?BD=2OD?AO=28 ①
∵菱形的邊長為6,
∴OD2+OA2=36 ②,
由①②兩式可得:(OD+AO)2=OD2+OA2+2OD?AO=36+28=64.
∴OD+AO=8,
∴2(OD+AO)=16,即該菱形的兩條對角線的長度之和為16.
2.(2019?四川省綿陽市)如圖,在平面直角坐標系中,四邊形O
4、ABC為菱形,O(0,0),A(4,0),∠AOC=60°,則對角線交點E的坐標為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】過點E作EF⊥x軸于點F,
∵四邊形OABC為菱形,∠AOC=60°,
∴=30°,∠FAE=60°,
∵A(4,0),
∴OA=4,
∴=2,
∴,EF===,
∴OF=AO-AF=4-1=3,
∴.
3.(2019?四川省廣安市)如圖,在邊長為的菱形中,,過點作于點,現(xiàn)將△ABE沿直線AE翻折至△AFE的位置,AF與CD交于點G則CG等于( )
A. B.1 C. D. .
【
5、答案】A
【解析】因為∠B=30°,AB=,AE⊥BC,
所以BE=,所以EC=-,
則CF=3-,
又因為CG∥AB,
所以,
所以CG=.
4.(2019四川省雅安市)如圖,在四邊形ABCD中,AB=CD,AC、BD是對角線 ,E、F、G、H分別是AD、BD、BC、AC的中點,連接EF、FG、GH、HE,則四邊形EFGH的形狀是( )
A.平行四邊形 B.矩形 C.菱形 D.正方形
【答案】C
【解析】由點E、F、G、H分別是任意四邊形ABCD中AD、BD、BC、CA的中點,根據(jù)三角形中位線性質(zhì),得EF=GH=AB,EH=FG=CD
6、,又由AB=CD,得EF=FG=GH=EH時,四邊形EFGH是菱形.
∵點E、F、G、H分別是任意四邊形ABCD中AD、BD、BC、CA的中點,∴EF=GH=AB,EH=FG=CD,∵AB=CD,∴EF=FG=GH=EH時,四邊形EFGH是菱形,故選C.
5. (2019·貴州安順)如圖,在菱形ABCD中,按以下步驟作圖:
①分別以點C和點D為圓心,大于CD的長為半徑作弧,兩弧相交于M、N兩點;
②作直線MN,且MN恰好經(jīng)過點A,與CD交于點E,連接BE.
則下列說法錯誤的是( ?。?
A.∠ABC=60° B.S△ABE=2S△ADE
C.若AB=4,則BE=4 D.sin
7、∠CBE=
【答案】C
【解析】由作法得AE垂直平分CD,即CE=DE,AE⊥CD,
∵四邊形ABCD為菱形,
∴AD=CD=2DE,AB∥DE,
在Rt△ADE中,cosD==,
∴∠D=60°,
∴∠ABC=60°,所以A選項的結(jié)論正確;
∵S△ABE=AB?AE,S△ADE=DE?AE,
而AB=2DE,
∴S△ABE=2S△ADE,所以B選項的結(jié)論正確;
若AB=4,則DE=2,
∴AE=2,
在Rt△ABE中,BE==2,所以C選項的結(jié)論錯誤;
作EH⊥BC交BC的延長線于H,如圖,
設AB=4a,則CE=2a,BC=4a,BE=2a,
在△CHE中
8、,∠ECH=∠D=60°,
∴CH=a,EH=a,
∴sin∠CBE===,所以D選項的結(jié)論正確.
故選:C.
6.(2019·貴州貴陽)如圖所示,菱形ABCD的周長是4cm,∠ABC=60°,那么這個菱形的對角線AC的長是( ?。?
A.1cm B.2 cm C.3cm D.4cm
【答案】A
【解析】由于四邊形ABCD是菱形,AC是對角線,根據(jù)∠ABC=60°,而AB=BC,易證△BAC是等邊三角形,從而可求AC的長.
∵四邊形ABCD是菱形,AC是對角線,
∴AB=BC=CD=AD,
∵∠ABC=60°,
∴△ABC是等邊三角形,
∴AB=BC=AC,
9、∵菱形ABCD的周長是4cm,
∴AB=BC=AC=1cm.
7.(2019?貴州省銅仁市)如圖,四邊形ABCD為菱形,AB=2,∠DAB=60°,點E、F分別在邊DC、BC上,且CE=CD,CF=CB,則S△CEF=( )
A. B. C. D.
【答案】D.
【解答】∵四邊形ABCD為菱形,AB=2,∠DAB=60°
∴AB=BC=CD=2,∠DCB=60°
∵CE=CD,CF=CB
∴CE=CF=
∴△CEF為等邊三角形
∴S△CEF==
8.(2019?河北?。┤鐖D,菱形ABCD中,∠D=150°,則∠1=( ?。?
A.30° B.25° C.20°
10、D.15°
【答案】D.
【解答】∵四邊形ABCD是菱形,∠D=150°,
∴AB∥CD,∠BAD=2∠1,
∴∠BAD+∠D=180°,
∴∠BAD=180°﹣150°=30°,
∴∠1=15°
二、填空題
9.(2019廣西北部灣)如圖,在菱形ABCD中,對角線AC,BD交與點O,過點A作AH⊥BC于點H,已知BO=4,S菱形ABCD=24,則AH= .
【答案】.
【解析】本題考查了菱形的性質(zhì)、勾股定理以及菱形面積公式,根據(jù)菱形面積=對角線積的一半可求AC,再根據(jù)勾股定理求出BC,然后由菱形的面積即可得出結(jié)果.
∵四邊形ABCD是菱形,
∴B
11、O=DO=4,AO=CO,AC⊥BD,
∴BD=8.
∵S菱形ABCD=AC×BD=24,∴AC=6,∴OC=AC=3,
∴BC==5,
∵S菱形ABCD=BC×AH=24,∴AH=.
10.(2019內(nèi)蒙古通遼)如圖,在邊長為3的菱形ABCD中,∠A=60°,M是AD邊上的一點,且AM=AD,N是AB邊上的一動點,將△AMN沿MN所在直線翻折得到△A′MN,連接A′C.則A′C長度的最小值是 .
【答案】﹣1
【解析】過點M作MH⊥CD交CD延長線于點H,連接CM,
∵AM=AD,AD=CD=3
∴AM=1,MD=2
∵CD∥AB,
∴∠HDM=∠A=6
12、0°
∴HD=MD=1,HM=HD=
∴CH=4
∴MC==
∵將△AMN沿MN所在直線翻折得到△A′MN,
∴AM=A'M=1,
∴點A'在以M為圓心,AM為半徑的圓上,
∴當點A'在線段MC上時,A'C長度有最小值
∴A'C長度的最小值=MC﹣MA'=﹣1
11.(2019湖南常德)規(guī)定:如果一個四邊形有一組對邊平行,一組鄰邊相等,那么稱此四
邊形為廣義菱形.根據(jù)規(guī)定判斷下面四個結(jié)論:①正方形和菱形都是廣義菱形;②平行四邊
形是廣義菱形;③對角線互相垂直,且兩組鄰邊分別相等的四邊形是廣義菱形;④若M、N
的坐標分別為(0,1),(0,﹣1),P是二次函數(shù)y=x2的圖
13、象上在第一象限內(nèi)的任意一
點,PQ垂直直線y=﹣1于點Q,則四邊形PMNQ是廣義菱形.其中正確的是 .(填
序號)
【答案】①②④.
【解析】①根據(jù)廣義菱形的定義,正方形和菱形都有一組對邊平行,一組鄰邊相等,①正確;
②平行四邊形有一組對邊平行,沒有一組鄰邊相等,②錯誤;
③由給出條件無法得到一組對邊平行,③錯誤;
④設點P(m,m2),則Q(m,﹣1),
∴MP==,PQ=+1,
∵點P在第一象限,
∴m>0,
∴MP=+1,
∴MP=PQ,
又∵MN∥PQ,
∴四邊形PMNQ是廣義菱形.
④正確;
故答案為①②④.
12.(2019湖北十堰)如
14、圖,已知菱形ABCD的對角線AC,BD交于點O,E為BC的中點,若OE=3,則菱形的周長為 ?。?
【答案】24
【解析】∵四邊形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,BO=DO,
∵點E是BC的中點,
∴OE是△BCD的中位線,
∴CD=2OE=2×3=6,
∴菱形ABCD的周長=4×6=24
13.(2019北京市) 把圖1中的菱形沿對角線分成四個全等的直角三角形,將這四個直角三角形分別拼成如圖2,圖3所示的正方形,則圖1中菱形的面積為_______.
【答案】12
【解析】設圖1中小直角三角形的兩直角邊長分別為a,b (a>b);
則由圖2和圖3
15、列得方程組,由加減消元法得,
∴菱形的面積.故填12.
14.(2019遼寧撫順)如圖,菱形ABCD的邊長為4cm,∠A=60°,BD是以點A為圓心,AB長為半徑的弧,CD是以點B為圓心,BC長為半徑的弧,則陰影部分的面積為 cm2.
【答案】4.
【解析】連接BD,判斷出△ABD是等邊三角形,根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)可得∠ABD=60°,再求出∠CBD=60°,然后求出陰影部分的面積=S△ABD,計算即可得解.
如圖,連接BD,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴AB=AD,
∵∠A=60°,
∴△ABD是等邊三角形,
∴∠ABD=60°,
又∵菱形的對邊AD∥BC,
16、
∴∠ABC=180°﹣60°=120°,
∴∠CBD=120°﹣60°=60°,
∴S陰影=S扇形BDC﹣(S扇形ABD﹣S△ABD),
=S△ABD,
=×4×=4cm2.
三、解答題
15.(2019湖南岳陽)如圖,在菱形ABCD中,點E、F分別為AD、CD邊上的點,DE=DF,
求證:∠1=∠2.
【答案】見解析.
【解析】證明:∵四邊形ABCD是菱形,
∴AD=CD,
在△ADF和△CDE中,,
∴△ADF≌△CDE(SAS),
∴∠1=∠2.
16. (2019?海南?。┤鐖D,在邊長為l的正方形ABCD中,E是邊CD的中點,點P是邊AD上一點(
17、與點A、D不重合),射線PE與BC的延長線交于點Q.
(1)求證:△PDE≌△QCE;
(2)過點E作EF∥BC交PB于點F,連結(jié)AF,當PB=PQ時,
①求證:四邊形AFEP是平行四邊形;
②請判斷四邊形AFEP是否為菱形,并說明理由.
【解析】(1)由四邊形ABCD是正方形知∠D=∠ECQ=90°,由E是CD的中點知DE=CE,結(jié)合∠DEP=∠CEQ即可得證;
(2)①由PB=PQ知∠PBQ=∠Q,結(jié)合AD∥BC得∠APB=∠PBQ=∠Q=∠EPD,由△PDE≌△QCE知PE=QE,再由EF∥BQ知PF=BF,根據(jù)Rt△PAB中AF=PF=BF知∠APF=∠PAF,從而得∠
18、PAF=∠EPD,據(jù)此即可證得PE∥AF,從而得證;
②設AP=x,則PD=1﹣x,若四邊形AFEP是菱形,則PE=PA=x,由PD2+DE2=PE2得關(guān)于x的方程,解之求得x的值,從而得出四邊形AFEP為菱形的情況.
【解答】(1)∵四邊形ABCD是正方形,∴∠D=∠ECQ=90°,
∵E是CD的中點,∴DE=CE,
又∵∠DEP=∠CEQ,
∴△PDE≌△QCE(ASA);
(2)①∵PB=PQ,∴∠PBQ=∠Q,
∵AD∥BC,
∴∠APB=∠PBQ=∠Q=∠EPD,
∵△PDE≌△QCE,∴PE=QE,
∵EF∥BQ,∴PF=BF,
∴在Rt△PAB中,AF=PF
19、=BF,
∴∠APF=∠PAF,
∴∠PAF=∠EPD,
∴PE∥AF,
∵EF∥BQ∥AD,
∴四邊形AFEP是平行四邊形;
②當AP=時,四邊形AFEP是菱形.
設AP=x,則PD=1﹣x,
若四邊形AFEP是菱形,則PE=PA=x,
∵CD=1,E是CD中點,∴DE=,
在Rt△PDE中,由PD2+DE2=PE2得(1﹣x)2+()2=x2,解得x=,
即當AP=時,四邊形AFEP是菱形.
17. (2019北京市)如圖1,在菱形ABCD中,AC為對角線,點E,F(xiàn)分別在AB,AD上,BE=DF,連接EF.
(1)求證:AC⊥EF;
(2)如圖2,延長EF交CD
20、的延長線于點G,連接BD交AC于點O,若BD=4,tanG=,求AO的長.
圖1 圖2
【答案】見解析。
【解析】由四邊形ABCD為菱形易得AB=AD,AC平分∠BAD,結(jié)合BE=DF,根據(jù)等腰△AEF中的三線合一,證得AC⊥EF.;菱形ABCD中有AC⊥BD,結(jié)合AC⊥EF得BD∥EF.進而有;得出OA的值.
(1)證明:∵四邊形ABCD為菱形
∴AB=AD,AC平分∠BAD
∵BE=DF
∴
∴AE=AF
∴△AEF是等腰三角形
∵AC平分∠BAD
∴AC⊥EF
(2)解:∵菱形ABCD中有AC⊥BD,結(jié)合AC⊥EF.
∴BD∥EF.
又∵BD=4,tanG=
∴
∴AO==OC=1.
15