18.2.2菱形-【人教版期末真题精选】广西2022-2023八年级数学下学期期末复习专练
一、单选题
1.(2022春·广西贺州·八年级统考期末)如图,在四边形中,,且,则下列说法:①四边形是平行四边形;②;③;④平分;⑤若,则四边形的面积为24.其中正确的有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
2.(2022春·广西南宁·八年级统考期末)已知四边形ABCD是平行四边形,下列结论中错误的是( )
A.当∠ABC=90°时,它是矩形 B.当AB=BC时,它是菱形
C.当AC⊥BD时,它是菱形 D.当AC=BD时,它是正方形
3.(2022春·广西崇左·八年级统考期末)已知边长为的菱形,一条对角线长为,则它的面积为()
A.96 B.80 C.60 D.48
4.(2022春·广西南宁·八年级统考期末)如图,菱形ABCD的对角线长分别为6和8,点P是对角线AC上任意一点(不与点A,C重合),PE//BC交AB于点E,PF//CD交AD于点F,则阴影部分的面积是( )
A.12 B.11 C.10 D.24
5.(2022春·广西玉林·八年级统考期末)如图,菱形花坛的周长为,,沿着菱形的对角线修建两条小路和,则小路的长是( )
A. B. C. D.
6.(2022春·广西河池·八年级统考期末)如图,在菱形ABCD中,若,则的度数为( ).
A.110° B.70° C.55° D.35°
7.(2022春·广西贵港·八年级统考期末)菱形的两对角线长分别为6和8,则菱形的一边上的高为( )
A.4.8 B.5 C.2.4 D.2.5
8.(2022春·广西钦州·八年级统考期末)1.如图,在菱形ABCD中,,,过点C作,交AD的延长线于点E,则线段CE的长为( )
A. B. C.4 D.
9.(2022春·广西钦州·八年级统考期末)如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的边长为6,它的一边AB在x轴上,且AB的中点是坐标原点O,点D在y轴正半轴上,则点C的坐标为( )
A. B. C. D.
10.(2022春·广西百色·八年级统考期末)如图,菱形中,,,,分别是、的中点,连接、、,则的周长为( )
A. B. C. D.
二、填空题
11.(2022春·广西百色·八年级统考期末)如图,在菱形中,,,若点P是对角线上的一个动点,E为的中点,则的最小值等于______.
12.(2022春·广西贺州·八年级统考期末)已知菱形ABCD中,对角线AC=4,∠ABC=60°,则菱形ABCD的面积是__.
13.(2022春·广西河池·八年级统考期末)如图所示,四边形中,于点,,,的面积为12,点为线段上的一个动点.过点分别作于点,作于点.连接,在点运动过程中,的最小值是______.
14.(2022春·广西来宾·八年级统考期末)如图,在菱形中,对角线,,则的面积为______.
15.(2022春·广西梧州·八年级统考期末)在菱形ABCD中,,,延长AB、CD,作矩形AECF,则矩形的边CE的长度是______.
16.(2022春·广西防城港·八年级统考期末)如图,菱形ABCD的边长为6,对角线AC、BD相交于点O,,点P是AC上一动点,点E是AB的中点,则的最小值为_______.
17.(2022春·广西贵港·八年级统考期末)如图,将两条宽度均为2的纸条相交成角叠放,则重合部分构成的四边形的面积为______.
18.(2022春·广西贺州·八年级统考期末)已知菱形的周长为,两条对角线的和为6,则菱形的面积为___________
三、解答题
19.(2022春·广西百色·八年级统考期末)如图,菱形对角线交于点O,,.
求证:四边形是矩形.
20.(2022春·广西河池·八年级统考期末)已知:如图,在中,M,N分别是AD和BC的中点.
(1)求证:四边形AMCN是平行四边形;
(2)当满足什么条件时,四边形AMCN是菱形,请说明理由.
21.(2022春·广西崇左·八年级统考期末)如图,矩形的对角线相交于点O,F是矩形上方一点,连接交于点E,且E是的中点,连接.求证:四边形是菱形;
22.(2022春·广西桂林·八年级统考期末)如图,在平行四边形ABCD中,过对角线AC的中点O作垂线EF交边BC,AD分别为点E,F,连接AE,CF.
(1)求证:四边形AECF是菱形:
(2)若四边形AECF是正方形,且点F为AD中点,求的度数.
23.(2022春·广西南宁·八年级统考期末)阅读理解:德国著名的天文学家开普勒说过:“几何学里有两件宝,一个是勾股定理,另一个是黄金分割.如果把勾股定理比作黄金矿的话,那么可以把黄金分割比作钻石矿”,
(1)如图,点把线段分成两部分,如果,那么称点为线段的黄金分割点.在图中,若,则______;
(2)宽与长的比是(约为0.618)的矩形叫做黄金矩形,黄金矩形给我们以协调、匀称的美感,世界各国许多著名的建筑为取得最佳的视觉效果,都采用了黄金矩形的设计,下面我们用宽为2的矩形纸片折叠黄金矩形.(提示:)
第一步 在矩形纸片一端,利用图①的方法折出一个正方形,然后把纸片展平.
第二步 如图②,把这个正方形折成两个相等的矩形,再把纸片展平.
第三步 折出内侧矩形的对角线,并把折到图③中所示的处.
第四步 展平纸片,按照所得的点折出,使,则图④中就会出现黄金矩形.
问题解决:
①图③中______;(保留根号)
②如图③,判断四边形的形状,并说明理由;
③请直接写出图④中所有的黄金矩形.
实际操作:
④请结合图④,在矩形中添加一条线段,设计一个新的黄金矩形,用字母表示出来.
24.(2022春·广西桂林·八年级统考期末)如图,是矩形的对角线,过的中点O作,交于点E,交于点F,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若,,求四边形的周长.
参考答案:
1.D
【分析】由AB∥CD,BC∥AD,可知四边形ABCD是平行四边形,可判断①的正误;由AD=DC,可知平行四边形ABCD是菱形,根据菱形的性质可判断②③④⑤的正误.
【详解】解:∵AB∥CD,BC∥AD,
∴四边形ABCD是平行四边形,故①正确;
∵AD=DC,
∴平行四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC,AC⊥BD,AC平分∠BAD,故②③④正确;
∵AC=6,BD=8,
∴,故⑤正确;
∴正确的个数有5个.
故选:D.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定、菱形的判定与性质,解题的关键在于证明四边形ABCD是菱形.
2.D
【分析】根据矩形、菱形、正方形的判定逐个判断即可.
【详解】解:A、∵四边形ABCD是平行四边形,
又∵∠ABC=90°,
∴四边形ABCD是矩形,故本选项不符合题意;
B、∵四边形ABCD是平行四边形,
又∵AB=BC,
∴四边形ABCD是菱形,故本选项不符合题意;
C、∵四边形ABCD是平行四边形,
又∵AC⊥BD,
∴四边形ABCD是菱形,故本选项不符合题意;
D、∵四边形ABCD是平行四边形,
又∵AC=BD,
∴四边形ABCD是矩形,不一定是正方形,故本选项符合题意;
故选:D.
【点睛】本题考查了对矩形的判定、菱形的判定,正方形的判定的应用,能正确运用判定定理进行判断是解此题的关键.
3.A
【分析】根据菱形的性质利用勾股定理求得另一条对角线的长,在根据菱形的面积等于两条对角线的乘积的一半求得其面积.
【详解】解:如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD交于O,
∵
∴
∵
∴
∴
∴
故选:A.
【点睛】本题考查了菱形的性质及勾股定理的理解及运用.
4.A
【分析】先证四边形AEPF是平行四边形,设AP与EF相交于O点,则△POF的面积等于△AOE的面积.所以阴影部分的面积等于菱形面积的一半.
【详解】解:设AP与EF相交于O点.
∵四边形ABCD为菱形,
∴BC//AD,AB//CD.
∵PE//BC,PF//CD,
∴PE//AF,PF//AE.
∴四边形AEPF是平行四边形.
∴S△POF=S△AOE.
∴阴影部分的面积就是△ABC的面积,
∴△ABC的面积=菱形的面积=×(×6×8)=12,
则阴影部分的面积是12.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,解决本题的关键是得出阴影部分的面积就是△ABC的面积.
5.A
【分析】直接利用菱形的性质得出是等边三角形,即可求出.
【详解】解:菱形花坛周长是,,
,是等边三角形,
.
故选:A.
【点睛】此题主要考查了菱形的性质,等边三角形的判定好性质,根据菱形的性质和,证得是等边三角形是解决问题的关键.
6.B
【分析】由菱形的性质可知,结合题意可组成二元一次方程组,解出方程组即可.
【详解】∵四边形ABCD是菱形,
∴.
∵,
∴解得:.
故选B.
【点睛】本题考查菱形的性质,二元一次方程组的应用.熟练掌握菱形的性质是解题关键.
7.A
【分析】根据菱形的性质和勾股定理可得AB=5,设菱形ABCD的AB边的高为h,再由,即可求解.
【详解】解:如图,
根据题意得:AC=6,BD=8,
∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=3,OB=4,OA⊥OB,
∴,
设菱形ABCD的AB边的高为h,
∵,
∴,
解得:h=4.8,
即菱形的一边上的高为4.8.
故选:A
【点睛】本题主要考查了菱形的性质和勾股定理,熟练掌握菱形的性质是解题的关键.
8.D
【分析】利用菱形的面积等于两条对角线乘积的一半,求解菱形的面积,再利用等面积法求菱形的高CE即可.
【详解】
记AC与BD的交点为O
四边形ABCD是菱形,AC=8,BD=6
,OA=OC=4,OD=OB=3,
故选:D
【点睛】本题考查的是菱形的性质,菱形的面积公式,勾股定理,理解菱形的对角线互相垂直平分和学会用等面积法是解题关键.
9.C
【分析】由菱形的性质可得AB=AD=CD=6,AB∥CD,由勾股定理可求DO的长,即可求点C坐标.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形
∴AB=AD=CD=6,AB∥CD
∵AB的中点是坐标原点,
∴AO=BO=3,
∴DO= =3 ,
∴点C坐标(6,3).
故选C.
【点睛】本题考查菱形的性质,坐标与图形的性质,勾股定理,正确的识别图形是解题的关键.
10.A
【分析】先根据菱形的性质证明△ABE≌△ADF,然后连接AC可推出△ABC以及△ACD为等边三角形.根据等腰三角形三线合一的定理又可推出△AEF是等边三角形.根据勾股定理可求出AE的长继而求出周长.
【详解】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD=BC=CD,∠B=∠D,
∵E、F分别是BC、CD的中点,
∴BE=DF,
在△ABE和△ADF中,
,
∴△ABE≌△ADF(SAS),
∴AE=AF,∠BAE=∠DAF.
如图,连接AC,
∵∠B=∠D=60°,
∴△ABC与△ACD是等边三角形,
又∵E、F分别是BC、CD的中点,
∴AE⊥BC,AF⊥CD,
∴∠BAE=∠DAF=30°,
∴∠EAF=60°,
∴△AEF是等边三角形.
又∵Rt△ABE中,AE===2,
∴△AEF周长是6.
故选:A.
【点睛】此题主要考查了菱形的性质、等边三角形的判定和性质,勾股定理.解题时注意:菱形的四条边都相等.关键是添加辅助线,构造等边三角形.
11.
【分析】根据轴对称的性质,首先准确找到点P的位置.根据菱形的性质,点A和C关于对称.则连接交于点P,P即为所求作的点.的最小值即为的长.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴点A和C关于对称.则连接交于点P,此时的最小值即为的长.
∵四边形是菱形,,,
∴,,
∴是等边三角形,
∵E为的中点,
∴,,
∴,,
故答案为:.
【点睛】本题考查的是轴对称-最短路线问题,菱形的性质,等边三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质以及勾股定理,熟知“两点之间线段最短”是解答此题的关键.
12.
【分析】根据菱形的性质可得BA=BC,BD⊥AC,AO=CO=AC=2,BO=DO=BD,然后证明ABC是等边三角形,可得BC=AC,再利用勾股定理求出BO长,进而可得BD长,然后根据菱形的面积公式进行计算即可.
【详解】解:连接BD,交AC于O,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BA=BC,BD⊥AC,AO=CO=AC=2,BO=DO=BD,
∵∠B=60°,
∴ABC是等边三角形,
∴BC=AC=4,
∵BD⊥AC,
∴∠CBO=30°,
∴BO=,
∴BD=4,
∴菱形ABCD面积为: AC BD=×4×4=8,
故答案为:.
【点睛】此题主要考查了菱形的性质,关键是掌握菱形的四条边都相等,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.
13.7.8
【分析】证四边形ABCD是菱形,得CD=AD=5,连接PD,由三角形面积关系求出PM+PN=4.8,得当PB最短时,PM+PN+PB有最小值,则当BP⊥AC时,PB最短,即可得出答案.
【详解】解:∵AO=CO,BO=DO,AC⊥BD,
∴四边形ABCD是菱形,
∵△ABD的面积为12,
∴BD AO=12,
∴AO=CO=4,
∴AD=5,
∴CD=AD=5,
连接PD,如图所示:
∵,
∴AD PM+DC PN=AC OD,
即×5×PM+×5×PN=×8×3,
∴5(PM+PN)=8×3,
∴PM+PN=4.8,
∴当PB最短时,PM+PN+PB有最小值,
由垂线段最短可知:当BP⊥AC时,PB最短,
∴当点P与点O重合时,PM+PN+PB有最小值,最小值=4.8+3=7.8,
故答案为:7.8.
【点睛】本题考查了菱形的判定与性质、平行四边形的判定与性质、勾股定理、最小值问题以及三角形面积等知识;熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
14.10
【分析】根据菱形的性质可得OA=4,OD=5,AC⊥BD,即可求解.
【详解】解:在菱形中,对角线,,
∴OA=4,OD=5,AC⊥BD,
∴的面积为.
故答案为:10
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,熟练掌握菱形的性质定理是解题的关键.
15.
【分析】由菱形的性质与矩形性质,可得,根据含30度角的直角三角形的性质求得,在中,勾股定理即可求解.
【详解】解:∵菱形ABCD中,,四边形是矩形,
∴,,
,
,,
,
中,.
故答案为:.
【点睛】本题考查了菱形的性质,矩形的性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,掌握以上知识是解题的关键.
16.
【分析】连接DE,与AC相交于点P,连接BP,则,此时有最小值,然后由菱形的性质,等边三角形的判定和性质,求出,,再由勾股定理,即可求出答案.
【详解】解:连接DE,与AC相交于点P,连接BP,如图:
则,此时有最小值;
∵菱形ABCD中,,
∴AD=BD,,
∴△ABD是等边三角形,
∵点E是AB的中点,
∴DE⊥AB,
∵,,
∴;
故答案为:;
【点睛】本题考查了菱形的性质,两点之间线段最短,等边三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确得到△ABD是等边三角形.
17.8
【分析】先根据AB∥CD得到∠ABC=30°,再根据纸条宽度为2得到AB的长,同理得到AD的长,再证明四边形ABCD是菱形,就可以求出四边形ABCD的面积;
【详解】∵AB∥CD,
∴∠ABC=30°,
又∵两条纸条的宽度均为2,
∴AB=4,
同理可得AD=4,
又∵AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
又∵AB=AD=4,
∴四边形ABCD是菱形,
∴S菱形ABCD=4×2=8,
故答案为8.
【点睛】本题考查菱形的性质与面积,熟练掌握菱形的性质和面积公式是解决本题的关键.
18.4
【分析】由菱形的性质和勾股定理得出AO+BO=3,AO2+BO2=AB2,(AO+BO)2=9,求出2AO BO=4,即可得出答案.
【详解】解:如图四边形ABCD是菱形,AC+BD=6,
∴AB=,AC⊥BD,AO=AC,BO=BD,
∴AO+BO=3,
∴AO2+BO2=AB2,(AO+BO)2=9,
即AO2+BO2=5,AO2+2AO BO+BO2=9,
∴2AO BO=4,
∴菱形的面积=AC BD=2AO BO=4;
故答案为4.
【点睛】本题考查了菱形的性质、勾股定理;解题的关键是记住菱形的面积公式,掌握菱形的对角线互相垂直.
19.证明见解析.
【分析】先证四边形是平行四边形,再由菱形的性质得,即可得出结论.
【详解】证明:∵,,
∴四边形是平行四边形,
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∴平行四边形是矩形.
【点睛】本题考查了菱形的性质、矩形的判定、平行四边形的判定与性质;熟练掌握矩形的判定和菱形的性质是解题的关键.
20.(1)见解析
(2)当∠ACD=90°时,四边形AMCN是菱形,理由见解析
【分析】(1)由已知可得AM=CN 且AM∥CN,从而可以得到四边形AMCN是平行四边形;
(2)由已知可以得到CM=AM,从而得到四边形AMCN是菱形.
(1)
证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD//BC,AD=BC ,
∵M、N分别是AD和BC的中点,
∴,,
∴AM=CN,
∴四边形AMCN是平行四边形;
(2)
当∠ACD=90°时,四边形AMCN是菱形,
理由:∵∠ACD=90°,M是AD的中点,
∴,
由(1)知四边形AMCN是平行四边形,
∴是菱形.
【点睛】本题考查平行四边形的综合应用,熟练掌握平行四边形的判定和性质、直角三角形的性质及菱形的判定是解题关键.
21.见解析
【分析】先证明△DEF≌△OEC,可得DF=OC,然后根据矩形的性质可得OA=OD,DF=OA,然后根据,可得四边形AODF是平行四边形,即可求证.
【详解】解:∵,
∴∠DFC=∠OCF,∠EDF=∠EOC
∵点E是CF的中点,
∴FE=CE,
在△DEF和△OEC中,
,
∴△DEF≌△OEC(AAS),
∴DF=OC,
∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=OC,OB=OD,AC=BD,
∴OA=OD,DF=OA,
∵,
∴四边形AODF是平行四边形,
又∵OA=OD,
∴平行四边形AODF是菱形.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,菱形的判定,全等三角形的判定和性质,熟练掌握矩形的性质,菱形的判定,全等三角形的判定和性质是解题的关键.
22.(1)见解析
(2)45°
【分析】(1)先证明四边形AECF为平行四边形,在根据“对角线互相垂直的平行四边形是菱形”进行证明即可;
(2)若四边形AECF是正方形,则CF=AF=DF,易知△CFD为等腰直角三角形,即可求出的度数.
(1)
证明:∵O为AC中点,,
∴,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴,
∴,
在和中
,,,
∴
∴,
∴四边形AECF为平行四边形,
又∵,,
∴四边形AECF是菱形
(2)
∵四边形AECF是正方形,F为AD的中点
∴,,
∴
【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质,菱形的判定及正方形的性质等,熟练地掌握相关内容是解题的关键.
23.(1)
(2)①;②菱形,理由见解析;③矩形BCDE、矩形MNDE;④见解析
【分析】(1)根据黄金分割点的定义可求出AC的长度;
(2)①用勾股定理可算得答案;
②根据菱形的判定可得答案;
③根据黄金矩形的定义,观察图形,数形结合可得答案;
④观察图形,在矩形BCDE中添加一条线段GH,使四边形GCDH是正方形,可得四边形BGHE为黄金矩形.
(1)
解:根据定义可知,为线段的黄金分割点,则
,
解得
故答案为:
(2)
①如图3:
根据题意可得
∴,
故答案为:,
②四边形BADQ是菱形
理由如下:
∵四边形ACBF是矩形,
∴BQAD,
∴∠BQA=∠QAD.
由折叠得:∠BAQ=∠QAD,AB=AD,
∴∠BQA=∠BAQ,
∴BQ=AD,
∵BQAD,
∴四边形BADQ是平行四边形.
∵AB=AD,
∴四边形BADQ是菱形.
③图④中的黄金矩形有矩形BCDE、矩形MNDE,
∵BC=2,
∴矩形BCDE是黄金矩形.
∴矩形MNDE是黄金矩形;
④如图,在矩形BCDE上添加线段GH,使四边形GCDH为正方形,此时四边形BGHE为所要作的黄金矩形.
∵CD=GH=DH=,DE=MN=2,
∴四边形BGHE为黄金矩形.
【点睛】本题考查四边形综合应用,涉及新定义黄金矩形、菱形的判定、勾股定理、翻折变换等知识,解题的关键是掌握勾股定理二次根式的计算.
24.(1)见解析
(2)24
【分析】(1)由过AC的中点O作EF⊥AC,根据线段垂直平分线的性质,可得AF=CF,AE=CE,OA=OC,然后由四边形ABCD是矩形,易证得△AOF≌△COE,则可得AF=CE,继而证得结论;
(2)由四边形ABCD是矩形,则∠D,根据DF求出CF即可解答.
(1)
证明:∵O是AC的中点,且EF⊥AC,
∴AF=CF,AE=CE,OA=OC,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠AFO=∠CEO,
在△AOF和△COE中,
∵,
∴△AOF≌△COE(AAS),
∴AF=CE,
∴AF=CF=CE=AE,
∴四边形AECF是菱形;
(2)
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=90°,
∵DF=3,∠DCF=30°,
∴CF=6,
∵四边形AECF是菱形,
∴AE=EC=CF=FA,
∴四边形AECF的周长为24.
【点睛】此题考查了矩形的性质、菱形的判定与性质以及含30度角的直角三角形的性质等知识.注意证得△AOF≌△COE是关键.
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