专题1.4 菱形的性质与判定(拓展篇)(专项练习)-2022-2023学年九年级数学上册基础知识专项讲练(北师大版).docx
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- 专题1.4 菱形的性质与判定拓展篇专项练习-2022-2023学年九年级数学上册基础知识专项讲练北师大版 专题 1.4 菱形 性质 判定 拓展 专项 练习 2022 2023 学年 九年级
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1、专题1.4 菱形的性质与判定(拓展篇)(专项练习)一、单选题类型一、平面直角坐标系中的菱形问题1如图,在平面直角坐标系中、四边形OABC为菱形,O为原点,A点坐标为(8,0),AOC60,则对角线交点E的坐标为()A(4,2)B(2,4)C(2,6)D(6,2)2如图,菱形OABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,则点C的坐标为()ABCD3如图1,点从菱形的顶点出发,沿以的速度匀速运动到点图2是点运动时,的面积随时间变化的函数关系图象,则菱形的周长为 ()A5BCD4如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,0),四边形OABC是菱形,以OB为边作菱形,使顶点在OC的延长线上,再以为边作菱
2、形,使顶点在的延长线上,再以为边作菱形,使顶点在的延长线上,按照此规律继续下去,则的坐标是()ABCD类型二、折叠中的菱形问题5如图,在RtABC中,C=90,A=30,AB=2,将BEF沿EF所在直线翻折得到DEF,点D为ABC的平分线与边AC的交点,则线段EF的长度为()ABCD6图,在中,点是斜边上一动点,连结,将以直线为对称轴进行轴对称变换,点的对称点为,连结,则在点从点出发向点运动的整个过程中,线段长度的最小值为()A1BCD7RtABC中,C90,B30,点D为AB的中点,点E在边BC(包括点B、C)上,将BDE沿着直线DE翻折得到BDE,设BDE为,当为()度时,以点A、C、B、
3、D为顶点的四边形为菱形A60B30C30或120D45或608如图1,点Q为菱形ABCD的边BC上一点,将菱形 ABCD沿直线AQ 翻折,点B的对应点P落在BC的延长线上.已知动点M从点B出发,在射线 BC上以每秒1个单位长度运动.设点M运动的时间为x,APM的面积为y图2为y关于x的函数图象,则菱形 ABCD的面积为()A12B24C10D20类型三、菱形的最值问题9如图,在菱形ABCD中,AC与BD相交于点O,AB4,BD,E为AB的中点,点P为线段AC上的动点,则EPBP的最小值为()A4BC D810如图,在平行四边形中,对角线平分,在对角线上有一动点P,边上有一动点Q,使的值最小,则
4、这个最小值为()A4BCD811如图,AC是菱形ABCD的对角线,点E,F是AC上的动点,且,若,则的最小值为()ABC2D12如图,已知菱形ABCD的两条对角线分别为6和8,M、N分别是边BC、CD的中点,P是对角线BD上一点,则PM+PN的最小值是()A5B10C6D8类型四、菱形的旋转问题13如图,在中,点、分别是边、的中点,将绕点旋转得,则四边形一定是( )A矩形B菱形C正方形D梯形14如图,在平面直角坐标系xOy中,菱形ABCD的BC边的中点O在坐标原点上,轴,将菱形ABCD绕原点O逆时针旋转90,点A的对应点为点,则点的坐标为()ABCD15如图将菱形ABCD绕点A逆时针旋转得到菱
5、形ABCD,B当AC平分BAC时,与满足的数量关系是()A2B23C4180D3218016如图,在菱形ABCD中,AB=2,BAD=60,将菱形ABCD绕点A逆时针方向旋转,对应得到菱形AEFG,点E在AC上,EF与CD交于点P,则DP的长是()ABCD二、填空题类型一、坐标系下的菱形问题17如图,若菱形的顶点A,B的坐标分别为,点D在y轴上,则点是_18如图,在平面直角坐标系中,已知菱形OABC的顶点O、B的坐标分别为(0,0)、(2,2),若菱形绕点O逆时针旋转135时,菱形的对角线交点D的坐标为_19如图,在平面直角坐标系中,菱形的对角线上有P,Q两个动点,且,已知点,当周长最小时,点
6、P的坐标为_20已知:在平面直角坐标系中,点0为坐标原点,点A在x轴的负半轴上,直线yx+与x轴、y轴分别交于B、C两点四边形ABCD为菱形,连接AC,点P为ACD内一点,且APB60,点E在线段AP上,点F在线段BP上,且BFAE,连接AF,EF,若AFE30,则AF2+EF2的值为_类型二、折叠中的菱形问题21如图,AD是ABC的高,在AB上取一点E,在AC上取一点F,将ABC沿过E、F的直线折叠,使点A与点D重合,给出以下判断:EF是ABC的中位线;DEF的周长等于ABC周长的一半;若AB=AC,则四边形AEDF是菱形;若BAC是直角,则四边形AEDF是矩形;其中正确的是_22如图,在菱
7、形中,F为边上一点,将沿折叠,点C恰好落在延长线上的点E处,连接交于点G,若,则的长为_23如图,在菱形ABCD中,A120,AB2,点E是边AB上一点,以DE为对称轴将DAE折叠得到DGE,再折叠BE使BE落在直线EG上,点B的对应点为点H,折痕为EF且交BC于点F (1)DEF_;(2)若点E是AB的中点,则DF的长为_24如图,在菱形中,分别是边,上的点,将沿EF折叠,使点的对应点落在边上,若,则的长为_类型三、菱形的最值问题25如图,菱形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,点E,F分别在对角线AC和边AD上,连接DE,EF,若AC=4,BD=2,则DE,EF之和的最小值为_26如图,
8、在菱形中,点,在上,且,连接,则的最小值为_27如在菱形中,E为的中点,P为对角线上的任意一点,则的最小值为_28如图,在菱形ABCD中,ABC120,对角线AC、BD交于点O,BD4,点E为OD的中点,点F为AB上一点,且AF3BF,点P为AC上一动点,连接PE、PF,则PFPE的最大值为 _类型四、菱形的旋转问题29如图,已知菱形ABCD的边长为2,A45,将菱形ABCD绕点A旋转45,得到菱形,其中B、C、D的对应点分别是,那么点的距离为_30如图,菱形ABCD,BAC=,M是AC、BD的交点,P是线段BM上的动点(不与点B、M重合),将线段PA绕点P顺时针旋转2得到线段PQ,点Q恰好在
9、CD上,若要使得PQ=QD,则的范围为_31如图,已知等边三角形绕点顺时针旋转得到,分别为线段和线段上的动点,且,有以下结论:四边形为菱形;为等边三角形;其中正确结论有_(填序号)32如图,在平面直角坐标系中,O是菱形ABCD对角线BD的中点,ADx轴,AD=4,A=60将菱形ABCD绕点O旋转,使点D落在x轴上,则旋转后点C的对应点的坐标是_三、解答题33如图,在平面直角坐标系中,直线AB的解析式为,它与x轴交于点B,与y轴交于点A,直线y=-x与直线AB交于点C动点P从点C出发,以每秒1个单位长度的速度沿射线CO运动,运动时间为t秒(1)求AOC的面积;(2)设PAO的面积为S,求S与t的
10、函数关系式,并写出自变量的取值范围;(3)M是直线OC上一点,在平面内是否存在点N,使以A,O,M,N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由34矩形ABCD中,AD=5,AB=3,将矩形ABCD沿某直线折叠,使点A的对应点A落在线段BC上,再打开得到折痕EF (1)当A与B重合时(如图1),EF= ;(2)当折痕EF过点D时(如图2),求线段EF的长;(3)观察图3和图4,利用图4,证明四边形AEAF是菱形;设BA=x,当x的取值范围是 时,四边形AEAF是菱形35如图,在菱形ABCD中,DAB60,点E为AB边上一动点(与点A,B不重合),连接CE,将ACE
11、的两边所在射线CE,CA以点C为中心,顺时针旋转120,分别交射线AD于点F,G(1)若ACE,求AFC的大小(用含的式子表示);(2)证明AE+AFCG;(3)若AB4,点M为菱形ABCD对角线AC(不含A点)上的任意一点,则BM+AM的最小值为_36综合与探究问题情境:数学实践课上,老师要求同学们先制作一个透明的菱形塑料板,然后在纸上画一个与透明的菱形相似的菱形,把透明的菱形放在上面记作菱形,它们的锐角顶点重合,且,连接,(1)操作发现:如图1,当边在边所在的射线上,直接写出与的数量关系:(2)探究发现:如图2,将菱形绕点按逆时针方向旋转,使点落在边上,连接和你认为(1)中的结论是否还成立
12、?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由;(3)探究拓广:如图3,在(2)的条件下,当时,探究并说明线段和的数量关系和位置关系参考答案1D【分析】过点E作EF x轴于点F,由直角三角形的性质求出EF长和OF长即可解:过点E作EFx轴于点F,四边形OABC为菱形,AOC=60,AOE=AOC=30,OBAC,FAE=60,AEF=30A(8,0),AO=8,AE=AO=8=4,AF=AE=2,OF=AOAF=82=6,故选:D【点拨】本题考查了菱形的性质、勾股定理及含30直角三角形的性质,正确作出辅助线是解题的关键2B【分析】作CDx轴,根据菱形的性质得到OC=OA= 2 ,在RtOCD中,根
13、据勾股定理求出OD的值,即可得到C点的坐标解:作轴于点D,则,四边形OABC是菱形,又,在RtOCD中,则点C的坐标为,故选:B【点拨】此题考查了菱形的性质、等腰直角三角形的性质以及勾股定理,根据勾股定理和等腰直角三角形的性质求出 OC=OD=是解决问题的关键3D【分析】由图1可知点P在AD上运动时,的底和高不变,面积不变;在DB上运动时,面积在减小;故结合图2可知菱形的边长为a,高为3,BD=5,进而构建直角三角形,由勾股定理可得到答案解:由图可知菱形的边长为a,BD=5,菱形BC边上的高是3,如图则有 由 有 解得 故选:D【点拨】本题考查菱形的性质,解直角三角形;懂得从图中数据提炼图形的
14、边长并构建直角三角形是解题的关键4A【分析】连接AC、BC1,分别交OB、OB1于点D、D1,利用菱形的性质及勾股定理即可得OB的长,进一步在菱形OBB1C1计算出OB1,过点B1作B1Mx轴于M,利用勾股定理计算出B1M,OM,从而得B1的坐标,同理可得B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9,B10,B11,B12,根据循环规律可得B2021的坐标解:如图所示,连接AC, 分别交OB,与D、,点A的坐标为(1,0),OA=1,四边形OABC是菱形,AOC=60,OC=OA=1,OB=2OD,COD=30,CDO=90,AOC=60,B1OC1=90-60=30,四边形OBB1C1是菱
15、形,在RtOC1D1中,OB1=2OD1=3,过点B1作B1Mx轴于点M,在RtOMB1中,同理可得,由此可以发现规律“每经过12次作图后点的坐标符号与第一次坐标符号相同,每次菱形的边长变成原来的倍即,202112=1685,B2021的纵坐标符号与B5的相同,则B2021在y轴的负半轴上,又B2021的坐标为,故选A【点拨】本题考查平面直角坐标系找规律,利用菱形的性质处理条件,掌握循环规律的处理方法是解题的关键5C【分析】连接BD,求证四边形BEDF是菱形,利用含30度角的直角三角形的性质以及等边三角形的判定和性质求解即可解:如图,连接BD,C=90,A=30,AB=2,BC=AB=1,AB
16、C=90-A=60,点D为ABC的平分线与边AC的交点,ABD=CBD=ABC =30,将BEF沿EF所在直线翻折得到DEF,BE=DE,BF=DF,EDB=CBD=30,FDB=ABD=30,EBD=FDB=30,EDB=FBD=30,BEDF,BFDE,四边形BEDF是平行四边形,ADF=C=90,又BE=DE,四边形BEDF是菱形,BE=BF=DF=DE,在RtADF中,A=30,AF=2DF=2BF,AB=AF+BF=2BF+BF=3BF,BF=AB=,又BEF是等边三角形,BE=BF=EF=, 故选:C【点拨】本题考查了菱形的判定和性质,等边三角形的性质,含30度角的直角三角形的性质
17、以及勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握运用这些知识点6D【分析】由题意可知点在AC上时,线段长度最短,故可求解解:将以直线为对称轴进行轴对称变换,点的对称点为,AC、BC长度不变,故当A、C在三点共线时,符合题意,即点在AC上时,线段长度最短,即=AC-,在中,AB=2BC=2,AC=,线段长度最短为AC-=,故选D【点拨】此题主要考查三角形的长度求解,解题的关键是熟知轴对称变换的特点及含30的直角三角形的性质7C【分析】分为菱形点对角线,菱形的边长两种情况讨论即可解:RtABC中,C90,B30,点D为AB的中点,是等边三角形折叠如图,当为菱形的边长时,则当为菱形的对角线时,此时与重合,如
18、图同理可得,则故选C【点拨】本题考查了菱形的性质,含30度角的直角三角形的性质,折叠的性质,确定是等边三角形是解题的关键8D【分析】由图2,可知BP=6,SABP=12,由图1翻折可知,AQBP,进而得出AQ=4,由勾股定理,可知BC=AB=5,菱形 ABCD的面积为BCAQ即可求出.解:由图2,得BP=6,SABP=12AQ=4由翻折可知,AQBP由勾股定理,得BC=AB=5菱形 ABCD的面积为BCAQ=54=20故选:D【点拨】本题是一道几何变换综合题,解决本题主要用到勾股定理,翻折的性质,根据函数图象找出几何图形中的对应关系是解决本题的关键.9C【分析】连接DE交AC于点P,连结BP,
19、根据菱形的性质推出AO是BD的垂直平分线,推出PE+PB=PE+PD=DE且值最小,根据勾股定理求出DE的长即可解: 四边形ABCD是菱形,ACBD,AOAC,BOBD2,AB4,连接DE交AC于点P,连结BP,作EMBD于点M,四边形ABCD是菱形,ACBD,且DOBO,即AO是BD的垂直平分线,PDPB,PE+PBPE+PDDE且值最小,E是AB的中点,EMBD,BE=2,DMBD-BMBO3,DE,故选C【点拨】此题考查了轴对称-最短路线问题,菱形的性质,勾股定理等等,关键是根据题意确定P点位置从而确定PE+PB的最小值的情形10B【分析】根据平行线的性质得到ADBCBD,由角平分线的定
20、义得到ABDCBD,得到平行四边形ABCD是菱形,推出点A,C关于BD对称,过A作AQBC于Q交BD于P,则PQPC最小值AQ,根据等腰直角三角形的性质即可得到结论解:四边形ABCD是平行四边形,ADBC,ADBCBD,BD平分ABC,ABDCBD,ABDADB,ABAD,平行四边形ABCD是菱形,点A,C关于BD对称,过A作AQBC于Q交BD于P,则PQPC最小值AQ,ABC45,ABQ是等腰直角三角形,ABBC8,AQAB,这个最小值为,故选:B【点拨】本题考查了轴对称最短路线问题,菱形的判定和性质,平行四边形的性质,等腰直角三角形的性质,准确的找到P与Q的位置是解题的关键11D【分析】如
21、图,作出辅助线,当点G,F,B共线时,有最小值,利用题目中的条件,在中,求出,的长度,即可求出的长度,即为的最小值解:如图,过点,过点F作,DG与FG交于点G,则四边形DEFG是平行四边形,当点G,F,B共线时,有最小值连接BD,由菱形的性质可知,又,当G,F,B共线时,故的最小值为,故选:D【点拨】本题主要考查了动点几何问题中的最短线段问题,正确作出辅助线,得到点G,F,B共线时,有最小值,并利用菱形的性质和勾股定理求解是解题的关键12A【分析】作M关于BD的对称点Q,连接NQ,交BD于P,连接MP,此时MP+NP的值最小,连接AC,求出CP、BP,根据勾股定理求出BC长,证出MP+NP=Q
22、N=BC,即可得出答案解:作M关于BD的对称点Q,连接NQ,交BD于P,连接MP,此时MP+NP的值最小,连接AC,则P是AC中点,四边形ABCD是菱形,ACBD,QBP=MBP,即Q在AB上,MQBD,ACMQ,M为BC中点,Q为AB中点,N为CD中点,四边形ABCD是菱形,BQCD,BQ=CN,四边形BQNC是平行四边形,PQAD,而点Q是AB的中点,故PQ是ABD的中位线,即点P是BD的中点,同理可得,PM是ABC的中位线,故点P是AC的中点,即点P是菱形ABCD对角线的交点,四边形ABCD是菱形,则BPC为直角三角形,,在RtBPC中,由勾股定理得:BC=5,即NQ=5,MP+NP=Q
23、P+NP=QN=5,故选:A【点拨】本题考查了轴对称-最短路线问题,平行四边形的性质和判定,菱形的性质,勾股定理的应用,解此题的关键是能根据轴对称找出P的位置13A【分析】根据旋转的性质确定,进而确定四边形是平行四边形,再根据等腰三角形三线合一的性质确定,进而确定四边形是矩形解:绕点旋转得,四边形是平行四边形,点是边的中点,四边形是矩形故选:A【点拨】本题考查旋转的性质,等腰三角形的性质,矩形的判定定理,熟练掌握以上知识点是解题关键14D【分析】根据60的菱形的性质得到OB长,再根据旋转的性质和解直角三角形得到OP,P,OP长,结合图形从而得到点的坐标;解:如图1,连接OA,点O为菱形ABCD
24、中BC边的中点,由旋转的性质可知,在中,点的坐标为,故选D【点拨】本题考查了菱形的性质,坐标由图形的性质,旋转的性质,解直角三角形,正确的识别图形是解题的关键15C【分析】根据AC平分BAC,得到BACCAC,根据旋转角为,得到BABCAC,根据AC平分BAD,得到BACDAC,推出BABDAC,推出BABBACCACDAC,根据ADBC,得到B+BAD180,推出4+180解:AC平分BAC,BACCAC,菱形ABCD绕点A逆时针旋转得到菱形ABCD,BABCAC,AC平分BAD,BACDAC,BABDAC,BABBACCACDAC,ADBC,B+BAD180,4+180故选:C【点拨】本题
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