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菱形证明专题训练

- - 优质资料绝密★启用前乐学教育菱形证明专题训练1. 已知:如图,在四边形ABCD 中,AB ∥CD ,E ,F 为对角线AC 上两点,且AE =CF ,DF ∥BE ,AC 平分∠BAD.求证:四边形ABCD 为菱形.【答案】∵AB ∥CD ,∴∠BAE =∠DCF. ∵DF ∥BE , ∴∠BEF =∠DFE , ∴∠AEB =∠CFD. 又∵AE =CF , ∴△AEB ≌∠CFD , ∴AB =CD. ∵AB ∥CD ,∴四边形ABCD 是平行四边形. ∵AC 平分∠BAD , ∴∠BAE =∠DAF. 又∠BAE =∠DCF , ∴∠DAF =∠DCF , ∴AD =CD ,∴四边形ABCD 是菱形.2. 如图,矩形ABCD 中,点O 为AC 的中点,过点O 的直线分别与AB ,CD 交于点E ,F ,连接BF 交AC 于点M ,连接DE ,BO .若∠COB =60°,FO =FC .求证:(1)四边形EBFD 是菱形;【答案】连接OD .∵点O 为矩形ABCD 的对角线AC 的中点,∴B ,D , O 三点共线且BD =DO =CO =AO .在矩形ABCD 中,AB ∥DC ,AB =DC ,∴∠FCO =∠EAO . 在△CFO 和△AEO 中,第2页共20页※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※※※※※※※※※※※※※※※※.............o.............o.............外.............o.............o.............装.............o.............o.............订.............o.............o.............线.............o.............o..............o..............o..............o.......................∴△CFO≌△AEO,∴FO=EO.又∵BO=DO,∴四边形BEFD是平行四边形.∵BO=CO,∠COB=60°,∴△COB是等边三角形.∴∠OCB=60°.∴∠FCO=∠DCB-∠OCB=30°.∵FO=FC,∴∠FOC=∠FCO=30°.∴∠FOB=∠FOC+∠COB=90°.∴EF⊥BD.∴平行四边形EBFD是菱形.(2)MB∶OE=3∶2.【答案】∵BO=BC,∴点B在线段OC的垂直平分线上.∵FO=FC,∴点F在线段OC的垂直平分线上.∴BF是线段OC的垂直平分线.∴∠FMO=∠OMB=90°.∴∠OBM=30°.∴OF=BF.∵∠FOC=30°,∴FM=OF.∴BM=BF-MF=2OF-OF=OF.即FO=EO,∴BM∶OE=3∶2.3. 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.求证:四边形BGFD是菱形.【答案】∵FG∥BD,BD=FG,∴四边形BGFD是平行四边形.∵CF⊥BD,AG∥BD,∴CF⊥AG.又∵∠ABC=90°,点D是AC的中点,∴BD=DF=AC,∴平行四边形BGFD是菱形.- - 优质资料4. 如图,点O 是菱形ABCD 对角线的交点,DE ∥AC ,CE ∥BD ,连接OE .求证:OE =BC .【答案】∵DE ∥AC ,CE ∥BD ,∴四边形OCED 是平行四边形. ∵四边形ABCD 是菱形, ∴AC ⊥BD ,OB =OD , ∴∠BOC =∠COD =90°, ∴四边形OCED 是矩形,∴∠ODE =90°,∵OB =OD ,∠BOC =∠ODE =90°, ∴BC =,OE =,∵DE =OC .∴OE =BC .5. [2015·XX 中考,25] (9分)如图,四边形ABCD 中,AB ∥CD ,AB ≠CD,BD=AC.(1)求证:AD=BC ;【答案】作BM ∥AC ,BM 交DC 的延长线于点M ,则∠ACD=∠BMD.1分∵AB ∥CD ,BM ∥AC ,∴四边形ABMC 为平行四边形.2分 ∴AC=BM.∵BD=AC ,∴BM=BD. ∴∠BDM=∠BMD. ∴∠BDC=∠ACD. 在△BDC 和△ACD 中,∴△BDC ≌△ACD.4分 ∴BC=AD.5分第4页共20页※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※※※※※※※※※※※※※※※※.............o.............o.............外.............o.............o.............装.............o.............o.............订.............o.............o.............线.............o.............o..............o..............o..............o.......................(2)若E,F,G,H分别是AB,CD,AC,BD的中点.求证:线段EF与线段GH互相垂直平分.【答案】连接EG,GF,FH,HE.6分∵E,H为AB,BD的中点,∴EH=AD.同理FG=AD,EG=BC,FH=BC.∵BC=AD,∴EG=FG=FH=EH.8分∴四边形EGFH为菱形,∴EF与GH互相垂直平分.9分6. [2015·XX中考,18](7分)如图,CE是△ABC外角∠ACD的平分线,AF∥CD交CE于点F,FG∥AC 交CD于点G,求证:四边形ACGF是菱形.【答案】因为AF∥CD,FG∥AC,所以四边形ACGF是平行四边形①,又因为∠ACE=∠ECG,∠ECG=∠AFC,所以∠ACE=∠AFC,所以AC=AF②,由①②得四边形ACGF是菱形.7. [2010·XX中考,23]已知梯形ABCD中,AD∥BC,AB=AD(如图所示),∠BAD的平分线AE 交BC于点E,连结DE.(1)在图中,用尺规作∠BAD的平分线AE(保留作图痕迹,不写作法),并证明四边形ABED是菱形;- - 优质资料【答案】∵∠BAE =∠DAE , ∠DAE =∠BEA ,∴∠BAE =∠BEA ,AB =BE =AD ,AD ∥BE ,∴四边形ABED 的平行四边形,又AB =AD , ∴四边形ABED 为菱形(2)∠ABC =60°,EC =2BE ,求证:ED ⊥DC . 【答案】过D 作DF ∥AE ,则DF =CF =1,∴∠C =30°,而∠DEC =60°, ∴∠EDC =90°,∴ED ⊥DC .8. [2010·XX 中考,19]如图,菱形ABCD 的对角线AC 与BD 相交于O ,点E ,F 分别为边AB ,AD 的中点,连接EF ,OE,OF ,求证:四边形AEOF 是菱形.【答案】∵点E ,F 分别为AB ,AD 的中点∴AE =AB ,AF =AD (2分)第6页共20页※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※※※※※※※※※※※※※※※※.............o.............o.............外.............o.............o.............装.............o.............o.............订.............o.............o.............线.............o.............o..............o..............o..............o.......................又∵四边形ABCD是菱形∴AB=AD∴AE=AF(4分)又∵菱形ABCD的对角线AC与BD相交于点O∴O为BD的中点∴OE,OF是△ABD的中位线(6分)∴OE∥AD,OF∥AB∴四边形AEOF是平行四边形(8分)∵AE=AF∴四边形AEOF是菱形(10分)9. [2010·XX中考,20]如图,AD∥FE,点B,C在AD上,∠1=∠2,BF=BC.(1)求证:四边形BCEF是菱形;【答案】∵AD∥FE,∴∠FEB=∠2.∵∠1=∠2,∴∠FEB=∠1.∴BF=EF∵BF=BC,∴BC=EF.∴四边形BCEF是平行四边形∵BF=BC,∴四边形BCEF是菱形(5分)(2)若AB=BC=CD,求证:△ACF≌△BDE.【答案】∵EF=BC,AB=BC=CD,AD∥FE,∴四边形ABEF、四边形CDEF均为平行四边形,∴AF=BE,FC=ED.(8分)又∵AC=2BC=BD,(9分)∴△ACF≌△BDE.(10分)10. [2013·XX中考,24]如图,在▱ABCD中,M,N分别是AD,BC的中点,∠AND=90°,连接CM交DN于点O.(1)求证:△ABN≌△CDM;【答案】∵∠ABN=∠CDM,AB=CD,BN=BC=AD=DM,∴△ABN≌△CDM(SAS).(2)过点C作CE⊥MN于点E,交DN于点P,若PE=1,∠1=∠2,求AN的长.【答案】∵M,O分别为AD,ND的中点,∴AN∥MO且AN=2MO,∴∠MOD=∠AND=90°,即平行四边形CDMN是菱形,在Rt△MOD与Rt△NEC中,∵∠1=∠2,MD=NC,∴Rt△MOD≌Rt△NEC,∴MO=NE.根据菱形的性质可知,∠MND=∠D,∠1=∠D,所以∠MND=∠D=∠2=30°,所以在Rt △ENP中NE=PE÷tan30°=,即AN=2.- - 优质资料第8页共20页※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※※※※※※※※※※※※※※※※.............o.............o.............外.............o.............o.............装.............o.............o.............订.............o.............o.............线.............o.............o..............o..............o..............o.......................11. 如图,在△ABC中,∠A=90°,AH⊥BC于点H,∠B的平分线交AC于点D,交AH于点E,DF⊥BC 于点F,求证:四边形AEFD是菱形.【答案】∵∠ABD=∠FBD,BD=BD,∠BAD=∠DFB=90°,∴△ABD≌△FBD,∴AD=DF,AB=FB.又∠ABE=∠FBE,BE=BE,∴△ABE≌△FBE.∴∠BAE=∠BFE.又∠BAE=90°-∠ABC=∠C,∴∠BFE=∠C,∴EF∥AD.∵DF⊥BC,AH⊥BC,∴AE∥DF.∴四边形AEFD是平行四边形.又AD=DF,∴四边形AEFD是菱形.12. [2012·XX中考,25]如图,已知矩形纸片ABCD,AD=2,AB=4,将纸片折叠,使顶点A与边CD上的点E重合,折痕FG分别与AB,CD交于点G,F,AE与FG交于点O.图1图2(1)如图1,求证:A,G,E,F四点围成的四边形是菱形;【答案】证法一:证明:在矩形ABCD中,CD∥AB∴∠1=∠3(1分)由折叠可知:AG=EG,∠1=∠2∴∠2=∠3∴EF=EG(2分)∴EF=AG∴四边形AGEF是菱形(3分)- - 优质资料证法二:证明:连接AF ,由折叠可知OA =OE ,AG =EG (1分) 在矩形ABCD 中,AB ∥CD ∴∠AEF =∠EAG ∵∠AOG =∠EOF∴△AOG ≌△EOF (ASA )(2分) ∴AG =EF∴四边形AGEF 是菱形(3分)(2)如图2,当△AED 的外接圆与BC 相切于点N 时,求证,点N 是线段BC 的中点; 【答案】证明:连接ON ,O 是Rt △ADE 外接圆圆心.∵⊙O 与BC 相切于点N ∴ON ⊥BC (4分)在矩形ABCD 中,DC ⊥BC ,AB ⊥BC ∴CD ∥ON ∥AB ∴=(5分)∵OA =OE ∴=NB 即N 为BC 的中点(6分)(3)如图2,在第2问的条件下,求折痕FG 的长. 【答案】解法一:过点O 作OM ⊥AB 于点M ,则四边形OMBN 是矩形设⊙O 半径为x ,则OA =OE =ON =x (7分) ∵AB =4,AD =2∴AM =4-x 由第2问得,NB =OM =1第10页共20页※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※※※※※※※※※※※※※※※※.............o.............o.............外.............o.............o.............装.............o.............o.............订.............o.............o.............线.............o.............o..............o..............o..............o.......................在Rt△AOM中,OA2=AM2+OM2∴x2=(4-x)2+12∴x=(8分)AM=4-=∵∠FEO=∠OAM又∵∠FOE=∠OMA=90°∴Rt△EFO∽Rt△AOM∴=∴=(9分)∴OF=∴FG=2OF=(10分)解法二:延长NO交AD于点M∴四边形ABNM是矩形∴AM=BN=AD=1∵O为Rt△ADE外接圆圆心∴OA=OE=ON设ON为x,则OM=4-x(7分)在Rt△AMO中,AM2+OM2=OA2即12+(4-x)2=x2x=(8分)∴OM=4-=∵FG⊥AE,MN∥DC∴∠FEO=∠MOA∠AMO=∠EOF=90°∴△EOF∽△OMA∴=∴=(9分)∴OF=FG=2OF=(10分)13. [2013·XX中考,20](本小题满分8分)如图,四边形ABCD中,AD∥BC,BA⊥AD,BC=DC,BE⊥CD于点E.(1)求证:△ABD≌△EBD;【答案】如图,∵AD∥BC,∴∠1=∠DBC.∵BC=DC,∠2=∠DBC.∴∠1=∠2.2分又∵∠BAD=∠BED=90°,BD=BD,∴△ABD≌△EBD.4分(2)过点E作EF∥DA,交BD于点F,连接AF.求证:四边形AFED是菱形.【答案】由第1问得,AD=ED,∠1=∠2.∵EF∥DA,∴∠1=∠3,∴∠2=∠3.∴EF=ED.5分∴EF=AD.6分∴四边形AFED是平行四边形.又∵AD=ED.∴四边形AFED是菱形.8分14. [2013·XX中考,20]已知:如图,在菱形ABCD中,F为BC上的任意一点,连接AF交对角线BD于点E,连接第12页共20页※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※※※※※※※※※※※※※※※※.....o.............o.............外.............o.............o.............装.............o.............o.............订.............o.............o.............线.............o.............o..............o..............o..............o.......................EC.(1)求证:AE=EC;【答案】证明:连接AC.∵BD是菱形ABCD的对角线,∴BD垂直平分AC.∴AE=EC.(2)当∠ABC=60°,∠CEF=60°时,点F在线段BC上的什么位置?说明理由.【答案】点F是线段BC的中点.理由:∵菱形ABCD中,AB=BC,又∵∠ABC=60°.∴△ABC是等边三角形,∠BAC=60°.∵AE=EC,∠CEF=60°,∴∠EAC=30°.∴AF是△ABC的角平分线.∵AF交BC于点F,∴AF是△ABC的BC边上的中线.∴点F是线段BC的中点.15. [2012·XX中考,23]已知:如图,在菱形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,∠BAF=∠DAE,AE 与BD交于点G.(1)求证:BE=DF;【答案】∵四边形ABCD为菱形,∴AB=AD=BC=CD,∠ABD=∠ADB=∠CBD=∠CDB,∠ABE=∠ADF∵∠BAF=∠DAE,且∠BAF=∠BAE+∠EAF,∠DAE=∠DAF+∠EAF∴∠BAE=∠DAF.∴△ABE≌△ADF(ASA).∴BE=DF.(2)当=时,求证:四边形BEFG是平行四边形.【答案】在菱形ABCD中,ADBC,∴∠DAE=∠BEA,∠ADB=∠EBD.∴△AGD∽△EGB.∴=.又∵=,BE=DF,第14页共20页※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※※※※※※※※※※※※※※※※.....o.............o.............外.............o.............o.............装.............o.............o.............订.............o.............o.............线.............o.............o..............o..............o..............o.......................∴===∴GF∥BE.∴∠DGF=∠DBC.∵∠DBC=∠CDB,∴∠DGF=∠GDF,∴GF=DF,∴BE=GF.∴BEGF,∴四边形BEFG是平行四边形.16. [2013·乌鲁木齐中考,19]如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,AE平分∠BAC,分别与BC,CD交于E,F,EH⊥AB于H,连接FH.求证:四边形CFHE是菱形.【答案】∵AE平分∠BAC,∴∠CAE=∠EAH,而∠ACB=90°,CD⊥AB,∴∠CEA+∠CAE=∠AFD+∠EAH=90°,又∠APD=∠CFE,∴∠CFE=∠CEF,∴CF=CE.又∵AE平分∠BAC,∠ACB=90°.EH⊥AB,∴CE=EH,∴CF=EH=CE,∵CD⊥AB,EH⊥AB,∴CF∥EH,∴四边形CFHE是菱形.17. 如图所示,在菱形ABCD中,CE⊥AB于点E,CF⊥AD于点F,求证:AE=AF.【答案】证法1:如图所示,连接AC,∵四边形ABCD是菱形,∴AC平分∠BAD,即∠BAC=∠DAC.在△ACE和△ACF中,∠AEC=∠AFC=90°,∠BAC=∠DAC,AC=AC,∴△ACE≌△ACF(AAS),∴AE=AF.证法2:∵四边形ABCD是菱形,∴BC=DC=AD=AB,∠B=∠D.又∵在△BCE和△DCF中,∠BEC=∠DFC=90°,∴△BCE≌△DCF(AAS),∴BE=DF,∴AE=AF.18. [2013·XX中考,23]如图,在菱形ABCD中,AC是对角线,点E,F分别是边BC,AD的中点.(1)求证:△ABE≌△CDF;【答案】在菱形ABCD中,AB=BC=CD=DA(或AB=CD,BC=DA).∠B=∠D.∵点E,F分别是边BC,AD的中点,∴BE=DF.∴△ABE≌△CDF.(2)若∠B=60°,AB=4,求线段AE的长.【答案】解法一:∵AB=BC,∠B=60°,∴△ABC是等边三角形.∵点E是BC边的中点.∴AE⊥BC.在Rt△ABE中,sin B=.第16页共20页※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※※※※※※※※※※※※※※※※.....o.............o.............外.............o.............o.............装.............o.............o.............订.............o.............o.............线.............o.............o..............o..............o..............o.......................∴AE=AB·sin B=4×=.解法二:∵AB=BC,∠B=60°,∴△ABC是等边三角形.∵点E是BC边的中点,∴AE⊥BC.∴∠BAE=30°.在Rt△ABE中,BE=AB=2.∴AE===.19. [2012·XX中考,19](本题8分)如图,△ABC中,∠B=90°,AB=6cm,BC=8cm,将△ABC沿射线BC方向平移10cm,得到△DEF,A,B,C的对应点分别是D,E,F,连接AD.求证:四边形ACFD是菱形.【答案】法一:∵∠B=90°,AB=6cm,BC=8cm.∴AC=10cm.由平移变换的性质得CF=AD=10cm,DF=AC,∴AD=CF=AC=DF,∴四边形ACFD是菱形.法二:由平移变换的性质得AD∥CF,AD=CF=10cm,∴四边形ACFD是平行四边形,∵∠B=90°,AB=6cm,BC=8cm,∴AC=10cm,∴AC=CF,∴▱ACFD是菱形.20. [2011•XX中考,27](本小题满分12分)已知:如图17所示的一X矩形纸片ABCD(AD>AB),将纸片折叠一次,使点A与点C重合,再展开,折痕EF交AD边于点E,交BC边于点F.分别连接AF和CE.(1)求证:四边形AFCE是菱形;【答案】由题意可知OA=OC,EF⊥AO.∵AD∥BC,∴∠AEO=∠CFO,∠EAO=∠FCO,∴△AOE≌△COF,∴AE=CF,又AE∥CF,∴四边形AECF是平行四边形(2分)∵AC⊥EF,∴四边形AECF是菱形.(4分)(2)若AE=10cm,△ABF的面积为24cm2,求△ABF的周长;【答案】∵四边形AECF是菱形,∴AF=AE=10cm.设AB=a,BF=b,∵△ABF的面积为24cm2,a2+b2=100,ab=48(6分)(a+b)2=196,a+b=14或a+b=-14(不合题意,舍去)(7分)△ABF的周长为a+b+10=24cm(8分)(3)在线段AC上是否存在一点P,使得2AE2=AC AP?若存在,请说明点P的位置,并予以证明;若不存在,请说明理由.【答案】存在,过点E作AD的垂线,交AC于点P,点P就是符合条件的点(9分) 证明:∵∠AEP=∠AOE=90°,∠EAO=∠EAP,∴△AOE∽△AEP,∴=,第18页共20页※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※※※※※※※※※※※※※※※※.....o.............o.............外.............o.............o.............装.............o.............o.............订.............o.............o.............线.............o.............o..............o..............o..............o.......................∴AE2=AO AP(11分)∵四边形AECF是菱形,∴AO=AC,∴AE2=AC AP,∴2AE2=AC AP.(12分)21. [2013·XX中考,19]如图,△ABC中,AB=AC,AD是△ABC一个外角的平分线,且∠BAC=∠ACD.(1)求证:△ABC≌△CDA;【答案】∵AB=AC,∴∠B=∠ACB又∵∠FAC是△ABC的一个外角,∴∠FAC=∠B+∠ACB∴∠FAC=2∠ACB2分又∵AD是∠FAC的角平分线,∴∠FAC=2∠CAD,∴∠ACB=∠CAD3分又∵AC=CA,∠BAC=∠DCA∴△ABC≌△CDA4分(2)若∠ACB=60°,求证:四边形ABCD是菱形.【答案】∵∠BAC=∠ACD∴AB∥CD5分又∵∠ACB=∠CAD,∴AD∥BC.∴四边形ABCD是平行四边形.6分∵AB=AC,∠ACB=60°,∴等腰三角形ABC是等边三角形.7分∴AB=BC.∴四边形ABCD是菱形.8分22. [2011•XX中考,23](本小题满分8分)如图13,在ABCD中,E,F分别为边AB,CD的中点,BD是对角线,过A点作AG∥DB交CB的延长线于点G.(1)求证:DE∥BF;【答案】在ABCD中,AB∥CD,AB=CD∵E,F分别为边AB,CD的中点∴DF=DC,BE=AB∴DF∥BE,DF=BE(2分)∴四边形DEBF为平行四边形(3分)∴DE∥BF(4分)(2)若∠G=90°,求证:四边形DEBF是菱形.【答案】∵AG∥BD∴∠G=∠DBC=90°∴△DBC为直角三角形(5分)又∵F为边CD的中点∴BF=DC=DF.(7分)又∵四边形DEBF为平行四边形∴四边形DEBF是菱形(8分)第20页共20页※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※※※※※※※※※※※※※※※※.....o.............o.............外.............o.............o.............装.............o.............o.............订.............o.............o.............线.............o.............o..............o..............o..............o.......................23. [2013·黄冈中考,17]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.【答案】四边形ABCD是菱形,∴OD=OB,∠COD=90°,∵DH⊥AB于H,∴∠DHB=90°,∴∠OHB=∠OBH,又∵AB∥CD.∴∠OBH=∠ODC,∴∠OHB=∠ODC.在Rt△COD中,∠ODC+∠OCD=90°,在Rt△DHB中,∠DHO+∠OHB=90°,∴∠DHO=∠DCO.24. [2013·XX中考,20]如图,点O是菱形ABCD对角线的交点,DE∥AC,CE∥BD,连接OE.求证:OE=BC.【答案】∵DE∥AC,CE∥BD∴四边形OCED是平行四边形2分又∵AC,BD是菱形ABCD的对角线∴AC⊥BD,即∠COD=90°4分∴平行四边形OCED是矩形6分∴OE=CD8分又∵BC=CD9分∴OE=BC10分(学生用其他方法证明,请参照评分标准酌情给分)。

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