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菱形证明专题训练

菱形证明专题训练————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期: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.ﻫ【答案】∵AB∥CD,∴∠BAE=∠DCF.ﻫ∵DF∥BE,∴∠BEF=∠DFE,ﻫ∴∠AEB=∠CFD.又∵AE=CF,ﻫ∴△AEB≌∠CFD,∴AB=CD.ﻫ∵AB∥CD,ﻫ∴四边形ABCD是平行四边形.∵AC平分∠BAD,∴∠BAE=∠DAF.ﻫ又∠BAE=∠DCF,∴∠DAF=∠DCF,ﻫ∴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,ﻫ∴△CFO≌△AEO,∴FO=EO.ﻫ又∵BO=DO,∴四边形BEFD是平行四边形.∵BO=CO,∠COB=60°,ﻫ∴△COB是等边三角形.∴∠OCB=60°.ﻫ∴∠FCO=∠DCB-∠OCB=30°.ﻫ∵FO=FC,∴∠FOC=∠FCO=30°.ﻫ∴∠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.ﻫ∴∠FMO=∠OMB=90°.ﻫ∴∠OBM=30°.∴OF=BF.ﻫ∵∠FOC=30°,∴FM=OF.ﻫﻫﻫ∴BM=BF-MF=2OF-OF=OF.ﻫﻫ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.ﻫ【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,ﻫﻫﻫ∴平行四边形BGFD是菱形.4. 如图,点O是菱形ABCD对角线的交点,DE∥AC,CE∥BD,连接OE.ﻫ求证:OE=BC.【答案】∵DE∥AC,CE∥BD,ﻫ∴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°,ﻫ∴BC=,OE=,ﻫﻫ∵DE=OC.ﻫ∴OE=BC.5.[2015·兰州中考,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ﻫ∵AB∥CD,BM∥AC,ﻫ∴四边形ABMC为平行四边形.2分ﻫ∴AC=BM.ﻫ∵BD=AC,∴BM=BD.ﻫ∴∠BDM=∠BMD.∴∠BDC=∠ACD.在△BDC和△ACD中,ﻫ∴△BDC≌△ACD.4分∴BC=AD.5分(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.ﻫ∵BC=AD,∴EG=FG=FH=EH.8分ﻫ∴四边形EGFH为菱形,ﻫ∴EF与GH互相垂直平分.9分6.[2015·长春中考,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.ﻫ【答案】因为AF∥CD,FG∥AC,所以四边形ACGF是平行四边形①,ﻫ又因为∠ACE=∠ECG,∠ECG=∠AFC,ﻫ所以∠ACE=∠AFC,所以AC=AF②,由①②得四边形ACGF是菱形.7.[2010·上海中考,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.ﻫ(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;【答案】ﻫ∵∠BAE=∠DAE,∠DAE=∠BEA,ﻫ∴∠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,ﻫ∴∠C=30°,而∠DEC=60°,∴∠EDC=90°,∴ED⊥DC.8.[2010·沈阳中考,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)ﻫﻫﻫ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Oﻫ∴O为BD的中点∴OE,OF是△ABD的中位线(6分)ﻫ∴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·安徽中考,20]如图,AD∥FE,点B,C在AD上,∠1=∠2,BF=BC.ﻫ(1)求证:四边形BCEF是菱形;【答案】∵AD∥FE,∴∠FEB=∠2.ﻫ2,∴∠FEB=∠1.=∠1∵∠∴BF=EF∵BF=BC,∴BC=EF.∴四边形BCEF是平行四边形ﻫ∵BF=BC,ﻫ∴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)ﻫ∴△ACF≌△BDE.(10分)10.[2013·长沙中考,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,ﻫ∴△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,ﻫ∴∠MOD=∠AND=90°,即平行四边形CDMN是菱形,ﻫ在Rt△MOD与Rt△NEC中,∵∠1=∠2,MD=NC,∴Rt△MOD≌Rt△NEC,∴MO=NE.ﻫ根据菱形的性质可知,∠MND=∠CND,∠1=∠CND,所以∠MND=∠CND=∠2=30°,所以在Rt△ENP中NE=PE÷tan30°=,ﻫ即AN=2.11.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.ﻫ【答案】∵∠ABD=∠FBD,BD=BD,∠BAD=∠DFB=90°,∴△ABD≌△FBD,∴AD=DF,AB=FB.ﻫ又∠ABE=∠FBE,BE=BE,∴△ABE≌△FBE.∴∠BAE=∠BFE.ﻫ又∠BAE=90°-∠ABC=∠C,∴∠BFE=∠C,∴EF∥AD.ﻫ∵DF⊥BC,AH⊥BC,∴AE∥DF.∴四边形AEFD是平行四边形.ﻫ又AD=DF,∴四边形AEFD是菱形.12. [2012·南宁中考,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:ﻫﻫ证明:在矩形ABCD中,CD∥AB∴∠1=∠3(1分)ﻫ由折叠可知:AG=EG,∠1=∠2∴∠2=∠3ﻫ∴EF=EG(2分)ﻫ∴EF=AG∴四边形AGEF是菱形(3分)证法二:ﻫ证明:连接AF,由折叠可知OA=OE,AG=EG(1分)ﻫ在矩形ABCD中,AB∥CD∴∠AEF=∠EAG∵∠AOG=∠EOFﻫ∴△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.ﻫﻫ∵⊙O与BC相切于点N∴ON⊥BC(4分)ﻫ在矩形ABCD中,DC⊥BC,AB⊥BC∴CD∥ON∥AB∴=(5分)ﻫ∵OA=OE∴CN=NBﻫ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:ﻫ过点O作OM⊥AB于点M,则四边形OMBN是矩形ﻫﻫ设⊙O半径为x,则OA=OE=ON=x(7分)ﻫ∵AB=4,AD=2∴AM=4-xﻫ由第2问得,NB=OM=1在Rt△AOM中,OA2=AM2+OM2ﻫ∴x2=(4-x)2+12∴x=(8分)ﻫAM=4-=∵∠FEO=∠OAMﻫ又∵∠FOE=∠OMA=90°∴Rt△EFO∽Rt△AOMﻫ∴=∴=(9分)ﻫﻫﻫ∴OF= ∴FG=2OF=(10分)ﻫﻫ解法二:延长NO交AD于点Mﻫ∴四边形ABNM是矩形ﻫ∴AM=BN=AD=1ﻫﻫ∵O为Rt△ADE外接圆圆心ﻫ∴OA=OE=ON设ON为x,则OM=4-x(7分)ﻫ在Rt△AMO中,AM2+OM2=OA2ﻫ即12+(4-x)2=x2ﻫx=(8分)ﻫ∴OM=4-=∵FG⊥AE,MN∥DC∴∠FEO=∠MOA∠AMO=∠EOF=90°∴△EOF∽△OMA∴= ∴=(9分)ﻫﻫ∴OF=FG=2OF=(10分)13.[2013·葫芦岛中考,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.ﻫ(1)求证:△ABD≌△EBD;【答案】如图,ﻫﻫ∵AD∥BC,ﻫ∴∠1=∠DBC.ﻫ∵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.ﻫ∵EF∥DA,∴∠1=∠3,∴∠2=∠3.∴EF=ED.5分ﻫ∴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·贵阳中考,20]ﻫ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EC.(1)求证:AE=EC;【答案】ﻫ证明:连接AC.ﻫ∵BD是菱形ABCD的对角线,∴BD垂直平分AC.ﻫ∴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°.ﻫ∴△ABC是等边三角形,∠BAC=60°.ﻫ∵AE=EC,∠CEF=60°,∴∠EAC=30°.∴AF是△ABC的角平分线.∵AF交BC于点F,ﻫ∴AF是△ABC的BC边上的中线.∴点F是线段BC的中点.15. [2012·上海中考,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,ﻫ∴AB=AD=BC=CD,ﻫ∠ABD=∠ADB=∠CBD=∠CDB, ∠ABE=∠ADF∵∠BAF=∠DAE,且∠BAF=∠BAE+∠EAF,ﻫ∠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.ﻫ∴△AGD∽△EGB.∴=.ﻫ又∵=,BE=DF,ﻫ∴===ﻫ∴GF∥BE.∴∠DGF=∠DBC.∵∠DBC=∠CDB,ﻫ∴∠DGF=∠GDF,ﻫ∴GF=DF,ﻫ∴BE=GF.ﻫ∴BEGF,ﻫ∴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.ﻫ【答案】∵AE平分∠BAC,∴∠CAE=∠EAH,而∠ACB=90°,CD⊥AB,ﻫ∴∠CEA+∠CAE=∠AFD+∠EAH=90°,又∠APD=∠CFE,ﻫ∴∠CFE=∠CEF,∴CF=CE.又∵AE平分∠BAC,∠ACB=90°.EH⊥AB,∴CE=EH,ﻫ∴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.ﻫ【答案】证法1:如图所示,连接AC,ﻫﻫ∵四边形ABCD是菱形,ﻫ∴AC平分∠BAD,即∠BAC=∠DAC.ﻫ在△ACE和△ACF中,∠AEC=∠AFC=90°,∠BAC=∠DAC,AC=AC,∴△ACE≌△ACF(AAS),∴AE=AF.ﻫ证法2:∵四边形ABCD是菱形,ﻫ∴BC=DC=AD=AB,∠B=∠D.又∵在△BCE和△DCF中,∠BEC=∠DFC=90°,∴△BCE≌△DCF(AAS),∴BE=DF,∴AE=AF.18.[2013·南宁中考,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.ﻫ(1)求证:△ABE≌△CDF;【答案】在菱形ABCD中,AB=BC=CD=DA(或AB=CD,BC=DA).ﻫ∠B=∠D.ﻫ∵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.ﻫ∵点E是BC边的中点.ﻫ∴AE⊥BC.在Rt△ABE中,sinB=.ﻫﻫﻫ∴AE=AB·sin B=4×=.ﻫﻫ解法二:∵AB=BC,∠B=60°,∴△ABC是等边三角形.ﻫ∵点E是BC边的中点,∴AE⊥BC.∴∠BAE=30°.在Rt△ABE中,BE=AB=2.ﻫﻫ∴AE===.19.[2012·温州中考,19](本题8分)ﻫ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.ﻫ【答案】法一:∵∠B=90°,AB=6cm,BC=8cm.∴AC=10cm.ﻫ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,ﻫ∵∠B=90°,AB=6cm,BC=8cm,ﻫ∴AC=10cm,ﻫ∴AC=CF,ﻫ∴▱ACFD是菱形.20.[2011•兰州中考,27](本小题满分12分)已知:如图17所示的一张矩形纸片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.ﻫ(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,ﻫ∴△AOE≌△COF,∴AE=CF,又AE∥CF,∴四边形AECF是平行四边形(2分)ﻫ∵AC⊥EF,∴四边形AECF是菱形.(4分)(2)若AE=10 cm,△ABF的面积为24 cm2,求△ABF的周长;【答案】∵四边形AECF是菱形,ﻫ∴AF=AE=10cm.设AB=a,BF=b,∵△ABF的面积为24 cm2, 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)ﻫ△ABF的周长为a+b+10=24 cm(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,∴=,∴AE2=AOAP(11分)∵四边形AECF是菱形,∴AO=AC,∴AE2=AC AP,ﻫﻫ∴2AE2=AC AP.(12分)21. [2013·营口中考,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=∠ACBﻫ又∵∠FAC是△ABC的一个外角,ﻫ∴∠FAC=∠B+∠ACBﻫ∴∠FAC=2∠ACB2分又∵AD是∠FAC的角平分线,∴∠FAC=2∠CAD,ﻫ∴∠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.ﻫ∴四边形ABCD是平行四边形. 6分∵AB=AC,∠ACB=60°,ﻫ∴等腰三角形ABC是等边三角形. 7分∴AB=BC.ﻫ∴四边形ABCD是菱形.8分22. [2011•宁波中考,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.ﻫﻫ(1)求证:DE∥BF;【答案】在ABCD中,AB∥CD,AB=CDﻫ∵E,F分别为边AB,CD的中点ﻫ∴DF=DC,BE=ABﻫ∴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°ﻫ∴△DBC为直角三角形(5分)又∵F为边CD的中点ﻫ∴BF=DC=DF.(7分)ﻫ又∵四边形DEBF为平行四边形ﻫ∴四边形DEBF是菱形(8分)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.ﻫ【答案】四边形ABCD是菱形,ﻫ∴OD=OB,∠COD=90°,∵DH⊥AB于H,∴∠DHB=90°,∴∠OHB=∠OBH,又∵AB∥CD.∴∠OBH=∠ODC,∴∠OHB=∠ODC.ﻫ在Rt△COD中,∠ODC+∠OCD=90°,在Rt△DHB中,∠DHO+∠OHB=90°,ﻫ∴∠DHO=∠DCO.24.[2013·锦州中考,20]如图,点O是菱形ABCD对角线的交点,DE∥AC,CE∥BD,连接OE.ﻫ求证:OE=BC.ﻫ【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ﻫ∴AC⊥BD,即∠COD=90°4分∴平行四边形OCED是矩形 6分ﻫ∴OE=CD 8分ﻫ又∵BC=CD9分ﻫ∴OE=BC 10分ﻫ (学生用其他方法证明,请参照评分标准酌情给分)。

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