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相等
相等
互相垂直
平分一组对角
D
B
15
C
D
5
​$ \frac {5}{3}$​
【分析】
首先回忆平行四边形的相关概念,菱形是特殊的平行四边形,它与普通平行四边形的区别在于邻边的长度关系。我们需要明确,菱形的定义核心是在平行四边形的基础上,存在一组邻边相等,所以思考时要抓住“特殊平行四边形”“邻边关系”这两个关键点,从而确定要填的内容。
【解析】
根据菱形的定义可知:有一组邻边相等的平行四边形叫作菱形。因此依次填入“一”和“相等”。
【答案】
一,相等
【知识点】
菱形的定义
【点评】
本题为基础概念题,主要考查菱形的定义,要求学生准确记忆特殊平行四边形的特征,是后续学习菱形性质和判定的基础。
【难度系数】
0.9
【分析】
要解决这道题,我们可以从菱形的定义和它与平行四边形的关系入手思考:
1. 菱形的定义是“一组邻边相等的平行四边形”,平行四边形的对边相等,结合邻边相等的条件,可推出菱形的四条边都相等;
2. 菱形作为特殊的平行四边形,除了具备平行四边形对角线互相平分的性质外,还具有独特的性质:对角线互相垂直,并且每条对角线都能平分一组对角。我们只需要把这些性质对应填入空格即可。
【解析】
根据菱形的性质定理:
菱形的四条边相等,对角线互相垂直,每条对角线都平分一组对角。
【答案】
相等,互相垂直,平分一组对角
【知识点】
菱形的性质
【点评】
本题考查菱形的核心性质,菱形是特殊的平行四边形,它既具备平行四边形的所有性质,又有自身特有的性质(对角线互相垂直、每条对角线平分一组对角),牢记这些性质是解决菱形相关问题的基础。
【难度系数】
0.9
【分析】
要解决这道题,首先需要明确菱形的定义和性质:菱形是特殊的平行四边形,因此它具备平行四边形的所有性质,同时还有自身特有的性质。我们可以逐个分析选项,判断哪些是菱形一定具有的,哪些是不一定具有的:
1. 平行四边形的核心性质包括对角相等、对边平行,菱形作为平行四边形的一种,必然具备这些性质;
2. 菱形的特有性质是对角线互相垂直且平分每组对角;
3. 对角线相等是矩形的典型性质,只有当菱形是正方形(特殊的菱形)时,对角线才相等,普通菱形的对角线并不相等,因此这一性质菱形不一定具有。
【解析】
对每个选项逐一分析:
选项A:菱形是特殊的平行四边形,平行四边形的对角相等,因此菱形一定具有对角相等的性质;
选项B:平行四边形的对边平行,菱形属于平行四边形,因此菱形一定具有对边平行的性质;
选项C:对角线互相垂直是菱形的特有性质,所有菱形的对角线都互相垂直,因此该性质菱形一定具有;
选项D:对角线相等是矩形的性质,只有当菱形为正方形(特殊菱形)时,对角线才相等,普通菱形的对角线不相等,因此该性质菱形不一定具有。
【答案】
D
【知识点】
菱形的性质、平行四边形的性质
【点评】
本题主要考查菱形与平行四边形、矩形的性质差异,需要准确区分特殊四边形的不同性质,避免混淆。解题的关键是牢记菱形的基本性质,同时清楚特殊菱形(正方形)的特殊性。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,可按以下思路思考:
1. 明确菱形的核心性质:菱形四条边相等,对角线互相垂直且平分。要求周长,需先求出菱形的边长。
2. 已知对角线长度,利用对角线互相垂直平分的性质,可将对角线分成两段,得到直角三角形的两条直角边。
3. 借助勾股定理计算出菱形的边长,再乘以4即可得到周长。
【解析】
设菱形$ABCD$的对角线$AC$与$BD$相交于点$O$。
∵ 四边形$ABCD$是菱形,
∴ $AC ⊥ BD$,$AO = \frac{1}{2}AC$,$BO = \frac{1}{2}BD$,$AB=BC=CD=DA$(菱形对角线互相垂直平分,四条边相等)。
已知$AC=8$,$BD=6$,
则$AO = \frac{1}{2} × 8 = 4$,$BO = \frac{1}{2} × 6 = 3$。
在$Rt△ AOB$中,根据勾股定理:
$AB = \sqrt{AO^2 + BO^2} = \sqrt{4^2 + 3^2} = \sqrt{16+9} = \sqrt{25} = 5$。
菱形$ABCD$的周长$= 4 × AB = 4 × 5 = 20$。
【答案】
B
【知识点】
菱形的性质、勾股定理
【点评】
本题是菱形性质与勾股定理的基础综合题,解题关键是利用菱形对角线互相垂直平分的性质,将求边长的问题转化为直角三角形中勾股定理的应用,题型常规,易于掌握。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这个问题,我们可以借助菱形的性质逐步推导:
1. 首先利用菱形邻角互补的性质,结合已知∠D=150°,求出∠BAD的度数;
2. 再根据菱形的对角线平分一组内角的性质,得出∠1是∠BAD的一半,进而计算出∠1的度数。
【解析】
∵ 四边形$ABCD$是菱形,
∴ $AB // CD$,$AC$平分$∠ BAD$(菱形的对边平行,对角线平分一组内角)。
∵ $∠ D + ∠ BAD = 180°$(两直线平行,同旁内角互补),且$∠ D = 150°$,
∴ $∠ BAD = 180° - 150° = 30°$。
∵ $AC$平分$∠ BAD$,
∴ $∠ 1 = \frac{1}{2}∠ BAD = \frac{1}{2} × 30° = 15°$。
【答案】
15
【知识点】
菱形的性质
【点评】
本题主要考查菱形性质的应用,需熟练掌握菱形对边平行、邻角互补、对角线平分内角的性质,通过逐步推导计算角度,属于基础题型,关键是对菱形性质的灵活运用。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这个问题,可按以下思路推导:
1. 先根据菱形“对角线互相垂直且平分”的性质,求出OA、OB的长度;
2. 在Rt△AOB中,利用勾股定理计算出AB的边长;
3. 借助菱形面积的两种计算方式(对角线乘积的一半、底×高)建立等式,通过面积相等求出OE的长度。
【解析】
解:
∵ 四边形$ABCD$是菱形,$AC=8$,$BD=6$
∴ $AC⊥BD$,$OA=\frac{1}{2}AC=\frac{1}{2}×8=4$,$OB=\frac{1}{2}BD=\frac{1}{2}×6=3$
在$Rt△AOB$中,由勾股定理得:
$AB=\sqrt{OA^2+OB^2}=\sqrt{4^2+3^2}=\sqrt{16+9}=\sqrt{25}=5$
菱形$ABCD$的面积有两种计算形式:
① 利用对角线计算:$S_{菱形ABCD}=\frac{1}{2}×AC×BD=\frac{1}{2}×8×6=24$
② 利用底和高计算:$S_{菱形ABCD}=AB×OE$($OE$是$AB$边上的高)
因此$AB×OE=24$,即$5×OE=24$
解得$OE=\frac{24}{5}=2.4$
故选C。
【答案】
C
【知识点】
菱形的性质,勾股定理,面积法求线段长
【点评】
本题综合考查菱形的性质、勾股定理及面积法的应用,需要灵活运用菱形的两种面积计算公式,将几何性质与面积计算结合,实现线段长度的求解,是菱形性质的典型基础应用题型。
【难度系数】
0.6
【分析】
1. 首先根据点A和D的坐标特征,得出AD平行于x轴且长度为4,利用菱形邻边相等的性质得到AB=AD=4;
2. 结合菱形对角线互相垂直平分的性质,通过向量点积或距离公式求出m、n的值,确定关键点坐标;
3. 分析OD的初始方向,确定将D旋转到x轴正半轴的旋转角,再利用旋转坐标公式计算出点C旋转后的对应点坐标,结合选项得出结果。
【解析】
1. 确定AD的长度与位置:
已知点$A(m,n)$,$D(m+4,n)$,两点纵坐标相同,故$AD // x$轴,$AD$的长度为$\vert (m+4)-m \vert =4$。
∵四边形$ABCD$是菱形,
∴$AB=AD=4$,且对角线$AC$、$BD$互相垂直平分,$O$为原点,故$B$与$D$关于原点对称,$C$与$A$关于原点对称,即$B(-(m+4),-n)$,$C(-m,-n)$。
2. 求解$m$、$n$的值:
由$AB=4$,根据两点间距离公式:
$\sqrt{[-(m+4)-m]^2 + (-n -n)^2}=4$
平方后化简得:
$(m+2)^2 +n^2=4 \quad (1)$
又$∠ BAD=60°$,根据向量点积公式$\cos60°=\frac{\overrightarrow{AB} · \overrightarrow{AD}}{\vert \overrightarrow{AB} \vert · \vert \overrightarrow{AD} \vert}$,其中$\overrightarrow{AB}=(-2m-4, -2n)$,$\overrightarrow{AD}=(4,0)$,代入得:
$\frac{1}{2}=\frac{(-2m-4) ×4}{4 ×4}$
化简解得$m=-3$,将$m=-3$代入(1)式得$n^2=3$,即$n=\pm\sqrt{3}$。
3. 计算旋转后点$C$的坐标:
当$n=\sqrt{3}$时,$D(1,\sqrt{3})$,$OD$与$x$轴正半轴夹角为$60°$,需将菱形绕$O$点顺时针旋转$60°$(旋转角为$-60°$)使$D$落在$x$轴正半轴上。
此时$C(3,-\sqrt{3})$,根据旋转坐标公式:点$(x,y)$绕原点旋转$α$角后的坐标为$(x\cosα - y\sinα, x\sinα + y\cosα)$,代入$α=-60°$,$\cos(-60°)=\frac{1}{2}$,$\sin(-60°)=-\frac{\sqrt{3}}{2}$:
$x'=3×\frac{1}{2} - (-\sqrt{3})×(-\frac{\sqrt{3}}{2})=0$
$y'=3×(-\frac{\sqrt{3}}{2}) + (-\sqrt{3})×\frac{1}{2}=-2\sqrt{3}$
即旋转后点$C$对应点的坐标为$(0,-2\sqrt{3})$。
【答案】
D
【知识点】
菱形的性质;旋转的坐标变化;平面直角坐标系中点的特征
【点评】
本题综合考查菱形的性质、旋转的性质及平面直角坐标系中点的坐标计算,关键是利用菱形对角线的对称性求出关键点坐标,结合旋转公式计算旋转后的坐标,需注意菱形顶点顺序对结果的影响。
【难度系数】
0.4
【分析】
首先,根据菱形的周长可求出边长;然后考虑利用面积法,连接BP,将△ABC的面积拆分为△ABP和△CBP的面积之和。因为菱形的面积已知,所以△ABC的面积是菱形面积的一半,再结合三角形面积公式,将两个小三角形的面积用PE、PF表示,进而建立关于PE+PF的等式,求解即可。
【解析】
解:连接BP。
∵ 菱形ABCD的周长为24,
∴ 菱形的边长 $ AB = BC = 24÷4 = 6 $。
∵ 菱形ABCD的面积为30,
∴ $ S_{△ ABC} = \frac{1}{2}S_{\mathrm{菱形}ABCD} = \frac{1}{2}×30 = 15 $。

∵ $ S_{△ ABC} = S_{△ ABP} + S_{△ CBP} $,且 $ PE⊥ AB $,$ PF⊥ BC $,
∴ $ S_{△ ABP} = \frac{1}{2}× AB× PE $,$ S_{△ CBP} = \frac{1}{2}× BC× PF $。
将 $ AB = BC = 6 $ 代入得:
$ 15 = \frac{1}{2}×6× PE + \frac{1}{2}×6× PF $,
整理得:$ 15 = 3(PE + PF) $,
解得:$ PE + PF = 5 $。
【答案】
5
【知识点】
菱形的性质,三角形面积公式,面积分割法
【点评】
本题考查菱形性质与面积法的综合应用,通过连接辅助线BP,将△ABC的面积拆分,把所求线段和转化为面积相关的计算,巧妙利用转化思想简化计算,关键是掌握菱形边长相等、对角线分菱形为面积相等两部分的性质,以及三角形面积公式的灵活运用。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先,根据菱形性质和∠A=60°,连接BD可证△ABD为等边三角形,得到AD=BD,∠A=∠DBF=60°,∠ADB=60°。接着,由△DEF是等边三角形,推出∠ADE=∠BDF,从而证明△ADE≌△BDF,利用全等三角形对应边相等得到AE=BF。最后用t表示AE和BF的长度,列方程求解t的值。
【解析】
1. 连接BD,
因为四边形ABCD是菱形,AB=10cm,∠A=60°,
所以AB=AD=BD=10cm,△ABD是等边三角形,
则∠ADB=60°,∠ABC=180°-∠A=120°,
故∠DBF=∠ABC - ∠ABD=120°-60°=60°,即∠A=∠DBF=60°。
2. 因为△DEF是等边三角形,
所以DE=DF,∠EDF=60°,
又∠ADB=60°,所以∠ADE + ∠EDB=∠BDF + ∠EDB,
即∠ADE=∠BDF。
3. 在△ADE和△BDF中:
$\begin{cases} ∠A=∠DBF \\ AD=BD \\ ∠ADE=∠BDF \end{cases}$
所以△ADE≌△BDF(ASA),因此AE=BF。
4. 由题意,点E的速度为2cm/s,点F的速度为4cm/s,经过t秒后,
AE=2t cm,CF=4t cm,
因为BC=10cm,所以BF=BC - CF=(10-4t)cm。
5. 列方程:$2t=10-4t$,
解得$6t=10$,即$t=\frac{5}{3}$。
【答案】
$\boldsymbol{\frac{5}{3}}$
【知识点】
菱形的性质,等边三角形性质,全等三角形判定与性质
【点评】
本题综合考查特殊四边形与特殊三角形的性质,解题核心是通过构造辅助线BD,利用等边三角形的角的关系推导全等三角形,进而建立方程求解。要求学生熟练掌握菱形、等边三角形的性质及全等三角形的判定方法,具备一定的逻辑推理与方程思想应用能力。
【难度系数】
0.4