菱形具有一般平行四边形的所有性质,同时又具有一些特性,可以归纳为以下三个方面:
(1)从边看:对边平行,四边相等;
(2)从角看:对角相等,邻角互补;
(3)从对角线看:对角线互相垂直平分,并且每一条对角线平分一组对角。
判定一个四边形是菱形,可以先判定这个四边形是平行四边形,再证明一组邻边相等或对角线互相垂直,也可以直接证明四边相等。
今天,我们将给大家介绍菱形性质与判定的灵活运用的几种题型。
类型一:利用菱形的判定证明菱形
例1:如图,在△ABC中,∠ACB=90°,D,E分别为AC,AB的中点,BF∥CE交DE的延长线于点F.
(1)求证:四边形ECBF是平行四边形;
(2)当∠A=30°时,求证:四边形ECBF是菱形.
例1图
【分析】(1)利用平行四边形的判定证明即可;
(2)利用菱形的判定证明即可.
【解答】证明:(1)∵D,E分别为边AC,AB的中点,
∴DE∥BC,即EF∥BC.
又∵BF∥CE,
∴四边形ECBF是平行四边形.
【点评】此题主要考查了平行四边形的判定以及菱形的判定与性质,利用平行四边形的判定以及菱形的判定是解题关键.
类型二:利用菱形的性质与判定证明线段的位置关系
例2:如图,四边形ABCD中,AB∥CD,AB≠CD,BD=AC.
(1)求证:AD=BC;
(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.
例2图
【分析】(1)由平行四边形的性质易得AC=BM=BD,∠BDC=∠M=∠ACD,由全等三角形判定定理及性质得出结论;
(2)连接EH,HF,FG,GE,E,F,G,H分别是AB,CD,AC,BD的中点,易得四边形HFGE为平行四边形,由平行四边形的性质及(1)结论得HFGE为菱形,易得EF与GH互相垂直平分.
【解答】证明:(1)过点B作BM∥AC交DC的延长线于点M,如图1,
∵AB∥CD
∴四边形ABMC为平行四边形,
∴AC=BM=BD,∠BDC=∠M=∠ACD,
(2)连接EH,HF,FG,GE,如图2,
∵E,F,G,H分别是AB,CD,AC,BD的中点,
【点评】本题主要考查了平行四边形的性质及判定,全等三角形的性质与判定,菱形的判定及性质,综合运用平行四边形的性质及判定,全等三角形的性质与判定是解答此题的关键.
类型三:利用菱形的性质与判定求线段的长
例3:如图,在四边形ABCF中,∠ACB=90°,点E是AB的中点,点F恰是点E关于AC所在直线的对称点.
(1)证明:四边形AECF为菱形;
(2)连接EF交AC于点O,若BC=16,求线段OF的长.
例3图
【点评】本题考查的是菱形的判定和性质、轴对称的性质,掌握四条边相等的四边形是菱形、菱形的对角线垂直且互相平分是解题的关键.
类型四:利用菱形的性质与判定解决相关问题
【分析】根据已知先判断△ABC≌△EFA,则∠AEF=∠BAC,得出EF⊥AC,由等边三角形的性质得出∠BDF=30°,从而证得△DBF≌△EFA,则AE=DF,再由FE=AB,得出四边形ADFE为平行四边形而不是菱形,根据平行四边形的性质得出AD=4AG,从而得到答案.
【解答】解:∵△ACE是等边三角形,
∴∠EAC=60°,AE=AC,
∵∠BAC=30°,
∴∠FAE=∠ACB=90°,AB=2BC,
∵F为AB的中点,
∴AB=2AF,
∴BC=AF,
∴△ABC≌△EFA,
∴FE=AB,
∴∠AEF=∠BAC=30°,
∴EF⊥AC,故①正确,
∵AD=BD,BF=AF,
∴∠DFB=90°,∠BDF=30°,
∵∠FAE=∠BAC+∠CAE=90°,
∴∠DFB=∠EAF,
∵EF⊥AC,
∴∠AEF=30°,
∴∠BDF=∠AEF,
∴△DBF≌△EFA(AAS),
∴AE=DF,
∵FE=AB,
∴四边形ADFE为平行四边形,
∵AE≠EF,
∴四边形ADFE不是菱形;
故②说法不正确;
【点评】本题考查了菱形的判定和性质,以及全等三角形的判定和性质,解决本题需先根据已知条件先判断出一对全等三角形,然后按排除法来进行选择.