一、选择题
1.如图,已知ABC中,ABAC4,BC6,在BC边上取一点P(点P不与点B、C重合),使得△ABP成为等腰三角形,则这样的点P共有( ).
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.如图,在RtΔABC中,∠ACB=90°,AC=9,BC=12,AD是∠BAC的平分线,若点P,Q分别是AD和AC上的动点,则PC+PQ的最小值是( )
A.
24 5B.
36 5C.12 D.15
3.“勾股图”有着悠久的历史,它曾引起很多人的兴趣.1955年希腊发行了以“勾股图”为背景的邮票(如图1),欧几里得在《几何原本》中曾对该图做了深入研究.如图2,在ABC中,ACB90,分别以ABC的三条边为边向外作正方形,连结EB,
CM,DG,CM分别与AB,BE相交于点P,Q.若ABE30,则
( )
DG的值为QM
A.
3 2B.5 3C.
4 5D.31
4.如图,在△ABC中,AC=BC,∠ACB=90°,点D在BC上,BD=6,DC=2,点P是AB上的动点,则PC+PD的最小值为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
5.如图,在ABC中,A90,AB6,AC8,ABC与ACB的平分线交于点O,过点O作ODAB于点D,若则AD的长为( )
A.2 A.0个 A.37 B.2 B.1个 B.13 C.3 C.2个
C.37或者13 D.4 D.3个
D.37或者137
6.如果直角三角形的三条边为3、4、a,则a的取值可以有( )
7.将6个边长是1的正方形无缝隙铺成一个矩形,则这个矩形的对角线长等于( )
8.在平面直角坐标系内的机器人接受指令“[α,A]”(α≥0,0°<A<180°)后的行动结果为:在原地顺时针旋转A后,再向正前方沿直线行走α.若机器人的位置在原点,正前方为y轴的负半轴,则它完成一次指令[4,30°]后位置的坐标为( ) A.(-2,23)
B.(-2,-23)
C.(-2,-2)
D.(-2,2)
9.ABC三边长为a、b、c,则下列条件能判断ABC是直角三角形的是( ) A.a=7,b=8,c=10 C.a=3,b=2,c=5 B.a=41,b=4,c=5 D.a=3,b=4,c=6
10.如图,在ABC中,D、E分别是BC、AC的中点.已知ACB90,
BE4,AD7,则AB的长为( )
A.10
B.53 C.213 D.215 二、填空题
11.我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一副“弦图”,后人称其为“赵爽弦图”(如图1).图2由弦图变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成.记图中正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNKT的面积分别为S1,S2,S3,若S1+S2+S3=10,则S2的值是_________.
12.如图,AB=12,AB⊥BC于点B, AB⊥AD于点A,AD=5,BC=10,E是CD的中点,则AE的长是____ ___.
13.如图所示的网格是正方形网格,则ABCACB__________°(点A,B,C是网格线交点).
14.如图,在ABC中,D是BC边中点,AB10,AC6,AD4,则BC的长是_____________.
15.在RtABC中,C90,A30,BC2,以ABC的边AC为一边的等腰三角形,它的第三个顶点在ABC的斜边AB上,则这个等腰三角形的腰长为_________. 16.已知Rt△ABC中,AC=4,BC=3,∠ACB=90°,以AC为一边在Rt△ABC外部作等腰直角三角形ACD,则线段BD的长为_____.
17.如图,在RtABC中,ABC90,DE垂直平分AC,垂足为F,AD//BC,且AB3,BC4,则AD的长为______.
18.如图,P是等边三角形ABC内的一点,且PA=3,PB=4,PC=5,以BC为边在△ABC外作△BQC≌△BPA,连接PQ,则以下结论中正确有_____________ (填序号) ①△BPQ是等边三角形 ②△PCQ是直角三角形 ③∠APB=150° ④∠APC=135°
19.如图,Rt△ABC中,∠BCA=90°,AB=5,AC=2,D为斜边AB上一动点(不与点
A,B重合),DE⊥AC,DF⊥BC,垂足分别为E、F,连接EF,则EF的最小值是_____.
20.如图,由两个直角三角形和三个正方形组成的图形,已知AB25 ,AC24 其中阴影部分面积是_____________平方单位.
三、解答题
21.如图,在△ABC中,AB=30 cm,BC=35 cm,∠B=60°,有一动点M自A向B以1 cm/s的速度运动,动点N自B向C以2 cm/s的速度运动,若M,N同时分别从A,B出发.
(1)经过多少秒,△BMN为等边三角形; (2)经过多少秒,△BMN为直角三角形.
22.阅读与理解:
折纸,常常能为证明一个命题提供思路和方法.例如,在ABC中,ABAC(如图),怎样证明CB呢?
分析:把AC沿A的角平分线AD翻折,因为ABAC,所以,点C落在AB上的点
C处,即ACAC,据以上操作,易证明△ACD≌△ACD,所以ACDC,又因为ACDB,所以CB.
感悟与应用:
(1)如图(a),在ABC中,ACB90,B30,CD平分ACB,试判断
AC和AD、BC之间的数量关系,并说明理由;
(2)如图(b),在四边形ABCD中,AC平分BAD,AC16,AD8,
DCBC12,
①求证:BD180; ②求AB的长.
23.如图,△ACB和△ECD都是等腰直角三角形,∠ACB=∠ECD=90°,点D在边AB上,点E在边AC的左侧,连接AE.
(1)求证:AE=BD;
(2)试探究线段AD、BD与CD之间的数量关系;
(3)过点C作CF⊥DE交AB于点F,若BD:AF=1:22,CD=36,求线段AB的长.
24.已知ABC中,ABAC.
(1)如图1,在ADE中,ADAE,连接BD、CE,若DAEBAC,求证:
BDCE
(2)如图2,在ADE中,ADAE,连接BE、CE,若DAEBAC60,
CEAD于点F,AE4,EC5,求BE的长;
(3)如图3,在BCD中,CBDCDB45,连接AD,若CAB45,求
AD的值. AB
25.如图,在ABC中,ACB90,BC2AC.
(1)如图1,点D在边BC上,CD1,AD5,求ABD的面积.
(2)如图2,点F在边AC上,过点B作BEBC,BEBC,连结EF交BC于点
M,过点C作CGEF,垂足为G,连结BG.求证:EG2BGCG. 26.(1)如图1,在RtABC中,ACB90,A60,CD平分ACB. 求证:CAADBC.
小明为解决上面的问题作了如下思考:
作ADC关于直线CD的对称图形ADC,∵CD平分ACB,∴A点落在CB上,且
CACA,ADAD.因此,要证的问题转化为只要证出ADAB即可. 请根据小明的思考,写出该问题完整的证明过程.
(2)参照(1)中小明的思考方法,解答下列问题:
如图3,在四边形ABCD中,AC平分BAD,BCCD10,AC17,AD9,求AB的长.
27.如图,己知RtABC,ACB90,BAC30,斜边AB4,ED为AB垂直平分线,且DE23,连接DB,DA.
(1)直接写出BC__________,AC__________; (2)求证:ABD是等边三角形;
(3)如图,连接CD,作BFCD,垂足为点F,直接写出BF的长;
(4)P是直线AC上的一点,且CP1AC,连接PE,直接写出PE的长. 328.如图1,在平面直角坐标系中,直线AB经过点C(a,a),且交x轴于点A(m,0),交y轴于点B(0,n),且m,n满足m6+(n﹣12)2=0. (1)求直线AB的解析式及C点坐标;
(2)过点C作CD⊥AB交x轴于点D,请在图1中画出图形,并求D点的坐标; (3)如图2,点E(0,﹣2),点P为射线AB上一点,且∠CEP=45°,求点P的坐标.
29.如图,在边长为2正方形ABCD中,点O是对角线AC的中点,E是线段OA上一动点(不包括两个端点),连接BE.
(1)如图1,过点E作EFBE交CD于点F,连接BF交AC于点G. ①求证:BEEF;
②设AEx,CGy,求y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围. (2)在如图2中,请用无刻度的直尺作出一个以BE为边的菱形.
30.(发现)小慧和小雯用一个平面去截正方体,得到一个三角形截面(截出的面),发现截面一定是锐角三角形.为什么呢?她们带着这个疑问请教许老师.
(体验)(1)从特殊入手 许老师用1个铆钉把长度分别为4和3的两根窄木棒的一端连在一起(如图过程,观测
,的大小和
),保持
不动,让
从重合位置开始绕点转动,在转动的
的形状,并列出下表:
的大小 的形状
… 直角三角形 … 直角三角形 …
请仔细体会其中的道理,并填空:(2)猜想一般结论 在①若②若③若
为直角三角形,则为锐角三角形,则为钝角三角形,则
,
中,设
满足
_____,
,
_____; ,;
(
),
满足____________; 满足_____________. ,
,请帮助小慧说明
为锐角三角形的道理.
(探索)在许老师的启发下,小慧用小刀在一个长方体橡皮上切出一个三角形截面(如图1),设
(应用)在小慧的基础上,小雯又切掉一块“角”,得到一个新的三角形截面2),那么
的形状是( )
A.一定是锐角三角形
B.可能是锐角三角形或直角三角形,但不可能是钝角三角形 C.可能是锐角三角形或直角三角形或钝角三角形
(如图
【参】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.B 解析:B 【分析】
在BC边上取一点P(点P不与点B、C重合),使得△ABP成为等腰三角形,分三种情况分析:APBP、ABBP、ABAP;根据等腰三角形的性质分别对三种情况逐个分析,即可得到答案. 【详解】
根据题意,使得△ABP成为等腰三角形,分APBP、ABBP、ABAP三种情况分析:
当APBP时,点P位置再分两种情况分析: 第1种:点P在点O右侧,AOBC于点O
1∴AOABBC7 222
设OPx ∴APAO2OP27x2 ∵ABAC4
1BC3 2∴BPBOOP3x
∴BO∴7x2=3x ∴x2,不符合题意;
第2种:点P在点O左侧,AOBC于点O
设OPx ∴APAO2OP27x2 ∴BPBOOP3x ∴7x23x
∴x2,点P存在,即BP1;
当ABBP时,BPAB4,点P存在;
当ABAP时,APAB4,即点P和点C重合,不符合题意; ∴符合题意的点P共有:2个 故选:B. 【点睛】
本题考查了等腰三角形、勾股定理、一元一次方程的知识;解题的关键是熟练掌握等腰三角形、勾股定理、一元一次方程的性质,从而完成求解.
2.B
解析:B 【分析】
过点D作DE⊥AB于点E,过点E作EQ⊥AC于点Q,EQ交AD于点P,连接CP,此时PC+PQ=EQ是最小值,根据勾股定理可求出AB的长度,再根据EQ⊥AC、∠ACB=90°即可得出EQ∥BC,进而可得出【详解】
解:如图所示,过点D作DE⊥AB于点E,过点E作EQ⊥AC于点Q,EQ交AD于点P,连接CP,此时PC+PQ=EQ是最小值,
AEEQ,代入数据即可得出EQ的长度,此题得解. ABBC
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=9,BC=12, ∴ABAC2BC215,
∵AD是∠BAC的平分线, ∴∠CAD=∠EAD,
CADEAD在△ACD和△AED中,ACDAED90,
ADAD∴△ACD≌△AED(AAS), ∴AE=AC=9.
∵EQ⊥AC,∠ACB=90°, ∴EQ∥BC,
∴
AEEQ, ABBC9EQ, 151236. 5EQ故选B. 【点睛】
本题考查了勾股定理、轴对称中的最短路线问题以及平行线的性质,找出点C的对称点E,及通过点E找到点P、Q的位置是解题的关键.
3.D
解析:D 【分析】
先用已知条件利用SAS的三角形全等的判定定理证出△EAB≌△CAM,之后利用全等三角形的性质定理分别可得∠EBA∠CMA30,∠BPQ∠APM60,
PQ131PB,然后设AP1,继而可分别求出PM2,PQ,所以2233;易证Rt△ACB≌Rt△DCG(HL),从而得DGAB3,2DG的值. QMQMQPPM然后代入所求数据即可得【详解】
解:∵在△EAB和△CAM中 ,
AEAC∠EAB∠CAM, ABAM∴△EAB≌△CAM(SAS), ∴∠EBA∠CMA30, ∴∠BPQ∠APM60, ∴BQP90,
PQ1PB, 2设AP1,则AM3,PM∴QMQPPM2,PB31,PQ31, 23133; 222∵ 在Rt△ACB和Rt△DCG中,
CGBC, ACCDRt△ACB≌Rt△DCG(HL), ∴DGAB3;
DG∴GM故选D. 【点睛】
331. 332本题主要考查了勾股定理,三角形全等的判定定理和性质定理等知识.
4.B
解析:B 【分析】
过点C作CO⊥AB于O,延长CO到C′,使OC′=OC,连接DC′,交AB于P,连接CP,此时DP+CP=DP+PC′=DC′的值最小.由DC=2,BD=6,得到BC=8,连接BC′,由对称性可知∠C′BA=∠CBA=45°,于是得到∠CBC′=90°,然后根据勾股定理即可得到结论. 【详解】
解:过点C作CO⊥AB于O,延长CO到C′,使OC′=OC,连接DC′,交AB于P,连接CP.
此时DP+CP=DP+PC′=DC′的值最小. ∵DC=2,BD=6, ∴BC=8,
连接BC′,由对称性可知∠C′BA=∠CBA=45°, ∴∠CBC′=90°,
∴BC′⊥BC,∠BCC′=∠BC′C=45°, ∴BC=BC′=8,
根据勾股定理可得DC′=BC2BD2826210. 故选:B.
【点睛】
此题考查了轴对称﹣线路最短的问题,确定动点P为何位置时 PC+PD的值最小是解题的关键.
5.B
解析:B 【分析】
过点O作OE⊥BC于E,OF⊥AC于F,由角平分线的性质得到OD=OE=OF,根据勾股定理求出BC的长,易得四边形ADFO为正方形,根据线段间的转化即可得出结果.
【详解】
解:过点O作OE⊥BC于E,OF⊥AC于F, ∵BO,CO分别为∠ABC,∠ACB的平分线, 所以OD=OE=OF, 又BO=BO,
∴△BDO≌△BEO,∴BE=BD. 同理可得,CE=CF.
又四边形ADOE为矩形,∴四边形ADOE为正方形. ∴AD=AF.
∵在Rt△ABC中,AB=6,AC=8,∴BC=10. ∴AD+BD=6①, AF+FC=8②, BE+CE=BD+CF=10③,
①+②得,AD+BD+AF+FC=14,即2AD+10=14, ∴AD=2. 故选:B.
【点睛】
此题考查了角平分线的定义与性质,以及全等三角形的判定与性质,属于中考常考题型.
6.C
解析:C 【解析】 【分析】
根据勾股定理求解即可,注意要确认a是直角边还是斜边. 【详解】
解:当a是直角三角形的斜边时,a32425 ; 当a为直角三角形的直角边时,a42327. 故选C. 【点睛】
本题考查的是勾股定理,熟知在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方是解答此题的关键.
7.C
解析:C 【分析】
如图1或图2所示,分类讨论,利用勾股定理可得结论. 【详解】
当如图1所示时,AB=2,BC=3,
∴AC=2232=13; 当如图2所示时,AB=1,BC=6,
∴AC=12+62=37; 故选C. 【点睛】
本题主要考查图形的拼接,数形结合,分类讨论是解答此题的关键.
8.B
解析:B 【解析】
根据题意,如图,∠AOB=30°,OA=4,则AB=2,OB=23,所以A(-2,-23),故选B.
9.B
解析:B 【分析】
根据勾股定理逆定理对每个选项一一判断即可. 【详解】
A、∵72+82≠102,∴△ABC不是直角三角形; B、∵52+42=(41)2,∴△ABC是直角三角形; C、∵22+(3)2≠(5)2,∴△ABC不是直角三角形; D、∵32+42≠62,∴△ABC不是直角三角形; 故选:B. 【点睛】
本题主要考查勾股定理逆定理,熟记定理是解题关键.
10.C
解析:C 【分析】
设EC=x,DC=y,则直角△BCE中,x2+4y2=BE2=16,在直角△ADC中,4x2+y2=AD2=49,由方程组可求得x2+y2,在直角△ABC中,AB【详解】
解:设EC=x,DC=y,∠ACB=90°, ∵D、E分别是BC、AC的中点, ∴AC=2EC=2x,BC=2DC=2y,
∴在直角△BCE中,CE2+BC2=x2+4y2=BE2=16 在直角△ADC中,AC2+CD2=4x2+y2=AD2=49, ∴5x24x24y2 5y21965,即x2y213,
在直角△ABC中,AB故选:C. 【点睛】
4x24y2413213.
本题考查了勾股定理的灵活运用,考查了中点的定义,本题中根据直角△BCE和直角△ADC求得x2y2的值是解题的关键.
二、填空题
10. 3【解析】
11.
试题解析:将四边形MTKN的面积设为x,将其余八个全等的三角形面积一个设为y, ∵正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNKT的面积分别为S1,S2,S3,S1+S2+S3=10, ∴得出S1=8y+x,S2=4y+x,S3=x, ∴S1+S2+S3=3x+12y=10,故3x+12y=10, x+4y=
10, 310. 3所以S2=x+4y=
考点:勾股定理的证明. 12.5 【详解】
解:如图,延长AE交BC于点F,
∵点E是CD的中点, ∴DE=CE,, ∵AB⊥BC,AB⊥AD, ∴AD∥BC,
∴∠ADE=∠BCE且DE=CE,∠AED=∠CEF, ∴△AED≌△FEC(ASA), ∴AD=FC=5,AE=EF, ∴BF=BC-FC=5, ∴在Rt△ABF中,AFAB2BF213,
AF6.5 2故答案为:6.5. 13.45 【分析】 AE如下图,延长BA至网络中的点D处,连接CD. ABCACB∠DAC,只需证△ADC是等腰直角三角形即可 【详解】
如下图,延长BA至网络中的点D处,连接CD
设正方形网络每一小格的长度为1
则根据网络,AB=5,AD=5,CD=5,BC=5,∴BD=25 其中BD、DC、BC边长满足勾股定理逆定理 ∴∠CDA=90° ∵AD=DC
∴△ADC是等腰直角三角形
∴∠DAC=45° 故答案为:45° 【点睛】
本题是在网格中考察勾股定理的逆定理,解题关键是延长BA,构造处△ABC的外角∠CAD
14.413 【分析】
延长AD至点E,使得DE=AD=4,结合D是中点证得△ADC≌△EDB,进而利用勾股定理逆定理可证得∠E=90°,再利用勾股定理求得BD长进而转化为BC长即可. 【详解】
解:如图,延长AD至点E,使得DE=AD=4,连接BE,
∵D是BC边中点, ∴BD=CD,
又∵DE=AD,∠ADC=∠EDB, ∴△ADC≌△EDB(SAS), ∴BE=AC=6, 又∵AB=10, ∴AE2+BE2=AB2, ∴∠E=90°,
∴在Rt△BED中,BDBE2DE26242213, ∴BC=2BD=413, 故答案为:413. 【点睛】
本题考查了全等三角形的判定及性质、勾股定理及其逆定理,正确作出辅助线是解决本题的关键. 15.23或2 【分析】
先求出AC的长,再分两种情况:当AC为腰时及AC为底时,分别求出腰长即可. 【详解】
在RtABC中,C90,A30,BC2, ∴AB=2BC=4, ∴ACAB2BC2422223,
当AC为腰时,则该三角形的腰长为23;
当AC为底时,作AC的垂直平分线交AB于点D,交AC于点E,如图,此时△ACD是等腰三角形,则AE=3, 设DE=x,则AD=2x, ∵AE2DE2AD2, ∴x2(3)2(2x)2 ∴x=1(负值舍去), ∴腰长AD=2x=2,
故答案为:23或2 【点睛】
此题考查勾股定理的运用,结合线段的垂直平分线的性质,等腰三角形的性质,解题时注意:“AC为一边的等腰三角形”没有明确AC是等腰三角形的腰或底,故应分为两种情况解题,这是此题的易错之处. 16.7或29或65 【分析】
分三种情形讨论:(1)如图1中,以点C所在顶点为直角时;(2)如图2中,以点D所在顶点为直角时;(3)如图3中,以点A所在顶点为直角时. 【详解】
(1)如图1中,以点C所在顶点为直角时. ∵AC=CD=4,BC=3,∴BD=CD+BC=7;
(2)如图2中,以点D所在顶点为直角时,作DE⊥BC与E,连接BD. 在Rt△BDE中DE=2,BE=5,∴BDDE2BE229; DE2BE265.
(3)如图3中,以点A所在顶点为直角时,作DE⊥BC于E, 在Rt△BDE中,DE=4.BE=7,∴BD故答案为:7或29或65.
【点睛】
本题考查了勾股定理、等腰直角三角形等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题.
25 8【分析】 17.
先根据勾股定理求出AC的长,再根据DE垂直平分AC得出FA的长,根据相似三角形的判定定理得出△AFD∽△CBA,由相似三角形的对应边成比例即可得出结论. 【详解】
∵Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4,∴AC=AB2+BC2=32+42=5; ∵DE垂直平分AC,垂足为F, ∴FA=
51AC=,∠AFD=∠B=90°, 22∵AD∥BC,∴∠A=∠C, ∴△AFD∽△CBA, ∴
2525ADFAAD2.5==,即,解得AD=;故答案为. ACBC5488【点睛】
本题考查的是勾股定理及相似三角形的判定与性质,熟知在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方是解答此题的关键. 18.①②③ 【解析】 【详解】
解:∵△ABC是等边三角形,
ABC60,∵△BQC≌△BPA,
∴∠BPA=∠BQC,BP=BQ=4,QC=PA=3,∠ABP=∠QBC,
PBQPBCCBQPBCABPABC60,
∴△BPQ是等边三角形,①正确. ∴PQ=BP=4,
PQ2QC2423225,PC25225, PQ2QC2PC2,
PQC90,即△PQC是直角三角形,②正确.
∵△BPQ是等边三角形,
PBQBQP60,
∵△BQC≌△BPA, ∴∠APB=∠BQC,
BPABQC6090150,③正确.
APC36015060QPC150QPC, PQC90,PQQC, QPC45,
即APC135,④错误. 故答案为①②③.
19.25 5【解析】
试题分析:根据勾股定理可求出BC=1,然后根据∠BCA=90°,DE⊥AC,DF⊥BC,证得四边形CEDF是矩形,连接CD,则CD=EF,当CD⊥AB时,CD最短,即EF=CD=25. 5故答案为25. 5点睛:本题考查了勾股定理的运用,矩形的判定和性质以及垂线段最短的性质,同时也考查了学生综合运用性质进行推理和计算的能力. 20.49 【分析】
先计算出BC的长,再由勾股定理求出阴影部分的面积即可. 【详解】
∵∠ACB=90,AB25 ,AC24, ∴BC2AB2AC225224249, ∴阴影部分的面积=BC249, 故答案为:49.
【点睛】
此题考查勾股定理,能利用根据直角三角形计算得到所需的边长,题中根据勾股定理的图形得到阴影部分面积等于BC的平方是解题的关键.
三、解答题
21.(1) 出发10s后,△BMN为等边三角形;(2)出发6s或15s后,△BMN为直角三角形. 【分析】
(1)设时间为x,表示出AM=x、BN=2x、BM=30-x,根据等边三角形的判定列出方程,解之可得;
(2)分两种情况:①∠BNM=90°时,即可知∠BMN=30°,依据BN=得;②∠BMN=90°时,知∠BNM=30°,依据BM=【详解】
解 (1)设经过x秒,△BMN为等边三角形, 则AM=x,BN=2x, ∴BM=AB-AM=30-x, 根据题意得30-x=2x, 解得x=10,
答:经过10秒,△BMN为等边三角形; (2)经过x秒,△BMN是直角三角形, ①当∠BNM=90°时, ∵∠B=60°, ∴∠BMN=30°, ∴BN=
1BM列方程求解可21BN列方程求解可得. 211BM,即2x=(30-x), 22解得x=6; ②当∠BMN=90°时, ∵∠B=60°, ∴∠BNM=30°, ∴BM=
11BN,即30-x=×2x, 22解得x=15,
答:经过6秒或15秒,△BMN是直角三角形. 【点睛】
本题考查勾股定理的逆定理,等边三角形的判定.
22.(1)BC−AC=AD;理由详见解析;(2)①详见解析;②AB=14 【分析】
(1)在CB上截取CE=CA,连接DE,证△ACD≌△ECD得DE=DA,∠A=∠CED=
60°,据此∠CED=2∠CBA,结合∠CED=∠CBA+∠BDE得出∠CBA=∠BDE,即可得DE=BE,进而得出答案;
(2)①在AB上截取AM=AD,连接CM,先证△ADC≌△AMC,得到∠D=∠AMC,CD=CM,结合CD=BC知CM=CB,据此得∠B=∠CMB,根据∠CMB+∠CMA=180°可得;
②设BN=a,过点C作CN⊥AB于点N,由CB=CM知BN=MN=a,CN2=BC2−BN2=AC2−AN2,可得关于a的方程,解之可得答案. 【详解】
解:(1)BC−AC=AD.
理由如下:如图(a),在CB上截取CE=CA,连接DE, ∵CD平分∠ACB, ∴∠ACD=∠ECD, 又CD=CD,
∴△ACD≌△ECD(SAS), ∴DE=DA,∠A=∠CED=60°, ∴∠CED=2∠CBA, ∵∠CED=∠CBA+∠BDE, ∴∠CBA=∠BDE, ∴DE=BE, ∴AD=BE,
∵BE=BC−CE=BC−AC, ∴BC−AC=AD.
(2)①如图(b),在AB上截取AM=AD,连接CM, ∵AC平分∠DAB, ∴∠DAC=∠MAC, ∵AC=AC,
∴△ADC≌△AMC(SAS), ∴∠D=∠AMC,CD=CM=12, ∵CD=BC=12, ∴CM=CB, ∴∠B=∠CMB,
∵∠CMB+∠CMA=180°, ∴∠B+∠D=180°; ②设BN=a,
过点C作CN⊥AB于点N, ∵CB=CM=12, ∴BN=MN=a,
在Rt△BCN中,CN2=BC2BN2=122a2,
2222216(8a), 在Rt△ACN中,CN=ACAN=16(8a), 则12a=解得:a=3, 即BN=MN=3, 则AB=8+3+3=14, ∴AB=14.
2222
【点睛】
本题考查了四边形的综合题,以及全等三角形的判定与性质、勾股定理、等腰三角形的判定与性质;本题有一定难度,需要通过作辅助线证明三角形全等才能得出结果. 23.(1)见解析;(2)BD2+AD2=2CD2;(3)AB=22+4. 【分析】
(1)根据等腰直角三角形的性质证明△ACE≌△BCD即可得到结论; (2)利用全等三角形的性质及勾股定理即可证得结论;
(3)连接EF,设BD=x,利用(1)、(2)求出EF=3x,再利用勾股定理求出x,即可得到答案. 【详解】
(1)证明:∵△ACB和△ECD都是等腰直角三角形 ∴AC=BC,EC=DC,∠ACB=∠ECD=90° ∴∠ACB﹣∠ACD=∠ECD﹣∠ACD ∴∠ACE=∠BCD, ∴△ACE≌△BCD(SAS), ∴AE=BD.
(2)解:由(1)得△ACE≌△BCD, ∴∠CAE=∠CBD,
又∵△ABC是等腰直角三角形, ∴∠CAB=∠CBA=∠CAE=45°, ∴∠EAD=90°,
在Rt△ADE中,AE2+AD2=ED2,且AE=BD, ∴BD2+AD2=ED2,
∵ED=2CD, ∴BD2+AD2=2CD2,
(3)解:连接EF,设BD=x,
∵BD:AF=1:22,则AF=22x, ∵△ECD都是等腰直角三角形,CF⊥DE, ∴DF=EF,
由 (1)、(2)可得,在Rt△FAE中, EF=22AF2AE2=(22x)x=3x,
∵AE2+AD2=2CD2,
∴x2(22x3x)22(36)2, 解得x=1, ∴AB=22+4. 【点睛】
此题考查三角形全等的判定及性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理. 24.(1)详见解析;(2)41;(3)3. 【分析】
(1)证∠EAC=∠DAB.利用SAS证△ACE≌△ABD可得;(2)连接BD,证
FEA1AED30,证△ACE≌△ABD可得FEABDA30,CE=BD=5,利用勾2股定理求解;(3)作CE垂直于AC,且CE=AC,连接AE,则ACE90,CAE45,利用勾股定理得AE2AB,BE=3AB,根据(1)思路得AD=BE=3AB. 【详解】
(1) 证明:∵∠DAE=∠BAC, ∴∠DAE+∠CAD=∠BAC+∠CAD, 即∠EAC=∠DAB. 在△ACE与△ABD中,
ADAEEACBAB , ACAB∴△ACE≌△ABD(SAS),
∴BDCE; (2)连接BD
因为ADAE, DAEBAC60, 所以ADE是等边三角形
因为DAEDEAEDA60,ED=AD=AE=4 因为CEAD 所以FEA1AED30 2同(1)可知△ACE≌△ABD(SAS), 所以FEABDA30,CE=BD=5 所以BDEBDAADE90 所以BE=BD2DE2524241
(3)作CE垂直于AC,且CE=AC,连接AE,则ACE90,CAE45 所以AE=AB2AC22AC
因为ABAC 所以AE2AB 又因为CAB45 所以ABE90 所以BEAEAB222ABAB23AB
2因为CBDCDB45 所以BC=CD, BCD90 因为同(1)可得△ACD≌△ECB(SAS) 所以AD=BE=3AB 所以
AD3AB3 ABAB
【点睛】
考核知识点:等边三角形;勾股定理.构造全等三角形和直角三角形是关键. 25.(1)3;(2)见解析. 【分析】
(1)根据勾股定理可得AC,进而可得BC与BD,然后根据三角形的面积公式计算即可; (2)过点B作BH⊥BG交EF于点H,如图3,则根据余角的性质可得∠CBG=∠EBH,由已知易得BE∥AC,于是∠E=∠EFC,由于CGEF,ACB90,则根据余角的性质得∠EFC=∠BCG,于是可得∠E=∠BCG,然后根据ASA可证△BCG≌△BEH,可得BG=BH,CG=EH,从而△BGH是等腰直角三角形,进一步即可证得结论. 【详解】
解:(1)在△ACD中,∵ACB90,CD1,AD∴AC5,AD2CD22,
11BDAC323; 22∵BC2AC,∴BC=4,BD=3,∴SABD(2)过点B作BH⊥BG交EF于点H,如图3,则∠CBG+∠CBH=90°, ∵BEBC,∴∠EBH+∠CBH=90°,∴∠CBG=∠EBH, ∵BEBC,ACB90,∴BE∥AC,∴∠E=∠EFC,
∵CGEF,ACB90,∴∠EFC+∠FCG=90°,∠BCG+∠FCG=90°, ∴∠EFC=∠BCG,∴∠E=∠BCG,
在△BCG和△BEH中,∵∠CBG=∠EBH,BC=BE,∠BCG=∠E,∴△BCG≌△BEH(ASA), ∴BG=BH,CG=EH, ∴GHBG2BH22BG,
2BGCG.
∴EGGHEH
【点睛】
本题考查了直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质、余角的性质和勾股定理等知识,属于常考题型,正确作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.
26.(1)证明见解析;(2)21. 【分析】
(1)只需要证明A'DBB30,再根据等角对等边即可证明A'DA'B,再结合小明的分析即可证明;
(2)作△ADC关于AC的对称图形AD'C,过点C作CE⊥AB于点E,则D'E=BE.设
D'E=BE=x.在Rt△CEB和Rt△CEA中,根据勾股定理构建方程即可解决问题. 【详解】
解:(1)证明:如下图,作△ADC关于CD的对称图形△A′DC,
∴A′D=AD,C A′=CA,∠CA′D=∠A=60°, ∵CD平分∠ACB, ∴A′点落在CB上 ∵∠ACB=90°, ∴∠B=90°-∠A=30°,
∴∠A′DB=∠CA′D-∠B=30°,即∠A′DB=∠B, ∴A′D=A′B,
∴CA+AD=CA′+A′D=CA′+A′B=CB.
(2)如图,作△ADC关于AC的对称图形△AD′C.
∴D′A=DA=9,D′C=DC=10, ∵AC平分∠BAD, ∴D′点落在AB上, ∵BC=10, ∴D′C=BC,
过点C作CE⊥AB于点E,则D′E=BE, 设D′E=BE=x,
在Rt△CEB中,CE2=CB2-BE2=102-x2, 在Rt△CEA中,CE2=AC2-AE2=172-(9+x)2. ∴102-x2=172-(9+x)2, 解得:x=6,
∴AB=AD′+D′E+EB=9+6+6=21. 【点睛】
本题考查轴对称的性质,勾股定理,等腰三角形的性质,三角形外角的性质.(1)中证明∠A′DB=∠B不是经常用的等量代换,而是利用角之间的计算求得它们的度数相等,这有点困难,需要多注意;(2)中掌握方程思想是解题关键. 27.(1)2,23(2)证明见解析(3)【分析】
(1)根据含有30°角的直角三角形的性质可得BC=2,再由勾股定理即可求出AC的长; (2)由ED为AB垂直平分线可得DB=DA,在Rt△BDE中,由勾股定理可得BD=4,可得BD=2BE,故∠BDE为60°,即可证明ABD是等边三角形;
(3)由(1)(2)可知,AC=23,AD=4,进而可求得CD的长,再由等积法可得
22123221(4)或 373S四边形ACBDSBCDSACD,代入求解即可;
(4)分点P在线段AC上和AC的延长线上两种情况,过点E作AC的垂线交AC于点Q,构造Rt△PQE,再根据勾股定理即可求解. 【详解】
(1)∵RtABC,ACB90,BAC30,斜边AB4,
1AB2,∴ACAB2BC2=23; 2(2)∵ED为AB垂直平分线,∴ADB=DA, 在Rt△BDE中,
1∵BEAEAB2,DE23,
2∴BC∴BDBE2DE2=4,
∴BD=2BE,∴∠BDE为60°, ∴ABD为等边三角形;
(3))由(1)(2)可知,AC=23,AD=4, ∴CDAC2AD2=27,
BCD∵S四边形ACBDS∴
SACD,
111(BCAD)ACACADBFCD, 222221; 7∴BF(4)分点P在线段AC上和AC的延长线上两种情况, 如图,过点E作AC的垂线交AC于点Q,
∵AE=2,∠BAC=30°,∴EQ=1, ∵AC=23,∴CQQA=3, ①若点P在线段AC上, 则PQCQCP=3∴PE23, 333PQ2EQ2=23; 3253, 333②若点P在线段AC的延长线上, 则PQCQCP=3∴PEPQ2EQ2=221; 3综上,PE的长为【点睛】
23221. 或33本题考查勾股定理及其应用、含30°的直角三角形的性质等,解题的关键一是能用等积法表示并求出BF的长,二是对点P的位置要分情况进行讨论.
28.(1)y=-2x+12,点C坐标(4,4);(2)画图形见解析,点D坐标(-4,0);(3)点P的坐标(【分析】
(1)由已知的等式可求得m、n的值,于是可得直线AB的函数解析式,把点C的坐标代入可求得a的值,由此即得答案;
(2)画出图象,由CD⊥AB知kABkCD1可设出直线CD的解析式,再把点C代入可得CD的解析式,进一步可求D点坐标;
(3)如图2,取点F(-2,8),易证明CE⊥CF且CE=CF,于是得∠PEC=45°,进一步求出直线EF的解析式,再与直线AB联立求两直线的交点坐标,即为点P.
14,) 33【详解】
解:(1)∵m6+(n﹣12)2=0, ∴m=6,n=12,
∴A(6,0),B(0,12), 设直线AB解析式为y=kx+b,
b12k2则有,解得,
6kb0b12∴直线AB解析式为y=-2x+12, ∵直线AB过点C(a,a), ∴a=-2a+12,∴a=4, ∴点C坐标(4,4).
(2)过点C作CD⊥AB交x轴于点D,如图1所示,
1x+b′,把点C(4,4)代入得到b′=2, 21CDy∴直线解析式为=x+2,
2∴点D坐标(-4,0).
(3)如图2中,取点F(-2,8),作直线EF交直线AB于P,
设直线CD解析式为y=
图2
∵直线EC解析式为y=
3220x-2,直线CF解析式为y=-x+, 23332×(-)=-1, 23∴直线CE⊥CF,
∵
∵EC=213,CF=213, ∴EC=CF,
∴△FCE是等腰直角三角形, ∴∠FEC=45°,
∵直线FE解析式为y=-5x-2,
14xy2x123由解得,
y5x2y3∴点P的坐标为(【点睛】
本题是一次函数的综合题,综合考查了坐标系中两直线的垂直问题、两条直线的交点问题和求特殊角度下的直线解析式,并综合了勾股定理和等腰直角三角形的判定和性质,解题的关键是熟知坐标系中两直线垂直满足k1k21,一次函数的交点与对应方程组的解的关系.其中,第(3)小题是本题的难点,寻找到点F(-2,8)是解题的突破口. 29.(1)①见解析;②y【解析】 【分析】
(1)①连接DE,如图1,先用SAS证明△CBE≌△CDE,得EB=ED,∠CBE=∠1,再用四边形的内角和可证明∠EBC=∠2,从而可得∠1=∠2,进一步即可证得结论; ②将△BAE绕点B顺时针旋转90°,点E落在点P处,如图2,用SAS可证
△PBG≌△EBG,所以PG=EG=2-x-y,在直角三角形PCG中,根据勾股定理整理即得y与x的函数关系式,再根据题意写出x的取值范围即可.
(2)由(1)题已得EB=ED,根据正方形的对称性只需再确定点E关于点O的对称点即可,考虑到只有直尺,可延长BE交AD于点M,再连接MO并延长交BC于点N,再连接DN交AC于点Q,问题即得解决. 【详解】
(1)①证明:如图1,连接DE,∵四边形ABCD是正方形, ∴CB=CD,∠BCE=∠DCE=45°, 又∵CE=CE,∴△CBE≌△CDE(SAS), ∴EB=ED,∠CBE=∠1, ∵∠BEC=90°,∠BCF=90°, ∴∠EBC+∠EFC=180°, ∵∠EFC+∠2=180°,
14,). 3322x0x1;(2)见解析 2x∴∠EBC=∠2, ∴∠1=∠2. ∴ED=EF, ∴BE=EF.
②解:∵正方形ABCD的边长为2,∴对角线AC=2.
将△BAE绕点B顺时针旋转90°,点A与点C重合,点E落在点P处,如图2, 则△BAE≌△BCP,
∴BE=BP,AE=CP=x,∠BAE=∠BCP=45°,∠EBP=90°,
由①可得,∠EBF=45°,∴∠PBG=45°=∠EBG,
PBEB在△PBG与△EBG中,PBGEBG,
BGBG∴△PBG≌△EBG(SAS). ∴PG=EG=2-x-y,
∵∠PCG=∠GCB+∠BCP=45°+45°=90°,
∴在Rt△PCG中,由PC2CG2PG2,得x2y22xy, 化简,得y222x0x1. 2x(2)如图3,作法如下: ①延长BE交AD于点M, ②连接MO并延长交BC于点N, ③连接DN交AC于点Q, ④连接DE、BQ,
则四边形BEDQ为菱形.
【点睛】
本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、四边形的内角和、勾股定理和菱形的作图等知识,其中通过三角形的旋转构造全等三角形是解决②小题的关键,利用正方形的对称性确定点Q的位置是解决(2)题的关键. 30.【体验】 (1)【解析】 【分析】
本题从各个角度证明了勾股定理,运用图形与证明结合,依次证明即可,具体见详解. 【详解】 体验: (1)
,5;(2)②
;③
;【探索】
为锐角
三角形;道理见解析;【应用】.
如上图,
(2)
根据大角对大边,若②③【探索】 在
中,
,
; .
为直角三角形,则
满足
,那么锐角、钝角如下;
在在∴∴同理,∴【应用】
中,中,为锐角
和
, ,
,
都为锐角.
为锐角三角形.
根据【探索】 中的方法,进行探究可以发现,可能是锐角三角形或直角三角形或钝角三角形,故答案选C 【点睛】
本题考查了勾股定理的证明及应用,以及三角形的边与边的关系,能利用数形结合是解答此题的关键.
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