
1. 掌握勾股定理的內(nèi)容及證明方法,能夠熟練地運(yùn)用勾股定理由已知直角三角形中的兩條邊長(zhǎng)求出第三條邊長(zhǎng).
2. 掌握勾股定理,能夠運(yùn)用勾股定理解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題,會(huì)運(yùn)用方程思想解決問(wèn)題.
3. 熟練應(yīng)用勾股定理解決直角三角形中的問(wèn)題,進(jìn)一步運(yùn)用方程思想解決問(wèn)題.
【基礎(chǔ)知識(shí)】
一.直角三角形的性質(zhì)
(1)有一個(gè)角為90°的三角形,叫做直角三角形.
(2)直角三角形是一種特殊的三角形,它除了具有一般三角形的性質(zhì)外,具有一些特殊的性質(zhì):
性質(zhì)1:直角三角形兩直角邊的平方和等于斜邊的平方(勾股定理).
性質(zhì)2:在直角三角形中,兩個(gè)銳角互余.
性質(zhì)3:在直角三角形中,斜邊上的中線等于斜邊的一半.(即直角三角形的外心位于斜邊的中點(diǎn))
性質(zhì)4:直角三角形的兩直角邊的乘積等于斜邊與斜邊上高的乘積. 性質(zhì)5:在直角三角形中,如果有一個(gè)銳角等于30°,那么它所對(duì)的直角邊等于斜邊的一半;
在直角三角形中,如果有一條直角邊等于斜邊的一半,那么這條直角邊所對(duì)的銳角等于30°.
二.勾股定理
(1)勾股定理:在任何一個(gè)直角三角形中,兩條直角邊長(zhǎng)的平方之和一定等于斜邊長(zhǎng)的平方.
如果直角三角形的兩條直角邊長(zhǎng)分別是a,b,斜邊長(zhǎng)為c,那么a2+b2=c2.
(2)勾股定理應(yīng)用的前提條件是在直角三角形中.
(3)勾股定理公式a2+b2=c2 的變形有:a,b及c.
(4)由于a2+b2=c2>a2,所以c>a,同理c>b,即直角三角形的斜邊大于該直角三角形中的每一條直角邊.
三.勾股定理的證明
(1)勾股定理的證明方法有很多種,教材是采用了拼圖的方法證明的.先利用拼圖的方法,然后再利用面積相等證明勾股定理.
(2)證明勾股定理時(shí),用幾個(gè)全等的直角三角形拼成一個(gè)規(guī)則的圖形,然后利用大圖形的面積等于幾個(gè)小圖形的面積和化簡(jiǎn)整理得到勾股定理.
四.等腰直角三角形
(1)兩條直角邊相等的直角三角形叫做等腰直角三角形.
(2)等腰直角三角形是一種特殊的三角形,具有所有三角形的性質(zhì),還具備等腰三角形和直角三角形的所有性質(zhì).即:兩個(gè)銳角都是45°,斜邊上中線、角平分線、斜邊上的高,三線合一,等腰直角三角形斜邊上的高為外接圓的半徑R,而高又為內(nèi)切圓的直徑(因?yàn)榈妊苯侨切蔚膬蓚€(gè)小角均為45°,高又垂直于斜邊,所以兩個(gè)小三角形均為等腰直角三角形,則兩腰相等);
(3)若設(shè)等腰直角三角形內(nèi)切圓的半徑r=1,則外接圓的半徑R1,所以r:R=1:1.
【考點(diǎn)剖析】
一.直角三角形的性質(zhì)(共6小題)
1.(真題?姜堰區(qū)期末)如圖,∠AOB是一個(gè)銳角,點(diǎn)C、D分別為邊OA、OB上的點(diǎn),OC=10,OD=8,圖中可能互相垂直的兩條線是( )
A.OA與OBB.CD與OB
C.CD與OAD.沒(méi)有可能垂直的兩條線
2.(真題?畢節(jié)市期末)若△ABC中,∠A=90°,且∠B﹣∠C=30°,那么∠B的度數(shù)為( )
A.30°B.40°C.50°D.60°
3.(2022春?阜寧縣期中)直角三角形中,兩個(gè)銳角度數(shù)之比為1:5,則較小的銳角度數(shù)為 .
4.(2022春?大豐區(qū)校級(jí)月考)在△ABC中,已知∠A=90°,∠B=∠C,則∠B= .
5.(2022春?濱??h期中)如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于點(diǎn)D,BE平分∠ABC,AD、BE相交于點(diǎn)F.
(1)若∠CAD=36°,求∠AEF的度數(shù);
(2)試說(shuō)明:∠AEF=∠AFE.
6.(真題?儀征市期末)下列幾組數(shù)中,能作為直角三角形三邊長(zhǎng)的是( )
A.2,4,5B.3,4,5C.4,4,5D.5,4,5
二.勾股定理(共5小題)
7.(真題?淮安區(qū)期末)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,BC=12,則AB=( )
A.12B.13C.14D.15
8.(真題?宜興市期末)在一個(gè)直角三角形中,若斜邊的長(zhǎng)是13,一條直角邊的長(zhǎng)為5,那么這個(gè)直角三角形的面積是( )
A.30B.40C.50D.60
9.(2022春?岳麓區(qū)校級(jí)期中)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以Rt△ABC的三邊為邊向外作正方形,其面積分別為S1,S2,S3,且S1=5,S3=16,則S2=( )
A.6B.2C.11D.24
10.(2022春?工業(yè)園區(qū)校級(jí)期中)定義:如圖,若點(diǎn)P在三角形的一條邊上,且滿足∠1=∠2,則稱點(diǎn)P為這個(gè)三角形的“理想點(diǎn)”.
(1)如圖①,若點(diǎn)D是△ABC的邊AB的中點(diǎn),AC=2,AB=4,試判斷點(diǎn)D是不是△ABC的“理想點(diǎn)”,并說(shuō)明理由;
(2)如圖②,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=4,若點(diǎn)D是△ABC的“理想點(diǎn)”,求CD的長(zhǎng).
11.(真題?陽(yáng)山縣期末)如圖,在△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=2.以AB為一條邊向三角形外部作正方形,則正方形的面積是( )
A.5B.6C.12D.13
三.勾股定理的證明(共4小題)
12.(真題?崇川區(qū)期末)如圖是由四個(gè)全等的直角三角形與一個(gè)小正方形拼成的大正方形.若小正方形邊長(zhǎng)為3,大正方形邊長(zhǎng)為15,則一個(gè)直角三角形的面積等于( )
A.36B.48C.54D.108
13.(2022春?江都區(qū)期中)如圖,“趙爽弦圖”由4個(gè)完全一樣的直角三角形所圍成,在Rt△ABC中,AC=b,BC=a,∠ACB=90°,若圖中大正方形的面積為60,小正方形的面積為10,則(a+b)2的值為 .
14.(2022春?陽(yáng)高縣月考)4個(gè)全等的直角三角形的直角邊分別為a、b,斜邊為c.現(xiàn)把它們適當(dāng)拼合,可以得到如圖的圖形,利用這個(gè)圖形可以驗(yàn)證勾股定理,你能說(shuō)明其中的道理嗎?請(qǐng)?jiān)囈辉嚕?br>15.(真題?六合區(qū)期中)如圖是由4個(gè)全等的直角三角形拼成的大正方形,直角三角形的兩條直角邊分別為a、b(b>a),斜邊為c,中間是正方形,請(qǐng)你利用這個(gè)圖來(lái)驗(yàn)證勾股定理.
四.等腰直角三角形(共6小題)
16.(真題?鎮(zhèn)江期末)如圖,在△ABC中,AB=AC=1,若∠B=45°,則線段BC的長(zhǎng)為 .
17.(2022春?泗洪縣期中)如圖,將一個(gè)含有45°角的直角三角尺放在兩條平行線m、n上,已知∠1=70°,則∠2的度數(shù)是( )
A.65°B.70°C.45°D.75°
18.(真題?邗江區(qū)月考)探究與發(fā)現(xiàn):如圖,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,點(diǎn)D在底邊BC上,AE=AD,連結(jié)DE.
(1)當(dāng)∠BAD=60°時(shí),求∠CDE的度數(shù);
(2)當(dāng)點(diǎn)D在BC(點(diǎn)B、C除外)上運(yùn)動(dòng)時(shí),試猜想并探究∠BAD與∠CDE的數(shù)量關(guān)系.
19.(真題?濱湖區(qū)期末)如圖,△ABC為等邊三角形,CD⊥AC,CD=AC,則∠BDC= °.
20.(真題?句容市期末)如圖,將一副三角板擺放在直線AB上,∠ECD=∠FDG=90°,∠EDC=45°,設(shè)∠EDF=x,則用x的代數(shù)式表示∠GDB的度數(shù)為 .
21.(真題?鹽城期末)如圖,點(diǎn)O為直線AB上一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)O作射線OC,使∠BOC=135°,將一個(gè)含45°角的直角三角板的一個(gè)頂點(diǎn)放在點(diǎn)O處,斜邊OM與直線AB重合,另外兩條直角邊都在直線AB的下方.
(1)將圖1中的三角板繞著點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,如圖2所示,此時(shí)∠BOM= ;在圖2中,OM是否平分∠CON?請(qǐng)說(shuō)明理由;
(2)接著將圖2中的三角板繞點(diǎn)O逆時(shí)針繼續(xù)旋轉(zhuǎn)到圖3的位置所示,使得ON在∠AOC的內(nèi)部,請(qǐng)?zhí)骄浚骸螦OM與∠CON之間的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由;
(3)將圖1中的三角板繞點(diǎn)O按每秒4.5°的速度沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)一周,在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中,當(dāng)旋轉(zhuǎn)到第 秒時(shí),∠COM與∠CON互補(bǔ).
【過(guò)關(guān)檢測(cè)】
一.選擇題(共10小題)
1.(真題?山亭區(qū)期末)如圖,Rt△ABC中,∠ACB=90°,若AB=15cm,則正方形ADEC和正方形BCFG的面積和為( )
A.150cm2B.200cm2C.225cm2D.無(wú)法計(jì)算
2.(2022春?泗洪縣期中)兩個(gè)邊長(zhǎng)分別為a,b,c的直角三角形和一個(gè)兩條直角邊都是c的直角三角形拼成如圖所示的圖形,用兩種不同的計(jì)算方法計(jì)算這個(gè)圖形的面積,則可得等式為( )
A.(a+b)2=c2B.(a﹣b)2=c2C.a(chǎn)2+b2=c2D.a(chǎn)2﹣b2=c2
3.(真題?欒城區(qū)校級(jí)期末)如圖是用4個(gè)全等的直角三角形與1個(gè)小正方形鑲嵌而成的正方形圖案,已知大正方形面積為81,小正方形面積為16,若用x,y表示直角三角形的兩直角邊(x>y),請(qǐng)觀察圖案,指出以下關(guān)系式中不正確的是( )
A.x2+y2=81B.x+y=13C.2xy+16=81D.x﹣y=4
4.(2022春?江陰市期中)如圖,點(diǎn)C是線段AB上的一點(diǎn),分別以AC、BC為邊向兩側(cè)作正方形.設(shè)AB=6,兩個(gè)正方形的面積和S1+S2=20,則圖中△BCD的面積為( )
A.4B.6C.8D.10
5.(真題?東臺(tái)市期末)如圖,正方形ABCD的面積為15,Rt△BCE的斜邊CE的長(zhǎng)為8,則BE的長(zhǎng)為( )
A.17B.10C.6D.7
6.(真題?泗陽(yáng)縣期末)已知直角三角形的兩條邊長(zhǎng)分別是3和4,那么這個(gè)三角形的第三條邊的長(zhǎng)為( )
A.5B.25C.D.5或
7.(真題?泗陽(yáng)縣期末)如圖是一正方體的平面展開(kāi)圖,若AB=6,則該正方體A、B兩點(diǎn)間的距離為( )
A.2B.3C.4D.6
8.(真題?江陰市期末)如圖,在四邊形ABCD中,連接AC、BD,已知∠ADB=∠ACB=90°,,則四邊形ABCD的面積為( )
A.B.3C.D.4
9.(2022春?新田縣期中)如圖,在四邊形ABCD中,∠B=∠D=90°,分別以四邊向外作正方形甲、乙、丙、丁,若用S甲、S乙、S丙、S丁來(lái)表示它們的面積,那么下列結(jié)論正確的是( )
A.S甲=S丁B.S乙=S丙
C.S甲+S乙=S丙+S丁D.S甲﹣S乙=S丙﹣S丁
10.(真題?宜興市期末)如圖,在△ABC中,∠ABC=90°,BC=4,AB=8,P為AC邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),D為PB上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接AD,當(dāng)∠CBP=∠BAD時(shí),線段CD的最小值是( )
A.B.2C.D.
二.填空題(共5小題)
11.(真題?大豐區(qū)期末)如圖,△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,AB=10,AC=6,則BD的長(zhǎng)是 .
12.(2022春?鼓樓區(qū)校級(jí)月考)如圖,四邊形ABCD中,AD∥BC,∠B=60°,∠C=30°,AD=2,BC=7,則AB= .
13.(2022春?丹陽(yáng)市期中)如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AC=9,BC=15,點(diǎn) D、E分別AB、BC的中點(diǎn),點(diǎn)F在CA的延長(zhǎng)線上,且∠FDA=∠BAE,則四邊形AFDE的周長(zhǎng)為 .
14.(2022春?海安市期中)如圖△ABC中,∠ACB=90°,AC=12,BC=5.若動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)C開(kāi)始以每秒1個(gè)單位的速度,按C→A→B的路徑運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒,當(dāng)t為 時(shí),△BCP為等腰三角形.
15.(2022春?如皋市校級(jí)月考)如圖,線段AB的長(zhǎng)為8,C為AB上一動(dòng)點(diǎn),分別以AC、BC為斜邊在AB的同側(cè)作兩個(gè)直角三角形△ACD和△BCE,其中∠A=30°,∠B=60°,那么DE長(zhǎng)的最小值是 .
三.解答題(共6小題)
16.(真題?如皋市期末)如圖,在△ABC中,AC=5,E為BC邊上一點(diǎn),且CE=1,AE,BE=4,點(diǎn)F為AB邊上的動(dòng)點(diǎn),連接EF.
(1)求AB的長(zhǎng);
(2)當(dāng)△BEF為等腰三角形時(shí),求AF的長(zhǎng).
17.(真題?新吳區(qū)期末)如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=1,AC=2,AB的中垂線DE交AB于點(diǎn)D,交AC于點(diǎn)E.延長(zhǎng)DE交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,連接AF.
(1)求AD的長(zhǎng);
(2)求AF的長(zhǎng).
18.(真題?連云港期末)如圖,在△ABC中,BC=6,AC=8,DE⊥AB,DE=7,△ABE的面積為35.
(1)求AB的長(zhǎng);
(2)求△ACB的面積.
19.(真題?宜興市期末)已知△ABC中,AB=AC,CD⊥AB于D.
(1)若∠A=42°,求∠DCB的度數(shù);
(2)若BD=1,CD=3,M為AC的中點(diǎn),求DM的長(zhǎng).
20.(真題?鼓樓區(qū)校級(jí)期末)如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=15,AC=20,AD⊥BC,垂足為D.
(1)△ABC的面積是 .
(2)求BC、AD的長(zhǎng).
21.(真題?石獅市期末)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10cm,AC=6cm,動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)B出發(fā),以2cm/秒的速度沿BC移動(dòng)至點(diǎn)C,設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒.
(1)求BC的長(zhǎng);
(2)在點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,是否存在某個(gè)時(shí)刻t,使得點(diǎn)P到邊AB的距離與點(diǎn)P到點(diǎn)C的距離相等?若存在,求出t的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
第08講 勾股定理
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1. 掌握勾股定理的內(nèi)容及證明方法,能夠熟練地運(yùn)用勾股定理由已知直角三角形中的兩條邊長(zhǎng)求出第三條邊長(zhǎng).
2. 掌握勾股定理,能夠運(yùn)用勾股定理解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題,會(huì)運(yùn)用方程思想解決問(wèn)題.
3. 熟練應(yīng)用勾股定理解決直角三角形中的問(wèn)題,進(jìn)一步運(yùn)用方程思想解決問(wèn)題.
【基礎(chǔ)知識(shí)】
一.直角三角形的性質(zhì)
(1)有一個(gè)角為90°的三角形,叫做直角三角形.
(2)直角三角形是一種特殊的三角形,它除了具有一般三角形的性質(zhì)外,具有一些特殊的性質(zhì):
性質(zhì)1:直角三角形兩直角邊的平方和等于斜邊的平方(勾股定理).
性質(zhì)2:在直角三角形中,兩個(gè)銳角互余.
性質(zhì)3:在直角三角形中,斜邊上的中線等于斜邊的一半.(即直角三角形的外心位于斜邊的中點(diǎn))
性質(zhì)4:直角三角形的兩直角邊的乘積等于斜邊與斜邊上高的乘積. 性質(zhì)5:在直角三角形中,如果有一個(gè)銳角等于30°,那么它所對(duì)的直角邊等于斜邊的一半;
在直角三角形中,如果有一條直角邊等于斜邊的一半,那么這條直角邊所對(duì)的銳角等于30°.
二.勾股定理
(1)勾股定理:在任何一個(gè)直角三角形中,兩條直角邊長(zhǎng)的平方之和一定等于斜邊長(zhǎng)的平方.
如果直角三角形的兩條直角邊長(zhǎng)分別是a,b,斜邊長(zhǎng)為c,那么a2+b2=c2.
(2)勾股定理應(yīng)用的前提條件是在直角三角形中.
(3)勾股定理公式a2+b2=c2 的變形有:a,b及c.
(4)由于a2+b2=c2>a2,所以c>a,同理c>b,即直角三角形的斜邊大于該直角三角形中的每一條直角邊.
三.勾股定理的證明
(1)勾股定理的證明方法有很多種,教材是采用了拼圖的方法證明的.先利用拼圖的方法,然后再利用面積相等證明勾股定理.
(2)證明勾股定理時(shí),用幾個(gè)全等的直角三角形拼成一個(gè)規(guī)則的圖形,然后利用大圖形的面積等于幾個(gè)小圖形的面積和化簡(jiǎn)整理得到勾股定理.
四.等腰直角三角形
(1)兩條直角邊相等的直角三角形叫做等腰直角三角形.
(2)等腰直角三角形是一種特殊的三角形,具有所有三角形的性質(zhì),還具備等腰三角形和直角三角形的所有性質(zhì).即:兩個(gè)銳角都是45°,斜邊上中線、角平分線、斜邊上的高,三線合一,等腰直角三角形斜邊上的高為外接圓的半徑R,而高又為內(nèi)切圓的直徑(因?yàn)榈妊苯侨切蔚膬蓚€(gè)小角均為45°,高又垂直于斜邊,所以兩個(gè)小三角形均為等腰直角三角形,則兩腰相等);
(3)若設(shè)等腰直角三角形內(nèi)切圓的半徑r=1,則外接圓的半徑R1,所以r:R=1:1.
【考點(diǎn)剖析】
一.直角三角形的性質(zhì)(共6小題)
1.(真題?姜堰區(qū)期末)如圖,∠AOB是一個(gè)銳角,點(diǎn)C、D分別為邊OA、OB上的點(diǎn),OC=10,OD=8,圖中可能互相垂直的兩條線是( )
A.OA與OBB.CD與OB
C.CD與OAD.沒(méi)有可能垂直的兩條線
【分析】根據(jù)題干及三角形三邊關(guān)系、勾股定理即可判斷.
【解答】解:A、∵∠AOB是一個(gè)銳角,
∴OA與OB不可能垂直,
該選項(xiàng)不符合題意;
B、若CD與OB垂直,則∠ODC=90°,
根據(jù)勾股定理可得:CD6,
故有可能存在,
該選項(xiàng)符合題意;
C、若CD與OA垂直,則∠OCD=90°,
在Rt△OCD中,斜邊OD=8<直角邊OC=10,與三角形三邊關(guān)系矛盾,
該選項(xiàng)不符合題意;
D、因?yàn)镃D與OB可能垂直,故該選項(xiàng)不符合題意.
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查直角三角形的概念,能聯(lián)想到三角形三邊關(guān)系、勾股定理是解題的關(guān)鍵.
2.(真題?畢節(jié)市期末)若△ABC中,∠A=90°,且∠B﹣∠C=30°,那么∠B的度數(shù)為( )
A.30°B.40°C.50°D.60°
【分析】根據(jù)直角三角形的性質(zhì)可得∠B+∠C=90°,再結(jié)合∠B﹣∠C=30°計(jì)算出∠B的度數(shù)即可.
【解答】解:∵∠A=90°,
∴∠B+∠C=90°,
∵∠B﹣∠C=30°,
∴∠B=60°,
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了直角三角形的性質(zhì),關(guān)鍵是掌握直角三角形兩銳角互余.
3.(2022春?阜寧縣期中)直角三角形中,兩個(gè)銳角度數(shù)之比為1:5,則較小的銳角度數(shù)為 15° .
【分析】根據(jù)直角三角形的兩銳角互余列出方程,解方程得到答案.
【解答】解:設(shè)較小的一個(gè)銳角為x,則另一個(gè)銳角為5x,
則x+5x=90°,
解得:x=15°,
則較小的一個(gè)銳角為15°,
故答案為:15°.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是直角三角形的性質(zhì),掌握直角三角形的兩銳角互余是解題的關(guān)鍵.
4.(2022春?大豐區(qū)校級(jí)月考)在△ABC中,已知∠A=90°,∠B=∠C,則∠B= 45° .
【分析】根據(jù)直角三角形的性質(zhì)得到∠B+∠C=90°,根據(jù)題意計(jì)算,得到答案.
【解答】解:∵∠A=90°,
∴∠B+∠C=90°,
∵∠B=∠C,
∴∠B=45°,
故答案為:45°.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是直角三角形的性質(zhì),掌握直角三角形的兩銳角互余是解題的關(guān)鍵.
5.(2022春?濱??h期中)如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于點(diǎn)D,BE平分∠ABC,AD、BE相交于點(diǎn)F.
(1)若∠CAD=36°,求∠AEF的度數(shù);
(2)試說(shuō)明:∠AEF=∠AFE.
【分析】(1)根據(jù)條件的余角相等得到∠ABD=∠CAD=36°,根據(jù)角平分線的性質(zhì)求出∠ABE,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)計(jì)算即可;
(2)根據(jù)角平分線的性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì)證明結(jié)論.
【解答】(1)解:∵AD⊥BC,
∴∠ABD+∠BAD=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAD=90°,
∴∠ABD=∠CAD=36°,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE∠ABC=18°,
∴∠AEF=90°﹣∠ABE=72°;
(2)證明:∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBE,
∵∠ABE+∠AEF=90°,∠CBE+∠BFD=90°,
∴∠AEF=∠BFD,
∵∠AFE=∠BFD,
∴∠AEF=∠AFE.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是直角三角形的性質(zhì),掌握直角三角形的兩銳角互余是解題的關(guān)鍵.
6.(真題?儀征市期末)下列幾組數(shù)中,能作為直角三角形三邊長(zhǎng)的是( )
A.2,4,5B.3,4,5C.4,4,5D.5,4,5
【分析】如果三角形的三邊長(zhǎng)a,b,c滿足a2+b2=c2,那么這個(gè)三角形就是直角三角形.根據(jù)勾股定理的逆定理即可判斷.
【解答】解:A、22+42≠52,根據(jù)勾股定理的逆定理可知三角形不是直角三角形,故不合題意;
B、32+42=52,根據(jù)勾股定理的逆定理可知三角形是直角三角形,故符合題意;
C、42+42≠52,根據(jù)勾股定理的逆定理可知三角形不是直角三角形,故不合題意;
D、42+52≠52,根據(jù)勾股定理的逆定理可知三角形不是直角三角形,故不合題意;
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了勾股定理的逆定理和直角三角形的性質(zhì),如果三角形的三邊長(zhǎng)a,b,c滿足a2+b2=c2,那么這個(gè)三角形就是直角三角形.
二.勾股定理(共5小題)
7.(真題?淮安區(qū)期末)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,BC=12,則AB=( )
A.12B.13C.14D.15
【分析】根據(jù)勾股定理直接求即可.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,
由勾股定理得:AB.
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了勾股定理求線段的長(zhǎng)度,熟記勾股定理是解題的關(guān)鍵.
8.(真題?宜興市期末)在一個(gè)直角三角形中,若斜邊的長(zhǎng)是13,一條直角邊的長(zhǎng)為5,那么這個(gè)直角三角形的面積是( )
A.30B.40C.50D.60
【分析】由勾股定理得,另一條直角邊長(zhǎng)為:,即可計(jì)算面積.
【解答】解:由勾股定理得,另一條直角邊長(zhǎng)為:,
∴這個(gè)直角三角形的面積為5×12÷2=30,
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了勾股定理,熟練掌握直角三角形兩直角邊的平方和等于斜邊的平方是解題的關(guān)鍵.
9.(2022春?岳麓區(qū)校級(jí)期中)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以Rt△ABC的三邊為邊向外作正方形,其面積分別為S1,S2,S3,且S1=5,S3=16,則S2=( )
A.6B.2C.11D.24
【分析】根據(jù)題意,可以得到BC2=5,AB2=16,然后根據(jù)勾股定理即可得到AC2的值,從而可以求得S2的值.
【解答】解:∵以Rt△ABC的三邊為邊向外作正方形,其面積分別為S1,S2,S3,且S1=5,S3=16,
∴BC2=5,AB2=16,
由勾股定理得:AB2=BC2+AC2,
∴AC2=16﹣5=11,
即S2=11,
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查勾股定理、正方形的性質(zhì),解答本題的關(guān)鍵是明確題意,利用數(shù)形結(jié)合的思想解答.
10.(2022春?工業(yè)園區(qū)校級(jí)期中)定義:如圖,若點(diǎn)P在三角形的一條邊上,且滿足∠1=∠2,則稱點(diǎn)P為這個(gè)三角形的“理想點(diǎn)”.
(1)如圖①,若點(diǎn)D是△ABC的邊AB的中點(diǎn),AC=2,AB=4,試判斷點(diǎn)D是不是△ABC的“理想點(diǎn)”,并說(shuō)明理由;
(2)如圖②,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=4,若點(diǎn)D是△ABC的“理想點(diǎn)”,求CD的長(zhǎng).
【分析】(1)由已知可得,從而△ACD∽△ABC,∠ACD=∠B,可證點(diǎn)D是△ABC的“理想點(diǎn)”;
(2)由D是△ABC的“理想點(diǎn)”,分三種情況:當(dāng)D在AB上時(shí),CD是AB邊上的高,根據(jù)面積法可求CD長(zhǎng)度;當(dāng)D在AC上時(shí),△BDC∽△ABC,對(duì)應(yīng)邊成比例即可求CD長(zhǎng)度;D不可能在BC上.
【解答】解:(1)點(diǎn)D是△ABC的“理想點(diǎn)”,理由如下:
∵D是AB中點(diǎn),AB=4,
∴AD=BD=2,AD?AB=8,
∵AC=2,
∴AC2=8,
∴AC2=AD?AB,
∴,
∵∠A=∠A,
∴△ACD∽△ABC,
∴∠ACD=∠B,
∴點(diǎn)D是△ABC的“理想點(diǎn)”;
(2)①D在AB上時(shí),如圖:
∵D是△ABC的“理想點(diǎn)”,
∴∠ACD=∠B或∠BCD=∠A,
當(dāng)∠ACD=∠B時(shí),
∵∠ACD+∠BCD=90°,
∴∠BCD+∠B=90°,
∴∠CDB=90°,即CD是AB邊上的高,
當(dāng)∠BCD=∠A時(shí),同理可證∠CDB=90°,即CD是AB邊上的高,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,AC=4,
∴BC3,
∵S△ABCAB?CDAC?BC,
∴CD,
②∵AC=4,BC=3,
∴AC>BC有∠B>∠A,
∴“理想點(diǎn)”D不可能在BC邊上,
③D在AC邊上時(shí),如圖:
∵D是△ABC的“理想點(diǎn)”,
∴∠DBC=∠A,
又∠C=∠C,
∴△BDC∽△ABC,
∴,即,
∴CD,
綜上所述,點(diǎn)D是△ABC的“理想點(diǎn)”,CD的長(zhǎng)為或.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查相似三角形、勾股定理等知識(shí),解題的關(guān)鍵是理解“理想點(diǎn)”的定義.
11.(真題?陽(yáng)山縣期末)如圖,在△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=2.以AB為一條邊向三角形外部作正方形,則正方形的面積是( )
A.5B.6C.12D.13
【分析】根據(jù)勾股定理求出AB2,根據(jù)正方形的面積公式計(jì)算,得到答案.
【解答】解:在△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=2,
則AB2=AC2+BC2=32+22=13,
∴正方形的面積=AB2=13,
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是勾股定理、正方形的面積計(jì)算,如果直角三角形的兩條直角邊長(zhǎng)分別是a,b,斜邊長(zhǎng)為c,那么a2+b2=c2.
三.勾股定理的證明(共4小題)
12.(真題?崇川區(qū)期末)如圖是由四個(gè)全等的直角三角形與一個(gè)小正方形拼成的大正方形.若小正方形邊長(zhǎng)為3,大正方形邊長(zhǎng)為15,則一個(gè)直角三角形的面積等于( )
A.36B.48C.54D.108
【分析】根據(jù)正方形的面積公式即可得到結(jié)論.
【解答】解:∵小正方形邊長(zhǎng)為3,大正方形邊長(zhǎng)為15,
∴一個(gè)直角三角形的面積(152﹣32)=54,
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查勾股定理的證明,正方形的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是正確的識(shí)別圖形.
13.(2022春?江都區(qū)期中)如圖,“趙爽弦圖”由4個(gè)完全一樣的直角三角形所圍成,在Rt△ABC中,AC=b,BC=a,∠ACB=90°,若圖中大正方形的面積為60,小正方形的面積為10,則(a+b)2的值為 110 .
【分析】根據(jù)圖形表示出小正方形的邊長(zhǎng)為(b﹣a),再根據(jù)四個(gè)直角三角形的面積等于大正方形的面積減去小正方形的面積求出2ab,然后利用完全平方公式整理即可得解.
【解答】解:由圖可知,(b﹣a)2=10,4ab=60﹣10=50,
∴2ab=50,
∴(a+b)2=(b﹣a)2+4ab=10+2×50=110.
故答案為:110.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理的證明,完全平方公式的應(yīng)用,仔細(xì)觀察圖形利用小正方形的面積和直角三角形的面積得到兩個(gè)等式是解題的關(guān)鍵.
14.(2022春?陽(yáng)高縣月考)4個(gè)全等的直角三角形的直角邊分別為a、b,斜邊為c.現(xiàn)把它們適當(dāng)拼合,可以得到如圖的圖形,利用這個(gè)圖形可以驗(yàn)證勾股定理,你能說(shuō)明其中的道理嗎?請(qǐng)?jiān)囈辉嚕?br>【分析】根據(jù)圖形的總面積等于一個(gè)大正方形的面積加上兩個(gè)直角三角形的面積,也等于兩個(gè)小正方形的面積加上兩個(gè)直角三角形的面積,然后整理即可得證.
【解答】解:圖形的總面積可以表示為:c2+2ab=c2+ab,
也可以表示為:a2+b2+2ab=a2+b2+ab,
所以,c2+ab=a2+b2+ab,
所以,a2+b2=c2.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理的證明,觀察圖形,利用兩種方法表示出圖形的面積是解題的關(guān)鍵.
15.(真題?六合區(qū)期中)如圖是由4個(gè)全等的直角三角形拼成的大正方形,直角三角形的兩條直角邊分別為a、b(b>a),斜邊為c,中間是正方形,請(qǐng)你利用這個(gè)圖來(lái)驗(yàn)證勾股定理.
【分析】利用大正方形的面積等于4個(gè)三角形的面積加上中間小正方形的面積,進(jìn)而證明問(wèn)題.
【解答】解:∵S大正方形=4ab+(b﹣a)2,
=a2+b2,
S大正方形=c2,
∴a2+b2=c2.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了勾股定理的證明,利用圖形面積得出是解題關(guān)鍵.
四.等腰直角三角形(共6小題)
16.(真題?鎮(zhèn)江期末)如圖,在△ABC中,AB=AC=1,若∠B=45°,則線段BC的長(zhǎng)為 .
【分析】由AB=AC得∠B=∠C=45°,從而∠A=180°﹣∠B﹣∠C=90°,由勾股定理即得答案.
【解答】解:∵AB=AC,
∴∠B=∠C=45°,
∴∠A=180°﹣∠B﹣∠C=90°,
∴BC,
故答案為:.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查等腰直角三角形的性質(zhì)及應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是證明∠A=90°及熟練應(yīng)用勾股定理.
17.(2022春?泗洪縣期中)如圖,將一個(gè)含有45°角的直角三角尺放在兩條平行線m、n上,已知∠1=70°,則∠2的度數(shù)是( )
A.65°B.70°C.45°D.75°
【分析】根據(jù)平行線的性質(zhì)得出∠4,進(jìn)而利用三角形外角性質(zhì)解答即可.
【解答】解:過(guò)點(diǎn)C作CE∥m∥n,
∴∠ACE=∠3,∠ECB=∠4,
∵∠1=∠3,∠ACB=90°,
∴∠ACB=∠3+∠4=∠1+∠4=70°+∠4=90°,
∴∠4=20°,
∴∠5=20°,
∴∠2=∠5+∠B=20°+45°=65°,
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查平行線的性質(zhì),關(guān)鍵是根據(jù)兩直線平行,內(nèi)錯(cuò)角相等解答.
18.(真題?邗江區(qū)月考)探究與發(fā)現(xiàn):如圖,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,點(diǎn)D在底邊BC上,AE=AD,連結(jié)DE.
(1)當(dāng)∠BAD=60°時(shí),求∠CDE的度數(shù);
(2)當(dāng)點(diǎn)D在BC(點(diǎn)B、C除外)上運(yùn)動(dòng)時(shí),試猜想并探究∠BAD與∠CDE的數(shù)量關(guān)系.
【分析】(1)由等腰三角形的性質(zhì)可求∠B=∠C=45°,∠AED=75°,即可求解;
(2)由等腰三角形的性質(zhì)可求∠B=∠C=45°,∠AED=45°x,即可求解.
【解答】解:(1)∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴∠B=∠C=45°,
∵∠BAD=60°,
∴∠DAE=30°,
∵AD=AE,
∴∠AED=75°,
∴∠CDE=∠AED=∠C=30°;
(2)猜想∠CDE∠BAD,理由如下:
設(shè)∠BAD=x,
∴∠CAD=90°﹣x,
∵AE=AD,
∴∠AED=45°x,
∴∠CDEx∠BAD.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了等腰三角形的性質(zhì),三角形的外角性質(zhì),掌握等腰三角形的兩底角相等是解題的關(guān)鍵.
19.(真題?濱湖區(qū)期末)如圖,△ABC為等邊三角形,CD⊥AC,CD=AC,則∠BDC= 15 °.
【分析】根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)及垂線的性質(zhì)可求得∠BCD=150°,AC=BC=CD,由等要三角形的性質(zhì)可得∠CBD=∠BDC,結(jié)合三角形的內(nèi)角和定理可求解.
【解答】解:∵△ABC為等邊三角形,
∴∠ACB=60°,AC=BC,
∵CD⊥AC,
∴∠ACD=90°,
∴∠BCD=60°+90°=150°,
∵CD=AC,
∴BC=CD,
∴∠CBD=∠BDC,
∵∠CBD+∠BDC+∠BCD=180°,
∴∠BDC(180°﹣150°)=15°,
故答案為:15.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查等邊三角形的性質(zhì),等腰直角三角形,三角形的內(nèi)角和定理,求得∠CBD=∠BDC是解題的關(guān)鍵.
20.(真題?句容市期末)如圖,將一副三角板擺放在直線AB上,∠ECD=∠FDG=90°,∠EDC=45°,設(shè)∠EDF=x,則用x的代數(shù)式表示∠GDB的度數(shù)為 45°﹣x .
【分析】利用平角180°減去∠FDG,∠EDC與∠EDF的和即可.
【解答】解:∵∠FDG=90°,∠EDC=45°,∠EDF=x,
∴∠GDB=180°﹣(∠FDG+∠EDC+∠EDF)
=180°﹣(90°+45°+x)
=45°﹣x,
∴用x的代數(shù)式表示∠GDB的度數(shù)為:45°﹣x,
故答案為:45°﹣x.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了等腰直角三角形,熟練掌握平角定義是解題的關(guān)鍵.
21.(真題?鹽城期末)如圖,點(diǎn)O為直線AB上一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)O作射線OC,使∠BOC=135°,將一個(gè)含45°角的直角三角板的一個(gè)頂點(diǎn)放在點(diǎn)O處,斜邊OM與直線AB重合,另外兩條直角邊都在直線AB的下方.
(1)將圖1中的三角板繞著點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,如圖2所示,此時(shí)∠BOM= 90° ;在圖2中,OM是否平分∠CON?請(qǐng)說(shuō)明理由;
(2)接著將圖2中的三角板繞點(diǎn)O逆時(shí)針繼續(xù)旋轉(zhuǎn)到圖3的位置所示,使得ON在∠AOC的內(nèi)部,請(qǐng)?zhí)骄浚骸螦OM與∠CON之間的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由;
(3)將圖1中的三角板繞點(diǎn)O按每秒4.5°的速度沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)一周,在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中,當(dāng)旋轉(zhuǎn)到第 15或55 秒時(shí),∠COM與∠CON互補(bǔ).
【分析】(1)利用旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得∠BOM的度數(shù),然后計(jì)算∠MOC的度數(shù)判斷OM是否平分∠CON;
(2)利用∠AOM=45°﹣∠AON和∠NOC=45°﹣∠AON可判斷∠AOM與∠CON之間的數(shù)量關(guān)系;
(3)在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中,∠COM與∠CON互補(bǔ),則ON旋轉(zhuǎn)67.5°或247.5°,即可得出結(jié)果.
【解答】解:(1)如圖2,∠BOM=90°,
OM平分∠CON.理由如下:
∵∠BOC=135°,
∴∠MOC=135°﹣90°=45°,
而∠MON=45°,
∴∠MOC=∠MON;
故答案為90°;
(2)∠AOM=∠CON.
理由如下:如圖3,
∵∠MON=45°,
∴∠AOM=45°﹣∠AON,
∵∠AOC=45°,
∴∠NOC=45°﹣∠AON,
∴∠AOM=∠CON;
(3)如圖2,OM、ON都在OC右側(cè),∠COM+∠CON=2∠COM+45°=180°,
∴∠COM=67.5°,
∴∠CON=67.5+45=112.5°,
∴45°+∠BON=180°﹣112.5=67.5°,
如圖3,OM、ON都在OC左側(cè),∠COM+∠CON=2∠CON+45°=180°,
∴∠CON=67.5°,
∴∠BOM=67.5+45=112.5°,
∴∠BOC+∠COM=135+112.5=247.5°,
∴在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中,∠COM與∠CON互補(bǔ),則ON旋轉(zhuǎn)67.5°或247.5°,
∴15或55,
故答案為:15或55.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了等腰直角三角形的性質(zhì)、角平分線定義、補(bǔ)角的定義、旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)等知識(shí),熟練掌握角平分線以及補(bǔ)角定義是解題的關(guān)鍵.
【過(guò)關(guān)檢測(cè)】
一.選擇題(共10小題)
1.(真題?山亭區(qū)期末)如圖,Rt△ABC中,∠ACB=90°,若AB=15cm,則正方形ADEC和正方形BCFG的面積和為( )
A.150cm2B.200cm2C.225cm2D.無(wú)法計(jì)算
【分析】小正方形的面積為AC的平方,大正方形的面積為BC的平方.兩正方形面積的和為AC2+BC2,對(duì)于Rt△ABC,由勾股定理得AB2=AC2+BC2.AB長(zhǎng)度已知,故可以求出兩正方形面積的和.
【解答】解:正方形ADEC的面積為:AC2,
正方形BCFG的面積為:BC2;
在Rt△ABC中,AB2=AC2+BC2,AB=15,
則AC2+BC2=225cm2.
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理.勾股定理應(yīng)用的前提條件是在直角三角形中.
2.(2022春?泗洪縣期中)兩個(gè)邊長(zhǎng)分別為a,b,c的直角三角形和一個(gè)兩條直角邊都是c的直角三角形拼成如圖所示的圖形,用兩種不同的計(jì)算方法計(jì)算這個(gè)圖形的面積,則可得等式為( )
A.(a+b)2=c2B.(a﹣b)2=c2C.a(chǎn)2+b2=c2D.a(chǎn)2﹣b2=c2
【分析】用兩種方法求圖形面積,一是直接利用梯形面積公式來(lái)求;一是利用三個(gè)三角形面積之和來(lái)求.
【解答】解:根據(jù)題意得:S(a+b)(a+b),Sababc2,
∴(a+b)(a+b)ababc2,即(a+b)(a+b)=ab+ab+c2,
整理得:a2+b2=c2.
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了勾股定理的證明,整式的混合運(yùn)算,熟練掌握運(yùn)算法則是解本題的關(guān)鍵.
3.(真題?欒城區(qū)校級(jí)期末)如圖是用4個(gè)全等的直角三角形與1個(gè)小正方形鑲嵌而成的正方形圖案,已知大正方形面積為81,小正方形面積為16,若用x,y表示直角三角形的兩直角邊(x>y),請(qǐng)觀察圖案,指出以下關(guān)系式中不正確的是( )
A.x2+y2=81B.x+y=13C.2xy+16=81D.x﹣y=4
【分析】由題意 ,①﹣②可得2xy=65記為③,①+③得到(x+y)2=146由此即可判斷.
【解答】解:由題意,
①﹣②可得2xy=65③,
∴2xy+16=81,
①+③得x2+2xy+y2=146,
∴x+y,
∴①③④正確,②錯(cuò)誤.
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查勾股定理,二元二次方程組等知識(shí),解題的關(guān)鍵學(xué)會(huì)利用方程的思想解決問(wèn)題,學(xué)會(huì)整體恒等變形的思想,屬于中考??碱}型.
4.(2022春?江陰市期中)如圖,點(diǎn)C是線段AB上的一點(diǎn),分別以AC、BC為邊向兩側(cè)作正方形.設(shè)AB=6,兩個(gè)正方形的面積和S1+S2=20,則圖中△BCD的面積為( )
A.4B.6C.8D.10
【分析】設(shè)AC=a,BC=b,由題意得:a+b=6,a2+b2=20,再根據(jù)完全平方公式的變式a2+b2=(a+b)2﹣2ab,即可求出ab的值,根據(jù)直角三角形的面積計(jì)算方法即可得出答案.
【解答】解:設(shè)AC=a,BC=b,
由題意得:a+b=6,a2+b2=20,
∵a2+b2=(a+b)2﹣2ab,
∴20=62﹣2ab,
∴ab=8,
∴△BCD的面積ab8=4.
圖中△BCD的面積為4.
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是勾股定理,如果直角三角形的兩條直角邊長(zhǎng)分別是a,b,斜邊長(zhǎng)為c,那么a2+b2=c2.
5.(真題?東臺(tái)市期末)如圖,正方形ABCD的面積為15,Rt△BCE的斜邊CE的長(zhǎng)為8,則BE的長(zhǎng)為( )
A.17B.10C.6D.7
【分析】由正方形的性質(zhì)得BC2=15,∠ABC=90°,則∠EBC=90°,再由勾股定理求出BE的長(zhǎng)即可.
【解答】解:∵正方形ABCD的面積為15,
∴BC2=15,∠ABC=90°,
∴∠EBC=90°,
在Rt△BCE中,由勾股定理得:BE7,
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理、正方形面積的計(jì)算等知識(shí),熟練掌握勾股定理是解題的關(guān)鍵.
6.(真題?泗陽(yáng)縣期末)已知直角三角形的兩條邊長(zhǎng)分別是3和4,那么這個(gè)三角形的第三條邊的長(zhǎng)為( )
A.5B.25C.D.5或
【分析】分兩種情況:當(dāng)3和4都是直角邊時(shí);當(dāng)4是斜邊長(zhǎng)時(shí);分別利用勾股定理計(jì)算出第三邊長(zhǎng)即可.
【解答】解:當(dāng)3和4都是直角邊時(shí),第三邊長(zhǎng)為:;
當(dāng)4是斜邊長(zhǎng)時(shí),第三邊長(zhǎng)為:.
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是勾股定理,直角三角形的兩條直角邊長(zhǎng)分別是a,b,斜邊長(zhǎng)為c,那么a2+b2=c2.
7.(真題?泗陽(yáng)縣期末)如圖是一正方體的平面展開(kāi)圖,若AB=6,則該正方體A、B兩點(diǎn)間的距離為( )
A.2B.3C.4D.6
【分析】首先求出正方體的棱長(zhǎng),進(jìn)而得出正方體A、B兩點(diǎn)間的距離即可.
【解答】解:∵AB=6,
∴該正方體的棱長(zhǎng)為3,
∴把正方形組合起來(lái)之后會(huì)發(fā)現(xiàn)A、B在同一平面的對(duì)角線上,
所以該正方體A、B兩點(diǎn)間的距離為3,
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了幾何體的展開(kāi)圖,得出正方體的棱長(zhǎng)是解題關(guān)鍵.
8.(真題?江陰市期末)如圖,在四邊形ABCD中,連接AC、BD,已知∠ADB=∠ACB=90°,,則四邊形ABCD的面積為( )
A.B.3C.D.4
【分析】過(guò)C作CE⊥AD交AD的延長(zhǎng)線于E,根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)得到AC=BC,根據(jù)圓周角定理得到BAC=∠BDC=45°,求得CE=DE=1,根據(jù)勾股定理得到AE2,由三角形的面積公式即可得到結(jié)論.
【解答】解:過(guò)C作CE⊥AD交AD的延長(zhǎng)線于E,
∵∠ACB=90°,∠CAB=45°,
∴△ACB是等腰直角三角形,
∴AC=BC,
∵∠ADB=∠ACB=90°,
∴A,B,C,D四點(diǎn)共圓,
∴∠BAC=∠BDC=45°,
∵∠ADB=90°,
∴∠EDB=90°,
∴∠EDC=45°,
∴△CED是等腰直角三角形,
∵CD,
∴CE=DE=1,
∵AE2,
∴AD=1,
∴四邊形ABCD的面積=S△ACD+S△ACBAD?CEAC?BC1×13,
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理,三角形的面積的計(jì)算,四點(diǎn)共圓,等腰直角三角形的性質(zhì),正確的作出輔助線是解題的關(guān)鍵.
9.(2022春?新田縣期中)如圖,在四邊形ABCD中,∠B=∠D=90°,分別以四邊向外作正方形甲、乙、丙、丁,若用S甲、S乙、S丙、S丁來(lái)表示它們的面積,那么下列結(jié)論正確的是( )
A.S甲=S丁B.S乙=S丙
C.S甲+S乙=S丙+S丁D.S甲﹣S乙=S丙﹣S丁
【分析】連接AC,根據(jù)勾股定理可得甲的面積+乙的面積=丙的面積+丁的面積,依此即可求解.
【解答】解:連接AC,
由勾股定理得AB2+BC2=AC2,AD2+CD2=AC2,
∴甲的面積+乙的面積=丙的面積+丁的面積,
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理的知識(shí),要求能夠運(yùn)用勾股定理證明4個(gè)正方形的面積之間的關(guān)系.
10.(真題?宜興市期末)如圖,在△ABC中,∠ABC=90°,BC=4,AB=8,P為AC邊上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),D為PB上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接AD,當(dāng)∠CBP=∠BAD時(shí),線段CD的最小值是( )
A.B.2C.D.
【分析】根據(jù)∠CBP=∠BAD,得∠ABD+∠BAD=90°,則∠ADB=90°,可知點(diǎn)D在以AB為直徑的⊙O上,連接OC交⊙O于D,此時(shí)CD最小,利用勾股定理求出OC的長(zhǎng),從而得出答案.
【解答】解:∵∠ABC=90°,
∴∠ABP+∠CBP=90°,
∵∠CBP=∠BAD,
∴∠ABD+∠BAD=90°,
∴∠ADB=90°,
∴點(diǎn)D在以AB為直徑的⊙O上,連接OC交⊙O于D,此時(shí)CD最小,
∴BOAB=4,
∴OCOB=4,
∴CD的最小值為44,
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了勾股定理,圓周角定理等知識(shí),根據(jù)題意得出點(diǎn)D在以AB為直徑的⊙O上是解題的關(guān)鍵.
二.填空題(共5小題)
11.(真題?大豐區(qū)期末)如圖,△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,AB=10,AC=6,則BD的長(zhǎng)是 5 .
【分析】作DE⊥AB于E,利用角平分線的性質(zhì)得CD=DE,再利用面積法求出CD的長(zhǎng),從而解決問(wèn)題.
【解答】解:作DE⊥AB于E,
在Rt△ABC中,由勾股定理得,
BC,
∵AD平分∠BAC,AC⊥DC,DE⊥AB,
∴CD=DE,
∴S△ABC,
∴6CD+10CD=48,
∴CD=3,
∴BD=BC﹣CD=8﹣3=5,
故答案為:5.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了勾股定理,角平分線的性質(zhì),三角形的面積等知識(shí),運(yùn)用面積法求出CD的長(zhǎng)是解題的關(guān)鍵.
12.(2022春?鼓樓區(qū)校級(jí)月考)如圖,四邊形ABCD中,AD∥BC,∠B=60°,∠C=30°,AD=2,BC=7,則AB= 2.5 .
【分析】平移一腰,得到平行四邊形和30°的直角三角形,根據(jù)它們的性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算.
【解答】解:作DE∥AB交BC于點(diǎn)E,則四邊形ABED是平行四邊形.
∴AD=BE=2,∠DEC=∠B=60°,
∴EC=BC﹣BE=7﹣2=5,
∵∠C=30°,
∴∠EDC=180°﹣60°﹣30°=90°.
∴EC=2DE=5.
∴AB=DE=2.5.
故答案是:2.5.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了平行四邊形的判定與性質(zhì),根據(jù)題意作出輔助線,構(gòu)造平行四邊形ABED是解題的關(guān)鍵.
13.(2022春?丹陽(yáng)市期中)如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AC=9,BC=15,點(diǎn) D、E分別AB、BC的中點(diǎn),點(diǎn)F在CA的延長(zhǎng)線上,且∠FDA=∠BAE,則四邊形AFDE的周長(zhǎng)為 24 .
【分析】由直角三角形斜邊上的中線性質(zhì)和三角形中位線定理得出AEBC=BE,DE∥AF,DEAC,由∠FDA=∠BAE,得出AE∥DF,即可得出四邊形AFDE是平行四邊形.
【解答】解:∵∠BAC=90°,AC=9,BC=15,
∴AB=12,
∵點(diǎn) D、E分別AB、BC的中點(diǎn),
∴DE∥AC,AE=CE=BE,DEAC=4.5,
∵∠FDA=∠BAE,
∴AE∥DF,
∴四邊形AFDE是平行四邊形,
∴四邊形AFDE的周長(zhǎng)=2ED+2AE=9+15=24,
故答案為:24.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了平行四邊形的判定與性質(zhì)、三角形中位線定理、直角三角形斜邊上的中線性質(zhì)、平行線的判定與性質(zhì);熟練掌握平行四邊形的判定與性質(zhì),由三角形中位線定理得出DE∥AC,DEAC是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.
14.(2022春?海安市期中)如圖△ABC中,∠ACB=90°,AC=12,BC=5.若動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)C開(kāi)始以每秒1個(gè)單位的速度,按C→A→B的路徑運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒,當(dāng)t為 5或20或或 時(shí),△BCP為等腰三角形.
【分析】分情況討論,由等腰三角形的判定與性質(zhì)分別求解即可.
【解答】解:∵∠ACB=90°,
∴△ABC是直角三角形,
在Rt△ABC中,由勾股定理得:AB13,
當(dāng)點(diǎn)P在AC上時(shí),CP=CB=5,
∴t=5;
當(dāng)點(diǎn)P在AB上時(shí),分三種情況:
①當(dāng)BP=BC=5,如圖1所示:
則AP=13﹣5=8,
∴t=12+8=20;
②當(dāng)CP=CB=5時(shí),
過(guò)點(diǎn)C作CM⊥AB于M,如圖2所示:
則BM=PMBP,
∵AC?BCAB?CM,
∴CM,
在Rt△BCM中,由勾股定理得:BM,
∴BP=2BM
∴AP=13,
∴t=12;
③當(dāng)PC=PB時(shí),如圖3所示:
則∠B=∠BCP,
∵∠B+∠A=90°,∠BCP+∠ACP=90°,
∴∠A=∠ACP,
∴AP=PC,
∴AP=PBAB,
∴t=12;
綜上所述,當(dāng)t=5或20或或時(shí),△BCP為等腰三角形.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理、等腰三角形的判定與性質(zhì)以及三角形面積等知識(shí),熟練掌握勾股定理和等腰三角形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
15.(2022春?如皋市校級(jí)月考)如圖,線段AB的長(zhǎng)為8,C為AB上一動(dòng)點(diǎn),分別以AC、BC為斜邊在AB的同側(cè)作兩個(gè)直角三角形△ACD和△BCE,其中∠A=30°,∠B=60°,那么DE長(zhǎng)的最小值是 2 .
【分析】設(shè)AC=x,BC=10﹣x,由含30°角的直角三角形的性質(zhì)和勾股定理得CDx,CE(8﹣x),再由勾股定理和配方法即可求解.
【解答】解:設(shè)AC=x,BC=8﹣x,
∵△ACD為直角三角形,∠ADC=90°,∠A=30°,
∴CDACx,∠ACD=90°﹣∠A=60°,
∵△BCE為直角三角形,∠BEC=90°,∠B=60°,
∴∠BCE=90°﹣∠B=30°,
∴BEBC,
∴CE(8﹣x),
∴∠DCE=180°﹣∠ACD﹣∠BCE=90°,
∴DE2=CD2+CE2=(x)2+[(8﹣x)]2=x2﹣12x+40=(x﹣6)2+12,
∴當(dāng)x=6時(shí),DE2取最小值為12,
此時(shí)DE的最小值為2,
故答案為:2.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理、含30°角的直角三角形的性質(zhì)以及最小值問(wèn)題,熟練掌握勾股定理和含30°角的直角三角形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
三.解答題(共6小題)
16.(真題?如皋市期末)如圖,在△ABC中,AC=5,E為BC邊上一點(diǎn),且CE=1,AE,BE=4,點(diǎn)F為AB邊上的動(dòng)點(diǎn),連接EF.
(1)求AB的長(zhǎng);
(2)當(dāng)△BEF為等腰三角形時(shí),求AF的長(zhǎng).
【分析】(1)證出∠ACE=90°,由勾股定理可求出答案;
(2)分三種情況,由勾股定理可求出答案.
【解答】解:(1)∵AC=5,CE=1,AE,
∴AC2+CE2=26,AE2=26,
∴AC2+CE2=AE2,
∴∠ACE=90°,
∵BC=CE+BE=5,AC=5,
∴AB5;
(2)①當(dāng)BF=BE=4時(shí),
AF=AB﹣BF=54;
②如圖,當(dāng)BF=EF時(shí),有∠FEB=∠B=45°,
∴∠BFE=90°,BF=EF,
設(shè)BF=EF=x,
∵BF2+EF2=BE2,
∴x2+x2=42,
∴x=2(負(fù)值舍去),
∴AF=AB﹣BF=523;
③如圖,當(dāng)BE=EF時(shí),有∠EFB=∠B=45°,
∴∠BEF=90°,EF=BE=4,
∴BF4,
∴AF=AB﹣BF=5.
綜上所述,AF的長(zhǎng)為54或3或.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理,等腰三角形的性質(zhì),熟練掌握勾股定理是解題的關(guān)鍵.
17.(真題?新吳區(qū)期末)如圖,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=1,AC=2,AB的中垂線DE交AB于點(diǎn)D,交AC于點(diǎn)E.延長(zhǎng)DE交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,連接AF.
(1)求AD的長(zhǎng);
(2)求AF的長(zhǎng).
【分析】(1)根據(jù)勾股定理得到AB,根據(jù)線段中點(diǎn)的定義即可得到ADAB;
(2)根據(jù)線段垂直平分線的性質(zhì)得到BF=AF,根據(jù)勾股定理即可得到結(jié)論.
【解答】解:(1)在△ABC中,∠ACB=90°,BC=1,AC=2,
∴AB,
∵AB的中垂線DE交AB于點(diǎn)D,
∴ADAB;
(2)∵DF是線段AB的垂直平分線,
∴BF=AF,
∴CF=BF﹣BC=AF﹣1,
∵∠ACF=90°,
∴CF2+AC2=AF2,
∴(AF﹣1)2+22=AF2,
∴AF,
故AF的長(zhǎng)為.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是勾股定理,如果直角三角形的兩條直角邊長(zhǎng)分別是a,b,斜邊長(zhǎng)為c,那么a2+b2=c2.
18.(真題?連云港期末)如圖,在△ABC中,BC=6,AC=8,DE⊥AB,DE=7,△ABE的面積為35.
(1)求AB的長(zhǎng);
(2)求△ACB的面積.
【分析】(1)根據(jù)三角形的面積公式計(jì)算,求出AB;
(2)根據(jù)勾股定理的逆定理求出∠C=90°,根據(jù)三角形的面積公式計(jì)算即可.
【解答】解:(1)∵△ABE的面積為35,DE=7,
∴AB×7=35,
解得:AB=10;
(2)在△ABC中,AB2=102=100,AC2+BC2=62+82=100,
則AB2=AC2+BC2,
∴∠C=90°,
∴S△ABCAC?BC6×8=24,
答:△ACB的面積24.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是勾股定理、三角形的面積計(jì)算,根據(jù)勾股定理的逆定理求出∠C=90°是解題的關(guān)鍵.
19.(真題?宜興市期末)已知△ABC中,AB=AC,CD⊥AB于D.
(1)若∠A=42°,求∠DCB的度數(shù);
(2)若BD=1,CD=3,M為AC的中點(diǎn),求DM的長(zhǎng).
【分析】(1)根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)、三角形內(nèi)角和定理求出∠ACB,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)求出∠ACD,計(jì)算即可;
(2)根據(jù)勾股定理列出方程,解方程得到答案.
【解答】解:(1)∵AB=AC,∠A=42°,
∴∠ACB=∠ABC(180°﹣42°)=69°,
在Rt△ADC中,∠A=42°,
則∠ACD=90°﹣42°=48°,
∴∠DCB=69°﹣48°=21°;
(2)設(shè)AB=AC=x,則AD=x﹣1,
在Rt△ADC中,AC2=CD2+AD2,即x2=32+(x﹣1)2,
解得:x=5,即AC=5,
在Rt△ADC中,M為AC的中點(diǎn),
則DMAC=2.5,
答:DM的長(zhǎng)為2.5.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是勾股定理、直角三角形的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、三角形內(nèi)角和定理,如果直角三角形的兩條直角邊長(zhǎng)分別是a,b,斜邊長(zhǎng)為c,那么a2+b2=c2.
20.(真題?鼓樓區(qū)校級(jí)期末)如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=15,AC=20,AD⊥BC,垂足為D.
(1)△ABC的面積是 150 .
(2)求BC、AD的長(zhǎng).
【分析】(1)由直角三角形的面積公式直接求解即可;
(2)先根據(jù)勾股定理求出BC的長(zhǎng),再利用三角形面積公式得出BC?AD=150,然后即可求出AD.
【解答】解:(1)△ABC的面積是:?AB?AC150.
故答案是:150;
(2)∵∠BAC=90°,AB=15,AC=20,
∴BC25,
∵S△ABC=150BC?AD,
∴300=25AD,
∴AD=12.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查學(xué)生對(duì)勾股定理和三角形面積的靈活運(yùn)用,解答此題的關(guān)鍵是三角形ABC的面積可以用AB?AC表示,也可以用BC?AD表示,從而得出AB?AC=BC?AD,這是此題的突破點(diǎn).
21.(真題?石獅市期末)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10cm,AC=6cm,動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)B出發(fā),以2cm/秒的速度沿BC移動(dòng)至點(diǎn)C,設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒.
(1)求BC的長(zhǎng);
(2)在點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,是否存在某個(gè)時(shí)刻t,使得點(diǎn)P到邊AB的距離與點(diǎn)P到點(diǎn)C的距離相等?若存在,求出t的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【分析】(1)由勾股定理求出BC的長(zhǎng)即可;
(2)連接AP,過(guò)點(diǎn)P作PE⊥AB于E,則PE=PC=(8﹣2t)cm,證△AEP≌△ACP(AAS),得AE=AC=6cm,則BE=AB﹣AE=4(cm),再在Rt△BEP中,由勾股定理得出方程,解方程即可.
【解答】解:(1)在Rt△ABC中,由勾股定理得:BC8(cm);
(2)存在,理由如下:
如圖,當(dāng)點(diǎn)P恰好運(yùn)動(dòng)到∠BAC平分線上時(shí),點(diǎn)P到直線AB的距離與點(diǎn)P到點(diǎn)C的距離相等,
由已知可得:BP=2tcm,PC=BC﹣BP=(8﹣2t)cm,
連接AP,過(guò)點(diǎn)P作PE⊥AB于E,如圖所示:
則PE=PC=(8﹣2t)cm,
在△AEP與△ACP中,
,
∴△AEP≌△ACP(AAS),
∴AE=AC=6cm,
∴BE=AB﹣AE=10﹣6=4(cm),
在Rt△BEP中,由勾股定理得:BP2=BE2+PE2,
即(2t)2=42+(8﹣2t)2,
解得:t,
即當(dāng)t的值為時(shí),點(diǎn)P到邊AB的距離與點(diǎn)P到點(diǎn)C的距離相等.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理、角平分線的性質(zhì)以及全等三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí),熟練掌握勾股定理,證明三角形全等是解題的關(guān)鍵.
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