数学勾股定理(讲义及答案)含答案
中考数学勾股定理(讲义及答案)附解析
一、选择题1.如图,在ABC ∆中,,90︒=∠=AB AC BAC ,ABC ∠的平分线BD 与边AC 相交于点D ,DE BC ⊥,垂足为E ,若CDE ∆的周长为6,则ABC ∆的面积为( ).A .36B .18C .12D .9 2.如图所示,在中,,,.分别以,,为直径作半圆(以为直径的半圆恰好经过点,则图中阴影部分的面积是( )A .4B .5C .7D .63.如图,在等腰Rt ABC △中,908C AC ∠==°,,F 是AB 边上的中点,点D 、E 分别在AC 、BC 边上运动,且保持AD CE =.连接DE 、DF 、EF .在此运动变化的过程中,下列结论:①DFE △是等腰直角三角形;②四边形CDFE 不可能为正方形;③DE 长度的最小值为4;④四边形CDFE 的面积保持不变;⑤△CDE 面积的最大值为8.其中正确的结论是( )A .①④⑤B .③④⑤C .①③④D .①②③4.如图是由“赵爽弦图”变化得到的,它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S 1、S 2、S 3.若S 1+S 2+S 3=15,则S 2的值是( )A .3B .154C .5D .1525.若直角三角形的三边长分别为-a b 、a 、+a b ,且a 、b 都是正整数,则三角形其中一边的长可能为()A .22B .32C .62D .826.如图,A 、B 两点在直线l 的两侧,点A 到直线l 的距离AC=4,点B 到直线l 的距离BD=2,且CD=6,P 为直线CD 上的动点, 则PA PB -的最大值是( )A .62B .22C .210D .67.如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,AB 的中垂线交AC 于D ,P 是BD 的中点,若BC =4,AC =8,则S △PBC 为( )A .3B .3.3C .4D .4.58.将一根 24cm 的筷子,置于底面直径为 15cm ,高 8cm 的装满水的无盖圆柱形水杯中,设筷子浸没在杯子里面的长度为 hcm ,则 h 的取值范围是( )A .h≤15cmB .h≥8cmC .8cm≤h≤17cmD .7cm≤h≤16cm9.如图,在矩形ABCD 中,AB =8,BC =4,将矩形沿AC 折叠,点B 落在点B ′处,则重叠部分△AFC 的面积为( )A .12B .10C .8D .610.有下列的判断: ①△ABC 中,如果a 2+b 2≠c 2,那么△ABC 不是直角三角形②△ABC 中,如果a 2-b 2=c 2,那么△ABC 是直角三角形③如果△ABC 是直角三角形,那么a 2+b 2=c 2以下说法正确的是( )A .①②B .②③C .①③D .②二、填空题11.如图是一个三级台阶,它的每一级的长、宽和高分别为5 dm 、3 dm 和1 dm ,A 和B 是这个台阶两个相对的端点,A 点有一只蚂蚁,想到B 点去吃可口的食物.请你想一想,这只蚂蚁从A 点出发,沿着台阶面爬到B 点的最短路程是 dm .12.如图所示的网格是正方形网格,则ABC ACB ∠+∠=__________°(点A ,B ,C 是网格线交点).13.如图,在△ABC 中,OA =4,OB =3,C 点与A 点关于直线OB 对称,动点P 、Q 分别在线段AC 、AB 上(点P 不与点A 、C 重合),满足∠BPQ =∠BAO.当△PQB 为等腰三角形时,OP 的长度是_____.14.如图,在ABC 中,D 是BC 边中点,106AB AC ==,,4=AD ,则BC 的长是_____________.15.在ABC ∆中,90BAC ∠=︒,以BC 为斜边作等腰直角BCD ∆,连接DA ,若22AB =,42AC =,则DA 的长为______.16.如图在三角形纸片ABC 中,已知∠ABC =90º,AC =5,BC=4,过点A 作直线l 平行于BC ,折叠三角形纸片ABC ,使直角顶点B 落在直线l 上的点P 处,折痕为MN ,当点P 在直线l 上移动时,折痕的端点M 、N 也随之移动,若限定端点M 、N 分别在AB 、BC 边上(包括端点)移动,则线段AP 长度的最大值与最小值的差为________________.17.如图,30AOB ∠=︒,点,M N 分别在,OA OB 上,且6,8OM ON ==,点,P Q 分别在,OB OA 上运动,则PM PQ QN ++的最小值为______.18.如图,△ABC 中,AB=AC=13,BC=10,AD 是BAC ∠的角平分线,E 是AD 上的动点,F 是AB 边上的动点,则BE+EF 的最小值为_____.19.在ABC 中,12AB AC ==,30A ∠=︒,点E 是AB 中点,点D 在AC 上,32DE =,将ADE 沿着DE 翻折,点A 的对应点是点F ,直线EF 与AC 交于点G ,那么DGF △的面积=__________.20.如图,在等腰△ABC 中,AB =AC ,底边BC 上的高AD =6cm ,腰AC 上的高BE =4m ,则△ABC 的面积为_____cm 2.三、解答题21.在等边ABC 中,点D 是线段BC 的中点,120,EDF DE ∠=︒与线段AB 相交于点,E DF 与射线AC 相交于点F .()1如图1,若DF AC ⊥,垂足为,4,F AB =求BE 的长;()2如图2,将()1中的EDF ∠绕点D 顺时针旋转一定的角度,DF 仍与线段AC 相交于点F .求证:12BE CF AB +=.()3如图3,将()2中的EDF ∠继续绕点D 顺时针旋转一定的角度,使DF 与线段AC 的延长线交于点,F 作DN AC ⊥于点N ,若,DN FN =设,BE x CF y ==,写出y 关于x 的函数关系式.22.如图1,在△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =90°,D 为AC 边上一动点,且不与点A 点C 重合,连接BD 并延长,在BD 延长线上取一点E ,使AE =AB ,连接CE .(1)若∠AED =20°,则∠DEC = 度;(2)若∠AED =a ,试探索∠AED 与∠AEC 有怎样的数量关系?并证明你的猜想; (3)如图2,过点A 作AF ⊥BE 于点F ,AF 的延长线与EC 的延长线交于点H ,求证:EH 2+CH 2=2AE 2.23.如图,在边长为2的等边三角形ABC 中,D 点在边BC 上运动(不与B ,C 重合),点E 在边AB 的延长线上,点F 在边AC 的延长线上,AD DE DF ==. (1)若30AED ∠=︒,则ADB =∠______.(2)求证:BED CDF △≌△.(3)试说明点D 在BC 边上从点B 至点C 的运动过程中,BED 的周长l 是否发生变化?若不变,请求出l 的值,若变,请求出l 的取值范围.24.在等腰Rt △ABC 中,AB =AC ,∠BAC =90°(1)如图1,D ,E 是等腰Rt △ABC 斜边BC 上两动点,且∠DAE =45°,将△ABE 绕点A 逆时针旋转90后,得到△AFC ,连接DF①求证:△AED ≌△AFD ;②当BE =3,CE =7时,求DE 的长;(2)如图2,点D 是等腰Rt △ABC 斜边BC 所在直线上的一动点,连接AD ,以点A 为直角顶点作等腰Rt △ADE ,当BD =3,BC =9时,求DE 的长.25.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 =1:2,CD 36,求线段AB 的长.26.如图, ABD 为边长不变的等腰直角三角形,AB AD =,90BAD ∠=︒,在 ABD外取一点 E ,以A 为直角顶点作等腰直角AEP △,其中 P 在 ABD 内部,90EAP ∠=︒,2AE AP ==,当E 、P 、D 三点共线时,7BP =.下列结论:①E 、P 、D 共线时,点B 到直线AE 的距离为5;②E 、P 、D 共线时, 13ADP ABP S S ∆∆+=+;=532ABD S ∆+③; ④作点 A 关于 BD 的对称点 C ,在 AEP 绕点 A 旋转的过程中,PC 的最小值为5+232-;⑤AEP △绕点A 旋转,当点E 落在AB 上,当点P 落在AD 上时,取BP 上一点N ,使得AN BN =,连接 ED ,则AN ED ⊥.其中正确结论的序号是___.27.如果一个三角形的两条边的和是第三边的两倍,则称这个三角形是“优三角形”,这两条边的比称为“优比”(若这两边不等,则优比为较大边与较小边的比),记为k . (1)命题:“等边三角形为优三角形,其优比为1”,是真命题还是假命题?(2)已知ABC 为优三角形,AB c =,AC b =,BC a =,①如图1,若90ACB ∠=︒,b a ≥,6b =,求a 的值.②如图2,若c b a ≥≥,求优比k 的取值范围.(3)已知ABC 是优三角形,且120ABC ∠=︒,4BC =,求ABC 的面积.28.(1)如图1,在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=︒,60A ∠=︒,CD 平分ACB ∠.求证:CA AD BC +=.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A DC '∆,∵CD 平分ACB ∠,∴A '点落在CB 上,且CA CA '=,A D AD '=.因此,要证的问题转化为只要证出A D A B ''=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 ∠,10BC CD ==,17AC =,9AD =,求AB 的长.29.已知ABC ∆中,90ACB ∠=︒,AC BC =,过顶点A 作射线AP .(1)当射线AP 在BAC ∠外部时,如图①,点D 在射线AP 上,连结CD 、BD ,已知21AD n =-,21AB n =+,2BD n =(1n >).①试证明ABD ∆是直角三角形;②求线段CD 的长.(用含n 的代数式表示)(2)当射线AP 在BAC ∠内部时,如图②,过点B 作BD AP ⊥于点D ,连结CD ,请写出线段AD 、BD 、CD 的数量关系,并说明理由.30.定义:在△ABC 中,若BC =a ,AC =b ,AB =c ,若a ,b ,c 满足ac +a 2=b 2,则称这个三角形为“类勾股三角形”,请根据以上定义解决下列问题:(1)命题“直角三角形都是类勾股三角形”是 命题(填“真”或“假”);(2)如图1,若等腰三角形ABC 是“类勾股三角形”,其中AB =BC ,AC >AB ,请求∠A 的度数;(3)如图2,在△ABC 中,∠B =2∠A ,且∠C >∠A .①当∠A =32°时,你能把这个三角形分成两个等腰三角形吗?若能,请在图2中画出分割线,并标注被分割后的两个等腰三角形的顶角的度数;若不能,请说明理由; ②请证明△ABC 为“类勾股三角形”.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【分析】利用角平分定理得到DE=AD ,根据三角形内角和得到∠BDE=∠BDA ,再利用角平分线定理得到BE=AB=AC ,根据CDE ∆的周长为6求出AB=6,再根据勾股定理求出218AB =,即可求得ABC ∆的面积.【详解】∵90BAC ︒∠=,∴AB ⊥AD,∵DE BC ⊥,BD 平分ABC ∠,∴DE=AD ,∠BED=90BAC ︒∠=,∴∠BDE=∠BDA ,∴BE=AB=AC ,∵CDE ∆的周长为6,∴DE+CD+CE=AC+CE=BC=6,∵,90︒=∠=AB AC BAC∴22236AB AC BC +==,∴2236AB =, 218AB =,∴ABC ∆的面积=211922AB AC AB ⋅⋅==, 故选:D.【点睛】此题考查角平分线定理的运用,勾股定理求边长,在利用角平分线定理时必须是两个垂直一个平分同时运用,得到到角两边的距离相等的结论. 2.D解析:D【解析】【分析】先利用勾股定理计算BC 的长度,然后阴影部分的面积=以AB 为直径的半圆面积+以BC 为直径的半圆面积+-以AC 为直径的半圆面积. 【详解】解:在中 ∵,, ∴, ∴BC=3,∴阴影部分的面积=以AB 为直径的半圆面积+以BC 为直径的半圆面积+-以AC 为直径的半圆面积=6.故选D. 【点睛】本题考查扇形面积的计算和勾股定理.在本题中解题关键是用重叠法去表示阴影部分的面积. 3.A解析:A【分析】作常规辅助线连接CF ,由SAS 定理可证△CFE 和△ADF 全等,从而可证∠DFE=90°,DF=EF .所以△DEF 是等腰直角三角形;由割补法可知四边形CDFE 的面积保持不变;△DEF 是等腰直角三角形2DF ,当DF 与BC 垂直,即DF 最小时,DE 取最小值42,△CDE 最大的面积等于四边形CDEF 的面积减去△DEF 的最小面积.【详解】连接CF;∵△ABC是等腰直角三角形,∴∠FCB=∠A=45°,CF=AF=FB;∵AD=CE,∴△ADF≌△CEF;∴EF=DF,∠CFE=∠AFD;∵∠AFD+∠CFD=90°,∴∠CFE+∠CFD=∠EFD=90°,∴△EDF是等腰直角三角形.当D. E分别为AC、BC中点时,四边形CDFE是正方形.∵△ADF≌△CEF,∴S△CEF=S△ADF,∴S四边形CEFD=S△AFC.由于△DEF是等腰直角三角形,因此当DE最小时,DF也最小;即当DF⊥AC时,DE最小,此时DF=12BC=4.∴22当△CEF面积最大时,此时△DEF的面积最小.此时S△CEF=S四边形CEFD−S△DEF=S△AFC−S△DEF=16−8=8,则结论正确的是①④⑤.故选A.【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质, 等腰直角三角形性质.要证明线段或者角相等,一般证明它们所在三角形全等,如果不存在三角形可作辅助线解决问题.4.C解析:C【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=15,∴得出S1=8y+x,S2=4y+x,S3=x,∴S1+S2+S3=3x+12y=15,即3x+12y=15,x+4y=5,所以S2=x+4y=5,故答案为5.点睛: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,用x,y表示出S 1,S 2,S 3,再利用S 1+S 2+S 3=15求解是解决问题的关键.5.B解析:B【解析】由题可知(a-b )2+a 2=(a+b )2,解得a=4b ,所以直角三角形三边分别为3b ,4b ,5b ,当b=8时,4b=32,故选B .6.C解析:C【解析】试题解析:作点B 关于直线l 的对称点B ',连接AB '并延长,与直线l 的交点即为使得PA PB -取最大值时对应的点.P此时.PA PB PA PB AB -=-'='过点B '作B E AC '⊥于点,E 如图,四边形B DCE '为矩形,6, 2.B E CD EC B D BD ∴=====''2.AE ∴=22210.AB AE B E ''+=PA PB -的最大值为:210.故答案为:210.7.A解析:A【分析】根据线段垂直平分线的性质得到DA=DB ,根据勾股定理求出BD ,得到CD 的长,根据三角形的面积公式计算,得到答案.【详解】解:∵点D在线段AB的垂直平分线上,∴DA=DB,在Rt△BCD中,BC2+CD2=BD2,即42+(8﹣BD)2=BD2,解得,BD=5,∴CD=8﹣5=3,∴△BCD的面积=12×CD×BC=12×3×4=6,∵P是BD的中点,∴S△PBC=12S△BCD=3,故选:A.【点睛】本题考查的是线段垂直平分线的性质、直角三角形的性质、勾股定理,掌握线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等是解题的关键.8.C解析:C【分析】筷子浸没在水中的最短距离为水杯高度,最长距离如下图,是筷子斜卧于杯中时,利用勾股定理可求得.【详解】当筷子笔直竖立在杯中时,筷子浸没水中距离最短,为杯高=8cmAD是筷子,AB长是杯子直径,BC是杯子高,当筷子如下图斜卧于杯中时,浸没在水中的距离最长由题意得:AB=15cm,BC=8cm,△ABC是直角三角形∴在Rt△ABC中,根据勾股定理,AC=17cm∴8cm≤h≤17cm故选:C【点睛】本题考查勾股定理在实际生活中的应用,解题关键是将题干中生活实例抽象成数学模型,然后再利用相关知识求解.9.B解析:B【分析】已知AD 为CF 边上的高,要求AFC △的面积,求得FC 即可,求证AFD CFB '△≌△,得B F DF '=,设DF x =,则在Rt AFD △中,根据勾股定理求x ,于是得到CF CD DF =-,即可得到答案.【详解】解:由翻折变换的性质可知,AFD CFB '△≌△,'DF B F ∴=,设DF x =,则8AF CF x ==-,在Rt AFD △中,222AF DF AD =+,即222(8)4x x -=+,解得:3x =,835CF CD FD ∴=-=-=, 1102AFC S AF BC ∴=⋅⋅=△. 故选:B .【点睛】本题考查矩形的性质、折叠的性质、勾股定理等内容,根据折叠的性质得到AFD CFB '△≌△是解题的关键.10.D解析:D【分析】欲判断三角形是否为直角三角形,这里给出三边的长,需要验证两小边的平方和等于最长边的平方即可.【详解】①c 不一定是斜边,故错误;②正确;③若△ABC 是直角三角形,c 不是斜边,则a 2+b 2≠c 2,故错误,所以正确的只有②,故选D.【点睛】本题考查了勾股定理以及勾股定理的逆定理,熟练掌握勾股定理以及勾股定理的逆定理的内容是解题的关键.二、填空题11.【解析】试题分析:将台阶展开,如图,331312,5,AC BC =⨯+⨯==222169,AB AC BC ∴=+=13,AB ∴=即蚂蚁爬行的最短线路为13.dm考点:平面展开:最短路径问题.12.45【分析】如下图,延长BA 至网络中的点D 处,连接CD. ABC ACB 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,555BC=5,∴5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∠CAD13.1或78【分析】 分为三种情况:①PQ BP =,②BQ QP =,③BQ BP =,由等腰三角形的性质和勾股定理可求解.【详解】解:分为3种情况:①当PB PQ =时,4=OA ,3OB =,∴5BC AB ===, C 点与A 点关于直线OB 对称,BAO BCO ∴∠=∠,BPQ BAO ∠=∠,BPQ BCO ∴∠=∠,APB APQ BPQ BCO CBP ∠=∠+∠=∠+∠,APQ CBP ∴∠=∠,在APQ 和CBP 中,BAO BCP APQ B PQ B P C P ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨=⎪⎩, ()APQ CBP AAS ∴△≌△,∴5AP BC ==,1OP AP OA ∴=-=;②当BQ BP =时,BPQ BQP ∠=∠,BPQ BAO ∠=∠,BAO BQP ∴∠=∠,根据三角形外角性质得:BQP BAO ∠>∠,∴这种情况不存在;③当QB QP =时,QBP BPQ BAO ∠=∠=∠,PB PA ∴=,设OP x =,则4PB PA x ==-在Rt OBP △中,222PB OP OB =+,222(4)3x x ∴-=+, 解得:78x =; ∴当PQB △为等腰三角形时,1OP =或78; 【点睛】本题考查了勾股定理,等腰三角形的性质,全等三角形的性质和判定的应用,解题的关键是熟练掌握所学的性质进行解题,注意分类讨论.14.【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,2222=++=,BD BE DE64213∴BC=2BD=13故答案为:13【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.15.6或2.【分析】由于已知没有图形,当Rt△ABC固定后,根据“以BC为斜边作等腰直角△BCD”可知分两种情况讨论:①当D点在BC上方时,如图1,把△ABD绕点D逆时针旋转90°得到△DCE,证明A、C、E三点共线,在等腰Rt△ADE中,利用勾股定理可求AD长;②当D点在BC下方时,如图2,把△BAD绕点D顺时针旋转90°得到△CED,证明过程类似于①求解.【详解】解:分两种情况讨论:①当D点在BC上方时,如图1所示,把△ABD绕点D逆时针旋转90°,得到△DCE,则∠ABD=∠ECD,2,AD=DE,且∠ADE=90°在四边形ACDB中,∠BAC+∠BDC=90°+90°=180°,∴∠ABD+∠ACD=360°-180°=180°,∴∠ACD+∠ECD=180°,∴A、C、E三点共线.∴AE=AC+CE=42+22=62在等腰Rt△ADE中,AD2+DE2=AE2,即2AD2=(62)2,解得AD=6②当D点在BC下方时,如图2所示,把△BAD绕点D顺时针旋转90°得到△CED,则CE=AB=22,∠BAD=∠CED,AD=AE且∠ADE=90°,所以∠EAD=∠AED=45°,∴∠BAD=90°+45°=135°,即∠CED=135°,∴∠CED+∠AED=180°,即A、E、C三点共线.∴AE=AC-CE=42-22=22在等腰Rt△ADE中,2AD2=AE2=8,解得AD=2.故答案为:6或2.【点睛】本题主要考查了旋转的性质、勾股定理,解决这类等边(或共边)的两个三角形问题,一般是通过旋转的方式作辅助线,转化线段使得已知线段于一个特殊三角形中进行求解.1671【分析】分别找到两个极端,当M与A重合时,AP取最大值,当点N与C重合时,AP取最小,即可求出线段AP长度的最大值与最小值之差【详解】如图所示,当M 与A 重合时,AP 取最大值,此时标记为P 1,由折叠的性质易得四边形AP 1NB 是正方形,在Rt △ABC 中,2222AB=AC BC =54=3--,∴AP 的最大值为A P 1=AB=3如图所示,当点N 与C 重合时,AP 取最小,过C 点作CD ⊥直线l 于点D ,可得矩形ABCD ,∴CD=AB=3,AD=BC=4,由折叠的性质有PC=BC=4,在Rt △PCD 中,2222PD=PC CD =43=7--,∴AP 的最小值为AD PD=47-线段AP 长度的最大值与最小值之差为(1AP AP=347=71-- 71【点睛】本题考查勾股定理的折叠问题,可以动手实际操作进行探索.17.10【分析】首先作M 关于OB 的对称点M ′,作N 关于OA 的对称点N ′,连接M ′N ′,即为MP +PQ +QN 的最小值,易得△ONN ′为等边三角形,△OMM ′为等边三角形,∠N ′OM ′=90°,继而可以求得答案.【详解】作M 关于OB 的对称点M ′,作N 关于OA 的对称点N ′,连接M ′N ′,即为MP +PQ +QN 的最小值.根据轴对称的定义可知:∠N ′OQ =∠M ′OB =30°,∠ONN ′=60°,OM ′=OM =6,ON ′=ON =8,∴△ONN ′为等边三角形,△OMM ′为等边三角形,∴∠N ′OM ′=90°.在Rt △M ′ON ′中,M ′N 22''OM ON +. 故答案为10.【点睛】本题考查了最短路径问题,根据轴对称的定义,找到相等的线段,得到直角三角形是解题的关键.18.12013【解析】 ∵AB=AC ,AD 是角平分线,∴AD ⊥BC ,BD=CD , ∴B 点,C 点关于AD 对称,如图,过C 作CF ⊥AB 于F ,交AD 于E ,则CF=BE+FF 的最小值,根据勾股定理得,AD=12,利用等面积法得:AB ⋅CF=BC ⋅AD ,∴CF=BC AD AB ⋅=101213⨯=12013故答案为12013. 点睛:本题主要考查的是翻折的性质、垂线段最短、勾股定理的应用及三角形面积的等积法.明确当CF ⊥AB 时,CF 有最小值是解题的关键.19.39或639【分析】通过计算E 到AC 的距离即EH 的长度为3,所以根据DE 的长度有两种情况:①当点D 在H 点上方时,②当点D 在H 点下方时,两种情况都是过点E 作EH AC ⊥交AC 于点E ,过点G 作GQ AB ⊥交AB 于点Q ,利用含30°的直角三角形的性质和勾股定理求出AH,DH 的长度,进而可求AD 的长度,然后利用角度之间的关系证明AG GE =,再利用等腰三角形的性质求出GQ 的长度,最后利用2DGF AED AEG SS S =-即可求解. 【详解】①当点D 在H 点上方时,过点E 作EH AC ⊥交AC 于点E ,过点G 作GQ AB ⊥交AB 于点Q ,12AB = ,点E 是AB 中点,162AE AB ∴== . ∵EH AC ⊥,90AHE ∴∠=︒ .30,6A AE ∠=︒=,132EH AE ∴== , 22226333AH AE EH ∴=-=-=. 32DE =,2222(32)33DH DE EH ∴=-=-= ,DH EH ∴=,333AD AH DH =-=,45EDH ∴∠=︒,15AED EDH A ∴∠=∠-∠=︒ .由折叠的性质可知,15DEF AED ∠=∠=︒,230AEG AED ∴∠=∠=︒ ,AEG A ∴∠=∠,AG GE ∴= . 又GQ AE ⊥ ,132AQ AE ∴== . 30A ∠=︒ , 12GQ AG ∴=. 222GQ AQ AG += , 即2223(2)GQ GQ +=, 3GQ ∴= .2DGF AED AEG S S S =- ,112(333)36363922DGF S ∴=⨯⨯-⨯-⨯⨯=-; ②当点D 在H 点下方时,过点E 作EH AC ⊥交AC 于点E ,过点G 作GQ AB ⊥交AB 于点Q ,12AB = ,点E 是AB 中点,162AE AB ∴== . ∵EH AC ⊥,90AHE ∴∠=︒.30,6A AE ∠=︒= ,132EH AE ∴== , 22226333AH AE EH ∴=-=-=.3DE =,3DH ∴=== ,DH EH ∴=,3AD AH DH =+=,45DEH ∴∠=︒ ,90105AED A DEH ∴∠=︒-∠+∠=︒ .由折叠的性质可知,105DEF AED ∠=∠=︒,218030AEG AED ∴∠=∠-︒=︒ ,AEG A ∴∠=∠,AG GE ∴= . 又GQ AE ⊥ ,132AQ AE ∴== . 30A ∠=︒,12GQ AG ∴= . 222GQ AQ AG += , 即2223(2)GQ GQ +=,GQ ∴= .2DGF AED AEG S S S =- ,1123)36922DGF S ∴=⨯⨯⨯-⨯=,综上所述,DGF △的面积为9或9.故答案为:9或9.【点睛】本题主要考查折叠的性质,等腰三角形的判定及性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理,含30°的直角三角形的性质,能够作出图形并分情况讨论是解题的关键.20.【分析】根据三角形等面积法求出32AC BC = ,在Rt△ACD 中根据勾股定理得出AC 2=14BC 2+36,依据这两个式子求出AC 、BC 的值.【详解】 ∵AD 是BC 边上的高,BE 是AC 边上的高, ∴12AC•BE=12BC•AD, ∵AD=6,BE =4,∴AC BC =32, ∴22AC BC =94, ∵AB=AC ,AD⊥BC,∴BD=DC =12BC , ∵AC 2﹣CD 2=AD 2,∴AC 2=14BC 2+36, ∴221364BC BC +=94, 整理得,BC 2=3648⨯, 解得:BC=∴△ABC 的面积为12×cm 2故答案为:【点睛】本题考查了三角形的等面积法以及勾股定理的应用,找出AC 与BC 的数量关系是解答此题的关键.三、解答题21.(1)BE =1;(2)见解析;(3)(2y x =【分析】(1)如图1,根据等边三角形的性质和四边形的内角和定理可得∠BED =90°,进而可得∠BDE =30°,然后根据30°角的直角三角形的性质即可求出结果;(2)过点D 作DM ⊥AB 于M ,作DN ⊥AC 于N ,如图2,根据AAS 易证△MBD ≌△NCD ,则有BM =CN ,DM =DN ,进而可根据ASA 证明△EMD ≌△FND ,可得EM =FN ,再根据线段的和差即可推出结论;(3)过点D 作DM ⊥AB 于M ,如图3,同(2)的方法和已知条件可得DM =DN =FN =EM ,然后根据线段的和差关系可得BE +CF =2DM ,BE ﹣CF =2BM ,在Rt △BMD 中,根据30°角的直角三角形的性质可得DMBM ,进而可得BE +CF(BE ﹣CF ),代入x 、y 后整理即得结果.【详解】解:(1)如图1,∵△ABC 是等边三角形,∴∠B =∠C =60°,BC =AC =AB =4.∵点D是线段BC的中点,∴BD=DC=12BC=2.∵DF⊥AC,即∠AFD=90°,∴∠AED=360°﹣60°﹣90°﹣120°=90°,∴∠BED=90°,∴∠BDE=30°,∴BE=12BD=1;(2)过点D作DM⊥AB于M,作DN⊥AC于N,如图2,则有∠AMD=∠BMD=∠AND=∠CND=90°.∵∠A=60°,∴∠MDN=360°﹣60°﹣90°﹣90°=120°.∵∠EDF=120°,∴∠MDE=∠NDF.在△MBD和△NCD中,∵∠BMD=∠CND,∠B=∠C,BD=CD,∴△MBD≌△NCD(AAS),∴BM=CN,DM=DN.在△EMD和△FND中,∵∠EMD=∠FND,DM=DN,∠MDE=∠NDF,∴△EMD≌△FND(ASA),∴EM=FN,∴BE+CF=BM+EM+CN-FN=BM+CN=2BM=BD=12BC=12AB;(3)过点D作DM⊥AB于M,如图3,同(2)的方法可得:BM=CN,DM=DN,EM=FN.∵DN =FN ,∴DM =DN =FN =EM ,∴BE +CF =BM +EM +FN -CN =NF +EM =2DM =x +y ,BE ﹣CF =BM +EM ﹣(FN -CN )=BM +NC =2BM =x -y ,在Rt △BMD 中,∵∠BDM =30°,∴BD =2BM ,∴DM =22=3BD BM BM -,∴()3x y x y +=-,整理,得()23y x =-.【点睛】本题考查了等边三角形的性质、四边形的内角和定理、全等三角形的判定与性质、30°角的直角三角形的性质以及勾股定理等知识,具有一定的综合性,正确添加辅助线、熟练掌握上述知识是解题的关键.22.(1)45度;(2)∠AEC ﹣∠AED =45°,理由见解析;(3)见解析【分析】(1)由等腰三角形的性质可求∠BAE =140°,可得∠CAE =50°,由等腰三角形的性质可得∠AEC =∠ACE =65°,即可求解;(2)由等腰三角形的性质可求∠BAE =180°﹣2α,可得∠CAE =90°﹣2α,由等腰三角形的性质可得∠AEC =∠ACE =45°+α,可得结论;(3)如图,过点C 作CG ⊥AH 于G ,由等腰直角三角形的性质可得EH 2EF ,CH =2CG ,由“AAS ”可证△AFB ≌△CGA ,可得AF =CG ,由勾股定理可得结论.【详解】解:(1)∵AB =AC ,AE =AB ,∴AB =AC =AE ,∴∠ABE =∠AEB ,∠ACE =∠AEC ,∵∠AED =20°,∴∠ABE =∠AED =20°,∴∠BAE =140°,且∠BAC =90°∴∠CAE =50°,∵∠CAE +∠ACE +∠AEC =180°,且∠ACE =∠AEC ,∴∠AEC =∠ACE =65°,∴∠DEC =∠AEC ﹣∠AED =45°,故答案为:45;(2)猜想:∠AEC ﹣∠AED =45°,理由如下:∵∠AED =∠ABE =α,∴∠BAE =180°﹣2α,∴∠CAE =∠BAE ﹣∠BAC =90°﹣2α,∵∠CAE +∠ACE +∠AEC =180°,且∠ACE =∠AEC ,∴∠AEC =45°+α,∴∠AEC ﹣∠AED =45°;(3)如图,过点C 作CG ⊥AH 于G ,∵∠AEC ﹣∠AED =45°,∴∠FEH =45°,∵AH ⊥BE ,∴∠FHE =∠FEH =45°,∴EF =FH ,且∠EFH =90°,∴EH 2EF ,∵∠FHE =45°,CG ⊥FH ,∴∠GCH =∠FHE =45°,∴GC =GH ,∴CH 2CG ,∵∠BAC =∠CGA =90°,∴∠BAF +∠CAG =90°,∠CAG +∠ACG =90°,∴∠BAF =∠ACG ,且AB =AC ,∠AFB =∠AGC ,∴△AFB ≌△CGA (AAS )∴AF =CG ,∴CH 2AF ,∵在Rt △AEF 中,AE 2=AF 2+EF 2, 2AF )2+2EF )2=2AE 2,∴EH 2+CH 2=2AE 2.【点睛】本题是综合了等腰直角三角形的性质,全等三角形的性质与判定的动点问题,三个问题由易到难,在熟练掌握各个相关知识的基础上找到问题之间的内部联系,层层推进去解答是关键.23.(1)90°;(2)证明见解析;(3)变化,234l +≤<.(1)由等边三角形的性质可得∠ABC=∠ACB=60°,由等腰三角形的性质可求DAE=∠DEA=30°,由三角形内角和定理可求解;(2)根据等腰三角形的性质,可证得∠CDF=∠DEA 和∠EDB=∠DFA ,由此可利用“ASA”证明全等;(3)根据全等三角形的性质可得l =2+AD ,根据AD 的取值范围即可得出l 的取值范围.【详解】解:(1)∵△ABC 是等边三角形,∴AB=AC=BC=2,∠ABC=∠ACB=60°,∵AD=DE∴∠DAE=∠DEA=30°,∴∠ADB=180°-∠BAD-∠ABD=90°,故答案为:90°;(2)∵AD=DE=DF ,∴∠DAE=∠DEA ,∠DAF=∠DFA ,∵∠DAE+∠DAF=∠BAC=60°,∴∠DEA+∠DFA=60°,∵∠ABC=∠DEA+∠EDB=60°,∴∠EDB=∠DFA ,∵∠ACB=∠DFA+∠CDF=60°,∴∠CDF=∠DEA ,在△BDE 和△CFD 中∵CDF DEA DE DF EDB DFA ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△BDE ≌△CFD (ASA )(3)∵△BDE ≌△CFD ,∴BE=CD ,∴l =BD+BE+DE=BD+CD+AD=BC+AD=2+AD ,当D 点在C 或B 点时,AD=AC=AB=2,此时B 、D 、E 三点在同一条直线上不构成三角形,2+AD=4;当D 点在BC 的中点时,∵AB=AC ,∴BD=112BC =,AD ==此时22l AD =+=综上可知24l +≤<.本题考查全等三角形的性质和判定,勾股定理,等边三角形的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理.(1)掌握等腰三角形等边对等角是解决此问的关键;(2)中注意角之间的转换;(3)中注意临界点是否可取.24.(1)①见解析;②DE =297;(2)DE 的值为 【分析】(1)①先证明∠DAE =∠DAF ,结合DA =DA ,AE =AF ,即可证明;②如图1中,设DE =x ,则CD =7﹣x .在Rt △DCF 中,由DF 2=CD 2+CF 2,CF =BE =3,可得x 2=(7﹣x )2+32,解方程即可;(2)分两种情形:①当点E 在线段BC 上时,如图2中,连接BE .由△EAD ≌△ADC ,推出∠ABE =∠C =∠ABC =45°,EB =CD =5,推出∠EBD =90°,推出DE 2=BE 2+BD 2=62+32=45,即可解决问题;②当点D 在CB 的延长线上时,如图3中,同法可得DE 2=153.【详解】(1)①如图1中,∵将△ABE 绕点A 逆时针旋转90°后,得到△AFC ,∴△BAE ≌△CAF ,∴AE =AF ,∠BAE =∠CAF ,∵∠BAC =90°,∠EAD =45°,∴∠CAD +∠BAE =∠CAD +∠CAF =45°,∴∠DAE =∠DAF ,∵DA =DA ,AE =AF ,∴△AED ≌△AFD (SAS );②如图1中,设DE =x ,则CD =7﹣x .∵AB =AC ,∠BAC =90°,∴∠B =∠ACB =45°,∵∠ABE =∠ACF =45°,∴∠DCF =90°,∵△AED ≌△AFD (SAS ),∴DE =DF =x ,∵在Rt △DCF 中, DF 2=CD 2+CF 2,CF =BE =3,∴x 2=(7﹣x )2+32,∴x =297, ∴DE =297; (2)∵BD =3,BC =9,∴分两种情况如下:①当点E 在线段BC 上时,如图2中,连接BE .∵∠BAC=∠EAD=90°,∴∠EAB=∠DAC,∵AE=AD,AB=AC,∴△EAB≌△DAC(SAS),∴∠ABE=∠C=∠ABC=45°,EB=CD=9-3=6,∴∠EBD=90°,∴DE2=BE2+BD2=62+32=45,∴DE=35;②当点D在CB的延长线上时,如图3中,连接BE.同理可证△DBE是直角三角形,EB=CD=3+9=12,DB=3,∴DE2=EB2+BD2=144+9=153,∴DE=317,综上所述,DE的值为35或317.【点睛】本题主要考查旋转变换的性质,三角形全等的判定和性质以及勾股定理,添加辅助线,构造旋转全等模型,是解题的关键.25.(1)见解析;(2)BD2+AD2=2CD2;(3)AB=2+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,AE 2+AD 2=ED 2,且AE =BD ,∴BD 2+AD 2=ED 2,∵ED =2CD ,∴BD 2+AD 2=2CD 2,(3)解:连接EF ,设BD =x ,∵BD :AF =1:2AF =2x ,∵△ECD 都是等腰直角三角形,CF ⊥DE ,∴DF =EF ,由 (1)、(2)可得,在Rt △FAE 中,EF 22AF AE +22(22)x x +3x , ∵AE 2+AD 2=2CD 2,∴222(223)2(36)x x x ++=,解得x =1,∴AB =2+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.26.②③⑤【分析】①先证得ABE ADP ≅,利用邻补角和等腰直角三角形的性质求得90PEB ∠=︒,利用勾股定理求出BE ,即可求得点B 到直线AE 的距离;②根据①的结论,利用APD ABP ABE APB S S S S ∆∆∆+=+AEP BEP S S ∆∆=+即可求得结论; ③在Rt AHB 中,利用勾股定理求得2AB ,再利用三角形面积公式即可求得ABD S ∆; ④当A P C 、、共线时,PC 最小,利用对称的性质,AB BC =的长,再求得AC 的长,即可求得结论;⑤先证得ABP ADE ≅,得到ABP ADE ∠=∠,根据条件得到ABP NAB ∠=∠,利用互余的关系即可证得结论.【详解】①∵ABD 与AEP 都是等腰直角三角形,∴90BAD ∠=︒,90EAP ∠=︒,AB AD =,AE AP =,45APE AEP ∠=∠=︒, ∴EAB PAD ∠=∠, ∴()ABE ADP SAS ≅,∴180********AEB APD APE ∠=∠=︒-∠=︒-︒=︒,∴1354590PEB AEB AEP ∠=∠-∠=︒-︒=︒,∴222PE BE PB +=,∵2AE AP ==,90EAP ∠=︒, ∴22PE AE ==,∴()22227BE +=, 解得:3BE =,作BH ⊥AE 交AE 的延长线于点H ,∵45AEP ∠=︒,90PEB ∠=︒, ∴180180904545HEB PEB AEP ∠=︒-∠-∠=︒-︒-︒=︒,∴26sin 453HB BE =︒==, ∴点B 到直线AE 6,故①错误; ②由①知:ABE ADP ≅,2EP =,3BE =∴APD ABP ABE APB S S S S ∆∆∆∆+=+AEP BEP S S ∆∆=+1122AE AP PE EB =⨯⨯+⨯⨯ 11222322=⨯ 13=,故②正确;③在Rt AHB 中,由①知:6EH HB ==∴622 AH AE EH=+=+,22222256623AB AH BH⎛⎫⎛⎫=+=++=+⎪ ⎪⎪ ⎪⎭⎝⎭,21153222ABDS AB AD AB∆=⋅==+,故③正确;④因为AC是定值,所以当A P C、、共线时,PC最小,如图,连接BC,∵A C、关于BD的对称,∴523AB BC==+∴225231043AC BC==+=+∴minPC AC AP=-,10432=+⑤∵ABD与AEP都是等腰直角三角形,∴90BAD∠=︒,90EAP∠=︒,AB AD=,AE AP=,在ABP和ADE中,AB ADBAP DAEAP AE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()ABP ADE SAS≅,∴ABP ADE∠=∠,∵AN BN=,∴ABP NAB∠=∠,∴EAN ADE∠=∠,∵90EAN DAN∠+∠=︒,∴90ADE DAN∠+∠=︒,∴AN DE⊥,故⑤正确;综上,②③⑤正确,故答案为:②③⑤.【点睛】本题是三角形的综合题,主要考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理的应用,三角形的面积公式,综合性强,全等三角形的判定和性质的灵活运用是解题的关键.27.(1)该命题是真命题,理由见解析;(2)①a 的值为92;②k 的取值范围为13k ≤<;(3)ABC ∆的面积为2033或1235. 【分析】 (1)根据等边三角形的性质、优三角形和优比的定义即可判断;(2)①先利用勾股定理求出c 的值,再根据优三角形的定义列出,,a b c 的等式,然后求解即可;②类似①分三种情况分析,再根据三角形的三边关系定理得出每种情况下,,a b c 之间的关系,然后根据优比的定义求解即可;(3)如图(见解析),设BD x =,先利用直角三角形的性质、勾股定理求出AC 、AB 的长及ABC ∆面积的表达式,再类似(2),根据优三角形的定义分三种情况分别列出等式,然后解出x 的值,即可得出ABC ∆的面积.【详解】(1)该命题是真命题,理由如下:设等边三角形的三边边长为a则其中两条边的和为2a ,恰好是第三边a 的2倍,满足优三角形的定义,即等边三角形为优三角形又因该两条边相等,则这两条边的比为1,即其优比为1故该命题是真命题;(2)①90,6CB b A ∠=︒=22236c a b a ∴=++根据优三角形的定义,分以下三种情况:当2a b c +=时,26236a a +=+,整理得24360a a -+=,此方程没有实数根。
人教版八年级下册数学 第17章《勾股定理》讲义 第6讲 勾股定理-逆定理(有答案)
人教版八年级下册数学第17章《勾股定理》讲义第6讲勾股定理-逆定理(有答案)第6讲 勾股定理-逆定理 第一部分 知识梳理知识点一:勾股定理的逆定理如果三角形三边长a ,b ,c 满足222a b c +=,那么这个三角形是直角三角形,其中c 为斜边 .①勾股定理的逆定理是判定一个三角形是否是直角三角形的一种重要方法,它通过“数转化为形”来确定三角形的可能形状,在运用这一定理时,可用两小边的平方和22a b +与较长边的平方2c 作比较,若它们相等时,以a ,b ,c 为三边的三角形是直角三角形;若222a b c +<,时,以a ,b ,c 为三边的三角形是钝角三角形;若222a b c +>,时,以a ,b ,c 为三边的三角形是锐角三角形;②定理中a ,b ,c 及222a b c +=只是一种表现形式,不可认为是唯一的,如若三角形三边长a ,b ,c 满足222a c b +=,那么以a ,b ,c 为三边的三角形是直角三角形,但是b 为斜边③勾股定理的逆定理在用问题描述时,不能说成:当斜边的平方等于两条直角边的平方和时,这个三角形是直角三角形知识点二:勾股数①能够构成直角三角形的三边长的三个正整数称为勾股数,即222a b c +=中,a ,b ,c 为正整数时,称a ,b ,c 为一组勾股数②记住常见的勾股数可以提高解题速度,如3,4,5;6,8,10;5,12,13;7,24,25等 ③用含字母的代数式表示n 组勾股数:221,2,1n n n -+(2,n ≥n 为正整数);2221,22,221n n n n n ++++(n 为正整数)2222,2,m n mn m n -+(,m n >m ,n 为正整数)知识点三:勾股定理及其逆定理的应用勾股定理及其逆定理在解决一些实际问题或具体的几何问题中,是密不可分的一个整例4、已知:△ABC 的三边分别为m 2-n 2,2mn,m 2+n 2(m,n 为正整数,且m >n),判断△ABC 是否为直角三角形.例5、三边长为a ,b ,c 满足10a b +=,18ab =,8c =的三角形是什么形状? 举一反三:1、以下列各组数为边长,能组成直角三角形的是( )A 、8,15,17B 、4,5,6C 、5,8,10D 、8,39,402、下列各组线段中的三个长度:①9、12、15;②7、24、25;③32、42、52;④3a、4a 、5a (a>0);⑤m 2-n 2、2mn 、m 2+n 2(m 、n 为正整数,且m>n )其中可以构成直角三角形的有( )A 、5组B 、4组C 、3组D 、2组3、现有两根木棒的长度分别为40厘米和50厘米,若要钉成一个直角三角形框架,那么所需木棒的长一定为( )A 、30厘米B 、40厘米C 、50厘米D 、以上都不对4、四边形ABCD 中,∠B=90°,AB=3,BC=4,CD=12,AD=13,求四边形ABCD 的面积。
专题10 勾股定理有关的计算(含答案)
第三章 勾股定理专题10 勾股定理有关的计算知识解读勾股定理:如果直角三角形的两直角边长分别为a ,b ,斜边为c ,那么222c b a =+. 即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方。
勾股定理几种表达式:在ABC Rt ∆中,90=∠C ,A ∠,B ∠,C ∠的对边分别为a ,b .c ,则222b a c +=,222b c a -=,222a c b -=;22b a c +=,22b c a -=,22a c b -=.勾股定理只有在直角三角形中才适用,如果不是直角三角形,那么三条边之间就没有这种关系。
应用勾股定理的时候,一定要弄清哪条边是直角边,哪条边是斜边.培优学案典例示范一、已知直角三角形的两边关系,常考虑运用方程思想 例1直角三角形的两直角边长的比是4:3,斜边长是25,则它的两直角边长分别是 . 【提示】可设直角三角形的两直角边长分别为x 3和x 4,然后根据勾股定理列出关于x 的方程。
【技巧点评】根据两边关系设未知数,根据勾股定理,列方程求未知数的值,是解决此类问题常用的方法。
跟踪训练1.在ABC Rt ∆中,90=∠C ,30=∠A ,6=b ,则c = ,a = . 二、没有提供图形的几何题,要留意可能出现多解例2在ABC ∆中,13=AB ,15=AC ,BC 边上的高12=AD ,求BC 的长.【提示】本题已知条件的三条线段AB ,AC 和AD ,都是从点A 出发的,需要分两种情况讨论。
【解答】【技巧点评】几何题目如果没有明确图形形状的时候,一般这个图形形状会出现几种情况,解题时需要仔细分析题意,找出所有可能的情况。
跟踪训练2. 已知一个直角三角形的两条边长分别是3和4,则第三边长为 .三、等腰三角形底边上的高例3 如图3-10-1,在ABC ∆中,10==AC AB ,8=BC ,AD 是BC 边上的中线,求AD 的长. 【提示】由于AD 是BC 边上的中线,可知BC AD ⊥,于是由10==AC AB ,8=BC ,利用勾股定理即求.【解答】图3-10-1等腰三角形底边上的高和底边上的中线是同一条线段,根据这一性质,可运用勾股定理求得等腰三角形底边上的高。
勾股定理(讲义及答案)及解析
一、选择题1.已知长方体的长2cm 、宽为1cm 、高为4cm ,一只蚂蚁如果沿长方体的表面从A 点爬到B′点,那么沿哪条路最近,最短的路程是( )A .29cmB .5cmC .37cmD .4.5cm2.如图,在平行四边形ABCD 中,∠DBC=45°,DE ⊥BC 于E ,BF ⊥CD 于F ,DE ,BF 相交于H ,BF 与AD 的延长线相交于点G ,下面给出四个结论:①2BD BE =; ②∠A=∠BHE ; ③AB=BH ; ④△BCF ≌△DCE , 其中正确的结论是( )A .①②③B .①②④C .②③④D .①②③④3.“赵爽弦图”巧妙地利用面积关系证明了勾股定理,是我国古代数学的骄傲,如图所示的“赵爽弦图”是由三角形较长直角边长为a ,较短直角边长为b ,若(a +b )2=21,大正方形的面积为13,则小正方形的面积为( )A .3B .4C .5D .64.如图,在Rt ABC 中,90BAC ︒∠=,以Rt ABC 的三边为边分别向外作等边三角形'A BC ,'AB C △,'ABC △,若'A BC ,'AB C △的面积分别是10和4,则'ABC △的面积是( )A .4B .6C .8D .95.如图中,所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,其中最大的正方形的边长为10cm ,正方形A 的边长为6cm 、B 的边长为5cm 、C 的边长为5cm ,则正方形D 的边长为( )A .3cmB .14cmC .5cmD .4cm6.如图,正方形ABCD 的边长为8,M 在DC 上,且DM=2,N 是AC 上的一动点,则DN+MN 的最小值是( )A .8B .9C .10D .127.勾股定理是“人类最伟大的十个科学发现之一”.我国对勾股定理的证明是由汉代的赵爽在注解《周髀算经》时给出的,他用来证明勾股定理的图案被称为“赵爽弦图”.2002年在北京召开的国际数学大会选它作为会徽.下列图案中是“赵爽弦图”的是( )A .B .C .D .8.小明学了在数轴上画出表示无理数的点的方法后,进行练习:首先画数轴,原点为O ,在数轴上找到表示数2的点A ,然后过点A 作AB ⊥OA ,使AB=3(如图).以O 为圆心,OB 的长为半径作弧,交数轴正半轴于点P ,则点P 所表示的数介于( )A .1和2之间B .2和3之间C .3和4之间D .4和5之间 9.一个直角三角形的两条边的长度分别为3和4,则它的斜边长为( ) A .5 B .4 C 7D .4或5 10.下列条件中,不能..判定ABC 为直角三角形的是( ) A .::5:12:13a b c =B .A BC ∠+∠=∠ C .::2:3:5A B C ∠∠∠=D .6a =,12b =,10c =二、填空题11.如图,RT ABC ,90ACB ∠=︒,6AC =,8BC =,将边AC 沿CE 翻折,使点A 落在AB 上的点D 处;再将边BC 沿CF 翻折,使点B 落在CD 的延长线上的点B '处,两条折痕与斜边AB 分别交于点E 、F ,则B FC '△的面积为______.12.如图,这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 1S ,2S ,3S ,若123144S S S ++=,则2S 的值是__________.13.如图,有一个圆柱,它的高等于12厘米,底面半径等于3厘米.在圆柱的下底面A 点有一只蚂蚁,它想吃到上底面上与A 点相对的C 点处的食物,需要爬行的最短路程是___________________(π的值取3).14.如图,Rt ABC 中,90A ∠=︒,8AC =,6AB =,DE AC ⊥,13CD BC =,13CE AC =,P 是直线AC 上一点,把CDP 沿DP 所在的直线翻折后,点C 落在直线DE 上的点H 处,CP 的长是__________15.在△ABC 中,AB =6,AC =5,BC 边上的高AD =4,则△ABC 的周长为__________.16.如图,在Rt ABC ∆中,90ABC ∠=,DE 垂直平分AC ,垂足为F ,//AD BC ,且3AB =,4BC =,则AD 的长为______.17.如图,在四边形ABCD 中,∠A=60°,∠B=∠D=90°,AD=4,AB=3,则CD=_________18.如图,在△ABC 中,∠C =90°,∠ABC =45°,D 是BC 边上的一点,BD =2,将△ACD 沿直线AD 翻折,点C 刚好落在AB 边上的点E 处.若P 是直线AD 上的动点,则△PEB 的周长的最小值是________.19.如图,△ABC 中,∠ACB=90°,AB=2,BC=AC ,D 为AB 的中点,E 为BC 上一点,将△BDE 沿DE 翻折,得到△FDE ,EF 交AC 于点G ,则△ECG 的周长是___________.20.如图,在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=,2AC BC ==,D 为BC 边上一动点,作如图所示的AED ∆使得AE AD =,且45EAD ∠=,连接EC ,则EC 的最小值为__________.三、解答题21.(1)计算:1312248233⎛⎫-+÷ ⎪ ⎪⎝; (2)已知a 、b 、c 满足2|23|32(30)0a b c +-+--=.判断以a 、b 、c 为边能否构成三角形?若能构成三角形,说明此三角形是什么形状?并求出三角形的面积;若不能,请说明理由.22.如图,△ABC 中AC =BC ,点D ,E 在AB 边上,连接CD ,CE .(1)如图1,如果∠ACB =90°,把线段CD 逆时针旋转90°,得到线段CF ,连接BF , ①求证:△ACD ≌△BCF ;②若∠DCE =45°, 求证:DE 2=AD 2+BE 2;(2)如图2,如果∠ACB =60°,∠DCE =30°,用等式表示AD ,DE ,BE 三条线段的数量关系,说明理由.23.如图,在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,2BC AC =.(1)如图1,点D 在边BC 上,1CD =,5AD =ABD ∆的面积.(2)如图2,点F 在边AC 上,过点B 作BE BC ⊥,BE BC =,连结EF 交BC 于点M ,过点C 作CG EF ⊥,垂足为G ,连结BG .求证:2EG BG CG =+.24.我国古代数学家赵爽曾用图1证明了勾股定理,这个图形被称为“弦图”.2002年在北京召开的国际数学家大会(ICM 2002)的会标(图2),其图案正是由“弦图”演变而来.“弦图”是由4个全等的直角三角形与一个小正方形组成,恰好拼成一个大正方形请你根据图1解答下列问题:(1)叙述勾股定理(用文字及符号语言叙述);(2)证明勾股定理;(3)若大正方形的面积是13,小正方形的面积是1,求()2a b +的值.25.定义:在△ABC 中,若BC =a ,AC =b ,AB =c ,若a ,b ,c 满足ac +a 2=b 2,则称这个三角形为“类勾股三角形”,请根据以上定义解决下列问题:(1)命题“直角三角形都是类勾股三角形”是 命题(填“真”或“假”);(2)如图1,若等腰三角形ABC 是“类勾股三角形”,其中AB =BC ,AC >AB ,请求∠A 的度数;(3)如图2,在△ABC 中,∠B =2∠A ,且∠C >∠A .①当∠A =32°时,你能把这个三角形分成两个等腰三角形吗?若能,请在图2中画出分割线,并标注被分割后的两个等腰三角形的顶角的度数;若不能,请说明理由; ②请证明△ABC 为“类勾股三角形”.26.如图1, △ABC 和△CDE 均为等腰三角形,AC=BC, CD=CE, AC>CD, ∠ACB=∠DCE=a ,且点A 、D 、E 在同一直线上,连结BE.(1)求证: AD=BE.(2)如图2,若a=90°,CM ⊥AE 于E.若CM=7, BE=10, 试求AB 的长.(3)如图3,若a=120°, CM ⊥AE 于E, BN ⊥AE 于N, BN=a, CM=b,直接写出AE 的值(用a, b 的代数式表示).27.如图,在平面直角坐标系中,点O 是坐标原点,ABC ∆,ADE ∆,AFO ∆均为等边三角形,A 在y 轴正半轴上,点0()6,B -,点(6,0)C ,点D 在ABC ∆内部,点E 在ABC ∆的外部,32=AD 30DOE ∠=︒,OF 与AB 交于点G ,连接DF ,DG ,DO ,OE .(1)求点A的坐标;(2)判断DF与OE的数量关系,并说明理由;的周长.(3)直接写出ADG28.已知:四边形ABCD是菱形,AB=4,∠ABC=60°,有一足够大的含60°角的直角三角尺的60°角的顶点与菱形ABCD的顶点A重合,两边分别射线CB、DC相交于点E、F,且∠EAP=60°.(1)如图1,当点E是线段CB的中点时,请直接判断△AEF的形状是.(2)如图2,当点E是线段CB上任意一点时(点E不与B、C重合),求证:BE=CF;(3)如图3,当点E在线段CB的延长线上,且∠EAB=15°时,求点F到BC的距离.29.(已知:如图1,矩形OACB的顶点A,B的坐标分别是(6,0)、(0,10),点D 是y轴上一点且坐标为(0,2),点P从点A出发以每秒1个单位长度的速度沿线段AC﹣CB方向运动,到达点B时运动停止.(1)设点P运动时间为t,△BPD的面积为S,求S与t之间的函数关系式;(2)当点P运动到线段CB上时(如图2),将矩形OACB沿OP折叠,顶点B恰好落在边AC上点B′位置,求此时点P坐标;(3)在点P运动过程中,是否存在△BPD为等腰三角形的情况?若存在,求出点P坐标;若不存在,请说明理由.30.如图1,已知△ABC是等边三角形,点D,E分别在边BC,AC上,且CD=AE,AD与BE相交于点F.(1)求证:∠ABE=∠CAD;(2)如图2,以AD为边向左作等边△ADG,连接BG.ⅰ)试判断四边形AGBE的形状,并说明理由;ⅱ)若设BD=1,DC=k(0<k<1),求四边形AGBE与△ABC的周长比(用含k的代数式表示).【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【分析】要求长方体中两点之间的最短路径,最直接的作法,就是将长方体展开,然后利用两点之间线段最短解答.【详解】解:根据题意,如图所示,最短路径有以下三种情况:(1)沿AA',A C'',C B'',B B'剪开,得图1:22222AB AB BB'=+'=++=;(21)425(2)沿AC,CC',C B'',B D'',D A'',A A'剪开,得图2:22222'=+'=++=+=;AB AC B C2(41)42529DD,B D'',C B'',C A'',AA'剪开,得图3:(3)沿AD,'22222'=+'=++=+=;AB AD B D1(42)13637综上所述,最短路径应为(1)所示,所以225AB '=,即5cm AB '=.故选:B .【点睛】此题考查最短路径问题,将长方体从不同角度展开,是解决此类问题的关键,注意不要漏解.2.A解析:A【分析】先判断△DBE 是等腰直角三角形,根据勾股定理可推导得出BE ,故①正确;根据∠BHE 和∠C 都是∠HBE 的余角,可得∠BHE=∠C ,再由∠A=∠C ,可得②正确;证明△BEH ≌△DEC ,从而可得BH=CD ,再由AB=CD ,可得③正确;利用已知条件不能得到④,据此即可得到选项.【详解】解:∵∠DBC=45°,DE ⊥BC 于E ,∴在Rt △DBE 中,BE 2+DE 2=BD 2,BE=DE ,∴BE ,故①正确;∵DE ⊥BC ,BF ⊥DC ,∴∠BHE 和∠C 都是∠HBE 的余角,∴∠BHE=∠C ,又∵在▱ABCD 中,∠A=∠C ,∴∠A=∠BHE ,故②正确;在△BEH 和△DEC 中,BHE C HEB CED BE DE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△BEH ≌△DEC ,∴BH=CD ,∵四边形ABCD 为平行四边形,∴AB=CD ,∴AB=BH ,故③正确;利用已知条件不能得到△BCF ≌△DCE ,故④错误,故选A.【点睛】本题考查了平行四边形的性质、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理、全等三角形的判定与性质等,熟练掌握相关性质与定理是解题的关键.3.C解析:C【分析】观察图形可知,小正方形的面积=大正方形的面积-4个直角三角形的面积,利用已知2()a b + =21,大正方形的面积为13,可以得以直角三角形的面积,进而求出答案。
勾股定理综合应用(讲义及答案)
勾股定理综合应用(讲义)课前预习1.请填写“勾股定理”或“勾股定理逆定理”:条件是直角三角形时,考虑______________________;要证明三角形是直角三角形,考虑______________________.2.等面积法如图,Rt△ABC的面积可以表示为_____________,还可以表示为_______________,根据面积的不同表达形式,可以得到a,b,c,h之间的数量关系为___________________________.知识点睛1.利用勾股定理解决实际问题的处理思路:(1)理解题意,把实际问题转化为数学问题;(2)找出相应的直角三角形,并找出其______、______;(3)根据已知及所求,利用___________进行计算.2.等面积法:当几何图形中出现多个高(垂直、距离)时,可以考虑利用____________解决问题,即利用图形面积的不同表达方式列方程.精讲精练1.一根竹子高1丈,折断后竹子顶端落在离竹子底端3尺处,则折断处离地面的高度是___________.(这是我国古代数学著作《九章算术》中的一个问题.其中的丈、尺是长度单位,1丈=10尺)2.在我国古代数学著作《九章算术》中记载了一道有趣的问题,“引葭(jiā)赴岸”:今有池方一丈,葭生其中央.出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐.问水深、葭长各几何.题目大意是:有一个水池,水面是一个边长为10尺的正方形,在水池正中央有一根新生的芦苇,它高出水面1尺,如果把这根芦苇垂直拉向岸边,它的顶端恰好到达岸边的水面.请问这个水池的深度是_______尺,这根芦苇的长度是_______尺.3.如图,公路上A,B两站相距5km,在公路附近有C,D两所学校,DA⊥AB于点A,CB⊥AB于点B,已知AD=2km,BC=1km,现要在公路边建一个青少年活动中心E,使C,D 两所学校到E的距离相等,则青少年活动中心E应建在距离A多远处?4.如图所示,有一个由传感器A控制的灯,要装在门上方离地4.5m的墙上,任何东西只要移至该灯5m及5m以内时,灯就会自动发光.一个身高1.5m的学生从远方走过来,走到离门_______m处时,灯刚好发光.(门的厚度忽略不计)5.由于大风,山坡上的一棵树甲被从A点处拦腰折断,如图所示,其树顶端恰好落在另一棵树乙的根部C处,已知AB=4米,BC=13米,两棵树的水平距离为12米,求这棵树原来的高度.6.如图,铁路MN和铁路PQ在P点处交汇,点A处是某中学,AP=160米,点A到铁路MN的距离为80米,假使火车行驶时,周围100米以内会受到噪音影响.(1)火车在铁路MN上沿PN方向行驶时,学校是否会受到影响?请说明理由.(2)如果受到影响,已知火车的速度是180千米/时,那么学校受到影响的时间是多久?7.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是斜边上的高,AC=5cm,BC=12cm,则CD=_________.8.如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,M为BC边的中点,若MN⊥AC于点N,则MN=__________.第8题图第9题图9.如图,每个小正方形边长为1,则△ABC中边AC上的高BD的长为__________.10.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,若AB=10cm,AC+BC=14cm,则△ABC的面积为_________,CD的长为__________.11.若直角三角形两条直角边的长分别为7和24,在这个三角形内有一点P到各边的距离都相等,则这个距离是__________.12.如图所示的一块地,已知∠ADC=90°,AD=12m,CD=9m,AB=39m,BC=36m,则这块地的面积为___________.13.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,AB=20cm,BC=15cm,CD=7cm,AD=24cm,求四边形ABCD的面积.14.如图,广场上雕塑底座正面ABCD是一个四边形且边AB=40cm,小明想要检测雕塑底座的边AD是否垂直于底边AB,但他随身只带有一个长度为20cm的刻度尺和计算工具,他能有办法检验边AD是否垂直于边AB吗?请你帮小明设计一个可行的方案.15.给你一根长绳子,没有其他工具,你能方便地得到一个直角吗?16.借助勾股定理,利用升旗的绳子、卷尺,请你设计一个方案,测算出旗杆的高度.【参考答案】课前预习1.勾股定理,勾股定理逆定理2.12ab,12ch,ab ch知识点睛1.(2)直角边、斜边(3)勾股定理2.面积相等精讲精练1. 4.55尺2.12,133.青少年活动中心E应建在距离A2.2km处4.45.这棵树原来的高度为19米6.(1)会受到影响,理由略(2)学校受到影响的时间是40分钟7.6013cm8.1259.8510.24cm2,4.8cm11.312.216m213.234cm214.有办法,方案略15.能,方法略16.略。
第3章《勾股定理》 :3.1 勾股定理(1)(含答案)
第3章《勾股定理》:3.1 勾股定理(1)选择题1.如图所示,在Rt△ABC中,∠A=90°,BD平分∠ABC,交AC于点D,且AB=4,BD=5,则点D到BC的距离是()A.3 B.4 C.5 D.6(第1题)(第2题)2.如图所示:数轴上点A所表示的数为a,则a的值是()A. 5 +1 B.- 5 +1 C. 5 -1 D. 5填空题3.如图,半圆的直径AB= .(第3题)(第4题)(第5题)4.如图,正方体的棱长为 2 cm,用经过A、B、C三点的平面截这个正方体,所得截面的周长是 cm.(第6题)(第7题)(第12题)5.有一个与地面成30°角的斜坡,如图,现要在斜坡上竖一电线杆,当电线杆与斜坡成的∠1=度时,电线杆与地面垂直.6.一副三角板如图所示叠放在一起,则图中∠a=度.7.如图,△ABC中,∠C=90°,CA=CB,AD平分∠CAB.交BC于D,DE⊥AB于E,且AB=6,△DEB的周长为.(第13题)(第14题)(第15题)8.已知等腰三角形的一条腰长是5,底边长是6,则它底边上的高为.9.已知等腰△ABC的腰AB=AC=10cm,底边BC=12cm,则△ABC的角平分线AD的长是 cm .10.已知等边三角形的边长为2cm,则它的高为 cm .11.Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=2∠A,BC=3cm,AB= cm .12.在锐角△ABC中,CD,BE分别是AB,AC边上的高,且CD,BE交于点P,若∠A=50°,则∠BPC的度数是度.13.如图,以等腰三角形AOB的斜边为直角边向外作第2个等腰直角三角形ABA1,再以等腰直角三角形ABA1的斜边为直角边向外作第3个等腰直角三角形A1BB1,…,如此作下去,若OA=OB=1,则第n个等腰直角三角形的面积Sn= 度.14.如图,等腰直角三角形ABC直角边长为1,以它的斜边上的高AD为腰做第一个等腰直角三角形ADE;再以所作的第一个等腰直角三角形ADE的斜边上的高AF 为腰做第二个等腰直角三角形AFG;…以此类推,这样所作的第n个等腰直角三角形的腰长为.15.图中的螺旋形由一系列等腰直角三角形组成,其序号依次为①、②、③、④、⑤…,则第n个等腰直角三角形的斜边长为.16.已知△ABC是轴对称图形,且三条高的交点恰好是C点,则△ABC的形状是.17.等腰直角三角形的腰长为 2 ,则底边长为.18.等腰直角三角形的底角为度.19.如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,AD=10cm,AC=8cm,那么D点到直线AB的距离是 cm.(第19题)(第21题)(第22题)20.已知直角三角形的两条边长为3和4,则第三边的长为.21.如图,等腰△ABC中,AB=AC,AD是底边上的高,若AB=5cm,BC=6cm,则AD= cm.22.下图是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图,它是由四个全等的直角三角形围成的.若AC=6,BC=5,将四个直角三角形中边长为6的直角边分别向外延长一倍,得到如图所示的“数学风车”,则这个风车的外围周长是.(第23题)(第24题)(第25题)23.如图,一束光线从y轴上点A(0,1)发出,经过x轴上点C反射后,经过点B(6,2),则光线从A点到B点经过的路线的长度为.(精确到0.01)24.把两块含有30°的相同的直角三角尺按如图所示摆放,使点C、B、E在同一直线上,连接CD,若AC=6cm,则△BCD的面积是 cm2.(第26题)(第27题)25.如图,△ABC和△DCE都是边长为2的等边三角形,点B、C、E在同一条直线上,连接BD,则BD的长为.26.如图,在△ABC中,AB=BC=2,∠ABC=90°,D是BC的中点,且它关于AC的对称点是D′,则BD′=.27.我国古代数学家赵爽的“勾股圆方图”是由四个全等的直角三角形与中间的一个小正方形拼成的一个大正方形(如图所示).如果大正方形的面积是13,小正方形的面积是1,直角三角形的两直角边分别为a、b,那么(a+b)2的值是.(第28题)(第29题)28.如图,所有的四边形都是正方形,所有三角形都是直角三角形,其中最大的正方形的边长是a,则图中四个小正方形A、B、C、D的面积之和是.29.如图,直线L过正方形ABCD的顶点B,点A、C到直线L的距离分别是1和2,则正方形的边长是.30.如果直角三角形的斜边与一条直角边的长分别是13cm和5cm,那么这个直角三角形的面积是 cm2.答案:选择题1.故选A.考点:勾股定理的证明.专题:压轴题.分析:先根据勾股定理求出AD的长度,再根据角平分线上的点到角的两边的距离相等的性质解答.解答:解:过D点作DE⊥BC于E.∵∠A=90°,AB=4,BD=5,∴AD=BD2−AB2 =52−42 =3,∵BD平分∠ABC,∠A=90°,∴点D到BC的距离=AD=3.故选A.点评:本题利用勾股定理和角平分线的性质.2.故选C.考点:勾股定理;实数与数轴.分析:先根据勾股定理求出三角形的斜边长,再根据两点间的距离公式即可求出A点的坐标.解答:解:图中的直角三角形的两直角边为1和2,∴斜边长为:12+22 = 5 ,∴-1到A的距离是 5 ,那么点A所表示的数为: 5 -1.故选C.点评:本题考查的是勾股定理及两点间的距离公式,解答此题时要注意,确定点A的符号后,点A所表示的数是距离原点的距离.填空题3.故答案为2 2 .考点:实数与数轴;勾股定理.专题:数形结合.分析:由图可知OE与OD、AC的长,再由勾股定理可得圆的半径OC的大小,进而可得半圆的直径AB的值.解答:解:连接OC,由图可知:OD=CD=1,由勾股定理可知,OC=OD2+CD2 =12+12 = 2 ,故半圆的直径为2 2 ,故答案为2 2 .点评:此题很简单,解答此题关键是熟知勾股定理,理解题意.4.故填6厘米.考点:截一个几何体;勾股定理.专题:压轴题.分析:由图可知:所得的截面的周长=AC+BC+AB,正方体中,AC=BC=AB,所以只要求出正方体一面的对角线长度即可得出截面的周长,根据勾股定理,AB=( 2 2)+( 2 2) =2,因此,截面的周长=AB+BC+AC=3AB=6cm.解答:解:根据勾股定理,AB=( 2 )2+( 2 )2 =2,∴截面的周长=AB+BC+AC=3AB=6cm,即截面的周长为6厘米.点评:截面的形状既与被截的几何体有关,还与截面的角度和方向有关.要利用本题中截面的特殊性求解.5.故答案为:60.考点:垂线;直角三角形的性质.专题:应用题.分析:将∠1的一边延长,找∠1的对顶角与30°,90°的关系,再根据对顶角相等求∠1.解答:解:如图,要使CB⊥AB,则在△ABC中,∠CBA=90°,∴∠1=∠ACB=90°-30°=60°.故答案为:60.点评:解答本题的关键是构造直角三角形,利用直角三角形的性质求解.6.故答案为:75°.考点:三角形的外角性质;直角三角形的性质.分析:此题主要考查外角的性质和直角三角形的性质.解答:解:由图可知,∠ACD=∠B+∠BAC=45°∴∠BAC=45°-30°=15°∴∠α=90°-15°=75°.点评:解决此题的关键是熟练运用直角三角形的性质.7.故填6.考点:角平分线的性质;全等三角形的判定与性质;勾股定理.分析:分析已知条件,根据勾股定理可求得CA的长,△CAD≌△EAD,则DE=DC,在△BED中,BE=AB-AE,DE=DC,△DEB的周长为:BE+DE+DB=BE+CD+DB=BE+CB.解答:解:△ABC中,∠C=90°,CA=CB,AB=6根据勾股定理得2CB2=AB2,∴CB=3 2 ,∵AD平分∠CAB∴∠CAD=∠EAD∵DE⊥AB∴∠DEA=90°=∠C∴△CAD≌△EAD(AAS)∴AC=AE=3 2 ,DE=CD∴EB=AB-AE=6-3 2故△DEB的周长为:BE+DE+DB=BE+CD+DB=BE+CB=6-3 2 +3 2 =6.点评:此题考查了全等三角形的判定及性质,应用了勾股定理,三角形周长的求法,范围较广.8.底边上的高为4.考点:等腰三角形的性质;勾股定理.分析:根据等腰三角形三线合一的性质及勾股定理不难求得底边上的高.解答:解:根据等腰三角形的三线合一,知:等腰三角形底边上的高也是底边上的中线.即底边的一半是3,再根据勾股定理得:底边上的高为4.点评:考查等腰三角形的三线合一及勾股定理的运用.9.故应填8.考点:等腰三角形的性质;勾股定理.分析:由已知可以得到等腰三角形被它的顶角的平分线,平分成两个全等的直角三角形,可以利用勾股定理来求解.解答:解:如图,由等腰三角形的“三线合一”性质,知AD⊥BC,且BD=CD,在Rt△ABD中,∵AB=10,BD=12BC=6,∴AD=AB2−BD2 =102−62 =8(cm).故应填8.点评:命题立意:此题主要考查等腰三角形的“三线合一”性质及勾股定理.10.故应填 3 cm..考点:等边三角形的性质;勾股定理.专题:压轴题.分析:根据等边三角形的性质:三线合一,利用勾股定理可求解高.解答:解:根据等边三角形:三线合一,所以它的高为:22−12 = 3 cm.点评:考查等边三角形的性质及勾股定理,较为简单.11.故填答案:6.考点:直角三角形的性质.分析:根据直角三角形的性质即可解答.解答:解:如图:∵Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=2∠A∴∠A+∠B=90°∴∠A=30°,∠B=60°∴BCAB =12,∵BC=3cm,∴AB=2×3=6cm.故填答案:6.点评:此题较简单,只要熟记30°角所对的直角边等于斜边的一半即可解答.12.故填130°.考点:直角三角形的性质;三角形内角和定理;三角形的外角性质.分析:根据直角三角形的两个锐角互余和三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角和的性质计算.解答:解:∵CD,BE分别是AB,AC边上的高,∴∠BDC=∠AEB=90°∴∠ABE=90°-50°=40°∴∠BPC=∠ABE+∠BDP=40+90=130°.故填130°.点评:本题考查了直角三角形的性质,及三角形的内角和定理及其三角形外角的性质.13.故应填2n-2. 考点:等腰直角三角形.专题:压轴题;规律型.分析:本题要先根据已知的条件求出S 1、S 2的值,然后通过这两个面积的求解过程得出一般化规律,进而可得出S n 的表达式.解答:解:根据直角三角形的面积公式,得S 1=解答:解:根据直角三角形的面积公式,得S 1=12=2-1; 根据勾股定理,得:AB= 2 ,则S 2=1=20;A 1B=2,则S 3=21,依此类推,发现:S n =2n -2.点评:本题要先从简单的例子入手得出一般化的结论,然后根据得出的规律去求特定的值.14.故应填( 2 2 )n . 考点:等腰直角三角形. 专题:压轴题;规律型.分析:通过直角三角形的性质特点,斜边上的高等于斜边的一半,再分析规律,便能计算出答案了.解答:解:∵等腰直角△ABC 直角边长为1, ∴斜边长为12+12 = 2 .斜边上的高也是斜边上的中线,应该等于斜边的一半. 那么第一个等腰直角三角形的腰长为 2 2; ∴第二个等腰直角三角形的斜边长=2×( 2 2 )2 =1. ∴第二个等腰直角三角形的腰长=12 =( 2 2)2, 那么第n 个等腰直角三角形的腰长为( 2 2)n . 故第n 个等腰直角三角形的腰长为( 2 2)n . 点评:解决本题的关键是根据等腰直角三角形的性质得到其他等腰直角三角形的表示规律.15.故答案为:2n.考点:等腰直角三角形.专题:压轴题;规律型.分析:利用勾股定理,分别把图中直角三角形的斜边求出,从中即可发现规律.解答:解:根据勾股定理,在①中,斜边是 2 ,在②中,斜边是2+2 =22,在③中,斜边是4+4 =23,以此类推,则第n个等腰直角三角形中的斜边是2n.点评:此题要结合图形熟练运用勾股定理计算几个具体值,从中发现规律.16.故答案为:等腰直角三角形.考点:等腰直角三角形.分析:已知△ABC是轴对称图形,则△ABC是等腰三角形,且三条高的交点恰好是C点,故△ABC是直角三角形;故△ABC的形状是等腰直角三角形.解答:解:△ABC是轴对称图形,且三条高的交点恰好是C点,则△ABC的形状是等腰直角三角形.点评:本题考查轴对称的性质.对应点的连线与对称轴的位置关系是互相垂直,对应点所连的线段被对称轴垂直平分,对称轴上的任何一点到两个对应点之间的距离相等,对应的角、线段都相等.17.故答案为:2.考点:等腰直角三角形.分析:已知等腰直角三角形的腰长为 2 ,则根据等腰直角三角形的性质及直角三角形的性质即可求得底边的长.解答:解:∵等腰直角三角形的腰长为 2 ,∴底边长为( 2 )2+( 2 )2 =2.点评:主要考查等腰三角形的性质及直角三角形的性质.18.故答案为:45°.考点:等腰直角三角形.分析:根据等腰直角三角形的性质和三角形内角和定理解答.解答:解:∵∠C=90°,AC=AB∴∠A=∠B=45°.点评:此题较简单,只要熟知根据等腰直角三角形的两底角相等且互余即可解答.19.故答案为:6cm.考点:勾股定理;角平分线的性质.分析:首先根据勾股定理求得CD的长,再根据角平分线上的点到角两边的距离相等,得D到AB得距离等于CD的长.解答:解:∵AD=10cm,AC=8cm∴CD=6cm∵AD平分∠CAB∴D点到直线AB的距离=CD=6cm点评:运用了勾股定理以及角平分线的性质.20.故答案为:5或7 .考点:勾股定理.专题:压轴题;分类讨论.分析:本题已知直角三角形的两边长,但未明确这两条边是直角边还是斜边,因此两条边中的较长边4既可以是直角边,也可以是斜边,所以求第三边的长必须分类讨论,即4是斜边或直角边的两种情况,然后利用勾股定理求解.解答:解:设第三边为x,(1)若4是直角边,则第三边x是斜边,由勾股定理得:32+42=x2,所以x=5;(2)若4是斜边,则第三边x为直角边,由勾股定理得:32+x2=42,所以x=7 ;所以第三边的长为5或7 .点评:本题考查了利用勾股定理解直角三角形的能力,当已知条件中没有明确哪是斜边时,要注意讨论,一些学生往往忽略这一点,造成丢解.21.故答案为:4cm.考点:勾股定理.专题:压轴题.分析:先根据等腰三角形的性质求出BD的长,再根据勾股定理解答即可.解答:解:根据等腰三角形的三线合一可得:BD=12BC=12×6=3cm,在直角三角形ABD中,由勾股定理得:AB2=BD2+AD2,所以,AD=AB2−BD2 =52−32 =4cm.点评:本题考查了等腰三角形的性质和勾股定理.关键要熟知等腰三角形的三线合一可得.22.故答案为:76.考点:勾股定理.专题:压轴题.分析:通过勾股定理可将“数学风车”的斜边求出,然后可求出风车外围的周长.解答:解:设将AC延长到点D,连接BD,根据题意,得CD=6×2=12,BC=5.∵∠BCD=90°∴BC2+CD2=BD2,即52+122=BD2∴BD=13∴AD+BD=6+13=19∴这个风车的外围周长是19×4=76.点评:本题主要考查勾股定理的应用及识图能力.23.故答案为:6.71,考点:勾股定理;全等三角形的判定与性质;轴对称的性质.专题:压轴题;跨学科.分析:要求从A到B光线经过的路线的长度利用光学反射原理得到∠ACO=∠BCX,这样找出A关于x轴的对称点D,则D、C、B在同一条直线上,再过B作BE⊥DE 于E,构造直角三角形,然后利用勾股定理就可以求出.解答:解:延长BC交y轴于D,过B作BE⊥DE于E,根据光学反射原理得∠ACO=∠BCX,而∠BCX=∠DCO∴∠ACO=∠DCO∴△ACO≌△DCO∴AC=DC∴OD=OA=1.在直角△DBE中,BE=6,DE=2+1=3,∴DB=BE2+DE2 =62+32 =45 ≈6.71,∴光线从A到B经过的路线的长度约是6.71.点评:本题考查了直角三角形的有关知识,同时渗透光学中反射原理,构造直角三角形是解决本题关键,属于中等题目.24.故答案为:27.考点:勾股定理;含30度角的直角三角形.专题:压轴题.分析:本题考查直角三角形的性质和勾股定理,利用直角三角形的性质和勾股定理解答.解答:解:∵两块三角尺是有30°的相同的直角三角尺,∠ABC=∠EBD=30°,AC AB =12,cos∠ABC=cos30°=BCAB=32,∴AB=BE=2AC=2DE=2×6=12,BC = 32×AB=32×12 = 6 3 ,∴BD=6 3 ,过D作DF⊥BE,在Rt△BDF中,∠DBE=30°,∴DFBD = DF6 3=12, DF=3 3 ,∴S△B C D=12BC•DF=12×6 3 ×3 3 =27cm2.故答案为:27.点评:本题是一道根据直角三角形的性质结合勾股定理求解的综合题,求高DF 除上述方法外,还可根据面积法列方程解答.25.故答案为:2 3 .考点:勾股定理;等边三角形的性质.专题:压轴题.分析:作DF⊥CE于F,构建两个直角三角形,运用勾股定理逐一解答即可.解答:解:过D作DF⊥CE于F,根据等腰三角形的三线合一,得:CF=1.在直角三角形CDF中,根据勾股定理,得:DF2=3.在直角三角形BDF中,BF=BC+CF=2+1=3,根据勾股定理得:BD=9+3 =2 3 .点评:熟练运用等腰三角形的三线合一和勾股定理.26.故答案为: 5 .考点:勾股定理;轴对称的性质.专题:压轴题.分析:根据已知条件发现等腰直角三角形ABC,再根据轴对称的性质得到等腰直角三角形DCD′,最后根据勾股定理计算B D′的长.解答:解:根据题意,得∠ACB=45°再根据轴对称的性质,得△CDD′是等腰直角三角形.则CD′=CD=1,在直角三角形BCD′中,根据勾股定理,得BD′= 5 .点评:此题考查了勾股定理,以及轴对称的基本性质,难易程度适中.27.故答案为:25.考点:勾股定理.专题:压轴题.分析:根据正方形的面积公式以及勾股定理,结合图形进行分析发现:大正方形的面积即直角三角形斜边的平方13,也就是两条直角边的平方和是13,四个直角三角形的面积和是大正方形的面积减去小正方形的面积即2ab=12.根据完全平方公式即可求解.解答:解:根据题意,结合勾股定理a2+b2=13,四个三角形的面积=4×12ab=13-1,∴2ab=12,联立解得:(a+b)2=13+12=25.故答案为:25.点评:注意观察图形:发现各个图形的面积和a,b的关系.28.故答案为:a2.考点:勾股定理.专题:压轴题.分析:根据勾股定理知,以两条直角边为边作出的两个正方形面积和等于以斜边为边的正方形面积.解答:解:如图,由勾股定理可知,正方形A与B 的面积和等于正方形M的面积.正方形C与D的面积和等于正方形N的面积.并且正方形M与N的面积和等于最大的正方形的面积.因此A、B、C、D的面积之和是为最大正方形的面积=a2.点评:本题考查了勾股定理的意义及应用.29.故答案为: 5 .考点:勾股定理;直角三角形全等的判定.专题:压轴题.分析:两直角三角形的斜边是正方形的两边,相等;有一直角对应相等;再根据正方形的角为直角,可得到有一锐角对应相等,易得两直角三角形全等,由三角形全等的性质可把2,1,正方形的边长组合到直角三角形内得正方形边长为22+12 = 5 .解答:解:如图,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CD,∠ABM+∠CBN=90°,而AM⊥MN,CN⊥BN,∴∠BAM=∠CBN,∠AMB=∠CNB=90°,∴△AMB≌△BCN,∴BM=CN,∴AB为22+12 = 5 .点评:本题考查勾股定理及三角形全等的性质应用.30.故答案为:30cm2.考点:勾股定理.分析:直角三角形的面积的计算方法是两直角边乘积的一半,因而由勾股定理先求出另外一条直角边,再求面积.解答:解:∵另一条直角边长=12cm∴三角形的面积是=12×12×5=30cm2.点评:本题考查了勾股定理,面积的计算公式是解题的关键.。
第3章《勾股定理》 :3.1 勾股定理(2)(含答案)
23 .据我国古代《周髀算经》记载,公元前 1120 年商高对周公说,将一根直尺 折成一个直角,两端连接得一个直角三角形,如果勾是三、股是四,那么弦就等 于五.后人概括为“勾三,股四,弦五”. (1)观察:3,4,5;5,12,13;7,24,25;„,发现这些勾股数的勾都是奇 数, 且从 3 起就没有间断过. 计算 1 1 1 1 (9-1) 、 (9+1) 与 (25-1) 、 (25+1) , 2 2 2 2
17 . 如图所示, 折叠长方形的一边 AD, 使点 D 落在边 BC 的点 F 处, 已知 AB=8cm, BC=10cm,则 EC 的长为 cm.
18 . 如图,在 Rt△ABC 中,∠ACB=90°,AC<BC,D 为 AB 的中点,DE 交 AC 于 点 E,DF 交 BC 于点 F,且 DE⊥DF,过 A 作 AG∥BC 交 FD 的延长线于点 G. (1)求证:AG=BF; (2)若 AE=9,BF=18,求线段 EF 的长.
6 .小明将一幅三角板如图所示摆放在一起,发现只要知道其中一边的长就可以 求出其它各边的长,若已知 CD=2,求 AC 的长.
7.如图,△ACB 和△ECD 都是等腰直角三角形,∠ACB=∠ECD=90°,D 为 AB 边 上一点,求证: (1)△ACE≌△BCD; (2)AD2+DB2=DE2.
8 .如图,把矩形纸片 ABCD 沿 EF 折叠,使点 B 落在边 AD 上的点 B′处,点 A 落 在点 A′处; (1)求证:B′E=BF; (2)设 AE=a,AB=b,BF=c,试猜想 a,b,c 之间的一种关系,并给予证明.
S = l (3)说出(2)中结论成立的理由. (2)如果 a+b-c=m, 观察上表猜想:
八年级数学《勾股定理》讲义
【课落款称】八上数学《勾股定理》【考纲解读】1.控制勾股定理的寄义;2.懂得勾股数,并且会闇练地应用勾股数;3.可以或许依据勾股定理,解决现实问题.【考点梳理】考点1:勾股定理(1)勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.(2)勾股定理的暗示:假如直角三角形的两直角边分离为a ,b ,斜边为c ,那么222a b c += (3)勾股定理的证实:勾股定理的证实办法许多,罕有的是拼图法.图形进过割补拼接后,只要没有重叠,没有闲暇,面积不会转变.依据统一种图形的面积不合的暗示办法,列出等式,推导出勾股定理.考点2:勾股定理的实用规模勾股定理揭示了直角三角形三条边之间所消失的数目关系,它只实用于直角三角形,对于锐角三角形和钝角三角形的三边就不具有这一特点.考点3:勾股数(1)可以或许构成直角三角形的三边长b a c b a cc a b c a ba b c cb a E D C BA的三个正整数称为勾股数,即222a b c +=中,a ,b ,c 为正整数时,称a ,b ,c 为一组勾股数.(2)记住罕有的勾股数可以进步解题速度,比方3,4,5;6,8,10;5,12,13;7,24,25;8,15,17等.考点4:勾股定理的应用(1)已知直角三角形的随意率性双方长,求第三边.在A B C∆中,90C ∠=︒,则22c a b =+,22b c a =-,22a c b =-;(2)已知直角三角形一边,可得别的双方之间的数目关系;(3)可以应用勾股定懂得决一些现实问题,比方圆柱和长方体的最短距离问题.【例题讲授】例1:如图字母B 所代表的正方形的面积是( )A .12B .13C .144D .194例2:下列由线段a,b,c 构成的三角形不是直角三角形的是( )A .a=3,b=4,c=5B .a=2,b=3,c=C .a=12,b=10,c=20D .a=5,b=13,c=12例3:三角形的三边长a,b,c 知足2ab=(a+b )2﹣c 2,则此三角形是( )A .钝角三角形B .锐角三角形C .直角三角形D .等边三角形例4:如图,有两棵树,一棵高10米,另一棵高5米,两树相距12米.一只鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,问小鸟至少飞翔()A.8米 B.10米C.13米 D.14米例5:如图,一只蚂蚁从长.宽都是4,高是6的长方体纸箱的A点沿纸箱爬到B点,那么它所行的最短路线的长是()A.9 B.10 C.D.例6:如图,在2×2的正方形网格中有9个格点,已经取定点A和B,在余下的7个点中任取一点C,使△ABC为直角三角形的点C有个.【教室检测】1.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,分离以点A和点B为圆心,以雷同的长(大于AB)为半径作弧,两弧订交于点M和点N,作直线MN 交AB于点D,交BC于点E.若AC=3,AB=5,则DE等于()A.2 B. C. D.2.在△ABC中,∠C=90°,若AC=3,BC=4,则AB=()A. B.5 C. D.73.△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分离记为a,b,c,由下列前提不克不及剖断△ABC为直角三角形的是()A.∠A+∠B=∠C B.∠A:∠B:∠C=1:2:3C.a2=c2﹣b2 D.a:b:c=3:4:64.在△ABC中,AC2﹣AB2=BC2,那么()A.∠A=90° B.∠B=90° C.∠C=90°D.不克不及肯定5.下列各组数中,能成为直角三角形的三条边长的是()A.8.15.17 B.10.24.25 C.9.15.20 D.9.80.816.如图,是台阶的示意图.已知每个台阶的宽度都是30cm,每个台阶的高度都是15cm,衔接AB,则AB等于()A.195cmB.200cmC.205cmD.210cm7.如图,透明的圆柱形容器(容器厚度疏忽不计)的高为12cm,底面周长为10cm,在容器内壁离容器底部3cm的点B处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,且离容器上沿3cm的点A处,则蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路径是()A.13cmB.2cm C.cm D.2cm8.已知直角三角形的双方长为3厘米和5厘米,则第三边长为.9.三角形的三边长为 a.b.c,且知足等式(a+b)2﹣c2=2ab,则此三角形是三角形(直角.锐角.钝角).10.如图,是美国总统Garfield于1896年给出的一种验证勾股定理的办法,你能应用它证实勾股定理吗?请写出你的证实进程.(提醒:如图三个三角形均是直角三角形)11.如图,在四边形ABCD中,∠B=90°,AB=BC=4,CD=6,DA=2.求∠DAB的度数.【课后功课】1.如图,将一边长为a的正方形(最中央的小正方形)与四块边长为b的正方形(个中b>a)拼接在一路,则四边形ABCD的面积为()A.b2+(b﹣a)2B.b2+a2 C.(b+a)2 D.a2+2ab2.在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分离为a,b,c,且(a+b)(a ﹣b)=c2,则()A.∠A为直角 B.∠C为直角 C.∠B为直角 D.不是直角三角形3.已知a=3,b=4,若a,b,c能构成直角三角形,则c=()A.5B. C.5或 D.5或64.下列是三角形的三边,能构成直角三角形的是()A.1:2:3 B.1::3 C.2:3:5D.1:1:5.如图,西安路与南京路平行,并且与八一街垂直,曙光路与环城路垂直.假如小明站在南京路与八一街的交叉口,预备去书店,按图中的街道行走,比来的旅程约为()A.400mB.525m C.575m D.625m6.因为台风的影响,一棵树在离地面6m处折断,树顶落在离树干底部8m处,则这棵树在折断前(不包含树根)长度是()A.8m B.10mC.16m D.18m7.已知等腰三角形的腰长为5,一腰上的高为3,则以底边为边长的正方形的面积为.8.有一根长24cm的小木棒,把它分成三段,构成一个直角三角形,且每段的长度都是偶数,则三段小木棒的长度分离是m,cm,cm.9.写出一组直角三角形的三边长.(请求是勾股数但3.4.5和6.8.10除外)10.如图所示,“赵爽弦图”由4个全等的直角三角形拼成,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=b,BC=a,请你应用这个图形解决下列问题:(1)证实勾股定理;(2)解释a2+b2≥2ab及其等号成立的前提.11.如图,将边长为a与b.对角线长为c的长方形纸片ABCD,绕点C顺时针扭转90°得到长方形FGCE,衔接AF.经由过程用不合办法盘算梯形ABEF的面积可验证勾股定理,请你写出验证的进程.12.已知:如图,AD=4,CD=3,∠ADC=90°,AB=13,BC=12.求图形的面积.13.如图,有一只蚂蚁从一个圆柱体的A点沿着正面绕圆柱至少一圈爬到B点,已知圆柱的底面半径为1.5cm,高为12cm,则蚂蚁所走过的最短路径是若干?(π取3)。
北师大版八上数学专题一勾股定理(内含答案详解)
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BS 八上数学专题一勾股定理一.选择题(共14小题)1.在Rt△ABC中,若斜边AB=3,则AC2+BC2等于()A.6B.9C.12D.182.在△ACB中,若AB=AC=5,BC=6,则△ABC的面积为()A.6B.8C.12D.243.直角三角形的两边长分别为6和8,那么它的第三边长度为()A.8B.10C.8或2D.10或24.如图,两个较大正方形的面积分别为225、289,则字母A所代表的正方形的面积为()A.4B.8C.16D.645.如图,在△ABC中,∠A=45°,∠B=30°,CD⊥AB,垂足为D,CD=1,则AB的长为()A.B.2C.D.26.如图Rt△ABC,∠C=90°,分别以各边为直径作半圆,图中阴影部分在数学史上称为“希波克拉底月牙”;当AC=3,BC=4时,计算阴影部分的面积为()A.6B.6πC.10πD.127.△ABC的三边长为a,b,c,已知a:b=1:2,且斜边c=2,则△ABC的周长为()A.3B.5C.6D.68.如图,线段AD是直角三角形ABC斜边上的高,AB=6,AC=8,则AD=()A.4B.4.5C.4.8D.59.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC+∠DCB=90°,且BC=2AD,分别以AB、BC、DC为边向外作正方形,它们的面积分别为S1、S2、S3.若S2=48,S3=9,则S1的值为()A.18B.12C.9D.310.下列各组数据分别为三角形的三边长,不能组成直角三角形的是()A.9,12,15B.7,24,25C.6,8,10D.3,5,711.如图,三级台阶,每一级的长、宽、高分别为8dm、3dm、2dm.A和B是这个台阶上两个相对的端点,点A处有一只蚂蚁,想到点B处去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬行到点B的最短路程为()A.15 dm B.17 dm C.20 dm D.25 dm12.在一次课外社会实践中,王强想知道学校旗杆的高,他发现旗杆上的绳子垂到地面上还多1m,当他把绳子的下端拉开5m后,发现下端刚好接触地面,则旗杆的高为()A.13 m B.12 m C.4 m D.10 m13.如图,圆柱的底面周长是14cm,圆柱高为24cm,一只蚂蚁如果要沿着圆柱的表面从下底面点A爬到与之相对的上底面点B,那么它爬行的最短路程为()A.14cm B.15cm C.24cm D.25cm14.一架长25dm的梯子,斜立在一竖直的墙上,这时梯足距离墙底端7dm,如果梯子的顶端沿墙下滑4dm,那么梯足将滑()A.9 dm B.15 dm C.5 dm D.8 dm二.填空题(共6小题)15.探索勾股数的规律:观察下列各组数:(3,4,5),(5,12,13),(7,24,25),(9,40,41)…可发现,4=,12=,24=…请写出第5个数组:.16.如果一个三角形的三边长之比为9:12:15,且周长为72cm,则它的面积为cm2.17.如图,AC⊥BC,AC=6,BC=8,AB=10,则点C到线段AB的距离是.18.已知两线段的长分别是5cm、3cm,则第三条线段长是时,这三条线段构成直角三角形19.小东拿着一根长竹竿进一个宽为4米的城门,他先横着拿不进去,又竖起来拿,结果竿比城门高0。
第十三讲 从勾股定理谈起(含答案)-
第十三讲 从勾股定理谈起勾股定理揭示了直角三角形三边之间的关系,大约在公元前1100多年前,商高已经证明了普通意义下的勾股定理,在国外把勾股定理称为“毕达哥拉斯定理”.勾股定理是平面几何中一个重要定理,其广泛的应用体现在:勾股定理是现阶段线段计算、证明线段平方关系的主要方法,运用勾股定理的逆定理,通过计算也是证明两直线垂直位置关系的一种有效手段.直角三角形是一类特殊三角形,有着丰富的性质:两锐角互余(角的关系)、勾股定理(边的关系),30°角所对的直角边等于斜边的一半(边角关系),这些性质在求线段的长度、证明线段倍分关系、证明线段平方关系等方面有广泛的应用.30例题求解【例1】如图,以等腰直角三角形ABC 的斜边AB 为边向内作等边△ABD ,连结DC ,以DC 为边作等边△DCE ,B 、E 在CD 的同侧,若AB=2,则BE= .(2001年重庆市中考题)思路点拨 因BE 不是直角三角形的边,故不能用勾股定理直接计算,需找出与BE 相等的线段转化问题.注 千百年来,勾股定理的证明吸引着数学爱好者,目前有400多种证法,许多证法的共同特点是通过弦图的割补、借助面积加以证明,美国第20任总统加菲尔德(1831—1881)曾给出一个简单证法.勾股定理的发现是各族人民早期文明的特征,有人建议,将来与“外星人”交往,可以把勾股定理转化为光电讯号,传向异域,他们一定懂得勾股定理.现已确定的2002年8月在北京举行的国际数学家大会的会标来源于弦图的图案.BCDA【例2】 2002年8月在北京召开的国际数学家大会会标取材于我国古代数学家赵爽的《勾股圆方图》,它是由四个全等的直角三角形与中间的小正方形拼成的一个大正方形(如图所示).如果大正方形的面积是13,小正方形的面积是1,直角三角形的较短直角边为a ,较长直角边为b ,那么(a+b)2的值为( )A .13B .19C .25D .169 (2003年山东省中考题)思路点拨 利用勾股定理、面积关系建立a 、b 的方程组.【例3】 如图,P 为△ABC 边BC 上的一点,且PC =2PB , 已知∠ABC =45°,∠APC =60°,求∠ACB 的度数. (“祖冲之杯”邀请赛试题)思路点拨 不可能简单地由角的关系推出∠ACB 的度数,解本例的关键是由条件构造出含30°角的直角三角形.B CAPBCDA【例4】如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,CD ⊥AB 于D ,设AC =b ,BC =a ,AB=c ,CD=h .求证:(1)222111hb a =+;(2) h c b a +<+ ;(3) 以b a +、h 、h c +为边的三角形,是直角三角形.思路点拨 (1)只需证明1)11(222=+b a h ,从左边推导到右边;(2)证明(22)()(h c b a +<+;(3)证明222)()(h c h h a +=++.在证明过程中,注意面积关系式ch ab =的应用.【例5】 一个直角三角形的边长都是整数,它的面积和周长的数值相等,这样的直角三角形是否存在?若存在,确定它三边的长,若不存在,说明理由. (2003年北京市竞赛题)思路点拨 假设存在符合条件的直角三角形,它的三边长为a 、b 、c ,其中c 为斜边,则⎪⎩⎪⎨⎧=++=+2222ab c b a c b a ,于是将存在性问题的讨论转化为求方程组的解. 注 当勾股定理不能直接运用时,常需要通过等线段的代换、作辅助垂线等途径,为勾股定理的运用创造必要的条件,有时又需要由线段的数量关系去判断线段的位置关系,这就需要熟悉一些常用的勾股数组.从代数角度,考察方程222z y x =+的正整数解,古代中国人发现了“勾三股,四弦五”,古希腊人找到了这个方程的全部整数解(用代数式表示的勾股数组).17世纪,法国数学家费尔马提出猜想:当n ≥3时,方程n n n z y x =+无正整数解. 1994年,曼国普林斯顿大学堆尔斯教授历尽艰辛证明了这个猜想,被誉为20世纪最伟大的成果.一般地,在有等边三角形、正方形的条件下,可将图形旋转60°或90°,旋转过程中角度、线段的长度保持不变,在新的位置上分散的条件相对集中,以便挖掘隐含条件,探求解题思路.学历训练1.如图,AD 是△ABC 的中线,∠ADC=45°,把△ACD 沿AD 对折,点C 落在点C ′的位置,则BC ′与BC 之间的数量关系是 .(2001年山西省中考题)BCDAC 'BCDAPB CDA(第1题) (第2题) (第3题)2.如图,△ABC 是直角三角形,BC 是斜边,将△ABP 绕点A 逆时针旋转后,能与△ACP'重合,若AP =3,则PP ′的长等于 .3.如图,已知AB=13,BC=14,AC=15,AD ⊥BC 于D ,则AD= . (2001年武汉市选拔赛试题)4.如图,四边形ABCD 中,AB =3cm ,BC=4cm ,CD=12㎝,DA=13cm ,且∠ABC=90°,则四边形ABCD 的面积是 cm 2.BCDABCDA(第4题) (第5题) (第7题)5.如图,一个长为10米的梯子,斜靠在墙上,梯子的顶端距地面的垂直距离为8米,如果梯子的顶端下滑1米,那么,梯子底端的滑动距离( )A .等于1米B .大于l 米C .小于l 米D .不确定. (2002年宁波市中考题) 6.如果一个三角形的一条边是另一条边的2倍,并且有一个角是30°,那么这个三角形的形状是( )A .直角三角形B .钝角三角形C .锐角三角形D .不能确定7.在四边形ABCD 中,∠A=60°,∠B=∠D =90°,BC=2,CD=3,则AB=( ) A .4 B .5 C .23 D .338 8.在由单位正方形组成的网格图中标出了AB ,CD ,EF ,GH 四条线段,其中能构成一个直角三角形三边的线段是( )A .CD ,EF ,GHB .AB ,CD ,EFC .AB ,CD ,GH D .AB ,EF ,GH(2003年北京市竞赛题)BCD A GHF E(第8题) (第9题)9.如图,正方形网格中的每个小正方形边长都是1,每个小格的顶点叫做格点,以格点为顶点分别按下列要求画三角形:(1)使三角形的三边长分别为3,22,5;(2)使三角形为钝角三角形且面积为4. (2002年吉林省中考题)10.如图,在△ABC 中,AB=AC ,∠A=120°,MN 垂直平分AB ,求证:CM=2BM . (2002年南道市中考题)BCANM11.如图,在Rt △ABC 中,∠A=90°,D 为斜边BC 中点,DE ⊥DF ,求证:222CF BE EF +=.BCDAFE12.如图,在△ABC 中,AB=5,AC=13,边BC 上的中线AD=6,则BC 的长为 .(2002年湖北省预赛试题)BCDAB CAP1997(第12题) (第13题) (第14题)13.如图,设P 是等边△ABC 内的一点,PA=3,PB=4,PC=5,则∠APB 的度数是 . 14.如图,一个直角三角形的三边长均为正整数,已知它的一条直角边的长恰是1997,那么另一条直角边的长为 .15.若△ABC 的三边a 、b 、c 满足条件:c b a c b a 262410338222++=+++,则这个三角形最长边上的高为 .BCDAGFE(第17题) (第19题)16.在锐角△ABC 中,已知某两边a=1,b=3,那么第三边的变化范围是( )A .2<c<4B .2< c ≤3C . 2< c <108< c <10。
勾股定理(讲义及答案)含答案
一、选择题1.如图,在△ABC 和△ADE 中,∠BAC =∠DAE =90°,AB =AC ,AD =AE ,点C ,D ,E 在同一条直线上,连接B ,D 和B ,E .下列四个结论:①BD =CE ,②BD ⊥CE ,③∠ACE +∠DBC=30°,④()2222BE AD AB =+.其中,正确的个数是( ) A .1 B .2 C .3D .4 2.△ABC 的三边的长a 、b 、c 满足:2(1)250a b c -+-+-=,则△ABC 的形状为( ).A .等腰三角形B .等边三角形C .钝角三角形D .直角三角形3.如图,等边ABC ∆的边长为1cm ,D ,E 分别是AB ,AC 上的两点,将ADE ∆沿直线DE 折叠,点A 落在点'A 处,且点'A 在ABC ∆外部,则阴影部分图形的周长为( )A .1cmB .1.5cmC .2cmD .3cm 4.已知三角形的三边长分别为a ,b ,c ,且a+b=10,ab=18,c=8,则该三角形的形状是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等腰直角三角形 5.下列四组数中不能构成直角三角形的一组是( )A .1,26B .3,5,4C .5,12,13D .3,2136.在ABC 中,,,A B C ∠∠∠的对边分别是a b c 、、,下列条件中,不能说明ABC 是直角三角形的是( )A .222b a c =-B .;C A B ∠=∠-∠ C .::3:4:5A B C ∠∠∠=D .::5:12:13a b c =7.在△ABC 中,AB =10,BC =12,BC 边上的中线AD =8,则△ABC 边AB 上的高为( )A.8 B.9.6 C.10 D.128.如图,直角三角形两直角边的长分别为3和4,以直角三角形的两直边为直径作半圆,则阴影部分的面积是()A.6 B.32πC.2πD.129.如图,正方体的棱长为4cm,A是正方体的一个顶点,B是侧面正方形对角线的交点.一只蚂蚁在正方体的表面上爬行,从点A爬到点B的最短路径是()A.9 B.210C.326+D.1210.下列四组线段中,可以构成直角三角形的是()A.1、2、3B.2、3、4 C.1、2、3 D.4、5、6二、填空题11.将一副三角板按如图所示摆放成四边形ABCD,发现只要知道其中一边的长就可以求出其它各边的长,若已知AD=32,则AB的长为__________.12.如图,△ABC是一个边长为1的等边三角形,BB1是△ABC的高,B1B2是△ABB1的高,B2B3是△AB1B2的高,……B n-1B n是△AB n-2B n-1的高,则B4B5的长是________,猜想B n-1B n的长是________.13.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AB =7.5cm ,AC =4.5cm ,动点P 从点B 出发沿射线BC 以2cm/s 的速度移动,设运动的时间为t 秒,当△ABP 为等腰三角形时,t 的取值为_____.14.在ABC ∆中,10AB cm =,17AC cm =,BC 边上的高为8cm ,则ABC ∆的面积为______2cm .15.如图,O 为坐标原点,四边形OABC 为矩形,()20,0A ,()0,8C ,点D 是OA 的中点,点P 在边BC 上运动,当ODP ∆是以OD 为腰的等腰三角形时,则P 点的坐标为______.16.如图,正方体的底面边长分别为2cm 和3cm ,高为5cm .若一只蚂蚁从P 点开始经过四个侧面爬行一圈到达Q 点,则蚂蚁爬行的最短路径长为_____cm .17.如图,△ABC 中,∠ACB=90°,AB=2,BC=AC ,D 为AB 的中点,E 为BC 上一点,将△BDE 沿DE 翻折,得到△FDE ,EF 交AC 于点G ,则△ECG 的周长是___________.18.已知a 、b 、c 是△ABC 三边的长,且满足关系式2222()0c a b a b --+-=,则△ABC 的形状为___________19.如图,Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =5,BC =4,斜边AB 的垂直平分线DE 交边BC 于点D ,连接AD ,线段CD 的长为_________.20.如图,E 为等腰直角△ABC 的边AB 上的一点,要使AE =3,BE =1,P 为AC 上的动点,则PB +PE 的最小值为____________.三、解答题21.如图,△ABC 和△ADE 都是等腰三角形,其中AB =AC ,AD =AE ,且∠BAC =∠DAE . (1)如图①,连接BE 、CD ,求证:BE =CD ;(2)如图②,连接BE 、CD ,若∠BAC =∠DAE =60°,CD ⊥AE ,AD =3,CD =4,求BD 的长;(3)如图③,若∠BAC =∠DAE =90°,且C 点恰好落在DE 上,试探究CD 2、CE 2和BC 2之间的数量关系,并加以说明.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,AB AC >(如图),怎样证明C B ∠>∠呢?分析:把AC 沿A ∠的角平分线AD 翻折,因为AB AC >,所以,点C 落在AB 上的点C '处,即AC AC '=,据以上操作,易证明ACD AC D '△△≌,所以AC D C '∠=∠,又因为AC D B '∠>∠,所以C B ∠>∠.感悟与应用:(1)如图(a ),在ABC 中,90ACB ∠=︒,30B ∠=︒,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 ∠,16AC =,8AD =,12DC BC ==,①求证:180B D ∠+∠=︒;②求AB 的长.23.如图,△ABC 中AC =BC ,点D ,E 在AB 边上,连接CD ,CE .(1)如图1,如果∠ACB =90°,把线段CD 逆时针旋转90°,得到线段CF ,连接BF , ①求证:△ACD ≌△BCF ;②若∠DCE =45°, 求证:DE 2=AD 2+BE 2;(2)如图2,如果∠ACB =60°,∠DCE =30°,用等式表示AD ,DE ,BE 三条线段的数量关系,说明理由.24.我们规定,三角形任意两边的“广益值”等于第三边上的中线和这边一半的平方差.如图1,在ABC ∆中,AO 是BC 边上的中线,AB 与AC 的“广益值”就等于22AO BO -的值,可记为22AB AC OA BO ∇=-(1)在ABC ∆中,若90ACB ∠=︒,81AB AC ∇=,求AC 的值.(2)如图2,在ABC ∆中,12AB AC ==,120BAC ∠=︒,求AB AC ∇,BA BC ∇的值.(3)如图3,在ABC ∆中,AO 是BC 边上的中线,24ABC S ∆=,8AC =,64AB AC ∇=-,求BC 和AB 的长.25.如图,ABC ∆是等边三角形,,D E 为AC 上两点,且AE CD =,延长BC 至点F ,使CF CD =,连接BD .(1)如图1,当,D E 两点重合时,求证:BD DF =;(2)延长BD 与EF 交于点G .①如图2,求证:60BGE ∠=︒;②如图3,连接,BE CG ,若30,4EBD BG ∠=︒=,则BCG ∆的面积为______________.26.如果一个三角形的两条边的和是第三边的两倍,则称这个三角形是“优三角形”,这两条边的比称为“优比”(若这两边不等,则优比为较大边与较小边的比),记为k . (1)命题:“等边三角形为优三角形,其优比为1”,是真命题还是假命题?(2)已知ABC 为优三角形,AB c =,AC b =,BC a =,①如图1,若90ACB ∠=︒,b a ≥,6b =,求a 的值.②如图2,若c b a ≥≥,求优比k 的取值范围.(3)已知ABC 是优三角形,且120ABC ∠=︒,4BC =,求ABC 的面积.27.如图,在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,2BC AC =.(1)如图1,点D 在边BC 上,1CD =,5AD =,求ABD ∆的面积.(2)如图2,点F 在边AC 上,过点B 作BE BC ⊥,BE BC =,连结EF 交BC 于点M ,过点C 作CG EF ⊥,垂足为G ,连结BG .求证:2EG BG CG =+.28.如图,△ABC 中,90BAC ∠=︒,AB=AC ,P 是线段BC 上一点,且045BAP ︒<∠<︒.作点B 关于直线AP 的对称点D, 连结BD ,CD ,AD .(1)补全图形.(2)设∠BAP 的大小为α.求∠ADC 的大小(用含α的代数式表示).(3)延长CD 与AP 交于点E,直接用等式表示线段BD 与DE 之间的数量关系.29.菱形ABCD 中,∠BAD =60°,BD 是对角线,点E 、F 分别是边AB 、AD 上两个点,且满足AE =DF ,连接BF 与DE 相交于点G .(1)如图1,求∠BGD 的度数;(2)如图2,作CH ⊥BG 于H 点,求证:2GH =GB +DG ;(3)在满足(2)的条件下,且点H 在菱形内部,若GB =6,CH =43,求菱形ABCD 的面积.30.如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,AB =2,CD 是边AB 的高线,动点E 从点A出发,以每秒1个单位的速度沿射线AC运动;同时,动点F从点C出发,以相同的速度沿射线CB运动.设E的运动时间为t(s)(t>0).(1)AE=(用含t的代数式表示),∠BCD的大小是度;(2)点E在边AC上运动时,求证:△ADE≌△CDF;(3)点E在边AC上运动时,求∠EDF的度数;(4)连结BE,当CE=AD时,直接写出t的值和此时BE对应的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【分析】①由AB=AC,AD=AE,利用等式的性质得到夹角相等,利用SAS得出三角形ABD与三角形ACE全等,由全等三角形的对应边相等得到BD=CE;②由三角形ABD与三角形ACE全等,得到一对角相等,再利用等腰直角三角形的性质及等量代换得到BD垂直于CE;③由等腰直角三角形的性质得到∠ABD+∠DBC=45°,等量代换得到∠ACE+∠DBC=45°;④由BD垂直于CE,在直角三角形BDE中,利用勾股定理列出关系式,等量代换即可作出判断.【详解】解:如图,①∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,即∠BAD=∠CAE,∵在△BAD和△CAE中,AB AC BAD CAE AD AE ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===∴△BAD ≌△CAE (SAS ),∴BD=CE ,故①正确;②∵△BAD ≌△CAE ,∴∠ABD=∠ACE ,∵∠ABD+∠DBC=45°,∴∠ACE+∠DBC=45°,∴∠DBC+∠DCB=∠DBC+∠ACE+∠ACB=45°+45°=90°,∴∠BDC=90°,∴BD ⊥CE ,故②正确;③∵△ABC 为等腰直角三角形,∴∠ABC=∠ACB=45°,∴∠ABD+∠DBC=45°,∵∠ABD=∠ACE∴∠ACE+∠DBC=45°,故③错误;④∵BD ⊥CE ,∴在Rt △BDE 中,利用勾股定理得BE 2=BD 2+DE 2,∵△ADE 为等腰直角三角形,∴AE=AD ,∴DE 2=2AD 2,∴BE 2=BD 2+DE 2=BD 2+2AD 2,在Rt △BDC 中,BD BC <,而BC 2=2AB 2,∴BD 2<2AB 2,∴()2222BE AD AB<+故④错误,综上,正确的个数为2个.故选:B.【点睛】此题考查了全等三角形的判定与性质,勾股定理,以及等腰直角三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解本题的关键.2.D解析:D【分析】由等式可分别得到关于a、b、c的等式,从而分别计算得到a、b、c的值,再由222+=a b c的关系,可推导得到△ABC为直角三角形.【详解】∵2(1)0a c-=又∵()210ac⎧-≥≥-≥⎪⎩∴()21=0ac⎧-⎪⎪⎨⎪⎪⎩∴12abc⎧=⎪=⎨⎪=⎩∴222+=a b c∴△ABC为直角三角形故选:D.【点睛】本题考察了平方、二次根式、绝对值和勾股定理逆定理的知识;求解的关键是熟练掌握二次根式、绝对值和勾股定理逆定理,从而完成求解.3.D解析:D【分析】根据折叠的性质可得AD=A'D,AE=A'E,易得阴影部分图形的周长为=AB+BC+AC,则可求得答案.【详解】解:因为等边三角形ABC的边长为1cm,所以AB=BC=AC=1cm,因为△ADE沿直线DE折叠,点A落在点A'处,所以AD=A'D,AE=A'E,所以阴影部分图形的周长=BD+A'D+BC+A'E+EC=BD+AD+BC+AE+EC=AB+BC+AC =1+1+1=3(cm ).故选:D .【点睛】此题考查了折叠的性质与等边三角形的性质.此题难度适中,注意掌握数形结合思想与转化思想的应用以及折叠前后图形的对应关系.4.B解析:B【解析】【分析】根据完全平方公式利用a+b=10,ab=18求出22a b +,即可得到三角形的形状.【详解】∵a+b=10,ab=18,∴22a b +=(a+b )2-2ab=100-36=64,∵,c=8,∴2c =64,∴22a b +=2c ,∴该三角形是直角三角形,故选:B.【点睛】此题考查勾股定理的逆定理,完全平方公式,能够利用完全平方公式由已知条件求出22a b +是解题的关键.5.A解析:A【解析】A. 12+22)2,不能构成直角三角形,故此选项符合题意;B. 32+42=52,能构成直角三角形,故此选项不符合题意;C. 52+122=132,能构成直角三角形,故此选项不符合题意;D. 32+222,能构成直角三角形,故此选项不符合题意;故选A.6.C解析:C【分析】此题考查的是直角三角形的判定方法,大约有以下几种:①勾股定理的逆定理,即三角形三边符合勾股定理;②三个内角中有一个是直角,或两个内角的度数和等于第三个内角的度数;根据上面两种情况进行判断即可.【详解】解:A 、由222b a c =-得a 2=b 2+c 2,符合勾股定理的逆定理,能够判定△ABC 为直角三角形,不符合题意;B 、由C A B ∠=∠-∠得∠C +∠B=∠A ,此时∠A 是直角,能够判定△ABC 是直角三角形,不符合题意;C 、∠A :∠B :∠C=3:4:5,那么∠A=45°、∠B=60°、∠C=75°,△ABC 不是直角三角形,故此选项符合题意;D 、a :b :c=5:12:13,此时c 2=b 2+ a 2,符合勾股定理的逆定理,△ABC 是直角三角形,不符合题意;故选:C .【点睛】此题主要考查了直角三角形的判定方法,只有三角形的三边长构成勾股数或三内角中有一个是直角的情况下,才能判定三角形是直角三角形.7.B解析:B【分析】如图,作CE AB ⊥与E,利用勾股定理的逆定理证明AD BC ⊥,再利用面积法求出EC 即可.【详解】如图,作CE AB ⊥与E.AD 是ABC ∆的中线,BC =12,∴BD=6,10,8,6,AB AD BD ===∴ 222AB AD BD =+,90,ADB ∴∠=,AD BC ∴⊥ 11,22ABC S BC AD AB CE ∆== 1289.6.10CE ⨯∴== 故选B. 【点睛】本题主要考查勾股定理的逆定理,三角形的面积等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,学会面积法求三角形的高.8.A【分析】分别求出以AB、AC、BC为直径的半圆及△ABC的面积,再根据S阴影=S1+S2+S△ABC-S3即可得出结论.【详解】解:如图所示:∵∠BAC=90°,AB=4cm,AC=3cm,BC=5cm,∴以AB为直径的半圆的面积S1=2π(cm2);以AC为直径的半圆的面积S2=98π(cm2);以BC为直径的半圆的面积S3=258π(cm2);S△ABC=6(cm2);∴S阴影=S1+S2+S△ABC-S3=6(cm2);故选A.【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.9.B解析:B【分析】将正方体的左侧面与前面展开,构成一个长方形,用勾股定理求出距离即可.【详解】解:如图,AB=22(24)2210++=.故选:B.【点睛】此题求最短路径,我们将平面展开,组成一个直角三角形,利用勾股定理求出斜边就可以了.10.A【分析】求出两小边的平方和、最长边的平方,看看是否相等即可.【详解】A 、12+)2=2∴以1,故本选项正确;B 、22+32≠42 ∴以2、3、4为边组成的三角形不是直角三角形,故本选项错误; C 、12+22≠32 ∴以1、2、3为边组成的三角形不是直角三角形,故本选项错误;D 、 42+52≠62 ∴以4、5、6为边组成的三角形不是直角三角形,故本选项错误;故选A..【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理应用,掌握勾股定理逆定理的内容就解答本题的关键.二、填空题11.【分析】利用勾股定理求出AC=6,在Rt △ABC 中,∠BAC=30°,得到12BC AB =,再利用勾股定理得到222AC BC AB +=,即可求出AB .【详解】在Rt △ACD 中,CD=AD=∴6=,在Rt △ABC 中,∠BAC=30°, ∴12BC AB =, ∵222AC BC AB +=, ∴22216()2AB AB +=,解得AB=故答案为:【点睛】此题考查勾股定理,直角三角形30度角所对的直角边等于斜边的一半,正确理解勾股定理的三边的数量关系是解题的关键.12.32 2n 【分析】 根据等边三角形性质得出AB 1=CB 1=12,∠AB 1B =∠BB 1C =90°,由勾股定理求出BB 1=2,求出△ABC 的面积是4;求出113ABB BCB S S ==B 1B 2=4,由勾股定理求出BB 2,根据11221ABB BB B AB B S S S =+代入求出B 2B 3=,B 3B 4=B 4B 5=,推出B n ﹣1B n . 【详解】解:∵△ABC 是等边三角形,∴BA =AC ,∵BB 1是△ABC 的高,∴AB 1=CB 1=12,∠AB 1B =∠BB 1C =90°,由勾股定理得:BB 1=;∴△ABC 的面积是12×1=;∴1112ABB BCB SS ==⨯,12=×1×B 1B 2,B 1B 2=4,由勾股定理得:BB 234=, ∵11221ABB BB B AB B S S S =+,2313112422B B =⨯⨯⨯,B 2B 3=8,B 3B 4,B 4B 5,…,B n﹣1B n=3.故答案为:332,32n.【点睛】本题考查了等边三角形的性质,勾股定理,三角形的面积等知识点的应用,关键是能根据计算结果得出规律.13.75或6或9 4【分析】当△ABP为等腰三角形时,分三种情况:①当AB=BP时;②当AB=AP时;③当BP=AP 时,分别求出BP的长度,继而可求得t值.【详解】在Rt△ABC中,BC2=AB2﹣AC2=7.52﹣4.52=36,∴BC=6(cm);①当AB=BP=7.5cm时,如图1,t=7.52=3.75(秒);②当AB=AP=7.5cm时,如图2,BP=2BC=12cm,t=6(秒);③当BP=AP时,如图3,AP=BP=2tcm,CP=(4.5﹣2t)cm,AC=4.5cm,在Rt△ACP中,AP2=AC2+CP2,所以4t2=4.52+(4.5﹣2t)2,解得:t=94,综上所述:当△ABP为等腰三角形时,t=3.75或t=6或t=94.故答案为:3.75或6或94.【点睛】此题是等腰三角形与动点问题,考查等腰三角形的性质,勾股定理,解题中应根据每两条边相等分情况来解答,不要漏解.14.36或84【分析】过点A作AD⊥BC于点D,利用勾股定理列式求出BD、CD,再分点D在边BC上和在CB的延长线上两种情况分别求出BC 的长度,然后根据三角形的面积公式列式计算即可得解.【详解】解:过点A 作AD ⊥BC 于点D ,∵BC 边上的高为8cm ,∴AD=8cm ,∵AC=17cm ,由勾股定理得: 22221086BD AB AD =-=-=cm ,222217815CD AC AD =-=-=cm ,如图1,点D 在边BC 上时,BC=BD+CD =6+15=21cm ,∴△ABC 的面积=12BC AD =12×21×8=84cm 2, 如图2,点D 在CB 的延长线上时,BC= CD −BD =15−6=9cm , ∴△ABC 的面积=12BC AD =12×9×8=36 cm 2, 综上所述,△ABC 的面积为36 cm 2或84 cm 2,故答案为:36或84.【点睛】本题考查了勾股定理,作辅助线构造出直角三角形是解题的关键,难点是在于要分情况讨论.15.()4,8或()6,8或()16,8【分析】当ODP ∆是以OD 为腰的等腰三角形时,分为两种情况①点O 是顶角顶点时,②D 是顶角顶点时,根据勾股定理求出CP ,PM 即可.【详解】解:OD 是等腰三角形的一条腰时:①若点O 是顶角顶点时,P 点就是以点O 为圆心,以10为半径的弧与CB 的交点, 在直角△OPC 中,22221086OP OC -=-=,则P 的坐标是(6,8). ②若D 是顶角顶点时,P 点就是以点D 为圆心,以10为半径的弧与CB 的交点, 过D 作DM ⊥BC 于点M ,在直角△PDM 中,PM=22221086PD DM -=-= ,当P 在M 的左边时,CP=10-6=4,则P 的坐标是(4,8);当P 在M 的右侧时,CP=10+6=16,则P 的坐标是(16,8).故P 的坐标为:(6,8)或(4,8)或(16,8).故答案为:(6,8)或(4,8)或(16,8).【点睛】本题主要考查等腰三角形的性质及勾股定理的运用,注意正确地进行分类,考虑到所有的可能情况是解题的关键.16.55【解析】【分析】要求长方体中两点之间的最短路径,最直接的作法,就是将长方体展开,然后利用两点之间线段最短解答.【详解】展开图如图所示:由题意,在Rt △APQ 中,PD=10cm ,DQ=5cm ,∴蚂蚁爬行的最短路径长2222105PD QD +=+5cm ),故答案为:5【点睛】本题考查了平面展开﹣最短路径问题,解答此类问题时要先根据题意把立体图形展开成平面图形后,再确定两点之间的最短路径.一般情况是两点之间,线段最短.在平面图形上构造直角三角形解决问题.172【分析】连接CE .根据“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”、等腰三角形的性质以及折叠的性质推知EG+CG=EG+GF=EF=BE ,【详解】解:(1)如图,连接CD 、CF.∵Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AC=BC ,D 为AB 边的中点,∴BD=CD=1.2 ,∵由翻折可知BD=DF ,∴CD=BD=DF=1,∠DFE=∠B=∠DCA=45°,∴∠DCF=∠DFC ,∴∠DCF-∠DCA=∠DFC-∠DFE ,即∠GCF=∠GFC ,∴GC=GF ,∴EG+CG=EG+GF=EF=BE ,∴△ECG 的周长2, 2.【点睛】本题考查了折叠的性质、勾股定理、直角三角形的性质,能将三角形的周长转移到已知线段上是解题的关键..18.等腰直角三角形【解析】根据非负数的意义,由()22220c a b a b --+-=,可知222c a b =+,a=b ,可知此三角形是等腰直角三角形.故答案为:等腰直角三角形.点睛:此题主要考查了三角形形状的确定,根据非负数的性质,可分别得到关系式,然后结合勾股定理的逆定理知是直角三角形,然后由a-b=0得到等腰直角三角形,比较容易,关键是利用非负数的性质得到关系式. 19.78. 【解析】 ∵∠C =90°,AB =5,BC =4,∴AC 2254-.∵AB 的垂直平分线DE 交边BC 于点D ,∴BD =AD .设CD =x ,则AD =BD =4-x ,在Rt △ACD 中,2223(4)x x +=- ,解得:78x =.故答案为:78. 20.5【解析】试题分析:作点B 关于AC 的对称点F ,构建直角三角形,根据最短路径可知:此时PB +PE 的值最小,接下来要求出这个最小值,即求EF 的长即可,因此要先求AF 的长,证明△ADF ≌△CDB ,可以解决这个问题,从而得出EF =5,则PB +PE 的最小值为5.解:如图,过B 作BD ⊥AC ,垂足为D ,并截取DF =BD ,连接EF 交AC 于P ,连接PB 、AF ,则此时PB +PE 的值最小,∵△ABC 是等腰直角三角形,∴AB =CB ,∠ABC =90°,AD =DC ,∴∠BAC =∠C =45°,∵∠ADF =∠CDB ,∴△ADF ≌△CDB ,∴AF =BC ,∠FAD =∠C =45°,∵AE =3,BE =1,∴AB =BC =4,∴AF =4,∵∠BAF =∠BAC +∠FAD =45°+45°=90°,∴由勾股定理得:EF 22AF AE +2243+,∵AC 是BF 的垂直平分线,∴BP =PF ,∴PB +PE =PF +PE =EF =5,故答案为5.点睛:本题主要考查最短路径问题.解题的关键在于要利用轴对称知识,结合两点之间线段最短来求解.三、解答题21.(1)证明见解析;(2)5;(3)CD 2+CE 2=BC 2,证明见解析.【分析】(1)先判断出∠BAE=∠CAD ,进而得出△ACD ≌△ABE ,即可得出结论.(2)先求出∠CDA=12∠ADE=30°,进而求出∠BED=90°,最后用勾股定理即可得出结论.(3)方法1、同(2)的方法即可得出结论;方法2、先判断出CD2+CE2=2(AP2+CP2),再判断出CD2+CE2=2AC2.即可得出结论.【详解】解:∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAC+∠CAE=∠DAE+∠CAE,即∠BAE=∠CAD.又∵AB=AC,AD=AE,∴△ACD≌△ABE(SAS),∴CD=BE.(2)如图2,连结BE,∵AD=AE,∠DAE=60°,∴△ADE是等边三角形,∴DE=AD=3,∠ADE=∠AED=60°,∵CD⊥AE,∴∠CDA=12∠ADE=12×60°=30°,∵由(1)得△ACD≌△ABE,∴BE=CD=4,∠BEA=∠CDA=30°,∴∠BED=∠BEA+∠AED=30°+60°=90°,即BE⊥DE,∴BD5.(3)CD2、CE2、BC2之间的数量关系为:CD2+CE2=BC2,理由如下:解法一:如图3,连结BE.∵AD=AE,∠DAE=90°,∴∠D=∠AED=45°,∵由(1)得△ACD≌△ABE,∴BE=CD,∠BEA=∠CDA=45°,∴∠BEC=∠BEA+∠AED=45°+45°=90°,即BE⊥DE,在Rt△BEC中,由勾股定理可知:BC2=BE2+CE2.∴BC2=CD2+CE2.解法二:如图4,过点A作AP⊥DE于点P.∵△ADE为等腰直角三角形,AP⊥DE,∴AP=EP=DP.∵CD2=(CP+PD)2=(CP+AP)2=CP2+2CP•AP+AP2,CE2=(EP﹣CP)2=(AP﹣CP)2=AP2﹣2AP•CP+CP2,∴CD2+CE2=2AP2+2CP2=2(AP2+CP2),∵在Rt△APC中,由勾股定理可知:AC2=AP2+CP2,∴CD2+CE2=2AC2.∵△ABC为等腰直角三角形,由勾股定理可知:∴AB2+AC2=BC2,即2AC2=BC2,∴CD2+CE2=BC2.【点睛】本题是几何变换综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,勾股定理,等边三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,解(1)的关键是判断出∠BAE=∠CAD,解(2)(3)的关键是判断出BE⊥DE,是一道中等难度的中考常考题.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,2222212CN BC BN a --==,在Rt △ACN 中,2222216(8)CN AC AN a --+==, 则22221216(8)a a --+=, 解得:a =3,即BN =MN =3,则AB =8+3+3=14,∴AB=14.【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)①详见解析;②详见解析;(2)DE2=EB2+AD2+EB·AD,证明详见解析【分析】(1)①根据旋转的性质可得CF=CD,∠DCF=90°,再根据已知条件即可证明△ACD≌△BCF;②连接EF,根据①中全等三角形的性质可得∠EBF=90°,再证明△DCE≌△FCE得到EF=DE 即可证明;(2)根据(1)中的思路作出辅助线,通过全等三角形的判定及性质得出相等的边,再由勾股定理得出AD,DE,BE之间的关系.【详解】解:(1)①证明:由旋转可得CF=CD,∠DCF=90°∵∠ACD=90°∴∠ACD=∠BCF又∵AC=BC∴△ACD≌△BCF②证明:连接EF,由①知△ACD≌△BCF∴∠CBF=∠CAD=∠CBA=45°,∠BCF=∠ACD,BF=AD∴∠EBF=90°∴EF2=BE2+BF2,∴EF2=BE2+AD2又∵∠ACB=∠DCF=90°,∠CDE=45°∴∠FCE=∠DCE=45°又∵CD=CF,CE=CE∴△DCE≌△FCE∴EF=DE∴DE2= AD2+BE2⑵DE2=EB2+AD2+EB·AD理由:如图2,将△ADC绕点C逆时针旋转60°,得到△CBF,过点F作FG⊥AB,交AB 的延长线于点G,连接EF,∴∠CBE=∠CAD,∠BCF=∠ACD, BF=AD∵AC=BC,∠ACB=60°∴∠CAB=∠CBA =60°∴∠ABE=120°,∠EBF=60°,∠BFG=30°∴BG=12BF,FG=3BF∵∠ACB=60°,∠DCE=30°,∴∠ACD+∠BCE=30°,∴∠ECF=∠FCB+∠BCE=30°∵CD=CF,CE=CE∴△ECF≌△ECD∴EF=ED在Rt△EFG中,EF2=FG2+EG2又∵EG=EB+BG∴EG=EB+12 BF,∴EF2=(EB+12BF)2+(3BF)2∴DE2=(EB+12AD)2+(32AD)2∴DE2=EB2+AD2+EB·AD【点睛】本题考查了全等三角形的性质与旋转模型,解题的关键是找出全等三角形,转换线段,并通过勾股定理的计算得出线段之间的关系.24.(1)AC=9;(2)AB ∇AC =-72,BA ∇BC =216;(3)BC=2OC=273,AB=10.【分析】(1)在Rt AOC ∆中,根据勾股定理和新定义可得AO 2-OC 2=81=AC 2;(2)①先利用含30°的直角三角形的性质求出AO =2,OB =23,再用新定义即可得出结论; ②先构造直角三角形求出BE ,AE ,再用勾股定理求出BD ,最后用新定义即可得出结论;(3)作BD ⊥CD,构造直角三角形BCD,根据三角形面积关系求出BD,根据新定义和勾股定理逆定理得出三角形AOD 是直角三角形,根据中线性质得出OA 的长度,根据勾股定理求出OC,从而得出BC,再根据勾股定理求出CD,再求出AD,再运用勾股定理求出AB.【详解】(1)已知如图:AO 为BC 上的中线,在Rt AOC ∆中, AO 2-OC 2=AC 2因为81AB AC ∇=所以AO 2-OC 2=81所以AC 2=81所以AC=9.(2)①如图2,取BC 的中点D ,连接AO ,∵AB =AC ,∴AO ⊥BC ,在△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =120°,∴∠ABC =30°,在Rt △AOB 中,AB =12,∠ABC =30°,∴AO =6,OB 2222126AB AO -=-3∴AB ∇AC =AO 2﹣BO 2=36﹣108=﹣72, ②取AC 的中点D ,连接BD ,∴AD =CD =12AC =6,过点B 作BE ⊥AC 交CA 的延长线于E ,在Rt △ABE 中,∠BAE =180°﹣∠BAC =60°,∴∠ABE =30°, ∵AB =12,∴AE =6,BE 222212663AB AE -=-=, ∴DE =AD +AE =12,在Rt △BED 中,根据勾股定理得,BD ()2222631267BE DE +=+=∴BA ∇BC =BD 2﹣CD 2=216;(3)作BD ⊥CD,因为24ABC S ∆=,8AC =,所以BD=26ABC S AC ∆÷=,因为64AB AC ∇=-,AO 是BC 边上的中线,所以AO 2-OC 2=-64,所以OC 2-AO 2=64,由因为AC 2=82=64,所以OC 2-AO 2= AC 2所以∠OAC=90°所以OA=24228322ABC S AC ∆⨯÷=⨯÷= 所以OC=22228373AC OA +=+=所以BC=2OC=273,在Rt △BCD 中,CD=()2222276163BC BD -=-=所以AD=CD-AC=16-8=8所以AB=22228610AD BD +=+=【点睛】考核知识点:勾股定理逆定理,含30°直角三角形性质.借助辅助线构造直角三角形,运用勾股定理等直角三角形性质解决问题是关键.25.(1)见解析;(2)①见解析;②2.【分析】(1)当D 、E 两点重合时,则AD=CD ,然后由等边三角形的性质可得∠CBD 的度数,根据等腰三角形的性质和三角形的外角性质可得∠F的度数,于是可得∠CBD与∠F的关系,进而可得结论;(2)①过点E作EH∥BC交AB于点H,连接BE,如图4,则易得△AHE是等边三角形,根据等边三角形的性质和已知条件可得EH=CF,∠BHE=∠ECF=120°,BH=EC,于是可根据SAS 证明△BHE≌△ECF,可得∠EBH=∠FEC,易证△BAE≌△BCD,可得∠ABE=∠CBD,从而有∠FEC=∠CBD,然后根据三角形的内角和定理可得∠BGE=∠BCD,进而可得结论;②易得∠BEG=90°,于是可知△BEF是等腰直角三角形,由30°角的直角三角形的性质和等腰直角三角形的性质易求得BE和BF的长,过点E作EM⊥BF于点F,过点C作CN⊥EF于点N,如图5,则△BEM、△EMF和△CFN都是等腰直角三角形,然后利用等腰直角三角形的性质和30°角的直角三角形的性质可依次求出BM、MC、CF、FN、CN、GN的长,进而可得△GCN也是等腰直角三角形,于是有∠BCG=90°,故所求的△BCG的面积=12BC CG⋅,而BC和CG可得,问题即得解决.【详解】解:(1)∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,当D、E两点重合时,则AD=CD,∴1302DBC ABC∠=∠=︒,∵CF CD=,∴∠F=∠CDF,∵∠F+∠CDF=∠ACB=60°,∴∠F=30°,∴∠CBD=∠F,∴BD DF=;(2)①∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=∠ACB=60°,AB=AC,过点E作EH∥BC交AB于点H,连接BE,如图4,则∠AHE=∠ABC=60°,∠AEH=∠ACB=60°,∴△AHE是等边三角形,∴AH=AE=HE,∴BH=EC,∵AE CD=,CD=CF,∴EH=CF,又∵∠BHE=∠ECF=120°,∴△BHE≌△ECF(SAS),∴∠EBH=∠FEC,EB=EF,∵BA=BC,∠A=∠ACB=60°,AE=CD,∴△BAE≌△BCD(SAS),∴∠ABE=∠CBD,∴∠FEC=∠CBD,∵∠EDG=∠BDC,∴∠BGE=∠BCD=60°;②∵∠BGE=60°,∠EBD=30°,∴∠BEG=90°,∵EB=EF,∴∠F=∠EBF=45°,∵∠EBG =30°,BG =4,∴EG =2,BE =23, ∴BF =226BE =,232GF =-,过点E 作EM ⊥BF 于点F ,过点C 作CN ⊥EF 于点N ,如图5,则△BEM 、△EMF 和△CFN 都是等腰直角三角形,∴6BM ME MF ===,∵∠ACB =60°,∴∠MEC =30°,∴2MC =, ∴62BC =+,266262CF =--=-, ∴()262312CN FN ==⨯-=-,∴()2323131GN GF FN CN =-=---=-=, ∴45GCN CGN ∠=∠=︒,∴∠GCF =90°=∠GCB ,∴62CG CF ==-,∴△BCG 的面积=()()116262222BC CG ⋅=+-=. 故答案为:2.【点睛】本题考查了等腰三角形与等边三角形的判定和性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、30°角的直角三角形的性质和勾股定理等知识,涉及的知识点多、难度较大,正确添加辅助线、熟练掌握全等三角形的判定与性质是解①题的关键,灵活应用等腰直角三角形的性质和30°角的直角三角形的性质解②题的关键.26.(1)该命题是真命题,理由见解析;(2)①a 的值为92;②k 的取值范围为13k ≤<;(3)ABC ∆203123. 【分析】 (1)根据等边三角形的性质、优三角形和优比的定义即可判断;(2)①先利用勾股定理求出c 的值,再根据优三角形的定义列出,,a b c 的等式,然后求解即可;②类似①分三种情况分析,再根据三角形的三边关系定理得出每种情况下,,a b c 之间的关系,然后根据优比的定义求解即可;(3)如图(见解析),设BD x =,先利用直角三角形的性质、勾股定理求出AC 、AB 的长及ABC ∆面积的表达式,再类似(2),根据优三角形的定义分三种情况分别列出等式,然后解出x 的值,即可得出ABC ∆的面积.【详解】(1)该命题是真命题,理由如下:设等边三角形的三边边长为a则其中两条边的和为2a ,恰好是第三边a 的2倍,满足优三角形的定义,即等边三角形为优三角形又因该两条边相等,则这两条边的比为1,即其优比为1故该命题是真命题;(2)①90,6CB b A ∠=︒=c ∴=根据优三角形的定义,分以下三种情况:当2a b c +=时,6a +=,整理得24360a a -+=,此方程没有实数根当2a c b +=时,12a =,解得92a =当2b c a +=时,62a =,解得86a =>,不符题意,舍去综上,a 的值为92; ②由题意得:,,a b c 均为正数 根据优三角形的定义,分以下三种情况:(c b a ≥≥)当2a b c +=时,则1b k a=≥ 由三角形的三边关系定理得b a c a b -<<+ 则2a b b a a b +-<<+,解得3b a <,即3b k a=< 故此时k 的取值范围为13k ≤< 当2a c b +=时,则1c k a =≥ 由三角形的三边关系定理得c a b a c -<<+ 则2a c c a a c +-<<+,解得3c a <,即3c k a=< 故此时k 的取值范围为13k ≤< 当2b c a +=时,则1c k b =≥ 由三角形的三边关系定理得c b a b c -<<+ 则2b c c b b c +-<<+,解得3c b <,即3c k b =<故此时k 的取值范围为13k ≤<综上,k 的取值范围为13k ≤<;(3)如图,过点A 作AD BC ⊥,则180********ABC ABD ∠=︒-︒∠-==︒︒ 设BD x = 2222,3AB BD x AD AB BD x ∴===-=22222(3)(4)224AC AD CD x x x x =+=++=++11432322ABC S BC AD x x ∆=⋅=⨯⨯= ABC ∆是优三角形,分以下三种情况:当2AC BC AB +=时,即222444x x x +++=,解得103x =则10203232333ABC S x ∆==⨯= 当2AC AB BC +=时,即222428x x x +++=,解得65x =则6123232355ABC S x ∆==⨯= 当2BC AB AC +=时,即242424x x x +=++,整理得234120x x ++=,此方程没有实数根综上,ABC ∆的面积为2033或1235.【点睛】本题考查了等边三角形的性质、直角三角形的性质、勾股定理、三角形的三边关系定理等知识点,理解题中的新定义,正确分多种情况讨论是解题关键.27.(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CG EF ⊥,90ACB ∠=︒,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】。
初二数学--勾股定理讲义(经典)
第一章(一)勾股定理【知识点归纳】123456⎧⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩1、已知直角三角形的两边,求第三边勾股定理2、求直角三角形周长、面积等问题3、验证勾股定理成立1、勾股数的应用勾股定理勾股定理的逆定理2、判断三角形的形状3、求最大、最小角的问题、面积问题、求长度问题、最短距离问题勾股定理的应用、航海问题、网格问题、图形问题考点一:勾股定理(1)对于任意的直角三角形,如果它的两条直角边分别为a 、b ,斜边为c ,那么一定有222c b a =+勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方。
(2)结论:①有一个角是30°的直角三角形,30°角所对的直角边等于斜边的一半。
②有一个角是45°的直角三角形是等腰直角三角形。
③直角三角形斜边的中线等于斜边的一半。
(3)勾股定理的验证abcab cabcabcababa bba例题:例1:已知直角三角形的两边,利用勾股定理求第三边。
(1)在Rt △ABC 中,∠C=90°①若a=5,b=12,则c=___________; ②若a=15,c=25,则b=___________; ③若c=61,b=60,则a=__________;④若a ∶b=3∶4,c=10则Rt △ABC 的面积是=________。
(2)如果直角三角形的两直角边长分别为1n 2-,2n (n>1),那么它的斜边长是( ) A 、2nB 、n+1C 、n 2-1D 、1n 2+(3)在Rt △ABC 中,a,b,c 为三边长,则下列关系中正确的是( )A.222a b c +=B.222a cb += C.222c b a += D.以上都有可能(4)已知一个直角三角形的两边长分别为3和4,则第三边长的平方是( )A 、25B 、14C 、7D 、7或25例2:已知直角三角形的一边以及另外两边的关系利用勾股定理求周长、面积等问题。
人教版 八年级数学 勾股定理逆定理讲义 (含解析)
第17讲勾股定理逆定理知识定位讲解用时:3分钟A、适用范围:人教版初二,基础一般;B、知识点概述:本讲义主要用于人教版初二新课,本节课我们要学习勾股定理的逆定理。
它是初中几何中及其重要的一个定理,是今后判断某三角形是直角三角形的证明方法之一,有着广泛的应用,同时在应用中渗透了利用代数计算的方法证明几何问题的思想,因此本节内容至关重要。
知识梳理讲解用时:20分钟勾股定理逆定理1.勾股定理:如果直角三角形的两直角边长分别为a,b,斜边长为c,那么a2+b2=c2.2.勾股定理逆定理:如果三角形三边长a,b,c满足a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形,且边c所对的角为直角.勾股定理与勾股定理逆定理是互逆的关系3.定理:经过证明被确认正确的命题叫做定理.4.我们把题设、结论正好相反的两个命题叫做互逆命题.如果把其中一个叫做原命题,那么另一个叫做它的逆命题.(例:勾股定理与勾股定理逆定理)5.勾股数:勾股数就是可以构成一个直角三角形三边的一组正整数.熟记几组常见的勾股数:(3,4,5)、(6,8,10)、(5,12,13)(7,24,25)、(9、40、41)等等.注意:一组勾股数同时扩大或缩小相应的倍数,仍满足勾股定理的逆定理.课堂精讲精练【例题1】在以下列三个数为边长的三角形中,不能组成直角三角形的是()A.4、7、9 B.5、12、13 C.6、8、10 D.7、24、25【答案】A【解析】由勾股定理的逆定理,只要验证两小边的平方和等于最长边的平方即可.解:A、42+72≠92,故不是直角三角形,故此选项符合题意;B、52+122=132,故是直角三角形,故此选项不符合题意;C、82+62=102,故是直角三角形,故此选项不符合题意;D、72+242=252,故是直角三角形,故此选项不符合题意.故选:A.讲解用时:2分钟解题思路:本题考查勾股定理的逆定理.判断三角形是否为直角三角形,已知三角形三边的长,只要利用勾股定理的逆定理加以判断即可.教学建议:掌握勾股定理的逆定理,只要满足最长的边的平方等于另外两边的平方和即可.难度: 3 适应场景:当堂例题例题来源:无年份:2018【练习1.1】满足下列条件的△ABC,不是直角三角形的是()A.b2﹣c2=a2 B.a:b:c=3:4:5C.∠A:∠B:∠C=9:12:15 D.∠C=∠A﹣∠B【答案】C【解析】依据勾股定理的逆定理,三角形内角和定理以及直角三角形的性质,即可得到结论.解:A、由b2﹣a2=c2得b2=a2+c2符合勾股定理的逆定理,故是直角三角形;B、由a:b:c=3:4:5得c2=a2+b2符合勾股定理的逆定理,故是直角三角形;C、由∠A:∠B:∠C=9:12:15,及∠A+∠B+∠C=180°得∠C=75°≠90°,故不是直角三角形.D、由三角形三个角度数和是180°及∠C=∠A﹣∠B解得∠A=90°,故是直角三角形;故选:C.讲解用时:2分钟解题思路:本题考查了直角三角形的判定及勾股定理的逆定理,掌握直角三角形的判定及勾股定理的逆定理是解题的关键.教学建议:通过勾股定理逆定理或者三角形内角和判断出直角即可.难度: 2 适应场景:当堂练习例题来源:金堂县期末年份:2017【练习1.2】下列各组数中,是勾股数的为()A.1,1,2 B.1.5,2,2.5 C.7,24,25 D.6,12,13【答案】C【解析】根据勾股定理的逆定理分别对各组数据进行检验即可.解:A、∵12+12≠22,∴不是勾股数,此选项错误;B、1.5和2.5不是整数,此选项错误;C、∵72+242=252,∴是勾股数,此选项正确;D、∵62+122≠132,∴不是勾股数,此选项错误.故选:C.讲解用时:3分钟解题思路:此题考查了勾股数,说明:①三个数必须是正整数,例如:2.5、6、6.5满足a2+b2=c2,但是它们不是正整数,所以它们不是够勾股数.②一组勾股数扩大相同的整数倍得到三个数仍是一组勾股数.③记住常用的勾股数再做题可以提高速度.如:3,4,5;6,8,10;5,12,13;…教学建议:熟记基本的勾股数同时扩大或缩小相应的倍数仍然满足勾股定理的逆定理.难度: 3 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:2017【例题2】已知三角形三边长分别是6,8,10,则此三角形的面积为.【答案】24【解析】根据三角形三边长,利用勾股定理逆定理求证此三角形是直角三角形,然后即可求得面积.解:∵62+82=102,∴此三角形为直角三角形,∴此三角形的面积为:×6×8=24.故答案为:24.讲解用时:3分钟解题思路:此题主要考查学生对勾股定理逆定理的理解和掌握,解答此题的关键是利用勾股定理逆定理求证此三角形是直角三角形.教学建议:通过勾股定理逆定理判断出直角三角形,然后求面积.难度: 3 适应场景:当堂例题例题来源:牡丹区期末年份:2017【练习2.1】三角形的三边长a,b,c满足2ab=(a+b)2﹣c2,则此三角形的形状是三角形.【答案】直角【解析】根据题目中的式子和勾股定理的逆定理可以解答本题.解:∵2ab=(a+b)2﹣c2,∴2ab=a2+2ab+b2﹣c2,∴a2+b2=c2,∵三角形的三边长a,b,c满足2ab=(a+b)2﹣c2,∴此三角形是直角三角形,故答案为:直角.讲解用时:3分钟解题思路:本题考查勾股定理的逆定理、完全平方公式,解答本题的关键是明确题意,利用勾股定理的逆定理解答.教学建议:化简之后通过勾股定理的逆定理证明直角.难度: 3 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:2018【例题3】探索勾股数的规律:观察下列各组数:(3,4,5),(5,12,13),(7,24,25),(9,40,41)…可发现,4=,12=,24=…请写出第5个数组:.【答案】11,60,61【解析】先找出每组勾股数与其组数的关系,找出规律,再根据此规律进行解答.解:∵①3=2×1+1,4=2×12+2×1,5=2×12+2×1+1;②5=2×2+1,12=2×22+2×2,13=2×22+2×2+1;③7=2×3+1,24=2×32+2×3,25=2×32+2×3+1;④9=2×4+1,40=2×42+2×4,41=2×42+2×4+1;⑤11=2×5+1,60=2×52+2×5,61=2×52+2×5+1,故答案为:11,60,61.讲解用时:4分钟解题思路:本题考查的是勾股数,根据所给的每组勾股数找出各数与组数的规律是解答此题的关键.教学建议:学会探索勾股数的规律.难度: 3 适应场景:当堂例题例题来源:永城市期中年份:2017【练习3.1】若8,a,17是一组勾股数,则a= .【答案】【解析】分a为最长边,17为最长边两种情况讨论,根据勾股数是正整数,同时还需验证两小边的平方和是否等于最长边的平方.解:①a为最长边,a=,不是正整数,不符合题意;②17为最长边,a==15,三边是整数,能构成勾股数,符合题意.故答案为:15.讲解用时:3分钟解题思路:考查了勾股数的定义,解答此题要用到勾股数的定义及勾股定理的逆定理:已知△ABC的三边满足a2+b2=c2,则△ABC是直角三角形.教学建议:本题要分两种情况考虑,熟记勾股数都是正整数.难度: 3 适应场景:当堂练习例题来源:通州区校级期中年份:2017【例题4】如图,△ABC的三个顶点在正方形网格的格点上,网格中的每个小正方形的边长均为单位1.(1)求证:△ABC为直角三角形;(2)求点B到AC的距离.【答案】(1)△ABC为直角三角形;(2)【解析】(1)根据勾股定理以及逆定理解答即可;(2)根据三角形的面积公式解答即可.解:(1)由勾股定理得,AB=,BC=2,AC=AB2+BC2=65=AC2△ABC为直角三角形;(2)作高BD,由得,解得,BD=点B到AC的距离为.讲解用时:3分钟解题思路:此题考查勾股定理问题,关键是根据勾股定理以及逆定理解答.教学建议:熟练掌握并应用勾股定理的逆定理.难度: 3 适应场景:当堂例题例题来源:无年份:2018【练习4.1】计算图中四边形ABCD的面积.【答案】246【解析】首先利用勾股定理求出BD的长,再利用勾股定理的逆定理证明三角形BDC是直角三角形,最后利用三角形的面积公式求出答案.解:∵∠A=90°,∴BD2=AD2+AB2=400,∴BD2+CD2=625=BC2,∴△BCD为直角三角形,∴S四边形ABCD=AD•AB+CD•BD=246.讲解用时:3分钟解题思路:本题主要考查了勾股定理的逆定理以及勾股定理的知识,解题的关键是证明△BCD为直角三角形,此题难度不大.教学建议:灵活应用勾股定理和勾股定理逆定理.难度: 3 适应场景:当堂练习例题来源:阜宁县期末年份:2017【例题5】如图,已知在四边形ABCD中,∠A=90°,AB=2cm,AD=cm,CD=5cm,BC=4cm,求四边形ABCD的面积.【答案】+6【解析】连接BD,根据勾股定理求得BD的长,再根据勾股定理的逆定理证明△BCD是直角三角形,则四边形ABCD的面积是两个直角三角形的面积和.解:连接BD.∵∠A=90°,AB=2cm,AD=,∴根据勾股定理可得BD=3,又∵CD=5,BC=4,∴CD2=BC2+BD2,∴△BCD是直角三角形,∴∠CBD=90°,∴S四边形ABCD =S△ABD+S△BCD=AB•AD+BC•BD=×2×+×4×3=+6(cm2).讲解用时:3分钟解题思路:此题考查勾股定理和勾股定理的逆定理的应用,辅助线的作法是关键.解题时注意:如果三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2,那么这个三角形就是直角三角形.教学建议:灵活应用勾股定理和勾股定理逆定理.难度: 3 适应场景:当堂例题例题来源:无年份:2018【练习5.1】如图,四边形ABCD中,AB=AD=2,BC=3,CD=1,∠A=90°,求四边形ABCD的面积.【答案】2+【解析】首先在Rt△BAD中,利用勾股定理求出BD的长,再根据勾股定理逆定理在△BCD中,证明△BCD是直角三角形,再根据四边形ABCD的面积=三角形BAD的面积+三角形BDC的面积即可求出答案.解:连接BD,在Rt△BAD中,∵AB=AD=2,∴BD==2,在△BCD中,DB2+CD2=(2)2+12=9=CB2,∴△BCD是直角三角形,∴∠BDC=90°,∴四边形ABCD的面积=三角形BAD的面积+三角形BDC的面积=2×2÷2+1×2÷2=2+.讲解用时:3分钟解题思路:此题考查了勾股定理,以及勾股定理的逆定理,熟练掌握勾股定理,以及勾股定理的逆定理是解本题的关键.教学建议:灵活应用勾股定理和勾股定理逆定理.难度: 3 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:2018【例题6】如图,AD是△ABC的中线,AD=12,AB=13,BC=10,求AC长.【答案】13【解析】首先利用勾股定理逆定理证明∠ADB=90°,再利用勾股定理计算出AC 的长即可.解:∵AD是△ABC的中线,且BC=10,∴BD=BC=5.∵52+122=132,即BD2+AD2=AB2,∴△ABD是直角三角形,则AD⊥BC,又∵CD=BD,∴AC=AB=13.讲解用时:3分钟解题思路:此题主要考查了勾股定理,以及勾股定理逆定理,根据题意证明∠ADB=90°是解决问题的关键.教学建议:熟练运用并掌握勾股定理及其逆定理.难度: 3 适应场景:当堂例题例题来源:滨海县期末年份:2017【练习6.1】如图,有一块耕地ACBD,已知AD=24m,BD=26m,AC⊥BC,且AC=6m,BC=8m.求这块耕地的面积.【答案】96m2【解析】连接AB,先根据勾股定理求出AB的长,再由勾股定理的逆定理,判断出△ABD的形状,根据S四边形ADBC =S△ABD﹣S△ABC即可得出结论.解:连接AB,∵AC⊥BC,AC=6m,BC=8m,∴Rt△ABC中,AB==10m,∵AD=24m,BD=26m,∴AD2=242=576,BD2=262=676,AB2=102=100,∴AB2+AD2=BD2,∴△ABD是直角三角形,∴S四边形ADBC =S△ABD﹣S△ABC=AB•AD﹣AC•BC=×10×24﹣×8×6=120﹣24=96m2.答:这块土地的面积是96m2.讲解用时:3分钟解题思路:本题考查的是勾股定理及勾股定理,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.教学建议:熟练运用并掌握勾股定理及其逆定理.难度: 3 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:2018【练习6.2】如图,有两棵树,一棵高10米,另一棵高4米,两树相距8米.若一只小鸟从一棵树的树梢A飞到另一棵树的树梢B,小鸟至少需飞行多少米?【答案】10【解析】根据“两点之间线段最短”可知:小鸟沿着两棵树的树梢进行直线飞行,所行的路程最短,运用勾股定理可将两点之间的距离求出.解:如图,设大树高为AB=10m,小树高为CD=4m,过C点作CE⊥AB于E,则EBDC是矩形,连接AC,∴EB=4m,EC=8m,AE=AB﹣EB=10﹣4=6m,在Rt△AEC中,AC==10m,故小鸟至少飞行10m.讲解用时:3分钟解题思路:本题考查正确运用勾股定理.善于观察题目的信息是解题以及学好数学的关键.教学建议:将实际问题转化为具体的几何问题,通过勾股定理进行计算.难度: 3 适应场景:当堂练习例题来源:高安市期中年份:2018【例题7】如图,小明的家位于一条南北走向的河流MN的东侧A处,某一天小明从家出发沿南偏西30°方向走60m到达河边B处取水,然后沿另一方向走80m到达菜地C 处浇水,最后沿第三方向走100m回到家A处.问小明在河边B处取水后是沿哪个方向行走的?并说明理由.【答案】沿南偏东60°方向【解析】首先根据勾股定理逆定理得出∠ABC=90°,然后再判断AD∥NM,可得∠NBA=∠BAD=30°,再根据平角定义可得∠MBC=180°﹣90°﹣30°=60°,进而得到答案.解:∵AB=60,BC=80,AC=100,∴AB2+BC2=AC2,∴∠ABC=90°,∴AD∥NM,∴∠NBA=∠BAD=30°,∴∠MBC=180°﹣90°﹣30°=60°,∴小明在河边B处取水后是沿南偏东60°方向行走的.讲解用时:3分钟解题思路:此题主要考查了勾股定理逆定理,关键是掌握如果三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2,那么这个三角形就是直角三角形.教学建议:熟练掌握并应用勾股定理的逆定理.难度: 3 适应场景:当堂例题例题来源:灵石县期中年份:2018【练习7.1】某港口位于东西方向的海岸线上.“远航”号、“海天”号轮船同时离开港口,各自沿一固定方向航行,“远航”号每小时航行16海里,“海天”号每小时航行12海里.它们离开港口小时后相距30海里.如果知道“远航”号沿东北方向航行,能知道“海天”号沿哪个方向航行吗?【答案】沿西北方向航行【解析】根据路程=速度×时间分别求得PQ、PR的长,再进一步根据勾股定理的逆定理可以证明三角形PQR是直角三角形,从而求解.解:根据题意,得PQ=16×1.5=24(海里),PR=12×1.5=18(海里),QR=30(海里),∵242+182=302,即PQ2+PR2=QR2,∴∠QPR=90°.由“远洋号”沿东北方向航行可知,∠QPS=45°,则∠SPR=45°,即“海天”号沿西北方向航行.讲解用时:3分钟解题思路:本题考查路程、速度、时间之间的关系,勾股定理的逆定理、方位角等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.教学建议:熟练掌握并应用勾股定理的逆定理.难度: 4 适应场景:当堂练习例题来源:无年份:2018课后作业【作业1】如图,在△ABC中,CD⊥AB于D,AD=9,BD=16,CD=12.(1)求△ABC的周长;(2)△ABC是直角三角形吗?请说明理由.【答案】(1)60;(2)是【解析】(1)由勾股定理求出BC、AC,即可得出结果;(2)由勾股定理的逆定理即可得出结论.解:(1)∵CD⊥AB,∴∠BDC=∠ADC=90°,∴BC==20,AC==15,∵AB=AD+BD=25,∴△ABC的周长=AB+BC+AC=25+20+15=60;(2)△ABC是直角三角形;理由如下:∵BC2+AC2=202+152=252=AB2,∴△ABC是直角三角形.难度: 3 适应场景:练习题例题来源:东海县校级期中年份:2017【作业2】如图,四边形ABCD中,∠ADC=90°,AD=12,CD=9,AB=25,BC=20,求四边形ABCD的面积.【答案】204【解析】连接AC,根据勾股定理求出AC,根据勾股定理的逆定理求出△ACB是直角三角形,分别求出△ABC和△ACD的面积,即可得出答案.解:连结AC,在△ADC中,∵∠D=90°,AD=12,CD=9,∴AC==15,S△ABC=AD•CD=×12×9=54,在△ABC中,∵AC=15,AB=25,BC=20,∴BC2+AC2=AB2,∴△ACB是直角三角形,∴S△ACB=AC•BC=×15×20=150.∴四边形ABCD的面积=S△ABC +S△ACD=150+54=204.讲解用时:3分钟难度: 3 适应场景:练习题例题来源:岱岳区期中年份:2017【作业3】如图,每个小方格都是边长为1的小正方形,△ABC的位置如图所示,你能判断△ABC是什么三角形吗?请说明理由.【答案】直角三角形【解析】根据勾股定理即可求得△ABC的三边的长,再由勾股定理的逆定理即可作出判断.解:△ABC是直角三角形.在直角△ABF、直角△BCD、直角△ACE中,根据勾股定理即可得到:AB==;BC==;AC==5;则AC2=BC2+AB2∴△ABC是直角三角形.讲解用时:3分钟难度: 3 适应场景:练习题例题来源:成都期中年份:2017【作业4】如图,在四边形ABCD中,AB=BC=3,CD=,AD=,且∠B=90°,∠D=60°,求∠BCD的度数.【答案】75°【解析】连接AC,由于∠B=90°,AB=BC=3,利用勾股定理可求AC,并可求∠BAC=45°,而CD=,AD=,易得AC2+AD2=CD2,可证△ACD是直角三角形,于是有∠CAD=90°,根据直角三角形的性质可求∠DCA,从而易求∠BCD.解:连接AC,∵∠B=90°,AB=BC=3,∴AC===3,∠BAC=∠BCA=45°,又∵CD=,AD=∴AC2+AD2=18+6=24,CD2=24,∴AC2+AD2=CD2,∴△ACD是直角三角形,∴∠CAD=90°,∴∠DCA=90°﹣∠D=30°,∴∠BCD=∠BCA+∠DCA=75°.讲解用时:4分钟难度: 4 适应场景:练习题例题来源:无年份:2018【作业5】已知△ABC的三边长为a、b、c,满足a+b=10,ab=18,c=8,则此三角形为三角形.【答案】直角【解析】对原式进行变形,发现三边的关系符合勾股定理的逆定理,从而可判定其形状.解:∵a+b=10,ab=18,c=8,∴(a+b)2﹣2ab=100﹣36=64,c2=64,∴a2+b2=c2,∴此三角形是直角三角形.故答案为:直角.讲解用时:3分钟难度:4 适应场景:练习题例题来源:无年份:2018。
(完整版)勾股定理经典题目及答案
勾股定理1.勾股定理是把形的特征(三角形中有一个角是直角),转化为数量关系(a 2+b 2=c 2),不仅可以解决一些计算问题,而且通过数的计算或式的变形来证明一些几何问题,特别是证明线段间的一些复杂的等量关系. 在几何问题中为了使用勾股定理,常作高(或垂线段)等辅助线构造直角三角形.2.勾股定理的逆定理是把数的特征(a 2+b 2=c 2)转化为形的特征(三角形中的一个角是直角),可以有机地与式的恒等变形,求图形的面积,图形的旋转等知识结合起来,构成综合题,关键是挖掘“直角”这个隐含条件.△ABC 中 ∠C =Rt ∠a 2+b 2=c 2⇔3.为了计算方便,要熟记几组勾股数:①3、4、5; ②6、8、10; ③5、12、13; ④8、15、17;⑤9、40、41.4.勾股定理的逆定理是直角三角形的判定方法之一.一般地说,在平面几何中,经常利用直线间的位置关系,角的相互关系而判定直角,从而判定直角三角形,而勾股定理则是通过边的计算的判定直角三角形和判定直角的. 利用它可以判定一个三角形是否是直角三角形,一般步骤是:(1)确定最大边;(2)算出最大边的平方,另外两边的平方和;(3)比较最大边的平方与另外两边的平方和是否相等,若相等,则说明是直角三角形; 5.勾股数的推算公式①罗士琳法则(罗士琳是我国清代的数学家1789――1853)任取两个正整数m 和n(m>n),那么m 2-n 2,2mn, m 2+n 2是一组勾股数。
②如果k 是大于1的奇数,那么k, ,是一组勾股数。
212-k 212+k ③如果k 是大于2的偶数,那么k, ,是一组勾股数。
122-⎪⎭⎫ ⎝⎛K 122+⎪⎭⎫⎝⎛K ④如果a,b,c 是勾股数,那么na, nb, nc (n 是正整数)也是勾股数。
典型例题分析例1 在直线l 上依次摆放着七个正方形(如图1所示),已知斜放置的三个正方形的面积分别是1,2,3,正放置的四个正方形的面积依次是S 1、S 2、S 3、S 4,则S 1+S 2+S 3+S 4=____ 依据这个图形的基本结构,可设S 1、S 2、S 3、S 4的边长为a 、b 、c 、d 则有a 2+b 2=1,c 2+d 2=3,S 1=b 2,S 2=a 2,S 3=c 2,S 4=d 2 S 1+S 2+S 3+S 4=b 2+a 2+c 2+d 2=1+3=4例2 已知线段a ,求作线段 a5分析一:a ==525a 224a a +∴a 是以2a 和a 为两条直角边的直角三角形的斜边。
八年级勾股定理之折叠问题(讲义及答案)
八年级勾股定理之折叠问题【知识点睛】1. 轴对称(折叠)性质(1)全等变换:折叠前后对应边相等,对应角相等; (2)对称轴性质:折叠前后对应点所连的线段被对称轴垂直平分. 对称轴上的点与对应点距离相等.2. 组合搭配:长方形中的折叠常出现等腰三角形.角平分线+平行→等腰 3. 折叠问题处理思路(1)找折痕(所在直线为对称轴); (2)表达、转移; (3)利用勾股定理列方程.【精讲精练】1. 如图,有一张直角三角形纸片,两直角边AC =6cm ,BC =8cm ,点D 在BC边上,将直角边AC 沿直线AD 折叠,点C 恰好落在斜边AB 上的点E 处,则线段CD 的长为__________.DEABCF CB EDA第1题图 第2题图 2. 如图,折叠长方形的一边AD ,使点D 落在BC 边上的点F 处,若AB =4cm ,BC =5cm ,则EF 的长为________.3. (2019·大连)如图,将长方形纸片ABCD 折叠,使点C 与点A 重合,折痕为EF ,若AB =4,BC =8.则D′F 的长为( ) A. B .4 C .3 D .2N M AC B4. 如图,在△ABC 中,AB =20,AC =12,BC =16,E 为BC 边上一点,把△ABC沿AE 折叠,使AB 落在直线AC 上,则重叠部分(阴影部分)的面积为________.5. 如图,四边形ABCD 是边长为9的正方形纸片,将其沿MN 折叠,使点B 落在CD 边上的B'处,点A 的对应点为A'.若B'C =3,则CN =______,AM =_______.A'B'A DBC MB FAE N M D第5题图 第6题图6. 如图,将长为4cm ,宽为2cm 的长方形纸片ABCD 折叠,使点B 落在CD 边的中点E 处,压平后得到折痕MN ,则线段AM 的长为__________.7. 如图,在长方形ABCD 中,BC =4,CD =3,将该长方形沿对角线BD 折叠,使点C 落在点F 处,BF 交AD 于点E ,则EF 的长为_______.ADEF (C )D′F E DCB A D (B )A 1EA第7题图 第8题图8. 一张长方形纸片ABCD 按如图所示方式折叠,使顶点B 和顶点D 重合,折痕是EF .若BF =4,CF =2,则∠DEF =________.9. 如图,在长方形ABCD 中,AD =9,AB =3,将其折叠,使点D 与点B 重合,折痕为EF ,则EF 的长为_________.FCBEDAC'10. 如图,在平面直角坐标系中,已知点A 的坐标为(2,1),P 是x 轴上的一个动点,则当△AOP 是等腰三角形时,点P 的坐标为____________.11. (2019·河北)勘测队按实际需要构建了平面直角坐标系,并标示了A ,B ,C 三地的坐标,数据如图(单位:km ),笔直铁路经过A ,B 两地. (1)A ,B 间的距离为___________km ;(2)计划修一条从C 到铁路AB 的最短公路....l ,并在l 上建一个维修站D ,使D 到A ,C 的距离相等,则C ,D 间的距离为____________km .C(0,-17),1)【参考答案】1.3cm2.52cm3. C4.365.4,26.138cm7.7 88.60°9.10.(,,(40),,5 (0) 4,11.(1)20(2)13。
数学勾股定理(讲义及答案)附解析
一、选择题1.如图,在Rt ABC 中,90BAC ︒∠=,以Rt ABC 的三边为边分别向外作等边三角形'A BC ,'AB C △,'ABC △,若'A BC ,'AB C △的面积分别是10和4,则'ABC △的面积是( )A .4B .6C .8D .92.如图,等腰直角三角形纸片ABC 中,∠C=90°,把纸片沿EF 对折后,点A 恰好落在BC 上的点D 处,若CE=1,AB=42,则下列结论一定正确的个数是( )①BC=2CD ;②BD>CE ;③∠CED+∠DFB=2∠EDF ;④△DCE 与△BDF 的周长相等; A .1个B .2个C .3个D .4个 3.以线段a 、b 、c 的长为边长能构成直角三角形的是( ) A .a =3,b=4,c=6B .a =1,b=2,c=3C .a =5,b=6,c=8D .a =3,b=2,c=54.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 =10B .a =41,b =4,c =5C .a =3,b =2,c =5D .a =3,b =4,c =65.“赵爽弦图”巧妙地利用面积关系证明了勾股定理,是我国古代数学的骄傲,如图所示的“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成的一个大正方形,设直角三角形较长直角边长为a ,较短直角边长为b ,若2)21a b +=(,大正方形的面积为13,则小正方形的面积为( )A .3B .4C .5D .6 6.下列各组线段能构成直角三角形的一组是( )A .30,40,60B .7,12,13C .6,8,10D .3,4,67.甲、乙两艘轮船同时从港口出发,甲以16海里/时的速度向北偏东75︒的方向航行,它们出发1.5小时后,两船相距30海里,若乙以12海里/时的速度航行,则它的航行方向为()A.北偏西15︒B.南偏西75°C.南偏东15︒或北偏西15︒D.南偏西15︒或北偏东15︒8.如图是我国一位古代数学家在注解《周髀算经》时给出的,曾被选为2002年在北京召开的国际数学家大会的会徽,它通过对图形的切割、拼接,巧妙地证明了勾股定理,这位伟大的数学家是()A.杨辉B.刘徽C.祖冲之D.赵爽9.如图,在矩形ABCD中,BC=6,CD=3,将△BCD沿对角线BD翻折,点C落在点C'处,B C'交AD于点E,则线段DE的长为()A.3 B.154C.5 D.15210.我国古代数学家刘徽将勾股形(古人称直角三角形为勾股形)分割成一个正方形和两对全等的三角形,如图所示,已知∠A=90°,BD=4,CF=6,设正方形ADOF的边长为x,则210x x+=()A.12 B.16 C.20 D.24二、填空题11.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____ ___.12.如图,点E 在DBC △边DB 上,点A 在DBC △内部,∠DAE =∠BAC =90°,AD =AE ,AB =AC ,给出下列结论,其中正确的是_____(填序号)①BD =CE ;②∠DCB =∠ABD =45°;③BD ⊥CE ;④BE 2=2(AD 2+AB 2).13.如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形OA 1A 2的直角边OA 1在y 轴的正半轴上,且OA 1=A 1A 2=1,以OA 2为直角边作第二个等腰直角三角形OA 2A 3,以OA 3为直角边作第三个等腰直角三角形OA 3A 4,…,依此规律,得到等腰直角三角形OA 2018A 2019,则点A 2019的坐标为________.14.在ABC ∆中,90BAC ∠=︒,以BC 为斜边作等腰直角BCD ∆,连接DA ,若22AB =,42AC =,则DA 的长为______.15.在Rt ABC 中,90,30,2C A BC ∠=∠==,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.如图,在Rt △ABC 中,∠B=90°,以AC 为斜边向外作等腰直角三角形COA ,已知BC=8,OB=102,则另一直角边AB 的长为__________.17.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_____.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,长方体纸箱的长、宽、高分别为50cm、30cm、60cm,一只蚂蚁从点A处沿着纸箱的表面爬到点B处.蚂蚁爬行的最短路程为_______cm.20.在△ABC 中,∠A=30°,∠B=90°,AC=8,点 D 在边 AB,且 BD=3,点 P 是△ABC 边上的一个动点,若 AP=2PD 时,则 PD的长是____________.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.定义:有一组邻边均和一条对角线相等的四边形叫做邻和四边形.(1)如图1,四边形ABCD中,∠ABC=70°,∠BAC=40°,∠ACD=∠ADC=80°,求证:四边形ABCD是邻和四边形.(2)如图2,是由50个小正三角形组成的网格,每个小正三角形的顶点称为格点,已知A 、B 、C 三点的位置如图,请在网格图中标出所有的格点.......D .,使得以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形为邻和四边形.(3)如图3,△ABC 中,∠ABC =90°,AB =2,BC =23,若存在一点D ,使四边形ABCD 是邻和四边形,求邻和四边形ABCD 的面积.23.如图1,在等腰直角三角形ABC 中,动点D 在直线AB (点A 与点B 重合除外)上时,以CD 为一腰在CD 上方作等腰直角三角形ECD ,且90ECD ∠=︒,连接AE .(1)判断AE 与BD 的数量关系和位置关系;并说明理由.(2)如图2,若4BD =,P ,Q 两点在直线AB 上且5EP EQ ==,试求PQ 的长. (3)在第(2)小题的条件下,当点D 在线段AB 的延长线(或反向延长线)上时,判断PQ 的长是否为定值.分别画出图形,若是请直接写出PQ 的长;若不是请简单说明理由.24.如图,△ABC 中AC =BC ,点D ,E 在AB 边上,连接CD ,CE .(1)如图1,如果∠ACB =90°,把线段CD 逆时针旋转90°,得到线段CF ,连接BF , ①求证:△ACD ≌△BCF ;②若∠DCE =45°, 求证:DE 2=AD 2+BE 2;(2)如图2,如果∠ACB =60°,∠DCE =30°,用等式表示AD ,DE ,BE 三条线段的数量关系,说明理由.25.如图,在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,2BC AC =.(1)如图1,点D 在边BC 上,1CD =,5AD =,求ABD ∆的面积.(2)如图2,点F 在边AC 上,过点B 作BE BC ⊥,BE BC =,连结EF 交BC 于点M ,过点C 作CG EF ⊥,垂足为G ,连结BG .求证:2EG BG CG =+.26.(1)如图1,在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=︒,60A ∠=︒,CD 平分ACB ∠. 求证:CA AD BC +=.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A DC '∆,∵CD 平分ACB ∠,∴A '点落在CB 上,且CA CA '=,A D AD '=.因此,要证的问题转化为只要证出A D A B ''=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 ∠,10BC CD ==,17AC =,9AD =,求AB 的长.27.已知ABC ∆中,90ACB ∠=︒,AC BC =,过顶点A 作射线AP .(1)当射线AP 在BAC ∠外部时,如图①,点D 在射线AP 上,连结CD 、BD ,已知21AD n =-,21AB n =+,2BD n =(1n >).①试证明ABD ∆是直角三角形;②求线段CD 的长.(用含n 的代数式表示)(2)当射线AP 在BAC ∠内部时,如图②,过点B 作BD AP ⊥于点D ,连结CD ,请写出线段AD 、BD 、CD 的数量关系,并说明理由.28.定义:在△ABC 中,若BC =a ,AC =b ,AB =c ,若a ,b ,c 满足ac +a 2=b 2,则称这个三角形为“类勾股三角形”,请根据以上定义解决下列问题:(1)命题“直角三角形都是类勾股三角形”是 命题(填“真”或“假”);(2)如图1,若等腰三角形ABC 是“类勾股三角形”,其中AB =BC ,AC >AB ,请求∠A 的度数;(3)如图2,在△ABC 中,∠B =2∠A ,且∠C >∠A .①当∠A =32°时,你能把这个三角形分成两个等腰三角形吗?若能,请在图2中画出分割线,并标注被分割后的两个等腰三角形的顶角的度数;若不能,请说明理由; ②请证明△ABC 为“类勾股三角形”.29.(1)如图1,在Rt △ABC 和Rt △ADE 中,AB =AC ,AD =AE ,且点D 在BC 边上滑动(点D 不与点B ,C 重合),连接EC ,①则线段BC ,DC ,EC 之间满足的等量关系式为 ;②求证:BD 2+CD 2=2AD 2;(2)如图2,在四边形ABCD 中,∠ABC =∠ACB =∠ADC =45°.若BD =9,CD =3,求AD 的长.30.菱形ABCD 中,∠BAD =60°,BD 是对角线,点E 、F 分别是边AB 、AD 上两个点,且满足AE =DF ,连接BF 与DE 相交于点G .(1)如图1,求∠BGD 的度数;(2)如图2,作CH ⊥BG 于H 点,求证:2GH =GB +DG ;(3)在满足(2)的条件下,且点H 在菱形内部,若GB =6,CH =43,求菱形ABCD 的面积.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【分析】设AB=c ,AC=b ,BC=a ,用a 、b 、c 分别表示'A BC ,'AB C △,'ABC △的面积,再利用Rt ABC 得b 2+c 2=a 2,求得c 值代入即可求得的面积'ABC △的面积.【详解】设AB=c ,AC=b ,BC=a ,由题意得'A BC 的面积=11022a a ⋅⋅=,'AB C △的面积=142b ⋅=∴2a = 2b =在Rt △ABC 中,∠BAC=90°,b 2+c 2=a 2,∴c 2=a 2-b 2=∴'ABC △的面积=212c ⋅=6= 故此题选B【点睛】此题考察勾股定理的运用,用直角三角形的三边分别表示三个等边三角形的面积,运用勾股定理的等式求得第三个三角形的面积2.D解析:D【分析】利用等腰直角三角形的相关性质运用勾股定理以及对应角度的关系来推导对应选项的结论即可.【详解】解:由AC=BC=4,则AE=3=DE ,由勾股定理可得, ①正确;1>,②正确;由∠A=∠EDF=45°,则2∠EDF=90°,∠CED=90°-∠CDE=90°-(∠CDF-45°)= 135°-∠CDF=135°-(∠DFB+45°)= 90°-∠DFB ,故∠CED+∠DFB=90°=2∠EDF ,③正确;△DCE 的周长,△BDF 的周长+4-4个,故选:D.【点睛】本题主要考查等腰直角三角形的相关性质以及勾股定理的运用,本题涉及的等腰直角三角形、翻折、勾股定理以及边角关系,需要熟练地掌握对应性质以及灵活的运用.3.B解析:B【分析】根据勾股定理的逆定理对四个选项进行逐一分析即可.【详解】A 、222346+≠,C 、222568+≠,D 、2222+≠,故错误;B 、22213+==,能构成直角三角形,本选项正确. 故选B .【点睛】本题考查了勾股定理的知识点,解题的关键是熟练的掌握勾股定理的定理与运算.4.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=)2,∴△ABC 是直角三角形;C 、∵2222,∴△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.5.C解析:C【详解】如图所示,∵(a+b )2=21∴a 2+2ab+b 2=21,∵大正方形的面积为13,2ab=21﹣13=8,∴小正方形的面积为13﹣8=5.故选C .考点:勾股定理的证明.6.C解析:C【分析】根据勾股定理的逆定理解答即可.【详解】A 、∵222304060+≠,∴该选项的三条线段不能构成直角三角形;B 、∵22271213+≠,∴该选项的三条线段不能构成直角三角形;C 、∵2226810+=,∴该选项的三条线段能构成直角三角形;D 、∵222346+≠,∴该选项的三条线段不能构成直角三角形;故选:C .【点睛】此题考查勾股定理的逆定理,掌握勾股定理的逆定理的计算法则及正确计算是解题的关键.7.C解析:C【分析】先求出出发1.5小时后,甲乙两船航行的路程,进而可根据勾股定理的逆定理得出乙船的航行方向与甲船的航行方向垂直,进一步即可得出答案.【详解】解:出发1.5小时后,甲船航行的路程是16×1.5=24海里,乙船航行的路程是12×1.5=18海里;∵222241857632490030+=+==,∴乙船的航行方向与甲船的航行方向垂直,∵甲船的航行方向是北偏东75°,∴乙船的航行方向是南偏东15°或北偏西15°.故选:C .【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理和方位角,属于常考题型,正确理解题意、熟练掌握勾股定理的逆定理是解题的关键.8.D解析:D【分析】3世纪,汉代赵爽在注解《周髀算经》时,通过对图形的切割、拼接、巧妙地利用面积关系证明了勾股定理.【详解】由题意,可知这位伟大的数学家是赵爽.故选D .【点睛】考查了数学常识,勾股定理的证明.3世纪我国汉代的赵爽在注解《周髀算经》时给出的,人们称它为“赵爽弦图”.赵爽通过对这种图形切割、拼接,巧妙地利用面积关系证明了著名的勾股定理.9.B解析:B【分析】首先根据题意得到BE=DE ,然后根据勾股定理得到关于线段AB 、AE 、BE 的方程,解方程即可解决问题.【详解】解:设ED=x ,则AE=6-x ,∵四边形ABCD 为矩形,∴AD ∥BC ,∴∠EDB=∠DBC;由题意得:∠EBD=∠DBC,∴∠EDB=∠EBD,∴EB=ED=x;由勾股定理得:BE2=AB2+AE2,即x2=9+(6-x)2,解得:x=154,∴ED=154.故选:B.【点睛】本题主要考查了几何变换中的翻折变换及其应用问题;解题的关键是根据翻折变换的性质,结合全等三角形的判定及其性质、勾股定理等几何知识,灵活进行判断、分析、推理或解答.10.D解析:D【分析】设正方形ADOF的边长为x,在直角三角形ACB中,利用勾股定理可建立关于x的方程,整理方程即可.【详解】解:设正方形ADOF的边长为x,由题意得:BE=BD=4,CE=CF=6,∴BC=BE+CE=BD+CF=10,在Rt△ABC中,AC2+AB2=BC2,即(6+x)2+(x+4)2=102,整理得,x2+10x﹣24=0,∴x2+10x=24,故选:D.【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的性质、勾股定理等知识;熟练掌握正方形的性质,由勾股定理得出方程是解题的关键.二、填空题11.5【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,2213AF AB BF =+=,6.52AF AE == 故答案为:6.5.12.①③【分析】 ①由已知条件证明DAB ≌EAC 即可;②由①可得∠ABD=∠ACE<45°,∠DCB>45°;③由∠ECB+∠EBC=∠ABD+∠ECB+∠ABC=∠ACE+∠ECB+∠ABC =45°+45°=90°可判断③; ④由BE 2=BC 2-EC 2=2AB 2-(CD 2﹣DE 2)=2AB 2-CD 2+2AD 2=2(AD 2+AB 2)-CD 2可判断④.【详解】解:∵∠DAE =∠BAC =90°,∴∠DAB =∠EAC ,∵AD =AE ,AB =AC ,∴∠AED=∠ADE=∠ABC=∠ACB=45°, ∵在DAB 和EAC 中,AD AE DAB EAC AB AC ⎧⎪⎨⎪⎩===, ∴DAB ≌EAC ,∴BD =CE ,∠ABD =∠ECA ,故①正确;由①可得∠ABD=∠ACE<45°,∠DCB>45°故②错误;∵∠ECB+∠EBC=∠ABD+∠ECB+∠ABC=∠ACE+∠ECB+∠ABC =45°+45°=90°,∴∠CEB =90°,即CE ⊥BD ,故③正确;∴BE 2=BC 2-EC 2=2AB 2-(CD 2﹣DE 2)=2AB 2-CD 2+2AD 2=2(AD 2+AB 2)-CD 2. ∴BE 2=2(AD 2+AB 2)-CD 2,故④错误.故答案为:①③.【点睛】本题主要考查全等三角形判定与性质以及勾股定理的应用,熟记全等三角形的判定与性质定理以及勾股定理公式是解题关键.13.(21009,0).【分析】根据等腰直角三角形的性质得到OA 1=1,OA 2=1,OA 3=2,OA 4=3,…OA 2019=2018,再利用1A 、2A 、3A …,每8个一循环,再回到y 轴的正半轴的特点可得到点A 2019在x 轴的正半轴上,即可确定点A 2019的坐标.【详解】∵等腰直角三角形OA 1A 2的直角边OA 1在y 轴的正半轴上,且OA 1=A 1A 2=1,以OA 2为直角边作第二个等腰直角三角形OA 2A 3,以OA 3为直角边作第三个等腰直角三角形OA 3A 4,…,∴OA 1=1,OA 2,OA 3=)2,…,OA 2019=)2018,∵A 1、A 2、A 3、…,每8个一循环,再回到y 轴的正半轴,∴2019÷8=252…3,∴点A 2019在x 轴正半轴上.∵OA 2019=)2018,∴点A 2019的坐标为(2018,0)即(21009,0).故答案为:(21009,0).【点睛】本题考查了规律型:点的坐标,等腰直角三角形的性质:等腰直角三角形的两底角都等于45°;斜边等于直角边的2倍.也考查了直角坐标系中各象限内点的坐标特征. 14.6或2.【分析】由于已知没有图形,当Rt △ABC 固定后,根据“以BC 为斜边作等腰直角△BCD”可知分两种情况讨论:①当D 点在BC 上方时,如图1,把△ABD 绕点D 逆时针旋转90°得到△DCE ,证明A 、C 、E 三点共线,在等腰Rt △ADE 中,利用勾股定理可求AD 长;②当D 点在BC 下方时,如图2,把△BAD 绕点D 顺时针旋转90°得到△CED ,证明过程类似于①求解.【详解】解:分两种情况讨论:①当D 点在BC 上方时,如图1所示,把△ABD 绕点D 逆时针旋转90°,得到△DCE ,则∠ABD=∠ECD,CE=AB=22,AD=DE,且∠ADE=90°在四边形ACDB中,∠BAC+∠BDC=90°+90°=180°,∴∠ABD+∠ACD=360°-180°=180°,∴∠ACD+∠ECD=180°,∴A、C、E三点共线.∴AE=AC+CE=42+22=62在等腰Rt△ADE中,AD2+DE2=AE2,即2AD2=(62)2,解得AD=6②当D点在BC下方时,如图2所示,把△BAD绕点D顺时针旋转90°得到△CED,则CE=AB=22,∠BAD=∠CED,AD=AE且∠ADE=90°,所以∠EAD=∠AED=45°,∴∠BAD=90°+45°=135°,即∠CED=135°,∴∠CED+∠AED=180°,即A、E、C三点共线.∴AE=AC-CE=42-22=22在等腰Rt△ADE中,2AD2=AE2=8,解得AD=2.故答案为:6或2.【点睛】本题主要考查了旋转的性质、勾股定理,解决这类等边(或共边)的两个三角形问题,一般是通过旋转的方式作辅助线,转化线段使得已知线段于一个特殊三角形中进行求解.15.232【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Rt ABC 中,90,30,2C A BC ∠=∠==,∴AB=2BC=4, ∴22224223AC AB BC =-=-=,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 ,∵222AE DE AD +=,∴222(3)(2)x x +=∴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.16.12【分析】延长BA 至E ,使AE=BC ,并连接OE.证∆BCO ≅∠EAO ,再证三角形BOE 是等腰直角三角形,利用勾股定理可得BE=()()222210210220BO EO +=+=,可得AB=BE-AE.【详解】如图,延长BA 至E ,使AE=BC ,并连接OE.因为三角形COA是等腰直角三角形所以CO=AO,∠AOC=∠BOC+∠AOB=90°因为∠ABC=90°,∠AOC=90°,所以∠BAO+∠BCO=180°,又∠BAO+∠OAE=180°所以∠BCO=∠OAE所以∆BCO≅∠EAO所以BO=EO, ∠BOC=∠EOA所以,∠BOE=∠EOA+∠AOB=90°所以三角形BOE是等腰直角三角形==所以20所以AB=BE-AE=20-8=12故答案为:12【点睛】考核知识点:全等三角形,勾股定理.构造全等三角形是关键.17.7【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,∴BD(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【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.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,∴∠=∠+∠=∠+∠=∠=,PBQ PBC CBQ PBC ABP ABC60∴△BPQ是等边三角形,①正确.∴PQ=BP=4,222222PQ QC PC+=+===,4325,525222∴+=,PQ QC PC∴∠=,即△PQC是直角三角形,②正确.PQC90∵△BPQ是等边三角形,∴∠=∠=,60PBQ BQP∵△BQC≌△BPA,∴∠APB=∠B QC,∴∠=∠=+=,③正确.BPA BQC6090150∴∠=---∠=-∠,APC QPC QPC36015060150,,∠=≠PQC PQ QC9045QPC ∴∠≠,即135APC ∠≠,④错误.故答案为①②③.19.100【解析】蚂蚁有三种爬法,就是把正视和俯视(或正视和侧视,或俯视和侧视)二个面展平成一个长方形,然后求其对角线:第一种情况:如图1,把我们所看到的前面和上面组成一个平面,则这个长方形的长和宽分别是90cm 和50cm ,则所走的最短线段AB==10cm ;第二种情况:如图2,把我们看到的左面与上面组成一个长方形,则这个长方形的长和宽分别是110cm 和30cm ,所以走的最短线段AB==10cm ;第三种情况:如图3,把我们所看到的前面和右面组成一个长方形,则这个长方形的长和宽分别是80cm和60cm,所以走的最短线段AB==100cm;三种情况比较而言,第三种情况最短.故答案为100cm.点睛:本题考查了立体图形中的最短路线问题;通常应把立体几何中的最短路线问题转化为平面几何中的求两点间距离的问题;注意长方体展开图形应分情况进行探讨.20.3或3或15【分析】根据直角三角形的性质求出BC,勾股定理求出AB,根据直角三角形的性质列式计算即可.【详解】解:如图∵∠B=90°,∠A=30°,∴BC=12AC=12×8=4,由勾股定理得,22228443AC BC-=-=43333AD∴==当点P在AC上时,∠A=30°,AP=2PD,∴∠ADP=90°,则AD2+PD2=AP2,即(32=(2PD)2-PD2,解得,PD=3,当点P在AB上时,AP=2PD,3∴3当点P在BC上时,AP=2PD,设PD=x ,则AP=2x ,由勾股定理得,BP 2=PD 2-BD 2=x 2-3,()(22223x x ∴-=-解得,故答案为:3【点睛】本题考查的是勾股定理、直角三角形的性质,如果直角三角形的两条直角边长分别是a ,b ,斜边长为c ,那么a 2+b 2=c 2.三、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=12BM 列方程求解可得;②∠BMN=90°时,知∠BNM=30°,依据BM=12BN 列方程求解可得. 【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 =12BM ,即2x =12(30-x), 解得x =6;②当∠BMN =90°时,∵∠B =60°,∴∠BNM =30°,∴BM =12BN ,即30-x =12×2x , 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)见解析;(2)见解析;(3)43或63【分析】(1)先由三角形的内角和为180°求得∠ACB 的度数,从而根据等腰三角形的判定证得AB=AC=AD ,按照邻和四边形的定义即可得出结论.(2)以点A 为圆心,AB 长为半径画圆,与网格的交点,以及△ABC 外侧与点B 和点C 组成等边三角形的网格点即为所求.(3)先根据勾股定理求得AC 的长,再分类计算即可:①当DA=DC=AC 时;②当CD=CB=BD 时;③当DA=DC=DB 或AB=AD=BD 时.【详解】(1)∵∠ACB =180°﹣∠ABC ﹣∠BAC =70°,∴∠ACB =∠ABC ,∴AB =AC .∵∠ACD =∠ADC ,∴AC =AD ,∴AB =AC =AD .∴四边形ABCD 是邻和四边形;(2)如图,格点D 、D'、D''即为所求作的点;(3)∵在△ABC 中,∠ABC =90°,AB =2,BC =3∴AC ()22222234AB BC +=+=,显然AB ,BC ,AC 互不相等.分两种情况讨论:①当DA =DC =AC=4时,如图所示:∴△ADC为等边三角形,过D作DG⊥AC于G,则∠ADG=160302⨯︒=︒,∴122AG AD==,22224223DG AD AG=-=-=,∴S△ADC=1423432⨯⨯=,S△ABC=12AB×BC=23,∴S四边形ABCD=S△ADC+S△ABC=63;②当CD=CB=BD=23时,如图所示:∴△BDC为等边三角形,过D作DE⊥BC于E,则∠BDE=160302⨯︒=︒,∴132BE BD==()()22222333DE BD BE=-=-=,∴S△BDC=123333 2⨯=过D作DF⊥AB交AB延长线于F,∵∠FBD=∠FBC-∠DBC=90︒-60︒=30︒,∴DF=123S△ADB=12332⨯=,∴S四边形ABCD=S△BDC+S△ADB=3;③当DA=DC=DB或AB=AD=BD时,邻和四边形ABCD不存在.∴邻和四边形ABCD的面积是或【点睛】本题属于四边形的新定义综合题,考查了等腰三角形的判定和性质、勾股定理、三角形的面积计算等知识点,数形结合并读懂定义是解题的关键.23.(1)AE=BD且AE⊥BD;(2)6;(3)PQ为定值6,图形见解析【分析】(1)由“SAS”可证△ACE≌△BCD,可得AE=BD,∠EAC=∠DBC=45°,可得AE⊥BD;(2)由等腰三角形的性质可得PA=AQ,由勾股定理可求PA的长,即可求PQ的长;(3)分两种情况讨论,由“SAS”可证△ACE≌△BCD,可得AE=BD,∠EAC=∠DBC,可得AE⊥BD,由等腰三角形的性质可得PA=AQ,由勾股定理可求PA的长,即可求PQ的长.【详解】解:(1)AE=BD,AE⊥BD,理由如下:∵△ABC,△ECD都是等腰直角三角形,∴AC=BC,CE=CD,∠ACB=∠ECD=90°,∠ABC=∠CAB=45°,∴∠ACE=∠DCB,且AC=BC,CE=CD,∴△ACE≌△BCD(SAS)∴AE=BD,∠EAC=∠DBC=45°,∴∠EAC+∠CAB=90°,∴AE⊥BD;(2)∵PE=EQ,AE⊥BD,∴PA=AQ,∵EP=EQ=5,AE=BD=4,∴,∴PQ=2AQ=6;(3)如图3,若点D在AB的延长线上,∵△ABC,△ECD都是等腰直角三角形,∴AC=BC,CE=CD,∠ACB=∠ECD=90°,∠ABC=∠CAB=45°,∴∠ACE=∠DCB,且AC=BC,CE=CD,∴△ACE≌△BCD(SAS)∴AE=BD,∠CBD=∠CAE=135°,且∠CAB=45°,∴∠EAB=90°,∵PE=EQ,AE⊥BD,∴PA=AQ,∵EP=EQ=5,AE=BD=4,∴,∴PQ=2AQ=6;如图4,若点D 在BA 的延长线上,∵△ABC ,△ECD 都是等腰直角三角形,∴AC=BC ,CE=CD ,∠ACB=∠ECD=90°,∠ABC=∠CAB=45°,∴∠ACE=∠DCB ,且AC=BC ,CE=CD ,∴△ACE ≌△BCD (SAS )∴AE=BD ,∠CBD=∠CAE=45°,且∠CAB=45°,∴∠EAB=90°,∵PE=EQ ,AE ⊥BD ,∴PA=AQ ,∵EP=EQ=5,AE=BD=4,∴AQ=22=2516=3EQ AE --,∴PQ=2AQ=6.【点睛】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,勾股定理等知识,证明AE ⊥BD 是本题的关键.24.(1)①详见解析;②详见解析;(2)DE 2= EB 2+AD 2+EB ·AD ,证明详见解析【分析】(1)①根据旋转的性质可得CF=CD ,∠DCF=90°,再根据已知条件即可证明△ACD ≌△BCF ;②连接EF ,根据①中全等三角形的性质可得∠EBF=90°,再证明△DCE ≌△FCE 得到EF=DE即可证明;(2)根据(1)中的思路作出辅助线,通过全等三角形的判定及性质得出相等的边,再由勾股定理得出AD,DE,BE之间的关系.【详解】解:(1)①证明:由旋转可得CF=CD,∠DCF=90°∵∠ACD=90°∴∠ACD=∠BCF又∵AC=BC∴△ACD≌△BCF②证明:连接EF,由①知△ACD≌△BCF∴∠CBF=∠CAD=∠CBA=45°,∠BCF=∠ACD,BF=AD∴∠EBF=90°∴EF2=BE2+BF2,∴EF2=BE2+AD2又∵∠ACB=∠DCF=90°,∠CDE=45°∴∠FCE=∠DCE=45°又∵CD=CF,CE=CE∴△DCE≌△FCE∴EF=DE∴DE2= AD2+BE2⑵DE2=EB2+AD2+EB·AD理由:如图2,将△ADC绕点C逆时针旋转60°,得到△CBF,过点F作FG⊥AB,交AB 的延长线于点G,连接EF,∴∠CBE=∠CAD,∠BCF=∠ACD, BF=AD∵AC=BC,∠ACB=60°∴∠CAB=∠CBA =60°∴∠ABE=120°,∠EBF=60°,∠BFG=30°∴BG=12BF,3∵∠ACB=60°,∠DCE=30°,∴∠ACD+∠BCE=30°,∴∠ECF=∠FCB+∠BCE=30°∵CD=CF ,CE=CE∴△ECF ≌△ECD∴EF=ED在Rt △EFG 中,EF 2=FG 2+EG 2又∵EG=EB+BG∴EG=EB+12BF , ∴EF 2=(EB+12BF )2+(32BF )2 ∴DE 2= (EB+12AD )2+(3AD )2 ∴DE 2= EB 2+AD 2+EB ·AD【点睛】本题考查了全等三角形的性质与旋转模型,解题的关键是找出全等三角形,转换线段,并通过勾股定理的计算得出线段之间的关系.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CG EF ⊥,90ACB ∠=︒,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,∵90ACB ∠=︒,1CD =,5AD =∴222AC AD CD =-=,∵2BC AC =,∴BC=4,BD =3,∴1132322ABD S BD AC ∆=⋅=⨯⨯=; (2)过点B 作BH ⊥BG 交EF 于点H ,如图3,则∠CBG +∠CBH =90°,∵BE BC ⊥,∴∠EBH +∠CBH =90°,∴∠CBG =∠EBH ,∵BE BC ⊥,90ACB ∠=︒,∴BE ∥AC ,∴∠E =∠EFC ,∵CG EF ⊥,90ACB ∠=︒,∴∠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 , ∴222GH BG BH BG =+=,∴2EG GH EH BG CG =+=+.【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'30A DB B ∠=∠=︒,再根据等角对等边即可证明''A D A 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,CE 2=CB 2-BE 2=102-x 2,在Rt △CEA 中,CE 2=AC 2-AE 2=172-(9+x )2.∴102-x 2=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)①详见解析;(2)2222CD n =+-1n >);(2)2AD BD CD -=,理由详见解析.【分析】(1)①根据勾股定理的逆定理进行判断;②过点C 作CE ⊥CD 交DB 的延长线于点E ,利用同角的余角相等证明∠3=∠4,∠1=∠E ,进而证明△ACD ≌△BCE ,求出DE 的长,再利用勾股定理求解即可.(2)过点C 作CF ⊥CD 交BD 的延长线于点F ,先证∠ACD=∠BCF ,再证△ACD ≌△BCF ,得CD=CF ,AD=BF ,再利用勾股定理求解即可.【详解】(1)①∵()()()22222222212214AD BD n n n n n +=-+=-++()()22222211n n n =++=+ 又∵()2221AB n =+∴222AD BD AB +=∴△ABD 是直角三角形②如图①,过点C 作CE ⊥CD 交DB 的延长线于点E ,∵∠3+∠BCD=∠ACD=90°,∠4+∠BCD=∠DCE=90° ∴∠3=∠4由①知△ABD 是直角三角形∴1290∠+∠=︒又∵290E ∠+∠=︒∴∠1=∠E在ACD ∆和BCE ∆中,A 34E AC BC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ACD ≌△BCE∴CD CE =,AD BE =∴221DE BD BE BD AD n n =+=+=+- 又∵CD CE =,90DCE ∠=︒ ∴由勾股定理得222DE CD DE CD =+=∴22CD =222222n n =+-(1n >) (2)AD 、BD 、CD 的数量关系为:2AD BD CD -=,理由如下:如图②,过点C 作CF ⊥CD 交BD 的延长线于点F ,∵∠ACD=90°+∠5,∠BCF=90°+∠5∴∠ACD=∠BCF∵BD ⊥AD∴∠ADB=90°∴∠6+∠7=90°∵∠ACB=90°∴∠9=∠8=90°又∵∠6=∠8∴∠7=∠9ACD ∆和BCF ∆中97AC BCACD BCF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△ACD ≌△BCF∴CD=CF ,AD=BF又∵∠DCF=90° ∴由勾股定理得222DFCD CF CD =+=又DF=BF-BD=AD-BD∴2AD BD CD -=【点睛】本题考查的是三角形全等、勾股定理及其逆定理,掌握三角形全等的判定方法及勾股定理及其逆定理是关键.28.(1)假;(2)∠A =45°;(3)①不能,理由见解析,②见解析【分析】(1)先由直角三角形是类勾股三角形得出ab+a 2=c 2,再由勾股定理得a 2+b 2=c 2,即可判断出此直角三角形是等腰直角三角形;(2)由类勾股三角形的定义判断出此三角形是等腰直角三角形,即可得出结论; (3)①分三种情况,利用等腰三角形的性质即可得出结论;②先求出CD=CB=a ,AD=CD=a ,DB=AB-AD=c-a ,DG=BG=12(c-a ),AG=12(a+c ),两个直角三角形中利用勾股定理建立方程即可得出结论.【详解】解:(1)如图1,假设Rt △ABC 是类勾股三角形,∴ab +a 2=c 2,在Rt △ABC 中,∠C =90°,根据勾股定理得,a 2+b 2=c 2,∴ab+b2=a2+b2,∴ab=a2,∴a=b,∴△ABC是等腰直角三角形,∴等腰直角三角形是类勾股三角形,即:原命题是假命题,故答案为:假;(2)∵AB=BC,AC>AB,∴a=c,b>c,∵△ABC是类勾股三角形,∴ac+a2=b2,∴c2+a2=b2,∴△ABC是等腰直角三角形,∴∠A=45°,(3)①在△ABC中,∠ABC=2∠BAC,∠BAC=32°,∴∠ABC=64°,根据三角形的内角和定理得,∠ACB=180°﹣∠BAC﹣∠ABC=84°,∵把这个三角形分成两个等腰三角形,∴(Ⅰ)、当∠BCD=∠BDC时,∵∠ABC=64°,∴∠BCD=∠BDC=58°,∴∠ACD=∠ACB﹣∠BCD=84°﹣58°=26°,∠ADC=∠ABC+∠BCD=122°∴△ACD不是等腰三角形,此种情况不成立;(Ⅱ)、当∠BCD=∠ABC=64°时,∴∠BDC=52°,∴∠ACD=20°,∠ADC=128°,∴△ACD是等腰三角形,此种情况不成立;(Ⅲ)、当∠BDC=∠ABC=64°时,∴∠BCD=52°,∴∠ACD=∠ACB﹣BCD=32°=∠BAC,∴△ACD是等腰三角形,即:分割线和顶角标注如图2所示,Ⅱ、分∠ABC,同(Ⅰ)的方法,判断此种情况不成立;。
八年级数学上册《11 勾股定理》讲义 北师大版
《11 勾股定理》讲义一、必须要熟悉记忆:1、常见的勾股数有:①3、4、5;②5、12、13;③6、8、10;④7、24、25;2、常见数的平方:1²=1, 2²=4,3²=9,4²=16,5²=25,6²=36,7²=49,8²=64,9²=8110²=100,11²=121,12²=144,13²=169,14²=196,15²=225,16²=256,17²=289,18²=324, 19²=361,20²=400,25²=6253、勾股数中各数的相同的整数倍,仍是勾股数,如3、4、5是勾股数,6、8、10也是勾股数.即3k,4k,5k,也是勾股数。
专题1 已知两边,求第三边()例1(1)在直角△ABC中,BC=5,AC=12,则AB= 。
(2) 如图2,在△ABC中,AD⊥BC,D为垂足,且BD=6,AD=6,SΔABC=42,则AC= 。
(3) 在△ABC中, ∠C=90°,BC=4,BC:AB=4:5,则AC= ,BC上的高。
(4) 已知直角三角形的两边是6和10,求三角形的面积。
(5)在Rt△ABC中,BC=7,AB=24,若第三边为整数,则第三边AC= 。
(6)如图,要将楼梯铺上地毯,则需要米的地毯.(7)一个三角形的三边是三个连续整数,则它的三边长分别是,如果三边长是连续的三个偶数,则它的三边长分别是。
变式1-1:(1)在直角三角形ABC中,∠A=∠B=45°,AC=2,则AB= 。
(2)在直角三角形ABC中, ∠A=∠C,AC=4,则AB= ,CB= 。
(3)在等腰直角△ABC中,∠C=90°,则AB:AC:BC= 。
(重点记忆)变式1-2:(1)在直角△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,则AB:AC:BC= (重点记忆)(2)如图,在△ABC中,∠ACB为直角,∠A=30°,CD⊥AB于D.若BD=1,则AB= 。
八年级初二数学 勾股定理(讲义及答案)含答案
八年级初二数学勾股定理(讲义及答案)含答案一、选择题1.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=60°,BC=5,AC=53,CB的反向延长线上有一动点D,以AD为边在右侧作等边三角形,连CE,CE最短长为()A.5B.53C.53D.532.已知等边三角形的边长为a,则它边上的高、面积分别是()A.2,24a aB.23,24a aC.233,24a aD.233,44a a3.如图,已知圆柱的底面直径6BCπ=,高3AB=,小虫在圆柱侧面爬行,从C点爬到A点,然后再沿另一面爬回C点,则小虫爬行的最短路程的平方为()A.18 B.48 C.120 D.724.我国古代伟大的数学家刘徽将勾股形(古人称直角三角形为勾股形)分割成一个正方形和两对全等的直角三角形,得到一个恒等式.后人借助这种分割方法所得的图形证明了勾股定理,如图所示的矩形由两个这样的图形拼成,若a=3,b=4,则该矩形的面积为()A.20 B.24 C.994D.5325.如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ACB=∠ADC=45︒,若AD=4,CD=2,则BD的长为()A .6B .27C .5D .256.如图是我国数学家赵爽的股弦图,它由四个全等的直角三角形和小正方形拼成的一个大正方形.已知大正方形的面积是l3,小正方形的面积是1,直角三角形的较短直角边长为a ,较长直角边长为b ,那么()2a b +值为( )A .25B .9C .13D .1697.A 、B 、C 分别表示三个村庄,AB 1700=米,800BC =米,AC 1500=米,某社区拟建一个文化活动中心,要求这三个村庄到活动中心的距离相等,则活动中心P 的位置应在( )A .AB 的中点B .BC 的中点 C .AC 的中点D .C ∠的平分线与AB 的交点 8.如图,直角三角形两直角边的长分别为3和4,以直角三角形的两直边为直径作半圆,则阴影部分的面积是( )A .6B .32πC .2πD .129.如图,在矩形ABCD 中,AB =8,BC =4,将矩形沿AC 折叠,点B 落在点B ′处,则重叠部分△AFC 的面积为( )A .12B .10C .8D .610.有下列的判断: ①△ABC 中,如果a 2+b 2≠c 2,那么△ABC 不是直角三角形②△ABC 中,如果a 2-b 2=c 2,那么△ABC 是直角三角形③如果△ABC 是直角三角形,那么a 2+b 2=c 2以下说法正确的是( )A .①②B .②③C .①③D .②二、填空题11.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____ ___.12.如图,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,4AC =,2BC =,以AB 为边向外作等腰直角三角形ABD ,则CD 的长可以是__________.13.如图,在四边形ABCD 中,22AD =,3CD =,45ABC ACB ADC ∠=∠=∠=︒,则BD 的长为__________.14.在Rt ABC 中,90,30,2C A BC ∠=∠==,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_________.15.如图,O 为坐标原点,四边形OABC 为矩形,()20,0A ,()0,8C ,点D 是OA 的中点,点P 在边BC 上运动,当ODP ∆是以OD 为腰的等腰三角形时,则P 点的坐标为______.16.Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC =2,以 AC 为一边.在△ABC 外部作等腰直角三角形ACD ,则线段 BD 的长为_____.17.如图,正方体的底面边长分别为2cm 和3cm ,高为5cm .若一只蚂蚁从P 点开始经过四个侧面爬行一圈到达Q 点,则蚂蚁爬行的最短路径长为_____cm .18.如图,小正方形的边长为1,连接小正方形的三个格点可得△ABC,则AC边上的高的长度是_____________.的角平分线,E是AD上的动点,F 19.如图,△ABC中,AB=AC=13,BC=10,AD是BAC是AB边上的动点,则BE+EF的最小值为_____.20.四边形ABCD中AB=8,BC=6,∠B=90°,AD=CD=52,四边形ABCD的面积是_______.三、解答题21.如图,在等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,AD平分∠BAC,BD⊥AD于点D,E是AB的中点,连接CE交AD于点F,BD=3,求BF的长.22.在等腰△ABC 与等腰△ADE 中,AB =AC ,AD =AE ,∠BAC =∠DAE ,且点D 、E 、C 三点在同一条直线上,连接BD .(1)如图1,求证:△ADB ≌△AEC(2)如图2,当∠BAC =∠DAE =90°时,试猜想线段AD ,BD ,CD 之间的数量关系,并写出证明过程;(3)如图3,当∠BAC =∠DAE =120°时,请直接写出线段AD ,BD ,CD 之间的数量关系式为: (不写证明过程)23.如图,将一长方形纸片OABC 放在平面直角坐标系中,(0,0)O ,(6,0)A ,(0,3)C ,动点F 从点O 出发以每秒1个单位长度的速度沿OC 向终点C 运动,运动23秒时,动点E 从点A 出发以相同的速度沿AO 向终点O 运动,当点E 、F 其中一点到达终点时,另一点也停止运动.设点E 的运动时间为t :(秒)(1)OE =_________,OF =___________(用含t 的代数式表示)(2)当1t =时,将OEF ∆沿EF 翻折,点O 恰好落在CB 边上的点D 处,求点D 的坐标及直线DE 的解析式;(3)在(2)的条件下,点M 是射线DB 上的任意一点,过点M 作直线DE 的平行线,与x 轴交于N 点,设直线MN 的解析式为y kx b =+,当点M 与点B 不重合时,设MBN ∆的面积为S ,求S 与b 之间的函数关系式.24.如图,在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,2BC AC =.(1)如图1,点D 在边BC 上,1CD =,5AD =,求ABD ∆的面积.(2)如图2,点F 在边AC 上,过点B 作BE BC ⊥,BE BC =,连结EF 交BC 于点M ,过点C 作CG EF ⊥,垂足为G ,连结BG .求证:2EG BG CG =+.25.已知ABC ∆中,90ACB ∠=︒,AC BC =,过顶点A 作射线AP .(1)当射线AP 在BAC ∠外部时,如图①,点D 在射线AP 上,连结CD 、BD ,已知21AD n =-,21AB n =+,2BD n =(1n >).①试证明ABD ∆是直角三角形;②求线段CD 的长.(用含n 的代数式表示)(2)当射线AP 在BAC ∠内部时,如图②,过点B 作BD AP ⊥于点D ,连结CD ,请写出线段AD 、BD 、CD 的数量关系,并说明理由.26.定义:在△ABC 中,若BC =a ,AC =b ,AB =c ,若a ,b ,c 满足ac +a 2=b 2,则称这个三角形为“类勾股三角形”,请根据以上定义解决下列问题:(1)命题“直角三角形都是类勾股三角形”是 命题(填“真”或“假”);(2)如图1,若等腰三角形ABC 是“类勾股三角形”,其中AB =BC ,AC >AB ,请求∠A 的度数;(3)如图2,在△ABC 中,∠B =2∠A ,且∠C >∠A .①当∠A =32°时,你能把这个三角形分成两个等腰三角形吗?若能,请在图2中画出分割线,并标注被分割后的两个等腰三角形的顶角的度数;若不能,请说明理由; ②请证明△ABC 为“类勾股三角形”.27.如图1,△ABC 中,CD ⊥AB 于D ,且BD : AD : CD =2 : 3 : 4,(1)试说明△ABC 是等腰三角形;(2)已知S △ABC =40cm 2,如图2,动点M 从点B 出发以每秒2cm 的速度沿线段BA 向点A 运动,同时动点N 从点A 出发以每秒1cm 速度沿线段AC 向点C 运动,当其中一点到达终点时整个运动都停止. 设点M 运动的时间为t (秒),①若△DMN 的边与BC 平行,求t 的值;②若点E 是边AC 的中点,问在点M 运动的过程中,△MDE 能否成为等腰三角形?若能,求出t 的值;若不能,请说明理由.图1 图2 备用图28.在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,6AC BC ==,点D 是AC 的中点,点E 是射线DC 上一点,DF DE ⊥于点D ,且DE DF =,连接CF ,作FH CF ⊥于点F ,交直线AB 于点H .(1)如图(1),当点E 在线段DC 上时,判断CF 和FH 的数量关系,并加以证明; (2)如图(2),当点E 在线段DC 的延长线上时,问题(1)中的结论是否依然成立?如果成立,请求出当ABC △和CFH △面积相等时,点E 与点C 之间的距离;如果不成立,请说明理由.29.(知识背景)据我国古代《周髀算经》记载,公元前1120年商高对周公说,将一根直尺折成一个直角,两端连接得到一个直角三角形,如果勾是3,股是4,那么弦就等于5,后人概括为“勾三、股四、弦五”.像3、4、5这样为三边长能构成直角三角形的三个正整数,称为勾股数.(应用举例)观察3,4,5;5,12,13;7,24,25;…可以发现这些勾股数的勾都是奇数,且从3起就没有间断过,并且勾为3时,股14(91)2=-,弦15(91)2=+;勾为5时,股112(251)2=-,弦113(251)2=+; 请仿照上面两组样例,用发现的规律填空:(1)如果勾为7,则股24= 弦25=(2)如果勾用n (3n ≥,且n 为奇数)表示时,请用含有n 的式子表示股和弦,则股= ,弦= .(解决问题)观察4,3,5;6,8,10;8,15,17;…根据应用举例获得的经验进行填空:(3)如果,,a b c 是符合同样规律的一组勾股数,2a m =(m 表示大于1的整数),则b = ,c = ,这就是古希腊的哲学家柏拉图提出的构造勾股数组的公式. (4)请你利用柏拉图公式,补全下面两组勾股数(数据从小到大排列)第一组: 、24、 :第二组: 、 、37.30.如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,AB =2,CD 是边AB 的高线,动点E 从点A 出发,以每秒1个单位的速度沿射线AC 运动;同时,动点F 从点C 出发,以相同的速度沿射线CB 运动.设E 的运动时间为t (s )(t >0).(1)AE = (用含t 的代数式表示),∠BCD 的大小是 度;(2)点E 在边AC 上运动时,求证:△ADE ≌△CDF ;(3)点E 在边AC 上运动时,求∠EDF 的度数;(4)连结BE ,当CE =AD 时,直接写出t 的值和此时BE 对应的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【分析】在CB 的反向延长线上取一点B ’,使得BC =B ’C ,连接AB ’,易证△AB ’D ≌△ABE ,可得∠ABE =∠B ’=60°,因此点E 的轨迹是一条直线,过点C 作CH ⊥BE ,则点H 即为使得BE 最小时的E 点的位置,然后根据直角三角形的性质和勾股定理即可得出答案.【详解】解:在CB 的反向延长线上取一点B ’,使得BC =B ’C ,连接AB ’,∵∠ACB =90°,∠ABC =60°,∴△AB ’B 是等边三角形,∴∠B ’=∠B ’AB =60°,AB ’=AB ,∵△ADE是等边三角形,∴∠DAE=60°,AD=AE,∴∠B’AD+∠DAB=∠DAB+∠BAE,∴∠B’AD=∠BAE,∴△AB’D≌△ABE(SAS),∴∠ABE=∠B’=60°,∴点E在直线BE上运动,过点C作CH⊥BE于点H,则点H即为使得BE最小时的E点的位置,∠CBH=180°-∠ABC-∠ABE=60°,∴∠BCH=30°,∴BH=12BC=52,∴CH=22BC BH-=53.即BE的最小值是53.故选C.【点睛】本题是一道动点问题,综合考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质和勾股定理等知识,将△ACB构造成等边三角形,通过全等证出∠ABC 是定值,即点E的运动轨迹是直线是解决此题的关键.2.C解析:C【分析】作出等边三角形一边上的高,利用直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半,得出BD,利用勾股定理即可求出AD,再利用三角形面积公式即可解决问题.【详解】解:如图作AD⊥BC于点D.∵△ABC为等边三角形,∴∠B=60°,∠B AD=30°∴1122 BD AB a ==由勾股定理得,2222213()22AD AB BD a a a =-=-= ∴边长为a 的等边三角形的面积为12×a ×32a =34a 2, 故选:C .【点睛】本题考点涉及等边三角形的性质、含30°角的直角三角形、勾股定理以及三角形面积公式,熟练掌握相关性质定理是解题关键.3.D解析:D【分析】要求最短路径,首先要把圆柱的侧面展开,利用两点之间线段最短,然后利用勾股定理即可求解.【详解】解:把圆柱侧面展开,展开图如图所示,点A ,C 的最短距离为线段AC 的长.∵已知圆柱的底面直径6BC π=, ∴623AD ππ=⋅÷=, 在Rt ADC ∆中,90ADC ∠=︒ ,3CD AB ==,∴22218AC AD CD =+=,∴从C 点爬到A 点,然后再沿另一面爬回C 点,则小虫爬行的最短路程的平方为()222472AC AC ==.故选D.【点睛】本题考查了平面展开-最短路径问题,解题的关键是会将圆柱的侧面展开,并利用勾股定理解答.4.B解析:B【分析】设小正方形的边长为x ,则矩形的一边长为(a+x ),另一边为(b+x ),根据矩形的面积的即等于两个三角形的面积之和,也等于长乘以宽,列出方程,化简再代入a,b 的值,得出x 2+7x=12,再根据矩形的面积公式,整体代入即可.【详解】设小正方形的边长为x ,则矩形的一边长为(a+x ),另一边为(b+x ),根据题意得 :2(ax+x 2+bx )=(a+x )(b+x ),化简得 :ax+x 2+bx-ab=0,又∵ a = 3 , b = 4 ,∴x 2+7x=12;∴该矩形的面积为=(a+x )(b+x )=(3+x )(4+x )=x 2+7x+12=24.故答案为B.【点睛】本题考查了勾股定理的证明以及运用和一元二次方程的运用,求出小正方形的边长是解题的关键.5.A解析:A【解析】【分析】作AD′⊥AD ,AD′=AD ,连接CD′,DD′,根据等式的性质,可得∠BAD 与∠CAD′的关系,根据SAS ,可得△BAD 与△CAD′的关系,根据全等三角形的性质,可得BD 与CD′的关系,根据勾股定理,可得答案.【详解】作AD′⊥AD ,AD′=AD ,连接CD′,DD′,则有∠AD′D=∠D′AD=45︒,∵∠BAC+∠CAD=∠DAD′+∠CAD ,即∠BAD=∠CAD′,在△BAD 与△CAD′中,''BC CA BAD CAD AD AD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△BAD ≌△CAD′(SAS ),∴BD=CD′,∠DAD′=90°,由勾股定理得,∠D′DA+∠ADC=90°,由勾股定理得,故选A.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,利用了全等三角形的判定与性质,勾股定理,添加辅助线作出全等图形是解题关键.6.A解析:A【分析】根据勾股定理可以求得22a b +等于大正方形的面积,然后求四个直角三角形的面积,即可得到ab 的值,然后根据()2222a b a ab b +=++即可求解.【详解】根据勾股定理可得2213a b +=, 四个直角三角形的面积是:14131122ab ⨯=-=,即212ab =, 则()2222131225a b a ab b +=++=+=.故选:A .【点睛】本题考查了勾股定理以及完全平方式,正确根据图形的关系求得22a b +和ab 的值是关键.7.A解析:A【分析】先计算AB 2=2890000,BC 2=640000,AC 2=2250000,可得BC 2+AC 2=AB 2,那么△ABC 是直角三角形,而直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,从而可确定P 点的位置.【详解】解:如图∵AB 2=2890000,BC 2=640000,AC 2=2250000∴BC 2+AC 2=AB 2,∴△ABC 是直角三角形,∴活动中心P 应在斜边AB 的中点.故选:A .【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理.解题的关键是证明△ABC 是直角三角形.8.A解析:A【分析】分别求出以AB 、AC 、BC 为直径的半圆及△ABC 的面积,再根据S 阴影=S 1+S 2+S △ABC -S 3即可得出结论.【详解】解:如图所示:∵∠BAC=90°,AB=4cm ,AC=3cm ,BC=5cm ,∴以AB 为直径的半圆的面积S 1=2π(cm 2);以AC 为直径的半圆的面积S 2=98π(cm 2); 以BC 为直径的半圆的面积S 3=258π(cm 2); S △ABC =6(cm 2);∴S 阴影=S 1+S 2+S △ABC -S 3=6(cm 2);故选A .【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.9.B解析:B【分析】已知AD 为CF 边上的高,要求AFC △的面积,求得FC 即可,求证AFD CFB '△≌△,得B F DF '=,设DF x =,则在Rt AFD △中,根据勾股定理求x ,于是得到CF CD DF =-,即可得到答案.【详解】解:由翻折变换的性质可知,AFD CFB '△≌△,'DF B F ∴=,设DF x =,则8AF CF x ==-,在Rt AFD △中,222AF DF AD =+,即222(8)4x x -=+,解得:3x =,835CF CD FD ∴=-=-=, 1102AFC S AF BC ∴=⋅⋅=△. 故选:B .【点睛】本题考查矩形的性质、折叠的性质、勾股定理等内容,根据折叠的性质得到AFD CFB '△≌△是解题的关键.10.D解析:D【分析】欲判断三角形是否为直角三角形,这里给出三边的长,需要验证两小边的平方和等于最长边的平方即可.【详解】①c 不一定是斜边,故错误;②正确;③若△ABC 是直角三角形,c 不是斜边,则a 2+b 2≠c 2,故错误,所以正确的只有②,故选D.【点睛】本题考查了勾股定理以及勾股定理的逆定理,熟练掌握勾股定理以及勾股定理的逆定理的内容是解题的关键.二、填空题11.5【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,2213AF AB BF =+=, 6.52AF AE == 故答案为:6.5. 12.210或213或32【分析】在ABC 中计算AB ,情况一:作AE CE ⊥于E ,计算AE ,DE ,CE ,可得CD ;情况二:作BE CE ⊥于E ,计算BE ,CE ,DE ,可得CD ;情况三:作DE CE ''⊥,计算,,DF DE CE '',可得CD .【详解】∵90ACB ︒∠=,4,2AC BC ==,∴25AB =,情况一:当25AD AB ==时,作AE CE ⊥于E∴ 1122BC AC AB AE ⋅=⋅,即455AE =,1455DE = ∴22855CE AC AE =-= ∴22213CD CE DE =+=情况二:当25BD AB ==时,作BE CE ⊥于E ,∴1122BC AC AB BE ⋅=⋅,即45BE =145DE =∴2225CE BC BE =-= ∴22210CD CE DE =+=情况三:当AD BD =时,作DE CE ''⊥,作BE CE ⊥于E ∴1122BC AC AB BE ⋅=⋅, ∴45BE =355CE ∴= ∵ABD △为等腰直角三角形∴152BF DF AB === ∴955DE DF E F DF BE ''=+=+= 25355CE EE CE BF CE ''=-=-=-= ∴2232CD CE E D ''=+=故答案为:1021332【点睛】本题考查了等腰直角三角形的探索,勾股定理的计算等,熟知以上知识是解题的关键. 13.5【分析】作AD′⊥AD ,AD′=AD 构建等腰直角三角形,根据SAS 求证△BAD ≌△CAD′,证得BD=CD′,∠DAD′=90°,然后在Rt △AD′D 和Rt △CD′D 应用勾股定理即可求解.【详解】作AD′⊥AD ,AD′=AD ,连接CD′,DD′,如图:∵∠BAC+∠CAD=∠DAD′+∠CAD ,∴∠BAD=∠CAD′,在△BAD 与△CAD′中,{BA CABAD CAD AD AD =∠=∠='',∴△BAD ≌△CAD′(SAS ),∴BD=CD′,∠DAD′=90°,由勾股定理得22()4AD AD +=',∵∠D′D A+∠ADC=90°,∴由勾股定理得22(')5DC DD +=,∴BD=CD′=5故答案为5.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,勾股定理,等腰直角三角形,正确引出辅助线构造等腰直角三角形是本题的关键.14.232【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Rt ABC 中,90,30,2C A BC ∠=∠==,∴AB=2BC=4, ∴22224223AC AB BC =-=-=当AC 为腰时,则该三角形的腰长为3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 ,∵222AE DE AD +=, ∴222(3)(2)x x +=∴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.15.()4,8或()6,8或()16,8【分析】当ODP ∆是以OD 为腰的等腰三角形时,分为两种情况①点O 是顶角顶点时,②D 是顶角顶点时,根据勾股定理求出CP ,PM 即可.【详解】解:OD 是等腰三角形的一条腰时:①若点O 是顶角顶点时,P 点就是以点O 为圆心,以10为半径的弧与CB 的交点, 在直角△OPC 中,CP=22221086OP OC -=-=,则P 的坐标是(6,8). ②若D 是顶角顶点时,P 点就是以点D 为圆心,以10为半径的弧与CB 的交点, 过D 作DM ⊥BC 于点M ,在直角△PDM 中,22221086PD DM -=-= ,当P 在M 的左边时,CP=10-6=4,则P 的坐标是(4,8);当P 在M 的右侧时,CP=10+6=16,则P 的坐标是(16,8).故P 的坐标为:(6,8)或(4,8)或(16,8).故答案为:(6,8)或(4,8)或(16,8).【点睛】本题主要考查等腰三角形的性质及勾股定理的运用,注意正确地进行分类,考虑到所有的可能情况是解题的关键.16.4或【分析】分三种情况讨论:①以A为直角顶点,向外作等腰直角三角形DAC;②以C为直角顶点,向外作等腰直角三角形ACD;③以AC为斜边,向外作等腰直角三角形ADC.分别画图,并求出BD.【详解】①以A为直角顶点,向外作等腰直角三角形DAC,如图1.∵∠DAC=90°,且AD=AC,∴BD=BA+AD=2+2=4;②以C为直角顶点,向外作等腰直角三角形ACD,如图2.连接BD,过点D作DE⊥BC,交BC的延长线于E.∵△ABC是等腰直角三角形,∠ACD=90°,∴∠DCE=45°.又∵DE⊥CE,∴∠DEC=90°,∴∠CDE=45°,=∴CE=DE=22在Rt△BAC中,BC==BD===③以AC为斜边,向外作等腰直角三角形ADC,如图3.∵∠ADC=90°,AD=DC,且AC=2,∴AD=DC=AC sin45°=2=又∵△ABC、△ADC是等腰直角三角形,∴∠ACB=∠ACD=45°,∴∠BCD=90°.又∵在Rt△ABC中,BC==∴BD==故BD 的长等于4或25或10.故答案为4或25或10.【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质、勾股定理等知识.解题的关键是分情况考虑问题, 17.55【解析】【分析】要求长方体中两点之间的最短路径,最直接的作法,就是将长方体展开,然后利用两点之间线段最短解答.【详解】展开图如图所示:由题意,在Rt △APQ 中,PD=10cm ,DQ=5cm ,∴蚂蚁爬行的最短路径长=PQ=2222105PD QD +=+=55(cm ),故答案为:55.【点睛】本题考查了平面展开﹣最短路径问题,解答此类问题时要先根据题意把立体图形展开成平面图形后,再确定两点之间的最短路径.一般情况是两点之间,线段最短.在平面图形上构造直角三角形解决问题.18.355【详解】 四边形DEFA 是正方形,面积是4; △ABF,△ACD 的面积相等,且都是 ×1×2=1. △BCE 的面积是:12×1×1=12.则△ABC的面积是:4﹣1﹣1﹣12=32.在直角△ADC中根据勾股定理得到:AC=222+1=5.设AC边上的高线长是x.则12AC•x=52x=32,解得:x=355.故答案为35 5.19.120 13【解析】∵AB=AC,AD是角平分线,∴AD⊥BC,BD=CD,∴B点,C点关于AD对称,如图,过C作CF⊥AB于F,交AD于E,则CF=BE+FF的最小值,根据勾股定理得,AD=12,利用等面积法得:AB⋅CF=BC⋅AD,∴CF=BC ADAB⋅=101213⨯=12013故答案为120 13.点睛:本题主要考查的是翻折的性质、垂线段最短、勾股定理的应用及三角形面积的等积法.明确当CF⊥AB时,CF有最小值是解题的关键.20.49【解析】连接AC,在Rt△ABC中,∵AB=8,BC=6,∠B=90°,∴AC=22AB BC=10.在△ADC中,∵AD=CD=52,∴AD2+CD2=(52)2+(52)2=100.∵AC2=102=100,∴AD2+CD2=AC2,∴∠ADC=90°,∴S四边形ABCD =S△ABC+S△ACD=12AB•BC+12AD•DC=12×8×6+12×52×52=24+25=49.点睛:本题考查的是勾股定理及勾股定理的逆定理,不规则几何图形的面积,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.三、解答题21.BF的长为32【分析】先连接BF,由E为中点及AC=BC,利用三线合一可得CE⊥AB,进而可证△AFE≌△BFE,再利用AD为角平分线以及三角形外角定理,即可得到∠BFD为45°,△BFD为等腰直角三角形,利用勾股定理即可解得BF.【详解】解:连接BF.∵CA=CB,E为AB中点∴AE=BE,CE⊥AB,∠FEB=∠FEA=90°在Rt△FEB与Rt△FEA中,BE AE BEF AEF FE FE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴Rt △FEB ≌Rt △FEA又∵AD 平分∠BAC ,在等腰直角三角形ABC 中∠CAB=45°∴∠FBE=∠FAE=12∠CAB=22.5° 在△BFD 中,∠BFD=∠FBE+∠FAE=45°又∵BD ⊥AD ,∠D=90°∴△BFD 为等腰直角三角形,BD=FD=3∴BF ===【点睛】本题主要考查等腰直角三角形的性质及判定、三角形全等的性质及判定、三角形外角、角平分线,解题关键在于熟练掌握等腰直角三角形的性质.22.(1)见解析;(2)CDAD +BD ,理由见解析;(3)CD+BD【分析】(1)由“SAS ”可证△ADB ≌△AEC ;(2)由“SAS ”可证△ADB ≌△AEC ,可得BD =CE ,由直角三角形的性质可得DEAD ,可得结论;(3)由△DAB ≌△EAC ,可知BD =CE ,由勾股定理可求DH,由AD =AE ,AH ⊥DE ,推出DH =HE ,由CD =DE +EC =2DH +BDAD +BD ,即可解决问题;【详解】证明:(1)∵∠BAC =∠DAE ,∴∠BAD =∠CAE ,又∵AB =AC ,AD =AE ,∴△ADB ≌△AEC (SAS );(2)CDAD +BD ,理由如下:∵∠BAC =∠DAE ,∴∠BAD =∠CAE ,又∵AB =AC ,AD =AE ,∴△ADB ≌△AEC (SAS );∴BD =CE ,∵∠BAC =90°,AD =AE ,∴DEAD ,∵CD =DE +CE ,∴CDAD +BD ;(3)作AH ⊥CD 于H .∵∠BAC =∠DAE ,∴∠BAD =∠CAE ,又∵AB =AC ,AD =AE ,∴△ADB ≌△AEC (SAS );∴BD =CE ,∵∠DAE =120°,AD =AE ,∴∠ADH =30°,∴AH =12AD , ∴DH 22AD AH -3, ∵AD =AE ,AH ⊥DE ,∴DH =HE ,∴CD =DE +EC =2DH +BD 3+BD ,故答案为:CD 3+BD .【点睛】本题是结合了全等三角形的性质与判定,勾股定理等知识的综合问题,熟练掌握知识点,有简入难,层层推进是解答关键.23.(1)6-t ,t+23;(2)D(1,3),y=34-x+154;(3)1515215()4215215()2b b S b b ⎧-+≤<⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩【分析】(1)根据点E ,F 的运动轨迹和速度,即可得到答案;(2)由题意得:DF=OF=53,DE=OE=5,过点E 作EG ⊥BC 于点G ,根据勾股定理得DG=4,进而得D(1,3),根据待定系数法,即可得到答案;(3)根据题意得直线直线MN 的解析式为:34y x b =-+,从而得M(443b -,3),分2种情况:①当点M 在线段DB 上时, ②当点M 在DB 的延长线上时,分别求出S 与b 之间的函数关系式,即可.【详解】∵(0,0)O ,(6,0)A ,(0,3)C ,∴OA=6,OC=3,∵AE=t×1= t , ∴OE =6-t ,OF =(t+23)×1=t+23, 故答案是:6-t ,t+23; (2)当1t =时,OE =6-t=5,OF =t+23=53, ∵将OEF ∆沿EF 翻折,点O 恰好落在CB 边上的点D 处,∴DF=OF=53,DE=OE=5, 过点E 作EG ⊥BC 于点G ,则EG=OC=3,CG=OE=5,∴4=,∴CD=CG-DG=5-4=1,∴D(1,3),设直线DE 的解析式为:y=kx+b ,把D(1,3),E(5,0)代入y=kx+b ,得350k b k b +=⎧⎨+=⎩ ,解得:34154k b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴直线DE 的解析式为:y=34-x+154; (3)∵MN ∥DE ,∴直线直线MN 的解析式为:34y x b =-+, 令y=3,代入34y x b =-+,解得:x=443b -, ∴M(443b -,3). ①当点M 在线段DB 上时,BM=6-(443b -)=4103b -+, ∴1143(10)223S BM AB b =⋅=⨯⨯-+=215b -+, ②当点M 在DB 的延长线上时,BM=443b --6=4103b -, ∴1143(10)223S BM AB b =⋅=⨯⨯-=215b -,综上所述:1515215()4215215()2b b S b b ⎧-+≤<⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩.【点睛】本题主要考查一次函数与几何图形的综合,掌握勾股定理与一次函数的待定系数法,是解题的关键.24.(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CG EF ⊥,90ACB ∠=︒,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,∵90ACB ∠=︒,1CD =,5AD =∴222AC AD CD =-=,∵2BC AC =,∴BC=4,BD =3,∴1132322ABD S BD AC ∆=⋅=⨯⨯=; (2)过点B 作BH ⊥BG 交EF 于点H ,如图3,则∠CBG +∠CBH =90°,∵BE BC ⊥,∴∠EBH +∠CBH =90°,∴∠CBG =∠EBH ,∵BE BC ⊥,90ACB ∠=︒,∴BE ∥AC ,∴∠E =∠EFC ,∵CG EF ⊥,90ACB ∠=︒,∴∠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 ,∴222GH BG BH BG =+=,∴2EG GH EH BG CG =+=+.【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.25.(1)①详见解析;(2)222222CD n n =+-(1n >);(2)2AD BD CD -=,理由详见解析.【分析】(1)①根据勾股定理的逆定理进行判断;②过点C 作CE ⊥CD 交DB 的延长线于点E ,利用同角的余角相等证明∠3=∠4,∠1=∠E ,进而证明△ACD ≌△BCE ,求出DE 的长,再利用勾股定理求解即可.(2)过点C 作CF ⊥CD 交BD 的延长线于点F ,先证∠ACD=∠BCF ,再证△ACD ≌△BCF ,得CD=CF ,AD=BF ,再利用勾股定理求解即可.【详解】(1)①∵()()()22222222212214AD BD n n n n n +=-+=-++()()22222211n n n =++=+ 又∵()2221AB n =+∴222AD BD AB +=∴△ABD 是直角三角形②如图①,过点C 作CE ⊥CD 交DB 的延长线于点E ,∵∠3+∠BCD=∠ACD=90°,∠4+∠BCD=∠DCE=90°∴∠3=∠4由①知△ABD 是直角三角形∴1290∠+∠=︒又∵290E ∠+∠=︒∴∠1=∠E在ACD ∆和BCE ∆中,A 34E AC BC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ACD ≌△BCE∴CD CE =,AD BE =∴221DE BD BE BD AD n n =+=+=+-又∵CD CE =,90DCE ∠=︒ ∴由勾股定理得222DE CD DE CD =+=∴22CD =222222n n =+-(1n >) (2)AD 、BD 、CD 的数量关系为:2AD BD CD -=,理由如下:如图②,过点C 作CF ⊥CD 交BD 的延长线于点F ,∵∠ACD=90°+∠5,∠BCF=90°+∠5∴∠ACD=∠BCF∵BD ⊥AD∴∠ADB=90°∴∠6+∠7=90°∵∠ACB=90°∴∠9=∠8=90°又∵∠6=∠8∴∠7=∠9ACD ∆和BCF ∆中97AC BCACD BCF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△ACD ≌△BCF∴CD=CF,AD=BF又∵∠DCF=90°∴由勾股定理得222DF CD CF CD=+=又DF=BF-BD=AD-BD∴2AD BD CD-=【点睛】本题考查的是三角形全等、勾股定理及其逆定理,掌握三角形全等的判定方法及勾股定理及其逆定理是关键.26.(1)假;(2)∠A=45°;(3)①不能,理由见解析,②见解析【分析】(1)先由直角三角形是类勾股三角形得出ab+a2=c2,再由勾股定理得a2+b2=c2,即可判断出此直角三角形是等腰直角三角形;(2)由类勾股三角形的定义判断出此三角形是等腰直角三角形,即可得出结论;(3)①分三种情况,利用等腰三角形的性质即可得出结论;②先求出CD=CB=a,AD=CD=a,DB=AB-AD=c-a,DG=BG=12(c-a),AG=12(a+c),两个直角三角形中利用勾股定理建立方程即可得出结论.【详解】解:(1)如图1,假设Rt△ABC是类勾股三角形,∴ab+a2=c2,在Rt△ABC中,∠C=90°,根据勾股定理得,a2+b2=c2,∴ab+b2=a2+b2,∴ab=a2,∴a=b,∴△ABC是等腰直角三角形,∴等腰直角三角形是类勾股三角形,即:原命题是假命题,故答案为:假;(2)∵AB=BC,AC>AB,∴a=c,b>c,∵△ABC是类勾股三角形,∴ac+a2=b2,∴c2+a2=b2,∴△ABC是等腰直角三角形,∴∠A=45°,(3)①在△ABC中,∠ABC=2∠BAC,∠BAC=32°,∴∠ABC=64°,根据三角形的内角和定理得,∠ACB=180°﹣∠BAC﹣∠ABC=84°,∵把这个三角形分成两个等腰三角形,∴(Ⅰ)、当∠BCD=∠BDC时,∵∠ABC=64°,∴∠BCD=∠BDC=58°,∴∠ACD=∠ACB﹣∠BCD=84°﹣58°=26°,∠ADC=∠ABC+∠BCD=122°∴△ACD不是等腰三角形,此种情况不成立;(Ⅱ)、当∠BCD=∠ABC=64°时,∴∠BDC=52°,∴∠ACD=20°,∠ADC=128°,∴△ACD是等腰三角形,此种情况不成立;(Ⅲ)、当∠BDC=∠ABC=64°时,∴∠BCD=52°,∴∠ACD=∠ACB﹣BCD=32°=∠BAC,∴△ACD是等腰三角形,即:分割线和顶角标注如图2所示,Ⅱ、分∠ABC,同(Ⅰ)的方法,判断此种情况不成立;Ⅲ、分∠BAC,同(Ⅱ)的方法,判断此种情况不成立;②如图3,在AB边上取点D,连接CD,使∠ACD=∠A图3作CG⊥AB于G,∴∠CDB=∠ACD+∠A=2∠A,∵∠B=2∠A,∴∠CDB=∠B,∴CD=CB=a,∵∠ACD=∠A,∴AD=CD=a,∴DB=AB﹣AD=c﹣a,∵CG⊥AB,∴DG=BG=12(c﹣a),∴AG=AD+DG=a+12(c﹣a)=12(a+c),在Rt△ACG中,CG2=AC2﹣AG2=b2﹣[12(c+a)]2,在Rt△BCG中,CG2=BC2﹣BG2=a2﹣[12(c﹣a)]2,∴b2﹣[12(a+c)]2=a2﹣[12(c﹣a)]2,∴b2=ac+a2,∴△ABC是“类勾股三角形”.【点睛】此题是三角形综合题,主要考查了等腰三角形的性质,勾股定理,新定义“类勾股三角形”,分类讨论的数学思想,解本题的关键是理解新定义.27.(1)见详解;(2)①t值为:103s或6s;②t值为:4.5或5或4912.【分析】(1)设BD=2x,AD=3x,CD=4x,则AB=5x,由勾股定理求出AC,即可得出结论;(2)由△ABC的面积求出BD、AD、CD、AC;①当MN∥BC时,AM=AN;当DN∥BC时,AD=AN;得出方程,解方程即可;②根据题意得出当点M在DA上,即2<t≤5时,△MDE为等腰三角形,有3种可能:如果DE=DM;如果ED=EM;如果MD=ME=2t-4;分别得出方程,解方程即可.【详解】解:(1)证明:设BD=2x,AD=3x,CD=4x,则AB=5x,在Rt△ACD中,AC=5x,∴AB=AC,∴△ABC是等腰三角形;(2)解:由(1)知,AB=5x,CD=4x,∴S△ABC=12×5x×4x=40cm2,而x>0,∴x=2cm,则BD=4cm,AD=6cm,CD=8cm,AB=AC=10cm.由运动知,AM=10-2t,AN=t,①当MN∥BC时,AM=AN,即10-2t=t,∴103t ;当DN∥BC时,AD=AN,∴6=t,得:t=6;∴若△DMN的边与BC平行时,t值为103s或6s.②存在,理由:Ⅰ、当点M在BD上,即0≤t<2时,△MDE为钝角三角形,但DM≠DE;Ⅱ、当t=2时,点M运动到点D,不构成三角形Ⅲ、当点M在DA上,即2<t≤5时,△MDE为等腰三角形,有3种可能.∵点E是边AC的中点,∴DE=12AC=5当DE=DM,则2t-4=5,∴t=4.5s;当ED=EM,则点M运动到点A,∴t=5s;当MD=ME=2t-4,如图,过点E作EF垂直AB于F,∵ED=EA,∴DF=AF=12AD=3,在Rt△AEF中,EF=4;∵BM=2t,BF=BD+DF=4+3=7,∴FM=2t-7在Rt△EFM中,(2t-4)2-(2t-7)2=42,∴t=49 12.综上所述,符合要求的t 值为4.5或5或4912. 【点睛】 本题主要考查了等腰三角形的性质,平行线的性质,三角形的面积公式,勾股定理,解本题的关键是分情况讨论.28.(1)CF FH =,证明见解析;(2)依然成立,点E 与点C 之间的距离为333-.理由见解析.【分析】(1)做辅助线,通过已知条件证得ADG 与DEF 是等腰直角三角形.证出CEF FGH ≌,利用全等的性质即可得到CF FH =.(2)设AH ,DF 交于点G ,可根据ASA 证明△FCE ≌△HFG ,从而得到CF FH =,当ABC △和CFH △均为等腰直角三角形当他们面积相等时,6CF AC ==.利用勾股定理可以求DE 、CE 的长,即可求出CE 的长,即可求得点E 与点C 之间的距离.【详解】(1)CF FH =证明:延长DF 交AB 于点G∵在ABC △中,90ACB ∠=︒,6AC BC ==,∴45A B ∠=∠=︒∵DF DE ⊥于点D ,且DE DF =,∴90EDF ∠=︒,ADG 与DEF 是等腰直角三角形.∴45AGD DEF ∠=∠=︒,AD DG =,90DCF CFD ∠+∠=︒,∴135CEF FGH ∠=∠=︒,∵点D 是AC 的中点,∴132CD AD AC ===,∴CD DG = ∴CE FG =∵FH CF ⊥于点F ,∴90CFG ∠=︒,∴90GFH CFD ∠+∠=︒∴DCF GFH ∠=∠∴CEF FGH ≌∴CF FH =;(2)依然成立。
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一、选择题1.如图,透明的圆柱形玻璃容器(容器厚度忽略不计)的高为15cm ,在容器内壁离容器底部3cm 的点B 处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,位于离容器上沿3cm 的点A 处,若蚂蚁吃到蜂蜜需爬行的最短路径为25cm ,则该圆柱底面周长为( )A .20cmB .18cmC .25cmD .40cm2.如图,长方体的长为15cm ,宽为10cm ,高为20cm ,点B 离点C5cm ,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A 爬到点B 去吃一滴蜜糖,需要爬行的最短距离是( )cm .A .25B .20C .24D .1053.“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,90ACB ∠=︒,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30ABE ∠=︒,则DG QM的值为( )A 3B 5C .45D 314.如图,在矩形ABCD 中,AB =3,BC =4,在矩形内部有一动点P 满足S △PAB =3S △PCD ,则动点P 到点A ,B 两点距离之和PA +PB 的最小值为( )A .5B .35C .332+D .2135.如图,是一长、宽都是3 cm ,高BC =9 cm 的长方体纸箱,BC 上有一点P ,PC =23BC ,一只蚂蚁从点A 出发沿纸箱表面爬行到点P 的最短距离是( )A .62cmB .33cmC .10 cmD .12 cm6.如图,在△ABC 中,∠ABC =45°,CD ⊥AB 于D ,BE 平分∠ABC ,且BE ⊥AC 于E ,与CD 相交于点F ,H 是BC 边的中点,连结DH 、BE 与相交于点G ,以下结论中正确的结论有( )(1)△ABC 是等腰三角形;(2)BF =AC ;(3)BH :BD :BC =1:2:3;(4)GE 2+CE 2=BG 2.A .1个B .2个C .3个D .4个7.如图,有一块直角三角形纸片,两直角边6cm AC =,8cm BC =.现将直角边AC 沿直线AD 折叠,使它落在斜边AB 上,且与AE 重合,则CD 等于( )A .2cmB .3cmC .4cmD .5cm8.如图所示,有一个高18cm ,底面周长为24cm 的圆柱形玻璃容器,在外侧距下底1cm 的点S 处有一蜘蛛,与蜘蛛相对的圆柱形容器的上口外侧距开口处1cm 的点F 处有一只苍蝇,则急于捕获苍蝇充饥的蜘蛛所走的最短路径的长度是( )A .16cmB .18cmC .20cmD .24cm9.如图,2002年8月在北京召开的国际数学家大会会徽取材于我国古代数学家赵爽的《勾股圆方图》(也称《赵爽弦图》),它是由四个全等的直角三角形与中间的一个小正方形拼成的一个大正方形,如图所示,如果大正方形的面积是13,小正方形的面积是1,直角三角形的短直角边为a ,较长直角边为b ,那么2a b ()+的值为( )A .13B .19C .25D .16910.我国古代数学家刘徽将勾股形(古人称直角三角形为勾股形)分割成一个正方形和两对全等的三角形,如图所示,已知∠A =90°,BD =4,CF =6,设正方形ADOF 的边长为x ,则210x x +=( )A .12B .16C .20D .24二、填空题11.将一副三角板按如图所示摆放成四边形ABCD ,发现只要知道其中一边的长就可以求出其它各边的长,若已知AD =32,则AB 的长为__________.12.在ABC ∆中,90BAC ∠=︒,以BC 为斜边作等腰直角BCD ∆,连接DA ,若22AB =42AC =DA 的长为______.13.如图,BAC 90∠=度,AB AC =,AE AD ⊥,且AE AD =,AF 平分DAE ∠交BC 于F ,若BD 6=,CF 8=,则线段AD 的长为______.14.如图,在等边△ABC 中,AB =6,AN =2,∠BAC 的平分线交BC 于点D ,M 是AD 上的动点,则BM +MN 的最小值是_____.15.如图,△ABC 中,∠ACB=90°,AB=2,BC=AC ,D 为AB 的中点,E 为BC 上一点,将△BDE 沿DE 翻折,得到△FDE ,EF 交AC 于点G ,则△ECG 的周长是___________.16.如图,小正方形的边长为1,连接小正方形的三个格点可得△ABC ,则AC 边上的高的长度是_____________.17.已知a 、b 、c 是△ABC 三边的长,且满足关系式2222()0c a b a b --+-=,则△ABC 的形状为___________18.如图,Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =5,BC =4,斜边AB 的垂直平分线DE 交边BC 于点D ,连接AD ,线段CD 的长为_________.19.四个全等的直角三角形按图示方式围成正方行ABCD ,过各较长直角边的中点作垂线,围成面积为4的小正方形EFGH,已知AM 为Rt △ABM 的较长直角边,AM 7EF ,则正方形ABCD 的面积为_______.20.已知:如图,等腰Rt OAB ∆的直角边OA 的长为1,以AB 边上的高1OA 为直角边,按逆时针方向作等腰11Rt OA B ∆,11A B 与OB 相交于点2A ,若再以2OA 为直角边按逆时针方向作等腰22Rt OA B ∆,22A B 与1OB 相交于点3A ,按此作法进行下去,得到33OA B ∆,44OA B ∆,…,则66OA B ∆的周长是______.三、解答题21.如图,△ABC 和△ADE 都是等腰三角形,其中AB =AC ,AD =AE ,且∠BAC =∠DAE . (1)如图①,连接BE 、CD ,求证:BE =CD ;(2)如图②,连接BE 、CD ,若∠BAC =∠DAE =60°,CD ⊥AE ,AD =3,CD =4,求BD 的长;(3)如图③,若∠BAC =∠DAE =90°,且C 点恰好落在DE 上,试探究CD 2、CE 2和BC 2之间的数量关系,并加以说明.22.定义:有一组邻边均和一条对角线相等的四边形叫做邻和四边形.(1)如图1,四边形ABCD 中,∠ABC =70°,∠BAC =40°,∠ACD =∠ADC =80°,求证:四边形ABCD 是邻和四边形.(2)如图2,是由50个小正三角形组成的网格,每个小正三角形的顶点称为格点,已知A 、B 、C 三点的位置如图,请在网格图中标出所有的格点.......D .,使得以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形为邻和四边形.(3)如图3,△ABC 中,∠ABC =90°,AB =2,BC =3D ,使四边形ABCD 是邻和四边形,求邻和四边形ABCD 的面积.23.如图,在ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D 是BC 上一动点、连接AD ,过点A 作AE AD ⊥,并且始终保持AE AD =,连接CE ,(1)求证:ABD ACE ≅;(2)若AF 平分DAE ∠交BC 于F ,①探究线段BD ,DF ,FC 之间的数量关系,并证明;②若3BD =,4CF =,求AD 的长,24.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 =1:2,CD 36,求线段AB 的长.25.定义:如图1,点M 、N 把线段AB 分割成AM 、MN 和BN ,若以AM 、MN 、BN 为边的三角形是一个直角三角形,则称点M 、N 是线段AB 的勾股分割点.(1)已知点M 、N 是线段AB 的勾股分割点,若2AM =,3MN =,求BN 的长; (2)如图2,在Rt ABC △中,AC BC =,点M 、N 在斜边AB 上,45MCN ∠=︒,求证:点M 、N 是线段AB 的勾股分割点(提示:把ACM 绕点C 逆时针旋转90︒);(3)在(2)的问题中,15ACM ∠=︒,1AM =,求BM 的长.26.已知ABC ∆中,如果过项点B 的一条直线把这个三角形分割成两个三角形,其中一个为等腰三角形,另一个为直角三角形,则称这条直线为ABC ∆的关于点B 的二分割线.例如:如图1,Rt ABC ∆中,90A ︒∠=,20C ︒∠=,若过顶点B 的一条直线BD 交AC 于点D ,若20DBC ︒∠=,显然直线BD 是ABC ∆的关于点B 的二分割线.(1)在图2的ABC ∆中,20C ︒∠=,110ABC ︒∠=.请在图2中画出ABC ∆关于点B 的二分割线,且DBC ∠角度是 ;(2)已知20C ︒∠=,在图3中画出不同于图1,图2的ABC ∆,所画ABC ∆同时满足:①C ∠为最小角;②存在关于点B 的二分割线.BAC ∠的度数是 ;(3)已知C α∠=,ABC ∆同时满足:①C ∠为最小角;②存在关于点B 的二分割线.请求出BAC ∠的度数(用α表示).27.如图所示,已知ABC ∆中,90B ∠=︒,16AB cm =,20AC cm =,P 、Q 是ABC ∆的边上的两个动点,其中点P 从点A 开始沿A B →方向运动,且速度为每秒1cm ,点Q 从点B 开始沿B C A →→方向运动,且速度为每秒2cm ,它们同时出发,设出发的时间为ts .(1)则BC =____________cm ;(2)当t 为何值时,点P 在边AC 的垂直平分线上?此时CQ =_________?(3)当点Q 在边CA 上运动时,直接写出使BCQ ∆成为等腰三角形的运动时间.28.如图,在△ABC 中,∠C =90°,把△ABC 沿直线DE 折叠,使△ADE 与△BDE 重合.(1)若∠A =35°,则∠CBD 的度数为________;(2)若AC =8,BC =6,求AD 的长;(3)当AB =m(m>0),△ABC 的面积为m +1时,求△BCD 的周长.(用含m 的代数式表示)29.已知ABC ∆中,90ACB ∠=︒,AC BC =,过顶点A 作射线AP .(1)当射线AP 在BAC ∠外部时,如图①,点D 在射线AP 上,连结CD 、BD ,已知21AD n =-,21AB n =+,2BD n =(1n >).①试证明ABD ∆是直角三角形;②求线段CD 的长.(用含n 的代数式表示)(2)当射线AP 在BAC ∠内部时,如图②,过点B 作BD AP ⊥于点D ,连结CD ,请写出线段AD 、BD 、CD 的数量关系,并说明理由.30.在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,6AC BC ==,点D 是AC 的中点,点E 是射线DC上一点,DF DE ⊥于点D ,且DE DF =,连接CF ,作FH CF ⊥于点F ,交直线AB 于点H .(1)如图(1),当点E 在线段DC 上时,判断CF 和FH 的数量关系,并加以证明; (2)如图(2),当点E 在线段DC 的延长线上时,问题(1)中的结论是否依然成立?如果成立,请求出当ABC △和CFH △面积相等时,点E 与点C 之间的距离;如果不成立,请说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【分析】将容器侧面展开,建立A 关于EG 的对称点A ′,根据两点之间线段最短可知A ′B 的长度即为最短路径,由勾股定理求出A ′D 即圆柱底面周长的一半,由此即可解题.【详解】解:如图,将圆柱展开,EG 为上底面圆周长的一半,作A 关于E 的对称点A ',连接A B '交EG 于F ,则蚂蚁吃到蜂蜜需爬行的最短路径为AF BF +的长,即 25cm AF BF A B '+==,延长BG ,过A '作A D BG '⊥于D ,3cm AE A E '==,153315cm BD BG DG BG AE ∴=+=+=-+=,Rt A DB '∴△中,由勾股定理得:2222251520cm A D A B BD ''=-=-=, ∴该圆柱底面周长为:20240cm ⨯=,故选D .【点睛】本题考查了平面展开---最短路径问题,将图形展开,利用轴对称的性质和勾股定理进行计算是解题的关键.同时也考查了同学们的创造性思维能力.2.A解析:A【分析】分三种情况讨论:把左侧面展开到水平面上,连结AB ;把右侧面展开到正面上,连结AB ,;把向上的面展开到正面上,连结AB ;然后利用勾股定理分别计算各情况下的AB ,再进行大小比较.【详解】把左侧面展开到水平面上,连结AB ,如图1()2210205925537AB =++==把右侧面展开到正面上,连结AB ,如图2()()222010562525AB =++== 把向上的面展开到正面上,连结AB ,如图3()()2210205725529AB =++==925725625>>∴53752925>>∴需要爬行的最短距离为25cm故选:A .【点睛】本题考查了平面展开及其最短路径问题:先根据题意把立体图形展开成平面图形后,再确定两点之间的最短路径.一般情况是两点之间,线段最短.在平面图形上构造直角三角形解决问题.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30EBA CMA ==︒∠∠,60BPQ APM ==︒∠∠,12PQ PB =,然后设1AP =,继而可分别求出2PM =,31PQ -=,所以332QM QP PM =+=;易证Rt △ACB ≌Rt △DCG (HL ),从而得3DG AB ==然后代入所求数据即可得DG QM的值. 【详解】解:∵在△EAB 和△CAM 中 ,AE AC EAB CAM AB AM =⎧⎪=⎨⎪=⎩∠∠,∴△EAB ≌△CAM (SAS ),∴30EBA CMA ==︒∠∠,∴60BPQ APM ==︒∠∠,∴90BQP ∠=︒, 12PQ PB =, 设1AP =,则3AM =,2PM=,31PB =-,312PQ -=, ∴31332QM QP PM -+=+=+=; ∵ 在Rt △ACB 和Rt △DCG 中,CG BC AC CD=⎧⎨=⎩, Rt △ACB ≌Rt △DCG (HL ),∴3DG AB ==;∴33133DG GM==-+. 故选D .【点睛】 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】首先由PAB PCD S =3S △△,得知动点P 在与AB 平行且与AB 的距离为3的直线l 上,作点A 关于直线l 的对称点E ,连接AE 、BE ,则BE 的长就是所求的最短距离,然后在直角三角形ABE 中,由勾股定理求得BE 的值,即PA+PB 的最小值.【详解】解:∵PAB PCD S =3S △△, 设点P 到CD 的距离为h ,则点P 到AB 的距离为(4-h ), 则11AB (4-h)=3CD h 22⋅⋅⨯⋅⋅,解得:h=1,∴点P 到CD 的距离1,到AB 的距离为3, ∴如下图所示,动点P 在与AB 平行且与AB 的距离为3的直线l 上,作点A 关于直线l 的对称点E ,连接AE 、BE ,且两点之间线段最短,∴PA+PB 的最小值即为BE 的长度,AE=6,AB=3,∠BAE=90°,根据勾股定理:22222++,BE=AE AB=63=35故选:B.【点睛】本题考查了轴对称—最短路线问题(两点之间线段最短),勾股定理,得出动点P所在的位置是解题的关键.5.A解析:A【解析】【分析】将图形展开,可得到安排AP较短的展法两种,通过计算,得到较短的即可.【详解】解:(1)如图1,AD=3cm,DP=3+6=9cm,在Rt△ADP中,AP=22+=310cm39((2)如图2, AC=6cm,CP=6cm,Rt△ADP中,22+6266综上,蚂蚁从点A出发沿纸箱表面爬行到点P的最短距离是2cm.故选A.【点睛】题考查了平面展开--最短路径问题,熟悉平面展开图是解题的关键.6.C解析:C【分析】(1)根据角平分线的定义可得∠ABE=∠CBE,根据等角的余角相等求出∠A=∠BCA,再根据等角对等边可得AB=BC,从而得证;(2)根据三角形的内角和定理求出∠A=∠DFB,推出BD=DC,根据AAS证出△BDF≌△CDA即可;(3)根据等腰直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半进行解答;(4)由(2)得出BF=AC,再由BF平分∠DBC和BE⊥AC通过ASA证得△ABE≌△CBE,即得CE =AE =12AC ,连接CG ,由H 是BC 边的中点和等腰直角三角形△DBC 得出BG =CG ,再由直角△CEG 得出CG 2=CE 2+GE 2,从而得出CE ,GE ,BG 的关系.【详解】 解:(1)∵BE 平分∠ABC ,∴∠ABE =∠CBE ,∵CD ⊥AB ,∴∠ABE +∠A =90°,∠CBE +∠ACB =90°,∴∠A =∠BCA ,∴AB =BC ,∴△ABC 是等腰三角形;故(1)正确;(2)∵CD ⊥AB ,BE ⊥AC ,∴∠BDC =∠ADC =∠AEB =90°,∴∠A +∠ABE =90°,∠ABE +∠DFB =90°,∴∠A =∠DFB ,∵∠ABC =45°,∠BDC =90°,∴∠DCB =90°﹣45°=45°=∠DBC ,∴BD =DC ,在△BDF 和△CDA 中==BDF CDA A DFB BD CD ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪=⎩, ∴△BDF ≌△CDA (AAS ),∴BF =AC ;故(2)正确;(3)∵在△BCD 中,∠CDB =90°,∠DBC =45°,∴∠DCB =45°,∴BD =CD ,BCBD .由点H 是BC 的中点,∴DH =BH =CH =12BC , ∴BD,∴BH :BD :BC =BH:2BH =1:2.故(3)错误;(4)由(2)知:BF =AC ,∵BF 平分∠DBC ,∴∠ABE =∠CBE ,又∵BE ⊥AC ,∴∠AEB =∠CEB ,在△ABE 与△CBE 中,==ABE CBE AEB CEB BE BE ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪=⎩, ∴△ABE ≌△CBE (AAS ),∴CE =AE =12AC , ∴CE =12AC =12BF ; 连接CG .∵BD =CD ,H 是BC 边的中点,∴DH 是BC 的中垂线,∴BG =CG ,在Rt △CGE 中有:CG 2=CE 2+GE 2,∴CE 2+GE 2=BG 2.故(4)正确.综上所述,正确的结论由3个.故选C .【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定与性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质,平行线的性质,勾股定理,熟练掌握三角形全等的判定方法并作辅助线构造出全等三角形是解题的关键.7.B解析:B【分析】根据翻折的性质可知:AC =AE =6,CD =DE ,设CD =DE =x ,在Rt △DEB 中利用勾股定理解决.【详解】解:在Rt △ABC 中,∵AC =6,BC =8,∴AB =22AC BC +=2268+=10,△ADE 是由△ACD 翻折,∴AC =AE =6,EB =AB−AE =10−6=4,设CD =DE =x ,在Rt △DEB 中,∵222DE EB DB +=,∴()22248x x +=-,∴x =3,∴CD =3.故答案为:B .【点睛】本题考查翻折的性质、勾股定理,利用翻折不变性是解决问题的关键,学会转化的思想去思考问题. 8.C解析:C【分析】首先画出圆柱的侧面展开图,进而得到SC=12cm ,FC=18-2=16cm ,再利用勾股定理计算出SF 长即可.【详解】将圆柱的侧面展开,蜘蛛到达目的地的最近距离为线段SF 的长,由勾股定理,SF 2=SC 2+FC 2=122+(18-1-1)2=400,SF=20 cm ,故选C.【点睛】本题考查了平面展开-最短路径问题,先根据题意把立体图形展开成平面图形后,再确定两点之间的最短路径.一般情况是两点之间,线段最短.在平面图形上构造直角三角形解决问题.9.C解析:C【解析】试题分析:根据题意得:222c a b =+=13,4×12ab=13﹣1=12,即2ab=12,则2()a b +=222a ab b ++=13+12=25,故选C .考点:勾股定理的证明;数学建模思想;构造法;等腰三角形与直角三角形.10.D解析:D【分析】设正方形ADOF 的边长为x ,在直角三角形ACB 中,利用勾股定理可建立关于x 的方程,整理方程即可.【详解】解:设正方形ADOF 的边长为x ,由题意得:BE =BD =4,CE =CF =6,∴BC =BE +CE =BD +CF =10,在Rt △ABC 中,AC 2+AB 2=BC 2,即(6+x )2+(x +4)2=102,整理得,x 2+10x ﹣24=0,∴x 2+10x =24,故选:D .【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的性质、勾股定理等知识;熟练掌握正方形的性质,由勾股定理得出方程是解题的关键.二、填空题11.【分析】利用勾股定理求出AC=6,在Rt △ABC 中,∠BAC=30°,得到12BC AB =,再利用勾股定理得到222AC BC AB +=,即可求出AB .【详解】在Rt △ACD 中,CD=AD=∴6=,在Rt △ABC 中,∠BAC=30°, ∴12BC AB =, ∵222AC BC AB +=,∴22216()2AB AB +=,解得AB=43,负值舍去,故答案为:43.【点睛】此题考查勾股定理,直角三角形30度角所对的直角边等于斜边的一半,正确理解勾股定理的三边的数量关系是解题的关键.12.6或2.【分析】由于已知没有图形,当Rt △ABC 固定后,根据“以BC 为斜边作等腰直角△BCD”可知分两种情况讨论:①当D 点在BC 上方时,如图1,把△ABD 绕点D 逆时针旋转90°得到△DCE ,证明A 、C 、E 三点共线,在等腰Rt △ADE 中,利用勾股定理可求AD 长;②当D 点在BC 下方时,如图2,把△BAD 绕点D 顺时针旋转90°得到△CED ,证明过程类似于①求解.【详解】解:分两种情况讨论:①当D 点在BC 上方时,如图1所示,把△ABD 绕点D 逆时针旋转90°,得到△DCE ,则∠ABD=∠ECD ,CE=AB=22,AD=DE ,且∠ADE=90°在四边形ACDB 中,∠BAC+∠BDC=90°+90°=180°,∴∠ABD+∠ACD=360°-180°=180°,∴∠ACD+∠ECD=180°,∴A 、C 、E 三点共线.∴AE=AC+CE=42+22=62在等腰Rt △ADE 中,AD 2+DE 2=AE 2,即2AD 2=(62)2,解得AD=6②当D 点在BC 下方时,如图2所示,把△BAD 绕点D 顺时针旋转90°得到△CED ,则2,∠BAD=∠CED ,AD=AE 且∠ADE=90°,所以∠EAD=∠AED=45°,∴∠BAD=90°+45°=135°,即∠CED=135°,∴∠CED+∠AED=180°,即A 、E 、C 三点共线.∴AE=AC-CE=42-22=22在等腰Rt △ADE 中,2AD 2=AE 2=8,解得AD=2.故答案为:6或2.【点睛】本题主要考查了旋转的性质、勾股定理,解决这类等边(或共边)的两个三角形问题,一般是通过旋转的方式作辅助线,转化线段使得已知线段于一个特殊三角形中进行求解. 13.65【分析】由“SAS”可证ABD ≌ACE ,DAF ≌EAF 可得BD CE =,4B ∠∠=,DF EF =,由勾股定理可求EF 的长,即可求BC 的长,由勾股定理可求AD 的长.【详解】解:如图,连接EF ,过点A 作AG BC ⊥于点G ,AE AD ⊥,DAE DAC 290∠∠∠∴=+=,又BAC DAC 190∠∠∠=+=,12∠∠∴=,在ABD 和ACE 中 12AB AC AD AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,ABD ∴≌()ACE SAS .BD CE ∴=,4B ∠∠=BAC 90∠=,AB AC =,∴B 345∠∠==4B 45∠∠∴==,ECF 3490∠∠∠∴=+=,222CE CF EF ∴+=,222BD FC EF ∴+=, AF 平分DAE ∠,DAF EAF ∠∠∴=,在DAF 和EAF 中AD AE DAF EAF AF AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,DAF ∴≌()EAF SAS .DF EF ∴=.222BD FC DF ∴+=.22222DF BD FC 68100∴=+=+=,∴DF 10=BC BD DF FC 610824∴=++=++=,AB AC =,AG BC ⊥,1BG AG BC 122∴===, DG BG BD 1266∴=-=-=,∴AD =故答案为【点睛】考查等腰直角三角形的性质、勾股定理、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.14【解析】【分析】通过作辅助线转化BM ,MN 的值,从而找出其最小值求解.【详解】解:连接CN ,与AD 交于点M .则CN 就是BM +MN 的最小值.取BN 中点E ,连接DE ,如图所示:∵等边△ABC的边长为6,AN=2,∴BN=AC﹣AN=6﹣2=4,∴BE=EN=AN=2,又∵AD是BC边上的中线,∴DE是△BCN的中位线,∴CN=2DE,CN∥DE,又∵N为AE的中点,∴M为AD的中点,∴MN是△ADE的中位线,∴DE=2MN,∴CN=2DE=4MN,∴CM=34 CN.在直角△CDM中,CD=12BC=3,DM=12AD=332,∴CM2237 2CD MD+=∴CN=43727 32=.∵BM+MN=CN,∴BM+MN的最小值为7.故答案是:7【点睛】考查等边三角形的性质和轴对称及勾股定理等知识的综合应用.152【分析】连接CE.根据“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”、等腰三角形的性质以及折叠的性质推知EG+CG=EG+GF=EF=BE,【详解】解:(1)如图,连接CD、CF.∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D为AB边的中点,∴BD=CD=1.BC=2 ,∵由翻折可知BD=DF,∴CD=BD=DF=1,∠DFE=∠B=∠DCA=45°,∴∠DCF=∠DFC,∴∠DCF-∠DCA=∠DFC-∠DFE,即∠GCF=∠GFC,∴GC=GF,∴EG+CG=EG+GF=EF=BE,∴△ECG的周长=EG+GC+CE=BE+EC=BC=2,故答案为2.【点睛】本题考查了折叠的性质、勾股定理、直角三角形的性质,能将三角形的周长转移到已知线段上是解题的关键..16.35 5【详解】四边形DEFA是正方形,面积是4;△ABF,△ACD的面积相等,且都是×1×2=1.△BCE的面积是:12×1×1=12.则△ABC的面积是:4﹣1﹣1﹣12=32.在直角△ADC中根据勾股定理得到:222+1=5设AC边上的高线长是x.则125x=32,解得:355.355. 17.等腰直角三角形【解析】根据非负数的意义,由()22220c a b a b --+-=,可知222c a b =+,a=b ,可知此三角形是等腰直角三角形.故答案为:等腰直角三角形.点睛:此题主要考查了三角形形状的确定,根据非负数的性质,可分别得到关系式,然后结合勾股定理的逆定理知是直角三角形,然后由a-b=0得到等腰直角三角形,比较容易,关键是利用非负数的性质得到关系式. 18.78. 【解析】 ∵∠C =90°,AB =5,BC =4,∴AC 2254-.∵AB 的垂直平分线DE 交边BC 于点D ,∴BD =AD .设CD =x ,则AD =BD =4-x ,在Rt △ACD 中,2223(4)x x +=- ,解得:78x =.故答案为:78. 19.32【分析】由题意设AM=2a ,BM=b ,则正方形ABCD 的面积=224a b +,由题意可知EF=(2a-b)-2(a-b)=2a-b-2a +2b=b ,由此分析即可.【详解】解:设AM=2a .BM=b .则正方形ABCD 的面积=224a b +由题意可知EF=(2a-b)-2(a-b)=2a-b-2a +2b=b ,∵AM 7EF ,727,,2a b a ∴== ∵正方形EFGH 的面积为4,∴24b =,∴正方形ABCD 的面积=2224+832.a b b ==故答案为32.【点睛】本题考查正方形的性质、勾股定理以及线段的垂直平分线的定义等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.20【分析】依次求出在Rt △OAB 中,OA 1=2;在Rt △OA 1B 1中,OA 2=2OA 1=(2)2;依此类推:在Rt △OA 5B 5中,OA 6)6,由此可求出△OA 6B 6的周长. 【详解】∵等腰Rt OAB ∆的直角边OA 的长为1,∴在Rt △OA 1B 1中OA 1OA ,在22Rt OA B ∆中OA 2=2OA 1=(2)2, …故在Rt △OA 6B 6中OA 6OA 5)6= OB 666A B OB 6故△OA 6B 6+2×(2)6+2×18=28+.故答案为:28+ 【点睛】 本题是一道找规律的题目,要求学生通过观察,分析、归纳发现其中的规律,并应用发现的规律解决问题.三、解答题21.(1)证明见解析;(2)5;(3)CD 2+CE 2=BC 2,证明见解析.【分析】(1)先判断出∠BAE=∠CAD ,进而得出△ACD ≌△ABE ,即可得出结论.(2)先求出∠CDA=12∠ADE=30°,进而求出∠BED=90°,最后用勾股定理即可得出结论. (3)方法1、同(2)的方法即可得出结论;方法2、先判断出CD 2+CE 2=2(AP 2+CP 2),再判断出CD2+CE2=2AC2.即可得出结论.【详解】解:∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAC+∠CAE=∠DAE+∠CAE,即∠BAE=∠CAD.又∵AB=AC,AD=AE,∴△ACD≌△ABE(SAS),∴CD=BE.(2)如图2,连结BE,∵AD=AE,∠DAE=60°,∴△ADE是等边三角形,∴DE=AD=3,∠ADE=∠AED=60°,∵CD⊥AE,∴∠CDA=12∠ADE=12×60°=30°,∵由(1)得△ACD≌△ABE,∴BE=CD=4,∠BEA=∠CDA=30°,∴∠BED=∠BEA+∠AED=30°+60°=90°,即BE⊥DE,∴BD5.(3)CD2、CE2、BC2之间的数量关系为:CD2+CE2=BC2,理由如下:解法一:如图3,连结BE.∵AD=AE,∠DAE=90°,∴∠D=∠AED=45°,∵由(1)得△ACD≌△ABE,∴BE=CD,∠BEA=∠CDA=45°,∴∠BEC=∠BEA+∠AED=45°+45°=90°,即BE⊥DE,在Rt△BEC中,由勾股定理可知:BC2=BE2+CE2.∴BC2=CD2+CE2.解法二:如图4,过点A作AP⊥DE于点P.∵△ADE为等腰直角三角形,AP⊥DE,∴AP=EP=DP.∵CD2=(CP+PD)2=(CP+AP)2=CP2+2CP•AP+AP2,CE2=(EP﹣CP)2=(AP﹣CP)2=AP2﹣2AP•CP+CP2,∴CD2+CE2=2AP2+2CP2=2(AP2+CP2),∵在Rt△APC中,由勾股定理可知:AC2=AP2+CP2,∴CD2+CE2=2AC2.∵△ABC为等腰直角三角形,由勾股定理可知:∴AB2+AC2=BC2,即2AC2=BC2,∴CD2+CE2=BC2.【点睛】本题是几何变换综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,勾股定理,等边三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,解(1)的关键是判断出∠BAE=∠CAD,解(2)(3)的关键是判断出BE⊥DE,是一道中等难度的中考常考题.22.(1)见解析;(2)见解析;(3)363【分析】(1)先由三角形的内角和为180°求得∠ACB的度数,从而根据等腰三角形的判定证得AB=AC=AD,按照邻和四边形的定义即可得出结论.(2)以点A为圆心,AB长为半径画圆,与网格的交点,以及△ABC外侧与点B和点C组成等边三角形的网格点即为所求.(3)先根据勾股定理求得AC的长,再分类计算即可:①当DA=DC=AC时;②当CD=CB=BD时;③当DA=DC=DB或AB=AD=BD时.【详解】(1)∵∠ACB=180°﹣∠ABC﹣∠BAC=70°,∴∠ACB=∠ABC,∴AB=AC.∵∠ACD=∠ADC,∴AC=AD,∴AB=AC=AD.∴四边形ABCD是邻和四边形;(2)如图,格点D、D'、D''即为所求作的点;(3)∵在△ABC 中,∠ABC =90°,AB =2,BC =23, ∴AC =()22222234AB BC +=+=,显然AB ,BC ,AC 互不相等.分两种情况讨论:①当DA =DC =AC=4时,如图所示:∴△ADC 为等边三角形,过D 作DG ⊥AC 于G ,则∠ADG =160302⨯︒=︒, ∴122AG AD ==, 22224223DG AD AG =-=-=,∴S △ADC =1423432⨯⨯=,S △ABC =12AB×BC =23, ∴S 四边形ABCD =S △ADC +S △ABC =63;②当CD =CB =BD =23时,如图所示:∴△BDC 为等边三角形,过D 作DE ⊥BC 于E ,则∠BDE =160302⨯︒=︒,∴12BE BD ==3DE ===, ∴S△BDC =132⨯= 过D 作DF ⊥AB 交AB 延长线于F ,∵∠FBD=∠FBC -∠DBC =90︒-60︒=30︒,∴DF=12S△ADB =122⨯=, ∴S 四边形ABCD =S △BDC +S △ADB =;③当DA =DC =DB 或AB =AD=BD 时,邻和四边形ABCD 不存在.∴邻和四边形ABCD的面积是或【点睛】本题属于四边形的新定义综合题,考查了等腰三角形的判定和性质、勾股定理、三角形的面积计算等知识点,数形结合并读懂定义是解题的关键.23.(1)见详解(2)①结论:222BD FC DF +=,证明见详解②【分析】(1)根据SAS ,只要证明BAD CAE ∠=∠即可解决问题;(2)①结论:222BD FC DF +=.连接EF ,进一步证明90ECF ∠=︒,DF EF =,再利用勾股定理即可得证;②过点A 作AG BC ⊥于点G ,在Rt ADG 中求出AG 、DG 即可求解.【详解】解:(1)∵AE AD ⊥∴90DAC CAE ∠+∠=︒∵90BAC ∠=︒∴90DAC BAD ∠+∠=︒∴BAD CAE ∠=∠∴在ABD △和ACE △中 AB AC BAD CAE AD AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴ABD △≌ACE △()SAS(2)①结论:222BD FC DF +=证明:连接EF ,如图:∵ABD △≌ACE △∴B ACE ∠=∠,BD CE =∴90ECF BCA ACE BCA B ∠=∠+∠=∠+∠=︒∴222FC CE EF +=∴222FC BD EF +=∵AF 平分DAE ∠∴DAF EAF ∠=∠∴在DAF △和EAF △中AD AE DAF EAF AF AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴DAF △≌EAF △()SAS∴DF EF =∴222FC BD DF +=即222BD FC DF +=②过点A 作AG BC ⊥于点G ,如图:∵由①可知222223425DF BD FC =+=+=∴5DF =∴35412BC BD DF FC =++=++=∵AB AC =,AG BC ⊥∴1112622BG AG BC ===⨯= ∴633DG BG BD =-=-=∴在Rt ADG 中,22223635AD DG AG =+=+=故答案是:(1)见详解(2)①结论:222BD FC DF +=,证明见详解②35【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质、直角三角形的判定和性质以及角平分线的性质.综合性较强,属中档题,学会灵活应用相关知识点进行推理证明.24.(1)见解析;(2)BD 2+AD 2=2CD 2;(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,AE 2+AD 2=ED 2,且AE =BD ,∴BD 2+AD 2=ED 2,∵ED =2CD ,∴BD 2+AD 2=2CD 2,(3)解:连接EF ,设BD =x ,∵BD :AF =1:2AF =2x ,∵△ECD 都是等腰直角三角形,CF ⊥DE ,∴DF =EF ,由 (1)、(2)可得,在Rt △FAE 中,EF3x ,∵AE 2+AD 2=2CD 2,∴2223)x x ++=,解得x =1,∴AB =+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.25.(12)见解析;(3)2【分析】(1)分两种分割法利用勾股定理即可解决问题;(2)如图,过点A 作AD ⊥AB ,且AD=BN .只要证明△ADC ≌△BNC ,推出CD=CN ,∠ACD=∠BCN ,再证明△MDC ≌△MNC ,可得MD=MN ,由此即可解决问题;(3)过点B 作BP ⊥AB ,使得BP=AM=1,根据题意可得△CPB ≌△CMA ,△CMN ≌△CPN ,利用全等性质推出∠BNP=30°,从而得到NB 和NP 的长,即得BM.【详解】解:(1)当MN 最长时,,当BN 最长时,(2)证明:如图,过点A 作AD ⊥AB ,且AD=BN ,在△ADC 和△BNC 中,AD BN DAC B AC BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADC ≌△BNC (SAS ),∴CD=CN ,∠ACD=∠BCN ,∵∠MCN=45°,∴∠DCA+∠ACM=∠ACM+∠BCN=45°,∴∠MCD=∠MCN ,在△MDC 和△MNC 中,CD CN MCD MCN CM CM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△MDC ≌△MNC (SAS ),∴MD=MN在Rt △MDA 中,AD 2+AM 2=DM 2,∴BN 2+AM 2=MN 2,∴点M ,N 是线段AB 的勾股分割点;(3)过点B 作BP ⊥AB ,使得BP=AM=1,根据(2)中过程可得:△CPB ≌△CMA ,△CMN ≌△CPN ,∴∠AMC=∠BPC=120°,AM=PB=1,∠CMN=∠CPN=∠A+∠ACM=45°+15°=60°,∴∠BPN=120°-60°=60°,∴∠BNP=30°,∴NP=2BP=2=MN ,∴BN=22213-=,∴BM=MN+BN=23+.【点睛】本题是三角形的综合问题,考查了全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.26.(1)作图见解析,20DBC ∠=︒;(2)作图见解析,35BAC ∠=︒;(3)∠A =45°或90°或90°-2α或1452α︒-,或α=45°时45°<∠BAC <90°.【分析】(1)根据二分割线的定义,只要把∠ABC 分成90°角和20°角即可;(2)可以画出∠A=35°的三角形;(3)设BD 为△ABC 的二分割线,分以下两种情况.第一种情况:△BDC 是等腰三角形,△ABD 是直角三角形;第二种情况:△BDC 是直角三角形,△ABD 是等腰三角形分别利用直角三角形的性质、等腰三角形的性质和三角形的内角和定理解答即可.【详解】解:(1)ABC ∆关于点B 的二分割线BD 如图4所示,20DBC ∠=︒;故答案为:20°;(2)如图所示:∠BAC=35°;(3)设BD 为△ABC 的二分割线,分以下两种情况.第一种情况:△BDC 是等腰三角形,△ABD 是直角三角形,易知∠C 和∠DBC 必为底角, ∴∠DBC =∠C =α.当∠A =90°时,△ABC 存在二分分割线;当∠ABD =90°时,△ABC 存在二分分割线,此时∠A =90°-2α;当∠ADB =90°时,△ABC 存在二分割线,此时α=45°且45°<∠A <90°;第二种情况:△BDC 是直角三角形,△ABD 是等腰三角形,当∠DBC =90°时,若BD =AD ,则△ABC 存在二分割线,此时1809014522A αα︒-︒-∠==︒-; 当∠BDC =90°时,若BD =AD ,则△ABC 存在二分割线,此时∠A =45°,综上,∠A =45°或90°或90°-2α或1452α︒-,或α=45°时,45°<∠BAC <90°.【点睛】本题考查的是二分割线的理解与作图,属于新定义题型,主要考查了等腰三角形的性质、直角三角形的性质和三角形的内角和定理等知识,正确理解二分割线的定义、熟练掌握等腰三角形和直角三角形的性质是解答的关键.27.(1)12;(2)t=12.5s 时,13 cm ;(3)11s 或12s 或13.2s【分析】(1)由勾股定理即可得出结论;(2)由线段垂直平分线的性质得到PC = PA =t ,则PB =16-t .在Rt △BPC 中,由勾股定理可求得t 的值,判断出此时,点Q 在边AC 上,根据CQ =2t -BC 计算即可;(3)用t 分别表示出BQ 和CQ ,利用等腰三角形的性质可分BQ =BC 、CQ =BC 和BQ =CQ 三种情况,分别得到关于t 的方程,可求得t 的值.【详解】(1)在Rt △ABC 中,BC 2222212016AC AB =-=-=(cm ).。