内容正文:
第18章 重点突破:勾股定理、平行四边形综合应用
考点1:勾股定理的常规应用
典例:在□ABCD,过点D作DE⊥AB于点E,点F在边CD上,DF=BE,连接AF,BF.
(1)求证:四边形BFDE是矩形;
(2)若CF=3,BF=4,DF=5,求证:AF平分∠DAB.
方法或规律点拨
本题考查了平行四边形的性质,利用了平行四边形的性质,矩形的判定,等腰三角形的判定与性质,利用等腰三角形的判定与性质得出∠DAF=∠DFA是解题关键.
巩固练习
1.如图,DE是平行四边形ABCD中的∠ADC的平分线,EF∥AD,交DC于F.
(1)求证:四边形AEFD是菱形;
(2)如果∠A=60度,AD=5,求菱形AEFD的面积.
2.已知:如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD交于点O,AB⊥AC,AB=1,BC=.
(1)求平行四边形ABCD的面积S□ABCD;
(2)求对角线BD的长.
3.如图,P为正方形ABCD的边BC上一动点(P与B. C不重合),点Q在CD边上,且BP=CQ,连接AP、BQ交于点E,将△BQC沿BQ所在直线对折得到△BQN,延长QN交BA的延长线于点M.
(1)求证:AP⊥BQ;
(2)若AB=3,BP=2PC,求QM的长;
(3)当BP=m,PC=n时,求AM的长。
4.如图,在中,、分别是、的中点,,垂足为;,垂足为,与相交于点.
(1)证明:;
(2)若,求四边形的对角线的长.
5.如图,BD是△ABC的角平分线,它的垂直平分线分别交AB、BC于点E、F、G,连接ED、DG.
(1)请判断四边形EBGD的形状,并说明理由;
(2)若∠ABC=30°,∠C=45°,ED=2,求GC的长.
考点2:利用勾股(逆)定理证明线段的数量关系
典例:在正方形中,点是对角线上的动点(与点不重合),连接.
(1)将射线绕点顺时针旋转45°,交直线于点.
①依题意补全图1;
②小研通过观察、实验,发现线段,,存在以下数量关系:
与的平方和等于的平方.小研把这个猜想与同学们进行交流,通过讨论,形成证明该猜想的几种想法:
想法1:将线段绕点逆时针旋转90°,得到线段,要证的关系,只需证的关系.
想法2:将沿翻折,得到,要证的关系,只需证的关系.
…
请你参考上面的想法,用等式表示线段的数量关系并证明;(一种方法即可)
(2)如图2,若将直线绕点顺时针旋转135°,交直线于点.小研完成作图后,发现直线上存在三条线段(不添加辅助线)满足:其中两条线段的平方和等于第三条线段的平方,请直接用等式表示这三条线段的数量关系.
方法或规律点拨
本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、旋转的性质、勾股定理等知识;本题综合性强,有一定难度,证明三角形全等是解决问题的关键.
巩固练习
1.(2019·江西初二期末)(探究与证明)
在正方形ABCD中,G是射线AC上一动点(不与点A、C重合),连BG,作BH⊥BG,且使BH=BG,连GH、CH.
(1)若G在AC上(如图1),则:①图中与△ABG全等的三角形是 .
②线段AG、CG、GH之间的数量关系是 .
(2)若G在AC的延长线上(如图2),那么线段AG、CG、BG之间有怎样的数量关系?写出结论并给出证明;
(应用)(3)如图3,G在正方形ABCD的对角线CA的延长线上,以BG为边作正方形BGMN,若AG=2,AD=4,请直接写出正方形BGMN的面积.
2.(2018·成都市实验外国语学校(西区)初二月考)已知,点P是正方形ABCD内的一点,连PA、PB、PC.
(1)将△PAB绕点B顺时针旋转90°到△P′CB的位置(如图1).
①设AB的长为a,PB的长为b(b<a),求△PAB旋转到△P′CB的过程中边PA所扫过区域(图1中阴影部分)的面积;
②若PA=2,PB=4,∠APB=135°,求PC的长.
(2)如图2,若PA2+PC2=2PB2,请说明点P必在对角线AC上.
3.(问题解决)
一节数学课上,老师提出了这样一个问题:如图1,点P是正方形ABCD内一点,PA=1,PB=2,PC=3.你能求出∠APB的度数吗?
小明通过观察、分析、思考,形成了如下思路:
思路一:将△BPC绕点B逆时针旋转90°,得到△BP′A,连接PP′,求出∠APB的度数;
思路二:将△APB绕点B顺时针旋转90°,得到△CP'B,连接PP′,求出∠APB的度数.
请参考小明的思路,任选一种写出完整的解答过程.
(类比探究)
如图2,若点P是正方形ABCD外一点,PA=3,PB=1,PC=,求∠APB的度数.
考点3:折叠问题中勾股定理的应用
典例:(2019·青岛西海岸新区滨海初级中学初三单元测试)如图,在矩形中,点为上一点,将沿翻折后点恰好落在边上的点处,过作于,交