内容正文:
专题05三角形
考向1勾股定理的证明与计算
1.(2021•山西)在勾股定理的学习过程中,我们已经学会了运用如图图形,验证著名的勾股定理,这种根据图形直观推论或验证数学规律和公式的方法,简称为“无字证明”.实际上它也可用于验证数与代数,图形与几何等领域中的许多数学公式和规律,它体现的数学思想是( )
A.统计思想 B.分类思想
C.数形结合思想 D.函数思想
【答案】C
【解析】这种根据图形直观推论或验证数学规律和公式的方法,简称为“无字证明”,它体现的数学思想是数形结合思想,
故选:C.
2.(2022•山西)如图,在正方形ABCD中,点E是边BC上的一点,点F在边CD的延长线上,且BE=DF,连接EF交边AD于点G.过点A作AN⊥EF,垂足为点M,交边CD于点N.若BE=5,CN=8,则线段AN的长为 4 .
【答案】4
【解析】如图,连接AE,AF,EN,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=AD,BC=CD,∠ABE=∠BCD=∠ADF=90°,
∵BE=DF,
∴△ABE≌△ADF(SAS),
∴∠BAE=∠DAF,AE=AF,
∴∠EAF=90°,
∴△EAF为等腰直角三角形,
∵AN⊥EF,
∴EM=FM,∠EAM=∠FAM=45°,
∴△AEM≌△AFM(SAS),△EMN≌△FMN(SAS),
∴EN=FN,
设DN=x,
∵BE=DF=5,CN=8,
∴CD=CN+DN=x+8,
∴EN=FN=DN+DF=x+5,CE=BC﹣BE=CD﹣BE=x+8﹣5=x+3,
在Rt△ECN中,由勾股定理可得:
CN2+CE2=EN2,
即82+(x+3)2=(x+5)2,
解得:x=12,
∴DN=12,AD=BC=BE+CE=5+x+3=20,
∴AN4,
故答案为:4.
考向2等腰三角形的性质与判定
3.(2019•山西)如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=30°,直线a∥b,顶点C在直线b上,直线a交AB于点D,交AC与点E,若∠1=145°,则∠2的度数是( )
A.30° B.35° C.40° D.45°
【答案】C
【解析】∵AB=AC,且∠A=30°,
∴∠ACB=75°,
在△ADE中,∵∠1=∠A+∠AED=145°,
∴∠AED=145°﹣30°=115°,
∵a∥b,
∴∠AED=∠2+∠ACB,
∴∠2=115°﹣75°=40°,
故选:C.
考向3全等三角形的性质与判定
4.(2019•山西)已知:如图,点B,D在线段AE上,AD=BE,AC∥EF,∠C=∠F.求证:BC=DF.
证明:∵AD=BE,
∴AD﹣BD=BE﹣BD,
∴AB=ED,
∵AC∥EF,
∴∠A=∠E,
在△ABC和△EDF中,,
∴△ABC≌△EDF(AAS),∴BC=DF.
考向4与三角形相关的综合实践
5.(2022•山西)综合与实践
问题情境:在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=6,AC=8.直角三角板EDF中∠EDF=90°,将三角板的直角顶点D放在Rt△ABC斜边BC的中点处,并将三角板绕点D旋转,三角板的两边DE,DF分别与边AB,AC交于点M,N.
猜想证明:
(1)如图①,在三角板旋转过程中,当点M为边AB的中点时,试判断四边形AMDN的形状,并说明理由;
问题解决:
(2)如图②,在三角板旋转过程中,当∠B=∠MDB时,求线段CN的长;
(3)如图③,在三角板旋转过程中,当AM=AN时,直接写出线段AN的长.
解:(1)四边形AMDN是矩形,理由如下:
∵点D是BC的中点,点M是AB的中点,
∴MD∥AC,∴∠A+∠AMD=180°,
∵∠BAC=90°,∴∠AMD=90°,
∵∠A=∠AMD=∠MDN=90°,
∴四边形AMDN是矩形;
(2)如图2,过点N作NG⊥CD于G,
∵AB=6,AC=8,∠BAC=90°,
∴BC10,
∵点D是BC的中点,
∴BD=CD=5,
∵∠MDN=90°=∠A,
∴∠B+∠C=90°,∠BDM+∠1=90°,
∴∠1=∠C,∴DN=CN,
又∵NG⊥CD,∴DG=CG,
∵cosC,
∴,∴CN;
(3)如图③,连接MN,AD,过点N作HN⊥AD于H,
∵AM=AN,∠MAN=90°,∴∠AMN=∠ANM=45°,
∵∠BAC=∠EDF=90°,
∴点A,点M,点D,点N四点共圆,
∴∠ADN=∠AMN=45°,∵NH⊥AD,
∴∠ADN=∠DNH=45°,∴DH=HN,
∵BD=CD=5,∠BAC=90°,
∴AD=CD=5,∴∠C=∠DAC,
∴tanC=tan∠DAC,∴AHHN,
∵AH+HD=AD=5,∴DH=HN,AH,
∴AN.
解法二:如图,延长MD到T,使得MD=DT,连接NT,CT.
设AM=AN=a.证明CT=BM=