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专题集训:辅助线作法
新人教版初中八年级数学下学期
一、构造直角三角形
1. 如图,在△ABC中,点D为边BC的中点,AB=5,AD=6,AC=13. 求证:AB⊥AD.
解:如图,延长AD至点F,使得AD=DF,再连接CF,BF
∵D为BC的中点,
∴CD=BD.
∴四边形ABFC为平行四边形.
∴AF=2AD=12,BF=AC=13.
∴AB2=25,AF2=144,BF2=169.
∴AB2+AF2=BF2.
∴∠BAF=90°.
∴AB⊥AD.
2. 如图,A,B两地之间有一座山,汽车原来从A地到B地需经过C地沿折线ACB行驶. 现开通隧道后,汽车可直接沿直线AB行驶. 已知AC=10千米,∠A=30°,∠B=45°,则隧道开通后,汽车从A地到B地比原来少走多少千米?(结果保留根号)
解:如图,过点C作CD⊥AB交AB于点D,
∵∠A=30°,∠B=45°,
∴BD=CD= AC=5(千米).
∴AD= (千米).
∴AB=BD+AD=(5+5 )千米.
∵BC= (千米),
∴AC+BC=(10+5 )千米,
∴AC+BC-AB=10+5 -(5+5 )
=(5-5 +5 )(千米) .
答:隧道开通后,汽车从A地到B地比原来少走(5-5+5 )千米.
3. 如图,A,B两村在河边CD的同侧,两村到河边的距离分别为AC=1 km,BD=3 km,且CD=3 km. 现要在河边CD上建一水厂向A,B两村输送自来水,铺设水管的工程费用为每千米2 000元. 请你在CD上选择水厂位置O,使铺设水管的费用最少,并求出此时铺设水管的总费用.
解:如图,延长AC至点E使AC=CE,连接EB交CD于点O,
5×2 000=10 000(元),
答:总费用为10 000元.
此时费用最少,EB= =5(km),
4. 如图,公路MN和公路PQ在点P处交汇,且∠QPN=30°. 点A处有一所中学,AP=160 m. 假设一拖拉机在公路MN上沿PN方向行驶,周围100 m以内(包括100 m)会受到噪声的影响.
(1)该学校是否会受到噪声的影响?请说明理由;
答:会受到影响;
∴AE= =80 m<100 m.
解:(1)如图,作AE⊥PN交PN于点E,∠NPA=30°,
∴BC=60+60=120(m)=0. 12(km),
(2)若受影响,已知拖拉机的速度为18 km/h,则学校受到影响的时间有多长?
解:(2)在MN上取点B和点C,且AB=AC=100 m,
由勾股定理得:BE=CE=60 m,
t=0. 12÷18×60=0. 4(分钟).
答:学校受到影响的时间为0. 4分钟.
5. 如图1,在△ABC中,CA=CB,∠ACB=90°,点D为AB的中点,点M,N分别为AC,BC上的点,且DM⊥DN.
(1)求证:CM+CN= BD;
∵∠ACB=90°,D为AB的中点,AC=BC,
∴CD⊥AB,CD=AD=BD,∠A=∠DCB=45°.
∵DM⊥DN,
∴∠MDC+∠CDN=90°.
又∵∠MDC+∠ADM=90°,∴∠ADM=∠CDN.
∴△AMD≌△CND(ASA). ∴CN=AM.
∴CM+CN=AC= BA= BD= BD;
(1)证明:如图1,连接CD.
(2)如图2,若点M,N分别在AC,CB的延长线上,探究CM,CN,BD之间的数量关系.
∠CDM=∠BDN,CD=BD,∠DCM=∠DBN,
则△CDM≌△BDN(ASA).
如图2,连接CD,
∴CM=BN. ∴CN-CM=CN-BN=CB= BD.
(2)解:CN-CM= BD. 证明如下:
二、构造直角三角形斜边上的中线
6. 如图,在正方形ABCD和正方形CEFG中,点D在CG上,BC=1,CE=3,点H是AF的中点,那么CH的长是 ( )
A. 2. 5 B.
C. D. 2
B
7. 如图,点E为▭ABCD外一点,且AE⊥EC,BE⊥ED. 求证:四边形ABCD是矩形.
∴AC=BD.
∴▭ABCD为矩形.