内容正文:
专题04 三角形与解三角形
①三角形内角和与三线
②全等三角形
③三角形相似
④解直角三角形
三角形内角和与三线
1.(2024·宁夏吴忠·二模)现有4条线段,长度依次是2、4、6、7,从中任选三条,能组成三角形的概率是( )
A. B. C. D.
2.(2024·宁夏吴忠·二模)如图,摆放的一副学生用直角三角板,,,与相交于点G,当时,的度数是( )
A. B. C. D.
3.(2024·辽宁沈阳·二模)如图,在中,,,点D在边上,,连接,在上截取,使,分别以点E,F为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点G,作射线,交边于点H,则的长为( )
A.2 B. C.1 D.
4.(2024·河北·二模)已知,,;用尺规在边上求作一点P.使,如图是甲、乙两位同学的作图,下列判断正确的是( )
A.甲、乙的作图均正确 B.甲、乙的作图均不正确
C.只有甲的作图正确 D.只有乙的作图正确
5.(2024·山东济宁·二模)“做数学”可以帮助我们积累数学活动经验.如图,已知三角形纸片,第1次折叠使点落在的点处,折痕交点,第2次折叠使点落在点处,折痕交于点.若, .
6.(2024·广西防城港·二模)如图,在△ABC中,AB=AC,∠ABC=76°.
(1)用直尺和圆规作∠ABC的平分线BD交AC于点D(保留作图痕迹,不要求写作法);
(2)在(1)中作出∠ABC的平分线BD后,求∠BDC的度数.
7.(2024·江苏南京·二模)将图形特殊化是发现结论和探索方法的重要途径.
如图,在中,是中线,是边上一点,,作的垂直平分线分别交于点,探究下列问题.
【特殊化】
(1)当点与点重合时,
①在图中,画出此特殊情形的图;
②此情形下,点与点 重合,此时与满足的数量关系为 .
(2)当点与点重合时,在图中,用尺规作出点的位置;(保留作图痕迹,写出必要的文字说明)
【一般化】
(3)当点中,任意两点不重合时,如图,判断(1)问中与所满足的数量关系在此情形下是否仍然成立?说明理由.
8.(2024·浙江台州·二模)图、图均是的正方形网格,每个小正方形的边长均为,小正方形的顶点称为格点,点,,,均在格点上,用无刻度的直尺在给定的网格中按要求画图.
(1)如图,在上找一点,连接,使;
(2)如图,在上找一点,连接,使.(此小题保留作图痕迹)
全等三角形
9.(2024·云南文山·二模)如图,已知B、E、F、D在同一直线上,,求证:.
10.(2024·宁夏吴忠·二模)动手操作
利用旋转开展数学活动,探究图形变换中蕴含的数学思想方法.
如图1,将等腰直角三角形的边绕点B顺时针旋转得到线段,,,连接,过点做交CB延长线于点H.
(1)在图1中:易知,则 ;
思考探索
如图2,若为任意直角三角形,、、、分别用a、b、c表示.边绕点B顺时针旋转,得到,过点作,交BC延长线于点.
(2)在图2中:的面积为 ;
拓展延伸
(3)如图3,在中,,,,,,连接.
①求的面积;
②在中,在BC边的高上找一点D,使的值最小,求AD的长和的最小值.
11.(2024·北京门头沟·二模)在中,,,于点D,点E,F分别在上,且,交于点N.
(1)如图1,当点E与点A重合时,______;
(2)如图2,当点E在边上时,
①依题意补全图2;
②的值是否发生变化,请说明理由.
12.(2024·陕西西安·二模)问题探究
(1)如图1,在中,,于点O,过点C作于点D,,,则的长为 ;
(2)如图2,在正方形中,点P在对角线上,点M、N分别在边、上,且,求证:;
问题解决
(3)如图3,某地有一块形如正方形的景区,AC是景区内的一条小路,点E、N分别在、上,管理部门欲沿修建一条笔直的观光小路,在与的交汇处P修建休息亭,并沿再修建一条笔直的观光小路,且,设计人员经测算发现只要再满足就可以实现要求.请判断设计人员的方法是否可行(当且时,)?并证明你的结论.
13.(2024·辽宁沈阳·二模)【问题初探】
()在数学活动课上,张老师给出如下问题:如图,在中,,,点是边上一点,连接,在右侧作,使,,连接,求证:;
小创同学从与均为等腰直角三角形这个条件出发给出如下解题思路:通过证明,将转化为;
小新同学从结论的角度出发给出另一种解题思路:如图,在线段上截取,连接,通过证明,将转化为;请你选择一名同学的解题思路,写出证明过程.
【类比分析】
()张老师发现之前两名同学都运用了转化思想,为了帮助学生更好地感悟转化思想,张老师将图进行变换并提出了下面问题,请你解答.
如图,在中,,点是边上一点,连接,在右侧作,使,,连接,过点作交于点,探究与的数量关系;
()如图,在()的条件下,当时,若,,求的长.
三角形相似
14.(2024·陕西西安·二模)如图,在中,分别为的中点,连接为的中点,过点H作,交于点D,连接,则与相似(不含)的三角形个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
15.(2024·云南文山·二模)如图,在中,于D,下列条件中,不能使的是( )
A. B. C. D.
16.(2024·江苏南京·二模)已知,△ABC∽△DEF,△ABC与△DEF的面积之比为1:2,当BC=1,对应边EF的长是( )
A. B.2 C.3 D.4
17.(2024·河北·二模)手影游戏利用的物理原理是:光是沿直线传播的,图1中小狗手影就是我们小时候常玩的游戏.在一次游戏中,小明距离墙壁2米,爸爸拿着的光源与小明的距离为4米,如图2所示,若在光源不动的情况下,要使小狗手影的高度增加一倍,则光源与小明的距离应( )
A.增加1米 B.减少1米 C.增加2米 D.减少2米
18.(2024·广西防城港·二模)如图,是内一点,连结于各顶点,各顶点分别在边、、、上,且.若的面积为27,则与的面积和为 .
19.(2024·河南焦作·二模)如图,把沿着直线向右平移至处,连接,若 ,则点 到的距离是 .
20.(2024·江苏南京·二模)在中,,、分别是、的点,且.
(1)求证:;
(2)求证:.
21.(2024·青海西宁·二模)如图,在矩形中,延长到,延长到,使,,交于点.
(1)求证:;
(2)过点E作,垂足为点E,交的延长线于点H,若,,求的长.
解直角三角形
22.(2024·云南文山·二模)如图,在离地面高度为1.5米的A 处放风筝,风筝线长8米,用测倾仪测得风筝线与水平面的夹角为θ,则风筝线一端的高度 为( )
A.米 B.米
C.米 D.米
23.(2024·北京门头沟·二模)如图所示的网格是正方形网格,点,,是网格线交点,则 .
24.(2024·甘肃平凉·二模)如图,在中,,是的中点,连接,过点作交于点,若,,则的长为 .
25.(2024·浙江台州·二模)如图,在中,,,则的值为
26.(2024·江苏南京·二模)如图,在中,是边上一点,若,则的长为 .
27.(2024·山东东营·二模)如图,我国航母由西向东航行,到达处时,测得小岛位于它的北偏东方向,且与航母相距海里,再航行一段时间后到达处,测得小岛位于它的西北方向,求此时航母与小岛的距离的长.
28.(2024·辽宁沈阳·二模)某校“综合与实践”活动小组的同学要测量与地面垂直的两栋楼与的高度之差,他们借助无人机设计了如下测量方案:如图,无人机悬停在,两楼之间上方的点O处,此时测出到楼顶部点A处的俯角为,,测出到楼顶部点C处的俯角为,已知两栋楼之间的距离(点A,B,C,D,O在同一平面内).
(1)求点O到楼的距离的长;
(2)求两栋楼与的高度之差.(结果精确到)
(参考数据:,,,)
29.(2024·陕西西安·二模)小林想利用无人机测量某塔(图1)的高度.阳光明媚的一天,该塔倒映在平静的河水中,如图2所示,当无人机飞到点C处时,点C到水平面的高度米,在点C处测得该塔顶端的仰角为.该塔顶端A在水中倒影的俯角为.已知,三点共线,,求该塔的高度.(光线的折射忽略不计.)
30.(2024·陕西榆林·二模)某数学兴趣小组测量一栋居民楼高度的活动报告如下:
活动目的
测量居民楼的高度
测量工具
皮尺、测角仪
测量示意图及说明
说明:测量仪、居民棱.点B、E在水平地面上.A、B、C、D、E、F均在同一平面内
测量过程及数据
测量小组在距离居民楼()处的斜坡上的点D处放置测角仪,测得居民楼楼顶A的仰角为,斜坡的坡度,,
参考数据
,,
备注
测量过程注意安全
请你根据该兴趣小组的测量结果求出该居民楼的高度.
31.(2024·青海西宁·二模)【探究发现】
(1)如图①,在等边三角形内部有一点P,若.求证:.
请将下列证明过程补充完整:
证明:将绕A点逆时针旋转,得到,连接,
∴__________,
∴,_______,
又∵,∴是等边三角形(_______)
∴,,
又∵,∴,
在中,
___________,即.
【类比延伸】
(2)如图②,在中,,,三角形内部有一点P,若.
求证:
(提示:将绕A点逆时针旋转90°,得到,连接)
【联想拓展】
(3)如图③,在中,,,点P在直线上方,且,满足(其中).
将绕A点顺时针旋转__________°,得到,连接,过点A作,垂足为H,则_________.
32.(2024·广西防城港·二模)如图,小开家所在居民楼,楼底C点的左侧30米处有一个山坡,坡角为,E点处有一个图书馆,山坡坡底到图书馆的距离为40米,在图书馆E点处测得小开家的窗户B点的仰角为,居民楼与山坡的剖面在同一平面内.
(1)求的高度;(结果精确到个位,参考数据:≈1.73)
(2)某天,小开到家后发现有资料落在图书馆,此时离图书馆闭馆仅剩5分钟,若小开在平地的速度为6m/s,上坡速度为4m/s,电梯速度为1.25m/s,等候电梯及上、下乘客所耽误时间共3分钟,请问小开能否在闭馆前赶到图书馆?
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专题04 三角形与解三角形
①三角形内角和与三线
②全等三角形
③三角形相似
④解直角三角形
三角形内角和与三线
1.(2024·宁夏吴忠·二模)现有4条线段,长度依次是2、4、6、7,从中任选三条,能组成三角形的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】从四条线段中任意选取三条,找出所有的可能,以及能构成三角形的情况数,即可求出所求的概率.
【详解】解:从长度分别为2、4、6、7的四条线段中任选三条有如下4种情况:2、4、6;2、4、7;
2、6、7;4、6、7; 其中能构成三角形的有2、6、7;4、6、7这两种情况,
所以能构成三角形的概率是,
故选:B.
【点睛】本题考查了概率的求法:如果一个事件有n种可能,而且这些事件的可能性相同,其中事件A出现m种结果,那么事件A的概率P(A)=.构成三角形的基本要求为两小边之和大于最大边.
2.(2024·宁夏吴忠·二模)如图,摆放的一副学生用直角三角板,,,与相交于点G,当时,的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了平行线的性质,熟练掌握两直线平行,内错角相等,正确作出辅助线是解本题的关键.过点作,则有,,又由,,有即可得出答案.
【详解】解:∵,,,
∴,,
过点作,
∵,
,
,,
∵,,
故选:B.
3.(2024·辽宁沈阳·二模)如图,在中,,,点D在边上,,连接,在上截取,使,分别以点E,F为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于点G,作射线,交边于点H,则的长为( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了相似三角形的性质与判定,等边三角形的性质与判定,角平分线的尺规作图,平行线的性质与判定,先证明是等边三角形推出,由作图方法可知,平分,则,证明,进而证明,再利用相似三角形的性质列出比例式求解即可.
【详解】解:∵,,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
由作图方法可知,平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
故选:B.
4.(2024·河北·二模)已知,,;用尺规在边上求作一点P.使,如图是甲、乙两位同学的作图,下列判断正确的是( )
A.甲、乙的作图均正确 B.甲、乙的作图均不正确
C.只有甲的作图正确 D.只有乙的作图正确
【答案】C
【分析】本题考查了作图-基本作图:熟练掌握5种基本作图是解决问题的关键.
对于甲同学的作图,利用作图痕迹得,则可计算出,于是可判断甲同学的作图正确;对于乙同学的作图,利用作图痕迹得平分,由于,所以,所以,从而可判断乙同学的作图不正确.
【详解】解:对于甲同学的作图:
由作图痕迹得,
,
,
,
∴甲同学的作图正确;
对于乙同学的作图:由作图痕迹得平分,
,
,
,
,
,
∴乙同学的作图不正确.
故选:C.
5.(2024·山东济宁·二模)“做数学”可以帮助我们积累数学活动经验.如图,已知三角形纸片,第1次折叠使点落在的点处,折痕交点,第2次折叠使点落在点处,折痕交于点.若, .
【答案】7
【分析】先把图补全,由折叠得:,,,证明是的中位线,得,即可得到答案.
【详解】解:把图补全如图所示:
由折叠得:,,,
,
,
是的中位线,
,
,
,
故答案为:7.
【点睛】本题考查了三角形的中位线定理,折叠的性质,把图形补全证明是的中位线是解本题的关键.
6.(2024·广西防城港·二模)如图,在△ABC中,AB=AC,∠ABC=76°.
(1)用直尺和圆规作∠ABC的平分线BD交AC于点D(保留作图痕迹,不要求写作法);
(2)在(1)中作出∠ABC的平分线BD后,求∠BDC的度数.
【答案】(1)见解析;(2)66°
【分析】(1)直接利用角平分线的作法得出答案;
(2)直接利用角平分线的定义分析得出答案.
【详解】解:(1)如图所示:BD即为所求;
(2)∵AB=AC,∠ABC=76°,
∴∠C=76°,
∵∠ABC的平分线BD,
∴∠DBC=×76°=38°,
∴∠BDC=180°﹣76°﹣38°=66°.
【点睛】本题主要考查了基本作图以及三角形内角和定理,正确掌握角平分线的定义是解题关键.
7.(2024·江苏南京·二模)将图形特殊化是发现结论和探索方法的重要途径.
如图,在中,是中线,是边上一点,,作的垂直平分线分别交于点,探究下列问题.
【特殊化】
(1)当点与点重合时,
①在图中,画出此特殊情形的图;
②此情形下,点与点 重合,此时与满足的数量关系为 .
(2)当点与点重合时,在图中,用尺规作出点的位置;(保留作图痕迹,写出必要的文字说明)
【一般化】
(3)当点中,任意两点不重合时,如图,判断(1)问中与所满足的数量关系在此情形下是否仍然成立?说明理由.
【答案】(1)①图见解析;②;
(2)作图见解析
(3)成立,理由见解析
【分析】(1)①根据题意,当点与点重合时,由等腰直角三角形判定与性质即可作出图形即可;②由①中所在图形及等腰直角三角形的判定与性质即可得到答案;
(2)根据题意,利用基本尺规作图-垂直平分线作出图形即可得到答案;
(3)取中点,连接,过点作,垂足为,如图所示,由三角形中位线的判定与性质得到,,进而判断是等腰直角三角形,再由三角形相似的判定与性质利用相似比代值求解即可得到答案.
【详解】解:(1)①点与点重合,在中,是中线,,
,,则,
是等腰直角三角形,
如图所示:
②当点与点重合时,
与重合,
点与点重合,
由①可知,是等腰直角三角形,是中线、高线和顶角平分线,
是等腰直角三角形,且,则,
,
与满足的数量关系为;
故答案为:;;
(2)作、的垂直平分线,在两条垂直平分线上,以、中点为圆心,为半径画弧,在两条垂直平分线上的交点分别为,再分别以为圆心,为半径作圆,再以圆和垂直平分线的交点为圆心为半径作圆,交圆于,如图所示:
点即为所求;
(3)成立.
证明如下:取中点,连接,过点作,垂足为,如图所示:
∵分别是的中点,
∴,,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴
∵,
∴,
∵是的中点,
,则,
∴,即,
∴,即.
【点睛】本题考查作图,涉及等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理、等腰三角形性质、相似三角形的判定与性质、三角形中位线的判定与性质、尺规作图-中垂线、作圆等知识,熟练掌握基本尺规作图准确作出图形是解决问题的关键.
8.(2024·浙江台州·二模)图、图均是的正方形网格,每个小正方形的边长均为,小正方形的顶点称为格点,点,,,均在格点上,用无刻度的直尺在给定的网格中按要求画图.
(1)如图,在上找一点,连接,使;
(2)如图,在上找一点,连接,使.(此小题保留作图痕迹)
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查的知识点是中位线性质、无刻度直尺作图,解题关键是熟练掌握无刻度直尺作图的方法.
(1)根据中位线性质即可得到;
(2)用无刻度直尺作垂线即可得到.
【详解】(1)解:如图,点即为所求.
依题得:点是中点,
取中点,连接,
此时是中位线,
,
.
(2)解:如图,过中点作的垂线交于点,点即为所求.
此时,
即,
又中,,
.
.
全等三角形
9.(2024·云南文山·二模)如图,已知B、E、F、D在同一直线上,,求证:.
【答案】见解析
【分析】题目主要考查全等三角形的判定,根据题意得出,再由全等三角形的判定定理即可证明.
【详解】证明:∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴.
10.(2024·宁夏吴忠·二模)动手操作
利用旋转开展数学活动,探究图形变换中蕴含的数学思想方法.
如图1,将等腰直角三角形的边绕点B顺时针旋转得到线段,,,连接,过点做交CB延长线于点H.
(1)在图1中:易知,则 ;
思考探索
如图2,若为任意直角三角形,、、、分别用a、b、c表示.边绕点B顺时针旋转,得到,过点作,交BC延长线于点.
(2)在图2中:的面积为 ;
拓展延伸
(3)如图3,在中,,,,,,连接.
①求的面积;
②在中,在BC边的高上找一点D,使的值最小,求AD的长和的最小值.
【答案】(1);(2);(3)①18;②最小值为,
【分析】(1)利用AAS证明,求出,则,问题随之得解;
(2)同(1),利用AAS证明,可得,再根据面积公式即可作答;
(3)①过点A作AE⊥BC于点E,由勾股定理求出AE的长度,过点作交延长线于点,再证明,可得,,问题随之得解;②由点C是点B关于AE的对称点可知的最小值为线段的长,由勾股定理求出的长,由比例线段求出DE的长,即可得到答案.
【详解】解:(1)由旋转的性质,则,,
∵,
∴,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴,
∴;
故答案为:.
(2)∵,
∴,
又∵,
∵,
∴,
在和中,
∴ ;
∴,
,
,
故答案为:;
(3)①过点A作AE⊥BC于点E,如图
∵,,,
∴,
∴,
过点作交延长线于点,
与(1)(2)同理,可证,
∵,
∴,
∴,
即,
解得,,
∴,
故答案为:;
②∵,,
∴,
在等腰中,,,
∴垂直平分,
∴点C是点B关于的对称点,则,
设与的交点为点D,则此时有最小值,如图:
即的最小值为线段的长度,
;
∵,
∴,即,
∴,
∴,
∴当时,有最小值.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,旋转的性质,勾股定理,最短路径问题等知识,是几何变换综合题,证明是解题的关键.
11.(2024·北京门头沟·二模)在中,,,于点D,点E,F分别在上,且,交于点N.
(1)如图1,当点E与点A重合时,______;
(2)如图2,当点E在边上时,
①依题意补全图2;
②的值是否发生变化,请说明理由.
【答案】(1)2
(2)①见解析;②的值不变,理由见解析
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质与判定,全等三角形的性质与判定:
(1)先由三线合一定理得到,再证明是等腰直角三角形,,得到,进而证明,得到,即,据此可得答案;
(2)①根据题意作图即可;②如图所示,过点E作,分别交与G、M,证明,得到,,则,再证明,同(1)可证明,则
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵,,
∴是等腰直角三角形,,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,即,
∴,
故答案为:2;
(2)解:①补全图形如下所示:
②的值不变,理由如下;
如图所示,过点E作,分别交与G、M,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
同(1)可证明,
∴.
12.(2024·陕西西安·二模)问题探究
(1)如图1,在中,,于点O,过点C作于点D,,,则的长为 ;
(2)如图2,在正方形中,点P在对角线上,点M、N分别在边、上,且,求证:;
问题解决
(3)如图3,某地有一块形如正方形的景区,AC是景区内的一条小路,点E、N分别在、上,管理部门欲沿修建一条笔直的观光小路,在与的交汇处P修建休息亭,并沿再修建一条笔直的观光小路,且,设计人员经测算发现只要再满足就可以实现要求.请判断设计人员的方法是否可行(当且时,)?并证明你的结论.
【答案】(1)2;(2)见解析;(3)可行,证明见解析
【分析】(1)利用证明,得到,利用勾股定理求得,据此求解即可;
(2)在上去取点Q使得,,利用等腰三角形的判定和性质证明,利用相似三角形的性质即可求解;
(3)延长交延长线于点F,,由(2)知,再证明,据此即可得解.
【详解】(1)解:∵,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
同理,,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
故答案为:2;
(2)证明:在上去取点Q使得,如图:
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴;
(3)可行,
证明:延长交延长线于点F,如图:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
设,,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得:或(舍去),
∴,
∴.
13.(2024·辽宁沈阳·二模)【问题初探】
()在数学活动课上,张老师给出如下问题:如图,在中,,,点是边上一点,连接,在右侧作,使,,连接,求证:;
小创同学从与均为等腰直角三角形这个条件出发给出如下解题思路:通过证明,将转化为;
小新同学从结论的角度出发给出另一种解题思路:如图,在线段上截取,连接,通过证明,将转化为;请你选择一名同学的解题思路,写出证明过程.
【类比分析】
()张老师发现之前两名同学都运用了转化思想,为了帮助学生更好地感悟转化思想,张老师将图进行变换并提出了下面问题,请你解答.
如图,在中,,点是边上一点,连接,在右侧作,使,,连接,过点作交于点,探究与的数量关系;
()如图,在()的条件下,当时,若,,求的长.
【答案】()证明见解析;();().
【分析】()选择小创同学的解题思路:由等腰直角三角形的性质可得,,,,进而得到,,即可得到,得到,即可求证;
选择小新同学的解题思路:在线段上截取,连接,可得,又根据等腰直角三角形的性质可得,进而得,,由得,得到,即可证明,得到;
()同理()小新同学的解题思路解答即可求解;
()延长,相交于点,过点作的延长线于点,过点作于,在在线段上截取,连接,过点作于,则,,由得,,,解直角三角形得,,由可得,得到,由得到,得,,设,则,,由得,得,即得,,由()知,可证,得到,解直角三角形求出,得到,即可求解.
【详解】解:()选择小创同学的解题思路:
∵,,
∴,,
∵,,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴;
选择小新同学的解题思路:
如图,在线段上截取,连接,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
即;
()如图,在线段上截取,连接,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
即,
∵,
∴,
∴,
∴,
即;
()如图,延长,相交于点,过点作的延长线于点,过点作于,在线段上截取,连接,过点作于,则,,
∵,
∴,,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得,
∴,
设,则,,
∵,
∴,
∴,
即,
解得,
∴,,
又由()知,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
又由()知,,
∴.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质,勾股定理,等腰三角形的性质,三角形的外角性质和内角和定理,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,平行线的性质,解直角三角形,正确作出辅助线是解题的关键.
三角形相似
14.(2024·陕西西安·二模)如图,在中,分别为的中点,连接为的中点,过点H作,交于点D,连接,则与相似(不含)的三角形个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题考查了相似三角形的判定,掌握相似三角形的判定方法是解题的关键.
由三角形中位线定理可得,可得,由有两组角对应相等的两个三角形相似可证,可得结论.
【详解】解:∵、分别为、的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
故选:B.
15.(2024·云南文山·二模)如图,在中,于D,下列条件中,不能使的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查锐角三角函数定义及相似三角形的判定,根据相似三角形的判定方法逐一判断即可.
【详解】解:,,
,
,
,
,故A不符合题意;
,,
,
,
,故B不符合题意;
不能使,故C符合题意;
,
,
,
,故D不符合题意;
故选:C.
16.(2024·江苏南京·二模)已知,△ABC∽△DEF,△ABC与△DEF的面积之比为1:2,当BC=1,对应边EF的长是( )
A. B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】根据相似三角形面积的比等于相似比的平方列出比例式,代入数值计算即可得解.
【详解】解:∵△ABC∽△DEF,△ABC与△DEF的面积之比为1:2,
∴,
解得BC:EF=1:,
∵BC=1,
∴EF=.
故选A.
17.(2024·河北·二模)手影游戏利用的物理原理是:光是沿直线传播的,图1中小狗手影就是我们小时候常玩的游戏.在一次游戏中,小明距离墙壁2米,爸爸拿着的光源与小明的距离为4米,如图2所示,若在光源不动的情况下,要使小狗手影的高度增加一倍,则光源与小明的距离应( )
A.增加1米 B.减少1米 C.增加2米 D.减少2米
【答案】D
【分析】此题考查了中心投影,相似三角形的判定与性质,解题时关键是找出相似的三角形,然后根据对应边成比例列出方程,建立适当的数学模型来解答问题.根据题意作出图形,然后利用相似三角形的性质构建方程求解即可.
【详解】解:如图,点为光源,表示小明的手,表示小狗手影,则,过点作,延长交于,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵米,米,则米,
∴,
,,
∵在光源不动的情况下,要使小狗手影的高度增加一倍,如图,
即,,,
∴,
则米,
∴光源与小明的距离减少(米),
故选:D.
18.(2024·广西防城港·二模)如图,是内一点,连结于各顶点,各顶点分别在边、、、上,且.若的面积为27,则与的面积和为 .
【答案】.
【分析】根据平行四边形的性质和平行线的性质推出,根据相似三角形的性质得到,同理,,于是得到结论.
【详解】解:∵,
∴,
∵四边形与四边形是平行四边形,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
同理:,
∵,
∴,
∴,
∴,
同理,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:
【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,平行四边形的性质,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.
19.(2024·河南焦作·二模)如图,把沿着直线向右平移至处,连接,若 ,则点 到的距离是 .
【答案】
【分析】该题主要考查了平移的性质和相似三角形的性质和判定,解题的关键是证明三角形相似.
根据平移以及算出,证明,根据相似三角形的性质即可求解;
【详解】,,
根据平移可得,,
∴,,
,
作 于点P, 作 于点Q,
,
∴,
∴,
,
,
,
,
,
.
故答案为:.
20.(2024·江苏南京·二模)在中,,、分别是、的点,且.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】本题考查了相似三角形的性质与判定;
(1)先证明,,即可得证;
(2)根据(1)的结论得出,设,,则.得出,即可得证.
【详解】(1))证明: ,
.
,,
.
.
(2) ,
,即.
设,,则.
.
,即.
21.(2024·青海西宁·二模)如图,在矩形中,延长到,延长到,使,,交于点.
(1)求证:;
(2)过点E作,垂足为点E,交的延长线于点H,若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定和性质等知识;熟练掌握相关知识是解题的关键.
(1)由矩形的性质得出,,证出,证明,即可得出结论;
(2)证明,根据相似三角形的性质即可求出.
【详解】(1)证明:四边形是矩形,
,,
,
,
即,
在和中,
,
,
,
;
(2)解:四边形是矩形,
,,,
,
∴,
,
,
,
,,
,
.
解直角三角形
22.(2024·云南文山·二模)如图,在离地面高度为1.5米的A 处放风筝,风筝线长8米,用测倾仪测得风筝线与水平面的夹角为θ,则风筝线一端的高度 为( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】A
【分析】本题考查了解直角三角形的应用(仰角俯角问题),根据题意作出辅助线,构造直角三角形是解题关键.
过A作,垂足为E,先利用矩形性质得的长,再利用三角函数的定义求出的长度,利用即可得答案.
【详解】解:过A作,垂足为E,
则四边形为矩形,
∴米,
在中,,
∴,
∴米,
故选:A.
23.(2024·北京门头沟·二模)如图所示的网格是正方形网格,点,,是网格线交点,则 .
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理与网格问题,求正弦,连接,根据勾股定理的逆定理证明是等腰直角三角形,进而即可求解.
【详解】解:如图所示,连接,
∴
∴
∴是等腰直角三角形,
∴
故答案为:.
24.(2024·甘肃平凉·二模)如图,在中,,是的中点,连接,过点作交于点,若,,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理,直角三角形的性质,根据勾股定理可知,再根据直角三角形的中线的性质即可解答.
【详解】解:∵,
∴,
∴在中,,
∵,,
∴,
∵是的中点,
∴在中,,,
∴的长为,
故答案为:.
25.(2024·浙江台州·二模)如图,在中,,,则的值为
【答案】/
【分析】本题考查解直角三角形,过点作边的垂线构造出合适的直角三角形是解题的关键.
过点作边的垂线,构造出直角三角形即可解决问题.
【详解】解:过点作边的垂线,垂足为,
在中,
,
,
,
.
在中,
,
.
故答案为:.
26.(2024·江苏南京·二模)如图,在中,是边上一点,若,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查勾股定理求线段长,设,在中,由勾股定理得到,过作,如图所示,根据等腰直角三角形的判定与性质,结合勾股定理求出,再由等面积法求出线段,在中由勾股定理列方程求解即可得到答案,设出未知数,灵活运用勾股定理求解是解决问题的关键.
【详解】解:设,
在中,,则,
过作,如图所示:
,,
,则,
设,
在中,,即,
解得,则,
,则,解得,
在中,,即,
即,
解得,
则(负值舍去),
,
故答案为:.
27.(2024·山东东营·二模)如图,我国航母由西向东航行,到达处时,测得小岛位于它的北偏东方向,且与航母相距海里,再航行一段时间后到达处,测得小岛位于它的西北方向,求此时航母与小岛的距离的长.
【答案】的距离是海里
【分析】本题考查了解直角三角形的应用—方位角.熟练掌握解三角函数的定义是解题的关键.
如图,过点作于点,由题意得,,在Rt中,,在Rt中,,计算求解即可.
【详解】解:如图,过点作于点,
由题意得,,
在Rt中,,
在Rt中,,
∴的距离是海里.
28.(2024·辽宁沈阳·二模)某校“综合与实践”活动小组的同学要测量与地面垂直的两栋楼与的高度之差,他们借助无人机设计了如下测量方案:如图,无人机悬停在,两楼之间上方的点O处,此时测出到楼顶部点A处的俯角为,,测出到楼顶部点C处的俯角为,已知两栋楼之间的距离(点A,B,C,D,O在同一平面内).
(1)求点O到楼的距离的长;
(2)求两栋楼与的高度之差.(结果精确到)
(参考数据:,,,)
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了解直角三角形的应用-仰角俯角问题,等腰三角形的判定:
(1)根据直角三角形的性质求得;
(2)过C作于H,根据矩形的性质得到,解直角三角形即可得到结论.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
答:点O到楼的距离的长为;
(2)解:过C作于H,则四边形是矩形,
∴,
在中,∵,
∴,
在中,,
∴两栋楼与的高度之差为.
29.(2024·陕西西安·二模)小林想利用无人机测量某塔(图1)的高度.阳光明媚的一天,该塔倒映在平静的河水中,如图2所示,当无人机飞到点C处时,点C到水平面的高度米,在点C处测得该塔顶端的仰角为.该塔顶端A在水中倒影的俯角为.已知,三点共线,,求该塔的高度.(光线的折射忽略不计.)
【答案】99米
【分析】本题考查了解直角三角形的应用-仰角俯角问题,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
过点作,垂足为,根据题意可得:米,,然后设米,分别在和中,利用锐角三角函数的定义求出和的长,最后根据,列出关于的方程进行计算,即可解答.
【详解】解:过点作,垂足为,
由题意得:米,,
设米,
在中,,
∴(米),
在中,,
∴(米),
∵,
∴,
,
解得:,
(米),
(米),
∴该塔的高度约为99米.
30.(2024·陕西榆林·二模)某数学兴趣小组测量一栋居民楼高度的活动报告如下:
活动目的
测量居民楼的高度
测量工具
皮尺、测角仪
测量示意图及说明
说明:测量仪、居民棱.点B、E在水平地面上.A、B、C、D、E、F均在同一平面内
测量过程及数据
测量小组在距离居民楼()处的斜坡上的点D处放置测角仪,测得居民楼楼顶A的仰角为,斜坡的坡度,,
参考数据
,,
备注
测量过程注意安全
请你根据该兴趣小组的测量结果求出该居民楼的高度.
【答案】
【分析】本题主要考查了解直角三角形的实际应用.延长交的延长线于点G,过点C作于点H. 则四边形是矩形,根据斜坡的坡度,可得,,从而得到.在中,根据锐角三角函数可得,即可求解.
【详解】解:延长交的延长线于点G,过点C作于点H. 则四边形是矩形,
,.
∵,坡度,
∴,,
.
,
.
在中,,
即
,则,
,
该居民楼的高度为.
31.(2024·青海西宁·二模)【探究发现】
(1)如图①,在等边三角形内部有一点P,若.求证:.
请将下列证明过程补充完整:
证明:将绕A点逆时针旋转,得到,连接,
∴__________,
∴,_______,
又∵,∴是等边三角形(_______)
∴,,
又∵,∴,
在中,
___________,即.
【类比延伸】
(2)如图②,在中,,,三角形内部有一点P,若.
求证:
(提示:将绕A点逆时针旋转90°,得到,连接)
【联想拓展】
(3)如图③,在中,,,点P在直线上方,且,满足(其中).
将绕A点顺时针旋转__________°,得到,连接,过点A作,垂足为H,则_________.
【答案】(1);;有一个角是的等腰三角形是等边三角形;;(2)见解析;(3);
【分析】(1)根据旋转的性质和勾股定理直接写出即可;
(2)将绕点逆时针旋转,得到,连接,论证,再根据勾股定理代换即可;
(3)将绕点顺时针旋转得到,连接,过点作,论证,再根据勾股定理代换即可.
【详解】(1)证明:将绕A点逆时针旋转,得到,连接,
∴,
∴,,
又∵,∴是等边三角形(有一个角是的等腰三角形是等边三角形)
∴,,
又∵,∴,
在中,
___________,即.
故答案为:;;有一个角是的等腰三角形是等边三角形;;
(2)证明:如图2:将绕A点逆时针旋转,得到,连接,
则为等腰直角三角形,
,,,
,
,
,
;
(3)解:如图,将绕点顺时针旋转得到,连接,过点作于,
可得,,,
,
,
,
,
.
故答案为:;.
【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了旋转变换,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加辅助线,构造全等三角形解决问题.
32.(2024·广西防城港·二模)如图,小开家所在居民楼,楼底C点的左侧30米处有一个山坡,坡角为,E点处有一个图书馆,山坡坡底到图书馆的距离为40米,在图书馆E点处测得小开家的窗户B点的仰角为,居民楼与山坡的剖面在同一平面内.
(1)求的高度;(结果精确到个位,参考数据:≈1.73)
(2)某天,小开到家后发现有资料落在图书馆,此时离图书馆闭馆仅剩5分钟,若小开在平地的速度为6m/s,上坡速度为4m/s,电梯速度为1.25m/s,等候电梯及上、下乘客所耽误时间共3分钟,请问小开能否在闭馆前赶到图书馆?
【答案】(1)的高度约为85米
(2)小开能在闭馆前赶到图书馆
【分析】(1)如图,作于F,作,解直角三角形即可;
(2)根据题意,列算式计算出小开到图书馆所用时间即可.
【详解】(1)如图,作于F,作,交延长线于点G,
得矩形,
∴,
根据题意可知:米,,米,,
∴米,
∴(米),
∴米,
∴米,
∴(米),
答:BC的高度约为85米;
(2)根据题意得:(秒),
∵,
∴小开能在闭馆前赶到图书馆.
【点睛】本题考查解直角三角形的应用,通过添加辅助线,构造直角三角形是解题的关键.
(
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