内容正文:
三年(2022-2024)中考数学真题分类汇编(湖北专用)
专题16 勾股定理
考点01 勾股定理
1.(2024·湖北·中考真题)为等边三角形,分别延长,到点,使,连接,,连接并延长交于点.若,则 , .
2.(2023·湖北恩施·中考真题)《九章算术》被称为人类科学史上应用数学的“算经之首”.书中记载:“今有户不知高、广,竿不知长短.横之不出四尺,从之不出二尺,邪之适出.问户高、广、邪各几何?”译文:今有门,不知其高宽;有竿,不知其长短,横放,竿比门宽长出4尺;竖放,竿比门高长出2尺;斜放,竿与门对角线恰好相等.问门高、宽和对角线的长各是多少(如图)?答:门高、宽和对角线的长分别是 尺.
3.(2023·湖北鄂州·中考真题)2002年的国际数学家大会在中国北京举行,这是21世纪全世界数学家的第一次大聚会.这次大会的会徽选定了我国古代数学家赵爽用来证明勾股定理的弦图,世人称之为“赵爽弦图”.如图,用四个全等的直角三角形()拼成“赵爽弦图”,得到正方形与正方形,连接和,与、、分别相交于点P、O、Q,若,则的值是 .
4.(2023·湖北荆州·中考真题)如图,,点在上,,为内一点.根据图中尺规作图痕迹推断,点到的距离为 .
5.(2023·湖北荆州·中考真题)如图,为斜边上的中线,为的中点.若,,则 .
6.(2023·湖北黄冈·中考真题)如图,是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”,它是由四个全等的直角三角形和一个小正方形组成的一个大正方形.设图中,,连接,若与的面积相等,则 .
7.(2023·湖北十堰·中考真题)在某次数学探究活动中,小明将一张斜边为4的等腰直角三角形硬纸片剪切成如图所示的四块(其中D,E,F分别为,,的中点,G,H分别为,的中点),小明将这四块纸片重新组合拼成四边形(相互不重叠,不留空隙),则所能拼成的四边形中周长的最小值为 ,最大值为 .
8.(2023·湖北随州·中考真题)如图,在矩形中,,M是边上一动点(不含端点),将沿直线对折,得到.当射线交线段于点P时,连接,则的面积为 ;的最大值为 .
9.(2023·湖北随州·中考真题)如图,在中,,D为AC上一点,若是的角平分线,则 .
10.(2022·湖北鄂州·中考真题)如图,已知直线y=2x与双曲线(k为大于零的常数,且x>0)交于点A,若OA=,则k的值为 .
11.(2023·湖北鄂州·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,为原点,,点为平面内一动点,,连接,点是线段上的一点,且满足.当线段取最大值时,点的坐标是( )
A. B. C. D.
12.(2023·湖北·中考真题)如图,在中,,点在边上,且平分的周长,则的长是( )
A. B. C. D.
13.(2023·湖北宜昌·中考真题)如图,都是的半径,交于点D.若,则的长为( ).
A.5 B.4 C.3 D.2
14.(2023·湖北武汉·中考真题)如图,在四边形中,,以为圆心,为半径的弧恰好与相切,切点为.若,则的值是( )
A. B. C. D.
15.(2023·湖北黄冈·中考真题)如图,矩形中,,以点B为圆心,适当长为半径画弧,分别交,于点E,F,再分别以点E,F为圆心,大于长为半径画弧交于点P,作射线,过点C作的垂线分别交于点M,N,则的长为( )
A. B. C. D.4
16.(2022·湖北黄石·中考真题)如图,正方形的边长为,将正方形绕原点O顺时针旋转45°,则点B的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
17.(2022·湖北荆门·中考真题)如图,CD是圆O的弦,直径AB⊥CD,垂足为E,若AB=12,BE=3,则四边形ACBD的面积为( )
A.36 B.24 C.18 D.72
18.(2022·湖北荆门·中考真题)数学兴趣小组为测量学校A与河对岸的科技馆B之间的距离,在A的同岸选取点C,测得AC=30,∠A=45°,∠C=90°,如图,据此可求得A,B之间的距离为( )
A.20 B.60 C.30 D.30
19.(2022·湖北荆州·中考真题)如图,以边长为2的等边△ABC顶点A为圆心、一定的长为半径画弧,恰好与BC边相切,分别交AB,AC于D,E,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
20.(2022·湖北武汉·中考真题)如图,在四边形材料中, ,,,,.现用此材料截出一个面积最大的圆形模板,则此圆的半径是( )
A. B. C. D.
21.(2022·湖北荆州·中考真题)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,通过尺规作图得到的直线MN分别交AB,AC于D,E,连接CD.若,则CD= .
22.(2022·湖北十堰·中考真题)如图,扇形中,,,点为上一点,将扇形沿折叠,使点的对应点落在射线上,则图中阴影部分的面积为 .
23.(2022·湖北宜昌·中考真题)如图,点,,都在方格纸的格点上,绕点顺时针方向旋转后得到,则点运动的路径的长为 .
24.(2022·湖北黄冈·中考真题)勾股定理最早出现在商高的《周髀算经》:“勾广三,股修四,经隅五”.观察下列勾股数:3,4,5;5,12,13;7,24,25;…,这类勾股数的特点是:勾为奇数,弦与股相差为1,柏拉图研究了勾为偶数,弦与股相差为2的一类勾股数,如:6,8,10;8,15,17;…,若此类勾股数的勾为2m(m≥3,m为正整数),则其弦是 (结果用含m的式子表示).
考点02 勾股定理的应用
25.(2022·湖北荆州·中考真题)如图,将一个球放置在圆柱形玻璃瓶上,测得瓶高AB=20cm,底面直径BC=12cm,球的最高点到瓶底面的距离为32cm,则球的半径为 cm(玻璃瓶厚度忽略不计).
考点03 勾股定理与其他知识结合
26.(2024·湖北武汉·中考真题)如图,为等腰三角形,是底边的中点,腰与半圆相切于点,底边与半圆交于,两点.
(1)求证:与半圆相切;
(2)连接.若,,求的值.
27.(2024·湖北·中考真题)如图,矩形中,分别在上,将四边形沿翻折,使的对称点落在上,的对称点为交于.
(1)求证:.
(2)若为中点,且,求长.
(3)连接,若为中点,为中点,探究与大小关系并说明理由.
28.(2023·湖北恩施·中考真题)如图,是等腰直角三角形,,点O为的中点,连接交于点E, 与相切于点D.
(1)求证:是的切线;
(2)延长交于点G,连接交于点F,若,求的长.
29.(2023·湖北鄂州·中考真题)如图,为的直径,E为上一点,点C为的中点,过点C作,交的延长线于点D,延长交的延长线于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径长.
30.(2023·湖北鄂州·中考真题)鄂州市莲花山是国家级风景区,元明塔造型独特,是莲花山风景区的核心景点,深受全国各地旅游爱好者的青睐.今年端午节,景区将举行大型包粽子等节日庆祝活动.如图2,景区工作人员小明准备从元明塔的点G处挂一条大型竖直条幅到点E处,挂好后,小明进行实地测量,从元明塔底部F点沿水平方向步行30米到达自动扶梯底端A点,在A点用仪器测得条幅下端E的仰角为;接着他沿自动扶梯到达扶梯顶端D点,测得点A和点D的水平距离为15米,且;然后他从D点又沿水平方向行走了45米到达C点,在C点测得条幅上端G的仰角为.(图上各点均在同一个平面内,且G,C,B共线,F,A,B共线,G、E、F共线,,).
(1)求自动扶梯的长度;
(2)求大型条幅的长度.(结果保留根号)
31.(2023·湖北宜昌·中考真题)如图,在正方形中,E,F分别是边,上的点,连接,,.
(1)若正方形的边长为2,E是的中点.
①如图1,当时,求证:;
②如图2,当时,求的长;
(2)如图3,延长,交于点G,当时,求证:.
32.(2023·湖北武汉·中考真题)如图,都是的半径,.
(1)求证:;
(2)若,求的半径.
33.(2023·湖北黄冈·中考真题)【问题呈现】
和都是直角三角形,,连接,,探究,的位置关系.
(1)如图1,当时,直接写出,的位置关系:____________;
(2)如图2,当时,(1)中的结论是否成立?若成立,给出证明;若不成立,说明理由.
【拓展应用】
(3)当时,将绕点C旋转,使三点恰好在同一直线上,求的长.
34.(2023·湖北十堰·中考真题)过正方形的顶点作直线,点关于直线的对称点为点,连接,直线交直线于点.
(1)如图1,若,则___________;
(2)如图1,请探究线段,,之间的数量关系,并证明你的结论;
(3)在绕点转动的过程中,设,请直接用含的式子表示的长.
35.(2022·湖北武汉·中考真题)如图,正方形内接于,点E为的中点,连接交于点F,延长交于点G,连接.
(1)求证:;
(2)若.求和的长.
36.(2022·湖北武汉·中考真题)如图,以为直径的经过的顶点,,分别平分和,的延长线交于点,连接.
(1)判断的形状,并证明你的结论;
(2)若,,求的长.
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三年(2022-2024)中考数学真题分类汇编(湖北专用)
专题16 勾股定理
考点01 勾股定理
1.(2024·湖北·中考真题)为等边三角形,分别延长,到点,使,连接,,连接并延长交于点.若,则 , .
【答案】 /30度 /
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质,等边三角形的性质,勾股定理.利用三角形的外角性质结合可求得;作交的延长线于点,利用直角三角形的性质求得,,证明,利用相似三角形的性质列式计算即可求解.
【详解】解:∵为等边三角形,,
∴,,
∴,,,
作交的延长线于点,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
解得,
故答案为:,.
2.(2023·湖北恩施·中考真题)《九章算术》被称为人类科学史上应用数学的“算经之首”.书中记载:“今有户不知高、广,竿不知长短.横之不出四尺,从之不出二尺,邪之适出.问户高、广、邪各几何?”译文:今有门,不知其高宽;有竿,不知其长短,横放,竿比门宽长出4尺;竖放,竿比门高长出2尺;斜放,竿与门对角线恰好相等.问门高、宽和对角线的长各是多少(如图)?答:门高、宽和对角线的长分别是 尺.
【答案】8,6,10
【分析】设竿的长为x尺,则门高为尺,门宽为尺,利用勾股定理求解即可.
【详解】解:设竿的长为x尺,则门高为尺,门宽为尺,
根据题意可得:,
解得:或(舍去),
∴(尺),(尺),
即门高、宽和对角线的长分别是8,6,10尺,
故答案为:8,6,10.
【点睛】本题考查勾股定理的应用和解一元二次方程,正确设未知数找到等量关系是解题的关键.
3.(2023·湖北鄂州·中考真题)2002年的国际数学家大会在中国北京举行,这是21世纪全世界数学家的第一次大聚会.这次大会的会徽选定了我国古代数学家赵爽用来证明勾股定理的弦图,世人称之为“赵爽弦图”.如图,用四个全等的直角三角形()拼成“赵爽弦图”,得到正方形与正方形,连接和,与、、分别相交于点P、O、Q,若,则的值是 .
【答案】
【分析】设,,则,证明,利用相似三角形的性质求出,可得,,利用勾股定理求出和,进而可得的长,再证明,可得,然后根据正方形的性质求出,即可得出答案.
【详解】解:设,,则,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
整理得:,
解得:,(舍去),
即,
∴,,
∴,,
∴,
∴
∴,
∵四边形是正方形,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了正方形的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,解一元二次方程以及二次根式的混合运算等知识,证明,求出的长是解题的关键.
4.(2023·湖北荆州·中考真题)如图,,点在上,,为内一点.根据图中尺规作图痕迹推断,点到的距离为 .
【答案】1
【分析】首先利用垂直平分线的性质得到,利用角平分线,求出,再在中用勾股定理求出,最后利用角平分线的性质求解即可.
【详解】如图所示,
由尺规作图痕迹可得,是的垂直平分线,
∴,
∴,
设,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
由尺规作图痕迹可得,是的平分线,
∴点到的距离等于点P到的距离,即的长度,
∴点到的距离为1.
故答案为:1 .
【点睛】本题考查角平分线和垂直平分线的性质,勾股定理,数形结合思想是关键.
5.(2023·湖北荆州·中考真题)如图,为斜边上的中线,为的中点.若,,则 .
【答案】3
【分析】首先根据直角三角形斜边中线的性质得出,然后利用勾股定理即可得出,最后利用三角形中位线定理即可求解.
【详解】解:∵在中,为斜边上的中线,,
∴,
∴,
∵为的中点,
∴
故答案为:3.
【点睛】本题主要考查直角三角形的性质,三角形中位线定理,掌握直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半是解题的关键.
6.(2023·湖北黄冈·中考真题)如图,是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”,它是由四个全等的直角三角形和一个小正方形组成的一个大正方形.设图中,,连接,若与的面积相等,则 .
【答案】
【分析】根据题意得出,即,解方程得出(负值舍去)代入进行计算即可求解.
【详解】解:∵图中,,
∴
∵与的面积相等,
∴
∴
∴
∴
∴
解得:(负值舍去)
∴,
故答案为:3.
【点睛】本题考查了解一元二次方程,弦图的计算,根据题意列出关于的方程是解题的关键.
7.(2023·湖北十堰·中考真题)在某次数学探究活动中,小明将一张斜边为4的等腰直角三角形硬纸片剪切成如图所示的四块(其中D,E,F分别为,,的中点,G,H分别为,的中点),小明将这四块纸片重新组合拼成四边形(相互不重叠,不留空隙),则所能拼成的四边形中周长的最小值为 ,最大值为 .
【答案】 8
【分析】根据题意,可固定四边形,平移或旋转其它图形,组合成四边形,求出周长,判断最小值,最大值.
【详解】
如图1,,,
∴四边形周长=;
如图2,
∴四边形周长为;
故答案为:最小值为8,最大值.
【点睛】本题考查图形变换及勾股定理,通过平移、旋转组成满足要求的四边形是解题的关键.
8.(2023·湖北随州·中考真题)如图,在矩形中,,M是边上一动点(不含端点),将沿直线对折,得到.当射线交线段于点P时,连接,则的面积为 ;的最大值为 .
【答案】
【分析】(1)根据等底等高的三角形和矩形面积关系分析求解;
(2)结合勾股定理分析可得,当最大时,即最大,通过分析点N的运动轨迹,结合勾股定理确定的最值,从而求得的最大值.
【详解】解:由题意可得的面积等于矩形的一半,
∴的面积为,
在中,,
∴当最大时,即最大,
由题意可得点N是在以D为圆心4为半径的圆上运动,当射线与圆相切时,最大,此时C、N、M三点共线,如图:
由题意可得:,,
∴,,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,,
故答案为:,.
【点睛】本题考查了矩形的性质、折叠的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识;本题综合性强,难度较大,熟练掌握矩形和折叠的性质,分析点的运动轨迹,证明三角形全等是解决问题的关键.
9.(2023·湖北随州·中考真题)如图,在中,,D为AC上一点,若是的角平分线,则 .
【答案】5
【分析】首先证明,,设,在中,利用勾股定理构建方程即可解决问题.
【详解】解:如图,过点D作的垂线,垂足为P,
在中,∵,
∴,
∵是的角平分线,
∴,
∵,
∴,
∴,,
设,
在中,∵,,
∴,
∴,
∴.
故答案为:5.
【点睛】本题考查了角平分线的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
10.(2022·湖北鄂州·中考真题)如图,已知直线y=2x与双曲线(k为大于零的常数,且x>0)交于点A,若OA=,则k的值为 .
【答案】2
【分析】设点A的坐标为(m,2m),根据OA的长度,利用勾股定理求出m的值即可得到点A的坐标,由此即可求出k.
【详解】解:设点A的坐标为(m,2m),
∴,
∴或(舍去),
∴点A的坐标为(1,2),
∴,
故答案为:2.
【点睛】本题主要考查了一次函数与反比例函数综合,勾股定理,正确求出点A的坐标是解题的关键.
11.(2023·湖北鄂州·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,为原点,,点为平面内一动点,,连接,点是线段上的一点,且满足.当线段取最大值时,点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意可得点在以点为圆心,为半径的上,在轴的负半轴上取点,连接,分别过、作,,垂足为、,先证,得,从而当取得最大值时,取得最大值,结合图形可知当,,三点共线,且点在线段上时,取得最大值,然后分别证,,利用相似三角形的性质即可求解.
【详解】解:∵点为平面内一动点,,
∴点在以点为圆心,为半径的上,
在轴的负半轴上取点,连接,分别过、作,,垂足为、,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴当取得最大值时,取得最大值,结合图形可知当,,三点共线,且点在线段上时,取得最大值,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵轴轴,,
∴,
∵,
∴,
∴即,
解得,
同理可得,,
∴即,
解得,
∴,
∴当线段取最大值时,点的坐标是,
故选D.
【点睛】本题主要考查了勾股定理、相似三角形的判定及性质、圆的一般概念以及坐标与图形,熟练掌握相似三角形的判定及性质是解题的关键.
12.(2023·湖北·中考真题)如图,在中,,点在边上,且平分的周长,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】如图所示,过点B作于E,利用勾股定理求出,进而利用等面积法求出,则可求出,再由平分的周长,求出,进而得到,则由勾股定理得.
【详解】解:如图所示,过点B作于E,
∵在中,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵平分的周长,
∴,即,
又∵,
∴,
∴,
∴,
故选C.
【点睛】本题主要考查了勾股定理,正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.
13.(2023·湖北宜昌·中考真题)如图,都是的半径,交于点D.若,则的长为( ).
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】B
【分析】根据等腰三角形的性质得出根据勾股定理求出,进一步可求出的长.
【详解】解:∵
∴点为的中点,
∵
∴,
由勾股定理得,
∴
∴
故选:B.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质,勾股定理以及圆的有关性质,正确掌握相关性质是解答本题的关键
14.(2023·湖北武汉·中考真题)如图,在四边形中,,以为圆心,为半径的弧恰好与相切,切点为.若,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】作延长线于点,连接,根据圆的基本性质以及切线的性质,分别利用勾股定理求解在和,最终得到,即可根据正弦函数的定义求解.
【详解】解:如图所示,作延长线于点,连接,
∵,,
∴,
∴四边形为矩形,,,
∴为的切线,
由题意,为的切线,
∴,,
∵,
∴设,,,
则,,
在中,,
在中,,
∵,
∴,
解得:或(不合题意,舍去),
∴,
∴,
∴,
故选:B.
【点睛】本题考查圆的切线的判定与性质,解直角三角形,以及正弦函数的定义等,综合性较强,熟练运用圆的相关性质以及切线的性质等是解题关键.
15.(2023·湖北黄冈·中考真题)如图,矩形中,,以点B为圆心,适当长为半径画弧,分别交,于点E,F,再分别以点E,F为圆心,大于长为半径画弧交于点P,作射线,过点C作的垂线分别交于点M,N,则的长为( )
A. B. C. D.4
【答案】A
【分析】由作图可知平分,设与交于点O,与交于点R,作于点Q,根据角平分线的性质可知,进而证明,推出,设,则,解求出.利用三角形面积法求出,再证,根据相似三角形对应边成比例即可求出.
【详解】解:如图,设与交于点O,与交于点R,作于点Q,
矩形中,,
,
.
由作图过程可知,平分,
四边形是矩形,
,
又,
,
在和中,
,
,
,
,
设,则,
在中,由勾股定理得,
即,
解得,
.
.
,
.
,,
,
,即,
解得.
故选A.
【点睛】本题考查角平分线的作图方法,矩形的性质,角平分线的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,相似三角形的判定与性质等,涉及知识点较多,有一定难度,解题的关键是根据作图过程判断出平分,通过勾股定理解直角三角形求出.
16.(2022·湖北黄石·中考真题)如图,正方形的边长为,将正方形绕原点O顺时针旋转45°,则点B的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】连接OB,由正方形ABCD绕原点O顺时针旋转45°,推出,得到△为等腰直角三角形,点在y轴上,利用勾股定理求出O即可.
【详解】解:连接OB,
∵正方形ABCD绕原点O顺时针旋转45°,
∴,,
∴,
∴△为等腰直角三角形,点在y轴上,
∵,
∴=2,
∴(0,2),
故选:D.
【点睛】本题考查了正方形的性质,旋转的性质,特殊三角形的性质.关键是根据旋转角证明点B1在y轴上.
17.(2022·湖北荆门·中考真题)如图,CD是圆O的弦,直径AB⊥CD,垂足为E,若AB=12,BE=3,则四边形ACBD的面积为( )
A.36 B.24 C.18 D.72
【答案】A
【分析】连接OC,首先根据题意可求得OC=6,OE=3,根据勾股定理即可求得CE的长,再根据垂径定理即可求得CD的长,据此即可求得四边形ACBD的面积.
【详解】解:如图,连接OC,
∵AB=12,BE=3,
∴OB=OC=6,OE=3,
∵AB⊥CD,
∴在Rt△COE中,,
∴CD=2CE=6,
∴四边形ACBD的面积=.
故选:A.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,垂径定理,熟练掌握和运用垂径定理是解决本题的关键.
18.(2022·湖北荆门·中考真题)数学兴趣小组为测量学校A与河对岸的科技馆B之间的距离,在A的同岸选取点C,测得AC=30,∠A=45°,∠C=90°,如图,据此可求得A,B之间的距离为( )
A.20 B.60 C.30 D.30
【答案】C
【分析】根据等腰直角三角形的性质,利用勾股定理计算即可求解.
【详解】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=45°,AC=30,
∴∠B=∠A=45°,
∴BC=AC=30,
∴AB=,
故选:C
【点睛】本题主要考查了等腰直角三角形,勾股定理,利用勾股定理求解线段长度是解此题的关键.
19.(2022·湖北荆州·中考真题)如图,以边长为2的等边△ABC顶点A为圆心、一定的长为半径画弧,恰好与BC边相切,分别交AB,AC于D,E,则图中阴影部分的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】作AF⊥BC,再根据勾股定理求出AF,然后根据阴影部分的面积=得出答案.
【详解】过点A作AF⊥BC,交BC于点F.
∵△ABC是等边三角形,BC=2,
∴CF=BF=1.
在Rt△ACF中,.
∴.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了求阴影部分的面积,涉及等边三角形的性质,勾股定理及扇形面积计算等知识,将阴影部分的面积转化为三角形的面积-扇形的面积是解题的关键.
20.(2022·湖北武汉·中考真题)如图,在四边形材料中, ,,,,.现用此材料截出一个面积最大的圆形模板,则此圆的半径是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】如图所示,延长BA交CD延长线于E,当这个圆为△BCE的内切圆时,此圆的面积最大,据此求解即可.
【详解】解:如图所示,延长BA交CD延长线于E,当这个圆为△BCE的内切圆时,此圆的面积最大,
∵,∠BAD=90°,
∴△EAD∽△EBC,∠B=90°,
∴,即,
∴,
∴EB=32cm,
∴,
设这个圆的圆心为O,与EB,BC,EC分别相切于F,G,H,
∴OF=OG=OH,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴此圆的半径为8cm,
故选B.
【点睛】本题主要考查了三角形内切圆半径与三角形三边的关系,勾股定理,正确作出辅助线是解题的关键.
21.(2022·湖北荆州·中考真题)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,通过尺规作图得到的直线MN分别交AB,AC于D,E,连接CD.若,则CD= .
【答案】
【分析】先求解AE,AC,再连结BE,证明 利用勾股定理求解BC,AB,从而可得答案.
【详解】解: ,
如图,连结
由作图可得:是的垂直平分线,
故答案为:
【点睛】本题考查的是线段的垂直平分线的作图与性质,勾股定理的应用,二次根式的化简,熟悉几何基本作图与基本图形的性质是解本题的关键.
22.(2022·湖北十堰·中考真题)如图,扇形中,,,点为上一点,将扇形沿折叠,使点的对应点落在射线上,则图中阴影部分的面积为 .
【答案】π+4–4
【分析】连接AB,在Rt△AOB中,由勾股定理,求得AB=,由折叠可得:,,则,设OC=x,则=2-x,在Rt△CO中,由勾股定理,得,解得:x=,最后由S阴影=S扇形-2S△AOC求解即可.
【详解】解:连接AB,
在Rt△AOB中,由勾股定理,得
AB=,
由折叠可得:,,
∴,
设OC=x,则=2-x,
在Rt△CO中,由勾股定理,得
,
解得:x=,
S阴影=S扇形-2S△AOC
=
=
=π+4–4,
故答案为:π+4–4.
【点睛】本题考查折叠的性质,勾股定理,扇形的面积,利用折叠的性质和勾股定理求出OC长是解题的关键.
23.(2022·湖北宜昌·中考真题)如图,点,,都在方格纸的格点上,绕点顺时针方向旋转后得到,则点运动的路径的长为 .
【答案】
【分析】先求出AB的长,再根据弧长公式计算即可.
【详解】由题意得,AC=4,BC=3,
∴,
∵绕点顺时针方向旋转后得到,
∴,
∴的长为:,
故答案为:.
【点睛】本题考查了旋转的性质,勾股定理和弧长公式,熟记弧长公式是解题的关键.
24.(2022·湖北黄冈·中考真题)勾股定理最早出现在商高的《周髀算经》:“勾广三,股修四,经隅五”.观察下列勾股数:3,4,5;5,12,13;7,24,25;…,这类勾股数的特点是:勾为奇数,弦与股相差为1,柏拉图研究了勾为偶数,弦与股相差为2的一类勾股数,如:6,8,10;8,15,17;…,若此类勾股数的勾为2m(m≥3,m为正整数),则其弦是 (结果用含m的式子表示).
【答案】m2+1
【分析】2m为偶数,设其股是a,则弦为a+2,根据勾股定理列方程即可得到结论.
【详解】∵2m为偶数,
∴设其股是a,则弦为a+2,
根据勾股定理得,(2m)2+a2=(a+2)2,
解得a=m2-1,
∴弦长为m2+1,
故答案为:m2+1.
【点睛】本题考查了勾股数,勾股定理,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
考点02 勾股定理的应用
25.(2022·湖北荆州·中考真题)如图,将一个球放置在圆柱形玻璃瓶上,测得瓶高AB=20cm,底面直径BC=12cm,球的最高点到瓶底面的距离为32cm,则球的半径为 cm(玻璃瓶厚度忽略不计).
【答案】7.5
【分析】如详解中图所示,将题中主视图做出来,用垂径定理、勾股定理计算即可.
【详解】如下图所示,设球的半径为rcm,
则OG=EG-r=EF-GF-r=EF-AB-r=32-20-r=(12-r)cm,
∵EG过圆心,且垂直于AD,
∴G为AD的中点,
则AG=0.5AD=0.5×12=6cm,
在中,由勾股定理可得,
,
即,
解方程得r=7.5,
则球的半径为7.5cm.
【点睛】本题考查了主视图、垂径定理和勾股定理的运用,准确做出立体图形的主视图是解题的关键.
考点03 勾股定理与其他知识结合
26.(2024·湖北武汉·中考真题)如图,为等腰三角形,是底边的中点,腰与半圆相切于点,底边与半圆交于,两点.
(1)求证:与半圆相切;
(2)连接.若,,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了等腰三角形三线合一,角平分线的判定与性质,解直角三角形,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)连接、,作交于,根据等腰三角形三线合一可知,,平分,结合与半圆相切于点,可推出,得证;
(2)由题意可得出,根据,在中利用勾股定理可求得的长度,从而得到的长度,最后根据即可求得答案.
【详解】(1)证明:连接、,作交于,如图
为等腰三角形,是底边的中点
,平分
与半圆相切于点
由
是半圆的切线
(2)解:由(1)可知,
,
,
又,
在中,,
,
解得:
27.(2024·湖北·中考真题)如图,矩形中,分别在上,将四边形沿翻折,使的对称点落在上,的对称点为交于.
(1)求证:.
(2)若为中点,且,求长.
(3)连接,若为中点,为中点,探究与大小关系并说明理由.
【答案】(1)见详解
(2)
(3)
【分析】(1)根据矩形的性质得,由折叠得出,得出,即可证明;
(2)根据矩形的性质以及线段中点,得出,根据代入数值得,进行计算,再结合,则,代入数值,得,所以;
(3)由折叠性质,得直线,,是等腰三角形,则,因为为中点,为中点,所以,,所以,则,所以,则,即可作答.
【详解】(1)解:如图:
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵分别在上,将四边形沿翻折,使的对称点落在上,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:如图:
∵四边形是矩形,
∴,,
∵为中点,
∴,
设,
∴,
在中,,
即,
解得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得,
∵,
∴;
(3)解:如图:延长交于一点M,连接
∵分别在上,将四边形沿翻折,使的对称点落在上,
∴直线
,
,
∴是等腰三角形,
∴,
∵为中点,
∴设,
∴,
∵为中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
在中,,
∴,
∴,
在中,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
【点睛】本题考查了矩形与折叠,相似三角形的判定与性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
28.(2023·湖北恩施·中考真题)如图,是等腰直角三角形,,点O为的中点,连接交于点E, 与相切于点D.
(1)求证:是的切线;
(2)延长交于点G,连接交于点F,若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)连接,过点O作于点P,根据等腰三角形的性质得到,推出,即可得到结论;
(2)根据等腰直角三角形的性质求出,的长,勾股定理求出,连接,过O作于点H,利用面积法求出,勾股定理求出,即可根据等腰三角形的性质求出的长.
【详解】(1)证明:连接,过点O作于点P,
∵与相切于点D.
∴,
∵是等腰直角三角形,,点O为的中点,
∴,
∴,即是的半径,
∴是的切线;
(2)解:∵,,,
∴,,
∵点O为的中点,
∴,
∵
∴,
在中,
连接,过O作于点H,
∴,
∴
∵,
∴.
【点睛】此题考查了判定直线是圆的切线,切线的性质定理,等腰直角三角形的性质,勾股定理,正确掌握各知识点是解题的关键.
29.(2023·湖北鄂州·中考真题)如图,为的直径,E为上一点,点C为的中点,过点C作,交的延长线于点D,延长交的延长线于点F.
(1)求证:是的切线;
(2)若,,求的半径长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)连接,根据弦、弧、圆周角的关系可证,根据圆的性质得,证明,得到,根据切线的判定定理证明;
(2)连接,,根据勾股定理得到的长,根据等弧对等弦得到,根据圆内接四边形对角互补得,推出,证明,利用相似三角形的性质即可求解.
【详解】(1)证明:连接,
∵点C为的中点,
∴,
∴,
∵,
∴
∴
∴,
∴,
∵为半径,
∴为切线;
(2)解:连接,,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∵D是的中点,
∴,
∴,
∵为的直径,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的半径长为.
【点睛】本题考查了切线的判定和性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,正确地作出辅助线是解题的关键.
30.(2023·湖北鄂州·中考真题)鄂州市莲花山是国家级风景区,元明塔造型独特,是莲花山风景区的核心景点,深受全国各地旅游爱好者的青睐.今年端午节,景区将举行大型包粽子等节日庆祝活动.如图2,景区工作人员小明准备从元明塔的点G处挂一条大型竖直条幅到点E处,挂好后,小明进行实地测量,从元明塔底部F点沿水平方向步行30米到达自动扶梯底端A点,在A点用仪器测得条幅下端E的仰角为;接着他沿自动扶梯到达扶梯顶端D点,测得点A和点D的水平距离为15米,且;然后他从D点又沿水平方向行走了45米到达C点,在C点测得条幅上端G的仰角为.(图上各点均在同一个平面内,且G,C,B共线,F,A,B共线,G、E、F共线,,).
(1)求自动扶梯的长度;
(2)求大型条幅的长度.(结果保留根号)
【答案】(1)25米
(2)米
【分析】(1)过D作于M,由可得,求出的长,利用勾股定理即可求解;
(2)过点D作于N,则四边形是矩形,得,,由已知计算得出的长度,解直角三角形得出的长度,在中求得的长度,利用线段的和差,即可解决问题.
【详解】(1)解:过D作于M,如图:
在中,,
∵(米),
∴(米),
由勾股定理得(米)
(2)如图,过点D作于N,
∵,
∴四边形是矩形,
∴(米),(米),
由题意,(米),
∵,
∴,
∴(米),(米),
由题意,,(米),
∴,
∴(米),
∴米
【点睛】本题考查了解直角三角形的应用一仰角俯角问题、勾股定理、矩形的判定与性质等知识,熟练掌握锐角三角函数定义,正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.
31.(2023·湖北宜昌·中考真题)如图,在正方形中,E,F分别是边,上的点,连接,,.
(1)若正方形的边长为2,E是的中点.
①如图1,当时,求证:;
②如图2,当时,求的长;
(2)如图3,延长,交于点G,当时,求证:.
【答案】(1)①详见解析;②
(2)详见解析
【分析】
(1)①由,证明,可得结论;②如图,延长,交于点G作,垂足为H,证明,可得,可得,设可得,可得,可得,证明,可得,从而可得答案;
(2)如图,延长,作,垂足为H,证明,设,可得,由,可得,可得,由可得,可得,证明,可得,,从而可得答案.
【详解】(1)解:如图,
正方形中,,
①,
∴,
,
,
②如图,
延长,交于点G,
作,垂足为H,
且,
,
,
,
,
方法一:设,
∴,
∴,
在中,,
,
,
方法二:在中,由,设,
,
,
,
又且,
,
,
,
;
(2)如图
延长,作,垂足为H,
且,
,
设,
,
,
在中,,
,
,
,
,
,
在中,,
,
,
,则,
又且,
,
,
,
,
,
.
【点睛】本题考查的是正方形的性质,勾股定理的应用,相似三角形的判定与性质,锐角三角函数的应用,本题计算量大,对学生的要求高,熟练的利用参数建立方程是解本题的关键.
32.(2023·湖北武汉·中考真题)如图,都是的半径,.
(1)求证:;
(2)若,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由圆周角定理得出,,再根据,即可得出结论;
(2)过点作半径于点,根据垂径定理得出,证明,得出,在中根据勾股定理得出,在中,根据勾股定理得出,求出即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
,
.
(2)解:过点作半径于点,则,
,
∴,
,
,
,
在中,
,
在中,,
,
,即的半径是.
【点睛】本题主要考查了勾股定理,垂径定理,圆周角定理,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握圆周角定理.
33.(2023·湖北黄冈·中考真题)【问题呈现】
和都是直角三角形,,连接,,探究,的位置关系.
(1)如图1,当时,直接写出,的位置关系:____________;
(2)如图2,当时,(1)中的结论是否成立?若成立,给出证明;若不成立,说明理由.
【拓展应用】
(3)当时,将绕点C旋转,使三点恰好在同一直线上,求的长.
【答案】(1)
(2)成立;理由见解析
(3)或
【分析】(1)根据,得出,,证明,得出,根据,求出,即可证明结论;
(2)证明,得出,根据,求出,即可证明结论;
(3)分两种情况,当点E在线段上时,当点D在线段上时,分别画出图形,根据勾股定理求出结果即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
,
∴,
∴;
故答案为:.
(2)解:成立;理由如下:
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
,
∴,
∴;
(3)解:当点E在线段上时,连接,如图所示:
设,则,
根据解析(2)可知,,
∴,
∴,
根据解析(2)可知,,
∴,
根据勾股定理得:,
即,
解得:或(舍去),
∴此时;
当点D在线段上时,连接,如图所示:
设,则,
根据解析(2)可知,,
∴,
∴,
根据解析(2)可知,,
∴,
根据勾股定理得:,
即,
解得:或(舍去),
∴此时;
综上分析可知,或.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,三角形内角和定理的应用,勾股定理,解题的关键是熟练掌握三角形相似的判定方法,画出相应的图形,注意分类讨论.
34.(2023·湖北十堰·中考真题)过正方形的顶点作直线,点关于直线的对称点为点,连接,直线交直线于点.
(1)如图1,若,则___________;
(2)如图1,请探究线段,,之间的数量关系,并证明你的结论;
(3)在绕点转动的过程中,设,请直接用含的式子表示的长.
【答案】(1)
(2)
(3),或,或
【分析】(1)如图,连接,,由对称知,
由四边形是正方形得,所以,从而;
(2)如图,连接,,,,交于点H,由轴对称知,,,,可证得,由勾股定理得,中,,中,,从而;
(3)由勾股定理,,分情况讨论:当点F在D,H之间时,;当点D在F,H之间时,;当点H在F,D之间时,.
【详解】(1)解:如图,连接,,
∵点关于直线的对称点为点,
∴,关于对称,
∴,,
∵四边形是正方形,
∴,
∴ ,
∴.
故答案为:20.
(2)解:;理由如下:
如图,由轴对称知,,,
而
∴
∴
∴
∴中,
中,
∴即;
(3)∵,,
∴,
∵,
∴,
如图,当点F在D,H之间时,,
如图,当点D在F,H之间时,
如图,当点H在F,D之间时,
【点睛】本题考查轴对称的性质,正方形的性质,等腰三角形知识,勾股定理等,将运动状态的所有可能考虑完备,分类讨论是解题的关键.
35.(2022·湖北武汉·中考真题)如图,正方形内接于,点E为的中点,连接交于点F,延长交于点G,连接.
(1)求证:;
(2)若.求和的长.
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】对于(1),根据正方形性质得出,可证,再证即可;
对于(2),根据点E为中点,求出,利用勾股定理求得,,然后证明,得出求出,再根据(1)求出,最后根据得出答案.
【详解】(1)证明:正方形内接于,
∴
∴,
∴.
又∵,
∴,
∴,
即;
(2)解:∵点E为中点,
∴.
∵四边形为正方形,
∴,
根据勾股定理,得,.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,,
由(1)得,
∴.
【点睛】本题主要考查了圆内接正方形性质,弧,弦,圆周角关系,勾股定理,三角形相似判定与性质,相似三角形的对应边成比例是求线段长的常用方法.
36.(2022·湖北武汉·中考真题)如图,以为直径的经过的顶点,,分别平分和,的延长线交于点,连接.
(1)判断的形状,并证明你的结论;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)为等腰直角三角形,详见解析
(2)
【分析】(1)由角平分线的定义、结合等量代换可得,即;然后再根据直径所对的圆周角为90°即可解答;
(2)如图:连接,,,交于点.先说明垂直平分.进而求得BD、OD、OB的长,设,则.然后根据勾股定理列出关于t的方程求解即可.
【详解】(1)解:为等腰直角三角形,证明如下:
证明:∵平分,平分,
∴,.
∵,,
∴.
∴.
∵为直径,
∴.
∴是等腰直角三角形.
(2)解:如图:连接,,,交于点.
∵,
∴.
∵,
∴垂直平分.
∵是等腰直角三角形,,
∴.
∵,
∴.
设,则.
在和中,.解得,.
∴.
∴.
【点睛】本题主要考查了角平分线的定义、等腰三角形的判定与性质、勾股定理的应用、垂直平分线的判定与性质、圆的性质等知识点,灵活运用相关知识成为解答本题的关键.
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