内容正文:
第12讲 特殊三角形必考题型汇总(17大题型)
【精选浙江地区最新考试题型】
【必考题型一 根据轴对称图形的特征进行求解】
1.如图,与关于直线对称,,则度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,点P是内部一点,点,分别是点P关于,的对称点,且,则的周长为( )
A. B. C. D.
3.如图,在中,点D,E分别在边,上,点A与点E关于直线对称.若,,,则的周长为 .
4.如图,在中,,,射线上有一点,,分别为点关于直线,的对称点,连接,若,则的长为 .
5.如图,在的正方形网格中,每个小正方形的边长都为1,网格中有一格点(即三角形的顶点都在格点上).
(1)在图中作出关于直线l对称的;
(2)若有一格点P到点A,B的距离相等,则网格中满足条件的点P有__________个;
(3)在直线l上找到一点Q,使的值最小.
6.如图,和关于直线对称,与的交点在直线上.
(1)图中点的对应点是点 ,的对应角是 ;
(2)若,,则的长为 ;
(3)若,,求的度数.
【必考题型二 等腰三角形的判定】
1.在中,,,D为线段上一点,且点D到、距离相等,则的形状为( )
A.等边三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.锐角三角形
2.的三边分别是a,b,c,不能判定是等腰三角形的是( )
A. B.
C., D.
3.在中,若,,则 等腰三角形.(填“是”或“不是”)
4.如图,是的边上的高,下列条件中能推出是等腰三角形的是 .(把所有正确答案的序号都填写在横线上)
①;②;③.
5.如图,在锐角中,点E是边上一点,,于点D,与交于点G.
(1)求证:是等腰三角形.
(2)若,G为中点,求的长.
6.已知:如图中,,平分,平分,过D作直线平行于交,于E,F.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)求的周长.
【必考题型三 等腰三角形的性质】
1.如图,点D是等腰的边上的一点,过点B作于点E,连接,若,则的值是( )
A.4 B.8 C.12 D.16
2.如图,中,,且,垂直平分,交于点,交于点,若周长为16,,则为( )
A.5 B.8 C.9 D.10
3.如图,在中,,以点B为圆心,的长为半径画弧,交于点D,连结.若,则 .
4.如图,将等腰(是锐角)沿对折,使得点落在射线上的点处,再将沿对折得到,若刚好垂直于,则的大小为 .
5.如图,在与中,在边上,,,,
(1)求证:.
(2)若,求的度数.
6.如图,已知,,,与交于点,点在上.
(1)求证:;
(2)若,.
①求的度数;
②求证:.
【必考题型四 等边三角形的判定】
1.在中,,添加下列一个条件后,仍不能判定为等边三角形的是( )
A. B. C. D.
2.下列三角形:①有两个角等于的三角形;②有一个角等于的等腰三角形;③三个角都相等的三角形;④三边都相等的三角形.其中是等边三角形的有( )
A.①②③ B.①②④ C.①③ D.①②③④
3.在中,,要使是等边三角形需添加一个条件,这个条件可以是 .(只需写出一种情况)
4.如图,在中,,,分别是,的中垂线,,则 .
5.如图所示,在 中, ,点分别在上,且 与交于点 F.
(1)求证: 是等边三角形;
(2)求证:
(3)求 的大小.
6.如图,点E在的外部,点D在上,交于点F,,,.
(1)求证:.
(2)若,猜想的形状并证明.
【必考题型五 等边三角形的性质】
1.如图,和均是等边三角形,A、C、B三点共线,AE与BD相交于点P,AE与BD分别与CD,CE交于点M,N.则下列结论:①;②;③;④;⑤.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.如图,过边长为的等边的边上一点,作于,为延长线上一点,且,连接交于点,则的长为( )
A. B. C. D.
3.如图,点P、M、N分别在等边三角形的各边上,且于点P,于点M,于点N,若,则的长为 .
4.如图,在等边中,D为延长线上一点,E为上一点,过点B作,连接,,且.若,,则的长度是 .
5.以的边为边向外分别作等边、等边,连接,与交于O,连接.
(1)求证:;
(2)求证:平分;
(3)请问线段与线段之间有什么数量关系?请说明理由.
6.如图,点O是等边内一点,D是外的一点,,,,连接.
(1)求证:是等边三角形;
(2)当时,试判断的形状,并说明理由;
(3)探究:当为多少度时,是等腰三角形.
【必考题型六 格点中的等腰三角形】
1.如图,在的方格中,A,B两点都在小方格的格点上,若点C也在格点上,且是等腰三角形,那么点C的个数最多是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.如图,点A,B是4×4网格中的格点,网格中的每个小正方形的边长为1,如果以A,B,C为顶点的三角形是等腰三角形,则满足条件的所有格点C有( )个.
A.6 B.7 C.8 D.9
3.如图,在正方形的网格中,点A,B在小方格的顶点上,要在小方格的顶点上确定一点,且使是等腰三角形,则点的个数为
.
4.如图,由36个完全相同的小正方形组成的网格中,点A,B在格点上,在网格的格点上找到点C,使为等腰三角形,这样的点C共有 个.
5.在如图所示的方格纸中,是格点三角形,请按以下要求画格点三角形.
(1)在图1中画一个,使得和全等.
(2)在图2中画一个等腰,使得和的面积相等.
6.在如图的的正三角形网格中,每个小正三角形的边长为1,如图,的顶点均在格点上,请按要求作格点图形.
(1)在图(甲)中,在小正三角形顶点上求作点P,使得与全等;
(2)在图(乙)中,在右侧的小正三角形顶点上求作点G(除E点外),使为等腰三角形且.
【必考题型七 逆命题和逆定理】
1.定理“等腰三角形的两个底角相等”的逆定理是( )
A.有两个角不相等的三角形不是等腰三角形 B.不是等腰三角形的两个角不相等.
C.有两个底角相等的三角形是等腰三角形 D.有两个角相等的三角形是等腰三角形.
2.“等腰三角形的两个底角相等”的逆命题是( )
A.在同一个三角形中,等边对等角
B.两个角互余的三角形是等腰三角形
C.如果一个三角形有两个角相等,那么这个三角形是等腰三角形
D.如果一个三角形有两个底角相等,那么这个三角形是等腰三角形
3.命题“如果,那么”的逆命题是 命题.(选填“真”或“假”)
4.定理“等腰三角形底边上的高线与中线互相重合”的逆命题是 命题(填“真”或“假”).
5.小颖同学要证明命题“角的平分线上的点到这个角的两边距离相等”是正确的,她先画出了如图所示的图形,并写出了不完整的已知和求证:
已知:如图,,点D在射线上, ,
求证: .
(1)补全图形,已知和求证;
(2)按小颖的想法写出证明过程.
(3)请写出“角的平分线上的点到这个角的两边距离相等”的逆命题,它是真命题吗?并加以证明.
6.数学证明是一个严谨的过程,例如在证明命题“线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等”时,我们进行了分类讨论,使证明过程完整且正确.下面是小明同学根据题意画出的图形,并写出了不完整的已知和求证.
已知:如图,直线l为线段的垂直平分线,点P为l上一点.
求证:______________________.
请你补全求证,并写出证明过程.
【必考题型八 含30°角的直角三角形】
1.如图,在中,分别是的角平分线和高线,交于点,则的值为( )
A. B. C. D.
2.如图,已知,平分,点P在上,于点D,,点E是射线上的动点,则的最小值为( )
A.4 B.2 C.5 D.3
3.如图,一副三角板拼在一起,O为AD的中点,.将沿BO对折至,M为BC上的动点,则A'M的最小值为 .
4.如图,若的顶点在射线上,且,动点从点出发,以每秒个单位沿射线运动.
(1)当运动时间是 秒时,是直角三角形.
(2)当运动时间的取值范围是 秒时,是钝角三角形.
5.如图,中,D是边的中点,,,垂足分别是点E,F,连接,.
(1)求证:.
(2)若,,连接,求的面积.
6.如图1,是等边三角形,D,E为上两点,且,延长至点,使,连结.
(1)如图2,当D,E两点重合时,求证:;
(2)如图3,延长交线段于点.
①求的度数;
②若,求点C到的距离.
【必考题型九 斜边的中线等于斜边的一半】
1.如图,,均为的高,且,连结交于点O,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图,在中,的中垂线与交于点D,与交于点E,连接,F为的中点,若,则的长为( )
A.5 B. C.4 D.3
3.如图,在四边形中,O是的中点,,若,则 .
4.如图,在中,,为的中点,,点在上,且,则的大小为 .
5.在中,是边上的高,、分别为、边上的中点,且.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
6.如图,在等边三角形中,D是上的一点,E是延长线上一点,连接、,已知.
(1)求证:是等腰三角形.
(2)当,时,求的面积.
【必考题型十 直角三角形全等的判定】
1.如图,在中,,,边的垂直平分线交的外角的平分线于点D,垂足为E,于点F,于点G,连接.则的长是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.如图,在中,,平分交于点P,于点,若,,则的周长为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
3.如图,是的角平分线,点B在射线上,是线段的中垂线交于E,.若,则 .
4.如图,在中,于点D,在上取点F,使得,连接并延长交于点E,则 .
5.如图,已知,分别是两个钝角和的高,如果,.
求证:
(1)
(2)
6.如图,在中,平分,,于E,.
(1)求证:.
(2)若,求的度数.
【必考题型十一 勾股定理的证明方法】
1.我国是最早了解勾股定理的国家之一.据《周髀算经》记载,勾股定理的公式与证明是在商代由商高发现的,故又称之为“商高定理”;三国时代的蒋铭祖对《蒋铭祖算经》内的勾股定理作出了详细注释,并给出了另外一个证明.下面四幅图中,不能证明勾股定理的是( )
A. B.
C. D.
2.如图,在四边形中,,,点是边上一点,,,.下列结论:①;②;③;④该图可以验证勾股定理.其中正确的结论个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.勾股定理的证明方法多样,如图是“水车翼轮法”证明勾股定理:将正方形沿分割线,分割成四个全等四边形,再将这四个四边形和正方形拼成大正方形.若,则的长为 .
4.清代数学家李锐在其著作《勾股算术细草》中利用三个正方形出入相补的方法证明了勾股定理.如图,在中,,和为边,按如图所示的方式作正方形,和,与交于点J,与交于点E,与交于点J,与交于点E.若四边形和的面积和为5,四边形和的面积和为12,则的值为 .
5.如图,对任意符合条件的直角三角形,绕其锐角顶点逆时针旋转得,所以,且四边形是一个正方形,它的面积和四边形面积相等,而四边形面积等于和的面积之和,根据图形写出一种证明勾股定理的方法.
6.勾股定理在几何问题中有着广泛地应用,大约公元222年,中国古代数学家赵爽在《周髀算经》一书中介绍了勾股定理的证明方法.具体用用四个完全一样直角三角形可以拼成图1的大正方形,采用面积法证明.
(1)类比证明:伽菲尔德(1881年任美国第20届总统)于1876年4月1日《新英格兰教育日志》上证明勾股定理.在和中,,易证.
请你用两种不同的方法表示梯形的面积(图2),并证明:;
(2)尝试画图:正方形网格中的每个小正方形边长都是1,每个小格的顶点叫做格点,以格点为顶点分别按下列要求画三角形.
①画一个三角形,使它的三边长都是有理数;②画一个三边长都为无理数的直角三角形;③画一个钝角三角形,使它的面积为4.
(3)拓展应用:如图3,在直线l上依次摆放五个正方形.已知斜放两个正方形的面积分别是2、3,正放三个正方形的面积依次是,,,则______(直接写出答案)
【必考题型十二 用勾股定理解三角形】
1.著名画家毕加索的作品《女孩》中充满着几何图形,她手中所握的帆船模型就是我们熟悉的三角形组合而成,如图,在中,,若,则的值为( )
A.16 B.24 C.32 D.60
2.如图,在等腰直角三角形纸片中,,D是的中点,将折叠,使点A与点D重合,为折痕.若,则的长为( )
A. B. C. D.
3.如图,是等边三角形,点为上一点,且,现将沿直线折叠得到,与交于,垂直平分,若,则 .
4.如图,在中,,,分别以,为边在外作等边和等边,连结,.
(1)若,则 ;
(2)若,则的长为 .
5.如图,在中,过点作,在上截取,上截取,连接,.
(1)求证:.
(2)若,,,求的长.
6.如图1,中,于D,且,若.
(1)求和的长;
(2)如图2,动点M从点B出发以每秒的速度沿线段向点A运动,同时动点N从点A出发以相同速度沿线段向点C运动,当其中一点到达终点时整个运动都停止.设点M运动的时间为t(秒).
①若是以点A为顶点的等腰三角形时,求t的值;
②若点E是边上一点,且,问在点M运动的过程中,能否成为等腰三角形?若能,求出t的值;若不能,请说明理由.
【必考题型十三 勾股定理中的折叠问题】
1.如图所示,有一块直角三角形纸片,,,,将斜边翻折,使点B落在直角边的延长线上的点E处,折痕为,则的长为( )
A. B. C. D.
2.如图,在中,,,.将折叠,使点落在的中点处,折痕为,则线段的长为( )
A. B. C.5 D.4
3.如图,在直角三角形纸片中,,,,点在边上,以为折痕,将折叠得到,与边相交于点.若 为直角三角形, 则的长是
4.如图,在中,,,,点是边上一点,将沿直线折叠,点的对应点为点,当平行于的一条边时,的长为 .
5.如图,将长方形纸片沿对角线折叠,使点B落在点E处,,
(1)试判断折叠后重叠部分的形状,并说明理由.
(2)求重叠部分的面积.
6.如图,已知长方形纸片,点在边上,将沿折叠,点落在点处,分别交于点,且.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)求的长.
【必考题型十四 勾股定理的逆定理】
1.如图,在中,,以为边作正方形,若正方形的面积是13,则阴影部分的面积为( )
A.3 B.6 C.10 D.16
2.已知的三边长分别为,,,且,则是( )
A.以为斜边的直角三角形 B.以为斜边的直角三角形
C.以为斜边的直角三角形 D.等边三角形
3.如图,正方形的面积是169平方厘米,正方形面积是144平方厘米,正方形的面积是25平方厘米,则阴影四边形的面积是 平方厘米.
4.如图,以的每一条边为边,在边的同侧作三个正三角形、和.已知这三个正三角形构成的图形中,甲、乙阴影部分的面积和等于丙、丁阴影部分的面积和.则 °.
5.如图,在四边形中,,,,,,求四边形的面积.
6.笔直的河流一侧有一营地C,河边有两个漂流点A,B,其中.由于周边施工,由C到A的路现在已经不通.为方便游客,在河边新建一个漂流点H(A,H,B在同一直线上),并新修一条路,测得千米,千米,千米.
(1)判断的形状,并说明理由;
(2)求原路线的长.
【必考题型十五 勾股定理的应用】
1.如图,在离水面点A高度为的岸上点C处,有人用绳子拉船靠岸,开始时绳子的长为,此人以的速度收绳,后船移动到点D的位置,则船向岸边移动了( )(假设绳子是直的).
A.9米 B.8米 C.7米 D.6米
2.如图所示,将一根长为的筷子,置于底面直径为,高的圆柱形水杯中, 设筷子露在杯子外面的长度为h,则h的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.如图,有两条公路OM、ON相交成30°角,沿公路OM方向离O点160米处有一所学校A,当重型运输卡车P沿道路ON方向行驶时,在以P为圆心,100米为半径的圆形区域内都会受到卡车噪声的影响,且卡车P与学校A的距离越近噪声影响越大.若已知重型运输卡车P沿道路ON方向行驶的速度为36千米/时,则对学校A的噪声影响最大时卡车P与学校A的距离是 米;重型运输卡车P沿道路ON方向行驶一次给学校A带来噪声影响的时间是 秒.
4.《九章算术》有一问题∶“今有垣高一丈,倚木于垣,上与垣齐.引木却行一尺,其木至地.问木长几何?”其内容可表述为∶“有一面墙,高1丈.将一根木杆斜靠在墙上,使木杆的上端与墙的上端对齐,下端落在地面上,如果使木杆下端从此时的位置向远离墙的方向移动1尺,则木杆上端恰好沿着墙滑落到地面上,则木杆长为 尺.”(说明:1丈=10尺)
5.【问题情境】某数学兴趣小组想测量学校旗杆的高度.
【实践发现】数学兴趣小组实地勘察发现:系在旗杆顶端的绳子垂到了地面,并多出了一段,但这条绳子的长度未知,
【实践探究】设计测量方案:
第一步:先测量比旗杆多出的部分绳子的长度,测得多出部分绳子的长度是1米;
第二步,把绳子向外拉直,绳子的底端恰好接触地面的点C,再测量绳子底端C与旗杆根部B点之间的距离,测得距离为5米;
【问题解决】设旗杆的高度为x米,通过计算请你求旗杆的高度.
6.如图一架25米长的梯子斜靠在一面墙上,梯子底端B到墙底的垂直距离为7米.
(1)求这个梯子的顶端A到地面的距离的值;
(2)如果梯子的顶端A沿墙竖直下滑4米到点D处,求梯子的底端B在水平方向滑动了多少米?
【必考题型十六 最短路径问题】
1.如图,长方体的底面边长分别为2厘米和4厘米,高为5厘米.若一只蚂蚁从P点开始经过4个侧面爬行一圈到达Q点,则蚂蚁爬行的最短路径长为( )厘米.
A.8 B. C. D.
2.如图是放在地面上的一个长方体盒子,其中,,,点M在棱上,且,N是的中点,一只蚂蚁要沿着长方体盒子的表面从点M爬行到点N,它需要爬行的最短路程为( )
A. B. C. D.
3.如图,在公路l的一侧有A,B两个工厂,A,B到公路的垂直距离分别为和,A,B之间的水平距离为.现要在公路l上建一个运输点,使A,B两厂到运输点的总路线最短,则最短总路线为 km.
4.如图,在中,,,,点是内一点,则点到三个顶点的距离和的最小值是 .
5.如图,长方体的长为,宽为,高为,点与点之间的距离为,一只蚂蚁要沿着长方体的表面从点爬到点去吃一滴蜜糖.
(1)求点到点的距离;
(2)蚂蚁从点爬到点的最短路程是多少?
6.葛藤是一种刁钻的植物.它自己腰托不硬,为了争夺雨露阳光,常常绕着树干盘旋而上,它还有一手绝招,就是绕树盘旋上升的路段,总是沿着最短路线——盘旋前进的,难道植物也懂得数学吗?阅读以上信息,你能设计一种方法解决下列问题吗?
(1)如图,如果树干的周长(即底面圆的周长)为30cm,从点A绕一圈到点B,葛藤升高40cm,则它爬行路程是多少厘米?
(2)如果树干的周长(即底面圆的周长)为40cm,绕一圈爬行50cm,则爬行一圈升高多少厘米?如果爬行10圈到达树顶,则树干高多少厘米?
【必考题型十七 特殊三角形压轴大题】
1.如图1,在等边中,线段为边上的高线.动点在线段(点与点重合除外)上时,以为一边且在的下方作等边,连结.
(1)判断与是否相等,请说明理由;
(2)如图2,若两点在直线上且满足,试求的长.
(3)在第(2)小题的条件下,当点在线段的延长线(或反向延长线)上时,判断的长是否为定值,若是,请画出图形并求出的长;若不是,请简单说明理由.
2.图,在中,,,,,、是边上的两个动点,其中点从点开始沿方向运动,且速度为每秒,点从点开始沿方向运动,且速度为每秒,它们同时出发,设出发的时间为秒.
(1)_____(用t的代数式表示)
(2)当点在边上运动时,出发几秒后,是等腰三角形?
(3)当点在边上运动时,出发 秒后,是以或为底边的等腰三角形?
3.
【基础巩固】(1)如图 1,在 与 中, ,求证: ;
【尝试应用】(2)如图 2,在 与 中, 三 点在一条直线上, 与 交于点 ,若点 为 中点,
① 求 的大小; ,求 的面积;
【拓展提高】(3)如图 3, 与 中, 与 交于点 的面积为 32,求的长.
4.如图1,已知,,,分别以、为边向外作与,且,,,连接交于点.
(1)探究:与的数量关系,请写出你的猜想,并加以证明.
(2)如图2,若,,题目中的其他条件不变,(1)中得到的结论是否发生变化?请写出你的猜想并加以证明;
(3)如图3,若,题目中的其他条件不变,使得(1)中得到的结论仍然成立,请直接写出的值.
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第12讲 特殊三角形必考题型汇总(17大题型)
【精选浙江地区最新考试题型】
【必考题型一 根据轴对称图形的特征进行求解】
1.如图,与关于直线对称,,则度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了轴对称的性质、三角形内角和定理,由轴对称的性质可得,再由三角形内角和定理进行计算即可.熟练掌握轴对称的性质是解题的关键.
【详解】解:和关于直线对称,,
,
又∵,
,
故选:C.
2.如图,点P是内部一点,点,分别是点P关于,的对称点,且,则的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据轴对称的性质可得,再根据三角形的周长计算方法即可解答.
【详解】解:∵点,分别是点P关于,的对称点,
∴,
∴的周长,
故选:D.
【点睛】本题主要考查了轴对称的性质,解题的关键是掌握对称轴上的点与对应点连线相等.
3.如图,在中,点D,E分别在边,上,点A与点E关于直线对称.若,,,则的周长为 .
【答案】11
【分析】本题主要考查了轴对称的性质.根据轴对称的性质可得,,进而得出,再根据三角形的周长公式,即可求解.
【详解】解:∵点A与点E关于直线对称,
∴,,
∵,
∴,
∴的周长.
故答案为:11.
4.如图,在中,,,射线上有一点,,分别为点关于直线,的对称点,连接,若,则的长为 .
【答案】或/12或6
【分析】分两种情形:如图1中,当点在线段上时,如图2中,当点在的延长线上时,分别求解可得结论.
【详解】解:如图1中,当点在线段上时.
,分别为点关于直线,的对称点,
,,
,
,
,
.
如图2中,当点在的延长线上时,同理可得,
设,则,,
,
,
.
故答案为:6或12.
【点睛】本题考查轴对称变换,等腰直角三角形的性质等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
5.如图,在的正方形网格中,每个小正方形的边长都为1,网格中有一格点(即三角形的顶点都在格点上).
(1)在图中作出关于直线l对称的;
(2)若有一格点P到点A,B的距离相等,则网格中满足条件的点P有__________个;
(3)在直线l上找到一点Q,使的值最小.
【答案】(1)见解析
(2)4
(3)见解析
【分析】本题主要考查轴对称作图、轴对称-最短路线问题、线段垂直平分线的性质等知识点,熟练掌握轴对称的性质以及线段垂直平分线的性质是解题的关键.
(1)根据轴对称的性质作出对应点,然后顺次连接即可;
(2)利用网格,作线段AB的垂直平分线,所经过的格点即为满足条件的点P的位置;
(3)连接,交直线l于点Q,连接,此时的值最小.
【详解】(1)解:如图:即为所求.
(2)解:如图:满足到点A,B的距离相等,
∴网格中满足条件的点P有4个.
故答案为:4.
(3)解:如图,点Q即为所求.
6.如图,和关于直线对称,与的交点在直线上.
(1)图中点的对应点是点 ,的对应角是 ;
(2)若,,则的长为 ;
(3)若,,求的度数.
【答案】(1)E,
(2)3
(3)
【分析】本题主要考查了轴对称,成轴对称的两个图形的全等性:
(1)观察图形可直接得出答案;
(2)根据成轴对称的两个图形的全等性可得,根据全等三角形对应边相等即可求解;
(3)根据,,推出,根据对称性得到,推出.
【详解】(1)解:∵和关于直线对称,
∴图中点C的对应点是点E,的对应角是;
故答案为:E,.
(2)解:∵和关于直线对称,
∴,
∴,
∵,
∴.
故答案为:3.
(3)解:∵,,
∴,
根据对称性知,,
∴.
【必考题型二 等腰三角形的判定】
1.在中,,,D为线段上一点,且点D到、距离相等,则的形状为( )
A.等边三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.锐角三角形
【答案】C
【分析】根据等边对等角求出,再根据角平分线的判定得到点D在的平分线上,即可求出,即可证明等腰三角形.
【详解】解:∵,,
∴,
∵点D到、距离相等,
∴点D在的平分线上,
∴,
∴为等腰三角形,
故选C.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定和性质,角平分线的判定,解题的关键是利用等腰三角形的性质求出相应角度,且能判定角平分线.
2.的三边分别是a,b,c,不能判定是等腰三角形的是( )
A. B.
C., D.
【答案】D
【分析】根据等腰三角形的判定,三角形内角和定理,进行计算逐一判断即可解答.
【详解】解:A、因为,,所以,所以是等腰三角形;
B、因为 ,所以设,则有两边相等的是等腰三角形;
C、因为 ,所以,则,所以是等腰三角形;
D、因为,,则,那么, ,不能判定是等腰三角形.
故选:D.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定,三角形内角和定理,熟练掌握等腰三角形的判定,以及三角形内角和定理是解题的关键.
3.在中,若,,则 等腰三角形.(填“是”或“不是”)
【答案】是
【分析】本题主要考查了等腰三角形的判定,三角形内角和定理.根据三角形内角和定理可得的度数,从而得到,进而得到,即可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰三角形.
故答案为:是
4.如图,是的边上的高,下列条件中能推出是等腰三角形的是 .(把所有正确答案的序号都填写在横线上)
①;②;③.
【答案】②③/③②
【分析】本题主要考查的是等腰三角形的判定和三角形全等的判定,解题关键是结合图形灵活解决问题.由无法确定是等腰三角形;根据证明可判定是等腰三角形;延长至点E,使,延长至点F,使,连接.先证明,再证明,可判定是等腰三角形.
【详解】解:①无法判定是等腰三角形;
②当时,
是的平分线,
∴.
∵是边上的高,
∴.
∴,
∴,
∴,
是等腰三角形;
③如答图,延长至点E,使,延长至点F,使,连接.
,
.
又,
∴是的垂直平分线,
∴,
.
,
.
同理,
,
∴,
是等腰三角形.
故答案为:②③.
5.如图,在锐角中,点E是边上一点,,于点D,与交于点G.
(1)求证:是等腰三角形.
(2)若,G为中点,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)8
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质等知识点,正确添加适当的辅助线是解题的关键.
(1)根据垂直定义可得,从而利用直角三角形的两个锐角互余可得,再利用等腰三角形的性质可得,然后利用等角的余角相等可得,再根据对顶角相等可得,从而可得,最后利用等角对等边即可解答;
(2)如图:过点E作,垂足为F,利用等腰三角形的三线合一性质可得,再根据线段中点的定义可得,然后利用证明,从而利用全等三角形的性质可得,最后在中,利用勾股定理求出的长,从而求出的长即可解答.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是等腰三角形;
(2)解:图:过点E作,垂足为F,
∴,
∵,
∴,
∵G为中点,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∴的长为8.
6.已知:如图中,,平分,平分,过D作直线平行于交,于E,F.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)求的周长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了等腰三角形的判定,平行线的性质,角平分线的定义等,熟练掌握等腰三角形的判定是解题的关键.
(1)首先根据平行线的性质可得,再根据角平分线的定义可得,可得,据此即可证得;
(2)同理(1)可得,根据的周长,求解即可.
【详解】(1)证明:,
,
平分,
,
,
,
∴是等腰三角形;
(2),
,
平分,
,
,
,
,,
∴的周长为:
.
【必考题型三 等腰三角形的性质】
1.如图,点D是等腰的边上的一点,过点B作于点E,连接,若,则的值是( )
A.4 B.8 C.12 D.16
【答案】B
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形吗,三角形的面积,过作于,由是等腰直角三角形, 得到, 由余角的性质推出, 由推出, 得到,即可求出面积
【详解】解:过作于,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∵于,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
,
故选:B.
2.如图,中,,且,垂直平分,交于点,交于点,若周长为16,,则为( )
A.5 B.8 C.9 D.10
【答案】A
【分析】本题考查的是线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质.根据三角形的周长公式求出,根据线段垂直平分线的性质得到,根据等腰三角形的性质得到,结合图形计算,得到答案.
【详解】解:周长为16,
,
,
,
垂直平分,
,
,,
,
,
,
故选:A.
3.如图,在中,,以点B为圆心,的长为半径画弧,交于点D,连结.若,则 .
【答案】50
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,三角形的内角和定理,正确的理解题意是解题的关键.根据三角形的内角和定理和等腰三角形的性质即可求解.
【详解】解:在中,,,
,
∵,
∴,
∴,
.
故答案为:50.
4.如图,将等腰(是锐角)沿对折,使得点落在射线上的点处,再将沿对折得到,若刚好垂直于,则的大小为 .
【答案】45
【分析】本题考查了翻折变换,等腰三角形的性质,外角的性质.由等腰三角形的性质可得,由折叠的性质可得,,由外角性质可求,由直角三角形的性质可求解.
【详解】解:,
,
将等腰(是锐角)沿对折,使得点落在射线上的点处,
,
将沿对折得到,
,,
,,
,
,
,
,
,
故答案为:.
5.如图,在与中,在边上,,,,
(1)求证:.
(2)若,求的度数.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)根据即可证明.
(2)先根据全等三角形的性质得到,则,根据平角的定义即可求出的度数.
本题主要考查了全等三角形的判定和性质.熟练掌握全等三角形的判定和性质是解题的关键.
【详解】(1),
,即,
在和中,,
,
(2),
,
又,
∴,
又,
,
.
6.如图,已知,,,与交于点,点在上.
(1)求证:;
(2)若,.
①求的度数;
②求证:.
【答案】(1)见解析
(2)① ②见解析
【分析】本题主要考查全等三角形的判定及性质、三角形外角的性质、等腰三角形的性质:
(1)可证,即可求得答案;
(2)①结合,即可求得答案;②可先证.
【详解】(1)∵,,,
∴
在和中,
,
∴,
∴.
(2)①∵,,
∴
∴
∵,
∴;
②∵,
∴,
在和中,
∴,
∴.
【必考题型四 等边三角形的判定】
1.在中,,添加下列一个条件后,仍不能判定为等边三角形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了等边三角形的判定,三角形内角和定理,等边对等角,掌握等边三角形的定义是解题关键.根据选项所给条件逐一判断即可.
【详解】解:A、,则,为等边三角形,不符合题意;
B、,若不是的中点时,则不是等边三角形,符合题意;
C、,为等边三角形,不符合题意;
D、,则,为等边三角形,不符合题意;
故选:B.
2.下列三角形:①有两个角等于的三角形;②有一个角等于的等腰三角形;③三个角都相等的三角形;④三边都相等的三角形.其中是等边三角形的有( )
A.①②③ B.①②④ C.①③ D.①②③④
【答案】D
【分析】根据等边三角形的判定定理可进行求解.
【详解】解:①有两个角等于的三角形是等边三角形;②有一个角等于的等腰三角形是等边三角形;③三个角都相等的三角形是等边三角形,可根据三角形内角和为求得每个内角的度数为;④三边都相等的三角形是等边三角形;综上所述:是等边三角形的有①②③④;
故选D.
【点睛】本题主要考查等边三角形的判定定理,熟练掌握等边三角形的判定是解题的关键.
3.在中,,要使是等边三角形需添加一个条件,这个条件可以是 .(只需写出一种情况)
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题主要考查了等边三角形的判定,熟练掌握等边三角形的判定条件是解题关键.由等边三角形的定义判定:三条边都相等的三角形是等边三角形;判定定理1:三个角都相等的三角形是等边三角形;判定定理2:有一个角是的等腰三角形是等边三角形.据此即可获得答案.
【详解】解:∵在中,,
∴是等腰三角形,
要使是等边三角形,只需添加、的夹角即可.
故答案为:(答案不唯一).
4.如图,在中,,,分别是,的中垂线,,则 .
【答案】
【分析】本题考查垂直平分线的性质和等边三角形的证明,熟练掌握垂直平分线的性质和等边三角形的判定是解题的关键,连接,,易证得为等边三角形,即可得到,进而得到答案.
【详解】解:连接,,如图所示,
∵,,
∴,
∵,分别是,的中垂线,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
故答案为:.
5.如图所示,在 中, ,点分别在上,且 与交于点 F.
(1)求证: 是等边三角形;
(2)求证:
(3)求 的大小.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了全等三角形的性质和判定,等边三角形的判定与性质,三角形外角性质.
(1)根据等边三角形的判定解答即可;
(2)求出,根据证出即可;
(3)根据全等三角形的性质得出,根据三角形外角性质推出,即可得出答案.
【详解】(1)证明:∵,
∴是等边三角形;
(2)∵是等边三角形,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
(3)∵,
∴,
∴.
6.如图,点E在的外部,点D在上,交于点F,,,.
(1)求证:.
(2)若,猜想的形状并证明.
【答案】(1)见解析
(2)等边三角形,见解析
【分析】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,等边三角形的判定,解题的关键是熟练掌握三角形全等的判定和性质.
(1)根据证明三角形全等即可;
(2)根据,得出,,求出,即可证明结论.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴;
(2)解:是等边三角形,理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴是等边三角形.
【必考题型五 等边三角形的性质】
1.如图,和均是等边三角形,A、C、B三点共线,AE与BD相交于点P,AE与BD分别与CD,CE交于点M,N.则下列结论:①;②;③;④;⑤.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,等边三角形的判定和性质,平行线的判定,解题的关键是熟练掌握三角形全等的判定方法,证明,.
根据证明即可判断①正确;根据平行线的性质证明即可判断②正确;证明,得出,即可判断④正确;根据,,得出,根据,得出,即可判断③错误;根据,,求出为等边三角形,得出,即可判断⑤错误.
【详解】解:∵和均是等边三角形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,故①正确;
∵A、C、B三点共线,,
∴,故②正确;
∵,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,故④正确;
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,故③错误;
∵,,
∴为等边三角形,
∴,故⑤错误;
综上分析可知,正确的有3个.
故选:C.
2.如图,过边长为的等边的边上一点,作于,为延长线上一点,且,连接交于点,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】作交于点,利用等边三角形的性质和三线合一可得是等边三角形、是的中线,则有、,根据可得,又可判定,则,代入即可求解.
【详解】作交于点,
是等边三角形,
,
,
,
是等边三角形,
,
又,
是的中线,
,
,
,
,
,
在和中,
,
,
.
故选:.
【点睛】本题考查的知识点是等边三角形的性质与判定、三线合一、全等三角形的性质与判定,解题关键是利用辅助线构造等边三角形,利用等边三角形的性质判定全等后求的长.
3.如图,点P、M、N分别在等边三角形的各边上,且于点P,于点M,于点N,若,则的长为 .
【答案】
【分析】由是等边三角形,,,可证明是等边三角形,得出,进而证明,得出,,再由,,得出,结合,可求出.本题考查了全等三角形的判定与性质,掌握全等三角形的判定方法是解决问题的关键.
【详解】解:∵是等边三角形,
,
,,,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
,,
,
,,
,
,
,
,
故答案为:
4.如图,在等边中,D为延长线上一点,E为上一点,过点B作,连接,,且.若,,则的长度是 .
【答案】/
【分析】本题考查等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,在的延长线上截取,连接,证明为等边三角形,然后推导,即可解题.
【详解】解:在的延长线上截取,连接,
∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴,,
又∵,
∴为等边三角形,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
5.以的边为边向外分别作等边、等边,连接,与交于O,连接.
(1)求证:;
(2)求证:平分;
(3)请问线段与线段之间有什么数量关系?请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3),理由见解析
【分析】本题考查了等边三角形的判定及性质、全等三角形的判定及性质、角平分线的判定、三角形内角和综合:
(1)根据等边三角形的性质得 , ,再利用证得,进而可求证结论;
(2)过点分别作,,由(1)知:,,,进而可证,再根据角平分线的判定即可求证结论;
(3)在上截取一点,使得,由(1)知:,可得,进而可得,则可得,由(2)知:,则可得是等边三角形,再利用可得,进而可得,根据即可求解;
熟练掌握相关的判定及性质,添加适当的辅助线是解题的关键.
【详解】(1)证明:和都是等边三角形,
,,,
,
,
在和中,
,
,
.
(2)证明:过点分别作,,如图:
由(1)知:,
,,
,
,
点在的平分线上,即平分.
(3),理由如下:
在上截取一点,使得,如图:
由(1)知:,
,
,
,
由(2)知:,
,
是等边三角形,
,
,
,
又,
,
,
.
6.如图,点O是等边内一点,D是外的一点,,,,连接.
(1)求证:是等边三角形;
(2)当时,试判断的形状,并说明理由;
(3)探究:当为多少度时,是等腰三角形.
【答案】(1)见解析
(2)是直角三角形,理由见解析
(3)当或或时,是等腰三角形
【分析】本题考查了全等三角形的性质,等边三角形的判定与性质,等腰三角形的性质与判定等知识.
(1)根据全等三角形的性质得到,,再证明,即可证明是等边三角形;
(2)先求出,根据全等的性质得到,即可求出,从而得到是直角三角形;
(3)分别表示出,,,分①,②,③三种情况讨论即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴是等边三角形;
(2)解:是直角三角形.
理由如下:
∵是等边三角形,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴是直角三角形;
(3)解:∵是等边三角形,
∴,
∵,,
∴,
,
∴.
①当时,则,即,∴;
②当时,则,即,∴;
③当时,则,即,∴.
综上所述:当或或时,是等腰三角形.
【必考题型六 格点中的等腰三角形】
1.如图,在的方格中,A,B两点都在小方格的格点上,若点C也在格点上,且是等腰三角形,那么点C的个数最多是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】本题考查了等腰三角形的判定,分为腰和为底两种情况考虑,画出图形,即可找出点的个数,解题的关键是画出图形,利用数形结合解决问题.
【详解】解:如图,当为腰时,点C的个数有2个,
当为底时,点C的个数有1个,
∴点C的个数有3个,
故选:C.
2.如图,点A,B是4×4网格中的格点,网格中的每个小正方形的边长为1,如果以A,B,C为顶点的三角形是等腰三角形,则满足条件的所有格点C有( )个.
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】C
【分析】本题考查了等腰三角形的判定,分三种情况:当时;当时;当时;即可解答.
【详解】解:如图:
分三种情况:
当时,以点为圆心,以长半径作圆,交正方形网格的格点为,;
当时,以点为圆心,以长半径作圆,交正方形网格的格点为,;
当时,作的垂直平分线,交正方形网格的格点为,,,;
综上所述:满足条件的所有格点有8个,
故选:.
3.如图,在正方形的网格中,点A,B在小方格的顶点上,要在小方格的顶点上确定一点,且使是等腰三角形,则点的个数为
.
【答案】8
【分析】根据等腰三角形的判定找出符合条件的所有点C即可得到答案.
【详解】解:如图所示:
点C在、、、位置上时,;
点C在、位置时,;
点C在、位置上时,,
即满足条件的点的个数为8,
故答案为:8.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定,能找出符合条件的所有点是解题关键,注意有两边相等的三角形是等腰三角形.
4.如图,由36个完全相同的小正方形组成的网格中,点A,B在格点上,在网格的格点上找到点C,使为等腰三角形,这样的点C共有 个.
【答案】10
【分析】首先由勾股定理可求得的长,然后分别从去分析求解即可求得答案.
【详解】解:如图所示:
①若,则符合要求的有:共2个点;
②若,则符合要求的有:共2个点;
③若,则符合要求的有:共6个点.
∴这样的C点有10个.
故答案为:10.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定,解题关键是分类的数学思想.
5.在如图所示的方格纸中,是格点三角形,请按以下要求画格点三角形.
(1)在图1中画一个,使得和全等.
(2)在图2中画一个等腰,使得和的面积相等.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查全等三角形的判定,同底等高面积相等等知识:
(1)根据“”可作,使得和全等;
(2)过点C作的平行线,即可作等腰,同样,在的另一侧也可作等腰
【详解】(1)解:如图,即为所作:
(2)解:如图,等腰即为所作
6.在如图的的正三角形网格中,每个小正三角形的边长为1,如图,的顶点均在格点上,请按要求作格点图形.
(1)在图(甲)中,在小正三角形顶点上求作点P,使得与全等;
(2)在图(乙)中,在右侧的小正三角形顶点上求作点G(除E点外),使为等腰三角形且.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)如图(甲),在上取,使, 由,可得,证明,则点即为所求;
(2)如图(乙),连接,则是线段的垂直平分线,取与格点的一个交点为,则,点即为所求.
【详解】(1)解:如图(甲),在上取,使,
由题意知,,
∴,
∵,,,
∴,
∴点即为所求;
(2)解:如图(乙),连接,
∵,
∴是线段的垂直平分线,
取与格点的一个交点为,连接,
∴,
∴点即为所求.
【点睛】本题考查了平行线的性质,全等三角形的判定与性质,垂直平分线的判定与性质,作等腰三角形等知识.熟练掌握平行线的性质,全等三角形的判定与性质,垂直平分线的判定与性质,作等腰三角形是解题的关键..
【必考题型七 逆命题和逆定理】
1.定理“等腰三角形的两个底角相等”的逆定理是( )
A.有两个角不相等的三角形不是等腰三角形 B.不是等腰三角形的两个角不相等.
C.有两个底角相等的三角形是等腰三角形 D.有两个角相等的三角形是等腰三角形.
【答案】D
【分析】本题主要考查了一个定理的逆定理,交换定理的题设和结论得到的命题如果正确就是原定理的逆定理,据此求解即可.
【详解】解:定理“等腰三角形的两个底角相等”的逆定理是“有两个角相等的三角形是等腰三角形”,
故选D.
2.“等腰三角形的两个底角相等”的逆命题是( )
A.在同一个三角形中,等边对等角
B.两个角互余的三角形是等腰三角形
C.如果一个三角形有两个角相等,那么这个三角形是等腰三角形
D.如果一个三角形有两个底角相等,那么这个三角形是等腰三角形
【答案】C
【分析】此题考查命题的逆命题,一个命题的题设和结论是另一个命题的结论和题设,则该命题是原命题的逆命题,根据逆命题的定义直接解答即可.
【详解】“等腰三角形的两个底角相等”的逆命题是如果一个三角形有两个角相等,那么这个三角形是等腰三角形,
故选:C.
3.命题“如果,那么”的逆命题是 命题.(选填“真”或“假”)
【答案】假
【分析】本题主要考查命题与定理,正确的命题叫真命题,错误的命题叫做假命题.注意,判定一个命题是假命题举反例.
先根据逆命题的概念写出原命题的逆命题,再根据有理数的平方、有理数的大小比较法则判断即可.
【详解】解:命题“如果,那么”的逆命题是如果,那么,是假命题,
例如:当时,,而,
故答案为:假.
4.定理“等腰三角形底边上的高线与中线互相重合”的逆命题是 命题(填“真”或“假”).
【答案】真
【分析】本题主要考查了判断一个三角形逆命题的真假,线段垂直平分线的性质与判定,等腰三角形的定义,先把原命题的结论和条件互换写出原命题的逆命题,进而判断命题的真假即可.
【详解】解:原命题的逆命题为,一边上的高线和中线重合的三角形是等腰三角形,该命题是真命题,
根据题意可知该边上的高线垂直平分该边,则高线在的顶点到该边两端的距离相等,即此三角形是等腰三角形,
故答案为:真.
5.小颖同学要证明命题“角的平分线上的点到这个角的两边距离相等”是正确的,她先画出了如图所示的图形,并写出了不完整的已知和求证:
已知:如图,,点D在射线上, ,
求证: .
(1)补全图形,已知和求证;
(2)按小颖的想法写出证明过程.
(3)请写出“角的平分线上的点到这个角的两边距离相等”的逆命题,它是真命题吗?并加以证明.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)在一个角的内部,到角的两边距离相等的点在这个角的平分线上.它是真命题,证明见解析
【分析】(1)根据角平分线的性质直接画图,直接填写已知条件和结论即可;
(2)通过证明全等三角形得到边相等即可;
(3)根据逆命题的定义直接写出逆命题,然后证明全等三角形,再证明角平分线即可.
【详解】(1)补全图形如图所示.
已知:如图,,点D在射线上,,垂足分别为E,F.
求证:.
(2)∵, .
∴.
在和中,
∴.
∴.
(3)在一个角的内部,到角的两边距离相等的点在这个角的平分线上.
它是真命题.
已知:如图,点P为内一点,,垂足分别为D,E,且.
求证:平分.
证明:∵,垂足分别为D,E.
∴.
在和中,
∴.
∴(全等三角形的对应角相等).
∴平分.
【点睛】此题考查角平分线的性质和判定,解题关键是通过全等三角形证明对应边和对应角的等量关系
6.数学证明是一个严谨的过程,例如在证明命题“线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等”时,我们进行了分类讨论,使证明过程完整且正确.下面是小明同学根据题意画出的图形,并写出了不完整的已知和求证.
已知:如图,直线l为线段的垂直平分线,点P为l上一点.
求证:______________________.
请你补全求证,并写出证明过程.
【答案】,证明过程见解析
【分析】根据垂直的定义和全等三角形的判定和性质定理即可得到结论.
【详解】求证:,
证明:如图,设直线与的交点为,
直线为线段的垂直平分线,
,,
,
在与中,
,
∴(SAS),
.
故答案为:.
【点睛】本题考查了线段垂直平分线的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质定理是解题的关键.
【必考题型八 含30°角的直角三角形】
1.如图,在中,分别是的角平分线和高线,交于点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了三角形内角和定理,角平分线的性质,高的性质,根据三角形内角和定理可得,根据高的性质可得,根据角平分线的性质可得,根据即可求解.
【详解】解:∵中,,,
∴,
∵是的角平分线,是高,
∴,,
∵,
∴的值为,
故选:A .
2.如图,已知,平分,点P在上,于点D,,点E是射线上的动点,则的最小值为( )
A.4 B.2 C.5 D.3
【答案】D
【分析】题考查了垂线段最短以及角平分线的性质,解题的关键是掌握角平分线的性质及垂线段最短的实际应用.过作,根据垂线段最短即可求出最小值.
【详解】解∶∵,平分,
∴,
∵,,
∴,
过作于点,
∵,平分,
∴,
∵点是射线上的动点,
∴的最小值为3,
故选:C.
3.如图,一副三角板拼在一起,O为AD的中点,.将沿BO对折至,M为BC上的动点,则A'M的最小值为 .
【答案】/
【分析】本题主要考查了图形的折叠问题,直角三角形的性质,等边三角形的判定和性质等知识.由折叠的性质可得,可证得是等边三角形,从而得到,根据题意得:当时,最短,过M作于H,取的中点N,连接,根据直角三角形的性质可得,,从而得到,进而得到,,再由勾股定理,即可求解.
【详解】解:由折叠的性质得:,
∵O为AD的中点,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
根据题意得:当时,最短,
过M作于H,取的中点N,连接,如图,
在中,N是斜边的中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:
4.如图,若的顶点在射线上,且,动点从点出发,以每秒个单位沿射线运动.
(1)当运动时间是 秒时,是直角三角形.
(2)当运动时间的取值范围是 秒时,是钝角三角形.
【答案】 或 或
【分析】本题考查了含度角的直角三角形的性质,三角形的分类;
(1)过作于,,交于,根据含度角的直角三角形的性质求得的长即可求解;
(2)根据(1)的结论,结合图形,即可求解.
【详解】解:如图,过作于,,交于,
则,,
,
,,
,
,,
∴当运动时间为或时,是直角三角形.
故答案为:或.
(2)由(1)可得,;
当运动时间的取值范围是或秒时,是钝角三角形.
故答案为:.
5.如图,中,D是边的中点,,,垂足分别是点E,F,连接,.
(1)求证:.
(2)若,,连接,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,直角三角形斜边中线的性质,含的直角三角形的性质等知识,解题的关键是:
(1)利用直角三角形斜边中线的性质可得出,即可得证;
(2)利用三角形内角和定理、等边对等角可求出,进而求出∴,作,垂足为G,利用含的直角三角形的性质求出,然后利用三角形面积公式求解即可.
【详解】(1)证明:,点D是的中点.
,,
,
为等腰三角形;
(2)解:连接,
∵
∴,
由(1)知,
∴,
∴,
同理,
∴,
∴,
作,垂足为G,
∵
∴,
∴,
∴.
6.如图1,是等边三角形,D,E为上两点,且,延长至点,使,连结.
(1)如图2,当D,E两点重合时,求证:;
(2)如图3,延长交线段于点.
①求的度数;
②若,求点C到的距离.
【答案】(1)见解析
(2)①;②
【分析】(1)先根据等边三角形的性质和等腰三角形的性质得到,,再根据三角形的外角性质得到,进而利用等角对等边可证得结论;
(2)①过D作交于H,证明是等边三角形,得到,进而,再证明得到,利用三角形外角性质可求解;
②如图3,过F作交延长线于M,过C作于N,先求得,,在中,利用含30度角的直角三角形求得,,在中,利用勾股定理求得,然后利用等面积法求得即可.
【详解】(1)证明:如图2,∵是等边三角形,
∴,,
∵
∴,,
∵,
∴,
∴;
(2)解:①,如图3,过D作交于H,
∴,,
∴,
∴是等边三角形,,
∴,
∴,则,
在和中,
,
∴,
∴
∴;
②如图3,过F作交延长线于M,过C作于N,
∵,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴,,
在中,,
∴,
∵
∴,
即点C到EF的距离为.
【点睛】本题考查等边三角形的判定与性质、三角形的外角性质、等腰三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、含30度角的直角三角形的性质、勾股定理等知识,熟练掌握相关知识的联系与运用是解答的关键.
【必考题型九 斜边的中线等于斜边的一半】
1.如图,,均为的高,且,连结交于点O,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了垂直平分线性质和判定,直角三角形性质,等腰三角形性质,根据题意得到垂直平分线段,得到,结合直角三角形性质得到,利用等腰三角形性质得到,再根据求解,即可解题.
【详解】解:为的高,且,
垂直平分线段,
,
为的高,即,
,
,
,
,
故选:A.
2.如图,在中,的中垂线与交于点D,与交于点E,连接,F为的中点,若,则的长为( )
A.5 B. C.4 D.3
【答案】C
【分析】此题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,中垂线的性质,等角对等边等性质,
首先根据中垂线的性质得到,,然后利用直角三角形的性质得到,进而证明出,即可得到.
【详解】∵的中垂线与交于点D,
∴,
∵F为的中点,
∴
∵
∴
∵
∴,
∴
∴.
故选:C.
3.如图,在四边形中,O是的中点,,若,则 .
【答案】/75度
【分析】本题考查等腰三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,斜边上的中线,根据三线合一,斜边上的中线推出是等边三角形,得到,进而推出,再根据等边对等角,进行求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,O是的中点,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴.
故答案为:.
4.如图,在中,,为的中点,,点在上,且,则的大小为 .
【答案】
【分析】本题考查直角三角形斜边中线的性质,含30度角的直角三角形,等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
证明,求出,可得结论.
【详解】解:,是的中点,
,
,
,
,
,
,
.
故答案为:.
5.在中,是边上的高,、分别为、边上的中点,且.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)详见解析
(2)
【分析】本题考查了等腰三角形的判定与性质,直角三角形斜边上的中线
(1)连接,根据垂直定义可得,再利用直角三角形斜边上的中线性质可得,从而可得,然后利用等腰三角形的三线合一性质,即可解答;
(2)先利用直角三角形的两个锐角互余可得,然后利用等腰三角形的性质可得,从而利用平角定义可得,再利用等腰三角形的三线合一性质进行计算,即可解答.
【详解】(1)证明:连接,
,
,
是的中线,
,
,
,
点是的中点,
;
(2)解:,,
,
,
,
,
,点是的中点,
,
的度数为.
6.如图,在等边三角形中,D是上的一点,E是延长线上一点,连接、,已知.
(1)求证:是等腰三角形.
(2)当,时,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了等边三角形的性质,等腰三角形的判定与性质,解决本题的关键是掌握等边三角形的性质,等腰三角形的判定与性质.
(1)根据等边三角形的性质,即可证明结论;
(2)设,则,得,根据三角形内角和定理可得,过D作于H,根据等腰直角三角形的性质即可得的长,进而可得结论.
【详解】(1)证明:∵是等边三角形,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴是等腰三角形;
(2)解:设,则,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
如图,过D作于H,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴.
【必考题型十 直角三角形全等的判定】
1.如图,在中,,,边的垂直平分线交的外角的平分线于点D,垂足为E,于点F,于点G,连接.则的长是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【分析】本题考查了全等三角形的性质和判定,线段的垂直平分线定理,角平分线性质等知识点,添加适当的辅助线构造全等三角形是解此题的关键.
连接,证,得出,再证,得 ,然后证,即可解决问题.
【详解】解:如图,连接,
垂直平分,
,
平分,,,
,
在和中
,
,
在和中,
,
,
,
,,,
,
,,
.
故选:A.
2.如图,在中,,平分交于点P,于点,若,,则的周长为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】C
【分析】本题主要考查了角平分线的性质、全等三角形的判定和性质以及勾股定理.熟练掌握以上知识是解题的关键.由,,,可得到,由平分,可得到,进而得到,则可得,,进而可得,即可得解.
【详解】∵中,,,,
,
∵平分,,,
∴,,
又,
,
,
,
.
故选:C.
3.如图,是的角平分线,点B在射线上,是线段的中垂线交于E,.若,则 .
【答案】/46度
【分析】连接,过E作于R,交于Q,根据角平分线性质和线段垂直平分线的性质得出,,根据全等求出,求出,即可求出答案.
【详解】解:连接,过E作于R,交于Q,
∵是线段的中垂线,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵平分,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了角平分线的性质,线段垂直平分线的性质,全等三角形的性质和判定,三角形的内角和定理等知识点,能综合运用知识点进行推理和计算是解此题的关键,注意: ① 线段垂直平分线上的点到线段两个端点的距离相等, ② 角平分线上的点到这个角的两边的距离相等.
4.如图,在中,于点D,在上取点F,使得,连接并延长交于点E,则 .
【答案】
【分析】此题考查了勾股定理,全等三角形的性质和判定等知识,首先根据勾股定理求出,然后证明出,得到,再证明,然后利用等面积法求出即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,,,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得,
故答案为:.
5.如图,已知,分别是两个钝角和的高,如果,.
求证:
(1)
(2)
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了直角三角形的全等判定与性质,属于简单题,用的特殊方法证明三角形全等是解题关键.
()证明,即可求证;
()证明得,由()得,即可求证.
【详解】(1)证明:∵,分别是两个钝角和的高,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)证明:在和中,
,
∴,
∴,
由()得,
∴,
即.
6.如图,在中,平分,,于E,.
(1)求证:.
(2)若,求的度数.
【答案】(1)详见解析
(2)
【分析】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,直角三角形两锐角互余,角平分线的定义,角平分线的性质,解题的关键是熟练掌握三角形全等的判定方法,
(1)根据角平分线的性质得出,证明,得出即可;
(2)根据角平分线的定义得出,根据锐角三角形两锐角互余得出,根据,得出的度数即可.
【详解】(1)证明:∵平分,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
(2)解:∵平分,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
由(1)知:,
∴.
【必考题型十一 勾股定理的证明方法】
1.我国是最早了解勾股定理的国家之一.据《周髀算经》记载,勾股定理的公式与证明是在商代由商高发现的,故又称之为“商高定理”;三国时代的蒋铭祖对《蒋铭祖算经》内的勾股定理作出了详细注释,并给出了另外一个证明.下面四幅图中,不能证明勾股定理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了勾股定理的证明,完全平方公式的应用,根据面积公式,逐项推理论证判断即可.
【详解】解:A.大正方形面积为:,也可以看做是4个直角三角形和一个小正方形组成,则其面积为:,∴,可以证明勾股定理,故本选项不符合题意;
B.梯形的面积为:,也可看作是2个直角三角形和一个等腰直角三角形组成,则其面积为:,∴,可以证明勾股定理,故本选项不符合题意;
C.大正方形的面积为:,也可看作是4个直角三角形和一个小正方形组成,则其面积为:,∴,∴故本选项不符合题意;
D.图形中不涉及直角三角形,故无法证明勾股定理,故本选项符合题意;
故选:D.
2.如图,在四边形中,,,点是边上一点,,,.下列结论:①;②;③;④该图可以验证勾股定理.其中正确的结论个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】A
【分析】本题考查了全等三角形的判定及性质的运用,勾股定理的证明;证明,由全等三角形的性质可得出,.再由图形的面积逐项分析判断即可求解.
【详解】解:,,
,
.
在和中,
,
,
,.
,
.
,
,
故①②正确;
梯形的面积直角三角形的面积两个直角三角形的面积,
,
,,
故③④正确
故选:A.
3.勾股定理的证明方法多样,如图是“水车翼轮法”证明勾股定理:将正方形沿分割线,分割成四个全等四边形,再将这四个四边形和正方形拼成大正方形.若,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的证明,正确得出是解题的关键.
【详解】解:如图,
在直角中,由勾股定理得,
,
,
将正方形沿分割线,分割成四个全等四边形,再将这四个四边形和正方形拼成大正方形,
,
,
,
.
故答案为:.
4.清代数学家李锐在其著作《勾股算术细草》中利用三个正方形出入相补的方法证明了勾股定理.如图,在中,,和为边,按如图所示的方式作正方形,和,与交于点J,与交于点E,与交于点J,与交于点E.若四边形和的面积和为5,四边形和的面积和为12,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查勾股定理的证明,整体思想的巧妙运用是解题的关键.可证明与全等,进而得出的面积,再将所给的面积全部相加,得出正方形和梯形的面积之和,用和的长将其表示出来即可解决问题.
【详解】解:由题知,
令,
∵四边形和四边形是正方形,
∴,
∴,
即.
在和中,
,
∴,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
在和中,
,
∴,
∴.
又∵四边形和的面积和为5,
∴,
即,
∴,
则.
又∵四边形和的面积和为5,四边形和的面积和为12,
将四部分的面积相加得,
,
∴,
则.
∴,
则(舍负),
即的值为.
故答案为:.
5.如图,对任意符合条件的直角三角形,绕其锐角顶点逆时针旋转得,所以,且四边形是一个正方形,它的面积和四边形面积相等,而四边形面积等于和的面积之和,根据图形写出一种证明勾股定理的方法.
【答案】证明见解析.
【分析】利用四边形面积等于和的面积之和,化简整理得到勾股定理.
【详解】解:由图可得:
,
即:,
∴,
整理得:.
【点睛】此题考查了勾股定理的证明,解题的关键是根据所给图形,找到相应的等量关系.
6.勾股定理在几何问题中有着广泛地应用,大约公元222年,中国古代数学家赵爽在《周髀算经》一书中介绍了勾股定理的证明方法.具体用用四个完全一样直角三角形可以拼成图1的大正方形,采用面积法证明.
(1)类比证明:伽菲尔德(1881年任美国第20届总统)于1876年4月1日《新英格兰教育日志》上证明勾股定理.在和中,,易证.
请你用两种不同的方法表示梯形的面积(图2),并证明:;
(2)尝试画图:正方形网格中的每个小正方形边长都是1,每个小格的顶点叫做格点,以格点为顶点分别按下列要求画三角形.
①画一个三角形,使它的三边长都是有理数;②画一个三边长都为无理数的直角三角形;③画一个钝角三角形,使它的面积为4.
(3)拓展应用:如图3,在直线l上依次摆放五个正方形.已知斜放两个正方形的面积分别是2、3,正放三个正方形的面积依次是,,,则______(直接写出答案)
【答案】(1)见解析;(2)图见解析;(3)5
【分析】(1)先证,用两种方法表示梯形面积,得出等式整理得到结论;
(2)①画三边分别为3,4,5的三角形即可;②画三边长为的三角形;③根据面积画钝角三角形即可;
(3)先证,同理,整体代入计算即可.
【详解】解:(1)在和中,,
,
,
,
,
,
,
,
整理,得:;
(2)如下图:①,即为所求;
②,即为所求;
③,即为所求;
(3)解:,理由如下:
如图,
∵图中的四边形均为正方形,
∴,
∴,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
同理,,
∴.
【点睛】本题考查了全等三角形判定与性质、勾股定理的证明及勾股定理与无理数,熟练勾股定理及证明是解题关键.
【必考题型十二 用勾股定理解三角形】
1.著名画家毕加索的作品《女孩》中充满着几何图形,她手中所握的帆船模型就是我们熟悉的三角形组合而成,如图,在中,,若,则的值为( )
A.16 B.24 C.32 D.60
【答案】D
【分析】本题考查的是等腰三角形的性质,勾股定理的应用,平方差公式的应用,先证明,,,再结合平方差公式可得答案;
【详解】解:∵,
∴,,,
∴
∵,
∴;
故选D
2.如图,在等腰直角三角形纸片中,,D是的中点,将折叠,使点A与点D重合,为折痕.若,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】题目主要考查翻折的性质,等腰直角三角形的性质及勾股定理解三角形,理解题意,综合运用这些知识点是解题关键.
根据题意得出,再由等腰直角三角形确定,设,则,利用勾股定理求解即可.
【详解】解:∵是翻折而成,
∴,
∵是等腰直角三角形,,,
∴,
∵D是的中点,
∴,
设,则,
∴在中,
由勾股定理得,,即,
解得:,
故选:C.
3.如图,是等边三角形,点为上一点,且,现将沿直线折叠得到,与交于,垂直平分,若,则 .
【答案】
【分析】本题考查了折叠的性质,线段垂直平分线的性质和勾股定理.连接,则,推出,所以,由折叠推出,,所以,即可求出.
【详解】解:连接.
∵是等边三角形,
∴,
由折叠可知,,,,
垂直平分,
,
,
,
,
,
,
.
故答案为:.
4.如图,在中,,,分别以,为边在外作等边和等边,连结,.
(1)若,则 ;
(2)若,则的长为 .
【答案】 /35度
【分析】本题考查等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,掌握全等三角形的判定定理是解题的关键.
(1)根据等边三角形的性质得到,然后根据三角形的内角和定理解题即可;
(2)根据等边三角形的性质可以证明,即可得到,过点E作于点F,然后利用勾股定理计算即可.
【详解】(1)解:∵是等边三角形,
∴,
∴,
又∵,
∴,
故答案为:;
(2)解:∵和是等边三角形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
过点E作于点F,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴.
故答案为:.
5.如图,在中,过点作,在上截取,上截取,连接,.
(1)求证:.
(2)若,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由得,而,,即可根据全等三角形的判定定理“”证明;
(2)由,根据全等三角形的对应角相等证明,然后利用勾股定理即可解决问题.
此题考查全等三角形的判定与性质、勾股定理、平行线的性质,证明三角形全等是解题的关键.
【详解】(1)证明:,,
,
在和中,
,
.
(2)解:,
,
,
,
,,
,
,
.
6.如图1,中,于D,且,若.
(1)求和的长;
(2)如图2,动点M从点B出发以每秒的速度沿线段向点A运动,同时动点N从点A出发以相同速度沿线段向点C运动,当其中一点到达终点时整个运动都停止.设点M运动的时间为t(秒).
①若是以点A为顶点的等腰三角形时,求t的值;
②若点E是边上一点,且,问在点M运动的过程中,能否成为等腰三角形?若能,求出t的值;若不能,请说明理由.
【答案】(1),
(2)①;②9或10或
【分析】(1)设,则,,利用三角形的面积构造关于x的方程,可求出、、,然后利用勾股定理求出即可;
(2)①由是以点A为顶点的等腰三角形,得出,则可列出关于t的方程,解方程即可;
②利用等边对等角、余角的性质、等角对等边可得出,由可判断点M不在上,当点M在时,分,,三种情况讨论即可.
【详解】(1)解:∵,
∴设,则,,
∵, ,
∴,
解得(负值舍去),
∴,,,
∴;
(2)解:由(1)知:①∵是以点A为顶点的等腰三角形,
∴,
即,
∴;
②∵,
∴,
又,
∴,,
∴,
∴
∴,
当点M在上,即时,为钝角三角形,但;
当时,点M运动到点D,不构成三角形
当点M在上,即时,为等腰三角形,有3种可能.
如果,则,
∴;
如果,则点M运动到点A,
∴;
如果,
过点E作于F,如图3所示:
∵,
∴,
在中,;
∵,,
∴
则在中,,
∴.
综上所述,符合要求的t值为9或10或.
【点睛】本题考查了等腰三角形的判定与性质,勾股定理,余角的性质等知识,明确题意,添加合适辅助线,合理分类讨论是解题的关键.
【必考题型十三 勾股定理中的折叠问题】
1.如图所示,有一块直角三角形纸片,,,,将斜边翻折,使点B落在直角边的延长线上的点E处,折痕为,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了勾股定理与折叠.熟练掌握勾股定理解直角三角形,折叠的性质,是解题关键.
由勾股定理求出值,根据折叠的性质可得出值,在中根据运用勾股定理可求出长.
【详解】解:∵,,,
∴,
由折叠知,.
∴,
∵,,
∴,
解得:,
的长为.
故选:B.
2.如图,在中,,,.将折叠,使点落在的中点处,折痕为,则线段的长为( )
A. B. C.5 D.4
【答案】C
【分析】本题主要考查的是翻折的性质、勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理的运用,从而列出关于x的方程是解题的关键.
设,由翻折的性质可知,在中利用勾股定理列方程求解即可得到答案.
【详解】解:设,
由翻折的性质可知,
∵D是的中点,
,
在中,由勾股定理得:
即,
解得:,
∴,
故选:C.
3.如图,在直角三角形纸片中,,,,点在边上,以为折痕,将折叠得到,与边相交于点.若 为直角三角形, 则的长是
【答案】2或5
【分析】本题考查了翻折的性质,勾股定理,根据题意和勾股定理得,以为折痕,将折叠得到,则,,分情况讨论问题:当时,过点作,垂足为F,设,则,,在中,由勾股定理得,,即可得,进行计算即可得,当时,点C与点E重合,根据,得,设,则,在中,根据勾股定理得,,可得,进行计算可得,即可得;掌握翻折的性质,勾股定理,能考虑到分情况讨论问题是解题的关键.
【详解】解:在中,,,,根据勾股定理得,
,
∵以为折痕,将折叠得到,
∴,,
如图1所示,当时,过点作,垂足为F,
设,则,,
在中,由勾股定理得,,
,
,
,
,
,
∴,
如图2所示,当时,点C与点E重合,
∵,,
∴,
设,则,
在中,根据勾股定理得,,
,
,
,
,
∴,
综上,的长为2或5,
故答案为:2或5.
4.如图,在中,,,,点是边上一点,将沿直线折叠,点的对应点为点,当平行于的一条边时,的长为 .
【答案】1或3
【分析】本题主要考查了折叠的性质,平行线的性质,等腰三角形的判定,勾股定理,三角形面积的计算,分两种情况进行讨论:当时,当时,分别画出图形,求出结果即可.
【详解】解:当时,如图所示:
根据折叠可知:,,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵在中,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,根据勾股定理得:
,
设,则,
在中,根据勾股定理得:,
即,
解得:,
∴;
当时,如图所示:
根据折叠可知:,
∵,
∴,
∴,
∴;
综上分析可知:或3.
故答案为:1或3.
5.如图,将长方形纸片沿对角线折叠,使点B落在点E处,,
(1)试判断折叠后重叠部分的形状,并说明理由.
(2)求重叠部分的面积.
【答案】(1)是等腰三角形.理由见解析
(2)重叠部分的面积为10.
【分析】此题考查了图形的折叠变换,等腰三角形的判定和勾股定理.
(1)先根据平行线的性质得到,再由图形折叠的性质可得到,继而可得出,这即可判断出后重叠部分三角形的形状;
(2)设长为x,则,在直角三角形中,利用勾股定理可求出x,继而利用三角形面积公式进行计算求解.
【详解】(1)解:是等腰三角形.理由如下:
∵四边形是长方形,
∴,
∴,
由图形折叠的性质可知:,
∴.
∴是等腰三角形;
(2)解:设,则,
在中,
,
解得:,
∴,
∴.
故重叠部分的面积为10.
6.如图,已知长方形纸片,点在边上,将沿折叠,点落在点处,分别交于点,且.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)求的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)由长方形的性质和折叠性质得,利用可证;
(2)由全等三角形的性质得到,由即可得到,又由折叠的性质可得,,即可得到结论;
(3)由长方形的性质得到:,,由折叠性质可得,
设,表示出、、,在中,由勾股定理列方程,解方程,进一步即可得得到答案.
【详解】(1)解:由长方形性质可得,由折叠性质可得,
∴,
在与中,,
∴;
(2)∵,
∴,
∵,
∴,
即,
由折叠的性质可得,
∴;
(3)由长方形的性质得到:,,
由折叠性质可得,
∵,
∴,
设,
则,,,
在中,,即,
∴,
∴.
【点睛】此题考查了折叠的性质、勾股定理、全等三角形的判定和性质、长方形的性质等知识,熟练掌握折叠的性质是解题的关键.
【必考题型十四 勾股定理的逆定理】
1.如图,在中,,以为边作正方形,若正方形的面积是13,则阴影部分的面积为( )
A.3 B.6 C.10 D.16
【答案】C
【分析】本题主要考查了勾股定理,求阴影部分的面积时,采用了“分割法”.首先求得,利用勾股定理的逆定理证明,,然后由三角形的面积公式和正方形的面积公式解答.
【详解】解:∵正方形的面积为13,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴.
故选:C
2.已知的三边长分别为,,,且,则是( )
A.以为斜边的直角三角形 B.以为斜边的直角三角形
C.以为斜边的直角三角形 D.等边三角形
【答案】C
【分析】本题考查三角形形状的确定,涉及非负式、非负式和为的条件、勾股定理的逆定理等知识,由可得,,的值,再由勾股定理的逆定理列式求解即可得到答案,熟练掌握非负式和为的条件、勾股定理的逆定理是解决问题的关键.
【详解】解:,
,解得,
,
,即,
是以为斜边的直角三角形,
故选:C.
3.如图,正方形的面积是169平方厘米,正方形面积是144平方厘米,正方形的面积是25平方厘米,则阴影四边形的面积是 平方厘米.
【答案】
【分析】根据正方形的面积、正方形面积、正方形的面积可以计算,,,进而判定为直角三角形,即可求证、、三点共线,且阴影部分的面积为,即可解题.
【详解】解:根据正方形的面积、正方形面积、正方形的面积可得厘米,厘米,厘米,且满足,
为直角三角形, ,
、、三点共线,、、三点共线,
为直角三角形,(厘米),(厘米),
∴(平方厘米)
(平方厘米)
∴(平方厘米).
∵(平方厘米)
∴阴影四边形的面积(平方厘米).
故答案为 .
【点睛】本题考查了勾股定理在直角三角形中的运用,勾股定理的逆定理判定直角三角形,正方形各边长相等、各内角为直角的性质,三角形面积的计算,本题中求阴影部分的面积为是解题的关键.
4.如图,以的每一条边为边,在边的同侧作三个正三角形、和.已知这三个正三角形构成的图形中,甲、乙阴影部分的面积和等于丙、丁阴影部分的面积和.则 °.
【答案】150
【分析】先根据甲、乙阴影部分的面积和等于丙、丁阴影部分的面积和,可得出,再结合等边三角形的面积由勾股定理的逆定理可得出,进而可得出答案.
【详解】解:过点作,
∵甲、乙阴影部分的面积和等于丙、丁阴影部分的面积和,
∴,则,
∴,
∵、和为等边三角形,
∴,,
则中边上的高为:,
∴,
同理可得:,,
∴.
从而 .
所以,.
故答案为:150.
【点睛】本题考查的是勾股定理的逆定理、三角形的面积及等边三角形的性质,解答此题时要注意把三角形面积之间的关系转化为三边之间的关系,再由直角三角形及等边三角形的性质即可得出结论.
5.如图,在四边形中,,,,,,求四边形的面积.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理、勾股定理的逆定理以及三角形面积的计算方法;熟练掌握勾股定理和勾股定理的逆定理是解决问题的关键.由勾股定理求出,由勾股定理的逆定理证出是直角三角形,四边形的面积的面积的面积,即可得出结果.
【详解】解:如图所示:
,
,
∵,
,
,
四边形的面积的面积的面积.
6.笔直的河流一侧有一营地C,河边有两个漂流点A,B,其中.由于周边施工,由C到A的路现在已经不通.为方便游客,在河边新建一个漂流点H(A,H,B在同一直线上),并新修一条路,测得千米,千米,千米.
(1)判断的形状,并说明理由;
(2)求原路线的长.
【答案】(1)直角三角形;
(2);
【分析】(1)本题考查勾股定理逆定理,根据线段长度结合勾股定理逆定理即可得到答案;
(2)本题考查勾股定理,结合(1)根据勾股定理直接求解即可得到答案;
【详解】(1)解:∵千米,千米,千米,
∴,
∴,
∴是直角三角形;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
【必考题型十五 勾股定理的应用】
1.如图,在离水面点A高度为的岸上点C处,有人用绳子拉船靠岸,开始时绳子的长为,此人以的速度收绳,后船移动到点D的位置,则船向岸边移动了( )(假设绳子是直的).
A.9米 B.8米 C.7米 D.6米
【答案】A
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,将实际问题转化成勾股定理问题成为解题的关键.
先在中运用勾股定理求得,再运用勾股定理求得,最后根据线段的和差求得即可解答.
【详解】解:在中,,,
∴,
∵此人以的速度收绳,后船移动到点D的位置,
∴,
∴,
∴,即船向岸边移动了.
故选A.
2.如图所示,将一根长为的筷子,置于底面直径为,高的圆柱形水杯中, 设筷子露在杯子外面的长度为h,则h的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理的应用,能够读懂题意和求出的值最大值与最小值是解题关键.
当筷子的底端在点时,筷子露在杯子外面的长度最短;当筷子的底端在点时,筷子露在杯子外面的长度最长.然后分别利用已知条件以及根据勾股定理即可求出的取值范围.
【详解】解:如图1所示,当筷子的底端在点时,筷子露在杯子外面的长度最长,
,
如图2所示,当筷子的底端在点时,筷子露在杯子外面的长度最短,
在中,,,
,
此时,
的取值范围是.
故选:D.
3.如图,有两条公路OM、ON相交成30°角,沿公路OM方向离O点160米处有一所学校A,当重型运输卡车P沿道路ON方向行驶时,在以P为圆心,100米为半径的圆形区域内都会受到卡车噪声的影响,且卡车P与学校A的距离越近噪声影响越大.若已知重型运输卡车P沿道路ON方向行驶的速度为36千米/时,则对学校A的噪声影响最大时卡车P与学校A的距离是 米;重型运输卡车P沿道路ON方向行驶一次给学校A带来噪声影响的时间是 秒.
【答案】 80 12
【分析】作于,求出的长即可解决问题,如图以为圆心m为半径画圆,交于、两点,求出的长,利用时间计算即可.
【详解】解:作于,
,m,
m,
即对学校的噪声影响最大时卡车与学校的距离m.
如图以为圆心m为半径画圆,交于、两点,
,
,
在中,m,
m,
重型运输卡车的速度为36千米时米秒,
重型运输卡车经过的时间(秒,
故卡车沿道路方向行驶一次给学校带来噪声影响的时间为12秒.
故答案为:80,12.
【点睛】本题考查勾股定理的应用、解直角三角形的应用,解题的关键是理解题意,学会添加常用辅助线构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.
4.《九章算术》有一问题∶“今有垣高一丈,倚木于垣,上与垣齐.引木却行一尺,其木至地.问木长几何?”其内容可表述为∶“有一面墙,高1丈.将一根木杆斜靠在墙上,使木杆的上端与墙的上端对齐,下端落在地面上,如果使木杆下端从此时的位置向远离墙的方向移动1尺,则木杆上端恰好沿着墙滑落到地面上,则木杆长为 尺.”(说明:1丈=10尺)
【答案】//
【分析】当木杆的上端与墙头平齐时,木杆与墙、地面构成直角三角形,设木杆长为尺,则木杆底端离墙有尺,根据勾股定理可列出方程,解方程即可得出答案.
【详解】解:如图,设木杆AB长为尺,则木杆底端B离墙的距离即BC的长有尺,
在Rt中,,
∴,
解得:
故答案为:.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,由实际问题抽象出直角三角形,从而运用勾股定理列出方程是解题的关键.
5.【问题情境】某数学兴趣小组想测量学校旗杆的高度.
【实践发现】数学兴趣小组实地勘察发现:系在旗杆顶端的绳子垂到了地面,并多出了一段,但这条绳子的长度未知,
【实践探究】设计测量方案:
第一步:先测量比旗杆多出的部分绳子的长度,测得多出部分绳子的长度是1米;
第二步,把绳子向外拉直,绳子的底端恰好接触地面的点C,再测量绳子底端C与旗杆根部B点之间的距离,测得距离为5米;
【问题解决】设旗杆的高度为x米,通过计算请你求旗杆的高度.
【答案】旗杆的高度为12米.
【分析】本题考查了勾股定理的应用,解题的关键是理解题意,学会构建方程解决问题.根据题意可得米,米.在直角中,根据勾股定理即可求得旗杆的高度.
【详解】解:根据题意知:米,米.
在直角中,由勾股定理得:,
.
解得:
答:旗杆的高度为12米.
6.如图一架25米长的梯子斜靠在一面墙上,梯子底端B到墙底的垂直距离为7米.
(1)求这个梯子的顶端A到地面的距离的值;
(2)如果梯子的顶端A沿墙竖直下滑4米到点D处,求梯子的底端B在水平方向滑动了多少米?
【答案】(1)24米
(2)8米
【分析】本题考查了勾股定理的实际应用,掌握勾股定理是解题关键.
(1)在中根据计算求值即可;
(2)由和求得后,在中根据,再求线段差即可;
【详解】(1)解:∵,
∴在中,由勾股定理得:米,
∴这个梯子的顶端距地面的高度的长度是24米;
(2)解:∵米,米,
∴米,
∵梯子下滑后长度不变,
∴米,
在中,米,
∴米,
∴梯子的底端在水平方向滑动了8米.
【必考题型十六 最短路径问题】
1.如图,长方体的底面边长分别为2厘米和4厘米,高为5厘米.若一只蚂蚁从P点开始经过4个侧面爬行一圈到达Q点,则蚂蚁爬行的最短路径长为( )厘米.
A.8 B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理求最短路径问题,熟练掌握先把立体图形展开成平面图形,构造直角三角形,根据两点之间,线段最短,计算求解即可.
将长方体展开,然后连接,利用勾股定理求的长即可.
【详解】解:如图,长方体的展开图如下:
∴,,
由勾股定理得,,
∴最短的路径长为厘米,
故选:D.
2.如图是放在地面上的一个长方体盒子,其中,,,点M在棱上,且,N是的中点,一只蚂蚁要沿着长方体盒子的表面从点M爬行到点N,它需要爬行的最短路程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用平面展开图有两种情况,画出图形利用勾股定理求出的长即可.
【详解】解:如图1,
∵,,N是的中点,
∴,
∴,,
∴;
如图2,
∵,,N是的中点,
∴,
∴,,
∴.
∵,
∴蚂蚁沿长方体表面从点M爬行到点N处的最短路程为.
故选:A.
【点睛】此题主要考查了平面展开图的最短路径问题和勾股定理的应用,利用展开图有两种情况分析得出是解题关键.
3.如图,在公路l的一侧有A,B两个工厂,A,B到公路的垂直距离分别为和,A,B之间的水平距离为.现要在公路l上建一个运输点,使A,B两厂到运输点的总路线最短,则最短总路线为 km.
【答案】
【分析】本题考查轴对称的性质,作A点关于直线的对称点C,连接交直线于点P,则此时最小,然后利用勾股定理解题即可.
【详解】解:作A点关于直线的对称点C,连接交直线于点P,则此时最小,
过点作交的延长线于点D,
∵,,,
∴,,
则,
∴,
∴在中,,
即的最小值为,
故答案为:.
4.如图,在中,,,,点是内一点,则点到三个顶点的距离和的最小值是 .
【答案】
【分析】以为边作等边三角形,以为边作等边,连接,可证,可得,则,即当D、E、O、N四点共线时,值最小,最小值为的长度,根据勾股定理先求得、,然后求的长度,即可求的最小值.
【详解】解:以为边作等边三角形,以为边作等边,连接,作,交的延长线于F,如图所示,
∵和是等边三角形,
∴,,
∴.
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴当D、E、O、M四点共线时,即值最小,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
∴,
∴的最小值是.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质和最短路径问题,构造等边三角形是解答本题的关键.
5.如图,长方体的长为,宽为,高为,点与点之间的距离为,一只蚂蚁要沿着长方体的表面从点爬到点去吃一滴蜜糖.
(1)求点到点的距离;
(2)蚂蚁从点爬到点的最短路程是多少?
【答案】(1)点到点的距离为
(2)
【分析】考查平面展开-最短路径问题,勾股定理,解题的关键是注意分类讨论,画出示意图.
(1)过点B作长方体宽的垂线,垂足为H,连接,根据勾股定理求解即可;
(2)分三种情况讨论:把左侧面展开到水平面上,连接,如图1 ;把右侧展开到正面上,连接,如图2 ;把向上的面展开到正面上,连接,如图3,然后利用勾股定理分别计算各情况下的,比较即可.
【详解】(1)解:如图,过点B作长方体宽的垂线,垂足为H,连接,
由长方体的性质得到:,
,
,
点到点的距离为;
(2)解:如图1,把左侧面展开到水平面上,连接,
由题意可得:,
,
在中,根据勾股定理得:,
如图2,把右侧展开到正面上,连接,
由题意得:,
在中,根据勾股定理得:
则需要爬行的最短距离是;
如图3,把向上的面展开到正面上,连接,
由题意可得:,
在中,根据勾股定理得:;
同理,把向上的面展开到后面时,;
∵,
∴则需要爬行的最短距离是.
6.葛藤是一种刁钻的植物.它自己腰托不硬,为了争夺雨露阳光,常常绕着树干盘旋而上,它还有一手绝招,就是绕树盘旋上升的路段,总是沿着最短路线——盘旋前进的,难道植物也懂得数学吗?阅读以上信息,你能设计一种方法解决下列问题吗?
(1)如图,如果树干的周长(即底面圆的周长)为30cm,从点A绕一圈到点B,葛藤升高40cm,则它爬行路程是多少厘米?
(2)如果树干的周长(即底面圆的周长)为40cm,绕一圈爬行50cm,则爬行一圈升高多少厘米?如果爬行10圈到达树顶,则树干高多少厘米?
【答案】(1)50cm
(2)300cm
【分析】(1)将圆柱展开,可知底面圆周长,即为 的长,圆柱的高即为 的长,求出 的长即为葛藤绕树的最短路程.
(2)先根据勾股定理求出绕行1圈的高度,再求出绕行10圈的高度,即为树干高.
【详解】(1)解:如图,
树干的周长即底面圆的周长为30cm
cm
葛藤升高40cm
cm
由勾股定理得 cm
所以,葛藤爬行的路程是50cm
(2)解: 树干的周长即底面圆的周长为40cm
cm
葛藤绕一圈爬行50cm
cm
由勾股定理得绕行1圈的高度
爬行10圈到达树顶
树干高 cm
所以,树干高为300cm
【点睛】本题考查了圆柱的侧面展开图和勾股定理,解题关键是要弄清底面圆的周长即为矩形的边 的长.
【必考题型十七 特殊三角形压轴大题】
1.如图1,在等边中,线段为边上的高线.动点在线段(点与点重合除外)上时,以为一边且在的下方作等边,连结.
(1)判断与是否相等,请说明理由;
(2)如图2,若两点在直线上且满足,试求的长.
(3)在第(2)小题的条件下,当点在线段的延长线(或反向延长线)上时,判断的长是否为定值,若是,请画出图形并求出的长;若不是,请简单说明理由.
【答案】(1),理由见解析
(2)
(3)的长是定值,为16,图见解析,理由见解析
【分析】本题考查等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理的应用等知识,熟练掌握等边三角形的性质和等腰直角三角形的判定与性质,证明是解题的关键.
(1)证,即可得出结论;
(2)过点C作于点,由等腰三角形的性质得,再由勾股定理求出,即可求解;
(3)当点D在线段的延长线(或反向延长线)上时,同(1)得,由全等三角形的性质得,再由等腰三角形的性质和勾股定理得,即可求解.
【详解】(1)解:,理由如下:
和都是等边三角形.
,
,即,
,
,
(2)解:如图2,过点作于点,
,
是等边三角形,是高线,
,
∵,
∴对应边上的高相等,
,
,
,
;
(3)解:的长为定值16,理由如下:
当点在线段的延长线上时,如图3所示:
同(1)得:,
对应边上的高线对应相等,
,
,
,
,即的长是定值;
当点在线段的反向延长线上时,如图4所示:
同(1)得:,
对应边上的高线对应相等.
.
,
,即的长是定值;
综上所述,的长是定值16.
2.图,在中,,,,,、是边上的两个动点,其中点从点开始沿方向运动,且速度为每秒,点从点开始沿方向运动,且速度为每秒,它们同时出发,设出发的时间为秒.
(1)_____(用t的代数式表示)
(2)当点在边上运动时,出发几秒后,是等腰三角形?
(3)当点在边上运动时,出发 秒后,是以或为底边的等腰三角形?
【答案】(1)
(2)秒
(3)11秒或12秒
【分析】本题考查了等腰三角形的性质、方程思想及分类讨论思想等知识.用时间表示出相应线段的长,化“动”为“静”是解决这类问题的一般思路,注意方程思想的应用.
(1)根据题意即可用可分别表示出;
(2)结合(1),根据题意再表示出,然后根据等腰三角形的性质可得到,可得到关于的方程,可求得;
(3)用分别表示出和,利用等腰三角形的性质可分和三种情况,分别得到关于的方程,可求得的值.
【详解】(1)由题意可知,,
,
,
故答案为:;
(2)当点在边上运动,为等腰三角形时,则有,
即,解得,
出发秒后,能形成等腰三角形;
(3)①当是以为底边的等腰三角形时:,如图1所示,
则,
,
.
,
,
,
,
,
;
②当是以为底边的等腰三角形时:,如图2所示,
则,
,
综上所述:当为11或12时,是以或为底边的等腰三角形.
故答案为:11秒或12.
3.
【基础巩固】(1)如图 1,在 与 中, ,求证: ;
【尝试应用】(2)如图 2,在 与 中, 三 点在一条直线上, 与 交于点 ,若点 为 中点,
① 求 的大小; ,求 的面积;
【拓展提高】(3)如图 3, 与 中, 与 交于点 的面积为 32,求的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)①,②;(3)
【分析】(1)由证即可;
(2)①同(1)得,得,即可得出结论;
②过点A作于点G,证,得,,再由等腰直角三角形的性质得,则,然后由三角形面积关系即可得出结论;
(3)连接,同(2)得,则,,得,再证,得,,然后证,得,进而由,得,则,即可得出结论.
【详解】(1)证明:,
,
即,
在和中,
,
;
(2)解:①,,
,
,
同(1)得:,
,
;
②如图2,过点A作于点G,
则,
由①可知,,
,
点F为中点,
,
又,
,
,,
,,
,
,
;
(3)解:如图3,连接,
同(2)得:,
,,
,
在和中,
,
,
∴,
,
∴,
,
,
,
,
,
,
,负值舍去,
即的长为8.
【点睛】本题是三角形综合题目,考查了等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质、平行线的判定与性质以及三角形面积等知识,本题综合性强,熟练掌握等腰直角三角形的性质,证明三角形全等是解题的关键,属于中考常考题型.
4.如图1,已知,,,分别以、为边向外作与,且,,,连接交于点.
(1)探究:与的数量关系,请写出你的猜想,并加以证明.
(2)如图2,若,,题目中的其他条件不变,(1)中得到的结论是否发生变化?请写出你的猜想并加以证明;
(3)如图3,若,题目中的其他条件不变,使得(1)中得到的结论仍然成立,请直接写出的值.
【答案】(1).理由见解析
(2)成立,理由见解析
(3)
【分析】(1)作于,证明,根据全等三角形的性质证明结论;
(2)仿照(1)的证明方法证明;
(3)作于,要使得结论成立,则有,可得,可得.
【详解】(1)解:结论:.
理由:如图1,过点作于,则,
,,
,
,
,
,,
,
在中,,,
,
,
在和中,
,
,
,
;
(2)解:猜想:.
证明:如图2中,过点作于,则.
,.
,是等边三角形.
.
,,
.
.
.
,,
是等边三角形.
,.
,.
,,
在和中,
,
.
,
故;
(3)结论:,
理由:如图3中,过点作于,则.
要使得结论成立,则有,
,
,
.
【点睛】本题属于三角形综合题,考查的是等腰直角三角形的性质、三角形全等的判定和性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理是解题的关键.
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