内容正文:
专题2.6 直角三角形三个知识点八类题型(知识点梳理与题型分类讲解)
第一部分【知点梳理与题型目录】
【知识点一】直角三角形的性质
1、直角三角形的两个锐角互余;
2、在直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半;
3、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半;
4、勾股定理:直角三角形两直角边a,b的平方和等于斜边c的平方,即;
5、常用关系式:由三角形面积公式可得:ABCD=ACBC.
【知识点二】直角三角形的判定
1、有一个角是直角的三角形是直角三角形;
2、如果三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形;
3、勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a,b,c有关系,那么这个三角形是直角三角形.
【知识点三】直角三角形全等的判定
直角三角形全等的判定方法有:斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等。简写为“HL”。这是直角三角形特有的判定方法,其中“H”代表斜边,“L”代表直角边.
题型目录
【题型1】利用直角三角形两锐角互余求值与证明..............................1
【题型2】利用含30度的直角三角形三边关系求解或证明.......................2
【题型3】利用含30度和45度的直角三角形三边关系求解或证明................3
【题型4】利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求值或证明..............3
【题型5】利用勾股定理和等面积法求值或证明................................4
【题型6】利用有一个角是直角的三角形是直角三角形进行证明或求值............5
【题型7】三角形一边上中线等于这边一半三角形是直角三角形的证明............6
【题型8】利用HL证明直角三角形全等求值或证明.............................7
第二部分【题型展示与方法点拨】
【题型1】利用直角三角形两锐角互余求值与证明
【例1】(23-24八年级上·湖北恩施·阶段练习)如图,已知中,,于,平分交于,交于.
求证:.
【变式1】(23-24八年级上·福建厦门·期中)如图,在的方格中,每个小方格的边长均为,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式2】(22-23七年级下·江苏苏州·阶段练习)如果三角形的两个内角与满足,那么我们称这样的三角形为“准直角三角形”.如图,在中,,,是射线上一点,且是“准直角三角形”,则的所有可能的度数为 .
【题型2】利用含30度的直角三角形三边关系求解或证明
【例2】(23-24八年级下·全国·单元测试)已知,如图,在中,,,,交于点,,求的面积.
【变式1】(23-24八年级下·山东德州·开学考试)在中,,则等于( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25九年级上·全国·课后作业)如图,在中,,线段,线段绕点旋转,交于点,则的最大值为 .
【题型3】利用含30度和45度的直角三角形三边关系求解或证明
【例3】(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图,,,求的值.
【变式1】(22-23八年级下·河北廊坊·阶段练习)如图,在中,是边上的高,,,,则( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24九年级上·湖南张家界·期末)如图,一艘轮船在小岛A的北偏东方向距小岛海里的B处,沿正西方向航行4小时后到达小岛的北偏西的C处,则该船行驶的速度为 海里/小时.
【题型4】利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求值或证明
【例4】(23-24八年级上·江苏无锡·阶段练习)在四边形中,,M、N分别是的中点.
(1)猜一猜,和的位置关系,并证明你的结论;
(2)如果,,求的长.
【变式1】(22-23八年级上·广西北海·期中)如图,在一块含的三角板()右侧作以为斜边的,过点B作的垂线,分别交于点E、F,连接.设,,则( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24八年级上·江苏盐城·期末)如图,四边形中,,,连接、.是的中点,连接、.若的面积为32,则的长为 .
【题型5】利用勾股定理和等面积法求值或证明
【例5】(2023·湖北宜昌·一模)已知:如图,点C是线段的中点,于A,于B,过点C的直线与,分别交于E,F.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【变式1】(23-24八年级上·山东青岛·期末)两个直角三角板如图摆放,其中,,,,,与交于点P,则点B到的距离为( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24八年级下·湖北十堰·阶段练习)如图, 在中,,,, P是边上一动点, 将沿折叠,点B落在处, 交于D, 则的最大值为 .
【题型6】利用有一个角是直角的三角形是直角三角形进行证明或求值
【例6】(23-24八年级上·内蒙古通辽·期中)如图,已知,,
(1)求证:;
(2)猜想:和是否垂直?若垂直,请说明理由;若不垂直,则只写出结论,不用写理由.(延长交点,交点)
【变式1】(22-23八年级上·山东济宁·期中)在下列条件中:①;②;③,能确定是直角三角形的条件有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.0个
【变式2】(23-24八年级上·广西南宁·期中)如图,在中,,,D是的中点,,则 .
【题型7】三角形一边上中线等于这边一半三角形是直角三角形的证明
【例7】(23-24八年级上·浙江台州·期末)如图(1),是的边上的中线,将沿直线翻折得到,连接,.
(1)求证:是直角三角形.
(2)如图(2),若,,求的大小.
(3)若是直角三角形,是等边三角形,探究与的数量关系.
【变式1】(21-22八年级下·山东滨州·期中)如果三角形一边上的中线等于这条边的一半,那么这个三角形一定是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形 C.直角三角形 D.不确定
【变式2】(19-20九年级上·山东青岛·单元测试)证明:如果一个三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形.
【题型8】利用有HL证明直角三角形全等求值或证明
【例8】(2022·浙江丽水·一模)已知:如图,在中,于点D,E为上一点,且.
(1)求证:.
(2)已知 ,求的长.
【变式1】(23-24九年级下·山东日照·期中)如图,在中,,,,以点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交,于点M,N,分别以M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点P,作射线交于点D,再用尺规作图作出于点E,则的长为( )
A.3 B. C.5 D.6
【变式2】(23-24八年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,在中,D为中点,,,交于F,,,那么 .
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专题2.6 直角三角形三个知识点八类题型(知识点梳理与题型分类讲解)
第一部分【知点梳理与题型目录】
【知识点一】直角三角形的性质
1、直角三角形的两个锐角互余;
2、在直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半;
3、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半;
4、勾股定理:直角三角形两直角边a,b的平方和等于斜边c的平方,即;
5、常用关系式:由三角形面积公式可得:ABCD=ACBC.
【知识点二】直角三角形的判定
1、有一个角是直角的三角形是直角三角形;
2、如果三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形;
3、勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a,b,c有关系,那么这个三角形是直角三角形.
【知识点三】直角三角形全等的判定
直角三角形全等的判定方法有:斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等。简写为“HL”。这是直角三角形特有的判定方法,其中“H”代表斜边,“L”代表直角边.
题型目录
【题型1】利用直角三角形两锐角互余求值与证明..............................1
【题型2】利用含30度的直角三角形三边关系求解或证明.......................4
【题型3】利用含30度和45度的直角三角形三边关系求解或证明................7
【题型4】利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求值或证明..............9
【题型5】利用勾股定理和等面积法求值或证明................................12
【题型6】利用有一个角是直角的三角形是直角三角形进行证明或求值............15
【题型7】三角形一边上中线等于这边一半三角形是直角三角形的证明............18
【题型8】利用HL证明直角三角形全等求值或证明.............................22
第二部分【题型展示与方法点拨】
【题型1】利用直角三角形两锐角互余求值与证明
【例1】(23-24八年级上·湖北恩施·阶段练习)如图,已知中,,于,平分交于,交于.
求证:.
【分析】本题考查了等腰三角形的判定、直角三角形的性质、角平分线定义等知识,先由角的互余关系得,再由角平分线定义得,则,然后由对顶角相等得,则,即可得出结论,熟练掌握等腰三角形的判定和角的互余关系是解题的关键.
证明:,,
,
平分,
,
,
又,
,
.
【变式1】(23-24八年级上·福建厦门·期中)如图,在的方格中,每个小方格的边长均为,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题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定理是解题的关键;
根据全等三角形的判定和性质定理即可得到结论;
解:如图,
在与中,
,
,
,
,
,
故选:C
【变式2】(22-23七年级下·江苏苏州·阶段练习)如果三角形的两个内角与满足,那么我们称这样的三角形为“准直角三角形”.如图,在中,,,是射线上一点,且是“准直角三角形”,则的所有可能的度数为 .
【答案】或
【分析】本题主要考查了“准直角三角形”的定义、直角三角形的性质等知识,理解新定义“准直角三角形”是解题关键.根据“准直角三角形”的定义,分类讨论即可解决问题.
解:∵在中,,,
∴,
分两种情况讨论,
如下图,当时,则,
此时,即,
∴①,
∵②,
由②①,可得,
∴;
如下图,当时,则,
此时,即,
∴③,
∵④,
由,可得,
∴.
综上所述,的所有可能的度数为或.
故答案为:或.
【题型2】利用含30度的直角三角形三边关系求解或证明
【例2】(23-24八年级下·全国·单元测试)已知,如图,在中,,,,交于点,,求的面积.
【答案】
【分析】本题考查了等腰三角形的判定与性质,含30度角的直角三角形.过点作,垂足为,利用等腰三角形的性质可得,从而利用三角形内角和定理可得,再根据垂直定义可得,从而可得,进而利用等角对等边可得,然后在中,利用含30度角的直角三角形的性质可得和的长,从而可得的长,最后在中,利用含30度角的直角三角形的性质可得的长,从而利用三角形的面积公式进行计算即可解答.
解:过点作,垂足为,
,,
,
,
,
,
,
,
,
在中,,
,,
,
在中,,
,
的面积
.
【变式1】(23-24八年级下·山东德州·开学考试)在中,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】计算出各角的度数,再根据直角三角形中30度所对的边是斜边的一半求解即可.此题考查三角形内角和性质,含30度角的直角三角形的性质:在直角三角形中,角所对的直角边等于斜边的一半.
解:∵,
设为,为,为,
可得:,
解得:,
∴,,,
,
∴则等于
故选:B.
【变式2】(24-25九年级上·全国·课后作业)如图,在中,,线段,线段绕点旋转,交于点,则的最大值为 .
【答案】
【分析】本题考查了垂线段最短,含30度直角三角形的性质;由,当最小时,最大;而当时,最小;由含30度直角三角形的性质可求得的最小值,从而求得的最大值.
解:∵,
∴当最小时,最大;
而当时,最小,如图;
∵,
∴,
∴的最大值为;
故答案为:.
【题型3】利用含30度和45度的直角三角形三边关系求解或证明
【例3】(2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测)如图,,,求的值.
【答案】
【分析】本题主要考查了等腰三角形的判定与性质、含直角三角形的性质、勾股定理等知识点,灵活运用相关知识成为解题的关键.
先说明可得;再根据含直角三角形的性质以及勾股定理可得,最后代入化简即可.
解:在中,,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴.
【变式1】(22-23八年级下·河北廊坊·阶段练习)如图,在中,是边上的高,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用含的直角三角形及等腰直角三角形的性质即可求解.
解:∵是边上的高,
∴,
∵,,,
∴,,则,
∴,
∴,
故选:B.
【点拨】本题考查含的直角三角形及等角对等边,熟练掌握相关性质是解决问题的关键.
【变式2】(23-24九年级上·湖南张家界·期末)如图,一艘轮船在小岛A的北偏东方向距小岛海里的B处,沿正西方向航行4小时后到达小岛的北偏西的C处,则该船行驶的速度为 海里/小时.
【答案】
【分析】本题考查了直角三角形的性质,等角对等边,过点A作于点D,则,根据海里,得,在中,根据勾股定理得海里,根据,得,根据海里,得海里,可得海里,即可得行驶速度;掌握直角三角形的性质,等角对等边是解题的关键.
解:如图所示,过点A作交于点D,
∴,
∵海里,
∴海里,
在中,根据勾股定理得,
(海里),
∵,,
∴,
∵海里,
∴海里,
∴海里,
则该船行驶的速度为:海里/小时
故答案为:.
【题型4】利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求值或证明
【例4】(23-24八年级上·江苏无锡·阶段练习)在四边形中,,M、N分别是的中点.
(1)猜一猜,和的位置关系,并证明你的结论;
(2)如果,,求的长.
【答案】(1).证明见解析; (2)1
【分析】本题综合考查了直角三角形的性质与判定,以及等腰三角形的性质.在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半;在一个三角形中,只要有两个边相等,那么这个三角形就是等腰三角形.
(1)在直角中,中线;在直角中,;在中,N是中点,所以,根据这些条件很容易推出;
(2)在三角形中,一个内角的补角等于另外两个内角的和,根据三角形的这一性质,求得,所以.
解:(1)解:猜想.
证明:连接,
,M是的中点,
∴,
,M是的中点
∴,
,
,
(2),M是的中点,
,
,
,
同理,
,
,
是等腰直角三角形,
∵点N是的中点,,
∴.
【变式1】(22-23八年级上·广西北海·期中)如图,在一块含的三角板()右侧作以为斜边的,过点B作的垂线,分别交于点E、F,连接.设,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据等腰三角形的性质以及直角三角形斜边上的中线性质证得,得到,,利用三角形外角性质得到,再由整理可得.
解:∵是含的三角板,,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴
∴,
故选:B.
【点拨】此题考查了直角三角形的性质,等边对等角的性质,三角形外角性质,熟练掌握各知识点是解题的关键.
【变式2】(23-24八年级上·江苏盐城·期末)如图,四边形中,,,连接、.是的中点,连接、.若的面积为32,则的长为 .
【答案】16
【分析】本题主要考查直角三角形斜边上的中线,等腰三角形的性质,三角形外角的性质,由直角三角形斜边行中线的性质可求,再利用等腰三角形的性质及三角形外角的性质求得,利用直角三角形的面积公式计算可求解.
解:,是的中点,
,
,
,,
,,,
,
,
∴,
∴.
故答案为:16.
【题型5】利用勾股定理和等面积法求值或证明
【例5】(2023·湖北宜昌·一模)已知:如图,点C是线段的中点,于A,于B,过点C的直线与,分别交于E,F.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析; (2).
【分析】(1)根据,可证明,根据全等三角形的性质,可得证明的结论;
(2)设,根据等腰直角三角形的性质,得,根据全等三角形的性质,可得,根据勾股定理列式计算可得答案.
解:(1)证明:∵C是线段的中点,
∴,
∵,,
∴,
又,
∴,
∴;
(2)解:设,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴.
∴,
在中,由勾股定理得.
解得.
∴.
【点拨】本题考查了全等三角形的性质与判定,(1)利用证明三角形全等,再利用性质证明对应边相等;(2)利用勾股定理是解题关键.
【变式1】(23-24八年级上·山东青岛·期末)两个直角三角板如图摆放,其中,,,,,与交于点P,则点B到的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了点到直线的距离,勾股定理,等腰三角形的判定.
设点B到的距离为h,证,得,再由勾股定理得,然后由三角形面积求出即可.
解:设点B到的距离为h,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
即点B到的距离为,
故选:C.
【变式2】(23-24八年级下·湖北十堰·阶段练习)如图, 在中,,,, P是边上一动点, 将沿折叠,点B落在处, 交于D, 则的最大值为 .
【答案】/
【分析】本题考查勾股定理,折叠问题,根据题意得出当时,最小,最大,再根据面积法求出,根据折叠得:,进而可得出答案.
解:∵,,,
∴,
根据折叠可知,,
则,
∴当最小时,最大,
∵垂线段最短,
∴时,最小,
当时,,
∴此时,
∴此时,
故答案为:.
【题型6】利用有一个角是直角的三角形是直角三角形进行证明或求值
【例6】(23-24八年级上·内蒙古通辽·期中)如图,已知,,
(1)求证:;
(2)猜想:和是否垂直?若垂直,请说明理由;若不垂直,则只写出结论,不用写理由.(延长交点,交点)
【答案】(1)证明见解析;(2),理由见解析.
【分析】本题考查三角形综合,涉及三角形全等的判定与性质、直角三角形两锐角互余等知识,熟记相关几何性质,灵活运用是解决问题的关键.
(1)根据题意,得到,再由三角形全等的判定与性质求证即可;
(2)延长交点,交点,如图所示,结合直角三角形性质,由(1)中全等的性质,在中,得出即可得证.
解:(1)证明:,
,即,
在和中,
,
,
;
(2)解:.
理由如下:
延长交点,交点,如图所示:
在中,,,则,
,
由(1)中可知,
,
在中,,则,
.
【变式1】(22-23八年级上·山东济宁·期中)在下列条件中:①;②;③,能确定是直角三角形的条件有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.0个
【答案】C
【分析】根据三角形内角和为,求出三角形中最大角的度数,再根据直角三角形的定义判断从而得到答案.
解:①∵,
∴,
∴,
∴是直角三角形,故小题正确;
②∵,
∴最大角,
故小题正确;
③∵,
∴,
∴,
故小题正确;
综上所述,是直角三角形的是①②③共3个.
故选:C.
【点拨】本题考查了三角形内角和定理,直角三角形的判定,根据三角形内角和定理结合已知条件,列出方程或者等式,求出三角形中最大的角是解决本题的关键.
【变式2】(23-24八年级上·广西南宁·期中)如图,在中,,,D是的中点,,则 .
【答案】
【分析】本题考查了等腰三角形的性质、直角三角形的特征,根据等腰三角形的性质得,,再根据直角三角形的特征即可求解,熟练掌握相关的知识点是解题的关键.
解:连接,如图:
,,
,
D是的中点,,
,
,
,
,,
,
故答案为:.
【题型7】三角形一边上中线等于这边一半三角形是直角三角形的证明
【例7】(23-24八年级上·浙江台州·期末)如图(1),是的边上的中线,将沿直线翻折得到,连接,.
(1)求证:是直角三角形.
(2)如图(2),若,,求的大小.
(3)若是直角三角形,是等边三角形,探究与的数量关系.
【答案】(1)证明见解析; (2); (3)或,证明见解析
【分析】(1)根据折叠的性质得,,利用中点求出,进而得,然后根据三角形内角和得出结论;
(2)根据含的直角三角形的性质,及中线性质,证为等边三角形,在证,根据折叠得;
(3)根据三个角都有可能为直角,分类讨论,利用折叠性质和等边三角形性质得结论.
解:(1)沿直线翻折得到,
,
是的边上的中线,
,
,
,
,
是直角三角形.
(2),,
,
,
是的边上的中线,
,
,
为等边三角形,
沿直线翻折得到,
,,
,
(3)①当时,
是的边上的中线,
,
②如图,当时
,
是等边三角形,
沿直线翻折得到,
,
,
,
,
是的边上的中线,
,
;
③如图当时,
是等边三角形,
沿直线翻折得到,
,
,
【点拨】本题考查了直角三角形的判定,折叠的性质,含30度角的直角三角形的性质、直角三角形斜边中线的性质及等边三角形的判定与性质;熟练掌握含30°角的直角三角形的性质,证明三角形是等边三角形是解决问题的关键.
【变式1】(21-22八年级下·山东滨州·期中)如果三角形一边上的中线等于这条边的一半,那么这个三角形一定是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形 C.直角三角形 D.不确定
【答案】C
【分析】根据已知条件得到CD是AB边的中线,且,即CD=AD=BD,得到2(∠A+∠B)=180°,求得∠ACB=90°,即可得到该三角形是直角三角形.
解:在△ABC中,CD是AB边的中线,且,
∴CD=AD=BD,
∴∠A=∠ACD,∠B=∠BCD,
∵∠A+∠ACD+∠B+∠BCD=180°,
∴2(∠A+∠B)=180°,
∴∠A+∠B=90°,
∴∠ACB=90°,
故选:C.
【点拨】此题考查了三角形内角和定理,等边对等角的性质,熟记等腰三角形等边对等角的性质是解题的关键.
【变式2】(19-20九年级上·山东青岛·单元测试)证明:如果一个三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形.
【分析】先画出图形,写出已知和求证,根据等腰三角形的性质得出∠A=∠1,∠2=∠B,根据三角形的内角和定理得出∠2+∠B+∠A+∠1=180°,代入即可求出∠1+∠2=90°,即可证得△ABC是直角三角形.
解:如图:已知:平分,且,
求证:是直角三角形.
证明:∵,
∴.
同理.
∵,
即,
∴,
即:,
∴是直角三角形.
【点拨】本题考查的是等腰三角形的性质及三角形的内角和定理的运用,证明一个命题时,必须先画出图形,写出已知和求证,再进行证明.
【题型8】利用有HL证明直角三角形全等求值或证明
【例8】(2022·浙江丽水·一模)已知:如图,在中,于点D,E为上一点,且.
(1)求证:. (2)已知 ,求的长.
【答案】(1)见解析; (2)
【分析】(1)根据即可证明三角形全等;
(2)根据全等三角形的性质,得出,再利用勾股定理即可得出答案.
此题考查全等三角形的判定和性质、勾股定理,关键是根据证明.
解:(1)证明:,
,
在和中,
,
.
(2)解:,,
.
在中,,
,
即,
.
【变式1】(23-24九年级下·山东日照·期中)如图,在中,,,,以点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交,于点M,N,分别以M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点P,作射线交于点D,再用尺规作图作出于点E,则的长为( )
A.3 B. C.5 D.6
【答案】A
【分析】本题考查了角平分线和作垂线的尺规作法,角平分线性质定理,全等三角形的判定及性质,勾股定理;由作法得平分,垂直,由角平分线性质定理得,由可判定,由全等三角形的性质得,由勾股定理得,,即可求解;理解作法,掌握相关的判定方法及性质,能熟练利用勾股定理求解是解题的关键.
解:由作法得:
平分,
垂直,
,
,
,
,
在和中
,
(),
,
在中,
,
,
,
在中,
,
,
解得:,
故选:A.
【变式2】(23-24八年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,在中,D为中点,,,交于F,,,那么 .
【答案】
【分析】本题考查了角平分线的性质,线段垂直平分线的性质,直角三角形全等的判定及性质,连接,过点E作交的延长线于点G,由角平分线的性质得,由可判定,由全等三角形的性质得,同理可证,即可求解;掌握相关的性质,构建三角形全等是解题的关键.
解:如图,连接,过点E作交的延长线于点G,
为中点,,
,
,
,
,
,,
,
在和中,
,
(),
,
同理可证:,
,
,
解得:,
,
故答案:.
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