内容正文:
参考答案与重难题解析·山东数学
分
层
作
业
本
= 35°
2
,∠A3A4B3 =
1
2
×35°
2
= 35°
4
,∴ ∠An-1AnBn-1 =
70°
2n-1
.
15.
B 【解析】如解图,延长 DB 至点 E,使 BE = AB,连接
AE,∵ BE= AB,AB+BD = CD,∴ ED = EB+BD = AB+BD =
CD,∵ AD⊥BC,∴ △AEC 是等腰三角形,∴ ∠E = ∠C,
∵ EB=AB, ∴ ∠E = ∠EAB, ∴ ∠ABD = 2 ∠E = 2 ∠C,
∵ ∠BAC+∠ABC+∠C = 180°,∴ 87°+2∠C+∠C = 180°,
解得∠C= 31°.
第 15 题解图
16.
B 【解析】解法一:如解图①,过点 P 分别作 PD∥AB 交
AC 于点 D,PE∥AC 交 AB 于点 E,则四边形 AEPD 为平
行四边形,∴ DP = AE,∵ △ABC 为等边三角形,∴ ∠B =
∠C= ∠BAC = 60°, ∵ PD∥AB, ∴ ∠CPD = ∠B = 60°,
∠CDP= ∠BAC= 60°,∴ △CDP 为等边三角形,∴ CP =
DP=CD,∴ CP=DP=AE,同理得,△BEP 为等边三角形,
∴ BP= EP = BE,∴ △AEP 就是以线段 AP,BP,CP 为边
的三角形, ∵ ∠APC = 104°, ∴ ∠APB = 180° - ∠APC =
76°,∴ ∠APE = ∠APB - ∠BPE = 16°, ∠PAE = ∠APC -
∠B= 44°,∠AEP = 180° - ∠BEP = 120°,∴ 以线段 AP,
BP,CP 为边的三角形的三个内角分别为 16°,44°,120°,
∴ 最小内角的大小为 16°.
解法二:如解图②,将△ACP 绕点 A 顺时针旋转 60°至
△ABQ,连接 PQ. 由旋转可得△ABQ≌ △ACP, ∴ BQ =
CP,AQ=AP,∠PAQ= 60°,∠ABQ= ∠C,∴ △APQ 是等边
三角形,∴ PQ=AP,∴ △PQB 就是以线段 AP,BP,CP 为
边的三角形. ∵ △ABC 是等边三角形,∴ ∠ABQ = ∠C =
60° = ∠APQ,∴ A,Q,B,P 四点共圆,∴ ∠BPQ = ∠BAQ =
∠PAC= 180°-∠C-∠APC = 16°. 又∵ ∠PBQ = ∠ABQ+
∠ABP= 120°,∴ ∠PQB = 180°-∠PBQ-∠BPQ = 44°,∴
△PQB 的最小内角是 16°,∴ 在以线段
AP,BP,CP 为边
的三角形中,最小内角的大小为 16°.
图① 图②
第 16 题解图
解法三:如解图③,以 BP 为边向下作等边△BPQ,连接
CQ. ∵ △ABC 和△BPQ 都是等边三角形,∴ AB = BC,BP
=BQ= PQ,∠ABP = ∠CBQ = 60°,∴ △ABP≌△CBQ,∴
AP=CQ,∴ △PQC 就是以线段 AP,BP,CP 为边的三角
形. ∵ △ABP ≌ △CBQ, ∴ ∠PCQ = ∠BAP = ∠APC -
∠ABC= 44°,∵ ∠BPQ = 60°,∴ ∠CPQ = 120°,∴ ∠PQC
= 16°,∴ △PQC 的最小内角是 16°,∴ 在以线段
AP,BP,
CP 为边的三角形中,最小内角的大小为 16°.
第 16 题解图③
命题点 4 直角三角形的性质与判定
1.
C 2.
D
3.
12 【解析】设 BC= x,则 BA=BD= x+1,在 Rt△ABC 中,由
勾股定理得 AB2 = AC2 +BC2 ,即( x+ 1) 2 = 52 +x2 ,解得 x =
12,即 BC= 12.
4.
A 【解析】∵ 点 D 是 Rt△ABC 斜边 AC 的中点,AC= 6,∴
BD=CD=AD=
1
2
AC= 3,∵ ∠BDC = 60°,∴ △BCD 为等边
三角形,∴ BC=BD= 3.
5.
D 【解析】如解图,设直角三角形的两直角边长为 a,b(a
<b),斜边长为 c,∵ 图①中大正方形的面积是 24,∴ a2 +b2
= c2 = 24,∵ 小正方形的面积是 4,∴ (b-a) 2 = b2 +a2 -2ab=
4,∴ ab= 10,∴ 图②中大正方形的面积为 c2 +4×
1
2
ab = 24
+2×10 = 44.
第 5 题解图
6.
C 【解析】∵ 直角三角形的三边 a,b,c 满足 c>a>b,∴ 该
直角三角形的斜边为 c,∴ c2 =a2 +b2 ,∴ c2 -a2 -b2 = 0,∴ S1
= c2 -a2 -b2 +b(a+b-c)= ab+b2 -bc,∵ S2 = b(a+b-c) = ab+
b2 -bc,∴ S1 =S2 .
7.
30
8.
D 【解析】∵ AB 的垂直平分线交 BC 于点 D,交 AB 于点
E,∴ AD= BD = 10,∠DBA = ∠BAD = 15°,∴ ∠ADC = 30°,
∵ ∠C = 90°, ∴ AC =
1
2
AD = 5, ∴ CD = AD2 -AC2 =
102 -52 = 5 3 .
9.
(2 3 -2) 【解析】如解图,设直角三角板重合的边与直
尺下沿交于点 C,与直尺上沿交于点 D,在 Rt△ACD 中,
∠ACD= 45°,∴ AD = CD· tan45° = 2 ( cm),在 Rt △BCD
中,∠BCD= 60°,∴ BD = CD·tan60° = 2 3 ( cm),∴ AB =
BD-AD= (2 3 -2)
cm.
第 9 题解图
10.
6 - 2 【解析】如解图,过点 C 作 CH⊥AB 于 H,∵ AC
=BC= 2,∠ACB = 90°,CH⊥AB,∴ AB = 2 2 ,AH = BH =
42
参考答案与重难题解析·山东数学
分
层
作
业
本
CH= 2 ,∵ CD=AB= 2 2 ,∴ DH = CD2 -CH2 = 8-2 =
6 ,∴ DB= 6 - 2 .
第 10 题解图
11.
C 【解析】在 Rt △ABC 中, tanB =
AC
BC
,∴ AC =
3
3
× 6 =
2 3 . ∵ ∠C= 90°,∠B = 30°,∴ ∠CAB = 60°,∵ AD 平分
∠CAB,∴ ∠CAD =
1
2
× 60° = 30°. 在 Rt △ACD 中,
tan∠CAD=
CD
AC
,∴ CD=
3
3
×2 3 = 2. ∵ AD 平分∠CAB,且
DC⊥AC,∴ 点 D 到 AB 边的距离等于线段 CD 的长,
∴ 线段 DE 长度的最小值为 2.
12.
4 13.
C
14.
50 【解析】如解图,由题意得∠DAB = 60°, ∠FBC =
30°,AD∥EF,∴ ∠ABE = ∠DAB = 60°,∴ ∠ABC = 180° -
∠ABE-∠FBC = 90°,在 Rt△ABC 中,AB = 30
km,BC =
40
km,∴ AC= AB2 +BC2 = 302 +402 = 50( km),∴ A,
C 两港之间的距离为 50
km.
第 14 题解图
15.
C 【解析】如解图,过 B 点作 BG∥CD,且 BG =CD,连接
EG,∵ BG∥CD,∴ ∠ABG = ∠CFB = α. ∵ BG2 = 12 + 42 =
17,BE2 = 12 +42 = 17,EG2 = 32 +52 = 34,∴ BG2 +BE2 =EG2 ,
∴ △BEG 是直角三角形, ∴ ∠GBE = 90°, ∴ ∠ABE =
∠GBE+∠ABG= 90°+α.
第 15 题解图
16.
48 【解析】把题图②中各个小正方形标上字母,如解
图,设正方形 a 的边长为 x,正方形 b 的边长为 y,∴ 正方
形 a 的面积为 x2 ,正方形 b 的面积为 y2 . 由题意得,正方
形 c 的边长为 2,并且是直角三角形的斜边,∴ 正方形 c
的面积为 4. 根据勾股定理可得 x2 +y2 = 22 = 4,∴ 正方形
a 的面积+正方形 b 的面积 = 4,∴ 题图①中所有正方形
的面积和= 4+4 = 8. 同理可得,正方形 e 的面积+正方形
f 的面积=正方形 a 的面积,正方形 g 的面积+正方形 h
的面积=正方形 b 的面积,∴ 正方形 e 的面积+正方形 f
的面积+正方形 g 的面积+正方形 h 的面积=正方形 a 的
面积+正方形 b 的面积= 4,∴ 题图②中所有正方形的面
积和=题图①中所有正方形的面积和+4 = 12,即 1 次操
作后所有正方形的面积和 = 题图①中所有正方形的面
积和+4 = 12. 同理可得 2 次操作后增加的 8 个小正方形
的面积和也是 4,∴ 2 次操作后所有正方形的面积和=题
图①中所有正方形的面积和+2×4 = 8+8 = 16,∴ 10 次操
作后所有正方形的面积和 = 题图①中所有正方形的面
积和+10×4 = 8+40 = 48.
第 16 题解图
17.
6 或 12 【解析】在 Rt△ABC 中,sinA =
BC
AB
,∴ BC =
1
2
×8
= 4,∴ AC= 82 -42 = 4 3 . 当点 D 在点 B 左上方时,如
解图①,∵ ∠ACB = 90°,∠A = 30°,∴ ∠ABC = 60°. 又∵
∠BCD= 30°,∴ ∠BDC = 60°- 30° = 30°,∴ BD = BC = 4,
∴ AD= 8+4 = 12;当点 D 在点 B 的右下方时,如解图②,
∵ ∠ABC= 60°,∠BCD= 30°,∴ ∠CDA= 90°. 在 Rt△ACD
中,cosA=
AD
AC
,∴ AD=
3
2
×4 3 = 6. 综上所述,AD 的长为
6 或 12.
图① 图②
第 17 题解图
18.
2+ 2 【解析】解法一:如解图①,过点 A 分别作 AD⊥
AC,交 BC 于点 D,作 AE⊥BC 于点 E,∵ ∠C = 45°,∴
△ADC 是等腰直角三角形,∴ AD = AC = 2,∠ADC = 45°,
CD = 2AC= 2 2 ,∵ ∠ADC = ∠B+∠DAB,∠B = 22. 5°,
∴ ∠DAB= 22. 5° = ∠B,∴ AD = BD = 2,∵ AD = AC,AE⊥
CD,∴ DE=CE=
1
2
CD = 2 ,∵ ∠ADE = 45°,∴ AE =DE =
2 ,∴ S△ABC =
1
2
BC·AE=
1
2
×(2+2 2 ) × 2 = 2+ 2 .
图① 图②
第 18 题解图
解法二:如解图②,过点 A 作 AD⊥BC 于点 D,过点 B 作
BE⊥CA 交 CA 的延长线于点 E. ∵ ∠C = 45°,∴ ∠EBC =
45°,∵ ∠ABC = 22. 5°,∴ ∠EBA = 22. 5° = ∠ABC,∴ BA
平分∠EBC,由 AC = 2 得 AE = AD = 2 ,∴ BE = CE = 2 +
2 ,∴ S△ABC =
1
2
AC·BE= 2+ 2 .
解法三:如解图③,过点 C 作 CD⊥BC 交 BA 的延长线于
点 D,过点 A 作 AE⊥CD 于点 E,则∠CAD = ∠CDA =
67. 5°,得 CD = AC = 2,∠ACE = 45°,得 AE = CE = 2 ,则
DE=CD-CE = 2- 2 ,易得△DAE∽△DBC,∴
DE
DC
= AE
BC
,
∴ BC= 2 2 +2,则 S△ABC =
1
2
BC·CE= 2+ 2 .
52
参考答案与重难题解析·山东数学
分
层
作
业
本
第 18 题解图③
命题点 5 全等三角形的性质与判定
1.
C 2.
3 拓展设问 1 21 拓展设问 2 16 3.
D
4.
OC=OD(或∠A= ∠B 或∠C= ∠D)
5.
证明:在△ABC 和△ADE 中,
BC=DE,
∠B= ∠D,
AB=AD,
{
∴ △ABC≌△ADE(SAS),
∴ AC=AE,∴ ∠ACE= ∠AEC.
6.
证明:∵ 点 D 为 BC 的中点,∴ BD=CD,
∵ BE∥AC,∴ ∠EBD= ∠C,∠E= ∠CAD,
在△BDE 和△CDA 中,
∠EBD= ∠C,
∠E= ∠CAD,
BD=CD,
{
∴ △BDE≌△CDA(AAS) .
7.
证明:∵ ∠BAE= ∠CAD,
∴ ∠BAE+∠CAE= ∠CAD+∠CAE,即∠BAC= ∠EAD,
在△ABC 与△AED 中,
AB=AE,
∠BAC= ∠EAD,
AC=AD,
{
∴ △ABC≌△AED(SAS) .
8.
证明:∵ AD=BE,∴ AD+BD=BE+BD,即 AB=DE,
在△ABC 和△DEF 中,
AB=DE,
AC=DF,
BC=EF,
{
∴ △ABC≌△DEF(SSS) .
9.
证明:∵ 四边形 ABCD 是菱形,∴ AD=CD,
∵ AE⊥CD,CF⊥AD,∴ ∠AED= ∠CFD= 90°,
在△AED 与△CFD 中,
∠AED= ∠CFD,
∠D= ∠D,
AD=CD,
{
∴ △AED≌△CFD(AAS),∴ DE=DF,
∴ AD-DF=CD-DE,∴ AF=CE.
10.
证 明: ∵ ∠AEC = ∠B + ∠BAE = ∠AED + ∠DEC,
∠B= ∠AED,
∴ ∠BAE= ∠DEC,
∵ ∠EAD= ∠EDA,∴ AE=DE,
在△ABE 与△ECD 中,
∠B= ∠C,
∠BAE= ∠DEC,
AE=ED,
{
∴ △ABE≌△ECD(AAS),∴ BE=CD,AB=EC,
∴ AB+CD=EC+BE=BC.
11.
D 【解析】∵ AB = AC,∴ ∠B = ∠C. 在△ABE 和△ACD
中,
AB=AC,
∠B= ∠C,
BE=CD,
{ ∴ △ABE≌ △ACD ( SAS), ∴ AD = AE.
∵ AB=AB,∠B= ∠B,AD=AE,∠BAD≠∠BAE,∴ △ABD
和△ABE 是一对“伪全等三角形” . 同理可得,△ABD 和
△ACD 是一对“伪全等三角形”,△ACD 和△ACE 是一
对“伪全等三角形”,△ABE 和△ACE 是一对“伪全等三
角形”,∴ 图中的“伪全等三角形”共有 4 对.
12.
D 【解析】A. 如解图①,连接 AC,AD,∵ AB = AE,∠ABC
= ∠AED,BC=DE,∴ △ABC≌△AED(SAS),∴ AC = AD,
∵ F 是 CD 的中点,∴ AF⊥CD,∴ 选项 A 不合题意;B. 如
解图②,连接 BF,EF,∵ AB = AE,∠BAF = ∠EAF,AF =
AF,∴ △ABF≌ △AEF ( SAS), ∴ ∠AFB = ∠AFE,BF =
EF,∵ F 是 CD 的中点, ∴ CF = DF, 又 ∵ BC = ED,
∴ △BFC≌△EFD( SSS),∴ ∠BFC = ∠EFD,∴ ∠BFC+
∠AFB= ∠EFD+∠AFE,即∠AFC = ∠AFD = 90°,∴ AF⊥
CD,∴ 选项 B 不合题意;C. 如解图②,∵ F 是 CD 的中
点,∴ CF = DF,又∵ BC = DE,∠BCF = ∠EDF,∴ △BFC
≌△EFD( SAS),∴ ∠BFC = ∠EFD,BF = EF,又∵ AB =
AE,AF=AF,∴ △ABF≌△AEF(SSS),∴ ∠AFB = ∠AFE,
∴ ∠BFC+ ∠AFB = ∠EFD+ ∠AFE,即∠AFC = ∠AFD =
90°,∴ AF⊥CD,∴ 选项 C 不合题意;选项 D
的条件无法
证出全等,故证不出 AF⊥CD,∴ 选项 D 符合题意.
图① 图②
第 12 题解图
13.
C 【解析】如解图,连接 AD,∵ ∠BAC= 90°,AB=AC= 6,
D 为边 BC 的中点,∴ AD = BD = CD,∠BAD = ∠C = 45°,
S△ABC =
1
2
× 6 × 6 = 18, 在 △ADE 和 △CDF 中,
AD=CD,
∠EAD= ∠C,
AE=CF,
{ ∴ △ADE ≌ △CDF ( SAS ), ∴ S△ADE =
S△CDF,∴ S四边形AEDF =S△ADC =
1
2
S△ABC = 9.
第 13 题解图
命题点 6 相似三角形的性质与判定
(含位似)
1.
B 2.
C 变式
C 3.
( 5 -1) 4.
A
5.
A 【解析】∵ CD = 5,AD = 3,∴ AC = AD+CD = 8,∵ △ABC
∽△ADB,∴
BC
DB
= AC
AB
= AB
AD
,∴ AB2 = AC·AD = 24,∴ AB =
2 6 ,∴
BC
5
= 2 6
3
,∴ BC=
10 6
3
.
6.
D 7.
∠ADE= ∠C(答案不唯一) 8.
D
9.
1
9
【解析】∵ AD∥BC,∴ 点 B 到 AD 的距离等于点 D 到
BC 的距离, ∴
S△ABD
S△BCD
= AD
BC
= 1
3
, ∵ AD∥BC, ∴ △AOD∽
△COB,∴
S△AOD
S△BOC
= (
AD
BC
) 2 = (
1
3
) 2 =
1
9
.
10.
B
62
分层作业本·山东数学
班级: 姓名: 学号: 日期:
第
四
章
三
角
形
命题点 4 直角三角形的性质与判定
(统考卷 15 题,22 题;统考样卷 14 题)
考向 1 直角三角形的基本性质
1.
学科融合 [2023 江西]如图,平面镜 MN 放置在
水平地面 CD 上,墙面 PD⊥CD 于点 D,一束
光线 AO 照射到镜面 MN 上,反射光线为 OB,
点 B 在 PD 上,若∠AOC = 35°,则∠OBD 的度
数为 ( )
A.
35° B.
45° C.
55° D.
65°
第 1 题图 第 2 题图
2.
[人教八下 P25 例 2 改编]如图,一根竹竿 AB 斜
靠在竖直的墙上,点 P 是 AB 的中点,A′B′表
示竹竿 AB 端沿墙上、下滑动过程中的某个位
置,则在竹竿 AB 滑动过程中 OP 的变化情况
为 ( )
A.
下滑时,OP 增大
B.
上升时,OP 减小
C.
只要滑动,OP 就变化
D.
无论怎样滑动,OP 不变
3.
数学文化 [2024 巴中改编] “今有方池一丈,葭
生其中央,出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐. 问:
水深几何?”这是我国数学史上的“葭生池中”
问题. 若 AC=5,DC=1,BD=BA,则 BC= 12 .
第 3 题图 第 4 题图
4.
[2024 青海]如图,在 Rt△ABC 中,D 是 AC 的中
点,∠BDC= 60°,AC= 6,则 BC 的长是 ( )
A.
3 B.
6 C.
3 D.
3 3
5.
数学文化 [2024 眉山·2022 年版课标 P157 例 82
改编]如图,图①是北京国际数学家大会的会
标,它取材于我国古代数学家赵爽的“弦图”,
是由四个全等的直角三角形拼成. 若图①中大
正方形的面积为 24,小正方形的面积为 4,现
将这四个直角三角形拼成图②,则图②中大正
方形的面积为 ( )
A.
24 B.
36 C.
40 D.
44
图① 图②
第 5 题图
第 6 题图
6.
[2023 日照 9 题 3 分]已知直角三角形的三边 a,
b,c 满足 c>a>b,分别以 a,b,c 为边作三个正
方形,把两个较小的正方形放置在最大正方形
内,如图,设三个正方形无重叠部分的面积为
S1,均重叠部分的面积为 S2,则 ( )
A.
S1 >S2 B.
S1 <S2
C.
S1 =S2 D.
S1,S2 大小无法确定
考向 2 含 30°、45°角的直角三角形(统考卷
15 题,22 题;统考样卷 14 题)
7.
[2024 青岛市南区期中]如图,在 Rt △ABC 中,
∠BAC= 90°,AB = AC,在 AC 边的右侧作等边
△ACD,连接 BD,则∠DBC 的度数为 30 °.
第 7 题图 第 8 题图
8.
[ 2024 枣庄滕州市月考] 如图, 在 △ABC 中,
∠C= 90°,∠B = 15°,AB 的垂直平分线交 BC
于点 D,交 AB 于点 E,若 DB = 10,则 CD 的长
为 ( )
A.
10 B.
8 C.
5 D.
5 3
36
分层作业本·山东数学
第
四
章
三
角
形
9.
[2023 宁夏改编]将一副直角三角板和一把宽度
为 2
cm 的直尺按如图方式摆放:先把 60°和
45°角的顶点及它们的直角边重合,再将此直
角边垂直于直尺的上沿,重合的顶点落在直尺
下沿上,这两个三角板的斜边分别交直尺上沿
于 A,B 两点,则 AB 的长为 (2 3 -2) cm.
第 9 题图 第 10 题图
10.
[2024 安徽改编]如图,在 Rt △ABC 中,AC =
BC= 2,点 D 在 AB 的延长线上,且 CD = AB,
则 BD 的长是 6 - 2 .
11.
[2024 南充]如图,在 Rt△ABC 中,∠C = 90°,
∠B= 30°,BC = 6,AD 平分∠CAB 交 BC 于点
D,点 E 为边 AB 上一点,则线段 DE 长度的
最小值为 ( )
A.
2 B.
3 C.
2 D.
3
第 11 题图 第 12 题图
考向 3 直角三角形的判定
12.
[2024 陕西改编]如图,在△ABC 中,∠BAC =
90°,AD 是 BC 边上的高,E 是 CD 上一点,连
接 AE,则图中的直角三角形共有 4 个.
13.
[ 2024 临沂沂水县月考改编] 已知 a, b, c 是
△ABC 的三边长,且满足 c2-a2-b2 +|a-b | =0,
则△ABC 的形状为 ( )
A.
等腰(非直角)三角形
B.
直角(非等腰)三角形
C.
等腰直角三角形
D.
等边三角形
14.
[2023 东营 15 题 4 分]一艘船由 A 港沿北偏东
60°方向航行 30
km 至 B 港,然后再沿北偏西
30°方向航行 40
km 至 C 港,则 A,C 两港之间
的距离为 50
km.
15.
[2023 济宁 9 题 3 分]如图,在正方形方格中,
每个小正方形的边长都是一个单位长度,点
A,B,C,D,E 均在小正方形方格的格点上,线
段 AB,CD 交于点 F,若∠CFB = α,则∠ABE
第 15 题图
等于 ( )
A.
180°-α
B.
180°-2α
C.
90°+α
D.
90°+2α
16.
[2024 大庆·北师八上 P18 第 10(2)题改编]如图
①,直角三角形的两个锐角分别是 40°和
50°,其三边上分别有一个正方形. 执行下面
的操作:由两个小正方形向外分别作锐角为
40°和 50°的直角三角形,再分别以所得到的
直角三角形的直角边为边长作正方形. 图②
是 1 次操作后的图形. 图③是重复上述步骤
若干次后得到的图形,人们把它称为“毕达
哥拉斯树” . 若图①中的直角三角形斜边长
为 2,则 10 次操作后图形中所有
∙∙
正方形的面
积和为 48 .
第 16 题图
17.
分类讨论
∙∙∙∙
[2024 新疆]如图,在 Rt △ABC 中,
∠C= 90°,∠A = 30°,AB = 8. 若点 D 在直线
AB 上(不与点 A,B 重合),且∠BCD= 30°,则
AD 的长为 6 或 12 .
第 17 题图 第 18 题图
18.
多解法
∙∙∙
如图,在△ABC 中,∠B = 22. 5°,∠C =
45°,若 AC= 2,则△ABC 的面积是 2+ 2 .
46