内容正文:
专题17.1 勾股定理(3大知识点6大考点14类题型)(知识梳理与题型分类讲解)
第一部分【知识点归纳与题型目录】
【知识点1】勾股定理
文字语言
符号语言
变式
直角三角形两条直角边a、b的平方和等于斜边c的平方,即
在Rt∆ABC中,
的对边分别为a、b、c,则有
【要点提示】
使用勾股定理时切记不能忽视前提条件是在直角三角形中;
运用勾股定理时要注意:在∆ABC中,若,;
【知识点2】勾股定理的验证
【证法1】做8个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b,斜边长为c,再做三个边长分别为a、b、c的正方形,把它们像上图那样拼成两个正方形,如图1:从图上可以看到,这两个正方形的边长都是a + b,所以面积相等. 即,
整理得 .
图1
【证法2】以a、b 为直角边(b>a), 以c为斜边作四个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积等于. 把这四个直角三角形拼成如图所示形状.
∵ RtΔDAH ≌ RtΔABE,
∴ ∠HDA = ∠EAB.
∵ ∠HAD +∠HAD = 90º,
∴ ∠EAB +∠HAD = 90º,
∴ ABCD是一个边长为c的正方形,它的面积等于.
∵ EF = FG =GH =HE = b-a ,
∠HEF = 90º.
∴ EFGH是一个边长为b―a的正方形,它的面积等于.
∴ .
∴ .
图2
【知识点3】勾股定理的作用
(1)已知直角三角形的任意两条边长,求第三边;
(2)用于解决带有平方关系的证明问题;
(3)利用勾股定理,作出长为的线段.
考点与题型目录
【考点一】勾股数(树)及规律探究
【题型1】勾股数及其规律探究..................................................3
【题型2】勾股树及其规律探究..................................................4
【考点二】勾股定理解决网格与平面直角坐标系的距离
【题型3】勾股定理与网格问题..................................................8
【题型4】平面坐标系中两点距离...............................................10
【题型5】勾股定理与无理数...................................................12
【考点三】勾股定理的证明及用勾股定理证明线段的平方关系
【题型6】勾股定理的证明.....................................................15
【题型7】利用勾股定理证明线段的平方关系.....................................17
【考点四】利用勾股定理解决弦图问题与平方和(差)问题
【题型8】勾股定理解与弦图问题...............................................20
【题型9】利用勾股定理解解决平方和(差)关系.................................23
【考点五】用勾股定理解三角形
【题型10】勾股定理与作图问题................................................26
【题型11】勾股定理与折叠问题................................................29
【题型12】勾股定理与最值问题................................................34
【考点六】中考链接与拓展延伸
【题型13】中考链接..........................................................37
【题型14】拓展延伸..........................................................41
第二部分【题型展示与方法点拨】
【特别说明】序号前“★”难度系数0.65,“★★”难度系数0.4,“★★★”难度系数0.15.
【考点一】勾股数(树)及规律探究
【题型1】勾股数及其规律探究
★【例1】(24-25八年级上·山西晋中·期中)学习了勾股数后,我们知道了等都是勾股数组.爱动脑筋的小华发现这些勾股数组之间有一定的规律,每组勾股数中最小的数都是奇数,且从3起就没有间断过.
(1)请你根据发现的规律写出下一组勾股数 ;
(2)小华猜想:三个整数中,若最小的数为奇数,另外两个数分别为 , ,则这三个数为勾股数.请你补充完整小华的猜想并帮助他验证这一猜想是否正确.
【答案】(1)9,40,41;(2),,正确,见分析
【分析】本题主要考查了勾股数的定义:
(1)根据勾股数的定义直接进行解答即可得出答案;
(2)如果最小的数为奇数n(,且n为奇数)表示时,另外两个数分别,.
解:(1)解:当最小奇数为3时,;
当最小奇数为5时,;
当最小奇数为7时,;
所以,当最小奇数为9时,;
故答案为:9,40,41
(2)解:由(1)得,最小的数为奇数n(,且n为奇数)表示时,另外两个数分别,.
验证:
所以,小华的猜想正确.
故答案为:,.
【变式1】(23-24八年级上·贵州毕节·期末)下列四个数中,可以和,构成一组勾股数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了勾股数.如果三个正整数满足,则这三个数就是勾股数,设可以和,构成勾股数的另一个数为,当时,有,当时,有,分情况求出的值,再根据勾股数必须为正整数进行判断.
解:设可以和,构成勾股数的另一个数为,
当时,有,
解得:或(舍去),
当时,有,
解得:(不是整数,舍去),
可以和,构成勾股数的是,
故选: B.
★【变式2】(24-25八年级上·江苏徐州·期中)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12,则其弦是 .
【答案】37
【分析】本题考查勾股定理,根据勾为偶数,弦与股相差为2,设弦为,则:股为,利用勾股定理,列出方程进行求解即可.
解:设弦为,则:股为,
由勾股定理,得:,
解得:;
故答案为:37.
【题型2】勾股树及其规律探究
★【例2】(23-24八年级下·内蒙古呼伦贝尔·阶段练习)综合与实践
一个直角三角形的两条直角边分别为a,,斜边为c.我国古代数学家赵爽用四个这样的直角三角形拼成了如图1的大正方形.(这个图案是3世纪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”)
探究活动
(1)如图1,中间围成的小正方形的边长为__________(用含有a,b的代数式表示);根据大正方形的面积表示可以得出,,的一个等式:__________,并给出证明过程;
【证明】
初步运用
(2)利用上述的结论完成下列问题:
①直角三角形两边长分别是6,8,则第三边的平方为__________;
②如图2是一株美丽的勾股树,其中所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形.若正方形A,B,C,D的面积分别是3,5,2,3,则正方形E的边长是__________.
【答案】(1);;(2)①或;②正方形E的边长为;
【分析】本题考查了勾股定理及勾股定理的证明方法,因为勾股定理涉及到各边的平方,而边长的平方正是正方形的面积,所以勾股定理与正方形的面积密切相关,理解勾股定理与正方形或其它图形的关系,对后面的解题非常重要.
(1)小正方形的边长为较长的直角边减去较短的直角边;再利用等面积法推导即可;
(2)①分两种情况讨论:①当6,8为直角边时,当8为斜边时,再计算即可;②直接利用勾股定理推导即可.
解:(1)中间围成的小正方形的边长为较长的直角边减去较短的直角边,即,
∵大正方形的面积等于4个直角三角形的面积+中间的小正方形的面积,
可表示为:
正方形的面积还可以表示为:
∴,化简得.
(2)①当6,8为直角边时,
斜边的平方;
当8为斜边时,
第三边的平方;
②如图,设正方形的边长分别为
根据勾股定理可得:
∴正方形的面积之和等于正方形E的面积,
同理可得:正方形E的面积等于正方形A,B,C,D的面积的和,
∴正方形E的面积为,
∴正方形E的边长为.
★【变式1】(24-25八年级上·全国·期末)有一个面积为1的正方形,经过一次“生长”后,在它的左右肩上“生长”出两个小正方形,其中,三个正方形围成的三角形是直角三角形,再经过一次“生长”后,变成了如图所示的形状图,如果继续“生长”下去,它将变得“枝繁叶茂”,“生长”了2024次后形成的图形中所有的正方形的面积和是( )
A.1012 B.2024 C.2025 D.2026
【答案】C
【分析】本题考查的是勾股定理,熟练掌握勾股定理是解答本题的关键.如果直角三角形的两条直角边长分别是,,斜边长为,那么.根据勾股定理求出“生长”了1次后形成的图形中所有的正方形的面积和,结合图形总结规律,根据规律解答即可.
解:如图,由题意得,正方形的面积为,由勾股定理得,正方形的面积正方形的面积为,
“生长”了1次后形成的图形中所有的正方形的面积和为2,
同理可得,“生长”了2次后形成的图形中所有的正方形的面积和为3,
“生长”了3次后形成的图形中所有的正方形的面积和为4,
……
“生长”了2024次后形成的图形中所有的正方形的面积和为2025,
故选:C.
★【变式2】.(24-25八年级上·全国·期末)如图是一株美丽的勾股树,其中所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形.若正方形A,B,C,D的面积分别是3,5,2,3,则正方形E的面积是 ,正方形F的面积是 ,正方形G的面积是 .
【答案】 8 5 13
【分析】本题考查了勾股定理,正方形的面积,解题的关键是熟练应用勾股定理求得正方形的边长.先由正方形A,B,C,D的面积分别为3,5,2,3,得到对应的边长分别为,然后利用勾股定理求得正方形的边长分别为,从而求得正方形和的面积,正方形的边长,即可得到正方形的面积.
解:正方形A,B,C,D的面积分别为3,5,2,3,
正方形A,B,C,D的边长分别为,
由勾股定理得,正方形的边长为,正方形的边长为,
正方形的面积为8,正方形的面积为5,正方形的边长为,
正方形的面积为13,
故答案为:8,5,13.
【考点二】勾股定理解决网格与平面直角坐标系的距离
【题型3】勾股定理与网格问题
★【例3】(24-25八年级上·广东深圳·阶段练习)如图,在的正方形网格中,每个小正方形的边长均为1,点A,B,C,D都在格点上,以A为圆心,的长为半径画弧,交于点E,则的长为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了在格点图中勾股定理的应用.根据半径相等,得出,再根据勾股定理即可求出的长,即可得出的长.
解:∵以点A为圆心,长为半径作弧,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:C.
【变式1】(24-25八年级上·江苏扬州·期末)如图所示的网格是正方形网格,图形的各个顶点均为格点,以下正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】此题主要考查了全等三角形的判定和性质,勾股定理,利用网格得,,,证明得,再由网格得,再由三角形内角和定理可得.
解:如图,连接,,
由图可得,,,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
故选:A.
★【变式2】(24-25八年级上·陕西西安·期末)如图,这是边长为1的的正方形网格,的三个顶点都在格点(网格线的交点)上,则边上的高是 .
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理以及三角形面积等知识,设边上的高为h,由勾股定理求出的长,再由割补法求出的面积,即可解决问题.
解:设边上的高为h,
由勾股定理得:,
∵,
∴,
∴,
即边上的高为,
故答案为:.
【题型4】平面坐标系中两点距离
★【例4】(24-25八年级上·浙江温州·期末)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点位于第三象限,点位于第二象限,且a为整数.
(1)求点A和点B的坐标.
(2)若点为x轴上一点,且是以为底边的等腰三角形,求m的值.
【答案】(1),;(2)或
【分析】本题考查了等腰三角形的性质、坐标与图形、两点距离公式,掌握这几个知识点的熟练应用是解题关键.
(1)根据坐标系的特点得出不等式组解答即可;
(2)根据等腰三角形的性质解答即可.
解:(1)解:∵点位于第三象限,点位于第二象限,
∴,
解得,,
∵a为整数,
∴.
∴,;
(2)解:∵,,
∴,
∵点为x轴上一点,且是以为底的等腰三角形,
∴,
∵,
∴,
解得.
∴m的值为或.
【变式1】(24-25八年级上·上海·期末)已知直角坐标平面内三点和,,那么是 三角形.
【答案】等边
【分析】本题考查两点间的距离公式,等边三角形的判定,掌握两点间的距离公式是解题的关键.
由题意根据两点间的距离公式可得的长度,即可对的形状进行判断.
解:∵,,,
∴,
,
,
∴,
∴是等边三角形.
故答案为:等边.
★【变式2】(24-25八年级上·全国·期末)在平面直角坐标系中,已知点,点,在坐标轴上有一点P,且点P到A点和到B点的距离相等,则点P的坐标为()
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】A
【分析】本题考查了坐标与图形及用勾股定理求两点间距离,熟练掌握坐标与图形及用勾股定理求两点间距离是解题的关键.若点P在轴上,设,可得,,再根据,列出方程,再求解,若点P在轴上,设,再同理求解即可.
解:若点P在轴上,设,
,,
,,
,即,
,
,
,
若点P在轴上,设,
,点,
,,
,即,
,
,
,
即或,
故选:A.
【题型5】勾股定理与无理数
★【例5】(24-25八年级上·四川成都·期末)如图,已知,到数轴的距离为1,数轴上点所表示的数,为不超过的最大整数.
(1)数轴上点所表示的数为 ;
(2)求代数式的值.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)利用勾股定理求出的长,进而得到的长,然后根据两点间的距离求出点所表示的数即可;
(2)根据题意,求出,再将,的值代入代数式求值即可.
解:(1)解:由勾股定理可得:,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴,
∵为不超过的最大整数,
∴,
∴
.
【点拨】本题主要考查了勾股定理与无理数,实数与数轴,无理数大小估算,不等式的性质,代数式求值,二次根式的混合运算等知识点,熟练掌握无理数大小估算的方法是解题的关键.
【变式1】(24-25七年级上·浙江宁波·期中)如图,方格的每一方格的边长为1个单位,依次连接各边的中点A,B,C,D,以顶点C为圆心,长为半径画圆交数轴于点P,则数轴上点P对应的无理数是 .
【答案】/
【分析】本题考查的是勾股定理,实数与数轴.求得点P到原点的距离即可.
解:根据题意,数轴上点C对应的数是1,
线段长是,
∴,
∴数轴上点P对应的无理数是.
故答案为:.
★【变式2】(24-25八年级上·江苏泰州·期末)如图,已知正方形的面积为5,点A在数轴上,且表示的数为.现以点A为圆心,以的长为半径画圆,所得圆和数轴交于点E(E在A的右侧),则点E表示的数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查实数与数轴及两点间距离,根据两点间距离及点的位置判断出点所表示的数是解题的关键.
根据正方形的边长是面积的算术平方根得,再根据勾股定理可得,再结合A点所表示的数及间距离可得点E所表示的数.
解:∵正方形的面积为5,
∴,
∴
∵点A表示的数是,且点E在点A的右侧,
∴点E表示的数为.
故选:A.
【考点三】勾股定理的证明及用勾股定理证明线段的平方关系
【题型6】勾股定理的证明
【例6】(24-25七年级上·山东烟台·期中)材料学习:在勾股定理的学习中,我们已经学会了运用图1、图2的图形,验证著名的勾股定理,这种根据图形直观推论或验证数学规律和公式的方法,简称为“无字证明”.实际上它也可用于验证数与代数,图形与几何等领域中的许多数学公式和规律.
灵活运用:如图,等腰直角三角板如图放置,直角顶点C在直线m上,分别过点A、B作直线m于点E,直线m于点 M,
(1)材料中的方法体现的数学思想是( )
A.函数思想 B.分类讨论思想 C.数形结合思想 D.整体思想
(2)试说明 ;
(3)若设三边分别为a、b、c.参照以前的学习经验,利用此图证明勾股定理.
【答案】(1)C;(2)见分析;(3)见分析.
【分析】本题主要考查了同角的余角相等,全等三角形的判定和性质,勾股定理的证明,解本题的关键是判断两三角形全等.
(1)根据题意可得它体现的数学思想是数形结合思想;
(2)通过证得,根据全等三角形的对应边相等证得结论;
(3)利用等面积法证得勾股定理.
解:(1)解:根据题意可得它体现的数学思想是数形结合思想,
故选:C
(2)解:由题意得:
∵直线m ,直线m
∴
(3)解:由(2)可知:
又
【变式1】(24-25八年级上·河北沧州·期末)如图所示,意大利著名画家达▪芬奇用一张纸片剪拼出不一样的空洞,证明了勾股定理.若设图1中空白部分(两个正方形和两个直角三角形组成)的面积为,经过以下裁剪,翻转,拼出图2,其中空白部分的面积为,嘉琪同学得出了以下四个结论:①;②;③;④.则其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】本题考查勾股定理的证明,直角三角形的性质等知识,解题的关键是读㯵图象信息.根据勾股定理,直角三角形以及正方形的面积公式计算,即可解决问题.
解:由勾股定理得:,
由题意得:,
故①,②,③,④正确,
故选:D.
★【变式2】(24-25八年级上·山西·阶段练习)如图,由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成一个大正方形,则4 个直角三角形面积+小正方形面积=大正方形面积, 即 + = ,化简得: .
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的证明方法,先求出小正方形的边长,再根据4 个直角三角形面积+小正方形面积=大正方形面积解答即可.
解:由图可知,小正方形的边长为,
∵4 个直角三角形面积+小正方形面积=大正方形面积,
∴,
∴.
故答案为:,,.
【题型7】利用勾股定理证明线段的平方关系
【例7】(24-25八年级上·上海松江·期末)已知:在中,,.点、在线段上.
(1)如图1,如果,求证:.
(2)如图2,如果,求证:.
【答案】(1)证明见分析;(2)证明见分析
【分析】(1)如图所示,过点C作于F,利用三线合一定理得到,由此即可证明;
(2)如图所示,将绕点C沿逆时针方向旋转得到,连接,则,证明,得,再证明,则,即可证得.
解:(1)证明:如图所示,过点C作于F,
∵,,
∴,
∴,
∴;
(2)证明:如图所示,将绕点C沿逆时针方向旋转得到,连接,
∵,
∴,
由旋转得,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
【点拨】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,旋转的性质,等腰直角三角形的性质与判定,勾股定理等等,正确利用旋转构造全等三角形是解题的关键.
【变式1】(24-25八年级上·江苏南京·期中)如图,在等边三角形中,在边上(不包含A、C)取两点M、N,使,若,则x,m,n满足的数量关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了等边三角形的性质,全等三角形的性质和判定,旋转的性质,勾股定理的应用,
将绕点B顺时针旋转得到,连接,根据全等三角形的性质得,进而说明,可得,接下来得出,可得答案.
解:如图所示.将绕点B顺时针旋转得到,连接,
∴,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
可知,
∴,
即.
故选:C.
★【变式2】(23-24八年级上·陕西西安·期中)对角线互相垂直的四边形叫做“垂美”四边形,现有如图所示的“垂美”四边形,对角线交于点.若,则 .
【答案】17
【分析】根据垂直的定义和勾股定理解答即可;
解:∵,
由勾股定理得,
故答案为:17.
【点拨】本题考查的是垂直的定义,勾股定理的应用,正确理解“垂美”四边形的定义、灵活运用勾股定理是解题的关键.
【考点四】利用勾股定理解决弦图问题与平方和(差)问题
【题型8】利用勾股定理与弦图问题
【例8】(24-25八年级上·江苏盐城·期中)中国古代数学家们对于勾股定理的发现和证明,在世界数学史上具有独特的贡献和地位,
体现了数学研究中的继承和发展.现用4个全等的直角三角形拼成如图所示“弦图”.中,,若,,请你利用这个图形解决下列问题:
(1)试说明:;
(2)如果大正方形的面积是15,小正方形的面积是4,求的值.
【答案】(1)见分析;(2)26
【分析】此题考查了勾股定理的证明和应用.
(1)大正方形的面积=四个直角三角形的面积+小正方形的面积,据此列式计算即可得到结论;
(2)由大正方形的面积=四个直角三角形的面积+小正方形的面积列式求出,由题意知,即可求出的值.
解:(1)由图形可知,大正方形的面积=四个直角三角形的面积+小正方形的面积.
,
,
.
(2)由图形可知,大正方形的面积=四个直角三角形的面积+小正方形的面积.
大正方形的面积是15,小正方形的面积是4,
,
,
由题意知,
.
【变式1】(24-25八年级上·江苏无锡·期末)“赵爽弦图”巧妙利用面积关系证明了勾股定理. 如图所示的“赵爽弦图”是由四个全等直角三角形和中间的小正方形拼成的一个大正方形. 设直角三角形的两条直角边长分别为,.若小正方形面积为7,,则大正方形面积为( )
A.11 B.12 C.13 D.14
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理.根据小正方形面积为7得出,结合,得出的值,即可得出结果.
解:∵小正方形面积为7,
∴,
又∵,
∴,
∴.
又∵大正方形的面积,
∴,
故选:D.
★【变式2】(24-25九年级上·江西九江·期末)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 .
【答案】44
【分析】本题考查完全平方公式的应用和勾股定理的应用,解题的关键是理解题意.
设直角三角形的两直角边为,斜边为,根据图1,结合已知条件得到,,进而求出的值,再进一步求解即可.
解:如图,直角三角形的两直角边为,斜边为,
∵图1中大正方形的面积是24,
,
∵小正方形的面积是4,
,
,
∴图2中最大的正方形的面积,
故答案为:44.
★【题型9】利用勾股定理解解决平方和(差)关系
【例9】(23-24八年级上·陕西西安·期中)如图,在中,已知,是斜边的中点,交于点,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的周长及的长.
【答案】(1)见分析;(2)的周长为,
【分析】本题考查了勾股定理的应用、线段垂直平分线的性质等知识点.
(1)由线段垂直平分线的性质可得,在利用勾股定理建立线段的平方关系,再等量代换即可求证;
(2)在中,由勾股定理得的长度,结合线段垂直平分线的性质、勾股定理,即可求解.
解:(1)证明:如图所示,连接,
∵是斜边的中点,,
∴是线段的垂直平分线,
∴.
在中,由勾股定理得,
∴,
即.
(2)解:∵是斜边的中点,,
∴.
在中,由勾股定理得,
∴.
又∵,
∴,
∴的周长为.
∵
∴,
即,
解得:.
【变式1】(21-22八年级上·福建福州·期末)在中,,,,的对边分别是a,b,c,若,,则的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意可知,的面积为,结合已知条件,根据完全平方公式变形求值即可.
解:中,,,,所对的边分别为a,b,c,
,
∵,,
∴,
,故A正确.
故选:A.
【点拨】本题主要考查了勾股定理,完全平方公式变形求值,解题的关键是将完全平方公式变形求出ab的值.
★【变式2】(23-24八年级下·四川德阳·阶段练习)如图在中,、分别是、的中点,,,,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理,解二元二次方程组,本题中根据和求出、的长度是解题的关键.
设,,根据直角三角形中两直角边的平方和等于斜边的平方得出,,解方程组可求得、,根据直角三角形中两直角边的平方和等于斜边的平方即可求解.
解:设,,,
在中,,
在中,,
即,
解得:,
在中,,
故答案为:.
【考点五】用勾股定理解三角形
【题型10】勾股定理与作图问题
★【例10】如图,在中,,以点为圆心,长为半径画弧,交线段于点;以点为圆心,长为半径画弧,交线段于点.
(1)当时,点 (填“在”或“不在”)线段的垂直平分线上;
(2)若,,判断点是否在的平分线上,并说明理由.
【答案】(1)在;(2)点不在的平分线上,理由见分析
【分析】(1)根据题意可得,连接,根据三角形内角和定理可得,根据直角三角形的性质得出,推得,根据等边三角形的判定和性质得出,推得,根据垂直平分线的判定即可求解;
(2)连接,过点作交于点,根据勾股定理求出,求得,,根据三角形的面积求出,根据角平分线的判定即可求解.
解:(1)解:根据题意可得,,
如图,连接,
∵,,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
故点在线段的垂直平分线上;
故答案为:在.
(2)解:点不在的平分线上,理由如下:
连接,过点作交于点,如图:
在中,,
根据题意可得,,
∴,
在中,,
即,
解得:,
∵,,,
故点不在的平分线上.
【点拨】本题考查了三角形内角和定理,直角三角形的性质,等边三角形的判定和性质,垂直平分线的判定定理,勾股定理,三角形的面积,角平分线的判定定理.熟练掌握以上知识是解题的关键.
【变式1】如图所示,在中,,以点为圆心,长为半径画弧,交线段于点;以点为圆心,长为半径画弧,交线段于点.若,则为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查勾股定理,设,,根据已知可得,,从而可得,然后在中,利用勾股定理进行计算即可解答.熟练掌握勾股定理是解题的关键.
解:设,,
∵,
∴,
由题意得:,,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得:,
∴,
即为.
故选:D.
★【变式2】如图,在中,,以适当长为半径画弧,交于点M,交延长线于点N;分别以点M、N为圆心,以大于,两弧交于点P,作射线交的延长线于点D.过点D作交的延长线于点F,,,则 .
【答案】6
【分析】本题考查作图—角平分线,三角形全等的判定和性质,勾股定理.由作图过程判断出为的平分线是解题关键.根据题意可知为的平分线,易证,再结合勾股定理求解即可.
解:由作图过程可知,为的平分线,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
在中,由勾股定理得,
∴.
设,则.
在中,由勾股定理得,即,
解得,
∴.
故答案为:6.
【题型11】勾股定理与折叠问题
★【例11】学完了勾股定理相关知识,王老师带领大家研究长方形纸片的折叠问题.大家知道,长方形的对边相等,对边平行,四个角都是直角,即长方形中,,,,,.
请你运用所学知识,解决下面的问题:
(1)如图1,长方形纸片中,,,将纸片折叠,使落在对角线上,折痕为(点E在边上),点B落在点处,求的长度;
(2)如图2,有一张长方形纸片,,,F为边上一点,,E为上一点.将纸片折叠,折痕为,使点B恰好落在线段上的点处,点A落在点处.求线段的长度.
【答案】(1);(2)5
【分析】本题主要考查了长方形的性质,勾股定理与折叠的问题,等角对等边等知识.
(1)由长方体形的性质可知,,由勾股定理得出,由折叠的性质可得出,,,进一步可得出,,再利用勾股定理可得出,代入求解即可得出.
(2)由长方体形的性质可知,,,,,进而可得出,由折叠得,,等量代换可得出,由等角对等边可得出,由勾股定理可得出,进一步可得出,最后根据线段的和差即可得出答案.
解:(1)解:∵四边形是长方形,,,
∴,,
∴,
由折叠得,,,
∴,,
在中,,
即
解得:
∴的长是.
(2)解:∵四边形是长方形,,,,
∴,,,,,
∴,
由折叠得,,
∴,
∴,
在中,
∴,
∴,
∴的长是5.
【变式1】如图,在中,,将折叠,使A与的中点D重合,折痕为,则的长为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【分析】此题考查了翻折变换(折叠问题),折叠的性质,勾股定理,中点的定义以及方程思想,综合运用以上知识是解题的关键.
设,则由折叠的性质可得,根据中点的定义可得,在中,根据勾股定理可得关于的方程,解方程即可求解.
解:设,由折叠的性质可得,
是的中点,
,
在中,,
解得.
故线段的长为4,
∴.
故选:B.
★【变式2】如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为,过点A分别作轴于点B,轴于点C,点D在射线上.将沿直线翻折,使点A恰好落在坐标轴上,则点D的坐标为 .
【答案】或或
【分析】本题考查了作图以及利用折叠的性质和勾股定理解直角三角形,掌握相关性质是解答此题的关键.分当翻折之后的A落在x的正半轴上和落在y轴上以及落在x轴负半轴时,三种情况讨论,利用勾股定理列出方程,然后解方程求出m即可得到点D的坐标.
解:①如图,设翻折之后的A落点点E,作.
设,由题意可得,,,
与关于直线对称,
,,
在中,,
.
在中,,
,
即,
解得,
点D的坐标是.
②如图2:翻折之后A点落在y轴上时,即图中点E,则,
这时,,
;
③如图3,当翻折之后A点落在x轴负半轴时,,
在中,,则,
中,设,
利用勾股定理得到,
解得,
D点坐标为,
故D的坐标为或或.
故答案为:或或.
【题型12】勾股定理与最值问题
★【例12】如图,已知中,延长至D使,连接.
(1)求证:是等边三角形;
(2)若E为线段的中点,且,点P为线段上一动点,连接,.求的最小值.
【答案】(1)证明见分析;(2)
【分析】本题考查三角形综合题、等边三角形的判定和性质、直角三角形30度角性质、最短问题,勾股定理等,解题的关键是学会添加常用辅助线,利用垂线段最短解决最短问题.
(1)根据线段的垂直平分线的性质定理,可得,求出,即可证明结论.
(2)作于F,于,交于,由,,推出,推出,所以当E、P、F共线时,即时,最短,最小值为线段,求出即可.
解:(1)证明:∵中,,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴是等边三角形.
(2)如图,作于F,于,交于,
∵,,
∴,
∴,
∴当E、P、F共线时,即时,最短,最小值为线段,
在中,
∵,,E为线段的中点,
∴,
,
∴,
∴
∴,
∴的最小值为.
【变式1】如图,,动点P满足,则的最小值为( )
A.5 B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查勾股定理,轴对称最短路径问题.根据题意先求出的面积,再利用作对称分析线段相加最小值后用勾股定理即可求出本题答案.
解:设中边上的高是,
∴,即
∵,
∴动点P在与平行且与的距离是2的直线上,如图,作关于直线的对称点,连接,
则,
∴当点E,P,B三点共线时,的值最小,即的长度,
在中,∵,,
∴.
∴的最小值为.
故选:D.
★【变式2】如图,中,,,,D是线段上一个动点,以为边在外作等边.若F是的中点,连接,
(1) ;
(2)当取最小值时,的周长为 .
【答案】 60 18
【分析】本题考查了等边三角形的性质、含角的直角三角形的性质、勾股定理,熟练掌握角所对的直角边是斜边的一半是解题的关键.
(1)利用等边三线合一性质即可解答;
(2)利用含角的直角三角形的性质和勾股定理求出的长,由(1)中结论可得恒成立,则当取最小值时有,可得出的长,设等边的边长为,则,利用勾股定理建立方程求出的值即可解答.
解:(1)等边,F是的中点,
,平分,
,
.
故答案为:60.
(2)在中,,
,
,
由(1)得,恒成立,
又当取最小值,
,即,
,
,
等边,F是的中点,
,,
设等边的边长为,则,
在中,,
,
解得:,
,
的周长为.
故答案为:18.
第二部分【中考链接与拓展延伸】
【题型13】中考链接
★【例1】(2024·陕西·中考真题)如图,在中,,E是边上一点,连接,在右侧作,且,连接.若,,则四边形的面积为 .
【答案】60
【分析】本题考查等边对等角,平行线的性质,角平分线的性质,勾股定理:过点作,,根据等边对等角结合平行线的性质,推出,进而得到,得到,进而得到四边形的面积等于,设,勾股定理求出的长,再利用面积公式求出的面积即可.
解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴平分,
过点作,,
则:,
∵,且,
∴,
∴四边形的面积,
∵,
∴,
设,则:,
由勾股定理,得:,
∴,
解:,
∴,
∴,
∴四边形的面积为60.
故答案为:60.
★★【例2】(2024·宁夏·中考真题)综合与实践
如图1,在中,是的平分线,的延长线交外角的平分线于点.
【发现结论】
结论1:___________;
结论2:当图1中时,如图2所示,延长交于点,过点作的垂线交于点,交的延长线于点.则与的数量关系是___________.
【应用结论】
(1)求证:;
(2)在图2中连接,,延长交于点,补全图形,求证:.
【答案】【发现结论】结论1:;结论2:相等(或);【应用结论】(1)见分析;(2)见分析
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的定义、三角形外角的性质、等边对等角、等角对等边、勾股定理等知识,熟练掌握知识点推理证明是解题的关键.
[发现结论]结论1:根据角平分线的定义、三角形外角的性质,推出, ,即可得出;
结论2:根据已知,和结论1 ,得出,根据角平分线的定义得出,进一步推出,利用证明,即可得出;
[应用结论](1)根据过点作的垂线交于点,得出,推出,结合结论2: ,利用证明,即可证明;
(2)连接,,延长交于点,根据垂线的定义得出,由结论2得:,由(1)过程得:,根据等边对等角、勾股定理、全等三角形的性质,推出,,,根据对顶角相等得出 ,推出,进一步得出,,根据等角对等边得出,,即可证明.
解:[发现结论]结论1:
∵是的平分线,的延长线交外角的平分线于点,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
故答案为:;
结论2:
∵,由结论1得,
∴,
∵是的平分线,过点作的垂线交于点,
∴,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
故答案为:相等(或);
[应用结论](1)证明:∵过点作的垂线交于点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵由结论2得:,
∴在和中,
∴,
∴;
(2)证明:如图,连接,,延长交于点,
∵过点作的垂线交于点,
∴,
∵由结论2得:,由(1)过程得:,
∴,,,
∴,,
∴,,
∴,,
∴.
【题型14】拓展延伸
★★【例1】(24-25八年级上·江西南昌·期末)如图,中,,,,若点从点A出发,以每秒的速度沿折线运动,设运动时间为秒().当点运动到边时,t为 秒时,为等腰三角形.
【答案】5秒或4.75秒或5.3
【分析】本题考查了勾股定理,等腰三角形的性质与判定,直角三角形的性质等知识,熟知相关知识并注意等腰三角形的定义分类讨论是解题关键.先根据勾股定理求出.再分,,三种情况分类讨论,结合等腰三角形的性质即可求解.
解:在中,∵,
∴.
①如图1,当时,为等腰三角形,
,
秒;
②如图2,当时,为等腰三角形,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
,
∴,
秒;
③如图3,当时,作于,
则,
∴,
在中,由勾股定理得,,
,
,
∴秒.
综上所述,为5秒或4.75秒或5.3秒时,为等腰三角形.
故答案为:5或4.75或5.3.
★★【例2】(24-25八年级上·山东烟台·期末)长方形中,点E在边上从点D沿的方向移动,若将长方形沿着折叠在同一平面,如图1,点D的对应点为,连接,若为直角三角形,,,求的长.
【答案】的长为或.
【分析】如图,当在上,时,证明三点共线,, 求解,可得,当在上时,,延长交于点,同理可得:,,,设,则,利用勾股定理建立方程,再进一步求解即可.
解:如图,当在上,时,
∵长方形,结合对折;
∴,,,,,
∴三点共线,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
当在上时,,延长交于点,
同理可得:,,,
设,则,
由勾股定理可得:,
解得:,
∴,
∴,
∴,
∴,
由勾股定理可得:,
综上:的长为或.
【点拨】本题考查的是长方形的性质,轴对称的性质,勾股定理的应用,利用勾股定理建立方程,清晰的分类讨论是解本题的关键.
1
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专题17.1 勾股定理(3大知识点6大考点14类题型)(知识梳理与题型分类讲解)
第一部分【知识点归纳与题型目录】
【知识点1】勾股定理
文字语言
符号语言
变式
直角三角形两条直角边a、b的平方和等于斜边c的平方,即
在Rt∆ABC中,
的对边分别为a、b、c,则有
【要点提示】
使用勾股定理时切记不能忽视前提条件是在直角三角形中;
运用勾股定理时要注意:在∆ABC中,若,;
【知识点2】勾股定理的验证
【证法1】做8个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b,斜边长为c,再做三个边长分别为a、b、c的正方形,把它们像上图那样拼成两个正方形,如图1:从图上可以看到,这两个正方形的边长都是a + b,所以面积相等. 即,
整理得 .
图1
【证法2】以a、b 为直角边(b>a), 以c为斜边作四个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积等于. 把这四个直角三角形拼成如图所示形状.
∵ RtΔDAH ≌ RtΔABE,
∴ ∠HDA = ∠EAB.
∵ ∠HAD +∠HAD = 90º,
∴ ∠EAB +∠HAD = 90º,
∴ ABCD是一个边长为c的正方形,它的面积等于.
∵ EF = FG =GH =HE = b-a ,
∠HEF = 90º.
∴ EFGH是一个边长为b―a的正方形,它的面积等于.
∴ .
∴ .
图2
【知识点3】勾股定理的作用
(1)已知直角三角形的任意两条边长,求第三边;
(2)用于解决带有平方关系的证明问题;
(3)利用勾股定理,作出长为的线段.
考点与题型目录
【考点一】勾股数(树)及规律探究
【题型1】勾股数及其规律探究..................................................3
【题型2】勾股树及其规律探究..................................................3
【考点二】勾股定理解决网格与平面直角坐标系的距离
【题型3】勾股定理与网格问题..................................................5
【题型4】平面坐标系中两点距离................................................6
【题型5】勾股定理与无理数....................................................6
【考点三】勾股定理的证明及用勾股定理证明线段的平方关系
【题型6】勾股定理的证明......................................................7
【题型7】利用勾股定理证明线段的平方关系......................................8
【考点四】利用勾股定理解决弦图问题与平方和(差)问题
【题型8】勾股定理解与弦图问题................................................9
【题型9】利用勾股定理解解决平方和(差)关系.................................10
【考点五】用勾股定理解三角形
【题型10】勾股定理与作图问题................................................11
【题型11】勾股定理与折叠问题................................................12
【题型12】勾股定理与最值问题................................................13
【考点六】中考链接与拓展延伸
【题型13】中考链接..........................................................14
【题型14】拓展延伸..........................................................14
第二部分【题型展示与方法点拨】
【特别说明】序号前“★”难度系数0.65,“★★”难度系数0.4,“★★★”难度系数0.15.
【考点一】勾股数(树)及规律探究
【题型1】勾股数及其规律探究
★【例1】(24-25八年级上·山西晋中·期中)学习了勾股数后,我们知道了等都是勾股数组.爱动脑筋的小华发现这些勾股数组之间有一定的规律,每组勾股数中最小的数都是奇数,且从3起就没有间断过.
(1)请你根据发现的规律写出下一组勾股数 ;
(2)小华猜想:三个整数中,若最小的数为奇数,另外两个数分别为 , ,则这三个数为勾股数.请你补充完整小华的猜想并帮助他验证这一猜想是否正确.
【变式1】(23-24八年级上·贵州毕节·期末)下列四个数中,可以和,构成一组勾股数的是( )
A. B. C. D.
★【变式2】(24-25八年级上·江苏徐州·期中)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12,则其弦是 .
【题型2】勾股树及其规律探究
★【例2】(23-24八年级下·内蒙古呼伦贝尔·阶段练习)综合与实践
一个直角三角形的两条直角边分别为a,,斜边为c.我国古代数学家赵爽用四个这样的直角三角形拼成了如图1的大正方形.(这个图案是3世纪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”)
探究活动
(1)如图1,中间围成的小正方形的边长为__________(用含有a,b的代数式表示);根据大正方形的面积表示可以得出,,的一个等式:__________,并给出证明过程;
【证明】
初步运用
(2)利用上述的结论完成下列问题:
①直角三角形两边长分别是6,8,则第三边的平方为__________;
②如图2是一株美丽的勾股树,其中所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形.若正方形A,B,C,D的面积分别是3,5,2,3,则正方形E的边长是__________.
★【变式1】(24-25八年级上·全国·期末)有一个面积为1的正方形,经过一次“生长”后,在它的左右肩上“生长”出两个小正方形,其中,三个正方形围成的三角形是直角三角形,再经过一次“生长”后,变成了如图所示的形状图,如果继续“生长”下去,它将变得“枝繁叶茂”,“生长”了2024次后形成的图形中所有的正方形的面积和是( )
A.1012 B.2024 C.2025 D.2026
★【变式2】.(24-25八年级上·全国·期末)如图是一株美丽的勾股树,其中所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形.若正方形A,B,C,D的面积分别是3,5,2,3,则正方形E的面积是 ,正方形F的面积是 ,正方形G的面积是 .
【考点二】勾股定理解决网格与平面直角坐标系的距离
【题型3】勾股定理与网格问题
★【例3】(24-25八年级上·广东深圳·阶段练习)如图,在的正方形网格中,每个小正方形的边长均为1,点A,B,C,D都在格点上,以A为圆心,的长为半径画弧,交于点E,则的长为( ).
A. B. C. D.
【变式1】(24-25八年级上·江苏扬州·期末)如图所示的网格是正方形网格,图形的各个顶点均为格点,以下正确的是( )
A. B.
C. D.
★【变式2】(24-25八年级上·陕西西安·期末)如图,这是边长为1的的正方形网格,的三个顶点都在格点(网格线的交点)上,则边上的高是 .
【题型4】平面坐标系中两点距离
★【例4】(24-25八年级上·浙江温州·期末)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点位于第三象限,点位于第二象限,且a为整数.
(1)求点A和点B的坐标.
(2)若点为x轴上一点,且是以为底边的等腰三角形,求m的值.
【变式1】(24-25八年级上·上海·期末)已知直角坐标平面内三点和,,那么是 三角形.
★【变式2】(24-25八年级上·全国·期末)在平面直角坐标系中,已知点,点,在坐标轴上有一点P,且点P到A点和到B点的距离相等,则点P的坐标为()
A.或 B.或
C.或 D.或
【题型5】勾股定理与无理数
★【例5】(24-25八年级上·四川成都·期末)如图,已知,到数轴的距离为1,数轴上点所表示的数,为不超过的最大整数.
(1)数轴上点所表示的数为 ;
(2)求代数式的值.
【变式1】(24-25七年级上·浙江宁波·期中)如图,方格的每一方格的边长为1个单位,依次连接各边的中点A,B,C,D,以顶点C为圆心,长为半径画圆交数轴于点P,则数轴上点P对应的无理数是 .
★【变式2】(24-25八年级上·江苏泰州·期末)如图,已知正方形的面积为5,点A在数轴上,且表示的数为.现以点A为圆心,以的长为半径画圆,所得圆和数轴交于点E(E在A的右侧),则点E表示的数为( )
A. B. C. D.
【考点三】勾股定理的证明及用勾股定理证明线段的平方关系
【题型6】勾股定理的证明
【例6】(24-25七年级上·山东烟台·期中)材料学习:在勾股定理的学习中,我们已经学会了运用图1、图2的图形,验证著名的勾股定理,这种根据图形直观推论或验证数学规律和公式的方法,简称为“无字证明”.实际上它也可用于验证数与代数,图形与几何等领域中的许多数学公式和规律.
灵活运用:如图,等腰直角三角板如图放置,直角顶点C在直线m上,分别过点A、B作直线m于点E,直线m于点 M,
(1)材料中的方法体现的数学思想是( )
A.函数思想 B.分类讨论思想 C.数形结合思想 D.整体思想
(2)试说明 ;
(3)若设三边分别为a、b、c.参照以前的学习经验,利用此图证明勾股定理.
【变式1】(24-25八年级上·河北沧州·期末)如图所示,意大利著名画家达▪芬奇用一张纸片剪拼出不一样的空洞,证明了勾股定理.若设图1中空白部分(两个正方形和两个直角三角形组成)的面积为,经过以下裁剪,翻转,拼出图2,其中空白部分的面积为,嘉琪同学得出了以下四个结论:①;②;③;④.则其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
★【变式2】(24-25八年级上·山西·阶段练习)如图,由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成一个大正方形,则4 个直角三角形面积+小正方形面积=大正方形面积, 即 + = ,化简得: .
【题型7】利用勾股定理证明线段的平方关系
【例7】(24-25八年级上·上海松江·期末)已知:在中,,.点、在线段上.
(1)如图1,如果,求证:.
(2)如图2,如果,求证:.
【变式1】(24-25八年级上·江苏南京·期中)如图,在等边三角形中,在边上(不包含A、C)取两点M、N,使,若,则x,m,n满足的数量关系为( )
A. B. C. D.
★【变式2】(23-24八年级上·陕西西安·期中)对角线互相垂直的四边形叫做“垂美”四边形,现有如图所示的“垂美”四边形,对角线交于点.若,则 .
【考点四】利用勾股定理解决弦图问题与平方和(差)问题
【题型8】利用勾股定理与弦图问题
【例8】(24-25八年级上·江苏盐城·期中)中国古代数学家们对于勾股定理的发现和证明,在世界数学史上具有独特的贡献和地位,
体现了数学研究中的继承和发展.现用4个全等的直角三角形拼成如图所示“弦图”.中,,若,,请你利用这个图形解决下列问题:
(1)试说明:;
(2)如果大正方形的面积是15,小正方形的面积是4,求的值.
【变式1】(24-25八年级上·江苏无锡·期末)“赵爽弦图”巧妙利用面积关系证明了勾股定理. 如图所示的“赵爽弦图”是由四个全等直角三角形和中间的小正方形拼成的一个大正方形. 设直角三角形的两条直角边长分别为,.若小正方形面积为7,,则大正方形面积为( )
A.11 B.12 C.13 D.14
★【变式2】(24-25九年级上·江西九江·期末)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 .
★【题型9】利用勾股定理解解决平方和(差)关系
【例9】(23-24八年级上·陕西西安·期中)如图,在中,已知,是斜边的中点,交于点,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的周长及的长.
【变式1】(21-22八年级上·福建福州·期末)在中,,,,的对边分别是a,b,c,若,,则的面积是( )
A. B. C. D.
★【变式2】(23-24八年级下·四川德阳·阶段练习)如图在中,、分别是、的中点,,,,则的长为 .
【考点五】用勾股定理解三角形
【题型10】勾股定理与作图问题
★【例10】如图,在中,,以点为圆心,长为半径画弧,交线段于点;以点为圆心,长为半径画弧,交线段于点.
(1)当时,点 (填“在”或“不在”)线段的垂直平分线上;
(2)若,,判断点是否在的平分线上,并说明理由.
【变式1】如图所示,在中,,以点为圆心,长为半径画弧,交线段于点;以点为圆心,长为半径画弧,交线段于点.若,则为( )
A. B. C. D.
★【变式2】如图,在中,,以适当长为半径画弧,交于点M,交延长线于点N;分别以点M、N为圆心,以大于,两弧交于点P,作射线交的延长线于点D.过点D作交的延长线于点F,,,则 .
【题型11】勾股定理与折叠问题
★【例11】学完了勾股定理相关知识,王老师带领大家研究长方形纸片的折叠问题.大家知道,长方形的对边相等,对边平行,四个角都是直角,即长方形中,,,,,.
请你运用所学知识,解决下面的问题:
(1)如图1,长方形纸片中,,,将纸片折叠,使落在对角线上,折痕为(点E在边上),点B落在点处,求的长度;
(2)如图2,有一张长方形纸片,,,F为边上一点,,E为上一点.将纸片折叠,折痕为,使点B恰好落在线段上的点处,点A落在点处.求线段的长度.
【变式1】如图,在中,,将折叠,使A与的中点D重合,折痕为,则的长为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
★【变式2】如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为,过点A分别作轴于点B,轴于点C,点D在射线上.将沿直线翻折,使点A恰好落在坐标轴上,则点D的坐标为 .
【题型12】勾股定理与最值问题
★【例12】如图,已知中,延长至D使,连接.
(1)求证:是等边三角形;
(2)若E为线段的中点,且,点P为线段上一动点,连接,.求的最小值.
【变式1】如图,,动点P满足,则的最小值为( )
A.5 B. C. D.
★【变式2】如图,中,,,,D是线段上一个动点,以为边在外作等边.若F是的中点,连接,
(1) ;
(2)当取最小值时,的周长为 .
第二部分【中考链接与拓展延伸】
【题型13】中考链接
★【例1】(2024·陕西·中考真题)如图,在中,,E是边上一点,连接,在右侧作,且,连接.若,,则四边形的面积为 .
★★【例2】(2024·宁夏·中考真题)综合与实践
如图1,在中,是的平分线,的延长线交外角的平分线于点.
【发现结论】
结论1:___________;
结论2:当图1中时,如图2所示,延长交于点,过点作的垂线交于点,交的延长线于点.则与的数量关系是___________.
【应用结论】
(1)求证:;
(2)在图2中连接,,延长交于点,补全图形,求证:.
【题型14】拓展延伸
★★【例1】(24-25八年级上·江西南昌·期末)如图,中,,,,若点从点A出发,以每秒的速度沿折线运动,设运动时间为秒().当点运动到边时,t为 秒时,为等腰三角形.
★★【例2】(24-25八年级上·山东烟台·期末)长方形中,点E在边上从点D沿的方向移动,若将长方形沿着折叠在同一平面,如图1,点D的对应点为,连接,若为直角三角形,,,求的长.
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