内容正文:
专题06.直角三角形中的分类讨论模型
直角三角形是特殊三角形中最重要的一类三角形,它的重要性与等腰三角形有所不同,到初二初三,特别是到了初三,直角三角形往往不是独立成题,而是融入到各种图形中,可以说,多数的几何图形,都能找到直角三角形的影子,自然就会涉及到直角三角形有关的性质运用,本专题我们就讲直角三角形的分类讨论模型。
2
模型1.斜边(或直角)不确定的直角三角形模型 2
模型2.直角三角形存在性模型 16
58
【知识储备】凡是涉及直角三角形问题,以三角形三个内角(三条边)谁为直角(斜边)分三种情况讨论,若只存在两种情况,则另一种不为直角的情况要简要说明理由。
有时根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半列方程更简便。在平面直角坐标系中,两点间的距离公式常常用到。解直角三角形的问题,常常和勾股定理问题联系在一起.
模型1.斜边(或直角)不确定的直角三角形模型
若直角三角形没有明确谁直角(斜边),要分类讨论;从直角(斜边)入手分三种情况进行讨论。
例1.(2023秋·重庆·八年级统考期末)已知三角形的两边分别为6和8,当第三边为 时,此三角形是直角三角形.
例2.(2023春·江苏宿迁·八年级统考期末)如图,在中,,、分别是的高和角平分线,点E为边上一点,当为直角三角形时,则 .
例3.(23-24八年级下·广东深圳·期中)如图,是等边三角形,点与点分别在边与上,将沿直线折叠,使得的对应点落到边上,当为直角三角形时,的度数为( )
A.45°或75° B.45°或30° C.30°或75° D.45°或60°
例4.(23-24八年级下·辽宁沈阳·期中)如图,在中,,,,点在的垂直平分线上,是上一动点,沿折叠得到,当是直角三角形时,则的长为 .
模型2.直角三角形存在性模型
直角三角形存在性的问题常考背景有翻折(折叠)、动点、旋转等。
直角三角形存在性的问题,首先需要观察图形,判断直角顶点是否确定。若不确定,则需要进行分类讨论,如下面模型构建。
“两定一动”直角三角形存在性问题:(常见与坐标系综合、或结合翻折(折叠)、动点、旋转等)。
问题:已知点A,B和直线l,在l上求点P,使△PAB为直角三角形.
分三种情况,如图:
①以A为直角顶点,即∠BAP=90°:过点A作AB的垂线,与已知直线l的交点P1即为所求;
②以B为直角顶点,即∠ABP=90°:过点B作AB的垂线,与已知直线l的交点P2即为所求;
③以P为直角顶点,即∠APB=90°:以AB的中点Q为圆心,QA的长为半径画圆,与已知直线l的交点P3,P4即为所求.
代数法计算:分别表示出点A,B,P的坐标,再分别表示出AB,AP和BP的长,由①BP2=AB2+AP2;②AP2=AB2+BP2;③AB2=AP2+BP2分别列方程求解.若方程有解,则此情况存在;若方程无解,则此情况不存在。
几何法计算:特殊地,若有30°,45°或60°角可考虑用勾股定理求解.
例1.(2023·河南新乡·八年级校考期末)如图,在4×4的正方形网格中有两个格点A,B,连接AB,在网格中再找一个格点C,使得△ABC是等腰直角三角形,则满足条件的格点C的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
例2.(2023·河南新乡·八年级校考期中)平面直角坐标系中有点、,连接AB,以AB为直角边在第一象限内作等腰直角三角形,则点C的坐标是 .
例3.(2023春·重庆·八年级专题练习)已知在平面直角坐标系中 ,点P在x轴上运动,当点P与点A,B,C三点中任意两点构成直角三角形时,点P的坐标为 .
例4.(2024·浙江绍兴·八年级校考期中)如图,在中,,,点是线段延长线上的一个动点,,则当为直角三角形时,的长为 .
例5.(23-24九年级上·江西景德镇·期末)如图,等边的边长为,点Q是的中点,若动点P以的速度从点A出发沿方向运动,设运动时间为t秒,连接,当是直角三角形时,则t的值为 秒.
例6.(23-24八年级上·江苏常州·期末)如图,在平面直角坐标系中长方形AOBC的顶点A、B坐标分别为(0,8)、(10,0),点D是BC上一点,将△ACD沿直线AD翻折,使得点C落在OB上的点E处,点F是直线AD与x轴的交点,连接CF.
(1)点C坐标为____________;(2)求直线AD的函数表达式_______________________;
(3)点P是直线AD上的一点,当△CFP是直角三角形时,请你直接写出点P的坐标.
例7.(2023秋·重庆南岸·八年级校考期末)如图,直线交轴、轴分别于点、,直线与直线交于点,与轴交于点.已知,点的横坐标为.
(1)求直线的解析表达式.(2)若在线段上,四边形的面积为14,求点坐标.
(3)若点、分别为直线、上的动点,连结、、,当是以为直角边的等腰直角三角形时,请直接写出所有点的坐标,并把求其中一个点的坐标过程写出来.
1.(2024·辽宁丹东·八年级校考期中)在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=4,以AC为一边,在△ABC外作等腰直角△ACD,则线段BD的长为 .
2.(2023春·辽宁抚顺·八年级统考阶段练习)如图,在中,,,是边上的动点,点关于直线的对称点为,连接交于,当为直角三角形时,的长是 .
3.(23-24八年级下·浙江金华·阶段练习)已知如图:在平面直角坐标系中,,,,,动点P以每秒2个单位的速度,从点B出发沿向点D运动,;点Q以每秒1个单位的速度,从点D出发,沿线段向点A运动.P、Q两点同时出发,当其中一个点到达终点时,另一点也停止运动.运动过程中,以A、P、Q三点组成的三角形为直角三角形时,此时P点坐标为 .
4.(2024·广东·九年级课时练习)如图,点E是矩形ABCD的边AB的中点,点P是边AD上的动点,沿直线PE将△APE对折,点A落在点F处. 已知AB=6,AD=4,连结CF、CE,当△CEF恰为直角三角形时,AP的长度等于___________.
5.(2024·浙江宁波·八年级校考期中)如图,在中,,,D是边上的一个动点,点E与点A关于直线对称, (1)的面积= .(2)当为直角三角形时,则的长为 .
6.(2023春·江西鹰潭·八年级校考阶段练习)如图,在中,已知,,.,在直线上.现将在直线上进行平移,当为直角三角形时,的长为 .
7.(2023·云南昆明·八年级统考期末)如图,在等边三角形ABC中,.如果点M,N都以的速度运动,点在线段上由点向点运动,点在线段上由点向点运动,它们同时出发,当两点运动时间为秒时,是一个直角三角形,则 秒.
8.(2023·江苏兴化·八年级期中)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D、E在边BC所在的直线上,且AB=DB,AC=EC,则∠DAE的度数为________.
9.(2024·广东·八年级课时练习)如图,,点A是延长线上的一点,,动点P从点A出发沿以的速度移动,动点Q从点O出发沿以的速度移动,如果点同时出发,用表示移动的时间,当_________s时,是等腰三角形;当_________s时,是直角三角形.
10.(2024·四川成都·八年级统考期中)在矩形中, AB=10,BC=6,为射线上一点,将沿直线翻折至的位置,使点落在点处.
(1)若为边上一点.①如图1,当点落在边上时,直接写出此时 ;
②如图2,连接,若,则与有何数量关系?请说明理由;
(2)如果点在的延长线上,当为直角三角形时,求的长.
11.(2024·江苏扬州·八年级校考阶段练习)已知中,如果过顶点B的一条直线把这个三角形分割成两个三角形,其中一个为等腰三角形,另一个为直角三角形,则称这条直线为的关于点B的伴侣分割线.例如:如图1,中,,,若过顶点B的一条直线交于点D,当时,直线是的关于点B的伴侣分割线.(1)在图2的中,,.请在图2中画出关于点B的伴侣分割线,并注明的度数;(2)已知,在图3中画出两种不同于图1、图2的,所画同时满足:①∠C为最小角;②存在关于点B的伴侣分割线,请画出其伴侣分割线,并标出所画中各个角的度数.
12.(2023·重庆·九年级专题练习)如图,在中,,,是射线上的一个动点,,则当为直角三角形时,求的长.
13.(2023春·安徽合肥·八年级校考期中)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(0,a),点B(b,0),且有b=+ + 8.(1)连接AB,求线段AB的长;(2)若点C为y轴上的一个动点,当△ABC为等腰三角形时,求点C的坐标;(3)若点D为坐标轴上的一个动点,当△ABD为直角三角形时,求点D的坐标.
14.(2023春·四川成都·八年级成都七中校考期中) 如图,在平面直角坐标系中,直线交x轴于点A,交y轴于点B,一次函数:的图像交x轴于点C,交y轴于点D,与直线交于点P.
(1)用m,n表示点P的坐标,并求的度数;
(2)若四边形的面积是,且,试求点P的坐标及直线的关系式;
(3)如图2,在(2)的条件下,将直线向下平移9个单位得到直线l,直线l交y轴于点M,交x轴于点N,若点E为射线上一动点,连接,在坐标轴上是否存在点F,使是以为底边的等腰直角三角形,直角顶点为F.若存在,请求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
15.(2023·四川成都·八年级统考期末)如图,平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴、轴分别交于、两点,点是线段上的一个动点(不与,重合),连接.
(1)求,两点的坐标;(2)求的面积与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)当的面积时,第一象限内是否存在一点,使是以为直角边的等腰直角三角形,若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
16.(2023·四川成都·八年级统考期末)在直角坐标系中,直线:与x轴、y轴分别交于点A,点B.直线:与x轴,y轴分别交于点C,点D,直线与交于点E.
(1)若点E坐标为.①求m的值;②点P在直线上,若,求点P的坐标;
(2)点F是线段的中点,点G为y轴上一动点,是否存在点F使为以为直角边的等腰直角三角形.若存在,求出m的值,若不存在,请说明理由.
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专题06.直角三角形中的分类讨论模型
直角三角形是特殊三角形中最重要的一类三角形,它的重要性与等腰三角形有所不同,到初二初三,特别是到了初三,直角三角形往往不是独立成题,而是融入到各种图形中,可以说,多数的几何图形,都能找到直角三角形的影子,自然就会涉及到直角三角形有关的性质运用,本专题我们就讲直角三角形的分类讨论模型。
2
模型1.斜边(或直角)不确定的直角三角形模型 2
模型2.直角三角形存在性模型 16
58
【知识储备】凡是涉及直角三角形问题,以三角形三个内角(三条边)谁为直角(斜边)分三种情况讨论,若只存在两种情况,则另一种不为直角的情况要简要说明理由。
有时根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半列方程更简便。在平面直角坐标系中,两点间的距离公式常常用到。解直角三角形的问题,常常和勾股定理问题联系在一起.
模型1.斜边(或直角)不确定的直角三角形模型
若直角三角形没有明确谁直角(斜边),要分类讨论;从直角(斜边)入手分三种情况进行讨论。
例1.(2023秋·重庆·八年级统考期末)已知三角形的两边分别为6和8,当第三边为 时,此三角形是直角三角形.
【答案】10或
【详解】解:当6和8都为直角边长时,则第三边长为=10;
当6为直角边长,8为斜边长时,则第三边长为,
∴当第三边为10或时,此三角形是直角三角形,故答案为:10或.
例2.(2023春·江苏宿迁·八年级统考期末)如图,在中,,、分别是的高和角平分线,点E为边上一点,当为直角三角形时,则 .
【答案】50或25/25或50
【详解】解:∵,∴
∵平分∴ 当为直角三角形时,有以下两种情况:
①当时,如图1,∵,∴;
②当时,如图2,∴,∵,∴,
综上,的度数为或.故答案为:50或25.
例3.(23-24八年级下·广东深圳·期中)如图,是等边三角形,点与点分别在边与上,将沿直线折叠,使得的对应点落到边上,当为直角三角形时,的度数为( )
A.45°或75° B.45°或30° C.30°或75° D.45°或60°
【答案】A
【详解】解:为等边三角形,,当为直角三角形时,有以下两种情况:
①当时,如图1所示:
则,由折叠的性质得:,
②当为直角时,如图2所示:
则,,由折叠的性质得:,
综上所述:的度数为或.故选:A.
例4.(23-24八年级下·辽宁沈阳·期中)如图,在中,,,,点在的垂直平分线上,是上一动点,沿折叠得到,当是直角三角形时,则的长为 .
【答案】或
【详解】解:点在的垂直平分线上,沿折叠得到,
,,
是直角三角形,只能是,如图,
,
在中,,,,,,
,,,,
在中,,由勾股定理得:,即,解得:,
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:或.
模型2.直角三角形存在性模型
直角三角形存在性的问题常考背景有翻折(折叠)、动点、旋转等。
直角三角形存在性的问题,首先需要观察图形,判断直角顶点是否确定。若不确定,则需要进行分类讨论,如下面模型构建。
“两定一动”直角三角形存在性问题:(常见与坐标系综合、或结合翻折(折叠)、动点、旋转等)。
问题:已知点A,B和直线l,在l上求点P,使△PAB为直角三角形.
分三种情况,如图:
①以A为直角顶点,即∠BAP=90°:过点A作AB的垂线,与已知直线l的交点P1即为所求;
②以B为直角顶点,即∠ABP=90°:过点B作AB的垂线,与已知直线l的交点P2即为所求;
③以P为直角顶点,即∠APB=90°:以AB的中点Q为圆心,QA的长为半径画圆,与已知直线l的交点P3,P4即为所求.
代数法计算:分别表示出点A,B,P的坐标,再分别表示出AB,AP和BP的长,由①BP2=AB2+AP2;②AP2=AB2+BP2;③AB2=AP2+BP2分别列方程求解.若方程有解,则此情况存在;若方程无解,则此情况不存在。
几何法计算:特殊地,若有30°,45°或60°角可考虑用勾股定理求解.
例1.(2023·河南新乡·八年级校考期末)如图,在4×4的正方形网格中有两个格点A,B,连接AB,在网格中再找一个格点C,使得△ABC是等腰直角三角形,则满足条件的格点C的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】解:如图:分情况讨论:①AB为等腰直角△ABC底边时,符合条件的C点有0个;
②AB为等腰直角△ABC其中的一条腰时,符合条件的C点有3个.
∵,,
∴,,,
∴,,都是等腰直角三角形,故共有3个点,故选C.
例2.(2023·河南新乡·八年级校考期中)平面直角坐标系中有点、,连接AB,以AB为直角边在第一象限内作等腰直角三角形,则点C的坐标是 .
【答案】或/或
【详解】解:如图,、,
以AB为直角边在第一象限内作等腰直角三角形,则,
①当时,过点作轴于点,
在与中
②当时,过点作轴于点,同理可得
,
综上,点C的坐标是或 故答案为:或
例3.(2023春·重庆·八年级专题练习)已知在平面直角坐标系中 ,点P在x轴上运动,当点P与点A,B,C三点中任意两点构成直角三角形时,点P的坐标为 .
【答案】或或
【详解】解:∵点P、A、B在x轴上,∴P、A、B三点不能构成三角形.设点P的坐标为 .
当 为直角三角形时,① ,易知点P在原点处坐标为 ;
② 时,∵ ∴ ,
解得,∴点P的坐标为
当 为直角三角形时,① ,易知点P在原点处坐标为 ;
② 时,∵ ,∴点P的坐标为 .
综上所述点P的坐标为
例4.(2024·浙江绍兴·八年级校考期中)如图,在中,,,点是线段延长线上的一个动点,,则当为直角三角形时,的长为 .
【答案】或
【详解】解:如图1,当∠AMB=90°时,
∵O是AB的中点,AB=2,∴OM=OB=1,
又∵∠AOC=∠BOM=60°,∴BOM是等边三角形,∴BM=BO=1,
∴RtABM中,AM==;
如图2,当∠ABM=90°时,∵∠BOM=∠AOC=60°,∴∠BMO=30°,∴MO=2BO=AB=2,
∴RtBOM中,BM==,∴RtABM中,AM==,
综上所述,当ABM为直角三角形时,AM的长为或.故答案为:或.
例5.(23-24九年级上·江西景德镇·期末)如图,等边的边长为,点Q是的中点,若动点P以的速度从点A出发沿方向运动,设运动时间为t秒,连接,当是直角三角形时,则t的值为 秒.
【答案】或2或
【详解】解:连接,如图所示:∵等边的边长为,点Q是的中点,
∴,, ,∴,
当时,,∴;
∴当P从时,,当P从时,;
当时,点P运动到点B,.
综上分析可知,t的值为或2或.故答案为:或2或.
例6.(23-24八年级上·江苏常州·期末)如图,在平面直角坐标系中长方形AOBC的顶点A、B坐标分别为(0,8)、(10,0),点D是BC上一点,将△ACD沿直线AD翻折,使得点C落在OB上的点E处,点F是直线AD与x轴的交点,连接CF.
(1)点C坐标为____________;(2)求直线AD的函数表达式_______________________;
(3)点P是直线AD上的一点,当△CFP是直角三角形时,请你直接写出点P的坐标.
【答案】(1)(10,)(2)(3)、
【详解】(1)解:∵点A、B坐标分别为(0,8)、(10,0),∴OA=8,OB=10,
∵长方形AOBC,∴AC=OB=10,BC=OA=8,
∵点C在第一象限,∴点C(10,8),故答案为(10,8);
(2)解:∵将△ACD沿直线AD翻折,使得点C落在OB上的点E处,∴AE=AC=10,ED=CD,
在Rt△AOE中,OE=,∴EB=OB-OE=10-6=4,∴设BD=m,∴ED=CD=8-m,
在Rt△EBD中,,即,解方程得,∴点D(10,3),
设AD解析式为:,代入坐标得:
,解得,∴AD解析式为:,故答案为:;
(3)当CP1⊥AF时,△CP1F为直角三角形,∵点C关于AF的对称点为E,∴直线CE与AF的交点为点P1,设CE解析式为,代入坐标得
解得∴CE解析式为 ∴解得,∴点P1(8,4)
当CP2⊥CF时,△CFP2为直角三角形,连结P2E,
∵AF为对称轴,∴△FCP2≌△FEP2,∴CF=EF,P2E⊥OF,
当x=6时,,∴点P2(6,5),
∴当△CFP是直角三角形时,点P的坐标为(8,4)或(6,5).
例7.(2023秋·重庆南岸·八年级校考期末)如图,直线交轴、轴分别于点、,直线与直线交于点,与轴交于点.已知,点的横坐标为.
(1)求直线的解析表达式.(2)若在线段上,四边形的面积为14,求点坐标.
(3)若点、分别为直线、上的动点,连结、、,当是以为直角边的等腰直角三角形时,请直接写出所有点的坐标,并把求其中一个点的坐标过程写出来.
【答案】(1)(2)(3)或
【详解】(1)在中,令得,∴,
把,代入得:,解得,∴直线的解析表达式为.
(2)如图,在中,令得,令得,
∴,,设,∴,,
∵,四边形的面积为14,∴,解得,∴.
(3)设,,
∴,,,
当为斜边时,如图:,解得,∴,
当为直角边时,如图:,解得,∴,
∴M的坐标为或.
1.(2024·辽宁丹东·八年级校考期中)在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=4,以AC为一边,在△ABC外作等腰直角△ACD,则线段BD的长为 .
【答案】或或
【详解】①如图,当时,
是等腰直角三角形,
,
②如图,当时,过点作,交的延长线于点,
,是等腰直角三角形,
,
又是等腰直角三角形
在中,
在中,
在中,
③如图,当时
,是等腰直角三角形, ,
在中,
在中,
综上所述,的长为:或或
2.(2023春·辽宁抚顺·八年级统考阶段练习)如图,在中,,,是边上的动点,点关于直线的对称点为,连接交于,当为直角三角形时,的长是 .
【答案】或/5或2
【详解】解:当时,如图,
,
,,,,,
由折叠得,,,设,,
在中,,,即;
当时,如图,作,
,,,
,.故答案为:5或2.
3.(23-24八年级下·浙江金华·阶段练习)已知如图:在平面直角坐标系中,,,,,动点P以每秒2个单位的速度,从点B出发沿向点D运动,;点Q以每秒1个单位的速度,从点D出发,沿线段向点A运动.P、Q两点同时出发,当其中一个点到达终点时,另一点也停止运动.运动过程中,以A、P、Q三点组成的三角形为直角三角形时,此时P点坐标为 .
【答案】或/或
【详解】解:设运动时间为秒,,,,,
四边形是矩形,,,,,,
①当时,此时点与原点重合,即P点坐标为;
②当时,如图,此时四边形是矩形,
,,解得:,P点坐标为,
③当时,不存在此种情况,
综上可知,P点坐标为或,故答案为:或
4.(2024·广东·九年级课时练习)如图,点E是矩形ABCD的边AB的中点,点P是边AD上的动点,沿直线PE将△APE对折,点A落在点F处. 已知AB=6,AD=4,连结CF、CE,当△CEF恰为直角三角形时,AP的长度等于___________.
【答案】或1
【详解】解:①如图,当∠CFE=90°时,
∵四边形ABCD是矩形,点E是矩形ABCD的边AB的中点,AB=6,AD=4,
∴∠PAE=∠PFE=∠EBC= 90°,AE=EF=BE=3,
∴∠PFE+∠CFE =180°,∴P、F、C三点一线,∴△EFC≌△EBC,
∴FC=BC=4,EC==5,∠FEC=∠BEC,∴∠PEF+∠FEC =90°,
设AP=x,则PC=x+4,∴,解得x=;
②如图,当∠CEF=90°∴∠CEB+2∠PEA =90°,∴∠CEB+∠PEA =90°-∠PEA,延长PE、CB,二线交于点G,
∵AE=BE,∠PAE=∠GBE =90°,∠AEP=∠BEG,∴△PAE≌△GBE,
∴PA=BG,∠AEP=∠BEG,∴∠G =90°-∠GEB= 90°-∠PEA,∠CEB+∠PEA =90°-∠PEA,
∴∠G =∠CEB+∠PEA=∠CEB+∠GEB=∠CEG,∴CE=CBC+BG=BC+AP,∴5=4+AP,解得PA=1,
故答案为:或1.
5.(2024·浙江宁波·八年级校考期中)如图,在中,,,D是边上的一个动点,点E与点A关于直线对称, (1)的面积= .(2)当为直角三角形时,则的长为 .
【答案】 48 2或14
【详解】解:过点C作于点F,如图,
∵,∴, ∴,
∴=;故答案为48.
①如图1,当点D在上时,∵,∴.
∴ 45°.∴.∴.
②如图2,当点D在上时,∵,∴.∴.
∴.故答案为:48,2或14
6.(2023春·江西鹰潭·八年级校考阶段练习)如图,在中,已知,,.,在直线上.现将在直线上进行平移,当为直角三角形时,的长为 .
【答案】或或
【详解】∵,,,∴,,
如图,当在的左侧,且时,
∵为直角三角形,∴,∴,∴,∴;
如图,当在线段上,且时,
即为直角三角形,∴,∴;
如图,当在线段上,且时,
即为直角三角形,∴,∵,∴,
∴为等边三角形,∴,故答案为:或或.
7.(2023·云南昆明·八年级统考期末)如图,在等边三角形ABC中,.如果点M,N都以的速度运动,点在线段上由点向点运动,点在线段上由点向点运动,它们同时出发,当两点运动时间为秒时,是一个直角三角形,则 秒.
【答案】或
【详解】解:由题意得,,,则,
当时,,,,即,解得,,
当时,,即,解得,,
综上所述,当或时,是一个直角三角形,故答案为:或.
8.(2023·江苏兴化·八年级期中)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D、E在边BC所在的直线上,且AB=DB,AC=EC,则∠DAE的度数为________.
【答案】45°或135°
【详解】解:如图,若点D、E在线段BC上时,
∵AB=DB,AC=EC,∴∠BAD=∠ADB,∠CAE=∠AEC,
∴∠BAE+∠DAE=∠CAD+∠C,∠CAD+∠DAE=∠BAE+∠B,
∴∠BAE+∠CAD+2∠DAE=∠CAD+∠BAE+∠B+∠C,∴2∠DAE=∠B+∠C,
∵∠BAC=90°,∴∠B+∠C=90°,∴∠DAE=45°;
如图,若点D在线段BC上,点E在BC的延长线上时,
∵AC=EC,∴可设∠E=∠CAE =x,∴∠ACB=∠E+∠CAE=2x,∵∠BAC=90°,∴∠B=90°-∠ACB=90°-2x,
∵AB=DB,∴ ,∵∠ADB=∠DAE+∠E,∴∠DAE=45°;
如图,若点D在CB的延长线上,点E在BC的延长线上时,
∵AC=EC,∴∠E=∠CAE,∴∠ACB=∠E+∠CAE=2∠CAE,
∵AB=DB,∴∠D=∠BAD,∴∠ABC=∠D+∠BAD=2∠BAD,
∵∠BAC=90°,∴∠ABC+∠ACB=90°,∴2∠CAE+2∠BAD=90°,∴∠CAE+∠BAD=45°,
∴∠DAE=∠CAE+∠BAD+∠BAC=135°;如图,若点D在CB的延长线上,点E在线段BC上时,
∵AB=DB,∴可设∠D=∠BAD=y,∴∠ABC=∠D+∠BAD=2y,∴∠ABC=2y,
∵∠BAC=90°,∴∠C=90°-2y,∵AC=EC,∴∠AEC=∠CAE= ,
∵∠AEC=∠D+∠DAE,∴∠DAE=45°综上所述,∠DAE的度数为45°或135°.故答案为:45°或135°
9.(2024·广东·八年级课时练习)如图,,点A是延长线上的一点,,动点P从点A出发沿以的速度移动,动点Q从点O出发沿以的速度移动,如果点同时出发,用表示移动的时间,当_________s时,是等腰三角形;当_________s时,是直角三角形.
【答案】 或5 4或10
【详解】解:如图,当时,是等腰三角形,
,,当时,,解得;
如图,当时,是等腰三角形,
,,当时,,解得;
如图,当时,是直角三角形,且,
,,当时,,解得;
如图,当时,是直角三角形,且,
,,当时,,解得:t=10.
故答案为:或5;4或10.
10.(2024·四川成都·八年级统考期中)在矩形中, AB=10,BC=6,为射线上一点,将沿直线翻折至的位置,使点落在点处.
(1)若为边上一点.①如图1,当点落在边上时,直接写出此时 ;
②如图2,连接,若,则与有何数量关系?请说明理由;
(2)如果点在的延长线上,当为直角三角形时,求的长.
【答案】(1)①2;②BC=2BP,见解析(2)BP=10或30
【详解】(1)解:①如图:点E为折叠后的点B的对应点
∵AE=AB=10,AD=6,∠D=90°,∴,∴CE=DC-DE=10-8=2;故答案为:2;
②BC=2BP,理由如下:∵将△ABP沿直线AP翻折至△AEP的位置,
∴∠APB=∠APE,PE=BP,∵CEAP,∴∠CEP=∠APE,∠ECP=∠APB,
∴∠PEC=∠ECP,∴EP=CP,∴BP=BC,∴BC=2BP;
(2)∵△PEC是直角三角形
当∠EPC=90°时,∵∠EPC=∠AEP=∠B=90°,且EP=BP,∴四边形ABPE是正方形,∴PB=AB=10;
当∠ECP=90°时,则∠ECP=∠B=90°,∴,
∵,∴点E、D、C三点共线,由翻折知AE=AB=10,根据勾股定理得DE=8,
∴EC=18,设BP=x,则PC=x﹣6,在Rt△ECP中,由勾股定理得:
182+(x﹣6)2=x2,解得x=30,∴PB=30;
当∠PEC=90°时,点P在线段BC上,不符合题意,舍去,综上:BP=10或30.
11.(2024·江苏扬州·八年级校考阶段练习)已知中,如果过顶点B的一条直线把这个三角形分割成两个三角形,其中一个为等腰三角形,另一个为直角三角形,则称这条直线为的关于点B的伴侣分割线.例如:如图1,中,,,若过顶点B的一条直线交于点D,当时,直线是的关于点B的伴侣分割线.
(1)在图2的中,,.请在图2中画出关于点B的伴侣分割线,并注明的度数;
(2)已知,在图3中画出两种不同于图1、图2的,所画同时满足:①∠C为最小角;②存在关于点B的伴侣分割线,请画出其伴侣分割线,并标出所画中各个角的度数.
【答案】(1)见解析(2)见解析
【详解】(1)如图所示:
(2)如图所示:
12.(2023·重庆·九年级专题练习)如图,在中,,,是射线上的一个动点,,则当为直角三角形时,求的长.
【答案】AP的长为2、或
【详解】解:如图,分三种情况讨论:图(1)中,,∵,,
∴,又,∴是等边三角形,∴.
图(2)中,,∵,,∴,又,
∴,在中,.
图(3)中,,∵,,
∴,∴∴AP的长为2、或.
13.(2023春·安徽合肥·八年级校考期中)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(0,a),点B(b,0),且有b=+ + 8.
(1)连接AB,求线段AB的长;(2)若点C为y轴上的一个动点,当△ABC为等腰三角形时,求点C的坐标;
(3)若点D为坐标轴上的一个动点,当△ABD为直角三角形时,求点D的坐标.
【答案】(1)AB=10(2)点C的坐标为(0,16)或(0,-4)或(0,-6)或(0,-)
(3)点D的坐标为(0,0),(-,0),(0,-)
【详解】(1)解:由题意得,a-6≥0,6-a≥0,∴a=6,
把a=6代入b=+ + 8,得b=8,∴A(0,6),B(8,0),即OA=6,OB=8,
在中,由勾股定理得,AB=10;
(2)解:当AC=AB=10,点C在y轴的正半轴上时,OC=OA+AC=16,此时点C的坐标为(0,16);
当AC=AB=10,点C在y轴的负半轴上时,OC=AC-OA=4,此时点C的坐标为(0,-4);
当BA=BC时,OC=OA=6,此时点C的坐标为(0,-6);如图1所示:
当CA=CB时,设OC=x,则CB=CA=x+6,
在Rt△OCB中,OC2+OB2=BC2,即x2+82=(x+6)2,解得:x=,此时点C的坐标为(0,-);
综上所述,当△ABC为等腰三角形时,点C的坐标为(0,16)或(0,-4)或(0,-6)或(0,-);
(3)解:当∠ADB=90°时,点D与点O重合,点D的坐标为(0,0);
如图2所示:当∠BAD=90°时,设OD=x,则BD=x+8,
由勾股定理得,AD2+AB2=BD2,即x2+62+102=(x+8)2,解得:x=,点D的坐标为(-,0);
如图3所示:当∠ABD=90°时,设OD=y,则AD=6+y,
由勾股定理得,BD2+AB2=AD2,即y2+82+102=(y+6)2,解得:y=,
点D的坐标为(0,-);
综上所述,当△ABD为直角三角形时,点D的坐标为(0,0),(-,0),(0,-).
14.(2023春·四川成都·八年级成都七中校考期中) 如图,在平面直角坐标系中,直线交x轴于点A,交y轴于点B,一次函数:的图像交x轴于点C,交y轴于点D,与直线交于点P.
(1)用m,n表示点P的坐标,并求的度数;
(2)若四边形的面积是,且,试求点P的坐标及直线的关系式;
(3)如图2,在(2)的条件下,将直线向下平移9个单位得到直线l,直线l交y轴于点M,交x轴于点N,若点E为射线上一动点,连接,在坐标轴上是否存在点F,使是以为底边的等腰直角三角形,直角顶点为F.若存在,请求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2);(3)存在;,
【详解】(1)解:由题意可得:,解得:,∴点P的坐标为:;
∵一次函数的图像交x轴于点C,交y轴于点D,
∴时,;时,,∴,,∴,
∵,∴是等腰直角三角形,∴;
(2)解:过点P作于点G,由(1)可知,点P的坐标为:,则,
∵一次函数交x轴于点A,交y轴于点B,
∴时,,即,时,,∴,即,,
∴,∴,,
∵,,∴,,
又∵,,∴,即,
∴,解得(舍)或,
∴,∴,,
∴点P的坐标为:,∴直线的解析式为:;
(3)解:∵直线向下平移9个单位得到直线l,
∴直线l的解析式为:,
当点F在x轴上,如图2,过点E作轴于点H,过点P作轴于点K,
∵是以为底边的等腰直角三角形,直角顶点为F,
∴,,∴,又∵,∴,
在和中,,∴,∴,,
设点E的坐标为:,点F的坐标为:,则,,
由(1)可知点,则,∴,解得:,∴点F的坐标为:;
当点F在y轴上时,如图3,过点P作轴于W,过点E作于点S,
∵是以为底边的等腰直角三角形,直角顶点为F,
∴,,∴,又∵,∴,
又∵,∴,∴,,
由(1)可知点,则,
设点E的坐标为: ,点F的坐标为:,则,,
∴,解得,∴点F的坐标为:.
15.(2023·四川成都·八年级统考期末)如图,平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴、轴分别交于、两点,点是线段上的一个动点(不与,重合),连接.
(1)求,两点的坐标;(2)求的面积与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)当的面积时,第一象限内是否存在一点,使是以为直角边的等腰直角三角形,若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)点坐标为,点坐标为(2)(3)或
【详解】(1)解:当时,,当时,,解得:,
∴点坐标为,点坐标为;
(2)解:如图所示,过点作轴,
∵点是线段上的一个动点(不与,重合),∴,,
∴的面积,∴;
(3)解:∵,∴,解得:,∴点坐标为,
当时,过点作轴于,过点作于,
∵是等腰直角三角形,∴,,
∴,∴,
在和中,,∴,
∴,,∴,∴,
当时,如图所示,过点作轴于M,同理可证,
∴,,∴,∴,
综上,点的坐标为或.
16.(2023·四川成都·八年级统考期末)在直角坐标系中,直线:与x轴、y轴分别交于点A,点B.直线:与x轴,y轴分别交于点C,点D,直线与交于点E.
(1)若点E坐标为.①求m的值;②点P在直线上,若,求点P的坐标;
(2)点F是线段的中点,点G为y轴上一动点,是否存在点F使为以为直角边的等腰直角三角形.若存在,求出m的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)①;②点P的坐标为或(2)存在,
【详解】(1)解:①当时,,即点,
将点E的坐标代入得:,解得:;
解:由题意可知,、、,,,则,
由A、E的坐标得:,设的底边上的高为h,
则,解得:,由直线的表达式知,,则,
取,作直线,过点A作于点M,过点M作轴于点N,则直线l和直线的交点即为点P,则为等腰直角三角形,则,则点,
设直线l的表达式为:,将点M的坐标代入上式并解得:,则直线l的表达式为:,
联立直线l和并解得,即点P的坐标为;
当点P在直线上方时,同理可得:点,综上,点P的坐标为:或;
(2)解:存在,理由如下:设点,则点,
过点F分别向x轴、y轴作垂线,垂足分别为点M、N,
为以为直角边的等腰直角三角形,则,,
,,,
,,,,
即,解得:,则点,将点E的坐标代入并解得:.
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