内容正文:
专题05 三角形
题型概览
题型01 利用三角形的外角性质求解
题型02 线段垂直平分线
题型03 等腰三角形的性质与判定
题型04 直角三角形
题型05 勾股定理及其逆定理
(
题型01
)利用三角形的外角性质求解
1.(2025·福建泉州·二模)如图,一束平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线所在的直线与一束经过光心O的光线相交于点P,F为凹透镜的焦点.若,,则的度数为 .
2.(2025·福建厦门·二模)如图,已知,点D在延长线上,,则 .
3.(2025·福建·二模)如图,,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
(
题型02
)线段垂直平分线
4.(2025·福建厦门·二模)如图,在中,,的垂直平分线交于点,垂足为点,连接,若平分,,则的长为 .
5.(2025·福建龙岩·二模)如图,是菱形的对角线,于点E,交于点F,且E为的中点,则的值是( )
A. B. C. D.
6.(2025·福建宁德·二模)(1)性质发现
如图1,已知点是线段上一点,分别以,为边作等腰直角三角形和等腰直角三角形,.连接,的中点为,连接,.不难发现:线段与之间的数量关系为______;位置关系为______.
(2)拓展探究
将图1中的绕点旋转任意角度,则线段,之间的关系是否仍然成立?若成立,请利用图2(或自己画一个一般化的图形)进行证明;若不成立,请画一个反例说明.
(注:如果你无法利用图2(或自己画图)证明结论的一般性,也可以画一个特殊位置的图形或直接利用图1进行证明,这种证明方式适当给分)
(3)问题解决
若,,则在绕点的旋转过程中,当是等腰三角形时,求的值.
7.(2025·福建·二模)学校为丰富学生校园生活,准备修建校园主题文化长廊,并面向全校师生征集设计方案.以下是数学兴趣小组提供的设计表.
校园主题文化长廊设计表
设计图
相关数据
点A,B,C,D,E在同一竖直平面内,垂直平分,垂足为F,垂直平分,与交于点G.其中,,,
请根据设计表提供的信息完成下列问题:
(1)求文化长廊的最大宽度的长;
(2)求文化长廊的最高点E到地面的距离.(结果精确到.参考数据:,,,,,)
(
题型03
)等腰三角形的性质与判定
8.(2025·福建厦门·二模)如图,已知是等边三角形,,是边上的高,E是的中点,P是上一动点.则的最小值是( )
A.1 B. C. D.
9.(2025·福建龙岩·二模)综合与实践
【活动主题】数学实验课上,小聪以等腰三角形为背景展开有关图形旋转的探究活动.
【问题情境】两张全等三角形纸片与如图1放置(点F,D,E分别与点A,B,C重合),已知中,,.固定不动,将从图1的位置开始绕点A逆时针旋转,得到,旋转角为,设线段交于点P,线段分别交,于点G,Q,如图2.
【观察发现】(1)当旋转到时,旋转角的度数为_________;
【实践探究】(2)在绕点A逆时针旋转的过程中,小聪发现,请帮小聪证明这一结论.
【拓展延伸】(3)在绕点A逆时针旋转的过程中,当是等腰三角形时,求旋转角的度数.
10.(2025·福建龙岩·二模)如图,已知,点A是射线上的一个定点,点B是射线ON上的一个动点,且满足.点C在线段的延长线上,且.点D在线段上,且,连接,.则( )
A. B. C. D.
11.(2025·福建福州·二模)如图,在和中,相交于点,,.求证:.
12.(2025·福建南平·二模)如图,在中,,,点为边上一点,且,点在边上(与不重合),将沿着折叠,使得点的对应点落在边上,则线段的长度为( )
A.1 B. C. D.
13.(2025·福建漳州·二模)是由绕点按逆时针方向旋转一个角度得到的,且,连接.
(1)如图,若点在边上,求证:;
(2)如图,若,,,连接交于点,延长交于点.
①求证:点是的中点;
②求的长.
(
题型0
4
)直角三角形
14.(2025·福建厦门·二模)如图,小明为了测量圆形鼓面的直径,将直角三角板角的顶点落在鼓面圆上任意一点,三角板的两边分别交圆于点,,若测量得到弦的长为,则鼓面圆的直径为 .
15.(2025·福建宁德·二模)已知,,点是上一点,要求用尺规在边上确定一点,使得.小明同学的作法如图所示,其说明直线是垂线的推理过程中,没有用到的依据是( )
A.直角三角形的两个锐角互余
B.等量代换
C.两个锐角互余的三角形是直角三角形
D.线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等
16.(2025·福建龙岩·二模)如图,,是平分线上一点,,交于点,于点,且,则的长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
(
题型0
5
)勾股定理及其逆定理
17.(2025·福建莆田·二模)如图,矩形中,,,将矩形绕点旋转得到矩形,若恰好经过点,则的长为 .
18.(2025·福建福州·二模)中国传统建筑蕴含着丰富的数学知识,是中华民族智慧的结晶.如图是一个由某种窗格抽象出的正六边形,其部分对角线在内部围成一个六边形,则的值是 .
19.(2025·福建龙岩·二模)如图,与相交于点,,,,,则的长为 .
20.(2025·福建厦门·二模)如图,在菱形中,,.点E,F分别是,边上的动点,且,以为边向右作等边,连接,,.当时,的值为 .
21.(2025·福建南平·二模)如图,正方形与菱形有一条共同的对角线,若,,则正方形的边长是 .
22.(2025·福建南平·二模)如图,与是的中线,点是线段上的一个动点,是线段的中点,若,且,则的面积为 .
23.(2025·福建厦门·二模)如图,在正方形中,,点在边上,.若,分别是,的中点,则的长为 .
24.(2025·福建·二模)如图,有一块不规则的四边形木板,,,.小伟先沿过点A与垂直的线裁剪,与的交点记为点E,再沿过点E与垂直的线裁剪,与交于点F,若裁剪下的与恰好可以拼成一个矩形,则木板的周长为( )
A.20 B.24 C.28 D.32
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专题05 三角形
题型概览
题型01 利用三角形的外角性质求解
题型02 线段垂直平分线
题型03 等腰三角形的性质与判定
题型04 直角三角形
题型05 勾股定理及其逆定理
(
题型01
)利用三角形的外角性质求解
1.(2025·福建泉州·二模)如图,一束平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线所在的直线与一束经过光心O的光线相交于点P,F为凹透镜的焦点.若,,则的度数为 .
【答案】/80度
【分析】本题考查平行线的性质,三角形的外角性质,熟练掌握平行线的性质和三角形的外角性质是解题的关键.
由邻补角的性质求出,由平行线的性质推出,由三角形的外角性质得到答案.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴
故答案为:.
2.(2025·福建厦门·二模)如图,已知,点D在延长线上,,则 .
【答案】70
【分析】本题考查三角形的外角的性质,根据三角形的一个外角的度数等于与它不相邻的两个内角的度数和,进行求解即可.
【详解】解:∵点D在延长线上,
∴是的一个外角,
∴,
∵,
∴;
故答案为:70
3.(2025·福建·二模)如图,,,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是平行线的性质,三角形的外角的性质,先证明,再证明,从而可得答案.
【详解】解: ∵, ,
∴,
∵,,
∴,
∴.
故选:D.
(
题型02
)线段垂直平分线
4.(2025·福建厦门·二模)如图,在中,,的垂直平分线交于点,垂足为点,连接,若平分,,则的长为 .
【答案】4
【分析】本题主要考查了线段垂直平分线的性质,等腰三角形的性质与判定,三角形内角和定理,含30度角的直角三角形的性质,由线段垂直平分线的性质得到,则由等边对等角和角平分线的定义可得,再由三角形内角和定理可推出,则可得到,再由线段的和差关系求解即可.
【详解】解:∵的垂直平分线交于点,垂足为点,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:4.
5.(2025·福建龙岩·二模)如图,是菱形的对角线,于点E,交于点F,且E为的中点,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的性质,线段垂直平分线的性质,等边三角形的判定及性质,特殊角的三角形函数等;连接,由线段垂直平分线的性质得,结合菱形的性质及等边三角形的判定方法得是等边三角形,由特殊角的三角形函数即可求解;掌握菱形的性质,线段垂直平分线的性质,等边三角形的判定及性质,特殊角的三角形函数是解题的关键.
【详解】解:连接,
于点E,E为的中点,
,
四边形是菱形,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
,
,
故选:D.
6.(2025·福建宁德·二模)(1)性质发现
如图1,已知点是线段上一点,分别以,为边作等腰直角三角形和等腰直角三角形,.连接,的中点为,连接,.不难发现:线段与之间的数量关系为______;位置关系为______.
(2)拓展探究
将图1中的绕点旋转任意角度,则线段,之间的关系是否仍然成立?若成立,请利用图2(或自己画一个一般化的图形)进行证明;若不成立,请画一个反例说明.
(注:如果你无法利用图2(或自己画图)证明结论的一般性,也可以画一个特殊位置的图形或直接利用图1进行证明,这种证明方式适当给分)
(3)问题解决
若,,则在绕点的旋转过程中,当是等腰三角形时,求的值.
【答案】(1);;(2)成立,见解析;(3)或
【分析】(1)延长交于点,利用等腰直角三角形和$的性质得到,进而推出,再结合是中点和对顶角相等,证明,得,,再根据等腰直角三角形边的关系,通过等量代换得到,在等腰直角中,根据等腰三角形三线合一性质,得出且.
(2)通过多种方法证明且;连接利用全等:由等腰直角三角形性质推出,根据为中点得,证明,结合其他角的关系得出结论.特殊位置分析:当,,三点共线时,在中利用直角三角形斜边中线性质得到,设角计算得出.构造中点辅助线:取、中点、,证四边形是平行四边形,再证,结合角的关系得出结论.作平行线构造全等:过作,证明、,推出是等腰直角三角形,从而得证.另一种中点构造:取、中点、,通过证明线段平行、垂直及相等关系,证,得出结论.
(3)先确定等腰中,再分点在右侧和左侧两种情况求解:法一:通过等腰三角形三线合一,找到垂直平分线,计算相关线段长度,利用勾股定理求出,进而得到的值.法二:作,利用相似三角形求出、,进而得到,通过勾股定理求出,再结合、与的关系求解.法三:利用全等三角形的面积关系,结合已知三角形面积,通过面积计算得出的值.
【详解】解:(1);.
延长交于点.
∵和是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴.
∵是中点,
∴,
,
∴,
∴,,
∵,,,,
∴,
在等腰直角中,是中点,
∴且.
故答案为:,;
(2)(1)中的结论仍然成立.
证明,方法一:连接.
∵,是等腰直接三角形,
∴.
∴.
∵是的中点,
∴.
又∵,,
∴.
∴.
同理可得
∴,.即.
②如图所示,当,,三点共线时,证明如下:
在中,.
∵是的中点.
∴.
同理可得,,
∴
设,
∵,
∴,
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
即.
③分别取的中点,的中点,分别连接,,,.
∴,.
∴四边形是平行四边形,
,.
∴,
,.
∵是等腰直角三角形,是的中点,
∴,.
∴.
同理可得,.
∴.
∴.
∴.
∴,.
在中,,
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
法二:如图,过点作,交的延长线于点,延长交于点,交的延长线于点.
∵,
∴,.
∵,.
∴.
∴,.
∵,
∴.
∵,.
∴.
∴.
又∵,
∴.
∴,.
∴.
∴是等腰直角三角形.
∵是的中点,
∴,.
④当旋转到如图所示的位置时,
取中点,中点,连接,,
延长交于.
∴,,,.
∴,.
同理可证,,,.
∴,.
∴.
∴.
∴,
∴.
∴,.
∵,
∴.
∴.即.
(3)当是等腰三角形时,若时,,这与矛盾;
又∵,当是等腰三角形时.只能存在.
法一:①当点位于的右侧时,如图所示,
连接交于点.
∵,
∴是的垂直平分线,是的中点.
∴,.
在中,.
取中点,连接.
∵是的中点,是的中点,
∴,,.
∴,.
在中,.
∵,
∴.
②当点位于的左侧时,如图.
连接并延长交于点,取中点,连接.
由①同理可得
,.
∴.
∴在中,.
.
∴.
综上所述,的值为或.
法二:①当点位于的右侧时,如图.连接,过点作,交延长线于点.
∵,,
∴是的垂直平分线.
∴,.
∴
∵,
∴.
又∵,
∴.
∵,
∴.
∴.即.
∴,.
∴.
∴在中,.
由(2)可知,.
∴即.
∴.
②当点位于的左侧时,如图.连接,过点作,交延长线于点.
由①同理可得.
则.
∵,
,
∴.
又∵.
∴.
∴即.
∴,.
∴.
∴在中,.
∴同理可得.
∴.
综上所述,的值为或.
法三:①当点位于的右侧时,如图.
由(2)中法二可得:,.
因此,,.
由(3)可知.
.
.
∴
②当点位于的左侧时,如图.
同理:,.
,.
∵
.
∴.
∴.
∴.
∴.
综上所述,的值为或.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理以及图形旋转的性质;解题关键是通过作辅助线,构造全等或相似三角形,利用相关性质建立线段和角度的关系来求解.
7.(2025·福建·二模)学校为丰富学生校园生活,准备修建校园主题文化长廊,并面向全校师生征集设计方案.以下是数学兴趣小组提供的设计表.
校园主题文化长廊设计表
设计图
相关数据
点A,B,C,D,E在同一竖直平面内,垂直平分,垂足为F,垂直平分,与交于点G.其中,,,
请根据设计表提供的信息完成下列问题:
(1)求文化长廊的最大宽度的长;
(2)求文化长廊的最高点E到地面的距离.(结果精确到.参考数据:,,,,,)
【答案】(1)文化长廊的最大宽度的长为;
(2)文化长廊的最高点E到地面的距离为.
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,矩形的判定与性质,线段垂直平分线的性质等知识,掌握相关知识是解题的关键.
(1)过点作延长线于H,证明四边形为矩形,得到,,即可求解
根据解直角三角形得到,再根据矩形的性质得到,得到,再根据解直角三角形即可求解.
【详解】(1)解:过点作延长线于H,如图:
∵,
∴,
在中,,
,
∵垂直平分垂直平分,,
∴四边形为矩形,
,,
∴,
∴,
答:文化长廊的最大宽度的长为;
(2)解:在中,,
,
∵四边形为矩形,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
,
∴,
答:文化长廊的最高点E到地面的距离EF为.
(
题型03
)等腰三角形的性质与判定
8.(2025·福建厦门·二模)如图,已知是等边三角形,,是边上的高,E是的中点,P是上一动点.则的最小值是( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是最短线路问题及等边三角形的性质,正确作出辅助线是解题关键.连接,则的长度即为与和的最小值,再利用等边三角形的性质可得,然后根据勾股定理求解即可.
【详解】解:如图,连接,与交于点,
∵是等边三角形, 是边上的高,
∴,,即垂直平分,
∴,
,
∴此时最小,即就是的最小值,
是等边三角形,
,
,E是的中点,
,
,
,
故选:C.
9.(2025·福建龙岩·二模)综合与实践
【活动主题】数学实验课上,小聪以等腰三角形为背景展开有关图形旋转的探究活动.
【问题情境】两张全等三角形纸片与如图1放置(点F,D,E分别与点A,B,C重合),已知中,,.固定不动,将从图1的位置开始绕点A逆时针旋转,得到,旋转角为,设线段交于点P,线段分别交,于点G,Q,如图2.
【观察发现】(1)当旋转到时,旋转角的度数为_________;
【实践探究】(2)在绕点A逆时针旋转的过程中,小聪发现,请帮小聪证明这一结论.
【拓展延伸】(3)在绕点A逆时针旋转的过程中,当是等腰三角形时,求旋转角的度数.
【答案】(1)(2)证明见解析(3)或
【分析】本题考查了等腰三角形的性质和判定,全等三角形的判定和性质等知识,解决问题的关键是画出图形,正确分类.
(1)根据等腰三角形"三线合一"可得结果;
(2)可证明,从而得出结论;
(3)分成,及,根据,每种情形可求得另外两个角,进一步求得结果;
【详解】(1)∵,
故答案为:;
(2)证明:∵,
即:,
在和中,
;
(1)如图1,
当时,,
如图2,
当时,
如图3,
当时,,
此时和重合,这种情形不存在.
综上所述:或.
10.(2025·福建龙岩·二模)如图,已知,点A是射线上的一个定点,点B是射线ON上的一个动点,且满足.点C在线段的延长线上,且.点D在线段上,且,连接,.则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了全等三角形的综合问题,等腰直角三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,过点B作,过点C作,交于点F,在上截取,使,连接,,得出四边形是矩形.由矩形的性质进一步证明,由全等三角形的性质进一步推出是等腰直角三角形.由等腰直角三角形的性质得出,再证明,由全等三角形的性质得出,进而可得出答案.
【详解】解:如图,过点B作,过点C作,交于点F,在上截取,使,连接,,
∵,
∴.
∴四边形是矩形.
∴,,.
∵,
∴.
∴,.
∵,
∴.
∴.
∴是等腰直角三角形.
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,,
∴.
∴.
∵,
∴.
故选:D.
11.(2025·福建福州·二模)如图,在和中,相交于点,,.求证:.
【答案】证明见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形的性质与判定,等角对等边,利用证明得到,再由等角对等边得到,据此可证明结论.
【详解】证明:在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即.
12.(2025·福建南平·二模)如图,在中,,,点为边上一点,且,点在边上(与不重合),将沿着折叠,使得点的对应点落在边上,则线段的长度为( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了翻折的性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理等知识点,解题的关键是熟练掌握翻折的性质及勾股定理.
根据等腰直角三角形的性质得出,根据翻折的性质和线段的和差得出,最后利用勾股定理即可求解.
【详解】解:∵,,
∴为等腰直角三角形,
,
由翻折的性质可得,
,
,
,
在中,由勾股定理得,
,
故选:D.
13.(2025·福建漳州·二模)是由绕点按逆时针方向旋转一个角度得到的,且,连接.
(1)如图,若点在边上,求证:;
(2)如图,若,,,连接交于点,延长交于点.
①求证:点是的中点;
②求的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2)①证明见解析;②.
【分析】(1)根据旋转的性质得,,,根据等边对等角及三角形内角和定理得,,即可得证;
(2)①根据平行线的性质得,结合(1)结论推出,继而得到,根据直角三角形两锐角互余可推出,得,即可得证;
②如图,延长交于点,过点作,垂足为点,交于点,则,推出,四边形是矩形,得,,根据等腰三角形三线合一得,证明,得,设,则,,证明得,由,得,解得,得,,证明,得,求出,继而得到,再计算即可.
【详解】(1)证明:∵是由绕点按逆时针方向旋转一个角度得到的,
∴,,,
∴,,
∴;
(2)①证明:∵,,
∴,
由(1)知:,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,
∴点是的中点;
②解:如图,延长交于点,过点作,垂足为点,交于点,则,
∵,,,,
∴,,
∴四边形是矩形,,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,即,
设,则,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
在和中,
∵,
∴.
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴,,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
即的长为.
【点睛】本题考查旋转的性质,等腰三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识点.通过作辅助线构造全等三角形,特殊四边形和相似三角形是解题的关键.
(
题型0
4
)直角三角形
14.(2025·福建厦门·二模)如图,小明为了测量圆形鼓面的直径,将直角三角板角的顶点落在鼓面圆上任意一点,三角板的两边分别交圆于点,,若测量得到弦的长为,则鼓面圆的直径为 .
【答案】 /厘米
【分析】此题考查圆周角定理、等边三角形的判定与性质等知识;设鼓面圆的圆心为,连接、,则,因为,所以是等边三角形,则,所以的直径为,于是得到问题的答案.
【详解】解:设鼓面圆的圆心为,连接、,则,
,,
,
是等边三角形,
,
的半径为,
的直径为,
故答案为:.
15.(2025·福建宁德·二模)已知,,点是上一点,要求用尺规在边上确定一点,使得.小明同学的作法如图所示,其说明直线是垂线的推理过程中,没有用到的依据是( )
A.直角三角形的两个锐角互余
B.等量代换
C.两个锐角互余的三角形是直角三角形
D.线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等
【答案】D
【分析】本题主要考查了等角的作图,涉及了直角三角形的性质与判定,熟练掌握直角三角形的性质与判定是解题的关键.
根据直角三角形的性质与判定推出,作图即可.
【详解】解:∵,
∴(直角三角形的两个锐角互余),
若,
∴(等量代换),
∴,(两个锐角互余的三角形是直角三角形),
∴,
故选:D.
16.(2025·福建龙岩·二模)如图,,是平分线上一点,,交于点,于点,且,则的长为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【分析】本题考查平行线的性质,角平分线的性质,含30度角的直角三角形,过P作于H,由平行线的性质推出,由含30度角的直角三角形的性质得到,由角平分线的性质推出.
【详解】解:过P作于H,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵P是平分线上一点,,
∴.
故选:B.
(
题型0
5
)勾股定理及其逆定理
17.(2025·福建莆田·二模)如图,矩形中,,,将矩形绕点旋转得到矩形,若恰好经过点,则的长为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了旋转的性质,矩形的判定的性质以,勾股定理,掌握知识点的应用是解题的关键.
由矩形性质可知,,又旋转可知,,,然后通过勾股定理和线段和差即可求解.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,
由旋转性质可知,,,,
∴,
∴,
故答案为:.
18.(2025·福建福州·二模)中国传统建筑蕴含着丰富的数学知识,是中华民族智慧的结晶.如图是一个由某种窗格抽象出的正六边形,其部分对角线在内部围成一个六边形,则的值是 .
【答案】
【分析】本题考查了正六边形的性质、等边三角形的判定与性质、勾股定理、含30度角的直角三角形的性质等知识,熟练掌握正六边形的性质是解题关键.先证出,再证出是等边三角形,然后过点作于点,设,根据等边三角形的性质、含30度角的直角三角形的性质可得的长,由此即可得.
【详解】解:∵六边形是正六边形,
∴,,
∴,
同理可得:,
∴,
∴,,,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
如图,过点作于点,
设,
∵是等边三角形,,
∴,
∴,
∴,
∴在中,,
∴,
故答案为:.
19.(2025·福建龙岩·二模)如图,与相交于点,,,,,则的长为 .
【答案】6
【分析】本题主要查了等边三角形的判定与性质、平行四边形的判定与性质及勾股定理等知识,熟练掌握等边三角形的判定与性质、平行四边形的判定与性质及勾股定理是解题的关键.过点作,截取,连接、,则四边形是平行四边形,得出,,证明△为等边三角形得出,求得,由勾股定理得出,即可得出结果.
【详解】解:分别过,作,,,相交于点,连接,则
∵,
∴四边形是平行四边形
∴,
,
∵,
∴是正三角形,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:6.
20.(2025·福建厦门·二模)如图,在菱形中,,.点E,F分别是,边上的动点,且,以为边向右作等边,连接,,.当时,的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了菱形的性质,等边三角形的性质,等腰三角形的判定和性质,含60度角的直角三角形,勾股定理等知识,正确作出辅助线是解题关键.
在上截取,连接,过点D作的延长线于点N,延长,交于点H,过点G作于点P,设,可得,根据菱形和等边三角形的性质,证明,继而求出,,,从而表示出,证明四边形是矩形,即可得到,在中,利用三角函数求出,列出一元一次方程,即可解答.
【详解】解:在上截取,连接,过点D作的延长线于点N,延长,交于点H,过点G作于点P,如图,
有,,
设,则,,
∵四边形是菱形,,,
,,
∴,
∴,,
是等边三角形,
,,
∴,
,
,,,
∴,
∴,
∴,,,
∴,,
∴,,,
∴,,
∴四边形是矩形,,,
∴,,
∴,即,
解得,
∴.
故答案为:.
21.(2025·福建南平·二模)如图,正方形与菱形有一条共同的对角线,若,,则正方形的边长是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了菱形的性质和正方形的性质,含30度角的直角三角形的性质,连接交于点O,由菱形的性质得,,,再由30度角的直角三角形的性质性质得,,进而得,再根据正方形的性质求解即可.
【详解】解:如图,连接交于点O,
∵是菱形,,
∴,,,
∴,,
∴,
∵正方形,
∴,,
∴,
解得(负值舍去),
∴正方形的边长,
故答案为:.
22.(2025·福建南平·二模)如图,与是的中线,点是线段上的一个动点,是线段的中点,若,且,则的面积为 .
【答案】20.16
【分析】本题主要考查三角形的中位线,相似三角形的性质和判定定理,勾股定理等相关知识,解题的关键是利用三角形的中位线构建相似关系和比例关系,将动点问题转化为临界问题.先利用中位线,取中点,连结,得到且且;根据是线段的中点且,分析得到最大值和最小值;利用勾股定理,求解关键线段的长度;然后根据,得到,求出;根据是中线,可知,从而计算得到答案.
【详解】解:取中点,连结
点分别为的中点
分别为的中位线
且且
点是线段上的一个动点
三点共线
当时,取最小值,则;
当点与点重合时,取最大值,则
在中,
在中,
,,
23.(2025·福建厦门·二模)如图,在正方形中,,点在边上,.若,分别是,的中点,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查正方形的性质,勾股定理,三角形的中位线定理,在中,利用勾股定理求出的长,三角形的中位线定理,求出的长即可.
【详解】解:∵在正方形中,,
∴,
∵,
∴在中,,
∵,分别是,的中点,
∴;
故答案为:.
24.(2025·福建·二模)如图,有一块不规则的四边形木板,,,.小伟先沿过点A与垂直的线裁剪,与的交点记为点E,再沿过点E与垂直的线裁剪,与交于点F,若裁剪下的与恰好可以拼成一个矩形,则木板的周长为( )
A.20 B.24 C.28 D.32
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理、矩形的性质与判定,熟练掌握相关知识点是解题的关键.根据题意可得,推出,,,设,在中利用勾股定理列出方程,解出的值,再证明四边形是矩形,利用矩形的性质求出、的长,再利用周长公式即可求解.
【详解】解:裁剪下的与恰好可以拼成一个矩形,
,
,,,
设,则,
在中,,
,
解得:,
,,
,
四边形是矩形,
,,
,
木板的周长.
故选:B.
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