专题04 特殊三角形之直角三角形及其综合14题型(期中专项训练)八年级数学上学期新教材浙教版
2025-11-06
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2份
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78页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学浙教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 2.6 直角三角形,2.7 探索勾股定理,2.8 直角三角形全等的判定 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 直角三角形,勾股定理及逆定理 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.77 MB |
| 发布时间 | 2025-11-06 |
| 更新时间 | 2025-11-06 |
| 作者 | 数学某某某 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-09-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54093590.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题04 特殊三角形之直角三角形及其综合
题型1 直角三角形的性质(常考点)
题型8 等腰直角三角形(难点)(重点)
题型2 含30°角的直角三角形(重点)
题型9 直角三角形全等的判定方法(HL)(重点)
题型3 直角三角形斜边上的中线(重点)
题型10 直角三角形与动点(重点)(常考点)
题型4 勾股定理(常考点)
题型11 勾股定理新题型(重点)
题型5 勾股定理的证明(常考点)
题型12 赵爽弦图与青朱出入图(难点)
题型6 勾股定理的逆定理
题型13 勾股定理的应用压轴题(难点)(常考点)
题型7 勾股定理的应用(常考点)
题型14 勾股定理与折叠问题(难点)(重点)
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题型一 直角三角形的性质(共5小题)
1.(2024秋•江岸区期中)在△ABC中,∠C=90°,∠A﹣∠B=30°,则∠A= .
2.(2024秋•奉化区校级期中)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB的垂直平分线交AB于D,交AC于E,BE平分∠ABC,则∠A等于( )
A.22.5° B.30° C.25° D.45°
3.(2024秋•余杭区期中)如图,△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,∠CAD=40°,∠CEA=70°,则∠EAB= .
4.(2024秋•杭州期中)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,∠ACB的平分线与∠ABC的外角的平分线交于E点,连接AE,则∠AEB的度数是( )
A.50° B.45° C.40° D.35°
5.(2024秋•拱墅区校级期中)如图,CD是Rt△ABC斜边上的高线,∠A=30°,则∠BCD= °.
题型二 含30°角的直角三角形(共4小题)
6.(2024秋•乐清市期中)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,∠A=30°,则AD等于( )
A.4BD B.3BD C.2BD D.BD
7.(2024秋•沂南县期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=15°,AB的垂直平分线交BC于D,交AB于E,若AC=5,则BD= .
8.(2024秋•嵊州市期中)小慧用测角仪和皮尺测量旗杆MN的高度.如图,她在同一直线上分别找两个观测点A,B,测量∠B,∠NAM的度数以及A,B之间的距离,即可计算旗杆的高度.当∠B=30°,∠MAN=60°时,MN:AB的比值为 .
9.(2024秋•长兴县期中)如图,在等边三角形ABC中,点D,E分别在边BC,AC上,且DE∥AB,过点E作EF⊥DE,交BC的延长线于点F.
(1)求∠F的度数;
(2)求证:△CEF是等腰三角形;
(3)若CD=6,求DF的长.
题型三 直角三角形斜边上的中线(共5小题)
10.(2024秋•海宁市期中)如图,一根竹竿AB斜靠在竖直的墙上,P是AB的中点,在竹竿的顶端沿墙面下滑的过程中,OP长度的变化情况是( )
A.不断增大 B.不断减小
C.先减小后增大 D.不变
11.(2024秋•宁波校级期中)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC,点E为AC中点,连接DE,若∠B=55°,则∠AED的度数为( )
A.55° B.60° C.65° D.70°
12.(2024秋•海宁市期中)若一个直角三角形的两边长分别为6和8,则其斜边上的中线长为 .
13.(2024秋•萧山区期中)如图,在△ABC中,AB=AC=16,BC=12,AF⊥BC于点F,BE⊥AC于点E,D为AB的中点,M为EF的中点,则DM的长为( )
A.7 B.8 C. D.
14.(2024秋•秀洲区校级期中)如图,△ABC中,D是BC边的中点,BE⊥AC,CF⊥AB,垂足分别是点E,F,连结DE,DF.
(1)求证:DE=DF.
(2)若∠A=75°,BC=8,连接EF,求△DEF的面积.
题型四 勾股定理(共7小题)
15.(2024秋•江山市期中)勾股定理a2+b2=c2本身就是一个关于a,b,c的方程,满足这个方程的正整数解(a,b,c)通常叫做勾股数组.毕达哥拉斯学派提出了一个构造勾股数组的公式,根据该公式可以构造出如下勾股数组:(3,4,5),(5,12,13),(7,24,25),….分析上面勾股数组可以发现,4=1×(3+1),12=2×(5+1),24=3×(7+1),…分析上面规律,第5个勾股数组为 .
16.(2024秋•鹿城区校级期中)如图,在锐角△ABC中,AC=2,AC边上的中线.过点A作AE⊥BC于点E,记BC的长为a,BE的长为b.当a,b的值发生变化时,下列代数式的值不变的是( )
A.a+b B.a﹣b C.a2+b2 D.ab
17.(2024秋•金华期中)如图,分别以直角三角形的三边为边,向外作三个正方形,S1,S2,S3是分别以直角三角形的三边长为直径的圆的面积.若S1=36,S2=64,则S3的值为( )
A. B.10 C.100 D.
18.(2024春•宁波期中)如图,在Rt△ABC中,∠CBA=60°,斜边AB=2,分别以△ABC的三边长为边在AB上方作正方形,S1,S2,S3,S4,S5分别表示对应阴影部分的面积,则S1+S2+S3+S4+S5=( )
A.2 B. C.4 D.
19.(2024秋•柯桥区期中)如图,在5×7的网格中,每个小正方形的边长均为1,点A,B,C都在格点上,AD为△ABC的中线,则AD的长为( )
A. B. C. D.
20.(2024秋•钱塘区校级期中)在△ABC中,AD⊥BC,E是BC上的一点.
(1)若AE是∠BAC的角平分线,∠B=40°,∠C=60°,求∠EAD的度数.
(2)若E是BC的中点,AB=10,AD=6,∠C=45°,求AE的长.
21.(2024秋•宁波校级期中)如图,在直角△ABC中,∠BAC=90°,BD平分∠ABC,DE∥BC.
(1)若∠ACB=40°,则∠EDB的度数为 .
(2)若AE=3,BE=5,求△ABD的面积.
(3)若AD=6,且BC﹣AB=8,求DE的长.
题型五 勾股定理的证明(共5小题)
22.(2024秋•海宁市期中)如图,是由四个全等的直角三角形拼成的“赵爽弦图”,得到正方形ABCD与正方形EFGH,连结DF.若S正方形ABCD=5,EFBG,则DF的长为( )
A.2 B. C.3 D.
23.(2025春•淳安县期中)“赵爽弦图”被誉为“中国数学界的图腾”,它是由四个全等的直角三角形和一个小正方形组成的大正方形,如图,连接AE,若大正方形ABCD的面积为25,△ABE的面积为8,则小正方形EFGH的面积是( )
A. B.1 C. D.2
24.(2024秋•永康市校级期中)我国古代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一幅“弦图”(图1),后人称其为“赵爽弦图”.由图1变化得到图2,它是用八个全等的直角三角形拼接而成的,记图中正方形ABCD,正方形EFGH,正方形的MNKT的面积分别为S1,S2,S3.若S2=6,则S1+S3的值为 .
25.(2024秋•钱塘区校级期中)如图是2002年北京第24届国际数学家大会会徽,由4个全等的直角三角形拼合而成,若图中大小正方形的面积分别为13和1,且直角三角形的两直角边分别为a,b,则(a+b)2的值为 .
26.(2024秋•义乌市期中)如图,我国古代著名的“赵爽弦图”由四个全等的直角三角形拼成大正方形ABCD和中间小的正方形EFGH,若直角三角形的两条直角边的比为1:2,大正方形ABCD的面积为25,则小正方形EFGH的面积为( )
A.5 B.7.5 C.10 D.12.5
题型六 勾股定理的逆定理(共5小题)
27.(2024秋•慈溪市期中)下列哪个选项不能判断△ABC是直角三角形( )
A.∠A=90°﹣∠C
B.三个内角的度数之比是3:4:5
C.
D.三角形的三条边之比是5:12:13
28.(2024秋•钱塘区校级期中)在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c,下列条件中可以判断∠A=90°的是( )
A.a=3,b=4,c=5 B.a=6,b=5,c=4
C.a=2,, D.a=1,b=2,
29.(2024秋•绍兴期中)如图,一块四边形ABCD,已知AD=4m,CD=3m,∠ADC=90°,AB=13m,BC=12m,则这块地的面积为( )m2.
A.24 B.30 C.48 D.60
30.(2024春•路桥区期中)如图,每个小正方形的边长为1,连结小正方形的顶点AB,AC,BC.
(1)求AB的长;
(2)求∠ABC的度数.
31.(2025春•临海市期中)如图,在△ABC中,CD⊥AB于点D.
(1)已知AD=4,BD=1,CD=2,求证:∠ACB=90°;
(2)已知∠ACB=90°.
①若AD=3,BD=2,求CD的长;
②若设AD=m,BD=n,CD=k,则m,n,k的数量关系为 .
题型七 勾股定理的应用(共6小题)
32.(2025春•临海市期中)如图,强台风时一棵大树在距离地面5m的点C处折断,大树顶端的着地点A与大树底端B的距离为12m,则这棵大树折断前的高度为( )
A.13m B.15m C.17m D.18m
33.(2024秋•长兴县期中)如图,货车车高AC=4m,卸货时后面挡板AB折落在地面A1处,已知点A、B、C在一条直线上,AC⊥A1C,经过测量A1C=2m,则BC= .
34.(2024秋•杭州期中)如图,在一宽度EC为2米的电梯井里,一架2.5米长的梯子AB斜靠在竖直的墙AC上,顶端A被固定在墙上,这时B到墙底端C的距离为0.7米.程师傅为了方便修理,将梯子的底端举到对面D的位置,问此时梯子底端离地高度DE长为( )
A.0.7米 B.0.9米 C.1.2米 D.1.5米
35.(2025春•椒江区校级期中)“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”.又到了放风筝的最佳时节.某校八年级(1)班的小明和小亮学习了“勾股定理”之后,为了测得风筝的垂直高度CE,他们进行了如下操作:①测得水平距离BD的长为15米;②根据手中剩余线的长度计算出风筝线BC的长为25米;③牵线放风筝的小明的身高为1.6米.
(1)求风筝的垂直高度CE;
(2)如果小明想风筝沿CD方向下降12米,则他应该往回收线多少米?
36.(2024秋•上城区校级期中)如图2,是某款台灯(图1)的示意图,处于水平位置的横杆EF可以绕着点O转动.当OF分别转到OM,ON的位置时,测得∠MON=90°,M,N的高度差GH=31cm,N,F的水平距离NH=1cm,MG=18cm,若该台灯底座离度AB=2cm,则点O到桌面BC的距离为 cm.
37.(2024秋•浙江期中)某校八年级同学测量池塘两端A,B的距离,测量方案如下表:
课题
测量池塘两端A,B的距离
测量工具
皮尺,标杆
测量方案示意图
测量步骤及数据
(1)利用标杆确定A,M,F在同一直线上,量得MF=3m,然后找到了点N,且MN=5m,FN=4m;
(2)测得AM=4m,再在FN的延长线方向确定点E,测得EN=20m;
(3)在BE的延长线方向确定点D,使得ED=BE;
(4)确定点C、点A和点E三点共线,测得CE=25m;
(5)测得CD=40m.
任务一
请你根据上述测量方案及数据,求出AE的长;
任务二
请你证明AB=CD.
题型八 等腰直角三角形(共4小题)
38.(2024秋•镇海区校级期中)如图放置的五块拼图中,①②③为正方形,④⑤为等腰直角三角形.若正方形③的面积为2,则正方形②的面积为( )
A.4 B.6 C.8 D.12
39.(2024秋•海宁市期中)Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D是BC的中点,AE=BF.
求证:△DEF为等腰直角三角形.
40.(2025春•义乌市期中)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=3,点D在直线AC上,AD=1,过点D作DE∥AB交直线BC于点E,连接BD,点O是线段BD的中点,连接OE,则OE的长为 .
41.(2024秋•宁波期中)如图,Rt△BDE中,∠BDE=90°,DB=DE=2,A是DE的中点,连结AB,以AB为直角边作等腰Rt△ABC,其中∠ABC=90°.
①AC的长为 ;
②连结CE,则CE的长为 .
题型九 直角三角形全等的判定方法(HL)(共3小题)
42.(2024秋•长兴县期中)如图,在Rt△ABC和Rt△A′B′C′中,∠C=∠C′=90°,AC=A′C′,AD与A′D′分别为BC,B′C′边上的中线,且AD=A′D′.
求证:(1)Rt△ACD≌Rt△A′C′D′;(2)Rt△ABC≌Rt△A′B′C′.
43.(2024秋•义乌市期中)数学课上,老师提出了一个问题:如图,已知∠C=∠F=90°,BC=EF,请补充一个条件,使得△ABC≌△DEF.三位同学展示了自己补充的条件:
甲补充条件AC=DF,全等的判定依据是SAS;
乙补充条件∠B=∠E,全等的判定依据是 ;
丙补充条件 ,全等的判定依据是HL.
(1)请补全乙、丙同学展示的答案;
(2)请在甲、乙、丙三位同学中任选一种情况,写出完整的全等证明过程.
44.(2024秋•浙江期中)已知:如图,D为△ABC外角∠ACP平分线上一点,且DA=DB,DM⊥BP于点M
(1)若AC=6,DM=2,求△ACD的面积;
(2)求证:AC=BM+CM.
题型十 直角三角形性质与动点(共2小题)
45.(2024秋•余杭区期中)在△ABC中,CA=CB=2,∠ACB=120°,将一块足够大的直角三角尺PMN(∠M=90°,∠MPN=30°)按如图所示放置,顶点P在线段AB上滑动,PM始终经过点C,斜边PN交AC于点D.在点P滑动过程中,△PCD为等腰三角形时,则点P与点B的距离BP为 .
46.(2024秋•杭州期中)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AC=13,BA=5,点P从点C出发,以每秒3个单位长度的速度沿折线C﹣A﹣B运动.设点P的运动时间为t(t>0).
(1)BC= .
(2)求斜边AC上的高线长.
(3)①当P在AB上时,AP的长为 ,t的取值范围是 .(用含t的代数式表示)
②若点P在∠BCA的角平分线上,则t的值为 .
(4)在整个运动过程中,直接写出△PAB是以AB为一腰的等腰三角形时t的值.
题型十一 勾股定理新题型(共2小题)
47.(2024秋•杭州期中)请你在方格纸上按照要求设计直角三角形:
(1)使它的三边中有一边边长为无理数;
(2)使它的三边中有两边边长是无理数;
(3)使它的三边边长都是无理数.
48.(2024秋•杭州期中)如果三角形有一边上的中线恰好等于这边的长,那么我们称这个三角形为“美丽三角形”.
(1)如图,在△ABC中,AB=AC,BC=4,求证:△ABC是“美丽三角形”;
(2)在Rt△ABC中,∠C=90°,AC,若△ABC是“美丽三角形”,求BC的长.
题型十二 赵爽弦图与青朱出入图(共3小题)
49.(2024秋•拱墅区校级期中)青朱出入图(图1)是东汉末年数学家刘徽根据“割补术”运用数形关系证明勾股定理引入的图形,该图中的两个青入的三角形分别与两个青出的三角形全等,朱入与朱出的三角形全等,朱方与青方是两个正方形.为便于叙述,将其绘成图2,若记朱方对应正方形GDJH的边长为a,青方对应正方形ABCD的边长为b,已知b﹣a=3,a2+b2=29,则图2中的阴影部分面积为 .
50.(2024春•拱墅区校级期中)勾股定理被记载于我国古代的数学著作《周髀算经》中,汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一幅如图1所示的“弦图”,后人称之为“赵爽弦图”.图2由弦图变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成的.记图中正方形ABCD、正方形EFGH、正方形MNXT的面积分别为S1,S2,S3,若正方形EFGH的边长为6,则S1+S2+S3= .
51.(2024秋•金华期中)如图1是一幅“青朱出入图”,运用“割补术”,通过三个正方形之间的面积转化证明勾股定理(a2+b2=c2).如图2,连结HK,GK,HG,记四边形DHKG与正方形DHIE的面积分别为S1,S2.若HD=HG,则的值为( )
A. B. C. D.
题型十三 勾股定理应用压轴题型(共4小题)
52.(2024秋•鹿城区校级期中)如图,在△ABC中,AC=AD,BD=5,CD=4,记AB长为x,AC长为y.当x,y的值发生变化时,下列代数式的值不变的是( )
A.x+y B.x﹣y C.x2+y2 D.x2﹣y2
53.(2025春•椒江区校级期中)如图,在底面周长约为6米的石柱上,有一条雕龙从柱底沿立柱表面盘绕2圈到达柱顶正上方(从点A到点C,B为AC的中点),每根华表刻有雕龙的部分的柱身高约16米,则雕刻在石柱上的巨龙至少为( )
A.20米 B.25米 C.30米 D.15米
54.(2024春•瑞安市校级期中)如图1为停车场出入口的车辆识别道闸,机箱AM高8分米,与墙面GH的距离MH=26分米,静止时档杆ABCD为长方形.当车辆通行时,档杆升起降下,各边长度保持不变,如图2所示,当档杆升至点E恰好与点A高度相同时,点F到地面的距离为15分米,则BM= 分米.当档杆升至E1离地距离为16分米时,E1F1到GH的距离为EF到GH距离的3倍,则BC= 分米.
55.(2024秋•兰溪市期中)如图1是由四片门扇连接成的折叠门,轨道装在天花板上,图2是示意图.已知轨道AB=220cm,在推拉合页C或E时,滚轮D,F在轨道上移动,门完全关上时,门扇恰好贴合整条轨道.已知每小片门扇宽度均相等,则AC=CD=DE=EF= cm.刚开始门扇叠合在左边,第一次向右拉开门扇,位置如图2时,AC∥DE,∠A=60°,此时门被关上部分AF的长是 cm;接着继续向右拉门扇,位置如图3时,∠C'D'E'=90°,AD′:D'F'=6:8,相比第一次,此时门向右拉伸了
cm.
题型十四 勾股定理与折叠问题(共5小题)
56.(2024秋•奉化区校级期中)如图所示,有一块直角三角形纸片,∠C=90°,AB=5cm,BC=3cm,将斜边AB翻折,使点B落在直角边AC的延长线上的点E处,折痕为AD,则CD的长为( )
A.1cm B.cm C.1.5cm D.cm
57.(2024秋•上城区校级期中)如图,矩形纸片ABCD中,AB=4cm,BC=8cm,现将纸片折叠压平,使A与C重合,设折痕为EF,则重叠部分△AEF的面积等于 .
58.(2024秋•兰溪市校级期中)如图,有一张直角三角形纸片,两直角边AC=6cm,BC=8cm,将△ABC折叠,使点B与点A重合,折痕为DE,求CD的长.
59.(2024秋•江北区校级期中)如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,∠B=30°,BC,点E,F分别是BC,AC边上的动点,沿EF所在直线折叠∠C,使点C的对应点C′始终落在边AB上,若△BEC′是直角三角形时,则BE的长为 .
60.(2024秋•拱墅区校级期中)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠C=30°,将边AB沿着AE翻折,使点B落在BC上的点D处,再将边AC沿着AF翻折,使得C落在AD延长线上的点C'处,两条折痕与斜边BC分别交于E,F.以下四个结论正确的是( )
①∠EAF=45°;②FC=BE;③EC=3BE;④FC=(1)AE.
A.①②③ B.②④ C.①③④ D.①②③④
$专题04 特殊三角形之直角三角形及其综合
题型1 直角三角形的性质(常考点)
题型8 等腰直角三角形(难点)(重点)
题型2 含30°角的直角三角形(重点)
题型9 直角三角形全等的判定方法(HL)(重点)
题型3 直角三角形斜边上的中线(重点)
题型10 直角三角形与动点(重点)(常考点)
题型4 勾股定理(常考点)
题型11 勾股定理新题型(重点)
题型5 勾股定理的证明(常考点)
题型12 赵爽弦图与青朱出入图(难点)
题型6 勾股定理的逆定理
题型13 勾股定理的应用压轴题(难点)(常考点)
题型7 勾股定理的应用(常考点)
题型14 勾股定理与折叠问题(难点)(重点)
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题型一 直角三角形的性质(共5小题)
1.(2024秋•江岸区期中)在△ABC中,∠C=90°,∠A﹣∠B=30°,则∠A= .
【分析】根据直角三角形的性质列出方程组,解方程组得到答案.
【解答】解:在△ABC中,∠C=90°,
则∠A+∠B=90°,
由题意得,
解得:∠A=60°,∠B=30°,
故答案为:60°.
2.(2024秋•奉化区校级期中)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB的垂直平分线交AB于D,交AC于E,BE平分∠ABC,则∠A等于( )
A.22.5° B.30° C.25° D.45°
【分析】根据线段垂直平分线的性质得到EA=EB,根据等腰三角形的性质得到∠EBA=∠A,根据角平分线的定义得到∠EBA=∠EBC,再根据直角三角形的性质列式计算即可.
【解答】解:∵DE是AB的垂直平分线,
∴EA=EB,
∴∠EBA=∠A,
∵BE平分∠ABC,
∴∠EBA=∠EBC,
∴∠EBA=∠EBC=∠A,
∵∠C=90°,
∴∠EBA+∠EBC+∠A=90°,
∴∠A=30°,
故选:B.
3.(2024秋•余杭区期中)如图,△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,∠CAD=40°,∠CEA=70°,则∠EAB= .
【分析】根据直角三角形两锐角互余求出∠CAE,然后根据∠EAB=∠CAD﹣∠CAE代入数据进行计算即可得解.
【解答】解:∵∠ACB=90°,∠CEA=70°,
∴∠CAE=90°﹣70°=20°,
又∵∠CAD=40°,
∴∠EAB=∠CAD﹣∠CAE=40°﹣20°=20°.
故答案为:20°.
4.(2024秋•杭州期中)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,∠ACB的平分线与∠ABC的外角的平分线交于E点,连接AE,则∠AEB的度数是( )
A.50° B.45° C.40° D.35°
【分析】作EF⊥AC交CA的延长线于F,EG⊥AB于G,EH⊥BC交CB的延长线于H,根据角平分线的性质和判定得到AE平分∠FAG,求出∠EAB的度数,根据角平分线的定义求出∠ABE的度数,根据三角形内角和定理计算得到答案.
【解答】解:作EF⊥AC交CA的延长线于F,EG⊥AB于G,EH⊥BC交CB的延长线于H,
∵CE平分∠ACB,BE平分∠ABD,
∴EF=EH,EG=EH,
∴EF=EG.
又EF⊥AC,EG⊥AB,
∴AE平分∠FAG,
∵∠BAC=30°,
∴∠BAF=150°,
∴∠EAB=75°,
∵∠ACB=90°,∠BAC=30°,
∴∠ABC=60°,
∴∠ABH=120°,
又∵BE平分∠ABD,
∴∠ABE=60°,
∴∠AEB=180°﹣∠EAB﹣∠ABE=45°.
故选:B.
5.(2024秋•拱墅区校级期中)如图,CD是Rt△ABC斜边上的高线,∠A=30°,则∠BCD= °.
【分析】直接根据直角三角形的性质即可得出结论.
【解答】解:∵∠ACB=90°,∠A=30°,
∴∠B=60°,
∵∠BDC=90°,
∴∠BCD=90°﹣60°=30°,
故答案为:30.
题型二 含30°角的直角三角形(共4小题)
6.(2024秋•乐清市期中)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,∠A=30°,则AD等于( )
A.4BD B.3BD C.2BD D.BD
【分析】设BC为单位1,由∠ACB=90°,∠A=30°,根据30°所对的直角边等于斜边的一半得到AB的长,利用勾股定理求出AC的长,然后在直角三角形ACD中,再次利用∠A=30°得到CD等于AC的一半,求出CD的长,在利用勾股定理求出AD的长,又在直角三角形BCD中,同理可得BD等于BC的一半,求出BD的长,利用求出的AD和BD的长即可得到AD与BD的倍数关系.
【解答】解:设BC=1,∠ACB=90°,∠A=30°,则AB=2BC=2,
根据勾股定理得:AC,
∵CD⊥AB,∴△ADC为直角三角形,
又∠A=30°,∴CDAC,
在直角△ADC中,根据勾股定理得:AD,
由∠ACB=90°,∠A=30°得到∠B=60°,∠CDB=90°,则∠BCD=30°,
∴BDBC,
则3,即AD=3BD.
故选:B.
7.(2024秋•沂南县期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=15°,AB的垂直平分线交BC于D,交AB于E,若AC=5,则BD= .
【分析】如图,连接AD.根据线段垂直平分线的性质将BD的长度转化为AD的长度,所以在直角△ACD中,利用含30度角的直角三角形来求AD的长度.
【解答】解:如图,连接AD.
∵AB的垂直平分线交BC于D,
∴AD=BD,
∴∠BAD=∠B=15°,
∴∠ADC=∠BAD+∠B=30°.
又∵在△ABC中,∠C=90°,AC=5,
∴AD=2AC=10.
故填:10.
8.(2024秋•嵊州市期中)小慧用测角仪和皮尺测量旗杆MN的高度.如图,她在同一直线上分别找两个观测点A,B,测量∠B,∠NAM的度数以及A,B之间的距离,即可计算旗杆的高度.当∠B=30°,∠MAN=60°时,MN:AB的比值为 .
【分析】根据已知的角度可知∠BMA=30°,再由△AMN是含30°的直角三角形,即可求得.
【解答】解:∵∠B=30°,∠MAN=60°,
∴∠BMA=30°,
即AB=AM,
∵在△AMN中,∠MAN=60°,∠ANM=90°,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:.
9.(2024秋•长兴县期中)如图,在等边三角形ABC中,点D,E分别在边BC,AC上,且DE∥AB,过点E作EF⊥DE,交BC的延长线于点F.
(1)求∠F的度数;
(2)求证:△CEF是等腰三角形;
(3)若CD=6,求DF的长.
【分析】(1)根性等边三角形的性质及直角三角形的性质可得答案;
(2)证明△DCE中的三个角均为60°,然后再求得∠F=30°,从而可得到∠CEF=30°,故此可得到△CEF为等腰三角形;
(3)先求得CF=DE,然后由EC=DC进行求解即可.
【解答】(1)解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠B=∠ACB=60°.
∵DE∥AB,
∴∠B=EDC=60°.
∵EF⊥ED,
∴∠DEF=90°,
∴∠F=30°.
(2)证明:∵DE∥AB,
∴∠A=∠CED=60°,
∴∠EDC=∠ECD=∠DEC=60°,
∵∠F+∠FEC=∠ECD=60°,
∴∠F=∠FEC=30°,
∴CE=CF;
∴△CEF为等腰三角形.
(3)解:由(1)可知∠EDC=∠ECD=∠DEC=60°,
∴CE=DC=6.
又∵CE=CF,
∴CF=6.
∴DF=DC+CF=6+6=12.
题型三 直角三角形斜边上的中线(共5小题)
10.(2024秋•海宁市期中)如图,一根竹竿AB斜靠在竖直的墙上,P是AB的中点,在竹竿的顶端沿墙面下滑的过程中,OP长度的变化情况是( )
A.不断增大 B.不断减小
C.先减小后增大 D.不变
【分析】根据直角三角形斜边上的中线性质得出答案即可.
【解答】解:∵∠AOB=90°,P为AB的中点,
∴OPAB,
即OP的长在竹竿AB滑动过程中始终保持不变,
故选:D.
11.(2024秋•宁波校级期中)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC,点E为AC中点,连接DE,若∠B=55°,则∠AED的度数为( )
A.55° B.60° C.65° D.70°
【分析】由直角三角形的两个锐角互余可得∠C=35°,由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得,由等边对等角可得∠EDC=∠C=35°,再利用三角形外角的性质即可得出答案.
【解答】解:由条件可知∠C=90°﹣55°=35°,,
∴∠EDC=∠C=35°,
∴∠AED=∠EDC+∠C=35°+35°=70°,
故选:D.
12.(2024秋•海宁市期中)若一个直角三角形的两边长分别为6和8,则其斜边上的中线长为 .
【分析】分两种情况,当6和8均为直角边时,当6为直角边,8为斜边时,进行计算即可解答.
【解答】解:当6和8均为直角边时,
斜边10,
则斜边上的中线等于5,
当6为直角边,8为斜边时,
则斜边上的中线等于4,
所以,斜边上的中线长为5或4,
故答案为:5或4.
13.(2024秋•萧山区期中)如图,在△ABC中,AB=AC=16,BC=12,AF⊥BC于点F,BE⊥AC于点E,D为AB的中点,M为EF的中点,则DM的长为( )
A.7 B.8 C. D.
【分析】连接DF,DE,由等腰三角形的性质推出F是BC中点,由直角三角形斜边中线的性质得到EFBC12=6,同理FDAB=8,DEAB,由等腰三角形的性质推出DM⊥EF,FMEF=3,由勾股定理即可求出DM.
【解答】解:连接DF,DE,
∵AB=AC,AF⊥BC,
∴F是BC中点,
∵BE⊥AC,
∴∠BEC=90°,
∴EFBC12=6,
同理:FDAB16=8,DEAB,
∴DF=DE,
∵M为EF的中点,
∴DM⊥EF,FMEF=3,
∴DM.
故选:C.
14.(2024秋•秀洲区校级期中)如图,△ABC中,D是BC边的中点,BE⊥AC,CF⊥AB,垂足分别是点E,F,连结DE,DF.
(1)求证:DE=DF.
(2)若∠A=75°,BC=8,连接EF,求△DEF的面积.
【分析】(1)利用直角三角形斜边中线的性质可得出,即可得证;
(2)利用三角形内角和定理、等边对等角可求出∠FDB+∠EDC=150°,进而求出∴∠EDF=30°,作EG⊥DF,垂足为G,利用含30°的直角三角形的性质求出EG=2,然后利用三角形面积公式求解即可.
【解答】(1)证明:∵BE⊥AC,CF⊥AB,点D是BC的中点.
∴,,
∴DE=DF,
∴△DEF为等腰三角形;
(2)解:连接EF,
∵∠A=75°,
∴∠ABC+∠ACB=105°,
由(1)知,
∴∠DBF=∠BFD,
∴∠BDF=180°﹣2∠DBF,
同理∠EDC=180°﹣2∠BCA,
∴∠FDB+∠EDC=180°﹣2∠ABC+180°﹣2∠BCA=150°,
∴∠EDF=180°﹣150°=30°,
作EG⊥DF,垂足为G,
∵BC=8,
∴DE=4=DF,
∴EG=2,
∴.
题型四 勾股定理(共7小题)
15.(2024秋•江山市期中)勾股定理a2+b2=c2本身就是一个关于a,b,c的方程,满足这个方程的正整数解(a,b,c)通常叫做勾股数组.毕达哥拉斯学派提出了一个构造勾股数组的公式,根据该公式可以构造出如下勾股数组:(3,4,5),(5,12,13),(7,24,25),….分析上面勾股数组可以发现,4=1×(3+1),12=2×(5+1),24=3×(7+1),…分析上面规律,第5个勾股数组为 .
【分析】由勾股数组:(3,4,5),(5,12,13),(7,24,25)…中,4=1×(3+1),12=2×(5+1),24=3×(7+1),…可得第5组勾股数中间的数为:5×(11+1)=60,进而得出(11,60,61).
【解答】解:由勾股数组:(3,4,5),(5,12,13),(7,24,25)…中,
4=1×(3+1),12=2×(5+1),24=3×(7+1),…可得
第4组勾股数中间的数为4×(9+1)=40,即勾股数为(9,40,41);
第5组勾股数中间的数为:5×(11+1)=60,即(11,60,61),
故答案为:(11,60,61).
16.(2024秋•鹿城区校级期中)如图,在锐角△ABC中,AC=2,AC边上的中线.过点A作AE⊥BC于点E,记BC的长为a,BE的长为b.当a,b的值发生变化时,下列代数式的值不变的是( )
A.a+b B.a﹣b C.a2+b2 D.ab
【分析】连接DE,过D作DF⊥BC于F,根据中线得到,根据三线合一得到,然后在Rt△BDF和Rt△CDF中利用勾股定理列方程,化简整理即可.
【解答】解:连接DE,过D作DF⊥BC于F,则∠BFD=∠CFD=90°,
∵AC边上的中线,
∴D是AC中点,
∵过点A作AE⊥BC于点E,AC=2,
∴,
∴,
∵BC的长为a,BE的长为b,
∴CE=BC﹣BE=a﹣b,
∴,
∴,
Rt△BDF中,,
Rt△CDF中,,
则:,
整理得ab=2,
故选:D.
17.(2024秋•金华期中)如图,分别以直角三角形的三边为边,向外作三个正方形,S1,S2,S3是分别以直角三角形的三边长为直径的圆的面积.若S1=36,S2=64,则S3的值为( )
A. B.10 C.100 D.
【分析】分别计算大圆的面积S3,两个小圆的面积S1,S2,根据直角三角形中大圆小圆直径的关系即可求解.
【解答】解:设三个圆对应的半径分别为r1、r2、r3,
则依题得:,,
∴,,
∵根据勾股定理可得:,
即,
∴.
故选:C.
18.(2024春•宁波期中)如图,在Rt△ABC中,∠CBA=60°,斜边AB=2,分别以△ABC的三边长为边在AB上方作正方形,S1,S2,S3,S4,S5分别表示对应阴影部分的面积,则S1+S2+S3+S4+S5=( )
A.2 B. C.4 D.
【分析】由Rt△ABC中,∠CBA=60°,斜边AB=2,分别以△ABC的三边长为边在AB上方作正方形,得S3+S5+T+R=AB2=AC2+BC2=S1+S2+T+R+S4,得S3+S5=S1+S2+S4,由Rt△ABC中,∠CBA=60°,斜边AB=2,得BCAB=1,AC,得S5,同理S3=△BND的面积﹣△BMC的面积,即可得S1+S2+S3+S4+S5=2(S3+S5)=2.
【解答】解:由Rt△ABC中,∠CBA=60°,斜边AB=2,分别以△ABC的三边长为边在AB上方作正方形,
得S3+S5+T+R=AB2=AC2+BC2=S1+S2+T+R+S4,
得S3+S5=S1+S2+S4,
由Rt△ABC中,∠CBA=60°,斜边AB=2,
得BCAB=1,AC,
得S5,
同理S3=△BND的面积﹣△BMC的面积,
故S1+S2+S3+S4+S5=2(S3+S5)=2.
故选:B.
19.(2024秋•柯桥区期中)如图,在5×7的网格中,每个小正方形的边长均为1,点A,B,C都在格点上,AD为△ABC的中线,则AD的长为( )
A. B. C. D.
【分析】根据勾股定理计算出三角形三边的长度,判断三角形是直角三角形,再根据斜边上的中线是斜边的一半进行判断即可.
【解答】解:每个小正方形的边长均为1,
根据勾股定理可得:AB2=22+62=40,AC2=32+12=10,BC2=12+72=50,
∴AB2+AC2=BC2,
∴△ABC是直角三角形,
∵AD是斜边BC边上的中线,
∴ADBC.
故选:B.
20.(2024秋•钱塘区校级期中)在△ABC中,AD⊥BC,E是BC上的一点.
(1)若AE是∠BAC的角平分线,∠B=40°,∠C=60°,求∠EAD的度数.
(2)若E是BC的中点,AB=10,AD=6,∠C=45°,求AE的长.
【分析】(1)先利用三角形内角和定理可得:∠BAC=80°,然后利用角平分线的定义可得∠BAE=40°,再利用直角三角形的两个锐角互余可得∠BAD=50°,从而利用角的和差关系进行计算,即可解答;
(2)根据垂直定义可得:∠ADB=∠ADC=90°,再利用直角三角形的两个锐角互余可得:∠C=∠DAC=45°,从而可得DA=DC=6,然后在Rt△ABD中,利用勾股定理求出BD的长,从而求出BC的长,再利用线段中点的定义可得BE=7,从而可得DE=1,最后在Rt△ADE中,利用勾股定理进行计算即可解答.
【解答】解:(1)∵∠B=40°,∠C=60°,
∴∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C=80°,
∵AE是∠BAC的角平分线,
∴∠BAE∠BAC=40°,
∵∠ADB=90°,
∴∠BAD=90°﹣∠B=50°,
∴∠EAD=∠BAD﹣∠BAE=10°;
(2)∵AD⊥BC,
∴∠ADB=∠ADC=90°,
∵∠C=45°,
∴∠DAC=90°﹣∠C=45°,
∴∠C=∠DAC=45°,
∴DA=DC=6,
在Rt△ABD中,AB=10,AD=6,
∴BD8,
∴BC=BD+CD=8+6=14,
∵E是BC的中点,
∴BE=CE=BC=7,
∴DE=BD﹣BE=8﹣7=1,
∴AE.
21.(2024秋•宁波校级期中)如图,在直角△ABC中,∠BAC=90°,BD平分∠ABC,DE∥BC.
(1)若∠ACB=40°,则∠EDB的度数为 .
(2)若AE=3,BE=5,求△ABD的面积.
(3)若AD=6,且BC﹣AB=8,求DE的长.
【分析】(1)先利用直角三角形的性质求出∠ABC=50°,再利用角平分线的性质得到,再根据平行线的性质即可解答;
(2)同理(1)证明BE=DE,利用勾股定理求出AD,再利用三角形面积公式即可解答;
(3)过点D作DF⊥BC,根据角平分线的性质得到AD=DF=6,利用勾股定理证明AB=BF,求出AC=16,利用勾股定理求出CD=10,设AB=BF=x,则BC=8+x,求出AB=BF=12,同理(2)得BE=DE,设BE=DE=y,则AE=12﹣y,利用勾股定理即可解答.
【解答】解:(1)在直角△ABC中,∠BAC=90°,∠ACB=40°,
∴∠ABC=90°﹣∠ACB=50°,
∵BD平分∠ABC,
∴,
∵DE∥BC,
∴∠EDB=∠CBD=20°,
故答案为:20°;
(2)∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD,
∵DE∥BC,
∴∠EDB=∠CBD,
∴∠EDB=∠ABD,
∴BE=DE,
∵BE=5,
∴DE=5,
∵∠BAC=90°,AE=3,DE=5,
∴,
∵BE=5,AE=3,
∴AB=AE+BE=8,
∴△ABD的面积,即△ABD的面积为16;
(3)如图,过点D作DF⊥BC,
∵BD平分∠ABC,DF⊥BC,AD⊥AB,
∴AD=DF=6,
∴,
∵BC﹣AB=8,
∴BC﹣BF=8=CF,
∴CD10,
∴AC=AD+CD=16,
设AB=BF=x,则BC=8+x,
在Rt△ABC中,AB2+AC2=BC2,
∴x2+162=(8+x)2,
∴x=12,即AB=BF=12,
同理(2)得BE=DE,
设BE=DE=y,则AE=12﹣y,
在Rt△ADE中,AE2+AD2=DE2,
∴(12﹣y)2+62=y2,
整理得,24y=180,
解得y=7.5,即DE=7.5,
所以DE的长为7.5.
题型五 勾股定理的证明(共5小题)
22.(2024秋•海宁市期中)如图,是由四个全等的直角三角形拼成的“赵爽弦图”,得到正方形ABCD与正方形EFGH,连结DF.若S正方形ABCD=5,EFBG,则DF的长为( )
A.2 B. C.3 D.
【分析】由题知△ADE≌△ABF≌△BCG≌△CDH,再根据EFBG,证明出△ADE≌△DEF,即可得出答案.
【解答】解:∵S正方形ABCD=5,四边形ABCD为正方形,
∴AD=AB=BC=CD.
∵四边形EFGH为正方形,
∴EH=EF=FG=HG.
由题可知:△ADE≌△ABF≌△BCG≌△CDH.
∵EFBG,
∴EFAF,
∴E是中点,
即AE=EF,
∴.
∴△ADE≌△DEF(SAS).
即DF=AD.
故选:B.
23.(2025春•淳安县期中)“赵爽弦图”被誉为“中国数学界的图腾”,它是由四个全等的直角三角形和一个小正方形组成的大正方形,如图,连接AE,若大正方形ABCD的面积为25,△ABE的面积为8,则小正方形EFGH的面积是( )
A. B.1 C. D.2
【分析】设AG=BH=b,AH=BE=a,根据大正方形ABCD的面积为25,得到a2+b2=25,根据△ABE的面积为8,得到a=4(负值舍去),根据勾股定理得到,于是得到结论.
【解答】解:设AG=BH=b,AH=BE=a,
∵大正方形ABCD的面积为25,
∴AB=5,
∴a2+b2=25,
∵△ABE的面积为8,
∴,
∴a=4(负值舍去),
∴,
∴小正方形EFGH的面积=(a﹣b)2=(4﹣3)2=1,
故选:B.
24.(2024秋•永康市校级期中)我国古代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一幅“弦图”(图1),后人称其为“赵爽弦图”.由图1变化得到图2,它是用八个全等的直角三角形拼接而成的,记图中正方形ABCD,正方形EFGH,正方形的MNKT的面积分别为S1,S2,S3.若S2=6,则S1+S3的值为 .
【分析】根据面积加减关系求解减即可得到答案.
【解答】解:图中正方形ABCD,正方形EFGH,正方形的MNKT的面积分别为S1,S2,S3,S2=6,设这八个全等的直角三角形的面积都是S△,
∴S1﹣4S△=S3+4S△=S2=6,
∴S1+S3=(S1﹣4S△)+(S3+4S△)=6+6=12,
故答案为:12.
25.(2024秋•钱塘区校级期中)如图是2002年北京第24届国际数学家大会会徽,由4个全等的直角三角形拼合而成,若图中大小正方形的面积分别为13和1,且直角三角形的两直角边分别为a,b,则(a+b)2的值为 .
【分析】根据勾股定理,知两条直角边的平方和等于斜边的平方,此题中斜边的平方即为大正方形的面积13,2ab即四个直角三角形的面积和,从而不难求得(a+b)2 的值.
【解答】解:(a+b)2=a2+b2+2ab
=大正方形的面积+四个直角三角形的面积和
=13+(13﹣1)
=25,
故答案为:25.
26.(2024秋•义乌市期中)如图,我国古代著名的“赵爽弦图”由四个全等的直角三角形拼成大正方形ABCD和中间小的正方形EFGH,若直角三角形的两条直角边的比为1:2,大正方形ABCD的面积为25,则小正方形EFGH的面积为( )
A.5 B.7.5 C.10 D.12.5
【分析】先根据全等三角形的性质和已知条件求出BE=EF=CF,再根据勾股定理求解即可.
【解答】解:由题意可得:BC2=25,
∵四个直角三角形是全等三角形,
∴CF=BE,
又∵直角三角形的两条直角边的比为1:2,即CF:BF=1:2,
∴BF=2CF=2BE,
∵BF=BE+EF,
∴BE=EF=CF,
在Rt△BFC中根据勾股定理得:CF2+BF2=BC2,
∴EF2+(2EF)2=BC2,
∴5EF2=25,
∴EF2=5,
故选:A.
题型六 勾股定理的逆定理(共5小题)
27.(2024秋•慈溪市期中)下列哪个选项不能判断△ABC是直角三角形( )
A.∠A=90°﹣∠C
B.三个内角的度数之比是3:4:5
C.
D.三角形的三条边之比是5:12:13
【分析】根据三角形的内角和定理和勾股定理的逆定理解题即可.
【解答】解:A.由∠A=90°﹣∠C可得∠A+∠C=90°,即∠B=90°,则△ABC是直角三角形,故该选项不符合题意;
B.设三个内角读数为3x°,4x°,5x°,则3x+4x+5x=180,解得x=15,最大角为75°,则△ABC不是直角三角形,故该选项符合题意;
C.设∠A=x°,∠B=2x°,∠C=3x°,则x+2x+3x=180,解得x=30,最大角为90°,则△ABC是直角三角形,故该选项不符合题意;
D.设三条边是5x,12x,13x,则(5x)2+(12x)2=(13x)2,则△ABC是直角三角形,故该选项不符合题意;
故选:B.
28.(2024秋•钱塘区校级期中)在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c,下列条件中可以判断∠A=90°的是( )
A.a=3,b=4,c=5 B.a=6,b=5,c=4
C.a=2,, D.a=1,b=2,
【分析】根据勾股定理逆定理判断求解即可.
【解答】解:∵a=3,b=4,c=5,
∴c2=a2+b2,
∴△ABC是直角三角形,且∠C=90°,
故A不符合题意;
∵a=6,b=5,c=4,
∴a2≠b2+c2,
∴∠A≠90°,
故B不符合题意;
∵a=2,b,c,
∴a2=b2+c2,
∴△ABC是直角三角形,且∠A=90°,
故C符合题意;
∵a=1,b=2,c,
∴b2=a2+c2,
∴△ABC是直角三角形,且∠B=90°,
故D不符合题意;
故选:C.
29.(2024秋•绍兴期中)如图,一块四边形ABCD,已知AD=4m,CD=3m,∠ADC=90°,AB=13m,BC=12m,则这块地的面积为( )m2.
A.24 B.30 C.48 D.60
【分析】连接AC,由AD=4m,CD=3m,∠ADC=90°利用勾股定理可求出AC的长,在根据AB=13m,BC=12m,利用勾股定理的逆定理可证△ACB为直角三角形,然后即可求出这块地的面积.
【解答】解:连接AC,
∵AD=4m,CD=3m,∠ADC=90°,
∴AC5,
∵AB=13m,BC=12m,
∴AB2=BC2+CD2,即△ABC为直角三角形,
∴这块地的面积为S△ABC﹣S△ACDAC•BCAD•CD5×123×4=24.
故选:A.
30.(2024春•路桥区期中)如图,每个小正方形的边长为1,连结小正方形的顶点AB,AC,BC.
(1)求AB的长;
(2)求∠ABC的度数.
【分析】(1)根据勾股定理即可得到AB的长度;
(2)根据勾股定理得到AB2,BC2,AC2的长度,根据勾股定理的逆定理得到△ABC是等腰直角三角形,即可得出∠ABC的度数.
【解答】解:(1)根据勾股定理得:AB2=12+32=10,
∴AB;
(2)∵AB2=12+32=10,AC2=BC2=12+22=5,
∵5+5=10,即AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴∠ABC=45°.
31.(2025春•临海市期中)如图,在△ABC中,CD⊥AB于点D.
(1)已知AD=4,BD=1,CD=2,求证:∠ACB=90°;
(2)已知∠ACB=90°.
①若AD=3,BD=2,求CD的长;
②若设AD=m,BD=n,CD=k,则m,n,k的数量关系为 .
【分析】(1)根据勾股定理、勾股定理逆定理求证即可;
(2)根据勾股定理求解即可.
【解答】(1)证明:CD⊥AB,AD=4,BD=1,CD=2,
∴AC2=AD2+CD2=20,BC2=CD2+BD2=5,
∵AB2=(4+1)2=25,
∴AC2+BC2=AB2,
∴∠ACB=90°.
(2)解:①设CD=k,则AC2=k2+9,BC2=k2+4.
∵∠ACB=90°,
∴AC2+BC2=AB2,
即k2+9+k2+4=25,
解得,
即CD的长为;
②根据勾股定理得,AC2=AD2+CD2=m2+k2,BC2=CD2+BD2=k2+n2,
∵∠ACB=90°,
∴AC2+BC2=AB2,
∴m2+k2+k2+n2=(m+n)2=m2+2mn+n2,
∴2k2=2mn,
∴k2=mn,
故答案为:k2=mn.
题型七 勾股定理的应用(共6小题)
32.(2025春•临海市期中)如图,强台风时一棵大树在距离地面5m的点C处折断,大树顶端的着地点A与大树底端B的距离为12m,则这棵大树折断前的高度为( )
A.13m B.15m C.17m D.18m
【分析】根据大树的折断部分与未断部分、地面恰好构成直角三角形,再根据勾股定理求出直角三角形的斜边的长度,进而可得出结论.
【解答】解:∵树的折断部分与未断部分、地面恰好构成直角三角形,
∴原来树的高度为13(m),
∴这棵树原来的高度=5+13=18(m).
即:这棵大树在折断前的高度为18m.
故选:D.
33.(2024秋•长兴县期中)如图,货车车高AC=4m,卸货时后面挡板AB折落在地面A1处,已知点A、B、C在一条直线上,AC⊥A1C,经过测量A1C=2m,则BC= .
【分析】设BC=x m,则AB=A1B=(4﹣x)m,在Rt△A1BC中利用勾股定理列出方程22+x2=(4﹣x)2,进而解答即可.
【解答】解:由题意得,AB=A1B,∠BCA1=90°,
设BC=x m,则AB=A1B=(4﹣x)m,
在Rt△A1BC中,A1C2+BC2=A1B2,
即:22+x2=(4﹣x)2,
解得:x=1.5.
答:BC的长为1.5m.
故答案为:1.5.
34.(2024秋•杭州期中)如图,在一宽度EC为2米的电梯井里,一架2.5米长的梯子AB斜靠在竖直的墙AC上,顶端A被固定在墙上,这时B到墙底端C的距离为0.7米.程师傅为了方便修理,将梯子的底端举到对面D的位置,问此时梯子底端离地高度DE长为( )
A.0.7米 B.0.9米 C.1.2米 D.1.5米
【分析】过D作DH⊥AC于H,根据矩形的性质得到DH=CE=2米,DE=CH,根据勾股定理即可得到结论.
【解答】解:过D作DH⊥AC于H,
则四边形CEDH是矩形,
∴DH=CE=2米,DE=CH,
在Rt△ABC中,AC2.4(米),
在Rt△ADH中,AH1.5(米),
∴DE=CH=AC﹣AH=0.9(米),
答:梯子底端离地高度DE长为0.9米,
故选:B.
35.(2025春•椒江区校级期中)“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”.又到了放风筝的最佳时节.某校八年级(1)班的小明和小亮学习了“勾股定理”之后,为了测得风筝的垂直高度CE,他们进行了如下操作:①测得水平距离BD的长为15米;②根据手中剩余线的长度计算出风筝线BC的长为25米;③牵线放风筝的小明的身高为1.6米.
(1)求风筝的垂直高度CE;
(2)如果小明想风筝沿CD方向下降12米,则他应该往回收线多少米?
【分析】(1)利用勾股定理求出CD的长,再加上DE的长度,即可求出CE的高度;
(2)根据勾股定理即可得到结论
【解答】解:(1)在Rt△CDB中,
由勾股定理得,CD2=BC2﹣BD2=252﹣152=400,
所以,CD=20(负值舍去),
所以,CE=CD+DE=20+1.6=21.6(米),
答:风筝的高度CE为21.6米;
(2)由题意得,CM=12,
∴DM=8,
∴BM(米),
∴BC﹣BM=25﹣17=8(米),
∴他应该往回收线8米.
36.(2024秋•上城区校级期中)如图2,是某款台灯(图1)的示意图,处于水平位置的横杆EF可以绕着点O转动.当OF分别转到OM,ON的位置时,测得∠MON=90°,M,N的高度差GH=31cm,N,F的水平距离NH=1cm,MG=18cm,若该台灯底座离度AB=2cm,则点O到桌面BC的距离为 27 cm.
【分析】过点M作MP⊥OG于P,过点N作NQ⊥EF于Q,由题意得四边形OFGP是矩形,四边形FHNQ是矩形,OM=ON=OF=OG′,根据矩形的性质得到OP=FG,∠FOP=90°,NQ=FH,FQ=NH=1cm,根据全等三角形的性质得到OP=OQ,PM=QN,设OM=ON=OF=OG′=x,则OP=OQ=(x﹣1)cm,根据勾股定理即可得到结论.
【解答】解:过点M作MP⊥OG于P,过点N作NQ⊥EF于Q,
由题意得,四边形OFGP是矩形,四边形FHNQ是矩形,OM=ON=OF=OG′,
∴OP=FG,∠FOP=90°,NQ=FH,FQ=NH=1cm,
∵∠MON=90°,
∴∠POM=∠QON=90°﹣∠FOM,
在△MOP和△NOQ中,
,
∴△MOP≌△NOQ(AAS),
∴OP=OQ,PM=QN,
设OM=ON=OF=OG′=x,
则OP=OQ=(x﹣1)cm,
故NQ=FH=31﹣FG=31﹣OP=31﹣OQ=31﹣(x﹣1)=(32﹣x)cm,
在Rt△ONQ中,OQ2+NQ2=ON2,
∴(x﹣1)2+(32﹣x)2=x2,
整理得x2﹣66x+1025=0,
则,
解得x1=25或x2=41>31(舍去),
∴OG′=25cm,
∴点O到桌面BC的距离为OG+AB=25cm+2cm=27cm,
故答案为:27.
37.(2024秋•浙江期中)某校八年级同学测量池塘两端A,B的距离,测量方案如下表:
课题
测量池塘两端A,B的距离
测量工具
皮尺,标杆
测量方案示意图
测量步骤及数据
(1)利用标杆确定A,M,F在同一直线上,量得MF=3m,然后找到了点N,且MN=5m,FN=4m;
(2)测得AM=4m,再在FN的延长线方向确定点E,测得EN=20m;
(3)在BE的延长线方向确定点D,使得ED=BE;
(4)确定点C、点A和点E三点共线,测得CE=25m;
(5)测得CD=40m.
任务一
请你根据上述测量方案及数据,求出AE的长;
任务二
请你证明AB=CD.
【分析】任务一:由勾股定理的逆定理证明△MNF是直角三角形,且∠F=90°,再利用勾股定理即可求出AE的长;
任务二:证明△EAB≌△ECD(SAS),即可得出结论.
【解答】任务一:解:∵MF=3m,MN=5m,FN=4m,且32+42=52,
∴MF2+FN2=MN2,
∴△MNF是直角三角形,且∠F=90°,
∵AF=AM+MF=4+3=7(m),EF=FN+EN=4+20=24(m),
∴AE25(m),
答:AE的长为25m;
任务二:证明:∵AE=25m,CE=25m,
∴AE=CE,
在△EAB和△ECD中,
,
∴△EAB≌△ECD(SAS),
∴AB=CD=40m.
题型八 等腰直角三角形(共4小题)
38.(2024秋•镇海区校级期中)如图放置的五块拼图中,①②③为正方形,④⑤为等腰直角三角形.若正方形③的面积为2,则正方形②的面积为( )
A.4 B.6 C.8 D.12
【分析】根据正方形③的面积为2得AC2=2,再根据勾股定理得AB2=AC2+BC2=4,由此可得正方形②的面积.
【解答】解:如图所示:
∵正方形③的面积为2,
∴AC2=2,
∵⑤是等腰直角三角形,
∴AC=BC,
由勾股定理得:AB2=AC2+BC2=4,
∴正方形②的面积为4.
故选:A.
39.(2024秋•海宁市期中)Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D是BC的中点,AE=BF.
求证:△DEF为等腰直角三角形.
【分析】因为∠BAC=90°,AB=AC,D是BC的中点,AE=BF,连接AD,可证明△DAE≌△DBF,则有DE=DF,再用角与角之间的关系求得∠DEF是直角,即可判断△DEF为等腰直角三角形.
【解答】证明:连接AD,
∵Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠B=∠C=45°.
∵AB=AC,DB=CD,
∴∠DAE=∠BAD=45°.
∴∠BAD=∠B=45°.
∴AD=BD,∠ADB=90°.
∵AE=BF,∠DAE=∠B=45°,AD=BD,
∴△DAE≌△DBF(SAS).
∴DE=DF,∠ADE=∠BDF.
∵∠BDF+∠ADF=∠ADB=90°,
∴∠ADE+∠ADF=90°.
∴△DEF为等腰直角三角形.
40.(2025春•义乌市期中)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=3,点D在直线AC上,AD=1,过点D作DE∥AB交直线BC于点E,连接BD,点O是线段BD的中点,连接OE,则OE的长为 .
【分析】连接OC,过点O作ON⊥BC于N,分两种情况:①当D在线段AC上时,由勾股定理可得BD的长,再由直角三角形的性质可得CE=CD=2,最后根据勾股定理可得答案;②当D在CA延长线上时,则CD=AD+AC=4,根据直角三角形的性质可得EN=CE﹣CN=4,最后根据勾股定理可得答案.
【解答】解:当在线段上时,连接OC,过点O作ON⊥BC于N,如图,
①当D在线段AC上时,
∵AD=1,
∴CD=AC﹣AD=2,
∵∠BCD=90°,
∴BD,
∵点O是线段BD的中点,
∴OC=OB=ODBD,
∵ON⊥BC,
∴CN=BNBC,
∵DE∥AB,
∴∠CDE=∠A=∠CBA=∠CED=45°,
∴CE=CD=2,
∴NE=2,
∵ON1,
∴OE,
②当D在CA延长线上时,连接OC,过点O作ON⊥BC于N,如图,
则CD=AD+AC=4,
∵O是线段BD的中点,∠BCD=90°,
∴OC=OB=ODBD,
∵ON⊥BC,
∴CN=BNBC,
∵OB=OD,
∴,
∵AB∥DE,
∴∠CAB=∠CDE=∠CBA=∠CED=45°,
∴CE=CD=4,
∴EN=CE﹣CN=4,
∴,
∴OE的长为或.
故答案为:或.
41.(2024秋•宁波期中)如图,Rt△BDE中,∠BDE=90°,DB=DE=2,A是DE的中点,连结AB,以AB为直角边作等腰Rt△ABC,其中∠ABC=90°.
①AC的长为 ;
②连结CE,则CE的长为 .
【分析】①根据题意先作出合适的辅助线,然后根据勾股定理可以得到AB和BC的长,再利用勾股定理求出AC;
②根据等面积法可以求得EG的长,再根据勾股定理求得EF的长,最后计算出CE的长即可.
【解答】解:①如图,过点E分别作AB,BC的垂线,垂足分别为G,F,
∵DB=DE=2,A是DE的中点,∠BDE=90°,
∴,AD=EA=1,
在Rt△ADB中,,
∵AB=BC,
∴,
∴AC.
故答案为:;
②∵,
∴,
∵EG⊥AB,EF⊥BC,∠ABC=90°,
∴EF∥AB,
∴,
在Rt△EFB中,,
在Rt△EFC中,,
故答案为:.
题型九 直角三角形全等的判定方法(HL)(共3小题)
42.(2024秋•长兴县期中)如图,在Rt△ABC和Rt△A′B′C′中,∠C=∠C′=90°,AC=A′C′,AD与A′D′分别为BC,B′C′边上的中线,且AD=A′D′.
求证:(1)Rt△ACD≌Rt△A′C′D′;(2)Rt△ABC≌Rt△A′B′C′.
【分析】(1)根据HL可以证明结论成立;
(2)根据(1)中的结论可知,CD=C′D′,然后根据SAS即可证明结论成立.
【解答】证明:(1)∵∠C=∠C′=90°,
∴△ACD和△A′C′D′都是直角三角形,
在Rt△ACD和Rt△A′C′D′中,
,
∴Rt△ACD≌Rt△A′C′D′(HL);
(2)∵Rt△ACD≌Rt△A′C′D′,
∴CD=C′D′,
∵AD与A′D′分别为BC,B′C′边上的中线,
∴CB=C′B′=2CD,
在Rt△ABC和Rt△A′B′C′中,
,
∴Rt△ABC≌Rt△A′B′C′(SAS).
43.(2024秋•义乌市期中)数学课上,老师提出了一个问题:如图,已知∠C=∠F=90°,BC=EF,请补充一个条件,使得△ABC≌△DEF.三位同学展示了自己补充的条件:
甲补充条件AC=DF,全等的判定依据是SAS;
乙补充条件∠B=∠E,全等的判定依据是 ;
丙补充条件 ,全等的判定依据是HL.
(1)请补全乙、丙同学展示的答案;
(2)请在甲、乙、丙三位同学中任选一种情况,写出完整的全等证明过程.
【分析】(1)根据已知∠C=∠F=90°,BC=EF,乙补充的条件是∠B=∠E,可知全等的判定依据是ASA,根据丙全等的判定依据是HL,可知丙补充条件是AB=DE;
(2)甲补充AC=DF,结合∠C=∠F=90°,BC=EF,得△ABC≌△DEF(SAS);乙补充∠B=∠E,结合已知得△ABC≌△DEF(ASA);丙补充AB=DE,结合已知得Rt△ABC≌Rt△DEF(HL).
【解答】解:(1)乙:∵∠C=∠F=90°,BC=EF,∠B=∠E,
在△ABC和△DEF中,
,
∴△ABC≌△DEF(ASA);
丙:∵∠C=∠F=90°,
在Rt△ABC和Rt△DEF中,
,
∴Rt△ABC≌Rt△DEF(HL).
故答案为:AAS;AB=DE.
(2)甲:∵AC=DF,∠C=∠F=90°,BC=EF,
∴△ABC≌△DEF(SAS);
乙:∵∠C=∠F=90°,BC=EF,∠B=∠E,
∴△ABC≌△DEF(ASA);
丙:∵∠C=∠F=90°,BC=EF,AB=DE,
∴Rt△ABC≌Rt△DEF(HL).
44.(2024秋•浙江期中)已知:如图,D为△ABC外角∠ACP平分线上一点,且DA=DB,DM⊥BP于点M
(1)若AC=6,DM=2,求△ACD的面积;
(2)求证:AC=BM+CM.
【分析】(1)如图作DN⊥AC于N.根据角平分线的性质定理可得DM=DN=2,由此即可解决问题;
(2)由Rt△CDM≌Rt△CDN,推出CN=CM,由Rt△ADN≌Rt△BDM,推出AN=BM,由此即可解决问题;
【解答】(1)解:如图作DN⊥AC于N.
∵DC平分∠ACP,DM⊥CP,DN⊥CA,
∴DM=DN=2,
∴S△ADC•AC•DN6×2=6.
(2)∵CD=CD,DM=DN,
∴Rt△CDM≌Rt△CDN(HL),
∴CN=CM,
∵AD=BD,DN=DM,
∴Rt△ADN≌Rt△BDM(HL),
∴AN=BM,
∴AC=AN+CN=BM+CM
题型十 直角三角形性质与动点(共2小题)
45.(2024秋•余杭区期中)在△ABC中,CA=CB=2,∠ACB=120°,将一块足够大的直角三角尺PMN(∠M=90°,∠MPN=30°)按如图所示放置,顶点P在线段AB上滑动,PM始终经过点C,斜边PN交AC于点D.在点P滑动过程中,△PCD为等腰三角形时,则点P与点B的距离BP为 .
【分析】依题意分三种情况讨论如下:①当PC=CD时,则∠PCD=∠PDC=75°,进而得∠PCB=45°,过点P作PD⊥BC于D,则△PCD是等腰直角三角形,然后根据等腰直角三角形的性质和含有30°角的直角三角形的性质及勾股定理求出BP即可;②当PD=CD时,则∠PCD=∠MPN=30°,进而得∠PCB=90°,然后在Rt△PCB中根据含有30°角的直角三角形的性质及勾股定理求出BP即可;③当PC=CD时,则∠CDP=∠MPN=30°,此时点B于点P重合,点D于点A重合,过点C作CE⊥AB于E,由此可得BP的长,综上所述即可得出答案.
【解答】解:在点P滑动过程中,△PCD为等腰三角形时,有以下三种情况:
①当PC=CD时,则∠PCD=∠PDC(180°﹣∠MPN)=75°,
∴∠PCB=∠ACB﹣∠PCD=120°﹣75°=45°,
过点P作PD⊥BC于D,如图1所示:
则△PCD是等腰直角三角形,
∴CD=PD,
∵CA=CB=2,∠ACB=120°,
∴∠A=∠B(180°﹣∠ACB)=30°,
在Rt△BPD中,BP=2PD,
由勾股定理得:BDPD,
∵CD+BD=BC=2,
∴PDPD=2,
∴PD,
∴BP=2PD;
②当PD=CD时,则∠PCD=∠MPN=30°,
∴∠PCB=∠ACB﹣∠PCD=120°﹣30°=90°,如图2所示:
在Rt△PCB中,∠B=30°,BC=2,
∴BP=2PC,
由勾股定理得:BCPC=2,
∴PC,
∴BP=2PC,
③当PC=CD时,则∠CDP=∠MPN=30°,
此时点B于点P重合,点D于点A重合,过点C作CE⊥AB于E,如图3所示:
∴BP=0,
综上所述:点P与点B的距离BP为或或0.
故答案为:或或0.
46.(2024秋•杭州期中)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AC=13,BA=5,点P从点C出发,以每秒3个单位长度的速度沿折线C﹣A﹣B运动.设点P的运动时间为t(t>0).
(1)BC= .
(2)求斜边AC上的高线长.
(3)①当P在AB上时,AP的长为 ,t的取值范围是 .(用含t的代数式表示)
②若点P在∠BCA的角平分线上,则t的值为 .
(4)在整个运动过程中,直接写出△PAB是以AB为一腰的等腰三角形时t的值.
【分析】(1)利用勾股定理求解;
(2)过点B作BD⊥AC于点D,利用面积法求解;
(3)①根据点P的运动路径及速度可解;②过点P作PE⊥AC于E,利用角平分线的性质可知PB=PE,再证Rt△BCP≌Rt△ECP(HL),推出EC=BC=12,最后利用勾股定理解Rt△AEP即可;
(4)分AB=AP=5和AB=BP=5两种情况,利用等腰三角形的性质、勾股定理分别求解即可.
【解答】解:(1)∵在△ABC中,∠ABC=90°,BA=5,
∴;
故答案为:12;
(2)如图1所示,过点B作BD⊥AC于点D,
∵,
∴,
∴斜边AC上的高线长为;
(3)①∵点P从点C出发,以每秒3个单位长度的速度沿折线C﹣A﹣B运动,
∴AP=3t﹣AC=3t﹣13,
∴,即,
∴;
故答案为:3t﹣13,;
②点P在∠BCA的角平分线上时,过点P作PE⊥AC于E,
∵CP平分∠BCA,∠B=90°,
∴PB=PE,
又∵PC=PC,
∴Rt△BCP≌Rt△ECP(HL),
∴EC=BC=12,则AE=AC﹣CE=13﹣12=1,
由(2)知AP=3t﹣13,
∴BP=AB﹣AP=5﹣(3t﹣13)=18﹣3t,
∴PE=18﹣3t,
在Rt△AEP中,AP2=AE2+EP2,即(3t﹣13)2=12+(18﹣3t)2,
解得,
∴点P在∠BAC的角平分线上时,;
故答案为:;
(4)△PAB是以AB为一腰的等腰三角形时,有两种情况:
当AB=AP=5时,
则CP=AC﹣AP=13﹣5=8,
∴;
当AB=BP=5时,过点B作BD⊥AC于点D,
由(2)知,
∴,
∵AB=BP,BD⊥AC,
∴,
∴,
∴,
故△PAB是以AB为一腰的等腰三角形时t的值为或.
题型十一 勾股定理新题型(共2小题)
47.(2024秋•杭州期中)请你在方格纸上按照要求设计直角三角形:
(1)使它的三边中有一边边长为无理数;
(2)使它的三边中有两边边长是无理数;
(3)使它的三边边长都是无理数.
【分析】(1)可使直角边长分别为2和3,斜边长即不是有理数;
(2)可使一条直角边长为边长1与1的长方形的对角线,另一条直角边长为边长为1和1的长方形的对角线,由此得到图形;
(3)可使两条直角边长均为边长为1和2的长方形的对角线,连接即可得到图形.
【解答】解:(1)如图:
在△ABC中,
AB=3(AB为有理数),
BC=2(BC为有理数),
(AC为无理数),
∵BC2+AB2=32+22=13=AC2,
∴△ABC是直角三角形,
故△ABC为所求三角形.
(2)如图:
在△ABC中,
AB=2,(AB为有理数),
(BC为无理数),
(AC为无理数),
∵,
∴△ABC是直角三角形,
故△ABC为所求三角形.
(3)如图:
在△ABC中,
(AB为无理数),
(BC为无理数),
(AC为无理数),
∵,
△ABC是直角三角形.
故△ABC为所求三角形.
48.(2024秋•杭州期中)如果三角形有一边上的中线恰好等于这边的长,那么我们称这个三角形为“美丽三角形”.
(1)如图,在△ABC中,AB=AC,BC=4,求证:△ABC是“美丽三角形”;
(2)在Rt△ABC中,∠C=90°,AC,若△ABC是“美丽三角形”,求BC的长.
【分析】(1)过点A作AD⊥BC于D,根据等腰三角形的性质求出BD,根据勾股定理求出AD,根据“美丽三角形”的定义证明;
(2)分AC边上的中线BD等于AC,BC边上的中线AE等于BC两种情况,根据勾股定理计算.
【解答】(1)证明:过点A作AD⊥BC于D,
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴BDBC=2,
由勾股定理得,AD4,
∴AD=BC,即△ABC是“美丽三角形”;
(2)解:当AC边上的中线BD等于AC时,如图2,
BC6,
当BC边上的中线AE等于BC时,
AC2=AE2﹣CE2,即BC2﹣(BC)2=(4)2,
解得BC=8.
综上所述,BC的长是6或8.
题型十二 赵爽弦图与青朱出入图(共3小题)
49.(2024秋•拱墅区校级期中)青朱出入图(图1)是东汉末年数学家刘徽根据“割补术”运用数形关系证明勾股定理引入的图形,该图中的两个青入的三角形分别与两个青出的三角形全等,朱入与朱出的三角形全等,朱方与青方是两个正方形.为便于叙述,将其绘成图2,若记朱方对应正方形GDJH的边长为a,青方对应正方形ABCD的边长为b,已知b﹣a=3,a2+b2=29,则图2中的阴影部分面积为 .
【分析】根据题意可得△IJC≌△KAM可以求出S△IJC=S△KAM,即可得到图2中的阴影部分面积为S△GDC+S△BCM,用a,b表示后计算即可.
【解答】解:如图2,
∵朱方对应正方形GDJH的边长为a,青方对应正方形ABCD的边长为b,
∴GD=GH=a,CD=BC=b,
∵朱入与朱出的三角形全等,
∴△FNK≌△GHI,
∴FN=GH=a,
∵两个青入的三角形分别与两个青出的三角形全等,
∴△IJC≌△KAM,△GFN≌△CMB,
∴S△IJC=S△KAM,BM=FN=a,
∴阴影部分面积为S四边形GDJI+S△KAM+S△BCM
=S四边形GDJI+S△IJC+S△BCM
=S△GDC+S△BCM
=ab,
∵b﹣a=3,a2+b2=29,
∴,
即阴影部分的面积为10,
故答案为:10.
50.(2024春•拱墅区校级期中)勾股定理被记载于我国古代的数学著作《周髀算经》中,汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一幅如图1所示的“弦图”,后人称之为“赵爽弦图”.图2由弦图变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成的.记图中正方形ABCD、正方形EFGH、正方形MNXT的面积分别为S1,S2,S3,若正方形EFGH的边长为6,则S1+S2+S3= .
【分析】设全等的直角三角形的两条直角边为a、b且a>b,则S1=(a+b)2,S2=a2+b2,S3=(a﹣b)2,先证明S2=a2+b2=36,再证明S1+S2+S3=3(a2+b2)即可得到答案.
【解答】解:设全等的直角三角形的两条直角边为a、b,且a>b,
由题意可知:S1=(a+b)2,S2=a2+b2,S3=(a﹣b)2,
∵正方形EFGH的边长为6,
∴S2=a2+b2=36,
∴S1+S2+S3=(a+b)2+a2+b2+(a﹣b)2
=a2+2ab+b2+a2+b2+a2﹣2ab+b2
=3(a2+b2)
=108,
故答案为:108.
51.(2024秋•金华期中)如图1是一幅“青朱出入图”,运用“割补术”,通过三个正方形之间的面积转化证明勾股定理(a2+b2=c2).如图2,连结HK,GK,HG,记四边形DHKG与正方形DHIE的面积分别为S1,S2.若HD=HG,则的值为( )
A. B. C. D.
【分析】过点H作HM⊥CD于点M,根据HD=HG得到MD=MG,四边形AHMD是矩形,继而得到MD=AH.证明△DAH≌△DCE得到CE=AH,结合正方形的性质,得到CE=AH=CG=DM=MG,设CE=AH=CG=DM=MG=x,则DA=DC=AB=BC=3x,BH=2x,根据△DCE≌△EKI得到KE=DC=3x,继而得到BH=CK=2x,BK=CE=x,利用图形面积分割法用x表示出S1,S2,再求出比值即可.
【解答】解:(1)过点H作HM⊥CD于点M,
∵HD=HG,四边形ABCD是正方形,
∴MD=MG,四边形AHMD是矩形,
∴MD=AH,
∵HD=HG,
∴DM=GM,
∵四边形ABCD,四边形DHIE,四边形EFGC都是正方形,
∴DA=DC=AB=BC,DH=DE=HI=IE,FG=GC=CE=EF,
∠DAH=∠DCE=∠DEI=90°,
在Rt△DAH和Rt△DCE中,
,
∴Rt△DAH≌Rt△DCE(HL),
∴CE=AH,
∴CE=AH=CG=DM=MG,
∴CD=CG+DM+MG=3CG=3CE,
设CE=AH=CG=DM=MG=x,则DA=DC=AB=BC=3x,BH=2x,
∵∠DCE=∠EKI=∠DEI=90°,
∴∠DEC+∠IEK=90°,∠EIK+∠IEK=90°,
∴∠DEC=∠EIK,
又∵DE=EI,
∴△DCE≌△EKI(AAS),
∴KE=DC=3x,
∴BH=CK=2x,BK=CE=x,
∴四边形DHKG的面积S1(2x+3x)×3x2x×x2x×xx2,
正方形DHIE的面积S2=DE2=CD2+CE2=(3x)2+x2=10x2,
∴
故选:D.
题型十三 勾股定理应用压轴题型(共4小题)
52.(2024秋•鹿城区校级期中)如图,在△ABC中,AC=AD,BD=5,CD=4,记AB长为x,AC长为y.当x,y的值发生变化时,下列代数式的值不变的是( )
A.x+y B.x﹣y C.x2+y2 D.x2﹣y2
【分析】先求出DE=2,∠AED=90°,再根据勾股定理找到等量关系,进而得出答案.
【解答】解:∵AC=AD,CD=4,
∴DE2,∠AED=90°,
∵BD=5,
∴BE=BD+DE=5+2=7,
在Rt△ADE和Rt△ABE中,
∵AB2﹣BE2=AD2﹣DE2,
∴x2﹣72=y2﹣22,
∴x2﹣y2=45.
故选:D.
53.(2025春•椒江区校级期中)如图,在底面周长约为6米的石柱上,有一条雕龙从柱底沿立柱表面盘绕2圈到达柱顶正上方(从点A到点C,B为AC的中点),每根华表刻有雕龙的部分的柱身高约16米,则雕刻在石柱上的巨龙至少为( )
A.20米 B.25米 C.30米 D.15米
【分析】把圆柱体的侧面展开后是长方形,每圈龙的长度与高度和圆柱的周长组成直角三角形,根据勾股定理求出每圈龙的长度,最后乘2即可得出结论.
【解答】解:如图,根据题意可知,底面周长约为6米,柱身高约16米,
∴AF=6,ABAC16=8(米),
∴BF10(米),
∴雕刻在石柱上的巨龙至少为2×10=20(米).
故选:A.
54.(2024春•瑞安市校级期中)如图1为停车场出入口的车辆识别道闸,机箱AM高8分米,与墙面GH的距离MH=26分米,静止时档杆ABCD为长方形.当车辆通行时,档杆升起降下,各边长度保持不变,如图2所示,当档杆升至点E恰好与点A高度相同时,点F到地面的距离为15分米,则BM= 分米.当档杆升至E1离地距离为16分米时,E1F1到GH的距离为EF到GH距离的3倍,则BC= 分米.
【分析】延长FE交BC于点P,交MH于点K,延长F1E1交BC于点T,交MH于点L,延长BC交GH于点O,则四边形BMLT、四边形BMKP、四边形BMHO都是矩形,先求出AB的长,再求出BM的长,设PO=x,TO=3x,利用勾股定理求出x的值,进而可求出BC的长.
【解答】解:如图,延长FE交BC于点P,交MH于点K,延长F1E1交BC于点T,交MH于点L,延长BC交GH于点O,
则四边形BMLT、四边形BMKP、四边形BMHO都是矩形,
由题意,得BO=MH=26,FK=15,E1L=16,EK=AM=8,
∴AB=EF=15﹣8=7(分米),
∴BM=PK=8﹣7=1(分米),
∴E1T=16﹣1=15(分米),
∵E1F1到GH的距离为EF到GH距离的3倍,
∴设PO=x,TO=3x,
∴BT=26﹣3x,BC=26﹣x.
∵,,
∴(26﹣3x)2+152=(26﹣x)2+72,
∴x2﹣13x+22=0,
解得x1=2,x2=11(舍去),
∴(分米).
故答案为:1;25.
55.(2024秋•兰溪市期中)如图1是由四片门扇连接成的折叠门,轨道装在天花板上,图2是示意图.已知轨道AB=220cm,在推拉合页C或E时,滚轮D,F在轨道上移动,门完全关上时,门扇恰好贴合整条轨道.已知每小片门扇宽度均相等,则AC=CD=DE=EF= cm.刚开始门扇叠合在左边,第一次向右拉开门扇,位置如图2时,AC∥DE,∠A=60°,此时门被关上部分AF的长是 cm;接着继续向右拉门扇,位置如图3时,∠C'D'E'=90°,AD′:D'F'=6:8,相比第一次,此时门向右拉伸了 cm.
【分析】门完全关上时,门扇恰好贴合整条轨道.已知每小片门扇宽度均相等,易得AC=CD=DE=EFAB=55cm;根据∠A=60°,易得△ACD和△DEF是等边三角形,那么可得AD和DF的长均为55cm,相加即为AF的长度;作C′M⊥AB于点M,E′N⊥AB于点N,可得△C′MD′≌△D′NE′,那么C′M=D′N,在Rt△CD′M中,根据C′M2+MD′2=CD′2,即可求得C′M和MD′的长度,进而求得AD′和D′F′的长度,相加后减去AF的长度即为拉伸的长度.
【解答】解:∵轨道AB=220cm,AC=CD=DE=EF,
∴AC=CD=DE=EFAB=55cm.
∵∠A=60°,AC∥DE,
∴∠EDF=∠A=60°.
∴△ACD和△DEF是等边三角形.
∴AD=DF=55cm.
∴AF=110cm.
作C′M⊥AB于点M,E′N⊥AB于点N,
∴∠C′MD′=∠E′ND′=90°,MD′AD′,ND′D′F′.
∴∠MC′D′+∠MD′C′=90°.
∵∠C′D′E′=90°,
∴∠MD′C′+∠ND′E′=90°.
∴∠MC′D′=∠ND′E′.
又∵C′D′=D′E′,
∴△C′MD′≌△D′NE′(AAS),
∴C′M=D′N.
∵AD′:D′F′=6:8,
∴MD′:ND′=6:8,
∴MD′:C′M=6:8,
设MD′为6x cm,则CM为8x cm.
在Rt△CD′M中,CM2+MD′2=CD′2.
∴C′M=44cm,D′M=33cm.
∴D′N=44cm.
∴AD′=66cm,D′F′=88cm.
∴相比第一次,门又拉伸了66+88﹣110=44cm.
故答案为:55,110,44.
题型十四 勾股定理与折叠问题(共5小题)
56.(2024秋•奉化区校级期中)如图所示,有一块直角三角形纸片,∠C=90°,AB=5cm,BC=3cm,将斜边AB翻折,使点B落在直角边AC的延长线上的点E处,折痕为AD,则CD的长为( )
A.1cm B.cm C.1.5cm D.cm
【分析】易求AC=4cm,则CE=1cm.设CD=x,则ED=DB=3﹣x,根据勾股定理求解.
【解答】解:∵∠ACD=90°,AB=5cm,BC=3cm,
∴AC4(cm),
∵△ADE是由△ABD沿AD折叠而得到的,
∴AE=AB=4cm,DE=DB,
∴CE=AE﹣AC=5﹣4=1(cm),
设CD=x cm,则DB=DE=(3﹣x)cm,
在Rt△DCE中,
∴CD2+CE2=DE2,
∴x2+1=(3﹣x)2,
∴x,
故选:B.
57.(2024秋•上城区校级期中)如图,矩形纸片ABCD中,AB=4cm,BC=8cm,现将纸片折叠压平,使A与C重合,设折痕为EF,则重叠部分△AEF的面积等于 .
【分析】要求重叠部分△AEF的面积,选择AF作为底,高就等于AB的长;而由折叠可知∠AEF=∠CEF,由平行得∠CEF=∠AFE,代换后,可知AE=AF,问题转化为在Rt△ABE中求AE的长,进而可得出△AEF的面积.
【解答】解:设AE=x,由折叠可知,EC=x,BE=8﹣x,
在Rt△ABE中,AB2+BE2=AE2,即42+(8﹣x)2=x2,
解得:x=5,
由折叠可知∠AEF=∠CEF,
∵AD∥BC,
∴∠CEF=∠AFE,
∴∠AEF=∠AFE,即AE=AF=5,
∴S△AEFAF×AB5×4=10.
故答案为:10.
58.(2024秋•兰溪市校级期中)如图,有一张直角三角形纸片,两直角边AC=6cm,BC=8cm,将△ABC折叠,使点B与点A重合,折痕为DE,求CD的长.
【分析】由翻折易得DB=AD,利用直角三角形ACD,勾股定理即可求得CD长.
【解答】解:由题意得DB=AD;
设CD=xcm,则
AD=DB=(8﹣x)cm,
∵∠C=90°,∴在Rt△ACD中,
根据勾股定理得:AD2﹣CD2=AC2,即(8﹣x)2﹣x2=36,
解得x;
即CDcm.
59.(2024秋•江北区校级期中)如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,∠B=30°,BC,点E,F分别是BC,AC边上的动点,沿EF所在直线折叠∠C,使点C的对应点C′始终落在边AB上,若△BEC′是直角三角形时,则BE的长为 .
【分析】分情况讨论:①当∠BEC′=90°时,根据含30°角的直角三角形的性质和折叠的性质可得出BC′=2EC′=2EC,根据勾股定理可求出,然后结合线段的和差求解即可;②当∠BC′E=90°时,根据含30°角的直角三角形的性质和折叠的性质可得出BE=2EC′=2EC,然后结合线段的和差求解即可.
【解答】解:由对称性质可知EC′=EC,
①当∠BEC′=90°时,
∵∠B=30°,
∴BC′=2EC′=2EC,
∴,
又,
∴,
∴EC=1,
∴;
②当∠BC′E=90°时,
由含30°角的直角三角形性质可知BE=2EC′=2EC,
又,
∴,
∴,
∴;
综上,BE的长为或.
60.(2024秋•拱墅区校级期中)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠C=30°,将边AB沿着AE翻折,使点B落在BC上的点D处,再将边AC沿着AF翻折,使得C落在AD延长线上的点C'处,两条折痕与斜边BC分别交于E,F.以下四个结论正确的是( )
①∠EAF=45°;②FC=BE;③EC=3BE;④FC=(1)AE.
A.①②③ B.②④ C.①③④ D.①②③④
【分析】根据将边AB沿着AE翻折,使点B落在BC上的点D处,再将边AC沿着AF翻折,使得C落在AD延长线上的点C'处,可得∠BAE=∠EAD∠BAD,∠CAF=∠DAF∠DAC,即得∠EAF∠BAC=45°,可判断①正确,由∠BAC=90°,∠C=30°,得∠B=60°=∠BDA=∠C'DF,∠C'=30°,即知△ABD是等边三角形,∠C'FD=90°,设DF=m,则C'D=2m,C'Fm=CF,而∠DAC=30°=∠C,有AD=CD=(1)m=BD,即得BE=DEBDm,可判断②错误,又CE=CD+DEm可判断③正确,根据∠BEC=90°,∠C=30°,得AECEm,可判断④正确.
【解答】解:∵将边AB沿着AE翻折,使点B落在BC上的点D处,再将边AC沿着AF翻折,使得C落在AD延长线上的点C'处,
∴∠BAE=∠EAD∠BAD,∠CAF=∠DAF∠DAC,
∴∠EAF=∠EAD+∠DAF(∠BAD+∠DAC)∠BAC90°=45°,故①正确,
∵∠BAC=90°,∠C=30°,
∴∠B=60°=∠BDA=∠C'DF,∠C'=30°,
∴△ABD是等边三角形,∠C'FD=90°,
设DF=m,则C'D=2m,C'Fm=CF,
∴CD=(1)m,
∵∠BDA=60°,∠C=30°,
∴∠DAC=30°=∠C,
∴AD=CD=(1)m=BD,
∴BE=DEBDm,
而CFm,
∴CF≠BE,故②错误,
∵CD=(1)m,BE=DEm,
∴CE=CD+DEm=3BE,故③正确,
∵∠BEC=90°,∠C=30°,
∴AECEmm,
∴(1)AE=(1)mm,
∴FC=(1)AE,故④正确,
∴正确的有①③④,
故选:C.
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