内容正文:
专题11 直角三角形压轴题
1.(24-25八上·上海民办扬波中学·期末)如图,在中,,,,点D是的中点,将沿直线翻折后点A落在点E,那么的长为
【答案】
【分析】连接,过点E作于点G,由折叠的性质得,,,,,根据直角三角形的性质可得,由三角形外角的性质可得,根据直角三角形的性质求得,,利用勾股定理求得,从而可得,再利用勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,连接,过点E作于点G,
由折叠的性质得,,,,,
∵,,点D是的中点,
∴,
∴,,
∴
∵,
∴,
∴,
∵,即,
∴,
∴在中,,
,
∵,
∴在中,,
故答案为:.
【点睛】本题考查等腰三角形的性质、勾股定理、直角三角形的性质、三角形外角的性质、折叠的性质,添加辅助线,构造直角三角形是解题的关键.
2.(24-25八上·上海建平实验中学·期末)如图,中,,,,,点D在边上,将沿直线翻折,使点C落在点处,连接,直线与边的延长线相交于点F,如果,那么线段的长为 .
【答案】
【分析】设,则,,由折叠可得,进而可得,则,,由直角三角形的两个锐角互余可得,由三角形外角的性质可得,进而可得,由等角对等边可得,由含度角的直角三角形可得,由勾股定理可得,即,解得或(不符合题意,故舍去),则,,由线段的和差关系可得,,由此即可求出的长.
【详解】解:如图,
设,则,,
由折叠可得:,
,
,
,
又,
,
,
,
,
在中,,,
,
由勾股定理可得:,
即:,
解得:或(不符合题意,故舍去),
,
,
又,
,
,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了折叠问题,含度角的直角三角形,勾股定理,直角三角形的两个锐角互余,三角形外角的性质,等角对等边,直接开平方法解一元二次方程,线段的和与差等知识点,由折叠及角的和差关系得出、由含度角的直角三角形的性质及勾股定理得出是解题的关键.
3.(23-24八上·上海闵行区·期末)在中,,,如果将折叠,使点B与点A重合,且折痕交边于点M,交边于点N,如果是直角三角形,那么的面积是 .
【答案】4或
【分析】分两种情况:当时,根据,,及将折叠,使点与点重合,可得,可得到的面积;当时,过作于,设,则,可得,,又,可得,,再利用勾股定理可得,可得到的面积.
【详解】解:当时,如图:
∵,,,
∴,
∵将折叠,使点与点重合,
∴,
∴的面积是:;
当时,
如图,过作于,
设,
∵,,
∴,
∴,
∵将折叠,使点与点重合,
∴,,
在中,,
在中,,
在中,,
∴,
解得:,
∴,,
∴,
∴的面积是:.
综上所述,如果是直角三角形,那么的面积是4或.
故答案为:4或.
【点睛】本题是等腰三角形的折叠问题,考查了折叠的性质,等腰三角形三线合一性质,勾股定理,三角形面积等知识.解题的关键是分类画出图形,求出边上的高.
4.(24-25八上·上海青浦区·期末)我们规定:如果一个三角形一边上的高等于这条边,那么这个三角形叫做“等高底”三角形,这条边叫做这个三角形的“等底”.如图,已知直线,与之间的距离是3,“等高底”的“等底”在直线上(点在点的左侧),点在直线上,,将绕点顺时针旋转得到,点的对应点分别为点,那么的长为 .
【答案】或
【分析】根据题意分情况画出相应图,然后根据旋转性质找到线段对应关系求解即可.
【详解】解:当如下图所示时,
,,
点到直线的距离为,
,
将绕点顺时针旋转得到,
;
当如下图所示时,
,,
点到直线的距离为,
,,
将绕点顺时针旋转得到,,,
,
在中,,
故答案为:或.
【点睛】本题考查了旋转性质、勾股定理、二次根式的运算等知识,分情况讨论并画出相应图像是解题关键.
二、解答题
5.(24-25八上·上海徐汇区第四中学·期末)已知,如图:是等腰直角三角形,动点P在斜边所在的直线上,以为直角边作等腰直角三角形,其中,探究并解决下列问题:
(1)如图①,若点P在线段上,且,,则:
①线段__________,__________;
②猜想:,,三者之间的数量关系为__________;
(2)如图②,若点P在的延长线上,在(1)中所猜想的结论仍然成立,请你给出证明过程;
(3)若动点满足,求的值.
【答案】(1)①;②
(2)见解析
(3)的值为或
【分析】(1)①在中,利用勾股定理可求得,由可求得的长;②过作于点,则可求得,把和都用和表示出来,在中,由勾股定理得到和的关系,从而可得到三者之间的数量关系;
(2)过作于点,把和都用和表示出来,在中,由勾股定理得到和的关系,从而可证得结论;
(3)分点在线段上和线段的延长线上,分别利用得到和的关系,从而可得到和的关系,在和中,利用勾股定理可分别得到和的关系,从而可求得的值.
【详解】(1)解:①∵是等腰直角三角形,,
,
,
;
②,
证明:如图1,过作于点,
∵为等腰直角三角形,,
,
,
,
,
在 中,由勾股定理可得,
,
∵为等腰直角三角形,且,
,
,
故答案为:;
(2)证明:如图 2,过作于点,
∵为等腰直角三角形,,
,
,
,
,
在中,由勾股定理可得,
,
∵为等腰直角三角形,且,
,
.
(3)解:过点作于点,
,
∴点只能在线段上或在线段的延长线上,
如图3,当点在线段上时,
,
,
在 中,由勾股定理可得,
在 中,由勾股定理可得,
;
如图4,当点 P 在线段 的延长线上时,
,
,
在 中,由勾股定理可得,
在 中,由勾股定理可得,
,
综上,的值为或.
【点睛】本题主要考查等腰直角三角形的性质,勾股定理的应用,二次根式的运算,直角三角形的性质,并涉及分类讨论的思想.在(2)中注意分别用和表示出和是解题的关键,在(3)中确定出点的位置,再结合条件找到与的关系是解题的关键.本题涉及内容不多,但综合性很强.
6.(24-25八上·上海黄浦区·期末)在中,点D是边的中点,点分别在边上,且,连结.
(1)如图1,是等腰直角三角形,,求证:;
(2)如图2,是等边三角形,,求证:;
(3)如图3,,请直接写出的长度:_______(无需写出过程).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)先根据直角三角形斜边上的中线可知,根据三线合一可知,易得,即可得到是等腰直角三角形,求出答案即可;
(2)过点D作于G,作于H,连接AD,先根据三线合一得到,再根据角平分线的性质可得,易得,进而可得到答案;
(3)如图,延长至G,使,连接,过点G作于H,先判定是的垂直平分线,再运用勾股定理解决即可;
【详解】(1)证明:如图1,连接,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∵点D是边BC的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴;
(2)证明:如图2,过点D作于G,作于H,连接AD,则,
∵是等边三角形,点D是边的中点,
∴,
∴,
∵,
∴
∴,
同理可得:,
∴,
∴,
即,
∴,
即;
(3)解:如图3,延长至G,使,连接,过点G作于H,
∵
∴是的垂直平分线,
∴
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
∴,
∵
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
设,则
由勾股定理得:,
∴,
解得:(舍),,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了三线合一,等腰直角三角形的性质,角平分线的性质和判定,勾股定理,全等三角形的判定和性质等知识点,解决此题关键是要合理作出辅助线.
7.(24-25八上·上海北初级中学·期末)【问题初探】
(1)在数学活动课上,李老师给出如下问题:如图,在中,,为中点,于交于点,连接,若.求证:.
如图,小刚同学从条件的角度出发给出如下解题思路:延长至点,使,连接.将与之间的数量关系转化为与之间的数量关系.请你根据小刚同学的解题思路,写出证明过程.
【类比分析】(2)李老师发现小刚同学很好地运用了转化思想,根据题中条件转化角.为了帮助学生更好地感悟转化思想,李老师将图进行变换,提出下面的问题,请你解答.
如图,在中,,为中点,于交于点.连接,若,求证:.
【学以致用】(3)如图,在中,,点在边上,,过作交的延长线于点,直接写出 .
【答案】(1)见解析 (2)见解析 (3)
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,平行线的判定与性质,等腰三角形的性质,外角的定义,含角的直角三角形等知识点,掌握转化思想是解答本题的关键.
(1)延长至点,使,连接,证明,得到,所以,进而得到,根据题意得到,所以,进而可证;
(2)延长至,使,连接,则,证明,
得到,又,所以,再根据等腰三角形三线合一即可得出结论;
(3)在上方作,并交于点,由题意得且,则在中,,进而根据已知条件求出,所以,再经过转化即可得到的值.
【详解】解:(1)延长至点,使,连接,则,
为中点,
,
又,
,
,
,
,
又,
,
,
;
(2)如图,延长至,使,连接,则,
为中点,
,
,
,
,
又,
,
,
,
即;
(3)如图,在上方作,并交于点,
则,
且,
,
则在中,,
又,,
,
则,
,
故,
故答案为:.
8.(24-25八上·上海长宁区八年级上学期期末考试·期末)已知在中,,点D在线段上,点F在射线上,连接,作交射线于E,.
(1)如图1,当时,时,求的大小;
(2)当,时,
①如图2,连接,当,求的长;
②若,求的长.
【答案】(1)
(2)①;②或
【分析】(1)由平行线的性质求解,再利用三角形的外角的性质可得答案;
(2)①证明,可得,再利用勾股定理求解即可;②如图,过作于,当在的右边时,利用勾股定理求出,可得,用等面积法可得,可得,根据,从而可得答案;当在的左边时,如图,同理可得,,,,证明,即可得到.
【详解】(1)解:∵,,
,
∵,,
;
(2)解:①,,
,
∵,,
,,,,
,
,
,
∴,
,
,
∵,
,
解得:(负根舍去);
②如图,过作于,当在的右边时,
∵,,
,,
∵,
,
,
,
,
,
当在的左边时,如图,
同理可得:,,,
∴,
由(1)得:,
而,,
∴,
∴;
综上:或.
【点睛】本题考查的是三角形的外角的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理的应用,二次根式的混合运算,熟练掌握知识点是解本题的关键.
9.(24-25八上·上海民办扬波中学·期末)如图,在中,,,.将一块直角三角板中角的顶点D放在边上移动,使角的两边分别与的边相交于点E、F,且使始终与垂直.
(1)如图1,当点F与点C重合时,求的长;
(2)如图2,设,求y关于x的函数解析式,并写出定义域;
(3)如图2,连接,若是直角三角形,求的长.
【答案】(1)
(2),
(3)或
【分析】(1)证明是等边三角形,得到,在中,根据角的直角三角形的性质及勾股定理求出,即可解答;
(2)证明等边三角形,求出,可得,根据,根据,得到,根据一定与线段、相交,得出最大到处,求出即可得出答案;
(3)分为两种情况:①为直角顶点时.②为直角顶点时,分别构建方程求解即可.
【详解】(1)解:(1)∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵在中,,
∴,
∵,即,
∴,
∴.
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴
∴是等边三角形,
∴,
由(1)得
∴,
∴,即,
∴,
∵,即,
∴,
∴,
∵角的两边分别与的边、交于点、,
∴过作于,最后只能到点,
∴,
∴在中,,
∴此时是,
∴函数的定义域(即的取值范围)是:.
(3)解:∵,,
∴,
∵,即,
∴.
①当时,如图,
∵,
∴,
∵,即,
∴,
由(2)可知是等边三角形,
∴,
∵,即,
解得:,
即时,是直角三角形;
②当时,如图,
∵,
∴,
,
∴,
∵,即,
解得:,
即时,是直角三角形;
综上所述:当或时,是直角三角形.
【点睛】本题综合考查含30度角的直角三角形,勾股定理,等边三角形的判定及性质,学会利用参数构建方程,掌握分类讨论思想是解题的关键.
10.(24-25八上·上海浦东新区建平西校·期末)如图,在中,,,,将一个角的顶点放在边上移动,使这个角的两边分别与的边、交于点、,且.
(1)如图1,当点与点重合时,求的长;
(2)如图2,设,,求关于的函数解析式,并写出定义域;
(3)连接,若是等腰三角形,直接写出的长.
【答案】(1)
(2),定义域为
(3)或或
【分析】(1)由含30度角的直角三角形的性质及勾股定理可求得,再由已知条件可推出是等边三角形,于是即可求得的长;
(2)过点作于,由(1)可得,进而可得,易得是等边三角形,从而可求得关于的函数解析式,同时求得其定义域;
(3)分三种情况讨论:当点与点重合时,则;当点E在上,点F在上时,则;当点E与点C重合时,则;分别求解即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴,,
由勾股定理得:,
即:,
∵, ,
∴,
∴,
即:是等边三角形,
∴;
(2)解:如图,过点作于,
由(1)可知:,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
即:是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
关于的函数解析式为,其定义域为;
(3)解:分三种情况讨论:
当点与点重合时,如图1所示,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
即:,
∴,
∴,,
在中,由勾股定理得:
;
当点E在上,点F在上,且当时,如图2,
由(2)可知:,
∵,
∴由勾股定理得:,
∴,
解得:;
当点E与点C重合时,如图3,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴由勾股定理得:;
综上,的长为或或.
【点睛】本题主要考查了勾股定理,含30度角的直角三角形的性质,直角三角形的两个锐角互余,等边三角形的判定与性质,等腰三角形的判定,求函数解析式,三角形的面积公式等知识点,熟练掌握相关知识点并运用分类讨论思想是解题的关键.
11.(24-25八上·上海浦东模范中学·期末)如图,已知ABC中,,,AB=6,点P是射线CB上一点(不与点B重合),EF为PB的垂直平分线,交PB于点F,交射线AB于点E,联结PE、AP.
(1)求∠B的度数;
(2)当点P在线段CB上时,设BE=x,AP=y,求y关于x的函数解析式,并写出函数的定义域;
(3)当APB为等腰三角形时,请直接写出AE的值.
【答案】(1)
(2)当点P在线段BC上时,;
(3)4或或
【分析】(1)根据勾股定理的逆定理证明出△ABC是直角三角形,且∠BAC=,取BC的中点M,联结AM,则=CM,证得△ACM是等边三角形,求得∠B=;
(2)当点P在线段BC上时,过点A作AD⊥BC于D,根据直角三角形的性质得到,,由勾股定理得,求出,得到,由勾股定理求出CD,BF,得到DP,由,推出,根据y>0,得到函数关系式;当点P在CB延长线上时,过点P作PH⊥AB交延长线于H,求出,勾股定理求得PH,根据,求出函数解析式;
(3)当AP=BP时,根据等腰三角形等边对等角的性质及线段垂直平分线的性质证得∠APE=,得到AE=2PE=2BE,由此求出AE=4;当BP=AB=6时,根据线段垂直平分线的性质求出PF=BF=3,利用直角三角形30度角的性质求出BE=2EF,利用勾股定理得,求出BE,即可得到AE的值.当点P在CB延长线上且BP=AB=6时,根据线段垂直平分线的性质求出PF=BF=3,利用直角三角形30度角的性质求出BE=2EF,利用勾股定理得,求出BE,即可得到AE的值.
【详解】(1)解:ABC中,,,AB=6,
∵,
∴△ABC是直角三角形,且∠BAC=,
取BC的中点M,联结AM,则=CM,
∵,,
∴,
∴AC=AM=CM,
∴△ACM是等边三角形,
∴,
∴∠B=;
(2)解:当点P在线段BC上时,
过点A作AD⊥BC于D,
在△ADB中,∠ADB=,∠B=,
∴,
同理,
∴,
在Rt△BEF中,,
∴,
∴,
又∵BP=2BF,
∴,
∴DP =,
∵,
∴,
∴,
∵y>0,
∴;
(3)解:当AP=BP时,则∠PAB=∠B=,如图,
∴∠APB =,
∵EF为PB的垂直平分线,
∴PE=BE,
∴∠BPE=∠B=,
∴∠APE=,
∴AE=2PE=2BE,
∵AE+BE=6,
∴AE=4;
当BP=AB=6时,如图,
∵EF为PB的垂直平分线,
∴PF=BF=3,
∵∠B=,
∴BE=2EF,
∵,
∴,
∴AE=AB-BE=;
当点P在CB延长线上且BP=AB=6时,如图,
∵EF为PB的垂直平分线,
∴PF=BF=3,
∵∠EBF=,
∴BE=2EF,
∵,
∴,
∴AE=AB+BE=;
综上,AE的值为4或或.
【点睛】此题考查了勾股定理及逆定理,直角三角形30度角的性质,线段垂直平分线的性质,等腰三角形的性质,求函数解析式,熟记各知识点并综合应用是解题的关键.
12.(24-25八上·上海建平实验中学·期末)如图,中,,,.点P是射线上一点(不与点B重合),为的垂直平分线,交于点F,交射线于点E,连接、.
(1)的度数;
(2)当点P在线段上时,设,的面积为y,求y关于x的函数解析式,并写出函数的定义域;
(3)如果 ,请直接写的长.
【答案】(1)
(2)
(3)的长为2或1或
【分析】(1)先根据勾股定理逆定理判断出是直角三角形取BC的中点H,连接,由直角三角形的性质可得出,再证明是等边三角形,根据等边三角形的性质即可得出答案.
(2)作,垂足为点D.由直角三角形30角所对边等于斜边一半知,根据三角形的面积公式即可得到结论;
(3)当点P在线段上时,当点P在射线上时,作,根据三角形的面积公式计算可得
【详解】(1)解:在中,
∵,,,
∴,,
∴.
∴.
取的中点H,连接,如图所示:
∴,,
∴,
∴是等边三角形,
∴.
(2)解:如图1,过点A作,垂足为点D.
在中,
∵,,
∴,
∴,
同理,,
∵为的垂直平分线,
∴,
∴,
∴
,
即;
(3)解:当点P在线段上时,由x,
解得或1,
∴的长为2或1;
当点P在射线上时,如图2,过点A作于点M,
在中,,,
∴,
同理,,
∵为的垂直平分线,
∴,
∴,
∴
即,
解得(负值舍去),
∴的长是;
则如果,BF的长为2或1或.
【点睛】本题是三角形的综合问题,解题的关键是掌握勾股定理及其逆定理,线段垂直平分线的性质,含30°角的直角三角形的性质及三角形的面积公式和分类讨论思想的运用.
13.(24-25八上·上海华育中学·期末)小明在研究平面几何知识时,意识到等腰三角形和直角三角形经常同时出现,比如:等腰三角形三线合一:再比如:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.等等.在此基础上,小明同学还做了一些研究,并邀请你参加.
已知中,,将绕着点A旋转,点B、C的对应点分别是点D、E,连接.
(1)求证;
(2)点F在边上(且F不与点C、D重合),连接,过A作,交射线于点G,连接,小明发现线段、、能够组成一个直角三角形,你认为小明的发现正确吗?如果正确,请证明,如果不正确,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,已知,,设,,直接写出y与x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围.
【答案】(1)见解析
(2)小明的发现是正确的,理由见解析
(3);
【分析】(1)根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理推导出即可;
(2)延长,交于点M,连接,证明,再由垂直平分线的性质得出,在直角三角形中,,即;
(3)由(2),可得,在中,,整理得到,连接,当G点与C点重合时求出的长,即可求x的取值范围.
【详解】(1)证明:由旋转可知,,,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:小明的发现是正确的,理由如下:
如图,延长,交于点M,连接,如图所示:
根据旋转可知,,,,
∴B、A、D在同一直线上,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴垂直平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵,
∴,
在中,,
∵,
∴,
在中,,即,
∴,
整理得,,
当G点与C点重合时,连接,如图所示:
∵,,
∴垂直平分,
∴,
根据旋转可知:,
在中,,
即,
解得:,
∵点G在射线上,
∴.
【点睛】本题主要考查了旋转的性质,勾股定理,等腰三角形的性质,垂直平分线的性质,求函数解析式,求自变量的取值范围,三角形全等的判定和性质,解题的关键是数形结合,作出辅助线.
14.(23-24八上·上海长宁区延安初级中学·期末)已知在,,点P在边上,连接.
(1)如图1,如果点P在线段的垂直平分线上,求证:;
(2)过点P作,交边于点D,
①如图2,如果点P是线段的中点,且,求的度数;
②填空:如果,,且是以为腰的等腰三角形,那么的长等于 .
【答案】(1)见解析
(2)①;②或
【分析】(1)由线段垂直平分线的性质得,则,再证,得,即可得出结论;
(2)①取的中点E,连接,由直角三角形斜边上的中线性质得,再证,得,则,即可解决问题;
②分两种情况,a、时,b、时,由直角三角形的性质和勾股定理分别求出的长即可.
【详解】(1)证明:∵点P在线段的垂直平分线上,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:①如图2,取的中点E,连接,
则,,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,点P是线段的中点,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
∴,
即的度数为;
②∵,,,
∴,
分两种情况:
a、如图3,时,
由(1)可知,,
过点P作于点M,
则,
∴,
设,则,
在和中,由勾股定理得:,
即,
解得:,
∴,
∴;
b、如图4,时,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得:,
∴;
综上所述,的长等于或,
故答案为:或.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质、全等三角形的判定与性质、直角三角形斜边上的中线性质、勾股定理以及分类讨论等知识,本题综合性强,熟练掌握全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质以及勾股定理是解题的关键,属于中考常考题型.
15.(23-24八上·上海外国语大学附属中学·期末)如图,中,,点D、E分别是边上的一个动点,且,过点D作交射线于点G,交线段于点F,设.
(1)如图1,当点G与点C重合时,求的面积;
(2)如图2,设当点G在的延长线上时,,求y关于x的函数关系式,并写出定义域;
(3)若为直角三角形,求x的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或4
【分析】(1)由含角的直角三角形的性质得,再由勾股定理得,然后再证,最后由三角形面积关系即可得出答案;
(2)由含角的直角三角形的性质得,再由勾股定理得,然后由得,则,求出x的范围即可;
(3)分两种情况:①当时,②当时,由含角的直角三角形的性质好勾股定理分别得出方程,解方程即可.
【详解】(1)解:,
,
,
,
,
,
,
,
,
∴的面积的面积;
(2)解:,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
∵点G在的延长线上,
∴点G不与点C重合,
,
∵点E是边上的一个动点,,
,
,
即y关于x的解析式为;
(3)解:分两种情况:
①当时,如图3所示:
则,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
由(2)得:,
,
解得:;
②当时,如图4所示:
,
是等边三角形,
,
,
,
,
,
,
解得:;
综上所述,若为直角三角形,x的值为或4.
【点睛】本题是三角形综合题目,考查了勾股定理、直角三角形的性质、含角的直角三角形的性质、等边三角形的判定与性质、三角形面积以及分类讨论等知识,本题综合性强,熟练掌握含角的直角三角形的性质和勾股定理,进行分类讨论是解题的关键,属于中考常考题型.
16.(23-24八上·上海三林中学·期末)如图,在中,,,,是边上的中线,动点从点出发以每秒个单位的速度沿线段向终点运动,动点从点出发以每秒个单位的速度在线段上运动,点与点同时出发,设动点运动时间为.
(1)求的长;
(2)若动点在线段上运动,设,求关于的函数解析式,并写出定义域;
(3)若动点在射线上运动,当点运动到终点时,点也停止运动,直接写出当时,的值.
【答案】(1);
(2);
(3)或.
【分析】()设,则,利用勾股定理求出,再根据直角三角形的性质即可求出的长;
()利用勾股定理求出,再根据三角形面积公式得到,代入即可求解,由即可确定的取值范围;
()分两种情况,当动点在线段上运动,可由(2)直接列方程即可,注意x的取值范围进行取舍;当在射线上但不在线段上运动时,得到,同方法求出,进而得到,解方程即可求解;
本题考查了直角三角形的性质,勾股定理,求函数解析式,三角形的面积,利用勾股定理得到是解题的关键.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
设,则,
∵,
∴,
解得,
∴,,
∵点为的中线,
∴;
(2)解:如图,过点作于,则,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵动点在线段上运动,
∴,
∴的取值范围为,
故;
(3)解:当动点在线段上运动时,由(2)可知,,
由整理得:,
解得:,
∵,
∴,
当动点在射线上但不在线段上运动时,,
∴,
∴,
由整理得,,
即,
解得.
综上所述,或.
17.(23-24八上·上海三林中学·期末)已知:如图是直角三角形,,点分别在边上,且,,.
(1)证明:线段能组成直角三角形;
(2)当是边上的中点时,判断:的位置关系.
【答案】(1)证明见解析;
(2),理由见解析.
【分析】()根据勾股逆定理即可求证;
()延长,使得,连接,证明,得到,,得到,根据平行线的性质得到,由勾股定理得到,进而得到,由等腰三角形三线合一即可求证;
本题考查了勾股定理及其逆定理,全等三角形的判定和性质,平行线的性质,等腰三角形的性质,正确作出辅助线,构造全等三角形和直角三角形是解题的关键.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
∴线段能组成直角三角形;
(2)解:.
理由:延长,使得,连接,
∵是边上的中点,
∴,
又∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴在中,,
∵,
∴,
∵,
∴,
即.
18.(23-24八上·上海普陀区·期末)已知:如图,在中,点A在边的垂直平分线上,直线l经过点A,、分别垂直于直线l,垂足分别为点D、E,且.
(1)求证:.
(2)取边的中点F,连接,求证:平分.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据角平分线的性质可得,结合已知条件可证;
(2)设l交于点Q,连接,过作于, 于,根据(1)结论可得,推出,可得为等腰直角三角形,推出,证,可得,得到,即得.
【详解】(1)∵,,
∴,与为直角三角形,
∵点A在边垂直平分线上,
∴,
在也中,
,
∴,
即;
(2)设l交于点Q,连接,过作于,作于,
∴
由(1)知,
∴,
∵,
∴,
即,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∵为中点,
∴,
∵,,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
又∵,,
∴平分.
【点睛】本题主要考查了线段垂直平分线,全等三角形,等腰直角三角形,角平分线等,熟练掌握线段垂直平分线的性质,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,角平分线的判定,是解决问题的关键.
19.(23-24八上·上海江湾初级中学·期末)如图1,在中,,,,是的中点.是射线上一个动点,连接,过点作的垂线,交射线于.
(1)如图2,如果点与点重合,求证:;
(2)如图3,如果,求的长;
(3)设,,求关于的函数关系式.
【答案】(1)见解析
(2);
(3).
【分析】(1)在中,利用斜边中线的性质可得,可求得,再利用含30度角的直角三角形的性质可证;
(2)过B作于H,在中由勾股定理,利用含30度角的直角三角形的性质可求,据此求解即可;
(3)分两种情况讨论,当时,,当时,,利用勾股定理即可求出.
【详解】(1)解:在中,,,,是的中点,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵D与P重合,
∴;
(2)解:过B作于H,
∵,,,
∴,
在中由勾股定理,
又因为,
∴,
∴,
∵,
∴;
(3)解:由(2)得,
在中,,
当时,,
在中,由勾股定理得:,
即,
即,
当时,,
在中由勾股定理得:,
即,
即,
综上,.
【点睛】本题考查直角三角形性质,勾股定理,等腰直角三角形性质,函数关系,掌握直角三角形性质,勾股定理,等腰直角三角形性质函数关系,解题关键是在中利用勾股定理构造等式求出函数关系.
20.(23-24八上·上海黄浦区·期末)如图,已知在中,,苦点从点出发,以每秒的速度沿折线运动,设运动时间为秒.
(请利用尺规作图,不要求写出作法、证明和结论,但要求保留作图痕迹并标出点)
(1)若点在上,且满足时,在图(1)中求作符合要求的点,此时_______;
(2)若点恰好在的角平分线上(点除外),在图(2)中求作符合要求的点,此时_______.
【答案】(1)作图见详解,
(2)作图见详解,
【分析】(1)根据中垂线性质可知,作的垂直平分线,与交于点,则满足,在中,用勾股定理计算出,再用表示出,则,在中,利用勾股定理建立方程求;
(2)过作于点,作出的角平分线,由角平分线性质可得,由题意,则,在中,利用勾股定理建立方程求.
【详解】(1)作的垂直平分线,与交于点,与交于点,
是的垂直平分线,
,
,
,
由题意,,
,
.
(2)作的平分线,过作于点,如图所示,
平分,,,
在和中,
,
,
由题意,则,
在Rt△ABD中,,
,
.
【点睛】本题考查了勾股定理,垂直平分线的性质和角平分线的性质,熟练运用垂直平分线的性质和角平分线的性质,找出线段长度,利用勾股定理建立方程是解本题的关键.
试卷第50页,共50页
试卷第49页,共50页
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专题11 直角三角形压轴题
1.(24-25八上·上海民办扬波中学·期末)如图,在中,,,,点D是的中点,将沿直线翻折后点A落在点E,那么的长为
2.(24-25八上·上海建平实验中学·期末)如图,中,,,,,点D在边上,将沿直线翻折,使点C落在点处,连接,直线与边的延长线相交于点F,如果,那么线段的长为 .
3.(23-24八上·上海闵行区·期末)在中,,,如果将折叠,使点B与点A重合,且折痕交边于点M,交边于点N,如果是直角三角形,那么的面积是 .
4.(24-25八上·上海青浦区·期末)我们规定:如果一个三角形一边上的高等于这条边,那么这个三角形叫做“等高底”三角形,这条边叫做这个三角形的“等底”.如图,已知直线,与之间的距离是3,“等高底”的“等底”在直线上(点在点的左侧),点在直线上,,将绕点顺时针旋转得到,点的对应点分别为点,那么的长为 .
二、解答题
5.(24-25八上·上海徐汇区第四中学·期末)已知,如图:是等腰直角三角形,动点P在斜边所在的直线上,以为直角边作等腰直角三角形,其中,探究并解决下列问题:
(1)如图①,若点P在线段上,且,,则:
①线段__________,__________;
②猜想:,,三者之间的数量关系为__________;
(2)如图②,若点P在的延长线上,在(1)中所猜想的结论仍然成立,请你给出证明过程;
(3)若动点满足,求的值.
6.(24-25八上·上海黄浦区·期末)在中,点D是边的中点,点分别在边上,且,连结.
(1)如图1,是等腰直角三角形,,求证:;
(2)如图2,是等边三角形,,求证:;
(3)如图3,,请直接写出的长度:_______(无需写出过程).
7.(24-25八上·上海北初级中学·期末)【问题初探】
(1)在数学活动课上,李老师给出如下问题:如图,在中,,为中点,于交于点,连接,若.求证:.
如图,小刚同学从条件的角度出发给出如下解题思路:延长至点,使,连接.将与之间的数量关系转化为与之间的数量关系.请你根据小刚同学的解题思路,写出证明过程.
【类比分析】(2)李老师发现小刚同学很好地运用了转化思想,根据题中条件转化角.为了帮助学生更好地感悟转化思想,李老师将图进行变换,提出下面的问题,请你解答.
如图,在中,,为中点,于交于点.连接,若,求证:.
【学以致用】(3)如图,在中,,点在边上,,过作交的延长线于点,直接写出 .
8.(24-25八上·上海长宁区八年级上学期期末考试·期末)已知在中,,点D在线段上,点F在射线上,连接,作交射线于E,.
(1)如图1,当时,时,求的大小;
(2)当,时,
①如图2,连接,当,求的长;
②若,求的长.
9.(24-25八上·上海民办扬波中学·期末)如图,在中,,,.将一块直角三角板中角的顶点D放在边上移动,使角的两边分别与的边相交于点E、F,且使始终与垂直.
(1)如图1,当点F与点C重合时,求的长;
(2)如图2,设,求y关于x的函数解析式,并写出定义域;
(3)如图2,连接,若是直角三角形,求的长.
10.(24-25八上·上海浦东新区建平西校·期末)如图,在中,,,,将一个角的顶点放在边上移动,使这个角的两边分别与的边、交于点、,且.
(1)如图1,当点与点重合时,求的长;
(2)如图2,设,,求关于的函数解析式,并写出定义域;
(3)连接,若是等腰三角形,直接写出的长.
11.(24-25八上·上海浦东模范中学·期末)如图,已知ABC中,,,AB=6,点P是射线CB上一点(不与点B重合),EF为PB的垂直平分线,交PB于点F,交射线AB于点E,联结PE、AP.
(1)求∠B的度数;
(2)当点P在线段CB上时,设BE=x,AP=y,求y关于x的函数解析式,并写出函数的定义域;
(3)当APB为等腰三角形时,请直接写出AE的值.
12.(24-25八上·上海建平实验中学·期末)如图,中,,,.点P是射线上一点(不与点B重合),为的垂直平分线,交于点F,交射线于点E,连接、.
(1)的度数;
(2)当点P在线段上时,设,的面积为y,求y关于x的函数解析式,并写出函数的定义域;
(3)如果 ,请直接写的长.
13.(24-25八上·上海华育中学·期末)小明在研究平面几何知识时,意识到等腰三角形和直角三角形经常同时出现,比如:等腰三角形三线合一:再比如:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.等等.在此基础上,小明同学还做了一些研究,并邀请你参加.
已知中,,将绕着点A旋转,点B、C的对应点分别是点D、E,连接.
(1)求证;
(2)点F在边上(且F不与点C、D重合),连接,过A作,交射线于点G,连接,小明发现线段、、能够组成一个直角三角形,你认为小明的发现正确吗?如果正确,请证明,如果不正确,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,已知,,设,,直接写出y与x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围.
14.(23-24八上·上海长宁区延安初级中学·期末)已知在,,点P在边上,连接.
(1)如图1,如果点P在线段的垂直平分线上,求证:;
(2)过点P作,交边于点D,
①如图2,如果点P是线段的中点,且,求的度数;
②填空:如果,,且是以为腰的等腰三角形,那么的长等于 .
15.(23-24八上·上海外国语大学附属中学·期末)如图,中,,点D、E分别是边上的一个动点,且,过点D作交射线于点G,交线段于点F,设.
(1)如图1,当点G与点C重合时,求的面积;
(2)如图2,设当点G在的延长线上时,,求y关于x的函数关系式,并写出定义域;
(3)若为直角三角形,求x的值.
16.(23-24八上·上海三林中学·期末)如图,在中,,,,是边上的中线,动点从点出发以每秒个单位的速度沿线段向终点运动,动点从点出发以每秒个单位的速度在线段上运动,点与点同时出发,设动点运动时间为.
(1)求的长;
(2)若动点在线段上运动,设,求关于的函数解析式,并写出定义域;
(3)若动点在射线上运动,当点运动到终点时,点也停止运动,直接写出当时,的值.
17.(23-24八上·上海三林中学·期末)已知:如图是直角三角形,,点分别在边上,且,,.
(1)证明:线段能组成直角三角形;
(2)当是边上的中点时,判断:的位置关系.
18.(23-24八上·上海普陀区·期末)已知:如图,在中,点A在边的垂直平分线上,直线l经过点A,、分别垂直于直线l,垂足分别为点D、E,且.
(1)求证:.
(2)取边的中点F,连接,求证:平分.
19.(23-24八上·上海江湾初级中学·期末)如图1,在中,,,,是的中点.是射线上一个动点,连接,过点作的垂线,交射线于.
(1)如图2,如果点与点重合,求证:;
(2)如图3,如果,求的长;
(3)设,,求关于的函数关系式.
20.(23-24八上·上海黄浦区·期末)如图,已知在中,,苦点从点出发,以每秒的速度沿折线运动,设运动时间为秒.
(请利用尺规作图,不要求写出作法、证明和结论,但要求保留作图痕迹并标出点)
(1)若点在上,且满足时,在图(1)中求作符合要求的点,此时_______;
(2)若点恰好在的角平分线上(点除外),在图(2)中求作符合要求的点,此时_______.
试卷第6页,共7页
试卷第7页,共7页
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