内容正文:
专题06 期末解答压轴题
7大高频考点概览
考点01 一次函数与特殊三角形
考点02 一次函数的综合应用;新定义题
考点03 特殊三角形—传统解答证明题
考点04 特殊三角形—动点、折叠问题
考点05 特殊三角形—综合应用
考点06 特殊三角形—情景探究Ⅰ
考点07 特殊三角形—情景探究Ⅱ
1.(24-25八年级上·浙江·期末)在等腰直角三角形中,,,点A,B分别在坐标轴上.地 城
考点01
一次函数与特殊三角形
(1)如图①,若 ,,求点C的坐标.
(2)如图②,若点C的横坐标为2,求点B的坐标.
(3)如图③,若点A的坐标为,点B在y轴的正半轴上,以为直角边在第一象限内作等腰直角三角形,连接交 y轴于点P,当点B在y轴的正半轴上移动时,的长度是否发生改变?若不变,求出的长;若变化,求出的取值范围.
2.(24-25八年级上·浙江金华·期末)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,点为射线上一动点(点不与点重合),以点为直角顶点,为直角边在的右侧作等腰直角三角形.
(1)如图1,当点是的中点时,求点的坐标.
(2)如图2,当点在上移动时,连结,交轴于点.求证:.
(3)点在射线上运动过程中,当是等腰三角形时,求的面积.
地 城
考点02
一次函数的综合应用;新定义题
1.(24-25八年级上·浙江丽水·期末)如图,直线相交于点O,直线l分别交射线,射线于A,B两点,平分,交于点D,点G是直线l上一动点,过G作的垂线,交于E,交于F,垂足为H,设,,且
(1)直接写出,的值,______,______;
(2)若G与A重合(如图2),求证:;
(3)若G是直线上任意一点(如图3),试判断之间的数量关系.
2.(24-25八年级上·浙江宁波·期末)在平面直角坐标系中,有,两点,若存在点C使得,且,则称点为m的“等垂点”.例如:在,,三点中,因为,且,所以点C为1的“等垂点”.
(1)①点,,则 2的“等垂点”(填“是”或“不是”).
②如图1,若点,,则点C是4的“等垂点”,则点C的坐标为 .
(2)如图2,若一次函数上存在5的“等垂点”,求5的“等垂点”C的坐标.
(3)若在直线上存在无数个5的“等垂点”,且直线与x轴交于点E,与y轴交于点F,点M在线段上,点在内,,,连接,设,直接写出面积关于a的表达式.
3.(24-25八年级上·浙江·期末)【了解概念】已知函数是自变量的函数,当,称函数为函数的“倍差函数”.
在平面直角坐标系中,对于函数图象上一点,称点为点关于函数的“倍差点”,点在函数的“倍差函数”的图象上.
【理解运用】例如:函数.当时,称函数是函数的“倍差函数”.在平面直角坐标系中,函数图象上任意一点,点为点关于的“倍差点”,点在函数的“倍差函数”的图象上.
(1)求函数的“倍差函数”的表达式;
(2)点在函数的图象上,点关于函数的“倍差点”为点,若点与点的纵坐标的和为,求点的坐标;
【拓展提升】
(3)在(2)的条件下,的“倍差函数”,直线交轴于点,已知点,,.若直线与有交点,求的取值范围.
地 城
考点03
特殊三角形—传统解答证明题
1.(24-25八年级上·浙江绍兴·期末)如图,在等边中,点在边、上,且,连接、交于点.
(1)①求证:≌;
②过点作,请直接写出线段与的数量关系_______.
(2)如图,连接,当时,请求出线段与的数量关系.
(3)如图,延长到点,当,时,则______.
2.(24-25八年级上·浙江衢州·期末)如图1,在中,,,点在边上,点在边的延长线上,且.
(1)设,求的度数(用含的代数式表示).
(2)如图2,过点作,交于点,求证:.
(3)如图3,在边上取点,使,作交的延长线于点,若,,求的长.
地 城
考点04
特殊三角形—动点、折叠问题
1.(23-24八年级上·浙江金华·期末)已知正三角形的边长为4,为内部(含边上)的一点,过点作,交于点,过点作于点,过点作于点.
(1)如图1,点在边上;
①当为中点时,判断点与点G是否重合,并说明理由;
②当时,求出的长;
(2)如图2,点在内部,且在线段上,连结,求的取值范围.
2.(23-24八年级上·浙江台州·期末)如图,等边,点E是边 (或延长线)上一点,点D是边(或延长线)上的点,连接,以为边向下作等边,连接.
(1)如图1,若点D与点C重合,证明:;
(2)如图1,移动点E,使点E为中点,则与的数量关系为 ;
(3)如图2,移动点D,使点D为中点,求证:;
(4)如图3,移动点D,E,使D,E分别在的延长线上,若,,直接写出的长(用m的代数式表示).
3.(23-24八年级上·浙江宁波·期末)定义:若是的三边,且,则称为“方倍三角形”.
(1)若是“方倍三角形”,且斜边AB=,则该三角形的面积为____.
(2)如图,是“方倍三角形”,且,求证:为等边三角形.
(3)如图,中,,,是边上一点,将沿进行折叠,点落在点处,连接,,若为“方倍三角形”,且,求的长.
地 城
考点05
特殊三角形—综合应用
1.(24-25八年级上·浙江宁波·期末)如图,已知中,,D为边上一点,,E为三角形外一点,交于点.
(1)若,求的度数.
(2)求证:.
(3)当为直角三角形时,求的值.
(4)若,直接写出的面积.
2.(23-24八年级上·浙江台州·期末)如图1,在中,,在边上取点D,连接,在边延长线上取点E,使得.
(1)若,则 ;
(2)如图2,当,时,求四边形的面积(用含a的代数式表示);
(3)设,
① (用含α,β的代数式表示);
②求证:.
3.(23-24八年级上·浙江台州·期末)已知在中,,,分别表示,的对边,记的面积为,分别以为边向形外作等边三角形和等边三角形.记等边三角形的面积为,等边三角形的面积为.
(1)如图1,若,,求的值;
(2)如图2,以为边向上作等边三角形(点C在内),连接.
①判断和的关系,并说明理由;
②若是等腰三角形,试探索与之间的数量关系,并说明理由.
地 城
考点06
特殊三角形—情景探究Ⅰ
1.(24-25八年级上·浙江台州·期末)综合实践
【活动交流】数学活动课上,周老师让学生用一段绳子(无弹性)沿着三角板的两直角边边缘拉直滑动.
如图1,第一次拉成折线,且,第二次拉成折线,探究绳子两个端点之间距离的变化情况.
周老师和同学们在探究时,有如下交流:
小明:两种不同位置,绳子的两个端点的距离不一样,即.
小聪:我发现问题可抽象为:如图,在中,,在和延长线上分别取点,,若,则.
小颖:小聪,在探究你的问题的过程中,我发现点是中点.
周老师:小聪发现的结论是正确的,当绳子两端到角顶点距离相等时,绳子两端距离最小.
结合上述师生的交流完成下面任务:
【探究论证】
(1)如图2,请你证明小颖发现的结论;
(2)如图2,请你证明小聪发现的结论;
【创新应用】
(3)如图3,中,,,,点,,分别在边,,上,若,求的最小值.
2.(23-24八年级上·浙江衢州·期末)如图1,在等边三角形中,点D是边上的一点,点E是延长线上的一点,且.
(1)【特例探究】如图2,当D是的中点时,求的度数.
(2)【猜想证明】小兵由图2发现,进而猜想:当D是边上的任意一点时,.请你利用图1帮助小兵证明这个结论.
(3)【拓展应用】如图3,当D是边上的任意一点时,取的中点F,连结,,求的度数.
3.(24-25八年级上·浙江台州·期末)【概念呈现】
有一组角互补,另一组角相等,且相等两个角的对边也相等的两个三角形称为“和合”三角形.如图1,在与中,若,,,则与是“和合”三角形.
【性质探究】
(1)如图2,线段交于点,,,容易知道与是“和合”三角形.爱思考的小涛发现,在该组“和合”三角形中可构造出全等三角形,他的作法如下:过点作,交于点.
请证明;
【拓展应用】
(2)如图3,是等边三角形的边上的一动点,在的延长线上,,连接交于点,连接.
①若,求的度数;
②当的值为多少时,与是“和合”三角形.
4.(24-25八年级上·浙江金华·期末)【问题探究】
(1)如图1,已知和均为等腰三角形且,
①连接,求证:.
②如图2,线段交线段于点E,交线段于点F,且.若,,求线段的长.
【学以致用】
(2)如图3,已知点C在的右侧,连接.若,,且,求线段的长.
地 城
考点07
特殊三角形—情景探究Ⅱ
1.(24-25八年级上·浙江湖州·期末)某数学活动小组在一次活动中,对一个数学问题作如下研究:已知在中,.
【基础】(1)如图1,分别以为边向外作正方形和正方形,若正方形的面积为9,正方形的面积为16,求的长;
【变式】(2)如图2,分别以为边向外作等腰和等腰,连结.若,求的度数;
【拓展】(3)如图3,以为边向形外作等边三角形,以为边向上作等边三角形,连结.若,求等边三角形的面积.
2.(24-25八年级上·浙江宁波·期末)【探究发现】
(1)如图1,中,,,点为的中点,、分别是边、上的两点,若满足,,那么.
①的度数为________;
②线段、、之间满足的数量关系为________.
【应用类比】
(2)如图2,中,,,点为的中点,、分别是边、上的两点,若满足,试探究线段、、之间满足的数量关系,并说明理由.
【拓展延伸】
(3)如图3,中,,,点为的中点,、分别是直线、上的两点,若满足,,请求出的长.
3.(23-24八年级上·浙江宁波·期末)【问题情境】
(1)课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
如图1,是的中点,,,A,三点共线.
求证:.
小明在组内经过合作交流,得到解决方法:延长至点,使得,连结.
请根据小明的方法思考:由已知和作图能得到,依据是( )
A. B. C. D.
由全等三角形、等腰三角形的性质可得.
【初步运用】
(2)如图2,在中,平分,为的中点,过点作,分别交的延长线和于点、点A.求证:.
【拓展运用】
(3)如图3,在(1)的基础上(即是的中点,,,A,三点共线),连结,若,当,时,求的长.
4.(23-24八年级上·浙江宁波·期末)[方法储备]如图1,在中,为的中线,若,,求的取值范围.中线倍长法:如图2,延长至点,使得,连结,可证明,由全等得到,从而在中,根据三角形三边关系可以确定的范围,进一步即可求得的范围.
在上述过程中,证明的依据是______,的范围为______;
[思考探究]如图3,在中,,为中点,、分别为、上的点,连结、、,,若,,求的长;
[拓展延伸]如图4,为线段上一点,,分别以、为斜边向上作等腰和等腰,为中点,连结,,.
①求证:为等腰直角三角形;
②若将图4中的等腰绕点转至图5的位置(,,不在同一条直线上),连结,为中点,且,在同侧,连结,.若,,求和的面积之差.
5.(24-25八年级上·浙江绍兴·期末)综合与实践:小嵊与小州两个同学在学习了“直角三角形全等的判定”后,对数学中重要的学习方法“构造法”,展开了课后探究.
【情景再现】
已知,如图1,在和中,,,.
下面是用“构造法”证明两个直角三角形全等的部分过程.
证明:如图1,延长至D,使,连接.
因为(已知),,
所以
所以(全等三角形的对应边相等).
…
所以
所以
【实践解决】
(1)请结合“情景再现”的证明过程,把“…”的部分补充完整;
(2)小嵊进行了如下的思考:如图2,和都是等腰直角三角形,且.连接,若,,,求的长;
(3)小州结合“构造法“进行进一步探究:如图3,是等腰直角三角形,,P是外一点,,,,求线段的长.
试卷第1页,共3页
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专题06 期末解答压轴题
7大高频考点概览
考点01 一次函数与特殊三角形
考点02 一次函数的综合应用;新定义题
考点03 特殊三角形—传统解答证明题
考点04 特殊三角形—动点、折叠问题
考点05 特殊三角形—综合应用
考点06 特殊三角形—情景探究Ⅰ
考点07 特殊三角形—情景探究Ⅱ
1.(24-25八年级上·浙江·期末)在等腰直角三角形中,,,点A,B分别在坐标轴上.地 城
考点01
一次函数与特殊三角形
(1)如图①,若 ,,求点C的坐标.
(2)如图②,若点C的横坐标为2,求点B的坐标.
(3)如图③,若点A的坐标为,点B在y轴的正半轴上,以为直角边在第一象限内作等腰直角三角形,连接交 y轴于点P,当点B在y轴的正半轴上移动时,的长度是否发生改变?若不变,求出的长;若变化,求出的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3),即的长度不发生改变,是定值,为3
【分析】(1)作轴于点D,证明,可得,,再进一步求解即可;
(2)作,易证,根据全等三角形对应边相等的性质即可解题;
(3)如图,作轴于点E.证明,可得,.进一步证明,可得,可得,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:作轴于点D,
∵ ,,
∴ ,
在和中,
,
∴ ,
∴ ,.
∴ ,
∴ 点C的坐标为.
(2)解:如图,作于D.
∵,,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∴B点坐标.
(3)解:的长度不发生改变.如图,作轴于点E.
∵ ,,
∴ ,
在和中,
,
∴,
∴,.
∵ ,
∴ .
在和中,
,
∴ ,
∴,
∴ ,
∵ 点A的坐标为,
∴ .
∴ ,即的长度不发生改变,是定值,为3.
【点睛】此题是考查了坐标与图形、等腰直角三角形的定义,全等三角形的判定与性质,熟练掌握三角形全等的证明是解本题的关键.
2.(24-25八年级上·浙江金华·期末)如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为,点为射线上一动点(点不与点重合),以点为直角顶点,为直角边在的右侧作等腰直角三角形.
(1)如图1,当点是的中点时,求点的坐标.
(2)如图2,当点在上移动时,连结,交轴于点.求证:.
(3)点在射线上运动过程中,当是等腰三角形时,求的面积.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)32或128
【分析】(1)过点作轴,证明,即可得出结果;
(2)过点作轴,由(1)可知,,进而得到,证明,即可得证;
(3)分点三点共线,,三种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:过点作轴,则:,
∵点的坐标为,点的坐标为,
∴,
∵点为的中点,
∴,
∵以点为直角顶点,为直角边在的右侧作等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)过点作轴,则,
由(1)可知:,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(3)①当三点共线时,如图,
∵,,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
∴为等腰三角形,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴;
②当时,如图,过点作轴,过点作,则:,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴;
③当时,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,在轴上,
不存在,不符合题意;
故不存在为等腰三角形,且;
综上:或128.
【点睛】本题考查坐标与图形,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握相关知识点,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键.
地 城
考点02
一次函数的综合应用;新定义题
1.(24-25八年级上·浙江丽水·期末)如图,直线相交于点O,直线l分别交射线,射线于A,B两点,平分,交于点D,点G是直线l上一动点,过G作的垂线,交于E,交于F,垂足为H,设,,且
(1)直接写出,的值,______,______;
(2)若G与A重合(如图2),求证:;
(3)若G是直线上任意一点(如图3),试判断之间的数量关系.
【答案】(1)
(2)详见解析
(3)
【分析】因式分解结合非负性,得到,结合,进行求解即可;
如图2中,连接只要证明,即可解决问题;
结论:如图3中,作交于点,则只要证明即可.
【详解】(1)解:∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
解得,
故答案为:;
(2)证明:如图2中,连接
平分,
,
,
,
,
,
,
,
,,,
,
,,
,,
,
;
(3)解:结论:
理由:如图3中,作交OB于点,
,
,
,
,
同理,
,
由(2)知:,
即
【点睛】本题属于三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,因式分解,平行线的判定和性质等知识,等腰三角形的判定和性质,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.
2.(24-25八年级上·浙江宁波·期末)在平面直角坐标系中,有,两点,若存在点C使得,且,则称点为m的“等垂点”.例如:在,,三点中,因为,且,所以点C为1的“等垂点”.
(1)①点,,则 2的“等垂点”(填“是”或“不是”).
②如图1,若点,,则点C是4的“等垂点”,则点C的坐标为 .
(2)如图2,若一次函数上存在5的“等垂点”,求5的“等垂点”C的坐标.
(3)若在直线上存在无数个5的“等垂点”,且直线与x轴交于点E,与y轴交于点F,点M在线段上,点在内,,,连接,设,直接写出面积关于a的表达式.
【答案】(1)①是;②或
(2)或
(3)
【分析】本题主要考查一线三等角构造全等、面积桥、直角三角形斜边上的高、勾股定理及其逆定理等;解题过程中重点运用数形结合思想以及分类讨论思想,综合考查学生画图和全面思考问题的能力和解决问题的能力.
(1)①根据等垂点的定义,进行判断即可;②分两种情况:分点在点上方和下方,分别画出图形求解即可;
(2)分两种情况:当时,当时,分别画出图形,进行求解即可;
(3)特殊点法求一次函数解析式,根据等积法求的高,根据,求出,根据三角形面积公式写出表达式即可.
【详解】(1)解:①∵点,
∴,
∵,
∴,
∴,
则是2的“等垂点”,
故答案为:是.
②当点C在点B上方时,过点分别作轴,轴的垂线,垂足分别为点和点E,
∵点,,且点是4的“等垂点”,
∴,,,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
当点C在点B下方时,过点B作轴的平行线,过点C作于点F,轴于点H,过点A作于点E,如图所示:
∵点,,且点是4的“等垂点”,
∴,,,,
同理得:,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:或.
(2)解:设
当时,如图,过作轴于点,
∵轴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
即或,
∵点在上,
∴或,
解得或(舍),
∴.
当时,如图,过作轴于点,
同理可得或,
∵点在上,
∴或,
解得(舍)或,
∴.
综上所述:或.
(3)解:∵直线上存在无数个5的“等垂点”,
∴直线与x轴交于点,与y轴交于点,
∴,
解得:,
∴直线解析式为,
如图,过点分别作轴于点Q,轴于点H,交于点N,
∵,,,
∴,
∴为直角三角形,
∴,
∴,
∴,
即,
解得:,
∴.
3.(24-25八年级上·浙江·期末)【了解概念】已知函数是自变量的函数,当,称函数为函数的“倍差函数”.
在平面直角坐标系中,对于函数图象上一点,称点为点关于函数的“倍差点”,点在函数的“倍差函数”的图象上.
【理解运用】例如:函数.当时,称函数是函数的“倍差函数”.在平面直角坐标系中,函数图象上任意一点,点为点关于的“倍差点”,点在函数的“倍差函数”的图象上.
(1)求函数的“倍差函数”的表达式;
(2)点在函数的图象上,点关于函数的“倍差点”为点,若点与点的纵坐标的和为,求点的坐标;
【拓展提升】
(3)在(2)的条件下,的“倍差函数”,直线交轴于点,已知点,,.若直线与有交点,求的取值范围.
【答案】(1);(2)点的坐标为(2,0);(3)
【分析】本题主要考查了新定义、待定系数法求一次函数解析式、一次函数与坐标轴交点问题等内容,正确理解题意是解题的关键.
(1)根据“倍差函数”的定义解答即可;
(2)先确定点、的坐标,再根据互为相反数的定义解答即可;
(3)先确定、的坐标,进而画出,结合函数图象求出临界值,即可得出答案.
【详解】解:(1),
;
(2)点在函数的图象上,
点的坐标为,
点的坐标为,
与点的纵坐标的和为,
,
解得:,
点的坐标为;
(3)由(2)可得:点的坐标为,
直线的表达式为:,
当时,,
点的坐标为:,
,,
设直线的表达式为,
,
解得:,
直线的表达式为:,
直线与有交点,结合图形可得直线与线段有交点即可,
,
解得,
即的取值范围为.
地 城
考点03
特殊三角形—传统解答证明题
1.(24-25八年级上·浙江绍兴·期末)如图,在等边中,点在边、上,且,连接、交于点.
(1)①求证:≌;
②过点作,请直接写出线段与的数量关系_______.
(2)如图,连接,当时,请求出线段与的数量关系.
(3)如图,延长到点,当,时,则______.
【答案】(1)①证明见解析;②
(2)
(3)
【分析】()①由等边三角形的性质可得,,进而即可求证;②由全等三角形的性质得,进而可得,即可得,再根据直角三角形的性质即可求解;
()证明可得,进而由()可得,即得点为的中点,据此即可求解;
()过作交的延长线于,过作于,由直角三角形的性质可得,再证明,得到,进而可得,设,,可得,,即可得,最后代入计算即可求解;
本题考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】(1)①证明:∵是等边三角形,
∴,,
在和中,
,
∴;
②解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)解:,理由如下:
∵为等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
即,
∵,,
∴,
∴,
∴,
由()知,
∴,
∴点为的中点,
∴,
∴;
(3)解:过作交的延长线于,过作于,
∵,
∴,,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴设,,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
2.(24-25八年级上·浙江衢州·期末)如图1,在中,,,点在边上,点在边的延长线上,且.
(1)设,求的度数(用含的代数式表示).
(2)如图2,过点作,交于点,求证:.
(3)如图3,在边上取点,使,作交的延长线于点,若,,求的长.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质、勾股定理,熟练掌握各知识点是解题的关键.
根据等腰三角形的性质得到,得到,于是得到;
根据平行线的性质得到,求得,根据全等三角形的判定和性质定理得到;
作交于点,连接,由,得到,,求得,得到,根据全等三角形的判定和性质定理得到,,根据勾股定理即可得到结论.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴≌,
∴;
(3)解:作交于点,连接,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴≌,
∴,,
∴,
由(2)可知,
∴,
∴.
地 城
考点04
特殊三角形—动点、折叠问题
1.(23-24八年级上·浙江金华·期末)已知正三角形的边长为4,为内部(含边上)的一点,过点作,交于点,过点作于点,过点作于点.
(1)如图1,点在边上;
①当为中点时,判断点与点G是否重合,并说明理由;
②当时,求出的长;
(2)如图2,点在内部,且在线段上,连结,求的取值范围.
【答案】(1)①点与点G不重合,理由见详解;②,或
(2)
【分析】该题主要考查了等边三角形,含的直角三角形,勾股定理等.解题的关键是掌握等边三角形的性质和判定,所对直角边等于斜边的一半,分类讨论,勾股定理解直角三角形.
(1)①根据是等边三角形,得出,,再结合垂直得出,当为中点时,根据所对直角边等于斜边的一半推出,即可判断;②当时,连结,设,则,表示出,分两种情况,列方程解出值,表示出,,运用勾股定理即可求出;
(2)结合由(1)证出,设,表示出,,运用勾股定理表示出,结合的范围即可求解.
【详解】(1)①∵是等边三角形,
∴,,
∴,,
∴,
∴
当为中点时,
∴
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点与点G不重合;
②当时,连结,设,
则,
∴,,
,,
当时,,
解得:,
∴,,
∴;
当时,,
解得,,
∴,,
∴.
过的长为或;
(2)当点在内部,且在线段上,
由(1)知:,,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
设,
则,,,,
∴,
∴,
∵,
∴.
2.(23-24八年级上·浙江台州·期末)如图,等边,点E是边 (或延长线)上一点,点D是边(或延长线)上的点,连接,以为边向下作等边,连接.
(1)如图1,若点D与点C重合,证明:;
(2)如图1,移动点E,使点E为中点,则与的数量关系为 ;
(3)如图2,移动点D,使点D为中点,求证:;
(4)如图3,移动点D,E,使D,E分别在的延长线上,若,,直接写出的长(用m的代数式表示).
【答案】(1)见解析
(2)
(3)见解析
(4)
【分析】(1)根据等边三角形的性质,利用证明即可;
(2)根据三线合一,全等三角形的性质,推出是含30度角的直角三角形,利用含30度角的直角三角形的性质,即可得出结果;
(3)过点作,连接,先证明为等边三角形,进而证明,得到,再证明,即可得证;
(4)过点作,连接,得到为等边三角形,证明,得到,,再利用含30度角的直角三角形的性质和勾股定理进行求解即可.
【详解】(1)证明:∵,均为等边三角形,
∴,,
∴,
∴;
(2)∵为的中点,,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
故答案为:;
(3)过点作,连接,则:,
∴为等边三角形,
∴,
∵为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵为的中点,,
∴,
∴,
又,
∴,
∴,
∵,
∴;
(4)过点作,连接,则:,
∴为等边三角形,
∴,
∵为等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形,勾股定理.解题的关键是掌握等边三角形的性质,添加辅助线构造特殊三角形和全等三角形.
3.(23-24八年级上·浙江宁波·期末)定义:若是的三边,且,则称为“方倍三角形”.
(1)若是“方倍三角形”,且斜边AB=,则该三角形的面积为____.
(2)如图,是“方倍三角形”,且,求证:为等边三角形.
(3)如图,中,,,是边上一点,将沿进行折叠,点落在点处,连接,,若为“方倍三角形”,且,求的长.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了翻折变换、等边三角形的性质:
(1)设其余两条边为a,b,满足,根据“方倍三角形”定义,还满足:,即可得a和b的值,进而可得直角三角形的面积;
(2)利用“方倍三角形”的定义即可解决问题;
(3)根据题意可得,根据“方倍三角形”定义可得为等边三角形,从而证明为等腰直角三角形,可得,延长交于点E,根据勾股定理求出的长,根据为等腰直角三角形,可得.
【详解】(1)解:设其余两条边为a,b,
则满足,
根据“方倍三角形”定义,还满足:,
联立方程组得,
解得,
则的面积为:;
故答案为:;
(2)证明:∵是“方倍三角形”,且,
则,
∴,
∴,
∴为等边三角形;
(3)解:由翻折可知:,
∴,
根据“方倍三角形”定义可知:,
∴,
∴为等边三角形,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
由翻折可知:,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
延长交于点E,如图,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
地 城
考点05
特殊三角形—综合应用
1.(24-25八年级上·浙江宁波·期末)如图,已知中,,D为边上一点,,E为三角形外一点,交于点.
(1)若,求的度数.
(2)求证:.
(3)当为直角三角形时,求的值.
(4)若,直接写出的面积.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
(4)
【分析】(1)设,则,则,再由互余得到,即可求解;
(2)由得到,再由即可证明;
(3)导角证明,则当为直角三角形,只能是,故为等腰直角三角形,则也为等腰直角三角形,过点作于点,不妨设,则由勾股定理得:,均为等腰直角三角形,则,由(1)得,那么,则,再由三角形面积公式求解;
(4)过点作于点,导角得,则,设,则,,,由勾股定理得,,利用平方根定义解得,那么,设,则,由勾股定理得解得:,则,再由求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴设,则,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)证明:由(1)得,,
∵,
∴;
(3)解:由(1)得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴
∴当为直角三角形,只能是,
∴为等腰直角三角形,则也为等腰直角三角形,
过点作于点,
不妨设,则由勾股定理得:,
∵,
∴均为等腰直角三角形,
∴,
由(1)得,
∴,
∴,
∴;
(4)解:过点作于点,如图:
由(2)得,而,
∴,
∴,
∵,
∴,
设,则,
由(2)得,
∴,
∴由勾股定理得,,
∴
整理得:,
∴,
解得:或(舍),
∴,
∴,
设,则,
∴由勾股定理得,,
∴
解得:,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,勾股定理,等腰三角形的判定与性质,三角形的内角和、外角定理等知识点,难度较大,对角度推导能力要求很高.
2.(23-24八年级上·浙江台州·期末)如图1,在中,,在边上取点D,连接,在边延长线上取点E,使得.
(1)若,则 ;
(2)如图2,当,时,求四边形的面积(用含a的代数式表示);
(3)设,
① (用含α,β的代数式表示);
②求证:.
【答案】(1)3
(2)
(3)①;②见解析
【分析】(1)设,则,,根据,列式计算即可求解;
(2)作于点,利用面积相等求得,根据已知求得,再根据利用三角形面积公式即可求解;
(3)①利用等边对等角以及三角形内角和定理即可求解;
②作交的延长线于点,求得,证明,推出,求得,据此求解即可证明.
【详解】(1)解:设,则,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
故答案为:3;
(2)解:作于点,
∵,,
∴,
∴,
又,且,
∴,
∵,且,
∴,即,
∵
;
(3)解:①∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
②作交的延长线于点,连接,
∵,
∴和都是等腰三角形,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵和都是等腰三角形,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,而,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,三角形内角和定理,三角形面积公式,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
3.(23-24八年级上·浙江台州·期末)已知在中,,,分别表示,的对边,记的面积为,分别以为边向形外作等边三角形和等边三角形.记等边三角形的面积为,等边三角形的面积为.
(1)如图1,若,,求的值;
(2)如图2,以为边向上作等边三角形(点C在内),连接.
①判断和的关系,并说明理由;
②若是等腰三角形,试探索与之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)6
(2)①;②或
【分析】本题主要考查等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识:
(1)过点D作于点P,过点E作于点Q,得,再结合三角形面积公式求解即可;
(2)①证明得,由得,再证明可得;②分或两种情况求解即可
【详解】(1)解:如图,过点D作于点P,过点E作于点Q,
∵均为等边三角形,
∴
∴,
∴
∵,,
∴,,
∴(负值均舍去),
∴;
(2)解:①∵是等边三角形,是等边三角形,
∴
∴
∴
∴,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴
而
∴
∴;
②若是等边三角形,则有或两种情况:
当时,
,
∴
∴
∴即
当时,
由①知,
∴
∴,
又是等边三角形,
∴
如图,作
∴
由勾股定理得,
∴
解得,,
又
∴,
∴
∴即
所以,则有或.
地 城
考点06
特殊三角形—情景探究Ⅰ
1.(24-25八年级上·浙江台州·期末)综合实践
【活动交流】数学活动课上,周老师让学生用一段绳子(无弹性)沿着三角板的两直角边边缘拉直滑动.
如图1,第一次拉成折线,且,第二次拉成折线,探究绳子两个端点之间距离的变化情况.
周老师和同学们在探究时,有如下交流:
小明:两种不同位置,绳子的两个端点的距离不一样,即.
小聪:我发现问题可抽象为:如图,在中,,在和延长线上分别取点,,若,则.
小颖:小聪,在探究你的问题的过程中,我发现点是中点.
周老师:小聪发现的结论是正确的,当绳子两端到角顶点距离相等时,绳子两端距离最小.
结合上述师生的交流完成下面任务:
【探究论证】
(1)如图2,请你证明小颖发现的结论;
(2)如图2,请你证明小聪发现的结论;
【创新应用】
(3)如图3,中,,,,点,,分别在边,,上,若,求的最小值.
【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和性质,等腰三角形的性质,等边三角形的性质,勾股定理,解决问题的关键是作辅助线,构造全等三角形.
(1)作,交于,可证得,从而,
(2)过点分别作的垂线,垂足分别为,证明,得出,得出,在中,,进而得出,当重合时,取得最小值,即可得出结论;
(3)过点作于点,根据含30度角的直角三角形的性质,勾股定理求得,,过点作,交的延长线于点,作关于的对称点,连接,可得,当取得最小值时,取得最小值,由(2)可得时,取得最小值,是等边三角形,进而求得,,即可求解.
【详解】(1)证明:如图1,
作,交于,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
即是的中点;
(2)证明:如图2,过点分别作的垂线,垂足分别为,
∴,
又∵,
∴
∴,
∵,
∴
∴,
又∵,
∴
∴
∴
在中,,
∴,即
当重合时,取得最小值, 即当绳子两端到角顶点距离相等时,绳子两端距离最小.
(3)解:如图,过点作于点,过点作,交的延长线于点,
∵中,,,
∴
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则
∴
∴
∴
∴
∴
作关于的对称点,连接,
∴,
∴
∴当取得最小值时,取得最小值,
由(2)可得时,取得最小值,
又∵
∴是等边三角形,
∴
∵
∴
设
∴
解得:
∴
的最小值为:.
2.(23-24八年级上·浙江衢州·期末)如图1,在等边三角形中,点D是边上的一点,点E是延长线上的一点,且.
(1)【特例探究】如图2,当D是的中点时,求的度数.
(2)【猜想证明】小兵由图2发现,进而猜想:当D是边上的任意一点时,.请你利用图1帮助小兵证明这个结论.
(3)【拓展应用】如图3,当D是边上的任意一点时,取的中点F,连结,,求的度数.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】(1)本题根据等边三角形性质得到,推出,再根据中点的性质和推出,最后利用等腰三角形性质,即可解题.
(2)本题取,连接,根据题意推出为等边三角形,证明,利用全等三角形性质,即可解题.
(3)本题延长至,使,连接,根据倍长中线构造全等,证明,利用全等三角形性质,得到,,推出,再证明,得到,最后根据进行等量代换,即可解题.
【详解】(1)解:等边三角形,
,
,
D是的中点,
,
,
,
;
(2)证明:取,连接,如图所示:,
AI 为等边三角形,
,,
为等边三角形,
,,
,
,
,
,
,
;
(3)解:延长至,使,连接,如图所示:
F为的中点,
,
在与中,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
在与中,
,
,
.
【点睛】本题考查了等边三角形性质与判定,中点的性质,全等三角形的性质和判定,平行线的性质和判定,解题的关键在于作辅助线构造全等三角形.
3.(24-25八年级上·浙江台州·期末)【概念呈现】
有一组角互补,另一组角相等,且相等两个角的对边也相等的两个三角形称为“和合”三角形.如图1,在与中,若,,,则与是“和合”三角形.
【性质探究】
(1)如图2,线段交于点,,,容易知道与是“和合”三角形.爱思考的小涛发现,在该组“和合”三角形中可构造出全等三角形,他的作法如下:过点作,交于点.
请证明;
【拓展应用】
(2)如图3,是等边三角形的边上的一动点,在的延长线上,,连接交于点,连接.
①若,求的度数;
②当的值为多少时,与是“和合”三角形.
【答案】(1)见解析;(2)①;②
【分析】(1)根据平行线性质得,由,可得,得,可得,可得
(2)①过点D作,交于点G,可得是等边三角形,证明,得,可得,可得;②连接并延长,交于点H,根据“和合”三角形定义知,得,得,可得垂直平分,可得,得,得,根据,得.
【详解】(1)∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴;
(2)①∵是等边三角形,
∴,
过点D作,交于点G,
则,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
②连接并延长,交于点H,
当与是“和合”三角形时,,
∵,
∴,
∴,
由①知,,
∴垂直平分,
∴,
∴,
∵
∴
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
即当的值为时,与是“和合”三角形.
【点睛】本题考查了新定义——“和合”三角形.熟练掌握新定义,等边三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,含30度的直角三角形性质,全等三角形的判定和性质,线段垂直平分线性质,是解题有关键.
4.(24-25八年级上·浙江金华·期末)【问题探究】
(1)如图1,已知和均为等腰三角形且,
①连接,求证:.
②如图2,线段交线段于点E,交线段于点F,且.若,,求线段的长.
【学以致用】
(2)如图3,已知点C在的右侧,连接.若,,且,求线段的长.
【答案】(1)①证明见解析;②;(2)
【分析】本题是三角形综合题,考查了等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,直角三角形的性质,添加恰当辅助线构造直角三角形是解题的关键.
(1)①由可证,可得;
②由全等三角形的性质可得,,由可证,可得,即可求解;
(2)先证是等边三角形,可得,,由直角三角形的性质可得,可得,,即可求解.
【详解】(1)①证明:,
,
,
,
.
在和中,
②,
.
由①得,,
.
,
.
.
,
;
(2)解:延长,交于点,过点作于,
,
是等边三角形,
,,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,,
,
,,
,
.
地 城
考点07
特殊三角形—情景探究Ⅱ
1.(24-25八年级上·浙江湖州·期末)某数学活动小组在一次活动中,对一个数学问题作如下研究:已知在中,.
【基础】(1)如图1,分别以为边向外作正方形和正方形,若正方形的面积为9,正方形的面积为16,求的长;
【变式】(2)如图2,分别以为边向外作等腰和等腰,连结.若,求的度数;
【拓展】(3)如图3,以为边向形外作等边三角形,以为边向上作等边三角形,连结.若,求等边三角形的面积.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】本题考查了勾股定理,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,角直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质等知识点,熟练掌握知识点是解题的关键.
(1)由勾股定理即可求解;
(2)先确定出是中垂线(三线合一),则,那么由等边对等角以及三角形内角和定可求;
(3)先证明 ,则,继而可得,则,设,由勾股定理得:,解得:(舍负),则,那么在中, ,过点E作于点,求出高,即可求解面积.
【详解】解:(1)在中,
正方形的面积为,正方形的面积为.
;
(2)等腰和等腰,
是中垂线(三线合一)
;
;
;
(3)解:和是等边三角形
,
,
∴,
设,
由勾股定理得:,
解得:(舍负)
∴在中,,
,
在中, ,
过点E作于点,
∵等边,
∴,
∴,
等边三角形的面积:.
2.(24-25八年级上·浙江宁波·期末)【探究发现】
(1)如图1,中,,,点为的中点,、分别是边、上的两点,若满足,,那么.
①的度数为________;
②线段、、之间满足的数量关系为________.
【应用类比】
(2)如图2,中,,,点为的中点,、分别是边、上的两点,若满足,试探究线段、、之间满足的数量关系,并说明理由.
【拓展延伸】
(3)如图3,中,,,点为的中点,、分别是直线、上的两点,若满足,,请求出的长.
【答案】(1);②;(2),理由见解析;(3)或.
【分析】(1)①证明,可得,从而证明,
②根据可得,即可证明;
(2)取中点G,连接,利用证明,得到,可得;
(3)分两种情况:当点E在线段上时或当点E在延长线上时,取的中点H,连接,同(2)证明,得到,从而求解.
【详解】解:(1)①如图1,∵,
∴,
∵点为的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
②∵,
∴,
∴;
故答案为:;
(2).理由是:
取中点G,连接,如图2,
∵点G是斜边中点,
∴,
∵,,点D为的中点,
∴,
∴,即,
又∵,
∴,
∵,,
∴为等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)当点E在线段上时,如图3,取的中点H,连接,
当,,时,
,此时F在的延长线上,
同(2)可得:,
∴,
∵,,
∴,
当点E在延长线上时,如图4,
同理可得:;
综上:的长为或.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,等边三角形的性质与判定,直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半.
3.(23-24八年级上·浙江宁波·期末)【问题情境】
(1)课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
如图1,是的中点,,,A,三点共线.
求证:.
小明在组内经过合作交流,得到解决方法:延长至点,使得,连结.
请根据小明的方法思考:由已知和作图能得到,依据是( )
A. B. C. D.
由全等三角形、等腰三角形的性质可得.
【初步运用】
(2)如图2,在中,平分,为的中点,过点作,分别交的延长线和于点、点A.求证:.
【拓展运用】
(3)如图3,在(1)的基础上(即是的中点,,,A,三点共线),连结,若,当,时,求的长.
【答案】(1)B;(2)证明见解析;(3)
【分析】(1)由已知和作图能得到,,再加上对顶角相等,即可根据“边角边”证明三角形全等;
(2)延长至点,使得,连结,先证明,得到,,再根据角平分线及平行线可逐步推得结论成立;
(3)延长至点,使得,连结,过点C作于点H,设,分别求出,,,可得,由勾股定理求得,再求出,由勾股定理求出,即可得到答案.
【详解】(1)延长至点,使得,连结,
是的中点,
,
,
;
故选B.
(2)延长至点,使得,连结,
,,
,
,,
,
,,
平分,
,
,
,
;
(3)延长至点,使得,连结,过点C作于点H,
设,则,
由(1)知,
,,
,
,
,
,
,
,
,
在中,
,
,
又,,
,
,
,
在中,
,
,
解得,
.
【点睛】本体考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定,等腰三角形两底角相等,等腰三角形三线合一性质及勾股定理,熟练掌握相关知识是解答本题的关键.
4.(23-24八年级上·浙江宁波·期末)[方法储备]如图1,在中,为的中线,若,,求的取值范围.中线倍长法:如图2,延长至点,使得,连结,可证明,由全等得到,从而在中,根据三角形三边关系可以确定的范围,进一步即可求得的范围.
在上述过程中,证明的依据是______,的范围为______;
[思考探究]如图3,在中,,为中点,、分别为、上的点,连结、、,,若,,求的长;
[拓展延伸]如图4,为线段上一点,,分别以、为斜边向上作等腰和等腰,为中点,连结,,.
①求证:为等腰直角三角形;
②若将图4中的等腰绕点转至图5的位置(,,不在同一条直线上),连结,为中点,且,在同侧,连结,.若,,求和的面积之差.
【答案】[方法储备],;[思考探究] ;[拓展延伸]①见解析;②
【分析】[方法储备] 由得出,在中,根据三边关系得到,即可求解,
[思考探究] 延长至点,使得,由得出,,从而得,应用勾股定理求出,结合垂直平分,即可求解,
[拓展延伸]
①延长至点,使得,由,可得,,由,,,即可求证,
②延长至点,使得,由,可得,,导角得,由,可得,,作,, ,通过勾股定理得到边长间的关系,代入,即可求解,
本题考查了全等三角形的性质与判定,三角形的三边关系,勾股定理,解题的关键是:熟练应用“倍长中线法”.
【详解】[方法储备]解:
在和中,,
,
,
在中,,即:,
,
,
,
故答案为: ,,
[思考探究]解:
延长至点,使得,连结,,
在和中,,
,
,,
,
,
,
在中,,
而,,
垂直平分,
,
故答案为:,
[拓展延伸]解:
①延长至点,使得,连结,,
在和中,,
,
,,
,
又,
,
,,
又,
,
为等腰直角三角形,
②如图,延长至点,使得,连结,,,
为中点,同上“倍长中线”方法可得,
,,
设,
,
,,
,,,
分别过,作,,,为垂足,
,
设,,,,
,,,
解得,
,
,
故答案为:.
5.(24-25八年级上·浙江绍兴·期末)综合与实践:小嵊与小州两个同学在学习了“直角三角形全等的判定”后,对数学中重要的学习方法“构造法”,展开了课后探究.
【情景再现】
已知,如图1,在和中,,,.
下面是用“构造法”证明两个直角三角形全等的部分过程.
证明:如图1,延长至D,使,连接.
因为(已知),,
所以
所以(全等三角形的对应边相等).
…
所以
所以
【实践解决】
(1)请结合“情景再现”的证明过程,把“…”的部分补充完整;
(2)小嵊进行了如下的思考:如图2,和都是等腰直角三角形,且.连接,若,,,求的长;
(3)小州结合“构造法“进行进一步探究:如图3,是等腰直角三角形,,P是外一点,,,,求线段的长.
【答案】(1)见解析
(2)的长为3;
(3)线段的长为.
【分析】(1)延长至D,使,连接.求得,利用勾股定理求得,利用边边边即可证明,从而得到;
(2)先证,得出,再由等腰直角三角形的性质得,,则,然后由勾股定理求出,即可得出答案;
(3)以为直角边在的下面作等腰直角三角形,使,,连接交于点,,先求出,,则,再证,得出,然后证,由等腰三角形的性质得出,最后由含角的直角三角形性质和勾股定理计算,即可得出答案.
【详解】(1)证明:如图,延长至D,使,连接.
∵(已知),,
∴
∴(全等三角形的对应边相等).
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
所以;
(2)解:和都是等腰直角三角形,,
,,,
即,
在和中,
,
,
,
是等腰直角三角形,,
,,
,
在中,由勾股定理得:,
∴的长为3;
(3)解:如图,以为直角边在的下面作等腰直角三角形,使,,连接交于点,
,,
,,
,,
,
,
,
即,
同理,
,,
,
,
,
又,
,
,,
,
在中,由勾股定理得:,
,
线段的长为.
【点睛】本题全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、等腰三角形的性质、三角形内角和定理、含角的直角三角形的性质、勾股定理等知识,综合性强,熟练掌握全等三角形的判定与性质和勾股定理是解题的关键.
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