内容正文:
第四章 三角形
重难点01 三角形的全等与相似
目 录
01 深挖重难·固根基 1
02 分层锤炼·验成效 18
重难点一 全等三角形
1.全等三角形的性质:(下表图中AM,AM’为中线,AD,AD’为角平分线,AH,AH’为高)
文字语言
图形语言
符号语言
全等三角形的对应边相等,对应角相等;
全等三角形的周长相等,
面积相等;
全等三角形对应的中线、高线、角平分线都相等.
2.全等三角形的判定方法
文字语言
图形语言
符号语言
简记
有三边对应相等的两个三角形全等
SSS
有两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等
SAS
有两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等.
ASA
有两角和它们所对的任意一边对应相等的两个三角形全等
AAS
有斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等
HL
题型01利用全等证明线段关系
/
【典例】(2025·陕西·中考真题)如图,在正方形中,点,分别在边,上,且.求证:.
【变式】
1.(2025·陕西·中考真题)如图,点是的边延长线上一点,,,.求证:.
2.(2025·福建·中考真题)如图,点E,F分别在的延长线上,.求证:.
题型02利用全等证明角的关系
/
【典例】(2025·山东淄博·中考真题)已知:如图:在中,,分别为边,的中点,.求证:
(1);
(2).
【变式】
1.(2025·江苏无锡·中考真题)如图,在矩形中,点在延长线上,点在延长线上,且,连接、.
求证:
(1);
(2).
2.(2025·陕西渭南·一模)如图,在正方形中,点E、F分别是边、的中点,连接、.求证:.
重难点二 直角三角形
1.直角三角形的定义、性质
1. 直角三角形的定义:有一个角是直角的三角形叫做直角三角形.
2. 直角三角形的性质:
性质1:(边关系)勾股定理:(如图①)
性质2:(角关系)直角三角形两锐角互余:
3.直角三角形的判定方法:
方法1:通过计算证明一个角为90°;
方法2:证明三角形中有两个角的和互余;
方法3:勾股定理的逆定理;
如果三角形的三条边a、b、c有关系:a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形。
题型01 直角三角形的斜边中线性质
/
【典例】(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)如图,中,,点为的中点,以点为圆心,适当长为半径画弧,分别交,于点,,分别以点,为圆心,大于的长的一半为半径画弧,两弧交于点,画射线交于点,连接,则的长是( )
A.5 B. C.8 D.
【变式】
1.(2025·四川巴中·中考真题)在中,,,D为中点,点E在线段上,满足,连接并延长交于点F,当面积最大时,线段等于( )
A. B.2 C.2 D.4
2.(2025·江苏镇江·中考真题)如图,在等腰直角三角形中,,,是的中点,是边上的动点,作,交于点,延长到点,使得.当面积最大时,的长等于 .
题型02 勾股定理解决折叠问题
/
【典例】(2025·江苏苏州·中考真题)如图,在正方形中,E为边的中点,连接,将沿翻折,得到,连接,则下列结论不正确的是( )
A. B.
C.的面积的面积 D.四边形的面积的面积
【变式】
1.(2025·江苏苏州·二模)如图,在中,,,,点在线段上,且,是线段上的一点,连接,将四边形沿直线翻折,得到四边形,当点恰好落在线段上时, .
2.(2025·江苏扬州·二模)如图,为矩形的对角线,将边沿折叠,使点落在上的点处,将边沿折叠,使点落在上的点处.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,求四边形的面积.
题型03 勾股定理的应用
/
【典例】(2025·江苏宿迁·模拟预测)如图,用3个棱长为1的正方体搭成一个几何体,沿着该几何体的表面从点到点的所有路径中,最短路径的长是 .
【变式】
1.(2025·江苏镇江·中考真题)小方根据我国古代数学著作《九章算术》中的一道“折竹”问题改编了一个情境:如图,一根竹子原来高1丈(1丈尺),折断后顶端触到墙上距地面9尺的点处,墙脚离竹根处3尺远.请你解答:折断处离地面多高?
2.(2025·江苏南京·一模)如图,A,B分别是棱长为1的正方体两个相邻的面的中心.将这个正方体的表面展开成平面图形后,点A,B之间的最大距离是 .
重难点三 等腰三角形
1. 等腰三角形的定义
文字语言:有两条边相等的三角形叫做等腰三角形。
符号语言:AB=AC,则△ABC叫做等腰三角形
2. 等腰三角形的性质
性质1:等腰三角形的两腰相等。
性质2:等腰三角形的两个底角相等(简称:等边对等角)。
∵AB=AC,∴∠B=∠C
性质3:等腰三角形顶角平分线平分底边并且垂直于底边,即等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高重合.(简称:三线合一)
符号语言:(三种不同形式)
形式①
形式②
形式③
∵AB=AC,∠BAD=∠CAD
∴BD=CD,AD⊥BC
∵AB=AC, BD=CD
∴∠BAD=∠CAD,AD⊥BC
∵AB=AC, AD⊥BC
∴BD=CD, ∠BAD=∠CAD
性质4:等腰三角形是轴对称图形,对称轴是顶角平分线所在直线.
3.等腰三角形的两个判定方法
方法1:有两条边相等的三角形是等腰三角形(定义)。
符号语言:∵AB=AC,∴△ABC是等腰三角形
方法2:有两个角相等的三角形是等腰三角形。(简称:等角对等边)
符号语言:∵∠B=∠C ,∴△ABC是等腰三角形
题型01 等腰三角形的概念
/
【典例】(2025·江苏南京·中考真题)若等腰三角形的周长为12,则它的腰长可以是 .(写出一个即可)
【变式】
1.(2025·江苏淮安·中考真题)若等腰三角形的一个底角为,则它的顶角的度数是 .
2.(2025·江苏宿迁·中考真题)等腰三角形的两边长分别为和,则该等腰三角形的周长为 .
题型02 等腰三角形的性质与判定
/
【典例】(2025·江苏淮安·一模)如图,已知点E是矩形内一点,,求证:.
【变式】
1.(2024·江苏常州·中考真题)如图,B、E、C、F是直线l上的四点,相交于点G,,,.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)连接,则与l的位置关系是________.
2.(2024·江苏南通·中考真题)综合与实践:九年级某学习小组围绕“三角形的角平分线”开展主题学习活动.
【特例探究】
(1)如图①,②,③是三个等腰三角形(相关条件见图中标注),列表分析两腰之和与两腰之积.
等腰三角形两腰之和与两腰之积分析表
图序
角平分线的长
的度数
腰长
两腰之和
两腰之积
图①
1
2
4
4
图②
1
2
图③
1
______
______
______
请补全表格中数据,并完成以下猜想.
已知的角平分线,,,用含的等式写出两腰之和与两腰之积之间的数量关系:______.
【变式思考】
(2)已知的角平分线,,用等式写出两边之和与两边之积之间的数量关系,并证明.
【拓展运用】
(3)如图④,中,,点D在边上,.以点C为圆心,长为半径作弧与线段相交于点E,过点E作任意直线与边,分别交于M,N两点.请补全图形,并分析的值是否变化?
重难点四 相似三角形
1.相似三角形定义:对应角相等,对应边成比例的两个三角形叫做相似三角形,相似三角形对应边的比叫做相似比.
2.相似三角形性质:
(1)相似三角形的对应角相等,对应边成比例;
(2)相似三角形的对应线段(高、中线、角平分线)成比例;
(3)相似三角形的周长比等于相似比,面积比等于相似比的平方.
3.相似三角形判定方法:
(1)有两角对应相等,两三角形相似;
(2)两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似;
(3)三边对应成比例,两三角形相似;
(4)平行线分线段成比例推论.
题型01 相似三角形的性质与判定
/
【典例】(2025·江苏南通·中考真题)如图,矩形中,对角线相交于点.是的中点,交于点.
(1)求证:;
(2)设的角平分线交于点.
①当时,求点到的距离;
②若,作直线分别交于两点,求的值.
【变式】
1.(2025·江苏盐城·模拟预测)如图,在中,,,以为直径的交于点D,,垂足为E,的延长线交于点F.
(1)求的值
(2)求证:
(3)若,则
2.(2025·江苏无锡·模拟预测)在矩形中,,点是射线上异于两点的一个动点,连接,过点作于点,交射线于点.
(1)如图,点在线段上,
①求证:;
②连接,设四边形的面积为,在点运动的过程中,均有成立,求的最小值.
(2)在点运动的过程中,是否存在使四点构成的四边形为轴对称图形,若存在,求出相应的长;若不存在,请说明理由.
题型02 相似三角形的应用
/
【典例】(2025·江苏南京·二模)如图,夜晚,小亮从点A朝着路灯P的正下方沿直线走到点B.
(1)若他在点A处的影长为,他的身高为,路灯高P距离地面的高度为,求此时他到路灯的水平距离;
(2)已知他在点A,B处的影长之差为,他的身高为,求路灯P离地面的高度(用含b,h的式子表示).
【变式】
1.(2025·江苏苏州·一模)综合与实践:古井探秘.
【了解】
在中国传统文化中,人们常以“井”寓意家乡.在江南水乡的苏州,水井更是独特的文化符号.图①是苏州平江区居民老宅的水井,该井的内部为圆柱体形状,图②是该井的侧面示意图,其中为井口直径,,为水面直径,且.为经水面所成的虚像(与关于对称),点P为观测点,,分别与相交于点M,N.
【发现】
如图②,当观测点P在上自由移动时,的长度是否会发生改变?如果不变,求出的长;如果改变,请说明理由;
【探索】
图③是当观测点P在井口的上方处(即图④中的)时,拍摄的一张照片.量得照片中的水面直径,井口的倒影直径.请你利用示意图④,求出井口到水面距离AC的长.
2.(2025·江苏南京·一模)身高的小明在步道上散步,步道旁竖立着一盏路灯,其光源N到地面的距离为.
(1)如图(1),步道为直线型(记为直线).
①当小明步行到点A处时,路灯光线与地面的夹角()以及影子和步道的夹角()均为,则影子顶端(点B)到步道的距离()为 ;
②在小明散步过程中,试说明影子顶端到步道的距离不变.
(2)如图(2),步道为圆型(记为),其半径为.小明在步道上散步一周,直接写出影子顶端D运动的路径长.
1.(2025·江苏无锡·模拟预测)如图,在中,,平分,过点B作,垂足为点D,连接,若,,则的面积为( )
A.1.4 B.2 C.0.6 D.1
2.(2025·江苏连云港·中考真题)如图,在中,,的垂直平分线分别交、于点D、E,的垂直平分线分别交、于点F、G,则的周长为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
3.(2025·江苏常州·一模)如图,中,,,点是中点,点在上且,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接,则的长为( )
A. B. C. D.
4.(2025·江苏苏州·二模)如图,四边形是矩形,过点的直线分别与,的延长线交于点,,且,点,分别在,上,且,连接,,则下列四个结论:①;②;③;④,其中正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
5.(2025·江苏镇江·一模)如图,在中,,平分,,垂足为D,交于点E.若,则的长为( )
A.6 B. C.7 D.
6.(2025·江苏常州·三模)如图,在等腰中,直角边,D为的中点,E为边上的动点,交于点F,M为的中点,当点E从点B运动到点A时,点M所经过的路线长为( )
A. B. C. D.
7.(2025·江苏苏州·二模)如图,在矩形中,点E,F分别是边的中点,连接,点M,N分别是的中点,连接,若,则MN的长度为( )
A. B. C. D.
8.(2025·江苏南京·三模)如图,在等边中,点,分别是边、上的动点,且以为边作等边,使点与点在直线同侧,交于点,交于点给出下面四个结论:
;
;
若,则;
若则四边形是菱形.
上述结论中.所有正确结论的序号是( )
A. B. C. D.
9.(2025·江苏常州·模拟预测)如图,点A、D、C、F在同一条直线上,,,.
(1)求证:;
(2)求证:.
10.(2025·吉林长春·一模)如图,在中,,,,为的中点.动点在边上,过点作的垂线交折线于点.以为邻边构造矩形.
(1)的长为___________,的长为___________;
(2)当点落在上时,证明;
(3)当点落在的边上时,用圆规和无刻度的直尺在备用图中作出矩形(保留作图痕迹),并求此时的长;
(4)沿直线将矩形剪开,得到两个图形,用这两个图形拼成不重叠且无缝隙的图形恰好是三角形.请直接写出所有符合条件的的长.
1.(2025·江苏苏州·模拟预测)如图1,在中,,,点D,E均在边上(点D在点E的左侧),且.
(1)如图1,将绕点A逆时针旋转得到,连接,求证:;
(2)如图2,若,求证:;
(3)如图3,若,,求线段的长度.
2.(2025·江苏苏州·二模)在中,,,点是上一个动点(点不与,重合),以点为旋转中心,将线段顺时针旋转得到线段.
(1)如图1,求的度数;
(2)如图2,连接,当时,的大小是否发生变化?如果不变,求的度数:如果变化,请说明理由;
(3)如图3,点是上的中点,以点为旋转中心,将线段逆时针转得到线段,连接,若,求线段的取值范围.
3.(2025·江苏无锡·中考真题)某校数学研究性学习小组为测量物体的高度,开展了如下综合与实践活动.
【活动主题】测量物体的高度
【测量工具】卷尺、标杆
【活动过程】
活动1:测量校内旗杆的高度
该小组在校内进行了旗杆高度的测量活动(示意图1).在点处竖立标杆,直立在点处的小军从点处看到标杆顶、旗杆顶在同一条直线上.已知旗杆底端与、在同一条直线上,,.
(1)求旗杆的高度.
活动2:测量南禅寺妙光塔的高度
南禅寺妙光塔,简称“妙光塔”,始建于北宋雍熙年间,是无锡著名的文物保护单位之一、该小组为全面了解本土历史文物,决定走出校园去测量妙光塔的高度.他们到达妙光塔后,发现塔顶和塔底中心均无法到达.经研究,设计并实施了如下测量活动(示意图2).在地面一条水平步道上的点处竖立标杆,直立在点处的小军从点处看到标杆顶、塔顶在同一条直线上.小军沿的方向走到点处,此时标杆竖立于处,从点处看到标杆顶、塔顶在同一条直线上.已知、和在同一平面内,点在同一条直线上,,.
(2)求妙光塔的高度.
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第四章 三角形
重难点01 三角形的全等与相似
目 录
01 深挖重难·固根基 1
02 分层锤炼·验成效 18
重难点一 全等三角形
1.全等三角形的性质:(下表图中AM,AM’为中线,AD,AD’为角平分线,AH,AH’为高)
文字语言
图形语言
符号语言
全等三角形的对应边相等,对应角相等;
全等三角形的周长相等,
面积相等;
全等三角形对应的中线、高线、角平分线都相等.
2.全等三角形的判定方法
文字语言
图形语言
符号语言
简记
有三边对应相等的两个三角形全等
SSS
有两边和它们的夹角对应相等的两个三角形全等
SAS
有两角和它们的夹边对应相等的两个三角形全等.
ASA
有两角和它们所对的任意一边对应相等的两个三角形全等
AAS
有斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等
HL
题型01利用全等证明线段关系
/
【典例】(2025·陕西·中考真题)如图,在正方形中,点,分别在边,上,且.求证:.
【答案】证明见解析
【分析】本题考查正方形的性质和全等三角形的判定与性质,运用全等转化思想.解题关键是利用正方形的边和角的性质证明三角形全等,进而通过线段的和差关系推导结论;易错点是对正方形性质理解不全面,或全等三角形的对应关系判断错误.
先根据正方形性质得出,,结合已知,证明,得到.再由正方形中,通过,推出.
【详解】证明:四边形是正方形,
.
,
,
,
,即.
【变式】
1.(2025·陕西·中考真题)如图,点是的边延长线上一点,,,.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
先根据平行得到,再证明即可.
【详解】证明:∵,
∴,
∵,,
∴,
∴.
2.(2025·福建·中考真题)如图,点E,F分别在的延长线上,.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质、补角的性质等基础知识,考查推理能力、几何直观等.先证明,证明,即可得出结论.
【详解】证明:,
.
在和中,
,
,
.
题型02利用全等证明角的关系
/
【典例】(2025·山东淄博·中考真题)已知:如图:在中,,分别为边,的中点,.求证:
(1);
(2).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查三角形的中位线,全等三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质;
(1)证明是的中位线,即可得到,进而得到,然后利用证明三角形全等;
(2)根据全等三角形的对应角相等得到,即可得到,进而证明四边形是平行四边形,根据平行四边形的对角相等得到结论即可.
【详解】(1)证明:∵,分别为边,的中点,
∴是的中位线,,
∴,
∴,
又∵,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
∴.
【变式】
1.(2025·江苏无锡·中考真题)如图,在矩形中,点在延长线上,点在延长线上,且,连接、.
求证:
(1);
(2).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查矩形的性质,全等三角形的判定和性质:
(1) 结合矩形的性质,根据“边角边”证明;
(2)根据全等三角形的对应边相等得,结合,可得.
【详解】(1)证明:四边形是矩形,
,,
,
在和中,
,
;
(2)证明:,
,
又,
,
.
2.(2025·陕西渭南·一模)如图,在正方形中,点E、F分别是边、的中点,连接、.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查正方形的性质、全等三角形的判定和性质,要证明,只要证明即可.
【详解】证明:四边形是正方形,
,,
点E、F分别是边、的中点,
.
在和中,
,,,
,
.
重难点二 直角三角形
1.直角三角形的定义、性质
1. 直角三角形的定义:有一个角是直角的三角形叫做直角三角形.
2. 直角三角形的性质:
性质1:(边关系)勾股定理:(如图①)
性质2:(角关系)直角三角形两锐角互余:
3.直角三角形的判定方法:
方法1:通过计算证明一个角为90°;
方法2:证明三角形中有两个角的和互余;
方法3:勾股定理的逆定理;
如果三角形的三条边a、b、c有关系:a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形。
题型01 直角三角形的斜边中线性质
/
【典例】(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)如图,中,,点为的中点,以点为圆心,适当长为半径画弧,分别交,于点,,分别以点,为圆心,大于的长的一半为半径画弧,两弧交于点,画射线交于点,连接,则的长是( )
A.5 B. C.8 D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了尺规作图-角平分线,等腰三角形的性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半等知识点,熟练掌握以上知识点并能灵活运用是解决此题的关键.由作图可得平分,由得,再由点为的中点得,进而即可得解.
【详解】解:由作图知,平分,
∵,
∴,
∵点为的中点,
∴,
故选:A.
【变式】
1.(2025·四川巴中·中考真题)在中,,,D为中点,点E在线段上,满足,连接并延长交于点F,当面积最大时,线段等于( )
A. B.2 C.2 D.4
【答案】B
【分析】延长至点,使,证明,进而推出,即可得到点是的中点,再根据直角三角形的性质可知点在以点为圆心,为半径的圆上,当时,取的最大值,即此时面积最大,然后根据弧、弦、圆心角的关系可知,最后利用勾股定理即可解答.
【详解】解:如图,延长至点,使,
D为中点,
,
,
,
,
,
,
,
,,
∴,即,
,
点是的中点,
,D为中点,
,
点在以点为圆心,为半径的圆上,如图,
当时,边上的高取的最大值,即此时面积最大,
,
,即为等腰直角三角形,
∵,,
,
.
故选:B.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,直角三角形的性质,弧、弦、圆心角的关系,勾股定理等知识点,正确作出辅助线是解题的关键.
2.(2025·江苏镇江·中考真题)如图,在等腰直角三角形中,,,是的中点,是边上的动点,作,交于点,延长到点,使得.当面积最大时,的长等于 .
【答案】2
【分析】连接,取的中点,连接并延长交于点,证明,得到,证明,得到,,进而得到,推出为等腰直角三角形,求出,设,则:,,根据面积,转化为二次函数求最值即可.
【详解】解:连接,取的中点,连接并延长交于点,
∵,,是的中点,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵为的中点.
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,,
∴,即:,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
设,则:,,
∴,
∴面积,
∴当时,面积的面积最大;
此时;
故答案为:2.
题型02 勾股定理解决折叠问题
/
【典例】(2025·江苏苏州·中考真题)如图,在正方形中,E为边的中点,连接,将沿翻折,得到,连接,则下列结论不正确的是( )
A. B.
C.的面积的面积 D.四边形的面积的面积
【答案】D
【分析】本题考查了正方形与折叠问题,相似三角形的判定和性质,勾股定理等.过点作,分别交、于点、,由折叠的性质得,求得,推出,由是的外角,可求得,即可判断选项A;设,,则,,证明,利用相似三角形的性质列式求得,求得,,,再根据勾股定理和三角形面积公式求得即可判断其余选项.
【详解】解:过点作,分别交、于点、,
由折叠的性质得,,
∵E为边的中点,
∴,
∴,
∴,
∵是的外角,
∴,
∴,
∴,故选项A正确,不符合题意;
∵正方形,
∴,,
设,
∵E为边的中点,
∴,
由折叠的性质得,,,
∵,
∴四边形和为矩形,
∴,,
设,则,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
解得,
∴,,,
∴,,
∴,故选项B正确,不符合题意;
∵的面积,的面积,
∴的面积的面积,故选项C正确,不符合题意;
∵四边形的面积等于的面积的面积,
的面积,
∴四边形的面积的面积,故选项D不正确,符合题意;
故选:D.
【变式】
1.(2025·江苏苏州·二模)如图,在中,,,,点在线段上,且,是线段上的一点,连接,将四边形沿直线翻折,得到四边形,当点恰好落在线段上时, .
【答案】
【分析】作交于点,有折叠性质得到,,后,再由勾股定理求出,结合、求出、,由勾股定理求出后,根据即可得解.
【详解】解:作交于点,
由折叠性质 可得,,,
,
,
,
即,
,
,
即,,
中,,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查的知识点是折叠性质、勾股定理解直角三角形、解直角三角形的相关计算,解题关键是熟练掌握解直角三角形的相关计算.
2.(2025·江苏扬州·二模)如图,为矩形的对角线,将边沿折叠,使点落在上的点处,将边沿折叠,使点落在上的点处.
(1)求证:四边形是平行四边形;
(2)若,求四边形的面积.
【答案】(1)见详解
(2)
【分析】本题主要考查矩形的性质、平行四边形的判定、折叠的性质及勾股定理,熟练掌握矩形的性质、平行四边形的判定、折叠的性质及勾股定理是解题的关键;
(1)由题意易得,由折叠的性质可知:,然后可得,进而问题可求证;
(2)由题意易得,由折叠的性质可知:,设,则有,然后根据勾股定理可进行求解.
【详解】(1)证明:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
由折叠的性质可知:,
∴,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形;
(2)解:在矩形中,,,
∴,
由折叠的性质可知:,
设,则有,
∴在中,由勾股定理可得:,
解得:,
∴,
∴.
题型03 勾股定理的应用
/
【典例】(2025·江苏宿迁·模拟预测)如图,用3个棱长为1的正方体搭成一个几何体,沿着该几何体的表面从点到点的所有路径中,最短路径的长是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了两点之间线段最短,以及勾股定理,正确画出侧面展开图,确定两点之间线段最短是解题的关键.
先画出侧面展开图,根据两点之间践段最短,利用勾股定理求出线段的长即可.
【详解】解:向正表面展开,如图,
∴最短路径的长是,
向左表面展开,如图,
∴最短路径的长是,
向上表面展开,如图,
∴最短路径的长是,
∵,
∴最短路径的长是,
故答案为:.
【变式】
1.(2025·江苏镇江·中考真题)小方根据我国古代数学著作《九章算术》中的一道“折竹”问题改编了一个情境:如图,一根竹子原来高1丈(1丈尺),折断后顶端触到墙上距地面9尺的点处,墙脚离竹根处3尺远.请你解答:折断处离地面多高?
【答案】5尺
【分析】本题考查了矩形的判定与性质、勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理的应用是解题关键.过点作于点,先证出四边形是矩形,则可得尺,,再设尺,则尺,尺,在中,利用勾股定理求解即可得.
【详解】解:如图,过点作于点,
由题意得:,尺,尺,尺,
∴四边形是矩形,
∴尺,,
设尺,则尺,尺,
在中,由勾股定理得:,即,
解得,
即尺,
答:折断处离地面5尺.
2.(2025·江苏南京·一模)如图,A,B分别是棱长为1的正方体两个相邻的面的中心.将这个正方体的表面展开成平面图形后,点A,B之间的最大距离是 .
【答案】
【分析】该题考查了勾股定理和正方体展开图,根据题意和正方体的11种表面展开图的特征得出要使点A,B之间的最大距离则时则点A,B最远,结合题意画出展开图求解即可.
【详解】解:根据点A,B的位置关系和正方体的表面展开图可得:当点A,B的位置在如图所示位置时,点A,B之间的最大距离,
点A,B之间的最大距离,
故答案为:.
重难点三 等腰三角形
1. 等腰三角形的定义
文字语言:有两条边相等的三角形叫做等腰三角形。
符号语言:AB=AC,则△ABC叫做等腰三角形
2. 等腰三角形的性质
性质1:等腰三角形的两腰相等。
性质2:等腰三角形的两个底角相等(简称:等边对等角)。
∵AB=AC,∴∠B=∠C
性质3:等腰三角形顶角平分线平分底边并且垂直于底边,即等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高重合.(简称:三线合一)
符号语言:(三种不同形式)
形式①
形式②
形式③
∵AB=AC,∠BAD=∠CAD
∴BD=CD,AD⊥BC
∵AB=AC, BD=CD
∴∠BAD=∠CAD,AD⊥BC
∵AB=AC, AD⊥BC
∴BD=CD, ∠BAD=∠CAD
性质4:等腰三角形是轴对称图形,对称轴是顶角平分线所在直线.
3.等腰三角形的两个判定方法
方法1:有两条边相等的三角形是等腰三角形(定义)。
符号语言:∵AB=AC,∴△ABC是等腰三角形
方法2:有两个角相等的三角形是等腰三角形。(简称:等角对等边)
符号语言:∵∠B=∠C ,∴△ABC是等腰三角形
题型01 等腰三角形的概念
/
【典例】(2025·江苏南京·中考真题)若等腰三角形的周长为12,则它的腰长可以是 .(写出一个即可)
【答案】5(答案不唯一)
【分析】本题主要考查了等腰三角形的性质及三角形三边关系,熟知等腰三角形的性质及三角形三边关系是解题的关键.可令等腰三角形的腰长为,底长为,结合等腰三角形的性质及三角形三边的关系即可解决问题.
【详解】解:设腰长为,底长为,
则,
∴.
根据三角形三边的关系可知,,
解得:,
又,即,
解得:,
∴,
故答案为:5(答案不唯一).
【变式】
1.(2025·江苏淮安·中考真题)若等腰三角形的一个底角为,则它的顶角的度数是 .
【答案】
【分析】本题考查等腰三角形的性质,三角形的内角和定理,根据等腰三角形两底角相等,结合三角形的内角和定理,进行求解即可.
【详解】解:∵等腰三角形的一个底角为,
∴另一个底角的度数也为,
∴它的顶角的度数是;
故答案为:.
2.(2025·江苏宿迁·中考真题)等腰三角形的两边长分别为和,则该等腰三角形的周长为 .
【答案】10
【分析】本题考查等腰三角形,分情况讨论,先利用三角形三边关系判断能否构成三角形,再计算周长即可.
【详解】解:当腰长为时,三条边长为,,,,不能构成三角形,不符合题意;
当腰长为时,三条边长为,,,,能构成三角形,
周长为:,
故答案为:10.
题型02 等腰三角形的性质与判定
/
【典例】(2025·江苏淮安·一模)如图,已知点E是矩形内一点,,求证:.
【答案】见解析
【分析】本题考查了矩形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质;证明三角形全等是解决问题的关键.证出,由证明,得出对应边相等即可.
【详解】证明:四边形是矩形,
,
,
,
在与中, ,
,
.
【变式】
1.(2024·江苏常州·中考真题)如图,B、E、C、F是直线l上的四点,相交于点G,,,.
(1)求证:是等腰三角形;
(2)连接,则与l的位置关系是________.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定,平行线的判定:
(1)证明,得到,即可得证;
(2)根据线段的和差关系,易得,根据三角形的内角和定理,得到,即可得出结论.
【详解】(1)证明:在和中
,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰三角形;
(2)∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∵,
∴,
∴.
2.(2024·江苏南通·中考真题)综合与实践:九年级某学习小组围绕“三角形的角平分线”开展主题学习活动.
【特例探究】
(1)如图①,②,③是三个等腰三角形(相关条件见图中标注),列表分析两腰之和与两腰之积.
等腰三角形两腰之和与两腰之积分析表
图序
角平分线的长
的度数
腰长
两腰之和
两腰之积
图①
1
2
4
4
图②
1
2
图③
1
______
______
______
请补全表格中数据,并完成以下猜想.
已知的角平分线,,,用含的等式写出两腰之和与两腰之积之间的数量关系:______.
【变式思考】
(2)已知的角平分线,,用等式写出两边之和与两边之积之间的数量关系,并证明.
【拓展运用】
(3)如图④,中,,点D在边上,.以点C为圆心,长为半径作弧与线段相交于点E,过点E作任意直线与边,分别交于M,N两点.请补全图形,并分析的值是否变化?
【答案】(1)见解析; ,(2),证明见解析;(3)是定值
【分析】(1)根据特殊角的三角函数值分别计算,再填表即可;再由可得结论;
(2)如图,延长至使,连接,过作于,延长交于,证明为等边三角形,,,设,,利用相似三角形的性质求解,再进一步可得;
(3)根据题目要求画图,设,运用等腰三角形性质和三角形内角和定理可求得,过点作于,于,过点作于,利用,即可求得答案.
【详解】解:(1)∵,是的角平分线,,
∴,
∴;
∴,;
图序
角平分线的长
的度数
腰长
两腰之和
两腰之积
图①
1
2
4
4
图②
1
2
图③
1
如图,由(1)可得:,
∴,
∴,,
∴;
(2)猜想:,理由如下:
如图,延长至使,连接,过作于,延长交于,
∵,平分,
∴为等边三角形,,,
设,,
∴,,而,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,,
∵,
∴,即,
解得:,
∴;
,
∴;
(3)补全图形如图所示:
设,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
解得:,
,
如图,过点作于,于,过点作于,
,
,
,,,
,
在中,,
,
,
,
,
,
由是确定的,由作图可得为定长,而和为定值,
为定值,
即为定值.
重难点四 相似三角形
1.相似三角形定义:对应角相等,对应边成比例的两个三角形叫做相似三角形,相似三角形对应边的比叫做相似比.
2.相似三角形性质:
(1)相似三角形的对应角相等,对应边成比例;
(2)相似三角形的对应线段(高、中线、角平分线)成比例;
(3)相似三角形的周长比等于相似比,面积比等于相似比的平方.
3.相似三角形判定方法:
(1)有两角对应相等,两三角形相似;
(2)两边对应成比例且夹角相等,两三角形相似;
(3)三边对应成比例,两三角形相似;
(4)平行线分线段成比例推论.
题型01 相似三角形的性质与判定
/
【典例】(2025·江苏南通·中考真题)如图,矩形中,对角线相交于点.是的中点,交于点.
(1)求证:;
(2)设的角平分线交于点.
①当时,求点到的距离;
②若,作直线分别交于两点,求的值.
【答案】(1)见解析;
(2)①2;②.
【分析】本题考查的是矩形的性质、平行四边形性质与判定及相似三角形判定与性质,
(1)先证明,根据相似三角形性质即可证明结论;
(2)①过点作,垂足为,设,借助三角形面积求出即可;②作,垂足为,作,垂足为,设,借助三角形面积求出,再通过求出,证明四边形是平行四边形,从而证明,即可求出结论.
【详解】(1)证明:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∵是的中点,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:①在中,∵,
∴,
∴,
如图,过点作,垂足为,
设,则,
∴,
即,
∴点到的距离为2;
②如图,作,垂足为,作,垂足为,
设,
,
,
在中,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
即,
∴,,
∴,
∴.
【变式】
1.(2025·江苏盐城·模拟预测)如图,在中,,,以为直径的交于点D,,垂足为E,的延长线交于点F.
(1)求的值
(2)求证:
(3)若,则
【答案】(1)
(2)见解析
(3)2
【分析】(1)根据题意,得,,解答即可.
(2)根据等角的正弦相等,证明比例式成立,再利用两边对应成比例且夹角相等的两个三角形相似,证明即可.
(3)过点O作于点G,利用三角形相似的判定和性质,勾股定理,三角函数的应用,解答即可.
【详解】(1)解:∵,,以为直径的交于点D,,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴.
(2)证明:根据(1)证明,得,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
(3)解:过点O作于点G,
∴,
∴,
∵为的直径,
∴,
由(1)得,
设,
则,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴
解得.
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了圆的性质,余角的性质,三角函数的应用,三角形相似的判定和性质,勾股定理,等腰直角三角形的性质,熟练掌握三角函数的应用,勾股定理,三角形相似的判定和性质,等腰直角三角形的性质是解题的关键.
2.(2025·江苏无锡·模拟预测)在矩形中,,点是射线上异于两点的一个动点,连接,过点作于点,交射线于点.
(1)如图,点在线段上,
①求证:;
②连接,设四边形的面积为,在点运动的过程中,均有成立,求的最小值.
(2)在点运动的过程中,是否存在使四点构成的四边形为轴对称图形,若存在,求出相应的长;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)①证明过程见详解;②的最小值
(2)存在,,理由见详解
【分析】(1)①根据矩形的性质,垂直的定义得到,由此即可求解;
②根据得到,当取最大值是即可求解;
(2)根据题意,分类讨论:当点在线段上时;当点在射线上,在射线上,根据相似三角形的判定和性质即可求解.
【详解】(1)解:①证明:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
②如图所示,连接,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴当点在上(点异于两点)运动时,点在以为直径的圆弧上运动,设圆心为,交于点,连接交于点,当时,,此时的值最大,则的值最大,
∵点是的中点,
∴,则,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的最大值为,
∵,
∴的最小值为;
(2)解:存在,,理由如下,
如图所示,假设点重合时,(题意中点不重合),,,
∴,
∴,
∴,
如图所示,当时,,
∴,
∵,
∴,即,
解得,,
∵,
∴,则,,
∵,
∴,则,
∴,
∴点在之间,不存在使四点构成的四边形为轴对称图形;
当点与重合时,不符合题意;
如图所示,当点在射线上,点在射线上时,点四点构成的四边形为轴对称图形,
∴,
∵于点,
∴,,
∵,
∴,且,
∴,
∴,,
∵,
∴,则,
∴;
综上所述,点运动的过程中,存在使四点构成的四边形为轴对称图形,.
题型02 相似三角形的应用
/
【典例】(2025·江苏南京·二模)如图,夜晚,小亮从点A朝着路灯P的正下方沿直线走到点B.
(1)若他在点A处的影长为,他的身高为,路灯高P距离地面的高度为,求此时他到路灯的水平距离;
(2)已知他在点A,B处的影长之差为,他的身高为,求路灯P离地面的高度(用含b,h的式子表示).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要查了相似三角形的判定和性质,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.
(1)根据,可得,即可求解;
(2)过点C作,交于点G.可得,从而得到,进而得到.然后根据,可得,再由,即可求解.
【详解】(1)证明:,
,
,即.
,
.
(2)解:过点C作,交于点G.
,
.
,
.
.
.
,
·
,
.
.
.
因此,路灯P离地面的高度为
【变式】
1.(2025·江苏苏州·一模)综合与实践:古井探秘.
【了解】
在中国传统文化中,人们常以“井”寓意家乡.在江南水乡的苏州,水井更是独特的文化符号.图①是苏州平江区居民老宅的水井,该井的内部为圆柱体形状,图②是该井的侧面示意图,其中为井口直径,,为水面直径,且.为经水面所成的虚像(与关于对称),点P为观测点,,分别与相交于点M,N.
【发现】
如图②,当观测点P在上自由移动时,的长度是否会发生改变?如果不变,求出的长;如果改变,请说明理由;
【探索】
图③是当观测点P在井口的上方处(即图④中的)时,拍摄的一张照片.量得照片中的水面直径,井口的倒影直径.请你利用示意图④,求出井口到水面距离AC的长.
【答案】[发现]不会发生改变,;[探索]
【分析】本题主要考查了相似三角形的应用.掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.
[发现]证明,根据相似三角形的性质即可得出,进而可得出答案.
[探索]根据题意画出图形,然后延长交与点L,交于点K,得出,由相似三角形的性质得出,进而可得出答案.
【详解】解:[发现]∵与关于对称,,且,分别与相交于点M,N.
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
即当观测点P在上自由移动时,的长度是不会发生改变,且.
[探索]根据题意画图,然后延长交与点L,交于点K,
则,
同上可知:,
可知,
∴
即,
解得:
即井口到水面距离AC的长.
2.(2025·江苏南京·一模)身高的小明在步道上散步,步道旁竖立着一盏路灯,其光源N到地面的距离为.
(1)如图(1),步道为直线型(记为直线).
①当小明步行到点A处时,路灯光线与地面的夹角()以及影子和步道的夹角()均为,则影子顶端(点B)到步道的距离()为 ;
②在小明散步过程中,试说明影子顶端到步道的距离不变.
(2)如图(2),步道为圆型(记为),其半径为.小明在步道上散步一周,直接写出影子顶端D运动的路径长.
【答案】(1)①;②见解析
(2)
【分析】本题考查相似三角形的判定与性质;
(1)①如图,由题意得,,,中,,,中,,即可求解;
②作,垂足为D,设小明头顶为E,
由题意得,,则,得到,再由垂直得到,推出,即,是定值,是定值,即影子顶端到步道的距离不变;
(2)设小明头顶为E,连接,过作交延长线于,由题意得,,则,,再由,得到,得到,则由是定值,得到是定值,即位置固定不变,由半径为,即,得到,确定点运动轨迹为以为圆心,为半径的圆,据此求解即可.
【详解】(1)解:①如图,由题意得,
当小明步行到点A处时,路灯光线与地面的夹角()以及影子和步道的夹角()均为时,即,
∴中,,,
∴中,,
∴影子顶端(点B)到步道的距离()为,
故答案为:;
②方法一:如图,作,垂足为D,设小明头顶为E,
由题意得,,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵是定值,
∴是定值,
即影子顶端到步道的距离不变;
方法二:
如图,设小明头顶为,当他走到上任意位置(记为点D)时,他的头顶G,影子为,连接,作,垂足为H,
由题意得,,,
∴,
∴,
同理,,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴是定值,
即影子顶端到步道的距离不变;
(2)解:如图,设小明头顶为E,连接,过作交延长线于,
由题意得,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∵是定值,
∴是定值,即位置固定不变,
∵半径为,即,
∴,
∴点运动轨迹为以为圆心,为半径的圆,
∴小明在步道上散步一周,直接写出影子顶端D运动的路径长为c.
1.(2025·江苏无锡·模拟预测)如图,在中,,平分,过点B作,垂足为点D,连接,若,,则的面积为( )
A.1.4 B.2 C.0.6 D.1
【答案】C
【分析】本题考查勾股定理,全等三角形的判定和性质,延长交于点,证明,得到,勾股定理求出的长,进而求出的长,根据同高三角形的面积比等于底边比,求出,再根据三角形的中线平分面积,求出的面积即可.
【详解】解:延长交于点,
∵平分,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
故选C.
2.(2025·江苏连云港·中考真题)如图,在中,,的垂直平分线分别交、于点D、E,的垂直平分线分别交、于点F、G,则的周长为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【分析】本题考查了线段垂直平分线的性质,由线段垂直平分线的性质可得,,再由三角形的周长公式计算即可得解,熟练掌握线段垂直平分线的性质是解此题的关键.
【详解】解:∵垂直平分,垂直平分,
∴,,
∴的周长为,
故选:C.
3.(2025·江苏常州·一模)如图,中,,,点是中点,点在上且,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】如图所示,连接并延长,过点E作交于点G,过点F作交延长线于点H,得到,平分,,求出,然后证明出,得到,代数求出,,,然后证明出,得到,,最后利用勾股定理求解即可.
【详解】如图所示,连接并延长,过点E作交于点G,过点F作交延长线于点H
∵中,,,点是中点,
∴,平分,
∴
∵,
∴
∵,
∴
∴
∴,即
∴,
∴
∵,
∴
∴
∵线段绕点顺时针旋转得到线段
∴,
∴
∴
∴,
∴
∴.
故选:C.
4.(2025·江苏苏州·二模)如图,四边形是矩形,过点的直线分别与,的延长线交于点,,且,点,分别在,上,且,连接,,则下列四个结论:①;②;③;④,其中正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.①②③④
【答案】A
【分析】本题主要考查相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,根据矩形的性质、相似三角形的判定和性质即可判断①②,过点作,交的延长线于点,连接,利用全等三角形的判定和性质,勾股定理即可判断③④,解答本题的关键是理解题意,综合运用这些知识点依次判断即可得出结果.
【详解】解:四边形是矩形,
,,
,
,
,
,,
,,
.
,,
.
,
,
,
.
,
△△,
,
选项①、②都是正确的;
如图,过点作,交的延长线于点,连接,
,
在和中,
,
,
,,.
,
.
在中,根据勾股定理,得,
.
,,
垂直平分,
,
,
选项③正确,
由所给条件无法证明,
选项④不正确;
故选:A.
5.(2025·江苏镇江·一模)如图,在中,,平分,,垂足为D,交于点E.若,则的长为( )
A.6 B. C.7 D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了直角三角形的性质,勾股定理,等腰三角形的性质与判定,取的中点,连接,根据等边对等角得到,由直角三角形的性质得到,则由等边对等角和角平分线的定义可推出,得到,则可证明,得到;再利用勾股定理求出的长即可得到答案.
【详解】解:如图所示,取的中点,连接,
∵,
∴;
∵,点为的中点,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
在中,由勾股定理得,
∴,
故选:B.
6.(2025·江苏常州·三模)如图,在等腰中,直角边,D为的中点,E为边上的动点,交于点F,M为的中点,当点E从点B运动到点A时,点M所经过的路线长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】如图所示,连接,,,勾股定理求出,然后由M为的中点得到,得到点M在线段的垂直平分线上,交于点G,交于点H,即交于点O,为点M所经过的路线长,然后利用平行线分线段成比例得到为的中位线,进而求解即可.
【详解】解:如图所示,连接,,
∵在等腰中,直角边,
∴,
∵交于点F,M为的中点,
∴,
∴
∴点M在线段的垂直平分线上,交于点G,交于点H,即交于点O,
∴为点M所经过的路线长
∴
∵D为的中点
∴
∴
∴
∴为的中位线
∴
∴点M所经过的路线长为.
故选:B.
7.(2025·江苏苏州·二模)如图,在矩形中,点E,F分别是边的中点,连接,点M,N分别是的中点,连接,若,则MN的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了矩形的性质、全等三角形的判定和性质、三角形的中位线定理、勾股定理等知识点,掌握知识的灵活运用相关性质定理是解题的关键.
如图:连接并延长交于P,连接,根据矩形的性质得到,,根据全等三角形的性质得到,根据勾股定理和三角形的中位线定理解答即可.
【详解】解:如图:连接并延长交于P,连接,
∵四边形是矩形,
∴,
∵点E,F分别是边的中点,,
∴,,
∵,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵点M是的中点,
∴.
故选:C.
8.(2025·江苏南京·三模)如图,在等边中,点,分别是边、上的动点,且以为边作等边,使点与点在直线同侧,交于点,交于点给出下面四个结论:
;
;
若,则;
若则四边形是菱形.
上述结论中.所有正确结论的序号是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了相似三角形的判定与性质,等边三角形的性质,勾股定理等知识,综合运用相关知识是解题的关键
①正确.利用等边三角形的性质以及三角形外角的性质证明即可;②正确.证明,可得结论;③正确.证明即可;④正确.证明四边形四边相等即可.
【详解】解:,都是等边三角形,
,
,
,
,
,故①正确;
,
,,
,
,
,即,
,
;故②正确;
是等边三角形,
,
,
,
是等边三角形,
,
,
,即,故③正确;
,
,
,
,
是等边三角形,
,
四边形是菱形,故④正确.
故选:D.
9.(2025·江苏常州·模拟预测)如图,点A、D、C、F在同一条直线上,,,.
(1)求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,平行线的判定;
(1)三边相等的两个三角形全等,由得即,与就具备了全等的条件;
(2)全等三角形的对应角相等,由得到,这两个角是一组同位角,同位角相等两直线平行.
【详解】(1)证明:∵,
∴,即,
在与中
∴.
(2)(2)证明:∵,
∴,
∴.
10.(2025·吉林长春·一模)如图,在中,,,,为的中点.动点在边上,过点作的垂线交折线于点.以为邻边构造矩形.
(1)的长为___________,的长为___________;
(2)当点落在上时,证明;
(3)当点落在的边上时,用圆规和无刻度的直尺在备用图中作出矩形(保留作图痕迹),并求此时的长;
(4)沿直线将矩形剪开,得到两个图形,用这两个图形拼成不重叠且无缝隙的图形恰好是三角形.请直接写出所有符合条件的的长.
【答案】(1)6;
(2)证明见解析
(3)作图见解析,2
(4)2,3,
【分析】(1)根据含30度角的直角三角形的性质,勾股定理分别求得,即可求解;
(2)根据,,即可得证;
(3)在中,根据列式计算,即可求解.
(4)根据题意,分三种情况讨论,①当经过的中点时,②当重合时,③当经过的中点时,分别画出图形,解直角三角形,即可求解.
【详解】(1)在中,,,,
∴,;
故答案为:6;.
(2)证明:∵,
∴
∵,
∴
∵
∴
(3)解:如图,
∵四边形是矩形,
∴
∴
∴
∴,
在中,
∴
解得:
(4)解:①当经过的中点时,符合题意,如图
∴
由(3)可得
∴是等边三角形,
∴,
由(3)可得,
∴
∴;
②当重合时,符合题意,如图,
∴
③当经过的中点时,符合题意,如图
∵,,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∴.
综上所述,所有符合条件的的长为2,3,.
1.(2025·江苏苏州·模拟预测)如图1,在中,,,点D,E均在边上(点D在点E的左侧),且.
(1)如图1,将绕点A逆时针旋转得到,连接,求证:;
(2)如图2,若,求证:;
(3)如图3,若,,求线段的长度.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)由旋转得,由,,可得,进而可得,,根据“边角边”可证;
(2)将绕点A逆时针旋转得到,连接,,先求出,进而可得,在中,,根据(1)中的方法,同理可证明,得出,问题得证;
(3)将绕点A逆时针旋转得到,连接,,过F点作,交的延长线于点G,可得是等边三角形,根据(1)中的方法可证明:,即,根据旋转的性质有,,再证,利用含30度角的直角三角形的性质和勾股定理解,,问题得解.
【详解】(1)证明:根据旋转的性质,可得:,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
又∵,,
∴;
(2)证明:将绕点A逆时针旋转得到,连接,,
∵,,
∴,
根据旋转的性质,可得:,,
∴,
∴在中,,
根据(1)中的方法,同理可证明,
∴,
又∵,
∴;
(3)证明:将绕点A逆时针旋转得到,连接,,过F点作,交的延长线于点G,如图,
∵,,
∴是等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
根据(1)中的方法可证明:,
∴,
根据旋转的性质有:,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴在中,,
,
∴,
∵在中,,
∴,
解得:.
2.(2025·江苏苏州·二模)在中,,,点是上一个动点(点不与,重合),以点为旋转中心,将线段顺时针旋转得到线段.
(1)如图1,求的度数;
(2)如图2,连接,当时,的大小是否发生变化?如果不变,求的度数:如果变化,请说明理由;
(3)如图3,点是上的中点,以点为旋转中心,将线段逆时针转得到线段,连接,若,求线段的取值范围.
【答案】(1)
(2)的大小不发生变化,,理由见解析
(3)
【分析】(1)由等边对等角和三角形内角和定理得到;
(2)连接交于点O,证明得,再证明即可求出的度数;
(3)过点C作于H,求出,则;由旋转的性质得,,,设,则;如图所示,过点D作于G,则可得到,,由勾股定理得;证明,在中,由勾股定理得 ;再求出,即可得到的范围.
【详解】(1)解:∵,,
∴.
(2)解:的大小不发生变化,,理由如下:
连接交于点O,
由旋转的性质得,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴
∴,
∵,
∴,
∴;
(3)解:如图所示,过点作于,过点作于,
∵,,
∴,
∵,,
∴;
由旋转的性质得,,,
设,
∵点是上的中点,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,,
在中,由勾股定理得,
∴,
∵,
∴,
在中,由勾股定理得,
∵点D是上一个动点(点D不与A,B重合),
∴,即,
∴,
∴.
3.(2025·江苏无锡·中考真题)某校数学研究性学习小组为测量物体的高度,开展了如下综合与实践活动.
【活动主题】测量物体的高度
【测量工具】卷尺、标杆
【活动过程】
活动1:测量校内旗杆的高度
该小组在校内进行了旗杆高度的测量活动(示意图1).在点处竖立标杆,直立在点处的小军从点处看到标杆顶、旗杆顶在同一条直线上.已知旗杆底端与、在同一条直线上,,.
(1)求旗杆的高度.
活动2:测量南禅寺妙光塔的高度
南禅寺妙光塔,简称“妙光塔”,始建于北宋雍熙年间,是无锡著名的文物保护单位之一、该小组为全面了解本土历史文物,决定走出校园去测量妙光塔的高度.他们到达妙光塔后,发现塔顶和塔底中心均无法到达.经研究,设计并实施了如下测量活动(示意图2).在地面一条水平步道上的点处竖立标杆,直立在点处的小军从点处看到标杆顶、塔顶在同一条直线上.小军沿的方向走到点处,此时标杆竖立于处,从点处看到标杆顶、塔顶在同一条直线上.已知、和在同一平面内,点在同一条直线上,,.
(2)求妙光塔的高度.
【答案】(1);(2)
【分析】本题考查相似三角形的应用,添加辅助线构造相似三角形是解题的关键.
(1)于点H,交于点G,得矩形,,证明,根据对应边成比例得,代入数据求解即可;
(2)于点H,交于点M,交于点,同(1)证明,推出,同理可得,推出,代入数值计算出,再代入,求出,进而即可求解.
【详解】解:(1)如图,于点H,交于点G,
则四边形,均为矩形,
,,,
,
由题意知,
,,
,
,即,
解得,
,
即旗杆的高度为.
(2)如图,于点H,交于点M,交于点,
,
点P在线段上,四边形,,,均为矩形,
,,, ,
,
由题意知,
,,
,
,
同理可得,
,
,
,,
,
解得,
,
代入,得:,
解得,
即妙光塔的高度为.
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