专题02 特殊三角形的性质及其应用(专项训练)(浙江专用)2026年中考数学一轮复习讲练测
2026-03-23
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2份
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71页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 等腰三角形,直角三角形 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.69 MB |
| 发布时间 | 2026-03-23 |
| 更新时间 | 2026-03-23 |
| 作者 | 数学黄老师的知识小店 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-03-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56967742.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题02 特殊三角形的性质及其应用
目 录
刷考点 精准巩固,扫清盲区
提能力 聚焦过程,优化策略
测综合 跨界融合,挑战创新
考点一:等腰三角形的性质
易|混|易|错
1)等腰三角形求角度,多想等边对等角,另外熟记——等腰三角形顶角的外角=底角的2倍;
2)等腰三角形求长度,多想“三线合一”,同步结合直角三角形勾股定理等;
3)等腰三角形常见辅助线——底边上的高线;
4)等腰三角形常考模型——手拉手全等、知二得一;
1.(2025•宁波模拟)如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=40°.以点B为圆心,BC为半径画弧,与AB交于点D,连结CD,则∠ACD的度数为( )
A.12° B.15° C.18° D.20°
【分析】根据三角形的内角和定理和等腰三角形的性质即可求解.
【解答】解:∵AB=AC,∠A=40°,
∴∠B=∠ACD(180°﹣40°)=70°,
又∵以点B为圆心,BC为半径画弧,与AB交于点D,连结CD,
∴BD=BC,
∴∠BCD=∠ABD=55°,
∴∠ACD=∠ACB﹣∠BCD=70°﹣55°=15°,
即∠ACD的度数为15°,
故选:B.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,三角形的内角和定理,正确理解题意是解题的关键.
2.(2025•宁波一模)图1是阿基米德的滑动曲尺模型,图2是其抽象成的几何图形.AB为⊙O的直径,其延长线与弦DC的延长线交于点E,CE=CO.若∠AOD=60°,则∠AED的度数为( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
【分析】根据等腰三角形的性质及三角形外角性质求解即可.
【解答】解:∵CE=CO,
∴∠AED=∠COE,
∵CO=DO,
∴∠OCD=∠D,
∵∠OCD=∠AED+∠COE,
∴∠D=∠OCD=2∠AED,
∵∠AOD=∠AED+∠D=60°,
∴∠AED=20°,
故选:B.
【点评】此题考查了等腰三角形的性质、三角形外角性质,熟记等腰三角形的性质、三角形外角性质是解题的关键.
3.(2025•钱塘区三模)如图,在△ABC中,∠A=45°,D为AC上一点,BC=BD,过点C作CE⊥BD于点E,交AB于点F.若∠ABD=α(0°<α<45°),则∠BCF的大小为( )
A.2a B.45°﹣α C.45°+α D.90°﹣α
【分析】根据三角形外角性质求出∠BDC=45°+α,根据等腰三角形的性质求出∠BCD=∠BDC=45°+α,进而得∠CBD=90°﹣2α,然后根据CE⊥BD即可得出∠BCF的度数.
【解答】解:在△ABD中,∠A=45°,∠ABD=α(0°<α<45°),
∴∠BDC=∠A+∠ABD=45°+α,
∵BC=BD,
∴∠BCD=∠BDC=45°+α,
在△BCD中,∠CBD=180°﹣(∠BCD+∠BDC)=180°﹣(45°+α+45°+α)=90°﹣2α,
∵CE⊥BD,
∴∠BCF+∠CBD=90°,
∴∠BCF=90°﹣∠CBD=90°﹣(90°﹣2α)=2α,
故选:A.
【点评】此题主要考查了等腰三角形的性质,熟练掌握等腰三角形的性质是解决问题的关键.
4.(2025•普陀区三模)如图,在△ABC中,点D在边AB上,点E在边AC上,BD=BC,AD=AE,若要求∠CDE的度数,则只需知道( )的度数.
A.∠A B.∠B C.∠ACB D.∠DCE
【分析】由等腰三角形的性质得到∠BDC=90°∠B,∠ADE=90°∠A,由三角形内角和定理求出∠DCE=90°∠ACB,∠DCE和∠DCE没有数量关系,于是得到答案.
【解答】解:∵BD=BC,
∴∠BCD=∠BDC,
∴∠BDC(180°﹣∠B)=90°∠B,
同理:∠ADE=90°∠A,
∴∠ADE+∠BDC=180°(∠A+∠B),
∴∠DCE=180°﹣(∠ADE+∠BDC)(∠A+∠B),
故A、B不符合题意;
∵∠DCE(∠A+∠B)(180°﹣∠ACB)=90°∠ACB,
故C符合题意;
∠DCE和∠DCE没有数量关系,
故D不符合题意.
故选:C.
【点评】本题考查等腰三角形的性质,关键是由等腰三角形的性质推出∠DCE=90°∠ACB.
5.(2025•宁波一模)如图,在△ABC中,AB=AC,BC=10,点D,E分别在AB,AC上,CD=BE=9,记BD长为x,CE长为y,x>y.当x,y的值发生变化时,下列代数式的值不变的是( )
A.xy B.x+y C.x﹣y D.x2+y2
【分析】在CA上截取CF=BD=x,过B作BH⊥AC于H,则EF=x﹣y,证明△FCB和△DBC全等得BF=CD=BE=9,则EH=FHEF,由勾股定理得BH2=BF2﹣FH2=BC2﹣CH2,则,整理得xy=19,由此即可得出答案.
【解答】在CA上截取CF=BD,过点B作BH⊥AC于点H,如图所示:
∵BD长为x,CE长为y,
∴CF=BD=x,
∴EF=CF﹣CE=x﹣y,
∵AB=AC,BC=10,点D,E分别在AB,AC上,CD=BE=9,
∴∠ACB=∠ABC,
在△FCB和△DBC中,,
∴△FCB≌△DBC(SAS),
∴BF=CD=BE=9,
∵BH⊥AC,
∴EH=FHEF,
在Rt△BHF和Rt△BHC中,由勾股定理得:BH2=BF2﹣FH2=BC2﹣CH2,
∴,
整理得:xy=19,
∴当x,y的值发生变化时,代数式xy的值不变,始终等于19.
故选:A.
【点评】此题主要考查了等腰三角形的性质,解直角三角形,勾股定理,熟练掌握等腰三角形的性质,灵活运用锐角三角函数的定义,勾股定理列代数式是解决问题的关键.
6.(2025•嘉兴二模)如图,在△ABC中,AB=AC,点E,F分别在边AB,AC上,且CB=CE=CF,连接BF,CE.
(1)当∠A=40°时,求∠BFC的度数.
(2)若∠BFC+∠BEC=126°,求∠A的度数.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠ABC=∠ACB=70°,求出;
(2)根据等腰三角形的性质得到∠CBE=∠CEB=∠BCF,推出∠BFC=∠CBF=54°,得到∠CBE=∠BCF=72°,求出∠A=180°﹣∠CBE﹣∠BCF=36°.
【解答】解:(1)由条件可知,
∵CB=CF,
∴.
(2)由条件可知∠CBE=∠CEB=∠BCF,
∵∠BFC+∠BEC=126°,
∴∠BFC+∠BCF=126°,
∴∠CBF=180°﹣(∠BFC+∠BCF)=54°,
∴∠BFC=∠CBF=54°,
∴∠BCF=180°﹣∠BFC﹣∠CBF=72°,
∴∠CBE=∠BCF=72°,
∴∠A=180°﹣∠CBE﹣∠BCF=36°.
【点评】本题考查了等腰三角形的性质,三角形内角和定理,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
考点二:等腰三角形的性质与判定
易|混|易|错
1) 等腰三角形的判定方法有:
①定义法;②等角对等边;③“三线合一”的逆应用;
2) 等腰三角形判定与性质的综合,常需要先依据条件判定三角形是等腰三角形,然后再根据等腰三角形的性质解决后续角度或长度问题;
1.(2025•庆元县一模)如图,在△ABC中,点D在BC上,∠DAC=∠ADC=2∠B,AC=3,AD=2,则BC的长为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
【分析】根据∠DAC=∠ADC得DC=AC=3,再根据三角形外角性质及已知条件证明∠B=∠DAB,则BD=AD=2,由此可得出BC的长.
【解答】解:∵∠DAC=∠ADC,AC=3,
∴DC=AC=3,
∵∠ADC是△ABD的外角,
∴∠ADC=∠B+∠DAB,
又∵∠ADC=2∠B,
∴2∠B=∠B+∠DAB,
∴∠B=∠DAB,
∴BD=AD=2,
∴BC=BD+CD=2+3=5.
故选:C.
【点评】此题主要考查了等腰三角形的判定和性质,熟练掌握等腰三角形的判定和性质是解决问题的关键.
2.(2025•宁波模拟)如图,在△ABC中,∠B=2∠C,AD⊥BC于点D.若△ABC的周长为20,CD=6,则AC的长为 .
【分析】在CD上取点E,使AE=AB运用等腰三角形的性质,可得BD+AB=DC,再用△ABC的周长为20,即可求出答案.
【解答】解:如图,在CD上取点E,使AE=AB,
由条件可知CE=AE=AB,
得CD=DE+AE=BD+AB.
则AC=20﹣2×6=8.
故答案为:8.
【点评】本题由倍角构造等腰三角形,在运用等腰三角形的性质即可解答.熟练掌握以上知识点是关键.
考点三:等边三角形的性质与判定
易|混|易|错
1) 遇到等边三角形,时刻谨记,等边三角形可以为几何问题提供“边相等”、“60°特殊角”的特殊结论;
2) 等边三角形的判定常考方法:有一个角=60°的等腰三角形是等边三角形;
3)
等边三角形与勾股定理:做一边上的高线,得含30°角的直角三角形,三边比=
4)
等边三角形面积公式:
1.(2025•温岭市二模)如图,在△ABC中,CD为AB边上的中线,AD=CD,E为AC上任意一点,∠B=∠BDC,若DE最小值为2时,则DC的长为 .
【分析】判定△BCD是等边三角形,得到∠BCD=∠BDC=60°,由AD=CD,推出∠A=∠ACD,由三角形的外角性质求出∠ACD=30°,当DE⊥AC时,DE有最小值为2,由含30度角的直角三角形的性质推出DC=2DE=4.
【解答】解:∵CD为AB边上的中线,
∴AD=BD,
∵AD=CD,
∴DB=CD,
∵∠B=∠BDC,
∴BC=CD,
∴△BCD是等边三角形,
∴∠BCD=∠BDC=60°,
∵AD=CD,
∴∠A=∠ACD,
∵∠A+∠ACD=∠BDC,
∴∠ACD∠BDC=30°,
当DE⊥AC时,DE有最小值为2,
此时DC=2DE=4.
故答案为:4.
【点评】本题考查等边三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形,关键是判定△BCD是等边三角形,由含30度角的直角三角形的性质推出DC=2DE.
2.(2025•绍兴二模)尺规作图问题:
如图,在⊙O中,点A为⊙O上一点,以A为圆心,AO长为半径作弧,交⊙O于点B,点C,连结OB,BC.
(1)求∠AOB的度数;
(2)求证:AO垂直平分BC.
【分析】(1)连接AB,根据等边三角形的判定与性质计算即可;
(2)连接OC、AC,根据线段垂直平分线的性质证明即可.
【解答】(1)解:如图,连接AB,
∵以A为圆心,AO长为半径作弧,交⊙O于点B,点C,
∴OA=OB=AB,
∴△AOB是等边三角形,
∴∠AOB=60°.
(2)证明:连接OC、AC,
∵以A为圆心,AO长为半径作弧,交⊙O于点B,点C,
∴OB=OC,AB=AC,
∴AO垂直平分BC.
【点评】本题考查等边三角形的判定与性质、线段垂直平分线的性质,掌握等边三角形的判定与性质、线段垂直平分线的性质是解题的关键.
考点四:直角三角形的性质与判定
易|混|易|错
1) 直角三角形的三大性质应用:
①直角三角形+30°→;②直角三角形+中点→斜中线+斜边上的中线把一个直角三角形分成2个等腰三角形;③直角三角形求角度→一个直角或两锐角互余;④直角三角形求长度→勾股定理;
1.(2025•杭州二模)如图,在△ABC中,点P在边BC上(不与点B,点C重合),( )
A.若∠BAC=90°,∠BAP=∠B,则AC=PC
B.若∠BAC=90°,∠BAP=∠C,则AP⊥BC
C.若AP⊥BC,PB=PC,则∠BAC=90°
D.若PB=PC,∠BAP=∠CAP,则∠BAC=90°
【分析】根据直角三角形的性质逐项判定可求解.
【解答】解:A.∵∠BAC=90°,
∴∠BAP+∠CAP=∠B+∠C=90°,
∵∠BAP=∠B,
∴∠CAP=∠C,
∴AP=PC,
只有当∠B=30°时,AC=PC,故错误;
B.∵∠BAC=90°,
∴∠BAP+∠CAP=90°,
∵∠BAP=∠C,
∴∠C+∠CAP=90°,
∴∠APC=180°﹣(∠C+∠CAP)=90°,
即AP⊥BC,故正确;
C.∵AP⊥BC,PB=PC,
∴AP垂直平分BC,
而∠BAC不一定等于90°,故错误;
D.根据PB=PC,∠BAP=∠CAP,无法证明∠BAC=90°,故错误,
故选:B.
【点评】本题主要考查直角三角形,等腰三角形的性质与判定,灵活运用直角三角形的性质是解题的关键.
2.(2025•龙泉市二模)如图,在△ABC中,∠ABC的平分线BD交AC边于点D,AE⊥BC于点E.已知∠ABC=60°,∠C=45°,CE,则BC的长为 .
【分析】根据垂直定义可得∠AEB=∠AEC=90°,从而利用直角三角形的两个锐角互余求出∠BAE=30°,利用直角三角形的两个锐角互余求出∠CAE=45°,可得AE=CE,然后在Rt△ABE中,利用含30度角的直角三角形的性质可得BEAE=1,即可解答.
【解答】解:∵AE⊥BC,∴∠AEB=∠AEC=90°,
∵∠ABC=60°,
∴∠BAE=90°﹣∠ABC=30°,
∴AEBE,
∵∠C=45°,
∴∠EAC=90°﹣∠C=45°,
∴∠EAC=∠C=45°,
∴AE=EC,
∴BEAE=1,
∴BC的长为.
故答案为:1.
【点评】本题考查了含30度角的直角三角形的性质,等腰直角三角形,熟练掌握含30度角的直角三角形的性质,以及等腰直角三角形的性质是解题的关键.
3.(2025•浙江模拟)定义:若一个三角形一边上的中线、高线与这条边均有交点,则这两个交点之间的距离称为这条边上的“中高距”.如图,△ABC中,AD为BC边上的中线,AE为BC边上的高线,则DE的长称为BC边上的“中高距”.
(1)若BC边上的“中高距”为0,求证:AB=AC;
(2)若∠B=30°,∠C=45°,AB=4,求BC边上的“中高距”.
【分析】(1)利用垂直平分线的性质即可解答;
(2)根据含30°角的直角三角形的性质求出AE=2,BE=2,根据等腰直角三角形的性质得EC=AE=2,可得CD1,由DE=BE﹣BD即可求解.
【解答】(1)证明:∵BC边上的“中高距”为0,
∴△ABC中BC边上的中线、高线重合,
即AD垂直平分BC,
∴AB=AC.
(2)解:∵∠B=30°,∠C=45°,AB=4,AE⊥BC,
∴,,EC=AE,
∴EC=AE=2.
∵AD为BC边上的中线,
∴BD.
∴DE=BE﹣BD=2(1)1.
【点评】本题考查了等腰三角形的判定,含30°角的直角三角形的性质,等腰直角三角形的性质等知识,解题关键是熟练掌握直角三角形的性质.
4.(2025•宁波三模)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,D为AC的中点,若E为BC上一点,使得∠AEB=∠ADB,且AB=12,BE=5,则EC= .
【分析】由直角三角形的性质得BD=AD=CD,进而得∠DBC=∠C,利用三角形的外角性质及∠AEB=∠ADB得∠DBC=∠EAC=∠C,AE=EC,再利用勾股定理即可得解.
【解答】解:∵∠ABC=90°,D为AC的中点,
∴BD=AD=CD,
∴∠DBC=∠C,
∵∠AEB=∠ADB,∠AEB=∠EAC+∠C,∠ADB=∠DBC+∠C,
∴∠DBC=∠EAC=∠C,
∴AE=EC,
∵AB=12,BE=5,
∴,
故答案为:13.
【点评】本题主要考查了勾股定理,直角三角形斜边上的中线,三角形外角的性质,熟练掌握以上知识是解题的关键,
5.(2025•开化县模拟)如图,直角三角形ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,CD是中线,AE是角平分线,CD与AE交于点F,CD=6.
(1)求证:CD⊥AE;
(2)求EF的长.
【分析】(1)由直角三角形斜边中线的性质推出CD=AD=BD,得到DCB=∠B=30°,判定△ACD是等边三角形,推出CD⊥AE;
(2)由锐角的余弦定义求出AE=4,AF=3,即可得到EF的长.
【解答】(1)证明:∵∠ACB=90°,D是AB的中点,
∴CDAB,
∴CD=AD=BD,
∴DCB=∠B=30°,
∴∠ADC=∠B+∠BCD=60°,
∴△ACD是等边三角形,
∵AE平分∠CAB,
∴CD⊥AE;
(2)解:∵△ACD是等边三角形,
∴AC=CD=6,
∵∠B=30°,∠ACB=90°,
∴∠CAB=90°﹣30°=60°,
∵AE平分∠CAB,
∴∠CAE∠CAB=30°,
∵cos∠CAE=cos30°,
∴AE=4,
∵cos∠CAF=cos30°,
∴AF=3,
∴EF=AE﹣AF.
【点评】本题考查直角三角形斜边的中线,等边三角形的判定和性质,解直角三角形,关键是判定△ACD是等边三角形,由锐角的余弦定义求出AE和AF的长.
考点五:勾股定理
易|混|易|错
1)常规勾股定理:
①求长度时,有直角三角形,直接用勾股定理;没有直角三角形,常作垂线,先构造直角三角形,再用勾股定理;
②折叠问题求长度→在新形成的直角三角形中列勾股;
2) 当两个直角三角形有公共边时,勾股定理变形为:在两个直角三角形中分别表示公共边的平方,由“勾股1=勾股2”来列方程;
3) 在直角三角形三边分别作规则的等边三角形、等腰直角三角形、正方形、半圆,则固定有“S1+S2=S3”类结论,即两直角边图形的面积和=斜边图形的面积;
1.(2025•丽水一模)如图,在△ABC中,AC=1,AC边上的中线,过点A作AE⊥BC于点E,记BE长为x,EC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+xy D.y2+xy
【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,AE⊥BC,AC=1,
∴,
∴,
∵EC的长为y,BE的长为x,
∴,
∴,
由勾股定理可得,,
由勾股定理可得,,
∴,
整理得:,
故选:C.
【点评】本题考查勾股定理,直角三角形斜边上的中线,等腰三角形的性质等知识点,解题的关键是掌握以上知识点.
2.(2025•浙江模拟)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,分别以各边为直径作半圆,图中阴影部分在数学史上称为“希波克拉底月牙”.当AC=2,时,则阴影部分的面积为( )
A.8π B.8 C.4π D.4
【分析】根据勾股定理求出BC,分别求出三个半圆的面积和△ABC的面积,即可得出答案.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=2,AB=2,由勾股定理得:BC4,∴阴影部分的面积:Sπ×()2π×()2AC×BCπ×()2π+2π+4π=4.故选:D.
【点评】本题考查了勾股定理和三角形的面积、圆的面积,能把不规则图形的面积转化成规则图形的面积是解此题的关键.
3.(2025•杭州模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,DE⊥AC于点E,DF⊥BC于点F,连接EF.若AC=3,AB=5,则EF的长为( )
A. B. C. D.
【分析】由勾股定理可求,由面积法求得,证明四边形DECF是矩形,根据对角线相等即可求解.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,AB=5,
由勾股定理得:,
∵三角形ABC的面积AC•BCAB•×CD,
∴,
∵DE⊥AC,DF⊥BC,∠ACB=90°,
∴∠ECF=∠DEC=∠DFC=90°,
∴四边形DECF是矩形,
∴,
故选:A.
【点评】本题考查了矩形的判定与性质,勾股定理,熟练掌握矩形的判定与性质是解题的关键.
4.(2025•杭州模拟)达芬奇曾发明过一个简易圆规.某数学兴趣学习小组在课后复刻了这一圆规(图1).其原理为如图2:有两条互相垂直的卡槽,将一根木棒的两端A和B分别卡在卡槽中自由滑动,在木棒的中部P插有一支记号笔,然后移动木棒的一端,另一端也随之移动.记号笔最终画出了一段圆弧.根据你所学知识,分析“木棒作弧”所运用的数学原理是( )
A.直角三角形的两直角边长度的平方和等于第三条边长度的平方
B.直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
C.直角三角形的面积等于两直角边乘积的一半
D.直角三角形的两锐角互余
【分析】根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求解即可.
【解答】解:因为“木棒作弧”过程中弧上的点到两条相互垂直的卡槽交点距离相等,且木棒作为三角形的斜边,记号笔在木棒的中点,
所以运用了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,
故选:B.
【点评】本题考查了直角三角形的性质,熟记“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”是解题关键.
5.(2025•宁波模拟)如图,在△ABC中,AB=10,AC=8.在高线AD所在直线上任取一点P(不与点A,D重合),连结PB,PC,则PB2﹣PC2的值为( )
A.6 B.18 C.36 D.72
【分析】在Rt△BDP及Rt△CDP中分别将BD2及CD2的表示形式代入表示出BP2和PC2,在Rt△ABD及Rt△ADC中可分别表示出BD2及CD2,据此计算即可得出结果.
【解答】解:PB2﹣PC2=(BD2+PD2)﹣(CD2+PD2)
=BD2﹣CD2
=(BD2+AD2)﹣(CD2+AD2)
=AB2﹣AC2
=102﹣82
=36.
即PB2﹣PC2的值为36,
综上所述,只有选项C正确,符合题意,
故选:C.
【点评】本题考查了勾股定理,关键是勾股定理的熟练掌握.
考点六:勾股定理的证明
易|混|易|错
1)勾股定理的证明——“赵爽弦图”常考方向:
①全等三角形的对应边相等;②勾股定理的计算;③平行类形似;④数形结合思想
1.(2025•临平区校级三模)如图是我国汉代数学家赵爽在注解《周髀算经》时给出的“赵爽弦图”,它是由四个全等的直角三角形和中间的小正方形MNPQ拼成的一个大正方形ABCD,直线MP交正方形ABCD的两边于点E,F,若BN=a,PN=b,则用含a、b的式子表示的值是( )
A. B. C. D.
【分析】作AL∥BP,交FE的延长线于点L,根据相似三角形的判定和性质定理即可得到结论.
【解答】解:作AL∥BP,交FE的延长线于点L,
∴△ALM∽△NPM,
∴1,
∴AL=AM=BN=a,
∵AL∥NP,
∴△AEL∽△BEP,
∴,
故选:C.
【点评】本题考查了勾股定理的证明,相似三角形的判定和性质,正确地识别图形是解题的关键.
2.(2025•杭州二模)如图一所示,四个全等的直角三角形围成一个大正方形,中间是个小正方形,这个图形是我国汉代数学家赵爽在注解《周髀算经》时给出的,人们称它为“赵爽弦图”.在此图形中连接四条线段得到如图(2)所示的图案,记阴影部分的面积为S1,空白部分的面积为S2,大正方形的边长为m,小正方形的边长为n,若S1=S2,则的值为( )
A.1 B. C. D.
【分析】如图2,由题意可设AB=CD=x,则可以用x表示出S2,又由于S1=S2,S1+S2=m2,所以可以得到m与x的关系式,在直角△ABC中,利用勾股定理列出方程,得到n与x的关系,等量代换进行运算,即可解决.
【解答】解:设图2中AB=x,则CD=AB=x,
∴S△ACDCD•ABx2,
∴S2=4S△ACD=2x2,
∵S1=S2,S1+S2=m2,
∴4x2=m2,
∴m=2x,
在Rt△ABC中,AC2=AB2+BC2,
∴x2+(x+n)2=m2,
∴x2+(x+n)2=4x2,
∴x+nx,
∴n=(1)x,
∴,
故选:B.
【点评】本题考查了全等三角形的性质,以及勾股定理的应用,设出参数,用参数表示出线段或者面积,利用勾股定理列方程,是解决本题的关键.
3.(2025•浙江三模)赵爽弦图由四个全等的直角三角形所组成,形成一个大正方形ABCD,中间是一个小正方形EFGH,连结DE与FG相交于点M,延长DE交BC于点N,若M是DE的中点,AB=8,则EN的长( )
A. B. C.2 D.
【分析】根据正方形性质得AB=BC=CD=AD=8,∠BCD=90°,FG∥EH,GH∥EH,∠EHG=90°,GH=EH,由全等三角形的性质得DG=AH,∠ADH=∠CBF,证明MG是△FEH的中位线得AH=GH=EH,进而得DH是线段AE的垂直平分线,则DE=AD=8,在证明Rt△EDH和Rt△ADH全等得∠EDH=∠ADH,进而得∠CBF=∠NEB,设BN=EN=x,则CN=8﹣x,DN=8+x,在Rt△DCN中,由勾股定理求出x即可得出EN的长.
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,AB=8,
∴AB=BC=CD=AD=8,∠BCD=90°,
∵四边形EFGH是正方形,
∴FG∥EH,GH∥EH,∠EHG=90°,GH=EH,
由全等三角形的性质得:DG=AH,∠ADH=∠CBF,
∵点M是DE的中点,MG∥EH,
∴MG是△FEH的中位线,
∴DG=GH,
∴AH=GH=EH,
∵∠EHG=90°,
∴DH是线段AE的垂直平分线,
∴DE=AD=8,
在Rt△EDH和Rt△ADH中,
,
∴Rt△EDH和Rt△ADH(HL),
∴∠EDH=∠ADH,
∴∠EDH=∠CBF,
∵GH∥EF,
∴∠EDH=∠DEF,
∵∠NEB=∠DEF,
∴∠EDH=∠NEB,
∴∠CBF=∠NEB,
∴BN=EN,
设BN=EN=x,
∴CN=BC﹣BN=8﹣x,DN=DE+EN=8+x,
在Rt△DCN中,由勾股定理得:DN2=CD2+CN2,
∴(8+x)2=(8﹣x)2+82,
解得:x=2,
∴EN=x=2.
故选:C.
【点评】此题主要考查了正方形的性质,理解正方形的性质,熟练掌握全等三角形的判定和性质,线段垂直平分线的性质,三角形的中位线定理,勾股定理是解决问题的关键.
4.(2025•鹿城区校级一模)小雯在学习了勾股定理的证明后,尝试制作了四个全等三角形纸板,并拼出一个新图形如图所示,若EF=1,GH=7,则正方形ABCD的周长为( )
A.14 B.17 C.20 D.24
【分析】先设每个三角形的长直角边为a,短直角边为b,然后根据题意和图形可以得到,然后求出a、b的值,再根据勾股定理即可求得AB的长,最后根据正方形的周长=边长×4计算即可.
【解答】解:设每个三角形的长直角边为a,短直角边为b,
由题意可得,,
解得,
∴AB5,
∴正方形ABCD的周长为4AB=4×5=20,
故选:C.
【点评】本题考查勾股定理、正方形的性质,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
5.(2025•拱墅区模拟)我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一幅“弦图”,后人称其为“赵爽弦图如图,由弦图变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成.记图中正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNKT的面积分别为S1,S2,S3,若S1+S2+S3=21,则S2的值是( )
A.9.5 B.9 C.7.5 D.7
【分析】根据正方形的面积和勾股定理即可求解.
【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,
因为S1+S2+S3=21,即
(a+b)2+a2+b2+(a﹣b)2=21
3(a2+b2)=21,
所以3S2=21,
S2的值是7.
故选:D.
【点评】本题考查了正方形的面积、勾股定理,解决本题的关键是随着正方形的边长的变化表示面积.
考点七:勾股定理的应用
1.(2025•金华模拟)如图,分别在三角形纸板ABC的顶点A,B处系一根线,把该三角形纸片悬挂起来,在纸板上分别画出悬线的延长线AD和BE,相交于点P.AB=6,AC=8,BC=10.则CP的长度是
.
【分析】根据题意得出P为Rt△ABC的重心,连接CP并延长交AB于点F,勾股定理求得CF,进而根据重心的性质,即可求解.
【解答】解:如图所示,连接CP并延长交AB于点F,
∵AB=6,AC=8,BC=10,
∴AB2+AC2=BC2,
∴△ABC是直角三角形,
依题意,P为Rt△ABC的重心,
∴,
在Rt△ACF中,,
∴CP,
故答案为:.
【点评】本题考查了三角形重心的性质,勾股定理,熟记三角形重心的性质,勾股定理是解题的关键.
2.(2025•浙江模拟)一无人超市门口的墙AB上装有一个传感器P,离地面高度PB=4.7m,当人从门外走到离该传感器4m及4m以内时,便自动发出语音“欢迎光临”.身高1.7m的小明走到D处时,恰好响起“欢迎光临”,则BD的长为 m.
【分析】过C作CQ⊥AB于点Q,根据题意构造出直角三角形,利用勾股定理即可解答.
【解答】解:如图,过点C作CQ⊥AB于点Q,
∴BQ=CD=1.7m.
∴PQ=PB﹣QE=4.7﹣1.7=3(m),PC=4m.
由勾股定理可得:
.
即离门铃米远的地方,门铃恰好自动响起.
故答案为:.
【点评】本题考查了勾股定理的应用,理解题意,正确应用勾股定理是解题的关键.
3.(2025•浙江模拟)数学经典著作《九章算术》中有一道著名的“引葭(jiā)赴岸”题:“今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐.问水深、葭长各几何?”意思为:如图,有一池塘,底面是边长为一丈(一丈等于十尺)的正方形,池的中央生有一棵芦苇,高出水面一尺,若将芦苇引到池边中点处,正好与岸边齐平,则水深为 尺.
【分析】我们可以将其转化为数学几何图形,如图所示,根据题意,可知EB′的长为10尺,则B′C=5尺,设出AB=AB′=x尺,表示出水深AC,根据勾股定理建立方程,求出的方程的解即可得到芦苇的长和水深.
【解答】解:依题意画出图形,设芦苇长AB=AB′=x尺,则水深AC=(x﹣1)尺,
因为B′E=10尺,所以B′C=5尺,
在Rt△AB′C中,52+(x﹣1)2=x2,
解之得x=13,
∴水深为x﹣1=12(尺).
故答案为:12.
【点评】勾股定理在实际问题中的应用:运用勾股定理的数学模型解决现实世界的实际问题.
考点八:等腰直角三角形
易|混|易|错
1) 等腰直角三角形具有等腰三角形和直角三角形的一切性质;
2)
等腰直角三角形三边比:;
3) 常结合模型:K型全等、手拉手全等;
1.(2025•浙江模拟)如图,图形ABCD在由完全相同的小正方形拼接而成的网格中,顶点A,B,C,D均在格点上,则∠ABC+∠BCD+∠BAD的值为( )
A.120° B.135° C.145° D.150°
【分析】延长CD交AB于点E,根据正方形网格的特点得∠CDF=90°,∠ADF=45°,则∠CDA=∠CDF+∠ADF=135°,再根据三角形外角性质得∠CDA=∠ADE+∠BAD,∠ADE=∠ABC+∠BCD,由此得∠CDA=∠ABC+∠BCD+∠BAD,据此可得∠ABC+∠BCD+∠BAD的值.
【解答】解:延长CD交AB于点E,如图所示:
根据正方形网格的特点得:∠CDF=∠AFD=90°,
△ADF是等腰直角三角形,
∴∠ADF=45°,
∴∠CDA=∠CDF+∠ADF=135°,
∵∠CDA是△ADE的外角,
∴∠CDA=∠ADE+∠BAD,
∵∠ADE是△BCE的外角,
∴∠ADE=∠ABC+∠BCD,
∴∠CDA=∠ABC+∠BCD+∠BAD,
∴∠ABC+∠BCD+∠BAD=135°.
故选:B.
【点评】此题主要考查了三角形的外角性质,等腰直角三角形的性质,熟练掌握三角形的外角性质,等腰直角三角形的性质是解决问题的关键.
2.(2025•西湖区校级模拟)如图,在Rt△ABC中,AC=BC=2,点D在AB的延长线上,且CD=AB,则BD的长是( )
A. B. C.22 D.
【分析】由等腰直角三角形的性质可得AB=2,AH=BH=CH,由勾股定理可求DH的长,即可求解.
【解答】解:如图,过点C作CH⊥AB于H,
∵AC=BC=2,∠ACB=90°,CH⊥AB,
∴AB=2,AH=BH=CH,
∵CD=AB=2,
∴DH,
∴DB,
故选:B.
【点评】本题考查了等腰直角三角形的性质,勾股定理,掌握等腰直角三角形的性质是解题的关键.
3.(2025•宁波三模)如图,在△ABC中,CD是△ABC的中线,延长CB至点E,使BE=3BC,连接AE,若∠EAB=∠BDC=45°,,则BC的长为( )
A. B.3 C. D.
【分析】延长CD交AE于点G,过点B作BF⊥AE于点F,可得∠AGD=90°,AG=DG,AF=BF,即得BF∥CG,然后解直角三角形求得AF,AG,再由平行线等分线段定理和BE=3BC可得EF=9,最后利用勾股定理求得BE,即可求解.
【解答】解:如图,延长CD交AE于点G,过点B作BF⊥AE于点F,
则∠AFB=90°,
∵∠EAB=∠BDC=45°,
∴∠ADG=∠BDC=45°=∠EAB,∠ABF=90°﹣∠EAB=45°,
∴∠AGD=90°,AG=DG,AF=BF,
∴BF∥CG,
∵,
∴,,
∴,
∴FG=AF﹣AG=6﹣3=3,
由平行线截线段成比例可得:
,
∵BE=3BC,
∴,
∴EF=9,
∴,
∴,
故选:D.
【点评】本题考查了等腰直角三角形的判定和性质,平行线等分线段定理,解直角三角形等,正确作出辅助线是解题的关键.
4.(2025•萧山区一模)如图,点C是线段AB上一点(AC>BC),分别以AC,BC为直角边在AB同侧作等腰Rt△ACD和等腰Rt△BCE,连结AE,BD.记S△ACD=S1,S△BCE=S2,S△ADE=S3,S△BDE=S4,若S1﹣S2=20,则S3+S4=( )
A.10 B.15 C.20 D.40
【分析】依题意设AC=CD=a,BC=CE=b,则DE=CD﹣CE=a﹣b,进而得S1a2,S2b2,S3(a2﹣ab),S4(ab﹣b2),根据S1﹣S2=20得(a2﹣b2)=20,则S3+S4(a2﹣b2)=20,据此即可得出答案.
【解答】解:依题意得:△ACD和△BCE都是直角三角形,∠ACD=∠BCE=90°,
∴设AC=CD=a,BC=CE=b,
∴DE=CD﹣CE=a﹣b,
∴S1a2,S2b2,S3a(a﹣b)(a2﹣ab),S4b(a﹣b)(ab﹣b2),
∵S1﹣S2=20,
∴a2b2=20,
∴(a2﹣b2)=20,
∴S3+S4(a2﹣ab+ab﹣b2)(a2﹣b2)=20.
故选:C.
【点评】此题主要考查了等腰直角三角形的性质,三角形的面积,准确试题,熟练掌握等腰直角三角形的性质,三角形的面积公式是解决问题的关键.
5.(2025•宁波模拟)如图,在△ABC中,AC=AB,∠BAC=90°,在AC右侧作等边三角形ACD.
(1)求∠CBD的度数;
(2)若BC=4,求BD的长度.
【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质和等边三角形的性质进行解答即可;
(2)作CE⊥BD于点E.BC=4,CE⊥BD,∠CBD=30°,得到,即可得到答案.
【解答】解:(1)∵∠BAC=90°,AC=AB,
∴∠ABC=∠ACB=45°.
∵△ACD为等边三角形,
∴AB=AC=AD,∠CAD=∠ACD=60°,
∴∠BAD=150°,
∴∠ADB=∠ABD=15°,
∴∠CBD=30°,
即∠CBD的度数为30°;
(2)如图,作CE⊥BD于点E.
∵∠ACB=45°,∠ACD=60°,∠CBD=30°,
∴∠BDC=45°.
∵CE⊥BD,
∴∠DCE=45°,
∴CE=DE.
∵BC=4,CE⊥BD,∠CBD=30°,
∴,
∴,
即BD的长度为.
【点评】此题考查了等边三角形的性质、等腰三角形,熟练掌握等边三角形的性质是关键.
考点九:特殊三角形的综合
易|混|易|错
1)此类题多为各题型的压轴题,做题时需要综合考虑各特殊图形的性质与常见模型
1.(2025•台州一模)如图,在△ABC中,AB=AC,点O为BC中点,点D在边AB上,连接OD.
(1)如图1,若OD⊥AB,OE⊥AC于点E,求证:OE=OD;
(2)如图2,已知∠BAC=90°,AB=4,AD=1.若点F在边AC上,OF=OD,求AF的长.
【分析】(1)由等腰三角形的性质得∠C=∠B,再证明△OCE≌△OBD(AAS),即可得出结论;
(2)连接OA,过点O作OG⊥AB于点G,OH⊥AC于点H,由等腰直角三角形的性质得∠B=∠C=45°,OA平分∠BAC,OABC=OB=OC,则OG=OH,AH=CHAC=2,AG=BGAB=2,得AH=AG,DG=AG﹣AD=1,再分两种情况,①点F在线段AH上时,证明Rt△OHF≌Rt△OGD(HL),得FH=DG=1,则AF=AH﹣FH=1;②点F在线段CH上时,同理可证Rt△OHF≌Rt△OGD(HL),得FH=DG=1,则AF=AH+FH=3;即可得出结论.
【解答】(1)证明:∵AB=AC,
∴∠C=∠B,
∵OD⊥AB,OE⊥AC,
∴∠ODB=∠OEC=90°,
∵点O为BC中点,
∴OB=OC,
在△OCE和△OBD中,
,
∴△OCE≌△OBD(AAS),
∴OE=OD;
(2)解:如图2,连接OA,过点O作OG⊥AB于点G,OH⊥AC于点H,
则∠OGB=∠OGA=∠OHC=∠OHA=90°,
∵AB=AC=4,∠BAC=90°,点O为BC中点,
∴∠B=∠C=45°,OA平分∠BAC,OABC=OB=OC,
∴OG=OH,AH=CHAC=2,AG=BGAB=2,
∴AH=AG,
∵AD=1,
∴DG=AG﹣AD=1,
分两种情况:
①点F在线段AH上时,
在Rt△OHF和Rt△OGD中,
,
∴Rt△OHF≌Rt△OGD(HL),
∴FH=DG=1,
∴AF=AH﹣FH=1;
②点F在线段CH上时,
同理可证:Rt△OHF≌Rt△OGD(HL),
∴FH=DG=1,
∴AF=AH+FH=2+1=3;
综上所述,AF的长为1或3.
【点评】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质、等腰直角三角形的性质、直角三角形斜边上的中线性质以及分类讨论等知识,本题综合性强,熟练掌握等腰三角形的性质,证明三角形全等是解题的关键,属于中考常考题型.
2.(2025•临平区校级二模)课本56页中有这样一道题.“证明:如果两个三角形有两条边和其中一边上的中线分别相等,那么这两个三角形全等.”
(1)小玲在思考这道题时,画出图形,写出已知和求证.
已知:在△ABC和△A'B'C'中,AB=A'B',AC=A'C',CD是△ABC边AB上的中线,C'D'是△A'B'C'边A'B'上的中线,CD=C'D'.
求证:△ABC≌△A'B'C'.
请你帮她完成证明过程.
(2)小玲接着提出了两个猜想:
①如果两个三角形有两条边和第三边上的中线分别相等,那么这两个三角形全等;
②如果两个三角形有两条边和第三边上的高分别相等,那么这两个三角形全等;
请你分别判断这两个猜想是否正确,如果正确,请予以证明,如果不正确,请举出反例.
【分析】(1)证明△ACD≌△A′C′D′(SSS),推出∠A=∠A′,再根据SAS证明△ABC≌△A′B′C′;
(2)①正确,写出已知,求证,延长CD到T,使得CD=DT,连接AT,延长C′D′到T′,使得C′D′=D′T′,连接A′T′.利用确定的三角形的性质证明∠ACB=∠A′C′B′,可得结论;
②不正确,画出反例图即可.
【解答】(1)证明:∵CD是△ABC边AB上的中线,C'D'是△A'B'C'边A'B'上的中线,
∴AD=DB,A′D′=D′B′,
∴AD=A′D′,
在△ACD和△A′C′D′中,
,
∴△ACD≌△A′C′D′(SSS),
∴∠A=∠A′,
在△ABC和△A′B′C′中,
,
∴△ABC≌△A′B′C′(SAS);
(2)①正确,已知:在△ABC和△A'B'C'中,CB=C′B′,AC=A'C',CD是△ABC边AB上的中线,C'D'是△A'B'C'边A'B'上的中线,CD=C'D'.
求证:△ABC≌△A'B'C'.
证明:延长CD到T,使得CD=DT,连接AT,延长C′D′到T′,使得C′D′=D′T′,连接A′T′.
在△CDB和△TDA中,
,
∴△CDB≌△TDA(SAS),
∴CB=AT,∠DCB=∠T,
同法可证,△C′DB′≌△T′D′A′,可得C′B′=A′T′,∠D′C′B′=∠T,
∵CB=B′C′,CD=C′D′,
∴CT=C′T′,
在△ACT和△A′C′T′中,
,
∴△ACT≌△A′C′T′(SSS),
∴∠ACT=∠A′C′T′,∠T=∠T′,
∴∠BCD=∠B′C′D′,
∴∠ACB=∠A′C′B′,
在△ACB和△A′B′C′中,
,
∴△ABC≌△A′B′C′(SAS);
②不正确,如图,AB=A′B′,AC=A′C′,AD,A′D′分别是△ABC,△A′B′C′的高,Q且AD=A′D′,则△ABC显然与△A′B′C′不全等.
【点评】本题属于三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,三角形的中线,高等知识,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,属于中考常考题型.
1.(2025•浙江模拟)如图,在等腰Rt△ACB中,CA=CB,∠ACB=90°,点D是斜边AB的中点,点E在BD上,连结CE,作AF⊥CE于点F,连结DF,则点E从点D向点B移动过程中(点E不与D、B重合),∠DFE角度的大小为( )
A.由小变大 B.由大变小 C.不变 D.不能确定
【分析】取AC的中点O,连接OD,则F点在以AC为直径的圆上,再由OD=OA,可知D点在圆O上,则A、F、C、D四点共圆,即可得∠DFE=∠CAB=45°.
【解答】解:取AC的中点O,连接OD,
∵AF⊥CE,
∴∠AFC=90°,
∴F点在以AC为直径的圆上,
∵D是AB的中点,
∴ODBC,
∵AC=BC,
∴OD=OA,∠CAB=∠CBA=45°,
∴D点在圆O上,
∴A、F、C、D四点共圆,
∴∠DFE=∠CAB=45°,
故选:C.
【点评】本题考查等腰直角三角形的性质,能够确定A、F、C、D四点共圆是解题的关键.
2.(2025•浙江模拟)如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,对角线AC和BD交于点E,若AE=4,CE=2,则BD长的最小值为( )
A.6 B. C.4 D.
【分析】由∠ABC=∠ADC=90°,知A,B,C,D四点共圆,当弦BD⊥AC时,BD取到最小值.据此解答.
【解答】解:如图,∵∠ABC=∠ADC=90°,
∴A,B,C,D四点共圆,
∵AC为直径.
∴取AC的中点即圆心O,当弦BD⊥AC时,BD取到最小值.
∵AE=4,CE=2,
∴AC=6,
∴OB=OC=3,
∴OE=OC﹣CE=3﹣2=1,
在Rt△OEB 中,由勾股定理得,
,
∴,
即BD长的最小值为4,
故选:B.
【点评】本题考查了勾股定理,四点共圆,得出当弦BD⊥AC时,BD取到最小值是解题的关键.
3.(2025•浙江二模)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AC=10,D为AC的中点,连结BD,E为BD上一点,BE=3,过点E作EM⊥AB于点M,EN⊥BC于点N,记AM长为x,NC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.xy C. D.x2+y2
【分析】过D作DK⊥AB于K,DL⊥BC于L,由直角三角形斜边中线的性质推出BD=AD=DC,由等腰三角形的性质得到AK=BK,BL=CL,由平行线分线段成比例定理推出BM:MK=BE:ED=3:2,BN:NL=BE:ED=3:2,设BM=3a,MK=2a,BN=3b,NL=2b,求出x+y=7a+7b,xy=49ab,,因此x+y、xy、的值在变化,由勾股定理求出a2+b2=1,得到x2+y2=49(a2+b2)=49.
【解答】解:过D作DK⊥AB于K,DL⊥BC于L,
∵∠ABC=90°,AC=10,D为AC的中点,
∴BDAC=5,
∴BD=AD=DC,
∴AK=BK,BL=CL,
∵BE=3,
∴DE=BD﹣BE=2,
∵ME∥KD,
∴BM:MK=BE:ED=3:2,
同理:BN:NL=BE:ED=3:2,
设BM=3a,MK=2a,BN=3b,NL=2b,
∴AK=BK=5a,CL=BL=5b,
∴AM=AK+MK=7a,CN=CL+NL=7b,
∵x+y=7a+7b,xy=49ab,,
∵a、b的值在变化,
∴x+y、xy、的值在变化,
故A、B、C不符合题意;
∵四边形BNEM是矩形,
∴NE=MB=3a,
∵BN2+NE2=BE2,
∴9a2+9b2=9,
∴a2+b2=1,
∴x2+y2=49(a2+b2)=49,
故D符合题意.
故选:D.
【点评】本题考查直角三角形斜边的中线,勾股定理,平行线分线段成比例,列代数式,关键是由平行线分线段成比例定理推出BM:MK=BE:ED,BN:NL=BE:ED.
4.(2025•台州一模)如图,长方形纸片MPQN的宽MP为10cm,三角板ABC中,AC=8cm,∠A=60°,∠ACB=90°.将三角板的顶点C固定在纸片的边MN上,边AB与纸片的边PQ交于点D,则BD的最大值是( )
A. B.4cm
C. D.5cm
【分析】如图,连接BC,过C作CT⊥AB于T,求解,BC,AT=AC•cos60°=4,,AD=4+DT,,由BD最大,可得AD最小,可得DT最小,可得CD最小,当CD⊥PQ时,CD最小,再进一步求解即可.
【解答】解:如图,连接CD,过C作CT⊥AB于T,
∵三角板ABC中,AC=8cm,∠A=60°,∠ACB=90°,
∴AB16,,
∴AT=AC•cos60°=4,,
∴AD=4+DT,DT,
∵BD最大,
∴AD最小,
∴DT最小,
∴CD最小,当CD⊥PQ时,CD最小,
此时四边形MPDC为矩形,
∴CD=MP=10,
∴DT,
∴AD,
∴BD,
故选:A.
【点评】本题考查的是勾股定理的应用,矩形的判定与性质,锐角三角函数的应用,作出合适的辅助线是解本题的关键.
5.(2025•浙江模拟)如图,以Rt△ABC的各边为边向外作等边△ABD,等边△ACE和等边△BCF,∠BAC=90°,点G,H均在边BC上,且BG=AB,CH=AC,过点G作CF的平行线,交BF于点I,过点H作BF的平行线,交CF于点J,交GI于点K.若已知四边形KIFJ的面积,则下列面积一定能求出来的是( )
A.S△BCF+S△ABC B.S△BCF
C.S△ABC D.S△HGK
【分析】运用等边三角形的性质以及勾股定理得出点D到AB的距离为,则,,,在Rt△ABC中,AB2+AC2=BC2,则S△ABD+S△ACE=S△BCF,再根据HJ∥BF,CH=AC,得△CJH是等边三角形,S△CJH=S△ACE,整理得S四边形KIFJ=S△HGK,即可作答.
【解答】解:过点D作DW⊥AB,如图所示:
∵DW⊥AB,
则,
即点D到AB的距离为,
∴,
同理可得,,
由条件可知S△ABD+S△ACE=S△BCF,
∵HJ∥BF,CH=AC,
∴△CJH是等边三角形,S△CJH=S△ACE,
∵S△BCF﹣S△BGI﹣S△HCJ+S△HGK=S四边形KIFJ,
∴S△ABD+S△ACE+S四边形KIFJ=S△BCF+S△HGK,
∴S四边形KIFJ=S△HGK,
即已知四边形KIFJ的面积,则一定能求△HGK的面积.
故选:D.
【点评】本题考查了等边三角形的判定与性质,勾股定理,几何图形的面积之间的关系,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
6.(2025•玉环市二模)如图,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,AC2﹣BC2=4,点E是边AB上的中点,连结CE,过点A作AD⊥CE交CE的延长线于点D,设AE长为x,DE长为y,则下列代数式的值不变的是( )
A.x2+y2 B.x2﹣y2 C.xy D.
【分析】在Rt△ACB和Rt△ADC中,用x和y的式子表示AC2,化简即可.
【解答】解:∵∠ACB=90°,点E是边AB上的中点,AE=x,
∴AB=2AE=2x,CEAB=x,
在Rt△ACB中,由勾股定理得AC2+BC2=AB2=(2x)2,
∵AC2﹣BC2=4,
∴AC2=2x2+2,
在Rt△ADE中,由勾股定理得AD2=AE2﹣DE2,
∵AE=x,DE=y,
∴AD2=x2﹣y2,
在Rt△ADC中,DC=DE+CE=x+y,
由勾股定理得AC2=AD2+CD2,
∴AC2=x2﹣y2+(x+y)2,
∴2x2+2=x2﹣y2+(x+y)2,
整理得xy=1,
∴代数式xy的值不变.
故选:C.
【点评】本题考查了勾股定理,直角三角形斜边上的中线,熟练掌握勾股定理的应用是解题的关键.
7.(2025•浙江模拟)如图,四个全等的直角三角形拼成“赵爽弦图”,得到正方形ABCD与正方形EFGH,射线EG与BC的延长线相交于点P.若∠P=30°,则的值是( )
A. B.3 C. D.
【分析】作CM⊥PG于点M,GN⊥PB于点N,设CM=x,在Rt△PCM中,求得CP=2x,,在Rt△CGM中,求得,,在Rt△PNG中,求得,,再证明∠GCN∽∠BCG,求得,据此求解即可.
【解答】解:作CM⊥PG于点M,GN⊥PB于点N,
设CM=x,
∴△PCM是直角三角形,
∵∠P=30°,
∴CP=2CM=2x,,
∵四边形EFGH是正方形,
∴∠FGC=∠FGH=90°,∠CGM=∠EGH=45°,
在Rt△CGM中,∠CGM=45°,
∴CM=GM=x,
∴,,
在Rt△PNG中,∠P=30°,
∴,,
∴,
∵∠GNC=∠BGC=90°,∠GCN=∠BCG,
∴∠GCN∽∠BCG,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:A.
【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,掌握直角三角形的性质和勾股定理是解题的关键.
8.(2025•上虞区二模)如图,四个全等的直角三角形拼成“赵爽弦图”,其中四边形ABCD与四边形EFGH都是正方形.若,则( )
A. B. C. D.
【分析】设正方形EFGH的边长为x,根据全等三角形的性质得到BF=CG,在Rt△BCG中利用正切的定义得到tan∠GBC,则BG=2CG,所以CG=FG=x,接着利用勾股定理可计算出BCx,然后利用正方形的面积公式计算的值.
【解答】解:设正方形EFGH的边长为x,
∵Rt△ABF和Rt△BCG全等,
∴BF=CG,
∵四边形ABCD与四边形EFGH都是正方形,
∴∠FGH=90°,
在Rt△BCG中,∵tan∠GBC,
∴BG=2CG,
∴BF+FG=2CG,
即CG+FG=2CG,
∴CG=FG=x,
∴BG=2x,
∴BCx,
∴.
故选:D.
【点评】本题考查了勾股定理:灵活运用勾股定理和正方形的性质是解决问题的关键.也考查了解直角三角形.
9.(2024•鄞州区一模)如图,两个阴影正方形与4个全等的直角三角形拼成正方形ABCD,延长BE交MN于点F,若BE×EF=m,MF×NF=n,则阴影部分的面积之和用含m,n的代数式表示是( )
A. B. C. D.
【分析】易得阴影部分的面积之和为BE2.根据BE×EF=m,可得用EF2表示的BE2的代数式,易得△EFM∽△NFE,即可得到EF2的值,整理即可得到阴影部分的面积之和.
【解答】解:阴影部分的面积之和=ME2+EN2=MN2=BE2.
∵BE×EF=m,
∴BE.
∴BE2.
∵图中是4个全等的直角三角形,
∴∠MNE=∠BEG,∠MNE+∠EMN=90°.
∵∠BEG=∠MEF,
∴∠MEF=∠MNE.
∵∠MEF+∠FEN=90°,
∴∠EMN=∠FEN.
∴△EFM∽△NFE.
∴.
∴EF2=FM•NF.
∵MF×NF=n,
∴EF2=n.
∴BE2.
故选:A.
【点评】本题考查相似三角形及勾股定理的综合应用.根据三角形的相似得到EF和MF、FN的关系是解决本题的关键.
10.(2025•瓯海区二模)如图,在△ABC中,∠C=45°,AC=6,点D,E把线段AC三等分,F是BC边上的中点,连接BE,DF.若BE=AB,则DF的长为 .
【分析】连接BD,求出AD=DE=ECAC=2,得到DC=2CE=4,由等腰三角形的性质推出∠BDC=90°,判定△DBC是等腰直角三角形,由等腰三角形的性质推出∠DFC=90°,判定△DFC是等腰直角三角形,即可求出DF的长.
【解答】解:连接BD,
∵点D,E把线段AC三等分,
∴AD=DE=ECAC6=2,
∴DC=2CE=4,
∵BE=BA,AD=DE,
∴BD⊥AE,
∴∠BDC=90°,
∵∠C=45°,
∴△DBC是等腰直角三角形,
∵F是BC的中点,
∴DF⊥BC,
∴∠DFC=90°,
∵∠C=45°,
∴△DFC是等腰直角三角形,
∴DFDC4=2.
故答案为:2.
【点评】本题考查等腰三角形的性质,等腰直角三角形,关键是由等腰三角形的性质推出BD⊥AE,判定△DFC是等腰直角三角形.
11.(2025•义乌市校级模拟)如图,在Rt△ABC和Rt△BDE中,AB=BC=BD=2.连结AE,CD,若△BCD 与△ABE的面积之比为2:3,则DE的长为 .
【分析】过点A作AF⊥EB交EB的延长线于点F,过点D作DH⊥BC于点H,利用“角角边”证明△ABF≌△DBH,根据全等三角形的性质可得AF=DH,由,,△BCD与△ABE的面积之比为2:3,则S△BCD:S△ABE=BC:BE=2:3,即可求得BE,最后根据勾股定理即可得解.
【解答】解:过点A作AF⊥EB交EB的延长线于点F,过点D作DH⊥BC于点H,
∴∠DHB=∠AFB=90°,
依题得:∠ABC=∠DBE=90°,
∴∠DBH+∠ABE=180°,
由条件可知∠DBH=∠ABF,
在△ABF和△DBH中,
,
∴△ABF≌△DBH(AAS),
∴AF=DH,
∵,,
∴S△BCD:S△ABE=BC:BE=2:3,
∴BE=3,
在Rt△BDE中,BD2+BE2=DE2,
∴.
故答案为:.
【点评】本题考查的知识点是全等三角形的判定与性质、勾股定理,解题关键是作出合适的辅助线.
12.(2025•柯桥区二模)如图,在△ABC中,AB=AC,过点A作AD⊥AC,交BC于点D,点F是AB上的点,且满足DB=DF,连接CF,若AC=5,CF=6,则CD= .
【分析】先根据等边对等角以及三角形内角和得∠AFD+∠ACB=180°,故∠FAC+∠FDC=180°,即A,F,D,C四点共圆,运用圆周角定理得∠DAC=90°,∠DFC=90°,再分别表示DF2=DC2﹣CF2=4r2﹣36,AD2=4r2﹣25,因为AE⊥CD,故LA2﹣DE2=AO2﹣EO2,即4r2﹣25﹣(r﹣EO)2=r2﹣EO2,解得,,结合等腰三角形的三线合一,得,则,因为DF=BD,得解得(负值已舍去),即可作答.
【解答】解:∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∵DB=DF,
∴∠B=∠BFD,
∴∠ACB=∠BFD,
∵∠AFD+∠BFD=180°,
∴∠AFD+∠ACB=180°,
∴∠FAC+∠FDC=360°﹣(∠AFD+∠ACB)=180°,
即A,F,D,C四点共圆,
∵AD⊥AC,
∴∠DAC=90°,即DC是⊙O的直径,
如图所示:
连接AO,FO,分别过点F,A作FH⊥CD,AE⊥CD,
设CD=2r,FO=DO=AO=CO=r,
∵DC是⊙O的直径,
∴∠DFC=90°,
∵AC=5,CF=6,则DF2=DC2﹣CF2=4r2﹣36,∠DAC=90°,
∴AD2=DC2﹣AC2=4r2﹣25,
∵AE⊥CD,
∴DA2﹣DE2=AE2=AO2﹣EO2,
∴DA2﹣DE2=AO2﹣EO2,即4r2﹣25﹣(r﹣EO)2=r2﹣EO2,
解得,
∴,
∵AC=AB,AE⊥CD,
∴,
∴,
∵DF=BD,
∴DF2=BD2,
∵DF2=4r2﹣36,
∴,
∴4r4﹣36r2=(25﹣2r2),
∴4r4﹣36r2=625﹣100r2+4r4,
整理得64r2=625,
解得(负值已舍去),
∴;
故答案为:.
【点评】本题考查了圆内接四边形,圆周角定理,勾股定理,等腰三角形的性质,三角形内角和性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
1.(2024•龙湾区二模)如图1是一种壁挂式投影仪.投影时,需将展台OA绕点O旋转90°至水平状态OA1,投影杆GM可绕点G顺时针旋转合适角度α(0°≤α≤90°),其侧面示意图如图2所示.在活动课上,小章同学旋转GM至GM1位置,点M竖直上升10cm,投射线M1H⊥OA1;当GM完全打开至GM2位置(α=90°)时,地面DF被投射到的区域宽度EF= cm(相关数据如图2所示).
【分析】根据题意,OA=41,GM=41﹣8﹣8=25,过M1作M1R⊥MG于R,过M2作M2S⊥OA1于S,交ED于T,则四边形M2SOG为矩形,STDC为矩形,根据投射角始终不变,EF=FT﹣ET=43.75cm.
【解答】解:根据题意,OA=41,GM=41﹣8﹣8=25,
∴M1G=M2G=25,
过M1作M1R⊥MG于R,
则MR=10,
∴GR=15,
由勾股定理得M1R=20,
∵∠M1HO=∠ROH=∠M1RO,
∴四边形M1HOR为矩形,
∴∠HM1R=∠GM1P=90°,
∴∠HM1P=∠GM1R,
∴tan∠HM1P=tan∠GM1R,
过M2作M2S⊥OA1于S,交ED于T,
则四边形M2SOG为矩形,STDC为矩形,
∴M2S=GO=33,SO=M2G=25,ST=CT=132,
∴A1S=OA1﹣OS=41﹣25=16,
又∵A1S∥ET,
∴△A1SM2∽△ETM2,
∴,
∴ET,
又根据投射角始终不变,
∴∠FM2T=∠HM1P,
∴tan∠FM2T,
∴FT=M2T123.75,
∴EF=FT﹣ET=43.75cm.
故答案为43.75cm.
【点评】本题考查了勾股定理的应用,解题关键在于熟练掌握勾股定理的应用.
2.(2025•西湖区二模)综合与实践
我们已经学过,在△ABC中,若∠ABC=90°,则三角形三边满足勾股定理:AC2=AB2+BC2.
【知识应用】
(1)如图1,在△ABC中,AD⊥BC于点D,若AC>AB,则AC2﹣AB2=BC(CD﹣BD),请说明理由.
【拓展探究】
(2)如图2,在△ABC中,AD⊥BC于点D,点E是AC的中点,连接BE.求证:.
【拓展应用】
(3)如图3,在△ABC中,点E在边AB上(不与点A,B重合),点F在边BC上(不与点B,C重合),连接EF,∠BEF=∠BCA,点O为△BEF的外心,连接OA,OC,求证:OC2﹣OA2=BC2﹣BA2.
【分析】(1)由勾股定理可得出答案;
(2)过点E作EF⊥BC于点F,则∠BFE=∠CFE=90°,得出BE2=BF2+EF2,CE2=EF2+CF2,证明CF=DF,得出BF﹣CF=BF﹣DF=BD,则可得出结论;
(3)连接BO、EO、FO,延长BO交AC于点M,证明BO=EO=FO,得出∠OBE=∠OEB,∠OBF=∠OFB,∠OEF=∠OFE,证出∠OMC=90°,得出OA2=OM2+AM2,OC2=OM2+CM2,则可得出结论.
【解答】(1)证明:∵AD⊥BC,
∴∠ADB=∠ADC=90°,
∴AB2=AD2+BD2,AC2=AD2+CD2,
∴AC2﹣AB2=AD2+CD2﹣(AD2+BD2)=CD2﹣BD2=(CD+BD)(CD﹣BD)=BC(CD﹣BD);
(2)证明:如图,过点E作EF⊥BC于点F,则∠BFE=∠CFE=90°,
∴BE2=BF2+EF2,CE2=EF2+CF2,
∵点E是AC的中点,
∴,
∴,
∴BF2﹣CF2=(BF+CF)(BF﹣CF),
∵AD⊥BC,EF⊥BC,
∴EF∥AD,
∵CE=AE,
∴,即CF=DF,
∴BF﹣CF=BF﹣DF=BD,
又∵BF+CF=BC,
∴;
(3)证明:如图,连接BO、EO、FO,延长BO交AC于点M,
∵点O为△BEF的外心,
∴BO=EO=FO,
∴∠OBE=∠OEB,∠OBF=∠OFB,∠OEF=∠OFE,
∴2(∠OBE+∠OFB+∠OFE)=180°,
∴∠OBE+∠OFB+∠OFE=90°,
即∠OBE+∠BFE=90°,
∵∠BEF=∠BCA,∠BEF+∠AEF=180°,
∴∠BCA+∠AEF=180°,
∴∠BAC+∠EFC=180°,
∵∠BFE+∠EFC=180°,
∴∠BFE=∠BAC,
∴∠OBE+∠BAC=90°,
∴∠AMB=90°,
∴∠OMC=90°,
∴OA2=OM2+AM2,OC2=OM2+CM2,
∴OC2﹣OA2=OM2+CM2﹣(OM2+AM2)=CM2﹣AM2,
∵BC2=BM2+CM2,BA2=BM2+AM2,
∴BC2﹣BA2=BM2+CM2﹣(BM2+AM2)=CM2﹣AM2,
∴OC2﹣OA2=BC2﹣BA2.
【点评】本题考查了三角形的外心、勾股定理、平行线的性质,熟练掌握以上知识是解题的关键.
3.(2025•鹿城区校级三模)如图1,在△ABC中,∠C=90°,点D,E,F分别在边BC,AC,AB上,DE=DF,∠DEF=∠B.
(1)若∠AFE=20°,求∠BDF的度数.
(2)如图2,当点E与点C重合时,求证:F是AB的中点.
(3)如图3,作EG∥BC交边AB于点G(点G在点F的左侧),猜想AG与BF的数量关系,并说明理由.
【分析】(1)先利用等边对等角,得出∠DEF=∠DFE,结合∠DEF=∠B,可得∠DFE=∠B,再利用三角形外角的性质,得出∠DFA=∠B+∠BDF,结合∠AFE=20°,求出∠BDF=20°;
(2)当点E与点C重合时,先根据等角对等边证得EF=FB,再证明∠AEF=∠A,然后利用等角对等边证得AF=EF,从而可得AF=BF,即有F是AB的中点;
(3)作AG的中点J,先利用直角三角形斜边上的中线的性质证得,再利用等边对等角,得出∠JEG=∠JGE,结合已知可证得∠IJE=2∠B,再证明△DEF∽△DIB,根据相似三角形的性质可得∠EDF=∠IDB,从而可得∠EDI=∠FDB,再证明△DEI≌△DFB,利用全等三角形的性质可得∠EID=∠B,从而可得∠EIJ=2∠B,这样就有∠EIJ=∠EJI,从而可得,于是可得.
【解答】(1)解:∵DE=DF,
∴∠DEF=∠DFE,
∵∠DEF=∠B,
∴∠DFE=∠B,
又∵∠DFA是△FBD的一个外角,
∴∠DFA=∠B+∠BDF,
∵∠DFA=∠AFE+∠DFE,∠AFE=20°,
∴∠DFA=20°+∠DFE,
∴20°+∠DFE=∠B+∠BDF,
∴∠BDF=20°;
(2)证明:当点E与点C重合时,
∵∠DEF=∠B,
∴EF=FB,
又∵∠ACB=90°,
∴∠DEF+∠AEF=90°,∠B+∠A=90°,
∴∠AEF=∠A,
∴AF=EF,
∴AF=BF,
即F是AB的中点;
(3)解:.理由如下:
作AG的中点J,如图3,
∵∠C=90°,EG∥BC,
∴∠AEG=90°,∠B=∠JGE,
∴,
∴∠JEG=∠JGE,
∴∠JEG=∠JGE=∠B,
作DI=BD,则∠DIB=∠B,
∵∠IJE=∠JEG+∠JGE,
∴∠IJE=2∠JGE=2∠B,
又∵∠DEF=∠DFE=∠B,
∴△DEF∽△DIB,
∴∠EDF=∠IDB,
∴∠EDI+∠IDF=∠FDB+∠IDF,
∴∠EDI=∠FDB,
在△DEI和△DFB中,
,
∴△DEI≌△DFB(SAS),
∴∠EID=∠B,
又∵∠GID=∠B,
∴∠EIJ=∠EID+∠DIJ=2∠B,
∴∠EIJ=∠EJI,
∴,
∴.
【点评】本题属于三角形综合题,主要考查了相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,直角三角形的性质,解题关键是熟练掌握上述知识点,并能运用这些知识点求解.
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第四章 几何初步
专题02 特殊三角形的性质及其应用
目 录
刷考点 精准巩固,扫清盲区
提能力 聚焦过程,优化策略
测综合 跨界融合,挑战创新
考点一:等腰三角形的性质
易|混|易|错
1)等腰三角形求角度,多想等边对等角,另外熟记——等腰三角形顶角的外角=底角的2倍;
2)等腰三角形求长度,多想“三线合一”,同步结合直角三角形勾股定理等;
3)等腰三角形常见辅助线——底边上的高线;
4)等腰三角形常考模型——手拉手全等、知二得一;
1.(2025•宁波模拟)如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=40°.以点B为圆心,BC为半径画弧,与AB交于点D,连结CD,则∠ACD的度数为( )
A.12° B.15° C.18° D.20°
2.(2025•宁波一模)图1是阿基米德的滑动曲尺模型,图2是其抽象成的几何图形.AB为⊙O的直径,其延长线与弦DC的延长线交于点E,CE=CO.若∠AOD=60°,则∠AED的度数为( )
A.15° B.20° C.25° D.30°
3.(2025•钱塘区三模)如图,在△ABC中,∠A=45°,D为AC上一点,BC=BD,过点C作CE⊥BD于点E,交AB于点F.若∠ABD=α(0°<α<45°),则∠BCF的大小为( )
A.2a B.45°﹣α C.45°+α D.90°﹣α
4.(2025•普陀区三模)如图,在△ABC中,点D在边AB上,点E在边AC上,BD=BC,AD=AE,若要求∠CDE的度数,则只需知道( )的度数.
A.∠A B.∠B C.∠ACB D.∠DCE
5.(2025•宁波一模)如图,在△ABC中,AB=AC,BC=10,点D,E分别在AB,AC上,CD=BE=9,记BD长为x,CE长为y,x>y.当x,y的值发生变化时,下列代数式的值不变的是( )
A.xy B.x+y C.x﹣y D.x2+y2
6.(2025•嘉兴二模)如图,在△ABC中,AB=AC,点E,F分别在边AB,AC上,且CB=CE=CF,连接BF,CE.
(1)当∠A=40°时,求∠BFC的度数.
(2)若∠BFC+∠BEC=126°,求∠A的度数.
考点二:等腰三角形的性质与判定
易|混|易|错
1) 等腰三角形的判定方法有:
①定义法;②等角对等边;③“三线合一”的逆应用;
2) 等腰三角形判定与性质的综合,常需要先依据条件判定三角形是等腰三角形,然后再根据等腰三角形的性质解决后续角度或长度问题;
1.(2025•庆元县一模)如图,在△ABC中,点D在BC上,∠DAC=∠ADC=2∠B,AC=3,AD=2,则BC的长为( )
A.7 B.6 C.5 D.4
2.(2025•宁波模拟)如图,在△ABC中,∠B=2∠C,AD⊥BC于点D.若△ABC的周长为20,CD=6,则AC的长为 .
考点三:等边三角形的性质与判定
易|混|易|错
1) 遇到等边三角形,时刻谨记,等边三角形可以为几何问题提供“边相等”、“60°特殊角”的特殊结论;
2) 等边三角形的判定常考方法:有一个角=60°的等腰三角形是等边三角形;
3)
等边三角形与勾股定理:做一边上的高线,得含30°角的直角三角形,三边比=
4)
等边三角形面积公式:
1.(2025•温岭市二模)如图,在△ABC中,CD为AB边上的中线,AD=CD,E为AC上任意一点,∠B=∠BDC,若DE最小值为2时,则DC的长为 .
2.(2025•绍兴二模)尺规作图问题:
如图,在⊙O中,点A为⊙O上一点,以A为圆心,AO长为半径作弧,交⊙O于点B,点C,连结OB,BC.
(1)求∠AOB的度数;
(2)求证:AO垂直平分BC.
考点四:直角三角形的性质与判定
易|混|易|错
1) 直角三角形的三大性质应用:
①直角三角形+30°→;②直角三角形+中点→斜中线+斜边上的中线把一个直角三角形分成2个等腰三角形;③直角三角形求角度→一个直角或两锐角互余;④直角三角形求长度→勾股定理;
1.(2025•杭州二模)如图,在△ABC中,点P在边BC上(不与点B,点C重合),( )
A.若∠BAC=90°,∠BAP=∠B,则AC=PC
B.若∠BAC=90°,∠BAP=∠C,则AP⊥BC
C.若AP⊥BC,PB=PC,则∠BAC=90°
D.若PB=PC,∠BAP=∠CAP,则∠BAC=90°
2.(2025•龙泉市二模)如图,在△ABC中,∠ABC的平分线BD交AC边于点D,AE⊥BC于点E.已知∠ABC=60°,∠C=45°,CE,则BC的长为 .
3.(2025•浙江模拟)定义:若一个三角形一边上的中线、高线与这条边均有交点,则这两个交点之间的距离称为这条边上的“中高距”.如图,△ABC中,AD为BC边上的中线,AE为BC边上的高线,则DE的长称为BC边上的“中高距”.
(1)若BC边上的“中高距”为0,求证:AB=AC;
(2)若∠B=30°,∠C=45°,AB=4,求BC边上的“中高距”.
4.(2025•宁波三模)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,D为AC的中点,若E为BC上一点,使得∠AEB=∠ADB,且AB=12,BE=5,则EC= .
5.(2025•开化县模拟)如图,直角三角形ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,CD是中线,AE是角平分线,CD与AE交于点F,CD=6.
(1)求证:CD⊥AE;
(2)求EF的长.
考点五:勾股定理
易|混|易|错
1)常规勾股定理:
①求长度时,有直角三角形,直接用勾股定理;没有直角三角形,常作垂线,先构造直角三角形,再用勾股定理;
②折叠问题求长度→在新形成的直角三角形中列勾股;
2) 当两个直角三角形有公共边时,勾股定理变形为:在两个直角三角形中分别表示公共边的平方,由“勾股1=勾股2”来列方程;
3) 在直角三角形三边分别作规则的等边三角形、等腰直角三角形、正方形、半圆,则固定有“S1+S2=S3”类结论,即两直角边图形的面积和=斜边图形的面积;
1.(2025•丽水一模)如图,在△ABC中,AC=1,AC边上的中线,过点A作AE⊥BC于点E,记BE长为x,EC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+xy D.y2+xy
2.(2025•浙江模拟)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,分别以各边为直径作半圆,图中阴影部分在数学史上称为“希波克拉底月牙”.当AC=2,时,则阴影部分的面积为( )
A.8π B.8 C.4π D.4
3.(2025•杭州模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,DE⊥AC于点E,DF⊥BC于点F,连接EF.若AC=3,AB=5,则EF的长为( )
A. B. C. D.
4.(2025•杭州模拟)达芬奇曾发明过一个简易圆规.某数学兴趣学习小组在课后复刻了这一圆规(图1).其原理为如图2:有两条互相垂直的卡槽,将一根木棒的两端A和B分别卡在卡槽中自由滑动,在木棒的中部P插有一支记号笔,然后移动木棒的一端,另一端也随之移动.记号笔最终画出了一段圆弧.根据你所学知识,分析“木棒作弧”所运用的数学原理是( )
A.直角三角形的两直角边长度的平方和等于第三条边长度的平方
B.直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
C.直角三角形的面积等于两直角边乘积的一半
D.直角三角形的两锐角互余
5.(2025•宁波模拟)如图,在△ABC中,AB=10,AC=8.在高线AD所在直线上任取一点P(不与点A,D重合),连结PB,PC,则PB2﹣PC2的值为( )
A.6 B.18 C.36 D.72
考点六:勾股定理的证明
易|混|易|错
1)勾股定理的证明——“赵爽弦图”常考方向:
①全等三角形的对应边相等;②勾股定理的计算;③平行类形似;④数形结合思想
1.(2025•临平区校级三模)如图是我国汉代数学家赵爽在注解《周髀算经》时给出的“赵爽弦图”,它是由四个全等的直角三角形和中间的小正方形MNPQ拼成的一个大正方形ABCD,直线MP交正方形ABCD的两边于点E,F,若BN=a,PN=b,则用含a、b的式子表示的值是( )
A. B. C. D.
2.(2025•杭州二模)如图一所示,四个全等的直角三角形围成一个大正方形,中间是个小正方形,这个图形是我国汉代数学家赵爽在注解《周髀算经》时给出的,人们称它为“赵爽弦图”.在此图形中连接四条线段得到如图(2)所示的图案,记阴影部分的面积为S1,空白部分的面积为S2,大正方形的边长为m,小正方形的边长为n,若S1=S2,则的值为( )
A.1 B. C. D.
3.(2025•浙江三模)赵爽弦图由四个全等的直角三角形所组成,形成一个大正方形ABCD,中间是一个小正方形EFGH,连结DE与FG相交于点M,延长DE交BC于点N,若M是DE的中点,AB=8,则EN的长( )
A. B. C.2 D.
4.(2025•鹿城区校级一模)小雯在学习了勾股定理的证明后,尝试制作了四个全等三角形纸板,并拼出一个新图形如图所示,若EF=1,GH=7,则正方形ABCD的周长为( )
A.14 B.17 C.20 D.24
5.(2025•拱墅区模拟)我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一幅“弦图”,后人称其为“赵爽弦图如图,由弦图变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成.记图中正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNKT的面积分别为S1,S2,S3,若S1+S2+S3=21,则S2的值是( )
A.9.5 B.9 C.7.5 D.7
考点七:勾股定理的应用
1.(2025•金华模拟)如图,分别在三角形纸板ABC的顶点A,B处系一根线,把该三角形纸片悬挂起来,在纸板上分别画出悬线的延长线AD和BE,相交于点P.AB=6,AC=8,BC=10.则CP的长度是
.
2.(2025•浙江模拟)一无人超市门口的墙AB上装有一个传感器P,离地面高度PB=4.7m,当人从门外走到离该传感器4m及4m以内时,便自动发出语音“欢迎光临”.身高1.7m的小明走到D处时,恰好响起“欢迎光临”,则BD的长为 m.
3.(2025•浙江模拟)数学经典著作《九章算术》中有一道著名的“引葭(jiā)赴岸”题:“今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐.问水深、葭长各几何?”意思为:如图,有一池塘,底面是边长为一丈(一丈等于十尺)的正方形,池的中央生有一棵芦苇,高出水面一尺,若将芦苇引到池边中点处,正好与岸边齐平,则水深为 尺.
考点八:等腰直角三角形
易|混|易|错
1) 等腰直角三角形具有等腰三角形和直角三角形的一切性质;
2)
等腰直角三角形三边比:;
3) 常结合模型:K型全等、手拉手全等;
1.(2025•浙江模拟)如图,图形ABCD在由完全相同的小正方形拼接而成的网格中,顶点A,B,C,D均在格点上,则∠ABC+∠BCD+∠BAD的值为( )
A.120° B.135° C.145° D.150°
2.(2025•西湖区校级模拟)如图,在Rt△ABC中,AC=BC=2,点D在AB的延长线上,且CD=AB,则BD的长是( )
A. B. C.22 D.
3.(2025•宁波三模)如图,在△ABC中,CD是△ABC的中线,延长CB至点E,使BE=3BC,连接AE,若∠EAB=∠BDC=45°,,则BC的长为( )
A. B.3 C. D.
4.(2025•萧山区一模)如图,点C是线段AB上一点(AC>BC),分别以AC,BC为直角边在AB同侧作等腰Rt△ACD和等腰Rt△BCE,连结AE,BD.记S△ACD=S1,S△BCE=S2,S△ADE=S3,S△BDE=S4,若S1﹣S2=20,则S3+S4=( )
A.10 B.15 C.20 D.40
5.(2025•宁波模拟)如图,在△ABC中,AC=AB,∠BAC=90°,在AC右侧作等边三角形ACD.
(1)求∠CBD的度数;
(2)若BC=4,求BD的长度.
考点九:特殊三角形的综合
易|混|易|错
1)此类题多为各题型的压轴题,做题时需要综合考虑各特殊图形的性质与常见模型
1.(2025•台州一模)如图,在△ABC中,AB=AC,点O为BC中点,点D在边AB上,连接OD.
(1)如图1,若OD⊥AB,OE⊥AC于点E,求证:OE=OD;
(2)如图2,已知∠BAC=90°,AB=4,AD=1.若点F在边AC上,OF=OD,求AF的长.
2.(2025•临平区校级二模)课本56页中有这样一道题.“证明:如果两个三角形有两条边和其中一边上的中线分别相等,那么这两个三角形全等.”
(1)小玲在思考这道题时,画出图形,写出已知和求证.
已知:在△ABC和△A'B'C'中,AB=A'B',AC=A'C',CD是△ABC边AB上的中线,C'D'是△A'B'C'边A'B'上的中线,CD=C'D'.
求证:△ABC≌△A'B'C'.
请你帮她完成证明过程.
(2)小玲接着提出了两个猜想:
①如果两个三角形有两条边和第三边上的中线分别相等,那么这两个三角形全等;
②如果两个三角形有两条边和第三边上的高分别相等,那么这两个三角形全等;
请你分别判断这两个猜想是否正确,如果正确,请予以证明,如果不正确,请举出反例.
1.(2025•浙江模拟)如图,在等腰Rt△ACB中,CA=CB,∠ACB=90°,点D是斜边AB的中点,点E在BD上,连结CE,作AF⊥CE于点F,连结DF,则点E从点D向点B移动过程中(点E不与D、B重合),∠DFE角度的大小为( )
A.由小变大 B.由大变小 C.不变 D.不能确定
2.(2025•浙江模拟)如图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,对角线AC和BD交于点E,若AE=4,CE=2,则BD长的最小值为( )
A.6 B. C.4 D.
3.(2025•浙江二模)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AC=10,D为AC的中点,连结BD,E为BD上一点,BE=3,过点E作EM⊥AB于点M,EN⊥BC于点N,记AM长为x,NC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.xy C. D.x2+y2
4.(2025•台州一模)如图,长方形纸片MPQN的宽MP为10cm,三角板ABC中,AC=8cm,∠A=60°,∠ACB=90°.将三角板的顶点C固定在纸片的边MN上,边AB与纸片的边PQ交于点D,则BD的最大值是( )
A. B.4cm
C. D.5cm
5.(2025•浙江模拟)如图,以Rt△ABC的各边为边向外作等边△ABD,等边△ACE和等边△BCF,∠BAC=90°,点G,H均在边BC上,且BG=AB,CH=AC,过点G作CF的平行线,交BF于点I,过点H作BF的平行线,交CF于点J,交GI于点K.若已知四边形KIFJ的面积,则下列面积一定能求出来的是( )
A.S△BCF+S△ABC B.S△BCF
C.S△ABC D.S△HGK
6.(2025•玉环市二模)如图,在Rt△ACB中,∠ACB=90°,AC2﹣BC2=4,点E是边AB上的中点,连结CE,过点A作AD⊥CE交CE的延长线于点D,设AE长为x,DE长为y,则下列代数式的值不变的是( )
A.x2+y2 B.x2﹣y2 C.xy D.
7.(2025•浙江模拟)如图,四个全等的直角三角形拼成“赵爽弦图”,得到正方形ABCD与正方形EFGH,射线EG与BC的延长线相交于点P.若∠P=30°,则的值是( )
A. B.3 C. D.
8.(2025•上虞区二模)如图,四个全等的直角三角形拼成“赵爽弦图”,其中四边形ABCD与四边形EFGH都是正方形.若,则( )
A. B. C. D.
9.(2024•鄞州区一模)如图,两个阴影正方形与4个全等的直角三角形拼成正方形ABCD,延长BE交MN于点F,若BE×EF=m,MF×NF=n,则阴影部分的面积之和用含m,n的代数式表示是( )
A. B. C. D.
10.(2025•瓯海区二模)如图,在△ABC中,∠C=45°,AC=6,点D,E把线段AC三等分,F是BC边上的中点,连接BE,DF.若BE=AB,则DF的长为 .
11.(2025•义乌市校级模拟)如图,在Rt△ABC和Rt△BDE中,AB=BC=BD=2.连结AE,CD,若△BCD 与△ABE的面积之比为2:3,则DE的长为 .
12.(2025•柯桥区二模)如图,在△ABC中,AB=AC,过点A作AD⊥AC,交BC于点D,点F是AB上的点,且满足DB=DF,连接CF,若AC=5,CF=6,则CD= .
1.(2024•龙湾区二模)如图1是一种壁挂式投影仪.投影时,需将展台OA绕点O旋转90°至水平状态OA1,投影杆GM可绕点G顺时针旋转合适角度α(0°≤α≤90°),其侧面示意图如图2所示.在活动课上,小章同学旋转GM至GM1位置,点M竖直上升10cm,投射线M1H⊥OA1;当GM完全打开至GM2位置(α=90°)时,地面DF被投射到的区域宽度EF= cm(相关数据如图2所示).
2.(2025•西湖区二模)综合与实践
我们已经学过,在△ABC中,若∠ABC=90°,则三角形三边满足勾股定理:AC2=AB2+BC2.
【知识应用】
(1)如图1,在△ABC中,AD⊥BC于点D,若AC>AB,则AC2﹣AB2=BC(CD﹣BD),请说明理由.
【拓展探究】
(2)如图2,在△ABC中,AD⊥BC于点D,点E是AC的中点,连接BE.求证:.
【拓展应用】
(3)如图3,在△ABC中,点E在边AB上(不与点A,B重合),点F在边BC上(不与点B,C重合),连接EF,∠BEF=∠BCA,点O为△BEF的外心,连接OA,OC,求证:OC2﹣OA2=BC2﹣BA2.
3.(2025•鹿城区校级三模)如图1,在△ABC中,∠C=90°,点D,E,F分别在边BC,AC,AB上,DE=DF,∠DEF=∠B.
(1)若∠AFE=20°,求∠BDF的度数.
(2)如图2,当点E与点C重合时,求证:F是AB的中点.
(3)如图3,作EG∥BC交边AB于点G(点G在点F的左侧),猜想AG与BF的数量关系,并说明理由.
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