内容正文:
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让教与学更高效
专题04三角形
☆5大考点概览
考点01与三角形有关的线段和角
考点02等腰三角形
考点03直角三角形与勾股定理
考点04相似三角形
考点05锐角三角函数
考点01
与三角形有关的线段和角
1.
(2026河南周口·二模)如图,在正方形ABCD中,在AB的延长线上取一点B,使AE=AC,连接CE
则∠BCE的度数为()
D
A.18.5°
B.20°
C.22.5°
D.25°
2.(2026河南郑州.二模)如图,直线a‖b,AC⊥AB,AC交直线b于点C,∠1=60°,则∠2的度
数是()、
b
A.50°
B.45°
C.35°
D.30°
3.(2026河南周口·二模)下面是某位同学对一道试题的部分解题过程、请你仔细阅读,并完成任务:
试题:如图1,在△ABC中,CM为△ABC的中线,若AC=2,BC=4,求CM的取
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值范围.
C
CM
MD=CM
BD
M
6
图1
解:如图2,延长
至点D,使得
,连接,
M
B
CM△ABC
.AM=BM
图2
为
的中线,
在△ACM和△BDM中,
.'△ACM≌△BDM(①
),∴.BD=AC=2,
在△BCD中,BC-BD<CD<BC+BD,..
∴.CM的取值范围是②
任务:
M
图3
图4
图5
(1)在上述过程中,①处判定的依据是
(用字母表示),②处应填
(②)如图3,在△ABC中,∠ACB=90°,M为AB的中点,D、E分别为AC、BC上的点,连接MD、
ME、DE,∠DME=90°,若BE=1,AD=2,求DE的长;
(3)如图4,C为线段AB上一点,AC>BC,分别以AC、BC为斜边向上作等腰直角△ACD和等腰直角
△CBE,然后将等腰直角△CBE绕点C逆时针转至图5的位置(A,C,B不在同一条直线上,旋转角小
于45°),连接AB,M为AB的中点,连接DM,EM.若AD=5,EB=3,直接写出图5中△DAM和
△EBM的面积差,
考点02
等腰三角形
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4.
(2026河南·二模)一同学发现能打出正方形孔洞的钻头(如图1)截面是一个近似于三角形的图形,
他查阅了资料后找到了这个图形的精确作法:分别以等边三角形ABC的三个顶点为圆心,以边长为半径画
圆,三个圆的重合部分就是钻头截面的图形(图2中实线围成的图形),如果AB=2,那么这个图形的周
长是
(结果保留π)
图1
图2
5.(2026河南·二模)如图1,在矩形ABCD中,动点P从点D出发,沿DA向点A运动,将PC绕点P顺
时针旋转60°,得到PE,连接EC.设线段DP的长度为X,△PCE的面积为y.当点P在AD上运动的过
程中,y与x的函数关系如图2所示,图象上最高点M的坐标为23,43?则矩形ABCD的面积为
()
71
M
6
D
4
3
2
1
01234x
图1
图2
A.12
B.4V2
c.3V/3
D.4V3
6.(2026河南周口二模)如图,OB,OC是⊙O的半径,点A在⊙O上,连接AB,AC.若∠B=19°,
∠C=41°,则∠BOC的度数为()·
A.110°
B.116°
C.118°
D.120°
7.(2026河南郑州二模)综合与实践课上,老师请同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.
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FD
D
B E
B E
图1
图2
备用图
(1)如图1,折叠矩形纸片ABCD,使点A与点C重合,折痕为EF,将纸片展开,连接AE,CF,则四边形
AECF的形状是
[深入探究]
(2)如图2,在矩形纸片ABCD中,点E,F分别是BC,AD边上的点,且BE=DF,将△ABE沿AE翻折
得到△AME,将△CDF沿CF翻折得到△CNF,连接AN,CM,得到四边形AMCN,请你猜想四边形
AMCN的形状,并给出证明,
[拓展应用]
(3)在(2)的条件下,若AB=10,BC=12,当直线MN与矩形ABCD的一边平行时,请直接写出BE的长.
考点03
直角三角形与勾股定理
8.
(2026河南商丘二模)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,O为对角线BD上一点,过点O分别
作OM⊥AB于点M.ON⊥AD于点N.若OM+ON=23,则菱形ABCD的边长为()
M
A.6
B.4
c.2V/3
D.43
9.(2026河南·二模)我们将筝形定义为:一条对角线被另一条对角线垂直且平分的四边形.如图,在
Rt△ABC中,∠A=90°,∠C=30°,AB=3,分别在边BC,AC上取点M,N,使四边形ABMN
是筝形,则筝形ABMN的对角线AM的长为
10.(2026河南·二模)如图,AC与⊙O相切于点A,连接OC,与⊙O交于点D,连接BD.若
∠C=30°,则∠B的度数为()
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0
D
A
A.30°
B.25°
C.20
D.15°
11.(2026河南·二模)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于D,点E为直角边AC的中
点,过D、E作直线交AB的延长线于F.若CD=8,AC=10,DF=4,则FB的长度为
D
B
12.(2026河南驻马店·二模)如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D,E分别是AC,AB的中点,
连接CE,DE,点P从点C出发,沿C→E→D→A的方向匀速运动到点A,速度为1Cms.图2是点P
运动时,△AEP的面积S(单位:cm)随时间t(单位:s)变化的图象,则a的值为()
E
6
aa+3
图1
B
图2
A.3
B.4
C.5
D.6
13.(2026河南·二模)半径为4的扇形OAB的圆弧和以AB为直径的半圆围成如图所示的阴影部分.已知
OA⊥OB,则阴影部分的面积为()
B
A.4π+8
B.8
C.12π+8
D.16π+8
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考点04
相似三角形
14.
(2026河南·二模)如图,将两个全等的直角三角形纸片△ABC和△乙叠放在一起,其中
∠C=∠E=90°,BC=DE=6,AC=FE=8,顶点D与边AB的中点重合,将△就绕点D旋转,在旋
转过程中,DE所在直线与△ABC的直角边交于点M.当两个三角形纸片重叠所形成的三角形与△ABC
相似时,DM的长度为
15.(2026河南·二模)一学习小组想要测量路口路灯AB的高度,但他们只带了卷尺,经过商讨,他们制
定并施行了以下方案:如图,身高1.6米的小亮(CD)站在离路灯一定距离的地方,测得此时小亮的影子
(CE)长度为3.2米:小亮沿影子所在直线,向路灯方向前进6米后站定(GH),测得此时小亮的影子
(GF)长度为2.4米.
D
H
C
FG
B
(1)路灯AB的高为多少?
(2)学习小组担心自己的测量结果与路灯的真实高度相差太大,请你为该小组提供一条减少误差的建议.
16.(2026河南商丘·二模)综合与实践
问题情境:在数学活动课上,老师出示了这样一个问题:在△ABC中,AB=AC,∠BAC=a,O为
△ABC的AB或BC边上一点,D为直线AB右侧一点,且∠ADB=90°,将△ABD绕点A逆时针旋转C
得到△AMN,B、D对应点分别为M、N,直线ND经过点O.
B
C(M
C(M)
图1
图2
备用图
(1)初步探究
如图1,当Q=90时,
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①若点D在BC边上,则∠BCN的度数为
;
②若点O为边BC的中点,点D为BC下方一点,过点C作CF|BD交DN于点F,则线段FN与线段BD的
数量关系是
(2)类比探究
如图2,当Q=60°,O为BC边的中点,D为△ABC内部一点时,过点C作CF‖BD交直线DN于点F,
写出线段FN与线段BD的数量关系,并说明理由;
(3)拓展应用
当a=60°,AD=BD=1,D在三角形ABC内部时,将△AMN绕点A在平面内自由旋转.若以A、B、
C、M为顶点的四边形为平行四边形,请直接写出OD的长.
17.(2026河南周口·二模)在△ABC和△ADE中,BA=BC,DA=DE,∠ABC=∠ADE,连接
BD,CE
图1
图2
(1)探索发现:如图1,若∠ABC=60°,求证:BD=CE
BD
(2)猜想验证:如图2,若∠ABC=90°,将△ADE绕着点A旋转,旋转过程中,
的值是否为定值?
CE
B
若是定值,请仅用图2的情形求
C记的值:若不是定值,请说明理由,
(3)拓展应用:在(2)的条件下,若BC=12,DE=6,当射线BD⊥AE于点F时,请直接写出线段CE
的长
18.(2026河南周口·二模)某数学兴趣小组在周末利用学过的知识测量某建筑(如图1)的高,他们设计
了如图2所示的测量方案:在地面BC上取E,G两点,分别竖立两根高为1.5m的标杆EF和GH,两标杆
间隔EG为41.5m,从标杆EF后退2m到D处,此时A,F,D三点恰好在一条直线上;从标杆GH后退
4m到C处,此时A,H,C三点也恰好在一条直线上,且所有的点均在同一平面内,AB⊥BC,
EF⊥BC,GH⊥BC.请你根据以上测量的数据,求该建筑AB的高,(结果保留整数)
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图1
图2
19.(2026河南周口·二模)定义:若一动点P到一条线段AB的两个端点的距离满足PA=4PB或
PB=4PA,则称P为线段AB的KZ点
D
图1
图2
图3
(1)如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=17,若点C是线段AB的KZ点(AC>BC),求AC的长:
(2)如图2,在△ABC中,D是边AB上一点,连接CD,若点A分别是线段CD、线段BC的KZ点(
AB>AC>AD).求证:C是线段BD的KZ点:
(3)图3,在菱形ABCD中,AB=8,∠ABC=120°,点E,F分别是射线CB、射线DC上的动点,且满
足∠AEF=120°.连接AF,若点E是线段AF的KZ点.请直接写出线段DF的长,
20.(2026河南·二模)【综合与实践】折纸是一种以纸张折叠成各种形状的艺术活动,与数学之间存在
深刻而广泛的联系.数学兴趣小组成员以“纸片的折叠”为主题开展数学活动
H.I
图1
图2
图3
(1)【操作发现】如图1,长为8,宽为6的矩形纸片ABCD,将其上下对折,使得边AD和边BC重合,展
开后得到折痕EF,EF称为“矩形ABCD的二等分线”,将矩形纸片的∠B折叠,折痕过点A,且∠B的
对应点G落在矩形ABCD的二等分线EF上,折痕交BC于点H,连接AG,GH,GC,则△GHC的面积
为
(2)【迁移探究】如图2,长为8,宽为6的矩形纸片ABCD,点E、I、F、J分别是矩形纸片边AB和DC的
三等分点,沿线段EF、IW折叠,得到折痕EF和J,EF和J称为“矩形ABCD的三等分线”,将矩形纸
片的∠B折叠,折痕过点A,且∠B的对应点G落在矩形的三等分线上,折痕交BC于点H,连接AG,
GH,GC,求△GHC的面积.
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(3)【拓展应用】如图3,四边形ABCD是边长为6的菱形,且∠BAD=120°,边AD和BC的三等分点分
别是E、I、F、J,沿线段EF、IJ折叠,得到折痕EF和IJ,EF和IJ称为“菱形ABCD的三等分线”,
连接对角线AC,AC与菱形ABCD的三等分线交于点G,折叠菱形的∠B,使得点B与点G重合,折痕为
KH,连接KG,GH,请直接写出△GHC的面积.
考点05
锐角三角函数
21.
(2026河南·二模)如图,左、右并排有两棵大树,左低右高且底部相距BD为5米.小华眼睛距水平
地面1.6米.当她走到M处时,眼睛在F处,发现此时刚好能看到低树的顶端A,此时∠AFH=30°.当
她到达N处时,眼睛在E处,刚好看不到高树的树顶C,即E、A、C在同一直线上,且∠AEH=45°,
此时小华距离低树10米,点F、E、H、K在同一条水平直线上,图中字母均在同一平面内,请你求出两
棵树的高度,并求出小华从M处至少前进多少米时,就看不到右边高树的顶端C了.(V2≈1.41,
V3≈1.73,V6≈2.45,结果保留一位小数)
22.(2026河南商丘二模)如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,BC,CD分别与该扇形相切于点B,D,
若OB=3,BC=V3,则图中阴影部分的面积为
23.(2026河南周口·二模)计算和化简:
(1)/11
3
n+1°-3tan60
2a-2÷a2-45
a+32a+6a+2
24.(2026河南周口·二模)如图,在矩形ABCD中,AB=2V3,BC=5.E为BC上的一个定点,
BE=2.F为AB上的一个动点,将△BEF沿EF折叠得△GEF,折叠后点B的对应点为点G,当△CDG
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是以CD为底边的等腰三角形时,BF的长为」
D
G
B
25.
(2026河南周口·二模)新考向某校实践小组开展测量某地下商业街入口玻璃顶高度的活动,记录如
下:
活动主题
用自制工具测量物体高度
实践小组制作简易工具来测量物体表面的倾斜程度,方法如下:将刻度
重新设计的量角器固定在等腰直角三角板上,使量角器的90°刻度线与
自制工具
三角板的斜边平行.测量时,将挂铅锤的细线顶端固定在量角器中心点
O处,将三角板斜边紧贴被测物体表面.
90°
B
90°
实物图和测量
A
示意图
B
M
A
图1
图2
如图1是某地下商业街入口的玻璃顶,它是由立柱、斜杆、支撑杆组成
的支架杆撑起的,示意图如图2,经过测量,支架的立柱AB与水平地
测量说明
面AM垂直,点A、C、M在同一水平线上,支撑杆DE⊥BC,垂足为
E.
当把自制测角工具的斜边紧贴在斜杆BC上时,铅锤线在量角器上
与0°刻度线对应的夹角为Q.
测量数据
AB=3.24米,CE=2.8米,a=33°,∠DBE=66°
备注
sin33°≈0.54,sin66°≈0.91,cos33°≈0.84,cos66°≈0.40
根据以上信息,解决下列问题:
(1)求∠ACB的度数;
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(2)求支撑杆顶端D到地面AM的距离(结果精确到1米),
26.(2026河南郑州·二模)综合与探究如图1,等腰三角形ABC中,AB=AC,在AC的右侧确定点
D,使得△ACD是以AD为腰的等腰三角形,且AC的对角∠ADC与等腰三角形BAC的顶角相等.我们
将△ADC称为△ABC的“和谐三角形”.
D
图1
图2
图3
【问题发现】
(1)如图1,△ADC为等腰三角形ABC的“和谐三角形”,且DA=DC.猜想线段BC,AC,AD之间的
数量关系,并证明,
【类比探究】
(2)如图2,△ADC为等腰三角形ABC的“和谐三角形”,且∠BAC=∠ADC=90°,连接BD交AC
于点O,若AC=2,求线段AO的长,
【拓展延伸】
图3,等腰三角形ABC中,AB=AC,osB=,BC=6.若平面内存在点D,使得A
腰三角形ABC的“和谐三角形”,请直接写出CD的长,
27.(2026河南驻马店·二模)耧(1ou)车(如图1)的起源可以追溯到西汉时期,由耧斗、耧腿、耧杆、
播种架等部分组成.工作时,人们将种子倒入耧斗,通过耧腿将种子播撒到土壤中,图2为示意图,已知
耧腿OA=100Cm,耧辕为BD,点B固定在OA上,且∠ABD=120°,耧把在点A的位置.当耧车不工
作时,耧辕顶点D在地面上,此时∠AOC=78°,
大小
籽籽
耧把
耧腿
D
耧腿
A
下籽筒
耧辕
耧辕
耧腿
B
耧辕
漏籽眼
D地面
地面O
图1
图2
图3
(1)当耧车不工作时,求∠ODB的度数.
(2)如图3,当耧车工作时,点D被抬起,∠AOC=45°,求耧把从不工作到工作时端点A下降的高度.
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(结果精确到0.1cm,参考数据:sin78°≈0.98,cos78°≈0.21,tan78°≈4.70,√2≈1.414)
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专题04 三角形
5大考点概览
考点01与三角形有关的线段和角
考点02等腰三角形
考点03直角三角形与勾股定理
考点04相似三角形
考点05锐角三角函数
与三角形有关的线段和角
考点01
1.(2026·河南周口·二模)如图,在正方形中,在的延长线上取一点E,使,连接,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出,再根据三角形的内角和求出,则,即可解答.
【详解】解:正方形中,,
∵,
∴,
∴.
2.(2026·河南郑州·二模)如图,直线,,交直线于点,,则的度数是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由垂线的性质可得,利用三角形的内角和定理求出,最后根据平行线的性质求出.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
3.(2026·河南周口·二模)下面是某位同学对一道试题的部分解题过程、请你仔细阅读,并完成任务:
试题:如图1,在中,为的中线,若,,求的取值范围.
解:如图2,延长至点D,使得,连接,
∵为的中线,,
在和中,
……
(①________),,
在中,,……
∴的取值范围是②________.
任务:
(1)在上述过程中,①处判定的依据是________(用字母表示),②处应填________;
(2)如图3,在中,,M为的中点,D、E分别为、上的点,连接、、,,若,,求的长;
(3)如图4,C为线段上一点,,分别以、为斜边向上作等腰直角和等腰直角,然后将等腰直角绕点C逆时针转至图5的位置(A,C,B不在同一条直线上,旋转角小于),连接,M为的中点,连接,.若,,直接写出图5中和的面积差.
【答案】(1),
(2)
(3)4
【分析】(1)由得出,在中,根据三边关系得到,即可求解,
(2)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,
(3)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,
【详解】(1)解:如图2,延长至点D,使得,连接,
∵为的中线,
∴,
在和中,
,
,
,
在中,,
即:,
,
,
,
故答案为:,,
(2)解:延长至点,使得,连接,
∵M为中点,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
在中,,
∵,
垂直平分,
;
(3)解:∵等腰直角和等腰直角,
,
如图,延长至点,使得,连接,
为中点,
,
在和中,
,
,
,
设,
,
,
,
,
,
∴,
,
,
分别过作为垂足,
,
,
∴设,
∵,
,
解得,
.
等腰三角形
考点02
4.(2026·河南·二模)一同学发现能打出正方形孔洞的钻头(如图1)截面是一个近似于三角形的图形,他查阅了资料后找到了这个图形的精确作法:分别以等边三角形的三个顶点为圆心,以边长为半径画圆,三个圆的重合部分就是钻头截面的图形(图2中实线围成的图形),如果,那么这个图形的周长是_______.(结果保留)
【答案】
【分析】根据等边三角形的性质和弧长公式进行解答即可.
【详解】解:∵是等边三角形,,
∴,,
由题意可得,图形的周长是.
5.(2026·河南·二模)如图1,在矩形中,动点从点出发,沿向点运动,将绕点顺时针旋转,得到,连接.设线段的长度为,的面积为.当点在上运动的过程中,与的函数关系如图2所示,图象上最高点的坐标为,则矩形的面积为( )
A.12 B. C. D.
【答案】D
【分析】由矩形的性质可得,设,由题意可得,由勾股定理可得,证明为等边三角形,作于点,表示出,结合函数图象计算即可得出结果.
【详解】解:∵四边形为矩形,
∴,
设,
由题意可得:,
由勾股定理可得:,
由旋转的性质可得,,
∴为等边三角形,
∴,
如图,作于点,
,
则,
∴,
∴的面积为,
由函数图象可得,函数图象是一条开口向上的抛物线,随着的增大而增大,
∵图象上最高点的坐标为,
∴此时点运动到点,即,
将代入可得:,
解得:(负值不符合题意,舍去),
∴,
∴矩形的面积为.
6.(2026·河南周口·二模)如图,,是的半径,点在上,连接,.若,,则的度数为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查圆周角定理,等腰三角形的判定和性质.
连接,首先证明和是等腰三角形,根据等腰三角形等边对等角得到,继而根据圆周角定理得到.
【详解】解:如图,连接,
∵,是的半径,点在上,
∴,
∴和是等腰三角形,
∴,
∴,
∴.
7.(2026·河南郑州·二模)综合与实践课上,老师请同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.
(1)如图1,折叠矩形纸片,使点与点重合,折痕为,将纸片展开,连接,,则四边形的形状是________.
[深入探究]
(2)如图2,在矩形纸片中,点,分别是,边上的点,且,将沿翻折得到,将沿翻折得到,连接,,得到四边形,请你猜想四边形的形状,并给出证明.
[拓展应用]
(3)在(2)的条件下,若,,当直线与矩形的一边平行时,请直接写出的长.
【答案】(1)菱形
(2)四边形是平行四边形,证明见解析
(3)或
【分析】(1)由折叠的性质可得,,,由矩形的性质可得,,则,则,因此四边形是菱形;
(2)容易证明,则.由折叠的性质可得,,,,则,从而证明,因此,根据两组对边分别相等的四边形是平行四边形证明结论;
(3)分类讨论,当时,设直线交于点,交于点,连接交于点,容易证明四边形是矩形,.由平行四边形的性质可得,从而证明,则.利用勾股定理可得,容易证明,则,利用,求得;当时,设直线交于点,交于点,连接交于点,连接交于点,同理可得,进而证明,则.由折叠的性质可得,,,从而求出,因此.
【详解】(1)解:∵由沿折叠得到,
∴,,,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四边形是菱形;
(2)解:四边形是平行四边形,证明如下:
∵四边形是矩形,
∴,,,
在和中,
,
∴,
∴,
由折叠的性质可得,,,,,,,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
,
又∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形;
(3)解:①当时,如图,此时,设直线交于点,交于点,连接交于点,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
由折叠的性质可得,,,,
∴,
在中,,,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
∴,解得;
②当时,如图,此时,设直线交于点,交于点,连接交于点,连接交于点,
同理①可得,点为的中点,,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∵点与点关于对称,
∴垂直平分,
∴,,
在中,,
∴,
在中,;
综上所述,的长为或.
直角三角形与勾股定理
考点03
8.(2026·河南商丘·二模)如图,在菱形中,,为对角线上一点,过点分别作于点.于点.若,则菱形的边长为( )
A.6 B.4 C. D.
【答案】B
【分析】连接,连接与交于点,由菱形中,,设,则,,再根据,整理得,结合,解得,即可得菱形的边长为.
【详解】解:如图,连接,连接与交于点,
∵菱形中,,
∴,,,,,
∴中,,,
设,,,
∵,,,
∴,
∴,
整理得,
∵,
∴,
解得,
即菱形的边长为.
9.(2026·河南·二模)我们将筝形定义为:一条对角线被另一条对角线垂直且平分的四边形.如图,在中,,,分别在边上取点,使四边形是筝形,则筝形的对角线的长为_______.
【答案】3或
【分析】先解,再分垂直平分和垂直平分两种情况进行求解.
【详解】解:在中,,,
,
又四边形是筝形,
如图,当垂直平分时,相交于点,
则垂直平分,
,又,
为等边三角形,
;
如图,当垂直平分时,相交于点,过作,
,,
,
,
,
,
,
综上,的长为3或.
10.(2026·河南·二模)如图,与相切于点,连接,与交于点,连接.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由切线的性质可得,结合圆周角定理可得即可求解.
【详解】解: 与相切于点,
,又,
,
.
11.(2026·河南·二模)如图,在中,,于,点为直角边的中点,过、作直线交的延长线于.若,,,则的长度为_______.
【答案】
【分析】先在中求出,再通过相似三角形求出,进而得到,然后利用直角三角形斜边中线性质求出,进而求出,在中算出,最后通过得到.
【详解】解: ,,,
,
,
,
,
,
,
,
,即,
解得,
,
,
为中点,
,
,
,
.
12.(2026·河南驻马店·二模)如图1,在中,,D,E分别是,的中点,连接,,点P从点C出发,沿的方向匀速运动到点A,速度为.图2是点P运动时,的面积S(单位:)随时间t(单位:)变化的图象,则a的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【分析】结合图形得,当点P运动到点E处时,运动路程为,即,当点P运动到点D处时,运动路程为,得,由,求出,再求出,再根据直角三角形斜边上中线的性质即可求得a的值.
【详解】解:从图象第一段看出,当点P运动到点E时,点P的运动路程是a,
∴,
从图象第二段看出,当点P运动到点D时,点P的运动路程是,
∴,,
∴,
∵D,E分别是,的中点,
∴是的中位线,
∴,
∴,
∴在中,,
∵,E是的中点,
∴,
∴.
13.(2026·河南·二模)半径为4的扇形的圆弧和以为直径的半圆围成如图所示的阴影部分.已知,则阴影部分的面积为( )
A. B.8 C. D.
【答案】B
【分析】先求出中间空白部分(弓形)的面积,再用以为直径的半圆面积减去中间空白部分的面积即可.
【详解】解:,且,
,
,
中间空白部分的面积为
又,
以为直径的半圆面积为,
阴影部分的面积为.
相似三角形
考点04
14.(2026·河南·二模)如图,将两个全等的直角三角形纸片和叠放在一起,其中,,顶点与边的中点重合,将绕点旋转,在旋转过程中,所在直线与的直角边交于点.当两个三角形纸片重叠所形成的三角形与相似时,的长度为_______.
【答案】或
【分析】分3种情况进行讨论求解即可.
【详解】解:①当时,此时点在线段上,如图,
重叠部分为,此时,
∴,
∵为的中点,
∴;
②当点与点重合时,如图,此时点与点重合,
∵为的中点,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴;
③当时,如图,作,
此时,,,
∴四边形为矩形,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,;
综上:或或.
15.(2026·河南·二模)一学习小组想要测量路口路灯的高度,但他们只带了卷尺,经过商讨,他们制定并施行了以下方案:如图,身高1.6米的小亮()站在离路灯一定距离的地方,测得此时小亮的影子()长度为3.2米;小亮沿影子所在直线,向路灯方向前进6米后站定(),测得此时小亮的影子()长度为2.4米.
(1)路灯的高为多少?
(2)学习小组担心自己的测量结果与路灯的真实高度相差太大,请你为该小组提供一条减少误差的建议.
【答案】(1)路灯的高为13.6米
(2)多次测量取平均值
【分析】(1)设长为米,长为米,证明,根据相似的性质可得,再证,得到,联立即可求解;
(2)多次测量取平均值(合理即可).
【详解】(1)设长为米,长为米.
,
.
,即.
,
.
,即.
解得
答:路灯的高为13.6米.
(2)多次测量取平均值(合理即可).
16.(2026·河南商丘·二模)综合与实践
问题情境:在数学活动课上,老师出示了这样一个问题:在中,,,为的或边上一点,为直线右侧一点,且,将绕点逆时针旋转得到,、对应点分别为、,直线经过点.
(1)初步探究
如图1,当时,
①若点在边上,则的度数为_____;
②若点为边的中点,点为下方一点,过点作交于点,则线段与线段的数量关系是_____;
(2)类比探究
如图2,当,为边的中点,为内部一点时,过点作交直线于点,写出线段与线段的数量关系,并说明理由;
(3)拓展应用
当,,在三角形内部时,将绕点在平面内自由旋转.若以、、、为顶点的四边形为平行四边形,请直接写出的长.
【答案】(1)①;②;
(2).见解析
(3)或
【分析】(1)①点在边上,根据旋转的性质有:,即可作答;②结合旋转的性质证明,得出,再证明,即可作答;
(2)过点C作于点G,结合旋转的性质,利用“”先证明,再求出,根据的角度,利用三角形函数,即可作答;
(3)分情况讨论,第一种情况:此时以、、、为顶点的四边形为平行四边形,连接交于点L,连接交于点T,、交于点J,过点A作于点S,过点D作于点H,先证明平行四边形是菱形,再根据对应边成比例且其夹角相等证明,即可求出,;利用两个对应角相等证明,即可求出、,再利用相似可得,此时问题可结;第二种情况,如图,此时以、、、为顶点的四边形为平行四边形,过点O作于点K,先证明是等边三角形,根据,可求出角的度数,结合直角三角形中的特殊角即可求解.
【详解】(1)解:①点在边上,如图,
∵中,,,
∴,
根据旋转性质有:,
∴,
②根据旋转性质有:,,,
即:,
∵,
∴,
∵点为边的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴在等腰中,;
∴;
(2)解:,理由如下:
如图,过点C作于点G,
根据旋转性质有:,,,,
即:,
∴,
∵,
∴,
∵点为边的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵在等腰中,,
∴,
在中,,,
∴,
∴,
∴;
(3)第一种情况,如图,此时以、、、为顶点的四边形为平行四边形,即,,连接交于点L,连接交于点T,、交于点J,过点A作于点S,过点D作于点H,
∵,,,
∴是等腰直角三角形,
即:,,
∵在中,,,
∴是等边三角形,即,
又∵四边形是平行四边形,
∴平行四边形是菱形,即,
∴、互相垂直平分,即,,
∴,即,
根据旋转的性质有:,
∴,,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,即,
∴,
∵,,
∴,即:,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴在等腰中,,
∴,
∴在中,,
即,
∵在等腰中,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:,,
∵在平行四边形中,,
∴,
∴,即,
∴,
∴;
第二种情况,如图,此时以、、、为顶点的四边形为平行四边形,过点O作于点K,
同第一种情况可得:是等边三角形,平行四边形是菱形,
∴,
∵根据旋转的性质有:,
∴,,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴在中,,,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∵在中,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
综上:的长为:或.
【点睛】本题是一道压轴题,主要考查了全等三角形的判定与性质,旋转的性质,三角函数,相似三角形的判定与性质以及平行四边形的性质等知识,问题难点集中在第三问,合理构造辅助线,灵活运用相似三角形的判定与性质是解题的关键.
17.(2026·河南周口·二模)在和中,,,,连接,.
(1)探索发现:如图1,若,求证:.
(2)猜想验证:如图2,若,将绕着点A旋转,旋转过程中,的值是否为定值?若是定值,请仅用图2的情形求出的值;若不是定值,请说明理由.
(3)拓展应用:在(2)的条件下,若,,当射线于点F时,请直接写出线段的长.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意可知、为等边三角形,再证,进而可得即可求解;
(2)先证,再证明,得到即可求解;
(3)解直角三角形、,再结合进行计算.
【详解】(1)证明:,
是等边三角形,
,
,
是等边三角形,
,
,,
,
在和中,
,
,
;
(2)解:的值为定值,,
,
是等腰直角三角形,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
,
又,
,
.
(3)解:在中,,
,
在中,,
,
设与交于点,
,
,
在中,,
,
在中,,
,
,
由(2)知,
,
答:线段的长为.
18.(2026·河南周口·二模)某数学兴趣小组在周末利用学过的知识测量某建筑(如图1)的高,他们设计了如图2所示的测量方案:在地面上取E,G两点,分别竖立两根高为的标杆和,两标杆间隔为,从标杆后退到D处,此时A,F,D三点恰好在一条直线上;从标杆后退到C处,此时A,H,C三点也恰好在一条直线上,且所有的点均在同一平面内,,,.请你根据以上测量的数据,求该建筑的高.(结果保留整数)
【答案】该建筑的高度为.
【分析】设,再证明,,利用三角形的性质列出关于a、的方程组求解即可.
【详解】解:设,由题意可知,
∵,,
∴,,
∴,,
∵
∴,
解得:
答:该建筑的高度为.
19.(2026·河南周口·二模)定义:若一动点到一条线段的两个端点的距离满足或,则称为线段的点.
(1)如图,在中,,,若点是线段的点(),求的长;
(2)如图,在中,是边上一点,连接,若点分别是线段、线段的点().求证:是线段的点;
(3)图,在菱形中,,,点,分别是射线、射线上的动点,且满足.连接,若点是线段的点.请直接写出线段的长.
【答案】(1);
(2)见解析;
(3)或.
【分析】本题考查了勾股定理,相似三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,菱形的性质等知识,掌握知识点的应用是解题的关键.
()由点是线段的点(),则,设,则,然后通过勾股定理得,然后求出的值即可;
()由题意得,,设,则,,证明,所以,则,从而求证;
()由点是线段的点,然后分当时,当时,两种情况求解即可.
【详解】(1)解:∵点是线段的点(),
∴,
设,则,
∵,
∴,
∴,
∴(负值已舍去),
∴;
(2)证明:∵点分别是线段、线段的点(),
∴,,
设,则,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是线段的点;
(3)解:∵点是线段的点,
∴如图,当时,在上截取,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴;
如图,当时,在延长线上截取,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴;
综上可得:线段的长为或.
20.(2026·河南·二模)【综合与实践】折纸是一种以纸张折叠成各种形状的艺术活动,与数学之间存在深刻而广泛的联系.数学兴趣小组成员以“纸片的折叠”为主题开展数学活动.
(1)【操作发现】如图1,长为,宽为的矩形纸片,将其上下对折,使得边和边重合,展开后得到折痕,称为“矩形的二等分线”,将矩形纸片的折叠,折痕过点,且的对应点落在矩形的二等分线上,折痕交于点,连接,,,则的面积为___________.
(2)【迁移探究】如图2,长为,宽为的矩形纸片,点、、、分别是矩形纸片边和的三等分点,沿线段、折叠,得到折痕和,和称为“矩形的三等分线”,将矩形纸片的折叠,折痕过点,且的对应点落在矩形的三等分线上,折痕交于点,连接,,,求的面积.
(3)【拓展应用】如图3,四边形是边长为的菱形,且,边和的三等分点分别是、、、,沿线段、折叠,得到折痕和,和称为“菱形的三等分线”,连接对角线,与菱形的三等分线交于点,折叠菱形的,使得点与点重合,折痕为,连接,,请直接写出的面积.
【答案】(1)
(2)或
(3)或
【分析】(1)利用折叠性质得,在中用勾股定理算出,再通过“一线三垂直”证明,用相似比求出,进而得到,最后以为底、为高,用三角形面积公式计算结果;
(2)分两种情况讨论点的位置:①在上方三等分线上;②在下方三等分线上.每种情况均先利用勾股定理算出水平距离,再通过“一线三垂直”证三角形相似,求出,进而得到,最后以为底、到底边的垂直距离为高,计算面积;
(3)先利用菱形性质判定为等边三角形,再分两种情况讨论点作为三等分点的位置:①靠近,②靠近,每种情况均通过折叠性质证,列方程求出,再用三角函数求出到底边的高,最后用三角形面积公式计算.
【详解】(1)解:如图1,过点作的垂线,交于点,交于点,
∵,
∴ ,
,点是的中点,
,
根据题意可知,,
在中,,
则,
,
,
,
,
,
,
,,解得,
,
,
又,
的面积为.
(2)解:①如图2,当点在上时,过点作的垂线,交于点,交于点,则于点,于点,
,点是的三等分点,
,,
在中,,,
由勾股定理得,
,,
,
又,
,
,
,
解得,,
,
,
,
的面积为.
②如图3,当点在上时,过点作的垂线,交于点,交于点,则于点,于点,
,点是的三等分点,
,,
在中,,,
由勾股定理得,
,,
,
又,
,
,
,
解得,
,
,
又,
的面积为,
综上所述,的面积为或.
(3)解:在菱形中,,设为,则,
,
,
∴为等边三角形,
∴,
由折叠知,
,
,
,
,
,
,
如图4,∵点E是的三等分点,
∴,
∵,
∴,
,,
∵,
∴,
,
则,,
,则,
得,解得,
过点作于点,
,
,
如图5,
∵点I是的三等分点,
∴,
∵,
∴,
,,,
,
,,
,则,
得,解得,
过点作于点,
,
.
锐角三角函数
考点05
21.(2026·河南·二模)如图,左、右并排有两棵大树,左低右高且底部相距为米.小华眼睛距水平地面米.当她走到处时,眼睛在处,发现此时刚好能看到低树的顶端,此时.当她到达处时,眼睛在处,刚好看不到高树的树顶,即、、在同一直线上,且,此时小华距离低树米,点、、、在同一条水平直线上,图中字母均在同一平面内,请你求出两棵树的高度,并求出小华从处至少前进多少米时,就看不到右边高树的顶端了.(,,,结果保留一位小数)
【答案】低树高度约为米,高树高度约为米,小华至少前进米时,就看不到高树的顶端了
【分析】先由、均垂直于地面直线得出,得到,再结合得出为等腰直角三角形,求出米,将和米代入相似比求出米,分别加上小华眼睛距地面的米得到低树高米、高树高米,接着在中利用求出米,最后用减去得到米,即小华从处至少前进米就看不到高树顶端了.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∴,
即,
又∵,
∴,
即,
解得,
在Rt中,,
∴,
即,
解得,
此时(米),
,.
答:低树高度约为米,高树高度约为米,小华至少前进米时,就看不到高树的顶端了.
22.(2026·河南商丘·二模)如图,在扇形中,分别与该扇形相切于点,若,则图中阴影部分的面积为_____.
【答案】
【分析】如图,连接、,根据切线的性质得,,,在中,由勾股定理求出,得,则,同理可得,则,再根据图中阴影部分的面积求解即可.
【详解】解:如图,连接、,
∵在扇形中,分别与该扇形相切于点,
∴,,,
∵,
∴,,
在中,,
∴,
,
∴,
同理可得,
∴,
图中阴影部分的面积
.
23.(2026·河南周口·二模)计算和化简:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据负整数指数幂,零次幂,特殊角的三角函数值计算,再计算加减即可;
(2)根据分式的混合运算法则计算即可.
【详解】(1)解:
.
(2)解:
.
24.(2026·河南周口·二模)如图,在矩形中,,.E为上的一个定点,.F为上的一个动点,将沿折叠得,折叠后点B的对应点为点G,当是以为底边的等腰三角形时,的长为______.
【答案】或
【分析】根据是以为底边的等腰三角形,得到点落在的中垂线上,作的中垂线,分两种情况进行讨论求解即可.
【详解】解:∵是以为底边的等腰三角形,
∴,
∴点落在的中垂线上,
作的中垂线,则四边形为矩形,
∴,
∵折叠,
∴,,,
当点在点下方时,如图,作,则,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴;
当点在点上方时,则,
∴;
综上:或.
25.(2026·河南周口·二模)新考向某校实践小组开展测量某地下商业街入口玻璃顶高度的活动,记录如下:
活动主题
用自制工具测量物体高度
自制工具
实践小组制作简易工具来测量物体表面的倾斜程度,方法如下:将刻度重新设计的量角器固定在等腰直角三角板上,使量角器的刻度线与三角板的斜边平行.测量时,将挂铅锤的细线顶端固定在量角器中心点O处,将三角板斜边紧贴被测物体表面.
实物图和测量示意图
测量说明
如图1是某地下商业街入口的玻璃顶,它是由立柱、斜杆、支撑杆组成的支架杆撑起的,示意图如图2,经过测量,支架的立柱与水平地面垂直,点A、C、M在同一水平线上,支撑杆,垂足为E.当把自制测角工具的斜边紧贴在斜杆上时,铅锤线在量角器上与刻度线对应的夹角为.
测量数据
米,米,,
备注
,,,
根据以上信息,解决下列问题:
(1)求的度数;
(2)求支撑杆顶端D到地面的距离(结果精确到1米).
【答案】(1)
(2)支撑杆顶端D到地面的距离为8米
【分析】(1)延长刻度线交于点N,将铅锤线延长分别交、于F、P,则,得出,根据量角器的刻度线与等腰直角三角板的斜边平行,得出,则,根据,,得出;
(2)在中,解直角三角形求出,结合,得出,在中,求出.过点作于,过点作于,则四边形是矩形,得米,,进而得,即得,解直角三角形得到的长,即可求出支撑杆的顶端到地面的距离;
【详解】(1)解:延长刻度线交于点N,将铅锤线延长分别交、于F、P,如图,
,
,
∵量角器的刻度线与等腰直角三角板的斜边平行,
,
,
,,
;
(2)解:∵支架的立柱与地面垂直,
是直角三角形,
在中,,,,
,
,
,
,
,
在中,.
如图,过点D作于点H,过点B作于点G,
则四边形是矩形,
∴,,
,
,
在中,,
(米),
∴支撑杆顶端D到地面的距离为8米.
26.(2026·河南郑州·二模)综合与探究如图 1, 等腰三角形中,, 在的右侧确定点D, 使得是以为腰的等腰三角形,且的对角与等腰三角形的顶角相等.我们将称为的 “和谐三角形”.
【问题发现】
(1)如图 1,为等腰三角形的 “和谐三角形”,且. 猜想线段之间的数量关系,并证明.
【类比探究】
(2)如图 2,为等腰三角形的 “和谐三角形”,且,连接交于点O,若,求线段的长.
【拓展延伸】
(3)如图 3, 等腰三角形中,,,. 若平面内存在点D,使得为等腰三角形的 “和谐三角形”,请直接写出的长.
【答案】(1),见解析
(2)
(3)或
【分析】(1)证明,即可解答;
(2)由(1)得:,证明,可得,即可求解;
(3)过点A作于点E,求出的长,然后分两种情况:当时,当时,即可求解.
【详解】(1)解:,证明如下:
根据题意得:,,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:由(1)得:,
∵,均为等腰三角形,且,,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∴;
(3)解:如图,过点A作于点E,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
如图,当时,
由(1)得:,
∴,
∴;
如图,当时,过点A作于点F,过点C作于点G,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
综上所述,的长为或.
27.(2026·河南驻马店·二模)耧(lóu)车(如图1)的起源可以追溯到西汉时期,由耧斗、耧腿、耧杆、播种架等部分组成.工作时,人们将种子倒入耧斗,通过耧腿将种子播撒到土壤中.图2为示意图,已知耧腿,耧辕为,点B固定在上,且,耧把在点A的位置.当耧车不工作时,耧辕顶点D在地面上,此时.
(1)当耧车不工作时,求的度数.
(2)如图3,当耧车工作时,点D被抬起,,求耧把从不工作到工作时端点A下降的高度.(结果精确到0.1cm,参考数据:,,,)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据三角形外角的性质得到即可求解;
(2)利用锐角三角函数分别求出不工作时端点A距离地面的高度和工作时端点A距离地面的高度,两者相减即可求出端点A下降的高度.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴.
(2)解:如图1,过点A作,
在中,,
∴,
如图2,过点A作,
在中,,
∴,
∴.
答:耧把从不工作到工作时端点A下降的高度约为.
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