摘要:
**基本信息**
聚焦直角三角形核心性质,通过基础到综合的题型设计,系统覆盖30°角性质、斜边中线定理及多知识点综合应用,培养几何直观与推理意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础应用|选择1-4|直接应用性质计算|从30°角对边与斜边关系、斜边中线等于斜边一半切入,夯实核心概念|
|综合应用|选择5-10、填空11-13|多知识点结合(含图形变换)|结合等腰、等边三角形及折叠、动点问题,构建性质与图形变换的关联|
|探究证明|解答14-18|性质推导与综合证明|通过中点性质、垂直平分线及旋转探究,深化性质原理的逻辑推导,形成完整知识链|
内容正文:
1.5.3直角三角形性质定理专项练习
一、选择题
1、已知直角三角形中 30° 角所对的直角边为 2cm, 则斜边的长为 ( )
A.2cm B.4cm C.6cm D.8cm
2、在 Rt△ABC 中,∠ACB=90°,D 是边 AB 的中点,若 AB=12, 则 CD 的长是 ( )
A.12 B.6 C.4 D.3
3、如图,公路 AC,BC 互相垂直,公路 AB 的中点 M 与点 C 被湖隔开,若测得 AB 的长为 6.4km,则 M,C 两点间的距离为( )
A.3km B.3.2km C.12.8km D.距离不确定
4、如图,在 Rt△ABC 中,∠ACB=90°,O 为 AB 的中点.若∠B=50°,则∠OCB 的度数为( )
A.45° B.50° C.55° D.60°
5、如图,在△ABC 中,AB=AC,∠C=30°,AB⊥AD,AD=4, 则 BC 的长为 ( )
A.4 B.8 C.12 D.16
6、如图,△ABC 中,∠ABC=90°,∠C=62°,分别以点 A,C 为圆心,大于AC 的长为半径画弧,两弧相交于 E,F 两点,连接 EF,EF 与 AC 交于点 O,则∠ABO 的大小为( )
A.28° B.30° C.31° D.36°
7、如图,在四边形 ABCD 中,∠BCD=∠BAD=90°,AC,BD 相交于点 E, 点 G,H 分别是 AC,BD 的中点,若∠BEC=80°, 那么∠GHE 等于 ( )
A.5° B.10° C.20° D.30°
8、等边三角形 ABC 的边长为 9,D 为 AC 边上一动点,E 为 AB 延长线上一动点,DE 交 CB 于点 P,点 P 为 DE 中点.若 DE⊥AC,则 CD 长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
9、如图,在 Rt△ABC 中,∠BAC=90∘,AB=1,M 为边 BC 上的点,连接 AM,如果△ABM 沿直线 AM 翻折后,点 B 恰好落在边 AC 的中点处,那么点 M 到 AC 的距离是( )
A. B. C. D.
10、在△ABC 中,AB=6cm,BC=5cm,∠C=60°,动点 M、N 分别从点 B、C 同时出发,其中点 M 以 2cm/s 的速度沿 BA 向点 A 匀速运动,点 N 以 1cm/s 的速度沿 CB 向点 B 匀速运动,当 M、N 其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为 t,当△BMN 为直角三角形时,t 的值为( )
A.1 B.1 或 2.5 C.1 或 2 D.2 或 2.5
二、填空题
11、如图,△ABC 中,∠C=90°,BD 是∠ABC 的角平分线,点 D 在 AB 的垂直平分线上,若 AD=6,则 CD= .
12、如图,D 为等边△ABC 的边 AB 上一点,且 DE⊥BC,EF⊥AC,FD⊥AB,垂足分别为点 E、F、D.若 AB=6,则 BE= .
13、如图,以正方形 ABCD 的一边 CD 为边向外作等边三角形 CDE, 则∠AEB= °.
三、解答题
14、如图,在△ABC 中,AD 是高,E、F 分别是 AB、AC 的中点.
(1) 若 AB=10, AC=8, 求四边形 AEDF 的周长;
(2) 求证: EF 垂直平分 AD.
15、如图,在△ABC中,CF⊥AB于点F,BE⊥AC于点E,M为BC的中点。
(1)若EF=4,BC=10,求△EFM的周长;
(2)若∠ABC=50°,∠ACB=60°,求∠FME的度数。
16、如图,在四边形 ABCD 中,∠ABC=∠ADC=90° , 对角线 AC 与 BD 相交于点 o , M、 N 分别是边 AC、BD 的中点.
(1) 求证: MN⊥BD :
(2) 当∠BCA=15° , AC=10 cm , OB=OM 时,求 MN 的长.
17、如图,将△ABC 绕点 B 逆时针旋转 60° 得到△DBE,DE 的延长线与 AC 相交于点 F,连接 AD、BF,且 BF=AF。
(1) 求证:AD∥BC;
(2) 求证:AD=2AE。
18、小聪同学为了探究 “直角三角形斜边上的中线与斜边的数量关系”,他先画出了如图(1)和图(2)所示的两个特殊的直角三角形,其中∠BAC 均为直角,AD 均为斜边 BC 上的中线,图(1)中∠B=30°,图(2)中∠B=45°.
(1)请猜想 AD 与 BC 之间的数量关系,并在图(1)和图(2)中选择一个加以证明.
(2)如图(3),在任意的 Rt△ABC 中,AD、BC 之间的数量关系是否仍成立?请证明.
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1.5.3直角三角形的性质定理专项练习答案解析
一、选择题
1. 答案:B解析:根据直角三角形的性质:在直角三角形中,30° 角所对的直角边等于斜边的一半。
已知 30° 角对的直角边为 2cm,因此斜边长度为 。
2. 答案:B解析:根据直角三角形斜边中线定理:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
在 Rt△ABC 中,D 是 AB 中点,因此 。
3. 答案:B解析:由题意知 AC⊥BC,因此△ABC 是直角三角形,AB 为斜边。
M 是 AB 的中点,根据直角三角形斜边中线定理,。
已知 AB=6.4km,因此 。
4. 答案:B解析:在 Rt△ABC 中,O 是 AB 的中点,根据斜边中线定理,。
因此△OCB 是等腰三角形,。
5. 答案:C
解析:
已知 AB=AC,,因此,。
因为 AB⊥AD,所以△ABD 是直角三角形,,根据 30° 角的直角三角形性质,。
同时,因此,所以。
因此。
6. 答案:A
解析:
根据作图可知,EF 是 AC 的垂直平分线,因此 O 是 AC 的中点。
在 Rt△ABC 中,O 是 AC 中点,根据斜边中线定理,,因此△ABO 是等腰三角形,。
已知,,因此,所以。
7. 答案:B
解析:
连接 AH、CH,因为,H 是 BD 中点,根据斜边中线定理,。
同理,,因此,所以,△ACH 是等腰三角形。
因为 G 是 AC 中点,所以 HG⊥AC,即。
已知,因此,在 Rt△HEG 中,。
8. 答案:B
解析:
过点 D 作 DF∥AB,交 BC 于 F,因为△ABC 是等边三角形,因此△CDF 也是等边三角形,。
因为 P 是 DE 中点,所以,结合,,可证△PDF≌△PEB,因此,即。
设,则,,。
因为 DE⊥AC,,所以,在 Rt△ADE 中,,即,解得,即。
9. 答案:A
解析:
如图,过点 M 作 ME⊥AC 于 E,MF⊥AB 于 F.由翻折可知∠BAM=∠EAM,
∵ ∠BAC=90∘,
∴ ∠MAB=∠MAE=45∘,
∴ ME=MF.
设 B'为点 B 翻折后落在 AC 上的点,连接 MB'.由题意知
AB=AB′=CB′=1
S△ABC=S△ABM+S△AMC
S△ABC=AB×MF+AC×ME=AB×AC
∴ ME=
∴ 点 M 到 AC 的距离是.
10. 答案:B
解析:
设运动时间为,则,,,分两种情况讨论:
当时:,因此,,即,解得。
当时:,因此,,即,解得。
因此的值为 1 或 2.5。
二、填空题
11. 答案:3
解析:
因为点 D 在 AB 的垂直平分线上,所以,因此。
因为 BD 是角平分线,所以,因此。
在 Rt△ABC 中,,即,所以。
在 Rt△BCD 中,30° 角对的直角边。
12. 答案:2
解析:
设,根据等边三角形的性质和 30° 直角三角形的性质推导:
在 Rt△BDE 中,,因此,。
在 Rt△ADF 中,,因此,。
在 Rt△EFC 中,,因此,而,因此,解得,即。
13. 答案:30
解析:
设正方形边长为,则。
,且,因此△ADE 是等腰三角形,。
同理,。
因此。
三、解答题
14.(1) 解:因为 AD 是高,所以△ABD 和△ACD 都是直角三角形。
E 是 AB 中点,根据斜边中线定理,。
F 是 AC 中点,同理,。
因此四边形 AEDF 的周长为:。
(2)证明:由 (1) 可知,,,因此点 E、F 都在 AD 的垂直平分线上(到线段两端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上)。
因此 EF 垂直平分 AD。
15.(1)
解:因为 CF⊥AB,BE⊥AC,所以△BFC 和△BEC 都是直角三角形。
M 是 BC 中点,根据斜边中线定理,。
同理,。
因此△EFM 的周长为:。
(2)
解:因为,所以△FBM 是等腰三角形,。
因为,所以△EMC 是等腰三角形,。
因此。
16.(1) 证明:
连接 BM、DM。
因为,所以△ABC 和△ADC 都是直角三角形。
M 是 AC 中点,根据斜边中线定理,,,因此,△BMD 是等腰三角形。
N 是 BD 中点,根据等腰三角形三线合一的性质,。
(2) 解:
由 (1) 可知,。
因为,所以,因此,。
因为,所以。
在 Rt△BMN 中,,,因此。
17.(1)证明:
将△ABC 绕点 B 逆时针旋转 60° 得到△DBE,因此,。
因此△ABD 是等边三角形,。
同时旋转可得,因此。
因此,内错角相等,所以。
(2)证明:
由 (1) 可知△ABD 是等边三角形,因此,且 D 在 AB 的垂直平分线上。
因为,所以 F 也在 AB 的垂直平分线上,因此 DF 垂直平分 AB,即 E 为 AB 的中点,因此。
结合,可得。
18.(1)
猜想:。
选择图 1 进行证明:
在 Rt△ABC 中,,,因此。
因为 D 是 BC 中点,所以,又因为,因此△ACD 是等边三角形,。
因此。
(2) 结论:结论仍成立,即。
证明:
延长 AD 到点 E,使,连接 BE、CE。
因为 D 是 BC 中点,所以,又,因此四边形 ABEC 是平行四边形(对角线互相平分的四边形是平行四边形)。
又因为,因此平行四边形 ABEC 是矩形,因此。
因为,因此。
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