1.2解直角三角形(分层作业,11大题型)数学新教材北师大版九年级下册
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内容正文:
分层作业
1.2 解直角三角形
A组|理解层级|巩固过关;B组|掌握层级|能力进阶;C组|运用层级|思维拔高
目 录
A组 巩固过关
题型01 已知两边解直角三角形
题型02 已知一锐角和一边解直角三角形
题型03 已知一锐角的三角比的值和一边解直角三角形
题型04 构造直角三角形求不规则图形的边长或面积
题型05 在四边形中解直角三角形
题型06 解直角三角形的实际应用
B组 能力进阶
题型01 解一图多三角形的直角三角形
题型02 解非直角三角形
题型03 在平面直角坐标系中解直角三角形
题型04 解直角三角形的综合运用
C组 思维拔高
题型 动态问题与解直角三角形
已知两边解直角三角形题型01
1.在中,,,,则的长度为( )
A.16 B.8 C. D.4
2.(24-25九年级上·广东阳江·月考)在中,,、、所对的边分别为、、,下列等式成立的是( )
A. B. C. D.
3.等腰三角形的底边长为10cm,周长为36cm,则底角的正切值是( )
A. B. C. D.无法确定
4.在中,,,,则的值为___________
5.在Rt中,.
(1)若,解这个直角三角形.
(2)若,解这个直角三角形.
已知一锐角和一边解直角三角形题型02
1.在中,,已知和b,那么____.
2.在中,,则边的长为______
3.(24-25九年级上·陕西咸阳·期末)在中,所对的边分别为a,b,c,若,则c的值为______.
4.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·月考)是直角三角形,,,则的长为______.
5.在中,,,,求,和,.
已知一锐角的三角比的值和一边解直角三角形题型03
1.(24-25九年级上·湖南株洲·期末)中,,若, ,则的长为( )
A. B. C. D.8
2.在中,,,,则的长为( )
A.3 B.2 C. D.
3.如图,在中,,,则的长是( )
A.3 B.6 C.8 D.9
4.如图,在中,,,.求的周长.
5.(24-25七年级上·河南三门峡·期末)如图,在中,,,,求的长和的余弦值.
构造直角三角形求不规则图形的边长或面积题型04
1.如图,一把带有60°角的三角尺放在两条平行线间,已知量得平行线间的距离为12cm,三角尺最短边和平行线成45°角,则三角尺斜边的长度为( )
A.12cm B.12cm C.24cm D.24cm
2.如图,在三角形ABC中,∠ACB=90°,AB=5,AC=4,点D、点E分别为线段AC、AB上的点,连结DE.将△ADE沿DE折叠,使点A落在BC的延长线上的点F处,此时恰好有∠BFE=30°,则CF的长度为_____.
3.如图,在等腰直角三角形ABC中,AB=CB=12,∠ABC=90°,点D为AC上一点,tan∠ADB=3,过D作ED⊥BD,且DE=BD,连接BE,AE,EC,点F为EC中点,连接DF,则DF的长为______.
4.如图,在中,已知,,,求的面积.
5.一滑板运动场斜坡上的点处竖直立着一个旗杆,旗杆在其点处折断,旗杆顶部落在斜坡上的点处,米,折断部分与斜坡的夹角为75°,斜坡与水平地面的夹角为30°,求旗杆的高度.
(, ,精确到1米).
在四边形中解直角三角形题型05
1.若菱形的周长为,且有一个内角为,则该菱形的高为______.
2.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=,E为CD边上一点,将△BCE沿BE折叠,点C的对应点为点F,连接AF,若,则CE=__________.
3.如图,两张宽度相等的纸条叠放在一起,重叠部分构成四边形ABCD.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若纸条宽3cm,∠ABC=60°,求四边形ABCD的面积.
4.(24-25九年级上·黑龙江大庆·期中)如图,沿折叠矩形纸片,使点落在边的点处.已知,,求的长.
5.(2026·山西·模拟)阅读与思考
阅读下列材料,请完成后面的任务.
邻对等四边形
【概念理解】
有一个邻角相等且对角线相等的四边形叫作邻对等四边形.如图1,在四边形中,,那么四边形称为邻对等四边形.
【问题解决】
问题1:根据邻对等四边形的概念,下列四边形一定是邻对等四边形的是 ▲ (填序号即可).
①菱形②矩形③平行四边形④正方形
问题2:如图2,在邻对等四边形中,,求证:.
证明:如图2,延长至点,使得,连接,
任务:
(1)材料中问题1的“▲”处应填写____________.
(2)请将问题2中证明过程的剩余部分补充完整.
(3)如图3,已知四边形是邻对等四边形,,请直接写出的长.
解直角三角形的实际应用题型06
1.(25-26九年级上·河南南阳·月考)如图,梯子,梯子与地面的夹角为,则梯子的高度为( )
A. B. C. D.
2.如图,将的按下面的方式放置在一把刻度尺上,顶点O与尺下沿的端点重合与尺下沿重合,与尺上沿的交点B在尺上的读数为,若按相同的方式将的放置在该刻度尺上,则与尺上沿的交点C在尺上的读数是___________(结果精确到,参考数据: )
3.如图,公路某地段安装了一个测速仪器,检测点在公路上方10的处,测得一辆汽车从处行驶到处所用时间为0.9秒,已知,.(参考数据:,)
(1)求、之间的距离;
(2)如果此地段限速为,那么这辆汽车是否超速?请说明理由.
4.如图1是一种手机平板支架,由底座、支撑板和托板构成,手机放置在托板上,如图2是其侧面示意图,量得底座长AB=11cm,支撑板长BC=8cm,托板长CD=6cm,托板CD固定在支撑板顶端点C处,托板CD可绕点C旋转,支撑板BC可绕点B转动.
(1)如果∠ABC=60°,∠BCD=70°,求点D到直线AB的距离(精确到0.1cm);
(2)在第(1)小题的条件下,如果把线段CD绕点C顺时针旋转20°后,再将线段BC绕点B逆时针旋转,使点D落在直线AB上,求线段BC旋转的角度.
(参考数据:sin40°≈0.64,cos40°≈0.77,tan40°≈0.84,sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75,≈1.73)
5.我市的前三岛是众多海钓人的梦想之地.小明的爸爸周末去前三岛钓鱼,将鱼竿摆成如图1所示.已知,鱼竿尾端A离岸边,即.海面与地面平行且相距,即.
(1)如图1,在无鱼上钩时,海面上方的鱼线与海面的夹角,海面下方的鱼线与海面垂直,鱼竿与地面的夹角.求点O到岸边的距离;
(2)如图2,在有鱼上钩时,鱼竿与地面的夹角,此时鱼线被拉直,鱼线,点O恰好位于海面.求点O到岸边的距离.(参考数据:,,,,,)
解一图多三角形的直角三角形题型01
1.如图,中,,,,是上的一点,垂足为,若,则的长为( )
A. B.2 C.3 D.5
2.(24-25九年级上·江苏苏州·期中)如图,在直角三角形中,,,求的长. ( )
A. B.25 C. D.50
3.(24-25九年级上·吉林长春·期末)如图,在中,,,为上一点,连结.若,,则的长为________.
4.(24-25九年级上·陕西·月考)如图,在中,,是的中点,过点作的垂线交于点,,求的长.
5.如图,在中,,,,求的长.
解非直角三角形题型02
1.在锐角中,是高,如果,,那么的长为( )
A. B. C. D.
2.已知△ABC中,AB=10,AC=2,∠B=30°,则△ABC的面积等于_____.
3.如图,在中,,,点为线段上一点,连接,且.将绕点顺时针旋转,点,的对应点分别为点,,点在线段上,交于点.若平分,且,则的面积为 ____________________.
4.如图,已知在中,为锐角,是边上的高,, .
(1)求的长;
(2)求的正弦值.
在平面直角坐标系中解直角三角形题型03
1.如图,以的顶点O为坐标原点,所在直线为x轴,建立平面直角坐标系,若,,,,则点A的坐标是( )
A.(,) B.(,)
C.(,) D.(,)
2.如图,三角板ABO(∠BAO=60°)的直角顶点与原点重合,点A的坐标是(-1,0),现将该三角板向右平移,使得点A与点O重合,得到△OCB',则点B'的坐标是( )
A.(1,) B. C.(,1) D.(1, 0)
3.如图,△AOB中,OA=4,OB=6,AB=2,将△AOB绕原点O旋转90°,则旋转后点A的对应点A′的坐标是( )
A.(4,2)或(﹣4,2) B.(2,﹣4)或(﹣2,4)
C.(﹣2,2)或(2,﹣2) D.(2,﹣2)或(﹣2,2)
4.如图,直线y=x+3交x轴于A点,将一块等腰直角三角形纸板的直角顶点置于原点O,另两个顶点M、N恰落在直线y=x+3上,若N点在第二象限内,则tan∠AON的值为( )
A. B. C. D.
5.将含有角的直角三角板如图放置在平面直角坐标系中,在x轴上,将三角板绕原点O顺时针旋转,若,则点A的对应点的坐标为 ____________________.
解直角三角形的综合运用题型04
1.如图,在中,,,.以点A为圆心、适当长为半径画弧分别交,于点D,E,再分别以点D,E为圆心、大于的长为半径画弧,在内两弧交于点F,射线交于点G,则点G到的距离是______.
2.如图,中,,点C是内点,,过点C作于E,交于点F,且,,交于G,则长______.
3.在中,和所对的边长分别为.若,解这个直角三角形.
4.我们定义:等腰三角形中底边与腰的比叫做顶角的正对(记作).如图①,在中,,顶角A的正对记作,这时.容易知道一个角的大小与这个角的正对值也是相互唯一确定的.根据上述角的正对定义,解下列问题:
(1) ;
(2)如图②,中,,若,求的值;
(3)如图③,中,,若, .
5.【问题提出】
(1)如图1,在正方形中,点E,F分别在边和对角线上,,点G,H分别在边和上,,求证:;
【尝试应用】
(2)如图2,在矩形中,,点E,F分别在边和对角线上,,求的长;
【拓展提高】
(3)如图3,在平行四边形中,,点E,F分别在边和对角线上,,,试求的长.
动态问题与解直角三角形题型
1.如图1,在中,,,点从点出发运动到点时停止,过点作,交直角边AC(或BC)于点Q,设点运动的路程为,的面积为y,y与之间的函数关系图象如图2所示,当时,的面积为( )
A. B. C. D.
2.如图,在中,,,,以为边作矩形(点,,,按逆时针方向排列),,和的延长线相交于点,点从点出发沿向点运动,到达点时停止.点在线段上运动,且始终满足,连接,,.当的面积为时,的长是_____.
3.(24-25八年级下·月考)如图,某湿地公园有一块四边形草坪,公园管理处计划修一条A到C的小路,经测量,.
(1)求小路的长;
(2)淇淇带着小狗在草坪上玩耍,淇淇站在点B处,小狗以的速度在小路上沿的方向奔跑,跑到点A处停止奔跑,现在小狗从点B出发,奔跑t秒后到达小路上的某点,此时小狗与淇淇的距离最近,求t的值.
4.等腰中,,为线段上一点,连接,将绕点逆时针旋转到,连接.
(1)如图,点与点重合,点落在线段上,平分,,求的度数;
(2)如图,,点,点分别为,的中点,连接,用等式表示线段与的数量关系,并证明;
(3)如图,点与点重合,点落在线段上,,,点,分别是线段,上两个动点,且,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,当的值最小时,在的右侧做等边,点为平面上一点,连接、,,当时,请直接写出的最小值.
5.小亮在学习中遇到这样一个问题:
如图,等边三角形中,,点D为边上一动点(不与两端点重合),连接,E为边上一点,和交于点P,且满足.
小亮尝试结合学习函数的经验对线段的长度之间的关系进行了探究,请将下面的探究过程补充完整:
(1)和的数量关系是 ;
(2)根据点D在上的不同位置,画出相应图形,测量线段的长度,得到下表的几组对应值.
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
6.5
7.0
7.5
7.5
7.0
6.4
5.9
5.0
5.0
5.9
6.4
7.0
7.5
①表格中的________(精确到0.1,);
②将线段的长度作为自变量x,的长度为x的函数,记为,请在平面直角坐标系中描出表格中的点,并绘制函数的图象;
(3)观察图象,请写出函数的两条性质;
(4)继续在同一坐标系中画出所需的函数图象,并结合函数图象直接写出:当时,线段长度的近似值(精确到0.1).
试卷第1页(共3页)
1/1
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分层作业
1.2 解直角三角形
A组|理解层级|巩固过关;B组|掌握层级|能力进阶;C组|运用层级|思维拔高
目 录
A组 巩固过关
题型01 已知两边解直角三角形
题型02 已知一锐角和一边解直角三角形
题型03 已知一锐角的三角比的值和一边解直角三角形
题型04 构造直角三角形求不规则图形的边长或面积
题型05 在四边形中解直角三角形
题型06 解直角三角形的实际应用
B组 能力进阶
题型01 解一图多三角形的直角三角形
题型02 解非直角三角形
题型03 在平面直角坐标系中解直角三角形
题型04 解直角三角形的综合运用
C组 思维拔高
题型 动态问题与解直角三角形
已知两边解直角三角形题型01
1.在中,,,,则的长度为( )
A.16 B.8 C. D.4
【答案】D
【分析】在直角三角形中,两直角边的平方和等于斜边的平方,利用这个定理来计算斜边的长度.
【详解】解:在中,,根据勾股定理,,
已知,,则.
∴.
故选:D.
【点睛】本题考查了勾股定理,解题关键是熟练掌握勾股定理的内容,准确代入直角边长度进行计算.
2.(24-25九年级上·广东阳江·月考)在中,,、、所对的边分别为、、,下列等式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查解直角三角形,解决本题的关键是熟练掌握三角形的边角关系.根据锐角三角函数的定义,逐一进行判断即可.
【详解】解:在中,,、、所对的边分别为、、,
∴,,,,
∴,,,,只有C符合题意,
故选:C.
3.等腰三角形的底边长为10cm,周长为36cm,则底角的正切值是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【分析】根据等腰三角形的周长,底边长,可得腰长,根据勾股定理,可得底边上的高,根据正切函数的定义,可得答案.
【详解】如图,
在中,,cm,周长为36cm,
则(cm),
作于点D,则cm.
由勾股定理得:cm,
∴底角的正切值:.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了解直角三角形,等腰三角形的性质,锐角三角函数的定义,利用勾股定理求出底边上的高是解题的关键.
4.在中,,,,则的值为___________
【答案】或
【分析】先由勾股定理求出的长,再由求解即可.
【详解】如图
∵中,,,,
∴
∴
故答案为:.
【点睛】本题考查解直角三角形,熟记余弦的定义是解题的关键.
5.在Rt中,.
(1)若,解这个直角三角形.
(2)若,解这个直角三角形.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了解直角三角形,解决本题的关键是熟练掌握解直角三角形的基本知识.
(1)利用求出的余弦值,进而得到的度数,再利用直角三角形锐角互余,求出的度数,进而求出长度.
(2)利用求出的正切,进而得到的度数,再利用直角三角形锐角互余,求出的度数,利用含直角三角形性质进而求出长度.
【详解】(1)解:在中,
,
.
(2)解:在中,
,
.
已知一锐角和一边解直角三角形题型02
1.在中,,已知和b,那么____.
【答案】
【分析】根据正弦的定义得到,即可得到用和表示.
【详解】解:,
,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查了正弦的定义:在直角三角形中,一锐角的正弦等于它的对边与斜边的比值.
2.在中,,则边的长为______
【答案】
【分析】根据锐角三角函数定义即可解决问题.
【详解】解:∵△ABC中,,
∴tan20°=,
∴BC=AC tan20°=,
故答案为:
【点睛】本题考查锐角三角函数的定义,记住锐角三角函数的定义是解题的关键,属于基础题.
3.(24-25九年级上·陕西咸阳·期末)在中,所对的边分别为a,b,c,若,则c的值为______.
【答案】
【分析】本题考查了解直角三角形,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.根据即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
4.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·月考)是直角三角形,,,则的长为______.
【答案】或
【分析】本题考查了解直角三角形,解题关键是分类讨论.分和两种情况讨论,利用特殊角的锐角三角函数解直角三角形即可.
【详解】解:是直角三角形,,
存在和两种情况,
若,则,
,
若,则,
,
的长为或.
故答案为:或.
5.在中,,,,求,和,.
【答案】,,,
【分析】在中,只需根据三角函数的定义即可求出、,根据直角三角形的两个锐角互余可求出,然后根据特殊角的三角函数值就可得到,的值.
【详解】解:在中,
,,,
则有,,
,.
【点睛】本题主要考查了正弦、余弦的定义、特殊角的三角函数值等知识,在直角三角形中,除直角外,只需知道两个元素至少有一条边,就可求出其它元素.
已知一锐角的三角比的值和一边解直角三角形题型03
1.(24-25九年级上·湖南株洲·期末)中,,若, ,则的长为( )
A. B. C. D.8
【答案】D
【分析】本题考查利用余弦求线段长度,解题的关键是判断斜边及邻边.根据直角三角形余弦定义即可求值.
【详解】解:由题意得,
,
∴ ,
故选D.
2.在中,,,,则的长为( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】D
【分析】先利用直角三角形的边角间关系,用含的代数式表示出,再利用勾股定理求出.
【详解】解:在中,
,
.
,
.
.
.
故选:D.
【点睛】本题考查了解直角三角形,掌握直角三角形的边角间关系是解决本题的关键.
3.如图,在中,,,则的长是( )
A.3 B.6 C.8 D.9
【答案】B
【分析】本题考查解直角三角形,等腰三角形的性质,勾股定理.正确作出辅助线是解题关键.过点A作于点D.由等腰三角形三线合一的性质得出.根据,可求出,最后根据勾股定理可求出,即得出.
【详解】解:如图,过点A作于点D.
∵,
∴.
在中,,
∴,
∴,
∴.
故选B.
4.如图,在中,,,.求的周长.
【答案】60
【分析】本题考查了三角函数的比值关系,勾股定理解直角三角形等知识,熟练掌握三角函数边的比值关系是解题的关键.
利用三角函数的比值关系列式运算出的长,再利用勾股定理求出的长度,即可求周长.
【详解】
解:在中,,,
∴,
∴,
∴,
∴的周长.
5.(24-25七年级上·河南三门峡·期末)如图,在中,,,,求的长和的余弦值.
【答案】6,.
【分析】本题考查了解直角三角形,在中,先利用锐角三角函数的定义求出的长,从而利用勾股定理求出的长,最后利用锐角三角函数的定义求出的余弦值,即可解答.
【详解】解:在中,
,
,
,
,的余弦值为.
构造直角三角形求不规则图形的边长或面积题型04
1.如图,一把带有60°角的三角尺放在两条平行线间,已知量得平行线间的距离为12cm,三角尺最短边和平行线成45°角,则三角尺斜边的长度为( )
A.12cm B.12cm C.24cm D.24cm
【答案】D
【分析】过A作AD⊥BF于D,根据45°角的三角函数值可求出AB的长度,根据含30°角的直角三角形的性质求出斜边AC的长即可.
【详解】如图,过A作AD⊥BF于D,
∵∠ABD=45°,AD=12,
∴=12,
又∵Rt△ABC中,∠C=30°,
∴AC=2AB=24,
故选D.
【点睛】本题考查解直角三角形,在直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半,熟记特殊角三角函数值是解题关键.
2.如图,在三角形ABC中,∠ACB=90°,AB=5,AC=4,点D、点E分别为线段AC、AB上的点,连结DE.将△ADE沿DE折叠,使点A落在BC的延长线上的点F处,此时恰好有∠BFE=30°,则CF的长度为_____.
【答案】
【分析】过点作于,根据勾股定理求得的长,继而求得,设,则,则,根据,解得,在中,,根据即可求解.
【详解】过点作于,如图,
∠BFE=30°,
,
∠ACB=90°,AB=5,AC=4,
,
,
,
,
,
,
设,则,,
,
解得,
,,
,
在中,,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查了折叠的性质,解直角三角形,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,求得的长是解题的关键.
3.如图,在等腰直角三角形ABC中,AB=CB=12,∠ABC=90°,点D为AC上一点,tan∠ADB=3,过D作ED⊥BD,且DE=BD,连接BE,AE,EC,点F为EC中点,连接DF,则DF的长为______.
【答案】2
【详解】如图,作BM⊥AC于M,EH⊥AC于H,在HM上截取HN=AH,连接EN.
∵∠EHD=∠BMD=∠EDB=90°,∴∠DBM+∠BDM=90°,∠BDM+∠EDH=90°,∴∠DBM=∠EDH,
∵DE=DB,∴△BMD≌△DHE,∴BM=DH,DM=EH,∵tan∠ADB==3,设DM=a,则BM=DH=3a,∵AB=BC,∠ABC=90°,BM⊥AC,∴AM=CM=BM=3a,∵AM=DH,∴AH=DM=EH=a,∴AH=HN=MN=a,DN=2a,CD=2a,∴CD=DN,∵EF=FC,∴DF=EN=a,∵AB=BC=12,∴AC=6a=12,∴a=2,∴DF=2.故答案为2.
4.如图,在中,已知,,,求的面积.
【答案】
【分析】本题考查了解直角三角形,过点作于点,根据得出,进而根据三角形的面积公式,即可求解.
【详解】解:如图所示,过点作于点,
∵,,
∴,
∴.
5.一滑板运动场斜坡上的点处竖直立着一个旗杆,旗杆在其点处折断,旗杆顶部落在斜坡上的点处,米,折断部分与斜坡的夹角为75°,斜坡与水平地面的夹角为30°,求旗杆的高度.
(, ,精确到1米).
【答案】旗杆的高度约为9米.
【分析】根据题意过点作于点,利用解直角三角形的方法进行分析即可求得答案.
【详解】解:过点作于点,
,,,,,
又,
,
,,,
答:旗杆的高度约为9米.
【点睛】本题考查解直角三角形,熟练掌握并根据题意构造直角三角形进行分析是解题的关键.
在四边形中解直角三角形题型05
1.若菱形的周长为,且有一个内角为,则该菱形的高为______.
【答案】
【分析】本题考查的是菱形的性质,锐角的正弦的含义,先画图,求解,过作于,结合可得答案.
【详解】解:如图,菱形的周长为,
∴,
过作于,而,
∴,
故答案为:
2.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=,E为CD边上一点,将△BCE沿BE折叠,点C的对应点为点F,连接AF,若,则CE=__________.
【答案】
【分析】已知,可作辅助线构造直角三角形,设未知数,利用勾股定理可求出FM、BM,进而求出FN,再利用三角形相似和折叠的性质求出EC.
【详解】解:过点F作MN∥AD,交AB、CD分别于点M、N,则MN⊥AB,MN⊥CD,
∴∠FNE=∠BMF=90°
∴∠NFE+∠NEF=90°
由折叠得:EC=EF,BC=BF=,∠C=∠BFE=90°,
∴∠NFE+∠BFM=90°
∴∠MFB=∠NEF
∵
∴设FM=x,则AM=3x, ,
∴
在Rt△BFM中,由勾股定理得:
解得:
∵
∴x=1
∴FM=1,AM=BM=3,
∵∠FNE=∠BMF=90°, ∠MFB=∠NEF
∴△BMF∽△FNE,
∴
∴
∴EF=
故答案为:
【点睛】考查矩形的性质、直角三角形的边角关系、轴对称的性质以及相似三角形的性质等知识,作合适的辅助线,恰当的利用题目中的已知条件,是解决问题的关键.
3.如图,两张宽度相等的纸条叠放在一起,重叠部分构成四边形ABCD.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若纸条宽3cm,∠ABC=60°,求四边形ABCD的面积.
【答案】
(1)证明:过点A作AE⊥BC于E,AF⊥CD于F,
∵两条纸条宽度相同,
∴AE=AF.
∵AB∥CD,AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形.
∵S▱ABCD=BC•AE=CD•AF.
又∵AE=AF.
∴BC=CD,
∴四边形ABCD是菱形;
(2)四边形ABCD的面积=6cm2.
【分析】(1)首先可判断重叠部分为平行四边形,且两条纸条宽度相同;再由平行四边形的面积可得邻边相等,则重叠部分为菱形.
(2)解直角三角形求得菱形的边长,根据平行四边形的面积公式求得即可.
【详解】(1)略
(2)在Rt△AEB中,∠AEB=90°,∠ABC=60°,AE=3cm,
∴AB==2cm,
∴BC=2cm,
∴四边形ABCD的面积=AE•BC=6cm2.
【点睛】考查了菱形的判定、解直角三角形以及四边形的面积,证得四边形为菱形是解题的关键.
4.(24-25九年级上·黑龙江大庆·期中)如图,沿折叠矩形纸片,使点落在边的点处.已知,,求的长.
【答案】
【分析】本题主要考查矩形的折叠,解直角三角形的运用,掌握解直角三角形的计算方法是解题的关键.
根据矩形与折叠的性质可得,,,由角的和差解得,则有,在中,由,即可求解.
【详解】解:四边形为矩形,
,,,
根据折叠的性质可得,,,
,
,
,
,
,
在中,,即,
解得:.
5.(2026·山西·模拟)阅读与思考
阅读下列材料,请完成后面的任务.
邻对等四边形
【概念理解】
有一个邻角相等且对角线相等的四边形叫作邻对等四边形.如图1,在四边形中,,那么四边形称为邻对等四边形.
【问题解决】
问题1:根据邻对等四边形的概念,下列四边形一定是邻对等四边形的是 ▲ (填序号即可).
①菱形②矩形③平行四边形④正方形
问题2:如图2,在邻对等四边形中,,求证:.
证明:如图2,延长至点,使得,连接,
任务:
(1)材料中问题1的“▲”处应填写____________.
(2)请将问题2中证明过程的剩余部分补充完整.
(3)如图3,已知四边形是邻对等四边形,,请直接写出的长.
【答案】(1)②④;
(2)
证明:延长至点,使得,连接.
∵四边形是邻对等四边形,
∴,.
在和中,
,
∴,
∴,.
又∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴.
(3)
【分析】(1)根据邻对等四边形的定义,逐一分析各四边形的性质:矩形和正方形的邻角相等且对角线相等,满足定义;菱形、平行四边形的邻角不一定相等,对角线也不一定相等,不满足定义;
(2)通过构造全等三角形,利用全等三角形的性质得到角的等量关系,结合等腰三角形的性质和邻补角的定义,完成角的和为的证明;
(3)利用(2)的结论求出的度数,在中求出的度数,构造直角三角形,通过锐角三角函数计算的长度.
【详解】(1)解:根据邻对等四边形的定义,
①菱形:邻角互补,且对角线不一定相等,故不是邻对等四边形;
②矩形:邻角均为,对角线相等,满足定义,故是邻对等四边形;
③平行四边形:邻角互补,对角线不一定相等,故不是邻对等四边形;
④正方形:邻角均为对角线相等,满足定义,故是邻对等四边形;
故答案为:②④.
(2)略
(3)解:∵四边形是邻对等四边形,
∴由(2)的结论可知,且.
,
.
在中,,
.
过点作于点,
在中,,,
.
在中,,,,
.
解直角三角形的实际应用题型06
1.(25-26九年级上·河南南阳·月考)如图,梯子,梯子与地面的夹角为,则梯子的高度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,根据解答即可求解,掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
故选:.
2.如图,将的按下面的方式放置在一把刻度尺上,顶点O与尺下沿的端点重合与尺下沿重合,与尺上沿的交点B在尺上的读数为,若按相同的方式将的放置在该刻度尺上,则与尺上沿的交点C在尺上的读数是___________(结果精确到,参考数据: )
【答案】2.667
【分析】本题考查解三角形的实际应用,取尺子O点正上方的点为D,根据题意可得,,根据正切函数的定义求解即可.
【详解】解:取尺子O点正上方的点为D,如图所示,
依题知,为等腰直角三角形,且,,
在中,
,即,
,
点C在尺上的读数约为,
故答案为:.
3.如图,公路某地段安装了一个测速仪器,检测点在公路上方10的处,测得一辆汽车从处行驶到处所用时间为0.9秒,已知,.(参考数据:,)
(1)求、之间的距离;
(2)如果此地段限速为,那么这辆汽车是否超速?请说明理由.
【答案】(1)27m;
(2)结论:这辆汽车超速.
理由:,
∴汽车速度.
【分析】(1)根据AD⊥BC于D.则AD=10m,求出CD、BD即可解决问题.
(2)求出汽车的速度,即可解决问题,注意统一单位;
【详解】(1)在中,∵,
,
在中,,
,
,
(2)略
【点睛】本题考查解直角三角形的应用,锐角三角函数、速度、时间、路程之间的关系等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.
4.如图1是一种手机平板支架,由底座、支撑板和托板构成,手机放置在托板上,如图2是其侧面示意图,量得底座长AB=11cm,支撑板长BC=8cm,托板长CD=6cm,托板CD固定在支撑板顶端点C处,托板CD可绕点C旋转,支撑板BC可绕点B转动.
(1)如果∠ABC=60°,∠BCD=70°,求点D到直线AB的距离(精确到0.1cm);
(2)在第(1)小题的条件下,如果把线段CD绕点C顺时针旋转20°后,再将线段BC绕点B逆时针旋转,使点D落在直线AB上,求线段BC旋转的角度.
(参考数据:sin40°≈0.64,cos40°≈0.77,tan40°≈0.84,sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75,≈1.73)
【答案】(1)2.3cm;(2)23°
【分析】(1)通过作垂线,构造直角三角形,利用直角三角形的边角关系,求出CN、CF,即可求出点D到直线AB的距离;
(2)画出旋转后的图形,结合图形,明确图形中的已知的边角,再利用直角三角形的边角关系求出相应的角度即可.
【详解】解:(1)如图,过D作DM⊥AB,交AB于点M,过点C作CN⊥AB于点N,垂足为N,过点D作DQ⊥CN交CB于点Q,垂足为F,
在Rt△CNB中,∠ABC=60°,BC=8cm,
∴CN=CB•sin∠ABC=8×≈6.92(cm),
∵∠BCN=90°﹣60°=30°,
又∵∠DCB=70°,
∴∠DCF=70°﹣30°=40°,
在Rt△DCF中,∠DCF=40°,CD=6cm,
∴CF=CD•cos40°≈6×0.77=4.62(cm),
∵∠DMN=∠MNF=∠NFD=90°,
∴四边形MNFD是矩形,
∴DM=FN=CN﹣CF=6.92﹣4.62=2.3(cm),
即点D到直线AB的距离为2.3cm;
(2)把线段CD绕点C顺时针旋转20°后,∠C′=70°+20°=90°,如图,
∵BC=8cm,CD=6cm,
∴==0.75,
∵tan37°≈0.75,
∴∠C′BD′=37°,
∵∠ABC=60°,
∴∠CBC′=60°﹣37°=23°,
答:线段BC旋转的角度为23°.
【点睛】本题主要考查了解直角三角形的应用,结合矩形的性质求解是解题的关键.
5.我市的前三岛是众多海钓人的梦想之地.小明的爸爸周末去前三岛钓鱼,将鱼竿摆成如图1所示.已知,鱼竿尾端A离岸边,即.海面与地面平行且相距,即.
(1)如图1,在无鱼上钩时,海面上方的鱼线与海面的夹角,海面下方的鱼线与海面垂直,鱼竿与地面的夹角.求点O到岸边的距离;
(2)如图2,在有鱼上钩时,鱼竿与地面的夹角,此时鱼线被拉直,鱼线,点O恰好位于海面.求点O到岸边的距离.(参考数据:,,,,,)
【答案】(1)8.1m;(2)4.58m
【分析】(1)过点作,垂足为,延长交于点,构建和,在中,根据三角函数的定义与三角函数值求出BE,AE;再用求出BF,在中,根据三角函数的定义与三角函数值求出FC,用;
(2)过点作,垂足为,延长交于点,构建和,在中,根据53°和AB的长求出BM和AM,利用BM+MN求出BN,在中利用勾股定理求出ON,最后用HN+ON求出OH.
【详解】
(1)过点作,垂足为,延长交于点,
则,垂足为.
由,∴,
∴,即,
∴,
由,∴,
∴,即,
∴.
又,∴,
∴,即,
∴,
即到岸边的距离为.
(2)过点作,垂足为,延长交于点,
则,垂足为.
由,∴,∴,
即,∴.
由,∴,∴,
即,∴.
∴,
∴,
即点到岸边的距离为.
【点睛】本题以钓鱼为背景,考查了学生运用三角函数知识解决实际问题的能力,解题关键在于构造合适的直角三角形,运用三角函数的运算,根据一边和一角的已知量,求其他边;再根据特殊的几何位置关系求线段长度.
解一图多三角形的直角三角形题型01
1.如图,中,,,,是上的一点,垂足为,若,则的长为( )
A. B.2 C.3 D.5
【答案】C
【分析】本题主要考查了解直角三角形,勾股定理,先利用勾股定理得到,再解直角三角形得到,则.
【详解】解:∵在中,,,,
∴,
∴,
在中,,
故选:C.
2.(24-25九年级上·江苏苏州·期中)如图,在直角三角形中,,,求的长. ( )
A. B.25 C. D.50
【答案】A
【分析】本题考查解直角三角形,特殊角的三角函数值,等角对等边,三角形外角的性质,熟练掌握相关性质是解题的关键.先利用外角的性质推出,得出,再利用解直角三角形求解即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:A.
3.(24-25九年级上·吉林长春·期末)如图,在中,,,为上一点,连结.若,,则的长为________.
【答案】18
【分析】本题考查锐角三角函数,等角对等边,正确掌握相关性质内容是解题的关键.可以先求得的长,再计算的长.
【详解】解:在中,,,,
,
,
,,,
,
故答案为:18.
4.(24-25九年级上·陕西·月考)如图,在中,,是的中点,过点作的垂线交于点,,求的长.
【答案】
【分析】本题考查了解直角三角形,先解得出,根据是的中点,得出,进而根据,设,,可得,求得,进而即可求解.
【详解】解:∵,
∴
∴,
∵是的中点,
∴,
在中,
设,,
∴,即
解得,
∴
5.如图,在中,,,,求的长.
【答案】
【分析】本题考查了解直角三角形,过点作,垂足为,根据含30度角的直角三角形的性质得出,根据,得出,由勾股定理得,,解方程即可求解.
【详解】解:过点作,垂足为.
在中,,,
,
在中,,,
,
设,则,由勾股定理得,,
解得或(舍去),
解非直角三角形题型02
1.在锐角中,是高,如果,,那么的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据三角函数的定义即可得出,,从而得出即可.
【详解】解:,
在中,,
在中,,
,,
,
,
,
故选:B.
【点睛】本题考查了三角函数的定义,掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
2.已知△ABC中,AB=10,AC=2,∠B=30°,则△ABC的面积等于_____.
【答案】15或10
【分析】作AD⊥BC交BC(或BC延长线)于点D,分AB、AC位于AD异侧和同侧两种情况,先在Rt△ABD中求得AD、BD的值,再在Rt△ACD中利用勾股定理求得CD的长,继而就两种情况分别求出BC的长,根据三角形的面积公式求解可得.
【详解】解:作AD⊥BC交BC(或BC延长线)于点D,
①如图1,当AB、AC位于AD异侧时,
在Rt△ABD中,∵∠B=30°,AB=10,
∴AD=ABsinB=5,BD=ABcosB=5,
在Rt△ACD中,∵AC=2,
∴CD=,
则BC=BD+CD=6,
∴S△ABC=•BC•AD=×6×5=15;
②如图2,当AB、AC在AD的同侧时,
由①知,BD=5,CD=,
则BC=BD-CD=4,
∴S△ABC=•BC•AD=×4×5=10.
综上,△ABC的面积是15或10,
故答案为15或10.
【点睛】本题主要考查解直角三角形,解题的关键是熟练掌握三角函数的运用、分类讨论思想的运算及勾股定理.
3.如图,在中,,,点为线段上一点,连接,且.将绕点顺时针旋转,点,的对应点分别为点,,点在线段上,交于点.若平分,且,则的面积为 ____________________.
【答案】
【分析】先证,,再由旋转的性质及已知条件求出,,然后由,求出,过点作于,过点作于,在中求出,进而求出,,由此可求出,,据此即可求出的面积.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
由旋转的性质得:,,,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
设,则,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得:(舍去负值),
∴,
过点作于,过点作于,如图所示:
∵,,
∴,
在中,,
∵,
∴,
∴,
又
∴,
∴,
∴,
∵,
又,
在中,,,,,
∴,
,
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
4.如图,已知在中,为锐角,是边上的高,, .
(1)求的长;
(2)求的正弦值.
【答案】(1)长为20.
(2)的正弦.
【分析】(1)由的余弦求出的长,得到长,由勾股定理即可解决问题.
(2)过C作于H,由三角形的面积公式求出CH的长即可解决问题.
【详解】(1)
(2)作于H
的面积
的正弦值是
【点睛】本题考查的是解直角三角形,关键是作出恰当的辅助线.
在平面直角坐标系中解直角三角形题型03
1.如图,以的顶点O为坐标原点,所在直线为x轴,建立平面直角坐标系,若,,,,则点A的坐标是( )
A.(,) B.(,)
C.(,) D.(,)
【答案】B
【分析】过点A作轴,垂足为B,根据正弦和余弦的定义,求出,,从而得到坐标.
【详解】解:如图,过点A作轴,垂足为B,
∴,,
∴,,
∴点A的坐标是(,),
故选B.
【点睛】本题考查了坐标与图形,解直角三角形,解题的关键是根据三角函数的定义求出,的长.
2.如图,三角板ABO(∠BAO=60°)的直角顶点与原点重合,点A的坐标是(-1,0),现将该三角板向右平移,使得点A与点O重合,得到△OCB',则点B'的坐标是( )
A.(1,) B. C.(,1) D.(1, 0)
【答案】A
【分析】解直角三角形求出OB的长度,再根据平移的性质即可得出答案.
【详解】∵,
∴,
在中,
∵,,,
∴,
平移后,,,
∴,
故选:A.
【点睛】本题考查了坐标与图形变化中的平移,解直角三角形,解题关键是熟练掌握基本知识.
3.如图,△AOB中,OA=4,OB=6,AB=2,将△AOB绕原点O旋转90°,则旋转后点A的对应点A′的坐标是( )
A.(4,2)或(﹣4,2) B.(2,﹣4)或(﹣2,4)
C.(﹣2,2)或(2,﹣2) D.(2,﹣2)或(﹣2,2)
【答案】C
【分析】先求出点A的坐标,再根据旋转变换中,坐标的变换特征求解;或根据题意画出图形旋转后的位置,根据旋转的性质确定对应点A′的坐标.
【详解】过点A作于点C.
在Rt△AOC中, .
在Rt△ABC中, .
∴ .
∵OA=4,OB=6,AB=2,
∴.
∴.
∴点A的坐标是.
根据题意画出图形旋转后的位置,如图,
∴将△AOB绕原点O顺时针旋转90°时,点A的对应点A′的坐标为;
将△AOB绕原点O逆时针旋转90°时,点A的对应点A′′的坐标为.
故选:C.
【点睛】本题考查了解直角三角形、旋转中点的坐标变换特征及旋转的性质.(a,b)绕原点顺时针旋转90°得到的坐标为(b,-a),绕原点逆时针旋转90°得到的坐标为(-b,a).
4.如图,直线y=x+3交x轴于A点,将一块等腰直角三角形纸板的直角顶点置于原点O,另两个顶点M、N恰落在直线y=x+3上,若N点在第二象限内,则tan∠AON的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】过O作OC⊥AB于C,过N作ND⊥OA于D,设N的坐标是(x,x+3),得出DN=x+3,OD=-x,求出OA=4,OB=3,由勾股定理求出AB=5,由三角形的面积公式得出AO×OB=AB×OC,代入求出OC,根据sin45°=,求出ON,在Rt△NDO中,由勾股定理得出(x+3)2+(-x)2=()2,求出N的坐标,得出ND、OD,代入tan∠AON=求出即可.
【详解】过O作OC⊥AB于C,过N作ND⊥OA于D,
∵N在直线y=x+3上,
∴设N的坐标是(x,x+3),
则DN=x+3,OD=-x,
y=x+3,
当x=0时,y=3,
当y=0时,x=-4,
∴A(-4,0),B(0,3),
即OA=4,OB=3,
在△AOB中,由勾股定理得:AB=5,
∵在△AOB中,由三角形的面积公式得:AO×OB=AB×OC,
∴3×4=5OC,
OC=,
∵在Rt△NOM中,OM=ON,∠MON=90°,
∴∠MNO=45°,
∴sin45°=,
∴ON=,
在Rt△NDO中,由勾股定理得:ND2+DO2=ON2,
即(x+3)2+(-x)2=()2,
解得:x1=-,x2=,
∵N在第二象限,
∴x只能是-,
x+3=,
即ND=,OD=,
tan∠AON=.
故选A.
【点睛】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,勾股定理,三角形的面积,解直角三角形等知识点的运用,主要考查学生运用这些性质进行计算的能力,题目比较典型,综合性比较强.
5.将含有角的直角三角板如图放置在平面直角坐标系中,在x轴上,将三角板绕原点O顺时针旋转,若,则点A的对应点的坐标为 ____________________.
【答案】
【分析】本题主要考查了旋转的性质、解直角三角形、坐标与图形等知识点,画出旋转后的图形成为解题的关键.
先根据题意画出图形,再求得,再解直角三角形可得,最后确定坐标即可.
【详解】解:如图所示,将绕原点O顺时针旋转得到,
则,
∴,
∵点在第四象限,
∴点A的对应点A′的坐标为.
故答案为:.
解直角三角形的综合运用题型04
1.如图,在中,,,.以点A为圆心、适当长为半径画弧分别交,于点D,E,再分别以点D,E为圆心、大于的长为半径画弧,在内两弧交于点F,射线交于点G,则点G到的距离是______.
【答案】
【分析】本题考查了角平分线的性质及定义,解直角三角形,解题的关键是掌握相关知识.过点作于点,由题意可得,由作图可知,平分,推出,进而得到,最后根据角平分线的性质即可求解.
【详解】解:如图,过点作于点,
在中,,,
,
由作图可知,平分,
,
,
,
平分,,,
,
即点到的距离为,
故答案为:.
2.如图,中,,点C是内点,,过点C作于E,交于点F,且,,交于G,则长______.
【答案】或
【分析】由等腰三角形三线合一的性质,可得出, ,再证明和都是等腰直角三角形.由等腰三角形的性质可得出,过点C作交的长线于点M,由平行线的性质得出是等腰直角三角形,,再求出,解直角三角形,求出,再利用勾股定理求出,最后再根据线段的和差关系即可得出答案.
【详解】解:∵.,
∴, ,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴和都是等腰直角三角形.
∴,
如下图,过点C作交的长线于点M,
∵,
∴
∴是等腰直角三角形,
∴.
∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了等腰直角三角形的判定以及性质,平行线的性质,解直角三角形的相关计算,勾股定理等知识,掌握等腰直角三角形的判定以及性质是解题的关键.
3.在中,和所对的边长分别为.若,解这个直角三角形.
【答案】,,.
【分析】本题主要考查了解直角三角形,解题的关键是熟练掌握三角形内角和定理,三角函数的定义.先根据三角形内角和定理求出,根据直角三角形性质得出,根据三角函数定义得出,最后根据求出三边长即可.
【详解】解:在中,,
.
又,
,
,
,
.
,即,
解得,
则,
.
4.我们定义:等腰三角形中底边与腰的比叫做顶角的正对(记作).如图①,在中,,顶角A的正对记作,这时.容易知道一个角的大小与这个角的正对值也是相互唯一确定的.根据上述角的正对定义,解下列问题:
(1) ;
(2)如图②,中,,若,求的值;
(3)如图③,中,,若, .
【答案】(1)1
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意可知,为顶角为的等腰三角形,从而可以求得的值;
(2)根据中,,,可以求得与的关系,从而可以求得与边上的高的关系,从而可以解答本题;
(3)根据中,, ,构造以为顶角的等腰三角形,然后根据题意可以解答本题.
【详解】(1)解:∵顶角为的等腰三角形是等边三角形,
∴.
(2)解:作于点,如图所示:
中,,
,
,
,
即.
(3)解:如图③所示,在上截取,作于点E,
中,,,
设,,则.
∴,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查解直角三角形,解题的关键是能明确题目中给出的新定义,前提必须是等腰三角形,会做合适的辅助线,构造等腰三角形.
5.【问题提出】
(1)如图1,在正方形中,点E,F分别在边和对角线上,,点G,H分别在边和上,,求证:;
【尝试应用】
(2)如图2,在矩形中,,点E,F分别在边和对角线上,,求的长;
【拓展提高】
(3)如图3,在平行四边形中,,点E,F分别在边和对角线上,,,试求的长.
【答案】
(1)证明:∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)1;
(3)
【分析】此题考查了正方形的性质、相似三角形的判定和性质、解直角三角形等知识,熟练相似三角形的判定和解直角三角形是解题的关键.
(1)证明,,即可证明结论;
(2)在上截取,连接,作,得到,证明,,证明,得到,则,作于W,设,则,得到,得到,解方程即可;
(3)在上截取,连接,作,作,交的延长线于X,设,证明是等边三角形,,,则,得到,同理(2)可得,
,则,作于V,则,得到,则,,得到,,得到,进一步即可得到答案.
【详解】(1)略
(2)解:如图1,
在上截取,连接,作,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
作于W,设,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:如图2,
在上截取,连接,作,作,交的延长线于X,设,
∵四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴是等边三角形,,,
∴,,
同理(2)可得,
,
∴,
作于V,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴.
动态问题与解直角三角形题型
1.如图1,在中,,,点从点出发运动到点时停止,过点作,交直角边AC(或BC)于点Q,设点运动的路程为,的面积为y,y与之间的函数关系图象如图2所示,当时,的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了解直角三角形,动点函数的知识.根据图2知,,利用正切函数的定义求得的长,利用三角形面积公式求解即可.
【详解】解:根据图2知,,
当时,,,
∵,
∴,
,
故选:C.
2.如图,在中,,,,以为边作矩形(点,,,按逆时针方向排列),,和的延长线相交于点,点从点出发沿向点运动,到达点时停止.点在线段上运动,且始终满足,连接,,.当的面积为时,的长是_____.
【答案】1或
【分析】分两种情况:①当点在线段上运动时,②当点在线段上运动时,运用解直角三角形、勾股定理等知识即可求得答案.
【详解】解:,
设,,
点从点出发沿向点运动,到达点时停止,
有以下两种情况:
①当点在线段上运动时,过点作于,过点作于,如图1,
在中,,,,
,
∴由勾股定理得,,
四边形为矩形,
,,,,
,
,
,
,
,
,
在中,,
,
,,
,
在中,,
,
,,
,
,
,
解得:或(负值舍去),
.
②当点在线段上运动时,连接,过点作于,于,如图2所示:
同理,设,则,为直角三角形,
依题意得:,,
,,
,
,
,
即,
在中,,
,
,,
,
,
解得:或(舍去),
,
综上所述:的长为1或.
故答案为:1或.
【点睛】本题考查了矩形的性质,直角三角形的性质,勾股定理,三角形面积,解直角三角形等,解题关键是运用数形结合思想和分类讨论思想解决问题.
3.(24-25八年级下·月考)如图,某湿地公园有一块四边形草坪,公园管理处计划修一条A到C的小路,经测量,.
(1)求小路的长;
(2)淇淇带着小狗在草坪上玩耍,淇淇站在点B处,小狗以的速度在小路上沿的方向奔跑,跑到点A处停止奔跑,现在小狗从点B出发,奔跑t秒后到达小路上的某点,此时小狗与淇淇的距离最近,求t的值.
【答案】(1)小路的长为;
(2)12秒.
【分析】本题考查了勾股定理与勾股逆定理,等面积法,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先运用勾股定理列式计算,即可作答.
(2)先证明,再运用面积法,得出,根据勾股定理列式计算得出,最后结合运动速度,即可作答.
【详解】(1)解:∵,
∴在中, ,
∴小路的长为;
(2)如图所示:过B作,
当小狗在小路上奔跑,且跑到点H的位置时,小狗与淇淇的距离最近.
∵,
∴,
即,
∴,
则,
即,
,
∵由题意可得:,
则,
当小狗在小路上奔跑时,小狗需要跑12秒与淇淇的距离最近.
4.等腰中,,为线段上一点,连接,将绕点逆时针旋转到,连接.
(1)如图,点与点重合,点落在线段上,平分,,求的度数;
(2)如图,,点,点分别为,的中点,连接,用等式表示线段与的数量关系,并证明;
(3)如图,点与点重合,点落在线段上,,,点,分别是线段,上两个动点,且,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,当的值最小时,在的右侧做等边,点为平面上一点,连接、,,当时,请直接写出的最小值.
【答案】(1)
(2)结论:,
证明:如图,连接并延长到,使,连接、,
∵,,
∴,,
∴垂直平分,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴.
∵,,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴
(3)
【分析】(1)利用等腰三角形两底角相等结合三角形内角和等于列方程求解即可;
(2)连接并延长到,使,构造中位线可得,再由垂直平分,可得,,再结合已知导角得出,进而证明,由此可得,利用全等三角形的性质可得,由此即可得出结论.
(3)在 上构造辅助点 (使得 ),利用“一线三等角”模型构造全等三角形( ).得到 ,再结合已知证明,从而可得,在与成的定直线上, 的最小值就转化为了经典的几何模型:“定点到定直线的最短距离”,即 垂线段最短.,即当时,的值最小,再延长到,使,可得,进而将的最小值转化为,再结合两点之间线段最短即可求解.
【详解】(1)解:设,
由旋转可知:,即,
∴,
又∵,
∴,
又∵平分,即,
∵,
∴,解得:,
∴,
∵,
∴.
(2)略
(3)解:在上取点,使,连接、,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
由旋转可知:,,
∵,,
∴,
∴,
∴,,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴在与成的定直线上,当时,的值最小,
∵,,
∴,
∴,
当时,,
∴,,
延长到,使,
∵,,
∴
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴当点T在上时,,此时取最小值,最小值为,
过点作,垂足为,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,,
∴,
∴.
故的最小值为.
【点睛】几何最值问题的本质是“动中取静”.本题的解题精髓在于“轨迹定位”:当题目中出现满足特定角度关系的动点时,首先要判断其轨迹是“直线”还是“圆弧”.本题通过全等变换,将复杂的旋转生成点转化为“定角对定线”的直线轨迹,进而利用“垂线段最短”将动态问题静态化.这种“构造全等以确定轨迹,利用轨迹求解最值”的方法,是解决动点几何压轴题的高级技巧.
5.小亮在学习中遇到这样一个问题:
如图,等边三角形中,,点D为边上一动点(不与两端点重合),连接,E为边上一点,和交于点P,且满足.
小亮尝试结合学习函数的经验对线段的长度之间的关系进行了探究,请将下面的探究过程补充完整:
(1)和的数量关系是 ;
(2)根据点D在上的不同位置,画出相应图形,测量线段的长度,得到下表的几组对应值.
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
6.5
7.0
7.5
7.5
7.0
6.4
5.9
5.0
5.0
5.9
6.4
7.0
7.5
①表格中的________(精确到0.1,);
②将线段的长度作为自变量x,的长度为x的函数,记为,请在平面直角坐标系中描出表格中的点,并绘制函数的图象;
(3)观察图象,请写出函数的两条性质;
(4)继续在同一坐标系中画出所需的函数图象,并结合函数图象直接写出:当时,线段长度的近似值(精确到0.1).
【答案】(1)
(2)①;
②如图1所示.
(3)
解:由函数图象可得,
①此函数图象关于直线对称;
②当时,y随x的增大而减小,当时,y随x的增大而增大;
③当时,函数有最小值.
(答案不唯一)
(4)(答案不唯一,左右)
【分析】本题考查了等边三角形的性质,三角形全等的判定和性质,解直角三角形,函数图象的绘制和分析,熟练掌握相关性质和判定,函数图象的画法,根据函数图象进行分析是解题的关键.
(1)证明,即可得到;
(2)①当时,可得点为中点,点为中点,根据三线合一,得到,,,在中,,即可求解;② 利用描点法,先描点,再用平滑的曲线连接各点,即可画出函数的图象;
(3)结合函数图象,分析可得函数性质,①此函数图象关于直线对称;②当时,y随x的增大而减小,当时,y随x的增大而增大;③当时,函数有最小值.(答案不唯一)
(4)当时,得到,即是求两个函数图象交点的纵坐标,画出函数图象,由图象可得(答案不唯一,左右).
【详解】(1)解: 为等边三角形,
,,
又 ,
,
,
.
(2)解:① 当时,即点为中点,
,
点为中点,如图所示,
为等边三角形,点为中点,点为中点,
,,,,
,,,
,
,
在中,,
.
.
② 先描点,再用平滑的曲线连接各点画出函数的图象,略;
(3)略
(4)解:当时,
,
,
画出的图象,如图2.
当时,即是求两个函数图象交点的纵坐标,由图象可得(答案不唯一,左右).
试卷第1页(共3页)
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