专题03 勾股定理选填题压轴训练(解析版)八年级数学下学期期末考试压轴题专练(人教版,尖子生专用)
展开专题03 勾股定理选填题压轴训练
(时间:60分钟 总分:120) 班级 姓名 得分
选择题解题策略:(1)注意审题。把题目多读几遍,弄清这道题目求什么,已知什么,求、知之间有什么关系,把题目搞清楚了再动手答题。
(2)答题顺序不一定按题号进行。可先从自己熟悉的题目答起,从有把握的题目入手,使自己尽快进入到解题状态,产生解题的激情和欲望,再解答陌生或不太熟悉的题目。若有时间,再去拼那些把握不大或无从下手的题目。这样也许能超水平发挥。
(3)数学选择题大约有70%的题目都是直接法,要注意对符号、概念、公式、定理及性质等的理解和使用,例如函数的性质、数列的性质就是常见题目。
(4)挖掘隐含条件,注意易错、易混点。
(5)方法多样,不择手段。中考试题凸显能力,小题要小做,注意巧解,善于使用数形结合、特值(含特殊值、特殊位置、特殊图形)、排除、验证、转化、分析、估算、极限等方法,一旦思路清晰,就迅速作答。不要在一两道小题上纠缠,杜绝小题大做,如果确实没有思路,也要坚定信心,“题可以不会,但是要做对”,即使是“蒙”,也有25%的正确率。
(6)控制时间。一般不要超过40分钟,最好是25分钟左右完成选择题,争取又快又准,为后面的解答题留下充裕的时间,防止“超时失分”。
填空题解题策略:由于填空题和选择题有相似之处,所以有些解题策略是可以共用的,在此不再多讲,只针对不同的特征给几条建议:
一是填空题绝大多数是计算型(尤其是推理计算型)和概念(或性质)判断性的试题,应答时必须按规则进行切实的计算或合乎逻辑的推演和判断;
二是作答的结果必须是数值准确,形式规范,例如集合形式的表示、函数表达式的完整等,结果稍有毛病便是零分;
三是《考试说明》中对解答填空题提出的要求是“正确、合理、迅速”,因此,解答的基本策略是:快——运算要快,力戒小题大做;稳——变形要稳,防止操之过急;全——答案要全,避免对而不全;活——解题要活,不要生搬硬套;细——审题要细,不能粗心大意。
一、单项选择题:(本题共20小题,每小题3分,共60分.在每小题给出的四个
选项中,只有一项是符合题意要求的.)
1.如图,等边的顶点,;规定把“先沿轴翻折,再向左平移1个单位”为一次变换,这样连续经过2021次变换后,等边的顶点的坐标为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
过点作交于点,根据等腰三角形三线合一性质,得;再根据坐标及勾股定理的性质计算,得,从而得;再根据轴对称、平移、数字规律的性质分析,即可得到答案.
【详解】
过点作交于点
∵等边
∴
∵,
∴
∴
∴
∴
第一次把“先沿轴翻折,再向左平移1个单位”,得,即;
第二次把“先沿轴翻折,再向左平移1个单位”,得,即;
第三次把“先沿轴翻折,再向左平移1个单位”,得,即;
…
当为奇数时,第次把“先沿轴翻折,再向左平移1个单位”,得
当为偶数时,第次把“先沿轴翻折,再向左平移1个单位”,得
∵2021为奇数
∴第2021次把“先沿轴翻折,再向左平移1个单位”,得,即;
故选:D.
【点睛】
本题考查了等腰三角形、等边三角形、直角坐标系、轴对称、平移、勾股定理、数字规律的知识;解题的关键是熟练掌握等边三角形、轴对称、平移、数字规律的性质,从而完成求解.
2.如图,在中,点D是边上的中点,连接,将沿着翻折,得到,与交于点F,连接.若,则点C到的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
连接BE,延长CD交BE于G点,过C作CH⊥AB于H,由折叠的性质及中点性质,可得△AEB是直角三角形,且G点是BE的中点,从而CG⊥BE,由勾股定理可求得BE的长,则根据△ABC的面积相等一方面可表示为,另一方面其面积为△BCD与△ACD面积的和,从而可求得CH的长.
【详解】
连接BE,延长CD交BE于G点,过C作CH⊥AB于H,如图所示
由折叠的性质,得:BD=ED,CB=CE
∴CG是线段BE的垂直平分线
∴BG=BE
∵D点是AB的中点
∴BD=AD,
∴AD=ED
∴∠DAE=∠DEA
∵BD=ED
∴ ∠DEB=∠DBE
∵∠DAE+∠BEA+∠DBE=180°
即∠DAE+∠DEA+∠DEB+∠DBE=180°
∴2∠DEA+2∠DEB=180°
∴∠DEA+∠DEB=90°
即∠AEB=90°
在Rt△AEB中,由勾股定理得:
∴
∵
∴
∴
故选:C.
【点睛】
本题考查了直角三角形的判定、勾股定理、线段垂直平分线的判定,利用面积相等求线段的长,关键是得出CG⊥BE,从而可求得△BCD的面积也即△ABC的面积.
3.在中,,点D为中点,,绕点D旋转,分别与边,交于E,F两点,下列结论:①;②;③;④始终为等腰直角三角形,其中正确的是( )
A.①②④ B.①②③ C.③④ D.①②③④
【答案】D
【分析】
连接根据等腰直角三角形的性质就可以得出,就可以得出,进而得出,就有,由勾股定理就即可求出结论.
【详解】
解:连接,,点为中点,,
.,.
,
,
.
在和中,
,
,
,,.
,
,
.
,
.
,
,
.
,,
始终为等腰直角三角形.
,
.
,
.
正确的有①②③④.
故选D.
【点睛】
本题考查了等腰直角三角形的性质的运用,全等三角形的判定及性质的运用,勾股定理的运用,三角形的面积公式的运用,解答时证明是关键.
4.如图,在中,,分别以,,为斜边作三个等腰直角,,,图中阴影部分的面积分别记为,,,,若已知的面积,则下列代数式中,一定能求出确切值的代数式是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
设AC=m,BC=n,的面积为S,用含有m,n的代数式分别表示相关线段,继而表示相应的面积,确定面积与m,n,S之间的关系,从而作出判断.
【详解】
设AC=m,BC=n,的面积为S,
∵中,,分别以,,为斜边作三个等腰直角,,,
∴S=,AB=,
∴AE=EC=,BF=CF=,AD=BD=,
在直角三角形AED中,ED==,
∴DC=EC-ED=-=,
∴=,
故的值可以确定,
∴A选项符合题意;
设AC,BD的交点为G,则+=
=,
+=,
∴=+-=,与n有关系,故代数式的值不能确定,
∴B选项不符合题意;
∵+=,+=,
∴=,
∴=++-=++-=,无法确定,
∴C选项不符合题意;
∵=+=,与n有关,
∴D选项不符合题意;
故选A.
【点睛】
本题考查了直角三角形的性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理,图形面积的割补,灵活运用性质和勾股定理计算阴影的面积是解题的关键.
5.已知a、b为两正数,且,则代数式最小值为( )
A.12 B.13 C.14 D.15
【答案】B
【分析】
如图所示,构造Rt△BEA和Rt△AFC使得 BE=a,EA=2,AF=3,FC=b,然后根据勾股定理构可得AB=和AC=,当A,B,C三点共线时有最小值,在根据勾股定理计算即可.
【详解】
解:如图所示,构造Rt△BEA和Rt△AFC使得 BE=a,EA=2,AF=3,FC=b,
根据勾股定理可得:AB=和AC=,
所以:
,
∴当A,B,C三点共线时有最小值,即BC,
在Rt△BDC中.
故选:B
【点睛】
本题主要考查勾股定理,能够根据二次根式的特点,数形结合,构造出直角三角形表示所求式子是解题的关键.
6.如图,已知,线段,点为射线上一点,则下列结论正确的是( )
①当,时,可得到形状唯一确定的;
②当,时,可得到形状唯一确定的;
③当时,在射线上存在三个点使得为等腰三角形;
④当时,在射线上存在三个点使得为等腰直角三角形.
A.①③ B.①④ C.①③④ D.②③④
【答案】A
【分析】
过A作AH⊥OP于点H,求出AH的长,分别根据∠α的度数画出相应图形,利用直角三角形的性质和等腰三角形的性质判断各结论.
【详解】
解:如图①所示:过A作AH⊥OP于点H,
∵OA=4,∠α=30°,
∴AH=OA=×4=2,
又AH⊥OP,AH=AB,
∴B与H重合,
则△AOB形状唯一确定,故①正确;
如图②所示,过点A作AH⊥OP于点H,
∵OA=4,∠α=45°,AH⊥OP,
∴AH=OH,,
即AH==<=3,
∴AB>AH,
∴当B在图②中B1,B2位置时,都能使得AB=3,
则△AOB不唯一,有2个,故②错误;
如图③所示,有3个B点使得△AOB为等腰三角形,
即AB1=AO=4,OB2=OA=4,B3A=B3O,故③正确;
如图④所示,AB⊥OA于点A时,△AOB1为等腰直角三角形,
AB2⊥OP于点B2时,△AOB2为等腰直角三角形,
OP上有2个点B使得△AOB为等腰直角三角形,故④错误;
即正确的结论为:①③,
故选A.
【点睛】
本题考查了等腰三角形的性质,等腰直角三角形的性质,直角三角形的性质,确定三角形的条件,解题的关键是根据各种情况画出图形,结合图形的性质解答.
7.如图,点是正半轴上一点,点是负半轴上一点,,点(在的右边)在轴上,且,点是轴上一动点,将三角形沿直线翻折,点落在点处,已知的最小值为1,则点的坐标是( )
A.(0,2) B.(0,2.4) C.(0,2.5) D.(0,1.8)
【答案】B
【分析】
由折叠的性质可求AC的长,由勾股定理可求OA的长.
【详解】
解:∵将三角形ABD沿直线AD翻折,点B落在点E处,
∴AB=AE=3,
∵EC≥AC -AE,
∴当点A,点E,点C共线时,EC有最小值,
如图,
∵CE的最小值为1,
∴AC=4,
∴AO2+OC2=16,AO2+(5﹣OC)2=9,
∴OC=3.2,OA=2.4,
∴点A坐标为(0,2.4),
故选:B.
【点睛】
本题考查了折叠的性质,勾股定理,利用勾股定理列出方程组是解决问题的关键.
8.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,以Rt△ABC各边为斜边分别向外作等腰Rt△ADB、等腰Rt△AFC、等腰Rt△BEC,然后将等腰Rt△ADB和等腰Rt△AFC按如图方式叠放到等腰Rt△BEC中,其中BH=BA,CI=CA,已知,S四边形GKJE=1,S四边形KHCJ=8,则AC的长为( )
A.2 B. C.4 D.6
【答案】D
【分析】
设AD=DB=a,AF=CF=b,BE=CE=c,由勾股定理可求a2+b2=c2,由S四边形GHCE=S四边形GKJE+S四边形KHCJ=9,可求b=3,即可求解.
【详解】
解:设AD=DB=a,AF=CF=b,BE=CE=c,
∴ABa,ACb,BCc,
∵∠BAC=90°,
∴AB2+AC2=BC2,
∴2a2+2b2=2c2,
∴a2+b2=c2,
∵将等腰Rt△ADB和等腰Rt△AFC按如图方式叠放到等腰Rt△BEC,
∴BG=GH=a,
∵S四边形GHCE=S四边形GKJE+S四边形KHCJ=9,
∴(a+c)(c﹣a)=9,
∴c2﹣a2=18,
∴b2=18,
∴b=3,
∴ACb=6,
故选:D.
【点睛】
本题考查了勾股定理,折叠的性质,利用整体思想解决问题是本题的关键.
9.如图,在中,平分.边的垂直平分线分别交于点.以下说法错误的是( )
A. B. C.D.
【答案】B
【分析】
利用直角三角形的性质、三角形内角和定理、勾股定理、全等三角形的判定与性质等知识对各选项的说法分别进行论证,即可得出结论.
【详解】
解:如图,连接BD、AD,过点D作DM⊥BC于M,DN⊥CA的延长线于N,
A、在中,,,
∴.故此选项说法正确;
B、∵DM⊥BC,DN⊥CA
∴∠DNC=∠DMC=90°,
∵CD平分∠ACB,
∴∠DCN=∠DCM=45°.
∴∠DCN=∠CDN=45°.
∴CN=DN.
则△CDN是等腰直角三角形.
同理可证:△CDM也是等腰直角三角形,
∴CD=.CD=,
∴DM=DN= CM=CN,∠MDN=90°.
∵DE垂直平分AB,
∴BD=AD,AB=2BE.
∴Rt△BDM≌△ADN,
∴∠BDM=∠AND.
∴∠BDM+∠ADM =∠AND+∠ADM=∠MDN.
∴∠ADB=90°.
∴AB=.
即2BE=AD.
∵在Rt△AND中,AD是斜边,DN是直角边,
∴AD>DN,则>.
∴2BE>CD.故此选项说法错误.
C、∵BD=AD,∠ADB=90°,
∴△ABD是等腰直角三角形.
∴DE=AB.
在中,,,
∴AC=AB.
∴DE=AC.故此选项说法正确.
D、∵Rt△BDM≌△ADN,
∴BM=AN.
∴CN=AC+AN=AC+BM=CM.
∴BC=BM+CM=AC+2BM.
∵CD=CN,
∴CD=2CN=2AC+2BM=AC+2BM+AC.
∵AC=AB,
∴CD=AB+BC.故此选项说法正确.
故选:B.
【点睛】
本题属于三角形综合题,考查了直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识,难度较大,准确作出辅助线并灵活运用所学知识是解题的关键.
10.若的三边长a、b、c满足,那么是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.钝角三角形
【答案】B
【分析】
先用完全平方公式进行因式分解求出a、b、c的值,再确定三角形的形状即可.
【详解】
解:,
移项得,,
,
,
,
,
,
,
是直角三角形,
故选:B.
【点睛】
本题考查了运用完全平方公式因式分解,勾股定理逆定理,非负数的性质,解题关键是通过等式的变形,恰当的拆数配成完全平方,再根据非负数的性质求边长.
11.在△ABC中,∠BAC=90°,点D在边BC上,AD=AB ( )
A.若AC=2AB,则∠C=30°
B.若AC=2AB,则3BD=2CD
C.若∠B=2∠C,则AC=2AB
D.若∠B=2∠C,则S△ABD=2△ACD
【答案】B
【分析】
根据直角三角形30°角所对边是斜边的一半,可得BC=2AB>AC,从而可判断选项A、C;
作AE⊥BC,根据勾股定理和等面积法克求得BC、BD和DC,从而得出BD和CD的关系,可判断选项B;
可先得出AD为中线,根据三角形中线平分三角形的面积可判断选项D.
【详解】
解:由题,∠BAC=90°,点D在BC边上,AD=AB,
A.若AC=2AB,则,
若∠C=30°,BC=2AB,故A错误;
B. 若AC=2AB,则,
作AE⊥BC,则,
可得,
∵AD=AB,
∴,
∴,
∴3BD=2CD,故B正确;
C. 若∠B=2∠C,
∵∠BAC=90°,
∴∠B+∠C=90°,
∴∠C=30°,∠B=60°,
∴BC=2AB,AC<2AB,故C错误;
D. 若∠B=2∠C,由选项C可得∠C=30°,∠B=60°,
∵AD=AB,
∴△ABD为等边三角形,
∴∠ADB=60°,
∴∠DAC=∠ADB-∠C=30°=∠C,
∴AD=DC=BD,即AD为△ABC的中线,
∴S△ABD=S△ACD,故D错误.
故选:B.
【点睛】
本题考查等边三角形的性质和判定,勾股定理,含30°角的直角三角形.熟练掌握这些定理,能借助已知条件,选择合适的定理分析是解题关键.
12.如图,在等腰中,,点P是内一点,且,,,以为直角边,点C为直角顶点,作等腰,下列结论:①点A与点D的距离为;②;③;④,其中正确结论有是( )
A.①②③ B.②④ C.①② D.②③④
【答案】C
【分析】
连结AD,由等腰 ,可得AC=BC,等腰,可得CD=CP,由余角性质可∠DCA=∠PCB,可证△ADC≌△BPC(SAS)可判断①,由勾股定理DP=,再由,可证△ADP为等腰直角三角形,可判断②,由PB与PD可求BD=2,由勾股定理AB=,可判断③,由面积可判断④即可
【详解】
连结AD,
在等腰中,,
∴AC=BC,
∵是等腰三角形,
∴CD=CP,
∴∠ACD+ACP=90°,∠ACP+∠PCB=90°,
∴∠DCA=∠PCB,
在△ADC和△BPC中,
AC=BC,
∠DCA=∠PCB,
DC=PC,
∴△ADC≌△BPC(SAS),
∴,
①点A与点D的距离为正确,
在Rt△DCP中,由勾股定理DP=,
在△ADP中,,
∴△ADP为等腰直角三角形,
∴AD⊥DP,
②正确;
BD=BP+PD=2,
在Rt△ADB中,由勾股定理,
AB=,
③不正确;
,
④不正确.
故选择:C.
【点睛】
本题考查等腰直角三角形的性质与判定,三角形全等的判定与性质,三角形面积,勾股定理的应用,掌握等腰直角三角形的性质与判定,三角形全等的判定与性质,三角形面积,勾股定理的应用是解题关键.
13.如图,直角三角形纸片中,,,D为斜边中点,第1次将纸片折叠,使点A与点D重合,折痕与交于点;设的中点为,第2次将纸片折叠,使点A与点重合,折痕与交于点;设的中点为,第3次将纸片折叠,使点A与点重合,折痕与交于点,则的长为()
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
先求出AD的长,再由折叠的性质可得AP1=AD1,AP2=AD2,AP3=AD3,计算出AD3的长度,可得AP3的长.
【详解】
解:∵∠BAC=90°,AB=6,AC=8,
∴BC==10,
∵D为斜边BC中点,
∴AD=BC=5,
由折叠可知:AD1=AD,AP1=AD,
∴AP1=AD1,
AD2=AD1=AD,AP2=AD1=AD,
∴AP2=AD2,
可知:AP3=AD3,
AD1=AD=,
AD2=AD1=AD=,
∴AD3=AD2==,
∴AP3=AD3=,
故选D.
【点睛】
本题主要考查了翻折变换的性质、勾股定理、直角三角形的性质等几何知识点及其应用问题;灵活运用翻折变换的性质,正确找出命题中隐含的数量关系是关键;对运算求解能力提出了较高的要求.
二、填空题
14.如图,在四边形中,,是上一点,,,______.
【答案】
【分析】
通过等腰直角三角形构建一线三等角模型求解即可.
【详解】
解:如图所示,分别过A、D作于E,于F
∴
∴,
∵
∴
∴ ,
在与中
∴
∴ ,
在中,
∴
同理可得:
∴
故答案为: .
【点睛】
本题考察特殊的直角三角形,灵活运用一线三等角模型及特殊直角三角形三边关系是解题的关键.
15.等腰三角形ABC中,过C作CD⊥AB交AB边于点E,且AB=AC=CD,连结AD并延长交CB延长线于点F,若DB=5.BC=8,则∠AFC=__,AB=__.
【答案】45°; 或
【分析】
(1)要求∠F的度数,要利用∠ADC是的外角,将其转化中已知的两个等腰三角形之中加以解决;(2)因为AB=CD,所以要求AB的长,需求CD的长即可,这样,将未知量和已知量集中在中,分别过点D、A作DM⊥FC于M,AN⊥FC于N,借助于勾股定理求得CD的长,但需考虑问题本身没有给出图形,可能需要分情况进行讨论.
【详解】
解:(1)如图1所示,
设,则.
∵AC=CD,
∴∠CAD=∠ADC=.
∵CD⊥AB,
∴∠ABC+∠DCF=90°.
∴∠ABC=90°-∠DCF=.
∵AB=AC,
∴∠ACB=∠ABC=.
∴.
在ACD中,∠ADC+∠DAC+∠ACD=180°,
∵2()+=180°.
∴.
故答案为:45°.
(2)过点D作DM⊥FC于M,AN⊥FC于N.分两种情况:
当点M在点B左侧时,如图2所示,
∵∠CAN+∠ACB=90°,∠DCM+∠ABC=90°,∠ACB=∠ABC,
∴∠CAN=∠DCM.
在和中,,
∴.
∴.
∴在RtDBM中,.
∴CM=CB+BM=8+3=11.
在RtDCM中,.
∴AB=DC=.
当点M在点B右侧时,如图2所示,
此时,CM=CB-BM=8-3=5,其它不变.
在RtDCM中,.
∴AB=DC=.
综合得,AB=或.
故答案为:或.
【点睛】
本题考查了等腰三角形的性质、直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质、分类的数学思想等知识点.熟知各种图形的性质是解题的基础,分类讨论是本题的关键.
16.如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形的直角边在轴的正半轴上,且,以为直角边作第二个等腰直角三角形,以为直角边作第三个等腰直角三角,…,依此规律,得到等腰直角三角形,则点的坐标为____________.
【答案】
【分析】
根据题意,利用等腰直角三角形的性质,勾股定理,坐标系中点与象限的关系,确定一部分点的坐标,从坐标中寻找其中的规律计算即可.
【详解】
∵等腰直角三角形的直角边在轴的正半轴上,且,
∴(0,1),;
根据勾股定理,得,
∴,
∴,;
根据勾股定理,得,
∴,
∴,
∴;
根据勾股定理,得,
∴,
∴,;
根据勾股定理,得,
∴,
∴;
∴坐标的循环节为8,
∵2021÷8=252…5,
∴的坐标与的规律相同,
∵-4=
∴的纵坐标为=,
∴的坐标为,
故答案为:.
【点睛】
本题考查了坐标系中坐标的变化规律,等腰直角三角形的性质,勾股定理,幂,坐标的特点,熟练掌握灯光要直角三角形的性质,勾股定理,灵活运用一般与特殊的思想,构造幂运算是解题的关键.
17.如图,点为的边上一点,且,,过作于,若,四边形的面积为8,则的长度为______.
【答案】2
【分析】
过点作于点,根据全等三角形的性质得到,推出是等腰直角三角形,根据三角形的面积公式得到,根据勾股定理得到,于是得到结论.
【详解】
解:过点作于点,
,
,
,,
,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
∴,
,
,
故答案为:2.
【点睛】
本题考查了勾股定理,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,正确作出辅助线构造等腰三角形是解决问题的关键.
18.在中,,,,以为边在外作等腰直角,连结,则=__________.
【答案】或或
【分析】
本题需要分三种情况讨论,分别为①AB=BD时,②AB=AD,③AD=BD,再根据勾股定理分别计算出CD的值即可.
【详解】
∵AC=4,BC=2,,
∴,
∴△ABC为直角三角形,∠C=90°,
(1)当AB=BD时,过D点作BC的垂线交BC的延长线于E,如图
∵∠CAB+∠ABC=90°,
∠ABC+∠DBE=90°,
∴∠CAB=∠DBE,
在△BED和△ACB中,
,
∴△BED≌△ACB(AAS),
∴BE=AC=4,DE=BC=2,
∴CD=;
(2)当AB=AD时,过点D作AC的垂线,交CA延长线于E,如图,
∵∠CAB+∠ABC=90°,
∠BAC+∠DAE=90°,
∴∠ABC=∠DAE,
在△DEA和△ACB中,
,
∴△DEA≌△ACB(AAS),
∴DE=AC=4,AE=BC=2,
∴CD=;
(3)当AD=BD时,过D点作AC、AB的垂线,分别交AC和CB的延长线于E、F,如图
∵∠ADE+∠ABC=90°,
∠BDF+∠BDE=90°,
∴∠ADC=∠BDF,
在△ADE和△BDF中,
,
∴△ADE≌△BDF(AAS),
∴AE=BF,
∴AC+BC=AE+CE+CF-BF=2CE,
∴CE=3,
∴CD=;
故答案为:或或.
【点睛】
本题考查了勾股定理,熟悉在任何一个直角三角形中,两直角边长的平方之和等于斜边长的平方是解答此题的关键.
19.如图,中,,的角平分线,相交于点P,过P作交的延长线于点F,交于点H,则下列结论:①;②;③;④平分;其中正确的结论是___________.(填正确结论的序号)
【答案】①②③
【分析】
由三角形的角平分线的含义结合三角形的内角和定理可判断①,先证明△ABP≌△FBP(ASA)与△APH≌△FPD(ASA), 结合 可判断②,由△ABP≌△FBP,△APH≌△FPD,可得S△APB=S△FPB,S△APH=S△FPD,再证明HD∥EP, 可判断③,若DH平分∠CDE,推导DE∥AB,这个显然与条件矛盾,可判断④;
【详解】
解:在△ABC中,
∵∠ACB=90°, ∴,
又∵AD、BE分别平分∠BAC、∠ABC,
∴∠BAD+∠ABE= ,
∴∠APB=135°,故①正确.
∴∠BPD=45°,
又∵PF⊥AD,
∴∠FPB=90°+45°=135°,
∴∠APB=∠FPB,
又∵∠ABP=∠FBP, BP=BP,
∴△ABP≌△FBP(ASA),
∴∠BAP=∠BFP,AB=FB,PA=PF,
在△APH和△FPD中,
,
∴△APH≌△FPD(ASA),
∴PH=PD,
,故②正确,
∵△ABP≌△FBP,△APH≌△FPD,
∴S△APB=S△FPB,S△APH=S△FPD,PH=PD,
∵∠HPD=90°,
∴∠HDP=∠DHP=45°=∠BPD,
∴HD∥EP,
∴S△EPH=S△EPD,
∴S△APH=S△AED,故③正确,
若DH平分∠CDE,则∠CDH=∠EDH,
∵DH∥BE,
∴∠CDH=∠CBE=∠ABE,
∴∠CDE=∠ABC,
∴DE∥AB,这个显然与条件矛盾,故④错误;
故答案为:①②③.
【点睛】
本题考查了三角形的角平分线的性质,三角形全等的判定方法,三角形内角和定理,三角形的面积,勾股定理的应用等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
20.如图所示,等腰三角形ABC的底边为8cm,腰长为5cm ,一动点P(与B、C不重合)在底边上从B向C以1cm/s的速度移动,当P运动____________秒时,△ACP是直角三角形
【答案】1.75或4
【分析】
先利用等腰三角形“三线合一”求出BD、CD以及BC边上的高AD,再分别讨论∠PAC和∠APC为直角的情况,利用勾股定理分别求出两种情况下PB的长,即可求出所需时间.
【详解】
解:如图,作AD⊥BC,
∵AB=AC=5cm,BC=8cm,
∴BD=CD=4cm,
当点P运动到与点D重合时,是直角三角形,
此时BP=4,
∴运动时间为4÷1=4(秒);
当∠PAC=90°时,设PD=x
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴BP=4-2.25=1.75,
所以运动时间为1.75÷1=1.75(秒);
综上可得:当P运动4秒或1.75秒时,是直角三角形;
故答案为:1.75或4.
【点睛】
本题综合考查了等腰三角形的性质、勾股定理等内容,要求学生能通过做辅助线构造直角三角形,列出关系式,求出对应线段的长,本题蕴含了分类讨论的思想方法.
21.如图,在等腰直角三角形ABC中,∠ABC=90°.点E是BC上的一点,D为AC中点,连接ED,将△CED沿ED翻折,得到△EDC′,连接AC′,BC′.若DC′⊥AB,AC′=2,则△ABC的面积为_____.
【答案】
【分析】
设AB与C′D交于O点,根据等腰直角三角形以及折叠找到三角形AOC′的三边关系利用勾股定理计算即可.
【详解】
∵等腰直角三角形ABC中,∠ABC=90°,D为AC中点
∴DB=DC=DA,∠BAD=45°
∵将△CED沿ED翻折,得到△EDC′,
∴DC= DC′
设DB=DC=DA= DC′=x
∵DC′⊥AB
∴△AOD是等腰直角三角形
∴
∴
在Rt△AOC′中,
∵AC′=2
∴
解得
∴
故答案为
【点睛】
本题综合考察勾股定理与等腰直角三角形,解题过程中与二次根式有关的运算也是解题的关键.
22.已知,有一个井泵如图1所示,它的一个纵向截面如图2,当活塞EF向上移动时,底面BC上的阀门打开,EF上的阀门关闭,外部液体被吸入活塞下方的空间内,活塞EF上方的液体被上推;当活塞EF向下移动时,BC上的阀门关闭,EF上的阀门打开,液体从活塞EF下方空间被压入活塞内EF上方空间.在图2中,点J在直径AD上,水泵底面直径BC=10cm,活塞直径EF∥BC,G为EF中点.手柄IH支撑杆ID长2cm,弧JI是直径为4cm的半圆,连轴JG的长为25cm,(点C,D,F,I四点共线,J,I,H三点共线,水泵材质厚度忽略不计),则DF=_____cm,当手柄IH从图2位置按压到与CD重合(如图3)过程中井泵的最大出水量是_____cm3.
【答案】
【分析】
连接AD,过点G作GM⊥AD于点M,则可得四边形MDFG为矩形,故有MD=5cm,GM=DF,在直角△IJD中由勾股定理可计算出JD,从而可得MJ,然后在直角△GMJ中,由勾股定理可求得GM,进而求得DF的长;当手柄IH从图2位置按压到与CD重合(如图3)过程中,点J上升的最大高度为JD=ID+IJ,从而EF的最大上升高度也为JD,此时最大出水量为一个圆柱的体积,圆柱的高为JD的长,底面直径为10cm,所以可求得其体积.
【详解】
(1)如图,连接AD,过点G作GM⊥AD于点M,则M为AD的中点,且四边形MGFD为矩形,所以有DF=MG,MD=GF=cm
∵ID⊥AD,cm,cm
∴由勾股定理得:(cm)
∴MJ=JD−MD=6-5=1(cm)
在Rt△GMJ中,由勾股定理得:(cm)
∴cm
当手柄IH从图2位置按压到与CD重合(如图3)过程中,点J上升的最大高度为JD=ID+IJ=(cm),相应地EF也随之上升的最大高度为cm,此时井泵的最大出水量是一个底面直径为10cm高为cm的圆柱的体积.
(cm3)
故答案为:;
【点睛】
本题主要考查了解直角三角形在实际中的应用,第二问的关键是明白点J上升的最大垂直高度为图3中JD的长度,即为EF上升的最大高度,从而可求出此时的最大出水量,且这个出水量是底面直径为10cm,高为JD的圆柱的体积.
23.如图所示的网格是正方形网格,A,B,C,D是网格线的交点,则∠ABC与∠BCD的大小关系为:∠ABC_____∠BCD.(填“>”,“=”或“<”)
【答案】=
【分析】
连接AC,BD,根据勾股定理得到AC2=BC2=BD2=22+12=5,AB2=CD2=32+12=10,求得 AC2+BC2=AB2,BD2+BC2=CD2,于是得到∠ABC=∠BCD=45°,进而得到结论.
【详解】
解:连接AC,BD,
根据勾股定理得到AC2=BC2=BD2=22+12=5,AB2=CD2=32+12=10,
∴AC2+BC2=AB2,BD2+BC2=CD2,
∴△ABC和△BCD都是等腰直角三角形,
∴∠ABC=∠BCD=45°.
故答案为:=.
【点睛】
本题考查了网格中对几何图形的理解与分析的问题,涉及到了勾股定理及其逆定理和等腰直角三角形的相关知识,解决本题的关键是牢记相关性质与公式,以及熟练运用即可.
24.如图,,,,点,为边上的两点,且,连接,,则下列结论正确的是________.
①;②为等腰三角形;③;④.
【答案】①③④
【分析】
由SAS得△AED≌△AEF,证明△ABF≌△ACD,得出BF=CD;由△AED≌△AEF,得到DE=EF;证明∠EBF=90°,即可解决问题.
【详解】
解:∵∠DAF=90°,∠DAE=45°,
∴∠FAE=45°=∠DAE,
在△AED与△AEF中,AE=AE,∠EAF=∠EAD,AD=AF,
∴△AED≌△AEF(SAS),①正确;
没有条件能证出△AED为等腰三角形,②错误;
∵∠BAC=∠DAF=90°,
∴∠BAF=∠DAC;
在△ABF与△ACD中,AB=AC,∠FAB=∠DAC,AF=AD,
∴△ABF≌△ACD(SAS),
∴BF=CD;
∵△AED≌△AEF,
∴DE=EF;
∵BE+BF>EF,而BF=CD,
∴BE+DC>DE,③正确;
∵∠EBF=90°,
∴BE2+BF2=EF2,
即BE2+DC2=DE2,④正确;
综上所述:①③④均正确,
故答案为:①③④.
【点睛】
本题考查了勾股定理,全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理,三角形的三边关系等知识,证明三角形全等是解题的关键.
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