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考点14 等腰三角形与直角三角形(解析版)-2022年数学中考一轮复习考点透析(冀教版)
展开这是一份考点14 等腰三角形与直角三角形(解析版)-2022年数学中考一轮复习考点透析(冀教版),共19页。试卷主要包含了等腰三角形,等边三角形,直角三角形与勾股定理等内容,欢迎下载使用。
考点14 等腰三角形与直角三角形
考点总结
一、等腰三角形
1.等腰三角形的性质
定理:等腰三角形的两个底角相等(简称:等边对等角).
推论1:等腰三角形顶角平分线平分底边并且垂直于底边,即等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高重合.
推论2:等边三角形的各个角都相等,并且每个角都等于60°.
2.等腰三角形的判定
定理:如果一个三角形有两个角相等,那么这两个角所对的边也相等(简称:等角对等边).这个判定定理常用于证明同一个三角形中的边相等.
推论1:三个角都相等的三角形是等边三角形.
推论2:有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形.
推论3:在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半.
二、等边三角形
1.定义:三条边都相等的三角形是等边三角形.
2.性质:等边三角形的各角都相等,并且每一个角都等于60°.
3.判定:三个角都相等的三角形是等边三角形;有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形.
三、直角三角形与勾股定理
1.直角三角形
定义:有一个角是直角的三角形叫做直角三角形.
性质:(1)直角三角形两锐角互余;
(2)在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半;
(3)在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半.
判定:(1)两个内角互余的三角形是直角三角形;
(2)三角形一边上的中线等于这条边的一半,那么这个三角形是直角三角形.
2.勾股定理及逆定理
(1)勾股定理:直角三角形的两条直角边a、b的平方和等于斜边c的平方,即:a2+b2=c2.
(2)勾股定理的逆定理:如果三角形的三条边a、b、c有关系:a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形.
真题演练
一.选择题(共10小题)
1.(2021•长安区二模)如图,AB∥CD,点E在BC上,DE=EC,若∠B=35°,则∠BED=( )
A.70° B.145° C.110° D.140°
【分析】先由AB∥CD,得∠C=∠B=35°,DE=CE,得∠EDC=∠C,再根据三角形外角的性质求得答案即可.
【解答】解:∵AB∥CD,∠B=35°,
∴∠C=∠B=35°,
又∵DE=CE,
∴∠EDC=∠C,
∴∠BED=2∠C=70°,
故选:A.
2.(2021•平泉市一模)求证:如果三角形一个外角的平分线平行于三角形的一边,那么这个三角形是等腰三角形.
已知:如图,∠CAE是△ABC的外角,∠1=∠2,AD∥BC.求证AB=AC.
以下是排乱的证明过程:
①又∠1=∠2,
②∴∠B=∠C,
③∵AD∥BC,
④∴∠1=∠B,∠2=∠C,
⑤∴AB=AC.
证明步骤正确的顺序是( )
A.③→②→①→④→⑤ B.③→④→①→②→⑤ C.①→②→④→③→⑤ D.①→④→③→②→⑤
【分析】先由平行线的性质得∠1=∠B,∠2=∠C,等量代换得到∠B=∠C,然后由等角对等边即可得出结论.
【解答】解:∵③AD∥BC,
∴④∠1=∠B,∠2=∠C,
∵①∠1=∠2,
∴②∠B=∠C,
∴⑤AB=AC,
故证明步骤正确的顺序是③→④→①→②→⑤,
故选:B.
3.(2021•定兴县一模)嘉嘉和淇淇玩一个游戏,他们同时从点B出发,嘉嘉沿正西方向行走,淇淇沿北偏东30°方向行走,一段时间后,嘉嘉恰好在淇淇的南偏西60°方向上.若嘉嘉行走的速度为1m/s,则淇淇行走的速度为( )
A.0.5 m/s B.0.8 m/s C.1 m/s D.1.2 m/s
【分析】根据方位角得出∠ACB=30°,进而解答即可.
【解答】解:由图可得:∠CAB=90°﹣60°=30°,∠ABC=90°+30°=120°,
∴∠ACB=180°﹣120°﹣30°=30°,
∴AB=BC,
∴嘉嘉行走的速度和淇淇行走的速度相同,
即1m/s,
故选:C.
4.(2021•玉田县二模)如图,AD是等边△ABC的中线,AE=AD,则∠EDC的度数为( )
A.30° B.20° C.25° D.15°
【分析】由AD是等边△ABC的中线,根据等边三角形中:三线合一的性质,即可求得AD⊥BC,∠CAD=30°,又由AD=AE,根据等边对等角与三角形内角和定理,即可求得∠ADE的度数,继而求得答案.
【解答】解:∵AD是等边△ABC的中线,
∴AD⊥BC,∠BAD=∠CAD=12∠BAC=12×60°=30°,
∴∠ADC=90°,
∵AD=AE,
∴∠ADE=∠AED=180°−∠CAD2=75°,
∴∠EDC=∠ADC﹣∠ADE=90°﹣75°=15°.
故选:D.
5.(2005•广州)如图,已知点A(﹣1,0)和点B(1,2),在坐标轴上确定点P,使得△ABP为直角三角形,则满足这样条件的点P共有( )
A.2个 B.4个 C.6个 D.7个
【分析】当∠PBA=90°时,即点P的位置有2个;当∠BPA=90°时,点P的位置有3个;当∠BAP=90°时,在y轴上共有1个交点.
【解答】解:①以A为直角顶点,可过A作直线垂直于AB,与坐标轴交于一点,这一点符合点P的要求;
②以B为直角顶点,可过B作直线垂直于AB,与坐标轴交于两点,这两点也符合P点的要求;
③以P为直角顶点,可以AB为直径画圆,与坐标轴共有3个交点.
所以满足条件的点P共有6个.
故选:C.
6.(2021•张家口一模)如图,在6×4的小正方形网格中,小正方形的边长均为1,点A,B,C,D,E均在格点上.则∠ABC﹣∠DCE=( )
A.30° B.42° C.45° D.50°
【分析】根据勾股定理得出AD,CD,进而利用勾股定理的逆定理得出△ACD是直角三角形,进而利用三角形内角和解答.
【解答】解:连接AC,AD,如图,
根据勾股定理可得:AD=AC=BC=12+22=5,CD=12+32=10,
∴∠ABC=∠BAC,
∴∠ACB=180°﹣∠ABC﹣∠BAC=180°﹣2∠ABC,
在△ACD中,AD2+AC2=(5)2+(5)2=10,CD2=(10)2=10,
∴AD2+AC2=CD2,
∴△ACD是直角三角形,∠DAC=90°,
∵AD=CD,
∴△ACD是等腰直角三角形,
∴∠ACD=45°,
∵AB∥EC,
∴∠ABC+∠BCE=180°,
∴∠ABC+∠ACB+∠ACD+∠DCE=180°,
∴∠ABC+(180°﹣2∠ABC)+45°+∠DCE=180°,
∴∠ABC﹣∠DCE=45°,
故选:C.
7.(2021•河北模拟)勾股定理是初中数学最重要的定理之一,如图1,以直角三角形的各边为边分别向外作正方形,再把较小的两个正方形按图2的方式放置在最大正方形内.记四边形ABCD的面积为S1,四边形DCEG的面积为S2,△GEF的面积为S3,四边形HGFP的面积为S4.若知道图中阴影部分的面积,则一定能求出( )
A.S1 B.S2 C.S3 D.S4
【分析】如图1,设大正方形的面积为c,中正方形的面积为b,小正方形的面积为a,如图2,S4+S阴影=12(c﹣a),S3+S4=12b,把b=c﹣a代入即可得到结论.
【解答】解:如图1,设大正方形的面积为c,中正方形的面积为b,小正方形的面积为a,
如图2,∵S4+S阴影=12(c﹣a),S3+S4=12b,
∵c=a+b,
∴b=c﹣a,
∴S4+S阴影=S3+S4,
∴S3=S阴影,
∴知道图中阴影部分的面积,则一定能求出S3,
故选:C.
8.(2019•绵阳)如图,在四边形ABCD中,AB∥DC,∠ADC=90°,AB=5,CD=AD=3,点E是线段CD的三等分点,且靠近点C,∠FEG的两边与线段AB分别交于点F、G,连接AC分别交EF、EG于点H、K.若BG=32,∠FEG=45°,则HK=( )
A.223 B.526 C.322 D.1326
【分析】根据等腰直角三角形的性质得到AC=32,根据相似三角形的性质得到CKAK=EKKG=27,求得CK=223,过E作EM⊥AB于M,则四边形ADEM是矩形,得到EM=AD=3,AM=DE=2,由勾股定理得到EG=EM2+MG2=352,求得EK=53,根据相似三角形的性质得到HEHK=153=35,设HE=3x,HK=5x,再由相似三角形的性质列方程即可得到结论.
【解答】解:∵∠ADC=90°,CD=AD=3,
∴AC=32,
∵AB=5,BG=32,
∴AG=72,
∵AB∥DC,
∴△CEK∽△AGK,
∴CEAG=CKAK=EKKG,
∴172=CKAK=EKKG,
∴CKAK=EKKG=27,
∵CK+AK=32,
∴CK=223,
过E作EM⊥AB于M,
则四边形ADEM是矩形,
∴EM=AD=3,AM=DE=2,
∴MG=32,
∴EG=EM2+MG2=352,
∵EKKG=27,
∴EK=53,
∵∠HEK=∠KCE=45°,∠EHK=∠CHE,
∴△HEK∽△HCE,
∴HEHK=153=35,
∴设HE=3x,HK=5x,
∵△HEK∽△HCE,
∴EHHC=HKEH,
∴3x5x+223=5x3x,
解得:x=106,
∴HK=526,
故选:B.
9.(2016•漳州)如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=8,D是线段BC上的动点(不含端点B、C).若线段AD长为正整数,则点D的个数共有( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【分析】首先过A作AE⊥BC,当D与E重合时,AD最短,首先利用等腰三角形的性质可得BE=EC,进而可得BE的长,利用勾股定理计算出AE长,然后可得AD的取值范围,进而可得答案.
【解答】解:过A作AE⊥BC,
∵AB=AC,
∴EC=BE=12BC=4,
∴AE=52−42=3,
∵D是线段BC上的动点(不含端点B、C).
∴3≤AD<5,
∴AD=3或4,
∵线段AD长为正整数,
∴AD的可以有三条,长为4,3,4,
∴点D的个数共有3个,
故选:C.
10.(1998•绍兴)如图,在△ABC中,∠A=90°,P是BC上一点,且DB=DC,过BC上一点P,作PE⊥AB于E,PF⊥DC于F,已知:AD:DB=1:3,BC=46,则PE+PF的长是( )
A.46 B.6 C.42 D.26
【分析】作PM⊥AC于点M可得矩形AEPM,易证△PFC≌△CMP,得到PE+PF=AC,在直角△ABC中,根据勾股定理就可以求得.
【解答】解:(1)作PM⊥AC于点M,可得矩形AEPM
∴PE=AM,利用DB=DC得到∠B=∠DCB
∵PM∥AB.
∴∠B=∠MPC
∴∠DCB=∠MPC
又∵PC=PC.∠PFC=∠PMC=90°
∴△PFC≌△CMP
∴PF=CM
∴PE+PF=AC
∵AD:DB=1:3
∴可设AD=x,DB=3x,那么CD=3x,AC=22x,BC=26x
∵BC=46
∴x=2
∴PE+PF=AC=22×2=42.
(2)连接PD,PD把△BCD分成两个三角形△PBD,△PCD,
S△PBD=12BD•PE,
S△PCD=12DC•PF,
S△BCD=12BD•AC,
所以PE+PF=AC=22×2=42.
故选:C.
二.填空题(共5小题)
11.(2021•张家口一模)如图,在四边形ABCD中,∠B=90°,AB=3,BC=6,点E在BC上,AE⊥DE.且AE=DE,若EC=1.则CD= 29 .
【分析】过点D作DF⊥BC,交BC延长线于点F,根据AAS证明△ABE≌△EFD,进而利用全等三角形的性质和勾股定理解答即可.
【解答】解:过点D作DF⊥BC,交BC延长线于点F,
由题意得,BE=BC﹣EC=5,
∵∠B=90°,
∴∠BAE+∠AEB=90°,
∵AE⊥DE,
∴∠AEB+∠DEC=90°,
∴∠BAE=∠DEC,
∵AE=DE,∠B=∠DFE=90°,
∴△ABE≌△EFD(AAS),
∴EF=AB=3,DF=BE=5,
∴CF=EF﹣CE=2,
∵∠DFC=90°,
∴DC=CF2+DF2=29.
故答案为:29.
12.(2021•海港区模拟)如图,∠A=36°,∠DBC=36°,∠C=72°,则图中等腰三角形有 3 个.
【分析】由已知条件,根据三角形内角和等于180°求得各个角的度数,然后利用等腰三角形的判定进行找寻,注意做到由易到难,不重不漏.
【解答】解:∵∠C=72°,∠DBC=36°,∠A=36°,
∴∠ABD=180°﹣72°﹣36°﹣36°=36°=∠A,
∴AD=BD,△ADB是等腰三角形,
∵根据三角形内角和定理知∠BDC=180°﹣72°﹣36°=72°=∠C,
∴BD=BC,△BDC是等腰三角形,
∵∠C=∠ABC=72°,
∴AB=AC,△ABC是等腰三角形.
故图中共3个等腰三角形.
故答案为:3.
13.(2021•滦南县二模)如图1,正△ABC的面积为1,把它的各边延长一倍得到新正△A1B1C1,再把正△A1B1C1的各边延长一倍得到正△A2B2C2(如图2),如此进行下去,…则:
(1)正△A1B1C1的面积为 7 ;
(2)正△AnBn∁n的面积为 7n (用含有n的式子表示,n为正整数).
【分析】(1)根据已知条件求出△ABC与△A1AB1的底与高的关系,从而可得面积比.然后同样方法求出,△CA1C1的面积=△B1BC1的面积,进而去求解.
(3)由(1)的方法可得△A2B2C2的面积为7△A1B1C1的面积,然后根据三角形面积与n的关系求解.
【解答】解:(1)∵AC=AA1,
∴△ABC与△A1AB1的底相等,
∵AB1=2AB,
∴△ABC与△A1AB1的高的比为1:2,
∴△ABC与△A1AB1的面积比为1:2,
∵△ABC的面积为1,
∴△A1AB1的面积为2,
同理,△CA1C1的面积=△B1BC1的面积=2,
∴△A1B1C1的面积为2+2+2+1=7,
故答案为:7.
(2)同理(1)可证△A2B2C2的面积为7△A1B1C1的面积=7×7=72,
依次类推,△AnBn∁n的面积为7n.
故答案为:7n.
14.(2020•隆化县二模)如图,△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,P为直线AB上一动点,连PC.
(1)线段PC的最小值是 4.8 .
(2)当PC=5时,AP长是 5或2.2 .
【分析】(1)当PC⊥AB时,PC的值最小,利用面积法求解即可;
(2)过C作CQ⊥BC于Q,同(1)得CQ=4.8,由勾股定理求出AQ=3.6,PQ=1.4,当P在线段BQ上时,AP=AQ+PQ=5;当P在线段AQ上时,AP=AQ﹣PQ=2.2.
【解答】解:(1)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,
∴AB=AC2+BC2=62+82=10,
由垂线段最短得:当PC⊥AB时,PC的值最小,
此时,△ABC的面积=12•AB•PC=12•AC•BC,
∴AB•PC=AC•BC,
∴PC=AC⋅BCAB=6×810=4.8,
故答案为:4.8;
(2)过C作CQ⊥BC于Q,如图所示:
同(1)得:CQ=4.8,
由勾股定理得:AQ=AC2−CQ2=62−4.82=3.6,PQ=PC2−CQ2=52−4.82=1.4,
当P在线段BQ上时,AP=AQ+PQ=3.6+1.4=5;
当P在线段AQ上时,AP=AQ﹣PQ=3.6﹣1.4=2.2;
综上所述,AP的长为5或2.2,
故答案为:5或2.2.
15.(2020•曲阳县模拟)如图,已知在直角△ABC中,∠C=90°,AB=5,△ABC的面积为5,则△ABC的周长为 35+5 .
【分析】设BC=a,AC=b,根据勾股定理和三角形的面积表示出a2+b2、ab,然后利用完全平方公式和算术平方根求出a+b,再根据三角形的周长公式计算即可得解.
【解答】解:设BC=a,AC=b,
∵∠C=90°,AB=5,△ABC的面积为5,
∴a2+b2=52=25,12ab=5,
∴a2+2ab+b2=(a+b)2=25+4×5=45,
∴a+b=45=35,
因此,△ABC的周长=35+5.
故答案为:35+5.
三.解答题(共3小题)
16.(2015•安徽)在⊙O中,直径AB=6,BC是弦,∠ABC=30°,点P在BC上,点Q在⊙O上,且OP⊥PQ.
(1)如图1,当PQ∥AB时,求PQ的长度;
(2)如图2,当点P在BC上移动时,求PQ长的最大值.
【分析】(1)连接OQ,如图1,由PQ∥AB,OP⊥PQ得到OP⊥AB,在Rt△OBP中,利用正切定义可计算出OP=3tan30°=3,然后在Rt△OPQ中利用勾股定理可计算出PQ=6;
(2)连接OQ,如图2,在Rt△OPQ中,根据勾股定理得到PQ=9−OP2,则当OP的长最小时,PQ的长最大,根据垂线段最短得到OP⊥BC,则OP=12OB=32,所以PQ长的最大值=332.
【解答】解:(1)连接OQ,如图1,
∵PQ∥AB,OP⊥PQ,
∴OP⊥AB,
在Rt△OBP中,∵tan∠B=OPOB,
∴OP=3tan30°=3,
在Rt△OPQ中,∵OP=3,OQ=3,
∴PQ=OQ2−OP2=6;
(2)连接OQ,如图2,
在Rt△OPQ中,PQ=OQ2−OP2=9−OP2,
当OP的长最小时,PQ的长最大,
此时OP⊥BC,则OP=12OB=32,
∴PQ长的最大值为9−(32)2=332.
17.(2020•孟村县模拟)如图,第(1)个多边形由正三角形“扩展”而来,边数记为a3=12.第(2)个多边形由正方形“扩展”而来,边数记为a4=20,…,依此类推,由正n边形“扩展”而来的多边形的边数记为an(n⩾3)
(1)由题意可得a5= 30 ;
(2)求1a3+1a4+1a5+⋯+1a10.
【分析】(1)结合图形观察数字,发现:a3=12=3×4,a4=20=4×5,进一步得到a5=5×6;
(2)在计算1a3的时候,根据13×4=13−14,…进行简便计算.
【解答】解:(1)∵a3=12=3×4,a4=20=4×5,
∴a5=5×6=30.
(2)1a3+1a4+1a5+⋯+1a10=13−14+14−15+⋯+110−111=13−111=833.
故答案为30.
18.(2021•顺城区一模)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠A=α,点D为射线AC上一动点,作∠BDE=α,过点B作BE⊥BD,交DE于点E,(点A,E在BD的两侧)连接CE.
(1)如图1,若α=45°时,请直接写出线段AD,CE的数量关系;
(2)如图2,若α=60°时,(1)中的结论是否成立;如果成立,请说明理由,如果不成立,请写出它们的数量关系,并说明理由;
(3)若α=30°,AC=6,且△ABD为等腰三角形时,请直接写出线段CE的长.
【分析】(1)证明△ABD≌△CBE(SAS),由全等三角形的性质得出AD=CE.
(2)证明△ABC∽△DBE,由相似三角形的性质得出ABBC=DBBE,证明△CBE∽△ABD,得出比例线段CEAD=BCBA,由直角三角形的性质可得出答案;
(3)分三种情况,当AD=BD时,当AB=AD时,当AB=BD=33时,由直角三角形的性质及相似三角形的性质可得出答案.
【解答】解:(1)AD=CE.
∵∠ABC=90°,∠A=45°,
∴∠A=∠ACB=45°,
∴AB=BC,
同理BD=BE,∠DBE=90°,
∴∠ABD=∠CBE,
∴△ABD≌△CBE(SAS),
∴AD=CE.
(2)不成立,EC=3AD.
证明:∵BE⊥BD,∠ABC=90°,
∴∠DBE=∠ABC=90°,
又∵∠A=∠BDE=α,
∴△ABC∽△DBE,
∴ABBC=DBBE,
又∵∠ABC=∠DBE,
∴∠ABD+∠DBC=∠DBC+∠CBE,
∴∠ABD=∠CBE,
∴△CBE∽△ABD,
∴CEAD=BCBA,
在Rt△ABC中,∠A=60°,
∴BCAB=tan60°=3,
∴CEAD=3,
∴CE=3AD.
(3)CE的长为3或3或33.
如图1,当AD=BD时,
∵∠A=30°,AC=6,
∴BC=3,AB=33,
由(2)可知△CBE∽△ABD,
∴CEAD=BCAB,
∴CE3=333,
∴CE=3;
如图2,当AB=AD时,
同理可得CEAD=BCAB,
∴CE33=333,
∴CE=3.
如图3,当AB=BD=33时,
∴∠A=∠ADB=30°,
∴∠CBD=∠CDB=30°,
∴BC=CD=3,
∴AD=9,
∴CE9=333,
∴CE=33.
综合以上可得CE的长为3或3或33.
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