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2020-2022年山东中考数学3年真题汇编 专题14 三角形(学生卷+教师卷)
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专题14 三角形
一、单选题
1.(2022·山东日照·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,平行四边形OABC的顶点O在坐标原点,点E是对角线AC上一动点(不包含端点),过点E作EF//BC,交AB于F,点P在线段EF上.若OA=4,OC=2,∠AOC=45°,EP=3PF,P点的横坐标为m,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求确定A、C、B三个点坐标,然后求出AB和AC的解析式,再表示出EF的长,进而表示出点P的横坐标,最后根据不等式的性质求解即可.
【详解】解:由题意可得,
设直线AB的解析式为y=kx+b
则 解得:
∴直线AB的解析式为:y=x-4,
∴x=y+4,
设直线AC的解析式为y=mx+n
则 解得:
∴直线AC的解析式为:,
∴,
∴点F的横坐标为:y+4,点E的坐标为:,
∴,
∵EP=3PF,
∴,
∴点P的横坐标为:,
∵,
∴.
∴
故答案为:A.
【点睛】本题主要考查了等腰直角三角形性质、求一次函数的解析式、不等式性质等知识,根据题意表示出点P的横坐标是解答本题的关键.
2.(2022·山东济宁·中考真题)如图,三角形纸片ABC中,∠BAC=90°,AB=2,AC=3.沿过点A的直线将纸片折叠,使点B落在边BC上的点D处;再折叠纸片,使点C与点D重合,若折痕与AC的交点为E,则AE的长是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意可得AD = AB = 2, ∠B = ∠ADB, CE= DE, ∠C=∠CDE,可得∠ADE = 90°,继而设AE=x,则CE=DE=3-x,根据勾股定理即可求解.
【详解】解:∵沿过点A的直线将纸片折叠,使点B落在边BC上的点D处,
∴AD = AB = 2, ∠B = ∠ADB,
∵折叠纸片,使点C与点D重合,
∴CE= DE, ∠C=∠CDE,
∵∠BAC = 90°,
∴∠B+ ∠C= 90°,
∴∠ADB + ∠CDE = 90°,
∴∠ADE = 90°,
∴AD2 + DE2 = AE2,
设AE=x,则CE=DE=3-x,
∴22+(3-x)2 =x2,
解得
即AE=
故选A
【点睛】本题考查了折叠的性质,勾股定理,掌握折叠的性质以及勾股定理是解题的关键.
3.(2022·山东烟台·中考真题)如图,正方形ABCD边长为1,以AC为边作第2个正方形ACEF,再以CF为边作第3个正方形FCGH,…,按照这样的规律作下去,第6个正方形的边长为( )
A.(2)5 B.(2)6 C.()5 D.()6
【答案】C
【分析】根据勾股定理得出正方形的对角线是边长的,第1个正方形的边长为1,其对角线长为;第2个正方形的边长为,其对角线长为;第3个正方形的边长为,其对角线长为;•••;第n个正方形的边长为.所以,第6个正方形的边长.
【详解】解:由题知,第1个正方形的边长,
根据勾股定理得,第2个正方形的边长,
根据勾股定理得,第3个正方形的边长,
根据勾股定理得,第4个正方形的边长,
根据勾股定理得,第5个正方形的边长,
根据勾股定理得,第6个正方形的边长.
故选:C.
【点睛】本题主要考查勾股定理,根据勾股定理找到正方形边长之间的倍关系是解题的关键.
4.(2021·山东济南·中考真题)如图,在中,,,以点为圆心,以的长为半径作弧交于点,连接,再分别以点,为圆心,大于的长为半径作弧,两弧交于点,作射线交于点,连接,则下列结论中不正确的是( )
A. B.垂直平分线段
C. D.
【答案】C
【分析】由题中作图方法易证AP为线段BD的垂直平分线,点E在AP上,所以BE=DE,再根据,,得到是等边三角形,由“三线合一”得AP平分,则,,且角所对的直角边等于斜边的一半,故,所以DE垂直平分线段,证明可得即可得到结论.
【详解】由题意可得:,点P在线段BD的垂直平分线上
,点A在线段BD的垂直平分线上
AP为线段BD的垂直平分线
点E在AP上,BE=DE,故A正确;
,,
且
为等边三角形且
,
平分
,
,
垂直平分,故B正确;
,,
,
,
,故C错误;
,
,
,故D正确
故选C.
【点睛】本题考查30°角的直角三角形的性质、线段垂直平分线的判定和性质,相似三角形的判定和性质,掌握这些基础知识为解题关键.
5.(2021·山东滨州·中考真题)在中,若,,,则点C到直线AB的距离为( )
A.3 B.4 C.5 D.2.4
【答案】D
【分析】根据题意画出图形,然后作CD⊥AB于点D,根据勾股定理可以求得AB的长,然后根据面积法,可以求得CD的长.
【详解】解:作CD⊥AB于点D,如右图所示,
∵∠ACB=90°,AC=3,BC=4,
∴AB==5,
∵,
∴,
解得CD=2.4,
故选:D.
【点睛】本题考查勾股定理、三角形的面积,解答本题的关键是明确题意,画出相应的图形,利用勾股定理和面积法解答.
6.(2021·山东威海·中考真题)如图,在和中,,,.连接CD,连接BE并延长交AC,AD于点F,G.若BE恰好平分,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据即可证明,再利用全等三角形的性质以及等腰三角形的性质,结合相似三角形的判定和性质,即可一一判断
【详解】
,故选项A正确;
平分
,故选项B正确;
即
,故选项C错误;
,故选项D正确;
故答案选:C.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,平行线的判定,能利用全等三角形的判定和性质以及等腰三角形的性质是解题关键.
7.(2021·山东临沂·中考真题)如图,边长为1的正方形网格图中,点,都在格点上,若,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用勾股定理求出AB,再减去BC可得AC的长.
【详解】解:由图可知:
AB==,
∵BC=,
∴AC=AB-BC==,
故选B.
【点睛】本题考查了二次根式的加减,勾股定理与网格问题,解题的关键是利用勾股定理求出线段AB的长.
8.(2021·山东泰安·中考真题)如图,为了测量某建筑物的高度,小颖采用了如下的方法:先从与建筑物底端B在同一水平线上的A点出发,沿斜坡行走130米至坡顶D处,再从D处沿水平方向继续前行若干米后至点E处,在E点测得该建筑物顶端C的仰角为60°,建筑物底端B的俯角为45°,点A、B、C、D、E在同一平面内,斜坡的坡度.根据小颖的测量数据,计算出建筑物的高度约为( )(参考数据:)
A.136.6米 B.86.7米 C.186.7米 D.86.6米
【答案】A
【分析】作DF⊥AB于F点,EG⊥BC于G点,根据坡度求出DF=50,AF=120,从而分别在△BEG和△CEG中求解即可.
【详解】如图,作DF⊥AB于F点,EG⊥BC于G点,
则四边形DFBG为矩形,DF=BG,
∵斜坡的坡度,
∴,
∵AD=130,
∴DF=50,AF=120,
∴BG=DF=50,
由题意,∠CEG=60°,∠BEG=45°,
∴△BEG为等腰直角三角形,BG=EG=50,
在Rt△CEG中,CG=EG=50,
∴米,
故选:A.
【点睛】本题考查解直角三角形的实际应用,正确理解坡度的定义,准确构建合适的直角三角形是解题关键.
9.(2021·山东枣庄·中考真题)如图,三角形纸片ABC,AB=AC,∠BAC=90°,点E为AB中点,沿过点E的直线折叠,使点B与点A重合,折痕现交于点F,已知EF=,则BC的长是( )
A. B.3 C.3 D.3
【答案】B
【分析】折叠的性质主要有:1.重叠部分全等;2.折痕是对称轴,对称点的连线被对称轴垂直平分. 由折叠的性质可知,所以可求出∠AFB=90°,再直角三角形的性质可知,所以,的长可求,再利用勾股定理即可求出BC的长.
【详解】解:
AB=AC,
,
故选B.
【点睛】本题考查了折叠的性质、等腰直角三角形的判断和性质以及勾股定理的运用,求出∠AFB=90°是解题的关键.
10.(2020·山东烟台·中考真题)如图,点G为的重心,连接CG,AG并延长分别交AB,BC于点E,F,连接EF,若AB=4.4,AC=3.4,BC=3.6,则EF的长度为( )
A.1.7 B.1.8 C.2.2 D.2.4
【答案】A
【分析】由已知条件得EF是三角形的中位线,进而根据三角形中位线定理求得EF的长度.
【详解】解:∵点G为△ABC的重心,
∴AE=BE,BF=CF,
∴EF==1.7,
故选:A.
【点睛】本题主要考查了三角形的重心,三角形的中位线定理,关键正确利用重心定义得EF为三角形的中位线.
11.(2020·山东烟台·中考真题)如图,为等腰直角三角形,OA1=1,以斜边OA2为直角边作等腰直角三角形OA2A3,再以OA3为直角边作等腰直角三角形OA3A4,…,按此规律作下去,则OAn的长度为( )
A.()n B.()n﹣1 C.()n D.()n﹣1
【答案】B
【分析】利用等腰直角三角形的性质以及勾股定理分别求出各边长,依据规律即可得出答案.
【详解】解:∵△OA1A2为等腰直角三角形,OA1=1,
∴OA2=;
∵△OA2A3为等腰直角三角形,
∴OA3=2=;
∵△OA3A4为等腰直角三角形,
∴OA4=2=.
∵△OA4A5为等腰直角三角形,
∴OA5=4=,
……
∴OAn的长度为()n﹣1,
故选:B.
【点睛】此题主要考查了等腰直角三角形的性质以及勾股定理,熟练应用勾股定理得出是解题关键.
12.(2020·山东淄博·中考真题)如图,在△ABC中,AD,BE分别是BC,AC边上的中线,且AD⊥BE,垂足为点F,设BC=a,AC=b,AB=c,则下列关系式中成立的是( )
A.a2+b2=5c2 B.a2+b2=4c2 C.a2+b2=3c2 D.a2+b2=2c2
【答案】A
【详解】设EF=x,DF=y,根据三角形重心的性质得AF=2y,BF=2EF=2x,利用勾股定理得到4x2+4y2=c2,4x2+y2=b2,x2+4y2=a2,然后利用加减消元法消去x、y得到a、b、c的关系.
【解答】解:设EF=x,DF=y,
∵AD,BE分别是BC,AC边上的中线,
∴点F为△ABC的重心,AF=AC=b,BD=a,
∴AF=2DF=2y,BF=2EF=2x,
∵AD⊥BE,∴∠AFB=∠AFE=∠BFD=90°,
在Rt△AFB中,4x2+4y2=c2,①
在Rt△AEF中,4x2+y2=b2,②
在Rt△BFD中,x2+4y2=a2,③
②+③得5x2+5y2=(a2+b2),∴4x2+4y2=(a2+b2),④
①﹣④得c2﹣(a2+b2)=0,即a2+b2=5c2.
故选:A.
【点评】本题考查了三角形的重心:重心到顶点的距离与重心到对边中点的距离之比为2:1. 也考查了勾股定理.
13.(2020·山东淄博·中考真题)如图,若△ABC≌△ADE,则下列结论中一定成立的是( )
A.AC=DE B.∠BAD=∠CAE C.AB=AE D.∠ABC=∠AED
【答案】B
【分析】根据全等三角形的性质即可得到结论.
【详解】解:∵△ABC≌△ADE,
∴AC=AE,AB=AD,∠ABC=∠ADE,∠BAC=∠DAE,
∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,
即∠BAD=∠CAE.
故A,C,D选项错误,B选项正确,
故选:B.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质,熟练掌握全等三角形的性质是解题的关键.
14.(2020·山东菏泽·中考真题)等腰三角形的一边长是,另两边的长是关于的方程的两个根,则的值为( )
A. B. C.或 D.
【答案】C
【分析】分类讨论:当3为等腰三角形的底边,则方程有等根,所以△=0,求解即可,于是根据根与系数的关系得两腰的和=4,满足三角形三边的关系;当3为等腰三角形的腰,则x=3为方程的解,把x=3代入方程可计算出k的值即可.
【详解】解:①当3为等腰三角形的底边,根据题意得△=(-4)2−4k=0,解得k=4,
此时,两腰的和=x1+x2=4>3,满足三角形三边的关系,所以k=4;
②当3为等腰三角形的腰,则x=3为方程的解,把x=3代入方程得9−12+k=0,解得k=3;
综上,k的值为3或4,
故选:C.
【点睛】本题考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的解以及根与系数的关系等腰三角形的性质和三角形的三边关系,注意解得k的值之后要看三边能否组成三角形.
15.(2020·山东临沂·中考真题)如图,在中,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据等腰三角形的性质得到∠B的度数,再根据平行线的性质得到∠BCD.
【详解】解:∵AB=AC,∠A=40°,
∴∠B=∠ACB=70°,
∵CD∥AB,
∴∠BCD=∠B=70°,
故选D.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质和平行线的性质,掌握等边对等角是关键,难度不大.
16.(2020·山东聊城·中考真题)如图,在中,,,点是边上任意一点,过点作交于点,则的度数是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据等腰三角形的性质可得∠B=∠C,进而可根据三角形的内角和定理求出∠A的度数,然后根据平行线的性质可得∠DEC=∠A,进一步即可求出结果.
【详解】解:∵,,
∴∠B=∠C=65°,
∴∠A=180°-∠B-∠C=50°,
∵DF∥AB,
∴∠DEC=∠A=50°,
∴∠FEC=130°.
故选:B.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质、平行线的性质和三角形的内角和定理等知识,属于常考题型,熟练掌握上述基础知识是解题的关键.
17.(2020·山东济宁·中考真题)一条船从海岛A出发,以15海里/时的速度向正北航行,2小时后到达海岛B处.灯塔C在海岛在海岛A的北偏西42°方向上,在海岛B的北偏西84°方向上.则海岛B到灯塔C的距离是( )
A.15海里 B.20海里 C.30海里 D.60海里
【答案】C
【分析】根据题意画出图形,根据三角形外角性质求出∠C=∠CAB=42°,根据等角对等边得出BC=AB,求出AB即可.
【详解】解:∵根据题意得:∠CBD=84°,∠CAB=42°,
∴∠C=∠CBD-∠CAB=42°=∠CAB,
∴BC=AB,
∵AB=15海里/时×2时=30海里,
∴BC=30海里,
即海岛B到灯塔C的距离是30海里.
故选C.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质和判定和三角形的外角性质,关键是求出∠C=∠CAB,题目比较典型,难度不大.
18.(2020·山东济宁·中考真题)如图,在△ABC中点D为△ABC的内心,∠A=60°,CD=2,BD=4.则△DBC的面积是( )
A.4 B.2 C.2 D.4
【答案】B
【分析】过点B作BH⊥CD于点H.由点D为△ABC的内心,∠A=60°,得∠BDC=120°,则∠BDH=60°,由BD=4,BD:CD=2:1得BH=2,CD=2,于是求出△DBC的面积.
【详解】解:过点B作BH⊥CD于点H.
∵点D为△ABC的内心,∠A=60°,
∴∠BDC=90°+∠A=90°+×60°=120°,
则∠BDH=60°,
∵BD=4,BD:CD=2:1
∴DH=2,BH=2,CD=2,
∴△DBC的面积为CD•BH=×2×2=2.
故选B.
【点睛】本题考查了三角形内心的相关计算,熟练运用含30°角的直角三角形的性质是解题的关键.
19.(2020·山东枣庄·中考真题)如图,在△ABC中,AB的垂直平分线交AB于点D,交BC于点E,若BC=6,AC=5,则△ACE的周长为( )
A.8 B.11 C.16 D.17
【答案】B
【分析】根据线段垂直平分线的性质得AE=BE,然后利用等量代换即可得到△ACE的周长=AC+BC,再把BC=6,AC=5代入计算即可.
【详解】解:∵DE垂直平分AB,
∴AE=BE,
∴△ACE的周长=AC+CE+AE
=AC+CE+BE
=AC+BC
=5+6
=11.
故选B.
【点睛】本题考查了线段垂直平分线的性质:垂直平分线垂直且平分其所在线段;垂直平分线上任意一点,到线段两端点的距离相等.
二、填空题
20.(2022·山东枣庄·中考真题)北京冬奥会开幕式的巨型雪花状主火炬塔的设计,体现了环保低碳理念.如图所示,它的主体形状呈正六边形.若点A,F,B,D,C,E是正六边形的六个顶点,则tan∠ABE=_____.
【答案】
【分析】由正六边形的性质得AB=BC=AC,BE垂直平分AC,再由等边三角形的性质得∠ABC=60°,则∠ABE=∠ABC=30°,即可得出结论.
【详解】连接BC、AC,
∵点A,F,B,D,C,E是正六边形的六个顶点,
∴AB=BC=AC,BE垂直平分AC,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=60°,
∵BE⊥AC,
∴∠ABE=∠ABC=30°,
∴tan∠ABE=tan30°=,
故答案为:.
【点睛】本题考查了正六边形的性质、等边三角形的判定与性质以及特殊角的锐角三角函数,熟练掌握正六边形的性质、等边三角形的判定与性质是本题的关键.
21.(2022·山东济宁·中考真题)如图,A是双曲线上的一点,点C是OA的中点,过点C作y轴的垂线,垂足为D,交双曲线于点B,则△ABD的面积是___________.
【答案】4
【分析】根据点C是OA的中点,根据三角形中线的可得S△ACD = S△OCD, S△ACB = S△OCB,进而可得S△ABD = S△OBD,根据点B在双曲线上,BD⊥ y轴,可得S△OBD=4,进而即可求解.
【详解】点C是OA的中点,
∴S△ACD = S△OCD, S△ACB = S△OCB,
∴S△ACD + S△ACB = S△OCD + S△OCB,
∴S△ABD = S△OBD,
点B在双曲线上,BD⊥ y轴,
∴S△OBD=×8=4,
∴S△ABD =4,
答案为:4.
【点睛】本题考查了三角形中线的性质,反比例函数的的几何意义,掌握反比例函数的几何意义是解题的关键.
22.(2022·山东青岛·中考真题)如图,已知的平分线交于点E,且.将沿折叠使点C与点E恰好重合.下列结论正确的有:__________(填写序号)
①
②点E到的距离为3
③
④
【答案】①④##④①
【分析】根据等腰三角形的性质即可判断①,根据角平分线的性质即可判断②,设,则,中,,.继而求得,设,则,根据,进而求得的值,根据,,可得,即可判断④
【详解】解:∵
∴,故①正确;
如图,过点作于,于,
,
平分,
,
是的角平分线,
,
,
,故②不正确,
.将沿折叠使点C与点E恰好重合,
,
设,则,
中,,.
,
解得,
故③不正确,
设,则,
,
,
,
,
,
,
解得或(舍去)
,
,
,
,故④正确,
故答案为:①④
【点睛】本题考查了解直角三角形,三线合一,角平分线的性质,掌握以上知识是解题的关键.
23.(2022·山东滨州·中考真题)如图,屋顶钢架外框是等腰三角形,其中,立柱,且顶角,则的大小为_______.
【答案】30°##30度
【分析】先由等边对等角得到,再根据三角形的内角和进行求解即可.
【详解】,
,
,,
,
故答案为:30°.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质及三角形的内角和定理,熟练掌握知识点是解题的关键.
24.(2021·山东德州·中考真题)如图,在等边三角形各边上分别截取,交延长线于点,交延长线于点,交延长线于点;直线,,两两相交得到,若,则__.
【答案】2
【分析】首先利用等边三角形和直角三角形的性质分析得到三个全等的等腰三角形,△JHF≌△GEL≌△IDK,然后设等边△ABC的边长为a,AD=x,利用含30°的直角三角形的性质分别求得△ABC和△JHF的面积,从而可得3S△JDA=S△GHI,从而列方程求解.
【详解】解:延长交于点,
是等边三角形,
,,
,
,
同理可得:,
,
,
,,
过点作,交于点,
设,
在中,,
,,
,
,,
,
过点作,交于点,
,
,
,
在中,,
,
,
,
过点作,交于点,
设,
在中,,
,,
,
,
,
解得:(负值舍去),
即的值为2,
故答案为:2.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,等边三角形的性质以及含30°的直角三角形的性质,正确添加辅助线,以证明△JDA≌△LFC≌△KEB,△JHF≌△LGE≌△DIK为突破口,从而利用等积变换的思想得到3S△JDA=S△GHI是解题关键.
25.(2021·山东德州·中考真题)如图,点E,F在BC上,BE=CF,∠A=∠D.请添加一个条件________________,使△ABF≌△DCE
【答案】∠B=∠C(答案不唯一)
【分析】求出BF=CE,再根据全等三角形的判定定理判断即可.
【详解】解:∵BE=CF,
∴BE+EF=CF+EF,
∴BF=CE,
添加∠B=∠C,
在△ABF和△DCE中,
,
∴△ABF≌△DCE(AAS),
故答案为:∠B=∠C(答案不唯一).
【点睛】本题考查了全等三角形的判定定理,能熟记全等三角形的判定定理是解此题的关键.
26.(2021·山东滨州·中考真题)如图,在中,点D是边BC上的一点.若,,则∠C的大小为____________.
【答案】34°
【分析】根据等腰三角形的性质和三角形内角和,可以先计算出∠ADB的度数,然后再根据AD=DC,∠ADB=∠C+∠DAC,即可得到∠C的度数.
【详解】解:∵AB=AD,
∴∠B=∠ADB,
∵∠BAD=44°,
∴∠ADB==68°,
∵AD=DC,∠ADB=∠C+∠DAC,
∴∠C=∠DAC=∠ADB=34°,
故答案为:34°.
【点睛】本题考查等腰三角形的性质、三角形内角和定理,利用数形结合的思想解答是解答本题的关键.
27.(2021·山东济宁·中考真题)如图,四边形中,,请补充一个条件____,使.
【答案】(答案不唯一)
【分析】本题是一道开放型的题目,答案不唯一,只要符合全等三角形的判定定理即可.
【详解】解:添加的条件为,
理由是:在和中,
,
∴(AAS),
故答案为:.
【点睛】本题主要考查全等三角形的判定定理,能熟记全等三角形的判定定理是解决本题的关键,注意:全等三角形的判定定理有,两直角三角形全等还有HL.
28.(2021·山东威海·中考真题)如图,在中,,分别以点A,B为圆心,以大于长为半径画弧,两弧交于点D,E.作直线DE,交BC于点M.分别以点A,C为圆心,以大于长为半径画弧,两弧交于点F,G.作直线FG,交BC于点N.连接AM,AN.若,则____________.
【答案】2-180°
【分析】先根据作图可知DE和FG分别垂直平分AB和AC,再利用线段的垂直平分线的性质得到∠B=∠BAM,∠C=∠CAN,即可得到∠MAN的度数.
【详解】解:由作图可知,DE和FG分别垂直平分AB和AC,
∴MB=MA,NA=NC,
∴∠B=∠MAB,∠C=∠NAC,
在△ABC中,,
∴∠B+∠C=180°−∠BAC=180°−,
即∠MAB+∠NAC=180°−,
则∠MAN=∠BAC−(∠MAB+∠NAC)=−(180°−)=2-180°.
故答案是:2-180°.
【点睛】此题主要考查线段的垂直平分线的性质以及三角形内角和定理.解题时注意:线段的垂直平分线上的点到线段的两个端点的距离相等.
29.(2021·山东枣庄·中考真题)如图,,,点在上,四边形是矩形,连接,交于点,连接交于点.下列4个判断:①;②;③;④若点是线段的中点,则为等腰直角三角形,其中,判断正确的是______.(填序号)
【答案】①③④
【分析】先根据矩形的性质可得,再根据等腰三角形的三线合一可判断①;先根据等腰三角形的性质可得,再根据等腰直角三角形的判定与性质可得,然后根据角的和差即可判断②;先证出,从而可得,再设,从而可得,由此即可判断③;先证出,从而可得,再根据等腰三角形的定义可得为等腰三角形,然后根据角的和差可得,由此即可得判断④.
【详解】解:四边形是矩形,
,
,
(等腰三角形的三线合一),则①正确;
,
,
又,
是等腰直角三角形,
,
,则②错误;
,
(等腰三角形的三线合一),
在和中,,
,
,
设,
,
,
,
,
,则③正确;
,
,
点是线段的中点,
,
在和中,,
,
,
为等腰三角形,
,
,即,
为等腰直角三角形,则④正确;
综上,判断正确的是①③④,
故答案为:①③④.
【点睛】本题考查矩形的性质、等腰三角形的判定与性质、三角形全等的判定定理与性质、勾股定理等知识点,较难的是④,正确找出两个全等三角形是解题关键.
30.(2021·山东枣庄·中考真题)若等腰三角形的一边长是4,另两边的长是关于的方程的两个根,则的值为______.
【答案】8或9
【分析】分4为等腰三角形的腰长和4为等腰三角形的底边长两种情况,再利用一元二次方程根的定义、根的判别式求解即可得.
【详解】解:由题意,分以下两种情况:
(1)当4为等腰三角形的腰长时,则4是关于的方程的一个根,
因此有,
解得,
则方程为,解得另一个根为,
此时等腰三角形的三边长分别为,满足三角形的三边关系定理;
(2)当4为等腰三角形的底边长时,则关于的方程有两个相等的实数根,
因此,根的判别式,
解得,
则方程为,解得方程的根为,
此时等腰三角形的三边长分别为,满足三角形的三边关系定理;
综上,的值为8或9,
故答案为:8或9.
【点睛】本题考查了一元二次方程根的定义、根的判别式、等腰三角形的定义等知识点,正确分两种情况讨论是解题关键.需注意的是,要检验三边长是否满足三角形的三边关系定理.
31.(2021·山东菏泽·中考真题)如图,在中,,,分别为、的中点,,过点作,交的延长线于点,则四边形的面积为______.
【答案】
【分析】先根据,分别为、的中点求得AB=4,再根据求得AC=8,BC=,进而可求得BE=,最后证明四边形ABFD为平行四边形即可求得四边形ABFD的面积.
【详解】解:∵,分别为、的中点,,
∴AB=2DE=4,,
∵在中,,
∴AC=2AB=8,
∴BC===,
又∵点E为BC中点,
∴BE=BC=,
∵,,
∴四边形ABFD为平行四边形,
∴四边形的面积=AB×BE=4×=,
故答案为:.
【点睛】本题考查了三角形的中位线、含30°的直角三角形、勾股定理以及平行四边形的判定,熟练掌握相关图形的性质与判定是解决本题的关键.
32.(2021·山东聊城·中考真题)如图,在△ABC中,AD⊥BC,CE⊥AB,垂足分别为点D和点E,AD与CE交于点O,连接BO并延长交AC于点F,若AB=5,BC=4,AC=6,则CE:AD:BF值为____________.
【答案】
【分析】由题意得:BF⊥AC,再根据三角形的面积公式,可得,进而即可得到答案.
【详解】解:∵在△ABC中,AD⊥BC,CE⊥AB,垂足分别为点D和点E,AD与CE交于点O,
∴BF⊥AC,
∵AB=5,BC=4,AC=6,
∴,
∴,
∴CE:AD:BF=,
故答案是:.
【点睛】本题主要考查三角形的高,掌握“三角形的三条高交于一点”是解题的关键.
33.(2020·山东济宁·中考真题)已知三角形的两边长分别为3和6,则这个三角形的第三边长可以是__________(写出一个即可),
【答案】4(答案不唯一,在3<x<9之内皆可)
【分析】根据三角形的三边关系“任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于三边”,求得第三边的取值范围,即可得出结果.
【详解】解:根据三角形的三边关系,得:
第三边应大于6-3=3,而小于6+3=9,
故第三边的长度3<x<9.
故答案为:4(答案不唯一,在3<x<9之内皆可).
【点睛】此题主要考查了三角形的三边关系,根据三角形三边关系定理列出不等式,然后解不等式,确定取值范围即可.
34.(2020·山东滨州·中考真题)如图所示,在△ABC中,AB=AC,∠B=50°,则∠A=________.
【答案】80°
【详解】根据等腰三角形的性质,∠B=∠C=50°,然后根据三角形内角和定理就可推出∠A的度数.
解:∵在△ABC中,AB=AC,∠B=50°
∴∠C=50°
∴∠A=180°﹣50°﹣50°=80°
故答案为80°.
三、解答题
35.(2022·山东淄博·中考真题)如图,△ABC是等腰三角形,点D,E分别在腰AC,AB上,且BE=CD,连接BD,CE.求证:BD=CE.
【答案】证明见解析
【分析】根据等腰三角形的性质得出,进而利用证明与全等,再利用全等三角形的性质解答即可.
【详解】证明:是等腰三角形,
,
在与中,
,
,
.
【点睛】此题考查全等三角形的判定和性质,解题的关键是利用证明与全等.
36.(2022·山东枣庄·中考真题)已知△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4cm,点P从点A出发,沿AB方向以每秒cm的速度向终点B运动,同时动点Q从点B出发沿BC方向以每秒1cm的速度向终点C运动,设运动的时间为t秒.
(1)如图①,若PQ⊥BC,求t的值;
(2)如图②,将△PQC沿BC翻折至△P′QC,当t为何值时,四边形QPCP′为菱形?
【答案】(1)当t=2时,PQ⊥BC
(2)当t的值为时,四边形QPCP′为菱形
【分析】(1)根据勾股定理求出,根据相似三角形的性质列出比例式,计算即可.
(2)作于,于,证明出为直角三角形,进一步得出和为等腰直角三角形,再证明四边形为矩形,利用勾股定理在、中,结合四边形为菱形,建立等式进行求解.
(1)
解:(1)如图①,
∵∠ACB=90°,AC=BC=4cm,
∴AB==(cm),
由题意得,AP=tcm,BQ=tcm,
则BP=(4﹣t)cm,
∵PQ⊥BC,
∴∠PQB=90°,
∴∠PQB=∠ACB,
∴PQAC,
,
,
∴=,
∴,
解得:t=2,
∴当t=2时,PQ⊥BC.
(2)
解:作于,于,如图,
,,
,,
为直角三角形,
,
和为等腰直角三角形,
,,
,
四边形为矩形,
,
,
,
在中,,
在中,,
四边形为菱形,
,
,
,(舍去).
的值为.
【点睛】此题是相似形综合题,主要考查的是菱形的性质、等腰直角三角形的性质,线段垂直平分线的性质,用方程的思想解决问题是解本题的关键.
37.(2022·山东菏泽·中考真题)如图,在中,,E是边AC上一点,且,过点A作BE的垂线,交BE的延长线于点D,求证:.
【答案】见解析
【分析】先根据等腰三角形的性质得∠C=∠BEC,又由对顶角相等可证得∠AED=∠C,再由∠D=∠ABC=90°,即可得出结论.
【详解】证明:∵
∴∠C=∠BEC,
∵∠BEC=∠AED,
∴∠AED=∠C,
∵AD⊥BD,
∴∠D=90°,
∵,
∴∠D=∠ABC,
∴.
【点睛】本题考查等腰三角形的性质,相似三角形的判定,熟练掌握等腰三角形的性质和相似三角形的判定定理是解题的关键.
38.(2022·山东菏泽·中考真题)如图1,在中,于点D,在DA上取点E,使,连接BE、CE.
(1)直接写出CE与AB的位置关系;
(2)如图2,将绕点D旋转,得到(点,分别与点B,E对应),连接,在旋转的过程中与的位置关系与(1)中的CE与AB的位置关系是否一致?请说明理由;
(3)如图3,当绕点D顺时针旋转30°时,射线与AD、分别交于点G、F,若,求的长.
【答案】(1)CE⊥AB,理由见解析
(2)一致,理由见解析
(3)
【分析】(1)由等腰直角三角形的性质可得∠ABC=∠DAB=45°,∠DCE=∠DEC=∠AEH=45°,可得结论;
(2)通过证明,可得,由余角的性质可得结论;
(3)由等腰直角的性质和直角三角形的性质可得,即可求解.
(1)
如图,延长CE交AB于H,
∵∠ABC=45°,AD⊥BC,
∴∠ADC=∠ADB=90°,∠ABC=∠DAB=45°,
∵DE=CD,
∴∠DCE=∠DEC=∠AEH=45°,
∴∠BHC=∠BAD+∠AEH=90°,
∴CE⊥AB;
(2)
在旋转的过程中与的位置关系与(1)中的CE与AB的位置关系是一致的,理由如下:
如图2,延长交于H,
由旋转可得:CD=,=AD,
∵∠ADC=∠ADB=90°,
∴,
∵,
∴,
,
∵+∠DGC=90°,∠DGC=∠AGH,
∴∠DA+∠AGH=90°,
∴∠AHC=90°,
;
(3)
如图3,过点D作DH于点H,
∵△BED绕点D顺时针旋转30°,
∴,
,
,
∴AD=2DH,AH=DH=,
,
由(2)可知:,
,
∵AD⊥BC,CD=,
∴DG=1,CG=2DG=2,
∴CG=FG=2,
,
∴AG=2GF=4,
∴AD=AG+DG=4+1=5,
∴.
【点睛】本题是三角形综合题,考查了等腰三角形的性质,直角三角形的性质,旋转的性质,相似三角形的判定和性质等知识,证明三角形相似是解题的关键.
39.(2022·山东济南·中考真题)如图1,△ABC是等边三角形,点D在△ABC的内部,连接AD,将线段AD绕点A按逆时针方向旋转60°,得到线段AE,连接BD,DE,CE.
(1)判断线段BD与CE的数量关系并给出证明;
(2)延长ED交直线BC于点F.
①如图2,当点F与点B重合时,直接用等式表示线段AE,BE和CE的数量关系为_______;
②如图3,当点F为线段BC中点,且ED=EC时,猜想∠BAD的度数,并说明理由.
【答案】(1),理由见解析
(2)①;②,理由见解析
【分析】(1)利用等边三角形的性质和旋转的性质易得到,再由全等三角形的性质求解;
(2)①根据线段绕点A按逆时针方向旋转得到得到是等边三角形,
由等边三角形的性质和(1)的结论来求解;②过点A作于点G,连接AF,根据等边三角形的性质和锐角三角函数求值得到,,进而得到,进而求出,结合,ED=EC得到,再用等腰直角三角形的性质求解.
(1)
解:.
证明:∵是等边三角形,
∴,.
∵线段绕点A按逆时针方向旋转得到,
∴,,
∴,
∴,
即.
在和中
,
∴,
∴;
(2)
解:①
理由:∵线段绕点A按逆时针方向旋转得到,
∴是等边三角形,
∴,
由(1)得,
∴;
②过点A作于点G,连接AF,如下图.
∵是等边三角形,,
∴,
∴.
∵是等边三角形,点F为线段BC中点,
∴,,,
∴,
∴,,
∴,
即,
∴,
∴.
∵,,
∴,
即是等腰直角三角形,
∴.
【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形,相似三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,理解相关知识是解答关键.
40.(2022·山东日照·中考真题)如图1,△ABC是等腰直角三角形,AC=BC=4,∠C=90°,M,N分别是边AC,BC上的点,以CM,CN为邻边作矩形PMCN,交AB于E,F.设CM=a,CN=b,若ab=8.
(1)判断由线段AE,EF,BF组成的三角形的形状,并说明理由;
(2)①当a=b时,求∠ECF的度数;
②当a≠b时,①中的结论是否成立?并说明理由.
【答案】(1)直角三角形,理由见解析
(2)①45°;②成立,理由见解析
【分析】(1)分别表示出AE,BF及EF,计算出AE2+BF2及EF2,从而得出结论;
(2)①连接PC,可推出PC⊥AB,可推出AE=PE=PF=BF,从而得出ME=EG=GF=NF,进而得出CE平分∠PCF,CF平分∠BCP,从而得出结果;
②将△BCF逆时针旋转90°至△ACD,连接DE,可推出DE=EF,进而推出△DCF≌△FCE,进一步得出结果.
(1)解:线段AE,EF,BF组成的是直角三角形,理由如下:∵AM=AC-CM=4-a,BN=4-b,∴AE=AM= (4−a),BE= (4−b),∴AE2+BF2=2(4-a)2+2(4-b)2=2(a2+b2-8a-8b+32),AC=4,∴EF=AB-AE-BF= [4-(4-a)-(4-b)],∵ab=8,EF2=2(a+b-4)2=2(a2+b2-8a-8b+16+2ab)=2(a2+b2-8a-8b+32),∴AE2+BF2=EF2,∴线段AE,EF,BF组成的是直角三角形;
(2)解:①如图1,连接PC交EF于G,∵a=b,∴ME=AM=BN=NF,∵四边形CNPM是矩形,∴矩形CNPM是正方形,∴PC平分∠ACB,∴CG⊥AB,∴∠PEG=90°,∵CM=CN=PM=PN,∴PE=PF,∵△AEM,△BNF,△PEF是等腰直角三角形,EF2=AE2+BF2,EF2=PE2+PF2,∴PE=AE=PF=BF,∴ME=EG=FG=FN,∴∠MCE=∠GCE,∠NCF=∠GCF,∵∠ACB=90°,∴∠ECG+∠FCG=∠ACB=45°;②如图2,仍然成立,理由如下:将△BCF逆时针旋转90°至△ACD,连接DE,∴∠DAC=∠B=45°,AD=BF,∴∠DAE=∠DAC+∠CAB=90°,∴DE2=AD2+AE2=BF2+AE2,∵EF2=BF2+AE2,∴DE=EF,∵CD=CF,CE=CE,∴△DCF≌△FCE(SSS),∴∠ECF=∠DCF=∠DCF=×90°=45°.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形性质,正方形判定和性质,勾股定理的逆定理,全等三角形的判定和性质,旋转的性质等知识,解决问题的关键是作辅助线,构造全等三角形.
41.(2022·山东烟台·中考真题)
(1)【问题呈现】如图1,△ABC和△ADE都是等边三角形,连接BD,CE.求证:BD=CE.
(2)【类比探究】如图2,△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°.连接BD,CE.请直接写出的值.
(3)【拓展提升】如图3,△ABC和△ADE都是直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°,且==.连接BD,CE.
①求的值;
②延长CE交BD于点F,交AB于点G.求sin∠BFC的值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)①;②
【分析】(1)证明△BAD≌△CAE,从而得出结论;
(2)证明△BAD∽△CAE,进而得出结果;
(3)①先证明△ABC∽△ADE,再证得△CAE∽△BAD,进而得出结果;
②在①的基础上得出∠ACE=∠ABD,进而∠BFC=∠BAC,进一步得出结果.
(1)
证明:∵△ABC和△ADE都是等边三角形,
∴AD=AE,AB=AC,∠DAE=∠BAC=60°,
∴∠DAE﹣∠BAE=∠BAC﹣∠BAE,
∴∠BAD=∠CAE,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴BD=CE;
(2)
解:∵△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,
,∠DAE=∠BAC=45°,
∴∠DAE﹣∠BAE=∠BAC﹣∠BAE,
∴∠BAD=∠CAE,
∴△BAD∽△CAE,
;
(3)
解:①,∠ABC=∠ADE=90°,
∴△ABC∽△ADE,
∴∠BAC=∠DAE,,
∴∠CAE=∠BAD,
∴△CAE∽△BAD,
;
②由①得:△CAE∽△BAD,
∴∠ACE=∠ABD,
∵∠AGC=∠BGF,
∴∠BFC=∠BAC,
∴sin∠BFC.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质等知识,解决问题的关键是熟练掌握“手拉手”模型及其变形.
42.(2022·山东聊城·中考真题)如图,中,点D是AB上一点,点E是AC的中点,过点C作,交DE的延长线于点F.
(1)求证:;
(2)连接AF,CD.如果点D是AB的中点,那么当AC与BC满足什么条件时,四边形ADCF是菱形,证明你的结论.
【答案】(1)见解析
(2)当时,四边形ADCF是菱形,证明见解析
【分析】(1)由 得∠ADF=∠CFD,∠DAC=∠FCA,结合,可证,根据全等三角形的性质即求解;
(2)由,,易得四边形ADCF是平行四边形,若,点D是AB的中点,可得,即得四边形ADCF是菱形.
(1)
证明:∵,
∴∠ADF=∠CFD,∠DAC=∠FCA.
∵点E是AC的中点,
∴AE=CE,
∴,
∴;
(2)
解:当时,四边形ADCF是菱形.
证明如下:
由(1)知,,
∵,
∴四边形ADCF是平行四边形.
∵,
∴是直角三角形.
∵点D是AB的中点,
∴,
∴四边形ADCF是菱形.
【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质及菱形的判定,解题的关键是掌握全等三角形判定定理及菱形的判定定理.
43.(2022·山东青岛·中考真题)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,点E,F在对角线BD上,BE=EF=FD,∠BAF=∠DCE=90°.
(1)求证:△ABF≌△CDE;
(2)连接AE,CF,已知__________(从以下两个条件中选择一个作为已知,填写序号),请判断四边形AECF的形状,并证明你的结论.
条件①:∠ABD=30°;
条件2:AB=BC.
(注:如果选择条件①条件②分别进行解答,按第一个解答计分)
【答案】(1)证明见解析
(2)见解析
【分析】(1)利用AAS即可证明△ABF≌△CDE;
(2)若选择条件①:先证明四边形AECF是平行四边形,利用直角三角形斜边上的中线性质以及含30度角的直角三角形的性质证得AE=AF,即可证明平行四边形AECF是菱形.
若选择条件②:先证明四边形AECF是平行四边形,得到AO=CO,再根据等腰三角形的性质即可证明平行四边形AECF是菱形.
(1)
证明:∵BE=FD,
∴BE+EF=FD+EF,
即BF=DE,
∵AB∥CD,
∴∠ABF=∠CDE,
又∵∠BAF=∠DCE=90°,
∴△ABF≌△CDE(AAS);
(2)
解:若选择条件①:
四边形AECF是菱形,
由(1)得,△ABF≌△CDE,
∴AF=CE,∠AFB=∠CED,
∴AF∥CE,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵∠BAF=90°,BE=EF,
∴AE=BF,
∵∠BAF=90°,∠ABD=30°,
∴AF=BF,
∴AE=AF,
∴平行四边形AECF是菱形.
若选择条件②:
四边形AECF是菱形,
连接AC交BD于点O,
由(1)得,△ABF≌△CDE,
∴AF=CE,∠AFB=∠CED,
∴AF∥CE,
∴四边形AECF是平行四边形,
∴AO=CO,
∵AB=BC,
∴BO⊥AC,
即EF⊥AC,
∴平行四边形AECF是菱形.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,直角三角形的性质,菱形的判定,平行四边形的判定和性质,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
44.(2022·山东青岛·中考真题)【图形定义】
有一条高线相等的两个三角形称为等高三角形.
例如:如图①.在和中,分别是和边上的高线,且,则和是等高三角形.
【性质探究】
如图①,用,分别表示和的面积.
则,
∵
∴.
【性质应用】
(1)如图②,D是的边上的一点.若,则__________;
(2)如图③,在中,D,E分别是和边上的点.若,,,则__________,_________;
(3)如图③,在中,D,E分别是和边上的点,若,,,则__________.
【答案】(1)
(2);
(3)
【分析】(1)由图可知和是等高三角形,然后根据等高三角形的性质即可得到答案;
(2)根据,和等高三角形的性质可求得,然后根据和等高三角形的性质可求得;
(3)根据,和等高三角形的性质可求得,然后根据,和等高三角形的性质可求得.
(1)
解:如图,过点A作AE⊥BC,
则,
∵AE=AE,
∴.
(2)
解:∵和是等高三角形,
∴,
∴;
∵和是等高三角形,
∴,
∴.
(3)
解:∵和是等高三角形,
∴,
∴;
∵和是等高三角形,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了等高三角形的定义、性质以及应用性质解题,熟练掌握等高三角形的性质并能灵活运用是解题的关键.
45.(2022·山东威海·中考真题)回顾:用数学的思维思考
(1)如图1,在△ABC中,AB=AC.
①BD,CE是△ABC的角平分线.求证:BD=CE.
②点D,E分别是边AC,AB的中点,连接BD,CE.求证:BD=CE.
(从①②两题中选择一题加以证明)
(2)猜想:用数学的眼光观察
经过做题反思,小明同学认为:在△ABC中,AB=AC,D为边AC上一动点(不与点A,C重合).对于点D在边AC上的任意位置,在另一边AB上总能找到一个与其对应的点E,使得BD=CE.进而提出问题:若点D,E分别运动到边AC,AB的延长线上,BD与CE还相等吗?请解决下面的问题:
如图2,在△ABC中,AB=AC,点D,E分别在边AC,AB的延长线上,请添加一个条件(不再添加新的字母),使得BD=CE,并证明.
(3)探究:用数学的语言表达
如图3,在△ABC中,AB=AC=2,∠A=36°,E为边AB上任意一点(不与点A,B重合),F为边AC延长线上一点.判断BF与CE能否相等.若能,求CF的取值范围;若不能,说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)添加条件CD=BE,见解析
(3)能,0<CF<
【分析】(1)①利用ASA证明△ABD≌△ACE.
②利用SAS证明△ABD≌△ACE.
(2)添加条件CD=BE,证明AC+CD=AB+BE,从而利用SAS证明△ABD≌△ACE.
(3)在AC上取一点D,使得BD=CE,根据BF=CE,得到BD=BF,当BD=BF=BA时,可证△CBF∽△BAF,运用相似性质,求得CF的长即可.
(1)
①如图1,∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵BD,CE是△ABC的角平分线,
∴∠ABD=∠ABC,∠ACE =∠ACB,
∴∠ABD=∠ACE,
∵AB=AC,∠A=∠A,
∴△ABD≌△ACE,
∴BD=CE.
②如图1,∵AB=AC,点D,E分别是边AC,AB的中点,
∴AE=AD,
∵AB=AC,∠A=∠A,
∴△ABD≌△ACE,
∴BD=CE.
(2)
添加条件CD=BE,证明如下:
∵AB=AC,CD=BE,
∴AC+CD=AB+BE,
∴AD=AE,
∵AB=AC,∠A=∠A,
∴△ABD≌△ACE,
∴BD=CE.
(3)
能
在AC上取一点D,使得BD=CE,根据BF=CE,得到BD=BF,
当BD=BF=BA时,E与A重合,
∵∠A=36°,AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB=72°,∠A=∠BFA=36°,
∴∠ABF=∠BCF=108°,∠BFC=∠AFB,
∴△CBF∽△BAF,
∴,
∵AB=AC=2=BF, 设CF=x,
∴,
整理,得,
解得x=,x=(舍去),
故CF= x=,
∴0<CF<.
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,三角形全等的判定和性质,三角形相似的判定和性质,一元二次方程的解法,熟练掌握等腰三角形的性质,三角形全等的判定,三角形相似的判定性质是解题的关键.
46.(2022·山东泰安·中考真题)如图,点A在第一象限,轴,垂足为C,,,反比例函数的图像经过的中点B,与交于点D.
(1)求k值;
(2)求的面积.
【答案】(1)2
(2)
【分析】(1)在中,,,再结合勾股定理求出,,得到,再利用中点坐标公式即可得出,求出值即可;
(2)在平面直角坐标系中求三角形面积,找平行于坐标轴的边为底,根据轴,选择为底,利用代值求解即可得出面积.
(1)
解:根据题意可得,
在中,,,
,
,
,,
,
的中点是B,
,
;
(2)
解:当时,,
,
,
.
【点睛】本题考查反比例函数的图像与性质,涉及到勾股定理,三角函数求线段长,中点坐标公式、待定系数法确定函数关系式中的,平面直角坐标系中三角形面积的求解,熟练掌握反比例函数的图像与性质是解决问题的关键.
47.(2021·山东青岛·中考真题)问题提出:
最长边长为128的整数边三角形有多少个?(整数边三角形是指三边长度都是整数的三角形.)
问题探究:
为了探究规律,我们先从最简单的情形入手,从中找到解决问题的方法,最后得出一般性的结论.
(1)如表①,最长边长为1的整数边三角形,显然,最短边长是1,第三边长也是1.按照(最长边长,最短边长,第三边长)的形式记为,有1个,所以总共有个整数边三角形.
表①
最长边长
最短边长
(最长边长,最短边长,第三边长)
整数边三角形个数
计算方法
算式
1
1
1
1个1
(2)如表②,最长边长为2的整数边三角形,最短边长是1或2.根据三角形任意两边之和大于第三边,当最短边长为1时,第三边长只能是2,记为,有1个;当最短边长为2时,显然第三边长也是2,记为,有1个,所以总共有个整数边三角形.
表②
最长边长
最短边长
(最长边长,最短边长,第三边长)
整数边三角形个数
计算方法
算式
2
1
1
2个1
2
1
(3)下面在表③中总结最长边长为3的整数边三角形个数情况:
表③
最长边长
最短边长
(最长边长,最短边长,第三边长)
整数边三角形个数
计算方法
算式
3
1
1
2个2
2
,
2
3
1
(4)下面在表④中总结最长边长为4的整数边三角形个数情况:
表④
最长边长
最短边长
(最长边长,最短边长,第三边长)
整数边三角形个数
计算方法
算式
4
1
1
3个2
2
,
2
3
,
2
4
1
(5)请在表⑤中总结最长边长为5的整数边三角形个数情况并填空:
表⑤
最长边长
最短边长
(最长边长,最短边长,第三边长)
整数边三角形个数
计算方法
算式
5
1
1
___
___
2
,
2
3
_______
_____
4
,
2
5
1
问题解决:
(1)最长边长为6的整数边三角形有___________个.
(2)在整数边三角形中,设最长边长为,总结上述探究过程,当为奇数或为偶数时,整数边三角形个数的规律一样吗?请写出最长边长为的整数边三角形的个数.
(3)最长边长为128的整数边三角形有__________个.
拓展延伸:
在直三棱柱中,若所有棱长均为整数,则最长棱长为9的直三棱柱有___________个.
【答案】问题探究:见解析;问题解决:(1)12;(2)当为奇数时,整数边三角形个数为;当为偶数时,整数边三角形个数为;(3)4160;拓展延伸:295
【分析】问题探究:
根据(1)(2)(3)(4)的具体推算,总结出相同的规律,按规律填好表格即可;
问题解决:
(1)由最长边长分别为1,2,3,4,5总结出能反应规律的算式,再根据规律直接写出最长边长为6时的三角形的个数;
(2)分两种情况讨论:当为奇数,当为偶数,再从具体到一般进行推导即可;
(3)当最长边长时,为偶数,再代入进行计算,即可得到答案;
拓展延伸:
分两种情况讨论:当9是底边的棱长时,由最长边长为9的三角形个数有:个,当9是侧棱长时,底边三角形的最长边可以为1,2,3,4,5,6,7,8,底边三角形共有:个,从而可得答案.
【详解】解:问题探究:
最长边长
最短边长
(最长边长,最短边长,第三边长)
整数边三角形个数
计算方法
算式
5
3
,,
3
3个3
问题解决:
(1)最长边长为1的三角形有:个,
最长边长为2的三角形有:个,
最长边长为3的三角形有:个,
最长边长为4的三角形有:个,
最长边长为5的三角形有:个,
所以最长边长为6的三角形有:个,
故答案为:
(2)由(1)得:
最长边长为1的三角形有:个,
最长边长为3的三角形有:个,
最长边长为5的三角形有:个,
所以当为奇数时,整数边三角形个数为;
最长边长为2的三角形有:个,
最长边长为4的三角形有:个,
最长边长为6的三角形有:个,
所以当为偶数时,整数边三角形个数为.
(3)当最长边长时,为偶数,
可得此时的三角形个数为:
故答案为:
拓展延伸:
当9是底边的棱长时,
最长边长为9的三角形个数有:个,
而直三棱柱的高分别为:1,2,3,4,5,6,7,8,9,
所以这样的直三棱柱共有:个,
当9是侧棱长时,底边三角形的最长边可以为1,2,3,4,5,6,7,8,
底边三角形共有:个,
所以这样的直三棱柱共有:个,
综上,满足条件的直三棱柱共有个.
故答案为:
【点睛】本题考查的是学生的阅读理解能力,探究规律的方法,并运用规律解决问题,同时考查了立体图形的含义,三角形的三边关系,弄懂题意,掌握探究方法,运用规律的能力都是解题的关键.
48.(2021·山东淄博·中考真题)如图,在中,的平分线交于点,过点作;交于点.
(1)求证:;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)见详解;(2)
【分析】(1)由题意易得,则有,然后问题可求证;
(2)由题意易得,则有,然后由(1)可求解.
【详解】(1)证明:∵BD平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
由(1)可得.
【点睛】本题主要考查等腰三角形的判定、角平分线的定义及平行线的性质,熟练掌握等腰三角形的判定、角平分线的定义及平行线的性质是解题的关键.
49.(2021·山东临沂·中考真题)如图,在某小区内拐角处的一段道路上,有一儿童在C处玩耍,一辆汽车从被楼房遮挡的拐角另一侧的A处驶来,已知CM=3m,CO=5m,DO=3m,∠AOD=70°,汽车从A处前行多少米才能发现C处的儿童(结果保留整数)?(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75;sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,tan70°≈2.75)
【答案】6米
【分析】利用勾股定理求出OM,证明△COM∽△BOD,求出BD,在△AOD中,利用三角函数的定义求出AB即可.
【详解】解:∵CM=3,OC=5,
∴OM==4,
∵∠CMO=∠BDO=90°,∠COM=∠BOD,
∴△COM∽△BOD,
∴,即,
∴,
∴tan∠AOD=tan70°=,
即,
解得:AB=6,
∴汽车从A处前行6米才能发现C处的儿童.
【点睛】本题考查了解直角三角形的实际应用,相似三角形的判定和性质,解题的关键是理解汽车能发现儿童所前行的距离为AB.
50.(2020·山东烟台·中考真题)如图,在等边三角形ABC中,点E是边AC上一定点,点D是直线BC上一动点,以DE为一边作等边三角形DEF,连接CF.
【问题解决】
(1)如图1,若点D在边BC上,求证:CE+CF=CD;
【类比探究】
(2)如图2,若点D在边BC的延长线上,请探究线段CE,CF与CD之间存在怎样的数量关系?并说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)FC=CD+CE,见解析
【分析】(1)在CD上截取CH=CE,易证△CEH是等边三角形,得出EH=EC=CH,证明△DEH≌△FEC(SAS),得出DH=CF,即可得出结论;
(2)过D作DG∥AB,交AC的延长线于点G,由平行线的性质易证∠GDC=∠DGC=60°,得出△GCD为等边三角形,则DG=CD=CG,证明△EGD≌△FCD(SAS),得出EG=FC,即可得出FC=CD+CE.
【详解】(1)证明:在CD上截取CH=CE,如图1所示:
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ECH=60°,
∴△CEH是等边三角形,
∴EH=EC=CH,∠CEH=60°,
∵△DEF是等边三角形,
∴DE=FE,∠DEF=60°,
∴∠DEH+∠HEF=∠FEC+∠HEF=60°,
∴∠DEH=∠FEC,
在△DEH和△FEC中,
,
∴△DEH≌△FEC(SAS),
∴DH=CF,
∴CD=CH+DH=CE+CF,
∴CE+CF=CD;
(2)解:线段CE,CF与CD之间的等量关系是FC=CD+CE;理由如下:
∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠B=60°,
过D作DG∥AB,交AC的延长线于点G,如图2所示:
∵GD∥AB,
∴∠GDC=∠B=60°,∠DGC=∠A=60°,
∴∠GDC=∠DGC=60°,
∴△GCD为等边三角形,
∴DG=CD=CG,∠GDC=60°,
∵△EDF为等边三角形,
∴ED=DF,∠EDF=∠GDC=60°,
∴∠EDG=∠FDC,
在△EGD和△FCD中,
,
∴△EGD≌△FCD(SAS),
∴EG=FC,
∴FC=EG=CG+CE=CD+CE.
【点睛】本题考查了等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、平行线的性质等知识;作辅助线构建等边三角形是解题的关键.
51.(2020·山东菏泽·中考真题)如图,在中,,点在的延长线上,于点,若,求证:.
【答案】证明见解析
【分析】利用AAS证明,根据全等三角形的性质即可得到结论.
【详解】证明:∵,
∴∠ADE=90°,
∵,
∴∠ACB=∠ADE,
在和中
,
∴,
∴AE=AB,AC=AD,
∴AE-AC=AB-AD,即EC=BD.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,解题的关键是熟练掌握基本知识.
52.(2020·山东菏泽·中考真题)某兴趣小组为了测量大楼的高度,先沿着斜坡走了米到达坡顶点处,然后在点处测得大楼顶点的仰角为,已知斜坡的坡度为,点到大楼的距离为米,求大楼的高度.(参考数据:,,)
【答案】大楼的高度为52米
【分析】过点B作BE⊥AD于点E,作BF⊥CD于点F,在Rt△ABE中,根据坡度及勾股定理求出BE和AE的长,进而由三个角是直角的四边形是矩形判断四边形BEDF是矩形,得到BF和FD的长,再在Rt△BCF中,根据∠CBF的正切函数解直角三角形,得到CF的长,由CD=CF+FD得解.
【详解】解:如下图,过点B作BE⊥AD于点E,作BF⊥CD于点F,
在Rt△ABE中,AB=52,
∵
∴tan∠BAE==,
∴AE=2.4BE,
又∵BE2+AE2=AB2,
∴BE2+(2.4BE)2=522,
解得:BE=20,
∴AE=2.4BE=48;
∵∠BED=∠D=∠BFD=90°,
∴四边形BEDF是矩形,
∴FD=BE=20,BF=ED=AD-AE=72-48=24;
在Rt△BCF中,
tan∠CBF=,
即:tan53°==
∴CF=BF=32,
∴CD=CF+FD=32+20=52.
答:大楼的高度为52米.
【点睛】本题考查解直角三角形的实际应用,熟练掌握仰角的定义,准确确定合适的直角三角形并且根据勾股定理或三角函数列出方程是解题的关键.
53.(2020·山东泰安·中考真题)若和均为等腰三角形,且.
(1)如图(1),点B是的中点,判定四边形的形状,并说明理由;
(2)如图(2),若点G是的中点,连接并延长至点F,使.求证:①,②.
【答案】(1)四边形BEAC是平行四边形,证明见解析;(2)①见解析;②见解析
【分析】(1)利用等腰直角三角形的性质证得,,推出,再根据平行于同一直线的两直线平行即可推出结论;
(2)①利用“SAS”证得,即可证明结论;
②延长至点H,使,证得,推出,利用①的结论即可证明.
【详解】(1)证明:四边形是平行四边形.
理由如下:
∵为等腰三角形且,
∴,
∵B是的中点,
∴,
∴,
∵是等腰三角形,,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴.
∴.
∴四边形是平行四边形.
(2)证明:①∵和为等腰三角形,
∴,
∵,
∴,
即,
∴,
∴;
②延长至点H,使.
∵G是中点,
∴,
又,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定,等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,正确作出辅助线构建全等三角形是解答(2)②的关键.
54.(2020·山东泰安·中考真题)小明将两个直角三角形纸片如图(1)那样拼放在同一平面上,抽象出如图(2)的平面图形,与恰好为对顶角,,连接,,点F是线段上一点.
探究发现:
(1)当点F为线段的中点时,连接(如图(2),小明经过探究,得到结论:.你认为此结论是否成立?_________.(填“是”或“否”)
拓展延伸:
(2)将(1)中的条件与结论互换,即:若,则点F为线段的中点.请判断此结论是否成立.若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.
问题解决:
(3)若,求的长.
【答案】(1)是;(2)结论成立,理由见解析;(3)
【分析】(1)利用等角的余角相等求出∠A=∠E,再通过AB=BD求出∠A=∠ADB,紧接着根据直角三角形斜边的中线等于斜边的一半求出FD=FE=FC,由此得出∠E=∠FDE,据此进一步得出∠ADB=∠FDE,最终通过证明∠ADB+∠EDC=90°证明结论成立即可;
(2)根据垂直的性质可以得出90°,90°,从而可得,接着证明出,利用可知,从而推出,最后通过证明得出,据此加以分析即可证明结论;
(3)如图,设G为的中点,连接GD,由(1)得,故而,在中,利用勾股定理求出,由此得出,紧接着,继续通过勾股定理求出,最后进一步证明,再根据相似三角形性质得出,从而求出,最后进一步分析求解即可.
【详解】(1)∵∠ABC=∠CDE=90°,
∴∠A+∠ACB=∠E+∠ECD,
∵∠ACB=∠ECD,
∴∠A=∠E,
∵AB=BD,
∴∠A=∠ADB,
在中,
∵F是斜边CE的中点,
∴FD=FE=FC,
∴∠E=∠FDE,
∵∠A=∠E,
∴∠ADB=∠FDE,
∵∠FDE+∠FDC=90°,
∴∠ADB+∠FDC=90°,
即∠FDB=90°,
∴BD⊥DF,结论成立,
故答案为:是;
(2)结论成立,理由如下:
∵,
∴90°,90°,
∴,
∵,
∴.
∴.
又∵,
∴.
∴.
又90°,90°,,
∴,
∴.
∴.
∴F为的中点;
(3)如图,设G为的中点,连接GD,由(1)可知,
∴,
又∵,
在中,,
∴,
在中,,
在与中,
∵∠ABC=∠EDC,∠ACB=∠ECD,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了直角三角形的性质和相似三角形的性质及判定的综合运用,熟练掌握相关方法是解题关键.
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