勾股定理单元 易错题测试提优卷
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一、选择题1.如图:在△ABC 中,∠B=45°,D 是AB 边上一点,连接CD ,过A 作AF ⊥CD 交CD 于G ,交BC 于点F .已知AC=CD ,CG=3,DG=1,则下列结论正确的是( )①∠ACD=2∠FAB ②27ACD S ∆= ③272CF =- ④ AC=AFA .①②③B .①②③④C .②③④D .①③④2.如图,点A 的坐标是(2)2,,若点P 在x 轴上,且APO △是等腰三角形,则点P 的坐标不可能是( )A .(2,0)B .(4,0)C .(-22,0)D .(3,0)3.在直角三角形中,自两锐角所引的两条中线长分别为5和210,则斜边长为( ) A .10B .410C .13D .213 4.已知一个直角三角形的两边长分别为1和2,则第三边长是( ) A .3B .3C .5D .3或5 5.下列结论中,矩形具有而菱形不一定具有的性质是( )A .内角和为360°B .对角线互相平分C .对角线相等D .对角线互相垂直6.三个正方形的面积如图,正方形A 的面积为( )A .6B .36C .64D .87.下列各组线段能构成直角三角形的一组是( )A.30,40,60B.7,12,13C.6,8,10D.3,4,68.下列说法不能得到直角三角形的()A.三个角度之比为 1:2:3 的三角形B.三个边长之比为 3:4:5 的三角形C.三个边长之比为 8:16:17 的三角形D.三个角度之比为 1:1:2 的三角形9.如图,已知数轴上点P表示的数为1-,点A表示的数为1,过点A作直线l垂直于PA,在l上取点B,使1AB=,以点P为圆心,以PB为半径作弧,弧与数轴的交点C 所表示的数为()A.5B.51-C.51+D.51-+10.如图,在△ABC,∠C=90°,AD平分∠BAC交CB于点D,过点D作DE⊥AB,垂足恰好是边AB的中点E,若AD=3cm,则BE的长为()A 33B.4cm C.2cm D.6cm二、填空题11.我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一副“弦图”,后人称其为“赵爽弦图”(如图1).图2由弦图变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成.记图中正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNKT的面积分别为S1,S2,S3,若S1+S2+S3=10,则S2的值是_________.12.将一副三角板按如图所示摆放成四边形ABCD ,发现只要知道其中一边的长就可以求出其它各边的长,若已知AD =32,则AB 的长为__________.13.如图,现有一长方体的实心木块,有一蚂蚁从A 处出发沿长方体表面爬行到C '处,若长方体的长4cm AB =,宽2cm BC =,高1cm BB '=,则蚂蚁爬行的最短路径长是___________.14.在△ABC 中,AB =6,AC =5,BC 边上的高AD =4,则△ABC 的周长为__________. 15.如图,在Rt △ABC 中,∠B=90°,以AC 为斜边向外作等腰直角三角形COA ,已知BC=8,OB=102,则另一直角边AB 的长为__________.16.已知,在△ABC 中,∠C=90°,AC=BC=7,D 是AB 的中点,点E 在AC 上,点F 在BC 上,DE=DF ,若BF=4,则EF=_______17.如图,P 是等边三角形ABC 内的一点,且PA=3,PB=4,PC=5,以BC 为边在△ABC 外作△BQC ≌△BPA ,连接PQ ,则以下结论中正确有_____________ (填序号) ①△BPQ 是等边三角形 ②△PCQ 是直角三角形 ③∠APB=150° ④∠APC=135°18.已知a 、b 、c 是△ABC 三边的长,且满足关系式2222()0c a b a b --+-=,则△ABC 的形状为___________19.如图,在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=,2AC BC ==,D 为BC 边上一动点,作如图所示的AED ∆使得AE AD =,且45EAD ∠=,连接EC ,则EC 的最小值为__________.20.在△ABC 中,∠A=30°,∠B=90°,AC=8,点 D 在边 AB , 且 BD=3,点 P 是△ABC 边上的一个动点,若 AP=2PD 时,则 PD 的长是____________.三、解答题21.如图,△ABC 和EDC ∆都是等边三角形,7,3,2AD BD CD ===求:(1)AE长;(2)∠BDC 的度数:(3)AC 的长.22.如图所示,已知ABC ∆中,90B ∠=︒,16AB cm =,20AC cm =,P 、Q 是ABC ∆的边上的两个动点,其中点P 从点A 开始沿A B →方向运动,且速度为每秒1cm ,点Q 从点B 开始沿B C A →→方向运动,且速度为每秒2cm ,它们同时出发,设出发的时间为ts .(1)则BC =____________cm ;(2)当t 为何值时,点P 在边AC 的垂直平分线上?此时CQ =_________? (3)当点Q 在边CA 上运动时,直接写出使BCQ ∆成为等腰三角形的运动时间.23.在ABC ∆中,AB AC =,CD 是AB 边上的高,若10,45AB BC ==.(1)求CD 的长.(2)动点P 在边AB 上从点A 出发向点B 运动,速度为1个单位/秒;动点Q 在边AC 上从点A 出发向点C 运动,速度为v 个单位秒()v>1,设运动的时间为()0t t >,当点Q 到点C 时,两个点都停止运动.①若当2v =时,CP BQ =,求t 的值.②若在运动过程中存在某一时刻,使CP BQ =成立,求v 关于t 的函数表达式,并写出自变量t 的取值范围.24.如图,点A 是射线OE :y =x (x ≥0)上的一个动点,过点A 作x 轴的垂线,垂足为B ,过点B 作OA 的平行线交∠AOB 的平分线于点C .(1)若OA =2,求点B 的坐标;(2)如图2,过点C 作CG ⊥AB 于点G ,CH ⊥OE 于点H ,求证:CG =CH .(3)①若点A 的坐标为(2,2),射线OC 与AB 交于点D ,在射线BC 上是否存在一点P使得△ACP与△BDC全等,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.②在(3)①的条件下,在平面内另有三点P1(2,2),P2(2,22),P3(2+2,2﹣2),请你判断也满足△ACP与△BDC全等的点是.(写出你认为正确的点)25.如图1, △ABC和△CDE均为等腰三角形,AC=BC, CD=CE, AC>CD, ∠ACB=∠DCE=a,且点A、D、E在同一直线上,连结BE.(1)求证: AD=BE.(2)如图2,若a=90°,CM⊥AE于E.若CM=7, BE=10, 试求AB的长.(3)如图3,若a=120°, CM⊥AE于E, BN⊥AE于N, BN=a, CM=b,直接写出AE的值(用a, b 的代数式表示).26.如图1,△ABC中,CD⊥AB于D,且BD : AD : CD=2 : 3 : 4,(1)试说明△ABC是等腰三角形;(2)已知S△ABC=40cm2,如图2,动点M从点B出发以每秒2cm的速度沿线段BA向点A 运动,同时动点N从点A出发以每秒1cm速度沿线段AC向点C运动,当其中一点到达终点时整个运动都停止. 设点M运动的时间为t(秒),①若△DMN的边与BC平行,求t的值;②若点E是边AC的中点,问在点M运动的过程中,△MDE能否成为等腰三角形?若能,求出t的值;若不能,请说明理由.图1 图2 备用图27.2ABCD中,点O是对角线AC的中点,E是线段OA上一动点(不包括两个端点),连接BE.(1)如图1,过点E 作EF BE ⊥交CD 于点F ,连接BF 交AC 于点G . ①求证:BE EF =;②设AE x =,CG y =,求y 与x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围. (2)在如图2中,请用无刻度的直尺作出一个以BE 为边的菱形.28.已知n 组正整数:第一组:3,4,5;第二组:8,6,10;第三组:15,8,17;第四组:24,10,26;第五组:35,12,37;第六组:48,14,50;…(1)是否存在一组数,既符合上述规律,且其中一个数为71?若存在,请写出这组数;若不存在,请说明理由;(2)以任意一个大于2的偶数为一条直角边的长,是否一定可以画出一个直角三角形,使得该直角三角形的另两条边的长都是正整数?若可以,请说明理由;若不可以,请举出反例.29.菱形ABCD 中,∠BAD =60°,BD 是对角线,点E 、F 分别是边AB 、AD 上两个点,且满足AE =DF ,连接BF 与DE 相交于点G . (1)如图1,求∠BGD 的度数;(2)如图2,作CH ⊥BG 于H 点,求证:2GH =GB +DG ;(3)在满足(2)的条件下,且点H 在菱形内部,若GB =6,CH =43,求菱形ABCD 的面积.30.(发现)小慧和小雯用一个平面去截正方体,得到一个三角形截面(截出的面),发现截面一定是锐角三角形.为什么呢?她们带着这个疑问请教许老师.(体验)(1)从特殊入手 许老师用1个铆钉把长度分别为4和3的两根窄木棒的一端连在一起(如图,),保持不动,让从重合位置开始绕点转动,在转动的过程,观测的大小和的形状,并列出下表:的大小的形状…直角三角形…直角三角形…请仔细体会其中的道理,并填空:_____,_____;(2)猜想一般结论在中,设,,(),①若为直角三角形,则满足;②若为锐角三角形,则满足____________;③若为钝角三角形,则满足_____________.(探索)在许老师的启发下,小慧用小刀在一个长方体橡皮上切出一个三角形截面(如图1),设,,,请帮助小慧说明为锐角三角形的道理.(应用)在小慧的基础上,小雯又切掉一块“角”,得到一个新的三角形截面(如图2),那么的形状是( )A .一定是锐角三角形B .可能是锐角三角形或直角三角形,但不可能是钝角三角形C .可能是锐角三角形或直角三角形或钝角三角形【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】过点C 作CH AB ⊥于点H ,根据等腰三角形的性质得到1802ACD CDA ∠=︒-∠,根据AF CD ⊥得到90FAB CDA ∠=︒-∠,可以证得①是正确的,利用勾股定理求出AG 的长,算出三角形ACD 的面积证明②是正确的,再根据角度之间的关系证明AFC ACF ∠=∠,得到④是正确的,最后利用勾股定理求出CF 的长,得到③是正确的. 【详解】解:如图,过点C 作CH AB ⊥于点H ,∵AC CD =,∴CAD CDA ∠=∠,1802ACD CDA ∠=︒-∠, ∵AF CD ⊥,∴90AGD ∠=︒, ∴90FAB CDA ∠=︒-∠, ∴2ACD FAB ∠=∠,故①正确; ∵3CG =,1DG =, ∴314CD CG DG =+=+=, ∴4AC CD ==, 在Rt ACG 中,221697AG AC CG =-=-=,∴1272ACDSAG CD =⋅=,故②正确; ∵90CHB ∠=︒,45B ∠=︒, ∴45HCB ∠=︒,∵AC CD =,CH AD ⊥, ∴12ACH HCD ACD ∠=∠=∠, ∵45AFC B FAB FAB ∠=∠+∠=︒+∠,45ACF ACH HCB ACH ∠=∠+∠=∠+︒,12ACH ACD FAB ∠=∠=∠,∴AFC ACF ∠=∠,∴4AC AF ==,故④正确;∴47GF AF AG =-=-,在Rt CGF 中,()2222347272CF CG GF =+=+-=-,故③正确.故选:B . 【点睛】本题考查几何的综合证明,解题的关键是掌握等腰三角形的性质和判定,勾股定理和三角形的外角和定理.2.D解析:D 【详解】解:(1)当点P 在x 轴正半轴上, ①以OA 为腰时,∵A 的坐标是(2,2),∴∠AOP=45°,OA=22,∴P的坐标是(4,0)或(22,0);②以OA为底边时,∵点A的坐标是(2,2),∴当点P的坐标为:(2,0)时,OP=AP;(2)当点P在x轴负半轴上,③以OA为腰时,∵A的坐标是(2,2),∴OA= 22∴OA=AP=2∴P的坐标是(-220).故选D.3.D解析:D【分析】根据已知设AC=x,BC=y,在Rt△ACD和Rt△BCE中,根据勾股定理分别列等式,从而求得AC,BC的长,最后根据勾股定理即可求得AB的长.【详解】如图,在△ABC中,∠C=90°,AD、BE为△ABC的两条中线,且AD=10,BE=5,求AB的长.设AC=x,BC=y,根据勾股定理得:在Rt△ACD中,x2+(12y)2=(10)2,在Rt△BCE中,(12x)2+y2=52,解之得,x=6,y=4,∴在Rt△ABC中,2264213AB+=,故选:D.【点睛】此题考查勾股定理的运用,在直角三角形中,已知两条边长时,可利用勾股定理求第三条边的长度.4.D解析:D【解析】当一直角边、斜边为1和2时,第三边==;当两直角边长为1和2时,第三边==;故选:D.5.C解析:C【分析】矩形与菱形相比,菱形的四条边相等、对角线互相垂直;矩形四个角是直角,对角线相等,由此结合选项即可得出答案.【详解】A、菱形、矩形的内角和都为360°,故本选项错误;B、对角互相平分,菱形、矩形都具有,故本选项错误;C、对角线相等菱形不具有,而矩形具有,故本选项正确D、对角线互相垂直,菱形具有而矩形不具有,故本选项错误,故选C.【点睛】本题考查了菱形的性质及矩形的性质,熟练掌握矩形的性质与菱形的性质是解题的关键. 6.B解析:B【分析】根据直角三角形的勾股定理,得:两条直角边的平方等于斜边的平方.再根据正方形的面积公式,知:以两条直角边为边长的正方形的面积和等于以斜边为边长的正方形的面积.【详解】解:A的面积等于100-64=36;故选:B.【点睛】本题主要考查勾股定理的证明:以两条直角边为边长的正方形的面积和等于以斜边为边长的正方形的面积.7.C解析:C【分析】根据勾股定理的逆定理解答即可.【详解】A 、∵222304060+≠,∴该选项的三条线段不能构成直角三角形;B 、∵22271213+≠,∴该选项的三条线段不能构成直角三角形;C 、∵2226810+=,∴该选项的三条线段能构成直角三角形;D 、∵222346+≠,∴该选项的三条线段不能构成直角三角形;故选:C .【点睛】此题考查勾股定理的逆定理,掌握勾股定理的逆定理的计算法则及正确计算是解题的关键.8.C解析:C【分析】三角形内角和180°,根据比例判断A 、D 选项中是否有90°的角,根据勾股定理的逆定理判断B 、C 选项中边长是否符合直角三角形的关系.【详解】A 中,三个角之比为1:2:3,则这三个角分别为:30°、60°、90°,是直角三角形; D 中,三个角之比为1:1:2,则这三个角分别为:45°、45°、90°,是直角三角形;B 中,三边之比为3:4:5,设这三条边长为:3x 、4x 、5x ,满足:()()()222345x x x +=,是直角三角形;C 中,三边之比为8:16:17,设这三条边长为:8x 、16x 、17x ,()()()22281617x x x +≠,不满足勾股定理逆定理,不是直角三角形故选:C【点睛】本题考查直角三角形的判定,常见方法有2种;(1)有一个角是直角的三角形;(2)三边长满足勾股定理逆定理. 9.B解析:B【分析】由数轴上点P 表示的数为1-,点A 表示的数为1,得PA=2,根据勾股定理得PB 而即可得到答案.【详解】∵数轴上点P 表示的数为1-,点A 表示的数为1,∴PA=2,又∵l⊥PA,1AB=,∴PB=∵∴数轴上点C1.故选B.【点睛】本题主要考查数轴上点表示的数与勾股定理,掌握数轴上两点之间的距离求法,是解题的关键.10.A解析:A【分析】先根据角平分线的性质可证CD=DE,从而根据“HL”证明Rt△ACD≌Rt△AED,由DE为AB中线且DE⊥AB,可求AD=BD=3cm ,然后在Rt△BDE中,根据直角三角形的性质即可求出BE 的长.【详解】∵AD平分∠BAC且∠C=90°,DE⊥AB,∴CD=DE,由AD=AD,所以,Rt△ACD≌Rt△AED,所以,AC=AE.∵E为AB中点,∴AC=AE=12AB,所以,∠B=30° .∵DE为AB中线且DE⊥AB,∴AD=BD=3cm ,∴DE=12BD=32,∴=故选A.【点睛】本题考查了角平分线的性质,线段垂直平分线的性质,全等三角形的判定与性质,含30°角的直角三角形的性质,及勾股定理等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解答本题的关键.二、填空题11.103. 【解析】 试题解析:将四边形MTKN 的面积设为x ,将其余八个全等的三角形面积一个设为y , ∵正方形ABCD ,正方形EFGH ,正方形MNKT 的面积分别为S 1,S 2,S 3,S 1+S 2+S 3=10, ∴得出S 1=8y+x ,S 2=4y+x ,S 3=x ,∴S 1+S 2+S 3=3x+12y=10,故3x+12y=10, x+4y=103, 所以S 2=x+4y=103. 考点:勾股定理的证明.12.【分析】利用勾股定理求出AC=6,在Rt △ABC 中,∠BAC=30°,得到12BC AB =,再利用勾股定理得到222AC BC AB +=,即可求出AB .【详解】在Rt △ACD 中,CD=AD=∴6=,在Rt △ABC 中,∠BAC=30°, ∴12BC AB =, ∵222AC BC AB +=, ∴22216()2AB AB +=,解得AB=故答案为:【点睛】此题考查勾股定理,直角三角形30度角所对的直角边等于斜边的一半,正确理解勾股定理的三边的数量关系是解题的关键. 13.5cm【分析】连接AC ',分三种情况进行讨论:画出图形,用勾股定理计算出AC '长,再比较大小即可得出结果.【详解】解:如图展开成平面图,连接AC ',分三种情况讨论:如图1,AB=4,BC '=1+2=3,∴在Rt △ABC '中,由勾股定理得AC '=2243+=5(cm ),如图2,AC=4+2=6,CC '=1∴在Rt △ACC '中,由勾股定理得AC '=2261+=37(cm ),如图3,AD =2,DC '=1+4=5,∴在Rt △ADC '中,由勾股定理得AC '=2225+=29(cm )∵5<29<37,∴蚂蚁爬行的最短路径长是5cm ,故答案为:5cm .【点睛】本题考查平面展开-最短路线问题和勾股定理,本题具有一定的代表性,是一道好题,注意要分类讨论.14.1425+或825+【分析】分两种情况考虑:如图1所示,此时△ABC 为锐角三角形,在直角三角形ABD 与直角三角形ACD 中,利用勾股定理求出BD 与DC 的长,由BD+DC 求出BC 的长,即可求出周长;如图2所示,此时△ABC 为钝角三角形,同理由BD -CD 求出BC 的长,即可求出周长.【详解】解:分两种情况考虑:如图1所示,此时△ABC 为锐角三角形,在Rt △ABD 中,根据勾股定理得:22226425AB AD -=-= 在Rt △ACD 中,根据勾股定理得:2222543AC AD --=,∴BC=253+, ∴△ABC 的周长为:652531425+++=+;如图2所示,此时△ABC 为钝角三角形,在Rt △ABD 中,根据勾股定理得:BD=22226425AB AD -=-=, 在Rt △ACD 中,根据勾股定理得:CD=2222543AC AD -=-=,∴BC=253-, ∴△ABC 的周长为:65253825++-=+;综合上述,△ABC 的周长为:1425+或825+;故答案为:1425+或825+.【点睛】此题考查了勾股定理,利用了分类讨论的思想,熟练掌握勾股定理是解本题的关键. 15.12【分析】延长BA 至E ,使AE=BC ,并连接OE.证∆BCO ≅∠EAO ,再证三角形BOE 是等腰直角三角形,利用勾股定理可得BE=()()222210210220BO EO +=+=,可得AB=BE-AE.【详解】如图,延长BA 至E ,使AE=BC ,并连接OE.因为三角形COA 是等腰直角三角形所以CO=AO,∠AOC=∠BOC+∠AOB=90°因为∠ABC=90°,∠AOC=90°,所以∠BAO+∠BCO=180°,又∠BAO+∠OAE=180°所以∠BCO=∠OAE所以∆BCO ≅∠EAO所以BO=EO, ∠BOC=∠EOA所以,∠BOE=∠EOA+∠AOB=90°所以三角形BOE 是等腰直角三角形所以BE=()()222210210220BO EO +=+=所以AB=BE-AE=20-8=12故答案为:12【点睛】考核知识点:全等三角形,勾股定理.构造全等三角形是关键.16.322或11或5或1095 【分析】分别就E ,F 在AC,BC 上和延长线上,分别画出图形,过D 作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G ,H ,通过构造全等三角形和运用勾股定理作答即可.【详解】解:①过D 作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G ,H∴DG∥BC,∠CDG=∠CDH=45°又∵D 是AB 的中点,∴DG=12BC 同理:DH=12AC 又∵BC=AC∴DG=DH在Rt△DGE 和Rt△DHF 中DG=DH,DE=DF∴Rt△DGE≌Rt△DHF(HL )∴GE=HF又∵DG=DH,DC=DC∴△GDC≌△FHC∴CG =HC∴CE=GC -GE=CH-HF=CF=AB-BF=3223332+=②过D 作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G ,H∴DG∥BC,∠CDG=∠CDH=45°又∵D 是AB 的中点, ∴DG=12BC 同理:DH=12AC 又∵BC=AC∴DG=DH 在Rt△DGE 和Rt△DHF 中DG=DH,DE=DF∴Rt△DGE≌Rt△DHF(HL )∴GE=HF又∵DG=DH,DC=DC∴△GDC≌△FHC∴CG=HC∴CE=CF=AC+AE=AB+BF=7+4=11∴EF=221111112+=③如图,以点D 为圆心,以DF 长为半径画圆交AC 边分别为E 、E ',过点D 作DH⊥AC 于点H ,可知DF DE DE '==,可证△EHD≌△E HD ',CE D CFD '≌,△DHC 为等腰直角三角形,∴∠1+∠2=45°∴∠EDF=2(∠1+∠2)=90°∴△EDF 为等腰直角三角形可证AED CFD △△≌∴AE=CF=3,CE=BF=4∴2222435EF CE CF =+=+=④有第③知,EF=5,且△EDF 为等腰直角三角形,∴ED=DF=522,可证△E CF E DE ''∆∽,2223y x +=525222x =+综上可得:25x =∴2222E F DE DF DE '''''=+=1095E F ''= 【点睛】本题考查了全等三角形和勾股定理方面的知识,做出辅助线、运用数形结合思想是解答本题的关键.17.①②③【解析】【详解】解:∵△ABC 是等边三角形,60ABC ∴∠=,∵△BQC ≌△BPA ,∴∠BPA =∠BQC ,BP =BQ =4,QC =PA =3,∠ABP =∠QBC , 60PBQ PBC CBQ PBC ABP ABC ∴∠=∠+∠=∠+∠=∠=,∴△BPQ 是等边三角形,①正确.∴PQ =BP =4,2222224325,525PQ QC PC +=+===,222PQ QC PC ∴+=,90PQC ∴∠=,即△PQC 是直角三角形,②正确. ∵△BPQ 是等边三角形,60PBQ BQP ∴∠=∠=,∵△BQC ≌△BPA ,∴∠APB =∠B QC ,6090150BPA BQC ∴∠=∠=+=,③正确.36015060150APC QPC QPC ∴∠=---∠=-∠,90PQC PQ QC ∠=≠,,45QPC ∴∠≠,即135APC ∠≠,④错误.故答案为①②③.18.等腰直角三角形【解析】根据非负数的意义,由()22220c a b a b --+-=,可知222c a b =+,a=b ,可知此三角形是等腰直角三角形.故答案为:等腰直角三角形.点睛:此题主要考查了三角形形状的确定,根据非负数的性质,可分别得到关系式,然后结合勾股定理的逆定理知是直角三角形,然后由a-b=0得到等腰直角三角形,比较容易,关键是利用非负数的性质得到关系式.19.2-【分析】根据已知条件,添加辅助线可得△EAC ≌△DAM (SAS ),进而得出当MD ⊥BC 时,CE 的值最小,转化成求DM 的最小值,通过已知值计算即可.【详解】解:如图所示,在AB 上取AM=AC=2,∵90ACB ∠=,2AC BC ==,∴∠CAB=45°,又∵45EAD ∠=,∴∠EAC+∠CAD=∠DAB+∠CAD=45°,∴∠EAC =∠DAB ,∴在△EAC 与△DAB 中AE=AD ,∠EAF =∠DAB ,AC =AM ,∴△EAC ≌△DAM (SAS )∴CE=MD ,∴当MD ⊥BC 时,CE 的值最小,∵AC=BC=2,由勾股定理可得2222AB AC BC=+=,∴222=-BM,∵∠B=45°,∴△BDM为等腰直角三角形,∴DM=BD,由勾股定理可得222+BD DM=BM∴DM=BD=22-∴CE=DM=22-故答案为:22-【点睛】本题考查了动点问题及全等三角形的构造,解题的关键是作出辅助线,得出全等三角形,找到CE最小时的状态,化动为静.20.3或3或15【分析】根据直角三角形的性质求出BC,勾股定理求出AB,根据直角三角形的性质列式计算即可.【详解】解:如图∵∠B=90°,∠A=30°,∴BC=12AC=12×8=4,由勾股定理得,22228443AC BC-=-=43333AD∴==当点P在AC上时,∠A=30°,AP=2PD,∴∠ADP=90°,则AD 2+PD 2=AP 2,即(2=(2PD )2-PD 2,解得,PD=3,当点P 在AB 上时,AP=2PD ,∴当点P 在BC 上时,AP=2PD ,设PD=x ,则AP=2x ,由勾股定理得,BP 2=PD 2-BD 2=x 2-3,()(22223x x ∴-=-解得,故答案为:3【点睛】本题考查的是勾股定理、直角三角形的性质,如果直角三角形的两条直角边长分别是a ,b ,斜边长为c ,那么a 2+b 2=c 2.三、解答题21.(12)150°;(3【分析】(1)根据等边三角形的性质可利用SAS 证明△BCD ≌△ACE ,再根据全等三角形的性质即得结果;(2)在△ADE 中,根据勾股定理的逆定理可得∠AED =90°,进而可求出∠AEC 的度数,再根据全等三角形的性质即得答案;(3)过C 作CP ⊥DE 于点P ,设AC 与DE 交于G ,如图,根据等边三角形的性质和勾股定理可得PE 与CP 的长,进而可得AE =CP ,然后即可根据AAS 证明△AEG ≌△CPG ,于是可得AG =CG ,PG =EG ,根据勾股定理可求出AG 的长,进一步即可求出结果.【详解】解:(1)∵△ABC 和△EDC 都是等边三角形,∴BC =AC ,CD =CE =DE =2,∠ACB =∠DCE =60°,∴∠BCD =∠ACE ,在△BCD 与△ACE 中,∵BC =AC ,∠BCD =∠ACE ,CD =CE ,∴△BCD ≌△ACE ,∴AE =BD(2)在△ADE 中,∵2AD AE DE ===,∴DE 2+AE 2=2222+==AD 2, ∴∠AED =90°,∵∠DEC =60°,∴∠AEC =150°,∵△BCD ≌△ACE ,∴∠BDC =∠AEC =150°;(3)过C 作CP ⊥DE 于点P ,设AC 与DE 交于G ,如图,∵△CDE 是等边三角形,∴PE =12DE =1,CP 22213-=,∴AE =CP ,在△AEG 与△CPG 中,∵∠AEG =∠CPG =90°,∠AGE =∠CGP ,AE =CP ,∴△AEG ≌△CPG ,∴AG =CG ,PG =EG =12, ∴AG ()2222113322AE EG ⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭, ∴AC =2AG 13【点睛】本题考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理及其逆定理等知识,熟练掌握上述知识、灵活应用全等三角形的判定与性质是解题的关键.22.(1)12;(2)t=12.5s 时,13 cm ;(3)11s 或12s 或13.2s【分析】(1)由勾股定理即可得出结论;(2)由线段垂直平分线的性质得到PC = PA =t ,则PB =16-t .在Rt △BPC 中,由勾股定理可求得t 的值,判断出此时,点Q 在边AC 上,根据CQ =2t -BC 计算即可;(3)用t 分别表示出BQ 和CQ ,利用等腰三角形的性质可分BQ =BC 、CQ =BC 和BQ =CQ 三种情况,分别得到关于t 的方程,可求得t 的值.【详解】(1)在Rt △ABC 中,BC 2222212016AC AB =-=-=(cm ).故答案为:12;(2)如图,点P 在边AC 的垂直平分线上时,连接PC ,∴PC = PA =t ,PB =16-t .在Rt △BPC 中,222BC BP CP +=,即2221216)t t +-=(, 解得:t =252. ∵Q 从B 到C 所需的时间为12÷2=6(s ),252>6, ∴此时,点Q 在边AC 上,CQ =25212132⨯-=(cm );(3)分三种情况讨论:①当CQ =BQ 时,如图1所示,则∠C =∠CBQ .∵∠ABC =90°,∴∠CBQ +∠ABQ =90°,∠A +∠C =90°,∴∠A =∠ABQ ,∴BQ =AQ ,∴CQ =AQ =10,∴BC +CQ =22,∴t =22÷2=11(s ).②当CQ =BC 时,如图2所示,则BC +CQ =24,∴t =24÷2=12(s ).③当BC =BQ 时,如图3所示,过B 点作BE ⊥AC 于点E ,则BE 121648205AB BC AC ⋅⨯===, ∴CE 2222483612()55BC BE =-=-==7.2. ∵BC =BQ ,BE ⊥CQ ,∴CQ =2CE =14.4,∴BC +CQ =26.4,∴t =26.4÷2=13.2(s ).综上所述:当t 为11s 或12s 或13.2s 时,△BCQ 为等腰三角形.【点睛】本题考查了勾股定理、等腰三角形的性质、方程思想及分类讨论思想等知识.用时间t 表示出相应线段的长,化“动”为“静”是解决这类问题的一般思路,注意方程思想的应用.23.(1)CD=8;(2)t=4;(3)12-=t v t (26t ≤<) 【分析】(1)作AE ⊥BC 于E ,根据等腰三角形三线合一的性质可得BE=12BC ,然后利用勾股定理求出AE ,再用等面积法可求出CD 的长;(2)①过B 作BF ⊥AC 于F ,易得BF=CD ,分别讨论Q 点在AF 和FC 之间时,根据△BQF ≌△CPD ,得到PD=QF ,建立方程即可求出t 的值;(3)同(2)建立等式关系即可得出关系式,再根据Q 在FC 之间求出t 的取值范围即可.【详解】解:(1)如图,作AE ⊥BC 于E ,∵AB=AC ,∴BE=12BC=25在Rt△ABE中,()2222AE=AB BE=1025=45--∵△ABC的面积=11BC AE=AB CD 22⋅⋅∴BC AE4545 CD===8AB⋅⨯(2)过B作BQ⊥AC,当Q在AF之间时,如图所示,∵△ABC的面积=11AC BF=AB CD22⋅⋅,AB=AC∴BF=CD在Rt△CPD和Rt△BQF中∵CP=BQ,CD=BF,∴Rt△CPD≌Rt△BQF(HL)∴PD=QF在Rt△ACD中,CD=8,AC=AB=10∴22AD=AC CD=6-同理可得AF=6∴PD=AD=AP=6-t,QF=AF-AQ=6-2t 由PD=QF得6-t=6-2t,解得t=0,∵t>0,∴此种情况不符合题意,舍去;当Q点在FC之间时,如图所示,此时PD=6-t ,QF=2t-6由PD=QF 得6-t=2t-6,解得t=4,综上得t 的值为4.(3)同(2)可知v >1时,Q 在AF 之间不存在CP=BQ ,Q 在FC 之间存在CP=BQ ,Q 在F 点时,显然CP ≠BQ ,∵运动时间为t ,则AP=t ,AQ=vt ,∴PD=6-t ,QF=vt-6,由PD=QF 得6-t=vt-6, 整理得12-=t v t, ∵Q 在FC 之间,即AF <AQ ≤AC∴610<≤vt ,代入12-=t v t得 61210<-≤t ,解得26t ≤< 所以答案为12-=t v t (26t ≤<) 【点睛】本题考查三角形中的动点问题,熟练掌握勾股定理求出等腰三角形的高,利用全等三角形对应边相等建立方程是解题的关键.24.(1)(5,0);(2)见解析;(3)①P (4,2),②满足△ACP 与△BDC 全等的点是P 1、P 2,P 3.理由见解析【分析】(1)由题意可以假设A (a ,a )(a >0),根据AB 2+OB 2=OA 2,构建方程即可解决问题; (2)由角平分线的性质定理证明CH=CF ,CG=CF 即可解决问题;(3)①如图3中,在BC 的延长线上取点P ,使得CP=DB ,连接AP .只要证明△ACP ≌△CDB (SAS ),△ABP 是等腰直角三角形即可解决问题;②根据SAS 即可判断满足△ACP 与△BDC 全等的点是P 1、P 2,P 3;【详解】解:(1)∵点A 在射线y =x (x ≥0)上,故可以假设A (a ,a )(a >0),∵AB⊥x轴,∴AB=OB=a,即△ABO是等腰直角三角形,∴AB2+OB2=OA2,∴a2+a2=(52)2,解得a=5,∴点B坐标为(5,0).(2)如图2中,作CF⊥x轴于F.∵OC平分∠AOB,CH⊥OE,∴CH=CF,∵△AOB是等腰直角三角形,∴∠AOB=45°,∵BC∥OE,∴∠CBG=∠AOB=45°,得到BC平分∠ABF,∵CG⊥BA,CF⊥BF,∴CG=CF,∴CG=CH.(3)①如图3中,在BC的延长线上取点P,使得CP=DB,连接AP.由(2)可知AC平分∠DAE,∴∠DAC=12∠DAE=12(180°﹣45°)=67.5°,由OC平分∠AOB得到∠DOB=12∠AOB=22.5°,∴∠ADC=∠ODB=90°﹣22.5°=67.5°,∴∠ADC=∠DAC=67.5°,∴AC=DC,∠BDC=∠OBD+∠DOB=90°+22.5°=112.5°,∠ACD=180°﹣∠CAD﹣∠ADC=180°﹣67.5°﹣67.5°=45°,∠OCB=45°﹣22.5°=22.5°,∠ACP=180°﹣∠ACD﹣∠OCB=180°﹣45°﹣22.5°=112.5°,在△ACP和△CDB中,AC ADACP DB CP DB=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACP≌△CDB(SAS),∴∠CAP=∠DCB=22.5°,∴∠BAP=∠CAP+∠DAC=22.5°+67.5°=90°,∴△ABP是等腰直角三角形,∴AP=AB=OB=2,∴P(4,2).②满足△ACP与△BDC全等的点是P1、P2,P3.理由:如图4中,由题意:AP1=BD,AC=CD,∠CAP1=∠CDB,根据SAS可得△CAP1≌△CDB;AP2=BD,AC=CD,∠CAP2=∠CDB,根据SAS可得△CAP2≌△CDB;AC=CD,∠ACP3=∠BDC,BD=CP3根据SAS可得△CAP3≌△DCB;故答案为P1、P2,P3.【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质、勾股定理、角平分线的性质定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.25.(1)见解析;(2)26;(3)3a+ 【分析】 (1)由∠ACB=∠DCE 可得出∠ACD=∠BCE ,再利用SAS 判定△ACD ≌△BCE ,即可得到AD=BE ;(2)由等腰直角三角形的性质可得CM=12DE ,同(1)可证△ACD ≌△BCE ,得到AD=BE ,然后可求AE 的长,再判断∠AEB=90°,即可用勾股定理求出AB 的长;(3)由等腰三角形的性质易得∠CAB=∠CBA=∠CDE=∠CED=30°,根据30度所对的直角边是斜边的一半可求出,然后利用三角形外角性质推出∠BEN=60°,在Rt △BEN 中即可求出BE ,由于BE=AD ,所以利用AE=AD+DE 即可得出答案.【详解】证明:(1)∵∠ACB=∠DCE∴∠ACB-∠BCD=∠DCE-∠BCD ,即∠ACD=∠BCE在△ACD 和△BCE 中,AC=BC ACD=BCE CD=CE ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴△ACD ≌△BCE (SAS )∴AD=BE(2)∵∠DCE=90°,CD=CE ,∴△DCE 为等腰直角三角形,∵CM ⊥DE ,∴CM 平分DE ,即M 为DE 的中点∴CM=12DE , ∴DE=2CM=14,∵∠ACB=∠DCE∴∠ACB-∠BCD=∠DCE-∠BCD ,即∠ACD=∠BCE在△ACD 和△BCE 中,AC=BC ACD=BCE CD=CE ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴△ACD ≌△BCE (SAS )∴AD=BE=10,∠CAD=∠CBE∴AE=AD+DE=24如图,设AE ,BC 交于点H ,在△ACH和△BEH中,∠CAH+∠ACH=∠EBH+∠BEH,而∠CAH=∠EBH,∴∠BEH=∠ACH=90°,∴△ABE为直角三角形由勾股定理得2222AB=AE BE=2410=26++(3)由(1)(2)可得△ACD≌△BCE,∴∠DAC=∠EBC,∵△ACB,△DCE都是等腰三角形,∠ACB=∠DCE=120°∴∠CAB=∠CBA=∠CDE=∠CED=30°,∵CM⊥DE,∴∠CMD=90°,DM=EM,∴CD=CE=2CM,3CM∴33∵∠BEN=∠BAE+∠ABE=∠BAE+∠EBC+∠CBA=∠BAE+∠DAC+∠CBA=30°+30°=60°,∴∠NBE=30°,∴BE=2EN,3EN∵BN=a∴23=AD∴2323+b【点睛】本题考查全等三角形的旋转模型,掌握此模型的特点得到全等三角形是关键,其中还需要用到等腰三角形三线合一与30度所对的直角边的性质,熟练掌握这些基本知识点是关键.26.(1)见详解;(2)①t值为:103s或6s;②t值为:4.5或5或4912.【分析】(1)设BD=2x,AD=3x,CD=4x,则AB=5x,由勾股定理求出AC,即可得出结论;(2)由△ABC的面积求出BD、AD、CD、AC;①当MN∥BC时,AM=AN;当DN∥BC时,AD=AN;得出方程,解方程即可;②根据题意得出当点M在DA上,即2<t≤5时,△MDE为等腰三角形,有3种可能:如果DE=DM;如果ED=EM;如果MD=ME=2t-4;分别得出方程,解方程即可.【详解】解:(1)证明:设BD=2x,AD=3x,CD=4x,则AB=5x,在Rt△ACD中,AC=5x,∴AB=AC,∴△ABC是等腰三角形;(2)解:由(1)知,AB=5x,CD=4x,∴S△ABC=12×5x×4x=40cm2,而x>0,∴x=2cm,则BD=4cm,AD=6cm,CD=8cm,AB=AC=10cm.由运动知,AM=10-2t,AN=t,①当MN∥BC时,AM=AN,即10-2t=t,∴103t ;当DN∥BC时,AD=AN,∴6=t,得:t=6;∴若△DMN的边与BC平行时,t值为103s或6s.②存在,理由:Ⅰ、当点M在BD上,即0≤t<2时,△MDE为钝角三角形,但DM≠DE;Ⅱ、当t=2时,点M运动到点D,不构成三角形Ⅲ、当点M在DA上,即2<t≤5时,△MDE为等腰三角形,有3种可能.∵点E是边AC的中点,∴DE=12AC=5当DE=DM,则2t-4=5,∴t=4.5s;当ED=EM,则点M运动到点A,∴t=5s;当MD=ME=2t-4,如图,过点E作EF垂直AB于F,∵ED=EA,∴DF=AF=12AD=3, 在Rt △AEF 中,EF=4;∵BM=2t ,BF=BD+DF=4+3=7,∴FM=2t-7在Rt △EFM 中,(2t-4)2-(2t-7)2=42,∴t=4912. 综上所述,符合要求的t 值为4.5或5或4912. 【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质,平行线的性质,三角形的面积公式,勾股定理,解本题的关键是分情况讨论.27.(1)①见解析;②()22012x y x x-=<<-;(2)见解析 【解析】【分析】(1)①连接DE ,如图1,先用SAS 证明△CBE ≌△CDE ,得EB=ED ,∠CBE =∠1,再用四边形的内角和可证明∠EBC =∠2,从而可得∠1=∠2,进一步即可证得结论;②将△BAE 绕点B 顺时针旋转90°,点E 落在点P 处,如图2,用SAS 可证△PBG ≌△EBG ,所以PG=EG =2-x -y ,在直角三角形PCG 中,根据勾股定理整理即得y 与x 的函数关系式,再根据题意写出x 的取值范围即可.(2)由(1)题已得EB=ED ,根据正方形的对称性只需再确定点E 关于点O 的对称点即可,考虑到只有直尺,可延长BE 交AD 于点M ,再连接MO 并延长交BC 于点N ,再连接DN 交AC 于点Q ,问题即得解决.【详解】(1)①证明:如图1,连接DE ,∵四边形ABCD 是正方形,∴CB=CD ,∠BCE =∠DCE =45°,又∵CE=CE ,∴△CBE ≌△CDE (SAS ),∴EB=ED ,∠CBE =∠1,∵∠BEC =90°,∠BCF =90°,∴∠EBC +∠EFC =180°,∵∠EFC +∠2=180°,∴∠EBC =∠2,∴∠1=∠2.∴ED=EF ,∴BE=EF .。
人教版勾股定理单元易错题测试提优卷试题一、解答题1.如图,△ABC中,∠ACB=90°,AB=5cm,BC=3cm,若点P从点A出发,以每秒2cm 的速度沿折线A﹣C﹣B﹣A运动,设运动时间为t秒(t>0).(1)若点P在AC上,且满足PA=PB时,求出此时t的值;(2)若点P恰好在∠BAC的角平分线上,求t的值;(3)在运动过程中,直接写出当t为何值时,△BCP为等腰三角形.2.如图1,△ABC中,CD⊥AB于D,且BD : AD : CD=2 : 3 : 4,(1)试说明△ABC是等腰三角形;(2)已知S△ABC=40cm2,如图2,动点M从点B出发以每秒2cm的速度沿线段BA向点A 运动,同时动点N从点A出发以每秒1cm速度沿线段AC向点C运动,当其中一点到达终点时整个运动都停止. 设点M运动的时间为t(秒),①若△DMN的边与BC平行,求t的值;②若点E是边AC的中点,问在点M运动的过程中,△MDE能否成为等腰三角形?若能,求出t的值;若不能,请说明理由.图1 图2 备用图3.如图1, △ABC和△CDE均为等腰三角形,AC=BC, CD=CE, AC>CD, ∠ACB=∠DCE=a,且点A、D、E在同一直线上,连结BE.(1)求证: AD=BE.(2)如图2,若a=90°,CM⊥AE于E.若CM=7, BE=10, 试求AB的长.(3)如图3,若a=120°, CM⊥AE于E, BN⊥AE于N, BN=a, CM=b,直接写出AE的值(用a, b 的代数式表示).4.已知:四边形ABCD是菱形,AB=4,∠ABC=60°,有一足够大的含60°角的直角三角尺的60°角的顶点与菱形ABCD的顶点A重合,两边分别射线CB、DC相交于点E、F,且∠EAP=60°.(1)如图1,当点E是线段CB的中点时,请直接判断△AEF的形状是.(2)如图2,当点E是线段CB上任意一点时(点E不与B、C重合),求证:BE=CF;(3)如图3,当点E在线段CB的延长线上,且∠EAB=15°时,求点F到BC的距离.5.如图1,已知△ABC是等边三角形,点D,E分别在边BC,AC上,且CD=AE,AD与BE相交于点F.(1)求证:∠ABE=∠CAD;(2)如图2,以AD为边向左作等边△ADG,连接BG.ⅰ)试判断四边形AGBE的形状,并说明理由;ⅱ)若设BD=1,DC=k(0<k<1),求四边形AGBE与△ABC的周长比(用含k的代数式表示).6.已知,矩形ABCD中,AB=4cm,BC=8cm,AC的垂直平分线EF分别交AD、BC于点E、F,垂足为O.(1)如图1,连接AF、CE.求证:四边形AFCE为菱形.(2)如图1,求AF的长.(3)如图2,动点P、Q分别从A、C两点同时出发,沿△AFB和△CDE各边匀速运动一周.即点P自A→F→B→A停止,点Q自C→D→E→C停止.在运动过程中,点P的速度为每秒1cm ,设运动时间为t 秒.①问在运动的过程中,以A 、P 、C 、Q 四点为顶点的四边形有可能是矩形吗?若有可能,请求出运动时间t 和点Q 的速度;若不可能,请说明理由.②若点Q 的速度为每秒0.8cm ,当A 、P 、C 、Q 四点为顶点的四边形是平行四边形时,求t 的值.7.已知n 组正整数:第一组:3,4,5;第二组:8,6,10;第三组:15,8,17;第四组:24,10,26;第五组:35,12,37;第六组:48,14,50;…(1)是否存在一组数,既符合上述规律,且其中一个数为71?若存在,请写出这组数;若不存在,请说明理由;(2)以任意一个大于2的偶数为一条直角边的长,是否一定可以画出一个直角三角形,使得该直角三角形的另两条边的长都是正整数?若可以,请说明理由;若不可以,请举出反例.8.(1)计算:1312248233⎛⎫-+÷ ⎪ ⎪⎝;(2)已知a 、b 、c 满足2|23|32(30)0a b c +-+--=.判断以a 、b 、c 为边能否构成三角形?若能构成三角形,说明此三角形是什么形状?并求出三角形的面积;若不能,请说明理由.9.已知ABC ∆中,AB AC =.(1)如图1,在ADE ∆中,AD AE =,连接BD 、CE ,若DAE BAC ∠=∠,求证:BD CE =(2)如图2,在ADE ∆中,AD AE =,连接BE 、CE ,若60DAE BAC ∠=∠=,CE AD ⊥于点F ,4AE =,5EC =,求BE 的长;(3)如图3,在BCD ∆中,45CBD CDB ∠=∠=,连接AD ,若45CAB ∠=,求ADAB的值.10.如图,在边长为2的等边三角形ABC 中,D 点在边BC 上运动(不与B ,C 重合),点E 在边AB 的延长线上,点F 在边AC 的延长线上,AD DE DF ==. (1)若30AED ∠=︒,则ADB =∠______. (2)求证:BED CDF △≌△.(3)试说明点D 在BC 边上从点B 至点C 的运动过程中,BED 的周长l 是否发生变化?若不变,请求出l 的值,若变,请求出l 的取值范围.11.如图,在ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D 是BC 上一动点、连接AD ,过点A 作AE AD ⊥,并且始终保持AE AD =,连接CE , (1)求证:ABD ACE ≅; (2)若AF 平分DAE ∠交BC 于F ,①探究线段BD ,DF ,FC 之间的数量关系,并证明; ②若3BD =,4CF =,求AD 的长,12.阅读与理解:折纸,常常能为证明一个命题提供思路和方法.例如,在ABC 中,AB AC >(如图),怎样证明C B ∠>∠呢?分析:把AC 沿A ∠的角平分线AD 翻折,因为AB AC >,所以,点C 落在AB 上的点C '处,即AC AC '=,据以上操作,易证明ACD AC D '△△≌,所以AC D C '∠=∠,又因为AC D B '∠>∠,所以C B ∠>∠.感悟与应用:(1)如图(a ),在ABC 中,90ACB ∠=︒,30B ∠=︒,CD 平分ACB ∠,试判断AC 和AD 、BC 之间的数量关系,并说明理由;(2)如图(b ),在四边形ABCD 中,AC 平分BAD ∠,16AC =,8AD =,12DC BC ==,①求证:180B D ∠+∠=︒; ②求AB 的长.13.如图,已知ABC ∆中,90B ∠=︒,8AB cm =,6BC cm =,P 、Q 是ABC ∆边上的两个动点,其中点P 从点A 开始沿A B →方向运动,且速度为每秒1cm ,点Q 从点B 开始沿B C →方向运动,且速度为每秒2cm ,它们同时出发,设出发的时间为t 秒.(1)当2t =秒时,求PQ 的长;(2)求出发时间为几秒时,PQB ∆是等腰三角形?(3)若Q 沿B C A →→方向运动,则当点Q 在边CA 上运动时,求能使BCQ ∆成为等腰三角形的运动时间.14.如图,在矩形ABCD 中,AB=8,BC=10,E 为CD 边上一点,将△ADE 沿AE 折叠,使点D 落在BC 边上的点F 处. (1)求BF 的长; (2)求CE 的长.15.如图,△ABC 和△ADE 都是等腰三角形,其中AB =AC ,AD =AE ,且∠BAC =∠DAE . (1)如图①,连接BE 、CD ,求证:BE =CD ;(2)如图②,连接BE 、CD ,若∠BAC =∠DAE =60°,CD ⊥AE ,AD =3,CD =4,求BD 的长;(3)如图③,若∠BAC =∠DAE =90°,且C 点恰好落在DE 上,试探究CD 2、CE 2和BC 2之间的数量关系,并加以说明.16.已知ABC ∆中,如果过项点B 的一条直线把这个三角形分割成两个三角形,其中一个为等腰三角形,另一个为直角三角形,则称这条直线为ABC ∆的关于点B 的二分割线.例如:如图1,Rt ABC ∆中,90A ︒∠=,20C ︒∠=,若过顶点B 的一条直线BD 交AC 于点D ,若20DBC ︒∠=,显然直线BD 是ABC ∆的关于点B 的二分割线.(1)在图2的ABC ∆中,20C ︒∠=,110ABC ︒∠=.请在图2中画出ABC ∆关于点B 的二分割线,且DBC ∠角度是 ;(2)已知20C ︒∠=,在图3中画出不同于图1,图2的ABC ∆,所画ABC ∆同时满足:①C ∠为最小角;②存在关于点B 的二分割线.BAC ∠的度数是 ;(3)已知C α∠=,ABC ∆同时满足:①C ∠为最小角;②存在关于点B 的二分割线.请求出BAC ∠的度数(用α表示).17.我们规定,三角形任意两边的“广益值”等于第三边上的中线和这边一半的平方差.如图1,在ABC ∆中,AO 是BC 边上的中线,AB 与AC 的“广益值”就等于22AO BO -的值,可记为22AB AC OA BO ∇=-(1)在ABC ∆中,若90ACB ∠=︒,81AB AC ∇=,求AC 的值.(2)如图2,在ABC ∆中,12AB AC ==,120BAC ∠=︒,求AB AC ∇,BA BC ∇的值.(3)如图3,在ABC ∆中,AO 是BC 边上的中线,24ABC S ∆=,8AC =,64AB AC ∇=-,求BC 和AB 的长.18.如图,ABC ∆是等边三角形,,D E 为AC 上两点,且AE CD =,延长BC 至点F ,使CF CD =,连接BD .(1)如图1,当,D E 两点重合时,求证:BD DF =; (2)延长BD 与EF 交于点G . ①如图2,求证:60BGE ∠=︒;②如图3,连接,BE CG ,若30,4EBD BG ∠=︒=,则BCG ∆的面积为______________.19.我国古代数学家赵爽曾用图1证明了勾股定理,这个图形被称为“弦图”.2002年在北京召开的国际数学家大会(ICM 2002)的会标(图2),其图案正是由“弦图”演变而来.“弦图”是由4个全等的直角三角形与一个小正方形组成,恰好拼成一个大正方形请你根据图1解答下列问题:(1)叙述勾股定理(用文字及符号语言叙述); (2)证明勾股定理;(3)若大正方形的面积是13,小正方形的面积是1,求()2a b +的值.20.已知ABC 是等边三角形,点D 是BC 边上一动点,连结AD()1如图1,若2BD =,4DC =,求AD 的长;()2如图2,以AD 为边作60ADE ADF ∠=∠=,分别交AB ,AC 于点E ,F .①小明通过观察、实验,提出猜想:在点D 运动的过程中,始终有AE AF =,小明把这个猜想与同学们进行交流,通过讨论,形成了证明该猜想的两种想法想法1:利用AD 是EDF ∠的角平分线,构造角平分线的性质定理的基本图形,然后通过全等三角形的相关知识获证.想法2:利用AD 是EDF ∠的角平分线,构造ADF 的全等三角形,然后通过等腰三角形的相关知识获证.请你参考上面的想法,帮助小明证明.(AE AF =一种方法即可)②小聪在小明的基础上继续进行思考,发现:四边形AEDF 的面积与AD 长存在很好的关系.若用S 表示四边形AEDF 的面积,x 表示AD 的长,请你直接写出S 与x 之间的关系式.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、解答题1.(1)2516;(2)83t =或6;(3)当153,5,210t =或194时,△BCP 为等腰三角形.【分析】(1)设存在点P ,使得PA PB =,此时2PA PB t ==,42PC t =-,根据勾股定理列方程即可得到结论;(2)当点P 在CAB ∠的平分线上时,如图1,过点P 作PE AB ⊥于点E ,此时72BP t =-,24PE PC t ==-,541BE =-=,根据勾股定理列方程即可得到结论; (3)在Rt ABC 中,根据勾股定理得到4AC cm =,根据题意得:2AP t =,当P 在AC上时,BCP 为等腰三角形,得到PC BC =,即423t -=,求得12t =,当P 在AB 上时,BCP 为等腰三角形,若CP PB =,点P 在BC 的垂直平分线上,如图2,过P 作PE BC ⊥于E ,求得194t =,若PB BC =,即2343t --=,解得5t =,PC BC =③,如图3,过C 作CF AB ⊥于F ,由射影定理得;2BC BF AB =⋅,列方程2234352t --=⨯,即可得到结论. 【详解】 解:在Rt ABC 中,5AB cm =,3BC cm =,4AC cm ∴=,(1)设存在点P ,使得PA PB =,此时2PA PB t ==,42PC t =-, 在Rt PCB 中,222PC CB PB +=, 即:222(42)3(2)t t -+=, 解得:2516t =, ∴当2516t =时,PA PB =; (2)当点P 在BAC ∠的平分线上时,如图1,过点P 作PE AB ⊥于点E ,此时72BP t =-,24PE PC t ==-,541BE =-=, 在Rt BEP 中,222PE BE BP +=, 即:222(24)1(72)t t -+=-, 解得:83t =, 当6t =时,点P 与A 重合,也符合条件,∴当83t =或6时,P 在ABC ∆的角平分线上; (3)根据题意得:2AP t =, 当P 在AC 上时,BCP 为等腰三角形,PC BC ∴=,即423t -=,12t ∴=,当P 在AB 上时,BCP 为等腰三角形,CP PB =①,点P 在BC 的垂直平分线上,如图2,过P 作PE BC ⊥于E ,1322BE BC ∴==, 12PB AB ∴=,即52342t --=,解得:194t =, PB BC =②,即2343t --=,解得:5t =,PC BC =③,如图3,过C 作CF AB ⊥于F ,12BF BP ∴=, 90ACB ∠=︒,由射影定理得;2BC BF AB =⋅, 即2234352t --=⨯, 解得:5310t =, ∴当15319,5,2104t =或时,BCP 为等腰三角形. 【点睛】本题考查了等腰三角形的判定,三角形的面积,难度适中.利用分类讨论的思想是解(3)题的关键.2.(1)见详解;(2)①t 值为:103s 或6s ;②t 值为:4.5或5或4912. 【分析】(1)设BD=2x ,AD=3x ,CD=4x ,则AB=5x ,由勾股定理求出AC ,即可得出结论; (2)由△ABC 的面积求出BD 、AD 、CD 、AC ;①当MN ∥BC 时,AM=AN ;当DN ∥BC 时,AD=AN ;得出方程,解方程即可;②根据题意得出当点M 在DA 上,即2<t ≤5时,△MDE 为等腰三角形,有3种可能:如果DE=DM ;如果ED=EM ;如果MD=ME=2t-4;分别得出方程,解方程即可. 【详解】解:(1)证明:设BD=2x ,AD=3x ,CD=4x ,则AB=5x , 在Rt △ACD 中,AC=5x , ∴AB=AC ,∴△ABC是等腰三角形;(2)解:由(1)知,AB=5x,CD=4x,∴S△ABC=12×5x×4x=40cm2,而x>0,∴x=2cm,则BD=4cm,AD=6cm,CD=8cm,AB=AC=10cm.由运动知,AM=10-2t,AN=t,①当MN∥BC时,AM=AN,即10-2t=t,∴103t ;当DN∥BC时,AD=AN,∴6=t,得:t=6;∴若△DMN的边与BC平行时,t值为103s或6s.②存在,理由:Ⅰ、当点M在BD上,即0≤t<2时,△MDE为钝角三角形,但DM≠DE;Ⅱ、当t=2时,点M运动到点D,不构成三角形Ⅲ、当点M在DA上,即2<t≤5时,△MDE为等腰三角形,有3种可能.∵点E是边AC的中点,∴DE=12AC=5当DE=DM,则2t-4=5,∴t=4.5s;当ED=EM,则点M运动到点A,∴t=5s;当MD=ME=2t-4,如图,过点E作EF垂直AB于F,∵ED=EA,∴DF=AF=12AD=3,在Rt△AEF中,EF=4;∵BM=2t ,BF=BD+DF=4+3=7,∴FM=2t-7在Rt △EFM 中,(2t-4)2-(2t-7)2=42,∴t=4912. 综上所述,符合要求的t 值为4.5或5或4912. 【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质,平行线的性质,三角形的面积公式,勾股定理,解本题的关键是分情况讨论.3.(1)见解析;(2)26;(3+ 【分析】(1)由∠ACB=∠DCE 可得出∠ACD=∠BCE ,再利用SAS 判定△ACD ≌△BCE ,即可得到AD=BE ;(2)由等腰直角三角形的性质可得CM=12DE ,同(1)可证△ACD ≌△BCE ,得到AD=BE ,然后可求AE 的长,再判断∠AEB=90°,即可用勾股定理求出AB 的长;(3)由等腰三角形的性质易得∠CAB=∠CBA=∠CDE=∠CED=30°,根据30度所对的直角边是斜边的一半可求出,然后利用三角形外角性质推出∠BEN=60°,在Rt △BEN 中即可求出BE ,由于BE=AD ,所以利用AE=AD+DE 即可得出答案.【详解】证明:(1)∵∠ACB=∠DCE∴∠ACB-∠BCD=∠DCE-∠BCD ,即∠ACD=∠BCE在△ACD 和△BCE 中,AC=BC ACD=BCE CD=CE ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴△ACD ≌△BCE (SAS )∴AD=BE(2)∵∠DCE=90°,CD=CE ,∴△DCE 为等腰直角三角形,∵CM ⊥DE ,∴CM 平分DE ,即M 为DE 的中点∴CM=12DE , ∴DE=2CM=14,∵∠ACB=∠DCE∴∠ACB-∠BCD=∠DCE-∠BCD ,即∠ACD=∠BCE在△ACD 和△BCE 中,AC=BC ACD=BCE CD=CE ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴△ACD ≌△BCE (SAS )∴AD=BE=10,∠CAD=∠CBE∴AE=AD+DE=24如图,设AE ,BC 交于点H ,在△ACH 和△BEH 中,∠CAH+∠ACH=∠EBH+∠BEH ,而∠CAH=∠EBH ,∴∠BEH=∠ACH=90°,∴△ABE 为直角三角形 由勾股定理得2222AB=AE BE =2410=26++(3)由(1)(2)可得△ACD ≌△BCE ,∴∠DAC=∠EBC ,∵△ACB ,△DCE 都是等腰三角形,∠ACB=∠DCE=120°∴∠CAB=∠CBA=∠CDE=∠CED=30°,∵CM ⊥DE ,∴∠CMD=90°,DM=EM ,∴CD=CE=2CM ,3CM∴33∵∠BEN=∠BAE+∠ABE=∠BAE+∠EBC+∠CBA=∠BAE+∠DAC+∠CBA=30°+30°=60°, ∴∠NBE=30°,∴BE=2EN ,3EN∵BN=a∴23=AD ∴AE=AD+DE=3233+a b 【点睛】本题考查全等三角形的旋转模型,掌握此模型的特点得到全等三角形是关键,其中还需要用到等腰三角形三线合一与30度所对的直角边的性质,熟练掌握这些基本知识点是关键.4.(1)△AEF是等边三角形,理由见解析;(2)见解析;(3)点F到BC的距离为3﹣.【解析】【分析】(1)连接AC,证明△ABC是等边三角形,得出AC=AB,再证明△BAE≌△DAF,得出AE =AF,即可得出结论;(2)连接AC,同(1)得:△ABC是等边三角形,得出∠BAC=∠ACB=60°,AB=AC,再证明△BAE≌△CAF,即可得出结论;(3)同(1)得:△ABC和△ACD是等边三角形,得出AB=AC,∠BAC=∠ACB=∠ACD=60°,证明△BAE≌△CAF,得出BE=CF,AE=AF,证出△AEF是等边三角形,得出∠AEF =60°,证出∠AEB=45°,得出∠CEF=∠AEF﹣∠AEB=15°,作FH⊥BC于H,在△CEF 内部作∠EFG=∠CEF=15°,则GE=GF,∠FGH=30°,由直角三角形的性质得出FG=2FH,GH=FH,CF=2CH,FH=CH,设CH=x,则BE=CF=2x,FH=x,GE=GF=2FH=2x,GH=FH=3x,得出EH=4+x=2x+3x,解得:x=﹣1,求出FH=x =3﹣即可.【详解】(1)解:△AEF是等边三角形,理由如下:连接AC,如图1所示:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=AD,∠B=∠D,∵∠ABC=60°,∴∠BAD=120°,△ABC是等边三角形,∴AC=AB,∵点E是线段CB的中点,∴AE⊥BC,∴∠BAE=30°,∵∠EAF=60°,∴∠DAF=120°﹣30°﹣60°=30°=∠BAE,在△BAE和△DAF中,,∴△BAE≌△DAF(ASA),∴AE=AF,又∵∠EAF=60°,∴△AEF是等边三角形;故答案为:等边三角形;(2)证明:连接AC,如图2所示:同(1)得:△ABC是等边三角形,∴∠BAC=∠ACB=60°,AB=AC,∵∠EAF=60°,∴∠BAE=∠CAF,∵∠BCD=∠BAD=120°,∴∠ACF=60°=∠B,在△BAE和△CAF中,,∴△BAE≌△CAF(ASA),∴BE=CF;(3)解:同(1)得:△ABC和△ACD是等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=∠ACB=∠ACD=60°,∴∠ACF=120°,∵∠ABC=60°,∴∠ABE=120°=∠ACF,∵∠EAF=60°,∴∠BAE=∠CAF,在△BAE和△CAF中,,∴△BAE≌△CAF(ASA),∴BE=CF,AE=AF,∵∠EAF=60°,∴△AEF是等边三角形,∴∠AEF=60°,∵∠EAB=15°,∠ABC=∠AEB+∠EAB=60°,∴∠AEB=45°,∴∠CEF=∠AEF﹣∠AEB=15°,作FH⊥BC于H,在△CEF内部作∠EFG=∠CEF=15°,如图3所示:则GE=GF,∠FGH=30°,∴FG=2FH,GH=FH,∵∠FCH=∠ACF﹣∠ACB=60°,∴∠CFH=30°,∴CF =2CH,FH=CH,设CH=x,则BE=CF=2x,FH=x,GE=GF=2FH=2x,GH=FH=3x,∵BC=AB=4,∴CE=BC+BE=4+2x,∴EH=4+x=2x+3x,解得:x=﹣1,∴FH=x=3﹣,即点F 到BC 的距离为3﹣.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了菱形的性质、等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、含30°角的直角三角形的性质等知识;本题综合性强,熟练掌握等边三角形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.5.(1)详见解析;(2)ⅰ)四边形AGBE 是平行四边形,证明详见解析;ⅱ)222133k k k k ++++. 【解析】【分析】(1)只要证明△BAE ≌△ACD ;(2)ⅰ)四边形AGBE 是平行四边形,只要证明BG=AE ,BG ∥AE 即可;ⅱ)求出四边形BGAE 的周长,△ABC 的周长即可;【详解】(1)证明:如图1中,∵△ABC 是等边三角形,∴AB =AC ,∠BAE =∠C =60°,∵AE =CD ,∴△BAE ≌△ACD ,∴∠ABE =∠CAD .(2)ⅰ)如图2中,结论:四边形AGBE 是平行四边形.理由:∵△ADG,△ABC都是等边三角形,∴AG=AD,AB=AC,∴∠GAD=∠BAC=60°,∴△GAB≌△DAC,∴BG=CD,∠ABG=∠C,∵CD=AE,∠C=∠BAE,∴BG=AE,∠ABG=∠BAE,∴BG∥AE,∴四边形AGBE是平行四边形,ⅱ)如图2中,作AH⊥BC于H.∵BH=CH=1 (1) 2k+∴1113 1(1),3(1) 2222DH k k AH BH k =-+=-==+∴222AH DH k k1AD=+=++∴四边形BGAE的周长=22k k1k+++,△ABC的周长=3(k+1),∴四边形AGBE与△ABC2221 k k k+++【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质、平行四边形的判定和性质、等边三角形的判定和性质等知识,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.6.(1)证明见解析;(2)AF=5cm;(3)①有可能是矩形,P点运动的时间是8,Q的速度是0.5cm/s;②t=203.【解析】【分析】(1)证△AEO≌△CFO,推出OE=OF,根据平行四边形和菱形的判定推出即可;(2)设AF=CF=a,根据勾股定理得出关于a的方程,求出即可;(3)①只有当P运动到B点,Q运动到D点时,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形有可能是矩形,求出时间t,即可求出答案;②分为三种情况,P在AF上,P在BF上,P在AB上,根据平行四边形的性质求出即可.【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠AEO=∠CFO,∵AC的垂直平分线EF,∴AO=OC,AC⊥EF,在△AEO和△CFO中∵AEO CFOAOE COF AO OC∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△AEO≌△CFO(AAS),∴OE=OF,∵OA=OC,∴四边形AECF是平行四边形,∵AC⊥EF,∴平行四边形AECF是菱形;(2)解:设AF=acm,∵四边形AECF是菱形,∴AF=CF=acm,∵BC=8cm,∴BF=(8﹣a)cm,在Rt△ABF中,由勾股定理得:42+(8﹣a)2=a2,a=5,即AF=5cm;(3)解:①在运动过程中,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形有可能是矩形,只有当P运动到B点,Q运动到D点时,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形有可能是矩形,P点运动的时间是:(5+3)÷1=8,Q的速度是:4÷8=0.5,即Q的速度是0.5cm/s;②分为三种情况:第一、P在AF上,∵P的速度是1cm/s,而Q的速度是0.8cm/s,∴Q只能再CD上,此时当A、P、C、Q四点为顶点的四边形不是平行四边形;第二、当P在BF上时,Q在CD或DE上,只有当Q在DE上时,当A、P、C、Q四点为顶点的四边形才有可能是平行四边形,如图,∵AQ=8﹣(0.8t﹣4),CP=5+(t﹣5),∴8﹣(0.8t﹣4)=5+(t﹣5),t =203, 第三情况:当P 在AB 上时,Q 在DE 或CE 上,此时当A 、P 、C 、Q 四点为顶点的四边形不是平行四边形;即t =203.【点睛】考查了矩形的性质,平行四边形的性质和判定,菱形的判定和性质,勾股定理,全等三角形的性质和判定,线段垂直平分线性质等知识点的综合运用,用了方程思想,分类讨论思想.7.(1)不存在,见解析;(2)以任意一个大于2的偶数为一条直角边的长,一定可以画出一个直角三角形,使得该直角三角形的另两条边的长都是正整数,见解析.【分析】(1)根据题意可知,这n 组正整数符合规律m 2-1,2m ,m 2+1(m≥2,且m 为整数).分三种情况:m 2-1=71;2m=71;m 2+1=71;进行讨论即可求解;(2)由于(m 2-1) 2+(2m ) 2=m 4+2m 2+1=(m 2+1) 2,根据勾股定理的逆定理即可求解.【详解】(1)不存在一组数,既符合上述规律,且其中一个数为71.理由如下:根据题意可知,这n 组正整数符合规律21m -,2m ,21m +(2m ≥,且m 为整数). 若2171m -=,则272m =,此时m 不符合题意;若271m =,则35.5,m =,此时m 不符合题意;若2171m +=,则270m =,此时m 不符合题意,所以不存在一组数,既符合上述规律,且其中一个数为71.(2)以任意一个大于2的偶数为一条直角边的长,一定可以画出一个直角三角形,使得该直角三角形的另两条边的长都是正整数.理由如下:对于一组数:21m -,2m ,21m +(2m ≥,且m 为整数).因为2224222(1)(2)21(1)m m m m m -+=++=+所以若一个三角形三边长分别为21m -,2m ,21m +(2m ≥,且m 为整数),则该三角形为直角三角形.因为当2m ≥,且m 为整数时,2m 表示任意一个大于2的偶数,21m -,21m +均为正整数,所以以任意一个大于2的偶数为一条直角边的长,一定可以画出一个直角三角形,使得该直角三角形的另两条边的长都是正整数.【点睛】考查了勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a ,b ,c 满足a 2+b 2=c 2,那么这个三角形就是直角三角形.注意分类思想的应用8.(1)423;(2)以a 、b 、c 为边能构成三角形,此三角形的形状是直角三角形, 【分析】(1)根据二次根式的加减法法则、除法法则和二次根式的性质求出即可;(2)先根据绝对值,偶次方、算术平方根的非负性求出a 、b 、c 的值,再根据勾股定理的逆定理得出三角形是直角三角形,再求出面积即可.【详解】解:(1)⎛÷ ⎝=÷=÷ =423; (2)以a 、b 、c 为边能构成三角形,此三角形的形状是直角三角形,理由是:∵a 、b 、c 满足2|a (c 0-=,∴a ﹣=0,﹣b =0,c 0,∴a =,b =,c∵,,∴以a 、b 、c 为边能组成三角形,∵a =,b =,c∴a 2+b 2=c 2,∴以a 、b 、c 为边能构成直角三角形,直角边是a 和b ,则此三角形的面积是12⨯. 【点睛】此题考查了计算能力,掌握二次根式的加减法法则、除法法则和二次根式的性质,绝对值,偶次方、算术平方根的非负性,勾股定理的逆定理是解题的关键.9.(1)详见解析;(2;(3.【分析】(1)证∠EAC=∠DAB.利用SAS 证△ACE ≌△ABD 可得;(2)连接BD ,证1302FEA AED ∠=∠=,证△ACE ≌△ABD 可得30FEA BDA ∠=∠=,CE=BD=5,利用勾股定理求解;(3)作CE 垂直于AC,且CE=AC,连接AE,则90,45ACE CAE ∠=∠=,利用勾股定理得AE 2AB =,BE=3AB ,根据(1)思路得AD=BE=3AB .【详解】(1) 证明:∵∠DAE=∠BAC ,∴∠DAE+∠CAD=∠BAC+∠CAD ,即∠EAC=∠DAB.在△ACE 与△ABD 中,AD AE EAC BAB AC AB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ACE ≌△ABD(SAS),∴BD CE =;(2)连接BD因为AD AE =, 60DAE BAC ∠=∠=,所以ADE ∆是等边三角形因为60DAE DEA EDA ∠=∠=∠=,ED=AD=AE=4因为CE AD ⊥所以1302FEA AED ∠=∠= 同(1)可知△ACE ≌△ABD(SAS),所以30FEA BDA ∠=∠=,CE=BD=5所以90BDE BDA ADE ∠=∠+∠=所以BE=22225441BD DE +=+=(3)作CE 垂直于AC,且CE=AC,连接AE,则90,45ACE CAE ∠=∠=所以222AB AC AC +因为AB AC =所以AE 2AB = 又因为45CAB ∠=所以90ABE ∠=所以()222223BE AE AB AB AB AB =+=+= 因为45CBD CDB ∠=∠=所以BC=CD, 90BCD ∠=因为同(1)可得△ACD ≌△ECB(SAS)所以AD=BE=3AB所以33AD AB AB ==【点睛】考核知识点:等边三角形;勾股定理.构造全等三角形和直角三角形是关键.10.(1)90°;(2)证明见解析;(3)变化,234l +≤<.【分析】(1)由等边三角形的性质可得∠ABC=∠ACB=60°,由等腰三角形的性质可求DAE=∠DEA=30°,由三角形内角和定理可求解;(2)根据等腰三角形的性质,可证得∠CDF=∠DEA 和∠EDB=∠DFA ,由此可利用“ASA”证明全等;(3)根据全等三角形的性质可得l =2+AD ,根据AD 的取值范围即可得出l 的取值范围.【详解】解:(1)∵△ABC 是等边三角形,∴AB=AC=BC=2,∠ABC=∠ACB=60°,∵AD=DE∴∠DAE=∠DEA=30°,∴∠ADB=180°-∠BAD-∠ABD=90°,故答案为:90°;(2)∵AD=DE=DF ,∴∠DAE=∠DEA ,∠DAF=∠DFA ,∵∠DAE+∠DAF=∠BAC=60°,∴∠DEA+∠DFA=60°,∵∠ABC=∠DEA+∠EDB=60°,∴∠EDB=∠DFA ,∵∠ACB=∠DFA+∠CDF=60°,∴∠CDF=∠DEA ,在△BDE 和△CFD 中∵CDF DEA DE DF EDB DFA ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△BDE ≌△CFD (ASA )(3)∵△BDE ≌△CFD ,∴BE=CD ,∴l =BD+BE+DE=BD+CD+AD=BC+AD=2+AD ,当D 点在C 或B 点时,AD=AC=AB=2,此时B 、D 、E 三点在同一条直线上不构成三角形,2+AD=4;当D 点在BC 的中点时,∵AB=AC ,∴BD=112BC =,AD ==此时22l AD =+=综上可知24l +≤<.【点睛】本题考查全等三角形的性质和判定,勾股定理,等边三角形的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理.(1)掌握等腰三角形等边对等角是解决此问的关键;(2)中注意角之间的转换;(3)中注意临界点是否可取.11.(1)见详解(2)①结论:222BD FC DF +=,证明见详解②【分析】(1)根据SAS ,只要证明BAD CAE ∠=∠即可解决问题;(2)①结论:222BD FC DF +=.连接EF ,进一步证明90ECF ∠=︒,DF EF =,再利用勾股定理即可得证;②过点A 作AG BC ⊥于点G ,在Rt ADG 中求出AG 、DG 即可求解.【详解】解:(1)∵AE AD ⊥∴90DAC CAE ∠+∠=︒∵90BAC ∠=︒∴90DAC BAD ∠+∠=︒∴BAD CAE ∠=∠∴在ABD △和ACE △中AB AC BAD CAE AD AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴ABD △≌ACE △()SAS(2)①结论:222BD FC DF +=证明:连接EF ,如图:∵ABD △≌ACE △∴B ACE ∠=∠,BD CE =∴90ECF BCA ACE BCA B ∠=∠+∠=∠+∠=︒∴222FC CE EF +=∴222FC BD EF +=∵AF 平分DAE ∠∴DAF EAF ∠=∠∴在DAF △和EAF △中AD AE DAF EAF AF AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴DAF △≌EAF △()SAS∴DF EF =∴222FC BD DF +=即222BD FC DF +=②过点A 作AG BC ⊥于点G ,如图:∵由①可知222223425DF BD FC =+=+=∴5DF =∴35412BC BD DF FC =++=++=∵AB AC =,AG BC ⊥ ∴1112622BG AG BC ===⨯= ∴633DG BG BD =-=-=∴在Rt ADG 中,22223635AD DG AG =+=+=故答案是:(1)见详解(2)①结论:222BD FC DF +=,证明见详解②35【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质、直角三角形的判定和性质以及角平分线的性质.综合性较强,属中档题,学会灵活应用相关知识点进行推理证明.12.(1)BC−AC =AD ;理由详见解析;(2)①详见解析;②AB=14【分析】(1)在CB 上截取CE =CA ,连接DE ,证△ACD ≌△ECD 得DE =DA ,∠A =∠CED =60°,据此∠CED =2∠CBA ,结合∠CED =∠CBA +∠BDE 得出∠CBA =∠BDE ,即可得DE =BE ,进而得出答案;(2)①在AB 上截取AM =AD ,连接CM ,先证△ADC ≌△AMC ,得到∠D =∠AMC ,CD =CM ,结合CD =BC 知CM =CB ,据此得∠B =∠CMB ,根据∠CMB +∠CMA =180°可得;②设BN =a ,过点C 作CN ⊥AB 于点N ,由CB =CM 知BN =MN =a ,CN 2=BC 2−BN 2=AC 2−AN 2,可得关于a 的方程,解之可得答案.【详解】解:(1)BC−AC =AD .理由如下:如图(a ),在CB 上截取CE =CA ,连接DE ,∵CD 平分∠ACB ,∴∠ACD =∠ECD ,又CD =CD ,∴△ACD ≌△ECD (SAS ),∴DE =DA ,∠A =∠CED =60°,∴∠CED =2∠CBA ,∵∠CED =∠CBA +∠BDE ,∴∠CBA =∠BDE ,∴DE =BE ,∴AD =BE ,∵BE =BC−CE =BC−AC ,∴BC−AC =AD .(2)①如图(b ),在AB 上截取AM =AD ,连接CM ,∵AC 平分∠DAB ,∴∠DAC =∠MAC ,∵AC =AC ,∴△ADC ≌△AMC (SAS ),∴∠D =∠AMC ,CD =CM =12,∵CD =BC =12,∴CM =CB ,∴∠B =∠CMB ,∵∠CMB +∠CMA =180°,∴∠B +∠D =180°;②设BN =a ,过点C 作CN ⊥AB 于点N ,∵CB =CM =12,∴BN =MN =a ,在Rt △BCN 中,2222212CN BC BN a --==,在Rt △ACN 中,2222216(8)CN AC AN a --+==, 则22221216(8)a a --+=, 解得:a =3,即BN =MN =3,则AB =8+3+3=14,∴AB=14.【点睛】本题考查了四边形的综合题,以及全等三角形的判定与性质、勾股定理、等腰三角形的判定与性质;本题有一定难度,需要通过作辅助线证明三角形全等才能得出结果.13.(1)213;(2)83;(3)5.5秒或6秒或6.6秒 【分析】(1)根据点P 、Q 的运动速度求出AP ,再求出BP 和BQ ,用勾股定理求得PQ 即可; (2)由题意得出BQ BP =,即28t t =-,解方程即可;(3)当点Q 在边CA 上运动时,能使BCQ ∆成为等腰三角形的运动时间有三种情况: ①当CQ BQ =时(图1),则C CBQ ∠=∠,可证明A ABQ ∠=∠,则BQ AQ =,则CQ AQ =,从而求得t ;②当CQ BC =时(图2),则12BC CQ +=,易求得t ;③当BC BQ =时(图3),过B 点作BE AC ⊥于点E ,则求出BE ,CE ,即可得出t .【详解】(1)解:(1)224BQ cm =⨯=,8216BP AB AP cm =-=-⨯=,90B ∠=︒,222246213()PQ BQ BP cm =+=+=;(2)解:根据题意得:BQ BP =,即28t t =-,解得:83t =; 即出发时间为83秒时,PQB ∆是等腰三角形; (3)解:分三种情况:①当CQ BQ =时,如图1所示:则C CBQ ∠=∠,90ABC ∠=︒,90CBQ ABQ ∴∠+∠=︒,90A C ∠+∠=︒,A ABQ ∴∠=∠BQ AQ ∴=,5CQ AQ ∴==,11BC CQ ∴+=,112 5.5t ∴=÷=秒.②当CQ BC =时,如图2所示:则12BC CQ +=1226t ∴=÷=秒.③当BC BQ =时,如图3所示:过B 点作BE AC ⊥于点E , 则68 4.8()10AB BC BE cm AC ⨯=== 22 3.6CE BC BE cm ∴=-=,27.2CQ CE cm ∴==,13.2BC CQ cm ∴+=,13.22 6.6t ∴=÷=秒.由上可知,当t 为5.5秒或6秒或6.6秒时,BCQ ∆为等腰三角形.【点睛】本题考查了勾股定理、三角形的面积以及等腰三角形的判定和性质;本题有一定难度,注意分类讨论思想的应用.14.(1)BF 长为6;(2)CE 长为3,详细过程见解析.【分析】(1)由矩形的性质及翻折可知,∠B=90°,AF=AD=10,且AB=8,在Rt △ABF 中,可由勾股定理求出BF 的长;(2)设CE=x,根据翻折可知,EF=DE=8-x,由(1)可知BF=6,则CF=4,在Rt△CEF中,可由勾股定理求出CE的长.【详解】解:(1)∵四边形ABCD为矩形,∴∠B=90°,且AD=BC=10,又∵AFE是由ADE沿AE翻折得到的,∴AF=AD=10,又∵AB=8,在Rt△ABF中,由勾股定理得:,故BF的长为6.(2)设CE=x ,∵四边形ABCD为矩形,∴CD=AB=8,∠C=90°,DE=CD-CE=8-x,又∵△AFE是由△ADE沿AE翻折得到的,∴FE=DE=8-x,由(1)知:BF=6,故CF=BC-BF=10-6=4,在Rt△CEF中,由勾股定理得:222CF+CE=EF,∴2224+x=(8-x),解得:x=3,故CE的长为3.【点睛】本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等,利用勾股定理求解是本题的关键.15.(1)证明见解析;(2)5;(3)CD2+CE2=BC2,证明见解析.【分析】(1)先判断出∠BAE=∠CAD,进而得出△ACD≌△ABE,即可得出结论.(2)先求出∠CDA=12∠ADE=30°,进而求出∠BED=90°,最后用勾股定理即可得出结论.(3)方法1、同(2)的方法即可得出结论;方法2、先判断出CD2+CE2=2(AP2+CP2),再判断出CD2+CE2=2AC2.即可得出结论.【详解】解:∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAC+∠CAE=∠DAE+∠CAE,即∠BAE=∠CAD.又∵AB=AC,AD=AE,∴△ACD≌△ABE(SAS),∴CD=BE.(2)如图2,连结BE,∵AD=AE,∠DAE=60°,∴△ADE是等边三角形,∴DE=AD=3,∠ADE=∠AED=60°,∵CD ⊥AE ,∴∠CDA =12∠ADE =12×60°=30°, ∵由(1)得△ACD ≌△ABE ,∴BE =CD =4,∠BEA =∠CDA =30°,∴∠BED =∠BEA +∠AED =30°+60°=90°,即BE ⊥DE ,∴BD =22BE DE +=2234+=5.(3)CD 2、CE 2、BC 2之间的数量关系为:CD 2+CE 2=BC 2,理由如下: 解法一:如图3,连结BE .∵AD =AE ,∠DAE =90°,∴∠D =∠AED =45°,∵由(1)得△ACD ≌△ABE ,∴BE =CD ,∠BEA =∠CDA =45°,∴∠BEC =∠BEA +∠AED =45°+45°=90°,即BE ⊥DE ,在Rt △BEC 中,由勾股定理可知:BC 2=BE 2+CE 2.∴BC 2=CD 2+CE 2.解法二:如图4,过点A 作AP ⊥DE 于点P .∵△ADE 为等腰直角三角形,AP ⊥DE ,∴AP =EP =DP .∵CD 2=(CP +PD )2=(CP +AP )2=CP 2+2CP •AP +AP 2,CE 2=(EP ﹣CP )2=(AP ﹣CP )2=AP 2﹣2AP •CP +CP 2,∴CD 2+CE 2=2AP 2+2CP 2=2(AP 2+CP 2),∵在Rt △APC 中,由勾股定理可知:AC 2=AP 2+CP 2,∴CD 2+CE 2=2AC 2.∵△ABC 为等腰直角三角形,由勾股定理可知:∴AB 2+AC 2=BC 2,即2AC 2=BC 2,∴CD 2+CE 2=BC 2.【点睛】本题是几何变换综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,勾股定理,等边三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,解(1)的关键是判断出∠BAE=∠CAD ,解(2)(3)的关键是判断出BE ⊥DE ,是一道中等难度的中考常考题.16.(1)作图见解析,20DBC ∠=︒;(2)作图见解析,35BAC ∠=︒;(3)∠A =45°或90°或90°-2α或1452α︒-,或α=45°时45°<∠BAC <90°.【分析】(1)根据二分割线的定义,只要把∠ABC 分成90°角和20°角即可;(2)可以画出∠A=35°的三角形;(3)设BD 为△ABC 的二分割线,分以下两种情况.第一种情况:△BDC 是等腰三角形,△ABD 是直角三角形;第二种情况:△BDC 是直角三角形,△ABD 是等腰三角形分别利用直角三角形的性质、等腰三角形的性质和三角形的内角和定理解答即可.【详解】解:(1)ABC ∆关于点B 的二分割线BD 如图4所示,20DBC ∠=︒;故答案为:20°;(2)如图所示:∠BAC=35°;。
一、选择题1.如图,在矩形纸片ABCD 中,AD =9,AB =3,将其折叠,使点D 与点B 重合,折痕为EF ,那么折痕EF 的长为( )A .3B .6C .10D .92.如图,在长方形纸片ABCD 中,8AB cm =,6AD cm =. 把长方形纸片沿直线AC 折叠,点B 落在点E 处,AE 交DC 于点F ,则AF 的长为( )A .254cmB .152cmC .7cmD .132cm 3.圆柱形杯子的高为18cm ,底面周长为24cm ,已知蚂蚁在外壁A 处(距杯子上沿2cm )发现一滴蜂蜜在杯子内(距杯子下沿4cm ),则蚂蚁从A 处爬到B 处的最短距离为( )A .813B .28C .20D .1224.我国古代数学家赵爽的“勾股方圆图”是由四个全等的直角三角形与中间的一个小正方形拼成的一个大正方形(如图所示),如果大正方形的面积是25,小正方形的面积是1,直角三角形的两直角边分别是a 和b ,那么ab 的值为( )A .49B .25C .12D .105.我国古代数学家赵爽“的勾股圆方图”是由四个全等的直角三角形与中间的一个小正方形拼成的一个大正方形(如图所示),如果大正方形的面积是25,小正方形的面积是1,直角三角形的两直角边分别是a 、b ,那么2()a b + 的值为( ).A .49B .25C .13D .16.如图,2002年8月在北京召开的国际数学家大会会徽取材于我国古代数学家赵爽的《勾股圆方图》(也称《赵爽弦图》),它是由四个全等的直角三角形与中间的一个小正方形拼成的一个大正方形,如图所示,如果大正方形的面积是13,小正方形的面积是1,直角三角形的短直角边为a ,较长直角边为b ,那么2a b ()+的值为( )A .13B .19C .25D .1697.如图,直角三角形两直角边的长分别为3和4,以直角三角形的两直边为直径作半圆,则阴影部分的面积是( )A .6B .32πC .2πD .128.如图是我国一位古代数学家在注解《周髀算经》时给出的,曾被选为2002年在北京召开的国际数学家大会的会徽,它通过对图形的切割、拼接,巧妙地证明了勾股定理,这位伟大的数学家是( )A .杨辉B .刘徽C .祖冲之D .赵爽9.在ABC ∆中,::2BC AC AB =则△ABC 是( ) A .等腰三角形 B .钝角三角形 C .直角三角形D .等腰直角三角形 10.如图,点A 和点B 在数轴上对应的数分别是4和2,分别以点A 和点B 为圆心,线段AB 的长度为半径画弧,在数轴的上方交于点C .再以原点O 为圆心,OC 为半径画弧,与数轴的正半轴交于点M ,则点M 对应的数为( )A .3.5B .23C .13D .362二、填空题11.如图,点E 在DBC △边DB 上,点A 在DBC △内部,∠DAE =∠BAC =90°,AD =AE ,AB =AC ,给出下列结论,其中正确的是_____(填序号)①BD =CE ;②∠DCB =∠ABD =45°;③BD ⊥CE ;④BE 2=2(AD 2+AB 2).12.在ABC ∆中,90BAC ∠=︒,以BC 为斜边作等腰直角BCD ∆,连接DA ,若22AB =,42AC =,则DA 的长为______.13.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AB =7.5cm ,AC =4.5cm ,动点P 从点B 出发沿射线BC 以2cm/s 的速度移动,设运动的时间为t 秒,当△ABP 为等腰三角形时,t 的取值为_____.14.如图,△ABC 中,∠ABC =45°,∠BCA =30°,点D 在BC 上,点E 在△ABC 外,且AD =AE =CE ,AD ⊥AE ,则AB BD的值为____________.15.如图,在△ABC 中,∠C =90°,∠ABC =45°,D 是BC 边上的一点,BD =2,将△ACD 沿直线AD 翻折,点C 刚好落在AB 边上的点E 处.若P 是直线AD 上的动点,则△PEB 的周长的最小值是________.16.如图,小正方形的边长为1,连接小正方形的三个格点可得△ABC ,则AC 边上的高的长度是_____________.17.一块直角三角形绿地,两直角边长分别为3m ,4m ,现在要将绿地扩充成等腰三角形,且扩充时只能延长长为3m 的直角边,则扩充后等腰三角形绿地的面积为____m 2.18.已知a 、b 、c 是△ABC 三边的长,且满足关系式2222()0c a b a b --+-=,则△ABC 的形状为___________19.如图,Rt△ABC 中,∠BCA =90°,AB =5,AC =2,D 为斜边AB 上一动点(不与点A ,B 重合),DE ⊥AC ,DF ⊥BC ,垂足分别为E 、F ,连接EF ,则EF 的最小值是_____.20.如图,在ABC 中,AB AC =,点D 在ABC 内,AD 平分BAC ∠,连结CD ,把ADC 沿CD 折叠,AC 落在CE 处,交AB 于F ,恰有CE AB ⊥.若10BC =,7AD =,则EF =__________.三、解答题21.在等边ABC 中,点D 是线段BC 的中点,120,EDF DE ∠=︒与线段AB 相交于点,E DF 与射线AC 相交于点F .()1如图1,若DF AC ⊥,垂足为,4,F AB =求BE 的长;()2如图2,将()1中的EDF ∠绕点D 顺时针旋转一定的角度,DF 仍与线段AC 相交于点F .求证:12BE CF AB +=.()3如图3,将()2中的EDF ∠继续绕点D 顺时针旋转一定的角度,使DF 与线段AC 的延长线交于点,F 作DN AC ⊥于点N ,若,DN FN =设,BE x CF y ==,写出y 关于x 的函数关系式.22.如图,一架长25米的梯子,斜靠在竖直的墙上,这时梯子底端离墙7米.(1)此时梯子顶端离地面多少米?(2)若梯子顶端下滑4米,那么梯子底端将向左滑动多少米?23.如图,△ABC 和△ADE 都是等腰三角形,其中AB =AC ,AD =AE ,且∠BAC =∠DAE . (1)如图①,连接BE 、CD ,求证:BE =CD ;(2)如图②,连接BE 、CD ,若∠BAC =∠DAE =60°,CD ⊥AE ,AD =3,CD =4,求BD 的长;(3)如图③,若∠BAC =∠DAE =90°,且C 点恰好落在DE 上,试探究CD 2、CE 2和BC 2之间的数量关系,并加以说明.24.阅读与理解:折纸,常常能为证明一个命题提供思路和方法.例如,在ABC 中,AB AC >(如图),怎样证明C B ∠>∠呢?分析:把AC 沿A ∠的角平分线AD 翻折,因为AB AC >,所以,点C 落在AB 上的点C '处,即AC AC '=,据以上操作,易证明ACD AC D '△△≌,所以AC D C '∠=∠,又因为AC D B '∠>∠,所以C B ∠>∠.感悟与应用:(1)如图(a ),在ABC 中,90ACB ∠=︒,30B ∠=︒,CD 平分ACB ∠,试判断AC 和AD 、BC 之间的数量关系,并说明理由;(2)如图(b ),在四边形ABCD 中,AC 平分BAD ∠,16AC =,8AD =,12DC BC ==,①求证:180B D ∠+∠=︒;②求AB 的长.25.定义:如图1,点M 、N 把线段AB 分割成AM 、MN 和BN ,若以AM 、MN 、BN 为边的三角形是一个直角三角形,则称点M 、N 是线段AB 的勾股分割点.(1)已知点M 、N 是线段AB 的勾股分割点,若2AM =,3MN =,求BN 的长; (2)如图2,在Rt ABC △中,AC BC =,点M 、N 在斜边AB 上,45MCN ∠=︒,求证:点M 、N 是线段AB 的勾股分割点(提示:把ACM 绕点C 逆时针旋转90︒);(3)在(2)的问题中,15ACM ∠=︒,1AM =,求BM 的长.26.在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,6AC BC ==,点D 是AC 的中点,点E 是射线DC 上一点,DF DE ⊥于点D ,且DE DF =,连接CF ,作FH CF ⊥于点F ,交直线AB 于点H .(1)如图(1),当点E 在线段DC 上时,判断CF 和FH 的数量关系,并加以证明; (2)如图(2),当点E 在线段DC 的延长线上时,问题(1)中的结论是否依然成立?如果成立,请求出当ABC △和CFH △面积相等时,点E 与点C 之间的距离;如果不成立,请说明理由.27.阅读下列材料,并解答其后的问题:我国古代南宋数学家秦九韶在其所著书《数学九章》中,利用“三斜求积术”十分巧妙的解决了已知三角形三边求其面积的问题,这与西方著名的“海伦公式”是完全等价的.我们也称这个公式为“海伦•秦九韶公式”,该公式是:设△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 所对的边分别为a 、b 、c ,△ABC 的面积为S =()()()()a b c a b c a c b b c a +++-+-+-. (1)(举例应用)已知△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 所对的边分别为a 、b 、c ,且a =4,b =5,c =7,则△ABC 的面积为 ;(2)(实际应用)有一块四边形的草地如图所示,现测得AB =(26+42)m ,BC =5m ,CD =7m ,AD =46m ,∠A =60°,求该块草地的面积.28.在平面直角坐标系中,点A(0,4),B(m,0)在坐标轴上,点C,O关于直线AB 对称,点D在线段AB上.(1)如图1,若m=8,求AB的长;(2)如图2,若m=4,连接OD,在y轴上取一点E,使OD=DE,求证:CE=2DE;(3)如图3,若m=43,在射线AO上裁取AF,使AF=BD,当CD+CF的值最小时,请在图中画出点D的位置,并直接写出这个最小值.29.如图,在△ABC中,D是边AB的中点,E是边AC上一动点,连结DE,过点D作DF⊥DE交边BC于点F(点F与点B、C不重合),延长FD到点G,使DG=DF,连结EF、AG.已知AB=10,BC=6,AC=8.(1)求证:△ADG≌△BDF;(2)请你连结EG,并求证:EF=EG;(3)设AE=x,CF=y,求y关于x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;(4)求线段EF长度的最小值.30.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,AB=2,CD是边AB的高线,动点E从点A 出发,以每秒1个单位的速度沿射线AC运动;同时,动点F从点C出发,以相同的速度沿射线CB运动.设E的运动时间为t(s)(t>0).(1)AE=(用含t的代数式表示),∠BCD的大小是度;(2)点E在边AC上运动时,求证:△ADE≌△CDF;(3)点E在边AC上运动时,求∠EDF的度数;(4)连结BE,当CE=AD时,直接写出t的值和此时BE对应的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【分析】做点F 做FH AD ⊥交AD 于点H ,因此要求出EF 的长,只要求出EH 和HF 即可;由折叠的性质可得BE=DE=9-AE ,在Rt ABE △中应用勾股定理求得AE 和BE ,同理在Rt BC F 'Rt ABE △中应用勾股定理求得BF ,在Rt EFH 中应用勾股定理即可求得EF .【详解】过点F 做FH AD ⊥交AD 于点H .∵四边形EFC B '是四边形EFCD 沿EF 折叠所得,∴ED=BE ,CF=C F ',3BC CD '==∵ED=BE ,DE=AD-AE=9-AE∴BE=9-AE∵Rt ABE △,AB=3,BE=9-AE∴()22293AE AE -=+∴AE=4∴DE=5∴9C F BC BF BF '=-=-∴Rt BC F ',3BC '=,9C F BF '=-∴()22293BF BF -+=∴BF=5,EH=1∵Rt EFH ,HF=3,EH=1 ∴22223110EF EH HF =+=+故选:C .【点睛】本题考查了翻折变换,矩形的性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题.2.A解析:A【分析】由已知条件可证△CFE≌△AFD,得到DF=EF,利用折叠知AE=AB=8cm ,设AF=xcm ,则DF=(8-x)cm ,在Rt△AFD 中,利用勾股定理即可求得x 的值.【详解】∵四边形ABCD 是长方形,∴∠B=∠D=900,BC=AD,由翻折得AE=AB=8m ,∠E=∠B=900,CE=BC=AD又∵∠CFE=∠AFD∴△CFE≌△AFD∴EF=DF设AF=xcm ,则DF=(8-x )cm在Rt △AFD 中,AF 2=DF 2+AD 2,AD=6cm , 222(8)6x x =-+ 254x cm = 故选择A.【点睛】此题是翻折问题,利用勾股定理求线段的长度.3.C解析:C【解析】 分析:将杯子侧面展开,建立A 关于EF 的对称点A ′,根据两点之间线段最短可知A ′B 的长度即为所求.详解:如图所示,将杯子侧面展开,作A 关于EF 的对称点A ′,连接A ′B ,则A ′B 即为最短距离,A ′B 2222=1216A D BD '++ (cm )故选C. 点睛:本题考查了勾股定理、最短路径等知识.将圆柱侧面展开,化曲面为平面并作出A 关于EF 的对称点A ′是解题的关键.4.C解析:C【解析】试题解析:如图,∵大正方形的面积是25,∴c2=25,∴a2+b2=c2=25,∵直角三角形的面积是(25-1)÷4=6,又∵直角三角形的面积是12ab=6,∴ab=12.故选C.5.A解析:A【分析】根据正方形的面积公式以及勾股定理,结合图形进行分析发现:大正方形的面积即直角三角形斜边的平方25,也就是两条直角边的平方和是25,四个直角三角形的面积和是大正方形的面积减去小正方形的面积即2ab=12,据此即可得结果.【详解】根据题意,结合勾股定理a2+b2=25,四个三角形的面积=4×12ab=25-1=24,∴2ab=24,联立解得:(a+b)2=25+24=49.故选A.6.C解析:C【解析】试题分析:根据题意得:222c a b=+=13,4×12ab=13﹣1=12,即2ab=12,则2()a b+=222a ab b++=13+12=25,故选C.考点:勾股定理的证明;数学建模思想;构造法;等腰三角形与直角三角形.7.A解析:A【分析】分别求出以AB、AC、BC为直径的半圆及△ABC的面积,再根据S阴影=S1+S2+S△ABC-S3即可得出结论.【详解】解:如图所示:∵∠BAC=90°,AB=4cm,AC=3cm,BC=5cm,∴以AB为直径的半圆的面积S1=2π(cm2);以AC为直径的半圆的面积S2=98π(cm2);以BC为直径的半圆的面积S3=258π(cm2);S△ABC=6(cm2);∴S阴影=S1+S2+S△ABC-S3=6(cm2);故选A.【点睛】本题考查的是勾股定理,熟知在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方是解答此题的关键.8.D解析:D【分析】3世纪,汉代赵爽在注解《周髀算经》时,通过对图形的切割、拼接、巧妙地利用面积关系证明了勾股定理.【详解】由题意,可知这位伟大的数学家是赵爽.故选D.【点睛】考查了数学常识,勾股定理的证明.3世纪我国汉代的赵爽在注解《周髀算经》时给出的,人们称它为“赵爽弦图”.赵爽通过对这种图形切割、拼接,巧妙地利用面积关系证明了著名的勾股定理.9.D解析:D【分析】根据题意设出三边分别为k、k2k,然后利用勾股定理的逆定理判定三角形为直角三角形,又有BC、AC边相等,所以三角形为等腰直角三角形.【详解】设BC、AC、AB分别为k,k2k,∵k 2+k 2=(2k )2, ∴BC 2+AC 2=AB 2,∴△ABC 是直角三角形,又BC=AC ,∴△ABC 是等腰直角三角形.故选D .【点睛】本题主要考查了直角三角形的判定,利用设k 法与勾股定理证明三角形是直角三角形是难点,也是解题的关键.10.B解析:B【分析】如图,作CD ⊥AB 于点D ,由题意可得△ABC 是等边三角形,从而可得BD 、OD 的长,然后根据勾股定理即可求出CD 与OC 的长,进而可得OM 的长,于是可得答案.【详解】解:∵点A 和点B 在数轴上对应的数分别是4和2,∴OB=2,OA=4,如图,作CD ⊥AB 于点D ,则由题意得:CA=CB=AB=2,∴△ABC 是等边三角形,∴BD=AD=112AB =, ∴OD=OB+BD=3,223CD BC BD =-=,∴()22223323OC OD CD =+=+=,∴OM=OC=23,∴点M 对应的数为23.故选:B .【点睛】本题考查了实数与数轴、等边三角形的判定与性质以及勾股定理等知识,属于常见题型,正确理解题意、熟练掌握上述知识是解题的关键.二、填空题11.①③【分析】①由已知条件证明DAB ≌EAC 即可;②由①可得∠ABD=∠ACE<45°,∠DCB>45°;③由∠ECB+∠EBC=∠ABD+∠ECB+∠ABC=∠ACE+∠ECB+∠ABC =45°+45°=90°可判断③; ④由BE 2=BC 2-EC 2=2AB 2-(CD 2﹣DE 2)=2AB 2-CD 2+2AD 2=2(AD 2+AB 2)-CD 2可判断④.【详解】解:∵∠DAE =∠BAC =90°,∴∠DAB =∠EAC ,∵AD =AE ,AB =AC ,∴∠AED=∠ADE=∠ABC=∠ACB=45°, ∵在DAB 和EAC 中,AD AE DAB EAC AB AC ⎧⎪⎨⎪⎩===, ∴DAB ≌EAC ,∴BD =CE ,∠ABD =∠ECA ,故①正确;由①可得∠ABD=∠ACE<45°,∠DCB>45°故②错误;∵∠ECB+∠EBC=∠ABD+∠ECB+∠ABC=∠ACE+∠ECB+∠ABC =45°+45°=90°,∴∠CEB =90°,即CE ⊥BD ,故③正确;∴BE 2=BC 2-EC 2=2AB 2-(CD 2﹣DE 2)=2AB 2-CD 2+2AD 2=2(AD 2+AB 2)-CD 2. ∴BE 2=2(AD 2+AB 2)-CD 2,故④错误.故答案为:①③.【点睛】本题主要考查全等三角形判定与性质以及勾股定理的应用,熟记全等三角形的判定与性质定理以及勾股定理公式是解题关键.12.6或2.【分析】由于已知没有图形,当Rt △ABC 固定后,根据“以BC 为斜边作等腰直角△BCD”可知分两种情况讨论:①当D 点在BC 上方时,如图1,把△ABD 绕点D 逆时针旋转90°得到△DCE ,证明A 、C 、E 三点共线,在等腰Rt △ADE 中,利用勾股定理可求AD 长;②当D 点在BC 下方时,如图2,把△BAD 绕点D 顺时针旋转90°得到△CED ,证明过程类似于①求解.【详解】解:分两种情况讨论:①当D 点在BC 上方时,如图1所示,把△ABD 绕点D 逆时针旋转90°,得到△DCE ,则∠ABD=∠ECD ,,AD=DE ,且∠ADE=90°在四边形ACDB中,∠BAC+∠BDC=90°+90°=180°,∴∠ABD+∠ACD=360°-180°=180°,∴∠ACD+∠ECD=180°,∴A、C、E三点共线.∴AE=AC+CE=42+22=62在等腰Rt△ADE中,AD2+DE2=AE2,即2AD2=(62)2,解得AD=6②当D点在BC下方时,如图2所示,把△BAD绕点D顺时针旋转90°得到△CED,则CE=AB=22,∠BAD=∠CED,AD=AE且∠ADE=90°,所以∠EAD=∠AED=45°,∴∠BAD=90°+45°=135°,即∠CED=135°,∴∠CED+∠AED=180°,即A、E、C三点共线.∴AE=AC-CE=42-22=22在等腰Rt△ADE中,2AD2=AE2=8,解得AD=2.故答案为:6或2.【点睛】本题主要考查了旋转的性质、勾股定理,解决这类等边(或共边)的两个三角形问题,一般是通过旋转的方式作辅助线,转化线段使得已知线段于一个特殊三角形中进行求解.13.75或6或9 4【分析】当△ABP为等腰三角形时,分三种情况:①当AB=BP时;②当AB=AP时;③当BP=AP 时,分别求出BP的长度,继而可求得t值.【详解】在Rt△ABC中,BC2=AB2﹣AC2=7.52﹣4.52=36,∴BC=6(cm);①当AB=BP=7.5cm时,如图1,t=7.52=3.75(秒);②当AB=AP=7.5cm时,如图2,BP=2BC=12cm,t=6(秒);③当BP=AP时,如图3,AP=BP=2tcm,CP=(4.5﹣2t)cm,AC=4.5cm,在Rt△ACP中,AP2=AC2+CP2,所以4t2=4.52+(4.5﹣2t)2,解得:t=94,综上所述:当△ABP为等腰三角形时,t=3.75或t=6或t=94.故答案为:3.75或6或94.【点睛】此题是等腰三角形与动点问题,考查等腰三角形的性质,勾股定理,解题中应根据每两条边相等分情况来解答,不要漏解.14.62 2【解析】【分析】过A点作BC的垂线,E点作AC的垂线,构造全等三角形,利用对应角相等计算得出∠DAM=15°,在AM上截取AG=DG,则∠DGM=30°,设DM=a,通过勾股定理可得到DG=AG=2a,332)a,31)a,231)a,代入计算即可.【详解】过A点作AM⊥BC于M点,过E点EN⊥AC于N点.∵∠BCA=30°,AE=EC∴AM=12AC,AN=12AC∴AM=AN又∵AD=AE∴R t∆ADM ≅ R t∆AEN (HL)∴∠DAM=∠EAN又∵∠MAC=60°,AD ⊥AE∴∠DAM=∠EAN=15°在AM 上截取AG=DG ,则∠DGM=30°设DM=a,则 DG=AG=2a ,根据勾股定理得:GM=3a, ∵∠ABC =45° ∴AM=BM=(32)a +∴BD=(31)a +,AB=2(32)a +,∴()()62262231a AB BD a++==+ 故答案为:622+【点睛】本题主要考查等于三角形的性质、含30°角的直角三角形的性质,勾股定理等知识,关键是能根据已知条件构建全等三角形及构建等腰三角形将15°角转化为30°角,本题有较大难度.15.222【分析】连接CE ,交AD 于M ,根据折叠和等腰三角形性质得出当P 和D 重合时,PE+BP 的值最小,此时△BPE 的周长最小,最小值是BE+PE+PB=BE+CD+DB=BC+BE ,先求出BC 和BE 长,代入求出即可.【详解】如图,连接CE,交AD于M,∵沿AD折叠C和E重合,∴∠ACD=∠AED=90°,AC=AE,∠CAD=∠EAD,∴AD垂直平分CE,即C和E关于AD对称,BD=2,∴CD=DE=2,∴当P和D重合时,PE+BP的值最小,即此时△BPE的周长最小,最小值是BE+PE+PB=BE+CD+DB=BC+BE,∵∠DEA=90°,∴∠DEB=90°,∵∠ABC=45°,∴∠B=45°,∵DE=2,∴BE=2,即BC=2+2,∴△PEB的周长的最小值是BC+BE=2+2+2=2+22.故答案为2+22.【点睛】本题考查了折叠性质,等腰三角形性质,轴对称-最短路线问题,勾股定理,含30度角的直角三角形性质的应用,关键是求出P点的位置.16.35 5【详解】四边形DEFA是正方形,面积是4;△ABF,△ACD的面积相等,且都是×1×2=1.△BCE的面积是:12×1×1=12.则△ABC的面积是:4﹣1﹣1﹣12=32.在直角△ADC中根据勾股定理得到:222+1=5设AC边上的高线长是x.则125x=32,解得:x=355.故答案为35 5.17.8或10或12或25 3【详解】解:①如图1:当BC=CD=3m时,AB=AD=5m,AC⊥BD,此时等腰三角形绿地的面积:12×6×4=12(m2);②如图2:当AC=CD=4m时,AC⊥CB,此时等腰三角形绿地的面积:12×4×4=8(m2);③如图3:当AD=BD 时,设AD=BD=xm ,在Rt △ACD 中,CD=(x-3)m ,AC=4m ,由勾股定理,得AD 2=DC 2+CA 2,即(x-3)2+42=x 2,解得x=256, 此时等腰三角形绿地的面积:12BD·AC=12×256×4=253(m 2); ④如图4,延长BC 到D ,使BD=AB=5m ,故CD=2m ,此时等腰三角形绿地的面积:12BD·AC=12×5×4=10(m 2); 综上所述,扩充后等腰三角形绿地的面积为8m 2或12m 2或10m 2或253m 2. 点睛:此题主要考查了等腰三角形的性质以及勾股定理的应用,解决问题的关键是根据题意正确画出图形.18.等腰直角三角形【解析】根据非负数的意义,由()22220c a b a b --+-=,可知222c a b =+,a=b ,可知此三角形是等腰直角三角形.故答案为:等腰直角三角形.点睛:此题主要考查了三角形形状的确定,根据非负数的性质,可分别得到关系式,然后结合勾股定理的逆定理知是直角三角形,然后由a-b=0得到等腰直角三角形,比较容易,关键是利用非负数的性质得到关系式.19 【解析】试题分析:根据勾股定理可求出BC=1,然后根据∠BCA =90°,DE ⊥AC ,DF ⊥BC ,证得四边形CEDF 是矩形,连接CD ,则CD=EF ,当CD⊥AB 时,CD 最短,即EF=CD=5.点睛:本题考查了勾股定理的运用,矩形的判定和性质以及垂线段最短的性质,同时也考查了学生综合运用性质进行推理和计算的能力.20.4913【解析】【分析】如图(见解析),延长AD ,交BC 于点G ,先根据等腰三角形的三线合一性得出AG BC ⊥,再根据折叠的性质、等腰三角形的性质(等边对等角)得出2345∠+∠=︒,从而得出CDG ∆是等腰直角三角形,然后根据勾股定理、面积公式可求出AC 、CE 、CF 的长,最后根据线段的和差即可得.【详解】如图,延长AD ,交BC 于点G AD 平分BAC ∠,,10AB AC BC ==,B ACB AG BC ∴∠=∠⊥,且AG 是BC 边上的中线1123,52B CG BC ∴∠=∠+∠+∠== 由折叠的性质得12,CE AC ∠=∠=123223B ∠=∠+∠+∠=∠+∠∴CE AB ⊥,即90BFC ∠=︒390B ∴∠+∠=︒230239+∴∠∠=∠+︒,即2345∠+∠=︒CDG ∴∆是等腰直角三角形,且5DG CG ==7512AG AD DG ∴=+=+=在Rt ACG ∆中,13AC ===13CE AB AC ==∴= 由三角形的面积公式得1122ABC S BC AG AB CF ∆=⋅=⋅ 即1110121322CF ⨯⨯=⨯⋅,解得12013CF =12049131313EF CE CF ∴=-=-= 故答案为:4913.【点睛】本题是一道较难的综合题,考查了等腰三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,通过作辅助线,构造一个等腰直角三角形是解题关键.三、解答题21.(1)BE =1;(2)见解析;(3)(23y x =【分析】(1)如图1,根据等边三角形的性质和四边形的内角和定理可得∠BED =90°,进而可得∠BDE =30°,然后根据30°角的直角三角形的性质即可求出结果;(2)过点D 作DM ⊥AB 于M ,作DN ⊥AC 于N ,如图2,根据AAS 易证△MBD ≌△NCD ,则有BM =CN ,DM =DN ,进而可根据ASA 证明△EMD ≌△FND ,可得EM =FN ,再根据线段的和差即可推出结论;(3)过点D 作DM ⊥AB 于M ,如图3,同(2)的方法和已知条件可得DM =DN =FN =EM ,然后根据线段的和差关系可得BE +CF =2DM ,BE ﹣CF =2BM ,在Rt △BMD 中,根据30°角的直角三角形的性质可得DM 3BM ,进而可得BE +CF 3(BE ﹣CF ),代入x 、y 后整理即得结果.【详解】解:(1)如图1,∵△ABC 是等边三角形,∴∠B =∠C =60°,BC =AC =AB =4.∵点D 是线段BC 的中点,∴BD =DC =12BC =2. ∵DF ⊥AC ,即∠AFD =90°,∴∠AED =360°﹣60°﹣90°﹣120°=90°,∴∠BED =90°,∴∠BDE =30°,∴BE=12BD=1;(2)过点D作DM⊥AB于M,作DN⊥AC于N,如图2,则有∠AMD=∠BMD=∠AND=∠CND=90°.∵∠A=60°,∴∠MDN=360°﹣60°﹣90°﹣90°=120°.∵∠EDF=120°,∴∠MDE=∠NDF.在△MBD和△NCD中,∵∠BMD=∠CND,∠B=∠C,BD=CD,∴△MBD≌△NCD(AAS),∴BM=CN,DM=DN.在△EMD和△FND中,∵∠EMD=∠FND,DM=DN,∠MDE=∠NDF,∴△EMD≌△FND(ASA),∴EM=FN,∴BE+CF=BM+EM+CN-FN=BM+CN=2BM=BD=12BC=12AB;(3)过点D作DM⊥AB于M,如图3,同(2)的方法可得:BM=CN,DM=DN,EM=FN.∵DN=FN,∴DM=DN=FN=EM,∴BE+CF=BM+EM+FN-CN=NF+EM=2DM=x+y,BE﹣CF=BM+EM﹣(FN-CN)=BM+NC=2BM=x-y,在Rt△BMD中,∵∠BDM=30°,∴BD=2BM,∴DM22=3BD BM BM,∴()3x y x y +=-,整理,得()23y x =-.【点睛】本题考查了等边三角形的性质、四边形的内角和定理、全等三角形的判定与性质、30°角的直角三角形的性质以及勾股定理等知识,具有一定的综合性,正确添加辅助线、熟练掌握上述知识是解题的关键.22.(1)梯子顶端离地面24米(2)梯子底端将向左滑动了8米【解析】试题分析:(1)构建数学模型,根据勾股定理可求解出梯子顶端离地面的距离;(2)构建直角三角形,然后根据购股定理列方程求解即可.试题解析:(1)如图,∵AB=25米,BE=7米,梯子距离地面的高度AE=22257-=24米.答:此时梯子顶端离地面24米;(2)∵梯子下滑了4米,即梯子距离地面的高度CE=(24﹣4)=20米,∴22CD CE -222520-,∴DE=15﹣7=8(米),即下端滑行了8米.答:梯子底端将向左滑动了8米.23.(1)证明见解析;(2)5;(3)CD 2+CE 2=BC 2,证明见解析.【分析】(1)先判断出∠BAE=∠CAD ,进而得出△ACD ≌△ABE ,即可得出结论.(2)先求出∠CDA=12∠ADE=30°,进而求出∠BED=90°,最后用勾股定理即可得出结论. (3)方法1、同(2)的方法即可得出结论;方法2、先判断出CD 2+CE 2=2(AP 2+CP 2),再判断出CD 2+CE 2=2AC 2.即可得出结论.【详解】解:∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAC+∠CAE=∠DAE+∠CAE,即∠BAE=∠CAD.又∵AB=AC,AD=AE,∴△ACD≌△ABE(SAS),∴CD=BE.(2)如图2,连结BE,∵AD=AE,∠DAE=60°,∴△ADE是等边三角形,∴DE=AD=3,∠ADE=∠AED=60°,∵CD⊥AE,∴∠CDA=12∠ADE=12×60°=30°,∵由(1)得△ACD≌△ABE,∴BE=CD=4,∠BEA=∠CDA=30°,∴∠BED=∠BEA+∠AED=30°+60°=90°,即BE⊥DE,∴BD5.(3)CD2、CE2、BC2之间的数量关系为:CD2+CE2=BC2,理由如下:解法一:如图3,连结BE.∵AD=AE,∠DAE=90°,∴∠D=∠AED=45°,∵由(1)得△ACD≌△ABE,∴BE=CD,∠BEA=∠CDA=45°,∴∠BEC=∠BEA+∠AED=45°+45°=90°,即BE⊥DE,在Rt△BEC中,由勾股定理可知:BC2=BE2+CE2.∴BC2=CD2+CE2.解法二:如图4,过点A作AP⊥DE于点P.∵△ADE为等腰直角三角形,AP⊥DE,∴AP=EP=DP.∵CD2=(CP+PD)2=(CP+AP)2=CP2+2CP•AP+AP2,CE2=(EP﹣CP)2=(AP﹣CP)2=AP2﹣2AP•CP+CP2,∴CD2+CE2=2AP2+2CP2=2(AP2+CP2),∵在Rt△APC中,由勾股定理可知:AC2=AP2+CP2,∴CD2+CE2=2AC2.∵△ABC为等腰直角三角形,由勾股定理可知:∴AB2+AC2=BC2,即2AC2=BC2,∴CD2+CE2=BC2.【点睛】本题是几何变换综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,勾股定理,等边三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,解(1)的关键是判断出∠BAE=∠CAD,解(2)(3)的关键是判断出BE⊥DE,是一道中等难度的中考常考题.24.(1)BC−AC=AD;理由详见解析;(2)①详见解析;②AB=14【分析】(1)在CB上截取CE=CA,连接DE,证△ACD≌△ECD得DE=DA,∠A=∠CED=60°,据此∠CED=2∠CBA,结合∠CED=∠CBA+∠BDE得出∠CBA=∠BDE,即可得DE=BE,进而得出答案;(2)①在AB上截取AM=AD,连接CM,先证△ADC≌△AMC,得到∠D=∠AMC,CD=CM,结合CD=BC知CM=CB,据此得∠B=∠CMB,根据∠CMB+∠CMA=180°可得;②设BN=a,过点C作CN⊥AB于点N,由CB=CM知BN=MN=a,CN2=BC2−BN2=AC2−AN2,可得关于a的方程,解之可得答案.【详解】解:(1)BC−AC=AD.理由如下:如图(a),在CB上截取CE=CA,连接DE,∵CD平分∠ACB,∴∠ACD=∠ECD,又CD=CD,∴△ACD≌△ECD(SAS),∴DE=DA,∠A=∠CED=60°,∴∠CED =2∠CBA ,∵∠CED =∠CBA +∠BDE ,∴∠CBA =∠BDE ,∴DE =BE ,∴AD =BE ,∵BE =BC−CE =BC−AC ,∴BC−AC =AD .(2)①如图(b ),在AB 上截取AM =AD ,连接CM ,∵AC 平分∠DAB ,∴∠DAC =∠MAC ,∵AC =AC ,∴△ADC ≌△AMC (SAS ),∴∠D =∠AMC ,CD =CM =12,∵CD =BC =12,∴CM =CB ,∴∠B =∠CMB ,∵∠CMB +∠CMA =180°,∴∠B +∠D =180°;②设BN =a ,过点C 作CN ⊥AB 于点N ,∵CB =CM =12,∴BN =MN =a ,在Rt △BCN 中,2222212CN BC BN a --==,在Rt △ACN 中,2222216(8)CN AC AN a --+==, 则22221216(8)a a --+=, 解得:a =3,即BN =MN =3,则AB =8+3+3=14,∴AB=14.【点睛】本题考查了四边形的综合题,以及全等三角形的判定与性质、勾股定理、等腰三角形的判定与性质;本题有一定难度,需要通过作辅助线证明三角形全等才能得出结果.25.(15132)见解析;(3)23【分析】(1)分两种分割法利用勾股定理即可解决问题;(2)如图,过点A 作AD ⊥AB ,且AD=BN .只要证明△ADC ≌△BNC ,推出CD=CN ,∠ACD=∠BCN ,再证明△MDC ≌△MNC ,可得MD=MN ,由此即可解决问题;(3)过点B 作BP ⊥AB ,使得BP=AM=1,根据题意可得△CPB ≌△CMA ,△CMN ≌△CPN ,利用全等性质推出∠BNP=30°,从而得到NB 和NP 的长,即得BM.【详解】解:(1)当MN 最长时,225MN AM -,当BN 最长时,2213AM MN +(2)证明:如图,过点A 作AD ⊥AB ,且AD=BN ,在△ADC 和△BNC 中,AD BN DAC B AC BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADC ≌△BNC (SAS ),∴CD=CN ,∠ACD=∠BCN ,∵∠MCN=45°,∴∠DCA+∠ACM=∠ACM+∠BCN=45°,∴∠MCD=∠MCN ,在△MDC 和△MNC 中,CD CN MCD MCN CM CM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△MDC ≌△MNC (SAS ),∴MD=MN在Rt △MDA 中,AD 2+AM 2=DM 2,∴BN 2+AM 2=MN 2,∴点M ,N 是线段AB 的勾股分割点;(3)过点B 作BP ⊥AB ,使得BP=AM=1,根据(2)中过程可得:△CPB ≌△CMA ,△CMN ≌△CPN ,∴∠AMC=∠BPC=120°,AM=PB=1,∠CMN=∠CPN=∠A+∠ACM=45°+15°=60°,∴∠BPN=120°-60°=60°,∴∠BNP=30°,∴NP=2BP=2=MN ,∴BN=22213-=,∴BM=MN+BN=23+.【点睛】 本题是三角形的综合问题,考查了全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.26.(1)CF FH =,证明见解析;(2)依然成立,点E 与点C 之间的距离为333.理由见解析.【分析】(1)做辅助线,通过已知条件证得ADG 与DEF 是等腰直角三角形.证出CEF FGH ≌,利用全等的性质即可得到CF FH =.(2)设AH ,DF 交于点G ,可根据ASA 证明△FCE ≌△HFG ,从而得到CF FH =,当ABC △和CFH △均为等腰直角三角形当他们面积相等时,6CF AC ==.利用勾股定理可以求DE 、CE 的长,即可求出CE 的长,即可求得点E 与点C 之间的距离.【详解】(1)CF FH =证明:延长DF 交AB 于点G∵在ABC △中,90ACB ∠=︒,6AC BC ==,∴45A B ∠=∠=︒∵DF DE ⊥于点D ,且DE DF =,∴90EDF ∠=︒,ADG 与DEF 是等腰直角三角形.∴45AGD DEF ∠=∠=︒,AD DG =,90DCF CFD ∠+∠=︒, ∴135CEF FGH ∠=∠=︒,∵点D 是AC 的中点,∴132CD AD AC ===,∴CD DG = ∴CE FG =∵FH CF ⊥于点F ,∴90CFG ∠=︒,∴90GFH CFD ∠+∠=︒ ∴DCF GFH ∠=∠∴CEF FGH ≌∴CF FH =;(2)依然成立理由:设AH ,DF 交于点G ,由题意可得出:DF=DE ,∴∠DFE=∠DEF=45°,∵AC=BC ,∴∠A=∠CBA=45°,∵DF ∥BC ,∴∠CBA=∠FGB=45°,∴∠FGH=∠CEF=45°,∵点D 为AC 的中点,DF ∥BC ,∴DG=12BC,DC=12AC , ∴DG=DC ,∴EC=GF ,∵∠DFC=∠FCB ,∴∠GFH=∠FCE ,在△FCE 和△HFG 中 CEF FGH EC GFECF GFH ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△FCE ≌△HFG(ASA),∴HF=FC.由(1)可知ABC △和CFH △均为等腰直角三角形当他们面积相等时,6CF AC ==. ∴2233DE DF CF CD ==-=∴333CE DE DC =-=-∴点E 与点C 之间的距离为333-.【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的性质以及勾股定理,学会利用全等和等腰三角形的性质,借助勾股定理解决问题.27.(1)46(2)(123+24+510)m 2【分析】(1)由已知△ABC 的三边a=4,b=5,c=7,可知这是一个一般的三角形,故选用海伦-奏九韶公式求解即可;(2)过点D 作DE ⊥AB ,垂足为E ,连接BD.将所求四边形的面积转化为三个三角形的面积的和进行计算.【详解】(1)解:△ABC 的面积为S =()()()()a b c a b c a c b b c a +++-+-+-=(457)(457)(475)(574)+++-+-+- =46 故答案是:46;(2)解:如图:过点D 作DE ⊥AB ,垂足为E ,连接BD (如图所示)在Rt △ADE 中,∵∠A =60°,∴∠ADE =30°,∴AE=12AD=26∴BE=AB﹣AE=26+42﹣26=42DE=2222(46)(26)62AD AE-=-=∴BD=2222BE DE(42)(62)226+=+=∴S△BCD=1(57226)(57226)(22675)(22657)510 4+++-+-+-=∵S△ABD=11(2642)6212324 22AB DE⋅=⨯+⨯=+∴S四边形ABCD=S△BCD+S△ABD=12324510++答:该块草地的面积为(12324510++)m2.【点睛】本题考查了勾股定理的应用和三角形面积的求解方法.此题难度不大,注意选择适当的求解方法是关键.28.(1)AB=45;(2)见解析;(3)CD+CF的最小值为47.【分析】(1)根据勾股定理可求AB的长;(2)过点D作DF⊥AO,根据等腰三角形的性质可得OF=EF,根据轴对称的性质等腰直角三角形的性质可得AF=DF,设OF=EF=x,AE=4﹣2x,根据勾股定理用参数x表示DE,CE的长,即可证CE=2DE;(3)过点B作BM⊥OB,在BM上截取BM=AO,过点C作CN⊥BM,交MB的延长线于点N,根据锐角三角函数可得∠ABO=30°,根据轴对称的性质可得AC=AO=4,BO=BC =43,∠ABO=∠ABC=30°,∠OAB=∠CAB=60°,根据“SAS”可证△ACF≌△BMD,可得CF=DM,则当点D在CM上时,CF+CD的值最小,根据直角三角形的性质可求CN,BN的长,根据勾股定理可求CM的长,即可得CF+CD的最小值.【详解】(1)∵点A(0,4),B(m,0),且m=8,∴AO=4,BO=8,在Rt△ABO中,AB=2245AO BO+=(2)如图,过点D作DF⊥AO,∵DE=DO,DF⊥AO,∴EF=FO,。
一、选择题1.如图:在△ABC 中,∠B=45°,D 是AB 边上一点,连接CD ,过A 作AF ⊥CD 交CD 于G ,交BC 于点F .已知AC=CD ,CG=3,DG=1,则下列结论正确的是( )①∠ACD=2∠FAB ②27ACD S ∆= ③272CF =- ④ AC=AFA .①②③B .①②③④C .②③④D .①③④2.已知:△ABC 中,BD 、CE 分别是AC 、AB 边上的高,BQ =AC ,点F 在CE 的延长线上,CF =AB ,下列结论错误的是( ).A .AF ⊥AQB .AF=AQC .AF=ADD .F BAQ ∠=∠3.如图,在平行四边形ABCD 中,∠DBC=45°,DE ⊥BC 于E ,BF ⊥CD 于F ,DE ,BF 相交于H ,BF 与AD 的延长线相交于点G ,下面给出四个结论:①2BD BE =; ②∠A=∠BHE ;③AB=BH ; ④△BCF ≌△DCE , 其中正确的结论是( )A .①②③B .①②④C .②③④D .①②③④4.如图,在等腰三角形ABC 中,AC=BC=5,AB=8,D 为底边上一动点(不与点A ,B 重合),DE ⊥AC ,DF ⊥BC ,垂足分别为E 、F ,则DE+DF= ( )A .5B .8C .13D .4.85.在直角三角形中,自两锐角所引的两条中线长分别为5和10,则斜边长为( )A .10B .410C .13D .2136.若直角三角形的三边长分别为-a b 、a 、+a b ,且a 、b 都是正整数,则三角形其中一边的长可能为() A .22 B .32 C .62 D .82 7.下列长度的三条线段能组成直角三角形的是( )A .9,7,12B .2,3,4C .1,2,3D .5,11,128.如图,透明的圆柱形玻璃容器(容器厚度忽略不计)的高为16cm ,在容器内壁离容器底部4cm 的点B 处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,位于离容器上沿4cm 的点A 处,若蚂蚁吃到蜂蜜需爬行的最短路径为20cm ,则该圆柱底面周长为( )A .12cmB .14cmC .20cmD .24cm9.在下列以线段a 、b 、c 的长为边,能构成直角三角形的是( )A .a =3,b =4,c =6B .a =5,b =6,c =7C .a =6,b =8,c =9D .a =7,b =24,c =2510.我国古代数学家刘徽将勾股形(古人称直角三角形为勾股形)分割成一个正方形和两对全等的三角形,如图所示,已知∠A =90°,BD =4,CF =6,设正方形ADOF 的边长为x ,则210x x +=( )A .12B .16C .20D .24二、填空题11.我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一副“弦图”,后人称其为“赵爽弦图”(如图1).图2由弦图变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成.记图中正方形ABCD ,正方形EFGH ,正方形MNKT 的面积分别为S1,S2,S3,若S 1+S 2+S 3=10,则S2的值是_________.12.如图是一个三级台阶,它的每一级的长、宽和高分别为5 dm 、3 dm 和1 dm ,A 和B 是这个台阶两个相对的端点,A 点有一只蚂蚁,想到B 点去吃可口的食物.请你想一想,这只蚂蚁从A 点出发,沿着台阶面爬到B 点的最短路程是 dm .13.如图,RT ABC ,90ACB ∠=︒,6AC =,8BC =,将边AC 沿CE 翻折,使点A 落在AB 上的点D 处;再将边BC 沿CF 翻折,使点B 落在CD 的延长线上的点B '处,两条折痕与斜边AB 分别交于点E 、F ,则B FC '△的面积为______.14.如图,在四边形ABCD 中,AB =AD ,BC=DC ,点E 为AD 边上一点,连接BD 、CE ,CE 与BD 交于点F ,且CE ∥AB ,若∠A =60°,AB=4,CE=3,则BC 的长为_______.15.如图,在矩形ABCD 中,AB =6,AD =8,矩形内一动点P 使得S △PAD =13S 矩形ABCD ,则点P 到点A 、D 的距离之和PA +PD 的最小值为_____.16.在Rt ABC 中,90,30,2C A BC ∠=∠==,以ABC 的边AC 为一边的等腰三角形,它的第三个顶点在ABC 的斜边AB 上,则这个等腰三角形的腰长为_________. 17.如图,长方形ABCD 中,∠A =∠ABC =∠BCD =∠D =90°,AB =CD =6,AD =BC =10,点E 为射线AD 上的一个动点,若△ABE 与△A ′BE 关于直线BE 对称,当△A ′BC 为直角三角形时,AE 的长为______.18.我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一副“弦图”,后人称其为“爽弦图”(如图1).图2由弦图变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成,记图中正方形ABCD ,正方形EFGH ,正方形MNKT 的面积分别为1S ,2S ,3S ,若12315S S S ++=,则2S 的值是__________.19.如图,在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=,2AC BC ==,D 为BC 边上一动点,作如图所示的AED ∆使得AE AD =,且45EAD ∠=,连接EC ,则EC 的最小值为__________.20.四个全等的直角三角形按图示方式围成正方行ABCD ,过各较长直角边的中点作垂线,围成面积为4的小正方形EFGH,已知AM 为Rt △ABM 的较长直角边,AM =7EF ,则正方形ABCD 的面积为_______.三、解答题21.如图,一架长25米的梯子,斜靠在竖直的墙上,这时梯子底端离墙7米. (1)此时梯子顶端离地面多少米?(2)若梯子顶端下滑4米,那么梯子底端将向左滑动多少米?22.如图,在两个等腰直角ABC 和CDE △中,∠ACB = ∠DCE=90°.(1)观察猜想:如图1,点E 在BC 上,线段AE 与BD 的数量关系是 ,位置关系是 ;(2)探究证明:把CDE △绕直角顶点C 旋转到图2的位置,(1)中的结论还成立吗?说明理由;(3)拓展延伸:把CDE △绕点C 在平面内自由旋转,若AC = BC=10,DE=12,当A 、E 、D 三点在直线上时,请直接写出 AD 的长.23.如图1,在等腰直角三角形ABC 中,动点D 在直线AB (点A 与点B 重合除外)上时,以CD 为一腰在CD 上方作等腰直角三角形ECD ,且90ECD ∠=︒,连接AE .(1)判断AE 与BD 的数量关系和位置关系;并说明理由.(2)如图2,若4BD =,P ,Q 两点在直线AB 上且5EP EQ ==,试求PQ 的长. (3)在第(2)小题的条件下,当点D 在线段AB 的延长线(或反向延长线)上时,判断PQ 的长是否为定值.分别画出图形,若是请直接写出PQ 的长;若不是请简单说明理由. 24.如图,△ACB 和△ECD 都是等腰直角三角形,∠ACB =∠ECD =90°,点D 在边AB 上,点E 在边AC 的左侧,连接AE .(1)求证:AE =BD ;(2)试探究线段AD 、BD 与CD 之间的数量关系;(3)过点C 作CF ⊥DE 交AB 于点F ,若BD :AF =1:22,CD =36+,求线段AB 的长.25.定义:如图1,点M 、N 把线段AB 分割成AM 、MN 和BN ,若以AM 、MN 、BN 为边的三角形是一个直角三角形,则称点M 、N 是线段AB 的勾股分割点.(1)已知点M 、N 是线段AB 的勾股分割点,若2AM =,3MN =,求BN 的长; (2)如图2,在Rt ABC △中,AC BC =,点M 、N 在斜边AB 上,45MCN ∠=︒,求证:点M 、N 是线段AB 的勾股分割点(提示:把ACM 绕点C 逆时针旋转90︒);(3)在(2)的问题中,15ACM ∠=︒,1AM =,求BM 的长.26.如图,在△ABC 中,∠C =90°,把△ABC 沿直线DE 折叠,使△ADE 与△BDE 重合.(1)若∠A =35°,则∠CBD 的度数为________; (2)若AC =8,BC =6,求AD 的长;(3)当AB =m(m>0),△ABC 的面积为m +1时,求△BCD 的周长.(用含m 的代数式表示) 27.已知n 组正整数:第一组:3,4,5;第二组:8,6,10;第三组:15,8,17;第四组:24,10,26;第五组:35,12,37;第六组:48,14,50;…(1)是否存在一组数,既符合上述规律,且其中一个数为71?若存在,请写出这组数;若不存在,请说明理由;(2)以任意一个大于2的偶数为一条直角边的长,是否一定可以画出一个直角三角形,使得该直角三角形的另两条边的长都是正整数?若可以,请说明理由;若不可以,请举出反例.28.如图1,点E 是正方形ABCD 边CD 上任意一点,以DE 为边作正方形DEFG ,连接BF ,点M 是线段BF 中点,射线EM 与BC 交于点H ,连接CM . (1)请直接写出CM 和EM 的数量关系和位置关系.(2)把图1中的正方形DEFG 绕点D 顺时针旋转45︒,此时点F 恰好落在线段CD 上,如图2,其他条件不变,(1)中的结论是否成立,请说明理由.(3)把图1中的正方形DEFG 绕点D 顺时针旋转90︒,此时点E 、G 恰好分别落在线段AD 、CD 上,连接CE ,如图3,其他条件不变,若2DG =,6AB =,直接写出CM 的长度.29.已知,矩形ABCD 中,AB =4cm ,BC =8cm ,AC 的垂直平分线EF 分别交AD 、BC 于点E 、F ,垂足为O .(1)如图1,连接AF 、CE .求证:四边形AFCE 为菱形. (2)如图1,求AF 的长.(3)如图2,动点P 、Q 分别从A 、C 两点同时出发,沿△AFB 和△CDE 各边匀速运动一周.即点P 自A →F →B →A 停止,点Q 自C →D →E →C 停止.在运动过程中,点P 的速度为每秒1cm ,设运动时间为t 秒.①问在运动的过程中,以A 、P 、C 、Q 四点为顶点的四边形有可能是矩形吗?若有可能,请求出运动时间t 和点Q 的速度;若不可能,请说明理由.②若点Q 的速度为每秒0.8cm ,当A 、P 、C 、Q 四点为顶点的四边形是平行四边形时,求t 的值.30.如图,在△ABC 中,D 是边AB 的中点,E 是边AC 上一动点,连结DE,过点D 作DF ⊥DE 交边BC 于点F(点F 与点B 、C 不重合),延长FD 到点G,使DG=DF,连结EF 、AG.已知AB=10,BC=6,AC=8. (1)求证:△ADG ≌△BDF ; (2)请你连结EG,并求证:EF=EG ;(3)设AE=x ,CF=y ,求y 关于x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围; (4)求线段EF 长度的最小值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】过点C 作CH AB ⊥于点H ,根据等腰三角形的性质得到1802ACD CDA ∠=︒-∠,根据AF CD ⊥得到90FAB CDA ∠=︒-∠,可以证得①是正确的,利用勾股定理求出AG 的长,算出三角形ACD 的面积证明②是正确的,再根据角度之间的关系证明AFC ACF ∠=∠,得到④是正确的,最后利用勾股定理求出CF 的长,得到③是正确的. 【详解】解:如图,过点C 作CH AB ⊥于点H ,∵AC CD =,∴CAD CDA ∠=∠,1802ACD CDA ∠=︒-∠, ∵AF CD ⊥, ∴90AGD ∠=︒, ∴90FAB CDA ∠=︒-∠, ∴2ACD FAB ∠=∠,故①正确; ∵3CG =,1DG =, ∴314CD CG DG =+=+=,∴4AC CD ==, 在Rt ACG 中,221697AG AC CG =-=-=,∴1272ACDSAG CD =⋅=,故②正确; ∵90CHB ∠=︒,45B ∠=︒, ∴45HCB ∠=︒,∵AC CD =,CH AD ⊥, ∴12ACH HCD ACD ∠=∠=∠, ∵45AFC B FAB FAB ∠=∠+∠=︒+∠,45ACF ACH HCB ACH ∠=∠+∠=∠+︒,12ACH ACD FAB ∠=∠=∠,∴AFC ACF ∠=∠,∴4AC AF ==,故④正确;∴47GF AF AG =-=-,在Rt CGF 中,()2222347272CF CG GF =+=+-=-,故③正确.故选:B . 【点睛】本题考查几何的综合证明,解题的关键是掌握等腰三角形的性质和判定,勾股定理和三角形的外角和定理.2.C解析:C 【分析】根据BD 、CE 分别是AC 、AB 边上的高,推导出EBH DCH ∠=∠;再结合题意,可证明FAC AQB △≌△,由此可得F BAQ ∠=∠,AF AQ =;再经90AEF ∠=得90F FAE ∠+∠=,从而证明AF ⊥AQ ;最后由勾股定理得222AQ AD QD =+,从而得到AF AD ≠,即可得到答案. 【详解】如图,CE 和BD 相较于H∵BD 、CE 分别是AC 、AB 边上的高∴CE AB ⊥,BD AC ⊥∴90BEC BDC AEF ADQ ∠=∠=∠=∠=∴90EBH EHB DHC DCH ∠+∠=∠+∠=∵EHB DHC ∠=∠∴EBH DCH ∠=∠又∵BQ =AC 且CF =AB∴FAC AQB △≌△∴F BAQ ∠=∠,AF AQ =,故B 、D 结论正确;∵90AEF ∠=∴90F FAE ∠+∠=∴90BAQ FAE F FAE ∠+∠=∠+∠=∴AF ⊥AQ 故A 结论正确;∵90ADQ ∠=∴222AQ AD QD =+∵0QD ≠∴AQ AD ≠∴AF AD ≠故选:C .【点睛】本题考查了全等三角形、直角三角形、勾股定理、三角形的高等知识;解题的关键是熟练掌握全等三角形、直角三角形、勾股定理、三角形的高的性质,从而完成求解. 3.A解析:A【分析】先判断△DBE 是等腰直角三角形,根据勾股定理可推导得出BE ,故①正确;根据∠BHE 和∠C 都是∠HBE 的余角,可得∠BHE=∠C ,再由∠A=∠C ,可得②正确;证明△BEH ≌△DEC ,从而可得BH=CD ,再由AB=CD ,可得③正确;利用已知条件不能得到④,据此即可得到选项.【详解】解:∵∠DBC=45°,DE ⊥BC 于E ,∴在Rt △DBE 中,BE 2+DE 2=BD 2,BE=DE ,∴BE ,故①正确;∵DE ⊥BC ,BF ⊥DC ,∴∠BHE 和∠C 都是∠HBE 的余角,∴∠BHE=∠C ,又∵在▱ABCD 中,∠A=∠C ,∴∠A=∠BHE ,故②正确;在△BEH 和△DEC 中,BHE C HEB CED BE DE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△BEH ≌△DEC ,∴BH=CD ,∵四边形ABCD 为平行四边形,∴AB=CD ,∴AB=BH ,故③正确;利用已知条件不能得到△BCF ≌△DCE ,故④错误,故选A.【点睛】本题考查了平行四边形的性质、等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理、全等三角形的判定与性质等,熟练掌握相关性质与定理是解题的关键.4.D解析:D【分析】过点C 作CH ⊥AB ,连接CD ,根据等腰三角形的三线合一的性质及勾股定理求出CH ,再利用ABC ACD BCD S S S =+即可求出答案.【详解】如图,过点C 作CH ⊥AB ,连接CD ,∵AC=BC ,CH ⊥AB ,AB=8,∴AH=BH=4,∵AC=5, ∴2222543CH AC AH =-=-=, ∵ABC ACD BCD S S S =+, ∴111222AB CH AC DE BC DF ⋅⋅=⋅⋅+⋅⋅, ∴1118355222DE DF ⨯⨯=⨯+⨯, ∴DE+DF=4.8,故选:D.【点睛】此题考查等腰三角形三线合一的性质,勾股定理解直角三角形,根据题意得到ABC ACD BCD S S S =+的思路是解题的关键,依此作辅助线解决问题.5.D解析:D【分析】根据已知设AC=x,BC=y,在Rt△ACD和Rt△BCE中,根据勾股定理分别列等式,从而求得AC,BC的长,最后根据勾股定理即可求得AB的长.【详解】如图,在△ABC中,∠C=90°,AD、BE为△ABC的两条中线,且AD=210,BE=5,求AB的长.设AC=x,BC=y,根据勾股定理得:在Rt△ACD中,x2+(12y)2=(210)2,在Rt△BCE中,(12x)2+y2=52,解之得,x=6,y=4,∴在Rt△ABC中,2264213AB=+=,故选:D.【点睛】此题考查勾股定理的运用,在直角三角形中,已知两条边长时,可利用勾股定理求第三条边的长度.6.B解析:B【解析】由题可知(a-b)2+a2=(a+b)2,解得a=4b,所以直角三角形三边分别为3b,4b,5b,当b=8时,4b=32,故选B.7.C解析:C【分析】利用勾股定理的逆定理:如果三角形两条边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形就是直角三角形.最长边所对的角为直角.由此判定即可.【详解】解:A、因为92+72≠122,所以三条线段不能组成直角三角形;B、因为22+32≠42,所以三条线段不能组成直角三角形;C、因为12+32= 22,所以三条线段能组成直角三角形;D、因为52+112≠122,所以三条线段不能组成直角三角形.故选C.【点睛】此题考查勾股定理逆定理的运用,注意数据的计算.8.D解析:D【分析】将容器侧面展开,建立A关于EG的对称点A′,根据两点之间线段最短可知A′B的长度即为所求.【详解】解:如图:将圆柱展开,EG为上底面圆周长的一半,作A关于E的对称点A',连接A'B交EG于F,则蚂蚁吃到蜂蜜需爬行的最短路径为AF+BF 的长,即AF+BF=A'B=20cm,延长BG,过A'作A'D⊥BG于D,∵AE=A'E=DG=4cm,∴BD=16cm,Rt△A'DB中,由勾股定理得:22-=cm201612∴则该圆柱底面周长为24cm.故选:D.【点睛】本题考查了平面展开---最短路径问题,将图形展开,利用轴对称的性质和勾股定理进行计算是解题的关键.同时也考查了同学们的创造性思维能力.9.D解析:D【解析】A选项:32+42≠62,故不符合勾股定理的逆定理,不能组成直角三角形,故错误;B选项:52+62≠72,故不符合勾股定理的逆定理,不能组成直角三角形,故错误;C选项:62+82≠92,故不符合勾股定理的逆定理,不能组成直角三角形,故错误;D 选项:72+242=252,故符合勾股定理的逆定理,能组成直角三角形,故正确. 故选D .10.D解析:D【分析】设正方形ADOF 的边长为x ,在直角三角形ACB 中,利用勾股定理可建立关于x 的方程,整理方程即可.【详解】解:设正方形ADOF 的边长为x ,由题意得:BE =BD =4,CE =CF =6,∴BC =BE +CE =BD +CF =10,在Rt △ABC 中,AC 2+AB 2=BC 2,即(6+x )2+(x +4)2=102,整理得,x 2+10x ﹣24=0,∴x 2+10x =24,故选:D .【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的性质、勾股定理等知识;熟练掌握正方形的性质,由勾股定理得出方程是解题的关键.二、填空题11.103. 【解析】 试题解析:将四边形MTKN 的面积设为x ,将其余八个全等的三角形面积一个设为y , ∵正方形ABCD ,正方形EFGH ,正方形MNKT 的面积分别为S 1,S 2,S 3,S 1+S 2+S 3=10, ∴得出S 1=8y+x ,S 2=4y+x ,S 3=x ,∴S 1+S 2+S 3=3x+12y=10,故3x+12y=10, x+4y=103, 所以S 2=x+4y=103. 考点:勾股定理的证明.12.【解析】试题分析:将台阶展开,如图,331312,5,AC BC =⨯+⨯==222169,AB AC BC ∴=+=13,AB ∴=即蚂蚁爬行的最短线路为13.dm考点:平面展开:最短路径问题.13.96 25【分析】将△B´CF的面积转化为求△BCF的面积,由折叠的性质可得CD=AC=6,∠ACE=∠DCE,∠BCF=∠B´CF,CE⊥AB,可证得△ECF是等腰直角三角形,EF=CE,∠EFC=45°,由等面积法可求CE的长,由勾股定理可求AE的长,进而求得BF的长,即可求解.【详解】根据折叠的性质可知,CD=AC=6,∠ACE=∠DCE,∠BCF=∠B´CF,CE⊥AB,∴∠DCE+∠B´CF=∠ACE+∠BCF,∵∠ACB=90°,∴∠ECF=45°,且CE⊥AB,∴△ECF是等腰直角三角形,∴EF=CE,∠EFC=45°,∵S△ABC=12AC•BC=12AB•CE,∴AC•BC=AB•CE,∵根据勾股定理求得AB=10,∴CE=245,∴EF=245,∵AE22AC CE-2224186-=55⎛⎫⎪⎝⎭,∴BF=AB−AE−EF=10-185-245=85,∴S△CBF=12×BF×CE=12×85×245=9625,∴S△CB´F=96 25,故填:96 25.【点睛】此题主要考查了翻折变换,等腰三角形的判定和性质,勾股定理的应用等知识,根据折叠的性质求得相等的角是解决本题的关键.14.7【分析】连接AC交BD于点O,由题意可证AC垂直平分BD,△ABD是等边三角形,可得∠BAO=∠DAO=30°,AB=AD=BD,BO=OD,通过证明△EDF是等边三角形,可得DE=EF=DF,由勾股定理可求OC,BC的长.【详解】连接AC,交BD于点O,∵AB=AD,BC=DC,∠A=60°,∴AC垂直平分BD,△ABD是等边三角形,∴∠BAO=∠DAO=30°,AB=AD=BD=4,BO=OD=2,∵CE∥AB,∴∠BAO=∠ACE=30°,∠CED=∠BAD=60°,∴∠DAO=∠ACE=30°,∴AE=CE=3,∴DE=AD−AE=1,∵∠CED=∠ADB=60°,∴△EDF是等边三角形,∴DE=EF=DF=1,∴CF=CE−EF=2,OF=OD−DF=1,22∴-=OC CF OF322BC=OB+OC=7∴7【点睛】本题考查了等边三角形的性质和判定,勾股定理,熟练运用等边三角形的判定是本题的关键.15.2【分析】根据S △PAD =13S 矩形ABCD ,得出动点P 在与AD 平行且与AD 的距离是4的直线l 上,作A 关于直线l 的对称点E ,连接DE ,BE ,则DE 的长就是所求的最短距离.然后在直角三角形ADE 中,由勾股定理求得DE 的值,即可得到PA+PD 的最小值.【详解】 设△PAD 中AD 边上的高是h .∵S △PAD =13S 矩形ABCD , ∴12 AD •h =13AD •AB , ∴h =23AB =4, ∴动点P 在与AD 平行且与AD 的距离是4的直线l 上,如图,作A 关于直线l 的对称点E ,连接BE ,DE ,则DE 的长就是所求的最短距离.在Rt △ADE 中,∵AD =8,AE =4+4=8,DE 22228882AE AD ++=即PA +PD 的最小值为2 .故答案2.【点睛】本题主要考查了轴对称-最短路线问题,三角形的面积,矩形的性质,勾股定理,两点之间线段最短的性质.得出动点P 所在的位置是解题的关键.16.232【分析】先求出AC 的长,再分两种情况:当AC 为腰时及AC 为底时,分别求出腰长即可.【详解】在Rt ABC 中,90,30,2C A BC ∠=∠==,∴AB=2BC=4,∴22224223AC AB BC =-=-=当AC 为腰时,则该三角形的腰长为3当AC 为底时,作AC 的垂直平分线交AB 于点D ,交AC 于点E ,如图,此时△ACD 是等腰三角形,则AE=3,设DE=x ,则AD=2x ,∵222AE DE AD +=,∴222(3)(2)x x +=∴x=1(负值舍去),∴腰长AD=2x=2,故答案为:23或2【点睛】此题考查勾股定理的运用,结合线段的垂直平分线的性质,等腰三角形的性质,解题时注意:“AC 为一边的等腰三角形”没有明确AC 是等腰三角形的腰或底,故应分为两种情况解题,这是此题的易错之处.17.2或18【分析】分两种情况:点E 在AD 线段上,点E 为AD 延长线上的一点,进一步分析探讨得出答案即可.【详解】 解:①如图点E 在AD 线段上,△ABE 与△A ′B E 关于直线BE 对称,∴△A ′BE ≌△ABE,∴∠B A′E=∠A=90o ,AB=A ′B∠B A′C =90o ,∴E 、A',C 三点共线,在△ECD 与△CB A′中,{CD A BD BA C DEC ECB='∠=∠'∠=∠,∴△ECD ≌△CB A′,∴CE=BC=10,在RT △CB A′中,22BC BA -'22106-=8,∴AE= A′E=CE - A′C=10-8=2;②如图点E 为AD 延长线上,由题意得:∠A"BC+∠A"CB=∠DCE+∠A"CB=90o∴∠A"BC=∠DCE,在△A"BC 与△DCE 中,"={""A CDECD A B A BC DCE∠∠=∠=∠∴△A"BC ≌△DCE,DE= A"C,在RT △ A"BC 中,22"BC BA -22106-∴AE=AD+DE=AD+ A"C=10+8=18;综上所知,AE=2或18.故答案为:2或18.【点睛】此题考查翻折的性质,三角形全等的判定与性质,勾股定理,掌握翻折的性质,分类探讨的思想方法是解决问题的关键.18.5【分析】根据图形的特征得出四边形MNKT 的面积设为x ,将其余八个全等的三角形面积一个设为y ,从而用x ,y 表示出1S ,2S ,3S ,得出答案即可.【详解】解:将四边形MTKN 的面积设为x ,将其余八个全等的三角形面积一个设为y , 正方形ABCD ,正方形EFGH ,正方形MNKT 的面积分别为1S ,2S ,3S ,12310S S S ++=,∴得出18S y x ,24S y x ,3S x =, 12331215S S S x y ,故31215x y, 154=53x y , 所以245S x y , 故答案为:5.【点睛】 此题主要考查了图形面积关系,根据已知得出用x ,y 表示出1S ,2S ,3S ,再利用12315S S S ++=求出是解决问题的关键. 19.22-根据已知条件,添加辅助线可得△EAC ≌△DAM (SAS ),进而得出当MD ⊥BC 时,CE 的值最小,转化成求DM 的最小值,通过已知值计算即可.【详解】解:如图所示,在AB 上取AM=AC=2,∵90ACB ∠=,2AC BC ==,∴∠CAB=45°,又∵45EAD ∠=,∴∠EAC+∠CAD=∠DAB+∠CAD=45°,∴∠EAC =∠DAB ,∴在△EAC 与△DAB 中AE=AD ,∠EAF =∠DAB ,AC =AM ,∴△EAC ≌△DAM (SAS )∴CE=MD ,∴当MD ⊥BC 时,CE 的值最小,∵AC=BC=2, 由勾股定理可得2222AB AC BC =+=,∴222=-BM ,∵∠B=45°,∴△BDM 为等腰直角三角形,∴DM=BD ,由勾股定理可得222+BD DM =BM∴DM=BD=22-∴CE=DM=22-故答案为:22-【点睛】本题考查了动点问题及全等三角形的构造,解题的关键是作出辅助线,得出全等三角形,找到CE 最小时的状态,化动为静.20.32【分析】由题意设AM=2a ,BM=b ,则正方形ABCD 的面积=224a b +,由题意可知EF=(2a-b)-2(a-b)=2a-b-2a +2b=b ,由此分析即可.解:设AM=2a .BM=b .则正方形ABCD 的面积=224a b +由题意可知EF=(2a-b)-2(a-b)=2a-b-2a +2b=b ,∵AM =7EF ,727,,2a b a b ∴== ∵正方形EFGH 的面积为4,∴24b =,∴正方形ABCD 的面积=2224+832.a b b ==故答案为32.【点睛】本题考查正方形的性质、勾股定理以及线段的垂直平分线的定义等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.三、解答题21.(1)梯子顶端离地面24米(2)梯子底端将向左滑动了8米【解析】试题分析:(1)构建数学模型,根据勾股定理可求解出梯子顶端离地面的距离;(2)构建直角三角形,然后根据购股定理列方程求解即可.试题解析:(1)如图,∵AB=25米,BE=7米,梯子距离地面的高度AE=22257-=24米.答:此时梯子顶端离地面24米;(2)∵梯子下滑了4米,即梯子距离地面的高度CE=(24﹣4)=20米,∴22CD CE -222520-,∴DE=15﹣7=8(米),即下端滑行了8米.答:梯子底端将向左滑动了8米.22.(1)AE BD =,AE BD ⊥;(2)成立,理由见解析;(3)14或2.【分析】(1)先根据等腰三角形的定义可得AC BC =,CE CD =,再根据三角形全等的判定定理与性质可得AE BD =,EAC DBC ∠=∠,然后根据直角三角形两锐角互余、等量代换即可得90AHD ∠=︒,由此即可得;(2)先根据三角形全等的判定定理与性质可得AE BD =,EAC DBC ∠=∠,再根据直角三角形两锐角互余可得90EAC AOC ∠+∠=︒,然后根据对顶角相等、等量代换可得90BOH DBC ∠∠+=︒,从而可得90OHB ∠=︒,由此即可得;(3)先利用勾股定理求出102AB =,再分①点,,A E D 在直线上,且点E 位于中间,②点,,A E D 在直线上,且点D 位于中间两种情况,结合(1)(2)的结论,利用勾股定理求解即可得.【详解】(1)AE BD =,AE BD ⊥,理由如下:如图1,延长AE 交BD 于H ,由题意得:AC BC =,90ACE BCD ∠=∠=︒,CE CD =,∴()ACE BCD SAS ≅,∴AE BD =,EAC DBC ∠=∠,∵90DBC BDC ∠+∠=︒,∴90EAC BDC ∠+∠=︒,∴0)9018(EAC BD A D C H ∠+∠∠︒==-︒,即AE BD ⊥,故答案为:AE BD =,AE BD ⊥;(2)成立,理由如下:如图2,延长AE 交BD 于H ,交BC 于O ,∵90ACB ECD ∠=∠=︒,∴ACB BCE ECD BCE ∠-∠=∠-∠,即ACE BCD ∠=∠,在ACE △和BCD 中,AC BC ACE BCD CE CD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()ACE BCD SAS ≅,∴AE BD =,EAC DBC ∠=∠,∵90ACB ∠=︒,∴90EAC AOC ∠+∠=︒,∵AOC BOH ∠=∠,∴90BOH DBC ∠∠+=︒,即90OBH BOH ∠+∠=︒,∴180()90OHB OBH BOH ∠=︒-∠+∠=︒,即AE BD ⊥;(3)设AD x =,10,90AC BC ACB ==∠=︒, 2102AB AC ∴==,由题意,分以下两种情况:①如图3-1,点,,A E D 在直线上,且点E 位于中间,同理可证:AE BD =,AE BD ⊥,12DE =,12BD AE AD DE x ∴==-=-,在Rt ABD △中,222AD BD AB +=,即222(12)(102)x x +-=,解得14x =或2x =-(不符题意,舍去),即14AD =,②如图3-2,点,,A E D 在直线上,且点D 位于中间,同理可证:AE BD =,AE BD ⊥,12DE =,12BD AE AD DE x ∴==+=+,在Rt ABD △中,222AD BD AB +=,即222(12)(102)x x ++=,解得2x =或14x =-(不符题意,舍去),即2AD =,综上,AD 的长为14或2.【点睛】本题考查了三角形全等的判定与性质、勾股定理等知识点,较难的是题(3),正确分两种情况讨论,并画出图形是解题关键.23.(1)AE=BD且AE⊥BD;(2)6;(3)PQ为定值6,图形见解析【分析】(1)由“SAS”可证△ACE≌△BCD,可得AE=BD,∠EAC=∠DBC=45°,可得AE⊥BD;(2)由等腰三角形的性质可得PA=AQ,由勾股定理可求PA的长,即可求PQ的长;(3)分两种情况讨论,由“SAS”可证△ACE≌△BCD,可得AE=BD,∠EAC=∠DBC,可得AE⊥BD,由等腰三角形的性质可得PA=AQ,由勾股定理可求PA的长,即可求PQ的长.【详解】解:(1)AE=BD,AE⊥BD,理由如下:∵△ABC,△ECD都是等腰直角三角形,∴AC=BC,CE=CD,∠ACB=∠ECD=90°,∠ABC=∠CAB=45°,∴∠ACE=∠DCB,且AC=BC,CE=CD,∴△ACE≌△BCD(SAS)∴AE=BD,∠EAC=∠DBC=45°,∴∠EAC+∠CAB=90°,∴AE⊥BD;(2)∵PE=EQ,AE⊥BD,∴PA=AQ,∵EP=EQ=5,AE=BD=4,∴,∴PQ=2AQ=6;(3)如图3,若点D在AB的延长线上,∵△ABC,△ECD都是等腰直角三角形,∴AC=BC,CE=CD,∠ACB=∠ECD=90°,∠ABC=∠CAB=45°,∴∠ACE=∠DCB,且AC=BC,CE=CD,∴△ACE≌△BCD(SAS)∴AE=BD,∠CBD=∠CAE=135°,且∠CAB=45°,∴∠EAB=90°,∵PE=EQ,AE⊥BD,∴PA=AQ,∵EP=EQ=5,AE=BD=4,∴,∴PQ=2AQ=6;如图4,若点D 在BA 的延长线上,∵△ABC ,△ECD 都是等腰直角三角形,∴AC=BC ,CE=CD ,∠ACB=∠ECD=90°,∠ABC=∠CAB=45°,∴∠ACE=∠DCB ,且AC=BC ,CE=CD ,∴△ACE ≌△BCD (SAS )∴AE=BD ,∠CBD=∠CAE=45°,且∠CAB=45°,∴∠EAB=90°,∵PE=EQ ,AE ⊥BD ,∴PA=AQ ,∵EP=EQ=5,AE=BD=4,∴AQ=22=2516=3EQ AE --,∴PQ=2AQ=6.【点睛】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,勾股定理等知识,证明AE ⊥BD 是本题的关键.24.(1)见解析;(2)BD 2+AD 2=2CD 2;(3)AB =2+4.【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质证明△ACE ≌△BCD 即可得到结论;(2)利用全等三角形的性质及勾股定理即可证得结论;(3)连接EF ,设BD =x ,利用(1)、(2)求出EF=3x ,再利用勾股定理求出x ,即可得到答案.【详解】(1)证明:∵△ACB 和△ECD 都是等腰直角三角形∴AC =BC ,EC =DC ,∠ACB =∠ECD =90°∴∠ACB ﹣∠ACD =∠ECD ﹣∠ACD∴∠ACE =∠BCD ,∴△ACE ≌△BCD (SAS ),∴AE =BD .(2)解:由(1)得△ACE ≌△BCD ,∴∠CAE =∠CBD ,又∵△ABC 是等腰直角三角形,∴∠CAB =∠CBA =∠CAE =45°,∴∠EAD =90°,在Rt △ADE 中,AE 2+AD 2=ED 2,且AE =BD ,∴BD 2+AD 2=ED 2,∵ED =2CD ,∴BD 2+AD 2=2CD 2,(3)解:连接EF ,设BD =x ,∵BD :AF =1:2AF =2x ,∵△ECD 都是等腰直角三角形,CF ⊥DE ,∴DF =EF ,由 (1)、(2)可得,在Rt △FAE 中,EF 22AF AE +22(22)x x +3x , ∵AE 2+AD 2=2CD 2,∴222(223)2(36)x x x ++=,解得x =1, ∴AB =2+4.【点睛】此题考查三角形全等的判定及性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理. 25.(15132)见解析;(3)23【分析】(1)分两种分割法利用勾股定理即可解决问题;(2)如图,过点A 作AD ⊥AB ,且AD=BN .只要证明△ADC ≌△BNC ,推出CD=CN ,∠ACD=∠BCN ,再证明△MDC ≌△MNC ,可得MD=MN ,由此即可解决问题;(3)过点B 作BP ⊥AB ,使得BP=AM=1,根据题意可得△CPB ≌△CMA ,△CMN ≌△CPN ,利用全等性质推出∠BNP=30°,从而得到NB 和NP 的长,即得BM.【详解】解:(1)当MN 最长时,BN=225MN AM -=,当BN 最长时,BN=2213AM MN +=;(2)证明:如图,过点A 作AD ⊥AB ,且AD=BN ,在△ADC 和△BNC 中,AD BN DAC B AC BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADC ≌△BNC (SAS ),∴CD=CN ,∠ACD=∠BCN ,∵∠MCN=45°,∴∠DCA+∠ACM=∠ACM+∠BCN=45°,∴∠MCD=∠MCN ,在△MDC 和△MNC 中,CD CN MCD MCN CM CM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△MDC ≌△MNC (SAS ),∴MD=MN在Rt △MDA 中,AD 2+AM 2=DM 2,∴BN 2+AM 2=MN 2,∴点M ,N 是线段AB 的勾股分割点;(3)过点B 作BP ⊥AB ,使得BP=AM=1,根据(2)中过程可得:△CPB ≌△CMA ,△CMN ≌△CPN ,∴∠AMC=∠BPC=120°,AM=PB=1,∠CMN=∠CPN=∠A+∠ACM=45°+15°=60°,∴∠BPN=120°-60°=60°,∴∠BNP=30°,∴NP=2BP=2=MN,∴BN=22213-=,∴BM=MN+BN=23+.【点睛】本题是三角形的综合问题,考查了全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.26.(1)∠CBD=20°;(2)AD=164;(3) △BCD的周长为m+2【分析】(1)根据折叠可得∠1=∠A=35°,根据三角形内角和定理可以计算出∠ABC=55°,进而得到∠CBD=20°;(2)根据折叠可得AD=DB,设CD=x,则AD=BD=8-x,再在Rt△CDB中利用勾股定理可得x2+62=(8-x)2,再解方程可得x的值,进而得到AD的长;(3)根据三角形ACB的面积可得11 2AC CB m=+,进而得到AC•BC=2m+2,再在Rt△CAB中,CA2+CB2=BA2,再把左边配成完全平方可得CA+CB的长,进而得到△BCD的周长.【详解】(1)∵把△ABC沿直线DE折叠,使△ADE与△BDE重合,∴∠1=∠A=35°,∵∠C=90°,∴∠ABC=180°-90°-35°=55°,∴∠2=55°-35°=20°,即∠CBD=20°;(2)∵把△ABC沿直线DE折叠,使△ADE与△BDE重合,∴AD=DB,设CD=x ,则AD=BD=8-x ,在Rt △CDB 中,CD 2+CB 2=BD 2,x 2+62=(8-x )2,解得:x=74, AD=8-74=164; (3)∵△ABC 的面积为m+1, ∴12AC •BC=m+1, ∴AC •BC=2m+2, ∵在Rt △CAB 中,CA 2+CB 2=BA 2,∴CA 2+CB 2+2AC •BC=BA 2+2AC •BC ,∴(CA+BC )2=m 2+4m+4=(m+2)2,∴CA+CB=m+2,∵AD=DB ,∴CD+DB+BC=m+2.即△BCD 的周长为m+2.【点睛】此题主要考查了图形的翻折变换,以及勾股定理,完全平方公式,关键是掌握勾股定理,以及折叠后哪些是对应角和对应线段.27.(1)不存在,见解析;(2)以任意一个大于2的偶数为一条直角边的长,一定可以画出一个直角三角形,使得该直角三角形的另两条边的长都是正整数,见解析.【分析】(1)根据题意可知,这n 组正整数符合规律m 2-1,2m ,m 2+1(m≥2,且m 为整数).分三种情况:m 2-1=71;2m=71;m 2+1=71;进行讨论即可求解;(2)由于(m 2-1) 2+(2m ) 2=m 4+2m 2+1=(m 2+1) 2,根据勾股定理的逆定理即可求解.【详解】(1)不存在一组数,既符合上述规律,且其中一个数为71.理由如下:根据题意可知,这n 组正整数符合规律21m -,2m ,21m +(2m ≥,且m 为整数). 若2171m -=,则272m =,此时m 不符合题意;若271m =,则35.5,m =,此时m 不符合题意;若2171m +=,则270m =,此时m 不符合题意,所以不存在一组数,既符合上述规律,且其中一个数为71.(2)以任意一个大于2的偶数为一条直角边的长,一定可以画出一个直角三角形,使得该直角三角形的另两条边的长都是正整数.理由如下:对于一组数:21m -,2m ,21m +(2m ≥,且m 为整数).因为2224222(1)(2)21(1)m m m m m -+=++=+所以若一个三角形三边长分别为21m -,2m ,21m +(2m ≥,且m 为整数),则该三角形为直角三角形.因为当2m ≥,且m 为整数时,2m 表示任意一个大于2的偶数,21m -,21m +均为正整数,所以以任意一个大于2的偶数为一条直角边的长,一定可以画出一个直角三角形,使得该直角三角形的另两条边的长都是正整数.【点睛】考查了勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a ,b ,c 满足a 2+b 2=c 2,那么这个三角形就是直角三角形.注意分类思想的应用28.(1),CM ME CM EM =⊥;(2)见解析;(3)25CM =.【解析】【分析】(1)证明ΔFME ≌ΔAMH ,得到HM=EM ,根据等腰直角三角形的性质可得结论. (2)根据正方形的性质得到点A 、E 、C 在同一条直线上,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可知. (3)如图3中,连接EC ,EM ,由(1)(2)可知,△CME 是等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的性质解决问题即可.【详解】解:(1)结论:CM =ME ,CM ⊥EM .理由:∵AD ∥EF ,AD ∥BC ,∴BC ∥EF ,∴∠EFM =∠HBM ,在△FME 和△BMH 中,EFM MBH FM BMFME BMH ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△FME ≌△BMH (ASA ),∴HM =EM ,EF =BH ,∵CD =BC ,∴CE =CH ,∵∠HCE =90°,HM =EM ,∴CM =ME ,CM ⊥EM .(2)如图2,连接BD ,∵四边形ABCD 和四边形EDGF 是正方形,。
一、选择题1.如图,在RtΔABC 中,∠ACB =90°,AC =9,BC =12,AD 是∠BAC 的平分线,若点P ,Q 分别是AD 和AC 上的动点,则PC +PQ 的最小值是( )A .245B .365C .12D .152.已知长方体的长2cm 、宽为1cm 、高为4cm ,一只蚂蚁如果沿长方体的表面从A 点爬到B′点,那么沿哪条路最近,最短的路程是( )A .29cmB .5cmC .37cmD .4.5cm3.如图,将一个等腰直角三角形按图示方式依次翻折,若DE a =,则下列说法正确的是( )①DC '平分BDE ∠;②BC 长为()22a +;③BCD 是等腰三角形;④CED 的周长等于BC 的长.A .①②③B .②④C .②③④D .③④4.如图,等边ABC ∆的边长为1cm ,D ,E 分别是AB ,AC 上的两点,将ADE ∆沿直线DE 折叠,点A 落在点'A 处,且点'A 在ABC ∆外部,则阴影部分图形的周长为( )A .1cmB .1.5cmC .2cmD .3cm5.如图,在△ABC 中,∠C =90°,AD 是△ABC 的一条角平分线.若AC =6,AB =10,则点D 到AB 边的距离为( )A .2B .2.5C .3D .46.如图,有一张直角三角形纸片,两直角边AC=6cm ,BC=8cm ,D 为BC 边上的一点,现将直角边AC 沿直线AD 折叠,使AC 落在斜边AB 上,且与AE 重合,则CD 的长为( )A .2cmB .2.5cmC .3cmD .4cm 7.以下列各组数为边长,能组成直角三角形的是( )A .1,2,3B .2,3,4C .3,4,6D .1,3,28.在直角三角形ABC 中,90C ∠=︒,两直角边长及斜边上的高分别为,,a b h ,则下列关系式成立的是( )A .222221a b h += B .222111a b h += C .2h ab = D .222h a b =+9.《九章算术》是我国古代第一部数学专著,它的出现标志中国古代数学形成了完整的体系.“折竹抵地”问题源自《九章算术》中:“今有竹高一丈,末折抵地,去本四尺,问折者高几何?”翻译成数学问题是:如图所示,ABC 中,90ACB ∠=︒,10AC AB +=尺,4BC =尺,求AC 的长. AC 的长为( )A .3尺B .4.2尺C .5尺D .4尺10.如果下列各组数是三角形的三边,那么不能组成直角三角形的一组数是( )A .7,24,25B .111,4,5222C .3,4,5D .114,7,822二、填空题11.如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形OAA 1的直角边OA 在x 轴上,点A 1在第一象限,且OA=1,以点A 1为直角顶点,OA 1为一直角边作等腰直角三角形OA 1A 2,再以点A 2为直角顶点,OA 2为直角边作等腰直角三角形OA 2A 3…依此规律,则点A 2018的坐标是_____.12.如图,在ABC 中,D 是BC 边中点,106AB AC ==,,4=AD ,则BC 的长是_____________.13.在ABC ∆中,10AB cm =,17AC cm =,BC 边上的高为8cm ,则ABC ∆的面积为______2cm .14.如图是“赵爽弦图”,△ABH 、△BCG 、△CDF 和△DAE 是四个全等的直角三角形,四边形ABCD 和EFGH 都是正方形.如果AB =13,EF =7,那么AH 等于_____.15.如图,在ABC △中8,4,AB AC BC AD BC ===⊥于点D ,点P 是线段AD 上一个动点,过点P 作PE AB ⊥于点E ,连接PB ,则PB PE +的最小值为________.16.已知,在△ABC 中,∠C=90°,AC=BC=7,D 是AB 的中点,点E 在AC 上,点F 在BC 上,DE=DF ,若BF=4,则EF=_______17.Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC =2,以 AC 为一边.在△ABC 外部作等腰直角三角形ACD ,则线段 BD 的长为_____.18.如图,在△ABC 中,∠C =90°,∠ABC =45°,D 是BC 边上的一点,BD =2,将△ACD 沿直线AD 翻折,点C 刚好落在AB 边上的点E 处.若P 是直线AD 上的动点,则△PEB 的周长的最小值是________.19.在等腰Rt ABC △中,90C ∠=︒,2AC =,过点C 作直线lAB ,F 是l 上的一点,且AB AF =,则FC =__________.20.如图所示,圆柱体底面圆的半径是2π,高为1,若一只小虫从A 点出发沿着圆柱体的外侧面爬行到C 点,则小虫爬行的最短路程是______三、解答题21.如图,△ABC 和EDC ∆都是等边三角形,7,3,2AD BD CD ===求:(1)AE长;(2)∠BDC 的度数:(3)AC 的长.22.如图,一架长25米的梯子,斜靠在竖直的墙上,这时梯子底端离墙7米.(1)此时梯子顶端离地面多少米?(2)若梯子顶端下滑4米,那么梯子底端将向左滑动多少米?23.(1)计算:1312248233⎛⎫-+÷⎪⎪⎝;(2)已知a、b、c满足2|23|32(30)0a b c+-+--=.判断以a、b、c为边能否构成三角形?若能构成三角形,说明此三角形是什么形状?并求出三角形的面积;若不能,请说明理由.24.如图1,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,D为AC边上一动点,且不与点A点C重合,连接BD并延长,在BD延长线上取一点E,使AE=AB,连接CE.(1)若∠AED=20°,则∠DEC=度;(2)若∠AED=a,试探索∠AED与∠AEC有怎样的数量关系?并证明你的猜想;(3)如图2,过点A作AF⊥BE于点F,AF的延长线与EC的延长线交于点H,求证:EH2+CH2=2AE2.25.在等腰△ABC与等腰△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,且点D、E、C三点在同一条直线上,连接BD.(1)如图1,求证:△ADB ≌△AEC(2)如图2,当∠BAC =∠DAE =90°时,试猜想线段AD ,BD ,CD 之间的数量关系,并写出证明过程;(3)如图3,当∠BAC =∠DAE =120°时,请直接写出线段AD ,BD ,CD 之间的数量关系式为: (不写证明过程)26.定义:如图1,点M 、N 把线段AB 分割成AM 、MN 和BN ,若以AM 、MN 、BN 为边的三角形是一个直角三角形,则称点M 、N 是线段AB 的勾股分割点.(1)已知点M 、N 是线段AB 的勾股分割点,若2AM =,3MN =,求BN 的长; (2)如图2,在Rt ABC △中,AC BC =,点M 、N 在斜边AB 上,45MCN ∠=︒,求证:点M 、N 是线段AB 的勾股分割点(提示:把ACM 绕点C 逆时针旋转90︒);(3)在(2)的问题中,15ACM ∠=︒,1AM =,求BM 的长.27.我们规定,三角形任意两边的“广益值”等于第三边上的中线和这边一半的平方差.如图1,在ABC ∆中,AO 是BC 边上的中线,AB 与AC 的“广益值”就等于22AO BO -的值,可记为22AB AC OA BO ∇=-(1)在ABC ∆中,若90ACB ∠=︒,81AB AC ∇=,求AC 的值.(2)如图2,在ABC ∆中,12AB AC ==,120BAC ∠=︒,求AB AC ∇,BA BC ∇的值.(3)如图3,在ABC ∆中,AO 是BC 边上的中线,24ABC S ∆=,8AC =,64AB AC ∇=-,求BC 和AB 的长.28.如图1,△ABC 中,CD ⊥AB 于D ,且BD : AD : CD =2 : 3 : 4, (1)试说明△ABC 是等腰三角形;(2)已知S △ABC =40cm 2,如图2,动点M 从点B 出发以每秒2cm 的速度沿线段BA 向点A运动,同时动点N 从点A 出发以每秒1cm 速度沿线段AC 向点C 运动,当其中一点到达终点时整个运动都停止. 设点M 运动的时间为t (秒), ①若△DMN 的边与BC 平行,求t 的值;②若点E 是边AC 的中点,问在点M 运动的过程中,△MDE 能否成为等腰三角形?若能,求出t 的值;若不能,请说明理由.图1 图2 备用图 29.阅读下列一段文字,然后回答下列问题.已知在平面内有两点()111, P x y 、()222, P x y ,其两点间的距离()()22121212PP x x y y =-+-,同时,当两点所在的直线在坐标轴或平行于坐标轴或垂直于坐标轴时,两点间距离公式可化简为12x x -或1|y -2|y . (1)已知()2, 4A 、()3, 8B --,试求A 、B 两点间的距离______.已知M 、N 在平行于y 轴的直线上,点M 的纵坐标为4,点N 的纵坐标为-1,试求M 、N 两点的距离为______;(2)已知一个三角形各顶点坐标为()1, 6D 、()3, 3E -、()4, 2F ,你能判定此三角形的形状吗?说明理由.(3)在(2)的条件下,平面直角坐标系中,在x 轴上找一点P ,使PD PF +的长度最短,求出点P 的坐标及PD PF +的最短长度.30.菱形ABCD 中,∠BAD =60°,BD 是对角线,点E 、F 分别是边AB 、AD 上两个点,且满足AE =DF ,连接BF 与DE 相交于点G . (1)如图1,求∠BGD 的度数;(2)如图2,作CH⊥BG于H点,求证:2GH=GB+DG;(3)在满足(2)的条件下,且点H在菱形内部,若GB=6,CH=43,求菱形ABCD的面积.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【分析】过点D作DE⊥AB于点E,过点E作EQ⊥AC于点Q,EQ交AD于点P,连接CP,此时PC+PQ=EQ是最小值,根据勾股定理可求出AB的长度,再根据EQ⊥AC、∠ACB=90°即可得出EQ∥BC,进而可得出AE EQAB BC=,代入数据即可得出EQ的长度,此题得解.【详解】解:如图所示,过点D作DE⊥AB于点E,过点E作EQ⊥AC于点Q,EQ交AD于点P,连接CP,此时PC+PQ=EQ是最小值,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=9,BC=12,∴2215AB AC BC+=,∵AD是∠BAC的平分线,∴∠CAD=∠EAD,在△ACD 和△AED 中,90CAD EAD ACD AED AD AD ︒∠=∠⎧⎪∠=∠=⎨⎪=⎩,∴△ACD ≌△AED (AAS ), ∴AE=AC=9.∵EQ ⊥AC ,∠ACB=90°, ∴EQ ∥BC ,AE EQAB BC ∴=, ∴91512EQ =, 653EQ ∴=. 故选B.【点睛】本题考查了勾股定理、轴对称中的最短路线问题以及平行线的性质,找出点C 的对称点E ,及通过点E 找到点P 、Q 的位置是解题的关键.2.B解析:B 【分析】要求长方体中两点之间的最短路径,最直接的作法,就是将长方体展开,然后利用两点之间线段最短解答. 【详解】解:根据题意,如图所示,最短路径有以下三种情况: (1)沿AA ',A C '',C B '',B B '剪开,得图1:22222(21)425AB AB BB '=+'=++=;(2)沿AC ,CC ',C B '',B D '',D A '',A A '剪开,得图2:222222(41)42529AB AC B C '=+'=++=+=;(3)沿AD ,'DD ,B D '',C B '',C A '',AA '剪开,得图3:222221(42)13637AB AD B D '=+'=++=+=;综上所述,最短路径应为(1)所示,所以225AB '=,即5cm AB '=. 故选:B . 【点睛】此题考查最短路径问题,将长方体从不同角度展开,是解决此类问题的关键,注意不要漏解.3.B解析:B 【分析】根据折叠前后得到对应线段相等,对应角相等判断①③④式正误即可,根据等腰直角三角形性质求BC 和DE 的关系. 【详解】解:根据折叠的性质知,△C ED CED '≅∆,且都是等腰直角三角形, ∴90BDE ∠<︒,45C DE ∠'=︒, ∴12C DE BDE ∠'≠∠∴DC '不能平分BDE ∠①错误;45DC E DCE ∴∠'=∠=︒,C E CE DE AD a '====, 2CD DC a ='=,2AC a a ∴=,2(22)BC a ==,∴②正确;2ABC DBC ∠=∠, 22.5DBC ∴∠=︒, 45DCB ∠=︒, 112.5BDC ∴∠=︒,BCD ∴∆不是等腰三角形, 故③错误;CED ∴∆的周长(222CE DE CD a a a a BC =++=+==,故④正确. 故选:B .本题利用了:①折叠的性质:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,根据轴对称的性质,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等;②等腰直角三角形,三角形外角与内角的关系,等角对等边等知识点.4.D解析:D【分析】根据折叠的性质可得AD=A'D,AE=A'E,易得阴影部分图形的周长为=AB+BC+AC,则可求得答案.【详解】解:因为等边三角形ABC的边长为1cm,所以AB=BC=AC=1cm,因为△ADE沿直线DE折叠,点A落在点A'处,所以AD=A'D,AE=A'E,所以阴影部分图形的周长=BD+A'D+BC+A'E+EC=BD+AD+BC+AE+EC=AB+BC+AC=1+1+1=3(cm).故选:D.【点睛】此题考查了折叠的性质与等边三角形的性质.此题难度适中,注意掌握数形结合思想与转化思想的应用以及折叠前后图形的对应关系.5.C解析:C【分析】作DE⊥AB于E,由勾股定理计算出可求BC=8,再利用角平分线的性质得到DE=DC,设DE=DC=x,利用等等面积法列方程、解方程即可解答.【详解】解:作DE⊥AB于E,如图,在Rt△ABC中,BC221068,∵AD是△ABC的一条角平分线,DC⊥AC,DE⊥AB,∴DE=DC,设DE=DC=x,S△ABD=12DE•AB=12AC•BD,即10x=6(8﹣x),解得x=3,即点D到AB边的距离为3.故答案为C.本题考查了角平分线的性质和勾股定理的相关知识,理解角的平分线上的点到角的两边的距离相等是解答本题的关键..6.C解析:C【分析】首先由勾股定理求得AB=10,然后由翻折的性质求得BE=4,设DC=x,则BD=8x-,在△BDE中,利用勾股定理列方程求解即可.【详解】在Rt△ABC中,由勾股定理可知:10==,由折叠的性质可知:DC=DE,AC=AE=6,∠DEA=∠C=90°,∴BE=AB-AE=10-6=4,∠DEB=90°,设DC=x,则BD=8-x,DE=x,在Rt△BED中,由勾股定理得:BE2+DE2=BD2,即42+x2=(8-x)2,解得:x=3,∴CD=3.故选:C.【点睛】本题主要考查了勾股定理与折叠问题,熟练掌握翻折的性质和勾股定理是解决问题的关键.7.D解析:D【分析】根据勾股定理的逆定理,只要两边的平方和等于第三边的平方即可构成直角三角形.【详解】解:A、12+22=5≠32,故不符合题意;B、22+32=13≠42,故不符合题意;C、32+42=25≠62,故不符合题意;D、12+2=4=22,符合题意.故选D.【点睛】本题主要考查了勾股定理的逆定理,已知三条线段的长,判断是否能构成直角三角形的三边,简便的方法是:判断两个较小的数的平方和是否等于最大数的平方即可.8.B解析:B【分析】设斜边为c ,根据勾股定理得出【详解】解:设斜边为c ,根据勾股定理得出 ∵12ab=12ch ,∴,即a 2b 2=a 2h 2+b 2h 2, ∴22222a b a b h =22222a h a b h +22222b h a b h, 即21a +21b =21h . 故选:B .【点睛】 本题考查勾股定理,熟知在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方是解题关键.9.B解析:B【分析】竹子折断后刚好构成一直角三角形,设竹子折断处离地面x 尺,则斜边为(10)x -尺,利用勾股定理解题即可.【详解】解:设竹子折断处离地面x 尺,则斜边为(10)x -尺,根据勾股定理得:2224(10)x x +=-.解得: 4.2x =,∴折断处离地面的高度为4.2尺,故选:B .【点睛】此题考查了勾股定理的应用,解题的关键是利用题目信息构造直角三角形,从而运用勾股定理解题.10.B解析:B【分析】根据勾股定理的逆定理分别计算各个选项,选出正确的答案.【详解】A 、22272425+=,能组成直角三角形,故正确;B 、22211145222⎛⎫⎛⎫⎛⎫+≠ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,不能组成直角三角形,故错误; C 、222345+=,能组成直角三角形,故正确;D、2221147822⎛⎫⎛⎫+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,能组成直角三角形,故正确;故选:B.【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理:已知三角形ABC的三边满足a2+b2=c2,则三角形ABC是直角三角形.二、填空题11.(0,21009)【解析】【分析】本题点A坐标变化规律要分别从旋转次数与点A所在象限或坐标轴、点A到原点的距离与旋转次数的对应关系.【详解】∵∠OAA1=90°,OA=AA1=1,以OA1为直角边作等腰Rt△OA1A2,再以OA2为直角边作等腰Rt△OA2A3,…,∴OA1=2,OA2=(2)2,…,OA2018=(2)2018,∵A1、A2、…,每8个一循环,∵2018=252×8+2∴点A2018的在y轴正半轴上,OA2018=()20182=21009,故答案为(0,21009).【点睛】本题是平面直角坐标系下的规律探究题,除了研究动点变化的相关数据规律,还应该注意象限符号.12.413【分析】延长AD至点E,使得DE=AD=4,结合D是中点证得△ADC≌△EDB,进而利用勾股定理逆定理可证得∠E=90°,再利用勾股定理求得BD长进而转化为BC长即可.【详解】解:如图,延长AD至点E,使得DE=AD=4,连接BE,∵D是BC边中点,∴BD=CD,又∵DE=AD,∠ADC=∠EDB,∴△ADC≌△EDB(SAS),∴BE=AC=6,又∵AB=10,∴AE2+BE2=AB2,∴∠E=90°,∴在Rt△BED中,222264213BD BE DE=+=+=,∴BC=2BD=413,故答案为:413.【点睛】本题考查了全等三角形的判定及性质、勾股定理及其逆定理,正确作出辅助线是解决本题的关键.13.36或84【分析】过点A作AD⊥BC于点D,利用勾股定理列式求出BD、CD,再分点D在边BC上和在CB的延长线上两种情况分别求出BC的长度,然后根据三角形的面积公式列式计算即可得解.【详解】解:过点A作AD⊥BC于点D,∵BC边上的高为8cm,∴AD=8cm,∵AC=17cm,由勾股定理得:22221086BD AB AD=-=-=cm,222217815CD AC AD=-=-=cm,如图1,点D在边BC上时,BC=BD+CD=6+15=21cm,∴△ABC的面积=12BC AD=12×21×8=84cm2,如图2,点D在CB的延长线上时,BC= CD−BD=15−6=9cm,∴△ABC的面积=12BC AD=12×9×8=36 cm2,综上所述,△ABC的面积为36 cm2或84 cm2,故答案为:36或84.【点睛】本题考查了勾股定理,作辅助线构造出直角三角形是解题的关键,难点是在于要分情况讨论.14.【分析】根据面积的差得出a+b 的值,再利用a-b=7,解得a ,b 的值代入即可.【详解】∵AB =13,EF =7,∴大正方形的面积是169,小正方形的面积是49,∴四个直角三角形面积和为169﹣49=120,设AE 为a ,DE 为b ,即141202ab ⨯=, ∴2ab =120,a 2+b 2=169,∴(a +b )2=a 2+b 2+2ab =169+120=289,∴a +b =17,∵a ﹣b =7,解得:a =12,b =5,∴AE =12,DE =5,∴AH =12﹣7=5.故答案为:5.【点睛】此题考查勾股定理的证明,关键是应用直角三角形中勾股定理的运用解得ab 的值.15【分析】根据题意点B 与点C 关于AD 对称,所以过点C 作AB 的垂线,与AD 的交点即点P ,求出CE 即可得到答案【详解】∵8,AB AC AD BC ==⊥∴点B 与点C 关于AD 对称过点C 作CE ⊥AB 于一点即为点P ,此时PB PE +最小∵8,4,AB AC BC AD BC ===⊥∴BD=2在Rt △A BC 中, AD ==∵S △ABC=1122BC AD AB CE ⋅⋅=⋅⋅∴48CE ⨯=得CE =【点睛】此题考察最短路径,根据题意找到对称点,作直角三角形,利用勾股定理解决问题16.322或11或5或109 5【分析】分别就E,F在AC,BC上和延长线上,分别画出图形,过D作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G,H,通过构造全等三角形和运用勾股定理作答即可.【详解】解:①过D作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G,H∴DG∥BC,∠CDG=∠CDH=45°又∵D是AB的中点,∴DG=12 BC同理:DH=12 AC又∵BC=AC∴DG=DH在Rt△DGE和Rt△DHF中DG=DH,DE=DF∴Rt△DGE≌Rt△DHF(HL)∴GE=HF又∵DG=DH,DC=DC∴△GDC≌△FHC∴CG=HC∴CE=GC-GE=CH-HF=CF=AB-BF=3∴EF=223332+=②过D 作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G ,H∴DG∥BC,∠CDG=∠CDH=45°又∵D 是AB 的中点,∴DG=12BC 同理:DH=12AC 又∵BC=AC∴DG=DH 在Rt△DGE 和Rt△DHF 中DG=DH,DE=DF ∴Rt△DGE≌Rt△DHF(HL )∴GE=HF又∵DG=DH,DC=DC∴△GDC≌△FHC∴CG=HC∴CE=CF=AC+AE=AB+BF=7+4=11221111112+=③如图,以点D 为圆心,以DF 长为半径画圆交AC 边分别为E 、E ',过点D 作DH⊥AC 于点H ,可知DF DE DE '==,可证△EHD≌△E HD ',CE D CFD '≌,△DHC 为等腰直角三角形,∴∠1+∠2=45° ∴∠EDF=2(∠1+∠2)=90°∴△EDF 为等腰直角三角形 可证AED CFD △△≌∴AE=CF=3,CE=BF=4∴2222435EF CE CF =+=+=④有第③知,EF=5,且△EDF 为等腰直角三角形,∴ED=DF=522,可证△E CF E DE ''∆∽,2223y x +=5252x =+综上可得:422x =∴2222E F DE DF DE '''''=+=1095E F ''= 【点睛】本题考查了全等三角形和勾股定理方面的知识,做出辅助线、运用数形结合思想是解答本题的关键.17.4或2510【分析】分三种情况讨论:①以A 为直角顶点,向外作等腰直角三角形DAC ;②以C 为直角顶点,向外作等腰直角三角形ACD ;③以AC 为斜边,向外作等腰直角三角形ADC .分别画图,并求出BD .【详解】①以A为直角顶点,向外作等腰直角三角形DAC,如图1.∵∠DAC=90°,且AD=AC,∴BD=BA+AD=2+2=4;②以C为直角顶点,向外作等腰直角三角形ACD,如图2.连接BD,过点D作DE⊥BC,交BC的延长线于E.∵△ABC是等腰直角三角形,∠ACD=90°,∴∠DCE=45°.又∵DE⊥CE,∴∠DEC=90°,∴∠CDE=45°,∴CE=DE=2222⨯=.在Rt△BAC中,BC2222=+=22,∴BD22222222BE DE()()=+=++= 25;③以AC为斜边,向外作等腰直角三角形ADC,如图3.∵∠ADC=90°,AD=DC,且AC=2,∴AD=DC=AC sin45°=2222⨯=.又∵△ABC、△ADC是等腰直角三角形,∴∠ACB=∠ACD=45°,∴∠BCD=90°.又∵在Rt△ABC中,BC2222=+=22,∴BD222222210BC CD=+=+=()().故BD的长等于4或510.故答案为4或510.【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质、勾股定理等知识.解题的关键是分情况考虑问题,18.222【分析】连接CE,交AD于M,根据折叠和等腰三角形性质得出当P和D重合时,PE+BP的值最小,此时△BPE的周长最小,最小值是BE+PE+PB=BE+CD+DB=BC+BE,先求出BC和BE长,代入求出即可.【详解】如图,连接CE,交AD于M,∵沿AD折叠C和E重合,∴∠ACD=∠AED=90°,AC=AE,∠CAD=∠EAD,∴AD垂直平分CE,即C和E关于AD对称,BD=2,∴2,∴当P和D重合时,PE+BP的值最小,即此时△BPE的周长最小,最小值是BE+PE+PB=BE+CD+DB=BC+BE,∵∠DEA=90°,∴∠DEB=90°,∵∠ABC=45°,∴∠B=45°,∵2,∴2即2,∴△PEB的周长的最小值是222.故答案为2【点睛】本题考查了折叠性质,等腰三角形性质,轴对称-最短路线问题,勾股定理,含30度角的直角三角形性质的应用,关键是求出P点的位置.193131【解析】⊥于点D,如图,l AB,2AC=,作AD l∴1AD =, ∵222AF AB ==⋅=,且F 有2个, ∴2212213DF DF ==-=, ∵1DC AD ==,∴1113CF CD DF =+=+, 2231CF DF CD =-=-.点睛:本题考查了勾股定理的运用,通过添加辅助线,可将问题转化到直角三角形中,利用勾股定理解答,考查了学生的空间想象能力.20.5【分析】先将图形展开,再根据两点之间线段最短可知.【详解】圆柱的侧面展开图是一个矩形,此矩形的长等于圆柱底面周长,C 是边的中点,矩形的宽即高等于圆柱的母线长.∵AB=π•2π=2,CB=1. ∴22AB +BC 222=5+15【点睛】圆柱的侧面展开图是一个矩形,此矩形的长等于圆柱底面周长,矩形的宽即高等于圆柱的母线长.本题就是把圆柱的侧面展开成矩形,“化曲面为平面”,用勾股定理解决.三、解答题21.(132)150°;(313【分析】(1)根据等边三角形的性质可利用SAS 证明△BCD ≌△ACE ,再根据全等三角形的性质即得结果;(2)在△ADE 中,根据勾股定理的逆定理可得∠AED =90°,进而可求出∠AEC 的度数,再根据全等三角形的性质即得答案;(3)过C 作CP ⊥DE 于点P ,设AC 与DE 交于G ,如图,根据等边三角形的性质和勾股定理可得PE 与CP 的长,进而可得AE =CP ,然后即可根据AAS 证明△AEG ≌△CPG ,于是可得AG =CG ,PG =EG ,根据勾股定理可求出AG 的长,进一步即可求出结果.【详解】解:(1)∵△ABC 和△EDC 都是等边三角形,∴BC =AC ,CD =CE =DE =2,∠ACB =∠DCE =60°,∴∠BCD =∠ACE ,在△BCD 与△ACE 中,∵BC =AC ,∠BCD =∠ACE ,CD =CE ,∴△BCD ≌△ACE ,∴AE =BD =3; (2)在△ADE 中,∵7,3,2AD AE DE ===, ∴DE 2+AE 2=()()222237+==AD 2, ∴∠AED =90°,∵∠DEC =60°,∴∠AEC =150°,∵△BCD ≌△ACE ,∴∠BDC =∠AEC =150°;(3)过C 作CP ⊥DE 于点P ,设AC 与DE 交于G ,如图,∵△CDE 是等边三角形,∴PE =12DE =1,CP 22213-=,∴AE =CP ,在△AEG 与△CPG 中,∵∠AEG =∠CPG =90°,∠AGE =∠CGP ,AE =CP ,∴△AEG ≌△CPG ,∴AG =CG ,PG =EG =12,∴AG =()222211332AE EG ⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭, ∴AC =2AG =13.【点睛】本题考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理及其逆定理等知识,熟练掌握上述知识、灵活应用全等三角形的判定与性质是解题的关键.22.(1)梯子顶端离地面24米(2)梯子底端将向左滑动了8米【解析】试题分析:(1)构建数学模型,根据勾股定理可求解出梯子顶端离地面的距离;(2)构建直角三角形,然后根据购股定理列方程求解即可.试题解析:(1)如图,∵AB=25米,BE=7米,梯子距离地面的高度AE=22257-=24米.答:此时梯子顶端离地面24米;(2)∵梯子下滑了4米,即梯子距离地面的高度CE=(24﹣4)=20米,∴22CD CE -222520-,∴DE=15﹣7=8(米),即下端滑行了8米.答:梯子底端将向左滑动了8米.23.(1)423;(2)以a 、b 、c 为边能构成三角形,此三角形的形状是直角三角形,6【分析】(1)根据二次根式的加减法法则、除法法则和二次根式的性质求出即可;(2)先根据绝对值,偶次方、算术平方根的非负性求出a 、b 、c 的值,再根据勾股定理的逆定理得出三角形是直角三角形,再求出面积即可.【详解】 解:(1)1312248233⎛÷ ⎝=2(63343)233÷=÷ =423; (2)以a 、b 、c 为边能构成三角形,此三角形的形状是直角三角形,理由是:∵a 、b 、c 满足2|a (c 0-=,∴a ﹣=0,﹣b =0,c 0,∴a =,b =,c∵,,∴以a 、b 、c 为边能组成三角形,∵a =,b =,c∴a 2+b 2=c 2,∴以a 、b 、c 为边能构成直角三角形,直角边是a 和b ,则此三角形的面积是12⨯. 【点睛】此题考查了计算能力,掌握二次根式的加减法法则、除法法则和二次根式的性质,绝对值,偶次方、算术平方根的非负性,勾股定理的逆定理是解题的关键.24.(1)45度;(2)∠AEC ﹣∠AED =45°,理由见解析;(3)见解析【分析】(1)由等腰三角形的性质可求∠BAE =140°,可得∠CAE =50°,由等腰三角形的性质可得∠AEC =∠ACE =65°,即可求解;(2)由等腰三角形的性质可求∠BAE =180°﹣2α,可得∠CAE =90°﹣2α,由等腰三角形的性质可得∠AEC =∠ACE =45°+α,可得结论;(3)如图,过点C 作CG ⊥AH 于G ,由等腰直角三角形的性质可得EH EF ,CH =CG ,由“AAS ”可证△AFB ≌△CGA ,可得AF =CG ,由勾股定理可得结论.【详解】解:(1)∵AB =AC ,AE =AB ,∴AB =AC =AE ,∴∠ABE =∠AEB ,∠ACE =∠AEC ,∵∠AED =20°,∴∠ABE =∠AED =20°,∴∠BAE =140°,且∠BAC =90°∴∠CAE =50°,∵∠CAE +∠ACE +∠AEC =180°,且∠ACE =∠AEC ,∴∠AEC =∠ACE =65°,∴∠DEC=∠AEC﹣∠AED=45°,故答案为:45;(2)猜想:∠AEC﹣∠AED=45°,理由如下:∵∠AED=∠ABE=α,∴∠BAE=180°﹣2α,∴∠CAE=∠BAE﹣∠BAC=90°﹣2α,∵∠CAE+∠ACE+∠AEC=180°,且∠ACE=∠AEC,∴∠AEC=45°+α,∴∠AEC﹣∠AED=45°;(3)如图,过点C作CG⊥AH于G,∵∠AEC﹣∠AED=45°,∴∠FEH=45°,∵AH⊥BE,∴∠FHE=∠FEH=45°,∴EF=FH,且∠EFH=90°,∴EH2EF,∵∠FHE=45°,CG⊥FH,∴∠GCH=∠FHE=45°,∴GC=GH,∴CH2CG,∵∠BAC=∠CGA=90°,∴∠BAF+∠CAG=90°,∠CAG+∠ACG=90°,∴∠BAF=∠ACG,且AB=AC,∠AFB=∠AGC,∴△AFB≌△CGA(AAS)∴AF=CG,∴CH2AF,∵在Rt△AEF中,AE2=AF2+EF2,2AF)2+2EF)2=2AE2,∴EH2+CH2=2AE2.【点睛】本题是综合了等腰直角三角形的性质,全等三角形的性质与判定的动点问题,三个问题由易到难,在熟练掌握各个相关知识的基础上找到问题之间的内部联系,层层推进去解答是关键.25.(1)见解析;(2)CD=2AD+BD,理由见解析;(3)CD=3AD+BD【分析】(1)由“SAS”可证△ADB≌△AEC;(2)由“SAS”可证△ADB≌△AEC,可得BD=CE,由直角三角形的性质可得DE=2AD,可得结论;(3)由△DAB≌△EAC,可知BD=CE,由勾股定理可求DH=3AD,由AD=AE,AH⊥DE,推出DH=HE,由CD=DE+EC=2DH+BD=3AD+BD,即可解决问题;【详解】证明:(1)∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,又∵AB=AC,AD=AE,∴△ADB≌△AEC(SAS);(2)CD=2AD+BD,理由如下:∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,又∵AB=AC,AD=AE,∴△ADB≌△AEC(SAS);∴BD=CE,∵∠BAC=90°,AD=AE,∴DE=2AD,∵CD=DE+CE,∴CD=2AD+BD;(3)作AH⊥CD于H.∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,又∵AB=AC,AD=AE,∴△ADB≌△AEC(SAS);∴BD=CE,∵∠DAE=120°,AD=AE,∴∠ADH=30°,∴AH=12 AD,∴DH2AD , ∵AD =AE ,AH ⊥DE ,∴DH =HE ,∴CD =DE +EC =2DH +BD+BD ,故答案为:CD+BD .【点睛】本题是结合了全等三角形的性质与判定,勾股定理等知识的综合问题,熟练掌握知识点,有简入难,层层推进是解答关键.26.(12)见解析;(3)2【分析】(1)分两种分割法利用勾股定理即可解决问题;(2)如图,过点A 作AD ⊥AB ,且AD=BN .只要证明△ADC ≌△BNC ,推出CD=CN ,∠ACD=∠BCN ,再证明△MDC ≌△MNC ,可得MD=MN ,由此即可解决问题;(3)过点B 作BP ⊥AB ,使得BP=AM=1,根据题意可得△CPB ≌△CMA ,△CMN ≌△CPN ,利用全等性质推出∠BNP=30°,从而得到NB 和NP 的长,即得BM.【详解】解:(1)当MN 最长时,,当BN 最长时,(2)证明:如图,过点A 作AD ⊥AB ,且AD=BN ,在△ADC 和△BNC 中,AD BN DAC B AC BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADC ≌△BNC (SAS ),∴CD=CN ,∠ACD=∠BCN ,∵∠MCN=45°,∴∠DCA+∠ACM=∠ACM+∠BCN=45°,∴∠MCD=∠MCN ,在△MDC 和△MNC 中,CD CN MCD MCN CM CM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△MDC ≌△MNC (SAS ),∴MD=MN在Rt △MDA 中,AD 2+AM 2=DM 2,∴BN 2+AM 2=MN 2,∴点M,N是线段AB的勾股分割点;(3)过点B作BP⊥AB,使得BP=AM=1,根据(2)中过程可得:△CPB≌△CMA,△CMN≌△CPN,∴∠AMC=∠BPC=120°,AM=PB=1,∠CMN=∠CPN=∠A+∠ACM=45°+15°=60°,∴∠BPN=120°-60°=60°,∴∠BNP=30°,∴NP=2BP=2=MN,∴BN=22-=,213+.∴BM=MN+BN=23【点睛】本题是三角形的综合问题,考查了全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.27.(1)AC=9;(2)AB∇AC=-72,BA∇BC=73【分析】(1)在Rt AOC∆中,根据勾股定理和新定义可得AO2-OC2=81=AC2;(2)①先利用含30°的直角三角形的性质求出AO=2,OB=23再用新定义即可得出结论;②先构造直角三角形求出BE,AE,再用勾股定理求出BD,最后用新定义即可得出结论;(3)作BD⊥CD,构造直角三角形BCD,根据三角形面积关系求出BD,根据新定义和勾股定理逆定理得出三角形AOD是直角三角形,根据中线性质得出OA的长度,根据勾股定理求出OC,从而得出BC,再根据勾股定理求出CD,再求出AD,再运用勾股定理求出AB.【详解】(1)已知如图:AO为BC上的中线,在Rt AOC ∆中,AO 2-OC 2=AC 2因为81AB AC ∇=所以AO 2-OC 2=81所以AC 2=81所以AC=9.(2)①如图2,取BC 的中点D ,连接AO ,∵AB =AC ,∴AO ⊥BC , 在△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =120°,∴∠ABC =30°, 在Rt △AOB 中,AB =12,∠ABC =30°,∴AO =6,OB =2222126AB AO -=-=63,∴AB ∇AC =AO 2﹣BO 2=36﹣108=﹣72, ②取AC 的中点D ,连接BD ,∴AD =CD =12AC =6,过点B 作BE ⊥AC 交CA 的延长线于E ,在Rt △ABE 中,∠BAE =180°﹣∠BAC =60°,∴∠ABE =30°, ∵AB =12,∴AE =6,BE =222212663AB AE -=-=, ∴DE =AD +AE =12,在Rt △BED 中,根据勾股定理得,BD =()2222631267BE DE +=+=∴BA ∇BC =BD 2﹣CD 2=216;(3)作BD ⊥CD,因为24ABC S ∆=,8AC =,所以BD=26ABC S AC ∆÷=,因为64AB AC ∇=-,AO 是BC 边上的中线, 所以AO 2-OC 2=-64,所以OC 2-AO 2=64,由因为AC 2=82=64,所以OC 2-AO 2= AC 2所以∠OAC=90°所以OA=24228322ABC S AC ∆⨯÷=⨯÷= 所以OC=22228373AC OA +=+= 所以BC=2OC=273,在Rt △BCD 中,CD=()2222276163BC BD -=-=所以AD=CD-AC=16-8=8所以AB=22228610AD BD +=+=【点睛】考核知识点:勾股定理逆定理,含30°直角三角形性质.借助辅助线构造直角三角形,运用勾股定理等直角三角形性质解决问题是关键.28.(1)见详解;(2)①t 值为:103s 或6s ;②t 值为:4.5或5或4912. 【分析】(1)设BD=2x ,AD=3x ,CD=4x ,则AB=5x ,由勾股定理求出AC ,即可得出结论;(2)由△ABC 的面积求出BD 、AD 、CD 、AC ;①当MN ∥BC 时,AM=AN ;当DN ∥BC 时,AD=AN ;得出方程,解方程即可;②根据题意得出当点M 在DA 上,即2<t ≤5时,△MDE 为等腰三角形,有3种可能:如果DE=DM ;如果ED=EM ;如果MD=ME=2t-4;分别得出方程,解方程即可.【详解】解:(1)证明:设BD=2x ,AD=3x ,CD=4x ,则AB=5x ,在Rt △ACD 中,AC=5x ,∴AB=AC ,∴△ABC 是等腰三角形;(2)解:由(1)知,AB=5x ,CD=4x ,∴S△ABC=12×5x×4x=40cm2,而x>0,∴x=2cm,则BD=4cm,AD=6cm,CD=8cm,AB=AC=10cm.由运动知,AM=10-2t,AN=t,①当MN∥BC时,AM=AN,即10-2t=t,∴103t ;当DN∥BC时,AD=AN,∴6=t,得:t=6;∴若△DMN的边与BC平行时,t值为103s或6s.②存在,理由:Ⅰ、当点M在BD上,即0≤t<2时,△MDE为钝角三角形,但DM≠DE;Ⅱ、当t=2时,点M运动到点D,不构成三角形Ⅲ、当点M在DA上,即2<t≤5时,△MDE为等腰三角形,有3种可能.∵点E是边AC的中点,∴DE=12AC=5当DE=DM,则2t-4=5,∴t=4.5s;当ED=EM,则点M运动到点A,∴t=5s;当MD=ME=2t-4,如图,过点E作EF垂直AB于F,∵ED=EA,∴DF=AF=12AD=3,在Rt△AEF中,EF=4;∵BM=2t,BF=BD+DF=4+3=7,∴FM=2t-7在Rt △EFM 中,(2t-4)2-(2t-7)2=42,∴t=4912. 综上所述,符合要求的t 值为4.5或5或4912. 【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质,平行线的性质,三角形的面积公式,勾股定理,解本题的关键是分情况讨论.29.(1)13,5;(2)等腰直角三角形,理由见解析;(3)当P 的坐标为(1304,)时,PD+PF【解析】【分析】(1)根据阅读材料中A 和B 的坐标,利用两点间的距离公式即可得出答案;由于M 、N 在平行于y 轴的直线上,根据M 和N 的纵坐标利用公式1|y -2|y 即可求出MN 的距离; (2)由三个顶点的坐标分别求出DE ,DF ,EF 的长,即可判定此三角形的形状;(3)作F 关于x 轴的对称点F',连接DF',与x 轴交于点P ,此时PD PF +最短,最短距离为DF',P 的坐标即为直线DF'与x 轴的交点.【详解】解:(1)∵()2, 4A 、()3, 8B --∴AB 13==故A 、B 两点间的距离为:13.∵M 、N 在平行于y 轴的直线上,点M 的纵坐标为4,点N 的纵坐标为-1∴()MN 415=--=故M 、N 两点的距离为5.(2)∵()1, 6D 、()3, 3E -、()4, 2F∴DE 5==DF 5==EF ==∴DE=DF ,222DE DF EF +=∴△DEF 为等腰直角三角形(3)。
勾股定理单元易错题测试提优卷一、选择题1.如图,四边形ABCD中,AC⊥BD于O,AB=3,BC=4,CD=5,则AD的长为()A.1 B.32C.4 D.232.如图,在四边形ABCD中,∠DAB=30°,点E为AB的中点,DE⊥AB,交AB于点E,DE=3,BC=1,CD=13,则CE的长是()A.14B.17C.15D.133.已知:如图在△ABC,△ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,AB=AC,AD=AE,点C,D,E三点在同一条直线上,连接BD,BE,以下四个结论:①BD=CE;②BD⊥CE;③∠ACE+∠DBC=45°;④BE2=2(AD2+AB2),其中结论正确的个数是()A.1 B.2 C.3 D.44.下列四组数中不能构成直角三角形的一组是()A.1,2,6B.3,5,4 C.5,12,13 D.3,2,135.如图,△ABC中,AB=10,BC=12,AC=213,则△ABC的面积是().A.36 B.1013C.60 D.12136.三个正方形的面积如图,正方形A的面积为()A.6 B.36 C.64 D.87.已知直角三角形纸片ABC的两直角边长分别为6,8,现将ABC按如图所示的方式折叠,使点A与点B重合,则BE的长是()A.72B.74C.254D.1548.我国南宋著名数学家秦九韶的著作《数书九章》里记载有这样一道题:“问有沙田一块,有三斜,其中小斜五里,中斜十二里,大斜十三里,欲知为田几何?”这道题讲的是:有一块三角形沙田,三条边长分别为5里,12里,13里,问这块沙田面积有多大?题中“里”是我国市制长度单位,1里=500米,则该沙田的面积为()A.7.5平方千米B.15平方千米C.75平方千米D.750平方千米9.如图,已知△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,三角形的顶点在相互平行的三条直线l1,l2,l3上,且l1,l2之间的距离为2,l2,l3之间的距离为3,则AC的长是()A.17B.5C.2D.710.如果下列各组数是三角形的三边,那么不能组成直角三角形的一组数是()A.7,24,25B.111,4,5222C.3,4,5D.114,7,822二、填空题11.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90o,AC=12,BC=5,D是AB边上的动点,E 是AC边上的动点,则BE+ED的最小值为.12.在ABC ∆中,90BAC ∠=︒,以BC 为斜边作等腰直角BCD ∆,连接DA ,若22AB =,42AC =,则DA 的长为______.13.在ABC ∆中,10AB cm =,17AC cm =,BC 边上的高为8cm ,则ABC ∆的面积为______2cm .14.已知,在△ABC 中,∠C=90°,AC=BC=7,D 是AB 的中点,点E 在AC 上,点F 在BC 上,DE=DF ,若BF=4,则EF=_______15.如图,长方形ABCD 中,∠A =∠ABC =∠BCD =∠D =90°,AB =CD =6,AD =BC =10,点E 为射线AD 上的一个动点,若△ABE 与△A ′BE 关于直线BE 对称,当△A ′BC 为直角三角形时,AE 的长为______.16.如图,在△ABC 中,AB =AC =10,BC =12,BD 是高,则点BD 的长为_____.17.如图,E 为等腰直角△ABC 的边AB 上的一点,要使AE =3,BE =1,P 为AC 上的动点,则PB +PE 的最小值为____________.18.我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一副“弦图”,后人称其为“爽弦图”(如图1).图2由弦图变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成,记图中正方形ABCD ,正方形EFGH ,正方形MNKT 的面积分别为1S ,2S ,3S ,若12315S S S ++=,则2S 的值是__________.19.如图,直线423y x =+与x 轴、y 轴分别交于点B 和点A ,点C 是线段OA 上的一点,若将ABC ∆沿BC 折叠,点A 恰好落在x 轴上的'A 处,则点C 的坐标为______.20.如图,在等腰△ABC 中,AB =AC ,底边BC 上的高AD =6cm ,腰AC 上的高BE =4m ,则△ABC 的面积为_____cm 2.三、解答题21.在等边ABC 中,点D 是线段BC 的中点,120,EDF DE ∠=︒与线段AB 相交于点,E DF 与射线AC 相交于点F .()1如图1,若DF AC ⊥,垂足为,4,F AB =求BE 的长;()2如图2,将()1中的EDF ∠绕点D 顺时针旋转一定的角度,DF 仍与线段AC 相交于点F .求证:12BE CF AB +=.()3如图3,将()2中的EDF ∠继续绕点D 顺时针旋转一定的角度,使DF 与线段AC 的延长线交于点,F 作DN AC ⊥于点N ,若,DN FN =设,BE x CF y ==,写出y 关于x 的函数关系式.22.如图,△ABC 和EDC ∆都是等边三角形,7,3,2AD BD CD ===求:(1)AE长;(2)∠BDC 的度数:(3)AC 的长.23.如图1,在△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =90°,D 为AC 边上一动点,且不与点A 点C 重合,连接BD 并延长,在BD 延长线上取一点E ,使AE =AB ,连接CE .(1)若∠AED =20°,则∠DEC = 度;(2)若∠AED =a ,试探索∠AED 与∠AEC 有怎样的数量关系?并证明你的猜想; (3)如图2,过点A 作AF ⊥BE 于点F ,AF 的延长线与EC 的延长线交于点H ,求证:EH 2+CH 2=2AE 2.24.如图,在ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D 是BC 上一动点、连接AD ,过点A 作AE AD ⊥,并且始终保持AE AD =,连接CE ,(1)求证:ABD ACE ≅;(2)若AF 平分DAE ∠交BC 于F ,①探究线段BD ,DF ,FC 之间的数量关系,并证明;②若3BD =,4CF =,求AD 的长,25.如图1,在等腰直角三角形ABC 中,动点D 在直线AB (点A 与点B 重合除外)上时,以CD 为一腰在CD 上方作等腰直角三角形ECD ,且90ECD ∠=︒,连接AE .(1)判断AE 与BD 的数量关系和位置关系;并说明理由.(2)如图2,若4BD =,P ,Q 两点在直线AB 上且5EP EQ ==,试求PQ 的长. (3)在第(2)小题的条件下,当点D 在线段AB 的延长线(或反向延长线)上时,判断PQ 的长是否为定值.分别画出图形,若是请直接写出PQ 的长;若不是请简单说明理由.26.如图,在四边形ABCD 中,=AB AD ,=BC DC ,=60A ∠︒,点E 为AD 边上一点,连接CE ,BD . CE 与BD 交于点F ,且CE ∥AB .(1)求证:CED ADB ∠=∠;(2)若=8AB ,=6CE . 求BC 的长 .27.如图,在边长为2正方形ABCD 中,点O 是对角线AC 的中点,E 是线段OA 上一动点(不包括两个端点),连接BE .(1)如图1,过点E 作EF BE ⊥交CD 于点F ,连接BF 交AC 于点G .①求证:BE EF =;②设AE x =,CG y =,求y 与x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围. (2)在如图2中,请用无刻度的直尺作出一个以BE 为边的菱形.28.(已知:如图1,矩形OACB 的顶点A ,B 的坐标分别是(6,0)、(0,10),点D 是y 轴上一点且坐标为(0,2),点P 从点A 出发以每秒1个单位长度的速度沿线段AC ﹣CB 方向运动,到达点B 时运动停止.(1)设点P 运动时间为t ,△BPD 的面积为S ,求S 与t 之间的函数关系式;(2)当点P 运动到线段CB 上时(如图2),将矩形OACB 沿OP 折叠,顶点B 恰好落在边AC 上点B ′位置,求此时点P 坐标;(3)在点P 运动过程中,是否存在△BPD 为等腰三角形的情况?若存在,求出点P 坐标;若不存在,请说明理由.29.如图1,已知△ABC是等边三角形,点D,E分别在边BC,AC上,且CD=AE,AD与BE相交于点F.(1)求证:∠ABE=∠CAD;(2)如图2,以AD为边向左作等边△ADG,连接BG.ⅰ)试判断四边形AGBE的形状,并说明理由;ⅱ)若设BD=1,DC=k(0<k<1),求四边形AGBE与△ABC的周长比(用含k的代数式表示).30.阅读下列材料,并解答其后的问题:我国古代南宋数学家秦九韶在其所著书《数学九章》中,利用“三斜求积术”十分巧妙的解决了已知三角形三边求其面积的问题,这与西方著名的“海伦公式”是完全等价的.我们也称这个公式为“海伦•秦九韶公式”,该公式是:设△ABC中,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,△ABC的面积为S=()()()()a b c a b c a c b b c a+++-+-+-.(1)(举例应用)已知△ABC中,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,且a=4,b =5,c=7,则△ABC的面积为;(2)(实际应用)有一块四边形的草地如图所示,现测得AB=(26+42)m,BC=5m,CD=7m,AD=46m,∠A=60°,求该块草地的面积.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【分析】设OA=a,OB=b,OC=c,OD=d,根据勾股定理求出a2+b2=AB2=9,c2+b2=BC2=16,c2+d2=CD2=25,即可证得a2+d2=18,由此得到答案.【详解】设OA=a,OB=b,OC=c,OD=d,由勾股定理得,a2+b2=AB2=9,c2+b2=BC2=16,c2+d2=CD2=25,则a2+b2+c2+b2+c2+d2=50,∴a2+d2+2(b2+c2)=50,∴a2+d2=50﹣16×2=18,∴AD=221832a d+==,故选:B.【点睛】此题考查勾股定理的运用,根据题中的已知条件得到直角三角形,再利用勾股定理求出未知的边长,解题中注意直角边与斜边.2.D解析:D【解析】【分析】连接BD,作CF⊥AB于F,由线段垂直平分线的性质得出BD=AD,AE=BE,得出∠DBE=∠DAB=30°,由直角三角形的性质得出BD=AD=2DE=23,AE=BE=3DE=3,证出△BCD是直角三角形,∠CBD=90°,得出∠BCF=30°,得出BF=12BC=12,CF=3BF=32,求出EF=BE+BF=72,在Rt△CEF中,由勾股定理即可得出结果.【详解】解:连接BD,作CF⊥AB于F,如图所示:则∠BFC=90°,∵点E为AB的中点,DE⊥AB,∴BD=AD,AE=BE,∵∠DAB=30°,∴∠DBE=∠DAB=30°,BD=AD=2DE=,∵BC 2+BD 2=12+(2=13=CD 2,∴△BCD 是直角三角形,∠CBD=90°,∴∠CBF=180°-30°-90°=60°,∴∠BCF=30°,∠BFC=90°,∴∠BCF=30°,∴BF=12BC=12, ∴EF=BE+BF=72,在Rt △CEF 中,由勾股定理得:= 故选D .【点睛】本题考查了勾股定理、勾股定理的逆定理、线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质;熟练掌握勾股定理和逆定理是解题的关键. 3.C解析:C【解析】试题分析:①∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD ,即∠BAD=∠CAE . ∵在△BAD 和△CAE 中,AB=AC ,∠BAD=∠CAE ,AD=AE ,∴△BAD ≌△CAE (SAS ).∴BD=CE .本结论正确.②∵△BAD ≌△CAE ,∴∠ABD=∠ACE .∵∠ABD+∠DBC=45°,∴∠ACE+∠DBC=45°.∴∠DBC+∠DCB=∠DBC+∠ACE+∠ACB=90°. ∴BD ⊥CE .本结论正确.③∵△ABC 为等腰直角三角形,∴∠ABC=∠ACB=45°.∴∠ABD+∠DBC=45°.∵∠ABD=∠ACE ,∴∠ACE+∠DBC=45°.本结论正确.④∵BD ⊥CE ,∴在Rt △BDE 中,利用勾股定理得:BE 2=BD 2+DE 2.∵△ADE 为等腰直角三角形,∴AD ,即DE 2=2AD 2.∴BE 2=BD 2+DE 2=BD 2+2AD 2.而BD 2≠2AB 2,本结论错误.综上所述,正确的个数为3个.故选C .4.A解析:A【解析】A. 12+22)2,不能构成直角三角形,故此选项符合题意;B. 32+42=52,能构成直角三角形,故此选项不符合题意;C. 52+122=132,能构成直角三角形,故此选项不符合题意;D. 32+22=(13)2,能构成直角三角形,故此选项不符合题意;故选A.5.A解析:A【分析】作AD BC ⊥于点D ,设BD x =,得222AB BD AD -=,222AC CD AD -=,结合题意,经解方程计算得BD ,再通过勾股定理计算得AD ,即可完成求解.【详解】如图,作AD BC ⊥于点D设BD x =,则12CD BC x x =-=-∴222AB BD AD -=,222AC CD AD -=∴2222AB BD AC CD -=-∵AB=10,AC=213∴(()22221021312x x -=-- ∴8x =∴22221086AD AB BD =-=-=∴△ABC 的面积111263622BC AD =⨯=⨯⨯= 故选:A .【点睛】本题考察了直角三角形、勾股定理、一元一次方程的知识,解题的关键是熟练掌握勾股定理的性质,从而完成求解.6.B解析:B【分析】根据直角三角形的勾股定理,得:两条直角边的平方等于斜边的平方.再根据正方形的面积公式,知:以两条直角边为边长的正方形的面积和等于以斜边为边长的正方形的面积.【详解】解:A 的面积等于100-64=36;故选:B.【点睛】本题主要考查勾股定理的证明:以两条直角边为边长的正方形的面积和等于以斜边为边长的正方形的面积.7.C解析:C【分析】根据图形翻折变换的性质可知,AE=BE,设AE=x,则BE=x,CE=8-x,再在Rt△BCE中利用勾股定理即可求出BE的长度.【详解】解:∵△ADE翻折后与△BDE完全重合,∴AE=BE,设AE=x,则BE=x,CE=8﹣x,在Rt△BCE中,BE2=BC2+CE2,即x2=62+(8﹣x)2,解得,x=254,∴BE=254.故选:C.【点睛】本题考查了图形的翻折变换,解题过程中应注意折叠是一种对称变换,它属于轴对称,根据轴对称的性质,折叠前后图形的形状和大小不变.8.A解析:A【解析】分析:直接利用勾股定理的逆定理进而结合直角三角形面积求法得出答案.详解:∵52+122=132,∴三条边长分别为5里,12里,13里,构成了直角三角形,∴这块沙田面积为:12×5×500×12×500=7500000(平方米)=7.5(平方千米).故选A.点睛:此题主要考查了勾股定理的应用,正确得出三角形的形状是解题关键.9.A解析:A【解析】试题解析:作AD⊥l3于D,作CE⊥l3于E,∵∠ABC=90°,∴∠ABD+∠CBE=90°又∠DAB+∠ABD=90°∴∠BAD=∠CBE,{BAD CBE AB BCADB BEC∠=∠=∠=∠,∴△ABD≌△BCE∴BE=AD=3在Rt△BCE中,根据勾股定理,得25+9=34,在Rt△ABC中,根据勾股定理,得342=217.故选A.考点:1.勾股定理;2.全等三角形的性质;3.全等三角形的判定.10.B解析:B【分析】根据勾股定理的逆定理分别计算各个选项,选出正确的答案.【详解】A、22272425+=,能组成直角三角形,故正确;B、22211145222⎛⎫⎛⎫⎛⎫+≠⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,不能组成直角三角形,故错误;C、222345+=,能组成直角三角形,故正确;D、2221147822⎛⎫⎛⎫+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,能组成直角三角形,故正确;故选:B.【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理:已知三角形ABC的三边满足a2+b2=c2,则三角形ABC是直角三角形.二、填空题11.【解析】试题分析:作点B关于AC的对称点B′,过B′点作B′D⊥AB于D,交AC于E,连接AB′、BE,则BE+ED=B′E+ED=B′D的值最小.∵点B关于AC的对称点是B′,BC=5,∴B′C=5,BB′=10.∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=12,BC=5,∴22AC BC+,∵S△ABB′=12•AB•B′D=12•BB′•AC,∴B′D=B10121201313B ACAB'⋅⨯==,∴BE+ED= B′D=12013.考点:轴对称-最短路线问题.12.6或2.【分析】由于已知没有图形,当Rt△ABC固定后,根据“以BC为斜边作等腰直角△BCD”可知分两种情况讨论:①当D点在BC上方时,如图1,把△ABD绕点D逆时针旋转90°得到△DCE,证明A、C、E三点共线,在等腰Rt△ADE中,利用勾股定理可求AD长;②当D点在BC下方时,如图2,把△BAD绕点D顺时针旋转90°得到△CED,证明过程类似于①求解.【详解】解:分两种情况讨论:①当D点在BC上方时,如图1所示,把△ABD绕点D逆时针旋转90°,得到△DCE,则∠ABD=∠ECD,2,AD=DE,且∠ADE=90°在四边形ACDB中,∠BAC+∠BDC=90°+90°=180°,∴∠ABD+∠ACD=360°-180°=180°,∴∠ACD+∠ECD=180°,∴A、C、E三点共线.∴222在等腰Rt△ADE中,AD2+DE2=AE2,即2AD2=(2)2,解得AD=6②当D点在BC下方时,如图2所示,把△BAD绕点D顺时针旋转90°得到△CED,则CE=AB=22,∠BAD=∠CED,AD=AE且∠ADE=90°,所以∠EAD=∠AED=45°,∴∠BAD=90°+45°=135°,即∠CED=135°,∴∠CED+∠AED=180°,即A、E、C三点共线.∴AE=AC-CE=42-22=22在等腰Rt△ADE中,2AD2=AE2=8,解得AD=2.故答案为:6或2.【点睛】本题主要考查了旋转的性质、勾股定理,解决这类等边(或共边)的两个三角形问题,一般是通过旋转的方式作辅助线,转化线段使得已知线段于一个特殊三角形中进行求解.13.36或84【分析】过点A作AD⊥BC于点D,利用勾股定理列式求出BD、CD,再分点D在边BC上和在CB的延长线上两种情况分别求出BC的长度,然后根据三角形的面积公式列式计算即可得解.【详解】解:过点A作AD⊥BC于点D,∵BC边上的高为8cm,∴AD=8cm,∵AC=17cm,由勾股定理得:22221086BD AB AD=-=-=cm,222217815CD AC AD=-=-=cm,如图1,点D在边BC上时,BC=BD+CD=6+15=21cm,∴△ABC的面积=12BC AD=12×21×8=84cm2,如图2,点D在CB的延长线上时,BC= CD−BD=15−6=9cm,∴△ABC的面积=12BC AD=12×9×8=36 cm2,综上所述,△ABC的面积为36 cm2或84 cm2,故答案为:36或84.【点睛】本题考查了勾股定理,作辅助线构造出直角三角形是解题的关键,难点是在于要分情况讨论.14.322或11或5或109 5【分析】分别就E,F在AC,BC上和延长线上,分别画出图形,过D作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G,H,通过构造全等三角形和运用勾股定理作答即可.【详解】解:①过D作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G,H∴DG∥BC,∠CDG=∠CDH=45°又∵D是AB的中点,∴DG=12 BC同理:DH=12AC 又∵BC=AC∴DG=DH 在Rt△DGE 和Rt△DHF 中DG=DH,DE=DF∴Rt△DGE≌Rt△DHF(HL ) ∴GE=HF又∵DG=DH,DC=DC∴△GDC≌△FHC∴CG=HC∴CE=GC -GE=CH-HF=CF=AB-BF=3∴EF=223332+=②过D 作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G ,H∴DG∥BC,∠CDG=∠CDH=45°又∵D 是AB 的中点,∴DG=12BC 同理:DH=12AC 又∵BC=AC∴DG=DH在Rt△DGE 和Rt△DHF 中DG=DH,DE=DF∴Rt△DGE≌Rt△DHF(HL )∴GE=HF又∵DG=DH,DC=DC∴△GDC≌△FHC∴CG=HC∴CE=CF=AC+AE=AB+BF=7+4=11221111112+=③如图,以点D 为圆心,以DF 长为半径画圆交AC 边分别为E 、E ',过点D 作DH⊥AC 于点H ,可知DF DE DE '==,可证△EHD≌△E HD ',CE D CFD '≌,△DHC 为等腰直∴∠1+∠2=45°∴∠EDF=2(∠1+∠2)=90°∴△EDF 为等腰直角三角形可证AED CFD △△≌∴AE=CF=3,CE=BF=4 ∴2222435EF CE CF =+=+=④有第③知,EF=5,且△EDF 为等腰直角三角形,∴ED=DF=522,可证△E CF E DE ''∆∽,2223y x +=525222x =+综上可得:422x =∴2222E F DE DF DE '''''=+=1095E F ''= 【点睛】本题考查了全等三角形和勾股定理方面的知识,做出辅助线、运用数形结合思想是解答本15.2或18【分析】分两种情况:点E 在AD 线段上,点E 为AD 延长线上的一点,进一步分析探讨得出答案即可.【详解】 解:①如图点E 在AD 线段上,△ABE 与△A ′B E 关于直线BE 对称,∴△A ′BE ≌△ABE,∴∠B A′E=∠A=90o ,AB=A ′B∠B A′C =90o ,∴E 、A',C 三点共线,在△ECD 与△CB A′中,{CD A BD BA C DEC ECB='∠=∠'∠=∠,∴△ECD ≌△CB A′,∴CE=BC=10,在RT △CB A′中,A′C=22BC BA -'=22106-=8,∴AE= A′E=CE - A′C=10-8=2;②如图点E 为AD 延长线上,由题意得:∠A"BC+∠A"CB=∠DCE+∠A"CB=90o∴∠A"BC=∠DCE,在△A"BC 与△DCE 中,"={""A CDECD A B A BC DCE∠∠=∠=∠∴△A"BC ≌△DCE,DE= A"C,在RT △ A"BC 中,22"BC BA -22106-∴AE=AD+DE=AD+ A"C=10+8=18;综上所知,AE=2或18.故答案为:2或18.【点睛】此题考查翻折的性质,三角形全等的判定与性质,勾股定理,掌握翻折的性质,分类探讨的思想方法是解决问题的关键.16.485 【解析】试题分析:根据等腰三角形的性质和勾股定理可知BC 边上的高为8,然后根据三角形的面积法可得111012822BD ⨯⨯=⨯⨯,解得BD=485. 17.5【解析】试题分析:作点B 关于AC 的对称点F ,构建直角三角形,根据最短路径可知:此时PB +PE 的值最小,接下来要求出这个最小值,即求EF 的长即可,因此要先求AF 的长,证明△ADF ≌△CDB ,可以解决这个问题,从而得出EF =5,则PB +PE 的最小值为5.解:如图,过B 作BD ⊥AC ,垂足为D ,并截取DF =BD ,连接EF 交AC 于P ,连接PB 、AF ,则此时PB +PE 的值最小,∵△ABC 是等腰直角三角形, ∴AB =CB ,∠ABC =90°,AD =DC ,∴∠BAC =∠C =45°,∵∠ADF =∠CDB ,∴△ADF ≌△CDB ,∴AF =BC ,∠FAD =∠C =45°,∵AE =3,BE =1,∴AB =BC =4,∴AF =4,∵∠BAF =∠BAC +∠FAD =45°+45°=90°,∴由勾股定理得:EF 22AF AE +2243+,∵AC 是BF 的垂直平分线,∴BP =PF ,∴PB +PE =PF +PE =EF =5,故答案为5.点睛:本题主要考查最短路径问题.解题的关键在于要利用轴对称知识,结合两点之间线段最短来求解.18.5【分析】根据图形的特征得出四边形MNKT 的面积设为x ,将其余八个全等的三角形面积一个设为y ,从而用x ,y 表示出1S ,2S ,3S ,得出答案即可.【详解】解:将四边形MTKN 的面积设为x ,将其余八个全等的三角形面积一个设为y , 正方形ABCD ,正方形EFGH ,正方形MNKT 的面积分别为1S ,2S ,3S ,12310S S S ++=,∴得出18S y x ,24S y x ,3S x =, 12331215S S S x y ,故31215x y, 154=53x y , 所以245S x y , 故答案为:5.【点睛】 此题主要考查了图形面积关系,根据已知得出用x ,y 表示出1S ,2S ,3S ,再利用12315S S S ++=求出是解决问题的关键.19.(0,34). 【分析】由423y x =+求出点A 、B 的坐标,利用勾股定理求得AB 的长度,由此得到53122OA '=-=,设点C 的坐标为(0,m ),利用勾股定理解得m 的值即可得到答案. 【详解】 在423y x =+中,当x=0时,得y=2,∴A (0,2) 当y=0时,得4203x +=,∴32x =-,∴B(32-,0), 在Rt △AOB 中,∠AOB=90︒,OA=2,OB=32,∴52AB ===, ∴53122OA '=-=, 设点C 的坐标为(0,m )由翻折得ABC A BC '≌,∴2A C AC m '==-,在Rt A OC '中, 222A C OC A O ''=+,∴222(2)1m m -=+,解得m=34, ∴点C 的坐标为(0,34). 故答案为:(0,34). 【点睛】此题考查勾股定理,翻折的性质,题中由翻折得ABC A BC '≌是解题的关键,得到OC 与A’C 的数量关系,利用勾股定理求出点C 的坐标.20.【分析】 根据三角形等面积法求出32AC BC = ,在Rt△ACD 中根据勾股定理得出AC 2=14BC 2+36,依据这两个式子求出AC 、BC 的值.【详解】 ∵AD 是BC 边上的高,BE 是AC 边上的高, ∴12AC•BE=12BC•AD, ∵AD=6,BE =4, ∴AC BC =32, ∴22AC BC =94, ∵AB=AC ,AD⊥BC,∴BD=DC =12BC , ∵AC 2﹣CD 2=AD 2,∴AC 2=14BC 2+36, ∴221364BC BC +=94, 整理得,BC 2=3648⨯, 解得:BC=∴△ABC 的面积为12×cm 2故答案为:【点睛】本题考查了三角形的等面积法以及勾股定理的应用,找出AC 与BC 的数量关系是解答此题的关键.三、解答题21.(1)BE =1;(2)见解析;(3)()23y x =-【分析】(1)如图1,根据等边三角形的性质和四边形的内角和定理可得∠BED =90°,进而可得∠BDE =30°,然后根据30°角的直角三角形的性质即可求出结果;(2)过点D 作DM ⊥AB 于M ,作DN ⊥AC 于N ,如图2,根据AAS 易证△MBD ≌△NCD ,则有BM =CN ,DM =DN ,进而可根据ASA 证明△EMD ≌△FND ,可得EM =FN ,再根据线段的和差即可推出结论;(3)过点D 作DM ⊥AB 于M ,如图3,同(2)的方法和已知条件可得DM =DN =FN =EM ,然后根据线段的和差关系可得BE +CF =2DM ,BE ﹣CF =2BM ,在Rt △BMD 中,根据30°角的直角三角形的性质可得DM =3BM ,进而可得BE +CF =3(BE ﹣CF ),代入x 、y 后整理即得结果.【详解】解:(1)如图1,∵△ABC 是等边三角形,∴∠B =∠C =60°,BC =AC =AB =4.∵点D 是线段BC 的中点,∴BD =DC =12BC =2. ∵DF ⊥AC ,即∠AFD =90°,∴∠AED =360°﹣60°﹣90°﹣120°=90°,∴∠BED =90°,∴∠BDE =30°,∴BE =12BD =1;(2)过点D 作DM ⊥AB 于M ,作DN ⊥AC 于N ,如图2,则有∠AMD =∠BMD =∠AND =∠CND =90°.∵∠A =60°,∴∠MDN =360°﹣60°﹣90°﹣90°=120°.∵∠EDF =120°,∴∠MDE =∠NDF .在△MBD 和△NCD 中,∵∠BMD =∠CND ,∠B =∠C ,BD =CD ,∴△MBD ≌△NCD (AAS ),∴BM =CN ,DM =DN .在△EMD 和△FND 中,∵∠EMD =∠FND ,DM =DN ,∠MDE =∠NDF ,∴△EMD ≌△FND (ASA ),∴EM =FN ,∴BE +CF =BM +EM +CN -FN =BM +CN =2BM =BD =12BC =12AB ;(3)过点D 作DM ⊥AB 于M ,如图3,同(2)的方法可得:BM =CN ,DM =DN ,EM =FN .∵DN =FN ,∴DM =DN =FN =EM ,∴BE +CF =BM +EM +FN -CN =NF +EM =2DM =x +y ,BE ﹣CF =BM +EM ﹣(FN -CN )=BM +NC =2BM =x -y ,在Rt △BMD 中,∵∠BDM =30°,∴BD =2BM ,∴DM =22=3BD BM BM -,∴()3x y x y +=-,整理,得()23y x =-.【点睛】本题考查了等边三角形的性质、四边形的内角和定理、全等三角形的判定与性质、30°角的直角三角形的性质以及勾股定理等知识,具有一定的综合性,正确添加辅助线、熟练掌握上述知识是解题的关键.22.(1)3;(2)150°;(3)13.【分析】(1)根据等边三角形的性质可利用SAS 证明△BCD ≌△ACE ,再根据全等三角形的性质即得结果;(2)在△ADE 中,根据勾股定理的逆定理可得∠AED =90°,进而可求出∠AEC 的度数,再根据全等三角形的性质即得答案;(3)过C 作CP ⊥DE 于点P ,设AC 与DE 交于G ,如图,根据等边三角形的性质和勾股定理可得PE 与CP 的长,进而可得AE =CP ,然后即可根据AAS 证明△AEG ≌△CPG ,于是可得AG =CG ,PG =EG ,根据勾股定理可求出AG 的长,进一步即可求出结果.【详解】解:(1)∵△ABC 和△EDC 都是等边三角形,∴BC =AC ,CD =CE =DE =2,∠ACB =∠DCE =60°,∴∠BCD =∠ACE ,在△BCD 与△ACE 中,∵BC =AC ,∠BCD =∠ACE ,CD =CE ,∴△BCD ≌△ACE ,∴AE =BD =3;(2)在△ADE 中,∵7,3,2AD AE DE ===,∴DE 2+AE 2=()()222237+==AD 2,∴∠AED =90°,∵∠DEC =60°,∴∠AEC =150°,∵△BCD ≌△ACE ,∴∠BDC =∠AEC =150°;(3)过C 作CP ⊥DE 于点P ,设AC 与DE 交于G ,如图,∵△CDE 是等边三角形,∴PE =12DE =1,CP 22213-=,∴AE =CP ,在△AEG 与△CPG 中,∵∠AEG =∠CPG =90°,∠AGE =∠CGP ,AE =CP ,∴△AEG≌△CPG,∴AG=CG,PG=EG=12,∴AG2==,∴AC=2AG【点睛】本题考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理及其逆定理等知识,熟练掌握上述知识、灵活应用全等三角形的判定与性质是解题的关键.23.(1)45度;(2)∠AEC﹣∠AED=45°,理由见解析;(3)见解析【分析】(1)由等腰三角形的性质可求∠BAE=140°,可得∠CAE=50°,由等腰三角形的性质可得∠AEC=∠ACE=65°,即可求解;(2)由等腰三角形的性质可求∠BAE=180°﹣2α,可得∠CAE=90°﹣2α,由等腰三角形的性质可得∠AEC=∠ACE=45°+α,可得结论;(3)如图,过点C作CG⊥AH于G,由等腰直角三角形的性质可得EH EF,CH=CG,由“AAS”可证△AFB≌△CGA,可得AF=CG,由勾股定理可得结论.【详解】解:(1)∵AB=AC,AE=AB,∴AB=AC=AE,∴∠ABE=∠AEB,∠ACE=∠AEC,∵∠AED=20°,∴∠ABE=∠AED=20°,∴∠BAE=140°,且∠BAC=90°∴∠CAE=50°,∵∠CAE+∠ACE+∠AEC=180°,且∠ACE=∠AEC,∴∠AEC=∠ACE=65°,∴∠DEC=∠AEC﹣∠AED=45°,故答案为:45;(2)猜想:∠AEC﹣∠AED=45°,理由如下:∵∠AED=∠ABE=α,∴∠BAE=180°﹣2α,∴∠CAE=∠BAE﹣∠BAC=90°﹣2α,∵∠CAE+∠ACE+∠AEC=180°,且∠ACE=∠AEC,∴∠AEC=45°+α,∴∠AEC﹣∠AED=45°;(3)如图,过点C作CG⊥AH于G,∵∠AEC ﹣∠AED =45°,∴∠FEH =45°,∵AH ⊥BE ,∴∠FHE =∠FEH =45°,∴EF =FH ,且∠EFH =90°,∴EH 2EF ,∵∠FHE =45°,CG ⊥FH ,∴∠GCH =∠FHE =45°,∴GC =GH ,∴CH 2CG ,∵∠BAC =∠CGA =90°,∴∠BAF +∠CAG =90°,∠CAG +∠ACG =90°,∴∠BAF =∠ACG ,且AB =AC ,∠AFB =∠AGC ,∴△AFB ≌△CGA (AAS )∴AF =CG ,∴CH 2AF ,∵在Rt △AEF 中,AE 2=AF 2+EF 2, 2AF )2+2EF )2=2AE 2,∴EH 2+CH 2=2AE 2.【点睛】本题是综合了等腰直角三角形的性质,全等三角形的性质与判定的动点问题,三个问题由易到难,在熟练掌握各个相关知识的基础上找到问题之间的内部联系,层层推进去解答是关键.24.(1)见详解(2)①结论:222BD FC DF +=,证明见详解②35【分析】(1)根据SAS ,只要证明BAD CAE ∠=∠即可解决问题;(2)①结论:222BD FC DF +=.连接EF ,进一步证明90ECF ∠=︒,DF EF =,再利用勾股定理即可得证;②过点A 作AG BC ⊥于点G ,在Rt ADG 中求出AG 、DG 即可求解.【详解】解:(1)∵AE AD ⊥∴90DAC CAE ∠+∠=︒∵90BAC ∠=︒∴90DAC BAD ∠+∠=︒∴BAD CAE ∠=∠∴在ABD △和ACE △中AB AC BAD CAE AD AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴ABD △≌ACE △()SAS(2)①结论:222BD FC DF +=证明:连接EF ,如图:∵ABD △≌ACE △∴B ACE ∠=∠,BD CE =∴90ECF BCA ACE BCA B ∠=∠+∠=∠+∠=︒∴222FC CE EF +=∴222FC BD EF +=∵AF 平分DAE ∠∴DAF EAF ∠=∠∴在DAF △和EAF △中AD AE DAF EAF AF AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴DAF △≌EAF △()SAS∴DF EF =∴222FC BD DF +=即222BD FC DF +=②过点A 作AG BC ⊥于点G ,如图:∵由①可知222223425DF BD FC =+=+=∴5DF =∴35412BC BD DF FC =++=++=∵AB AC =,AG BC ⊥ ∴1112622BG AG BC ===⨯= ∴633DG BG BD =-=-=∴在Rt ADG 中,22223635AD DG AG =+=+=故答案是:(1)见详解(2)①结论:222BD FC DF +=,证明见详解②35【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质、直角三角形的判定和性质以及角平分线的性质.综合性较强,属中档题,学会灵活应用相关知识点进行推理证明.25.(1)AE=BD 且AE ⊥BD ;(2)6;(3)PQ 为定值6,图形见解析【分析】(1)由“SAS”可证△ACE ≌△BCD ,可得AE=BD ,∠EAC=∠DBC=45°,可得AE ⊥BD ; (2)由等腰三角形的性质可得PA=AQ ,由勾股定理可求PA 的长,即可求PQ 的长; (3)分两种情况讨论,由“SAS”可证△ACE ≌△BCD ,可得AE=BD ,∠EAC=∠DBC ,可得AE ⊥BD ,由等腰三角形的性质可得PA=AQ ,由勾股定理可求PA 的长,即可求PQ 的长.【详解】解:(1)AE=BD ,AE ⊥BD ,理由如下:∵△ABC ,△ECD 都是等腰直角三角形,∴AC=BC ,CE=CD ,∠ACB=∠ECD=90°,∠ABC=∠CAB=45°,∴∠ACE=∠DCB ,且AC=BC ,CE=CD ,∴△ACE ≌△BCD (SAS )∴AE=BD ,∠EAC=∠DBC=45°,∴∠EAC+∠CAB=90°,∴AE ⊥BD ;(2)∵PE=EQ ,AE ⊥BD ,∴PA=AQ ,∵EP=EQ=5,AE=BD=4,∴22=2516=3EQ AE --,∴PQ=2AQ=6;(3)如图3,若点D 在AB 的延长线上,∵△ABC ,△ECD 都是等腰直角三角形,∴AC=BC ,CE=CD ,∠ACB=∠ECD=90°,∠ABC=∠CAB=45°, ∴∠ACE=∠DCB ,且AC=BC ,CE=CD ,∴△ACE ≌△BCD (SAS )∴AE=BD ,∠CBD=∠CAE=135°,且∠CAB=45°, ∴∠EAB=90°,∵PE=EQ ,AE ⊥BD ,∴PA=AQ ,∵EP=EQ=5,AE=BD=4,∴AQ=22=2516=3EQ AE --,∴PQ=2AQ=6;如图4,若点D 在BA 的延长线上,∵△ABC ,△ECD 都是等腰直角三角形,∴AC=BC ,CE=CD ,∠ACB=∠ECD=90°,∠ABC=∠CAB=45°, ∴∠ACE=∠DCB ,且AC=BC ,CE=CD ,∴△ACE ≌△BCD (SAS )∴AE=BD ,∠CBD=∠CAE=45°,且∠CAB=45°,∴∠EAB=90°,∵PE=EQ ,AE ⊥BD , ∴PA=AQ ,∵EP=EQ=5,AE=BD=4,∴22=2516=3EQ AE --,∴PQ=2AQ=6.【点睛】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,勾股定理等知识,证明AE ⊥BD 是本题的关键.26.(1)见解析;(2)27BC =.【分析】(1)由等边三角形的判定定理可得△ABD 为等边三角形,又由平行进行角度间的转化可得出结论.(2)连接AC 交BD 于点O ,由题意可证AC 垂直平分BD ,△ABD 是等边三角形,可得∠BAO=∠DAO=30°,AB=AD=BD=8,BO=OD=4,通过证明△EDF 是等边三角形,可得DE=EF=DF=2,由勾股定理可求OC ,BC 的长.【详解】(1)证明:∵AB AD =,=60A ∠︒,∴△ABD 是等边三角形.∴60ADB ∠=︒.∵CE ∥AB ,∴60CED A ∠=∠=︒.∴CED ADB ∠=∠.(2)解:连接AC 交BD 于点O ,∵AB AD =,BC DC =,∴AC 垂直平分BD .∴30BAO DAO ∠=∠=︒.∵△ABD 是等边三角形,8AB =∴8AD BD AB ===,∴4BO OD ==.∵CE ∥AB ,∴ACE BAO ∠=∠.∴6AE CE ==, 2DE AD AE =-=.∵60CED ADB ∠=∠=︒.∴60EFD ∠=︒.∴△EDF 是等边三角形.∴2EF DF DE ===,∴4CF CE EF =-=,2OF OD DF =-=.在Rt △COF 中,∴OC ==.在Rt △BOC 中,∴BC === 【点睛】本题考查了等边三角形的性质和判定,勾股定理,熟练运用等边三角形的判定是本题的关键.27.(1)①见解析;②()22012x y x x-=<<-;(2)见解析 【解析】【分析】(1)①连接DE ,如图1,先用SAS 证明△CBE ≌△CDE ,得EB=ED ,∠CBE =∠1,再用四边形的内角和可证明∠EBC =∠2,从而可得∠1=∠2,进一步即可证得结论;②将△BAE 绕点B 顺时针旋转90°,点E 落在点P 处,如图2,用SAS 可证△PBG ≌△EBG ,所以PG=EG =2-x -y ,在直角三角形PCG 中,根据勾股定理整理即得y 与x 的函数关系式,再根据题意写出x 的取值范围即可.(2)由(1)题已得EB=ED ,根据正方形的对称性只需再确定点E 关于点O 的对称点即可,考虑到只有直尺,可延长BE 交AD 于点M ,再连接MO 并延长交BC 于点N ,再连接DN交AC于点Q,问题即得解决.【详解】(1)①证明:如图1,连接DE,∵四边形ABCD是正方形,∴CB=CD,∠BCE=∠DCE=45°,又∵CE=CE,∴△CBE≌△CDE(SAS),∴EB=ED,∠CBE=∠1,∵∠BEC=90°,∠BCF=90°,∴∠EBC+∠EFC=180°,∵∠EFC+∠2=180°,∴∠EBC=∠2,∴∠1=∠2.∴ED=EF,∴BE=EF.②解:∵正方形ABCD的边长为2,∴对角线AC=2.将△BAE绕点B顺时针旋转90°,点A与点C重合,点E落在点P处,如图2,则△BAE≌△BCP,∴BE=BP,AE=CP=x,∠BAE=∠BCP=45°,∠EBP=90°,由①可得,∠EBF=45°,∴∠PBG=45°=∠EBG,在△PBG与△EBG中,PB EBPBG EBG BG BG=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△PBG≌△EBG(SAS).∴PG=EG=2-x-y,∵∠PCG =∠GCB +∠BCP =45°+45°=90°,∴在Rt △PCG 中,由222PC CG PG +=,得()2222x y x y +=--, 化简,得()22012x y x x-=<<-. (2)如图3,作法如下:①延长BE 交AD 于点M , ②连接MO 并延长交BC 于点N ,③连接DN 交AC 于点Q ,④连接DE 、BQ ,则四边形BEDQ 为菱形.【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、四边形的内角和、勾股定理和菱形的作图等知识,其中通过三角形的旋转构造全等三角形是解决②小题的关键,利用正方形的对称性确定点Q 的位置是解决(2)题的关键.28.(1)S=24(06)464(616)t t t <⎧⎨-+<<⎩(2)10,103⎛⎫ ⎪⎝⎭ (3)存在,(6,6)或(6,1027)- ,(6,272)【解析】【分析】(1)当P 在AC 段时,△BPD 的底BD 与高为固定值,求出此时面积;当P 在BC 段时,底边BD 为固定值,用t 表示出高,即可列出S 与t 的关系式;(2)当点B 的对应点B ′恰好落在AC 边上时,设P (m ,10),则PB=PB ′=m ,由勾股定理得m 2=22+(6-m )2,即可求出此时P 坐标;(3)存在,分别以BD ,DP ,BP 为底边三种情况考虑,利用勾股定理及图形与坐标性质求出P 坐标即可.【详解】解:(1)∵A ,B 的坐标分别是(6,0)、(0,10),∴OA=6,OB=10,当点P 在线段AC 上时,OD=2,BD=OB-OD=10-2=8,高为6,∴S=12×8×6=24;当点P在线段BC上时,BD=8,高为6+10-t=16-t,∴S=12×8×(16-t)=-4t+64;∴S与t之间的函数关系式为:240t6S4t64(6t16)<≤⎧=⎨-+<<⎩();(2)设P(m,10),则PB=PB′=m,如图1,∵OB′=OB=10,OA=6,∴AB′=22OB OA-'=8,∴B′C=10-8=2,∵PC=6-m,∴m2=22+(6-m)2,解得m=103则此时点P的坐标是(103,10);(3)存在,理由为:若△BDP为等腰三角形,分三种情况考虑:如图2,①当BD=BP1=OB-OD=10-2=8,在Rt△BCP1中,BP1=8,BC=6,根据勾股定理得:CP1228627-=∴AP1=10−7,即P1(6,10-27②当BP2=DP2时,此时P2(6,6);③当DB=DP 3=8时,在Rt △DEP 3中,DE=6,根据勾股定理得:P 3E=228627-=,∴AP 3=AE+EP 3=27+2,即P 3(6,27+2),综上,满足题意的P 坐标为(6,6)或(6,10-27),(6,27+2).【点睛】本题是四边形综合题,考查了矩形的性质,坐标与图形性质,等腰三角形的性质,勾股定理等知识,注意分类讨论思想和方程思想的运用.29.(1)详见解析;(2)ⅰ)四边形AGBE 是平行四边形,证明详见解析;ⅱ)222133k k k k ++++. 【解析】【分析】(1)只要证明△BAE ≌△ACD ;(2)ⅰ)四边形AGBE 是平行四边形,只要证明BG=AE ,BG ∥AE 即可;ⅱ)求出四边形BGAE 的周长,△ABC 的周长即可;【详解】(1)证明:如图1中,∵△ABC 是等边三角形,∴AB =AC ,∠BAE =∠C =60°,∵AE =CD ,∴△BAE ≌△ACD ,∴∠ABE =∠CAD .(2)ⅰ)如图2中,结论:四边形AGBE 是平行四边形.。
勾股定理单元 易错题测试提优卷试卷一、选择题1.如图,西安路与南京路平行,并且与八一街垂直,曙光路与环城路垂直.如果小明站在南京路与八一街的交叉口,准备去书店,按图中的街道行走,最近的路程约为( )A .600mB .500mC .400mD .300m 2.已知:△ABC 中,BD 、CE 分别是AC 、AB 边上的高,BQ =AC ,点F 在CE 的延长线上,CF =AB ,下列结论错误的是( ).A .AF ⊥AQB .AF=AQC .AF=AD D .F BAQ ∠=∠3.如图,在矩形纸片ABCD 中,AD =9,AB =3,将其折叠,使点D 与点B 重合,折痕为EF ,那么折痕EF 的长为( )A .3B 6C 10D .94.△ABC 的三边分别为,,a b c ,下列条件能推出△ABC 是直角三角形的有( ) ①222a c b -=;②2()()0a b a b c -++=;③ ∠A =∠B -∠C; ④∠A ∶∠B ∶∠C =1∶2∶3 ;⑤111,,345a b c ===;⑥10,a = 24,b = 26c = A .2个 B .3个 C .4个 D .5个5.如图,在四边形ABCD 中,//AD BC ,90D ∠=,8AD =,6BC =,分别以点A ,C 为圆心,大于12AC 长为半径作弧,两弧交于点E ,作射线BE 交AD 于点F ,交AC 于点O .若点O 是AC 的中点,则CD 的长为( )A .42B .6C .210D .86.如图钢架中,∠A =15°,现焊上与AP 1等长的钢条P 1P 2,P 2P 3…来加固钢架,若最后一根钢条与射线AB 的焊接点P 到A 点的距离为4+23,则所有钢条的总长为( )A .16B .15C .12D .107.如图,所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形。
若正方形A 、B 、C 、D 的边长是3、5、2、3,则最大正方形E 的面积是A .13B .225+C .47D .138.如图,正方形ABCD 和正方形CEFG 边长分别为a 和b ,正方形CEFG 绕点C 旋转,给出下列结论:①BE=DG;②BE⊥DG;③DE 2+BG 2=2a 2+2b 2,其中正确结论有( )A .0个B .1个C .2个D .3个9.A 、B 、C 分别表示三个村庄,AB 1700=米,800BC =米,AC 1500=米,某社区拟建一个文化活动中心,要求这三个村庄到活动中心的距离相等,则活动中心P 的位置应在( )A .AB 的中点B .BC 的中点 C .AC 的中点D .C ∠的平分线与AB 的交点10.如图, 在ABC 中,CE 平分ACB ∠,CF 平分ABC 的外角ACD ∠,且EF //BC 交AC 于M ,若CM 4=,则22CE CF +的值为( )A .8B .16C .32D .64二、填空题11.如图,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,4AC =,2BC =,以AB 为边向外作等腰直角三角形ABD ,则CD 的长可以是__________.12.在△ABC 中,若222225,75a b a b c -+===,,则最长边上的高为_____.13.在△ABC 中,AB=15,AC=13,高AD=12,则ABC ∆的周长为_______________.14.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AB =7.5cm ,AC =4.5cm ,动点P 从点B 出发沿射线BC 以2cm/s 的速度移动,设运动的时间为t 秒,当△ABP 为等腰三角形时,t 的取值为_____.15.在ABC ∆中,10AB cm =,17AC cm =,BC 边上的高为8cm ,则ABC ∆的面积为______2cm .16.在Rt △ABC 中,直角边的长分别为a ,b ,斜边长c ,且a +b 5c =5,则ab 的值为______.17.如图,30AOB ∠=︒,点,M N 分别在,OA OB 上,且6,8OM ON ==,点,P Q 分别在,OB OA 上运动,则PM PQ QN ++的最小值为______.18.如图,在△ABC 中,AB =AC =10,BC =12,AD 是角平分线,P 、Q 分别是AD 、AB 边上的动点,则BP +PQ 的最小值为_______.19.如图,在矩形ABCD 中,AD >AB ,将矩形ABCD 折叠,使点C 与点A 重合,折痕为MN ,连接CN .若△CDN 的面积与△CMN 的面积比为1:3,则22MN BM 的值为______________.20.如图,在ABC 中,AB AC =,点D 在ABC 内,AD 平分BAC ∠,连结CD ,把ADC 沿CD 折叠,AC 落在CE 处,交AB 于F ,恰有CE AB ⊥.若10BC =,7AD =,则EF =__________.三、解答题21.如图,在两个等腰直角ABC 和CDE △中,∠ACB = ∠DCE=90°.(1)观察猜想:如图1,点E 在BC 上,线段AE 与BD 的数量关系是 ,位置关系是 ;(2)探究证明:把CDE △绕直角顶点C 旋转到图2的位置,(1)中的结论还成立吗?说明理由;(3)拓展延伸:把CDE △绕点C 在平面内自由旋转,若AC = BC=10,DE=12,当A 、E 、D 三点在直线上时,请直接写出 AD 的长.22.定义:有一组邻边均和一条对角线相等的四边形叫做邻和四边形.(1)如图1,四边形ABCD 中,∠ABC =70°,∠BAC =40°,∠ACD =∠ADC =80°,求证:四边形ABCD 是邻和四边形.(2)如图2,是由50个小正三角形组成的网格,每个小正三角形的顶点称为格点,已知A 、B 、C 三点的位置如图,请在网格图中标出所有的格点.......D .,使得以A 、B 、C 、D 为顶点的四边形为邻和四边形.(3)如图3,△ABC 中,∠ABC =90°,AB =2,BC =23,若存在一点D ,使四边形ABCD 是邻和四边形,求邻和四边形ABCD 的面积.23.如图,在矩形ABCD 中,AB=8,BC=10,E 为CD 边上一点,将△ADE 沿AE 折叠,使点D 落在BC 边上的点F 处.(1)求BF 的长;(2)求CE 的长.24.已知a ,b ,c 88a a -+-=|c ﹣17|+b 2﹣30b +225,(1)求a ,b ,c 的值; (2)试问以a ,b ,c 为边能否构成三角形?若能构成三角形,求出三角形的周长和面积;若不能构成三角形,请说明理由.25.如图,△ABC 中,∠ACB =90°,AB =5cm ,BC =3cm ,若点P 从点A 出发,以每秒2cm 的速度沿折线A ﹣C ﹣B ﹣A 运动,设运动时间为t 秒(t >0).(1)若点P 在AC 上,且满足PA =PB 时,求出此时t 的值;(2)若点P 恰好在∠BAC 的角平分线上,求t 的值;(3)在运动过程中,直接写出当t 为何值时,△BCP 为等腰三角形.26.定义:如图1,点M 、N 把线段AB 分割成AM 、MN 和BN ,若以AM 、MN 、BN 为边的三角形是一个直角三角形,则称点M 、N 是线段AB 的勾股分割点.(1)已知点M 、N 是线段AB 的勾股分割点,若2AM =,3MN =,求BN 的长; (2)如图2,在Rt ABC △中,AC BC =,点M 、N 在斜边AB 上,45MCN ∠=︒,求证:点M 、N 是线段AB 的勾股分割点(提示:把ACM 绕点C 逆时针旋转90︒);(3)在(2)的问题中,15ACM ∠=︒,1AM =,求BM 的长.27.已知ABC ∆中,如果过项点B 的一条直线把这个三角形分割成两个三角形,其中一个为等腰三角形,另一个为直角三角形,则称这条直线为ABC ∆的关于点B 的二分割线.例如:如图1,Rt ABC ∆中,90A ︒∠=,20C ︒∠=,若过顶点B 的一条直线BD 交AC 于点D ,若20DBC ︒∠=,显然直线BD 是ABC ∆的关于点B 的二分割线.(1)在图2的ABC ∆中,20C ︒∠=,110ABC ︒∠=.请在图2中画出ABC ∆关于点B 的二分割线,且DBC ∠角度是 ;(2)已知20C ︒∠=,在图3中画出不同于图1,图2的ABC ∆,所画ABC ∆同时满足:①C ∠为最小角;②存在关于点B 的二分割线.BAC ∠的度数是 ;(3)已知C α∠=,ABC ∆同时满足:①C ∠为最小角;②存在关于点B 的二分割线.请求出BAC ∠的度数(用α表示).28.已知ABC ∆中,90ACB ∠=︒,AC BC =,过顶点A 作射线AP .(1)当射线AP 在BAC ∠外部时,如图①,点D 在射线AP 上,连结CD 、BD ,已知21AD n =-,21AB n =+,2BD n =(1n >).①试证明ABD ∆是直角三角形;②求线段CD 的长.(用含n 的代数式表示)(2)当射线AP 在BAC ∠内部时,如图②,过点B 作BD AP ⊥于点D ,连结CD ,请写出线段AD 、BD 、CD 的数量关系,并说明理由.29.(1)如图1,在Rt △ABC 和Rt △ADE 中,AB =AC ,AD =AE ,且点D 在BC 边上滑动(点D 不与点B ,C 重合),连接EC ,①则线段BC ,DC ,EC 之间满足的等量关系式为 ;②求证:BD 2+CD 2=2AD 2;(2)如图2,在四边形ABCD 中,∠ABC =∠ACB =∠ADC =45°.若BD =9,CD =3,求AD 的长.30.阅读下列材料,并解答其后的问题:我国古代南宋数学家秦九韶在其所著书《数学九章》中,利用“三斜求积术”十分巧妙的解决了已知三角形三边求其面积的问题,这与西方著名的“海伦公式”是完全等价的.我们也称这个公式为“海伦•秦九韶公式”,该公式是:设△ABC中,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,△ABC的面积为S=()()()()a b c a b c a c b b c a+++-+-+-.(1)(举例应用)已知△ABC中,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,且a=4,b =5,c=7,则△ABC的面积为;(2)(实际应用)有一块四边形的草地如图所示,现测得AB=(26+42)m,BC=5m,CD=7m,AD=46m,∠A=60°,求该块草地的面积.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【分析】由于BC∥AD,那么有∠DAE=∠ACB,由题意可知∠ABC=∠DEA=90°,BA=ED,利用AAS可证△ABC≌△DEA,于是AE=BC=300,再利用勾股定理可求AC,即可求CE,根据图可知从B到E的走法有两种,分别计算比较即可.【详解】解:如右图所示,∵BC∥AD,∴∠DAE=∠ACB,又∵BC⊥AB,DE⊥AC,∴∠ABC=∠DEA=90°,又∵AB=DE=400m,∴EA=BC=300m ,在Rt △ABC 中,AC=22AB BC +=500m ,∴CE=AC-AE=200,从B 到E 有两种走法:①BA+AE=700m ;②BC+CE=500m ,∴最近的路程是500m .故选B .【点睛】本题考查了平行线的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理.解题的关键是证明△ABC ≌△DEA ,并能比较从B 到E 有两种走法.2.C解析:C【分析】根据BD 、CE 分别是AC 、AB 边上的高,推导出EBH DCH ∠=∠;再结合题意,可证明FAC AQB △≌△,由此可得F BAQ ∠=∠,AF AQ =;再经90AEF ∠=得90F FAE ∠+∠=,从而证明AF ⊥AQ ;最后由勾股定理得222AQ AD QD =+,从而得到AF AD ≠,即可得到答案.【详解】如图,CE 和BD 相较于H∵BD 、CE 分别是AC 、AB 边上的高∴CE AB ⊥,BD AC ⊥∴90BEC BDC AEF ADQ ∠=∠=∠=∠=∴90EBH EHB DHC DCH ∠+∠=∠+∠=∵EHB DHC ∠=∠∴EBH DCH ∠=∠又∵BQ =AC 且CF =AB∴F BAQ ∠=∠,AF AQ =,故B 、D 结论正确;∵90AEF ∠=∴90F FAE ∠+∠=∴90BAQ FAE F FAE ∠+∠=∠+∠=∴AF ⊥AQ 故A 结论正确;∵90ADQ ∠=∴222AQ AD QD =+∵0QD ≠∴AQ AD ≠∴AF AD ≠故选:C .【点睛】本题考查了全等三角形、直角三角形、勾股定理、三角形的高等知识;解题的关键是熟练掌握全等三角形、直角三角形、勾股定理、三角形的高的性质,从而完成求解. 3.C解析:C【分析】做点F 做FH AD ⊥交AD 于点H ,因此要求出EF 的长,只要求出EH 和HF 即可;由折叠的性质可得BE=DE=9-AE ,在Rt ABE △中应用勾股定理求得AE 和BE ,同理在Rt BC F 'Rt ABE △中应用勾股定理求得BF ,在Rt EFH 中应用勾股定理即可求得EF .【详解】过点F 做FH AD ⊥交AD 于点H .∵四边形EFC B '是四边形EFCD 沿EF 折叠所得,∴ED=BE ,CF=C F ',3BC CD '==∵ED=BE ,DE=AD-AE=9-AE∴BE=9-AE∵Rt ABE △,AB=3,BE=9-AE∴()22293AE AE -=+∴AE=4∴DE=5∴9C F BC BF BF '=-=-∴Rt BC F ',3BC '=,9C F BF '=-∴()22293BF BF -+=∴BF=5,EH=1∵Rt EFH ,HF=3,EH=1∴EF ==故选:C .【点睛】本题考查了翻折变换,矩形的性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题. 4.D解析:D【分析】根据勾股定理的逆定理,三角形的内角和定理,分别对每个选项进行判断,即可得到答案.【详解】解:∵222a c b -=,得222a b c =+,符合勾股定理逆定理,则①正确;∵2()()0a b a b c -++=,得到222a c b +=,符合勾股定理逆定理,则②正确; ∵∠A =∠B -∠C ,得∠B=∠A+∠C ,∵∠A+∠B+∠C=180°,∴∠B=90°,故③正确;∵∠A ∶∠B ∶∠C =1∶2∶3,∠A+∠B+∠C=180°, ∴318090123C ∠=︒⨯=︒++,故④正确; ∵222111()()()453+≠,则⑤不能构成直角三角形,故⑤错误;∵222102426+=,则⑥能构成直角三角形,故⑥正确;∴能构成直角三角形的有5个;故选择:D.【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理,以及三角形的内角和定理,解题的关键是熟练掌握用勾股定理的逆定理和三角形内角和定理进行判断三角形是直角三角形. 5.A解析:A【分析】连接FC ,根据基本作图,可得OE 垂直平分AC ,由垂直平分线的性质得出AF =FC .再根据ASA 证明△FOA ≌△BOC ,那么AF =BC =3,等量代换得到FC =AF =3,利用线段的和差关系求出FD =AD -AF =1.然后在直角△FDC 中利用勾股定理求出CD 的长.【详解】解:如图,连接FC ,∵点O 是AC 的中点,由作法可知,OE 垂直平分AC ,∴AF =FC .∵AD ∥BC ,∴∠FAO =∠BCO .在△FOA 与△BOC 中,FAO BCO OA OCAOF COB ∠∠⎧⎪⎨⎪∠∠⎩=== , ∴△FOA ≌△BOC (ASA ),∴AF =BC =6,∴FC =AF =6,FD =AD -AF =8-6=2.在△FDC 中,∵∠D =90°,∴CD 2+DF 2=FC 2,∴CD 2+22=62,∴CD =42故选:A .【点睛】本题考查了作图-基本作图,勾股定理,线段垂直平分线的判定与性质,全等三角形的判定与性质,难度适中.求出CF 与DF 是解题的关键.6.D解析:D【分析】根据已知利用等腰三角形的性质及三角形外角的性质,找出图中存在的规律,求出钢条的根数,然后根据最后一根钢条与射线AB 的焊接点P 到A 点的距离即AP 5为3AP 1=a ,作P 2D ⊥AB 于点D ,再用含a 的式子表示出P 1P 3,P 3P 5,从而可求出a 的值,即得出每根钢条的长度,从而可以求得所有钢条的总长.【详解】解:如图,∵AP 1与各钢条的长度相等,∴∠A=∠P 1P 2A=15°,∴∠P 2P 1P 3=30°,∴∠P 1P 3P 2=30°,∴∠P 3P 2P 4=45°,∴∠P 3P 4P 2=45°,∴∠P 4P 3P 5=60°,∴∠P 3P 5P 4=60°,∴∠P 5P 4P 6=75°,∴∠P 4P 6P 5=75°,∴∠P 6P 5B=90°,此时就不能再往上焊接了,综上所述总共可焊上5根钢条.设AP 1=a ,作P 2D ⊥AB 于点D ,∵∠P 2P 1D =30°,∴P 2D=12P 1P 2,∴P 1D =3a , ∵P 1P 2=P 2P 3,∴P 1P 3=2P 1D =3a ,∵∠P 4P 3P 5=60°,P 3P 4=P 4P 5,∴△P 4P 3P 5是等边三角形,∴P 3P 5=a ,∵最后一根钢条与射线AB 的焊接点P 到A 点的距离为4+23,∴AP 5=a +3a +a =4+23,解得,a =2,∴所有钢条的总长为2×5=10,故选:D .【点睛】本题考查了三角形的内角和、等腰三角形的性质、三角形外角的性质、等边三角形的判定与性质以及勾股定理等知识,发现并利用规律找出钢条的根数是解答本题的关键.7.C解析:C【分析】根据勾股定理即可得到正方形A 的面积加上B 的面积加上C 的面积和D 的面积是E 的面积.即可求解.【详解】四个正方形的面积的和是正方形E 的面积:即222233=92549=47+5+2++++;故答案为C .【点睛】理解正方形A ,B ,C ,D 的面积的和是E 的面积是解决本题的关键.8.D解析:D【解析】分析:由四边形ABCD 与四边形EFGC 都为正方形,得到四条边相等,四个角为直角,利用SAS 得到三角形BCE 与三角形DCG 全等,利用全等三角形对应边相等即可得到BE=DG ,利用全等三角形对应角相等得到∠CBM=∠MDO,利用等角的余角相等及直角的定义得到∠BOD为直角,利用勾股定理求出所求式子的值即可.详解:①∵四边形ABCD和EFGC都为正方形,∴CB=CD,CE=CG,∠BCD=∠ECG=90°,∴∠BCD+∠DCE=∠ECG+∠DCE,即∠BCE=∠DCG.在△BCE和△DCG中,CB=CD,∠BCE=∠DCG,CE=CG,∴△BCE≌△DCG,∴BE=DG,故结论①正确.②如图所示,设BE交DC于点M,交DG于点O.由①可知,△BCE≌△DCG,∴∠CBE=∠CDG,即∠CBM=∠MDO.又∵∠BMC=∠DMO,∠MCB=180°-∠CBM-∠BMC,∠DOM=180°-∠CDG-∠MDO,∴∠DOM=∠MCB=90°,∴BE⊥DG.故②结论正确.③如图所示,连接BD、EG,由②知,BE⊥DG,则在Rt△ODE中,DE2=OD2+OE2,在Rt△BOG中,BG2=OG2+OB2,在Rt△OBD中,BD2=OD2+OB2,在Rt△OEG中,EG2=OE2+OG2,∴DE2+BG2=(OD2+OE2)+(OB2+OG2)=(OD2+OB2)+(OE2+OG2)=BD2+EG2.在Rt△BCD中,BD2=BC2+CD2=2a2,在Rt△CEG中,EG2=CG2+CE2=2b2,∴BG2+DE2=2a2+2b2.故③结论正确.故选:D.点睛:本题考查了旋转的性质、全等三角形的判定与性质、正方形的性质.9.A解析:A【分析】先计算AB2=2890000,BC2=640000,AC2=2250000,可得BC2+AC2=AB2,那么△ABC是直角三角形,而直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,从而可确定P点的位置.【详解】解:如图∵AB2=2890000,BC2=640000,AC2=2250000∴BC2+AC2=AB2,∴△ABC是直角三角形,∴活动中心P应在斜边AB的中点.故选:A.【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理.解题的关键是证明△ABC是直角三角形.10.D解析:D【分析】根据角平分线的定义推出△ECF为直角三角形,然后根据勾股定理求得CE2+CF2=EF2.【详解】∵CE平分∠ACB,CF平分∠ACD,∴∠ACE=12∠ACB,∠ACF=12∠ACD,即∠ECF=12(∠ACB+∠ACD)=90°,又∵EF∥BC,CE平分∠ACB,CF平分∠ACD,∴∠ECB=∠MEC=∠ECM,∠DCF=∠CFM=∠MCF,∴CM=EM=MF=4,EF=8,由勾股定理可知CE2+CF2=EF2=64.故选:D.【点睛】此题考查角平分线的定义,直角三角形的判定,勾股定理的运用,解题关键在于掌握各性质定义.二、填空题11.21021332【分析】在ABC中计算AB,情况一:作AE CE于E,计算AE,DE,CE,可得CD;情况二:作BE CE ⊥于E ,计算BE ,CE ,DE ,可得CD ;情况三:作DE CE ''⊥,计算,,DF DE CE '',可得CD .【详解】∵90ACB ︒∠=,4,2AC BC ==, ∴25AB =, 情况一:当25AD AB ==时,作AE CE ⊥于E∴ 1122BC AC AB AE ⋅=⋅,即455AE =,1455DE = ∴22855CE AC AE =-= ∴22213CD CE DE =+=情况二:当25BD AB ==时,作BE CE ⊥于E ,∴1122BC AC AB BE ⋅=⋅,即455BE =,1455DE = ∴22255CE BC BE =-= ∴22210CD CE DE =+=情况三:当AD BD =时,作DE CE ''⊥,作BE CE ⊥于E∴1122BC AC AB BE ⋅=⋅, ∴455BE =35CE ∴= ∵ABD △为等腰直角三角形 ∴152BF DF AB === ∴955DE DF E F DF BE ''=+=+= 2535555CE EE CE BF CE ''=-=-=-= ∴2232CD CE E D ''=+=故答案为:1021332【点睛】本题考查了等腰直角三角形的探索,勾股定理的计算等,熟知以上知识是解题的关键. 12.125【分析】 解方程222225,7a b a b +=-=可求得a=4,b=3,故三角形ABC 是直角三角形,在利用三角形的面积转化得到斜边上的高.【详解】解:∵222225,7a b a b +=-=,将两个方程相加得:2232a =,∵a >0,∴a=4代入得:22425b +=,∵b >0,∴b=3,∵a=3,b=4,c=5满足勾股定理逆定理,∴△ABC 是直角三角形,如下图,∠ACB=90°,CD ⊥AB ,1122ABC SAC BC AB CD =⋅⋅=⋅⋅ , 即:1134522CD ⋅⋅=⋅⋅, 解得:CD=125, 故答案为:125. 【点睛】 本题考查求解三角形的高,解题关键是利用三角形的面积进行转化,在同一个三角形中,一个底乘对应高等于另一个底乘对应高.13.32或42【分析】根据题意画出图形,分两种情况:△ABC 是钝角三角形或锐角三角形,分别求出边BC ,即可得到答案【详解】当△ABC 是钝角三角形时,∵∠D=90°,AC=13,AD=12, ∴222213125CD AC AD -=-=,∵∠D=90°,AB=15,AD=12, ∴222215129BD AB AD =-=-,∴BC=BD-CD=9-5=4,∴△ABC 的周长=4+15+13=32;当△ABC是锐角三角形时,∵∠ADC=90°,AC=13,AD=12,∴222213125CD AC AD=-=-=,∵∠ADB=90°,AB=15,AD=12,∴222215129BD AB AD=-=-=,∴BC=BD-CD=9+5=14,∴△ABC的周长=14+15+13=42;综上,△ABC的周长是32或42,故答案为:32或42.【点睛】此题考查勾股定理的实际应用,能依据题意正确画出图形分类讨论是解题的关键.14.75或6或9 4【分析】当△ABP为等腰三角形时,分三种情况:①当AB=BP时;②当AB=AP时;③当BP=AP 时,分别求出BP的长度,继而可求得t值.【详解】在Rt△ABC中,BC2=AB2﹣AC2=7.52﹣4.52=36,∴BC=6(cm);①当AB=BP=7.5cm时,如图1,t=7.52=3.75(秒);②当AB=AP=7.5cm时,如图2,BP=2BC=12cm,t=6(秒);③当BP=AP时,如图3,AP=BP=2tcm,CP=(4.5﹣2t)cm,AC=4.5cm,在Rt△ACP中,AP2=AC2+CP2,所以4t2=4.52+(4.5﹣2t)2,解得:t=94,综上所述:当△ABP为等腰三角形时,t=3.75或t=6或t=94.故答案为:3.75或6或94.【点睛】此题是等腰三角形与动点问题,考查等腰三角形的性质,勾股定理,解题中应根据每两条边相等分情况来解答,不要漏解.15.36或84【分析】过点A作AD⊥BC于点D,利用勾股定理列式求出BD、CD,再分点D在边BC上和在CB的延长线上两种情况分别求出BC的长度,然后根据三角形的面积公式列式计算即可得解.【详解】解:过点A作AD⊥BC于点D,∵BC边上的高为8cm,∴AD=8cm,∵AC=17cm,由勾股定理得:22221086BD AB AD=-=-=cm,222217815CD AC AD=-=-=cm,如图1,点D在边BC上时,BC=BD+CD=6+15=21cm,∴△ABC的面积=12BC AD=12×21×8=84cm2,如图2,点D在CB的延长线上时,BC= CD−BD=15−6=9cm,∴△ABC的面积=12BC AD=12×9×8=36 cm2,综上所述,△ABC的面积为36 cm2或84 cm2,故答案为:36或84.【点睛】本题考查了勾股定理,作辅助线构造出直角三角形是解题的关键,难点是在于要分情况讨论.16.10【分析】先根据勾股定理得出a2+b2=c2,利用完全平方公式得到(a+b)2﹣2ab=c2,再将a+b=5c=5代入即可求出ab的值.【详解】解:∵在Rt△ABC中,直角边的长分别为a,b,斜边长c,∴a2+b2=c2,∴(a+b)2﹣2ab=c2,∵a+b=5c=5,∴(52﹣2ab=52,∴ab=10.故答案为10.【点睛】本题考查勾股定理以及完全平方公式,灵活运用完全平方公式是解题关键.17.10【分析】首先作M关于OB的对称点M′,作N关于OA的对称点N′,连接M′N′,即为MP+PQ+QN 的最小值,易得△ONN′为等边三角形,△OMM′为等边三角形,∠N′OM′=90°,继而可以求得答案.【详解】作M关于OB的对称点M′,作N关于OA的对称点N′,连接M′N′,即为MP+PQ+QN的最小值.根据轴对称的定义可知:∠N′OQ=∠M′OB=30°,∠ONN′=60°,OM′=OM=6,ON′=ON=8,∴△ONN′为等边三角形,△OMM′为等边三角形,∴∠N′OM′=90°.在Rt△M′ON′中,M′N22.OM ON''故答案为10.【点睛】本题考查了最短路径问题,根据轴对称的定义,找到相等的线段,得到直角三角形是解题的关键.18.6【解析】∵AB=AC,AD是角平分线,∴AD⊥BC,BD=CD,∴B点,C点关于AD对称,如图,过C作CQ⊥AB于Q,交AD于P,则CQ=BP+PQ的最小值,根据勾股定理得,AD=8,利用等面积法得:AB⋅CQ=BC⋅AD,∴CQ=BC ADAB⋅=12810⨯=9.6故答案为:9.6.点睛:此题是轴对称-最短路径问题,主要考查了角平分线的性质,对称的性质,勾股定理,等面积法,用等面积法求出CQ是解本题的关键.19.12【解析】如图,过点N作NG⊥BC于点G,连接CN,根据轴对称的性质有:MA=MC,NA=NC,∠AMN=∠CMN.因为四边形ABCD是矩形,所以AD∥BC,所以∠ANM=∠CMN.所以∠AMN=∠ANM,所以AM=AN.所以AM=AN=CM=CN.因为△CDN 的面积与△CMN 的面积比为1:3,所以DN:CM=1:3.设DN=x ,则CG=x ,AM=AN=CM=CN=3x ,由勾股定理可得=,所以MN 2=()()222312x x x +-=,BM 2=()()2223x x -=.所以222212MN x BM x==12. 枚本题应填12.点睛:矩形中的折叠问题,其本质是轴对称问题,根据轴对称的性质,找到对应的线段和角,也就找到了相等的线段和角,矩形中的折叠一般会伴随着等腰三角形(也就是基本图形“平行线+角平分线→等腰三角形”),所以常常会结合等腰三角形,勾股定理来列方程求解. 20.4913【解析】【分析】如图(见解析),延长AD ,交BC 于点G ,先根据等腰三角形的三线合一性得出AG BC ⊥,再根据折叠的性质、等腰三角形的性质(等边对等角)得出2345∠+∠=︒,从而得出CDG ∆是等腰直角三角形,然后根据勾股定理、面积公式可求出AC 、CE 、CF 的长,最后根据线段的和差即可得.【详解】如图,延长AD ,交BC 于点GAD 平分BAC ∠,,10AB AC BC ==,B ACB AG BC ∴∠=∠⊥,且AG 是BC 边上的中线1123,52B CG BC ∴∠=∠+∠+∠== 由折叠的性质得12,CE AC ∠=∠=123223B ∠=∠+∠+∠=∠+∠∴CE AB ⊥,即90BFC ∠=︒390B ∴∠+∠=︒230239+∴∠∠=∠+︒,即2345∠+∠=︒CDG ∴∆是等腰直角三角形,且5DG CG ==7512AG AD DG ∴=+=+=在Rt ACG ∆中,13AC ===13CE AB AC ==∴=由三角形的面积公式得1122ABC S BC AG AB CF ∆=⋅=⋅ 即1110121322CF ⨯⨯=⨯⋅,解得12013CF = 12049131313EF CE CF ∴=-=-= 故答案为:4913.【点睛】本题是一道较难的综合题,考查了等腰三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,通过作辅助线,构造一个等腰直角三角形是解题关键.三、解答题21.(1)AE BD =,AE BD ⊥;(2)成立,理由见解析;(3)14或2.【分析】(1)先根据等腰三角形的定义可得AC BC =,CE CD =,再根据三角形全等的判定定理与性质可得AE BD =,EAC DBC ∠=∠,然后根据直角三角形两锐角互余、等量代换即可得90AHD ∠=︒,由此即可得;(2)先根据三角形全等的判定定理与性质可得AE BD =,EAC DBC ∠=∠,再根据直角三角形两锐角互余可得90EAC AOC ∠+∠=︒,然后根据对顶角相等、等量代换可得90BOH DBC ∠∠+=︒,从而可得90OHB ∠=︒,由此即可得;(3)先利用勾股定理求出102AB =,再分①点,,A E D 在直线上,且点E 位于中间,②点,,A E D 在直线上,且点D 位于中间两种情况,结合(1)(2)的结论,利用勾股定理求解即可得.【详解】(1)AE BD =,AE BD ⊥,理由如下:如图1,延长AE 交BD 于H ,由题意得:AC BC =,90ACE BCD ∠=∠=︒,CE CD =,∴()ACE BCD SAS ≅,∴AE BD =,EAC DBC ∠=∠,∵90DBC BDC ∠+∠=︒,∴90EAC BDC ∠+∠=︒,∴0)9018(EAC BD A D C H ∠+∠∠︒==-︒,即AE BD ⊥,故答案为:AE BD =,AE BD ⊥;(2)成立,理由如下:如图2,延长AE 交BD 于H ,交BC 于O ,∵90ACB ECD ∠=∠=︒,∴ACB BCE ECD BCE ∠-∠=∠-∠,即ACE BCD ∠=∠,在ACE △和BCD 中,AC BC ACE BCD CE CD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()ACE BCD SAS ≅,∴AE BD =,EAC DBC ∠=∠,∵90ACB ∠=︒,∴90EAC AOC ∠+∠=︒,∵AOC BOH ∠=∠,∴90BOH DBC ∠∠+=︒,即90OBH BOH ∠+∠=︒,∴180()90OHB OBH BOH ∠=︒-∠+∠=︒,即AE BD ⊥;(3)设AD x =,10,90AC BC ACB ==∠=︒, 2102AB AC ∴==,由题意,分以下两种情况:①如图3-1,点,,A E D 在直线上,且点E 位于中间,同理可证:AE BD =,AE BD ⊥, 12DE =,12BD AE AD DE x ∴==-=-,在Rt ABD △中,222AD BD AB +=,即222(12)(102)x x +-=,解得14x =或2x =-(不符题意,舍去),即14AD =,②如图3-2,点,,A E D 在直线上,且点D 位于中间,同理可证:AE BD =,AE BD ⊥,12DE =,12BD AE AD DE x ∴==+=+,在Rt ABD △中,222AD BD AB +=,即222(12)(102)x x ++=,解得2x =或14x =-(不符题意,舍去),即2AD =,综上,AD 的长为14或2.【点睛】本题考查了三角形全等的判定与性质、勾股定理等知识点,较难的是题(3),正确分两种情况讨论,并画出图形是解题关键.22.(1)见解析;(2)见解析;(3)363【分析】(1)先由三角形的内角和为180°求得∠ACB 的度数,从而根据等腰三角形的判定证得AB=AC=AD ,按照邻和四边形的定义即可得出结论.(2)以点A 为圆心,AB 长为半径画圆,与网格的交点,以及△ABC 外侧与点B 和点C 组成等边三角形的网格点即为所求.(3)先根据勾股定理求得AC 的长,再分类计算即可:①当DA=DC=AC 时;②当CD=CB=BD 时;③当DA=DC=DB 或AB=AD=BD 时.【详解】(1)∵∠ACB =180°﹣∠ABC ﹣∠BAC =70°,∴∠ACB =∠ABC ,∴AB =AC .∵∠ACD =∠ADC ,∴AC =AD ,∴AB =AC =AD .∴四边形ABCD 是邻和四边形;(2)如图,格点D 、D'、D''即为所求作的点;(3)∵在△ABC 中,∠ABC =90°,AB =2,BC =23,∴AC =()22222234AB BC +=+=,显然AB ,BC ,AC 互不相等.分两种情况讨论:①当DA =DC =AC=4时,如图所示:∴△ADC 为等边三角形,过D 作DG ⊥AC 于G ,则∠ADG =160302⨯︒=︒, ∴122AG AD ==, 22224223DG AD AG =-=-=∴S △ADC =1423432⨯⨯=S △ABC =12AB×BC =3,∴S四边形ABCD=S△ADC+S△ABC=63;②当CD=CB=BD=23时,如图所示:∴△BDC为等边三角形,过D作DE⊥BC于E,则∠BDE=160302⨯︒=︒,∴132BE BD==()()22222333DE BD BE=-=-=,∴S△BDC=123333 2⨯=过D作DF⊥AB交AB延长线于F,∵∠FBD=∠FBC-∠DBC=90︒-60︒=30︒,∴DF=123S△ADB=12332⨯=,∴S四边形ABCD=S△BDC+S△ADB=3;③当DA=DC=DB或AB=AD=BD时,邻和四边形ABCD不存在.∴邻和四边形ABCD的面积是3或3【点睛】本题属于四边形的新定义综合题,考查了等腰三角形的判定和性质、勾股定理、三角形的面积计算等知识点,数形结合并读懂定义是解题的关键.23.(1)BF长为6;(2)CE长为3,详细过程见解析.【分析】(1)由矩形的性质及翻折可知,∠B=90°,AF=AD=10,且AB=8,在Rt△ABF中,可由勾股定理求出BF的长;(2)设CE=x,根据翻折可知,EF=DE=8-x,由(1)可知BF=6,则CF=4,在Rt△CEF中,可由勾股定理求出CE的长.【详解】解:(1)∵四边形ABCD为矩形,∴∠B=90°,且AD=BC=10,又∵AFE是由ADE沿AE翻折得到的,∴AF=AD=10,又∵AB=8,在Rt△ABF中,由勾股定理得:,故BF的长为6.(2)设CE=x ,∵四边形ABCD为矩形,∴CD=AB=8,∠C=90°,DE=CD-CE=8-x,又∵△AFE是由△ADE沿AE翻折得到的,∴FE=DE=8-x,由(1)知:BF=6,故CF=BC-BF=10-6=4,在Rt△CEF中,由勾股定理得:222CF+CE=EF,∴2224+x=(8-x),解得:x=3,故CE的长为3.【点睛】本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等,利用勾股定理求解是本题的关键.24.(1)a=8,b=15,c=17;(2)能,60【分析】(1)根据算术平方根,绝对值,平方的非负性即可求出a、b、c的值;(2)根据勾股定理的逆定理即可求出此三角形是直角三角形,由此得到面积和周长【详解】解:(1)∵a,b,c|c﹣17|+b2﹣30b+225,21||7(15)c b+-﹣,∴a﹣8=0,b﹣15=0,c﹣17=0,∴a=8,b=15,c=17;(2)能.∵由(1)知a=8,b=15,c=17,∴82+152=172.∴a2+c2=b2,∴此三角形是直角三角形,∴三角形的周长=8+15+17=40;三角形的面积=12×8×15=60.【点睛】此题考查算术平方根,绝对值,平方的非负性,勾股定理的逆定理判断三角形的形状.25.(1)2516;(2)83t=或6;(3)当153,5,210t=或194时,△BCP为等腰三角形.【分析】(1)设存在点P ,使得PA PB =,此时2PA PB t ==,42PC t =-,根据勾股定理列方程即可得到结论;(2)当点P 在CAB ∠的平分线上时,如图1,过点P 作PE AB ⊥于点E ,此时72BP t =-,24PE PC t ==-,541BE =-=,根据勾股定理列方程即可得到结论; (3)在Rt ABC 中,根据勾股定理得到4AC cm =,根据题意得:2AP t =,当P 在AC上时,BCP 为等腰三角形,得到PC BC =,即423t -=,求得12t =,当P 在AB 上时,BCP 为等腰三角形,若CP PB =,点P 在BC 的垂直平分线上,如图2,过P 作PE BC ⊥于E ,求得194t =,若PB BC =,即2343t --=,解得5t =,PC BC =③,如图3,过C 作CF AB ⊥于F ,由射影定理得;2BC BF AB =⋅,列方程2234352t --=⨯,即可得到结论. 【详解】 解:在Rt ABC 中,5AB cm =,3BC cm =,4AC cm ∴=,(1)设存在点P ,使得PA PB =,此时2PA PB t ==,42PC t =-,在Rt PCB 中,222PC CB PB +=,即:222(42)3(2)t t -+=,解得:2516t =, ∴当2516t =时,PA PB =; (2)当点P 在BAC ∠的平分线上时,如图1,过点P 作PE AB ⊥于点E ,此时72BP t =-,24PE PC t ==-,541BE =-=,在Rt BEP 中,222PE BE BP +=,即:222(24)1(72)t t -+=-,解得:83t =,当6t =时,点P 与A 重合,也符合条件,∴当83t =或6时,P 在ABC ∆的角平分线上; (3)根据题意得:2AP t =,当P 在AC 上时,BCP 为等腰三角形,PC BC ∴=,即423t -=,12t ∴=, 当P 在AB 上时,BCP 为等腰三角形,CP PB =①,点P 在BC 的垂直平分线上,如图2,过P 作PE BC ⊥于E ,1322BE BC ∴==, 12PB AB ∴=,即52342t --=,解得:194t =, PB BC =②,即2343t --=,解得:5t =,PC BC =③,如图3,过C 作CF AB ⊥于F ,12BF BP ∴=, 90ACB ∠=︒,由射影定理得;2BC BF AB =⋅,即2234352t --=⨯,解得:5310t =, ∴当15319,5,2104t =或时,BCP 为等腰三角形. 【点睛】本题考查了等腰三角形的判定,三角形的面积,难度适中.利用分类讨论的思想是解(3)题的关键.26.(12)见解析;(3)2【分析】(1)分两种分割法利用勾股定理即可解决问题;(2)如图,过点A 作AD ⊥AB ,且AD=BN .只要证明△ADC ≌△BNC ,推出CD=CN ,∠ACD=∠BCN ,再证明△MDC ≌△MNC ,可得MD=MN ,由此即可解决问题;(3)过点B 作BP ⊥AB ,使得BP=AM=1,根据题意可得△CPB ≌△CMA ,△CMN ≌△CPN ,利用全等性质推出∠BNP=30°,从而得到NB 和NP 的长,即得BM.【详解】解:(1)当MN 最长时,,当BN 最长时,(2)证明:如图,过点A 作AD ⊥AB ,且AD=BN ,在△ADC 和△BNC 中,AD BN DAC B AC BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADC ≌△BNC (SAS ),∴CD=CN ,∠ACD=∠BCN ,∵∠MCN=45°,∴∠DCA+∠ACM=∠ACM+∠BCN=45°,∴∠MCD=∠MCN ,在△MDC 和△MNC 中,CD CN MCD MCN CM CM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△MDC ≌△MNC (SAS ),∴MD=MN在Rt △MDA 中,AD 2+AM 2=DM 2,∴BN 2+AM 2=MN 2,∴点M ,N 是线段AB 的勾股分割点;(3)过点B 作BP ⊥AB ,使得BP=AM=1,根据(2)中过程可得:△CPB ≌△CMA ,△CMN ≌△CPN ,∴∠AMC=∠BPC=120°,AM=PB=1,∠CMN=∠CPN=∠A+∠ACM=45°+15°=60°,∴∠BPN=120°-60°=60°,∴∠BNP=30°,∴NP=2BP=2=MN ,∴BN=22213-=,∴BM=MN+BN=23+.【点睛】本题是三角形的综合问题,考查了全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.27.(1)作图见解析,20DBC ∠=︒;(2)作图见解析,35BAC ∠=︒;(3)∠A =45°或90°或90°-2α或1452α︒-,或α=45°时45°<∠BAC <90°.【分析】(1)根据二分割线的定义,只要把∠ABC 分成90°角和20°角即可;(2)可以画出∠A=35°的三角形;(3)设BD 为△ABC 的二分割线,分以下两种情况.第一种情况:△BDC 是等腰三角形,△ABD 是直角三角形;第二种情况:△BDC 是直角三角形,△ABD 是等腰三角形分别利用直角三角形的性质、等腰三角形的性质和三角形的内角和定理解答即可.【详解】解:(1)ABC ∆关于点B 的二分割线BD 如图4所示,20DBC ∠=︒;故答案为:20°;(2)如图所示:∠BAC=35°;(3)设BD 为△ABC 的二分割线,分以下两种情况.第一种情况:△BDC 是等腰三角形,△ABD 是直角三角形,易知∠C 和∠DBC 必为底角, ∴∠DBC =∠C =α.当∠A =90°时,△ABC 存在二分分割线;当∠ABD =90°时,△ABC 存在二分分割线,此时∠A =90°-2α;当∠ADB =90°时,△ABC 存在二分割线,此时α=45°且45°<∠A <90°;第二种情况:△BDC 是直角三角形,△ABD 是等腰三角形,当∠DBC =90°时,若BD =AD ,则△ABC 存在二分割线,此时1809014522A αα︒-︒-∠==︒-; 当∠BDC =90°时,若BD =AD ,则△ABC 存在二分割线,此时∠A =45°,综上,∠A =45°或90°或90°-2α或1452α︒-,或α=45°时,45°<∠BAC <90°.【点睛】本题考查的是二分割线的理解与作图,属于新定义题型,主要考查了等腰三角形的性质、直角三角形的性质和三角形的内角和定理等知识,正确理解二分割线的定义、熟练掌握等腰三角形和直角三角形的性质是解答的关键.28.(1)①详见解析;(2)222222CD n n =+-(1n >);(2)2AD BD CD -=,理由详见解析.【分析】(1)①根据勾股定理的逆定理进行判断;②过点C 作CE ⊥CD 交DB 的延长线于点E ,利用同角的余角相等证明∠3=∠4,∠1=∠E ,进而证明△ACD ≌△BCE ,求出DE 的长,再利用勾股定理求解即可.(2)过点C 作CF ⊥CD 交BD 的延长线于点F ,先证∠ACD=∠BCF ,再证△ACD ≌△BCF ,得CD=CF ,AD=BF ,再利用勾股定理求解即可.。
勾股定理单元 易错题提优专项训练试题一、选择题1.如图,ABC 是等边三角形,点D .E 分别为边BC .AC 上的点,且CD AE =,点F 是BE 和AD 的交点,BG AD ⊥,垂足为点G ,已知75∠=︒BEC ,1FG =,则2AB 为( )A .4B .5C .6D .7 2.已知三角形的三边长分别为a ,b ,c ,且a+b=10,ab=18,c=8,则该三角形的形状是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等腰直角三角形3.在△ABC 中,∠BCA=90∘,AC=6,BC=8,D 是AB 的中点,将△ACD 沿直线CD 折叠得到△ECD ,连接BE ,则线段BE 的长等于( )A .5B .75C .145D .3654.如图,在△ABC 中,∠C =90°,AD 是△ABC 的一条角平分线.若AC =6,AB =10,则点D 到AB 边的距离为( )A .2B .2.5C .3D .45.如图,已知1号、4号两个正方形的面积之和为7,2号、3号两个正方形的面积之和为4,则a 、b 、c 三个正方形的面积之和为( )A .11B .15C .10D .226.如果正整数a 、b 、c 满足等式222+=a b c ,那么正整数a 、b 、c 叫做勾股数.某同学将自己探究勾股数的过程列成下表,观察表中每列数的规律,可知x y +的值为( )A .47B .62C .79D .987.如图,□ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点E ,∠AEB=45°,BD=2,将△ABC 沿AC 所在直线翻折180°到其原来所在的同一平面内,若点B 的落点记为B′,则DB′的长为( )A .1B .2C .32D .38.甲、乙两艘轮船同时从港口出发,甲以16海里/时的速度向北偏东75︒的方向航行,它们出发1.5小时后,两船相距30海里,若乙以12海里/时的速度航行,则它的航行方向为( )A .北偏西15︒B .南偏西75°C .南偏东15︒或北偏西15︒D .南偏西15︒或北偏东15︒ 9.在△ABC 中,AB =10,BC =12,BC 边上的中线AD =8,则△ABC 边AB 上的高为( )A .8B .9.6C .10D .12 10.已知直角三角形纸片ABC 的两直角边长分别为6,8,现将ABC 按如图所示的方式折叠,使点A 与点B 重合,则BE 的长是( )A.72B.74C.254D.154二、填空题11.如图,AB=12,AB⊥BC于点B, AB⊥AD于点A,AD=5,BC=10,E是CD的中点,则AE的长是____ ___.12.如图,在四边形ABCD中,22AD=,3CD=,45ABC ACB ADC∠=∠=∠=︒,则BD的长为__________.13.如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形OAA1的直角边OA在x轴上,点A1在第一象限,且OA=1,以点A1为直角顶点,OA1为一直角边作等腰直角三角形OA1A2,再以点A2为直角顶点,OA2为直角边作等腰直角三角形OA2A3…依此规律,则点A2018的坐标是_____.14.如图是由边长为1的小正方形组成的网格图,线段AB,BC,BD,DE的端点均在格点上,线段AB和DE交于点F,则DF的长度为_____.15.如图,在四边形ABCD 中,AD =4,CD =3,∠ABC =∠ACB =∠ADC =45°,则2________BD =.16.如图,E 为等腰直角△ABC 的边AB 上的一点,要使AE =3,BE =1,P 为AC 上的动点,则PB +PE 的最小值为____________.17.如图,在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=,2AC BC ==,D 为BC 边上一动点,作如图所示的AED ∆使得AE AD =,且45EAD ∠=,连接EC ,则EC 的最小值为__________.18.如图,由两个直角三角形和三个正方形组成的图形,已知25AB = ,24AC = 其中阴影部分面积是_____________平方单位.19.观察:①3、4、5,②5、12、13,③7、24、25,……,发现这些勾股数的“勾”都是奇数,且从3起就没断过.根据以上规律,请写出第8组勾股数:______.20.已知,在△ABC 中,BC=3,∠A=22.5°,将△ABC 翻折使得点B 与点A 重合,折痕与边AC 交于点P ,如果AP=4,那么AC 的长为_______三、解答题21.如图,在△ABC 中,AB =30 cm ,BC =35 cm ,∠B =60°,有一动点M 自A 向B 以1 cm/s 的速度运动,动点N 自B 向C 以2 cm/s 的速度运动,若M ,N 同时分别从A ,B 出发.(1)经过多少秒,△BMN 为等边三角形;(2)经过多少秒,△BMN 为直角三角形.22.如图,在矩形ABCD 中,AB=8,BC=10,E 为CD 边上一点,将△ADE 沿AE 折叠,使点D 落在BC 边上的点F 处.(1)求BF 的长;(2)求CE 的长.23.如图,已知ABC ∆中,90B ∠=︒,8AB cm =,6BC cm =,P 、Q 是ABC ∆边上的两个动点,其中点P 从点A 开始沿A B →方向运动,且速度为每秒1cm ,点Q 从点B 开始沿B C →方向运动,且速度为每秒2cm ,它们同时出发,设出发的时间为t 秒.(1)当2t =秒时,求PQ 的长;(2)求出发时间为几秒时,PQB ∆是等腰三角形?(3)若Q 沿B C A →→方向运动,则当点Q 在边CA 上运动时,求能使BCQ ∆成为等腰三角形的运动时间.24.定义:如图1,点M 、N 把线段AB 分割成AM 、MN 和BN ,若以AM 、MN 、BN 为边的三角形是一个直角三角形,则称点M 、N 是线段AB 的勾股分割点.(1)已知点M 、N 是线段AB 的勾股分割点,若2AM =,3MN =,求BN 的长; (2)如图2,在Rt ABC △中,AC BC =,点M 、N 在斜边AB 上,45MCN ∠=︒,求证:点M 、N 是线段AB 的勾股分割点(提示:把ACM 绕点C 逆时针旋转90︒);(3)在(2)的问题中,15ACM ∠=︒,1AM =,求BM 的长.25.已知ABC ∆中,AB AC =.(1)如图1,在ADE ∆中,AD AE =,连接BD 、CE ,若DAE BAC ∠=∠,求证:BD CE =(2)如图2,在ADE ∆中,AD AE =,连接BE 、CE ,若60DAE BAC ∠=∠=,CE AD ⊥于点F ,4AE =,5EC =,求BE 的长;(3)如图3,在BCD ∆中,45CBD CDB ∠=∠=,连接AD ,若45CAB ∠=,求AD AB的值.26.在ABC ∆中,AB AC =,CD 是AB 边上的高,若10,45AB BC ==.(1)求CD 的长.(2)动点P 在边AB 上从点A 出发向点B 运动,速度为1个单位/秒;动点Q 在边AC 上从点A 出发向点C 运动,速度为v 个单位秒()v>1,设运动的时间为()0t t >,当点Q 到点C 时,两个点都停止运动.①若当2v =时,CP BQ =,求t 的值.②若在运动过程中存在某一时刻,使CP BQ =成立,求v 关于t 的函数表达式,并写出自变量t 的取值范围.27.如图1, △ABC 和△CDE 均为等腰三角形,AC=BC, CD=CE, AC>CD, ∠ACB=∠DCE=a ,且点A 、D 、E 在同一直线上,连结BE.(1)求证: AD=BE.(2)如图2,若a=90°,CM ⊥AE 于E.若CM=7, BE=10, 试求AB 的长.(3)如图3,若a=120°, CM ⊥AE 于E, BN ⊥AE 于N, BN=a, CM=b,直接写出AE 的值(用a, b 的代数式表示).28.已知n 组正整数:第一组:3,4,5;第二组:8,6,10;第三组:15,8,17;第四组:24,10,26;第五组:35,12,37;第六组:48,14,50;…(1)是否存在一组数,既符合上述规律,且其中一个数为71?若存在,请写出这组数;若不存在,请说明理由;(2)以任意一个大于2的偶数为一条直角边的长,是否一定可以画出一个直角三角形,使得该直角三角形的另两条边的长都是正整数?若可以,请说明理由;若不可以,请举出反例.29.如图1,点E 是正方形ABCD 边CD 上任意一点,以DE 为边作正方形DEFG ,连接BF ,点M 是线段BF 中点,射线EM 与BC 交于点H ,连接CM .(1)请直接写出CM 和EM 的数量关系和位置关系.(2)把图1中的正方形DEFG 绕点D 顺时针旋转45︒,此时点F 恰好落在线段CD 上,如图2,其他条件不变,(1)中的结论是否成立,请说明理由.(3)把图1中的正方形DEFG 绕点D 顺时针旋转90︒,此时点E 、G 恰好分别落在线段AD 、CD 上,连接CE ,如图3,其他条件不变,若2DG =,6AB =,直接写出CM 的长度.30.菱形ABCD 中,∠BAD =60°,BD 是对角线,点E 、F 分别是边AB 、AD 上两个点,且满足AE =DF ,连接BF 与DE 相交于点G .(1)如图1,求∠BGD 的度数;(2)如图2,作CH ⊥BG 于H 点,求证:2GH =GB +DG ;(3)在满足(2)的条件下,且点H 在菱形内部,若GB =6,CH =43,求菱形ABCD 的面积.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【分析】结合等边三角形得性质易证△ABE ≌△CAD ,可得∠FBG =30°,BF =2FG =2,再求解∠ABE =15°,进而两次利用勾股定理可求解.【详解】∵△ABC 为等边三角形∴∠BAE =∠C =60°,AB =AC ,CD =AE∴△ABE ≌△CAD (SAS )∴∠ABE=∠CAD∴∠BFD =∠ABE+∠BAD =∠CAD+∠BAF =∠BAC =60°,∵BG ⊥AD ,∴∠BGF =90°,∴∠FBG =30°,∵FG =1,∴BF =2FG =2,∵∠BEC =75°,∠BAE =60°,∴∠ABE =∠BEC ﹣∠BAE =15°,∴∠ABG =45°,∵BG ⊥AD ,∴∠AGB =90°,∴=AB 2=AG 2+BG 22)2=6.故选C .【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,勾股定理,证明△ABG 为等腰直角三角形是解题关键.2.B解析:B【解析】【分析】根据完全平方公式利用a+b=10,ab=18求出22a b +,即可得到三角形的形状.【详解】∵a+b=10,ab=18,∴22a b +=(a+b )2-2ab=100-36=64,∵,c=8,∴2c =64,∴22a b +=2c ,∴该三角形是直角三角形,故选:B.【点睛】此题考查勾股定理的逆定理,完全平方公式,能够利用完全平方公式由已知条件求出22a b +是解题的关键.3.C解析:C【分析】根据勾股定理及直角三角形的中线、翻折得CD=DE=BD=5,CE=AC=6,作DH ⊥BE 于H ,EG ⊥CD 于G ,证明△DHE ≌△EGD ,利用勾股定理求出75EH DG ==,即可得到BE. 【详解】∵∠BCA=90∘,AC=6,BC=8, ∴22226810AB AC BC ,∵D 是AB 的中点,∴AD=BD=CD=5,由翻折得:DE=AD=5,∠EDC=∠ADC ,CE=AC=6,∴BD=DE ,作DH ⊥BE 于H ,EG ⊥CD 于G ,∴∠DHE=∠EGD=90︒,∠EDH=12∠BDE=12(180︒-2∠EDC )=90︒-∠EDC , ∴∠DEB= 90︒-∠EDH=90︒-(90︒-∠EDC)=∠EDC ,∵DE=DE ,∴△DHE ≌△EGD ,∴DH=EG ,EH=DG ,设DG=x ,则CG=5-x ,∵2EG =2222DE DG CE CG -=-,∴222256(5)x x -=--,∴75x =, ∴75EH DG ==, ∴BE=2EH=145, 故选:C.【点睛】此题考查翻折的性质,勾股定理,等腰三角形的性质,将求BE转换为求其一半的长度的想法是关键,由此作垂线,证明△DHE≌△EGD,由此求出BE的长度.4.C解析:C【分析】作DE⊥AB于E,由勾股定理计算出可求BC=8,再利用角平分线的性质得到DE=DC,设DE=DC=x,利用等等面积法列方程、解方程即可解答.【详解】解:作DE⊥AB于E,如图,在Rt△ABC中,BC221068,∵AD是△ABC的一条角平分线,DC⊥AC,DE⊥AB,∴DE=DC,设DE=DC=x,S△ABD=12DE•AB=12AC•BD,即10x=6(8﹣x),解得x=3,即点D到AB边的距离为3.故答案为C.【点睛】本题考查了角平分线的性质和勾股定理的相关知识,理解角的平分线上的点到角的两边的距离相等是解答本题的关键..5.B解析:B【分析】由直角三角形的勾股定理以及正方形的面积公式不难发现:a的面积等于1号的面积加上2号的面积,b的面积等于2号的面积加上3号的面积,c的面积等于3号的面积加上4号的面积,据此可以求出三个的面积之和.【详解】利用勾股定理可得:12a S S S =+ ,23b S S S =+,34c S S S =+∴122334a b c S S S S S S S S S ++=+++++74415=++=故选B【点睛】本题主要考查勾股定理的应用,熟练掌握相关性质定理是解题关键.6.C解析:C【分析】依据每列数的规律,即可得到2221,,1a n b n c n =-==+,进而得出x y +的值. 【详解】解:由题可得:222321,42,521=-==+…… 2221,,1a n b n c n ∴=-==+当21658c n n =+==时,63,16x y ∴==79x y ∴+=故选C【点睛】本题为勾股数与数列规律综合题;观察数列,找出规律是解答本题的关键.7.B解析:B【解析】【分析】如图,连接BB′.根据折叠的性质知△BB′E 是等腰直角三角形,则.又B′E 是BD 的中垂线,则DB′=BB′.【详解】∵四边形ABCD 是平行四边形,BD=2,∴BE=12BD=1. 如图2,连接BB′.根据折叠的性质知,∠AEB=∠AEB′=45°,BE=B′E .∴∠BEB′=90°,∴△BB′E 是等腰直角三角形,则,又∵BE=DE ,B′E ⊥BD ,∴DB′=BB′=2.故选B .【点睛】考查了平行四边形的性质以及等腰直角三角形性质.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.8.C解析:C【分析】先求出出发1.5小时后,甲乙两船航行的路程,进而可根据勾股定理的逆定理得出乙船的航行方向与甲船的航行方向垂直,进一步即可得出答案.【详解】解:出发1.5小时后,甲船航行的路程是16×1.5=24海里,乙船航行的路程是12×1.5=18海里;∵222241857632490030+=+==,∴乙船的航行方向与甲船的航行方向垂直,∵甲船的航行方向是北偏东75°,∴乙船的航行方向是南偏东15°或北偏西15°.故选:C .【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理和方位角,属于常考题型,正确理解题意、熟练掌握勾股定理的逆定理是解题的关键.9.B解析:B【分析】如图,作CE AB ⊥与E,利用勾股定理的逆定理证明AD BC ⊥,再利用面积法求出EC 即可.【详解】如图,作CE AB ⊥与E.AD 是ABC ∆的中线,BC =12,∴BD=6,10,8,6,AB AD BD ===∴ 222AB AD BD =+,90,ADB ∴∠=,AD BC ∴⊥ 11,22ABC S BC AD AB CE ∆== 1289.6.10CE ⨯∴== 故选B.【点睛】 本题主要考查勾股定理的逆定理,三角形的面积等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,学会面积法求三角形的高.10.C解析:C【分析】根据图形翻折变换的性质可知,AE=BE ,设AE=x ,则BE=x ,CE=8-x ,再在Rt △BCE 中利用勾股定理即可求出BE 的长度.【详解】解:∵△ADE 翻折后与△BDE 完全重合,∴AE =BE ,设AE =x ,则BE =x ,CE =8﹣x ,在Rt △BCE 中,BE 2=BC 2+CE 2,即x 2=62+(8﹣x )2,解得,x =254, ∴BE =254. 故选:C .【点睛】本题考查了图形的翻折变换,解题过程中应注意折叠是一种对称变换,它属于轴对称,根据轴对称的性质,折叠前后图形的形状和大小不变.二、填空题11.5【详解】解:如图,延长AE 交BC 于点F ,∵点E 是CD 的中点,∴DE=CE ,,∵AB ⊥BC ,AB ⊥AD,∴AD ∥BC,∴∠ADE=∠BCE 且DE=CE ,∠AED=∠CEF,∴△AED ≌△FEC (ASA ),∴AD=FC=5,AE=EF,∴BF=BC-FC=5,∴在Rt △ABF 中,2213AF AB BF =+=,6.52AF AE == 故答案为:6.5.12.5【分析】 作AD′⊥AD ,AD′=AD 构建等腰直角三角形,根据SAS 求证△BAD ≌△CAD′,证得BD=CD′,∠DAD′=90°,然后在Rt △AD′D 和Rt △CD′D 应用勾股定理即可求解.【详解】作AD′⊥AD ,AD′=AD ,连接CD′,DD′,如图:∵∠BAC+∠CAD=∠DAD′+∠CAD ,∴∠BAD=∠CAD′,在△BAD 与△CAD′中,{BA CABAD CAD AD AD =∠=∠='',∴△BAD ≌△CAD′(SAS ),∴BD=CD′,∠DAD′=90°,由勾股定理得4=,∵∠D′DA+∠ADC=90°,∴由勾股定理得5=,∴BD=CD′=5故答案为5.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,勾股定理,等腰直角三角形,正确引出辅助线构造等腰直角三角形是本题的关键.13.(0,21009)【解析】【分析】本题点A 坐标变化规律要分别从旋转次数与点A 所在象限或坐标轴、点A 到原点的距离与旋转次数的对应关系.【详解】∵∠OAA 1=90°,OA=AA 1=1,以OA 1为直角边作等腰Rt △OA 1A 2,再以OA 2为直角边作等腰Rt △OA 2A 3,…,∴OA 1,OA 2=)2,…,OA 2018=)2018,∵A 1、A 2、…,每8个一循环,∵2018=252×8+2∴点A 2018的在y 轴正半轴上,OA 2018=2018=21009,故答案为(0,21009).【点睛】本题是平面直角坐标系下的规律探究题,除了研究动点变化的相关数据规律,还应该注意象限符号.14.2【分析】连接AD 、CD ,由勾股定理得:5AB DE ===,BD ==CD AD ==,得出AB =DE =BC ,222BD AD AB +=,由此可得△ABD 为直角三角形,同理可得△BCD 为直角三角用形,继而得出A 、D 、C 三点共线.再证明△ABC ≌△DEB ,得出∠BAC =∠EDB ,得出DF ⊥AB ,BD 平分∠ABC ,再由角平分线的性得出DF =DG =2即可的解.【详解】连接AD 、CD ,如图所示:由勾股定理可得, 22435ABDE ==+=,224225BD =+=,22125CD AD ==+=, ∵BE=BC=5,∴AB=DE =AB =BC ,222BD AD AB +=,∴△ABD 是直角三角形,∠ADB =90°,同理可得:△BCD 是直角三角形,∠BDC =90°,∴∠ADC =180°,∴点A 、D 、C 三点共线,∴225AC AD BD ===,在△ABC 和△DEB 中,AB DE BC EB AC BD =⎧⎪⎨⎪=⎩=,∴△ABC ≌△DEB(SSS),∴∠BAC =∠EDB ,∵∠EDB+∠ADF =90°,∴∠BAD+∠ADF =90°,∴∠BFD =90°,∴DF ⊥AB ,∵AB=BC ,BD ⊥AC ,∴BD 平分∠ABC ,∵DG ⊥BC ,∴DF =DG =2.【点睛】本题考查全等三角形的性质与判定以及勾股定理的相关知识,解题的关键是熟练掌握勾股定理和过股定理的逆定理.15.41【解析】作AD′⊥AD ,AD′=AD ,连接CD′,DD ′,如图:∵∠BAC+∠CAD=∠DAD′+∠CAD ,即∠BAD=∠CAD′,在△BAD 与△CAD ′中,;BA CA BAD CAD AD AD ===⎧⎪∠∠'⎨⎪⎩∴△BAD ≌△CAD′(SAS ), ∴BD=CD′,∠DAD′=90°,由勾股定理得DD′=22AD AD +' ,∠D′DA+∠ADC=90°,由勾股定理得CD′=22DC DD +',∴BD=CD′=41,即BD 2=41.故答案是:41.16.5【解析】试题分析:作点B 关于AC 的对称点F ,构建直角三角形,根据最短路径可知:此时PB +PE 的值最小,接下来要求出这个最小值,即求EF 的长即可,因此要先求AF 的长,证明△ADF ≌△CDB ,可以解决这个问题,从而得出EF =5,则PB +PE 的最小值为5.解:如图,过B 作BD ⊥AC ,垂足为D ,并截取DF =BD ,连接EF 交AC 于P ,连接PB 、AF ,则此时PB +PE 的值最小,∵△ABC 是等腰直角三角形,∴AB =CB ,∠ABC =90°,AD =DC ,∴∠BAC =∠C =45°,∵∠ADF =∠CDB ,∴△ADF ≌△CDB ,∴AF =BC ,∠FAD =∠C =45°,∵AE =3,BE =1,∴AB =BC =4,∴AF =4,∵∠BAF =∠BAC +∠FAD =45°+45°=90°,∴由勾股定理得:EF 22AF AE +2243+,∵AC 是BF 的垂直平分线,∴BP =PF ,∴PB +PE =PF +PE =EF =5,故答案为5.点睛:本题主要考查最短路径问题.解题的关键在于要利用轴对称知识,结合两点之间线段最短来求解.17.22- 【分析】 根据已知条件,添加辅助线可得△EAC ≌△DAM (SAS ),进而得出当MD ⊥BC 时,CE 的值最小,转化成求DM 的最小值,通过已知值计算即可.【详解】解:如图所示,在AB 上取AM=AC=2,∵90ACB ∠=,2AC BC ==,∴∠CAB=45°,又∵45EAD ∠=,∴∠EAC+∠CAD=∠DAB+∠CAD=45°,∴∠EAC =∠DAB ,∴在△EAC 与△DAB 中AE=AD ,∠EAF =∠DAB ,AC =AM ,∴△EAC ≌△DAM (SAS )∴CE=MD ,∴当MD ⊥BC 时,CE 的值最小,∵AC=BC=2,由勾股定理可得2222AB AC BC =+=,∴222=-BM ,∵∠B=45°,∴△BDM 为等腰直角三角形,∴DM=BD ,由勾股定理可得222+BD DM =BM∴DM=BD=22-∴CE=DM=22-故答案为:22-【点睛】本题考查了动点问题及全等三角形的构造,解题的关键是作出辅助线,得出全等三角形,找到CE 最小时的状态,化动为静.18.49【分析】先计算出BC 的长,再由勾股定理求出阴影部分的面积即可.【详解】∵∠ACB=90︒,25AB = ,24AC =,∴22222252449BC AB AC =-=-=,∴阴影部分的面积=249BC =,故答案为:49.【点睛】此题考查勾股定理,能利用根据直角三角形计算得到所需的边长,题中根据勾股定理的图形得到阴影部分面积等于BC 的平方是解题的关键.19.17,144,145【分析】由题意观察题干这些勾股数,根据所给的勾股数找出三个数之间的关系即可.【详解】解:因为这些勾股数的“勾”都是奇数,且从3起就没断过,所以从3、5、7…依次推出第8组的“勾”为17,继续观察可知弦-股=1,利用勾股定理假设股为m ,则弦为m+1,所以有22217(1)m m +=+,解得144m =,1145m +=,即第8组勾股数为17,144,145.故答案为17,144,145.【点睛】本题属规律性题目,考查的是勾股数之间的关系,根据题目中所给的勾股数及勾股定理进行分析即可.20.522,322++【分析】过B 作BF ⊥CA 于F ,构造直角三角形,分两种情况讨论,利用勾股定理以及等腰直角三角形的性质,即可得到AC 的长.【详解】分两种情况:①当∠C 为锐角时,如图所示,过B 作BF ⊥AC 于F ,由折叠可得,折痕PE 垂直平分AB ,∴AP=BP=4,∴∠BPC=2∠A=45°,∴△BFP是等腰直角三角形,∴BF=DF=22,又∵BC=3,∴Rt△BFC中,CF=221BC BF-=,∴AC=AP+PF+CF=5+22;②当∠ACB为钝角时,如图所示,过B作BF⊥AC于F,同理可得,△BFP是等腰直角三角形,∴BF=FP=22又∵BC=3,∴Rt△BCF中,221BC BF-=,∴AC=AF-CF=3+22故答案为:5+223+22【点睛】本题主要考查了折叠问题以及勾股定理的运用,解决问题的关键是分两种情况画出图形进行求解.解题时注意:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.三、解答题21.(1) 出发10s后,△BMN为等边三角形;(2)出发6s或15s后,△BMN为直角三角形.【分析】(1)设时间为x,表示出AM=x、BN=2x、BM=30-x,根据等边三角形的判定列出方程,解之可得;(2)分两种情况:①∠BNM=90°时,即可知∠BMN=30°,依据BN=12BM列方程求解可得;②∠BMN=90°时,知∠BNM=30°,依据BM=12BN列方程求解可得.【详解】解(1)设经过x秒,△BMN为等边三角形,则AM=x,BN=2x,∴BM=AB-AM=30-x,根据题意得30-x=2x,解得x=10,答:经过10秒,△BMN为等边三角形;(2)经过x秒,△BMN是直角三角形,①当∠BNM=90°时,∵∠B=60°,∴∠BMN=30°,∴BN=12BM,即2x=12(30-x),解得x=6;②当∠BMN=90°时,∵∠B=60°,∴∠BNM=30°,∴BM=12BN,即30-x=12×2x,解得x=15,答:经过6秒或15秒,△BMN是直角三角形.【点睛】本题考查勾股定理的逆定理,等边三角形的判定.22.(1)BF长为6;(2)CE长为3,详细过程见解析.【分析】(1)由矩形的性质及翻折可知,∠B=90°,AF=AD=10,且AB=8,在Rt△ABF中,可由勾股定理求出BF的长;(2)设CE=x,根据翻折可知,EF=DE=8-x,由(1)可知BF=6,则CF=4,在Rt△CEF中,可由勾股定理求出CE的长.【详解】解:(1)∵四边形ABCD为矩形,∴∠B=90°,且AD=BC=10,又∵AFE是由ADE沿AE翻折得到的,∴AF=AD=10,又∵AB=8,在Rt△ABF中,由勾股定理得:,故BF的长为6.(2)设CE=x ,∵四边形ABCD为矩形,∴CD=AB=8,∠C=90°,DE=CD-CE=8-x,又∵△AFE是由△ADE沿AE翻折得到的,∴FE=DE=8-x,由(1)知:BF=6,故CF=BC-BF=10-6=4,在Rt△CEF中,由勾股定理得:222CF+CE=EF,∴2224+x =(8-x),解得:x=3,故CE 的长为3.【点睛】本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等,利用勾股定理求解是本题的关键.23.(1)213;(2)83;(3)5.5秒或6秒或6.6秒【分析】(1)根据点P 、Q 的运动速度求出AP ,再求出BP 和BQ ,用勾股定理求得PQ 即可; (2)由题意得出BQ BP =,即28t t =-,解方程即可;(3)当点Q 在边CA 上运动时,能使BCQ ∆成为等腰三角形的运动时间有三种情况: ①当CQ BQ =时(图1),则C CBQ ∠=∠,可证明A ABQ ∠=∠,则BQ AQ =,则CQ AQ =,从而求得t ;②当CQ BC =时(图2),则12BC CQ +=,易求得t ;③当BC BQ =时(图3),过B 点作BE AC ⊥于点E ,则求出BE ,CE ,即可得出t .【详解】(1)解:(1)224BQ cm =⨯=,8216BP AB AP cm =-=-⨯=,90B ∠=︒,222246213()PQ BQ BP cm =+=+=;(2)解:根据题意得:BQ BP =,即28t t =-,解得:83t =; 即出发时间为83秒时,PQB ∆是等腰三角形;(3)解:分三种情况:①当CQ BQ =时,如图1所示:则C CBQ ∠=∠,90ABC ∠=︒,90CBQ ABQ ∴∠+∠=︒,90A C ∠+∠=︒,A ABQ ∴∠=∠BQ AQ ∴=,5CQ AQ ∴==,11BC CQ ∴+=,112 5.5t ∴=÷=秒.②当CQ BC =时,如图2所示:则12BC CQ +=1226t ∴=÷=秒.③当BC BQ =时,如图3所示:过B 点作BE AC ⊥于点E , 则68 4.8()10AB BC BE cm AC ⨯=== 22 3.6CE BC BE cm ∴=-=,27.2CQ CE cm ∴==,13.2BC CQ cm ∴+=,13.22 6.6t ∴=÷=秒.由上可知,当t 为5.5秒或6秒或6.6秒时,BCQ ∆为等腰三角形.【点睛】本题考查了勾股定理、三角形的面积以及等腰三角形的判定和性质;本题有一定难度,注意分类讨论思想的应用.24.(15132)见解析;(3)23【分析】(1)分两种分割法利用勾股定理即可解决问题;(2)如图,过点A 作AD ⊥AB ,且AD=BN .只要证明△ADC ≌△BNC ,推出CD=CN ,∠ACD=∠BCN ,再证明△MDC ≌△MNC ,可得MD=MN ,由此即可解决问题;(3)过点B 作BP ⊥AB ,使得BP=AM=1,根据题意可得△CPB ≌△CMA ,△CMN ≌△CPN ,利用全等性质推出∠BNP=30°,从而得到NB 和NP 的长,即得BM.【详解】解:(1)当MN 最长时,BN=225MN AM -=,当BN 最长时,BN=2213AM MN +=;(2)证明:如图,过点A 作AD ⊥AB ,且AD=BN ,在△ADC 和△BNC 中,AD BN DAC B AC BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADC ≌△BNC (SAS ),∴CD=CN ,∠ACD=∠BCN ,∵∠MCN=45°,∴∠DCA+∠ACM=∠ACM+∠BCN=45°,∴∠MCD=∠MCN ,在△MDC 和△MNC 中,CD CN MCD MCN CM CM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△MDC ≌△MNC (SAS ),∴MD=MN在Rt △MDA 中,AD 2+AM 2=DM 2,∴BN 2+AM 2=MN 2,∴点M ,N 是线段AB 的勾股分割点;(3)过点B 作BP ⊥AB ,使得BP=AM=1,根据(2)中过程可得:△CPB ≌△CMA ,△CMN ≌△CPN ,∴∠AMC=∠BPC=120°,AM=PB=1,∠CMN=∠CPN=∠A+∠ACM=45°+15°=60°,∴∠BPN=120°-60°=60°,∴∠BNP=30°,∴NP=2BP=2=MN ,∴22213-=,∴BM=MN+BN=23+.【点睛】本题是三角形的综合问题,考查了全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.25.(1)详见解析;(241;(33【分析】(1)证∠EAC=∠DAB.利用SAS 证△ACE ≌△ABD 可得;(2)连接BD ,证1302FEA AED ∠=∠=,证△ACE ≌△ABD 可得30FEA BDA ∠=∠=,CE=BD=5,利用勾股定理求解;(3)作CE 垂直于AC,且CE=AC,连接AE,则90,45ACE CAE ∠=∠=,利用勾股定理得AE 2AB =,3AB ,根据(1)思路得3AB .【详解】(1) 证明:∵∠DAE=∠BAC ,∴∠DAE+∠CAD=∠BAC+∠CAD ,即∠EAC=∠DAB.在△ACE 与△ABD 中,AD AE EAC BAB AC AB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ACE ≌△ABD(SAS),∴BD CE =;(2)连接BD因为AD AE =, 60DAE BAC ∠=∠=,所以ADE ∆是等边三角形因为60DAE DEA EDA ∠=∠=∠=,ED=AD=AE=4因为CE AD ⊥ 所以1302FEA AED ∠=∠= 同(1)可知△ACE ≌△ABD(SAS),所以30FEA BDA ∠=∠=,CE=BD=5所以90BDE BDA ADE ∠=∠+∠=所以22225441BD DE +=+(3)作CE 垂直于AC,且CE=AC,连接AE,则90,45ACE CAE ∠=∠=所以AE=222AB AC AC +=因为AB AC =所以AE 2AB =又因为45CAB ∠=所以90ABE ∠=所以()222223BE AE AB AB AB AB =+=+= 因为45CBD CDB ∠=∠=所以BC=CD, 90BCD ∠=因为同(1)可得△ACD ≌△ECB(SAS)所以AD=BE=3AB所以33AD AB AB ==【点睛】考核知识点:等边三角形;勾股定理.构造全等三角形和直角三角形是关键.26.(1)CD=8;(2)t=4;(3)12-=t v t (26t ≤<) 【分析】(1)作AE ⊥BC 于E ,根据等腰三角形三线合一的性质可得BE=12BC ,然后利用勾股定理求出AE ,再用等面积法可求出CD 的长;(2)①过B作BF⊥AC于F,易得BF=CD,分别讨论Q点在AF和FC之间时,根据△BQF≌△CPD,得到PD=QF,建立方程即可求出t的值;(3)同(2)建立等式关系即可得出关系式,再根据Q在FC之间求出t的取值范围即可.【详解】解:(1)如图,作AE⊥BC于E,∵AB=AC,∴BE=12BC=25在Rt△ABE中,()2222AE=AB BE=1025=45--∵△ABC的面积=11BC AE=AB CD 22⋅⋅∴BC AE4545 CD===8AB10⋅⨯(2)过B作BQ⊥AC,当Q在AF之间时,如图所示,∵△ABC的面积=11AC BF=AB CD22⋅⋅,AB=AC∴BF=CD在Rt△CPD和Rt△BQF中∵CP=BQ,CD=BF,∴Rt△CPD≌Rt△BQF(HL)∴PD=QF在Rt△ACD中,CD=8,AC=AB=10∴22AD=AC CD =6-同理可得AF=6∴PD=AD=AP=6-t ,QF=AF-AQ=6-2t由PD=QF 得6-t=6-2t ,解得t=0,∵t >0,∴此种情况不符合题意,舍去;当Q 点在FC 之间时,如图所示,此时PD=6-t ,QF=2t-6由PD=QF 得6-t=2t-6,解得t=4,综上得t 的值为4.(3)同(2)可知v >1时,Q 在AF 之间不存在CP=BQ ,Q 在FC 之间存在CP=BQ ,Q 在F 点时,显然CP ≠BQ ,∵运动时间为t ,则AP=t ,AQ=vt ,∴PD=6-t ,QF=vt-6,由PD=QF 得6-t=vt-6,整理得12-=t v t, ∵Q 在FC 之间,即AF <AQ ≤AC∴610<≤vt ,代入12-=t v t得 61210<-≤t ,解得26t ≤< 所以答案为12-=t v t (26t ≤<) 【点睛】本题考查三角形中的动点问题,熟练掌握勾股定理求出等腰三角形的高,利用全等三角形对应边相等建立方程是解题的关键.27.(1)见解析;(2)26;(3)33a +3 【分析】(1)由∠ACB=∠DCE 可得出∠ACD=∠BCE ,再利用SAS 判定△ACD ≌△BCE ,即可得到AD=BE;(2)由等腰直角三角形的性质可得CM=1 2DE,同(1)可证△ACD≌△BCE,得到AD=BE,然后可求AE的长,再判断∠AEB=90°,即可用勾股定理求出AB的长;(3)由等腰三角形的性质易得∠CAB=∠CBA=∠CDE=∠CED=30°,根据30度所对的直角边是斜边的一半可求出DE=23CM,然后利用三角形外角性质推出∠BEN=60°,在Rt△BEN 中即可求出BE,由于BE=AD,所以利用AE=AD+DE即可得出答案.【详解】证明:(1)∵∠ACB=∠DCE∴∠ACB-∠BCD=∠DCE-∠BCD,即∠ACD=∠BCE在△ACD和△BCE中,AC=BCACD=BCECD=CE⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴△ACD≌△BCE(SAS)∴AD=BE(2)∵∠DCE=90°,CD=CE,∴△DCE为等腰直角三角形,∵CM⊥DE,∴CM平分DE,即M为DE的中点∴CM=12DE,∴DE=2CM=14,∵∠ACB=∠DCE∴∠ACB-∠BCD=∠DCE-∠BCD,即∠ACD=∠BCE在△ACD和△BCE中,AC=BCACD=BCECD=CE⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴△ACD≌△BCE(SAS)∴AD=BE=10,∠CAD=∠CBE∴AE=AD+DE=24如图,设AE,BC交于点H,在△ACH 和△BEH 中,∠CAH+∠ACH=∠EBH+∠BEH ,而∠CAH=∠EBH ,∴∠BEH=∠ACH=90°,∴△ABE 为直角三角形由勾股定理得(3)由(1)(2)可得△ACD ≌△BCE ,∴∠DAC=∠EBC ,∵△ACB ,△DCE 都是等腰三角形,∠ACB=∠DCE=120°∴∠CAB=∠CBA=∠CDE=∠CED=30°,∵CM ⊥DE ,∴∠CMD=90°,DM=EM ,∴CD=CE=2CM ,CM∴∵∠BEN=∠BAE+∠ABE=∠BAE+∠EBC+∠CBA=∠BAE+∠DAC+∠CBA=30°+30°=60°, ∴∠NBE=30°,∴BE=2EN ,EN∵BN=a∴BE=2EN=3a =AD∴+ 【点睛】本题考查全等三角形的旋转模型,掌握此模型的特点得到全等三角形是关键,其中还需要用到等腰三角形三线合一与30度所对的直角边的性质,熟练掌握这些基本知识点是关键.28.(1)不存在,见解析;(2)以任意一个大于2的偶数为一条直角边的长,一定可以画出一个直角三角形,使得该直角三角形的另两条边的长都是正整数,见解析.【分析】(1)根据题意可知,这n 组正整数符合规律m 2-1,2m ,m 2+1(m≥2,且m 为整数).分三种情况:m 2-1=71;2m=71;m 2+1=71;进行讨论即可求解;(2)由于(m 2-1) 2+(2m ) 2=m 4+2m 2+1=(m 2+1) 2,根据勾股定理的逆定理即可求解.【详解】(1)不存在一组数,既符合上述规律,且其中一个数为71.理由如下:根据题意可知,这n 组正整数符合规律21m -,2m ,21m +(2m ≥,且m 为整数). 若2171m -=,则272m =,此时m 不符合题意;若271m =,则35.5,m =,此时m 不符合题意;若2171m +=,则270m =,此时m 不符合题意,所以不存在一组数,既符合上述规律,且其中一个数为71.(2)以任意一个大于2的偶数为一条直角边的长,一定可以画出一个直角三角形,使得该直角三角形的另两条边的长都是正整数.理由如下:对于一组数:21m -,2m ,21m +(2m ≥,且m 为整数).因为2224222(1)(2)21(1)m m m m m -+=++=+所以若一个三角形三边长分别为21m -,2m ,21m +(2m ≥,且m 为整数),则该三角形为直角三角形.因为当2m ≥,且m 为整数时,2m 表示任意一个大于2的偶数,21m -,21m +均为正整数,所以以任意一个大于2的偶数为一条直角边的长,一定可以画出一个直角三角形,使得该直角三角形的另两条边的长都是正整数.【点睛】考查了勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a ,b ,c 满足a 2+b 2=c 2,那么这个三角形就是直角三角形.注意分类思想的应用29.(1),CM ME CM EM =⊥;(2)见解析;(3)CM =【解析】【分析】(1)证明ΔFME ≌ΔAMH ,得到HM=EM ,根据等腰直角三角形的性质可得结论. (2)根据正方形的性质得到点A 、E 、C 在同一条直线上,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可知. (3)如图3中,连接EC ,EM ,由(1)(2)可知,△CME 是等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的性质解决问题即可.【详解】解:(1)结论:CM =ME ,CM ⊥EM .理由:∵AD ∥EF ,AD ∥BC ,∴BC ∥EF ,∴∠EFM =∠HBM ,在△FME 和△BMH 中, EFM MBH FM BMFME BMH ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△FME ≌△BMH (ASA ),∴HM =EM ,EF =BH ,∵CD =BC ,∴CE =CH ,∵∠HCE =90°,HM =EM ,∴CM =ME ,CM ⊥EM .(2)如图2,连接BD ,∵四边形ABCD 和四边形EDGF 是正方形,∴45,45FDE CBD ︒︒∠=∠=∴点B E D 、、在同一条直线上,∵90,90BCF BEF ︒︒∠=∠=,M 为BF 的中点, ∴12CM BF =,12EM BF =,∴CM ME =, ∵45EFD ∠=︒,∴135EFC ∠=︒,∵CM FM ME ==,∴,MCF MFC MFE MEF ∠=∠∠=∠∴135MCF MEF ∠+∠=︒,∴36013513590CME ∠=︒-︒-︒=︒,∴CM ME ⊥.(3)如图3中,连接EC ,EM .由(1)(2)可知,△CME 是等腰直角三角形,∵22EC 26210+=∴CM =EM =25【点睛】本题考查的是正方形的性质、全等三角形的判定定理和性质定理以及直角三角形的性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.30.(1)∠BGD =120°;(2)见解析;(3)S 四边形ABCD =3【解析】【分析】(1)只要证明△DAE ≌△BDF ,推出∠ADE=∠DBF ,由∠EGB=∠GDB+∠GBD=∠GDB+∠ADE=60°,推出∠BGD=180°-∠BGE=120°;(2)如图3中,延长GE 到M ,使得GM=GB ,连接BD 、CG .由△MBD ≌△GBC ,推出DM=GC ,∠M=∠CGB=60°,由CH ⊥BG ,推出∠GCH=30°,推出CG=2GH ,由。
人教版勾股定理单元 易错题测试提优卷试题一、选择题1.如图,点A 的坐标是(2)2,,若点P 在x 轴上,且APO △是等腰三角形,则点P 的坐标不可能是( )A .(2,0)B .(4,0)C .(-22,0)D .(3,0) 2.在ABC ∆中,D 是直线BC 上一点,已知15AB =,12AD =,13AC =,5CD =,则BC 的长为( )A .4或14B .10或14C .14D .103.如图,透明的圆柱形玻璃容器(容器厚度忽略不计)的高为12cm ,在容器内壁离容器底部4 cm 的点B 处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,且离容器上沿4 cm 的点A 处,若蚂蚁吃到蜂蜜需爬行的最短路径为15 cm ,则该圆柱底面周长为( )cm .A .9B .10C .18D .204.如图,所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形。
若正方形A 、B 、C 、D 的边长是3、5、2、3,则最大正方形E 的面积是A .13B .225+C .47D .135.如图,Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠ABC =60°,BC =5,AC =53,CB 的反向延长线上有一动点D ,以AD 为边在右侧作等边三角形,连CE ,CE 最短长为( )A.5B.53C.532D.5346.如图,已知1号、4号两个正方形的面积之和为7,2号、3号两个正方形的面积之和为4,则a、b、c三个正方形的面积之和为()A.11 B.15 C.10 D.227.如图,小红想用一条彩带缠绕易拉罐,正好从A点绕到正上方B点共四圈,已知易拉罐底面周长是12 cm,高是20 cm,那么所需彩带最短的是()A.13 cm B.4cm C.4cm D.52 cm8.已知M、N是线段AB上的两点,AM=MN=2,NB=1,以点A为圆心,AN长为半径画弧;再以点B为圆心,BM长为半径画弧,两弧交于点C,连接AC,BC,则△ABC一定是( )A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形9.已知一个直角三角形的两边长分别为3和5,则第三边长是()A.5 B.4 C.34D.4或3410.如果下列各组数是三角形的三边,那么不能组成直角三角形的一组数是()A.7,24,25B.111,4,5222C.3,4,5D.114,7,822二、填空题11.如图,在△中,,∠90°,是边的中点,是边上一动点,则的最小值是__________.12.在ABC ∆中,10AB cm =,17AC cm =,BC 边上的高为8cm ,则ABC ∆的面积为______2cm .13.如图,O 为坐标原点,四边形OABC 为矩形,()20,0A ,()0,8C ,点D 是OA 的中点,点P 在边BC 上运动,当ODP ∆是以OD 为腰的等腰三角形时,则P 点的坐标为______.14.如图,在ABC △中8,4,AB AC BC AD BC ===⊥于点D ,点P 是线段AD 上一个动点,过点P 作PE AB ⊥于点E ,连接PB ,则PB PE +的最小值为________.15.以直角三角形的三边为边向外作正方形P ,Q ,K ,若S P =4,S Q =9,则K S =___16.如图,在等边△ABC 中,AB =6,AN =2,∠BAC 的平分线交BC 于点D ,M 是AD 上的动点,则BM +MN 的最小值是_____.17.如图,P 是等边三角形ABC 内的一点,且PA=3,PB=4,PC=5,以BC 为边在△ABC 外作△BQC ≌△BPA ,连接PQ ,则以下结论中正确有_____________ (填序号)①△BPQ 是等边三角形 ②△PCQ 是直角三角形 ③∠APB=150° ④∠APC=135°18.如图,直线l 上有三个正方形a ,b ,c ,若a ,c 的边长分别为5和12,则b 的面积为_________________.19.如图,在△ABC 中,AB =AC =10,BC =12,BD 是高,则点BD 的长为_____.20.在△ABC 中,∠A=30°,∠B=90°,AC=8,点 D 在边 AB , 且 BD=3,点 P 是△ABC 边上的一个动点,若 AP=2PD 时,则 PD 的长是____________.三、解答题21.如图,△ABC 和EDC ∆都是等边三角形,7,3,2AD BD CD ===求:(1)AE长;(2)∠BDC 的度数:(3)AC 的长.22.如图,已知ABC ∆中,90B ∠=︒,8AB cm =,6BC cm =,P 、Q 是ABC ∆边上的两个动点,其中点P 从点A 开始沿A B →方向运动,且速度为每秒1cm ,点Q 从点B 开始沿B C →方向运动,且速度为每秒2cm ,它们同时出发,设出发的时间为t 秒.(1)当2t =秒时,求PQ 的长;(2)求出发时间为几秒时,PQB ∆是等腰三角形?(3)若Q 沿B C A →→方向运动,则当点Q 在边CA 上运动时,求能使BCQ ∆成为等腰三角形的运动时间.23.定义:如图1,点M 、N 把线段AB 分割成AM 、MN 和BN ,若以AM 、MN 、BN 为边的三角形是一个直角三角形,则称点M 、N 是线段AB 的勾股分割点.(1)已知点M 、N 是线段AB 的勾股分割点,若2AM =,3MN =,求BN 的长; (2)如图2,在Rt ABC △中,AC BC =,点M 、N 在斜边AB 上,45MCN ∠=︒,求证:点M 、N 是线段AB 的勾股分割点(提示:把ACM 绕点C 逆时针旋转90︒);(3)在(2)的问题中,15ACM ∠=︒,1AM =,求BM 的长.24.如图,△ABC 中AC =BC ,点D ,E 在AB 边上,连接CD ,CE .(1)如图1,如果∠ACB =90°,把线段CD 逆时针旋转90°,得到线段CF ,连接BF , ①求证:△ACD ≌△BCF ;②若∠DCE =45°, 求证:DE 2=AD 2+BE 2;(2)如图2,如果∠ACB =60°,∠DCE =30°,用等式表示AD ,DE ,BE 三条线段的数量关系,说明理由.25.已知ABC ∆中,AB AC =.(1)如图1,在ADE ∆中,AD AE =,连接BD 、CE ,若DAE BAC ∠=∠,求证:BD CE =(2)如图2,在ADE ∆中,AD AE =,连接BE 、CE ,若60DAE BAC ∠=∠=,CE AD ⊥于点F ,4AE =,5EC =,求BE 的长;(3)如图3,在BCD ∆中,45CBD CDB ∠=∠=,连接AD ,若45CAB ∠=,求AD AB的值.26.如图,在四边形ABCD 中,=AB AD ,=BC DC ,=60A ∠︒,点E 为AD 边上一点,连接CE ,BD . CE 与BD 交于点F ,且CE ∥AB .(1)求证:CED ADB ∠=∠;(2)若=8AB ,=6CE . 求BC 的长 .27.问题情境:综合实践活动课上,同学们围绕“已知三角形三边的长度,求三角形的面积”开展活动,启航小组同学想到借助正方形网格解决问题问题解决:图(1)、图(2)都是6×6的正方形网格,每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点称为格点,操作发现,启航小组同学在图(1)中画出△ABC ,其顶点A ,B ,C 都在格点上,同时构造长方形CDEF ,使它的顶点都在格点上,且它的边EF 经过点A ,ED 经过点B .同学们借助此图求出了△ABC 的面积.(1)在图(1)中,△ABC 的三边长分别是AB = ,BC = ,AC = .△ABC 的面积是 .(2)已知△PMN 中,PM =17,MN =25,NP =13.请你根据启航小组的思路,在图(2)中画出△PMN ,并直接写出△RMN 的面积 .28.菱形ABCD 中,∠BAD =60°,BD 是对角线,点E 、F 分别是边AB 、AD 上两个点,且满足AE =DF ,连接BF 与DE 相交于点G .(1)如图1,求∠BGD 的度数;(2)如图2,作CH⊥BG于H点,求证:2GH=GB+DG;(3)在满足(2)的条件下,且点H在菱形内部,若GB=6,CH=43,求菱形ABCD的面积.29.在平面直角坐标系中,点A(0,4),B(m,0)在坐标轴上,点C,O关于直线AB 对称,点D在线段AB上.(1)如图1,若m=8,求AB的长;(2)如图2,若m=4,连接OD,在y轴上取一点E,使OD=DE,求证:CE=2DE;(3)如图3,若m=43,在射线AO上裁取AF,使AF=BD,当CD+CF的值最小时,请在图中画出点D的位置,并直接写出这个最小值.30.已知,矩形ABCD中,AB=4cm,BC=8cm,AC的垂直平分线EF分别交AD、BC于点E、F,垂足为O.(1)如图1,连接AF、CE.求证:四边形AFCE为菱形.(2)如图1,求AF的长.(3)如图2,动点P、Q分别从A、C两点同时出发,沿△AFB和△CDE各边匀速运动一周.即点P自A→F→B→A停止,点Q自C→D→E→C停止.在运动过程中,点P的速度为每秒1cm,设运动时间为t秒.①问在运动的过程中,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形有可能是矩形吗?若有可能,请求出运动时间t和点Q的速度;若不可能,请说明理由.②若点Q的速度为每秒0.8cm,当A、P、C、Q四点为顶点的四边形是平行四边形时,求t 的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【详解】解:(1)当点P在x轴正半轴上,①以OA为腰时,∵A的坐标是(2,2),∴∠AOP=45°,OA=22,∴P的坐标是(4,0)或(22,0);②以OA为底边时,∵点A的坐标是(2,2),∴当点P的坐标为:(2,0)时,OP=AP;(2)当点P在x轴负半轴上,③以OA为腰时,∵A的坐标是(2,2),∴OA= 22∴OA=AP=2∴P的坐标是(-220).故选D.2.A解析:A【分析】根据AC =13,AD =12,CD =5,可判断出△ADC 是直角三角形,在Rt △ADB 中求出BD ,继而可得出BC 的长度.【详解】∵AC =13,AD =12,CD =5,∴222AD CD AC +=,∴△ABD 是直角三角形,AD ⊥BC ,由于点D 在直线BC 上,分两种情况讨论:当点D 在线段BC 上时,如图所示,在Rt △ADB 中,229BD AB AD =-=,则14BC BD CD =+=;②当点D 在BC 延长线上时,如图所示,在Rt △ADB 中,229BD AB AD =-=, 则4BC BD CD =-=.故答案为:A.【点睛】 本题考查勾股定理和逆定理,需要分类讨论,掌握勾股定理和逆定理的应用为解题关键.3.C解析:C【分析】将容器侧面展开,建立A 关于上边沿的对称点A’,根据两点之间线段最短可知A’B 的长度为最短路径15,构造直角三角形,依据勾股定理可以求出底面周长的一半,乘以2即为所求.【详解】解:如图,将容器侧面展开,作A 关于EF 的对称点'A ,连接'A B ,则'A B 即为最短距离, 根据题意:'15A B cm =,12412BD AE cm =-+=,2222'15129A D A B BD ∴--'==.所以底面圆的周长为9×2=18cm.故选:C .【点睛】本题考查了平面展开——最短路径问题,将图形展开,利用轴对称的性质和勾股定理进行计算是解题的关键.4.C解析:C【分析】根据勾股定理即可得到正方形A 的面积加上B 的面积加上C 的面积和D 的面积是E 的面积.即可求解.【详解】四个正方形的面积的和是正方形E 的面积:即222233=92549=47+5+2++++;故答案为C .【点睛】理解正方形A ,B ,C ,D 的面积的和是E 的面积是解决本题的关键.5.C解析:C【分析】在CB 的反向延长线上取一点B ’,使得BC =B ’C ,连接AB ’,易证△AB ’D ≌△ABE ,可得∠ABE =∠B ’=60°,因此点E 的轨迹是一条直线,过点C 作CH ⊥BE ,则点H 即为使得BE 最小时的E 点的位置,然后根据直角三角形的性质和勾股定理即可得出答案.【详解】解:在CB 的反向延长线上取一点B ’,使得BC =B ’C ,连接AB ’,∵∠ACB =90°,∠ABC =60°,∴△AB ’B 是等边三角形,∴∠B ’=∠B ’AB =60°,AB ’=AB ,∵△ADE 是等边三角形,∴∠DAE =60°,AD =AE ,∴∠B ’AD +∠DAB =∠DAB +∠BAE ,∴∠B ’AD =∠BAE ,∴△AB ’D ≌△ABE (SAS ),∴∠ABE =∠B ’=60°,∴点E 在直线BE 上运动,过点C 作CH ⊥BE 于点H ,则点H 即为使得BE 最小时的E 点的位置,∠CBH =180°-∠ABC -∠ABE =60°,∴∠BCH =30°,∴BH =12BC =52, ∴CH =22BC BH -=53. 即BE 的最小值是53. 故选C .【点睛】本题是一道动点问题,综合考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质和勾股定理等知识,将△ACB 构造成等边三角形,通过全等证出∠ABC 是定值,即点E 的运动轨迹是直线是解决此题的关键.6.B解析:B【分析】由直角三角形的勾股定理以及正方形的面积公式不难发现:a 的面积等于1号的面积加上2号的面积,b 的面积等于2号的面积加上3号的面积,c 的面积等于3号的面积加上4号的面积,据此可以求出三个的面积之和.【详解】利用勾股定理可得:12a S S S =+ ,23b S S S =+,34c S S S =+∴122334a b c S S S S S S S S S ++=+++++74415=++=故选B【点睛】本题主要考查勾股定理的应用,熟练掌握相关性质定理是解题关键.7.D解析:D【解析】【分析】本题就是把圆柱的侧面展开成矩形,“化曲面为平面”,用勾股定理解决..要求彩带的长,需将圆柱的侧面展开,进而根据“两点之间线段最短”得出结果,在求线段长时,借助于勾股定理.【详解】如图,由图可知,彩带从易拉罐底端的A处绕易拉罐4圈后到达顶端的B处,将易拉罐表面切开展开呈长方形,则螺旋线长为四个长方形并排后的长方形的对角线长,设彩带最短长度为xcm,∵∵易拉罐底面周长是12cm,高是20cm,∴x2=(12×4)2+202∴x2=(12×4)2+202,所以彩带最短是52cm.故选D.【点睛】本题考查了平面展开−−最短路径问题,圆柱的侧面展开图是一个矩形,此矩形的长等于圆柱底面周长,高等于圆柱的高,8.B解析:B【分析】依据作图即可得到AC=AN=4,BC=BM=3,AB=2+2+1=5,进而得到AC2+BC2=AB2,即可得出△ABC是直角三角形.【详解】如图所示,AC=AN=4,BC=BM=3,AB=2+2+1=5,∴AC2+BC2=AB2,∴△ABC是直角三角形,且∠ACB=90°,故选B.【点睛】本题主要考查了勾股定理的逆定理,如果三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2,那么这个三角形就是直角三角形.9.D解析:D【详解】解:∵一个直角三角形的两边长分别为3和5,∴①当5是此直角三角形的斜边时,设另一直角边为x,则由勾股定理得到:x=2253-=4;②当5是此直角三角形的直角边时,设另一直角边为x,则由勾股定理得到:x=2253+=34故选:D10.B解析:B【分析】根据勾股定理的逆定理分别计算各个选项,选出正确的答案.【详解】A、22272425+=,能组成直角三角形,故正确;B、22211145222⎛⎫⎛⎫⎛⎫+≠⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,不能组成直角三角形,故错误;C、222345+=,能组成直角三角形,故正确;D、2221147822⎛⎫⎛⎫+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,能组成直角三角形,故正确;故选:B.【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理:已知三角形ABC的三边满足a2+b2=c2,则三角形ABC是直角三角形.二、填空题11.【解析】如图,过点作⊥于点,延长到点,使,连接,交于点,连接,此时的值最小.连接,由对称性可知∠45°,,∴∠90°.根据勾股定理可得.12.36或84【分析】过点A作AD⊥BC于点D,利用勾股定理列式求出BD、CD,再分点D在边BC上和在CB的延长线上两种情况分别求出BC的长度,然后根据三角形的面积公式列式计算即可得解.【详解】解:过点A作AD⊥BC于点D,∵BC边上的高为8cm,∴AD=8cm,∵AC=17cm,由勾股定理得:22221086BD AB AD=-=-=cm,222217815CD AC AD=-=-=cm,如图1,点D在边BC上时,BC=BD+CD=6+15=21cm,∴△ABC的面积=12BC AD=12×21×8=84cm2,如图2,点D在CB的延长线上时,BC= CD−BD=15−6=9cm,∴△ABC的面积=12BC AD=12×9×8=36 cm2,综上所述,△ABC的面积为36 cm2或84 cm2,故答案为:36或84.【点睛】本题考查了勾股定理,作辅助线构造出直角三角形是解题的关键,难点是在于要分情况讨论.13.()4,8或()6,8或()16,8【分析】当ODP ∆是以OD 为腰的等腰三角形时,分为两种情况①点O 是顶角顶点时,②D 是顶角顶点时,根据勾股定理求出CP ,PM 即可.【详解】解:OD 是等腰三角形的一条腰时:①若点O 是顶角顶点时,P 点就是以点O 为圆心,以10为半径的弧与CB 的交点, 在直角△OPC 中,CP=22221086OP OC -=-=,则P 的坐标是(6,8). ②若D 是顶角顶点时,P 点就是以点D 为圆心,以10为半径的弧与CB 的交点, 过D 作DM ⊥BC 于点M ,在直角△PDM 中,22221086PD DM -=-= ,当P 在M 的左边时,CP=10-6=4,则P 的坐标是(4,8);当P 在M 的右侧时,CP=10+6=16,则P 的坐标是(16,8).故P 的坐标为:(6,8)或(4,8)或(16,8).故答案为:(6,8)或(4,8)或(16,8).【点睛】本题主要考查等腰三角形的性质及勾股定理的运用,注意正确地进行分类,考虑到所有的可能情况是解题的关键.1415【分析】根据题意点B 与点C 关于AD 对称,所以过点C 作AB 的垂线,与AD 的交点即点P ,求出CE 即可得到答案【详解】∵8,AB AC AD BC ==⊥∴点B 与点C 关于AD 对称过点C 作CE ⊥AB 于一点即为点P ,此时PB PE +最小∵8,4,AB AC BC AD BC ===⊥∴BD=2在Rt △A BC 中, 222282215AD AB BD -=-=∵S△ABC=1122BC AD AB CE ⋅⋅=⋅⋅∴42158CE⨯=得15CE=故此题填15【点睛】此题考察最短路径,根据题意找到对称点,作直角三角形,利用勾股定理解决问题15.5或13【分析】根据已知可得题意中的图是一个勾股图,可得S P+S Q=S K为从而易求S K.【详解】解:如下图所示,若A=S P=4.B=S Q=9,C=S K,根据勾股定理,可得A+B=C,∴C=13.若A=S P=4.C=S Q=9,B=S K,根据勾股定理,可得A+B=C,∴B=9-4=5.∴S K为5或13.故答案为:5或13.【点睛】本题考查了勾股定理.此题所给的图中,以直角三角形两直角边为边所作的正方形的面积和等于以斜边为边所作的正方形的面积.167【解析】【分析】通过作辅助线转化BM,MN的值,从而找出其最小值求解.【详解】解:连接CN,与AD交于点M.则CN就是BM+MN的最小值.取BN中点E,连接DE,如图所示:∵等边△ABC的边长为6,AN=2,∴BN=AC﹣AN=6﹣2=4,∴BE=EN=AN=2,又∵AD是BC边上的中线,∴DE是△BCN的中位线,∴CN=2DE,CN∥DE,又∵N为AE的中点,∴M为AD的中点,∴MN是△ADE的中位线,∴DE=2MN,∴CN=2DE=4MN,∴CM=34 CN.在直角△CDM中,CD=12BC=3,DM=12AD=332,∴CM2237 2CD MD+=∴CN=43727 32=.∵BM+MN=CN,∴BM+MN的最小值为7.故答案是:7【点睛】考查等边三角形的性质和轴对称及勾股定理等知识的综合应用.17.①②③【解析】【详解】解:∵△ABC是等边三角形,60ABC ∴∠=,∵△BQC ≌△BPA ,∴∠BPA =∠BQC ,BP =BQ =4,QC =PA =3,∠ABP =∠QBC ,60PBQ PBC CBQ PBC ABP ABC ∴∠=∠+∠=∠+∠=∠=,∴△BPQ 是等边三角形,①正确.∴PQ =BP =4,2222224325,525PQ QC PC +=+===,222PQ QC PC ∴+=,90PQC ∴∠=,即△PQC 是直角三角形,②正确.∵△BPQ 是等边三角形,60PBQ BQP ∴∠=∠=,∵△BQC ≌△BPA ,∴∠APB =∠B QC ,6090150BPA BQC ∴∠=∠=+=,③正确.36015060150APC QPC QPC ∴∠=---∠=-∠,90PQC PQ QC ∠=≠,,45QPC ∴∠≠,即135APC ∠≠,④错误.故答案为①②③.18.169【解析】解:由于a 、b 、c 都是正方形,所以AC =CD ,∠ACD =90°;∵∠ACB +∠DCE =∠ACB +∠BAC =90°,即∠BAC =∠DCE ,∠ABC =∠CED =90°,AC =CD ,∴△ACB ≌△DCE ,∴AB =CE ,BC =DE ; 在Rt △ABC 中,由勾股定理得:AC 2=AB 2+BC 2=AB 2+DE 2,即S b =S a +S c =22512+=169. 故答案为:169.点睛:此题主要考查对全等三角形和勾股定理的综合运用,结合图形求解,对图形的理解能力要比较强.19.485【解析】试题分析:根据等腰三角形的性质和勾股定理可知BC 边上的高为8,然后根据三角形的面积法可得111012822BD ⨯⨯=⨯⨯,解得BD=485. 20.3或3或15【分析】 根据直角三角形的性质求出BC ,勾股定理求出AB ,根据直角三角形的性质列式计算即可.【详解】解:如图∵∠B=90°,∠A=30°,∴BC=12AC=12×8=4, 由勾股定理得,22228443AC BC -=-=43333AD ∴==当点P 在AC 上时,∠A=30°,AP=2PD ,∴∠ADP=90°, 则AD 2+PD 2=AP 2,即(32=(2PD )2-PD 2,解得,PD=3,当点P 在AB 上时,AP=2PD ,3∴3当点P 在BC 上时,AP=2PD ,设PD=x ,则AP=2x ,由勾股定理得,BP 2=PD 2-BD 2=x 2-3,()(222233x x ∴-=-解得,15 故答案为:3315【点睛】本题考查的是勾股定理、直角三角形的性质,如果直角三角形的两条直角边长分别是a ,b ,斜边长为c ,那么a 2+b 2=c 2.三、解答题21.(1)3;(2)150°;(3)13.【分析】(1)根据等边三角形的性质可利用SAS 证明△BCD ≌△ACE ,再根据全等三角形的性质即得结果;(2)在△ADE 中,根据勾股定理的逆定理可得∠AED =90°,进而可求出∠AEC 的度数,再根据全等三角形的性质即得答案;(3)过C 作CP ⊥DE 于点P ,设AC 与DE 交于G ,如图,根据等边三角形的性质和勾股定理可得PE 与CP 的长,进而可得AE =CP ,然后即可根据AAS 证明△AEG ≌△CPG ,于是可得AG =CG ,PG =EG ,根据勾股定理可求出AG 的长,进一步即可求出结果.【详解】解:(1)∵△ABC 和△EDC 都是等边三角形,∴BC =AC ,CD =CE =DE =2,∠ACB =∠DCE =60°,∴∠BCD =∠ACE ,在△BCD 与△ACE 中,∵BC =AC ,∠BCD =∠ACE ,CD =CE ,∴△BCD ≌△ACE ,∴AE =BD =3;(2)在△ADE 中,∵7,3,2AD AE DE ===,∴DE 2+AE 2=()()222237+==AD 2,∴∠AED =90°,∵∠DEC =60°,∴∠AEC =150°,∵△BCD ≌△ACE ,∴∠BDC =∠AEC =150°;(3)过C 作CP ⊥DE 于点P ,设AC 与DE 交于G ,如图,∵△CDE 是等边三角形,∴PE =12DE =1,CP 22213-=,∴AE =CP ,在△AEG 与△CPG 中,∵∠AEG =∠CPG =90°,∠AGE =∠CGP ,AE =CP ,∴△AEG ≌△CPG ,∴AG =CG ,PG =EG =12, ∴AG =()2222113322AE EG ⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭, ∴AC =2AG =13.【点睛】本题考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理及其逆定理等知识,熟练掌握上述知识、灵活应用全等三角形的判定与性质是解题的关键.22.(1)213;(2)83;(3)5.5秒或6秒或6.6秒 【分析】(1)根据点P 、Q 的运动速度求出AP ,再求出BP 和BQ ,用勾股定理求得PQ 即可; (2)由题意得出BQ BP =,即28t t =-,解方程即可;(3)当点Q 在边CA 上运动时,能使BCQ ∆成为等腰三角形的运动时间有三种情况: ①当CQ BQ =时(图1),则C CBQ ∠=∠,可证明A ABQ ∠=∠,则BQ AQ =,则CQ AQ =,从而求得t ;②当CQ BC =时(图2),则12BC CQ +=,易求得t ;③当BC BQ =时(图3),过B 点作BE AC ⊥于点E ,则求出BE ,CE ,即可得出t .【详解】(1)解:(1)224BQ cm =⨯=,8216BP AB AP cm =-=-⨯=,90B ∠=︒,222246213()PQ BQ BP cm =+=+=;(2)解:根据题意得:BQ BP =,即28t t =-,解得:83t =; 即出发时间为83秒时,PQB ∆是等腰三角形;(3)解:分三种情况:①当CQ BQ =时,如图1所示:则C CBQ ∠=∠,90ABC ∠=︒,90CBQ ABQ ∴∠+∠=︒,90A C ∠+∠=︒,A ABQ ∴∠=∠BQ AQ ∴=,5CQ AQ ∴==,11BC CQ ∴+=,112 5.5t ∴=÷=秒.②当CQ BC =时,如图2所示:则12BC CQ +=1226t ∴=÷=秒.③当BC BQ =时,如图3所示:过B 点作BE AC ⊥于点E , 则68 4.8()10AB BC BE cm AC ⨯=== 22 3.6CE BC BE cm ∴=-=,27.2CQ CE cm ∴==,13.2BC CQ cm ∴+=,13.22 6.6t ∴=÷=秒.由上可知,当t 为5.5秒或6秒或6.6秒时,BCQ ∆为等腰三角形.【点睛】本题考查了勾股定理、三角形的面积以及等腰三角形的判定和性质;本题有一定难度,注意分类讨论思想的应用.23.(15132)见解析;(3)23【分析】(1)分两种分割法利用勾股定理即可解决问题;(2)如图,过点A 作AD ⊥AB ,且AD=BN .只要证明△ADC ≌△BNC ,推出CD=CN ,∠ACD=∠BCN ,再证明△MDC ≌△MNC ,可得MD=MN ,由此即可解决问题;(3)过点B 作BP ⊥AB ,使得BP=AM=1,根据题意可得△CPB ≌△CMA ,△CMN ≌△CPN ,利用全等性质推出∠BNP=30°,从而得到NB 和NP 的长,即得BM.【详解】解:(1)当MN 最长时,BN=225MN AM -=,当BN 最长时,BN=2213AM MN +=;(2)证明:如图,过点A 作AD ⊥AB ,且AD=BN ,在△ADC 和△BNC 中,AD BN DAC B AC BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADC ≌△BNC (SAS ),∴CD=CN ,∠ACD=∠BCN ,∵∠MCN=45°,∴∠DCA+∠ACM=∠ACM+∠BCN=45°,∴∠MCD=∠MCN ,在△MDC 和△MNC 中,CD CN MCD MCN CM CM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△MDC ≌△MNC (SAS ),∴MD=MN在Rt △MDA 中,AD 2+AM 2=DM 2,∴BN 2+AM 2=MN 2,∴点M ,N 是线段AB 的勾股分割点;(3)过点B 作BP ⊥AB ,使得BP=AM=1,根据(2)中过程可得:△CPB ≌△CMA ,△CMN ≌△CPN ,∴∠AMC=∠BPC=120°,AM=PB=1,∠CMN=∠CPN=∠A+∠ACM=45°+15°=60°,∴∠BPN=120°-60°=60°,∴∠BNP=30°,∴NP=2BP=2=MN ,∴BN=22-=,213+.∴BM=MN+BN=23【点睛】本题是三角形的综合问题,考查了全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.24.(1)①详见解析;②详见解析;(2)DE2=EB2+AD2+EB·AD,证明详见解析【分析】(1)①根据旋转的性质可得CF=CD,∠DCF=90°,再根据已知条件即可证明△ACD≌△BCF;②连接EF,根据①中全等三角形的性质可得∠EBF=90°,再证明△DCE≌△FCE得到EF=DE 即可证明;(2)根据(1)中的思路作出辅助线,通过全等三角形的判定及性质得出相等的边,再由勾股定理得出AD,DE,BE之间的关系.【详解】解:(1)①证明:由旋转可得CF=CD,∠DCF=90°∵∠ACD=90°∴∠ACD=∠BCF又∵AC=BC∴△ACD≌△BCF②证明:连接EF,由①知△ACD≌△BCF∴∠CBF=∠CAD=∠CBA=45°,∠BCF=∠ACD,BF=AD∴∠EBF=90°∴EF2=BE2+BF2,∴EF2=BE2+AD2又∵∠ACB=∠DCF=90°,∠CDE=45°∴∠FCE=∠DCE=45°又∵CD=CF,CE=CE∴△DCE≌△FCE∴EF=DE∴DE2= AD2+BE2⑵DE2=EB2+AD2+EB·AD理由:如图2,将△ADC绕点C逆时针旋转60°,得到△CBF,过点F作FG⊥AB,交AB 的延长线于点G,连接EF,∴∠CBE=∠CAD,∠BCF=∠ACD, BF=AD∵AC=BC,∠ACB=60°∴∠CAB=∠CBA =60°∴∠ABE=120°,∠EBF=60°,∠BFG=30°∴BG=12BF,FG=3BF∵∠ACB=60°,∠DCE=30°,∴∠ACD+∠BCE=30°,∴∠ECF=∠FCB+∠BCE=30°∵CD=CF,CE=CE∴△ECF≌△ECD∴EF=ED在Rt△EFG中,EF2=FG2+EG2又∵EG=EB+BG∴EG=EB+12 BF,∴EF2=(EB+12BF)2+(3BF)2∴DE2=(EB+12AD)2+(32AD)2∴DE2=EB2+AD2+EB·AD【点睛】本题考查了全等三角形的性质与旋转模型,解题的关键是找出全等三角形,转换线段,并通过勾股定理的计算得出线段之间的关系.25.(1)详见解析;(2)41;(3)3.【分析】(1)证∠EAC=∠DAB.利用SAS 证△ACE ≌△ABD 可得;(2)连接BD ,证1302FEA AED ∠=∠=,证△ACE ≌△ABD 可得30FEA BDA ∠=∠=,CE=BD=5,利用勾股定理求解;(3)作CE 垂直于AC,且CE=AC,连接AE,则90,45ACE CAE ∠=∠=,利用勾股定理得AE 2AB =,BE=3AB ,根据(1)思路得AD=BE=3AB .【详解】(1) 证明:∵∠DAE=∠BAC ,∴∠DAE+∠CAD=∠BAC+∠CAD ,即∠EAC=∠DAB.在△ACE 与△ABD 中,AD AE EAC BAB AC AB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ACE ≌△ABD(SAS),∴BD CE =;(2)连接BD因为AD AE =, 60DAE BAC ∠=∠=,所以ADE ∆是等边三角形因为60DAE DEA EDA ∠=∠=∠=,ED=AD=AE=4因为CE AD ⊥所以1302FEA AED ∠=∠= 同(1)可知△ACE ≌△ABD(SAS),所以30FEA BDA ∠=∠=,CE=BD=5所以90BDE BDA ADE ∠=∠+∠=所以BE=22225441BD DE +=+=(3)作CE 垂直于AC,且CE=AC,连接AE,则90,45ACE CAE ∠=∠=所以AE=222AB AC AC += 因为AB AC =所以AE 2AB =又因为45CAB ∠=所以90ABE ∠=所以()222223BE AE AB AB AB AB =+=+= 因为45CBD CDB ∠=∠=所以BC=CD, 90BCD ∠=因为同(1)可得△ACD ≌△ECB(SAS)所以AD=BE=3AB所以33AD AB AB AB==【点睛】考核知识点:等边三角形;勾股定理.构造全等三角形和直角三角形是关键.26.(1)见解析;(2)27BC =.【分析】(1)由等边三角形的判定定理可得△ABD 为等边三角形,又由平行进行角度间的转化可得出结论.(2)连接AC 交BD 于点O ,由题意可证AC 垂直平分BD ,△ABD 是等边三角形,可得∠BAO=∠DAO=30°,AB=AD=BD=8,BO=OD=4,通过证明△EDF 是等边三角形,可得DE=EF=DF=2,由勾股定理可求OC ,BC 的长.【详解】(1)证明:∵AB AD =,=60A ∠︒,∴△ABD 是等边三角形.∴60ADB ∠=︒.∵CE ∥AB ,∴60CED A ∠=∠=︒.∴CED ADB ∠=∠.(2)解:连接AC 交BD 于点O ,∵AB AD =,BC DC =,∴AC 垂直平分BD .∴30BAO DAO ∠=∠=︒.∵△ABD 是等边三角形,8AB =∴8AD BD AB ===,∴4BO OD ==.∵CE ∥AB ,∴ACE BAO ∠=∠.∴6AE CE ==, 2DE AD AE =-=.∵60CED ADB ∠=∠=︒.∴60EFD ∠=︒.∴△EDF 是等边三角形.∴2EF DF DE ===,∴4CF CE EF =-=,2OF OD DF =-=.在Rt △COF 中, ∴2223OC CF OF =-=.在Rt △BOC 中, ∴22224(23)27BC BO OC =+=+=【点睛】本题考查了等边三角形的性质和判定,勾股定理,熟练运用等边三角形的判定是本题的关键.27.(1)13,17,10,112;(2)图见解析;7. 【分析】(1)利用勾股定理求出AB ,BC ,AC ,理由分割法求出△ABC 的面积.(2)模仿(1)中方法,画出△PMN ,利用分割法求解即可.【详解】解:(1)如图1中,AB =22AE BE +=2232+=13,BC =22BD CD +=2214+=17,AC =22AF CF +=2213+=10,S △ABC =S 矩形DEFC ﹣S △AEB ﹣S △AFC ﹣S △BDC =12﹣3﹣32﹣2=112, 故答案为13,17,10,112. (2)△PMN 如图所示.S △PMN =4×4﹣2﹣3﹣4=7,故答案为7.【点睛】此题重点考查学生对勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键.28.(1)∠BGD =120°;(2)见解析;(3)S 四边形ABCD =3【解析】【分析】(1)只要证明△DAE ≌△BDF ,推出∠ADE=∠DBF ,由∠EGB=∠GDB+∠GBD=∠GDB+∠ADE=60°,推出∠BGD=180°-∠BGE=120°;(2)如图3中,延长GE 到M ,使得GM=GB ,连接BD 、CG .由△MBD ≌△GBC ,推出DM=GC ,∠M=∠CGB=60°,由CH ⊥BG ,推出∠GCH=30°,推出CG=2GH ,由CG=DM=DG+GM=DG+GB ,即可证明2GH=DG+GB ;(3)解直角三角形求出BC 即可解决问题;【详解】(1)解:如图1﹣1中,∵四边形ABCD 是菱形,∴AD =AB ,∵∠A =60°,∴△ABD 是等边三角形,∴AB =DB ,∠A =∠FDB =60°,在△DAE 和△BDF 中,AD BD A BDF AE DF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DAE ≌△BDF ,∴∠ADE =∠DBF ,∵∠EGB =∠GDB+∠GBD =∠GDB+∠ADE =60°,∴∠BGD =180°﹣∠BGE =120°.(2)证明:如图1﹣2中,延长GE 到M ,使得GM =GB ,连接CG .∵∠MGB =60°,GM =GB ,∴△GMB 是等边三角形,∴∠MBG =∠DBC =60°,∴∠MBD =∠GBC ,在△MBD 和△GBC 中,MB GB MBD GBC BD BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△MBD ≌△GBC ,∴DM =GC ,∠M =∠CGB =60°,∵CH ⊥BG ,∴∠GCH=30°,∴CG=2GH,∵CG=DM=DG+GM=DG+GB,∴2GH=DG+GB.(3)如图1﹣2中,由(2)可知,在Rt△CGH中,CH=GCH=30°,∴tan30°=GH CH,∴GH=4,∵BG=6,∴BH=2,在Rt△BCH中,BC=∵△ABD,△BDC都是等边三角形,∴S四边形ABCD=2•S△BCD=×(2=.【点睛】本题考查菱形的性质、等边三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质,直角三角形30度角性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.29.(1)AB=2)见解析;(3)CD+CF的最小值为.【分析】(1)根据勾股定理可求AB的长;(2)过点D作DF⊥AO,根据等腰三角形的性质可得OF=EF,根据轴对称的性质等腰直角三角形的性质可得AF=DF,设OF=EF=x,AE=4﹣2x,根据勾股定理用参数x表示DE,CE的长,即可证CE DE;(3)过点B作BM⊥OB,在BM上截取BM=AO,过点C作CN⊥BM,交MB的延长线于点N,根据锐角三角函数可得∠ABO=30°,根据轴对称的性质可得AC=AO=4,BO=BC=ABO=∠ABC=30°,∠OAB=∠CAB=60°,根据“SAS”可证△ACF≌△BMD,可得CF=DM,则当点D在CM上时,CF+CD的值最小,根据直角三角形的性质可求CN,BN的长,根据勾股定理可求CM的长,即可得CF+CD的最小值.【详解】(1)∵点A(0,4),B(m,0),且m=8,∴AO=4,BO=8,在Rt△ABO中,AB=(2)如图,过点D作DF⊥AO,∵DE =DO ,DF ⊥AO ,∴EF =FO ,∵m =4,∴AO =BO =4,∴∠ABO =∠OAB =45°,∵点C ,O 关于直线AB 对称,∴∠CAB =∠CBA =45°,AO =AC =OB =BC =4,∴∠CAO =∠CBO =90°,∵DF ⊥AO ,∠BAO =45°,∴∠DAF =∠ADF =45°,∴AF =DF ,设OF =EF =x ,AE =4﹣2x ,∴AF =DF =4﹣x ,在Rt △DEF 中,DE =()2222242816EF DF x x x x +=+-=-+ 在Rt △ACE 中,CE =()()2222164222816AC AE x x x +=+-=-+ ∴CE =2DE ,(3)如图,过点B 作BM ⊥OB ,在BM 上截取BM =AO ,过点C 作CN ⊥BM ,交MB 的延长线于点N ,∵m =3,∴OB =3∴tan ∠ABO =3343AO BO ==, ∴∠ABO =30°∵点C ,O 关于直线AB 对称,∴AC =AO =4,BO =BC =3,∠ABO =∠ABC =30°,∠OAB =∠CAB =60°, ∴∠CAF =120°,∠CBO =60°∵BM⊥OB,∠ABO=30°,∴∠ABM=120°,∴∠CAF=∠ABM,且DB=AF,BM=AO=AC=4,∴△ACF≌△BMD(SAS)∴CF=DM,∵CF+CD=CD+DM,∴当点D在CM上时,CF+CD的值最小,即CF+CD的最小值为CM的长,∵∠CBO=60°,BM⊥OB,∴∠CBN=30°,且BM⊥OB,BC=∴CN=BNCN=6,∴MN=BM+BN=4+6=10,在Rt△CMN中,CM=,∴CD+CF的最小值为.【点睛】本题是三角形综合题,考查了等腰三角形的性质,勾股定理,轴对称的性质,全等三角形的判定和性质,最短路径问题等知识,灵活运用相关的性质定理、综合运用知识是解题的关键.30.(1)证明见解析;(2)AF=5cm;(3)①有可能是矩形,P点运动的时间是8,Q的速度是0.5cm/s;②t=203.【解析】【分析】(1)证△AEO≌△CFO,推出OE=OF,根据平行四边形和菱形的判定推出即可;(2)设AF=CF=a,根据勾股定理得出关于a的方程,求出即可;(3)①只有当P运动到B点,Q运动到D点时,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形有可能是矩形,求出时间t,即可求出答案;②分为三种情况,P在AF上,P在BF上,P在AB 上,根据平行四边形的性质求出即可.【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠AEO=∠CFO,∵AC的垂直平分线EF,∴AO=OC,AC⊥EF,在△AEO和△CFO中∵AEO CFOAOE COF AO OC∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△AEO≌△CFO(AAS),∴OE=OF,∵OA=OC,∴四边形AECF是平行四边形,∵AC⊥EF,∴平行四边形AECF是菱形;(2)解:设AF=acm,∵四边形AECF是菱形,∴AF=CF=acm,∵BC=8cm,∴BF=(8﹣a)cm,在Rt△ABF中,由勾股定理得:42+(8﹣a)2=a2,a=5,即AF=5cm;(3)解:①在运动过程中,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形有可能是矩形,只有当P运动到B点,Q运动到D点时,以A、P、C、Q四点为顶点的四边形有可能是矩形,P点运动的时间是:(5+3)÷1=8,Q的速度是:4÷8=0.5,即Q的速度是0.5cm/s;②分为三种情况:第一、P在AF上,∵P的速度是1cm/s,而Q的速度是0.8cm/s,∴Q只能再CD上,此时当A、P、C、Q四点为顶点的四边形不是平行四边形;第二、当P在BF上时,Q在CD或DE上,只有当Q在DE上时,当A、P、C、Q四点为顶点的四边形才有可能是平行四边形,如图,∵AQ=8﹣(0.8t﹣4),CP=5+(t﹣5),∴8﹣(0.8t﹣4)=5+(t﹣5),t=203,第三情况:当P在AB上时,Q在DE或CE上,此时当A、P、C、Q四点为顶点的四边形不是平行四边形;即t=203.。
一、选择题1.如图,在ABC 中,90A ∠=︒,6AB =,8AC =,ABC ∠与ACB ∠的平分线交于点O ,过点O 作⊥OD AB 于点D ,若则AD 的长为( )A .2B .2C .3D .42.已知△ABC 是腰长为1的等腰直角三角形,以Rt △ABC 的斜边AC 为直角边,画第二个等腰Rt △ACD ,再以Rt △ACD 的斜边AD 为直角边,画第三个等腰Rt △ADE ,…,依此类推,第n 个等腰直角三角形的面积是( )A .2n ﹣2B .2n ﹣1C .2nD .2n+13.如图,已知直线a ∥b ,且a 与b 之间的距离为4,点A 到直线a 的距离为2,点B 到直线b 的距离为3,AB 230=.试在直线a 上找一点M ,在直线b 上找一点N ,满足MN ⊥a 且AM +MN +NB 的长度和最短,则此时AM +NB =( )A .6B .8C .10D .12 4.在ΔABC 中,211a b c =+,则∠A( ) A .一定是锐角 B .一定是直角 C .一定是钝角 D .非上述答案5.如图,在△ABC 中,AB=8,BC=10,AC=6,则BC 边上的高AD 为( )A .8B .9C .245D .10 6.已知直角三角形的两条边长分别是3和5,那么这个三角形的第三条边的长( ) A .4B .16C .34D .4或34 7.在△ABC 中,AB =10,BC =12,BC 边上的中线AD =8,则△ABC 边AB 上的高为( )A .8B .9.6C .10D .12 8.如图,是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图,此图是由四个全等的直角三角形拼接而成,其中AE=10,BE=24,则EF 的长是( )A .14B .13C .143D .1429.如图,在四边形ABCD 中,AD BC ∥,90D ︒∠=,4=AD ,3BC =.分别以点A ,C 为圆心,大于12AC 长为半径作弧,两弧交于点E ,作射线BE 交AD 于点F ,交AC 于点O .若点O 是AC 的中点,则CD 的长为( )A .22B .4C .3D .1010.已知直角三角形纸片ABC 的两直角边长分别为6,8,现将ABC 按如图所示的方式折叠,使点A 与点B 重合,则BE 的长是( )A .72B .74C .254D .154二、填空题11.如图所示的网格是正方形网格,则ABC ACB ∠+∠=__________°(点A ,B ,C 是网格线交点).12.将一副三角板按如图所示摆放成四边形ABCD ,发现只要知道其中一边的长就可以求出其它各边的长,若已知AD =32,则AB 的长为__________.13.如图,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,4AC =,2BC =,以AB 为边向外作等腰直角三角形ABD ,则CD 的长可以是__________.14.已知,如图:在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,四边形OABC 是矩形,点A 、C 的坐标分别为A (10,0)、C (0,4),点D 是OA 的中点,点P 在BC 边上运动,当△ODP 是腰长为5的等腰三角形时,点P 的坐标为_____.15.如图,有一个圆柱,它的高等于12厘米,底面半径等于3厘米.在圆柱的下底面A 点有一只蚂蚁,它想吃到上底面上与A 点相对的C 点处的食物,需要爬行的最短路程是___________________(π的值取3).16.如图,长方形ABCD 中,∠A =∠ABC =∠BCD =∠D =90°,AB =CD =6,AD =BC =10,点E 为射线AD 上的一个动点,若△ABE 与△A ′BE 关于直线BE 对称,当△A ′BC 为直角三角形时,AE 的长为______.17.如图,直线l 上有三个正方形a ,b ,c ,若a ,c 的边长分别为5和12,则b 的面积为_________________.18.如图,△ABC 中,AB=AC=13,BC=10,AD 是BAC ∠的角平分线,E 是AD 上的动点,F 是AB 边上的动点,则BE+EF 的最小值为_____.19.如图,在△ABC 中,AB =AC =10,BC =12,BD 是高,则点BD 的长为_____.20.在△ABC 中,∠A=30°,∠B=90°,AC=8,点 D 在边 AB , 且3,点 P 是△ABC 边上的一个动点,若 AP=2PD 时,则 PD 的长是____________.三、解答题21.如图, ABD 为边长不变的等腰直角三角形,AB AD =,90BAD ∠=︒,在 ABD外取一点 E ,以A 为直角顶点作等腰直角AEP △,其中 P 在 ABD 内部,90EAP ∠=︒,2AE AP ==,当E 、P 、D 三点共线时,7BP =.下列结论:①E 、P 、D 共线时,点B 到直线AE 的距离为5;②E 、P 、D 共线时, 13ADP ABP S S ∆∆+=+;=532ABD S ∆+③; ④作点 A 关于 BD 的对称点 C ,在 AEP 绕点 A 旋转的过程中,PC 的最小值为5+232-;⑤AEP △绕点A 旋转,当点E 落在AB 上,当点P 落在AD 上时,取BP 上一点N ,使得AN BN =,连接 ED ,则AN ED ⊥.其中正确结论的序号是___.22.已知ABC ∆中,AB AC =.(1)如图1,在ADE ∆中,AD AE =,连接BD 、CE ,若DAE BAC ∠=∠,求证:BD CE =(2)如图2,在ADE ∆中,AD AE =,连接BE 、CE ,若60DAE BAC ∠=∠=,CE AD ⊥于点F ,4AE =,5EC =,求BE 的长;(3)如图3,在BCD ∆中,45CBD CDB ∠=∠=,连接AD ,若45CAB ∠=,求AD AB的值.23.如图,在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,2BC AC =.(1)如图1,点D 在边BC 上,1CD =,5AD =,求ABD ∆的面积.(2)如图2,点F 在边AC 上,过点B 作BE BC ⊥,BE BC =,连结EF 交BC 于点M ,过点C 作CG EF ⊥,垂足为G ,连结BG .求证:2EG BG CG =+.24.如图,点A 是射线OE :y =x (x ≥0)上的一个动点,过点A 作x 轴的垂线,垂足为B ,过点B 作OA 的平行线交∠AOB 的平分线于点C .(1)若OA =2,求点B 的坐标;(2)如图2,过点C 作CG ⊥AB 于点G ,CH ⊥OE 于点H ,求证:CG =CH .(3)①若点A 的坐标为(2,2),射线OC 与AB 交于点D ,在射线BC 上是否存在一点P 使得△ACP 与△BDC 全等,若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由. ②在(3)①的条件下,在平面内另有三点P 122),P 2(2,2),P 3(2,22),请你判断也满足△ACP 与△BDC 全等的点是 .(写出你认为正确的点)25.如图1,△ABC 中,CD ⊥AB 于D ,且BD : AD : CD =2 : 3 : 4,(1)试说明△ABC 是等腰三角形;(2)已知S △ABC =40cm 2,如图2,动点M 从点B 出发以每秒2cm 的速度沿线段BA 向点A 运动,同时动点N 从点A 出发以每秒1cm 速度沿线段AC 向点C 运动,当其中一点到达终点时整个运动都停止. 设点M 运动的时间为t (秒),①若△DMN 的边与BC 平行,求t 的值;②若点E 是边AC 的中点,问在点M 运动的过程中,△MDE 能否成为等腰三角形?若能,求出t 的值;若不能,请说明理由.图1 图2 备用图26.已知:四边形ABCD是菱形,AB=4,∠ABC=60°,有一足够大的含60°角的直角三角尺的60°角的顶点与菱形ABCD的顶点A重合,两边分别射线CB、DC相交于点E、F,且∠EAP=60°.(1)如图1,当点E是线段CB的中点时,请直接判断△AEF的形状是.(2)如图2,当点E是线段CB上任意一点时(点E不与B、C重合),求证:BE=CF;(3)如图3,当点E在线段CB的延长线上,且∠EAB=15°时,求点F到BC的距离.27.如图1,在正方形ABCD中,点E,F分别是AC,BC上的点,且满足DE⊥EF,垂足为点E,连接DF.(1)求∠EDF= (填度数);(2)延长DE交AB于点G,连接FG,如图2,猜想AG,GF,FC三者的数量关系,并给出证明;(3)①若AB=6,G是AB的中点,求△BFG的面积;②设AG=a,CF=b,△BFG的面积记为S,试确定S与a,b的关系,并说明理由.28.如图1,已知△ABC是等边三角形,点D,E分别在边BC,AC上,且CD=AE,AD与BE相交于点F.(1)求证:∠ABE=∠CAD;(2)如图2,以AD为边向左作等边△ADG,连接BG.ⅰ)试判断四边形AGBE的形状,并说明理由;ⅱ)若设BD=1,DC=k(0<k<1),求四边形AGBE与△ABC的周长比(用含k的代数式表示).29.阅读下列材料,并解答其后的问题:我国古代南宋数学家秦九韶在其所著书《数学九章》中,利用“三斜求积术”十分巧妙的解决了已知三角形三边求其面积的问题,这与西方著名的“海伦公式”是完全等价的.我们也称这个公式为“海伦•秦九韶公式”,该公式是:设△ABC中,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,△ABC的面积为S=()()()()4a b c a b c a c b b c a+++-+-+-.(1)(举例应用)已知△ABC中,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,且a=4,b =5,c=7,则△ABC的面积为;(2)(实际应用)有一块四边形的草地如图所示,现测得AB=(26+42)m,BC=5m,CD=7m,AD=46m,∠A=60°,求该块草地的面积.30.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,AB=2,CD是边AB的高线,动点E从点A 出发,以每秒1个单位的速度沿射线AC运动;同时,动点F从点C出发,以相同的速度沿射线CB运动.设E的运动时间为t(s)(t>0).(1)AE=(用含t的代数式表示),∠BCD的大小是度;(2)点E在边AC上运动时,求证:△ADE≌△CDF;(3)点E在边AC上运动时,求∠EDF的度数;(4)连结BE,当CE=AD时,直接写出t的值和此时BE对应的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【分析】过点O 作OE ⊥BC 于E ,OF ⊥AC 于F ,由角平分线的性质得到OD=OE=OF ,根据勾股定理求出BC 的长,易得四边形ADFO 为正方形,根据线段间的转化即可得出结果.【详解】解:过点O 作OE ⊥BC 于E ,OF ⊥AC 于F ,∵BO,CO 分别为∠ABC ,∠ACB 的平分线,所以OD=OE=OF ,又BO=BO,∴△BDO ≌△BEO,∴BE=BD.同理可得,CE=CF.又四边形ADOE 为矩形,∴四边形ADOE 为正方形.∴AD=AF.∵在Rt △ABC 中,AB=6,AC=8,∴BC=10.∴AD+BD=6①,AF+FC=8②,BE+CE=BD+CF=10③,①+②得,AD+BD+AF+FC=14,即2AD+10=14,∴AD=2.故选:B.【点睛】此题考查了角平分线的定义与性质,以及全等三角形的判定与性质,属于中考常考题型.2.A解析:A【分析】连续使用勾股定理求直角边和斜边,然后再求面积,观察发现规律,即可正确作答.【详解】解:∵△ABC 是边长为1的等腰直角三角形121111222ABC S -∆∴=⨯⨯== , ∴2222AC 112,AD (2)(2)2=+==+=223212212:2122122AACD ADE S S --∆∴=⨯⨯===⨯⨯== ∴第n 个等腰直角三角形的面积是22n - ,故答案为A.【点睛】本题的难点是运用勾股定理求直角三角形的直角边,同时观察、发现也是解答本题的关键.3.B解析:B【解析】【分析】MN 表示直线a 与直线b 之间的距离,是定值,只要满足AM +NB 的值最小即可.过A 作直线a 的垂线,并在此垂线上取点A ′,使得AA ′=MN ,连接A 'B ,则A 'B 与直线b 的交点即为N ,过N 作MN ⊥a 于点M .则A 'B 为所求,利用勾股定理可求得其值.【详解】过A 作直线a 的垂线,并在此垂线上取点A ′,使得AA ′=4,连接A ′B ,与直线b 交于点N ,过N 作直线a 的垂线,交直线a 于点M ,连接AM ,过点B 作BE ⊥AA ′,交射线AA ′于点E ,如图,∵AA ′⊥a ,MN ⊥a ,∴AA ′∥MN .又∵AA ′=MN =4,∴四边形AA ′NM 是平行四边形,∴AM =A ′N .由于AM +MN +NB 要最小,且MN 固定为4,所以AM +NB 最小.由两点之间线段最短,可知AM +NB 的最小值为A ′B .∵AE =2+3+4=9,AB 230=,∴BE 2239AB AE =-=. ∵A ′E =AE ﹣AA ′=9﹣4=5,∴A ′B 22'A E BE =+=8.所以AM +NB 的最小值为8.故选B .【点睛】本题考查了勾股定理的应用、平行线之间的距离,解答本题的关键是找到点M 、点N 的位置,难度较大,注意掌握两点之间线段最短.4.A【解析】【分析】根据211a b c=+以及三角形三边关系可得2bc>a 2,再根据(b-c)2≥0,可推导得出b 2 +c 2>a 2,据此进行判断即可得.【详解】∵211a b c =+,∴2b ca bc+ =,∴2bc=a(b+c),∵a、b、c是三角形的三条边,∴b+c>a,∴2bc>a·a,即2bc>a 2,∵(b-c)2≥0,∴b 2 +c 2 -2bc≥0,b 2 +c 2≥2bc,∴b 2 +c 2>a 2,∴一定为锐角,故选A.【点睛】本题考查了三角形三边关系、完全平方公式、不等式的传递性、勾股定理等,题目较难,得出b 2 +c 2>a 2是解题的关键.5.C解析:C【分析】本题根据所给的条件得知,△ABC是直角三角形,再根据三角形的面积相等即可求出BC边上的高.【详解】∵AB=8,BC=10,AC=6,∴62+82=102,∴△ABC是直角三角形,∠BAC=90°,则由面积公式可知,S△ABC=12AB⋅AC=12BC⋅AD,∴AD=245.故选C.【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理,需要先证得三角形为直角三角形,再利用三角形的面积公式求得AD的值.6.D解析:D试题解析:当3和5都是直角边时,第三边长为:2235+=34;当5是斜边长时,第三边长为:2253-=4.故选D .7.B解析:B【分析】如图,作CE AB ⊥与E,利用勾股定理的逆定理证明AD BC ⊥,再利用面积法求出EC 即可.【详解】如图,作CE AB ⊥与E.AD 是ABC ∆的中线,BC =12,∴BD=6,10,8,6,AB AD BD ===∴ 222AB AD BD =+,90,ADB ∴∠=,AD BC ∴⊥11,22ABC S BC AD AB CE ∆== 1289.6.10CE ⨯∴== 故选B.【点睛】 本题主要考查勾股定理的逆定理,三角形的面积等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,学会面积法求三角形的高.8.D解析:D【分析】24和10为两条直角边长时,求出小正方形的边长14,即可利用勾股定理得出EF 的长.【详解】解:∵AE=10,BE=24,即24和10为两条直角边长时,小正方形的边长=24-10=14,∴221414142+=【点睛】本题考查了勾股定理、正方形的性质;熟练掌握勾股定理是解决问题的关键.9.A解析:A【分析】连接FC ,根据基本作图,可得OE 垂直平分AC ,由垂直平分线的性质得出=AF FC .再根据ASA 证明FOA BOC ∆≅∆,那么==3AF BC ,等量代换得到==3FC AF ,利用线段的和差关系求出==1FD AD AF -.然后在直角FDC ∆中利用勾股定理求出CD 的长.【详解】解:如图,连接FC ,则=AF FC .AD BC ∵∥,FAO BCO ∴∠=∠.在FOA ∆与BOC ∆中,FAO BCO OA OCAOF COB ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ()FOA BOC ASA ∴∆≅∆,3AF BC ∴==,3FC AF ∴==,431FD AD AF =-=-=.在FDC ∆中,90D ︒∠=,222CD DF FC ∴+=,22213CD ∴+=,22CD ∴=.故选A .【点睛】本题考查了作图﹣基本作图,勾股定理,线段垂直平分线的判定与性质,全等三角形的判定与性质,难度适中.求出CF 与DF 是解题的关键.10.C解析:C根据图形翻折变换的性质可知,AE=BE,设AE=x,则BE=x,CE=8-x,再在Rt△BCE中利用勾股定理即可求出BE的长度.【详解】解:∵△ADE翻折后与△BDE完全重合,∴AE=BE,设AE=x,则BE=x,CE=8﹣x,在Rt△BCE中,BE2=BC2+CE2,即x2=62+(8﹣x)2,解得,x=254,∴BE=254.故选:C.【点睛】本题考查了图形的翻折变换,解题过程中应注意折叠是一种对称变换,它属于轴对称,根据轴对称的性质,折叠前后图形的形状和大小不变.二、填空题11.45【分析】如下图,延长BA至网络中的点D处,连接CD. ABC ACB DAC∠+∠=∠,只需证△ADC是等腰直角三角形即可【详解】如下图,延长BA至网络中的点D处,连接CD设正方形网络每一小格的长度为1则根据网络,555BC=5,∴5其中BD、DC、BC边长满足勾股定理逆定理∴∠CDA=90°∵AD=DC∴△ADC 是等腰直角三角形∴∠DAC=45°故答案为:45°【点睛】本题是在网格中考察勾股定理的逆定理,解题关键是延长BA ,构造处△ABC 的外角∠CAD12.【分析】利用勾股定理求出AC=6,在Rt △ABC 中,∠BAC=30°,得到12BC AB =,再利用勾股定理得到222AC BC AB +=,即可求出AB .【详解】在Rt △ACD 中,CD=AD=∴6=,在Rt △ABC 中,∠BAC=30°, ∴12BC AB =, ∵222AC BC AB +=, ∴22216()2AB AB +=,解得AB=故答案为:【点睛】此题考查勾股定理,直角三角形30度角所对的直角边等于斜边的一半,正确理解勾股定理的三边的数量关系是解题的关键.13.【分析】在ABC 中计算AB ,情况一:作AE CE ⊥于E ,计算AE ,DE ,CE ,可得CD ;情况二:作BE CE ⊥于E ,计算BE ,CE ,DE ,可得CD ;情况三:作DE CE ''⊥,计算,,DF DE CE '',可得CD .【详解】∵90ACB ︒∠=,4,2AC BC ==,∴AB =情况一:当AD AB ==AE CE ⊥于E∴ 1122BC AC AB AE ⋅=⋅,即5AE =,5DE =∴22855CE AC AE =-= ∴22213CD CE DE =+=情况二:当25BD AB ==时,作BE CE ⊥于E ,∴1122BC AC AB BE ⋅=⋅,即455BE =,1455DE = ∴22255CE BC BE =-= ∴22210CD CE DE =+=情况三:当AD BD =时,作DE CE ''⊥,作BE CE ⊥于E∴1122BC AC AB BE ⋅=⋅, ∴45BE =355CE ∴= ∵ABD △为等腰直角三角形∴152BF DF AB ===∴95DE DF E F DF BE ''=+=+= 25355CE EE CE BF CE ''=-=-=-= ∴2232CD CE E D ''=+=故答案为:1021332【点睛】本题考查了等腰直角三角形的探索,勾股定理的计算等,熟知以上知识是解题的关键.14..(3,4)或(2,4)或(8,4).【分析】题中没有指明△ODP 的腰长与底分别是哪个边,故应该分情况进行分析,从而求得点P 的坐标.【详解】解:(1)OD 是等腰三角形的底边时,P 就是OD 的垂直平分线与CB 的交点,此时OP =PD ≠5;(2)OD 是等腰三角形的一条腰时:①若点O 是顶角顶点时,P 点就是以点O 为圆心,以5为半径的弧与CB 的交点, 在直角△OPC 中,CP 22OP OC -2254-3,则P 的坐标是(3,4). ②若D 是顶角顶点时,P 点就是以点D 为圆心,以5为半径的弧与CB 的交点, 过D 作DM ⊥BC 于点M ,在直角△PDM 中,PM 22PD DM -3,当P 在M 的左边时,CP =5﹣3=2,则P 的坐标是(2,4);当P 在M 的右侧时,CP =5+3=8,则P 的坐标是(8,4).故P 的坐标为:(3,4)或(2,4)或(8,4).故答案为:(3,4)或(2,4)或(8,4).【点睛】本题考查了等腰三角形的性质和勾股定理的运用等知识,注意正确地进行分类,考虑到所有可能的情况并进行分析求解是解题的关键.15.15厘米【分析】要想求得最短路程,首先要画出圆柱的侧面展开图,把A和C展开到一个平面内.根据两点之间,线段最短,结合勾股定理即可求出蚂蚁爬行的最短路程.【详解】解:如图,展开圆柱的半个侧面是矩形,π=厘米,矩形的宽BC=12厘米.∴矩形的长是圆柱的底面周长的一半,即AB=39∴蚂蚁需要爬行最短路程2222=+=+=厘米.AC BC AB12915故答案为:15厘米【点睛】求两个不在同一平面内的两点之间的最短距离时,一定要展开到一个平面内,根据两点之间,线段最短.16.2或18【分析】分两种情况:点E在AD线段上,点E为AD延长线上的一点,进一步分析探讨得出答案即可.【详解】解:①如图点E在AD线段上,△ABE与△A′B E关于直线BE对称,∴△A′BE≌△ABE,∴∠B A′E=∠A=90o,AB=A′B∠B A′C =90o ,∴E 、A',C 三点共线,在△ECD 与△CB A′中,{CD A BD BA C DEC ECB='∠=∠'∠=∠,∴△ECD ≌△CB A′,∴CE=BC=10,在RT △CB A′中,A′C=22BCBA -'=22106-=8,∴AE= A′E=CE - A′C=10-8=2;②如图点E 为AD 延长线上,由题意得:∠A"BC+∠A"CB=∠DCE+∠A"CB=90o∴∠A"BC=∠DCE,在△A"BC 与△DCE 中,"={""A CDECD A B A BC DCE∠∠=∠=∠∴△A"BC ≌△DCE,DE= A"C,在RT △ A"BC 中,A"C=22"BC BA -=22106-=8,∴AE=AD+DE=AD+ A"C=10+8=18;综上所知,AE=2或18.故答案为:2或18.【点睛】此题考查翻折的性质,三角形全等的判定与性质,勾股定理,掌握翻折的性质,分类探讨的思想方法是解决问题的关键.17.169【解析】解:由于a 、b 、c 都是正方形,所以AC =CD ,∠ACD =90°;∵∠ACB +∠DCE =∠ACB +∠BAC =90°,即∠BAC =∠DCE ,∠ABC =∠CED =90°,AC =CD ,∴△ACB ≌△DCE ,∴AB =CE ,BC =DE ; 在Rt △ABC 中,由勾股定理得:AC 2=AB 2+BC 2=AB 2+DE 2,即S b =S a +S c =22512+=169. 故答案为:169.点睛:此题主要考查对全等三角形和勾股定理的综合运用,结合图形求解,对图形的理解能力要比较强.18.120 13【解析】∵AB=AC,AD是角平分线,∴AD⊥BC,BD=CD,∴B点,C点关于AD对称,如图,过C作CF⊥AB于F,交AD于E,则CF=BE+FF的最小值,根据勾股定理得,AD=12,利用等面积法得:AB⋅CF=BC⋅AD,∴CF=BC ADAB⋅=101213⨯=12013故答案为120 13.点睛:本题主要考查的是翻折的性质、垂线段最短、勾股定理的应用及三角形面积的等积法.明确当CF⊥AB时,CF有最小值是解题的关键.19.48 5【解析】试题分析:根据等腰三角形的性质和勾股定理可知BC边上的高为8,然后根据三角形的面积法可得111012822BD⨯⨯=⨯⨯,解得BD=485.20.3315【分析】根据直角三角形的性质求出BC,勾股定理求出AB,根据直角三角形的性质列式计算即可.【详解】解:如图∵∠B=90°,∠A=30°,∴BC=12AC=12×8=4, 由勾股定理得,22228443AC BC -=-=43333AD ∴==当点P 在AC 上时,∠A=30°,AP=2PD ,∴∠ADP=90°,则AD 2+PD 2=AP 2,即(32=(2PD )2-PD 2,解得,PD=3,当点P 在AB 上时,AP=2PD ,3∴3当点P 在BC 上时,AP=2PD ,设PD=x ,则AP=2x ,由勾股定理得,BP 2=PD 2-BD 2=x 2-3,()(222233x x ∴-=-解得,15 故答案为:3315【点睛】本题考查的是勾股定理、直角三角形的性质,如果直角三角形的两条直角边长分别是a ,b ,斜边长为c ,那么a 2+b 2=c 2.三、解答题21.②③⑤【分析】①先证得ABE ADP ≅,利用邻补角和等腰直角三角形的性质求得90PEB ∠=︒,利用勾股定理求出BE ,即可求得点B 到直线AE 的距离;②根据①的结论,利用APD ABP ABE APB S S S S ∆∆∆+=+AEP BEP S S ∆∆=+即可求得结论; ③在Rt AHB 中,利用勾股定理求得2AB ,再利用三角形面积公式即可求得ABD S ∆; ④当A P C 、、共线时,PC 最小,利用对称的性质,AB BC =的长,再求得AC 的长,即可求得结论;⑤先证得ABP ADE ≅,得到ABP ADE ∠=∠,根据条件得到ABP NAB ∠=∠,利用互余的关系即可证得结论.【详解】①∵ABD 与AEP 都是等腰直角三角形,∴90BAD ∠=︒,90EAP ∠=︒,AB AD =,AE AP =,45APE AEP ∠=∠=︒, ∴EAB PAD ∠=∠, ∴()ABE ADP SAS ≅,∴180********AEB APD APE ∠=∠=︒-∠=︒-︒=︒,∴1354590PEB AEB AEP ∠=∠-∠=︒-︒=︒,∴222PE BE PB +=,∵2AE AP ==,90EAP ∠=︒, ∴22PE AE ==, ∴()22227BE +=, 解得:3BE =,作BH ⊥AE 交AE 的延长线于点H ,∵45AEP ∠=︒,90PEB ∠=︒, ∴180180904545HEB PEB AEP ∠=︒-∠-∠=︒-︒-︒=︒,∴26sin 453HB BE =︒==, ∴点B 到直线AE 6,故①错误; ②由①知:ABE ADP ≅,2EP =,3BE =∴APD ABP ABE APB S S S S ∆∆∆∆+=+AEP BEP S S ∆∆=+1122AE AP PE EB =⨯⨯+⨯⨯ 11222322=⨯ 13=,故②正确;③在Rt AHB中,由①知:62 EH HB==,∴62AH AE EH=+=+,22222256623AB AH BH⎛⎫⎛⎫=+=++=+⎪ ⎪⎪ ⎪⎭⎝⎭,21153222ABDS AB AD AB∆=⋅==+,故③正确;④因为AC是定值,所以当A P C、、共线时,PC最小,如图,连接BC,∵A C、关于BD 的对称,∴523AB BC==+∴225231043AC BC==+=+∴minPC AC AP=-,10432=+⑤∵ABD与AEP都是等腰直角三角形,∴90BAD∠=︒,90EAP∠=︒,AB AD=,AE AP=,在ABP和ADE中,AB ADBAP DAEAP AE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()ABP ADE SAS≅,∴ABP ADE∠=∠,∵AN BN=,∴ABP NAB∠=∠,∴EAN ADE∠=∠,∵90EAN DAN∠+∠=︒,∴90ADE DAN∠+∠=︒,∴AN DE⊥,故⑤正确;综上,②③⑤正确,故答案为:②③⑤.【点睛】本题是三角形的综合题,主要考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理的应用,三角形的面积公式,综合性强,全等三角形的判定和性质的灵活运用是解题的关键.22.(1)详见解析;(241;(33【分析】(1)证∠EAC=∠DAB.利用SAS 证△ACE ≌△ABD 可得;(2)连接BD ,证1302FEA AED ∠=∠=,证△ACE ≌△ABD 可得30FEA BDA ∠=∠=,CE=BD=5,利用勾股定理求解;(3)作CE 垂直于AC,且CE=AC,连接AE,则90,45ACE CAE ∠=∠=,利用勾股定理得AE 2AB =,3AB ,根据(1)思路得3AB .【详解】(1) 证明:∵∠DAE=∠BAC ,∴∠DAE+∠CAD=∠BAC+∠CAD ,即∠EAC=∠DAB.在△ACE 与△ABD 中,AD AE EAC BAB AC AB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ACE ≌△ABD(SAS),∴BD CE =;(2)连接BD因为AD AE =, 60DAE BAC ∠=∠=,所以ADE ∆是等边三角形因为60DAE DEA EDA ∠=∠=∠=,ED=AD=AE=4因为CE AD ⊥ 所以1302FEA AED ∠=∠= 同(1)可知△ACE ≌△ABD(SAS),所以30FEA BDA ∠=∠=,CE=BD=5所以90BDE BDA ADE ∠=∠+∠=所以BE=22225441BD DE +=+=(3)作CE 垂直于AC,且CE=AC,连接AE,则90,45ACE CAE ∠=∠=所以AE=222AB AC AC +=因为AB AC =所以AE 2AB =又因为45CAB ∠=所以90ABE ∠=所以()222223BE AE AB AB AB AB =+=+= 因为45CBD CDB ∠=∠=所以BC=CD, 90BCD ∠=因为同(1)可得△ACD ≌△ECB(SAS)所以AD=BE=3AB所以33AD AB AB ==【点睛】考核知识点:等边三角形;勾股定理.构造全等三角形和直角三角形是关键.23.(1)3;(2)见解析.【分析】(1)根据勾股定理可得AC ,进而可得BC 与BD ,然后根据三角形的面积公式计算即可; (2)过点B 作BH ⊥BG 交EF 于点H ,如图3,则根据余角的性质可得∠CBG =∠EBH ,由已知易得BE ∥AC ,于是∠E =∠EFC ,由于CG EF ⊥,90ACB ∠=︒,则根据余角的性质得∠EFC =∠BCG ,于是可得∠E =∠BCG ,然后根据ASA 可证△BCG ≌△BEH ,可得BG =BH ,CG =EH ,从而△BGH 是等腰直角三角形,进一步即可证得结论.【详解】解:(1)在△ACD 中,∵90ACB ∠=︒,1CD =,5AD =,∴222AC AD CD =-=,∵2BC AC =,∴BC=4,BD =3,∴1132322ABD S BD AC ∆=⋅=⨯⨯=; (2)过点B 作BH ⊥BG 交EF 于点H ,如图3,则∠CBG +∠CBH =90°,∵BE BC ⊥,∴∠EBH +∠CBH =90°,∴∠CBG =∠EBH ,∵BE BC ⊥,90ACB ∠=︒,∴BE ∥AC ,∴∠E =∠EFC ,∵CG EF ⊥,90ACB ∠=︒,∴∠EFC +∠FCG =90°,∠BCG +∠FCG =90°,∴∠EFC =∠BCG ,∴∠E =∠BCG ,在△BCG 和△BEH 中,∵∠CBG =∠EBH ,BC=BE ,∠BCG =∠E ,∴△BCG ≌△BEH (ASA ), ∴BG =BH ,CG =EH ,∴222GH BG BH BG =+=,∴2EG GH EH BG CG =+=+.【点睛】本题考查了直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质、余角的性质和勾股定理等知识,属于常考题型,正确作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.24.(1)(5,0);(2)见解析;(3)①P (4,2),②满足△ACP 与△BDC 全等的点是P 1、P 2,P 3.理由见解析【分析】(1)由题意可以假设A (a ,a )(a >0),根据AB 2+OB 2=OA 2,构建方程即可解决问题; (2)由角平分线的性质定理证明CH=CF ,CG=CF 即可解决问题;(3)①如图3中,在BC 的延长线上取点P ,使得CP=DB ,连接AP .只要证明△ACP ≌△CDB (SAS ),△ABP 是等腰直角三角形即可解决问题;②根据SAS即可判断满足△ACP与△BDC全等的点是P1、P2,P3;【详解】解:(1)∵点A在射线y=x(x≥0)上,故可以假设A(a,a)(a>0),∵AB⊥x轴,∴AB=OB=a,即△ABO是等腰直角三角形,∴AB2+OB2=OA2,∴a2+a2=(52)2,解得a=5,∴点B坐标为(5,0).(2)如图2中,作CF⊥x轴于F.∵OC平分∠AOB,CH⊥OE,∴CH=CF,∵△AOB是等腰直角三角形,∴∠AOB=45°,∵BC∥OE,∴∠CBG=∠AOB=45°,得到BC平分∠ABF,∵CG⊥BA,CF⊥BF,∴CG=CF,∴CG=CH.(3)①如图3中,在BC的延长线上取点P,使得CP=DB,连接AP.由(2)可知AC平分∠DAE,∴∠DAC=12∠DAE=12(180°﹣45°)=67.5°,由OC平分∠AOB得到∠DOB=12∠AOB=22.5°,∴∠ADC=∠ODB=90°﹣22.5°=67.5°,∴∠ADC=∠DAC=67.5°,∴AC=DC,∠BDC=∠OBD+∠DOB=90°+22.5°=112.5°,∠ACD=180°﹣∠CAD﹣∠ADC=180°﹣67.5°﹣67.5°=45°,∠OCB=45°﹣22.5°=22.5°,∠ACP=180°﹣∠ACD﹣∠OCB=180°﹣45°﹣22.5°=112.5°,在△ACP和△CDB中,AC ADACP DB CP DB=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACP≌△CDB(SAS),∴∠CAP=∠DCB=22.5°,∴∠BAP=∠CAP+∠DAC=22.5°+67.5°=90°,∴△ABP是等腰直角三角形,∴AP=AB=OB=2,∴P(4,2).②满足△ACP与△BDC全等的点是P1、P2,P3.理由:如图4中,由题意:AP1=BD,AC=CD,∠CAP1=∠CDB,根据SAS可得△CAP1≌△CDB;AP2=BD,AC=CD,∠CAP2=∠CDB,根据SAS可得△CAP2≌△CDB;AC=CD,∠ACP3=∠BDC,BD=CP3根据SAS可得△CAP3≌△DCB;故答案为P1、P2,P3.【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质、勾股定理、角平分线的性质定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.25.(1)见详解;(2)①t值为:103s或6s;②t值为:4.5或5或4912.【分析】(1)设BD=2x,AD=3x,CD=4x,则AB=5x,由勾股定理求出AC,即可得出结论;(2)由△ABC的面积求出BD、AD、CD、AC;①当MN∥BC时,AM=AN;当DN∥BC时,AD=AN;得出方程,解方程即可;②根据题意得出当点M在DA上,即2<t≤5时,△MDE为等腰三角形,有3种可能:如果DE=DM;如果ED=EM;如果MD=ME=2t-4;分别得出方程,解方程即可.【详解】解:(1)证明:设BD=2x,AD=3x,CD=4x,则AB=5x,在Rt△ACD中,AC=5x,∴AB=AC,∴△ABC是等腰三角形;(2)解:由(1)知,AB=5x,CD=4x,∴S△ABC=12×5x×4x=40cm2,而x>0,∴x=2cm,则BD=4cm,AD=6cm,CD=8cm,AB=AC=10cm.由运动知,AM=10-2t,AN=t,①当MN∥BC时,AM=AN,即10-2t=t,∴103t ;当DN∥BC时,AD=AN,∴6=t,得:t=6;∴若△DMN的边与BC平行时,t值为103s或6s.②存在,理由:Ⅰ、当点M在BD上,即0≤t<2时,△MDE为钝角三角形,但DM≠DE;Ⅱ、当t=2时,点M运动到点D,不构成三角形Ⅲ、当点M在DA上,即2<t≤5时,△MDE为等腰三角形,有3种可能.∵点E是边AC的中点,∴DE=12AC=5当DE=DM,则2t-4=5,∴t=4.5s;当ED=EM,则点M运动到点A,∴t=5s;当MD=ME=2t-4,如图,过点E作EF垂直AB于F,∵ED=EA,∴DF=AF=12AD=3,在Rt△AEF中,EF=4;∵BM=2t,BF=BD+DF=4+3=7,∴FM=2t-7在Rt△EFM中,(2t-4)2-(2t-7)2=42,∴t=49 12.综上所述,符合要求的t值为4.5或5或49 12.【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质,平行线的性质,三角形的面积公式,勾股定理,解本题的关键是分情况讨论.26.(1)△AEF是等边三角形,理由见解析;(2)见解析;(3)点F到BC的距离为3﹣.【解析】【分析】(1)连接AC,证明△ABC是等边三角形,得出AC=AB,再证明△BAE≌△DAF,得出AE =AF,即可得出结论;(2)连接AC,同(1)得:△ABC是等边三角形,得出∠BAC=∠ACB=60°,AB=AC,再证明△BAE≌△CAF,即可得出结论;(3)同(1)得:△ABC和△ACD是等边三角形,得出AB=AC,∠BAC=∠ACB=∠ACD=60°,证明△BAE≌△CAF,得出BE=CF,AE=AF,证出△AEF是等边三角形,得出∠AEF =60°,证出∠AEB=45°,得出∠CEF=∠AEF﹣∠AEB=15°,作FH⊥BC于H,在△CEF 内部作∠EFG=∠CEF=15°,则GE=GF,∠FGH=30°,由直角三角形的性质得出FG=2FH,GH=FH,CF=2CH,FH=CH,设CH=x,则BE=CF=2x,FH=x,GE=GF=2FH=2x,GH=FH=3x,得出EH=4+x=2x+3x,解得:x=﹣1,求出FH=x =3﹣即可.【详解】(1)解:△AEF是等边三角形,理由如下:连接AC,如图1所示:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=AD,∠B=∠D,∵∠ABC=60°,∴∠BAD=120°,△ABC是等边三角形,∴AC=AB,∵点E是线段CB的中点,∴AE⊥BC,∴∠BAE=30°,∵∠EAF=60°,∴∠DAF=120°﹣30°﹣60°=30°=∠BAE,在△BAE和△DAF中,,∴△BAE≌△DAF(ASA),∴AE=AF,又∵∠EAF=60°,∴△AEF是等边三角形;故答案为:等边三角形;(2)证明:连接AC,如图2所示:同(1)得:△ABC是等边三角形,∴∠BAC=∠ACB=60°,AB=AC,∵∠EAF=60°,∴∠BAE=∠CAF,∵∠BCD=∠BAD=120°,∴∠ACF=60°=∠B,在△BAE和△CAF中,,∴△BAE≌△CAF(ASA),∴BE=CF;(3)解:同(1)得:△ABC和△ACD是等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=∠ACB=∠ACD=60°,∴∠ACF=120°,∵∠ABC=60°,∴∠ABE=120°=∠ACF,∵∠EAF=60°,∴∠BAE=∠CAF,在△BAE和△CAF中,,∴△BAE≌△CAF(ASA),∴BE=CF,AE=AF,∵∠EAF=60°,∴△AEF是等边三角形,∴∠AEF=60°,∵∠EAB=15°,∠ABC=∠AEB+∠EAB=60°,∴∠AEB=45°,∴∠CEF=∠AEF﹣∠AEB=15°,作FH⊥BC于H,在△CEF内部作∠EFG=∠CEF=15°,如图3所示:则GE=GF,∠FGH=30°,∴FG=2FH,GH=FH,∵∠FCH=∠ACF﹣∠ACB=60°,∴∠CFH=30°,∴CF=2CH,FH=CH,设CH=x,则BE=CF=2x,FH=x,GE=GF=2FH=2x,GH=FH=3x,∵BC=AB=4,∴CE=BC+BE=4+2x,∴EH=4+x=2x+3x,解得:x=﹣1,∴FH =x=3﹣,即点F到BC的距离为3﹣.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了菱形的性质、等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、含30°角的直角三角形的性质等知识;本题综合性强,熟练掌握等边三角形的判定与性质,证明三角形全等是解题的关键.,理由见解析.27.(1)45°;(2)GF=AG+CF,证明见解析;(3)①6;②s ab【解析】【分析】(1)如图1中,连接BE.利用全等三角形的性质证明EB=ED,再利用等角对等边证明EB=EF即可解决问题.(2)猜想:GF=AG+CF.如图2中,将△CDF绕点D旋转90°,得△ADH,证明△GDH≌△GDF(SAS)即可解决问题.(3)①设CF=x,则AH=x,BF=6-x,GF=3+x,利用勾股定理构建方程求出x即可.②设正方形边长为x,利用勾股定理构建关系式,利用整体代入的思想解决问题即可.【详解】解:(1)如图1中,连接BE.∵四边形ABCD是正方形,∴CD=CB,∠ECD=∠ECB=45°,∵EC=EC,∴△ECB≌△ECD(SAS),∴EB=ED,∠EBC=∠EDC,∵∠DEF=∠DCF=90°,∴∠EFC+∠EDC=180°,∵∠EFB+∠EFC=180°,∴∠EFB=∠EDC,∴∠EBF=∠EFB,∴EB=EF,∴DE=EF,∵∠DEF=90°,∴∠EDF=45°故答案为45°.(2)猜想:GF=AG+CF.如图2中,将△CDF绕点D旋转90°,得△ADH,∴∠CDF=∠ADH,DF=DH,CF=AH,∠DAH=∠DCF=90°,∵∠DAC=90°,∴∠DAC+∠DAH=180°,∴H 、A 、G 三点共线,∴GH=AG+AH=AG+CF ,∵∠EDF=45°,∴∠CDF+∠ADG=45°,∴∠ADH+∠ADG=45°∴∠GDH=∠EDF=45°又∵DG=DG∴△GDH ≌△GDF (SAS )∴GH=GF ,∴GF=AG+CF .(3)①设CF=x ,则AH=x ,BF=6-x ,GF=3+x ,则有(3+x )2=(6-x )2+32,解得x=2∴S △BFG =12•BF•BG=6. ②设正方形边长为x ,∵AG=a ,CF=b ,∴BF=x-b ,BG=x-a ,GF=a+b ,则有(x-a )2+(x-b )2=(a+b )2,化简得到:x 2-ax-bx=ab ,∴S=12(x-a )(x-b )=12(x 2-ax-bx+ab )=12×2ab=ab . 【点睛】 本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考常考题型.28.(1)详见解析;(2)ⅰ)四边形AGBE 是平行四边形,证明详见解析;ⅱ)233k k ++. 【解析】【分析】(1)只要证明△BAE ≌△ACD ;(2)ⅰ)四边形AGBE 是平行四边形,只要证明BG=AE ,BG ∥AE 即可;ⅱ)求出四边形BGAE 的周长,△ABC 的周长即可;【详解】(1)证明:如图1中,∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∠BAE=∠C=60°,∵AE=CD,∴△BAE≌△ACD,∴∠ABE=∠CAD.(2)ⅰ)如图2中,结论:四边形AGBE是平行四边形.理由:∵△ADG,△ABC都是等边三角形,∴AG=AD,AB=AC,∴∠GAD=∠BAC=60°,∴△GAB≌△DAC,∴BG=CD,∠ABG=∠C,∵CD=AE,∠C=∠BAE,∴BG=AE,∠ABG=∠BAE,∴BG∥AE,∴四边形AGBE是平行四边形,ⅱ)如图2中,作AH⊥BC于H.∵BH=CH=1 (1) 2k+∴1113 1(1),31) 222DH k k AH BH k =-+=-==+∴222AH DH k k1AD=+=++∴四边形BGAE的周长=22k k1k+++,△ABC的周长=3(k+1),∴四边形AGBE与△ABC2221 k k k+++【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质、平行四边形的判定和性质、等边三角形的判定和性质等知识,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.29.(1)46(2)(123+24+510)m2【分析】(1)由已知△ABC的三边a=4,b=5,c=7,可知这是一个一般的三角形,故选用海伦-奏九韶公式求解即可;(2)过点D作DE⊥AB,垂足为E,连接BD.将所求四边形的面积转化为三个三角形的面积的和进行计算.【详解】(1)解:△ABC的面积为S=()()()()a b c a b c a c b b c a+++-+-+-=(457)(457)(475)(574)+++-+-+-=46故答案是:46;(2)解:如图:过点D作DE⊥AB,垂足为E,连接BD(如图所示)在Rt△ADE中,∵∠A=60°,∴∠ADE=30°,∴AE=12AD=6∴BE=AB﹣AE=62﹣6=2DE2222(46)(26)62AD AE-=-=∴BD2222BE DE(42)(62)226+=+=∴S△BCD 1(57226)(57226)(22675)(22657)510 4+++-+-+-=∵S△ABD=11642)6212324 22AB DE⋅=⨯⨯=∴S四边形ABCD=S△BCD+S△ABD=12324510+答:该块草地的面积为(12324510+m2.【点睛】本题考查了勾股定理的应用和三角形面积的求解方法.此题难度不大,注意选择适当的求解方法是关键.30.(1)t,45;(2)详见解析;(3)90°;(4)t212+1,BE3.。
勾股定理单元 易错题难题测试提优卷一、选择题1.如图,在四边形ABCD 中,90B C ∠=∠=,DAB ∠与ADC ∠的平分线相交于BC 边上的M 点,则下列结论:①90AMD ∠=;②1=2ADM ABCD S S ∆梯形;③AB CD AD +=;④M 到AD 的距离等于BC 的13;⑤M 为BC 的中点;其中正确的有( )A .2个B .3个C .4个D .5个2.如图,等腰直角△ABC 中,∠C =90°,点F 是AB 边的中点,点D 、E 分别在AC 、BC 边上运动,且∠DFE =90°,连接DE 、DF 、EF ,在此运动变化过程中,下列结论:①图中全等的三角形只有两对;②△ABC 的面积是四边形CDFE 面积的2倍;③CD +CE =2FA ;④AD 2+BE 2=DE 2.其中错误结论的个数有( )A .1个B .2个C .3个D .4个3.如图,正方形ABCD 的边长为2,其面积标记为S 1,以CD 为斜边作等腰直角三角形,以该等腰直角三角形的一条直角边为边向外作正方形,其面积标记为S 2,…按照此规律继续下去,则S 2016的值为( )A .(22)2013 B .(22)2014 C .(12)2013 D .(12)2014 4.如图所示,用四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成一个大正方形已知大正方形的面积为49,小正方形的面积为4.用,表示直角三角形的两直角边(),请仔细观察图案.下列关系式中不正确的是()A.B.C.D.5.如图是由“赵爽弦图”变化得到的,它由八个全等的直角三角形拼接而成,记图中正方形ABCD、正方形EFGH、正方形MNKT的面积分别为S1、S2、S3.若S1+S2+S3=15,则S2的值是( )A.3 B.154C.5 D.1526.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,BD平分∠ABC,E是AB中点,连接DE,则DE的长为()A.102B.2 C.512+D.327.下列结论中,矩形具有而菱形不一定具有的性质是()A.内角和为360°B.对角线互相平分C.对角线相等D.对角线互相垂直8.如图,直角三角形两直角边的长分别为3和4,以直角三角形的两直边为直径作半圆,则阴影部分的面积是()A.6 B.32πC.2πD.129.以下列各组数为边长,不能构成直角三角形的是( ) A.3,4,5 B.1,12C .8,12,13D .2、3、510.如图,BD 为ABCD 的对角线,45,DBC DE BC ︒∠=⊥于点E ,BF ⊥DC 于点F ,DE 、BF 相交于点H ,直线BF 交线段AD 的延长线于点G ,下列结论:①12CE BE =;②A BHE ∠=∠;③AB=BH;④BHD BDG ∠=∠;⑤222BH BG AG +=;其中正确的结论有( )A .①②③B .②③⑤C .①⑤D .③④二、填空题11.如图,在矩形ABCD 中,AB =6,AD =8,矩形内一动点P 使得S △PAD =13S 矩形ABCD ,则点P 到点A 、D 的距离之和PA +PD 的最小值为_____.12.已知,如图:在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,四边形OABC 是矩形,点A 、C 的坐标分别为A (10,0)、C (0,4),点D 是OA 的中点,点P 在BC 边上运动,当△ODP 是腰长为5的等腰三角形时,点P 的坐标为_____.13.如图,在ABC 中,D 是BC 边中点,106AB AC ==,,4=AD ,则BC 的长是_____________.14.若ABC ∆为直角三角形,90B ∠=︒,6AB =,8BC =,点D 在斜边AC 上,且2AC BD =,则AD 的长为__________.15.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AB =7.5cm ,AC =4.5cm ,动点P 从点B 出发沿射线BC 以2cm/s 的速度移动,设运动的时间为t 秒,当△ABP 为等腰三角形时,t 的取值为_____.16.如图所示,“赵爽弦图”是由8个全等的直角三角形拼接而成的,记图中正方形ABCD ,正方形EFGH ,正方形MNKT 的面积分别为123,,S S S ,已知12310S S S ++=,则2S 的值是____.17.如图,在△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =120°,AC 的垂直平分线交 BC 于 F ,交 AC 于 E ,交 BA 的延长线于 G ,若 EG =3,则 BF 的长是______.18.如图,Rt△ABC 中,∠BCA =90°,AB =5,AC =2,D 为斜边AB 上一动点(不与点A ,B 重合),DE ⊥AC ,DF ⊥BC ,垂足分别为E 、F ,连接EF ,则EF 的最小值是_____.19.如图所示,四边形ABCD 是长方形,把△ACD 沿AC 折叠到△ACD′,AD′与BC 交于点E ,若AD =4,DC =3,求BE 的长.20.如图,直线423y x =+与x 轴、y 轴分别交于点B 和点A ,点C 是线段OA 上的一点,若将ABC ∆沿BC 折叠,点A 恰好落在x 轴上的'A 处,则点C 的坐标为______.三、解答题21.如图,△ABC 和EDC ∆都是等边三角形,7,3,2AD BD CD ===求:(1)AE长;(2)∠BDC 的度数:(3)AC 的长.22.如图,一架长25米的梯子,斜靠在竖直的墙上,这时梯子底端离墙7米. (1)此时梯子顶端离地面多少米?(2)若梯子顶端下滑4米,那么梯子底端将向左滑动多少米?23.阅读与理解:折纸,常常能为证明一个命题提供思路和方法.例如,在ABC 中,AB AC >(如图),怎样证明C B ∠>∠呢?分析:把AC 沿A ∠的角平分线AD 翻折,因为AB AC >,所以,点C 落在AB 上的点C '处,即AC AC '=,据以上操作,易证明ACD AC D '△△≌,所以AC D C '∠=∠,又因为AC D B '∠>∠,所以C B ∠>∠.感悟与应用:(1)如图(a ),在ABC 中,90ACB ∠=︒,30B ∠=︒,CD 平分ACB ∠,试判断AC 和AD 、BC 之间的数量关系,并说明理由;(2)如图(b ),在四边形ABCD 中,AC 平分BAD ∠,16AC =,8AD =,12DC BC ==,①求证:180B D ∠+∠=︒; ②求AB 的长.24.已知ABC ∆中,如果过项点B 的一条直线把这个三角形分割成两个三角形,其中一个为等腰三角形,另一个为直角三角形,则称这条直线为ABC ∆的关于点B 的二分割线.例如:如图1,Rt ABC ∆中,90A ︒∠=,20C ︒∠=,若过顶点B 的一条直线BD 交AC 于点D ,若20DBC ︒∠=,显然直线BD 是ABC ∆的关于点B 的二分割线.(1)在图2的ABC ∆中,20C ︒∠=,110ABC ︒∠=.请在图2中画出ABC ∆关于点B 的二分割线,且DBC ∠角度是 ;(2)已知20C ︒∠=,在图3中画出不同于图1,图2的ABC ∆,所画ABC ∆同时满足:①C ∠为最小角;②存在关于点B 的二分割线.BAC ∠的度数是 ;(3)已知C α∠=,ABC ∆同时满足:①C ∠为最小角;②存在关于点B 的二分割线.请求出BAC ∠的度数(用α表示). 25.已知ABC ∆中,AB AC =.(1)如图1,在ADE ∆中,AD AE =,连接BD 、CE ,若DAE BAC ∠=∠,求证:BD CE =(2)如图2,在ADE ∆中,AD AE =,连接BE 、CE ,若60DAE BAC ∠=∠=,CE AD ⊥于点F ,4AE =,5EC =,求BE 的长;(3)如图3,在BCD ∆中,45CBD CDB ∠=∠=,连接AD ,若45CAB ∠=,求ADAB的值.26.如图,在△ABC 中,∠C =90°,把△ABC 沿直线DE 折叠,使△ADE 与△BDE 重合.(1)若∠A =35°,则∠CBD 的度数为________; (2)若AC =8,BC =6,求AD 的长;(3)当AB =m(m>0),△ABC 的面积为m +1时,求△BCD 的周长.(用含m 的代数式表示) 27.如图,己知Rt ABC ∆,90ACB ∠=︒,30BAC ∠=︒,斜边4AB =,ED 为AB 垂直平分线,且23DE =,连接DB ,DA .(1)直接写出BC =__________,AC =__________; (2)求证:ABD ∆是等边三角形;(3)如图,连接CD ,作BF CD ⊥,垂足为点F ,直接写出BF 的长;(4)P 是直线AC 上的一点,且13CP AC =,连接PE ,直接写出PE 的长. 28.(知识背景)据我国古代《周髀算经》记载,公元前1120年商高对周公说,将一根直尺折成一个直角,两端连接得到一个直角三角形,如果勾是3,股是4,那么弦就等于5,后人概括为“勾三、股四、弦五”.像3、4、5这样为三边长能构成直角三角形的三个正整数,称为勾股数. (应用举例)观察3,4,5;5,12,13;7,24,25;…可以发现这些勾股数的勾都是奇数,且从3起就没有间断过,并且 勾为3时,股14(91)2=-,弦15(91)2=+; 勾为5时,股112(251)2=-,弦113(251)2=+; 请仿照上面两组样例,用发现的规律填空: (1)如果勾为7,则股24= 弦25=(2)如果勾用n (3n ≥,且n 为奇数)表示时,请用含有n 的式子表示股和弦,则股= ,弦= . (解决问题)观察4,3,5;6,8,10;8,15,17;…根据应用举例获得的经验进行填空: (3)如果,,a b c 是符合同样规律的一组勾股数,2a m =(m 表示大于1的整数),则b = ,c = ,这就是古希腊的哲学家柏拉图提出的构造勾股数组的公式.(4)请你利用柏拉图公式,补全下面两组勾股数(数据从小到大排列)第一组: 、24、 :第二组: 、 、37.29.如图1,在正方形ABCD 中,点E ,F 分别是AC ,BC 上的点,且满足DE ⊥EF ,垂足为点E ,连接DF .(1)求∠EDF= (填度数);(2)延长DE 交AB 于点G ,连接FG ,如图2,猜想AG ,GF ,FC 三者的数量关系,并给出证明;(3)①若AB=6,G 是AB 的中点,求△BFG 的面积;②设AG=a ,CF=b ,△BFG 的面积记为S ,试确定S 与a ,b 的关系,并说明理由.30.如图1,点E 是正方形ABCD 边CD 上任意一点,以DE 为边作正方形DEFG ,连接BF ,点M 是线段BF 中点,射线EM 与BC 交于点H ,连接CM . (1)请直接写出CM 和EM 的数量关系和位置关系.(2)把图1中的正方形DEFG 绕点D 顺时针旋转45︒,此时点F 恰好落在线段CD 上,如图2,其他条件不变,(1)中的结论是否成立,请说明理由.(3)把图1中的正方形DEFG 绕点D 顺时针旋转90︒,此时点E 、G 恰好分别落在线段AD 、CD 上,连接CE ,如图3,其他条件不变,若2DG =,6AB =,直接写出CM 的长度.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】过M 作ME AD ⊥于E ,得出12MDE CDA ∠=∠,12MAD BAD ∠=∠,求出1()902MDA MAD CDA BAD ∠+∠=∠+∠=︒,根据三角形内角和定理求出AMD ∠,即可判断①;根据角平分线性质求出MC ME =,ME MB =,即可判断④和⑤;由勾股定理求出DC DE =,AB AE =,即可判断③;根据SSS 证DEM DCM ∆≅∆,推出DEM DCM S S =三角形三角形,同理得出AEM ABM S S =三角形三角形,即可判断②. 【详解】解:过M 作ME AD ⊥于E ,DAB ∠与ADC ∠的平分线相交于BC 边上的M 点,12MDE CDA ∴∠=∠,12MAD BAD ∠=∠,//DC AB ,180CDA BAD ∴∠+∠=︒,11()1809022MDA MAD CDA BAD ∴∠+∠=∠+∠=⨯︒=︒,1809090AMD ∴∠=︒-︒=︒,故①正确;DM 平分CDE ∠,90()C MC DC ∠=︒⊥,ME DA ⊥,MC ME ,同理ME MB =,12MC MB ME BC ∴===,故⑤正确; M ∴到AD 的距离等于BC 的一半,故④错误;由勾股定理得:222DC MD MC =-,222DE MD ME =-,又ME MC =,MD MD =, DC DE ∴=, 同理AB AE =,AD AE DE AB DC ∴=+=+,故③正确; 在DEM ∆和DCM ∆中DE DC DM DM ME MC =⎧⎪=⎨⎪=⎩,()DEM DCM SSS ∴∆≅∆,DEM DCM S S ∴=三角形三角形 同理AEM ABM S S =三角形三角形, 12AMD ABCD S S ∴=三角形梯形,故②正确;故选:C .【点睛】本题考查了角平分线性质,垂直定义,直角梯形,勾股定理,全等三角形的性质和判定等知识点的应用,主要考查学生运用定理进行推理的能力.2.B解析:B【分析】结论①错误,因为图中全等的三角形有3对;结论②正确,由全等三角形的性质可以判断;结论③错误,利用全等三角形和等腰直角三角形的性质可以判断;结论④正确,利用全等三角形的性质以及直角三角形的勾股定理进行判断.【详解】连接CF,交DE于点P,如下图所示结论①错误,理由如下:图中全等的三角形有3对,分别为△AFC≌△BFC,△AFD≌△CFE,△CFD≌△BFE.由等腰直角三角形的性质,可知FA=FC=FB,易得△AFC≌△BFC.∵FC⊥AB,FD⊥FE,∴∠AFD=∠CFE.∴△AFD≌△CFE(ASA).同理可证:△CFD≌△BFE.结论②正确,理由如下:∵△AFD≌△CFE,∴S△AFD=S△CFE,∴S四边形CDFE=S△CFD+S△CFE=S△CFD+S△AFD=S△AFC=12S△ABC,即△ABC的面积等于四边形CDFE的面积的2倍.结论③错误,理由如下:∵△AFD≌△CFE,∴CE=AD,∴CD+CE=CD+AD=AC=2FA .结论④正确,理由如下:∵△AFD ≌△CFE ,∴AD=CE ;∵△CFD ≌△BFE ,∴BE=CD .在Rt △CDE 中,由勾股定理得:222CD CE DE +=, ∴222AD BE DE += .故选B .【点睛】本题是几何综合题,考查了等腰直角三角形、全等三角形和勾股定理等重要几何知识点,综合性比较强.解决这个问题的关键在于利用全等三角形的性质.3.C解析:C【分析】根据等腰直角三角形的性质可得出S 2+S 2=S 1,写出部分S n 的值,根据数的变化找出变化规律“S n =(12)n−3”,依此规律即可得出结论. 【详解】 解:在图中标上字母E ,如图所示.∵正方形ABCD 的边长为2,△CDE 为等腰直角三角形,∴DE 2+CE 2=CD 2,DE=CE ,∴S 2+S 2=S 1.观察,发现规律:S 1=22=4,S 2=12S 1=2,S 3=12S 2=1,S 4=12S 3=12,…, ∴S n =(12)n−3. 当n=2016时,S 2016=(12)2016−3=(12)2013. 故选:C .【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质、勾股定理以及规律型中数的变化规律,解题的关键是找出规律“S n =(12)n−3”.本题属于中档题,难度不大,解决该题型题目时,写出部分S n 的值,根据数值的变化找出变化规律是关键.4.D解析:D【解析】【分析】利用勾股定理和正方形的面积公式,对公式进行合适的变形即可判断各个选项是否争取.【详解】A中,根据勾股定理等于大正方形边长的平方,它就是正方形的面积,故正确;B中,根据小正方形的边长是2它等于三角形较长的直角边减较短的直角边即可得到,正确;C中,根据四个直角三角形的面积和加上小正方形的面积即可得到,正确;D中,根据A可得,C可得,结合完全平方公式可以求得,错误.故选D.【点睛】本题考查勾股定理.在A、B、C选项的等式中需理解等式的各个部分表示的几何意义,对于D选项是由A、C选项联立得出的.5.C解析:C【解析】将四边形MTKN的面积设为x,将其余八个全等的三角形面积一个设为y,∵正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNKT的面积分别为S1,S2,S3,S1+S2+S3=15,∴得出S1=8y+x,S2=4y+x,S3=x,∴S1+S2+S3=3x+12y=15,即3x+12y=15,x+4y=5,所以S2=x+4y=5,故答案为5.点睛:将四边形MTKN的面积设为x,将其余八个全等的三角形面积一个设为y,用x,y 表示出S1,S2,S3,再利用S1+S2+S3=15求解是解决问题的关键.6.A解析:A【解析】试题解析:如图,过D作AB垂线交于K,∵BD平分∠ABC,∴∠CBD=∠ABD∵∠C=∠DKB=90°,∴CD=KD ,在△BCD 和△BKD 中,CD KD BD BD ⎧⎨⎩== ∴△BCD ≌△BKD ,∴BC=BK=3∵E 为AB 中点∴BE=AE=2.5,EK=0.5,∴AK=AE-EK=2,设DK=DC=x ,AD=4-x ,∴AD 2=AK 2+DK 2即(4-x )2=22+x 2解得:x=32∴在Rt △DEK 中,. 故选A .7.C解析:C【分析】矩形与菱形相比,菱形的四条边相等、对角线互相垂直;矩形四个角是直角,对角线相等,由此结合选项即可得出答案.【详解】A 、菱形、矩形的内角和都为360°,故本选项错误;B 、对角互相平分,菱形、矩形都具有,故本选项错误;C 、对角线相等菱形不具有,而矩形具有,故本选项正确D 、对角线互相垂直,菱形具有而矩形不具有,故本选项错误,故选C .【点睛】本题考查了菱形的性质及矩形的性质,熟练掌握矩形的性质与菱形的性质是解题的关键.8.A解析:A【分析】分别求出以AB 、AC 、BC 为直径的半圆及△ABC 的面积,再根据S 阴影=S 1+S 2+S △ABC -S 3即可得出结论.【详解】解:如图所示:∵∠BAC=90°,AB=4cm ,AC=3cm ,BC=5cm ,∴以AB 为直径的半圆的面积S 1=2π(cm 2);以AC 为直径的半圆的面积S 2=98π(cm 2); 以BC 为直径的半圆的面积S 3=258π(cm 2); S △ABC =6(cm 2);∴S 阴影=S 1+S 2+S △ABC -S 3=6(cm 2);故选A .【点睛】本题考查的是勾股定理,熟知在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方是解答此题的关键. 9.C解析:C【分析】根据勾股定理的逆定理,只要验证两小边的平方和是否等于最长边的平方即可作出判断.【详解】A. 32+42=52,能构成直角三角形,故不符合题意;B. 12+12=2)2,能构成直角三角形,故不符合题意;C. 82+122≠132,不能构成直角三角形,故符合题意;D.2)2+32=52,能构成直角三角形,故不符合题意,故选C.【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理,在应用勾股定理的逆定理时,应先认真分析所给边的大小关系,确定最大边后,再验证两条较小边的平方和与最大边的平方之间的关系,进而作出判断.10.B解析:B【分析】根据直角三角形的意义和性质可以得到解答.【详解】解:由题意,90BHE HBE C HBE A C ∠+∠=∠+∠=︒∠=∠,∴A BHE C ∠=∠=∠,②正确;∵∠DBC=45°,DE ⊥BC ,∴∠EDB=∠DBC=45°,∴BE=DE∴Rt BEH Rt DEC ≅,∴BH=CD=AB ,③正确;∵AB CD BF CD ⊥,,∴AB ⊥CD ,∴222AB BG AG +=即 222BH BG AG +=,⑤正确,∵没有依据支持①④成立,∴②③⑤正确故选B .【点睛】本题考查直角三角形的意义和性质,灵活应用有关知识求解是解题关键.二、填空题11.82 【分析】 根据S △PAD =13S 矩形ABCD ,得出动点P 在与AD 平行且与AD 的距离是4的直线l 上,作A 关于直线l 的对称点E ,连接DE ,BE ,则DE 的长就是所求的最短距离.然后在直角三角形ADE 中,由勾股定理求得DE 的值,即可得到PA+PD 的最小值.【详解】设△PAD 中AD 边上的高是h .∵S △PAD =13S 矩形ABCD , ∴12 AD •h =13AD •AB , ∴h =23AB =4, ∴动点P 在与AD 平行且与AD 的距离是4的直线l 上,如图,作A 关于直线l 的对称点E ,连接BE ,DE ,则DE 的长就是所求的最短距离.在Rt △ADE 中,∵AD =8,AE =4+4=8,DE 22228882AE AD ++=即PA +PD 的最小值为2 .故答案2.【点睛】本题主要考查了轴对称-最短路线问题,三角形的面积,矩形的性质,勾股定理,两点之间线段最短的性质.得出动点P所在的位置是解题的关键.12..(3,4)或(2,4)或(8,4).【分析】题中没有指明△ODP的腰长与底分别是哪个边,故应该分情况进行分析,从而求得点P的坐标.【详解】解:(1)OD是等腰三角形的底边时,P就是OD的垂直平分线与CB的交点,此时OP=PD≠5;(2)OD是等腰三角形的一条腰时:①若点O是顶角顶点时,P点就是以点O为圆心,以5为半径的弧与CB的交点,在直角△OPC中,CP=2254-=3,则P的坐标是(3,4).-=22OP OC②若D是顶角顶点时,P点就是以点D为圆心,以5为半径的弧与CB的交点,过D作DM⊥BC于点M,在直角△PDM中,PM=22PD DM-=3,当P在M的左边时,CP=5﹣3=2,则P的坐标是(2,4);当P在M的右侧时,CP=5+3=8,则P的坐标是(8,4).故P的坐标为:(3,4)或(2,4)或(8,4).故答案为:(3,4)或(2,4)或(8,4).【点睛】本题考查了等腰三角形的性质和勾股定理的运用等知识,注意正确地进行分类,考虑到所有可能的情况并进行分析求解是解题的关键.13.413【分析】延长AD至点E,使得DE=AD=4,结合D是中点证得△ADC≌△EDB,进而利用勾股定理逆定理可证得∠E=90°,再利用勾股定理求得BD长进而转化为BC长即可.【详解】解:如图,延长AD至点E,使得DE=AD=4,连接BE,∵D 是BC 边中点,∴BD =CD ,又∵DE =AD ,∠ADC =∠EDB ,∴△ADC ≌△EDB (SAS ),∴BE =AC =6,又∵AB =10,∴AE 2+BE 2=AB 2,∴∠E =90°,∴在Rt △BED 中,222264213BD BE DE =+=+=,∴BC =2BD =413,故答案为:413.【点睛】本题考查了全等三角形的判定及性质、勾股定理及其逆定理,正确作出辅助线是解决本题的关键.14.5【分析】在直角ABC 中,依据勾股定理求出AC 的长度,再算出BD ,过点B 作BE AC ⊥于点E ,通过等面积法求出BE ,得到两个直角三角形,分别运用勾股定理算出AE ED 、,两者相加即为AD 的长.【详解】解:如图,过点B 作BE AC ⊥于点E ,则90BEA ∠=︒,90BED ∠=︒,∵直角ABC 中,90B ∠=︒,6AB =,8BC =,∴22=10AC AB BC +=,又∵2ABC S AB BC AC BE =⋅=⋅,2AC BD =∴6810BE ⨯=,5BD =,∴=4.8BE ,∵90BEA ∠=︒,90BED ∠=︒∴22= 3.6AE AB BE -=,22= 1.4ED BD BE -=,∴5AD AE ED =+=.故答案为:5.【点睛】本题考查了勾股定理,通过作直角三角形斜边上的高,既构造了两个直角三角形求位置线段,又通过等面积法求出了一条直角边的长度,为运用勾股定理求线段创造了条件;故在求线段长时,可以考虑构造直角三角形.15.75或6或94 【分析】当△ABP 为等腰三角形时,分三种情况:①当AB =BP 时;②当AB =AP 时;③当BP =AP 时,分别求出BP 的长度,继而可求得t 值.【详解】在Rt △ABC 中,BC 2=AB 2﹣AC 2=7.52﹣4.52=36,∴BC =6(cm );①当AB =BP =7.5cm 时,如图1,t =7.52=3.75(秒); ②当AB =AP =7.5cm 时,如图2,BP =2BC =12cm ,t =6(秒);③当BP =AP 时,如图3,AP =BP =2tcm ,CP =(4.5﹣2t )cm ,AC =4.5cm , 在Rt △ACP 中,AP 2=AC 2+CP 2,所以4t 2=4.52+(4.5﹣2t )2,解得:t =94, 综上所述:当△ABP 为等腰三角形时,t =3.75或t =6或t =94. 故答案为:3.75或6或94.【点睛】此题是等腰三角形与动点问题,考查等腰三角形的性质,勾股定理,解题中应根据每两条边相等分情况来解答,不要漏解.16.103. 【分析】 根据八个直角三角形全等,四边形ABCD ,EFGH ,MNKT 是正方形,得出CG=NG ,CF=DG=NF ,再根据()21S CG DG =+,22S GF =,()23S NG NF =-,12310S S S ++=,即可得出答案.【详解】∵八个直三角形全等,四边形ABCD ,EFGH ,MNKT 是正方形∴CG=NG ,CF=DG=NF∴()2222122S CG DG CG DG CG DG GF CG DG =+=++=+ 22S GF =()22232S NG NF NG NF NG NF =-=+-∴2222212322310S S S GF CG DG GF NG NF NG NF GF ++=+⋅+++-⋅== ∴2103GF =故2103S = 故答案为103. 【点睛】 本题主要考查了勾股定理的应用,用到的知识点由勾股定理和正方形、全等三角形的性质. 17.4【分析】根据线段垂直平分线得出AE=EC ,∠AEG=∠AEF=90°,求出∠B=∠C=∠G=30°,根据勾股定理和含30°角的直角三角形性质求出AE 和EF ,即可求出FG ,再求出BF=FG 即可【详解】∵AC 的垂直平分线FG ,∴AE=EC ,∠AEG=∠AEF=90°,∵∠BAC=120°,∴∠G=∠BAC-∠AEG=120°-90°=30°,∵∠BAC=120°,AB=AC ,∴∠B=∠C=12(180°-∠BAC )=30°, ∴∠B=∠G ,∴BF=FG ,∵在Rt △AEG 中,∠G=30°,EG=3,∴AG=2AE ,即(2AE )2=AE 2+32,∴即同理在Rt △CEF 中,∠C=30°,CF=2EF ,(2EF )2=EF 2+2,∴EF=1(负值舍去),∴BF=GF=EF+CE=1+3=4,故答案为4.【点睛】本题考查了勾股定理,含30°角的直角三角形性质,等腰三角形的性质和判定等知识点,能综合运用定理进行推理是解此题的关键.18【解析】试题分析:根据勾股定理可求出BC=1,然后根据∠BCA=90°,DE⊥AC,DF⊥BC,证得四边形CEDF是矩形,连接CD,则CD=EF,当CD⊥AB时,CD最短,即.点睛:本题考查了勾股定理的运用,矩形的判定和性质以及垂线段最短的性质,同时也考查了学生综合运用性质进行推理和计算的能力.19.7 8【解析】试题分析:根据矩形性质得AB=DC=6,BC=AD=8,AD∥BC,∠B=90°,再根据折叠性质得∠DAC=∠D′AC,而∠DAC=∠ACB,则∠D′AC=∠ACB,所以AE=EC,设BE=x,则EC=4-x,AE=4-x,然后在Rt△ABE中利用勾股定理可计算出BE的长即可.试题解析:∵四边形ABCD为矩形,∴AB=DC=3,BC=AD=4,AD∥BC,∠B=90°,∵△ACD沿AC折叠到△ACD′,AD′与BC交于点E,∴∠DAC=∠D′AC,∵AD∥BC,∴∠DAC=∠ACB,∴∠D′AC=∠ACB,∴AE=EC,设BE=x,则EC=4﹣x,AE=4﹣x,在Rt△ABE中,∵AB2+BE2=AE2,∴32+x2=(4﹣x)2,解得x=78,即BE的长为78.20.(0,34).【分析】由423y x=+求出点A、B的坐标,利用勾股定理求得AB的长度,由此得到53122OA'=-=,设点C的坐标为(0,m),利用勾股定理解得m的值即可得到答案.【详解】在423y x =+中,当x=0时,得y=2,∴A (0,2) 当y=0时,得4203x +=,∴32x =-,∴B(32-,0), 在Rt △AOB 中,∠AOB=90︒,OA=2,OB=32,∴52AB ===, ∴53122OA '=-=, 设点C 的坐标为(0,m )由翻折得ABC A BC '≌,∴2A C AC m '==-,在Rt A OC '中, 222A C OC A O ''=+,∴222(2)1m m -=+,解得m=34, ∴点C 的坐标为(0,34). 故答案为:(0,34). 【点睛】此题考查勾股定理,翻折的性质,题中由翻折得ABC A BC '≌是解题的关键,得到OC 与A’C 的数量关系,利用勾股定理求出点C 的坐标. 三、解答题21.(12)150°;(3【分析】(1)根据等边三角形的性质可利用SAS 证明△BCD ≌△ACE ,再根据全等三角形的性质即得结果;(2)在△ADE 中,根据勾股定理的逆定理可得∠AED =90°,进而可求出∠AEC 的度数,再根据全等三角形的性质即得答案;(3)过C 作CP ⊥DE 于点P ,设AC 与DE 交于G ,如图,根据等边三角形的性质和勾股定理可得PE 与CP 的长,进而可得AE =CP ,然后即可根据AAS 证明△AEG ≌△CPG ,于是可得AG =CG ,PG =EG ,根据勾股定理可求出AG 的长,进一步即可求出结果.【详解】解:(1)∵△ABC 和△EDC 都是等边三角形,∴BC =AC ,CD =CE =DE =2,∠ACB =∠DCE =60°,∴∠BCD =∠ACE ,在△BCD 与△ACE 中,∵BC =AC ,∠BCD =∠ACE ,CD =CE ,∴△BCD ≌△ACE ,∴AE =BD =3; (2)在△ADE 中,∵7,3,2AD AE DE ===, ∴DE 2+AE 2=()()222237+==AD 2, ∴∠AED =90°,∵∠DEC =60°,∴∠AEC =150°,∵△BCD ≌△ACE ,∴∠BDC =∠AEC =150°;(3)过C 作CP ⊥DE 于点P ,设AC 与DE 交于G ,如图,∵△CDE 是等边三角形,∴PE =12DE =1,CP 22213-=,∴AE =CP ,在△AEG 与△CPG 中,∵∠AEG =∠CPG =90°,∠AGE =∠CGP ,AE =CP ,∴△AEG ≌△CPG ,∴AG =CG ,PG =EG =12, ∴AG ()222211332AE EG ⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭, ∴AC =2AG 13【点睛】本题考查了等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理及其逆定理等知识,熟练掌握上述知识、灵活应用全等三角形的判定与性质是解题的关键.22.(1)梯子顶端离地面24米(2)梯子底端将向左滑动了8米【解析】试题分析:(1)构建数学模型,根据勾股定理可求解出梯子顶端离地面的距离;(2)构建直角三角形,然后根据购股定理列方程求解即可.试题解析:(1)如图,∵AB=25米,BE=7米,梯子距离地面的高度AE=22-=24米.257答:此时梯子顶端离地面24米;(2)∵梯子下滑了4米,即梯子距离地面的高度CE=(24﹣4)=20米,∴222520-,-22CD CE∴DE=15﹣7=8(米),即下端滑行了8米.答:梯子底端将向左滑动了8米.23.(1)BC−AC=AD;理由详见解析;(2)①详见解析;②AB=14【分析】(1)在CB上截取CE=CA,连接DE,证△ACD≌△ECD得DE=DA,∠A=∠CED=60°,据此∠CED=2∠CBA,结合∠CED=∠CBA+∠BDE得出∠CBA=∠BDE,即可得DE=BE,进而得出答案;(2)①在AB上截取AM=AD,连接CM,先证△ADC≌△AMC,得到∠D=∠AMC,CD=CM,结合CD=BC知CM=CB,据此得∠B=∠CMB,根据∠CMB+∠CMA=180°可得;②设BN=a,过点C作CN⊥AB于点N,由CB=CM知BN=MN=a,CN2=BC2−BN2=AC2−AN2,可得关于a的方程,解之可得答案.【详解】解:(1)BC−AC=AD.理由如下:如图(a),在CB上截取CE=CA,连接DE,∵CD平分∠ACB,∴∠ACD=∠ECD,又CD=CD,∴△ACD≌△ECD(SAS),∴DE=DA,∠A=∠CED=60°,∴∠CED=2∠CBA,∵∠CED=∠CBA+∠BDE,∴∠CBA=∠BDE,∴DE=BE,∴AD=BE,∵BE=BC−CE=BC−AC,∴BC−AC=AD.(2)①如图(b ),在AB 上截取AM =AD ,连接CM ,∵AC 平分∠DAB ,∴∠DAC =∠MAC ,∵AC =AC ,∴△ADC ≌△AMC (SAS ),∴∠D =∠AMC ,CD =CM =12,∵CD =BC =12,∴CM =CB ,∴∠B =∠CMB ,∵∠CMB +∠CMA =180°,∴∠B +∠D =180°;②设BN =a ,过点C 作CN ⊥AB 于点N ,∵CB =CM =12,∴BN =MN =a ,在Rt △BCN 中,2222212CN BC BN a --==,在Rt △ACN 中,2222216(8)CN AC AN a --+==, 则22221216(8)a a --+=, 解得:a =3,即BN =MN =3,则AB =8+3+3=14,∴AB=14.【点睛】本题考查了四边形的综合题,以及全等三角形的判定与性质、勾股定理、等腰三角形的判定与性质;本题有一定难度,需要通过作辅助线证明三角形全等才能得出结果.24.(1)作图见解析,20DBC ∠=︒;(2)作图见解析,35BAC ∠=︒;(3)∠A =45°或90°或90°-2α或1452α︒-,或α=45°时45°<∠BAC <90°.【分析】(1)根据二分割线的定义,只要把∠ABC 分成90°角和20°角即可;(2)可以画出∠A=35°的三角形;(3)设BD 为△ABC 的二分割线,分以下两种情况.第一种情况:△BDC 是等腰三角形,△ABD 是直角三角形;第二种情况:△BDC 是直角三角形,△ABD 是等腰三角形分别利用直角三角形的性质、等腰三角形的性质和三角形的内角和定理解答即可.【详解】解:(1)ABC ∆关于点B 的二分割线BD 如图4所示,20DBC ∠=︒;故答案为:20°;(2)如图所示:∠BAC=35°;(3)设BD 为△ABC 的二分割线,分以下两种情况.第一种情况:△BDC 是等腰三角形,△ABD 是直角三角形,易知∠C 和∠DBC 必为底角, ∴∠DBC =∠C =α.当∠A =90°时,△ABC 存在二分分割线;当∠ABD =90°时,△ABC 存在二分分割线,此时∠A =90°-2α; 当∠ADB =90°时,△ABC 存在二分割线,此时α=45°且45°<∠A <90°;第二种情况:△BDC 是直角三角形,△ABD 是等腰三角形,当∠DBC =90°时,若BD =AD ,则△ABC 存在二分割线,此时1809014522A αα︒-︒-∠==︒-; 当∠BDC =90°时,若BD =AD ,则△ABC 存在二分割线,此时∠A =45°, 综上,∠A =45°或90°或90°-2α或1452α︒-,或α=45°时,45°<∠BAC <90°.【点睛】本题考查的是二分割线的理解与作图,属于新定义题型,主要考查了等腰三角形的性质、直角三角形的性质和三角形的内角和定理等知识,正确理解二分割线的定义、熟练掌握等腰三角形和直角三角形的性质是解答的关键.25.(1)详见解析;(2)41;(3)3.【分析】(1)证∠EAC=∠DAB.利用SAS 证△ACE ≌△ABD 可得;(2)连接BD ,证1302FEA AED ∠=∠=,证△ACE ≌△ABD 可得30FEA BDA ∠=∠=,CE=BD=5,利用勾股定理求解;(3)作CE 垂直于AC,且CE=AC,连接AE,则90,45ACE CAE ∠=∠=,利用勾股定理得AE 2AB =,BE=3AB ,根据(1)思路得AD=BE=3AB .【详解】(1) 证明:∵∠DAE=∠BAC ,∴∠DAE+∠CAD=∠BAC+∠CAD ,即∠EAC=∠DAB.在△ACE 与△ABD 中,AD AE EAC BAB AC AB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ACE ≌△ABD(SAS),∴BD CE =;(2)连接BD因为AD AE =, 60DAE BAC ∠=∠=,所以ADE ∆是等边三角形因为60DAE DEA EDA ∠=∠=∠=,ED=AD=AE=4因为CE AD ⊥所以1302FEA AED ∠=∠= 同(1)可知△ACE ≌△ABD(SAS),所以30FEA BDA ∠=∠=,CE=BD=5所以90BDE BDA ADE ∠=∠+∠=所以BE=22225441BD DE +=+=(3)作CE 垂直于AC,且CE=AC,连接AE,则90,45ACE CAE ∠=∠=所以AE=222AB AC AC += 因为AB AC =所以AE 2AB =又因为45CAB ∠= 所以90ABE ∠=所以()222223BE AE AB AB AB AB =+=+= 因为45CBD CDB ∠=∠=所以BC=CD, 90BCD ∠=因为同(1)可得△ACD ≌△ECB(SAS)所以AD=BE=3AB所以33AD AB AB AB==【点睛】考核知识点:等边三角形;勾股定理.构造全等三角形和直角三角形是关键.26.(1)∠CBD=20°;(2)AD=164;(3) △BCD 的周长为m+2 【分析】(1)根据折叠可得∠1=∠A=35°,根据三角形内角和定理可以计算出∠ABC=55°,进而得到∠CBD=20°;(2)根据折叠可得AD=DB ,设CD=x ,则AD=BD=8-x ,再在Rt △CDB 中利用勾股定理可得x 2+62=(8-x )2,再解方程可得x 的值,进而得到AD 的长;(3)根据三角形ACB 的面积可得112AC CB m =+, 进而得到AC •BC=2m+2,再在Rt △CAB 中,CA 2+CB 2=BA 2,再把左边配成完全平方可得CA+CB 的长,进而得到△BCD 的周长.【详解】(1)∵把△ABC沿直线DE折叠,使△ADE与△BDE重合,∴∠1=∠A=35°,∵∠C=90°,∴∠ABC=180°-90°-35°=55°,∴∠2=55°-35°=20°,即∠CBD=20°;(2)∵把△ABC沿直线DE折叠,使△ADE与△BDE重合,∴AD=DB,设CD=x,则AD=BD=8-x,在Rt△CDB中,CD2+CB2=BD2,x2+62=(8-x)2,解得:x= 74,AD=8-74=164;(3)∵△ABC 的面积为m+1,∴12AC•BC=m+1,∴AC•BC=2m+2,∵在Rt△CAB中,CA2+CB2=BA2,∴CA2+CB2+2AC•BC=BA2+2AC•BC,∴(CA+BC)2=m2+4m+4=(m+2)2,∴CA+CB=m+2,∵AD=DB,∴CD+DB+BC=m+2.即△BCD的周长为m+2.【点睛】此题主要考查了图形的翻折变换,以及勾股定理,完全平方公式,关键是掌握勾股定理,以及折叠后哪些是对应角和对应线段.27.(1)2,232)证明见解析(3221(423221【分析】(1)根据含有30°角的直角三角形的性质可得BC=2,再由勾股定理即可求出AC的长;(2)由ED 为AB 垂直平分线可得DB=DA ,在Rt △BDE 中,由勾股定理可得BD=4,可得BD=2BE ,故∠BDE 为60°,即可证明ABD ∆是等边三角形; (3)由(1)(2)可知,=23AC ,AD=4,进而可求得CD 的长,再由等积法可得BCD ACD ACBD S S S =+四边形,代入求解即可;(4)分点P 在线段AC 上和AC 的延长线上两种情况,过点E 作AC 的垂线交AC 于点Q ,构造Rt △PQE ,再根据勾股定理即可求解.【详解】(1)∵Rt ABC ∆,90ACB ∠=︒,30BAC ∠=︒,斜边4AB =,∴122BC AB ==,∴22=23AC AB BC =-; (2)∵ED 为AB 垂直平分线,∴ADB=DA ,在Rt △BDE 中,∵122BE AE AB ===,23DE =, ∴22=4BD BE DE =+,∴BD=2BE ,∴∠BDE 为60°,∴ABD ∆为等边三角形;(3))由(1)(2)可知,=23AC ,AD=4,∴22=27CD AC AD =+,∵BCD ACD ACBD S SS =+四边形, ∴111()222BC AD AC AC AD BF CD +⨯=⨯+⨯, ∴221BF =; (4)分点P 在线段AC 上和AC 的延长线上两种情况,如图,过点E 作AC 的垂线交AC 于点Q ,∵AE=2,∠BAC=30°,∴EQ=1,∵=23AC ,∴=3CQ QA =,。
勾股定理单元 易错题提优专项训练试卷一、选择题1.如图,已知1号、4号两个正方形的面积之和为7,2号、3号两个正方形的面积之和为4,则a 、b 、c 三个正方形的面积之和为( )A .11B .15C .10D .222.如图是一块长、宽、高分别为6cm 、4cm 、3cm 的长方体木块,一只蚂蚁要从长方体木块的一个顶点A 处,沿着长方体的表面到长方体上和A 相对的顶点B 处吃食物,那么它需要爬行的最短路径的长是( )A .cmB .cmC .cmD .9cm3.圆柱形杯子的高为18cm ,底面周长为24cm ,已知蚂蚁在外壁A 处(距杯子上沿2cm )发现一滴蜂蜜在杯子内(距杯子下沿4cm ),则蚂蚁从A 处爬到B 处的最短距离为( )A .813B .28C .20D .122 4.若直角三角形的三边长分别为-a b 、a 、+a b ,且a 、b 都是正整数,则三角形其中一边的长可能为()A .22B .32C .62D .825.如图,有一块直角三角形纸片,两直角边6cm AC =,8cm BC =.现将直角边AC 沿直线AD 折叠,使它落在斜边AB 上,且与AE 重合,则CD 等于( )A .2cmB .3cmC .4cmD .5cm6.如图,2002年8月在北京召开的国际数学家大会会徽取材于我国古代数学家赵爽的《勾股圆方图》(也称《赵爽弦图》),它是由四个全等的直角三角形与中间的一个小正方形拼成的一个大正方形,如图所示,如果大正方形的面积是13,小正方形的面积是1,直角三角形的短直角边为a ,较长直角边为b ,那么2a b ()+的值为( )A .13B .19C .25D .169 7.下列长度的三条线段能组成直角三角形的是( )A .9,7,12B .2,3,4C .1,2,3D .5,11,12 8.如图,在矩形ABCD 中,AB =8,BC =4,将矩形沿AC 折叠,点B 落在点B ′处,则重叠部分△AFC 的面积为( )A .12B .10C .8D .69.有下列的判断: ①△ABC 中,如果a 2+b 2≠c 2,那么△ABC 不是直角三角形②△ABC 中,如果a 2-b 2=c 2,那么△ABC 是直角三角形③如果△ABC 是直角三角形,那么a 2+b 2=c 2以下说法正确的是( )A .①②B .②③C .①③D .② 10.一个直角三角形的两条边的长度分别为3和4,则它的斜边长为( )A .5B .4C .7D .4或5 二、填空题11.如图,RT ABC ,90ACB ∠=︒,6AC =,8BC =,将边AC 沿CE 翻折,使点A 落在AB 上的点D 处;再将边BC 沿CF 翻折,使点B 落在CD 的延长线上的点B '处,两条折痕与斜边AB 分别交于点E 、F ,则B FC '△的面积为______.12.如图,△ABC 是一个边长为1的等边三角形,BB 1是△ABC 的高,B 1B 2是△ABB 1的高,B 2B 3是△AB 1B 2的高,……B n-1B n 是△AB n-2B n-1的高,则B 4B 5的长是________,猜想B n-1B n 的长是________.13.在△ABC 中,AB=15,AC=13,高AD=12,则ABC ∆的周长为_______________.14.已知Rt △ABC 中,AC =4,BC =3,∠ACB =90°,以AC 为一边在Rt △ABC 外部作等腰直角三角形ACD ,则线段BD 的长为_____.15.已知,在△ABC 中,∠C=90°,AC=BC=7,D 是AB 的中点,点E 在AC 上,点F 在BC 上,DE=DF ,若BF=4,则EF=_______16.如图,在锐角ABC ∆中,2AB =,60BAC ∠=,BAC ∠的平分线交BC 于点D ,M ,N 分别是AD 和AB 上的动点,则BM MN +的最小值是______.17.如图,Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =5,BC =4,斜边AB 的垂直平分线DE 交边BC 于点D ,连接AD ,线段CD 的长为_________.18.如图,把平面内一条数轴x 绕点O 逆时针旋转角θ(0°<θ<90°)得到另一条数轴y ,x 轴和y 轴构成一个平面斜坐标系.规定:已知点P 是平面斜坐标系中任意一点,过点P 作y 轴的平行线交x 轴于点A ,过点P 作x 轴的平行线交y 轴于点B ,若点A 在x 轴上对应的实数为a ,点B 在y 轴上对应的实数为b ,则称有序实数对(a ,b )为点P 的斜坐标.在平面斜坐标系中,若θ=45°,点P 的斜坐标为(1,22),点G 的斜坐标为(7,﹣22),连接PG ,则线段PG 的长度是_____.19.如图,由两个直角三角形和三个正方形组成的图形,已知25AB = ,24AC = 其中阴影部分面积是_____________平方单位.20.在Rt ABC 中,90A ∠=︒,其中一个锐角为60︒,23BC =,点P 在直线AC 上(不与A ,C 两点重合),当30ABP ∠=︒时,CP 的长为__________.三、解答题21.(1)计算:1312248233⎛⎫-+÷ ⎪ ⎪⎝; (2)已知a 、b 、c 满足2|23|32(30)0a b c +-+--=.判断以a 、b 、c 为边能否构成三角形?若能构成三角形,说明此三角形是什么形状?并求出三角形的面积;若不能,请说明理由.22.如图,在△ABC 中,AB =30 cm ,BC =35 cm ,∠B =60°,有一动点M 自A 向B 以1 cm/s 的速度运动,动点N 自B 向C 以2 cm/s 的速度运动,若M ,N 同时分别从A ,B 出发.(1)经过多少秒,△BMN 为等边三角形;(2)经过多少秒,△BMN 为直角三角形.23.在等腰△ABC 与等腰△ADE 中,AB =AC ,AD =AE ,∠BAC =∠DAE ,且点D 、E 、C 三点在同一条直线上,连接BD .(1)如图1,求证:△ADB ≌△AEC(2)如图2,当∠BAC =∠DAE =90°时,试猜想线段AD ,BD ,CD 之间的数量关系,并写出证明过程;(3)如图3,当∠BAC =∠DAE =120°时,请直接写出线段AD ,BD ,CD 之间的数量关系式为: (不写证明过程)24.如图,在边长为2的等边三角形ABC 中,D 点在边BC 上运动(不与B ,C 重合),点E 在边AB 的延长线上,点F 在边AC 的延长线上,AD DE DF ==. (1)若30AED ∠=︒,则ADB =∠______.(2)求证:BED CDF △≌△.(3)试说明点D 在BC 边上从点B 至点C 的运动过程中,BED 的周长l 是否发生变化?若不变,请求出l 的值,若变,请求出l 的取值范围.25.如图,△ACB 和△ECD 都是等腰直角三角形,∠ACB =∠ECD =90°,点D 在边AB 上,点E 在边AC 的左侧,连接AE .(1)求证:AE =BD ;(2)试探究线段AD 、BD 与CD 之间的数量关系;(3)过点C 作CF ⊥DE 交AB 于点F ,若BD :AF =1:2,CD 36,求线段AB 的长.26.如图,△ABC 中AC =BC ,点D ,E 在AB 边上,连接CD ,CE .(1)如图1,如果∠ACB =90°,把线段CD 逆时针旋转90°,得到线段CF ,连接BF , ①求证:△ACD ≌△BCF ;②若∠DCE =45°, 求证:DE 2=AD 2+BE 2;(2)如图2,如果∠ACB =60°,∠DCE =30°,用等式表示AD ,DE ,BE 三条线段的数量关系,说明理由.27.如图所示,已知ABC ∆中,90B ∠=︒,16AB cm =,20AC cm =,P 、Q 是ABC ∆的边上的两个动点,其中点P 从点A 开始沿A B →方向运动,且速度为每秒1cm ,点Q 从点B 开始沿B C A →→方向运动,且速度为每秒2cm ,它们同时出发,设出发的时间为ts .(1)则BC =____________cm ;(2)当t 为何值时,点P 在边AC 的垂直平分线上?此时CQ =_________?(3)当点Q 在边CA 上运动时,直接写出使BCQ ∆成为等腰三角形的运动时间.28.如图,在四边形ABCD 中,=AB AD ,=BC DC ,=60A ∠︒,点E 为AD 边上一点,连接CE ,BD . CE 与BD 交于点F ,且CE ∥AB .(1)求证:CED ADB ∠=∠;(2)若=8AB ,=6CE . 求BC 的长 .29.在ABC ∆中,AB AC =,CD 是AB 边上的高,若10,5AB BC ==.(1)求CD 的长.(2)动点P 在边AB 上从点A 出发向点B 运动,速度为1个单位/秒;动点Q 在边AC 上从点A 出发向点C 运动,速度为v 个单位秒()v>1,设运动的时间为()0t t >,当点Q 到点C 时,两个点都停止运动.①若当2v =时,CP BQ =,求t 的值.②若在运动过程中存在某一时刻,使CP BQ =成立,求v 关于t 的函数表达式,并写出自变量t 的取值范围.30.菱形ABCD 中,∠BAD =60°,BD 是对角线,点E 、F 分别是边AB 、AD 上两个点,且满足AE =DF ,连接BF 与DE 相交于点G .(1)如图1,求∠BGD 的度数;(2)如图2,作CH ⊥BG 于H 点,求证:2GH =GB +DG ;(3)在满足(2)的条件下,且点H 在菱形内部,若GB =6,CH =43,求菱形ABCD 的面积.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【分析】由直角三角形的勾股定理以及正方形的面积公式不难发现:a 的面积等于1号的面积加上2号的面积,b 的面积等于2号的面积加上3号的面积,c 的面积等于3号的面积加上4号的面积,据此可以求出三个的面积之和.【详解】利用勾股定理可得:12a S S S =+ ,23b S S S =+,34c S S S =+∴122334a b c S S S S S S S S S ++=+++++74415=++=故选B【点睛】本题主要考查勾股定理的应用,熟练掌握相关性质定理是解题关键.2.C解析:C【解析】【分析】本题中蚂蚁要跑的路径有三种情况,知道当蚂蚁爬的是一条直线时,路径才会最短.蚂蚁爬的是一个长方形的对角线.展开成平面图形,根据两点之间线段最短,可求出解.【详解】解:如图1,当爬的长方形的长是(4+6)=10,宽是3时,需要爬行的路径的长==cm ;如图2,当爬的长方形的长是(3+6)=9,宽是4时,需要爬行的路径的长==cm ;如图3,爬的长方形的长是(3+4)=7时,宽是6时,需要爬行的路径的长==cm.所以要爬行的最短路径的长cm.故选C.【点睛】本题考查平面展开路径问题,本题关键知道蚂蚁爬行的路线不同,求出的值就不同,有三种情况,可求出值找到最短路线.3.C解析:C【解析】分析:将杯子侧面展开,建立A关于EF的对称点A′,根据两点之间线段最短可知A′B的长度即为所求.详解:如图所示,将杯子侧面展开,作A关于EF的对称点A′,连接A′B,则A′B即为最短距离,A′B2222'++ (cm)A D BD=1216故选C.点睛:本题考查了勾股定理、最短路径等知识.将圆柱侧面展开,化曲面为平面并作出A关于EF的对称点A′是解题的关键.4.B解析:B【解析】由题可知(a-b)2+a2=(a+b)2,解得a=4b,所以直角三角形三边分别为3b,4b,5b,当b=8时,4b=32,故选B.5.B解析:B【分析】根据翻折的性质可知:AC=AE=6,CD=DE,设CD=DE=x,在Rt△DEB中利用勾股定理解决.【详解】解:在Rt△ABC中,∵AC=6,BC=8,∴AB22+22AC BC+=10,68△ADE是由△ACD翻折,∴AC=AE=6,EB=AB−AE=10−6=4,设CD =DE =x ,在Rt △DEB 中,∵222DE EB DB +=,∴()22248x x +=-,∴x =3,∴CD =3.故答案为:B .【点睛】本题考查翻折的性质、勾股定理,利用翻折不变性是解决问题的关键,学会转化的思想去思考问题. 6.C解析:C【解析】试题分析:根据题意得:222c a b =+=13,4×12ab=13﹣1=12,即2ab=12,则2()a b +=222a ab b ++=13+12=25,故选C .考点:勾股定理的证明;数学建模思想;构造法;等腰三角形与直角三角形. 7.C解析:C【分析】利用勾股定理的逆定理:如果三角形两条边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形就是直角三角形.最长边所对的角为直角.由此判定即可.【详解】解:A 、因为92+72≠122,所以三条线段不能组成直角三角形;B 、因为22+32≠42,所以三条线段不能组成直角三角形;C 、因为12= 22,所以三条线段能组成直角三角形;D 、因为52+112≠122,所以三条线段不能组成直角三角形.故选C .【点睛】此题考查勾股定理逆定理的运用,注意数据的计算.8.B解析:B【分析】已知AD 为CF 边上的高,要求AFC △的面积,求得FC 即可,求证AFD CFB '△≌△,得B F DF '=,设DF x =,则在Rt AFD △中,根据勾股定理求x ,于是得到CF CD DF =-,即可得到答案.【详解】解:由翻折变换的性质可知,AFD CFB '△≌△,'DF B F ∴=,设DF x =,则8AF CF x ==-,在Rt AFD △中,222AF DF AD =+,即222(8)4x x -=+,解得:3x =,835CF CD FD ∴=-=-=, 1102AFC S AF BC ∴=⋅⋅=△. 故选:B .【点睛】本题考查矩形的性质、折叠的性质、勾股定理等内容,根据折叠的性质得到AFD CFB '△≌△是解题的关键.9.D解析:D【分析】欲判断三角形是否为直角三角形,这里给出三边的长,需要验证两小边的平方和等于最长边的平方即可.【详解】①c 不一定是斜边,故错误;②正确;③若△ABC 是直角三角形,c 不是斜边,则a 2+b 2≠c 2,故错误,所以正确的只有②,故选D.【点睛】本题考查了勾股定理以及勾股定理的逆定理,熟练掌握勾股定理以及勾股定理的逆定理的内容是解题的关键.10.D解析:D【分析】根据题意,可分为已知的两条边的长度为两直角边,或一直角边一斜边两种情况,根据勾股定理求斜边即可.【详解】当3和4为两直角边时,由勾股定理,得:5=;当3和4为一直角边和一斜边时,可知4为斜边.∴斜边长为4或5.故选:D.【点睛】本题考查了勾股定理,关键是根据题目条件进行分类讨论,利用勾股定理求解.二、填空题11.96 25【分析】将△B´CF的面积转化为求△BCF的面积,由折叠的性质可得CD=AC=6,∠ACE=∠DCE,∠BCF=∠B´CF,CE⊥AB,可证得△ECF是等腰直角三角形,EF=CE,∠EFC=45°,由等面积法可求CE的长,由勾股定理可求AE的长,进而求得BF的长,即可求解.【详解】根据折叠的性质可知,CD=AC=6,∠ACE=∠DCE,∠BCF=∠B´CF,CE⊥AB,∴∠DCE+∠B´CF=∠ACE+∠BCF,∵∠ACB=90°,∴∠ECF=45°,且CE⊥AB,∴△ECF是等腰直角三角形,∴EF=CE,∠EFC=45°,∵S△ABC=12AC•BC=12AB•CE,∴AC•BC=AB•CE,∵根据勾股定理求得AB=10,∴CE=245,∴EF=245,∵AE 185,∴BF=AB−AE−EF=10-185-245=85,∴S△CBF=12×BF×CE=12×85×245=9625,∴S△CB´F=96 25,故填:96 25.【点睛】此题主要考查了翻折变换,等腰三角形的判定和性质,勾股定理的应用等知识,根据折叠的性质求得相等的角是解决本题的关键.12 【分析】 根据等边三角形性质得出AB 1=CB 1=12,∠AB 1B =∠BB 1C =90°,由勾股定理求出BB 1=ABC 113ABB BCB S S ==B 1B 2,由勾股定理求出BB 2,根据11221ABB BB B AB B S S S =+代入求出B 2B 3=,B 3B 4=B 4B 5=,推出B n ﹣1B n =2n . 【详解】解:∵△ABC 是等边三角形,∴BA =AC ,∵BB 1是△ABC 的高,∴AB 1=CB 1=12,∠AB 1B =∠BB 1C =90°,由勾股定理得:BB 1=;∴△ABC 的面积是12×1=;∴1112ABB BCB SS ==⨯,12=×1×B 1B 2,B 1B 2,由勾股定理得:BB 234=, ∵11221ABB BB B AB B S S S =+,2313112422B B =⨯⨯⨯,B 2B 3,B 3B 4=16,B4B5=3 32,…,B n﹣1B n=32n.故答案为:332,32n.【点睛】本题考查了等边三角形的性质,勾股定理,三角形的面积等知识点的应用,关键是能根据计算结果得出规律.13.32或42【分析】根据题意画出图形,分两种情况:△ABC是钝角三角形或锐角三角形,分别求出边BC,即可得到答案【详解】当△ABC是钝角三角形时,∵∠D=90°,AC=13,AD=12,∴222213125CD AC AD=-=-=,∵∠D=90°,AB=15,AD=12,∴222215129BD AB AD=-=-=,∴BC=BD-CD=9-5=4,∴△ABC的周长=4+15+13=32;当△ABC是锐角三角形时,∵∠ADC=90°,AC=13,AD=12,∴222213125CD AC AD-=-=,∵∠ADB=90°,AB=15,AD=12,∴222215129BD AB AD=-=-,∴BC=BD-CD=9+5=14,∴△ABC的周长=14+15+13=42;综上,△ABC的周长是32或42,故答案为:32或42.【点睛】此题考查勾股定理的实际应用,能依据题意正确画出图形分类讨论是解题的关键. 14.72965【分析】分三种情形讨论:(1)如图1中,以点C所在顶点为直角时;(2)如图2中,以点D所在顶点为直角时;(3)如图3中,以点A所在顶点为直角时.【详解】(1)如图1中,以点C所在顶点为直角时.∵AC=CD=4,BC=3,∴BD=CD+BC=7;(2)如图2中,以点D所在顶点为直角时,作DE⊥BC与E,连接BD.在Rt△BDE中DE=2,BE=5,∴BD2229+DE BE(3)如图3中,以点A所在顶点为直角时,作DE⊥BC于E,在Rt△BDE中,DE=4.BE=7,∴BD2265DE BE+故答案为:72965【点睛】本题考查了勾股定理、等腰直角三角形等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题.15.322或11或5或109 5【分析】分别就E,F在AC,BC上和延长线上,分别画出图形,过D作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G,H,通过构造全等三角形和运用勾股定理作答即可.【详解】解:①过D作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G,H∴DG∥BC,∠CDG=∠CDH=45°又∵D是AB的中点,∴DG=12 BC同理:DH=12 AC又∵BC=AC∴DG=DH在Rt△DGE和Rt△DHF中DG=DH,DE=DF∴Rt△DGE≌Rt△DHF (HL )∴GE=HF又∵DG=DH,DC=DC∴△GDC≌△FHC∴CG=HC∴CE=GC -GE=CH-HF=CF=AB-BF=3 ∴EF=223332+=②过D 作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G ,H∴DG∥BC,∠CDG=∠CDH=45°又∵D 是AB 的中点,∴DG=12BC 同理:DH=12AC 又∵BC=AC∴DG=DH 在Rt△DGE 和Rt△DHF 中DG=DH,DE=DF ∴Rt△DGE≌Rt△DHF(HL )∴GE=HF又∵DG=DH,DC=DC∴△GDC≌△FHC∴CG=HC∴CE=CF=AC+AE=AB+BF=7+4=11221111112+=③如图,以点D 为圆心,以DF 长为半径画圆交AC 边分别为E 、E ',过点D 作DH⊥AC 于点H ,可知DF DE DE '==,可证△EHD≌△E HD ',CE D CFD '≌,△DHC 为等腰直角三角形,∴∠1+∠2=45°∴∠EDF=2(∠1+∠2)=90°∴△EDF 为等腰直角三角形可证AED CFD △△≌∴AE=CF=3,CE=BF=4∴2222435EF CE CF =+=+=④有第③知,EF=5,且△EDF 为等腰直角三角形,∴ED=DF=522,可证△E CF E DE ''∆∽,2223y x +=525222x =+综上可得:25x =∴2222E F DE DF DE '''''=+=1095E F ''= 【点睛】本题考查了全等三角形和勾股定理方面的知识,做出辅助线、运用数形结合思想是解答本题的关键.163【分析】作点B 关于AD 的对称点B′,过点B′作B′N ⊥AB 于N 交AD 于M ,根据轴对称确定最短路线问题,B′N 的长度即为BM+MN 的最小值,根据∠BAC=60°判断出△ABB′是等边三角形,再根据等边三角形的性质求解即可.【详解】如图,作点B 关于AD 的对称点B′,由垂线段最短,过点B′作B′N ⊥AB 于N 交AD 于M ,B′N 最短,由轴对称性质,BM=B′M ,∴BM+MN=B′M+MN=B′N ,由轴对称的性质,AD 垂直平分BB′,∴AB=AB′,∵∠BAC=60°,∴△ABB′是等边三角形,∵AB=2,∴33 即BM+MN 3. 3.【点睛】本题考查了轴对称确定最短路线问题,等边三角形的判定与性质,确定出点M 、N 的位置是解题的关键,作出图形更形象直观.17.78. 【解析】 ∵∠C =90°,AB =5,BC =4,∴AC 2254-.∵AB 的垂直平分线DE 交边BC 于点D ,∴BD =AD .设CD =x ,则AD =BD =4-x ,在Rt △ACD 中,2223(4)x x +=- ,解得:78x =.故答案为:78. 18.5【分析】如图,作PA ∥y 轴交X 轴于A ,PH ⊥x 轴于H .GM ∥y 轴交x 轴于M ,连接PG 交x 轴于N ,先证明△ANP ≌△MNG (AAS ),再根据勾股定理求出PN 的值,即可得到线段PG 的长度.【详解】如图,作PA ∥y 轴交X 轴于A ,PH ⊥x 轴于H .GM ∥y 轴交x 轴于M ,连接PG 交x 轴于N .∵P (1,2),G (7.﹣2),∴OA =1,PA =GM =2,OM =7,AM =6,∵PA ∥GM ,∴∠PAN =∠GMN ,∵∠ANP =∠MNG ,∴△ANP ≌△MNG (AAS ),∴AN =MN =3,PN =NG ,∵∠PAH =45°,∴PH =AH =2,∴HN =1, ∴2222215PN PH NH =+=+=∴PG =2PN =5.故答案为5【点睛】本题考查了全等三角形的综合问题,掌握全等三角形的性质以及判定定理、勾股定理是解题的关键.19.49【分析】先计算出BC 的长,再由勾股定理求出阴影部分的面积即可.【详解】∵∠ACB=90︒,25AB = ,24AC =,∴22222252449BC AB AC =-=-=,∴阴影部分的面积=249BC =,故答案为:49.【点睛】此题考查勾股定理,能利用根据直角三角形计算得到所需的边长,题中根据勾股定理的图形得到阴影部分面积等于BC 的平方是解题的关键.20.23或2或4【分析】根据题意画出图形,分4种情况进行讨论,利用含30°角直角三角形与勾股定理解答.【详解】解:如图1:当∠C=60°时,∠ABC=30°,与∠ABP=30°矛盾;如图2:当∠C=60°时,∠ABC=30°,∵∠ABP=30°,∴∠CBP=60°,∴△PBC 是等边三角形,∴23CP BC ==;如图3:当∠ABC=60°时,∠C=30°,∵∠ABP=30°,∴∠PBC=60°-30°=30°,∴PC=PB , ∵23BC =, ∴222213,(23)(3)32AB BC AC BC AB ===-=-=, 在Rt △APB 中,根据勾股定理222AP AB BP +=, 即222()AC PC AB PC -+=, 即222(3)(3)PC PC -+=,解得2PC =,如图4:当∠ABC=60°时,∠C=30°,∵∠ABP=30°,∴∠PBC=60°+30°=90°,∴12BP PC = 在Rt △BCP 中,根据勾股定理222BP BC PC +=,即2221()(23)2PC PC +=,解得PC=4(已舍去负值).综上所述,CP 的长为232或4.故答案为:32或4.【点睛】本题考查含30°角直角三角形,等边三角形的性质和判定,勾股定理.理解直角三角形30°角所对边是斜边的一半,并能通过勾股定理去求另外一个直角边是解决此题的关键. 三、解答题21.(1)423;(2)以a 、b 、c 为边能构成三角形,此三角形的形状是直角三角形,6【分析】(1)根据二次根式的加减法法则、除法法则和二次根式的性质求出即可;(2)先根据绝对值,偶次方、算术平方根的非负性求出a 、b 、c 的值,再根据勾股定理的逆定理得出三角形是直角三角形,再求出面积即可.【详解】解:(1)⎛÷ ⎝=÷=÷ =423; (2)以a 、b 、c 为边能构成三角形,此三角形的形状是直角三角形,理由是:∵a 、b 、c 满足2|a (c 0-=,∴a ﹣=0,﹣b =0,c 0,∴a =,b =,c∵,,∴以a 、b 、c 为边能组成三角形,∵a =,b =,c∴a 2+b 2=c 2,∴以a 、b 、c 为边能构成直角三角形,直角边是a 和b ,则此三角形的面积是12⨯. 【点睛】此题考查了计算能力,掌握二次根式的加减法法则、除法法则和二次根式的性质,绝对值,偶次方、算术平方根的非负性,勾股定理的逆定理是解题的关键.22.(1) 出发10s 后,△BMN 为等边三角形;(2)出发6s 或15s 后,△BMN 为直角三角形.【分析】(1)设时间为x ,表示出AM=x 、BN=2x 、BM=30-x ,根据等边三角形的判定列出方程,解之可得;(2)分两种情况:①∠BNM=90°时,即可知∠BMN=30°,依据BN=12BM 列方程求解可得;②∠BMN=90°时,知∠BNM=30°,依据BM=12BN 列方程求解可得. 【详解】解(1)设经过x秒,△BMN为等边三角形,则AM=x,BN=2x,∴BM=AB-AM=30-x,根据题意得30-x=2x,解得x=10,答:经过10秒,△BMN为等边三角形;(2)经过x秒,△BMN是直角三角形,①当∠BNM=90°时,∵∠B=60°,∴∠BMN=30°,∴BN=12BM,即2x=12(30-x),解得x=6;②当∠BMN=90°时,∵∠B=60°,∴∠BNM=30°,∴BM=12BN,即30-x=12×2x,解得x=15,答:经过6秒或15秒,△BMN是直角三角形.【点睛】本题考查勾股定理的逆定理,等边三角形的判定.23.(1)见解析;(2)CD AD+BD,理由见解析;(3)CD+BD【分析】(1)由“SAS”可证△ADB≌△AEC;(2)由“SAS”可证△ADB≌△AEC,可得BD=CE,由直角三角形的性质可得DE AD,可得结论;(3)由△DAB≌△EAC,可知BD=CE,由勾股定理可求DH=2AD,由AD=AE,AH⊥DE,推出DH=HE,由CD=DE+EC=2DH+BD AD+BD,即可解决问题;【详解】证明:(1)∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,又∵AB=AC,AD=AE,∴△ADB≌△AEC(SAS);(2)CD AD+BD,理由如下:∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,又∵AB =AC ,AD =AE ,∴△ADB ≌△AEC (SAS );∴BD =CE ,∵∠BAC =90°,AD =AE ,∴DE =2AD ,∵CD =DE +CE ,∴CD =2AD +BD ;(3)作AH ⊥CD 于H .∵∠BAC =∠DAE ,∴∠BAD =∠CAE ,又∵AB =AC ,AD =AE ,∴△ADB ≌△AEC (SAS );∴BD =CE ,∵∠DAE =120°,AD =AE ,∴∠ADH =30°,∴AH =12AD , ∴DH 22AD AH -3, ∵AD =AE ,AH ⊥DE ,∴DH =HE ,∴CD =DE +EC =2DH +BD 3+BD ,故答案为:CD 3+BD .【点睛】本题是结合了全等三角形的性质与判定,勾股定理等知识的综合问题,熟练掌握知识点,有简入难,层层推进是解答关键.24.(1)90°;(2)证明见解析;(3)变化,234l +≤<.【分析】(1)由等边三角形的性质可得∠ABC=∠ACB=60°,由等腰三角形的性质可求DAE=∠DEA=30°,由三角形内角和定理可求解;(2)根据等腰三角形的性质,可证得∠CDF=∠DEA 和∠EDB=∠DFA ,由此可利用“ASA”证明全等;(3)根据全等三角形的性质可得l =2+AD ,根据AD 的取值范围即可得出l 的取值范围.【详解】解:(1)∵△ABC 是等边三角形,∴AB=AC=BC=2,∠ABC=∠ACB=60°,∵AD=DE∴∠DAE=∠DEA=30°,∴∠ADB=180°-∠BAD-∠ABD=90°,故答案为:90°;(2)∵AD=DE=DF ,∴∠DAE=∠DEA ,∠DAF=∠DFA ,∵∠DAE+∠DAF=∠BAC=60°,∴∠DEA+∠DFA=60°,∵∠ABC=∠DEA+∠EDB=60°,∴∠EDB=∠DFA ,∵∠ACB=∠DFA+∠CDF=60°,∴∠CDF=∠DEA ,在△BDE 和△CFD 中∵CDF DEA DE DF EDB DFA ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△BDE ≌△CFD (ASA )(3)∵△BDE ≌△CFD ,∴BE=CD ,∴l =BD+BE+DE=BD+CD+AD=BC+AD=2+AD ,当D 点在C 或B 点时,AD=AC=AB=2,此时B 、D 、E 三点在同一条直线上不构成三角形,2+AD=4;当D 点在BC 的中点时,∵AB=AC ,∴BD=112BC =,AD ==此时22l AD =+=综上可知24l +≤<.【点睛】本题考查全等三角形的性质和判定,勾股定理,等边三角形的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理.(1)掌握等腰三角形等边对等角是解决此问的关键;(2)中注意角之间的转换;(3)中注意临界点是否可取.25.(1)见解析;(2)BD 2+AD 2=2CD 2;(3)AB =+4.【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质证明△ACE ≌△BCD 即可得到结论;(2)利用全等三角形的性质及勾股定理即可证得结论;(3)连接EF ,设BD =x ,利用(1)、(2)求出EF=3x ,再利用勾股定理求出x ,即可得到答案.【详解】(1)证明:∵△ACB 和△ECD 都是等腰直角三角形∴AC =BC ,EC =DC ,∠ACB =∠ECD =90°∴∠ACB ﹣∠ACD =∠ECD ﹣∠ACD∴∠ACE =∠BCD ,∴△ACE ≌△BCD (SAS ),∴AE =BD .(2)解:由(1)得△ACE ≌△BCD ,∴∠CAE =∠CBD ,又∵△ABC 是等腰直角三角形,∴∠CAB =∠CBA =∠CAE =45°,∴∠EAD =90°,在Rt △ADE 中,AE 2+AD 2=ED 2,且AE =BD ,∴BD 2+AD 2=ED 2,∵ED =2CD ,∴BD 2+AD 2=2CD 2,(3)解:连接EF ,设BD =x ,∵BD :AF =1:2AF =2x ,∵△ECD 都是等腰直角三角形,CF ⊥DE ,∴DF =EF ,由 (1)、(2)可得,在Rt △FAE 中,EF 22AF AE +22(22)x x +3x , ∵AE 2+AD 2=2CD 2,∴222(223)2(36)x x x ++=,解得x =1,∴AB =2+4.【点睛】此题考查三角形全等的判定及性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理.26.(1)①详见解析;②详见解析;(2)DE2=EB2+AD2+EB·AD,证明详见解析【分析】(1)①根据旋转的性质可得CF=CD,∠DCF=90°,再根据已知条件即可证明△ACD≌△BCF;②连接EF,根据①中全等三角形的性质可得∠EBF=90°,再证明△DCE≌△FCE得到EF=DE 即可证明;(2)根据(1)中的思路作出辅助线,通过全等三角形的判定及性质得出相等的边,再由勾股定理得出AD,DE,BE之间的关系.【详解】解:(1)①证明:由旋转可得CF=CD,∠DCF=90°∵∠ACD=90°∴∠ACD=∠BCF又∵AC=BC∴△ACD≌△BCF②证明:连接EF,由①知△ACD≌△BCF∴∠CBF=∠CAD=∠CBA=45°,∠BCF=∠ACD,BF=AD∴∠EBF=90°∴EF2=BE2+BF2,∴EF2=BE2+AD2又∵∠ACB=∠DCF=90°,∠CDE=45°∴∠FCE=∠DCE=45°又∵CD=CF,CE=CE∴△DCE≌△FCE∴EF=DE∴DE2= AD2+BE2⑵DE2=EB2+AD2+EB·AD理由:如图2,将△ADC绕点C逆时针旋转60°,得到△CBF,过点F作FG⊥AB,交AB 的延长线于点G,连接EF,∴∠CBE=∠CAD,∠BCF=∠ACD, BF=AD∵AC=BC,∠ACB=60°∴∠CAB=∠CBA =60°∴∠ABE=120°,∠EBF=60°,∠BFG=30°∴BG=12BF,FG=32BF∵∠ACB=60°,∠DCE=30°,∴∠ACD+∠BCE=30°,∴∠ECF=∠FCB+∠BCE=30°∵CD=CF,CE=CE∴△ECF≌△ECD∴EF=ED在Rt△EFG中,EF2=FG2+EG2又∵EG=EB+BG∴EG=EB+12 BF,∴EF2=(EB+12BF)2+(3BF)2∴DE2=(EB+12AD)2+(32AD)2∴DE2=EB2+AD2+EB·AD【点睛】本题考查了全等三角形的性质与旋转模型,解题的关键是找出全等三角形,转换线段,并通过勾股定理的计算得出线段之间的关系.27.(1)12;(2)t=12.5s时,13 cm;(3)11s或12s或13.2s【分析】(1)由勾股定理即可得出结论;(2)由线段垂直平分线的性质得到PC= PA=t,则PB=16-t.在Rt△BPC中,由勾股定理可求得t的值,判断出此时,点Q在边AC上,根据CQ=2t-BC计算即可;(3)用t分别表示出BQ和CQ,利用等腰三角形的性质可分BQ=BC、CQ=BC和BQ=CQ三种情况,分别得到关于t的方程,可求得t的值.【详解】(1)在Rt△ABC中,BC2222212016AC AB=-=-=(cm).故答案为:12;(2)如图,点P在边AC的垂直平分线上时,连接PC,∴PC= PA=t,PB=16-t.在Rt △BPC 中,222BC BP CP +=,即2221216)t t +-=(, 解得:t =252. ∵Q 从B 到C 所需的时间为12÷2=6(s ),252>6, ∴此时,点Q 在边AC 上,CQ =25212132⨯-=(cm );(3)分三种情况讨论:①当CQ =BQ 时,如图1所示,则∠C =∠CBQ .∵∠ABC =90°,∴∠CBQ +∠ABQ =90°,∠A +∠C =90°,∴∠A =∠ABQ ,∴BQ =AQ ,∴CQ =AQ =10,∴BC +CQ =22,∴t =22÷2=11(s ).②当CQ =BC 时,如图2所示,则BC +CQ =24,∴t =24÷2=12(s ).③当BC =BQ 时,如图3所示,过B 点作BE ⊥AC 于点E ,则BE 121648205AB BC AC ⋅⨯===, ∴CE 2222483612()55BC BE =-=-==7.2. ∵BC =BQ ,BE ⊥CQ ,∴CQ =2CE =14.4,∴BC +CQ =26.4,∴t =26.4÷2=13.2(s ).综上所述:当t 为11s 或12s 或13.2s 时,△BCQ 为等腰三角形.【点睛】本题考查了勾股定理、等腰三角形的性质、方程思想及分类讨论思想等知识.用时间t 表示出相应线段的长,化“动”为“静”是解决这类问题的一般思路,注意方程思想的应用.28.(1)见解析;(2)27BC =.【分析】(1)由等边三角形的判定定理可得△ABD 为等边三角形,又由平行进行角度间的转化可得出结论.(2)连接AC 交BD 于点O ,由题意可证AC 垂直平分BD ,△ABD 是等边三角形,可得∠BAO=∠DAO=30°,AB=AD=BD=8,BO=OD=4,通过证明△EDF 是等边三角形,可得DE=EF=DF=2,由勾股定理可求OC ,BC 的长.【详解】(1)证明:∵AB AD =,=60A ∠︒,∴△ABD 是等边三角形.∴60ADB ∠=︒.∵CE ∥AB ,∴60CED A ∠=∠=︒.∴CED ADB ∠=∠.(2)解:连接AC 交BD 于点O ,∵AB AD =,BC DC =,∴AC 垂直平分BD .∴30BAO DAO ∠=∠=︒.∵△ABD 是等边三角形,8AB =∴8AD BD AB ===,∴4BO OD ==.∵CE ∥AB ,∴ACE BAO ∠=∠.∴6AE CE ==, 2DE AD AE =-=.∵60CED ADB ∠=∠=︒.∴60EFD ∠=︒.∴△EDF 是等边三角形.∴2EF DF DE ===,∴4CF CE EF =-=,2OF OD DF =-=.在Rt △COF 中, ∴2223OC CF OF =-=.在Rt △BOC 中, ∴22224(23)27BC BO OC =+=+= 【点睛】本题考查了等边三角形的性质和判定,勾股定理,熟练运用等边三角形的判定是本题的关键.29.(1)CD=8;(2)t=4;(3)12-=t v t(26t ≤<) 【分析】(1)作AE⊥BC于E,根据等腰三角形三线合一的性质可得BE=12BC,然后利用勾股定理求出AE,再用等面积法可求出CD的长;(2)①过B作BF⊥AC于F,易得BF=CD,分别讨论Q点在AF和FC之间时,根据△BQF≌△CPD,得到PD=QF,建立方程即可求出t的值;(3)同(2)建立等式关系即可得出关系式,再根据Q在FC之间求出t的取值范围即可.【详解】解:(1)如图,作AE⊥BC于E,∵AB=AC,∴BE=12BC=25在Rt△ABE中,()2222AE=AB BE=1025=45--∵△ABC的面积=11BC AE=AB CD 22⋅⋅∴BC AE4545 CD===8AB⋅⨯(2)过B作BQ⊥AC,当Q在AF之间时,如图所示,∵△ABC的面积=11AC BF=AB CD22⋅⋅,AB=AC∴BF=CD在Rt△CPD和Rt△BQF中∵CP=BQ,CD=BF,∴Rt△CPD≌Rt△BQF(HL)在Rt △ACD 中,CD=8,AC=AB=10 ∴22AD=AC CD =6-同理可得AF=6∴PD=AD=AP=6-t ,QF=AF-AQ=6-2t由PD=QF 得6-t=6-2t ,解得t=0,∵t >0,∴此种情况不符合题意,舍去;当Q 点在FC 之间时,如图所示,此时PD=6-t ,QF=2t-6由PD=QF 得6-t=2t-6,解得t=4,综上得t 的值为4.(3)同(2)可知v >1时,Q 在AF 之间不存在CP=BQ ,Q 在FC 之间存在CP=BQ ,Q 在F 点时,显然CP ≠BQ ,∵运动时间为t ,则AP=t ,AQ=vt ,∴PD=6-t ,QF=vt-6,由PD=QF 得6-t=vt-6,整理得12-=t v t, ∵Q 在FC 之间,即AF <AQ ≤AC∴610<≤vt ,代入12-=t v t得 61210<-≤t ,解得26t ≤<所以答案为12-=t v t (26t ≤<) 【点睛】本题考查三角形中的动点问题,熟练掌握勾股定理求出等腰三角形的高,利用全等三角形对应边相等建立方程是解题的关键.30.(1)∠BGD =120°;(2)见解析;(3)S 四边形ABCD =3【解析】(1)只要证明△DAE ≌△BDF ,推出∠ADE=∠DBF ,由∠EGB=∠GDB+∠GBD=∠GDB+∠ADE=60°,推出∠BGD=180°-∠BGE=120°;(2)如图3中,延长GE 到M ,使得GM=GB ,连接BD 、CG .由△MBD ≌△GBC ,推出DM=GC ,∠M=∠CGB=60°,由CH ⊥BG ,推出∠GCH=30°,推出CG=2GH ,由CG=DM=DG+GM=DG+GB ,即可证明2GH=DG+GB ;(3)解直角三角形求出BC 即可解决问题;【详解】(1)解:如图1﹣1中,∵四边形ABCD 是菱形,∴AD =AB ,∵∠A =60°,∴△ABD 是等边三角形,∴AB =DB ,∠A =∠FDB =60°,在△DAE 和△BDF 中,AD BD A BDF AE DF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DAE ≌△BDF ,∴∠ADE =∠DBF ,∵∠EGB =∠GDB+∠GBD =∠GDB+∠ADE =60°,∴∠BGD =180°﹣∠BGE =120°.(2)证明:如图1﹣2中,延长GE 到M ,使得GM =GB ,连接CG .∵∠MGB =60°,GM =GB ,∴△GMB 是等边三角形,∴∠MBG =∠DBC =60°,∴∠MBD =∠GBC ,在△MBD 和△GBC 中,MB GB MBD GBC BD BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△MBD ≌△GBC ,∴DM =GC ,∠M =∠CGB =60°,∵CH ⊥BG ,∴∠GCH =30°,∴CG =2GH ,∵CG =DM =DG+GM =DG+GB ,∴2GH =DG+GB .(3)如图1﹣2中,由(2)可知,在Rt △CGH 中,CH =GCH =30°,∴tan30°=GH CH, ∴GH =4,∵BG =6,∴BH =2, 在Rt △BCH 中,BC=∵△ABD ,△BDC 都是等边三角形,∴S 四边形ABCD =2•S △BCD =2×4×(2=. 【点睛】本题考查菱形的性质、等边三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质,直角三角形30度角性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型.。
人教版八年级初二数学下学期勾股定理单元 易错题测试提优卷一、选择题1.如图,在23⨯的正方形网格中,AMB ∠的度数是( )A .22.5°B .30°C .45°D .60°2.已知长方体的长2cm 、宽为1cm 、高为4cm ,一只蚂蚁如果沿长方体的表面从A 点爬到B′点,那么沿哪条路最近,最短的路程是( )A .29cmB .5cmC .37cmD .4.5cm3.一艘渔船从港口A 沿北偏东60°方向航行至C 处时突然发生故障,在C 处等待救援.有一救援艇位于港口A 正东方向20(3﹣1)海里的B 处,接到求救信号后,立即沿北偏东45°方向以30海里/小时的速度前往C 处救援.则救援艇到达C 处所用的时间为( )A .33小时 B .23小时 C .23小时 D .323小时 4.在ΔABC 中,211a b c=+,则∠A( ) A .一定是锐角B .一定是直角C .一定是钝角D .非上述答案5.我国古代数学家赵爽的“勾股方圆图”是由四个全等的直角三角形与中间的一个小正方形拼成的一个大正方形(如图所示),如果大正方形的面积是25,小正方形的面积是1,直角三角形的两直角边分别是a 和b ,那么ab 的值为( )A .49B .25C .12D .106.以下列各组数为边长,不能构成直角三角形的是( )A .3,4,5B .1,1,2C .8,12,13D .2、3、57.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AD 是∠BAC 的平分线.若P ,Q 分别是AD 和AC 上的动点,则PC+PQ 的最小值是( )A .245B .5C .6D .88.将一根 24cm 的筷子,置于底面直径为 15cm ,高 8cm 的装满水的无盖圆柱形水杯中,设筷子浸没在杯子里面的长度为 hcm ,则 h 的取值范围是( ) A .h≤15cm B .h≥8cm C .8cm≤h≤17cm D .7cm≤h≤16cm 9.已知一个直角三角形的两边长分别为3和5,则第三边长是( )A .5B .4C 34D .43410.一个直角三角形的两条边的长度分别为3和4,则它的斜边长为( ) A .5B .4C 7D .4或5二、填空题11.若ABC ∆为直角三角形,90B ∠=︒,6AB =,8BC =,点D 在斜边AC 上,且2AC BD =,则AD 的长为__________.12.在ABC ∆中,10AB cm =,17AC cm =,BC 边上的高为8cm ,则ABC ∆的面积为______2cm .13.如图是由边长为1的小正方形组成的网格图,线段AB ,BC ,BD ,DE 的端点均在格点上,线段AB 和DE 交于点F ,则DF 的长度为_____.14.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,以AC为斜边向外作等腰直角三角形COA,已知BC=8,OB=102,则另一直角边AB的长为__________.15.如图,已知△DBC是等腰直角三角形,BE与CD交于点O,∠BDC=∠BEC=90°,BF=CF,若BC=8,OD=2,则OF=______.16.如图,P是等边三角形ABC内的一点,且PA=3,PB=4,PC=5,以BC为边在△ABC外作△BQC≌△BPA,连接PQ,则以下结论中正确有_____________ (填序号)①△BPQ是等边三角形②△PCQ是直角三角形③∠APB=150°④∠APC=135°17.一块直角三角形绿地,两直角边长分别为3m,4m,现在要将绿地扩充成等腰三角形,且扩充时只能延长长为3m的直角边,则扩充后等腰三角形绿地的面积为____m2.18.我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一副“弦图”,后人称其为“爽弦图”(如图1).图2由弦图变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成,记图中正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNKT的面积分别为1S,2S,3S,若12315S S S++=,则2S的值是__________.19.在Rt ABC 中,90A ∠=︒,其中一个锐角为60︒,23BC =,点P 在直线AC 上(不与A ,C 两点重合),当30ABP ∠=︒时,CP 的长为__________.20.已知,在△ABC 中,BC=3,∠A=22.5°,将△ABC 翻折使得点B 与点A 重合,折痕与边AC 交于点P ,如果AP=4,那么AC 的长为_______三、解答题21.如图,在矩形ABCD 中,AB=8,BC=10,E 为CD 边上一点,将△ADE 沿AE 折叠,使点D 落在BC 边上的点F 处. (1)求BF 的长; (2)求CE 的长.22.已知ABC ∆中,如果过项点B 的一条直线把这个三角形分割成两个三角形,其中一个为等腰三角形,另一个为直角三角形,则称这条直线为ABC ∆的关于点B 的二分割线.例如:如图1,Rt ABC ∆中,90A ︒∠=,20C ︒∠=,若过顶点B 的一条直线BD 交AC 于点D ,若20DBC ︒∠=,显然直线BD 是ABC ∆的关于点B 的二分割线.(1)在图2的ABC ∆中,20C ︒∠=,110ABC ︒∠=.请在图2中画出ABC ∆关于点B 的二分割线,且DBC ∠角度是 ;(2)已知20C ︒∠=,在图3中画出不同于图1,图2的ABC ∆,所画ABC ∆同时满足:①C ∠为最小角;②存在关于点B 的二分割线.BAC ∠的度数是 ;(3)已知C α∠=,ABC ∆同时满足:①C ∠为最小角;②存在关于点B 的二分割线.请求出BAC ∠的度数(用α表示).23.如图,将一长方形纸片OABC 放在平面直角坐标系中,(0,0)O ,(6,0)A ,(0,3)C ,动点F 从点O 出发以每秒1个单位长度的速度沿OC 向终点C 运动,运动23秒时,动点E 从点A 出发以相同的速度沿AO 向终点O 运动,当点E 、F 其中一点到达终点时,另一点也停止运动.设点E 的运动时间为t :(秒)(1)OE =_________,OF =___________(用含t 的代数式表示)(2)当1t =时,将OEF ∆沿EF 翻折,点O 恰好落在CB 边上的点D 处,求点D 的坐标及直线DE 的解析式;(3)在(2)的条件下,点M 是射线DB 上的任意一点,过点M 作直线DE 的平行线,与x 轴交于N 点,设直线MN 的解析式为y kx b =+,当点M 与点B 不重合时,设MBN ∆的面积为S ,求S 与b 之间的函数关系式.24.Rt ABC ∆中,90CAB ∠=,4AC =,8AB =,M N 、分别是边AB 和CB 上的动点,在图中画出AN MN +值最小时的图形,并直接写出AN MN +的最小值为 .25.我国古代数学家赵爽曾用图1证明了勾股定理,这个图形被称为“弦图”.2002年在北京召开的国际数学家大会(ICM 2002)的会标(图2),其图案正是由“弦图”演变而来.“弦图”是由4个全等的直角三角形与一个小正方形组成,恰好拼成一个大正方形请你根据图1解答下列问题:(1)叙述勾股定理(用文字及符号语言叙述); (2)证明勾股定理;(3)若大正方形的面积是13,小正方形的面积是1,求()2a b +的值.26.如图,点A 是射线OE :y =x (x ≥0)上的一个动点,过点A 作x 轴的垂线,垂足为B ,过点B 作OA 的平行线交∠AOB 的平分线于点C .(1)若OA =52,求点B 的坐标;(2)如图2,过点C 作CG ⊥AB 于点G ,CH ⊥OE 于点H ,求证:CG =CH .(3)①若点A 的坐标为(2,2),射线OC 与AB 交于点D ,在射线BC 上是否存在一点P 使得△ACP 与△BDC 全等,若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由. ②在(3)①的条件下,在平面内另有三点P 1(2,2),P 2(2,22),P 3(2+2,2﹣2),请你判断也满足△ACP 与△BDC 全等的点是 .(写出你认为正确的点)27.在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,6AC BC ==,点D 是AC 的中点,点E 是射线DC 上一点,DF DE ⊥于点D ,且DE DF =,连接CF ,作FH CF ⊥于点F ,交直线AB 于点H .(1)如图(1),当点E 在线段DC 上时,判断CF 和FH 的数量关系,并加以证明; (2)如图(2),当点E 在线段DC 的延长线上时,问题(1)中的结论是否依然成立?如果成立,请求出当ABC △和CFH △面积相等时,点E 与点C 之间的距离;如果不成立,请说明理由.28.已知n 组正整数:第一组:3,4,5;第二组:8,6,10;第三组:15,8,17;第四组:24,10,26;第五组:35,12,37;第六组:48,14,50;…(1)是否存在一组数,既符合上述规律,且其中一个数为71?若存在,请写出这组数;若不存在,请说明理由;(2)以任意一个大于2的偶数为一条直角边的长,是否一定可以画出一个直角三角形,使得该直角三角形的另两条边的长都是正整数?若可以,请说明理由;若不可以,请举出反例.29.如图1,点E 是正方形ABCD 边CD 上任意一点,以DE 为边作正方形DEFG ,连接BF ,点M 是线段BF 中点,射线EM 与BC 交于点H ,连接CM . (1)请直接写出CM 和EM 的数量关系和位置关系.(2)把图1中的正方形DEFG 绕点D 顺时针旋转45︒,此时点F 恰好落在线段CD 上,如图2,其他条件不变,(1)中的结论是否成立,请说明理由.(3)把图1中的正方形DEFG 绕点D 顺时针旋转90︒,此时点E 、G 恰好分别落在线段AD 、CD 上,连接CE ,如图3,其他条件不变,若2DG =,6AB =,直接写出CM 的长度.30.如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,AB =2,CD 是边AB 的高线,动点E 从点A 出发,以每秒1个单位的速度沿射线AC 运动;同时,动点F 从点C 出发,以相同的速度沿射线CB 运动.设E 的运动时间为t (s )(t >0).(1)AE = (用含t 的代数式表示),∠BCD 的大小是 度; (2)点E 在边AC 上运动时,求证:△ADE ≌△CDF ; (3)点E 在边AC 上运动时,求∠EDF 的度数;(4)连结BE ,当CE =AD 时,直接写出t 的值和此时BE 对应的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】连接AB ,求出AB 、BM 、AM 的长,根据勾股定理逆定理即可求证AMB ∆为直角三角形,而AM=BM ,即AMB ∆为等腰直角三角形,据此即可求解. 【详解】 连接AB∵22125AM =+=22125AB =+=221310BM =+=∴22210AM AB BM +==∴AMB ∆为等腰直角三角形 ∴45AMB ∠=︒ 故选C . 【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理,重点是求出三条边的长,然后证明AMB ∆为直角三角形.2.B解析:B 【分析】要求长方体中两点之间的最短路径,最直接的作法,就是将长方体展开,然后利用两点之间线段最短解答. 【详解】解:根据题意,如图所示,最短路径有以下三种情况: (1)沿AA ',A C '',C B '',B B '剪开,得图1:22222(21)425AB AB BB '=+'=++=;(2)沿AC ,CC ',C B '',B D '',D A '',A A '剪开,得图2:222222(41)42529AB AC B C '=+'=++=+=;(3)沿AD ,'DD ,B D '',C B '',C A '',AA '剪开,得图3:222221(42)13637AB AD B D '=+'=++=+=;综上所述,最短路径应为(1)所示,所以225AB'=,即5cmAB'=.故选:B.【点睛】此题考查最短路径问题,将长方体从不同角度展开,是解决此类问题的关键,注意不要漏解.3.C解析:C【解析】【分析】过点C作CD垂直AB延长线于D,根据题意得∠CDB=45°,∠CAD=30°,设BD=x则CD=BD=x,2x,由∠CAD=30°可知tan∠CAD=3CDAD=320(31)x=-+,解方程求出BD的长,从而可知BC的长,进而求出救援艇到达C处所用的时间即可.【详解】如图:过点C作CD垂直AB延长线于D,则∠CDB=45°,∠CAD=30°,∵∠CDB=45°,CD⊥BD,∴BD=CD,设BD=x,救援艇到达C处所用的时间为t,∵tan∠CAD=33CDAD=,AD=AB+BD,3320(31)x =-+,得x=20(海里),22(海里),20222(小时),故选C.【点睛】本题考查特殊角三角函数,正确添加辅助线、熟练掌握特殊角的三角函数值是解题关键. 4.A解析:A【解析】【分析】根据211a b c=+以及三角形三边关系可得2bc>a 2,再根据(b-c)2≥0,可推导得出b 2 +c 2>a 2,据此进行判断即可得.【详解】∵211a b c =+,∴2b ca bc+ =,∴2bc=a(b+c),∵a、b、c是三角形的三条边,∴b+c>a,∴2bc>a·a,即2bc>a 2,∵(b-c)2≥0,∴b 2 +c 2 -2bc≥0,b 2 +c 2≥2bc,∴b 2 +c 2>a 2,∴一定为锐角,故选A.【点睛】本题考查了三角形三边关系、完全平方公式、不等式的传递性、勾股定理等,题目较难,得出b 2 +c 2>a 2是解题的关键.5.C解析:C【解析】试题解析:如图,∵大正方形的面积是25,∴c2=25,∴a2+b2=c2=25,∵直角三角形的面积是(25-1)÷4=6,又∵直角三角形的面积是12ab=6,∴ab=12.故选C.6.C解析:C【分析】根据勾股定理的逆定理,只要验证两小边的平方和是否等于最长边的平方即可作出判断.【详解】A. 32+42=52,能构成直角三角形,故不符合题意;B. 12+12=2)2,能构成直角三角形,故不符合题意;C. 82+122≠132,不能构成直角三角形,故符合题意;D.2)2+32=52,能构成直角三角形,故不符合题意,故选C.【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理,在应用勾股定理的逆定理时,应先认真分析所给边的大小关系,确定最大边后,再验证两条较小边的平方和与最大边的平方之间的关系,进而作出判断.7.A解析:A【分析】过C作CM⊥AB于M,交AD于P,过P作PQ⊥AC于Q,由角平分线的性质得出PQ=PM,这时PC+PQ有最小值,为CM的长,然后利用勾股定理和等面积法求得CM的长即可解答.【详解】过C作CM⊥AB于M,交AD于P,过P作PQ⊥AC于Q,∵AD是∠BAC的平分线,∴PQ=PM,则PC+PQ=PC+PM=CM,即PC+PQ有最小值,为CM的长,∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,∴由勾股定理得:AB=10,又1122ABCS AB CM AC BC==△,∴6824105 CM⨯==,∴PC+PQ的最小值为245,故选:A.【点睛】本题考查了角平分线的性质、最短路径问题、勾股定理、三角形等面积法求高,解答的关键是掌握线段和最短类问题的解决方法:一般是运用轴对称变换将直线同侧的点转化为异侧的点,从而把两条线段的位置关系转换,再根据两点之间线段最短或垂线段最短,使两条线段之和转化为一条直线来解决.8.C解析:C【分析】筷子浸没在水中的最短距离为水杯高度,最长距离如下图,是筷子斜卧于杯中时,利用勾股定理可求得.【详解】当筷子笔直竖立在杯中时,筷子浸没水中距离最短,为杯高=8cmAD是筷子,AB长是杯子直径,BC是杯子高,当筷子如下图斜卧于杯中时,浸没在水中的距离最长由题意得:AB=15cm,BC=8cm,△ABC是直角三角形∴在Rt△ABC中,根据勾股定理,AC=17cm∴8cm≤h≤17cm故选:C【点睛】本题考查勾股定理在实际生活中的应用,解题关键是将题干中生活实例抽象成数学模型,然后再利用相关知识求解.9.D解析:D【详解】解:∵一个直角三角形的两边长分别为3和5,∴①当5是此直角三角形的斜边时,设另一直角边为x ,则由勾股定理得到:x =2253-=4;②当5是此直角三角形的直角边时,设另一直角边为x ,则由勾股定理得到:x =2253+=34故选:D10.D解析:D【分析】根据题意,可分为已知的两条边的长度为两直角边,或一直角边一斜边两种情况,根据勾股定理求斜边即可.【详解】当3和4为两直角边时,由勾股定理,得:22345+=;当3和4为一直角边和一斜边时,可知4为斜边.∴斜边长为4或5.故选:D .【点睛】本题考查了勾股定理,关键是根据题目条件进行分类讨论,利用勾股定理求解.二、填空题11.5【分析】在直角ABC 中,依据勾股定理求出AC 的长度,再算出BD ,过点B 作BE AC ⊥于点E ,通过等面积法求出BE ,得到两个直角三角形,分别运用勾股定理算出AE ED 、,两者相加即为AD 的长.【详解】解:如图,过点B 作BE AC ⊥于点E ,则90BEA ∠=︒,90BED ∠=︒,∵直角ABC 中,90B ∠=︒,6AB =,8BC =,∴10AC =,又∵2ABC S AB BC AC BE =⋅=⋅,2AC BD =∴6810BE ⨯=,5BD =,∴=4.8BE ,∵90BEA ∠=︒,90BED ∠=︒∴ 3.6AE =, 1.4ED =,∴5AD AE ED =+=.故答案为:5.【点睛】本题考查了勾股定理,通过作直角三角形斜边上的高,既构造了两个直角三角形求位置线段,又通过等面积法求出了一条直角边的长度,为运用勾股定理求线段创造了条件;故在求线段长时,可以考虑构造直角三角形.12.36或84【分析】过点A 作AD ⊥BC 于点D ,利用勾股定理列式求出BD 、CD ,再分点D 在边BC 上和在CB 的延长线上两种情况分别求出BC 的长度,然后根据三角形的面积公式列式计算即可得解.【详解】解:过点A 作AD ⊥BC 于点D ,∵BC 边上的高为8cm ,∴AD=8cm ,∵AC=17cm ,由勾股定理得:6BD ===cm ,15CD ===cm ,如图1,点D 在边BC 上时,BC=BD+CD =6+15=21cm ,∴△ABC 的面积=12BC AD =12×21×8=84cm 2, 如图2,点D 在CB 的延长线上时,BC= CD −BD =15−6=9cm ,∴△ABC 的面积=12BC AD =12×9×8=36 cm 2, 综上所述,△ABC 的面积为36 cm 2或84 cm 2,故答案为:36或84.【点睛】本题考查了勾股定理,作辅助线构造出直角三角形是解题的关键,难点是在于要分情况讨论.13.2【分析】连接AD 、CD ,由勾股定理得:22435AB DE ==+=,224225BD =+=,22125CD AD ==+=,得出AB =DE =BC ,222BD AD AB +=,由此可得△ABD 为直角三角形,同理可得△BCD 为直角三角用形,继而得出A 、D 、C 三点共线.再证明△ABC ≌△DEB ,得出∠BAC =∠EDB ,得出DF ⊥AB ,BD 平分∠ABC ,再由角平分线的性得出DF =DG =2即可的解.【详解】连接AD 、CD ,如图所示:由勾股定理可得,22435AB DE ==+=,224225BD =+=22125CD AD ==+, ∵BE=BC=5,∴AB=DE =AB =BC ,222BD AD AB +=,∴△ABD 是直角三角形,∠ADB =90°,同理可得:△BCD 是直角三角形,∠BDC =90°,∴∠ADC =180°,∴点A 、D 、C 三点共线,∴225AC AD BD ===,在△ABC 和△DEB 中,AB DE BC EB AC BD =⎧⎪⎨⎪=⎩=,∴△ABC ≌△DEB(SSS),∴∠BAC =∠EDB ,∵∠EDB+∠ADF =90°,∴∠BAD+∠ADF =90°,∴∠BFD =90°,∴DF ⊥AB ,∵AB=BC ,BD ⊥AC ,∴BD 平分∠ABC ,∵DG ⊥BC ,∴DF =DG =2.【点睛】本题考查全等三角形的性质与判定以及勾股定理的相关知识,解题的关键是熟练掌握勾股定理和过股定理的逆定理.14.12【分析】延长BA 至E ,使AE=BC ,并连接OE.证∆BCO ≅∠EAO ,再证三角形BOE 是等腰直角三角形,利用勾股定理可得BE=()()222210210220BO EO +=+=,可得AB=BE-AE.【详解】如图,延长BA 至E ,使AE=BC ,并连接OE.因为三角形COA 是等腰直角三角形所以CO=AO,∠AOC=∠BOC+∠AOB=90°因为∠ABC=90°,∠AOC=90°,所以∠BAO+∠BCO=180°,又∠BAO+∠OAE=180° 所以∠BCO=∠OAE所以∆BCO ≅∠EAO所以BO=EO, ∠BOC=∠EOA所以,∠BOE=∠EOA+∠AOB=90°所以三角形BOE 是等腰直角三角形所以()()222210210220BO EO +=+=所以AB=BE-AE=20-8=12故答案为:12【点睛】考核知识点:全等三角形,勾股定理.构造全等三角形是关键. 1510【分析】过点F 作FG ⊥BE ,连接OF 、EF ,先根据等腰直角三角形的性质得出DC 的值,再用勾股定理求出OE 的值,然后根据中位线定理得出FG 的的值,最后再根据勾股定理得出OF 的值即可.【详解】过点F 作FG ⊥BE ,连接OF 、EF ,如下图所示:∵DBC ∆是等腰直角三角形,且BF CF =,8BC = ∴422DC DB ===∵2OD =∴32OC DC OD =-= ∴2234OB BD DO +=设OE x =,∵∠BEC=90°则()2222OC OE BC OB OE -=-+ ∴334OE =∴22123417EC OC EO =-=∵BF CF =,FG ⊥BE ,∠BEC=90° ∴1634217FG EC == ∴203417BE BO OE =+=∴17342GO GE OE BE OE =-=-= ∴22=10OF GO GF -=【点睛】本题主要考查了等腰直角三角形的性质、相似三角形、中位线定理、勾股定理等,综合度比较高,准确作出辅助线是关键.16.①②③【解析】【详解】解:∵△ABC 是等边三角形,60ABC ∴∠=,∵△BQC ≌△BPA ,∴∠BPA =∠BQC ,BP =BQ =4,QC =PA =3,∠ABP =∠QBC ,60PBQ PBC CBQ PBC ABP ABC ∴∠=∠+∠=∠+∠=∠=,∴△BPQ 是等边三角形,①正确.∴PQ =BP =4,2222224325,525PQ QC PC +=+===,222PQ QC PC ∴+=,90PQC ∴∠=,即△PQC 是直角三角形,②正确.∵△BPQ 是等边三角形,60PBQ BQP ∴∠=∠=,∵△BQC ≌△BPA ,∴∠APB =∠B QC ,6090150BPA BQC ∴∠=∠=+=,③正确.36015060150APC QPC QPC ∴∠=---∠=-∠,90PQC PQ QC ∠=≠,,45QPC ∴∠≠,即135APC ∠≠,④错误.故答案为①②③. 17.8或10或12或253【详解】解:①如图1:当BC=CD=3m 时,AB=AD=5m ,AC ⊥BD ,此时等腰三角形绿地的面积:12×6×4=12(m 2); ②如图2:当AC=CD=4m时,AC⊥CB,此时等腰三角形绿地的面积:12×4×4=8(m2);③如图3:当AD=BD时,设AD=BD=xm,在Rt△ACD中,CD=(x-3)m,AC=4m,由勾股定理,得AD2=DC2+CA2,即(x-3)2+42=x2,解得x=256,此时等腰三角形绿地的面积:12BD·AC=12×256×4=253(m2);④如图4,延长BC到D,使BD=AB=5m,故CD=2m,此时等腰三角形绿地的面积:12BD·AC=12×5×4=10(m2);综上所述,扩充后等腰三角形绿地的面积为8m2或12m2或10m2或253m2.点睛:此题主要考查了等腰三角形的性质以及勾股定理的应用,解决问题的关键是根据题意正确画出图形.18.5【分析】根据图形的特征得出四边形MNKT 的面积设为x ,将其余八个全等的三角形面积一个设为y ,从而用x ,y 表示出1S ,2S ,3S ,得出答案即可.【详解】解:将四边形MTKN 的面积设为x ,将其余八个全等的三角形面积一个设为y , 正方形ABCD ,正方形EFGH ,正方形MNKT 的面积分别为1S ,2S ,3S ,12310S S S ++=,∴得出18S y x ,24S y x ,3S x =, 12331215S S S x y ,故31215x y, 154=53x y , 所以245S x y , 故答案为:5.【点睛】 此题主要考查了图形面积关系,根据已知得出用x ,y 表示出1S ,2S ,3S ,再利用12315S S S ++=求出是解决问题的关键.19.23或2或4【分析】根据题意画出图形,分4种情况进行讨论,利用含30°角直角三角形与勾股定理解答.【详解】解:如图1:当∠C=60°时,∠ABC=30°,与∠ABP=30°矛盾;如图2:当∠C=60°时,∠ABC=30°,∵∠ABP=30°,∴∠CBP=60°,∴△PBC 是等边三角形, ∴23CP BC ==;如图3:当∠ABC=60°时,∠C=30°,∵∠ABP=30°,∴∠PBC=60°-30°=30°,∴PC=PB , ∵23BC = ∴222213,(23)(3)32AB BC AC BC AB ===-=-=, 在Rt △APB 中,根据勾股定理222AP AB BP +=,即222()AC PC AB PC -+=,即222(3)3)PC PC -+=,解得2PC =,如图4:当∠ABC=60°时,∠C=30°,∵∠ABP=30°,∴∠PBC=60°+30°=90°, ∴12BP PC = 在Rt △BCP 中,根据勾股定理222BP BC PC +=,即2221()(23)2PC PC +=,解得PC=4(已舍去负值).综上所述,CP 的长为23或2或4.故答案为:23或2或4.【点睛】本题考查含30°角直角三角形,等边三角形的性质和判定,勾股定理.理解直角三角形30°角所对边是斜边的一半,并能通过勾股定理去求另外一个直角边是解决此题的关键. 20.522,322++【分析】过B 作BF ⊥CA 于F ,构造直角三角形,分两种情况讨论,利用勾股定理以及等腰直角三角形的性质,即可得到AC 的长.【详解】分两种情况:①当∠C 为锐角时,如图所示,过B 作BF ⊥AC 于F ,由折叠可得,折痕PE 垂直平分AB ,∴AP=BP=4,∴∠BPC=2∠A=45°,∴△BFP 是等腰直角三角形,∴BF=DF=22,又∵BC=3,∴Rt△BFC中,CF=221-=,BC BF∴AC=AP+PF+CF=5+22;②当∠ACB为钝角时,如图所示,过B作BF⊥AC于F,同理可得,△BFP是等腰直角三角形,∴BF=FP=22又∵BC=3,∴Rt△BCF中,221-=,BC BF∴AC=AF-CF=3+22故答案为:5+223+22【点睛】本题主要考查了折叠问题以及勾股定理的运用,解决问题的关键是分两种情况画出图形进行求解.解题时注意:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.三、解答题21.(1)BF长为6;(2)CE长为3,详细过程见解析.【分析】(1)由矩形的性质及翻折可知,∠B=90°,AF=AD=10,且AB=8,在Rt△ABF中,可由勾股定理求出BF的长;(2)设CE=x,根据翻折可知,EF=DE=8-x,由(1)可知BF=6,则CF=4,在Rt△CEF中,可由勾股定理求出CE的长.【详解】解:(1)∵四边形ABCD为矩形,∴∠B=90°,且AD=BC=10,又∵AFE是由ADE沿AE翻折得到的,∴AF=AD=10,又∵AB=8,在Rt△ABF中,由勾股定理得:2222BF=AF-AB=10-8=6,故BF的长为6.(2)设CE=x ,∵四边形ABCD为矩形,∴CD=AB=8,∠C=90°,DE=CD-CE=8-x ,又∵△AFE 是由△ADE 沿AE 翻折得到的,∴FE=DE=8-x ,由(1)知:BF=6,故CF=BC-BF=10-6=4,在Rt △CEF 中,由勾股定理得:222CF +CE =EF ,∴2224+x =(8-x),解得:x=3,故CE 的长为3.【点睛】本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等,利用勾股定理求解是本题的关键.22.(1)作图见解析,20DBC ∠=︒;(2)作图见解析,35BAC ∠=︒;(3)∠A =45°或90°或90°-2α或1452α︒-,或α=45°时45°<∠BAC <90°.【分析】(1)根据二分割线的定义,只要把∠ABC 分成90°角和20°角即可;(2)可以画出∠A=35°的三角形;(3)设BD 为△ABC 的二分割线,分以下两种情况.第一种情况:△BDC 是等腰三角形,△ABD 是直角三角形;第二种情况:△BDC 是直角三角形,△ABD 是等腰三角形分别利用直角三角形的性质、等腰三角形的性质和三角形的内角和定理解答即可.【详解】解:(1)ABC ∆关于点B 的二分割线BD 如图4所示,20DBC ∠=︒;故答案为:20°;(2)如图所示:∠BAC=35°;(3)设BD 为△ABC 的二分割线,分以下两种情况.第一种情况:△BDC 是等腰三角形,△ABD 是直角三角形,易知∠C 和∠DBC 必为底角, ∴∠DBC =∠C =α.当∠A =90°时,△ABC 存在二分分割线;当∠ABD =90°时,△ABC 存在二分分割线,此时∠A =90°-2α;当∠ADB =90°时,△ABC 存在二分割线,此时α=45°且45°<∠A <90°;第二种情况:△BDC 是直角三角形,△ABD 是等腰三角形,当∠DBC =90°时,若BD =AD ,则△ABC 存在二分割线,此时1809014522A αα︒-︒-∠==︒-; 当∠BDC =90°时,若BD =AD ,则△ABC 存在二分割线,此时∠A =45°,综上,∠A =45°或90°或90°-2α或1452α︒-,或α=45°时,45°<∠BAC <90°.【点睛】本题考查的是二分割线的理解与作图,属于新定义题型,主要考查了等腰三角形的性质、直角三角形的性质和三角形的内角和定理等知识,正确理解二分割线的定义、熟练掌握等腰三角形和直角三角形的性质是解答的关键. 23.(1)6-t ,t+23;(2)D(1,3),y=34-x+154;(3)1515215()4215215()2b b S b b ⎧-+≤<⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩【分析】(1)根据点E ,F 的运动轨迹和速度,即可得到答案;(2)由题意得:DF=OF=53,DE=OE=5,过点E 作EG ⊥BC 于点G ,根据勾股定理得DG=4,进而得D(1,3),根据待定系数法,即可得到答案;(3)根据题意得直线直线MN 的解析式为:34y x b =-+,从而得M(443b -,3),分2种情况:①当点M 在线段DB 上时, ②当点M 在DB 的延长线上时,分别求出S 与b 之间的函数关系式,即可.【详解】∵(0,0)O ,(6,0)A ,(0,3)C ,∴OA=6,OC=3,∵AE=t×1= t , ∴OE =6-t ,OF =(t+23)×1=t+23, 故答案是:6-t ,t+23; (2)当1t =时,OE =6-t=5,OF =t+23=53, ∵将OEF ∆沿EF 翻折,点O 恰好落在CB 边上的点D 处,∴DF=OF=53,DE=OE=5,过点E作EG⊥BC于点G,则EG=OC=3,CG=OE=5,∴DG=224DE EG-=,∴CD=CG-DG=5-4=1,∴D(1,3),设直线DE的解析式为:y=kx+b,把D(1,3),E(5,0)代入y=kx+b,得350k bk b+=⎧⎨+=⎩,解得:34154kb⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴直线DE的解析式为:y=34-x+154;(3)∵MN∥DE,∴直线直线MN的解析式为:34y x b=-+,令y=3,代入34y x b=-+,解得:x=443b-,∴M(443b-,3).①当点M在线段DB上时,BM=6-(443b-)=4103b-+,∴1143(10)223S BM AB b=⋅=⨯⨯-+=215b-+,②当点M在DB的延长线上时,BM=443b--6=4103b-,∴1143(10)223S BM AB b=⋅=⨯⨯-=215b-,综上所述:1515215()4215215()2b bSb b⎧-+≤<⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩.【点睛】本题主要考查一次函数与几何图形的综合,掌握勾股定理与一次函数的待定系数法,是解题的关键.24.作图见解析,325【分析】 作A 点关于BC 的对称点A',A'A 与BC 交于点H ,再作A'M ⊥AB 于点M ,与BC 交于点N ,此时AN+MN 最小,连接AN ,首先用等积法求出AH 的长,易证△ACH ≌△A'NH ,可得A'N=AC=4,然后设NM=x ,利用勾股定理建立方程求出NM 的长,A'M 的长即为AN+MN 的最小值.【详解】如图,作A 点关于BC 的对称点A',A'A 与BC 交于点H ,再作A'M ⊥AB 于点M ,与BC 交于点N ,此时AN+MN 最小,最小值为A'M 的长.连接AN ,在Rt △ABC 中,AC=4,AB=8,∴2222AB AC =84=45++∵11AB AC=BC AH 22⋅⋅ ∴8545∵CA ⊥AB ,A 'M ⊥AB ,∴CA ∥A 'M∴∠C=∠A 'NH ,由对称的性质可得AH=A 'H ,∠AHC=∠A'HN=90°,AN=A'N在△ACH 和△A'NH 中,∵∠C=∠A 'NH ,∠AHC=∠A'HN ,AH=A 'H ,∴△ACH ≌△A'NH (AAS )∴A'N=AC=4=AN ,设NM=x ,在Rt △AMN 中,AM 2=AN 2-NM 2=222416-=-x x在Rt △AA'M 中,AA'=2AH=1655,A 'M=A 'N+NM=4+x ∴AM 2=AA '2-A 'M 2=()221654-+⎝⎭x ∴()2221654=16-+-⎝⎭x x解得125x = 此时AN MN +的最小值=A'M=A'N+NM=4+125=325 【点睛】本题考查了最短路径问题,正确作出辅助线,利用勾股定理解直角三角形是解题的关键.25.(1)见解析;(2)证明见解析;(3)25.【分析】(1)直接叙述勾股定理的内容,并用字母表明三边关系;(2)利用大正方形面积、小正方形面积和4个直角三角形的面积和之间的关系列式整理即可证明;(3)将原式利用完全平方公式展开,由勾股定理的内容可得出()2a b +为大正方形面积和4个直角三角形的面积和,根据已知条件即可求得.【详解】解:(1)勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.在直角三角形中,两条直角边分别为 a 、b ,斜边为 c ,a 2+b 2= c 2.(2)∵ S 大正方形=c 2,S 小正方形=(b-a)2,4 S Rt △=4×12ab=2ab , ∴ c 2=2ab+(b-a)2=2ab+b 2-2ab+a 2=a 2+b 2,即 a 2+b 2= c 2.(3)∵ 4 S Rt △= S 大正方形- S 小正方形=13-1=12,∴ 2ab=12.∴ (a+b)2= a 2+b 2+2ab=c 2+2ab=13+12=25.【点睛】本题考查勾股定理的内容及勾股定理的几何验证,利用等面积法证明勾股定理及运用勾股定理是解答此题的关键.26.(1)(5,0);(2)见解析;(3)①P (4,2),②满足△ACP 与△BDC 全等的点是P 1、P 2,P 3.理由见解析【分析】(1)由题意可以假设A (a ,a )(a >0),根据AB 2+OB 2=OA 2,构建方程即可解决问题; (2)由角平分线的性质定理证明CH=CF ,CG=CF 即可解决问题;(3)①如图3中,在BC 的延长线上取点P ,使得CP=DB ,连接AP .只要证明△ACP ≌△CDB (SAS ),△ABP 是等腰直角三角形即可解决问题;②根据SAS 即可判断满足△ACP 与△BDC 全等的点是P 1、P 2,P 3;【详解】解:(1)∵点A 在射线y =x (x ≥0)上,故可以假设A (a ,a )(a >0),∵AB ⊥x 轴,∴AB =OB =a ,即△ABO 是等腰直角三角形,∴AB2+OB2=OA2,∴a2+a2=(52)2,解得a=5,∴点B坐标为(5,0).(2)如图2中,作CF⊥x轴于F.∵OC平分∠AOB,CH⊥OE,∴CH=CF,∵△AOB是等腰直角三角形,∴∠AOB=45°,∵BC∥OE,∴∠CBG=∠AOB=45°,得到BC平分∠ABF,∵CG⊥BA,CF⊥BF,∴CG=CF,∴CG=CH.(3)①如图3中,在BC的延长线上取点P,使得CP=DB,连接AP.由(2)可知AC平分∠DAE,∴∠DAC=12∠DAE=12(180°﹣45°)=67.5°,由OC平分∠AOB得到∠DOB=12∠AOB=22.5°,∴∠ADC=∠ODB=90°﹣22.5°=67.5°,∴∠ADC=∠DAC=67.5°,∴AC=DC,∠BDC=∠OBD+∠DOB=90°+22.5°=112.5°,∠ACD=180°﹣∠CAD﹣∠ADC=180°﹣67.5°﹣67.5°=45°,∠OCB=45°﹣22.5°=22.5°,∠ACP=180°﹣∠ACD﹣∠OCB=180°﹣45°﹣22.5°=112.5°,在△ACP和△CDB中,AC ADACP DB CP DB=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ACP≌△CDB(SAS),∴∠CAP=∠DCB=22.5°,∴∠BAP=∠CAP+∠DAC=22.5°+67.5°=90°,∴△ABP是等腰直角三角形,∴AP=AB=OB=2,∴P(4,2).②满足△ACP与△BDC全等的点是P1、P2,P3.理由:如图4中,由题意:AP1=BD,AC=CD,∠CAP1=∠CDB,根据SAS可得△CAP1≌△CDB;AP2=BD,AC=CD,∠CAP2=∠CDB,根据SAS可得△CAP2≌△CDB;AC=CD,∠ACP3=∠BDC,BD=CP3根据SAS可得△CAP3≌△DCB;故答案为P1、P2,P3.【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的判定和性质、勾股定理、角平分线的性质定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.27.(1)CF FH=,证明见解析;(2)依然成立,点E与点C之间的距离为333.理由见解析.【分析】(1)做辅助线,通过已知条件证得ADG 与DEF 是等腰直角三角形.证出CEF FGH ≌,利用全等的性质即可得到CF FH =.(2)设AH ,DF 交于点G ,可根据ASA 证明△FCE ≌△HFG ,从而得到CF FH =,当ABC △和CFH △均为等腰直角三角形当他们面积相等时,6CF AC ==.利用勾股定理可以求DE 、CE 的长,即可求出CE 的长,即可求得点E 与点C 之间的距离.【详解】(1)CF FH =证明:延长DF 交AB 于点G∵在ABC △中,90ACB ∠=︒,6AC BC ==,∴45A B ∠=∠=︒∵DF DE ⊥于点D ,且DE DF =,∴90EDF ∠=︒,ADG 与DEF 是等腰直角三角形.∴45AGD DEF ∠=∠=︒,AD DG =,90DCF CFD ∠+∠=︒,∴135CEF FGH ∠=∠=︒,∵点D 是AC 的中点,∴132CD AD AC ===,∴CD DG = ∴CE FG =∵FH CF ⊥于点F ,∴90CFG ∠=︒,∴90GFH CFD ∠+∠=︒∴DCF GFH ∠=∠∴CEF FGH ≌∴CF FH =;(2)依然成立理由:设AH ,DF 交于点G ,由题意可得出:DF=DE ,∴∠DFE=∠DEF=45°,∵AC=BC ,∴∠A=∠CBA=45°,∵DF ∥BC ,∴∠CBA=∠FGB=45°,∴∠FGH=∠CEF=45°,。
八年级初二数学第二学期勾股定理单元 易错题测试提优卷试卷一、选择题1.“勾股图”有着悠久的历史,它曾引起很多人的兴趣.1955年希腊发行了以“勾股图”为背景的邮票(如图1),欧几里得在《几何原本》中曾对该图做了深入研究.如图2,在ABC 中,90ACB ∠=︒,分别以ABC 的三条边为边向外作正方形,连结EB ,CM ,DG ,CM 分别与AB ,BE 相交于点P ,Q .若30ABE ∠=︒,则DG QM 的值为( )A .32B .53C .45D .31-2.如图,四边形ABCD 中,AC ⊥BD 于O ,AB =3,BC =4,CD =5,则AD 的长为( )A .1B .32C .4D .233.如图,AB =AC ,∠CAB =90°,∠ADC=45°,AD =1,CD =3,则BD 的长为( )A .3B 11C .3D .44.如图,在△ABC 中,∠ABC =45°,CD ⊥AB 于D ,BE 平分∠ABC ,且BE ⊥AC 于E ,与CD 相交于点F ,H 是BC 边的中点,连结DH 、BE 与相交于点G ,以下结论中正确的结论有( )(1)△ABC 是等腰三角形;(2)BF =AC ;(3)BH :BD :BC =1234)GE2+CE2=BG2.A.1个B.2个C.3个D.4个5.如图,已知AB是⊙O的弦,AC是⊙O的直径,D为⊙O上一点,过D作⊙O的切线交BA 的延长线于P,且DP⊥BP于P.若PD+PA=6,AB=6,则⊙O的直径AC的长为()A.5B.8C.10D.126.ABC三边长为a、b、c,则下列条件能判断ABC是直角三角形的是()A.a=7,b=8,c=10 B.a=41,b=4,c=5C.a=3,b=2,c=5D.a=3,b=4,c=67.下列各组线段能构成直角三角形的一组是()A.30,40,60B.7,12,13C.6,8,10D.3,4,68.如图,西安路与南京路平行,并且与八一街垂直,曙光路与环城路垂直.如果小明站在南京路与八一街的交叉口,准备去书店,按图中的街道行走,最近的路程约为()A.200m B.300m C.400m D.500m9.将一根 24cm 的筷子,置于底面直径为 15cm,高 8cm 的装满水的无盖圆柱形水杯中,设筷子浸没在杯子里面的长度为hcm,则 h 的取值范围是()A.h≤15cm B.h≥8cm C.8cm≤h≤17cm D.7cm≤h≤16cm 10.为了庆祝国庆,八年级(1)班的同学做了许多拉花装饰教室,小玲抬来一架2.5米长的梯子,准备将梯子架到2.4米高的墙上,则梯脚与墙角的距离是()A.0.6米B.0.7米C.0.8米D.0.9米二、填空题11.我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一副“弦图”,后人称其为“赵爽弦图”(如图1).图2由弦图变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成.记图中正方形ABCD ,正方形EFGH ,正方形MNKT 的面积分别为S1,S2,S3,若S 1+S 2+S 3=10,则S2的值是_________.12.如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形OA 1A 2的直角边OA 1在y 轴的正半轴上,且OA 1=A 1A 2=1,以OA 2为直角边作第二个等腰直角三角形OA 2A 3,以OA 3为直角边作第三个等腰直角三角形OA 3A 4,…,依此规律,得到等腰直角三角形OA 2018A 2019,则点A 2019的坐标为________.13.在△ABC 中,若222225,75a b a b c -+===,,则最长边上的高为_____.14.如图,在△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =120°,AC 的垂直平分线交 BC 于 F ,交 AC 于 E ,交 BA 的延长线于 G ,若 EG =3,则 BF 的长是______.15.如图,BAC 90∠=度,AB AC =,AE AD ⊥,且AE AD =,AF 平分DAE ∠交BC 于F ,若BD 6=,CF 8=,则线段AD 的长为______.16.如图,在等边△ABC 中,AB =6,AN =2,∠BAC 的平分线交BC 于点D ,M 是AD 上的动点,则BM +MN 的最小值是_____.17.如图,30AOB ∠=︒,点,M N 分别在,OA OB 上,且6,8OM ON ==,点,P Q 分别在,OB OA 上运动,则PM PQ QN ++的最小值为______.18.如图,在四边形ABCD 中,AD =4,CD =3,∠ABC =∠ACB =∠ADC =45°,则2________BD =.19.如图,由两个直角三角形和三个正方形组成的图形,已知25AB = ,24AC = 其中阴影部分面积是_____________平方单位.20.如图所示,圆柱体底面圆的半径是2π,高为1,若一只小虫从A 点出发沿着圆柱体的外侧面爬行到C 点,则小虫爬行的最短路程是______三、解答题21.如图,一架长25米的梯子,斜靠在竖直的墙上,这时梯子底端离墙7米.(1)此时梯子顶端离地面多少米?(2)若梯子顶端下滑4米,那么梯子底端将向左滑动多少米?22.如图,在等腰直角三角形ABC 中,∠ACB =90°,AC=BC ,AD 平分∠BAC ,BD ⊥AD 于点D ,E 是AB 的中点,连接CE 交AD 于点F ,BD =3,求BF 的长.23.如图, ABD 为边长不变的等腰直角三角形,AB AD =,90BAD ∠=︒,在 ABD 外取一点 E ,以A 为直角顶点作等腰直角AEP △,其中 P 在 ABD 内部,90EAP ∠=︒,2AE AP ==E 、P 、D 三点共线时,7BP =下列结论:①E 、P 、D 共线时,点B 到直线AE 5②E 、P 、D 共线时, 13ADP ABP S S ∆∆+==532ABD S ∆+③ ④作点 A 关于 BD 的对称点 C ,在 AEP 绕点 A 旋转的过程中,PC 的最小值为5+232-;⑤AEP △绕点A 旋转,当点E 落在AB 上,当点P 落在AD 上时,取BP 上一点N ,使得AN BN =,连接 ED ,则AN ED ⊥.其中正确结论的序号是___.24.已知:如图,在ABC ∆中,90ACB ∠=,以点B 为圆心,BC 的长为半径画弧,交线段AB 于点D ,以点A 为圆心,AD 长为半径画弧,交线段AC 与点E .(1)根据题意用尺规作图补全图形(保留作图痕迹);(2)设,BC m AC n ==①线段AD 的长度是方程2220x mx n +-=的一个根吗?并说明理由.②若线段2AD EC =,求m n的值.25.我国古代数学家赵爽曾用图1证明了勾股定理,这个图形被称为“弦图”.2002年在北京召开的国际数学家大会(ICM 2002)的会标(图2),其图案正是由“弦图”演变而来.“弦图”是由4个全等的直角三角形与一个小正方形组成,恰好拼成一个大正方形请你根据图1解答下列问题:(1)叙述勾股定理(用文字及符号语言叙述);(2)证明勾股定理;(3)若大正方形的面积是13,小正方形的面积是1,求()2a b +的值.26.已知ABC ∆中,90ACB ∠=︒,AC BC =,过顶点A 作射线AP .(1)当射线AP 在BAC ∠外部时,如图①,点D 在射线AP 上,连结CD 、BD ,已知21AD n =-,21AB n =+,2BD n =(1n >).①试证明ABD ∆是直角三角形;②求线段CD 的长.(用含n 的代数式表示)(2)当射线AP 在BAC ∠内部时,如图②,过点B 作BD AP ⊥于点D ,连结CD ,请写出线段AD 、BD 、CD 的数量关系,并说明理由.27.如图1, △ABC 和△CDE 均为等腰三角形,AC=BC, CD=CE, AC>CD, ∠ACB=∠DCE=a ,且点A 、D 、E 在同一直线上,连结BE.(1)求证: AD=BE.(2)如图2,若a=90°,CM ⊥AE 于E.若CM=7, BE=10, 试求AB 的长.(3)如图3,若a=120°, CM ⊥AE 于E, BN ⊥AE 于N, BN=a, CM=b,直接写出AE 的值(用a, b 的代数式表示).28.如图,在平面直角坐标系中,点O 是坐标原点,ABC ∆,ADE ∆,AFO ∆均为等边三角形,A 在y 轴正半轴上,点0()6,B -,点(6,0)C ,点D 在ABC ∆内部,点E 在ABC ∆的外部,32=AD 30DOE ∠=︒,OF 与AB 交于点G ,连接DF ,DG ,DO ,OE .(1)求点A的坐标;(2)判断DF与OE的数量关系,并说明理由;的周长.(3)直接写出ADG29.(1)如图1,在Rt△ABC和Rt△ADE中,AB=AC,AD=AE,且点D在BC边上滑动(点D不与点B,C重合),连接EC,①则线段BC,DC,EC之间满足的等量关系式为;②求证:BD2+CD2=2AD2;(2)如图2,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ACB=∠ADC=45°.若BD=9,CD=3,求AD 的长.30.已知:四边形ABCD是菱形,AB=4,∠ABC=60°,有一足够大的含60°角的直角三角尺的60°角的顶点与菱形ABCD的顶点A重合,两边分别射线CB、DC相交于点E、F,且∠EAP=60°.(1)如图1,当点E是线段CB的中点时,请直接判断△AEF的形状是.(2)如图2,当点E是线段CB上任意一点时(点E不与B、C重合),求证:BE=CF;(3)如图3,当点E在线段CB的延长线上,且∠EAB=15°时,求点F到BC的距离.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【分析】先用已知条件利用SAS 的三角形全等的判定定理证出△EAB ≌△CAM ,之后利用全等三角形的性质定理分别可得30EBA CMA ==︒∠∠,60BPQ APM ==︒∠∠,12PQ PB =,然后设1AP =,继而可分别求出2PM =,PQ =,所以QM QP PM =+=;易证Rt △ACB ≌Rt △DCG (HL),从而得DG AB ==然后代入所求数据即可得DG QM的值. 【详解】解:∵在△EAB 和△CAM 中 ,AE AC EAB CAM AB AM =⎧⎪=⎨⎪=⎩∠∠,∴△EAB ≌△CAM (SAS ),∴30EBA CMA ==︒∠∠,∴60BPQ APM ==︒∠∠,∴90BQP ∠=︒,12PQ PB =, 设1AP =,则AM =2PM=,1PB =,PQ =,∴2QM QP PM =+=+=; ∵ 在Rt △ACB 和Rt △DCG 中,CG BC AC CD =⎧⎨=⎩, Rt △ACB ≌Rt △DCG (HL ),∴DG AB ==∴12DG GM==. 故选D .【点睛】本题主要考查了勾股定理,三角形全等的判定定理和性质定理等知识.2.B解析:B【分析】设OA=a,OB=b,OC=c,OD=d,根据勾股定理求出a2+b2=AB2=9,c2+b2=BC2=16,c2+d2=CD2=25,即可证得a2+d2=18,由此得到答案.【详解】设OA=a,OB=b,OC=c,OD=d,由勾股定理得,a2+b2=AB2=9,c2+b2=BC2=16,c2+d2=CD2=25,则a2+b2+c2+b2+c2+d2=50,∴a2+d2+2(b2+c2)=50,∴a2+d2=50﹣16×2=18,∴AD=221832a d+==,故选:B.【点睛】此题考查勾股定理的运用,根据题中的已知条件得到直角三角形,再利用勾股定理求出未知的边长,解题中注意直角边与斜边.3.B解析:B【分析】过点A作AE⊥AD交CD于E,连接BE,利用SAS可证明△BAE≌△CAD,利用全等的性质证得∠BED=90°,最后根据勾股定理即可求出BD.【详解】解:如图,过点A作AE⊥AD交CD于E,连接BE.∵∠DAE=90°,∠ADE=45°,∴∠ADE=∠AED=45°,∴AE=AD=1,∴在Rt△ADE中,22+=112∵∠DAE=∠BAC=90°,∴∠DAE+∠EAC=∠BAC+∠EAC,即∠CAD=∠BAE,又∵AB=AC,∴△BAE≌△CAD(SAS),∴CD=BE=3,∠AEB=∠ADC=45°,∴∠BED=90°,∴在Rt△BED中,==故选B.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,勾股定理等知识,作辅助线构造出全等三角形是解题的关键.4.C解析:C【分析】(1)根据角平分线的定义可得∠ABE=∠CBE,根据等角的余角相等求出∠A=∠BCA,再根据等角对等边可得AB=BC,从而得证;(2)根据三角形的内角和定理求出∠A=∠DFB,推出BD=DC,根据AAS证出△BDF≌△CDA即可;(3)根据等腰直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半进行解答;(4)由(2)得出BF=AC,再由BF平分∠DBC和BE⊥AC通过ASA证得△ABE≌△CBE,即得CE=AE=12AC,连接CG,由H是BC边的中点和等腰直角三角形△DBC得出BG=CG,再由直角△CEG得出CG2=CE2+GE2,从而得出CE,GE,BG的关系.【详解】解:(1)∵BE平分∠ABC,∴∠ABE=∠CBE,∵CD⊥AB,∴∠ABE+∠A=90°,∠CBE+∠ACB=90°,∴∠A=∠BCA,∴AB=BC,∴△ABC是等腰三角形;故(1)正确;(2)∵CD⊥AB,BE⊥AC,∴∠BDC=∠ADC=∠AEB=90°,∴∠A+∠ABE=90°,∠ABE+∠DFB=90°,∴∠A=∠DFB,∵∠ABC=45°,∠BDC=90°,∴∠DCB=90°﹣45°=45°=∠DBC,∴BD=DC,在△BDF和△CDA中==BDF CDA A DFB BD CD ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪=⎩, ∴△BDF ≌△CDA (AAS ),∴BF =AC ;故(2)正确;(3)∵在△BCD 中,∠CDB =90°,∠DBC =45°,∴∠DCB =45°,∴BD =CD ,BCBD .由点H 是BC 的中点,∴DH =BH =CH =12BC , ∴BD,∴BH :BD :BC =BH:2BH =1:2.故(3)错误;(4)由(2)知:BF =AC ,∵BF 平分∠DBC ,∴∠ABE =∠CBE ,又∵BE ⊥AC ,∴∠AEB =∠CEB ,在△ABE 与△CBE 中, ==ABE CBE AEB CEB BE BE ∠∠⎧⎪∠∠⎨⎪=⎩, ∴△ABE ≌△CBE (AAS ),∴CE =AE =12AC , ∴CE =12AC =12BF ; 连接CG .∵BD =CD ,H 是BC 边的中点,∴DH 是BC 的中垂线,∴BG =CG ,在Rt △CGE 中有:CG 2=CE 2+GE 2,∴CE 2+GE 2=BG 2.故(4)正确.综上所述,正确的结论由3个.故选C .【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定与性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质,平行线的性质,勾股定理,熟练掌握三角形全等的判定方法并作辅助线构造出全等三角形是解题的关键.5.C解析:C【解析】分析:通过切线的性质表示出EC 的长度,用相似三角形的性质表示出OE 的长度,由已知条件表示出OC 的长度即可通过勾股定理求出结果.详解:如图:连接BC ,并连接OD 交BC 于点E :∵DP ⊥BP ,AC 为直径;∴∠DPB=∠PBC=90°.∴PD ∥BC,且PD 为⊙O 的切线.∴∠PDE=90°=∠DEB,∴四边形PDEB 为矩形,∴AB ∥OE ,且O 为AC 中点,AB=6.∴PD=BE=EC.∴OE=12AB=3. 设PA=x ,则OD=DE-OE=6+x-3=3+x=OC ,EC=PD=6-x..在Rt △OEC 中:222OE EC OC +=,即:()()222363x x +-=+,解得x=2.所以AC=2OC=2×(3+x )=10.点睛:本题考查了切线的性质,相似三角形的性质,勾股定理. 6.B解析:B【分析】根据勾股定理逆定理对每个选项一一判断即可.【详解】A 、∵72+82≠102,∴△ABC 不是直角三角形;B 、∵52+42=)2,∴△ABC 是直角三角形;C 、∵2222,∴△ABC 不是直角三角形;D 、∵32+42≠62,∴△ABC 不是直角三角形;故选:B .【点睛】本题主要考查勾股定理逆定理,熟记定理是解题关键.7.C解析:C【分析】根据勾股定理的逆定理解答即可.【详解】A 、∵222304060+≠,∴该选项的三条线段不能构成直角三角形;B 、∵22271213+≠,∴该选项的三条线段不能构成直角三角形;C 、∵2226810+=,∴该选项的三条线段能构成直角三角形;D 、∵222346+≠,∴该选项的三条线段不能构成直角三角形;故选:C .【点睛】此题考查勾股定理的逆定理,掌握勾股定理的逆定理的计算法则及正确计算是解题的关键.8.D解析:D【分析】由于BC ∥AD ,那么有∠DAE=∠ACB ,由题意可知∠ABC=∠DEA=90°,BA=ED ,利用AAS 可证△ABC ≌△DEA ,于是AE=BC=300,再利用勾股定理可求AC ,即可求CE ,根据图可知从B 到E 的走法有两种,分别计算比较即可.【详解】解:如图所示,∵BC∥AD,∴∠DAE=∠ACB,又∵BC⊥AB,DE⊥AC,∴∠ABC=∠DEA=90°,又∵AB=DE=400m,∴△ABC≌△DEA,∴EA=BC=300m,在Rt△ABC中,22500+=AB BC m∴CE=AC-AE=200,从B到E有两种走法:①BA+AE=700m;②BC+CE=500m,∴最近的路程是500m.故选D.【点睛】本题考查了平行线的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理.解题的关键是证明△ABC≌△DEA,并能比较从B到E有两种走法.9.C解析:C【分析】筷子浸没在水中的最短距离为水杯高度,最长距离如下图,是筷子斜卧于杯中时,利用勾股定理可求得.【详解】当筷子笔直竖立在杯中时,筷子浸没水中距离最短,为杯高=8cmAD是筷子,AB长是杯子直径,BC是杯子高,当筷子如下图斜卧于杯中时,浸没在水中的距离最长由题意得:AB=15cm,BC=8cm,△ABC是直角三角形∴在Rt△ABC中,根据勾股定理,AC=17cm∴8cm≤h≤17cm故选:C【点睛】本题考查勾股定理在实际生活中的应用,解题关键是将题干中生活实例抽象成数学模型,然后再利用相关知识求解.10.B解析:B【解析】试题解析:依题意得:梯子、地面、墙刚好形成一直角三角形,梯高为斜边,利用勾股定222.5 2.4-(米).故选B.二、填空题11.103.【解析】试题解析:将四边形MTKN的面积设为x,将其余八个全等的三角形面积一个设为y,∵正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNKT的面积分别为S1,S2,S3,S1+S2+S3=10,∴得出S1=8y+x,S2=4y+x,S3=x,∴S1+S2+S3=3x+12y=10,故3x+12y=10,x+4y=103,所以S2=x+4y=103.考点:勾股定理的证明.12.(21009,0).【分析】根据等腰直角三角形的性质得到OA1=1,OA2=12,OA3=22,OA 4=3,…OA 2019=2018,再利用1A 、2A 、3A …,每8个一循环,再回到y 轴的正半轴的特点可得到点A 2019在x 轴的正半轴上,即可确定点A 2019的坐标.【详解】∵等腰直角三角形OA 1A 2的直角边OA 1在y 轴的正半轴上,且OA 1=A 1A 2=1,以OA 2为直角边作第二个等腰直角三角形OA 2A 3,以OA 3为直角边作第三个等腰直角三角形OA 3A 4,…,∴OA 1=1,OA 2,OA 3=)2,…,OA 2019=)2018,∵A 1、A 2、A 3、…,每8个一循环,再回到y 轴的正半轴,∴2019÷8=252…3,∴点A 2019在x 轴正半轴上.∵OA 2019=)2018,∴点A 2019的坐标为(2018,0)即(21009,0).故答案为:(21009,0).【点睛】本题考查了规律型:点的坐标,等腰直角三角形的性质:等腰直角三角形的两底角都等于45°;斜边等于直角边的2倍.也考查了直角坐标系中各象限内点的坐标特征. 13.125【分析】 解方程222225,7a b a b +=-=可求得a=4,b=3,故三角形ABC 是直角三角形,在利用三角形的面积转化得到斜边上的高.【详解】解:∵222225,7a b a b +=-=,将两个方程相加得:2232a =,∵a >0,∴a=4代入得:22425b +=,∵b >0,∴b=3,∵a=3,b=4,c=5满足勾股定理逆定理,∴△ABC 是直角三角形,如下图,∠ACB=90°,CD ⊥AB ,1122ABC SAC BC AB CD =⋅⋅=⋅⋅ , 即:1134522CD ⋅⋅=⋅⋅, 解得:CD=125, 故答案为:125. 【点睛】 本题考查求解三角形的高,解题关键是利用三角形的面积进行转化,在同一个三角形中,一个底乘对应高等于另一个底乘对应高.14.4【分析】根据线段垂直平分线得出AE=EC ,∠AEG=∠AEF=90°,求出∠B=∠C=∠G=30°,根据勾股定理和含30°角的直角三角形性质求出AE 和EF ,即可求出FG ,再求出BF=FG 即可【详解】∵AC 的垂直平分线FG ,∴AE=EC ,∠AEG=∠AEF=90°,∵∠BAC=120°,∴∠G=∠BAC-∠AEG=120°-90°=30°,∵∠BAC=120°,AB=AC ,∴∠B=∠C=12(180°-∠BAC )=30°, ∴∠B=∠G ,∴BF=FG ,∵在Rt △AEG 中,∠G=30°,EG=3,∴AG=2AE ,即(2AE )2=AE 2+32,∴3即3同理在Rt △CEF 中,∠C=30°,CF=2EF ,(2EF )2=EF 2+32,∴EF=1(负值舍去),∴BF=GF=EF+CE=1+3=4,故答案为4.【点睛】本题考查了勾股定理,含30°角的直角三角形性质,等腰三角形的性质和判定等知识点,能综合运用定理进行推理是解此题的关键.15.65【分析】由“SAS”可证ABD ≌ACE ,DAF ≌EAF 可得BD CE =,4B ∠∠=,DF EF =,由勾股定理可求EF 的长,即可求BC 的长,由勾股定理可求AD 的长.【详解】解:如图,连接EF ,过点A 作AG BC ⊥于点G ,AE AD ⊥,DAE DAC 290∠∠∠∴=+=,又BAC DAC 190∠∠∠=+=,12∠∠∴=,在ABD 和ACE 中 12AB AC AD AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,ABD ∴≌()ACE SAS .BD CE ∴=,4B ∠∠=BAC 90∠=,AB AC =,∴B 345∠∠==4B 45∠∠∴==,ECF 3490∠∠∠∴=+=,222CE CF EF ∴+=,222BD FC EF ∴+=,AF 平分DAE ∠,DAF EAF ∠∠∴=,在DAF 和EAF 中AD AE DAF EAF AF AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,DAF ∴≌()EAF SAS .DF EF ∴=.222BD FC DF ∴+=.22222DF BD FC 68100∴=+=+=,∴DF 10=BC BD DF FC 610824∴=++=++=,AB AC =,AG BC ⊥, 1BG AG BC122∴===, DG BG BD 1266∴=-=-=,∴22AD AG DG 65=+=故答案为65【点睛】考查等腰直角三角形的性质、勾股定理、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.16.7【解析】【分析】通过作辅助线转化BM ,MN 的值,从而找出其最小值求解.【详解】解:连接CN ,与AD 交于点M .则CN 就是BM +MN 的最小值.取BN 中点E ,连接DE ,如图所示:∵等边△ABC 的边长为6,AN =2,∴BN =AC ﹣AN =6﹣2=4,∴BE =EN =AN =2,又∵AD 是BC 边上的中线,∴DE 是△BCN 的中位线,∴CN =2DE ,CN ∥DE ,又∵N 为AE 的中点,∴M 为AD 的中点,∴MN是△ADE的中位线,∴DE=2MN,∴CN=2DE=4MN,∴CM=34 CN.在直角△CDM中,CD=12BC=3,DM=12AD=332,∴CM=2237 2CD MD+=,∴CN=43727 32⨯=.∵BM+MN=CN,∴BM+MN的最小值为27.故答案是:27.【点睛】考查等边三角形的性质和轴对称及勾股定理等知识的综合应用.17.10【分析】首先作M关于OB的对称点M′,作N关于OA的对称点N′,连接M′N′,即为MP+PQ+QN 的最小值,易得△ONN′为等边三角形,△OMM′为等边三角形,∠N′OM′=90°,继而可以求得答案.【详解】作M关于OB的对称点M′,作N关于OA的对称点N′,连接M′N′,即为MP+PQ+QN的最小值.根据轴对称的定义可知:∠N′OQ=∠M′OB=30°,∠ONN′=60°,OM′=OM=6,ON′=ON=8,∴△ONN′为等边三角形,△OMM′为等边三角形,∴∠N′OM′=90°.在Rt△M′ON′中,M′N′=22''OM ON+=10.故答案为10.【点睛】本题考查了最短路径问题,根据轴对称的定义,找到相等的线段,得到直角三角形是解题的关键.18.41作AD′⊥AD ,AD′=AD ,连接CD′,DD ′,如图:∵∠BAC+∠CAD=∠DAD′+∠CAD ,即∠BAD=∠CAD′,在△BAD 与△CAD ′中,;BA CA BAD CAD AD AD ===⎧⎪∠∠'⎨⎪⎩∴△BAD ≌△CAD′(SAS ), ∴BD=CD′,∠DAD′=90°,由勾股定理得22AD AD +' ,∠D′DA+∠ADC=90°,由勾股定理得22DC DD +' 41BD 2=41.故答案是:41.19.49【分析】先计算出BC 的长,再由勾股定理求出阴影部分的面积即可.【详解】∵∠ACB=90︒,25AB = ,24AC =,∴22222252449BC AB AC =-=-=,∴阴影部分的面积=249BC =,故答案为:49.【点睛】此题考查勾股定理,能利用根据直角三角形计算得到所需的边长,题中根据勾股定理的图形得到阴影部分面积等于BC 的平方是解题的关键.205先将图形展开,再根据两点之间线段最短可知.【详解】圆柱的侧面展开图是一个矩形,此矩形的长等于圆柱底面周长,C 是边的中点,矩形的宽即高等于圆柱的母线长.∵AB=π•2π=2,CB=1. ∴AC= 22AB +BC = 222=5+1, 故答案为:5.【点睛】圆柱的侧面展开图是一个矩形,此矩形的长等于圆柱底面周长,矩形的宽即高等于圆柱的母线长.本题就是把圆柱的侧面展开成矩形,“化曲面为平面”,用勾股定理解决.三、解答题21.(1)梯子顶端离地面24米(2)梯子底端将向左滑动了8米 【解析】试题分析:(1)构建数学模型,根据勾股定理可求解出梯子顶端离地面的距离;(2)构建直角三角形,然后根据购股定理列方程求解即可.试题解析:(1)如图,∵AB=25米,BE=7米,梯子距离地面的高度AE=22257-=24米.答:此时梯子顶端离地面24米;(2)∵梯子下滑了4米,即梯子距离地面的高度CE=(24﹣4)=20米,∴22CD CE -222520-,∴DE=15﹣7=8(米),即下端滑行了8米.答:梯子底端将向左滑动了8米.22.BF 的长为32【分析】先连接BF ,由E 为中点及AC=BC ,利用三线合一可得CE ⊥AB ,进而可证△AFE ≌△BFE ,再利用AD 为角平分线以及三角形外角定理,即可得到∠BFD 为45°,△BFD 为等腰直角三角形,利用勾股定理即可解得BF .【详解】解:连接BF .∵CA=CB ,E 为AB 中点∴AE=BE ,CE ⊥AB ,∠FEB=∠FEA=90°在Rt △FEB 与Rt △FEA 中,BE AE BEF AEF FE FE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴Rt △FEB ≌Rt △FEA又∵AD 平分∠BAC ,在等腰直角三角形ABC 中∠CAB=45°∴∠FBE=∠FAE=12∠CAB=22.5° 在△BFD 中,∠BFD=∠FBE+∠FAE=45°又∵BD ⊥AD ,∠D=90°∴△BFD 为等腰直角三角形,BD=FD=3 ∴222232BF BD FD BD =+==【点睛】本题主要考查等腰直角三角形的性质及判定、三角形全等的性质及判定、三角形外角、角平分线,解题关键在于熟练掌握等腰直角三角形的性质.23.②③⑤【分析】 ①先证得ABE ADP ≅,利用邻补角和等腰直角三角形的性质求得90PEB ∠=︒,利用勾股定理求出BE ,即可求得点B 到直线AE 的距离;②根据①的结论,利用APD ABP ABE APB S S S S ∆∆∆+=+AEP BEP S S ∆∆=+即可求得结论;③在Rt AHB 中,利用勾股定理求得2AB ,再利用三角形面积公式即可求得ABD S ∆; ④当A P C 、、共线时,PC 最小,利用对称的性质,AB BC =的长,再求得AC 的长,即可求得结论;⑤先证得ABP ADE ≅,得到ABP ADE ∠=∠,根据条件得到ABP NAB ∠=∠,利用互余的关系即可证得结论.【详解】①∵ABD 与AEP 都是等腰直角三角形,∴90BAD ∠=︒,90EAP ∠=︒,AB AD =,AE AP =,45APE AEP ∠=∠=︒, ∴EAB PAD ∠=∠,∴()ABE ADP SAS ≅,∴180********AEB APD APE ∠=∠=︒-∠=︒-︒=︒,∴1354590PEB AEB AEP ∠=∠-∠=︒-︒=︒,∴222PE BE PB +=,∵2AE AP ==,90EAP ∠=︒,∴22PE AE ==,∴()22227BE +=, 解得:3BE =,作BH ⊥AE 交AE 的延长线于点H ,∵45AEP ∠=︒,90PEB ∠=︒, ∴180180904545HEB PEB AEP ∠=︒-∠-∠=︒-︒-︒=︒,∴26sin 453HB BE =︒==,∴点B 到直线AE 6,故①错误;②由①知:ABE ADP ≅,2EP =,3BE =∴APD ABP ABE APB S S S S ∆∆∆∆+=+AEP BEP S S ∆∆=+1122AE AP PE EB =⨯⨯+⨯⨯112223 22=⨯⨯+⨯⨯13=+,故②正确;③在Rt AHB中,由①知:6EH HB==,∴62AH AE EH=+=+,2222225662322AB AH BH⎛⎫⎛⎫=+=++=+⎪ ⎪⎪ ⎪⎭⎝⎭,21153222ABDS AB AD AB∆=⋅==+,故③正确;④因为AC是定值,所以当A P C、、共线时,PC最小,如图,连接BC,∵A C、关于BD的对称,∴523AB BC==+∴225231043AC BC==+=+∴minPC AC AP=-,10432=+⑤∵ABD与AEP都是等腰直角三角形,∴90BAD∠=︒,90EAP∠=︒,AB AD=,AE AP=,在ABP和ADE中,AB ADBAP DAEAP AE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()ABP ADE SAS≅,∴ABP ADE∠=∠,∵AN BN=,∴ABP NAB∠=∠,∴EAN ADE∠=∠,∵90EAN DAN∠+∠=︒,∴90ADE DAN ∠+∠=︒,∴AN DE ⊥,故⑤正确;综上,②③⑤正确,故答案为:②③⑤.【点睛】本题是三角形的综合题,主要考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理的应用,三角形的面积公式,综合性强,全等三角形的判定和性质的灵活运用是解题的关键.24.(1)详见解析;(2)①线段AD 的长度是方程2220x mx n +-=的一个根,理由详见解析;②512m n = 【分析】(1)根据题意,利用尺规作图画出图形即可;(2)①根据勾股定理求出AD ,然后把AD 的值代入方程,即可得到答案;②先得到出边长的关系,然后根据勾股定理,列出方程,解方程后得到答案.【详解】(1)解:作图,如图所示:(2)解:①线段AD 的长度是方程2220x mx n +-=的一个根.理由如下:依题意得, BD BC m ==,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒222BC AC AB ∴=+22AB m n =+22AD AB BD m n m ∴=-=+222AD m AD n ∴+-)()2222222m n m m m n m n =+++- 222222222222m n m m n m m m n m n =+-+++-0=;∴线段AD 的长度是方程22 20x mx n +-=的一个根②依题意得:,,AD AE BD BC AB AD BD ====2AD EC =2233AD AE AC n ∴=== 在RT ABC 中,90ACB ∠=222BC AC AB ∴+=22223m n n m ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭ 22224493m n n mn m +=++ 25493n mn = 512m n ∴= 【点睛】本题考查的是基本作图,勾股定理、一元二次方程的解法,掌握一元二次方程的求根公式、勾股定理是解题的关键.25.(1)见解析;(2)证明见解析;(3)25.【分析】(1)直接叙述勾股定理的内容,并用字母表明三边关系;(2)利用大正方形面积、小正方形面积和4个直角三角形的面积和之间的关系列式整理即可证明;(3)将原式利用完全平方公式展开,由勾股定理的内容可得出()2a b +为大正方形面积和4个直角三角形的面积和,根据已知条件即可求得.【详解】解:(1)勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.在直角三角形中,两条直角边分别为 a 、b ,斜边为 c ,a 2+b 2= c 2.(2)∵ S 大正方形=c 2,S 小正方形=(b-a)2,4 S Rt △=4×12ab=2ab , ∴ c 2=2ab+(b-a)2=2ab+b 2-2ab+a 2=a 2+b 2,即 a 2+b 2= c 2.(3)∵ 4 S Rt △= S 大正方形- S 小正方形=13-1=12,∴ 2ab=12.∴ (a+b)2= a 2+b 2+2ab=c 2+2ab=13+12=25.【点睛】本题考查勾股定理的内容及勾股定理的几何验证,利用等面积法证明勾股定理及运用勾股定理是解答此题的关键.26.(1)①详见解析;(2)2222CD n n =+-(1n >);(2)2AD BD CD -=,理由详见解析.【分析】(1)①根据勾股定理的逆定理进行判断;②过点C 作CE ⊥CD 交DB 的延长线于点E ,利用同角的余角相等证明∠3=∠4,∠1=∠E ,进而证明△ACD ≌△BCE ,求出DE 的长,再利用勾股定理求解即可.(2)过点C 作CF ⊥CD 交BD 的延长线于点F ,先证∠ACD=∠BCF ,再证△ACD ≌△BCF ,得CD=CF ,AD=BF ,再利用勾股定理求解即可.【详解】(1)①∵()()()22222222212214AD BD n n n n n +=-+=-++()()22222211n n n =++=+ 又∵()2221AB n =+∴222AD BD AB +=∴△ABD 是直角三角形②如图①,过点C 作CE ⊥CD 交DB 的延长线于点E ,∵∠3+∠BCD=∠ACD=90°,∠4+∠BCD=∠DCE=90°∴∠3=∠4由①知△ABD 是直角三角形∴1290∠+∠=︒又∵290E ∠+∠=︒∴∠1=∠E在ACD ∆和BCE ∆中,A 34E AC BC ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ACD ≌△BCE∴CD CE =,AD BE =∴221DE BD BE BD AD n n =+=+=+-又∵CD CE =,90DCE ∠=︒ ∴由勾股定理得222DE CD DE CD=+=∴22CD =2222n n =+-(1n >) (2)AD 、BD 、CD 的数量关系为:2AD BD CD -=,理由如下:如图②,过点C 作CF ⊥CD 交BD 的延长线于点F ,∵∠ACD=90°+∠5,∠BCF=90°+∠5∴∠ACD=∠BCF∵BD ⊥AD∴∠ADB=90°∴∠6+∠7=90°∵∠ACB=90°∴∠9=∠8=90°又∵∠6=∠8∴∠7=∠9ACD ∆和BCF ∆中97AC BCACD BCF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△ACD ≌△BCF∴CD=CF ,AD=BF又∵∠DCF=90°∴由勾股定理得222DF CD CF CD =+=又DF=BF-BD=AD-BD∴2AD BD CD -=【点睛】本题考查的是三角形全等、勾股定理及其逆定理,掌握三角形全等的判定方法及勾股定理及其逆定理是关键.27.(1)见解析;(2)26;(3)3a+ 【分析】 (1)由∠ACB=∠DCE 可得出∠ACD=∠BCE ,再利用SAS 判定△ACD ≌△BCE ,即可得到AD=BE ;(2)由等腰直角三角形的性质可得CM=12DE ,同(1)可证△ACD ≌△BCE ,得到AD=BE ,然后可求AE 的长,再判断∠AEB=90°,即可用勾股定理求出AB 的长;(3)由等腰三角形的性质易得∠CAB=∠CBA=∠CDE=∠CED=30°,根据30度所对的直角边是斜边的一半可求出,然后利用三角形外角性质推出∠BEN=60°,在Rt △BEN 中即可求出BE ,由于BE=AD ,所以利用AE=AD+DE 即可得出答案.【详解】证明:(1)∵∠ACB=∠DCE∴∠ACB-∠BCD=∠DCE-∠BCD ,即∠ACD=∠BCE在△ACD 和△BCE 中,AC=BC ACD=BCE CD=CE ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴△ACD ≌△BCE (SAS )∴AD=BE(2)∵∠DCE=90°,CD=CE ,∴△DCE 为等腰直角三角形,∵CM ⊥DE ,∴CM 平分DE ,即M 为DE 的中点∴CM=12DE , ∴DE=2CM=14,∵∠ACB=∠DCE∴∠ACB-∠BCD=∠DCE-∠BCD ,即∠ACD=∠BCE在△ACD 和△BCE 中,AC=BC ACD=BCE CD=CE ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴△ACD ≌△BCE (SAS )∴AD=BE=10,∠CAD=∠CBE∴AE=AD+DE=24如图,设AE ,BC 交于点H ,在△ACH 和△BEH 中,∠CAH+∠ACH=∠EBH+∠BEH ,而∠CAH=∠EBH ,∴∠BEH=∠ACH=90°,∴△ABE 为直角三角形 由勾股定理得2222AB=AE BE =2410=26++(3)由(1)(2)可得△ACD ≌△BCE ,∴∠DAC=∠EBC ,∵△ACB ,△DCE 都是等腰三角形,∠ACB=∠DCE=120°∴∠CAB=∠CBA=∠CDE=∠CED=30°,∵CM ⊥DE ,∴∠CMD=90°,DM=EM ,∴CD=CE=2CM ,3CM∴33∵∠BEN=∠BAE+∠ABE=∠BAE+∠EBC+∠CBA=∠BAE+∠DAC+∠CBA=30°+30°=60°, ∴∠NBE=30°,∴BE=2EN ,3EN∵BN=a∴23=AD ∴2323+b 【点睛】本题考查全等三角形的旋转模型,掌握此模型的特点得到全等三角形是关键,其中还需要用到等腰三角形三线合一与30度所对的直角边的性质,熟练掌握这些基本知识点是关键.28.(1)(0,3);(2)DF OE =;(3)93233+【分析】(1)由等边三角形的性质得出6OB =,12AB AC BC ===,由勾股定理得出2263OA AB OB =-=A 的坐标;(2)由等边三角形的性质得出AD AE =,AF AO =,60FAO DAE ∠=∠=︒,证出FAD OAE ∠=∠,由SAS 证明FAD OAE ∆≅∆,即可得出DF OE =;(3)证出90AGO ∠=︒,求出9AG =,由全等三角形的性质得出AOE AFD ∠=∠,证出6090FDO AFD AOD ∠=∠+︒+∠=︒,由等边三角形的性质得12DG OF ==即可得出答案.【详解】解:(1)ABC ∆是等边三角形,点0()6,B -,点(6,0)C ,6OB ∴=,12AB AC BC ===,OA === ∴点A 的坐标为(0,;(2)DF OE =;理由如下:ADE ∆,AFO ∆均为等边三角形,AD AE ∴=,AF AO =,60FAO DAE ∠=∠=︒,FAD OAE ∴∠=∠,在FAD ∆和OAE ∆中,AF AO FAD OAE AD AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()FAD OAE SAS ∴∆≅∆,DF OE ∴=;(3)60AOF ∠=︒,30FOB ∴∠=︒,60ABO ∠=︒,90AGO ∴∠=︒,AFO ∆是等边三角形,AO =·sin 609AG OA ∴=︒==, FAD OAE ∆≅∆,AOE AFD ∴∠=∠,30DOE AOD AOE ∠=︒=∠+∠,30AOD AFD ∴∠+∠=︒,FDO AFD FAO AOD ∠=∠+∠+∠,60603090FDO AFD AOD ∴∠=∠+︒+∠=︒+︒=︒,AG OF ⊥,AOF ∆为等边三角形,G ∴为斜边OF 的中点,1122DG OF ∴==⨯= ADG ∴∆的周长9AG AD DG =++=+【点睛】本题是三角形综合题目,考查了等边三角形的性质、勾股定理、坐标与图形性质、全等三角形的判定与性质、三角函数等知识;本题综合性强,有一定难度,熟练掌握等边三角形的性质,证明三角形全等是解题的关键.29.(1)①BC=DC+EC,理由见解析;②证明见解析;(2)6.【解析】【分析】(1)证明△BAD≌△CAE,根据全等三角形的性质解答;(2)根据全等三角形的性质得到BD=CE,∠ACE=∠B,得到∠DCE=90°,根据勾股定理计算即可;(3)作AE⊥AD,使AE=AD,连接CE,DE,证明△BAD≌△CAE,得到BD=CE=9,根据勾股定理计算即可.【详解】(1)①解:BC=DC+EC,理由如下:∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,即∠BAD=∠CAE,在△BAD和△CAE中,,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴BD=EC,∴BC=DC+BD=DC+EC,;故答案为:BC=DC+EC;②证明:∵Rt△ABC中,AB=AC,∴∠B=∠ACB=45°,由(1)得,△BAD≌△CAE,∴BD=CE,∠ACE=∠B=45°,∴∠DCE=∠ACB+∠ACE=90°,∴CE2+CD2=ED2,在Rt△ADE中,AD2+AE2=ED2,又AD=AE,∴BD2+CD2=2AD2;(2)解:作AE⊥AD,使AE=AD,连接CE,DE,如图2所示:∵∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,即∠BAD=∠CAE,在△BAD与△CAE中,,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴BD=CE=9,∵∠ADC=45°,∠EDA=45°,∴∠EDC=90°,∴DE===6,∵∠DAE=90°,∴AD=AE=DE=6.【点睛】本題是四边形综合题目,考查的是全等三角形的判定和性质、等直角三角形的性质、勾股定理、直角三角形的判定等知识:本题综合性强,熟练掌握等腰直角三角形的性质,证明三角形全等是解题的关键.30.(1)△AEF是等边三角形,理由见解析;(2)见解析;(3)点F到BC的距离为3﹣.【解析】【分析】(1)连接AC,证明△ABC是等边三角形,得出AC=AB,再证明△BAE≌△DAF,得出AE =AF,即可得出结论;(2)连接AC,同(1)得:△ABC是等边三角形,得出∠BAC=∠ACB=60°,AB=AC,再证明△BAE≌△CAF,即可得出结论;(3)同(1)得:△ABC和△ACD是等边三角形,得出AB=AC,∠BAC=∠ACB=∠ACD=60°,证明△BAE≌△CAF,得出BE=CF,AE=AF,证出△AEF是等边三角形,得出∠AEF =60°,证出∠AEB=45°,得出∠CEF=∠AEF﹣∠AEB=15°,作FH⊥BC于H,在△CEF 内部作∠EFG=∠CEF=15°,则GE=GF,∠FGH=30°,由直角三角形的性质得出FG=2FH,GH=FH,CF=2CH,FH=CH,设CH=x,则BE=CF=2x,FH=x,GE=GF=2FH=2x,GH=FH=3x,得出EH=4+x=2x+3x,解得:x=﹣1,求出FH=x =3﹣即可.【详解】(1)解:△AEF是等边三角形,理由如下:连接AC,如图1所示:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=AD,∠B=∠D,∵∠ABC=60°,∴∠BAD=120°,△ABC是等边三角形,∴AC=AB,。
一、选择题1.如图1,分别以直角三角形三边为边向外作等边三角形,面积分别为1S ,2S ,3S ;如图2,分别以直角三角形三边长为直径向外作半圆,面积分别为4S ,5S ,6S ,其中116S =,245S =,511S =,614S =,则43S S +=( ).A .86B .61C .54D .482.勾股定理是几何中的一个重要定理,在我国算书《网醉算经》中就有“若勾三,股四,则弦五”的记载.如图1,是由边长相等的小正方形和直角三角形构成的,可以用其面积关系验证勾股定理.图2是由图1放入矩形内得到的,∠BAC=90°,AB=3,BC=5,点D ,E ,F ,G ,H ,I 都在矩形KLMJ 的边上,则矩形KLMJ 的面积为( )A .121B .110C .100D .903.已知,如图,ABC ,点,P Q 分别是BAC ∠的角平分线AD ,边AB 上的两个动点,45C ︒∠=,6BC =,则PB PQ +的最小值是( )A .3B .23C .4D .324.如图,在等腰Rt ABC △中,908C AC ∠==°,,F 是AB 边上的中点,点D 、E 分别在AC 、BC 边上运动,且保持AD CE =.连接DE 、DF 、EF .在此运动变化的过程中,下列结论:①DFE △是等腰直角三角形;②四边形CDFE 不可能为正方形;③DE 长度的最小值为4;④四边形CDFE 的面积保持不变;⑤△CDE 面积的最大值为8.其中正确的结论是( )A .①④⑤B .③④⑤C .①③④D .①②③5.一艘渔船从港口A 沿北偏东60°方向航行至C 处时突然发生故障,在C 处等待救援.有一救援艇位于港口A 正东方向20(3﹣1)海里的B 处,接到求救信号后,立即沿北偏东45°方向以30海里/小时的速度前往C 处救援.则救援艇到达C 处所用的时间为( )A .3小时B .23小时C .223 小时D .232+小时 6.在平面直角坐标系中,已知平行四边形ABCD 的点A (0,﹣2)、点B (3m ,4m +1)(m ≠﹣1),点C (6,2),则对角线BD 的最小值是( )A .32B .213C .5D .67.有一个面积为1的正方形,经过一次“生长”后,在他的左右肩上生出两个小正方形,其中,三个正方形围成的三角形是直角三角形,再经过一次“生长”后,变成了上图,如果继续“生长”下去,它将变得“枝繁叶茂”,请你算出“生长”了2020次后形成的图形中所有的正方形的面积和是( )A .1B .2021C .2020D .20198.如图,在矩形ABCD中,BC=6,CD=3,将△BCD沿对角线BD翻折,点C落在点C'处,B C'交AD于点E,则线段DE的长为()A.3 B.154C.5 D.1529.如图,△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的平分线.已知AB=5,AD=3,则BC的长为()A.5 B.6 C.8 D.1010.我国古代数学家刘徽将勾股形(古人称直角三角形为勾股形)分割成一个正方形和两对全等的三角形,如图所示,已知∠A=90°,BD=4,CF=6,设正方形ADOF的边长为x,则210x x+=()A.12 B.16 C.20 D.24二、填空题11.如图,在矩形 ABCD 中,AB=10,BC=5,若点 M、N 分别是线段 AC、AB上的两个动点,则 BM+MN 的最小值为_____________________.12.如图是一个三级台阶,它的每一级的长、宽和高分别为5 dm、3 dm和1 dm,A和B 是这个台阶两个相对的端点,A点有一只蚂蚁,想到B点去吃可口的食物.请你想一想,这只蚂蚁从A点出发,沿着台阶面爬到B点的最短路程是 dm.13.如图,Rt △ABC 中,∠ACB =90o ,AC =12,BC =5,D 是AB 边上的动点,E 是AC 边上的动点,则BE +ED 的最小值为 .14.我国古代数学名著《九章算术》中有云:“今有木长二丈,围之三尺.葛生其下,缠木七周,上与木齐.问葛长几何?”大意为:有一根木头长2丈,上、下底面的周长为3尺,葛生长在木下的一方,绕木7周,葛梢与木头上端刚好齐平,则葛长是______尺.(注:l 丈等于10尺,葛缠木以最短的路径向上生长,误差忽略不计)15.若ABC ∆为直角三角形,90B ∠=︒,6AB =,8BC =,点D 在斜边AC 上,且2AC BD =,则AD 的长为__________.16.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AB =7.5cm ,AC =4.5cm ,动点P 从点B 出发沿射线BC 以2cm/s 的速度移动,设运动的时间为t 秒,当△ABP 为等腰三角形时,t 的取值为_____.17.如图是“赵爽弦图”,△ABH 、△BCG 、△CDF 和△DAE 是四个全等的直角三角形,四边形ABCD 和EFGH 都是正方形.如果AB =13,EF =7,那么AH 等于_____.18.如图,在ABC △中8,4,AB AC BC AD BC ===⊥于点D ,点P 是线段AD 上一个动点,过点P 作PE AB ⊥于点E ,连接PB ,则PB PE +的最小值为________.19.以直角三角形的三边为边向外作正方形P ,Q ,K ,若S P =4,S Q =9,则K S =___20.如图,在矩形ABCD 中,AD >AB ,将矩形ABCD 折叠,使点C 与点A 重合,折痕为MN ,连接CN .若△CDN 的面积与△CMN 的面积比为1:3,则22MN BM的值为______________.三、解答题21.如图,,90,8,6,,ABC B AB cm BC cm P Q ︒∆∠===是边上的两点,点P 从点A 开始沿A B →方向运动,且速度为每秒1cm ,点Q 从点B 沿B C A →→运动,且速度为每秒2cm ,它们同时出发,设出发的时间为t 秒.(1)出发2秒后,求线段PQ 的长;(2)求点Q 在BC 上运动时,出发几秒后,PQB 是等腰三角形;(3)点Q 在边CA 上运动时,求能使BCQ ∆成为等腰三角形的运动时间.22.如图,在△ABC 中,AB =30 cm ,BC =35 cm ,∠B =60°,有一动点M 自A 向B 以1 cm/s 的速度运动,动点N 自B 向C 以2 cm/s 的速度运动,若M ,N 同时分别从A ,B 出发.(1)经过多少秒,△BMN 为等边三角形;(2)经过多少秒,△BMN 为直角三角形.23.如图,已知ABC ∆中,90B ∠=︒,8AB cm =,6BC cm =,P 、Q 是ABC ∆边上的两个动点,其中点P 从点A 开始沿A B →方向运动,且速度为每秒1cm ,点Q 从点B 开始沿B C →方向运动,且速度为每秒2cm ,它们同时出发,设出发的时间为t 秒.(1)当2t =秒时,求PQ 的长;(2)求出发时间为几秒时,PQB ∆是等腰三角形?(3)若Q 沿B C A →→方向运动,则当点Q 在边CA 上运动时,求能使BCQ ∆成为等腰三角形的运动时间.24.阅读与理解:折纸,常常能为证明一个命题提供思路和方法.例如,在ABC 中,AB AC >(如图),怎样证明C B ∠>∠呢?分析:把AC 沿A ∠的角平分线AD 翻折,因为AB AC >,所以,点C 落在AB 上的点C '处,即AC AC '=,据以上操作,易证明ACD AC D '△△≌,所以AC D C '∠=∠,又因为AC D B '∠>∠,所以C B ∠>∠.感悟与应用:(1)如图(a ),在ABC 中,90ACB ∠=︒,30B ∠=︒,CD 平分ACB ∠,试判断AC 和AD 、BC 之间的数量关系,并说明理由;(2)如图(b ),在四边形ABCD 中,AC 平分BAD ∠,16AC =,8AD =,12DC BC ==,①求证:180B D ∠+∠=︒;②求AB 的长.25.如图1,在等腰直角三角形ABC 中,动点D 在直线AB (点A 与点B 重合除外)上时,以CD 为一腰在CD 上方作等腰直角三角形ECD ,且90ECD ∠=︒,连接AE .(1)判断AE 与BD 的数量关系和位置关系;并说明理由.(2)如图2,若4BD =,P ,Q 两点在直线AB 上且5EP EQ ==,试求PQ 的长. (3)在第(2)小题的条件下,当点D 在线段AB 的延长线(或反向延长线)上时,判断PQ 的长是否为定值.分别画出图形,若是请直接写出PQ 的长;若不是请简单说明理由.26.如果一个三角形的两条边的和是第三边的两倍,则称这个三角形是“优三角形”,这两条边的比称为“优比”(若这两边不等,则优比为较大边与较小边的比),记为k . (1)命题:“等边三角形为优三角形,其优比为1”,是真命题还是假命题?(2)已知ABC 为优三角形,AB c =,AC b =,BC a =,①如图1,若90ACB ∠=︒,b a ≥,6b =,求a 的值.②如图2,若c b a ≥≥,求优比k 的取值范围.(3)已知ABC 是优三角形,且120ABC ∠=︒,4BC =,求ABC 的面积.27.(1)如图1,在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=︒,60A ∠=︒,CD 平分ACB ∠. 求证:CA AD BC +=.小明为解决上面的问题作了如下思考:作ADC ∆关于直线CD 的对称图形A DC '∆,∵CD 平分ACB ∠,∴A '点落在CB 上,且CA CA '=,A D AD '=.因此,要证的问题转化为只要证出A D A B ''=即可. 请根据小明的思考,写出该问题完整的证明过程.(2)参照(1)中小明的思考方法,解答下列问题:如图3,在四边形ABCD 中,AC 平分BAD ∠,10BC CD ==,17AC =,9AD =,求AB 的长.28.如图,在△ABC 中,∠C =90°,把△ABC 沿直线DE 折叠,使△ADE 与△BDE 重合.(1)若∠A =35°,则∠CBD 的度数为________;(2)若AC =8,BC =6,求AD 的长;(3)当AB =m(m>0),△ABC 的面积为m +1时,求△BCD 的周长.(用含m 的代数式表示)29.如图,△ABC 中,90BAC ∠=︒,AB=AC ,P 是线段BC 上一点,且045BAP ︒<∠<︒.作点B 关于直线AP 的对称点D, 连结BD ,CD ,AD .(1)补全图形.(2)设∠BAP 的大小为α.求∠ADC 的大小(用含α的代数式表示).(3)延长CD 与AP 交于点E,直接用等式表示线段BD 与DE 之间的数量关系.30.阅读下列材料,并解答其后的问题:我国古代南宋数学家秦九韶在其所著书《数学九章》中,利用“三斜求积术”十分巧妙的解决了已知三角形三边求其面积的问题,这与西方著名的“海伦公式”是完全等价的.我们也称这个公式为“海伦•秦九韶公式”,该公式是:设△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 所对的边分别为a 、b 、c ,△ABC 的面积为S =()()()()a b c a b c a c b b c a +++-+-+-. (1)(举例应用)已知△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 所对的边分别为a 、b 、c ,且a =4,b =5,c =7,则△ABC 的面积为 ;(2)(实际应用)有一块四边形的草地如图所示,现测得AB =(26+42)m ,BC =5m ,CD =7m ,AD =46m ,∠A =60°,求该块草地的面积.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【分析】设1S ,2S ,3S 对应的边长为1L ,2L ,3L ,根据题意,通过等边三角形和勾股定理的性质,得23L ,从而计算得到3S ;设4S ,5S ,6S 对应的边长为4L ,5L ,6L ,通过圆形面积和勾股定理性质,得24L ,从而计算得到4S ,即可得到答案.【详解】分别以直角三角形三边为边向外作等边三角形,面积分别为1S ,2S ,3S 则1S ,2S ,3S 对应的边长设为1L ,2L ,3L根据题意得:211111162S L L ===22245S L == ∴21L =,22L =∵222132L L L += ∴22232129L L L =-=∴2332929S === 以直角三角形三边长为直径向外作半圆,面积分别为4S ,5S ,6S 则4S ,5S ,6S 对应的边长设为4L ,5L ,6L 根据题意得:2255511228L S L ππ⎛⎫=⨯=⨯= ⎪⎝⎭ 2266614228L S L ππ⎛⎫=⨯=⨯= ⎪⎝⎭ ∴25811L π=⨯,26814L π=⨯ ∵222564L L L +=∴()22245688111425L L L ππ=+=⨯+=⨯ ∴2448S 252588L πππ==⨯⨯= ∴43292554S S +=+=故选:C .【点睛】本题考查了勾股定理、等边三角形、圆形面积的知识;解题的关键是熟练掌握勾股定理、等边三角形面积计算的性质,从而完成求解.2.B解析:B【分析】延长AB 交KF 于点O ,延长AC 交GM 于点P ,可得四边形AOLP 是正方形,然后求出正方形的边长,再求出矩形KLMJ 的长与宽,然后根据矩形的面积公式列式计算即可得解.【详解】解:如图,延长AB 交KF 于点O ,延长AC 交GM 于点P ,则四边形OALP 是矩形. 90CBF ∠=︒,90ABC OBF ∴∠+∠=︒, 又直角ABC ∆中,90ABC ACB ∠+∠=︒,OBF ACB ∴∠=∠,在OBF ∆和ACB ∆中,BAC BOF ACB OBF BC BF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()OBF ACB AAS ∴∆≅∆,AC OB =∴,同理:ACB PGC ∆≅∆,PC AB ∴=,OA AP ∴=,所以,矩形AOLP 是正方形,边长347AO AB AC =+=+=,所以,3710KL =+=,4711LM =+=,因此,矩形KLMJ 的面积为1011110⨯=,故选B .【点睛】本题考查了勾股定理的证明,作出辅助线构造出正方形是解题的关键.3.D解析:D【分析】先根据等腰三角形的性质得出AD 是线段QE 垂直平分线,再根据垂直平分线的性质、两点之间线段最短得出PB PQ +最小值为BE ,最后根据垂线段最短、直角三角形的性质得出BE 的最小值即可得.【详解】如图,作QE AD ⊥,交AC 于点E ,∵AD 平分∠BAC ,∴∠BAD=∠CAD ,AD ∴是线段QE 垂直平分线(等腰三角形的三线合一)PQ PE ∴=PB PQ PB PE ∴+=+由两点之间线段最短得:当点,,B P E 共线时,PB PE +最小,最小值为BE 点,P Q 都是动点BE ∴随点,P Q 的运动而变化由垂线段最短得:当BE AC ⊥时,BE 取得最小值在Rt BCE ∆中,456,C C B ∠=︒= 2322BE CE BC ∴=== 即PB PQ +的最小值为32故选:D .【点睛】本题考查了等腰三角形的性质、垂直平分线的性质、两点之间线段最短等知识点,利用两点之间线段最短和垂线段最短确认PB PQ的最小值是解题关键.4.A解析:A【分析】作常规辅助线连接CF,由SAS定理可证△CFE和△ADF全等,从而可证∠DFE=90°,DF=EF.所以△DEF是等腰直角三角形;由割补法可知四边形CDFE的面积保持不变;△DEF 是等腰直角三角形DE=2DF,当DF与BC垂直,即DF最小时,DE取最小值42,△CDE最大的面积等于四边形CDEF的面积减去△DEF的最小面积.【详解】连接CF;∵△ABC是等腰直角三角形,∴∠FCB=∠A=45°,CF=AF=FB;∵AD=CE,∴△ADF≌△CEF;∴EF=DF,∠CFE=∠AFD;∵∠AFD+∠CFD=90°,∴∠CFE+∠CFD=∠EFD=90°,∴△EDF是等腰直角三角形.当D. E分别为AC、BC中点时,四边形CDFE是正方形.∵△ADF≌△CEF,∴S△CEF=S△ADF,∴S四边形CEFD=S△AFC.由于△DEF是等腰直角三角形,因此当DE最小时,DF也最小;即当DF⊥AC时,DE最小,此时DF=12BC=4.∴22当△CEF面积最大时,此时△DEF的面积最小.此时S△CEF=S四边形CEFD−S△DEF=S△AFC−S△DEF=16−8=8,则结论正确的是①④⑤.故选A.【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质, 等腰直角三角形性质.要证明线段或者角相等,一般证明它们所在三角形全等,如果不存在三角形可作辅助线解决问题.5.C解析:C【解析】【分析】过点C作CD垂直AB延长线于D,根据题意得∠CDB=45°,∠CAD=30°,设BD=x则CD=BD=x,BC=2x,由∠CAD=30°可知tan∠CAD=33CDAD=即3320(31)x=-+,解方程求出BD的长,从而可知BC的长,进而求出救援艇到达C处所用的时间即可.【详解】如图:过点C作CD垂直AB延长线于D,则∠CDB=45°,∠CAD=30°,∵∠CDB=45°,CD⊥BD,∴BD=CD,设BD=x,救援艇到达C处所用的时间为t,∵tan∠CAD=3CDAD=,AD=AB+BD,∴320(31)x=-+,得x=20(海里),∴BC=2BD=202(海里),∴t=20230=223(小时),故选C.【点睛】本题考查特殊角三角函数,正确添加辅助线、熟练掌握特殊角的三角函数值是解题关键. 6.D解析:D【分析】先根据B(3m,4m+1),可知B在直线y=43x+1上,所以当BD⊥直线y=43x+1时,BD最小,找一等量关系列关于m的方程,作辅助线:过B作BH⊥x轴于H,则BH=4m+1,利用三角形相似得BH2=EH•FH,列等式求m的值,得BD的长即可.解:如图,∵点B(3m,4m+1),∴令341m xm y=⎧⎨+=⎩,∴y=43x+1,∴B在直线y=43x+1上,∴当BD⊥直线y=43x+1时,BD最小,过B作BH⊥x轴于H,则BH=4m+1,∵BE在直线y=43x+1上,且点E在x轴上,∴E(−34,0),G(0,1)∵F是AC的中点∵A(0,−2),点C(6,2),∴F(3,0)在Rt△BEF中,∵BH2=EH⋅FH,∴(4m+1)2=(3m+34)(3−3m)解得:m1=−14(舍),m2=15,∴B(35,95),∴2239(3)55⎛⎫-+ ⎪⎝⎭=6,则对角线BD的最小值是6;【点睛】本题考查了平行四边形的性质,利用待定系数法求一次函数的解析式,三角形相似的判定,圆形与坐标特点,勾股定理等知识点.本题利用点B的坐标确定其所在的直线的解析式是关键.7.B解析:B【分析】根据勾股定理求出“生长”了1次后形成的图形中所有的正方形的面积和,结合图形总结规律,根据规律解答即可.【详解】解:由题意得,正方形A的面积为1,由勾股定理得,正方形B的面积+正方形C的面积=1,∴“生长”了1次后形成的图形中所有的正方形的面积和为2,同理可得,“生长”了2次后形成的图形中所有的正方形的面积和为3,∴“生长”了3次后形成的图形中所有的正方形的面积和为4,……∴“生长”了2020次后形成的图形中所有的正方形的面积和为2021,故选:B.【点睛】本题考查了勾股定理,如果直角三角形的两条直角边长分别是a,b,斜边长为c,那么a2+b2=c2.8.B解析:B【分析】首先根据题意得到BE=DE,然后根据勾股定理得到关于线段AB、AE、BE的方程,解方程即可解决问题.【详解】解:设ED=x,则AE=6-x,∵四边形ABCD为矩形,∴AD∥BC,∴∠EDB=∠DBC;由题意得:∠EBD=∠DBC,∴∠EDB=∠EBD,∴EB=ED=x;由勾股定理得:BE2=AB2+AE2,即x2=9+(6-x)2,解得:x=154,∴ED=154.故选:B.【点睛】本题主要考查了几何变换中的翻折变换及其应用问题;解题的关键是根据翻折变换的性质,结合全等三角形的判定及其性质、勾股定理等几何知识,灵活进行判断、分析、推理或解答.9.C解析:C【分析】根据等腰三角形的三线合一得出∠ADB=90°,再根据勾股定理得出BD的长,即可得出BC 的长.【详解】在△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的平分线,∴AD⊥BC,BC=2BD.∴∠ADB=90°在Rt△ABD中,根据勾股定理得:=4∴BC=2BD=2×4=8.故选C.【点睛】本题考查了等腰三角形的性质及勾股定理,熟练掌握性质定理是解题的关键.10.D解析:D【分析】设正方形ADOF的边长为x,在直角三角形ACB中,利用勾股定理可建立关于x的方程,整理方程即可.【详解】解:设正方形ADOF的边长为x,由题意得:BE=BD=4,CE=CF=6,∴BC=BE+CE=BD+CF=10,在Rt△ABC中,AC2+AB2=BC2,即(6+x )2+(x +4)2=102,整理得,x 2+10x ﹣24=0,∴x 2+10x =24,故选:D .【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的性质、勾股定理等知识;熟练掌握正方形的性质,由勾股定理得出方程是解题的关键.二、填空题11.8【解析】如图作点B 关于AC 的对称点B ′,连接B ′A 交DC 于点E ,则BM+MN 的最小值等于的最小值 作交于,则为所求; 设,,由,,h+5=8,即BM+MN 的最小值是8.点睛:本题主要是利用轴对称求最短路线,题中应用了勾股定理与用不同方式表示三角形的面积从而求出某条边上的高,利用轴对称得出M 点与N 点的位置是解题的关键. 12.【解析】试题分析:将台阶展开,如图,331312,5,AC BC =⨯+⨯==222169,AB AC BC ∴=+=13,AB ∴=即蚂蚁爬行的最短线路为13.dm考点:平面展开:最短路径问题.13.【解析】试题分析:作点B关于AC的对称点B′,过B′点作B′D⊥AB于D,交AC于E,连接AB′、BE,则BE+ED=B′E+ED=B′D的值最小.∵点B关于AC的对称点是B′,BC=5,∴B′C=5,BB′=10.∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=12,BC=5,∴AB=22AC BC+=13,∵S△ABB′=12•AB•B′D=12•BB′•AC,∴B′D=B10121201313B ACAB'⋅⨯==,∴BE+ED= B′D=12013.考点:轴对称-最短路线问题.14.【分析】这种立体图形求最短路径问题,可以展开成为平面内的问题解决,展开后可转化下图,所以是个直角三角形求斜边的问题,根据勾股定理可求出.【详解】解:如图,一条直角边(即木棍的高)长20尺,另一条直角边长7×3=21(尺),222021+=29(尺).答:葛藤长29尺.故答案为:29.【点睛】本题考查了平面展开最短路径问题,关键是把立体图形展成平面图形,本题是展成平面图形后为直角三角形按照勾股定理可求出解.15.5【分析】在直角ABC 中,依据勾股定理求出AC 的长度,再算出BD ,过点B 作BE AC ⊥于点E ,通过等面积法求出BE ,得到两个直角三角形,分别运用勾股定理算出AE ED 、,两者相加即为AD 的长.【详解】解:如图,过点B 作BE AC ⊥于点E ,则90BEA ∠=︒,90BED ∠=︒,∵直角ABC 中,90B ∠=︒,6AB =,8BC =, ∴22=10AC AB BC +=,又∵2ABC S AB BC AC BE =⋅=⋅,2AC BD =∴6810BE ⨯=,5BD =,∴=4.8BE ,∵90BEA ∠=︒,90BED ∠=︒ ∴22= 3.6AE AB BE -=,22= 1.4ED BD BE -=,∴5AD AE ED =+=.故答案为:5.【点睛】本题考查了勾股定理,通过作直角三角形斜边上的高,既构造了两个直角三角形求位置线段,又通过等面积法求出了一条直角边的长度,为运用勾股定理求线段创造了条件;故在求线段长时,可以考虑构造直角三角形.16.75或6或94 【分析】当△ABP 为等腰三角形时,分三种情况:①当AB =BP 时;②当AB =AP 时;③当BP =AP 时,分别求出BP 的长度,继而可求得t 值.【详解】在Rt △ABC 中,BC 2=AB 2﹣AC 2=7.52﹣4.52=36,∴BC =6(cm );①当AB =BP =7.5cm 时,如图1,t =7.52=3.75(秒);②当AB =AP =7.5cm 时,如图2,BP =2BC =12cm ,t =6(秒);③当BP =AP 时,如图3,AP =BP =2tcm ,CP =(4.5﹣2t )cm ,AC =4.5cm , 在Rt △ACP 中,AP 2=AC 2+CP 2,所以4t 2=4.52+(4.5﹣2t )2,解得:t =94, 综上所述:当△ABP 为等腰三角形时,t =3.75或t =6或t =94. 故答案为:3.75或6或94.【点睛】此题是等腰三角形与动点问题,考查等腰三角形的性质,勾股定理,解题中应根据每两条边相等分情况来解答,不要漏解.17.【分析】根据面积的差得出a+b 的值,再利用a-b=7,解得a ,b 的值代入即可.【详解】∵AB =13,EF =7,∴大正方形的面积是169,小正方形的面积是49,∴四个直角三角形面积和为169﹣49=120,设AE 为a ,DE 为b ,即141202ab ⨯=, ∴2ab =120,a 2+b 2=169,∴(a +b )2=a 2+b 2+2ab =169+120=289,∴a +b =17,∵a ﹣b =7,解得:a =12,b =5,∴AE =12,DE =5,∴AH =12﹣7=5.故答案为:5.【点睛】此题考查勾股定理的证明,关键是应用直角三角形中勾股定理的运用解得ab 的值. 1815【分析】根据题意点B 与点C 关于AD 对称,所以过点C 作AB 的垂线,与AD 的交点即点P ,求出CE 即可得到答案【详解】∵8,AB AC AD BC ==⊥∴点B 与点C 关于AD 对称过点C 作CE ⊥AB 于一点即为点P ,此时PB PE +最小∵8,4,AB AC BC AD BC ===⊥∴BD=2在Rt △A BC 中, 222282215AD AB BD =-=-= ∵S △ABC=1122BC AD AB CE ⋅⋅=⋅⋅ ∴42158CE ⨯=得15CE =故此题填15【点睛】此题考察最短路径,根据题意找到对称点,作直角三角形,利用勾股定理解决问题 19.5或13【分析】根据已知可得题意中的图是一个勾股图,可得S P +S Q =S K 为从而易求S K .【详解】解:如下图所示,若A=S P =4.B=S Q =9,C=S K ,根据勾股定理,可得A+B=C ,∴C=13.若A=S P =4.C=S Q =9,B=S K ,根据勾股定理,可得A+B=C ,∴B=9-4=5.∴S K 为5或13.故答案为:5或13.【点睛】本题考查了勾股定理.此题所给的图中,以直角三角形两直角边为边所作的正方形的面积和等于以斜边为边所作的正方形的面积.20.12【解析】如图,过点N 作NG ⊥BC 于点G ,连接CN ,根据轴对称的性质有:MA=MC ,NA=NC ,∠AMN=∠CMN.因为四边形ABCD 是矩形,所以AD ∥BC ,所以∠ANM=∠CMN.所以∠AMN=∠ANM,所以AM=AN.所以AM=AN=CM=CN.因为△CDN 的面积与△CMN 的面积比为1:3,所以DN:CM=1:3.设DN=x ,则CG=x ,AM=AN=CM=CN=3x ,由勾股定理可得()22322x x x -=, 所以MN 2=()()2222312x x x x +-=,BM 2=()()22232x x x -=.所以222212MN x BM x==12. 枚本题应填12.点睛:矩形中的折叠问题,其本质是轴对称问题,根据轴对称的性质,找到对应的线段和角,也就找到了相等的线段和角,矩形中的折叠一般会伴随着等腰三角形(也就是基本图形“平行线+角平分线→等腰三角形”),所以常常会结合等腰三角形,勾股定理来列方程求解.三、解答题21.(1)出发2秒后,线段PQ 的长为2132)当点Q 在边BC 上运动时,出发83秒后,△PQB 是等腰三角形;(3)当t 为5.5秒或6秒或6.6秒时,△BCQ 为等腰三角形.【分析】(1)由题意可以求出出发2秒后,BQ 和PB 的长度,再由勾股定理可以求得PQ 的长度; (2)设所求时间为t ,则可由题意得到关于t 的方程,解方程可以得到解答;(3)点Q 在边CA 上运动时,ΔBCQ 为等腰三角形有三种情况存在,对每种情况进行讨论可以得到解答.【详解】(1)BQ=2×2=4cm ,BP=AB−AP=8−2×1=6cm ,∵∠B=90°,由勾股定理得:PQ=22224652213BQ BP +=+==∴出发2秒后,线段PQ 的长为213;(2)BQ=2t ,BP=8−t由题意得:2t=8−t解得:t=83 ∴当点Q 在边BC 上运动时,出发83秒后,△PQB 是等腰三角形; (3) ∵∠ABC=90°,BC=6,AB=8,∴AC=2268+=10.①当CQ=BQ 时(图1),则∠C=∠CBQ ,∵∠ABC=90°,∴∠CBQ+∠ABQ=90°,∠A+∠C=90°,∴∠A=∠ABQ ,∴BQ=AQ ,∴CQ=AQ=5,∴BC+CQ=11,∴t=11÷2=5.5秒;②当CQ=BC 时(如图2),则BC+CQ=12∴t=12÷2=6秒③当BC=BQ 时(如图3),过B 点作BE ⊥AC 于点E ,∴BE=6824105AB BC AC ⋅⨯==,所以CE=22BC BE=185=3.6,故CQ=2CE=7.2,所以BC+CQ=13.2,∴t=13.2÷2=6.6秒.由上可知,当t为5.5秒或6秒或6.6秒时,△BCQ为等腰三角形.【点睛】本题考查三角形的动点问题,利用分类讨论思想和方程方法、综合力学的运动知识和三角形边角的有关知识求解是解题关键.22.(1) 出发10s后,△BMN为等边三角形;(2)出发6s或15s后,△BMN为直角三角形.【分析】(1)设时间为x,表示出AM=x、BN=2x、BM=30-x,根据等边三角形的判定列出方程,解之可得;(2)分两种情况:①∠BNM=90°时,即可知∠BMN=30°,依据BN=12BM列方程求解可得;②∠BMN=90°时,知∠BNM=30°,依据BM=12BN列方程求解可得.【详解】解(1)设经过x秒,△BMN为等边三角形,则AM=x,BN=2x,∴BM=AB-AM=30-x,根据题意得30-x=2x,解得x=10,答:经过10秒,△BMN为等边三角形;(2)经过x秒,△BMN是直角三角形,①当∠BNM=90°时,∵∠B=60°,∴∠BMN=30°,∴BN=12BM,即2x=12(30-x),解得x=6;②当∠BMN=90°时,∵∠B =60°,∴∠BNM =30°,∴BM =12BN ,即30-x =12×2x , 解得x =15, 答:经过6秒或15秒,△BMN 是直角三角形.【点睛】本题考查勾股定理的逆定理,等边三角形的判定.23.(1)213;(2)83;(3)5.5秒或6秒或6.6秒【分析】(1)根据点P 、Q 的运动速度求出AP ,再求出BP 和BQ ,用勾股定理求得PQ 即可; (2)由题意得出BQ BP =,即28t t =-,解方程即可;(3)当点Q 在边CA 上运动时,能使BCQ ∆成为等腰三角形的运动时间有三种情况: ①当CQ BQ =时(图1),则C CBQ ∠=∠,可证明A ABQ ∠=∠,则BQ AQ =,则CQ AQ =,从而求得t ;②当CQ BC =时(图2),则12BC CQ +=,易求得t ;③当BC BQ =时(图3),过B 点作BE AC ⊥于点E ,则求出BE ,CE ,即可得出t .【详解】(1)解:(1)224BQ cm =⨯=,8216BP AB AP cm =-=-⨯=,90B ∠=︒,222246213()PQ BQ BP cm =+=+=;(2)解:根据题意得:BQ BP =,即28t t =-,解得:83t =; 即出发时间为83秒时,PQB ∆是等腰三角形;(3)解:分三种情况:①当CQ BQ =时,如图1所示:则C CBQ ∠=∠,90ABC ∠=︒,90CBQ ABQ ∴∠+∠=︒,90A C ∠+∠=︒,A ABQ ∴∠=∠BQ AQ ∴=,5CQ AQ ∴==,11BC CQ ∴+=,112 5.5t ∴=÷=秒.②当CQ BC =时,如图2所示:则12BC CQ +=1226t ∴=÷=秒.③当BC BQ =时,如图3所示:过B 点作BE AC ⊥于点E , 则68 4.8()10AB BC BE cm AC ⨯=== 22 3.6CE BC BE cm ∴=-=,27.2CQ CE cm ∴==,13.2BC CQ cm ∴+=,13.22 6.6t ∴=÷=秒.由上可知,当t 为5.5秒或6秒或6.6秒时,BCQ ∆为等腰三角形.【点睛】本题考查了勾股定理、三角形的面积以及等腰三角形的判定和性质;本题有一定难度,注意分类讨论思想的应用.24.(1)BC−AC =AD ;理由详见解析;(2)①详见解析;②AB=14【分析】(1)在CB 上截取CE =CA ,连接DE ,证△ACD ≌△ECD 得DE =DA ,∠A =∠CED =60°,据此∠CED =2∠CBA ,结合∠CED =∠CBA +∠BDE 得出∠CBA =∠BDE ,即可得DE =BE ,进而得出答案;(2)①在AB上截取AM=AD,连接CM,先证△ADC≌△AMC,得到∠D=∠AMC,CD=CM,结合CD=BC知CM=CB,据此得∠B=∠CMB,根据∠CMB+∠CMA=180°可得;②设BN=a,过点C作CN⊥AB于点N,由CB=CM知BN=MN=a,CN2=BC2−BN2=AC2−AN2,可得关于a的方程,解之可得答案.【详解】解:(1)BC−AC=AD.理由如下:如图(a),在CB上截取CE=CA,连接DE,∵CD平分∠ACB,∴∠ACD=∠ECD,又CD=CD,∴△ACD≌△ECD(SAS),∴DE=DA,∠A=∠CED=60°,∴∠CED=2∠CBA,∵∠CED=∠CBA+∠BDE,∴∠CBA=∠BDE,∴DE=BE,∴AD=BE,∵BE=BC−CE=BC−AC,∴BC−AC=AD.(2)①如图(b),在AB上截取AM=AD,连接CM,∵AC平分∠DAB,∴∠DAC=∠MAC,∵AC=AC,∴△ADC≌△AMC(SAS),∴∠D=∠AMC,CD=CM=12,∵CD=BC=12,∴CM=CB,∴∠B=∠CMB,∵∠CMB+∠CMA=180°,∴∠B+∠D=180°;②设BN=a,过点C作CN⊥AB于点N,∵CB=CM=12,∴BN =MN =a ,在Rt △BCN 中,2222212CN BC BN a --==,在Rt △ACN 中,2222216(8)CN AC AN a --+==, 则22221216(8)a a --+=, 解得:a =3,即BN =MN =3,则AB =8+3+3=14,∴AB=14.【点睛】本题考查了四边形的综合题,以及全等三角形的判定与性质、勾股定理、等腰三角形的判定与性质;本题有一定难度,需要通过作辅助线证明三角形全等才能得出结果.25.(1)AE=BD 且AE ⊥BD ;(2)6;(3)PQ 为定值6,图形见解析【分析】(1)由“SAS”可证△ACE ≌△BCD ,可得AE=BD ,∠EAC=∠DBC=45°,可得AE ⊥BD ; (2)由等腰三角形的性质可得PA=AQ ,由勾股定理可求PA 的长,即可求PQ 的长; (3)分两种情况讨论,由“SAS”可证△ACE ≌△BCD ,可得AE=BD ,∠EAC=∠DBC ,可得AE ⊥BD ,由等腰三角形的性质可得PA=AQ ,由勾股定理可求PA 的长,即可求PQ 的长.【详解】解:(1)AE=BD ,AE ⊥BD ,理由如下:∵△ABC ,△ECD 都是等腰直角三角形,∴AC=BC ,CE=CD ,∠ACB=∠ECD=90°,∠ABC=∠CAB=45°,∴∠ACE=∠DCB ,且AC=BC ,CE=CD ,∴△ACE ≌△BCD (SAS )∴AE=BD ,∠EAC=∠DBC=45°,∴∠EAC+∠CAB=90°,∴AE ⊥BD ;(2)∵PE=EQ ,AE ⊥BD ,∴PA=AQ ,∵EP=EQ=5,AE=BD=4,∴22=2516=3EQ AE --,∴PQ=2AQ=6;(3)如图3,若点D 在AB 的延长线上,∵△ABC ,△ECD 都是等腰直角三角形,∴AC=BC ,CE=CD ,∠ACB=∠ECD=90°,∠ABC=∠CAB=45°, ∴∠ACE=∠DCB ,且AC=BC ,CE=CD ,∴△ACE ≌△BCD (SAS )∴AE=BD ,∠CBD=∠CAE=135°,且∠CAB=45°, ∴∠EAB=90°,∵PE=EQ ,AE ⊥BD ,∴PA=AQ ,∵EP=EQ=5,AE=BD=4,∴AQ=22=2516=3EQ AE --,∴PQ=2AQ=6;如图4,若点D 在BA 的延长线上,∵△ABC ,△ECD 都是等腰直角三角形,∴AC=BC ,CE=CD ,∠ACB=∠ECD=90°,∠ABC=∠CAB=45°, ∴∠ACE=∠DCB ,且AC=BC ,CE=CD ,∴△ACE ≌△BCD (SAS )∴AE=BD ,∠CBD=∠CAE=45°,且∠CAB=45°,∴∠EAB=90°,∵PE=EQ ,AE ⊥BD , ∴PA=AQ ,∵EP=EQ=5,AE=BD=4,∴22=2516=3EQ AE --,∴PQ=2AQ=6.【点睛】本题是三角形综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,勾股定理等知识,证明AE ⊥BD 是本题的关键.26.(1)该命题是真命题,理由见解析;(2)①a 的值为92;②k 的取值范围为13k ≤<;(3)ABC ∆的面积为2033或1235. 【分析】 (1)根据等边三角形的性质、优三角形和优比的定义即可判断;(2)①先利用勾股定理求出c 的值,再根据优三角形的定义列出,,a b c 的等式,然后求解即可;②类似①分三种情况分析,再根据三角形的三边关系定理得出每种情况下,,a b c 之间的关系,然后根据优比的定义求解即可;(3)如图(见解析),设BD x =,先利用直角三角形的性质、勾股定理求出AC 、AB 的长及ABC ∆面积的表达式,再类似(2),根据优三角形的定义分三种情况分别列出等式,然后解出x 的值,即可得出ABC ∆的面积.【详解】(1)该命题是真命题,理由如下:设等边三角形的三边边长为a则其中两条边的和为2a ,恰好是第三边a 的2倍,满足优三角形的定义,即等边三角形为优三角形又因该两条边相等,则这两条边的比为1,即其优比为1故该命题是真命题;(2)①90,6CB b A ∠=︒=22236c a b a ∴=++根据优三角形的定义,分以下三种情况:当2a b c +=时,26236a a +=+,整理得24360a a -+=,此方程没有实数根 当2a c b +=时,23612a a +=,解得92a =当2b c a +=时,62a =,解得86a =>,不符题意,舍去综上,a 的值为92; ②由题意得:,,a b c 均为正数 根据优三角形的定义,分以下三种情况:(c b a ≥≥)当2a b c +=时,则1b k a=≥ 由三角形的三边关系定理得b a c a b -<<+ 则2a b b a a b +-<<+,解得3b a <,即3b k a=< 故此时k 的取值范围为13k ≤< 当2a c b +=时,则1c k a =≥ 由三角形的三边关系定理得c a b a c -<<+ 则2a c c a a c +-<<+,解得3c a <,即3c k a=< 故此时k 的取值范围为13k ≤< 当2b c a +=时,则1c k b =≥ 由三角形的三边关系定理得c b a b c -<<+ 则2b c c b b c +-<<+,解得3c b <,即3c k b=< 故此时k 的取值范围为13k ≤<综上,k 的取值范围为13k ≤<;(3)如图,过点A 作AD BC ⊥,则180********ABC ABD ∠=︒-︒∠-==︒︒ 设BD x =22,AB BD x AD ∴====AC ===11422ABC S BC AD ∆=⋅=⨯= ABC ∆是优三角形,分以下三种情况:当2AC BC AB +=时,即44x =,解得103x =则103ABC S ∆===当2AC AB BC +=时,即28x =,解得65x =。
八年级初二数学下学期勾股定理单元 易错题测试提优卷试题一、选择题1.如图,在△ABC 和△ADE 中,∠BAC =∠DAE =90°,AB =AC ,AD =AE ,点C ,D ,E 在同一条直线上,连接B ,D 和B ,E .下列四个结论:①BD =CE ,②BD ⊥CE ,③∠ACE +∠DBC=30°,④()2222BE AD AB =+.其中,正确的个数是( ) A .1 B .2C .3D .4 2.如图,在△ABC 中,∠BAC =90°,AC =2AB ,点D 是AC 的中点,将一块锐角为45°的直角三角板ADE 如图放置,连接BE ,EC .下列判断:①△ABE ≌△DCE ;②BE =EC ;③BE ⊥EC ;④EC =3DE .其中正确的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个3.已知,如图,ABC ,点,P Q 分别是BAC ∠的角平分线AD ,边AB 上的两个动点,45C ︒∠=,6BC =,则PB PQ +的最小值是( )A .3B .3C .4D .324.如图,透明的圆柱形玻璃容器(容器厚度忽略不计)的高为12cm ,在容器内壁离容器底部4 cm 的点B 处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,且离容器上沿4 cm 的点A 处,若蚂蚁吃到蜂蜜需爬行的最短路径为15 cm ,则该圆柱底面周长为( )cm .A .9B .10C .18D .205.如图,已知45∠=MON ,点A B 、在边ON 上,3OA =,点C 是边OM 上一个动点,若ABC ∆周长的最小值是6,则AB 的长是( )A .12B .34C .56D .16.如图,OP =1,过点P 作PP 1⊥OP ,且PP 1=1,得OP 1=2;再过点P 1作P 1P 2⊥OP 1且P 1P 2=1,得OP 2=3;又过点P 2作P 2P 3⊥OP 2且P 2P 3=1,得OP 3=2……依此法继续作下去,得OP 2018的值为( )A .2016B .2017C .2018D .20197.如图,2002年8月在北京召开的国际数学家大会会徽取材于我国古代数学家赵爽的《勾股圆方图》(也称《赵爽弦图》),它是由四个全等的直角三角形与中间的一个小正方形拼成的一个大正方形,如图所示,如果大正方形的面积是13,小正方形的面积是1,直角三角形的短直角边为a ,较长直角边为b ,那么2a b ()+的值为( )A .13B .19C .25D .169 8.以下列各组数为边长,能组成直角三角形的是( )A .1,2,3B .2,3,4C .3,4,6D .13,2 9.下列各组数据,是三角形的三边长能构成直角三角形的是( )A .2,3,4B .4,5,6C .2223,4,5D .6,8,1010.我国古代数学家刘徽将勾股形(古人称直角三角形为勾股形)分割成一个正方形和两对全等的三角形,如图所示,已知∠A =90°,BD =4,CF =6,设正方形ADOF 的边长为x ,则210x x +=( )A .12B .16C .20D .24二、填空题11.如图,RT ABC ,90ACB ∠=︒,6AC =,8BC =,将边AC 沿CE 翻折,使点A 落在AB 上的点D 处;再将边BC 沿CF 翻折,使点B 落在CD 的延长线上的点B '处,两条折痕与斜边AB 分别交于点E 、F ,则B FC '△的面积为______.12.已知,如图:在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,四边形OABC 是矩形,点A 、C 的坐标分别为A (10,0)、C (0,4),点D 是OA 的中点,点P 在BC 边上运动,当△ODP 是腰长为5的等腰三角形时,点P 的坐标为_____.13.如图,在ABC △中8,4,AB AC BC AD BC ===⊥于点D ,点P 是线段AD 上一个动点,过点P 作PE AB ⊥于点E ,连接PB ,则PB PE +的最小值为________.14.如图,在△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =120°,AC 的垂直平分线交 BC 于 F ,交 AC 于 E ,交 BA 的延长线于 G,若 EG=3,则 BF 的长是______.15.如图,长方形ABCD中,∠A=∠ABC=∠BCD=∠D=90°,AB=CD=6,AD=BC=10,点E为射线AD上的一个动点,若△ABE与△A′BE关于直线BE对称,当△A′BC为直角三角形时,AE 的长为______.16.如图,正方体的底面边长分别为2cm和3cm,高为5cm.若一只蚂蚁从P点开始经过四个侧面爬行一圈到达Q点,则蚂蚁爬行的最短路径长为_____cm.17.如图,直线l上有三个正方形a,b,c,若a,c的边长分别为5和12,则b的面积为_________________.18.如图所示,四边形ABCD是长方形,把△ACD沿AC折叠到△ACD′,AD′与BC交于点E,若AD=4,DC=3,求BE的长.19.如图,把平面内一条数轴x绕点O逆时针旋转角θ(0°<θ<90°)得到另一条数轴y,x轴和y轴构成一个平面斜坐标系.规定:已知点P是平面斜坐标系中任意一点,过点P作y轴的平行线交x轴于点A,过点P作x轴的平行线交y轴于点B,若点A在x轴上对应的实数为a,点B在y轴上对应的实数为b,则称有序实数对(a,b)为点P的斜坐标.在平面斜坐标系中,若θ=45°,点P的斜坐标为(1,22),点G的斜坐标为(7,﹣22),连接PG,则线段PG的长度是_____.20.如图所示,圆柱体底面圆的半径是2,高为1,若一只小虫从A点出发沿着圆柱体的外侧面爬行到C点,则小虫爬行的最短路程是______三、解答题21.如图,在△ABC中,AB=30 cm,BC=35 cm,∠B=60°,有一动点M自A向B以1 cm/s的速度运动,动点N自B向C以2 cm/s的速度运动,若M,N同时分别从A,B出发.(1)经过多少秒,△BMN为等边三角形;(2)经过多少秒,△BMN为直角三角形.22.如图,在两个等腰直角ABC和CDE△中,∠ACB = ∠DCE=90°.(1)观察猜想:如图1,点E在BC上,线段AE与BD的数量关系是,位置关系是;(2)探究证明:把CDE△绕直角顶点C旋转到图2的位置,(1)中的结论还成立吗?说明理由;(3)拓展延伸:把CDE△绕点C在平面内自由旋转,若AC = BC=10,DE=12,当A、E、D三点在直线上时,请直接写出 AD的长.23.如图,在矩形ABCD 中,AB=8,BC=10,E 为CD 边上一点,将△ADE 沿AE 折叠,使点D 落在BC 边上的点F 处.(1)求BF 的长;(2)求CE 的长.24.如图,在ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D 是BC 上一动点、连接AD ,过点A 作AE AD ⊥,并且始终保持AE AD =,连接CE ,(1)求证:ABD ACE ≅;(2)若AF 平分DAE ∠交BC 于F ,①探究线段BD ,DF ,FC 之间的数量关系,并证明;②若3BD =,4CF =,求AD 的长,25.如图,在边长为2的等边三角形ABC 中,D 点在边BC 上运动(不与B ,C 重合),点E 在边AB 的延长线上,点F 在边AC 的延长线上,AD DE DF ==. (1)若30AED ∠=︒,则ADB =∠______.(2)求证:BED CDF △≌△.(3)试说明点D 在BC 边上从点B 至点C 的运动过程中,BED 的周长l 是否发生变化?若不变,请求出l 的值,若变,请求出l 的取值范围.26.如图,△ABC中,∠ACB=90°,AB=5cm,BC=3cm,若点P从点A出发,以每秒2cm 的速度沿折线A﹣C﹣B﹣A运动,设运动时间为t秒(t>0).(1)若点P在AC上,且满足PA=PB时,求出此时t的值;(2)若点P恰好在∠BAC的角平分线上,求t的值;(3)在运动过程中,直接写出当t为何值时,△BCP为等腰三角形.27.如图,在△ABC中,∠C=90°,把△ABC沿直线DE折叠,使△ADE与△BDE重合.(1)若∠A=35°,则∠CBD的度数为________;(2)若AC=8,BC=6,求AD的长;(3)当AB=m(m>0),△ABC的面积为m+1时,求△BCD的周长.(用含m的代数式表示) 28.(1)如图1,在Rt△ABC和Rt△ADE中,AB=AC,AD=AE,且点D在BC边上滑动(点D不与点B,C重合),连接EC,①则线段BC,DC,EC之间满足的等量关系式为;②求证:BD2+CD2=2AD2;(2)如图2,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ACB=∠ADC=45°.若BD=9,CD=3,求AD 的长.29.如图,在△ABC中,D是边AB的中点,E是边AC上一动点,连结DE,过点D作DF⊥DE交边BC于点F(点F与点B、C不重合),延长FD到点G,使DG=DF,连结EF、AG.已知AB=10,BC=6,AC=8.(1)求证:△ADG≌△BDF;(2)请你连结EG,并求证:EF=EG;(3)设AE=x,CF=y,求y关于x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;(4)求线段EF长度的最小值.30.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,AB=2,CD是边AB的高线,动点E从点A 出发,以每秒1个单位的速度沿射线AC运动;同时,动点F从点C出发,以相同的速度沿射线CB运动.设E的运动时间为t(s)(t>0).(1)AE=(用含t的代数式表示),∠BCD的大小是度;(2)点E在边AC上运动时,求证:△ADE≌△CDF;(3)点E在边AC上运动时,求∠EDF的度数;(4)连结BE,当CE=AD时,直接写出t的值和此时BE对应的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【分析】①由AB=AC,AD=AE,利用等式的性质得到夹角相等,利用SAS得出三角形ABD与三角形ACE全等,由全等三角形的对应边相等得到BD=CE;②由三角形ABD与三角形ACE全等,得到一对角相等,再利用等腰直角三角形的性质及等量代换得到BD垂直于CE;③由等腰直角三角形的性质得到∠ABD+∠DBC=45°,等量代换得到∠ACE+∠DBC=45°; ④由BD 垂直于CE ,在直角三角形BDE 中,利用勾股定理列出关系式,等量代换即可作出判断.【详解】解:如图,① ∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD ,即∠BAD=∠CAE ,∵在△BAD 和△CAE 中,AB AC BAD CAE AD AE ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===∴△BAD ≌△CAE (SAS ),∴BD=CE ,故①正确;②∵△BAD ≌△CAE ,∴∠ABD=∠ACE ,∵∠ABD+∠DBC=45°,∴∠ACE+∠DBC=45°,∴∠DBC+∠DCB=∠DBC+∠ACE+∠ACB=45°+45°=90°,∴∠BDC=90°,∴BD ⊥CE ,故②正确;③∵△ABC 为等腰直角三角形,∴∠ABC=∠ACB=45°,∴∠ABD+∠DBC=45°,∵∠ABD=∠ACE∴∠ACE+∠DBC=45°,故③错误;④∵BD ⊥CE ,∴在Rt △BDE 中,利用勾股定理得BE 2=BD 2+DE 2,∵△ADE 为等腰直角三角形,∴AE=AD ,∴DE 2=2AD 2,∴BE 2=BD 2+DE 2=BD 2+2AD 2,在Rt △BDC 中,BD BC <,而BC 2=2AB 2,∴BD 2<2AB 2,∴()2222BE AD AB<+故④错误,综上,正确的个数为2个.故选:B .【点睛】此题考查了全等三角形的判定与性质,勾股定理,以及等腰直角三角形的性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解本题的关键. 2.C解析:C【分析】根据AC=2AB ,点D 是AC 的中点求出AB=CD ,再根据△ADE 是等腰直角三角形求出AE=DE ,并求出∠BAE=∠CDE=135°,然后利用“边角边”证明△ABE 和△DCE 全等,从而判断出①小题正确;根据全等三角形对应边相等可得BE=EC ,从而判断出②小题正确;根据全等三角形对应角相等可得∠AEB=∠DEC ,然后推出∠BEC=∠AED ,从而判断出③小题正确;2倍,用DE 表示出AD ,然后得到AB 、AC ,再根据勾股定理用DE 与EC 表示出BC ,整理即可得解,从而判断出④小题错误.【详解】解:∵AC=2AB ,点D 是AC 的中点,∴CD=12AC=AB , ∵△ADE 是等腰直角三角形,∴AE=DE ,∠BAE=90°+45°=135°,∠CDE=180°-45°=135°,∴∠BAE=∠CDE ,在△ABE 和△DCE 中,AB CD BAE CDE AE DE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABE ≌△DCE (SAS ),故①小题正确;∴BE=EC ,∠AEB=∠DEC ,故②小题正确;∵∠AEB+∠BED=90°,∴∠DEC+∠BED=90°,∴BE ⊥EC ,故③小题正确;∵△ADE 是等腰直角三角形,∴DE ,∵AC=2AB ,点D 是AC 的中点,∴DE ,DE ,在Rt △ABC 中,BC 2=AB 2+AC 2=DE )2+(DE )2=10DE 2,∵BE=EC ,BE ⊥EC ,∴BC 2=BE 2+EC 2=2EC 2,∴2EC 2=10DE 2,解得,故④小题错误,综上所述,判断正确的有①②③共3个.故选:C .【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质,准确识图,根据△ADE 是等腰直角三角形推出AE=DE ,∠BAE=∠CDE=135°是解题的关键,也是解决本题的突破口.3.D解析:D【分析】先根据等腰三角形的性质得出AD 是线段QE 垂直平分线,再根据垂直平分线的性质、两点之间线段最短得出PB PQ +最小值为BE ,最后根据垂线段最短、直角三角形的性质得出BE 的最小值即可得.【详解】如图,作QE AD ⊥,交AC 于点E ,∵AD 平分∠BAC ,∴∠BAD=∠CAD ,AD ∴是线段QE 垂直平分线(等腰三角形的三线合一)PQ PE ∴=PB PQ PB PE ∴+=+由两点之间线段最短得:当点,,B P E 共线时,PB PE +最小,最小值为BE 点,P Q 都是动点BE ∴随点,P Q 的运动而变化由垂线段最短得:当BE AC ⊥时,BE 取得最小值在Rt BCE ∆中,456,C C B ∠=︒= 2322BE CE BC ∴=== 即PB PQ +的最小值为32故选:D .【点睛】本题考查了等腰三角形的性质、垂直平分线的性质、两点之间线段最短等知识点,利用两点之间线段最短和垂线段最短确认PB PQ +的最小值是解题关键.4.C解析:C【分析】将容器侧面展开,建立A 关于上边沿的对称点A’,根据两点之间线段最短可知A’B 的长度为最短路径15,构造直角三角形,依据勾股定理可以求出底面周长的一半,乘以2即为所求.【详解】解:如图,将容器侧面展开,作A 关于EF 的对称点'A ,连接'A B ,则'A B 即为最短距离, 根据题意:'15A B cm =,12412BD AE cm =-+=,2222'15129A D A B BD ∴--'==.所以底面圆的周长为9×2=18cm.故选:C .【点睛】本题考查了平面展开——最短路径问题,将图形展开,利用轴对称的性质和勾股定理进行计算是解题的关键.5.D解析:D【分析】作点A 关于OM 的对称点E ,AE 交OM 于点D ,连接BE 、OE ,BE 交OM 于点C ,此时△ABC 周长最小,根据题意及作图可得出△OAD 是等腰直角三角形,OA=OE=3,,所以∠OAE=∠OEA=45°,从而证明△BOE 是直角三角形,然后设AB=x ,则OB=3+x ,根据周长最小值可表示出BE=6-x ,最后在Rt △OBE 中,利用勾股定理建立方程求解即可.【详解】解:作点A 关于OM 的对称点E ,AE 交OM 于点D ,连接BE 、OE ,BE 交OM 于点C , 此时△ABC 周长最小,最小值=AB+AC+BC=AB+EC+BC=AB+BE ,∵△ABC 周长的最小值是6,∴AB+BE=6,∵∠MON=45°,AD ⊥OM ,∴△OAD 是等腰直角三角形,∠OAD=45°,由作图可知OM 垂直平分AE ,∴OA=OE=3,∴∠OAE=∠OEA=45°,∴∠AOE=90°,∴△BOE 是直角三角形,设AB=x ,则OB=3+x ,BE=6-x ,在Rt △OBE 中,()()2223+3+6x x =-,解得:x=1,∴AB=1.故选D.【点睛】本题考查了利用轴对称求最值,等腰直角三角形的判定与性质,勾股定理,熟练掌握作图技巧,正确利用勾股定理建立出方程是解题的关键.6.D解析:D【解析】【分析】由勾股定理求出各边,再观察结果的规律.【详解】∵OP=1,OP 1OP 2OP 3=2,∴OP4…,OP 2018故选D【点睛】本题考查了勾股定理,读懂题目信息,理解定理并观察出被开方数比相应的序数大1是解题的关键.7.C解析:C【解析】试题分析:根据题意得:222c a b =+=13,4×12ab=13﹣1=12,即2ab=12,则2()a b +=222a ab b ++=13+12=25,故选C .考点:勾股定理的证明;数学建模思想;构造法;等腰三角形与直角三角形. 8.D解析:D【分析】根据勾股定理的逆定理,只要两边的平方和等于第三边的平方即可构成直角三角形.【详解】解:A 、12+22=5≠32,故不符合题意;B 、22+32=13≠42,故不符合题意;C 、32+42=25≠62,故不符合题意;D 、12+2=4=22,符合题意. 故选D.【点睛】本题主要考查了勾股定理的逆定理,已知三条线段的长,判断是否能构成直角三角形的三边,简便的方法是:判断两个较小的数的平方和是否等于最大数的平方即可.9.D解析:D【分析】根据勾股定理的逆定理对各选项进行判断即可.【详解】解:A 、∵22+32=13≠42,∴不能构成直角三角形,故本选项不符合题意;B 、∵42+52=41≠62,∴不能构成直角三角形,故本选项不符合题意;C 、∵222222(3)(4)337(5)+=≠,∴不能构成直角三角形,故本选项不符合题意;D、∵62+82=100=102,∴能构成直角三角形,故本选项符合题意.故选:D.【点睛】本题考查的是勾股定理的逆定理,熟知如果三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2,那么这个三角形就是直角三角形是解答此题的关键.10.D解析:D【分析】设正方形ADOF的边长为x,在直角三角形ACB中,利用勾股定理可建立关于x的方程,整理方程即可.【详解】解:设正方形ADOF的边长为x,由题意得:BE=BD=4,CE=CF=6,∴BC=BE+CE=BD+CF=10,在Rt△ABC中,AC2+AB2=BC2,即(6+x)2+(x+4)2=102,整理得,x2+10x﹣24=0,∴x2+10x=24,故选:D.【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的性质、勾股定理等知识;熟练掌握正方形的性质,由勾股定理得出方程是解题的关键.二、填空题11.96 25【分析】将△B´CF的面积转化为求△BCF的面积,由折叠的性质可得CD=AC=6,∠ACE=∠DCE,∠BCF=∠B´CF,CE⊥AB,可证得△ECF是等腰直角三角形,EF=CE,∠EFC=45°,由等面积法可求CE的长,由勾股定理可求AE的长,进而求得BF的长,即可求解.【详解】根据折叠的性质可知,CD=AC=6,∠ACE=∠DCE,∠BCF=∠B´CF,CE⊥AB,∴∠DCE+∠B´CF=∠ACE+∠BCF,∵∠ACB=90°,∴∠ECF=45°,且CE⊥AB,∴△ECF是等腰直角三角形,∴EF=CE,∠EFC=45°,∵S△ABC=12AC•BC=12AB•CE,∴AC•BC=AB•CE,∵根据勾股定理求得AB=10,∴CE=245,∴EF=245,∵AE 185,∴BF=AB−AE−EF=10-185-245=85,∴S△CBF=12×BF×CE=12×85×245=9625,∴S△CB´F=96 25,故填:96 25.【点睛】此题主要考查了翻折变换,等腰三角形的判定和性质,勾股定理的应用等知识,根据折叠的性质求得相等的角是解决本题的关键.12..(3,4)或(2,4)或(8,4).【分析】题中没有指明△ODP的腰长与底分别是哪个边,故应该分情况进行分析,从而求得点P的坐标.【详解】解:(1)OD是等腰三角形的底边时,P就是OD的垂直平分线与CB的交点,此时OP=PD≠5;(2)OD是等腰三角形的一条腰时:①若点O是顶角顶点时,P点就是以点O为圆心,以5为半径的弧与CB的交点,在直角△OPC中,CP3,则P的坐标是(3,4).②若D是顶角顶点时,P点就是以点D为圆心,以5为半径的弧与CB的交点,过D作DM⊥BC于点M,在直角△PDM中,PM3,当P在M的左边时,CP=5﹣3=2,则P的坐标是(2,4);当P在M的右侧时,CP=5+3=8,则P的坐标是(8,4).故P的坐标为:(3,4)或(2,4)或(8,4).故答案为:(3,4)或(2,4)或(8,4).【点睛】本题考查了等腰三角形的性质和勾股定理的运用等知识,注意正确地进行分类,考虑到所有可能的情况并进行分析求解是解题的关键.13.15 【分析】 根据题意点B 与点C 关于AD 对称,所以过点C 作AB 的垂线,与AD 的交点即点P ,求出CE 即可得到答案【详解】∵8,AB AC AD BC ==⊥∴点B 与点C 关于AD 对称过点C 作CE ⊥AB 于一点即为点P ,此时PB PE +最小∵8,4,AB AC BC AD BC ===⊥∴BD=2在Rt △A BC 中, 222282215AD AB BD =-=-= ∵S △ABC=1122BC AD AB CE ⋅⋅=⋅⋅ ∴42158CE ⨯=得15CE =故此题填15【点睛】此题考察最短路径,根据题意找到对称点,作直角三角形,利用勾股定理解决问题 14.4【分析】根据线段垂直平分线得出AE=EC ,∠AEG=∠AEF=90°,求出∠B=∠C=∠G=30°,根据勾股定理和含30°角的直角三角形性质求出AE和EF,即可求出FG,再求出BF=FG即可【详解】∵AC的垂直平分线FG,∴AE=EC,∠AEG=∠AEF=90°,∵∠BAC=120°,∴∠G=∠BAC-∠AEG=120°-90°=30°,∵∠BAC=120°,AB=AC,∴∠B=∠C=12(180°-∠BAC)=30°,∴∠B=∠G,∴BF=FG,∵在Rt△AEG中,∠G=30°,EG=3,∴AG=2AE,即(2AE)2=AE2+32,∴AE=3(负值舍去)即CE=3,同理在Rt△CEF中,∠C=30°,CF=2EF,(2EF)2=EF2+(3)2,∴EF=1(负值舍去),∴BF=GF=EF+CE=1+3=4,故答案为4.【点睛】本题考查了勾股定理,含30°角的直角三角形性质,等腰三角形的性质和判定等知识点,能综合运用定理进行推理是解此题的关键.15.2或18【分析】分两种情况:点E在AD线段上,点E为AD延长线上的一点,进一步分析探讨得出答案即可.【详解】解:①如图点E在AD线段上,△ABE与△A′B E关于直线BE对称,∴△A′BE≌△ABE,∴∠B A′E=∠A=90o,AB=A′B∠B A′C =90o,∴E、A',C三点共线,在△ECD 与△CB A′中,{CD A BD BA C DEC ECB='∠=∠'∠=∠,∴△ECD ≌△CB A′,∴CE=BC=10,在RT △CB A′中,A′C=22BC BA -'=22106-=8,∴AE= A′E=CE - A′C=10-8=2;②如图点E 为AD 延长线上,由题意得:∠A"BC+∠A"CB=∠DCE+∠A"CB=90o∴∠A"BC=∠DCE,在△A"BC 与△DCE 中,"={""A CDECD A B A BC DCE∠∠=∠=∠∴△A"BC ≌△DCE,DE= A"C,在RT △ A"BC 中,22"BC BA -22106-∴AE=AD+DE=AD+ A"C=10+8=18;综上所知,AE=2或18.故答案为:2或18.【点睛】此题考查翻折的性质,三角形全等的判定与性质,勾股定理,掌握翻折的性质,分类探讨的思想方法是解决问题的关键.16.5【解析】【分析】要求长方体中两点之间的最短路径,最直接的作法,就是将长方体展开,然后利用两点之间线段最短解答.【详解】展开图如图所示:由题意,在Rt △APQ 中,PD=10cm ,DQ=5cm ,∴蚂蚁爬行的最短路径长=PQ=2222105PD QD +=+=55(cm ),故答案为:55.【点睛】本题考查了平面展开﹣最短路径问题,解答此类问题时要先根据题意把立体图形展开成平面图形后,再确定两点之间的最短路径.一般情况是两点之间,线段最短.在平面图形上构造直角三角形解决问题.17.169【解析】解:由于a 、b 、c 都是正方形,所以AC =CD ,∠ACD =90°;∵∠ACB +∠DCE =∠ACB +∠BAC =90°,即∠BAC =∠DCE ,∠ABC =∠CED =90°,AC =CD ,∴△ACB ≌△DCE ,∴AB =CE ,BC =DE ; 在Rt △ABC 中,由勾股定理得:AC 2=AB 2+BC 2=AB 2+DE 2,即S b =S a +S c =22512+=169. 故答案为:169.点睛:此题主要考查对全等三角形和勾股定理的综合运用,结合图形求解,对图形的理解能力要比较强.18.78【解析】 试题分析:根据矩形性质得AB=DC=6,BC=AD=8,AD ∥BC ,∠B=90°,再根据折叠性质得∠DAC=∠D′AC ,而∠DAC=∠ACB ,则∠D′AC=∠ACB ,所以AE=EC ,设BE=x ,则EC=4-x ,AE=4-x ,然后在Rt △ABE 中利用勾股定理可计算出BE 的长即可.试题解析:∵四边形ABCD 为矩形,∴AB=DC=3,BC=AD=4,AD∥BC,∠B=90°,∵△ACD 沿AC 折叠到△ACD′,AD′与BC 交于点E ,∴∠DAC=∠D′AC,∵AD∥BC,∴∠DAC=∠ACB,∴∠D′AC=∠ACB,∴AE=EC,设BE=x ,则EC=4﹣x ,AE=4﹣x ,在Rt△ABE中,∵AB2+BE2=AE2,∴32+x2=(4﹣x)2,解得x=78,即BE的长为78.19.25【分析】如图,作PA∥y轴交X轴于A,PH⊥x轴于H.GM∥y轴交x轴于M,连接PG交x轴于N,先证明△ANP≌△MNG(AAS),再根据勾股定理求出PN的值,即可得到线段PG的长度.【详解】如图,作PA∥y轴交X轴于A,PH⊥x轴于H.GM∥y轴交x轴于M,连接PG交x轴于N.∵P(1,2),G(7.﹣2),∴OA=1,PA=GM=2,OM=7,AM=6,∵PA∥GM,∴∠PAN=∠GMN,∵∠ANP=∠MNG,∴△ANP≌△MNG(AAS),∴AN=MN=3,PN=NG,∵∠PAH=45°,∴PH=AH=2,∴HN=1,∴2222215PN PH NH=+=+=∴PG=2PN=5.故答案为5【点睛】本题考查了全等三角形的综合问题,掌握全等三角形的性质以及判定定理、勾股定理是解题的关键.20.5【分析】先将图形展开,再根据两点之间线段最短可知.【详解】圆柱的侧面展开图是一个矩形,此矩形的长等于圆柱底面周长,C 是边的中点,矩形的宽即高等于圆柱的母线长.∵AB=π•2 =2,CB=1. ∴22AB +BC 222=5+15【点睛】圆柱的侧面展开图是一个矩形,此矩形的长等于圆柱底面周长,矩形的宽即高等于圆柱的母线长.本题就是把圆柱的侧面展开成矩形,“化曲面为平面”,用勾股定理解决.三、解答题21.(1) 出发10s 后,△BMN 为等边三角形;(2)出发6s 或15s 后,△BMN 为直角三角形.【分析】(1)设时间为x ,表示出AM=x 、BN=2x 、BM=30-x ,根据等边三角形的判定列出方程,解之可得;(2)分两种情况:①∠BNM=90°时,即可知∠BMN=30°,依据BN=12BM 列方程求解可得;②∠BMN=90°时,知∠BNM=30°,依据BM=12BN 列方程求解可得. 【详解】解 (1)设经过x 秒,△BMN 为等边三角形,则AM =x ,BN =2x ,∴BM =AB -AM =30-x ,根据题意得30-x =2x ,解得x =10,答:经过10秒,△BMN 为等边三角形;(2)经过x 秒,△BMN 是直角三角形,①当∠BNM =90°时,∵∠B =60°,∴∠BMN =30°,∴BN =12BM ,即2x =12(30-x), 解得x =6;②当∠BMN =90°时,∵∠B =60°,∴∠BNM =30°, ∴BM =12BN ,即30-x =12×2x , 解得x =15, 答:经过6秒或15秒,△BMN 是直角三角形.【点睛】本题考查勾股定理的逆定理,等边三角形的判定.22.(1)AE BD =,AE BD ⊥;(2)成立,理由见解析;(3)14或2.【分析】(1)先根据等腰三角形的定义可得AC BC =,CE CD =,再根据三角形全等的判定定理与性质可得AE BD =,EAC DBC ∠=∠,然后根据直角三角形两锐角互余、等量代换即可得90AHD ∠=︒,由此即可得;(2)先根据三角形全等的判定定理与性质可得AE BD =,EAC DBC ∠=∠,再根据直角三角形两锐角互余可得90EAC AOC ∠+∠=︒,然后根据对顶角相等、等量代换可得90BOH DBC ∠∠+=︒,从而可得90OHB ∠=︒,由此即可得;(3)先利用勾股定理求出AB =,再分①点,,A E D 在直线上,且点E 位于中间,②点,,A E D 在直线上,且点D 位于中间两种情况,结合(1)(2)的结论,利用勾股定理求解即可得.【详解】(1)AE BD =,AE BD ⊥,理由如下:如图1,延长AE 交BD 于H ,由题意得:AC BC =,90ACE BCD ∠=∠=︒,CE CD =,∴()ACE BCD SAS ≅,∴AE BD =,EAC DBC ∠=∠,∵90DBC BDC ∠+∠=︒,∴90EAC BDC ∠+∠=︒,∴0)9018(EAC BD A D C H ∠+∠∠︒==-︒,即AE BD ⊥,故答案为:AE BD =,AE BD ⊥;(2)成立,理由如下:如图2,延长AE 交BD 于H ,交BC 于O ,∵90ACB ECD ∠=∠=︒,∴ACB BCE ECD BCE ∠-∠=∠-∠,即ACE BCD ∠=∠,在ACE △和BCD 中,AC BC ACE BCD CE CD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()ACE BCD SAS ≅,∴AE BD =,EAC DBC ∠=∠,∵90ACB ∠=︒,∴90EAC AOC ∠+∠=︒,∵AOC BOH ∠=∠,∴90BOH DBC ∠∠+=︒,即90OBH BOH ∠+∠=︒,∴180()90OHB OBH BOH ∠=︒-∠+∠=︒,即AE BD ⊥;(3)设AD x =,10,90AC BC ACB ==∠=︒,2102AB AC ∴==,由题意,分以下两种情况:①如图3-1,点,,A E D 在直线上,且点E 位于中间,同理可证:AE BD =,AE BD ⊥,12DE =,12BD AE AD DE x ∴==-=-,在Rt ABD △中,222AD BD AB +=,即222(12)(102)x x +-=,解得14x =或2x =-(不符题意,舍去),即14AD =,②如图3-2,点,,A E D 在直线上,且点D 位于中间,同理可证:AE BD =,AE BD ⊥,12DE =,12BD AE AD DE x ∴==+=+,在Rt ABD △中,222AD BD AB +=,即222(12)(102)x x ++=,解得2x =或14x =-(不符题意,舍去),即2AD =,综上,AD 的长为14或2.【点睛】本题考查了三角形全等的判定与性质、勾股定理等知识点,较难的是题(3),正确分两种情况讨论,并画出图形是解题关键.23.(1)BF 长为6;(2)CE 长为3,详细过程见解析.【分析】(1)由矩形的性质及翻折可知,∠B=90°,AF=AD=10,且AB=8,在Rt △ABF 中,可由勾股定理求出BF 的长;(2)设CE=x ,根据翻折可知,EF=DE=8-x ,由(1)可知BF=6,则CF=4,在Rt △CEF 中,可由勾股定理求出CE 的长.【详解】解:(1)∵四边形ABCD 为矩形,∴∠B=90°,且AD=BC=10,又∵AFE 是由ADE 沿AE 翻折得到的,∴AF=AD=10,又∵AB=8,在Rt △ABF 中,由勾股定理得:2222BF=AF -AB =10-8=6,故BF 的长为6.(2)设CE=x ,∵四边形ABCD 为矩形,∴CD=AB=8,∠C=90°,DE=CD-CE=8-x ,又∵△AFE 是由△ADE 沿AE 翻折得到的,∴FE=DE=8-x ,由(1)知:BF=6,故CF=BC-BF=10-6=4,在Rt △CEF 中,由勾股定理得:222CF +CE =EF ,∴2224+x =(8-x),解得:x=3,故CE 的长为3.【点睛】本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等,利用勾股定理求解是本题的关键.24.(1)见详解(2)①结论:222BD FC DF +=,证明见详解②【分析】(1)根据SAS ,只要证明BAD CAE ∠=∠即可解决问题;(2)①结论:222BD FC DF +=.连接EF ,进一步证明90ECF ∠=︒,DF EF =,再利用勾股定理即可得证;②过点A 作AG BC ⊥于点G ,在Rt ADG 中求出AG 、DG 即可求解.【详解】解:(1)∵AE AD ⊥∴90DAC CAE ∠+∠=︒∵90BAC ∠=︒∴90DAC BAD ∠+∠=︒∴BAD CAE ∠=∠∴在ABD △和ACE △中 AB AC BAD CAE AD AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴ABD △≌ACE △()SAS(2)①结论:222BD FC DF +=证明:连接EF ,如图:∵ABD △≌ACE △∴B ACE ∠=∠,BD CE =∴90ECF BCA ACE BCA B ∠=∠+∠=∠+∠=︒∴222FC CE EF +=∴222FC BD EF +=∵AF 平分DAE ∠∴DAF EAF ∠=∠∴在DAF △和EAF △中AD AE DAF EAF AF AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴DAF △≌EAF △()SAS∴DF EF =∴222FC BD DF +=即222BD FC DF +=②过点A 作AG BC ⊥于点G ,如图:∵由①可知222223425DF BD FC =+=+=∴5DF =∴35412BC BD DF FC =++=++=∵AB AC =,AG BC ⊥ ∴1112622BG AG BC ===⨯= ∴633DG BG BD =-=-=∴在Rt ADG中,AD ===故答案是:(1)见详解(2)①结论:222BD FC DF +=,证明见详解②【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质、直角三角形的判定和性质以及角平分线的性质.综合性较强,属中档题,学会灵活应用相关知识点进行推理证明.25.(1)90°;(2)证明见解析;(3)变化,24l +≤<.【分析】(1)由等边三角形的性质可得∠ABC=∠ACB=60°,由等腰三角形的性质可求DAE=∠DEA=30°,由三角形内角和定理可求解;(2)根据等腰三角形的性质,可证得∠CDF=∠DEA 和∠EDB=∠DFA ,由此可利用“ASA”证明全等;(3)根据全等三角形的性质可得l =2+AD ,根据AD 的取值范围即可得出l 的取值范围.【详解】解:(1)∵△ABC 是等边三角形,∴AB=AC=BC=2,∠ABC=∠ACB=60°,∵AD=DE∴∠DAE=∠DEA=30°,∴∠ADB=180°-∠BAD-∠ABD=90°,故答案为:90°;(2)∵AD=DE=DF ,∴∠DAE=∠DEA ,∠DAF=∠DFA ,∵∠DAE+∠DAF=∠BAC=60°,∴∠DEA+∠DFA=60°,∵∠ABC=∠DEA+∠EDB=60°,∴∠EDB=∠DFA ,∵∠ACB=∠DFA+∠CDF=60°,∴∠CDF=∠DEA ,在△BDE 和△CFD 中∵CDF DEA DE DF EDB DFA ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△BDE ≌△CFD (ASA )(3)∵△BDE ≌△CFD ,∴BE=CD ,∴l =BD+BE+DE=BD+CD+AD=BC+AD=2+AD ,当D 点在C 或B 点时,AD=AC=AB=2,此时B 、D 、E 三点在同一条直线上不构成三角形,2+AD=4;当D 点在BC 的中点时,∵AB=AC ,∴BD=112BC =,AD ==此时22l AD =+=综上可知24l +≤<.【点睛】本题考查全等三角形的性质和判定,勾股定理,等边三角形的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理.(1)掌握等腰三角形等边对等角是解决此问的关键;(2)中注意角之间的转换;(3)中注意临界点是否可取.26.(1) 2516;(2)83t =或6;(3)当153,5,210t =或194时,△BCP 为等腰三角形. 【分析】(1)设存在点P ,使得PA PB =,此时2PA PB t ==,42PC t =-,根据勾股定理列方程即可得到结论;(2)当点P 在CAB ∠的平分线上时,如图1,过点P 作PE AB ⊥于点E ,此时72BP t =-,24PE PC t ==-,541BE =-=,根据勾股定理列方程即可得到结论; (3)在Rt ABC 中,根据勾股定理得到4AC cm =,根据题意得:2AP t =,当P 在AC上时,BCP 为等腰三角形,得到PC BC =,即423t -=,求得12t =,当P 在AB 上时,BCP 为等腰三角形,若CP PB =,点P 在BC 的垂直平分线上,如图2,过P 作PE BC ⊥于E ,求得194t =,若PB BC =,即2343t --=,解得5t =,PC BC =③,如图3,过C 作CF AB ⊥于F ,由射影定理得;2BC BF AB =⋅,列方程2234352t --=⨯,即可得到结论. 【详解】 解:在Rt ABC 中,5AB cm =,3BC cm =,4AC cm ∴=,(1)设存在点P ,使得PA PB =,此时2PA PB t ==,42PC t =-,在Rt PCB 中,222PC CB PB +=,即:222(42)3(2)t t -+=, 解得:2516t =, ∴当2516t =时,PA PB =; (2)当点P 在BAC ∠的平分线上时,如图1,过点P 作PE AB ⊥于点E ,此时72BP t =-,24PE PC t ==-,541BE =-=, 在Rt BEP 中,222PE BE BP +=,即:222(24)1(72)t t -+=-, 解得:83t =, 当6t =时,点P 与A 重合,也符合条件,∴当83t =或6时,P 在ABC ∆的角平分线上; (3)根据题意得:2AP t =,当P 在AC 上时,BCP 为等腰三角形,PC BC ∴=,即423t -=,12t ∴=, 当P 在AB 上时,BCP 为等腰三角形,CP PB =①,点P 在BC 的垂直平分线上, 如图2,过P 作PE BC ⊥于E ,1322BE BC ∴==, 12PB AB ∴=,即52342t --=,解得:194t =, PB BC =②,即2343t --=,解得:5t =,PC BC =③,如图3,过C 作CF AB ⊥于F ,12BF BP ∴=, 90ACB ∠=︒,由射影定理得;2BC BF AB =⋅,即2234352t --=⨯, 解得:5310t =, ∴当15319,5,2104t =或时,BCP 为等腰三角形. 【点睛】本题考查了等腰三角形的判定,三角形的面积,难度适中.利用分类讨论的思想是解(3)题的关键.27.(1)∠CBD=20°;(2)AD=164;(3) △BCD 的周长为m+2 【分析】(1)根据折叠可得∠1=∠A=35°,根据三角形内角和定理可以计算出∠ABC=55°,进而得到∠CBD=20°;(2)根据折叠可得AD=DB ,设CD=x ,则AD=BD=8-x ,再在Rt △CDB 中利用勾股定理可得x 2+62=(8-x )2,再解方程可得x 的值,进而得到AD 的长;(3)根据三角形ACB 的面积可得112AC CB m =+, 进而得到AC •BC=2m+2,再在Rt △CAB 中,CA 2+CB 2=BA 2,再把左边配成完全平方可得CA+CB 的长,进而得到△BCD 的周长.【详解】(1)∵把△ABC 沿直线DE 折叠,使△ADE 与△BDE 重合,∴∠1=∠A=35°,。
八年级初二数学下学期勾股定理单元 易错题测试提优卷一、选择题1.如图,点A 的坐标是(2)2,,若点P 在x 轴上,且APO △是等腰三角形,则点P 的坐标不可能是( )A .(2,0)B .(4,0)C .(-22,0)D .(3,0)2.如图,在四边形ABCD 中,90B C ∠=∠=,DAB ∠与ADC ∠的平分线相交于BC 边上的M 点,则下列结论:①90AMD ∠=;②1=2ADM ABCD S S ∆梯形;③AB CD AD +=;④M 到AD 的距离等于BC 的13;⑤M 为BC 的中点;其中正确的有( )A .2个B .3个C .4个D .5个 3.△ABC 的三边的长a 、b 、c 满足:2(1)250a b c -+-+-=,则△ABC 的形状为( ).A .等腰三角形B .等边三角形C .钝角三角形D .直角三角形4.如图,□ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点E ,∠AEB=45°,BD=2,将△ABC 沿AC 所在直线翻折180°到其原来所在的同一平面内,若点B 的落点记为B′,则DB′的长为( )A .1B 2C .32D 35.以线段a 、b 、c 的长为边长能构成直角三角形的是( )A .a =3,b=4,c=6B .a =1,b=2,c=3C .a =5,b=6,c=8D .a =3,b=2,c=5 6.已知x ,y 为正数,且224(3)0x y -+-=,如果以x ,y 的长为直角边作一个直角三角形,那么以这个直角三角形的斜边为边长的正方形的面积为( )A .5B .25C .7D .157.在Rt△ABC 中,∠C=90°,AC=3,BC=4,则点C 到AB 的距离是( )A .34B .35C .45D .1258.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AD 是∠BAC 的平分线.若P ,Q 分别是AD 和AC 上的动点,则PC+PQ 的最小值是( )A .245B .5C .6D .89.如图,正方体的棱长为4cm ,A 是正方体的一个顶点,B 是侧面正方形对角线的交点.一只蚂蚁在正方体的表面上爬行,从点A 爬到点B 的最短路径是( )A .9B .210C .326+D .12 10.如图,△ABC 中,AB =AC ,AD 是∠BAC 的平分线.已知AB =5,AD =3,则BC 的长为( )A .5B .6C .8D .10二、填空题11.如图,在矩形 ABCD 中,AB =10,BC =5,若点 M 、N 分别是线段 AC 、AB 上的两个动点,则 BM+MN 的最小值为_____________________.12.如图,等腰梯形ABCD 中,//AD BC ,1AB DC ==,BD 平分ABC ∠,BD CD ⊥,则AD BC +等于_________.13.如图,四边形ABDC 中,∠ABD =120°,AB ⊥AC ,BD ⊥CD ,AB =4,CD =43,则该四边形的面积是______.14.如图,在ABC 中,D 是BC 边中点,106AB AC ==,,4=AD ,则BC 的长是_____________.15.在△ABC 中,AB =6,AC =5,BC 边上的高AD =4,则△ABC 的周长为__________.16.如图是由边长为1的小正方形组成的网格图,线段AB ,BC ,BD ,DE 的端点均在格点上,线段AB 和DE 交于点F ,则DF 的长度为_____.17.如图,在ABC △中8,4,AB AC BC AD BC ===⊥于点D ,点P 是线段AD 上一个动点,过点P 作PE AB ⊥于点E ,连接PB ,则PB PE +的最小值为________.18.已知,在△ABC 中,∠C=90°,AC=BC=7,D 是AB 的中点,点E 在AC 上,点F 在BC 上,DE=DF ,若BF=4,则EF=_______19.四边形ABCD 中AB =8,BC =6,∠B =90°,AD =CD =52,四边形ABCD 的面积是_______.20.在Rt ABC 中,90A ∠=︒,其中一个锐角为60︒,23BC =,点P 在直线AC 上(不与A ,C 两点重合),当30ABP ∠=︒时,CP 的长为__________.三、解答题21.在等边ABC 中,点D 是线段BC 的中点,120,EDF DE ∠=︒与线段AB 相交于点,E DF 与射线AC 相交于点F .()1如图1,若DF AC ⊥,垂足为,4,F AB =求BE 的长;()2如图2,将()1中的EDF ∠绕点D 顺时针旋转一定的角度,DF 仍与线段AC 相交于点F .求证:12BE CF AB +=.()3如图3,将()2中的EDF ∠继续绕点D 顺时针旋转一定的角度,使DF 与线段AC 的延长线交于点,F 作DN AC ⊥于点N ,若,DN FN =设,BE x CF y ==,写出y 关于x 的函数关系式.22.如图,△ABC 和△ADE 都是等腰三角形,其中AB =AC ,AD =AE ,且∠BAC =∠DAE . (1)如图①,连接BE 、CD ,求证:BE =CD ;(2)如图②,连接BE 、CD ,若∠BAC =∠DAE =60°,CD ⊥AE ,AD =3,CD =4,求BD 的长;(3)如图③,若∠BAC =∠DAE =90°,且C 点恰好落在DE 上,试探究CD 2、CE 2和BC 2之间的数量关系,并加以说明.23.如图,在矩形ABCD 中,AB=8,BC=10,E 为CD 边上一点,将△ADE 沿AE 折叠,使点D 落在BC 边上的点F 处.(1)求BF 的长;(2)求CE 的长.24.如图,已知ABC ∆中,90B ∠=︒,8AB cm =,6BC cm =,P 、Q 是ABC ∆边上的两个动点,其中点P 从点A 开始沿A B →方向运动,且速度为每秒1cm ,点Q 从点B 开始沿B C →方向运动,且速度为每秒2cm ,它们同时出发,设出发的时间为t 秒.(1)当2t =秒时,求PQ 的长;(2)求出发时间为几秒时,PQB ∆是等腰三角形?(3)若Q 沿B C A →→方向运动,则当点Q 在边CA 上运动时,求能使BCQ ∆成为等腰三角形的运动时间.25.如图,在ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D 是BC 上一动点、连接AD ,过点A 作AE AD ⊥,并且始终保持AE AD =,连接CE ,(1)求证:ABD ACE ≅;(2)若AF 平分DAE ∠交BC 于F ,①探究线段BD ,DF ,FC 之间的数量关系,并证明;②若3BD =,4CF =,求AD 的长,26.已知a ,b ,c 88a a -+-=|c ﹣17|+b 2﹣30b +225,(1)求a ,b ,c 的值; (2)试问以a ,b ,c 为边能否构成三角形?若能构成三角形,求出三角形的周长和面积;若不能构成三角形,请说明理由.27.如图, ABD 为边长不变的等腰直角三角形,AB AD =,90BAD ∠=︒,在 ABD 外取一点 E ,以A 为直角顶点作等腰直角AEP △,其中 P 在 ABD 内部,90EAP ∠=︒,2AE AP ==E 、P 、D 三点共线时,7BP =下列结论:①E 、P 、D 共线时,点B 到直线AE 5②E 、P 、D 共线时, 13ADP ABP S S ∆∆+==532ABD S ∆+③ ④作点 A 关于 BD 的对称点 C ,在 AEP 绕点 A 旋转的过程中,PC 的最小值为5+232;⑤AEP △绕点A 旋转,当点E 落在AB 上,当点P 落在AD 上时,取BP 上一点N ,使得AN BN =,连接 ED ,则AN ED ⊥.其中正确结论的序号是___.28.如图,在△ABC中,∠C=90°,把△ABC沿直线DE折叠,使△ADE与△BDE重合.(1)若∠A=35°,则∠CBD的度数为________;(2)若AC=8,BC=6,求AD的长;(3)当AB=m(m>0),△ABC的面积为m+1时,求△BCD的周长.(用含m的代数式表示) 29.如图1,△ABC中,CD⊥AB于D,且BD : AD : CD=2 : 3 : 4,(1)试说明△ABC是等腰三角形;(2)已知S△ABC=40cm2,如图2,动点M从点B出发以每秒2cm的速度沿线段BA向点A 运动,同时动点N从点A出发以每秒1cm速度沿线段AC向点C运动,当其中一点到达终点时整个运动都停止. 设点M运动的时间为t(秒),①若△DMN的边与BC平行,求t的值;②若点E是边AC的中点,问在点M运动的过程中,△MDE能否成为等腰三角形?若能,求出t的值;若不能,请说明理由.图1 图2 备用图30.已知:四边形ABCD是菱形,AB=4,∠ABC=60°,有一足够大的含60°角的直角三角尺的60°角的顶点与菱形ABCD的顶点A重合,两边分别射线CB、DC相交于点E、F,且∠EAP=60°.(1)如图1,当点E是线段CB的中点时,请直接判断△AEF的形状是.(2)如图2,当点E是线段CB上任意一点时(点E不与B、C重合),求证:BE=CF;(3)如图3,当点E在线段CB的延长线上,且∠EAB=15°时,求点F到BC的距离.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【详解】解:(1)当点P在x轴正半轴上,①以OA为腰时,∵A的坐标是(2,2),∴∠AOP=45°,OA=22,∴P的坐标是(4,0)或(22,0);②以OA为底边时,∵点A的坐标是(2,2),∴当点P的坐标为:(2,0)时,OP=AP;(2)当点P在x轴负半轴上,③以OA为腰时,∵A 的坐标是(2,2),∴OA= 22∴OA=AP=2∴P 的坐标是(-220).故选D .2.C解析:C【分析】过M 作ME AD ⊥于E ,得出12MDE CDA ∠=∠,12MAD BAD ∠=∠,求出1()902MDA MAD CDA BAD ∠+∠=∠+∠=︒,根据三角形内角和定理求出AMD ∠,即可判断①;根据角平分线性质求出MC ME =,ME MB =,即可判断④和⑤;由勾股定理求出DC DE =,AB AE =,即可判断③;根据SSS 证DEM DCM ∆≅∆,推出DEM DCM S S =三角形三角形,同理得出AEM ABM S S =三角形三角形,即可判断②.【详解】解:过M 作ME AD ⊥于E ,DAB ∠与ADC ∠的平分线相交于BC 边上的M 点,12MDE CDA ∴∠=∠,12MAD BAD ∠=∠, //DC AB ,180CDA BAD ∴∠+∠=︒,11()1809022MDA MAD CDA BAD ∴∠+∠=∠+∠=⨯︒=︒, 1809090AMD ∴∠=︒-︒=︒,故①正确; DM 平分CDE ∠,90()C MC DC ∠=︒⊥,ME DA ⊥,MC ME ,同理ME MB =,12MC MB ME BC ∴===,故⑤正确; M ∴到AD 的距离等于BC 的一半,故④错误;由勾股定理得:222DC MD MC =-,222DE MD ME =-,又ME MC =,MD MD =,DC DE ∴=,同理AB AE =,AD AE DE AB DC ∴=+=+,故③正确;在DEM ∆和DCM ∆中DE DC DM DM ME MC =⎧⎪=⎨⎪=⎩, ()DEM DCM SSS ∴∆≅∆,DEM DCM S S ∴=三角形三角形同理AEM ABM S S =三角形三角形,12AMD ABCD S S ∴=三角形梯形,故②正确; 故选:C .【点睛】本题考查了角平分线性质,垂直定义,直角梯形,勾股定理,全等三角形的性质和判定等知识点的应用,主要考查学生运用定理进行推理的能力.3.D解析:D【分析】由等式可分别得到关于a 、b 、c 的等式,从而分别计算得到a 、b 、c 的值,再由222+=a b c 的关系,可推导得到△ABC 为直角三角形.【详解】∵2(1)250a b c --= 又∵()2102050a b c ⎧-≥-≥-≥⎪⎩ ∴()21=02=05a b c ⎧-⎪⎪-⎨⎪⎪⎩∴125 abc⎧=⎪=⎨⎪=⎩∴222+=a b c∴△ABC为直角三角形故选:D.【点睛】本题考察了平方、二次根式、绝对值和勾股定理逆定理的知识;求解的关键是熟练掌握二次根式、绝对值和勾股定理逆定理,从而完成求解.4.B解析:B【解析】【分析】如图,连接BB′.根据折叠的性质知△BB′E是等腰直角三角形,则BB′=2BE.又B′E是BD 的中垂线,则DB′=BB′.【详解】∵四边形ABCD是平行四边形,BD=2,∴BE=12BD=1.如图2,连接BB′.根据折叠的性质知,∠AEB=∠AEB′=45°,BE=B′E.∴∠BEB′=90°,∴△BB′E是等腰直角三角形,则BB′=2BE=2,又∵BE=DE,B′E⊥BD,∴DB′=BB′=2.故选B.【点睛】考查了平行四边形的性质以及等腰直角三角形性质.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.5.B解析:B【分析】根据勾股定理的逆定理对四个选项进行逐一分析即可.【详解】A 、222346+≠,C 、222568+≠,D 、2222+≠,故错误;B 、22213+==,能构成直角三角形,本选项正确. 故选B .【点睛】本题考查了勾股定理的知识点,解题的关键是熟练的掌握勾股定理的定理与运算.6.C解析:C【分析】本题可根据两个非负数相加和为0,则这两个非负数的值均为0解出x 、y 的值,然后运用勾股定理求出斜边的长.斜边长的平方即为正方形的面积.【详解】依题意得:2240,30x y -=-=, ∴2,x y ==,斜边长==所以正方形的面积27==.故选C .考点:本题综合考查了勾股定理与非负数的性质点评:解这类题的关键是利用直角三角形,用勾股定理来寻求未知系数的等量关系.7.D解析:D【解析】在Rt △ABC 中 ∠C=90°,AC=3,BC=4,根据勾股定理求得AB=5,设点C 到AB 的距离为h ,即可得12h×AB=12AC×BC ,即12h×5=12×3×4,解得h=125,故选D. 8.A解析:A【分析】过C 作CM ⊥AB 于M ,交AD 于P ,过P 作PQ ⊥AC 于Q ,由角平分线的性质得出PQ=PM ,这时PC+PQ 有最小值,为CM 的长,然后利用勾股定理和等面积法求得CM 的长即可解答.【详解】过C 作CM ⊥AB 于M ,交AD 于P ,过P 作PQ ⊥AC 于Q ,∵AD 是∠BAC 的平分线,∴PQ=PM,则PC+PQ=PC+PM=CM,即PC+PQ有最小值,为CM的长,∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,∴由勾股定理得:AB=10,又1122ABCS AB CM AC BC==△,∴6824105 CM⨯==,∴PC+PQ的最小值为245,故选:A.【点睛】本题考查了角平分线的性质、最短路径问题、勾股定理、三角形等面积法求高,解答的关键是掌握线段和最短类问题的解决方法:一般是运用轴对称变换将直线同侧的点转化为异侧的点,从而把两条线段的位置关系转换,再根据两点之间线段最短或垂线段最短,使两条线段之和转化为一条直线来解决.9.B解析:B【分析】将正方体的左侧面与前面展开,构成一个长方形,用勾股定理求出距离即可.【详解】解:如图,AB=22(24)2210++=.故选:B.【点睛】此题求最短路径,我们将平面展开,组成一个直角三角形,利用勾股定理求出斜边就可以了.10.C解析:C【分析】根据等腰三角形的三线合一得出∠ADB=90°,再根据勾股定理得出BD的长,即可得出BC 的长.【详解】在△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的平分线,∴AD⊥BC,BC=2BD.∴∠ADB=90°在Rt△ABD中,根据勾股定理得:BD=225-3=4-AB AD=22∴BC=2BD=2×4=8.故选C.【点睛】本题考查了等腰三角形的性质及勾股定理,熟练掌握性质定理是解题的关键.二、填空题11.8【解析】如图作点B关于AC的对称点B′,连接B′A交DC于点E,则BM+MN的最小值等于的最小值作交于,则为所求;设,,由,,h+5=8,即BM+MN的最小值是8.点睛:本题主要是利用轴对称求最短路线,题中应用了勾股定理与用不同方式表示三角形的面积从而求出某条边上的高,利用轴对称得出M点与N点的位置是解题的关键.12.3【分析】由//AD BC ,BD 平分ABC ∠,易证得ABD ∆是等腰三角形,即可求得1AD AB ==,又由四边形ABCD 是等腰梯形,易证得2C DBC ∠=∠,然后由BD CD ⊥,根据直角三角形的两锐角互余,即可求得30DBC ∠=︒,则可求得BC 的值,继而求得AD BC +的值.【详解】解:∵//AD BC ,AB DC =,∴C ABC ∠=∠,ADB DBC ∠=∠,∵BD 平分ABC ∠,∴2ABC DBC ∠=∠,ABD DBC ∠=∠,∴ABD ADB ∠=∠,∴1AD AB ==,∴2C DBC ∠=∠,∵BD CD ⊥,∴90BDC ∠=︒,∵三角形内角和为180°,∴90DBC C ∠+∠=︒,∴260C DBC ∠=∠=︒,∴2212BC CD ==⨯=,∴123AD BC +=+=.故答案为:3.【点睛】本题主要考查对勾股定理,含30度角的直角三角形,等腰三角形的性质和判定,平行线的性质,等腰梯形的性质等知识点的理解和掌握,综合运用这些性质进行推理和计算是解此题的关键.13.【分析】延长CA 、DB 交于点E ,则60C ∠=°,30E ∠=︒,在Rt ABE ∆中,利用含30角的直角三角形的性质求出28BE AB ==,根据勾股定理求出AE =.同理,在Rt DEC ∆中求出2CE CD ==12DE ==,然后根据CDE ABE ABDC S S S ∆∆=-四边形,计算即可求解.【详解】解:如图,延长CA 、DB 交于点E ,∵四边形ABDC 中,120ABD ∠=︒,AB AC ⊥,BD CD ⊥,∴60C ∠=°,∴30E ∠=︒,在Rt ABE ∆中,4AB =,30E ∠=︒,∴28BE AB ==,AE ∴=.在Rt DEC ∆中,30E ∠=︒,43CD =, 283CE CD ∴==,2212DE CE CD ∴=-=,∴1443832ABE S ∆=⨯⨯=, 143122432CDE S ∆=⨯⨯=, 24383=163CDE ABE ABDC S S S ∆∆∴=-=-四边形.故答案为:163.【点睛】本题考查了勾股定理,含30角的直角三角形的性质,图形的面积,准确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.14.413【分析】延长AD 至点E ,使得DE =AD =4,结合D 是中点证得△ADC ≌△EDB ,进而利用勾股定理逆定理可证得∠E =90°,再利用勾股定理求得BD 长进而转化为BC 长即可.【详解】解:如图,延长AD 至点E ,使得DE =AD =4,连接BE ,∵D 是BC 边中点,∴BD =CD ,又∵DE =AD ,∠ADC =∠EDB ,∴△ADC ≌△EDB (SAS ),∴BE =AC =6,又∵AB =10,∴AE 2+BE 2=AB 2,∴∠E =90°,∴在Rt △BED 中,222264213BD BE DE =+=+=,∴BC =2BD =413, 故答案为:413.【点睛】本题考查了全等三角形的判定及性质、勾股定理及其逆定理,正确作出辅助线是解决本题的关键.15.1425+或825+ 【分析】分两种情况考虑:如图1所示,此时△ABC 为锐角三角形,在直角三角形ABD 与直角三角形ACD 中,利用勾股定理求出BD 与DC 的长,由BD+DC 求出BC 的长,即可求出周长;如图2所示,此时△ABC 为钝角三角形,同理由BD -CD 求出BC 的长,即可求出周长.【详解】解:分两种情况考虑:如图1所示,此时△ABC 为锐角三角形,在Rt △ABD 中,根据勾股定理得:BD=22226425AB AD -=-=, 在Rt △ACD 中,根据勾股定理得:CD=2222543AC AD -=-=,∴BC=253+, ∴△ABC 的周长为:652531425+++=+;如图2所示,此时△ABC 为钝角三角形,在Rt △ABD 中,根据勾股定理得:22226425AB AD -=-= 在Rt △ACD 中,根据勾股定理得:2222543AC AD --=,∴BC=253-, ∴△ABC 的周长为:65253825++=+综合上述,△ABC 的周长为:1425+或825+; 故答案为:1425+或825+.【点睛】 此题考查了勾股定理,利用了分类讨论的思想,熟练掌握勾股定理是解本题的关键. 16.2【分析】连接AD 、CD ,由勾股定理得:22435AB DE ==+=,224225BD =+=,22125CD AD ==+=,得出AB =DE =BC ,222BD AD AB +=,由此可得△ABD 为直角三角形,同理可得△BCD 为直角三角用形,继而得出A 、D 、C 三点共线.再证明△ABC ≌△DEB ,得出∠BAC =∠EDB ,得出DF ⊥AB ,BD 平分∠ABC ,再由角平分线的性得出DF =DG =2即可的解.【详解】连接AD 、CD ,如图所示:由勾股定理可得,22435AB DE ==+=,224225BD =+=22125CD AD ==+, ∵BE=BC=5,∴AB=DE =AB =BC ,222BD AD AB +=,∴△ABD 是直角三角形,∠ADB =90°,同理可得:△BCD 是直角三角形,∠BDC =90°,∴∠ADC =180°,∴点A 、D 、C 三点共线,∴225AC AD BD ===,在△ABC 和△DEB 中,AB DE BC EB AC BD =⎧⎪⎨⎪=⎩=,∴△ABC ≌△DEB(SSS),∴∠BAC =∠EDB ,∵∠EDB+∠ADF =90°,∴∠BAD+∠ADF =90°,∴∠BFD =90°,∴DF ⊥AB ,∵AB=BC ,BD ⊥AC ,∴BD 平分∠ABC ,∵DG ⊥BC ,∴DF =DG =2.【点睛】本题考查全等三角形的性质与判定以及勾股定理的相关知识,解题的关键是熟练掌握勾股定理和过股定理的逆定理.17.15 【分析】 根据题意点B 与点C 关于AD 对称,所以过点C 作AB 的垂线,与AD 的交点即点P ,求出CE 即可得到答案【详解】 ∵8,AB AC AD BC ==⊥∴点B 与点C 关于AD 对称过点C 作CE ⊥AB 于一点即为点P ,此时PB PE +最小∵8,4,AB AC BC AD BC ===⊥∴BD=2在Rt △A BC 中, 222282215AD AB BD =-=-= ∵S △ABC=1122BC AD AB CE ⋅⋅=⋅⋅ ∴42158CE ⨯=得15CE =故此题填15【点睛】此题考察最短路径,根据题意找到对称点,作直角三角形,利用勾股定理解决问题 18.322或115或1095【分析】分别就E ,F 在AC,BC 上和延长线上,分别画出图形,过D 作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G ,H ,通过构造全等三角形和运用勾股定理作答即可.【详解】解:①过D作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G,H ∴DG∥BC,∠CDG=∠CDH=45°又∵D是AB的中点,∴DG=12 BC同理:DH=12 AC又∵BC=AC∴DG=DH在Rt△DGE和Rt△DHF中DG=DH,DE=DF∴Rt△DGE≌Rt△DHF(HL)∴GE=HF又∵DG=DH,DC=DC∴△GDC≌△FHC∴CG=HC∴CE=GC-GE=CH-HF=CF=AB-BF=3∴EF=223332+=②过D作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G,H∴DG∥BC,∠CDG=∠CDH=45°又∵D是AB的中点,∴DG=12 BC同理:DH=12 AC又∵BC=AC ∴DG=DH在Rt△DGE 和Rt△DHF 中DG=DH,DE=DF∴Rt△DGE≌Rt△DHF(HL )∴GE=HF又∵DG=DH,DC=DC∴△GDC≌△FHC∴CG=HC∴CE=CF=AC+AE=AB+BF=7+4=11 ∴EF=221111112+=③如图,以点D 为圆心,以DF 长为半径画圆交AC 边分别为E 、E ',过点D 作DH⊥AC 于点H ,可知DF DE DE '==,可证△EHD≌△E HD ',CE D CFD '≌,△DHC 为等腰直角三角形,∴∠1+∠2=45°∴∠EDF=2(∠1+∠2)=90°∴△EDF 为等腰直角三角形可证AED CFD △△≌∴AE=CF=3,CE=BF=4∴2222435EF CE CF =+=+=④有第③知,EF=5,且△EDF 为等腰直角三角形,∴ED=DF=522,可证△E CF E DE ''∆∽,2223y x+=3525222yx=+综上可得:4225x=∴2222E F DE DF DE'''''=+=1095E F''=【点睛】本题考查了全等三角形和勾股定理方面的知识,做出辅助线、运用数形结合思想是解答本题的关键.19.49【解析】连接AC,在Rt△ABC中,∵AB=8,BC=6,∠B=90°,∴AC=22AB BC+ =10.在△ADC中,∵AD=CD=52,∴AD2+CD2=(52)2+(52)2=100.∵AC2=102=100,∴AD2+CD2=AC2,∴∠ADC=90°,∴S四边形ABCD=S△ABC+S△ACD=12AB•BC+12AD•DC=12×8×6+12×52×52=24+25=49.点睛:本题考查的是勾股定理及勾股定理的逆定理,不规则几何图形的面积,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.20.23或2或4【分析】根据题意画出图形,分4种情况进行讨论,利用含30°角直角三角形与勾股定理解答.【详解】解:如图1:当∠C=60°时,∠ABC=30°,与∠ABP=30°矛盾;如图2:当∠C=60°时,∠ABC=30°,∵∠ABP=30°,∴∠CBP=60°,∴△PBC 是等边三角形, ∴23CP BC ==;如图3:当∠ABC=60°时,∠C=30°,∵∠ABP=30°,∴∠PBC=60°-30°=30°,∴PC=PB , ∵23BC = ∴222213,(23)(3)32AB BC AC BC AB ===-=-=, 在Rt △APB 中,根据勾股定理222AP AB BP +=,即222()AC PC AB PC -+=,即222(3)3)PC PC -+=,解得2PC =,如图4:当∠ABC=60°时,∠C=30°,∵∠ABP=30°,∴∠PBC=60°+30°=90°, ∴12BP PC = 在Rt △BCP 中,根据勾股定理222BP BC PC +=, 即2221()(23)2PC PC +=,解得PC=4(已舍去负值).综上所述,CP 的长为232或4. 故答案为:32或4.【点睛】本题考查含30°角直角三角形,等边三角形的性质和判定,勾股定理.理解直角三角形30°角所对边是斜边的一半,并能通过勾股定理去求另外一个直角边是解决此题的关键. 三、解答题21.(1)BE =1;(2)见解析;(3)(23y x =【分析】(1)如图1,根据等边三角形的性质和四边形的内角和定理可得∠BED =90°,进而可得∠BDE =30°,然后根据30°角的直角三角形的性质即可求出结果;(2)过点D 作DM ⊥AB 于M ,作DN ⊥AC 于N ,如图2,根据AAS 易证△MBD ≌△NCD ,则有BM =CN ,DM =DN ,进而可根据ASA 证明△EMD ≌△FND ,可得EM =FN ,再根据线段的和差即可推出结论;(3)过点D 作DM ⊥AB 于M ,如图3,同(2)的方法和已知条件可得DM =DN =FN =EM ,然后根据线段的和差关系可得BE +CF =2DM ,BE ﹣CF =2BM ,在Rt △BMD 中,根据30°角的直角三角形的性质可得DM 3BM ,进而可得BE +CF 3(BE ﹣CF ),代入x 、y 后整理即得结果.【详解】解:(1)如图1,∵△ABC 是等边三角形,∴∠B=∠C=60°,BC=AC=AB=4.∵点D是线段BC的中点,∴BD=DC=12BC=2.∵DF⊥AC,即∠AFD=90°,∴∠AED=360°﹣60°﹣90°﹣120°=90°,∴∠BED=90°,∴∠BDE=30°,∴BE=12BD=1;(2)过点D作DM⊥AB于M,作DN⊥AC于N,如图2,则有∠AMD=∠BMD=∠AND=∠CND=90°.∵∠A=60°,∴∠MDN=360°﹣60°﹣90°﹣90°=120°.∵∠EDF=120°,∴∠MDE=∠NDF.在△MBD和△NCD中,∵∠BMD=∠CND,∠B=∠C,BD=CD,∴△MBD≌△NCD(AAS),∴BM=CN,DM=DN.在△EMD和△FND中,∵∠EMD=∠FND,DM=DN,∠MDE=∠NDF,∴△EMD≌△FND(ASA),∴EM=FN,∴BE+CF=BM+EM+CN-FN=BM+CN=2BM=BD=12BC=12AB;(3)过点D作DM⊥AB于M,如图3,同(2)的方法可得:BM=CN,DM=DN,EM=FN .∵DN =FN ,∴DM =DN =FN =EM ,∴BE +CF =BM +EM +FN -CN =NF +EM =2DM =x +y ,BE ﹣CF =BM +EM ﹣(FN -CN )=BM +NC =2BM =x -y ,在Rt △BMD 中,∵∠BDM =30°,∴BD =2BM ,∴DM =22=3BD BM BM -,∴()3x y x y +=-,整理,得()23y x =-.【点睛】本题考查了等边三角形的性质、四边形的内角和定理、全等三角形的判定与性质、30°角的直角三角形的性质以及勾股定理等知识,具有一定的综合性,正确添加辅助线、熟练掌握上述知识是解题的关键.22.(1)证明见解析;(2)5;(3)CD 2+CE 2=BC 2,证明见解析.【分析】(1)先判断出∠BAE=∠CAD ,进而得出△ACD ≌△ABE ,即可得出结论.(2)先求出∠CDA=12∠ADE=30°,进而求出∠BED=90°,最后用勾股定理即可得出结论. (3)方法1、同(2)的方法即可得出结论;方法2、先判断出CD 2+CE 2=2(AP 2+CP 2),再判断出CD 2+CE 2=2AC 2.即可得出结论.【详解】解:∵∠BAC =∠DAE ,∴∠BAC +∠CAE =∠DAE +∠CAE ,即∠BAE =∠CAD .又∵AB =AC ,AD =AE ,∴△ACD ≌△ABE (SAS ),∴CD =BE .(2)如图2,连结BE ,∵AD =AE ,∠DAE =60°,∴△ADE 是等边三角形,∴DE =AD =3,∠ADE =∠AED =60°,∵CD ⊥AE ,∴∠CDA =12∠ADE =12×60°=30°, ∵由(1)得△ACD ≌△ABE ,∴BE =CD =4,∠BEA =∠CDA =30°,∴∠BED =∠BEA +∠AED =30°+60°=90°,即BE ⊥DE ,∴BD =22BE DE +=2234+=5.(3)CD 2、CE 2、BC 2之间的数量关系为:CD 2+CE 2=BC 2,理由如下:解法一:如图3,连结BE .∵AD =AE ,∠DAE =90°,∴∠D =∠AED =45°,∵由(1)得△ACD ≌△ABE ,∴BE =CD ,∠BEA =∠CDA =45°,∴∠BEC =∠BEA +∠AED =45°+45°=90°,即BE ⊥DE ,在Rt △BEC 中,由勾股定理可知:BC 2=BE 2+CE 2.∴BC 2=CD 2+CE 2.解法二:如图4,过点A 作AP ⊥DE 于点P .∵△ADE 为等腰直角三角形,AP ⊥DE ,∴AP =EP =DP .∵CD 2=(CP +PD )2=(CP +AP )2=CP 2+2CP •AP +AP 2,CE 2=(EP ﹣CP )2=(AP ﹣CP )2=AP 2﹣2AP •CP +CP 2,∴CD 2+CE 2=2AP 2+2CP 2=2(AP 2+CP 2),∵在Rt △APC 中,由勾股定理可知:AC 2=AP 2+CP 2,∴CD 2+CE 2=2AC 2.∵△ABC 为等腰直角三角形,由勾股定理可知:∴AB 2+AC 2=BC 2,即2AC 2=BC 2,∴CD 2+CE 2=BC 2.【点睛】本题是几何变换综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,勾股定理,等边三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,解(1)的关键是判断出∠BAE=∠CAD,解(2)(3)的关键是判断出BE⊥DE,是一道中等难度的中考常考题.23.(1)BF长为6;(2)CE长为3,详细过程见解析.【分析】(1)由矩形的性质及翻折可知,∠B=90°,AF=AD=10,且AB=8,在Rt△ABF中,可由勾股定理求出BF的长;(2)设CE=x,根据翻折可知,EF=DE=8-x,由(1)可知BF=6,则CF=4,在Rt△CEF中,可由勾股定理求出CE的长.【详解】解:(1)∵四边形ABCD为矩形,∴∠B=90°,且AD=BC=10,又∵AFE是由ADE沿AE翻折得到的,∴AF=AD=10,又∵AB=8,在Rt△ABF中,由勾股定理得:2222BF=AF-AB=10-8=6,故BF的长为6.(2)设CE=x ,∵四边形ABCD为矩形,∴CD=AB=8,∠C=90°,DE=CD-CE=8-x,又∵△AFE是由△ADE沿AE翻折得到的,∴FE=DE=8-x,由(1)知:BF=6,故CF=BC-BF=10-6=4,在Rt△CEF中,由勾股定理得:222CF+CE=EF,∴2224+x=(8-x),解得:x=3,故CE的长为3.【点睛】本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等,利用勾股定理求解是本题的关键.24.(1)132)83;(3)5.5秒或6秒或6.6秒【分析】(1)根据点P 、Q 的运动速度求出AP ,再求出BP 和BQ ,用勾股定理求得PQ 即可; (2)由题意得出BQ BP =,即28t t =-,解方程即可;(3)当点Q 在边CA 上运动时,能使BCQ ∆成为等腰三角形的运动时间有三种情况: ①当CQ BQ =时(图1),则C CBQ ∠=∠,可证明A ABQ ∠=∠,则BQ AQ =,则CQ AQ =,从而求得t ;②当CQ BC =时(图2),则12BC CQ +=,易求得t ;③当BC BQ =时(图3),过B 点作BE AC ⊥于点E ,则求出BE ,CE ,即可得出t .【详解】(1)解:(1)224BQ cm =⨯=,8216BP AB AP cm =-=-⨯=,90B ∠=︒, 222246213()PQ BQ BP cm =+=+=; (2)解:根据题意得:BQ BP =,即28t t =-,解得:83t =; 即出发时间为83秒时,PQB ∆是等腰三角形;(3)解:分三种情况:①当CQ BQ =时,如图1所示:则C CBQ ∠=∠,90ABC ∠=︒,90CBQ ABQ ∴∠+∠=︒,90A C ∠+∠=︒,A ABQ ∴∠=∠BQ AQ ∴=,5CQ AQ ∴==,11BC CQ ∴+=,112 5.5t ∴=÷=秒.②当CQ BC =时,如图2所示:则12BC CQ +=1226t ∴=÷=秒.③当BC BQ =时,如图3所示:过B 点作BE AC ⊥于点E , 则68 4.8()10AB BC BE cm AC ⨯=== 22 3.6CE BC BE cm ∴=-=,27.2CQ CE cm ∴==,13.2BC CQ cm ∴+=,13.22 6.6t ∴=÷=秒.由上可知,当t 为5.5秒或6秒或6.6秒时,BCQ ∆为等腰三角形.【点睛】本题考查了勾股定理、三角形的面积以及等腰三角形的判定和性质;本题有一定难度,注意分类讨论思想的应用.25.(1)见详解(2)①结论:222BD FC DF +=,证明见详解②35【分析】(1)根据SAS ,只要证明BAD CAE ∠=∠即可解决问题;(2)①结论:222BD FC DF +=.连接EF ,进一步证明90ECF ∠=︒,DF EF =,再利用勾股定理即可得证;②过点A 作AG BC ⊥于点G ,在Rt ADG 中求出AG 、DG 即可求解.【详解】解:(1)∵AE AD ⊥∴90DAC CAE ∠+∠=︒∵90BAC ∠=︒∴90DAC BAD ∠+∠=︒∴BAD CAE ∠=∠∴在ABD △和ACE △中AB AC BAD CAE AD AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴ABD △≌ACE △()SAS(2)①结论:222BD FC DF +=证明:连接EF ,如图:∵ABD △≌ACE △∴B ACE ∠=∠,BD CE =∴90ECF BCA ACE BCA B ∠=∠+∠=∠+∠=︒∴222FC CE EF +=∴222FC BD EF +=∵AF 平分DAE ∠∴DAF EAF ∠=∠∴在DAF △和EAF △中AD AE DAF EAF AF AF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴DAF △≌EAF △()SAS∴DF EF =∴222FC BD DF +=即222BD FC DF +=②过点A 作AG BC ⊥于点G ,如图:∵由①可知222223425DF BD FC =+=+=∴5DF =∴35412BC BD DF FC =++=++=∵AB AC =,AG BC ⊥ ∴1112622BG AG BC ===⨯= ∴633DG BG BD =-=-=∴在Rt ADG 中,AD ===故答案是:(1)见详解(2)①结论:222BD FC DF +=,证明见详解②【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质、直角三角形的判定和性质以及角平分线的性质.综合性较强,属中档题,学会灵活应用相关知识点进行推理证明.26.(1)a =8,b =15,c =17;(2)能,60【分析】(1)根据算术平方根,绝对值,平方的非负性即可求出a 、b 、c 的值;(2)根据勾股定理的逆定理即可求出此三角形是直角三角形,由此得到面积和周长【详解】解:(1)∵a ,b ,c |c ﹣17|+b 2﹣30b +225,21||7(15)c b +-﹣,∴a ﹣8=0,b ﹣15=0,c ﹣17=0,∴a =8,b =15,c =17;(2)能.∵由(1)知a =8,b =15,c =17,∴82+152=172.∴a 2+c 2=b 2,∴此三角形是直角三角形,∴三角形的周长=8+15+17=40; 三角形的面积=12×8×15=60. 【点睛】此题考查算术平方根,绝对值,平方的非负性,勾股定理的逆定理判断三角形的形状.27.②③⑤【分析】 ①先证得ABE ADP ≅,利用邻补角和等腰直角三角形的性质求得90PEB ∠=︒,利用勾股定理求出BE ,即可求得点B 到直线AE 的距离;②根据①的结论,利用APD ABP ABE APB S S S S ∆∆∆+=+AEP BEP S S ∆∆=+即可求得结论; ③在Rt AHB 中,利用勾股定理求得2AB ,再利用三角形面积公式即可求得ABD S ∆;④当A P C 、、共线时,PC 最小,利用对称的性质,AB BC =的长,再求得AC 的长,即可求得结论;⑤先证得ABP ADE ≅,得到ABP ADE ∠=∠,根据条件得到ABP NAB ∠=∠,利用互余的关系即可证得结论.【详解】①∵ABD 与AEP 都是等腰直角三角形,∴90BAD ∠=︒,90EAP ∠=︒,AB AD =,AE AP =,45APE AEP ∠=∠=︒, ∴EAB PAD ∠=∠, ∴()ABE ADP SAS ≅,∴180********AEB APD APE ∠=∠=︒-∠=︒-︒=︒,∴1354590PEB AEB AEP ∠=∠-∠=︒-︒=︒,∴222PE BE PB +=,∵2AE AP ==,90EAP ∠=︒, ∴22PE AE ==,∴()22227BE +=, 解得:3BE =,作BH ⊥AE 交AE 的延长线于点H ,∵45AEP ∠=︒,90PEB ∠=︒, ∴180180904545HEB PEB AEP ∠=︒-∠-∠=︒-︒-︒=︒,∴26sin 453HB BE =︒==, ∴点B 到直线AE 6,故①错误; ②由①知:ABE ADP ≅,2EP =,3BE =∴APD ABP ABE APB S S S S ∆∆∆∆+=+AEP BEP S S ∆∆=+1122AE AP PE EB =⨯⨯+⨯⨯112223 22=⨯⨯+⨯⨯13=+,故②正确;③在Rt AHB中,由①知:6EH HB==,∴62AH AE EH=+=+,2222225662322AB AH BH⎛⎫⎛⎫=+=++=+⎪ ⎪⎪ ⎪⎭⎝⎭,21153222ABDS AB AD AB∆=⋅==+,故③正确;④因为AC是定值,所以当A P C、、共线时,PC最小,如图,连接BC,∵A C、关于BD的对称,∴523AB BC==+∴225231043AC BC==+=+∴minPC AC AP=-,10432=+⑤∵ABD与AEP都是等腰直角三角形,∴90BAD∠=︒,90EAP∠=︒,AB AD=,AE AP=,在ABP和ADE中,AB ADBAP DAEAP AE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()ABP ADE SAS≅,∴ABP ADE∠=∠,∵AN BN=,∴ABP NAB∠=∠,∴EAN ADE∠=∠,∵90EAN DAN∠+∠=︒,∴90ADE DAN ∠+∠=︒,∴AN DE ⊥,故⑤正确;综上,②③⑤正确,故答案为:②③⑤.【点睛】本题是三角形的综合题,主要考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理的应用,三角形的面积公式,综合性强,全等三角形的判定和性质的灵活运用是解题的关键.28.(1)∠CBD=20°;(2)AD=164;(3) △BCD 的周长为m+2 【分析】(1)根据折叠可得∠1=∠A=35°,根据三角形内角和定理可以计算出∠ABC=55°,进而得到∠CBD=20°;(2)根据折叠可得AD=DB ,设CD=x ,则AD=BD=8-x ,再在Rt △CDB 中利用勾股定理可得x 2+62=(8-x )2,再解方程可得x 的值,进而得到AD 的长;(3)根据三角形ACB 的面积可得112AC CB m =+, 进而得到AC •BC=2m+2,再在Rt △CAB 中,CA 2+CB 2=BA 2,再把左边配成完全平方可得CA+CB 的长,进而得到△BCD 的周长.【详解】(1)∵把△ABC 沿直线DE 折叠,使△ADE 与△BDE 重合,∴∠1=∠A=35°,∵∠C=90°,∴∠ABC=180°-90°-35°=55°,∴∠2=55°-35°=20°,即∠CBD=20°;(2)∵把△ABC 沿直线DE 折叠,使△ADE 与△BDE 重合,∴AD=DB,设CD=x,则AD=BD=8-x,在Rt△CDB中,CD2+CB2=BD2, x2+62=(8-x)2,解得:x= 74,AD=8-74=164;(3)∵△ABC 的面积为m+1,∴12AC•BC=m+1,∴AC•BC=2m+2,∵在Rt△CAB中,CA2+CB2=BA2,∴CA2+CB2+2AC•BC=BA2+2AC•BC,∴(CA+BC)2=m2+4m+4=(m+2)2,∴CA+CB=m+2,∵AD=DB,∴CD+DB+BC=m+2.即△BCD的周长为m+2.【点睛】此题主要考查了图形的翻折变换,以及勾股定理,完全平方公式,关键是掌握勾股定理,以及折叠后哪些是对应角和对应线段.29.(1)见详解;(2)①t值为:103s或6s;②t值为:4.5或5或4912.【分析】(1)设BD=2x,AD=3x,CD=4x,则AB=5x,由勾股定理求出AC,即可得出结论;(2)由△ABC的面积求出BD、AD、CD、AC;①当MN∥BC时,AM=AN;当DN∥BC时,AD=AN;得出方程,解方程即可;②根据题意得出当点M在DA上,即2<t≤5时,△MDE为等腰三角形,有3种可能:如果DE=DM;如果ED=EM;如果MD=ME=2t-4;分别得出方程,解方程即可.【详解】解:(1)证明:设BD=2x,AD=3x,CD=4x,则AB=5x,在Rt△ACD中,AC=5x,∴AB=AC,∴△ABC是等腰三角形;(2)解:由(1)知,AB=5x,CD=4x,∴S△ABC=12×5x×4x=40cm2,而x>0,∴x=2cm,则BD=4cm,AD=6cm,CD=8cm,AB=AC=10cm.由运动知,AM=10-2t,AN=t,①当MN∥BC时,AM=AN,即10-2t=t,∴103t ;当DN∥BC时,AD=AN,∴6=t,得:t=6;∴若△DMN的边与BC平行时,t值为103s或6s.②存在,理由:Ⅰ、当点M在BD上,即0≤t<2时,△MDE为钝角三角形,但DM≠DE;Ⅱ、当t=2时,点M运动到点D,不构成三角形Ⅲ、当点M在DA上,即2<t≤5时,△MDE为等腰三角形,有3种可能.∵点E是边AC的中点,∴DE=12AC=5当DE=DM,则2t-4=5,∴t=4.5s;当ED=EM,则点M运动到点A,∴t=5s;当MD=ME=2t-4,如图,过点E作EF垂直AB于F,∵ED=EA,∴DF=AF=12AD=3,在Rt△AEF中,EF=4;∵BM=2t,BF=BD+DF=4+3=7,∴FM=2t-7在Rt△EFM中,(2t-4)2-(2t-7)2=42,∴t=49 12.综上所述,符合要求的t值为4.5或5或49 12.【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质,平行线的性质,三角形的面积公式,勾股定理,解本题的关键是分情况讨论.30.(1)△AEF是等边三角形,理由见解析;(2)见解析;(3)点F到BC的距离为3﹣.【解析】【分析】(1)连接AC,证明△ABC是等边三角形,得出AC=AB,再证明△BAE≌△DAF,得出AE =AF,即可得出结论;(2)连接AC,同(1)得:△ABC是等边三角形,得出∠BAC=∠ACB=60°,AB=AC,再证明△BAE≌△CAF,即可得出结论;(3)同(1)得:△ABC和△ACD是等边三角形,得出AB=AC,∠BAC=∠ACB=∠ACD=60°,证明△BAE≌△CAF,得出BE=CF,AE=AF,证出△AEF是等边三角形,得出∠AEF =60°,证出∠AEB=45°,得出∠CEF=∠AEF﹣∠AEB=15°,作FH⊥BC于H,在△CEF 内部作∠EFG=∠CEF=15°,则GE=GF,∠FGH=30°,由直角三角形的性质得出FG=2FH,GH=FH,CF=2CH,FH=CH,设CH=x,则BE=CF=2x,FH=x,GE=GF=2FH=2x,GH=FH=3x,得出EH=4+x=2x+3x,解得:x=﹣1,求出FH=x =3﹣即可.【详解】(1)解:△AEF是等边三角形,理由如下:连接AC,如图1所示:∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=AD,∠B=∠D,∵∠ABC=60°,∴∠BAD=120°,△ABC是等边三角形,∴AC=AB,∵点E是线段CB的中点,∴AE⊥BC,∴∠BAE=30°,∵∠EAF=60°,∴∠DAF=120°﹣30°﹣60°=30°=∠BAE,在△BAE和△DAF中,,∴△BAE≌△DAF(ASA),∴AE=AF,又∵∠EAF=60°,。
一、选择题1.如图,等腰直角△ABC 中,∠C =90°,点F 是AB 边的中点,点D 、E 分别在AC 、BC 边上运动,且∠DFE =90°,连接DE 、DF 、EF ,在此运动变化过程中,下列结论:①图中全等的三角形只有两对;②△ABC 的面积是四边形CDFE 面积的2倍;③CD +CE =2FA ;④AD 2+BE 2=DE 2.其中错误结论的个数有( )A .1个B .2个C .3个D .4个2.如图,透明的圆柱形玻璃容器(容器厚度忽略不计)的高为12cm ,在容器内壁离容器底部4 cm 的点B 处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,且离容器上沿4 cm 的点A 处,若蚂蚁吃到蜂蜜需爬行的最短路径为15 cm ,则该圆柱底面周长为( )cm .A .9B .10C .18D .203.如图,在等腰三角形ABC 中,AC=BC=5,AB=8,D 为底边上一动点(不与点A ,B 重合),DE ⊥AC ,DF ⊥BC ,垂足分别为E 、F ,则DE+DF= ( )A .5B .8C .13D .4.84.如图,在等腰Rt ABC △中,908C AC ∠==°,,F 是AB 边上的中点,点D 、E 分别在AC 、BC 边上运动,且保持AD CE =.连接DE 、DF 、EF .在此运动变化的过程中,下列结论:①DFE △是等腰直角三角形;②四边形CDFE 不可能为正方形;③DE 长度的最小值为4;④四边形CDFE 的面积保持不变;⑤△CDE 面积的最大值为8.其中正确的结论是( )A .①④⑤B .③④⑤C .①③④D .①②③5.如图,P 为等边三角形ABC 内的一点,且P 到三个顶点A ,B ,C 的距离分别为3,4,5,则△ABC 的面积为( )A .25394+B .25392+C .18253+D .253182+ 6.如图,已知AB 是⊙O 的弦,AC 是⊙O 的直径,D 为⊙O 上一点,过D 作⊙O 的切线交BA 的延长线于P,且DP⊥BP 于P.若PD+PA=6,AB=6,则⊙O 的直径AC 的长为( )A .5B .8C .10D .127.如图是我国数学家赵爽的股弦图,它由四个全等的直角三角形和小正方形拼成的一个大正方形.已知大正方形的面积是l3,小正方形的面积是1,直角三角形的较短直角边长为a ,较长直角边长为b ,那么()2a b +值为( )A .25B .9C .13D .1698.如图,△ABC 中,AB=10,BC=12,AC=213,则△ABC 的面积是( ).A .36B .1013C .60D .12139.我国古代数学家赵爽“的勾股圆方图”是由四个全等的直角三角形与中间的一个小正方形拼成的一个大正方形(如图所示),如果大正方形的面积是25,小正方形的面积是1,直角三角形的两直角边分别是a 、b ,那么2()a b + 的值为( ).A.49 B.25 C.13 D.110.如图,已知AB是线段MN上的两点,MN=12,MA=3,MB>3,以A为中心顺时针旋转点M,以点B为中心顺时针旋转点N,使M、N两点重合成一点C,构成△ABC,当△ABC为直角三角形时AB的长是()A.3 B.5 C.4或5 D.3或51二、填空题11.如图,∠MON=90°,△ABC的顶点A、B分别在OM、ON上,当A点从O点出发沿着OM向右运动时,同时点B在ON上运动,连接OC.若AC=4,BC=3,AB=5,则OC 的长度的最大值是________.12.等腰三角形的腰长为5,一腰上的高为3,则这个等腰三角形底边的长为________的周长为_______________.13.在△ABC中,AB=15,AC=13,高AD=12,则ABC14.如图是“赵爽弦图”,△ABH、△BCG、△CDF和△DAE是四个全等的直角三角形,四边形ABCD和EFGH都是正方形.如果AB=13,EF=7,那么AH等于_____.15.如图,已知△DBC是等腰直角三角形,BE与CD交于点O,∠BDC=∠BEC=90°,BF=CF,若BC=8,OD=2,则OF=______.16.如图在三角形纸片ABC中,已知∠ABC=90º,AC=5,BC=4,过点A作直线l平行于BC,折叠三角形纸片ABC,使直角顶点B落在直线l上的点P处,折痕为MN,当点P在直线l上移动时,折痕的端点M、N也随之移动,若限定端点M、N分别在AB、BC边上(包括端点)移动,则线段AP 长度的最大值与最小值的差为________________.17.在Rt △ABC 中,直角边的长分别为a ,b ,斜边长c ,且a +b =35,c =5,则ab 的值为______.18.如图,在锐角ABC ∆中,2AB =,60BAC ∠=,BAC ∠的平分线交BC 于点D ,M ,N 分别是AD 和AB 上的动点,则BM MN +的最小值是______.19.已知x ,y 为一个直角三角形的两边的长,且(x ﹣6)2=9,y =3,则该三角形的第三边长为_____.20.在ABC 中,12AB AC ==,30A ∠=︒,点E 是AB 中点,点D 在AC 上,32DE =,将ADE 沿着DE 翻折,点A 的对应点是点F ,直线EF 与AC 交于点G ,那么DGF △的面积=__________.三、解答题21.如图,在矩形ABCD 中,AB=8,BC=10,E 为CD 边上一点,将△ADE 沿AE 折叠,使点D 落在BC 边上的点F 处.(1)求BF 的长;(2)求CE 的长.22.已知a ,b ,c 88a a -+-=|c ﹣17|+b 2﹣30b +225,(1)求a ,b ,c 的值; (2)试问以a ,b ,c 为边能否构成三角形?若能构成三角形,求出三角形的周长和面积;若不能构成三角形,请说明理由.23.我们规定,三角形任意两边的“广益值”等于第三边上的中线和这边一半的平方差.如图1,在ABC ∆中,AO 是BC 边上的中线,AB 与AC 的“广益值”就等于22AO BO -的值,可记为22AB AC OA BO ∇=-(1)在ABC ∆中,若90ACB ∠=︒,81AB AC ∇=,求AC 的值.(2)如图2,在ABC ∆中,12AB AC ==,120BAC ∠=︒,求AB AC ∇,BA BC ∇的值.(3)如图3,在ABC ∆中,AO 是BC 边上的中线,24ABC S ∆=,8AC =,64AB AC ∇=-,求BC 和AB 的长.24.如图,将一长方形纸片OABC 放在平面直角坐标系中,(0,0)O ,(6,0)A ,(0,3)C ,动点F 从点O 出发以每秒1个单位长度的速度沿OC 向终点C 运动,运动23秒时,动点E 从点A 出发以相同的速度沿AO 向终点O 运动,当点E 、F 其中一点到达终点时,另一点也停止运动.设点E 的运动时间为t :(秒)(1)OE =_________,OF =___________(用含t 的代数式表示)(2)当1t =时,将OEF ∆沿EF 翻折,点O 恰好落在CB 边上的点D 处,求点D 的坐标及直线DE 的解析式;(3)在(2)的条件下,点M 是射线DB 上的任意一点,过点M 作直线DE 的平行线,与x 轴交于N 点,设直线MN 的解析式为y kx b =+,当点M 与点B 不重合时,设MBN ∆的面积为S ,求S 与b 之间的函数关系式.25.如图,△ABC 中,90BAC ∠=︒,AB=AC ,P 是线段BC 上一点,且045BAP ︒<∠<︒.作点B 关于直线AP 的对称点D, 连结BD ,CD ,AD .(1)补全图形.(2)设∠BAP 的大小为α.求∠ADC 的大小(用含α的代数式表示).(3)延长CD 与AP 交于点E,直接用等式表示线段BD 与DE 之间的数量关系.26.(1)如图1,在Rt△ABC和Rt△ADE中,AB=AC,AD=AE,且点D在BC边上滑动(点D不与点B,C重合),连接EC,①则线段BC,DC,EC之间满足的等量关系式为;②求证:BD2+CD2=2AD2;(2)如图2,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ACB=∠ADC=45°.若BD=9,CD=3,求AD 的长.27.菱形ABCD中,∠BAD=60°,BD是对角线,点E、F分别是边AB、AD上两个点,且满足AE=DF,连接BF与DE相交于点G.(1)如图1,求∠BGD的度数;(2)如图2,作CH⊥BG于H点,求证:2GH=GB+DG;(3)在满足(2)的条件下,且点H在菱形内部,若GB=6,CH=43,求菱形ABCD的面积.28.阅读下列材料,并解答其后的问题:我国古代南宋数学家秦九韶在其所著书《数学九章》中,利用“三斜求积术”十分巧妙的解决了已知三角形三边求其面积的问题,这与西方著名的“海伦公式”是完全等价的.我们也称这个公式为“海伦•秦九韶公式”,该公式是:设△ABC中,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,△ABC的面积为S ()()()()a b c a b c a c b b c a+++-+-+-.(1)(举例应用)已知△ABC中,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,且a=4,b=5,c =7,则△ABC 的面积为 ;(2)(实际应用)有一块四边形的草地如图所示,现测得AB =(26+42)m ,BC =5m ,CD =7m ,AD =46m ,∠A =60°,求该块草地的面积.29.已知,矩形ABCD 中,AB =4cm ,BC =8cm ,AC 的垂直平分线EF 分别交AD 、BC 于点E 、F ,垂足为O .(1)如图1,连接AF 、CE .求证:四边形AFCE 为菱形.(2)如图1,求AF 的长.(3)如图2,动点P 、Q 分别从A 、C 两点同时出发,沿△AFB 和△CDE 各边匀速运动一周.即点P 自A →F →B →A 停止,点Q 自C →D →E →C 停止.在运动过程中,点P 的速度为每秒1cm ,设运动时间为t 秒.①问在运动的过程中,以A 、P 、C 、Q 四点为顶点的四边形有可能是矩形吗?若有可能,请求出运动时间t 和点Q 的速度;若不可能,请说明理由.②若点Q 的速度为每秒0.8cm ,当A 、P 、C 、Q 四点为顶点的四边形是平行四边形时,求t 的值.30.已知ABC 是等边三角形,点D 是BC 边上一动点,连结AD()1如图1,若2BD =,4DC =,求AD 的长;()2如图2,以AD 为边作60ADE ADF ∠=∠=,分别交AB ,AC 于点E ,F . ①小明通过观察、实验,提出猜想:在点D 运动的过程中,始终有AE AF =,小明把这个猜想与同学们进行交流,通过讨论,形成了证明该猜想的两种想法想法1:利用AD 是EDF ∠的角平分线,构造角平分线的性质定理的基本图形,然后通过全等三角形的相关知识获证.想法2:利用AD 是EDF ∠的角平分线,构造ADF 的全等三角形,然后通过等腰三角形的相关知识获证.请你参考上面的想法,帮助小明证明.(AE AF =一种方法即可)②小聪在小明的基础上继续进行思考,发现:四边形AEDF 的面积与AD 长存在很好的关系.若用S 表示四边形AEDF 的面积,x 表示AD 的长,请你直接写出S 与x 之间的关系式.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【分析】结论①错误,因为图中全等的三角形有3对;结论②正确,由全等三角形的性质可以判断;结论③错误,利用全等三角形和等腰直角三角形的性质可以判断;结论④正确,利用全等三角形的性质以及直角三角形的勾股定理进行判断.【详解】连接CF,交DE于点P,如下图所示结论①错误,理由如下:图中全等的三角形有3对,分别为△AFC≌△BFC,△AFD≌△CFE,△CFD≌△BFE.由等腰直角三角形的性质,可知FA=FC=FB,易得△AFC≌△BFC.∵FC⊥AB,FD⊥FE,∴∠AFD=∠CFE.∴△AFD≌△CFE(ASA).同理可证:△CFD≌△BFE.结论②正确,理由如下:∵△AFD≌△CFE,∴S△AFD=S△CFE,∴S四边形CDFE=S△CFD+S△CFE=S△CFD+S△AFD=S△AFC=12S△ABC,即△ABC的面积等于四边形CDFE的面积的2倍.结论③错误,理由如下:∵△AFD ≌△CFE ,∴CE=AD ,∴CD+CE=CD+AD=AC=2FA .结论④正确,理由如下:∵△AFD ≌△CFE ,∴AD=CE ;∵△CFD ≌△BFE ,∴BE=CD .在Rt △CDE 中,由勾股定理得:222CD CE DE +=,∴222AD BE DE += .故选B .【点睛】本题是几何综合题,考查了等腰直角三角形、全等三角形和勾股定理等重要几何知识点,综合性比较强.解决这个问题的关键在于利用全等三角形的性质.2.C解析:C【分析】将容器侧面展开,建立A 关于上边沿的对称点A’,根据两点之间线段最短可知A’B 的长度为最短路径15,构造直角三角形,依据勾股定理可以求出底面周长的一半,乘以2即为所求.【详解】解:如图,将容器侧面展开,作A 关于EF 的对称点'A ,连接'A B ,则'A B 即为最短距离, 根据题意:'15A B cm =,12412BD AE cm =-+=,2222'15129A D A B BD ∴--'==.所以底面圆的周长为9×2=18cm.故选:C .【点睛】本题考查了平面展开——最短路径问题,将图形展开,利用轴对称的性质和勾股定理进行计算是解题的关键.3.D解析:D【分析】过点C 作CH ⊥AB ,连接CD ,根据等腰三角形的三线合一的性质及勾股定理求出CH ,再利用ABC ACD BCD S S S =+即可求出答案.【详解】如图,过点C 作CH ⊥AB ,连接CD ,∵AC=BC ,CH ⊥AB ,AB=8,∴AH=BH=4,∵AC=5, ∴2222543CH AC AH =-=-=, ∵ABC ACD BCD SS S =+, ∴111222AB CH AC DE BC DF ⋅⋅=⋅⋅+⋅⋅, ∴1118355222DE DF ⨯⨯=⨯+⨯, ∴DE+DF=4.8,故选:D.【点睛】此题考查等腰三角形三线合一的性质,勾股定理解直角三角形,根据题意得到ABC ACD BCD S S S =+的思路是解题的关键,依此作辅助线解决问题.4.A解析:A【分析】作常规辅助线连接CF ,由SAS 定理可证△CFE 和△ADF 全等,从而可证∠DFE=90°,DF=EF .所以△DEF 是等腰直角三角形;由割补法可知四边形CDFE 的面积保持不变;△DEF 是等腰直角三角形DE=2DF ,当DF 与BC 垂直,即DF 最小时,DE 取最小值42,△CDE 最大的面积等于四边形CDEF 的面积减去△DEF 的最小面积.【详解】连接CF ;∵△ABC是等腰直角三角形,∴∠FCB=∠A=45°,CF=AF=FB;∵AD=CE,∴△ADF≌△CEF;∴EF=DF,∠CFE=∠AFD;∵∠AFD+∠CFD=90°,∴∠CFE+∠CFD=∠EFD=90°,∴△EDF是等腰直角三角形.当D. E分别为AC、BC中点时,四边形CDFE是正方形.∵△ADF≌△CEF,∴S△CEF=S△ADF,∴S四边形CEFD=S△AFC.由于△DEF是等腰直角三角形,因此当DE最小时,DF也最小;即当DF⊥AC时,DE最小,此时DF=12BC=4.∴当△CEF面积最大时,此时△DEF的面积最小.此时S△CEF=S四边形CEFD−S△DEF=S△AFC−S△DEF=16−8=8,则结论正确的是①④⑤.故选A.【点睛】本题考查全等三角形的判定与性质, 等腰直角三角形性质.要证明线段或者角相等,一般证明它们所在三角形全等,如果不存在三角形可作辅助线解决问题.5.A解析:A【解析】分析:将△BPC绕点B逆时针旋转60°得△BEA,根据旋转的性质得BE=BP=4,AE=PC=5,∠PBE=60°,则△BPE为等边三角形,得到PE=PB=4,∠BPE=60°,在△AEP中,AE=5,延长BP,作AF⊥BP于点F.AP=3,PE=4,根据勾股定理的逆定理可得到△APE为直角三角形,且∠APE=90°,即可得到∠APB的度数,在直角△APF中利用三角函数求得AF和PF的长,则在直角△ABF中利用勾股定理求得AB的长,进而求得三角形ABC的面积.详解:∵△ABC为等边三角形,∴BA=BC,可将△BPC绕点B逆时针旋转60°得△BEA,连EP,且延长BP,作AF⊥BP于点F.如图,∴BE=BP=4,AE=PC=5,∠PBE=60°,∴△BPE为等边三角形,∴PE=PB=4,∠BPE=60°,在△AEP中,AE=5,AP=3,PE=4,∴AE2=PE2+PA2,∴△APE为直角三角形,且∠APE=90°,∴∠APB=90°+60°=150°.∴∠APF=30°,∴在直角△APF中,AF=12AP=32,PF=32AP=332.∴在直角△ABF中,AB2=BF2+AF2=(4+332)2+(32)2=25+123.则△ABC的面积是34•AB2=34•(25+12)=9+253.故选A.点睛:本题考查了等边三角形的判定与性质、勾股定理的逆定理以及旋转的性质:旋转前后的两个图形全等,对应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角,对应点到旋转中心的距离相等.6.C解析:C【解析】分析:通过切线的性质表示出EC的长度,用相似三角形的性质表示出OE的长度,由已知条件表示出OC的长度即可通过勾股定理求出结果.详解:如图:连接BC,并连接OD交BC于点E:∵DP⊥BP,AC为直径;∴∠DPB=∠PBC=90°.∴PD∥BC,且PD为⊙O的切线.∴∠PDE=90°=∠DEB,∴四边形PDEB 为矩形,∴AB ∥OE ,且O 为AC 中点,AB=6.∴PD=BE=EC.∴OE=12AB=3. 设PA=x ,则OD=DE-OE=6+x-3=3+x=OC ,EC=PD=6-x..在Rt △OEC 中:222OE EC OC +=,即:()()222363x x +-=+,解得x=2.所以AC=2OC=2×(3+x )=10.点睛:本题考查了切线的性质,相似三角形的性质,勾股定理. 7.A解析:A【分析】根据勾股定理可以求得22a b +等于大正方形的面积,然后求四个直角三角形的面积,即可得到ab 的值,然后根据()2222a b a ab b +=++即可求解.【详解】根据勾股定理可得2213a b +=, 四个直角三角形的面积是:14131122ab ⨯=-=,即212ab =, 则()2222131225a b a ab b +=++=+=.故选:A .【点睛】本题考查了勾股定理以及完全平方式,正确根据图形的关系求得22a b +和ab 的值是关键.8.A解析:A【分析】作AD BC ⊥于点D ,设BD x =,得222AB BD AD -=,222AC CD AD -=,结合题意,经解方程计算得BD ,再通过勾股定理计算得AD ,即可完成求解.【详解】如图,作AD BC ⊥于点D设BD x =,则12CD BC x x =-=-∴222AB BD AD -=,222AC CD AD -=∴2222AB BD AC CD -=-∵AB=10,AC=213∴(()22221021312x x -=-- ∴8x = ∴22221086AD AB BD =-=-=∴△ABC 的面积111263622BC AD =⨯=⨯⨯= 故选:A .【点睛】本题考察了直角三角形、勾股定理、一元一次方程的知识,解题的关键是熟练掌握勾股定理的性质,从而完成求解.9.A解析:A【分析】根据正方形的面积公式以及勾股定理,结合图形进行分析发现:大正方形的面积即直角三角形斜边的平方25,也就是两条直角边的平方和是25,四个直角三角形的面积和是大正方形的面积减去小正方形的面积即2ab=12,据此即可得结果.【详解】根据题意,结合勾股定理a 2+b 2=25,四个三角形的面积=4×12ab=25-1=24, ∴2ab=24,联立解得:(a+b )2=25+24=49.故选A. 10.C解析:C【分析】设AB =x ,则BC =9-x ,根据三角形两边之和大于第三边,得到x 的取值范围,再利用分类讨论思想,根据勾股定理列方程,计算解答.【详解】解:∵在△ABC 中,AC =AM =3,设AB =x ,BC =9-x ,由三角形两边之和大于第三边得:3939x x x x +-⎧⎨+-⎩>>, 解得3<x <6,①AC 为斜边,则32=x 2+(9-x )2,即x 2-9x +36=0,方程无解,即AC 为斜边不成立,②若AB 为斜边,则x 2=(9-x )2+32,解得x =5,满足3<x <6,③若BC 为斜边,则(9-x )2=32+x 2,解得x =4,满足3<x <6,∴x =5或x =4;故选C .【点睛】本题考查三角形的三边关系,勾股定理等,分类讨论和方程思想是解答的关键.二、填空题11.5【解析】试题分析:取AB 中点E ,连接OE 、CE ,在直角三角形AOB 中,OE=AB ,利用勾股定理的逆定理可得△ACB 是直角三角形,所以CE=AB ,利用OE+CE≥OC ,所以OC 的最大值为OE+CE ,即OC 的最大值=AB=5.考点:勾股定理的逆定理,12.1010【详解】分两种情况:(1)顶角是钝角时,如图1所示:在Rt△ACO中,由勾股定理,得AO2=AC2-OC2=52-32=16,∴AO=4,OB=AB+AO=5+4=9,在Rt△BCO中,由勾股定理,得BC2=OB2+OC2=92+32=90,∴BC=310;(2)顶角是锐角时,如图2所示:在Rt△ACD中,由勾股定理,得AD2=AC2-DC2=52-32=16,∴AD=4,DB=AB-AD=5-4=1.在Rt△BCD中,由勾股定理,得BC2=DB2+DC2=12+32=10,∴10;综上可知,这个等腰三角形的底的长度为1010.【点睛】本题考查了勾股定理及等腰三角形的性质,难度适中,分情况讨论是解题的关键.13.32或42【分析】根据题意画出图形,分两种情况:△ABC是钝角三角形或锐角三角形,分别求出边BC,即可得到答案【详解】当△ABC是钝角三角形时,∵∠D=90°,AC=13,AD=12,∴2222-=-=,CD AC AD13125∵∠D=90°,AB=15,AD=12,∴2222=-=-,15129BD AB AD∴BC=BD-CD=9-5=4,∴△ABC的周长=4+15+13=32;当△ABC 是锐角三角形时,∵∠ADC=90°,AC=13,AD=12, ∴222213125CD AC AD =-=-=,∵∠ADB=90°,AB=15,AD=12,∴222215129BD AB AD =-=-=,∴BC=BD-CD=9+5=14,∴△ABC 的周长=14+15+13=42;综上,△ABC 的周长是32或42,故答案为:32或42.【点睛】此题考查勾股定理的实际应用,能依据题意正确画出图形分类讨论是解题的关键. 14.【分析】根据面积的差得出a+b 的值,再利用a-b=7,解得a ,b 的值代入即可.【详解】∵AB =13,EF =7,∴大正方形的面积是169,小正方形的面积是49,∴四个直角三角形面积和为169﹣49=120,设AE 为a ,DE 为b ,即141202ab ⨯=, ∴2ab =120,a 2+b 2=169,∴(a +b )2=a 2+b 2+2ab =169+120=289,∴a +b =17,∵a ﹣b =7,解得:a =12,b =5,∴AE =12,DE =5,∴AH =12﹣7=5.故答案为:5.【点睛】此题考查勾股定理的证明,关键是应用直角三角形中勾股定理的运用解得ab 的值. 15.10【分析】过点F 作FG ⊥BE ,连接OF 、EF ,先根据等腰直角三角形的性质得出DC 的值,再用勾股定理求出OE 的值,然后根据中位线定理得出FG 的的值,最后再根据勾股定理得出OF 的值即可.【详解】过点F 作FG ⊥BE ,连接OF 、EF ,如下图所示:∵DBC ∆是等腰直角三角形,且BF CF =,8BC = ∴422DC DB ===∵2OD =∴32OC DC OD =-=∴2234OB BD DO +=设OE x =,∵∠BEC=90°则()2222OC OE BC OB OE -=-+∴33417OE = ∴22123417EC OC EO =-=∵BF CF =,FG ⊥BE ,∠BEC=90°∴1634217FG EC == ∴203417BE BO OE =+=∴1734217GO GE OE BE OE =-=-= ∴22=10OF GO GF -=【点睛】本题主要考查了等腰直角三角形的性质、相似三角形、中位线定理、勾股定理等,综合度比较高,准确作出辅助线是关键.16.71-【分析】分别找到两个极端,当M 与A 重合时,AP 取最大值,当点N 与C 重合时,AP 取最小,即可求出线段AP 长度的最大值与最小值之差【详解】如图所示,当M 与A 重合时,AP 取最大值,此时标记为P 1,由折叠的性质易得四边形AP 1NB 是正方形,在Rt △ABC 中,2222AB=AC BC =54=3--,∴AP 的最大值为A P 1=AB=3如图所示,当点N 与C 重合时,AP 取最小,过C 点作CD ⊥直线l 于点D ,可得矩形ABCD ,∴CD=AB=3,AD=BC=4,由折叠的性质有PC=BC=4,在Rt △PCD 中,2222PD=PC CD =43=7--,∴AP 的最小值为AD PD=47-线段AP 长度的最大值与最小值之差为(1AP AP=347=71--71【点睛】本题考查勾股定理的折叠问题,可以动手实际操作进行探索.17.10【分析】先根据勾股定理得出a 2+b 2=c 2,利用完全平方公式得到(a +b )2﹣2ab =c 2,再将a +b =5c =5代入即可求出ab 的值.【详解】解:∵在Rt △ABC 中,直角边的长分别为a ,b ,斜边长c ,∴a2+b2=c2,∴(a+b)2﹣2ab=c2,∵a+b=35,c=5,∴(35)2﹣2ab=52,∴ab=10.故答案为10.【点睛】本题考查勾股定理以及完全平方公式,灵活运用完全平方公式是解题关键.18.3.【分析】作点B关于AD的对称点B′,过点B′作B′N⊥AB于N交AD于M,根据轴对称确定最短路线问题,B′N的长度即为BM+MN的最小值,根据∠BAC=60°判断出△ABB′是等边三角形,再根据等边三角形的性质求解即可.【详解】如图,作点B关于AD的对称点B′,由垂线段最短,过点B′作B′N⊥AB于N交AD于M,B′N最短,由轴对称性质,BM=B′M,∴BM+MN=B′M+MN=B′N,由轴对称的性质,AD垂直平分BB′,∴AB=AB′,∵∠BAC=60°,∴△ABB′是等边三角形,∵AB=2,∴B′N=2×323即BM+MN3.3.【点睛】本题考查了轴对称确定最短路线问题,等边三角形的判定与性质,确定出点M、N的位置是解题的关键,作出图形更形象直观.19.106232【解析】【详解】∵(x-6)2=9,∴x-6=±3,解得:x 1=9,x 2=3,∵x ,y 为一个直角三角形的两边的长,y=3,∴当x=3时,x 、y =;当x=9时,x 、y =;当x=9时,x 为斜边、y 为直角边,则第三边为263922=-.故答案为:【点睛】本题主要考查了勾股定理的应用,正确分类讨论是解决问题的关键,解题时注意一定不要漏解.20.9或9【分析】通过计算E 到AC 的距离即EH 的长度为3,所以根据DE 的长度有两种情况:①当点D 在H 点上方时,②当点D 在H 点下方时,两种情况都是过点E 作EH AC ⊥交AC 于点E ,过点G 作GQ AB ⊥交AB 于点Q ,利用含30°的直角三角形的性质和勾股定理求出AH,DH 的长度,进而可求AD 的长度,然后利用角度之间的关系证明AG GE =,再利用等腰三角形的性质求出GQ 的长度,最后利用2DGF AED AEG SS S =-即可求解.【详解】①当点D 在H 点上方时,过点E 作EH AC ⊥交AC 于点E ,过点G 作GQ AB ⊥交AB 于点Q ,12AB = ,点E 是AB 中点,162AE AB ∴== . ∵EH AC ⊥,90AHE ∴∠=︒ .30,6A AE ∠=︒=,132EH AE ∴== , 22226333AH AE EH ∴=-=-=. 32DE =,2222(32)33DH DE EH ∴=-=-= ,DH EH ∴=,333AD AH DH =-=,45EDH ∴∠=︒,15AED EDH A ∴∠=∠-∠=︒ .由折叠的性质可知,15DEF AED ∠=∠=︒,230AEG AED ∴∠=∠=︒ ,AEG A ∴∠=∠,AG GE ∴= . 又GQ AE ⊥ ,132AQ AE ∴== . 30A ∠=︒ ,12GQ AG ∴=. 222GQ AQ AG += , 即2223(2)GQ GQ +=, 3GQ ∴= .2DGF AED AEG S S S =- ,112(333)36363922DGF S ∴=⨯⨯-⨯-⨯⨯=-; ②当点D 在H 点下方时,过点E 作EH AC ⊥交AC 于点E ,过点G 作GQ AB ⊥交AB 于点Q ,12AB = ,点E 是AB 中点,162AE AB ∴== . ∵EH AC ⊥,90AHE ∴∠=︒.30,6A AE ∠=︒= ,132EH AE ∴== , 22226333AH AE EH ∴=-=-=.32DE =,2222(32)33DH DE EH ∴=-=-= ,DH EH ∴=,3AD AH DH =+=,45DEH ∴∠=︒ ,90105AED A DEH ∴∠=︒-∠+∠=︒ .由折叠的性质可知,105DEF AED ∠=∠=︒,218030AEG AED ∴∠=∠-︒=︒ ,AEG A ∴∠=∠,AG GE ∴= .又GQ AE ⊥ ,132AQ AE ∴== . 30A ∠=︒,12GQ AG ∴= . 222GQ AQ AG += , 即2223(2)GQ GQ +=,GQ ∴= .2DGF AED AEG S S S =- ,1123)36922DGF S ∴=⨯⨯⨯-⨯=,综上所述,DGF △的面积为9或9.故答案为:9或9.【点睛】本题主要考查折叠的性质,等腰三角形的判定及性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理,含30°的直角三角形的性质,能够作出图形并分情况讨论是解题的关键.三、解答题21.(1)BF 长为6;(2)CE 长为3,详细过程见解析.【分析】(1)由矩形的性质及翻折可知,∠B=90°,AF=AD=10,且AB=8,在Rt △ABF 中,可由勾股定理求出BF 的长;(2)设CE=x ,根据翻折可知,EF=DE=8-x ,由(1)可知BF=6,则CF=4,在Rt △CEF 中,可由勾股定理求出CE 的长.【详解】解:(1)∵四边形ABCD 为矩形,∴∠B=90°,且AD=BC=10, 又∵AFE 是由ADE 沿AE 翻折得到的,∴AF=AD=10,又∵AB=8,在Rt△ABF中,由勾股定理得:,故BF的长为6.(2)设CE=x ,∵四边形ABCD为矩形,∴CD=AB=8,∠C=90°,DE=CD-CE=8-x,又∵△AFE是由△ADE沿AE翻折得到的,∴FE=DE=8-x,由(1)知:BF=6,故CF=BC-BF=10-6=4,在Rt△CEF中,由勾股定理得:222CF+CE=EF,∴2224+x=(8-x),解得:x=3,故CE的长为3.【点睛】本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等,利用勾股定理求解是本题的关键.22.(1)a=8,b=15,c=17;(2)能,60【分析】(1)根据算术平方根,绝对值,平方的非负性即可求出a、b、c的值;(2)根据勾股定理的逆定理即可求出此三角形是直角三角形,由此得到面积和周长【详解】解:(1)∵a,b,c|c﹣17|+b2﹣30b+225,21||7(15)c b+-﹣,∴a﹣8=0,b﹣15=0,c﹣17=0,∴a=8,b=15,c=17;(2)能.∵由(1)知a=8,b=15,c=17,∴82+152=172.∴a2+c2=b2,∴此三角形是直角三角形,∴三角形的周长=8+15+17=40;三角形的面积=12×8×15=60.【点睛】此题考查算术平方根,绝对值,平方的非负性,勾股定理的逆定理判断三角形的形状.23.(1)AC=9;(2)AB∇AC=-72,BA∇BC=【分析】(1)在Rt AOC∆中,根据勾股定理和新定义可得AO2-OC2=81=AC2;(2)①先利用含30°的直角三角形的性质求出AO =2,OB =23,再用新定义即可得出结论; ②先构造直角三角形求出BE ,AE ,再用勾股定理求出BD ,最后用新定义即可得出结论;(3)作BD ⊥CD,构造直角三角形BCD,根据三角形面积关系求出BD,根据新定义和勾股定理逆定理得出三角形AOD 是直角三角形,根据中线性质得出OA 的长度,根据勾股定理求出OC,从而得出BC,再根据勾股定理求出CD,再求出AD,再运用勾股定理求出AB.【详解】(1)已知如图:AO 为BC 上的中线,在Rt AOC ∆中,AO 2-OC 2=AC 2因为81AB AC ∇=所以AO 2-OC 2=81所以AC 2=81所以AC=9.(2)①如图2,取BC 的中点D ,连接AO ,∵AB =AC ,∴AO ⊥BC ,在△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =120°,∴∠ABC =30°,在Rt △AOB 中,AB =12,∠ABC =30°,∴AO =6,OB 2222126AB AO -=-3∴AB ∇AC =AO 2﹣BO 2=36﹣108=﹣72, ②取AC 的中点D ,连接BD ,∴AD =CD =12AC =6,过点B 作BE ⊥AC 交CA 的延长线于E ,在Rt △ABE 中,∠BAE =180°﹣∠BAC =60°,∴∠ABE =30°, ∵AB =12,∴AE =6,BE 222212663AB AE -=-=, ∴DE =AD +AE =12,在Rt △BED 中,根据勾股定理得,BD ()2222631267BE DE +=+=∴BA ∇BC =BD 2﹣CD 2=216;(3)作BD ⊥CD,因为24ABC S ∆=,8AC =,所以BD=26ABC S AC ∆÷=,因为64AB AC ∇=-,AO 是BC 边上的中线,所以AO 2-OC 2=-64,所以OC 2-AO 2=64,由因为AC 2=82=64,所以OC 2-AO 2= AC 2所以∠OAC=90°所以OA=24228322ABC S AC ∆⨯÷=⨯÷= 所以OC=22228373AC OA +=+=所以BC=2OC=273,在Rt △BCD 中,CD=()2222276163BC BD -=-=所以AD=CD-AC=16-8=8所以AB=22228610AD BD +=+=【点睛】考核知识点:勾股定理逆定理,含30°直角三角形性质.借助辅助线构造直角三角形,运用勾股定理等直角三角形性质解决问题是关键.24.(1)6-t ,t+23;(2)D(1,3),y=34-x+154;(3)1515215()4215215()2b b S b b ⎧-+≤<⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩【分析】(1)根据点E ,F 的运动轨迹和速度,即可得到答案;(2)由题意得:DF=OF=53,DE=OE=5,过点E 作EG ⊥BC 于点G ,根据勾股定理得DG=4,进而得D(1,3),根据待定系数法,即可得到答案; (3)根据题意得直线直线MN 的解析式为:34y x b =-+,从而得M(443b -,3),分2种情况:①当点M 在线段DB 上时, ②当点M 在DB 的延长线上时,分别求出S 与b 之间的函数关系式,即可.【详解】∵(0,0)O ,(6,0)A ,(0,3)C ,∴OA=6,OC=3,∵AE=t×1= t , ∴OE =6-t ,OF =(t+23)×1=t+23, 故答案是:6-t ,t+23; (2)当1t =时,OE =6-t=5,OF =t+23=53, ∵将OEF ∆沿EF 翻折,点O 恰好落在CB 边上的点D 处,∴DF=OF=53,DE=OE=5, 过点E 作EG ⊥BC 于点G ,则EG=OC=3,CG=OE=5,∴4=,∴CD=CG-DG=5-4=1,∴D(1,3),设直线DE 的解析式为:y=kx+b ,把D(1,3),E(5,0)代入y=kx+b ,得350k b k b +=⎧⎨+=⎩ ,解得:34154k b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴直线DE 的解析式为:y=34-x+154; (3)∵MN ∥DE ,∴直线直线MN的解析式为:34y x b =-+,令y=3,代入34 yx b=-+,解得:x=443b-,∴M(443b-,3).①当点M在线段DB上时,BM=6-(443b-)=4103b-+,∴1143(10)223S BM AB b=⋅=⨯⨯-+=215b-+,②当点M在DB的延长线上时,BM=443b--6=4103b-,∴1143(10)223S BM AB b=⋅=⨯⨯-=215b-,综上所述:1515215()4215215()2b bSb b⎧-+≤<⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩.【点睛】本题主要考查一次函数与几何图形的综合,掌握勾股定理与一次函数的待定系数法,是解题的关键.25.(1)见解析;(2)∠ADC=45α︒+;(3)2BD DE=【分析】(1)根据题意画出图形即可;(2)根据对称的性质,等腰三角形的性质及角与角之间的和差关系进行计算即可;(3)画出图形,结合(2)的结论证明△BED为等腰直角三角形,从而得出结论.【详解】解:(1)如图所示;(2)∵点B 与点D 关于直线AP 对称,∠BAP=α,∴∠PAD=α,AB=AD ,∵90BAC ∠=︒,∴902DAC α∠=︒-,又∵AB=AC ,∴AD=AC ,∴∠ADC=1[180(902)]2α⨯︒-︒-=45α︒+; (3)如图,连接BE ,由(2)知:∠ADC=45α︒+,∵∠ADC=∠AED+∠EAD ,且∠EAD=α,∴∠AED=45°,∵点B 与点D 关于直线AP 对称,即AP 垂直平分BD ,∴∠AED=∠AEB=45°,BE=DE ,∴∠BED=90°,∴△BED 是等腰直角三角形,∴22222BD BE DE DE =+=,∴2BD DE =. 【点睛】本题考查了轴对称的性质,等腰三角形的性质,勾股定理等知识,明确角与角之间的关系,学会添加常用辅助线构造直角三角形是解题的关键.26.(1)①BC=DC+EC,理由见解析;②证明见解析;(2)6.【解析】【分析】(1)证明△BAD≌△CAE,根据全等三角形的性质解答;(2)根据全等三角形的性质得到BD=CE,∠ACE=∠B,得到∠DCE=90°,根据勾股定理计算即可;(3)作AE⊥AD,使AE=AD,连接CE,DE,证明△BAD≌△CAE,得到BD=CE=9,根据勾股定理计算即可.【详解】(1)①解:BC=DC+EC,理由如下:∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAC﹣∠DAC=∠DAE﹣∠DAC,即∠BAD=∠CAE,在△BAD和△CAE中,,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴BD=EC,∴BC=DC+BD=DC+EC,;故答案为:BC=DC+EC;②证明:∵Rt△ABC中,AB=AC,∴∠B=∠ACB=45°,由(1)得,△BAD≌△CAE,∴BD=CE,∠ACE=∠B=45°,∴∠DCE=∠ACB+∠ACE=90°,∴CE2+CD2=ED2,在Rt△ADE中,AD2+AE2=ED2,又AD=AE,∴BD2+CD2=2AD2;(2)解:作AE⊥AD,使AE=AD,连接CE,DE,如图2所示:∵∠BAC+∠CAD=∠DAE+∠CAD,即∠BAD=∠CAE,在△BAD与△CAE中,,∴△BAD≌△CAE(SAS),∴BD=CE=9,∵∠ADC=45°,∠EDA=45°,∴∠EDC=90°,∴DE===6,∵∠DAE=90°,∴AD=AE=DE=6.【点睛】本題是四边形综合题目,考查的是全等三角形的判定和性质、等直角三角形的性质、勾股定理、直角三角形的判定等知识:本题综合性强,熟练掌握等腰直角三角形的性质,证明三角形全等是解题的关键.27.(1)∠BGD=120°;(2)见解析;(3)S四边形ABCD=263.【解析】【分析】(1)只要证明△DAE≌△BDF,推出∠ADE=∠DBF,由∠EGB=∠GDB+∠GBD=∠GDB+∠ADE=60°,推出∠BGD=180°-∠BGE=120°;(2)如图3中,延长GE到M,使得GM=GB,连接BD、CG.由△MBD≌△GBC,推出DM=GC,∠M=∠CGB=60°,由CH⊥BG,推出∠GCH=30°,推出CG=2GH,由CG=DM=DG+GM=DG+GB,即可证明2GH=DG+GB;(3)解直角三角形求出BC即可解决问题;【详解】(1)解:如图1﹣1中,∵四边形ABCD是菱形,∴AD=AB,∵∠A=60°,∴△ABD是等边三角形,∴AB=DB,∠A=∠FDB=60°,在△DAE和△BDF中,AD BD A BDF AE DF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DAE ≌△BDF ,∴∠ADE =∠DBF ,∵∠EGB =∠GDB+∠GBD =∠GDB+∠ADE =60°,∴∠BGD =180°﹣∠BGE =120°.(2)证明:如图1﹣2中,延长GE 到M ,使得GM =GB ,连接CG .∵∠MGB =60°,GM =GB ,∴△GMB 是等边三角形,∴∠MBG =∠DBC =60°,∴∠MBD =∠GBC ,在△MBD 和△GBC 中,MB GB MBD GBC BD BC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△MBD ≌△GBC ,∴DM =GC ,∠M =∠CGB =60°,∵CH ⊥BG ,∴∠GCH =30°,∴CG =2GH ,∵CG =DM =DG+GM =DG+GB ,∴2GH =DG+GB .(3)如图1﹣2中,由(2)可知,在Rt △CGH 中,CH =3GCH =30°, ∴tan30°=GH CH, ∴GH =4,∵BG =6,∴BH =2,在Rt △BCH 中,BC 22213BH CH +=∵△ABD ,△BDC 都是等边三角形,。