中考数学二轮复习勾股定理复习题及解析

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中考数学二轮复习勾股定理复习题及解析一、选择题1.在ABC 中,AB 边上的中线3,6,8CD AB BC AC ==+=,则ABC 的面积为( )A .6B .7C .8D .92.棱长分别为86cm cm ,的两个正方体如图放置,点A ,B ,E 在同一直线上,顶点G 在棱BC 上,点P 是棱11E F 的中点.一只蚂蚁要沿着正方体的表面从点A 爬到点P ,它爬行的最短距离是( )A .(3510)cm +B .513cmC .277cmD .(2583)cm + 3.如图,菱形ABCD 的对角线AC ,BD 的长分别为6cm ,8cm ,则这个菱形的周长为( )A .5cmB .10cmC .14cmD .20cm4.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S 1、S 2、S 3.若S 1+S 2+S 3=15,则S 2的值是( )A .3B .154C .5D .1525.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 .4cm6.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 .5cm7.下列以线段a 、b 、c 的长为边的三角形中,不能构成直角三角形的是( ) A .9,41,40a b c ===B .5,5,52a b c ===C .::3:4:5a b c =D .11,12,13a b c ===8.如图,“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形和一个小正方形构成的大正方形,若直角三角形的两直角边长分别为5和3,则小正方形的面积为( )A .4B .3C .2D .19.《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 .33cmB .4cmC .32cmD .6cm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.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______.13.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_______.14.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________15.如图,ACB △和ECD 都是等腰直角三角形,CA CB =,CE CD =,ABC 的顶点A 在ECD 的斜边上.若3AE =7AD =AC 的长为_________16.在△ABC 中,若222225,75a b a b c -+===,,则最长边上的高为_____.17.在ABC ∆中,10AB cm =,17AC cm =,BC 边上的高为8cm ,则ABC ∆的面积为______2cm .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.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.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_____.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,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.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,△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,∠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.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,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.29.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.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】本题考查三角形的中线定义,根据条件先确定ABC 为直角三角形,再根据勾股定理求得228AC BC = ,最后根据12ABC AC BC ∆=⋅求解即可. 【详解】 解:如图,在ABC 中,AB 边上的中线,∵CD=3,AB= 6,∴CD=3,AB= 6,∴CD= AD= DB ,12∠∠∴=,34∠=∠ ,∵1234180∠+∠+∠+∠=︒,∴1390∠+∠=︒,∴ABC 是直角三角形,∴22236AC BC AB +==,又∵8AC BC +=,∴22264AC AC BC BC +⋅+=,∴22264()643628AC BC AC BC ⋅=-+=-=,又∵12ABC AC BC ∆=⋅, ∴128722ABC S ∆=⨯=, 故选B.【点睛】本题考查三角形中位线的应用,熟练运用三角形的中线定义以及综合分析、解答问题的能力,关键要懂得:在一个三角形中,如果获知一条边上的中线等于这一边的一半,那么就可考虑它是一个直角三角形,通过等腰三角形的性质和内角和定理来证明一个三是直角三角形.2.C解析:C【分析】当E 1F 1在直线EE 1上时,,得到AE=14,PE=9,由勾股定理求得AP 的长;当E 1F 1在直线B 2E 1上时,两直角边分别为17和6,再利用勾股定理求AP 的长,两者进行比较即可确定答案【详解】① 当展开方法如图1时,AE=8+6=14cm ,PE=6+3=9cm , 由勾股定理得2222149277AP AE PE cm =+=+=② 当展开方法如图2时,AP 1=8+6+3=17cm ,PP 1=6cm , 由勾股定理得222211176325AP AP PP cm =+=+= ∵277<325∴蚂蚁爬行的最短距离是277cm,【点睛】此题考察正方体的展开图及最短路径,注意将正方体沿着不同棱线剪开时得到不同的平面图形,路径结果是不同的3.D解析:D【解析】【分析】根据菱形的对角线互相垂直平分可得AC ⊥BD ,12OA AC =,12OB BD =,再利用勾股定理列式求出AB ,然后根据菱形的四条边都相等列式计算即可得解. 【详解】解:∵四边形ABCD 是菱形,∴AC ⊥BD ,11622OA AC ==⨯=3cm , 118422OB BD cm ==⨯=根据勾股定理得,5cm AB == ,所以,这个菱形的周长=4×5=20cm.故选:D.【点睛】本题考查了菱形的性质,勾股定理,主要利用了菱形的对角线互相垂直平分,需熟记. 4.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S 1,S 2,S 3,S 1+S 2+S 3=15, ∴得出S 1=8y+x ,S 2=4y+x ,S 3=x ,∴S 1+S 2+S 3=3x+12y=15,即3x+12y=15,x+4y=5,所以S 2=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S 1,S 2,S 3,再利用S 1+S 2+S 3=15求解是解决问题的关键.5.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:BE 2+DE 2=BD 2,即42+x 2=(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.6.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,∴AB =10,△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. 7.D解析:D【分析】根据直角三角形的判定,符合a 2+b 2=c 2即可;反之不符合的不能构成直角三角形.【详解】解:A 、因为92+402=412,故能构成直角三角形;B 、因为52+52=(2,故能构成直角三角形;C 、因为()()()222345x x x +=,故能构成直角三角形;D 、因为112+122≠152,故不能构成直角三角形;故选:D .【点睛】本题考查的是勾股定理的逆定理,当三角形中三边满足222a b c +=关系时,则三角形为直角三角形.8.A解析:A【分析】根据直角三角形的两直角边长分别为5和3,可计算出正方形的边长,从而得出正方形的面积.【详解】解:3和5为两条直角边长时,小正方形的边长=5-3=2,∴小正方形的面积22=4;综上所述:小正方形的面积为4;故答案选A .【点睛】本题考查了勾股定理及其应用,正确表示出直角三角形的面积是解题的关键. 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.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,∴= 2cm. 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.【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AE =,DE =∴CE =∴CD ==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 ⋅=⋅, ∴55BE =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. 12.9625【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 22AC 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.13.7【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=1,22OC CF OF3∴-=22BC=OB+OC=7∴故答案为: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.14.310或10【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.155【分析】由题意可知,AC=BC,DC=EC,∠DCE=∠ACB=90°,∠D=∠E=45°,求出∠ACE=∠BCD可证△ACE≌△BCD,可得AE=BD3ADB=90°,由勾股定理求出AB即可得到AC的长.解:如图所示,连接BD ,∵△ACB 和△ECD 都是等腰直角三角形,∴AC =BC ,DC =EC ,∠DCE =∠ACB =90°,∠D =∠E =45°,且∠ACE =∠BCD =90°-∠ACD , 在ACE 和BCD 中,AC=BC ACE=BCD CE=CD ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩∴△ACE ≌△BCD (SAS ),∴AE =BD 3E =∠BDC =45°,∴∠ADB =∠ADC+∠BDC =45°+45°=90°,∴AB 22AD +BD =7+3=10, ∵AB=2BC ,∴BC =2AB=525【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等知识,添加恰当的辅助线构造全等三角形是解题的关键.16.125【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,∵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.17.36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=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.18.15【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 19.310,62或32【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 都为直角三角形的直角边,则斜边为223332+=;当x=9时,x 、y 都为直角三角形的直角边,则斜边为2293310+= ;当x=9时,x 为斜边、y 为直角边,则第三边为263922=-.故答案为:310,62或32.【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.20.25【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,∴PN ===∴PG =2PN =.故答案为【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.三、解答题21.(1)BE =1;(2)见解析;(3)(2y 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 BM ,进而可得BE +CF (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.(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.23.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.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684.8()10AB BCBE cmAC⨯===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)见解析;(2)BD2+AD2=2CD2;(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,AE2+AD2=ED2,且AE=BD,∴BD2+AD2=ED2,∵ED2CD,∴BD2+AD2=2CD2,(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) 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)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)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222AB AC AC +因为AB AC =所以AE 2=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.29.(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 ,。