八年级初二数学勾股定理测试试题及答案

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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.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 .32 3.如图,在ABC 中,,904C AC ︒∠==cm ,3BC =cm ,点D 、E 分别在AC 、BC上,现将DCE 沿DE 翻折,使点C 落在点'C 处,连接AC ',则AC '长度的最小值 ( )A .不存在B .等于 1cmC .等于 2 cmD .等于 2.5 cm4.已知等边三角形的边长为a ,则它边上的高、面积分别是( )A .2,24a aB .23,24a aC .233,24a aD .233,44a a 5.如图中,所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,其中最大的正方形的边长为10cm ,正方形A 的边长为6cm 、B 的边长为5cm 、C 的边长为5cm ,则正方形D 的边长为( )A .3cmB .14cmC .5cmD .4cm6.在平面直角坐标系内的机器人接受指令“[α,A]”(α≥0,0°<A <180°)后的行动结果为:在原地顺时针旋转A 后,再向正前方沿直线行走α.若机器人的位置在原点,正前方为y 轴的负半轴,则它完成一次指令[4,30°]后位置的坐标为( )A .(-2,23)B .(-2,-23)C .(-2,-2)D .(-2,2)7.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 .648.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 .10C .326+D .129.在△ABC 中,∠A ,∠B ,∠C 的对边分别记为a ,b ,c ,下列结论中不正确的是( ) A .如果∠A ﹣∠B =∠C ,那么△ABC 是直角三角形B .如果∠A :∠B :∠C =1:2:3,那么△ABC 是直角三角形C .如果 a 2:b 2:c 2=9:16:25,那么△ABC 是直角三角形D .如果 a 2=b 2﹣c 2,那么△ABC 是直角三角形且∠A =90°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 .7,24,25 B .111,4,5222 C .3,4,5 D .114,7,822二、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,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__________.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△ABC 中,OA =4,OB =3,C 点与A 点关于直线OB 对称,动点P 、Q 分别在线段AC 、AB 上(点P 不与点A 、C 重合),满足∠BPQ =∠BAO.当△PQB 为等腰三角形时,OP 的长度是_____.15.如图,这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123144S S S ++=,则2S 的值是__________.16.如图,等腰梯形ABCD 中,//AD BC ,1AB DC ==,BD 平分ABC ∠,BD CD ⊥,则AD BC +等于_________.17.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)18.如图,在□ABCD 中,AC 与BD 交于点O ,且AB =3,BC =5.①线段OA 的取值范围是______________;②若BD -AC =1,则AC •BD = _________.19.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_________________.20.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__________.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.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)23.在等腰Rt △ABC 中,AB =AC ,∠BAC =90°(1)如图1,D ,E 是等腰Rt △ABC 斜边BC 上两动点,且∠DAE =45°,将△ABE 绕点A 逆时针旋转90后,得到△AFC ,连接DF①求证:△AED ≌△AFD ;②当BE =3,CE =7时,求DE 的长;(2)如图2,点D 是等腰Rt △ABC 斜边BC 所在直线上的一动点,连接AD ,以点A 为直角顶点作等腰Rt △ADE ,当BD =3,BC =9时,求DE 的长.24.已知a ,b ,c 满足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.26.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___.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: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,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.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 =,312PQ =,所以33QM QP PM +=+=;易证Rt △ACB ≌Rt △DCG (HL ),从而得3DG 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 =,12PQ =,∴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.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.3.C解析:C【分析】当C ′落在AB 上,点B 与E 重合时,AC'长度的值最小,根据勾股定理得到AB=5cm ,由折叠的性质知,BC ′=BC=3cm ,于是得到结论.【详解】解:当C ′落在AB 上,点B 与E 重合时,AC'长度的值最小, ∵∠C=90°,AC=4cm ,BC=3cm ,∴AB=5cm ,由折叠的性质知,BC ′=BC=3cm ,∴AC ′=AB-BC ′=2cm .故选:C .本题考查了翻折变换(折叠问题),勾股定理,熟练掌握折叠的性质是解题的关键.4.C解析:C【分析】作出等边三角形一边上的高,利用直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半,得出BD ,利用勾股定理即可求出AD ,再利用三角形面积公式即可解决问题.【详解】解:如图作AD ⊥BC 于点D .∵△ABC 为等边三角形,∴∠B =60°,∠B AD =30° ∴1122BD AB a == 由勾股定理得,2222213()2AD AB BD a a a =-=-= ∴边长为a 的等边三角形的面积为12×a ×32a =34a 2, 故选:C .【点睛】本题考点涉及等边三角形的性质、含30°角的直角三角形、勾股定理以及三角形面积公式,熟练掌握相关性质定理是解题关键.5.B解析:B【解析】【分析】先求出S A 、S B 、S C 的值,再根据勾股定理的几何意义求出D 的面积,从而求出正方形D 的边长.【详解】解∵S A =6×6=36cm 2,S B =5×5=25cm 2,Sc=5×5=25cm 2,又∵1010A B C D S S S S +++=⨯ ,∴36+25+25+S D =100,∴S D =14,∴正方形D 14【点睛】本题考查了勾股定理,熟悉勾股定理的几何意义是解题的关键.6.B解析:B【解析】根据题意,如图,∠AOB=30°,OA=4,则AB=2,OB=23,所以A(-2,-23),故选B.7.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.8.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,AB22(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.9.D解析:D【分析】根据直角三角形的判定和勾股定理的逆定理解答即可.【详解】选项A中如果∠A﹣∠B=∠C,由∠A+∠B+∠C=180°,可得∠A=90°,那么△ABC 是直角三角形,选项正确;选项B中如果∠A:∠B:∠C=1:2:3,由∠A+∠B+∠C=180°,可得∠A=90°,那么△ABC 是直角三角形,选项正确;选项C中如果 a2:b2:c2=9:16:25,满足a2+b2=c2,那么△ABC 是直角三角形,选项正确;选项D中如果 a2=b2﹣c2,那么△ABC 是直角三角形且∠B=90°,选项错误;故选D.【点睛】考查直角三角形的判定,学生熟练掌握勾股定理逆定理是本题解题的关键,并结合直角三角形的定义解出此题.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a 2+b 2=c 2,则三角形ABC 是直角三角形.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.12.21021332【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 ==, ∴5AB = 情况一:当25AD AB ==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 ⋅=⋅, ∴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. 13.9625【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 185, ∴BF =AB−AE−EF =10-185-245=85, ∴S △CBF =12×BF ×CE =12×85×245=9625, ∴S △CB´F =9625, 故填:9625. 【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.14.1或78【分析】 分为三种情况:①PQ BP =,②BQ QP =,③BQ BP =,由等腰三角形的性质和勾股定理可求解.【详解】解:分为3种情况:①当PB PQ =时,4=OA ,3OB =,∴5BC AB ===, C 点与A 点关于直线OB 对称,BAO BCO ∴∠=∠,BPQ BAO ∠=∠,BPQ BCO ∴∠=∠,APB APQ BPQ BCO CBP ∠=∠+∠=∠+∠,APQ CBP ∴∠=∠,在APQ 和CBP 中,BAO BCP APQ B PQ B P C P ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨=⎪⎩, ()APQ CBP AAS ∴△≌△,∴5AP BC ==,1OP AP OA ∴=-=;②当BQ BP =时,BPQ BQP ∠=∠,BPQ BAO ∠=∠,BAO BQP ∴∠=∠,根据三角形外角性质得:BQP BAO ∠>∠,∴这种情况不存在;③当QB QP =时,QBP BPQ BAO ∠=∠=∠,PB PA ∴=,设OP x =,则4PB PA x ==-在Rt OBP △中,222PB OP OB =+,222(4)3x x ∴-=+, 解得:78x =; ∴当PQB △为等腰三角形时,1OP =或78; 【点睛】 本题考查了勾股定理,等腰三角形的性质,全等三角形的性质和判定的应用,解题的关键是熟练掌握所学的性质进行解题,注意分类讨论.15.48【分析】用a 和b 表示直角三角形的两个直角边,然后根据勾股定理列出正方形面积的式子,求出2S 的面积.【详解】解:本图是由八个全等的直角三角形拼成的,设这个直角三角形两个直角边中较长的长度为a ,较短的长度为b ,即图中的AE a =,AH b =,则()221S AB a b ==+,2222S HE a b ==+,()223S TM a b ==-, ∵123144S S S ++=,∴()()2222144a b a b a b ++++-= 22222222144a b ab a b a b ab ++++++-=2233144a b +=2248a b +=,∴248S =.故答案是:48.【点睛】本题考查勾股定理,解题的关键是要熟悉赵爽弦图中勾股定理的应用.16.3【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.17.【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.18.①1<OA <4. ②672. 【解析】(1)由三角形边的性质5-3<2OA <5+3,1<OA <4.(2)过A 作AF BC ,F ⊥于过D 作DE BC ⊥于E,可知,ABF 全等DCE ,由题意知,22BD DE =+()2BC CE +=2DE +()24CE +, ()()222225AC DE BC CE DE CE ∴=+-=+-,2AC ∴+ 2BD=2DE +()()22245CE DE CE +++-=2(22)5018DE CE ++=+50=68,BD -AC =1,两边平方2AC ∴+ 2BD -2AC •BD =1, ∴AC •BD =672.19.169【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.20.22-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.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)见解析;(2)CD2AD+BD,理由见解析;(3)CD3+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DE2AD,可得结论;(3)由△DAB≌△EAC,可知BD=CE,由勾股定理可求DH 3,由AD=AE,AH⊥DE,推出DH=HE,由CD=DE+EC=2DH+BD3AD+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)CD2AD+BD,理由如下:∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,又∵AB=AC,AD=AE,∴△ADB≌△AEC(SAS);∴BD=CE,∵∠BAC=90°,AD=AE,∴DE2AD,∵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,∴DH22AD AH32AD,∵AD=AE,AH⊥DE,∴DH=HE,∴CD=DE+EC=2DH+BD3+BD,故答案为:CD3+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.23.(1)①见解析;②DE=297;(2)DE的值为517【分析】(1)①先证明∠DAE=∠DAF,结合DA=DA,AE=AF,即可证明;②如图1中,设DE=x,则CD=7﹣x.在Rt△DCF中,由DF2=CD2+CF2,CF=BE=3,可得x2=(7﹣x)2+32,解方程即可;(2)分两种情形:①当点E在线段BC上时,如图2中,连接BE.由△EAD≌△ADC,推出∠ABE=∠C=∠ABC=45°,EB=CD=5,推出∠EBD=90°,推出DE2=BE2+BD2=62+32=45,即可解决问题;②当点D在CB的延长线上时,如图3中,同法可得DE2=153.【详解】(1)①如图1中,∵将△ABE绕点A逆时针旋转90°后,得到△AFC,∴△BAE≌△CAF,∴AE=AF,∠BAE=∠CAF,∵∠BAC=90°,∠EAD=45°,∴∠CAD+∠BAE=∠CAD+∠CAF=45°,∴∠DAE=∠DAF,∵DA=DA,AE=AF,∴△AED≌△AFD(SAS);②如图1中,设DE=x,则CD=7﹣x.∵AB=AC,∠BAC=90°,∴∠B=∠ACB=45°,∵∠ABE=∠ACF=45°,∴∠DCF=90°,∵△AED≌△AFD(SAS),∴DE=DF=x,∵在Rt△DCF中, DF2=CD2+CF2,CF=BE=3,∴x2=(7﹣x)2+32,∴x=297,∴DE=297;(2)∵BD=3,BC=9,∴分两种情况如下:①当点E在线段BC上时,如图2中,连接BE.∵∠BAC=∠EAD=90°,∴∠EAB=∠DAC,∵AE=AD,AB=AC,∴△EAB≌△DAC(SAS),∴∠ABE=∠C=∠ABC=45°,EB=CD=9-3=6,∴∠EBD=90°,∴DE2=BE2+BD2=62+32=45,∴DE=②当点D在CB的延长线上时,如图3中,连接BE.同理可证△DBE是直角三角形,EB=CD=3+9=12,DB=3,∴DE2=EB2+BD2=144+9=153,∴DE=综上所述,DE的值为.【点睛】本题主要考查旋转变换的性质,三角形全等的判定和性质以及勾股定理,添加辅助线,构造旋转全等模型,是解题的关键.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 88a a --|c ﹣17|+b 2﹣30b +225, 2881||7(15)a a 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.25.(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.26.②③⑤【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 45322HB 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:62EH HB ==, ∴622AH AE EH =+=, 22222256623AB AH BH =+=+=+⎭⎝⎭, 21153222ABD S AB AD AB ∆=⋅==+ 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 ==+=+,∴ min PC AC AP =-,10432=+-,故④错误;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 AD BAP DAE AP 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.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∴BE=2EN=33a=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)S=24(06)464(616)tt 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m2=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-',∴B′C=10-8=2,∵PC=6-m,∴m2=22+(6-m)2,解得m=10 3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=BP 1=OB-OD=10-2=8,在Rt △BCP 1中,BP 1=8,BC=6,根据勾股定理得:CP 1228627-=∴AP 1=10−7,即P 1(6,10-27②当BP 2=DP 2时,此时P 2(6,6);③当DB=DP 3=8时,在Rt △DEP 3中,DE=6,根据勾股定理得:P 3228627-=,∴AP 3=AE+EP 3=7+2,即P 3(6,27),综上,满足题意的P 坐标为(6,6)或(6,10-276,7+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),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,∴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)t ,45;(2)详见解析;(3)90°;(4)t 的值为2﹣1或2+1,BE =3.【解析】【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质即可解决问题;(2)根据SAS 即可证明△ADE ≌△CDF ;(3)由△ADE ≌△CDF ,即可推出∠ADE =∠CDF ,推出∠EDF =∠ADC =90°;(4)分两种情形分别求解即可解决问题.【详解】(1)由题意:AE =t .∵CA =CB ,∠ACB =90°,CD ⊥AB ,∴∠BCD =∠ACD =45°.故答案为t ,45.(2)∵∠ACB =90°,CA =CB ,CD ⊥AB ,∴CD =AD =BD ,∴∠A =∠DCB =45°.∵AE =CF ,∴△ADE ≌△CDF (SAS ).(3)∵点E 在边AC 上运动时,△ADE ≌△CDF ,∴∠ADE =∠CDF ,∴∠EDF =∠ADC =90°.(4)①当点E 在AC 边上时,如图1.在Rt △ACB 中,∵∠ACB =90°,AC =CB ,AB =2,CD ⊥AB ,∴CD =AD =DB =1,AC =BC 2=. ∵CE =CD =1,∴AE =AC ﹣CE 2=-1,∴t 2=-1. ∵BC =22112+=,∴BE =22EC BC +=12+=3;②当点E 在AC 的延长线上时,如图2,AE =AC +EC 2=+1,∴t 2=+1. ∵BC =22112+=,∴BE =22EC BC +=12+=3;综上所述:满足条件的t 2121,BE 3【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活。