2012年中考数学一轮复习精品讲义 勾股定理
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一、选择题1.如图,在ABC ∆中,,90︒=∠=AB AC BAC ,ABC ∠的平分线BD 与边AC 相交于点D ,DE BC ⊥,垂足为E ,若CDE ∆的周长为6,则ABC ∆的面积为( ).A .36B .18C .12D .9 2.如图所示,在中,,,.分别以,,为直径作半圆(以为直径的半圆恰好经过点,则图中阴影部分的面积是( )A .4B .5C .7D .63.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 .①②③4.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.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 .826.如图,A 、B 两点在直线l 的两侧,点A 到直线l 的距离AC=4,点B 到直线l 的距离BD=2,且CD=6,P 为直线CD 上的动点, 则PA PB -的最大值是( )A .62B .22C .210D .67.如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,AB 的中垂线交AC 于D ,P 是BD 的中点,若BC =4,AC =8,则S △PBC 为( )A .3B .3.3C .4D .4.58.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≤15cmB .h≥8cmC .8cm≤h≤17cmD .7cm≤h≤16cm9.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 .610.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 .②二、填空题11.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 .12.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).13.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_____.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,90BAC ∠=︒,以BC 为斜边作等腰直角BCD ∆,连接DA ,若22AB =,42AC =,则DA 的长为______.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.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,△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.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=__________.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 2.23.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.24.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.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, 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___.27.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.28.(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.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.定义:在△ABC 中,若BC =a ,AC =b ,AB =c ,若a ,b ,c 满足ac +a 2=b 2,则称这个三角形为“类勾股三角形”,请根据以上定义解决下列问题:(1)命题“直角三角形都是类勾股三角形”是 命题(填“真”或“假”);(2)如图1,若等腰三角形ABC 是“类勾股三角形”,其中AB =BC ,AC >AB ,请求∠A 的度数;(3)如图2,在△ABC 中,∠B =2∠A ,且∠C >∠A .①当∠A =32°时,你能把这个三角形分成两个等腰三角形吗?若能,请在图2中画出分割线,并标注被分割后的两个等腰三角形的顶角的度数;若不能,请说明理由; ②请证明△ABC 为“类勾股三角形”.【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】利用角平分定理得到DE=AD ,根据三角形内角和得到∠BDE=∠BDA ,再利用角平分线定理得到BE=AB=AC ,根据CDE ∆的周长为6求出AB=6,再根据勾股定理求出218AB =,即可求得ABC ∆的面积.【详解】∵90BAC ︒∠=,∴AB ⊥AD,∵DE BC ⊥,BD 平分ABC ∠,∴DE=AD ,∠BED=90BAC ︒∠=,∴∠BDE=∠BDA ,∴BE=AB=AC ,∵CDE ∆的周长为6,∴DE+CD+CE=AC+CE=BC=6,∵,90︒=∠=AB AC BAC∴22236AB AC BC +==,∴2236AB =, 218AB =,∴ABC ∆的面积=211922AB AC AB ⋅⋅==, 故选:D.【点睛】此题考查角平分线定理的运用,勾股定理求边长,在利用角平分线定理时必须是两个垂直一个平分同时运用,得到到角两边的距离相等的结论. 2.D解析:D【解析】【分析】先利用勾股定理计算BC 的长度,然后阴影部分的面积=以AB 为直径的半圆面积+以BC 为直径的半圆面积+-以AC 为直径的半圆面积. 【详解】解:在中 ∵,, ∴, ∴BC=3,∴阴影部分的面积=以AB 为直径的半圆面积+以BC 为直径的半圆面积+-以AC 为直径的半圆面积=6.故选D. 【点睛】本题考查扇形面积的计算和勾股定理.在本题中解题关键是用重叠法去表示阴影部分的面积. 3.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.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.B解析:B【解析】由题可知(a-b )2+a 2=(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 .6.C解析:C【解析】试题解析:作点B 关于直线l 的对称点B ',连接AB '并延长,与直线l 的交点即为使得PA PB -取最大值时对应的点.P此时.PA PB PA PB AB -=-'='过点B '作B E AC '⊥于点,E 如图,四边形B DCE '为矩形,6, 2.B E CD EC B D BD ∴=====''2.AE ∴=22210.AB AE B E ''+=PA PB -的最大值为:210.故答案为:210.7.A解析:A【分析】根据线段垂直平分线的性质得到DA=DB ,根据勾股定理求出BD ,得到CD 的长,根据三角形的面积公式计算,得到答案.【详解】解:∵点D在线段AB的垂直平分线上,∴DA=DB,在Rt△BCD中,BC2+CD2=BD2,即42+(8﹣BD)2=BD2,解得,BD=5,∴CD=8﹣5=3,∴△BCD的面积=12×CD×BC=12×3×4=6,∵P是BD的中点,∴S△PBC=12S△BCD=3,故选:A.【点睛】本题考查的是线段垂直平分线的性质、直角三角形的性质、勾股定理,掌握线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等是解题的关键.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.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.10.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.二、填空题11.【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.12.45【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∠CAD13.1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.14.【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,2222=++=,BD BE DE64213∴BC=2BD=13故答案为:13【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.15.6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.∴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.1671【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】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 +. 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.18.12013【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 AD AB ⋅=101213⨯=12013故答案为12013. 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.19.39或639【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 ∴=-=-=.3DE =,3DH ∴=== ,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.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)(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DMBM ,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.(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 2EF ,CH =2CG ,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.23.(1)90°;(2)证明见解析;(3)变化,234l +≤<.(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 +≤<.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.24.(1)①见解析;②DE =297;(2)DE 的值为 【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DF 2=CD 2+CF 2,CF =BE =3,可得x 2=(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DE 2=BE 2+BD 2=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DE 2=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, DF 2=CD 2+CF 2,CF =BE =3,∴x 2=(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=35;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=317,综上所述,DE的值为35或317.【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.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,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.26.②③⑤【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:6EH HB ==∴622 AH 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.27.(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。
第十八章 勾股定理本章小结小结1 本章概述本章主要学习勾股定理、勾股定理的逆定理及它们的应用.通过从特殊到一般的探索过程过程验证了直角三角形三边之间的数量关系——勾股定理,又由生活实例及三角形全等方法验证由三边关系得到直角三角形——勾股定理的逆定理.学习时应注意区分并把它们运用到实际问题中,同时了解定理、互逆命题、互逆定理的相关内容.小结2 本章学习重难点【本章重点】会灵活运用勾股定理进行计算及解决一些实际问题;掌握勾股定理的逆定理的内容及其证明过程,并会应用其解决一些实际问题.【本章难点】掌握勾股定理探索过程,并掌握其适用范围;理解勾股定理及其逆定量.【学习本章注意的问题】在学习本章内容的过程中,主要注意勾股定理及其逆定理的应用.在解决实际问题的过程中常用下列方法:(1)直接法;(2)转化法;(3)构造图形法(即构造直角三角形以达到解题的目的);(4)图形结合法;(5)数形结合法;(6)方程的思想方法.小结3 中考透视本节知识在中考中以考查已知直角三角形的两边求第三边,运用勾股定理解决实际问题为主.其中定理在实际生活中的应用是热点,一般以选择题、填空题或解答题的形式出现,有时也与其他知识一起综合命题. 知识网络结构图专题总结及应用一、 知识性专题专题1 勾股定理及其逆定理的应用【专题解读】要证明以三条线段(或线段所在的直线)为边的三角形是直角三角形,应设法求出三边的长或关系式,利用勾股定理的逆定理证明.例1 如图18-69所示,在等腰直角三角形ABC 的斜边上取两点M ,N ,使∠MCN =45°,设AM=a ,MN=x,BN=b ,判断以x,a,b 为边长的三角形的形状.分析 要判断三角形的形状,就应设法将x,a,b 放到一个三角形中,由于∠MCN =45°,因此可过点C 作CD ⊥MC ,截取CD=CM ,这样就可以得到全等的三角形,并把x,a,b 放到一个三角形中,进而利用勾股定理的逆定理判断三角形的形状.直角三角形勾股定理 拼图法验证应用勾股定理的逆定理 判断直角三角形勾股数应用解:作CD⊥CM,且CD=CM,连接ND,BD,∵AC⊥BC,CD⊥CM,∴∠ACB=∠MCD=90°.∴∠ACM=∠BCD.又∵AC=BC,CM=CD,∴△CAM≌△CBD.∴∠CBD=∠A=45°,AM=BD=a.∴CM=CD,∠MCN=∠DCN=45°,CN=CN,∴△MCN≌△DCN. ∴ND=MN=x.∴∠CBA=∠CBD=45°, ∴∠NBD=∠CBA+∠CBD=90°.∴NB2+BD2=ND2,即b2+a2=x2,∴△NBD为直角三角形,即以x,a,b为边长的三角形是直角三角形.【解题策略】巧用已知条件构造全等三角形,将线段x,a,b放到一个三角形中,为应用勾股定理的逆定理创造了条件例2 李老师让同学们讨论这样一个问题:如图18-70所示,有一个长方体盒子,底面正方形的边长为2 cm,高为3 cm.在长方体盒子下底面的A点有一只蚂蚁,它想吃到上底面的F点处的食物,则怎样爬行路程最短?最短路程是多少?过了一会儿,李老师问同学们答案,甲生说:先由A点到B点,再走对角线BF.乙生说:我认为应由A先走对角线AC,再由C点到F点.丙生说:将长方形ABCD与长方形BEFC展开成方长形ABFG,利用勾股定理求AF的长.哪位同学的说法正确?还有其他方法吗?若有,请叙述出来,并说明理由.(参考数据:29≈5.392)分析要使蚂蚁爬行的路程最短,可直接连接AF,再求出AF,但AF在盒子里面,不符合题目要求,甲生和乙生的方法类似,只是顺序不同;丙生和丁生的方法类似,只是长方形的长、宽不同,若在丙、丁的长方形中分别画出甲、乙的路线,则发现丙生和丁生的办法都符合要求,但究竟哪个路程最短,就需要计算了.解:按丙生的办法:将长方形ABCD与长方形BEFC展开成长方形AEFD,如图18-71所示,则AE=AB+BE=4 cm,EF=3 cm,连接AF,在Rt△AEF中,AF2=AE2+EF2=42+32=25,∵AF=5 cm.连接BF,∵AF<AB+BF,∴丙的方法比甲的好.按丁生的办法:将长方形ABCD与正方法CFGD展开成长方形ABFG,如图18-72所示,则BF=BC+CF=3+2=5(cm),AB=2 cm,连接AF.在Rt△ABF中,AF2=BF2+AB2=52+22=29≈5.392,∴AF≈5.39(cm).连接AC,∵AF<AC+CF,∴丁的方法比乙的好.比较丙生与丁生的计算结果,丙生的说法正确二、规律方法专题专题2 利用勾股定理解决折叠问题【专题解读】折叠问题与轴对称和图形全等是密不可分的.做题时一定要抓住这一点,以免有无从下手之感.例3 如图18-73所示,将长方形ABCD沿直线BD折叠,使点C落在点C′处,BC′交AC于E,AD=8,AB=4,求△BED 的面积.分析由于12ABCS DE AB,所以只要求出DE的长即可,而DE=BE,AE=AD-DE=8-BE,在Rt△ABE中,利用勾股定理列方程求解.解:∵AD∥BC,∴∠2=∠3.∵△BC′D与△BCD关于直线BD对称,∴∠1=∠2,∴∠1=∠3,∴EB=ED.设EB=x ,则ED=x,AE=AD-ED =8-x .在Rt △ABE 中,AB 2+AE 2=BE 2.∴42+(8-x ) 2=x 2,∴x =5,∴DE =5. ∴11541022ABC S DE AB ==⨯⨯=. 专题3 利用面积关系解决问题【专题解读】利用勾股定理求出直角三角形的边长,进而求出面积,再利用面积的关系列出方程,从而解决问题.例4 如图18-74所示,在三角形ABC 中, ∠C =90°,两直角边AC =6,BC =8,在三角形内有一点P ,它到各边的距离相等,则这个距离是 ( )A.1B.2C.3D.无法确定分析 要想直接计算,需找出表示这个相等距离的线段,由角平分线的性质可知,点P 应是△ABC 各角平分线的交点,再由面积关系列方程求解.设P 点到三边的距离为x ,连接PA,PB,PC .在Rt △ABC 中,AC =6,BC =8,所以AB 2=AC 2+BC 2=62+82=36+64=100.所以AB =10.又因为ABC PAB PAC PBC SS S S =++, 所以11116810682222x x x ⨯⨯=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯. 即48=10x +6x +8x .所以x =2,故选B.【解题策略】这是一道方程与几何图形相结合的数学题,在几何图形问题中经常涉及解方程、求面积等相关计算.本题考查了勾股定理的实际应用.三、思想方法专题专题4 建模思想【专题解读】能运用勾股定理解决简单的实际问题,将其转化为数学问题,建立直角三角形的模型,体现了学数学、用数学的思想,通过建模解决问题.例5 一船在灯塔C 的正东方向8海里的A 处,以20海里/时的速度沿北偏西30°方向行驶.(1) 多长时间后,船距灯塔最近?(2) 多长时间后,船到灯塔的正北方向?此时船距灯塔有多远?(其中:162-82≈13.92)分析 最近距离就是点C 到船航线AB 的垂线段的长度,所以构造出直角三角形,再运用勾股定理及逆定理即可. 解: (1)如图18-75所示,由题意可知,当船航行到D 点时,距灯塔最近,此时,CD ⊥AB .因为∠BAC =90°-30°=60°,所以∠ACD =30°.所以AD =11822AC =⨯=4(海里). 又因为4÷20=0.2(小时)=12(分),所以12分后,船距灯塔最近.(2)当船到达灯塔的正北方向的B 点时, BC ⊥AC .此时∠B =30°,所以AB=2AC =2×8=16(海里).所以16÷20=0.8(小时)=48(分).所以BC 2=AB 2-AC 2=162-82≈13. 92.所以BC ≈13.9(海里).所以48分钟后,船到达灯塔的正北方向,此时船距灯塔约13.9海里.【解题策略】在运用勾股定理及其逆定理时,一定要区别它们各自的适用条件,不要混淆.例6 如图18-76所示,如果电梯的长、宽、高分别是1.2 m,1.2 m,2.1 m,那么能放到电梯内的竹竿的最大长度是多少?分析 所放竹竿的最大长度应是图中线段AB 的长度,利用勾股定理即可求解.解:连接AB ,BC ,在Rt △ABC 中,BC 2=1.22+1.22=2.88,AC 2=2.12=4.41,∴AB 2=BC 2+AC 2=2.88+4.41=7.29.∴AB =2.7 m.∴能放入电梯内的竹竿的最大长度是2.7 m.例7 有一圆柱形油罐,如图18-77(1)所示,要从A 点环绕油罐建梯子,正好到A 点正上方B 点,则梯子最短需多少米?(已知油罐口的周长是12 m ,高AB 是5 m )分析 把圆住体沿AB 剪开,平铺在平面上,就会得到矩形ABB′A′,对角线AB′就是梯子的长度,如图18-77(2)所示.解:假设将圆柱体的侧面沿AB 剪开铺平,则ABB′A′为长方形AB=A′B′=5 m,AA′=BB′=12 m,∠BAA′=∠A ′=∠A′B′B =90°,因此沿AB′建梯子,材料最省,梯子最短.在Rt △AA′B′中,AB′=2222125AA A B '+''=+=13(m).答:梯子最短需13 m.2011中考真题精选1. (2011内蒙古呼和浩特,9,3)如图所示,四边形ABCD 中,DC ∥AB ,BC=1,AB=AC=AD=2.则BD 的长为( )A. 14B. 15C. 23D. 32考点:勾股定理.专题:计算题.分析:以A 为圆心,AB 长为半径作圆,延长BA 交⊙A 于F ,连接DF .在△BDF 中,由勾股定理即可求出BD 的长. 解答:解:以A 为圆心,AB 长为半径作圆,延长BA 交⊙A 于F ,连接DF .可证∠FDB=90°,∠F=∠CBF ,∴DF=CB=1,BF=2+2=4,∴BD=2215BF DF -=.故选B .点评:本题考查了勾股定理,解题的关键是作出以A 为圆心,AB 长为半径的圆,构建直角三角形,从而求解.2. (2011四川达州,6,3分)如图,AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB ,垂足为E ,如果AB=10,CD=8,那么线段OE 的长为( )A 、5B 、4C 、3D 、2考点:垂径定理;勾股定理。
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.12 D.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.29cm B.5cm C.37cm D.4.5cm3.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.2 B.2.5 C.3 D.44.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.53C53D535.如图,已知圆柱的底面直径6BCπ=,高3AB=,小虫在圆柱侧面爬行,从C点爬到A点,然后再沿另一面爬回C点,则小虫爬行的最短路程的平方为()A.18 B.48 C.120 D.726.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7.一个直角三角形两边长分别是12和5,则第三边的长是()A.13B.13或15C.13或119D.158.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.4 B.16 C.34D.4或349.以下列各组数为边长,能组成直角三角形的是()A.1,2,3 B.2,3,4 C.3,4,6 D.1,3,2 10.小明学了在数轴上画出表示无理数的点的方法后,进行练习:首先画数轴,原点为O,在数轴上找到表示数2的点A,然后过点A作AB⊥OA,使AB=3(如图).以O为圆心,OB的长为半径作弧,交数轴正半轴于点P,则点P所表示的数介于( )A.1和2之间B.2和3之间C.3和4之间D.4和5之间二、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.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________.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Rt ABC ∆中,90ABC ∠=,DE 垂直平分AC ,垂足为F ,//AD BC ,且3AB =,4BC =,则AD 的长为______.15.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_____.16.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______________.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,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 =__________.19.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______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,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.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.定义:如图1,平面上两条直线AB、CD相交于点O,对于平面内任意一点M,点M到直线AB、CD的距离分别为p、q,则称有序实数对(p,q)是点M的“距离坐标”,根据上述定义,“距离坐标”为(0,0)的点有1个,即点O.(1)“距离坐标”为(1,0)的点有个;(2)如图2,若点M在过点O且与直线AB垂直的直线l上时,点M的“距离坐标”为(p,q),且∠BOD = 150︒,请写出p、q的关系式并证明;(3)如图3,点M的“距离坐标”为(1,3),且∠DOB = 30︒,求OM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.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.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.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.28.如图1,在平面直角坐标系中,直线AB 经过点C (a ,a ),且交x 轴于点A (m ,0),交y 轴于点B (0,n ),且m ,n 满足6m -+(n ﹣12)2=0. (1)求直线AB 的解析式及C 点坐标;(2)过点C 作CD ⊥AB 交x 轴于点D ,请在图1中画出图形,并求D 点的坐标; (3)如图2,点E (0,﹣2),点P 为射线AB 上一点,且∠CEP =45°,求点P 的坐标.29.(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: 、 、37.30.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2:22222'=+'=++=+=;2(41)42529AB AC B CDD,B D'',C B'',C A'',AA'剪开,得图3:(3)沿AD,'222221(42)13637'=+'=++=+=;AB AD B DAB'=.综上所述,最短路径应为(1)所示,所以225AB'=,即5cm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【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,BC8,∵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..4.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.即BE.【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.5.D解析:D【分析】要求最短路径,首先要把圆柱的侧面展开,利用两点之间线段最短,然后利用勾股定理即可求解.【详解】解:把圆柱侧面展开,展开图如图所示,点A ,C 的最短距离为线段AC 的长.∵已知圆柱的底面直径6BC π=, ∴623AD ππ=⋅÷=, 在Rt ADC ∆中,90ADC ∠=︒ ,3CD AB ==,∴22218AC AD CD =+=,∴从C 点爬到A 点,然后再沿另一面爬回C 点,则小虫爬行的最短路程的平方为()222472AC AC ==.故选D.【点睛】本题考查了平面展开-最短路径问题,解题的关键是会将圆柱的侧面展开,并利用勾股定理解答.6.A解析:A【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.7.C解析:C【分析】记第三边为c,然后分c为直角三角形的斜边和直角边两种情况,利用勾股定理求解即可.【详解】解:记第三边为c,若c为直角三角形的斜边,则13c==;若c为直角三角形的直角边,则c=故选:C.【点睛】本题考查了勾股定理,属于基本题目,正确分类、熟练掌握勾股定理是解题的关键.8.D解析:D【解析】试题解析:当3和5当5.故选D.9.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.10.C解析:C【分析】利用勾股定理求出AB的长,再根据无理数的估算即可求得答案.【详解】由作法过程可知,OA=2,AB=3,∵∠OAB=90°,∴==,∴P∵<∴34<<,即点P所表示的数介于3和4之间,故选C.【点睛】本题考查了勾股定理和无理数的估算,熟练掌握勾股定理的内容以及无理数估算的方法是解题的关键.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S1,S2,S3,S1+S2+S3=10,∴得出S1=8y+x,S2=4y+x,S3=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.12.5【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,1315【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 =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14.25 8【分析】先根据勾股定理求出AC的长,再根据DE垂直平分AC得出FA的长,根据相似三角形的判定定理得出△AFD∽△CBA,由相似三角形的对应边成比例即可得出结论.【详解】∵Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,BC=4,∴2222AB+BC=3+4=5;∵DE垂直平分AC,垂足为F,∴FA=12AC=52,∠AFD=∠B=90°,∵AD∥BC,∴∠A=∠C,∴△AFD∽△CBA,∴ADAC=FABC,即AD5=2.54,解得AD=258;故答案为258.【点睛】本题考查的是勾股定理及相似三角形的判定与性质,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.15.4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°=222⨯=.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,16.12【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.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. 18.4913【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,222251213AC CG AG =+=+=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.195【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. ∴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. 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,CF=221-=,BC BF∴AC=AF-CF=3+22.故答案为:5+22或3+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)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,∴22-,2520-22CD 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.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 =3②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 =1233332⨯= 过D 作DF ⊥AB 交AB 延长线于F ,∵∠FBD=∠FBC -∠DBC =90︒-60︒=30︒,∴DF=123 S △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)2;(2)32q p =;(3)27OM =【分析】(1)根据“距离坐标”的定义结合图形判断即可;(2)过M 作MN ⊥CD 于N ,根据已知得出MN q =,OM p =,求出∠MON =60°,根据含30度直角三角形的性质和勾股定理求出2232MN MO NO p =-=即可解决问题;(3)分别作点M 关于AB 、CD 的对称点F 、E ,连接EF 、OE 、OF ,连接MF 、ME 分别交AB 、CD 于P 点、Q 点,首先证明OM OE OF EF ===,求出2MF =,23ME =,然后过F 作FG QM ⊥,交QM 延长线于G ,根据含30度直角三角形的性质求出1FG =,3MG =,再利用勾股定理求出EF 即可.【详解】解:(1)由题意可知,在直线CD 上,且在点O 的两侧各有一个,共2个, 故答案为:2;(2)过M 作MN CD ⊥于N ,∵直线l AB ⊥于O ,150BOD ∠=︒,∴60MON ∠=︒,∵MN q =,OM p =,∴1122NO MO p ==, ∴223MN MO NO p =-=, ∴3q p =; (3)分别作点M 关于AB 、CD 的对称点F 、E ,连接EF 、OE 、OF ,连接MF 、ME 分别交AB 、CD 于P 点、Q 点.∴OFP OMP △≌△,OEQ OMQ △≌△,∴FOP MOP ∠=∠,EOQ MOQ ∠=∠,OM OE OF ==,∴260EOF BOD ∠=∠=︒,∴△OEF 是等边三角形,∴OM OE OF EF ===,∵1MP =,3MQ =∴2MF =,3ME =,∵30BOD ∠=︒,∴150PMQ ∠=︒,过F 作FG QM ⊥,交QM 延长线于G ,∴30FMG ∠=︒,在Rt FMG △中,112FG MF ==,则3MG =, 在Rt EGF 中,1FG =,33EG ME MG =+=,∴22(33)127EF =+=,∴27OM =.【点睛】本题考查了轴对称的应用,含30度直角三角形的性质,勾股定理以及等边三角形的判定和性质等,正确理解题目中的新定义是解答本题的关键.24.(1)①详见解析;②详见解析;(2)DE 2= EB 2+AD 2+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°∴EF 2=BE 2+BF 2,∴EF 2=BE 2+AD 2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,3∵∠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+(32BF)2∴DE2=(EB+12AD)2+3)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)AC=9;(2)AB ∇AC =-72,BA ∇BC =216;(3)BC=2OC=273,AB=10.【分析】(1)在Rt AOC ∆中,根据勾股定理和新定义可得AO 2-OC 2=81=AC 2;(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22228373AC OA +=+所以73在Rt △BCD 中,()2222276163BC BD -=-=所以AD=CD-AC=16-8=8所以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.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 ∆203123. 【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2bc a +=时,26362a a +=,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 =则655ABC S ∆===当2BC AB AC +=时,即242424x x x +=++,整理得234120x x ++=,此方程没有实数根综上,ABC ∆的面积为2033或1235.【点睛】本题考查了等边三角形的性质、直角三角形的性质、勾股定理、三角形的三边关系定理等知识点,理解题中的新定义,正确分多种情况讨论是解题关键.27.(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.【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 =222222n 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。
《勾股定理》典型例题分析一、知识要点:1、勾股定理 勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方。
也就是说:如果直角三角形的两直角边为a 、b ,斜边为c ,那么 a 2 + b 2= c 2。
公式的变形:a 2 = c 2- b 2, b 2= c 2-a 2 。
2、勾股定理的逆定理如果三角形ABC 的三边长分别是a ,b ,c ,且满足a 2 + b 2= c 2,那么三角形ABC 是直角三角形。
这个定理叫做勾股定理的逆定理.该定理在应用时,同学们要注意处理好如下几个要点:① 已知的条件:某三角形的三条边的长度.②满足的条件:最大边的平方=最小边的平方+中间边的平方.③得到的结论:这个三角形是直角三角形,并且最大边的对角是直角.④如果不满足条件,就说明这个三角形不是直角三角形。
3、勾股数满足a 2 + b 2= c 2的三个正整数,称为勾股数。
注意:①勾股数必须是正整数,不能是分数或小数。
②一组勾股数扩大相同的正整数倍后,仍是勾股数。
常见勾股数有:(3,4,5?)(5,12,13?) (?6,8,10?)?(?7,24,25?)?(?8,15,17?)(9,12,15?)?4、最短距离问题:主要运用的依据是两点之间线段最短。
二、考点剖析考点一:利用勾股定理求面积1、求阴影部分面积:(1)阴影部分是正方形;(2)阴影部分是长方形;(3)阴影部分是半圆.2. 如图,以Rt △ABC 的三边为直径分别向外作三个半圆,试探索三个半圆的面积之间的关系.3、如图所示,分别以直角三角形的三边向外作三个正三角形,其面积分别是S 1、S 2、S 3,则它们之间的关系是( )A. S 1- S 2= S 3B. S 1+ S 2= S 3C. S 2+S 3< S 1D. S 2- S 3=S 14、四边形ABCD 中,∠B=90°,AB=3,BC=4,CD=12,AD=13,求四边形ABCD 的面积。
一、选择题1.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 .102.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 .323.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 .4.有一个直角三角形的两边长分别为3和4,则第三边的长为( )A .5B .7C .5D .5或75.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 .126.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 .17.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l 1,l 2,l 3上,且l 1,l 2之间的距离为2,l 2,l 3之间的距离为3,则AC 的长是( )A .217B .25C .42D .78.一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59.《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 .332cm B .4cmC .2cmD .6cm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.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_______.13.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).14.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_________. 15.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_____.16.一块直角三角形绿地,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. 17.如图的实线部分是由Rt ABC ∆经过两次折叠得到的.首先将Rt ABC ∆沿高CH 折叠,使点B 落在斜边上的点B '处,再沿CM 折叠,使点A 落在CB '的延长线上的点A '处.若图中90ACB ∠=︒,15cm BC =,20cm AC =,则MB '的长为______.18.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:______.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.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,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,△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.定义:如图1,平面上两条直线AB 、CD 相交于点O ,对于平面内任意一点M ,点M 到直线AB 、CD 的距离分别为p 、q ,则称有序实数对(p ,q )是点M 的“距离坐标”,根据上述定义,“距离坐标”为(0,0)的点有1个,即点O . (1)“距离坐标”为(1,0)的点有 个;(2)如图2,若点M 在过点O 且与直线AB 垂直的直线l 上时,点M 的“距离坐标”为(p ,q ),且∠BOD = 150︒,请写出p 、q 的关系式并证明;(3)如图3,点M 的“距离坐标”为(1,3),且∠DOB = 30︒,求OM 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,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.27.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 28.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 =-+-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.29.(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: 、 、37.30.(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.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.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.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. 4.D解析:D【分析】分4是直角边、4是斜边,根据勾股定理计算即可.【详解】 当4是直角边时,斜边2234+,当4是斜边时,另一条直角边22473-=,故选:D .【点睛】本题考查的是勾股定理,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=c2.5.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.6.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.7.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.8.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.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,∴= 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11.5【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,12.7【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 OF 3∴=-=,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. 13.15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,∴矩形的长是圆柱的底面周长的一半,即AB =39π=厘米,矩形的宽BC =12厘米. ∴蚂蚁需要爬行最短路程222212915AC BC AB =+=+=厘米.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.14.232【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:32 【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.15.4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 =222= 在Rt △BAC 中,BC 2222=+= 22BD 22222222BE DE ()()=+=++= 5③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25或10.故答案为4或25或10.【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,16.8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(m 2); 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.17.3【分析】根据题意利用折叠后图形全等,并利用等量替换和等腰三角形的性质进行综合分析求解.【详解】解:由题意可知','ACM A CM BCH B CH ≅≅,∵15cm BC =,20cm AC =,∴'15,'20,BC B C cm AC A C cm ====''20155A B cm =-=,∵90ACB ∠=︒,∴'A M AB ⊥(等量替换),CH AB ⊥(三线合一),∴25,AB cm = 利用勾股定理假设MB '的长为m ,'257AM AM m ==-,则有222(257)5m m +-=,解得3m =,所以MB '的长为3.【点睛】本题考查几何的翻折问题,熟练掌握并综合利用等量替换和等腰三角形的性质以及勾股定理分析是解题的关键.18.17,144,145【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.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. 20.5【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.(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) 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)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.24.(1)2;(2)32q p =;(3)27OM = 【分析】(1)根据“距离坐标”的定义结合图形判断即可;(2)过M 作MN ⊥CD 于N ,根据已知得出MN q =,OM p =,求出∠MON =60°,根据含30度直角三角形的性质和勾股定理求出2232MN MO NO p =-=即可解决问题;(3)分别作点M 关于AB 、CD 的对称点F 、E ,连接EF 、OE 、OF ,连接MF 、ME 分别交AB 、CD 于P 点、Q 点,首先证明OM OE OF EF ===,求出2MF =,23ME =,然后过F 作FG QM ⊥,交QM 延长线于G ,根据含30度直角三角形的性质求出1FG =,3MG =,再利用勾股定理求出EF 即可.【详解】解:(1)由题意可知,在直线CD 上,且在点O 的两侧各有一个,共2个, 故答案为:2;(2)过M 作MN CD ⊥于N ,∵直线l AB ⊥于O ,150BOD ∠=︒,∴60MON ∠=︒,∵MN q =,OM p =,∴1122NO MO p ==, ∴223MN MO NO p =-=,∴32q p =; (3)分别作点M 关于AB 、CD 的对称点F 、E ,连接EF 、OE 、OF ,连接MF 、ME 分别交AB 、CD 于P 点、Q 点.∴OFP OMP △≌△,OEQ OMQ △≌△,∴FOP MOP ∠=∠,EOQ MOQ ∠=∠,OM OE OF ==,∴260EOF BOD ∠=∠=︒,∴△OEF 是等边三角形,∴OM OE OF EF ===,∵1MP =,3MQ =,∴2MF =,23ME =,∵30BOD ∠=︒,∴150PMQ ∠=︒,过F 作FG QM ⊥,交QM 延长线于G ,∴30FMG ∠=︒,在Rt FMG △中,112FG MF ==,则3MG =,在Rt EGF 中,1FG =,33EG ME MG =+=,∴22(33)127EF =+=,∴27OM =.【点睛】本题考查了轴对称的应用,含30度直角三角形的性质,勾股定理以及等边三角形的判定和性质等,正确理解题目中的新定义是解答本题的关键.25.(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.26.(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;。
专题23 勾股定理【知识要点】知识点一直角三角形与勾股定理直角三角形三边的性质:1、直角三角形的两个锐角互余。
2、直角三角形斜边的中线,等于斜边的一半。
3、直角三角形中30°角所对的边是斜边的一半。
勾股定理概念:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方;表示方法:如果直角三角形的两直角边分别为a,b,斜边为c,那么222+=a b c变式:1)a²=c²- b²2)b²=c²- a²适用范围:勾股定理揭示了直角三角形三条边之间所存在的数量关系,它只适用于直角三角形,因而在应用勾股定理时,必须明了所考察的对象是直角三角形。
勾股定理的证明:勾股定理的证明方法很多,常见的是拼图的方法用拼图的方法验证勾股定理的思路是:①图形进过割补拼接后,只要没有重叠,没有空隙,面积不会改变②根据同一种图形的面积不同的表示方法,列出等式,推导出勾股定理方法一:4EFGH S S S ∆+=正方形正方形ABCD ,2214()2ab b a c ⨯+-=,化简可证.方法二:四个直角三角形的面积与小正方形面积的和等于大正方形的面积. 四个直角三角形的面积与小正方形面积的和为221422S ab c ab c =⨯+=+ 大正方形面积为222()2S a b a ab b =+=++所以222a b c += 方法三:1()()2S a b a b =+⋅+梯形,2112S 222ADE ABE S S ab c ∆∆=+=⋅+梯形,化简得证222a b c += c ba HG FEDC B A b ac b a cca b c a b知识点二 勾股数勾股数概念:能够构成直角三角形的三边长的三个正整数称为勾股数,即222a b c +=中,a ,b ,c 为正整数时,称a ,b ,c 为一组勾股数常见的勾股数:如3,4,5;6,8,10;5,12,13;7,24,25等扩展:用含字母的代数式表示n 组勾股数:1)221,2,1n n n -+(2,n ≥n 为正整数);2)2221,22,221n n n n n ++++(n 为正整数)3)2222,2,m n mn m n -+(,m n >m ,n 为正整数)注意:每组勾股数的相同整数倍,也是勾股数。
中考数学专题08 勾股定理在动动点题是近年来中考的形存在性问题是这类题目考查数学思想方法,尤其对勾股定基本思路是什么,解答的难点直角三角形是一类特殊三角形在求线段的长度等方面有广泛需掌握以下几个基本图形需掌握以下几个基本图形:题1. 如图1-1,在Rt △ABC 射线BC 以1m /s 的速度移动(1)求BC 边的长;(2)当△ABP 为直角三角形时【答案】(1)4m ;(2)见解析1考数学总复习知识点专题讲解理在动点直角三角形存在性问题中考的一个热点问题也是难点问题,而因动点产目考查的重点. 解这类题目要掌握转化、分类讨论勾股定理的运用炉火纯青,才能准确、快速的解答的难点在哪?我们将通过以下几个例题加以说明三角形,有着丰富的性质,角的关系、边的关系有广泛的应用.:BC 中,∠C =90°,AB =5m ,AC =3m ,动点移动,设运动的时间为t s .图1-1形时,求t 的值.见解析【解析】解:(1)∵∠C =90°在Rt △ABC 中,由勾股定理得4BC ==∴BC =4m .(2)由题意可知,∠ABP ≠90①当∠APB =90°时,此时P由(1)知BP =4,所以t =4②当∠BAP =90°时,如图1-由题意得:BP =t ,CP =t -4在Rt △ABP 中,由勾股定理得AP 2=BP 2-AB 2在Rt △ACP 中,由勾股定理得AP 2=AC 2+CP 2所以BP 2-AB 2=AC 2+CP 2即:()2222534t t −=+−解得:254t = 综上所述,当△ABP 为直角三【点睛】直角三角形存在性问和∠BAP 为直角时,进行分类题2. 如图2-1,在四边形ABC 若点P 是线段AD 上一动点【答案】见解析.【解析】解:∵∠D =90°,∴∠A =90°过B 作BE ⊥CD 于E ,如图则四边形ABED 为矩形所以BE =AD =7,DE =AB =3在Rt △BCE 中,由勾股定理得直角三角形时,t =4或254t =. 在性问题,分类讨论的出发角度是直角的位置行分类讨论,准确画出图形,根据勾股定理列方ABCD 中,∠D =90°,AB ∥DC ,AB =3,动点,当AP 为何值时,△BCP 是直角三角形图2-1AB ∥DC ,如图2-2所示.,CE =CD -DE =1图2-2定理得:BA D C E 位置,此题分∠APB 理列方程求解. DC =4,AD =7. 角形?BC2=CE2+BE2=50.因为∠C<90°,P在线段AD两种情况讨论:①当∠BPC=90°时,如图2-设AP=x,则PD=7-x在Rt△ABP中,由勾股定理得BP2=AP2+AB2=x2+9.在Rt△DCP中,由勾股定理得PC2=PD2+CD2= (7-x) 2+16.在Rt△BCP中,由勾股定理得PC2=PB2+BC2=x2+9+50.(7∴-x)2+16= x2+9+50解得:37 x=.即AP=3 7 .②当∠PBC=90°时,如图2-设AP =x ,则PD =7-x在Rt △ABP 中,由勾股定理得BP 2=AP 2+AB 2=x 2+9.在Rt △DCP 中,由勾股定理得PC 2=PD 2+CD 2= (7-x ) 2+16. 在Rt △BCP 中,由勾股定理得PC 2= BC 2-PB 2 = 50-x 2-9.(7∴-x )2+16=50- x 2-9解得:1234x x ==,.即AP =3或4.综上所述,当AP 为37或3【点睛】直角三角形的存在性位置进行讨论,解题方法除了以图2-4为例,是典型的“一线易知△ABP ∽△DPC ,所以即374x x =−,解得13x =因此在日常学习过程中,我们 图2-4定理得:定理得:定理得:或4时,△BCP 是直角三角形. 存在性问题用到的数学方法是分类讨论,针对直法除了利用勾股定理外,也可用相似三角形、一线三直角”模型.所以AB AP DP CD = 24x =,. 我们要针对每一个题多思考,有没有多种求解BA D C P针对直角所在不同的、三角函数等求解. 种求解方法,这样对拓展眼界有很大的好处.题3. 如图3-1,在△ABC 中向B 以1 cm /s 的速度运动,A ,B 同时出发.(1)经过多少秒,△BMN 为等边(2)经过多少秒,△BMN 为直角【答案】见解析.【解析】解:(1)设经过则AM =x ,BN =2x ,∴BM =AB -AM =30-x ,根据题意得30-x =2x ,解得x =10.所以经过10 s ,△BMN 为等边(2)设经过x 秒,△BMN 根据题意分两种情况讨论:中,AB =30 cm ,BC =35 cm ,∠B =60°,,动点N 自B 向C 以2 cm /s 的速度运动. 若点为等边三角形; 为直角三角形.图3-1x 秒,△BMN 为等边三角形,为等边三角形.MN 是直角三角形.:图3-2①当∠NMB =90°时,如图3∵∠B =60°,∴∠BNM =30°,∴BN =2BM ,即2x =2 (30-x ),解得x =15;②当∠BNM =90°时,∵∠B =60°,∴∠BMN =30°,∴BM =2BN ,即30-x =解得x =6,即经过6秒或15秒,△【点睛】(1)设时间为x ,用解之可得;(2)分①∠BNM 可得;②∠BMN =90°时,题4. 已知在Rt △ABC 中,∠(1)如图4-1,点O 是AB 的中点(2)如图4-2,若∠A =30°,AB3-2所示.图3-32×2x ,BMN 是直角三角形.x 表示出AM 、BN 、BM ,根据等边三角形的判=90°时,即可知∠BMN =30°,依据2BN =∠BNM =30°,依据2BM =BNERROR: undefinedOFFENDING COMMAND: F4S63YFF STACK:。
勾股定理全章复习与巩固要点一、勾股定理 1.勾股定理:直角三角形两直角边a b 、的平方和等于斜边c 的平方.(即:222a b c +=) 2.勾股定理的应用勾股定理反映了直角三角形三边之间的关系,是直角三角形的重要性质之一,其主要应用是: (1)已知直角三角形的两边,求第三边;(2)利用勾股定理可以证明有关线段平方关系的问题; (3)求作长度为的线段.要点二、勾股定理的逆定理 1.原命题与逆命题如果一个命题的题设和结论分别是另一个命题的结论和题设,这样的两个命题叫做互逆命题.如果把其中一个叫做原命题,那么另一个叫做它的逆命题. 2.勾股定理的逆定理 勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a b c 、、,满足222a b c +=,那么这个三角形是直角三角形. 应用勾股定理的逆定理判定一个三角形是不是直角三角形的基本步骤: (1)首先确定最大边,不妨设最大边长为c ;(2)验证2c 与22a b +是否具有相等关系,若222a b c +=,则△ABC 是以∠C 为直角的直角三角形,反之,则不是直角三角形.知识点3.勾股数满足不定方程222x y z +=的三个正整数,称为勾股数(又称为高数或毕达哥拉斯数),显然,以x y z 、、为三边长的三角形一定是直角三角形.常见的勾股数:①3、4、5; ②5、12、13;③8、15、17;④7、24、25;⑤9、40、41.如果(a b c 、、)是勾股数,当t 为正整数时,以at bt ct 、、为三角形的三边长,此三角形必为直角三角形.观察上面的①、②、④、⑤四组勾股数,它们具有以下特征: 1.较小的直角边为连续奇数; 2.较长的直角边与对应斜边相差1.3.假设三个数分别为a b c 、、,且a b c <<,那么存在2a b c =+成立.(例如④中存在27=24+25、29=40+41等)要点三、勾股定理与勾股定理逆定理的区别与联系区别:勾股定理是直角三角形的性质定理,而其逆定理是判定定理;联系:勾股定理与其逆定理的题设和结论正好相反,两者互为逆定理,都与直角三角形有关.类型一、勾股定理及逆定理的简单应用例1、已知直角三角形的两边长分别为6和8,求第三边的长.典型例题举一反三:【变式】在△ABC 中,AB =15,AC =13,高AD =12.求△ABC 的周长.例2、如图所示,△ABC 中,∠ACB =90°,AC =CB ,M 为AB 上一点.求证:2222AM BM CM +=.举一反三:【变式】已知,△ABC 中,AB =AC ,D 为BC 上任一点,求证:22AB AD BD CD -=⋅.类型二、勾股定理及逆定理的综合应用例3、如图,在正方形ABCD 中,AB=4,AE=2,DF=1,请你判定△BEF 的形状,并说明理由.举一反三:【变式】如图所示,已知△ABC 中,∠B =22.5°,AB 的垂直平分线交BC 于D ,BD =62,AE ⊥BC 于E ,求AE 的长.例4、如图①所示,分别以直角三角形ABC 三边为直径向外作三个半圆,其面积分别用123S S S 、、表示,则不难证明123S S S =+.(1)如图②,分别以直角三角形ABC 三边为边向外作三个正方形,其面积分别用123S S S 、、表示,那么123S S S 、、之间有什么关系?(不必证明)(2)如图③,分别以直角三角形ABC 三边为边向外作三个正三角形,其面积分别用123S S S 、、表示,请你确定123S S S 、、之间的关系并加以证明.例5、如果ΔABC 的三边分别为a b c 、、,且满足222506810a b c a b c +++=++,判断ΔABC 的形状.类型三、勾股定理的实际应用例6、如图①,一只蚂蚁在长方体木块的一个顶点A 处,食物在这个长方体上和蚂蚁相对的顶点B 处,蚂蚁急于吃到食物,所以沿着长方体的表面向上爬,请你计算它从A 处举一反三:【变式】我国古代有这样一道数学问题:“枯木一根直立地上'高二丈周三尺,有葛藤自根缠绕而上,五周而达其顶,问葛藤之长几何?,题意是:如图所示,把枯木看作一个圆柱体,因一丈是十尺,则该圆柱的高为20尺,底面周长为3尺,有葛藤自点A处缠绕而上,绕五周后其末端恰好到达点B处.则问题中葛藤的最短长度是多少尺?一.选择题1.如图,一棵大树被台风刮断,若树在离地面3m处折断,树顶端落在离树底部4m处,则树折断之前高( )A.5mB.7mC.8mD.10m2.如图,从台阶的下端点B到上端点A的直线距离为( )A.212 B.310C.56 D.583.下列命题中是假命题的是()A.三个内角的度数之比为1:3:4的三角形是直角三角形;B.三个内角的度数之比为1:3:2的三角形是直角三角形;C.三边长度之比1:3:2的三角形是直角三角形;D.三边长度之比2:2:2的三角形是直角三角形;课后练习4. 如图所示,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,点E、F是中线AD上的两点,则图中阴影部分的面积是().A.6 B.12 C.24 D.305.下列三角形中,是直角三角形的是( )+= B.三角形的三边比为1∶2∶3A.三角形的三边满足关系a b cC.三角形的一边等于另一边的一半D.三角形的三边为9,40,416.某市在旧城改造中,计划在市内一块如图所示的三角形空地上种植草皮以美化环境,已知这种草皮每平方米售价a元,则购买这种草皮至少需要( )A.450a元B.225a元C.150a元D.300a元7.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=12,BC=5.分别以AB、AC、BC为边在AB的同侧作正方形ABDE、ACFG、BCIH,四块阴影部分的面积分别为S1、S2、S3、S4.则S1+S2+S3+S4等于()A.90B.60C.169D.1448. 已知,如图长方形ABCD 中,AB =3cm ,AD =9cm ,将此长方形折叠,使点B 与点D 重合,折痕为EF ,则△ABE 的面积为( )A.32cm B.42cm C.62cmD.122cm二.填空题9.若一个三角形的三边长分别为6,8,10,则这个三角形中最短边上的高为______.10.若等边三角形的边长为2,则它的面积为______.11.如图,B ,C 是河岸边两点,A 是对岸岸边一点,测得∠ABC =45°,∠ACB =45°,BC =60米,则点A 到岸边BC 的距离是______米.12.下列命题中,其逆.命题成立的是______________.(只填写序号) ①同旁内角互补,两直线平行; ②如果两个角是直角,那么它们相等; ③如果两个实数相等,那么它们的平方相等;④如果三角形的三边长a b c 、、满足222a b c +=,那么这个三角形是直角三角形.13.如图,圆柱形容器中,高为120cm,底面周长为100cm,在容器内壁离容器底部40cm的点B处有一蚊子,此时一只壁虎正好在容器外壁,离容器上沿40cm与蚊子相对的点A处,则壁虎捕捉蚊子的最短距离为cm.(容器厚度忽略不计)14.在直角三角形中,一条直角边为11cm,另两边是两个连续自然数,则此直角三角形的周长为______.15.如图所示的图形中,所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,若涂黑的四个小正方形cm,则其中最大的正方形的边长为______cm.的面积的和是10216.如图,△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=1,取斜边的中点,向斜边做垂线,画出一个新的等腰直角三角形,如此继续下去,直到所画直角三角形的斜边与△ABC的BC边重叠为止,此时这个三角形的斜边长为__________.三.解答题17.若直角三角形两直角边的比是3:4,斜边长是20,求此三角形的面积.18.甲乙两船从位于南北走向的海岸线上的港口A同时出发,甲以每小时30海里的速度向北偏东35°方向航行,乙船以每小时40海里的速度向另一方向航行,2小时后,甲船到C岛,乙船到达B岛,B、C两岛相距100海里,判断乙船所走方向,说明理由.19.如图,△ABC中,∠A=90°,AC=20,AB=10,延长AB到D,使CD+DB=AC+AB,求BD的长.20.如图,四边形ABCD是边长为9的正方形纸片,B'为CD边上的点,CB'=3.将纸片沿某条直线折叠,使点B落在点B'处,点A的对应点为A',折痕分别与AD,BC边交于点M,N.求BN的长.。
第二十六章 二次函数本章小结小结1 本章概述本章从实际问题的情境入手引出基本概念,引导学生自主探索变量之间的关系及其规律,认识二次函数及其图象的一些基本性质,学习怎样寻找所给问题中隐含的数量关系,掌握其基本的解决方法.本章的主要内容有两大部分:一部分是二次函数及其图象的基本性质,另一部分是二次函数模型.通过分析实例,尝试着解决实际问题,逐步提高分析问题、解决问题的能力.二次函数综合了初中所学的函数知识,它把一元二次方程、三角形等知识综合起来,是初中各种知识的总结.二次函数作为一类重要的数学模型,将在解决有关实际问题的过程中发挥重要的作用. 小结2 本章学习重难点【本章重点】 通过对实际问题情境的分析,确定二次函数的表达式,体会二次函数的意义;会用描点法画二次函数的图象,能从图象中认识二次函数的性质;会根据公式确定二次函数图象的顶点、开口方向和对称轴,并能解决简单的实际问题;会利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解.【本章难点】 会根据公式确定二次函数图象的顶点、开口方向和对称轴,并能解决简单的实际问题. 【学习本章应注意的问题】1.在学习本章的过程中,不要死记硬背,要运用观察、比较的方法及数形结合思想熟练地画出抛物线的草图,然后结合图象来研究二次函数的性质及不同图象之间的相互关系,由简单的二次函数y =ax 2(a ≠0)开始,总结、归纳其性质,然后逐步扩展,从y =ax 2+k ,y =a (x -h )2一直到y =ax 2+bx +c ,最后总结出一般规律,符合从特殊到一般、从易到难的认识规律,降低了学习难度.2.在研究抛物线的画法时,要特别注意抛物线的轴对称性,列表时,自变量x 的选取应以对称轴为界进行对称选取,要结合图象理解并掌握二次函数的主要特征.3.有关一元二次方程与一次函数的知识是学习二次函数内容的基础,通过观察、操作、思考、交流、探索,加深对教材的理解,在学习数学的过程中学会与他人交流,同时,在学习本章时,要深刻理解两种思想和两种方法,两种思想指的是函数思想和数形结合思想,两种方法指的是待定系数法和配方法,在学习过程中,对数学思想和方法要认真总结并积累经验小结3 中考透视近几年来,各地的中考试卷中还出现了设计新颖、贴近生活、反映时代特点的阅读理解题、开放性探索题和函数的应用题,尤其是全国各地中考试题中的压轴题,有三分之一以上是这一类题,试题考查的范围既有函数的基础知识、基本技能以及基本的数学方法,还越来越重视对学生灵活运用知识能力、探索能力和动手操作能力的考查,特别是二次函数与一元二次方程、三角形的面积、三角形边角关系、圆的切线以及圆的有关线段组成的综合题,主要考查综合运用数学思想和方法分析问题并解决问题的能力,同时也考查计算能力、逻辑推理能力、空间想象能力和创造能力.知识网络结构图二次函数的概念二次函数的图象开口方向对称轴顶点坐标增减性专题总结及应用二次函数 二次函数的性质 二次函数的应用 一元二次方程的近似解 一元二次不等式的解集 二次函数的最大(小)值 在实际问题中的应用一、知识性专题专题1 二次函数y =ax 2+bx +c 的图象和性质【专题解读】 对二次函数y =ax 2+bx +c 的图象与性质的考查一直是各地中考必考的重要知识点之一,一般以填空题、选择题为主,同时也是综合性解答题的基础,需牢固掌握.例1 二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象如图26-84所示,则下列结论:①a >0;②c >0;③b 2-4ac >0.其中正确的个数是 ( )A .0个B .1个C .2个D .3个分析 ∵抛物线的开口向下,∴a <0;∵抛物线与y 轴交于正半铀,∴c >0;∵抛物线与x 轴有两个交点,∴b 2-4ac >0.故②③正确.故选C .【解题策略】 解此类题时,要注意观察图象的开口方向、与y 轴交点的位置以及与x 轴交点的个数.例2 若y =ax 2+bx +c ,则由表格中的信息可知y 与x 之间的函数关系式是 ( )x -1 0 1 ax 2 1 ax 2+bx +c83A .y =x 2-4x +3B .y =x 2-3x +4C .y =x 2-3x +3D .y =x 2-4x +8分析 由表格中的信息可知,当x =1时,ax 2=1,所以a =1.当x =-1时,ax 2+bx +c =8,当x =0时,ax 2+bx +c =3,所以c =3,所以1³(-1)2+b ³(-1)+3=8,所以b =-4.故选A .【解题策略】 本题考查用待定系数法求二次函数的解析式,解决此题的突破口是x =1时,ax 2=1,x =0时,ax 2+bx +c =3和x =-1时,ax 2+bx +c =8.例3 已知二次函数y =ax 2+bx +1的大致图象如图26-85所示,则函数y =ax +b 的图象不经过 ( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 分析 由图象可知a <0,2ba-<0,则b <0,所以y =ax +b 的图象不经过第一象限.故选A .【解题策略】 抛物线的开口方向决定了a 的符号,b 的符号由抛物线的开口方向和对称轴共同决定.例4 已知二次函数y =ax 2+bx +c (其中a >0,b >0,c <0),关于这个二次函数的图象有如下说法:①图象的开口一定向上;②图象的顶点一定在第四象限;③图象与x 轴的交点至少有一个在y 轴的右侧.其中正确的个数为 ( )A .0个B .1个C .2个D .3个 分析 由a >0,得抛物线开口向上,由2ba-<0,得对称轴在y 轴左侧,由c <0可知抛物线与y 轴交于负半轴上,可得其大致图象如图26—86所示,因此顶点在第三象限,故①③正确.故选C.【解题策略】 此题考查了二次函数的开口方向、对称轴、顶点等性质,解题时运用了数形结合思想.例5 若A 113,4y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,B 25,4y ⎛⎫- ⎪⎝⎭,C 31,4y ⎛⎫ ⎪⎝⎭为二次函数y =x 2+4x +5的图象上的三点,则y 1,y 2,y 3的大小关系是 ( )A.y1<y2<y3 B.y2<y1<y3 C.y3<y1<y2 D.y1<y3<y2分析因为y=x2+4x+5的图象的对称轴为直线x=-2,所以x=134-与x=-34的函数值相同,因为抛物线开口向上,所以当54-<34-<14时,y2<y1<y3.故选B.【解题策略】此题考查了抛物线的增减性和对称轴,讨论抛物线的增减性需在对称轴的同侧考虑,因此将x=134-的函数值转化为x=-34的函数值.例6 在平面直角坐标系中,函数y=-x+1与y=-32(x-1)2的图象大致是(如图26—87所示) ( )分析直线y=-x+1与y轴交于正半轴,抛物线y=-32(x-1)2的顶点为(1,0),且开口向下.故选D.专题2 抛物线的平移规律【专题解读】当二次函数的二次项系数a相同时,图象的形状相同,即开口方向、大小相同,只是位置不同,所以它们之间可以进行平行移动,移动时,其一,把解析式y=ax2+bx+c化成y=a(x-h)2+k的形式;其二,对称轴左、右变化,即沿x轴左、右平移,此时与k的值无关;顶点上、下变化,即沿y轴上、下平移,此时与h的值无关.其口诀是“左加右减,上加下减”.例7 把抛物线y=-2x2向上平移1个单位,得到的抛物线是 ( )A.y=-2(x+1)2 B.y=-2(x-1)2C.y=-2x2+1 D.y=-2x2-1分析原抛物线的顶点为(0,0),向上平移一个单位后,顶点为(0,1).故选C.【解题策略】解决此题时,可以用“左加右减,上加下减”的口诀来求解,也可以根据顶点坐标的变化来求解.例8 把抛物线y=x2+bx+c向右平移3个单位,再向下平移2个单位,所得抛物线的解析式为y=x2-3x +5,则 ( )A.b=3,c=7 B.b=6,c=3C.b=-9,c=-5 D.b=-9,c=21分析y=x2-3x+5变形为y=232x⎛⎫-⎪⎝⎭+5-94,即y=232x⎛⎫-⎪⎝⎭+114,将其向左平移3个单位,再向上平移2个单位,可得抛物线y=2332x⎛⎫-+⎪⎝⎭+114+2,即y=x2+3x+7,所以b=3,c=7.故选A.【解题策略】此题运用逆向思维解决了平移问题,即抛物线y=x2+bx+c向右平移3个单位,再向下平移2个单位,得到y=x2-3x+5,那么抛物线y=x2-3x+5则向左平移3个单位,再向上平移2个单位,可得到抛物线y =x 2+bx +c .专题3 抛物线的特殊位置与函数关系的应用【专题解读】若抛物线经过原点,则c =0,若抛物线的顶点坐标已知,则2ba -和244acb a-的值也被确定等等,这些都体现了由抛物线的特殊位置可以确定系数a ,b ,c 以及与之有关的代数式的值.例9 如图26-88所示的抛物线是二次函数y =ax 2+3ax +a 2-1的图象,则a 的值是 .分析 因为图象经过原点,所以当x =0时,y =0,所以a 2-1=0,a =±1,因为抛物线开口向下,所以a =-1.故填-1:专题4 求二次函数的最值【专题解读】 在自变量x 的取值范围内,函数y =ax 2+bx +c 在顶点24,24b ac b a a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭处取得最值.当a >0时,抛物线y =ax 2+bx +c 开口向上,顶点最低,当x =2ba -时,y 有最小值为244acb a-;当a <0时,抛物线y =ax 2+bx +c 开口向下,顶点最高,当x =2ba -时,y 有最大值为244acb a-.例10 已知实数x ,y 满足x 2+2x +4y =5,则x +2y 的最大值为 .分析 x 2+2x +4y =5,4y =5-x 2-2x ,2y =12(5-x 2-2x ),x +2y =12(5-x 2-2x )+x ,整理得x +2y =-12x 2+52.当x =0时,x +2y 取得最大值,为52.故填52. 专题 5 二次函数与一元二次方程、一元二次不等式的关系【专题解读】 二次函数与一元二次方程、一元二次不等式之间有着密切的联系,可以用函数的观点来理解方程的解和不等式的解集.已知函数值,求自变量的对应值,就是解方程,已知函数值的范围,求对应的自变量的取值范围,就是解不等式.例11 已知二次函数y =ax 2+bx 的图象经过点(2,0),(-1,6). (1)求二次函数的解析式;(2)不用列表,画出函数的图象,观察图象,写出当y >0时x 的取值范围.分析 (1)列出关于a ,b 的方程组,求a ,b 的值即可.(2)观察图象求出y >0的解集.解:(1)由题意可知,当x =2时,y =0,当x =-1时,y =6,则420,6,a b a b +=⎧⎨-=⎩解得2,4.a b =⎧⎨=-⎩ ∴二次函数的解析式为y =2x 2-4x .(2)图象如图26—89所示,由图象可知,当y >0时,x <0或x >2.【解题策略】 求二次函数的解析式,其实质就是先根据题意寻求方程组,并解方程组,从而使问题得到解决.二、规律方法专题专题6 二次函数解析式的求法【专题解读】 用待定系数法可求出二次函数的解析式,确定二次函数的解析式一般需要三个独立的条件,根据不同的条件,选择不同的设法.(1)设一般式:y =ax 2+bx +c (a ≠0).若已知条件是图象经过三个点,则可设所求的二次函数解析式为y=ax2+bx+c,将已知条件代入,即可求出a,b,c的值.(2)设交点式:y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).若已知二次函数的图象与x轴的两个交点的坐标分别为(x1,0),(x2,0),则可设所求的二次函数解析式为y=a(x-x1)(x-x2),将第三点(m,n)的坐标(其中m,n为已知数)代入,求出待定系数a,最后将解析式化为一般式.(3)设顶点式:y=a(x-h)2+k(a≠0).若已知二次函数图象的顶点坐标或对称轴方程与最大值(或最小值),则可设所求的二次函数解析式为y=a(x-h)2+k,将已知条件代入,求出待定系数a,最后将解析式化为一般式.(4)设对称点式:y=a(x-x1)(x-x2)+m(a≠0).若已知二次函数图象上的对称点(x1,m),(x2,m),则可设所求的二次函数解析式为y=a(x-x1)(x-x2)+m(a≠0),将已知条件代入,求得待定系数a,m,最后将解析式化为一般式.例12 根据下列条件求函数解析式.(1)已知二次函数的图象经过点(-1,-6),(1,-2)和(2,3),求这个二次函数的解析式;(2)已知抛物线的顶点为(-1,-3),与y轴的交点为(0,-5),求此抛物线的解析式;(3)已知抛物线与x轴交于A(-1,0),B(1,0)两点,且经过点M(0,1),求此抛物线的解析式;(4)已知抛物线经过(-3,4),(1,4)和(0,7)三点,求此抛物线的解析式.分析 (1)已知图象上任意三点的坐标,可选用一般式,从而得到关于a,b,c的方程组,求出a,b,c的值,即可得到二次函数的解析式.(2)已知抛物线的顶点坐标,应选用顶点式.(3)由于A(-l,0),B(1,0)是抛物线与x轴的两个交点,因此应选用交点式.(4)显然已知条件是抛物线经过三点,故可用一般式,但由于(-3,4),(1,4)是抛物线上两个对称点,因此选用对称点式更简便.解:(1)设二次函数的解析式为y=ax2+bx+c将(-1,-6),(1,-2)和(2,3)分别代入,得6,2,423,a b ca b ca b c-+=-⎧⎪++=-⎨⎪++=⎩解得1,2,5.abc=⎧⎪=⎨⎪=-⎩∴所求的二次函数的解析式为y=x2+2x-5.(2)∵抛物线的顶点为(-1,-3),∴设其解析式为y=a(x+1)2-3,将点(0,-5)代入,得-5=a-3,∴a=-2,∴所求抛物线的解析式为y=-2(x+1)2-3.即y=-2x2-4x-5.(3)∵点A(-1,0),B(1,0)是抛物线与x轴的两个交点,∴设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-1),将点M(0,1)代入,得1=-a,∴a=-1,∴所求抛物线的解析式为y=-(x+1)(x-1),即y=-x2+1(4)∵抛物线经过(-3,4),(1,4)两点,∴设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x-1)+4,将点(0,7)代入,得7=a²3²(-1)+4,∴a=-1,∴所求抛物线的解析式为y=-(x+3)(x-1)+4,即y=-x2-2x+7.【解题策略】 (1)求二次函数解析式的4种不同的设法是指根据不同的已知条件寻求最简的求解方法,它们之间是相互联系的,不是孤立的.(2)在选用不同的设法时,应具体问题具体分析,特别是当已知条件不是上述所列举的4种情形时,应灵活地运用不同的方法来求解,以达到事半功倍的效果.(3)求,函数解析式的问题,如果采用交点式、顶点式或对称点式,最后要将解析式化为一般形式.三、思想方法专题 专题7 数形结合思想【专题解读】 把问题的数量关系和空间形式结合起来考查,根据解决问题的需要,可以把数量关系的问题转化为图形的性质问题来讨论,也可以把图形的性质问题转化为数量关系的问题来研究.例13 二次函数y =ax 2+bx +c 的图象如图26-90所示,则点A (a ,b )在 ( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 分析 由图象开口方向向下可知a <0,由对称轴的位置可知x =2ba->0,所以b >0,故点A 在第二象限.故选B .【解题策略】 解决此题的关键是观察图象的开口方向以及对称轴的位置. 专题8 分类讨论思想【专题解读】 分类讨论是对问题的条件逐一进行讨论,从而求得满足题意的结果.例14 已知抛物线y =ax 2+bx +c 与y 轴交于点A (0,3),与x 轴交于B (1,0),C (5,0)两点. (1)求此抛物线的解析式;(2)若点D 为线段OA 的一个三等分点,求直线DC 的解析式;(3)若一个动点P 自OA 的中点M 出发,先到达x 轴上某点(设为点E ),再到达抛物线的对称轴上某点(设为点F ),最后运动到点A ,求使点P 运动的总路径最短的点E ,F 的坐标,并求出这个最短总路径的长.分析 (1)用待定系数法求a ,b ,c 的值.(2)用分类讨论法求直线CD 的解析式.(3)根据轴对称解决最短路径问题.解:(1)根据题意,得c =3,所以30,25530,a b a b ++=⎧⎨++=⎩解得3,518.5a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩所以抛物线的解析式为y =35x 2-185x +3.(2)依题意可知,OA 的三等分点分别为(0,1),(0,2), 设直线CD 的解析式为y =k x +b ,当点D 的坐标为(0,1)时,直线CD 的解析式为y =-15x +1,当点D 的坐标为(0,2)时,直线CD 的解析式为y =-25x +2. (3)由题意可知M 30,2⎛⎫⎪⎝⎭,如甲26-91所示,点M 关于x 轴的对称点为M ′30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,点A 关于抛物线对称轴x =3的对称点为A ′(6,3),连接A ′M ′,根据轴对称性及两点间线段最短可知,A ′M ′的长就是点P 运动的最短总路径的长.所以A ′M ′与x 轴的交点为所求的E 点,与直线x =3的交点为所求的F 点. 可求得直线A ′M ,的解析式为y =34x -32. 所以E 点坐标为(2,0),F 点坐标为33,4⎛⎫⎪⎝⎭,由勾股定理可求出A ′M ′=152. 所以点P 运动的最短总路径(ME +EF +FA )的长为152. 【解题策略】 (2)中点D 的位置不确定,需要分类讨论,体现了分类讨论的数学思想.(3)中的关键是利用轴对称性找到E ,F 两点的位置,从而求出其坐标,进而解决问题.专题9 方程思想【专题解读】 求抛物线与坐标轴的交点坐标时,可转化为二次函数y =0或x =0,通过解方程解决交点的坐标问题.求抛物线与x 轴的交点个数问题也可以转化为求一元二次方程根的情况.例15 抛物线y =x 2-2x +1与x 轴交点的个数是 ( ) A .0个 B .1个 C .2个 D .3个分析 可设x 2-2x +1=0,Δ=(-2)2-4³1³1=0,可得抛物线y =x 2-2x +1与x 轴只有一个交点.故选B .【解题策略】 抛物线y =ax 2+bx +c (a ≠0)与x 轴交点的个数可由一元二次方程ax 2+bx +c =o(a ≠0)的根的个数来确定.专题10 建模思想【专题解读】 根据实际问题中的数量关系建立二次函数关系式,再用二次函教的性质来解决实际问题. 例16 某水果批发商销售每箱进价为40元的苹果,物价部门规定每箱售价不得高于55元,市场调查发现,若以每箱50元的价格销售,平均每天销售90箱,价格每提高1元,平均每天少销售3箱. (1)求平均每天的销售量y (箱)与销售价x (元/箱)之间的函数关系式;(2)求该批发商平均每天的销售利润W (元)与销售价x (元/箱)之间的函数关系式; (3)当每箱苹果的销售价为多少元时,可以获得最大利润?最大利润是多少?分析 (1)原来每箱售价50元,价格每提高1元,平均每天少销售3箱,若提高(x -50)元,则平均每天少销售3(x -50)箱,所以提价后每天销售[90-3(x -50)]箱,即y =90-3(x -50).(2)每天的销售利润可用(x -40)[90-3(x -50)]来表示.(3)建立W 和x 之间的二次函数关系式,利用二次函数的最值求利润的最值. 解:(1)y =90-3(x -50),即y =-3x +240.(2)W =(x -40)(-3x +240)=-3x 2+360x -9600,(3)∵a =-3<0,∴当x =2ba-=60时,W 有最大值, 又∵当x <60时,y 随x 的增大而增大, ∴当x =55时,W 取得最大值为1125元,即每箱苹果的销售价为55元时,可获得1125元的最大利润.【解题策略】 求实际问题的最值时,可通过建立二次函数关系式,根据二次函数的最值来求解. 例17 某公司经销某品牌运动鞋,年销售量为10万双,每双鞋按250元销售,可获利25%,设每双鞋的成本价为a 元. (1)试求a 的值;(2)为了扩大销售量,公司决定拿出一定量的资金做广告,根据市场调查,若每年投入广告费为x(万元),则产品的年销售量将是原销售量的y倍,且y与x之间的关系如图26—92所示,可近似看作是抛物线的一部分.①根据图象提供的信息,求y与x之间的函数关系式;②求年利润S(万元)与广告费x(万元)之间的函数关系式,并计算广告费x(万元)在什么范围内时,公司获得的年利润S(万元)随广告费的增多而增多.(注:年利润S=年销售总额-成本费-广告费) 解:(1)由题意得a(1+25%)=250,解得a=200(元).(2)①依题意可设y与x之间的函数关系式为y=ax2+bx+1,则421 1.36,1641 1.64,a ba b++=⎧⎨++=⎩,解得0.01,0.2,ab=-⎧⎨=⎩∴y=-0.01x2+0.2x+1.②S=(-0.01x2+0.2x+1)³10³250-10³200-x,即S=-25x2+499x+500,整理得S=-25(x-9.98)2+2990.01.∴当0≤x≤9.98时,公司获得的年利润随广告费的增多而增多.例18 某宾馆有客房100间供游客居住,当每间客房的定价为每天180元时,客房会全部住满.当每间客房每天的定价每增加10元时,就会有5间客房空闲.(注:宾馆客房是以整间出租的)(1)若某天每间客房的定价增加了20元,则这天宾馆客房收入是元;(2)设某天每间客房的定价增加了x元,这天宾馆客房收入y元,则y与x的函数关系式是;(3)在(2)中,如果某天宾馆客房收入y=17600元,试求这天每间客房的价格是多少元.分析本题是用二次函数解决有关利润最大的问题,由浅入深地设置了三个问题.解:(1)18000(2)y=12-x2+10x+18000(3)当y=17600时,-12x2+10x+400=0,即x2-20x-800=0.解得x=-20(舍去)或x=40.180+40=220,所以这天每间客房的价格是220元.例19 (09²泰安)如图26-93(1)所示,△OAB是边长为2的等边三角形,过点A的直线y=+m与x轴交于点E.(1)求点E的坐标;(2)求过A,O,E三点的抛物线的解析式.解:(1)如图26-93(2)所示,过A作AF⊥x轴于F,则OF =OA cos 60°=1,AF =OF tan 60°∴点A (1.代入直线解析式,得1+mm, ∴y=x. 当y =0时,=0, 解得x =4,∴点E (4,0).(2)设过A ,O ,E 三点的抛物线的解析式为y =ax 2+bx +c , ∵抛物线过原点,∴c =0,∴1640,a b a b ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩解得a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴抛物线的解析式为y=x 2x . 例20 如图26-94所示,在平面直角坐标系中,OB ⊥OA ,且OB =2OA ,点A 的坐标是(-1,2).(1)求点B 的坐标;(2)求过点A ,O ,B 的抛物线的表达式.解:(1)如图26-95所示,过点A 作AF ⊥x 轴,垂足为点F ,过点B 作BE ⊥x 轴,垂足为点E ,则AF =2,OF =1. ∵OA ⊥OB ,∴∠AOF +∠BOE =90°. 又∵∠BOE +∠OBE =90°, ∴∠AOF =∠OBE . ∴Rt △AFO ∽Rt △OEB . ∴BE OE OBOF AF OA===2 ∴BE =2,OE =4. ∴B (4,2).(2)设过点A (-1,2),B (4,2),O (0,0)的抛物线的表达式为y =ax 2+bx +c .则2,1642,0.a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩解得1,23,20.a b c ⎧=⎪⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎪⎩∴所求抛物线的表达式为y =12x 2-32x . 例21如图26-96所示,已知抛物线y =x 2+bx +c 经过A (1,0),B (0,2)两点,顶点为D .(1)求抛物线的解析式;(2)将△OAB 绕点A 顺时针旋转90°后,点B 落到点C 的位置,将抛物线沿y 轴平移后经过点C ,求平移后所得图象的函数关系式.解:(1)已知抛物线y =x 2+bx +c 经过A (1,0),B (0,2)两点, ∴01,200,b c c =++⎧⎨=++⎩解得3,2,b c =-⎧⎨=⎩∴所求抛物线的解析式为y =x 2-3x +2.(2)∵A (1,0),B (0,2),∴OA =1,OB =2, 可得旋转后C 点的坐标为(3,1).当x =3时,由y =x 2-3x +2得y =2,可知抛物线y =x 2-3x +2过点(3,2).∴将原抛物线沿y 轴向下平移1个单位后过点C∴平移后的抛物线的解析式为y =x 2-3x +1.例22 如图26-97所示,抛物线y =ax 2+bx -4a 经过A (-1,0),C (0,4)两点,与x 轴交于另一点B .(1)求抛物线的解析式;(2)已知点D (m ,m +1)在第一象限的抛物线上,求点D 关于直线BC 对称的点的坐标.解:(1)∵抛物线y =ax 2+bx -4a 经过A (-1,0),C (0,4)两点,∴40,4 4.a b a a --=⎧⎨-=⎩解得1,3.a b =-⎧⎨=⎩∴抛物线的解析式为y =-x 2+3x +4.(2)如图26-98所示,点D (m ,m +1)在抛物线上,∴m +1=-m 2+3m +4,即m 2-2m -3=0,∴m =-1或m =3.∵点D 在第一象限,∴点D 的坐标为(3,4). 由(1)得B 点的坐标为(4,0), ∴OC =OB ,∴∠CBA =45°.设点D 关于直线BC 的对称点为点E .∵C(0,4),∴CD∥AB,且CD=3,∴∠ECB=∠DCB=45°,∴E点在y轴上,且CE=CD=3.∴OE=1,∴E(0,1).即点D关于直线BC对称的点的坐标为(0,1).2011中考真题精选点评:本题考查了二次函数图象上点的坐标特点,一元二次方程解的意义.关键是求二次函数解析式,根据二次函数的对称轴,开口方向判断函数值的大小.2.(2011黑龙江牡丹江,18,3分)抛物线y=ax2+bx﹣3过点(2,4),则代数式8a+4b+1的值为()A、﹣2B、2C、15D、﹣15考点:二次函数图象上点的坐标特征;代数式求值。
第十八章 勾股定理本章小结小结1 本章概述本章主要学习勾股定理、勾股定理的逆定理及它们的应用.通过从特殊到一般的探索过程过程验证了直角三角形三边之间的数量关系——勾股定理,又由生活实例及三角形全等方法验证由三边关系得到直角三角形——勾股定理的逆定理.学习时应注意区分并把它们运用到实际问题中,同时了解定理、互逆命题、互逆定理的相关内容.小结2 本章学习重难点【本章重点】会灵活运用勾股定理进行计算及解决一些实际问题;掌握勾股定理的逆定理的内容及其证明过程,并会应用其解决一些实际问题.【本章难点】掌握勾股定理探索过程,并掌握其适用范围;理解勾股定理及其逆定量. 【学习本章注意的问题】在学习本章内容的过程中,主要注意勾股定理及其逆定理的应用.在解决实际问题的过程中常用下列方法:(1)直接法;(2)转化法;(3)构造图形法(即构造直角三角形以达到解题的目的);(4)图形结合法;(5)数形结合法;(6)方程的思想方法. 小结3 中考透视本节知识在中考中以考查已知直角三角形的两边求第三边,运用勾股定理解决实际问题为主.其中定理在实际生活中的应用是热点,一般以选择题、填空题或解答题的形式出现,有时也与其他知识一起综合命题. 知识网络结构图专题总结及应用一、 知识性专题专题1 勾股定理及其逆定理的应用【专题解读】要证明以三条线段(或线段所在的直线)为边的三角形是直角三角形,应设法求出三边的长或关系式,利用勾股定理的逆定理证明. 例1 如图18-69所示,在等腰直角三角形ABC 的斜边上取两点M ,N ,使∠MCN =45°,设AM=a ,MN=x,BN=b ,判断以x,a,b 为边长的三角形的形状. 分析 要判断三角形的形状,就应设法将x,a,b 放到一个三角形中,由于∠MCN =45°,因此可过点C 作CD ⊥MC ,截取CD=CM ,这样就可以得到全等的三角形,并把x,a,b 放到一个三角形中,进而利用勾股定理的逆定理判断三角形的形状.直角三角形勾股定理拼图法验证 应用勾股定理的逆定理判断直角三角形 勾股数 应用解:作CD ⊥CM ,且CD=CM ,连接ND ,BD ,∵AC ⊥BC ,CD ⊥CM ,∴∠ACB =∠MCD =90°.∴∠ACM =∠BCD . 又∵AC=BC ,CM=CD ,∴△CAM ≌△CBD . ∴∠CBD=∠A =45°,AM=BD=a .∴CM=CD ,∠MCN =∠DCN =45°,CN=CN , ∴△MCN ≌△DCN . ∴ND=MN=x .∴∠CBA =∠CBD =45°, ∴∠NBD =∠CBA +∠CBD =90°.∴NB 2+BD 2=ND 2,即b 2+a 2=x 2,∴△NBD 为直角三角形,即以x,a,b 为边长的三角形是直角三角形.【解题策略】巧用已知条件构造全等三角形,将线段x,a,b 放到一个三角形中,为应用勾股定理的逆定理创造了条件例2 李老师让同学们讨论这样一个问题:如图18-70所示,有一个长方体盒子,底面正方形的边长为2 cm,高为3 cm.在长方体盒子下底面的A 点有一只蚂蚁,它想吃到上底面的F 点处的食物,则怎样爬行路程最短?最短路程是多少?过了一会儿,李老师问同学们答案,甲生说:先由A 点到B 点,再走对角线BF.乙生说:我认为应由A 先走对角线AC,再由C 点到F 点.丙生说:将长方形ABCD 与长方形BEFC 展开成方长形ABFG ,利用勾股定理求AF 的长.哪位同学的说法正确?还有其他方法吗?若有,请叙述出来,并说明理由.(参考数据:29≈5.392)分析 要使蚂蚁爬行的路程最短,可直接连接AF ,再求出AF ,但AF 在盒子里面,不符合题目要求,甲生和乙生的方法类似,只是顺序不同;丙生和丁生的方法类似,只是长方形的长、宽不同,若在丙、丁的长方形中分别画出甲、乙的路线,则发现丙生和丁生的办法都符合要求,但究竟哪个路程最短,就需要计算了. 解:按丙生的办法:将长方形ABCD 与长方形BEFC 展开成长方形AEFD ,如图18-71所示,则AE=AB+BE =4 cm,EF =3 cm,连接AF ,在Rt △AEF 中,AF 2=AE 2+EF 2=42+32=25, ∵AF =5 cm.连接BF ,∵AF <AB+BF ,∴丙的方法比甲的好.按丁生的办法:将长方形ABCD 与正方法CFGD 展开成长方形ABFG ,如图18-72所示,则BF=BC+CF =3+2=5(cm),AB =2 cm,连接AF .在Rt △ABF 中,AF 2=BF 2+AB 2=52+22=29≈5.392, ∴AF ≈5.39(cm).连接AC ,∵AF <AC+CF ,∴丁的方法比乙的好.比较丙生与丁生的计算结果,丙生的说法正确 二、 规律方法专题专题2 利用勾股定理解决折叠问题【专题解读】折叠问题与轴对称和图形全等是密不可分的.做题时一定要抓住这一点,以免有无从下手之感. 例3 如图18-73所示,将长方形ABCD 沿直线BD 折叠,使点C 落在点C′处,BC′交AC 于E,AD =8,AB =4,求△BED 的面积.分析 由于12ABC S DE AB,所以只要求出DE 的长即可,而DE=BE,AE=AD-DE =8-BE ,在Rt △ABE 中,利用勾股定理列方程求解. 解:∵AD ∥BC,∴∠2=∠3.∵△BC′D 与△BCD 关于直线BD 对称, ∴∠1=∠2,∴∠1=∠3,∴EB=ED .设EB=x ,则ED=x,AE=AD-ED =8-x .在Rt △ABE 中,AB 2+AE 2=BE 2.∴42+(8-x ) 2=x 2,∴x =5,∴DE =5. ∴11541022ABC S DE AB ==⨯⨯= . 专题3 利用面积关系解决问题【专题解读】利用勾股定理求出直角三角形的边长,进而求出面积,再利用面积的关系列出方程,从而解决问题.例4 如图18-74所示,在三角形ABC 中, ∠C =90°,两直角边AC =6,BC =8,在三角形内有一点P ,它到各边的距离相等,则这个距离是 ( ) A.1 B.2 C.3 D.无法确定分析 要想直接计算,需找出表示这个相等距离的线段,由角平分线的性质可知,点P 应是△ABC 各角平分线的交点,再由面积关系列方程求解.设P 点到三边的距离为x ,连接PA,PB,PC . 在Rt △ABC 中,AC =6,BC =8,所以AB 2=AC 2+BC 2=62+82=36+64=100. 所以AB =10. 又因为ABC PAB PAC PBC S S S S =++ , 所以11116810682222x x x ⨯⨯=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯. 即48=10x +6x +8x .所以x =2,故选B. 【解题策略】这是一道方程与几何图形相结合的数学题,在几何图形问题中经常涉及解方程、求面积等相关计算.本题考查了勾股定理的实际应用. 三、思想方法专题 专题4 建模思想【专题解读】能运用勾股定理解决简单的实际问题,将其转化为数学问题,建立直角三角形的模型,体现了学数学、用数学的思想,通过建模解决问题.例5 一船在灯塔C 的正东方向8海里的A 处,以20海里/时的速度沿北偏西30°方向行驶. (1) 多长时间后,船距灯塔最近?(2) 多长时间后,船到灯塔的正北方向?此时船距灯塔有多远?(其中:162-82≈13.92)分析 最近距离就是点C 到船航线AB 的垂线段的长度,所以构造出直角三角形,再运用勾股定理及逆定理即可. 解: (1)如图18-75所示,由题意可知,当船航行到D 点时,距灯塔最近, 此时,CD ⊥AB .因为∠BAC =90°-30°=60°,所以∠ACD =30°. 所以AD =11822AC =⨯=4(海里). 又因为4÷20=0.2(小时)=12(分),所以12分后,船距灯塔最近.(2)当船到达灯塔的正北方向的B 点时, BC ⊥AC . 此时∠B =30°,所以AB=2AC =2×8=16(海里).所以16÷20=0.8(小时)=48(分).所以BC 2=AB 2-AC 2=162-82≈13. 92. 所以BC ≈13.9(海里).所以48分钟后,船到达灯塔的正北方向,此时船距灯塔约13.9海里.【解题策略】在运用勾股定理及其逆定理时,一定要区别它们各自的适用条件,不要混淆.例6 如图18-76所示,如果电梯的长、宽、高分别是1.2 m,1.2 m,2.1 m,那么能放到电梯内的竹竿的最大长度是多少?分析 所放竹竿的最大长度应是图中线段AB 的长度,利用勾股定理即可求解.解:连接AB ,BC ,在Rt △ABC 中, BC 2=1.22+1.22=2.88,AC 2=2.12=4.41,∴AB 2=BC 2+AC 2=2.88+4.41=7.29. ∴AB =2.7 m.∴能放入电梯内的竹竿的最大长度是2.7 m.例7 有一圆柱形油罐,如图18-77(1)所示,要从A 点环绕油罐建梯子,正好到A 点正上方B 点,则梯子最短需多少米?(已知油罐口的周长是12 m ,高AB 是5 m ) 分析 把圆住体沿AB 剪开,平铺在平面上,就会得到矩形ABB′A′,对角线AB′就是梯子的长度,如图18-77(2)所示.解:假设将圆柱体的侧面沿AB 剪开铺平,则ABB′A′为长方形AB=A′B′=5 m,AA′=BB′=12 m,∠BAA′=∠A ′=∠A′B′B =90°, 因此沿AB′建梯子,材料最省,梯子最短.在Rt △AA′B′中,AB′=答:梯子最短需13 m.2011中考真题精选1. (2011内蒙古呼和浩特,9,3)如图所示,四边形ABCD 中,DC ∥AB ,BC=1,AB=AC=AD=2.则BD 的长为( )A. 14B. 15C. 23D. 32点评:本题考查了勾股定理,解题的关键是作出以A 为圆心,AB 长为半径的圆,构建直角三角形,从而求解.2. (2011四川达州,6,3分)如图,AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB ,垂足为E ,如果AB=10,CD=8,那么线段OE 的长为( )A 、5B 、4C 、3D 、2考点:垂径定理;勾股定理。
专题:计算题。
分析:连接OC ,由垂径定理求出CE 的长,再根据勾股定理得出线段OE 的长. 解答:解:连接OC∵AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB , ∴CE=12CD , ∵CD=8,∴CE=4, ∵AB=10,∴由勾股定理得,=. 故选C .点评:本题考查了垂径定理、勾股定理以及圆中辅助线的做法,是重点知识,要熟练掌握.3. (2011四川攀枝花,5,3分)如图,在直角三角形ABC 中,∠C=90°,AB=10,AC=8,点E 、F 分别为AC 和AB 的中点,则EF=( )A 、3B 、4C 、5D 、6 考点:三角形中位线定理;勾股定理。