八年级初二数学 勾股定理知识点-+典型题附解析一、选择题1.△ABC 的三边的长a 、b 、c 满足:2(1)250a b c -+-+-=,则△ABC 的形状为( ). A .等腰三角形 B .等边三角形C .钝角三角形D .直角三角形2.如图,将一个等腰直角三角形按图示方式依次翻折,若DE a =,则下列说法正确的是( )①DC '平分BDE ∠;②BC 长为()22a +;③BCD 是等腰三角形;④CED 的周长等于BC 的长.A .①②③B .②④C .②③④D .③④ 3.如果直角三角形的三条边为3、4、a ,则a 的取值可以有( )A .0个B .1个C .2个D .3个4.如图,2002年8月在北京召开的国际数学家大会会徽取材于我国古代数学家赵爽的《勾股圆方图》(也称《赵爽弦图》),它是由四个全等的直角三角形与中间的一个小正方形拼成的一个大正方形,如图所示,如果大正方形的面积是13,小正方形的面积是1,直角三角形的短直角边为a ,较长直角边为b ,那么2a b ()+的值为( )A .13B .19C .25D .1695.下列命题中,是假命题的是( )A .在△ABC 中,若∠A:∠B:∠C=1:2:3,则△ABC 是直角三角形B .在△ABC 中,若a 2=(b +c) (b -c),则△AB C 是直角三角形 C .在△ABC 中,若∠B=∠C=∠A,则△ABC 是直角三角形D .在△ABC 中,若a :b :c =5:4:3,则△ABC 是直角三角形6.甲、乙两艘轮船同时从港口出发,甲以16海里/时的速度向北偏东75︒的方向航行,它们出发1.5小时后,两船相距30海里,若乙以12海里/时的速度航行,则它的航行方向为( ) A .北偏西15︒B .南偏西75°C .南偏东15︒或北偏西15︒D .南偏西15︒或北偏东15︒7.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 .68.我国南宋著名数学家秦九韶的著作《数书九章》里记载有这样一道题:“问有沙田一块,有三斜,其中小斜五里,中斜十二里,大斜十三里,欲知为田几何?”这道题讲的是:有一块三角形沙田,三条边长分别为5里,12里,13里,问这块沙田面积有多大?题中“里”是我国市制长度单位,1里=500米,则该沙田的面积为( ) A .7.5平方千米B .15平方千米C .75平方千米D .750平方千米9.如图,点A 和点B 在数轴上对应的数分别是4和2,分别以点A 和点B 为圆心,线段AB 的长度为半径画弧,在数轴的上方交于点C .再以原点O 为圆心,OC 为半径画弧,与数轴的正半轴交于点M ,则点M 对应的数为( )A .3.5B .23C .13D .3610.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 .17B .5C .2D .7二、填空题11.若ABC ∆为直角三角形,90B ∠=︒,6AB =,8BC =,点D 在斜边AC 上,且2AC BD =,则AD 的长为__________.12.已知,在△ABC 中,∠C=90°,AC=BC=7,D 是AB 的中点,点E 在AC 上,点F 在BC 上,DE=DF ,若BF=4,则EF=_______13.如图,正方体的底面边长分别为2cm 和3cm ,高为5cm .若一只蚂蚁从P 点开始经过四个侧面爬行一圈到达Q 点,则蚂蚁爬行的最短路径长为_____cm .14.已知a 、b 、c 是△ABC 三边的长,且满足关系式2222()0c a b a b --+-=,则△ABC 的形状为___________15.如图,Rt△ABC 中,∠BCA =90°,AB =5,AC =2,D 为斜边AB 上一动点(不与点A ,B 重合),DE ⊥AC ,DF ⊥BC ,垂足分别为E 、F ,连接EF ,则EF 的最小值是_____.16.如图,在△ABC 中,AB =AC =10,BC =12,BD 是高,则点BD 的长为_____.17.如图,在四边形ABCD 中,AD =4,CD =3,∠ABC =∠ACB =∠ADC =45°,则2________BD =.18.我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一副“弦图”,后人称其为“爽弦图”(如图1).图2由弦图变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成,记图中正方形ABCD ,正方形EFGH ,正方形MNKT 的面积分别为1S ,2S ,3S ,若12315S S S ++=,则2S 的值是__________.19.如图,在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=,2AC BC ==,D 为BC 边上一动点,作如图所示的AED ∆使得AE AD =,且45EAD ∠=,连接EC ,则EC 的最小值为__________.20.四个全等的直角三角形按图示方式围成正方行ABCD ,过各较长直角边的中点作垂线,围成面积为4的小正方形EFGH,已知AM 为Rt △ABM 的较长直角边,AM =7EF ,则正方形ABCD 的面积为_______.三、解答题21.如图,在矩形ABCD 中,AB=8,BC=10,E 为CD 边上一点,将△ADE 沿AE 折叠,使点D 落在BC 边上的点F 处. (1)求BF 的长; (2)求CE 的长.22.如图,已知ABC ∆中,90B ∠=︒,8AB cm =,6BC cm =,P 、Q 是ABC ∆边上的两个动点,其中点P 从点A 开始沿A B →方向运动,且速度为每秒1cm ,点Q 从点B 开始沿B C →方向运动,且速度为每秒2cm ,它们同时出发,设出发的时间为t 秒.(1)当2t =秒时,求PQ 的长;(2)求出发时间为几秒时,PQB ∆是等腰三角形?(3)若Q 沿B C A →→方向运动,则当点Q 在边CA 上运动时,求能使BCQ ∆成为等腰三角形的运动时间.23.在等腰△ABC 与等腰△ADE 中,AB =AC ,AD =AE ,∠BAC =∠DAE ,且点D 、E 、C 三点在同一条直线上,连接BD .(1)如图1,求证:△ADB ≌△AEC(2)如图2,当∠BAC =∠DAE =90°时,试猜想线段AD ,BD ,CD 之间的数量关系,并写出证明过程;(3)如图3,当∠BAC =∠DAE =120°时,请直接写出线段AD ,BD ,CD 之间的数量关系式为: (不写证明过程)24.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.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.已知ABC ∆中,90ACB ∠=︒,AC BC =,过顶点A 作射线AP .(1)当射线AP 在BAC ∠外部时,如图①,点D 在射线AP 上,连结CD 、BD ,已知21AD n =-,21AB n =+,2BD n =(1n >).①试证明ABD ∆是直角三角形;②求线段CD 的长.(用含n 的代数式表示)(2)当射线AP 在BAC ∠内部时,如图②,过点B 作BD AP ⊥于点D ,连结CD ,请写出线段AD 、BD 、CD 的数量关系,并说明理由.27.如图,己知Rt ABC ∆,90ACB ∠=︒,30BAC ∠=︒,斜边4AB =,ED 为AB 垂直平分线,且23DE =DB ,DA .(1)直接写出BC=__________,AC=__________;(2)求证:ABD∆是等边三角形;(3)如图,连接CD,作BF CD⊥,垂足为点F,直接写出BF的长;(4)P是直线AC上的一点,且13CP AC=,连接PE,直接写出PE的长.28.问题情境:综合实践活动课上,同学们围绕“已知三角形三边的长度,求三角形的面积”开展活动,启航小组同学想到借助正方形网格解决问题问题解决:图(1)、图(2)都是6×6的正方形网格,每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点称为格点,操作发现,启航小组同学在图(1)中画出△ABC,其顶点A,B,C都在格点上,同时构造长方形CDEF,使它的顶点都在格点上,且它的边EF经过点A,ED经过点B.同学们借助此图求出了△ABC的面积.(1)在图(1)中,△ABC的三边长分别是AB=,BC=,AC=.△ABC 的面积是.(2)已知△PMN中,PM17,MN=5NP13图(2)中画出△PMN,并直接写出△RMN的面积.29.如图,在边长为2正方形ABCD 中,点O 是对角线AC 的中点,E 是线段OA 上一动点(不包括两个端点),连接BE .(1)如图1,过点E 作EF BE ⊥交CD 于点F ,连接BF 交AC 于点G . ①求证:BE EF =;②设AE x =,CG y =,求y 与x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围. (2)在如图2中,请用无刻度的直尺作出一个以BE 为边的菱形.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.D 解析:D 【分析】由等式可分别得到关于a 、b 、c 的等式,从而分别计算得到a 、b 、c 的值,再由222+=a b c 的关系,可推导得到△ABC 为直角三角形.【详解】∵2(1)250a b c --=又∵()2102050a b c ⎧-≥-≥-≥⎪⎩∴()21=02=05a b c ⎧-⎪⎪-⎨⎪⎪⎩∴125a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩ ∴222+=a b c ∴△ABC 为直角三角形 故选:D . 【点睛】本题考察了平方、二次根式、绝对值和勾股定理逆定理的知识;求解的关键是熟练掌握二次根式、绝对值和勾股定理逆定理,从而完成求解.2.B解析:B【分析】根据折叠前后得到对应线段相等,对应角相等判断①③④式正误即可,根据等腰直角三角形性质求BC 和DE 的关系.【详解】解:根据折叠的性质知,△C ED CED '≅∆,且都是等腰直角三角形,∴90BDE ∠<︒,45C DE ∠'=︒, ∴12C DE BDE ∠'≠∠ ∴DC '不能平分BDE ∠①错误;45DC E DCE ∴∠'=∠=︒,C E CE DE AD a '====,CD DC ='=,AC a ∴=,2)BC a ==,∴②正确;2ABC DBC ∠=∠,22.5DBC ∴∠=︒,45DCB ∠=︒,112.5BDC ∴∠=︒,BCD ∴∆不是等腰三角形,故③错误;CED ∴∆的周长(2CE DE CD a a a BC =++=+==,故④正确.故选:B .【点睛】本题利用了:①折叠的性质:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,根据轴对称的性质,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等;②等腰直角三角形,三角形外角与内角的关系,等角对等边等知识点.3.C解析:C【解析】【分析】根据勾股定理求解即可,注意要确认a 是直角边还是斜边.【详解】解:当a 是直角三角形的斜边时,5a == ;当a 为直角三角形的直角边时,a =故选C .【点睛】本题考查的是勾股定理,熟知在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方是解答此题的关键.4.C解析:C【解析】试题分析:根据题意得:222c a b =+=13,4×12ab=13﹣1=12,即2ab=12,则2()a b +=222a ab b ++=13+12=25,故选C .考点:勾股定理的证明;数学建模思想;构造法;等腰三角形与直角三角形.5.C解析:C【分析】一个三角形中有一个直角,或三边满足勾股定理的逆定理则为直角三角形,否则则不是,据此依次分析各项即可.【详解】A. △ABC 中,若∠B=∠C -∠A ,则∠C =∠A+∠B ,则△ABC 是直角三角形,本选项正确;B. △ABC 中,若a 2=(b+c)(b -c),则a 2=b 2-c 2,b 2= a 2+c 2,则△ABC 是直角三角形,本选项正确;C. △ABC 中,若∠A ∶∠B ∶∠C=3∶4∶5,则∠,故本选项错误; D. △ABC 中,若a ∶b ∶c=5∶4∶3,则△ABC 是直角三角形,本选项正确;故选C.【点睛】本题考查的是直角三角形的判定,利用勾股定理的逆定理判断一个三角形是否是直角三角形的一般步骤:①确定三角形的最长边;②分别计算出最长边的平方与另两边的平方和;③比较最长边的平方与另两边的平方和是否相等.若相等,则此三角形是直角三角形;否则,就不是直角三角形. 6.C解析:C【分析】先求出出发1.5小时后,甲乙两船航行的路程,进而可根据勾股定理的逆定理得出乙船的航行方向与甲船的航行方向垂直,进一步即可得出答案.【详解】解:出发1.5小时后,甲船航行的路程是16×1.5=24海里,乙船航行的路程是12×1.5=18海里;∵222241857632490030+=+==,∴乙船的航行方向与甲船的航行方向垂直,∵甲船的航行方向是北偏东75°,∴乙船的航行方向是南偏东15°或北偏西15°.故选:C .【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理和方位角,属于常考题型,正确理解题意、熟练掌握勾股定理的逆定理是解题的关键.7.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.8.A解析:A【解析】分析:直接利用勾股定理的逆定理进而结合直角三角形面积求法得出答案.详解:∵52+122=132,∴三条边长分别为5里,12里,13里,构成了直角三角形, ∴这块沙田面积为:12×5×500×12×500=7500000(平方米)=7.5(平方千米). 故选A .点睛:此题主要考查了勾股定理的应用,正确得出三角形的形状是解题关键. 9.B解析:B【分析】如图,作CD ⊥AB 于点D ,由题意可得△ABC 是等边三角形,从而可得BD 、OD 的长,然后根据勾股定理即可求出CD 与OC 的长,进而可得OM 的长,于是可得答案.【详解】解:∵点A 和点B 在数轴上对应的数分别是4和2,∴OB=2,OA=4,如图,作CD⊥AB于点D,则由题意得:CA=CB=AB=2,∴△ABC是等边三角形,∴BD=AD=11 2AB=,∴OD=OB+BD=3,223CD BC BD=-=,∴()22223323OC OD CD=+=+=,∴OM=OC=23,∴点M对应的数为23.故选:B.【点睛】本题考查了实数与数轴、等边三角形的判定与性质以及勾股定理等知识,属于常见题型,正确理解题意、熟练掌握上述知识是解题的关键.10.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 CBEAB 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AC=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.二、填空题11.5【分析】在直角ABC 中,依据勾股定理求出AC 的长度,再算出BD ,过点B 作BE AC ⊥于点E ,通过等面积法求出BE ,得到两个直角三角形,分别运用勾股定理算出AE ED 、,两者相加即为AD 的长.【详解】解:如图,过点B 作BE AC ⊥于点E ,则90BEA ∠=︒,90BED ∠=︒,∵直角ABC 中,90B ∠=︒,6AB =,8BC =,∴22=10AC AB BC +=,又∵2ABC S AB BC AC BE =⋅=⋅,2AC BD =∴6810BE ⨯=,5BD =,∴=4.8BE ,∵90BEA ∠=︒,90BED ∠=︒∴22= 3.6AE AB BE -=,22= 1.4ED BD BE -=,∴5AD AE ED =+=.故答案为:5.【点睛】本题考查了勾股定理,通过作直角三角形斜边上的高,既构造了两个直角三角形求位置线段,又通过等面积法求出了一条直角边的长度,为运用勾股定理求线段创造了条件;故在求线段长时,可以考虑构造直角三角形.12.322或115或1095【分析】分别就E ,F 在AC,BC 上和延长线上,分别画出图形,过D 作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G ,H ,通过构造全等三角形和运用勾股定理作答即可.【详解】解:①过D作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G,H ∴DG∥BC,∠CDG=∠CDH=45°又∵D是AB的中点,∴DG=12 BC同理:DH=12 AC又∵BC=AC∴DG=DH在Rt△DGE和Rt△DHF中DG=DH,DE=DF∴Rt△DGE≌Rt△DHF(HL)∴GE=HF又∵DG=DH,DC=DC∴△GDC≌△FHC∴CG=HC∴CE=GC-GE=CH-HF=CF=AB-BF=3∴EF=223332+=②过D作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G,H∴DG∥BC,∠CDG=∠CDH=45°又∵D是AB的中点,∴DG=12 BC同理:DH=12 AC又∵BC=AC ∴DG=DH在Rt△DGE 和Rt△DHF 中DG=DH,DE=DF∴Rt△DGE≌Rt△DHF(HL )∴GE=HF又∵DG=DH,DC=DC∴△GDC≌△FHC∴CG=HC∴CE=CF=AC+AE=AB+BF=7+4=11 ∴EF=221111112+=③如图,以点D 为圆心,以DF 长为半径画圆交AC 边分别为E 、E ',过点D 作DH⊥AC 于点H ,可知DF DE DE '==,可证△EHD≌△E HD ',CE D CFD '≌,△DHC 为等腰直角三角形,∴∠1+∠2=45°∴∠EDF=2(∠1+∠2)=90°∴△EDF 为等腰直角三角形可证AED CFD △△≌∴AE=CF=3,CE=BF=4∴2222435EF CE CF =+=+=④有第③知,EF=5,且△EDF 为等腰直角三角形,∴ED=DF=522,可证△E CF E DE ''∆∽,2223y x += 525222x=+ 综上可得:4225x =∴2222E F DE DF DE '''''=+=1095E F ''= 【点睛】本题考查了全等三角形和勾股定理方面的知识,做出辅助线、运用数形结合思想是解答本题的关键.13.55【解析】【分析】 要求长方体中两点之间的最短路径,最直接的作法,就是将长方体展开,然后利用两点之间线段最短解答.【详解】展开图如图所示:由题意,在Rt △APQ 中,PD=10cm ,DQ=5cm ,∴蚂蚁爬行的最短路径长2222105PD QD +=+5cm ),故答案为:5【点睛】本题考查了平面展开﹣最短路径问题,解答此类问题时要先根据题意把立体图形展开成平面图形后,再确定两点之间的最短路径.一般情况是两点之间,线段最短.在平面图形上构造直角三角形解决问题.14.等腰直角三角形【解析】根据非负数的意义,由()22220c a b a b --+-=,可知222c a b =+,a=b ,可知此三角形是等腰直角三角形.故答案为:等腰直角三角形.点睛:此题主要考查了三角形形状的确定,根据非负数的性质,可分别得到关系式,然后结合勾股定理的逆定理知是直角三角形,然后由a-b=0得到等腰直角三角形,比较容易,关键是利用非负数的性质得到关系式.15.25【解析】试题分析:根据勾股定理可求出BC=1,然后根据∠BCA=90°,DE⊥AC,DF⊥BC,证得四边形CEDF是矩形,连接CD,则CD=EF,当CD⊥AB时,CD最短,即EF=CD=25.故答案为25.点睛:本题考查了勾股定理的运用,矩形的判定和性质以及垂线段最短的性质,同时也考查了学生综合运用性质进行推理和计算的能力.16.485【解析】试题分析:根据等腰三角形的性质和勾股定理可知BC边上的高为8,然后根据三角形的面积法可得111012822BD⨯⨯=⨯⨯,解得BD=485.17.41【解析】作AD′⊥AD,AD′=AD,连接CD′,DD′,如图:∵∠BAC+∠CAD=∠DAD′+∠CAD,即∠BAD=∠CAD′,在△BAD与△CAD′中,;BA CABAD CADAD AD===⎧⎪∠∠'⎨⎪⎩∴△BAD≌△CAD′(SAS),∴BD=CD′,∠DAD′=90°,由勾股定理得 ,∠D′DA+∠ADC=90°,由勾股定理得BD 2=41.故答案是:41.18.5【分析】根据图形的特征得出四边形MNKT 的面积设为x ,将其余八个全等的三角形面积一个设为y ,从而用x ,y 表示出1S ,2S ,3S ,得出答案即可.【详解】解:将四边形MTKN 的面积设为x ,将其余八个全等的三角形面积一个设为y , 正方形ABCD ,正方形EFGH ,正方形MNKT 的面积分别为1S ,2S ,3S ,12310S S S ++=,∴得出18S y x ,24S y x ,3S x =, 12331215S S S x y ,故31215x y, 154=53x y , 所以245S x y , 故答案为:5.【点睛】 此题主要考查了图形面积关系,根据已知得出用x ,y 表示出1S ,2S ,3S ,再利用12315S S S ++=求出是解决问题的关键.19.2-【分析】根据已知条件,添加辅助线可得△EAC ≌△DAM (SAS ),进而得出当MD ⊥BC 时,CE 的值最小,转化成求DM 的最小值,通过已知值计算即可.【详解】解:如图所示,在AB 上取AM=AC=2,∵90ACB ∠=,2AC BC ==,∴∠CAB=45°,又∵45EAD ∠=,∴∠EAC+∠CAD=∠DAB+∠CAD=45°,∴∠EAC =∠DAB ,∴在△EAC 与△DAB 中AE=AD ,∠EAF =∠DAB ,AC =AM ,∴△EAC ≌△DAM (SAS )∴CE=MD ,∴当MD ⊥BC 时,CE 的值最小,∵AC=BC=2, 由勾股定理可得2222AB AC BC =+=,∴222=-BM ,∵∠B=45°,∴△BDM 为等腰直角三角形,∴DM=BD ,由勾股定理可得222+BD DM =BM∴DM=BD=22-∴CE=DM=22-故答案为:22-【点睛】本题考查了动点问题及全等三角形的构造,解题的关键是作出辅助线,得出全等三角形,找到CE 最小时的状态,化动为静.20.32【分析】由题意设AM=2a ,BM=b ,则正方形ABCD 的面积=224a b +,由题意可知EF=(2a-b)-2(a-b)=2a-b-2a +2b=b ,由此分析即可.【详解】解:设AM=2a .BM=b .则正方形ABCD 的面积=224a b +由题意可知EF=(2a-b)-2(a-b)=2a-b-2a +2b=b ,∵AM 7EF ,727,,a b a ∴== ∵正方形EFGH 的面积为4,∴24b =,∴正方形ABCD 的面积=2224+832.a b b ==故答案为32.【点睛】本题考查正方形的性质、勾股定理以及线段的垂直平分线的定义等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.三、解答题21.(1)BF 长为6;(2)CE 长为3,详细过程见解析.【分析】(1)由矩形的性质及翻折可知,∠B=90°,AF=AD=10,且AB=8,在Rt △ABF 中,可由勾股定理求出BF 的长;(2)设CE=x ,根据翻折可知,EF=DE=8-x ,由(1)可知BF=6,则CF=4,在Rt △CEF 中,可由勾股定理求出CE 的长.【详解】解:(1)∵四边形ABCD 为矩形,∴∠B=90°,且AD=BC=10, 又∵AFE 是由ADE 沿AE 翻折得到的,∴AF=AD=10,又∵AB=8,在Rt △ABF 中,由勾股定理得:,故BF 的长为6.(2)设CE=x ,∵四边形ABCD 为矩形,∴CD=AB=8,∠C=90°,DE=CD-CE=8-x ,又∵△AFE 是由△ADE 沿AE 翻折得到的,∴FE=DE=8-x ,由(1)知:BF=6,故CF=BC-BF=10-6=4,在Rt △CEF 中,由勾股定理得:222CF +CE =EF ,∴2224+x =(8-x),解得:x=3,故CE 的长为3.【点睛】本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等,利用勾股定理求解是本题的关键.22.(1)2)83;(3)5.5秒或6秒或6.6秒 【分析】(1)根据点P 、Q 的运动速度求出AP ,再求出BP 和BQ ,用勾股定理求得PQ 即可; (2)由题意得出BQ BP =,即28t t =-,解方程即可;(3)当点Q 在边CA 上运动时,能使BCQ ∆成为等腰三角形的运动时间有三种情况: ①当CQ BQ =时(图1),则C CBQ ∠=∠,可证明A ABQ ∠=∠,则BQ AQ =,则CQ AQ =,从而求得t ;②当CQ BC =时(图2),则12BC CQ +=,易求得t ;③当BC BQ =时(图3),过B 点作BE AC ⊥于点E ,则求出BE ,CE ,即可得出t .【详解】(1)解:(1)224BQ cm =⨯=,8216BP AB AP cm =-=-⨯=,90B ∠=︒, 222246213()PQ BQ BP cm =+=+=; (2)解:根据题意得:BQ BP =,即28t t =-,解得:83t =; 即出发时间为83秒时,PQB ∆是等腰三角形; (3)解:分三种情况:①当CQ BQ =时,如图1所示:则C CBQ ∠=∠,90ABC ∠=︒, 90CBQ ABQ ∴∠+∠=︒,90A C ∠+∠=︒,A ABQ ∴∠=∠BQ AQ ∴=,5CQ AQ ∴==,11BC CQ ∴+=,112 5.5t ∴=÷=秒.②当CQ BC =时,如图2所示:则12BC CQ +=1226t ∴=÷=秒.③当BC BQ=时,如图3所示:过B点作BE AC⊥于点E,则684.8()10AB BCBE cmAC⨯===22 3.6CE BC BE cm∴=-=,27.2CQ CE cm∴==,13.2BC CQ cm∴+=,13.22 6.6t∴=÷=秒.由上可知,当t为5.5秒或6秒或6.6秒时,BCQ∆为等腰三角形.【点睛】本题考查了勾股定理、三角形的面积以及等腰三角形的判定和性质;本题有一定难度,注意分类讨论思想的应用.23.(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=32AD,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,∴DE=2AD,∵CD=DE+CE,∴CD=2AD+BD;(3)作AH⊥CD于H.∵∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,又∵AB=AC,AD=AE,∴△ADB≌△AEC(SAS);∴BD=CE,∵∠DAE=120°,AD=AE,∴∠ADH=30°,∴AH=12 AD,∴DH22AD AH-32AD,∵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.24.(1)AC=9;(2)AB∇AC=-72,BA∇BC=73【分析】(1)在Rt AOC∆中,根据勾股定理和新定义可得AO2-OC2=81=AC2;(2)①先利用含30°的直角三角形的性质求出AO=2,OB=23再用新定义即可得出结论;②先构造直角三角形求出BE,AE,再用勾股定理求出BD,最后用新定义即可得出结论;(3)作BD⊥CD,构造直角三角形BCD,根据三角形面积关系求出BD,根据新定义和勾股定理逆定理得出三角形AOD是直角三角形,根据中线性质得出OA的长度,根据勾股定理求出OC,从而得出BC,再根据勾股定理求出CD,再求出AD,再运用勾股定理求出AB.【详解】(1)已知如图:AO为BC上的中线,在Rt AOC ∆中,AO 2-OC 2=AC 2因为81AB AC ∇=所以AO 2-OC 2=81所以AC 2=81所以AC=9.(2)①如图2,取BC 的中点D ,连接AO ,∵AB =AC ,∴AO ⊥BC ,在△ABC 中,AB =AC ,∠BAC =120°,∴∠ABC =30°,在Rt △AOB 中,AB =12,∠ABC =30°,∴AO =6,OB =2222126AB AO -=-=63,∴AB ∇AC =AO 2﹣BO 2=36﹣108=﹣72, ②取AC 的中点D ,连接BD ,∴AD =CD =12AC =6,过点B 作BE ⊥AC 交CA 的延长线于E ,在Rt △ABE 中,∠BAE =180°﹣∠BAC =60°,∴∠ABE =30°, ∵AB =12,∴AE =6,BE =222212663AB AE -=-=, ∴DE =AD +AE =12,在Rt △BED 中,根据勾股定理得,BD =()2222631267BE DE +=+=∴BA ∇BC =BD 2﹣CD 2=216;(3)作BD ⊥CD,因为24ABC S ∆=,8AC =,所以BD=26ABC S AC ∆÷=,因为64AB AC ∇=-,AO 是BC 边上的中线,所以AO 2-OC 2=-64,所以OC 2-AO 2=64,由因为AC 2=82=64,所以OC 2-AO 2= AC 2所以∠OAC=90°所以OA=24228322ABC S AC ∆⨯÷=⨯÷= 所以OC=22228373AC OA +=+=所以BC=2OC=273,在Rt △BCD 中,CD=()2222276163BC BD -=-=所以AD=CD-AC=16-8=8所以AB=22228610AD BD +=+=【点睛】考核知识点:勾股定理逆定理,含30°直角三角形性质.借助辅助线构造直角三角形,运用勾股定理等直角三角形性质解决问题是关键.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=25 2.∵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.(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97AC BCACD BCF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△ACD ≌△BCF∴CD=CF ,AD=BF又∵∠DCF=90°∴由勾股定理得DF ==又DF=BF-BD=AD-BD∴AD BD -=【点睛】本题考查的是三角形全等、勾股定理及其逆定理,掌握三角形全等的判定方法及勾股定理及其逆定理是关键.27.(1)2,2)证明见解析(3)7(4)3【分析】(1)根据含有30°角的直角三角形的性质可得BC=2,再由勾股定理即可求出AC 的长; (2)由ED 为AB 垂直平分线可得DB=DA ,在Rt △BDE 中,由勾股定理可得BD=4,可得BD=2BE ,故∠BDE 为60°,即可证明ABD ∆是等边三角形;(3)由(1)(2)可知,AC AD=4,进而可求得CD 的长,再由等积法可得BCD ACD ACBD S S S =+四边形,代入求解即可;(4)分点P 在线段AC 上和AC 的延长线上两种情况,过点E 作AC 的垂线交AC 于点Q ,构造Rt △PQE ,再根据勾股定理即可求解.【详解】(1)∵Rt ABC ∆,90ACB ∠=︒,30BAC ∠=︒,斜边4AB =, ∴122BC AB ==,∴AC = (2)∵ED 为AB 垂直平分线,∴ADB=DA ,在Rt △BDE 中, ∵122BE AE AB ===,DE =∴BD =,∴BD=2BE ,∴∠BDE 为60°,∴ABD ∆为等边三角形;(3))由(1)(2)可知,=23AC ,AD=4, ∴22=27CD AC AD =+,∵BCD ACD ACBD S SS =+四边形, ∴111()222BC AD AC AC AD BF CD +⨯=⨯+⨯, ∴221BF =; (4)分点P 在线段AC 上和AC 的延长线上两种情况,如图,过点E 作AC 的垂线交AC 于点Q ,∵AE=2,∠BAC=30°,∴EQ=1, ∵=23AC ,∴=3CQ QA =,①若点P 在线段AC 上, 则23=333PQ CQ CP =-=, ∴2223PE PQ EQ =+; ②若点P 在线段AC 的延长线上, 则2533333PQ CQ CP =+=, ∴22221=PE PQ EQ =+; 综上,PE 23221. 【点睛】 本题考查勾股定理及其应用、含30°的直角三角形的性质等,解题的关键一是能用等积法表示并求出BF 的长,二是对点P 的位置要分情况进行讨论.。