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专题06 直角三角形中的分类讨论模型
模型1、直角三角形中的分类讨论模型
【知识储备】凡是涉及直角三角形问题,优先考虑直角顶点(或斜边)分类讨论,再利用直角三角形的性
质或勾股定理解题即可。
1)无图需分类讨论:①已知边长度无法确定是直角边还是斜边时要分类讨论;②已知无法确定是哪个角
是直角时要分类讨论(常见与折叠、旋转中出现的直角三角形)。
2)“两定一动”直角三角形存在性问题:(常见于与坐标系综合出题,后续会专题进行讲解)
如图:已知A,B两点是定点,找一点 C 构成 Rt△ABC
即:
方法:两线一圆
具体图解:①当 ∠BAC=90° 时,过点A作 AB 的垂线,点 C 在该垂线上(A除外)
②当 ∠ABC=90° 时,过点B作 AB 的垂线,点 C 在该垂线上(B除外)。
③当 ∠ACB=90° 时,以 AB 为直径作圆,点 C 在该圆上(A,B除外)。
例1.(2023春·广西河池·八年级统考期末)在 中, , ,当 时, 是
直角三角形.
【答案】5或 / 或5
【分析】分 为三角形的最长边和 为三角形的最长边,两种情况进行求解即可.
【详解】解:① 为 的最长边时:当满足 时, 是直角三角形,即:
,
∴ (负值已舍去);
② 为三角形的最长边时:当满足 时, 是直角三角形,即: ,
∴ (负值已舍去);综上: 或 ;故答案为:5或 .
【点睛】本题考查勾股定理逆定理.熟练掌握当三角形的三边满足两短边的平方和等于第三边的平方时,
三角形为直角三角形是解题的关键.
例2.(2023春·河南郑州·八年级校考期中)如图, 是 的角平分线, 是 的高,
, ,点F为边 上一点,当 为直角三角形时,则 的度数为 .
【答案】 或
【分析】分情况讨论:①当 时,②当 时,根据角平分线和三角形高线的定义分别
求解即可.
【详解】解:如图所示,当 时,
∵ 是 的角平分线, ,
∴ ,∴ 中, ;
如图,当 时,
同理可得 ,∵ ,∴ ,
∴ ,
综上所述: 的度数为 或 .故答案为: 或 .
【点睛】本题考查角平分线和高线的定义,三角形外角的性质,三角形内角和定理,掌握分类讨论的思想是解题的关键.
例3.(2022秋·河南新乡·八年级校考期末)如图,在4×4的正方形网格中有两个格点A,B,连接AB,在
网格中再找一个格点C,使得△ABC是等腰直角三角形,则满足条件的格点C的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】根据题意,结合图形,分两种情况讨论:①AB为等腰直角△ABC底边;②AB为等腰直角△ABC
其中的一条腰.
【详解】解:如图:分情况讨论:①AB为等腰直角△ABC底边时,符合条件的C点有0个;
②AB为等腰直角△ABC其中的一条腰时,符合条件的C点有3个.
∵ , ,
∴ , , ,
∴ , , 都是等腰直角三角形,故共有3个点,故选C.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的判定;解答本题关键是根据题意,画出符合实际条件的图形,数形
结合的思想是数学解题中很重要的解题思想.
例4.(2022·江西九江·八年级期末)已知在平面直角坐标系中A(﹣2 ,0)、B(2,0)、C(0,
2).点P在x轴上运动,当点P与点A、B、C三点中任意两点构成直角三角形时,点P的坐标为________.
【答案】(0,0),( ,0),(﹣2,0)
【分析】因为点P、A、B在x轴上,所以P、A、B三点不能构成三角形.再分Rt PAC和Tt PBC两种情况
进行分析即可. △ △【详解】解:∵点P、A、B在x轴上,∴P、A、B三点不能构成三角形.
设点P的坐标为(m,0).当△PAC为直角三角形时,
①∠APC=90°,易知点P在原点处坐标为(0,0);
②∠ACP=90°时,如图,∵∠ACP=90°∴AC2+PC2=AP2,
,解得,m= ,∴点P的坐标为( ,0);
当△PBC为直角三角形时,①∠BPC=90°,易知点P在原点处坐标为(0,0);
②∠BCP=90°时,∵∠BCP=90°,CO⊥PB,∴PO=BO=2,∴点P的坐标为(﹣2,0).
综上所述点P的坐标为(0,0),( ,0),(﹣2,0).
【点睛】本题考查了勾股定理及其逆定理,涉及到了数形结合和分类讨论思想.解题的关键是不重复不遗
漏的进行分类.
例5.(2022秋·江西吉安·八年级校联考阶段练习)已知Rt ABC中,AC=4,BC=3,∠ACB=90°,以
AC为一边在Rt ABC外部作等腰直角三角形ACD,则线段△BD的长为 .
△
【答案】7或 或
【分析】分三种情形讨论:(1)如图1中,以点C所在顶点为直角时;(2)如图2中,以点D所在顶点为直角时;(3)如图3中,以点A所在顶点为直角时.
【详解】(1)如图1中,以点C所在顶点为直角时.∵AC=CD=4,BC=3,∴BD=CD+BC=7;
(2)如图2中,以点D所在顶点为直角时,作DE⊥BC与E,连接BD.
在Rt△BDE中DE=2,BE=5,∴BD ;
(3)如图3中,以点A所在顶点为直角时,作DE⊥BC于E,
在Rt△BDE中,DE=4.BE=7,∴BD .故答案为7或 或 .
【点睛】本题考查了勾股定理、等腰直角三角形等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题.
例6.(2023春·河南南阳·八年级统考期末)如图,矩形 中, ,点E为边 上的一
个动点, 与 关于直线 对称.当 为直角三角形时, 的长为 .
【答案】9或18
【分析】分两种情况,分别求解,(1)当 时,如图(1),根据轴对称的性质得
,得 ;(2)当 时,如图(2),根据轴对称的性质得
,得A、 、C在同一直线上,根据勾股定理得 ,设 ,则,根据勾股定理,计算即可.
【详解】解:(1)当 时,如图(1),
∵ ,根据轴对称的性质得 ,
∵ ,∴ 是等腰直角三角形,∴ ;
(2)当 时,如图(2),
根据轴对称的性质得 , 为直角三角形,
即 ,∴ ,∴A、 、C在同一直线上,
根据勾股定理得 ,∴ ,
设 ,则 ,在 中, ,
即 ,解得 ,即 ;
综上所述: 的长为9或18;故答案为:9或18.
【点睛】本题考查了矩形的性质、勾股定理、轴对称的性质,熟练掌握矩形的性质、勾股定理、轴对称的
性质的综合应用,分情况讨论,画出图形是解题关键.
例7.(2023·浙江·八年级专题练习)如图,已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,点P是BC边
上的一个动点,点B与B′是关于直线AP的对称点,当△CPB'是直角三角形时,BP的长= .【答案】1或
【分析】根据题意分三种情形:①∠PCB′=90°,②∠CPB′=90°,进而利用勾股定理构建方程求解即可,
③反证法证明 的情形不成立.
【详解】解:①如图1中,当∠PCB′=90°时,设PB=PB′=x.
∵AC=3,CB=4,∠ACB=90°,∴AB= = =5,
由翻折的性质可知,AB=AB′=5,在Rt△PCB′中,PC2+CB′2=PB′2,
∴(4﹣x)2+22=x2,∴x= ,∴PB= .
②如图2中,当∠CPB′=90°,设PB=y.
过点A作AT⊥B′P交B′P的延长线于点T,则四边形ACPT是矩形,∴PT=AC=3,AT=CP=4﹣y,
在Rt△ATB′中,AB′2=AT2+B′T2,∴52=(4﹣y)2+(y+3)2,
解得y=1或0(0舍弃),∴PB=1,
③若 ,如图点C与C′是关于直线AP的对称点,连接
由题意可得
若 ,
根据对称性可得
, 根据平行线之间的距离相等,若 ,则 到 的距离等于4而 不平行
假设不成立 综上所述,PB的值为:1或 .
【点睛】本题考查翻折变换以及勾股定理等知识,解题的关键是学会利用参数,构建方程解决问题.
例8.(2023秋·广东八年级课时练习)如图所示,已知 ,P是射线 上一动点, .
(1)当 是等边三角形时,求 的长;(2)当 是直角三角形时,求 的长.
【答案】(1)10;(2)5或20.
【分析】(1)根据等边三角形的性质即可求解;
(2)分两种情况讨论:①若 ,则 ,根据 角所对的直角边等于斜边的一半即可
求 ;②若 ,则 ,从而可求 。
【详解】(1)当 为等边三角形时, .
(2)当 是直角三角形时,分两种情况讨论:
①若 ,则 ,∴ ,∴ ;
②若 ,则 , ∴ .
综上所述, 的长为5或20.
【点睛】本题考查等边三角形的性质,直角三角形中 角所对的直角边等于斜边的一半,熟练运用相关
知识是解题的关键.
例9.(2023秋·河北张家口·八年级统考期末)在 中, , 是边 上的动点,过点 作
交 于点 ,将 沿 折叠,点 的对应点为点 .(1)如图1,若点 恰好落在边 上,判断 的形状,并证明;
(2)如图2,若点 落在 内,且 的延长线恰好经过点 , ,求 的度数;
(3)若 ,当 是直角三角形时,直接写出 的长.
【答案】(1) 是等边三角形;见解析(2) ;(3) 的长是 或
【分析】(1)根据平行线的性质即可求出相等的角,再根据等边三角形的判定即可得到结论;
(2)根据折叠的性质可知角相等,再根据三角形的内角和定理即可得到结果;
(3)根据题意分两种情况,再根据图形以及折叠的性质得到 的长度.
【详解】(1)解: 是等边三角形,理由如下:
∵ ,∴ ,由折叠可得 ,∴ ,
∴ ,∴ 是等边三角形;
(2)解:由折叠可得 ,∵ ,∴ ,
∵ ,∴ ,设 ,则 ,
在 中, ,即 ,解得 ,∴ ;
(3)解: 的长是 或 ,理由如下:当 时,点 在 内(如图所示)
∵ ,∴ ,∴
由折叠得 ,∴ ,∴ ,∴ ;
当 时,点 在 外,同理可得 ,∴ .
【点睛】本题考查了折叠的性质,等边三角形的性质,含 角的直角三角形的性质,平行线的性质,根
据题意画出图形是解题的关键.
例10.(2023秋·四川成都·八年级统考期末)如图1,在平面直角坐标系中,点A的坐标为 ,点B的
坐标为 .(1)求直线 的表达式;(2)点M是坐标轴上的一点,若以 为直角边构造 ,请求出满足条件的
所有点M的坐标;(3)如图2,以A为直角顶点作 ,射线 交x轴的正半轴于点C,射线
交y轴的负半轴于点D,当 绕点A旋转时,求 的值.
【答案】(1) (2)M点的坐标为 或 或 (3)8
【分析】(1)用待定系数法求解即可;(2)根据题意进行分类讨论:①当 时,过A作
的垂线,交y轴于点 ,交x轴于点 ,根据两点之间的距离公式以及勾股定理,列出方程求解即可;
②当 时,过点B作 的垂线交y轴于点 ,用相同的方法即可求解;(3)过点A分别作x
轴,y轴的垂线,垂足分别为G,H,通过证明 ,得出 ,即可得出
.
【详解】(1)解:设直线 的解析式为: ,
∵ , 在直线 上,
∴ ,解得: ,∴直线 的解析式为: ;
(2)解:∵ 是以 为直角边的直角三角形,∴有 或 ,
①当 时,如图:设点 , ,∵ , ,
∴ , , , ,
,
在 中,根据勾股定理可得: ,
即 ,解得: ,∴ ,
在 中,根据勾股定理可得: ,
即 ,解得: ,∴ ,
②当 时,如图:
过点B作 的垂线交y轴于点 ,设 ,∵ , ,
∴ , , ,在 中,根据勾股定理可得: ,
即 ,解得: ,∴ .
综上:M点的坐标为: 或 或 .
(3)解:过点A分别作x轴,y轴的垂线,垂足分别为G,H,如图:
则 ,又∵ ,∴ ,∴ ,
∵ ,∴ ,∴ ,
∵ ,∴ ,
在 和 中, ,∴ ,
∴ ,∴ .
【点睛】本题主要考查案例一次函数的图象和性质,勾股定理,两点之间的距离公式,三角形全等的判定
和性质,解题的关键是掌握用待定系数法求解函数表达式的方法和步骤,坐标轴上点的坐标特征.
例11.(2023秋·重庆南岸·八年级校考期末)如图,直线 交 轴、 轴分别于点 、 ,直线
与直线 交于点 ,与 轴交于点 .已知 , 点的横坐标为 .(1)求直线 的解析表达式.(2)若 在线段 上,四边形 的面积为14,求 点坐标.
(3)若点 、 分别为直线 、 上的动点,连结 、 、 ,当 是以 为直角边的等腰直
角三角形时,请直接写出所有点 的坐标,并把求其中一个点 的坐标过程写出来.
【答案】(1) (2) (3) 或
【分析】(1)先求出点D的坐标,再把 , 代入 ,解方程组即可解答.
(2)求出 , ,设 ,则 , ,再由四边形 的面积,可得 ,
即可解答.(3)设 , ,可得
,分情况讨论:当 为斜边时,当 为直角边
时,即可解答.
【详解】(1)在 中,令 得 ,∴ ,
把 , 代入 得: ,解得 ,∴直线 的解析表达式为 .
(2)如图,在 中,令 得 ,令 得 ,
∴ , ,设 ,∴ , ,∵ ,四边形 的面积为14,∴ ,解得 ,∴ .
(3)设 , ,
∴ , , ,
当 为斜边时,如图:
,解得 ,∴ ,
当 为直角边时,如图:
,解得 ,∴ ,
∴M的坐标为 或 .
【点睛】本题考查了一次函数综合应用,待定系数法求一次函数的解析式,四边形的面积,等腰直角三角
形的性质,熟练运用分类讨论是解题的关键.课后专项训练
1.(2023秋·山东枣庄·八年级统考期中)在直角坐标系中, 为坐标原点,已知点 ,在坐标轴上确
定点 ,使得 为直角三角形,则符合条件的点 的个数共有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【分析】分两种情况:①当 为斜边时,过 分别作 轴和 轴的垂线,垂足即为点 ,符合条件的点
有2个;②当 为斜边时,过 作 的垂线,与 轴和 轴的交点即为点 ,即可得出结果.
【详解】解:如图所示:
①当 为斜边时,过 分别作 轴和 轴的垂线,垂足即为点 ,符合条件的点 有2个;
②当 为斜边时,过 作 的垂线,与 轴和 轴的交点即为点 ,符合条件的点 有2个;
符合条件的点 的个数共有4个,故选: .
【点睛】本题考查了坐标与图形性质、直角三角形的判定;作出图形,分情况讨论是解题的关键.
2.(2023秋·重庆·八年级课堂例题)已知点A和点 ,以点A和点 为两个顶点作等腰直角三角形,一共
可以作出 个.
【答案】6
【分析】根据等腰直角三角形的性质,分点 是直角边和斜边两种情况作出图形即可得解.
【详解】解:如图,以点 和点 为两个顶点作等腰直角三角形,一共可作出6个.故答案为:6
【点睛】本题考查了等腰直角三角形,作出图形,利用数形结合的思想求解更形象直观.3.(2023秋·广东·八年级专题练习)平面直角坐标系中有点A(0,4)、B(3,0),连接AB,以AB为
直角边在第一象限内作等腰直角三角形ABC,则点C的坐标为 .
【答案】(4,7)或(7,3)
【分析】根据等腰直角三角形的性质,分AC为直角边和斜边两种情况进行讨论即可.
【详解】解:如图,观察图象可知,满足条件的点C的坐标为(4,7)或(7,3).
故答案为:(4,7)或(7,3).
【点睛】本题考查等腰直角三角形的性质,点的坐标,解题的关键在于能够分类讨论AC是直角边还是斜
边.
4.(2023春·江苏南京·八年级校考阶段练习)如图,在 中, , , ,
分别是 高和角平分线,点E为边 上一个点,当 为直角三角形时,则 度.
【答案】42或21
【分析】直接根据三角形内角和定理得 ,由角平分线的定义得 ,当 为直角
三角形时,存在两种情况:分别根据三角形内和定理和外角的性质,即可得出结论.
【详解】解: , , ,
平分 , 当 为直角三角形时,有以下两种情况:
①当 时,如图1,, ;
②当 时,如图2,
, ,
综上, 的度数为 或 .故答案为:42或21.
【点睛】本题考查的是直角三角形的性质,角平分线的有关计算,三角形内和定理与外角的性质,熟知三
角形的外角的性质是解答此题的关键.
5.(2023秋·江苏淮安·八年级统考期中)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=8,现将BC延长
到点D,使△ABD为等腰三角形,则CD的长为 .
【答案】4,6或
【分析】由题意分AD=BD、AB=BD、AB=AD这三种情况进行讨论求解即可.
【详解】解:如图,当AD=BD时,∵Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=8,∴ ,设 ,
由 ,可得 ,解得: ,即 ;
如图,当AB=BD时,∵AB=BD,∴ ;
如图,当AB=AD时,∵AB=BD,∠C=90°,∴ ;
综上可得CD的长为4,6或 .故答案为:4,6或 .
【点睛】本题考查等腰三角形的性质以及勾股定理的应用,熟练掌握利用方程根据勾股定理建立方程求解
以及进行全面思考、分类讨论是解题的关键.
6.(2023春·江苏·八年级期末)在 中, , , 的角平分线BD交AC于D,E为
线段AB上的动点,当 是直角三角形时, 的度数是 .(写出所有的正确结果)
【答案】69°或11°
【分析】分情况讨论,当∠AED=90°时,利用直角三角形两锐角互余即可求出 的度数;当
∠ADE=90°时,通过三角形内角和求出∠ADB的度数,然后减去∠ADE即可求出答案.
【详解】∵ , ,∴∠A=180°-80°-42°=58°,
当 是直角三角形时,如图,当∠AED=90°,∵BD平分∠ABC,∴∠DBE= ∠ABC= ,∴∠BDE=90°-21°=69°;
如图,当∠ADE=90°时,∵BD平分∠ABC,∴∠DBC= ∠ABC= ,
∴∠ADB=∠DBC+∠C=21°+80°=101°,∴∠BDE=∠ADB-∠ADE=101°-90°=11°,故答案为:69°或11°.
【点睛】本题考查了三角形内角和定理、角平分线的定义和三角形外角的性质,解题的关键是根据题意画
出图形注意分情况讨论.
7.(2023春·广东八年级课时练习)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,D是斜边AB上一个
动点,E是直线BC上的一个动点,将△ABC沿DE折叠,使点B的对应点F落在直线AB上,连接CF,当
△CEF是直角三角形时,线段BD的长为 .
【答案】 或5
【分析】分两种情况讨论:当∠CFE=90°时,过点C作CM⊥AB于点M,由翻折可知,BD=DF,
∠EFB=∠B,由直角三角形两锐角互余易得FC=AC=6,则M为AF的中点,由面积相等可求得CM的长,
再由勾股定理可求得MF的长,则可求得BF的长,从而可得BD的长;当∠ECF=90°时,此时点F落在点
A,则BD= AB=5.
【详解】解:①当∠CFE=90°时,过点F作CM⊥AB于点M,如图所示:∵∠ACB=90°,AC=6,BC=8,∴ ,由翻折可知,BD=DF,∠EFB=∠B,
∵∠A+∠B=90°,∠EFB+∠CFA=90°,∴∠A=∠CFA,∴FC=AC=6,
∵CM⊥AB,∴ ;
∵ ,∴ ,
在Rt△CFM中,由勾股定理得: ,
∴ ,∴ ,∴ ;
②当∠ECF=90°时,点F落在点A,则BD= AB=5;
综上,线段BD的长为 或5.故答案为: 或5.
【点睛】本题主要考查翻折变换(折叠问题)、勾股定理、等腰三角形的判定,由翻折的性质和直角三角
形锐角互余得到FC=AC,是解答本题的关键.注意等积思想的应用.
8.(2022春·河南新乡·八年级统考期末)在 中,高 和 所在直线相交于点O,若 不是直
角三角形,且 ,则 .
【答案】 或
【分析】由题意△ABC不为直角三角形,所以需要对三角形进行分情况讨论,若为钝角三角形或锐角三角
形时,根据题意画出图形,利用三角形的角度关系进行计算即可.
【详解】(1)当 为锐角三角形时(如图①),
∵ , ,∴ ,
∵ ,∴ ;(2)当 为钝角三角形时(如图②),
∵ , ,∴ ;
综上分析可知, 或 .故答案为: 或 .
【点睛】本题主要考查三角形外角性质,本题关键在于能够对三角形进行分情况讨论.
9.(2023春·广东八年级课时练习)如图,在等边三角形 中, , 于点 ,点 ,
分别是 , 上的动点,沿 所在直线折叠 ,使点 落在 上的点 处,当 是直角
三角形时, 的长为 .
【答案】 或
【分析】由等边三角形的性质可得 ,分 两种情况讨论,由直角三角
形的性质可求 的长.
【详解】解:∵ 是等边三角形, ,∴ ,
∵沿 所在直线折叠成 ,∴ ,
若 ,且 ∴ ,且
∴ ,∴ ,∴ ,
若 ,∴ ,
且 ∴ ∴ 故答案为: 或 .【点睛】本题考查了翻折变换,等边三角形的性质,折叠的性质,熟练运用折叠的性质是解本题的关键.
10.(2022·广东汕头·八年级期末)如图, 是边长为 的正三角形,动点 从 向 以 匀
速运动,同时动点 从 向 以 匀速运动,当点 到达点 时, 两点停止运动,设点 的运动
时间为 秒,则当 __________时, 为直角三角形.
【答案】3或4.8
【分析】分两种情况:①当 时, ;②当 时,根据 列方程求出t的值
即可.
【详解】①当 时,∵ 是正三角形∴ ∴
∴在 中, ,即 ,解得
②当 时,∵ 是正三角形∴ ∴
∴在 中, ,即 ,解得
即当 或 时, 为直角三角形故答案为:3或4.8.
【点睛】本题考查了三角形的动点问题,掌握正三角形的性质、特殊三角函数值、解一元一次方程的方法
是解题的关键.
11.(2022秋·山东济南·八年级统考期中)如图,长方形 中, , ,点E为射线 上一动点(不与D重合),将 沿AE折叠得到 ,连接 ,若 为直角三角形,则
【答案】 或 / 或
【分析】分两种情况讨论:①当点E在线段CD上时, 三点共线,根据
可求得 ,再由勾股定理可得 ,进而可计算
,在 中,由勾股定理计算 的值;②当点E在射线CD上时,设 ,则
, ,由勾股定理可解得 ,进而可计算 ,在 中,由勾股定理
计算 的值即可.
【详解】解:根据题意,四边形ABCD为长方形, , ,将 沿AE折叠得到 ,则
, , ,
①如图1,当点E在线段CD上时,
∵ ,∴ 三点共线,
∵ ,∴ ,
∵ ,∴ ;
∴在 中, ;
②如图2,当点E在射线CD上时,∵ , , ,∴ ,
设 ,则 ,∴ ,
∵ ,即 ,解得 ,∴ ,
∴在 中, .
综上所述,AE的值为 或 .故答案为: 或 .
【点睛】本题主要考查了折叠的性质以及勾股定理等知识,运用分类讨论的思想分析问题是解题关键.
12.(2023·河南·郑州市三模)如图,在Rt ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,点P是边AC上一动点,把
△ABP沿直线BP折叠,使得点A落在图中点△A′处,当△AA′C是直角三角形时,则线段CP的长是_________.
【答案】4或3
【分析】分类讨论分别当∠AA′C=90°时,当∠ACA′=90°时,根据折叠的性质函数直角三角形的性质即可得
到结论.
【详解】解:如图1,当∠AA′C=90°时,
∵以直线BP为轴把 ABP折叠,使得点A落在图中点A′处,∴AP=A′P,∴∠PAA′=∠AA′P,
△
∵∠ACA′+∠PAA′=∠CA′P+∠AA′P=90°,∴∠PCA′=∠PA′C,∴PC=PA′,∴PC= AC=4,如图2,当∠ACA′=90°时,∵在Rt ABC中,∠ACB=90°,且AC=8,BC=6.∴AB=10,
∵以直线BP为轴把 ABP折叠,使△得点A落在图中点A′处,∴A′B=AB=10,PA=PA′,∴A′C=4,
设PC=x,∴AP=8-x,△∵A′C2+PC2=PA′2,∴42+x2=(8-x)2,解得:x=3,∴PC=3,
综上所述:当 AA′C是直角三角形时,则线段CP的长是4或3,故答案为:4或3.
【点睛】本题△考查了翻折变换(折叠问题)直角三角形的性质,正确的作出图形是解题的关键.
13.(2022·辽宁抚顺·三模)如图,在△ABC中,AB=BC=4,AO=BO,P是射线CO上的一个动点,
∠AOC=60°,则当△PAB为直角三角形时,AP的长为_______.
【答案】2或2 或2
【分析】本题根据题意分三种情况进行分类求解,结合三角函数,等边三角形的性质即可解题.
【详解】解:当∠APB=90°时(如图1),
∵AO=BO,∴PO=BO,∵∠AOC=60°,∴∠BOP=60°,∴△BOP为等边三角形,
∵AB=BC=4,∴ ;
当∠ABP=90°时(如图2),∵∠AOC=∠BOP=60°,∴∠BPO=30°,∴ ,
在直角三角形ABP中, ,如图3,∵AO=BO,∠APB=90°,∴PO=AO,
∵∠AOC=60°,∴△AOP为等边三角形,∴AP=AO=2,故答案为 或 或2.
【点睛】考点:勾股定理.
14.(2023秋·成都市八年级课时练习)如图,在 中, , , ,点F在直线
上,连接 .若 为直角三角形,求 的度数.
【答案】 的度数为 或
【分析】在 中,利用三角形内角和定理可求出 的度数,结合“两直线平行,同位角相等”可得
出 分度数,分 及 两种情况考虑,当 时,利用三角形内角和定理可
求出 的度数,将其代入 中即可求出 的度数;当 时,由
即可求出 的度数.
【详解】解:在 中, , ,
. , ,
分两种情况考虑:当 时, ,
;当 时, ,
综上, 的度数为 或 .
【点睛】本题考查了三角形内角和定理以及平行线的性质,分 及 两种情况,求出
的度数是解题的关键.
15.(2023春·广东·八年级专题练习)在 中, , ,点D是 边上一动点,将
沿直线 翻折,使点A落在点E处,连接 ,交 于点F.当 是直角三角形时,求
度数.
【答案】 或
【分析】根据折叠的性质可得 , ,再由直角三角形两锐角的关系可得
,然后分两种情况讨论:当 时,当 时,结合三角形内角和定理,即可求
解.
【详解】解:由折叠的性质得: , ,
∵ , ,∴ ,
当 时,则 ,∴ ,
∴ ,∴ ;
当 时,∵ ,∴ ,
∴ ,∴ ,∴ ;
综上所述, 度数为 或 .
【点睛】本题主要考查了三角形内角和定理,图形的折叠,利用分类讨论思想解答是解题的关键.
16.(2023秋·江西新余·八年级统考阶段练习)在 中, , , ,点 从点
出发以 的速度沿 向点 运动,同时点 从点 出发以 的速度沿 向点 运动,运动的
时间为 .连接 .(1)当 为何值时, ?(2)当 为何值时, 为等边三角形?(3)当 为何值
时, 为直角三角形?【答案】(1) (2) (3) 或
【分析】(1)根据勾股定理求得 ,列出方程 ,求解即可.(2)根据题意 ,
,列出方程 ,求解即可.(3)根据题意 , ,当
时,列出方程 ;当 时,列出方程 ,分别求解即可.
【详解】(1)解:设运动 , ,
∵ , , ,∴ ,根据题意,得 ,
解得 .故当 时, .
(2)根据题意 , ,
∵ 为等边三角形,∴ ,解得 .故当 时, 为等边三角形.
(3)根据题意 , ,
当 时, ,∴ ,解得 ;
当 时, ,∴ ,解得 ;
故当 或 时, 为直角三角形.
【点睛】本题考查了直角三角形的性质,等边三角形的判定和性质,解一元一次方程,分类思想,熟练掌
握直角三角形的性质,灵活解方程式解题的关键.17.(2023秋·广东·八年级课堂例题)某同学在学习过程中得出两个结论,结论1:在直角三角形中,夹
内角的两边长是2倍的关系.结论2:在一个三角形中,如果夹 内角的两边长是2倍的关系,那么
这个三角形是直角三角形.(1)上述结论1_________.(填写“正确”或“不正确”)
(2)上述结论2正确吗?如果你认为正确,请你给出证明;如果你认为不正确,请你给出反例.
(3)等边三角形 的边长为4,点 分别从点 同时出发,分别沿边 运动,速度均为1个单
位长度/秒,当点 到达点 时两点均停止运动,则当运动时间是多少秒时, 是直角三角形?请你给
出解题过程.
【答案】(1)正确(2)正确,理由见解析(3)当运动时间是 秒或 秒时, 是直角三角形
【分析】 如图 ,根据三角形的内角和得到 , 根据直角三角形的性质得到 ,于
是得到结论; 正确, 如图 , 取 的中点 , 连接 ,由线段中点的定义得到 等量
代换得到 , 推出 , 根据等腰三角形和外角的性质得
到 , 即可得到结论; 分两种情况考虑: 与 时, 由三角形
为等边三角形, 得到 , 在直角三角形 中,利用 中结论列出关于 的方程,求出方
程的解即可得到 的值,综上,得到所有满足题意的 的值.
【详解】(1)上述结论 正确,
如图 , ∵ ,∴ , ,
∴ 内角的两夹边长是 倍的关系;故答案为:正确;(2)正确.证明:如图①,在 中, , ,取 的中点 ,连接 ,
则 . .
又 , 是等边三角形. .
. . . 结论2正确.
(3)设当运动时间是 秒时, 是直角三角形.
由题意可得 ,则 . 为等边三角形, .
分两种情况考虑:(ⅰ)当 时,如图②所示,
则 . ,解得 ;
(ⅱ)当 时,如图③所示,则 . ,解得 .
综上所述,当运动时间是 秒或 秒时, 是直角三角形.
【点睛】此题考查了含 角的直角三角形的性质,等边三角形的性质,锐角三角函数定义,特殊角的三
角函数值,利用了分类讨论及方程的思想,熟练掌握等边三角形的性质是解本题的关键.
18.(2022秋·浙江湖州·八年级统考阶段练习)定义:如图,点 把线段 分割成 ,若
以 为边的三角形是一个直角三角形,则称点 是线段 的勾股分割点.
(1)已知 把线段 分割成 ,若 , , ,则点 是线段 的勾
股分割点吗?请说明理由.(2)已知点 是线段 的勾股分割点,且 为直角边,若 ,
,求 的长.【答案】(1)是,理由见解析(2) 或
【分析】(1) 是线段 的勾股分割点,结合勾股分割点,由已知条件得到 , ,
,从而根据 ,即可得证;(2)点 是线段 的勾股分割点,且 为直角
边,分两种情况,利用勾股定理列方程求解即可得到答案.
【详解】(1)解: 是线段 的勾股分割点,
理由如下:∵ , , ,
, , ,∴ ,
∴以 为边的三角形是一个直角三角形,
∴根据勾股分割点定义, 是线段 的勾股分割点;
(2)解:∵点 是线段 的勾股分割点,且 为直角边,有两种情况:
① 为斜边时,有 ,
设 ,则 ,∴ ;
② 为斜边时,有 ,设 ,则 ,∴ ;
综上所述, 的长为 或 .
【点睛】本题考查新定义问题,读懂题意,按照勾股分割点定义,结合勾股定理求解是解决问题的关键.
19.(2022·湖北荆州·八年级期中)如图,已知等边 ABC的边长为8cm,点P以1cm/s的速度从顶点A沿
AB向B点运动,点Q同时以2cm/s的速度从顶点B沿BC向C点运动,其中一点到达终点时两点停止运动.
设它们的运动时间为t秒,连接AQ,PQ.(1)当 时,试判断AQ与BC的位置关系,并说明理由;
(2)当t为何值时, PBQ是直角三角形?
【答案】(1)当t=2时,AQ⊥BC,理由见解析;(2)当t的值为 或4时, PBQ为直角三角形.【分析】(1)当t=2时,AP=t=2,BQ=2t=4,结合已知条件可得点Q为BC的中点,再根据等腰三角
形的三线合一即可证得AQ⊥BC;(2)由题意知AP=t,BQ=2t,则PB=8﹣t,然后分两种情况讨论即可:
当∠PQB=90°时,当∠BPQ=90°时.
【详解】解:(1)当t=2时,AQ⊥BC,理由如下:
由题意可得:当t=2时,AP=t=2,BQ=2t=4,
∵等边 ABC的边长为8,∴AB=AC=BC=8,∠ABC=60°,
∴CQ=BC-BQ=4=BQ,∴点Q为BC的中点,
又∵AB=AC,∴AQ⊥BC,∴当t=2时,AQ⊥BC;
(2)由题意知AP=t,BQ=2t,则PB=8﹣t,
当∠PQB=90°时,∵∠ABC=60°,∴∠BPQ=90°-∠ABC=30°,∴PB=2BQ,
∴8﹣t=2×2t,解得:t= ;
当∠BPQ=90°时,∵∠ABC=60°,∴∠BQP=90°-∠ABC=30°,∴BQ=2BP,
∴2t=2(8﹣t),解得:t=4;
∴当t的值为 或4时, PBQ为直角三角形.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质,含30°的直角三角形的性质,熟练掌握相关图形的性质是解决本
题的关键.
20.(2022秋·四川成都·八年级校考期中)如图,在平面直角坐标系中,直线 与x轴交于点A,
与y轴交于点B,过点B的直线交x轴的正半轴于点C,且 面积为10.
(1)求直线BC的解析式;(2)如图1,若点M为线段BC上一点,且满足 ,求点M的坐标;
(3)如图2,点F为线段AB中点,点G为y轴上任意一点,连接FG,以FG为腰,G为直角顶点,在FG右侧作等腰直角 ,当顶点Q落在直线BC上时,求点的坐标.
【答案】(1) (2) (3) ,
【分析】(1)先求出 , ,即有 , ,再根据 ,可得
,即可得 ,即有 ,再利用待定系数法即可求解;(2)设M点坐标为: ,
由 , ,即可得 ,问题随之得解;
(3)利用中点坐标公式求出 ,设 ,第一种情况:当 时,如图,点Q落在BC上时,
过G作直线平行于x轴,过点F,Q作该直线的垂线,垂足分别为T,N,证明 ,即有
, ,结合 ,可表示出 ,代入直线BC的解析式即可求解;第二种情
况:当 时,如图,点Q落在BC上时,过G作直线平行于x轴,过点F,Q作该直线的垂线,垂足分
别为T,N,同理作答即可.
【详解】(1)令 ,则有: ,解得 ,
令 ,则有: ,∴ , ,∴ , ,
∵ ,∴ ,
∵ , ,∴ ,∴ ,
设BC的解析式为: ,∴ , ,
∴ ,解得: ,∴ 的解析式为: ;(2)根据题意设M点坐标为: ,∵ , ,
∴ ,∴ ,
∵ , , , ,∴ ,
解得: , ,∴M点的坐标为: ;
(3)∵ , ,点F为线段AB中点,∴ ,设 ,
第一种情况:当 时,如图,点Q落在BC上时,过G作直线平行于x轴,过点F,Q作该直线的垂线,
垂足分别为T,N,即: 轴, , ,
即: ,
∵ 等腰直角三角形, ,∴ ,∴ ,
∵ ,∴ ,
∵ ,∴ ,∴ , ,
∵ 轴,∴点T和点N的纵坐标与G点相等,均为n,
∵ , ,∴ , ,
∴ , ,∴ ,∴ ,
∵ 落在直线BC上,BC的解析式为: ,∴ ,解得: ,∴ ,
第二种情况:当 时,如图,点Q落在BC上时,过G作直线平行于x轴,过点F,Q作该直线的垂线,
垂足分别为T,N,即: 轴, , ,
即: ,
根据第一种情况中的方法,同理可证: ,∴ , ,
∵ 轴,∴点T和点N的纵坐标与G点相等,均为n,
∵ , ,∴ , ,
∴ , ,∴ ,∴ ,
∵ 落在直线BC上,BC的解析式为: ,
∴ ,解得: ,∴ ,综上:G点坐标为: , .
【点睛】本题属于一次函数综合题,考查了待定系数法,三角形的面积,全等三角形的判定和性质,等腰
三角形的性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,学会添加常用辅助线,构造全等三
角形解决问题,属于中考压轴题.
21.(2023秋·河北保定·八年级统考期末)已知 中,如果过顶点 的一条直线把这个三角形分割成
两个三角形,其中一个为等腰三角形,另一个为直角三角形,则称这条直线为 的关于点 的二分割
线.例如:如图1, 中, , ,若过顶点 的一条直线 交 于点 ,若,显然直线 是 的关于点 的二分割线.(1)在图2的 中, ,
.请在图2中画出 关于点 的二分割线,且 角度是 ;
(2)已知 ,在图3中画出不同于图1,图2的 ,所画 同时满足:① 为最小角;②
存在关于点 的二分割线. 的度数是 ;
(3)已知 , 同时满足:① 为最小角;②存在关于点 的二分割线.请求出 的度
数(用 表示).
【答案】(1)作图见解析, ;(2)作图见解析, ;(3)∠A=45°或90°或90°-
2α或 ,或α=45°时45°<∠BAC<90°.
【分析】(1)根据二分割线的定义,只要把∠ABC分成90°角和20°角即可;
(2)可以画出∠A=35°的三角形;(3)设BD为 ABC的二分割线,分以下两种情况.第一种情况:
BDC是等腰三角形, ABD是直角三角形;第二△种情况: BDC是直角三角形, ABD是等腰三角形分
△别利用直角三角形的性质△、等腰三角形的性质和三角形的内角△和定理解答即可. △
【详解】解:(1) 关于点 的二分割线BD如图4所示, ;
故答案为:20°;
(2)如图所示:∠BAC=35°;(3)设BD为△ABC的二分割线,分以下两种情况.
第一种情况:△BDC是等腰三角形,△ABD是直角三角形,易知∠C和∠DBC必为底角,
∴∠DBC=∠C= .
当∠A=90°时,△ABC存在二分分割线;
当∠ABD=90°时,△ABC存在二分分割线,此时∠A=90°-2α;
当∠ADB=90°时,△ABC存在二分割线,此时α=45°且45°<∠A<90°;
第二种情况:△BDC是直角三角形,△ABD是等腰三角形,
当∠DBC=90°时,若BD=AD,则△ABC存在二分割线,此时 ;
当∠BDC=90°时,若BD=AD,则△ABC存在二分割线,此时∠A=45°,
综上,∠A=45°或90°或90°-2α或 ,或α=45°时,45°<∠BAC<90°.
【点睛】本题考查的是二分割线的理解与作图,属于新定义题型,主要考查了等腰三角形的性质、直角三
角形的性质和三角形的内角和定理等知识,正确理解二分割线的定义、熟练掌握等腰三角形和直角三角形
的性质是解答的关键.
22.(2022春·四川成都·八年级校考期中)如图,在平面直角坐标系内,点O为坐标原点,经过
的直线交x轴正半轴于点B,交y轴于点 ,直线 交x轴负半轴于点D,若 的面积为
(1)求直线 的表达式和点D的坐标;(2)横坐标为m的点P在线段 上(不与点 重合),过点P作
x轴的平行线交 于点E,设 的长为 ,求y与m之间的函数关系式并直接写出相应的m取值范围;(3)在(2)的条件下,在x轴上是否存在点F,使 为等腰直角三角形?若存在求出点F的坐标;
若不存在,请说明理由.
【答案】(1) (2)
(3)存在,点F的坐标为 或 或
【分析】(1)根据直线 交 轴正半轴于点 ,交 轴于点 , ,设直线 解析式为
,把 的坐标代入求得 的值,从而求得 的坐标,再根据三角形的面积建立方程求出 的值,
求出 的值,从而求出 点的坐标; (2)直接根据待定系数法求出 的解析式,先根据 的坐标
求出直线 的解析式,将 点的横坐标代入直线 的解析式,求出 的纵坐标,将 的纵坐标代入直线
的解析式就可以求出 的横坐标,根据线段的和差关系就可以求出结论;(3)要使 为等腰直角
三角形,分三种情况分别以点 为直角顶点,根据等腰直角三角形的性质求出(2)中 的值,就
可以求出 点的坐标.
【详解】(1)解: ,∴设直线 的解析式为 ,
∵直线 经过 , , ,
∴直线 的解析式为 , , ,
的面积为 , ,
, , , 直线 的解析式为
(2)解:设直线 的解析式为 ,
, ∴ ,解得 .∴直线 的解析式为 ;
∵点P在 上,且横坐标为m, , 轴,∴E的纵坐标为 ,
代入 得, ,解得 , ,
的长 ;即 , ;
(3)解:在x轴上存在点F,使 为等腰直角三角形,①当 时,如图①,有 , , ,
,解得 ,此时 ;
②当 时,如图②,有 , 的长等于点E的纵坐标,
, ,解得: ,
∴点E的横坐标为 ,∴ ;
③当 时,如图③,有 , .
, .作 ,点R为垂足,
, , .同理 , .
∵点R与点E的纵坐标相同, ,∴ ,解得: ,
,∴点F的横坐标为 , .
综上,在x轴上存在点F使 为等腰直角三角形,点F的坐标为 或 或 .
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质,三角形的面积公式的运用,待定系数法求一次函数的解析式
的运用,解答本题时求出函数的解析式是关键.