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专题 2-3 勾股定理(考题猜想,利用勾股定理判定直角的六种常用方法)
方法1:利用三边的数量关系证明直角
【例题1】(22-23八年级下·湖北十堰·阶段练习)a,b,c为直角三角形的三边,且c为斜边,h为斜边上
的高.有下列说法:
① 能组成三角形;② 能组成三角形;
③ 能组成直角三角形;④ 能组成直角三角形
其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理的逆定理,能熟记勾股定理的逆定理的内容是解此题的关键,注意:如果一
个三角形的三边 、 、 满足 ,那么这个三角形是直角三角形.先求出两小边的平方和,再求
出最长边的平方,看看是否相等即可.根据勾股定理的逆定理和三角形的三边关系进行逐个分析即可.
【详解】解: , , 是 的三边,且 , 是斜边上的高,
① ,不符合三角形的两边之和大于第三边;
∴ 不能组成三角形,故①错误;
②∵ , ,又 、 、 能组成三角形,
,
∴ ,
,
, , 组成三角形(这里明显 是最长边);
, , 能组成三角形,故②正确;
③ , (直角三角形面积 两直角边乘积的一半 斜边和斜边上的高乘积的一
半),
,
,
,
,
,
,
、 、 能组成直角三角形,故③正确;
④ ,
能组成直角三角形,故④正确,
综上分析可知,正确的结论有3个.
故选:C
【变式1】(22-23八年级下·湖南湘西·期中)如上图所示, 中,
,斜边上的高 ,以 的长为三角形的三边构造一个新
,若按角分类, 是 三角形.
【答案】直角
【分析】勾股定理得到 ,等积法得到 ,进而推出
,即可.
【详解】解:∵ 中, ,
∴ ,∵斜边上的高 ,
∴ ,即 ,
∴ ,
∴ 为直角三角形.
【点睛】本题考查勾股定理和逆定理.熟练掌握两个定理,是解题的关键
【变式2】(22-23八年级下·新疆吐鲁番·阶段练习)已知如图,在四边形 中,已知 , ,
, ,若 ,求证 .
【答案】见解析
【分析】本题考查了勾股定理与勾股定理的逆定理,在 中,根据勾股定理求出 的值,再在
中根据勾股定理的逆定理,判断出 ,再根据平行线的判定即可求解.
【详解】证明:∵ , , ,
∴ ,
又 , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴
∴
【变式3】(22-23八年级下·浙江·期中)如图,平行四边形 的对角线 与 交于点 ,若
, , .
(1)猜想 的度数,并证明你的猜想;
(2)求平行四边形 的周长.
【答案】(1) 的度数为 ,证明见解析
(2)
【分析】本题考查了平行四边形的性质、勾股定理、勾股定理的逆定理:(1)先根据平行四边形的性质可得 , ,,再利用勾股定理的逆定理即可得出结
论;
(2)先利用勾股定理可得 ,再根据平行四边形的周长公式即可得解.
【详解】(1)解: 的度数为 ,证明如下:
∵四边形 是平行四边形,且 , ,
, ,
,
,
∴ 是直角三角形,且 ;
(2)解: , , ,
∴ ,
∴平行四边形 的周长为
方法2:利用转换为三角形法构造直角三角形
【例题2】(22-23八年级下·山东青岛·期末)如图,平行四边形 中,对角线 , 相交于 ,过
点 作 交 于点 ,若 , , ,则 的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】连接 ,由线段垂直平分线的性质得 ,再由勾股定理的逆定理证明 是直角三角
形, ,然后由勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,连接 ,
∵四边形 是平行四边形, , ,
∴ , ,
∵ ,∴ ,
∵ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ 是直角三角形, ,
∴ ,
∴ ,
故选:B.
【点睛】本题考查平行四边形的性质、勾股定理以及勾股定理的逆定理等知识,熟练掌握平行四边形的性
质,证明 为直角三角形是解题的关键
【变式1】(22-23八年级下·河北沧州·阶段练习)如图,在四边形 中, , ,
, ,则 的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】连接 ,根据已知可判断出 为等边三角形,得出 , ,再根据勾股定
理逆定理得出 ,即可求出 的度数.
【详解】解:如图,连接 ,
, ,
为等边三角形,
, ,
, , ,
,
,
,
故选: .【点睛】本题考查了等边三角形的判定与性质,勾股定理逆定理,判断出 为等边三角形,求出
的长是解答本题的关键
【变式2】(22-23八年级下·黑龙江佳木斯·期中)如图,在四边形 中, , , ,
, ,求四边形 的面积.
【答案】36
【分析】本题考查了求不规则图形面积,勾股定理及其逆定理;连接 ,由勾股定理得
,求出 ,再由勾股定理的逆定理得 ,即可求解;掌握定理,将不规则图
形转化为规则图形是解题的关键.
【详解】解:如图,连接 ,
,
,
,
,
,
;.
故四边形 的面积为
【变式3】(22-23八年级下·四川泸州·期末)如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都是1,点A,
B,C,D是网格线的交点.
(1)探索 与 的位置关系,并说明理由;
(2)求四边形 的面积.
【答案】(1) .理由见解析
(2)30.
【分析】本题主要考查了勾股定理及其逆定理.
(1)根据图中的数据,根据勾股定理的逆定理得到 ;
(2)将四边形的面积分解为两个三角形的面积分别计算即可.
【详解】(1)解: .理由如下,
理由如下:由题意,
, , ,
∴ ,
∴ ,即 ;
(2)解:∴
方法3:利用倍长中线法构造直角三角形
【例题3】(22-23八年级下·重庆巴南·期中)如图,在 中,点 是边 的中点,且 , ,
,则 的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】延长 至点 ,使得 ,连接 ,可证 ,可得 ,
,然后根据勾股定理逆定理证明 是直角三角形,利用 的面积 的面积,
即可解决问题.【详解】解:如图,延长 至点 ,使得 ,连接 ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 是直角三角形,
∴ 的面积 的面积 .
故选:C.
【点睛】本题考查了三角形的中线的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理逆定理,三角形的面积等
知识,得到 是直角三角形是解题的关键
【变式1】(22-23八年级下·安徽宿州·期末)如图,在 中,点D为 的中点,
,则:
(1) 的度数为 ;
(2) 的面积是 .
【答案】 /90度 30
【分析】(1)延长 至 ,使 ,连接 ,证明 ,得 ,
, ,从在,是得 ,再由勾股定理逆定理得出 ,即可求
解;(2)根据 ,利用 求解即可.
【详解】解:(1)延长 至 ,使 ,连接 ,
为 的中点,
,
,
, ,
,
,
,
,
,
∴ ,
;
故答案为: .
(2)
的面积是30.
故答案为:30.
【点睛】本题考查全等三角的判定与性质,勾股定理逆定理,倍长中线,构造全等三角形是解题的关键
【变式2】(22-23八年级下·湖北武汉·阶段练习)已知直角 , ,D是斜边 的中点,
E、F分别是 、 边上的点,且 ,连接 .
(1)如图1,求证: ;
(2)如图1,求证: ;
(3)如图2,当 ,若 , ,求 的面积.
【答案】(1)见解析
(2)见解析(3) .
【分析】(1)利用四边形内角和得出 ,再根据补角的性质即可得;
(2)延长 至点P,使 ,构造全等三角形,利用全等三角形的性质得到直角三角形,由勾股定
理及等量代换可得;
(3)由(2)结论求 长,再通过全等证明 ,由面积公式求解.
【详解】(1)证明:∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ;
(2)证明:如图,延长 至点P,使 ,连接 ,
∵ ,
∴ 为 的垂直平分线,
∴ ,
∵ , , ,
∴ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
即 ,
由勾股定理得, ,
∴ ;
(3)解:如图,∵ ,即 ,
∴ ,
∵ , ,
∴ 是等腰直角三角形, ,
∴ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题为三角形的综合应用,主要考查了全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质,以及
勾股定理等,构造全等三角形、掌握“倍长中线”型全等三角形的模型是解答此题的关键
【变式3】(20-21八年级下·辽宁大连·期中)如图,四边形 、 都是正方形, 是 的中点,
连接 、 .
(1)当 、 、 三点共线时,求证: ,且 .
(2)当 、 、 三点不共线时,(1)中的结论是否成立,并加以证明.
【答案】(1)见解析
(2)成立,证明见解析
【分析】(1)延长 交 于点N,连接 ,通过证明 ,得出即点M为 中点,
再证明 ,得出 为等腰直角三角形,即可求证;
(2)过点E作 ;延长 ,交 于点N;延长 交 于点P; 与 相交于点Q;连接;用和(1)一样的方法即可证明.
【详解】(1)证明:延长 交 于点N,连接 ,
∵四边形 为正方形,
∴ ,
∴ ,
∵ 是 的中点,
∴ ,
在 和 中,
,
∴
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵四边形 是正方形,
∴ , ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,即 ,
∴ 为等腰直角三角形,
∵ ,
∴ ,即点M为 中点,
∴ .(2)过点E作 ;延长 ,交 于点N;延长 交 于点P; 与 相交于点Q;连接
;
∵ 是 的中点,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵四边形 是正方形,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴
在 和 中,
,
∴ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,即 ,
∴ 为等腰直角三角形,∵ ,
∴ ,即点M为 中点,
∴ .
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,三角形全等的性质和判定,解题的关键是正确画出辅助线,构建
全等三角形,根据全等三角形的性质进行证明
方法4:利用化分散为集中法构造直角三角形
【例题4】(20-21八年级上·广东惠州·期末)如图, 中, ,在斜边 上取点 ,
(不包含 、 两点),且 ,设 , , 则以下结论能成立的
是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据等腰直角三角形中 , 可知 ,所以将 绕
点 旋转与 拼接在一起,并连接 如图所示(见详解),将 , , 转化到直角三角形
中,即可求出答案.
【详解】解:∵ , ,
∴ ,于是将 绕点 旋转,使得点 与点 重合,点 对应点是点 ,如图所
示,连接 ,∴ , , ,且设 , , ,
∴ ,
∴ , ,且 ,
∴在 中, ,即 ,
故选: .
【点睛】本题主要考查图形的选择,结合直角三角形的勾股定理求线段长的关系.理解和掌握图形旋转的
特点,解直角三角形各边的关系是解题的关键
【变式1】(23-24八年级下·吉林白城·阶段练习)如图,在等腰直角 的斜边 上任取两点 ,
使 ,记 ,则以 为边长的三角形的形状是 .
【答案】直角三角形
【分析】本题考查等腰直角三角形的性质,难度较大,注意掌握旋下列情形常实施旋转变换:(1)图形
中出现等边三角形或正方形,把旋转角分别定为 、 ;(2)图形中有线段的中点,将图形绕中点旋转
,构造中心对称全等三角形;(3)图形中出现有公共端点的线段,将含有相等线段的图形绕公共端
点,旋转两相等线段的夹角后与另一相等线段重合.
把 绕 点逆时针旋转 ,得 ,这样 就集中成一个与 相等的角,
在一条直线上的 、 、 集中为 ,只需判定 的形状即可.
【详解】解:如图:把 绕 点逆时针旋转 ,得 ,
则 ,
,又 ,
∴ ,
,
又 ,
,
∴以 、 、 为边长的三角形的形状是直角三角形.
故答案为:直角三角形
【变式2】(22-23八年级下·湖南永州·期中)若 的三边 , , 满足
,则 的面积是 .
【答案】30
【分析】先进行移项,再运用完全平方公式进行整理,再根据非负项和为0,则各项均为0,求出 的
值,根据勾股定理逆定理判断为直角三角形,最后利用公式求面积即可.
【详解】解:
, ,
即
是直角三角形,
的面积是:
故答案为:30.
【点睛】本题主要考查了完全平方公式,勾股定理逆定理,三角形面积公式等知识,熟练掌握以上知识点
并进行灵活运用是解题的关键
【变式3】(23-24八年级上·浙江湖州·阶段练习)定义:如图1,点 把线段 分割成 和
,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)如图1,已知点 是线段 的勾股分割点,且线段 是线段 和 中最长的,若
,则线段 的长为____________ ;(2)如图2,已知点 在线段 上,且 ,点 在 上,且 , 是线段 的勾
股分割点,求线段 的长;
(3)如图3,在 中, ,点 在斜边 上,且 ,求证:点
是线段 的勾股分割点.
【答案】(1)6.5
(2) 或
(3)见解析
【分析】(1)由勾股分割点的定义知 ,代入计算可得;
(2)分两种情况: 最长和 最长,利用勾股定理即可解决问题;
(3)过点A作 ,且 .先证 ,得 , ,再证
,得 ,然后在 中,由勾股定理得 ,即可得出
结论.
【详解】(1)解:∵点M,N是线段 的勾股分割点,且线段 是线段 和 中最长的,
,
∴ ,
故答案为:6.5;
(2)解:当 最长时, ,
设 ,则 ,
∴ ,
解得: ,
即 ;
当 最长时, ,
设 ,则 ,
,
解得: ,
即 ;
综上所述,线段 的长为 或 ;
(3)证明:如图,过点A作 ,且 ,则 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
在 中,由勾股定理得: ,
∴ ,
∴点M,N是线段 的勾股分割点.
【点睛】本题是三角形的综合题,考查了新定义“勾股分割点”、全等三角形的判定和性质、勾股定理等
知识,本题综合性强,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考常考题型
方法5:利用“三线合一”法构造直角三角形
【例题5】(23-24八年级上·四川乐山·期末)如图, 中, , 交 于E,C为
上一点, .若 ,则 的长为( )
A.1 B. C. D.2
【答案】B
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形的外角性质.作 于点
,作 于点 ,求得 ,再求得 , ,
从而求得 ,根据 证明 ,据此求解即可.
【详解】解:设 ,作 于点 ,作 于点 ,∵ ,
∴ , ,
∵ ,垂足为 ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ 是 的一个外角,
∴ ,而 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ 是等腰直角三角形,
∴ ,
∴ .
故选:B
【变式1】(23-24八年级下·河南商丘·阶段练习)如图,等腰三角形 的底边 长为 ,腰 的长
为 ,腰 的垂直平分线 分别交 , 边于 点.若点 为 边的中点,点 为线段
上一动点,则 周长的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查了线段垂直平分线的性质,三角形的周长,等腰三角形的性质,垂线段最短,勾股定理,
连接 ,由线段垂直平分线的性质可得 ,进而得到 周长 ,又由等腰
三角形的性质可得当点 三点共线时, ,利用勾股定理求出 ,即可求解,掌握线段
垂直平分线的性质是解题的关键.
【详解】解:连接 ,∵ 为 的垂直平分线,
∴ ,
∴ 周长 ,
∵ ,点 为 边的中点,
当点 三点共线时, ,
此时 最短,即 的周长最小,
∵ ,点 为 边的中点,
∴ , ,
∴ ,
∴ 的周长最小值 ,
故答案为:
【变式2】(23-24八年级下·黑龙江牡丹江·阶段练习)在等腰直角三角形 中, ,
点 为 的中点,以 为斜边作直角三角形 ,连接 .
(1)当点 在 的内部时,如图①,求证: ;
(2)当点 在 的外部时,如图②、图③,线段 之间又有怎样的数量关系?请直接写出猜
想,不需要证明.
(3)若 则 _________, _________.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3) ; 或
【分析】(1)如图 ,连接 ,交 于点 ,过点 作 交 于点 ,由等腰三角形性质及
直角三角形斜边中线等于斜边一半,可得 , ,由三角形内角和定理结合对顶角相等,证
得 ,根据同角的余角相等,得 ,再根据全等三角形判定(角边角),证得
,进而得到 , ,由 是等腰直角三角形,得 ,然后根据 ,即可证得结论;
(2)图②证明:连接 ,过点 作 ,交 延长线于点 ,得 , ,再利用
四边形内角和结合平角计算得 ,根据同角的余角相等,得 ,再根据全等三
角形判定(角边角),证得 ,进而得到 , ,勾股定理得 ,然
后根据 ,即可证得结论;
图③证明:连接 ,过点 作 ,交 延长线于点 ,得 , ,根据余角计算
得 ,根据等量交换得 ,再根据全等三角形判定(角角边),可证得
,进而得 , ,勾股定理得 ,然后根据
,即可证得结论;
(3)根据三角形面积,计算出 的长,再分析以 为直角边, ,符合条件的有图①和图②,
图③因 不符条件,然后根据“ 角所对的直角边等于斜边的一半”,即可得到 ,
,由(1)、(2)得图① ,图② ,分别求解即可得 的值.
【详解】(1)证明:如图①,连接 ,交 于点 ,过点 作 交 于点 ,
是等腰直角三角形,点 为 的中点,
, ,
又 ,
,
, ,
,
, ,
,
在 和 中,
,
,
, ,
是等腰直角三角形,
,
.(2)解:图②,猜想: ,
图③,猜想: ,
图②证明:连接 ,过点 作 ,交 延长线于点 ,则 , ,
, ,
在四边形 中, ,
,
,
, ,
,
在 和 中, ,
,
, ,
是等腰直角三角形,
,
;
图③证明:连接 ,过点 作 ,交 延长线于点 ,则 , ,
, ,
, ,
,
, ,
,在 和 中, ,
,
, ,
是等腰直角三角形,
,
.
(3)解: , ,
,
,
图①,图②符合,
, ,
由图①结论得 ,
,
由图②结论得 ,
,
故答案为: ; 或 .
【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,直角三角形的性质,三角形内角和定
理,勾股定理等,解题关键是合理添加辅助线:连接斜边中线 ,作垂线段 ,构造全等三角形及等腰
直角三角形,得到所求线段间的关系
【变式3】(23-24八年级上·湖南长沙·期末)如图1, 和 都是等腰直角三角形, ,
, 的顶点 在 的斜边 上,连接 , 交 于点 , ,垂足为 ,
的延长线交 于点 .
(1)填空:① ______ (填写“>”“<”或“ ”);② ______ ;
(2)证明: ;
(3)①记四边形 , , , , 的面积依次为 , , , , ,若满足
, ,求 的值;
②在线段 上取一点 ,连接 , ,如图2,当 平分 时,求 的值.【答案】(1)①=;②90;
(2)证明详见解析;(3) .
【分析】(1)证明 ,利用全等三角形的性质即可得出结论;
(2)连接 ,先证明 ,得出 , ,继而证得 ,
即可由勾股定理得出结论;
(3)①先证明 , ,得出 ;然后过 作 于点 ,证明
,得出 ,即可求解;
②过点 作 于点 ,连接 ,先证明 ,得 ,再证明
,得到 ,即可代入计算求解.
【详解】(1)解:∵ 和 都是等腰直角三角形,
∴ ,
∴
∴
在 与 中,
,
∴ ,
∴ ,
∴ .
故答案为: ,90.
(2)证明:连接 ,
,,
在 和 中,
,
, , ,
是 的中垂线,
,
,
, ,
,
,
;
(3)解:① 且 ,
, ,
①,
同理, ②,
①+②得: ,
可化为 ,
即
, ,
;
过 作 于点 ,
故 ,
,又由(2)知 ,
,
在等腰 中,由 ,
∴
∴ ,
②如图,过点 作 于点 ,连接 ,
由(2)知
平分 , ,
又 是 的中垂线,
,
∴
又由(2)知 ,
.
【点睛】本题考查等腰直角三角形的性质,勾股定理,全等三角形判定与性质,角平分线的性质,线段垂
直平分线的性质,直角三角形的性质.本题属三角形综合题目,熟练掌握相关性质和判定是解题的关键
方法6:利用旋转法构造直角三角形
【例题6】(22-23八年级下·广东河源·期中)如图,在 中, , , 为 的中
点,将 绕点 按顺时针方向旋转得到 ,使点 落在边 上,点 落在 的延长线上,连接
, , ,若 ,则下列结论错误的是( )A. B.
C. 是等边三角形 D. 垂直平分
【答案】A
【分析】设 交于点G,根据旋转的性质可得 ,再由等腰三角形的性
质可得 , , , ,可证得
是等边三角形, 从而得到 ,再由 ,求出 ,
,进而得到 ,然后证明 , ,即可求解.
【详解】解:如图,设 交于点G,
根据题意得: ,
∵O为 的中点,
∴ , , , ,
∴ , ,
∴ 是等边三角形, 故C正确;
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,故B正确;
∴ ,故A错误;∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ 垂直平分 ,故D正确;
综上所述,错误的是A.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了等腰三角形的性质,等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质,熟练掌握直
角三角形中,30度角所对的直角边等于斜边的一半是解题的关键
【变式1】(23-24八年级下·河南郑州·期中)如图,已知正方形 的边长为2,点E是边 的中点,
连接 ,将线段 绕点E旋转得到线段 ,连接 ,当 时, 的长为 .
【答案】 或
【分析】本题分两种情况:①点F在 左侧,②点F在 右侧,讨论即可.
【详解】∵正方形 的边长为2,点E是边BC的中点,
∴ .
在 中,由勾股定理,得 .
在 中,由勾股定理,得 .
由旋转的性质,可知 ,
∴ .
由题意,可知需分以下两种情况讨论.
①当点F在 右侧时,
过点F作 交 的延长线于点G,如图所示,
,
.
∴ .
∵ , ,∴ .
∴ , .
∴ .
∴在 中,由勾股定理,得 .
②当点F在 左侧时,
过点F作 交 的延长线于点H,如图所示.
同①,可知 .
∴ , .
∴ .
∴在 中,由勾股定理,得 .
综上所述,当 时, 的长为 或 ,
故答案为: 或 .
【点睛】本题考查了正方形的性质,旋转的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质等知识.明确题意,
添加合适辅助线,找出所求问题需要的条件是解题的关键
【变式2】(22-23八年级下·全国·假期作业)如图,P是等边三角形ABC内一点,且 , ,
.若将△APB绕点B按逆时针方向旋转后得到△CQB,求∠APB的度数.
【答案】
【详解】解:如图,连接PQ.由题意可知, , , ,
, .∵△ABC是等边三角形, ,
,
∴△BPQ是等边三角形,
, .
又 , , ,
∴△PQC是直角三角形,且
,
【变式3】(22-23八年级下·广东佛山·期末)已知,在 中, ,点 为 边上一点,连接
,将线段 绕点 按顺时针方向旋转 得到 ,连接 .
(1)如图 ,当 时,
①求证: ;
②当 的周长取最小值为 时,求 的周长;
(2)如图 ,当 , 时,若 ,求 的值.
【答案】(1)①详见解析;②
(2)
【分析】(1)①根据等腰三角形的性质得: 根据旋转的性质得 , ,利
用"SAS"证明 得到: , ,根据勾股定理即可求解;
②由 知 为等腰直角三角形,进而得到: ,易知当 有最小值时,
的周长最小,即当 时, 的周长最小,求出AB、BC、AC的长度,即可求解;
(2)根据旋转的性质得: , ,根据 证明 得
,从而 ,过点 作 于点 ,设 ,根据30度角的性质和勾股定理分别求出 , ,进一步表示出 , ,进而可求
出 的值.
【详解】(1)解:①连接 .
, ,
,
,
将线段 绕点 按顺时针方向旋转 得到 ,
, ,
∵ ,
,
,
, ,
,
,
;
解:由 知 为等腰直角三角形,
,
的周长为 ,
有最小值时, 的周长最小,
,
,
当 时, 的周长最小,, ,
,
,
的周长为 ;
(2)解: 将线段 绕点 按顺时针方向旋转 得到 ,
, ,
,
,
∴ .
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
过点 作 于点 ,
, .
设 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
,,
,
.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,旋转的性质,含30度
角的直角三角形的性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键