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专题11 勾股定理中的蕴含数学思想的典型试题(解析版)
第一部分 典例剖析
类型一 方程思想
(1)单勾股列方程
1.(2022秋•泰兴市期末)如图,某渡船从点B处沿着与河岸垂直的路线AB横渡,由于受水流的影响,
实际沿着BC航行,上岸地点C与欲到达地点A相距70米,结果发现BC比河宽AB多10米,求该河的
宽度AB.(两岸可近似看作平行)
思路引领:根据题意可知△ABC为直角三角形,根据勾股定理就可求出直角边BC的距离.
解:设AB=x米,则BC=(x+10)米,
在Rt△ABC中,根据勾股定理得:m2+702=(m+10)2,
解得 m=240,
答:河宽240米.
总结提升:本题考查正确运用勾股定理.善于观察题目的信息是解题以及学好数学的关键.
2.(2021春•全南县期中)小明将一副三角板如图所示摆放在一起,发现只要知道其中一边的长就可以求
出其它各边的长,若已知CD=3,求AC的长.
思路引领:根据勾股定理求出BC,设AB=x,根据直角三角形的性质得到AC=2x,根据勾股定理列出
方程,解方程得到答案.
解:由题意得,∠ADB=∠ABC=90°,∠DCB=45°,∠ACB=30°,
则DB=DC=3,
由勾股定理得,BC=√CD2+DB2=3√2,设AB=x,则AC=2x,
由勾股定理得,AC2=AB2+BC2,即(2x)2=x2+(3√2)2,
解得,x=√6,
则AC=2x=2√6.
总结提升:本题考查的是直角三角形的性质,勾股定理,掌握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是解题的关键.
3.(2022秋•运城期末)如图,∠AOB=90°,OA=18cm,OB=6cm,一机器人在点B处看见一个小球
从点A出发沿着AO方向匀速滚向点O,机器人立即从点B出发,沿直线匀速前进拦截小球,恰好在点
C处截住了小球.如果小球滚动的速度与机器人行走的速度相等,那么机器人行走的路程BC是多少?
思路引领:由题意可知,若设BC=xcm,则AC=xcm,OC=OA﹣AC=(18﹣x)cm,这样在Rt△BOC
中,利用勾股定理就可建立一个关于“x”的方程,解方程即可求得结果.
解:小球滚动的速度与机器人行走的速度相等,运动时间相等,即BC=CA,
设BC=xcm,则AC=xcm,OC=OA﹣AC=(18﹣x)cm,
∵∠AOB=90°,
∴由勾股定理可知OB2+OC2=BC2,
又∵OC=(18﹣x)cm,OB=6cm,
∴62+(18﹣x)2=x2,
解方程得出x=10(cm).
答:机器人行走的路程BC是10cm.
总结提升:本题考查了勾股定理,解题的关键是,抓住“机器人与小球同时出发,速度相等”这两个条
件,得到BC=AC,从而将已知量和未知量集中到Rt△BOC中,就可利用勾股定理建立方程来求解.
二、双勾股方程
4.(2018秋•仪征市期中)我们规定:三角形任意一条边的“线高差”等于这条边与这条边上高的差.如
图1,△ABC中,CD为BA边上高,边BA的“线高差”等于BA﹣CD,记为h(BA).
(1)如图2,若△ABC中AB=AC,AD⊥BC垂足为D,AD=6,BD=4,则h(BC)= ;
(2)若△ABC中,∠B=90°,AB=6,BC=8,则h(AC)= ;
(3)如图3,△ABC中,AB=21,AC=20,BC=13,求h(AB)的值.思路引领:(1)求出BC的长即可解决问题;
(2)如图4中,求出高BH即可解决问题;
(3)如图3中,作CD⊥AB于D,求出CD即可解决问题.
解:(1)如图2中,
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴BD=DC=8,
∴h(BC)=BC﹣AD=8﹣6=2.
故答案为2.
(2)如图4中,作BH⊥AC于H.
∵∠ABC=90°,AB=6,BC=8,
∴AC=√62+82=10,
1 1
∵ •AC•BH= •AB•BC,
2 2
24
∴BH= ,
5
24 26
∴h(AC)=AC=BH=10- = .
5 526
故答案为 .
5
(3)如图3中,作CD⊥AB于D.设BD=x,则AD=21﹣x.
∵CD2=AC2﹣AD2=BC2﹣BD2,
∴202﹣(21﹣x)2=132﹣x2,
解得x=5,
∴CD=√BC2-BD2=√132-52=12,
∴h(AB)=AB﹣CD=21﹣12=9.
总结提升:本题属于三角形综合题,考查了勾股定理、三角形的面积等知识,解题的关键是理解题意,
学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.
5.(2020秋•金台区校级期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点E,F在边AB上,将边AC沿CE翻
折,使点A落在AB上的点D处,再将边BC沿CF翻折,使点B落在CD的延长线上的点B′处,
(1)求∠ECF的度数;
(2)若CE=4,B′F=1,求线段BC的长和△ABC的面积.
1 1
思路引领:(1)由折叠可得,∠ACE=∠DCE= ∠ACD,∠BCF=∠B'CF= ∠BCB',再根据∠ACB
2 2
=90°,即可得出∠ECF=45°;
(2)在 Rt△BCE 中,根据勾股定理可得 BC=√41,设 AE=x,则 AB=x+5,根据勾股定理可得
16
AE2+CE2=AB2﹣BC2,即x2+42=(x+5)2﹣41,求得x= ,得出AE的长和AB的长,再由三角形面积
5公式即可得出S△ABC .
1 1
解:(1)由折叠可得,∠ACE=∠DCE= ∠ACD,∠BCF=∠B'CF= ∠BCB',
2 2
又∵∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BCB'=90°,
1
∴∠ECD+∠FCD= ×90°=45°,
2
即∠ECF=45°;
(2)由折叠可得:∠DEC=∠AEC=90°,BF=B'F=1,
∴∠EFC=45°=∠ECF,
∴CE=EF=4,
∴BE=4+1=5,
在Rt△BCE中,由勾股定理得:BC=√BE2+CE2=√52+42=√41,
设AE=x,则AB=x+5,
∵Rt△ACE中,AC2=AE2+CE2,
Rt△ABC中,AC2=AB2﹣BC2,
∴AE2+CE2=AB2﹣BC2,
即x2+42=(x+5)2﹣41,
16
解得:x= ,
5
16 16 41
∴AE= ,AB=AE+BE= +5=
5 5 5
1 1 41 82
∴S△ABC =
2
AB×CE =
2
×
5
×4 =
5
.
总结提升:本题主要考查了折叠变换的性质、勾股定理、三角形面积等知识;熟练掌握折叠变换的性质,
由勾股定理得出方程是解题的关键.
6.如图①,现有一张三角形ABC纸片,沿BC边上的高AE所在的直线翻折,使得点C与BC边上的点
D重合.
(1)填空:△ADC是 三角形;
(2)若AB=15,AC=13,BC=14,求BC边上的高AE的长;
(3)如图②,若∠DAC=90°,试猜想:BC、BD、AE之间的数量关系,并加以证明.思路引领:(1)根据折叠得到AD=AC,所以△ADC是等腰三角形;
(2)设CE=x,利用勾股定理得到方程132﹣x2=152﹣(14﹣x)2解得:x=5,在Rt△AEC中,由勾股
定理即可解答;
(3)猜想BC、BD、AE之间的数量关系为:BC﹣BD=2AE.由△ADC是等腰三角形,又∠DAC=
90°,得到△ADC是等腰直角三角形又AE是CD边上的高,所以△AED与△AEC都是等腰直角三角形,
即可得到CD=2AE.由BC﹣BD=CD,即可解答.
解:(1)∵三角形ABC纸片,沿BC边上的高AE所在的直线翻折,使得点C与BC边上的点D重合.
∴AD=AC,
∴△ADC是等腰三角形;
故答案为:等腰.
(2)设CE=x,则BE=14﹣x,
在Rt△AEC中,由勾股定理得:AE2=AC2﹣CE2,
∴AE2=132﹣x2
在Rt△ABE中,由勾股定理得:AE2=AB2﹣BE2,
∴AE2=152﹣(14﹣x)2
∴132﹣x2=152﹣(14﹣x)2
解得:x=5,
在Rt△AEC中,由勾股定理得:AE=√AC2-CE2=√132-52=√144=12.
(3)猜想BC、BD、AE之间的数量关系为:BC﹣BD=2AE.
证明如下:
由(1)得:△ADC是等腰三角形,又∠DAC=90°,
∴△ADC是等腰直角三角形
又AE是CD边上的高,
1 1
∴DE=CE,∠DAE=∠EAC= ∠DAC= ×90°=45°,
2 2∴△AED与△AEC都是等腰直角三角形,
∴DE=AE=EC,即CD=2AE.
∵BC﹣BD=CD
∴BC﹣BD=2AE.
总结提升:本题考查了等腰三角形的性质定理与判定定理、等腰直角三角形的性质、勾股定理,解决本
题的根据是判定△ADC是等腰三角形和勾股定理的应用.
类型二 数形结合思想
7.(2022•锡山区一模)如图,数轴上点A,B分别对应2,4,过点B作PQ⊥AB,以点B为圆心,AB长
为半径画弧,交PQ于点C;以原点O为圆心,OC长为半径画弧,交数轴于点M,则点M对应的数是
( )
A.4√2 B.2√5 C.5 D.3√2
思路引领:直接利用勾股定理得出OC的长,进而得出答案.
解:由题意可得:OB=4,BC=2,
则OC=√OB2+BC2=√42+22=2√5,
故点M对应的数是:2√5.
故选:B.
总结提升:此题主要考查了勾股定理,根据题意得出CO的长是解题关键.
8.(2022春•雁塔区校级期末)为比较√13+√6与√13+6的大小,小亮进行了如下分析后作一个直角三
角形,使其两直角边的长分别为√13与√6,则由勾股定理可求得其斜边长为√ (√13) 2+(√6) 2=√13+6.
根据“三角形三边关系”,可得√13+√6>√13+6.小亮的这一做法体现的数学思想是( )
A.分类讨论思想 B.方程思想C.类比思想 D.数形结合思想
思路引领:比较√13+√6与√13+6的大小,属于实数大小的比较,而根据“三角形三边关系”,可得
√13+√6>√13+6,属于图形的性质,体现了数形结合思想.
解:比较√13+√6与√13+6的大小,根据“三角形三边关系”,可得√13+√6>√13+6,小亮的这一
做法体现的数学思想是数形结合思想,
故选:D.
总结提升:本题主要考查了勾股定理以及三角形三边关系的运用,解题时注意三角形三边关系定理:三
角形两边之和大于第三边.
9.(2019秋•海州区校级月考)数和形是数学的两个主要研究对象,我们经常运用数形结合、数形转化的
方法解决一些数学问题.下面我们来探究“由数思形,以形助数”的方法在解决代数问题中的应用.
(1)探究√x2+ y2的几何意义:如图①,在直角坐标系中,设点M的坐标为(x,y),过M作MP⊥x
轴于P,作MQ⊥y轴于Q,则P点坐标为(x,0),Q点坐标为(0,y),即OP=|x|,OQ=|y|,在
△OPM中,PM=OQ=|y|,则MO=√OP2+PM2=√|x|2+|y|2=√x2+ y2,因此,√x2+ y2的几何意
义可以理解为点M(x,y)与点O(0,0)之间的距离OM.
①√(-2) 2+32的几何意义可以理解为点N
1
(填写坐标)与点O(0,0)之间的距离N
1
O;
②点N (5,﹣1)与点O(0,0)之间的距离ON 为 .
2 2
(2)探究√(x-1) 2+(y-5) 2的几何意义:如图②,在直角坐标系中,设点A′的坐标为(x﹣1,y﹣
5),由探究(1)可知,A′O=√(x-1) 2+(y-5) 2,将线段A′O先向右平移1个单位,再向上平移5
个单位,得到线段AB,此时点A的坐标为(x,y),点B的坐标为(1,5),因为AB=A′O,所以
AB=√(x-1) 2+(y-5) 2,因此√(x-1) 2+(y-5) 2的几何意义可以理解为点A(x,y)与点B(1,5)之
间的距离.
(3)探究√(x+2) 2+(y-3) 2的几何意义:请仿照探究二(2)的方法,在图③中画出图形,那么
√(x+2) 2+(y-3) 2的几何意义可以理解为点C (填写坐标)与点D(x,y)之间的距离.(4)拓展应用:
①√(x-1) 2+(y+4) 2+√(x+2) 2+(y+3) 2的几何意义可以理解为:点A(x,y)与点E(1,﹣4)的
距离与点A(x,y)与点F (填写坐标)的距离之和.
②√(x-1) 2+(y+4) 2+√(x+2) 2+(y+3) 2的最小值为 (直接写出结果)
思路引领:(1)①构造直角三角形利用勾股定理即可得出答案;
②由两点间的距离即可得出答案;
(3)设点D′的坐标为(x+2,y﹣3),由两点间的距离和平移的性质即可得出结论;
(4)①由(3)即可得出答案;
②根据三角形的三边关系即可求出答案.
解:(1)①√(-2) 2+32的几何意义可以理解为点N
1
(﹣2,3)或(3,﹣2)与点O(0,0)之间的
距离N O,
1
故答案为:(﹣2,3)或(3,﹣2);
②点N
2
(5,﹣1)与点O(0,0)之间的距离ON
2
为:√52+(-1) 2=√26,
故答案为:√26;
(3)设点D′的坐标为(x+2,y﹣3),如图③所示:
由探究(2)可知,D′O=√(x+2) 2+(y-3) 2,
将线段D′O先向左平移2个单位,再向上平移3个单位,得到线段CD,
此时,D的坐标为(x,y),点C的坐标为(﹣2,3),
∵CD=D'O,∴CD=√(x+2) 2+(y-3) 2,
∴√(x+2) 2+(y-3) 2的几何意义为点C(﹣2,3)到点D(x,y)之间的距离;
故答案为:(﹣2,3);
(4)①由(2)可知:√(x-1) 2+(y+4) 2+√(x+2) 2+(y+3) 2的几何意义可以理解为:
点A(x,y)与点E(1,﹣4)的距离与点A(x,y)与点F(﹣2,﹣3)的距离之和,
故答案为:(﹣2,﹣3);
②当A(x,y)位于直线EF外时,
此时点A、E、F三点组成△AEF,
∴由三角形三边关系可知:EF<AF+AE,
当点A位置线段EF之间时,此时EF=AF+AE,
∴√(x-1) 2+(y+4) 2+√(x+2) 2+(y+3) 2的最小值为EF的距离,
∴EF=√(1+2) 2+(-4+3) 2=√10,
故答案为:√10.
总结提升:本题是三角形综合题,主要考查学生的阅读理解能力以及两点间距离公式的运用,解题的关
键是正确理解题意,仿照题意求出答案,本题考核学生综合能力,属于中等题型.
类型三 分类讨论思想
10.(2019春•自贡期末)如图,在四边形ABCD中,AB=BC=2√2,AD=2,AB⊥BC,CD⊥AD,连接
AC,点P是在四边形ABCD边上的一点;若点P到AC的距离为√3,这样的点P有( )A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
思路引领:根据已知条件得到∠BAC=∠ACB=45°,∠DAC=60°,∠ACD=30°,根据点P到AC的距
离为√3,于是得到结论.
解:∵AB=BC=2√2,AD=2,AB⊥BC,CD⊥AD,
∴∠BAC=∠ACB=45°,∠DAC=60°,∠ACD=30°,
∵点P到AC的距离为√3,
∴AP=CP=√6,
∴在AB和BC边上存在这样的P点,
∵AD=2,
∴D到AC的距离为√3,
∴当点P与点D重合时,P到AC的距离为√3,
∴这样的点P有3个,
故选:D.
总结提升:本题考查了勾股定理,直角三角形的性质,正确的理解题意是解题的关键.
11.(如皋市期末)已知∠MAN=30°,点B在射线AN上,点C在射线AM上,且AB=12.
(1)若△ABC是直角三角形,求AC的长;
(2)若BC=8,求AC的长;
(3)要使满足条件的△ABC唯一确定,直接写出BC的长度x的取值范围.思路引领:(1)分两种情形求解即可;
1
(2)如图,作BH⊥AM于H,则BH= AB=6,AH=6√3,分两种情形计算即可;
2
(3)当BC≥12或BC=6时,△ABC唯一确定.
解:(1)如图,
①当∠ACB=90°,AC=6√3.
②当∠ABC′=90°时,AC′=8√3.
1
(2)如图,作BH⊥AM于H,则BH= AB=6,AH=6√3,
2
∵BC=8,
∴CH=√82-62=2√7.
∴AC=AH+CH=6√3+2√7或AC′=6√3-2√7.
(3)当BC≥12或BC=6时,△ABC唯一确定.总结提升:本题考查解直角三角形、三角形的三边关系、勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用所学
知识解决问题,属于中考常考题型.
12.(2022秋•南关区校级期末)如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=16cm,BC=12cm,P、Q是△ABC
边上的两个动点,其中点P从点A出发,沿A→B方向运动,速度为每秒2cm;点Q从点B出发,沿
B→C→A方向运动,速度为每秒4cm;两点同时开始运动,设运动时间为t秒.
(1)①Rt△ABC斜边AC上的高为 ;
②当t=3时,PQ的长为 ;
(2)当点Q在边BC上运动时,出发几秒钟后,△BPQ是等腰三角形?
(3)当点Q在边AC上运动时,直接写出所有能使△BCQ成为等腰三角形的t的值.
思路引领:(1)①利用勾股定理可求解AC的长,利用面积法进而可求解Rt△ABC斜边AC上的高;
②可求得AP和BQ,则可求得BP,在Rt△BPQ中,由勾股定理可求得PQ的长;
(2)用t可分别表示出BP和BQ,根据等腰三角形的性质可得到BP=BQ,可得到关于t的方程,可求
得t;
(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CQ=BQ三种情况,
分别得到关于t的方程,可求得t的值.
解:(1)①在Rt△ABC中,由勾股定理可得AC=√AB2+BC2=√162+122=20(cm),
12×16
∴Rt△ABC斜边AC上的高为 =9.6(cm);
20
②当t=3时,则AP=6cm,BQ=4t=12cm,
∵AB=16cm,
∴BP=AB﹣AP=16﹣6=10(cm),
在Rt△BPQ中,由勾股定理可得PQ=√BP2+BQ2=√102+122=2√61(cm),
即PQ的长为2√61cm,
故答案为:①9.6cm;②2√61cm;(2)由题意可知AP=2tcm,BQ=4tcm,
∵AB=16cm,
∴BP=AB﹣AP=16﹣2t(cm),
当△BPQ为等腰三角形时,则有BP=BQ,即16﹣2t=4t,
8
解得t= ,
3
8
∴出发 秒后△BPQ能形成等腰三角形;
3
(3)在△ABC中,AC=20cm,
当点Q在AC上时,AQ=BC+AC﹣4t=32﹣4t(cm),CQ=4t﹣12(cm),
∵△BCQ为等腰三角形,
∴有BQ=BC、CQ=BC和CQ=BQ三种情况,
①当BQ=BC=12时,如图,过B作BE⊥AC于E,
1
则CE= CQ=2t-6,
2
由(1)知BE=9.6cm,
在Rt△BCE中,由勾股定理可得BC2=BE2+CE2,
即122=9.62+(2t﹣6)2,
解得t=6.6或t=﹣0.6<0(舍去);
②当CQ=BC=12时,则4t﹣12=12,解得t=6;
③当CQ=BQ时,则∠C=∠QBC,
∴∠C+∠A=∠CBQ+∠QBA,
∴∠A=∠QBA,
∴QB=QA,
1
∴CQ= AC=10,即4t﹣12=10,解得t=5.5;
2
综上可知当运动时间为6.6秒或6秒或5.5秒时,△BCQ为等腰三角形.
总结提升:本题为三角形的综合应用,涉及勾股定理、等腰三角形的性质、等积法、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.本题考查知识点较多,综合性较强,但难度不大.熟练掌握这些知识点是解题的关键.
类型四 转化思想
13.(2022秋•卧龙区校级期末)对角线互相垂直的四边形叫做“垂美”四边形,现有如图所示的“垂
美”四边形ABCD,对角线AC,BD交于点O.若AD=2,BC=4,则AB2+CD2= .
思路引领:根据垂直的定义和勾股定理解答即可.
解:∵AC⊥BD,
∴∠AOD=∠AOB=∠BOC=∠COD=90°,
由勾股定理得,AB2+CD2=AO2+BO2+CO2+DO2,
AD2+BC2=AO2+DO2+BO2+CO2,
∴AB2+CD2=AD2+BC2,
∵AD=2,BC=4,
∴AB2+CD2=22+42=20.
故答案为:20.
总结提升:本题考查的是垂直的定义,勾股定理的应用,正确理解“垂美”四边形的定义、灵活运用勾
股定理是解题的关键.
1 1
14.(2019•柯桥区模拟)如图,已知在Rt△ABC中,E,F分别是边AB,AC上的点,AE= AB,AF=
3 3
AC,分别以BE、EF、FC为直径作半圆,面积分别为S ,S ,S ,则S ,S ,S 之间的关系是( )
1 2 3 1 2 3
A.S
1
+S
3
=2S
2
B.S
1
+S
3
=4S
2
1
C.S
1
=S
3
=S
2
D.S
2
=
3
(S
1
+S
3
)
思路引领:根据半圆面积公式结合勾股定理,知S +S =4S .
1 3 21 1
解:∵在Rt△ABC中,AE= AB,AF= AC,
3 3
1 1
∴AE= BE,AF= CF,EF2=AE2+AF2,
2 2
1 1
∴EF2= BE2+ CF2.
4 4
1 1 1 1 1 1
∴ • EF2= •( BE2+ CF2),即S = (S +S ).
2 4 8 4 4 2 4 1 3
π π
∴S +S =4S .
1 3 2
故选:B.
总结提升:考查了勾股定理,注意:勾股定理应用的前提条件是在直角三角形中.
第二部分 专题提升训练
1.(2020春•长春期末)如图,四边形ABCD和四边形AEFG都是正方形,点B在EF上,S =140,S =
1 2
124,EB的长为 .
思路引领:设△ABE的面积为S,则S正方形ABCD =S+140,S正方形AEFG =S+124,再根据正方形的面积公式
得到S正方形ABCD =AB2,S正方形AEFG =AE2,所以AB2﹣AE2=16,然后利用勾股定理计算BE的长.
解:设△ABE的面积为S,
∵S正方形ABCD =S+S
1
=S+140,S正方形AEFG =S+S
2
=S+124,
而S正方形ABCD =AB2,S正方形AEFG =AE2,
∴AB2﹣AE2=140﹣124=16,
在Rt△ABE中,BE2=AB2﹣AE2=16,∴BE=4.
故答案为4.
总结提升:本题考查了正方形的性质:正方形的四条边都相等,四个角都是直角;正方形的两条对角线
相等,互相垂直平分,并且每条对角线平分一组对角;正方形具有四边形、平行四边形、矩形、菱形的
一切性质.
2.(2021春•东昌府区期末)如图,四边形ABCD是边长为9的正方形纸片,将其沿MN折叠,使点B落
在CD边上的B′处,点A对应点为A′,且B′D=6,则BN的长是 .
思路引领:由正方形的性质得出BC=CD=9,则B'C=3,由折叠的性质得出BN=B'N,设BN=x,由
勾股定理列出方程可得出答案.
解:∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=CD=9,
∵B'D=6,
∴B'C=3,
∵将四边形ABCD沿MN折叠,使点B落在CD边上的B′处,
∴BN=B'N,
设BN=x,
∵B'N2=B'C2+CN2,
∴x2=32+(9﹣x)2,
∴x=5.
故答案为5.
总结提升:本题考查翻折变换,正方形的性质,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.
3.(2022秋•绥中县校级期末)如图,已知等腰△ABC的底边BC=25cm,D是腰AB上一点,连接CD,
且CD=24cm,BD=7cm.
(1)求证:△BDC是直角三角形;(2)求AB的长.
思路引领:(1)由BC=25cm,CD=24cm,BD=7cm,知道BC2=BD2+CD2,根据勾股定理的逆定理
可得△BDC为直角三角形;
(2)设AB=xcm,根据勾股定理得到关于x的方程,解方程可求出AB的长.
(1)证明:∵BC=25cm,CD=24cm,BD=7cm,
∴BC2=132=169,
BD2+CD2=52+122=25+144=169,
即BC2=BD2+CD2,
∴△BDC为直角三角形;
(2)解:设AB=xcm,
∵△ABC是等腰三角形,
∴AB=AC=xcm.
∵△BDC为直角三角形,
∴△ADC为直角三角形,
∴AD2+CD2=AC2,
即x2=(x﹣7)2+242,
625
解得:x= ,
14
625
故AB的长为: cm.
14
总结提升:此题考查等腰三角形的性质、勾股定理以及逆定理的应用,关键是掌握勾股定理的逆定理解
答.
4.如图,在长方形 ABCD 中,AB=3,BC=2√6,点 E 是 AD 的中点,将△ABE 沿 BE 折叠后得到
△GBE,延长BG交CD于F点.
(1)求证:DF=GF;
(2)求DF的长度.思路引领:(1)利用“HL”证明△EDF和△EGF全等,根据全等三角形对应边相等可证得DF=GF;
(2)设FD=x,表示出CF、BF,利用勾股定理构建方程即可.
(1)证明:∵E是AD的中点,
∴AE=DE,
∵△ABE沿BE折叠后得到△GBE,
∴AE=EG,AB=BG,
∴ED=EG,
∵在矩形ABCD中,
∴∠A=∠D=90°,
∴∠EGF=90°,
在Rt△EDF和Rt△EGF中,ED=EG,EF=EF,
∴Rt△EDF≌Rt△EGF(HL),
∴DF=FG,
(2)解:设DF=x,则CF=3﹣x,BF=3+x,
在Rt△BFC中,∵BF2=BC2+CF2
∴(2√6)2+(3﹣x)2=(3+x)2,
解得:x=2
∴DF=2.
总结提升:此题考查了矩形的判定与性质、折叠的性质以及全等三角形的判定与性质.此题难度适中,
注意辅助线的作法,注意数形结合思想的应用.
5.(2022•岳池县模拟)在劳技课上,老师请同学们在一张长为9cm,宽为8cm的长方形纸板上,剪下一
个腰长为5cm的等腰三角形(要求等腰三角形的一个顶点与长方形的一个顶点重合,其余两个顶点在长方形的边长上).请你帮助同学们画出图形并计算出剪下的等腰三角形的面积.(求出所有可能的情
况)
思路引领:(1)在BA、BC上分别截取BE=BF=5cm;
(2)在AB上截取BE=5cm,以E为圆心,5cm长为半径作弧,交AD于F;
(3)在BC上截取BE=5cm,以E为圆心5cm为半径作弧,交CD于F.
解:如图1所示:
1 1
S= EB•BF= ×5×5=12.5(cm2),
2 2
如图2所示:
BE=5cm,则AE=3cm,
∵EF=5cm,
∴AF=√52-32=4(cm),
1 1
S= BE•AF= ×5×4=10(cm2),
2 2
如图3所示:
BE=5cm,则CE=4cm,
∵EF=5cm,
∴CF=√52-42=3(cm),
1 1
S= BE•CF= ×5×3=7.5(cm2).
2 2
总结提升:此题主要考查了应用与设计作图,本题需仔细分析题意,结合图形即可解决问题.6.设计师要用四条线段CA,AB,BD,DC首尾相接组成如图所示的两个直角三角形图案,∠C与∠D为
直角,已知其中三条线段的长度分别为1cm,9cm,5cm,第四条长为xcm,试求出所有符合条件的x的
值.
思路引领:显然AB是四条线段中最长的线段,分AB=x或AB=9两种情况来讨论.
解:显然AB是四条线段中最长的线段,分AB=x或AB=9两种情况来讨论.
把AB平移至ED(如图所示).
①若AB=x,
当CD=9时,则x=√92+(1+5) 2=3√13;
当CD=5时,则x=√52+(1+9) 2=5√5;
当CD=1时,则x=√12+(9+5) 2=√197.
②若AB=9,
当CD=5时,由(x+1)2+52=92,得x=2√14-1;
当CD=1时,由(x+5)2+12=92,得x=4√5-5;
当CD=x时,由x2+(1+5)2=92,得x=3√5.
(以上每种情况2分)…(12分)
总结提升:本题考查勾股定理的知识,解题关键是分 AB=x或AB=9两种情况进行讨论,注意不要漏解.
7.(2022秋•南关区校级期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,AC=8,点P从点A出发,
以每秒2个单位长度的速度沿折线A﹣C﹣B﹣A运动,设点P的运动时间为t秒(t>0).
(1)求BC的长.
(2)斜边AB上的高是 .
(3)若点P在∠BAC的角平分线上,则t的值为 .
(4)在整个运动过程中,直接写出△PBC是等腰三角形时t的值.
思路引领:(1)由勾股定理可求得BC的值,
(2)再设斜边AB上的高为h,由面积法可求得答案;
(3)如图,当点P'在∠BAC的角平分线上时可先利用三角形全等,求出AD=AC=8,分别表示各线段,
在直角三角形中,利用勾股定理求出t的值.
(4)由图可知,当△BCP是等腰三角形时,点P必在线段AC或线段AB上,①当点P在线段AC上时,
此时△BCP是等腰直角三角形,②当点P在线段AC上时,又分三种情况:BC=BP;PC=BC;PC=
PB,分别求得点P运动的路程,再除以速度即可得出答案.
解:(1)在△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,AC=8,由勾股定理得:BC=6;
(2)设斜边AB上的高为h,
1 1
∵ AB⋅h= AC⋅BC,
2 2
∴10h=6×8,
∴h=4.8.
∴斜边AB上的高为4.8;
故答案为:4.8;
(3)当点P'在∠BAC的角平分线上时,过点P'作P'D⊥AB,如图:∵AP'平分∠BAC,P'C⊥AC,P'D⊥AB,
∴P'D=P'C=2t﹣8,
∵BC=6,
∴BP'=6﹣(2t﹣8)=14﹣2t,
在Rt△ACP'和Rt△ADP'中,
{AP'=AP'
,
P'D=P'C
∴Rt△ACP'≌Rt△ADP'(HL),
∴AD=AC=8,
又∵AB=10,
∴BD=2,
在Rt△BDP'中,由勾股定理得:
22+(2t﹣8)2=(14﹣2t)2,
16
解得:t= .
3
16
故答案为: .
3
(4)由图可知,当△BCP是等腰三角形时,点P必在线段AC或线段AB上,
①当点P在线段AC上时,此时△BCP是等腰直角三角形,
∴此时CP=BC=6,
∴AP=AC﹣CP=8﹣6=2,
∴2t=2,
∴t=1;
②当点P在线段AB上时,若BC=BP,
则点P运动的长度为:
AC+BC+BP=8+6+6=20,
∴2t=20,
∴t=10;
若PC=BC,如图2,过点C作CH⊥AB于点H,则BP=2BH,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,BC=6,AC=8,
∴AB•CH=AC•BC,
∴10CH=8×6,
24
∴CH= ,
5
在Rt△BCH中,由勾股定理得:
√ 24
BH= 62-( ) 2=3.6,
5
∴BP=7.2,
∴点P运动的长度为:AC+BC+BP=8+6+7.2=21.2,
∴2t=21.2,
∴t=10.6;
若PC=PB,如图3所示,过点P作PQ⊥BC于点Q,
则BQ=CQ=0.5×BC=3,∠PQB=90°,
∴∠ACB=∠PQB=90°,
∴PQ∥AC,
∴PQ为△ABC的中位线,
∴PQ=0.5×AC=0.5×8=4,
在Rt△BPQ中,由勾股定理得:BP=√32+42=5,
点P运动的长度为:AC+BC+BP=8+6+5=19,
∴2t=19,
∴t=9.5.
综上,t的值为1或9.5或10或10.6.总结提升:本题主要考查了勾股定理在动点问题中的应用,数形结合、分类讨论并熟练掌握相关性质及定
理是解题的关键