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专题 23.3 等腰直角三角形手拉手模型
【例题精讲】
【例1】如图,等腰直角 中, , ,点 、 在边 上,且
, , ,求 的长.
【解答】解:过点 作 ,垂足为点 ,截取 ,使 .连接 、 .
, , .
, .
在 和 中,
,
.
, .
, , .
于是,由 ,得 .
在 和 中,
,
.
.
在 中,由勾股定理,得 ..
, ,
,
.
【例2】如图,等腰 中, , ,将 绕点 逆时针旋转一
定角度 得到 ,点 、 的对应点分别是 、 .连结 、 交
于点 ,连结 、 交于点 .
(1)用含 的代数式表示 的度数;
(2)当 时,求 的长.
【解答】解:(1) 将 绕点 逆时针旋转一定角度 得到 ,
, , , ,
,
,
,
;(2) , ,
,
,
,
,
,
,
, ,
,
,
,
四边形 是平行四边形,
,
.
【例3】如图, , 均是顶角为 的等腰三角形, 、 分别是底边.图
中 可以看成由哪个三角形通过怎样的旋转得到的?证明这两个三角形全等.
【解答】解:图中的 可以看成由 绕着点 逆时针旋转 得到的,
证明: 和 都是顶角为 的等腰三角形,
, , ,
,
在 和 中,
,.
【例4】如图,在 中, , ,把 绕着点 逆时针旋转 得
到 ,延长 至点 ,使得 ,连接 、 .
(1)求证: 是等腰直角三角形;
(2)若 ,求 的长.
【解答】(1)证明: 把 绕着点 逆时针旋转 得到 ,
, ,
是等腰直角三角形;
(2) 把 绕着点 逆时针旋转 得到 ,
, ,
,
,
,
,
,
在 和 中,
,
,
.
【题组训练】
2.如图所示,在等腰 中, , , 、 为斜边 上的点,且求证: .
【解答】证明:如图,将 绕点 逆时针旋转 到 的位置;
则 , ; , ;
, ,
,
, ;
, ,
,而 ,
;在 与 中,
,
,
,
.
3.如图是两块等腰直角三角板放置在一起, , , ,
, 交 于 , 交 于 .求证: .【解答】证明:如图,将 绕点 逆时针旋转 得到 ,连接 ,
由旋转的性质得, , , , ,
, ,
,
,
在 和 中,
,
,
,
, ,
,
,
在 中,由勾股定理得, ,
所以 .
4.如图, 与 都是等腰直角三角形, , ,, 绕着点 旋转.
(1)如图1,求证: ;
(2)如图2,当点 , , 在同一直线上,且点 在 内部时,求 的长.
【解答】解:(1) ,
,且 , ,
;
(2) 与 都是等腰直角三角形, , ,
, , ,
点 , , 在同一直线上,
,
,
,
,
,
,
, (舍去)
.
5.如图,在 中, , ,把 绕着点 逆时针旋转 得到,延长 至点 ,使得 ,连接 、 .
(1)求证: 是等腰直角三角形;
(2)若 ,求 的长.
【解答】(1)证明: 把 绕着点 逆时针旋转 得到 ,
, ,
是等腰直角三角形;
(2) 把 绕着点 逆时针旋转 得到 ,
, ,
,
,
,
,
,
在 和 中,
,
,
.
6.如图,在 中, , , , 是 边上的两点,且满足
,求证: .【解答】证明:如图所示:把 逆时针旋转 ,连接 ,
,
,
由 旋转而成,
, ,
,
在 与 中,
,
,
,
, ,
,
图形旋转后点 与点 重合, 与 重合,
,
,
,
在 中, ,
,
,
,,
.
7.如图, 和 是有公共顶点的等腰直角三角形, .
(1)如图 1,连接 , , 的延长线交 于点 ,交 于点 ,求证:
;
(2)如图2,把 绕点 顺时针旋转,当点 落在 上时,连接 , , 的
延长线交 于点 ,若 , ,求 的面积.
【 解 答 】 解 : ( 1 ) 和 是 有 公 共 顶 点 的 等 腰 直 角 三 角 形 ,
.
, , ,
即 ,
在 与 中, ,
,
,,
,
;
(2)在 与 中, ,
,
, ,
,
,
, , ,
, ,
, ,
,
,
,
,
,
的面积 .
8.如图, 等腰直角 中, ,点 在 上, 将 绕顶点
沿顺时针方向旋转 后得到 .(1) 求 的度数;
(2) 当 , 时, 求 的长 .
【解答】解: (1) 是由 旋转得到的,
,
,
.
(2) 在等腰直角三角形 中, ,
,
又 ,
, .
由 (1) 知 且 ,
,
.
9.如图, 是等腰直角三角形, 是斜边, 为 内一点, 将
绕点 逆时针旋转后与 重合 . 如果 ,那么线段 的
长是多少?【解答】解: 根据旋转的性质可知将 绕点 逆时针旋转后与 重合,
则 ,
所 以 , , 所 以 在 中 ,
.
10.如图, 、 都是等腰直角三角形, , ,若
绕某点逆时针旋转后能与 重合,问:
(1)旋转中心是 ;
(2)逆时针旋转 度;
(3)若 ,则 的长度是 .
【解答】解:(1) 逆时针旋转后能与 重合,
点即为两三角形的公共顶点,故旋转中心是 点;
(2) 逆时针旋转后能与 ,
与 重合,
,
旋转的度数为:90;
(3)由题意知 和 是对应线段,据旋转的性质可得 .
故答案为:(1) ;(2)90;(3)10.
11.阅读下面材料:
小辉遇到这样一个问题:如图1,在 中, , ,点 , 在边
上, .若 , ,求 的长.
小辉发现,将 绕点 按逆时针方向旋转 ,得到 ,连接 (如图 ,由图形旋转的性质和等腰直角三角形的性质以及 ,可证 ,得
.解 ,可求得 (即 的长.
请回答:在图2中, 的度数是 , 的长为 .
参考小辉思考问题的方法,解决问题:
如图3,在四边形 中, , . , 分别是边 , 上的
点,且 .猜想线段 , , 之间的数量关系并说明理由.
【解答】解:如图2, ,
,
在 中, , ,
,
,
故答案为 ; ;
如图3,
猜想: .理由如下:
如图,将 绕点 按逆时针方向旋转,使 与 重合,得到 ,
, , , ,
,
,即点 , , 在同一条直线上,
,
,
,,
在 和 中,
,
,
,
,
.
12.已知如图, 是等腰直角三角形, ,将 绕点 逆时针方向转动
到 ,若 , ,求 、 的长.
【解答】解:如图,
是等腰直角三角形,
, ,
;
由勾股定理得: ,
;
由题意得: ,
, ,
;由勾股定理得: ,
,综上所述,
、 的长分别为 , .
13.如图,等腰直角 中, , ,点 在 上, ,
,连接 、 .
(1)求 的度数;
(2)当 , 时,求 的长.
【解答】解:(1) , ,
, ,
,
, ,
,,
是等腰直角三角形,
,
,
;
(2)过 作 于 ,
则 是等腰直角三角形,
,
,
,
.
14.已知,如图,在 中, , ,点 、 分别是斜边 上的
两点,且 .
(1)现将 绕点 顺时针旋转 到 ,连接 .求证: .
(2)若 , .求 的长及 的面积.【解答】(1)证明:在 和 中,
,
,
, .
(2)解: 在 和 中,
,
,
,
则在 中,由勾股定理可得: ,
,
在 中,由勾股定理可得 ,
.15.如图(1), 、 全等的等腰直角三角形, , 固
定不动,将 绕着点 逆时针旋转(旋转角 满足 ,连接 和 ,相
交于点 ;
(1)猜想线段 、 的关系并证明你的结论;
(2)如图(2)连接 ,直接写出 的大小为: ;
(3)如图(3)连接 ,求证: 平分 .
【解答】(1)解: , .理由如下:
与 交于点 ,如图(1)
、 全等的等腰直角三角形,
, ,
绕点 顺时针旋 得到 ,
, ,
,
,
;
(2)解:如图(2),由(1)得 ,
,
,
,
,
,
,
由(1)得 ,
为等腰直角三角形,
;
故答案为 ;
(3)证明:过点 作 于 , ,如图(3),
由(1)得 绕点 顺时针旋 得到 ,
,
,
平分 .