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专项 03 直角三角形中锐角平分线模型综合应用
【模型】如图所示,在 Rt△ABC 中,∠ACB=90°,已知 AC=6,
BC=8,AD是△ABC的角平分线,求DC的长.
【解析】如图,过点D作DE⊥AB,垂足为E,
则△ACD≌△AED(AAS),
∴AE=AC=6.
在Rt△ABC中,由勾股定理
得 =10
易知EB= 设DC=x,
则DE=x,DB=8 - x,
在Rt△DEB中,由勾股定理
解得x=3,∴DC=3.【典例1】如图,在三角形纸片ABC中,AB=15cm,AC=9cm,BC=12cm,现将边AC沿
过点A的直线折叠,使它落在AB边上.若折痕交BC于点D,点C落在点E处,你能
求出BD的长吗?请写出求解过程.
【解答】解:能
∵BC2+AC2=225,AB2=225
∴AB2=BC2+AC2.
∴∠C=90°
∵折叠
∴CD=DE,AC=AE=9cm,∠AED=∠C=90°
∴BE=AB﹣AE=6cm
在Rt△BDE中,BD2=DE2+BE2.
∴BD2=(12﹣BD)2+36
∴BD=
【变式1-1】如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,AD平分∠CAB,交BC于点D,
DE⊥AB于点E,若△BDE的周长是4cm,则AB的长度为 cm.
【答案】4
【解答】解:∵∠C=90°,DE⊥AB,AD平分∠CAB,
∴CD=DE.
又∵AD=AD,∴Rt△ACD≌Rt△AED(HL),
∴AC=AE,
∴BD+DE=BD+CD=BC.
又∵AC=BC,
∴AE=BC,
∴△BDE的周长=BD+DE+BE=AE+BE=4cm,
∴AB=4cm.
故填4
【变式1-2】如图,直角三角形纸片的两直角边 AC=6cm,BC=8cm.现将直角边AC沿
AD折叠,使它落在斜边AB上,点C与点E重合.求CD的长.
【解答】解:∵△ABC是直角三角形,AC=6cm,BC=8cm,
∴AB= = =10(cm),
∵△AED是△ACD翻折而成,
∴AE=AC=6cm,
设DE=CD=xcm,∠AED=90°,
∴BE=AB﹣AE=10﹣6=4cm,
在Rt△BDE中,BD2=DE2+BE2,
即(8﹣x)2=42+x2,
解得x=3.
故CD的长为3cm.
【变式1-3】如图所示,有一块直角三角形纸片,∠C=90°,AC=8cm,BC=6cm,将斜边
AB翻折,使点B落在直角边AC的延长线上的点E处,折痕为AD,则CD的长为 .【答案】 cm
【解答】解:在Rt△ABC中,AB= =10,
根据折叠的性质可知:AE=AB=10,
∵AC=8,
∴CE=AE﹣AC=2,
即CE的长为2,
设CD=x,则BD=6﹣x=DE,
在Rt△CDE中,根据勾股定理得
CD2+CE2=DE2,即x2+22=(6﹣x)2,
解得x= ,
即CD长为 cm.
故答案为: cm.
【典例2】如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=7cm,AC=25cm.点P从点A出发沿
AB方向以1cm/s的速度向终点B运动,点Q从点B出发沿BC方向以6cm/s的速度向终
点C运动,P,Q两点同时出发,设点P的运动时间为t秒.
(1)求BC的长;
(2)当t=2时,求P,Q两点之间的距离;
(3)当AP=CQ时,求t的值?【解答】解:(1)在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=7cm,AC=25cm,
∴BC= =24cm.
(2)如图,连接PQ,
BP=7﹣2=5,
BQ=6×2=12,
在直角△BPQ中,由勾股定理得到:PQ= =13(cm);
(3)设t秒后,AP=CQ.则
t=24﹣6t,
解得 t= .
答:P、Q两点运动 秒,AP=CQ.
【变式2】如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=10cm,AC=6cm,动点P从点B出发
沿射线BC以1cm/s的速度运动,设运动时间为t(s).
(1)当△ABP为直角三角时,求t的值;
(2)当△ABP为等腰三角形时,求t的值.
【解答】解:(1)当△ABC为直角三角时, (cm),
①当∠APB=90°时,点P与点C重合,BP=BC=8,
∴t=8,
②当∠BAP=90°,BP=t,CP=t﹣8,AC=6,
在Rt△ACP中,AP2=62+(t﹣8)2,
在Rt△BAP中,AB2+AP2=BP2,
∴102+[62+(t﹣8)2]=t2,
解得:t= ,
综上所述,t=8或 ;
(2)在△ABC中,∠ACB=90°,
由勾股定理得:BC= =8(cm),
∵△ABP为等腰三角形,
当AB=AP时,则BP=2BC=16cm,即t=16;
当BA=BP=10cm时,则t=10;
当PA=PB时,如图:设BP=PA=x,则PC=8﹣x,
在Rt△ACP中,由勾股定理得:
PC2+AC2=AP2,
∴(8﹣x)2+62=x2,
解得x= ,
∴t= .
综上所述:t的值为16或10或 .1.如图,在△ABC中,∠C=90°,AD是△ABC的角平分线,若CD=3,则点D到AB边
的距离为( )
A.1 B. C.2 D.3
【答案】D
【解答】解:作DE⊥AB于E,
∵AD是△ABC的角平分线,∠C=90°,DE⊥AB,
∴DE=DC=3,
故选:D.
2.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,DE∥AB交AC于点E,
已知CE=3,CD=4,则AD长为( )
A.7 B.8 C.4 D.4
【答案】D
【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,CE=3,CD=4,由勾股定理得:DE= = =5,
∵DE∥AB,
∴∠BAD=∠ADE,
∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD,
∴∠CAD=∠ADE,
∴AE=DE=5,
∴AC=AE+EC=8,
∴AD= = =4 ,
故选:D.
3.如图所示的网格是正方形网格,则∠PAB+∠PBA=( )°(点A,B,P是网格交
点).
A.30 B.45 C.60 D.75
【答案】B
【解答】解:延长AP交格点于D,连接BD,
则PD2=BD2=1+22=5,PB2=12+32=10,
∴PD2+DB2=PB2,
∴∠PDB=90°,
∴∠DPB=∠PAB+∠PBA=45°,
故选:B.
4.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,AF平分∠CAB,交CD于
点E,交CB于点F.若AC=9,AB=15,则CE的长为( )A.4 B. C. D.5
【答案】B
【解答】解:过点F作FG⊥AB于点G,
∵∠ACB=90°,CD⊥AB,
∴∠CDA=90°,
∴∠CAF+∠CFA=90°,∠FAD+∠AED=90°,
∵AF平分∠CAB,
∴∠CAF=∠FAD,
∴∠CFA=∠AED=∠CEF,
∴CE=CF,
∵AF平分∠CAB,∠ACF=∠AGF=90°,
∴FC=FG,
∵∠ACB=90°,AC=9,AB=15,
∴BC= ,
在Rt△ACF和Rt△AGF中,
,
∴Rt△ACF≌Rt△AGF(HL),
∴AC=AG=9,
设CE=x,则FC=FG=x,BF=12﹣x,BG=15﹣9=6,
∵FG2+BG2=BF2,即x2+62=(12﹣x)2,
解得x= ,即CE= ,
故选:B.
5.若一个直角三角形的周长为 ,斜边上的中线长为1,则此直角三角形的面积为(
)
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:∵斜边上的中线长为1,
∴斜边长为2,
设两直角边为a,b,
根据题意得a+b=3+ ﹣2=1+ ,a2+b2=4,
∴ab= [(a+b)2﹣a2﹣b2]= ,
因此这个直角三角形的面积为 ab= .
故选:B.
6.如图所示,在△ABC中,∠C=90°,DE⊥AB于点D,交AC于点E.若BC=BD,AC
=4cm,BC=3cm,AB=5cm,则△ADE的周长是 .
【答案】6cm
【解答】解:如图,连接BE.
∵DE⊥AB,
∴∠BDE=90°,
∴∠BDE=∠C=90°.
在Rt△BDE与Rt△BCE中,
,∴Rt△BDE≌Rt△BCE(HL),
∴CE=DE,
∴△ADE的周长=AE+AD+DE=AD+AC=AB﹣BC+AC=5﹣3+4=6(cm).
故答案是:6cm.
7.在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,AD平分∠BAC交BC于D,DE⊥AB于E,若BC=
20cm,BE=7.6cm,则△DBE的周长为 cm.
【答案】 27.6
【解答】解:∵∠C=90°,AC=BC,AD平分∠BAC交BC于D,DE⊥AB
∴DC=DE
∴△DBE的周长为DB+BE+DE=BD+CD+BE=BC+BE=27.6cm.
故填27.6.
8.如图所示,有一块直角三角形纸片,两直角边AB=6,BC=8,将三角形ABC折叠,使
AB落在斜边AC上得到线段AB',折痕为AD,则BD的长为 .
【答案】3
【解答】解:∵△ABC为直角三角形,AB=6,BC=8,
∴根据勾股定理得:AC= =10,
设BD=x,由折叠可知:DB'=BD=x,AB'=AB=6,
可得:CB'=AC﹣AB'=10﹣6=4,CD=BC﹣BD=8﹣x,
在Rt△CDB'中,
根据勾股定理得:(8﹣x)2=42+x2,
解得:x=3,
则BD=3.故答案为:3.
9.如图,有一块直角三角形纸片ABC,∠C=90°.两直角边AC=6cm,BC=8cm,现将
该纸片沿直线AD折叠,使点C落在斜边AB上的点E处,则折痕AD= cm.
【答案】3 .
【解答】解:∵AC=6cm,BC=8cm,∠C=90°
∴AB=10cm,
∵AE=6cm(折叠的性质),
∴BE=4cm,
设CD=x,
则在Rt△DEB中,
42+x2=(8﹣x)2,
∴x=3cm.
∴CD=3cm,
在Rt△ACD中,AD= =3 cm.
故答案为3 .
10.如图,在△ABC中,∠C=90°,AB的垂直平分线交AB、AC于点D、E,若AC=8,
BD=5,则CE的长度是 .
【答案】
【解答】解:如图所示,连接BE,∵AB的垂直平分线交AB、AC于点D、E,BD=5,
∴BE=AE,AD=BD=5,
∴AB=5+5=10,
在Rt△ABC中,由勾股定理得:BC= = =6,
设CE=x,则BE=AE=8﹣x,
在Rt△CBE中,由勾股定理得:BC2+CE2=BE2,
∴62+x2=(8﹣x)2,
解得:x= ,
∴CE= ,
故答案为: .