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专题 1.6 等腰直角三角形斜边中点旋转模型
1.如图,在 中, , ,直角 的顶点是 的中点,两边
, 分别交 , 于点 , .以下结论错误的是
A.
B.
C.三角形 是等腰直角三角形
D.
【解答】解:如图, , 分别交 , 于点 , ,
点 为 边上的任意一点,
与 不一定相等,
故 错误;
, ,
,
为 中点,
, ,
, ,
,
,
,
故 正确;
在 和 中,,
,
,
是等腰直角三角形,
故 正确;
,
,
,
,
故 正确,
故选: .
2.如图,在 中, , ,若点 为 的中点,过点 作
,分别交 , 于点 , ,连接 ,则下列结论中:
① 是等腰直角三角形;
② 的周长有最小值;
③四边形 的面积为定值8;
④ 的面积有最小值;
⑤ 的面积有最大值.
正确的有
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【解答】解: 是等腰直角三角形, 为 的中点,, , ,
,
,
,
在 和 中,
,
,
,
是等腰直角三角形,故①正确;
当 时, 最小,则 的周长、面积有最小值,故②④正确;
,
四边形 的面积为 的面积,
,
的面积为 ,
的面积为4,
四边形 的面积为定值4,故③错误;
当 的面积有最小时,此时 的面积最大,故⑤正确,
正确的有①②④⑤,共4个,
故选: .
3.如图,在等腰 中, , , 是 边上的中点,点 、 分别
在 、 边上运动(不与端点重合),且保持 ,连接 、 、 ,在此
运动变化的过程中,下列结论:① 是等腰直角三角形;②四边形 的面积是
12;③ .其中正确的结论是
A.①② B.①③ C.①②③ D.②③
【解答】解:①连接 ,, ,
,
是 边上的中点,
, , ,
,
,
在 和 中,
,
,
, ,
,
即 ,
是等腰直角三角形,所以此结论正确;
② ,
四边形 的面积 ,故②错误;
③ ,
,
,
,
,
,故③正确,
故选: .
4.如图,已知 中, , ,直角 的顶点 是 中点,两
边 , 分别交 , 于点 , ,给出以下四个结论:
① ;② ;③ 是等腰直角三角形;④当 在 内绕顶点 旋转时(点 不与 , 重合), .上述结论中始终正确有
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解: , ,直角 的顶点 是 的中点,
, , ,
, ,
,
在 和 中,
,
,即结论①正确;
是等腰直角三角形, 是 的中点,
,
又 不一定是 的中位线,
,故结论②错误;
,
,
又 ,
是等腰直角三角形,故结论③正确;
,
,
,故结论④正确;
综上,当 在 内绕顶点 旋转时(点 不与 , 重合),始终正确的有3个结论.
故选: .
二.解答题(共14小题)
5.已知:如图所示 中, , , 是 中点, 、 分别是
、 边上的两动点,无论 、 如何运动,始终保持 .求证: 是
等腰直角三角形.
【解答】证明:连接 ,
是 中点, 中, , ,
,
, ,
在 和 中,
,
,
, ,
,
,即 ,
是等腰直角三角形.
6.如图,在 中, ,点 为 中点,点 为线段 上一点,
, 交 于点 ,试给出线段 、 、 之间的数量关系并证明.【解答】证明:
延长 到 ,使 ,连接 , ,
点 是 的中点,
,
在 和 中,
,
,
, ,
,
,
,
, ,
,
在 中,由勾股定理得: ,
, ,
.
7.如图, 是等腰直角三角形, , 是斜边 的中点, 、 分别是 、
边上的点,且 ,若 , ,求线段 的长.【解答】解:连接 ,
是等腰直角三角形, , 是斜边 的中点,
, ,
,
,
又 ,
.
在 与 中,
,
.
. ,
,
.
在 中, ,
,
,.
8.如图, 是等腰直角三角形, , 是斜边 的中点, . 分别是 、
边上的点,且 ,
(1)求证: ;
(2)若 , ,求线段 的长.
【解答】解:连接 ,
在 中, , 为 边的中线,
, , ,
又 , ,
,
在 与 中,
,
.
;
(2)
,
,,
.
9.如图, 是等腰直角三角形, , 是斜边 的中点, , 分别是 ,
边上的点,且 .
(1)证明: ;
(2)证明: .
【解答】证明:(1)连接 ,
等腰直角三角形 ,
,
为 的中点,
, , 平分 ,
, ,
,
,
, ,
,
在 和 中
,,
.
(2) ,
,
,
,
,
,
即 .
10.如图, 、 是等腰 的斜边 上的两动点, , 且
.
求证:(1) ;
(2) .
【解答】证明:(1) 是等腰直角三角形,
,
,
,
,
,
在 和 中,
,,
;
(2)由(1)知, ,
, ,
,
,
,
,
在 与 中,
,
,
,
在 中,根据勾股定理得, ,
,
.
11.已知:在 中, , ,点 为 边上一动点(与点 不重
合),连接 ,以 始边作 .
(1)如图1,当 ,且 时,试说明 和 的位置关系和数量关系;
(2)如图2,当 ,且点 在边 上时,求证: .
【解答】解:(1) 与 位置关系是 ,数量关系是 .理由: ,
, ,
,
在 和 中,
,
,
且 .
,
,即 ;
(2)如图2,把 绕点 顺时针旋转 ,得到 .连接 ,
则 ,
, , .
, .
,
在 和 中,
,
.
,
又 ,
,即 ;
12.如图,在等腰 中, ,点 是 上一点,作等腰 ,且
,连接 .
(1)求证: ;
(2)求证: .
【解答】证明:(1) 和 都是等腰直角三角形,
, , ,
,
,
在 与 中,
,
;
(2) 是等腰直角三角形,
,
由(1)得 ,
,
,
.
13.如图, 和 都是等腰直角三角形, , 为 边上一
点.求证:(1) ;
(2) .
【解答】证明:(1) 和 都是等腰直角三角形, ,
, , ,
,
在 和 中,
,
;
(2) ,
, ,
,
,
,
, ,
,
,
,
,
.14.如图, 是等腰直角三角形, , 为斜边 的中点, , 分别为
, 边上的点,且 .若 , .求 的长.
【解答】解:如图,连接 .
, , ,
, , ,
,
,
,
,
,
,
,
.
15.如图, 是等腰直角三角形, , 是斜边 的中点, 、 分别是
、 边上的点,且 .(1)请说明: ;
(2)请说明: ;
(3)若 , ,求 的面积(直接写结果).
【解答】(1)证明:连接 ,
等腰直角三角形 ,
,
为 的中点,
, , 平分 ,
, ,
,
,
, ,
,
在 和 中
,
,
.
(2)证明: ,,
,
,
,
在 和 中
,
,
,
,
即 .
(3)解: ,
,
根据勾股定理 ,
的面积是 .
答: 的面积是25.
16.如图,在 中, , , ,垂足为 ,过点 作
,交 于点 ,交 于点 .
(1)求证: ;
(2)连接 ,若 , ,求
① 的长;
②四边形 的面积.【解答】(1)证明: 是 中点,
, , ,
, ,
,
在 和 中,
,
;
(2)解:① ,
;
同理可证: ,
,
, ,
,
在 中, ;
② ,
,
, ,,
,
, , ,
四 边 形 的 面 积
.
17.如图, 和 都是等腰直角三角形, , 为 边上一
点,求证:
(1) ;
(2) .
【解答】证明:(1) 和 都是等腰直角三角形,
, ,
,
,
,
在 和 中,
,
;
(2) 是等腰直角三角形,度.
,
,
.
由(1)知 ,
,即 .
18.如图所示: 是等腰直角三角形, , 是斜边 的中点, , 分
别是 , 上的动点,且 ,
(1)求证: ;
(2)若 , ,求线段 的长;
(3)若 , ,三角形 的面积为 ,写出 与 的关系.
【解答】解:(1)如图,连接 ,
是等腰直角三角形, , 是斜边 的中点,
, , ,
又 ,
,
,
;(2) ,
,
又 ,
,
中, ;
(3) ,
,
又 ,
是等腰直角三角形,
,
, ,
, ,
中, ,
即 ,
,
三角形 的面积 .