资源描述
中考数学一轮复习勾股定理(讲义及答案)及解析
一、选择题
1.勾股定理是几何中的一个重要定理,在我国算书《网醉算经》中就有“若勾三,股四,则弦五”的记载.如图1,是由边长相等的小正方形和直角三角形构成的,可以用其面积关系验证勾股定理.图2是由图1放入矩形内得到的,∠BAC=90°,AB=3,BC=5,点D,E,F,G,H,I都在矩形KLMJ的边上,则矩形KLMJ的面积为( )
A.121 B.110 C.100 D.90
2.如图,在中, ,动点从点出发,沿射线以的速度移动,设运动的时间为秒,当为等腰三角形时,的值不可能为( )
A. B. C. D.
3.如图,将一个等腰直角三角形按图示方式依次翻折,若,则下列说法正确的是( )
①平分;②长为;③是等腰三角形;④的周长等于的长.
A.①②③ B.②④ C.②③④ D.③④
4.如图,所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形。若正方形A、B、C、D的边长是3、5、2、3,则最大正方形E的面积是
A.13 B.2 C.47 D.
5.如图,在中,,以的三边为边分别向外作等边三角形,,,若,的面积分别是10和4,则的面积是( )
A.4 B.6 C.8 D.9
6.如图,正方形ABCD的边长为8,M在DC上,且DM=2,N是AC上的一动点,则DN+MN的最小值是( )
A.8 B.9 C.10 D.12
7.下列四组数中不能构成直角三角形的一组是( )
A.1,2, B.3,5,4 C.5,12,13 D.3,2,
8.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,则点C到AB的距离是( )
A. B. C. D.
9.《九章算术》是我国古代第一部数学专著,它的出现标志中国古代数学形成了完整的体系.“折竹抵地”问题源自《九章算术》中:“今有竹高一丈,末折抵地,去本四尺,问折者高几何?”意思是:一根竹子,原高一丈,一阵风将竹子折断,其竹梢恰好抵地,抵地处离竹子底部4尺远(如图),则折断后的竹子高度为多少尺?(1丈=10尺)( )
A.3 B.5 C.4.2 D.4
10.下列四组线段中,可以构成直角三角形的是( )
A.1、、 B.2、3、4 C.1、2、3 D.4、5、6
二、填空题
11.如图,,,,,将边沿翻折,使点落在上的点处;再将边沿翻折,使点落在的延长线上的点处,两条折痕与斜边分别交于点、,则的面积为______.
12.我国古代数学名著《九章算术》中有云:“今有木长二丈,围之三尺.葛生其下,缠木七周,上与木齐.问葛长几何?”大意为:有一根木头长2丈,上、下底面的周长为3尺,葛生长在木下的一方,绕木7周,葛梢与木头上端刚好齐平,则葛长是______尺.(注:l丈等于10尺,葛缠木以最短的路径向上生长,误差忽略不计)
13.在中,,,边上的高为,则的面积为______.
14.在△ABC中,AB=6,AC=5,BC边上的高AD=4,则△ABC的周长为__________.
15.如图,为坐标原点,四边形为矩形,,,点是的中点,点在边上运动,当是以为腰的等腰三角形时,则点的坐标为______.
16.已知,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=7,D是AB的中点,点E在AC上,点F在BC上,DE=DF,若BF=4,则EF=_______
17.如图所示,“赵爽弦图”是由8个全等的直角三角形拼接而成的,记图中正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNKT的面积分别为,已知,则的值是____.
18.如图,E为等腰直角△ABC的边AB上的一点,要使AE=3,BE=1,P为AC上的动点,则PB+PE的最小值为____________.
19.如图,由两个直角三角形和三个正方形组成的图形,已知 , 其中阴影部分面积是_____________平方单位.
20.在中,,其中一个锐角为,,点在直线上(不与,两点重合),当时,的长为__________.
三、解答题
21.如图,在△ABC中,AB=30 cm,BC=35 cm,∠B=60°,有一动点M自A向B以1 cm/s的速度运动,动点N自B向C以2 cm/s的速度运动,若M,N同时分别从A,B出发.
(1)经过多少秒,△BMN为等边三角形;
(2)经过多少秒,△BMN为直角三角形.
22.已知a,b,c满足=|c﹣17|+b2﹣30b+225,
(1)求a,b,c的值;
(2)试问以a,b,c为边能否构成三角形?若能构成三角形,求出三角形的周长和面积;若不能构成三角形,请说明理由.
23.如图,△ABC中,∠ACB=90°,AB=5cm,BC=3cm,若点P从点A出发,以每秒2cm的速度沿折线A﹣C﹣B﹣A运动,设运动时间为t秒(t>0).
(1)若点P在AC上,且满足PA=PB时,求出此时t的值;
(2)若点P恰好在∠BAC的角平分线上,求t的值;
(3)在运动过程中,直接写出当t为何值时,△BCP为等腰三角形.
24.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)已知点、是线段的勾股分割点,若,,求的长;
(2)如图2,在中,,点、在斜边上,,求证:点、是线段的勾股分割点(提示:把绕点逆时针旋转);
(3)在(2)的问题中,,,求的长.
25.如图,△ABC中,,AB=AC,P是线段BC上一点,且.作点B关于直线AP的对称点D, 连结BD,CD,AD.
(1)补全图形.
(2)设∠BAP的大小为α.求∠ADC的大小(用含α的代数式表示).
(3)延长CD与AP交于点E,直接用等式表示线段BD与DE之间的数量关系.
26.如图,己知,,,斜边,为垂直平分线,且,连接,.
(1)直接写出__________,__________;
(2)求证:是等边三角形;
(3)如图,连接,作,垂足为点,直接写出的长;
(4)是直线上的一点,且,连接,直接写出的长.
27.如图,在四边形中,,,,点为边上一点,连接,. 与交于点,且∥.
(1)求证:;
(2)若,. 求的长 .
28.阅读下列一段文字,然后回答下列问题.
已知在平面内有两点、,其两点间的距离,同时,当两点所在的直线在坐标轴或平行于坐标轴或垂直于坐标轴时,两点间距离公式可化简为或.
(1)已知、,试求A、B两点间的距离______.
已知M、N在平行于y轴的直线上,点M的纵坐标为4,点N的纵坐标为-1,试求M、N两点的距离为______;
(2)已知一个三角形各顶点坐标为、、,你能判定此三角形的形状吗?说明理由.
(3)在(2)的条件下,平面直角坐标系中,在x轴上找一点P,使的长度最短,求出点P的坐标及的最短长度.
29.如图1,已知△ABC是等边三角形,点D,E分别在边BC,AC上,且CD=AE,AD与BE相交于点F.
(1)求证:∠ABE=∠CAD;
(2)如图2,以AD为边向左作等边△ADG,连接BG.
ⅰ)试判断四边形AGBE的形状,并说明理由;
ⅱ)若设BD=1,DC=k(0<k<1),求四边形AGBE与△ABC的周长比(用含k的代数式表示).
30.(发现)小慧和小雯用一个平面去截正方体,得到一个三角形截面(截出的面),发现截面一定是锐角三角形.为什么呢?她们带着这个疑问请教许老师.
(体验)(1)从特殊入手 许老师用1个铆钉把长度分别为4和3的两根窄木棒的一端连在一起(如图,),保持不动,让从重合位置开始绕点转动,在转动的过程,观测的大小和的形状,并列出下表:
的大小
的形状
…
直角三角形
…
直角三角形
…
请仔细体会其中的道理,并填空:_____,_____;
(2)猜想一般结论 在中,设,,(),
①若为直角三角形,则满足;
②若为锐角三角形,则满足____________;
③若为钝角三角形,则满足_____________.
(探索)在许老师的启发下,小慧用小刀在一个长方体橡皮上切出一个三角形截面(如图1),设,,,请帮助小慧说明为锐角三角形的道理.
(应用)在小慧的基础上,小雯又切掉一块“角”,得到一个新的三角形截面(如图2),那么的形状是( )
A.一定是锐角三角形
B.可能是锐角三角形或直角三角形,但不可能是钝角三角形
C.可能是锐角三角形或直角三角形或钝角三角形
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一、选择题
1.B
解析:B
【分析】
延长交于点,延长交于点,可得四边形是正方形,然后求出正方形的边长,再求出矩形的长与宽,然后根据矩形的面积公式列式计算即可得解.
【详解】
解:如图,延长交于点,延长交于点,则四边形是矩形.
,
,
又直角中,,
,
在和中,
,
,
,
同理:,
,
,
所以,矩形是正方形,
边长,
所以,,,
因此,矩形的面积为,
故选B.
【点睛】
本题考查了勾股定理的证明,作出辅助线构造出正方形是解题的关键.
2.C
解析:C
【分析】
根据为等腰三角形,分三种情况进行讨论,分别求出BP的长度,从而求出t值即可.
【详解】
在中,,
,
①如图,当时,;
②如图,当时,
∵,
∴,;
③如图,当时,设,则,
∵在中,,
∴,
解得:,
∴,
综上所述,当为等腰三角形时,或或.
故选:C.
【点睛】
本题考查了勾股定理,等腰三角形的性质,注意分类讨论.
3.B
解析:B
【分析】
根据折叠前后得到对应线段相等,对应角相等判断①③④式正误即可,根据等腰直角三角形性质求BC和DE的关系.
【详解】
解:根据折叠的性质知,△,且都是等腰直角三角形,
∴,,
∴
不能平分①错误;
,,
,
,,
②正确;
,
,
,
,
不是等腰三角形,
故③错误;
的周长,
故④正确.
故选:.
【点睛】
本题利用了:①折叠的性质:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,根据轴对称的性质,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等;②等腰直角三角形,三角形外角与内角的关系,等角对等边等知识点.
4.C
解析:C
【分析】
根据勾股定理即可得到正方形A的面积加上B的面积加上C的面积和D的面积是E的面积.即可求解.
【详解】
四个正方形的面积的和是正方形E的面积:即;故答案为C.
【点睛】
理解正方形A,B,C,D的面积的和是E的面积是解决本题的关键.
5.B
解析:B
【分析】
设AB=c,AC=b,BC=a,用a、b、c分别表示,,的面积,再利用得b2+c2=a2,求得c值代入即可求得的面积的面积.
【详解】
设AB=c,AC=b,BC=a,
由题意得的面积=,
的面积=
∴,
在Rt△ABC中,∠BAC=90°,b2+c2=a2,
∴c2=a2-b2=
∴的面积==
故此题选B
【点睛】
此题考察勾股定理的运用,用直角三角形的三边分别表示三个等边三角形的面积,运用勾股定理的等式求得第三个三角形的面积
6.C
解析:C
【解析】
【分析】
要求DN+MN的最小值,DN,MN不能直接求,可考虑通过作辅助线转化DN,MN的值,从而找出其最小值求解.
【详解】
解:∵正方形是轴对称图形,点B与点D是关于直线AC为对称轴的对称点,
∴连接BN,BD,则直线AC即为BD的垂直平分线,
∴BN=ND∴DN+MN=BN+MN连接BM交AC于点P,
∵点 N为AC上的动点,
由三角形两边和大于第三边,
知当点N运动到点P时,
BN+MN=BP+PM=BM,
BN+MN的最小值为BM的长度,
∵四边形ABCD为正方形,
∴BC=CD=8,CM=8−2=6,BCM=90°,
∴BM==10,
∴DN+MN的最小值是10.
故选:C.
【点睛】
此题考查正方形的性质和轴对称及勾股定理等知识的综合应用,解题的难点在于确定满足条件的点N的位置:利用轴对称的方法.然后熟练运用勾股定理.
7.A
解析:A
【解析】
A. 12+22≠()2,不能构成直角三角形,故此选项符合题意;
B. 32+42=52,能构成直角三角形,故此选项不符合题意;
C. 52+122=132,能构成直角三角形,故此选项不符合题意;
D. 32+22=()2,能构成直角三角形,故此选项不符合题意;
故选A.
8.D
解析:D
【解析】
在Rt△ABC中 ∠C=90°,AC=3,BC=4,根据勾股定理求得AB=5,设点C到AB的距离为h,即可得h×AB=AC×BC,即h×5=×3×4,解得h= ,故选D.
9.C
解析:C
【分析】
根据题意可设折断处离地面的高度OA是x尺,折断处离竹梢AB是(10-x)尺,结合勾股定理即可得出折断处离地面的高度.
【详解】
设折断处离地面的高度OA是x尺,则折断处离竹梢AB是(10-x)尺,
由勾股定理可得:
即:,
解得:x=4.2
故折断处离地面的高度OA是4.2尺.
故答案选:C.
【点睛】
本题主要考查直角三角形勾股定理的应用,解题的关键是熟练运用勾股定理.
10.A
解析:A
【分析】
求出两小边的平方和、最长边的平方,看看是否相等即可.
【详解】
A、12+()2=()2
∴以1、、为边组成的三角形是直角三角形,故本选项正确;
B、22+3242
∴以2、3、4为边组成的三角形不是直角三角形,故本选项错误;
C、 12+2232
∴以1、2、3为边组成的三角形不是直角三角形,故本选项错误;
D、 42+5262
∴以4、5、6为边组成的三角形不是直角三角形,故本选项错误;
故选A..
【点睛】
本题考查了勾股定理的逆定理应用,掌握勾股定理逆定理的内容就解答本题的关键.
二、填空题
11.
【分析】
将△B´CF的面积转化为求△BCF的面积,由折叠的性质可得CD=AC=6,∠ACE=∠DCE,∠BCF=∠B´CF,CE⊥AB,可证得△ECF是等腰直角三角形,EF=CE,∠EFC=45°,由等面积法可求CE的长,由勾股定理可求AE的长,进而求得BF的长,即可求解.
【详解】
根据折叠的性质可知,CD=AC=6,∠ACE=∠DCE,∠BCF=∠B´CF,CE⊥AB,
∴∠DCE+∠B´CF=∠ACE+∠BCF,
∵∠ACB=90°,
∴∠ECF=45°,且CE⊥AB,
∴△ECF是等腰直角三角形,
∴EF=CE,∠EFC=45°,
∵S△ABC=AC•BC=AB•CE,
∴AC•BC=AB•CE,
∵根据勾股定理求得AB=10,
∴CE=,
∴EF=,
∵AE==,
∴BF=AB−AE−EF=10--=,
∴S△CBF=×BF×CE=××=,
∴S△CB´F=,
故填:.
【点睛】
此题主要考查了翻折变换,等腰三角形的判定和性质,勾股定理的应用等知识,根据折叠的性质求得相等的角是解决本题的关键.
12.【分析】
这种立体图形求最短路径问题,可以展开成为平面内的问题解决,展开后可转化下图,所以是个直角三角形求斜边的问题,根据勾股定理可求出.
【详解】
解:如图,一条直角边(即木棍的高)长20尺,
另一条直角边长7×3=21(尺),
因此葛藤长=29(尺).
答:葛藤长29尺.
故答案为:29.
【点睛】
本题考查了平面展开最短路径问题,关键是把立体图形展成平面图形,本题是展成平面图形后为直角三角形按照勾股定理可求出解.
13.36或84
【分析】
过点A作AD⊥BC于点D,利用勾股定理列式求出BD、CD,再分点D在边BC上和在CB的延长线上两种情况分别求出BC的长度,然后根据三角形的面积公式列式计算即可得解.
【详解】
解:过点A作AD⊥BC于点D,
∵边上的高为8cm,
∴AD=8cm,
∵AC=17cm,
由勾股定理得:
cm,
cm,
如图1,点D在边BC上时,
BC=BD+CD=6+15=21cm,
∴△ABC的面积==×21×8=84cm2,
如图2,点D在CB的延长线上时,
BC= CD−BD=15−6=9cm,
∴△ABC的面积==×9×8=36 cm2,
综上所述,△ABC的面积为36 cm2或84 cm2,
故答案为:36或84.
【点睛】
本题考查了勾股定理,作辅助线构造出直角三角形是解题的关键,难点是在于要分情况讨论.
14.或
【分析】
分两种情况考虑:如图1所示,此时△ABC为锐角三角形,在直角三角形ABD与直角三角形ACD中,利用勾股定理求出BD与DC的长,由BD+DC求出BC的长,即可求出周长;如图2所示,此时△ABC为钝角三角形,同理由BDCD求出BC的长,即可求出周长.
【详解】
解:分两种情况考虑:
如图1所示,此时△ABC为锐角三角形,
在Rt△ABD中,根据勾股定理得:BD=,
在Rt△ACD中,根据勾股定理得:CD=,
∴BC=,
∴△ABC的周长为:;
如图2所示,此时△ABC为钝角三角形,
在Rt△ABD中,根据勾股定理得:BD=,
在Rt△ACD中,根据勾股定理得:CD=,
∴BC=,
∴△ABC的周长为:;
综合上述,△ABC的周长为:或;
故答案为:或.
【点睛】
此题考查了勾股定理,利用了分类讨论的思想,熟练掌握勾股定理是解本题的关键.
15.或或
【分析】
当是以为腰的等腰三角形时,分为两种情况①点O是顶角顶点时,②D是顶角顶点时,根据勾股定理求出CP,PM即可.
【详解】
解:OD是等腰三角形的一条腰时:
①若点O是顶角顶点时,P点就是以点O为圆心,以10为半径的弧与CB的交点,
在直角△OPC中,CP=,则P的坐标是(6,8).
②若D是顶角顶点时,P点就是以点D为圆心,以10为半径的弧与CB的交点,
过D作DM⊥BC于点M,
在直角△PDM中,PM= ,
当P在M的左边时,CP=10-6=4,则P的坐标是(4,8);
当P在M的右侧时,CP=10+6=16,则P的坐标是(16,8).
故P的坐标为:(6,8)或(4,8)或(16,8).
故答案为:(6,8)或(4,8)或(16,8).
【点睛】
本题主要考查等腰三角形的性质及勾股定理的运用,注意正确地进行分类,考虑到所有的可能情况是解题的关键.
16.或5或
【分析】
分别就E,F在AC,BC上和延长线上,分别画出图形,过D作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G,H,通过构造全等三角形和运用勾股定理作答即可.
【详解】
解:①过D作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G,H
∴DG∥BC,∠CDG=∠CDH=45°
又∵D是AB的中点,
∴DG=BC
同理:DH=AC
又∵BC=AC
∴DG=DH
在Rt△DGE和Rt△DHF中
DG=DH,DE=DF
∴Rt△DGE≌Rt△DHF(HL)
∴GE=HF
又∵DG=DH,DC=DC
∴△GDC≌△FHC
∴CG=HC
∴CE=GC-GE=CH-HF=CF=AB-BF=3
∴EF=
②过D作DG⊥AC,DH⊥BC,垂足为G,H
∴DG∥BC,∠CDG=∠CDH=45°
又∵D是AB的中点,
∴DG=BC
同理:DH=AC
又∵BC=AC
∴DG=DH
在Rt△DGE和Rt△DHF中
DG=DH,DE=DF
∴Rt△DGE≌Rt△DHF(HL)
∴GE=HF
又∵DG=DH,DC=DC
∴△GDC≌△FHC
∴CG=HC
∴CE=CF=AC+AE=AB+BF=7+4=11
∴EF=
③如图,以点D为圆心,以DF长为半径画圆交AC边分别为E、,过点D作DH⊥AC于点H,可知,可证△EHD≌△,,△DHC为等腰直角三角形,
∴∠1+∠2=45°
∴∠EDF=2(∠1+∠2)=90°
∴△EDF为等腰直角三角形
可证
∴AE=CF=3,CE=BF=4
∴
④有第③知,EF=5,且△EDF为等腰直角三角形,
∴ED=DF=,可证△,
综上可得:
∴
【点睛】
本题考查了全等三角形和勾股定理方面的知识,做出辅助线、运用数形结合思想是解答本题的关键.
17..
【分析】
根据八个直角三角形全等,四边形ABCD,EFGH,MNKT是正方形,得出CG=NG,CF=DG=NF,再根据,,,,即可得出答案.
【详解】
∵八个直三角形全等,四边形ABCD,EFGH,MNKT是正方形
∴CG=NG,CF=DG=NF
∴
∴
∴
故
故答案为.
【点睛】
本题主要考查了勾股定理的应用,用到的知识点由勾股定理和正方形、全等三角形的性质.
18.5
【解析】
试题分析:作点B关于AC的对称点F,构建直角三角形,根据最短路径可知:此时PB+PE的值最小,接下来要求出这个最小值,即求EF的长即可,因此要先求AF的长,证明△ADF≌△CDB,可以解决这个问题,从而得出EF=5,则PB+PE的最小值为5.
解:如图,过B作BD⊥AC,垂足为D,并截取DF=BD,连接EF交AC于P,连接PB、AF,则此时PB+PE的值最小,
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴AB=CB,∠ABC=90°,AD=DC,
∴∠BAC=∠C=45°,
∵∠ADF=∠CDB,
∴△ADF≌△CDB,
∴AF=BC,∠FAD=∠C=45°,
∵AE=3,BE=1,
∴AB=BC=4,
∴AF=4,
∵∠BAF=∠BAC+∠FAD=45°+45°=90°,
∴由勾股定理得:EF===5,
∵AC是BF的垂直平分线,
∴BP=PF,
∴PB+PE=PF+PE=EF=5,
故答案为5.
点睛:本题主要考查最短路径问题.解题的关键在于要利用轴对称知识,结合两点之间线段最短来求解.
19.49
【分析】
先计算出BC的长,再由勾股定理求出阴影部分的面积即可.
【详解】
∵∠ACB=90 ,,
∴,
∴阴影部分的面积=,
故答案为:49.
【点睛】
此题考查勾股定理,能利用根据直角三角形计算得到所需的边长,题中根据勾股定理的图形得到阴影部分面积等于BC的平方是解题的关键.
20.或或4
【分析】
根据题意画出图形,分4种情况进行讨论,利用含30°角直角三角形与勾股定理解答.
【详解】
解:如图1:
当∠C=60°时,∠ABC=30°,与∠ABP=30°矛盾;
如图2:
当∠C=60°时,∠ABC=30°,
∵∠ABP=30°,
∴∠CBP=60°,
∴△PBC是等边三角形,
∴;
如图3:
当∠ABC=60°时,∠C=30°,
∵∠ABP=30°,
∴∠PBC=60°-30°=30°,
∴PC=PB,
∵,
∴,
在Rt△APB中,根据勾股定理,
即,
即,解得,
如图4:
当∠ABC=60°时,∠C=30°,
∵∠ABP=30°,
∴∠PBC=60°+30°=90°,
∴
在Rt△BCP中,根据勾股定理,
即,解得PC=4(已舍去负值).
综上所述,的长为或或4.
故答案为:或或4.
【点睛】
本题考查含30°角直角三角形,等边三角形的性质和判定,勾股定理.理解直角三角形30°角所对边是斜边的一半,并能通过勾股定理去求另外一个直角边是解决此题的关键.
三、解答题
21.(1) 出发10s后,△BMN为等边三角形;(2)出发6s或15s后,△BMN为直角三角形.
【分析】
(1)设时间为x,表示出AM=x、BN=2x、BM=30-x,根据等边三角形的判定列出方程,解之可得;
(2)分两种情况:①∠BNM=90°时,即可知∠BMN=30°,依据BN=BM列方程求解可得;②∠BMN=90°时,知∠BNM=30°,依据BM=BN列方程求解可得.
【详解】
解 (1)设经过x秒,△BMN为等边三角形,
则AM=x,BN=2x,
∴BM=AB-AM=30-x,
根据题意得30-x=2x,
解得x=10,
答:经过10秒,△BMN为等边三角形;
(2)经过x秒,△BMN是直角三角形,
①当∠BNM=90°时,
∵∠B=60°,
∴∠BMN=30°,
∴BN=BM,即2x=(30-x),
解得x=6;
②当∠BMN=90°时,
∵∠B=60°,
∴∠BNM=30°,
∴BM=BN,即30-x=×2x,
解得x=15,
答:经过6秒或15秒,△BMN是直角三角形.
【点睛】
本题考查勾股定理的逆定理,等边三角形的判定.
22.(1)a=8,b=15,c=17;(2)能,60
【分析】
(1)根据算术平方根,绝对值,平方的非负性即可求出a、b、c的值;
(2)根据勾股定理的逆定理即可求出此三角形是直角三角形,由此得到面积和周长
【详解】
解:(1)∵a,b,c满足=|c﹣17|+b2﹣30b+225,
∴,
∴a﹣8=0,b﹣15=0,c﹣17=0,
∴a=8,b=15,c=17;
(2)能.
∵由(1)知a=8,b=15,c=17,
∴82+152=172.
∴a2+c2=b2,
∴此三角形是直角三角形,
∴三角形的周长=8+15+17=40;
三角形的面积=×8×15=60.
【点睛】
此题考查算术平方根,绝对值,平方的非负性,勾股定理的逆定理判断三角形的形状.
23.(1) ;(2)或6;(3)当或时,△BCP为等腰三角形.
【分析】
(1)设存在点P,使得,此时,,根据勾股定理列方程即可得到结论;
(2)当点P在的平分线上时,如图1,过点P作于点E,此时,,,根据勾股定理列方程即可得到结论;
(3)在中,根据勾股定理得到,根据题意得:,当P在AC上时,为等腰三角形,得到,即,求得,当P在AB上时,为等腰三角形,若,点P在BC的垂直平分线上,如图2,过P作于E,求得,若,即,解得,,如图3,过C作于F,由射影定理得;,列方程,即可得到结论.
【详解】
解:在中,,,
,
(1)设存在点P,使得,
此时,,
在中,,
即:,
解得:,
当时,;
(2)当点P在的平分线上时,如图1,过点P作于点E,
此时,,,
在中,,
即:,
解得:,
当时,点与重合,也符合条件,
当或6时,在的角平分线上;
(3)根据题意得:,
当P在AC上时,为等腰三角形,
,即,
,
当P在AB上时,为等腰三角形,
,点P在BC的垂直平分线上,
如图2,过P作于E,
,
,即,解得:,
,即,
解得:,
,如图3,过C作于F,
,
,
由射影定理得;,
即,
解得:,
当时,为等腰三角形.
【点睛】
本题考查了等腰三角形的判定,三角形的面积,难度适中.利用分类讨论的思想是解(3)题的关键.
24.(1)或;(2)见解析;(3)
【分析】
(1)分两种分割法利用勾股定理即可解决问题;
(2)如图,过点A作AD⊥AB,且AD=BN.只要证明△ADC≌△BNC,推出CD=CN,∠ACD=∠BCN,再证明△MDC≌△MNC,可得MD=MN,由此即可解决问题;
(3)过点B作BP⊥AB,使得BP=AM=1,根据题意可得△CPB≌△CMA,△CMN≌△CPN,利用全等性质推出∠BNP=30°,从而得到NB和NP的长,即得BM.
【详解】
解:(1)当MN最长时,BN=,
当BN最长时,BN=;
(2)证明:如图,过点A作AD⊥AB,且AD=BN,
在△ADC和△BNC中,
,
∴△ADC≌△BNC(SAS),
∴CD=CN,∠ACD=∠BCN,
∵∠MCN=45°,
∴∠DCA+∠ACM=∠ACM+∠BCN=45°,
∴∠MCD=∠MCN,
在△MDC和△MNC中,
,
∴△MDC≌△MNC(SAS),
∴MD=MN
在Rt△MDA中,AD2+AM2=DM2,
∴BN2+AM2=MN2,
∴点M,N是线段AB的勾股分割点;
(3)过点B作BP⊥AB,使得BP=AM=1,
根据(2)中过程可得:△CPB≌△CMA,△CMN≌△CPN,
∴∠AMC=∠BPC=120°,AM=PB=1,
∠CMN=∠CPN=∠A+∠ACM=45°+15°=60°,
∴∠BPN=120°-60°=60°,
∴∠BNP=30°,
∴NP=2BP=2=MN,
∴BN=,
∴BM=MN+BN=.
【点睛】
本题是三角形的综合问题,考查了全等三角形的判定和性质、勾股定理等知识,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.
25.(1)见解析;(2)∠ADC=;(3)
【分析】
(1)根据题意画出图形即可;
(2)根据对称的性质,等腰三角形的性质及角与角之间的和差关系进行计算即可;
(3)画出图形,结合(2)的结论证明△BED为等腰直角三角形,从而得出结论.
【详解】
解:(1)如图所示;
(2)∵点B与点D关于直线AP对称,∠BAP=α,
∴∠PAD=α,AB=AD,
∵,
∴,
又∵AB=AC,
∴AD=AC,
∴∠ADC==;
(3)如图,连接BE,
由(2)知:∠ADC=,
∵∠ADC=∠AED+∠EAD,且∠EAD=α,
∴∠AED=45°,
∵点B与点D关于直线AP对称,即AP垂直平分BD,
∴∠AED=∠AEB=45°,BE=DE,
∴∠BED=90°,
∴△BED是等腰直角三角形,
∴,
∴.
【点睛】
本题考查了轴对称的性质,等腰三角形的性质,勾股定理等知识,明确角与角之间的关系,学会添加常用辅助线构造直角三角形是解题的关键.
26.(1),(2)证明见解析(3)(4)或
【分析】
(1)根据含有30°角的直角三角形的性质可得BC=2,再由勾股定理即可求出AC的长;
(2)由为垂直平分线可得DB=DA,在Rt△BDE中,由勾股定理可得BD=4,可得BD=2BE,故∠BDE为60°,即可证明是等边三角形;
(3)由(1)(2)可知,,AD=4,进而可求得CD的长,再由等积法可得,代入求解即可;
(4)分点P在线段AC上和AC的延长线上两种情况,过点E作AC的垂线交AC于点Q,构造Rt△PQE,再根据勾股定理即可求解.
【详解】
(1)∵,,,斜边,
∴,∴;
(2)∵为垂直平分线,∴ADB=DA,
在Rt△BDE中,
∵,,
∴,
∴BD=2BE,∴∠BDE为60°,
∴为等边三角形;
(3))由(1)(2)可知,,AD=4,
∴,
∵,
∴,
∴;
(4)分点P在线段AC上和AC的延长线上两种情况,
如图,过点E作AC的垂线交AC于点Q,
∵AE=2,∠BAC=30°,∴EQ=1,
∵,∴,
①若点P在线段AC上,
则,
∴;
②若点P在线段AC的延长线上,
则,
∴;
综上,PE的长为或.
【点睛】
本题考查勾股定理及其应用、含30°的直角三角形的性质等,解题的关键一是能用等积法表示并求出BF的长,二是对点P的位置要分情况进行讨论.
27.(1)见解析;(2).
【分析】
(1)由等边三角形的判定定理可得△ABD为等边三角形,又由平行进行角度间的转化可得出结论.
(2)连接AC交BD于点O,由题意可证AC垂直平分BD,△ABD是等边三角形,可得∠BAO=∠DAO=30°,AB=AD=BD=8,BO=OD=4,通过证明△EDF是等边三角形,可得DE=EF=DF=2,由勾股定理可求OC,BC的长.
【详解】
(1)证明:∵,,
∴△是等边三角形.
∴.
∵∥,
∴.
∴.
(2)解:连接交于点,
∵,,
∴垂直平分.
∴.
∵△是等边三角形,
∴,
∴.
∵∥,
∴.
∴, .
∵.
∴.
∴△是等边三角形.
∴,
∴,.
在Rt△中,
∴.
在Rt△中,
∴.
【点睛】
本题考查了等边三角形的性质和判定,勾股定理,熟练运用等边三角形的判定是本题的关键.
28.(1)13,5;(2)等腰直角三角形,理由见解析;(3)当P的坐标为()时,PD+PF的长度最短,最短长度为.
【解析】
【分析】
(1)根据阅读材料中A和B的坐标,利用两点间的距离公式即可得出答案;由于M、N在平行于y轴的直线上,根据M和N的纵坐标利用公式即可求出MN的距离;
(2)由三个顶点的坐标分别求出DE,DF,EF的长,即可判定此三角形的形状;
(3)作F关于x轴的对称点,连接,与x轴交于点P,此时最短,最短距离为,P的坐标即为直线与x轴的交点.
【详解】
解:(1)∵、
∴
故A、B两点间的距离为:13.
∵M、N在平行于y轴的直线上,点M的纵坐标为4,点N的纵坐标为-1
∴
故M、N两点的距离为5.
(2)∵、、
∴
∴DE=DF,
∴△DEF为等腰直角三角形
(3)
作F关于x轴的对称点,连接,与x轴交于点P,此时DP+PF最短
设直线的解析式为y=kx+b
将D(1,6),(4,-2)代入得:
解得
∴直线的解析式为:
令y=0,解得,即P的坐标为()
∵PF=
∴PD+PF=PD+==
故当P的坐标为()时,PD+PF的长度最短,最短长度为.
【点睛】
本题属于一次函数综合题,待定系数法求一次函数解析式以及一次函数与x轴的交点,弄清楚材料中的距离公式是解决本题的关键.
29.(1)详见解析;(2)ⅰ)四边形AGBE是平行四边形,证明详见解析;ⅱ).
【解析】
【分析】
(1)只要证明△BAE≌△ACD;
(2)ⅰ)四边形AGBE是平行四边形,只要证明BG=AE,BG∥AE即可;
ⅱ)求出四边形BGAE的周长,△ABC的周长即可;
【详解】
(1)证明:如图1中,
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,∠BAE=∠C=60°,
∵AE=CD,
∴△BAE≌△ACD,
∴∠ABE=∠CAD.
(2)ⅰ)如图2中,结论:四边形AGBE是平行四边形.
理由:∵△ADG,△ABC都是等边三角形,
∴AG=AD,AB=AC,
∴∠GAD=∠BAC=60°,
∴△GAB≌△DAC,
∴BG=CD,∠ABG=∠C,
∵CD=AE,∠C=∠BAE,
∴BG=AE,∠ABG=∠BAE,
∴BG∥AE,
∴四边形AGBE是平行四边形,
ⅱ)如图2中,作AH⊥BC于H.
∵BH=CH=
∴
∴
∴四边形BGAE的周长=,△ABC的周长=3(k+1),
∴四边形AGBE与△ABC的周长比=
【点睛】
本题考查全等三角形的判定和性质、平行四边形的判定和性质、等边三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
30.【体验】 (1),5;(2)②;③;【探索】为锐角三角形;道理见解析;【应用】.
【解析】
【分析】
本题从各个角度证明了勾股定理,运用图形与证明结合,依次证明即可,具体见详解.
【详解
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