江苏省连云港市灌南县2022-2023学年八年级上学期期中数学试卷(含答案)
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这是一份江苏省连云港市灌南县2022-2023学年八年级上学期期中数学试卷(含答案),共27页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
1.在以下绿色食品、回收、节能、节水四个标志中,是轴对称图形的是( )
A.B.C.D.
2.等腰三角形周长为13cm,其中一边长为3cm,则该等腰三角形的底边长为( )
A.7 cmB.3 cmC.7 cm或3 cmD.8 cm
3.请仔细观察用直尺和圆规作一个角∠A′O′B′等于已知角∠AOB的示意图,请你根据所学的图形的全等这一章的知识,说明画出∠A′O′B′=∠AOB的依据是( )
A.SASB.ASAC.AASD.SSS
4.如图,直线a、b、c表示三条互相交叉的公路,现要建一个货物中转站,要求它到三条公路的距离相等,则可供选择的地址有( )
A.1处B.2处C.3处D.4处
5.如图,在△ABC中,运用尺规作图的方法在BC边上取一点P,使PA+PB=BC,下列作法正确的是( )
A.B.
C.D.
6.如图,△ABC中,AB=AC,∠ABC=36°,D,E是BC上的两点,且∠BAD=∠DAE=∠EAC,则图中等腰三角形的个数是( )
A.4B.5C.6D.7
7.如图,在Rt△ABC中,AB=6,BC=8,AD为∠BAC的平分线,将△ADC沿直线AD翻折得△ADE,则DE的长为( )
A.4B.5C.6D.7
8.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点E是AC边上的动点(点E与点C、A不重合),设点M为线段BE的中点,过点E作EF⊥AB,垂足为点F,连接MC、MF.若∠CBA=50°,则在点E运动过程中∠CMF的大小为( )
A.80°B.100°
C.130°D.发生变化,无法确定
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,本大题共24分。不需要写出解答过程,只需把答案直接填写在答题卡相应位置上)
9.若△ABC≌△DEF,则AC的对应边是 .
10.如图,在△ABD与△ACD中,已知∠CAD=∠BAD,在不添加任何辅助线的前提下,依据“AAS”证明△ABD≌△ACD,需再添加一个条件是 .
11.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,ED是AC的垂直平分线,交AC于点D,交BC于点E,∠BAE=10°,则∠C的度数是 .
12.等腰三角形的一个内角是50°,则它的底角是 .
13.若直角三角形斜边上的高和中线分别为10cm、12cm,则它的面积为 cm2.
14.葛藤是一种多年生草本植物,为获得更多的雨露和阳光,其茎蔓常绕着附近的树干沿最短路线盘旋而上,如果把树干看成圆柱体,它的底面周长是24cm,当一段葛藤绕树干盘旋1圈升高18cm时,这段葛藤的长是 cm.
15.如图,∠AOB=30°,点P为∠AOB内一点,OP=8.点M、N分别在OA、OB上,则△PMN周长的最小值为 .
16.如图,△ABC是边长为2的等边三角形,直线l经过顶点A,且与边BC平行,在直线l上有一点P,当AP的值为 时,使得∠APC=∠ACB.
三、解答题(本大题共10小题,共102分。请在答题卡上指定区域内作答。解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。)
17.(6分)已知:如图,AB=AD,BC=DC.求证:∠B=∠D.
18.(6分)如图,正方形网格中每个小正方形边长都是1.
(1)画出四边形ABCD关于直线l对称的四边形A'B'C'D';
(2)在直线l上找一点P,连接AP、DP,使得AP+DP的值最小;(要求在直线l上标出点P的位置)
(3)AP+DP的最小值为 .
19.(10分)如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC边上一点,∠B=30°,∠DAB=45°.
(1)求∠DAC的度数;
(2)求证:DC=AB.
20.(10分)中国古代数学家们对于勾股定理的发现和证明,在世界数学史上具有独特的贡献和地位,体现了数学研究中的继承和发展.现用4个全等的直角三角形拼成如图所示“弦图”.Rt△ABC中,∠ACB=90°,若AC=b,BC=a,请你利用这个图形解决下列问题:
(1)试说明a2+b2=c2;
(2)如果大正方形的面积是12,小正方形的面积是4,求(a+b)2的值.
21.(10分)小明同学用圆规和直尺按下面方法作∠AOB的平分线:
作法:①如图,以O为圆心,以任意长为半径画弧与OA,OB交于点C,D;
②再以任意长为半径画弧与OA,OB交于点E,F;
③连接CF,DE交于点P,连接OP,则OP平分∠AOB.
老帅说:小明同学这种作角平分线的方法是正确的,并且小明已证出△OCF≌△ODE,从而得到了∠OFC=∠OED,下面请你帮助小明同学完成后面OP平分∠AOB的证明.
22.(10分)如图,在离水面高度为8米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,开始时绳子BC的长为17米,几分钟后船到达点D的位置,此时绳子CD的长为10米,问船向岸边移动了多少米.
23.(12分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,翻折∠A、∠B使点A、B落在斜边AB点D处,折痕分别为ME,NF,连接MD,DN.
(1)求证:∠MDN=90°.
(2)若AC=6,BC=8,AM=2,求线段DN的长.
24.(12分)【知识背景】我国古代把直角三角形较短的直角边称为“勾”,较长的直角边称为“股”,斜边称为“弦”.据《周髀算经》记载,公元前1000多年就发现了“勾三股四弦五”的结论.像3、4、5这样为三边长能构成直角三角形的3个正整数,称为勾股数.
请你观察下列三组勾股数:(3,4,5);(5,12,13);(7,24,25)…分析其中的规律,可以发现这些勾股数的勾都是奇数,且从3起就没有间断过.
当勾为3时,股4=×(9﹣1),弦5=×(9+1);
当勾为5时,股12=×(25﹣1),弦13=×(25+1);
当勾为7时,股24=×(49﹣1),弦25=×(49+1).
(1)如果勾用n(n≥3,且n为奇数)表示时,请用含有n的式子表示股和弦,则股= ,弦= ,则据此规律第四组勾股数是 .
(2)若a=m2﹣1,b=2m,c=m2+1,其中m>1且m是整数.求证:以a,b,c为边的△ABC是直角三角形.
25.(12分)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=6cm,BC=10cm,点D在线段AC上,且CD=2cm,动点P从距A点10cm的E点出发,以每秒2cm的速度沿射线EA的方向运动了t秒.
(1)AD的长为 cm;
(2)求t为何值时,线段CP等于线段BP?
26.(14分)如图1,在△ABC中,BO⊥AC于点O,AO=BO=3,OC=1,过点A作AE⊥BC于点E,交BO于点F.
(1)求线段OF的长度;
(2)连接OE,求证:∠OEF=45°;
(3)如图2,若点P为AB的中点,点M为线段BO延长线上一动点,连接PM,过点P作PN⊥PM交线段OA延长线于N点,则S△BPM﹣S△APN的值是否发生改变,若改变,请求出S△BPM﹣S△APN的变化范围;若不改变,请求出S△BPM﹣S△APN的值.
2022-2023学年江苏省连云港市灌南县八年级(上)期中数学试卷 (参考答案与详解)
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题所给出的四个选项中,只有一项是正确的,请把正确选项前的字母代号填涂在答题卡相应位置上)
1.在以下绿色食品、回收、节能、节水四个标志中,是轴对称图形的是( )
A.B.C.D.
【分析】根据轴对称图形的概念对各选项分析判断利用排除法求解.
【解答】解:A、是轴对称图形,故本选项正确;
B、不是轴对称图形,故本选项错误;
C、不是轴对称图形,故本选项错误;
D、不是轴对称图形,故本选项错误.
故选:A.
2.等腰三角形周长为13cm,其中一边长为3cm,则该等腰三角形的底边长为( )
A.7 cmB.3 cmC.7 cm或3 cmD.8 cm
【分析】分3cm长的边是腰和底边两种情况进行讨论即可求解.
【解答】解:当长是3cm的边是底边时,三边为3cm,5cm,5cm,等腰三角形成立;
当长是3cm的边是腰时,底边长是:13﹣3﹣3=7cm,而3+3<7,不满足三角形的三边关系.
故底边长是:3cm.
故选:B.
3.请仔细观察用直尺和圆规作一个角∠A′O′B′等于已知角∠AOB的示意图,请你根据所学的图形的全等这一章的知识,说明画出∠A′O′B′=∠AOB的依据是( )
A.SASB.ASAC.AASD.SSS
【分析】根据作图过程,O′C′=OC,O′B′=OB,C′D′=CD,所以运用的是三边对应相等,两三角形全等作为依据.
【解答】解:根据作图过程可知O′C′=OC,O′B′=OB,C′D′=CD,
∴△OCD≌△O′C′D′(SSS).
故选D.
4.如图,直线a、b、c表示三条互相交叉的公路,现要建一个货物中转站,要求它到三条公路的距离相等,则可供选择的地址有( )
A.1处B.2处C.3处D.4处
【分析】由三角形内角平分线的交点到三角形三边的距离相等,可得三角形内角平分线的交点满足条件;然后利用角平分线的性质,可证得三角形两条外角平分线的交点到其三边的距离也相等,这样的点有3个,可得可供选择的地址有4个.
【解答】解:∵△ABC内角平分线的交点到三角形三边的距离相等,
∴△ABC内角平分线的交点满足条件;
如图:点P是△ABC两条外角平分线的交点,
过点P作PE⊥AB于E,PD⊥BC于D,PF⊥AC于F,
∴PE=PF,PF=PD,
∴PE=PF=PD,
∴点P到△ABC的三边的距离相等,
∴△ABC两条外角平分线的交点到其三边的距离也相等,满足这条件的点有3个;
综上,到三条公路的距离相等的点有4个,
∴可供选择的地址有4个.
故选:D.
5.如图,在△ABC中,运用尺规作图的方法在BC边上取一点P,使PA+PB=BC,下列作法正确的是( )
A.B.
C.D.
【分析】利用PA+PB=BC,则可判断PA=PC,根据线段垂直平分线的性质得到点P为AC的垂直平分线与BC的交点,然后利用基本作图对各选项进行判断.
【解答】解:∵PA+PB=BC,
而PB+PC=BC,
∴PA=PC,
∴点P为AC的垂直平分线与BC的交点.
故选:B.
6.如图,△ABC中,AB=AC,∠ABC=36°,D,E是BC上的两点,且∠BAD=∠DAE=∠EAC,则图中等腰三角形的个数是( )
A.4B.5C.6D.7
【分析】由已知条件,根据三角形内角和等于180、角的平分线的性质求得各个角的度数,然后利用等腰三角形的判定进行找寻,注意做到由易到难,不重不漏.
【解答】解:AB=AC,∠ABC=36°,
∴∠BAC=108°,
∴∠BAD=∠DAE=∠EAC=36°,
∴等腰三角形△ABC,△ABD,△ADE,△ACE,△ACD,△ABE,共有6个,
故选:C.
7.如图,在Rt△ABC中,AB=6,BC=8,AD为∠BAC的平分线,将△ADC沿直线AD翻折得△ADE,则DE的长为( )
A.4B.5C.6D.7
【分析】由勾股定理求出AC=10,求出BE=4,设DE=x,则BD=8﹣x,得出(8﹣x)2+42=x2,解方程求出x即可得解.
【解答】解:∵AB=6,BC=8,∠ABC=90°,
∴AC===10,
∵AD为∠BAC的平分线,将△ADC沿直线AD翻折得△ADE,
∴A、B、E共线,AC=AE=10,DC=DE,
∴BE=AE﹣AB=10﹣6=4,
在Rt△BDE中,设DE=x,则BD=8﹣x,
∵BD2+BE2=DE2,
∴(8﹣x)2+42=x2,
解得x=5,
∴DE=5,
故选:B.
8.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点E是AC边上的动点(点E与点C、A不重合),设点M为线段BE的中点,过点E作EF⊥AB,垂足为点F,连接MC、MF.若∠CBA=50°,则在点E运动过程中∠CMF的大小为( )
A.80°B.100°
C.130°D.发生变化,无法确定
【分析】根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半得到MC=MB=ME,MF=MB=ME,得到MB=MC=ME=MF,证明结论,于是得到结论.
【解答】解:∵∠ACB=90°,点M为线段BE的中点,
∴MC=BM,即MC=MB=ME,
∵EF⊥AB,点M为线段BE的中点,
∴MF=BF,即MF=MB=ME,
∴MB=MC=ME=MF,
∴点B、C、E、F在以点M为圆心的同一个圆上;
∴∠CMF=2∠CBA=100°,
故选:B.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,本大题共24分。不需要写出解答过程,只需把答案直接填写在答题卡相应位置上)
9.若△ABC≌△DEF,则AC的对应边是 DF .
【分析】根据全等三角形对应边相等,对应边相等可得答案.
【解答】解:因为△ABC≌△DEF,所以AC的对应边是DF.
故答案是:DF.
10.如图,在△ABD与△ACD中,已知∠CAD=∠BAD,在不添加任何辅助线的前提下,依据“AAS”证明△ABD≌△ACD,需再添加一个条件是 ∠D=∠C .
【分析】由于∠CAD=∠BAD,加上AD为公共边,所以当添加∠D=∠C时,依据“AAS”可判断△ABD≌△ACD,
【解答】解:∵∠CAD=∠BAD,AD=AD,
∴当添加∠D=∠C时,△ABD≌△ACD(AAS).
故答案为:∠D=∠C.
11.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,ED是AC的垂直平分线,交AC于点D,交BC于点E,∠BAE=10°,则∠C的度数是 40° .
【分析】根据线段垂直平分线的性质可得AE=EC,从而可得∠EAC=∠C,然后利用三角形内角和定理可得∠EAC+∠C=80°,进行计算即可解答.
【解答】解:∵ED是AC的垂直平分线,
∴AE=EC,
∴∠EAC=∠C,
∵∠ABC=90°,∠BAE=10°,
∴∠EAC+∠C=180°﹣∠BAE﹣∠ABC=80°,
∴∠EAC=∠C=40°,
故答案为:40°.
12.等腰三角形的一个内角是50°,则它的底角是 50°或65° .
【分析】等腰三角形的两个底角相等,已知一个内角是50°,则这个角可能是底角也可能是顶角.要分两种情况讨论.
【解答】解:当50°的角是底角时,三角形的底角就是50°;
当50°的角是顶角时,两底角相等,根据三角形的内角和定理易得底角是65°.
故答案是:50°或65°.
13.若直角三角形斜边上的高和中线分别为10cm、12cm,则它的面积为 120 cm2.
【分析】根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半求出斜边的长度,然后根据三角形的面积公式列式计算即可得解.
【解答】解:∵直角三角形斜边上的中线12cm,
∴斜边长为2×2=24cm,
∵斜边上的高线为10cm,
∴面积为×24×10=120cm2.
故答案为:120.
14.葛藤是一种多年生草本植物,为获得更多的雨露和阳光,其茎蔓常绕着附近的树干沿最短路线盘旋而上,如果把树干看成圆柱体,它的底面周长是24cm,当一段葛藤绕树干盘旋1圈升高18cm时,这段葛藤的长是 30 cm.
【分析】根据题意画出图形,利用圆柱侧面展开图,结合勾股定理求出即可.
【解答】解:由题意可得,展开图中AB=24cm,BC=18cm,
则在Rt△ABC中,AC===30(cm).
∴这段葛藤的长是30cm.
故答案为30.
15.如图,∠AOB=30°,点P为∠AOB内一点,OP=8.点M、N分别在OA、OB上,则△PMN周长的最小值为 8 .
【分析】分别作点P关于OA、OB的对称点P1、P2,连P1、P2,交OA于M,交OB于N,△PMN的周长=P1P2,然后证明△OP1P2是等边三角形,即可求解.
【解答】解:分别作点P关于OA、OB的对称点P1、P2,连P1、P2,交OA于M,交OB于N,连接OP,
则OP1=OP=OP2,∠P1OA=∠POA,∠POB=∠P2OB,
MP=P1M,PN=P2N,则△PMN的周长的最小值=P1P2
∴∠P1OP2=2∠AOB=60°,
∴△OP1P2是等边三角形.
△PMN的周长=P1P2,
∴P1P2=OP1=OP2=OP=8.
故答案为:8.
16.如图,△ABC是边长为2的等边三角形,直线l经过顶点A,且与边BC平行,在直线l上有一点P,当AP的值为 2或4 时,使得∠APC=∠ACB.
【分析】在直线l上分别截取AP=AB,AP′=2AB,连接CP,CP′,根据等边三角形的性质即可解决问题.
【解答】解:AP=2或4时,使得∠APC=∠ACB,理由如下:
∵△ABC是边长为2的等边三角形,
∴AB=AC=2,∠BAC=∠B=60°,
在直线l上分别截取AP=AB=2,AP′=2AB=4,
∴AP=AC,
∵直线l经过顶点A,且与边BC平行,
∴∠PAB=∠B=60°,
∴∠PAB=∠BAC=60°,
∴∠ACP=∠APC=30°,
∴∠APC=∠ACB;
∵∠CAP′=180°﹣120°=60°,
如图,连接CD,
∵AD=AC,
∴△ADC是等边三角形,
∴DC=AD=DP′,
∴∠AP′C=30°,
∴∠AP′C=∠ACB.
∴当AP的值为2或4时,使得∠APC=∠ACB.
故答案为:2或4.
三、解答题(本大题共10小题,共102分。请在答题卡上指定区域内作答。解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。)
17.(6分)已知:如图,AB=AD,BC=DC.求证:∠B=∠D.
【分析】连接AC,在△ABC和△ADC中,AB=AD,BC=DC,AC=AC,通过SSS可正全等,所以∠B=∠D.
【解答】证明:连接AC,在△ABC和△ADC中,
,
∴△ABC≌△ADC,
∴∠B=∠D.
18.(6分)如图,正方形网格中每个小正方形边长都是1.
(1)画出四边形ABCD关于直线l对称的四边形A'B'C'D';
(2)在直线l上找一点P,连接AP、DP,使得AP+DP的值最小;(要求在直线l上标出点P的位置)
(3)AP+DP的最小值为 5 .
【分析】(1)分别作出四个顶点关于直线l的对称点,再首尾顺次连接即可;
(2)连接AD′,与直线l的交点即为所求;
(3)利用勾股定理求解即可.
【解答】解:(1)如图所示,四边形A′B′CD′即为所求.
(2)如图所示,点P即为所求;
(3)AP+DP的最小值,即线段AD′的长,其最小值为=5.
故答案为:5.
19.(10分)如图,在△ABC中,AB=AC,D为BC边上一点,∠B=30°,∠DAB=45°.
(1)求∠DAC的度数;
(2)求证:DC=AB.
【分析】(1)由AB=AC,根据等腰三角形的两底角相等得到∠B=∠C=30°,再根据三角形的内角和定理可计算出∠BAC=120°,而∠DAB=45°,则∠DAC=∠BAC﹣∠DAB=120°﹣45°;
(2)根据三角形外角性质得到∠ADC=∠B+∠DAB=75°,而由(1)得到∠DAC=75°,再根据等腰三角形的判定可得DC=AC,这样即可得到结论.
【解答】(1)解:∵AB=AC,
∴∠C=∠B=30°,
∵∠C+∠BAC+∠B=180°,
∴∠BAC=180°﹣30°﹣30°=120°,
∵∠DAB=45°,
∴∠DAC=∠BAC﹣∠DAB=120°﹣45°=75°;
(2)证明:∵∠DAB=45°,∠DAC=75°,
∴∠ADC=∠B+∠DAB=30°+45°=75°,
∴∠DAC=∠ADC,
∴DC=AC,
∵AB=AC,
∴DC=AB.
20.(10分)中国古代数学家们对于勾股定理的发现和证明,在世界数学史上具有独特的贡献和地位,体现了数学研究中的继承和发展.现用4个全等的直角三角形拼成如图所示“弦图”.Rt△ABC中,∠ACB=90°,若AC=b,BC=a,请你利用这个图形解决下列问题:
(1)试说明a2+b2=c2;
(2)如果大正方形的面积是12,小正方形的面积是4,求(a+b)2的值.
【分析】(1)根据大正方形的面积=直角三角形的面积+小正方形的面积可得结论;
(2)利用完全平方公式结合正方形及直角三角形的面积计算可求解.
【解答】解:(1)∵大正方形面积为c2,直角三角形面积为ab,小正方形面积为(b﹣a)2,
∴c2=4×ab+(a﹣b)2=2ab+a2﹣2ab+b2即c2=a2+b2;
(2)由图可知,(b﹣a)2=4,4×ab=12﹣4=8,
∴2ab=8,
∴(a+b)2=(b﹣a)2+4ab=4+2×8=20.
21.(10分)小明同学用圆规和直尺按下面方法作∠AOB的平分线:
作法:①如图,以O为圆心,以任意长为半径画弧与OA,OB交于点C,D;
②再以任意长为半径画弧与OA,OB交于点E,F;
③连接CF,DE交于点P,连接OP,则OP平分∠AOB.
老帅说:小明同学这种作角平分线的方法是正确的,并且小明已证出△OCF≌△ODE,从而得到了∠OFC=∠OED,下面请你帮助小明同学完成后面OP平分∠AOB的证明.
【分析】由作法得OC=OD,OE=OF,则可判断△OCF≌△ODE,根据全等三角形的性质得到P点到OE、OF的距离相等,然后根据角平分线的性质定理的逆定理可判断点P在∠EOF的平分线上,从而得到小明同学这种作角平分线的方法正确.
【解答】证明:小明同学这种作角平分线的方法是正确的.
理由如下:由作法得OC=OD,OE=OF,
在△OCF和△ODE中,
,
∴△OCF≌△ODE(SAS),
∴∠OEP=∠OFP,
∵OE=OF,OC=OD,
∴CE=DF,
∵∠CPE=∠DPF,
∴△CPE≌△DPF(AAS),
∴PE=PF,
∴△OPE≌△OPF(AAS)
∴∠POE=∠POF,
∴OP平分∠AOB.
22.(10分)如图,在离水面高度为8米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,开始时绳子BC的长为17米,几分钟后船到达点D的位置,此时绳子CD的长为10米,问船向岸边移动了多少米.
【分析】在Rt△ABC中,利用勾股定理计算出AB长,再根据题意可得CD长,然后再次利用勾股定理计算出AD长,再利用BD=AB﹣AD可得BD长.
【解答】解:在Rt△ABC中:
∵∠CAB=90°,BC=17米,AC=8米,
∴AB===15(米),
∵CD=10(米),
∴AD===6(米),
∴BD=AB﹣AD=15﹣6=9(米),
答:船向岸边移动了9米,
23.(12分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,翻折∠A、∠B使点A、B落在斜边AB点D处,折痕分别为ME,NF,连接MD,DN.
(1)求证:∠MDN=90°.
(2)若AC=6,BC=8,AM=2,求线段DN的长.
【分析】(1)由折叠的性质可得∠MDA=∠A,∠NDB=∠B,由余角的性质可得结论;
(2)构造直角三角形根据勾股定理即可求解.
【解答】解:(1)由折叠的性质得∠MDA=∠A,∠NDB=∠B,
∵∠C=90°,
∴∠A+∠B=90°,
∴∠MDA+∠NDB=90°,
∴∠MDN=90°;
(2)由折叠的性质得AM=DM,NB=ND,∠MDA=∠A,∠NDF=∠B,
∵∠A+∠B=90°,
∴∠MDA+∠NDF=90°,
∴∠MDN=90°.
如图,连接MN,在Rt△MDN和Rt△CMN中,设DN=DM=x,则CN=8﹣x,
AM=MD=2,则MC=6﹣2=4,
根据勾股定理,得CM2+CN2=MN2,DM2+DN2=MN2.
即42+(8﹣x)2=22+x2,解得x=.
答:线段DN的长为.
24.(12分)【知识背景】我国古代把直角三角形较短的直角边称为“勾”,较长的直角边称为“股”,斜边称为“弦”.据《周髀算经》记载,公元前1000多年就发现了“勾三股四弦五”的结论.像3、4、5这样为三边长能构成直角三角形的3个正整数,称为勾股数.
请你观察下列三组勾股数:(3,4,5);(5,12,13);(7,24,25)…分析其中的规律,可以发现这些勾股数的勾都是奇数,且从3起就没有间断过.
当勾为3时,股4=×(9﹣1),弦5=×(9+1);
当勾为5时,股12=×(25﹣1),弦13=×(25+1);
当勾为7时,股24=×(49﹣1),弦25=×(49+1).
(1)如果勾用n(n≥3,且n为奇数)表示时,请用含有n的式子表示股和弦,则股= (n2﹣1) ,弦= (n2+1) ,则据此规律第四组勾股数是 (9,40,41) .
(2)若a=m2﹣1,b=2m,c=m2+1,其中m>1且m是整数.求证:以a,b,c为边的△ABC是直角三角形.
【分析】(1)如果勾用n(n≥3,且n为奇数)表示时,则股=(n2﹣1),弦=(n2+1);当n=9时,即可求出第四组勾股数;
(2)根据勾股定理逆定理:如果三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2,那么这个三角形就是直角三角形进行解答即可.
【解答】解:(1)如果勾用n(n≥3,且n为奇数)表示时,则股=(n2﹣1),弦=(n2+1);
当n=9时,(n2﹣1)=40,(n2+1)=41;
∴第四组勾股数是 (9,40,41);
故答案为:(n2﹣1),(n2+1),(9,40,41);
(2)证明:∵a=m2﹣1,b=2m,c=m2+1,其中m>1且m是整数,
(m2﹣1)2+(2m)2=m4﹣2m2+1+4m2=m4+2m2+1=(m2+1)2,
∴a2+b2=c2,
∴以a,b,c为边的△ABC是直角三角形.
25.(12分)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=6cm,BC=10cm,点D在线段AC上,且CD=2cm,动点P从距A点10cm的E点出发,以每秒2cm的速度沿射线EA的方向运动了t秒.
(1)AD的长为 6 cm;
(2)求t为何值时,线段CP等于线段BP?
【分析】(1)根据勾股定理得到结论;
(2)分别用含有t的代数式表示出PB和PC,列出方程求解即可求得结果.
【解答】解:(1)∵∠BAC=90°,AB=6cm,BC=10cm,
∴AC==8(cm),
∵CD=2cm,
∴AD=AC﹣CD=6(cm),
故答案为:6;
(2)当PC=PB时,
即=PB,
∴=10﹣2t+6.
解得:t=,
经检验,t=是原方程的根,
∴t为时,线段CP等于线段BP.
26.(14分)如图1,在△ABC中,BO⊥AC于点O,AO=BO=3,OC=1,过点A作AE⊥BC于点E,交BO于点F.
(1)求线段OF的长度;
(2)连接OE,求证:∠OEF=45°;
(3)如图2,若点P为AB的中点,点M为线段BO延长线上一动点,连接PM,过点P作PN⊥PM交线段OA延长线于N点,则S△BPM﹣S△APN的值是否发生改变,若改变,请求出S△BPM﹣S△APN的变化范围;若不改变,请求出S△BPM﹣S△APN的值.
【分析】(1)证△OAF≌△OBC(ASA),根据全等三角形的性质即可得出OF=OC=1;
(2)过O分别作OM⊥CB于M点,作ON⊥AE于N点,证△COM≌△FON(AAS),得出OM=ON.得出EO平分∠CEA,即可得出结论;
(3)连接OP,由等腰直角三角形的性质得出OP⊥AB,∠BOP=∠AOP=45°,OP=AP=BP,则∠OAP=45°,证出∠PAN=∠MOP,证△OPM≌△APN(ASA),得S△OPM=S△APN,进而得出答案.
【解答】(1)解:∵BO⊥AC,AE⊥BC,
∴∠AOF=∠BOC=∠AEC=90°,
∴∠OAF+∠C=∠OBC+∠C=90°,
∴∠OAF=∠OBC,
在△OAF和△OBC中,
,
∴△OAF≌△OBC(ASA),
∴OF=OC,
∵OC=1,
∴OF=1;
(2)证明:过O分别作OM⊥CB于M点,作ON⊥AE于N点,如图所示:
在四边形OMEN中,∠MON=360°﹣3×90°=90°,
∴∠COM=∠FON=90°﹣∠MOF,
在△COM与△FON中,
,
∴△COM≌△FON(AAS),
∴OM=ON,
∵OM⊥CB,ON⊥AE,
∴EO平分∠CEA,
∴∠OEF=∠AEC=45°;
(3)解:S△BPM﹣S△APN的值不发生改变,等于,理由如下:
连接OP,如图所示:
∵∠AOB=90°,OA=OB,P为AB的中点,
∴OP⊥AB,∠BOP=∠AOP=45°,OP=PA=BP,
∴∠OAP=45°,∠MOP=90°+45°=135°,
∴∠PAN=135°=∠MOP,
∵MP⊥NP,
即∠MPN=90°,
∴∠MPO=∠NPA=90°﹣∠MPA,
在△OPM和△APN中,
,
∴△OPM≌△APN(ASA),
∴S△OPM=S△APN,
∴S△BPM﹣S△APN=S△BPM﹣S△OPM=S△BOP=S△AOB=×AO•BO=××3×3=.
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