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专题07 勾股定理的逆定理八年级数学上学期期中考试好题汇编(苏科版)(解析版)
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考点一、判断直角三角形
1.(2020·无锡市大桥实验学校八年级期中)已知△ABC中,a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边,下列条件不能判断△ABC是直角三角形的是( )
A.∠A=∠C-∠BB.a:b:c=25:7:24
C.D.
【答案】D
【解析】
解:A.由∠A=∠C-∠B且∠A +∠B+∠C=180°,可求得∠C=90°,故△ABC是直角三角形,A选项不符合题意;
B.设a=25,b=7,c=24,此时,故△ABC是直角三角形,B选项不符合题意;
C. 由条件可得到,满足勾股定理的逆定理,故△ABC是直角三角形,C选项不符合题意;
D.此时,故△ABC不是直角三角形,符合题意.
故答案选D.
2.(2020·泰兴市济川初级中学八年级期中)由下列条件不能判定△ABC为直角三角形的是( )
A.a=,b=,c=B.∠A+∠B=∠C
C.∠A:∠B:∠C=1:3:2D.(b+c)(b﹣c)=a2
【答案】A
【解析】
解:A. +=≠,故不是直角三角形,该选项符合题意;
B . ∠A+∠B=∠C,又∠A+∠B+∠C=180°,则有2∠C=180°,即∠C=90°,故三角形为直角三角形,该选项不符合题意;
C, 因为∠A:∠B:∠C =1:3:2,则最大角为180°×90°,是直角三角形,该选项不符合题意;
D、因为,即b2-c2=a2,可得b2 =a2+c2,则三角形为直角三角形,该选项不符合题意.
故选A.
3.(2021·南京外国语学校八年级期中)已知△ABC中,a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边,下列条件中不能判断△ABC是直角三角形的是( )
A.∠A:∠B:∠C=3:4:5B.∠C=∠A﹣∠B
C.a2﹣b2=c2D.a:b:c=7:24:25
【答案】A
【解析】
解:A、∠A:∠B:∠C=3:4:5,且∠A+∠B+∠C=180°,所以∠C=75°≠90°,故△ABC不是直角三角形;
B、因为∠C=∠A﹣∠B,且∠A+∠B+∠C=180°,所以∠A=90°,故△ABC是直角三角形;
C、因为a2﹣b2=c2,a2=b2+c2,故△ABC是直角三角形;
D、因为a:b:c=7:24:25,设a=7x,b=24x,c=25x,(7x)2+(24x)2=(25x)2,故△ABC是直角三角形.
故选:A.
4.(2019·江苏阜宁县·八年级期中)下列满足条件的三角形中,不是直角三角形的是( )
A.三内角之比为1∶2∶3B.三边长的平方之比为1∶2∶3
C.三边长之比为3∶4∶5D.三内角之比为3∶4∶5
【答案】D
【解析】
A、设三个内角的度数为,,根据三角形内角和公式,求得,所以各角分别为30°,60°,90°,故此三角形是直角三角形;
B、三边符合勾股定理的逆定理,所以是直角三角形;
C、设三条边为,,,则有,符合勾股定理的逆定理,所以是直角三角形;
D、设三个内角的度数为,,,根据三角形内角和公式,求得,所以各角分别为45°,60°,75°,所以此三角形不是直角三角形;
故选D.
5.(2019·海安市李堡中学八年级期中)已知三角形三边长为a,b,c,如果+|b﹣8|+(c﹣10)2=0,则△ABC是( )
A.以a为斜边的直角三角形B.以b为斜边的直角三角形
C.以c为斜边的直角三角形D.不是直角三角形
【答案】C
【解析】
因为+|b-8|+(c-10)2=0,
所以有(a-6) 2 =0, ,|c-10|=0,
所以a=6,b=8,c=10,因为 a2+b2=c2 ,
所以△ABC的形状是以c为斜边的直角三角形,
故选C
6.(2020·宿迁市钟吾初级中学八年级期中)如图,每个小正方形的边长都为1,A、B、C是小正方形的顶点,则∠ABC的度数是( )
A.30°B.45°C.60°D.150 °
【答案】B
【解析】
解:连接AC,
由勾股定理得:AC=BC=,AB=,
∵AC2+BC2=AB2=10,
∴△ABC为等腰直角三角形,
∴∠ABC=45°,
故选:B.
7.(2020·江苏射阳县·八年级期中)如图,在四边形中,,,,且,试说明为直角三角形.
【答案】见解析
【解析】
根据题意,为等腰直角三角形,
∴
又∵,即
根据勾股定理逆定理所以为直角三角形.
考点二、根据逆定理求解
1.(2020·江苏邳州市·八年级期中)三角形的三边长分别为3,4,5,则这个三角形的面积是_____.
【答案】6
【解析】
三角形的三边长分别为3,4,5,
∵52=32+42,
∴此三角形为直角三角形,
∴这个三角形的面积=×3×4=6.
故答案为:6.
2.(2019·江苏连云港市·八年级期中)如图,已知.求图中阴影部分的面积.
【答案】
【解析】
在中,,
根据勾股定理,,
在中,,
∴,
∴为直角三角形,且,
∴.
3.(2019·江苏阜宁县·八年级期中)在四边形中,,求四边形的面积.
【答案】四边形的面积为
【解析】
根据勾股定理可得:
又∵
∴是直角三角形,
∴四边形的面积=
4.(2020·泰兴市济川初级中学八年级期中)如图,在7×7网格中,每个小正方形的边长都为1.
(1)请作出△ABC以直线l为对称轴的对称的△DEF;
(2)图中格点△ABC的面积为 ;
(3)判断格点△ABC的形状,并说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)5;(3)△ABC为直角三角形,理由见解析
【解析】
解:(1)如图所示,△DEF即为所求;
;
(2)解:图中格点△ABC的面积=4×4-×4×2-×4×3-×2×1=5;
故答案为:5;
(3)解:格点△ABC是直角三角形.理由如下:
由勾股定理可得:AB2=32+42=25,BC2=42+22=20,AC2=22+12=5,
∴BC2+AC2=20+5=25,AB2=25,
∴BC2+AC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形.
5.(2020·江苏苏州市·苏州中学八年级期中)如图,每个小方格都是边长为1的正方形.
(1)求图中格点四边形ABCD的面积;
(2)求四边形ABCD的周长;
(3)求∠ADC的度数.
【答案】(1)12.5;(2);(3)90°
【解析】
解:(1)根据题意得:
四边形ABCD的面积=5×5-×3×3-×2×3-×2×4-×2×1=12.5;
(2)由勾股定理得:
AD=,AB=,
BC=,CD=,
∴四边形ABCD的周长==;
(3)∵AD2+CD2=5+20=25,AC2=52=25,
∴AD2+CD2=AC2,
∴三角形ADC为直角三角形,∠ADC=90°.
6.(2020·江苏海安市·八年级期中)(1)已知直角三角形的两条直角边的长分别为+1和-1,求斜边c的长.
(2)古希腊的哲学家柏拉图曾指出,如果m表示大于1的整数,a=2m,b=m2-1,c=m2+1,那么以a,b,c为长度的线段首尾顺次相接形成的是什么样的三角形?请说明理由.
【答案】(1);(2)直角三角形,证明见解析.
【解析】
(1)
∵,
(2)∵,,
∴
此三角形为直角三角形.
7.(2020·扬州中学教育集团树人学校八年级期中)如图,在ΔABC中,CD⊥AB于点D,AC=20,BC=15,DB=9,
(1)求DC的长;
(2)求证:ΔABC是直角三角形.
【答案】(1)12 ;(2)证明见解析.
【解析】
解:(1)∵CD⊥AB,
∴∠CDB=∠CDA=90°,
在Rt△CDB中,∵BC=15,DB=9,
∴根据勾股定理,得CD==12;
(2)证明:Rt△CDA中,CD2+AD2=AC2,
∴122+AD2=202,
∴AD=16,
∴AB=AD+BD=16+9=25,
∴AC2+BC2=202+152=625=AB2
∴△ABC是直角三角形.
8.(2020·江苏苏州市·苏州中学八年级期中)如图,点D为AB上的一点,△ACE≌△BCD,AD2+DB2=DE2.
(1)试说明△AED是直角三角形;
(2)试判断△ABC的形状,并说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2)△ABC是等腰直角三角形,理由见解析
【解析】
证明:(1)∵△ACE≌△BCD,
∴AE=BD
∵AD2+DB2=DE2
∴AD2+ AE 2=DE2
∴△AED是直角三角形,且∠EAD=90°;
(2)△ABC是等腰直角三角形,理由如下
∵△AED是直角三角形,且∠EAD=90°;
∴∠EAC+∠CAB=90°
∵△ACE≌△BCD,
∴AC=BC,∠EAC=∠DBC
∴∠DBC+∠CAB=90°
∴△ABC是等腰直角三角形.
考点三、逆定理的实际应用
1.(2019·盐城市初级中学)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=4,分别以Rt△ABC三边为直径作半圆,则阴影部分面积为_______.
【答案】6
【解析】
解:∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,
∴AC2+BC2=AB2,
∵AB=5,AC=4,
∴,
S阴影=直径为AC的半圆的面积+直径为BC的半圆的面积+S△ABC-直径为AB的半圆的面积
=
=
=
=
=
=6.
2.(2020·扬州中学教育集团树人学校八年级期中)木工师傅要做一个长方形桌面,做好后量得长为120cm,宽为50cm,对角线为130cm,则这个桌面______________(填“合格”或“不合格”)
【答案】合格
【解析】
如图结合已知AD=120cm,AB=50cm,BD=130cm
∵AD2+AB2=1202+502=16900cm2
而BD2=1302=16900cm2
∴AD2+AB2=BD2
∴ΔABD为直角三角形,∠A=90º
同理∠ABC=∠BCD=90º
∴长方形桌面合格.
故答案为:合格.
3.(2019·江苏东台市实验中学八年级期中)学校计划在如图所示的空地 ABCD 上种植草皮,经测量∠ADC=90°,CD = 6m ,AD = 8m , AB=26m , BC= 24m .
(1)求出空地 ABCD 的面积;
(2)若每种植 1 平方米草皮需要 200 元,问总共需投入多少元.
【答案】(1)96;
(2)19200元.
【解析】
解:(1)在Rt△ACD中,,
在△ABC中,,,
而,
即,
∴,
.
(2)需费用96×200=19200(元).
4.(2020·江苏射阳县·八年级期中)如图,在四边形中,,,,且,试求四边形的面积.
【答案】
【解析】
如图,连接AC,
则在△ABC中,,
又∵,,
,,
∴,△ACD为直角三角形,AC⊥AD,
∴SABCD=S△ABC+S△ACD==.
1.(2021·南京外国语学校八年级期中)如图,方格中的点A、B、C、D、E称为“格点”(格线的交点),以这5个格点中的3点为顶点画三角形,可以画等腰三角形和直角三角形的个数分别是( )
A.2和3B.3和3C.2和4D.3和4
【答案】A
【解析】
解:(1)如图,为等腰三角形有两种
由勾股定理易知:ED=DC=, 符合题意,
由勾股定理易知:AE=EC=,符合题意,
(2)如图,为直角三角形有三种
由勾股定理及格点图知:AB=2,BE=4,AE=, 满足,由勾股定理逆定理知∆ABE为直角三角形,
由勾股定理及格点图知:BC=2,BE=4,CE=, 满足,由勾股定理逆定理知∆CBE为直角三角形,
由勾股定理及格点图知:DC=,DE=,CE=, 满足,由勾股定理逆定理知∆CDE为直角三角形,
故选:A
2.(2020·江苏句容市·)如图是用三块正方形纸片以顶点相连的方式设计的“毕达哥拉斯”图案.现有五种正方形纸片,面积分别是1,2,3,4,5,选取其中三块,按图中的方式组成图案,则选取的三块纸片的不可能的是( )
A.1,2,3B.1,3,4C.2,3,5D.3,4,5
【答案】D
【解析】
解:当选取的三块纸片的面积分别是1,2,3时,围成的三角形的三边长分别为1,,,又,所以能组成图案;
当选取的三块纸片的面积分别是1,3,4时,围成的三角形的三边长分别为1,,2,又,所以能组成图案;
当选取的三块纸片的面积分别是2,3,5时,围成的三角形的三边长分别为,,,又,所以能组成图案;
当选取的三块纸片的面积分别是3,4,5时,围成的三角形的三边长分别为,2,,又,所以围成的三角形不是直角三角形;
∴选取的三块纸片的不可能的是3,4,5.
故选:D.
3.(2020·泰兴市洋思中学八年级期中)下列命题中,是假命题的是( )
A.在△ABC中,若∠B=∠C+∠A,则△ABC是直角三角形;
B.在△ABC中,若a2=(b+c) (b-c),则△ABC是直角三角形;
C.在△ABC中,若∠A︰∠B︰∠C=3︰4︰5,则△ABC是直角三角形;
D.在△ABC中,若a︰b︰c=5︰4︰3,则△ABC是直角三角形.
【答案】C
【解析】
解:A、∠B=∠C+∠A,所以∠B=90°,所以△ABC是直角三角形,故本选项不符合题意.
B、若a2=(b+c)(b-c),所以a2+c2=b2,所以△ABC是直角三角形,故本选项不符合题意.
C、若∠A:∠B:∠C=3:4:5,最大角为75°,故本选项符合题意.
D、若a:b:c=5:4:3,则△ABC是直角三角形,故本选不项符合题意.
故选C.
4.(2019·江苏无锡市·新城中学八年级期中)在边长为1的正方形网格中标有A、B、C、D、E、F六个格点,顶点在格点上的三角形叫做格点三角形,如格点三角形△ABC.
(1)△ABC的面积为 ;
(2)△ABC的形状为 ;
(3)根据图中标示的各点(A、B、C、D、E、F)位置,与△ABC全等的格点三角形是 .
【答案】(1)2;(2)直角三角形;(3)△DBC,△DAB,△DAC.
【解析】
(1)△ABC的面积为:2×3﹣﹣﹣=2,
故答案为:2;
(2)由勾股定理得:AC==2,BC==,AB==,
所以AC2+BC2=AB2,
即∠ACB=90°,
即△ABC是直角三角形,
故答案为:直角三角形;
(3)与△ABC全等的格点三角形是△DBC,△DAB,△DAC,
故答案为:△DBC,△DAB,△DAC.
5.(2019·江苏姑苏区·八年级期中)在一次“构造勾股数”的探究性学习中,老师给出了下表:
其中m、n为正整数,且m>n.
(1)观察表格,当m=2,n=1时,此时对应的a、b、c的值能否为直角三角形三边的长?说明你的理由.
(2)探究a,b,c与m、n之间的关系并用含m、n的代数式表示:a= ,b= ,c= .
(3)以a,b,c为边长的三角形是否一定为直角三角形?如果是,请说明理由;如果不是,请举出反例.
【答案】(1)a、b、c的值能为直角三角形三边的长;理由见解性;(2)a=m2+n2,b=2mn,c=m2﹣n2;(3)以a,b,c为边长的三角形一定为直角三角形;理由见解析;
【解析】
解:(1)当m=2,n=1时,a=5、b=4、c=3,
∵32+42=52,
∴a、b、c的值能为直角三角形三边的长;
(2)观察得,a=m2+n2,b=2mn,c=m2﹣n2;
(3)以a,b,c为边长的三角形一定为直角三角形,
∵a2=(m2+n2)2=m4+2m2n2+n4,
b2+c2=m4﹣2m2n2+n4+4m2n2=m4+2m2n2+n4,
∴a2=b2+c2,
∴以a,b,c为边长的三角形一定为直角三角形.
6.(2019·无锡市玉祁初级中学八年级期中)在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,以AC为腰向外作等腰直角△ACE,∠EAC=90°,连接BE,交AD于点F,交AC于点G.
(1)若∠BAC=40°,求∠AEB的度数;
(2)求证:∠AEB=∠ACF;
(3)求证:EF2+BF2=2AC2.
【答案】(1)∠AEB=25°;(2)证明见解析;(3)证明见解析.
【解析】
解:(1)∵AB=AC,△ACE是等腰直角三角形,
∴AB=AE,∴∠ABE=∠AEB,
又∵∠BAC=40°,∠EAC=90°,
∴∠BAE=40°+90°=130°,
∴∠AEB=(180°﹣130°)÷2=25°;
(2)∵AB=AC,D是BC的中点,∴∠BAF=∠CAF.
在△BAF和△CAF中
,
∴△BAF≌△CAF(SAS),
∴∠ABF=∠ACF,
∵∠ABE=∠AEB,
∴∠AEB=∠ACF;
(3)∵△BAF≌△CAF,
∴BF=CF,
∵∠AEB=∠ACF,∠AGE=∠FGC,
∴∠CFG=∠EAG=90°,
∴EF2+BF2=EF2+CF2=EC2,
∵△ACE是等腰直角三角形,
∴∠CAE=90°,AC=AE,
∴EC2=AC2+AE2=2AC2,即EF2+BF2=2AC2.
∴AC2+AB2=BC2,
7.(2019·江苏姜堰区·八年级期中)在△ABC中,AB=13,AC=5,BC边上的中线AD=6,点E在AD的延长线上,且AD=DE.
(1)试判断△ABE的形状并说明理由;
(2)求△ABC的面积.
【答案】(1)△ABE是直角三角形;证明见解析;(2)30
【解析】
(1)∵AD为BC边上的中线,∴BD=CD.
在△ACD与△EBD中,∵,∴△ACD≌△EBD,∴BE=AC=5.
∵AD=DE=6,∴AE=12.
∵AE2+BE2=52+122=169,AB2=132=169,∴AE2+BE2= AB2,∴∠E=90°,∴△ABE是直角三角形.
(2)∵△ACD≌△EBD ,∴S△ABC=S△ABE=×EA×BE=×12×5 =30.
8.(2019·江苏鼓楼区·南京市第二十九中学八年级期中)如图,已知等边,点为内的一点,连接、、,,以为边向上方作等边,连接().
(1)求证:≌
(2)若,,则的面积为 .
(3)若,,(为大于1的整数).求证:.
【答案】(1)见解析 (2) (3)见解析
【解析】
(1)证明:在等边中,,,即
在等边中,,,即
∴
∴
在和中
∴≌()
(2)由(1)得,
∵
∴
∴
则,
∴
∵
∴是等边三角形
∴
(3)证明:∵是等边三角形
∴,
由(1)得≌
∴,
∵
∴
∴
∴
∴
∴
∴
在中,由勾股定理得.
9.(2021·江苏锡山区·八年级期中)课间,小明拿着王老师的等腰直角三角板玩,三角板不小心掉到墙缝中.我们知道两堵墙都是与地面垂直的,如图.王老师没有批评他,但要求他完成如下两个问题:
(1)试说明;
(2)从三角板的刻度知AC=25cm,算算一块砖的厚度.(每块砖的厚度均相等)小明先将问题所给条件做了如下整理:如图,中,CA=CB,∠ACB=90°,AD⊥DE于D,BE⊥DE于E.请你帮他完成上述问题.
【答案】(1)证明见解析;(2)5cm
【解析】
证明:(1)如图:
∵AD⊥DE,BE⊥DE,
∴∠ADC=∠BEC=90°,
∴∠1+∠2=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠2+∠3=180°﹣90°=90°,
∵∠ADC=∠BEC=90°,
∴∠1=∠3,
由∠ADC=∠BEC=90°,∠1=∠3,CA=CB,
∴△ADC≌△CEB;
(2)设每块砖厚度为xcm,由①得,DC=BE=3xcm,AD=4xcm,
∵∠ADC=90°,
∴AD2+CD2=AC2,
即(4x)2+(3x)2=252,解得x=5,(x=﹣5舍去),
∴每块砖厚度为5cm.
10.(2020·江苏赣榆区·八年级期中)如图,在一条东西走向河流的一侧有一村庄C,河边原有两个取水点A,B,其中AB=AC,由于某种原因,由C到A的路现在已经不通,该村为方便村民取水决定在河边新建一个取水点H(A、H、B在同一条直线上),并新修一条路CH,测得CB=1.5千米,CH=1.2千米,HB=0.9千米.
(1)问CH是否为从村庄C到河边的最近路?请通过计算加以说明;
(2)求新路CH比原路CA少多少千米?
【答案】解:(1)是,理由见解析; (2)新路CH比原路CA少0.05千米.
【解析】
解:(1)是,理由如下:
在△CHB中,
∵CH2+BH2=1.22+0.92=2.25=1.52=BC2,
即CH2+BH2=BC2,
∴△CHB为直角三角形,且∠CHB=90°,
∴CH⊥AB,
由点到直线的距离垂线段最短可知,CH是从村庄C到河边AB的最近路;
(2)设AC=x千米,
在Rt△ACH中,由已知设AC=x,AH=x-0.9,CH=1.2,
由勾股定理得:AC2=AH2+CH2
∴x2=(x-0.9)2+1.22,
解得x=1.25,即AC=1.25,
故AC-CH=1.25-1.2=0.05(千米)
答:新路CH比原路CA少0.05千米.
11.(2019·江苏常熟市·八年级期中)已知,在长方形中,,,点,分别是边,上的点,连接,,.
(1)如图①,当时,试说明是直角三角形;
(2)如图②,若点是边的中点,平分,求的长.
【答案】(1)见解析;(2).
【解析】
(1)∵,,,
∴,,BF=4,
∵四边形是长方形,
∴.
在中,,
在中,,
在中,,
∴,
∴是直角三角形,且.
(2)如图,作于,
∴,
∵平分,
∴,
在与中,,
∴,
∴,,
∵点E为AB中点,
∴BE=AE=4,
∴
在与中,,
∴,
∴,
设,则,,
∴,
∴在中,,
∴,
∴,即.
12.(2021·江苏锡山区·八年级期中)我们给出如下定义:若一个四边形中存在相邻两边的平方和等于一条对角线的平方,则称这个四边形为勾股四边形,这两条相邻的边称为这个四边形的勾股边.
(1)写出你所知道的特殊四边形中是勾股四边形的两种图形的名称 , .
(2)如图(1),请你在图中画出以格点为顶点,OA、OB为勾股边,且对角线相同的所有勾股四边形OAMB.
(3)如图(2),以边AB作如图正三角形ABD,∠CBE=60°,且BE=BC,连接DE、DC,∠DCB=30°.求证:DC2+BC2=AC2,即四边形ABCD是勾股四边形.
【答案】(1)直角梯形,长方形;(2)图见解析;(3)证明见解析
【解析】
解:(1)填直角梯形,长方形;
(2)如图,
(3)证明:∵△ABD为等边三角形,
∴AB=AD,∠ABD=60°,
∵∠CBE=60°,
∴∠ABD+∠DBC=∠CBE+∠DBC,
即∠ABC=∠DBE,
又∵BE=BC,
∴△ABC≌△DBE,
∴BE=BC,AC=ED;
连接EC,连接AC.则△BCE为等边三角形,
∴BC=CE,∠BCE=60°,
∵∠DCB=30°,
∴∠DCE=90°,
在Rt△DCE中,
DC2+CE2=DE2,
∴DC2+BC2=AC2.
13.(2019·无锡外国语学校八年级期中)如图,已知在△ABC中,CD⊥AB于点D,AD=8,CD=4,BD=2,
(1)求证:△ABC是直角三角形.
(2)动点P从点A出发,向终点B运动,速度为每秒1个单位,运动时间为t秒.
①当t为何值时,△PDC≌△BDC;
②当t为何值时,△PBC是等腰三角形.
【答案】(1)答案见解析;(2)①t=6s;②t=5s或s或6s
【解析】
(1)证明:由题意知,AB=AD+BD=8+2=10,∴,
又, ,
∴,∴△ABC是直角三角形;
(2)①如图,若PD=BD,则在△PDC和△BDC中,
PD=BD,∠PDC=∠BDC,CD=CD,△PDC≌△BDC,
此时AP=AD-PD=8-2=6,∴t=,
即t=6s时,△PDC≌△BDC;
②此题分三种情况:
a、如图,若PC=PB,则△PBC是等腰三角形,
此时,,
由可得:,即16=4PD+4,∴PD=3,
∴AP=AD-PD=8-3=5,t=;
b、如图,若BC=PB,则△PBC是等腰三角形,
此时,AP=AB-PB=10-,t=;
c、如图,若BC=PC,则△PBC是等腰三角形,
则由题意得:PD=DB=2,
此时AP=AD-PD=8-2=6,t=;
综上所述,当t=5s或或6s时,△PBC是等腰三角形.
14.(2019·无锡市钱桥中学八年级期中)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,取斜边AB的中点E,易得△BCE是等边三角形,从而得到“直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半”利用这个结论解决问题:
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB=4,若动点P从点A出发,沿AB以每秒2个单位长度的速度向终点B运动.过点P作PD⊥AC于点D(点P不与点A.B重合),作∠DPQ=60°,边PQ交射线DC于点Q.设点P的运动时间为t秒.
(1)用含t的代数式表示线段DC的长;
(2)当线段PQ的垂直平分线经过△ABC一边中点时,直接写出t的值.
【答案】(1);(2)t的值为或或
【解析】
(1)在Rt△ABC中,利用结论可得,
∴
在Rt△ADP中,由题意AP=2t,PD=t,
∴,
∴
∵点P不与点A.B重合,∴
故.
(2)①当PQ的垂直平分线与PQ交于点G,且经过AB的中点F时,如图1,
在△APD和△QPD中,
∴
∴PA=PQ,∠PQD=∠A=30°,AD=QD=
∵GF是PQ的中垂线,∴,
在△APD和△FPG中,
∴
∴PA=PF=2t
∵F为AB中点,∴AF=PA+PF=AB,
即2t+2t=2,解得t=
②当PQ的垂直平分线经过AC的中点M时,如图2,
由①可知PG=QG=PQ=t,
在Rt△MGQ中,设MG=x,∵∠MQG=30°,∴MQ=2x
由勾股定理得
即,解得或(舍去)
∴,
∵M为AC的中点,∴AM=AC=,
AM+MQ=2AD,即+=,解得t=
③当PQ的垂直平分线经过BC的中点N,与AB的延长线交于H点时,如图3,
在Rt△PFG中,,
∵∠ABC=∠H+∠BNH=60°,∴∠BNH=∠H=30°,∴BH=BN==1
同①可证△PHG≌△PAD,∴PH=PA=2t,
由AB+BH=PA+PH=2PA得4+1=4t,解得t=
综上,当线段PQ的垂直平分线经过△ABC一边中点时,t的值为或或.
15.(2019·镇江实验学校八年级期中)阅读:等边三角形具有丰富的性质,我们常常可以借助等边三角形和全等解决问题.
如图1,B、C、D三点在同一条直线上,等边三角形ABC和等边三角形ECD具有共同的顶点C,我们容易证明△BCE≌△ACD,从而得到BE= ;
理解:如图2,已知点D在等边三角形ABC内,AD=5,BD=4,CD=3,以CD为边在它的下方作等边三角形CDE,求∠BDC的度数;
应用:如图3,在△ABC中,AC=10,BC=12,点D在△ABC外,位于BC下方,△ABD为等边三角形,当∠ACD=30°时, .
【答案】阅读:AD;理解:150°;应用:44
【解析】
解:阅读:如图1,∵△ABC和△CDE都是等边三角形,
∴BC=AC,CE=CD,∠BCA=∠ECD=60°,
∴∠BCE=∠ACD,
在△BCE和△ACD中,
∵BC=AC,∠BCE=∠ACD,CE=CD,
∴△BCE≌△ACD(SAS),
∴BE=AD,
故答案为:AD;
理解:∵△ABC和△CDE都是等边三角形,
∴BC=AC,CE=CD=3,∠BCA=∠ECD=60°,
∴∠ACD=∠BCE,
在△BCE和△ACD中,
∵BC=AC,∠BCE=∠ACD,CE=CD,
∴△BCE≌△ACD(SAS),
∴BE=AD=5,
∵BD2+DE2=42+32=25,BE2=25,
∴BD2+DE2=BE2,
∴△BDE是直角三角形,∠BDE=90°,
∴∠BDC=∠BDE+∠CDE=90°+60°=150°;
应用:以CD为边在△ABC的下方作等边△CDE,连接AE,如图3所示:
则∠CDE=∠DCE=60°,CD=ED,
∵△ABD是等边三角形,
∴∠ADB=60°,AD=BD,
∴∠ADE=∠BDC,
∴△ADE≌△BDC(SAS),
∴AE=BC=12,
∵∠ACE=∠ACD+∠DCE=30°+60°=90°,
∴CE2=AE2﹣AC2=122﹣102=44,即CD2=44.
故答案为:44.
16.(2020·盐城市初级中学八年级期中)如图,△ABC中,AB=10cm,BC=6cm,AC=8cm,若动点P从点C开始,按C→A→B的路径运动,且速度为每秒2cm,设出发的时间为t秒.
(1)请判断△ABC的形状,说明理由.
(2)当t为何值时,△BCP是以BC为腰的等腰三角形.
(3)另有一点Q,从点C开始,按C→B→A→C的路径运动,且速度为每秒1cm,若P、Q两点同时出发,当P、Q中有一点到达终点时,另一点也停止运动.直接写出t为何值时,P、Q两点之间的距离为?
【答案】(1)△ABC是直角三角形;(2)当t=3、6或5.4 时,△BCP是以BC为腰的等腰三角形;(3)当t为秒或秒,P、Q两点之间的距离为.
【解析】
解:(1)△ABC是直角三角形.
∵AB=10,BC=6,AC=8,
∴AC2+BC2=100=AB2,
∴△ABC是直角三角形;
(2)如图,当点P在AC上时,CP=CB=6,则t=6÷2=3秒,
;
如图,当点P在AB上时,分两种情况:
若BP=BC=6,则AP=4,
故t=(8+4)÷2=6秒;
若CP=CB=6,作CM⊥AB于M,则
×AB×MC=×BC×AC,
×10×MC=×6×8,
解得MC=4.8,
∴由勾股定理可得PM=BM=3.6,即BP=7.2,
∴AP=2.8,
故t=(8+2.8)÷2=5.4秒.
综上所述,当t=3、6或5.4 时,△BCP是以BC为腰的等腰三角形;
(3)①如图,当点P在AC上,点Q在BC上运动时(0≤t≤4),
由勾股定理可得:(2t)2+t2=10,
解得t=;
②当点P在AB上,点Q在BC上时,
当P运动到A点时,t=4,
此时PQ=,
当Q运动到B点时,t=6,
此时PQ的长为10-2×(6-4)=6,
∴PQ的长大于6且小于,不符合题意;
③当点P、Q均在AB上运动,且点P在点Q的右侧时(8<t≤9),
由题可得:2t+t−24=,
解得t=,
∵t=>9,
∴不成立,舍去.
④如图,当点P、Q均在AB上运动,且点P在点Q的左侧时(6≤t<8),
由题可得:24−2t−t=,
解得t=;
综上所述,当t为秒或秒,P、Q两点之间的距离为.
m
2
3
3
4
…
n
1
1
2
3
…
a
22+12
32+12
32+22
42+32
…
b
4
6
12
24
…
c
22﹣12
32﹣12
32﹣22
42﹣32
…
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