【精品解析】2023年浙教版数学八年级上册2.7 探索勾股定理 同步测试(培优版)

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名称 【精品解析】2023年浙教版数学八年级上册2.7 探索勾股定理 同步测试(培优版)
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2023-08-04 07:19:45

文档简介

2023年浙教版数学八年级上册2.7 探索勾股定理 同步测试(培优版)
一、选择题(每题3分,共30分)
1.(2023八上·新城期末)如图,长方体的高为9dm,底面是边长为6dm的正方形,如果一只蚂蚁从顶点A开始爬向顶点B,那么它爬行的最短路程为(  )
A.10dm B.12dm C.13dm D.15dm
【答案】D
【知识点】平面展开﹣最短路径问题
【解析】【解答】解:①如图,将长方体的正面和上面展开在同一平面内,AD=6dm,BD=6+9=15(dm),
AB= =3 (dm);
②如图,将长方体的正面和右面展开在同一平面内,
AC=6+6=12(dm),BC=9dm,AB= =15(dm),
③将长方体的正面和左面展开在同一平面内,同理可得AB= =15(dm),
由于 ,
所以蚂蚁爬行的最短路程为15dm.
故答案为:D.
【分析】①将长方体的正面和上面展开在同一平面内,AD=6dm,BD=6+9=15(dm),利用勾股定理可得AB;②将长方体的正面和右面展开在同一平面内,同理求出AB的值;③将长方体的正面和左面展开在同一平面内,同理求出AB的值,然后进行比较即可得到最短路程.
2.(2022八上·东阳期中)由四个全等的直角三角形和一个小正方形组成的大正方形ABCD如图所示.过点D作DF的垂线交小正方形对角线EF的延长线于点G,连结BG,若大正方形的面积是小正方形面积的5倍,则 的值为(  )
A. B.3 C. D.4
【答案】C
【知识点】勾股定理;正方形的性质;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:BE与GD的延长线相交于M点,BM交CF于N点,如图,
设小正方形的边长为x,则大正方形的边长为 x,
设CN=t,则BE=t,
在Rt△BCN中,∵CN=t,BN=t+x,BC= x,
∴x2+(t+x)2=( x)2,
解得t=x,
∴BE=CN=x,
∵ED为小正方形的对角线,
∴∠FEN=∠EFN=45°,
∴∠GFD=45°,
∵GD⊥DF,
∴△GDF为等腰直角三角形,
∴∠FGD=45°,DG=DF=x,
∵∠GEM=∠EGM=45°,
∴△MGE为等腰直角三角形,
∴ME=MG=2x,
在Rt△BMG中,∵BM=3x,GM=2x,
∴BG= = x,
∴ = = .
故答案为:C.
【分析】BE与GD的延长线相交于M点,BM交CF于N点,设小正方形的边长为x,则大正方形的边长为x, 设CN=t,则BE=t, BN=t+x,BC=x,利用勾股定理可得t=x, 由正方形的性质可得∠FEN=∠EFN=45°,推出 △GDF、△MGE为等腰直角三角形, 得到DG=DF=x,ME=MG=2x,然后在Rt△BMG中,利用勾股定理表示出BG,据此求解.
3.(2022八上·温州期中)如图,在等腰直角三角形中,,为的中点,为边上一点不与端点重合,过点作于点,作于点,过点作交的延长线于点若,则阴影部分的面积为(  )
A.12 B.12.5 C.13 D.13.5
【答案】D
【知识点】勾股定理;矩形的判定与性质;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:设,,则,
为等腰直角三角形,,
,,
又为的中点,
,,
,,
四边形DGEH为矩形,,






由勾股定理得,,

整理得,,
由题意知,

故答案为:D.
【分析】设DG=a,CG=b,则CD=a+b,易得BD=AD=CD=a+b,BC=2BD=2(a+b),易得四边形DGEH为矩形,根据矩形的性质及等腰直角三角形的性质得DH=EG=CG=b,根据平行线的性质及等腰直角三角形的性质得GF=BG=BD+DG=a+b+a=2a+b,在Rt△ADG中,由勾股定理得出关于a和b的代数式的值,再由即可得出答案.
4.(2022八上·龙港期中)三国时期的赵爽利用图1证明了勾股定理,后来日本的数学家关孝和在“赵爽弦图”的启发下利用图2也证明了勾股定理.在图2中,E,B,F在同一条直线上,四边形ABCD,EFGA,HGDJ都是正方形,若正方形ABCD的面积等于100,△IJD面积等于,且已知AH=2,则△KCD的面积等于(  )
A. B.39 C. D.52
【答案】A
【知识点】三角形的面积;勾股定理;正方形的性质;三角形全等的判定(ASA)
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD和四边形GDJH是正方形,正方形ABCD的面积等于100,
∴AB=BC=AD=CD=10,GH=GD,
设GH=GD=x,则AG=x+2,
∵AG2+DG2=AD2,
∴(2+x)2+x2=102,
解得x=6,x=-8舍去,
∴DJ=6,
∵△IJD面积等于,
∴,
∴IJ=,
∴IH=HJ-IJ=6-=,
∴AI==,
∵AB=10,AE=AG=8,
∴BE==6,
∴BF=2,
∴AH=BF,
∵∠EAG=∠BAD=∠ABC=90°,
∴∠GAD=∠BAE,∠BAE=∠FBK,
∴∠GAD=∠FBK,
∵∠BFK=∠AHI=90°,
∴△AHI≌△BFK(ASA),
∴AI=BK=,
∴CK=BC-BK=10-=,
∴△KCD的面积=CD CK=.
故答案为:A.
【分析】根据正方形的性质得AB=BC=AD=CD=10,GH=GD,设GH=GD=x,则AG=x+2,根据勾股定理建立方程,求出x的值,即可得出DJ的值,结合△IJD面积,根据三角形的面积公式算出IJ的长,再由IH=HJ-IJ算出IH的长,接着利用勾股定理算出AI、BE的长,根据同角的余角相等可得∠GAD=∠FBK,从而利用ASA判断出△AHI≌△BFK,根据全等三角形的性质得BK=AI,由CK=BC-BK算出CK,最后根据三角形的面积公式即可算出答案.
5.(2022八上·江干期中)如图,O是正内一点,,,,,将线段BO以点B为旋转中心逆时针旋转60°得到线段,下列结论:①点O与的距离为6;②;③;④;⑤点P为内一点,则点P到三个顶点的距离和最小为.其中正确的结论是(  )
A.①②③⑤ B.①③④ C.②③④⑤ D.①②⑤
【答案】D
【知识点】等边三角形的判定与性质;勾股定理的逆定理;旋转的性质;三角形全等的判定(SAS)
【解析】【解答】解:连接OO',
∵线段BO以点B为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO',
∴△OBO'是正三角形,OO'=OB,故①正确;
由①易得,,,
∴,
∴,
∴,

∴故②正确;
,故③错误;
由③知,故 ④错误;
根据三角形的性质可知:当点P是三角形三边的中垂线的交点时,到三角形三个顶点的距离和最小,距离和的最小值是,故⑤正确.
故答案为:D.
【分析】根据旋转的性质易得△BOO'是等边三角形,由等边三角形的性质得OO'=OB,据此可判断①;利用SAS可证△BOC≌△BAO',可得AO'=CO=8,OO'=6,可判断△AOO'是直角三角形,从而就不难判断②;由S四边形AOBO′=S△AOO'+S△OO'B=S△BOC+S△AOC,S△AOB=S四边形AOBO′-S△AO'B可判定③④;根据三角形的性质,当点P是三角形的外心的时候,到三角形三个顶点的距离和最小,距离和的最小值是,据此判断⑤.
6.(2022八上·宁波期中)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,分别以AB、AC、BC为边在AB的同侧作正方形ABEF、ACPQ、BNMC,四块阴影部分的面积分别S1、S2、S3、S4.则等于(  )
A.4 B.6 C.8 D.12
【答案】B
【知识点】勾股定理;正方形的性质;几何图形的面积计算-割补法;三角形全等的判定(ASA);三角形全等的判定(AAS)
【解析】【解答】解:过F作AM的垂线交AM于D,连接PF,易得Q、P、F三点在同一直线上,设EF与AM相交于点K,BP与AF相交于点T,
∵四边形ABEF是正方形,
∴AB=AF,∠FAD+∠CAB=90°,
又∠CAB+∠ABC=90°,
∴∠ABC=∠FAD,
∴Rt△ADF≌Rt△ABC(AAS),
∴DF=AC,∠FKD=∠CAB,
∴∠TAC=∠DFK,
∴Rt△DFK≌Rt△CAT(ASA),
所以S2=SRt△ABC.
由Rt△DFK≌Rt△CAT可得Rt△FPT≌Rt△EMK,
∴S3=S△FPT,
又∵Rt△AQF≌Rt△ACB,
∴S1+S3=SRt△AQF=SRt△ABC.
利用AAS证明Rt△ABC≌Rt△EBN,
∴S4=SRt△ABC,
∴S1 S2+S3+S4
=(S1+S3) S2+S4
=SRt△ABC SRt△ABC+SRt△ABC
=SRt△ABC=.
故答案为:B.
【分析】过F作AM的垂线交AM于D,连接PF,易得Q、P、F三点在同一直线上,设EF与AM相交于点K,BP与AF相交于点T,由正方形的性质及AAS可证Rt△ADF≌Rt△ABC,Rt△DFK≌Rt△CAT,所以S2=SRt△ABC,由Rt△DFK≌Rt△CAT得Rt△FPT≌Rt△EMK,由Rt△DFK≌Rt△CAT得Rt△FPT≌Rt△EMK,
故S3=S△FPT,又Rt△AQF≌Rt△ACB,得S1+S3=SRt△AQF=SRt△ABC;用AAS证Rt△ABC≌Rt△EBN,
得S4=SRt△ABC,故S1 S2+S3+S4=(S1+S3) S2+S4=SRt△ABC SRt△ABC+SRt△ABC=SRt△ABC,据此即可得出答案.
7.(2022八上·浦江月考)在Rt△ABC中,AC=BC,点D为AB中点.∠GDH=90°,∠GDH绕点D旋转,DG、DH分别与边AC、BC交于E,F两点.下列结论:
①AE+BF=AB;②△DEF始终为等腰直角三角形;③S四边形CEDF=AB2;④AE2+CE2=2DF2.
其中正确的是(  )
A.①②③④ B.①②③ C.①④ D.②③
【答案】A
【知识点】勾股定理;等腰直角三角形;三角形全等的判定(ASA)
【解析】【解答】解:如图所示,连接CD,
∵AC=BC,点D为AB中点,∠ACB=90°,
∴AD=CD=BD=AB,∠A=∠B=∠ACD=∠BCD=45°,∠ADC=∠BDC=90°,
∴∠ADE+∠EDC=90°,
∵∠EDC+∠FDC=∠GDH=90°,
∴∠ADE=CDF.
在△ADE和△CDF中,
∠A=∠DCF,AD=CD,∠ADE=∠CDF,
∴△ADE≌△CDF(ASA),
∴AE=CF,DE=DF,S△ADE=S△CDF.
∵AC=BC,
∴AC AE=BC CF,
∴CE=BF.
∵AC=AE+CE,
∴AC=AE+BF.
∵AC2+BC2=AB2,AC=BC,
∴AC=
∴ AE+BF=AB ,故①正确;
∵DE=DF,∠GDH=90°,
∴△DEF始终为等腰直角三角形,故②正确;
∵S四边形CEDF=S△EDC+S△CDF,
∴S四边形CEDF=S△EDC+S△ADE=S△ABC,
又∵S△ABC=AC2=(AB)2=AB2
∴S四边形CEDF=S△ABC=×AB2=AB2,故③正确;
∵CE2+CF2=EF2,DE2+DF2=EF2,
∴CE2+AE2=EF2=DE2+DF2,
又∵DE=DF,
∴AE2+CE2=2DF2,故④正确;
∴正确的有①②③④.
故答案为:A.
【分析】连接CD根据等腰直角三角形的性质得AD=CD=BD=AB,∠A=∠B=∠ACD=∠BCD=45°,∠ADC=∠BDC=90°,根据同角的余角相等得∠ADE=CDF,从而利用ASA证△ADE≌△CDF,根据全等三角形的性质得出AE=CF,DE=DF,S△ADE=S△CDF,进而得出CE=BF,就有AE+BF=AC,再由勾股定理就可以求出结论.
8.(2021八上·鄞州期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,以△ABC的各边为边分别作正方形BAHI,正方形BCFG与正方形CADE,延长BG,FG分别交AD,DE于点K,J,连结DH,IJ.图中两块阴影部分面积分别记为S1,S2.若S1:S2=1:4,S四边形边BAHE=18,则四边形MBNJ的面积为(  )
A.5 B.6 C.8 D.9
【答案】B
【知识点】三角形全等的判定;勾股定理;矩形的判定与性质;正方形的性质;几何图形的面积计算-割补法
【解析】【解答】解:∵四边形BAHI和四边形CADE都是正方形,
∴AC=AD,AB=AH,∠CAD=∠ABI=∠BAH=∠ADE=90°,
∴∠CAB+∠BAD=∠DAH+∠BAD,
∴∠CAB=∠DAH,
在△CAB和△DAH中,

∴△CAB≌△DAH(SAS),
∴∠ADH=∠ACB=90°,
∵∠ADE=90°,
∴H、D、E三点共线,
∵四边形BCFG和四边形CADE都是正方形,延长BG、FG分别交AD、DE于点K、J,
∴四边形ADJF和四边形BEDK都是矩形,且AF=BE,∠AFN=∠BEM=90°,四边形DKGJ是正方形,四边形CFJE是矩形,
∵S1:S2=1:4,

∴BC=FC=FG=BG=2GJ,
∵四边形CADE是正方形,
∴∠ADE=90°,AC=AD=DE=CE=BC+GJ=3GJ,
在Rt△ACB中,由勾股定理得: ,
在Rt△ADH中,由勾股定理得:
∵S四边形BAHE=S△ADH+S梯形ADEB=18,
∴ AD DH+ (AD+BE) DE= ×3GJ×2GJ+ (3GJ+GJ)×3GJ=18,
解得:GJ= (负值已舍去),
∵∠ABC+∠EBM=180°﹣∠ABI=180°﹣90°=90°,∠ABC+∠CAB=90°,
∴∠CAB=∠EBM,即∠FAN=∠EBM,
在△FAN和△EBM中,

∴△FAN≌△EBM(ASA),
∴S△FAN=S△EBM,
∴S△ABC=S四边形BCFN+S△FAN=S四边形BCFN+S△EBM,
∴S四边形MBNJ=S矩形CFJE﹣S四边形BCFN﹣S△EBM=S矩形CFJE﹣S△ABC=FC CE﹣ AC BC=2GJ×3GJ﹣ ×3GJ×2GJ=3GJ2=3×( )2=6.
故答案为:B.
【分析】根据正方形的性质可得AC=AD,AB=AH,∠CAD=∠ABI=∠BAH=∠ADE=90°,推出∠CAB=∠DAH,证明△CAB≌△DAH,推出H、D、E三点共线,延长BG、FG分别交AD、DE于点K、J,根据矩形的性质可得AF=BE,∠AFN=∠BEM=90°,由S1:S2=1:4可得BC=FC=FG=BG=2GJ,根据勾股定理表示出AB、DH,然后根据S四边形BAHE=S△ADH+S梯形ADEB=18结合三角形、梯形的面积公式可求出GJ,证明△FAN≌△EBM,得到S△FAN=S△EBM,则S四边形MBNJ=S矩形CFJE-S四边形BCFN-S△EBM=S矩形CFJE-S△ABC,据此计算.
9.(2021八上·肇源期末)如图,平行四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,AE平分∠BAD,分别交BC、BD于点E、P,连接OE,∠ADC=60°,,则下列结论:①∠CAD=30° ②③S平行四边形ABCD=AB AC ④ ,正确的个数是(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【知识点】勾股定理;平行四边形的性质;三角形的中位线定理
【解析】【解答】①∵AE平分∠BAD,
∴∠BAE=∠DAE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,∠ABC=∠ADC=60°,
∴∠DAE=∠BEA,
∴∠BAE=∠BEA,
∴AB=BE=1,
∴△ABE是等边三角形,
∴AE=BE=1,
∵BC=2,
∴EC=1,
∴AE=EC,
∴∠EAC=∠ACE,
∵∠AEB=∠EAC+∠ACE=60°,
∴∠ACE=30°,
∵AD∥BC,
∴∠CAD=∠ACE=30°,
故①符合题意;
②∵BE=EC,OA=OC,
∴OE=AB=,OE∥AB,
∴∠EOC=∠BAC=60°+30°=90°,Rt△EOC中,OC==,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠BCD=∠BAD=120°,
∴∠ACB=30°,
∴∠ACD=90°,
Rt△OCD中,OD==,
∴BD=2OD=,
故②符合题意;
③由②知:∠BAC=90°,
∴S ABCD=AB AC,
故③符合题意;
④由②知:OE是△ABC的中位线,
∴OE=AB,
∵AB=BC,
∴OE=BC=AD,
故④符合题意;
正确的有:①②③④,
故答案为:D.
【分析】利用平行四边形的判定与性质,勾股定理,三角形的中位线求解即可。
10.(2021八上·无锡月考)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线AB与y轴交于点A(0,6),与x轴的负半轴交于点B,且∠BAO=30°, M、N是该直线上的两个动点,且MN=2,连接OM、ON,则△MON周长的最小值为 (  )
A.2+3 B.2+2 C.2+2 D.5+
【答案】B
【知识点】三角形三边关系;含30°角的直角三角形;勾股定理;平行四边形的判定与性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图作点O关于直线AB的对称点O’,作 OC∥MN且OC=MN=2 ,连接O'C交AB于点D,连接MC,MO',
∴四边形MNOC为平行四边形,
∴ ,

∴ ,

中,
,即

当点M到点D的位置时,即当O’、M、C三点共线,
取得最小值,
∵ ,


,则


解得:

即:



解得:

∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,

中,

即:

∴ ,
故答案为:B.
【分析】作点O关于直线AB的对称点O′,作OC∥MN且OC=MN=2,连接O′C交AB于点D,连接ON,MO,则四边形MNOC为平行四边形,OM+ON=O′M+MC,结合三角形的三边关系可得OM+ON>O′C,当O′、M、C三点共线,OM+ON取得最小值,设OB=x,则AB=2x,根据勾股定理求出x,得到BO、AB,然后根据△AOB的面积公式求出OF,进而得到O′O,在Rt△O′OC中,由勾股定理求出O′C,据此解答.
二、填空题(每空3分,共24分)
11.(2023八上·西安期末)如图,圆柱底面半径为,高为,点A,B分别是圆柱两底面圆周上的点,且A,B在同一条竖直直线上,用一根棉线从A点顺着圆柱侧面绕3圈到B点,则这根棉线的长度最短为   cm.
【答案】15
【知识点】平面展开﹣最短路径问题
【解析】【解答】解:圆柱体的展开图如图所示:用一棉线从A顺着圆柱侧面绕3圈到B的运动最短路线是:;
即在圆柱体的展开图长方形中,将长方形平均分成3个小长方形,A沿着3个长方形的对角线运动到B的路线最短;
∵圆柱底面半径为
∴长方形的宽即是圆柱体的底面周长: ;
又∵圆柱高为,
∴小长方形的一条边长是;
根据勾股定理求得;
∴;
故答案为:15.
【分析】画出圆柱的展开图,用一棉线从A顺着圆柱侧面绕3圈到B的运动最短路线是:AC→CD→DB,根据圆柱的底面半径可得底面周长,即为长方形的宽,由圆柱的高可得小长方形的一条边长,利用勾股定理求出AC、CD、DB的值,据此求解.
12.(2023八上·宁波期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线与坐标轴交于A,B两点,于点C,P是线段OC上的一个动点,连接AP,将线段AP绕点A逆时针旋转,得到线段,连接,则线段的最小值为   .
【答案】
【知识点】勾股定理;旋转的性质;一次函数的性质;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:令y=-x+2中的x=0得y=2,令y=0得x=2,
∴A(0,2),B(2,0),
∴△OAB是等腰直角三角形,
∵OC⊥AB,
∴C(1,1),
又∵P是线段OC上动点,将线段AP绕点A逆时针旋转45°,
∴P在线段OC上运动,所以P'的运动轨迹也是线段,当P在O点时和P在C点时分别确定P'的起点与终点,
∴P'的运动轨迹是在与x轴垂直的一段线段MN上,
∴当线段CP′与MN垂直时,线段CP′的值最小,
在Rt△AOB中,AO=OB=2,

又∵Rt△HBN是等腰直角三角形,

∴CP'=OB BH 1=2-()-1=.
故答案为:.
【分析】分别令y=-x+2中的x=0与y=0算出对应的对应的y与x的值,可得点A、B的坐标,可得△OAB是等腰直角三角形,根据等腰三角形的性质可得点C的坐标,由于P是线段OC上动点,将线段AP绕点A逆时针旋转45°,P在线段OC上运动,所以P'的运动轨迹也是线段,当P在O点时和P在C点时分别确定P'的起点与终点,故P'的运动轨迹是在与x轴垂直的一段线段MN上,当线段CP′与MN垂直时,线段CP′的值最小,进而算出NB,在Rt△HBN中根据勾股定理算出BH,即可解决问题.
13.(2023八上·义乌期末)气动升降桌由于高度可调节,给人们学习生活带来许多便捷.如图1所示是桌子的侧平面示意图,AC,BC,DC,DE,HG是固定钢架,HG垂直桌面MN,GE是位置可变的定长钢架.DF是两端固定的伸缩杆,其中,DE=20cm,GE=39cm,GF=13cm,∠EDC是一个固定角为150°,当GE旋转至水平位置时,伸缩杆最短,此时伸缩杆DF的长度为    cm.点D的离地高度为60cm,HG=10cm,小南将桌子调整到他觉得最舒服的高度,此时发现FD=FE,则桌面高度为    cm.
【答案】;
【知识点】含30°角的直角三角形;勾股定理的应用;旋转的性质
【解析】【解答】解:如图,延长CD交EF于点P,
由题意可知CD与水平面垂直,当GE旋转至水平位置时,则PD⊥EF,
∴∠DPE=∠DPF=90°,
∵∠EDC=150°,
∴∠PDE=30°,
∵DE=20cm,GE=39cm,GF=13cm,
∴PE=DE=10cm,FE=GE GF=26cm,cm,
∴PF=FE PE=16cm,
∴cm,
如图,作FL⊥DE于点L,交CD的延长线于点R,
∵FD=FE,
∴DL=EL=DE=10cm,
∵∠DLR=∠ELF=90°,
∴DR=2LR,cm,
∴102+LR2=(2LR)2,
∴cm,cm,cm,
∴作EQ⊥CD交CD的延长线于点Q,FK⊥CD交CD的延长线于点K,
∵∠DQE=∠FKR=90°,∠FRK=∠DRL=60°,
∴EQ=DE=10cm,∠RFK=30°,
∴cm,cm,
∴cm,
作GT⊥CD交CD的延长线于点T,作EO⊥GT交GT的延长线于点O,交FK的延长线于点I,
∵EQ∥FK∥GT,EO∥QT,∠EQK=90°,
∴四边形EQKI、四边形EQTO都是矩形,
∴cm,
∵,
∴cm,
∴cm,
连结AB,延长CT交MN于点W,延长DC交AB于点J,则DJ=60cm,
∵MN∥OG,WT⊥MN,HG⊥MN,
∴WT=HG=10cm,
∴cm.
故答案为:,.
【分析】延长CD交EF于点P,则当GE旋转至水平位置时,则PD⊥EF,先由∠EDC=150°得∠PDE=30°,而∠DPE=90°,所以PE=DE=10cm,FE=GE GF=26cm,则PF=16cm,根据勾股定理可求得PD=cm即可求得DF=cm;作FL⊥DE于点L,交CD的延长线于点R,由FD=FE得DL=EL=DE=10cm,可求得FL=24cm,即可根据勾股定理求得LR作EQ⊥CD交CD的延长线于点Q,FK⊥CD交CD的延长线于点K,则EQ=DE=10cm,RK=FR=cm,由勾股定理求得DQ=cm,则QK=cm,作GT⊥CD交CD的延长线于点T,作EO⊥GT交GT的延长线于点O,交FK的延长线于点I,则cm,cm,cm,连结AB,延长CT交MN于点W,延长DC交AB于点J,则DJ=60cm,WT=HG=10cm,由JW=DJ+WT+DT求出JW的长即可.
14.(2023八上·鄞州期末)如图,在中,,于点,于点若,.
(1)的长为   ;
(2)在的腰上取一点,当是等腰三角形时,长为   .
【答案】(1)3
(2)或
【知识点】等腰三角形的性质;等边三角形的判定与性质;含30°角的直角三角形;勾股定理
【解析】【解答】解:(1)于点,,
,,
于点,




故答案为:3;
(2)当点在边上时,如图1,

是等腰三角形,




当点在边上时,
若,如图,
,,
平分,
于点,

此时为等腰三角形,
过点M作MN⊥AB,与BA的延长线交于点N,
,,
由勾股定理知,,





由(1)知,,,
∴∠ADM=30°


是等边三角形,

所以当,或时,都有;
综上,或,
故答案为:或.
【分析】(1)由含30°角直角三角形性质得AB=2AD,∠DAE=60°,∠ADE=30°,AD=2AE,据此求出AB的长,最后根据BE=AB-AE即可算出答案;
(2)分类讨论:①当点M在AB边上时,易得△DEM是等腰直角三角形,可求出DE=EM=,进而根据BM=BE-EM代入计算可得BM的长;②当点M在AC边上时,若DM⊥AC,根据等腰三角形的三线合一得AD平分∠BAC,进而根据角平分线上的点到角两边的距离相等得,此时△DEM是等腰三角形,过点M作MN⊥AB,与BA的延长线交于点N,根据勾股定理易得AM=AE=1,由三角形外角性质得∠MAN=60°,故∠AMN=30°,根据含30°角直角三角形的性质得AN的长,进而根据公共点了算出MN、BM的长;③易判断出△DEM是等边三角形,根据等边三角形的性质得DE=DM=MN,故当DE=EM或MD=ME时,都有,综上即可得出答案.
15.(2022八上·拱墅月考)如图,在中,,为边的中点,、分别为边、上的点,且,若,,则   ,线段的长度   .
【答案】45;
【知识点】余角、补角及其性质;等腰三角形的性质;勾股定理;三角形全等的判定(SAS)
【解析】【解答】解:如图,延长FD到M使得DM=DF=2,分别连接AM、EM、EF,作EN⊥DF于点N,
∵∠C=90°,
∴∠BAC+∠B=90°,
∵AE=AD,BF=BD,
∴∠AED=∠ADE,∠BDF=∠BFD,
∴2∠ADE+∠BAC=180°,2∠BDF+∠B=180°,
∴2∠ADE+2∠BDF=270°,
∴∠ADE+∠BDF=135°,
∴∠EDF=180°-(∠ADE+∠BDF)=45°,
∵∠END=90°,DE=,
∴∠EDN=∠DEN=45°,
∴EN=DN=1,
∵D为AB的中点,
∴AD=BD,
又∵∠ADM=∠BDF,DM=DF=2,
△ADM≌△BDF(SAS),
∴BF=AM=BD=AD=AE,∠MAD=∠B,
∴∠MAE=∠MAD+∠BAC=90°,
∴EM=AM,
∵在Rt△EMN中,EN=1,MN=DM+DN=3,
∴EM===,
∴AM=,AB=2AM=.
故答案为:45,.
【分析】延长FD到M使得DM=DF=2,分别连接AM、EM、EF,作EN⊥DF于点N,先利用角的互余关系及等腰三角形性质得到∠ADE+∠BDF=135°,再利用角的互补关系求得∠EDF=45°,从而得到∠EDN=∠DEN=45°,EN=DN=1;再利用“SAS”定理证明△ADM≌△BDF,从而得BF=AM=BD=AD=AE,∠MAD=∠B,进而得到EM=AM,再利用勾股定理求得EM的长,从而求出AM的长,进而求得AB的长.
16.(2023八上·渠县期末)如图,一次函数y=-x+3的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,C是x轴上一动点,连接BC,将△ABC沿BC所在的直线折叠,当点A落在y轴上时,点C的坐标为   .
【答案】(-6,0)或(,0)
【知识点】勾股定理;翻折变换(折叠问题);一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【解答】解:∵一次函数y=-x+3的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,
∴A(4,0),B(0,3),
∴OA=4,OB=3,
根据勾股定理可得AB==5,
如图1,当点A落在y轴的正半轴上时,
设点C的坐标为(m,0),
∵将△ABC沿BC所在的直线折叠,当点A落在y轴上时,
∴A′O=3+5=8,A′C=AC=4-m,
∵A′C2=OC2+A′O2,
∴(4-m)2=m2+82,
∴m=-6;
如图2,当点A落在y轴的负半轴上时,
设点C的坐标为(m,0),
∵将△ABC沿BC所在的直线折叠,当点A落在y轴上时,
∴A′O=5-3=2,A′C=AC=4-m,
∵A′C2=OC2+A′O2,
∴(4-m)2=m2+22,
∴m=;
综上所述,当点A落在y轴上时,点C的坐标为(-6,0)或(,0),
故答案为:(-6,0)或(,0).
【分析】首先求出A、B两点的坐标,进而根据勾股定理可得AB的长度,如图1,当点A落在y轴的正半轴上时,设点C的坐标为(m,0),在Rt△A'OC中,利用勾股定理建立方程,求出m的值,从而可得点C的坐标;如图2,当点A落在y轴的负半轴上时,同理可得点C的坐标,综上可得答案.
17.(2023八上·华蓥期末)如图,在中.,平分交于E,于D.下列结论:①;②点E在线段的垂直平分线上:③;④;⑤,其中正确的有   (填结论正确的序号).
【答案】①②③⑤
【知识点】三角形内角和定理;等腰三角形的判定与性质;含30°角的直角三角形;勾股定理;线段垂直平分线的判定
【解析】【解答】解:∵,,
∴,
∴,,
∵平分交于E,
∴,
∴,
∴点E在线段BC的垂直平分线上,故②正确;
∵,
∴,故①正确;
∵,
∴,
∴,故③正确;
设,则,,
∴,,
∴,故④错误;
∵,∠BAC=90°,
∴,
∴,故⑤正确.
综上,正确的有①②③⑤.
故答案为:①②③⑤.
【分析】首先根据已知及三角形的内角和定理得∠C=30°,∠ABC=60°,根据角平分线的定义得∠ABE=∠CBE=30°,由等角对等边得BE=CE,再由到线段两端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上得点E在线段BC的垂直平分线上,据此判断①②;由三角形内角和定理易得∠DAE=∠C=30°,据此判断③;设DE=a,则AE=2a,根据含30°直角三角形的性质及勾股定理分别用含a的式子表示出BD及DE,即可判断④;直接根据含30°角直角三角形的性质即可判断⑤.
三、综合题(共7题,共66分)
18.(2022八上·苍南月考)已知,,为正数,满足如下两个条件:


证明:以,,为三边长可构成一个直角三角形.
【答案】证明:证法1:将①②两式相乘,得,
即,
即,
即,
即,
即,
即,即,
即,
所以或或,即或或.
因此,以,,为三边长可构成一个直角三角形.
证法2 结合①式,由②式可得,
变形,得③
又由①式得,即,
代入③式,得,
即.

所以或或.
结合①式可得或或.
因此,以,,为三边长可构成一个直角三角形.
【知识点】因式分解的应用;勾股定理的逆定理
【解析】【分析】证法一: 将①②两式相乘可得 ,根据有理数的乘法法则可得 或或,即或或,根据勾股定理的逆定理即可判断得出结论;证法二:结合已知条件可得a=16,或b=16,或c=16, 结合①式可得b+a=c或c+a=b或c+b=a,根据勾股定理的逆定理即可判断得出结论.
19.(2022八上·兴平期中)如图,直线经过原点O,点A在x轴上,于点D,于点F,已知点,,,,求的长度.
【答案】解:如图,过点C作轴于点G,
∵点,,,
∴,,,
∴.
由题意,得,.
∵,∴是直角三角形,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
解得,
∴长.
【知识点】点的坐标;三角形的面积;勾股定理
【解析】【分析】过点C作CG⊥x轴于点G,利用点A,B,C的坐标可求出BE,CG,OA的长;利用△ABC的面积等于△AOB和△AOC的面积之和,可求出△ABC的面积;利用点F,C的坐标可得到FC∥x轴,同时可求出BF,CF的长,在Rt△BFC中,利用勾股定理求出BC的长;然后利用三角形的面积公式,在△ABC中,可求出AD的长.
20.(2022八上·延庆期末)在同一平面内的两个图形M,N,给出如下定义:P为图形M上任意一点,Q为图形N上任意一点,如果P,Q两点间的距离有最大值,那么称这个最大值为图形M,N间的“最距离”,记作:.
如图,点B,C在数轴上表示的数分别为0,2,于点B,且.
(1)若点D在数轴上表示的数为5,求d(点D,);
(2)若点E,F在数轴上表示的数分别是x,,当d(线段,)时,求x的取值范围.
【答案】(1)解:连接,,根据直角三角形中斜边最长,
所以点D到图形的最距离是,
因为点B,C在数轴上表示的数分别为0,2,于点B,且,点D在数轴上表示的数为5,
所以,
所以,
所以d(点D,)为.
(2)解:当线段在原点的左侧时,
因为点E,F在数轴上表示的数分别是x,,
所以d(线段,)时,
得到,
所以,
解得;
当线段在原点的右侧时,
因为点E,F在数轴上表示的数分别是x,,
所以d(线段,)时,
得到,
所以,
解得,(舍去);
综上所述,x的取值范围或.
【知识点】勾股定理;定义新运算
【解析】【分析】(1)利用勾股定理求出DA的长,即可得到d(点D,)为;
(2)分类讨论:①当线段在原点的左侧时,②当线段在原点的右侧时,再分别列出不等式求解即可。
21.(2022八上·南海期中)如图,一个长方体形的木柜放在墙角处(与墙面和地面均没有缝隙),有一只蚂蚁从柜角A处沿着木柜表面爬到柜角处
(1)请你在下面网格(每个小正方形边长为1)中,画出蚂蚁能够最快到达目的地的可能路径;
(2)当,,时,求蚂蚁爬过的最短路径的长;
(3)我们发现,“用不同的方式表示同一图形的面积”可以解决计算线段的有关问题,这种方法称为“面积法”.请“面积法”求点到最短路径的距离.
【答案】(1)解:如图,
木柜的表面展开图是矩形或.
故蚂蚁能够最快到达目的地的可能路径有如图的或;
(2)解:蚂蚁沿着木柜表面矩形爬过的路径的长是.
蚂蚁沿着木柜表面爬过的路径的长是.

故蚂蚁爬过的最短路径的长是.
(3)解:作于E,
,是公共角,

即,
则,

答:点到最短路径的距离是.
【知识点】平面展开﹣最短路径问题;相似三角形的判定与性质
【解析】【分析】(1)将立体几何转换为平面几何,再求解即可;
(2)利用勾股定理求解并比较大小即可;
(3)先证明,可得,将数据代入求出即可。
22.(2023八上·嘉兴期末)如图,在中,,点为边上异于,的一个动点,作点关于的对称点,连结,,交直线于点.
(1)若,,是边上的高线.
①求线段的长;
②当时,求线段的长;
(2)在的情况下,当是等腰三角形时,直接写出的度数.
【答案】(1)解:①如图
在Rt△ABC中

即,
解之:
②∵点A关于CP的对称点为点A′,
∴CA=CA′=8,
∵∠PQA′=90°,
∴由①可知,

(2)解:△A′PQ′是等腰三角形,
当A′P=A′Q时,∠A′PQ=∠A′QP,
∵点A和点A′关于CP对称。
∴∠CAQ=∠CA′P=35°,
∴∠A′PQ=×(180°-35°)=72.5°,
∵∠AQA′=∠CAQ+∠ACA′,
∴∠ACA′=72.5°-35°=37.5°;
当A′Q=QP时,∠A′=∠QPA′,
∵点A和点A′关于CP对称。
∴∠CAQ=∠CA′P=∠A′PQ=35°,
∴∠A′QP=180°-35°-35°=110°,
∵∠AQA′=∠CAQ+∠ACA′,
∴∠ACA′=110°°-35°=75°;
当PQ=PA′时,∠A′=∠PQA′,
∵点A和点A′关于CP对称,
∴∠CAQ=∠CA′P=∠PQA′=35°,
∵∠AQA′=∠CAQ+∠ACA′,
∴∠ACA′=35°-35°=0°(舍去),
∴∠A′CA的度数为37.5°或75°
【知识点】三角形的面积;三角形的外角性质;等腰三角形的判定;勾股定理;轴对称的性质
【解析】【分析】(1)①利用勾股定理求出AB的长,再利用同一个三角形的面积不变,可求出CE的长;②利用轴对称的性质可证得CA=CA′=8,利用∠PQA′=90°,可求出CQ的长,再根据A′Q=CA′-CQ,代入计算求出A′Q的长.
(2)利用等腰三角形的性质分情况讨论:当A′P=A′Q时,∠A′PQ=∠A′QP,利用对称轴的性质可得到∠CAQ=∠CA′P=35°,利用三角形的内角和定理求出∠A′PQ;再利用三角形的外角的性质可求出∠ACA′的度数;当A′Q=QP时,∠A′=∠QPA′,利用轴对称的性质可得到∠CAQ=∠CA′P=∠A′PQ=35°,即可求出∠A′QP的度数;再利用三角形的外角的性质可求出∠ACA′的度数;当PQ=PA′时,∠A′=∠PQA′,可求出∠PQA′的度数,利用三角形的外角的性质可求出∠ACA′的度数,综上所述可得到符合题意的∠A′CA的度数.
23.(2023八上·镇海区期末)如图,在边长为的正方形中,过中点E作正,过点F的直线分别交边、于点G、H、已知点M、N分别是线段、的动点,且是等边三角形.
(1)判断与的位置关系,并说明理由.
(2)当点N在线段上时
①求证:
②试判断的结果是否变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出这个值.
(3)设,点A关于的对称点为,若点落在的内部,请直接写出的范围.
【答案】(1)解:,理由如下:
∵四边形是正方形,
∵,是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
即;
(2)解:①如图,连接,
∵,
∴,
在中,

∴,
∴;
②,理由如下,
如图所示,过点H作于点K,
∵四边形是正方形,且边长为,
∴,
又,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
又,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∵E是的中点,则,
在中,,
∴,
∴,则,
∵,
∴,
又,

即,
(3)当时,点落在的内部
【知识点】三角形全等及其性质;等边三角形的性质;勾股定理;正方形的性质;轴对称的性质
【解析】【解答】解:(3)当落在上时,如图所示,
∵点A关于的对称点为,
∴,
又∵,
∴,
∴,
即;
当落在上时,如图所示,
∵点关于的对称点为,
∴,
又∵,
∴,
即,
综上所述,当时,点落在的内部.
【分析】(1)EF与GH的关系式垂直,理由如下:易得AE=FE,NE=ME,∠AEF=∠NEM=60°,则∠AEN=∠FEM,用SAS证明△AEN≌△FEM,根据全等三角形的对应角相等得∠EFM=∠EAN=90°,即可得出结论;
(2)①连接EG,用HL证明Rt△AEG≌Rt△FEG,即可得出结论;
②MH+GH=,理由如下:过点F作FK⊥AB于点K,得出四边形HKBC是矩形,则HK=CB=6,在Rt△HGK中,∠GHK=30°,并结合勾股定理得出HG的长,在Rt△AEG中,∠AEG=30°,并结合勾股定理得出AG的长,则FG=AG=,根据MH+GN= MF FG+MF FG,即可求解;
(3)分当A'落在MN上时,当A'落在EM上时,根据轴对称的性质以及等边三角形的性质即可求解.
24.(2023八上·江北期末)定义:若三角形满足:两边的平方和与这两边乘积的差等于第三边的平方,则称这个三角形为“类勾股三角形”.如图1在中,,则是“类勾股三角形”.
(1)等边三角形一定是“类勾股三角形”,是   命题(填真或假).
(2)若中,,且,若是“类勾股三角形”,求的度数.
(3)如图2,在等边三角形的边上各取一点,,且相交于点,是的高,若是“类勾股三角形”,且.
①求证:.
②连结,若,那么线段能否构成一个“类勾股三角形”?若能,请证明;若不能,请说明理由.
【答案】(1)真
(2)解:∵,
∴,
当时,则(舍去),
当时,则,

∴,
∴,
∴,

当时,则,

∴,
∴,
∴(舍去),
综上所述:是“类勾股三角形”时,
(3)解:①∵是等边三角形,
∴,,
∵是的高,是“类勾股三角形”,
∴由(2)可得,,
∴,
∵,
∴,
在和中,

∴,

②∵,,
∴,
在和中,

∴,
∴,
∵,
∴,
设,,则,,
∴,


∴,
∴,
∴线段能构成一个“类勾股三角形”.
【知识点】等边三角形的性质;含30°角的直角三角形;勾股定理;三角形全等的判定(ASA)
【解析】【解答】解:(1)当△ABC为等边三角形时,

∴,
∴等边三角形一定是“类勾股三角形”;
故答案为:真;
【分析】(1)由于等边三角形的三边相等,结合 “类勾股三角形” 的定义判断即可;
(2)首先根据勾股定理得a2+b2=c2,然后分当a2+b2-ab=c2,a2+c2-ac=b2,b2+c2-bc=a2,三种情况,解答即可;
(3)①根据 “类勾股三角形” 的定义得到∠BFG=60°,利用ASA证明△ABD≌△CAE,根据全等三角形的对应边相等得AD=CE;②利用ASA证明△ABF≌△CAG,得到AG=BF,设FG=x,EG=y,用含x、y表示出AG2、EF2、CD2,进而根据类勾股三角形”定义判断即可.
1 / 12023年浙教版数学八年级上册2.7 探索勾股定理 同步测试(培优版)
一、选择题(每题3分,共30分)
1.(2023八上·新城期末)如图,长方体的高为9dm,底面是边长为6dm的正方形,如果一只蚂蚁从顶点A开始爬向顶点B,那么它爬行的最短路程为(  )
A.10dm B.12dm C.13dm D.15dm
2.(2022八上·东阳期中)由四个全等的直角三角形和一个小正方形组成的大正方形ABCD如图所示.过点D作DF的垂线交小正方形对角线EF的延长线于点G,连结BG,若大正方形的面积是小正方形面积的5倍,则 的值为(  )
A. B.3 C. D.4
3.(2022八上·温州期中)如图,在等腰直角三角形中,,为的中点,为边上一点不与端点重合,过点作于点,作于点,过点作交的延长线于点若,则阴影部分的面积为(  )
A.12 B.12.5 C.13 D.13.5
4.(2022八上·龙港期中)三国时期的赵爽利用图1证明了勾股定理,后来日本的数学家关孝和在“赵爽弦图”的启发下利用图2也证明了勾股定理.在图2中,E,B,F在同一条直线上,四边形ABCD,EFGA,HGDJ都是正方形,若正方形ABCD的面积等于100,△IJD面积等于,且已知AH=2,则△KCD的面积等于(  )
A. B.39 C. D.52
5.(2022八上·江干期中)如图,O是正内一点,,,,,将线段BO以点B为旋转中心逆时针旋转60°得到线段,下列结论:①点O与的距离为6;②;③;④;⑤点P为内一点,则点P到三个顶点的距离和最小为.其中正确的结论是(  )
A.①②③⑤ B.①③④ C.②③④⑤ D.①②⑤
6.(2022八上·宁波期中)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,分别以AB、AC、BC为边在AB的同侧作正方形ABEF、ACPQ、BNMC,四块阴影部分的面积分别S1、S2、S3、S4.则等于(  )
A.4 B.6 C.8 D.12
7.(2022八上·浦江月考)在Rt△ABC中,AC=BC,点D为AB中点.∠GDH=90°,∠GDH绕点D旋转,DG、DH分别与边AC、BC交于E,F两点.下列结论:
①AE+BF=AB;②△DEF始终为等腰直角三角形;③S四边形CEDF=AB2;④AE2+CE2=2DF2.
其中正确的是(  )
A.①②③④ B.①②③ C.①④ D.②③
8.(2021八上·鄞州期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,以△ABC的各边为边分别作正方形BAHI,正方形BCFG与正方形CADE,延长BG,FG分别交AD,DE于点K,J,连结DH,IJ.图中两块阴影部分面积分别记为S1,S2.若S1:S2=1:4,S四边形边BAHE=18,则四边形MBNJ的面积为(  )
A.5 B.6 C.8 D.9
9.(2021八上·肇源期末)如图,平行四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,AE平分∠BAD,分别交BC、BD于点E、P,连接OE,∠ADC=60°,,则下列结论:①∠CAD=30° ②③S平行四边形ABCD=AB AC ④ ,正确的个数是(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
10.(2021八上·无锡月考)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线AB与y轴交于点A(0,6),与x轴的负半轴交于点B,且∠BAO=30°, M、N是该直线上的两个动点,且MN=2,连接OM、ON,则△MON周长的最小值为 (  )
A.2+3 B.2+2 C.2+2 D.5+
二、填空题(每空3分,共24分)
11.(2023八上·西安期末)如图,圆柱底面半径为,高为,点A,B分别是圆柱两底面圆周上的点,且A,B在同一条竖直直线上,用一根棉线从A点顺着圆柱侧面绕3圈到B点,则这根棉线的长度最短为   cm.
12.(2023八上·宁波期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线与坐标轴交于A,B两点,于点C,P是线段OC上的一个动点,连接AP,将线段AP绕点A逆时针旋转,得到线段,连接,则线段的最小值为   .
13.(2023八上·义乌期末)气动升降桌由于高度可调节,给人们学习生活带来许多便捷.如图1所示是桌子的侧平面示意图,AC,BC,DC,DE,HG是固定钢架,HG垂直桌面MN,GE是位置可变的定长钢架.DF是两端固定的伸缩杆,其中,DE=20cm,GE=39cm,GF=13cm,∠EDC是一个固定角为150°,当GE旋转至水平位置时,伸缩杆最短,此时伸缩杆DF的长度为    cm.点D的离地高度为60cm,HG=10cm,小南将桌子调整到他觉得最舒服的高度,此时发现FD=FE,则桌面高度为    cm.
14.(2023八上·鄞州期末)如图,在中,,于点,于点若,.
(1)的长为   ;
(2)在的腰上取一点,当是等腰三角形时,长为   .
15.(2022八上·拱墅月考)如图,在中,,为边的中点,、分别为边、上的点,且,若,,则   ,线段的长度   .
16.(2023八上·渠县期末)如图,一次函数y=-x+3的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,C是x轴上一动点,连接BC,将△ABC沿BC所在的直线折叠,当点A落在y轴上时,点C的坐标为   .
17.(2023八上·华蓥期末)如图,在中.,平分交于E,于D.下列结论:①;②点E在线段的垂直平分线上:③;④;⑤,其中正确的有   (填结论正确的序号).
三、综合题(共7题,共66分)
18.(2022八上·苍南月考)已知,,为正数,满足如下两个条件:


证明:以,,为三边长可构成一个直角三角形.
19.(2022八上·兴平期中)如图,直线经过原点O,点A在x轴上,于点D,于点F,已知点,,,,求的长度.
20.(2022八上·延庆期末)在同一平面内的两个图形M,N,给出如下定义:P为图形M上任意一点,Q为图形N上任意一点,如果P,Q两点间的距离有最大值,那么称这个最大值为图形M,N间的“最距离”,记作:.
如图,点B,C在数轴上表示的数分别为0,2,于点B,且.
(1)若点D在数轴上表示的数为5,求d(点D,);
(2)若点E,F在数轴上表示的数分别是x,,当d(线段,)时,求x的取值范围.
21.(2022八上·南海期中)如图,一个长方体形的木柜放在墙角处(与墙面和地面均没有缝隙),有一只蚂蚁从柜角A处沿着木柜表面爬到柜角处
(1)请你在下面网格(每个小正方形边长为1)中,画出蚂蚁能够最快到达目的地的可能路径;
(2)当,,时,求蚂蚁爬过的最短路径的长;
(3)我们发现,“用不同的方式表示同一图形的面积”可以解决计算线段的有关问题,这种方法称为“面积法”.请“面积法”求点到最短路径的距离.
22.(2023八上·嘉兴期末)如图,在中,,点为边上异于,的一个动点,作点关于的对称点,连结,,交直线于点.
(1)若,,是边上的高线.
①求线段的长;
②当时,求线段的长;
(2)在的情况下,当是等腰三角形时,直接写出的度数.
23.(2023八上·镇海区期末)如图,在边长为的正方形中,过中点E作正,过点F的直线分别交边、于点G、H、已知点M、N分别是线段、的动点,且是等边三角形.
(1)判断与的位置关系,并说明理由.
(2)当点N在线段上时
①求证:
②试判断的结果是否变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出这个值.
(3)设,点A关于的对称点为,若点落在的内部,请直接写出的范围.
24.(2023八上·江北期末)定义:若三角形满足:两边的平方和与这两边乘积的差等于第三边的平方,则称这个三角形为“类勾股三角形”.如图1在中,,则是“类勾股三角形”.
(1)等边三角形一定是“类勾股三角形”,是   命题(填真或假).
(2)若中,,且,若是“类勾股三角形”,求的度数.
(3)如图2,在等边三角形的边上各取一点,,且相交于点,是的高,若是“类勾股三角形”,且.
①求证:.
②连结,若,那么线段能否构成一个“类勾股三角形”?若能,请证明;若不能,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】平面展开﹣最短路径问题
【解析】【解答】解:①如图,将长方体的正面和上面展开在同一平面内,AD=6dm,BD=6+9=15(dm),
AB= =3 (dm);
②如图,将长方体的正面和右面展开在同一平面内,
AC=6+6=12(dm),BC=9dm,AB= =15(dm),
③将长方体的正面和左面展开在同一平面内,同理可得AB= =15(dm),
由于 ,
所以蚂蚁爬行的最短路程为15dm.
故答案为:D.
【分析】①将长方体的正面和上面展开在同一平面内,AD=6dm,BD=6+9=15(dm),利用勾股定理可得AB;②将长方体的正面和右面展开在同一平面内,同理求出AB的值;③将长方体的正面和左面展开在同一平面内,同理求出AB的值,然后进行比较即可得到最短路程.
2.【答案】C
【知识点】勾股定理;正方形的性质;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:BE与GD的延长线相交于M点,BM交CF于N点,如图,
设小正方形的边长为x,则大正方形的边长为 x,
设CN=t,则BE=t,
在Rt△BCN中,∵CN=t,BN=t+x,BC= x,
∴x2+(t+x)2=( x)2,
解得t=x,
∴BE=CN=x,
∵ED为小正方形的对角线,
∴∠FEN=∠EFN=45°,
∴∠GFD=45°,
∵GD⊥DF,
∴△GDF为等腰直角三角形,
∴∠FGD=45°,DG=DF=x,
∵∠GEM=∠EGM=45°,
∴△MGE为等腰直角三角形,
∴ME=MG=2x,
在Rt△BMG中,∵BM=3x,GM=2x,
∴BG= = x,
∴ = = .
故答案为:C.
【分析】BE与GD的延长线相交于M点,BM交CF于N点,设小正方形的边长为x,则大正方形的边长为x, 设CN=t,则BE=t, BN=t+x,BC=x,利用勾股定理可得t=x, 由正方形的性质可得∠FEN=∠EFN=45°,推出 △GDF、△MGE为等腰直角三角形, 得到DG=DF=x,ME=MG=2x,然后在Rt△BMG中,利用勾股定理表示出BG,据此求解.
3.【答案】D
【知识点】勾股定理;矩形的判定与性质;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:设,,则,
为等腰直角三角形,,
,,
又为的中点,
,,
,,
四边形DGEH为矩形,,






由勾股定理得,,

整理得,,
由题意知,

故答案为:D.
【分析】设DG=a,CG=b,则CD=a+b,易得BD=AD=CD=a+b,BC=2BD=2(a+b),易得四边形DGEH为矩形,根据矩形的性质及等腰直角三角形的性质得DH=EG=CG=b,根据平行线的性质及等腰直角三角形的性质得GF=BG=BD+DG=a+b+a=2a+b,在Rt△ADG中,由勾股定理得出关于a和b的代数式的值,再由即可得出答案.
4.【答案】A
【知识点】三角形的面积;勾股定理;正方形的性质;三角形全等的判定(ASA)
【解析】【解答】解:∵四边形ABCD和四边形GDJH是正方形,正方形ABCD的面积等于100,
∴AB=BC=AD=CD=10,GH=GD,
设GH=GD=x,则AG=x+2,
∵AG2+DG2=AD2,
∴(2+x)2+x2=102,
解得x=6,x=-8舍去,
∴DJ=6,
∵△IJD面积等于,
∴,
∴IJ=,
∴IH=HJ-IJ=6-=,
∴AI==,
∵AB=10,AE=AG=8,
∴BE==6,
∴BF=2,
∴AH=BF,
∵∠EAG=∠BAD=∠ABC=90°,
∴∠GAD=∠BAE,∠BAE=∠FBK,
∴∠GAD=∠FBK,
∵∠BFK=∠AHI=90°,
∴△AHI≌△BFK(ASA),
∴AI=BK=,
∴CK=BC-BK=10-=,
∴△KCD的面积=CD CK=.
故答案为:A.
【分析】根据正方形的性质得AB=BC=AD=CD=10,GH=GD,设GH=GD=x,则AG=x+2,根据勾股定理建立方程,求出x的值,即可得出DJ的值,结合△IJD面积,根据三角形的面积公式算出IJ的长,再由IH=HJ-IJ算出IH的长,接着利用勾股定理算出AI、BE的长,根据同角的余角相等可得∠GAD=∠FBK,从而利用ASA判断出△AHI≌△BFK,根据全等三角形的性质得BK=AI,由CK=BC-BK算出CK,最后根据三角形的面积公式即可算出答案.
5.【答案】D
【知识点】等边三角形的判定与性质;勾股定理的逆定理;旋转的性质;三角形全等的判定(SAS)
【解析】【解答】解:连接OO',
∵线段BO以点B为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO',
∴△OBO'是正三角形,OO'=OB,故①正确;
由①易得,,,
∴,
∴,
∴,

∴故②正确;
,故③错误;
由③知,故 ④错误;
根据三角形的性质可知:当点P是三角形三边的中垂线的交点时,到三角形三个顶点的距离和最小,距离和的最小值是,故⑤正确.
故答案为:D.
【分析】根据旋转的性质易得△BOO'是等边三角形,由等边三角形的性质得OO'=OB,据此可判断①;利用SAS可证△BOC≌△BAO',可得AO'=CO=8,OO'=6,可判断△AOO'是直角三角形,从而就不难判断②;由S四边形AOBO′=S△AOO'+S△OO'B=S△BOC+S△AOC,S△AOB=S四边形AOBO′-S△AO'B可判定③④;根据三角形的性质,当点P是三角形的外心的时候,到三角形三个顶点的距离和最小,距离和的最小值是,据此判断⑤.
6.【答案】B
【知识点】勾股定理;正方形的性质;几何图形的面积计算-割补法;三角形全等的判定(ASA);三角形全等的判定(AAS)
【解析】【解答】解:过F作AM的垂线交AM于D,连接PF,易得Q、P、F三点在同一直线上,设EF与AM相交于点K,BP与AF相交于点T,
∵四边形ABEF是正方形,
∴AB=AF,∠FAD+∠CAB=90°,
又∠CAB+∠ABC=90°,
∴∠ABC=∠FAD,
∴Rt△ADF≌Rt△ABC(AAS),
∴DF=AC,∠FKD=∠CAB,
∴∠TAC=∠DFK,
∴Rt△DFK≌Rt△CAT(ASA),
所以S2=SRt△ABC.
由Rt△DFK≌Rt△CAT可得Rt△FPT≌Rt△EMK,
∴S3=S△FPT,
又∵Rt△AQF≌Rt△ACB,
∴S1+S3=SRt△AQF=SRt△ABC.
利用AAS证明Rt△ABC≌Rt△EBN,
∴S4=SRt△ABC,
∴S1 S2+S3+S4
=(S1+S3) S2+S4
=SRt△ABC SRt△ABC+SRt△ABC
=SRt△ABC=.
故答案为:B.
【分析】过F作AM的垂线交AM于D,连接PF,易得Q、P、F三点在同一直线上,设EF与AM相交于点K,BP与AF相交于点T,由正方形的性质及AAS可证Rt△ADF≌Rt△ABC,Rt△DFK≌Rt△CAT,所以S2=SRt△ABC,由Rt△DFK≌Rt△CAT得Rt△FPT≌Rt△EMK,由Rt△DFK≌Rt△CAT得Rt△FPT≌Rt△EMK,
故S3=S△FPT,又Rt△AQF≌Rt△ACB,得S1+S3=SRt△AQF=SRt△ABC;用AAS证Rt△ABC≌Rt△EBN,
得S4=SRt△ABC,故S1 S2+S3+S4=(S1+S3) S2+S4=SRt△ABC SRt△ABC+SRt△ABC=SRt△ABC,据此即可得出答案.
7.【答案】A
【知识点】勾股定理;等腰直角三角形;三角形全等的判定(ASA)
【解析】【解答】解:如图所示,连接CD,
∵AC=BC,点D为AB中点,∠ACB=90°,
∴AD=CD=BD=AB,∠A=∠B=∠ACD=∠BCD=45°,∠ADC=∠BDC=90°,
∴∠ADE+∠EDC=90°,
∵∠EDC+∠FDC=∠GDH=90°,
∴∠ADE=CDF.
在△ADE和△CDF中,
∠A=∠DCF,AD=CD,∠ADE=∠CDF,
∴△ADE≌△CDF(ASA),
∴AE=CF,DE=DF,S△ADE=S△CDF.
∵AC=BC,
∴AC AE=BC CF,
∴CE=BF.
∵AC=AE+CE,
∴AC=AE+BF.
∵AC2+BC2=AB2,AC=BC,
∴AC=
∴ AE+BF=AB ,故①正确;
∵DE=DF,∠GDH=90°,
∴△DEF始终为等腰直角三角形,故②正确;
∵S四边形CEDF=S△EDC+S△CDF,
∴S四边形CEDF=S△EDC+S△ADE=S△ABC,
又∵S△ABC=AC2=(AB)2=AB2
∴S四边形CEDF=S△ABC=×AB2=AB2,故③正确;
∵CE2+CF2=EF2,DE2+DF2=EF2,
∴CE2+AE2=EF2=DE2+DF2,
又∵DE=DF,
∴AE2+CE2=2DF2,故④正确;
∴正确的有①②③④.
故答案为:A.
【分析】连接CD根据等腰直角三角形的性质得AD=CD=BD=AB,∠A=∠B=∠ACD=∠BCD=45°,∠ADC=∠BDC=90°,根据同角的余角相等得∠ADE=CDF,从而利用ASA证△ADE≌△CDF,根据全等三角形的性质得出AE=CF,DE=DF,S△ADE=S△CDF,进而得出CE=BF,就有AE+BF=AC,再由勾股定理就可以求出结论.
8.【答案】B
【知识点】三角形全等的判定;勾股定理;矩形的判定与性质;正方形的性质;几何图形的面积计算-割补法
【解析】【解答】解:∵四边形BAHI和四边形CADE都是正方形,
∴AC=AD,AB=AH,∠CAD=∠ABI=∠BAH=∠ADE=90°,
∴∠CAB+∠BAD=∠DAH+∠BAD,
∴∠CAB=∠DAH,
在△CAB和△DAH中,

∴△CAB≌△DAH(SAS),
∴∠ADH=∠ACB=90°,
∵∠ADE=90°,
∴H、D、E三点共线,
∵四边形BCFG和四边形CADE都是正方形,延长BG、FG分别交AD、DE于点K、J,
∴四边形ADJF和四边形BEDK都是矩形,且AF=BE,∠AFN=∠BEM=90°,四边形DKGJ是正方形,四边形CFJE是矩形,
∵S1:S2=1:4,

∴BC=FC=FG=BG=2GJ,
∵四边形CADE是正方形,
∴∠ADE=90°,AC=AD=DE=CE=BC+GJ=3GJ,
在Rt△ACB中,由勾股定理得: ,
在Rt△ADH中,由勾股定理得:
∵S四边形BAHE=S△ADH+S梯形ADEB=18,
∴ AD DH+ (AD+BE) DE= ×3GJ×2GJ+ (3GJ+GJ)×3GJ=18,
解得:GJ= (负值已舍去),
∵∠ABC+∠EBM=180°﹣∠ABI=180°﹣90°=90°,∠ABC+∠CAB=90°,
∴∠CAB=∠EBM,即∠FAN=∠EBM,
在△FAN和△EBM中,

∴△FAN≌△EBM(ASA),
∴S△FAN=S△EBM,
∴S△ABC=S四边形BCFN+S△FAN=S四边形BCFN+S△EBM,
∴S四边形MBNJ=S矩形CFJE﹣S四边形BCFN﹣S△EBM=S矩形CFJE﹣S△ABC=FC CE﹣ AC BC=2GJ×3GJ﹣ ×3GJ×2GJ=3GJ2=3×( )2=6.
故答案为:B.
【分析】根据正方形的性质可得AC=AD,AB=AH,∠CAD=∠ABI=∠BAH=∠ADE=90°,推出∠CAB=∠DAH,证明△CAB≌△DAH,推出H、D、E三点共线,延长BG、FG分别交AD、DE于点K、J,根据矩形的性质可得AF=BE,∠AFN=∠BEM=90°,由S1:S2=1:4可得BC=FC=FG=BG=2GJ,根据勾股定理表示出AB、DH,然后根据S四边形BAHE=S△ADH+S梯形ADEB=18结合三角形、梯形的面积公式可求出GJ,证明△FAN≌△EBM,得到S△FAN=S△EBM,则S四边形MBNJ=S矩形CFJE-S四边形BCFN-S△EBM=S矩形CFJE-S△ABC,据此计算.
9.【答案】D
【知识点】勾股定理;平行四边形的性质;三角形的中位线定理
【解析】【解答】①∵AE平分∠BAD,
∴∠BAE=∠DAE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,∠ABC=∠ADC=60°,
∴∠DAE=∠BEA,
∴∠BAE=∠BEA,
∴AB=BE=1,
∴△ABE是等边三角形,
∴AE=BE=1,
∵BC=2,
∴EC=1,
∴AE=EC,
∴∠EAC=∠ACE,
∵∠AEB=∠EAC+∠ACE=60°,
∴∠ACE=30°,
∵AD∥BC,
∴∠CAD=∠ACE=30°,
故①符合题意;
②∵BE=EC,OA=OC,
∴OE=AB=,OE∥AB,
∴∠EOC=∠BAC=60°+30°=90°,Rt△EOC中,OC==,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠BCD=∠BAD=120°,
∴∠ACB=30°,
∴∠ACD=90°,
Rt△OCD中,OD==,
∴BD=2OD=,
故②符合题意;
③由②知:∠BAC=90°,
∴S ABCD=AB AC,
故③符合题意;
④由②知:OE是△ABC的中位线,
∴OE=AB,
∵AB=BC,
∴OE=BC=AD,
故④符合题意;
正确的有:①②③④,
故答案为:D.
【分析】利用平行四边形的判定与性质,勾股定理,三角形的中位线求解即可。
10.【答案】B
【知识点】三角形三边关系;含30°角的直角三角形;勾股定理;平行四边形的判定与性质;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:如图作点O关于直线AB的对称点O’,作 OC∥MN且OC=MN=2 ,连接O'C交AB于点D,连接MC,MO',
∴四边形MNOC为平行四边形,
∴ ,

∴ ,

中,
,即

当点M到点D的位置时,即当O’、M、C三点共线,
取得最小值,
∵ ,


,则


解得:

即:



解得:

∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,

中,

即:

∴ ,
故答案为:B.
【分析】作点O关于直线AB的对称点O′,作OC∥MN且OC=MN=2,连接O′C交AB于点D,连接ON,MO,则四边形MNOC为平行四边形,OM+ON=O′M+MC,结合三角形的三边关系可得OM+ON>O′C,当O′、M、C三点共线,OM+ON取得最小值,设OB=x,则AB=2x,根据勾股定理求出x,得到BO、AB,然后根据△AOB的面积公式求出OF,进而得到O′O,在Rt△O′OC中,由勾股定理求出O′C,据此解答.
11.【答案】15
【知识点】平面展开﹣最短路径问题
【解析】【解答】解:圆柱体的展开图如图所示:用一棉线从A顺着圆柱侧面绕3圈到B的运动最短路线是:;
即在圆柱体的展开图长方形中,将长方形平均分成3个小长方形,A沿着3个长方形的对角线运动到B的路线最短;
∵圆柱底面半径为
∴长方形的宽即是圆柱体的底面周长: ;
又∵圆柱高为,
∴小长方形的一条边长是;
根据勾股定理求得;
∴;
故答案为:15.
【分析】画出圆柱的展开图,用一棉线从A顺着圆柱侧面绕3圈到B的运动最短路线是:AC→CD→DB,根据圆柱的底面半径可得底面周长,即为长方形的宽,由圆柱的高可得小长方形的一条边长,利用勾股定理求出AC、CD、DB的值,据此求解.
12.【答案】
【知识点】勾股定理;旋转的性质;一次函数的性质;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:令y=-x+2中的x=0得y=2,令y=0得x=2,
∴A(0,2),B(2,0),
∴△OAB是等腰直角三角形,
∵OC⊥AB,
∴C(1,1),
又∵P是线段OC上动点,将线段AP绕点A逆时针旋转45°,
∴P在线段OC上运动,所以P'的运动轨迹也是线段,当P在O点时和P在C点时分别确定P'的起点与终点,
∴P'的运动轨迹是在与x轴垂直的一段线段MN上,
∴当线段CP′与MN垂直时,线段CP′的值最小,
在Rt△AOB中,AO=OB=2,

又∵Rt△HBN是等腰直角三角形,

∴CP'=OB BH 1=2-()-1=.
故答案为:.
【分析】分别令y=-x+2中的x=0与y=0算出对应的对应的y与x的值,可得点A、B的坐标,可得△OAB是等腰直角三角形,根据等腰三角形的性质可得点C的坐标,由于P是线段OC上动点,将线段AP绕点A逆时针旋转45°,P在线段OC上运动,所以P'的运动轨迹也是线段,当P在O点时和P在C点时分别确定P'的起点与终点,故P'的运动轨迹是在与x轴垂直的一段线段MN上,当线段CP′与MN垂直时,线段CP′的值最小,进而算出NB,在Rt△HBN中根据勾股定理算出BH,即可解决问题.
13.【答案】;
【知识点】含30°角的直角三角形;勾股定理的应用;旋转的性质
【解析】【解答】解:如图,延长CD交EF于点P,
由题意可知CD与水平面垂直,当GE旋转至水平位置时,则PD⊥EF,
∴∠DPE=∠DPF=90°,
∵∠EDC=150°,
∴∠PDE=30°,
∵DE=20cm,GE=39cm,GF=13cm,
∴PE=DE=10cm,FE=GE GF=26cm,cm,
∴PF=FE PE=16cm,
∴cm,
如图,作FL⊥DE于点L,交CD的延长线于点R,
∵FD=FE,
∴DL=EL=DE=10cm,
∵∠DLR=∠ELF=90°,
∴DR=2LR,cm,
∴102+LR2=(2LR)2,
∴cm,cm,cm,
∴作EQ⊥CD交CD的延长线于点Q,FK⊥CD交CD的延长线于点K,
∵∠DQE=∠FKR=90°,∠FRK=∠DRL=60°,
∴EQ=DE=10cm,∠RFK=30°,
∴cm,cm,
∴cm,
作GT⊥CD交CD的延长线于点T,作EO⊥GT交GT的延长线于点O,交FK的延长线于点I,
∵EQ∥FK∥GT,EO∥QT,∠EQK=90°,
∴四边形EQKI、四边形EQTO都是矩形,
∴cm,
∵,
∴cm,
∴cm,
连结AB,延长CT交MN于点W,延长DC交AB于点J,则DJ=60cm,
∵MN∥OG,WT⊥MN,HG⊥MN,
∴WT=HG=10cm,
∴cm.
故答案为:,.
【分析】延长CD交EF于点P,则当GE旋转至水平位置时,则PD⊥EF,先由∠EDC=150°得∠PDE=30°,而∠DPE=90°,所以PE=DE=10cm,FE=GE GF=26cm,则PF=16cm,根据勾股定理可求得PD=cm即可求得DF=cm;作FL⊥DE于点L,交CD的延长线于点R,由FD=FE得DL=EL=DE=10cm,可求得FL=24cm,即可根据勾股定理求得LR作EQ⊥CD交CD的延长线于点Q,FK⊥CD交CD的延长线于点K,则EQ=DE=10cm,RK=FR=cm,由勾股定理求得DQ=cm,则QK=cm,作GT⊥CD交CD的延长线于点T,作EO⊥GT交GT的延长线于点O,交FK的延长线于点I,则cm,cm,cm,连结AB,延长CT交MN于点W,延长DC交AB于点J,则DJ=60cm,WT=HG=10cm,由JW=DJ+WT+DT求出JW的长即可.
14.【答案】(1)3
(2)或
【知识点】等腰三角形的性质;等边三角形的判定与性质;含30°角的直角三角形;勾股定理
【解析】【解答】解:(1)于点,,
,,
于点,




故答案为:3;
(2)当点在边上时,如图1,

是等腰三角形,




当点在边上时,
若,如图,
,,
平分,
于点,

此时为等腰三角形,
过点M作MN⊥AB,与BA的延长线交于点N,
,,
由勾股定理知,,





由(1)知,,,
∴∠ADM=30°


是等边三角形,

所以当,或时,都有;
综上,或,
故答案为:或.
【分析】(1)由含30°角直角三角形性质得AB=2AD,∠DAE=60°,∠ADE=30°,AD=2AE,据此求出AB的长,最后根据BE=AB-AE即可算出答案;
(2)分类讨论:①当点M在AB边上时,易得△DEM是等腰直角三角形,可求出DE=EM=,进而根据BM=BE-EM代入计算可得BM的长;②当点M在AC边上时,若DM⊥AC,根据等腰三角形的三线合一得AD平分∠BAC,进而根据角平分线上的点到角两边的距离相等得,此时△DEM是等腰三角形,过点M作MN⊥AB,与BA的延长线交于点N,根据勾股定理易得AM=AE=1,由三角形外角性质得∠MAN=60°,故∠AMN=30°,根据含30°角直角三角形的性质得AN的长,进而根据公共点了算出MN、BM的长;③易判断出△DEM是等边三角形,根据等边三角形的性质得DE=DM=MN,故当DE=EM或MD=ME时,都有,综上即可得出答案.
15.【答案】45;
【知识点】余角、补角及其性质;等腰三角形的性质;勾股定理;三角形全等的判定(SAS)
【解析】【解答】解:如图,延长FD到M使得DM=DF=2,分别连接AM、EM、EF,作EN⊥DF于点N,
∵∠C=90°,
∴∠BAC+∠B=90°,
∵AE=AD,BF=BD,
∴∠AED=∠ADE,∠BDF=∠BFD,
∴2∠ADE+∠BAC=180°,2∠BDF+∠B=180°,
∴2∠ADE+2∠BDF=270°,
∴∠ADE+∠BDF=135°,
∴∠EDF=180°-(∠ADE+∠BDF)=45°,
∵∠END=90°,DE=,
∴∠EDN=∠DEN=45°,
∴EN=DN=1,
∵D为AB的中点,
∴AD=BD,
又∵∠ADM=∠BDF,DM=DF=2,
△ADM≌△BDF(SAS),
∴BF=AM=BD=AD=AE,∠MAD=∠B,
∴∠MAE=∠MAD+∠BAC=90°,
∴EM=AM,
∵在Rt△EMN中,EN=1,MN=DM+DN=3,
∴EM===,
∴AM=,AB=2AM=.
故答案为:45,.
【分析】延长FD到M使得DM=DF=2,分别连接AM、EM、EF,作EN⊥DF于点N,先利用角的互余关系及等腰三角形性质得到∠ADE+∠BDF=135°,再利用角的互补关系求得∠EDF=45°,从而得到∠EDN=∠DEN=45°,EN=DN=1;再利用“SAS”定理证明△ADM≌△BDF,从而得BF=AM=BD=AD=AE,∠MAD=∠B,进而得到EM=AM,再利用勾股定理求得EM的长,从而求出AM的长,进而求得AB的长.
16.【答案】(-6,0)或(,0)
【知识点】勾股定理;翻折变换(折叠问题);一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【解答】解:∵一次函数y=-x+3的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,
∴A(4,0),B(0,3),
∴OA=4,OB=3,
根据勾股定理可得AB==5,
如图1,当点A落在y轴的正半轴上时,
设点C的坐标为(m,0),
∵将△ABC沿BC所在的直线折叠,当点A落在y轴上时,
∴A′O=3+5=8,A′C=AC=4-m,
∵A′C2=OC2+A′O2,
∴(4-m)2=m2+82,
∴m=-6;
如图2,当点A落在y轴的负半轴上时,
设点C的坐标为(m,0),
∵将△ABC沿BC所在的直线折叠,当点A落在y轴上时,
∴A′O=5-3=2,A′C=AC=4-m,
∵A′C2=OC2+A′O2,
∴(4-m)2=m2+22,
∴m=;
综上所述,当点A落在y轴上时,点C的坐标为(-6,0)或(,0),
故答案为:(-6,0)或(,0).
【分析】首先求出A、B两点的坐标,进而根据勾股定理可得AB的长度,如图1,当点A落在y轴的正半轴上时,设点C的坐标为(m,0),在Rt△A'OC中,利用勾股定理建立方程,求出m的值,从而可得点C的坐标;如图2,当点A落在y轴的负半轴上时,同理可得点C的坐标,综上可得答案.
17.【答案】①②③⑤
【知识点】三角形内角和定理;等腰三角形的判定与性质;含30°角的直角三角形;勾股定理;线段垂直平分线的判定
【解析】【解答】解:∵,,
∴,
∴,,
∵平分交于E,
∴,
∴,
∴点E在线段BC的垂直平分线上,故②正确;
∵,
∴,故①正确;
∵,
∴,
∴,故③正确;
设,则,,
∴,,
∴,故④错误;
∵,∠BAC=90°,
∴,
∴,故⑤正确.
综上,正确的有①②③⑤.
故答案为:①②③⑤.
【分析】首先根据已知及三角形的内角和定理得∠C=30°,∠ABC=60°,根据角平分线的定义得∠ABE=∠CBE=30°,由等角对等边得BE=CE,再由到线段两端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上得点E在线段BC的垂直平分线上,据此判断①②;由三角形内角和定理易得∠DAE=∠C=30°,据此判断③;设DE=a,则AE=2a,根据含30°直角三角形的性质及勾股定理分别用含a的式子表示出BD及DE,即可判断④;直接根据含30°角直角三角形的性质即可判断⑤.
18.【答案】证明:证法1:将①②两式相乘,得,
即,
即,
即,
即,
即,
即,即,
即,
所以或或,即或或.
因此,以,,为三边长可构成一个直角三角形.
证法2 结合①式,由②式可得,
变形,得③
又由①式得,即,
代入③式,得,
即.

所以或或.
结合①式可得或或.
因此,以,,为三边长可构成一个直角三角形.
【知识点】因式分解的应用;勾股定理的逆定理
【解析】【分析】证法一: 将①②两式相乘可得 ,根据有理数的乘法法则可得 或或,即或或,根据勾股定理的逆定理即可判断得出结论;证法二:结合已知条件可得a=16,或b=16,或c=16, 结合①式可得b+a=c或c+a=b或c+b=a,根据勾股定理的逆定理即可判断得出结论.
19.【答案】解:如图,过点C作轴于点G,
∵点,,,
∴,,,
∴.
由题意,得,.
∵,∴是直角三角形,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
解得,
∴长.
【知识点】点的坐标;三角形的面积;勾股定理
【解析】【分析】过点C作CG⊥x轴于点G,利用点A,B,C的坐标可求出BE,CG,OA的长;利用△ABC的面积等于△AOB和△AOC的面积之和,可求出△ABC的面积;利用点F,C的坐标可得到FC∥x轴,同时可求出BF,CF的长,在Rt△BFC中,利用勾股定理求出BC的长;然后利用三角形的面积公式,在△ABC中,可求出AD的长.
20.【答案】(1)解:连接,,根据直角三角形中斜边最长,
所以点D到图形的最距离是,
因为点B,C在数轴上表示的数分别为0,2,于点B,且,点D在数轴上表示的数为5,
所以,
所以,
所以d(点D,)为.
(2)解:当线段在原点的左侧时,
因为点E,F在数轴上表示的数分别是x,,
所以d(线段,)时,
得到,
所以,
解得;
当线段在原点的右侧时,
因为点E,F在数轴上表示的数分别是x,,
所以d(线段,)时,
得到,
所以,
解得,(舍去);
综上所述,x的取值范围或.
【知识点】勾股定理;定义新运算
【解析】【分析】(1)利用勾股定理求出DA的长,即可得到d(点D,)为;
(2)分类讨论:①当线段在原点的左侧时,②当线段在原点的右侧时,再分别列出不等式求解即可。
21.【答案】(1)解:如图,
木柜的表面展开图是矩形或.
故蚂蚁能够最快到达目的地的可能路径有如图的或;
(2)解:蚂蚁沿着木柜表面矩形爬过的路径的长是.
蚂蚁沿着木柜表面爬过的路径的长是.

故蚂蚁爬过的最短路径的长是.
(3)解:作于E,
,是公共角,

即,
则,

答:点到最短路径的距离是.
【知识点】平面展开﹣最短路径问题;相似三角形的判定与性质
【解析】【分析】(1)将立体几何转换为平面几何,再求解即可;
(2)利用勾股定理求解并比较大小即可;
(3)先证明,可得,将数据代入求出即可。
22.【答案】(1)解:①如图
在Rt△ABC中

即,
解之:
②∵点A关于CP的对称点为点A′,
∴CA=CA′=8,
∵∠PQA′=90°,
∴由①可知,

(2)解:△A′PQ′是等腰三角形,
当A′P=A′Q时,∠A′PQ=∠A′QP,
∵点A和点A′关于CP对称。
∴∠CAQ=∠CA′P=35°,
∴∠A′PQ=×(180°-35°)=72.5°,
∵∠AQA′=∠CAQ+∠ACA′,
∴∠ACA′=72.5°-35°=37.5°;
当A′Q=QP时,∠A′=∠QPA′,
∵点A和点A′关于CP对称。
∴∠CAQ=∠CA′P=∠A′PQ=35°,
∴∠A′QP=180°-35°-35°=110°,
∵∠AQA′=∠CAQ+∠ACA′,
∴∠ACA′=110°°-35°=75°;
当PQ=PA′时,∠A′=∠PQA′,
∵点A和点A′关于CP对称,
∴∠CAQ=∠CA′P=∠PQA′=35°,
∵∠AQA′=∠CAQ+∠ACA′,
∴∠ACA′=35°-35°=0°(舍去),
∴∠A′CA的度数为37.5°或75°
【知识点】三角形的面积;三角形的外角性质;等腰三角形的判定;勾股定理;轴对称的性质
【解析】【分析】(1)①利用勾股定理求出AB的长,再利用同一个三角形的面积不变,可求出CE的长;②利用轴对称的性质可证得CA=CA′=8,利用∠PQA′=90°,可求出CQ的长,再根据A′Q=CA′-CQ,代入计算求出A′Q的长.
(2)利用等腰三角形的性质分情况讨论:当A′P=A′Q时,∠A′PQ=∠A′QP,利用对称轴的性质可得到∠CAQ=∠CA′P=35°,利用三角形的内角和定理求出∠A′PQ;再利用三角形的外角的性质可求出∠ACA′的度数;当A′Q=QP时,∠A′=∠QPA′,利用轴对称的性质可得到∠CAQ=∠CA′P=∠A′PQ=35°,即可求出∠A′QP的度数;再利用三角形的外角的性质可求出∠ACA′的度数;当PQ=PA′时,∠A′=∠PQA′,可求出∠PQA′的度数,利用三角形的外角的性质可求出∠ACA′的度数,综上所述可得到符合题意的∠A′CA的度数.
23.【答案】(1)解:,理由如下:
∵四边形是正方形,
∵,是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
即;
(2)解:①如图,连接,
∵,
∴,
在中,

∴,
∴;
②,理由如下,
如图所示,过点H作于点K,
∵四边形是正方形,且边长为,
∴,
又,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,
又,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∵E是的中点,则,
在中,,
∴,
∴,则,
∵,
∴,
又,

即,
(3)当时,点落在的内部
【知识点】三角形全等及其性质;等边三角形的性质;勾股定理;正方形的性质;轴对称的性质
【解析】【解答】解:(3)当落在上时,如图所示,
∵点A关于的对称点为,
∴,
又∵,
∴,
∴,
即;
当落在上时,如图所示,
∵点关于的对称点为,
∴,
又∵,
∴,
即,
综上所述,当时,点落在的内部.
【分析】(1)EF与GH的关系式垂直,理由如下:易得AE=FE,NE=ME,∠AEF=∠NEM=60°,则∠AEN=∠FEM,用SAS证明△AEN≌△FEM,根据全等三角形的对应角相等得∠EFM=∠EAN=90°,即可得出结论;
(2)①连接EG,用HL证明Rt△AEG≌Rt△FEG,即可得出结论;
②MH+GH=,理由如下:过点F作FK⊥AB于点K,得出四边形HKBC是矩形,则HK=CB=6,在Rt△HGK中,∠GHK=30°,并结合勾股定理得出HG的长,在Rt△AEG中,∠AEG=30°,并结合勾股定理得出AG的长,则FG=AG=,根据MH+GN= MF FG+MF FG,即可求解;
(3)分当A'落在MN上时,当A'落在EM上时,根据轴对称的性质以及等边三角形的性质即可求解.
24.【答案】(1)真
(2)解:∵,
∴,
当时,则(舍去),
当时,则,

∴,
∴,
∴,

当时,则,

∴,
∴,
∴(舍去),
综上所述:是“类勾股三角形”时,
(3)解:①∵是等边三角形,
∴,,
∵是的高,是“类勾股三角形”,
∴由(2)可得,,
∴,
∵,
∴,
在和中,

∴,

②∵,,
∴,
在和中,

∴,
∴,
∵,
∴,
设,,则,,
∴,


∴,
∴,
∴线段能构成一个“类勾股三角形”.
【知识点】等边三角形的性质;含30°角的直角三角形;勾股定理;三角形全等的判定(ASA)
【解析】【解答】解:(1)当△ABC为等边三角形时,

∴,
∴等边三角形一定是“类勾股三角形”;
故答案为:真;
【分析】(1)由于等边三角形的三边相等,结合 “类勾股三角形” 的定义判断即可;
(2)首先根据勾股定理得a2+b2=c2,然后分当a2+b2-ab=c2,a2+c2-ac=b2,b2+c2-bc=a2,三种情况,解答即可;
(3)①根据 “类勾股三角形” 的定义得到∠BFG=60°,利用ASA证明△ABD≌△CAE,根据全等三角形的对应边相等得AD=CE;②利用ASA证明△ABF≌△CAG,得到AG=BF,设FG=x,EG=y,用含x、y表示出AG2、EF2、CD2,进而根据类勾股三角形”定义判断即可.
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