【培优版】北师大版数序八上第一章 勾股定理 单元测试卷
一、选择题 (本大题共 8 小题, 每小题 3 分, 共 24 分, 每小题有四个选项, 其中只有一个是正确的)
1.(2023八上·瓯海期中)如图,在中,边的垂直平分线分别交,于点,,边的垂直平分线分别交,BC于点N,F,的周长为9.若,,则的面积为( )
A. B. C.5 D.
2.(2021八上·西安月考)如图,凸四边形 中, ,若点M、N分别为边 上的动点,则 的周长最小值为( )
A. B. C.6 D.3
3.(2020八上·文登期末)矩形ABCD与ECFG如图放置,点B,C,F共线,点C,E,D共线,连接AG,取AG的中点H,连接EH.若 , ,则 ( )
A. B.2 C. D.
4.(2017八上·郑州期中)如图使用4个全等三角形与1个小正方形镶嵌而成的正方形图案已知大正方形面积为49,小正方形面积为4,若用x、y表示直角三角形的两直角边(x>y),下列四个说法:①x2+y2=49;②x y=2;③2xy+4=49;④x+y=9. 其中正确的是( )
A.①② B.①②③ C.①②④ D.①②③④
5.(2016八上·高邮期末)如图,Rt△ABC,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,将边Ac沿CE翻折,使点A落在AB上的D处,再将边BC沿CF翻折,使点B落在CD的延长线上的点F处,两条折痕与斜边AB分别交于点E、F,则线段BF的长为( )
A. B. C. D.
6.如图,在△ABC中,AB=AC=5,P是BC边上除B、C点外的任意一点,则代数式AP2+PB PC等于( )
A.25 B.15 C.20 D.30
7.图1为一个长方体,AD=AB=10,AE=6,M,N为所在棱的中点,图2为图1的表面展开图,则图2中MN的长度为( )
A.11 B.10 C.10 D.8
8.(2021八上·萧山期末)已知等腰三角形 , ,点 是 上一点,若 , .则 的周长可能是( )
A.15 B.20 C.28 D.36
二、填空题(本大题共5小题, 每小题3分, 共15分)
9.(2024八上·滨江期末)如图,有一直角三角形纸片,,,,于点.,分别是线段,上的点,,Ⅰ分别是线段,上的点,沿,折叠,使点,恰好都落在线段上的点处.当时,的长是 .
10.(2024八上·龙泉驿期末)如图,在中,,,为外一点,连接,,,发现,且,则 .
11.(2023八上·青羊月考)在中,,,,点D在线段上从点C向点B移动,同时,点E在线段上由点A向点B移动,当点D与点B重合时运动停止,已知它们的运动速度相同,连接,,则的最小值为 .
12.(2023·期中)商场卫生间旋转门锁的局部图如图1所示,图2是其工作简化图.其中OD=3.5cm,在自然状态下,把手竖直向下(把手底端到达A处).旋转一定角度,使得把手底端B恰好卡在门边,此时底端A,B的竖直高度差为0.5cm,则OB的长度是 cm.当把手旋转到OC⊥OB时,点C与点B的高度差BH是 cm.
13.(2023八上·杭州期中)如图,已知等边△ABC的边长为4,点P是边BC上一点,BP=1,则AP= ,若点Q是边AC上一点,BQ=AP,则AQ= .
三、解答题 (共7题;共61分)
14.(2019八上·抚州月考)如图1,在 的网格纸中,每个小正方形的边长都为1,动点P、Q分别从点D、A同时出发向右移动,点P的运动速度为每秒2个单位,点Q的运动速度为每秒1个单位,当点P运动到点C时,两个点都停止运动.
(1)请在 的网格纸图2中画出运动时间t为2秒时的线段PQ并求其长度;
(2)在动点P、Q运动的过程中,△PQB能否成为PQ=BQ的等腰三角形?若能,请求出相应的运动时间t;若不能,请说明理由;
(3)在(1)中的图2中,点E如图所示,是否在PQ上存在一点M,使DM+EM的值最小,如存在,求出DM+EM最小值;如不存在,说明理由.
15.(2019八上·兰州期中)长方体的长为20cm,宽为10cm,高为15cm,点B离点C5cm,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B去吃一滴蜜糖,需要爬行的最短距离是多少?
16.(2018八上·汽开区期末)在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC.点D为直线BC上一动点(点D不与点B、C重合),以AD为直角边在AD右侧作等腰直角三角形ADE,使∠DAE=90°,连结CE.
(1)探究:如图①,当点D在线段BC上时,证明BC=CE+CD.
(2)应用:在探究的条件下,若AB= ,CD=1,则△DCE的周长为 .
(3)拓展:①如图②,当点D在线段CB的延长线上时,BC、CD、CE之间的数量关系为 .
②如图③,当点D在线段BC的延长线上时,BC、CD、CE之间的数量关系为 .
17.(2021八上·武侯期末)[阅读理解]
如图,在△ABC中,AB=4,AC=6,BC=7,过点A作直线BC的垂线,垂足为D,求线段AD的长.
解:设BD=x,则CD=7﹣x.
∵AD⊥BC,
∴∠ADB=∠ADC=90°.
在Rt△ABD中,AD2=AB2﹣BD2,
在Rt△ACD中,AD2=AC2﹣CD2,
∴AB2﹣BD2=AC2﹣CD2.
又∵AB=4,AC=6,
∴42﹣x2=62﹣(7﹣x)2.
解得x= ,
∴BD= .
∴AD= = .
[知识迁移]
(1)在△ABC中,AB=13,AC=15,过点A作直线BC的垂线,垂足为D.
i)如图1,若BC=14,求线段AD的长;
ii)若AD=12,求线段BC的长.
(2)如图2,在△ABC中,AB= ,AC= ,过点A作直线BC的垂线,交线段BC于点D,将△ABD沿直线AB翻折后得到对应的△ ,连接CD′,若AD= ,求线段 的长.
18.(2023八上·乐山期末)
(1)【问题情境】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图①,中,若,,求边上的中线的取值范围.小明经过组内合作交流,得到了如下的解决方法:延长至点,使,连接.请根据小明的方法思考:
①由已知和作图能得到,依据是 ▲ .
A. B. C. D.
②由“三角形的三边关系”可求得的取值范围是 ▲ .
(2)【初步运用】
如图②,是的中线,交于,交于,且,若,,求线段的长.
(3)【灵活运用】
如图③,在中,,为中点,,交于点,交于点,连接.若,,求的长度.
19.(2023八上·泉州期末)
(1)观察猜想,如图①点B、A、C在同一条直线上,DB⊥BC,EC⊥BC且∠DAE=90°,AD=AE,则BC、BD、CE之间的数量关系为 ;
(2)问题解决,如图②,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,CB=6,AB=3,以AC为直角边向外作等腰Rt△DAC,连结BD,求BD的长;
(3)拓展延伸,如图③,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,CB=6,AB=3,DC=DA,请直接写出BD的长.
20.(2021八上·双阳期末)解答
(1)【问题探究】
如图1,锐角△ABC中分别以AB、AC为边向外作等腰△ABE和等腰△ACD,使AE=AB,AC=AD,∠ABE=∠ADC,连接EC,BD. 求证:EC=BD.
(2)【拓展延伸】
①如图2,△ABC中,∠ABC=90°,CB=AB,D为AC上一点,连结BD,作BE⊥BD,AE⊥AC,连结DE. 若AC=2,请直接写出四边形ADBE的面积.
②如图3,四边形ABCD中,AD⊥AC,AC=AD,∠ABC=45°,AB=3,BC=1,请直接写出BD长.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】三角形内角和定理;线段垂直平分线的性质;等腰三角形的性质;勾股定理
【解析】【解答】解:∵边AB的垂直平分线为直线ME, 边AC的垂直平分线为直线NF,
∴BE=AE,CF=AF,
∴∠B=∠BAE, ∠C=∠CAF,
∵∠B+∠C=45°,
∴∠BAE+∠CAF=45°,
∴∠EAF=180°-∠B-∠C-∠BAE-∠CAF=90°,
∴AE2+AF2=EF2=16,
∵△AEF的周长为9,
∴AE+EF+AF=9,
∵EF=4,
∴AE+AF=5,
∴AE·AF=[(AE+AF)2-(AE2+AF2)]=,
∴S△AEF=AE·AF=.
故答案为:A.
【分析】根据垂直平分线的性质得BE=AE,CF=AF, 再根据等腰三角形的性质得∠B=∠BAE, ∠C=∠CAF,再根据三角形内角和定理推出∠EAF=90°,利用勾股定理得AE2+AF2=16, 由周长可得AE+AF=5,从而推出S△AEF.
2.【答案】C
【知识点】线段垂直平分线的性质;勾股定理;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:作点B关于 、 的对称点分别为点 和点 ,
连接 交 和 于点M和点N, ,连接 、 ;
再 和 上分别取一动点 和 (不同于点M和N,
连接 , , 和 ,如图1所示:
,
, ,
,
又 ,
, ,
,
时周长最小;
连接 ,过点 作 于 的延长线于点H,
如图示2所示:
在 中, , ,
,
,
, ,
又 ,
,
, ,
,
,
又 ,
,
, ,
在 △ 中,由勾股定理得:
.
,
故答案为:C.
【分析】作点B关于 、 的对称点分别为点 和点 ,连接 交 和 于点M和点N, ,连接 、 ;再 和 上分别取一动点 和 (不同于点M和N,连接 , , 和 ,通过作对称点把△BMN的周长转化为:求',根据两点之间线段最短得出当 时周长最小,连接 ,过点 作 于 的延长线于点H,再求出, , ,然后在 中,利用勾股定理求出DB,最后在 △ 中,由勾股定理求出B'B",即可解答.
3.【答案】A
【知识点】勾股定理;矩形的性质
【解析】【解答】如图,延长GE交AB于点R,连接AE,设AG交DE于点M,过点E作EN⊥AG于N,
∵矩形ABCD与ECFG如图放置,点B,C,F共线,点C,E,D共线,
∴RG=BF=BC+CF=2+4=6,∠ARG= ,AR=AR-CE=4-2=2,
∴ ,
∵H是AG中点,
∴HG= ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
在Rt△ENG中, ,
∴ ,
∴ ,
故答案为:A.
【分析】延长GE交AB于点R,连接AE,设AG交DE于点M,过点E作EN⊥AG于N,先计算出RG=6,∠ARG= ,AR=2,根据勾股定理求出,得到HG= ,利用,求出,即可利用勾股定理求出EH。
4.【答案】B
【知识点】完全平方公式及运用;勾股定理的应用
【解析】【解答】解:由题意得: ,①﹣②得2xy=45 ③,∴2xy+4=49,①+③得x2+2xy+y2=94,∴(x+y)2=94,∴①②③正确,④错误.故答案为:B.
【分析】根据勾股定理得出 x2+y2 =斜边的平方,直角三角形的斜边就是大正方形的边长,再根据正方形的面积计算方法得出斜边的平方=49,故 x2+y2=49 ;由图可知:小正方形的边长为( x y ),小正方形的面积为(x-y)2=4,根据算术平方根的意义即可得出 x y=2 ;将 x2+y2=49与(x-y)2=4相减即可得出2xy=45,根据等式的性质即可得出 2xy+4=49 ;然后将 x2+y2=49 与2xy=45相加即可得出,再利用完全平方公式分解因式即可得出(x+y)2=94,综上所述即可得出答案。
5.【答案】B
【知识点】勾股定理;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:根据折叠的性质可知CD=AC=3,B′C=BC=4,∠ACE=∠DCE,∠BCF=∠B′CF,CE⊥AB,
∴B′D=4﹣3=1,∠DCE+∠B′CF=∠ACE+∠BCF,
∵∠ACB=90°,
∴∠ECF=45°,
∴△ECF是等腰直角三角形,
∴EF=CE,∠EFC=45°,
∴∠BFC=∠B′FC=135°,
∴∠B′FD=90°,
∵S△ABC= AC×BC= AB×CE,
∴AC×BC=AB×CE,
∵根据勾股定理求得AB=5,
∴CE= ,
∴EF= ,ED=AE= ,
∴DF=EF﹣ED= ,
∴B′F= .
∴BF=B'F= ,
故答案为:B.
【分析】根据折叠的性质可知CD=AC=3,B′C=BC=4,∠ACE=∠DCE,∠BCF=∠B′CF,CE⊥AB,进而判断出△ECF是等腰直角三角形,然后根据面积法及勾股定理求出答案。
6.【答案】A
【知识点】勾股定理
【解析】【解答】解:过点A作AD⊥BC于D,
∵AB=AC=5,∠ADP=∠ADB=90°,
∴BD=CD,根据勾股定理得:PA2=PD2+AD2,AD2+BD2=AB2,
∴AP2+PB PC=AP2+(BD+PD)(CD﹣PD)=AP2+(BD+PD)(BD﹣PD)=AP2+BD2﹣PD2=AP2﹣PD2+BD2=AD2+BD2=AB2=25.
故选A
【分析】首先过点A作AD⊥BC于D,可得∠ADP=∠ADB=90°,又由AB=AC,根据三线合一的性质,可得BD=CD,由勾股定理可得PA2=PD2+AD2,AD2+BD2=AB2,然后由AP2+PB PC=AP2+(BD+PD)(CD﹣PD),即可求得答案.
7.【答案】A
【知识点】勾股定理
【解析】【解答】解:如图2,连接MN,分别延长正方形的边交于点P;
则△MPN为直角三角形,
由题意得:MP=NP=5+6=11,
由勾股定理得.
故选A.
【分析】如图2,作辅助线;运用勾股定理直接求出MN的长度,即可解决问题.
8.【答案】C
【知识点】三角形的角平分线、中线和高;勾股定理
【解析】【解答】解:如图,当点D是BC的中点时,
∵D是BC的中点, ,
∴ ,
由勾股定理, ,
此时 ,
,
当点D无线趋近于点B的时候, 的周长趋近于20,
只有C选项的值在范围内.
故答案为:C.
【分析】当点D是BC的中点时,先求出周长20,再利用变化趋势判断。
9.【答案】
【知识点】含30°角的直角三角形;勾股定理;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:设BG=x,则FG=EG=BG=x,
∵∠B=30°,∠ACB=90°,AC=1,
∴AB=2AC=2,
∴AF=AB-BF=2-2x,
∴EF=AF=2-2x,
∵∠B=30°,∠ACB=90°,
∴∠A=60°,
∵AB⊥CD,
∴∠ADC=∠BDC=90°,
∴∠ACD=30°,
∴AD=AC=,
∴DF=AD-AF=,
∴DG=GF-DF=,
在直角三角形EFD中,;
在直角三角形EGD中,;
∴,
∴,
∴x=,
∴AF=2-2x=;
故答案为:.
【分析】先利用直角三角形中30°锐角所对的直角边是斜边的一半得到AD、AB长;设BG=x,再根据折叠性质得到EG=BG=x,进而得到GF=x,从而AF长可以用含x的式子表示出来,可以把EF、DF、DG都用含x的式子表示出来;再根据勾股定理得到,,等量代换得到,把含x的式子代入解出x,再根据AF=2-2x即可求出AF长.
10.【答案】6
【知识点】三角形全等及其性质;勾股定理
【解析】【解答】解:如图,过点作,使,连接、
,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
.
,,
.
,
.
故答案为:6.
【分析】如图,过点作,使,连接、,根据勾股定理可求出的长度,继而可以证明和全等,可知CE=BD,在△CDE中,可知∠EDC=90°,利用勾股定理即可求出CE的长度即BD的长度。
11.【答案】
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;勾股定理的逆定理
【解析】【解答】解:∵,,,则,
∴为直角三角形,则,
作交于,作,并使得,过点作交延长线于点,连接,则,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
又∵,
∴,
则,,
∴,
∵点,点运动速度相同,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,当点在上时,取等号,
∴的最小值为:.
【分析】先根据勾股定理的逆定理得到为直角三角形,则,作交于,作,并使得,过点作交延长线于点,连接,则,,进而结合题意运用三角形全等的判定与性质证明即可得到,,再结合题意运用勾股定理得到,进而证明即可得到,从而结合题意即可求解。
12.【答案】12.5;15.5
【知识点】勾股定理;三角形全等的判定-AAS
【解析】【解答】解:如下图所示:过点B作于M,过点C作交OA的延长线于G,CG交EF于H,
由题意可得:
设
在中
即
解得
所以,
所以,
因为
所以
在和中
因为
所以
所以
所以矩形为正方形,
所以
所以,即点C与点B的高度差BH是
故答案为:12.5;15.5.
【分析】过点B作BM⊥OA于M,过点C作CG⊥OA交OA的延长线于G,CG交EF于H,易得设在Rt△BMO中通过勾股定理即建立方程,求出x的值,从而求得OB;通过等量代换证,进而可用AAS证明,再通过线段的计算即可求解.
13.【答案】;3或1
【知识点】等边三角形的性质;勾股定理
【解析】【解答】解:过A作AD⊥BC于D,如图:
∵为等边三角形,
∴
∴
∵
∴
在中,
过B作BH⊥AC于H,
①当点Q在线段CH之间时,连接BQ,如图:
∴
∴
∴
∴
②当点Q'在线段CH之间时,如图:
同理得:
∴
故答案为:3或1.
【分析】过A作AD⊥BC于D,根据等边三角形的性质得进而根据含30°角的直角三角形的性质即可求出AD的长,进而根据勾股定理算出AP的长;过B作BH⊥AC于H,由题意知需分两种情况,①当点Q在线段CH之间时,②当点Q'在线段CH之间时,分别根据勾股定理和线段间的数量关系即可求出AQ的长.
14.【答案】(1)解:如图:
点 的运动速度为2个单位,点 的运动速度为每秒1个单位,
运动时间 为2秒时, , ,
,
在Rt△PQF中,由勾股定理得, ;
(2)解:如图2,由题意得, ,QF=2t-t=t
在Rt△PQF中, ,
,
,
解得, ;
∴当 时,△PQB是等腰三角形且PQ=BQ.
(3)解:在 上存在一点 ,使 的值最小,
作点 关于 的对称点 ,连接 交 于 ,
则 ,
是 的最小值,
由勾股定理得, ,
即 的最小值是 .
【知识点】等腰三角形的性质;勾股定理;轴对称的应用-最短距离问题;尺规作图-直线、射线、线段
【解析】【分析】(1)根据运动时间可以得到运动距离,进而得出PQ的位置,再分别求出 、 ,根据勾股定理求出PQ的长;(2)根据勾股定理表示出 ,根据题意列出方程,解方程即可;(3)作点 关于 的对称点 ,连接 交 于 ,根据轴对称 最短路径问题、勾股定理解答.
15.【答案】解:将长方体沿CF、FG、GH剪开,向右翻折,使面FCHG和面ADCH在同一个平面内,
连接AB,如图1,
由题意可得:BD=BC+CD=5+10=15cm,AD=CH=15cm,
在Rt△ABD中,根据勾股定理得:
将长方体沿DE、EF、FC剪开,向上翻折,使面DEFC和面ADCH在同一个平面内,
连接AB,如图2,
由题意得:BH=BC+CH=5+15=20cm,AH=10cm,
在Rt△ABH中,根据勾股定理得:
则需要爬行的最短距离是15 cm.
连接AB,如图3,
由题意可得:BB′=B′E+BE=15+10=25cm,AB′=BC=5cm,
在Rt△AB′B中,根据勾股定理得:
∵
∴则需要爬行的最短距离是
【知识点】几何体的展开图;两点之间线段最短;勾股定理
【解析】【分析】根据两点之间线段最短,将长方体展开, 将长方体沿CF、FG、GH剪开,向右翻折,使面FCHG和面ADCH在同一个平面内 可得矩形AGFD,结合已知条件可知AD,BD的长,利用勾股定理求出AB的长;将长方体沿DE、EF、FC剪开,向上翻折,使面DEFC和面ADCH在同一个平面内, 利用同样的方法求出AB的长,再根据图3求出AB的长,然后比较大小就可得出爬行的最短距离。
16.【答案】(1)解:∵∠BAC=90°,∠DAE=90°,
∴∠BAC=∠DAE.
∵∠BAC=∠BAD+∠DAC,∠DAE=∠CAE+∠DAC,
∴∠BAD=∠CAE.
∵AB=AC,AD=AE,
∴△ABD≌△ACE.
∴BD=CE.
∵BC=BD+CD,
∴BC=CE+CD.
(2)
(3)BC= CD-CE;BC= CE-CD
【知识点】全等三角形的判定与性质;勾股定理
【解析】【解答】(2)应用:在Rt△ABC中,AB=AC= ,
∴∠ABC=∠ACB=45°,BC=2,
∵CD=1,
∴BD=BC-CD=1,
由探究知,△ABD≌△ACE,
∴∠ACE=∠ABD=45°,
∴∠DCE=90°,
在Rt△BCE中,CD=1,CE=BD=1,
根据勾股定理得,DE= ,
∴△DCE的周长为CD+CE+DE=2+
故答案为:2+ .(3)拓展:①同探究的方法得,△ABD≌△ACE.
∴BD=CE
∴BC=CD-BD=CD-CE,
故答案为BC=CD-CE;
②同探究的方法得,△ABD≌△ACE.
∴BD=CE
∴BC=BD-CD=CE-CD,
故答案为:BC=CE-CD.
【分析】(1)由∠BAC=∠DAE=90°,易知∠BAD=∠CAE,根据SAS可证明△ABD≌△ACE,则BD=CE,根据线段间的等量代换证得BC=CE+CD。(2)在Rt△ABC中,先计算出BC,然后求得BD,在Rt△BCE中,再运用勾股定理求得DE,最后求出△DCE的周长。拓展:①同探究的方法得出△ABD≌△ACE,利用全等三角形性质可得BD=CE,进而得出BC= CD-CE。②同探究的方法得,△ABD≌△ACE,可得BD=CE,进而得出结论BC= CE-CD。
17.【答案】(1)解:i)解:设BD=x,则CD=14-x,
∵AD⊥BC,
∴∠ADB=∠ADC=90°.
在Rt△ABD中,AD2=AB2﹣BD2,
在Rt△ACD中,AD2=AC2﹣CD2,
∴AB2﹣BD2=AC2﹣CD2.
又∵AB=13,AC=15,
∴132﹣x2=152﹣(14﹣x)2.
解得:x=5,
∴BD=5,
∴AD= = ;
ii)分两种情况:①当点D在线段BC上,如图,
∵AD=12,AB=13,AC=15,AD⊥BC,
∴BD= ,DC= ,
∴BC= BD+ DC=5+9=14,
②当点D在CB的延长线上,如图,则BC=DC-BD=9-5=4;
(2)解:∵AB= ,AC= ,AD= ,AD⊥BC,
∴BD= ,
DC= ,
过点D′作D′F⊥BC,交CB的延长线于点F,
∵将△ABD沿直线AB翻折后得到对应的△ ,
∴BD′=BD= ,
设BF=x,D′F=y,
则x2+y2=( )2,
又∵ ,即:4x+2y=25,
∴x= 或 (舍),
∴y=5,即:D′F=5,
∴CF=BF+BD+CD= + +5=15,
∴ = .
【知识点】勾股定理;翻折变换(折叠问题)
【解析】【分析】(1)i)设BD=x,则CD=14-x,根据勾股定理,得到AB2﹣BD2=AC2﹣CD2,列出方程,即可求解;ii)根据勾股定理,分 ①当点D在线段BC上, ②当点D在CB的延长线上两种情况分别求出BD、DC,进而即可求解;
(2)先求出BD、DC,过点D′作D′F⊥BC,交CB的延长线于点F,设BF=x,D′F=y,根据勾股定理和等积法,列出关于x,y的方程,进而即可求解.
18.【答案】(1)①A
②
(2)解:如图,延长至,使,连接,
∵是的中线,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴;
(3)解:延长到点,使,连接,,如图所示:
∵,,
∴,
∵是的中点,
∴,
在和中,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
即,
∵,,
在中,由勾股定理得:,
∴.
【知识点】三角形三边关系;三角形全等及其性质;三角形全等的判定;勾股定理
【解析】【解答】解:(1)①∵AD是△ABC的中线
∴BD=DC
∴在△ADC和△BDE中
∴△ADC≌△BDE(SAS)
故答案为:A
②由①知:△ADC≌△BDE
∴AC=BE=6
∵AB=8
∴AB-BE<AE<AB+BE
即2<AE<14
∴1<AD<7
故答案为:1<AD<7
【分析】本题考查全等三角形的性质和判定,三角形的三边关系,勾股定理的应用
(1)①本题根据题中的信息,通过SAS证明△ADC≌△EDB,即为答案.②本题根据全等三角形对应边相等可知:AC=BE=6,由三角形的中线定义可知:AE=2AD,根据构成三角形三边关系即可求解;
(2)根据三角形中线的定义可知:BD=CD,再结合DM=AD,对顶角相等∠ADC=∠BDM,可通过SAS证得△ADC≌△EDB,由全等三角形对应边相等,对应角相等可得:BM=AC,∠CAD=∠M,由等腰三角形的性质等边对等角可知:∠CAD=∠AFE,等量代换可得:∠BFD=∠CAD=∠M,由等腰三角形的判定等角对等边可知:BF=BM=AC,由线段的和差可得:AC=AE+EC=EF+EC,代入数值即可得出答案.
(3)根据三角形中线的定义可知:BD=CD,再结合DE=GD,对顶角相等∠CDG=∠BDE,可通过SAS证得△DBE≌△DCG,由全等三角形对应边相等,对应角相等可得:,∠GAD=∠B,由三角形内角为180°可知:∠B+∠ACB=90°,等量代换可知:∠GCD+∠ACB=90°,即∠GCF=90°,在Rt△CFG中,由勾股定理可得:,则EF=GF,即可得出答案.
19.【答案】(1)BC=BD+CE
(2)解:问题解决
如图②,过D作DE⊥AB,交BA的延长线于E,
由(1)同理得:△ABC≌△DEA,
∴DE=AB=3,AE=BC=6,
Rt△BDE中,BE=9,
由勾股定理得:;
(3)
【知识点】勾股定理;三角形全等的判定-AAS
【解析】【解答】解:(1)观察猜想
结论:BC=BD+CE,理由是:
如图①,∵∠B=90°,∠DAE=90°,
∴∠D+∠DAB=∠DAB+∠EAC=90°,
∴∠D=∠EAC,
∵∠B=∠C=90°,AD=AE,
∴△ADB≌△EAC(AAS),
∴BD=AC,EC=AB,
∴BC=AB+AC=BD+CE;
故答案为:BC=BD+CE;
(3)拓展延伸
如图③,过D作DE⊥BC于E,作DF⊥AB于F,
同理得:△CED≌△AFD,
∴CE=AF,ED=DF,
设AF=x,DF=y,
则,解得:,
,,
由勾股定理得:.
【分析】(1)观察猜想:利用同角的余角相等得∠D=∠EAC,从而利用AAS判断出△ADB≌△EAC,根据全等三角形的对应边相等得BD=AC,EC=AB,可得结论:BC=AB+AC=BD+CE;
(2)问题解决: 过D作DE⊥AB,交BA的延长线于E, 同理证明:△ABC≌△DEA,可得DE=AB=3,AE=BC=6,最后在Rt△BDE中,利用勾股定理求BD的长;
(3)拓展延伸:过D作DE⊥BC于E,作DF⊥AB于F,同理证明三角形全等,得CE=AF,ED=DF,设AF=x,DF=y,根据全等三角形对应边相等列方程组可得x、y的值,进而根据勾股定理算出BD的长.
20.【答案】(1)证明:∵AE=AB,AC=AD,
∴∠AEB=∠ABE,∠ACD=∠ADC,
∵∠ABE=∠ADC,
∴∠BAE=∠DAC,
∴∠BAE+∠BAC=∠CAD+∠BAC,即∠EAC=∠BAD,
在△EAC和△BAD中,
,
∴△EAC≌△BAD(SAS),
∴EC=BD.
(2)①1
②
【知识点】三角形全等的判定;等腰三角形的性质;勾股定理
【解析】【解答】解:(2)①解:∵BE⊥BD,
∴∠EBD=90°,
∵∠ABC=90°,
∴∠EBD-∠ABD=∠ABC-∠ABD,
即∠EBA=∠DBC,
∵AB=BC,
∴∠BAC=∠C=45°,
∵AE⊥AC,
∴∠EAB=45°,
∴∠EAB=∠C,
在△EAB和△DCB中,
,
∴△EAB≌△DCB(ASA),
∴S△EAB=S△DCB,
∴S四边形ADBE=S△ABE+S△ABD=S△DCB+S△ABD=S△ABC,
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴S△ABC=AC2=1,
∴S四边形ADBE=1.
②解:如图3中,作AF⊥AB,使得AF=AB,连接BF,CF.
∵AF=AB,AC=AD,∠BAF=∠CAD,
∴∠CAF=∠BAD,
∴△FAC≌△BAD(SAS),
∴CF=BD,
∵∠FBA=∠ABC=45°,
∴∠FBC=90°,
∵AB=AF=3,∠BAF=90°,
∴BF=AB=3,
∴
∴BD=FC=.
【分析】(1)先求出 ∠BAE=∠DAC, 再利用全等三角形的判定与性质证明求解即可;
(2)①利用全等三角形的判定与性质证明求解即可;
②先求出△FAC≌△BAD(SAS),再求出∠FBC=90°,最后利用勾股定理计算求解即可。
1 / 1【培优版】北师大版数序八上第一章 勾股定理 单元测试卷
一、选择题 (本大题共 8 小题, 每小题 3 分, 共 24 分, 每小题有四个选项, 其中只有一个是正确的)
1.(2023八上·瓯海期中)如图,在中,边的垂直平分线分别交,于点,,边的垂直平分线分别交,BC于点N,F,的周长为9.若,,则的面积为( )
A. B. C.5 D.
【答案】A
【知识点】三角形内角和定理;线段垂直平分线的性质;等腰三角形的性质;勾股定理
【解析】【解答】解:∵边AB的垂直平分线为直线ME, 边AC的垂直平分线为直线NF,
∴BE=AE,CF=AF,
∴∠B=∠BAE, ∠C=∠CAF,
∵∠B+∠C=45°,
∴∠BAE+∠CAF=45°,
∴∠EAF=180°-∠B-∠C-∠BAE-∠CAF=90°,
∴AE2+AF2=EF2=16,
∵△AEF的周长为9,
∴AE+EF+AF=9,
∵EF=4,
∴AE+AF=5,
∴AE·AF=[(AE+AF)2-(AE2+AF2)]=,
∴S△AEF=AE·AF=.
故答案为:A.
【分析】根据垂直平分线的性质得BE=AE,CF=AF, 再根据等腰三角形的性质得∠B=∠BAE, ∠C=∠CAF,再根据三角形内角和定理推出∠EAF=90°,利用勾股定理得AE2+AF2=16, 由周长可得AE+AF=5,从而推出S△AEF.
2.(2021八上·西安月考)如图,凸四边形 中, ,若点M、N分别为边 上的动点,则 的周长最小值为( )
A. B. C.6 D.3
【答案】C
【知识点】线段垂直平分线的性质;勾股定理;轴对称的应用-最短距离问题
【解析】【解答】解:作点B关于 、 的对称点分别为点 和点 ,
连接 交 和 于点M和点N, ,连接 、 ;
再 和 上分别取一动点 和 (不同于点M和N,
连接 , , 和 ,如图1所示:
,
, ,
,
又 ,
, ,
,
时周长最小;
连接 ,过点 作 于 的延长线于点H,
如图示2所示:
在 中, , ,
,
,
, ,
又 ,
,
, ,
,
,
又 ,
,
, ,
在 △ 中,由勾股定理得:
.
,
故答案为:C.
【分析】作点B关于 、 的对称点分别为点 和点 ,连接 交 和 于点M和点N, ,连接 、 ;再 和 上分别取一动点 和 (不同于点M和N,连接 , , 和 ,通过作对称点把△BMN的周长转化为:求',根据两点之间线段最短得出当 时周长最小,连接 ,过点 作 于 的延长线于点H,再求出, , ,然后在 中,利用勾股定理求出DB,最后在 △ 中,由勾股定理求出B'B",即可解答.
3.(2020八上·文登期末)矩形ABCD与ECFG如图放置,点B,C,F共线,点C,E,D共线,连接AG,取AG的中点H,连接EH.若 , ,则 ( )
A. B.2 C. D.
【答案】A
【知识点】勾股定理;矩形的性质
【解析】【解答】如图,延长GE交AB于点R,连接AE,设AG交DE于点M,过点E作EN⊥AG于N,
∵矩形ABCD与ECFG如图放置,点B,C,F共线,点C,E,D共线,
∴RG=BF=BC+CF=2+4=6,∠ARG= ,AR=AR-CE=4-2=2,
∴ ,
∵H是AG中点,
∴HG= ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
在Rt△ENG中, ,
∴ ,
∴ ,
故答案为:A.
【分析】延长GE交AB于点R,连接AE,设AG交DE于点M,过点E作EN⊥AG于N,先计算出RG=6,∠ARG= ,AR=2,根据勾股定理求出,得到HG= ,利用,求出,即可利用勾股定理求出EH。
4.(2017八上·郑州期中)如图使用4个全等三角形与1个小正方形镶嵌而成的正方形图案已知大正方形面积为49,小正方形面积为4,若用x、y表示直角三角形的两直角边(x>y),下列四个说法:①x2+y2=49;②x y=2;③2xy+4=49;④x+y=9. 其中正确的是( )
A.①② B.①②③ C.①②④ D.①②③④
【答案】B
【知识点】完全平方公式及运用;勾股定理的应用
【解析】【解答】解:由题意得: ,①﹣②得2xy=45 ③,∴2xy+4=49,①+③得x2+2xy+y2=94,∴(x+y)2=94,∴①②③正确,④错误.故答案为:B.
【分析】根据勾股定理得出 x2+y2 =斜边的平方,直角三角形的斜边就是大正方形的边长,再根据正方形的面积计算方法得出斜边的平方=49,故 x2+y2=49 ;由图可知:小正方形的边长为( x y ),小正方形的面积为(x-y)2=4,根据算术平方根的意义即可得出 x y=2 ;将 x2+y2=49与(x-y)2=4相减即可得出2xy=45,根据等式的性质即可得出 2xy+4=49 ;然后将 x2+y2=49 与2xy=45相加即可得出,再利用完全平方公式分解因式即可得出(x+y)2=94,综上所述即可得出答案。
5.(2016八上·高邮期末)如图,Rt△ABC,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,将边Ac沿CE翻折,使点A落在AB上的D处,再将边BC沿CF翻折,使点B落在CD的延长线上的点F处,两条折痕与斜边AB分别交于点E、F,则线段BF的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】勾股定理;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:根据折叠的性质可知CD=AC=3,B′C=BC=4,∠ACE=∠DCE,∠BCF=∠B′CF,CE⊥AB,
∴B′D=4﹣3=1,∠DCE+∠B′CF=∠ACE+∠BCF,
∵∠ACB=90°,
∴∠ECF=45°,
∴△ECF是等腰直角三角形,
∴EF=CE,∠EFC=45°,
∴∠BFC=∠B′FC=135°,
∴∠B′FD=90°,
∵S△ABC= AC×BC= AB×CE,
∴AC×BC=AB×CE,
∵根据勾股定理求得AB=5,
∴CE= ,
∴EF= ,ED=AE= ,
∴DF=EF﹣ED= ,
∴B′F= .
∴BF=B'F= ,
故答案为:B.
【分析】根据折叠的性质可知CD=AC=3,B′C=BC=4,∠ACE=∠DCE,∠BCF=∠B′CF,CE⊥AB,进而判断出△ECF是等腰直角三角形,然后根据面积法及勾股定理求出答案。
6.如图,在△ABC中,AB=AC=5,P是BC边上除B、C点外的任意一点,则代数式AP2+PB PC等于( )
A.25 B.15 C.20 D.30
【答案】A
【知识点】勾股定理
【解析】【解答】解:过点A作AD⊥BC于D,
∵AB=AC=5,∠ADP=∠ADB=90°,
∴BD=CD,根据勾股定理得:PA2=PD2+AD2,AD2+BD2=AB2,
∴AP2+PB PC=AP2+(BD+PD)(CD﹣PD)=AP2+(BD+PD)(BD﹣PD)=AP2+BD2﹣PD2=AP2﹣PD2+BD2=AD2+BD2=AB2=25.
故选A
【分析】首先过点A作AD⊥BC于D,可得∠ADP=∠ADB=90°,又由AB=AC,根据三线合一的性质,可得BD=CD,由勾股定理可得PA2=PD2+AD2,AD2+BD2=AB2,然后由AP2+PB PC=AP2+(BD+PD)(CD﹣PD),即可求得答案.
7.图1为一个长方体,AD=AB=10,AE=6,M,N为所在棱的中点,图2为图1的表面展开图,则图2中MN的长度为( )
A.11 B.10 C.10 D.8
【答案】A
【知识点】勾股定理
【解析】【解答】解:如图2,连接MN,分别延长正方形的边交于点P;
则△MPN为直角三角形,
由题意得:MP=NP=5+6=11,
由勾股定理得.
故选A.
【分析】如图2,作辅助线;运用勾股定理直接求出MN的长度,即可解决问题.
8.(2021八上·萧山期末)已知等腰三角形 , ,点 是 上一点,若 , .则 的周长可能是( )
A.15 B.20 C.28 D.36
【答案】C
【知识点】三角形的角平分线、中线和高;勾股定理
【解析】【解答】解:如图,当点D是BC的中点时,
∵D是BC的中点, ,
∴ ,
由勾股定理, ,
此时 ,
,
当点D无线趋近于点B的时候, 的周长趋近于20,
只有C选项的值在范围内.
故答案为:C.
【分析】当点D是BC的中点时,先求出周长20,再利用变化趋势判断。
二、填空题(本大题共5小题, 每小题3分, 共15分)
9.(2024八上·滨江期末)如图,有一直角三角形纸片,,,,于点.,分别是线段,上的点,,Ⅰ分别是线段,上的点,沿,折叠,使点,恰好都落在线段上的点处.当时,的长是 .
【答案】
【知识点】含30°角的直角三角形;勾股定理;翻折变换(折叠问题)
【解析】【解答】解:设BG=x,则FG=EG=BG=x,
∵∠B=30°,∠ACB=90°,AC=1,
∴AB=2AC=2,
∴AF=AB-BF=2-2x,
∴EF=AF=2-2x,
∵∠B=30°,∠ACB=90°,
∴∠A=60°,
∵AB⊥CD,
∴∠ADC=∠BDC=90°,
∴∠ACD=30°,
∴AD=AC=,
∴DF=AD-AF=,
∴DG=GF-DF=,
在直角三角形EFD中,;
在直角三角形EGD中,;
∴,
∴,
∴x=,
∴AF=2-2x=;
故答案为:.
【分析】先利用直角三角形中30°锐角所对的直角边是斜边的一半得到AD、AB长;设BG=x,再根据折叠性质得到EG=BG=x,进而得到GF=x,从而AF长可以用含x的式子表示出来,可以把EF、DF、DG都用含x的式子表示出来;再根据勾股定理得到,,等量代换得到,把含x的式子代入解出x,再根据AF=2-2x即可求出AF长.
10.(2024八上·龙泉驿期末)如图,在中,,,为外一点,连接,,,发现,且,则 .
【答案】6
【知识点】三角形全等及其性质;勾股定理
【解析】【解答】解:如图,过点作,使,连接、
,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
.
,,
.
,
.
故答案为:6.
【分析】如图,过点作,使,连接、,根据勾股定理可求出的长度,继而可以证明和全等,可知CE=BD,在△CDE中,可知∠EDC=90°,利用勾股定理即可求出CE的长度即BD的长度。
11.(2023八上·青羊月考)在中,,,,点D在线段上从点C向点B移动,同时,点E在线段上由点A向点B移动,当点D与点B重合时运动停止,已知它们的运动速度相同,连接,,则的最小值为 .
【答案】
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;勾股定理的逆定理
【解析】【解答】解:∵,,,则,
∴为直角三角形,则,
作交于,作,并使得,过点作交延长线于点,连接,则,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴
又∵,
∴,
则,,
∴,
∵点,点运动速度相同,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴,当点在上时,取等号,
∴的最小值为:.
【分析】先根据勾股定理的逆定理得到为直角三角形,则,作交于,作,并使得,过点作交延长线于点,连接,则,,进而结合题意运用三角形全等的判定与性质证明即可得到,,再结合题意运用勾股定理得到,进而证明即可得到,从而结合题意即可求解。
12.(2023·期中)商场卫生间旋转门锁的局部图如图1所示,图2是其工作简化图.其中OD=3.5cm,在自然状态下,把手竖直向下(把手底端到达A处).旋转一定角度,使得把手底端B恰好卡在门边,此时底端A,B的竖直高度差为0.5cm,则OB的长度是 cm.当把手旋转到OC⊥OB时,点C与点B的高度差BH是 cm.
【答案】12.5;15.5
【知识点】勾股定理;三角形全等的判定-AAS
【解析】【解答】解:如下图所示:过点B作于M,过点C作交OA的延长线于G,CG交EF于H,
由题意可得:
设
在中
即
解得
所以,
所以,
因为
所以
在和中
因为
所以
所以
所以矩形为正方形,
所以
所以,即点C与点B的高度差BH是
故答案为:12.5;15.5.
【分析】过点B作BM⊥OA于M,过点C作CG⊥OA交OA的延长线于G,CG交EF于H,易得设在Rt△BMO中通过勾股定理即建立方程,求出x的值,从而求得OB;通过等量代换证,进而可用AAS证明,再通过线段的计算即可求解.
13.(2023八上·杭州期中)如图,已知等边△ABC的边长为4,点P是边BC上一点,BP=1,则AP= ,若点Q是边AC上一点,BQ=AP,则AQ= .
【答案】;3或1
【知识点】等边三角形的性质;勾股定理
【解析】【解答】解:过A作AD⊥BC于D,如图:
∵为等边三角形,
∴
∴
∵
∴
在中,
过B作BH⊥AC于H,
①当点Q在线段CH之间时,连接BQ,如图:
∴
∴
∴
∴
②当点Q'在线段CH之间时,如图:
同理得:
∴
故答案为:3或1.
【分析】过A作AD⊥BC于D,根据等边三角形的性质得进而根据含30°角的直角三角形的性质即可求出AD的长,进而根据勾股定理算出AP的长;过B作BH⊥AC于H,由题意知需分两种情况,①当点Q在线段CH之间时,②当点Q'在线段CH之间时,分别根据勾股定理和线段间的数量关系即可求出AQ的长.
三、解答题 (共7题;共61分)
14.(2019八上·抚州月考)如图1,在 的网格纸中,每个小正方形的边长都为1,动点P、Q分别从点D、A同时出发向右移动,点P的运动速度为每秒2个单位,点Q的运动速度为每秒1个单位,当点P运动到点C时,两个点都停止运动.
(1)请在 的网格纸图2中画出运动时间t为2秒时的线段PQ并求其长度;
(2)在动点P、Q运动的过程中,△PQB能否成为PQ=BQ的等腰三角形?若能,请求出相应的运动时间t;若不能,请说明理由;
(3)在(1)中的图2中,点E如图所示,是否在PQ上存在一点M,使DM+EM的值最小,如存在,求出DM+EM最小值;如不存在,说明理由.
【答案】(1)解:如图:
点 的运动速度为2个单位,点 的运动速度为每秒1个单位,
运动时间 为2秒时, , ,
,
在Rt△PQF中,由勾股定理得, ;
(2)解:如图2,由题意得, ,QF=2t-t=t
在Rt△PQF中, ,
,
,
解得, ;
∴当 时,△PQB是等腰三角形且PQ=BQ.
(3)解:在 上存在一点 ,使 的值最小,
作点 关于 的对称点 ,连接 交 于 ,
则 ,
是 的最小值,
由勾股定理得, ,
即 的最小值是 .
【知识点】等腰三角形的性质;勾股定理;轴对称的应用-最短距离问题;尺规作图-直线、射线、线段
【解析】【分析】(1)根据运动时间可以得到运动距离,进而得出PQ的位置,再分别求出 、 ,根据勾股定理求出PQ的长;(2)根据勾股定理表示出 ,根据题意列出方程,解方程即可;(3)作点 关于 的对称点 ,连接 交 于 ,根据轴对称 最短路径问题、勾股定理解答.
15.(2019八上·兰州期中)长方体的长为20cm,宽为10cm,高为15cm,点B离点C5cm,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B去吃一滴蜜糖,需要爬行的最短距离是多少?
【答案】解:将长方体沿CF、FG、GH剪开,向右翻折,使面FCHG和面ADCH在同一个平面内,
连接AB,如图1,
由题意可得:BD=BC+CD=5+10=15cm,AD=CH=15cm,
在Rt△ABD中,根据勾股定理得:
将长方体沿DE、EF、FC剪开,向上翻折,使面DEFC和面ADCH在同一个平面内,
连接AB,如图2,
由题意得:BH=BC+CH=5+15=20cm,AH=10cm,
在Rt△ABH中,根据勾股定理得:
则需要爬行的最短距离是15 cm.
连接AB,如图3,
由题意可得:BB′=B′E+BE=15+10=25cm,AB′=BC=5cm,
在Rt△AB′B中,根据勾股定理得:
∵
∴则需要爬行的最短距离是
【知识点】几何体的展开图;两点之间线段最短;勾股定理
【解析】【分析】根据两点之间线段最短,将长方体展开, 将长方体沿CF、FG、GH剪开,向右翻折,使面FCHG和面ADCH在同一个平面内 可得矩形AGFD,结合已知条件可知AD,BD的长,利用勾股定理求出AB的长;将长方体沿DE、EF、FC剪开,向上翻折,使面DEFC和面ADCH在同一个平面内, 利用同样的方法求出AB的长,再根据图3求出AB的长,然后比较大小就可得出爬行的最短距离。
16.(2018八上·汽开区期末)在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC.点D为直线BC上一动点(点D不与点B、C重合),以AD为直角边在AD右侧作等腰直角三角形ADE,使∠DAE=90°,连结CE.
(1)探究:如图①,当点D在线段BC上时,证明BC=CE+CD.
(2)应用:在探究的条件下,若AB= ,CD=1,则△DCE的周长为 .
(3)拓展:①如图②,当点D在线段CB的延长线上时,BC、CD、CE之间的数量关系为 .
②如图③,当点D在线段BC的延长线上时,BC、CD、CE之间的数量关系为 .
【答案】(1)解:∵∠BAC=90°,∠DAE=90°,
∴∠BAC=∠DAE.
∵∠BAC=∠BAD+∠DAC,∠DAE=∠CAE+∠DAC,
∴∠BAD=∠CAE.
∵AB=AC,AD=AE,
∴△ABD≌△ACE.
∴BD=CE.
∵BC=BD+CD,
∴BC=CE+CD.
(2)
(3)BC= CD-CE;BC= CE-CD
【知识点】全等三角形的判定与性质;勾股定理
【解析】【解答】(2)应用:在Rt△ABC中,AB=AC= ,
∴∠ABC=∠ACB=45°,BC=2,
∵CD=1,
∴BD=BC-CD=1,
由探究知,△ABD≌△ACE,
∴∠ACE=∠ABD=45°,
∴∠DCE=90°,
在Rt△BCE中,CD=1,CE=BD=1,
根据勾股定理得,DE= ,
∴△DCE的周长为CD+CE+DE=2+
故答案为:2+ .(3)拓展:①同探究的方法得,△ABD≌△ACE.
∴BD=CE
∴BC=CD-BD=CD-CE,
故答案为BC=CD-CE;
②同探究的方法得,△ABD≌△ACE.
∴BD=CE
∴BC=BD-CD=CE-CD,
故答案为:BC=CE-CD.
【分析】(1)由∠BAC=∠DAE=90°,易知∠BAD=∠CAE,根据SAS可证明△ABD≌△ACE,则BD=CE,根据线段间的等量代换证得BC=CE+CD。(2)在Rt△ABC中,先计算出BC,然后求得BD,在Rt△BCE中,再运用勾股定理求得DE,最后求出△DCE的周长。拓展:①同探究的方法得出△ABD≌△ACE,利用全等三角形性质可得BD=CE,进而得出BC= CD-CE。②同探究的方法得,△ABD≌△ACE,可得BD=CE,进而得出结论BC= CE-CD。
17.(2021八上·武侯期末)[阅读理解]
如图,在△ABC中,AB=4,AC=6,BC=7,过点A作直线BC的垂线,垂足为D,求线段AD的长.
解:设BD=x,则CD=7﹣x.
∵AD⊥BC,
∴∠ADB=∠ADC=90°.
在Rt△ABD中,AD2=AB2﹣BD2,
在Rt△ACD中,AD2=AC2﹣CD2,
∴AB2﹣BD2=AC2﹣CD2.
又∵AB=4,AC=6,
∴42﹣x2=62﹣(7﹣x)2.
解得x= ,
∴BD= .
∴AD= = .
[知识迁移]
(1)在△ABC中,AB=13,AC=15,过点A作直线BC的垂线,垂足为D.
i)如图1,若BC=14,求线段AD的长;
ii)若AD=12,求线段BC的长.
(2)如图2,在△ABC中,AB= ,AC= ,过点A作直线BC的垂线,交线段BC于点D,将△ABD沿直线AB翻折后得到对应的△ ,连接CD′,若AD= ,求线段 的长.
【答案】(1)解:i)解:设BD=x,则CD=14-x,
∵AD⊥BC,
∴∠ADB=∠ADC=90°.
在Rt△ABD中,AD2=AB2﹣BD2,
在Rt△ACD中,AD2=AC2﹣CD2,
∴AB2﹣BD2=AC2﹣CD2.
又∵AB=13,AC=15,
∴132﹣x2=152﹣(14﹣x)2.
解得:x=5,
∴BD=5,
∴AD= = ;
ii)分两种情况:①当点D在线段BC上,如图,
∵AD=12,AB=13,AC=15,AD⊥BC,
∴BD= ,DC= ,
∴BC= BD+ DC=5+9=14,
②当点D在CB的延长线上,如图,则BC=DC-BD=9-5=4;
(2)解:∵AB= ,AC= ,AD= ,AD⊥BC,
∴BD= ,
DC= ,
过点D′作D′F⊥BC,交CB的延长线于点F,
∵将△ABD沿直线AB翻折后得到对应的△ ,
∴BD′=BD= ,
设BF=x,D′F=y,
则x2+y2=( )2,
又∵ ,即:4x+2y=25,
∴x= 或 (舍),
∴y=5,即:D′F=5,
∴CF=BF+BD+CD= + +5=15,
∴ = .
【知识点】勾股定理;翻折变换(折叠问题)
【解析】【分析】(1)i)设BD=x,则CD=14-x,根据勾股定理,得到AB2﹣BD2=AC2﹣CD2,列出方程,即可求解;ii)根据勾股定理,分 ①当点D在线段BC上, ②当点D在CB的延长线上两种情况分别求出BD、DC,进而即可求解;
(2)先求出BD、DC,过点D′作D′F⊥BC,交CB的延长线于点F,设BF=x,D′F=y,根据勾股定理和等积法,列出关于x,y的方程,进而即可求解.
18.(2023八上·乐山期末)
(1)【问题情境】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图①,中,若,,求边上的中线的取值范围.小明经过组内合作交流,得到了如下的解决方法:延长至点,使,连接.请根据小明的方法思考:
①由已知和作图能得到,依据是 ▲ .
A. B. C. D.
②由“三角形的三边关系”可求得的取值范围是 ▲ .
(2)【初步运用】
如图②,是的中线,交于,交于,且,若,,求线段的长.
(3)【灵活运用】
如图③,在中,,为中点,,交于点,交于点,连接.若,,求的长度.
【答案】(1)①A
②
(2)解:如图,延长至,使,连接,
∵是的中线,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴;
(3)解:延长到点,使,连接,,如图所示:
∵,,
∴,
∵是的中点,
∴,
在和中,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
即,
∵,,
在中,由勾股定理得:,
∴.
【知识点】三角形三边关系;三角形全等及其性质;三角形全等的判定;勾股定理
【解析】【解答】解:(1)①∵AD是△ABC的中线
∴BD=DC
∴在△ADC和△BDE中
∴△ADC≌△BDE(SAS)
故答案为:A
②由①知:△ADC≌△BDE
∴AC=BE=6
∵AB=8
∴AB-BE<AE<AB+BE
即2<AE<14
∴1<AD<7
故答案为:1<AD<7
【分析】本题考查全等三角形的性质和判定,三角形的三边关系,勾股定理的应用
(1)①本题根据题中的信息,通过SAS证明△ADC≌△EDB,即为答案.②本题根据全等三角形对应边相等可知:AC=BE=6,由三角形的中线定义可知:AE=2AD,根据构成三角形三边关系即可求解;
(2)根据三角形中线的定义可知:BD=CD,再结合DM=AD,对顶角相等∠ADC=∠BDM,可通过SAS证得△ADC≌△EDB,由全等三角形对应边相等,对应角相等可得:BM=AC,∠CAD=∠M,由等腰三角形的性质等边对等角可知:∠CAD=∠AFE,等量代换可得:∠BFD=∠CAD=∠M,由等腰三角形的判定等角对等边可知:BF=BM=AC,由线段的和差可得:AC=AE+EC=EF+EC,代入数值即可得出答案.
(3)根据三角形中线的定义可知:BD=CD,再结合DE=GD,对顶角相等∠CDG=∠BDE,可通过SAS证得△DBE≌△DCG,由全等三角形对应边相等,对应角相等可得:,∠GAD=∠B,由三角形内角为180°可知:∠B+∠ACB=90°,等量代换可知:∠GCD+∠ACB=90°,即∠GCF=90°,在Rt△CFG中,由勾股定理可得:,则EF=GF,即可得出答案.
19.(2023八上·泉州期末)
(1)观察猜想,如图①点B、A、C在同一条直线上,DB⊥BC,EC⊥BC且∠DAE=90°,AD=AE,则BC、BD、CE之间的数量关系为 ;
(2)问题解决,如图②,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,CB=6,AB=3,以AC为直角边向外作等腰Rt△DAC,连结BD,求BD的长;
(3)拓展延伸,如图③,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,CB=6,AB=3,DC=DA,请直接写出BD的长.
【答案】(1)BC=BD+CE
(2)解:问题解决
如图②,过D作DE⊥AB,交BA的延长线于E,
由(1)同理得:△ABC≌△DEA,
∴DE=AB=3,AE=BC=6,
Rt△BDE中,BE=9,
由勾股定理得:;
(3)
【知识点】勾股定理;三角形全等的判定-AAS
【解析】【解答】解:(1)观察猜想
结论:BC=BD+CE,理由是:
如图①,∵∠B=90°,∠DAE=90°,
∴∠D+∠DAB=∠DAB+∠EAC=90°,
∴∠D=∠EAC,
∵∠B=∠C=90°,AD=AE,
∴△ADB≌△EAC(AAS),
∴BD=AC,EC=AB,
∴BC=AB+AC=BD+CE;
故答案为:BC=BD+CE;
(3)拓展延伸
如图③,过D作DE⊥BC于E,作DF⊥AB于F,
同理得:△CED≌△AFD,
∴CE=AF,ED=DF,
设AF=x,DF=y,
则,解得:,
,,
由勾股定理得:.
【分析】(1)观察猜想:利用同角的余角相等得∠D=∠EAC,从而利用AAS判断出△ADB≌△EAC,根据全等三角形的对应边相等得BD=AC,EC=AB,可得结论:BC=AB+AC=BD+CE;
(2)问题解决: 过D作DE⊥AB,交BA的延长线于E, 同理证明:△ABC≌△DEA,可得DE=AB=3,AE=BC=6,最后在Rt△BDE中,利用勾股定理求BD的长;
(3)拓展延伸:过D作DE⊥BC于E,作DF⊥AB于F,同理证明三角形全等,得CE=AF,ED=DF,设AF=x,DF=y,根据全等三角形对应边相等列方程组可得x、y的值,进而根据勾股定理算出BD的长.
20.(2021八上·双阳期末)解答
(1)【问题探究】
如图1,锐角△ABC中分别以AB、AC为边向外作等腰△ABE和等腰△ACD,使AE=AB,AC=AD,∠ABE=∠ADC,连接EC,BD. 求证:EC=BD.
(2)【拓展延伸】
①如图2,△ABC中,∠ABC=90°,CB=AB,D为AC上一点,连结BD,作BE⊥BD,AE⊥AC,连结DE. 若AC=2,请直接写出四边形ADBE的面积.
②如图3,四边形ABCD中,AD⊥AC,AC=AD,∠ABC=45°,AB=3,BC=1,请直接写出BD长.
【答案】(1)证明:∵AE=AB,AC=AD,
∴∠AEB=∠ABE,∠ACD=∠ADC,
∵∠ABE=∠ADC,
∴∠BAE=∠DAC,
∴∠BAE+∠BAC=∠CAD+∠BAC,即∠EAC=∠BAD,
在△EAC和△BAD中,
,
∴△EAC≌△BAD(SAS),
∴EC=BD.
(2)①1
②
【知识点】三角形全等的判定;等腰三角形的性质;勾股定理
【解析】【解答】解:(2)①解:∵BE⊥BD,
∴∠EBD=90°,
∵∠ABC=90°,
∴∠EBD-∠ABD=∠ABC-∠ABD,
即∠EBA=∠DBC,
∵AB=BC,
∴∠BAC=∠C=45°,
∵AE⊥AC,
∴∠EAB=45°,
∴∠EAB=∠C,
在△EAB和△DCB中,
,
∴△EAB≌△DCB(ASA),
∴S△EAB=S△DCB,
∴S四边形ADBE=S△ABE+S△ABD=S△DCB+S△ABD=S△ABC,
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴S△ABC=AC2=1,
∴S四边形ADBE=1.
②解:如图3中,作AF⊥AB,使得AF=AB,连接BF,CF.
∵AF=AB,AC=AD,∠BAF=∠CAD,
∴∠CAF=∠BAD,
∴△FAC≌△BAD(SAS),
∴CF=BD,
∵∠FBA=∠ABC=45°,
∴∠FBC=90°,
∵AB=AF=3,∠BAF=90°,
∴BF=AB=3,
∴
∴BD=FC=.
【分析】(1)先求出 ∠BAE=∠DAC, 再利用全等三角形的判定与性质证明求解即可;
(2)①利用全等三角形的判定与性质证明求解即可;
②先求出△FAC≌△BAD(SAS),再求出∠FBC=90°,最后利用勾股定理计算求解即可。
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