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24.2直角三角形的性质
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图,平行四边形中,对角线,相交于,,, , 分别是, ,的中点,下列结论中:
①;
②四边形是平行四边形;
③;
④平分,
正确的是( )
A.①② B.①②④ C.①②③ D.②③④
2.如图,在△ABC中,∠ACB=105°,∠B=30°,∠ACB的平分线CD交AB于点D,则AD:BD=( )
A. B. C.1:2 D.
3.已知直角三角形角所对的直角边长为5,则斜边的长为( )
A.5 B.10 C.8 D.12
4.如图,正方形边长为4,点E是边上一点,且.P是对角线上一动点,则的最小值为( )
A.4 B. C. D.
5.如图,在 ABCD中,CD=2AD,BE⊥AD于点E,F为DC的中点,连接EF、BF,下列结论:①∠ABC=2∠ABF;②EF=BF;③S四边形DEBC=2S△EFB;④∠CFE=3∠DEF,其中正确结论的个数共有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.如图,菱形的对角线,相交于点,过点作交于点,连接,若,,则菱形的面积为( )
A.120 B.240 C.80 D.160
7.如图,在平面直角坐标系中,A,B两点的坐标分别是,,点C为线段的中点,则的长等于( )
A. B. C.5 D.10
8.如图,在直角三角形中,,,,点为上任意一点,连接,以,为邻边作平行四边形,连接,则的最小值为( )
A.3 B. C. D.
9.如图,中,,M是斜边的中点,将绕点F按顺时针方向旋转,点E落在延长线上的处,点D落在处,若, .则的长为( )
A. B.6 C. D.
10.如图,在正方形ABCD中,AB=8,点E,F分别在边AB,CD上,∠EFC=120°,若将四边形EBCF沿EF折叠,点B恰好落在AD边上,则AE的长度为( )
A. B. C. D.
11.如图,矩形的顶点,,,将矩形以原点为旋转中心,顺时针旋转75°之后点的坐标为( )
A. B. C. D.
12.如图,在中,,,与相交于点P,于Q.则与的关系为( )
A. B. C. D.
二、填空题
13.如图,在中,垂直平分线段,E为的中点,连接,若,则的长为 .
14.如图,在直角三角形ABC中,,,点是的中点,点是斜边上的一个动点,是线段的垂直平分线,是上的一个动点,则的最小值为 .
15.如图,在中,,点,分别在,上,且,将沿折叠,点恰好落在边上的点处,与交于点.下列结论:其中正确的结论有 .(填序号)
;
若,则;
若,,则;
若,,则.
16.如图,在四边形中,,,,分别为,的中点,连接,,.,平分,, .
17.在中,,P为边上一动点,于E,于F,M为中点,则的最小值为 .
三、解答题
18.已知:如图,在中,,于D,E为直角边的中点,过D,E作直线交的延长线于F.求证:.
19.已知,如图,,M,N分别是的中点.求证:
(1);
(2).
20.如图,在等边中,是的中点,于点.求证:.
21.如图所示,中:
(1)若,求的度数;
(2)在(1)的条件下,若,求边上的高.
22.如图,在中,,D是上的一点,且,点E是的中点,连接.
(1)求证:;
(2)求证:;
(3)若,求的周长.
23.如图,的对角线相交于点O,是等边三角形,.
(1)是矩形吗?说说你的理由.
(2)求这个平行四边形的面积.
24.如图,在等边△ABC中,D是AB的中点,DE⊥AC于E,EF⊥BC于F,已知AB=8,求BF的长.
《24.2直角三角形的性质》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A B D D A C B C A
题号 11 12
答案 D B
1.B
【分析】由平行四边形的性质可得,由等腰三角形的性质可判断①正确,由直角三角形的性质和三角形中位线定理可判断③错误,由,可证四边形是平行四边形,可得②正确.由平行线的性质和等腰三角形的性质可判断④正确.
【详解】解:如图,
四边形是平行四边形
,,,
又,
,且点 是中点,
,
故①正确,
、分别是、的中点,
,,
点是斜边上的中点,
,无法证明,
故③错误,
,
四边形是平行四边形
故②正确,
,
,
,
,
,
,
,
,
平分,故④正确;
故选:B.
【点睛】本题考查了平行四边形的性质与判定,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,等腰三角形的判定和性质,灵活运用相关的性质定理、综合运用知识是解题的关键.
2.A
【分析】根据角平分线的性质可知角平分线上的点到角两边的距离相等,再根据直角三角形的性质即可求解.
【详解】因为角平分线上的点到角两边的距离相等,作DE垂直BC,DF垂直AC,设DE=DF=a,则AD=,BD=2a,所以AD:BD=.故选择A.
【点睛】本题考查直角三角形的性质和角平分线的性质,解题的关键是熟悉直角三角形的性质和角平分线的性质.
3.B
【分析】本题主要考查了直角三角形的性质,根据直角三角形中有一个角等于,它所对的直角边等于斜边的一半解答即可.
【详解】因为直角三角形所对的直角边为5,
所以斜边长为.
故选:B.
4.D
【分析】连接AC,作,证明当取最小值时,A,P,G三点共线,且,此时最小值为AG,再利用勾股定理,所对的直角边等于斜边的一半即可求出结果.
【详解】解:连接AC,作
∵是正方形且边长为4,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∴当取最小值时,A,P,G三点共线,且,此时最小值为AG,
∵,,
∴,
∵,
∴,
设,则,∴,解得:,
设,则,
∵,∴,解得:
∴,
故选:D
【点睛】本题考查正方形的性质,动点问题,勾股定理,所对的直角边等于斜边的一半,解题的关键是证明当取最小值时,A,P,G三点共线,且,此时最小值为AG.
5.D
【分析】如图延长EF交BC的延长线于G,取AB的中点H连接FH.证明△DFE≌△FCG 得EF=FG,BE⊥BG,四边形BCFH是菱形即可解决问题.
【详解】解:如图延长EF交BC的延长线于点G,取AB的中点H,连接FH.
∵CD=2AD,DF=FC,
∴CF=CB,
∴∠CFB=∠CBF,
∵CD∥AB,
∴∠CFB=∠FBH,
∴∠CBF=∠FBH,
∴∠ABC=2∠ABF.故①正确,
∵DE∥CG,
∴∠D=∠FCG,
∵DF=FC,∠DFE=∠CFG,
∴△DFE≌△FCG,
∴FE=FG,
∵BE⊥AD,
∴∠AEB=90°,
∵AD∥BC,
∴∠AEB=∠EBG=90°,
∴BF=EF=FG,故②正确,
∵,
∴,故③正确,
∵AH=HB,DF=CF,AB=CD,
∴CF=BH,∵CF∥BH,
∴四边形BCFH是平行四边形,
∵CF=BC,
∴四边形BCFH是菱形,
∴∠BFC=∠BFH,
∵FE=FB,FH∥AD,BE⊥AD,
∴FH⊥BE,
∴∠BFH=∠EFH=∠DEF,
∴∠EFC=3∠DEF,故④正确,
故选:D.
【点睛】本题考查平行四边形的性质和判定、菱形的判定和性质、直角三角形斜边中线的性质、全等三角形的判定和性质等知识,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.
6.A
【分析】本题主要考查了菱形的性质,直角三角形的斜边上的中线性质,菱形的面积公式等知识;由菱形的性质得,,,则,再由直角三角形斜边上的中线性质求出的长度,然后由菱形的面积公式求解即可.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∵点O是中点,即是斜边上的中线,
∴,
∴菱形的面积,
故选:A.
7.C
【分析】根据勾股定理求出斜边AB的长度,再由直角三角形斜边中线定理,即可得出答案.
【详解】】解:∵A,B两点的坐标分别是(8,0),(0,6),
∴OA=8,OB=6,
∴AB==10,
∵点C为AB的中点,
∴OC=AB=×10=5,
故选:C.
【点睛】本题主要考查坐标与图形的性质,勾股定理,直角三角形斜边中线定理,掌握直角三角形斜边中线定理是解题的关键.
8.B
【分析】设PQ与AC交于点O,作于,根据直角三角形的性质得,根据勾股定理得,根据平行四边形的性质得,根据,得,当P与重合时,OP的值最小,则PQ的值最小,进行计算即可得.
【详解】解:如图所示,设PQ与AC交于点O,作于,
在中,,
∴,
∴,
∵四边形PAQC是平行四边形,
∴,
∵,,
∴,
当P与重合时,OP的值最小,则PQ的值最小,
∴PQ的最小值为:,
故选:B.
【点睛】本题考查了直角三角形的性质,勾股定理的应用,平行四边形的性质,垂线段最短的性质,解题的关键是掌握平行四边形的性质和垂线段最短的性质.
9.C
【分析】如图所示,过F作于H,利用勾股定理求出,根据直角三角形斜边上的中线的性质得到,利用面积法求出,进而利用勾股定理求出,由旋转的性质得到,则由三线合一定理得到.
【详解】解:如图所示,过F作于H,
∵,, ,
∴,
∵M是斜边的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
由旋转的性质可得,
∴,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了勾股定理,旋转的性质,等腰三角形的性质与判定,直角三角形斜边上的中线的性质,正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.
10.A
【分析】依据正方形的性质以及折叠的性质,即可得到∠AEB'=60°,再根据含30°角的直角三角形的性质,即可得到AE的长.
【详解】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴,∠A=90°,
∴
∵将四边形EBCF沿EF折叠,点B恰好落在AD边上,
∴∠BEF=∠FEB'=60°,BE=B'E,
∴∠AEB'=180°-∠BEF-∠FEB'=60°,
∴∠AB'E=30°,
∴B'E=2AE,
设AE=x,则B'E=2x=BE,
∵AB=8,
∴x+2x=8,
解得.
故选:A.
【点睛】本题考查了正方形的性质,折叠的性质,含30°角的直角三角形的性质等知识点,能综合性运用性质进行推理是解此题的关键.
11.D
【分析】过点B作BG⊥x轴于G,过点C作CH⊥y轴于H,根据矩形的性质得到点C的坐标,求出∠COE=45°,OC=4,过点C作CE⊥x轴于E,过点C1作C1F⊥x轴于F,由旋转得∠COC1=75°,求出∠C1OF=30°,利用勾股定理求出OF,即可得到答案.
【详解】解:过点B作BG⊥x轴于G,过点C作CH⊥y轴于H,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC,AB=CD,ADBC,∠CDA=∠DAB=90°,
∴∠HCD=∠ADO=∠BAG,
∵∠CHD=∠BGA=90°,
∴△CHD≌△AGB(AAS),
∵,,,
∴CH=AG=5-1=4,DH=BG=2,
∴OH=2+2=4,
∴C(4,4),
∴OE=CE=4,
∴∠COE=45°,OC=4,
如图,过点C作CE⊥x轴于E,过点C1作C1F⊥x轴于F,
由旋转得∠COC1=75°,
∴∠C1OF=30°,
∴C1F=OC1=OC=2,
∴OF=,
∴点C1的坐标为,
故选:D.
【点睛】此题考查了矩形的性质,旋转的性质,勾股定理,直角三角形30度角的性质,熟记各知识点并综合应用是解题的关键.
12.B
【分析】此题考查了等边三角形的性质,勾股定理及全等三角形的判定及性质等知识点的综合运用能力,证明是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴是等边三角形.
∴
∵
∴(SAS),
∴.
∵,
∴.
∴.
∵,
∴.
∴,
∵,
∴,
∴
∴
故选:B.
13.6
【分析】本题考查了线段垂直平分线的性质,等腰三角形的性质与判定,掌握这些知识是关键;由垂直平分线的性质、等腰三角形的性质得;由互余关系得,从而;再可得,从而求解.
【详解】解:垂直平分线段,
,
,
,
,
,
,
则;
在中,E为中点,,
,
,
.
故答案为:6.
14.
【分析】连接,,根据直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半可得,根据垂直平分线的性质得出,根据,即可求解.
【详解】解:连接,,如图,
∵点是斜边上的一个动点,是线段的垂直平分线,是上的一个动点,
∴,
∴,
∵,,点是的中点,
∴.
∴的最小值为.
【点睛】本题考查了垂直平分线的性质,两点之间线段最短,直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半,掌握以上知识是解题的关键.
15.
【分析】是的中线,即可求解;,则则 ,即可求解;勾股定理求得,,即可求解;勾股定理求得 ,进而根据是的中线,即可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,故正确;
∵,
∴,,
∴,
则,故正确;
,
∴,
∵,,
∴,
设,则,
∴
∴,
解得:,
∴,故不正确;
,,
则由勾股定理得,
∴,故正确,
综上可知:正确,
故答案为:.
【点睛】本题考查了翻折变换,直角三角形中线定理,勾股定理,等腰三角形的性质与判定,熟练掌握以上知识是解题的关键.
16.
【分析】本题考查了三角形中位线定理、直角三角形斜边中线定理、勾股定理等知识,根据三角形中位线定理得,根据直角三角形斜边中线定理得,由此即可证明.再证明,根据即可解决问题.
【详解】解:在中,、分别是、的中点,
,,
在中,是中点,
,
,
,
,平分,
,
,
,
,
,
,
,,
.
故答案为:.
17.
【分析】勾股定理逆定理得到,进而推出四边形是矩形,连接,则,斜中半定理,得到,进而得到最小时,最小,进而得到时,最小,等积法求出的长即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵M为中点,
∴,
∵于E,于F,
∴四边形是矩形,
连接,则,
∴,
∴当最小时,最小,
∵垂线段最短,
∴当时,最小,
此时,即:,
∴,
∴的最小值为.
故答案为:
【点睛】本题考查勾股定理逆定理,斜边上的中线,矩形的判定和性质,垂线段最短.解题的关键是得到时,的值最小.
18.证明见解析
【分析】先证明,得,再证明,得,即得证.
【详解】∵,
,
又∵,
∴,
∴,
∴,
又∵E为的中点,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵,
,
∴,
∴.
【点睛】此题考查了相似三角形的判定与性质、直角三角形的性质等知识,熟练掌握三角形相似的判定与性质是解答此题的关键.
19.(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】本题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质,等腰三角形三线合一的性质,熟记各性质,并作辅助线构造出等腰三角形是解题的关键.
(1)连接、,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得,,即可证明.
(2)根据等腰三角形三线合一的性质,即可证明.
【详解】(1)证明:连接、,如图:
∵,M,N分别是的中点,
∴,
∴,
(2)证明:∵,为中点,
∴.
20.见解析
【分析】先根据等边三角形的性质和垂线的定义得到,,则,即可,再由是的中点即可证明.
【详解】证明:∵三角形是等边三角形,,
,,
,
.
是的中点,
,
.
【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质,三角形内角和定理,含度角的直角三角形的性质,灵活运用所学知识是解题的关键.
21.(1)
(2)
【分析】(1)设,则,,根据三角形内角和定理,即可求解;
(2)根据含度角的直角三角形的性质,即可求解.
【详解】(1)解:,
设,则,,
,
,
;
(2)如图,作于点,
,,
.
【点睛】本题考查了三角形内角和定理,含30度角的直角三角形的性质,熟练掌握以上知识是解题的关键.
22.(1)详见解析
(2)详见解析
(3)25
【分析】(1)根据直角三角形斜边上的中线的性质得出,再由等边对等角及三角形外角的性质即可证明;
(2)根据(1)中结论及直角三角形斜边上的中线的性质即可证明;
(3)根据直角三角形斜边上的中线的性质及勾股定理即可求解.
【详解】(1)证明:∵,
∴为直角三角形.
又∵点E是的中点,
∴,
又∵,
∴,
∴.
又∵,
∴.
又∵,
∴.
(2)证明:由(1)可得,
又∵,
∴,
∴.
(3)在中,,
∴,
∴的周长.
【点睛】题目主要考查直角三角形斜边上的中线的性质,勾股定理解三角形及等腰三角形的性质与判定等,理解题意,综合运用这些知识点是解题关键.
23.(1)是矩形,理由见解析
(2)
【分析】本题考查矩形的判定和性质,勾股定理,含30度角的直角三角形,熟练掌握矩形的判定方法,是解题的关键:
(1)根据平行四边形的性质,结合等边三角形的性质,推出,即可得出结论;
(2)等边三角形的性质,推出,进而求出的长,利用面积公式进行计算即可.
【详解】(1)解:是矩形,理由如下:
∵,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴是矩形;
(2)∵是等边三角形,
∴,
由(1)知:是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴矩形的面积为:.
24.5
【分析】根据等边三角形的性质得出AB=BC=AC=8,∠A=∠B=∠C=60°,求出AD,∠ADE=∠FEC=30°,根据含30°角的直角三角形的性质得出AEAD,CFCE,求出AE、CF长,再求出答案即可.
【详解】解:∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC=8,∠A=∠B=∠C=60°,
∵D为AB的中点,∴AD=BD=4,
∵DE⊥AC,EF⊥BC,∴∠DEA=90°,∠EFC=90°,
∴∠ADE=180°﹣∠DEA﹣∠A=30°,∠FEC=180°﹣∠EFC﹣∠C=30°,
∴AEAD2,CFEC(8﹣2)=3,
∴BF=BC﹣CF=8﹣3=5.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质,三角形的内角和定理和含30°角的直角三角形的性质等知识点,能综合运用性质进行推理和计算是解此题的关键.
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