专题21 直角三角形存在性问题巩固练习(提优)-冲刺2021年中考几何专项复习(解析版)
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专题21 直角三角形存在性问题考向1 二次函数中的直角三角形存在性问题【母题来源】2021年中考四川省巴中卷【母题题文】已知抛物线y =ax 2+bx+c 与x 轴交于A (﹣2,0)、B (6,0)两点,与y 轴交于点C (0,﹣3). (1)求抛物线的表达式;(2)点P 在直线BC 下方的抛物线上,连接AP 交BC 于点M ,当PM AM最大时,求点P 的坐标及PM AM的最大值;(3)在(2)的条件下,过点P 作x 轴的垂线l ,在l 上是否存在点D ,使△BCD 是直角三角形,若存在,请直接写出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)将点A (﹣2,0)、B (6,0)、C (0,﹣3)代入y =ax 2+bx+c , 得{4a −2b +c =036a +6b +c =0c =−3,解得{a =14b =−1c =−3, ∴y =14x 2﹣x ﹣3;(2)如图1,过点A 作AE ⊥x 轴交直线BC 于点E ,过P 作PF ⊥x 轴交直线BC 于点F , ∴PF ∥AE ,∴MP AM=PF AE,设直线BC 的解析式为y =kx+d ,∴{6k +d =0d =−3,∴{k =12d =−3,∴y =12x ﹣3,设P (t ,14t 2﹣t ﹣3),则F (t ,12t ﹣3),∴PF =12t ﹣3−14t 2+t+3=−14t 2+32t , ∵A (﹣2,0), ∴E (﹣2,﹣4), ∴AE =4, ∴MP AM=PF AE=−14t 2+32t 4=−116t 2+38t =−116(t ﹣3)2+916,∴当t =3时,MPAM有最大值916,∴P (3,−154); (3)∵P (3,−154),D 点在l 上, 如图2,当∠CBD =90°时,过点B 作GH ⊥x 轴,过点D 作DG ⊥y 轴,DG 与GH 交于点G ,过点C 作CH ⊥y 轴,CH 与GH 交于点H , ∴∠DBG+∠GDB =90°,∠DBG+∠CBH =90°, ∴∠GDB =∠CBH ,∴△DBG ∽△BCH , ∴DG BH=BG CH,即33=BG 6,∴BG =6,∴D (3,6); 如图3,当∠BCD =90°时, 过点D 作DK ⊥y 轴交于点K ,∵∠KCD+∠OCB =90°,∠KCD+∠CDK =90°, ∴∠CDK =∠OCB ,∴△OBC ∽△KCD , ∴OB KC=OC KD,即6KC=33,∴KC =6,∴D (3,﹣9); 如图4,当∠BDC =90°时,线段BC 的中点T (3,−32),BC =3√5, 设D (3,m ), ∵DT =12BC ,∴|m +32|=3√52, ∴m =3√52−32或m =−3√52−32, ∴D (3,3√52−32)或D (3,−3√52−32); 综上所述:△BCD 是直角三角形时,D 点坐标为(3,6)或(3,﹣9)或(3,−3√52−32)或(3,3√52−32).【试题解析】(1)将A (﹣2,0)、B (6,0)、C (0,﹣3)代入y =ax 2+bx+c 即可求解析式; (2)过点A 作AE ⊥x 轴交直线BC 于点E ,过P 作PF ⊥x 轴交直线BC 于点F ,由PF ∥AE ,可得MP AM=PFAE,则求PFAE的最大值即可;(3)分三种情况讨论:当∠CBD =90°时,过点B 作GH ⊥x 轴,过点D 作DG ⊥y 轴,DG 与GH 交于点G ,过点C 作CH ⊥y 轴,CH 与GH 交于点H ,可证明△DBG ∽△BCH ,求出D (3,6);当∠BCD =90°时,过点D 作DK ⊥y 轴交于点K ,可证明△OBC ∽△KCD ,求出D (3,﹣9);当∠BDC =90°时,线段BC 的中点T (3,−32),设D (3,m ),由DT =12BC ,可求D (3,3√52−32)或D (3,−3√52−32).【命题意图】二次函数图象及其性质;运算能力;应用意识. 【命题方向】二次函数综合题,一般为压轴题.【得分要点】以线段AB 为边的直角三角形构造方法如右图所示:直角三角形的另一个顶点在以A 在以AB 为直径的圆上,或过A 、B 且与AB 垂直的直线上(A ,B 两点除外).解直角三角形的存在性问题时,若没有明确指出直角三角形的直角,就需要进行分类讨论.通常这类问题的解题策略有:(1)几何法:先分类讨论直角,再画出直角三角形,后计算.如图,若∠ACB =90°.过点A 、B 作经过点C 的直线的垂线,垂足分别为E 、F .则△AEC ∽△CFB .从而得到线段间的关系式解决问题.(2)代数法:先罗列三边长,再分类讨论直角,根据勾股定理列出方程,然后解方程并检验.有时候将几A BAB ECEFAC何法和代数法相结合.可以使得解题又快又好!1.(2021•贵州铜仁市模拟)如图,直线y =﹣2x+10分别与x 轴,y 轴交于点A ,B 两点,点C 为OB 的中点,抛物线y =x 2+bx+c 经过A ,C 两点. (1)求抛物线的函数表达式;(2)点D 是直线AB 下方的抛物线上的一点,且△ABD 的面积为254,求点D 的坐标;(3)点P 为抛物线上一点,若△APB 是以AB 为直角边的直角三角形,求点P 到抛物线的对称轴的距离.解:(1)在直线y =﹣2x+10中,令x =0,则y =10,令y =0,则x =5, ∴A (5,0),B (0,10). ∵点C 是OB 中点, ∴C (0,5),将A (5,0)和C (0,5)代入抛物线y =x 2+bx+c 中, 得{0=25+5b +c 5=c,解得{b =−6c =5,∴抛物线的函数表达式为y =x 2﹣6x+5;(2)联立{y =−2x +10y =x 2−6x +5,解得{x =−1y =12或{x =5y =0, ∴直线AB 与抛物线交于点(﹣1,12)和(5,0), ∵点D 是直线AB 下方抛物线上的一点, ∴设D (m ,m 2﹣6m+5),﹣1<m <5,如下图,过点D 作DE ⊥x 轴,交直线AB 于点E ,∴E (m ,﹣2m+10),∴DE =﹣2m+10﹣m 2+6m ﹣5=﹣m 2+4m+5,∴S △ABD =12OA ⋅DE =12×5×(−m 2+4m +5)=452,解得m =2,∴点D 的坐标为(2,﹣3); (3)设点P (n ,n 2﹣6n+5), ∵A (5,0),B (0,10),∴AP 2=(n ﹣5)2+(n 2﹣6n+5)2,BP 2=n 2+(n 2﹣6n+5﹣10)2,AB 2=OA 2+OB 2=125, ∵△APB 是以AB 为直角边的直角三角形, ①如下图,当点A 为直角顶点时,BP 2=AB 2+AP 2,即n 2+(n 2﹣6n ﹣5)2=125+(n ﹣5)2+(n 2﹣6n+5)2, 解得n =32或5(舍);②如下图,当点B 为直角顶点时,AP 2=AB 2+BP 2,即(n ﹣5)2+(n 2﹣6n+5)2=125+n 2+(n 2﹣6n ﹣5)2, 解得n =13+√2494或13−√2494, ∵抛物线对称轴为直线x =3, 则3−32=32,13+√2494−3=√249+14,3−13+√2494=√249−14, 综上所述,点P 到抛物线对称轴的距离为32或√249+14或√249−14.2.(2021•广东模拟)如图,已知直线y =﹣2x+m 与抛物线y =ax 2+bx+c 相交于A ,B 两点,且点A (1,4)为抛物线的 顶点 ,点B 在x 轴正方向上. (1)求抛物线的解析式;(2)若点P 在抛物线第三象限的图象上,且到x 轴、y 轴的距离相等, ①证明:△POB ≌△POC ; ②直接写出OP 的长;(3)若点Q 是y 轴上一点,且△ABQ 为直角三角形,求点Q 的坐标.解:(1)把A (1,4)代入y =﹣2x+m , 得﹣2+m =4, ∴y =﹣2x+6, ∴B (3,0)∵A (1,4)为顶点,∴可设抛物线的解析为y =a (x ﹣1)2+4, 把B (3,0)代入得, 4a+4=0,得a =﹣1,∴y =﹣(x ﹣1)2+4=﹣x 2+2x+3; (2)①当x =0时,y =3, ∴C (0,3), ∵B (3,0), ∴OB =OC ,∵点P 到x 轴、y 轴的距离相等, ∴OP 平分第三象限,∴∠BOP =∠COP =135°, 又OP =OP ,∴△POB ≌△POC (SAS );②由{y =x y =−x 2+2x +3得,{x 1=1−√132y 2=1−√132,{x 2=1+√132y 2=1+√132(舍去),∴OP =√2|x 1|=√26−√22;(3)如图1,由y =﹣x 2+2x+3得:B (3,0),A (1,4), ∴直线AB 的关系式是:y =﹣2x+6, ∴D (0,6), ∴AD =√5,DB =3√5, ①当∠QAB =90°时,∵∠ADQ =∠ODB ,∠QAD =∠BOD , ∴△DAQ ∽△DOB ,∴DQ DB=AD OD,∴3√5=√56,∴DQ =52,∴OQ =6−52=72,∴Q (0,72);②如图2,当∠QBA =90°时,作AE ∥x 轴,作BE ⊥AE 于E ,作QF ⊥BE 于F , ∴∠E =∠F =90°, ∴∠EAB+∠ABE =90°, ∵∠QBA =90°,∴∠ABE+∠QBF =90°, ∴∠BAE =∠QBF , ∴△ABE ∽△BQF , ∴AE BE=BF QF,∴24=BF 3,∴BF =32,∴Q (0,−32),如图3,③当∠AQB =90°时, 作AE ⊥OD 于E ,同理②得:△AEQ ∽△QOB , ∴14−OQ=OQ 3∴OQ =1或3,即Q (0,1)或Q (0,3);综上所述:Q 点坐标为Q (0,3.5)或Q (0,﹣1.5)或Q (0,1)或Q (0,3).3.(2021•河南开封二模)如图,抛物线y =﹣x 2+bx+c 与x 轴交于A ,B 两点,与y 轴交于点C ,且点B 与点C 的坐标分别为B (3,0),C (0,3),点M 是抛物线的顶点. (1)求抛物线的解析式;(2)点P 是线段MB 上一个动点,且点P 的横坐标为m ,过点P 作PD ⊥x 轴于点D ,交抛物线于点E ,求线段PE 的最大值,并求出此时点E 的坐标;(3)在(2)的条件下,若在线段MB 上存在点P ,使得△PCD 为直角三角形,请直接写出点P 的坐标.解:(1)把B (3,0),C (0,3)代入y =﹣x 2+bx+c , 得{−9+3b +c =0c =3,解得{b =2c =3, ∴抛物线解析式为y =﹣x 2+2x+3;(2)∵y =﹣x 2+2x+3=﹣(x ﹣1)2+4, ∴M (1,4),设直线BM 的解析式为y =kx+n , 把B (3,0),M (1,4)代入, 得{3k +n =0k +n =4,解得{k =−2n =6, ∴直线BM 的解析式为y =﹣2x+6, 设P (m ,﹣2m+6)(1≤m ≤3), 则E (m ,﹣m 2+2m+3),∴PE =﹣m 2+4m ﹣3=﹣(m ﹣2)2+1, ∵1≤m ≤3,∴当m =2时,S 有最大值,最大值为1; (3)存在.∠PDC 不可能为90°;当∠DPC =90°时,则PD =OC =3,即﹣2m+6=3,解得m =32,此时P 点坐标为(32,3),当∠PCD =90°时,则PC 2+CD 2=PD 2,即m 2+(﹣2m+3)2+32+m 2=(﹣2m+6)2,整理得m 2+6m ﹣9=0,解得m 1=﹣3﹣3√2(舍去),m 2=﹣3+3√2,当m =﹣3+3√2时,y =﹣2m+6=6﹣6√2+6=12﹣6√2,此时P 点坐标为(﹣3+3√2,12﹣6√2), 综上所述,当P 点坐标为(32,3)或(﹣3+3√2,12﹣6√2)时,△PCD 为直角三角形.。
直角三角形存在性问题巩固练习1.如图,O为坐标原点,四边形OABC为矩形,A(10,0),C(0,8),点P在边BC上以每秒1个单位长的速度由点C向点B运动,同时点Q在边AB上以每秒a个单位长的速度由点A向点B运动,运动时间为t秒(t>0).(1)若反比例函数y=m图象经过P点、Q点,求a的值;x(2)若OQ垂直平分AP,求a的值;(3)当Q点运动到AB中点时,是否存在a使△OPQ为直角三角形?若存在,求出a的值,若不存在请说明理由;2.如图,抛物线y=ax2+bx﹣4(a≠0)与x轴交于A(4,0)、B(﹣1,0)两点,过点A的直线y=﹣x+4交抛物线于点C.(1)求此抛物线的解析式;(2)在直线AC上有一动点E,当点E在某个位置时,使△BDE的周长最小,求此时E点坐标;(3)当动点E在直线AC与抛物线围成的封闭线A→C→B→D→A上运动时,是否存在使△BDE为直角三角形的情况,若存在,请直接写出符合要求的E点的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,平面直角坐标系中,点A是反比例函数y1=k(x>0)的图象上一点,一次函数y2=﹣x+2的图象x经过点A,交y轴于点B,△AOB的面积是3.(1)求点A的坐标及反比例函数解析式;(2)观察图象,当y1>y2时,直接写出x的取值范围;(3)在y轴上是否存在点P,使△ABP为直角三角形?若存在,请直接写出点P的坐标,若不存在请说明理由.(x−3)2−1的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,4.如图,二次函数y=12顶点为D.(1)求点A,B,D的坐标;(2)连接CD,过原点O作OE⊥CD,垂足为H,OE与该图象的对称轴交于点E,连接AE,AD,求∠DAE 的大小;(3)设点E关于点D的对称点为F,分别以E,F为圆心,1为半径作两个圆,该二次函数的图象上是否存在一点P,使得过P向两个圆各作一条切线PM,PN(M,N为切点),且PM,PN刚好可以作为一个斜边为4的直角三角形的两条直角边?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.5.如图所示,抛物线y=x2+bx+c与直线y=x﹣1交于A、B两点,点A的纵坐标为﹣4,点B在y轴上,直线AB与x轴交于点F,点P是线段AB下方的抛物线上一动点,横坐标为m,过点P作PC⊥x轴于C,交直线AB于D.(1)求抛物线的解析式;(2)当m为何值时,线段PD的长度取得最大值,其最大值是多少?(3)是否存在点P,使△P AD是直角三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.6.如图1,一次函数y=﹣x+10的图象交x轴于点A,交y轴于点B.以P(1,0)为圆心的⊙P与y轴相切,若点P以每秒2个单位的速度沿x轴向右平移,同时⊙P的半径以每秒增加1个单位的速度不断变大,设运动时间为t(s)(1)点A的坐标为,点B的坐标为,∠OAB=°;(2)在运动过程中,点P的坐标为,⊙P的半径为(用含t的代数式表示);(3)当⊙P与直线AB相交于点E、F时①如图2,求t=5时,弦EF的长;2②在运动过程中,是否存在以点P为直角顶点的Rt△PEF,若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由(利用图1解题).7.如图,A,B是直线y=x+4与坐标轴的交点,直线y=﹣2x+b过点B,与x轴交于点C.(1)求A,B,C三点的坐标;(2)点D是折线A﹣B﹣C上一动点.①当点D是AB的中点时,在x轴上找一点E,使ED+EB的和最小,用直尺和圆规画出点E的位置(保留作图痕迹,不要求写作法和证明),并求E点的坐标.②是否存在点D,使△ACD为直角三角形,若存在,直接写出D点的坐标;若不存在,请说明理由.8.如图,抛物线y=(x﹣m)2+n的顶点P在直线y=2x上,该抛物线与直线的另一个交点为A,与y轴的交点为Q.(1)当m=n﹣1时,求m的值;(2)当AQ∥x轴时,试确定抛物线的解析式;(3)随着顶点P在直线y=2x上的运动,是否存在直角△P AQ?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,说明理由.9.如图,当x=2时,抛物线y=ax2+bx+c取得最小值﹣1,并且抛物线与y轴交于点C(0,3),与x轴交于点A、B.(1)直接写出抛物线的解析式;(2)若点M(x,y1),N(x+1,y2)都在该抛物线上,试比较y1与y2的大小;(3)D是线段AC的中点,E为线段AC上一动点(A、C两端点除外),过点E作y轴的平行线EF与抛物线交于点F.①设点E的横坐标为x,是否存在x,使线段EF最长?若存在,求出最长值;若不存在,请说明理由;②是否存在点E,使△DEF是直角三角形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.10.如图,已知平行四边形ABCD,AD⊥BD,AD=2√5,BD=2AD,过D点作DE⊥AB于E,以DE为直角边作等腰直角三角形DEF,点F落在DC上,将△DEF在同一平面内沿直线DC翻折,所得的等腰直角三角形记为△PQR,点R与D重合,点Q与F重合,如图①,平行四边形ABCD保持不动,将△PQR沿折线D﹣B﹣C匀速平移,点R的移动的速度为每秒√5个单位,设运动时间为t,当R与C重合时停止运动.(1)当点Q落在BC边上时,求t的值;(2)记△PQR与△DBC的重叠部分的面积为S,直接写出S与t之间的函数关系式,并写出相应的t的取值范围;(3)当△PQR移动到R与B重合时,如图②,再将△PQR绕R点沿顺时针方向旋转α(0°≤α≤360°),得到△P1Q1R,若直线P1Q1与直线BC、直线DC分别相交于M、N,问在旋转的过程中是否存在△CMN为直角三角形,若存在,求出CN的长;若不存在,请说明理由.11.如图,在平面直角坐标系中,∠ACB=90°,OC=2OB,tan∠ABC=2,点B的坐标为(1,0).抛物线y=﹣x2+bx+c经过A、B两点.(1)求抛物线的解析式;DE.(2)点P是直线AB上方抛物线上的一点,过点P作PD垂直x轴于点D,交线段AB于点E,使PE=12①求点P的坐标和△P AB的面积;②在直线PD上是否存在点M,使△ABM为直角三角形?若存在,直接写出符合条件的所有点M的坐标;若不存在,请说明理由.12.如图1,点A坐标为(2,0),以OA为边在第一象限内作等边△OAB,点C为x轴上一动点,且在点A右侧,连接BC,以BC为边在第一象限内作等边△BCD,连接AD交BC于E.(1)①直接回答:△OBC与△ABD全等吗?②试说明:无论点C如何移动,AD始终与OB平行;(2)当点C运动到使AC2=AE•AD时,如图2,经过O、B、C三点的抛物线为y1.试问:y1上是否存在动点P,使△BEP为直角三角形且BE为直角边?若存在,求出点P坐标;若不存在,说明理由;(3)在(2)的条件下,将y1沿x轴翻折得y2,设y1与y2组成的图形为M,函数y=√3x+√3m的图象l 与M有公共点.试写出:l与M的公共点为3个时,m的取值.。
2020-2021中考数学(直角三角形的边角关系提高练习题)压轴题训练及答案解析一、直角三角形的边角关系1.如图(1),在平面直角坐标系中,点A(0,﹣6),点B(6,0).Rt△CDE中,∠CDE=90°,CD=4,DE=4,直角边CD在y轴上,且点C与点A重合.Rt△CDE沿y轴正方向平行移动,当点C运动到点O时停止运动.解答下列问题:(1)如图(2),当Rt△CDE运动到点D与点O重合时,设CE交AB于点M,求∠BME 的度数.(2)如图(3),在Rt△CDE的运动过程中,当CE经过点B时,求BC的长.(3)在Rt△CDE的运动过程中,设AC=h,△OAB与△CDE的重叠部分的面积为S,请写出S与h之间的函数关系式,并求出面积S的最大值.【答案】(1)∠BME=15°;(2BC=4;(3)h≤2时,S=﹣h2+4h+8,当h≥2时,S=18﹣3h.【解析】试题分析:(1)如图2,由对顶角的定义知,∠BME=∠CMA,要求∠BME的度数,需先求出∠CMA的度数.根据三角形外角的定理进行解答即可;(2)如图3,由已知可知∠OBC=∠DEC=30°,又OB=6,通过解直角△BOC就可求出BC的长度;(3)需要分类讨论:①h≤2时,如图4,作MN⊥y轴交y轴于点N,作MF⊥DE交DE于点F,S=S△EDC﹣S△EFM;②当h≥2时,如图3,S=S△OBC.试题解析:解:(1)如图2,∵在平面直角坐标系中,点A(0,﹣6),点B(6,0).∴OA=OB,∴∠OAB=45°,∵∠CDE=90°,CD=4,DE=4,∴∠OCE=60°,∴∠CMA=∠OCE﹣∠OAB=60°﹣45°=15°,∴∠BME=∠CMA=15°;如图3,∵∠CDE=90°,CD=4,DE=4,∴∠OBC=∠DEC=30°,∵OB=6,∴BC=4;(3)①h≤2时,如图4,作MN⊥y轴交y轴于点N,作MF⊥DE交DE于点F,∵CD=4,DE=4,AC=h,AN=NM,∴CN=4﹣FM,AN=MN=4+h﹣FM,∵△CMN∽△CED,∴,∴,解得FM=4﹣,∴S=S△EDC﹣S△EFM=×4×4﹣(44﹣h)×(4﹣)=﹣h2+4h+8,②如图3,当h≥2时,S=S△OBC=OC×OB=(6﹣h)×6=18﹣3h.考点:1、三角形的外角定理;2、相似;3、解直角三角形2.如图,在⊙O的内接三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=2BC,过C作AB的垂线l交⊙O于另一点D,垂足为E.设P是上异于A,C的一个动点,射线AP交l于点F,连接PC与PD,PD交AB于点G.(1)求证:△PAC∽△PDF;(2)若AB=5,,求PD的长;(3)在点P运动过程中,设=x,tan∠AFD=y,求y与x之间的函数关系式.(不要求写出x的取值范围)【答案】(1)证明见解析;(2);(3).【解析】试题分析:(1)应用圆周角定理证明∠APD=∠FPC,得到∠APC=∠FPD,又由∠PAC=∠PDC,即可证明结论.(2)由AC=2BC,设,应用勾股定理即可求得BC,AC的长,则由AC=2BC得,由△ACE∽△ABC可求得AE,CE的长,由可知△APB是等腰直角三角形,从而可求得PA的长,由△AEF是等腰直角三角形求得EF=AE=4,从而求得DF的长,由(1)△PAC∽△PDF得,即可求得PD的长.(3)连接BP,BD,AD,根据圆的对称性,可得,由角的转换可得,由△AGP∽△DGB可得,由△AGD∽△PGB可得,两式相乘可得结果.试题解析:(1)由APCB内接于圆O,得∠FPC=∠B,又∵∠B=∠ACE=90°-∠BCE,∠ACE=∠APD,∴∠APD=∠FPC.∴∠APD+∠DPC=∠FPC+∠DPC,即∠APC=∠FPD.又∵∠PAC=∠PDC,∴△PAC∽△PDF.(2)连接BP,设,∵∠ACB=90°,AB=5,∴.∴.∵△ACE∽△ABC,∴,即. ∴.∵AB⊥CD,∴.如图,连接BP,∵,∴△APB是等腰直角三角形. ∴∠PAB=45°,.∴△AEF是等腰直角三角形. ∴EF=AE=4. ∴DF=6.由(1)△PAC∽△PDF得,即.∴PD的长为.(3)如图,连接BP,BD,AD,∵AC=2BC,∴根据圆的对称性,得AD=2DB,即.∵AB⊥CD,BP⊥AE,∴∠ABP=∠AFD.∵,∴.∵△AGP∽△DGB,∴.∵△AGD∽△PGB,∴.∴,即.∵,∴.∴与之间的函数关系式为.考点:1.单动点问题;2.圆周角定理;3.相似三角形的判定和性质;4.勾股定理;5.等腰直角三角形的判定和性质;6.垂径定理;7.锐角三角函数定义;8.由实际问题列函数关系式.3.问题背景:如图(a),点A、B在直线l的同侧,要在直线l上找一点C,使AC与BC的距离之和最小,我们可以作出点B关于l的对称点B′,连接A B′与直线l交于点C,则点C即为所求.(1)实践运用:如图(b),已知,⊙O的直径CD为4,点A 在⊙O 上,∠ACD=30°,B 为弧AD 的中点,P为直径CD上一动点,则BP+AP的最小值为.(2)知识拓展:如图(c),在Rt△ABC中,AB=10,∠BAC=45°,∠BAC的平分线交BC于点D,E、F分别是线段AD和AB上的动点,求BE+EF的最小值,并写出解答过程.【答案】解:(1)22.(2)如图,在斜边AC上截取AB′=AB,连接BB′.∵AD平分∠BAC,∴点B与点B′关于直线AD对称.过点B′作B′F⊥AB,垂足为F,交AD于E,连接BE.则线段B′F的长即为所求 (点到直线的距离最短) .在Rt△AFB/中,∵∠BAC=450, AB/="AB=" 10,∴.∴BE+EF的最小值为【解析】试题分析:(1)找点A或点B关于CD的对称点,再连接其中一点的对称点和另一点,和MN的交点P就是所求作的位置,根据题意先求出∠C′AE,再根据勾股定理求出AE,即可得出PA+PB 的最小值:如图作点B 关于CD 的对称点E ,连接AE 交CD 于点P ,此时PA+PB 最小,且等于A .作直径AC′,连接C′E ,根据垂径定理得弧BD=弧DE .∵∠ACD=30°,∴∠AOD=60°,∠DOE=30°.∴∠AOE=90°. ∴∠C′AE=45°.又AC 为圆的直径,∴∠AEC′=90°. ∴∠C′=∠C′AE=45°.∴C′E=AE=AC′=22.∴AP+BP 的最小值是22.(2)首先在斜边AC 上截取AB′=AB ,连接BB′,再过点B′作B′F ⊥AB ,垂足为F ,交AD 于E ,连接BE ,则线段B′F 的长即为所求.4.我市在创建全国文明城市的过程中,某社区在甲楼的A 处与E 处之间悬挂了一副宣传条幅,在乙楼顶部C 点测得条幅顶端A 点的仰角为45°,条幅底端E 点的俯角为30°,若甲、乙两楼之间的水平距离BD 为12米,求条幅AE 的长度.(结果保留根号)【答案】AE 的长为(123)+ 【解析】 【分析】在Rt ACF V 中求AF 的长, 在Rt CEF V 中求EF 的长,即可求解. 【详解】过点C 作CF AB ⊥于点F 由题知:四边形CDBF 为矩形12CF DB ∴==在Rt ACF V 中,45ACF ∠=︒tan 1AFACF CF∴∠== 12AF ∴= 在Rt CEF V 中,30ECF ∠=︒ tan EFECF CF∴∠= 312EF ∴=43EF ∴=1243AE AF EF ∴=+=+ ∴求得AE 的长为()1243+【点睛】本题考查了三角函数的实际应用,中等难度,作辅助线构造直角三角形是解题关键.5.如图,在正方形ABCD 中,E 是边AB 上的一动点,点F 在边BC 的延长线上,且CF AE =,连接DE ,DF ,EF . FH 平分EFB ∠交BD 于点H .(1)求证:DE DF ⊥; (2)求证:DH DF =:(3)过点H 作HM EF ⊥于点M ,用等式表示线段AB ,HM 与EF 之间的数量关系,并证明.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)22EF AB HM =-,证明详见解析. 【解析】 【分析】(1)根据正方形性质, CF AE =得到DE DF ⊥.(2)由AED CFD △△≌,得DE DF =.由90ABC ∠=︒,BD 平分ABC ∠, 得45DBF ∠=︒.因为FH 平分EFB ∠,所以EFH BFH ∠=∠.由于45DHF DBF BFH BFH ∠=∠+∠=︒+∠,45DFH DFE EFH EFH ∠=∠+∠=︒+∠, 所以DH DF =.(3)过点H 作HN BC ⊥于点N ,由正方形ABCD 性质,得BD ==.由FH 平分,EFB HM EF HN BC ∠⊥⊥,,得HM HN =.因为4590HBN HNB ∠=︒∠=︒,,所以sin 45HNBH ===︒.由cos 45DFEF ===︒,得22EF AB HM =-.【详解】(1)证明:∵四边形ABCD 是正方形, ∴AD CD =,90EAD BCD ADC ∠=∠=∠=︒. ∴90EAD FCD ∠=∠=︒. ∵CF AE =。
2021 中考专题冲刺训练:直角三角形与勾股定理一、选择题1. 下列各组数据中的三个数作为三角形的边长,其中能构成直角三角形的是()A.B.1,C.6,7,8D.2,3,42. 如图,点E在正方形ABCD的边AB上,若EB=1,EC=2,那么正方形ABCD 的面积为()A.B.3 C.D.53. 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AB=8,则BC的长是()A. 433B. 4 C. 8 3 D. 4 34. 如图,小巷左右两侧是竖直的墙,一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端到左墙角的距离为0.7米,顶端距离地面2.4米,如果保持梯子底端位置不动,将梯子斜靠在右墙时,顶端距离地面2米,则小巷的宽度为()A.0.7米B.1.5米C.2.2米D.2.4米5. 我国南宋著名数学家秦九韶的著作《数书九章》里记载有这样一道题目:“问有沙田一块,有三斜,其中小斜五里,中斜十二里,大斜十三里,欲知为田几何?”这道题讲的是:有一块三角形沙田,三条边长分别为5里,12里,13里,问这块沙田面积有多大?题中的“里”是我国市制长度单位,1里=500米,则该沙田的面积为()A.7.5平方千米B.15平方千米C.75平方千米D.750平方千米6. 如图,在Rt△ABC中,AB=10,AC=8,BC=6,DE是AC的垂直平分线,DE交AB于点D,连接CD,则CD=()A. 3B. 4C. 4.8D. 57. 已知等边三角形的边长为3,点P为等边三角形内任意一点,则点P到三边的距离之和为()A.32B.332C.32D. 不能确定8. 如图所示,底边BC为23,顶角A为120°的等腰△ABC中,DE垂直平分AB于D,则△ACE的周长为()A. 2+2 3B. 2+ 3C. 4D. 3 3二、填空题9. 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=5,分别以A,B为圆心,大于AB的长为半径画弧,两弧交点分别为点P,Q,过P,Q两点作直线交BC于点D,则CD的长是.10. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=6,AC=8.分别以点A,B为圆心,大于线段AB长度一半的长为半径作弧,相交于点E,F.过点E,F作直线EF,交AB于点D,连接CD,则CD的长是________.11. 如图,已知Rt△ABC中,CD是斜边AB上的高,AC=4,BC=3,则AD=.12. 如图,在Rt△ABC中,E是斜边AB的中点,若∠A=40°,则∠BCE=________.13. 无盖圆柱形杯子的展开图如图K20-7所示.将一根长为20 cm的细木筷斜放在该杯子内,木筷露在杯子外面的部分至少有cm.14. 如图,是矗立在高速公路水平地面上的交通警示牌,经测量得到如下数据:AM=4米,AB=8米,∠MAD=45°,∠MBC=30°,则警示牌的高CD为米(结果精确到0.1米,参考数据:≈1.41,≈1.73).15. 如图,等边三角形ABC内有一点P,分别连接AP,BP,CP,若AP=6,BP=8,CP=10,则S△ABP+S△BPC=.16. 在等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=3,点P为边BC的三等分点,连接AP,则AP的长为________.三、解答题17. 如图,已知AC⊥BC,垂足为C,AC=4,BC=3,将线段AC绕点A按逆时针方向旋转60°,得到线段AD,连接DC,DB.(1)线段DC=;(2)求线段DB的长度.18. 已知:整式A=(n2-1)2+(2n)2,整式B>0.[尝试] 化简整式A.[发现] A=B2,求整式B.[联想] 由上可知,B2=(n2-1)2+(2n)2,当n>1时,n2-1,2n,B为直角三角形的三边长,如图.填写下表中B的值:直角三角形三n2-1 2n B边勾股数组Ⅰ8勾股数组Ⅱ3519. 在△ABC中,AB=15,BC=14,AC=13,求△ABC的面积.某学习小组经过合作交流,给出了下面的解题思路,请你按照他们的解题思路完............成解答过程......20. 如图,在△ABC中,∠C=90°,A C=3,BC=4,CD是斜边AB上的高,点E在斜边AB上,过点E作直线与△ABC的直角边相交于点F,设AE=x,△AEF的面积为y.(1)求线段AD的长;(2)若EF⊥AB,当点E在斜边AB上移动时,①求y与x的函数关系式(写出自变量x的取值范围);②当x取何值时,y有最大值?并求出最大值.(3)若点F在直角边AC上(点F与A、C不重合),点E在斜边AB上移动,试问,是否存在直线EF将△ABC的周长和面积同时平分?若存在直线EF,求出x的值;若不存在直线EF,请说明理由.备用图21. 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P在AB上,AP=2.点E、F同时从点P出发,分别沿P A、PB以每秒1个单位长度的速度向点A、B 匀速运动,点E到达点A后立刻以原速度沿AB向点B运动,点F运动到点B 时停止,点E也随之停止.在点E、F运动过程中,以EF为边作正方形EFGH,使它与△ABC在线段AB的同侧.设E、F运动的时间为t秒(t>0),正方形EFGH 与△ABC重叠部分的面积为S.(1)当t=1时,正方形EFGH的边长是________;当t=3时,正方形EFGH 的边长是________;(2)当1<t≤2时,求S与t的函数关系式;(3)直接答出:在整个运动过程中,当t为何值时,S最大?最大面积是多少?2021 中考专题冲刺训练:直角三角形与勾股定理-答案一、选择题1. 【答案】B2. 【答案】B3. 【答案】D【解析】∵Rt△ABC中,∠B=30°,AB=8,∴AC=12AB=4,∴BC=AB2-AC2=64-16=4 3.4. 【答案】C[解析]在Rt△ACB中,∵∠ACB=90°,BC=0.7米,AC=2.4米,∴AB2=0.72+2.42=6.25.在Rt△A'BD中,∵∠A'DB=90°,A'D=2米,BD2+A'D2=A'B2,∴BD2+22=6.25,∴BD2=2.25,∵BD>0,∴BD=1.5米,∴CD=BC+BD=0.7+1.5=2.2(米).5. 【答案】A[解析]将里换算为千米,则三角形沙田的三边长分别为2.5千米,6千米,6.5千米,因为2.52+62=6.52,所以这个三角形为直角三角形,直角边长为2.5千米和6千米,所以S=×6×2.5=7.5(平方千米),故选A .6. 【答案】D【解析】∵DE 垂直平分AC ,∴∠AED =90°,AE =CE =4,在Rt△ABC 中,∠ACB =90°,∴DE ∥BC ,∴DE 是△ABC 的中位线,∴DE =12BC =3.在Rt △CED 中,CD =CE 2+DE 2=5.7. 【答案】B【解析】如解图,△ABC 是等边三角形,AB =3,点P 是三角形内任意一点,过点P 分别向三边AB ,BC ,CA 作垂线,垂足依次为D ,E ,F ,过点A 作AH ⊥BC 于点H ,则BH =32,AH =AB 2-BH 2=332.连接P A ,PB ,PC ,则S △P AB +S △PBC +S △PCA =S △ABC ,∴12AB ·PD +12BC ·PE +12CA ·PF =12BC ·AH ,∴PD+PE +PF =AH =332.8. 【答案】A【解析】如解图,过点A 作AF ⊥BC 于点F ,∵AB =AC ,BC =23,∠BAC =120°,∴∠B =∠C =30°,BF =CF =3,在Rt △ACF 中,AC =CFcos C =3cos30°=2.∵DE 垂直平分AB ,∴BE =AE ,∴△ACE 的周长=AE +CE +AC =BE +CE +AC =BC +AC =23+2.二、填空题9. 【答案】1.6 [解析]连接AD ,由作法可知AD=BD,在Rt△ACD中,设CD=x,则AD=BD=5-x.由勾股定理得,CD2+AC2=AD2,即x2+32=(5-x)2,解得x=1.6,故答案为1.6.10. 【答案】5【解析】由题意知EF垂直平分AB,∴点D是AB的中点,∵∠ACB=90°,∴CD为斜边AB的中线,∴CD=12AB.∵BC=6,AC=8,∴AB=AC2+BC2=82+62=10,∴CD=5.11. 【答案】[解析]在Rt△ABC中,AB==5,由等面积法得AC·BC=CD·AB,CD===,∴AD===.12. 【答案】50°【解析】∵E是Rt△ABC斜边AB的中点,∴EC=AB2=AE,∴∠ECA=∠A=40°,∴∠BCE=90°-40°=50°.13. 【答案】5[解析]由题意可得:杯子内的木筷最大长度为:=15,∴木筷露在杯子外面的部分最少为:20-15=5(cm).14. 【答案】2.9[解析]首先根据等腰直角三角形的性质可得DM=AM=4米,再根据勾股定理及三角函数可得MC2+MB2=(2MC)2,代入数可得答案.∵AM=4米,∠MAD=45°,DM⊥AM,∴DM=4米,∵AM=4米,AB=8米,∴MB=12米,∵∠MBC=30°,∴BC=2MC,∴MC2+MB2=(2MC)2,即MC2+122=(2MC)2,∴MC=4米,则DC=4-4≈2.9(米).15. 【答案】16+24[解析]将△ABP绕点B顺时针旋转60°到△CBP',连接PP',所以P'C=P A=6,BP=BP',∠PBP'=60°,所以△BPP'是等边三角形,其边长BP 为8,所以PP'=8,S△BPP'=16,因为PC=10,所以PP'2+P'C2=PC2,所以△PP'C是直角三角形,S△PP'C=24,所以S△ABP+S△BPC=S△BPP'+S△PP'C=16+24.16. 【答案】13 或10【解析】(1)如解图①所示,当P点靠近B点时,∵AC =BC=3,∴CP=2,在Rt△ACP中,由勾股定理得AP=13;(2)如解图②所示,当P点靠近C点时,∵AC=BC=3,∴CP=1,在Rt△ACP中,由勾股定理得AP=10.综上可得:AP长为13 或10.三、解答题17. 【答案】解:(1)4(2)∵AC=AD,∠CAD=60°,∴△CAD是等边三角形,∴CD=AC=4,∠ACD=60°.过点D作DE⊥BC于E,∵AC⊥BC,∠ACD=60°,∴∠BCD=30°.在Rt △CDE 中,CD=4,∠BCD=30°, ∴DE=CD=2,CE=2,∴BE=, 在Rt △DEB 中,由勾股定理得DB=.18. 【答案】解:[尝试] A=(n 2-1)2+(2n )2=n 4-2n 2+1+4n 2=n 4+2n 2+1=(n 2+1)2. [发现] ∵A=B 2,B>0, ∴B==n 2+1.[联想] ∵2n=8,∴n=4, ∴B=n 2+1=42+1=17. ∵n 2-1=35,∴B=n 2+1=37. ∴填表如下:直角三角形三边 n 2-1 2n B 勾股数组Ⅰ 8 17 勾股数组Ⅱ353719. 【答案】解:如解图,过点A 作AD ⊥BC ,垂足为点D ,设BD =x ,则CD =14-x ,根据勾股定理可得:AD 2=AB 2-BD 2=AC 2-CD 2,即152-x 2=132- (14-x)2,解得x =9.(3分)∴AD 2=152-x 2=152-92=144.(5分) ∵AD>0,∴AD =12.(8分)∴S △ABC =12BC·AD =12×14×12=84.(10分)20. 【答案】(1) 在Rt △ABC 中, AC =3,BC =4,所以AB =5.在Rt △ACD 中,39cos 355AD AC A ==⨯=.(2) ①如图2,当F 在AC 上时,905x <<.在Rt △AEF 中,4tan 3EF AE A x ==.所以21223y AE EF x =⋅=. 如图3,当F 在BC 上时,955x <≤.在Rt △BEF 中,3tan (5)4EF BE B x ==-.所以21315288y AE EF x x =⋅=-+. ②当905x <<时,223y x =的最大值为5425; 当955x <≤时,231588y x x =-+23575)8232x =--+(的最大值为7532. 因此,当52x =时,y 的最大值为7532. 图2 图3 图4(3)△ABC 的周长等于12,面积等于6.先假设EF 平分△ABC 的周长,那么AE =x ,AF =6-x ,x 的变化范围为3<x ≤5.因此1142sin (6)(6)2255AEF S AE AF A x x x x ∆=⋅⋅=-⨯=--.解方程2(6)35x x --=,得1362x =± 因为1362x =+3≤x ≤5范围内(如图4),因此存在直线EF 将△ABC 的周长和面积同时平分.考点伸展如果把第(3)题的条件“点F 在直角边AC 上”改为“点F 在直角边BC 上”,那么就不存在直线EF 将△ABC 的周长和面积同时平分.先假设EF 平分△ABC 的周长,那么AE =x ,BE =5-x ,BF =x +1.因此21133sin (5)(1)(45)22510BEF S BE BF B x x x x ∆=⋅⋅=-+⨯=---. 解方程23(45)310x x ---=.整理,得2450x x -+=.此方程无实数根.21. 【答案】(1)当t =1时,EF =2;当t =3时,EF =4.(2)①如图1,当6011t <≤时,2EF t =.所以24S t =. ②如图2,当66115t <≤时,2EF EH t ==,2AE t =-,33(2)44NE AE t ==-. 于是31132(2)442NH EH NE t t t =-=--=-,211422233NHQ S NH QH NH NH NH =⨯=⨯=△22113342t ⎛⎫=- ⎪⎝⎭. 所以22221132511343422422S t t t t ⎛⎫=--=-+- ⎪⎝⎭. ③如图3,当625t <≤时,4EF =,2AE t =-,2AF t =+. 所以2233388AFM AEN S S S AF AE t =-=-=△△.图2 图3 图4(3)如图4,图5,图6,图7,重叠部分的最大面积是图6所示的六边形EFNDQN ,S 的最大值为110275,此时14625t =.图5 图6 图7考点伸展第(2)题中t 的临界时刻是这样求的: 如图8,当H 落在AC 上时,2AE t =-,2EH EF t ==,由2324t t =-,得611t =. 如图9,当G 落在AC 上时,2AF t =+,2GF EF t ==,由2324t t =+,得65t =. 图8 图9。
学生做题前请先回答以下问题问题1:常用函数处理手段(设计方案时常使用的手段)有哪些?问题2:直角三角形存在性关键是用好直角,那么见到直角我们都有哪些思考角度?问题3:怎么根据题目特征选取适当的直角思考角度?举例说明.问题4:对比直角三角形存在性、等腰三角形存在性和平行四边形存在性问题,你是否掌握了解决存在性问题的一般方法?总结一下.问题5:动态几何问题的处理框架是什么?问题6:对于动态几何综合问题如何分析运动过程?问题7:在分析几何特征,表达时,常见表达线段长的方式有哪些?问题8:轴对称最值模型,怎么操作?直角三角形的存在性专项训练一、单选题(共5道,每道10分)1.如图1,已知抛物线经过A(-3,0),B(1,0),C(0,3)三点,其顶点为D,对称轴与x轴交于点H.(1)该抛物线的解析式为( )A. B.C. D.答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:待定系数法求二次函数的解析式2.(上接第1题)(2)如图2,若P是抛物线对称轴上的一个动点,则△PBC周长的最小值为( )A. B.C. D.答案:D解题思路:试题难度:三颗星知识点:轴对称最值问题3.(上接第1,2题)(3)若P是抛物线对称轴上的一个动点,Q是坐标平面内一点,当以A,C,P为顶点的三角形是直角三角形时,点P的坐标为( )A.B.C.D.答案:C解题思路:试题难度:三颗星知识点:直角三角形的存在性4.如图,已知点A,B分别在x轴、y轴上,,点C的坐标为,AB与OC相交于点G.点P从点O出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段OC向点C运动,过点P作直线EF∥AB,分别交OA,OB或AC,BC于点E,F.设点P运动的时间为t秒().(1)若直线EF在四边形OACB内扫过的面积为S,则S与t之间的函数关系式为( ) A. B.C. D.答案:D解题思路:试题难度:三颗星知识点:图形运动处理框架5.(上接第4题)(2)设线段OC的中点为Q,当△EFQ为直角三角形时,t的值为( )A. B.或5 C. D.或5答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:动点处理框架。
2021年中考数学 专题21 锐角三角函数及解直角三角形(基础巩固练习,共40个小题)一、选择题(共15小题):1.(2020•陕西)如图,在3×3的网格中,每个小正方形的边长均为1,点A ,B ,C 都在格点上,若BD 是△ABC 的高,则BD 的长为( )A .1013√13B .913√13C .813√13D .713√13【答案】D【解析】解:由勾股定理得:AC =√22+32=√13,∵S △ABC =3×3−12×1×2−12×1×3−12×2×3=3.5,∴12AC ⋅BD =72,∴√13⋅BD =7,∴BD =7√1313,故选:D .2.(2019秋•龙岩期末)如图,AB =AC ,AE =EC =CD ,∠A =60°,若EF =2,则DF =()A.3 B.4 C.5 D.6 【答案】D【解析】解:如图,过点E作EG⊥BC,交BC于点G∵AB=AC,∠A=60°,∴△ABC是等边三角形,∴∠ACB=60°,∵EC=CD,∠ACB=30°,∴∠CED=∠CDE=12∴∠AEF=30°,∴∠AFE=90°,即EF⊥AB,∵△ABC是等边三角形,AE=CE,∴BE平分∠ABC,∴EG=EF=2,在Rt△DEG中,DE=2EG=4,∴DF=EF+DE=2+4=6;方法二、∵AB=AC,∠A=60°,∴△ABC是等边三角形,∴∠ACB=60°,∵EC=CD,∴∠CED=∠CDE=12∠ACB=30°,∵△ABC是等边三角形,AE=CE,∴BE平分∠ABC,∴∠ABE=∠CBE=30°=∠CDE,∴BE=DE,∠BFD=90°,∴BE=2EF=4=DE,∴DF=DE+EF=6;故选:D.3.(2020•柳州)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4,AC=3,则cosB=BCAB=()A.35B.45C.√74D.34【答案】C【解析】解:∵在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4,AC=3,∴BC=√42−32=√7,∴cosB=BCAB =√74.故选:C.4.(2020•杭州)如图,在△ABC中,∠C=90°,设∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c,则()A.c=bsinB B.b=csinB C.a=btanB D.b=ctanB【答案】B【解析】解:∵Rt△ABC中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,∴sinB=bc,即b=csinB,故A选项不成立,B选项成立;tanB=ba,即b=atanB,故C选项不成立,D选项不成立.故选:B.5.(2019•无锡)已知,在Rt△ABC中,∠C=90°,若sinA=23,BC=4,则AB长为()A.6 B.4√55C.83D.2√13【答案】A【解析】解:如图所示:∵sinA=23,BC=4,∴sinA=BCAB =23=4AB,解得:AB=6.故选:A.6.(2020•玉林)sin45°的值是()A.12B.√22C.√32D.1【答案】B【解析】解:sin45°=√22.故选:B.7.(2020•鸡西)如图,在△ABC 中,sinB =13,tanC =2,AB =3,则AC 的长为( )A .√2B .√52C .√5D .2 【答案】B【解析】解:过A 作AD ⊥BC 于D ,则∠ADC =∠ADB =90°,∵tanC =2=AD DC ,sinB =13=AD AB , ∴AD =2DC ,AB =3AD ,∵AB =3,∴AD =1,DC =12,在Rt △ADC 中,由勾股定理得:AC =√AD 2+DC 2=√12+(12)2=√52,故选:B . 8.(2019•营口)如图,在四边形ABCD 中,∠DAB =90°,AD ∥BC ,BC =12AD ,AC 与BD交于点E ,AC ⊥BD ,则tan ∠BAC 的值是( )A .14B .√24C .√22D .13 【答案】C【解析】解:∵AD ∥BC ,∠DAB =90°,∴∠ABC =180°﹣∠DAB =90°,∠BAC+∠EAD =90°,∵AC⊥BD,∴∠AED=90°,∴∠ADB+∠EAD=90°,∴∠BAC=∠ADB,∴△ABC∽△DAB,∴ABDA =BCAB,∵BC=12AD,∴AD=2BC,∴AB2=BC×AD=BC×2BC=2BC2,∴AB=√2BC,在Rt△ABC中,tan∠BAC=BCAB =√2BC=√22;故选:C.9.(2019•湘西州)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=12,AB的垂直平分线EF交AC于点D,连接BD,若cos∠BDC=57,则BC的长是()A.10 B.8 C.4√3D.2√6【答案】D【解析】解:∵∠C=90°,cos∠BDC=57,设CD=5x,BD=7x,∴BC=2√6x,∵AB的垂直平分线EF交AC于点D,∴AD=BD=7x,∴AC=12x,∵AC=12,∴x=1,∴BC=2√6;故选:D.10.(2019•长沙)如图,△ABC中,AB=AC=10,tanA=2,BE⊥AC于点E,D是线段BEBD的最小值是()上的一个动点,则CD+√55A.2√5B.4√5C.5√3D.10【答案】B【解析】解:如图,作DH⊥AB于H,CM⊥AB于M.∵BE⊥AC,∴∠AEB=90°,=2,设AE=a,BE=2a,∵tanA=BEAE则有:100=a2+4a2,∴a2=20,∴a=2√5或﹣2√5(舍弃),∴BE =2a =4√5,∵AB =AC ,BE ⊥AC ,CM ⊥AB ,∴CM =BE =4√5(等腰三角形两腰上的高相等),∵∠DBH =∠ABE ,∠BHD =∠BEA ,∴sin ∠DBH =DH BD =AE AB =√55, ∴DH =√55BD , ∴CD +√55BD =CD+DH , ∴CD+DH ≥CM ,∴CD +√55BD ≥4√5, ∴CD +√55BD 的最小值为4√5.方法二:作CM ⊥AB 于M ,交BE 于点D ,则点D 满足题意.通过三角形相似或三角函数证得√55BD =DM ,从而得到CD +√55BD =CM =4√5. 故选:B .11.(2020•广西)如图,要测量一条河两岸相对的两点A ,B 之间的距离,我们可以在岸边取点C 和D ,使点B ,C ,D 共线且直线BD 与AB 垂直,测得∠ACB =56.3°,∠ADB =45°,CD =10m ,则AB 的长约为( )(参考数据sin56.3°≈0.8,cos56.3°≈0.6,tan56.3°≈1.5,sin45°≈0.7,cos45°≈0.7,tan45°=1)A.15m B.30m C.35m D.40m 【答案】B【解析】解:设AB=xm,在Rt△ABD中,∵∠ADB=45°,∴AB=BD=xm,在Rt△ABC中,∵∠ACB=56.3°,且tan∠ACB=ABBC,∴BC=ABtan∠ACB =xtan56.3°≈23x,由BC+CD=BD得23x+10=x,解得x=30,∴AB的长约为30m,故选:B.12.(2020•济南)如图,△ABC、△FED区域为驾驶员的盲区,驾驶员视线PB与地面BE的夹角∠PBE=43°,视线PE与地面BE的夹角∠PEB=20°,点A,F为视线与车窗底端的交点,AF∥BE,AC⊥BE,FD⊥BE.若A点到B点的距离AB=1.6m,则盲区中DE的长度是()(参考数据:sin43°≈0.7,tan43°≈0.9,sin20°≈0.3,tan20°≈0.4)A.2.6m B.2.8m C.3.4m D.4.5m【答案】B【解析】解:∵FD⊥EB,AC⊥EB,∴DF∥AC,∵AF∥EB,∴四边形ACDF是平行四边形,∵∠ACD=90°,∴四边形ACDF是矩形,∴DF=AC,在Rt△ACB中,∵∠ACB=90°,∴AC=AB•sin43°≈1.6×0.7=1.12(m),∴DF=AC=1.12(m),在Rt△DEF中,∵∠FDE=90°,,∴tan∠E=DFDE=2.8(m),故选:B.∴DE≈1.120.413.(2020•长春)比萨斜塔是意大利的著名建筑,其示意图如图所示,设塔顶中心点为点B,塔身中心线AB与垂直中心线AC的夹角为∠A,过点B向垂直中心线AC引垂线,垂足为点D.通过测量可得AB、BD、AD的长度,利用测量所得的数据计算∠A的三角函数值,进而可求∠A的大小.下列关系式正确的是()A.sinA=BDAB B.cosA=ABADC.tanA=ADBDD.sinA=ADAB【答案】A【解析】解:在Rt△ABD中,∠ADB=90°,则sinA=BDAB ,cosA=ADAB,tanA=BDAD,因此选项A正确,选项B、C、D不正确;故选:A.14.(2020•南充)如图,点A,B,C在正方形网格的格点上,则sin∠BAC=()A.√26B.√2626C.√2613D.√1313【答案】B【解析】解:如图,过点B作BD⊥AC于D,由勾股定理得,AB =√32+22=√13,AC =√32+32=3√2,∵S △ABC =12AC •BD =12×3√2•BD =12×1×3,∴BD =√22, ∴sin ∠BAC =BD AB =√22√13=√2626.故选:B . 15.(2020•重庆)如图,在距某居民楼AB 楼底B 点左侧水平距离60m 的C 点处有一个山坡,山坡CD 的坡度(或坡比)i =1:0.75,山坡坡底C 点到坡顶D 点的距离CD =45m ,在坡顶D 点处测得居民楼楼顶A 点的仰角为28°,居民楼AB 与山坡CD 的剖面在同一平面内,则居民楼AB 的高度约为(参考数据:sin28°≈0.47,cos28°≈0.88,tan28°≈0.53)( )A .76.9mB .82.1mC .94.8mD .112.6m【答案】B【解析】解:如图,过点D 作DF ⊥AB ,垂足为F ,作DE ⊥BC 交BC 的延长线于点E , 由题意得,∠ADF =28°,CD =45m ,BC =60m ,在Rt △DEC 中,∵山坡CD 的坡度i =1:0.75,∴DE EC =10.75=43,设DE =4x ,则EC =3x ,由勾股定理可得CD =5x ,又CD=45,即5x=45,∴x=9,∴EC=3x=27(m),DE=4x=36(m)=FB,∴BE=BC+EC=60+27=87(m)=DF,在Rt△ADF中,AF=tan28°×DF≈0.53×87≈46.11(m),∴AB=AF+FB=46.11+36≈82.1(m),故选:B.二、填空题(共10小题):16.(2020•宿迁)如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC的平分线AD交BC于点D,E为AB的中点,若BC=12,AD=8,则DE的长为.【答案】5【解析】解:∵AB=AC,AD平分∠BAC,∴AD⊥BC,BD=CD=6,∴∠ADB=90°,∴AB=√AD2+BD2=√82+62=10,∵AE=EB,∴DE=1AB=5,2故答案为5.17.(2020•绥化)在Rt△ABC中,∠C=90°,若AB﹣AC=2,BC=8,则AB的长是.【答案】17【解析】解:∵在Rt△ABC中,∠C=90°,AB﹣AC=2,BC=8,∴AC2+BC2=AB2,即(AB﹣2)2+82=AB2,解得AB=17.故答案为:17.18.(2020•桂林)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=13,AC=5,则cosA的值是.【答案】513【解析】解:在Rt△ABC中,cosA=ACAB =513,故答案为:513.19.(2020•鄂尔多斯)计算:√27+(13)﹣2﹣3tan60°+(π−√2)0=.【答案】10【解析】解:原式=3√3+9﹣3√3+1=10.故答案为:10.20.(2020•宜昌)如图,在一个池塘两旁有一条笔直小路(B,C为小路端点)和一棵小树(A为小树位置).测得的相关数据为:∠ABC=60°,∠ACB=60°,BC=48米,则AC=米.【答案】48【解析】解:∵∠ABC=60°,∠ACB=60°,∴∠BAC=60°,∴△ABC是等边三角形,∵BC=48米,∴AC=48米.故答案为:48.21.(2020•黔南州)如图所示,在四边形ABCD中,∠B=90°,AB=2,CD=8.连接AC,AC⊥CD,若sin∠ACB=13,则AD长度是.【答案】10【解析】解:在Rt△ABC中,∵AB=2,sin∠ACB=ABAC =13,∴AC=2÷13=6.在Rt△ADC中,AD=√AC2+CD2=√62+82=10.故答案为:10.22.(2020•广西)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,sinA=45,点C关于直线AB的对称点为D ,点E 为边AC 上不与点A ,C 重合的动点,过点D 作BE 的垂线交BC 于点F ,则DF BE 的值为 .【答案】2425 【解析】解:如图,设DF 交AB 于M ,CD 交AB 于N ,BE 交DF 于J .∵∠ACB =90°,∴sinA =BC AB =45,∴可以假设BC =4k ,AB =5k ,则AC =3k ,∵C ,D 关于AB 对称,∴CD ⊥AB ,CN =DN ,∵S △ABC =12×BC ×AC =12×AB ×CN ,∴CN =DN =125k , ∴CD =245k ,∵∠FCD+∠DCA =90°,∠DCA+∠A =90°,∴∠DCF =∠A ,∵DF ⊥BE ,CD ⊥AB ,∴∠BJM =∠DNM =90°,∵∠BMJ =∠DMN ,∴∠D =∠ABE ,∴△DCF ∽△BAE ,∴DF BE =DC BA =245k 5k =2425. 23.(2020•深圳)如图,在四边形ABCD 中,AC 与BD 相交于点O ,∠ABC =∠DAC =90°,tan ∠ACB =12,BO OD =43,则S△ABD S △CBD = .【答案】332【解析】解:如图,过点D 作DM ∥BC ,交CA 的延长线于点M ,延长BA 交DM 于点N , ∵DM ∥BC ,∴△ABC ∽△ANM ,△OBC ∽△ODM ,∴AB BC =AN NM =tan ∠ACB =12,BC DM =OB OD =43,又∵∠ABC =∠DAC =90°,∴∠BAC+∠NAD =90°,∵∠BAC+∠BCA =90°,∴∠NAD =∠BCA ,∴△ABC ∽△DAN ,∴AB BC =DN NA =12,设BC =4a ,由BC DM =OB OD =43得,DM =3a ,∴AB =2a ,DN =35a ,AN =65a ,∴NB =AB+AN =2a +65a =165a , ∴S △ABDS △BCD =12AB⋅DN 12BC⋅NB =35a 2325a 2=332. 故答案为:332.24.(2020•赤峰)如图,航拍无人机从A 处测得一幢建筑物顶部C 的仰角是30°,测得底部B 的俯角是60°,此时无人机与该建筑物的水平距离AD 是9米,那么该建筑物的高度BC 为 米(结果保留根号).【答案】12√3【解析】解:根据题意可知:在Rt △ADC 中,∠CAD =30°,AD =9,∴CD =AD •tan30°=9×√33=3√3,在Rt △ADB 中,∠BAD =60°,AD =9,∴BD =AD •tan60°=9√3,∴BC=CD+BD=3√3+9√3=12√3(米).答;该建筑物的高度BC为12√3米.故答案为:12√3.25.(2020•乐山)如图是某商场营业大厅自动扶梯示意图.自动扶梯AB的倾斜角为30°,在自动扶梯下方地面C处测得扶梯顶端B的仰角为60°,A、C之间的距离为4m.则自动扶梯的垂直高度BD=m.(结果保留根号)【答案】2√3【解析】解:∵∠BCD=∠BAC+∠ABC,∠BAC=30°,∠BCD=60°,∴∠ABC=∠BCD﹣∠BAC=30°,∴∠BAC=∠ABC,∴BC=AC=4,在Rt△BDC中,sin∠BCD=BDBC,∴sin60°=BD4=√32,∴BD=2√3(m),故答案为:2√3.三、解答题(共15小题):26.(2020•青海)计算:(13)﹣1+|1−√3tan45°|+(π﹣3.14)0−√273. 【答案】√3【解析】解:原式=3+|1−√3|+1﹣3=3+√3−1+1−3=√3.27.(2020•呼伦贝尔)计算:(−12)﹣1+√83+2cos60°﹣(π﹣1)0.【答案】0【解析】解:原式=−2+2+2×12−1=0,故答案为:0.28.(2020秋•龙口市期末)计算:√(sin30°−tan45°)2cos 245°−tan60°•cos30°. 【答案】−12【解析】直接利用特殊角的三角函数值代入得出答案.解:原式=√(12−1)2(√22)−√3×√32 =1212−32=1−32=−12.29.(2020秋•莱州市期末)计算:2sin45°−√(cos60°−sin60°)2+tan60°2.【答案】=2√2+12【解析】直接利用特殊角的三角函数值代入得出答案.解:原式=2×√22−|12−√32|+√32=√2−√32+12+√32=2√2+12.30.(2020秋•崇明区期末)计算:tan60°+2cos30°+cot45°2sin30°−sin245°.【答案】2√3+12【解析】直接利用特殊角的三角函数值分别代入得出答案.解:原式=√3+2×√32+12×12−(√22)2=√3+√3+1−12=2√3+12.31.(2020秋•普陀区期末)计算:cos30°﹣2sin245°+22sin60°+tan45°.【答案】=3√32−2【解析】直接利用特殊角的三角函数值以及二次根式的性质化简得出答案.解:原式=√32−2×(√22)22×√32+1=√32−2×12√3+1=√32−1+√3−1 =3√32−2.32.(2020秋•肇州县期末)计算:(1)2sin30°一3tan45°•sin45°+4cos60°; (2)sin45°cos30°−tan60°+cos45°•sin60°.【答案】(1)3−3√22;(2)=−√612.【解析】(1)把特殊角的三角函数值代入原式,根据二次根式的加减混合运算法则计算;(2)把特殊角的三角函数值代入原式,根据二次根式的混合运算法则计算. 解:(1)2sin30°一3tan45°•sin45°+4cos60° =2×12−3×1×√22+4×12=1−3√22+2=3−3√22; (2)sin45°cos30°−tan60°+cos45°•sin60°=√22√32−√3+√22×√32=√2−√3+√64 =−√63+√64=−√612.33.(2020•盐城)如图,在△ABC中,∠C=90°,tanA=√3,∠ABC的平分线BD交AC3于点D,CD=√3,求AB的长?【答案】AB的长为6,【解析】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,tanA=√33∴∠A=30°,∴∠ABC=60°,∵BD是∠ABC的平分线,∴∠CBD=∠ABD=30°,又∵CD=√3,=3,∴BC=CDtan30°在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,=6.∴AB=BCsin30°答:AB的长为6.34.(2020•西宁)如图1,通海桥是西宁市海湖新区地标建筑,也是我省首座大规模斜拉式大桥,通海桥主塔两侧斜拉链条在夜间亮灯后犹如天鹅之翼,优雅非凡.某数学“综合与实践”小组的同学利用课余时间按照如图2所示的测量示意图对该桥进行了实地测量,测得如下数据:∠A=30°,∠B=45°,斜拉主跨度AB=260米.(1)过点C作CD⊥AB,垂足为D,求CD的长(√3取1.7);(2)若主塔斜拉链条上的LED 节能灯带每米造价800元,求斜拉链条AC 上灯带的总造价是多少元?【答案】(1)CD =91(米);(2)斜拉链条AC 上的LED 节能灯带造价是145600元. 【解析】解:(1)∵CD ⊥AB 于点D , ∴∠ADC =∠BDC =90°, 设CD =x ,在Rt △ADC 中,∠ADC =90°,∠A =30°, ∴tan30°=CDAD ,即xAD =√33, ∴AD =√3x ,在Rt △BDC 中,∠B =45°, ∴CD =BD =x , ∵AB =AD+BD . ∴√3x +x =260, ∴x =√3+1,∴x =130(√3−1)=130×0.7=91, ∴CD =91(米).(2)在Rt△ADC中∠ADC=90°,∠A=30°,∴AC=2CD(直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半),∴AC=182,∵LED节能灯带每米造价为800元,∴800×182=145600(元),答:斜拉链条AC上的LED节能灯带造价是145600元.35.(2020•眉山)某数学兴趣小组去测量一座小山的高度,在小山顶上有一高度为20米的发射塔AB,如图所示.在山脚平地上的D处测得塔底B的仰角为30°,向小山前进80米到达点E处,测得塔顶A的仰角为60°,求小山BC的高度.【答案】小山BC的高度为(10+40√3)米【解析】解:设BC为x米,则AC=(20+x)米,由条件知:∠DBC=∠AEC=60°,DE=80米.在直角△DBC中,tan60°=DCBC =DCx,则DC=√3x米.∴CE=(√3x﹣80)米.在直角△ACE中,tan60°=ACCE =√3x−80=√3.解得x=10+40√3.答:小山BC的高度为(10+40√3)米.36.(2020•吉林)如图,某班数学小组测量塔的高度,在与塔底部B相距35m的C处,用高1.5m的测角仪CD测得该塔顶端A的仰角∠EDA为36°.求塔AB的高度(结果精确到1m).(参考数据:sin36°=0.59,cos36°=0.81,tan36°=0.73)【答案】塔AB的高度约27m【解析】解:设AB与DE交于点F,如图所示:由题意得:DF⊥AB,BF=CD=1.5m,DF=BC=35m,在Rt△ADF中,∠AFD=90°,tan∠EDA=AF,DF∴AF=DF×tan36°≈35×0.73=25.55(m),∴AB=AF+BF=25.55+1.5≈27(m);答:塔AB的高度约27m.37.(2020•通辽)从A处看一栋楼顶部的仰角为α,看这栋楼底部的俯角为β,A处与楼的水平距离AD为90m.若tanα=0.27,tanβ=2.73,求这栋楼高.【答案】这栋楼高BC为270米【解析】解:在Rt△ABD中,BD=tanα•AD=0.27×90=24.3(米),在Rt△ACD中,CD=AD•tanβ=90×2.73=245.7(米),∴BC=BD+CD=24.3+245.7=270(米),答:这栋楼高BC为270米.38.(2020•凉山州)如图,⊙O的半径为R,其内接锐角三角形ABC中,∠A、∠B、∠C所对的边分别是a、b、c.(1)求证:asin∠A =bsin∠B=csin∠C=2R;(2)若∠A=60°,∠C=45°,BC=4√3,利用(1)的结论求AB的长和sin∠B的值.【答案】(1)见解析;(2)sin∠B=AC2R =2(√2+√6)8=√2+√64.【解析】(1)证明:作直径BE,连接CE,如图所示:则∠BCE=90°,∠E=∠A,∴sinA=sinE=BCBE =a2R,∴asinA=2R,同理:bsin∠B =2R,csin∠C=2R,∴asin∠A =bsin∠B=csin∠C=2R;(2)解:由(1)得:ABsinC =BCsinA,即ABsin45°=4√3sin60°=2R,∴AB=4√3×√22√32=4√2,2R=√3√32=8,过B作BH⊥AC于H,∵∠AHB=∠BHC=90°,∴AH=AB•cos60°=4√2×12=2√2,CH=√22BC=2√6,∴AC=AH+CH=2(√2+√6),∴sin∠B=AC2R =2(√2+√6)8=√2+√64.39.(2020•宜宾)如图,AB和CD两幢楼地面距离BC为30√3米,楼AB高30米,从楼AB的顶部点A测得楼CD的顶部点D的仰角为45°.(1)求∠CAD的大小;(2)求楼CD的高度(结果保留根号).【答案】(1)∠CAD=75°;(2)CD=(30+30√3)米. 【解析】解:(1)过A作AE⊥CD于点E,则AB=EC=30米,AE=BC=30√3米,在Rt△AEC中,tan∠CAE=CEAE =√33,则∠CAE=30°,则∠CAD=30°+45°=75°;(2)在Rt△AED中,DE=AE=30√3米,CD=CE+ED=(30+30√3)米.40.(2020•随州)如图,某楼房AB顶部有一根天线BE,为了测量天线的高度,在地面上取同一条直线上的三点C,D,A,在点C处测得天线顶端E的仰角为60°,从点C 走到点D,测得CD=5米,从点D测得天线底端B的仰角为45°,已知A,B,E在同一条垂直于地面的直线上,AB=25米.(1)求A与C之间的距离;(2)求天线BE的高度.(参考数据:√3≈1.73,结果保留整数)【答案】(1)A与C之间的距离是30米;(2)天线BE的高度为27米. 【解析】解:(1)由题意得,在Rt△ABD中,∠ADB=45°,∴AD=AB=25米,∵CD=5米,∴AC=AD+CD=25+5=30(米),即A与C之间的距离是30米;(2)在Rt△ACE中.∠ACE=60°,AC=30米,∴AE=30•tan60°=30√3(米),∵AB=25米,∴BE=AE﹣AB=(30√3−25)米,∵√3≈1.73,∴BE≈1.73×30﹣25=27米.即天线BE的高度为27米.。
【直角三角形的存在性问题】解题训练卷解直角三角形的存在性问题,一般分三步走,第一步寻找分类标准,第二步列方程,第三步解方程并验根.一般情况下,按照直角顶点或者斜边分类,然后按照三角比或勾股定理列方程.有时根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半列方程更简便.解直角三角形的问题,常常和相似三角形、三角比的问题联系在一起.如果直角边与坐标轴不平行,那么过三个顶点作与坐标轴平行的直线,可以构造两个新的相似直角三角形,这样列比例方程比较简便.在平面直角坐标系中,两点间的距离公式常常用到.怎样画直角三角形的示意图呢?如果已知直角边,那么过直角边的两个端点画垂线,第三个顶点在垂线上;如果已知斜边,那么以斜边为直径画圆,直角顶点在圆上(不含直径的两个端点).例题解析例❶如图1-1,在△ABC中,AB=AC=10,cos∠B=45.D、E为线段BC上的两个动点,且DE=3(E在D右边),运动初始时D和B重合,当E和C重合时运动停止.过E作EF//AC交AB于F,连结DF.设BD=x,如果△BDF为直角三角形,求x的值.图1-1【解析】△BDF中,∠B是确定的锐角,那么按照直角顶点分类,直角三角形BDF存在两种情况.如果把夹∠B的两条边用含有x的式子表示出来,分两种情况列方程就可以了.如图1-2,作AH⊥BC,垂足为H,那么H是BC的中点.在Rt△ABH中,AB=10,cos∠B=45,所以BH=8.所以BC=16.由EF //AC ,得BF BE BA BC =,即31016BF x +=.所以BF =5(3)8x +.图1-2 图1-3 图1-4①如图1-3,当∠BDF =90°时,由4cos 5BD B BF ∠==,得45BD BF =. 解方程45(3)58x x =⨯+,得x =3. ②如图1-4,当∠BFD =90°时,由4cos 5BF B BD ∠==,得45BF BD =. 解方程5154885x x +=,得757x =. 我们看到,在画示意图时,无须受到△ABC 的“限制”,只需要取其确定的∠B .例❷ 如图2-1,已知A 、B 是线段MN 上的两点,,,.以A 为中心顺时针旋转点M ,以B 为中心逆时针旋转点N ,使M 、N 两点重合成一点C ,构成△ABC ,设AB =x ,若△ABC 为直角三角形,求x 的值.图2-1【解析】△ABC 的三边长都可以表示出来,AC =1,AB =x ,BC =3-x .如果用斜边进行分类,每条边都可能成为斜边,分三种情况:①若AC 为斜边,则22)3(1x x -+=,即0432=+-x x ,此方程无实根.②若AB 为斜边,则1)3(22+-=x x ,解得35=x (如图2-2). ③若BC 为斜边,则221)3(x x +=-,解得34=x (如图2-3). 因此当35=x 或34=x 时,△ABC 是直角三角形.4=MN 1=MA 1>MB图2-2 图2-3例❸ 如图3-1,已知在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(-2, 0),点B 是点A 关于原点的对称点,P 是函数)0(2>=x x y 图象上的一点,且△ABP 是直角三角形,求点P 的坐标.图3-1【解析】A 、B 两点是确定的,以线段AB 为分类标准,分三种情况.如果线段AB 为直角边,那么过点A 画AB 的垂线,与第一象限内的一支双曲线没有交点;过点B 画AB 的垂线,有1个交点.以AB 为直径画圆,圆与双曲线有没有交点呢?先假如有交点,再列方程,方程有解那么就有交点.如果是一元二次方程,那么可能是一个交点,也可能是两个交点.由题意,得点B 的坐标为(2,0),且∠BAP 不可能成为直角.①如图3-2,当∠ABP =90°时,点P 的坐标为(2,1).②方法一:如图3-3,当∠APB =90°时,OP 是Rt △APB 的斜边上的中线,OP =2.设P 2(,)x x ,由OP 2=4,得2244x x+=.解得x =P (2,2).图3-2 图3-3方法二:由勾股定理,得PA 2+PB 2=AB 2.解方程2222222(2)()(2)()4x x x x+++++=,得x = 方法三:如图3-4,由△AHP ∽△PHB ,得PH 2=AH ·BH .解方程22()(2)(2)x x x=+-,得x =图3-4 图3-5这三种解法的方程貌似差异很大,转化为整式方程之后都是(x 2-2)2=0.这个四次方程的解是x 1=x 2=2,x 3=x 4=AB 为直径的圆与双曲线相切于P 、P ′两点(如图3-5). 例❹ 如图4-1,已知直线y =kx -6经过点A (1,-4),与x 轴相交于点B .若点Q 是y 轴上一点,且△ABQ 为直角三角形,求点Q 的坐标.图4-1【解析】和例题3一样,过A 、B 两点分别画AB 的垂线,各有1个点Q .和例题3不同,以AB 为直径画圆,圆与y 轴有没有交点,一目了然.而圆与双曲线有没有交点,是徒手画双曲线无法肯定的.将A (1,-4)代入y =kx -6,可得k =2.所以y =2x -6,B (3,0).设OQ 的长为m .分三种情况讨论直角三角形ABQ :①如图4-2,当∠AQB =90°时,△BOQ ∽△QHA ,BO QH OQ HA=.所以341m m -=.解得m =1或m =3.所以Q (0,-1)或(0,-3).②如图4-3,当∠BAQ =90°时,△QHA ∽△AGB ,QH AG HA GB =.所以4214m -=. 解得72m =.此时7(0,)2Q -. ③如图4-4,当∠ABQ =90°时,△AGB ∽△BMQ ,AG BM GB MQ =.所以243m =. 解得32m =.此时3(0,)2Q .图4-2 图4-3 图4-4三种情况的直角三角形ABQ ,直角边都不与坐标轴平行,我们以直角顶点为公共顶点,构造两个相似的直角三角形,这样列比例方程比较简便.已知A (1,-4)、B (3,0),设Q (0, n ),那么根据两点间的距离公式可以表示出AB 2,AQ 2和BQ 2,再按照斜边为分类标准列方程,就不用画图进行“盲解”了. 例❺ 如图5-1,抛物线233384y x x =--+与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧).若直线l 过点E (4, 0),M 为直线l 上的动点,当以A 、B 、M 为顶点所作的直角三角形有且只有....三个时,求直线l 的解析式.图5-1【解析】有且只有三个直角三角形ABM 是什么意思呢?过A 、B 两点分别画AB 的垂线,与直线l 各有一个交点,那么第三个直角顶点M 在哪里?以AB 为直径的⊙G 与直线l 相切于点M 啊! 由23333(4)(2)848y x x x x =--+=-+-,得A (-4, 0)、B (2, 0),直径AB =6. 如图5-2,连结GM ,那么GM ⊥l .在Rt △EGM 中,GM =3,GE =5,所以EM =4.因此3tan 4GEM ∠=. 设直线l 与y 轴交于点C ,那么OC =3.所以直线l (直线EC )为334y x =-+. 根据对称性,直线l 还可以是334y x =-.图5-2例❻ 如图6-1,在△ABC 中,CA =CB ,AB =8,4cos 5A ∠=.点D 是AB 边上的一个动点,点E 与点A 关于直线CD 对称,连结CE 、DE .(1)求底边AB 上的高;(2)设CE 与AB 交于点F ,当△ACF 为直角三角形时,求AD 的长;(3)连结AE ,当△ADE 是直角三角形时,求AD 的长.图6-1【解析】这道题目画示意图有技巧的,如果将点D 看作主动点,那么CE 就是从动线段.反过来画图,点E 在以CA 为半径的⊙C 上,如果把点E 看作主动点,再画∠ACE 的平分线就产生点D 了.(1)如图6-2,设AB 边上的高为CH ,那么A H =BH =4.在Rt △ACH 中,AH =4,4cos 5A ∠=,所以AC =5,CH =3. (2)①如图6-3,当∠AFC =90°时,F 是AB 的中点,AF =4,CF =3.在Rt △DEF 中,EF =CE -CF =2,4cos 5E ∠=,所以52DE =.此时52AD DE ==. ②如图6-4,当∠ACF =90°时,∠ACD =45°,那么△ACD 的条件符合“角边角”.作DG ⊥AC ,垂足为G .设DG =CG =3m ,那么AD =5m ,AG =4m .由CA =5,得7m =5.解得57m =.此时2557AD m ==.图6-2 图6-3 图6-4(3)因为DA =DE ,所以只存在∠ADE =90°的情况.①如图6-5,当E 在AB 下方时,根据对称性,知∠CDA =∠CDE =135°,此时△CDH 是等腰直角三角形,DH =CH =3.所以AD =AH -DH =1.②如图6-6,当E 在AB 上方时,根据对称性,知∠CDA =∠CDE =45°,此时△CDH 是等腰直角三角形,DH =CH =3.所以AD =AH +DH =7.图6-5 图6-。
直角三角形存在性问题专项训练(一)试卷简介:在前面通过训练平行四边形存在性、等腰三角形存在性让学生感受有序思考、有序操作的基础上,一方面训练学生直角三角形存在性操作要领,一方面继续训练有序思考和有序操作,需要学生能够掌握整合信息,读题标注;分析特征,有序思考,设计方案;根据方案作出图形,有序操作;检查验证整个过程。
一、单选题(共4道,每道25分)1.如图,已知点在直线上,P是x轴上一点,若△ABP是直角三角形,则点P的坐标为( )A. B.C. D.答案:C解题思路:1.解题要点①理解题意,整合信息.将A,B两点坐标以及函数解析式都标注在图上.②分析特征有序思考,设计方案.分析定点,动点:△ABP中,A,B是定点,P是动点;确定分类标准:以三角形的三个顶点轮流当直角顶点进行分类讨论.③根据方案作出图形,有序操作.当定点A或B为直角顶点时,由于AB是定直线,可以利用求解;当动点P为直角顶点时,可以利用相似(三等角模型)或求解.④结果检验,总结.作图验证,根据图形对结果进行判断;分析数据,对结果进行验证取舍.2.解题过程当∠BAP=90°时,过点A作,交x轴于点,如图所示,∵,∴,∴.当∠ABP=90°时,过点B作,交x轴于点,如图所示,∵,∴,∴.当∠APB=90°时,如图,过点B作BD⊥x轴于点D.则△AOP∽△PDB,∴,即,解得,∴,如图所示,综上,符合题意的点P的坐标为.试题难度:三颗星知识点:直角三角形的存在性2.如图,已知A(1,0),B(0,3),P是直线x=2上一点,若△ABP是以AB为斜边的直角三角形,则点P的坐标为( )A. B.C. D.答案:B解题思路:1.解题要点①理解题意,整合信息.将A,B两点坐标及直线信息标注在图上.②分析特征有序思考,设计方案.分析定点,动点:△ABP中,A,B是定点,P是动点;确定分类标准:题目要求△ABP是以AB为斜边的直角三角形,所以只能是点P作为直角顶点.③根据方案作出图形,有序操作.当动点P为直角顶点时,可以利用相似(三等角模型)或求解.④结果检验,总结.作图验证,根据图形对结果进行判断;分析数据,对结果进行验证取舍;2.解题过程如图,设点P满足∠APB=90°,直线x=2与x轴交于点C,过点B作BD⊥CP于点D.∵∠APB=90°,∴∠BPD+∠APC=90°.∵∠BPD+∠PBD=90°,∴∠PBD=∠APC,则Rt△DBP∽Rt△CPA,∴,即,解得PC=1或PC=2,∴,即符合题意的点P的坐标为.试题难度:三颗星知识点:直角三角形的存在性3.如图,已知A(0,2),B(4,0),点C在x轴上,CD⊥x轴,交线段AB于点D,且点D不与A,B两点重合,将△ABO沿CD折叠,使点B落在x轴上的点E处.设点C的横坐标为x,则当△ADE为直角三角形时,x的值为( )A. B.C. D.1答案:C解题思路:1.解题要点①理解题意,整合信息.将A,B两点坐标及翻折信息标注在图上.②分析特征有序思考,设计方案.分析定点,动点:△ADE中,A是定点,D,E是动点;确定分类标准:以三角形的三个顶点轮流当直角顶点进行分类讨论,但结合题目信息,∠ADE不可能为直角,所以直角顶点只能是点A和点E.③根据方案作出图形,有序操作.当定点A为直角顶点时,由于AD是定直线,可以利用求解;当动点E为直角顶点时,可以利用相似(三等角模型)或求解.④结果检验,总结.作图验证,根据图形对结果进行判断;分析数据,对结果进行验证取舍.2.解题过程∵A(0,2),B(4,0),∴OA=2,OB=4.由题意得,BC=CE,∠DBE=∠DEB.∵,∴.①当∠DAE=90°时,过点A作AE⊥AB,交x轴于点E,作BE的垂直平分线,找到折痕CD的位置,如图所示,在Rt△AEB中,,∴OE=1,∴E(-1,0),∴,.②当∠AED=90°时,点E只能在x轴的正半轴上,如图所示,∵C(x,0),∴BC=CE=4-x,∴.∵△AOE∽△ECD,∴,即,解得.∵,∴.综上,符合题意的x的值为.试题难度:三颗星知识点:直角三角形的存在性4.如图,在平面直角坐标系xOy中,矩形OABC的两邻边OA,OC分别在x轴、y轴上,顶点B的坐标为(5,2),D是点A右侧的x轴上一点,E是y轴负半轴上一点,且OE=2AD=2t.连接BD,BE,DE,当△BDE是直角三角形时,t的值为( )A.4B.C. D.答案:A解题思路:1.解题要点①理解题意,整合信息.将信息标注在图上.②分析特征有序思考,设计方案.分析定点,动点:△BDE中,B是定点,D,E是动点;确定分类标准:以三角形的三个顶点轮流当直角顶点进行分类讨论,但结合题目信息,∠BED不可能为直角,所以直角顶点只能是点B和点D.③根据方案作出图形,有序操作.当定点B为直角顶点时,结合题目背景,可以利用相似来解决问题;当动点D为直角顶点时,结合题目背景,可以利用相似(三等角模型)来解决问题.④结果检验,总结.作图验证,根据图形对结果进行判断;分析数据,对结果进行验证取舍.2.解题过程由题意得BC=OA=5,AB=OC=2.∵OE=2AD=2t,∴CE=2+2t.①当∠EBD=90°时,如图所示,∵∠1+∠2=90°,∠2+∠3=90°,∴∠=∠3,∴Rt△BCE∽Rt△BAD,∴,即,解得,符合题意.∴当时,△BDE是直角三角形.②当∠EDB=90°时,如图所示,过点D作直线轴,分别过点B,E作直线的垂线,垂足分别为点G,H.则四边形OEHD和四边形BADG都是矩形,BG=AD=t,DG=AB=2,EH=OD=t+5,DH=OE=2t.∵△BGD∽△DHE,∴,即,解得,不符合题意.综上,符合题意的t的值为4.试题难度:三颗星知识点:直角三角形的存在性。
2020-2021中考数学直角三角形的边角关系提高练习题压轴题训练含详细答案一、直角三角形的边角关系1.如图(9)所示(左图为实景侧视图,右图为安装示意图),在屋顶的斜坡面上安装太阳能热水器:先安装支架AB 和CD (均与水平面垂直),再将集热板安装在AD 上.为使集热板吸热率更高,公司规定:AD 与水平面夹角为1θ,且在水平线上的射影AF 为1.4m .现已测量出屋顶斜面与水平面夹角为2θ,并已知1tan 1.082θ=,2tan 0.412θ=.如果安装工人确定支架AB 高为25cm ,求支架CD 的高(结果精确到1cm )? 【答案】【解析】过A 作AF CD ⊥于F ,根据锐角三角函数的定义用θ1、θ2表示出DF 、EF 的值,又可证四边形ABCE 为平行四边形,故有EC=AB=25cm ,再再根据DC=DE+EC 进行解答即可.2.下图是某儿童乐园为小朋友设计的滑梯平面图.已知BC=4 m,AB=6 m,中间平台宽度DE=1 m,EN ,DM ,CB 为三根垂直于AB 的支柱,垂足分别为N ,M ,B ,∠EAB=31°,DF ⊥BC 于点F ,∠CDF=45°,求DM 和BC 的水平距离BM 的长度.(结果精确到0.1 m .参考数据:sin 31°≈0.52,cos 31°≈0.86,tan 31°≈0.60)【答案】2.5m.试题分析:设DF=x ,在Rt △DFC 中,可得CF=DF=x ,则BF=4-x ,根据线段的和差可得AN=5-x ,EN=DM=BF=4-,在Rt △ANE 中,∠EAB=,利用∠EAB 的正切值解得x 的值.试题解析:解:设DF=,在Rt △DFC 中,∠CDF=, ∴CF=tan·DF=, 又∵CB=4,∴BF=4-,∵AB=6,DE=1,BM= DF=,∴AN=5-,EN=DM=BF=4-,在Rt △ANE 中,∠EAB=,EN=4-,AN=5-, tan ==0.60, 解得=2.5,答:DM 和BC 的水平距离BM 为2.5米.考点:解直角三角形.3.在Rt △ACB 和△AEF 中,∠ACB =∠AEF =90°,若点P 是BF 的中点,连接PC ,PE. 特殊发现:如图1,若点E 、F 分别落在边AB ,AC 上,则结论:PC =PE 成立(不要求证明). 问题探究:把图1中的△AEF 绕点A 顺时针旋转.(1)如图2,若点E 落在边CA 的延长线上,则上述结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(2)如图3,若点F 落在边AB 上,则上述结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(3)记AC BC=k ,当k 为何值时,△CPE 总是等边三角形?(请直接写出后的值,不必说)【答案】()1 PC PE =成立 ()2 ,PC PE =成立 ()3当k 为33时,CPE V 总是等边三角形【解析】(1)过点P 作PM ⊥CE 于点M ,由EF ⊥AE ,BC ⊥AC ,得到EF ∥MP ∥CB ,从而有EM FP MC PB =,再根据点P 是BF 的中点,可得EM=MC ,据此得到PC=PE . (2)过点F 作FD ⊥AC 于点D ,过点P 作PM ⊥AC 于点M ,连接PD ,先证△DAF ≌△EAF ,即可得出AD=AE ;再证△DAP ≌△EAP ,即可得出PD=PE ;最后根据FD ⊥AC ,BC ⊥AC ,PM ⊥AC ,可得FD ∥BC ∥PM ,再根据点P 是BF 的中点,推得PC=PD ,再根据PD=PE ,即可得到结论.(3)因为△CPE 总是等边三角形,可得∠CEP=60°,∠CAB=60°;由∠ACB=90°,求出∠CBA=30°;最后根据AC k BC =,AC BC =tan30°,求出当△CPE 总是等边三角形时,k 的值是多少即可.【详解】解:(1)PC=PE 成立,理由如下:如图2,过点P 作PM ⊥CE 于点M ,∵EF ⊥AE ,BC ⊥AC ,∴EF ∥MP ∥CB ,∴EM FP MC PB=,∵点P 是BF 的中点,∴EM=MC ,又∵PM ⊥CE ,∴PC=PE ;(2)PC=PE 成立,理由如下:如图3,过点F 作FD ⊥AC 于点D ,过点P 作PM ⊥AC 于点M ,连接PD ,∵∠DAF=∠EAF ,∠FDA=∠FEA=90°,在△DAF 和△EAF 中,∵∠DAF=∠EAF ,∠FDA=∠FEA ,AF=AF ,∴△DAF ≌△EAF (AAS ),∴AD=AE ,在△DAP 和△EAP 中,∵AD=AE ,∠DAP=∠EAP ,AP=AP ,∴△DAP ≌△EAP (SAS ),∴PD=PE ,∵FD ⊥AC ,BC ⊥AC ,PM ⊥AC ,∴FD ∥BC ∥PM ,∴DM FP MC PB=, ∵点P 是BF 的中点,∴DM=MC ,又∵PM ⊥AC ,∴PC=PD ,又∵PD=PE ,∴PC=PE ;(3)如图4,∵△CPE 总是等边三角形,∴∠CEP=60°,∴∠CAB=60°,∵∠ACB=90°,∴∠CBA=90°﹣∠ACB=90°﹣60°=30°, ∵AC k BC =,AC BC=tan30°, ∴k=tan30°=33, ∴当k 为3时,△CPE 总是等边三角形.【点睛】考点:1.几何变换综合题;2.探究型;3.压轴题;4.三角形综合题;5.全等三角形的判定与性质;6.平行线分线段成比例.4.如图,在△ABC 中,∠ABC =90°,以AB 的中点O 为圆心,OA 为半径的圆交AC 于点D ,E 是BC 的中点,连接DE ,OE .(1)判断DE 与⊙O 的位置关系,并说明理由;(2)求证:BC 2=2CD•OE ;(3)若314cos ,53BAD BE ∠==,求OE 的长.【答案】(1)DE为⊙O的切线,理由见解析;(2)证明见解析;(3)OE =356.【解析】试题分析:(1)连接OD,BD,由直径所对的圆周角是直角得到∠ADB为直角,可得出△BCD为直角三角形,E为斜边BC的中点,由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得到CE=DE,从而得∠C=∠CDE,再由OA=OD,得∠A=∠ADO,由Rt△ABC中两锐角互余,从而可得∠ADO与∠CDE互余,可得出∠ODE为直角,即DE垂直于半径OD,可得出DE为⊙O的切线;(2)由已知可得OE是△ABC的中位线,从而有AC=2OE,再由∠C=∠C,∠ABC=∠BDC,可得△ABC∽△BDC,根据相似三角形的对应边的比相等,即可证得;(3)在直角△ABC中,利用勾股定理求得AC的长,根据三角形中位线定理OE的长即可求得.试题解析:(1)DE为⊙O的切线,理由如下:连接OD,BD,∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°,在Rt△BDC中,E为斜边BC的中点,∴CE=DE=BE=BC,∴∠C=∠CDE,∵OA=OD,∴∠A=∠ADO,∵∠ABC=90°,∴∠C+∠A=90°,∴∠ADO+∠CDE=90°,∴∠ODE=90°,∴DE⊥OD,又OD为圆的半径,∴DE为⊙O的切线;(2)∵E是BC的中点,O点是AB的中点,∴OE是△ABC的中位线,∴AC=2OE,∵∠C=∠C,∠ABC=∠BDC,∴△ABC∽△BDC,∴,即BC2=AC•CD.∴BC2=2CD•OE;(3)解:∵cos∠BAD=,∴sin∠BAC=,又∵BE=,E是BC的中点,即BC=,∴AC=.又∵AC=2OE,∴OE=AC=.考点:1、切线的判定;2、相似三角形的判定与性质;3、三角函数5.某条道路上通行车辆限速60千米/时,道路的AB段为监测区,监测点P到AB的距离PH为50米(如图).已知点P在点A的北偏东45°方向上,且在点B的北偏西60°方向上,点B在点A的北偏东75°方向上,那么车辆通过AB段的时间在多少秒以内,可认定为超速?(参考数据:3≈1.7,2≈1.4).【答案】车辆通过AB段的时间在8.1秒以内,可认定为超速【解析】分析:根据点到直线的距离的性质,构造直角三角形,然后利用解直角三角形的应用,解直角三角形即可.详解:如图,由题意知∠CAB=75°,∠CAP=45°,∠PBD=60°,∴∠PAH=∠CAB–∠CAP=30°,∵∠PHA=∠PHB=90°,PH=50,∴AH=tan PH PAH∠=3=503,∵AC∥BD,∴∠ABD=180°–∠CAB=105°,∴∠PBH=∠ABD–∠PBD=45°,则PH=BH=50,∴AB=AH+BH=503+50,∵60千米/时=503米/秒,∴时间503503+=3+33≈8.1(秒),即车辆通过AB段的时间在8.1秒以内,可认定为超速.点睛:该题考查学生通过构建直角三角形,利用某个度数的三角函数值求出具体边长,即实际路程,并进行判断相关的量。
九年级数学专题直角三角形的存在性解题策略:1.直角三角形的构造方法以线段AB为边的直角三角形的另一个顶点在以AB为直径的圆上,或在分别过点A,B且与AB垂直的直线上(A,B两点除外).2.直角三角形存在性问题的解题策略解直角三角形的存在性问题时,若没有明确指出直角三角形的直角,则需要分类讨论.(1)几何法:先分类讨论直角,再画出直角三角形,从而构造弦图解决问题.如图,若∠ACB=90°,分别过点A,B作经过点C的直线的垂线,垂足为E,F,则△AEC∽△CFB,从而得到线段间的关系式.(2)代数法:先罗列三边长,再分类讨论直角,根据勾股定理列出方程,然后解方程并检验.能力训练:1.如图,在平面直角坐标系中,Rt△OAB的直角顶点A在x轴上,且OA=4,AB=3,动点M从点A出发以每秒1个单位长度的速度沿AO向终点O移动,同时点N从点O出发以每秒1.25个单位长度的速度沿OB向终点B 移动.问:在两个动点运动过程中,是否存在某一时刻t,使得△OMN为直角三角形?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.2.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线G 1:y=a(x-25)2+6415与x 轴交于点A(-65,0)和点B. (1)求抛物线G 1的表达式;(2)如图2,将抛物线G 1先向左平移1个单位,再向下平移3个单位,得到抛物线G 2,若抛物线G 1与抛物线G 2相交于点D,连接BD.问:抛物线G 2上是否存在点P,使得△BDP 为等腰直角三角形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.3.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax 2+2x+c(a ≠0)与x 轴交于A(-1,0),B(3,0)两点,与y 轴交于点C.试探究:在抛物线上是否存在点P,构成以A,P,C 为顶点,AC 为直角边的直角三角形?若存在,请求出符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.4.如图,在平面直角坐标系中,函数y=-ax 2+2ax+3a(a>0)的图象交x 轴于点A,B,交y 轴于点C,它的对称轴交x 轴于点E.过点C 作CD ∥x 轴交抛物线于点D,连接DE 并延长交y 轴于点F,直线AF 交CD 于点H,连接HE.若△HEF 是直角三角形,求a 的值.5.如图,在平面直角坐标系中,顶点为P(4,-4)的抛物线经过原点O(0,0),点A在抛物线上,OA与其对称轴l 交于点M,点M与点N关于点P对称,连接AN,ON问:点A在对称轴l右侧的抛物线上运动时,△ANO能否为直角三角形?如果能,请求出所有符合条件的点A的坐标;如果不能,请说明理由.6.如图,在平面直角坐标系中,直线y=kx-3与反比例函数y=4的图象有A(-1,a),B两个交点,若M是x轴上x的一个动点,且△AMB为直角三角形,求满足条件的点M的坐标.7.如果抛物线C1的顶点在抛物线C2上,抛物线C2的顶点也在抛物线C1上时,那么我们称抛物线C1与C2是“互x2+x与C2:y=ax2+x+c是“互为关联”的抛物为关联”的抛物线.如图,在平面直角坐标系中,抛物线C1:y=14线,A,B分别是抛物线C1,C2的顶点,抛物线C2经过点D(6,-1).问:抛物线C2上是否存在点E,使得△ABE为直角三角形?如果存在,请求出点E的坐标;如果不存在,请说明理由.8.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=-x2-2x+3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.F是直线AC上的动点.问:在抛物线上是否存在点P,使得△AFP为等腰直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.9.如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=2,BC=6,AB=3.E是BC边上一点.当BE=2时,以BE为边作正方形BEFG,使正方形BEFG和梯形ABCD在BC的同侧,当正方形BEFG沿BC向右平移,记平移中的正方形BEFG为正方形B'EFG,当点E与点C重合时停止平移.设平移的距离为t,正方形B'EFG的边EF与AC交于点M,连接B'D,B'M,DM.问:是否存在这样的t,使△BDM为直角三角形?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.10.如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+1与直线l2:x=-2相交于点D,A是直线l2上的动点,过点A作AB ⊥l1于点B,点C的坐标为(0,3),连接AC,BC.问:在l2上是否存在点A,使得△ABC是直角三角形?若存在,请求出此时点A的坐标;若不存在,请说明理由.。
2021九下7.5解直角三角形巩固训练班级:___________姓名:___________得分:___________一、选择题1.如图,在△ABC中,AB=AC=17,BC=16,点D为BC的中点,DE⊥AB于点E,则tan∠BDE的值等于()A. 817B. 815C. 1517D. 16172.如图,点A为∠α边上任意一点,作AC⊥BC于点C,CD⊥AB于点D,下列用线段比表示sinα的值,错误的是()A. CDBCB. ACABC. ADACD. CDAC3.如图,在半径为3的⊙O中,直径AB与弦CD相交于点E,连接AC,BD,若AC=2,则cos∠D的值是()A. 3B. 13C. 2√33D. √324.如图,已知⊙O的半径为5,BD⊥AC于点D,AB=8,则tan∠CBD的值等于()A. 43B. 45C. 35D. 345.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,如果∠A=α,AB=5,那么AC等于()A. 5tanαB. 5cosαC. 5sinαD. 5cosα6.如图,以原点O为圆心,半径为1的弧交坐标轴于A,B两点,P是AB⌢上一点(不与A,B重合),连接OP,设∠POB=α,则点P的坐标是()A. (sinα,sinα)B. (cosα,cosα)C. (cosα,sinα)D. (sinα,cosα)7.如图,在菱形ABCD中,AB=4,按以下步骤作图:①分别以点C和点D为圆心,CD的长为半径画弧,两弧交于点M,N;②作直线MN,且MN恰好经过点大于12A,与CD交于点E,连接BE,则BE的值为()A. √7B. 2√7C. 3√7D. 4√7二、填空题8.如图所示,△ABC中,∠A=75°,∠B=45°,AB=3√2,则BC=___________.9.如图,▱ABCD中,AE⊥BC于E,AF⊥CD于F,若AE=4,AF=6,sin∠BAE=1,3则CF=____.10.如图,CD是⊙O的直径,CD=2√2,∠BAC=45°,则BC的长是______.11.如图,在矩形ABCD中,E是CD的中点,F是BC上一点,且FC=2BF,连接AE,EF.若AB=2,AD=3,则cos∠AEF的值是________.12.已知在Rt△ABC中,a,b,c分别是∠A,∠B,∠C的对边,∠C=90°,a=4,c=8,则b=_____,∠A=______,∠B=_______.13.如图,在△ABC中,CA=CB=4,cosC=1,则sinB=.414.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,AC=4,BC=3,则cos∠DCB=_______。
人教版2021年中考数数学阶段复习巩固与提升微专题《解直角三角形》(实际问题专练)一.选择题。
1.一个公共房门前的台阶高出地面1.2米,台阶拆除后,换成供轮椅行走的斜坡,数据如图所示,则下列关系或说法正确的是( )第1题图第2题图第3题图A.斜坡AB的坡度是10°B.斜坡AB的坡度是tan 10°米C.AC=1.2tan 10°米D.AB=1.2cos10°2.如图所示,河堤横断面迎水坡AB的坡角是30°,堤高BC=5 m,则坡面AB的长度是( )A.10 mB.10√3 mC.15 mD.5 m3. 如图,热气球的探测器显示,从热气球A处看一栋楼顶部B处的仰角为30°,看这栋楼底部C处的俯角为60°,热气球A处与楼的水平距离为120m,则这栋楼的高度为 ( )A.160√3mB.120√3mC.300mD.160√2m4.如图,某人从O点沿北偏东30°的方向走了20米到达A点,B在O点的正东方,且在A的正南方,则此时AB间的距离是( )第4题图第5题图第6题图A.10米B.10√3米C.10√2米D.20√3米35. 如图,为固定电线杆AC,在离地面高度为6m的A处引拉线AB,使拉线AB与地面上的BC的夹角为48°,则拉线AB的长度约为( )(结果精确到0.1m,参考数据:sin48°≈0.74,cos48°≈0.67,tan48°≈1.11)A.6.7mB.7.2mC.8.1mD.9.0m6. 轮船从B处以每小时50海里的速度沿南偏东30°方向匀速航行,在B处观测灯塔A位于南偏东75°方向上,轮船航行半小时到达C处,在C处观测灯塔A 位于北偏东60°方向上,则C处与灯塔A的距离是( )A.25√3海里B.25√2海里C.50海里D.25海里7.如图所示的是一垂钓示意图,其中钓鱼竿AC长6 m,露在水面上的鱼线BC长3√2 m,垂钓者想看鱼上钓的情况,把鱼竿AC转动到AC'的位置,此时露在水面上的鱼线B'C'为3√3 cm,鱼竿转过的角度是( )第7题图第9题图第10题图A.60°B.45°C.15°D.90°8. 济南大明湖畔的“超然楼”被称作“江北第一楼”,某校数学社团的同学对超然楼的高度进行了测量.如图,他们在A处仰望塔顶,测得仰角为30°,再往楼的方向前进60m至B处,测得仰角为60°,若学生的身高忽略不计,√3≈1.7,结果精确到1m,则该楼的高度CD为( )A.47mB.51mC.53mD.54m9.如图,在建筑平台CD的顶部C处,测得大树AB的顶部A的仰角为45°,测得大树AB的底部B的俯角为30°,已知平台CD的高度为5 m,则大树的高度为m(结果保留根号).10. 如图,在小山的东侧A点有一个热气球,由于受西风的影响,以30米/分的速度沿与地面成75°角的方向飞行,25分钟后到达C处,此时热气球上的人测得小山西侧B点的俯角为30°,则小山东西两侧A,B两点间的距离为米.11.如图,长4 m的楼梯AB的倾斜角∠ABD为60°,为了改善楼梯的安全性能,准备新建造楼梯,使其倾斜角∠ACD为45°,则调整后的楼梯AC的为.第11题图第12题图第13题图第14题图12.某节目组预设计一个新游戏:如图所示,奔跑路线A、B、C、D四地,如图A、B、C三地在同一直线上,D在A的北偏东30°方向,在C的北偏西45°方向,C 在A北偏东75°方向,且BD=BC=40 m,从A地到D地的距离是m.13. 如图,在边长为1的小正方形网格中,点A,B,C,D都在这些小正方形的顶点上,AB,CD相交于点O,则tan∠AOD=.14. 全球最大的关公塑像矗立在荆州古城东门外.如图,张三同学在东门城墙上C处测得塑像底部B处的俯角为11°48′,测得塑像顶部A处的仰角为45°,点D在观测点C正下方城墙底的地面上,若CD=10米,则此塑像的高AB约为米(参考数据:tan78°12′≈4.8).15.如图,某中学数学课外学习小组想测量教学楼DC的高度,组员小方在A处仰望教学楼顶端D处,测得∠DAC=α,小方接着向教学楼方向前进到B处,测得∠DBC=2α,已知∠DCA=90°,AC=24 m,tan α=12.(1)求教学楼CD的高度;(2)求cos∠DBC的值.16.如图,河的两岸l1与l2相互平行,A,B是l1上的两点,C,D是l2上的两点,某人在点A处测得∠CAB=90°,∠DAB=30°,再沿AB方向前进20米到达点E(点E在线段AB上),测得∠DEB=60°,求C,D两点间的距离.17.如图,在大楼AB正前方有一斜坡CD,坡角∠DCE=30°,楼高AB=60米,在斜坡下的点C处测得楼顶B的仰角为60°,在斜坡上的点D处测得楼顶B的仰角为45°,其中点A,C,E在同一直线上.(1)求坡底C点到大楼距离AC的值;(2)求斜坡CD的长度.18.保护视力要求人写字时眼睛和笔端的距离应超过30cm,图1是一位同学的坐姿,把他的眼睛B,肘关节C和笔端A的位置关系抽象成图2的△ABC,已知BC=30cm,AC=22cm,∠ACB=53°,他的这种坐姿符合保护视力的要求吗?请说明理由.(参考数据:sin53°≈0.8,cos53°≈0.6,tan53°≈1.3)19.图1是一商场的推拉门,已知门的宽度AD=2米,且两扇门的大小相同(即AB=CD),将左边的门ABB1A1绕门轴AA1向里面旋转37°,将右边的门CDD1C1绕门轴DD1向外面旋转45°,其示意图如图2,求此时B与C之间的距离(结果保留一位小数).(参考数据:sin37°≈0.6,cos37°≈0.8,2≈1.4)20如图,某城市市民广场一入口处有五级高度相等的小台阶.已知台阶总高1.5米,为了安全现要做一个不锈钢扶手AB及两根与FG垂直且长为1米的不锈钢架杆AD和BC(杆子的底端分别为D,C),且∠DAB=66.5°.(参考数据:cos66.5°≈0.40,sin66.5°≈0.92)(1)求点D与点C的高度差DH.(2)求所有不锈钢材料的总长度(即AD+AB+BC的长,结果精确到0.1米).21.太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点,已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业,如图是太阳能电池板支撑架的截面图,其中的粗线表示支撑角钢,太阳能电池板与支撑角钢AB的长度相同,均为300cm,AB的倾斜角为30°,BE=CA=50cm,支撑角钢CD,EF与底座地基台面接触点分别为D,F,CD 垂直于地面,FE⊥AB于点E.两个底座地基高度相同(即点D,F到地面的垂直距离相同),均为30cm,点A到地面的垂直距离为50cm,求支撑角钢CD和EF的长度各是多少cm(结果保留根号).。
教学内容—几何复习1〔三角形〕知识精要1、三角形:由不在同一条直线上的三条线段首尾顺次相接所组成的图形叫做三角形。
注意:三角形的中线和角平分线都在三角形内,但高线不一定在其内部。
*命题以及勾股定理2、三角形的性质:〔1〕三角形中任意两边之和大于第三边,两边之差小于第三边。
〔2〕三角形的内角和为180°。
〔3〕外角与内角的关系:外角等于与此外角不相邻的两个内角之和。
3、全等三角形〔1〕全等三角形:对应边相等、对应角相等的三角形叫全等三角形。
〔2〕三角形全等的断定方法有:SAS、ASA、AAS、SSS。
直角三角形全等的断定除以上的方法还有H.L。
〔3〕全等三角形的性质:全等三角形对应边相等,对应角相等。
〔4〕全等三角形的面积相等、周长相等、对应高、对应中线、对应角平分线相等。
4、等腰三角形〔1〕等腰三角形的性质:等腰三角形的两个底角相等;等腰三角形的顶角平分线,底边上的中线,底边上的高互相重合〔简称“三线合一〞〕。
〔2〕等腰三角形的断定:假如一个三角形的两个角相等,那么这两个角所对的边也相等。
5、等边三角形〔1〕等边三角形每个内角都相等,每条边长都相等。
〔2〕等边三角形的性质:每个内角等于60°。
〔3〕等边三角形的断定:三个内角都相等的三角形是等边三角形;有两个角是60°的三角形是等边三角形;边长都相等的三角形是等边三角形;有一个内角等于60°的等腰三角形是等边三角形。
6、三角形的相似A、相似三角形五个断定定理1、相似三角形的预备定理平行于三角形一边的直线截其他两边所在的直线,截得的三角形与原三角形相似。
2、相似三角形断定定理1假如一个三角形的两角与另一个三角形的两角对应相等,那么这两个三角形相似。
即:两角对应相等,两个三角形相似。
3、相似三角形断定定理2假如一个三角形的两边与另一个三角形的两边对应成比例,并且夹角相等,那么这两个三角形相似。
即:两边对应成比例且夹角相等,两个三角形相似。
直角三角形存在性问题专项训练(一)
一、单选题(共4道,每道25分)
1.如图,已知点在直线上,P是x轴上一点,若△ABP是直角三角形,则点P的坐标为( )
A. B.
C. D.
2.如图,已知A(1,0),B(0,3),P是直线x=2上一点,若△ABP是以AB为斜边的直角三角形,则点P的坐标为( )
A. B.
C. D.
3.如图,已知A(0,2),B(4,0),点C在x轴上,CD⊥x轴,交线段AB于点D,且点D不与A,B两点重合,将△ABO沿CD折叠,使点B落在x轴上的点E处.设点C的横坐标为x,则当△ADE为直角三角形时,x的值为( )
A. B.
C. D.1
4.如图,在平面直角坐标系xOy中,矩形OABC的两邻边OA,OC分别在x轴、y轴上,顶点B的坐标为(5,2),D是点A右侧的x轴上一点,E是y轴负半轴上一点,且OE=2AD=2t.连接BD,BE,DE,当△BDE是直角三角形时,t的值为( )
A.4
B.
C. D.
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直角三角形存在性问题巩固练习
1.如图,O 为坐标原点,四边形OABC 为矩形,A (10,0),C (0,8),点P 在边BC 上以每秒1个单位长的速度由点C 向点B 运动,同时点Q 在边AB 上以每秒a 个单位长的速度由点A 向点B 运动,运动时间为t 秒(t >0).
(1)若反比例函数y =m x 图象经过P 点、Q 点,求a 的值; (2)若OQ 垂直平分AP ,求a 的值;
(3)当Q 点运动到AB 中点时,是否存在a 使△OPQ 为直角三角形?若存在,求出a 的值,若不存在请说明理由;
【分析】(1)先用t 表示出P 、Q 两点的坐标,再由反比例函数图象上点的坐标特点即可得出结论;
(2)先根据OQ 垂直平分AP 得出OP =OA ,求出t 的值,再由PQ =QA 即可得出a 的值;
(3)分∠OPQ =90°与∠POQ =90°两种情况进行分类讨论.
【解答】解:(1)∵A (10,0),C (0,8),点P 在边BC 上以每秒1个单位长的速度由点C 向点B 运动,同时点Q 在边AB 上以每秒a 个单位长的速度由点A 向点B 运动,
∴P (t ,8),Q (10,at ),
∵反比例函数y =m x 图象经过P 点、Q 点,
∴8t =10at ,解得a =45;
(2)∵OQ 垂直平分AP ,
∴OP =OA ,PQ =QA ,
∴√t 2+82=10,解得t =6,
∴Q (10,6a ),P (6,8),
∵PQ =QA ,
∴(10﹣6)2+(6a ﹣8)2=(6a )2,解得a =56;。