直角三角形的再發(fā)現(xiàn)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 八年級(jí) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
第二十二講 直角三角形的再發(fā)現(xiàn)
直角三角形是一類(lèi)特殊三角形,有著豐富的性質(zhì):兩銳角互余、斜邊的平方是兩直角邊的平方和、斜邊中線等于斜邊一半、30°所對(duì)的直角邊等于斜邊一半等,在學(xué)習(xí)了相似三角形的知識(shí)后,我們利用相似三角形法,能得到應(yīng)用極為廣泛的結(jié)論.
如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,CD⊥AB于D,則有:
1.同一三角形中三邊的平方關(guān)系:AB2=AC2+BC2,
AC2=AD2+CD2,BC2=CD2+BD2.
2.角的相等關(guān)系:∠A=∠DCD,∠B=∠ACD.
3.線段的等積式:由面積得 AC×BC=AB×CD;
由 △ACD∽△CBD∽△ABC,得CD2=AD×BD,AC2=AD×AB,BC2=BD×AB.
以直角三角形為背景的幾何問(wèn)題,常以下列圖形為載體,綜合了全等三角形、相似三角形、等腰三角形,特殊四邊形等豐富的知識(shí).

注 直角三角形被斜邊上的高分成的3個(gè)直角三角形相似,由此導(dǎo)出的等積式的特點(diǎn)是:一線段是兩個(gè)三角形的公共邊,另兩條線段在同一直線上,這些等積式廣泛應(yīng)用于與直角三角形問(wèn)題的計(jì)算與證明中.

例題求解
【例1】 等腰三角形ABC的底邊長(zhǎng)為8cm,腰長(zhǎng)5cm,一動(dòng)點(diǎn)P在底邊上從B向C以0.25cm/秒的速度移動(dòng),當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到PA與腰垂直的位置時(shí),點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 .
(江蘇省常州市中考題)
思路點(diǎn)撥 為求BP需作出底邊上的高,就得到與直角三角形相關(guān)的基本圖形,注意動(dòng) 態(tài)過(guò)程.
【例2】 如圖,在矩形ABCD中,AE⊥BD于E,S矩形ABCD=40cm2,S△ABE:S△DBA=1:5,則AE的長(zhǎng)為( )
A.4cm B.5cm C.6cm D.7cm (青島市中考題)

思路點(diǎn)撥 從題設(shè)條件及基本圖形入手,先建立AB、AD的等式.
【例3】 如圖,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,DB為BC的中點(diǎn),E為AC上一點(diǎn),點(diǎn)G在BE上,連結(jié)DG并延長(zhǎng)交AE于F,若∠FGE=45°.
(1)求證:BD×BC=BG×BE;
(2)求證:AG⊥BE;
(3)若E為AC的中點(diǎn),求EF:FD的值.(鹽城市中考題)

思路點(diǎn)撥 發(fā)現(xiàn)圖形中特殊三角形、基本圖形、線段之間的關(guān)系是解本例的基礎(chǔ).(1)證明△GBD∽△CBE;(2)證明△ABG∽EBA;(3)利用相似三角形,把求 的值轉(zhuǎn)化為求其他線段的比值.
【例4】 如圖,H、Q分別是正方形ABCD的邊AB、BC上的點(diǎn),且BH=BQ,過(guò)B作HC的垂線,垂足為P.求證:DP⊥PQ. (“祖沖之杯”邀請(qǐng)賽試題)

思路點(diǎn)撥 因∠BPQ+∠QPC=90°,要證DP⊥PQ,即證∠QPC+∠DPC=90°,只需證∠BPQ=∠DPC,只要證明△BPQ∽△CPD即可.
注 題設(shè)條件有中點(diǎn),圖形中有與直角三角形相關(guān)的基本圖形,給我們以豐富的聯(lián)想,單獨(dú)應(yīng)用或組合應(yīng)用可推出許多結(jié)論.因此,讀者應(yīng)不拘泥于給出的思路點(diǎn)撥,多角度探索與思考,尋找更多更好的解 法,以培養(yǎng)我們發(fā)散思的能力.
【例5】 已知△ABC中,BC>AC,CH是AB邊上的高,且滿(mǎn)足 ,試探討∠A與∠B的關(guān)系,井加以證明. (武漢市選拔賽試題)
思路點(diǎn)撥 由題設(shè)條件易想到直角三角形中的基本圖形、基本結(jié)論,可猜想出∠A與∠B的關(guān)系,解題的關(guān)鍵是綜合運(yùn)用勾股定理、比例線段的性質(zhì), 推導(dǎo)判定兩個(gè)三角形相似的條件.
注 構(gòu)造逆命題是提出問(wèn)題的一個(gè)常用方法,本例是在直角三角形被斜邊上的高分成的相似三角形得出結(jié)論基礎(chǔ)上提出的一個(gè)逆命題,讀者你能提出新的問(wèn)題嗎?并加以證明.

學(xué)力訓(xùn)練
1.如圖,已知正方形ABCD的邊長(zhǎng)是1,P是CD邊的中點(diǎn) ,點(diǎn)Q在線段BC上,
當(dāng)BQ= 時(shí),三角形ADP與三角形QCP相似.
(云南省中考題)
2.如圖,Rt△ABC中,CD為斜邊AB上的高,DF⊥CB于E,若BE=6,CE=4,則
AD= .
3.如圖,平行四邊形ABCD中,AB=2,BC=2 ,AC=4,過(guò)AC的中點(diǎn)O作EF⊥AC交AD于E,交BC于F,則EF= . (重慶市競(jìng)賽題)
4.P是Rt△ABC的斜邊BC上異于B、C的一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作直線截△ABC,使截得的三角形與△ABC相似,滿(mǎn)足這樣條件的直線共有( )
A.1條 B. 2條 C.3條 D.4條
(2001年安徽省中考題)
5.在△ABC中,AD是高,且AD2=BD×CD,那么∠BAC的度數(shù)是( )
A.小于90° B.等于90° C.大于90° D.不確定
6. 如 圖,矩形ABCD中,AB= ,BC=3,AE⊥BD于E,則EC=( )
A. B. C. D.

7.如圖,在矩形ABCD中,E是CD的中點(diǎn),BE⊥ AC交AC于F,過(guò)F作FG∥AB交AE于G,求證:AG2=AF×FC.
8.如圖,在平行四邊形ABCD中,∠DBC=45°,DE⊥BC于E,BF⊥CD于F,DE、BF相交于H,BF、AD的延長(zhǎng)線相交于G.
求證;(1)AB=BH;(2)AB2=GA×HE. (青島市中考題)

9.如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AD平分∠CAB交BC于點(diǎn)D,過(guò)點(diǎn)C作CE⊥AD于E,CE的延長(zhǎng)線交AB于點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)E作EG∥BC交AB于點(diǎn)G,AE×AD=16,AB=4
(1)求證:CE=EF;
(2)求EG的長(zhǎng).
(河南省中考題)
10.如圖,直角梯形ABCD中,∠A=90°,AC⊥BD,已知 ,則 = .
(江蘇省競(jìng)賽題)

11.如圖,在Rt△ABC中,兩條直角邊AB、AC的長(zhǎng)分別為l厘米、2厘米,那么直角的角平分線的長(zhǎng)度等于 厘米.
12.如圖,點(diǎn)D、E分別在△ABC的邊AC和BC上,∠C=90°,DE∥AB,且3DE=2AB,AE=13,BD=9,那么AB的長(zhǎng)為 .
( “我愛(ài) 數(shù)學(xué)”初中數(shù)學(xué)夏令營(yíng)試題)
13.如圖,△ABC為等腰直角三角形,∠C=90°,若AD= AC,CE= BC,則∠1與∠2的大小關(guān)系是( )
A.∠1>∠2 B.∠1<∠2 C.∠1=∠2 D.無(wú)法確定
(天津市競(jìng)賽題)
14.如圖,△ABC中,CD⊥AB交AB于點(diǎn)D,有下列條件:
①∠A=∠BCD;②∠A+∠BCD=∠ADC;③ ;④BC2=BD×BA.
其中,一定能判斷△ABC是直角三角形的共有( )
A.0個(gè) B.1個(gè) C.2個(gè) D.3個(gè) (2003年河南省競(jìng)賽題)

15.如圖,在直角梯形ABCD中, AB=7,AD=2,DC=3,如果邊AD上的點(diǎn)P使得以P,
A、D為頂點(diǎn)的三角形和以P、B、C為頂點(diǎn)的三角形相似,那么這樣的點(diǎn)P有( )
A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)
16.如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是角平分線,DE∥BC交AC于點(diǎn)E,DF∥ AC交BC于點(diǎn)F.
求證:(1)四邊形CEDF是正方形;(2)CD2=AE×BF.
(山東省競(jìng)賽題)
17.如圖,在Rt△ABC中,∠BCA=90°,CD⊥AB于D,已知Rt△ABC的三邊長(zhǎng)都是整數(shù),且BD=113,求Rt△BCD與Rt△ACD的周長(zhǎng)之比.
(全國(guó)初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽題 )

18.如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A的平分線AD交BC邊于D,求證: .
(昆明市競(jìng)賽題)
19.如圖,已知邊長(zhǎng)為a的正方形ABCD,在AB、AD上分別取點(diǎn)P、S,連結(jié)PS,將Rt△SAP繞正方形中心O旋轉(zhuǎn)180°得Rt△QCR,從而得四邊形PQRS.試判斷四邊形PQRS能否變化成矩形?若能,設(shè)PA= x,SA=y ,請(qǐng)說(shuō)明x 、y具有什么關(guān)系時(shí),四邊形PQRS是矩形;若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(山東省濟(jì)南市中考題)
20.如圖,在△ABC中,∠ACB=90°
(1)當(dāng)點(diǎn)D在斜邊AB內(nèi)時(shí),求證: ;
(2)當(dāng)點(diǎn)D與點(diǎn)A重合時(shí),(1)中的等式是否存在?請(qǐng)說(shuō)明理由;
(3)當(dāng)點(diǎn)D在BA的延長(zhǎng)線上時(shí),(1)中的等式是否存在?請(qǐng)說(shuō)明理由.

本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/chuer/63940.html

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