《2023年中考数学压轴题31三角形与新定义综合问题(教师版含解析).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023年中考数学压轴题31三角形与新定义综合问题(教师版含解析).pdf(58页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、挑战2023年中考数学压轴题之学霸秘笈大揭秘(全国通用)专题31三角形与新定义综合问题典例剖析_ _ _ _ _ _ _ _ _ _【例1】(2 0 2 2淮安区模拟)我们定义:等腰三角形中底边与腰的比叫做底角的邻对(c a),如 图1,在 A B C中,A B=A C,底角NB的 邻 对 记 作 这 时 点 8=底边二匹.容腰 A B易知道一个角的大小与这个角的邻对值是一一对应的,根据上述角的邻对的定义,解下列问题:(1)ca n 30=_如_,若 ca B=l,则 N B=60 .(2)如图 2,在A B C 中,A B=A C,ca B=旦,SAABC=4 8,求A B C 的周长.AB
2、 C B 皿 0图1 图2【分析】(1)根据定义,要求或3 0。的值,想利用等腰三角形的三线合一性质,想到过点4作A O _ L 8C,垂足为O,根据N 8=3 0 ,可得:B D=AB,再利用等腰三角形2的三线合一性质,求出8 c即可解答,根据定义,ca n B=l,可得底边与腰相等,所以这个等腰三角形是等边三角形,从而得N8=60 :(2)根据定义,想利用等腰三角形的三线合一性质,想到过点A作A O L 8 C,垂足为。,ca n B=,所以设8c=8x,A B=5 x,然后利用勾股定理表示出三角形的高,再利用SA5ABC=4 8,列出关于x的方程即可解答.【解答】解:(1)如图:过点A作
3、垂足为。,:.BC=2BD,VZB=30,:.BD=ABcos300=返 48,2:.BC=2BD=MAB,.can30=幽=愿 杷=愿,A B A B若 canB=1,BC=AB,U:AB=AC.;AB=BC=AC,.ABC是等边三角形,:.ZB=60,故答案为:A/3,60;(2)过点A作垂足为),:canB=3,5.B C=8 而 后 ,设 BC=8JG AB=5xtAB=AC,ADBC,/.BD=BC=4xf2.AO=JA B2_BD2=3X,*.*&ABC=48,:.BCAD=48,2,8x*3x=48,2x2:=4,:.x=2(负值舍去),.x=2,.*.A B=A C=1 0,B
4、C=16,,A B C的周长为3 6,答:A B C的周长为3 6.【例 2】(2 0 2 2 柯城区校级三模)定义:若三角形的一条边上的高线与这条边相等,则称这个三角形为 标准三角形”.如:在A B C,CD _ L A B 于 点。,A B C D,则 A B C为标准三角形.【概念感知】判断:对的打“J”,错的打“X”.(1)等腰直角三角形是标准三角形.J(2)顶角为3 0 的等腰三角形是标准三角形.X【概念理解】若一个等腰三角形为标准三角形,则此三角形的三边长之比为 1:1:料 或 赤:瓜2 .【概念应用】(1)如图,若AABC 为标准三角形,于点。,A B=C D=,求 C 4+C
5、B 的最小值.(2)若一个标准三角形的其中一边是另一边的代倍,求最小角的正弦值.【分析】【概念感知】(1)根据等腰直角三角形的两条直角边互相垂直且相等,即可判断;(2)作出图形,分别对底边上的高和腰上的高进行讨论,即可求解;【概念理解】当 A B C是等腰直角三角形时,A C:A B:8 c=1:1:&;当 4B C是等腰三角形,AB=AC,AE1BC,AE=BC,B E=x,则 A E=2 x,求出 则 A 8:A C:B C ys:A/5:2;【概念应用】(1)过 C 点作4 8 的平行线,作 4 点关于该平行线的对称点4,连接AB,当A 、B、C 三点共线时,AC+BC=AB,此时A C
6、+B C 的值最小,求出4 8 即可;(2)分两种情况讨论:当A C=4 5 A B时,A C=y/5 C D,过 点B作B E 1 A C交 于E,设 C O=AB=m 则由等积法求出B E=。,用勾股定理分别求出AD=2a,5BD=a,B C=&a,则可求 s in/8 C E=-;当 B C=A 8 时,8C=F。C,过点8 作 8EJ_AC交于E,设 C O=A 8=a,则 8c=&a,由勾股定理分别求出8。=2小A D=3,A C=m”,再由等积法求出3 E=H“,即可求sinNBCE=Y2.10 10【解答】解:【概念感知】(1)如 图 1:等腰直角三角形ABC中,ABAC,:AB
7、=AC,等腰直角三角形是标准三角形,故答案为:J;(2)如图 2,在等腰三角形 ABC 中,ZBAC=30,AB=AC,CD1AB,V ZA=30,:.C D=A C,2:CA=AB,:.CD=AB,2.ABC不是标准三角形;如图3,在等腰三角形ABC中,/84C=30,AB=AC,AELBC,此时AEBC,.A8C不是标准三角形;故答案为:X;【概念理解】如 图 1,当A8C是等腰直角三角形时,A C:A B:B C=:I:&;如图4,当ABC是等腰三角形,AB=AC,AEVBC,AE=BC,:.B E=E C=2 8 C=L E,2 2设 B E=x,则 4E=2x,在 RtZXABE 中
8、,AB=y/5x,:.AB:A C:B C=8 A/5:2;故答案为:i:i:,或VB:2;【概念应用】(1)如图5,过 C 点作A 8 的平行线,作 A 点关于该平行线的对称点4,连接8,当4、B、C 三点共线时,AC+BCAB,此时AC+3C的值最小,:AB=CD=,:.AA=2,在 RtzABA中,AB=j5,.C+B C 的最小值为 代:(2)在ABC 中,ABCD,AB LCD,:.ACCD,BCCD,:.ACAB,BCAB,.ABC的最小角为NACB,如图 6,当 4 C=/A B 时,AC yfsC D,过点8 作 BE_L4c交于E,设 C O=4B=a,则 AC=Va,:SA
9、BC=XABXCD=XACXBE,2 2;.B E=-a,5在 RtZXACD 中,AD=2a,:.BD=AD-A Ba,在 RtZ8C 中,B C=&a,在 RtZBCE 中,s in/B C E=Y i;10如图7,当 8 C=J 4 8 时,8C=遥。C,过点B 作 BELAC交于E,设 C D=A B=a,则 BC=y/5a,在 RtZBC。中,BD=2a,.AD=3af在 RtZAC 中,AC=V10o,SABC=ABXCD=.XACXBE,2 2能噜在 RtZXBCE 中,sin/B C E=Y:10综上所述:最小角的正弦值 为 亚 或画.10 10E图4图3【例3】(2 0 2
10、0五华区校级三模)爱好思考的小茜在探究两条直线的位置关系查阅资料时,发现了“中垂三角形”,即两条中线互相垂直的三角形称为“中垂三角形”.如 图(1)、图(2)、图(3)中,A M.B N是A 8 C的中线,A M L B N于点、P,像A 8 C这样的三角形均 为,中垂三角形,.设B C=a,A C=b,A B=c.【特例探究】(1)如图 1,当N相8=45,c=4&时,。=4粕,b=4J 5;如图 2,当N%B=3 0 ,c=2 时,c+b2=2 0 ;【归纳证明】(2)请你观察(1)中的计算结果,猜想/、庐、?三者之间的关系,用等式表示出来,并利用图3证明你的结论.【拓展证明】(3)如图4
11、,在团A B C D中,F分别是A。、B C的三等分点,且A =3A E,BC=3BF,连接 A F、BE、C E,且 B _ L CE 于 E,A尸与 B E 相交点 G,A D=3娓,A B=3,求 A F的长.【分析】(1)根据等腰直角三角形的性质分别求出出、P B,根据三角形中位线定理得到M N/AB,根据相似三角形的性质分别求出PM、P N,根据勾股定理计算即可;(2)连接MN,设PN=x,P M y,利用勾股定理分别用x、y 表示出a、b、c,得到答案;(3)取 A8 的中点H,连 接 并 延 长 交 D 4 的延长线于点P,证明 48F 为“中垂三角形”,根 据(2)中结论计算即
12、可.【解答】解:(1)在 R t Z A P 8 中,N B 4B=45,c=J5,则 PA=PB=-=-c=A,2V M.N分别为CB、C A的中点,:.MN=LAB=2近,MN/AB,2:.APBsAMPN,.P N一 -_ P M ,-_-M N-_ 1,P B P A A B 2:.PM=PN=2,BM=7PB2+PM2=2 遥,.,.a=2BM=4ys,同理:b2AN4y5如图2,连接MM在 R t Z A P 8 中,Z B 4B=3O ,c=2,2附 c2_ p g2 V s ,:.PN=L,2知=返_,2 2.8M=PB2+PM2=9,A/V=7P A2+P N2=2/11,b
13、yj 13),/+庐=20,故答案为:4/5;4/5;20;(2)a2+h2=5c2,理由如下:如图3,连接A/N,设 P N=x,P M=y,则 PB=2PN=2x,RA=2PM=2y,B W=pB2+pH2=4 x2+y2,A/V=V P A2+P N2=V x2+4y21a=2 4 J +y 2,=2,J +4y2,,/+12=2()(7+)2),VC-2=B 42+P B2=4(x2+y2),/.6Z2+Z?2=5C2;(3)取A B 的中点,连接/并延长交D A 的延长线于点P,/四边形ABCD为平行四边形,:.AD/BC,AD=BC,:.AHPsXBHF,A P _ A H -,丽
14、 丽,;AP=BF,VAD=3AEf BC=3BF,4拉=3 ,:.AE=BF=娓,:.PE=FC,:.四边形PFCE为平行四边形,V B E 1CE,:BGIFH,AE/BF,AE=BF,;AG=GF,A 3尸为“中垂三角形”,产=58尸 2,即 3)+A 产=5 X(V 5)2,解得:AF=4.图3【例4】(20 20岳麓区校级二模)定义:在 4B C中,若有两条中线互相垂直,则称a A B C为中垂三角形,并且把A B2+B C2+CA2叫做A B C的方周长,记作L,即L=A B2+B C2+CA2.(1)如 图1,已知 A B C是中垂三角形,BD,A E分别是A C,B C边上的中
15、线,若A C=B C,求证:A O B是等腰直角三角形;(2)如图2,在中垂三角形A B C中,AE,8。分别是边B C,A C上的中线,且于点O,试探究a A B C的方周长L与A B?之间的数量关系,并加以证明;(3)如图3,已知抛物线y=-a x 2 2 a x-2 a与x轴正半轴相交于点A,与y轴相交16 4于点B,经过点B的直线与该抛物线相交于点C,与x轴负半轴相交于点D,且BD=CD,连接A C交y轴于点E.求证:A B C是中垂三角形;若 A B C为直角三角形,求A A B C的方周长乙的值.【分析】(1)先利用&45证明4 8 4 g 2 4 8 然后根据 A 8C是中垂三角
16、形即可证明;(2)先判断出A C=2A ,B C=2B E,再利用勾股定理,即可得出结论;(3)利用二次函数先求出点8、点4和 点C的坐标,然后根据点4和 点C的坐标确定E是A C的中点,最后根据中垂三角形的定义即可证明;先由点 A (4,0),B(0,-2a),C(-4,2 a)的坐标得到履8=上“,kAc=-a,2 4kBC=-a,然后分情况讨论即可求解;或结合射影定理分情况讨论进行求解即可.【解答】(I)证明:AC=BC,BD,A E分别是A C,8 c边上的中线,:.AD=BE,NBAD=NABE,:.BAD安lkB E(S A S),:.NABD=NBAE,:.OA=OB.A B C
17、是中垂三角形,B.AC=BC,:.ZAOB=90,.A O B是等腰直角三角形.(2)L=6AB2.证明:如图,连接:AE,8。分别是边8C,A C上的中线,:.AC2AD,BC=2BE,2:.AC2=4AD2,B d=4B烂,D E2=AAB2.4在 R t Z 4O 中,40 2=0 42+0 0 2,在 R t Z 80 E 中,BE2=OB2+OE2,:.AC2+BC2 4 (AD2+BE2)=4(O/A2+O D2+O B2+O E2)=4(AB2+DE2)4 kAEp-+AB1)4=5AB2,:.L=AB2+AC2+BC2=AB2+5AB2=6AB2.(3)证明:在 y=-a x
18、2 ax-2a 中,当 x=0 时,y=-2”,16 4二点 B(0,-2a).y=0 时,-a x2-4-ax-2a=0,16 4整理得 3,-4 x-32=0,解得x i=-(舍),X2=4,3.点 A(4,0).,:BD=CD,y c-yB=2a,将 y2a 代人-ax2-ax2a,16 4解得 X l=2 g (舍),X2=-4,3:.C(-4,2a).由点A(4,0),C(-4,2 a)可知,E 是AC的中点.又,:BD=CD,:.AD,8E都是ABC的中线.又,./AOB=90,:.ADLBE,.A8C是中垂三角形.解法一:由点 A(4,0),B(0,-2a),C(-4,2 a)可
19、得 kAB=a,kAC=-24kBC-a,V ZC ZAOB,NCW900.当 NABC=90 时,kABkBC=-h解得a=(负值舍去),点 8(0,-2 V 2),:.L=6AB2=6X24=44.当N8AC=90 时,kAB-kcA=-L解得4=2五 (负值舍去),:.点 B(0,-4 折,.,.L=6A B2=6X 48=288.综上所述,A 8C的方周长L的值为144或 288.解法二:由点 A (4,0),8(0,-2a),C(-4,2a),.点。是 BC 的中点,点 E是 AC 的中点,:.点 D(-2,0),E(0,a).:Z C 5 4),N A B C=5 4 .求出N B
20、 P C的度数.(用含,的式子表示)【分析】(1)分 B 是邻45的三分线和8。是邻BC的三分线两种情况解答即可;(2)由N 8 PC=i 4 0 ,得NPBC+NPCB=40 ,故A./A B C+l/A C B=4 0 ,可 得/3 3A B C+Z A C B=120,从而 N A=6 0 ;(3)分四种情况分别解答即可.【解答】解:(1)当 8 是“邻 48三分线”时,/A 8 O=2/A 8 C=1 5 ,3则N 8 D C=N A 8 D+/4=1 5 +8 0 =9 5 ,当 B D 是“邻 B C 三分线”时,NABD=2乙4 8 c=3 0 ,3则C=N A B D +N A
21、=3 0 +8 0 =1 1 0 ,综上所述,N8Q C的度数为9 5 或 1 1 0 ;(2)V Z B P C=1 4 0 ,A ZPB C+ZPC B=4 0 ,BP,C P分别是NA3C的邻8c三分线和NAC3的邻BC三分线,:.ZPBC=ZABC,ZPCB=ZACB,3 3.二/ABC+NACB=40。,3 3ZABC+ZACB=120,乙4=60;(3)如图:V Z A=mc,NABC=54,ZACD=(w+54)0,当BP是邻4 8的三等分线,AP是邻AC的三等分线时,N P B C=2/4 B C=3 6。,ZP C D=ZA C D (2?+36),3 3 3/.ZBPC=Z
22、PCD-ZP B C=m ;3 当BP是邻A B的三等分线,A P是邻C D的三等分线时,N P B C=Z/A B C=36,ZPCD=AZACD=(Xn+18),3 3 3/.ZBPC=ZPCD-ZPBC=(in-18);3 当BP是邻BC的三等分线,AP是邻A C的三等分线时,ZPBC=ZA B C=,N P C D=2/A C D=(2m+36),3 3 3/.ZBPC=ZPCD-ZPBC=(2 m+18);3 当BP是邻BC的三等分线,A P是邻CD的三等分线时,/P 8 C=N4BC=18,Z P C D Z A C D=(上?+18),3 3 3A ZBPC=ZPCD-ZPBC=
23、m;3综上所述,/B P C度数为21或上S -18或2m+18或工?.3 3 3 3A3.(2022春石嘴山校级期末)问题情境我们知道:在平面直角坐标系中有不重合的两点A (xi,y i)和点B (必y2),若xi=x2,则A 8y轴,且线段A B的长度为|y i-*|;若y i=,则A B x轴,且线段A B的长度为 拓展现在,若规定:平面直角坐标系中任意不重合的两点M(X I,y i)、N(X 2,”)之间的折线距离为 N)=|xi -x2+yi-J 2|.例如:图中,点 M(-1,1)与点 N(l,-2).之间的折线距离 d CM,N)=|-I-1|+|1-(-2)|=2+3=5,应用
24、解决下列问题:(1)已知点 E(3,2),点 F(l.-2),求 d(E,F)的值;(2)已知点 E(3,1),H (-1,),若 d(E,H)=6,求 的 值;(3)已知点P(3,4),点。在y轴上,。为坐标系原点,且 OPQ的面积是4.5,求d(P,。)的值.I-i-一i ii-i-r-i i ii-i-r-r r -一 -n 一 r 一 r-rriiir-in-ir-154 一B 一r r-一ririririr)ri-ri-ni ri-r ri ri ri-ri r)-ri ri i-一i i-一i i-一)L1r-ir-*ir-k-a-4 一-rk1ninirit-2 ni ri-ri
25、1 ri ri ri4-1-1 1-1-1 1-一1Al备用图【分析】(1)根 据 折 线 距 离 为N)=田-X 2|+|y i-”|计算即可;(2)根据折线距离为d (A f,N)=|xi -X 2|+|y i -y 2|,构建方程求解即可;(3)设Q(0,m),利用三角形的面积公式求出桁的值,再根据折线距离为d(M,N)=|x i -X 2|+|y i -计算即可求解.【解答】解:(1);点E(3,2),点 尸(1,-2),:.d(,尸)=|3-1|+|2-(-2)|=6;(2):E(3,1),W (-1,n),d(,H)=6,:.d(,H)=|3-(-1)|+|l-川=6,解得:=-1
26、或3;由题意,-,|m|,2=4.5,解得m+3,:.Q(0,3)或(0,-3),当。(0,3)时,d(P,。)=|3-01+14-3|=4,当。(0,-3)B t,d(P,Q)=|3-0|+|4-(-3)|=10,:.d(尸,Q)=4 或 10.4.(2022春镇江期末)定义:在一个三角形中,如果有一个角是另一个角的2倍,我们称这两个角互为“开心角 ,这个三角形叫做“开 心 三 角 形 例 如:在 A B C中,/4=7 0,N B=35,则/A与NB互 为“开心角”,A A B C为“开心三角形”.【理解】(1)若A B C为开心三角形,ZA=144,则这个三角形中最小的内角为 12 ;(
27、2)若B C为开心三角形,N A =7 0 ,则这个三角形中最小的内角为 3 5或110。._ _ 3-(3)已知/A是开心 A B C中最小的内角,并且是其中的一个开心角,试确定/A的取值范围,并说明理由;【应用】如图,AO平分 A B C的内角/5 4 C,交B C于点E,C 平分a A B C的外角/B C凡 延长B A和。C交于点P,已知/尸=30 ,若N B A E是开心A A B E中的一个开心角,设/B A E=Z a,求Na 的度数.【分析】(1)设最小角为a,由题意可得a+2a=36 ,求出a 即为所求;(2)当NA是“开心角”,则最小角为35 ;当NA不是“开心角”,设最小
28、角为a,a+2a(3)三角形另一个开心角是2 NA,第三个内角是180 -3 Z A,再由N A W 180-3 ZA,可得/A W 4 5;【应用】由题意可得/租C=180 -2 Z a,设/P C 4=x,则 x=2N a-30 ,N A E B=24 0 -3Za,Z A B E=2 Z a-60 ,分两种情况讨论:当N 8 A E 与乙4 8 E 互为开心角时,或求得N a=4 0:当 N B A E 与N A E 3 互为2开心角,或/8 A E=2 N A E 8 (舍),求得N a=4 8.2【解答】解:(I)设最小角为a,:A B C为开心三角形,Z A =14 4 ,;.a+
29、2a=180-14 4 =36 ,;.a=12,故答案为:12;(2)当/A是“开心角”,则最小角为35 ;当NA不 是“开心角”,设最小角为a,.,.a+2a=180-7 0=110,a (11)(X 一)f3故答案为:35或1竺3(3)/A是开心 4 8C中最小的内角,并且是其中的一个开心角,.另一个开心角是2N A,第三个内角是180 -3/4NA是最小内角,NAW 1800-3NA,NAW450;【应用】9:AD平分ABC的内角NBAC,:.ZCAE=ZBAE=Za,:.ZPAC=lS00-2Za,设 NPC4=x,CQ平分ABC的外角/DCF,:/BCD=/CDF=x,NAC8=18
30、0-2x,VZP=30,/.180-2Za+x=150,Ax=2Za-30,A ZAB=Za+180-2x=240-3Za,A ZABE=S00-N a-(240-3Za)=2Z a-60,当NBAE与NA8E互为开心角时,NBAEQ/A B E 或/BAE=2/ABE,2/.Z a=A(2Z a-60)或Na=2(2Z a-60),2解得Na=40;当NBAE与NAEB互为开心角,NBAE=Z/AEB 或/BAE=2NAEB,2NAEB=ZEAC+ZACE,ZEAC=A BAE,;.NBAE=2NAEB 舍去,:.Z a=(2400-3Za),2解得/a=48,综上所述:40或48.5.(2
31、022春崇川区期末)定义:如果三角形的两个内角a与0满足a+2B=100,那么我们称这样的三角形为“奇妙三角形”.(1)如图 1,ABC 中,NACB=80,80 平分NA8C.求证:AB。为“奇妙三角形”(2)若ABC为“奇妙三角形,且NC=80.求证:ABC是直角三角形;(3)如图2,/XABC中,BO平分乙4BC,若为“奇妙三角形,且乙4=40,直接写出/C的度数.【分析】根 据“奇妙三角形”的定义,在ABD中,NA+2/A8D=100,即证明 A BD为“奇妙三角形(2)由三角形的内角和知,A+NB=100,由A8C为“奇妙三角形”得出/C+2/8=100或+2乙4=100两种情况,计
32、算得/8=9 0 或乙4=90,从而证明ABC是直角三角形.(3)由三角形的内角和知,Z A D B+Z A B D=1 4 0,由ABC为“奇妙三角形得出乙4+2ZABD=100 或 2NA+NABO=1(X)两种情况,求得NC=80 或 100.【解答】(1)证明:。平分/A 8C,二 Z A B C=2 Z A B D.在ABC 中,V ZACB=80,.乙4+NA8C=l80-ZA CB=S0-80=100,即/A+2NAB=100,.A8O为“奇妙三角形”.(2)证明:在ABC 中,V Z C=80,.N A+/B=100,:ABC为“奇妙三角形”,./C+2NB=100 或NC+2
33、/A=100,.ZB=10 或/A=1 0 ,当N 8=1 0 时,/A=9 0 ,4 8C是直角三角形.当N A=1 0 时,N8=90,A8C是直角三角形.由此证得,ABC是直角三角形.(3)解:平分NABC,Z A B C 2 Z A B D,;AAB D 为“奇妙三角形”,/.ZA+2ZABD=100 或 2NA+NA8Z)=100,当/A+2NAB=100 时,N A B D=(100-40)+2=30,A ZABC=2ZABD=60 ,;./C=80;当 2N A+/A B O=100 时,ZA B D=1000-2ZA=20 ,N A 8C=2N A B O=4 0 ,.*.ZC
34、=100 ;综上得出:NC的度数为80或100 .6.(2022春亭湖区校级月考)定义:三角形一边上的点将该边分为两条线段,且这两条线段的积等于这个点到这边所对顶点连线的平方,则称这个点为三角形该边的“好点”.如图1,A 8 C中,点。是8 c边上一点,连接A D,A D2=B D-C D,则称点。是A A BC中B C边上的“好点”.(1)如 图2,ZV IBC的顶点是4 X 3网格图的格点,请仅用直尺画出(或在图中直接描出)A B边上的所有“好点”点 ;(2)A BC 中,BC=7,t a n B=t a n C=1,点。是 8 C 边 上 的“好点”,求线段 BO4的长;(3)如图3,Z
35、i A BC是。的内接三角形,点”在A B上,连 结C”并延长交。于点D.若点H 是A B C D中C D边上的“好点求证:O _LA B;若 O H/B D,。的半径为r,且r=3。”,求&旦的值.D H【分析】(1)直角三角形的“好点”是斜边的中点,作斜边上的高,垂足也为“好点”,即可得答案;(2)作4E_LBC,解斜 A BC,设B =a,根据4)2=。+4 2=8。式。列方程求得;(3)由得,CHHD=AH,BH,结合 B m=C H H D,得证;先确定AD是直径,然后求出A H、B H、B D、B H、C H,从而求出比值.【解答】解:(I)如 图1,Bc斜边AB的中点D与斜边A
36、B上的高CO的垂足。均为A8边长的(2)如图2,A“好点”.图2作 AEJ_ 5c 于 E,在 Rt/XABE 中,tan B=3 ,BE 4.设 A=3a,BE=4a,lanC=-=i,CE 1:CE=AE=3a,.3a+4a=7,。=1,;AE=CE=3,BE=4,:.AB=5,设 BD=x,:.DE=4-xf在RlZAOE中,由勾股定理得,AIJr=DE1+AE1 (4-x)2+32,.点。是8 c边 上 的“好点”,:.AD2=BDCD=X/2 a-:AH=BH=2V 2 a-OA=OD,:.BD=2a,在中,由勾股定理得,=7BH2+B D2=2V 3 a,由 BH2=CH-M 得:
37、(Wa)2=CH(2 a),4 CH 彦 /,丽=2畲a而,7.(2021秋如皋市期末)【了解概念】定义:如果一个三角形一边上的中线等于这个三角形其中一边的一半,则称这个三角形为半线三角形,这条中线叫这条边的半线.【理解运用】(1)如 图1,在 A BC中,AB=AC,ZBA C=120 ,试判断 A BC是否为半线三角形,并说明理由;【拓展提升】(2)如图2,在 A 8 C中,A B=A C,。为 的 中 点,M为 A BC外一点,连接M B,M C,若A BC和 M BC均为半线三角形,且4力和 分 别 为 这 两 个 三 角 形B C边的半线,求N A M C的度数;(3)在(2)的条件
38、下,若M Z)=旦,A M=1,直 接 写 出 的 长.【分析】(1)根据半线三角形的定义进行判断即可;(2)过点A作A NJ _A M交MC于点N,可证明M 48丝 M 4C,则所以三角形M 4 V是等腰直角三角形,由此可解答;(3)在(2)的基础上可知,M B=N C,A M=A N=1,在R t Z M BC中,由勾股定理可得,M B2+M C2 B C2,由 此 可 得 的 长.【解答】解:(1)ZV IBC是半线三角形,理由如下:取8 c得中点。,连接A O,:A 8=A C,点D为B C的中点,:.ADBC,:48=A C,/8 A C=120 ,.NB=NC=30,在 RtZiA
39、BO 中,ZB=30,:.AD=AB,2.二 ABC是半线三角形.(2)过点4 作 4MLAM交 MC于点N,如图,为M 8C的 8 c 边的半线,:.M D=HC=BD=CD,2,NDBM=ZDMB,NDMC=NDCM,:.ZBMC=90,同理/8A C=90,又;/M 08=N A 0C,;.NMBA=/M C 4,:ZM AN=ZBAC=1),:.NM AB=4NAC.:AB=AC,:./M A B/N A C (ASA),:.AM=AN,又,:NMAN=90,.N4W C=N4VM=45.(3)由题意可知,8c=2M D=3,由(2)知也MAC CASA),:.MB=NC,AM=AN=
40、l,:.M N=M,在 RtZM8C中,由勾股定理可得,MB2+MC2=BC2,:.MB2+(如+MB)2=32,解得,M 8=2-亚(负值舍去).2故 M B的值为2-返.28.(2021秋顺义区期末)我们定义:在等腰三角形中,腰与底的比值叫做等腰三角形的正度.如 图1,在 A BC中,A B=A C,鲤的值为 A BC的正度.BC已知:在 A BC中,A B=A C,若。是A 8 C边上的动点(。与A,B,C不重合).(1)若/A=9 0,则 A BC的正度为 叵;一 2 一(2)在 图1,当点Q在腰4 5上(。与A、8不重合)时,请用尺规作出等腰A C。,保留作图痕迹;若A C。的 正
41、度 是 返,求N A的度数.2(3)若/A是钝角,如图2,Z A BC的正度为3,A A B C的周长为22,是否存在点 ,5使 A 8具有正度?若存在,求出A CZ)的正度;若不存在,说明理由.【分析】(1)由等腰直角三角形的性质可得出答案;(2)作A C的中垂线交A 8于点。,交A C于点 设A O=&x,A E=x,求出4O=x,则可得出%后是等腰直角三角形,则可得出答案;(3)设A 8=3x,B C=5 x,贝U A C=3工由三角形的周长求出x=2,得出A 8=6,4c=6,8 c=1 0,作A H_LBC于 ,P liJ B H=C H=5,由勾股定理求出A H,分两种情况:当AC
42、=O C时,当AC=C=6时,可求出答案.【解答】解:(1)若/A=9 0 ,坐 己,则 AB C的正度为亚,B C 2 2故答案为:亚;2(2)用尺规作出等腰4(:/),如 图1,4图1作A C的中垂线交A 8于点/),交A C于点E.:.AD=CD,DEAC,AC=2AE.AC。的正度是乂2,2.AD V 2 i 1AC 2.AD V 2 -.2AE 2.AD V 2 ,-AE 1在 RtZAQE 中,设 AE=x,DEWAD 2-AE 2=V2x2-x2=x:.DEAE.ACE是等腰宜角三角形.NA=45.(3)存在点。,使AC。具有正度.ABC的正度为与,ABC的周长为22,5 .A
43、B 一 3-.B C 5设 AB=3x,B C=5 x,则 AC=3x.ABC的周长为22,3x+5x+3x=22.,x=2.:.AB6,AC=6,8 c=10,作 A H I B C 于 H,则 B H=C H=5,A/=VAC2-HC2=VU-设 AO=OC=y,则”=5-y,由 A序+HE2=A 2,得 A+(5-y)2=/.解得y=2 ,5即AO=.5,AC。的正度 为 坦 工 4-6屈.AC 5 0 5当A C=O C=6时,如图 3 所示,D H=D C-C H=6-5=,DA=VAH2+D H2=V 1 1+1 =V 1 2=2 3./.A A C D的正度为空=小 旧 A D芽
44、综上所述,a A c。的正度为3或近.59.(20 21秋丹阳市期末)梅涅劳斯(Men ela us)是古希腊数学家,他首先证明了梅涅劳斯定理,定理的内容是:如 图(I),如果一条直线与 AB C的三边AB,BC,C 4或它们的延长线交于R D、E 三点、,那么一定有空丝 奥=1F B D C E A下面是利用相似三角形的有关知识证明该定理的部分过程:证明:如 图(2),过点4作AG B C,交。尸的延长线于点G,则 有 空 望,患 二1,F B B D E A AG.AF B D C E AG B D C D _,-1 .F B D C E A B D D C AG请用上述定理的证明方法解决
45、以下问题:(1)如 图(3),AB C三 边C B,A B,4C的延长线分别交直线/于X,Y,Z三点,证明:M.CZ.AY=1.X C Z A Y B请用上述定理的证明方法或结论解决以下问题:(2)如图(4),等边AB C的边长为2,点。为B C的中点,点尸在A B上,且C F与A。交于点E,则A E的长为 返.-2 一(3)如 图(5),AB C的面积为2,P为A B中点,延长B C至。,使 C D=B C,连接F C交A C于E,则四边形B C E F的面积为 匡.-3 一【分析】(1)过点C作C N X Z交AY于点N,根据平行线截线段成比例的知识解答即可;(2)根据梅涅劳斯定理进行推理
46、;(3)根据梅涅劳斯定理得,迪.BD .C&.=,则 煦=JL,由面积公式得S8CEF=SA8C7,+SFB DC EA EA 2CEF,即可得出答案.【解答】(1)证明:如答图1,过 点C作C N X Z交AY于点M故.BX.CZ.AY=B Y.YN.A Y=1XC ZA YB YN AY YB(2)解:如答图2,根据梅涅劳斯定理得:逆.毁,%=l.F B D C E A又 尸=2AF,A F 1 BC?B F 2 C D:.DE=AE.在等边 AB C中,:A B=2,点。为B C的中点,:.ADLBC,BD=CD=.,由勾股定理知:AD=VAB2-B D2=V22-12=V 3.:.AE
47、=J.2故答案是:返;2(3)解.:是AB C的梅氏线,由梅涅劳斯定理得,处.毁%=1,F B D C E A即x2 x出=1,则组二工.1 1 E A E A 2如答图3,连接尸C,SABCF=LS&ABC,SCEF=SM B C,2 6于是 S p qa BCEF=SBCF+SACEF=2 x 23_4.3故答案是:A.31 0.(20 21秋洪江市期末)从三角形(不是等腰三角形)一个顶点引出一条射线与对边相交,顶点与交点之间的线段把这个三角形分割成两个小三角形,如果分得的两个小三角形中一个为等腰三角形,另一个与原三角形相似,我们把这条线段叫做这个三角形的完美分割线.(1)如 图1,在 A
48、 B C中,Z A=4 4 ,C Z)是 A B C的完美分割线,且A O=C。,求NA C B的度数;(2)如 图2,在 A B C中,C 为角平分线,N A=4 0。,Z B=60,求证:C D 为A B C的完美分割线;(3)如图3,Z V I B C中,AC=2,B C=&,8 是 A B C的完美分割线,且 4 C O是以C D为底边的等腰三角形,求完美分割线C。的长.图1图2图3【分析】(I)根据等腰三角形的性质求出N A C O=4 4 ,再根据相似三角形的性质得到Z B C D Z A,计算即可:(2)根据三角形内角和定理得到N A C B=8 0,进而判断出 A B C不是等
49、腰三角形,根据角平分线的性质得到/48=/8。=4 4,得到A C Z)为等腰三角形和 B C Q s 454 C,根据三角形的完美分割线证明结论;(3)根据题意求出A O,再根据BCQS A B A C,求出8 ),再根据BCQS/XBAC,求出CD.【解答】(1)解:;4 =C ,N A=4 4 ,;./A C )=N A=4 4 ,;C D是 A B C的完美分割线,ELAD=CD,:.ZBCD=ZA=44 ,Z A C B=Z A C D+Z B C D=8 8 ;(2)证明:在ABC 中,NA=40,ZB=60,;.NACB=180-(ZA+ZB)=80,.ABC不是等腰三角形,平分
50、NAC8,.,.N A C =/8 C =1AC8=40,2.NAC=/A=40,.ACO为等腰三角形,VZDCB=ZA=40,/CBD=NABC,:.CD是aABC的完美分割线;(3)解:ACO是以CO为底边的等腰三角形,:.AC=AD,;AC=2,:.AD=2,:CD是AABC的完美分割线,:ABCDSABAC,.BC=BDBA BC:.BC2=BA-BD,设 B D=x,则 AB=AD+BD=2+x,:.(&)2=x(x+2),-*.x=V3-1 -Vx0,.x=y3 I :.B D=M -1,VABCDAB/IC,.BD=CD .pV s-l-CD*BC AC V2 T:.C D=-V