∴PQ=-m+3-(
)=-
=
,
当m=
时,PQ的长取最大值
,此时点P(
,
).
(3)存在,∵对称轴为直线x=2,∴设G(2,n),
又∵B(1,0),C(0,3)
∴
,
=
,
=
,
①若要点C为直角顶点,只需:
=
+10,解得:
n=
,即G(2,
);
②若要点B为直角顶点,只需:
=
-10,解得:
n=
,即G(2,
);
③若要点G为直角顶点,只需:
+
=10,解得:
n=1或n=2,即G(2,1)或(2,2);
综上所述,点G的坐标为:
(2,
)或(2,
)或(2,1)或(2,2).
【点睛】
本题是二次函数的综合题,考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数动点问题中线段最长的问题和直角三角形的存在性问题;此题把线段的最值问题转化为二次函数的最值问题,把直角三角形问题借助勾股定理的逆定理,转化为一元二次方程的解的问题,把几何问题转化为代数问题是解题的关键.
82.在12世纪印度数学家婆什迦罗的著作中,有一首诗,也称“荷花问题”:
平平湖水清可鉴,面上半尺生荷花;
出泥不染亭亭立,忽被强风吹一边,
渔人观看忙向前,花离原位二尺远;
能算诸君请解题,湖水如何知深浅”
这首诗的大意是:
在平静的湖面上,有一朵荷花高出水面半尺,忽然一阵强风吹来把荷花垂直拉到水里且荷花恰好落在水面.此时,捕鱼的人发现,花在水平方向上离开原来的位置2尺远,求湖水的深度.
【答案】湖水的深度3.75尺
【解析】
【分析】
根据题意,运用勾股定理,列方程解答即可.
【详解】
若设湖水的深度x尺.则荷花的长是(x+0.5)米.在直角三角形中,根据勾股定理,
得:
(x+0.5)2=x2+22,
解之得:
x=3.75,
答:
湖水的深度3.75尺.
【点睛】
本题考查了勾股定理的应用,能够从实际问题中抽象出数学模型是解决此题的关键.熟练运用勾股定理列方程求解.
83.如图,每个小正方形的边长都为1,△ABC的顶点都在格点上.
(1)判断△ABC是什么形状,并说明理由.
(2)求△ABC的面积.
【答案】
(1)△ABC是直角三角形,理由详见解析;
(2)13.
【解析】
【分析】
(1)根据勾股定理求出AB、BC及AC的长,再根据勾股定理的逆定理来进行判断即可.
(2)用直角三角形的面积,即可得出结果;
【详解】
(1)△ABC是直角三角形,理由如下:
由勾股定理可得:
AC2=12+82=65,BC2=42+62=52,AB2=32+22=13,
∴AB2+BC2=AC2,
∴△ABC是直角三角形.
(2)∵BC2=42+62=52,AB2=32+22=13,
∴BC=2
AB=
∴△ABC的面积=
×2
×
=13.
【点睛】
本题考查了勾股定理、三角形面积的计算、勾股定理的逆定理;熟练掌握勾股定理和勾股定理的逆定理是解决问题
(1)的关键.
84.如图,
是等边三角形
内的一点,连结
、
、
,以
为边作
且
.连结
.
(1)观察并猜想
与
之间的大小关系,并证明你的结论.
(2)若
,
,
,连结
,试判断
的形状,并说明理由.
(3)在
(2)的条件下,求
的面积.
【答案】(
)
,证明见解析;(
)
为直角三角形,理由见解析;(
)
.
【解析】
试题分析:
(1)通过证明△ABP≌△CBQ得出;
(2)根据△BPQ是等边三角形求出PQ的长,再根据勾股定理逆定理可得△PQC是直角三角形;(3)过点B作BD垂直于CQ的延长线于点D,在△BDQ中求出DQ、BD的长,再求出CD,根据勾股定理求出BC的长,即可求出三角形ABC面积.
解:
(1)AP=CQ,
理由:
∵∠PBQ=60°,∠ABC=60°,
∴∠ABP+∠PBC=60°=∠CBQ+∠PBC,
∴∠ABP=∠CBQ,
在△ABP与△CBQ中,AB=CB,∠ABP=∠CBQ,BP=BQ,
∴△ABP≌△CBQ,
∴AP=CQ.
(2)∵BP=BQ,∠PBQ=60°,
∴△BPQ为等边三角形,
∴PQ=PB=4,
∵△ABP≌△CBQ,∴AP=CQ=3,
∵PQ2+CQ2=42+32=25=PC2,
∴△PQC为直角三角形.
(3)∵∠PQC=90°,∠PQB=60°,
∴∠BQC=150°,
过点B作BD垂直于CQ的延长线于点D,
∴∠BQD=30°,
∵BQ=4,∴BD=2,DQ=2
,
∴CD=CQ+DQ=3+
,
在Rt△BCD中,BC=
,
∵△ABC为等边三角形,
∴S△ABC=
.
85.如图,在平面直角坐标系xoy中,E(8,0),F(0,6).
(1)当G(4,8)时,则∠FGE=°
(2)在图中的网格区域内找一点P,使∠FPE=90°且四边形OEPF被过P点的一条直线分割成两部分后,可以拼成一个正方形.
要求:
写出点P点坐标,画出过P点的分割线并指出分割线(不必说明理由,不写画法).
【答案】
(1)90;
(2)作图见解析,P(7,7),PH是分割线.
【解析】
试题分析:
(1)根据勾股定理求出△FEG的三边长,根据勾股定理逆定理可判定△FEG是直角三角形,且∠FGE="90"°.
(2)一方面,由于∠FPE=90°,从而根据直径所对圆周角直角的性质,点P在以EF为直径的圆上;另一方面,由于四边形OEPF被过P点的一条直线分割成两部分后,可以拼成一个正方形,从而OP是正方形的对角线,即点P在∠FOE的角平分线上,因此可得P(7,7),PH是分割线.
试题解析:
(1)连接FE,
∵E(8,0),F(0,6),G(4,8),
∴根据勾股定理,得FG=
,EG=
,FE=10.
∵
,即
.
∴△FEG是直角三角形,且∠FGE=90°.
(2)作图如下:
P(7,7),PH是分割线.
考点:
1.网格问题;2.勾股定理和逆定理;3.作图(设计);4.圆周角定理.
86.在
中,
.点
是平面内不与点
重合的任意一点,连接
,将线段
绕点
逆时针旋转
得到线段
,连接
(1)动手操作
如图1,当
时,我们通过用刻度尺和量角器度量发现:
的值是
;直线
与直线
相交所成的较小角的度数是
;
请证明以上结论正确.
(2)类比探究
如图2,当
时,请写出
的值及直线
与直线
相交所成的较小角的度数,并就图2的情形说明理由.
【答案】
(1)见解析;
(2)
,直线
与
相交所成的角度是
;理由见解析
【解析】
【分析】
(1)假设直线
与
相交于点
,且直线
交
于点
,证明
即可解决问题;
(2)如图2假设
与
相交于点
与
交于点
,证明
即可解决问题.
【详解】
(1)证明:
是等边三角形
由旋转的性质知:
假设直线
与
相交于点
,且直线
交
于点
在三角形
与三角形
中,由三角形内角和定理知:
又
(2)
,直线
与
相交所成的角度是
理由如下:
如图2假设
与
相交于点
与
交于点
由题意可知,
是等腰直角三角形
是等腰直角三角形
又
即直线
与
相交所成的角度为
.
综上所述:
,直线
与
相交所成的角度是
【点睛】
本题考查旋转变换的问题,掌握等边三角形的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质是解题的关键.
87.在直角三角形中,两条直角边的长度分别为a和b,斜边长度为c,则a2+b2=c2,即两条直角边的平方和等于斜边的平方,此结论称为勾股定理.在一张纸上画两个同样大小的直角三角形ABC和A′B′C′,并把它们拼成如图所示的形状(点C和A′重合,且两直角三角形的斜边互相垂直).请利用拼得的图形证明勾股定理.
【答案】见解析
【解析】
【分析】
连接
梯形的面积等于上底加下底的和乘以高除以2,,用字母表示出来,化简后,即可得证.
【详解】
如图所示,
在Rt△ABC中,
∵∠1+∠2=90°,∠1=∠3,∴∠2+∠3=90°.
又∵∠ACC′=90°,
∴∠2+∠3+∠ACC′=180°,
∴B,C(A′),B′在同一条直线上.
又∵∠B=90°,∠B′=90°,
∴∠B+∠B′=180°,∴AB∥C′B′.
由面积相等得
(a+b)(a+b)=
ab+
ab+
c2,
即a2+b2=c2.
【点睛】
本题考查了勾股定理的证明,掌握梯形的面积公式并能正确作出辅助线是解题的关键.
88.《中华人民共和国道路交通管理条例》规定:
小汽车在城市街道上行驶速度不得超过70千米/时,一辆小汽车在一条城市街道上直向行驶,某一时刻正好行驶到距车速检测仪
正前方50米的
处,过了6秒后,测得小汽车的位置
与车速检测仪
之间的距离为130米,这辆小汽车超速了吗?
请说明理由.
【答案】小汽车超速了,理由见解析
【解析】
【分析】
先根据勾股定理得到BC=120米,再求出其速度即可得出答案.
【详解】
由题意可知:
米,
米.
在
中,
是斜边,由勾股定理可得:
,即
,
解得:
米
千米,
∵6秒
小时,
∴速度为:
(千米/时).
∵72千米/时
千米/时,
∴该小汽车超速了.
【点睛】
本题考查了勾股定理的应用,掌握勾股定理是解题关键.本题要注意单位的统一.
89.已知等边三角形的三条边相等,三个角都等于
,如图,
与
都是边三角形,连接
.
(1)如果点
在同一条直线上,如图①所示,试说明:
;
(2)如果
绕
点转过一个角度,如图②所示,
(1)中的结论还能否成立?
请说明理由.
【答案】
(1)见解析;
(2)见解析.
【