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2020-2021备战中考数学知识点过关培优训练∶直角三角形的边角关系及答案
一、直角三角形的边角关系
1.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠B=60°,BC=16cm,AD是斜边BC上的高,垂足为D,BE=1cm.点M从点B出发沿BC方向以1cm/s的速度运动,点N从点E出发,与点M同时同方向以相同的速度运动,以MN为边在BC的上方作正方形MNGH.点M到达点D时停止运动,点N到达点C时停止运动.设运动时间为t(s). (1)当t为何值时,点G刚好落在线段AD上?
(2)设正方形MNGH与Rt△ABC重叠部分的图形的面积为S,当重叠部分的图形是正方形时,求出S关于t的函数关系式并写出自变量t的取值范围.
(3)设正方形MNGH的边NG所在直线与线段AC交于点P,连接DP,当t为何值时,△CPD是等腰三角形?
【答案】(1)3;(2)【解析】
;(3)t=9s或t=(15﹣6
)s.
试题分析:(1)求出ED的距离即可求出相对应的时间t.
(2)先求出t的取值范围,分为H在AB上时,此时BM的距离,进而求出相应的时间.同样当G在AC上时,求出MN的长度,继而算出EN的长度即可求出时间,再通过正方形的面积公式求出正方形的面积.
(3)分DP=PC和DC=PC两种情况,分别由EN的长度便可求出t的值. 试题解析:∵∠BAC=90°,∠B=60°,BC=16cm ∴AB=8cm,BD=4cm,AC=8
cm,DC=12cm,AD=4
cm.
(1)∵当G刚好落在线段AD上时,ED=BD﹣BE=3cm ∴t=s=3s.
(2)∵当MH没有到达AD时,此时正方形MNGH是边长为1的正方形,令H点在AB上,
则∠HMB=90°,∠B=60°,MH=1 ∴BM=
cm.∴t=
s.
当MH到达AD时,那么此时的正方形MNGH的边长随着N点的继续运动而增大,令G点在AC上,
设MN=xcm,则GH=DH=x,AH=∵AD=AH+DH=∴x=3. 当
≤t≤4时,SMNGN=1cm2.
x+x=
x=4
x, ,
当4<t≤6时,SMNGH=(t﹣3)2cm2
∴S关于t的函数关系式为:(3)分两种情况:
.
①∵当DP=PC时,易知此时N点为DC的中点,∴MN=6cm ∴EN=3cm+6cm=9cm.∴t=9s
故当t=9s的时候,△CPD为等腰三角形; ②当DC=PC时,DC=PC=12cm ∴NC=6
cm
cm=(15﹣6
)cm
)s
)s时,△CPD为等腰三角形.
)s时,△CPD为等腰三角形.
∴EN=16cm﹣1cm﹣6∴t=(15﹣6故当t=(15﹣6
综上所述,当t=9s或t=(15﹣6
考点:1.双动点问题;2.锐角三角函数定义;3.特殊角的三角函数值;4.正方形的性质;5.由实际问题列函数关系式;6.等腰三角形的性质;7.分类思想的应用.
2.如图,在平面直角坐标系中,直线DE交x轴于点E(30,0),交y轴于点D(0,
1x+5交x轴于点A,交y轴于点B,交直线DE于点P,过点E作3EF⊥x轴交直线AB于点F,以EF为一边向右作正方形EFGH. (1)求边EF的长;
40),直线AB:y=
(2)将正方形EFGH沿射线FB的方向以每秒10个单位的速度匀速平移,得到正方形E1F1G1H1,在平移过程中边F1G1始终与y轴垂直,设平移的时间为t秒(t>0). ①当点F1移动到点B时,求t的值;
②当G1,H1两点中有一点移动到直线DE上时,请直接写出此时正方形E1F1G1H1与△APE重叠部分的面积.
【答案】(1)EF=15;(2)①10;②120; 【解析】 【分析】
(1)根据已知点E(30,0),点D(0,40),求出直线DE的直线解析式y=-求出P点坐标,进而求出F点坐标即可;
(2)①易求B(0,5),当点F1移动到点B时,t=1010÷10=10;
②F点移动到F'的距离是10t,F垂直x轴方向移动的距离是t,当点H运动到直线DE上时,在Rt△F'NF中,t=4,S=
4x+40,可3NF1MH?4?,=,EM=NG'=15-F'N=15-3t,在Rt△DMH'中,
NF?3EM31451023PK1×(12+)×11==,;当点G运动到直线DE上时,在Rt△F'PK中,248F?K3PKt?34==,t=7,S=15×(15-7)=120. KG?15?3t?93PK=t-3,F'K=3t-9,在Rt△PKG'中,【详解】
(1)设直线DE的直线解析式y=kx+b, 将点E(30,0),点D(0,40), ∴??30k?b?0,
b?40?4??k??∴?3, ??b?40∴y=﹣
4x+40, 3直线AB与直线DE的交点P(21,12), 由题意知F(30,15), ∴EF=15;
(2)①易求B(0,5), ∴BF=1010,
∴当点F1移动到点B时,t=1010?10=10;
②当点H运动到直线DE上时,
F点移动到F'的距离是10t, 在Rt△F'NF中,
NF1=, NF?3∴FN=t,F'N=3t, ∵MH'=FN=t,
EM=NG'=15﹣F'N=15﹣3t, 在Rt△DMH'中,
MH?4?, EM3t4?, 15?3t3∴t=4,
∴
∴EM=3,MH'=4,
1451023?(12?)?11?; 248当点G运动到直线DE上时,
∴S=
F点移动到F'的距离是10t, ∵PF=310, ∴PF'=10t﹣310, 在Rt△F'PK中,
PK1?, F?K3