資源簡介 中小學教育資源及組卷應(yīng)用平臺人教版八年級數(shù)學上名師點撥精練第13章 軸對稱13.3.2 含30°角的直角三角形的性質(zhì)學習目標1.知道等邊三角形的定義,等邊三角形與等腰三角形的關(guān)系.2.掌握等邊三角形的性質(zhì)和判定方法.3.熟練地運用等邊三角形的性質(zhì)和判定方法解決問題.重點:探索等邊三角形的性質(zhì)與判定.難點:等邊三角形性質(zhì)和判定的應(yīng)用.老師告訴你利用含30°角的直角三角形的性質(zhì)求有關(guān)線段的長依據(jù):直角三角形30°角所對的直角邊等于斜邊的一半。用途:求線段長度和證明線段倍分關(guān)系。作法:當圖形中含有30°角時,通過作垂線構(gòu)造30°角的直角三角形。知識點撥知識點1 的性質(zhì)含30°的直角三角形的性質(zhì)定理:在直角三角形中,如果有一個銳角是30°,那么它所對的直角邊等于斜邊的一半. 此結(jié)論是由等邊三角形的性質(zhì)推出,體現(xiàn)了直角三角形的性質(zhì),它在解直角三角形的相關(guān)問題中常用來求邊的長度和角的度數(shù).細節(jié)剖析:這個定理的前提條件是“在直角三角形中”,是證明直角三角形中一邊等于另一邊(斜邊)的一半的重要方法之一,通常用于證明邊的倍數(shù)關(guān)系.應(yīng)用時,要注意找準30°的角所對的直角邊,點明斜邊.【新知導學】例1-1.如圖,在△ABC中,AB=8,將△ABC繞點B按逆時針方向旋轉(zhuǎn)30°后得到△A1BC1,則陰影部分面積為 _____.【對應(yīng)導練】1.如圖,已知在△ABC中,AB=AC,∠BAC=30°,D是BC的中點,DE⊥AB于E,DF∥AB交AC于F.求證:. 2.如圖,在△ABC中,∠C=90°,AB的垂直平分線交AC于點D,垂足為E,若∠A=30°,CD=2.(1)求∠BDC的度數(shù);(2)求BD的長.3.如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=2∠A,AB=8,CD⊥AB于點D.求BC、AD的長.4.如圖,樹AB垂直于地面,為測樹高,小明在C處,測得∠ACB=15°,他沿CB方向走了20米,到達D處,測得∠ADB=30°,你能幫助小明計算出樹的高度嗎?知識點2 含30°角的直角三角形的性質(zhì)的應(yīng)用1.若求某直角三角形的邊長時,考慮構(gòu)造30°角的直角三角形。2.若給出的是15°角,則構(gòu)造以15°角為底角的等腰三角形,其頂角的外角為30°的角。3.在同一個三角形中證明一條線段等于另一條線段的二倍,一是證明是直角三角形,二是證明較短的直角邊所對的銳角等于30°【新知導學】例2-1.如圖,在△ABC中,BA=BC,∠B=120°,AB的垂直平分線MN交AC于點D,AD=3cm,則CD的長是 _____cm.例2-2.如圖,在△ABC中,AB=AC=4,且∠BAC=120°,點D是線段BC上的一動點(不與點B,C重合),連接AD,作∠ADE=30°,DE交AC于點E.當點D運動到使得∠DEA=90°時,則AD的長為 _____.【對應(yīng)導練】1.已知,如圖,為等邊三角形,,AD,BE相交于點P,于Q.(1)求證:;(2)求的度數(shù);(3)若,,求AD的長.2.如圖,,均是等邊三角形,點B,D,E三點共線,連按CD,CE;.(1)求證:;(2)若線段,求線段BD的長.3.如圖,在中,,D、E是內(nèi)的兩點,AD平分,.若,,求BC的長.4.如圖,點P、M、N分別在等邊的各邊上,且于點P,于點M,于點N,若cm,則CM的長為______________.二、題型訓練1.含30°角的直角三角形的性質(zhì)在等邊三角形中的應(yīng)用1.如圖,已知等邊 的邊長為,現(xiàn)有兩點 M、N 分別從點 A、點 B 同時出發(fā),沿三角形的邊運動,運動時間為,已知點 M的速度,點 N的速度為.當點 N 第一次到達 B 點時,M、N 同時停止運動.(1)當點 N 第一次到達 B 點時,點M的位置在 ;當 M、N運動 秒時,點N追上點M;(2)當點 M、N 在 邊上運動時,能否得到以為底邊的等腰三角形?如存在,請求出此時 M、N 運動的時間.(3)當為直角三角形時,運動時間t的值是 2.如圖,點,分別是邊長為的等邊的邊,上的動點,點從點向點運動,點從點向點運動,它們同時出發(fā),且速度都為,運動的時間為秒,連接,交于點,則在,運動的過程中,(1)求證:;(2)的大小變化嗎?若變化,則說明理由,若不變,則求出它的度數(shù);(3)當為何值時,是直角三角形?2.含30°角的直角三角形的性質(zhì)在證明線段倍數(shù)問題的應(yīng)用3.已知:如圖,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,DE⊥AB,且BE=AE.求證:DC=2BD.4.如圖,△ABC中,∠ACB=90°,CD是高,∠A=30°,求證:BD=AB.3.含30°角的直角三角形的性質(zhì)在探究條件中的應(yīng)用5.如圖,在等邊三角形中,,P是邊上的任意一點,(點P可以與點A重合,不與點B重合)過點P作,垂足為E,過點E作,垂足為F,過點F作,垂足為Q,設(shè).(1)請將用含的式子表示出來;(2)當?shù)拈L等于多少時,點P與點Q重合?(3)當時,求的長.6.如圖:是邊長為6的等邊三角形,P是邊上一動點.由點A向點C運動(P與點不重合),點Q同時以點P相同的速度,由點B向延長線方向運動(點Q不與點B重合),過點P作于點E,連接交于點D.(1)若設(shè)的長為x,則_________,____________.(2)當時,求的長;(3)點在運動過程中,線段的長是否發(fā)生變化?如果不變,直接寫出線段的長;如果變化,請說明理由.7.【問題呈現(xiàn)】如圖,在平面直角坐標系中,點的坐標為,以線段為邊在第四象限內(nèi)作等邊三角形,點為軸正半軸上一動點,連接,以線段為邊在第四象限內(nèi)作等邊三角形,連接并延長,交軸于點.【問題提出】(1)在此過程中,線段與有何數(shù)量關(guān)系?并證明你的結(jié)論;【嘗試探究】(2)在點的運動過程中,的度數(shù)是否會發(fā)生變化?如果不變,請求出的度數(shù);如果改變,請說明理由;【拓展延伸】(3)當點運動到什么位置時,以為頂點的三角形是等腰三角形?三、課堂達標一、選擇題(共8題,每小題4分,共32分)1.在△ABC中,AB=AC=4,∠B=30°,點P是線段BC上一動點,則線段AP的長可能是( )A. 1 B.C. D.2.如圖,在△ABC中,∠C=90°,∠A=15°,∠DBC=60°,BC=1,則AD的長為( )A. 1.5 B. 2 C. 3 D. 43.如圖,在△ABC中,∠C=90°,AC=1,∠B=30°,D是BC上一點,連接AD,設(shè)△ADB和△ADC的面積分別是S1,S2,且S1:S2=2:1,則∠DAC的度數(shù)是( )A. 15° B. 25° C. 30° D. 45°4.已知等腰三角形一腰上的高等于腰長的一半,則該等腰三角形的底角為( )A. 75°或15° B. 30°或60° C. 75° D. 30°5 .如圖,已知∠AOE=∠BOE=15°,EF∥OB,EC⊥OB于點C,EG⊥OA于點G,若EC=3,則OF長度是( )A.3 B.4 C.5 D.66 .如圖,在△ABC中,∠ABC=60°,BC=10,點D在BA的延長線上,CA=CD,BD=6,則AD=( )A.1 B.2 C.3 D.47 .如圖所示,在△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,DE為AB的中垂線,AD=12,則CD的長是( )A.3 B.4 C.6 D.88 .如圖,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=30°,D為BC上任意一點,過點D作DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分別為E,F(xiàn),且DE+DF=,連接AD,則AB= .二、填空題(共5題,每小題4分,共20分)9.如圖,在△ABC中,AB=AC=4,且∠BAC=120°,點D是線段BC上的一動點(不與點B,C重合),連接AD,作∠ADE=30°,DE交AC于點E.當點D運動到使得∠DEA=90°時,則AD的長為 _____.10.在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,CD是△ABC的高,若AD+BC=10,則線段BD的長是 _____.11.如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=15°,AB的垂直平分線交BC于點D.若BD=6,則AC的長為 _____.12.如圖,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=AC且AB⊥AC,BC=BD,則∠DBC=_____.13.如圖,已知∠AOB=60°,點P在OA上,OP=8,點M、N在邊OB上,PM=PN,若MN=2,則OM=_____.三、解答題(共6題,共48分)14.(9分)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,邊AB的垂直平分線交BC于點D,垂足為E,AD平分∠BAC.(1)求∠B的度數(shù);(2)求證:CD=BC;(3)若AC=2,點P是直線AD上的動點,求|PB-PC|的最大值.15.(8分)如圖,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,交CB于點D,過點D作DE⊥AB于點E.(1)求證:△ACD≌△AED;(2)若∠B=30°,CD=5,求BD的長.16.(8分)為了進一步改善人居環(huán)境,提高居民生活的幸福指數(shù).某小區(qū)物業(yè)公司決定對小區(qū)環(huán)境進行優(yōu)化改造.如圖,AB表示該小區(qū)一段長為的斜坡,坡角于點D.為方便通行,在不改變斜坡高度的情況下,把坡角降為.(1)求該斜坡的高度BD;(2)求斜坡新起點C與原起點A之間的距離.(假設(shè)圖中C,A,D三點共線)17.(8分)如圖(1)是某施工現(xiàn)場圖,據(jù)此構(gòu)造出了如圖(2)所示的數(shù)學模型,已知B,C,D三點在同一水平線上,AD⊥CD,∠B=30°,∠ACD=60°,BC=30米.(1)求點C到AB的距離;(2)求線段AD的長度.18.(7分)如圖,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,交CB于點D,過點D作DE⊥AB,于點E(1)求證:△ACD≌△AED;(2)若∠B=30°,CD=1,求BD的長.19 .(8分)已知:如圖,△ABC中,∠BAC與∠ACB的平分線交于點D,過點D的AC的平行線分別交AB于E,交BC于F.(1)求證:EF=AE+CF;(2)若∠ACB=90°,∠BAC=30°,BC=3,求△BEF的周長.人教版八年級數(shù)學上名師點撥精練第13章 軸對稱13.3.2 含30°角的直角三角形的性質(zhì)學習目標1.知道等邊三角形的定義,等邊三角形與等腰三角形的關(guān)系.2.掌握等邊三角形的性質(zhì)和判定方法.3.熟練地運用等邊三角形的性質(zhì)和判定方法解決問題.重點:探索等邊三角形的性質(zhì)與判定.難點:等邊三角形性質(zhì)和判定的應(yīng)用.老師告訴你利用含30°角的直角三角形的性質(zhì)求有關(guān)線段的長依據(jù):直角三角形30°角所對的直角邊等于斜邊的一半。用途:求線段長度和證明線段倍分關(guān)系。作法:當圖形中含有30°角時,通過作垂線構(gòu)造30°角的直角三角形。知識點撥知識點1 的性質(zhì)含30°的直角三角形的性質(zhì)定理:在直角三角形中,如果有一個銳角是30°,那么它所對的直角邊等于斜邊的一半. 此結(jié)論是由等邊三角形的性質(zhì)推出,體現(xiàn)了直角三角形的性質(zhì),它在解直角三角形的相關(guān)問題中常用來求邊的長度和角的度數(shù).細節(jié)剖析:這個定理的前提條件是“在直角三角形中”,是證明直角三角形中一邊等于另一邊(斜邊)的一半的重要方法之一,通常用于證明邊的倍數(shù)關(guān)系.應(yīng)用時,要注意找準30°的角所對的直角邊,點明斜邊.【新知導學】例1-1.如圖,在△ABC中,AB=8,將△ABC繞點B按逆時針方向旋轉(zhuǎn)30°后得到△A1BC1,則陰影部分面積為 _____.【答案】16【解析】根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得到△ABC≌△A1BC1,A1B=AB=8,所以△A1BA是等腰三角形,依據(jù)∠A1BA=30°得到等腰三角形的面積,由圖形可以知道S陰影=S△A1BA+S△A1BC1-S△ABC=S△A1BA,最終得到陰影部分的面積.解:過A作AD⊥A1B于D,如圖:在△ABC中,AB=8,將△ABC繞點B按逆時針方向旋轉(zhuǎn)30°后得到△A1BC1,∴△ABC≌△A1BC1,∴A1B=AB=8,∴△A1BA是等腰三角形,∠A1BA=30°,∵AD⊥A1B,∴AD=AB=4,∴S△A1BA=×8×4=16,又∵S陰影=S△A1BA+S△A1BC1-S△ABC,且S△A1BC1=S△ABC,∴S陰影=S△A1BA=16,故答案為:16.【對應(yīng)導練】1.如圖,已知在△ABC中,AB=AC,∠BAC=30°,D是BC的中點,DE⊥AB于E,DF∥AB交AC于F.求證:. 【解析】過點D作DH⊥AC于點H,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到AD平分∠BAC,根據(jù)角平分線的性質(zhì)得到DE=DH,根據(jù)含30°角的直角三角形的性質(zhì)得到DH=DF,等量代換證明結(jié)論.證明:如圖,過點D作DH⊥AC于點H,∵AB=AC,D是BC的中點,∴AD平分∠BAC,∵DE⊥AB,DH⊥AC,∴DE=DH,∵DF∥AB,∠BAC=30°,∴∠DFH=∠BAC=30°,∴DH=DF,∴DE=DF.2.如圖,在△ABC中,∠C=90°,AB的垂直平分線交AC于點D,垂足為E,若∠A=30°,CD=2.(1)求∠BDC的度數(shù);(2)求BD的長.【解析】(1)由于AB的垂直平分線交AC于點D,根據(jù)線段的垂直平分的性質(zhì)得到DA=DB,然后根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)推出∠DBE=∠A,然后利用已知條件即可求出∠BDC的度數(shù);(2)利用已知條件和30°的角所對的直角邊等于斜邊的一半即可求出BD的長.解:(1)∵DE垂直平分AB,∴DA=DB,∴∠DBE=∠A=30°,∴∠BDC=60°;(2)在Rt△BDC中,∵∠BDC=60°,∴∠DBC=30°,∴BD=2CD=4.3.如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=2∠A,AB=8,CD⊥AB于點D.求BC、AD的長.【解析】根據(jù)三角形內(nèi)角和定理求出∠B=60°,∠A=30°,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)解答.解:∵∠ACB=90°,∠B=2∠A,∴∠B=60°,∠A=30°,∴BC=AB=4,∵∠A=30°,∠B=60°∠BCD=30°∴BD=BC=2,∴AD=AB-BD=6.4.如圖,樹AB垂直于地面,為測樹高,小明在C處,測得∠ACB=15°,他沿CB方向走了20米,到達D處,測得∠ADB=30°,你能幫助小明計算出樹的高度嗎?【解析】根據(jù)三角形外角的性質(zhì)得到∠CAD=∠ADB-∠ACB=15°,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到AD=CD=20,由直角三角形的性質(zhì)即可得到結(jié)論.解:∵∠ADB=30°,∠ACB=15°,∴∠CAD=∠ADB-∠ACB=15°,∴∠ACB=∠CAD,∴AD=CD=20,又∵∠ABD=90°,∴AB=AD=10,∴樹的高度為10米.知識點2 含30°角的直角三角形的性質(zhì)的應(yīng)用1.若求某直角三角形的邊長時,考慮構(gòu)造30°角的直角三角形。2.若給出的是15°角,則構(gòu)造以15°角為底角的等腰三角形,其頂角的外角為30°的角。3.在同一個三角形中證明一條線段等于另一條線段的二倍,一是證明是直角三角形,二是證明較短的直角邊所對的銳角等于30°【新知導學】例2-1.如圖,在△ABC中,BA=BC,∠B=120°,AB的垂直平分線MN交AC于點D,AD=3cm,則CD的長是 _____cm.【答案】6【解析】根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)及三角形內(nèi)角和定理求出∠A=30°,根據(jù)線段垂直平分線的性質(zhì)得出AD=BD,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)求出∠A=∠ABD=30°,根據(jù)角的和差求出∠CBD=90°,根據(jù)含30°角的直角三角形的性質(zhì)求解即可.解:連接BD.∵BA=BC,∠ABC=120°,∴∠A=∠C=×(180°-120°)=30°,∵AB的垂直平分線MN交AC于點D,∴AD=BD=3cm,∴∠A=∠ABD=30°,∴∠CBD=∠ABC-∠ABD=90°,∴CD=2AD=6(cm),故答案為:6.例2-2.如圖,在△ABC中,AB=AC=4,且∠BAC=120°,點D是線段BC上的一動點(不與點B,C重合),連接AD,作∠ADE=30°,DE交AC于點E.當點D運動到使得∠DEA=90°時,則AD的長為 _____.【答案】2【解析】根據(jù)三角形內(nèi)角和定理求出∠DAE=60°,則∠BAD=60°=∠DAE,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)求出AD⊥BC,利用含30度角的直角三角形的性質(zhì)即可得出結(jié)論.解:∵AB=AC,∠BAC=120°∴B=∠C=30°,∵∠ADE=30°,∠DEA=90°,∴∠DAE=180°-90°-∠30°=60°,∵∠BAC=120°,∴∠BAD=60°=∠DAE,∵AB=AC,∴AD⊥BC,在Rt△ABD中,∠B=30°,∴AD=AB=2,故答案為:2.【對應(yīng)導練】1.已知,如圖,為等邊三角形,,AD,BE相交于點P,于Q.(1)求證:;(2)求的度數(shù);(3)若,,求AD的長.答案:(1)見解析(2)60°(3)7解析:(1)證明:為等邊三角形,,,在與中,,,;(2),,,;(3),,,,,,.2.如圖,,均是等邊三角形,點B,D,E三點共線,連按CD,CE;.(1)求證:;(2)若線段,求線段BD的長.答案:(1)見解析(2)6解析:(1)、是等邊三角形,,,,,,在和中,,,;(2)是等邊三角形,,點B,D,E三點共線,,,,,,,.3.如圖,在中,,D、E是內(nèi)的兩點,AD平分,.若,,求BC的長.答案:解析:延長ED交BC于點M,延長AD交BC于點N,,AD平分,,,,為等邊三角形,,則,而,,,.4.如圖,點P、M、N分別在等邊的各邊上,且于點P,于點M,于點N,若cm,則CM的長為______________.答案:4cm解析:是正三角形,,,,,,,,是等邊三角形,,,,,cm,是正三角形,,,cm,cm,cm.二、題型訓練1.含30°角的直角三角形的性質(zhì)在等邊三角形中的應(yīng)用1.如圖,已知等邊 的邊長為,現(xiàn)有兩點 M、N 分別從點 A、點 B 同時出發(fā),沿三角形的邊運動,運動時間為,已知點 M的速度,點 N的速度為.當點 N 第一次到達 B 點時,M、N 同時停止運動.(1)當點 N 第一次到達 B 點時,點M的位置在 ;當 M、N運動 秒時,點N追上點M;(2)當點 M、N 在 邊上運動時,能否得到以為底邊的等腰三角形?如存在,請求出此時 M、N 運動的時間.(3)當為直角三角形時,運動時間t的值是 【答案】(1)線段的中點,6(2)存在,當M、N運動8秒時,能得到以為底的等腰三角形(3),,,9【解析】(1)先求解N第一次到達B的時間,可得M的位置,再點M、N運動x秒后,M、N兩點重合,可得,再解方程即可;(2)先證明,可得,再建立方程,即可得到答案;(3)當點N在上運動時,如圖3,若,如圖4,當,再利用含的直角三角形的性質(zhì)列方程即可,當點N在上運動時,點M也在AC上,此時A,M,N不能構(gòu)成三角形:當點N在上運動時,如圖5,當點N位于中點處時,由為等邊三角形知,如圖6,當點M位于中點處時,由時等邊三角形知,即是直角三角形,再列方程求解即可.【小問1詳解】解:當點 N 第一次到達 B 點時,,此時運動了,∴點M的位置在線段BC的中點,設(shè)點M、N運動x秒后,M、N兩點重合,,解得:,即當M、N運動6秒時,點N追上點M.【小問2詳解】當點M、N在邊上運動時,可以得到以為底邊的等腰三角形,由(1)知6秒時M、N兩點重合,恰好在C處,如圖2,假設(shè)是等腰三角形,∴,∴.∴,∵是等邊三角形,∴,AB=AC,在和中,∵,,∴∴,∴,解得,符合題意.所以假設(shè)成立,當M、N運動8秒時,能得到以為底的等腰三角形.【小問3詳解】當點N在上運動時,如圖3,若,∵,,∴,∵,∴,即,解得.如圖4,當,同理可得:由得,解得;當點N在上運動時,點M也在AC上,此時A,M,N不能構(gòu)成三角形:當點N在上運動時,如圖5,當點N位于中點處時,由為等邊三角形知,即是直角三角形,則,解得.如圖6,當點M位于中點處時,由時等邊三角形知,即是直角三角形,則;綜上,當,,,9時,可得到直角三角形.【點睛】本題考查的是動態(tài)幾何問題,等邊三角形的性質(zhì),等腰三角形的定義,含的直角三角形的性質(zhì),一元一次方程的應(yīng)用,清晰的分類討論是解本題的關(guān)鍵.2.如圖,點,分別是邊長為的等邊的邊,上的動點,點從點向點運動,點從點向點運動,它們同時出發(fā),且速度都為,運動的時間為秒,連接,交于點,則在,運動的過程中,(1)求證:;(2)的大小變化嗎?若變化,則說明理由,若不變,則求出它的度數(shù);(3)當為何值時,是直角三角形?【答案】(1)見解析 (2)不變,(3)或【解析】(1)根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)得出,,根據(jù)點,的運動速度相等,得出,即可證明;(2)由(1)得,根據(jù)三角形的外角的性質(zhì),即可求解.(3)分,兩種情況討論,根據(jù)含度角的直角三角形的性質(zhì),即可求解.【小問1詳解】證明:∵是等邊三角形,∴,,∵點、的速度相同,∴,在和中∴;【小問2詳解】解:的大小不發(fā)生變化,∵,∴,∴;【小問3詳解】∵運動時間為秒,則,∴,當時,∵,則∴,∴,解得,當時,∵,∴,則∴,解得,∴當為或時,為直角三角形.【點睛】本題考查了等邊三角形的性質(zhì),三角形外角的性質(zhì),含度角的直角三角形的性質(zhì),全等三角形的性質(zhì)與判定,掌握以上知識是解題的關(guān)鍵.2.含30°角的直角三角形的性質(zhì)在證明線段倍數(shù)問題的應(yīng)用3.已知:如圖,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,DE⊥AB,且BE=AE.求證:DC=2BD.【解析】連接AD.在△ABC中,根據(jù)等邊對等角的性質(zhì)及三角形內(nèi)角和定理求出∠B=∠C=(180°-∠BAC)=30°.由DE是AB的垂直平分線得出AD=BD,那么∠BAD=∠B=30°,那么∠DAC=∠BAC-∠BAD=90°.然后在Rt△ADC中,根據(jù)30°角所對的直角邊等于斜邊的一半,得出DC=2AD,等量代換即可得到DC=2BD.證明:連接AD.∵在△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,∴∠B=∠C=(180°-∠BAC)=30°.∵DE⊥AB,BE=AE,∴AD=BD,∴∠BAD=∠B=30°,∴∠DAC=∠BAC-∠BAD=120°-30°=90°.∵在Rt△ADC中,∠DAC=90°,∠C=30°,∴DC=2AD,∴DC=2BD.4.如圖,△ABC中,∠ACB=90°,CD是高,∠A=30°,求證:BD=AB.【解析】根據(jù)直角三角形30°角所對的直角邊等于斜邊的一半的性質(zhì)求出BC=AB,再求出∠BCD=30°,再次利用性質(zhì)解答即可得證.證明:∵∠ACB=90°,∠A=30°,∴BC=AB,(直角三角形中,30°所對直角邊等于斜邊的一半),∵CD是高,∴∠ADC=90°,∴∠ACD=60°,∴∠BCD=30°,∴BD=BC,∴BD=AB.3.含30°角的直角三角形的性質(zhì)在探究條件中的應(yīng)用5.如圖,在等邊三角形中,,P是邊上的任意一點,(點P可以與點A重合,不與點B重合)過點P作,垂足為E,過點E作,垂足為F,過點F作,垂足為Q,設(shè).(1)請將用含的式子表示出來;(2)當?shù)拈L等于多少時,點P與點Q重合?(3)當時,求的長.【答案】(1)(2)(3)或.【分析】本題主要考查了等邊三角形和含直角三角形.熟練掌握等邊三角形性質(zhì),含直角三角形的性質(zhì),一元一次方程應(yīng)用,是解決問題的關(guān)鍵.(1)根據(jù).,得到,根據(jù),得到,得到,得到,得到,得到,即得;(2)當點P與點Q重合時,,得,解得,即得;(3)當點P在點Q右側(cè)時,,得,解得,即得;當點P在點Q左側(cè)時,,得, 解得 ,即得.【詳解】(1)解:∵是等邊三角形,∴,,∵,∴,∴,在中,∵,∴;在中,∵,∴;在中,∵,∴,故;(2)解:當點P與點Q重合時,,∴,解得: 故;(3)解:當點P在點Q右側(cè)時,,,有,解得:, ∴;當點P在點Q左側(cè)時,,有,解得: ,∴,綜上所述,當時,的長為:或.6.如圖:是邊長為6的等邊三角形,P是邊上一動點.由點A向點C運動(P與點不重合),點Q同時以點P相同的速度,由點B向延長線方向運動(點Q不與點B重合),過點P作于點E,連接交于點D.(1)若設(shè)的長為x,則_________,____________.(2)當時,求的長;(3)點在運動過程中,線段的長是否發(fā)生變化?如果不變,直接寫出線段的長;如果變化,請說明理由.【答案】(1),(2)(3)點在運動過程中,線段的長不發(fā)生變化,,理由見解析【分析】(1)根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)并結(jié)合題意即可得出答案;(2)求出是直角三角形,再由含角的直角三角形的性質(zhì)得出,建立方程計算即可得出答案;(3)過點作的平行線交于,證明是等邊三角形,得出,再證明,得出,即可得解.【詳解】(1)解:∵是邊長為6的等邊三角形,∴,設(shè)的長為x,則,,∴;(2)解:∵是邊長為6的等邊三角形,∴,∵,∴,∴是直角三角形,∴,∴,解得:,∴;(3)解:點在運動過程中,線段的長不發(fā)生變化,,理由如下:如圖,過點作的平行線交于,∵是邊長為6的等邊三角形,∴,∵,∴,,∴是等邊三角形,∴,∵,∴,∵,∴,∵,∴,∴,∴,∴點在運動過程中,線段的長不發(fā)生變化,.【點睛】本題考查了等邊三角形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、平行線的性質(zhì)、含角的直角三角形的性質(zhì)、三角形內(nèi)角和定理、一元一次方程的應(yīng)用等知識點,熟練掌握以上知識點并靈活運用是解此題的關(guān)鍵.7.【問題呈現(xiàn)】如圖,在平面直角坐標系中,點的坐標為,以線段為邊在第四象限內(nèi)作等邊三角形,點為軸正半軸上一動點,連接,以線段為邊在第四象限內(nèi)作等邊三角形,連接并延長,交軸于點.【問題提出】(1)在此過程中,線段與有何數(shù)量關(guān)系?并證明你的結(jié)論;【嘗試探究】(2)在點的運動過程中,的度數(shù)是否會發(fā)生變化?如果不變,請求出的度數(shù);如果改變,請說明理由;【拓展延伸】(3)當點運動到什么位置時,以為頂點的三角形是等腰三角形?【答案】(1),見解析;(2)點在運動過程中,的度數(shù)是個定值,不會發(fā)生變化;(3)當點的坐標為時,以為頂點的三角形是等腰三角形【分析】對于(1),根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)可得,再說明,可證,進而得出答案;對于(2),根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)得,再根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得,最后根據(jù)得出結(jié)論;對于(3),,先根據(jù)全等三角形的性質(zhì)及等邊三角形的性質(zhì)得,即可得出以為頂點的三角形是等腰三角形時,和是腰,然后根據(jù)直角三角形的性質(zhì)得,進而得出答案.【詳解】(1)答:.證明:都是等邊三角形,,,即,,;(2)點在運動過程中,的度數(shù)不會發(fā)生變化,理由如下:是等邊三角形,.,,.故:點在運動過程中,不變,;(3),.又,,,以為頂點的三角形是等腰三角形時,和是腰.在中,,,,.當點的坐標為時,以為頂點的三角形是等腰三角形.【點睛】本題主要考查了全等三角形的性質(zhì)和判定,等邊三角形的性質(zhì),等腰三角形的判定,解決本題時要結(jié)合等腰三角形的性質(zhì)注意多種討論.三、課堂達標一、選擇題(共8題,每小題4分,共32分)1.在△ABC中,AB=AC=4,∠B=30°,點P是線段BC上一動點,則線段AP的長可能是( )A. 1 B.C. D.【答案】D【解析】過A作AD⊥BC于D,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)即刻得到結(jié)論.解:過A作AD⊥BC于D,∵∠B=30°,∴AD=AB=2,∵點P是線段BC上一動點,∴AP≥2,故選:D.2.如圖,在△ABC中,∠C=90°,∠A=15°,∠DBC=60°,BC=1,則AD的長為( )A. 1.5 B. 2 C. 3 D. 4【答案】B【解析】根據(jù)直角三角形兩銳角互余求出∠BDC=30°,然后根據(jù)30°角所對的直角邊等于斜邊的一半求出BD,再求出∠ABC,然后求出∠ABD=15°,從而得到∠ABD=∠A,根據(jù)等角對等邊可得AD=BD,從而得解.解:∵∠DBC=60°,∠C=90°,∴∠BDC=90°-60°=30°,∴BD=2BC=2×1=2,∵∠C=90°,∠A=15°,∴∠ABC=90°-15°=75°,∴∠ABD=∠ABC-∠DBC=75°-60°=15°,∴∠ABD=∠A,∴AD=BD=2.故選:B.3.如圖,在△ABC中,∠C=90°,AC=1,∠B=30°,D是BC上一點,連接AD,設(shè)△ADB和△ADC的面積分別是S1,S2,且S1:S2=2:1,則∠DAC的度數(shù)是( )A. 15° B. 25° C. 30° D. 45°【答案】C【解析】根據(jù)直角三角形的邊角關(guān)系可求出AB,BC,由三角形面積比得出BD:CD=2:1,進而求出CD,再根據(jù)特殊銳角三角函數(shù)值得出答案.解:在△ABC中,∠C=90°,AC=1,∠B=30°,∴AB=2AC=2,過D作DE⊥AB與E,∵S1:S2=2:1,∴DE=DC,∴AD是∠BAC的平分線∴∠CAD=30°,故選:C.4.已知等腰三角形一腰上的高等于腰長的一半,則該等腰三角形的底角為( )A. 75°或15° B. 30°或60° C. 75° D. 30°【答案】A【解析】根據(jù)題意作圖,然后分別從等腰三角形一腰上的高在內(nèi)部與在外部去分析,根據(jù)直角三角形中,如果直角邊是斜邊的一半,則此直角邊所對的角是30°角,再由等邊對等角的知識,即可求得這個三角形的底角.解:如圖①:∵CD⊥AB,∴∠ADC=90°,∵CD=AC∴∠A=30°,∵AB=AC,∴∠B=∠ACB==75°;如圖②:∵CD⊥AB,∴∠ADC=90°,∵CD=AC,∴∠CAD=30°,∵AB=AC,∴∠B=∠ACB∴∠DAC=∠B+∠ACB=2∠B=30°,∴∠B=∠ACB=15°.這個三角形的底角為:75°或15°.故選:A.5 .如圖,已知∠AOE=∠BOE=15°,EF∥OB,EC⊥OB于點C,EG⊥OA于點G,若EC=3,則OF長度是( )A.3 B.4 C.5 D.6【分析】根據(jù)角平分線的性質(zhì)得到EG的長度,再根據(jù)平行線的性質(zhì)得到∠OEF=∠COE=15°,然后利用三角形的外角和內(nèi)角的關(guān)系求出∠EFG=30°,利用30°角所對的直角邊是斜邊的一半,即可得到EF的長,進而得出OF的長.【解答】解:∵∠AOE=∠BOE=15°,EC⊥OB于點C,EG⊥OA于點G,∴CE=EG=3,∵EF∥OB,∴∠COE=∠OEF=15°∴∠EFG=15°+15°=30°,∠EOF=∠OEF,∴OF=EF=2EG=2×3=6.故選:D.【點評】本題考查了角平分線的性質(zhì)、平行線的性質(zhì)、含30°角的直角三角形的性質(zhì);熟練掌握角平分線的性質(zhì),證出∠EFG=30°是解決問題的關(guān)鍵.6 .如圖,在△ABC中,∠ABC=60°,BC=10,點D在BA的延長線上,CA=CD,BD=6,則AD=( )A.1 B.2 C.3 D.4【分析】過C點作CE⊥AD于E,由等腰三角形的性質(zhì)可得AD=2DE,利用含30°角的直角三角形的性質(zhì)可求解BE的長,即可求得DE的長,進而可求解.【解析】解:過C點作CE⊥AD于E,∵CA=CD,∴AD=2DE,∵∠ABC=60°,∠CEB=90°,∴∠BCE=30°,∴BE=BC=5,∵BD=6,∴DE=BD﹣BE=6﹣5=1,∴AD=2.故選:B.【點撥】本題主要考查等腰三角形的性質(zhì),含30°角的直角三角形的性質(zhì),作輔助線構(gòu)造直角三角形是解題的關(guān)鍵.7 .如圖所示,在△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,DE為AB的中垂線,AD=12,則CD的長是( )A.3 B.4 C.6 D.8【解答】解:∵∠A=30°,AD=12,DE垂直平分AB,∴DE=6,DA=DB,∴∠DBE=∠A=30°,∵Rt△ABC中,∠C=90°,∴∠CBA=60°,∴∠DBE=∠DBC=30°,∴BD平分∠CBE,∵∠C=90°,DE⊥AB,∴CD=DE=6,故答案為:6,故選:C.8 .如圖,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=30°,D為BC上任意一點,過點D作DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分別為E,F(xiàn),且DE+DF=,連接AD,則AB= .【解答】解:過B作BH⊥AC于H,∵∠BAC=30°,∴BH=AB,∵AB=AC,∴S△ABC=S△ABD+S△ACD,∵DE⊥AB,DF⊥AC,∴=,AB=AB(DE+DF),AB=DF+DF=,∴AB=,故答案為:二、填空題(共5題,每小題4分,共20分)9.如圖,在△ABC中,AB=AC=4,且∠BAC=120°,點D是線段BC上的一動點(不與點B,C重合),連接AD,作∠ADE=30°,DE交AC于點E.當點D運動到使得∠DEA=90°時,則AD的長為 _____.【答案】2【解析】根據(jù)三角形內(nèi)角和定理求出∠DAE=60°,則∠BAD=60°=∠DAE,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)求出AD⊥BC,利用含30度角的直角三角形的性質(zhì)即可得出結(jié)論.解:∵AB=AC,∠BAC=120°∴B=∠C=30°,∵∠ADE=30°,∠DEA=90°,∴∠DAE=180°-90°-∠30°=60°,∵∠BAC=120°,∴∠BAD=60°=∠DAE,∵AB=AC,∴AD⊥BC,在Rt△ABD中,∠B=30°,∴AD=AB=2,故答案為:2.10.在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,CD是△ABC的高,若AD+BC=10,則線段BD的長是 _____.【答案】2【解析】根據(jù)“直角三角形中,30°角所對的直角邊等于斜邊的一半”求解即可.解:∵∠ACB=90°,∠A=30°,∴AB=2BC,∠B=60°,∵CD⊥AB,∴∠BCD=30°,∴BC=2BD,∴AB=4BD,∵AB=AD+BD,∴AD=3BD,∵AD+BC=10,∴3BD+2BD=10,∴BD=2 ,故答案為:2.11.如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=15°,AB的垂直平分線交BC于點D.若BD=6,則AC的長為 _____.【答案】3【解析】根據(jù)線段垂直平分線的性質(zhì)可得DA=DB=6,從而可得∠B=∠DAB=15°,然后利用三角形額外角性質(zhì)可得∠ADC=30°,從而在Rt△ACD中,利用含30度角的直角三角形的性質(zhì)即可解答.解:∵AB的垂直平分線交BC于點D,BD=6,∴AD=BD=6,∴∠B=∠DAB=15°,∴∠ADC=∠B+∠DAB=30°,∵∠C=90°,∴AC=AD=3,故答案為:3.12.如圖,在梯形ABCD中,AD∥BC,AB=AC且AB⊥AC,BC=BD,則∠DBC=_____.【答案】30°【解析】過點A作AE⊥BC于E,過點D作DF⊥BC于F,根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)得到∠ABC=∠ACB=45°,AE=BC,得到DF=BD,求出∠DBC.解:過點A作AE⊥BC于E,過點D作DF⊥BC于F,∵AD∥BC,∴四邊形AEFD為矩形,∴AE=DF,∵AB⊥AC,AB=AC,∴∠ABC=∠ACB=45°,AE=BC,∵BD=BC,∴DF=AE=BC=BD,∴∠DBC=30°,故答案為:30°.13.如圖,已知∠AOB=60°,點P在OA上,OP=8,點M、N在邊OB上,PM=PN,若MN=2,則OM=_____.【答案】3【解析】過P作PC垂直于MN,由等腰三角形三線合一性質(zhì)得到MC=CN,求出MC的長,在直角三角形OPC中,利用30度角所對的直角邊等于斜邊的一半求出OC的長,由OC-MC求出OM的長即可.解:過P作PC⊥MN,∵PM=PN,∴C為MN中點,即MC=NC=MN=1,在Rt△OPC中,∠AOB=60°,∴∠OPC=30°,∴OC=OP=4,則OM=OC-MC=4-1=3,故答案為:3三、解答題(共6題,共48分)14.(9分)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,邊AB的垂直平分線交BC于點D,垂足為E,AD平分∠BAC.(1)求∠B的度數(shù);(2)求證:CD=BC;(3)若AC=2,點P是直線AD上的動點,求|PB-PC|的最大值.【解析】(1)根據(jù)線段垂直平分線上的點到線段兩端點的距離相等可得AD=BD,根據(jù)等邊對等角可得∠BAD=∠B,然后利用直角三角形兩銳角互余列式求出∠CAD=∠BAD=∠B=30°;(2)根據(jù)直角三角形30°角所對的直角邊等于斜邊的一半可得AD=2CD,根據(jù)AD=BD,從而得出BD=2CD,得出BC=BD+CD=3CD,即可證得CD=BC;(3)作C點關(guān)于直線AD的對稱點C′,作直線BC′交AD于P,此時|PB-PC|的值最大,最大值為AC的長.解:(1)∵DE是AB的垂直平分線,∴AD=BD,∴∠BAD=∠B,∵AD平分∠BAC,∴∠CAD=∠BAD,∵∠C=90°,∴∠B+2∠B=90°,∴∠B=30°.(2)∵∠CAD=∠BAD=∠B=30°,∴AD=2CD,∵AD=BD,∴BD=2CD,∴BC=BD+CD=3CD,∴CD=BC;(3)作C點關(guān)于直線AD的對稱點C′,∵AD平分∠BAC.∴C′在直線AB上,連接BC′的直線就是AB,∴P點就是A點,此時|PB-PC|的最大值為BC′,∵AC=AC′=BC′,∴|PB-PC|的最大值=2.15.(8分)如圖,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,交CB于點D,過點D作DE⊥AB于點E.(1)求證:△ACD≌△AED;(2)若∠B=30°,CD=5,求BD的長.【解析】(1)根據(jù)全等三角形的判定方法可證明△ACD≌△AED;(2)求出AD=BD,推出∠B=∠DAB=∠CAD,求出∠B=30°,即可求出BD=2CD=10即可.(1)證明:∵AD平分∠CAB,DE⊥AB,∠C=90°,∴CD=ED,∠DEA=∠C=90°,∵在Rt△ACD和Rt△AED中,,∴Rt△ACD≌Rt△AED(HL);(2)解:∵Rt△ACD≌Rt△AED,∴DC=DE=5,∵DE⊥AB,∴∠DEB=90°,∵∠B=30°,∴BD=2DE=10.16.(8分)為了進一步改善人居環(huán)境,提高居民生活的幸福指數(shù).某小區(qū)物業(yè)公司決定對小區(qū)環(huán)境進行優(yōu)化改造.如圖,AB表示該小區(qū)一段長為的斜坡,坡角于點D.為方便通行,在不改變斜坡高度的情況下,把坡角降為.(1)求該斜坡的高度BD;(2)求斜坡新起點C與原起點A之間的距離.(假設(shè)圖中C,A,D三點共線)【答案】(1)10m (2)20m【解析】(1)根據(jù)含30度角的直角三角形的性質(zhì)即可求解.(2)根據(jù),可得,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)即可求解.【小問1詳解】,【小問2詳解】C,A,D三點共線,【點睛】本題考查了含30度角的直角三角形的性質(zhì),三角形的外角的性質(zhì),等角對等邊,掌握以上知識是解題的關(guān)鍵.17.(8分)如圖(1)是某施工現(xiàn)場圖,據(jù)此構(gòu)造出了如圖(2)所示的數(shù)學模型,已知B,C,D三點在同一水平線上,AD⊥CD,∠B=30°,∠ACD=60°,BC=30米.(1)求點C到AB的距離;(2)求線段AD的長度.【答案】(1)15米 (2)米【解析】(1)過點C作CE⊥AB于點E,在Rt△BCE中,根據(jù)含30度的直角三角形的性質(zhì)即可求出CE的長度;(2)由角平分線的性質(zhì)可求出CD,在Rt△ACD中,由含30度的直角三角形的性質(zhì)可求出AC,再根據(jù)勾股定理即可求出AD.【小問1詳解】解:(1)過點C作CE⊥AB于點E,∴∠CEB=90°,∵∠B=30°,BC=30米,∴CE=BC=15(米)∴點C到AB的距離是15米;【小問2詳解】解:∵AD⊥CD,∴∠ADC=90°,∵∠ACD=60°,∠B=30°,∴∠CAD=90°-∠ACD=30°,∠BAC=∠ACD-∠B=30°,∴∠CAD=∠BAC,∵CE⊥AB,∴CD=CE=15米,在Rt△ACD中,∠CAD=30°,CD=15米,∴CD=AC,∴AC=2CD=2×15=30(米),由勾股定理得:(米),答:線段AD的長度是米.【點睛】本題主要考查了含30度直角三角形的性質(zhì),勾股定理,正確作出輔助線,并求出CD的長度是解決問題的關(guān)鍵.18.(7分)如圖,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,交CB于點D,過點D作DE⊥AB,于點E(1)求證:△ACD≌△AED;(2)若∠B=30°,CD=1,求BD的長.【答案】(1)見解析(2)BD=2【解析】(1)根據(jù)角平分線性質(zhì)求出CD=DE,根據(jù)HL定理求出兩個三角形全等即可.(2)求出∠DEB=90°,DE=1,根據(jù)含30度角的直角三角形性質(zhì)求出即可.解:(1)證明:∵AD平分∠CAB,DE⊥AB,∠C=90°,∴CD=ED,∠DEA=∠C=90°.∵在Rt△ACD和Rt△AED中,,∴Rt△ACD≌Rt△AED(HL).(2)∵Rt△ACD≌Rt△AED ,CD=1,∴DC=DE=1.∵DE⊥AB,∴∠DEB=90°.∵∠B=30°,∴BD=2DE=2.19 .(8分)已知:如圖,△ABC中,∠BAC與∠ACB的平分線交于點D,過點D的AC的平行線分別交AB于E,交BC于F.(1)求證:EF=AE+CF;(2)若∠ACB=90°,∠BAC=30°,BC=3,求△BEF的周長.【分析】(1)根據(jù)角平分線的性質(zhì)得到∠EAD=∠DAC,根據(jù)平行線的性質(zhì)得到∠DAC=∠EDA,等量代換得到∠EAD=∠EDA,求得EA=ED,同理,F(xiàn)D=FC,于是得到結(jié)論;(2)根據(jù)含30°角的直角三角形的性質(zhì)得到BA=2BC=6,根據(jù)三角形的周長公司即可得到結(jié)論.【解答】解:(1)∵AD平分∠BAC,∴∠EAD=∠DAC,∵ED∥AC,∴∠DAC=∠EDA,∴∠EAD=∠EDA,∴EA=ED,同理,F(xiàn)D=FC,∴ED+DF=EA+FC,即EF=AE+CF;(2)∵∠ACB=90°,∠BAC=30°,∴BA=2BC=6,∴△BEF的周長=BE+ED+DF+BF=BE+EA+BF+FC=BA+BC=9.【點評】本題考查了含30°角的直角三角形,等腰三角形的性質(zhì)及角平分線的性質(zhì)及平行線的性質(zhì);題目利用了兩直線平行,內(nèi)錯角相等,及等角對等邊來判定等腰三角形的;等量代換的利用是解答本題的關(guān)鍵.21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)HYPERLINK "http://21世紀教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)" 21世紀教育網(wǎng)(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫