零五网 › 全部参考答案› 学习与评价答案 › 2026年学习与评价江苏凤凰教育出版社八年级数学上册苏科版 第149页解析答案
22. 给出定义:若一个四边形中存在相邻两边的平方和等于一条对角线的平方,则称这个四边形为勾股四边形.
(1) 用你学过的特殊四边形知识,写出两种勾股四边形的名称.
(2) 如图,将△ABC绕顶点B按顺时针方向旋转60°后得到△DBE,连接AD,DC,CE,已知∠DCB=30°.
① 求证:△BCE是等边三角形.
② 求证$:DC^2 + BC^2 = AC^2 ($即四边形ABCD是勾股四边形).

答案:解:
(1) 矩形、正方形。(答案合理即可)
① 证明:
∵ 将△ABC绕顶点B按顺时针方向旋转60°后得到△DBE,
∴ BC = BE,∠CBE = 60°,
∴ △BCE是等边三角形。
② 证明:
由旋转的性质可得:AC = DE。
∵ △BCE是等边三角形,
∴ BC = CE,∠BCE = 60°。
∵ ∠DCB = 30°,
∴ ∠DCE = ∠DCB + ∠BCE = 30° + 60° = 90°,
∴ △DCE是直角三角形。
在Rt△DCE中,由勾股定理得:$DC^2 + CE^2 = DE^2$,
将$CE=BC$,$DE=AC$代入上式,可得$DC^2 + BC^2 = AC^2$,
即四边形ABCD是勾股四边形。
解析:
【分析】
(1) 首先明确勾股四边形的定义:四边形中存在相邻两边的平方和等于一条对角线的平方。我们学过的矩形、正方形内角均为直角,相邻两边和连接二者端点的对角线恰好构成直角三角形,满足勾股定理,符合勾股四边形的特征,可直接写出。
(2) ① 要证△BCE是等边三角形,先根据旋转的性质得到对应边相等、旋转角为60°,结合“有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形”即可证明。
② 要证$DC^2 + BC^2 = AC^2$,先由旋转性质得到$AC=DE$,再结合①的结论得到$BC=CE$、$∠ BCE=60°$,结合已知$∠ DCB=30°$可推出$∠ DCE=90°$,即△DCE是直角三角形,利用勾股定理写出三边关系,再将边做等量代换即可得证。
【解析】
(1) 矩形、正方形(答案合理即可)。
(2) ① 证明:
∵ 将△ABC绕顶点B按顺时针方向旋转60°后得到△DBE,
∴ $BC = BE$,$∠ CBE = 60°$,
∴ △BCE是等边三角形。
② 证明:
由旋转的性质可得:$AC = DE$。
∵ △BCE是等边三角形,
∴ $BC = CE$,$∠ BCE = 60°$。
∵ $∠ DCB = 30°$,
∴ $∠ DCE = ∠ DCB + ∠ BCE = 30° + 60° = 90°$,
∴ △DCE是直角三角形。
在Rt△DCE中,由勾股定理得:$DC^2 + CE^2 = DE^2$,
将$CE=BC$,$DE=AC$代入上式,可得$DC^2 + BC^2 = AC^2$,
即四边形ABCD是勾股四边形。
【答案】
(1) 矩形、正方形(合理即可);
(2) ① 证明如上;② 证明如上。
【知识点】
旋转的性质,等边三角形的判定,勾股定理
【点评】
本题属于新定义类几何题,解题核心是准确理解新定义的含义,再结合旋转、等边三角形、勾股定理的相关知识逐步推导,主要考查学生对基础几何知识的综合运用能力。
【难度系数】
0.7
(1)如图①,AD和A'D'分别是$△ ABC$和$△ A'B'C'$的边BC和边B'C'上的中线,AD=A'D',AB=A'B',BC=B'C'. 求证:$△ ABC ≌ △ A'B'C'$.
(2)如图②,AD和A'D'分别是$△ ABC$和$△ A'B'C'$的边BC和边B'C'上的中线,AD=A'D',AB=A'B',AC=A'C'. 判断$△ ABC$与$△ A'B'C'$是否仍然全等,并说明理由.
(3)类比上述问题的探究过程,下列命题是真命题的是
.(填写相应的序号)
① 两角和第三个角的平分线分别相等的两个三角形全等;
② 一边和这条边上的中线以及高分别相等的两个三角形全等;
③ 斜边和斜边上的高分别相等的两个直角三角形全等;
④ 两边和第三条边上的高分别相等的两个三角形全等;
⑤ 底边和一腰上的中线分别相等的两个等腰三角形全等.
答案:(1) 证明:
∵AD、A'D'分别是$△ ABC$和$△ A'B'C'$的边$BC$、$B'C'$上的中线,
∴$BD = \frac{1}{2}BC$,$B'D' = \frac{1}{2}B'C'$,
又∵$BC = B'C'$,
∴$BD = B'D'$。
在$△ ABD$和$△ A'B'D'$中,
$\begin{cases}AB = A'B' \\AD = A'D' \\BD = B'D'\end{cases}$
∴$△ ABD ≌ △ A'B'D'$(SSS),
∴$∠ B = ∠ B'$。
在$△ ABC$和$△ A'B'C'$中,
$\begin{cases}AB = A'B' \\∠ B = ∠ B' \\BC = B'C'\end{cases}$
∴$△ ABC ≌ △ A'B'C'$(SAS)。
---
(2) 解:$△ ABC ≌ △ A'B'C'$,理由如下:
分别延长$AD$到点$E$,使$DE=AD$,连接$BE$;延长$A'D'$到点$E'$,使$D'E'=A'D'$,连接$B'E'$。
∵$AD$是$△ ABC$中$BC$边上的中线,
∴$BD = CD$。
在$△ ADC$和$△ EDB$中,
$\begin{cases}CD = BD \\∠ ADC = ∠ EDB \\AD = ED\end{cases}$
∴$△ ADC ≌ △ EDB$(SAS),
∴$BE = AC$,$∠ DAC = ∠ E$。
同理可证:$△ A'D'C' ≌ △ E'D'B'$,
∴$B'E' = A'C'$,$∠ D'A'C' = ∠ E'$。
∵$AC = A'C'$,
∴$BE = B'E'$。
又∵$AE = 2AD$,$A'E' = 2A'D'$,$AD = A'D'$,
∴$AE = A'E'$。
在$△ ABE$和$△ A'B'E'$中,
$\begin{cases}AB = A'B' \\BE = B'E' \\AE = A'E'\end{cases}$
∴$△ ABE ≌ △ A'B'E'$(SSS),
∴$∠ BAE = ∠ B'A'E'$,$∠ E = ∠ E'$,
∴$∠ DAC = ∠ D'A'C'$,
∴$∠ BAE + ∠ DAC = ∠ B'A'E' + ∠ D'A'C'$,即$∠ BAC = ∠ B'A'C'$。
在$△ ABC$和$△ A'B'C'$中,
$\begin{cases}AB = A'B' \\∠ BAC = ∠ B'A'C' \\AC = A'C'\end{cases}$
∴$△ ABC ≌ △ A'B'C'$(SAS)。
---
(3) $\boldsymbol{①②③⑤}$
解析:
【分析】
(1)要证△ABC≌△A'B'C',已知AB=A'B',BC=B'C',只需证夹角∠B=∠B'即可。利用中线的性质可得BD=B'D',结合已知AD=A'D'、AB=A'B',用SSS证△ABD≌△A'B'D',即可得∠B=∠B',再用SAS证大三角形全等。
(2)已知两边及第三边的中线对应相等,采用倍长中线的辅助线方法:延长中线到原来的2倍,构造全等三角形将AC、A'C'分别转化为BE、B'E',先证△ABE≌△A'B'E'得到角相等,进而推出∠BAC=∠B'A'C',再用SAS证△ABC≌△A'B'C'。
(3)逐个判断命题:①两角对应相等则第三个角也相等,结合角平分线相等可证三角形全等,是真命题;②一边、该边上的中线和高相等,可先证含高、中线的小直角三角形全等,推出夹角相等,进而证大三角形全等,是真命题;③斜边和斜边上的高相等的直角三角形,可通过HL证小直角三角形全等,推出锐角相等,再用ASA或AAS证大三角形全等,是真命题;④两边和第三边上的高相等时,高可能在三角形内部或外部,存在不全等的情况,是假命题;⑤等腰三角形底边相等,一腰上的中线相等,可推出两腰对应相等,结合(2)的结论可证两三角形全等,是真命题,故正确的为①②③⑤。
【解析】
(1) 证明:
∵AD、A'D'分别是$△ ABC$和$△ A'B'C'$的边$BC$、$B'C'$上的中线,
∴$BD = \frac{1}{2}BC$,$B'D' = \frac{1}{2}B'C'$,
又
∵$BC = B'C'$,
∴$BD = B'D'$。
在$△ ABD$和$△ A'B'D'$中,
$\begin{cases}AB = A'B' \\AD = A'D' \\BD = B'D'\end{cases}$
∴$△ ABD ≌ △ A'B'D'$(SSS),
∴$∠ B = ∠ B'$。
在$△ ABC$和$△ A'B'C'$中,
$\begin{cases}AB = A'B' \\∠ B = ∠ B' \\BC = B'C'\end{cases}$
∴$△ ABC ≌ △ A'B'C'$(SAS)。
(2) 解:$△ ABC ≌ △ A'B'C'$,理由如下:
分别延长$AD$到点$E$,使$DE=AD$,连接$BE$;延长$A'D'$到点$E'$,使$D'E'=A'D'$,连接$B'E'$。
∵$AD$是$△ ABC$中$BC$边上的中线,
∴$BD = CD$。
在$△ ADC$和$△ EDB$中,
$\begin{cases}CD = BD \\∠ ADC = ∠ EDB \\AD = ED\end{cases}$
∴$△ ADC ≌ △ EDB$(SAS),
∴$BE = AC$,$∠ DAC = ∠ E$。
同理可证:$△ A'D'C' ≌ △ E'D'B'$,
∴$B'E' = A'C'$,$∠ D'A'C' = ∠ E'$。
∵$AC = A'C'$,
∴$BE = B'E'$。
又
∵$AE = 2AD$,$A'E' = 2A'D'$,$AD = A'D'$,
∴$AE = A'E'$。
在$△ ABE$和$△ A'B'E'$中,
$\begin{cases}AB = A'B' \\BE = B'E' \\AE = A'E'\end{cases}$
∴$△ ABE ≌ △ A'B'E'$(SSS),
∴$∠ BAE = ∠ B'A'E'$,$∠ E = ∠ E'$,
∴$∠ DAC = ∠ D'A'C'$,
∴$∠ BAE + ∠ DAC = ∠ B'A'E' + ∠ D'A'C'$,即$∠ BAC = ∠ B'A'C'$。
在$△ ABC$和$△ A'B'C'$中,
$\begin{cases}AB = A'B' \\∠ BAC = ∠ B'A'C' \\AC = A'C'\end{cases}$
∴$△ ABC ≌ △ A'B'C'$(SAS)。
(3) 对各命题逐一判断:
①两角相等的两个三角形第三个角也相等,结合第三个角的平分线相等,可通过AAS证明相邻的小三角形全等,得到对应边相等,进而证明两个大三角形全等,是真命题;
②一边和这条边上的中线、高分别相等,可先通过HL证明由高、中线、边的一部分构成的直角三角形全等,得到边与中线的夹角相等,再结合SAS证明由中线、边、另一边构成的三角形全等,得到对应角相等,最终证明两个大三角形全等,是真命题;
③斜边相等的两个直角三角形,斜边上的高相等,可通过HL证明由高、斜边的一部分、直角边构成的直角三角形全等,得到锐角相等,再通过ASA证明两个直角三角形全等,是真命题;
④两边和第三条边上的高分别相等时,高可能在三角形内部(锐角三角形)或外部(钝角三角形),存在满足条件但不全等的三角形,是假命题;
⑤底边相等的两个等腰三角形,一腰上的中线相等,可推出两腰长度对应相等,结合(2)的结论“两边及第三边上的中线对应相等的三角形全等”,可证明两个等腰三角形全等,是真命题。
综上,真命题为$\boldsymbol{①②③⑤}$。
【答案】
(1) △ABC≌△A'B'C',证明见解析;
(2) △ABC≌△A'B'C',理由见解析;
(3) $\boldsymbol{①②③⑤}$
【知识点】
全等三角形的判定与性质,三角形中线的性质,命题真假判断
【点评】
本题围绕三角形全等的判定展开,既考查了基础的全等判定定理的应用,也涉及倍长中线这一常用几何辅助线的用法,第三问的命题判断需要全面考虑几何图形的多种可能性,有助于提升逻辑推理能力和思维的严谨性。
【难度系数】
0.6
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