7. 有一道题如下:如图,∠B=45°,BC=2,在射线BM上取一点A,连接AC,设AC=d.若对于d的一个数值,只能作出唯一一个△ABC,求d的取值范围.对于其答案,甲答:d≥2,乙答:d=1.6,丙答:d=$\sqrt{2}$.则下列说法正确的是 (

A.只有甲的答案对
B.甲、乙的答案合在一起才完整
C.甲、丙的答案合在一起才完整
D.三人的答案合在一起才完整
C
)A.只有甲的答案对
B.甲、乙的答案合在一起才完整
C.甲、丙的答案合在一起才完整
D.三人的答案合在一起才完整
答案:7. C 解析:过点C作CD⊥BM于点D,过点C作CE⊥BC,交BM于点E,则∠BDC=∠BCE=90°.所以∠B+∠BCD=∠B+∠BEC=90°.又∠B=45°,所以∠BCD=∠BEC=45°,即∠BCD=∠BEC=∠B.所以BD=CD,BC=CE.又BC=2,所以CE=2.又BD²+CD²=BC²,所以BD=CD=√2.所以当△ABC存在唯一一个时,AC=CD或AC≥CE.又AC=d,所以d的取值范围为d=√2或d≥2.故选项C正确.
解析:
【分析】
要解决这道题,我们可以结合作图分析点A的位置:已知∠B=45°,BC=2,A在射线BM上,要使△ABC唯一,等价于以点C为圆心、d为半径画弧时,弧与射线BM仅有1个符合三角形条件的交点。首先我们需要先求出点C到射线BM的最短距离(垂线段长度),再分情况讨论半径d的不同取值对应的交点个数,最终确定符合要求的d的取值范围,再判断三个人的答案是否正确。
【解析】
解:过点C作CD⊥BM于点D,过点C作CE⊥BC,交BM于点E,
∴∠BDC=∠BCE=90°,
∴∠B+∠BCD=90°,∠B+∠BEC=90°,
∵∠B=45°,
∴∠BCD=∠BEC=45°=∠B,
∴BD=CD,BC=CE,
∵BC=2,
∴CE=2,
在Rt△BCD中,由勾股定理得BD²+CD²=BC²,
又BD=CD,
∴2CD²=4,解得CD=√2,
分情况讨论:
①当d=√2时,即AC=CD,此时弧与射线BM相切于点D,仅有1个交点,只能作出唯一一个△ABC;
②当√2<d<2时,以C为圆心d为半径画弧,与射线BM有2个交点,可作出2个不同的△ABC,不符合要求;
③当d≥2时,以C为圆心d为半径画弧,与射线BM仅有1个交点(另一个交点在点B左侧,不属于射线BM,无法构成△ABC),只能作出唯一一个△ABC。
综上,d的取值范围是d=√2或d≥2,即甲、丙的答案合在一起才完整,故选C。
【答案】
C
【知识点】
垂线段的性质,勾股定理,三角形存在性判定
【点评】
本题考查分类讨论思想在几何动点问题中的应用,解题关键是通过作图明确不同d值对应的交点个数,易错点是容易忽略射线的取值范围导致漏解或多解。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,我们可以结合作图分析点A的位置:已知∠B=45°,BC=2,A在射线BM上,要使△ABC唯一,等价于以点C为圆心、d为半径画弧时,弧与射线BM仅有1个符合三角形条件的交点。首先我们需要先求出点C到射线BM的最短距离(垂线段长度),再分情况讨论半径d的不同取值对应的交点个数,最终确定符合要求的d的取值范围,再判断三个人的答案是否正确。
【解析】
解:过点C作CD⊥BM于点D,过点C作CE⊥BC,交BM于点E,
∴∠BDC=∠BCE=90°,
∴∠B+∠BCD=90°,∠B+∠BEC=90°,
∵∠B=45°,
∴∠BCD=∠BEC=45°=∠B,
∴BD=CD,BC=CE,
∵BC=2,
∴CE=2,
在Rt△BCD中,由勾股定理得BD²+CD²=BC²,
又BD=CD,
∴2CD²=4,解得CD=√2,
分情况讨论:
①当d=√2时,即AC=CD,此时弧与射线BM相切于点D,仅有1个交点,只能作出唯一一个△ABC;
②当√2<d<2时,以C为圆心d为半径画弧,与射线BM有2个交点,可作出2个不同的△ABC,不符合要求;
③当d≥2时,以C为圆心d为半径画弧,与射线BM仅有1个交点(另一个交点在点B左侧,不属于射线BM,无法构成△ABC),只能作出唯一一个△ABC。
综上,d的取值范围是d=√2或d≥2,即甲、丙的答案合在一起才完整,故选C。
【答案】
C
【知识点】
垂线段的性质,勾股定理,三角形存在性判定
【点评】
本题考查分类讨论思想在几何动点问题中的应用,解题关键是通过作图明确不同d值对应的交点个数,易错点是容易忽略射线的取值范围导致漏解或多解。
【难度系数】
0.6
8. 如图,$△ ABC$与$△ ACD$均为直角三角形,且$∠ ACB=∠ CAD=90°$. 若$AD=2BC=6$,$AC:BC=4:3$,$E$是$BD$的中点,则$AE$的长为(

A.$\dfrac{3}{2}$
B.$\dfrac{5}{2}$
C.2
D.3
B
)A.$\dfrac{3}{2}$
B.$\dfrac{5}{2}$
C.2
D.3
答案:8. B 解析:延长 AE 交 BC 的延长线于点 F. 因为∠ACB=∠CAD=90°,∠ACB+∠ACF=180°,所以 AD//BC,∠ACF=180°-∠ACB=90°. 所以∠EAD=∠EFB,∠EDA=∠EBF. 又 E 是 BD 的中点,所以 DE = BE. 所以△EAD≌△EFB(AAS). 所以 AD=FB,AE=FE,即 AE=1/2 AF. 又 AD=2BC=6,所以 BC=3,BF=6. 所以 CF=BF-BC=3. 又 AC : BC = 4 : 3,所以 AC = 4. 所以 AF = √(AC²+CF²)=5. 所以 AE=1/2 AF=5/2.
解析:
【分析】
解题时首先观察已知条件:∠ACB和∠CAD均为90°,可推出AD与BC平行,又已知E是BD中点,遇到平行线+中点的组合,通常可构造“八字形”全等三角形转化线段。因此考虑延长AE交BC的延长线于点F,先证△EAD和△EFB全等,得到AE是AF的一半、AD=BF,再结合已知边长和比例求出AC、CF的长度,最后用勾股定理求AF,即可得到AE的长。
【解析】
延长AE交BC的延长线于点F。
∵∠ACB=∠CAD=90°,
∴∠ACF=180°-∠ACB=90°,AD//BC(内错角相等,两直线平行),
∴∠EAD=∠EFB,∠EDA=∠EBF。
∵E是BD的中点,
∴DE=BE。
在△EAD和△EFB中:
$\{\begin{array}{l}∠ EAD=∠ EFB\\∠ EDA=∠ EBF\\DE=BE\end{array} $
∴△EAD≌△EFB(AAS),
∴AD=FB,AE=FE,即$AE=\frac{1}{2}AF$。
∵AD=2BC=6,
∴BC=3,BF=AD=6,
∴CF=BF-BC=6-3=3。
又
∵AC:BC=4:3,BC=3,
∴AC=4。
在Rt△ACF中,由勾股定理得:
$AF=\sqrt{AC^2+CF^2}=\sqrt{4^2+3^2}=5$,
∴$AE=\frac{1}{2}AF=\frac{5}{2}$。
【答案】
B
【知识点】
1. 全等三角形的判定与性质
2. 勾股定理
3. 平行线的性质
【点评】
本题是中点类几何计算的典型题型,解题的核心是通过延长线段构造全等三角形,将分散的已知条件集中到同一个直角三角形中,再结合勾股定理求解,能有效考查学生的辅助线构造能力和几何综合运算能力。
【难度系数】
0.6
解题时首先观察已知条件:∠ACB和∠CAD均为90°,可推出AD与BC平行,又已知E是BD中点,遇到平行线+中点的组合,通常可构造“八字形”全等三角形转化线段。因此考虑延长AE交BC的延长线于点F,先证△EAD和△EFB全等,得到AE是AF的一半、AD=BF,再结合已知边长和比例求出AC、CF的长度,最后用勾股定理求AF,即可得到AE的长。
【解析】
延长AE交BC的延长线于点F。
∵∠ACB=∠CAD=90°,
∴∠ACF=180°-∠ACB=90°,AD//BC(内错角相等,两直线平行),
∴∠EAD=∠EFB,∠EDA=∠EBF。
∵E是BD的中点,
∴DE=BE。
在△EAD和△EFB中:
$\{\begin{array}{l}∠ EAD=∠ EFB\\∠ EDA=∠ EBF\\DE=BE\end{array} $
∴△EAD≌△EFB(AAS),
∴AD=FB,AE=FE,即$AE=\frac{1}{2}AF$。
∵AD=2BC=6,
∴BC=3,BF=AD=6,
∴CF=BF-BC=6-3=3。
又
∵AC:BC=4:3,BC=3,
∴AC=4。
在Rt△ACF中,由勾股定理得:
$AF=\sqrt{AC^2+CF^2}=\sqrt{4^2+3^2}=5$,
∴$AE=\frac{1}{2}AF=\frac{5}{2}$。
【答案】
B
【知识点】
1. 全等三角形的判定与性质
2. 勾股定理
3. 平行线的性质
【点评】
本题是中点类几何计算的典型题型,解题的核心是通过延长线段构造全等三角形,将分散的已知条件集中到同一个直角三角形中,再结合勾股定理求解,能有效考查学生的辅助线构造能力和几何综合运算能力。
【难度系数】
0.6
9. (2025·江苏连云港二模)如图,小明(视为小黑点)站在一个高为10 m的高台顶部点A处,利用旗杆OM顶部的绳索,划过$90°$到达与高台水平距离为17 m、高为3 m的矮台顶部点B处;则小明在荡绳索的过程中离地面的最低点的高度MN是(

A.2 m
B.2.2 m
C.2.5 m
D.2.7 m
A
)A.2 m
B.2.2 m
C.2.5 m
D.2.7 m
答案:9. A 解析:过点 A 作 AE⊥OM 于点 E,过点 B 作 BF⊥OM 于点 F,则 AE = CM,BF = DM,EM = AC = 10 m,FM = BD = 3 m,∠OEA = ∠BFO = 90°.所以∠BOF + ∠OBF = 90°. 因为∠AOB = 90°,所以∠AOE + ∠BOF = 90°,即∠AOE = ∠OBF. 又 OA = BO,所以△AOE≌△OBF(AAS). 所以 OE = BF,AE = OF. 所以 OE + OF = BF + AE = DM + CM = CD = 17 m. 设 OE = x m,则 OF = (17 - x)m. 所以 EF = OF - OE = (17 - 2x) m. 又 EF = EM - FM = 7 m,所以 17 - 2x = 7,解得 x = 5,即 OE = 5 m. 所以 AE = OF = 12 m. 所以 OM = OF + FM = 15 m. 又 OA = √(OE²+AE²) = 13 m,所以 ON = OA = 13 m. 所以 MN = OM - ON = 2 m.
解析:
【分析】
遇到本题中OA=OB且∠AOB=90°的条件,可通过作垂线构造“一线三垂直”的全等三角形模型解题。第一步:过A、B分别作OM的垂线,得到两个直角三角形,利用直角三角形两锐角互余推导角相等,证明两个直角三角形全等;第二步:根据全等三角形对应边相等,结合CD的长度和AC、BD的高度差建立方程,求出OE的长度;第三步:利用勾股定理求出绳索长度OA,再求出OM的总高度,最低点N处ON=OA,用OM减ON即可得到MN的高度。
【解析】
过点A作AE⊥OM于点E,过点B作BF⊥OM于点F,则∠OEA=∠BFO=90°。
∴AE=CM,BF=DM,EM=AC=10m,FM=BD=3m。
在Rt△BOF中,∠BOF+∠OBF=90°,
∵∠AOB=90°,
∴∠AOE+∠BOF=90°,
∴∠AOE=∠OBF。
在△AOE和△OBF中:
$\{\begin{array}{l}∠ OEA=∠ BFO\\ ∠ AOE=∠ OBF\\ OA=BO\end{array} $
∴△AOE≌△OBF(AAS)。
∴OE=BF,AE=OF,
∴OE+OF=BF+AE=DM+CM=CD=17m。
设OE=x m,则OF=(17-x)m,
∵EF=EM-FM=10-3=7m,且EF=OF-OE,
∴17-x -x =7,即17-2x=7,
解得x=5,即OE=5m,
∴AE=OF=17-5=12m,
∴OM=OF+FM=12+3=15m。
在Rt△AOE中,由勾股定理得:OA=$\sqrt{OE^2+AE^2}=\sqrt{5^2+12^2}=13$m,
∴ON=OA=13m,
∴MN=OM-ON=15-13=2m。
【答案】A
【知识点】
1.全等三角形的判定与性质
2.勾股定理
3.直角三角形的性质
【点评】
本题以实际生活中的荡秋千场景为载体,将几何知识与实际问题结合,解题的核心是构造“一线三垂直”模型证明三角形全等,实现线段的等量转化,再结合方程思想和勾股定理求解,能够较好地考查几何建模能力和知识综合应用能力。
【难度系数】
0.6
遇到本题中OA=OB且∠AOB=90°的条件,可通过作垂线构造“一线三垂直”的全等三角形模型解题。第一步:过A、B分别作OM的垂线,得到两个直角三角形,利用直角三角形两锐角互余推导角相等,证明两个直角三角形全等;第二步:根据全等三角形对应边相等,结合CD的长度和AC、BD的高度差建立方程,求出OE的长度;第三步:利用勾股定理求出绳索长度OA,再求出OM的总高度,最低点N处ON=OA,用OM减ON即可得到MN的高度。
【解析】
过点A作AE⊥OM于点E,过点B作BF⊥OM于点F,则∠OEA=∠BFO=90°。
∴AE=CM,BF=DM,EM=AC=10m,FM=BD=3m。
在Rt△BOF中,∠BOF+∠OBF=90°,
∵∠AOB=90°,
∴∠AOE+∠BOF=90°,
∴∠AOE=∠OBF。
在△AOE和△OBF中:
$\{\begin{array}{l}∠ OEA=∠ BFO\\ ∠ AOE=∠ OBF\\ OA=BO\end{array} $
∴△AOE≌△OBF(AAS)。
∴OE=BF,AE=OF,
∴OE+OF=BF+AE=DM+CM=CD=17m。
设OE=x m,则OF=(17-x)m,
∵EF=EM-FM=10-3=7m,且EF=OF-OE,
∴17-x -x =7,即17-2x=7,
解得x=5,即OE=5m,
∴AE=OF=17-5=12m,
∴OM=OF+FM=12+3=15m。
在Rt△AOE中,由勾股定理得:OA=$\sqrt{OE^2+AE^2}=\sqrt{5^2+12^2}=13$m,
∴ON=OA=13m,
∴MN=OM-ON=15-13=2m。
【答案】A
【知识点】
1.全等三角形的判定与性质
2.勾股定理
3.直角三角形的性质
【点评】
本题以实际生活中的荡秋千场景为载体,将几何知识与实际问题结合,解题的核心是构造“一线三垂直”模型证明三角形全等,实现线段的等量转化,再结合方程思想和勾股定理求解,能够较好地考查几何建模能力和知识综合应用能力。
【难度系数】
0.6
10. 已知点 $ P $ 在等腰直角三角形 $ ABC $ 的斜边 $ AB $ 所在的直线上.若 $ k = AP^2 + BP^2 $,则下列结论正确的是(
A.满足条件 $ k < 2CP^2 $ 的点 $ P $ 有且只有一个
B.满足条件 $ k < 2CP^2 $ 的点 $ P $ 有无数个
C.满足条件 $ k = 2CP^2 $ 的点 $ P $ 有有限个
D.对于直线 $ AB $ 上的所有点 $ P $,都有 $ k = 2CP^2 $
D
)A.满足条件 $ k < 2CP^2 $ 的点 $ P $ 有且只有一个
B.满足条件 $ k < 2CP^2 $ 的点 $ P $ 有无数个
C.满足条件 $ k = 2CP^2 $ 的点 $ P $ 有有限个
D.对于直线 $ AB $ 上的所有点 $ P $,都有 $ k = 2CP^2 $
答案:
10. D 解析:当点 P 在线段 AB 上时,如图①. 过点 C 作 CH⊥AB 于点 H,则∠CHP = 90°. 因为 CA = CB,所以 CH 是 AB 的中线,即 AH = BH = CH. 若点 P 在点 H 的左侧,则 AP = AH - PH,BP = BH + PH. 所以 AP² + BP² = (AH - PH)² + (BH + PH)² = 2(AH² + PH²) = 2(CH² + PH²). 又 CP² = CH² + PH²,所以 AP² + BP² = 2CP²,即 k = 2CP². 若点 P 在点 H 的右侧,同理可证 k = 2CP². 若点 P 与点 H 重合,则 AP² + BP² = 2CH² = 2CP²,即 k = 2CP²;当点 P 在 AB 的延长线上时,如图②. 过点 C 作 CD⊥AB 于点 D,则∠CDP = 90°. 同理,得 AD = BD = CD. 又 AP = AD + PD,BP = PD - BD,所以 AP² + BP² = (AD + PD)² + (PD - BD)² = 2(PD² + BD²) = 2(PD² + CD²). 同理,得 k = 2CP²;当点 P 在线段 BA 的延长线上时,同理可证 k = 2CP². 综上,对于直线 AB 上的所有点 P,都有 k = 2CP².

10. D 解析:当点 P 在线段 AB 上时,如图①. 过点 C 作 CH⊥AB 于点 H,则∠CHP = 90°. 因为 CA = CB,所以 CH 是 AB 的中线,即 AH = BH = CH. 若点 P 在点 H 的左侧,则 AP = AH - PH,BP = BH + PH. 所以 AP² + BP² = (AH - PH)² + (BH + PH)² = 2(AH² + PH²) = 2(CH² + PH²). 又 CP² = CH² + PH²,所以 AP² + BP² = 2CP²,即 k = 2CP². 若点 P 在点 H 的右侧,同理可证 k = 2CP². 若点 P 与点 H 重合,则 AP² + BP² = 2CH² = 2CP²,即 k = 2CP²;当点 P 在 AB 的延长线上时,如图②. 过点 C 作 CD⊥AB 于点 D,则∠CDP = 90°. 同理,得 AD = BD = CD. 又 AP = AD + PD,BP = PD - BD,所以 AP² + BP² = (AD + PD)² + (PD - BD)² = 2(PD² + BD²) = 2(PD² + CD²). 同理,得 k = 2CP²;当点 P 在线段 BA 的延长线上时,同理可证 k = 2CP². 综上,对于直线 AB 上的所有点 P,都有 k = 2CP².
解析:
【分析】
解题时需先对点P的位置分类讨论:点P在线段AB上、在AB的延长线上、在BA的延长线上。结合等腰直角三角形斜边上的高等于斜边一半、且平分斜边的性质,作斜边上的高后,将AP、BP用高和公共垂线段的和差表示,再通过完全平方公式展开、结合勾股定理化简,即可验证AP²+BP²与2CP²的关系。
【解析】
分三种情况讨论:
1. 当点P在线段AB上时,如图①,过点C作CH⊥AB于点H,得∠CHP=90°。
因为△ABC是等腰直角三角形,CA=CB,所以CH是AB的中线,即AH=BH=CH。
若P在H左侧:AP=AH-PH,BP=BH+PH,
则$AP^2+BP^2=(AH-PH)^2+(BH+PH)^2=2(AH^2+PH^2)$,
在Rt△CHP中,由勾股定理得$CP^2=CH^2+PH^2=AH^2+PH^2$,因此$AP^2+BP^2=2CP^2$,即$k=2CP^2$。
若P在H右侧,同理可证$k=2CP^2$;若P与H重合,$AP^2+BP^2=2CH^2=2CP^2$,也满足关系。
2. 当点P在AB的延长线上时,如图②,过点C作CD⊥AB于点D,得∠CDP=90°,同理得AD=BD=CD。
此时AP=AD+PD,BP=PD-BD,
则$AP^2+BP^2=(AD+PD)^2+(PD-BD)^2=2(PD^2+BD^2)$,
结合Rt△CDP的勾股定理$CP^2=CD^2+PD^2=BD^2+PD^2$,可得$k=2CP^2$。
3. 当点P在线段BA的延长线上时,同理可证$k=2CP^2$。
综上,直线AB上的所有点P都满足$k=2CP^2$。
【答案】
D

【知识点】
等腰直角三角形性质,勾股定理,完全平方公式
【点评】
本题考查几何动点与代数化简的综合应用,核心是运用分类讨论思想覆盖动点的所有位置,通过作辅助线将线段转化为可合并的表达式,结合公式推导得到恒等关系,能有效考查学生的逻辑推理能力和运算能力。
【难度系数】
0.6
解题时需先对点P的位置分类讨论:点P在线段AB上、在AB的延长线上、在BA的延长线上。结合等腰直角三角形斜边上的高等于斜边一半、且平分斜边的性质,作斜边上的高后,将AP、BP用高和公共垂线段的和差表示,再通过完全平方公式展开、结合勾股定理化简,即可验证AP²+BP²与2CP²的关系。
【解析】
分三种情况讨论:
1. 当点P在线段AB上时,如图①,过点C作CH⊥AB于点H,得∠CHP=90°。
因为△ABC是等腰直角三角形,CA=CB,所以CH是AB的中线,即AH=BH=CH。
若P在H左侧:AP=AH-PH,BP=BH+PH,
则$AP^2+BP^2=(AH-PH)^2+(BH+PH)^2=2(AH^2+PH^2)$,
在Rt△CHP中,由勾股定理得$CP^2=CH^2+PH^2=AH^2+PH^2$,因此$AP^2+BP^2=2CP^2$,即$k=2CP^2$。
若P在H右侧,同理可证$k=2CP^2$;若P与H重合,$AP^2+BP^2=2CH^2=2CP^2$,也满足关系。
2. 当点P在AB的延长线上时,如图②,过点C作CD⊥AB于点D,得∠CDP=90°,同理得AD=BD=CD。
此时AP=AD+PD,BP=PD-BD,
则$AP^2+BP^2=(AD+PD)^2+(PD-BD)^2=2(PD^2+BD^2)$,
结合Rt△CDP的勾股定理$CP^2=CD^2+PD^2=BD^2+PD^2$,可得$k=2CP^2$。
3. 当点P在线段BA的延长线上时,同理可证$k=2CP^2$。
综上,直线AB上的所有点P都满足$k=2CP^2$。
【答案】
D
【知识点】
等腰直角三角形性质,勾股定理,完全平方公式
【点评】
本题考查几何动点与代数化简的综合应用,核心是运用分类讨论思想覆盖动点的所有位置,通过作辅助线将线段转化为可合并的表达式,结合公式推导得到恒等关系,能有效考查学生的逻辑推理能力和运算能力。
【难度系数】
0.6
二、细心填一填(每小题3分,共24分)
11. 如图,在△ABC中,∠BCA=90°,AB=6,以直角三角形三边为直径,向外作半圆,其面积分别为S₁,S₂,S₃,则S₁+S₂+S₃的值为



11. 如图,在△ABC中,∠BCA=90°,AB=6,以直角三角形三边为直径,向外作半圆,其面积分别为S₁,S₂,S₃,则S₁+S₂+S₃的值为
9π
.答案:11. 9π
解析:
【分析】
解题思路可分为三步:第一步,回忆半圆的面积计算公式,明确直径为d的半圆面积表达式;第二步,设直角三角形的两条直角边为a、b,斜边为c,用a、b、c分别表示出三个半圆的面积S₁、S₂、S₃;第三步,结合直角三角形的勾股定理a²+b²=c²,将三个面积和的表达式化简,最后代入已知斜边AB的长度计算即可。
【解析】
解:设Rt△ABC的直角边BC=a,AC=b,斜边AB=c,由题可知c=AB=6。
直径为d的半圆面积公式为:$S=\frac{1}{2} × π × (\frac{d}{2})^2 = \frac{π d^2}{8}$。
因此三个半圆的面积分别为:
$S_1=\frac{π a^2}{8}$,$S_2=\frac{π b^2}{8}$,$S_3=\frac{π c^2}{8}$。
∵△ABC是直角三角形,∠BCA=90°,根据勾股定理得:$a^2 + b^2 = c^2$。
∴$S_1+S_2+S_3=\frac{π a^2}{8}+\frac{π b^2}{8}+\frac{π c^2}{8}=\frac{π}{8}(a^2+b^2+c^2)$,
将$a^2+b^2=c^2$代入上式得:
原式$=\frac{π}{8}(c^2 + c^2)=\frac{π}{8} × 2c^2=\frac{π c^2}{4}$,
把c=6代入得:$\frac{π × 6^2}{4}=\frac{36π}{4}=9π$。
【答案】
9π
【知识点】
勾股定理,半圆的面积计算,整体代入求值
【点评】
本题是勾股定理与面积计算的综合题,解题核心是利用勾股定理对面积和的表达式进行整体代换,不需要单独求出两条直角边的长度即可得出结果,能有效考查几何公式的综合运用能力。
【难度系数】
0.7
解题思路可分为三步:第一步,回忆半圆的面积计算公式,明确直径为d的半圆面积表达式;第二步,设直角三角形的两条直角边为a、b,斜边为c,用a、b、c分别表示出三个半圆的面积S₁、S₂、S₃;第三步,结合直角三角形的勾股定理a²+b²=c²,将三个面积和的表达式化简,最后代入已知斜边AB的长度计算即可。
【解析】
解:设Rt△ABC的直角边BC=a,AC=b,斜边AB=c,由题可知c=AB=6。
直径为d的半圆面积公式为:$S=\frac{1}{2} × π × (\frac{d}{2})^2 = \frac{π d^2}{8}$。
因此三个半圆的面积分别为:
$S_1=\frac{π a^2}{8}$,$S_2=\frac{π b^2}{8}$,$S_3=\frac{π c^2}{8}$。
∵△ABC是直角三角形,∠BCA=90°,根据勾股定理得:$a^2 + b^2 = c^2$。
∴$S_1+S_2+S_3=\frac{π a^2}{8}+\frac{π b^2}{8}+\frac{π c^2}{8}=\frac{π}{8}(a^2+b^2+c^2)$,
将$a^2+b^2=c^2$代入上式得:
原式$=\frac{π}{8}(c^2 + c^2)=\frac{π}{8} × 2c^2=\frac{π c^2}{4}$,
把c=6代入得:$\frac{π × 6^2}{4}=\frac{36π}{4}=9π$。
【答案】
9π
【知识点】
勾股定理,半圆的面积计算,整体代入求值
【点评】
本题是勾股定理与面积计算的综合题,解题核心是利用勾股定理对面积和的表达式进行整体代换,不需要单独求出两条直角边的长度即可得出结果,能有效考查几何公式的综合运用能力。
【难度系数】
0.7
12. 新素养 推理能力 观察下列几组勾股数:3,4,5;5,12,13;7,24,25;9,40,41……按此规律,当直角三角形较短直角边的长是$2n+1$($n$为正整数)时,较长直角边的长是
2n²+2n
.答案:12. 2n²+2n
解析:
【分析】
解题时可先观察给出的几组勾股数的共同特征:①较短直角边是从3开始的连续奇数,可表示为$2n+1$;②每组勾股数中,斜边的长度比较长直角边大1。接下来有两种解题思路:一是用归纳法,将每组较长直角边和对应的n值(n从1开始)对比,总结代数式规律;二是结合勾股定理推导,设较长直角边为x,则斜边为x+1,代入勾股定理公式求解x即可得到通用表达式,推导法更严谨,不易出错。
【解析】
观察已知勾股数可知,每组勾股数的斜边比较长直角边大1。
设较长直角边的长为x,则斜边长为$x+1$,已知较短直角边为$2n+1$,根据勾股定理可得:
$(2n+1)^2 + x^2 = (x+1)^2$
展开等式两边:
左边:$4n^2 + 4n + 1 + x^2$
右边:$x^2 + 2x + 1$
等式两边同时减去$x^2 + 1$,得:
$4n^2 + 4n = 2x$
化简得:$x = 2n^2 + 2n$
也可通过归纳法验证:当n=1时,对应长直角边$2×1^2+2×1=4$,符合;n=2时,$2×2^2+2×2=12$,符合,结论成立。
【答案】
$2n^2+2n$
【知识点】
勾股定理,规律探究,整式运算
【点评】
本题是勾股数相关的典型规律题型,既可以通过观察数字特征归纳结论,也可以结合勾股定理严谨推导,能很好地考查逻辑推理能力和代数运算能力。
【难度系数】
0.7
解题时可先观察给出的几组勾股数的共同特征:①较短直角边是从3开始的连续奇数,可表示为$2n+1$;②每组勾股数中,斜边的长度比较长直角边大1。接下来有两种解题思路:一是用归纳法,将每组较长直角边和对应的n值(n从1开始)对比,总结代数式规律;二是结合勾股定理推导,设较长直角边为x,则斜边为x+1,代入勾股定理公式求解x即可得到通用表达式,推导法更严谨,不易出错。
【解析】
观察已知勾股数可知,每组勾股数的斜边比较长直角边大1。
设较长直角边的长为x,则斜边长为$x+1$,已知较短直角边为$2n+1$,根据勾股定理可得:
$(2n+1)^2 + x^2 = (x+1)^2$
展开等式两边:
左边:$4n^2 + 4n + 1 + x^2$
右边:$x^2 + 2x + 1$
等式两边同时减去$x^2 + 1$,得:
$4n^2 + 4n = 2x$
化简得:$x = 2n^2 + 2n$
也可通过归纳法验证:当n=1时,对应长直角边$2×1^2+2×1=4$,符合;n=2时,$2×2^2+2×2=12$,符合,结论成立。
【答案】
$2n^2+2n$
【知识点】
勾股定理,规律探究,整式运算
【点评】
本题是勾股数相关的典型规律题型,既可以通过观察数字特征归纳结论,也可以结合勾股定理严谨推导,能很好地考查逻辑推理能力和代数运算能力。
【难度系数】
0.7