初中数学解直角三角形解答题

阅读下面材料：

小明遇到这样一个问题：如图1， $\mathit{\Delta ABC}$中， $\mathit{AB}=\mathit{AC}$，点 $D$在 $\mathit{BC}$边上， $\angle \mathit{DAB}=\angle \mathit{ABD}$， $\mathit{BE}\perp \mathit{AD}$，垂足为 $E$，求证： $\mathit{BC}=2\mathit{AE}$．

小明经探究发现，过点 $A$作 $\mathit{AF}\perp \mathit{BC}$，垂足为 $F$，得到 $\angle \mathit{AFB}=\angle \mathit{BEA}$，从而可证 $\mathit{\Delta ABF}\cong \mathit{\Delta BAE}$（如图 $2)$，使问题得到解决．

（1）根据阅读材料回答： $\mathit{\Delta ABF}$与 $\mathit{\Delta BAE}$全等的条件是　　（填“ $\mathit{SSS}$”、“ $\mathit{SAS}$”、“ $\mathit{ASA}$”、“ $\mathit{AAS}$”或“ $\mathit{HL}$”中的一个）

参考小明思考问题的方法，解答下列问题：

（2）如图3， $\mathit{\Delta ABC}$中， $\mathit{AB}=\mathit{AC}$， $\angle \mathit{BAC}=90°$， $D$为 $\mathit{BC}$的中点， $E$为 $\mathit{DC}$的中点，点 $F$在 $\mathit{AC}$的延长线上，且 $\angle \mathit{CDF}=\angle \mathit{EAC}$，若 $\mathit{CF}=2$，求 $\mathit{AB}$的长；

（3）如图4， $\mathit{\Delta ABC}$中， $\mathit{AB}=\mathit{AC}$， $\angle \mathit{BAC}=120°$，点 $D$、 $E$分别在 $\mathit{AB}$、 $\mathit{AC}$边上，且 $\mathit{AD}=\mathit{kDB}$（其中 $0<k<\frac{\sqrt{3}}{3})$， $\angle \mathit{AED}=\angle \mathit{BCD}$，求 $\frac{\mathit{AE}}{\mathit{EC}}$的值（用含 $k$的式子表示）．

如图， $\text{Rt}\Delta \text{ABC}$中， $\angle \mathit{ACB}=90°$， $\mathit{AD}$为 $\angle \mathit{BAC}$的平分线，以 $\mathit{AB}$上一点 $O$为圆心的半圆经过 $A$、 $D$两点，交 $\mathit{AB}$于 $E$，连接 $\mathit{OC}$交 $\mathit{AD}$于点 $F$．

（1）判断 $\mathit{BC}$与 $\odot O$的位置关系，并说明理由；

（2）若 $\mathit{OF}:\mathit{FC}=2:3$， $\mathit{CD}=3$，求 $\mathit{BE}$的长．

如图，点 $E$在以 $\mathit{AB}$为直径的 $\odot O$上，点 $C$是 $\stackrel{̂}{\mathit{BE}}$的中点，过点 $C$作 $\mathit{CD}$垂直于 $\mathit{AE}$，交 $\mathit{AE}$的延长线于点 $D$，连接 $\mathit{BE}$交 $\mathit{AC}$于点 $F$．

（1）求证： $\mathit{CD}$是 $\odot O$的切线；

（2）若 $\cos \angle \mathit{CAD}=\frac{4}{5}$， $\mathit{BF}=15$，求 $\mathit{AC}$的长．

如图，在平面直角坐标系中，四边形 $\mathit{OABC}$的顶点 $O$是坐标原点，点 $A$的坐标为 $(6,0)$，点 $B$的坐标为 $(0,8)$，点 $C$的坐标为 $(-2\sqrt{5}$， $4)$，点 $M$， $N$分别为四边形 $\mathit{OABC}$边上的动点，动点 $M$从点 $O$开始，以每秒1个单位长度的速度沿 $O\to A\to B$路线向终点 $B$匀速运动，动点 $N$从 $O$点开始，以每秒两个单位长度的速度沿 $O\to C\to B\to A$路线向终点 $A$匀速运动，点 $M$， $N$同时从 $O$点出发，当其中一点到达终点后，另一点也随之停止运动，设动点运动的时间 $t$秒 $(t>0)$， $\mathit{\Delta OMN}$的面积为 $S$．

（1）填空： $\mathit{AB}$的长是　　， $\mathit{BC}$的长是　　；

（2）当 $t=3$时，求 $S$的值；

（3）当 $3<t<6$时，设点 $N$的纵坐标为 $y$，求 $y$与 $t$的函数关系式；

（4）若 $S=\frac{48}{5}$，请直接写出此时 $t$的值．

如图，在 $\mathit{\Delta ABC}$中，以 $\mathit{BC}$为直径的 $\odot O$交 $\mathit{AC}$于点 $E$，过点 $E$作 $\mathit{EF}\perp \mathit{AB}$于点 $F$，延长 $\mathit{EF}$交 $\mathit{CB}$的延长线于点 $G$，且 $\angle \mathit{ABG}=2\angle C$．

（1）求证： $\mathit{EF}$是 $\odot O$的切线；

（2）若 $\sin \angle \mathit{EGC}=\frac{3}{5}$， $\odot O$的半径是3，求 $\mathit{AF}$的长．

如图，在等腰 $\mathit{\Delta ABC}$中， $\mathit{AB}=\mathit{BC}$，以 $\mathit{BC}$为直径的 $\odot O$与 $\mathit{AC}$相交于点 $D$，过点 $D$作 $\mathit{DE}\perp \mathit{AB}$交 $\mathit{CB}$延长线于点 $E$，垂足为点 $F$．

（1）判断 $\mathit{DE}$与 $\odot O$的位置关系，并说明理由；

（2）若 $\odot O$的半径 $R=5$， $\tan C=\frac{1}{2}$，求 $\mathit{EF}$的长．

如图， $\text{Rt}\Delta \text{ABC}$中， $\angle \mathit{ACB}=90°$，以 $\mathit{BC}$为直径的 $\odot O$交 $\mathit{AB}$于点 $D$， $E$、 $F$是 $\odot O$上两点，连接 $\mathit{AE}$、 $\mathit{CF}$、 $\mathit{DF}$，满足 $\mathit{EA}=\mathit{CA}$．

（1）求证： $\mathit{AE}$是 $\odot O$的切线；

（2）若 $\odot O$的半径为3， $\tan \angle \mathit{CFD}=\frac{4}{3}$，求 $\mathit{AD}$的长．

如图， $\mathit{AB}$为 $\odot O$直径， $\mathit{AC}$为 $\odot O$的弦，过 $\odot O$外的点 $D$作 $\mathit{DE}\perp \mathit{OA}$于点 $E$，交 $\mathit{AC}$于点 $F$，连接 $\mathit{DC}$并延长交 $\mathit{AB}$的延长线于点 $P$，且 $\angle D=2\angle A$，作 $\mathit{CH}\perp \mathit{AB}$于点 $H$．

（1）判断直线 $\mathit{DC}$与 $\odot O$的位置关系，并说明理由；

（2）若 $\mathit{HB}=2$， $\cos D=\frac{3}{5}$，请求出 $\mathit{AC}$的长．

在平面直角坐标系中， $A$， $B$， $C$三点坐标分别为 $A(-6,3)$， $B(-4,1)$， $C(-1,1)$．

（1）如图1，顺次连接 $\mathit{AB}$， $\mathit{BC}$， $\mathit{CA}$，得 $\mathit{\Delta ABC}$．

①点 $A$关于 $x$轴的对称点 $A_1$的坐标是　　，点 $B$关于 $y$轴的对称点 $B_1$的坐标是　　；

②画出 $\mathit{\Delta ABC}$关于原点对称的△ $A_2{B}_2{C}_2$；

③ $\tan \angle A_2{C}_2{B}_2=$　　；

（2）利用四边形的不稳定性，将第二象限部分由小正方形组成的网格，变化为如图2所示的由小菱形组成的网格，每个小菱形的边长仍为1个单位长度，且较小内角为 $60°$，原来的格点 $A$， $B$， $C$分别对应新网格中的格点 $A\text{'}$， $B\text{'}$， $C\text{'}$，顺次连接 $A\text{'}B\text{'}$， $B\text{'}C\text{'}$， $C\text{'}A\text{'}$，得△ $A\text{'}B\text{'}C\text{'}$，则 $\tan \angle A\text{'}C\text{'}B\text{'}=$　　．

如图， $\mathit{AB}$是 $\odot O$直径，点 $C$在 $\odot O$上， $\mathit{AD}$平分 $\angle \mathit{CAB}$， $\mathit{BD}$是 $\odot O$的切线， $\mathit{AD}$与 $\mathit{BC}$相交于点 $E$．

（1）求证： $\mathit{BD}=\mathit{BE}$；

（2）若 $\mathit{DE}=2$， $\mathit{BD}=\sqrt{5}$，求 $\mathit{CE}$的长．

$\mathit{\Delta ABC}$中， $\mathit{AB}=\mathit{AC}$， $\angle \mathit{ABC}=\alpha$，过点 $A$作直线 $\mathit{MN}$，使 $\mathit{MN}//\mathit{BC}$，点 $D$在直线 $\mathit{MN}$上，作射线 $\mathit{BD}$，将射线 $\mathit{BD}$绕点 $B$顺时针旋转角 $\alpha$后交直线 $\mathit{AC}$于点 $E$．

（1）如图①，当 $\alpha =60°$，且点 $D$在射线 $\mathit{AN}$上时，直接写出线段 $\mathit{AB}$， $\mathit{AD}$， $\mathit{AE}$的数量关系．

（2）如图②，当 $\alpha =45°$，且点 $D$在射线 $\mathit{AN}$上时，直写出线段 $\mathit{AB}$、 $\mathit{AD}$、 $\mathit{AE}$的数量关系，并说明理由．

（3）当 $\alpha =30°$时，若点 $D$在射线 $\mathit{AM}$上， $\angle \mathit{ABE}=15°$， $\mathit{AD}=\sqrt{3}-1$，请直接写出线段 $\mathit{AE}$的长度．

将一副三角板 $\text{Rt}\Delta \text{ABD}$ 与 $\text{Rt}\Delta \text{ACB}$ （其中 $\angle \mathit{ABD}=90°$ ， $\angle D=60°$ ， $\angle \mathit{ACB}=90°$ ， $\angle \mathit{ABC}=45°)$ 如图摆放， $\text{Rt}\Delta \text{ABD}$ 中 $\angle D$ 所对直角边与 $\text{Rt}\Delta \text{ACB}$ 斜边恰好重合．以 $\mathit{AB}$ 为直径的圆经过点 $C$ ，且与 $\mathit{AD}$ 交于点 $E$ ，分别连接 $\mathit{EB}$ ， $\mathit{EC}$ ．

（1）求证： $\mathit{EC}$ 平分 $\angle \mathit{AEB}$ ；

（2）求 $\frac{S_{△\mathit{ACE}}}{S_{△\mathit{BEC}}}$ 的值．

如图1，在菱形 $\mathit{ABCD}$中， $\mathit{AB}=6\sqrt{5}$， $\tan \angle \mathit{ABC}=2$，点 $E$从点 $D$出发，以每秒1个单位长度的速度沿着射线 $\mathit{DA}$的方向匀速运动，设运动时间为 $t$（秒 $)$，将线段 $\mathit{CE}$绕点 $C$顺时针旋转一个角 $\alpha (\alpha =\angle \mathit{BCD})$，得到对应线段 $\mathit{CF}$．

（1）求证： $\mathit{BE}=\mathit{DF}$；

（2）当 $t=$　       　秒时， $\mathit{DF}$的长度有最小值，最小值等于　          　；

（3）如图2，连接 $\mathit{BD}$、 $\mathit{EF}$、 $\mathit{BD}$交 $\mathit{EC}$、 $\mathit{EF}$于点 $P$、 $Q$，当 $t$为何值时， $\mathit{\Delta EPQ}$是直角三角形？

（4）如图3，将线段 $\mathit{CD}$绕点 $C$顺时针旋转一个角 $\alpha (\alpha =\angle \mathit{BCD})$，得到对应线段 $\mathit{CG}$．在点 $E$的运动过程中，当它的对应点 $F$位于直线 $\mathit{AD}$上方时，直接写出点 $F$到直线 $\mathit{AD}$的距离 $y$关于时间 $t$的函数表达式．

如图，在四边形 $\mathit{ABCD}$中，点 $E$和点 $F$是对角线 $\mathit{AC}$上的两点， $\mathit{AE}=\mathit{CF}$， $\mathit{DF}=\mathit{BE}$，且 $\mathit{DF}//\mathit{BE}$，过点 $C$作 $\mathit{CG}\perp \mathit{AB}$交 $\mathit{AB}$的延长线于点 $G$．

（1）求证：四边形 $\mathit{ABCD}$是平行四边形；

（2）若 $\tan \angle \mathit{CAB}=\frac{2}{5}$， $\angle \mathit{CBG}=45°$， $\mathit{BC}=4\sqrt{2}$，则 $▱\mathit{ABCD}$的面积是　　．

如图1， $\mathit{\Delta ABC}(\frac{1}{2}\mathit{AC}<\mathit{BC}<\mathit{AC})$绕点 $C$顺时针旋转得 $\mathit{\Delta DEC}$，射线 $\mathit{AB}$交射线 $\mathit{DE}$于点 $F$．

（1） $\angle \mathit{AFD}$与 $\angle \mathit{BCE}$的关系是　　；

（2）如图2，当旋转角为 $60°$时，点 $D$，点 $B$与线段 $\mathit{AC}$的中点 $O$恰好在同一直线上，延长 $\mathit{DO}$至点 $G$，使 $\mathit{OG}=\mathit{OD}$，连接 $\mathit{GC}$．

① $\angle \mathit{AFD}$与 $\angle \mathit{GCD}$的关系是　　，请说明理由；

②如图3，连接 $\mathit{AE}$， $\mathit{BE}$，若 $\angle \mathit{ACB}=45°$， $\mathit{CE}=4$，求线段 $\mathit{AE}$的长度．