三、解答题
7. 三角形的三边长分别是$2\sqrt{34}$,6,10,试判断这个三角形是不是直角三角形.如果是直角三角形,请指出哪条边所对的角是直角.
7. 三角形的三边长分别是$2\sqrt{34}$,6,10,试判断这个三角形是不是直角三角形.如果是直角三角形,请指出哪条边所对的角是直角.
答案
7. 由勾股定理逆定理可知是直角三角形,长为 $2\sqrt{34}$ 的边为斜边,所对角是直角
解析
计算各边的平方:$(2\sqrt{34})^2 = 4×34 = 136$,$6^2 = 36$,$10^2 = 100$。
因为$6^2 + 10^2 = 36 + 100 = 136 = (2\sqrt{34})^2$,满足勾股定理的逆定理。
所以这个三角形是直角三角形,长为$2\sqrt{34}$的边所对的角是直角。
因为$6^2 + 10^2 = 36 + 100 = 136 = (2\sqrt{34})^2$,满足勾股定理的逆定理。
所以这个三角形是直角三角形,长为$2\sqrt{34}$的边所对的角是直角。
8. 三角形三边长为$a$,$b$,$c$,若$(a + b)^{2}=c^{2}+2ab$,判断这个三角形的形状.
答案
8. 直角三角形
解析
$(a + b)^{2}=c^{2}+2ab$,
展开左边得$a^{2}+2ab + b^{2}=c^{2}+2ab$,
两边同时减去$2ab$得$a^{2}+b^{2}=c^{2}$,
所以这个三角形是直角三角形.
展开左边得$a^{2}+2ab + b^{2}=c^{2}+2ab$,
两边同时减去$2ab$得$a^{2}+b^{2}=c^{2}$,
所以这个三角形是直角三角形.
9. 如图所示,在四边形$ABCD$中,$AB = BC = 2$,$∠ B = 60^{\circ}$,$AD = 2\sqrt{5}$,$CD = 4$.
(1) 求$∠ BCD$的度数;
(2) 求四边形$ABCD$的面积.

(1) 求$∠ BCD$的度数;
(2) 求四边形$ABCD$的面积.
答案
9. (1) $150^{\circ}$ (2) $4+\sqrt{3}$ 提示:连接 $AC$,运用等边三角形判定及性质,结合勾股定理逆定理可以求解
解析
(1) 连接 $AC$。
在$△ ABC$中,$AB=BC=2$,$∠ B=60°$,
$\therefore △ ABC$是等边三角形,
$\therefore AC=AB=2$,$∠ ACB=60°$。
在$△ ACD$中,$AC=2$,$CD=4$,$AD=2\sqrt{5}$,
$\because AC^2 + CD^2 = 2^2 + 4^2 = 4 + 16 = 20$,$AD^2 = (2\sqrt{5})^2 = 20$,
$\therefore AC^2 + CD^2 = AD^2$,
$\therefore △ ACD$是直角三角形,$∠ ACD=90°$,
$\therefore ∠ BCD = ∠ ACB + ∠ ACD = 60° + 90° = 150°$。
(2) 过点$A$作$AE ⊥ BC$于点$E$。
在等边$△ ABC$中,$AE = AB · \sin 60° = 2 × \frac{\sqrt{3}}{2} = \sqrt{3}$,
$\therefore S_{△ ABC} = \frac{1}{2} × BC × AE = \frac{1}{2} × 2 × \sqrt{3} = \sqrt{3}$。
$S_{△ ACD} = \frac{1}{2} × AC × CD = \frac{1}{2} × 2 × 4 = 4$,
$\therefore S_{四边形ABCD} = S_{△ ABC} + S_{△ ACD} = \sqrt{3} + 4$。
(1) $150°$
(2) $4 + \sqrt{3}$
在$△ ABC$中,$AB=BC=2$,$∠ B=60°$,
$\therefore △ ABC$是等边三角形,
$\therefore AC=AB=2$,$∠ ACB=60°$。
在$△ ACD$中,$AC=2$,$CD=4$,$AD=2\sqrt{5}$,
$\because AC^2 + CD^2 = 2^2 + 4^2 = 4 + 16 = 20$,$AD^2 = (2\sqrt{5})^2 = 20$,
$\therefore AC^2 + CD^2 = AD^2$,
$\therefore △ ACD$是直角三角形,$∠ ACD=90°$,
$\therefore ∠ BCD = ∠ ACB + ∠ ACD = 60° + 90° = 150°$。
(2) 过点$A$作$AE ⊥ BC$于点$E$。
在等边$△ ABC$中,$AE = AB · \sin 60° = 2 × \frac{\sqrt{3}}{2} = \sqrt{3}$,
$\therefore S_{△ ABC} = \frac{1}{2} × BC × AE = \frac{1}{2} × 2 × \sqrt{3} = \sqrt{3}$。
$S_{△ ACD} = \frac{1}{2} × AC × CD = \frac{1}{2} × 2 × 4 = 4$,
$\therefore S_{四边形ABCD} = S_{△ ABC} + S_{△ ACD} = \sqrt{3} + 4$。
(1) $150°$
(2) $4 + \sqrt{3}$
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