三、解答题
1. 如图4,在$Rt△ ABC$中,$∠ ACB=90°$,$AB=8\ \mathrm{cm}$,$D$为$AB$的中点,$DE⊥ AC$于$E$,$∠ A=30°$,求$BC$,$CD$和$DE$的长。

1. 如图4,在$Rt△ ABC$中,$∠ ACB=90°$,$AB=8\ \mathrm{cm}$,$D$为$AB$的中点,$DE⊥ AC$于$E$,$∠ A=30°$,求$BC$,$CD$和$DE$的长。
答案
1. BC=4 cm,CD=4 cm,DE=2 cm
解析
【分析】
解题时先梳理已知条件:$\mathrm{Rt}△ ABC$中$∠ ACB=90°$,$∠ A=30°$,斜边$AB=8\mathrm{cm}$,$D$是$AB$中点,$DE⊥ AC$。思路分三步:①求$BC$:利用直角三角形中30°锐角所对直角边等于斜边一半的性质,直接由$AB$长度计算;②求$CD$:利用直角三角形斜边中线等于斜边一半的性质,$D$是$AB$中点,$CD$为斜边中线,直接求解;③求$DE$:可通过判定$DE$是$△ ABC$的中位线,利用中位线等于对应底边一半的性质计算,也可在$\mathrm{Rt}△ ADE$中用30°角的直角三角形性质求解。
【解析】
解:
1. 求$BC$的长度:
在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ ACB=90°$,$∠ A=30°$,根据直角三角形30°角的性质:30°角所对直角边等于斜边的一半,可得:
$BC=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×8=4\ \mathrm{cm}$。
2. 求$CD$的长度:
$\because D$是$\mathrm{Rt}△ ABC$斜边$AB$的中点,根据直角三角形斜边中线定理:斜边中线等于斜边的一半,可得:
$CD=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×8=4\ \mathrm{cm}$。
3. 求$DE$的长度:
$\because DE⊥ AC$,$∠ ACB=90°$,$\therefore DE// BC$,
又$\because D$是$AB$中点,$\therefore E$是$AC$中点,即$DE$是$△ ABC$的中位线,根据三角形中位线定理:中位线长度等于对应底边的一半,可得:
$DE=\frac{1}{2}BC=\frac{1}{2}×4=2\ \mathrm{cm}$。
【答案】
$BC=4\ \mathrm{cm}$,$CD=4\ \mathrm{cm}$,$DE=2\ \mathrm{cm}$
【知识点】
直角三角形30°角性质;直角三角形斜边中线定理;三角形中位线定理
【点评】
本题属于基础应用题型,主要考察直角三角形相关性质的直接运用,解题核心是准确匹配性质对应的边、角关系,计算量小,熟练掌握相关性质即可快速得分。
【难度系数】
0.8
解题时先梳理已知条件:$\mathrm{Rt}△ ABC$中$∠ ACB=90°$,$∠ A=30°$,斜边$AB=8\mathrm{cm}$,$D$是$AB$中点,$DE⊥ AC$。思路分三步:①求$BC$:利用直角三角形中30°锐角所对直角边等于斜边一半的性质,直接由$AB$长度计算;②求$CD$:利用直角三角形斜边中线等于斜边一半的性质,$D$是$AB$中点,$CD$为斜边中线,直接求解;③求$DE$:可通过判定$DE$是$△ ABC$的中位线,利用中位线等于对应底边一半的性质计算,也可在$\mathrm{Rt}△ ADE$中用30°角的直角三角形性质求解。
【解析】
解:
1. 求$BC$的长度:
在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ ACB=90°$,$∠ A=30°$,根据直角三角形30°角的性质:30°角所对直角边等于斜边的一半,可得:
$BC=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×8=4\ \mathrm{cm}$。
2. 求$CD$的长度:
$\because D$是$\mathrm{Rt}△ ABC$斜边$AB$的中点,根据直角三角形斜边中线定理:斜边中线等于斜边的一半,可得:
$CD=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×8=4\ \mathrm{cm}$。
3. 求$DE$的长度:
$\because DE⊥ AC$,$∠ ACB=90°$,$\therefore DE// BC$,
又$\because D$是$AB$中点,$\therefore E$是$AC$中点,即$DE$是$△ ABC$的中位线,根据三角形中位线定理:中位线长度等于对应底边的一半,可得:
$DE=\frac{1}{2}BC=\frac{1}{2}×4=2\ \mathrm{cm}$。
【答案】
$BC=4\ \mathrm{cm}$,$CD=4\ \mathrm{cm}$,$DE=2\ \mathrm{cm}$
【知识点】
直角三角形30°角性质;直角三角形斜边中线定理;三角形中位线定理
【点评】
本题属于基础应用题型,主要考察直角三角形相关性质的直接运用,解题核心是准确匹配性质对应的边、角关系,计算量小,熟练掌握相关性质即可快速得分。
【难度系数】
0.8
2. 如图5,$△ ABC$为等腰直角三角形,$AB=AC$,$∠ BAC=90°$,点$D$在线段$AB$上,连接$CD$,$∠ ADC=60°$,$AD=2$,过点$C$作$CE⊥ CD$,且$CE=CD$,连接$DE$,交$BC$于点$F$. 求$△ CDE$的面积.

答案
在Rt△ADC中,∠ADC=60°
∴ ∠ACD=30°,AD=2
∴ CD=CE=2 AD=4
∵ CE⊥CD
∴ ∠ECD=90°
∴ $S_{△ CDE}=\frac{1}{2}·CD·CE=\frac{1}{2}×4×4=8$
∴ ∠ACD=30°,AD=2
∴ CD=CE=2 AD=4
∵ CE⊥CD
∴ ∠ECD=90°
∴ $S_{△ CDE}=\frac{1}{2}·CD·CE=\frac{1}{2}×4×4=8$
解析
【分析】
要求△CDE的面积,首先观察△CDE的特征:由CE⊥CD可知△CDE是直角三角形,且已知CE=CD,因此只需先求出CD的长度即可代入面积公式计算。CD位于Rt△ADC中,已知∠BAC=90°、∠ADC=60°,可先推出∠ACD=30°,再利用直角三角形中30°角所对直角边等于斜边的一半的性质,结合AD=2求出CD的长度,最后计算面积即可。
【解析】
在Rt△ADC中,∠BAC=90°,∠ADC=60°
∴ ∠ACD=180°-90°-60°=30°
∵ AD=2
∴ CD=2AD=4
又
∵ CE=CD
∴ CE=4
∵ CE⊥CD
∴ ∠ECD=90°
∴ $S_{△ CDE}=\frac{1}{2}·CD·CE=\frac{1}{2}×4×4=8$
【答案】
8
【知识点】
直角三角形30°角性质,三角形面积计算,直角三角形两锐角互余
【点评】
本题侧重基础知识点的应用,解题的关键是找准所求三角形与已知条件的关联,先利用含30°角的直角三角形的性质求出公共边CD的长度,再代入面积公式计算,解题思路清晰,难度较低。
【难度系数】
0.8
要求△CDE的面积,首先观察△CDE的特征:由CE⊥CD可知△CDE是直角三角形,且已知CE=CD,因此只需先求出CD的长度即可代入面积公式计算。CD位于Rt△ADC中,已知∠BAC=90°、∠ADC=60°,可先推出∠ACD=30°,再利用直角三角形中30°角所对直角边等于斜边的一半的性质,结合AD=2求出CD的长度,最后计算面积即可。
【解析】
在Rt△ADC中,∠BAC=90°,∠ADC=60°
∴ ∠ACD=180°-90°-60°=30°
∵ AD=2
∴ CD=2AD=4
又
∵ CE=CD
∴ CE=4
∵ CE⊥CD
∴ ∠ECD=90°
∴ $S_{△ CDE}=\frac{1}{2}·CD·CE=\frac{1}{2}×4×4=8$
【答案】
8
【知识点】
直角三角形30°角性质,三角形面积计算,直角三角形两锐角互余
【点评】
本题侧重基础知识点的应用,解题的关键是找准所求三角形与已知条件的关联,先利用含30°角的直角三角形的性质求出公共边CD的长度,再代入面积公式计算,解题思路清晰,难度较低。
【难度系数】
0.8
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