2026年新起点暑假乐园八年级综合通用版第32页答案
12. 定义:若一个四边形中相邻两边的平方和等于一条对角线的平方,则称该四边形为“勾股四边形”。如图,将$△ ABC$绕顶点$B$按顺时针方向旋转$60°$,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

证明:
(1) 由旋转的性质可知:$△ ABC ≌ △ DBE$,
$\therefore BC=BE$,
又由题意得旋转角$∠ CBE=60°$,
$\therefore △ BCE$是有一个内角为$60°$的等腰三角形,
$\therefore △ BCE$是等边三角形。
(2) 由(1)得$△ BCE$是等边三角形,
$\therefore BC=CE$,$∠ BCE=60°$,
已知$∠ DCB=30°$,
$\therefore ∠ DCE = ∠ DCB + ∠ BCE = 30° + 60° = 90°$,
$\therefore △ DCE$是直角三角形,
由勾股定理得:$DC^2 + CE^2 = DE^2$,
由旋转的性质得$AC=DE$,结合$CE=BC$代入上式,可得:
$DC^2 + BC^2 = AC^2$,
$\therefore$ 四边形$ABCD$满足“勾股四边形”的定义,即四边形$ABCD$是“勾股四边形”。
13. 在$△ ABC$中,$AB=AC$,$DE$是过点$A$的直线,$BD⊥ DE$于点$D$,$CE⊥ DE$于点$E$。
(1)如图1,若点$B$,$C$在$DE$的同侧,且$AD=CE$,求证:$AB⊥ AC$。
(2)如图2,若点$B$,$C$在$DE$的两侧,且$AD=CE$,其他条件不变,$AB$与$AC$仍垂直吗?若是,请给出证明;若不是,请说明理由。

答案

(1) 证明:
∵ $BD⊥ DE$,$CE⊥ DE$,
∴ $∠ ADB = ∠ CEA = 90°$。
在$\mathrm{Rt}△ ABD$和$\mathrm{Rt}△ CAE$中,
$\begin{cases}AB = AC \\AD = CE\end{cases}$
∴ $\mathrm{Rt}△ ABD ≌ \mathrm{Rt}△ CAE$(HL)。
∴ $∠ BAD = ∠ ACE$。
∵ 在$\mathrm{Rt}△ CAE$中,$∠ ACE + ∠ CAE = 90°$,
∴ $∠ BAD + ∠ CAE = 90°$,
∴ $∠ BAC = 180° - (∠ BAD + ∠ CAE) = 90°$,
即 $AB⊥ AC$。
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(2) 解:$AB$与$AC$仍垂直,证明如下:
∵ $BD⊥ DE$,$CE⊥ DE$,
∴ $∠ ADB = ∠ CEA = 90°$。
在$\mathrm{Rt}△ ABD$和$\mathrm{Rt}△ CAE$中,
$\begin{cases}AB = AC \\AD = CE\end{cases}$
∴ $\mathrm{Rt}△ ABD ≌ \mathrm{Rt}△ CAE$(HL)。
∴ $∠ BAD = ∠ ACE$。
∵ 在$\mathrm{Rt}△ CAE$中,$∠ ACE + ∠ CAE = 90°$,
∴ $∠ BAD + ∠ CAE = 90°$。
又∵ 点$A$在直线$DE$上,$∠ DAE = 180°$,即$∠ CAE + ∠ BAC + ∠ BAD = 180°$,
∴ $∠ BAC = 180° - (∠ BAD + ∠ CAE) = 90°$,
即 $AB⊥ AC$。
14. 我们知道“在直角三角形中,如果一个锐角等于$30°$,那么它所对的直角边等于斜边的一半”是真命题。小明同学提出疑问:这个命题的逆命题是真命题还是假命题?
(1)写出原命题的逆命题:

(2)如图 1,在 $Rt△ ABC$ 中,$∠ ACB=90°$,$BC=\frac{1}{2}AB$。求证:$∠ BAC=30°$。
(3)拓展运用:如图 2,某货轮由西向东航行,在 A 处测得小岛 P 的方向是北偏东 $x°$,又继续航行8海里后,在 B 处测得小岛 P 的方向是北偏东 $y°$,此时小岛 P 到 B 处的距离为8海里,到航线 AB 的距离为4海里,求 x 和 y 的值。

答案

(1)
在直角三角形中,如果一条直角边等于斜边的一半,那么这条直角边所对的锐角等于$30°$。
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(2) 证明:
延长$BC$到点$D$,使$CD=BC$,连接$AD$。
$\because ∠ ACB=90°$,
$\therefore AC⊥ BD$,$∠ ACD=90°$。
在$△ ACB$和$△ ACD$中:
$\begin{cases}AC=AC \\∠ ACB=∠ ACD \\BC=CD\end{cases}$
$\therefore △ ACB≌△ ACD(\mathrm{SAS})$,
$\therefore AB=AD$。
$\because BC=\frac{1}{2}AB$,$BD=BC+CD=2BC$,
$\therefore BD=AB$,
$\therefore AB=AD=BD$,即$△ ABD$是等边三角形,
$\therefore ∠ B=60°$。
在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ ACB=90°$,
$\therefore ∠ BAC=90°-∠ B=30°$。
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(3) 解:
过点$P$作$PH⊥ AB$于点$H$,由题意得$PH=4$海里,$PB=8$海里,$AB=8$海里。
在$\mathrm{Rt}△ PHB$中,$PH=\frac{1}{2}PB$,由(2)的结论可得$∠ PBH=30°$。
$\because AB=PB=8$海里,
$\therefore △ ABP$是等腰三角形,$∠ PAB=∠ APB$。
$\because ∠ PBH$是$△ ABP$的外角,
$\therefore ∠ PBH=∠ PAB+∠ APB=2∠ PAB=30°$,
$\therefore ∠ PAB=15°$。
$\because A$处的正北方向与航线$AB$垂直,
$\therefore x° + ∠ PAB=90°$,解得$x=75$。
$\because B$处的正北方向与航线$AB$垂直,
$\therefore y° + ∠ PBH=90°$,解得$y=60$。
答:$x$的值为$75$,$y$的值为$60$。