1. 已知△ABC 的三边长分别为 a,b,c,且这三边长满足(a−3)²+√{b−4}+|c−5|=0,则△ABC 的形状是.
答案
直角三角形
解析
因为$(a - 3)^2 ≥ 0$,$\sqrt{b - 4} ≥ 0$,$|c - 5| ≥ 0$,且$(a - 3)^2 + \sqrt{b - 4} + |c - 5| = 0$,所以$a - 3 = 0$,$b - 4 = 0$,$c - 5 = 0$,解得$a = 3$,$b = 4$,$c = 5$。又因为$3^2 + 4^2 = 5^2$,所以$△ ABC$是直角三角形。
2. 如图,甲、乙两艘客轮同时离开港口 O,航行的速度都是 40 m/min,甲客轮用 15 min 到达点 A,乙客轮用 20 min 到达点 B.若 A,B 两点的直线距离为 1 000 m,甲客轮沿着北偏东 30°的方向航行,则乙客轮的航行方向是.

答案
1. 计算OA和OB的长度:
甲客轮航行距离:$OA = 40 \, \mathrm{m/min} × 15 \, \mathrm{min} = 600 \, \mathrm{m}$;
乙客轮航行距离:$OB = 40 \, \mathrm{m/min} × 20 \, \mathrm{min} = 800 \, \mathrm{m}$。
2. 验证△OAB为直角三角形:
因为$OA^2 + OB^2 = 600^2 + 800^2 = 360000 + 640000 = 1000000 = 1000^2 = AB^2$,
由勾股定理逆定理得∠AOB = 90°。
3. 确定乙客轮航行方向:
甲客轮方向为北偏东30°,即OA与正北方向夹角30°。
因∠AOB = 90°,故OB与正北方向夹角为$90° - 30° = 60°$,且乙客轮与甲客轮方向相反,
所以乙客轮航行方向为北偏西60°。
北偏西60°
甲客轮航行距离:$OA = 40 \, \mathrm{m/min} × 15 \, \mathrm{min} = 600 \, \mathrm{m}$;
乙客轮航行距离:$OB = 40 \, \mathrm{m/min} × 20 \, \mathrm{min} = 800 \, \mathrm{m}$。
2. 验证△OAB为直角三角形:
因为$OA^2 + OB^2 = 600^2 + 800^2 = 360000 + 640000 = 1000000 = 1000^2 = AB^2$,
由勾股定理逆定理得∠AOB = 90°。
3. 确定乙客轮航行方向:
甲客轮方向为北偏东30°,即OA与正北方向夹角30°。
因∠AOB = 90°,故OB与正北方向夹角为$90° - 30° = 60°$,且乙客轮与甲客轮方向相反,
所以乙客轮航行方向为北偏西60°。
北偏西60°
3. 如图,若 AC=4,BC=3,BD=12,AD=13,∠ACB=90°,则阴影部分的面积为.

答案
在Rt△ACB中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,
由勾股定理得:AB²=AC²+BC²=4²+3²=25,∴AB=5。
在△ABD中,AB=5,BD=12,AD=13,
∵AB²+BD²=5²+12²=25+144=169=13²=AD²,
∴△ABD是直角三角形,且∠ABD=90°。
阴影部分面积=S△ABD - S△ACB,
S△ABD=1/2×AB×BD=1/2×5×12=30,
S△ACB=1/2×AC×BC=1/2×4×3=6,
∴阴影部分面积=30 - 6=24。
24
由勾股定理得:AB²=AC²+BC²=4²+3²=25,∴AB=5。
在△ABD中,AB=5,BD=12,AD=13,
∵AB²+BD²=5²+12²=25+144=169=13²=AD²,
∴△ABD是直角三角形,且∠ABD=90°。
阴影部分面积=S△ABD - S△ACB,
S△ABD=1/2×AB×BD=1/2×5×12=30,
S△ACB=1/2×AC×BC=1/2×4×3=6,
∴阴影部分面积=30 - 6=24。
24
4. 如图,A,B,C,D,E 都是 2×4 的正方形网格图上的格点,则∠BAC−∠BDE=.

答案
45°
解析
解:
1. 建立坐标系并确定各点坐标:设网格中小正方形边长为1,以A为原点(0,0),则各点坐标为:A(0,0),C(1,0),B(1,2),E(1,1),D(4,1)。
2. 计算∠BAC的正切值:
在Rt△ABC中,AC=1,BC=2,
$\tan∠ BAC = \frac{BC}{AC} = \frac{2}{1} = 2$。
3. 计算∠BDE的正切值:
在△BDE中,BE=1(B(1,2)到E(1,1)),DE=3(D(4,1)到E(1,1)),BD=$\sqrt{(4-1)^2+(1-2)^2}=\sqrt{10}$。
由勾股定理逆定理:$BE^2 + DE^2 = 1^2 + 3^2 = 10 = BD^2$,故△BDE为直角三角形,∠BED=90°。
$\tan∠ BDE = \frac{BE}{DE} = \frac{1}{3}$。
4. 计算∠BAC - ∠BDE:
设α=∠BAC,β=∠BDE,由两角差的正切公式:
$\tan(α - β) = \frac{\tanα - \tanβ}{1 + \tanα\tanβ} = \frac{2 - \frac{1}{3}}{1 + 2×\frac{1}{3}} = \frac{\frac{5}{3}}{\frac{5}{3}} = 1$。
因为$\tan45°=1$,所以α - β=45°,即∠BAC - ∠BDE=45°。
1. 建立坐标系并确定各点坐标:设网格中小正方形边长为1,以A为原点(0,0),则各点坐标为:A(0,0),C(1,0),B(1,2),E(1,1),D(4,1)。
2. 计算∠BAC的正切值:
在Rt△ABC中,AC=1,BC=2,
$\tan∠ BAC = \frac{BC}{AC} = \frac{2}{1} = 2$。
3. 计算∠BDE的正切值:
在△BDE中,BE=1(B(1,2)到E(1,1)),DE=3(D(4,1)到E(1,1)),BD=$\sqrt{(4-1)^2+(1-2)^2}=\sqrt{10}$。
由勾股定理逆定理:$BE^2 + DE^2 = 1^2 + 3^2 = 10 = BD^2$,故△BDE为直角三角形,∠BED=90°。
$\tan∠ BDE = \frac{BE}{DE} = \frac{1}{3}$。
4. 计算∠BAC - ∠BDE:
设α=∠BAC,β=∠BDE,由两角差的正切公式:
$\tan(α - β) = \frac{\tanα - \tanβ}{1 + \tanα\tanβ} = \frac{2 - \frac{1}{3}}{1 + 2×\frac{1}{3}} = \frac{\frac{5}{3}}{\frac{5}{3}} = 1$。
因为$\tan45°=1$,所以α - β=45°,即∠BAC - ∠BDE=45°。
5. 超市购物车的侧面简化示意图如图.若测得支架 AC=80 cm,CB=60 cm,两轮中心的距离 AB=100 cm,则点 C 到 AB 的距离为cm.

答案
48
解析
解:
1. 判断△ABC的形状
在△ABC中,AC=80 cm,CB=60 cm,AB=100 cm。
验证:$AC^2 + CB^2 = 80^2 + 60^2 = 6400 + 3600 = 10000$,$AB^2 = 100^2 = 10000$。
因此,$AC^2 + CB^2 = AB^2$,根据勾股定理的逆定理,△ABC是直角三角形,且∠ACB=90°。
2. 求点C到AB的距离
设点C到AB的距离为h cm。
直角三角形面积公式:$S_{△ ABC} = \frac{1}{2} × AC × CB = \frac{1}{2} × AB × h$。
代入数据:$\frac{1}{2} × 80 × 60 = \frac{1}{2} × 100 × h$。
化简得:$2400 = 50h$,解得$h = 48$。
1. 判断△ABC的形状
在△ABC中,AC=80 cm,CB=60 cm,AB=100 cm。
验证:$AC^2 + CB^2 = 80^2 + 60^2 = 6400 + 3600 = 10000$,$AB^2 = 100^2 = 10000$。
因此,$AC^2 + CB^2 = AB^2$,根据勾股定理的逆定理,△ABC是直角三角形,且∠ACB=90°。
2. 求点C到AB的距离
设点C到AB的距离为h cm。
直角三角形面积公式:$S_{△ ABC} = \frac{1}{2} × AC × CB = \frac{1}{2} × AB × h$。
代入数据:$\frac{1}{2} × 80 × 60 = \frac{1}{2} × 100 × h$。
化简得:$2400 = 50h$,解得$h = 48$。
6. 提升题 为了减少能源消耗和碳排放,推广新能源汽车、推动清洁能源的普及,对于实现“碳达峰”和“碳中和”目标具有重要意义.图①是某社区新建的新能源汽车充电桩,图②为其示意图,其中 CD 为充电桩,BC 和 AC 分别为两侧充电线伸出后的最长距离.已知:在△ABC 中,CD⊥AB 交 AB 于点 D,AC=20,BC=15,CD=12.求证:△ABC 是直角三角形.

答案
证明:
在Rt△ACD中,AC=20,CD=12,
由勾股定理得:AD²=AC²-CD²=20²-12²=400-144=256,
∴AD=16。
在Rt△BCD中,BC=15,CD=12,
由勾股定理得:BD²=BC²-CD²=15²-12²=225-144=81,
∴BD=9。
∴AB=AD+BD=16+9=25。
∵AC²+BC²=20²+15²=400+225=625,AB²=25²=625,
∴AC²+BC²=AB²。
∴△ABC是直角三角形。
在Rt△ACD中,AC=20,CD=12,
由勾股定理得:AD²=AC²-CD²=20²-12²=400-144=256,
∴AD=16。
在Rt△BCD中,BC=15,CD=12,
由勾股定理得:BD²=BC²-CD²=15²-12²=225-144=81,
∴BD=9。
∴AB=AD+BD=16+9=25。
∵AC²+BC²=20²+15²=400+225=625,AB²=25²=625,
∴AC²+BC²=AB²。
∴△ABC是直角三角形。
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