2026年节节高大象出版社八年级数学上册华师大版第87页答案
13. 如图10,在$△ ABC$中,$AB=AC=5,BC=6,M$为$BC$边的中点.若$MN⊥ AC$于点$N$,则线段$MN$的长为________.

答案

$\frac{12}{5}$

解析

【分析】
已知△ABC是等腰三角形,M是底边BC的中点,首先利用等腰三角形“三线合一”的性质,连接AM可得AM⊥BC,同时求出MC的长度;再借助勾股定理计算出AM的长;最后△AMC的面积可以通过两种方式计算,建立含MN的等式,即可求出MN的长度。
【解析】
连接AM,
∵ $AB=AC$,M为BC的中点,
∴ $AM⊥BC$,$MC = \frac{1}{2}BC = \frac{1}{2}×6 = 3$,
在$Rt△ AMC$中,$AC=5$,$MC=3$,由勾股定理得:
$AM = \sqrt{AC^2 - MC^2} = \sqrt{5^2 - 3^2} = \sqrt{25 - 9} = 4$,
∵ $MN⊥AC$,
∴ $△ AMC$的面积可表示为:$S_{△ AMC} = \frac{1}{2} · AM · MC = \frac{1}{2} · AC · MN$,
代入数值:$\frac{1}{2}×4×3 = \frac{1}{2}×5×MN$,
解得:$MN = \frac{12}{5}$。
【答案】
$\frac{12}{5}$
【知识点】
等腰三角形三线合一;勾股定理;等面积法
【点评】
本题是等腰三角形与勾股定理结合的基础题型,使用等面积法建立等式求垂线段长度是常用的解题技巧,熟练掌握该方法可以快速求解同类垂线段长度问题。
【难度系数】
0.7
14. 如图11,在△ABC中,AB=AC=10,BC=12,P是AC边上的一个动点,当BP的长度最小时,线段PC的长是
。图11 图12

答案

解:当BP⊥AC时,BP的长度最小(垂线段最短)。
过点A作AD⊥BC于点D,
∵AB=AC=10,BC=12,
∴由等腰三角形三线合一可得:BD=DC=$\frac{1}{2}$BC=6。
在Rt△ADC中,由勾股定理得:
$AD=\sqrt{AC^2-DC^2}=\sqrt{10^2-6^2}=8$。
$S_{△ ABC}=\frac{1}{2} × BC × AD=\frac{1}{2} × 12 × 8=48$。
又∵$S_{△ ABC}=\frac{1}{2} × AC × BP$,
∴$\frac{1}{2} × 10 × BP=48$,解得$BP=\frac{48}{5}$。
在Rt△BPC中,由勾股定理得:
$PC=\sqrt{BC^2-BP^2}=\sqrt{12^2-(\frac{48}{5})^2}=\frac{36}{5}$。
$\frac{36}{5}$

解析

【分析】
要解决这个问题,首先要确定BP长度最小时的位置:根据垂线段最短的性质,点B到直线AC的最短距离是垂线段的长度,因此当BP⊥AC时,BP最小。接下来求PC的长度,此时△BPC是直角三角形,已知BC的长度,只需要求出BP的长度就可以用勾股定理计算PC。求BP时可利用△ABC面积的两种计算方法:首先利用等腰三角形三线合一的性质作出底边上的高AD,用勾股定理算出AD的长度得到△ABC的面积,再用AC为底、BP为高表示面积,列方程求出BP,最后代入勾股定理计算PC即可。
【解析】
当BP⊥AC时,BP的长度最小(垂线段最短)。
过点A作AD⊥BC于点D,
∵AB=AC=10,BC=12,
∴由等腰三角形三线合一可得:BD=DC=$\frac{1}{2}$BC=6。
在Rt△ADC中,由勾股定理得:
$AD=\sqrt{AC^2-DC^2}=\sqrt{10^2-6^2}=8$。
△ABC的面积为:$S_{△ ABC}=\frac{1}{2} × BC × AD=\frac{1}{2} × 12 × 8=48$。
又
∵△ABC的面积也可以表示为$S_{△ ABC}=\frac{1}{2} × AC × BP$,
∴$\frac{1}{2} × 10 × BP=48$,解得$BP=\frac{48}{5}$。
在Rt△BPC中,由勾股定理得:
$PC=\sqrt{BC^2-BP^2}=\sqrt{12^2-(\frac{48}{5})^2}=\sqrt{\frac{3600-2304}{25}}=\sqrt{\frac{1296}{25}}=\frac{36}{5}$。
【答案】
$\frac{36}{5}$
【知识点】
垂线段最短;等腰三角形的性质;勾股定理
【点评】
本题属于几何综合基础题型,解题核心是先利用垂线段最短确定动点位置,再结合等腰三角形性质和面积法求出未知线段长度,最后用勾股定理得到结果,能较好考查学生对几何基本性质的掌握和综合运用能力。
【难度系数】
0.6
15. (2026·河南)如图12,在$△ ABC$中,$AB=AC=5$,$BC=6$,$CD$是角平分线.点$E$为边$BC$上一点,连接$AE$,交$CD$于点$F$,连接$BF$.若$AE=2\sqrt{5}$,则$BF$的长为
.

答案

$\boldsymbol{\dfrac{10\sqrt{2}}{3}}$

解析

【分析】
本题是等腰三角形背景下的线段长度计算问题,可采用数形结合的坐标法求解:①首先利用等腰三角形三线合一的性质,作底边上的高建立平面直角坐标系,确定A、B、C三点坐标;②根据AE的长度,结合勾股定理求出点E的坐标;③利用角平分线定理求出CD上点D的坐标,进而得到CD的直线解析式,再求出AE的直线解析式,联立两个解析式得到交点F的坐标;④最后用勾股定理计算BF的长度即可。
【解析】
1. 建立平面直角坐标系:设点$ B(0,0) $,$ C(6,0) $,过点$ A $作$ AM ⊥ BC $于点$ M $。
因为$ AB=AC=5 $,由等腰三角形三线合一得$ M $为$ BC $中点,故$ M(3,0) $。
由勾股定理得$ AM=\sqrt{AB^2 - BM^2}=\sqrt{5^2 - 3^2}=4 $,因此点$ A $坐标为$ (3,4) $。
2. 求点$ E $坐标:设$ E(e,0) $,已知$ AE=2\sqrt{5} $,由勾股定理得:
$ (e-3)^2 + (0-4)^2=(2\sqrt{5})^2 $
化简得$ (e-3)^2=4 $,解得$ e=1 $或$ e=5 $,结合图形位置可知$ E $靠近点$ C $,故$ E(5,0) $。
3. 求直线$ CD $的解析式:$ CD $是$ ∠ ACB $的平分线,交$ AB $于点$ D $,由角平分线定理得$ \frac{AD}{DB}=\frac{AC}{BC}=\frac{5}{6} $。
线段$ AB $上的点可表示为$ (3t,4t) $($ t $为参数),由$ DB=5×\frac{6}{5+6}=\frac{30}{11} $,得$ 5t=\frac{30}{11} $,即$ t=\frac{6}{11} $,因此$ D(\frac{18}{11},\frac{24}{11}) $。
直线$ CD $的斜率$ k_{CD}=\frac{\frac{24}{11}-0}{\frac{18}{11}-6}=-\frac{1}{2} $,代入点$ C(6,0) $得解析式:$ y=-\frac{1}{2}(x-6) $,即$ y=-\frac{1}{2}x + 3 $。
4. 求直线$ AE $的解析式:点$ A(3,4) $、$ E(5,0) $,斜率$ k_{AE}=\frac{0-4}{5-3}=-2 $,代入点$ A $得解析式:$ y-4=-2(x-3) $,即$ y=-2x + 10 $。
5. 求交点$ F $坐标:联立两个直线解析式:
$ \begin{cases} y=-\frac{1}{2}x + 3 \\ y=-2x + 10 \end{cases} $
解得$ x=\frac{14}{3} $,$ y=\frac{2}{3} $,即$ F(\frac{14}{3},\frac{2}{3}) $。
6. 计算$ BF $长度:由勾股定理得:
$ BF=\sqrt{(\frac{14}{3}-0)^2 + (\frac{2}{3}-0)^2}=\sqrt{\frac{196 + 4}{9}}=\sqrt{\frac{200}{9}}=\frac{10\sqrt{2}}{3} $
【答案】
$\boldsymbol{\dfrac{10\sqrt{2}}{3}}$
【知识点】
等腰三角形的性质;角平分线定理;勾股定理
【点评】
本题综合考查了等腰三角形、角平分线、一次函数与勾股定理的应用,解题核心是通过建立平面直角坐标系将几何问题转化为代数运算,能够有效锻炼学生数形结合的解题能力。
【难度系数】
0.4
三、解答题(共75分)
16.(8分)如图13,正方形网格中的每个小正方形边长都是1,以格点为顶点分别按下列要求画图形.
(1)在图13①中,画一个等腰三角形(不含直角),使它的面积为8;
(2)在图13②中,画一个直角三角形,使它的三边长都是有理数;
(3)在图13③中,画一个正方形,使它的面积为10.

答案

解:
(1) 在图①中,构造底边长为4,高为4的格点等腰三角形,此时三角形面积为$\frac{1}{2} × 4 × 4 = 8$,该三角形不含直角,符合要求。
(2) 在图②中,构造两直角边长分别为3和4的格点直角三角形,由勾股定理得斜边长为$\sqrt{3^2+4^2}=5$,三边长3、4、5均为有理数,符合要求。
(3) 在图③中,取长度为$\sqrt{1^2+3^2}=\sqrt{10}$的线段为正方形的边,依次画出四条两两垂直、长度均为$\sqrt{10}$的格点连线,得到的正方形面积为$(\sqrt{10})^2=10$,符合要求。
注:上述构造均为符合条件的示例,答案不唯一,满足对应要求的格点图形均正确。

解析

【分析】
本题为格点开放性作图题,可结合图形性质、面积公式和勾股定理逐步推导:
(1) 要作面积为8的非直角等腰三角形,根据三角形面积公式$S=\frac{1}{2}×底×高$,可得底×高=16,选取整数值的底和高(如底为4、高为4),将顶点放在底边的垂直平分线上即可得到等腰三角形,调整顶点位置保证无直角即可;
(2) 要作三边长均为有理数的直角三角形,可选用常见的整数勾股数,如3、4、5,两直角边取3和4,斜边即为5,三边长均为有理数,符合要求;
(3) 要作面积为10的正方形,可知正方形边长为$\sqrt{10}$,由勾股定理,直角边为1和3的直角三角形斜边长为$\sqrt{1^2+3^2}=\sqrt{10}$,找到该长度的格点线段后,依次作四条两两垂直、长度相等的线段即可得到所求正方形。
【解析】
(1) 在图①中,取水平方向长度为4的格点线段为底,在底边的垂直平分线上取距离底边高为4的格点作为顶点,连接三个顶点得到等腰三角形,此时面积为$\frac{1}{2} × 4 × 4 = 8$,调整顶点位置使三角形不含直角,符合要求;
(2) 在图②中,取水平方向长度为3的格点线段、竖直方向长度为4的格点线段作为直角三角形的两条直角边,连接两端点得到斜边,由勾股定理得斜边长为$\sqrt{3^2+4^2}=5$,三边长3、4、5均为有理数,符合要求;
(3) 在图③中,先构造直角边为1和3的格点直角三角形,取其斜边(长度为$\sqrt{10}$)作为正方形的边,依次作出四条两两垂直、长度均为$\sqrt{10}$的格点线段,围成的正方形面积为$(\sqrt{10})^2=10$,符合要求。
注:本题答案不唯一,满足对应要求的格点图形均正确。
【答案】
(1) 底为4、高为4的非直角等腰三角形(画法不唯一);
(2) 三边长为3、4、5的直角三角形(画法不唯一);
(3) 边长为$\sqrt{10}$的正方形(画法不唯一)。
【知识点】
勾股定理应用,格点作图,面积计算
【点评】
本题属于开放性作图题,结合网格特点考察对勾股定理、常见图形面积公式的掌握,解题时可先根据要求推导对应线段的长度,再结合网格特点寻找符合条件的格点,解法灵活多样。
【难度系数】
0.8
17. (9分)如图14,为修铁路需要凿通隧道AC,测得∠A+∠B=90°,AB=5 km,BC=4 km. 若每天凿0.2 km,则需要几天才能把隧道AC凿通?

答案

解:
∵ ∠A + ∠B = 90°,
∴ ∠ACB = 180° - (∠A + ∠B) = 90°,
∴ △ABC是直角三角形。
由勾股定理得:$AC^2 + BC^2 = AB^2$,
代入$AB=5\ \mathrm{km}$,$BC=4\ \mathrm{km}$,
得$AC = \sqrt{AB^2 - BC^2} = \sqrt{5^2 - 4^2} = \sqrt{9} = 3\ (\mathrm{km})$。
所需天数为 $3 ÷ 0.2 = 15$ (天)。
答:需要15天才能把隧道AC凿通。

解析

【分析】
首先根据已知的∠A+∠B=90°,结合三角形内角和为180°,可判断出△ABC是直角三角形,∠ACB为直角;接下来已知直角三角形的斜边AB和直角边BC的长度,利用勾股定理即可求出AC的长度;最后用AC的总长度除以每天开凿的长度,就能得到凿通隧道需要的总天数。
【解析】
∵ ∠A + ∠B = 90°,
∴ ∠ACB = 180° - (∠A + ∠B) = 90°,
∴ △ABC是直角三角形。
由勾股定理得:$AC^2 + BC^2 = AB^2$,
代入$AB=5\ \mathrm{km}$,$BC=4\ \mathrm{km}$,
得$AC = \sqrt{AB^2 - BC^2} = \sqrt{5^2 - 4^2} = \sqrt{9} = 3\ (\mathrm{km})$。
所需天数为 $3 ÷ 0.2 = 15$ (天)。
答:需要15天才能把隧道AC凿通。
【答案】
15天
【知识点】
三角形内角和、勾股定理、工程问题计算
【点评】
本题是结合生活实际的几何应用题,将直角三角形的判定、勾股定理的应用和简单的工程计算结合起来,注重考察基础知识点的综合运用能力,解题逻辑清晰,难度较低。
【难度系数】
0.85