15. (2025 信阳二模)若一个三角形三边长之比为 $3:4:5$,则称这个三角形为“勾股三角形”。如图,在矩形 $ABCD$ 中,$AB = 5$,$AD > AB$,点 $E$ 在边 $AD$ 上,将 $\triangle ABE$ 沿 $BE$ 折叠,得到 $\triangle FBE$,过点 $F$ 作 $FG ⊥ BC$ 于点 $G$。若 $\triangle FBG$ 是“勾股三角形”,则 $BE$ 的长为

5√5/2,5√10/3
。答案
5√5/2,5√10/3
解析
设矩形ABCD中,B为原点,BC为x轴,BA为y轴,B(0,0),A(0,5),F(p,q),则BF=AB=5,FG⊥BC得G(p,0),△FBG为直角三角形且三边比3:4:5,故有两种情况:
情况1:BG=3,FG=4,即F(3,4)。AF中点(1.5,4.5),AF斜率=-1/3,BE斜率=3,BE方程y=3x。E在AD(y=5)上,E(5/3,5),BE=√[(5/3)²+5²]=5√10/3。
情况2:BG=4,FG=3,即F(4,3)。AF中点(2,4),AF斜率=-1/2,BE斜率=2,BE方程y=2x。E在AD(y=5)上,E(5/2,5),BE=√[(5/2)²+5²]=5√5/2。
情况1:BG=3,FG=4,即F(3,4)。AF中点(1.5,4.5),AF斜率=-1/3,BE斜率=3,BE方程y=3x。E在AD(y=5)上,E(5/3,5),BE=√[(5/3)²+5²]=5√10/3。
情况2:BG=4,FG=3,即F(4,3)。AF中点(2,4),AF斜率=-1/2,BE斜率=2,BE方程y=2x。E在AD(y=5)上,E(5/2,5),BE=√[(5/2)²+5²]=5√5/2。
16. 定义:有一组对角相等而另一组对角不相等的四边形叫做“等对角四边形”。在四边形 $ABCD$ 中,$\angle DAB = 60^{\circ}$,$\angle ABC = 90^{\circ}$,$AB = 5$,$AD = 7$。若四边形 $ABCD$ 是“等对角四边形”,则对角线 $AC$ 的长为
√73或2√13
。答案
√73或2√13
解析
分两种情况讨论:
1. 当∠DAB=∠BCD=60°时,过D作DE⊥AB于E,DF⊥BC于F。在Rt△ADE中,AE=AD·cos60°=3.5,DE=AD·sin60°=(7√3)/2,故EB=AB-AE=1.5,DF=EB=1.5。在Rt△DFC中,tan60°=DF/CF,得CF=√3/2,BC=BF+CF=(7√3)/2 + √3/2=4√3。在Rt△ABC中,AC=√(AB²+BC²)=√(5²+(4√3)²)=√73。
2. 当∠ABC=∠ADC=90°时,同理得DF=1.5,设BC=h,CF=h-(7√3)/2。在Rt△ADC中,AC²=AD²+DC²,在Rt△ABC中,AC²=AB²+BC²,联立得25+h²=49+(3/2)²+(h-(7√3)/2)²,解得h=3√3。在Rt△ABC中,AC=√(5²+(3√3)²)=2√13。
1. 当∠DAB=∠BCD=60°时,过D作DE⊥AB于E,DF⊥BC于F。在Rt△ADE中,AE=AD·cos60°=3.5,DE=AD·sin60°=(7√3)/2,故EB=AB-AE=1.5,DF=EB=1.5。在Rt△DFC中,tan60°=DF/CF,得CF=√3/2,BC=BF+CF=(7√3)/2 + √3/2=4√3。在Rt△ABC中,AC=√(AB²+BC²)=√(5²+(4√3)²)=√73。
2. 当∠ABC=∠ADC=90°时,同理得DF=1.5,设BC=h,CF=h-(7√3)/2。在Rt△ADC中,AC²=AD²+DC²,在Rt△ABC中,AC²=AB²+BC²,联立得25+h²=49+(3/2)²+(h-(7√3)/2)²,解得h=3√3。在Rt△ABC中,AC=√(5²+(3√3)²)=2√13。
例5 如图,在矩形 $ABCD$ 中,$AB = 1$,$BC = a$,点 $E$ 在边 $BC$ 上,且 $BE = \frac{3}{5}a$。连接 $AE$,将 $\triangle ABE$ 沿 $AE$ 折叠,若点 $B$ 的对应点 $B'$ 落在矩形 $ABCD$ 的边上,则 $a$ 的值为

$\frac{5}{3}$或$\frac{\sqrt{5}}{3}$
。答案
$\frac{5}{3}$或$\frac{\sqrt{5}}{3}$
解:分两种情况讨论:
情况①:点$B'$落在边$AD$上
由折叠性质知$AB' = AB = 1$,$B'E = BE = \frac{3}{5}a$。
因$AD // BC$,折叠后$\angle B'AE = \angle BAE$,且$\angle DAE = \angle AEB$(内错角),故$\angle AEB = \angle B'AE$,则$AB' = B'E$。
又$AB' = AB = 1$,$B'E = BE = \frac{3}{5}a$,所以$1 = \frac{3}{5}a$,解得$a = \frac{5}{3}$。
情况②:点$B'$落在边$CD$上
设$B'(x, a)$($CD$边$y = a$),由折叠性质知$AB' = AB = 1$,$B'E = BE = \frac{3}{5}a$。
$A(0,0)$,则$AB'^2 = x^2 + a^2 = 1$;$E(1, \frac{3}{5}a)$,则$B'E^2 = (x - 1)^2 + (a - \frac{3}{5}a)^2 = (\frac{3}{5}a)^2$。
化简得$(x - 1)^2 + (\frac{2a}{5})^2 = (\frac{3a}{5})^2$,即$(x - 1)^2 = \frac{a^2}{5}$,$x = 1 - \frac{a}{\sqrt{5}}$。
代入$x^2 + a^2 = 1$,解得$a = \frac{\sqrt{5}}{3}$。
综上,$a$的值为$\frac{5}{3}$或$\frac{\sqrt{5}}{3}$。
解:分两种情况讨论:
情况①:点$B'$落在边$AD$上
由折叠性质知$AB' = AB = 1$,$B'E = BE = \frac{3}{5}a$。
因$AD // BC$,折叠后$\angle B'AE = \angle BAE$,且$\angle DAE = \angle AEB$(内错角),故$\angle AEB = \angle B'AE$,则$AB' = B'E$。
又$AB' = AB = 1$,$B'E = BE = \frac{3}{5}a$,所以$1 = \frac{3}{5}a$,解得$a = \frac{5}{3}$。
情况②:点$B'$落在边$CD$上
设$B'(x, a)$($CD$边$y = a$),由折叠性质知$AB' = AB = 1$,$B'E = BE = \frac{3}{5}a$。
$A(0,0)$,则$AB'^2 = x^2 + a^2 = 1$;$E(1, \frac{3}{5}a)$,则$B'E^2 = (x - 1)^2 + (a - \frac{3}{5}a)^2 = (\frac{3}{5}a)^2$。
化简得$(x - 1)^2 + (\frac{2a}{5})^2 = (\frac{3a}{5})^2$,即$(x - 1)^2 = \frac{a^2}{5}$,$x = 1 - \frac{a}{\sqrt{5}}$。
代入$x^2 + a^2 = 1$,解得$a = \frac{\sqrt{5}}{3}$。
综上,$a$的值为$\frac{5}{3}$或$\frac{\sqrt{5}}{3}$。
解析
训练 17. (2022 河南,15)如图,在 $Rt\triangle ABC$ 中,$\angle ACB = 90^{\circ}$,$AC = BC = 2\sqrt{2}$,点 $D$ 为 $AB$ 的中点,点 $P$ 在 $AC$ 上,且 $CP = 1$,将 $CP$ 绕点 $C$ 在平面内旋转,点 $P$ 的对应点为点 $Q$,连接 $AQ$,$DQ$。当 $\angle ADQ = 90^{\circ}$ 时,$AQ$ 的长为

√5或√13
。答案
√5或√13
解析
以C为原点,CB为x轴,CA为y轴建立坐标系。则C(0,0),A(0,2√2),B(2√2,0),AB中点D(√2,√2),P(0,1)。CQ=CP=1,Q在圆x²+y²=1上。∠ADQ=90°,向量DA=(-√2,√2),向量DQ=(x-√2,y-√2),由DA·DQ=0得 -√2(x-√2)+√2(y-√2)=0,化简得y=x。联立x²+y²=1,得Q(√2/2,√2/2)或(-√2/2,-√2/2)。计算AQ:当Q(√2/2,√2/2)时,AQ=√[(√2/2)²+(2√2-√2/2)²]=√5;当Q(-√2/2,-√2/2)时,AQ=√[(-√2/2)²+(2√2+√2/2)²]=√13。
18. 如图,在正方形 $ABCD$ 中,$AB = 4$,点 $P$ 为射线 $AD$ 上一动点,连接 $BP$,将 $\triangle ABP$ 沿 $BP$ 折叠,当点 $A$ 的对应点 $A'$ 恰好落在线段 $BC$ 的垂直平分线上时,$AP$ 的长为

8-4√3或8+4√3
。答案
8-4√3或8+4√3
解析
设正方形ABCD中,B(0,0),A(0,4),C(4,0),D(4,4),射线AD方程为y=4(x≥0),P(t,4)(t≥0)。BC垂直平分线为x=2,设A'(2,m)。由折叠性质,BA'=BA=4,即√(2²+m²)=4,得m=±2√3。
情况1:A'(2,2√3)
PA=PA',PA=t,PA'=√[(t-2)²+(4-2√3)²],则t=√[(t-2)²+(4-2√3)²]。平方化简得t=8-4√3。
情况2:A'(2,-2√3)
同理,PA'=√[(t-2)²+(4+2√3)²],t=√[(t-2)²+(4+2√3)²]。平方化简得t=8+4√3。
综上,AP的长为8-4√3或8+4√3。
情况1:A'(2,2√3)
PA=PA',PA=t,PA'=√[(t-2)²+(4-2√3)²],则t=√[(t-2)²+(4-2√3)²]。平方化简得t=8-4√3。
情况2:A'(2,-2√3)
同理,PA'=√[(t-2)²+(4+2√3)²],t=√[(t-2)²+(4+2√3)²]。平方化简得t=8+4√3。
综上,AP的长为8-4√3或8+4√3。
19. (2025 驻马店三模)如图,在平行四边形 $ABCD$ 中,$AB = 2$,$BC = 3$,$\angle ABC = 60^{\circ}$,点 $P$ 为射线 $AD$ 上一动点,连接 $BP$,点 $M$,$N$ 分别为直线 $AD$,$BC$ 上的点,且 $MN$ 垂直平分 $BP$,若 $AM = 1$,则线段 $DP$ 的长为

√7 - 2或4 - √3
。答案
√7 - 2或4 - √3
解析
建立坐标系,设B(0,0),C(3,0),由∠ABC=60°,AB=2得A(1,√3),D(4,√3)。直线AD:y=√3,M在直线AD上且AM=1,故M(2,√3)或(0,√3)。设P(p,√3)(p≥1),MN垂直平分BP,BP中点Q(p/2,√3/2)在MN上,且MN斜率为-p/√3。
当M(2,√3)时,MN斜率=(-√3)/(n-2)=-p/√3,得n=2+3/p。Q在MN上:√3/2 - √3=(-p/√3)(p/2 - 2),化简得p²-4p-3=0,解得p=2+√7(p=2-√7舍去),DP=|2+√7 - 4|=√7 - 2。
当M(0,√3)时,同理得p²=3,p=√3(p=-√3舍去),DP=|√3 - 4|=4 - √3。
当M(2,√3)时,MN斜率=(-√3)/(n-2)=-p/√3,得n=2+3/p。Q在MN上:√3/2 - √3=(-p/√3)(p/2 - 2),化简得p²-4p-3=0,解得p=2+√7(p=2-√7舍去),DP=|2+√7 - 4|=√7 - 2。
当M(0,√3)时,同理得p²=3,p=√3(p=-√3舍去),DP=|√3 - 4|=4 - √3。