2026年节节高大象出版社九年级数学全一册北师大版第142页答案
17.(12分)一副直角三角板如图10所示放置,点C在FD的延长线上,AB//CF,∠F=∠ACB=90°,∠E=45°,∠A=60°,AC=10,试求CD的长。

答案

解:
过点B作BG⊥FC,垂足为G。
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,AC=10,
∴ ∠ABC=30°,
$BC = AC · \tan60° = 10 × \sqrt{3} = 10\sqrt{3}$。
∵ AB//CF,
∴ ∠BCG = ∠ABC = 30°。
在Rt△BGC中,∠BGC=90°,
$BG = BC · \sin30° = 10\sqrt{3} × \frac{1}{2} = 5\sqrt{3}$,
$CG = BC · \cos30° = 10\sqrt{3} × \frac{\sqrt{3}}{2} = 15$。
在Rt△EFD中,∠F=90°,∠E=45°,
∴ ∠EDF = 45°,
在Rt△BGD中,∠BDG=45°,可得$DG = BG = 5\sqrt{3}$。
∵ $CD = CG - DG$,
∴ $CD = 15 - 5\sqrt{3}$。
答:CD的长为$15-5\sqrt{3}$。

解析

【分析】
要求CD的长,观察图形可将CD转化为CG与DG的差,因此先过点B作BG⊥FC构造直角三角形辅助求解。第一步先在Rt△ABC中,利用∠A的三角函数值求出BC的长度;第二步根据AB//CF的平行线性质,得到内错角∠BCG=∠ABC,再在Rt△BGC中利用特殊角的三角函数值求出BG和CG的长度;第三步根据等腰直角三角板的角度特征,可知∠EDF=45°,因此Rt△BGD为等腰直角三角形,得到DG=BG;最后代入CD=CG-DG即可算出结果。
【解析】
过点B作BG⊥FC,垂足为G。
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=60°,AC=10,
∴ ∠ABC=30°,
$BC = AC · \tan60° = 10 × \sqrt{3} = 10\sqrt{3}$。
∵ AB//CF,
∴ ∠BCG = ∠ABC = 30°。
在Rt△BGC中,∠BGC=90°,
$BG = BC · \sin30° = 10\sqrt{3} × \frac{1}{2} = 5\sqrt{3}$,
$CG = BC · \cos30° = 10\sqrt{3} × \frac{\sqrt{3}}{2} = 15$。
在Rt△EFD中,∠F=90°,∠E=45°,
∴ ∠EDF = 45°,
在Rt△BGD中,∠BGD=90°,∠BDG=45°,可得$DG = BG = 5\sqrt{3}$。
∵ $CD = CG - DG$,
∴ $CD = 15 - 5\sqrt{3}$。
【答案】
$15-5\sqrt{3}$
【知识点】
解直角三角形,平行线的性质,特殊角的三角函数值
【点评】
本题以常见直角三角板为载体,综合考查几何线段长度的求解,解题核心是通过作垂线构造直角三角形,结合平行线性质和特殊角三角函数值逐步推导线段长度,对学生的几何分析能力和计算能力有一定要求。
【难度系数】
0.6