1. 新情境 体育课上,侧压腿动作可以抽象为如图所示的几何图形,点O,A,B在同一条直线上.若∠1=120°,∠ABC=90°,AB=40 cm,则AC的长为 (

A.20 cm
B.40 cm
C.80 cm
D.160 cm
C
)A.20 cm
B.40 cm
C.80 cm
D.160 cm
答案
∵ ∠1 = 120°,
∴ ∠BAC = 60°,
∴ ∠ACB = 30°.
∵ AB = 40 cm,
∴ AC = 2AB = 2 × 40 = 80(cm).
解析
【分析】
解题时首先根据邻补角和为180°,结合已知∠1=120°求出∠BAC的度数;再在Rt△ABC中,利用直角三角形两锐角互余求出∠ACB的度数,可得∠ACB=30°;最后根据直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半,结合已知AB的长度即可求出AC的长。
【解析】
∵ 点O,A,B在同一条直线上,∠1=120°,
∴ ∠BAC = 180° - ∠1 = 180° - 120° = 60°,
在Rt△ABC中,∠ABC=90°,
∴ ∠ACB = 90° - ∠BAC = 90° - 60° = 30°,
根据直角三角形的性质:30°角所对的直角边等于斜边的一半,AB是∠ACB对的直角边,
∴ AC = 2AB,
∵ AB=40 cm,
∴ AC = 2×40 = 80(cm)。
【答案】C
【知识点】邻补角性质;直角三角形两锐角互余;含30°角的直角三角形性质
【点评】本题结合生活中的运动场景考查直角三角形相关性质,解题的关键是先推导得到30°的内角,再对应性质计算边长,属于基础类应用题,注重对基础知识的考查。
【难度系数】0.8
解题时首先根据邻补角和为180°,结合已知∠1=120°求出∠BAC的度数;再在Rt△ABC中,利用直角三角形两锐角互余求出∠ACB的度数,可得∠ACB=30°;最后根据直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半,结合已知AB的长度即可求出AC的长。
【解析】
∵ 点O,A,B在同一条直线上,∠1=120°,
∴ ∠BAC = 180° - ∠1 = 180° - 120° = 60°,
在Rt△ABC中,∠ABC=90°,
∴ ∠ACB = 90° - ∠BAC = 90° - 60° = 30°,
根据直角三角形的性质:30°角所对的直角边等于斜边的一半,AB是∠ACB对的直角边,
∴ AC = 2AB,
∵ AB=40 cm,
∴ AC = 2×40 = 80(cm)。
【答案】C
【知识点】邻补角性质;直角三角形两锐角互余;含30°角的直角三角形性质
【点评】本题结合生活中的运动场景考查直角三角形相关性质,解题的关键是先推导得到30°的内角,再对应性质计算边长,属于基础类应用题,注重对基础知识的考查。
【难度系数】0.8
2. [2025安徽中考]如图,在$△ ABC$中,$∠ A = 120°$,$AB = AC$,边$AC$的中点为$D$,边$BC$上的点$E$满足$ED ⊥ AC$。若$DE = \sqrt{3}$,则$AC$的长是(

A.$4\sqrt{3}$
B.$6$
C.$2\sqrt{3}$
D.$3$
B
)A.$4\sqrt{3}$
B.$6$
C.$2\sqrt{3}$
D.$3$
答案
∵ ∠A = 120°, AB = AC,
∴ ∠B = ∠C = 1/2 × (180° - 120°) = 30°.
∵ ED ⊥ AC,
∴ ∠CDE = 90°,
∴ CE = 2DE = 2√3.
在Rt△CDE中,DE = √3, CE = 2√3,由勾股定理可得 CD = √(CE² - DE²) = √((2√3)² - (√3)²) = 3.
∵ 边AC的中点为D,
∴ AC = 2CD = 2 × 3 = 6.
解析
【分析】
解题时可按以下思路逐步推导:①首先根据等腰三角形“等边对等角”的性质,结合三角形内角和,计算出底角∠C的度数;②观察到ED⊥AC,可得△CDE是直角三角形,利用“直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半”求出CE的长度;③在Rt△CDE中用勾股定理计算出CD的长度;④最后根据D是AC中点的性质,即可求出AC的长度。
【解析】
∵ ∠A = 120°, AB = AC,
∴ ∠B = ∠C = $\frac{1}{2}$ × (180° - 120°) = 30°.
∵ ED ⊥ AC,
∴ ∠CDE = 90°,
∴ CE = 2DE = 2$\sqrt{3}$.
在Rt△CDE中,DE = $\sqrt{3}$, CE = 2$\sqrt{3}$, 由勾股定理可得:
CD = $\sqrt{CE^2 - DE^2}$ = $\sqrt{(2\sqrt{3})^2 - (\sqrt{3})^2}$ = 3.
∵ 边AC的中点为D,
∴ AC = 2CD = 2 × 3 = 6.
【答案】
B
【知识点】
等腰三角形的性质;含30°角的直角三角形的性质;勾股定理
【点评】
本题属于基础类几何计算题,解题的关键是先利用等腰三角形的性质求出30°的特殊角,再结合直角三角形的相关性质和勾股定理逐步推导线段长度,熟练掌握三角形基础性质即可顺利求解。
【难度系数】
0.7
解题时可按以下思路逐步推导:①首先根据等腰三角形“等边对等角”的性质,结合三角形内角和,计算出底角∠C的度数;②观察到ED⊥AC,可得△CDE是直角三角形,利用“直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半”求出CE的长度;③在Rt△CDE中用勾股定理计算出CD的长度;④最后根据D是AC中点的性质,即可求出AC的长度。
【解析】
∵ ∠A = 120°, AB = AC,
∴ ∠B = ∠C = $\frac{1}{2}$ × (180° - 120°) = 30°.
∵ ED ⊥ AC,
∴ ∠CDE = 90°,
∴ CE = 2DE = 2$\sqrt{3}$.
在Rt△CDE中,DE = $\sqrt{3}$, CE = 2$\sqrt{3}$, 由勾股定理可得:
CD = $\sqrt{CE^2 - DE^2}$ = $\sqrt{(2\sqrt{3})^2 - (\sqrt{3})^2}$ = 3.
∵ 边AC的中点为D,
∴ AC = 2CD = 2 × 3 = 6.
【答案】
B
【知识点】
等腰三角形的性质;含30°角的直角三角形的性质;勾股定理
【点评】
本题属于基础类几何计算题,解题的关键是先利用等腰三角形的性质求出30°的特殊角,再结合直角三角形的相关性质和勾股定理逐步推导线段长度,熟练掌握三角形基础性质即可顺利求解。
【难度系数】
0.7
3. [2024 兰州中考]如图,四边形ABCD为正方形,△ADE为等边三角形,EF⊥AB于点F.若AD=4,则EF=

2
.答案
∵ 四边形ABCD为正方形,
∴ ∠FAD = 90°.
∵ △ADE为等边三角形,
∴ ∠EAD = 60°, AE = AD = 4,
∴ ∠FAE = 30°.
∵ EF ⊥ AB,
∴ EF = 1/2 AE = 2.
解析
【分析】
解题时先结合已知特殊图形的性质推导相关边的长度和角的度数:首先利用正方形的性质得到∠BAD为90°,再结合等边三角形的性质得到AE的长度和∠EAD的度数,进而求出∠FAE的度数;最后在直角△AEF中,利用30°角所对的直角边等于斜边一半的性质,即可求出EF的长度。
【解析】
∵ 四边形ABCD为正方形,
∴ ∠FAD = 90°。
∵ △ADE为等边三角形,
∴ ∠EAD = 60°,AE = AD = 4,
∴ ∠FAE = ∠FAD - ∠EAD = 30°。
∵ EF ⊥ AB,即△AFE是直角三角形,
∴ EF = $\frac{1}{2}$AE = $\frac{1}{2}$×4 = 2。
【答案】
2
【知识点】
正方形的性质;等边三角形的性质;含30°角的直角三角形的性质
【点评】
本题属于基础几何计算题,解题关键是结合特殊图形的性质推导角的度数与边的长度关系,再利用直角三角形的特殊性质求解,解题思路清晰,难度较低。
【难度系数】
0.8
解题时先结合已知特殊图形的性质推导相关边的长度和角的度数:首先利用正方形的性质得到∠BAD为90°,再结合等边三角形的性质得到AE的长度和∠EAD的度数,进而求出∠FAE的度数;最后在直角△AEF中,利用30°角所对的直角边等于斜边一半的性质,即可求出EF的长度。
【解析】
∵ 四边形ABCD为正方形,
∴ ∠FAD = 90°。
∵ △ADE为等边三角形,
∴ ∠EAD = 60°,AE = AD = 4,
∴ ∠FAE = ∠FAD - ∠EAD = 30°。
∵ EF ⊥ AB,即△AFE是直角三角形,
∴ EF = $\frac{1}{2}$AE = $\frac{1}{2}$×4 = 2。
【答案】
2
【知识点】
正方形的性质;等边三角形的性质;含30°角的直角三角形的性质
【点评】
本题属于基础几何计算题,解题关键是结合特殊图形的性质推导角的度数与边的长度关系,再利用直角三角形的特殊性质求解,解题思路清晰,难度较低。
【难度系数】
0.8
4. [2026榆林期末]如图,在$△ ABC$中,$∠ B = 90°$,$∠ BAC = 60°$,$∠ BAC$的平分线$AD$交$BC$于点$D$,过点$D$作$DE ⊥ AC$于点$E$.若$BD = 3$,则$CD$的长为

6
.答案
∵ ∠B = 90°, ∠BAC = 60°,
∴ ∠C = 30°,
∴ CD = 2DE.
∵ AD平分∠CAB, DB ⊥ AB, DE ⊥ AC,
∴ DE = BD = 3(角平分线的性质),
∴ CD = 2DE = 2 × 3 = 6.
解析
【分析】
解题时先从已知条件入手,首先看到AD是∠BAC的角平分线,且DB⊥AB、DE⊥AC,可联想到角平分线的性质,得到DE与BD相等;再根据△ABC的内角条件求出∠C的度数,结合直角三角形中30°角所对直角边是斜边一半的性质,即可推出CD与DE的数量关系,代入数值就能计算得到CD的长度。
【解析】
在△ABC中,∠B=90°,∠BAC=60°,
∴∠C=180°-∠B-∠BAC=30°,
在Rt△DEC中,∠C=30°,可得CD=2DE(直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半)。
∵AD平分∠BAC,DB⊥AB,DE⊥AC,
∴DE=BD=3(角平分线上的点到角两边的距离相等),
∴CD=2DE=2×3=6。
【答案】
6
【知识点】
角平分线的性质;直角三角形两锐角互余;含30°角的直角三角形的性质
【点评】
本题属于基础几何计算题,将角平分线的性质与直角三角形的特殊性质结合考查,解题的关键是准确找到相等的线段和特殊角对应的边的关系,计算量小,解题思路清晰。
【难度系数】
0.8
解题时先从已知条件入手,首先看到AD是∠BAC的角平分线,且DB⊥AB、DE⊥AC,可联想到角平分线的性质,得到DE与BD相等;再根据△ABC的内角条件求出∠C的度数,结合直角三角形中30°角所对直角边是斜边一半的性质,即可推出CD与DE的数量关系,代入数值就能计算得到CD的长度。
【解析】
在△ABC中,∠B=90°,∠BAC=60°,
∴∠C=180°-∠B-∠BAC=30°,
在Rt△DEC中,∠C=30°,可得CD=2DE(直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半)。
∵AD平分∠BAC,DB⊥AB,DE⊥AC,
∴DE=BD=3(角平分线上的点到角两边的距离相等),
∴CD=2DE=2×3=6。
【答案】
6
【知识点】
角平分线的性质;直角三角形两锐角互余;含30°角的直角三角形的性质
【点评】
本题属于基础几何计算题,将角平分线的性质与直角三角形的特殊性质结合考查,解题的关键是准确找到相等的线段和特殊角对应的边的关系,计算量小,解题思路清晰。
【难度系数】
0.8
5. 教材练习变式 如图,一艘轮船自西向东航行,在A处测得小岛P的方位是北偏东$75°$,航行7海里后,在B处测得小岛P的方位是北偏东$60°$.若小岛周围的3.8海里内有暗礁,则该船一直向东航行,有无触礁的危险?并说明理由.

答案
有触礁的危险. 理由如下:
如图,过点P作PD ⊥ AB交AB的延长线于点D.
∵ 在A处测得小岛P在北偏东75°方向,
∴ ∠PAB = 15°.
∵ 在B处测得小岛P在北偏东60°方向,
∴ ∠PBD = 30°,
∴ ∠APB = ∠PBD - ∠PAB = 15°,
∴ ∠APB = ∠PAB,
∴ PB = AB = 7 海里.
∵ ∠PBD = 30°, ∠PDB = 90°,
∴ PD = 1/2 PB = 1/2 × 7 = 3.5(海里).
∵ 3.5 < 3.8,
∴ 该船一直向东航行,有触礁的危险.
解析
【分析】
要判断轮船是否有触礁危险,本质是比较小岛P到轮船航行路线(直线AB)的最短距离与3.8海里的大小关系,点到直线的最短距离为垂线段长度,因此首先过P作PD⊥AB交AB延长线于D,只需计算PD的长度即可。首先根据给出的方位角,换算出△ABP中的内角∠PAB和外角∠PBD,利用三角形外角性质推出∠APB=∠PAB,得到PB=AB=7海里;再在Rt△PBD中,利用含30°角的直角三角形的性质求出PD的长度,最后和3.8比较大小就能得出结论。
【解析】
解:过点P作PD ⊥ AB交AB的延长线于点D。
∵ 正北方向与AB所在的正西正东方向垂直,在A处测得小岛P在北偏东75°方向,
∴ ∠PAB = 90° - 75° = 15°。
∵ 同理,在B处测得小岛P在北偏东60°方向,
∴ ∠PBD = 90° - 60° = 30°。
∵ ∠PBD是△ABP的外角,
∴ ∠APB = ∠PBD - ∠PAB = 30° - 15° = 15°,
∴ ∠APB = ∠PAB,根据等角对等边可得 PB = AB = 7 海里。
在Rt△PBD中,∠PBD = 30°, ∠PDB = 90°,根据直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半,得:
PD = $\frac{1}{2}$ PB = $\frac{1}{2}$ × 7 = 3.5(海里)。
∵ 3.5 < 3.8,
∴ 该船一直向东航行有触礁的危险。
【答案】
有触礁的危险. 理由如下:
如图,过点P作PD ⊥ AB交AB的延长线于点D.
∵ 在A处测得小岛P在北偏东75°方向,
∴ ∠PAB = 15°.
∵ 在B处测得小岛P在北偏东60°方向,
∴ ∠PBD = 30°,
∴ ∠APB = ∠PBD - ∠PAB = 15°,
∴ ∠APB = ∠PAB,
∴ PB = AB = 7 海里.
∵ ∠PBD = 30°, ∠PDB = 90°,
∴ PD = 1/2 PB = 1/2 × 7 = 3.5(海里).
∵ 3.5 < 3.8,
∴ 该船一直向东航行,有触礁的危险.

【知识点】
方位角的应用,等腰三角形的判定,含30°角的直角三角形性质
【点评】
本题是直角三角形性质的实际应用类题型,解题核心是将实际的触礁问题转化为点到直线的距离比较问题,需要准确理解方位角的含义,结合三角形角度关系和特殊直角三角形的性质求解,贴合生活实际,能够考查学生的数学建模能力。
【难度系数】
0.7
要判断轮船是否有触礁危险,本质是比较小岛P到轮船航行路线(直线AB)的最短距离与3.8海里的大小关系,点到直线的最短距离为垂线段长度,因此首先过P作PD⊥AB交AB延长线于D,只需计算PD的长度即可。首先根据给出的方位角,换算出△ABP中的内角∠PAB和外角∠PBD,利用三角形外角性质推出∠APB=∠PAB,得到PB=AB=7海里;再在Rt△PBD中,利用含30°角的直角三角形的性质求出PD的长度,最后和3.8比较大小就能得出结论。
【解析】
解:过点P作PD ⊥ AB交AB的延长线于点D。
∵ 正北方向与AB所在的正西正东方向垂直,在A处测得小岛P在北偏东75°方向,
∴ ∠PAB = 90° - 75° = 15°。
∵ 同理,在B处测得小岛P在北偏东60°方向,
∴ ∠PBD = 90° - 60° = 30°。
∵ ∠PBD是△ABP的外角,
∴ ∠APB = ∠PBD - ∠PAB = 30° - 15° = 15°,
∴ ∠APB = ∠PAB,根据等角对等边可得 PB = AB = 7 海里。
在Rt△PBD中,∠PBD = 30°, ∠PDB = 90°,根据直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半,得:
PD = $\frac{1}{2}$ PB = $\frac{1}{2}$ × 7 = 3.5(海里)。
∵ 3.5 < 3.8,
∴ 该船一直向东航行有触礁的危险。
【答案】
有触礁的危险. 理由如下:
如图,过点P作PD ⊥ AB交AB的延长线于点D.
∵ 在A处测得小岛P在北偏东75°方向,
∴ ∠PAB = 15°.
∵ 在B处测得小岛P在北偏东60°方向,
∴ ∠PBD = 30°,
∴ ∠APB = ∠PBD - ∠PAB = 15°,
∴ ∠APB = ∠PAB,
∴ PB = AB = 7 海里.
∵ ∠PBD = 30°, ∠PDB = 90°,
∴ PD = 1/2 PB = 1/2 × 7 = 3.5(海里).
∵ 3.5 < 3.8,
∴ 该船一直向东航行,有触礁的危险.
【知识点】
方位角的应用,等腰三角形的判定,含30°角的直角三角形性质
【点评】
本题是直角三角形性质的实际应用类题型,解题核心是将实际的触礁问题转化为点到直线的距离比较问题,需要准确理解方位角的含义,结合三角形角度关系和特殊直角三角形的性质求解,贴合生活实际,能够考查学生的数学建模能力。
【难度系数】
0.7
6. 教材练习变式 [2026长春朝阳区期末] 如图,在$\mathrm{Rt}△ ABC$中,$∠ C = 90°$,$BC = 6$,$AC = 9$,折叠$△ ACB$,使点$A$与$BC$的中点$D$重合,折痕交$AB$于点$E$,交$AC$于点$F$,则$CF$的长为

4
.答案
在Rt△CDF中,由勾股定理可得 CF² = DF² - CD².
∵ D是BC的中点,
∴ CD = 3. 由折叠的性质可得 AF = FD.
∵ AC = 9,
∴ DF = 9 - CF,
∴ CF² = (9 - CF)² - 3²,解得 CF = 4.
∵ D是BC的中点,
∴ CD = 3. 由折叠的性质可得 AF = FD.
∵ AC = 9,
∴ DF = 9 - CF,
∴ CF² = (9 - CF)² - 3²,解得 CF = 4.
解析
【分析】
解题时先从所求线段CF入手,CF位于直角△CDF中,已知∠C=90°,若能表示出△CDF的另外两条边即可用勾股定理求解。第一步先根据D是BC中点求出CD的长度;第二步利用折叠的性质得到相等线段AF=DF,将DF用含CF的代数式表示;第三步把三条边代入勾股定理列方程,解方程即可得到CF的长度。
【解析】
解:
∵ D是BC的中点,BC=6,
∴ CD = $\frac{1}{2}$BC = 3。
根据折叠的性质可得:AF = FD,
∵ AC=9,
∴ DF = AF = AC - CF = 9 - CF,
在Rt△CDF中,∠C=90°,由勾股定理得:
$CF^2 + CD^2 = DF^2$,
代入得:$CF^2 + 3^2 = (9 - CF)^2$,
展开计算:$CF^2 + 9 = 81 - 18CF + CF^2$,
消去$CF^2$后化简得:18CF = 72,
解得:CF = 4。
【答案】
4
【知识点】
折叠的性质、勾股定理、中点的定义
【点评】
本题是几何折叠计算的常规题型,核心是借助折叠的性质转化相等线段,将未知量和已知量整合到同一个直角三角形中,通过勾股定理建立方程求解,渗透了方程思想在几何问题中的应用。
【难度系数】
0.7
解题时先从所求线段CF入手,CF位于直角△CDF中,已知∠C=90°,若能表示出△CDF的另外两条边即可用勾股定理求解。第一步先根据D是BC中点求出CD的长度;第二步利用折叠的性质得到相等线段AF=DF,将DF用含CF的代数式表示;第三步把三条边代入勾股定理列方程,解方程即可得到CF的长度。
【解析】
解:
∵ D是BC的中点,BC=6,
∴ CD = $\frac{1}{2}$BC = 3。
根据折叠的性质可得:AF = FD,
∵ AC=9,
∴ DF = AF = AC - CF = 9 - CF,
在Rt△CDF中,∠C=90°,由勾股定理得:
$CF^2 + CD^2 = DF^2$,
代入得:$CF^2 + 3^2 = (9 - CF)^2$,
展开计算:$CF^2 + 9 = 81 - 18CF + CF^2$,
消去$CF^2$后化简得:18CF = 72,
解得:CF = 4。
【答案】
4
【知识点】
折叠的性质、勾股定理、中点的定义
【点评】
本题是几何折叠计算的常规题型,核心是借助折叠的性质转化相等线段,将未知量和已知量整合到同一个直角三角形中,通过勾股定理建立方程求解,渗透了方程思想在几何问题中的应用。
【难度系数】
0.7
变式 [2026 银川三中期末] 如图,在三角形纸片$ABC$中,$∠ BAC=90°$,$AB=3$,$AC=5$,将$△ ABC$折叠,使点$B$,$C$在$BC$上重合于点$D$处,则$AE$的长为
17/5
.答案
由折叠的性质可得∠ADB = ∠B, ∠EDC = ∠C.
∵ ∠B + ∠C = 90°,
∴ ∠ADE = 180° - 90° = 90°. 在Rt△ADE中,由勾股定理可得 AE² = AD² + DE². 由折叠的性质可得 AD = AB = 3, CE = DE.
∵ AC = 5,
∴ DE = 5 - AE,
∴ AE² = 3² + (5 - AE)²,解得 AE = 17/5.
∵ ∠B + ∠C = 90°,
∴ ∠ADE = 180° - 90° = 90°. 在Rt△ADE中,由勾股定理可得 AE² = AD² + DE². 由折叠的性质可得 AD = AB = 3, CE = DE.
∵ AC = 5,
∴ DE = 5 - AE,
∴ AE² = 3² + (5 - AE)²,解得 AE = 17/5.
解析
【分析】
解决本题首先从折叠的性质入手,折叠前后对应角相等、对应边相等,因此可先得到∠ADB=∠B,∠EDC=∠C,AD=AB,CE=DE。结合∠BAC=90°,可得∠B+∠C=90°,进而推导出∠ADE为直角,此时可在Rt△ADE中利用勾股定理建立方程求解。已知AC=5,可将DE用含AE的式子表示,代入勾股公式解方程即可得到AE的长度。
【解析】
由折叠的性质可得:$∠ ADB = ∠ B$,$∠ EDC = ∠ C$,$AD=AB=3$,$CE=DE$。
∵ 在$Rt△ ABC$中,$∠ BAC=90°$,
∴ $∠ B + ∠ C = 90°$,
∴ $∠ ADB + ∠ EDC = ∠ B + ∠ C = 90°$,
∴ $∠ ADE = 180° - (∠ ADB + ∠ EDC) = 180° - 90° = 90°$,即$△ ADE$是直角三角形。
∵ $AC = AE + CE = 5$,
∴ $CE = 5 - AE$,即$DE = 5 - AE$。
在$Rt△ ADE$中,由勾股定理得:$AE^2 = AD^2 + DE^2$,
代入得:$AE^2 = 3^2 + (5 - AE)^2$,
展开计算:$AE^2 = 9 + 25 - 10AE + AE^2$,
移项化简得:$10AE = 34$,
解得:$AE = \frac{17}{5}$。
【答案】
$\dfrac{17}{5}$
【知识点】
折叠的性质,直角三角形两锐角互余,勾股定理的应用
【点评】
本题是几何折叠类的典型题型,解题核心是利用折叠的性质挖掘出相等的边与角,进而构造出直角三角形,结合方程思想通过勾股定理求解未知线段长度,需要熟练掌握折叠性质与勾股定理的结合应用方法。
【难度系数】
0.6
解决本题首先从折叠的性质入手,折叠前后对应角相等、对应边相等,因此可先得到∠ADB=∠B,∠EDC=∠C,AD=AB,CE=DE。结合∠BAC=90°,可得∠B+∠C=90°,进而推导出∠ADE为直角,此时可在Rt△ADE中利用勾股定理建立方程求解。已知AC=5,可将DE用含AE的式子表示,代入勾股公式解方程即可得到AE的长度。
【解析】
由折叠的性质可得:$∠ ADB = ∠ B$,$∠ EDC = ∠ C$,$AD=AB=3$,$CE=DE$。
∵ 在$Rt△ ABC$中,$∠ BAC=90°$,
∴ $∠ B + ∠ C = 90°$,
∴ $∠ ADB + ∠ EDC = ∠ B + ∠ C = 90°$,
∴ $∠ ADE = 180° - (∠ ADB + ∠ EDC) = 180° - 90° = 90°$,即$△ ADE$是直角三角形。
∵ $AC = AE + CE = 5$,
∴ $CE = 5 - AE$,即$DE = 5 - AE$。
在$Rt△ ADE$中,由勾股定理得:$AE^2 = AD^2 + DE^2$,
代入得:$AE^2 = 3^2 + (5 - AE)^2$,
展开计算:$AE^2 = 9 + 25 - 10AE + AE^2$,
移项化简得:$10AE = 34$,
解得:$AE = \frac{17}{5}$。
【答案】
$\dfrac{17}{5}$
【知识点】
折叠的性质,直角三角形两锐角互余,勾股定理的应用
【点评】
本题是几何折叠类的典型题型,解题核心是利用折叠的性质挖掘出相等的边与角,进而构造出直角三角形,结合方程思想通过勾股定理求解未知线段长度,需要熟练掌握折叠性质与勾股定理的结合应用方法。
【难度系数】
0.6
7. 教材例题变式 [2026天水麦积区期末] 如图,在长方形纸片ABCD中,AB=10,AD=8,点E在AD边上,将△ABE沿BE折叠后,点A落在CD边上的点F处.
(1)求DF的长;
(2)求△BEF的面积.

(1)求DF的长;
(2)求△BEF的面积.
答案
(1)在Rt△BCF中,BF = AB = 10, BC = AD = 8,
由勾股定理可得 CF = √(BF² - BC²) = √(10² - 8²) = 6,
∴ DF = DC - CF = AB - CF = 10 - 6 = 4.
(2)由折叠的性质可得 S△BEF = S△AEB.
在Rt△DEF中,DE² = EF² - DF².
∵ EF = AD - DE = 8 - DE, DF = 4,
∴ DE² = (8 - DE)² - 4²,解得 DE = 3,
∴ AE = AD - DE = 8 - 3 = 5,
∴ S△BEF = S△AEB = 1/2 AB · AE = 1/2 × 10 × 5 = 25.
得分要点:折叠前后图形中的对应角相等,对应线段相等.
由勾股定理可得 CF = √(BF² - BC²) = √(10² - 8²) = 6,
∴ DF = DC - CF = AB - CF = 10 - 6 = 4.
(2)由折叠的性质可得 S△BEF = S△AEB.
在Rt△DEF中,DE² = EF² - DF².
∵ EF = AD - DE = 8 - DE, DF = 4,
∴ DE² = (8 - DE)² - 4²,解得 DE = 3,
∴ AE = AD - DE = 8 - 3 = 5,
∴ S△BEF = S△AEB = 1/2 AB · AE = 1/2 × 10 × 5 = 25.
得分要点:折叠前后图形中的对应角相等,对应线段相等.
解析
【分析】
(1) 求DF的长时,已知长方形对边DC=AB=10,只需先求出CF的长度即可。根据折叠的性质,折叠后对应边BF=AB=10,结合长方形中BC=AD=8,在Rt△BCF中用勾股定理可算出CF,再用DC减去CF就能得到DF。
(2) 求△BEF的面积时,根据折叠性质可知△BEF与△BEA面积相等,因此只需计算△ABE的面积。△ABE的底AB已知,只需再求出高AE的长度:设AE为x,则EF=x,DE=8-x,在Rt△DEF中结合已求的DF=4,用勾股定理列方程即可求出AE,进而算出面积。
【解析】
(1)
∵ 四边形ABCD是长方形,
∴ BC=AD=8,DC=AB=10,∠C=90°,
由折叠的性质可得:BF=AB=10,
在Rt△BCF中,由勾股定理得:
$CF=\sqrt{BF^2-BC^2}=\sqrt{10^2-8^2}=\sqrt{36}=6$,
∴ $DF=DC-CF=10-6=4$。
(2) 由折叠的性质可得:$△ BEF≌△ BEA$,即$EF=AE$,$S_{△ BEF}=S_{△ AEB}$,
设$AE=EF=x$,则$DE=AD-AE=8-x$,
在Rt△DEF中,由勾股定理得:
$DE^2+DF^2=EF^2$,
代入得:$(8-x)^2+4^2=x^2$,
展开化简得:$64-16x+x^2+16=x^2$,
解得$x=5$,即$AE=5$,
∴ $S_{△ BEF}=S_{△ AEB}=\frac{1}{2}× AB× AE=\frac{1}{2}×10×5=25$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{DF=4}$;
(2) $\boldsymbol{S_{△ BEF}=25}$
【知识点】
矩形的性质,折叠的性质,勾股定理
【点评】
本题是折叠类几何计算的基础题型,解题关键是利用折叠的性质转化相等的边和面积,结合勾股定理建立方程求解,能够很好地考察几何性质的应用能力和方程思想的运用能力。
【难度系数】
0.7
(1) 求DF的长时,已知长方形对边DC=AB=10,只需先求出CF的长度即可。根据折叠的性质,折叠后对应边BF=AB=10,结合长方形中BC=AD=8,在Rt△BCF中用勾股定理可算出CF,再用DC减去CF就能得到DF。
(2) 求△BEF的面积时,根据折叠性质可知△BEF与△BEA面积相等,因此只需计算△ABE的面积。△ABE的底AB已知,只需再求出高AE的长度:设AE为x,则EF=x,DE=8-x,在Rt△DEF中结合已求的DF=4,用勾股定理列方程即可求出AE,进而算出面积。
【解析】
(1)
∵ 四边形ABCD是长方形,
∴ BC=AD=8,DC=AB=10,∠C=90°,
由折叠的性质可得:BF=AB=10,
在Rt△BCF中,由勾股定理得:
$CF=\sqrt{BF^2-BC^2}=\sqrt{10^2-8^2}=\sqrt{36}=6$,
∴ $DF=DC-CF=10-6=4$。
(2) 由折叠的性质可得:$△ BEF≌△ BEA$,即$EF=AE$,$S_{△ BEF}=S_{△ AEB}$,
设$AE=EF=x$,则$DE=AD-AE=8-x$,
在Rt△DEF中,由勾股定理得:
$DE^2+DF^2=EF^2$,
代入得:$(8-x)^2+4^2=x^2$,
展开化简得:$64-16x+x^2+16=x^2$,
解得$x=5$,即$AE=5$,
∴ $S_{△ BEF}=S_{△ AEB}=\frac{1}{2}× AB× AE=\frac{1}{2}×10×5=25$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{DF=4}$;
(2) $\boldsymbol{S_{△ BEF}=25}$
【知识点】
矩形的性质,折叠的性质,勾股定理
【点评】
本题是折叠类几何计算的基础题型,解题关键是利用折叠的性质转化相等的边和面积,结合勾股定理建立方程求解,能够很好地考察几何性质的应用能力和方程思想的运用能力。
【难度系数】
0.7
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