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如图,边长为1的正方形ABCD中,以A为圆心,1为半径作,将一块直角三角板的直角顶点P放置在(不包括端点B、D)上滑动,一条直角边通过顶点A,另一条直角边与边BC相交于点Q,连接-九年级数学

[db:作者]  2020-05-20 00:00:00  零零社区

题文

如图,边长为1的正方形ABCD中,以A为圆心,1为半径作,将一块直角三角板的直角顶点P放置在(不包括端点B、D)上滑动,一条直角边通过顶点A,另一条直角边与边BC相交于点Q,连接PC,并设PQ=x,以下我们对△CPQ进行研究.
(1)△CPQ能否为等边三角形?若能,则求出x的值;若不能,则说明理由;
(2)求△CPQ周长的最小值;
(3)当△CPQ分别为锐角三角形、直角三角形和钝角三角形时分别求x的取值范围.
题型:解答题  难度:中档

答案

解:(1)假设△CPQ为等边三角形时,
一方面x=BQ=PQ=CQ=
另一方面,连接AQ,
∵∠PAQ=30°,∠APQ=90°,
∴∠AQP=60°,
∵∠PQC=60°,
∴∠AQB=60°,
∴∠BAQ=30°,
∴tan∠BAQ=tan30°=
∴x=
∴得出自相矛盾;
∴△CPQ不能为等边三角形.
(2)△CPQ的周长=PQ+QC+CP=BQ+QC+CP=BC+PC=1+PC;
又∵PC≥AC﹣PA=﹣1,
∴△CPQ的周长≥1+﹣1=
P运动至点P0时,△CPQ的周长最小值是
(3)连接AC,交于P0,则P0Q=BQ=x,∠P0CQ=45°,∠CP0Q=90°;
∴P0Q=BQ=x=﹣1,∠PQC=∠PAB<90°,∠PCQ<90°.
①当P在上运动时,
∵∠APQ=90°,
∴0°<∠CPQ<90°,
此时△CPQ是锐角三角形,x>﹣1.
②当P与P0重合时,∠CPQ=90°,此时△CPQ是直角三角形,x=﹣1.
③当P在上运动时,
∵∠APC<180°,∠APQ=90°,
∴90°<∠CPQ<180°,
此时△CPQ是钝角三角形,x<﹣1.

据专家权威分析,试题“如图,边长为1的正方形ABCD中,以A为圆心,1为半径作,将一块直角..”主要考查你对  等边三角形,三角形的周长和面积,圆心角,圆周角,弧和弦  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

等边三角形三角形的周长和面积圆心角,圆周角,弧和弦

考点名称:等边三角形

  • 等边三角形定义:
    三条边都相等的三角形叫做等边三角形,“等边三角形”也被称为“正三角形”。是特殊的等腰三角形。
    如果一个三角形满足下列任意一条,则它必满足另一条,三边相等或三角相等的三角形叫做等边三角形:
    1.三边长度相等;
    2.三个内角度数均为60度;
    3.一个内角为60度的等腰三角形。

  • 性质:
    ①等边三角形是锐角三角形,等边三角形的内角都相等,且均为60°。
    ②等边三角形每条边上的中线、高线和所对角的平分线互相重合(三线合一)
    ③等边三角形是轴对称图形,它有三条对称轴,对称轴是每条边上的中线、高线 或对角的平分线所在的直线。
    ④等边三角形重心、内心、外心、垂心重合于一点,称为等边三角形的中心。(四心合一)
    ⑤等边三角形内任意一点到三边的距离之和为定值(等于其高)

  • 判定方法:
    ①三边相等的三角形是等边三角形(定义)
    ②三个内角都相等(为60度)的三角形是等边三角形
    ③有一个角是60度的等腰三角形是等边三角形
    ④ 两个内角为60度的三角形是等边三角形
    说明:可首先考虑判断三角形是等腰三角形。

    等边三角形的性质与判定理解:
    首先,明确等边三角形定义。三边相等的三角形叫做等边三角形,也称正三角形。
    其次,明确等边三角形与等腰三角形的关系。等边三角形是特殊的等腰三角形,等腰三角形不一定是等边三角形。

    等比三角形的尺规做法:
    可以利用尺规作图的方式画出正三角形,其作法相当简单:先用尺画出一条任意长度的线段(这条线段的长度决定等边三角形的边长),再分别以线段二端点为圆心、线段为半径画圆,二圆汇交于二点,任选一点,和原来线段的两个端点画线段,则这二条线段和原来线段即构成一正三角形。

考点名称:三角形的周长和面积

  • 三角形的概念:
    由不在同意直线上的三条线段首尾顺次相接所组成的图形叫做三角形。

    构成三角形的元素:
    边:组成三角形的线段叫做三角形的边;
    顶点:相邻两边的公共端点叫做三角形的顶点;
    内角:相邻两边所组成的角叫做三角形的内角,简称三角形的角。

    三角形有下面三个特性:
    (1)三角形有三条线段;
    (2)三条线段不在同一直线上;
    (3)首尾顺次相接。

    三角形的表示:
    用符号“△,顶点是A、B、C的三角形记作“△ABC”,读作ABC”。

  • 三角形的分类:
    (1)三角形按边的关系分类如下:

    (2)三角形按角的关系分类如下:

    把边和角联系在一起,我们又有一种特殊的三角形:等腰直角三角形。它是两条直角边相等的直角三角形。

  • 三角形的周长和面积:
    三角形的周长等于三角形三边之和。
    三角形面积=(底×高)÷2。

考点名称:圆心角,圆周角,弧和弦

  • 圆的定义:
    在同一平面内,到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆。这个定点叫做圆的圆心。图形一周的长度,就是圆的周长。

    弧:
    圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧。
    弧用符号“⌒”表示以A,B为端点的弧记作“”,读作“圆弧AB”或“弧AB”。
    优弧:大于半圆的弧(多用三个字母表示);
    劣弧:小于半圆的弧(多用两个字母表示)
    圆的任意一条直径的两个端点分圆成两条弧,每一条弧都叫做半圆。 
     弧、弦、弦心距、圆心角之间的关系定理:在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对的弦的弦心距相等。
    推论:在同圆或等圆中,如果两个圆的圆心角、两条弧、两条弦或两条弦的弦心距中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等。

    圆心角:
    顶点在圆心的角叫做圆心角。

    圆周角
    顶点在圆上,并且两边都和圆相交的角叫做圆周角。
    圆周角的顶点在圆上,它的两边为圆的两条弦。

  • 圆心角特征识别:
    ①顶点是圆心;
    ②两条边都与圆周相交。

    计算公式:
    ①L(弧长)=n/180Xπr(n为圆心角度数,以下同);
    ②S(扇形面积) = n/360Xπr2
    ③扇形圆心角n=(180L)/(πr)(度)。
    ④K=2Rsin(n/2) K=弦长;n=弦所对的圆心角,以度计。

    圆心角定理:
    圆心角的度数等于它所对的弧的度数。
    理解:(定义)
    (1)等弧对等圆心角
    (2)把顶点在圆心的周角等分成360份时,每一份的圆心角是1°的角.
    (3)因为在同圆中相等的圆心角所对的弧相等,所以整个圆也被等分成360份,这时,把每一份这样得到的弧叫做1°的弧.
    (4)圆心角的度数和它们对的弧的度数相等.
    推论:
    在同圆或等圆中,如果(1)两个圆心角,(2)两条弧,(3)两条弦(4)两条弦上的弦心距中,有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等

    与圆周角关系:
    在同圆或等圆中,同弧或同弦所对的圆周角等于二分之一的圆心角。
    定理证明:分三种情况讨论,始终做直径COD,利用等腰三角形等腰底角相等,外角等于两内角之和来证明。

    圆周角定理推论
    圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角都等于这条弧所对的圆心角的一半。
    ①圆周角度数定理:圆周角的度数等于它所对的弧的度数的一半。
    ②同圆或等圆中,圆周角等于它所对的弧上的圆心角的一半。
    ③同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,相等圆周角所对的弧也相等。(不在同圆或等圆中其实也相等的。注:仅限这一条。)
    ④半圆(或直径)所对圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径。
    ⑤圆的内接四边形的对角互补,并且任何一个外角都等于它的内对角。
    ⑥在同圆或等圆中,圆周角相等<=>弧相等<=>弦相等。



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