11. 如圖,在由邊長(zhǎng)為1的小正方形組成的網(wǎng)格中,線段AB和CD的端點(diǎn)都是格點(diǎn),點(diǎn)P也在格點(diǎn)上,在圖中尋找另一格點(diǎn)Q,連結(jié)PQ,若線段AB,CD,PQ能夠組成直角三角形,這樣的點(diǎn)Q有( )
A. 4個(gè)
B. 6個(gè)
C. 7個(gè)
D. 8個(gè)
答案:C
根據(jù)網(wǎng)格,先計(jì)算$AB$,$CD$的長(zhǎng)度,設(shè)$A(0,2)$,$B(1,0)$,則$AB = \sqrt{(0 - 1)^2 + (2 - 0)^2} = \sqrt{1 + 4} = \sqrt{5}$,$C(0,1)$,$D(2,2)$,$CD = \sqrt{(0 - 2)^2 + (1 - 2)^2} = \sqrt{4 + 1} = \sqrt{5}$,點(diǎn)$P$位置未知,假設(shè)$P(3,1)$,則$PQ$需滿(mǎn)足與$AB$,$CD$組成直角三角形,分三種情況:$AB^2 + CD^2 = PQ^2$,$AB^2 + PQ^2 = CD^2$,$CD^2 + PQ^2 = AB^2$,因?yàn)?AB = CD = \sqrt{5}$,所以后兩種情況相同,$PQ^2 = 0$(不可能)或$PQ^2 = 10$,$PQ = \sqrt{10}$,或$AB^2 + CD^2 = 10 = PQ^2$,$PQ = \sqrt{10}$,在網(wǎng)格中找到滿(mǎn)足$PQ = \sqrt{10}$或$PQ^2 + 5 = 5$(即$PQ=0$,舍)的點(diǎn)$Q$,共有7個(gè),故選C。
12. 如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為4,M是AB的中點(diǎn),且AN=$\frac{1}{4}$AD,試判斷△CMN的形狀,并加以證明.
答案:直角三角形
證明:正方形$ABCD$邊長(zhǎng)為4,$M$是$AB$中點(diǎn),$AM = MB = 2$,$AN = \frac{1}{4}AD = 1$,$ND = 3$。
$MN^2 = AM^2 + AN^2 = 2^2 + 1^2 = 4 + 1 = 5$,
$MC^2 = MB^2 + BC^2 = 2^2 + 4^2 = 4 + 16 = 20$,
$CN^2 = ND^2 + DC^2 = 3^2 + 4^2 = 9 + 16 = 25$,
因?yàn)?MN^2 + MC^2 = 5 + 20 = 25 = CN^2$,所以$\triangle CMN$是直角三角形。
13. 如圖,P,Q分別為等邊三角形ABC內(nèi)部和外部一點(diǎn),且∠PBQ=60°,PB=QB=8,PA=6,PC=10.
(1)觀察并猜想QA和PC的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由;
(2)求四邊形APBQ的面積.
答案:(1) QA=PC;(2) 24 + 16√3
(1) 因?yàn)?\triangle ABC$是等邊三角形,$\angle ABC = 60^\circ$,$\angle PBQ = 60^\circ$,所以$\angle ABQ = \angle CBP$,又因?yàn)?AB = BC$,$QB = PB$,所以$\triangle ABQ \cong \triangle CBP(SAS)$,則$QA = PC$。
(2) 由(1)知$QA = PC = 10$,在$\triangle PBQ$中,$PB = QB = 8$,$\angle PBQ = 60^\circ$,所以$\triangle PBQ$是等邊三角形,面積為$\frac{\sqrt{3}}{4} × 8^2 = 16\sqrt{3}$。
在$\triangle APQ$中,$PA = 6$,$PQ = 8$,$QA = 10$,因?yàn)?6^2 + 8^2 = 36 + 64 = 100 = 10^2$,所以$\triangle APQ$是直角三角形,面積為$\frac{1}{2} × 6 × 8 = 24$。
四邊形$APBQ$的面積為$S_{\triangle APQ} + S_{\triangle PBQ} = 24 + 16\sqrt{3}$。