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文档简介

第四章三角形

重难点08几何热考题二三角形热考模型

(10种模型汇总+专题训练+10种方法解析)

【题型汇总】

1.(2021九年级•全国•专题练习)如图,△力BC中,ZX=65°,直线DE交AB于点交力C于点E,贝!UBDE+

MED=().

C.235°D.245°

2.(2023•陕西西安・西安高级中学校考模拟预测)将一把直尺与一块直角三角板按如图所示的方式放置,若

zl=125°,则N2的度数为()

3.(2020・四川广安・中考真题)如图,在五边形ABCDE中,若去掉一个30。的角后得到一个六边形BCDEMN,

4.(2023・广东广州•统考一模)在“玩转数学”活动中,小林剪掉等边三角形纸片的一角,如图所示,发现得

到的N1与N2的和总是一个定值.则N1+42=度.

5.(2023・贵州贵阳・统考一模)如图,在四边形纸片中,4。=50。,若沿图中虚线剪去乙0,则41+42='

结论NA+NB=NC+ND,AD+BOAB+CDZP=1(ZB+ZD)

1.如图,在由线段AB,CD,DF,BF,C力组成的平面图形中,ND=28。,则〃+NB+NC+NF的度数为().

A.262°B.152°C.208°D.236°

2..(2023临汾市模拟预测)(1)已知:如图(1)的图形我们把它称为“8字形”,试说明:乙4+NB=NC+ND.

(2)如图(2),AP,CP分另IJ平分NBA。,乙BCD,若/ABC=36。,zXDC=16°.求NP的度数.

(3)如图(3),直线4P平分NB4D,CP平分NBCD的夕卜角ABCE,猜想NP与NB、的数量关系是;

(4)如图(4),直线AP平分NB力。的夕卜角NF4D,CP平分立BCD的夕卜角NBCE,猜想NP与NB、AD的数量关

系是.

A

P

A

D

图(1)图(2)图(3)图(4)

3.(2020九年级•全国・专题练习)阅读材料:

如图1,AB,C£>交于点O,我们把△A。。和ABOC叫做对顶三角形.

结论:若△A。。和△20C是对顶三角形,则/A+/Z)=NB+NC.

结论应用举例:

如图2:求五角星的五个内角之和,即/A+NB+NACE+/AD8+/E的度数.

解:连接C。,由对顶三角形的性质得:ZB+ZE=Z1+Z2,

在△AC。中,VZA+ZACZ)+ZADC=180°,

即ZA+Z3+Z1+Z2+Z4=18O°,

ZA+ZACE+ZB+ZE+ADB=1SO°

即五角星的五个内角之和为180°.

解决问题:

(1)如图①,ZA+ZB+ZC+ZD+ZE+ZF^_;

(2)如图②,ZA+ZB+ZC+ZD+ZE+ZF+ZG^_;

(3)如图③,ZA+ZB+ZC+ZD+ZE+ZF+ZG+ZH^_-,

(4)如图④,ZA+ZB+ZC+ZD+ZE+ZF+ZG+ZH+ZM+ZN^

请你从图③或图④中任选一个,写出你的计算过程.

4.(2024八年级上•全国•专题练习)阅读材料,回答下列问题:

“八字型”是数学几何的常用模型,通常由一组对顶角所在的两个三角形构成.

【探索研究】

探索一:如图1,在八字型中,探索乙4、乙B、NC、ND之间的数量关系为;

探索二:如图2,若NB=36。,ND=14。,求NP的度数为;

探索三:如图3,CP、2G分别平分/BCE、^FAD,4G反向延长线交CP于点P,贝吐P、乙B、”之间的数量

关系为.

【模型应用】

应用一:如图4,延长8M、CN,交于点4在四边形MNCB中,设NM=a,NN=0,a+0>180。,四边

形的内角NMBC与外角NNCD的角平分线BP,CP相交于点P,则乙4=(用含有a和£的代数式表

示),NP=.(用含有a和£的代数式表示)

应用二:如图5,在四边形MNC8中,设NM=a,NN=£,a+0<180°,四边形的内角NMBC与外角NNCD

的角平分线所在的直线相交于点P,乙P=.(用含有a和0的代数式表示)

【拓展延伸】

拓展一:如图6,若设4。=工,ZB=y,^CAP=^CAB,^CDP=^CDB,试问NP与NC、NB之间的数

量关系为.(用x、y表示NP)

拓展二:如图7,4P平分NBA。,CP平分NBCD的邻补角NBCE,猜想NP与48、的关系,直接写出结论

1.(2024内江市模拟预测)如图①,有结论:ND=N2+NB+NC,因为这个图形像飞镖,所以我们往往

把这个模型称为“飞镖模型”,如图②,在飞镖模型中分别作NABC和NACB的平分线交于点位,易得4%=

f,如图③,在飞镖模型中作乙4BD靠力B的三等分线,作NACD靠4C的三等分线,两条三等分线交于点

乙E2,……,依次方法,在飞镖模型中作乙48。靠2B的〃等分线,作N2CD靠4C的〃等分线,两条”等分线

交于一点,贝1JNEJI-I=.

AAA

2.(20-21八年级上.安徽亳州.阶段练习)如图①所示是一个飞镖图案,连接A瓦BC,我们把四边形ABCZ)

叫做“飞镖模型

(1)求证:^ADC=4DAB+乙DCB+乙ABC;

(2)如图②所示是一个变形的飞镖图案,CE与BF交于点、D,若NEDF=120。,求+NC+NG+

NE+NF的度数.

3.(21-22八年级•全国•假期作业)利用“模型”解决几何综合问题往往会取得事半功倍的效果.

几何模型:如图(1),我们称它为“A”型图案,易证明:ZEDF=ZA+ZB+ZC.

运用以上模型结论解决问题:

(1)如图(2),“五角星''形,求N4+NA2+NA3+N4+NA5=?

分析:图中是“A”型图,于是所以NA/+NA2+N4+/4+NA5=;

(2)如图(3),“七角星”形,求/A/+/A2+/A3+NA4+NA5+/A6+/A7的度数.

4.(20-21七年级下.江苏镇江•期中)模型规律:如图1,延长CO交4B于点。,则NB。。=Nl+AB=+

NC+NB.因为凹四边形ABOC形似箭头,其四角具有2BOC=NA+NB+NC”这个规律,所以我们把这个

模型叫做“箭头四角形”.

图7

模型应用

(1)直接应用:

①如图2,N4=60°,=20°,ZC=30°,贝!J/BOC='

②如图3,+zB+zC+ZD++zF=°;

(2)拓展应用:

①如图4,N4B。、N4C。的2等分线(即角平分线)BO”CO[交于点0],已知NB0C=120°,ABAC=50°,

则/8。母=°;

②如图5,BO、CO分另U为N4B。、乙4C。的10等分线(i=1,2,3,...,8,9).它们的交点从上到下依次为0〉02,

。3、…、。以已知N80C=120°,ABAC=50°,则ZB。7。=°;

③如图6,NAB0、NB4C的角平分线交于点。,已知NB0C=120°,ZC=44。,贝IJN/WB=°;

④如图7,ABAC、NB0C的角平分线4。、。。交于点。,贝此仄上C、ND之间的数量关系为.

1.(2023・广东珠海•模拟预测)如图,将AABC沿着DE翻折,使B点与B点重合,若/1+/2=80。,则NB的度

A.20°B.30°C.40°D.50°

2.(2022上•湖北恩施•八年级期末)如图,把△ABC沿所对折,折叠后的图形如图所示=60。,41=96°,

则42的度数为()

A

2

c

A.30°B.24°C.25°D.26°

3.(2023杭州市模拟)如图,将AABC纸片沿OE折叠,点A的对应点为4,若N3=60。,ZC=80°,则N

1+N2等于()

60°C.80°D.140°

4.(2022下•河南南阳•七年级校考阶段练习)如图,在四边形纸片ABC。中,乙4=80。,乙B=75°,将纸片

折叠,使点C,。落在边上的点L,»处,折痕为EF,则41+』2=()

C.60°D.70°

5.(2023下•河南郑州•八年级校考开学考试)折纸是我国一项古老的传统民间艺术,这项具有中国特色的传

统文化在几何中可以得到新的解读.已知在△/8C中,请根据题意,探索不同情境中N1+N2(或乙1-N2)

与乙4的数量关系.

c

图①图②图③

(1)如图①,若乙4=60。,沿图中虚线DE截去乙4,则Nl+N2=_.

(2)如图②,翻折后,点A落在点4处,若Nl+N2=110。,求AB+NC的度数.

(3)如图③,△?1也纸片沿DE折叠,使点A落在点4处,若41=80。,42=28。,贝吐4的度数为

6.(2022下•山东烟台•七年级统考期中)折纸是我国一项古老的传统民间艺术,这项具有中国特色的传统文

化在几何中可以得到新的解读.已知在△ABC中,请根据题意,探索不同情境中/1+N2(或Nl—N2)与

/A的数量关系.

CCC

图①图②图③

(2)如图②,若/A=80。,沿图中虚线。E将/A翻折,使点A落在8C上的点4处,则/1+/2=

(3)如图③,翻折后,点A落在点4处,若/1+/2=80。,求N3+NC的度数

(4)如图④,△ABC纸片沿折叠,使点A落在点々处,若Nl=80。,N2=24。,求/A的度数.

题型05三角形翻折模型

向内翻折向外翻折

②Nl+N2=90。;③N1=N2;④0FII4B.其中一定正确的结论有()

2.(20-21七年级下•江苏泰州・期末)如图,将△A8C纸片沿QE折叠,使点A落在点A处,且A'B平分/ABC,

AC平分若NA4'C=120。,则N1+N2的度数为()

A.90°B.100°C.110°D.120°

3.(21-22七年级下.江苏南京・期末)己知△ABC中,乙4=65。,将NB、〃按照如图所示折叠,若乙4。夕=35。,

贝吐1+42+43=°.

4.(24-25八年级上•全国•阶段练习)如图,AAOB=a,点M是射线04上的一个定点,点N是射线OB上的

一个动点,连接MN,把N40B沿MN折叠,点。落在NAOB所在平面内的点C处.

(1)如图1,点C在乙40B的内部,若NCMA=20。,Z.CNB=60°,则a=_.

(2)如图2,若a=45。,ON=V2,折叠后点C在直线0B上方,CM与。B交于点E,且MN=ME,求N0MN的

度数及折痕MN的长.

(3)如图3,若折叠后,直线MC108,垂足为点E,且。M=5,ME=3,直接写出此时ON的长.

5.(2024八年级上•黑龙江•专题练习)新考向【动手操作】一个三角形的纸片4BC,沿DE折叠,使点4落在

点4处.

(1)如图①,若乙1=40°,则41+Z2=c

若乙4=55°,则N1+42=°;

若N4=n°,贝!Ul+Z2=°;

【探索证明】

(2)利用图①,探索N1,42与乙4的关系,并说明理由;

【拓展应用】

(3)如图②,把AABC折叠后,BA平分Z_ABC,C4平分”C8,若41+N2=108。,利用(2)中的结论

求ABAC的度数.

6.(2024•贵州贵阳•二模)综合与实践

问题情境:在综合与实践课上,老师要求同学们以“折纸中的数学”为主题开展活动.

独立思考:

(1)如图①,将三角形纸片ABC沿DE折叠,使点4落在四边形BCDE内点4的位置,贝叱2与N1+N2之间的

数量关系为请说明理由;

深入探究:

(2)如图②,若点4落在四边形8CDE的边C。下方时,试猜想此时乙4与41,乙2之间的数量关系,并说明

理由;

结论运用:

(3)如图③,在四边形4BCD中,NA=NC=90。,E,F分另!j是4B,CD边上的一点,沿EF将四边形A8CD折

叠,点力的对应点G恰好落在BC边上,且N1=75°,Z2=15°.

①乙8的度数为

②若BE=2V2,AD=|X£,求点H到BC的距离.

题型06三角形双角平分线模型

两内角平分线模型两外角平分线模型一内一外角平分线

条件已知BD、DC分别平分NABC、已知BD、DC分别平分NEBC、ZBCFBE、EC分另IJ平分NABC、ZACD

ZACB

(1)如图1,BO平分△ABC的内角/ABC,CO平分△ABC的外角/ACD,试证明:ZBOC=|ZA;

【变式应用工

(2)如图2,直线PQLMN,垂足为点O,作/PON的角平分线OE,在OE上任取一点A,在ON上任

取一点B,连接AB,作/BAE的角平分线AC,AC的反向延长线与NABO的平分线相交于点F,请问:

ZF的大小是否随着点A,B位置的变化而变化?若发生变化,请说明理由;若不发生变化,请求出其度数;

(3)在(2)的基础上,若FC〃MN,则AB与OE有何位置关系?请说明理由.

2.(22-23七年级下•江苏盐城•期中)如图,是一个缺角(右4)的三角板模型,现要知道N4的大小.数学活动课

上,小李没有采用先直接量得NMBC和NNCB的度数,再求得乙4的度数,而是分别画出NMBC的角平分线与

NNCB的外角平分线相交于点P,测得4P=26。,请告知乙4=°.

p

3.(22-23七年级下•吉林长春・期末)【探索发现】在一次数学学习活动中,刘华遇到了下面的这个问题:

如图①,在△4BC中,BP平分N4BC,CP平分N4CB,请你判断N力和”间的数量关系并说明理由.

刘华对这个问题进行了判断并给出了证明过程,下面是部分证明过程,请你补全余下的证明过程.

解:结论:乙P=.

理由::BP平分N28C,CP平分Z71CB,

乙PBC=-^ABC,乙PCB=-Z.ACB.

22

:./.?=180°-乙PBC-APCB

1

=180°--{/.ABC+ZXCB)

1

=180。-2(180。-4)

【模型发展】如图②,点P是△力BC的外角平分线BP与CP的交点,请你判断乙4和NP间的数量关系并说明

理由.

【解决问题】如图③,在AABC中,BP平分CP平分N4CB,点。是△PBC的外角平分线BQ与CQ的

交点.若乙4=68°,则NQ=度.

图①图②图③

4.(1)如图(1),在AA8C中,/BAC=70。,点。在BC的延长线上,三角形的内角/A8C与外角NAC。

的角平分线BP,CP相交于点P,求/P的度数.(写出完整的解答过程)

【感知】:图(1)中,若/8AC=M。,那么/尸三。(用含有m的代数式表示)

【探究】:如图(2)在四边形MNCB中,设NM=a,ZN=/3,a+/>180。,四边形的内角/M8C与外角/NC£)

的角平分线BP,CP相交于点P.为了探究/尸的度数与a和夕的关系,小明同学想到将这个问题转化图

(1)的模型,因此,他延长了边BM与CN,设它们的交点为点A,如图(3),则NA=_(用含有a

和P的代数式表示),因此/尸=_.(用含有a和£的代数式表示)

【拓展】:将(2)中的a+夕>180。改为a+/<180。,四边形的内角/MBC与外角NNCD的角平分线所在

的直线相交于点P,其它条件不变,请直接写出NP=.(用a,//的代数式表示)

5(22-23七年级下•江苏苏州•期中)在我们苏科版义务教育教科书数学七下第42页曾经研究过双内角平分

线的夹角和内外角平分线夹角问题.聪聪在研究完上面的问题后,对这类问题进行了深入的研究,他的研

究过程如下:

(1)【问题再现】如图1,在中,"BC、"CB的角平分线交于点P,若乙4=50。,贝ikP=:

⑵【问题推广】如图2,在A4BC中,NB4C的角平分线与A4BC的外角NCBM的角平分线交于点P,过点8

作BH14P于点H,若乙4cB=80°,求的度数.

(3)如图3,在A/IBC中,AABC,N4CB的角平分线交于点P,将△ABC沿DE折叠使得点A与点P重合,若

Nl+N2=100°,则N8PC=;

(4)【拓展提升】如图4,在四边形BCDE中,EB||CD,点P在直线ED上运动(点厂不与E,D两点重合),

连接8F,CF,乙EBF、NDCF的角平分线交于点0,若NE8F=a,乙DCF=B,直接写出/Q和a,/之间

的数量关系.

题型07三角形面积比问题

1.(22-23八年级下•河北唐山•开学考试)小明学习了角的平分线后,发现角平分线4。分得的ATIBD和AaDC

的面积比与两边长有关,在图中,若AB=10,AC=6,你能帮小明算出下面两个比值吗?

2.(24-25七年级上•广西南宁•开学考试)如图;在A4BC中,LABE.ABEF、△BCF和四边形的面

积都相等.若DF:FC=3:2,AABC的面积为728.(注:符号“△”表示“三角形”三个字)

(2)AGEF的面积是.

3.(2023•山东青岛.二模)【模型】

同高的两个三角形面积之比等于底边长度之比.

图1

S&ABDBD

己知,如图1,△ABC中,。为线段BC上任意一点,连接4。,则有:

S"CDCD

【模型应用】

(1)如图2,任意四边形ABCD中,E、尸分另IJ是48、CD边的中点,连接CE、AF,若四边形A8CD的面积为

S,贝|S四边形4ECF=------------

(2)如图3,在任意四边形力BCD中,点E、尸分别是边48、CD上离点2和点C最近的三等分点,连接2尸、CE,

若四边形ABCD的面积为S,则S四边形AECF=-

(3)如图4,在任意四边形2BCD中,点E、F分别是边48、CD上离点B和点。最近的几等分点,连接4尸、CE,

若四边形ABCD的面积为S,贝US四边形AECF=.

【拓展与应用】

(4)如图5,若任意的十边形的面积为1。0,点、K、L、M、N、0、P、Q、R分别是4B、CD、DE、EF、FG、HI、

〃、边上离点4、C、E、E、F、H、/、4最近的四等分点,连接BL、DK、DR、MJ.NJ、FQ、OKGP,

则图中阴影部分的面积是.

4阅读与理解:

三角形的中线的性质:三角形的中线等分三角形的面积,即如图1,AD是2V1BC中BC边上的中线,贝=

SAACD=2SA4BC.

理由:BD=CD,;.SAAB。=5BDxAH=-CDxAH=S^QD=,

即:等底同高的三角形面积相等.

操作与探索

在如图2至图4中,AABC的面积为a.

⑴如图2,延长乙4BC的边8c到点。,使CD=BC,连接ZM.若A2CD的面积为S「则S1=(用

含a的代数式表示);

(2)如图3,延长&4BC的边BC到点D,延长边C4到点E,使CD=BC,AE=CA,连接DE.若ADEC的面积

为S2,则S2=(用含a的代数式表示),并写出理由;

(3)在图3的基础上延长力B到点尸,使BF=4B,连接FD,FE,得到ADEF(如图4).若阴影部分的面积为S3,

则S3=;(用含a的代数式表示)

拓展与应用:

(4)如图5,已知四边形2BCD的面积是a,E、F、G、”分别是4B、BC、CD、D4的中点,连接FH,EG交于

5.(23-24九年级上•湖北武汉•阶段练习)如图,△ABC为等边三角形,点。为BC延长线上一点,连接4D,

点E为4D上一点,连接CE,Z.DEC=60°,

图1图2

⑴求证:BE平分N4EC

(2)如图2,点尸是4B上一点、CD=BF,连接CF交BE于点M.求证:点M为CF中点.

(3)在(2)的条件下,若黄=|,直接写出AAEC与ABCM面积的比值.

6.阅读下面资料:

小明遇到这样一个问题:如图1,对面积为a的△ABC逐次进行以下操作:分别延长AB、BC、CA至Ai、

Bi、Cl,使得AiB=2AB,BiC=2BC,C1A=2CA,顺次连接Ai、Bi、Ci,得到△AJBI。,记其面积为Si,

求Si的值.

小明是这样思考和解决这个问题的:如图2,连接AC、BiA、CiB,因为AiB=2AB,BiC=2BC,CiA=2CA,

根据等高两三角形的面积比等于底之比,所以由此继续推

&41BC=SAB1CA=SAA1BC=SACIAB=2SAABC=2a,

理,从而解决了这个问题.

(1)直接写出Si=_(用含字母a的式子表示).

请参考小明同学思考问题的方法,解决下列问题:

(2)如图3,P为△ABC内一点,连接AP、BP、CP并延长分别交边BC、AC、AB于点D、E、F,则把

△ABC分成六个小三角形,其中四个小三角形面积已在图上标明,求△ABC的面积.

(3)如图4,若点P为△ABC的边AB上的中线CF的中点,求SAAPE与SABPF的比值.

题型08双腰上的高求定值

类型点D在BC上点D在BC的延长线上

条件在4ABC中,AB=AC在4ABC中,AB=AC

面积用不同方式计算结果相同”可以证明一类含有线段的等式,这种解决问题的方法我们称之为“等面积

法”.如图1,在等腰三角形48c中,AB=AC,AC边上的高记为h,M是底边BC上的任意一点,M到腰力B、

AC的距离ME、MF分别记为h1、h2.

图1图2图3

(1)兴趣小组现需要证明h=刈+电,请根据所学知识帮助其完成如下证明过程(将正确答案填在相应的横

线上).

证明:连接4M,由题意得BD=h,ME=h1,MF=h2,

__11

,SfBC=+S_,S^ABM=万义ABXME=Xhl,

S—MC=5xACxMF—34cx后,SAABC~万"。xBD--i4Cxh,

111

••—ACxh——ABxh-t4—ACxh2,

2212z

又・.,AB=AC,

:.-ACxh=-ACxh+-ACxh=-AC(),

2212z22-

h=M+&•

(2)当点M在BC延长线上时(M点在C点的右边),电、殳、九之间又有什么样的结论,请你写出结论,并说明

理由(可利用图2作图进行证明).

(3)利用以上结论解答:如图3,在平面直角坐标系中有两条直线小y=^x+6,y=-3x+6,若%上

的一点M到匕的距离是2,请直接写出点M的坐标.

2.(23-24八年级上•广西南宁•期中)我们发现,“用不同的方式表示同一图形的面积”可以解决计算线段的

有关问题,这种方法称为等面积法.

(1)如图1,BC是4C边上的高,CD是4B边上的高,我们知道工=(x底X高,贝US-BC=\AC-BC=.

(2)如图1,若乙4cB=90。,AC=3,BC=4,AB=5,CD是斜边AB上的高线,用等面积法求CD的长.

(3)如图2,在等腰三角形2BC中,AB=AC=13,BC=10,过A作力H1BC于点0且AH=12,P为底

边BC上的任意一点,过点P作PM1AB,PN1AC,垂足分别为M,N,连接力P,利用S型BC=S^ABP+S^ACP,

求PM+PN的值.

3.(23-24九年级上•四川成都•期中)教材再现:面积法是常用的求长度法,如例图中,等腰△48C中,SMBC=

SA4PB+SAAPC--DC=^AB-MP+^AC-PN,':AB=AC,:.DC=SP+PN,MP+PN是个固定值.

图1图2图3

(1)如图1,在矩形ABCD中,AC与DB交于。,AB=3,AD=4,P是4D上不与A和。重合的一个动点,过

点尸分别作AC和BD的垂线,垂足分别为E,F,贝IJPE+PF的值为.

知识应用:

(2)如图2,在矩形A8CD中,点M,N分别在边AD,BC±,将矩形48CD沿直线MN折叠,使点。恰好与点

B重合,点C落在点心处.点P为线段MN上一动点(不与点N重合),过点尸分别作直线BM,BC的垂

线,垂足分别为后和£以PE,PF为邻边作平行四边形PEQF,若DM=13,CN=5,团PEQF的周长是否为

定值?若是,请求出团PEQF的周长;若不是,请说明理由.

(3)如图3,当点P是等边.AdBC外一点时,过点P分别作直线AB、AC.BC的垂线、垂足分别为点E、。、

F.若PE+PF—PD=3,请直接写出△ABC的面积.

4.(22-23八年级下•山东济南・期末)已知△ABC^,AB=AC,BM14c于点M,点。在直线BC上,DE1AB,

垂足为点E,DFLAC,垂足为点尸.

图1图2图3

(1)如图1,点。在边BC上时,小明同学利用①三角形全等知识和②图形等面积法两种方法发现了DE,DF,

BM三线段之间的数量关系,请直接写出三线段之间的数量关系是;

(2)如图2,图3,当点。在点B左边或者在点C右边的直线上时,问题(1)中DE,DF,8M三线段的数量

关系是否还成立?若成立请选择一个图形进行证明,若不成立,请在图2或图3中选择一个图形,写出三

线段新的数量关系,并进行证明.

题型09维维亚尼模型

1.(2023•宁夏银川•二模)等面积法是一种常用的、重要的数学解题方法.它是利用“同一个图形的面积相

等”、“分割图形后各部分的面积之和等于原图形的面积”、“同底等高或等底同高的两个三角形面积相等”等

性质解决有关数学问题.在解题中,灵活运用等面积法解决相关问题,可以使解题思路清晰,解题过程简

便快捷.

请用等面积法的思想解决下列问题:

(1)在直角三角形中,两直角边长分别为3和4,则该直角三角

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