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第1练 勾股定理(拔尖练习)
1.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AD是∠BAC的平分线.若P,Q分别是AD和AC上的动点,则PC+PQ的最小值是( )
A. B.4 C.5 D.
【分析】作点Q关于AD的对称点Q′,连接PQ′,则PQ=PQ′,利用点到直线垂直线段最短可得出当CQ′⊥AB,点P为CQ′与AD的交点时,PC+PQ′取得最小值,最小值为CQ′,再利用面积法可求出CQ′的值,进而可得出PC+PQ的最小值.
【详解】解:作点Q关于AD的对称点Q′,连接PQ′,如图2所示.
∵AD平分∠BAC,
∴点Q′在直线AB上,PQ=PQ′,
∴PC+PQ=PC+PQ′,
∴当CQ′⊥AB,点P为CQ′与AD的交点时,PC+PQ′取得最小值,最小值为CQ′.
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,
∴AB==10,
∴AC•BC=AB•CQ′,即×6×8=×10•CQ′,
∴CQ′=,
∴PC+PQ的最小值为.
故选:D.
2.如图中,图1图甲是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图,它是由四个全等的直角三角形围成的.在Rt△ABC中,若直角边AC=6,BC=5,将四个直角三角形中边长为6的直角边向外延长一倍,得到图2所示的“数学风车”,则这个风车外围周长(图2中的实线)是 76 .
【分析】由题意∠ACB为直角,利用勾股定理求得外围中一条边,又由AC延伸一倍,从而求得风车的一个轮子,进一步求得四个.
【详解】解:依题意,设“数学风车”中的四个直角三角形的斜边长为x,则
x2=122+52=169,
所以x=13.
所以“数学风车”的周长是:(13+6)×4=76.
故答案为:76.
3.如图,在△ABC中,AB=AC=,D是BC上一点,且AD=1,则BD•DC= 2 .
【分析】过A点作AE⊥BC于E,根据勾股定理和线段相互间的关系可得AB2=AD2+BD•CD,再把数据代入计算即可求解.
【详解】解:过A点作AE⊥BC于E,则
∵AB2=AE2+BE2
=AD2﹣DE2+BE×CE
=AD2﹣DE2+(BD﹣DE)(CD+DE)
=AD2﹣DE2+BD•CD+BD•DE﹣CD•DE﹣DE2
=AD2+BD•CD﹣DE2×2﹣CD•DE+(CD+2DE)*DE
=AD2+BD•CD,
∴BD•CD=AB2﹣AD2=3﹣1=2.
故答案为:2.
4.已知a,b,c为△ABC的三边,且满足a2+b2+c2+338=10a+24b+26c.试判断△ABC的形状.
【分析】把已知的式子变形,利用完全平方公式分组因式分解,出现三个非负数的平方和等于0的形式,求出a、b、c的数值,再进一步探讨得出答案即可.
【详解】解:由a2+b2+c2+338=10a+24b+26c,
得:(a2﹣10a+25)+(b2﹣24b+144)+(c2﹣26c+169)=0,
即:(a﹣5)2+(b﹣12)2+(c﹣13)2=0,
a﹣5=0,b﹣12=0,c﹣13=0
解得a=5,b=12,c=13,
∵52+122=169=132,即a2+b2=c2,
∴∠C=90°,
即三角形ABC为直角三角形.
5.勾股定理神秘而美妙,它的证法多样,其巧妙各有不同,其中的“面积法”给了小聪以灵感,他惊喜的发现,当两个全等的直角三角形如图1或图2摆放时,都可以用“面积法”来证明,下面是小聪利用图1证明勾股定理的过程:
将两个全等的直角三角形按图1所示摆放,其中∠DAB=90°,求证:a2+b2=c2.
证明:连接DB,过点D作BC边上的高DF,则DF=EC=b﹣A
∵S四边形ADCB=S△ACD+S△ABC=b2+aB.
又∵S四边形ADCB=S△ADB+S△DCB=c2+a(b﹣a)
∴b2+ab=c2+a(b﹣a)
∴a2+b2=c2
请参照上述证法,利用图2完成下面的证明.
将两个全等的直角三角形按图2所示摆放,其中∠DAB=90°.求证:a2+b2=c2.
证明:连接 BD ,过 点B作DE边上的高BF ,则 BF=b﹣a ,
∵S五边形ACBED= S△ACB+S△ABE+S△ADE=ab+b2+ab ,
又∵S五边形ACBED= S△ACB+S△ABD+S△BDE=ab+c2+a(b﹣a) ,
∴ ab+b2+ab=ab+c2+a(b﹣a) ,
∴ a2+b2=c2 .
【分析】首先连接BD,过点B作DE边上的高BF,则BF=b﹣a,表示出S五边形ACBED,两者相等,整理即可得证.
【详解】证明:连接BD,过点B作DE边上的高BF,则BF=b﹣a,
∵S五边形ACBED=S△ACB+S△ABE+S△ADE=ab+b2+ab
又∵S五边形ACBED=S△ACB+S△ABD+S△BDE=ab+c2+a(b﹣a)