内容正文:
专题(一) 勾股定理及其验证
参考答案与试题解析
一.选择题
1.对勾股定理的一种证法采用了如图,其中两个全等的直角三角形的边AE,EB在一条直线上证明中用到的面积相等关系是( )
A.S△EDA=S△CEB
B.S△EDA+S△CDE+S△CEB=S四边形ABCD
C.S△EDA+S△CEB=S△CDB
D.S四边形CDAE=S四边形CDEB
【解答】解:∵abc2ab(a+b)2,
∴c2+2ab=a2+2ab+b2,
整理得a2+b2=c2,
由abc2ab(a+b)2,
即S△EDA+S△CDE+S△CEB=S四边形ABCD,
∴证明中用到的面积相等关系是,
S△EDA+S△CDE+S△CEB=S四边形ABCD,
故选:B.
2.勾股定理是历史上第一个把数与形联系起来的定理,其证明是论证几何的发端.下面四幅图中不能证明勾股定理的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:在A选项中,由图可知三个三角形的面积的和等于梯形的面积,
∴,
整理可得a2+b2=c2,
∴A选项可以证明勾股定理,
在B选项中,大正方形的面积等于四个三角形的面积加小正方形的面积,
∴,
整理得a2+b2=c2,
∴B选项可以证明勾股定理,
在C选项中,大正方形的面积等于四个三角形的面积加小正方形的面积,
∴,
整理得a2+b2=c2,
∴C选项可以说明勾股定理,
在D选项中,大正方形的面积等于四个矩形的面积的和,
∴(a+b)2=a2+2ab+b2,
以上公式为完全平方公式,
∴D选项不能说明勾股定理,
故选:D.
3.在勾股定理的学习过程中,我们已经学会了运用如图图形,验证著名的勾股定理,这种根据图形直观推论或验证数学规律和公式的方法,简称为“无字证明”.实际上它也可用于验证数与代数,图形与几何等领域中的许多数学公式和规律,它体现的数学思想是( )
A.统计思想 B.分类思想
C.数形结合思想 D.函数思想
【解答】解:这种根据图形直观推论或验证数学规律和公式的方法,简称为“无字证明”,它体现的数学思想是数形结合思想,
故选:C.
4.“赵爽弦图”巧妙地利用面积关系证明了勾股定理,是我国古代数学的骄傲,如图所示的“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成的一个大正方形,设直角三角形较长直角边长为a,较短直角边长为b,若(a+b)2=21,大正方形的面积为13,则小正方形的面积为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【解答】解:如图所示:
∵(a+b)2=21,
∴a2+2ab+b2=21,
∵大正方形的面积为13,
∴a2+b2=13,
∴2ab=21﹣13=8,
∴小正方形的面积为13﹣8=5.
故选:C.
5.如图是用4个全等的直角三角形与1个小正方形镶嵌而成的正方形图案,已知大正方形面积为49,小正方形面积为25,若用x,y表示直角三角形的两直角边(x>y),请观察图案,指出以下关系式中不正确的是( )
A.x2+y2=49 B.x﹣y=5 C.2xy+25=49 D.x+y=8
【解答】解:由题意知:,
∴x﹣y=5,故选项A、B不符合题意.
①﹣②可得2xy=24③.
∴2xy+25=49,故选项C不符合题意.
①+③得x2+2xy+y2=(x+y)2=73,
∴x+y,
故选项D符合题意.
故选:D.
6.赵爽弦图是由4个全等的直角三角形与中间的一个小正方形拼成的一个大正方形(如图所示).若小正方形和大正方形的面积分别是1和5,则直角三角形两条直角边长分别为( )
A.2,1 B.1, C.2, D.2,
【解答】解:∵小正方形和大正方形的面积分别是1和5,
∴S△ADE,EF=1,
设直角三角形两条直角边为a,b(a<b),
∴ab=2,a2+b2=5,b﹣a=1,
∵(a+b)2=a2+2ab+b2,
∴(a+b)2=5+4=9,
∵a+b>0,
∴a+b=3,
∵b﹣a=1,
∴a=1,b=2,
故选:A.
7.如图是由“赵爽弦图”变化得到的,它由八个全等的直角三角形拼接而成,记图中正方形ABCD、正方形EFGH、正方形MNPQ的面积分别为S1、S2、S3.若S1+S2+S3=60,则S2的值是( )
A.12 B.15 C.20 D.30
【解答】解:设每个小直角三角形的面积为m,则S1=4m+S2,S3=S2﹣4m,
因为S1+S2+S3=60,
所以4m+S2+S2+S2﹣4m=60,
即3S2=60,
解得S2=20.
故选:C.
二.填空题
8.如图是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图,它是由四个全等的直角三角形围成.若较短的直角边BC=5,将四个直角三角形中较长的直角边分别向外延长一倍,得到图示的“数学风车”,若△BCD的周长是30,则这个风车的外围周长