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母题探源——《勾股定理》教材母题精选
第十七章 勾股定理
1.(人教8下P29、北师8上P15)有一个水池,水面是一个边长为10尺的正方形,在水池的正中央有一根芦苇,它高出水面1尺,如果把这根芦苇拉向水池一边的中点,它的顶端恰好到达池边的水面,水的深度是多少?
解:设水深x尺,则芦苇长
(x+1)尺,
由勾股定理,得52+x2=(x+1)2,解得x=12.
答:水的深度是12尺.
2.(人教8下P34、北师8上P9)一个零件的形状如图1所示,按规定这个零件中∠A和∠DBC都应为直角.工人师傅量得这个零件各边尺寸如图2所示,这个零件符合要求吗?
解:在△ABD中,
AB2+AD2=9+16=25=BD2,
所以△ABD是直角三角形,∠A是直角.
在△BCD中,BD2+BC2=25+144=169=CD2,
所以△BCD是直角三角形,∠DBC是直角.
因此,这个零件符合要求.
3.(人教8下P29、北师8上P51)有5个边长为1的正方形,排列形式如图,请把它们分割后拼接成一个大正方形.
解:分割方法和拼接方法分别如图1和图2.
答案图
4.(人教8下P39、北师8上P13)如图,圆柱的底面半径为6 cm,高为10 cm,蚂蚁在圆柱表面爬行.从点A爬到点B的最短路程是多少厘米(结果保留小数点后一位)?
解:如图,
答案图
∵圆柱的底面半径为6 cm,高为10 cm,
∴AD=6π cm,BD=10 cm,
∴AB=≈21.3(cm).
答:从点A爬到点B的最短路程约是21.3 cm.
5.(人教8下P39、北师8上P47-48)如图,每个小正方形的边长都是1.
(1)求四边形ABCD的周长和面积;
(2)∠BCD是直角吗?
解:(1)AB=5,AD=6,CD=,BC=2,则:
四边形ABCD的周长为5+6++2=6+6+2;
面积为5×7-×5×5-×1×1-×2×4=18.
(2)连接BD,
∵CD=,BC=2,BD=,
∴CD2+BC2≠BD2,∴∠BCD不是直角.
6.(人教8下P34、北师8下P16)在△ABC中,AB=13,BC=10,BC边上的中线AD=12,求证:AB=AC.
证明:如图,∵AD是中线,AB=13,BC=10,AD=12,
∴BD=BC=5.
∵52+122=132,
即BD2+AD2=AB2,
∴△ABD是直角三角形,则AD⊥BC,
又∵BD=CD,∴AB=AC.
答案图
7.(人教8下P29)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AC=2.求斜边AB的长.
解:∵∠C=90°,∠A=30°,
∴AB=2BC,
∵AB2=AC2+BC2,AC=2,
∴(2BC)2=4+BC2,
解得BC=(负值舍去),
∴AB=2BC=,即斜边AB的长为.
8.(北师8上P13)如图是一个滑梯示意图,若将滑道AC水平放置,则刚好与AB一样长.若滑梯的高度CE=3 m,CD=1 m,试求滑道AC的长.
解:设AC的长为x m,
∵AC=AB,
∴AB=AC=x m,
∵EB=CD=1 m,∴AE=(x-1)m,
在Rt△ACE中,AC2=CE2+AE2,
即x2=32+(x-1)2,解得x=5,
∴滑道AC的长为5 m.
9.(数学文化)(人教8下P31、北师8上P17)据说古埃及人曾用下面的方法得到直角:如图所示,他们用13个等距的结把一根绳子分成等长的12段,一个工匠同时握住绳子的第1个结和第13 个结,两个助手分别握住第4个结和第8个结,拉紧绳子,就会得到一个直角三角形,其直角在第4个结处.你能说说其中的道理吗?
解:设相邻两个结点之间的距离为a(a>0),
则此三角形三边的长分别为3a,4a,5a,
∵(3a)2+(4a)2=(5a)2,
∴以3a,4a,5a为边长的三角形是直角三角形.
10.(人教8下P34、北师8上P10)如图,在正方形ABCD中,E是BC的中点,F是CD上一点,且CF=CD,求证:∠AEF=90°.
证明:∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=BC=CD=DA,∠B=∠C=∠D=90°.
设AB=BC=CD=DA=4a,
∵E是BC的中点,且CF=CD,
∴BE=EC=2a,CF=a,DF=3a,
在Rt△ABE中,由勾股定理可得AE2=AB2+BE2=20a2,
同理可得:EF2=EC2+FC2=5a2,AF2=AD2+DF2=25a2,
∵AE2+EF2=AF2,
∴△AEF为直角三角形,
∴∠AEF=90°.
11.(人教8下P29、北师8上P17改编)如图,分别以等腰Rt△ACD的边AD,AC,CD为直径画半圆,求证:所得两个月形图案AGCE和DHCF的面积之和(图中阴影部分)等于Rt△ACD的面积.
证明:∵△ACD是直角三角形,
∴AC2+CD2=AD2,
∵