内容正文:
第17章 勾股定理 培优突破练习【4个考点50题专练】2023-2024学年人教版数学八年级下册
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一.勾股定理
二.勾股定理的证明
三.勾股定理的逆定理
四.勾股定理的应用
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一.勾股定理
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1.如图,在△ABC中,AC=8,∠A=30°,∠B=45°,点P是AC延长线上一动点,PM⊥BC边与点M,PN⊥AB边与点N,连接MN,则MN的最小值为( ____ )
A.
B.
C.
D.
【解析】解:过点C作CH⊥AB,
A
4
∵∠A=30°,AC=8,
∴CH=4,AH=4 ,
∵∠B=45°,
∴BH=CH=4,
∴AB=4+4 ,
连接PB,取PB的中点Q,连接MQ,QN,
∵PM⊥BC PN⊥AB,
∴点P,M,N,B四点共圆,点Q为圆心,
∵∠B=45°,
∴∠MQN=2∠B=90°,
5
∴MN= QN,
∵PB=2QN,
∴MN= PB,
∴当PB最小时,MN最小,
设PN=x,
∵∠A=30°,
∴PA=2x,AN= x,
∴BN=4+4 - x,
∵PB2=PN2+NB2,
6
∴PB2=x2+(4+4 - x)2=4x2-(8 +24)x+64+32 ,
∵4>0,
∴当x= = +3时,即PN= +3时,PB2有最小值,
此时BN=4+4 - x= +1,
∴PN= BN,
∴PB=2BN=2 +2,
∴MN= ×(2 +2)= + ,
故选:A.
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2.如图,在四边形ABCD中,已知AC⊥BD,AC=4,BD=5,则AD+BC的最小值是( ____ )
A.3
B.6
C.
D.
【解析】解:设AC,BD的交点为O,AB,BC,CD,DA的中点分别是P,Q,R,S,连接PQ,QR,RS,SP,OQ,OS,QS,如图:
D
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___
∵AC,BD互相垂直,
∴△AOD和△BOC为直角三角形,且AD,BC分别为斜边,
∴AD=2OS,BC=2OQ,
∴AD+BC=2(OS+OQ),
∴当OS+OQ为最小时,AD+BC为最小,
根据“两点之间线段最短”得:OQ+OS≥QS,
∴当点O在线段QS上时,OQ+OS为最小,最小值为线段QS的长,
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∵点P,Q分别为AB,BC的中点,
∴PQ为△ABC的中位线,
∴PQ= AC=2,PQ∥AC,
同理:QR= BD= ,QR∥BD,RS= AC=2,RS∥AC,SP= BD= ,SP∥BD,
∴PQ∥AC∥RS,QR∥BD∥SP,
∴四边形PQRS为平行四边形,
∵AC⊥BD,PQ∥AC,SP∥BD,
∴PQ⊥SP,
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∴四边形PQRS为矩形,
在Rt△PQS中,PQ=2,SP= ,
由勾股定理得:QS= = ,
∴OQ+OS的最小值为 ,
∴AD+BC的最小值为 .
故选:D.
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3.如图,在△ABC中,P为平面内的一点,连接AP、PB、PC,若∠ACB=30°,AC=8,BC=10,则4PA+2PB+2 PC的最小值是( ____ )
A.4
B.36
C.4 +2 +6
D.16 -10
【解析】解:以CP为边,在CP下方构造等边△CPQ,
将CB绕点C逆时针旋转60°得到CD,
A
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连接QD,取CP、CD中点E、F,连接PE、EF,
∵△CPQ为等边三角形,
∴∠PCQ=60°,
∵∠BCD=60°,
∴∠BCP=∠DCQ,
∵BC=DC,PC=QC,
∴△BCP≌△DCQ,
∴BP=DQ,
∵E、F分别是CQ、CD中点,
∴EF是△CDQ的中位线,
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∴EF= DQ,即EF= BP,
∵△CPQ为等边三角形,且CE=QE,
∴PE⊥CQ,
∵∠PCQ=60°,
∴PE:PC=sin60°= ,即PE= PC,
由图可得:当A、P、E、F共线时,AP+PE+EF最小,
即PA+ BP+ PC最小,
连接AF,∵∠ACB=30°,∠BCD=60°,
∴APD=90°.
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∵AC=8,CF= CD=5,
∴AF= = ,
∴PA+ BP+ PC最小为 ,
∴4(PA+ BP+ PC)最小为4 ,
即4PA+2PB+2 PC的最小值为4 .
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__
故选:A.
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4.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,以三边分别为边向外作正方形,延长EC,DB分别交GF,AH于点N,K,连结KN交AG于点M,记△AMK的面积为S1,△GMN的面积为S2,若S1=9,S2=4,则NF的长为( ____ )
A.
B.
C.
D.
D
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【解析】解:(1)如图,根据条件得到“K”型△ABC≌△FNC,得到NF=AB=x.
(2)连接GK,∵△AKM∽△GNM,
∴ = ,