内容正文:
第1章 勾股定理(B卷·培优卷)
考试时间:60分钟,满分:100分
一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)
1.(3分)以下列各组数为边长,能构成直角三角形的是( )
A.1,2,3 B.2,2,5 C.1,, D.3,4,5
2.(3分)△ABC中,∠A、∠B、∠C的对边分别为a、b、c,下列条件中,不能判定△ABC是直角三角形的是( )
A.∠A:∠B:∠C=3:4:5 B.(a+b)(a﹣b)=c2
C.∠A+∠B=∠C D.
3.(3分)赵爽是我国著名的数学家,“赵爽弦图”是他研究勾股定理的重要成果.古人有记载“勾三,股四,则弦五”的定理.如图,外围四个小长方形的宽相等,且邻长互相垂直,对长互相平行.若AB的长是小长方形宽的2倍,内部小正方形面积为9,则最外围的大正方形的边长是( )
A. B. C. D.
4.(3分)在△ACB中,∠ACB=90°,尺规作图的痕迹如图所示.若AC=2,AB=5,则线段CD的长为( )
A. B. C. D.
5.(3分)“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.如图是由四个全等的直角三角形拼成的“赵爽弦图”,得到正方形ABCD与正方形EFGH.若AF=2FG=2,则正方形ABCD的面积是( )
A.5 B.3 C. D.
6.(3分)如图,在△ABC中,∠C=90°,若AC=1,AB=2,则BC的长是( )
A.1 B. C.2 D.
7.(3分)如图,AB=AC=4,P是BC上异于B、C的一点,则AP2+BP•PC的值是( )
A.16 B.20 C.25 D.30
8.(3分)有一个如图所示的上底面是敞口的长方体透明玻璃鱼缸,其长AD=80cm,高AB=60cm,宽DF=40cm.在顶点E处有一块面包屑,一只蚂蚁想从鱼缸外的A点沿鱼缸侧面吃面包屑,蚂蚁爬行的最短路线长是( )cm.
A. B.
C. D.
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
9.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,分别以AB,AC,BC为边长向外侧作正方形ABDE,正方形ACGF,正方形BCHI,连接EF,GH,DI.若正方形AFGC的面积为9,正方形BCHI的面积为16,则六边形DEFGHI的面积为 .
10.(3分)若一个三角形的三边长分别为,3,2,则此三角形的面积为 .
11.(3分)每年的秋分日是中国农民丰收节,小彬用3D打印机制作了一个底面周长为20cm,高为10cm的圆柱粮仓模型.如图BC是底面直径,AB是高.现要在此模型的侧面贴一圈彩色装饰带,使装饰带经过A,C两点(接头不计),则装饰带的长度最短为 cm.
12.(3分)如图,AB与CD相交于点E,若∠AEC=60°,AB=2,CD=3,则AC+BD的最小值为 .
13.(3分)如图,在△ABC中,AB=6,AC,∠A=30°,作△ABC关于直线l的轴对称图形△EBD,点F是BE的中点,若点A,C,F在同一直线上,则CD的长为 .
三.解答题(共8小题,满分61分)
14.(10分)如图,在离水面高度为6米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,开始时绳子BC的长度为AC的3倍.
(1)求此时船离岸边AB的长;(结果保留根号)
(2)若此人以0.5米/秒的速度收绳,12秒后船移动到点D的位置.则船向岸边移动了大约多少米?(假设绳子是直的,结果精确到0.1米,参考数据:1.41,1.73)
15.(8分)如图,已知四边形ABCD中,AB∥CD,BC=AD=4,AB=CD=10,∠DCB=90°,E为CD边上的一点,DE=7,动点P从点A出发,以每秒1个单位的速度沿着边AB向终点B运动,连接PE,设点P运动的时间为t秒.
(1)求BE的长;
(2)若△BPE为直角三角形,求t的值.
16.(6分)已知如图一块钢板,AB=12cm,BC=13cm,CD=3cm,AD=4cm,∠ADC=90°,求这块钢板的面积.
17.(6分)如图,正方形网格中的每个小正方形的边长都是1,每个小正方形的顶点叫格点,以格点为顶点,①在图1中画出边长分别为:3,2,的三角形(不写画法);②在图2中画出边长分别为,4,,4的平行四边形(不写画法).
18.(6分)已知:如图,△ABC中,AB=AC=10,BC=16,点D在BC上,DA⊥CA于A.
求:BD的长.
19.(10分)在海洋上有一近似于四边形的岛屿,其平面如图甲,小明据此构造出该岛的一个数学模型(如图乙四边形ABCD),AC是四边形岛屿上的一条小溪流,其中∠B=90°,AB=BC=15千米,CD=3千米,AD=12千米.
(1)求小溪流AC的长.
(2)求四边形ABCD的面积.(结果保留根号)
20.(9分)我们新定义一种三角形:两边平方和等于第三边平方的4倍的三角形叫做常态三角形.例如:某三角形三边长分别是5,6和8,因为62+82=4×52=100,所以这个三角形是常态三角形.
(1)若△ABC三边长分别是2,和4,则此三角形 常态三角形(填“是”或“不是”);
(2)若Rt△ABC是常态三角形,则此三角形的三边长之比为 (请按从小到大排列);
(3)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=6,点D为AB的中点,连接CD,若△BCD是常态三角形,求△ABC的面积.
21.(6分)阅读:如图1,在△ABC中,3∠A+∠B=180°,BC=8,AC=10,求AB的长.
小明的思路:如图2,作BE⊥AC于点E,在AC的延长线上取点D,使得DE=AE,连接BD,易得∠A=∠D,△ABD为等腰三角形,由3∠A+∠B=180°和∠A+∠ABC+∠BCA=180°,易得∠BCA=2∠A,△BCD为等腰三角形,依据已知条件可得AE和AB的长.
解决下列问题:
(1)图2中,AE= ,AB= ;
(2)在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别为a、b、c.如图3,当3∠A+2∠B=180°时,用含a,c式子表示b.
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第1章 勾股定理(B卷·培优卷)
考试时间:60分钟,满分:100分
一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)
1.(3分)以下列各组数为边长,能构成直角三角形的是( )
A.1,2,3 B.2,2,5 C.1,, D.3,4,5
【答案】D
【解答】解:A、∵1+2=3,
∴以1,2,3为边不能组成三角形,
故A不符合题意;
B、∵2+2=4<5,
∴以2,3,4为边不能组成直角三角形,
故B不符合题意;
C、∵12+()2=3,()2=2
∴12+()2≠()2,
∴以1,,为边不能组成直角三角形,
故C不符合题意;
D、∵42+32=25,52=25,
∴42+32=52,
∴以4,5,3为边能组成直角三角形,
故D符合题意;
故选:D.
2.(3分)△ABC中,∠A、∠B、∠C的对边分别为a、b、c,下列条件中,不能判定△ABC是直角三角形的是( )
A.∠A:∠B:∠C=3:4:5 B.(a+b)(a﹣b)=c2
C.∠A+∠B=∠C D.
【答案】A
【解答】解:A、∵∠A+∠B+∠C=180°,∠A:∠B:∠C=3:4:5,
∴,∠B=180°60°,∠C=180°75°,
∴△ABC不是直角三角形,符合题意;
B、∵(a+b)(a﹣b)=c2,
∴a2﹣b2=c2,
∴b2+c2=a2,
∴△ABC是直角三角形,不符合题意;
C、∵∠A+∠B=∠C,且∠A+∠B+∠C=180°,
∴∠C=90°,
∴△ABC是直角三角形,不符合题意;
D、∵,
∴设a=x,,c=2x,且,
即a2+b2=c2,
∴△ABC是直角三角形,不符合题意;
故选:A.
3.(3分)赵爽是我国著名的数学家,“赵爽弦图”是他研究勾股定理的重要成果.古人有记载“勾三,股四,则弦五”的定理.如图,外围四个小长方形的宽相等,且邻长互相垂直,对长互相平行.若AB的长是小长方形宽的2倍,内部小正方形面积为9,则最外围的大正方形的边长是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:由题意可知,(b﹣a)2=9,
又∵AB的长是小长方形宽的2倍,
即c=2a,
∴ba,
∴(a﹣a)2=9,
∴a(负值舍去),
∴b,
∴最外围的大正方形的边长=a+b6+3,
故选:D.
4.(3分)在△ACB中,∠ACB=90°,尺规作图的痕迹如图所示.若AC=2,AB=5,则线段CD的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:由作法得:AD平分∠BAC,DE⊥AB,
∵∠ACB=90°,即CD⊥AC,
∴CD=DE,
在Rt△ADE和Rt△ADC中,
,
∴Rt△ADE≌Rt△ADC(HL),
∴AE=AC=2,
∴BE=AB﹣AC=3,
在Rt△ACB中,AC=2,AB=5,,
设CD=x,则,
在Rt△BED中,BD2=BE2+DE2,
∴,
解得:,
即.
故选:D.
5.(3分)“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.如图是由四个全等的直角三角形拼成的“赵爽弦图”,得到正方形ABCD与正方形EFGH.若AF=2FG=2,则正方形ABCD的面积是( )
A.5 B.3 C. D.
【答案】A
【解答】解:∵四个直角三角形全等,AF=2FG=2,
∴BG=2,FG=1,
∴BF=1,
∴.
∴正方形ABCD的面积是,
故选:A.
6.(3分)如图,在△ABC中,∠C=90°,若AC=1,AB=2,则BC的长是( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【解答】解:∵∠C=90°,AC=1,AB=2,
∴BC,
即BC的长是,
故选:B.
7.(3分)如图,AB=AC=4,P是BC上异于B、C的一点,则AP2+BP•PC的值是( )
A.16 B.20 C.25 D.30
【答案】A
【解答】解:过点A作AD⊥BC于点D.
∵AD⊥BC,
∴△ADP与△ABD都为直角三角形.
∴AP2=AD2+DP2,AB2=AD2+BD2.
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴BD=CD.
∵PC=CD+DP,BD=CD,
∴PC=BD+DP.
∵BP=BD﹣DP,PC=BD+DP,
∴BP•PC=BD2﹣DP2.
∵AP2=AD2+DP2,BP•PC=BD2﹣DP2,
∴AP2+BP×PC=AD2+BD2.
∵AB2=AD2+BD2,AP2+BP×PC=AD2+BD2,
∴AP2+BP•PC=AB2.
∵AB=4,
∴AP2+BP•PC=16.
故选:A.
8.(3分)有一个如图所示的上底面是敞口的长方体透明玻璃鱼缸,其长AD=80cm,高AB=60cm,宽DF=40cm.在顶点E处有一块面包屑,一只蚂蚁想从鱼缸外的A点沿鱼缸侧面吃面包屑,蚂蚁爬行的最短路线长是( )cm.
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:把长方体玻璃鱼缸侧面展开在平面上,蚂蚁爬行的最短路线长是线段AE的长,
∵AE2=AF2+EF2,
∴AE2=(80+40)2+602
∴AE(cm).
故选:B.
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
9.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,分别以AB,AC,BC为边长向外侧作正方形ABDE,正方形ACGF,正方形BCHI,连接EF,GH,DI.若正方形AFGC的面积为9,正方形BCHI的面积为16,则六边形DEFGHI的面积为 74 .
【答案】74.
【解答】解:如图,过点E作EK⊥FA的延长线于点K,
∵∠EAK+∠KAB=∠BAC+∠KAB=90°,
∴∠EAK=∠BAC,
∵∠AKE=∠ACB=90°,且AE=AB,
∴△AKE≌△ACB(AAS),
∴EK=BC,
∵AF=AC,
∴S△AFE=S△ACB,
同理可证,S△BID=S△ACB,
且S△GCH=S△ACB,
∴六边形DEFGHI的面积为:S△AFE+S△GCH+S△BID+S△ACB+S正方形ABGF+S正方形BCHI+S正方形ABDE9+16+25=74.
故答案为74.
10.(3分)若一个三角形的三边长分别为,3,2,则此三角形的面积为 .
【答案】.
【解答】解:∵()2+22=5+4=9,32=9,
∴()2+22=32,
∴三边长分别为,3,2的三角形是直角三角形,其中两条直角边为和2,
∴此三角形的面积2,
故答案为:.
11.(3分)每年的秋分日是中国农民丰收节,小彬用3D打印机制作了一个底面周长为20cm,高为10cm的圆柱粮仓模型.如图BC是底面直径,AB是高.现要在此模型的侧面贴一圈彩色装饰带,使装饰带经过A,C两点(接头不计),则装饰带的长度最短为 cm.
【答案】.
【解答】解:圆柱侧面展开如图所示,则AC=A′C,
由题意可得AB=10cm,BC=B′CBB′20=10(cm),
∴AC10(cm),
,
∴装饰带的最短长度=2AC=20(cm),
故答案为:.
12.(3分)如图,AB与CD相交于点E,若∠AEC=60°,AB=2,CD=3,则AC+BD的最小值为 .
【答案】.
【解答】解:沿CD方向平移CA到DF,作BG⊥AF于点G,连接BF.
∴AF=CD=3,DF=CA,AF∥CD,∠AGB=∠BGF=90°.
∴∠BAF=∠AEC=60°,AC+BD=DF+BD.
∴∠ABG=30°,AC+BD的最小值为BF的长.
∴AGAB=1.
∴GF=AF﹣AG=2,BG.
∴BF.
故答案为:.
13.(3分)如图,在△ABC中,AB=6,AC,∠A=30°,作△ABC关于直线l的轴对称图形△EBD,点F是BE的中点,若点A,C,F在同一直线上,则CD的长为 3 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:∵△ABC关于直线l的轴对称图形△EBD,
∴BE=AB,∠E=∠A=30°,
∵点F是BE的中点,
∴BFBEAB,
过B作BF′⊥AC交AC的延长线于F′,
∴∠BF′A=90°,
∵∠A=30°,
∴BF′AB,
∴点F与点F′重合,
∴∠AFB=90°,
∵AB=6,
∴AF=3,
∵AC,
∴CF=2,
取AB的中点G,连接FG,
则FG∥CD,△BGF是等边三角形,
延长CD交BE于P,
∴∠BGF=60°,
∴∠AFG=30°,
∴∠FCD=∠GFA=30°,
∵∠CFP=90°,
∴∠CPF=60°,
∴∠PDE=∠E=30°,
∴PD=PE,
在Rt△PCF中,
∵,
∴PF=2,PC=4,
∵EFBE=3,
∴PE=PD=1,
∴CD=3,
故答案为:3.
三.解答题(共8小题,满分61分)
14.(10分)如图,在离水面高度为6米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,开始时绳子BC的长度为AC的3倍.
(1)求此时船离岸边AB的长;(结果保留根号)
(2)若此人以0.5米/秒的速度收绳,12秒后船移动到点D的位置.则船向岸边移动了大约多少米?(假设绳子是直的,结果精确到0.1米,参考数据:1.41,1.73)
【答案】(1)12米;
(2)6.5米.
【解答】解:(1)∵开始时绳子BC的长度为AC的3倍.
∴BC=18米,
∴AB12(米);
(2)如图,连接CD,
∵此人以0.5米/秒的速度收绳,12秒后船移动到点D的位置.
∴船移动到点D的位置时绳长CD=18﹣12×0.5=12(米),
∴AD6(米),
∴船向岸边移动的距离为1266.5(米),
答:船向岸边移动了大约6.5米.
15.(8分)如图,已知四边形ABCD中,AB∥CD,BC=AD=4,AB=CD=10,∠DCB=90°,E为CD边上的一点,DE=7,动点P从点A出发,以每秒1个单位的速度沿着边AB向终点B运动,连接PE,设点P运动的时间为t秒.
(1)求BE的长;
(2)若△BPE为直角三角形,求t的值.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵CD=10,DE=7,
∴CE=10﹣7=3,
在Rt△CBE中,BE5;
(2)当∠BPE=90°时,AP=10﹣3=7,
则t=7÷1=7(秒),
当∠BEP=90°时,BE2+PE2=BP2,即52+42+(7﹣t)2=(10﹣t)2,
解得,t,
∴当t=7或时,△BPE为直角三角形.
16.(6分)已知如图一块钢板,AB=12cm,BC=13cm,CD=3cm,AD=4cm,∠ADC=90°,求这块钢板的面积.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:连接AC
由勾股定理得AC5cm
∵AB=12cm,BC=13cm,AC2+AB2=BC2即52+122=132,
故△ABC是直角三角形,∠CAB=90°
故四边形ABCD的面积=S△ABC﹣S△ACD
AB•ACAD•CD
12×54×3
=30﹣6
=24cm2
17.(6分)如图,正方形网格中的每个小正方形的边长都是1,每个小正方形的顶点叫格点,以格点为顶点,①在图1中画出边长分别为:3,2,的三角形(不写画法);②在图2中画出边长分别为,4,,4的平行四边形(不写画法).
【答案】见试题解答内容
【解答】解:①如图1所示:
②如图2所示:
18.(6分)已知:如图,△ABC中,AB=AC=10,BC=16,点D在BC上,DA⊥CA于A.
求:BD的长.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:过点A作AE⊥BC于点E,
∵AB=AC=10,BC=16,
∴BE=CE=8,
在Rt△ACE中,利用勾股定理可知:AE6,
设BD=x,则DE=8﹣x,DC=16﹣x,
又DA⊥CA,
在Rt△ADE和Rt△ADC中分别利用勾股定理得:AD2=AE2+DE2=DC2﹣AC2,
代入为:62+(8﹣x)2=(16﹣x)2﹣102,解得:x.
即BD.
19.(10分)在海洋上有一近似于四边形的岛屿,其平面如图甲,小明据此构造出该岛的一个数学模型(如图乙四边形ABCD),AC是四边形岛屿上的一条小溪流,其中∠B=90°,AB=BC=15千米,CD=3千米,AD=12千米.
(1)求小溪流AC的长.
(2)求四边形ABCD的面积.(结果保留根号)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵∠B=90°,AB=BC=15千米,
∴AC15千米;
(2)∵AC2=(15)2=450,CD2+AD2=(3)2+(12)2=450,
∴AC2=CD2+AD2,
则∠D=90°,
S四边形ABCD=S△ABC+S△ACD
15×15
.
20.(9分)我们新定义一种三角形:两边平方和等于第三边平方的4倍的三角形叫做常态三角形.例如:某三角形三边长分别是5,6和8,因为62+82=4×52=100,所以这个三角形是常态三角形.
(1)若△ABC三边长分别是2,和4,则此三角形 是 常态三角形(填“是”或“不是”);
(2)若Rt△ABC是常态三角形,则此三角形的三边长之比为 :: (请按从小到大排列);
(3)如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=6,点D为AB的中点,连接CD,若△BCD是常态三角形,求△ABC的面积.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵22+42=4×()2=20,
∴△ABC三边长分别是2,和4,则此三角形是常态三角形.
故答案为:是;
(2)∵Rt△ABC是常态三角形,
∴设两直角边长为:a,b,斜边长为:c,
则a2+b2=c2,a2+c2=4b2,
则2a2=3b2,
故a:b:,
∴设ax,bx,
则cx,
∴此三角形的三边长之比为:::.
故答案为:::;
(3)∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=6,点D为AB的中点,△BCD是常态三角形,
∴当AD=BD=DC,CD2+BD2=4×62时,
解得:BD=DC=6,
则AB=12,
故AC6,
则△ABC的面积为:6×6.
当AD=BD=DC,CD2+BC2=4×BD2时,
解得:BD=DC=2,
则AB=4,
故AC=2,
则△ABC的面积为:6×26.
故△ABC的面积为或6.
21.(6分)阅读:如图1,在△ABC中,3∠A+∠B=180°,BC=8,AC=10,求AB的长.
小明的思路:如图2,作BE⊥AC于点E,在AC的延长线上取点D,使得DE=AE,连接BD,易得∠A=∠D,△ABD为等腰三角形,由3∠A+∠B=180°和∠A+∠ABC+∠BCA=180°,易得∠BCA=2∠A,△BCD为等腰三角形,依据已知条件可得AE和AB的长.
解决下列问题:
(1)图2中,AE= 9 ,AB= 12 ;
(2)在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别为a、b、c.如图3,当3∠A+2∠B=180°时,用含a,c式子表示b.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)如图2,作BE⊥AC于点E,在AC的延长线上取点D,使得DE=AE,连接BD,
则BE是AD的垂直平分线,
∴AB=BD,∠A=∠D,
∵3∠A+∠ABC=180°,∠A+∠ABC+∠BCA=180°,
∴∠BCA=2∠A,
∵∠BCA=∠D+∠CBD,
∴∠BCA=∠A+∠CBD=2∠A,
∴∠CBD=∠A,
∴DC=BC=8,
∴AD=DC+AC=8+10=18,
∴AE=AD=9,
∴EC=AD﹣CD=9﹣8=1.
∴在直角△BCE和直角△AEB中,
由勾股定理得到:BC2﹣CE2=AB2﹣AE2,即82﹣12=AB2﹣92,
解得,AB=12,
故答案为:9;12;
(2)作BE⊥AC于点E,在AC的延长线上取点D,使得DE=AE,连接BD,
则BE是边AD的垂直平分线,
∴AB=BD,∠A=∠D.
∵3∠A+2∠B=180°,∠A+∠ABC+∠BCA=180°,
∴2∠A+∠ABC=∠ACB,
∵∠ACB=∠D+∠DBC,
∴2∠A+∠ABC=∠D+∠DBC,
∵∠A=∠D,
∴∠A+∠ABC=∠DBC,BD=AB=c,即∠DCB=∠DBC,
∴DB=DC=c,
由题意得,DE=AE,
∴EC=AE﹣ACb,
在Rt△BEC中,BE2=BC2﹣EC2,
在Rt△BEA中,BE2=BA2﹣EA2,
∴BC2﹣EC2=BA2﹣EA2,即a2﹣()2=c2﹣()2,
整理得,b.
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