内容正文:
第十七章 勾股定理(B卷·培优卷)
考试时间:120分钟,满分:150分
1、 选择题:共10题,每题4分,共40分。
1.以下列各数为边长,能构成直角三角形的是( )
A.1,2,3 B.2,3,4 C.3,4,5 D.4,5,6
【答案】C
【分析】此题考查了勾股定理的逆定理,在应用勾股定理的逆定理时,应先认真分析所给边的大小关系,确定最大边后,再验证两条较小边的平方和与最大边的平方之间的关系,进而作出判断.掌握勾股定理的逆定理是解题的关键.
【详解】解:A、因为,所以不能构成直角三角形;
B、因为,所以不能构成直角三角形;
C、因为,所以能构成直角三角形;
D、因为,所以不能构成直角三角形.
故选:C.
2.满足下列条件时,不是直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查勾股定理的逆定理以及三角形内角和定理,熟练掌握勾股定理逆定理是解题的关键.根据勾股定理的逆定理以及三角形内角和定理依次判断即可.
【详解】解: ,,故是直角三角形,故选项A不符合题意;
设,
,故是直角三角形,故选项B不符合题意;
,
,故是直角三角形,故选项C不符合题意;
,故不是直角三角形,故选项D符合题意;
故选D.
3.如图,中,,于点D,,,则的长为( )
A.10 B. C. D.5
【答案】B
【分析】本题考查的是勾股定理的应用,等面积法的应用,熟练的证明是解本题的关键.利用勾股定理先求解,再利用可得答案.
【详解】解:∵, ,,
∴,
∵于点,
∵,
∴,
故选B.
4.将一根的筷子置于底面直径为,高为的圆柱形水杯中,如图,设筷子露在杯子外面的长度为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理的运用,根据题意,分类讨论,当筷子直立在水杯中时,;当筷子斜放在水杯中,如图所示,运用勾股定理可得;由此即可求解.
【详解】解:根据题意,当筷子直立在水杯中时,;
当筷子斜放在水杯中,如图所示,,且
∴,
∴筷子露在外面的部分的长度为,
∴的取值范围为:,
故选:B .
5.如图,将直角边,的直角纸片折叠,使点与点重合,折痕为,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是翻折变换的性质及勾股定理,比较简单.设,先根据翻折变换的性质可得到,则,再根据勾股定理即可求解.
【详解】解:设,则,
是沿直线翻折而成,
,
是直角三角形,
,
即,
解得.
故选:B
6.如图,一个梯子长为5米,顶端靠在墙上,这时梯子下端与墙角间的距离为3米,梯子滑动后停在的位置上,测得的长为1米,则梯子顶端A下落了( )
A.1米 B.2米 C.3米 D.5米
【答案】A
【分析】本题考查了勾股定理的应用;解决本题关键在于能找出其中的不变量,在不同的直角三角形中应用勾股定理.在中用勾股定理可得,梯子长,在中用勾股定理可得的长,即可计算.
【详解】解:中,米
中,米,梯子长,
米,
米;
故选A.
7.在中,,,点是内一点,,,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理,延长,过点C作于点E,证明为等腰直角三角形,得出,证明,得出,,求出,根据勾股定理求出,.
【详解】解:延长,过点C作于点E,如图所示:
∵,
∴,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴;
故选:A.
8.如图是一块长、宽、高分别是的长方体木块,一只蚂蚁要从长方体的一个顶点A处,沿着长方体的表面爬到长方体上和A相对的顶点B处吃食物,那么它需要爬行的最短路线的长是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查的是平面展开最短路径问题,解决此题的关键是明确线段最短这一知识点,然后把长方体的一些面展开到一个平面内,求出最短的线段.分三种情况讨论即可,然后利用勾股定理即可求得最短线段的长,再比较三种情况下最短的线段即可得到答案.
【详解】分三种情况:
(1)经过前面和右面或经过左面和后面,这时蚂蚁爬行的最短路线是长为,宽为的长方形的对角线如图中的,其长为.
(2)经过前面和上面,这时蚂蚁爬行的最短路线是长为,宽为的长方形的对角线如图中的,其长为.
(3)经过左面和上面,这时蚂蚁爬行的最短路线是长为,宽为的长方形的对角线如图中的,其长为.
比较(1)(2)(3)的结果,知蚂蚁爬行的最短路线的长为.
故选:C
9.把正方形沿对边中点所在的直线对折后展开,折痕为,再过点B折叠纸片,使点A落在上的点F处,折痕为.若长为4,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了折叠的性质、勾股定理,由折叠的性质可得,,,,,由勾股定理可求的长,进而可求的长,再利用勾股定理可求的长.
【详解】解:由折叠可知:,,,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:C.
10.如图,在和中,,点C,D,E在同一条直线上,连接B、D和B,E,下列四个结论:①;②;③④,其中,正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据“边角边”,得出,再根据全等三角形的性质,得出,即可判断结论②;再根据全等三角形的性质,得出,再根据等腰直角三角形的性质,得出,进而得出,再根据等量代换,得出,再根据角之间的数量关系,得出,再根据三角形的内角和定理,得出,即可判断结论①;再根据等腰直角三角形的性质,得出,再根据,得出,即可判断结论③;根据勾股定理,得出,再根据等腰直角三角形的性质,得出,再根据等量代换,得出,同理得出,然后把代入,得出,即可判断结论④,综合即可得出答案.
【详解】解:∵,
∴,即.
∵在和中,
,
,
∴.故结论②正确;
,
,
∵为等腰直角三角形,
,
,
,
,
,故结论①正确.
∵为等腰直角三角形,
,
,
,
∴,故结论③错误.
∵,即,
∴在中,利用勾股定理得:.
∵为等腰直角三角形,
,
,
,
∴在中,利用勾股定理得:.
∵为等腰直角三角形,
∴,
,
∴,故结论④正确.
综上所述,正确的结论为①②④.
故选:C.
2、 填空题:共6题,每题4分,共24分。
11.中,,,则 .
【答案】4或
【分析】本题考查了勾股定理,熟知任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方是解答此题的关键.
由于直角三角形的斜边不能确定,故分是斜边与直角边两种情况进行解答.
【详解】解:当是直角边时,,
当是斜边时,,
故答案为:4或.
12.如图,每个小正方形边长都为1,连接小正方形的三个顶点,,,可得,则边上的高为 .
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理,由图形,根据勾股定理可得,然后根据三角形的面积和正方形的面积,求得,进而根据等面积法,即可求解.
【详解】解:依题意,,
,
∴边上的高为,
故答案为:.
13.如图,垂直和.如果,那么的长为 .
【答案】
【分析】本题考查勾股定理,掌握勾股定理是解题关键.
先用勾股定理求长度,再求即可.
【详解】解:
在中,
同理,
故答案为:.
14.如图,在一张长方形纸板上放着一根长方体木块.已知,,该木块的长与平行,横截面是边长为的正方形,一只蚂蚁从点爬过木块到达点需要走的最短路程是 .
【答案】
【分析】本题主要考查两点之间线段最短,解答此题要将木块展开,然后根据两点之间线段最短解答.
【详解】解:由题意可知,将木块展开,相当于是个正方形的宽,
∴长为米;宽为米.
于是最短路径为:米.
故答案为:.
15.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、正方形、正方形的面积分别为.若,则的值是 .
【答案】
【分析】本题考查了正方形的面积、勾股定理,解决本题的关键是先设每个直角三角形的长直角边为a,短直角边为b,然后根据图形和,可以写出关于a、b的方程,然后整理化简,即可求得的值.
【详解】解:设全等的直角三角形的两条直角边为a、b且,由题意可知:,,,
∵,
即,
,
∴,
解得.
故答案为:.
16.如图,在中,,,,点E与点D分别在射线与射线上,且,则的最小值为 ,的最小值为 .
【答案】
【分析】先根据已知条件求得各边数据,然后根据已知一边一角,构造全等三角形,当在上时,取得最小值,如图所示,过点作交的延长线于点,进而勾股定理即可求解;对于,构造等边三角形,进而即可求解.
【详解】如图所示,过作交的于,
∵,,
∴
∴,,
∵,
∴,
∴
如图所示,作且,连接,,
∵
∴
∴
∴ ,
当在上时,取得最小值,如图所示,过点作交的延长线于点,
∵,
∴,
∵
∴
∵
在中,,
∴
∴,即的最小值为;
如图所示,作关于的对称点,连接,则
∵ 则
∴,
∵对称,
∴
∴都是等边三角形,
连接,
∵,
∴,则,
又∵
∴
∴,
∴
∴是等边三角形,
∴
∴当在上时,, 如图所示
此时取得最小值,最小值
故答案为:,.
3、 解答题:共9题,共86分,其中第17~18题每小题8分,第19~25题每小题10分。
17.在 中,.
(1)若,,求 的长.
(2)若,,求 的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了勾股定理以及含30度角的直角三角形的性质,熟练掌握相关知识是解题关键.
(1)利用勾股定理求解即可;
(2)根据“直角三角形中30度角所对的直角边等于斜边的一半”求解即可.
【详解】(1)解:如图,
∵,,,
∴;
(2)如图,
∵,,,
∴在中,.
18.如图,在中,,求边上的高.
【答案】
【分析】此题主要考查了勾股定理逆定理,根据勾股定理逆定理可证明是直角三角形,再利用直角三角形的面积公式即可.关键是掌握“如果三角形的三边长,,满足,那么这个三角形就是直角三角形”.
【详解】解:,
,
是直角三角形,
,
即,
.
19.高安浮桥位于锦河之上,大观楼耸立在锦河北边,与浮桥相互映衬,形成美丽的文化风景带.在浮桥旁边有一艘游船,如图所示,在离水面高度为的岸上,有人用绳子拉船靠岸,开始时绳子的长为,此人以的速度收绳.后船移动到点的位置,问船向岸边移动了多少?(假设绳子是直的,结果保留根号)
【答案】
【分析】在中,根据勾股定理可求出的值,以的速度收绳,后船移动到点的位置,可求出的长,中,可求出的长,根据,即可求解.
【详解】解:∵在中,,
∴,
∵此人以的速度收绳,后船移动到点的位置,
∴,
∴中,,
∴,
∴船向岸边移动了.
【点睛】本题主要考查勾股定理在实际生活中的运用,掌握勾股定理求线段长度是解题的关键.
20.如图,将两个全等的直角三角形按照如下的位置摆放,使点A,,在同一条直线上,,,,.
(1)填空:______,根据三角形面积公式,可得的面积______;根据割补法,由梯形的面积减去阴影部分的面积,可得的面积______.
(2)求证:.
【答案】(1),,
(2)见解析
【分析】(1)根据全等三角形的判定和性质以及三角形的面积公式即可得到结论;
(2)用两种不同的方法表示梯形的面积,计算化简后,即可得出.
【详解】(1)解:,,,
,
,
,
,
,
的面积,
由梯形的面积减去阴影部分的面积,可得的面积,
故答案为:,,;
(2)证明: ,
,,
,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
即,
,
.
【点睛】本题考查了梯形,勾股定理的证明,用两种不同的方法表示同一个图形的面积是解决问题的关键.
21.如图,四边形是公园中的一块空地,.
(1)连接,判断的形状并说明理由;
(2)公园为美化环境,欲在该空地上铺草坪,已知草坪每平方米80元,试问铺满这块空地共需费用多少元?
【答案】(1)见解析
(2)2880元
【分析】本题考查了勾股定理及其逆定理,解题的关键是熟练掌握这些知识点.
(1)连接,在中根据勾股定理得,在中,,即可得是直角三角形;
(2)先算出两个直角三角形的面积,即可得四边形的面积,即可得.
【详解】(1)解:是直角三角形,理由如下:
如图,连接,
∵在中,
∴(m),
∵在中,m,m,m,
且,
∴,
∴是直角三角形.
(2)解:∵(平方米),(平方米),
∴(平方米),
∴(元),
故铺满这块空地共需费用2880元.
22.爬山不仅可以增强身体素质而且可以锻炼人的心理承受能力.登山活动已经成为一项人们喜爱的运动项目.如图是一座山的局部山体模拟图,经测量此段山体的长为,的长为,且.
(1)小锦猜想山体高为,请判断小锦的猜想是否正确?如果正确,请说明理由;如果不正确,请求出正确的山体高;
(2)为加强攀登的安全性,工作人员将山体斜坡进行了修整,修整后的山体斜坡长,请你求出此时山脚B向外延伸多少米到点D.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,解题的关键是熟练掌握勾股定理,在一个直角三角形中,两条直角边分别为a、b,斜边为c,那么.
(1)根据勾股定理直接进行计算即可;
(2)根据勾股定理求出的长,然后再根据的长,求出结果即可.
【详解】(1)解:不正确;
∵,
∴,
∵,,
∴在中,
,
,
小锦的猜想不正确,山体的高为;
(2)解:修整后,
由(1)知,,
在中,
,
此时山脚B向外延伸到点D.
23.用图1中四个完全一样的直角三角形可以拼成图2的大正方形,解答下列问题:
(1)根据图2,利用图形的面积关系,试说明.
(2)利用(1)的关系式解答:如果大正方形的面积是25,且,求小正方形的面积.
【答案】(1)见解析;
(2)小正方形的面积等于1.
【分析】本题考查了对勾股定理的证明,掌握三角形和正方形面积计算公式是解决问题的关键.
(1)方法1、根据图2是由4个完全一样的直角三角形和1个小正方形构成的,所以其面积个正方形的面积个三角形的面积;方法2、观察图形发现图2是一个正方形,所以其面积边长;写出、、之间的等量关系;
(2)直接用(1)的结论求出结果.
【详解】(1)证明:,
,
,
;
(2)解:大正方形的面积是25,
,
,
,
,
.
由(1)得,
,
小正方形的面积等于1.
24.如图,已知△ABC中,,,,P,Q分别是边上的两动点,点P从点B开始沿方向运动,速度为每秒,到达A点后停止;点Q从A开始沿的方向运动,速度为每秒,到达B点后停止,它们同时出发,设出发时间为秒.
(1)__________,边上的高__________,当点Q在边上运动时,用含t的代数式表示的长度为__________.
(2)当t为何值时,点P恰好在边的垂直平分线上?并求出此时的长度.
(3)当点Q在边上运动时,直接写出为等腰三角形时t的值.
【答案】(1),,
(2),
(3)或或
【分析】(1)根据勾股定理即可求出的长,根据的面积即可求出,根据的长为点Q运动过的路程减去的长即可列出代数式;
(2)可得,,,在中,根据勾股定理构造方程,解出,进而求出;
(3)用分别表示出和,利用等腰三角形的性质可分、和三种情况,分别得到关于的方程,可求得的值.
【详解】(1)解:,,,
.
∵,或,
∴,即,
∴.
当点Q在边上运动时,.
故答案为:,,
(2)解:∵点在边的垂直平分线上,取的中点,作,交于,连接,
∴,,,
∵,
∴在中,,即,
解得:.
此时,此时走了;
,
∴点在边上,
.
(3)解:分三种情况讨论:
①当时,
,解得;
②当时,
,
,
,
,
,
∴,解得;
③当时,
由(1)可知边上的高,
∴在中,.
,
∴,解得;
综上所述:当为6秒或秒或秒时,为等腰三角形.
【点睛】本题考查了勾股定理、等腰三角形的性质、方程思想及分类讨论思想等知识.用时间表示出相应线段的长,化“动”为“静”是解决这类问题的一般思路,注意方程思想的应用.
25.如图,在中,,,点D在边上,,,过点E作交、边于点G、F.
(1)求证:;
(2)连接,求证:;
(3)连接,若,,则的长为 .
【答案】(1)详见解析
(2)详见解析
(3)
【分析】(1)由题意易得,则有,然后问题可求证;
(2)过点A作,交于点H,由题意易得,则有,然后可证,进而根据线段和差关系及全等三角形的性质可进行求证;
(3)由(1)可知:,则有,然后可得,进而可得,,最后问题可求解.
【详解】(1)证明:∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)证明:过点A作,交于点H,如图所示:
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解:如图,
由(1)可知:,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
故答案为.
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第十七章 勾股定理(B卷·培优卷)
考试时间:120分钟,满分:150分
1、 选择题:共10题,每题4分,共40分。
1.以下列各数为边长,能构成直角三角形的是( )
A.1,2,3 B.2,3,4 C.3,4,5 D.4,5,6
2.满足下列条件时,不是直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
3.如图,中,,于点D,,,则的长为( )
A.10 B. C. D.5
4.将一根的筷子置于底面直径为,高为的圆柱形水杯中,如图,设筷子露在杯子外面的长度为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.如图,将直角边,的直角纸片折叠,使点与点重合,折痕为,则等于( )
A. B. C. D.
6.如图,一个梯子长为5米,顶端靠在墙上,这时梯子下端与墙角间的距离为3米,梯子滑动后停在的位置上,测得的长为1米,则梯子顶端A下落了( )
A.1米 B.2米 C.3米 D.5米
7.在中,,,点是内一点,,,,则的长为( )
A. B. C. D.
8.如图是一块长、宽、高分别是的长方体木块,一只蚂蚁要从长方体的一个顶点A处,沿着长方体的表面爬到长方体上和A相对的顶点B处吃食物,那么它需要爬行的最短路线的长是( )
A. B. C. D.
9.把正方形沿对边中点所在的直线对折后展开,折痕为,再过点B折叠纸片,使点A落在上的点F处,折痕为.若长为4,则的长为( )
A. B. C. D.
10.如图,在和中,,点C,D,E在同一条直线上,连接B、D和B,E,下列四个结论:①;②;③④,其中,正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2、 填空题:共6题,每题4分,共24分。
11.中,,,则 .
12.如图,每个小正方形边长都为1,连接小正方形的三个顶点,,,可得,则边上的高为 .
13.如图,垂直和.如果,那么的长为 .
14.如图,在一张长方形纸板上放着一根长方体木块.已知,,该木块的长与平行,横截面是边长为的正方形,一只蚂蚁从点爬过木块到达点需要走的最短路程是 .
15.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、正方形、正方形的面积分别为.若,则的值是 .
16.如图,在中,,,,点E与点D分别在射线与射线上,且,则的最小值为 ,的最小值为 .
3、 解答题:共9题,共86分,其中第17~18题每小题8分,第19~25题每小题10分。
17.在 中,.
(1)若,,求 的长.
(2)若,,求 的长.
18.如图,在中,,求边上的高.
19.高安浮桥位于锦河之上,大观楼耸立在锦河北边,与浮桥相互映衬,形成美丽的文化风景带.在浮桥旁边有一艘游船,如图所示,在离水面高度为的岸上,有人用绳子拉船靠岸,开始时绳子的长为,此人以的速度收绳.后船移动到点的位置,问船向岸边移动了多少?(假设绳子是直的,结果保留根号)
20.如图,将两个全等的直角三角形按照如下的位置摆放,使点A,,在同一条直线上,,,,.
(1)填空:______,根据三角形面积公式,可得的面积______;根据割补法,由梯形的面积减去阴影部分的面积,可得的面积______.
(2)求证:.
21.如图,四边形是公园中的一块空地,.
(1)连接,判断的形状并说明理由;
(2)公园为美化环境,欲在该空地上铺草坪,已知草坪每平方米80元,试问铺满这块空地共需费用多少元
22.爬山不仅可以增强身体素质而且可以锻炼人的心理承受能力.登山活动已经成为一项人们喜爱的运动项目.如图是一座山的局部山体模拟图,经测量此段山体的长为,的长为,且.
(1)小锦猜想山体高为,请判断小锦的猜想是否正确?如果正确,请说明理由;如果不正确,请求出正确的山体高;
(2)为加强攀登的安全性,工作人员将山体斜坡进行了修整,修整后的山体斜坡长,请你求出此时山脚B向外延伸多少米到点D.
23.用图1中四个完全一样的直角三角形可以拼成图2的大正方形,解答下列问题:
(1)根据图2,利用图形的面积关系,试说明.
(2)利用(1)的关系式解答:如果大正方形的面积是25,且,求小正方形的面积.
24.如图,已知△ABC中,,,,P,Q分别是边上的两动点,点P从点B开始沿方向运动,速度为每秒,到达A点后停止;点Q从A开始沿的方向运动,速度为每秒,到达B点后停止,它们同时出发,设出发时间为秒.
(1)__________,边上的高__________,当点Q在边上运动时,用含t的代数式表示的长度为__________.
(2)当t为何值时,点P恰好在边的垂直平分线上?并求出此时的长度.
(3)当点Q在边上运动时,直接写出为等腰三角形时t的值.
25.如图,在中,,,点D在边上,,,过点E作交、边于点G、F.
(1)求证:;
(2)连接,求证:;
(3)连接,若,,则的长为 .
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