内容正文:
第十七章 勾股定理(培优卷)
考试时间:120分钟,满分:120分
1、 选择题:本大题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.下列数组中,不是勾股数的是( )
A.3,4,5 B.9,12,15 C.7,24,25 D.1,2.2,2.5
2.下列条件中能判定为直角三角形的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
3.某小区两面直立的墙壁之间为安全通道,一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端A到左墙的距离为,梯子顶端D到地面的距离为,若梯子底端A保持不动,将梯子斜靠在右墙上,梯子顶端C到地面的距离为,则这两面直立墙壁之间的安全通道的宽为( )
A. B. C. D.
4.在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,1),点B的坐标为(11,1),点C到直线AB的距离为5,且△ABC是直角三角形,则满足条件的C点有( )
A.4个 B.5个 C.6个 D.8个
5.李老师家因装修准备用电梯搬运一些木条上楼,如图,已知电梯的长、宽、高分别是,,,那么电梯内能放入下列木条中的最大长度是( )
A. B. C. D.
6.如图,和的顶点均在边长为1的小正方形网格格点上,则的度数为( )
A. B. C. D.
7.如图,在中,,分别以三角形的三边为边向外作等边三角形,若等边三角形的面积分别用,,表示,则,,之间的大小关系为( )
A. B. C. D.
8.如图,点C在线段上,,,,,则的长为( )
A.10 B. C. D.
9.对角线互相垂直的四边形叫做“垂美”四边形,现有如图所示的“垂美”四边形,对角线交于点.若,,则等于( )
A. B. C. D.
10.如图,中,,,,,,,P是直线上一点,把沿所在的直线翻折后,点C落在直线上的点H处,( ).
A.10 B. C.8或 D.10或
二、填空题:本大题共 5 小题,每小题 3分,共 15 分.
11.若一个直角三角形的一条直角边和斜边长分别为6,10,则第三边长为 .
12.在中,,边上的中线,那么 .
13.如图,一天傍晚,小方和家人去小区遛狗,小方观察发现,她站直身体时,牵绳的手离地面高度为米,小狗的高米,小狗与小方的距离米.(绳子一直是直的)牵狗绳的长 .
14.观察:①3、4、5,②5、12、13,③7、24、25,……,发现这些勾股数的“勾”都是奇数,且从3起就没断过.根据以上规律,请写出第8组勾股数: .
15.课堂上,数学老师要求学生设计图形来证明勾股定理,同学们经过讨论,给出了四种图形,你认为能用来证明勾股定理的图形有 .(填序号)
三、解答题(一):本大题共3小题,每小题 7分,共21分.
16.作图(不写作法,保留作图痕迹):在数轴上作出表示的点.
17.如图,以的三边为斜边分别向外作等腰直角三角形.若,求图中阴影部分的面积.
18.一个零件的形状如图所示,按规定这个零件中和都应是直角.工人师傅测得这个零件各边尺寸(单位:)如图所示,这个零件符合要求吗?请说明理由.
四、解答题(二):本大题共3小题,每小题9分,共27分.
19.铁路上A、B两点相距,C、D为两村庄,于点A,于点B,已知,现在要在铁路上建一个土特产品收购站E,使得C,D两村到E站的距离相等,请画出E点位置(要求尺规作图,保留作图痕迹)并求出E站应建在离A站多少千米处?
20.【实践课题】通过测量相关距离与角度,计算待建环山路的长度.
【实践工具】测距仪、测角仪等测量工具.
【实践活动】如图,某山的一侧已建成了三段休闲步道,数学实践小组经过现场勘探,画出示意图,休闲步道分别是,,,且,,,在同一水平面上.经过多次测量,得到如下数据:,,,.
【问题解决】城建部门准备在山的另一侧修建一条以为直径的半圆状环山路(图中虚线部分).
(1)求,两点间的距离;
(2)求该条待建环山路的长度(结果保留).
21.如图,某沿海城市接到台风预警,在该市正南方向的处有一台风中心,沿方向以的速度移动,已知城市到的距离为.
(1)台风中心经过多长时间从点移到点?
(2)如果在距台风中心的的圆形区域内都将受到台风的影响,那么市受到台风影响的时间持续多少小时?
5、 解答题(三):本大题共2小题,第22题13分,第23题14分,共27分.
22.在中,.
(1)如图1,把折叠,使点B与点C重合,折痕交于点D,交于点E.求证:D是的中点;
(2)如图2,把折叠,使点B与点A重合,折痕交于点D,交于点F.求的长;
(3)如图3,M为边上一点,沿着折叠,得到,边交于点N,若,求的长.
23.(1)问题再现:学习二次根式时,老师给同学们提出了一个求代数式最小值的问题,如,“求代数式的最小值”.小强同学发现可看作两直角边分别为和2的直角三角形斜边长,可看作两直角边分别是和4的直角三角形的斜边长.于是构造出如图所示,将问题转化为求线段的长,进而求得的最小值是______.
(2)类比计算:已知均为正数,且.求的最小值.
(3)迁移问题:已知平面直角坐标系中,,,,直接写出的最小值.
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第十七章 勾股定理(培优卷)
考试时间:120分钟,满分:120分
1、 选择题:本大题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.下列数组中,不是勾股数的是( )
A.3,4,5 B.9,12,15 C.7,24,25 D.1,2.2,2.5
【答案】D
【分析】本题考查了勾股数的定义,勾股数就是可以构成一个直角三角形三边的一组正整数,据此即可求解.
【详解】解:,
∴A、B、C均为勾股数,不符合题意;
D选项中各数不全是整数,故不是勾股数,符合题意;
故选:D.
2.下列条件中能判定为直角三角形的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理的逆定理,根据勾股定理的逆定理:如果三角形有两边的平方和等于第三边的平方,那么这个是直角三角形判定则可进行逐一判断即可.熟练掌握勾股定理的逆定理是解题的关键.
【详解】解:A.因为,故不能构成直角三角形,故A不符合题意;
B.因为,故能构成直角三角形,故B符合题意;
C.因为,故不能构成直角三角形,故C不符合题意;
D.因为,故不能构成直角三角形,故D不符合题意;
故选:B.
3.某小区两面直立的墙壁之间为安全通道,一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端A到左墙的距离为,梯子顶端D到地面的距离为,若梯子底端A保持不动,将梯子斜靠在右墙上,梯子顶端C到地面的距离为,则这两面直立墙壁之间的安全通道的宽为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的是勾股定理的应用,关键是从题中抽象出勾股定理这一数学模型,领会数形结合思想的应用.先根据勾股定理求出的长,同理可得出的长,进而可得出结论.
【详解】解:在中,,,,
∴,
在中,,,,
∴,
∴,
故选:A.
4.在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,1),点B的坐标为(11,1),点C到直线AB的距离为5,且△ABC是直角三角形,则满足条件的C点有( )
A.4个 B.5个 C.6个 D.8个
【答案】C
【分析】当∠A=90°时,满足条件的C点2个;当∠B=90°时,满足条件的C点2个;当∠C=90°时,满足条件的C点2个.所以共有6个.
【详解】∵点A,B的纵坐标相等,
∴AB∥x轴,
∵点C到AB距离为5,AB=10,
∴点C在平行于AB的两条直线上,
∴过点A的垂线与那两条直线有2个交点,过点B的垂线与那两条直线有2个交点,以AB为直径的圆与那两条直线有只有2个交点(这两个两点在线段AB的垂直平分线上),
∴满足条件的C点共,6个.
故选C.
【点睛】用到的知识点为:到一条直线距离为某个定值的直线有两条.△ABC是直角三角形,它的任意一个顶点都有可能为直角顶点.
5.李老师家因装修准备用电梯搬运一些木条上楼,如图,已知电梯的长、宽、高分别是,,,那么电梯内能放入下列木条中的最大长度是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理.电梯是个长方体,电梯中能放下的最大长度就是长方体对角线的长度,连接、构造直角三角形,利用勾股定理求解即可.
【详解】解:如下图所示,
电梯中能放下的最大长度就是线段的长度,
,
,
,
故选:C.
6.如图,和的顶点均在边长为1的小正方形网格格点上,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】延长到E,连接,先利用勾股定理的逆定理证明是直角三角形,从而可得,然后利用等边对等角及三角形的内角和定理可得,最后利用邻补角互补即可得出答案.
【详解】解:如图,延长到E,连接,
由题意可得:,,,
∴,
∴是直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:B.
【点睛】本题主要考查了勾股定理与网格问题,勾股定理的逆定理,等边对等角,三角形的内角和定理,利用邻补角互补求角度等知识点,熟练掌握勾股定理及其逆定理是解题的关键.
7.如图,在中,,分别以三角形的三边为边向外作等边三角形,若等边三角形的面积分别用,,表示,则,,之间的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了勾股定理、等边三角形的性质以及三角形面积等知识,熟练掌握勾股定理和等边三角形的性质是解答本题的关键.
过点作于点,由勾股定理得,再由等边三角形的性质得,,进而由勾股定理得,然后由三角形面积得,同理,,即可得出结论.
【详解】解:过点作于点,
,
,
是等边三角形,,
,,
,
,
同理:,,
,
故选:A.
8.如图,点C在线段上,,,,,则的长为( )
A.10 B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了三角形全等的判定与性质、勾股定理、二次根式的化简,正确找出两个全等三角形是解题关键.先证出,根据全等三角形的性质可得,再利用勾股定理可得,然后在中,利用勾股定理求解即可得.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
在中,,
故选:C.
9.对角线互相垂直的四边形叫做“垂美”四边形,现有如图所示的“垂美”四边形,对角线交于点.若,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据垂美四边形的性质,勾股定理的运用即可求解,本题主要考查勾股定理的运用,掌握勾股定理的计算是解题的关键.
【详解】解:∵四边形是“垂美”四边形,即,
∴在中,,在中,,
∴,
在中,,在中,,
∴,
∴,
故选:.
10.如图,中,,,,,,,P是直线上一点,把沿所在的直线翻折后,点C落在直线上的点H处,( ).
A.10 B. C.8或 D.10或
【答案】D
【分析】本题主要考查了勾股定理与折叠问题,分两种情况:当P点在E点左边时;当P点在E点右边时.分别画出图形,利用折叠性质得到 ,利用勾股定理求出,再在中,利用勾股定理建立方程解答即可.
【详解】解:当P点在E点左边时,如图1所示,
由折叠的性质得,
∵,,,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
设,则,,
在中,由勾股定理得,
∴ ,
解得,,
即;
当P点在E点右边时,如图2所示,
由折叠的性质可得,
∴,
设,则,,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得,,
即;
综上所述,或10;
故选:D.
二、填空题:本大题共 5 小题,每小题 3分,共 15 分.
11.若一个直角三角形的一条直角边和斜边长分别为6,10,则第三边长为 .
【答案】8
【分析】辩清一条直角边,一条斜边,用勾股定理直接求解;
【详解】解:由题可知,斜边是,一条直角边是,根据勾股定理,得;
故答案为:.
【点睛】本题考查勾股定理,在直角三角形中,直角边是,斜边是,则;解题关键是熟记定理.
12.在中,,边上的中线,那么 .
【答案】25
【分析】本题主要考查了勾股定理的逆定理,线段垂直平分线的性质,先根据勾股定理的逆定理推导是直角三角形,可知垂直平分,再根据线段垂直平分线的性质定理得出答案.
【详解】解:如图所示:,
,
,
是直角三角形,
垂直平分,
.
13.如图,一天傍晚,小方和家人去小区遛狗,小方观察发现,她站直身体时,牵绳的手离地面高度为米,小狗的高米,小狗与小方的距离米.(绳子一直是直的)牵狗绳的长 .
【答案】2.6米
【分析】本题考查勾股定理的应用,理解并掌握勾股定理是解决问题的关键.过点作于点,可得,,,再根据勾股定理求解即可
【详解】解:如图,过点作于点,
则米,米,
米,
(米.
所以此时牵狗绳的长为2.6米.
故答案为:2.6米.
14.观察:①3、4、5,②5、12、13,③7、24、25,……,发现这些勾股数的“勾”都是奇数,且从3起就没断过.根据以上规律,请写出第8组勾股数: .
【答案】17,144,145
【分析】由题意观察题干这些勾股数,根据所给的勾股数找出三个数之间的关系即可.
【详解】解:因为这些勾股数的“勾”都是奇数,且从3起就没断过,所以从3、5、7…依次推出第8组的“勾”为17,
继续观察可知弦-股=1,利用勾股定理假设股为m,则弦为m+1,
所以有,解得,,即第8组勾股数为17,144,145.
故答案为17,144,145.
【点睛】本题属规律性题目,考查的是勾股数之间的关系,根据题目中所给的勾股数及勾股定理进行分析即可.
15.课堂上,数学老师要求学生设计图形来证明勾股定理,同学们经过讨论,给出了四种图形,你认为能用来证明勾股定理的图形有 .(填序号)
【答案】
【分析】本题考查勾股定理的证明,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.根据图①可以得到,然后化简即可;根据图②,无法确定、、的关系.由图可得,,然后化简即可;由图可得,,然后化简即可.
【详解】解:由图①可得,
,
化简,得:,
故图①可以证明勾股定理;
根据图②中的条件,无法证明勾股定理;
由图可得,,
化简,得:,
故图可以证明勾股定理;
由图可得,,
化简,得:,
故图可以证明勾股定理;
故答案为:.
三、解答题(一):本大题共3小题,每小题 7分,共21分.
16.作图(不写作法,保留作图痕迹):在数轴上作出表示的点.
【答案】图见详解
【分析】本题考查了勾股定理、无理数用数轴上的点表示的方法;熟练掌握勾股定理,能够运用勾股定理进行计算与作图是解决问题的关键.因为,所以只需作出以1和4为直角边的直角三角形,则其斜边的长是.然后以原点为圆心,以为半径画弧,和数轴负半轴的交点即为表示的点.
【详解】解:如图所示,
点P是表示的点.
17.如图,以的三边为斜边分别向外作等腰直角三角形.若,求图中阴影部分的面积.
【答案】
【分析】本题考查了等腰三角形的定义和勾股定理的应用.根据勾股定理可得,从而可得,,同理,,再根据,代入求值即可.
【详解】解:为直角三角形,
,
又,
,
,
同理,,,
在中,,,
所以阴影部分的面积为
.
18.一个零件的形状如图所示,按规定这个零件中和都应是直角.工人师傅测得这个零件各边尺寸(单位:)如图所示,这个零件符合要求吗?请说明理由.
【答案】这个零件不符合要求,理由见解析
【分析】本题考查了勾股定理的逆定理,关键是根据勾股定理的逆定理判断、的形状,判断三角形是否为直角三角形,已知三角形三边的长,只要利用勾股定理的逆定理加以判断即可.
【详解】解:这个零件不符合要求,理由如下:
由图可知:,,,,,
,,
不是直角三角形、是直角三角形,
,,
故这个零件不符合要求.
四、解答题(二):本大题共3小题,每小题9分,共27分.
19.铁路上A、B两点相距,C、D为两村庄,于点A,于点B,已知,现在要在铁路上建一个土特产品收购站E,使得C,D两村到E站的距离相等,请画出E点位置(要求尺规作图,保留作图痕迹)并求出E站应建在离A站多少千米处?
【答案】作图见解析,站应建在离站处
【分析】本题考查了垂直平分线的性质,尺规作图,勾股定理的应用,利用勾股定理正确建立方程是解题关键.
先作出的垂直平分线,与交点即为点E,根据垂直的定义可得,再根据勾股定理可得,,从而可得,设,则,据此建立方程,解方程即可.
【详解】解:如图,点E即为所求:
由题意得,使得C,D两村到E站的距离相等,则直线l是的垂直平分线,
∴,
∵于,于,
∴,
∴,
∵,
∴,
设,则.
∵,
∴,
解得:,
∴.
答:站应建在离点处.
20.【实践课题】通过测量相关距离与角度,计算待建环山路的长度.
【实践工具】测距仪、测角仪等测量工具.
【实践活动】如图,某山的一侧已建成了三段休闲步道,数学实践小组经过现场勘探,画出示意图,休闲步道分别是,,,且,,,在同一水平面上.经过多次测量,得到如下数据:,,,.
【问题解决】城建部门准备在山的另一侧修建一条以为直径的半圆状环山路(图中虚线部分).
(1)求,两点间的距离;
(2)求该条待建环山路的长度(结果保留).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查等腰三角形的性质,勾股定理,含角的直角三角形的性质,熟练掌握这些定理与性质,并可以通过正确作出辅助线是解题的关键.
(1)连接,过点作,垂足为点.由,,得出,,在中,,即可求出和, 即可求解;
(2)连接,先求出,再在中利用勾股定理求出,利用圆周长的一半即可求的长,即可解决.
【详解】(1)解:如图,连接,过点作,垂足为点.
∵,
∴,,
∵在中,,
∴,
∴,
∴,
答:,两点之间的距离为;
(2)解:如图,连接,
∵,,
∴,
∴在中,,
∴的长,
答:待建环山路的长度为.
21.如图,某沿海城市接到台风预警,在该市正南方向的处有一台风中心,沿方向以的速度移动,已知城市到的距离为.
(1)台风中心经过多长时间从点移到点?
(2)如果在距台风中心的的圆形区域内都将受到台风的影响,那么市受到台风影响的时间持续多少小时?
【答案】(1)台风中心经过30h从点移到点;
(2)市受到台风影响的时间持续.
【分析】本题考查了勾股定理的应用,等腰三角形的性质,掌握相关知识是解题的关键.
(1)先利用勾股定理求出,即可求解;
(2)在射线上取点,使得,利用勾股定理求出,进而求出的长,即可求解.
【详解】(1)解:由题意可知,,,,
在中,,
∴,
答:台风中心经过从点移到点;
(2)解:如图,在射线上取点,使得,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴,
答:市受到台风影响的时间持续.
5、 解答题(三):本大题共2小题,第22题13分,第23题14分,共27分.
22.在中,.
(1)如图1,把折叠,使点B与点C重合,折痕交于点D,交于点E.求证:D是的中点;
(2)如图2,把折叠,使点B与点A重合,折痕交于点D,交于点F.求的长;
(3)如图3,M为边上一点,沿着折叠,得到,边交于点N,若,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】本题考查了折叠与三角形的问题,勾股定理,掌握折叠性质以及勾股定理是解题的关键.
(1)先证,再证明进而得出即可;
(2)设x,则,在中用勾股定理求解即可;
(3)先求出,得出,进而求出,即可求出结论.
【详解】(1)解:∵折叠后点B与点C重合,
∴,
在中,
∴,
∴,
,
,即D是的中点;
(2)解:∵直线是对称轴,
∴,
∵,
设,则
在中,,
∴,
∴,
解得,
∴;
(3)解:由题意得:,,
,
,
,
,
,
,
,
.
23.(1)问题再现:学习二次根式时,老师给同学们提出了一个求代数式最小值的问题,如,“求代数式的最小值”.小强同学发现可看作两直角边分别为和2的直角三角形斜边长,可看作两直角边分别是和4的直角三角形的斜边长.于是构造出如图所示,将问题转化为求线段的长,进而求得的最小值是______.
(2)类比计算:已知均为正数,且.求的最小值.
(3)迁移问题:已知平面直角坐标系中,,,,直接写出的最小值.
【答案】(1)10(2)17(3)
【分析】本题主要考查了勾股定理,线段和最值问题,解题的关键在于能够准确读懂题意,利用勾股定理求解.
(1)先根据题意利用勾股定理求出,,则,要想的值最小,则的值最小,即当A、D、B三点共线时,的值最小,最小值为,由此利用勾股定理求出的值即可;
(2)如图所示,,利用勾股定理求出,然后同(1)求解即可;
(3)过点A作y轴的对称点,连接,交y轴于点P,得,当三点共线时,的值最小,最小值为的长,由勾股定理求出的长即可.
【详解】解:如图所示,,
在中,,
在中,,
∴,
∴要想的值最小,则的值最小,
∴当A、D、B三点共线时,的值最小,最小值为,
过点B作交延长线于F,
∵,
∴由长方形的性质得,,
∴,
∴,
∴的最小值为10,
故答案为:10;
(2)如图所示,,
在中,,
在中,,
∴,
∴要想的值最小,则的值最小,
∴当A、D、B三点共线时,的值最小,最小值为,
过点B作交延长线于F,
∵,
∴由长方形的性质得,,
∴,
∴,
∴的最小值为17,
(3)过点A作y轴的对称点,连接,交y轴于点P,如图,
由对称性知,,
∴,
∴当三点共线时,的值最小,最小值为的长,
∵,
∴,
又,
∴,
∴的最小值为.
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