内容正文:
第18章 勾股定理(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.下面各组数中,是勾股数的是( )
A.2,3,4 B.,,8 C.1,1,2 D.3,4,5
【答案】D
【分析】本题考查了勾股数的知识,判断是否为勾股数,必须根据勾股数是正整数,同时还需验证两小边的平方和是否等于最长边的平方.
【详解】解:A、,不是勾股数,故本选项不符合题意.
B、,不是勾股数,故本选项不符合题意.
C、,不是勾股数,故本选项不符合题意.
D、,是勾股数,故本选项符合题意.
故选:D.
2.若的三边分别是,,,则下列条件不能判断是直角三角形的是( )
A. B.
C.,, D.,,
【答案】B
【分析】本题考查直角三角形的知识,勾股定理的逆定理,解题的关键是掌握直角三角形的性质,勾股定理的逆定理,三角形的内角和定理.据相关知识逐项进行判断即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是直角三角形,
∴A可以判定是直角三角形,不符合题意;
∵,,
∴,
∴B不能判定是直角三角形,符合题意;
∵,,,
∴,,,
∴,
∴C可以判定是直角三角,不符合题意;
∵,,,
∴,,,
∴,
∴D可以判定是直角三角;不符合题意.
故选:B.
3.城市绿化是城市重要的基础设施,是改善生态环境和提高广大人民群众生活质量的公益事业.如图,某小区在社区管理人员及社区居民的共同努力之下,在临街清理出了一块可以绿化的空地(阴影部分).若,,,,则这块可以绿化的空地(阴影部分)的面积为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了勾股定理及其逆定理,求阴影部分的面积,先根据勾股定理求出,再根据逆定理说明是直角三角形,然后根据得出答案.
【详解】解:∵,,,
∴.
∵,,
∴,,
∴是直角三角形,,
∴.
∴这块可绿化的空地的面积为.
故选:C.
4.如图,数学探究活动中要测量河的宽度,小明在河对岸选定一点,再在河一侧岸边选定点和点,使,测得米,,根据测量数据可计算小河宽度为( )
A.米 B.20米 C.米 D.米
【答案】A
【分析】本题考查了勾股定理的应用,根据垂直定义可得,然后在中,利用30度角的性质得,然后利用勾股定理即可解答.
【详解】解:∵,
∴,
在中,,
∴,
∵,
∴,
解得米(负值舍去),
故选:A.
5.我国是最早了解勾股定理的国家之一.下面四幅图中,不能证明勾股定理的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理的证明,能根据图形中各个部分的面积列出等式是解此题的关键.先表示出图形中各个部分的面积,再判断即可.
【详解】解:A、,
整理得:,即能证明勾股定理,故本选项不符合题意;
B、,
整理得:,即能证明勾股定理,故本选项不符合题意;
C、,
整理得:,即能证明勾股定理,故本选项不符合题意;
D、根据图形不能证明勾股定理,故本选项符合题意;
故选:D.
6.《算法统宗》是中国古代数学名著,作者是明代数学家程大位.书中记载了一道“荡秋千”问题:“平地秋千未起,踏板一尺离地;送行二步与人齐,五尺人高曾记;仕女佳人争蹴,终朝笑语欢嬉;良工高士素好奇,算出索长有几?”译文:“秋千静止的时候,踏板高地1尺,将它往前推送两步(两步=10尺)时,此时踏板升高到离地5尺,秋千的绳索始终拉得很直,试问秋千绳索有多长?”如图,若设秋千绳索长为x尺,则可列方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】此题主要考查了考差了勾股定理的应用,关键是正确理解题意,表示出 的长,掌握直角三角形中两直角边的平方和等于斜边的平方.设秋千的绳索长为 尺,根据题意可得尺,利用勾股定理可得方程.
【详解】解:设秋千的绳索长为 尺,根据题意可列方程为:即.
故选:C
7.如图,在中,,的平分线交于点,若,,,则的面积是( )
A.30 B.15 C.20 D.27
【答案】B
【分析】本题考查了角平分线的性质,三角形面积公式,勾股定理熟练掌握角平分线的性质是解题的关键.
作于点,根据勾股定理得出,根据角平分线的性质得到,即可得到答案.
【详解】解:如图,作于点,
∵,,
∴,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
故选: B.
8.如图,在四边形中,,E是上一点,将沿折叠,B,D两点恰好重合,则的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查勾股定理与折叠问题,掌握折叠的性质,熟练运用勾股定理计算是解题关键.
设,由折叠的性质可得:,从而在中利用勾股定理求解即可.
【详解】解:设,
∵,
∴由折叠的性质可得:,
∵,
,
即,解得:,
.
即的长度为,
故选:C
9.在中,,,,的对边分别是a,b,c,若,,则的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意可知,的面积为,结合已知条件,根据完全平方公式变形求值即可.
【详解】解:中,,,,所对的边分别为a,b,c,
,
∵,,
∴,
,故A正确.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了勾股定理,完全平方公式变形求值,解题的关键是将完全平方公式变形求出ab的值.
10.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.14 B.15 C.16 D.17
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理的逆定理,熟练掌握勾股定理的逆定理是解题的关键.
根据勾股定理的逆定理计算即可得到答案.
【详解】解:,,
∴,,
∴,
故选: D.
二、填空题:共4题,每题5分,共20分。
11.若以点A,B为圆心、1个单位长度为半径的两个圆的位置如图所示,则A,B两点的距离为 个单位长度.
【答案】5
【分析】本题考查了两坐标间的距离,由图得,,利用两坐标间的距离公式列式计算即可得解.
【详解】解:由图可得,,
∴A,B两点的距离为,
故答案为:5.
12.如图所示,在边长为的正方形网格图中,点、、、均在正方形网格格点上.图中 .
【答案】
【分析】本题考查了网格问题,根据网格线段及三角形的特征即可求解.根据勾股定理可得,从而得由图推出得,据此即可求解;
【详解】解:如图,
由图可知:,,
∴,
由图可知:
∴,
∴,
∴,
故答案为:
13.如图,以的三边分别向外作正方形,它们的面积分别为,若,则的值为
【答案】30
【分析】根据正方形的面积公式,且结合勾股定理就可发现大正方形的面积是两个小正方形的面积和,即可得出答案.本题考查了勾股定理,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
【详解】解:依题意,由勾股定理得:,
∴,
∵
∴,
∴,
故答案为:30.
14.如图,某城市接到台风警报,在该市正南方向的B处有一台风中心,沿方向以的速度移动,已知城市A到的距离.已知在距台风中心的圆形区域内都会受到不同程度的影响,若在点D的工作人员早上接到台风警报,台风开始影响到台风结束影响要做预防工作,则他们要在 时间段内做预防工作.
【答案】
【分析】本题考查勾股定理的应用,理解题意是解答的关键.根据勾股定理求得的长,进而分别求得台风开始影响到台风结束影响时的时间,然后可求解.
【详解】解:由题意,,,,
∴,
∵距台风中心的圆形区域内都会受到不同程度的影响,且台风速度为,
∴台风开始影响点D的时刻为(时),
台风结束影响点D的时间为(时),
故台风开始影响到台风结束影响,则他们要在时间段内做预防工作,
故答案为:.
三、解答题:共9题,共90分,其中第15~18题每小题8分,第19~20题每小题10分,第21~22题每小题12分,第23题14分。
15.如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,点A,B,C均在网格上;
(1)在直线l上找一点P,使得的周长最小并写出最小值为 ;
(2)的面积是 .
【答案】(1)见解析,的周长最小值为
(2)
【分析】本题考查了割补法求图形面积,两点间线段最短等知识,熟悉这些知识是解答本题的关键.
(1)首先作出点A关于l的对称点,连接交直线l于点P,则点P即为所求作的点,然后利用勾股定理求出和,进而求解即可;
(2)用割补法即可求得.
【详解】(1)解:如图,点P即为所求;
∴,
∴
∴的周长最小值为.
(2)解:的面积.
16.如图,在中,于点D,,,.
(1)求的长;
(2)判断的形状,并说明理由.
【答案】(1)9
(2)直角三角形,理由见解析
【分析】本题考查了勾股定理及其逆定理,
(1)在中,直接利用勾股定理计算即可;
(2)利用勾股定理先求出,再根据勾股定理的逆定理即可作答.
【详解】(1)∵,
∴在中,,
,即,
解之得:,
∴的长为9;
(2)是直角三角形,
理由:在中,,
, 即,
解之得:,
在中,, ,
,
∴是直角三角形.
17.中国古代数学家们对于勾股定理的发现和证明,在世界数学史上具有独特的贡献和地位,
体现了数学研究中的继承和发展.现用4个全等的直角三角形拼成如图所示“弦图”.中,,若,,请你利用这个图形解决下列问题:
(1)试说明:;
(2)如果大正方形的面积是15,小正方形的面积是4,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)26
【分析】此题考查了勾股定理的证明和应用.
(1)大正方形的面积=四个直角三角形的面积+小正方形的面积,据此列式计算即可得到结论;
(2)由大正方形的面积=四个直角三角形的面积+小正方形的面积列式求出,由题意知,即可求出的值.
【详解】(1)由图形可知,大正方形的面积=四个直角三角形的面积+小正方形的面积.
,
,
.
(2)由图形可知,大正方形的面积=四个直角三角形的面积+小正方形的面积.
大正方形的面积是15,小正方形的面积是4,
,
,
由题意知,
.
18.劳动教育能够提升学生的智力与创造力、强壮学生的体格.实验中学为了给学生提供合适的劳动教育场地,在校园规划了一片劳动基地(四边形)用来种植蔬菜和花卉.如图,花卉区和蔬菜区之间用一条长的小路隔开(小路的宽度忽略不计).经测量,花卉区的边长,边长12m,蔬菜区的边长,.
(1)求蔬菜区边的长;
(2)求花卉区的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了勾股定理和勾股定理的逆定理的应用,正确理解题意是解题的关键.
(1)在中,运用勾股定理即可求解;
(2)先通过勾股定理逆定理证明,即可求解面积.
【详解】(1)解:∵,,
∴;
答:蔬菜区边的长为;
(2)解:∵,,,
∴,而,
∴,
∴,
花卉区的面积为:.
答:花卉区的面积为.
19.如图,将长方形沿着对角线折叠,使点落在处,交于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由折叠可知,,再由,得到,即可得到,于是由等腰三角形性质确定即可得证;
(2)设,则,,在中,由勾股定理求出的值,再由三角形的面积公式求出面积的值.
【详解】(1)解:由折叠可知,,
,
,
,
;
(2)解:设,则,,
在中,由勾股定理得,
即,
解得,
.
【点睛】本题主要考查折叠性质、平行线的性质、等腰三角形的判定与性质、勾股定理及解方程等知识,解答本题的关键是熟练掌握等腰三角形的判定与勾股定理的知识.
20.在中,,设为最长边,当时,是直角三角形;当时,利用代数式和的大小关系,探究的形状(按角分类).
(1)当三边分别为6、8、9时,为________三角形;当三边分别为6、8、11时,为________三角形;
(2)猜想:当________时,为锐角三角形;当________时,为钝角三角形;(填“>”或“<”或“=”)
(3)判断:当时,
当为直角三角形时,则的取值为________;
当为锐角三角形时,则的取值范围________;
当为钝角三角形时,则的取值范围________.
【答案】(1)锐角;钝角
(2)
(3)①;②;③
【分析】本题主要考查勾股定理的逆定理,熟练掌握勾股定理的逆定理是解题的关键.
(1)当两直角边为6、8时,利用勾股定理可得斜边的长度,当三角形最长的边小于所求边为锐角三角形,反之为钝角三角形;
(2)根据勾股定理的逆定理即可得出结论;
(3)当为直角三角形时,可求出,再根据勾股定理的逆定理求出下面情况的取值范围.
【详解】(1)解:当两直角边为6、8时,斜边
当三边分别为6、8、9时,为锐角三角形
当三边分别为6、8、11时,为钝角三角形
(2)解:由勾股定理逆定理可得,
当时,为锐角三角形;
当时,为钝角三角形;
(3)解:当为直角三角形时,;
当为锐角三角形时,,
;
当为钝角三角形时,,
则的取值范围为,
两边之和大于第三边,
.
21.如图,中,.
(1)图1中,若,,则边上的高的长为______;
(2)在图2中尺规作图:在线段上找一点P,使得,画出点P的位置并说明理由.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题考查作图—复杂作图、线段垂直平分线的性质、勾股定理.
(1)由勾股定理得,,根据,可得答案;
(2)作线段的垂直平分线,交于点P,连接,由线段垂直平分线的性质可得,在中,由勾股定理得,,即可得,可知点P即为所求.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:;
(2)解:如图2,作线段的垂直平分线,交于点P,连接,
则点P即为所求,理由如下:
∵直线为线段段的垂直平分线,
∴,
在中,由勾股定理得,,
∴,
即点P符合题意.
22.某条道路的限速规定:轿车速度不得超过.如图,一辆轿车在该道路上沿直线行驶,某一时刻刚好行驶到距离路面检测仪A正前方的点C处.后,测得轿车行驶到点B,与检测仪之间的距离为,这辆轿车是否违章?请说明理由.
【答案】这辆轿车违章,理由见解析
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,先利用勾股定理求出的长,进而求出汽车的速度,再与70比较即可得到结论.
【详解】解:这辆轿车违章,理由如下:
由题意得,,
∴,
∴汽车的速度为,
∵,
∴这辆轿车违章.
23.【综合实践】
【问题情境】消防云梯的作用是用于高层建筑火灾等救援任务,它能让消防员快速到达高层救援现场,如图,已知一架云梯长斜靠在一面墙上,这时云梯底端距墙角的距离,.
【独立思考】(1)求这架云梯顶部距离地面的长度.
【深入探究】(2)消防员接到命令,按要求将云梯从顶部下滑到位置上(云梯长度不改变),则底部沿水平方向向前滑动到位置上,若,求的长度.
【答案】(1);(2)的长度为
【分析】本题考查了勾股定理的应用,根据题意正确应用勾股定理是解题关键.
(1)根据勾股定理即可求出;
(2)先求出,根据勾股定理求出,进一步即可求出;
【详解】解:(1)在中,,
答:长为;
(2),
,
在中,,
,
答:的长度为.
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第18章 勾股定理(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.下面各组数中,是勾股数的是( )
A.2,3,4 B.,,8 C.1,1,2 D.3,4,5
2.若的三边分别是,,,则下列条件不能判断是直角三角形的是( )
A. B.
C.,, D.,,
3.城市绿化是城市重要的基础设施,是改善生态环境和提高广大人民群众生活质量的公益事业.如图,某小区在社区管理人员及社区居民的共同努力之下,在临街清理出了一块可以绿化的空地(阴影部分).若,,,,则这块可以绿化的空地(阴影部分)的面积为( )
A. B.
C. D.
4.如图,数学探究活动中要测量河的宽度,小明在河对岸选定一点,再在河一侧岸边选定点和点,使,测得米,,根据测量数据可计算小河宽度为( )
A.米 B.20米 C.米 D.米
5.我国是最早了解勾股定理的国家之一.下面四幅图中,不能证明勾股定理的是( )
A. B. C. D.
6.《算法统宗》是中国古代数学名著,作者是明代数学家程大位.书中记载了一道“荡秋千”问题:“平地秋千未起,踏板一尺离地;送行二步与人齐,五尺人高曾记;仕女佳人争蹴,终朝笑语欢嬉;良工高士素好奇,算出索长有几?”译文:“秋千静止的时候,踏板高地1尺,将它往前推送两步(两步=10尺)时,此时踏板升高到离地5尺,秋千的绳索始终拉得很直,试问秋千绳索有多长?”如图,若设秋千绳索长为x尺,则可列方程为( )
A. B.
C. D.
7.如图,在中,,的平分线交于点,若,,,则的面积是( )
A.30 B.15 C.20 D.27
8.如图,在四边形中,,E是上一点,将沿折叠,B,D两点恰好重合,则的长度为( )
A. B. C. D.
9.在中,,,,的对边分别是a,b,c,若,,则的面积是( )
A. B. C. D.
10.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.14 B.15 C.16 D.17
二、填空题:共4题,每题5分,共20分。
11.若以点A,B为圆心、1个单位长度为半径的两个圆的位置如图所示,则A,B两点的距离为 个单位长度.
12.如图所示,在边长为的正方形网格图中,点、、、均在正方形网格格点上.图中 .
13.如图,以的三边分别向外作正方形,它们的面积分别为,若,则的值为
14.如图,某城市接到台风警报,在该市正南方向的B处有一台风中心,沿方向以的速度移动,已知城市A到的距离.已知在距台风中心的圆形区域内都会受到不同程度的影响,若在点D的工作人员早上接到台风警报,台风开始影响到台风结束影响要做预防工作,则他们要在 时间段内做预防工作.
三、解答题:共9题,共90分,其中第15~18题每小题8分,第19~20题每小题10分,第21~22题每小题12分,第23题14分。
15.如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,点A,B,C均在网格上;
(1)在直线l上找一点P,使得的周长最小并写出最小值为 ;
(2)的面积是 .
16.如图,在中,于点D,,,.
(1)求的长;
(2)判断的形状,并说明理由.
17.中国古代数学家们对于勾股定理的发现和证明,在世界数学史上具有独特的贡献和地位,
体现了数学研究中的继承和发展.现用4个全等的直角三角形拼成如图所示“弦图”.中,,若,,请你利用这个图形解决下列问题:
(1)试说明:;
(2)如果大正方形的面积是15,小正方形的面积是4,求的值.
18.劳动教育能够提升学生的智力与创造力、强壮学生的体格.实验中学为了给学生提供合适的劳动教育场地,在校园规划了一片劳动基地(四边形)用来种植蔬菜和花卉.如图,花卉区和蔬菜区之间用一条长的小路隔开(小路的宽度忽略不计).经测量,花卉区的边长,边长12m,蔬菜区的边长,.
(1)求蔬菜区边的长;
(2)求花卉区的面积.
19.如图,将长方形沿着对角线折叠,使点落在处,交于点.
(1)求证:;
(2)若,,求的面积.
20.在中,,设为最长边,当时,是直角三角形;当时,利用代数式和的大小关系,探究的形状(按角分类).
(1)当三边分别为6、8、9时,为________三角形;当三边分别为6、8、11时,为________三角形;
(2)猜想:当________时,为锐角三角形;当________时,为钝角三角形;(填“>”或“<”或“=”)
(3)判断:当时,
当为直角三角形时,则的取值为________;
当为锐角三角形时,则的取值范围________;
当为钝角三角形时,则的取值范围________.
21.如图,中,.
(1)图1中,若,,则边上的高的长为______;
(2)在图2中尺规作图:在线段上找一点P,使得,画出点P的位置并说明理由.
22.某条道路的限速规定:轿车速度不得超过.如图,一辆轿车在该道路上沿直线行驶,某一时刻刚好行驶到距离路面检测仪A正前方的点C处.后,测得轿车行驶到点B,与检测仪之间的距离为,这辆轿车是否违章?请说明理由.
23.【综合实践】
【问题情境】消防云梯的作用是用于高层建筑火灾等救援任务,它能让消防员快速到达高层救援现场,如图,已知一架云梯长斜靠在一面墙上,这时云梯底端距墙角的距离,.
【独立思考】(1)求这架云梯顶部距离地面的长度.
【深入探究】(2)消防员接到命令,按要求将云梯从顶部下滑到位置上(云梯长度不改变),则底部沿水平方向向前滑动到位置上,若,求的长度.
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