内容正文:
北师大版八年级下册 1.2 直角三角形 暑假巩固
一、直角三角形的性质
1.如图,已知AC⊥BC于点C,CD⊥AB于点D,∠A=56°,则∠DCB的度数是( )
A.30°
B.45°
C.56°
D.60°
2.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,点B在直线EF上,点C在直线MN上,且直线EF∥MN,∠ACN=120°,则∠ABF的度数为( )
A.10°
B.20°
C.30°
D.40°
3.将两把相同的直尺如图放置.若∠1=164°,则∠2的度数等于( )
A.103°
B.104°
C.105°
D.106°
4.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB交BC于点D,BE⊥AD于点E.若∠CAB=50°,则∠DBE= ____.
5.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=62°,D,E分别在AB,AC上,将△ADE沿DE折叠得△FDE,且满足EF∥AB,则∠1= .
6.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AE是角平分线,CD是高,AE,CD相交于点F,求证:∠CFE=∠CEF.
7.如图,在直角△ABC中,∠ACB=90°,CD是斜边AB上的高,∠A=35°.
求:(1)∠EBC的度数;
(2)∠BCD的度数.
二、勾股定理
1.有一个面积为1的正方形,经过一次“生长”后,在他的左右肩上生出两个小正方形,其中,三个正方形围成的三角形是直角三角形,再经过一次“生长”后,变成了如图所示的形状,如果继续“生长”下去,它将变得“枝繁叶茂”,请你算出“生长”了2023次后形成的图形中所有的正方形的面积和是( )
A.22023
B.22024
C.2023
D.2024
2.如图,一辆货车车厢底部离地面的高度AB为1.5m,为了方便卸货,常用一块木板AC搭成一个斜面,已知BC的距离为2m,则木板AC的长为( )
A.2m
B.2.2m
C.3m
D.2.5m
3.如图,在平面直角坐标系中,B,C两点的坐标分别为(﹣3,0)和(7,0),AB=AC=13,则点A的坐标为( )
A.(2,12)
B.(3,13)
C.(5,12)
D.(5,13)
4.如图,在△ABC中,AB=AC=13,BC=10,AD⊥BC,垂足为点D,BE是AC边上的中线,AD与BE相交于点G,则GE的长为 .
5.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,分别以AC,BC为直角边作等腰直角三角形ACD和等腰直角三角形BCE.若△ACD的面积为S1,△BCE的面积为S2,则S1+S2的结果为 .
6.如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC的顶点A的坐标为(﹣2,﹣1),请写出顶点B,C的坐标,并求出△ABC中AC边上的高为多长.
7.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,AB=10,AB的垂直平分线分别交AB,AC于点D,E.求AE的长.
三、最短路径问题
1.如图所示,有一个高16cm,底面周长为24cm的圆柱形玻璃容器,在外侧距下底2cm的点S处有一只蚂蚁,与蚂蚁相对的圆柱形容器的上口内侧距开口处2cm的点F处有一滴凝固的蜂蜜,则蚂蚁到凝固蜂蜜所走的最短路径的长度是( )cm.
A.12
B.20
C.24
D.28
2.如图,长方体的底面邻边长分别是5cm和7cm,高为20cm,如果用一根细线从点A开始经过4个侧面缠绕一圈到达点B(点B为棱的中点),那么所用细线最短为( )
A.20cm
B.24cm
C.26cm
D.28cm
3.如图,小冰想用一条彩带缠绕圆柱4圈,正好从A点绕到正上方的B点,已知圆柱底面周长是3m,高为16m,则所需彩带最短是( )m.
A.8
B.5
C.20
D.10
4.如图,已知圆柱的底面周长18cm,高为12cm,蚂蚁从A点爬到B点的最短路程是 cm.
5.如图,圆柱形玻璃杯高为7cm,底面周长为20cm,在杯顶部C处有一滴蜂蜜离杯顶B点的曲线长度为2cm,此时一只蚂蚁正好也在杯外壁,离杯底2cm点A处,则蚂蚁从外壁A处到C处的最短距离为 cm.(杯壁厚度不计)
6.如图,在一个圆柱上、下底面上有相对的A,B两点,现将一根红线沿侧面缠绕圆柱一圈,并且经过A,B两点,若圆柱高为8cm,底面圆的周长为12cm,那么至少需红线多长?(π取3)
7.阅读与应用:阅读以下材料,并按要求完成相应的任务.
中国最早的一部数学著作﹣﹣《周髀算经》的开头,记载着一段周公向商高请教数学知识的对话:
周公问:“我听说您对数学非常精通,我想请教一下:天没有梯子可以上去,地也没法用尺子去一段一段丈量,那么怎样才能得到关于天地的数据呢?”商高回答说:“数的产生来源于对方和圆这些形体的认识,其中有一条原理:当直角三角形‘矩’得到的一条直角边‘勾’等于3,另一条直角边‘股’等于4的时候,那么它的斜边‘弦’就必定是5.这个原理是大禹在治水的时候就总结出来的.”
任务:
(1)上面周公与商高的这段对话,反映的数序原理在数学上叫做 定理;
(2)请你利用以上数学原理解决问题:“枯木一根直立地上,高二丈,周三尺,有葛藤自根缠绕而上,五周而达其顶,问葛藤之长几何?”题意是:如图所示,把枯木看作一个圆柱体,因一丈是十尺,则该圆柱的高为20尺,底面周长为3尺,有葛藤自点A处缠绕而上,绕五周后其末端恰好到达点B处,求问题中葛藤的最短长度是多少尺.
四、勾股定理的的逆定理
1.有下列说法:(1)一个直角三角形的两条直角边长分别为1,,则它的斜边长是2;(2)一个直角三角形的两边长分别是3,4,则它的第三条边长是5;(3)“一个三角形的三条边长分别是2,3,4,因为22+32≠42,所以这个三角形不是直角三角形”,这里推断的依据是勾股定理的逆定理.其中,正确的个数是( )
A.3
B.2
C.1
D.0
2.已知三角形的三边长a.b.c满足(a﹣)2++|c﹣|=0,则三角形的形状是( )
A.等腰三角形
B.等边三角形
C.直角三角形
D.不能确定
3.在△ABC中,AB=c,AC=b,BC=a,且(a+b)(a﹣b)=c2,则( )
A.∠A为直角
B.∠C为直角
C.∠B为直角
D.不是直角三角形
4.如图,每个小正方形的边长都是1,A,B,C,D均在网格的格点上.
(1)判断∠BCD是否为直角: .(填写“是”或“不是”)
(2)直接写出四边形ABCD的面积为 .
(3)找到格点E,并画出四边形ABED(一个即可),使得其面积与四边形ABCD面积相等.
5.如图,在4×4的网格中,每个小正方形的边长均为1,点A,B,C都在格点上,则下列结论:①AB=;②∠ABC=90°;③△ABC的面积为10;④点A到直线BC的距离是2,其中正确的是 .(填序号)
6.如图,在△ABC中,AC=6cm,BC=8cm,AB=10cm,AB的垂直平分线交AB于点D,交BC于点E.
(1)试说明△ABC为直角三角形;
(2)求CE的长.
7.如图,四边形ABCD中,AB⊥AD,已知AD=6cm,AB=8cm,BC=26cm,DC=24cm,求四边形ABCD的面积.
五、勾股数
1.有下列说法:
①∵0.6,0.8,1不是勾股数,∴三边长分别为0.6,0.8,1的三角形不是直角三角形;
②∵三边长分别为1,2,的三角形是直角三角形,∴1,2,是勾股数;
③若整数a,整数b,整数c分别是直角三角形的三边长,则0.1a,0.1b,0.1c必定不是勾股数.
其中错误的有( )
A.3个
B.2个
C.1个
D.0个
2.下列各组数中,不是勾股数的是( )
A.9,12,15
B.12,18,22
C.8,15,17
D.5,12,13
3.给出下列四个说法:
①由于0.3,0.4,0.5不是勾股数,所以以0.3,0.4,0.5为边长的三角形不是直角三角形;
②由于以0.5,1.2,1.3为边长的三角形是直角三角形,所以0.5,1.2,1.3是勾股数;
③若a,b,c是勾股数,且c最大,则一定有a2+b2=c2;
④若三个整数a,b,c是直角三角形的三边长,则2a,2b,2c一定是勾股数,其中正确的是( )
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
4.若a,12,13是一组勾股数,则a= .
5.有一组勾股数,知道其中的两个数分别是24和7,则第三个数是 .
6.如果m表示大于1的整数,a=2m,b=m2﹣1,c=m2+1,求证:a,b,c为勾股数.
7.清代扬州数学家罗士琳痴迷研究勾股定理,提出推算勾股数的“罗士琳法则”,其中有一个法则是“如果k是大于2的偶数,那么k和k的一半的平方减1,k的一半的平方加1是一组勾股数”.
(1)按照这个法则,写出1组不同的勾股数: (最大数不超过18);
(2)用含有k的等式表示这三个勾股数的数量关系并证明.
六、勾股定理的应用
1.如图,某小区有一块长方形花圃,为了方便居民不用再走拐角,打算用瓷砖铺上一条新路,居民走新路比走拐角近( )
A.2m
B.3m
C.3.5m
D.4m
2.如图,一个工人拿一个2.5米长的梯子,底端A放在距离墙根C点0.7米处,另一头B点靠墙,如果梯子的顶部下滑0.4米,梯子的底部向外滑多少米?( )
A.0.4
B.0.6
C.0.7
D.0.8
3.如图,在长方体ABCD﹣EFGH盒子中,已知AB=4cm,BC=3cm,CG=5cm,长为10cm的细直木棒IJ恰好从小孔G处插入,木棒的一端I与底面ABCD接触,当木棒的端点Ⅰ在长方形ABCD内及边界运动时,GJ长度的最小值为( )
A.(10﹣5)cm
B.3cm
C.(10﹣4)cm
D.5cm
4.某会展中心在会展期间准备将高5米、长13米、宽2米的楼道铺上地毯,已知地毯每平方米20元,请你帮助计算一下,铺完这个楼道至少需要 元.
5.如图,有两棵树,一棵高10米,另一棵高4米,两树相距8米,一只鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,问小鸟至少飞行 米.
6.如图,在一条绷紧的绳索一端系着一艘小船.河岸上一男子拽着绳子另一端向右走,绳端从C移动到E,同时小船从A移动到B,绳子始终绷紧且绳长保持不变.(1)若CF=7米,AF=24米,AB=18米,求男子需向右移动的距离.(结果保留根号)
(2)此人以0.5米每秒的速度收绳,请通过计算回答,该男子能否在30秒内将船从A处移动到岸边点F的位置?
7.图1是某品牌婴儿车,图2为其简化结构示意图.根据安全标准需满足BC⊥CD,现测得AB=CD=6dm,BC=3dm,AD=9dm,其中AB与BD之间由一个固定为90°的零件连接(即∠ABD=90°),通过计算说明该车是否符合安全标准.
七、互逆命题与互逆定理
1.下列正确叙述的个数是( )
①每个命题都有逆命题
②真命题的逆命题是真命题
③假命题的逆命题是真命题
④每个定理都有逆定理
⑤每个定理一定有逆命题
⑥命题“若a=b,那么a3=b3”的逆命题是假命题.
A.1
B.2
C.3
D.4
2.下列命题中,逆命题是真命题的是( )
A.对顶角相等
B.如果两个数是偶数,那么它们的和是偶数
C.两直线平行,内错角相等
D.如果a=b,那么a2=b2
3.下列命题的逆命题是真命题的是( )
A.若a=b,则a2=b2
B.对顶角相等
C.若a>b,则a2>b2
D.两直线平行,同位角相等
4.命题:“如果a=b,那么a2=b2”的逆命题是 ,该命题是 命题(填真或假).
5.命题:“如果a=b,那么3a=3b”的逆命题是 ,该逆命题是 命题(填“真”或“假”).
6.如图,点F,D在△ABC的边BC上,点E,G分别在AB,AC上.请你从三个选项:①∠1+∠2=180°,②∠DGC=∠BAC,③EF∥AD中任选出两个作为条件,另一个作为结论,组成一个真命题,并加以证明.
7.在数学课上,老师提出了这样一个问题:
如图,点E在AB的延长线上,请从①AB∥CD;②AC∥BD;③∠DBE+∠C=180°中,选取两个作为题设,第三个作为结论,组成一个命题,判断其真假,并证明.小明的做法如下:选取①②作为题设,③作为结论.即“如果AB∥CD,AC∥BD,那么∠DBE+∠C=180°”是一个真命题.
证明:∵AB∥CD,
∴∠A+∠C=180°( ),
∵AC∥BD,
∴∠A= ( ),
∴∠DBE+∠C=180° (等量代换).
(1)请帮助小明补全证明过程及推理依据;
(2)请作出与小明不同的选择,组成一个新的命题,判断其真假,并证明.
八、用HL判定三角形全等
1.如图,已知AD是△ABC的边BC上的高,下列能使△ABD≌△ACD的条件是( )
A.AB=AC
B.∠BAC=90°
C.BD=AC
D.∠B=45°
2.如图,要用“HL”判定Rt△ABC和Rt△A′B′C′全等的条件是( )
A.AC=A′C′,BC=B′C′
B.∠A=∠A′,AB=A′B′
C.AC=A′C′,AB=A′B′
D.∠B=∠B′,BC=B′C′
3.如图,BE=CF,AE⊥BC,DF⊥BC,要根据“HL”证明Rt△ABE≌Rt△DCF,则还需要添加一个条件是( )
A.AE=DF
B.∠A=∠D
C.∠B=∠C
D.AB=DC
4.如图,已知AC⊥BD于点P,AP=CP,请增加一个条件,用HL判定△ABP≌△CDP(不能添加辅助线),你增加的条件是 .
5.如图,AB⊥CF,垂足为B,AB∥DE,点E在CF上,CE=FB,AC=DF,依据以上条件可以判定△ABC≌△DEF,这种判定三角形全等的方法,可以简写为 .
6.如图,∠D,∠C为直角,AE=EB,试在图中找出2对全等的三角形,并说出你的理由.
7.如图,∠B=∠ACD,∠ACB=∠D=90°,AC是△ABC和△ACD的公共边,所以就可以判定△ABC≌△ACD.你认为正确吗?为什么?
北师大版八年级下册 1.2 直角三角形 暑假巩固(参考答案)
一、直角三角形的性质
1.如图,已知AC⊥BC于点C,CD⊥AB于点D,∠A=56°,则∠DCB的度数是( )
A.30°
B.45°
C.56°
D.60°
【答案】C
【解析】∵CD⊥AB,AC⊥BC,
∴∠ADC=∠CDB=∠ACB=90°,
∵∠A=56°,
∴∠ACD=90°-56°=34°,
∴∠DCB=90°-34°=56°,
故选:C.
2.如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,点B在直线EF上,点C在直线MN上,且直线EF∥MN,∠ACN=120°,则∠ABF的度数为( )
A.10°
B.20°
C.30°
D.40°
【答案】C
【解析】∵∠ACN=120°,
∴∠ACM=180°-∠ACN=60°,
∵EF∥MN,
∴∠AHB=∠ACM=60°,
在Rt△ABC中,∠A=90°,
则∠ABF=90°-∠AHB=30°,
故选:C.
3.将两把相同的直尺如图放置.若∠1=164°,则∠2的度数等于( )
A.103°
B.104°
C.105°
D.106°
【答案】D
【解析】如图,
∵∠3=180°-∠1=16°,
∴∠4=90°-∠3=74°,
∴∠2=180°-∠4=106°;
故选:D.
4.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB交BC于点D,BE⊥AD于点E.若∠CAB=50°,则∠DBE= ____.
【答案】25°
【解析】∵∠C=∠E=90°,∠ADC=∠BDE,
∴∠DBE=∠DAC,
∵AD平分∠CAB,
∴∠CAD=∠CAB=25°,
故答案为25°.
5.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=62°,D,E分别在AB,AC上,将△ADE沿DE折叠得△FDE,且满足EF∥AB,则∠1= .
【答案】76°
【解析】∵△ADE沿DE折叠得△FDE,
∴∠F=∠A,∠ADE=∠FDE,
∵EF∥AB,
∴∠F=∠BDF,
∴∠A=∠BDF,
∵∠C=90°,∠B=62°,
∴∠A=90°-∠B=28°,
∴∠BDF=28°,
∴∠ADF=180°-∠BDF=152°,
∴∠ADE=∠ADF=76°,
∴∠1=180°-∠A-∠ADE=180°-28°-76°=76°.
故答案为:76°.
6.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AE是角平分线,CD是高,AE,CD相交于点F,求证:∠CFE=∠CEF.
【答案】证明 ∵AE平分∠CAB(已知),
∴∠CAE=∠FAB(角平分线的定义),
∵∠ACE=90°(已知),
∴∠CAE+∠CEF=90°(直角三角形的两锐角互余),
∵CD是△ABC的高(已知),
∴∠FDA=90°(三角形高的定义),
∴∠FAB+∠AFD=90°(直角三角形的两锐角互余),
∴∠CEF=∠AFD(等角的余角相等),
∵∠CFE=∠AFD(对顶角相等),
∴∠CFE=∠CEF(等量代换),
7.如图,在直角△ABC中,∠ACB=90°,CD是斜边AB上的高,∠A=35°.
求:(1)∠EBC的度数;
(2)∠BCD的度数.
【答案】解 (1)∵∠ACB=90°,∠A=35°(已知),
又∵∠EBC=∠ACB+∠A(三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角之和),
∴∠EBC=90°+35°=125°(等量代换).
(2)∵∠EBC=∠BDC+∠BCD(三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角之和),
∴∠BCD=∠EBC-∠BDC(等式的性质).
∵CD⊥AB(已知),
∴∠BDC=90°(垂直定义),
∴∠BCD=125°-90°=35°(等量代换).
二、勾股定理
1.有一个面积为1的正方形,经过一次“生长”后,在他的左右肩上生出两个小正方形,其中,三个正方形围成的三角形是直角三角形,再经过一次“生长”后,变成了如图所示的形状,如果继续“生长”下去,它将变得“枝繁叶茂”,请你算出“生长”了2023次后形成的图形中所有的正方形的面积和是( )
A.22023
B.22024
C.2023
D.2024
【答案】D
【解析】由题意得,正方形A的面积为1,
由勾股定理得,正方形B的面积+正方形C的面积=1,
∴“生长”了1次后形成的图形中所有的正方形的面积和为2,
同理可得,“生长”了2次后形成的图形中所有的正方形的面积和为3,
∴“生长”了3次后形成的图形中所有的正方形的面积和为4,
……
∴“生长”了2023次后形成的图形中所有的正方形的面积和为2024,
故选:D.
2.如图,一辆货车车厢底部离地面的高度AB为1.5m,为了方便卸货,常用一块木板AC搭成一个斜面,已知BC的距离为2m,则木板AC的长为( )
A.2m
B.2.2m
C.3m
D.2.5m
【答案】D
【解析】在Rt△ABC中根据勾股定理得,AC==2.5(m),故D正确.
故选:D.
3.如图,在平面直角坐标系中,B,C两点的坐标分别为(﹣3,0)和(7,0),AB=AC=13,则点A的坐标为( )
A.(2,12)
B.(3,13)
C.(5,12)
D.(5,13)
【答案】A
【解析】过点A作AD⊥BC于点D,
∵B(﹣3,0),C(7,0),
∴OB=3,BC=10,
∵AC=AB=13,
∴BD=CD=BC=5,
∴AD===12.
∴OD=BD﹣OB=2,
∴A(2,12).
故选:A.
4.如图,在△ABC中,AB=AC=13,BC=10,AD⊥BC,垂足为点D,BE是AC边上的中线,AD与BE相交于点G,则GE的长为 .
【答案】
【解析】∵AB=AC=13,AD⊥BC,BC=10,
∴BD=CD=BC=5,∠ADB=90°,
∴AD===12,
∵BE是AC边上的中线,
∴点G为△ABC的重心,
∴DG=AD=4,GE=BG,
∴BG===,
∴GE=BG=,
故答案为:.
5.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,分别以AC,BC为直角边作等腰直角三角形ACD和等腰直角三角形BCE.若△ACD的面积为S1,△BCE的面积为S2,则S1+S2的结果为 .
【答案】
【解析】∵分别以AC,BC为直角边作等腰直角三角形ACD和等腰直角三角形BCE.△ACD的面积为S1,△BCE的面积为S2,
∴== S1,==S2,
在Rt△ABC中,由勾股定理得,
AC2+BC2=AB2=25,
∴S1+S2==,
故答案为:.
6.如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC的顶点A的坐标为(﹣2,﹣1),请写出顶点B,C的坐标,并求出△ABC中AC边上的高为多长.
【答案】解 由图可知,B的坐标为(2,﹣1),C的坐标为(4,3),
又∵A的坐标为(﹣2,﹣1),
∴AC=,AB=4,
S△ABC=×AB×|yC-yB|=×4×4=8,
设△ABC中AC边上的高为h,
则有S△ABC=×AC×h=×2×h=h=8,
∴△ABC中AC边上的高为h=.
7.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,AB=10,AB的垂直平分线分别交AB,AC于点D,E.求AE的长.
【答案】解 在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,AB=10,
∴BC===6,
连接BE,
∵DE垂直平分AB,
∴AE=BE,
设AE=BE=x,则CE=8﹣x,
在Rt△BCE中,∵BC2+CE2=BE2,
∴62+(8﹣x)2=x2,
解得x=,
∴AE=.
三、最短路径问题
1.如图所示,有一个高16cm,底面周长为24cm的圆柱形玻璃容器,在外侧距下底2cm的点S处有一只蚂蚁,与蚂蚁相对的圆柱形容器的上口内侧距开口处2cm的点F处有一滴凝固的蜂蜜,则蚂蚁到凝固蜂蜜所走的最短路径的长度是( )cm.
A.12
B.20
C.24
D.28
【答案】B
【解析】如图所示,作点F关于AB的对称点F′,连接SF′,则蚂蚁到凝固蜂蜜所走的最短路径的长度=SF′的长度,
过S作SE⊥F′F于E,
在Rt△SEF′中,∵SE=×24=12(cm),EF=16﹣2+2=16(cm),
∴SF'==20(cm).
故选:B.
2.如图,长方体的底面邻边长分别是5cm和7cm,高为20cm,如果用一根细线从点A开始经过4个侧面缠绕一圈到达点B(点B为棱的中点),那么所用细线最短为( )
A.20cm
B.24cm
C.26cm
D.28cm
【答案】C
【解析】如图所示,将长方体的侧面展开,AC=2(5+7)=24(cm),
BC==10(cm),
由勾股定理可得,AB===26(cm),
∴所用细线最短为26cm,
故选:C.
3.如图,小冰想用一条彩带缠绕圆柱4圈,正好从A点绕到正上方的B点,已知圆柱底面周长是3m,高为16m,则所需彩带最短是( )m.
A.8
B.5
C.20
D.10
【答案】C
【解析】如图,线段AB即为所需彩带最短,
由图可知AC=3×4=12,BC=16,
∴由勾股定理得,AB=,
故选:C.
4.如图,已知圆柱的底面周长18cm,高为12cm,蚂蚁从A点爬到B点的最短路程是 cm.
【答案】15
【解析】沿过A点和过B点的母线剪开,展成平面,连接AB则AB的长是蚂蚁在圆柱表面从A点爬到B点的最短路程,
∵AC=9cm,BC=12cm,
∴AB==15cm,
故答案为:15.
5.如图,圆柱形玻璃杯高为7cm,底面周长为20cm,在杯顶部C处有一滴蜂蜜离杯顶B点的曲线长度为2cm,此时一只蚂蚁正好也在杯外壁,离杯底2cm点A处,则蚂蚁从外壁A处到C处的最短距离为 cm.(杯壁厚度不计)
【答案】
【解析】如图,
将杯子侧面展开,连接AC,则AC即为最短距离,
AC==(cm).
答:蚂蚁从外壁A处到C处的最短距离为cm.
故答案为:.
6.如图,在一个圆柱上、下底面上有相对的A,B两点,现将一根红线沿侧面缠绕圆柱一圈,并且经过A,B两点,若圆柱高为8cm,底面圆的周长为12cm,那么至少需红线多长?(π取3)
【答案】解 把圆柱体展开如图,
∵点B应为展开图长方形一边的中点,
∴AC为底面圆周长的一半,AC=6cm,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,
∴AB===10(cm),
∴红线的长为10×2=20(cm),
∴至少需红线20cm.
7.阅读与应用:阅读以下材料,并按要求完成相应的任务.
中国最早的一部数学著作﹣﹣《周髀算经》的开头,记载着一段周公向商高请教数学知识的对话:
周公问:“我听说您对数学非常精通,我想请教一下:天没有梯子可以上去,地也没法用尺子去一段一段丈量,那么怎样才能得到关于天地的数据呢?”商高回答说:“数的产生来源于对方和圆这些形体的认识,其中有一条原理:当直角三角形‘矩’得到的一条直角边‘勾’等于3,另一条直角边‘股’等于4的时候,那么它的斜边‘弦’就必定是5.这个原理是大禹在治水的时候就总结出来的.”
任务:
(1)上面周公与商高的这段对话,反映的数序原理在数学上叫做 定理;
(2)请你利用以上数学原理解决问题:“枯木一根直立地上,高二丈,周三尺,有葛藤自根缠绕而上,五周而达其顶,问葛藤之长几何?”题意是:如图所示,把枯木看作一个圆柱体,因一丈是十尺,则该圆柱的高为20尺,底面周长为3尺,有葛藤自点A处缠绕而上,绕五周后其末端恰好到达点B处,求问题中葛藤的最短长度是多少尺.
【答案】解 (1)上面周公与商高的这段对话,反映的数序原理在数学上叫做勾股定理.故答案为:勾股.
(2)如图,一条直角边(即枯木的高)长20尺,
另一条直角边长5×3=15(尺),
因此葛藤长为=25(尺).
答:问题中葛藤的最短长度是25尺.
四、勾股定理的的逆定理
1.有下列说法:(1)一个直角三角形的两条直角边长分别为1,,则它的斜边长是2;(2)一个直角三角形的两边长分别是3,4,则它的第三条边长是5;(3)“一个三角形的三条边长分别是2,3,4,因为22+32≠42,所以这个三角形不是直角三角形”,这里推断的依据是勾股定理的逆定理.其中,正确的个数是( )
A.3
B.2
C.1
D.0
【答案】B
【解析】(1)一个直角三角形的两条直角边长分别为1,,则它的斜边长是2;正确;
(2)一个直角三角形的两边长分别是3,4,则它的第三条边长是5或;错误;
(3)“一个三角形的三条边长分别是2,3,4,因为22+32≠42,所以这个三角形不是直角三角形”,这里推断的依据是勾股定理的逆定理,正确.
其中,正确的个数是2个,
故选:B.
2.已知三角形的三边长a.b.c满足(a﹣)2++|c﹣|=0,则三角形的形状是( )
A.等腰三角形
B.等边三角形
C.直角三角形
D.不能确定
【答案】C
【解析】∵(a﹣)2++|c﹣|=0,
∴a﹣=0,b﹣3=0,c﹣=0,
解得a=,b=3,c=,
∵()2+()2=32,
∴三角形的形状是直角三角形.
故选:C.
3.在△ABC中,AB=c,AC=b,BC=a,且(a+b)(a﹣b)=c2,则( )
A.∠A为直角
B.∠C为直角
C.∠B为直角
D.不是直角三角形
【答案】A
【解析】∵(a+b)(a﹣b)=c2,
∴a2﹣b2=c2,
∴a2=b2+c2,
∴△ABC是直角三角形,且∠A为直角,
故选:A.
4.如图,每个小正方形的边长都是1,A,B,C,D均在网格的格点上.
(1)判断∠BCD是否为直角: .(填写“是”或“不是”)
(2)直接写出四边形ABCD的面积为 .
(3)找到格点E,并画出四边形ABED(一个即可),使得其面积与四边形ABCD面积相等.
【答案】解 (1)∵CD==,
BC==,
BD==4,
∴BD2≠BC2+CD2,
∴∠BCD≠90°,
∴∠BCD不是直角.
(2)四边形ABCD的面积=5×5﹣×1×5﹣×2×5﹣×1×3﹣1×1﹣×1×2=14.
(3)如图,四边形ABED即为所求(答案不唯一).
5.如图,在4×4的网格中,每个小正方形的边长均为1,点A,B,C都在格点上,则下列结论:①AB=;②∠ABC=90°;③△ABC的面积为10;④点A到直线BC的距离是2,其中正确的是 .(填序号)
【答案】①④
【解析】①∵AB2=22+42=20,
∴AB=2,故正确;
②∵AC2=12+22=5,AB2=22+42=20,BC2=32+42=25,
∴AC2+AB2=BC2,
∴∠BAC=90°,故错误;
③S△ABC=4×4﹣×3×4﹣×1×2﹣×2×4=5,故错误;
④设点A到直线BC的距离为h,
∵BC2=32+42=25,
∴BC=5,
则×5×h=5,
解得,h=2,即点A到直线BC的距离是2,故正确;
故答案为:①④.
6.如图,在△ABC中,AC=6cm,BC=8cm,AB=10cm,AB的垂直平分线交AB于点D,交BC于点E.
(1)试说明△ABC为直角三角形;
(2)求CE的长.
【答案】(1)证明 ∵AC2+BC2=62+82=100,AB2=102=100,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC为直角三角形.
(2)解 设CE长为xcm,则BE=(8﹣x)cm.
∵DE垂直平分AB,
∴AE=BE=8﹣x.
在Rt△ACE中,由勾股定理得x2+62=(8﹣x)2,
解得x=,所以CE的长为.
7.如图,四边形ABCD中,AB⊥AD,已知AD=6cm,AB=8cm,BC=26cm,DC=24cm,求四边形ABCD的面积.
【答案】解 连接BD,
∵AB⊥AD,
∴∠A=90°,
∴△ABD为直角三角形,
∵BD2=AB2+BD2=82+62=102,
∴BD=10cm,
在△BCD中,BC=26cm,CD=24cm,
∵DC2+BD2=BC2,
∴△BCD为直角三角形,且∠BDC=90°,
∴S四边形ABCD=S△BCD﹣S△ABD=×10×24﹣×6×8=96(cm2).
五、勾股数
1.有下列说法:
①∵0.6,0.8,1不是勾股数,∴三边长分别为0.6,0.8,1的三角形不是直角三角形;
②∵三边长分别为1,2,的三角形是直角三角形,∴1,2,是勾股数;
③若整数a,整数b,整数c分别是直角三角形的三边长,则0.1a,0.1b,0.1c必定不是勾股数.
其中错误的有( )
A.3个
B.2个
C.1个
D.0个
【答案】A
【解析】①虽然0.6,0.8,1不是勾股数,但是0.62+0.82=12,所以以0.6,0.8,1为边的三角形是直角三角形,故①说法错误;
②因勾股数必须都是整数,故②说法错误;
③若整数a,整数b,整数c分别是直角三角形的三边长,则0.1a,0.1b,0.1c有可能是勾股数,故③说法错误.
故选:A.
2.下列各组数中,不是勾股数的是( )
A.9,12,15
B.12,18,22
C.8,15,17
D.5,12,13
【答案】B
【解析】A.92+122=152,能构成直角三角形,是正整数,故是勾股数;
B.122+182≠222,不能构成直角三角形,故不是勾股数;
C.82+152=172,能构成直角三角形,是正整数,故是勾股数;
D.52+122=132,能构成直角三角形,是正整数,故是勾股数.
故选:B.
3.给出下列四个说法:
①由于0.3,0.4,0.5不是勾股数,所以以0.3,0.4,0.5为边长的三角形不是直角三角形;
②由于以0.5,1.2,1.3为边长的三角形是直角三角形,所以0.5,1.2,1.3是勾股数;
③若a,b,c是勾股数,且c最大,则一定有a2+b2=c2;
④若三个整数a,b,c是直角三角形的三边长,则2a,2b,2c一定是勾股数,其中正确的是( )
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
【答案】C
【解析】①由于0.32+0.42=0.52,所以以0.3,0.4,0.5为边长的三角形是直角三角形,但是0.3,0.4,0.5不是整数,所以0.3,0.4,0.5不是勾股数,故①说法错误;
②虽然以0.5,1.2,1.3为边长的三角形是直角三角形,但是0.5,1.2,1.3不是整数,所以0.5,1.2,1.3不是勾股数,故②说法错误;
③若a,b,c是勾股数,且c最大,则一定有a2+b2=c2,故③说法正确;
④若三个整数a,b,c是直角三角形的三边长,则2a,2b,2c一定是勾股数,故④说法正确.
故选:C.
4.若a,12,13是一组勾股数,则a= .
【答案】5
【解析】∵52+122=132,
∴a=5,
故答案为:5.
5.有一组勾股数,知道其中的两个数分别是24和7,则第三个数是 .
【答案】25
【解析】设第三个数为x,
∵是一组勾股数,
∴①x2+72=242,
解得x=(不合题意,舍去),
②242+72=x2,
解得x=25,
故答案为:25.
6.如果m表示大于1的整数,a=2m,b=m2﹣1,c=m2+1,求证:a,b,c为勾股数.
【答案】证明 a,b,c为勾股数,理由如下:
∵a2+b2
=(2m)2+(m2﹣1)2
=m4+2m2+1.
又c2=(m2+1)2=m4+2m2+1,
∴a2+b2=c2.
即a,b,c能够成为直角三角形三条边长的三个正整数.
∴a,b,c为勾股数.
7.清代扬州数学家罗士琳痴迷研究勾股定理,提出推算勾股数的“罗士琳法则”,其中有一个法则是“如果k是大于2的偶数,那么k和k的一半的平方减1,k的一半的平方加1是一组勾股数”.
(1)按照这个法则,写出1组不同的勾股数: (最大数不超过18);
(2)用含有k的等式表示这三个勾股数的数量关系并证明.
【答案】解 (1)当k=4时,这一组勾股数是3,4,5.
故答案为:3,4,5.
(2)当k大于2时,k2+[(k)2﹣1]2=[(k)2+1]2.
证明:∵左边=k2+[(k)2﹣1]2=k2+[k2﹣1]2
=k2+k4+1﹣k2
=k4+k2+1;
右边=[(k)2+1]2=[k2+1]2=k4+k2+1.
∴左边=右边,
∴等式成立.
六、勾股定理的应用
1.如图,某小区有一块长方形花圃,为了方便居民不用再走拐角,打算用瓷砖铺上一条新路,居民走新路比走拐角近( )
A.2m
B.3m
C.3.5m
D.4m
【答案】D
【解析】根据勾股定理求得,AB==10(m),
∴AC+BC﹣AB=6+8﹣10=4(m),
故选:D.
2.如图,一个工人拿一个2.5米长的梯子,底端A放在距离墙根C点0.7米处,另一头B点靠墙,如果梯子的顶部下滑0.4米,梯子的底部向外滑多少米?( )
A.0.4
B.0.6
C.0.7
D.0.8
【答案】D
【解析】∵AB=2.5米,AC=0.7米,
∴BC==2.4(米),
∵梯子的顶部下滑0.4米,
∴BE=0.4米,
∴EC=BC﹣0.4=2(米),
∴DC==1.5(米).
∴梯子的底部向外滑出AD=1.5﹣0.7=0.8(米).
故选:D.
3.如图,在长方体ABCD﹣EFGH盒子中,已知AB=4cm,BC=3cm,CG=5cm,长为10cm的细直木棒IJ恰好从小孔G处插入,木棒的一端I与底面ABCD接触,当木棒的端点Ⅰ在长方形ABCD内及边界运动时,GJ长度的最小值为( )
A.(10﹣5)cm
B.3cm
C.(10﹣4)cm
D.5cm
【答案】A
【解析】当GI最大时,GJ最小,当I运动到点A时,GI最大,此时GI=cm,
而AC2=AB2+BC2=42+32=25,
∴GI===5(cm),
∴GJ长度的最小值为(10﹣5)cm.
故选:A.
4.某会展中心在会展期间准备将高5米、长13米、宽2米的楼道铺上地毯,已知地毯每平方米20元,请你帮助计算一下,铺完这个楼道至少需要 元.
【答案】680
【解析】由勾股定理得AB===12(米),
则地毯总长为12+5=17(米),
则地毯的总面积为17×2=34(平方米),
所以铺完这个楼道至少需要34×20=680(元).
故答案为:680.
5.如图,有两棵树,一棵高10米,另一棵高4米,两树相距8米,一只鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,问小鸟至少飞行 米.
【答案】10
【解析】如图,设大树高为AB=10米,
小树高为CD=4米,
过C点作CE⊥AB于E,则EBDC是矩形,
连接AC,
∴EB=4米,EC=8米,AE=AB﹣EB=10﹣4=6(米),
在Rt△AEC中,AC==10(米),
故答案为:10.
6.如图,在一条绷紧的绳索一端系着一艘小船.河岸上一男子拽着绳子另一端向右走,绳端从C移动到E,同时小船从A移动到B,绳子始终绷紧且绳长保持不变.(1)若CF=7米,AF=24米,AB=18米,求男子需向右移动的距离.(结果保留根号)
(2)此人以0.5米每秒的速度收绳,请通过计算回答,该男子能否在30秒内将船从A处移动到岸边点F的位置?
【答案】解 (1)∵∠AFC=90°,AF=24米,CF=7米,
∴AC=(米),
∵BF=AF﹣AB=24﹣18=6(米),
∴BC=(米),
∴CE=AC﹣BC=(25﹣)米,
答:此人需向右移动的距离为()米.
(2)∵需收绳绳长AC﹣CF=25﹣7=18(米),
且此人以0.5米每秒的速度收绳,
∴收绳时间,
答:该男子不能在30秒内将船从A处移动到岸边点F的位置.
7.图1是某品牌婴儿车,图2为其简化结构示意图.根据安全标准需满足BC⊥CD,现测得AB=CD=6dm,BC=3dm,AD=9dm,其中AB与BD之间由一个固定为90°的零件连接(即∠ABD=90°),通过计算说明该车是否符合安全标准.
【答案】解 在Rt△ABD中,BD2=AD2﹣AB2=92﹣62=45,
在△BCD中,BC2+CD2=32+62=45,
∴BC2+CD2=BD2,
∴∠BCD=90°,
∴BC⊥CD.
故该车符合安全标准.
七、互逆命题与互逆定理
1.下列正确叙述的个数是( )
①每个命题都有逆命题
②真命题的逆命题是真命题
③假命题的逆命题是真命题
④每个定理都有逆定理
⑤每个定理一定有逆命题
⑥命题“若a=b,那么a3=b3”的逆命题是假命题.
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】B
【解析】把原命题的题设与结论交换得到它的逆命题,所以①正确;
原命题:若a=b,则|a|=|b|,其逆命题为:若|a|=|b|,则a=b,它是假命题,所以②错误;
原命题:若am>bm,则a>b,其逆命题:若a>b,则am>bm,它是假命题,所以③错误;
定理的逆命题不一定是真命题,所以每个定理不一定有逆定理,所以④错误;
每个定理一定有逆命题,所以⑤正确;
命题“若a=b,那么a3=b3”的逆命题为“若a3=b3,则a=b”,它是真命题,所以⑥错误.
故选:B.
2.下列命题中,逆命题是真命题的是( )
A.对顶角相等
B.如果两个数是偶数,那么它们的和是偶数
C.两直线平行,内错角相等
D.如果a=b,那么a2=b2
【答案】C
【解析】A.对顶角相等的逆命题是相等的角是对顶角,是假命题,不符合题意;
B.如果两个数是偶数,那么它们的和是偶数的逆命题是如果两个数的和是偶数,那么这两个数是偶数,是假命题,不符合题意;
C.两直线平行,内错角相等的逆命题是内错角相等,两直线平行,是真命题,符合题意;
D.如果a=b,那么a2=b2的逆命题是如果a2=b2,那么a=b,是假命题,不符合题意.
故选:C.
3.下列命题的逆命题是真命题的是( )
A.若a=b,则a2=b2
B.对顶角相等
C.若a>b,则a2>b2
D.两直线平行,同位角相等
【答案】D
【解析】A,若a=b,则a2=b2的逆命题是若a2=b2,则a=b,逆命题是假命题,不符合题意;
B,对顶角相等的逆命题是相等的角是对顶角,逆命题是假命题,不符合题意;
C,若a>b,则a2>b2的逆命题是若a2>b2,则a>b,逆命题是假命题,不符合题意;
D,两直线平行,同位角相等的逆命题是同位角相等,两直线平行,逆命题是真命题,符合题意;
故选:D.
4.命题:“如果a=b,那么a2=b2”的逆命题是 ,该命题是 命题(填真或假).
【答案】如果a2=b2,那么a=b 假
5.命题:“如果a=b,那么3a=3b”的逆命题是 ,该逆命题是 命题(填“真”或“假”).
【答案】如果3a=3b,那么a=b 真
6.如图,点F,D在△ABC的边BC上,点E,G分别在AB,AC上.请你从三个选项:①∠1+∠2=180°,②∠DGC=∠BAC,③EF∥AD中任选出两个作为条件,另一个作为结论,组成一个真命题,并加以证明.
【答案】解 条件是:①∠1+∠2=180°,②∠DGC=∠BAC;结论是③EF∥AD,
证明:∵∠DGC=∠BAC,
∴DG∥AB,
∴∠BAD=∠1,
∵∠1+∠2=180°,
∴∠2+∠BAD=180°,
∴EF∥AD,
7.在数学课上,老师提出了这样一个问题:
如图,点E在AB的延长线上,请从①AB∥CD;②AC∥BD;③∠DBE+∠C=180°中,选取两个作为题设,第三个作为结论,组成一个命题,判断其真假,并证明.小明的做法如下:选取①②作为题设,③作为结论.即“如果AB∥CD,AC∥BD,那么∠DBE+∠C=180°”是一个真命题.
证明:∵AB∥CD,
∴∠A+∠C=180°( ),
∵AC∥BD,
∴∠A= ( ),
∴∠DBE+∠C=180° (等量代换).
(1)请帮助小明补全证明过程及推理依据;
(2)请作出与小明不同的选择,组成一个新的命题,判断其真假,并证明.
【答案】解 (1)补全证明过程及推理依据如下:
证明:∵AB∥CD,
∴∠A+∠C=180°(两直线平行,同旁内角互补),
∵AC∥BD,
∴∠A=∠DBE(两直线平行,同位角相等),
∴∠DBE+∠C=180° (等量代换).
故答案为:两直线平行,同旁内角互补;∠DBE;两直线平行,同位角相等.
(2)选取①③作为题设,②作为结论.即“如果AB∥CD,∠DBE+∠C=180°,那么AC∥BD”是一个真命题.
证明:∵AB∥CD,
∴∠A+∠C=180°(两直线平行,同旁内角互补),
∵∠DBE+∠C=180°,
∴∠A=∠DBE(等量代换),
∴AC∥BD(同位角相等,两直线平行).
八、用HL判定三角形全等
1.如图,已知AD是△ABC的边BC上的高,下列能使△ABD≌△ACD的条件是( )
A.AB=AC
B.∠BAC=90°
C.BD=AC
D.∠B=45°
【答案】A
【解析】添加AB=AC,符合判定定理HL; 添加BD=DC,符合判定定理SAS; 添加∠B=∠C,符合判定定理AAS; 添加∠BAD=∠CAD,符合判定定理ASA; 选其中任何一个均可.故选A.
2.如图,要用“HL”判定Rt△ABC和Rt△A′B′C′全等的条件是( )
A.AC=A′C′,BC=B′C′
B.∠A=∠A′,AB=A′B′
C.AC=A′C′,AB=A′B′
D.∠B=∠B′,BC=B′C′
【答案】C
【解析】∵在Rt△ABC和Rt△A′B′C′中,如果AC=A′C′,AB=A′B′,那么BC一定等于B′C′, Rt△ABC和Rt△A′B′C′一定全等,故选C.
3.如图,BE=CF,AE⊥BC,DF⊥BC,要根据“HL”证明Rt△ABE≌Rt△DCF,则还需要添加一个条件是( )
A.AE=DF
B.∠A=∠D
C.∠B=∠C
D.AB=DC
【答案】D
【解析】条件是AB=CD,
理由是:∵AE⊥BC,DF⊥BC,
∴∠CFD=∠AEB=90°,
在Rt△ABE和Rt△DCF中,
∴Rt△ABE≌Rt△DCF(HL),故选D.
4.如图,已知AC⊥BD于点P,AP=CP,请增加一个条件,用HL判定△ABP≌△CDP(不能添加辅助线),你增加的条件是 .
【答案】AB=CD
【解析】要使△ABP≌△CDP,已知AC⊥BD于点P,AP=CP,即一角一边,则我们增加斜边AB=CD,利用HL判定其全等.
5.如图,AB⊥CF,垂足为B,AB∥DE,点E在CF上,CE=FB,AC=DF,依据以上条件可以判定△ABC≌△DEF,这种判定三角形全等的方法,可以简写为 .
【答案】HL
【解析】∵AB⊥CF,AB∥DE,∴△ABC和△DEF都是直角三角形.∵CE=FB,BE为公共部分,∴CB=EF,又∵AC=DF,∴由HL定理可判定△ABC≌△DEF.故填HL.
6.如图,∠D,∠C为直角,AE=EB,试在图中找出2对全等的三角形,并说出你的理由.
【答案】解 Rt△ADE≌Rt△BCE,Rt△ADB≌Rt△BCA.
理由如下:∵∠D,∠C为直角,∠AED=∠CEB,AE=EB,
∴△ADE≌△BCE;
∴AD=BC,又AB为公共边,
∴Rt△ADB≌Rt△BCA.
7.如图,∠B=∠ACD,∠ACB=∠D=90°,AC是△ABC和△ACD的公共边,所以就可以判定△ABC≌△ACD.你认为正确吗?为什么?
【答案】解 不正确,因为AC不是△ABC和△ACD的对应边,
故不能判定△ABC≌△ACD.
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