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、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.下列命题的逆命题是真命题的是( )
A.同位角相等
B.直角三角形两锐角互余
C.若a=b,则|a|=|b|
D.末位数是零的整数能被5整除
3.下列命题中:
(1)对顶角相等;
(2)相等的角是对顶角;
(3)同一个角的两个邻角是对顶角;
(4)有公共顶点且相等的两个角是对顶角;
其中,互为逆命题的是( )
A.(1)和(2)
B.(2)和(3)
C.(1)和(3)
D.(1)和(4)
4.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”).
5.命题“等边三角形的三个角都相等.”这个命题的逆命题是 .这个逆命题是 命题.(填真或假)
6.(1)已知,如图在△ABC中,点E在AC上,点F在BC上,点D,G在AB上,FG∥CD,∠BFG=∠CDE.求证:∠AED=∠ACB;
(2)你在(1)的证明过程中应用了哪两个互逆的真命题?
7.如图,在△ABC和△DEB中,点D在边AB上,下面有四个条件:①BD=CA,②DE=AB,③DE∥AC,④∠ABC=∠E.
(1)从中选三个作为题设,余下的一个作为结论,组成一个真命题,将你选择的条件和结论的序号分别填写在对应的横线上,已知:_________,求证:______;
(2)请对你写出的命题进行证明.
二、最短路径问题
1.如图所示,有一根高为2.1m的木柱,它的底面周长为40cm,在准备元旦联欢晚会时,为了营造喜庆的气氛,老师要求小明将一根彩带从底柱向柱顶均匀地缠绕7圈,一直缠到起点的正上方为止,小明需要准备的这根彩带的长至少为( )
A.70cm
B.350cm
C.280cm
D.300cm
2.如图,圆柱形容器高为18cm,底面周长为24cm,在杯内壁离杯底4cm的点B处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿2cm与蜂蜜相对的点A处,则蚂蚁从外壁A处到达内壁B处的最短距离为( )
A.12
B.2
C.20cm
D.6
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,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)
5.一圆柱形油罐如图所示,要从A点环绕油罐建梯子,正好到A点的正上方B点,已知油罐底面周长为12m,高AB为5m,问所建的梯子最短需 米.
6.如图,长方体的底面是边长为2cm的正方形,高是6cm.
(1)如果用一根细线从点A开始经过4个侧面围绕一圈到达点B.那么所用的细线最短长度是多少厘米?
(2)如果从A点开始经过4个侧面缠绕2圈到达点B,那么所用细线最短长度是多少厘米?
7.如图所示,一个无盖四棱柱容器,其底面是一个边长为3cm的正方形,高为20cm.现有一根彩带,从底面A点开始缠绕四棱柱,刚好缠绕4周到达B点(假设彩带完美贴合四棱柱).
(1)请问彩带的长度是多少?
(2)如图所示,一只蚂蚁在容器外A点发现容器的内部距离顶部2cm处有一滴蜂蜜,它想以最短的路程到达C处.请问蚂蚁走的最短路程是多少呢?
(注:以上两问均要画出平面展开示意图,再解答)
三、勾股数
1.下列给出的四组数中,是勾股数的一组是( )
A.1,2,3
B.1,,2
C.0.3,0.4,0.5
D.5,12,13
2.下列几组数中,是勾股数的有( )
①0.6,0.8,1
②7,24,25
③10,24,26
④,,
A.1组
B.2组
C.3组
D.4组
3.在我国古代,人们将直角三角形中短的直角边叫做勾,长的直角边叫做股,斜边叫做弦.古希腊哲学家柏拉图研究了勾为偶数,弦与股相差为2的一类勾股数,如:6,8,10;8,15,17…,若此类勾股数的勾为2m(m≥3,m为正整数),则其弦(结果用含m的式子表示)是( )
A.4m2﹣1
B.4m2+1
C.m2﹣1
D.m2+1
4.勾股定理a2+b2=c2本身就是一个关于a,b,c的方程,满足这个方程的正整数解(a,b,c)通常叫做勾股数组,毕达哥拉斯学派提出了一个构造勾股数组的公式,根据该公式可以构造出如下勾股数组:(3,4,5),(5,12,13),(7,24,25),……分析上面勾股数组可以发现,4=1×(3+1),12=2×(5+1),24=3×(7+……分析上面规律,第7个勾股数组为 .
5.有一组勾股数,其中的两个分别是8和17,则第三个数是 .
6.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.
7.材料阅读:给定三个数a,b,c,若它们满足a2+b2=c2,则称a,b,c这三个数为“勾股数”.例如:
①32=9,42=16,52=25,∵9+16=25,即32+42=52,∴3,4,5这三个数为勾股数.
②52=25,122=144,132=196,∵25+144+169,即52+122=132,∴5,12,13这三个数为勾股数.
若三角形的三条边a,b,c满足勾股数,即a2+b2=c2,则这个三角形为直角三角形,且a,b分别为直角的两条邻边.(如题图所示)
根据以上信息,解答下列问题:
(1)试判断8,15,17是否为勾股数;
(2)若某三角形的三边长分别为7,24,25,求其面积;
(3)已知某直角三角形的两边长为6和8,求其周长.
四、勾股定理
1.如图,字母A所代表的正方形的面积为( )
A.4
B.16
C.36
D.64
2.如图,在△ABC中,分别以点A和点C为圆心,大于的长为半径作弧(弧所在圆的半径都相等),两弧相交于M,N两点,直线MN分别与边BC,AC相交于点D,E,连接AD.若BD=DC,AE=4,AD=5,则AB的长为( )
A.9
B.8
C.7
D.6
3.如图,平面直角坐标系中,△OAB的边OB落在x轴上,顶点A落在第一象限.若OA=AB=5,OB=8,则点A的坐标是( )
A.(8,5)
B.(4,5)
C.(4,3)
D.(3,4)
4.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ABCD,对角线AC,BD交于点O.若AD=2,BC=5,则AB2+CD2= .
5.如图,在平面直角坐标系中,点A,M的坐标分别为(﹣1,0),(﹣2,3),以点A为圆心,以AM的长为半径画弧,交x轴的负半轴于点N,则点N的坐标为 .
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△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,DE⊥AB于E,若CD=3,BD=5,求BE的长.
五、用HL判定三角形全等
1.如图,AB∥EF∥DC,∠ABC=90°,AB=DC,那么图中的全等三角形共有( )
A.5对
B.4对
C.3对
D.2对
2.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°
3.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′
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.已知:如图,AE⊥BC,DF⊥BC,垂足分别为E,F,AE=DF,AB=DC,则△_________≌△_________.
6.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?
7.如图,有一直角三角形ABC,∠C=90°,AC=10cm,BC=5cm,一条线段PQ=AB,P,Q两点分别在AC上和过A点且垂直于AC的射线AQ上运动,问P点运动到AC上什么位置时,△ABC才能和△APQ全等?
六、勾股定理的的逆定理
1.下列各组数据中的三个数作为三角形的边长,其中不能构成直角三角形的是( )
A.7,14,15
B.6,8,10
C.5,12,13
D.8,15,17
2.如图所示的网格是正方形网格,点A,B,P是网格线的交点,则∠PAB+∠PBA等于( )
A.30°
B.45°
C.60°
D.75°
3.在单位长度为1的正方形网格中,下面的三角形是直角三角形的是( )
A.
B.
C.
D.
4.如图,点D,C,E在直线l上,点A,B在l的同侧,AC⊥BC,若AD=AC=BC=BE=5,CD=6,则CE的长为 .
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,在边长为1的小正方形组成的网格中,点A,B,C都在格点上,请按要求完成下列各题.
(1)线段AB的长为 ;
(2)若△ABC是直角三角形,且边BC的长度为,请在图中确定点C的位置,并补全△ABC.
七、勾股定理的应用
1.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
2.如图,一支长为15cm的铅笔放在长方体笔筒中,已知笔筒的三边长度依次为3cm,4cm,12cm,那么这根铅笔露在笔筒外的部分长度x的范围是( )
A.2cm≤x≤5cm
B.2cm≤x≤3cm
C.4cm≤x≤5cm
D.9cm≤x≤12cm
3.如图,学校计划在该三角形空地上铺上绿色植被美化校园,已知绿色植被每平方米造价40元,则铺满这块空地需要( )
A.60a2元
B.120a2元
C.20元
D.40元
4.在我国古代数学著作《九章算术》“勾股”章有一题:“今有开门去间(kǔn)一尺,不合二寸,向门广几何.”大意是说:如图,推开两扇门(AD和BC),门边缘D,C两点到门槛AB的距离为1尺(1尺=10寸)两扇门间的缝隙CD为2寸,那么门的宽度(两扇门宽度的和AB为 寸.
5.如图,把长方形ABCD放在数轴上,BC=4,CD=1,以点B为圆心,BD长为半径画弧交数轴于点E,则点E表示的数为 .
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.某小区在社区管理人员及社区居民的共同努力之下,在临街的拐角建造了一块绿化地(阴影部分).如图,已知AB=9m,BC=12m,CD=17m,AD=8m,技术人员通过测量确定了∠ABC=90°.
(1)小区内部分居民每天必须从点A经过点B再到点C位置,为了方便居民出入,技术人员打算在绿地中开辟一条从点A直通点C的小路,请问如果方案落实施工完成,居民从点A到点C将少走多少路程?
(2)这片绿地的面积是多少?
八、直角三角形的性质
1.如图,直线a∥b,Rt△ABC的直角顶点A落在直线a上,点B落在直线b上,若∠1=15°,∠2=25°,则∠ABC的大小为( )
A.40°
B.45°
C.50°
D.55°
2.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,点D是AC上一点,将△ABD沿线段BD翻折,使得点A落在A'处,若∠A'BC=28°,则∠CBD为( )
A.15°
B.16°
C.18°
D.20°
3.如图所示,直线a∥b,直角△ABC的顶点C在直线b上.若∠1=33°,则∠2的度数为( )
A.57°
B.47°
C.67°
D.33°
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,CD是△ABC的高,∠ACB=90°.若∠A=35°,则∠BCD的度数是 .
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.已知:如图,AD是△ABC的高,点E在AC上,G在AB上,∠2+∠C=90°,∠1=∠2.求证:GD∥AC.
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、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.下列命题的逆命题是真命题的是( )
A.同位角相等
B.直角三角形两锐角互余
C.若a=b,则|a|=|b|
D.末位数是零的整数能被5整除
【答案】B
【解析】A.逆命题为“如果两个角相等,那么这两个角是同位角”,是假命题,如:对顶角相等,但不是同位角;
B.逆命题为“如果三角形的两锐角互余,那么这个三角形是直角三角形”,是真命题,因为三角形的内角和为180°,当两个角的和为90°时,另一个角是直角;
C.逆命题为“若|a|=|b|,则a=b”,是假命题,如:a=2,b=-2时便不成立;
D.逆命题为“如果一个整数能被5整除,那么这个数的末位数是零”,是假命题,如:25便不成立.
故选:B.
3.下列命题中:
(1)对顶角相等;
(2)相等的角是对顶角;
(3)同一个角的两个邻角是对顶角;
(4)有公共顶点且相等的两个角是对顶角;
其中,互为逆命题的是( )
A.(1)和(2)
B.(2)和(3)
C.(1)和(3)
D.(1)和(4)
【答案】A
【解析】对顶角相等与相等的角是对顶角互为逆命题.
故选:A.
4.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
5.命题“等边三角形的三个角都相等.”这个命题的逆命题是 .这个逆命题是 命题.(填真或假)
【答案】三个角都相等的三角形是等边三角形 真
6.(1)已知,如图在△ABC中,点E在AC上,点F在BC上,点D,G在AB上,FG∥CD,∠BFG=∠CDE.求证:∠AED=∠ACB;
(2)你在(1)的证明过程中应用了哪两个互逆的真命题?
【答案】(1)证明 ∵FG∥CD,
∴∠BFG=∠BCD,
∵∠BFG=∠CDE,
∴∠BCD=∠CDE,
∴DE∥BC,
∴∠AED=∠ACB.
(2)解 在(1)的证明过程中应用的两个互逆的真命题是两直线平行,同位角相等和同位角相等,两直线平行.
7.如图,在△ABC和△DEB中,点D在边AB上,下面有四个条件:①BD=CA,②DE=AB,③DE∥AC,④∠ABC=∠E.
(1)从中选三个作为题设,余下的一个作为结论,组成一个真命题,将你选择的条件和结论的序号分别填写在对应的横线上,已知:_________,求证:______;
(2)请对你写出的命题进行证明.
【答案】(1)解 已知:①③④,
求证:②.
(2)证明 ∵DE∥AC,
∴∠A=∠EDB,
在△ABC和△DEB中,
∴△ABC≌△DEB(AAS),
∴DE=AB.
二、最短路径问题
1.如图所示,有一根高为2.1m的木柱,它的底面周长为40cm,在准备元旦联欢晚会时,为了营造喜庆的气氛,老师要求小明将一根彩带从底柱向柱顶均匀地缠绕7圈,一直缠到起点的正上方为止,小明需要准备的这根彩带的长至少为( )
A.70cm
B.350cm
C.280cm
D.300cm
【答案】B
【解析】将圆柱表面切开展开呈长方形,
则求螺旋线长为七个长方形并排后的长方形的对角线长,
因为圆柱高2.1m,底面周长0.4m,
x2=(40×7)2+2102=122500,
解得x=350,
所以,彩带长至少是350cm.
故选:B.
2.如图,圆柱形容器高为18cm,底面周长为24cm,在杯内壁离杯底4cm的点B处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿2cm与蜂蜜相对的点A处,则蚂蚁从外壁A处到达内壁B处的最短距离为( )
A.12
B.2
C.20cm
D.6
【答案】C
【解析】将圆柱侧面展开,如图所示,作出A点关于DE的对称点A',过点B作BC⊥CD于点C,
∵圆柱形容器高为18cm,点A处离杯上沿2cm,点B处离杯底4cm,
∴AD=A'D=2cm,CD=18﹣4=14(cm),
∴A'C=AD+CD=2+14=16(cm),
∵底面周长为24cm,
∴BC=,
根据勾股定理可得A'B=,
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,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:.
5.一圆柱形油罐如图所示,要从A点环绕油罐建梯子,正好到A点的正上方B点,已知油罐底面周长为12m,高AB为5m,问所建的梯子最短需 米.
【答案】13
【解析】如图所示,
∵AC=12m,BC=5m,
∴AB=(m)
答:梯子最短需要13m.
故答案为13.
6.如图,长方体的底面是边长为2cm的正方形,高是6cm.
(1)如果用一根细线从点A开始经过4个侧面围绕一圈到达点B.那么所用的细线最短长度是多少厘米?
(2)如果从A点开始经过4个侧面缠绕2圈到达点B,那么所用细线最短长度是多少厘米?
【答案】解 (1)如图1所示,连接AB′,则AB′即为所用的最短细线长,
AA′=8cm,A′B′=AB=6cm,
由勾股定理得AB′2=AA′2+A′B′2=62+82=100,
则AB′=10cm,
答:所用的细线最短长度是10cm.
(2)如图2所示,将长方体的侧面沿AB展开,取A′B′的中点C,取AB的中点C′,连接B′C′,AC,
则AC+B′C′为所求的最短细线长,
AC2=AA′2+A′C2,AC=cm,
B′C′2=BB′2+C′B2=73,
B′C′=(cm),
AC+B′C′=2(cm),
答:所用细线最短长度是2cm.
7.如图所示,一个无盖四棱柱容器,其底面是一个边长为3cm的正方形,高为20cm.现有一根彩带,从底面A点开始缠绕四棱柱,刚好缠绕4周到达B点(假设彩带完美贴合四棱柱).
(1)请问彩带的长度是多少?
(2)如图所示,一只蚂蚁在容器外A点发现容器的内部距离顶部2cm处有一滴蜂蜜,它想以最短的路程到达C处.请问蚂蚁走的最短路程是多少呢?
(注:以上两问均要画出平面展开示意图,再解答)
【答案】解 (1)如图,
将长方体的侧面沿AB展开,取A′B′的四等分点C,D,E,取AB的四等分点C′,D′,E′,连接B′E′,D′E,C′D,AC,
则AC+C′D+D′E+E′B′=4AC为所求的最短彩带长,
∵AC2=AA′2+A′C2,AC==13,
∴4AC=52,
答:彩带的长度是52cm.
(2)如图,
将四棱柱展开,找到C的对称点C′,连接AC′,则AC′即为蚂蚁走的最段路程,
在直角△AMC′中,AM=6cm,MC′=20+(20﹣18)=22cm,
由勾股定理得AC′2=AM2+MC′2=62+222=520,
则AC′=2cm,
答:蚂蚁走的最短路程是2cm.
三、勾股数
1.下列给出的四组数中,是勾股数的一组是( )
A.1,2,3
B.1,,2
C.0.3,0.4,0.5
D.5,12,13
【答案】D
【解析】A.22+12≠32,不能构成勾股数,不符合题意;
B.不是整数,所以不能构成勾股数,不符合题意;
C.0.3,0.4,0.5不是整数,所以不能构成勾股数,不符合题意;
D.52+122=132,能构成勾股数,符合题意.
故选:D.
2.下列几组数中,是勾股数的有( )
①0.6,0.8,1
②7,24,25
③10,24,26
④,,
A.1组
B.2组
C.3组
D.4组
【答案】B
【解析】①0.6,0.8,1中0.6,0.8不是正整数,不是勾股数,不符合题意;
②72+242=252,且7,24,25都是正整数,是勾股数,符合题意;
③102+242=262,且10,24,26都是正整数,是勾股数,符合题意;
④,,都不是正整数,不是勾股数,不符合题意.
故选:B.
3.在我国古代,人们将直角三角形中短的直角边叫做勾,长的直角边叫做股,斜边叫做弦.古希腊哲学家柏拉图研究了勾为偶数,弦与股相差为2的一类勾股数,如:6,8,10;8,15,17…,若此类勾股数的勾为2m(m≥3,m为正整数),则其弦(结果用含m的式子表示)是( )
A.4m2﹣1
B.4m2+1
C.m2﹣1
D.m2+1
【答案】D
【解析】∵m为正整数,
∴2m为偶数,设其股是a,则弦为a+2,
根据勾股定理得,(2m)2+a2=(a+2)2,
解得a=m2﹣1,
∴弦是a+2=m2﹣1+2=m2+1,
故选:D.
4.勾股定理a2+b2=c2本身就是一个关于a,b,c的方程,满足这个方程的正整数解(a,b,c)通常叫做勾股数组,毕达哥拉斯学派提出了一个构造勾股数组的公式,根据该公式可以构造出如下勾股数组:(3,4,5),(5,12,13),(7,24,25),……分析上面勾股数组可以发现,4=1×(3+1),12=2×(5+1),24=3×(7+……分析上面规律,第7个勾股数组为 .
【答案】(15,112,113)
【解析】由勾股数组(3,4,5),(5,12,13),(7,24,25)…中,
4=1×(3+1),12=2×(5+1),24=3×(7+1),…可得
第4组勾股数中间的数为4×(9+1)=40,即勾股数为(9,40,41);
第5组勾股数中间的数为5×(11+1)=60,即(11,60,61),
第6组勾股数中间的数为6×(13+1)=84,即(13,84,61),
第7组勾股数中间的数为7×(15+1)=112,即(15,112,113),
故答案为(15,112,113).
5.有一组勾股数,其中的两个分别是8和17,则第三个数是 .
【答案】15
【解析】设第三个数为x,
∵是一组勾股数,
∴①x2+82=172,
解得x=15,
②172+82=x2,
解得x=(不合题意,舍去),
故答案为:15.
6.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.
7.材料阅读:给定三个数a,b,c,若它们满足a2+b2=c2,则称a,b,c这三个数为“勾股数”.例如:
①32=9,42=16,52=25,∵9+16=25,即32+42=52,∴3,4,5这三个数为勾股数.
②52=25,122=144,132=196,∵25+144+169,即52+122=132,∴5,12,13这三个数为勾股数.
若三角形的三条边a,b,c满足勾股数,即a2+b2=c2,则这个三角形为直角三角形,且a,b分别为直角的两条邻边.(如题图所示)
根据以上信息,解答下列问题:
(1)试判断8,15,17是否为勾股数;
(2)若某三角形的三边长分别为7,24,25,求其面积;
(3)已知某直角三角形的两边长为6和8,求其周长.
【答案】解 (1)因为82+152=172,且8,15,17都是正整数,
故8,15,17是为勾股数.
(2)∵72+242=252,
∴该三角形是直角三角形,
∴其面积=×7×24=84.
(3)当8是直角边时,则另一条边==10,周长为6+8+10=24;
当8是斜边时,则另一条边==2,周长为6+8+2=14+2.
故其周长为24或14+2.
四、勾股定理
1.如图,字母A所代表的正方形的面积为( )
A.4
B.16
C.36
D.64
【答案】C
【解析】∵正方形PQED的面积等于64,
∴PQ2=64,
∵正方形PRGF的面积为100,
∴PR2=100,
又△PQR为直角三角形,
根据勾股定理得,PR2=PQ2+QR2,
∴QR2=PR2﹣PQ2=100﹣64=36,
则正方形QMNR的面积为36.
故选:C.
2.如图,在△ABC中,分别以点A和点C为圆心,大于的长为半径作弧(弧所在圆的半径都相等),两弧相交于M,N两点,直线MN分别与边BC,AC相交于点D,E,连接AD.若BD=DC,AE=4,AD=5,则AB的长为( )
A.9
B.8
C.7
D.6
【答案】D
【解析】由题意得,MN是AC的垂直平分线,
∴AC=2AE=8,DA=DC,
∴∠DAC=∠C,
∵BD=CD,
∴BD=AD,
∴∠B=∠BAD,
∵∠B+∠BAD+∠C+∠DAC=180°,
∴2∠BAD+2∠DAC=180°,
∴∠BAD+∠DAC=90°,
∴∠BAC=90°,
在Rt△ABC中,BC=BD+CD=2AD=10,
∴AB===6,
故选:D.
3.如图,平面直角坐标系中,△OAB的边OB落在x轴上,顶点A落在第一象限.若OA=AB=5,OB=8,则点A的坐标是( )
A.(8,5)
B.(4,5)
C.(4,3)
D.(3,4)
【答案】C
【解析】如图,过点A作AD⊥OB于点D,
∵OA=AB=5,OB=8,
∴OD=OB=4.
在直角△OAD中,由勾股定理得,AD===3.
故点A的坐标是(4,3).
故选:C.
4.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ABCD,对角线AC,BD交于点O.若AD=2,BC=5,则AB2+CD2= .
【答案】29
【解析】由题意知BD⊥AC,
∴∠COB=∠AOB=∠AOD=∠COD=90°,
根据勾股定理得,OA2+OD2=AD2=22=4,OB2+OC2=BC2=52=25,
∴OA2+OD2+OB2+OC2=4+25=29,
根据勾股定理得,OA2+OB2=AB2,OC2+OD2=CD2,
∴AB2+CD2=29,
故答案为:29.
5.如图,在平面直角坐标系中,点A,M的坐标分别为(﹣1,0),(﹣2,3),以点A为圆心,以AM的长为半径画弧,交x轴的负半轴于点N,则点N的坐标为 .
【答案】
【解析】∵点A,M的坐标分别为(﹣1,0),(﹣2,3),
∴AM=,
∵以点A为圆心,以AM的长为半径画弧,交x轴的负半轴于点N,∴AN=AM=,
∴则点N的坐标为.
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△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,DE⊥AB于E,若CD=3,BD=5,求BE的长.
【答案】解 ∵AD平分∠CAB,
又∵DE⊥AB,DC⊥AC,
∴DE=DC=3,
∵BD=5,
∴BE==4.
五、用HL判定三角形全等
1.如图,AB∥EF∥DC,∠ABC=90°,AB=DC,那么图中的全等三角形共有( )
A.5对
B.4对
C.3对
D.2对
【答案】C
【解析】①△ABC≌△DCB ∵AB∥EF∥DC ∴∠ABC=∠DCB
∵AB=DC,BC=BC ∴△ABC≌△DCB;
②△ABE≌△CDE ∵∠ABE=∠DCE,∠AEB=∠DEC,AB=DC,∴△ABE≌△CDE;
③△BFE≌△CFE,∵BE=EC,EF=EF,∠BEF=∠CEF,∴△BFE≌△CFE.
∴图中的全等三角形共有3对.
2.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.
3.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.
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.已知:如图,AE⊥BC,DF⊥BC,垂足分别为E,F,AE=DF,AB=DC,则△_________≌△_________.
【答案】AB DCF
【解析】∵在△ABE和△DCF中,AE⊥BC,DF⊥BC,AE=DF,AB=DC,符合直角三角形全等条件HL,所以△ABE≌△DCF,故填ABE;DCF.
6.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.
7.如图,有一直角三角形ABC,∠C=90°,AC=10cm,BC=5cm,一条线段PQ=AB,P,Q两点分别在AC上和过A点且垂直于AC的射线AQ上运动,问P点运动到AC上什么位置时,△ABC才能和△APQ全等?
【答案】解 根据三角形全等的判定方法HL可知:①当P运动到AP=BC时,∵∠C=∠QAP=90°, 在Rt△ABC与Rt△QPA中,∴Rt△ABC≌Rt△QPA(HL),即AP=BC=5cm;②当P运动到与C点重合时,AP=AC,在Rt△ABC与Rt△QPA中,∴Rt△QAP≌Rt△BCA(HL),即AP=AC=10cm,∴当点P与点C重合时,△ABC才能和△APQ全等.综上所述,当P运动到AP=BC,点P与点C重合时,△ABC才能和△APQ全等.
六、勾股定理的的逆定理
1.下列各组数据中的三个数作为三角形的边长,其中不能构成直角三角形的是( )
A.7,14,15
B.6,8,10
C.5,12,13
D.8,15,17
【答案】A
【解析】A.∵72+142≠152,∴不能构成直角三角形;
B.∵62+82=102,∴能构成直角三角形;
C.∵52+122=132,∴能构成直角三角形;
D.∵82+152=172,∴能构成直角三角形.
故选:A.
2.如图所示的网格是正方形网格,点A,B,P是网格线的交点,则∠PAB+∠PBA等于( )
A.30°
B.45°
C.60°
D.75°
【答案】B
【解析】如图,延长AP交格点于D,连接BD,
则PD2=BD2=12+22=5,PB2=12+32=10,
∴PD2+BD2=PB2,
∴∠PDB=90°,则△DPB为等腰直角三角形,
∴∠DPB=45°,
∴∠PAB+∠PBA=∠DPB=45°,
故选:B.
3.在单位长度为1的正方形网格中,下面的三角形是直角三角形的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】A.三角形的三边为,2,3,,则这个三角形不直角三角形,本选项不符合题意;
B.三角形的三边为,,,,则这个三角形不直角三角形,本选项不符合题意;
C.三角形的三边为,,2,,则这个三角形是直角三角形,本选项符合题意;
D.三角形的三边为,,2,这个三角形不直角三角形,本选项不符合题意.
故选:C.
4.如图,点D,C,E在直线l上,点A,B在l的同侧,AC⊥BC,若AD=AC=BC=BE=5,CD=6,则CE的长为 .
【答案】8
【解析】过点A作AM⊥CD于点M,BN⊥CE于点N,如图所示,
则∠AMD=∠AMC=∠BNC=90°,
∵AC⊥BC,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACM+∠BCN=∠BCN+∠CBN=90°,
∴∠ACM=∠CBN,
∵AC=BC,∠AMC=∠BNC=90°,
∴△ACM≌△CBN,
∴AM=CN,BN=CM,
∵AD=AC,AM⊥CD,
∴DM=CM= =3,
∴AM=,
∴CN=AM=4,
∵BC=BE,BN⊥CE,
∴EN=CN=,
∴CE=2CN=8,
故答案为:8.
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,在边长为1的小正方形组成的网格中,点A,B,C都在格点上,请按要求完成下列各题.
(1)线段AB的长为 ;
(2)若△ABC是直角三角形,且边BC的长度为,请在图中确定点C的位置,并补全△ABC.
【答案】解 (1)AB==5.
(2)如图所示.
七、勾股定理的应用
1.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.
2.如图,一支长为15cm的铅笔放在长方体笔筒中,已知笔筒的三边长度依次为3cm,4cm,12cm,那么这根铅笔露在笔筒外的部分长度x的范围是( )
A.2cm≤x≤5cm
B.2cm≤x≤3cm
C.4cm≤x≤5cm
D.9cm≤x≤12cm
【答案】B
【解析】由题意知,当铅笔垂直于笔筒底部放置时,铅笔露在笔筒外的部分长度x最大,最大值为15﹣12=3(cm),
由勾股定理得,长方体的对角线长为,
当铅笔沿着长方体的对角线放置时,铅笔露在笔筒外的部分长度x最小,最小值为15﹣13=2(cm),
∴这根铅笔露在笔筒外的部分长度x的范围是2cm≤x≤3cm,
故选:B.
3.如图,学校计划在该三角形空地上铺上绿色植被美化校园,已知绿色植被每平方米造价40元,则铺满这块空地需要( )
A.60a2元
B.120a2元
C.20元
D.40元
【答案】C
【解析】∵∠DAC=∠C=45°,
∴∠ADC=90°,AD=CD=a米,
∴∠ADB=90°,
∵∠B=30°,
∴AB=2AD=2a(米),
∴BD==a(米),
∴BC=BD+CD=(+1)a米,
∴S△ABC==(+1)a2(平方米),
∵绿色植被每平方米造价40元,
∴铺满这块空地需要20(+1)a2元.
故选:C.
4.在我国古代数学著作《九章算术》“勾股”章有一题:“今有开门去间(kǔn)一尺,不合二寸,向门广几何.”大意是说:如图,推开两扇门(AD和BC),门边缘D,C两点到门槛AB的距离为1尺(1尺=10寸)两扇门间的缝隙CD为2寸,那么门的宽度(两扇门宽度的和AB为 寸.
【答案】101
【解析】设OA=OB=AD=BC=r,过D作DE⊥AB于E,
则DE=10,OE=CD=1,AE=r﹣1.
在Rt△ADE中,
AE2+DE2=AD2,即(r﹣1)2+102=r2,
解得2r=101.
故门的宽度(两扇门的和)AB为101寸.
故答案为:101.
5.如图,把长方形ABCD放在数轴上,BC=4,CD=1,以点B为圆心,BD长为半径画弧交数轴于点E,则点E表示的数为 .
【答案】﹣3
【解析】在Rt△BCD中,BC=4,CD=1,
∴BD===,
∵以B为圆心,BD为半径画弧交数轴于点E,
∴BE=BD=,
∴E点表示的数为﹣3,
故答案为:﹣3.
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.某小区在社区管理人员及社区居民的共同努力之下,在临街的拐角建造了一块绿化地(阴影部分).如图,已知AB=9m,BC=12m,CD=17m,AD=8m,技术人员通过测量确定了∠ABC=90°.
(1)小区内部分居民每天必须从点A经过点B再到点C位置,为了方便居民出入,技术人员打算在绿地中开辟一条从点A直通点C的小路,请问如果方案落实施工完成,居民从点A到点C将少走多少路程?
(2)这片绿地的面积是多少?
【答案】解 (1)如图,连接AC,
∵∠ABC=90°,AB=9m,BC=12m,
∴AC===15(m),
∴AB+BC﹣AC=9+12﹣15=6(m),
答:居民从点A到点C将少走6m路程.
(2)∵CD=17m,AD=8m,AD2+AC2=DC2,
∴△ADC是直角三角形,∠DAC=90°,
∴S△DAC=AD•AC=×8×15=60(m2),S△ACB=AB•AC=×9×12=54(m2),
∴S四边形ABCD=60+54=114(m2),
答:这片绿地的面积是114m2.
八、直角三角形的性质
1.如图,直线a∥b,Rt△ABC的直角顶点A落在直线a上,点B落在直线b上,若∠1=15°,∠2=25°,则∠ABC的大小为( )
A.40°
B.45°
C.50°
D.55°
【答案】C
【解析】如图,作CK∥a.
∵a∥b,CK∥a,
∴CK∥b,
∴∠1=∠ACK=15°,∠BCK=∠2=25°,
∴∠ACB=∠1+∠2=15°+25°=40°,
∵∠CAB=90°,
∴∠ABC=90°-40°=50°,
故选:C.
2.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,点D是AC上一点,将△ABD沿线段BD翻折,使得点A落在A'处,若∠A'BC=28°,则∠CBD为( )
A.15°
B.16°
C.18°
D.20°
【答案】B
【解析】∵∠ACB=90°,∠A=30°,
∴∠ABC=90°-30°=60°,
∵∠A'BC=28°,
∴∠A'BA=60°+28°=88°,
由翻折得∠ABD=∠A′BD=∠A'BA=×88°=44°,
∴∠CBD=∠ABC-∠ABD=60°-44°=16°,
故选:B.
3.如图所示,直线a∥b,直角△ABC的顶点C在直线b上.若∠1=33°,则∠2的度数为( )
A.57°
B.47°
C.67°
D.33°
【答案】A
【解析】在直角△ABC中,∠ACB=90°,
∵∠1=33°,
∴∠3=180°-90°-33°=57°,
∵a∥b,
∴∠2=∠3=57°,
故选:A.
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,CD是△ABC的高,∠ACB=90°.若∠A=35°,则∠BCD的度数是 .
【答案】35°
【解析】∵CD是△ABC的高,
∴CD⊥AB,
∴∠ADC=90°,
∵在△ACD中,∠A+∠ADC+∠ACD=180°,∠A=35°,∠ACB=90°,
∴∠ACD=55°
∵∠ACB=∠ACD+∠BCD=90°,
∴∠BCD=35°.
故答案为:35°.
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.已知:如图,AD是△ABC的高,点E在AC上,G在AB上,∠2+∠C=90°,∠1=∠2.求证:GD∥AC.
【答案】证明 ∵AD是△ABC的高,
∴AD⊥BC(三角形高线的定义),
∴∠ADC=90°(垂直的定义),
∴∠3+∠C=90°(直角三角形两个锐角互余),
又∵∠2+∠C=90°(已知),
∴∠2=∠3(同角的余角相等),
又∵∠1=∠2(已知),
∴∠1=∠3(等量代换),
∴GD∥AC(内错角相等,两直线平行).
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