内容正文:
第一章 勾股定理
章末复习题(2)
考试时间:120分钟 满分150分
一、选择题(本大题共10小题,总分40分)
1.下列各组数中,勾股数是( )
A.8,15,16 B.1,1,
C.0.3,0.4,0.5 D.5,12,13
2.在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c,下列条件中,不能判定△ABC是直角三角形的是( )
A.∠A:∠B:∠C=1:3:2 B.a=5,b=13,c=12
C.a:b:c=2:2:3 D.∠A+∠B=90°
3.依据所标数据,下列三角形中,是直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
4.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,分别以各边为直径作半圆,图中阴影部分在数学史上称为“希波克拉底月牙”.当AC=2,时,则阴影部分的面积为( )
A.8π B.8 C.4π D.4
5.在下列三角形中,能从几何角度验证的图形是( )
A. B.
C. D.
6.如图,在Rt△ABC中,分别以这个三角形的三边为边长向外侧作正方形,面积分别记为S1,S2,S3.若S1=10,S3=24.则图中阴影部分的面积为( )
A.14 B. C.7 D.
7.如图,在2×2的正方形网格中,每个小正方形边长为1,点A,B,C均为格点,以点A为圆心,AB长为半径作弧,交格线于点D,则CD的长为( )
A. B. C. D.2
8.如图是由四个正方体拼接而成的图形,一只蚂蚁沿着正方体的棱爬行,从A经过B最终到达C的最短路线有( )种.
A.7 B.8 C.9 D.10
9.如图,图1是北京国际数学家大会的会标,它取材于我国古代数学家赵爽的“弦图”,是由四个全等的直角三角形拼成.若图1中大正方形的面积为20,小正方形的面积为4,现将这四个直角三角形拼成图2,则图2中大正方形的面积为( )
A.24 B.36 C.40 D.44
10.如图,在矩形ABCD中,AB=6,对角线AC,BD相交于点O,点M,N分别在线段OD,OC上,且CN=x,DM=y,且x>y,若CM=DN=5,当x,y的值变化时,下列代数式的值不变的是( )
A.xy B.x+y C.x﹣y D.x2+y2
二、填空题(本大题共5小题,总分20分)
11.已知直角三角形的两边长分别为3和5,则第三边的长为 .
12.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,以Rt△ABC的三边为边分别向外作正方形,它们的面积分别记作S1,S2,S3,若S1+S2+S3=50,则S1的值为 .
13.如图,P是直线l外一点,A、B、C三点在直线l上,且PB⊥l于点B,∠APC=90°,若PA=4,PC=3,AC=5,,则点A到直线PC的距离是 .
14.已知图是4×5的方格纸,其中每个小正方形的边长均为1,每个小正方形的顶点称为格点,已知格点线段AB.请写出使得△ABC为直角三角形的格点C有 个.
15.如图,BD是△ABC的角平分线,AG是△ABC的高线,DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F,若DE=3,AB=6,BC=8,则AG的长为 .
三、解答题(本大题共10小题,总分90分)
16.如图,△ABC的三个顶点在正方形网格的格点上,网格中的每个小正方形的边长均为1.求边AB,AC的长.
17.如图,△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,AC=6,BC=8.
(1)求CD的长;
(2)求△ACD的面积.
18.如图,在△ABC中,,点D在边AC上,BD=8,CD=2.
(1)猜想∠ADB的度数,并说明理由;
(2)若AB=17,求△ABC的面积.
19.“赵爽弦图”巧妙利用面积关系证明了勾股定理.在世界数学史上具有独特的贡献和地位.现用四个全等的直角三角形拼成如图所示的“弦图”.设直角三角形的两条直角边长分别为a,b(a>b),斜边为c,请利用这个图形解决下列问题:
(1)试说明:a2+b2=c2;
(2)如果大正方形的面积是13,小正方形的面积是3,求(a+b)2的值.
20.勾股定理是几何学中的重要定理,它描述了直角三角形三边之间的关系.我们可以从不同的角度对勾股定理进行探索.如图1,在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=b,BC=a,AB=c.分别以a,b,c为边长向外作正方形BCHG、正方形ACEF和正方形ABIJ,其面积分别记作S1,S2,S3.
(1)图1中S1,S2与S3之间的数量关系为 ,直角三角形ABC的三边a,b,c之间的数量关系为 .
(2)如图2,若用半圆代替正方形,请求出三个半圆面积之间的数量关系.
21.如图,在△ABC中,AC=6,BC=8,AB=10,D,E分别为边AB,BC上的点,连接CD,DE,AE,且满足AE垂直平分CD,垂足为F.
(1)判断△ADE的形状?并说明理由;
(2)求BE的长.
22.在“欢乐周末•非遗市集”活动现场,诸多非遗项目集中亮相,让过往游客市民看花了眼、“迷”住了心.小明买了一个年画风筝,并进行了试放,为了解决一些问题,他设计了如下的方案:先测得放飞点与风筝的水平距离BD为15m;根据手中余线长度,计算出AC的长度为17m;牵线放风筝的手到地面的距离AB为1.5m.已知点A,B,C,D在同一平面内.
(1)求风筝离地面的垂直高度CD;
(2)在余线仅剩7.5m的情况下,若想要风筝沿射线DC方向再上升12m,请问能否成功?请运用数学知识说明.
23.在△ABC中,三边长分别为a,b,c,且满足a=m﹣n,,c=m+n(m>n>0).
(1)求证:△ABC为直角三角形;
(2)是否存在a,b,c(a,b,c均为正整数)使得c2=3ab?若存在,求a,b,c的值,若不存在,请说明理由.
24.勾股定理有着悠久的历史,它曾引起很多人的兴趣.1955年希腊发行了二枚以勾股图为背景的邮票.所谓勾股图是指以直角三角形的三边为边向外作正方形构成(图1:△ABC中,∠BAC=90°).
请解答:
(1)如图2,若以直角三角形的三边为边向外作等边三角形,则它们的面积S1、S2、S3之间的数量关系是 .
(2)如图3,若以直角三角形的三边为直径向外作半圆,则它们的面积S1、S2、S3之间的数量关系是 ,请说明理由.
(3)如图4,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC+∠BCD=90°,BC=2AD,分别以AB、CD、AD为边向梯形外作正方形,其面积分别为S1、S2、S3,则S1、S2、S3之间的数量关系式为 ,请说明理由.
25.我们规定:三角形任意一条边的“边高差”等于这条边与这条边上高的长度之差.如图1,△ABC中,AD为BC边上高,边BC的“边高差”等于BC﹣AD,记为h(BC).
(1)如图2,若△ABC中,AB=AC,∠BAD=∠CAD,AD=5,BD=3,则h(BC)= ;
(2)若△ABC中,∠B=90°,AB=5,BC=12,则h(AC)= ;
(3)若△ABC中,AB=25,AC=17,BC边上的高为15,求h(BC)的值.
参考答案
一、选择题(本大题共10小题,总分40分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
B
D
A
C
D
C
B
A
二、填空题(本大题共5小题,总分20分)
11.4或.
12.25.
13.4.
14.6.
15..
三、解答题(本大题共10小题,总分90分)
16.解:∵每个小正方形的边长均为1,
由勾股定理得:,
.
17.解:(1)∵∠ACB=90°,
∴在Rt△ABC中,由勾股定理得,
,
∵CD⊥AB,
∴,
∴;
(2)在Rt△ADC中,由勾股定理得,
,
∴.
18.解:(1)∠ADB=90°,理由如下:
∵BD=8,CD=2,,
而82+22=68,,
∴BC2=BD2+CD2,
∴∠BDC=90°,
∴∠ADB=180°﹣∠BDC=90°;
(2)在Rt△ABD中,
由勾股定理得,
∵CD=2,
∴AC=AD+CD=15+2=17,
∴.
19.(1)证明:∵大正方形面积为c2,直角三角形面积为2ab,小正方形面积为(b﹣a)2,
∴,
∴c2=a2+b2.
(2)解:∵大正方形面积为13,
∴c2=13,
∵a2+b2=c2,
∴a2+b2=13,
∵小正方形面积为3,
∴(a﹣b)2=3,
∴2ab=10,
∴(a+b)2=a2+2ab+b2=23.
20.解:(1)在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=b,BC=a,AB=c.
由勾股定理得:BC2+AC2=AB2,即a2+b2=c2,
∵,,,
∴S1+S2=S3,
∴a2+b2=c2,
故答案为:S1+S2=S3,a2+b2=c2;
(2)以a为直径的半圆的面积为:,
以b为直径的半圆的面积为:,
以c为直径的半圆的面积为:,
由勾股定理得:a2+b2=c2,
∴,
∴以a为直径的半圆的面积与以b为直径的半圆的面积之和等于以c为直径的半圆的面积.
21.解:(1)△ADE是直角三角形,
理由:△ABC中,AC=6,BC=8,AB=10,
∵62+82=102,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形,且∠ACB=90°,
∵AE垂直平分CD,
∴AC=AD,CE=DE,
在△ACE和△ADE中,
,
∴△ACE≌△ADE(SSS),
∴∠ADE=∠ACB=90°,
∴△ADE是直角三角形;
(2)由(1)知AD=AC=6,CE=DE,∠ADE=90°,
∴BD=AB﹣AD=10﹣6=4,DE=8﹣BE,∠BDE=90°,
∵BD2+DE2=BE2,即42+(8﹣BE)2=BE2,
解得BE=5,
∴BE的长为5.
22.解:(1)如图1所示,过点A作AE⊥CD于点E,则AE=BD=15m,AB=CD=1.5m,∠AEC=90°,
在Rt△AEC中,CE8(m),
∴CD=CE+CD=8+1.5=9.5(m);
(2)不能成功,理由如下:
假设能上升12m,如图所示,延长DC至点F,连接AF,则CF=12m,
∴EF=CE+CF=8+12=20(m),
在Rt△AEF中,AF25(m),
∵AC=17m,余线仅剩7.5m,
∴17+7.5=24.5<25,
∴不能上升12m,即不能成功.
23.(1)证明:∵a2+b2=(m﹣n)22=m2﹣2mn+n2+4mn=m2+2mn+n2,
c2=(m+n)2=m2+2mn+n2,
∴a2+b2=c2,
∴根据勾股定理逆定理,得△ABC为直角三角形;
(2)解:不存在a,b,c(a,b,c均为正整数)使得c2=3ab.
理由:假设存在a,b,c(a,b,c均为正整数)使得c2=3ab,
由(1)知a2+b2=c2,
∴a2+b2=3ab,
∴a2﹣3ba+b2=0,
解得a,
∵是无理数,b是正整数,
∴a不可能是正整数,
故不存在a,b,c(a,b,c均为正整数)使得c2=3ab.
24.解:设直角三角形ABC的三边AB、CA、BC的长分别为a、b、c,则c2=a2+b2
(1)S1+S2=S3,证明如下:
∵S3,S1,S2
∴S1+S2S3;
(2)S1+S2=S3.证明如下:
∵S3,S1,S2
∴S1+S2S3;
(3)过D点作DE∥AB,交BC于E,设梯形的边AB、DC、AD的长
分别为a、b、c,可证EC=AD=c,DE=AB=a,
∠EDC=180°﹣(∠DEC+∠BCD)=180°﹣(∠ABC+∠BCD)=90°,
则c2=a2+b2
∵S1=a2、S2=b2、S3=c2,表示,则S1+S2=S3.
故答案为:S1+S2=S3;S1+S2=S3;S1+S2=S3.
25.解:(1)∵AB=AC,∠BAD=∠CAD,
∴AD⊥BC,
∴BD=DC=3,
∴h(BC)=BC﹣AD=6﹣5=1,
故答案为:1;
(2)如图4中,作BH⊥AC于H,
∵∠ABC=90°,AB=5,BC=12,
∴AC13,
∵•AC•BH•AB•BC,
∴13BH=5×12,
∴BH,
∴h(AC)=AC﹣BH=13,
故答案为:;
(3)如图3中,分两种情况讨论:
当△ABC是锐角三角形时:
∵AD⊥BC,AB=25,AC=17,AD=15,
∴BD2=AB2﹣AD2=252﹣152=400,CD2=AC2﹣AD2=172﹣152=64,
∴BD=20,CD=8,
∴BC=BD+CD=28,
∴h(BC)=BC﹣AD=28﹣15=13;
当△ABC是钝角三角形时:
同理可得BD=20,C′D=8,
∴BC′=BD﹣C′D=12,
∴h(BC)=BC′﹣AD=12﹣15=﹣3,
综上所述:h(BC)的值为13或﹣3.
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