微专题02 勾股定理逆定理六大典型题型归类(专项训练)数学新教材人教版八年级下册
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内容正文:
微专题02 勾股定理逆定理六大典型题型归类
题型一 利用三边关系判定直角三角形
判断一个三角形时否是直角三角形有两种方法:
(1)定义法,利用定义即如果已知条件与角度有关,可借助三角形的内角和定理判断;
(2)利用直角三角形的判定条件,即若已知条件与边有关,一般通过计算得出三边的数量关系(即a2+b2=c2)来判断,看是否符合较短两边的平方和等于最长边的平方.
1.(25-26八年级上·河南驻马店·期末)小明想做一个直角三角形的木架,下列四组木棒中,刚好能够做成满足要求的木架的是( )
A.12,15,17 B.,3, C.7,12,15 D.3,4,5
【答案】D
【分析】本题考查勾股定理的逆定理,通过验证每组木棒长度是否满足较小两边的平方和等于最长边的平方,判断能否构成直角三角形.
【详解】解:A:∵,,,
∴不能构成直角三角形.
B:∵,,,
∴不能构成直角三角形.
C:∵,,,
∴不能构成直角三角形.
D:∵,,
∴,满足勾股定理的逆定理,能构成直角三角形.
2.(24-25八年级下·广东汕尾·月考)下列各组数中,以它们为边长的线段不能构成直角三角形的是( )
A.6,8,10 B.8,15,17 C.1,,2 D.2,2,
【答案】D
【分析】本题考查勾股定理的逆定理,只需验证每组数中两小边的平方和是否等于最长边的平方,即可判断能否构成直角三角形.
【详解】A. ∵,,
∴,能构成直角三角形,故本选项不符合题意;
B. ∵,,
∴,能构成直角三角形,故本选项不符合题意;
C. ∵,,
∴,能构成直角三角形,故本选项不符合题意;
D. ∵,,
∴,不能构成直角三角形,故本选项符合题意.
3.(25-26八年级上·江苏南通·期末)下列由线段a,b,c组成的三角形是直角三角形的是( )
A. B.
C. D.,,
【答案】B
【分析】本题考查勾股定理的逆定理,根据勾股定理的逆定理,验证每组线段中两小边的平方和是否等于最长边的平方,即可判断是否为直角三角形.
【详解】解:A、选项中最长边为6,,,,∴该三角形不是直角三角形,故本选项不符合题意.
B、选项中最长边为17,,,,∴该三角形是直角三角形,故本选项符合题意.
C、选项中最长边为15,,,,∴该三角形不是直角三角形,故本选项不符合题意.
D、选项中最长边为,,,,∴该三角形不是直角三角形,故本选项不符合题意.
故选:B.
4.(25-26八年级上·河北沧州·期末)满足下列条件的△ABC,不是直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查勾股定理的逆定理和三角形内角和定理.根据勾股定理的逆定理和三角形的内角和定理逐项判断即可.
【详解】解:A、整理得由勾股定理逆定理,是直角三角形,且,该选项不符合题意;
B、由题意最大角为,不是直角三角形,该选项符合题意;
C、,又,
,,是直角三角形,该选项不符合题意;
D、设,,,则,,
,是直角三角形,且,该选项不符合题意;
故选:B.
5.(25-26八年级上·湖南怀化·期末)若三边满足,那么的形状是( )
A.等腰三角形 B.等腰直角三角形 C.等边三角形 D.直角三角形
【答案】D
【分析】本题考查的是非负数的性质,勾股定理的逆定理的应用,先根据非负数的性质求出三边的长度,再利用勾股定理的逆定理判断三角形的形状.
【详解】解:∵,,,且,
∴,,,
∴,,,
∵,即,
∴是直角三角形,
故选:D
6.(25-26八年级上·江西南昌·期末)为直角三角形的三边,且为斜边,为斜边上的高,有下列说法正确结论的个数是( )
①,,能组成三角形;
②能组成三角形;
③能组成直角三角形;
④能组成直角三角形.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题考查三角形三边关系与勾股定理逆定理的应用,需结合直角三角形的勾股定理、面积公式,对每个结论逐一分析判断.
【详解】解:是的三边,为斜边,为斜边上的高
,,
,
①,不满足三角形两边之和大于第三边的条件,
①错误;
②,,
又能组成三角形,
,
,
即,
均为正数,
,
∴能组成三角形,②正确;
③,
又,
根据勾股定理逆定理,能组成直角三角形,
③正确;
④,
又,
,
,
即,
不满足两边之和大于第三边,不能组成三角形,
④错误;
综上,正确的结论有2个.
故选:B.
题型二 在网格中判断直角三角形
1.先利用网格边长(设单位格边长为 1),结合勾股定理算出三角形三条边的平方值(无需开方,简化计算);
2.再根据勾股定理逆定理,验证三条边的平方值是否满足较短两边的平方和 = 最长边的平方;
3.若满足则为直角三角形,不满足则不是,直角对应最长边所对的角。
1.在如图所示的正方形网格中,点A,B,C均在格点上,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理和勾股定理的逆定理,熟练掌握勾股定理和勾股定理的逆定理是解题的关键.
由勾股定理推出,再由勾股定理的逆定理证明是等腰直角三角形,即可得出结论.
【详解】解:由勾股定理得:,,,
,且,
是等腰直角三角形,且,
故选:B.
2.在如图所示的网格中,小正方形的边长均为1,,,三点均在正方形格点(网格线的交点)上,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.点到直线的距离是2
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理、勾股定理逆定理、三角形面积计算及等面积法,掌握网格中用勾股定理求边长,用逆定理判断直角,用等面积法求高是解题的关键.
先利用勾股定理计算三边长度,再通过勾股定理逆定理判断直角,接着用直角三角形面积公式求面积,最后用等面积法求点到直线的距离,逐一验证选项.
【详解】解:∵,,,
,
,故A,B选项的结论正确,不符合题意;
,故C选项的结论错误,符合题意;
设点到直线的距离是,则,
,故D选项的结论正确,不符合题意.
故选:C.
3.如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长是1,点,,都在格点上,则下列说法不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理以及逆定理,二次根式的混合运算,解题的关键是熟练掌握勾股定理及其逆定理的应用.
先由勾股定理求解,再由勾股定理逆定理证明,即可求解的面积.
【详解】解:∵在正方形网格中,每个小正方形的边长是1,
∴由勾股定理得,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
故D错误,A、B、C正确,
故选:D.
4.如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长为1,的三个顶点A,B,C都在格点上,是边上的中线,那么的长为( )
A.2.5 B.3 C. D.
【答案】A
【分析】由勾股定理可得,则,即是直角三角形,然后由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可解答.
【详解】解:由勾股定理可得,
∴,即是直角三角形,
∵是边上的中线,
∴.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了勾股定理、直角三角形斜边上中线的性质等知识点,根据勾股定理逆定理判定是直角三角形是基础,掌握斜边上的中线的性质是解题的关键.
5.如图,每个小正方形的边长为1,A、B、C是小正方形的顶点,则的度数为_________.
【答案】
【分析】根据勾股定理得到,,的长度,再判断是等腰直角三角形,进而得出结论.
【详解】解:如图,连接,
由题意, ,,,
∴,,
∴是等腰直角三角形,且,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了勾股定理及其逆定理,等腰直角三角形的判定与性质,判断出是等腰直角三角形是解决本题的关键.
6.如图所示的是的正方形网格,点,,都在网格点上,则________.
【答案】
【分析】根据勾股定理和勾股定理的逆定理可得是等腰直角三角形,可得,即可求解.
【详解】解:延长至,连接,
,
,
,即,
是等腰直角三角形,
,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了勾股定理和勾股定理的逆定理,关键是得到是等腰直角三角形.
7.(25-26八年级上·湖南邵阳·期末)如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长均为1,点A,B,C均在格点上.
(1)判断的形状,并说明理由;
(2)求的面积.
【答案】(1)是直角三角形,理由见解析
(2)5
【分析】本题主要考查了勾股定理和勾股定理的逆定理,熟知勾股定理及其逆定理是解题的关键.
(1)利用勾股定理求出的三边长,再利用勾股定理的逆定理求解即可;
(2)根据(1)可得,再根据三角形的面积公式求解即可.
【详解】(1)解:是直角三角形,理由如下:
由勾股定理和网格的特点可得,,
∴,
∴是直角三角形;
(2)解:由(1)可得,
∴.
8.如图,每个小正方形的边长为 .
(1)求四边形 的面积与周长;
(2)求证: .
【答案】(1)周长为:;面积为:
(2)见解析
【分析】(1)借助正方形的小格,根据勾股定理分别计算四边形的各边的长,从而求得四边形的周长;
(2)在中,根据勾股定理的逆定理进行判定.
【详解】(1)解:根据勾股定理可知 , , , ,
四边形的周长为;
面积为:.
(2)证明:连接,
, , ,
.
是直角三角形,即.
【点睛】本题主要考查了勾股定理的运用以及勾股定理逆定理的运用,掌握勾股定理是解题的关键.
题型三 勾股定理及其逆定理解决面积问题
不规则图形的面积不能直接求得,往往通过割补转化法将不规则图形的面积割补为规则图形的面积的和与差,本题中通过连线构造出直角三角形,将不规则图形面积转化为两个直角三角形的面积差,利用勾股定理求出各线段的长,从而计算三角形的面积.
1.(25-26八年级上·河南周口·月考)如图,正方形的面积为100,点E在正方形内,,,则阴影部分的面积是( )
A.48 B.60 C.76 D.80
【答案】C
【分析】本题主要考查了勾股定理的逆定理;
先利用勾股定理的逆定理求出,再根据列式计算即可.
【详解】解:∵正方形的面积为100,
∴正方形的边长,
∵,,,
∴,
∴,
∴
,
故选:C.
2.(如图,在中,是内一点,连接、,且.已知,,,.则图中阴影部分的面积为________.
【答案】
【分析】先根据勾股定理求出,然后根据勾股定理的逆定理,得是直角三角形,根据阴影部分的面积等于,即可.
【详解】∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,,
∴,,,
∴,
∴是直角三角形,
设阴影部分的面积,
∴,
∴,
∴设阴影部分的面积为:.
故答案为:.
【点睛】本题考查勾股定理的知识,解题的关键是掌握勾股定理的运用和勾股定理的逆定理.
3.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,在中,,,,为边上一点.把沿折叠,使落在直线上,重叠部分(阴影部分)的面积为( )
A.36 B.24 C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了勾股定理及其逆定理、折叠的性质,掌握折叠前后对应边相等,利用勾股定理列方程求线段长度是解题的关键.
先利用勾股定理逆定理判断为直角三角形,再根据折叠性质得到对应边相等,设,在中用勾股定理列方程求出,最后计算阴影部分的面积.
【详解】解:在中,,,,
,
为直角三角形,且.
设.
由折叠的性质,得,,
.
∵在中,根据勾股定理,得,
,
解得,
∴重叠部分(阴影部分)的面积为.
故选:A.
4.(25-26八年级上·陕西西安·期末)如图,在中,为边上的一点,,求面积.
【答案】84
【分析】本题考查了勾股定理的逆定理、勾股定理以及三角形面积公式,先根据勾股定理的逆定理证明,再在中,用勾股定理求得,利用线段和差求出,最后用三角形面积公式即可.
【详解】解:,,
,
,
,
,
,
面积:.
5.(25-26八年级上·山西长治·期末)如图,在四边形中,,求四边形的面积.
【答案】
【分析】本题考查勾股定理及其逆定理,熟练掌握勾股定理的逆定理是解答的关键.
连接,根据勾股定理的逆定理判断出为直角三角形,且,然后利用三角形的面积求解即可.
【详解】解:如图,连接.
在中,,
,则.
,
.
为直角三角形,且.
.
6.(25-26八年级上·江西吉安·期末)如图,已知:,,求的面积
【答案】54
【分析】本题考查勾股定理及其逆定理,勾股定理求出的长,勾股定理的逆定理,得到,再利用面积公式进行计算即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴的面积.
题型四 勾股数的规律猜想题
1.对于任何一组已知的勾股数都扩大相同的正整数倍后,就得到了一组新的勾股数.例如:32+42=52,若把它扩大2倍、3倍,就分别得到62+82=102和92+122=152,…若把它扩大n倍(n为正整数),就得到(3n)2+(4n)2=(5n)2.
2.若h>1,且h为整数,则h2+1,h2﹣1,2h 是一组勾股数.
1.观察下面几组勾股数,并寻找规律:
①3,4,5;
②5,12,13;
③7,24,25;
请你写出以上规律的第④组勾股数: .
【分析】先找出每组勾股数与其组数的关系,找出规律,再根据此规律进行解答.
【详解】解:∵①3=2×1+1,4=2×12+2×1,5=2×12+2×1+1;
②5=2×2+1,12=2×22+2×2,13=2×22+2×2+1;
③7=2×3+1,24=2×32+2×3,25=2×32+2×3+1;
④9=2×4+1,40=2×42+2×4,41=2×42+2×4+1;
故答案为:9,40,41.
【点睛】本题考查的是勾股数,根据所给的每组勾股数找出各数与组数的规律是解答此题的关键.
2.观察下列勾股数组:①3,4,5;②5,12,13;③7,24,25;④9,40,41;….若a,144,145是其中的一组勾股数,则根据你发现的规律,a= .(提示:5,13,…)
【分析】它们三个一组,都是勾股数,一组勾股数中,并且第一个都是奇数,并且从3开始的连续奇数,每一组勾股数的第二,第三个数是连续整数,第二个数是第一个数的平方减去一除以二.
【详解】解:由题意得:a2+1442=1452,
a2=1452﹣1442,
a=17.
故答案为:17.
【点睛】本题主要考查了勾股定理的逆定理,关键是找出数据之间的关系,掌握勾股定理逆定理.
3.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+1),…分析上面规律,第5个勾股数组为 .
【分析】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5组勾股数中间的数为:5×(11+1)=60,进而得出(11,60,61).
【详解】解: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),
故答案为:(11,60,61).
【点睛】本题主要考查了勾股定理的逆定理,关键是找出数据之间的关系,掌握勾股定理逆定理.
4.满足a2+b2=c2的三个正整数,称为勾股数.若正整数a,n满足a2+n2=(n+1)2,这样的三个整数a,n,n+1(如:3,4,5或5,12,13)我们称它们为一组“完美勾股数”,当n<115时,共有 组这样的“完美勾股数”.
【分析】由于n<115,114+115=229,大于等于9小于229的非偶数完全平方数有9,25,49,81,121,169,225一共8个,可得共有7组这样的“完美勾股数”.
【详解】解:∵n<115,a2=(n+1)2﹣n2=2n+1,
∴a2<2×115+1=231
114+115=229,
大于3小于231的非偶数完全平方数有9,25,49,81,121,169,225,一共7个,
∴共有7组这样的“完美勾股数”.
故答案为:7.
【点睛】考查了勾股数,关键是熟悉“完美勾股数”的定义,得到“完美勾股数”最小的数是非偶数完全平方数.
5.以3,4,5为边长的三角形是直角三角形,称3,4,5为勾股数组,记为(3,4,5),类似地,还可得到下列勾股数组:(8,6,10),(15,8,17),(24,10,26)等.
(1)根据上述四组勾股数的规律,写出第六组勾股数;
(2)用含n(n≥2且n为整数)的数学等式描述上述勾股数组的规律,并证明.
【分析】(1)根据给出的四组数以及勾股数的定义即可得出答案;
(2)根据给出的四组数以及勾股数的定义即可得出答案.
【详解】解:(1)上述四组勾股数组的规律是:32+42=52,62+82=102,82+152=172,102+242=262,
即(n2﹣1)2+(2n)2=(n2+1)2,
所以第六组勾股数为14,48,50.
(2)勾股数为n2﹣1,2n,n2+1,证明如下:
(n2﹣1)2+(2n)2=n4+2n2+1=(n2+1)2.
【点睛】此题考查了勾股数,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.
6.勾股定理是一个基本的几何定理,早在我国西汉时期的《周髀算经》就有“勾三股四弦五”的记载.如果一个三角形三边长都是正整数,这三个正整数叫做一组“勾股数”,如:3,4,5;5,12,13;等都是勾股数.把勾股数同时乘以相同的正整数倍得到的也是勾股数,我们把这种勾股数称为“派生勾股数”.因为6=3×2,8=4×2,10=5×2,那么6,8,10就是“派生勾股数”,如果一组勾股数斜边比一条直角边大3,我们把这种勾股数称为“新新勾股数”.
(1)请判断9,12,16和10,24,26是否为“派生勾股数”;
(2)请求出斜边小于200的所有“新新勾股数”.
【分析】(1)根据“派生勾股数”的定义可得答案;
(2)找到斜边小于70且与一条直角边相差1的勾股数,再根据“新新勾股数”的定义即可求解.
【详解】解:(1)∵9=3×3,12=4×3,16÷3≠5,
∴9,12,16不是“派生勾股数”;
∵10=5×2,24=12×2,26=13×2,
∴10,24,26是“派生勾股数”;
(2)勾股数3,4,5,把勾股数同时乘以3可得9,12,15,15﹣12=3,9,12,15是“新新勾股数”;
勾股数5,12,13,把勾股数同时乘以3可得15,36,39,39﹣36=3,15,36,39是“新新勾股数”;
勾股数7,24,25,把勾股数同时乘以3可得21,72,75,75﹣72=3,21,72,75是“新新勾股数”;
勾股数9,40,41,把勾股数同时乘以3可得27,120,123,123﹣120=3,27,120,123是“新新勾股数”;
勾股数11,60,61,把勾股数同时乘以3可得33,180,183,183﹣180=3,33,180,183是“新新勾股数”.
综上所述,斜边小于200的所有“新新勾股数”有9,12,15;15,36,39;21,72,75;27,120,123;33,180,183.
【点睛】本题考查了勾股数和新定义的综合应用,对勾股定理逆定理以及常见的勾股数非常熟悉是解题的关键.
7.(25-26八年级上·江苏泰州·期中)已知:,,.
(1)当时,的值等于______.(结果用科学记数法表示)
(2)当时,以a,b,c的值为三边长的三角形面积是______.(直接写出答案)
(3)若两个正整数的平方和等于另一个正整数的平方,则称这三个数为勾股数.小明发现:当n取大于1的整数时,a,b,c为勾股数.你认为小明的发现正确吗?请通过计算说明理由.
【答案】(1)
(2)60
(3)正确,理由见解析
【分析】本题主要考查了勾股定理的逆定理,科学记数法,整式的混合运算,熟练掌握勾股定理的逆定理是解题的关键.
(1)根据题意可得,把代入计算,并应用科学记数法表示方法表示即可;
(2)先由勾股定理的逆定理证明这个三角形是直角三角形,且是斜边,再利用三角形的面积公式计算即可;
(3)先计算,再由勾股定理的逆定理即可得出结论.
【详解】(1)解:,
当时,
;
故答案为:;
(2)解:,,,
当时,,,,
,
这个三角形是直角三角形,且是斜边,
这个三角形的面积是,
故答案为:;
(3)解:小明的发现正确,理由如下:
,
,
当取大于1的整数时,、、为一组勾股数.
8.(24-25八年级上·全国·课后作业)若正整数a,b,c满足方程,则称这一组正整数为“商高数”.下面列举5组“商高数”:,,,,,注意这5组“商高数”的结构有如下规律:
根据以上规律,回答以下问题:
(1)写出各数都大于30的两组“商高数”;
(2)用两个正整数表示一组“商高数”,并证明你的结论.
【答案】(1)两组数为:
(2)“商高数”可表示为由, , 三个数构成的数组,证明见解析
【分析】(1)根据“商高数”的规律,设正整数,则“商高数”可表示为由, , 三个数构成的数组,取适当的值代入即可;
(2)由(1)总结的“商高数”规律,直接证明即可.
【详解】(1)解:根据“商高数”的规律,设正整数,则“商高数”可表示为由, , 三个数构成的数组,通过选择合适的使用均大于;
第一组:取,即.
第二组:取,即.
(2)解:用两个正整数,则“商高数”可表示为由, , 三个数构成的数组,
设,
证明:,
,
,
.
.
即:“商高数”可表示为由, , 三个数构成的数组”.
【点睛】本题考查了新定义问题中的规律问题,实质上是勾股数的规律问题,找出数列规律是解题的关键.
题型五 勾股定理及其逆定理的实际应用
解答此类问题的关键是应从实际问题入手,将其转化为数学问题,利用勾股定理及其逆定理来解答即可结合.
1.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,有一艘货船和一艘客船同时从港口A出发,客船的速度是,货船的速度是,货船沿南偏东方向航行,后,货船到达B处,客船到达C处,此时两船相距.求客船航行的方向.
【答案】北偏东
【分析】证明是直角三角形,即可求解.
【详解】解:由题意,得,,.
,
是直角三角形,且.
货船沿南偏东方向航行,
客船航行的方向为北偏东.
2.(25-26八年级下·甘肃兰州·开学考试)全民健身手牵手,社区运动心连心.为提升社区居民的幸福感,某小区准备将一块四边形平地进行改建,如图所示,将四边形全部铺设具有耐磨性和防滑性的运动型塑胶地板.经测量,米,米,米,米.
(1)连接,求的长度.
(2)已知购买运动型塑胶地板的价格为每平方米200元,求购买运动型塑胶地板的总费用.
【答案】(1)15米
(2)22800元
【分析】(1)利用勾股定理直接计算求解即可.
(2)根据勾股定理计算,根据勾股定理的逆定理判定是直角三角形,根据面积公式, 面积乘以单价计算即可.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,
故的长为15米.
(2)解:∵,,,
且,
∴,
∴四边形面积为: .
购买运动型塑胶地板的总费用为(元).
【点睛】本题考查了勾股定理及其逆定理,熟练掌握定理是解题的关键.
3.(25-26八年级上·江苏盐城·期末)如图,有一块三角形菜园,其中,,.
(1)判断菜园的边与是否垂直,并说明理由;
(2)现要扩大菜园,在边的延长线上找一点D,使边的长为,求的长.
【答案】(1),理由见解析
(2)
【分析】本题主要考查了勾股定理及其逆定理,解题的关键是掌握以上定理.
(1)根据勾股定理的逆定理进行证明即可;
(2)根据勾股定理进行求解即可.
【详解】(1)解:,理由如下:
∵,且,
即,
∴为直角三角形,
∴,
即;
(2)解:∵,
∴由勾股定理得,
∴.
4.(25-26八年级上·陕西咸阳·期末)为增加趣味性,某科技馆计划展出一款恐龙互动模型(图1),为避免在互动过程中模型出现关节卡顿、失衡等风险,该模型一条大腿支架与小腿支架需满足互相垂直的条件,设计人员计划利用现有支架实施固定,其示意图如图2所示,实际测得数据如下:,,.
(1)与垂直吗?请说明理由;
(2)据设计人员介绍,支架的比长,求支架的长度.
【答案】(1)与垂直,理由见详解
(2)
【分析】本题主要考查勾股定理逆定理及勾股定理,熟练掌握勾股定理逆定理及勾股定理是解题的关键;
(1)根据题意易得,然后问题可求解;
(2)由题意可设,则有,然后根据勾股定理可建立方程进行求解.
【详解】(1)解:与垂直,理由如下:
∵,,
∴,
∴;
(2)解:由题意可设,则有,
∵,
∴,即,
解得:,
∴.
5.(25-26八年级上·河南新乡·期末)如图,某公园在笔直公路上有A,B两个出口,相距500米,在距公路不远处的C地是烟火晚会烟花燃放处,已知C地与A出口的距离为300米,与B出口的距离为400米.为了安全起见,在烟花燃放过程中,燃放点C地周围半径250米范围内不得进入.
(1)求烟花燃放点C地到公路的垂直距离.
(2)按照安全要求,烟花燃放过程中,A,B之间的公路是否需要暂时封锁?若需要封锁,请说明理由,并求出需要封锁的公路长.
【答案】(1)240米
(2)需要暂时封锁,需要封锁的公路长为140米
【分析】(1)由勾股定理的逆定理得是直角三角形,,过C作于点D,根据三角形面积求得的长即可;
(2)由于米,小于安全距离250米.因此公路上存在两点E、F到的距离为250米,公路上之间到燃放点C的距离均小于250米,需要暂时封锁.连接、,根据勾股定理求出,进而求出即可.
【详解】(1)解:由题意得米,米,米,
,
是直角三角形,.
如图,过C作于点D,
∴,
即,
∴米,
答:烟花燃放点C地到公路的垂直距离为240米;
(2)解:按照安全要求,之间的公路需要暂时封锁,理由如下:
如图,由(1)可知,米,小于安全距离250米.
∴公路上存在两点E、F到的距离为250米,公路上之间到燃放点C的距离均小于250米,
按照安全要求,A、B之间的公路段需要暂时封锁,
连接、,
米,,
,
∵在中,(米),
(米),
即需要封锁的公路长为140米.
6.(25-26八年级下·广西南宁·开学考试)图1是某超市的购物车,图2为其侧面简化示意图,测得支架,,两轮中心的距离,滚轮半径.
(1)判断支架与的位置关系,并说明理由.
(2)若购物车上篮子的左边缘D与点A的距离,,且,和都与地面平行,求购物车上篮子的左边缘D到地面的距离.(结果精确到)
【答案】(1),理由见解析
(2)约为.
【分析】本题考查了勾股定理的逆定理、勾股定理及面积法的综合应用,解题的关键是利用勾股定理的逆定理判定垂直关系,并结合几何图形的性质,通过作辅助线将实际问题转化为直角三角形的边长计算问题.
(1) 利用勾股定理的逆定理,验证与的数量关系,从而判断;
(2) 作,结合勾股定理求、面积法求,最后加上轮半径得到到地面的距离.
【详解】(1)解:,理由如下:
,,,
,
,
.
为直角三角形,且.
.
(2)解:过点作于点,
在中,,,
由面积相等得:
。
滚轮半径,
∴左边缘D到地面的距离.
答:购物车上篮子的左边缘到地面的距离约为.
7.(25-26八年级下·湖南长沙·开学考试)勾股定理是几何学中一颗光彩夺目的明珠,被称为“几何学的基石”.图1为美国第二十任总统加菲尔德的“总统证法”,把两个全等的直角三角形拼成如图1所示的形状,使点A、E、D在同一条直线上.利用此图的面积表示证明勾股定理.
(1)如图1,,,直角边分别为a,b,斜边为c,请根据图1证明勾股定理
(2)如图2,,,,,,求阴影部分的面积;
(3)如图3,在一条东西走向河流的一侧有一村庄C,河边原有两个取水点A,B,该村为方便村民取水,决定在河边新建一个取水点H(A,H,B在同一条直线上),并新修一条路,使现测得千米,千米,千米,求新修路的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)24
(3)1.2
【分析】(1)根据三角形全等以及可得,再由三角形面积公式可分别求解出、与的面积,再由梯形面积公式求解出梯形的面积,由此可证勾股定理;
(2)根据勾股定理可求解的长度,再由勾股定理逆定理可得为90度,分别计算与的面积即可求解阴影面积;
(3)设,在中由勾股定理表示,在中由勾股定理表示,列式求解x的值,再回代求即可.
【详解】(1)证明:,
,
,
,
,即,
,
,
,即;
(2)解:,,,
有勾股定理得,,
,,
,
,
,
答:阴影部分面积为24;
(3)解:设千米,则千米,
,
,
在中,,
在中,,
,即,
整理得,,
解得,,
千米,
(千米),
答:新修路的长为1.2千米.
8.(25-26八年级上·广西贵港·期末)综合与实践
问题情境:某小区的社区管理人员计划在临街的拐角建造一块绿化地(阴影部分),现面向小区居民征集设计方案,乐乐和冬冬合作一起完成了绿化地和引水灌溉方案的设计.
乐乐设计的绿化地及浇灌点方案如下:
如图,,,,,在CD上选取两点E,F为浇灌点,从水源点G处铺设管道引水.
冬冬设计的铺设管道方案如下:
方案一:从水源点G处直接铺设管道分别到浇灌点E,F;
方案二:过点G作CD的垂线,垂足为H,先从水源点G处铺设管道到点H处,再从点H处分别向浇灌点E,F铺设管道.
社区管理人员按照乐乐设计的绿化地及浇灌点方案施工,施工人员在只有卷尺的情况下,通过测量某两点之间的距离为,就可以快速确定的度数.
(1)施工人员测量的是点________与点________之间的距离.
(2)若绿化地建造每平方米的费用为120元,求建造绿化地的费用.
(3)若,,,管道铺设费用为65元/米,请比较冬冬设计的两种铺设管道方案中,哪一种方案所需的费用最少.
【答案】(1)A,C
(2)
(3)铺设管道所需的最少费用为910元.
【分析】本题考查了勾股定理以及勾股定理的逆定理的实际应用,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)直接运用勾股逆定理进行列式计算,即可作答.
(2)直接运用勾股逆定理进行列式计算,得证,再计算,,最后相加,即可作答;
(3)根据勾股定理得到,根据三角形的面积公式得到,求得方案一:铺设管道所花的费用(元),方案二:铺设管道所花的费用(元),于是得到结论.
【详解】(1)解:连接,
施工人员测量的是A,C两点之间的距离,
∵,,,
∴,
即当测量A,C两点之间的距离为,
∴满足勾股逆定理得;
∴,
故答案为:A,C;
(2)解:∵,,
∴,
∴,
∴,
∴
∴四边形的面积,
∴建造绿化地的费用(元);
(3)解:∵,
∴
∵,
∴,
∴
∴求得方案一:铺设管道所花的费用(元),
方案二:铺设管道所花的费用(元),
∵
∴铺设管道所需的最少费用为910元.
题型六 勾股定理及其逆定理的综合运用
核心是灵活结合两者特性,根据题目条件,先判断何时用逆定理判定直角三角形,再用勾股定理计算边长;或先通过勾股定理得到边长关系,再用逆定理判定三角形形状,结合几何图形的性质分步解题。
1.(25-26八年级上·辽宁沈阳·期末)如图,在中,点E为边上的一点,连接,过点A作,交延长线于点F,过点A作,垂足为D.已知,,,.
(1)求线段的长;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题考查勾股定理,勾股定理逆定理,平行线的判定与性质,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
(1)利用勾股定理即可求解;
(2)由(1)知,利用勾股定理逆定理易证是直角三角形,则,进而推出,利用平行线的性质即可得出结论.
【详解】(1)解:∵,
,
∵,,
;
(2)证明:由(1)知,
∵,,
∴,即,
∴是直角三角形,且,
∵,即,
∴,
∴,
∴.
2.(25-26八年级上·江苏南通·期末)如图,在中,,垂足为点D,,,.
(1)求证;
(2)若平分交于点P,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了勾股定理及其逆定理,含30度角的直角三角形的性质,角平分线的性质,证明是解题的关键.
(1)利用勾股定理和含30度角的直角三角形的性质求出的长,再证明,据此可证明结论;
(2)过点P作于点E,由角平分线的性质得到,根据列式求解即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
在中,,,
∴,
在中,,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴是直角三角形,;
(2)解:如图所示,过点P作于点E,
∵平分,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
3.(25-26八年级上·山东聊城·期末)如图,在四边形中,,为四边形的对角线,已知,,,.
(1)请判断的形状,并说明理由;
(2)过点作于点,求线段的长.
【答案】(1)是直角三角形,见解析;
(2).
【分析】本题考查了勾股定理、勾股定理的逆定理,等面积法,掌握知识点的应用是解题的关键.
()由勾股定理求出,得出,从而求解;
()由,即,所以,然后通过勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:是直角三角形,理由:
∵,,,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴是直角三角形;
(2)解:∵是直角三角形,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
4.(25-26八年级下·全国·月考)如图,在中,的垂直平分线分别交,及的延长线于点,,,连接,已知.
(1)求证:.
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了线段垂直平分线的性质,勾股定理及逆定理,一元一次方程的应用知识点,掌握线段垂直平分线的性质和勾股定理的应用是解题的关键.
(1)先利用垂直平分线性质得到,再将已知等式变形,用勾股定理逆定理证明是直角三角形,从而得到,
(2)设,用表示,再由得到,在中用勾股定理列方程求解.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵是的垂直平分线,
∴
∵
∴
∴
∴是直角三角形
∴, .
(2)解:设
∵
∴
∵
∴
在 中,
∵
∴
∴
∴。
∴
∴
∴的长为.
5.如图,在中,是中线,点E在的延长线上,且.
(1)求证:;
(2)证明:;
(3)求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)根据证明即可;
(2)结论:是直角三角形;首先根据,推出,最后根据勾股定理的逆定理即可证明;
(3)由全等三角形的性质得出,所以计算的面积,即可得出的面积.
【详解】(1)证明:∵是边上的中线,
∴,
在和中,
,
∴(),
(2)结论:是直角三角形;
理由:由(1)知:,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是直角三角形;
(3)∵,
∴,
∴,
∵ ,
∴.
【点睛】此题是三角形的综合题,考查三角形全等的判定与性质,勾股定理的逆定理的运用,三角形的面积计算方法,掌握三角形全等的判定方法与勾股定理逆定理是解决问题的关键.
6.(25-26八年级上·江苏苏州·月考)如图,长方形中,,,现有一动点从出发以/秒的速度,沿矩形的边运动,设点运动的时间为秒.
(1)当为何值时,点与点的距离为?
(2)当为何值时,是等腰三角形?
(3)当为何值时,以线段、、的长度为三边长的三角形是直角三角形,且是斜边?
【答案】(1)
(2)或3.5或
(3)
【分析】本题考查特殊三角形的存在性问题,利用特殊三角形的判定方法,找到线段关系,列算式或方程求解即可.
(1)根据的长,确定点P的位置,再利用勾股定理求出,得到点P的运动总长度,求解即可;
(2)根据等腰三角形的腰的不同情况,分情况讨论点P的位置,利用腰相等列式求解即可;
(3)根据t的取值范围,确定点P的位置,用含t的代数式表示各线段长,利用勾股定理列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴此时点P在上,
如图,连接,
由题意,得,
∵四边形是长方形,
∴,
∴,
∴,
(秒),
∴当时,点P与点A的距离为;
(2)解:∵四边形是长方形,
∴,,,
∵,,
∴当点P在上时,不可能为等腰三角形,
∴点P在上,
分下列三种情况,
第一种:如图,连接,,,
∴,
∴,
,
∴此时;
第二种:如图,连接,,,
又,,
∴,
∴,
∴,
,
∴此时;
第三种:如图,连接,,,
同第一种情况,可得,
∴,
∴,
,
∴此时,
综上,当或或时,是等腰三角形;
(3)解:由题意,,∴,
∴点P在上,
如图,连接,则,,
∴,,,
由题意,可得,即,
解得,
∴当时,以线段、、为三边长的三角形是直角三角形,且为斜边.
7.(24-25八年级上·甘肃兰州·期中)【概念认识】定义:如果一个点能与另外两个点构成直角三角形,那么称这个点为另外两个点的勾股点.当这个点是直角的顶点时,这个点又称为强勾股点.
如图①,在中,,是,两点的勾股点,是,两点的勾股点,是,两点的勾股点,也是强勾股点.
(1)【概念运用】如图②,方格纸中的每个小正方形的边长均为1,A、B两点均在格点上,线段CD上的8个格点中,是A、B两点的勾股点的有 个.
(2)如图③,在中,,垂足为,若,,.求证:是,两点的强勾股点.
(3)【拓展提升】如图④,在中,,,,是的中点,是射线上一个动点,当点P运动到成为B、C及A、B的强勾股点时,直接写出的长.
【答案】(1)4
(2)证明见解析
(3),.
【分析】本题是三角形综合题,考查了勾股定理及其逆定理的应用,新定义“强勾股点”等知识;解题关键是对新定义概念的性质运用,并注意运用分类讨论的思想.
(1)根据新定义“勾股点”和网格的特点作出直角,即可得出答案;
(2)由勾股定理逆定理得出是直角三角形,则可得出结论;
(3)由新定义“强勾股点”画出图形,根据勾股定理可得出答案.
【详解】(1)解:如图,
,,,四点都分别能与,构成直角三角形,
图中,两点的勾股点的有4个,
故答案为:4;
(2)证明: .
,
在中,由勾股定理得:,
.
在中,由勾股定理得:,
.
在中,,
又,
,
由勾股定理逆定理得:是直角三角形,
点是,两点的强勾股点;
(3)解:∵是的中点,
∴,
∴,
若点是,两个顶点的强勾股点时,如图,
,
,
;
若点是,两个顶点的强勾股点时,如图,
,,
,
设,
,
,
,
;
综上所述,的长为,.
8.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5cm,AC=4cm,动点P从点B出发沿射线BC以3cm/s的速度移动,设运动的时间为t秒.
(1)求BC边的长;
(2)当△ABP为直角三角形时,求t的值;
(3)当△ABP为等腰三角形时,请直接写出此时t的值.
【答案】(1)3cm
(2)t=1或
(3)t=或2或
【分析】(1)根据题意,在△ABC中,利用勾股定理求解即可;
(2)由题意可知,分两种情况:①;②,代值求解即可;
(3)由题意可知,分三种情况:①;②;③,分别结算求解即可.
【详解】(1)解:∵在△ABC中,,,,
∴BC=;
(2)解:由题意可知,分两种情况:①;②,
设BP=3tcm,∠B≠90°:
①当∠APB=90°时,易知点P与点C重合,
∴BP = BC,即3t=3,
∴;
②当∠PAB=90°时,如下图所示:
∴CP=BP-BC=(3t-3)cm,
∵AC2+CP2=AP2=BP2-AB2,即42+(3t-3)2=(3t)2-52,解得:t=,
综上所述:当为直角三角形时,t=1或;
(3)解:由题意可知,分三种情况:①;②;③,
①当时,如图所示:
;
②当时,如图所示:
根据等腰三角形“三线合一”可知,是边上的中线,
,
;
③当时,如图所示:
设,则,
在中,,,,,则由勾股定理可得,即,解得,
,
,
综上所述:t=或2或.
【点睛】本题考查三角形中的动点问题,涉及到勾股定理求线段长、三角形为直角三角形的讨论和三角形为等腰三角形的讨论等知识,熟练掌握相关知识点及分类情况是解决问题的关键.
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微专题02 勾股定理逆定理六大典型题型归类
题型一 利用三边关系判定直角三角形
判断一个三角形时否是直角三角形有两种方法:
(1)定义法,利用定义即如果已知条件与角度有关,可借助三角形的内角和定理判断;
(2)利用直角三角形的判定条件,即若已知条件与边有关,一般通过计算得出三边的数量关系(即a2+b2=c2)来判断,看是否符合较短两边的平方和等于最长边的平方.
1.(25-26八年级上·河南驻马店·期末)小明想做一个直角三角形的木架,下列四组木棒中,刚好能够做成满足要求的木架的是( )
A.12,15,17 B.,3, C.7,12,15 D.3,4,5
2.(24-25八年级下·广东汕尾·月考)下列各组数中,以它们为边长的线段不能构成直角三角形的是( )
A.6,8,10 B.8,15,17 C.1,,2 D.2,2,
3.(25-26八年级上·江苏南通·期末)下列由线段a,b,c组成的三角形是直角三角形的是( )
A. B.
C. D.,,
4.(25-26八年级上·河北沧州·期末)满足下列条件的△ABC,不是直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
5.(25-26八年级上·湖南怀化·期末)若三边满足,那么的形状是( )
A.等腰三角形 B.等腰直角三角形 C.等边三角形 D.直角三角形
6.(25-26八年级上·江西南昌·期末)为直角三角形的三边,且为斜边,为斜边上的高,有下列说法正确结论的个数是( )
①,,能组成三角形;
②能组成三角形;
③能组成直角三角形;
④能组成直角三角形.
A.1 B.2 C.3 D.4
题型二 在网格中判断直角三角形
1.先利用网格边长(设单位格边长为 1),结合勾股定理算出三角形三条边的平方值(无需开方,简化计算);
2.再根据勾股定理逆定理,验证三条边的平方值是否满足较短两边的平方和 = 最长边的平方;
3.若满足则为直角三角形,不满足则不是,直角对应最长边所对的角。
1.在如图所示的正方形网格中,点A,B,C均在格点上,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.在如图所示的网格中,小正方形的边长均为1,,,三点均在正方形格点(网格线的交点)上,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.点到直线的距离是2
3.如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长是1,点,,都在格点上,则下列说法不正确的是( )
A. B. C. D.
4.如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长为1,的三个顶点A,B,C都在格点上,是边上的中线,那么的长为( )
A.2.5 B.3 C. D.
5.如图,每个小正方形的边长为1,A、B、C是小正方形的顶点,则的度数为_________.
6.如图所示的是的正方形网格,点,,都在网格点上,则________.
7.(25-26八年级上·湖南邵阳·期末)如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长均为1,点A,B,C均在格点上.
(1)判断的形状,并说明理由;
(2)求的面积.
8.如图,每个小正方形的边长为 .
(1)求四边形 的面积与周长;
(2)求证: .
题型三 勾股定理及其逆定理解决面积问题
不规则图形的面积不能直接求得,往往通过割补转化法将不规则图形的面积割补为规则图形的面积的和与差,本题中通过连线构造出直角三角形,将不规则图形面积转化为两个直角三角形的面积差,利用勾股定理求出各线段的长,从而计算三角形的面积.
1.(25-26八年级上·河南周口·月考)如图,正方形的面积为100,点E在正方形内,,,则阴影部分的面积是( )
A.48 B.60 C.76 D.80
2.(如图,在中,是内一点,连接、,且.已知,,,.则图中阴影部分的面积为________.
3.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,在中,,,,为边上一点.把沿折叠,使落在直线上,重叠部分(阴影部分)的面积为( )
A.36 B.24 C. D.
4.(25-26八年级上·陕西西安·期末)如图,在中,为边上的一点,,求面积.
5.(25-26八年级上·山西长治·期末)如图,在四边形中,,求四边形的面积.
6.(25-26八年级上·江西吉安·期末)如图,已知:,,求的面积
题型四 勾股数的规律猜想题
1.对于任何一组已知的勾股数都扩大相同的正整数倍后,就得到了一组新的勾股数.例如:32+42=52,若把它扩大2倍、3倍,就分别得到62+82=102和92+122=152,…若把它扩大n倍(n为正整数),就得到(3n)2+(4n)2=(5n)2.
2.若h>1,且h为整数,则h2+1,h2﹣1,2h 是一组勾股数.
1.观察下面几组勾股数,并寻找规律:
①3,4,5;
②5,12,13;
③7,24,25;
请你写出以上规律的第④组勾股数: .
2.观察下列勾股数组:①3,4,5;②5,12,13;③7,24,25;④9,40,41;….若a,144,145是其中的一组勾股数,则根据你发现的规律,a= .(提示:5,13,…)
3.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+1),…分析上面规律,第5个勾股数组为 .
4.满足a2+b2=c2的三个正整数,称为勾股数.若正整数a,n满足a2+n2=(n+1)2,这样的三个整数a,n,n+1(如:3,4,5或5,12,13)我们称它们为一组“完美勾股数”,当n<115时,共有 组这样的“完美勾股数”.
5.以3,4,5为边长的三角形是直角三角形,称3,4,5为勾股数组,记为(3,4,5),类似地,还可得到下列勾股数组:(8,6,10),(15,8,17),(24,10,26)等.
(1)根据上述四组勾股数的规律,写出第六组勾股数;
(2)用含n(n≥2且n为整数)的数学等式描述上述勾股数组的规律,并证明.
6.勾股定理是一个基本的几何定理,早在我国西汉时期的《周髀算经》就有“勾三股四弦五”的记载.如果一个三角形三边长都是正整数,这三个正整数叫做一组“勾股数”,如:3,4,5;5,12,13;等都是勾股数.把勾股数同时乘以相同的正整数倍得到的也是勾股数,我们把这种勾股数称为“派生勾股数”.因为6=3×2,8=4×2,10=5×2,那么6,8,10就是“派生勾股数”,如果一组勾股数斜边比一条直角边大3,我们把这种勾股数称为“新新勾股数”.
(1)请判断9,12,16和10,24,26是否为“派生勾股数”;
(2)请求出斜边小于200的所有“新新勾股数”.
7.(25-26八年级上·江苏泰州·期中)已知:,,.
(1)当时,的值等于______.(结果用科学记数法表示)
(2)当时,以a,b,c的值为三边长的三角形面积是______.(直接写出答案)
(3)若两个正整数的平方和等于另一个正整数的平方,则称这三个数为勾股数.小明发现:当n取大于1的整数时,a,b,c为勾股数.你认为小明的发现正确吗?请通过计算说明理由.
8.(24-25八年级上·全国·课后作业)若正整数a,b,c满足方程,则称这一组正整数为“商高数”.下面列举5组“商高数”:,,,,,注意这5组“商高数”的结构有如下规律:
根据以上规律,回答以下问题:
(1)写出各数都大于30的两组“商高数”;
(2)用两个正整数表示一组“商高数”,并证明你的结论.
题型五 勾股定理及其逆定理的实际应用
解答此类问题的关键是应从实际问题入手,将其转化为数学问题,利用勾股定理及其逆定理来解答即可结合.
1.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图,有一艘货船和一艘客船同时从港口A出发,客船的速度是,货船的速度是,货船沿南偏东方向航行,后,货船到达B处,客船到达C处,此时两船相距.求客船航行的方向.
2.(25-26八年级下·甘肃兰州·开学考试)全民健身手牵手,社区运动心连心.为提升社区居民的幸福感,某小区准备将一块四边形平地进行改建,如图所示,将四边形全部铺设具有耐磨性和防滑性的运动型塑胶地板.经测量,米,米,米,米.
(1)连接,求的长度.
(2)已知购买运动型塑胶地板的价格为每平方米200元,求购买运动型塑胶地板的总费用.
3.(25-26八年级上·江苏盐城·期末)如图,有一块三角形菜园,其中,,.
(1)判断菜园的边与是否垂直,并说明理由;
(2)现要扩大菜园,在边的延长线上找一点D,使边的长为,求的长.
4.(25-26八年级上·陕西咸阳·期末)为增加趣味性,某科技馆计划展出一款恐龙互动模型(图1),为避免在互动过程中模型出现关节卡顿、失衡等风险,该模型一条大腿支架与小腿支架需满足互相垂直的条件,设计人员计划利用现有支架实施固定,其示意图如图2所示,实际测得数据如下:,,.
(1)与垂直吗?请说明理由;
(2)据设计人员介绍,支架的比长,求支架的长度.
5.(25-26八年级上·河南新乡·期末)如图,某公园在笔直公路上有A,B两个出口,相距500米,在距公路不远处的C地是烟火晚会烟花燃放处,已知C地与A出口的距离为300米,与B出口的距离为400米.为了安全起见,在烟花燃放过程中,燃放点C地周围半径250米范围内不得进入.
(1)求烟花燃放点C地到公路的垂直距离.
(2)按照安全要求,烟花燃放过程中,A,B之间的公路是否需要暂时封锁?若需要封锁,请说明理由,并求出需要封锁的公路长.
6.(25-26八年级下·广西南宁·开学考试)图1是某超市的购物车,图2为其侧面简化示意图,测得支架,,两轮中心的距离,滚轮半径.
(1)判断支架与的位置关系,并说明理由.
(2)若购物车上篮子的左边缘D与点A的距离,,且,和都与地面平行,求购物车上篮子的左边缘D到地面的距离.(结果精确到)
7.(25-26八年级下·湖南长沙·开学考试)勾股定理是几何学中一颗光彩夺目的明珠,被称为“几何学的基石”.图1为美国第二十任总统加菲尔德的“总统证法”,把两个全等的直角三角形拼成如图1所示的形状,使点A、E、D在同一条直线上.利用此图的面积表示证明勾股定理.
(1)如图1,,,直角边分别为a,b,斜边为c,请根据图1证明勾股定理
(2)如图2,,,,,,求阴影部分的面积;
(3)如图3,在一条东西走向河流的一侧有一村庄C,河边原有两个取水点A,B,该村为方便村民取水,决定在河边新建一个取水点H(A,H,B在同一条直线上),并新修一条路,使现测得千米,千米,千米,求新修路的长.
8.(25-26八年级上·广西贵港·期末)综合与实践
问题情境:某小区的社区管理人员计划在临街的拐角建造一块绿化地(阴影部分),现面向小区居民征集设计方案,乐乐和冬冬合作一起完成了绿化地和引水灌溉方案的设计.
乐乐设计的绿化地及浇灌点方案如下:
如图,,,,,在CD上选取两点E,F为浇灌点,从水源点G处铺设管道引水.
冬冬设计的铺设管道方案如下:
方案一:从水源点G处直接铺设管道分别到浇灌点E,F;
方案二:过点G作CD的垂线,垂足为H,先从水源点G处铺设管道到点H处,再从点H处分别向浇灌点E,F铺设管道.
社区管理人员按照乐乐设计的绿化地及浇灌点方案施工,施工人员在只有卷尺的情况下,通过测量某两点之间的距离为,就可以快速确定的度数.
(1)施工人员测量的是点________与点________之间的距离.
(2)若绿化地建造每平方米的费用为120元,求建造绿化地的费用.
(3)若,,,管道铺设费用为65元/米,请比较冬冬设计的两种铺设管道方案中,哪一种方案所需的费用最少.
题型六 勾股定理及其逆定理的综合运用
核心是灵活结合两者特性,根据题目条件,先判断何时用逆定理判定直角三角形,再用勾股定理计算边长;或先通过勾股定理得到边长关系,再用逆定理判定三角形形状,结合几何图形的性质分步解题。
1.(25-26八年级上·辽宁沈阳·期末)如图,在中,点E为边上的一点,连接,过点A作,交延长线于点F,过点A作,垂足为D.已知,,,.
(1)求线段的长;
(2)求证:.
2.(25-26八年级上·江苏南通·期末)如图,在中,,垂足为点D,,,.
(1)求证;
(2)若平分交于点P,求的长.
3.(25-26八年级上·山东聊城·期末)如图,在四边形中,,为四边形的对角线,已知,,,.
(1)请判断的形状,并说明理由;
(2)过点作于点,求线段的长.
4.(25-26八年级下·全国·月考)如图,在中,的垂直平分线分别交,及的延长线于点,,,连接,已知.
(1)求证:.
(2)若,,求的长.
5.如图,在中,是中线,点E在的延长线上,且.
(1)求证:;
(2)证明:;
(3)求的面积.
6.(25-26八年级上·江苏苏州·月考)如图,长方形中,,,现有一动点从出发以/秒的速度,沿矩形的边运动,设点运动的时间为秒.
(1)当为何值时,点与点的距离为?
(2)当为何值时,是等腰三角形?
(3)当为何值时,以线段、、的长度为三边长的三角形是直角三角形,且是斜边?
7.(24-25八年级上·甘肃兰州·期中)【概念认识】定义:如果一个点能与另外两个点构成直角三角形,那么称这个点为另外两个点的勾股点.当这个点是直角的顶点时,这个点又称为强勾股点.
如图①,在中,,是,两点的勾股点,是,两点的勾股点,是,两点的勾股点,也是强勾股点.
(1)【概念运用】如图②,方格纸中的每个小正方形的边长均为1,A、B两点均在格点上,线段CD上的8个格点中,是A、B两点的勾股点的有 个.
(2)如图③,在中,,垂足为,若,,.求证:是,两点的强勾股点.
(3)【拓展提升】如图④,在中,,,,是的中点,是射线上一个动点,当点P运动到成为B、C及A、B的强勾股点时,直接写出的长.
8.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5cm,AC=4cm,动点P从点B出发沿射线BC以3cm/s的速度移动,设运动的时间为t秒.
(1)求BC边的长;
(2)当△ABP为直角三角形时,求t的值;
(3)当△ABP为等腰三角形时,请直接写出此时t的值.
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