内容正文:
专项突破提升(二) 勾股定理的综合应用
类型一 勾股定理
1.(4分)满足下列条件的△ABC,不是直角三角形的是( D )
A.b2=c2-a2
B.a∶b∶c=3∶4∶5
C.∠C=∠A-∠B
D.∠A∶∠B∶∠C=12∶13∶15
2.(4分)若直角三角形两直角边的比为 5∶12,则斜边与较小直角边的比为( C )
A.13∶12 B.169∶25
C.13∶5 D.12∶5
3.(4分)在Rt△ABC中,有两边的长分别为1和2,则第三边的长为( D )
A.
B.
C.2或
D.或
4.(4分)在△ABC中,∠C=90°,AB=2,则AC2+BC2+AB2的值是( D )
A.2 B.4
C.6 D.8
类型二 勾股定理与图形面积
5.(4分)如图,分别以Rt△ABC的三边为斜边向外作等腰直角三角形,若斜边AB=6,则图中阴影部分的面积为 ( D )
A.6 B.9
C.12 D.18
6.(4分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,分别以各边为直径作半圆,若AC=3,BC=4,则阴影部分的面积为 6 .
7.(12分)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的“弦图”.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,若AC=b,BC=a,AB=c,请你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10,小正方形的面积是2,求(a+b)2的值.
解:(1)∵大正方形的面积为c2,直角三角形的面积为ab,小正方形的面积为(b-a)2,
∴c2=4×ab+(b-a)2=2ab+a2-2ab+b2,即a2+b2=c2.
(2)由题图可知,(b-a)2=2,4×ab=10-2=8,
∴2ab=8,(a+b)2=(b-a)2+4ab=2+2×8=18.
类型三 利用勾股定理求线段长
8.(4分)如图,在△ABC中,AD⊥BC于点D,AB=5,BD=4,DC=2,则AC等于( B )
A.13 B.
C. D.5
9.(4分)把两个同样大小的含45°角的三角尺按如图所示的方式放置,其中一个三角尺的锐角顶点与另一个三角尺的直角顶点重合于点A,且另外三个锐角顶点B,C,D在同一条直线上.若AB=,则CD= -1 .
10.(8分)如图,在锐角三角形ABC中,AB=13,AC=15,D是边BC上的一点.若BD=5,AD=12,求BC的长度.
解:在△ABD中,
∵AB=13,BD=5,AD=12,
∴BD2+AD2=52+122=169,AB2=132=169.
∴BD2+AD2=AB2.
∴∠ADB=∠ADC=90°.
在Rt△ACD中,由勾股定理,得CD===9,
∴BC=BD+CD=5+9=14.
类型四 应用勾股定理解决最短路径问题
11.(4分)如图,将一根长为13 cm的筷子置于底面直径为 6 cm、高为8 cm的圆柱形杯子中,则筷子露在杯子外面的长度至少为( C )
A.1 cm B.2 cm
C.3 cm D.4 cm
12.(4分)如图,矩形ABCD的对角线AC=10,BC=8,则图中五个小矩形的周长之和为( D )
A.14 B.16
C.20 D.28
13.(4分)若将一根长为3.3 m的木料,放置在长、宽、高都为2 m的电梯里,则( D )
A.2<3.3,放不下
B.2<3.3,放不下
C.2>3.3,放得下
D.2>3.3,放得下
14.(4分)如图,把枯木看作一个圆柱体,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5周后其末端恰好到达点B处,则葛藤的最短长度是 25 尺.
类型五 勾股定理的实际应用
15.(4分)如图,从电线杆离地面5 m处向地面拉一条长13 m的固定缆绳,这条缆绳的固定点距离电线杆底部有 12 m.
16.(4分)如图,某风景名胜区为了方便游客参观,计划从主峰点A处架设一条缆车线路到另一山峰点C处.若在点A处测得∠EAC=30°,两山峰的底部距离BD=900 m,则缆车线路AC的长为 600 m.
17.(4分)如图,将矩形纸片ABCD折叠,使点C与点A重合,折痕为EF.若AB=4,BC=8,则D′F的长为 3 .
18.(10分)如图,甲、乙两船从港口A同时出发,甲船以16海里/时的速度向北偏东40°方向航行,乙船向南偏东50°方向航行,3 h 后,甲船到达C岛,乙船到达B岛,若C,B两岛相距102海里,问:乙船的航速是多少?
解:由题意,易得∠CAB=90°,则△ABC为直角三角形.
又∵AC为甲船航行的路程,
∴AC=16×3=48(海里).
由AB2=BC2-AC2,得AB==90(海里),
∴乙船的航速为90÷3=30(海里/时).
19.(12分)为丰富少年儿童的业余文化生活,某社区要在如图所示的直线AB上建一个图书阅览室,该社区有两所学校,所在的位置分别为点C和点D处.CA⊥AB于点A,DB⊥AB于点B.已知AB=25 km,AC=15 km,BD=10 km,问:阅览室E建在距点A多远时,才能使它到C,D两所学校的距离相等?
解:如图,连接CE,DE.
设阅览室E到点A的距离为x km,
则在Rt△EAC和Rt△EBD中,
CE2=AE2+AC2=x2+152,
DE2=EB2+BD2=(25-x)2+102.
∵点E到点C,D的距离相等,
∴CE=DE.
∴CE2=DE2,即x2+152=(25-x)2+102.
∴x=10.
∴阅览室E应建在距点A 10 km处.
类型六 勾股定理与动点问题
20.(4分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8 cm,BC=6 cm,点D从点A出发以每秒1 cm的速度向点C运动,当点D运动到线段AB的垂直平分线与线段AC的交点处时,运动时间是( B )
A. s B. s
C. s D. s
21.(14分)如图,在△ABC中,∠C=90°,AB=5 cm,BC=3 cm.若动点P从点C开始,按C→A→B→C的路径运动,且速度为1 cm/s,设出发的时间为t s.
(1)出发2 s后,求△ABP的周长;
(2)当t满足什么条件时,△BCP为直角三角形?
解:(1)∵∠C=90°,AB=5 cm,BC=3 cm,
∴AC=4 cm.出发2 s后,CP=2×1=2(cm).
∵∠C=90°,
∴PB==(cm).
∴△ABP的周长为AP+AB+PB=(4-2)+5+=(7+)cm.
(2)当点P在AC上运动时,△BCP为直角三角形,
∴0<t≤4.
如图,点P在AB上运动,当CP⊥AB时,△BCP为直角三角形.
∵AB·CP=AC·BC,
∴×5×CP=×3×4.
∴CP= cm.
∴AP== cm.
∴AC+AP= cm.
∵速度为1 cm/s,
∴t=.
综上所述,当0<t≤4或t=时,△BCP为直角三角形.
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