内容正文:
第十一章 三角形的证明及其应用
4 直角三角形
第1课时 勾股定理及其逆定理
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勾股定理
1.(2025山东临沂兰山期中)如图,数轴上点A表示的数是0,点B
表示的数是1,CB⊥AB,垂足为B,且BC=1,以A为圆心,AC的长
为半径画弧,交数轴于点D,则点D表示的数为 ( )
A. B.- C.1+ D.1-
A
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解析 由题意得AB=1,AD=AC,
∵CB⊥AB,BC=1,
∴AC2=AB2+BC2=2,∴AD=AC= ,
∵点A表示的数为0,
∴点D表示的数为 .故选A.
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2.(2025江苏连云港中考)如图,长为3 m的梯子靠在墙上,梯子的底端离墙脚线的距离为1.8 m,则梯子顶端的高度h为_______m.
2.4
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解析 如图,由题意知∠ABC=90°,
∴AB2+BC2=AC2,
∵AC=3 m,BC=1.8 m,
∴AB2=AC2-BC2=32-1.82=5.76,∴AB=2.4 m,
∴梯子顶端的高度h为2.4 m.
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3.某校在一次消防演练中,消防队员需要通过攀爬20米长的云
梯,到21米高的宿舍楼顶营救“被困”学生.已知消防车按如
图所示的方式停放,云梯的底端A离地3米,与宿舍外墙OM的
距离是6米.请问云梯够长吗?说明理由.
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解析 够长.理由如下:
如图,连接AM,由题意得AC=6米,∠ACM=90°,OM=21米,OC=3
米,∴CM=OM-OC=18米,
∵AC2+CM2=AM2,∴AM2=62+182=360,
∴AM= 米,
∵ <20,∴云梯够长.
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勾股定理的逆定理
4.(2025山东泰安肥城期末)下列四组数据中,能作为直角三角
形三边长的是 ( )
A.32,42,52 B. , ,
C. ,1, D.7,12,13
C
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解析 A.∵(32)2+(42)2≠(52)2,∴不能作为直角三角形三边长,不
符合题意;
B.∵ + ≠ ,∴不能作为直角三角形三边长,不符合
题意;
C.∵ +12= ,∴可以作为直角三角形三边长,符合题意;
D.∵72+122≠132,∴不能作为直角三角形三边长,不符合题意.
故选C.
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5.【学科特色·易错题】(2025山东德州期中)某公园计划美化
一块四边形区域ABCD,用来打造特色花卉展览区,每平方米
的布置费用为120元.已知AB⊥BC,相关长度如图所示(AB=6
m,BC=8 m,CD=24 m,AD=26 m).请计算美化这块区域所需的
费用.
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解析 如图,连接AC,
∵AB⊥BC,∴AB2+BC2=AC2,
∵AB=6 m,BC=8 m,∴AC2=62+82=100,∴AC=10 m,
∵CD=24 m,AD=26 m,∴AC2+CD2=AD2,
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∴△ACD是直角三角形,且∠ACD=90°,
∴四边形ABCD面积为 AB·BC+ AC·CD= ×6×8+ ×10×24=144 (m2).
∴美化这块区域所需的费用为144×120=17 280元.
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易错警示
勾股定理是直角三角形的性质,因此运用勾股定理可以求出
线段AC的长,△ACD的三边长都知道了,可用勾股定理的逆定
理证△ACD是直角三角形.
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互逆命题与互逆定理
6.【学科特色·教材变式】(2025山东聊城高新区文轩中学模拟)下列定理中,没有逆定理的是 ( )
A.等腰三角形的两个底角相等
B.对顶角相等
C.有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形
D.直角三角形两个锐角的和等于90°
B
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解析 “等腰三角形的两个底角相等”的逆命题是“有两个
角相等的三角形是等腰三角形”,逆命题为真命题,故A不符
合题意;
“对顶角相等”的逆命题是“相等的两个角是对顶角”,逆
命题是假命题,故B符合题意;
“有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形”的逆命题
是“等边三角形有一个角等于60°,且是等腰三角形”,逆命题
是真命题,故C不符合题意;
“直角三角形两个锐角的和等于90°”的逆命题是“两个角
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的和等于90°的三角形是直角三角形”,逆命题是真命题,故D
不符合题意.故选B.
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7.(2024江苏宿迁中考)命题“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
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解析 ∵原命题的条件为两直线平行,结论为同位角相等,∴
其逆命题为同位角相等,两直线平行.
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8.【学科特色·易错题】(2025山东济宁兖州期中改编,★★☆)
有下列命题:①邻补角互补;②全等三角形的面积相等;③如果
a>0,b>0,那么ab>0;④两直线平行,内错角相等.这些命题的逆
命题是真命题的有 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
A
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解析 ①邻补角互补,逆命题为互补的两个角为邻补角,是假
命题;②全等三角形的面积相等,逆命题为面积相等的三角形
全等,是假命题;③如果a>0,b>0,那么ab>0,逆命题为如果ab>0,
那么a>0,b>0,是假命题;④两直线平行,内错角相等,逆命题为
内错角相等,两直线平行,是真命题.故这些命题的逆命题是真
命题的有1个.
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易错警示
此题注意认真读题,不要误认为是判断原命题的真假.
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9.(★★☆)如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都是1
个单位长度,点A,B,C,D,E均在小正方形的顶点上,线段AB,CD
交于点F,若∠CFB=α,则∠ABE等于 ( )
A.180°-α B.180°-2α
C.90°+α D.90°+2α
C
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解析 如图,过B点作BG∥CD交网格线于点G,连接EG,
∵BG∥CD,∴∠ABG=∠CFB=α.
∵BG2=12+42=17,
BE2=12+42=17,
EG2=32+52=34,
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∴BG2+BE2=EG2,
∴△BEG是直角三角形,且∠GBE=90°,
∴∠ABE=∠GBE+∠ABG=90°+α.故选C.
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10.【新考向·尺规作图】(2025四川南充中考,★★☆)如图,∠
AOB=90°,在射线OB上取一点C,以点O为圆心,OC的长为半径
画弧;再以点C为圆心,OC的长为半径画弧,两弧在∠AOB的内
部相交于点D,连接CD并延长,交射线OA于点E.设OC=1,则OE
的长是_________.
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解析 如图,连接OD,
由作图可得OD=OC=CD,
∴△OCD是等边三角形,∴∠OCD=60°.
∵∠AOB=90°,∴∠CEO=30°,
∵OC=1,∴CE=2OC=2,
∵OC2+OE2=CE2,∴12+OE2=22,
解得OE= (舍负).
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11.【学科特色·多解法】(2024陕西中考A卷,★★★)如图,在
△ABC中,AB=AC,E是边AB上一点,连接CE,在BC的右侧作BF
∥AC,且BF=AE,连接CF.若AC=13,BC=10,则四边形EBFC的面
积为__________.
60
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解析 【解法一】∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵BF∥AC,∴∠ACB=∠CBF,
∴∠ABC=∠CBF,∴BC平分∠ABF,
如图,过点C分别作CM⊥AB,CN⊥BF,垂足分别为M,N,
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∴∠BMC=∠BNC=90°,
又∵BC=BC,∠ABC=∠CBF,∴△BMC≌△BNC,∴CM=CN,
∵S△ACE= AE·CM,S△CBF= BF·CN,且BF=AE,∴S△CBF=S△ACE,
∴四边形EBFC的面积=S△CBF+S△CBE=S△ACE+S△CBE=S△CBA,
设AM=x,∵AC=AB=13,∴BM=13-x,
由勾股定理得CM2=AC2-AM2=BC2-BM2,
∴132-x2=102-(13-x)2,解得x= ,
∴CM2=132- = ,∴CM= ,
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∴四边形EBFC的面积=S△CBA= AB·CM=60.
【解法二】同解法一可得四边形EBFC的面积=S△CBA,如图,过
点A作AH⊥BC于点H,∵AB=AC=13,∴CH=BH= BC=5,由勾
股定理可得AH2=AC2-CH2=132-52=144,∴AH=12,∴四边形
EBFC的面积=S△ABC= BC·AH=60.
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12.(2025山东济宁曲阜期中,★★☆)一艘轮船以16海里/时的
速度离开港口点O,如图,向北偏东40°的方向航行,另一艘轮船
同时以12海里/时的速度向北偏西的某个方向航行,已知它们
离开港口1.5 h后相距30海里(即AB=30海里),问另一艘轮船航
行的方向是北偏西多少度?
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解析 根据题意得∠AOD=40°,OA=16×1.5=24(海里),OB=12×1.5=18(海里),
∵OA2+OB2=242+182=302=AB2,
∴△AOB为直角三角形,且∠AOB=90°,
∴∠BOD=90°-40°=50°,
∴另一艘轮船航行的方向是北偏西50°.
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13.【新课标·推理能力】【新考向·新定义题】(2025山东淄博高青期末)对角线互相垂直的四边形叫作“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.
(1)若AO=2,BO=3,CO=4,DO=5,请求出AB2,BC2,CD2,DA2的值.
(2)若AB=6,CD=10,求BC2+AD2的值.
(3)请根据(1)(2)中的信息,写出“垂美”
四边形关于边的一条结论.
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解析 (1)∵AC⊥BD,
∴△ABO是直角三角形,∴AB2=AO2+BO2,
同理可得BC2=BO2+CO2,CD2=CO2+DO2,
AD2=AO2+DO2,
∵AO=2,BO=3,CO=4,DO=5,
∴AB2=13,BC2=25,CD2=41,AD2=29.
(2)由(1)得BC2+AD2=(BO2+CO2)+(AO2+DO2)=(BO2+AO2)+(CO2
+DO2)=AB2+CD2,即BC2+AD2=AB2+CD2,
∵AB=6,CD=10,∴BC2+AD2=62+102=136.
(3)结论:“垂美”四边形的两组对边的平方和相等.
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