内容正文:
第二十章勾股定理培优提升测试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分
1.已知,直角三角形的两边长分别为和,则斜边长为( )
A. B. C.或 D.
【答案】C
【分析】题目未说明已知边长哪条为斜边,需要分两种情况讨论计算.
【详解】解:直角三角形中斜边为最长边,分两种情况讨论:
情况1 若是斜边,则斜边长为;
情况2 若已知两边均为直角边,
根据勾股定理得,
综上斜边长为或,
故选:C.
2.下列三组数中,是勾股数的是( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
【答案】C
【分析】勾股数是满足两个较小数的平方和等于最大数的平方的三个正整数,只需逐一验证各选项即可.
【详解】解:对选项A,∵,,,
∴A不是勾股数;
对选项B,∵,,,
∴B不是勾股数;
对选项C,∵,,
∴,且三个数均为正整数,
∴C是勾股数;
对选项D,∵,,,
∴D不是勾股数.
3.以下列各组数为边长,不能构成直角三角形的是( )
A.3,4,5 B. C.8,12,13 D.
【答案】C
【详解】解:∵,∴能构成直角三角形,故A不符合题意;
∵,∴能构成直角三角形,故B不符合题意;
∵,,,∴不能构成直角三角形,故C符合题意;
∵,∴能构成直角三角形,故D不符合题意.
4.如图,等腰中,,,将沿其底边中线向下平移,使A的对应点满足,则平移前后两三角形重叠部分的周长为( )
A. B. C. D.5
【答案】C
【分析】设交于,设交于,根据三角形内角和定理以及等腰三角形三线合一,可知,以及,然后利用30度所对的直角边等于斜边的一半,求得,从而得到和,利用,,求得,,接着利用勾股定理,求得,最后计算出重叠部分周长即可.
【详解】解:设交于,交于,如图所示:
,,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,,
,
,
同理可得到,
.
5.如图,长方形的边的长为2,边的长为1,在数轴上,以原点O为圆心,对角线的长为半径画弧,交数轴的正半轴于一点,则这个点表示的实数是( ).
A.2.5 B. C.3 D.
【答案】D
【分析】由勾股定理计算出的长,再结合数轴即可得到答案.
【详解】解:由题意得,,
∴,
∴以原点O为圆心,对角线的长为半径画弧,交数轴的正半轴于一点,则这个点表示的实数是.
6.如图是一张的正方形网格(每个小正方形的边长都是1个单位长度),若要在格点上画出一些点,使得每两个点之间的距离都大于2个单位长度,则画出的点的个数最多有( )
A.12 B.13 C.14 D.15
【答案】B
【分析】 先确定每一行,每一列有8个格点,根据题意,则每一行,每一列最多画2个格点,再根据,对网格的格点进行错位间隔排布,即可解答.
【详解】解:如图所示,每一行,每一列有8个格点,
根据题意,则每一行,每一列最多画2个格点,
∵,
∴格点进行错位间隔排布,如下图,
则最多画出 13个点.
7.如图,在四边形中,,那么下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查勾股定理,设与交于点,根据勾股定理得到,,,,则,整理得,据此求解即可.
【详解】解:设与交于点,
∵,
∴,,,,
∴,
整理得,
故选:D.
8.如图,,,,,,则的面积为( )
A. B.45 C. D.18
【答案】C
【分析】勾股定理求出的长,勾股定理逆定理得到为直角三角形,再求面积即可.
【详解】解:∵,,,
∴,
∵,,
∴,
∴为直角三角形,
∴的面积为.
9.如图,在中,,,,将沿直线折叠,使点B与点A重合,折痕交于点D,交于点E,则的长为( )
A. B. C.3 D.4
【答案】A
【分析】根据折叠的性质得到,设,则,在中,根据勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:由折叠知:,
设,则,
在中,,
,
解得,
即的长为.
10.如图,在中,,,D、E为上两点,,F为外一点,且,,则以下结论:①;②;③;④.其中正确的是( )
A.①②③④ B.②③④ C.①③④ D.②④
【答案】D
【分析】根据等腰直角三角形的性质,判断出,即可得出,进而判定①;根据勾股定理与等量代换可得②正确;根据在等腰三角形中,角平分线与中线为一条直线即可得出③;再根据勾股定理以及等量代换即可得出④.
【详解】解:∵,,,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
与不一定相等,
故不成立,故①错误;
由①中证明,
∴,
连接,如图所示:
∵,,
∴,
∴,
,
∵,
∴,
∵,,
∴,故②正确;
设与的交点为,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴,故③错误,
∵,,
∴,
在中,,
,
∴,
∴,故④正确,
故选:D.
【点睛】本题考查了勾股定理、全等三角形的判定定理以及等腰直角三角形的性质,此题涉及的知识面比较广,解题时要注意仔细分析,难度较大.
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
11.等腰直角三角形的一条直角边长为2,则它斜边上的高为______.
【答案】
【分析】先根据勾股定理求出等腰直角三角形的斜边长,再利用三角形面积公式,通过等面积法求解斜边上的高.
【详解】解:设该等腰直角三角形的斜边长为,斜边上的高为.
根据勾股定理,可得,
整理得,
因为三角形的边长为正数,因此,
根据三角形面积公式,三角形面积等于两直角边乘积的一半,也等于斜边与斜边上高乘积的一半,
因此可得,
化简得,
解得.
12.机械狗可用于开展水质监测工作,如图,机械狗从A点出发,计划沿与河岸垂直的方向到达B处,由于受水流的影响,实际上岸地点C与目的地B处相差50米,机械狗实际行走的路程为130米,则的长为_______米.
【答案】
【分析】由题意可得:米,再利用勾股定理进行计算即可.
【详解】解:由题意可得:,为130米
在中,(米).
13.如图,的顶点是正方形网格的格点,则点到的距离为_____.
【答案】
【详解】解:设点到的距离为,
∵,,
∴,
∴,即点到的距离为.
14.如图,所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,其中最大的正方形的边长为,则正方形,,,的面积之和为___________.
【答案】
【分析】根据勾股定理,即可求解.
【详解】解:最大的正方形的面积为,
根据题意,可得,,,
则,
正方形,,,的面积之和为.
15.如图,在中,,,于点D,E为上任意一点,则______.
【答案】231
【分析】该题考查了勾股定理,在 、、、中,由勾股定理得出,再代入求解即可.
【详解】证明:在 中,由勾股定理,得①,
在 中,由勾股定理,得②,
得.
在 中,由勾股定理,得③,
在 中,由勾股定理,得④,
得,
所以,
∵,,
∴.
故答案为:231.
16.如图,中,,,,将沿射线折叠,使点与边上的点重合,为射线上的一个动点,当周长最小时,的长为__________.
【答案】
【分析】本题考查轴对称的性质,线段和最值问题,勾股定理及逆定理,熟练运用轴对称解决线段和最值问题是解题关键.
连接,设与交于点,设,由折叠的性质可得,,,,.由线段公理可得,当、、三点共线时, 周长最小,此时点与点重合.使用勾股定理的逆定理可判断出,则.使用勾股定理构造方程并求解出的值,进而求出的长.
【详解】解:如图,连接,设与交于点,设,
由折叠的性质可知,,,,,
∴,,
∴周长为,
∵,
∴当、、三点共线时,取得最小值,即周长最小,此时点与点重合,
∵,
∴是直角三角形,,
∴,
∴,
在直角中,,
∴,
解得,,
∴.
故答案为:.
三、解答题:本题共8小题,共72分。
17.如图,在中,,,是的垂直平分线,垂足为点E,交于点D,连接.
(1)求证:平分;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)由线段垂直平分线的性质可得,由等边对等角得出,再结合三角形内角和定理求出,即可得证;
(2)由角平分线的性质定理可得,由直角三角形的性质可得,最后再由勾股定理计算即可得出结果.
【详解】(1)证明:∵是的垂直平分线,
,
,
在中,,,
,
,
,
平分.
(2)解:平分,,,
,
在中,,
,
,
在中,,
,
设,则,
由勾股定理:,
解得,
.
18.在如图所示方格中,每个小方格的边长都为
(1)在图中画出,使得,顶点都在格点上.
(2)求点到直线的距离.
【答案】(1)图见解析
(2)
【分析】(1)借助网格利用勾股定理画图;
(2)利用等面积求解.
【详解】(1)解:如图,即为所求;;
(2)解:设点到直线的距离为,
,
.
19.如图,中,的垂直平分线分别交、于点、,且.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用垂直平分线的性质得到,结合已知条件,推出,由勾股定理的逆定理证明.
(2)设,,利用垂直平分线性质和勾股定理建立方程,求出的值,进而求出的长.
【详解】(1)证明:如图,连接,
是的垂直平分线,
,
又,
,
,
在中,由勾股定理的逆定理得,
.
(2)解:设,则,
,
由(1)知,
是直角三角形,,
在中,,
,
,
在中,,
,
解得(),
.
20.如图,某中学门口有一条东西方向的公路,在中学门口有两条长度均为米的通道,通往公路旁的两个公交站,,且的距离是米.为了行车安全,在公路旁的点和点设置区间测速装置,其中点在点的东侧,且,公路限速千米/小时(约米/秒).一辆汽车经过区间用时秒,试判断该车是否超速,并说明理由.(参考数据,,)
【答案】该车没有超速.理由见解析
【分析】过点作交于点,根据三线合一可求出的长,然后在中,利用勾股定理可求出的长,再在中,根据含角直角三角形的性质结合勾股定理可求得的长,从而可得的长,然后计算出速度判断即可.
【详解】解:该车没有超速.理由如下:
如图,过点作交于点,
由题意可得,米,米,
米,
在中,(米),
在中,,
(米),
(米),
米,
汽车经过区间用时秒,
该车的速度为(米/秒),
,
该车没有超速.
21.为提升社区居民的幸福感,某小区准备将辖区内的一块平地,如图所示的四边形进行改建,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,已知运动型塑胶地板每平方米100元.经测量,,,,.求购买运动型塑胶地板的费用.
【答案】元
【分析】先在中,利用勾股定理求出的长度;再根据、、的长度,利用勾股定理的逆定理判断为直角三角形;然后分别计算和的面积,求和得到四边形的总面积;最后根据每平方米地板的价格,计算出总费用.
【详解】解:如图,连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴是直角三角形,且,
∴四边形的面积
,
∵运动型塑胶地板每平方米元,
∴购买运动型塑胶地板的费用为(元),
答:购买运动型塑胶地板的费用为元.
22.如图,有两棵树,一棵高米(米),另一棵高米(米),两树相距米(米).
(1)求一只小鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,至少飞了多少米?
(2)如图,台风过后,高米的树在点处折断,大树顶部落在点处,则树折断处距离地面多少米?
【答案】(1)米
(2)米
【分析】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解答本题的关键.
(1)根据“两点之间,线段最短”可知:小鸟沿着两棵树的树尖进行直线飞行,飞行的路程最短,运用勾股定理可将两点之间的距离求出;
(2)由勾股定理求出的长,即可求解.
【详解】(1)解:两棵树的高度差为(米),两树相距米(米),
根据勾股定理可得:小鸟至少飞行的距离(米),
答:至少飞了米;
(2)解:由勾股定理得:,
,
解得:,
答:树折断处距离地面米.
23.出入相补(又称以盈补虚)原理是我国三国时期数学家刘徽创建.“令出入相补,各从其类,因就其余不移动也.”用现代语言来说,就是指这样的事实:一个平面图形从一处转换至他处,面积不变;又若把图形分割成若干块,那么各部分面积的和等于原来图形的面积.
【教学实例】计算如图1的图形面积,把图1看作一个大正方形,它的面积是,如果把图1看作是由2个长方形和2个小正方形组成的,它的面积为.
(1)由此得到等式________;
(2)【探索研究】数学小组研究发现:四个可以重合的直角三角形,直角边长分别为、,斜边长为,这四个直角三角形可以拼成如图2的大正方形,且中间的为边长为的正方形.运用“出入相补”原理,得到一个关于直角三角形三边、、的等式,整理后发现,,请说明此等式成立;
【推广应用】数学小组研究发现,所有的直角三角形中,两直角边、,斜边都存在的等量关系,利用此发现,解决下面问题:
(3)如图3,是直角三角形,,大于,将绕点顺时针旋转得点的对应点为,点的对应点为,连接,若,,,,的面积为10,求的面积.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】(1)两种方法所表示的图形的面积相等即可得出答案;
(2)利用两种方法分别用代数式表示图2的面积即可;
(3)根据旋转的性质,勾股定理以及三角形面积的计算方法进行计算即可.
【详解】(1)解:由题意得;
(2)解:图2中大正方形的边长为,因此大正方形的面积为,
拼成图2的五部分的面积和为,
所以有,
即,
;
(3)解:是直角三角形,
,
由旋转可知,,,
,
,
即,
,
,
即,
,
,
,
.
24.爱动脑筋的小李同学在学习完角平分线的性质后意犹未尽,经过思考发现里面还有一个有趣的结论:
(1)【问题发现】如图1所示,若是的角平分线,可得到结论:.
小李的解法如下:过点作于点于点,过点作于点,
是的角平分线,且,
_________.
,
.
(2)【类比探究】如图2所示,若是的外角平分线,与的延长线交于点.求证:;
(3)【直接应用】如图3所示,在中,平分交于点,若,,请利用小李的方法在不添加辅助线的情况下求出.
(4)【拓展应用】如图4所示,在中,,设,记的面积为,将先沿的平分线折叠,点刚好落在边上的点,剪掉重叠部分(即四边形),再将余下部分沿的平分线折叠,再剪掉重叠部分,记剩余部分的面积为,请猜测的值,并说明理由.
【答案】(1),,
(2)见详解
(3)
(4)
【分析】(1)根据三角形面积公式分别得到,,再根据角平分线的性质得到,由此列式即可求解;
(2)过点A作于点P,过点D作于点M,作延长线于点N ,,,由此列式求解即可;
(3)根据题意得到,结合题意得到,,设,在中,根据勾股定理列式求解即可;
(4)根据题意,运用勾股定理得到,且,结合(1)的计算得到,,,,则,分别算出,,,得到,代入计算即可.
【详解】(1)解:过点作于点于点,过点作于点,
是的角平分线,且,
∴,,
,
.
(2)证明:如图所示,过点A作于点P,过点D作于点M,作延长线于点N ,
∵是的角平分线,
∴,
∵,,
∴,,
∴;
(3)解:在中,平分交于点,
∴,
∵,,则,
∴,
设,
在中,,
∴,
解得,(负值舍去),
∴;
(4)解:在中,,平分,,
∴,,
∴,即,
∵,
∴,
∵折叠,点刚好落在边上的点,
∴,,,
∴,
∴,
∵,
∴,则,
∴,
∴.
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第二十章勾股定理培优提升测试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分
1.已知,直角三角形的两边长分别为和,则斜边长为( )
A. B. C.或 D.
2.下列三组数中,是勾股数的是( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
3.以下列各组数为边长,不能构成直角三角形的是( )
A.3,4,5 B. C.8,12,13 D.
4.如图,等腰中,,,将沿其底边中线向下平移,使A的对应点满足,则平移前后两三角形重叠部分的周长为( )
A. B. C. D.5
5.如图,长方形的边的长为2,边的长为1,在数轴上,以原点O为圆心,对角线的长为半径画弧,交数轴的正半轴于一点,则这个点表示的实数是( ).
A.2.5 B. C.3 D.
6.如图是一张的正方形网格(每个小正方形的边长都是1个单位长度),若要在格点上画出一些点,使得每两个点之间的距离都大于2个单位长度,则画出的点的个数最多有( )
A.12 B.13 C.14 D.15
7.如图,在四边形中,,那么下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图,,,,,,则的面积为( )
A. B.45 C. D.18
9.如图,在中,,,,将沿直线折叠,使点B与点A重合,折痕交于点D,交于点E,则的长为( )
A. B. C.3 D.4
10.如图,在中,,,D、E为上两点,,F为外一点,且,,则以下结论:①;②;③;④.其中正确的是( )
A.①②③④ B.②③④ C.①③④ D.②④
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
11.等腰直角三角形的一条直角边长为2,则它斜边上的高为______.
12.机械狗可用于开展水质监测工作,如图,机械狗从A点出发,计划沿与河岸垂直的方向到达B处,由于受水流的影响,实际上岸地点C与目的地B处相差50米,机械狗实际行走的路程为130米,则的长为_______米.
13.如图,的顶点是正方形网格的格点,则点到的距离为_____.
14.如图,所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,其中最大的正方形的边长为,则正方形,,,的面积之和为___________.
15.如图,在中,,,于点D,E为上任意一点,则______.
16.如图,中,,,,将沿射线折叠,使点与边上的点重合,为射线上的一个动点,当周长最小时,的长为__________.
三、解答题:本题共8小题,共72分。
17.如图,在中,,,是的垂直平分线,垂足为点E,交于点D,连接.
(1)求证:平分;
(2)若,求的长.
18.在如图所示方格中,每个小方格的边长都为
(1)在图中画出,使得,顶点都在格点上.
(2)求点到直线的距离.
19.如图,中,的垂直平分线分别交、于点、,且.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
20.如图,某中学门口有一条东西方向的公路,在中学门口有两条长度均为米的通道,通往公路旁的两个公交站,,且的距离是米.为了行车安全,在公路旁的点和点设置区间测速装置,其中点在点的东侧,且,公路限速千米/小时(约米/秒).一辆汽车经过区间用时秒,试判断该车是否超速,并说明理由.(参考数据,,)
21.为提升社区居民的幸福感,某小区准备将辖区内的一块平地,如图所示的四边形进行改建,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,已知运动型塑胶地板每平方米100元.经测量,,,,.求购买运动型塑胶地板的费用.
22.如图,有两棵树,一棵高米(米),另一棵高米(米),两树相距米(米).
(1)求一只小鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,至少飞了多少米?
(2)如图,台风过后,高米的树在点处折断,大树顶部落在点处,则树折断处距离地面多少米?
23.出入相补(又称以盈补虚)原理是我国三国时期数学家刘徽创建.“令出入相补,各从其类,因就其余不移动也.”用现代语言来说,就是指这样的事实:一个平面图形从一处转换至他处,面积不变;又若把图形分割成若干块,那么各部分面积的和等于原来图形的面积.
【教学实例】计算如图1的图形面积,把图1看作一个大正方形,它的面积是,如果把图1看作是由2个长方形和2个小正方形组成的,它的面积为.
(1)由此得到等式________;
(2)【探索研究】数学小组研究发现:四个可以重合的直角三角形,直角边长分别为、,斜边长为,这四个直角三角形可以拼成如图2的大正方形,且中间的为边长为的正方形.运用“出入相补”原理,得到一个关于直角三角形三边、、的等式,整理后发现,,请说明此等式成立;
【推广应用】数学小组研究发现,所有的直角三角形中,两直角边、,斜边都存在的等量关系,利用此发现,解决下面问题:
(3)如图3,是直角三角形,,大于,将绕点顺时针旋转得点的对应点为,点的对应点为,连接,若,,,,的面积为10,求的面积.
24.爱动脑筋的小李同学在学习完角平分线的性质后意犹未尽,经过思考发现里面还有一个有趣的结论:
(1)【问题发现】如图1所示,若是的角平分线,可得到结论:.
小李的解法如下:过点作于点于点,过点作于点,
是的角平分线,且,
_________.
,
.
(2)【类比探究】如图2所示,若是的外角平分线,与的延长线交于点.求证:;
(3)【直接应用】如图3所示,在中,平分交于点,若,,请利用小李的方法在不添加辅助线的情况下求出.
(4)【拓展应用】如图4所示,在中,,设,记的面积为,将先沿的平分线折叠,点刚好落在边上的点,剪掉重叠部分(即四边形),再将余下部分沿的平分线折叠,再剪掉重叠部分,记剩余部分的面积为,请猜测的值,并说明理由.
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