摘要:
**基本信息**
聚焦勾股定理逆定理的概念辨析、实际应用与综合探究,通过分层题型构建“基础判断-情境建模-动态推理”的知识逻辑链,培养几何直观与模型意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念理解|选择1-5、8,填空11-13|直接判断直角三角形、勾股数识别、边长关系转化|从勾股定理逆定理的基本形式(a²+b²=c²)出发,关联角度关系(∠A=∠C-∠B)与边长比(5:4:3),构建概念网络|
|实际应用|选择3、10、18、21,填空16|行程方向、秋千索长、圆柱最短路径等情境问题|将现实场景抽象为直角三角形模型,运用逆定理解决距离计算与安全范围判断,发展应用意识|
|综合探究|选择6、7、9,填空14-15,解答17-20、22|动态动点、垂直平分线、面积综合及规律探究|结合代数运算(方程思想)与几何推理(分类讨论),深化逆定理在复杂图形中的迁移应用,提升推理能力|
内容正文:
3.2勾股定理的逆定理专项练习
一、选择题
1、下列几组数中不能作为直角三角形三边长度的是( )
A.3,4,5 B.9,15,17 C.25,7,24 D.8,6,10
2、下列各组数中是勾股数的为( )
A. B. C.7,8,9 D.9,40,41
3、如图,从笔直的公路旁一点 P 出发,向西走 6km 到达;从 P 出发向北走 6km 也到达.下列说法错误的是( )
A.从点 P 向北偏西 45° 走 3km 到达
B.公路的走向是南偏西 45°
C.公路的走向是北偏东 45°
D.从点 P 向北走 3km 后,再向西走 3km 到达
4、满足下列条件时,不是直角三角形的是 ( )
A. B.
C. D.
5、如图中字母 A 所代表的正方形的面积为 ( )
A.4 B.8 C.16 D.64
6、若一个三角形的三边长为 6,8,10,则它的最长边上的高为( )
A. B. C. 5 D. 10
7、直角三角形中一直角边的长为 9,另两边为连续自然数,则直角三角形的周长为 ( )
A.121 B.120 C.90 D. 不能确定
8、三角形的三边长 满足 , 则此三角形是 ( )
A. 钝角三角形 B. 锐角三角形 C. 直角三角形 D. 等边三角形
9、如图,四边形中,,,则这个四边形的面积是()
A.24 B.36 C.48 D.60
10、我国明代有一位杰出的数学家提出一道“荡秋千”的数学问题:“平地秋千未起,踏板一尺离地,送行二步与人齐,五尺人高曾记;仕女佳人争蹴,终朝笑语欢嬉,良工高士素好奇,算出索长有几?”其意思为:如图所示,当秋千静止在地面上时,秋千的踏板离地的距离为一尺(尺),将秋千的踏板往前推两步(每一步合五尺,即尺),秋千的踏板与人一样高,这个人的身高为五尺(尺),求这个秋千的绳索有多长?( )
A.12尺 B.13.5尺 C.14.5尺 D.15.5尺
二、填空题
11、若三角形的三边长为 5,12,13,则这个三角形的面积为 。
12、如图,每个小正方形的边长为 1,则的形状是 三角形。
13、在△ABC中,下列说法:①∠A=∠C-∠B;②(b+c)(b-c)=a2;③∠A∶∠B∶∠C=3∶4∶5;④AB∶AC∶BC=5∶4∶3;⑤AB2∶AC2∶BC2=1∶2∶3.其中不能判断△ABC为直角三角形的条件有 (填序号).
14、如图,已知中,,,,的垂直平分线分别交,于点D,E.连接,则的长为 .
15、如图,△ABC是边长6cm的等边三角形,动点P、Q同时从A、B两点出发,分别在AB、BC边上均速移动,它们的速度分别为Vp=2cm/s,VQ=1cm/s,当点P到达点B时,P、Q两点停止运动,设点P的运动时间为ts,则当t= s时,△PBQ为直角三角形.
16、如图,圆柱形容器中,高为1.2m,底面周长为1m,在容器内壁离容器底部0.3m的点B处有一蚊子,此时一只壁虎正好在容器外壁,离容器上沿0.3m与蚊子相对的点A处,则壁虎捕捉蚊子的最短距离为_______m(容器厚度忽略不计).
三、解答题
17、如图,在中,CD⊥AB于点D,求的长,并判断的形状。
18、甲、乙两只轮船同时从港口出发,甲以16海里/时的速度向北偏东75°的方向航行;乙以12海里/时的速度向南偏东15°的方向航行,计算它们出发1.5小时后两船的距离.
19、“村村通”公路是我国的一项重要的民生工程,如图,A,B,C三个村都分别修建了一条互通公路,其中AB=BC,现要在公路BC边修建一个景点M(B,C,M在同一条直线上),为方便A村村民到达景点M,又修建了一条公路AM,测得AC=13千米,CM=5千米,AM=12千米.
(1)判断△ACM的形状,并说明理由;
(2)求公路AB的长.
20、如图,AD⊥BC,垂足为D,且AD=4,BD=8.点E从B点沿射线BC向右以2个单位/秒的速度匀速运动,F为BE的中点,连接AE、AF,设点E运动的时间为t.
(1)当t为何值时,AE=AF;
(2)当t=5时,判断△ABE的形状,并说明理由.
21、如图,经过A村和B村(将A,B村看成直线l上的点)的笔直公路1旁有一块山地正在开发,现需要在C处进行爆破.已知C处与A村的距离为900米,C处与B村的距离为1200米,且AC⊥BC.
(1)求A,B两村之间的距离;
(2)为了安全起见,爆破点C周围半径750米范围内不得进入,在进行爆破时,公路AB段是否有危险而需要封锁?如果需要,请计算需要封锁的路段长度;如果不需要,请说明理由.
22、寻求某些股数的规律.
(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倍就分别是62+82=102和92+122=152,…若把它扩大11倍,就得到(____),若把它扩大n倍(n为正整数),就得到(____);
(2)对于任意一个大于1的奇数,存在下列勾股数:
若勾股数为3,4,5,因为32=52-42;
若勾股数为5,12,13,则有52=12+13;
①若勾股数为7,24,25,则有(____);
②若勾股数为17,a,b(a<b),根据以上的规律,求a、b的值.
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3.2勾股定理的逆定理专项练习答案解析
一、选择题
1、答案:B
解析:判断三边能否构成直角三角形,只需验证两短边的平方和是否等于最长边的平方:
A 选项:,可以;
B 选项:,,,不可以;
C 选项:,可以;
D 选项:,可以。
2、答案:D
解析:勾股数的定义是:满足的正整数,称为勾股数。
A、B 选项包含无理数,不符合正整数的要求;
C 选项:,不满足勾股定理;
D 选项:,且均为正整数,是勾股数。
3、答案:A
4、答案:B
解析:
A 选项:,,因此,是直角三角形;
B 选项:角度比为,则三个角分别为、、,没有直角,不是直角三角形;
C 选项:,满足勾股定理,是直角三角形;
D 选项:边长比为,满足勾股定理,是直角三角形。
5、答案:D
解析:根据勾股定理,直角三角形中,斜边对应的正方形的面积,等于两条直角边对应的正方形的面积之和。因此字母 A 的正方形的面积为。
6、答案:B
解析:三边长 6,8,10 满足,是直角三角形,最长边为 10。
三角形的面积为,因此最长边上的高为。
7、答案:C
解析:设另一条直角边为,则斜边为,根据勾股定理:
展开得,解得,因此斜边为 41,周长为。
8、答案:C
解析:对等式展开整理:
消去后可得,满足勾股定理的逆定理,因此该三角形是直角三角形。
9、答案:B
解析:在中,,,,因此。
在中,,,,满足,因此是直角三角形。
因此四边形的面积为。
10、答案:C
解析:设秋千的绳索长为尺,则绳索顶端到踏板的竖直距离为尺。
在直角三角形中,根据勾股定理:
展开得,解得,即索长为 14.5 尺。
二、填空题
11、答案:30
解析:三边长 5,12,13 满足,是直角三角形,因此面积为。
12、答案:直角
解析:计算三边的平方:
,,
满足,根据勾股定理的逆定理,是直角三角形。
13、答案:③
解析:逐一分析条件:
①,可得,因此,可以判断;
②,整理得,即,可以判断;
③,三个角为 45°、60°、75°,没有直角,不能判断;
④,满足,可以判断;
⑤,满足,可以判断。
因此不能判断的是③。
14、答案:(或 1.75)
解析:已知,,,满足,因此是直角三角形,。
是的垂直平分线,因此,设,则。
在中,根据勾股定理:
解得,即的长度为。
15、答案:或(或 1.5 或 2.4)
解析:等边三角形边长为 6,运动时间为时,,,,分两种情况:
① 当时,,因此,即,解得;
② 当时,,因此,即,解得。
16、答案:1.3
解析:将圆柱的侧面展开为长方形,作点关于容器上沿的对称点,则壁虎捕捉蚊子的最短距离为的长度。
因此最短距离为 1.3m。
三、解答题
17、解:因为,所以是直角三角形。
已知,,根据勾股定理:
因此。
接下来验证的形状:
,,
因此,根据勾股定理的逆定理,是直角三角形。
18、解:
甲船的速度为 16 海里 / 时,1.5 小时后航行的距离为海里;
乙船的速度为 12 海里 / 时,1.5 小时后航行的距离为海里。
甲的方向为北偏东 75°,乙的方向为南偏东 15°,因此两船航行方向的夹角为,两船的距离为直角三角形的斜边:
因此出发 1.5 小时后两船的距离为 30 海里。
19、解:
(1) 是直角三角形,理由如下:
已知,,,
因为,即,
根据勾股定理的逆定理,是直角三角形,且。
(2) 因为,所以。
设,则。
在中,根据勾股定理:
代入得,
展开得,解得。
因此公路的长为 16.9 千米。
20、解:
(1) 点运动时间为时,,是的中点,因此,,。
若,则:
即,
展开得,整理得,
解得(舍去),即当时,。
(2) 当时,,。
计算三边的长度:
因此,
根据勾股定理的逆定理,是直角三角形。
21、解:
(1) 因为,所以是直角三角形,
因此米,即 A、B 两村之间的距离为 1500 米。
(2) 过点作于点,根据三角形面积公式:
代入数据得米。
因为,所以公路段有危险,需要封锁。
设、是上的点,满足,则:
因此封锁的路段长度米。
22、解:
(1) 3,4,5 扩大 11 倍后,得到 33,44,55;扩大倍后,得到。
(2) ① 对于勾股数 7,24,25,有。
② 对于奇数 17,根据规律,,且,
因此,,解得,。
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