第一章 勾股定理 单元测试 2026-2027学年北师大版八年级数学上册
2026-08-11
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摘要:
**基本信息**
北师大版八年级数学上册勾股定理单元卷,满分150分,涵盖选择(10题40分)、填空(5题20分)、解答(10题90分),注重基础巩固与实际应用,适配单元复习,体现数学眼光、思维与语言素养。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/40|勾股数判断、赵爽弦图、折叠问题等|基础概念与几何直观结合,如第4题赵爽弦图渗透文化传承|
|填空题|5/20|实际应用(少走步数)、勾股数规律等|联系生活,如第11题绿地践踏问题培养应用意识|
|解答题|10/90|台风影响、最短路径、规律探究等|综合创新,如第25题勾股数规律体现推理能力与模型意识|
内容正文:
第一章 勾股定理 单元测试题 2026—2027学年北师大版八年级数学上册
满分:150分 时间:120分钟
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)
1.三角形三边之长分别是①3,4,5;②8,15,17;③9,24,25;④13,12,15;其中能构成直角三角形的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.如图,正方形的面积是( )
A.5 B.7 C.25 D.10
3.在直角三角形中,若勾为3,股为4,则弦为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
4.勾股定理是“人类最伟大的十个科学发现之一”.我国对勾股定理的证明是由汉代的赵爽在注解《周髀算经》时给出的,他用来证明勾股定理的图案被称为“赵爽弦图”.若弦图中四个直角三角形的两条直角边长分别为3和4,则中间小正方形的对角线长为( )
A.1 B. C. D.5
5.等腰三角形腰长为5,底边长为6,则底边上的高为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
6.如图,在△ABC中,点M是AC边上一个动点.若AB=AC=10,BC=12,则BM的最小值为( )
A.8 B.9.6 C.10 D.4 5
7.若小明同学先向北行进4千米,然后向东行进4千米,再向北行进2千米,最后又向东行进4千米,此时小明离出发点( )
A.6千米 B.8千米 C.10千米 D.12千米
8.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,BC=8cm,AC=6cm,则BD的长为( )
A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm
9.如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=4,将矩形ABCD沿AC折叠,使点D落到点D′处,CD′交AB于点F,则AF的长为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
10.定义:如图,点M,N把线段AB分割成AM,MN和BN三条线段,若以线段AM,MN,BN为边的三角形是一个直角三角形,则称点M,N是线段AB的勾股分割点.已知点M,N是线段AB的勾股分割点,若AM=2,MN=3,则BN2=( )
A.5 B.12 C.13 D.5或13
二、填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分)
11.如图,有一块边长为24m的长方形绿地,在绿地旁边B处有健身器材,由于居住在A处的居民践踏了绿地,小颖想在A处立一个标牌“少走_______步,踏之何忍”但小颖不知应填什么数字,请你帮助她填上好吗?(假设两步为1米)
12.已知Rt△ABC中,∠C=90°,a+b=14cm,c=10cm,则Rt△ABC的面积等于_______.
13.如图在一棵树的10m高的D处有两只猴子,其中一只猴子爬下树走到离树20m处的池塘A处,另一只爬到树顶后直接跃向池塘A处.如果两只猴子所经过的距离相等,试问这棵树高 m.
14.勾股定理a2+b2=c2本身就是一个关于a,b,c的方程,显然这个方程有无数解,满足该方程的正整数(a,b,c)通常叫做勾股数.如果三角形最长边c=2n2+2n+1,其中一短边a=2n+1,另一短边为b,如果a,b,c是勾股数,则b=_______(用含n的代数式表示,其中n为正整数)
15.如图,长方体的长、宽、高分别为6,4,4,点A是上底面中心,点B是棱CD的中点,一只蚂蚁由A处爬到B处,最短路程为 .
三、解答题(本大题共10小题,16题-21题各8分,22-24题各10分,25题12分,共90分)
16.如图,从电线杆离地12米处向地面拉一条长13米的缆绳,这条缆绳在地面的固定点距离电线杆底部有多远?
17.如图,一艘船由A港沿北偏东60°方向航行12km至B港,然后再沿北偏西30°方向航行12km至C港.求A、C两港之间的距离(结果保留根号).
18.如图,铁路上A,B两点相距25km,C,D为两村庄,DA⊥AB于点A,CB⊥AB于点B,已知DA=15km,CB=10km,现在要在铁路AB上建一个土特产品收购站E,使得C,D两村到E站的距离相等,则E站应建在离A站多少km处?
19.六块完全相同的长方体方砖如图所示整齐的叠在一起,其中AE=1,DE=3,BC=6.若一只蚂蚁要从点A处爬到点B处,则它爬行的最短距离为多少?
20.如图,在四边形ABDC中,∠A=90°,AB=9,AC=12,BD=8,CD=17.
(1)连接BC,求BC的长;
(2)求△BCD的面积.
21.如图,牧人在A处牧马,牧人的家在B处,A,B处距河岸的距离分别是AC=500m,BD=700m,且C,D两地间的距离为500m,牧人准备从A处出发将马牵到河边去饮水,再赶回家.
(1)为了使所走的路程最短,牧人应将马赶到河边什么地点?请你在图中画出来并说明理由.
(2)请求出牧人要走的最短路程.
22.A城气象台测得台风中心在A城正西方向320km的B处,以每小时40km的速度向北偏东60°的BF方向移动,距离台风中心200km的范围内是受台风影响的区域.
(1)自己画出图形并解答:A城是否受到这次台风的影响?为什么?
(2)若A城受到这次台风影响,那么A城遭受这次台风影响有多长时间?
23.△ABC中,BC=a,AC=b,AB=c.若∠C=90°,如图1,根据勾股定理,则a2+b2=c2.若△ABC不是直角三角形,如图2和图3,请你类比勾股定理,试猜想a2+b2与c2的关系,并证明你的结论.
24.勾股定理神秘而美妙,它的证法多样,其巧妙各有不同,其中的“面积法”给了小聪以灵感,他惊喜的发现,当两个全等的直角三角形如图1或图2摆放时,都可以用“面积法”来证明,下面是小聪利用图1证明勾股定理的过程:
将两个全等的直角三角形按图1所示摆放,其中∠DAB=90°,求证:a2+b2=c2
证明:连接DB,过点D作BC边上的高DF,则DF=EC=b﹣a
∵S四边形ADCB=S△ACD+S△ABCb2ab.
又∵S四边形ADCB=S△ADB+S△DCBc2a(b﹣a)
∴b2abc2a(b﹣a)
∴a2+b2=c2
请参照上述证法,利用图2完成下面的证明.
将两个全等的直角三角形按图2所示摆放,其中∠DAB=90°.求证:a2+b2=c2.
25.据我国古代《周髀算经》记载,公元前1120年商高对周公说,将一根直尺折成一个直角,两端连接得到一个直角三角形,如果勾是三,股是四,那么弦就等于五.后人概括为“勾三、股四、弦五”.
(1)观察:3,4,5;5,12,13;7,24,25;…,小明发现这些勾股数的勾都是奇数,且从3起就没有间断过,
当勾=3时,股4(9﹣1),弦5(9+1);
当勾=5时,股12(25﹣1),弦13(25+1);﹣﹣﹣﹣﹣﹣
请你根据小明发现的规律用n(n为奇数且n≥3)的代数式来表示所有这些勾股数的勾_______、股 _______、弦_______,并猜想它们之间的相等关系(写二种)并对其中一种猜想加以证明;
(2)继续观察4,3,5;6,8,10;8,15,17;…,可以发现各组的第一个数都是偶数,且从4起也没有间断过.请你直接用m(m为偶数且m≥4)的代数式来表示它们的股和弦.
参考答案
第一章 勾股定理 单元测试题 2026—2027学年北师大版八年级数学上册
满分:150分 时间:120分钟
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)
1.三角形三边之长分别是①3,4,5;②8,15,17;③9,24,25;④13,12,15;其中能构成直角三角形的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:①32+42=52,所以三条线段能组成直角三角形;
②152+82=172,所以三条线段能组成直角三角形;
③92+242≠252,所以三条线段不能组成直角三角形;
④122+132≠152,所以三条线段不能组成直角三角形;
故选:B.
2.如图,正方形的面积是( )
A.5 B.7 C.25 D.10
【解答】解:由勾股定理可得:正方形的边长,
所以正方形的面积=25,
故选:C.
3.在直角三角形中,若勾为3,股为4,则弦为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【解答】解:∵在直角三角形中,勾为3,股为4,
∴弦为5.
故选:A.
4.勾股定理是“人类最伟大的十个科学发现之一”.我国对勾股定理的证明是由汉代的赵爽在注解《周髀算经》时给出的,他用来证明勾股定理的图案被称为“赵爽弦图”.若弦图中四个直角三角形的两条直角边长分别为3和4,则中间小正方形的对角线长为( )
A.1 B. C. D.5
【解答】解:∵图中四个直角三角形的两条直角边长分别为3和4,
∴小正方形的边长为4﹣3=1,
∴中间小正方形的对角线长为,
故选:B.
5.等腰三角形腰长为5,底边长为6,则底边上的高为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【解答】解:如图,在△ABC中,AB=AC=5,AD⊥BC,
则AD为BC边上的中线,即D为BC中点,
∴BD=DC=3,
在直角△ABD中AD4.
故选:C.
6.如图,在△ABC中,点M是AC边上一个动点.若AB=AC=10,BC=12,则BM的最小值为( )
A.8 B.9.6 C.10 D.4 5
【解答】解:作AD⊥BC于D,如图所示:
则∠ADB=90°,
∵AB=AC,
∴BDBC=6,
由勾股定理得:AD8,
当BM⊥AC时,BM最小,
此时,∠BMC=90°,
∵△ABC的面积AC•BMBC•AD,
即10×BM12×8,
解得:BM=9.6,
故选:B.
7.若小明同学先向北行进4千米,然后向东行进4千米,再向北行进2千米,最后又向东行进4千米,此时小明离出发点( )
A.6千米 B.8千米 C.10千米 D.12千米
【解答】解:如图所示:由题意可得,AF=4+2=6(km),EF=4+4=8(km),
则在Rt△AFE中,
AE10(km),
故选:C.
8.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,BC=8cm,AC=6cm,则BD的长为( )
A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm
【解答】解:过D作DE⊥AB于E,
在△ABC中,∠ACB=90°,BC=8cm,AC=6cm,
∴AB(cm),
∵,
∵AD平分∠BAC交BC于点D,DE⊥AB,∠ACB=90°,
∴DE=CD,
∴,
∴CD=3(cm),
∴BD=BC﹣DC=8﹣3=5(cm),
故选:C.
9.如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=4,将矩形ABCD沿AC折叠,使点D落到点D′处,CD′交AB于点F,则AF的长为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【解答】解:由折叠可知AD=AD′=4,∠DCA=∠D′CA,
∵四边形ABCD是矩形,
∴CD∥AB,
∴∠DCA=∠CAF,
∴∠CAF=∠FCA,
∴AF=FC,
设AF=x,则FC=x,FB=8﹣x,
在Rt△BCF中,由勾股定理得,
FC2=FB2+BC2,
即x2=(8﹣x)2+42,
解得x=5,
即AF=5,
故选:B.
10.定义:如图,点M,N把线段AB分割成AM,MN和BN三条线段,若以线段AM,MN,BN为边的三角形是一个直角三角形,则称点M,N是线段AB的勾股分割点.已知点M,N是线段AB的勾股分割点,若AM=2,MN=3,则BN2=( )
A.5 B.12 C.13 D.5或13
【解答】解:分两种情况:
①当MN为最大线段时,
∵点M、N是线段AB的勾股分割点,
∴BN2=MN2﹣AM2=32﹣22=5;
②当BN为最大线段时,
∵点M、N是线段AB的勾股分割点,
∴BN2=MN2+AM2=32+22=13;
综上所述:BN的长为5或13.
故选:D.
二、填空题(本大题共5小题,每小题4分,共20分)
11.如图,有一块边长为24m的长方形绿地,在绿地旁边B处有健身器材,由于居住在A处的居民践踏了绿地,小颖想在A处立一个标牌“少走 16 步,踏之何忍”但小颖不知应填什么数字,请你帮助她填上好吗?(假设两步为1米)
【解答】解:由勾股定理得AB=26米,因为AC+BC=34米,故少走8米,即16步.
12.已知Rt△ABC中,∠C=90°,a+b=14cm,c=10cm,则Rt△ABC的面积等于 24cm2 .
【解答】解:∵Rt△ABC中,∠C=90°,a+b=14cm,c=10cm,
∴由勾股定理得:a2+b2=c2,即(a+b)2﹣2ab=c2=100,
∴196﹣2ab=100,即ab=48,
则Rt△ABC的面积为ab=24(cm2).
故答案为:24cm2.
13.如图在一棵树的10m高的D处有两只猴子,其中一只猴子爬下树走到离树20m处的池塘A处,另一只爬到树顶后直接跃向池塘A处.如果两只猴子所经过的距离相等,试问这棵树高 15 m.
【解答】解:
设树高为xm,则CD=x﹣10,
则题意可知BD+AB=10+20=30,
∴AC=30﹣CD=30﹣(x﹣10)=40﹣x,
∵△ABC为直角三角形,
∴AC2=AB2+BC2,即(40﹣x)2=202+x2,
解得x=15,即树高为15m,
故答案为:15.
14.勾股定理a2+b2=c2本身就是一个关于a,b,c的方程,显然这个方程有无数解,满足该方程的正整数(a,b,c)通常叫做勾股数.如果三角形最长边c=2n2+2n+1,其中一短边a=2n+1,另一短边为b,如果a,b,c是勾股数,则b= 2n2+2n (用含n的代数式表示,其中n为正整数)
【解答】解:c=2n2+2n+1,a=2n+1
∴b=2n2+2n,
故答案为:2n2+2n
15.如图,长方体的长、宽、高分别为6,4,4,点A是上底面中心,点B是棱CD的中点,一只蚂蚁由A处爬到B处,最短路程为 5 .
【解答】解:比较短的路径如图1,2,
图1表示将点A所在的上面沿点A后方点C所在的直线向后翻折90°,
则AB5;
图2表示右侧面向上翻折90°,
则AB5,
故AB的最小值为5,
故答案为5.
三、解答题(本大题共10小题,16题-21题各8分,22-24题各10分,25题12分,共90分)
16.如图,从电线杆离地12米处向地面拉一条长13米的缆绳,这条缆绳在地面的固定点距离电线杆底部有多远?
【解答】解:设这条缆绳在地面的固定点距离电线杆底部有x米,
由勾股定理得:AC2+BC2=AB2,
∴122+x2=132,
解得:x=5或﹣5(不符合题意,舍去),
答:这条缆绳在地面的固定点距离电线杆底部有5米.
17.如图,一艘船由A港沿北偏东60°方向航行12km至B港,然后再沿北偏西30°方向航行12km至C港.求A、C两港之间的距离(结果保留根号).
【解答】解:∵∠MAB=60°,
∴∠BAN=30°.
∵AN‖QB,
∴∠QBA=∠BAN=30°.
∵∠PBC=30°,
∴∠CBQ=60°.
∴∠ABC=∠QBA+∠CBQ=90°.
根据勾股定理,知AC12(km).
答:A、C两港之间的距离是12km.
18.如图,铁路上A,B两点相距25km,C,D为两村庄,DA⊥AB于点A,CB⊥AB于点B,已知DA=15km,CB=10km,现在要在铁路AB上建一个土特产品收购站E,使得C,D两村到E站的距离相等,则E站应建在离A站多少km处?
【解答】解:∵使得C,D两村到E站的距离相等,
∴DE=CE.
∵DA⊥AB于点A,CB⊥AB于点B,
∴∠A=∠B=90°,
∴AE2+AD2=DE2,BE2+BC2=EC2,
∴AE2+AD2=BE2+BC2,设AE=x,则BE=AB﹣AE=(25﹣x).
∵DA=15km,CB=10km,
∴x2+152=(25﹣x)2+102,
解得:x=10,
∴AE=10km.
答:E站应建在离A站10km处.
19.六块完全相同的长方体方砖如图所示整齐的叠在一起,其中AE=1,DE=3,BC=6.若一只蚂蚁要从点A处爬到点B处,则它爬行的最短距离为多少?
【解答】解:如图所示:
蚂蚁爬行的路径,
∴蚂蚁爬行的最短距离是10.
20.如图,在四边形ABDC中,∠A=90°,AB=9,AC=12,BD=8,CD=17.
(1)连接BC,求BC的长;
(2)求△BCD的面积.
【解答】解:(1)∵∠A=90°,AB=9,AC=12
∴BC15,
(2)∵BC=15,BD=8,CD=17
∴BC2+BD2=CD2
∴△BCD是直角三角形
∴S△BCD15×8=60.
21.如图,牧人在A处牧马,牧人的家在B处,A,B处距河岸的距离分别是AC=500m,BD=700m,且C,D两地间的距离为500m,牧人准备从A处出发将马牵到河边去饮水,再赶回家.
(1)为了使所走的路程最短,牧人应将马赶到河边什么地点?请你在图中画出来并说明理由.
(2)请求出牧人要走的最短路程.
【解答】解:(1)如图,点P即为所求.
作法:作点A关于直线CD的对称点T,连接BT交CD于点P,连接PA,点P即为所求;
理由:在CD上取一点P′,连接P′A,P′B.TP′.
∵A,T关于CD对称,
∴P′T=P′A,
∴P′B+P′A=P′T+P′B≥BT,
∴点P即为所求;
(2)过点T作TH⊥BD交BD的延长线于点H.则四边形CTHD是矩形,
∴DH=CT=AC=500m,TH=CD=500m,
∵BD=700m,
∴BH=BD+DH=1200m,
∴PA+PB=PB+PT=BT1300(m).
∴牧人要走的最短路程为1300m.
22.A城气象台测得台风中心在A城正西方向320km的B处,以每小时40km的速度向北偏东60°的BF方向移动,距离台风中心200km的范围内是受台风影响的区域.
(1)自己画出图形并解答:A城是否受到这次台风的影响?为什么?
(2)若A城受到这次台风影响,那么A城遭受这次台风影响有多长时间?
【解答】解:(1)由A点向BF作垂线,垂足为C,
在Rt△ABC中,∠ABC=30°,AB=320km,则AC=160km,
因为160<200,所以A城要受台风影响;
(2)设BF上点D,DA=200千米,另一点G,有AG=200千米.
∵DA=AG,∴△ADG是等腰三角形,
∵AC⊥BF,∴AC是DG的垂直平分线,CD=GC,
在Rt△ADC中,DA=200千米,AC=160千米,
由勾股定理得,
CD120千米,
则DG=2DC=240千米,
遭受台风影响的时间是:t=240÷40=6(小时).
23.△ABC中,BC=a,AC=b,AB=c.若∠C=90°,如图1,根据勾股定理,则a2+b2=c2.若△ABC不是直角三角形,如图2和图3,请你类比勾股定理,试猜想a2+b2与c2的关系,并证明你的结论.
【解答】解:若△ABC是锐角三角形,则有a2+b2>c2
若△ABC是钝角三角形,∠C为钝角,则有a2+b2<c2.
当△ABC是锐角三角形时,
证明:过点A作AD⊥BC,垂足为D,设CD为x,则有BD=a﹣x
根据勾股定理,得b2﹣x2=AD2=c2﹣(a﹣x)2
即b2﹣x2=c2﹣a2+2ax﹣x2.
∴a2+b2=c2+2ax
∵a>0,x>0,
∴2ax>0.
∴a2+b2>c2.
当△ABC是钝角三角形时,
证明:过B作BD⊥AC,交AC的延长线于D.
设CD为y,则有BD2=a2﹣y2
根据勾股定理,得(b+y)2+a2﹣y2=c2.
即a2+b2+2by=c2.
∵b>0,y>0,
∴2by>0,
∴a2+b2<c2.
24.勾股定理神秘而美妙,它的证法多样,其巧妙各有不同,其中的“面积法”给了小聪以灵感,他惊喜的发现,当两个全等的直角三角形如图1或图2摆放时,都可以用“面积法”来证明,下面是小聪利用图1证明勾股定理的过程:
将两个全等的直角三角形按图1所示摆放,其中∠DAB=90°,求证:a2+b2=c2
证明:连接DB,过点D作BC边上的高DF,则DF=EC=b﹣a
∵S四边形ADCB=S△ACD+S△ABCb2ab.
又∵S四边形ADCB=S△ADB+S△DCBc2a(b﹣a)
∴b2abc2a(b﹣a)
∴a2+b2=c2
请参照上述证法,利用图2完成下面的证明.
将两个全等的直角三角形按图2所示摆放,其中∠DAB=90°.求证:a2+b2=c2.
【解答】证明:连接BD,过点B作DE边上的高BF,则BF=b﹣a,
∵S五边形ACBED=S△ACB+S△ABE+S△ADEabb2ab,
又∵S五边形ACBED=S△ACB+S△ABD+S△BDEabc2a(b﹣a),
∴abb2ababc2a(b﹣a),
∴a2+b2=c2.
25.据我国古代《周髀算经》记载,公元前1120年商高对周公说,将一根直尺折成一个直角,两端连接得到一个直角三角形,如果勾是三,股是四,那么弦就等于五.后人概括为“勾三、股四、弦五”.
(1)观察:3,4,5;5,12,13;7,24,25;…,小明发现这些勾股数的勾都是奇数,且从3起就没有间断过,
当勾=3时,股4(9﹣1),弦5(9+1);
当勾=5时,股12(25﹣1),弦13(25+1);﹣﹣﹣﹣﹣﹣
请你根据小明发现的规律用n(n为奇数且n≥3)的代数式来表示所有这些勾股数的勾 n 、股 (n2﹣1) 、弦 (n2+1) ,并猜想它们之间的相等关系(写二种)并对其中一种猜想加以证明;
(2)继续观察4,3,5;6,8,10;8,15,17;…,可以发现各组的第一个数都是偶数,且从4起也没有间断过.请你直接用m(m为偶数且m≥4)的代数式来表示它们的股和弦.
【解答】解:(1)∵(9﹣1)=4,(9+1)=5; (25﹣1)=12,(25+1)=13;
∴7,24,25的股的算式为 (49﹣1)(72﹣1)
弦的算式为 (49+1)(72+1);
当n为奇数且n≥3,勾、股、弦的代数式分别为:n,(n2﹣1),(n2+1).
例如关系式①:勾2=股+弦;关系式②:勾2+股2=弦2,
证明关系式①:弦+股(n2+1)(n2﹣1)=n2,
或证明关系式②:勾2+股2=n2+[(n2﹣1)]2n4n2(n2+1)2=弦2,
∴猜想得证;
(2)例如探索得,当m为偶数且m>4时,股、弦的代数式分别为:,.
另加分问题,
例如:连接两组勾股数中,上一组的勾、股与下一组的勾的和等于下一组的股.
即上一组为:n,(n2﹣1),(n2+1)(n为奇数且n≥3),
分别记为:A1、B1、C1,
下一组为:n+2,[(n+2)2﹣1],[(n+2)2+1](n为奇数且n≥3),
分别记为:A2、B2、C2,
则:A1+B1+A2=n(n2﹣1)+(n+2)(n2+4n+3)[(n+2)2﹣1]=B2.
或B1+C2=B2+C1(证略)等等.
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