内容正文:
第一章勾股定理
一、单选题(本大题共12小题)
1.如图,在离水面点A高度为的岸上点处,有人用绳子拉船靠岸,开始时绳子的长为,此人以的速度收绳,后船移动到点的位置,则船向岸边移动了( )(假设绳子是直的)
A. B. C. D.
2.下列条件中,使不是直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
3.如图,两个较大正方形的面积分别为225、289,则字母所代表的正方形的边长为( )
A.64 B.16 C.8 D.4
4.下列条件不能判定为直角三角形的是( )
A. B.
C.,, D.
5.如图,小巷左右两侧是竖直的墙,一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端到左墙角的距离为0.7米,顶端距离地面2.4米,如果保持梯子底端位置不动,将梯子斜靠在右墙时,顶端距离地面2米,那么小巷的宽度为( )
A.0.7米 B.1.5米 C.2.2米 D.2.4米
6.如图,在的正方形网格中,每个小正方形的边长均为1,点A,B,C,D都在格点上,以A为圆心,的长为半径画弧,交于点E,则的长为( ).
A. B. C. D.
7.如图,中,,,,将折叠,使点与重合,得折痕,则的周长等于( )
A. B. C. D.
8.如图是小英爸爸设置的手机手势密码图,已知左右、上下两个相邻密码点间的距离均为1,手指沿 的顺序解锁.按此手势解锁一次的路径长为( )
A. 5
B.
C.
D. 6
9.“赵爽弦图”巧妙利用面积关系证明了勾股定理.如图所示的“赵爽弦图”是由四个全等直角三角形和中间的小正方形拼成的一个大正方形.设直角三角形的两条直角边长分别为m,.若小正方形面积为5,,则大正方形面积为( )
A.12 B.13 C.14 D.15
10.《九章算术》中的“折竹抵地”问题:今有竹高一丈,末折抵地,去根六尺.问折高者几何?意思是:一根竹子,原高一丈(一丈尺),一阵风将竹子折断,其竹稍恰好抵地,抵地处离竹子底部6尺远,问折断处离地面的高度是多少?设折断处离地面的高度为尺,则可列方程为( )
A. B.
C. D.
11.利用下列图形,能验证勾股定理的有( )
① ② ③ ④
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
12.如图,一架云梯长25米,斜靠在一面墙上,梯子底端离墙7米,如果梯子的顶端下滑了4米,那么梯子的底端在水平方向滑动的距离为( )
A. 4米
B. 6米
C. 8米
D. 15米
二、填空题(本大题共5小题)
13.如图是一个透明的长方体玻璃鱼缸,假设其长,高,水深.在水面上紧贴内壁处有一块面包屑,在水面线上,且,一只蚂蚁想从鱼缸外的点沿鱼缸壁爬进鱼缸内的处吃面包屑,则蚂蚁爬行的最短路线的长为____.
(第3题图)
14.如图1,M,N分别为锐角边,上的点,把沿折叠,点O落在所在平面内的点C处.若折叠后,直线与交于点E,且,垂足为点E,且,,则此时的长为 .
15.如图,长方形中:,.点E为射线上的一动点,将沿折叠,得到(点A的对应点为)并连接、,当为等腰三角形,的长是 .
16.如图,动点,分别是正方形的边,上的动点,沿,折叠正方形,点,的对应点恰好都落在处,若,当点是边的三等分点时,的长为______________.
17.在中,,,,过点B的直线把分割成两个三角形,使其中只有一个是等腰三角形,则这个等腰三角形的面积是 .
三、解答题(本大题共6小题)
18.折纸是一门将数学、艺术与工程完美结合的学科.一张小小的纸片,通过动手折叠,能够创造出非常奇妙的图形,产生出许多有趣的数学问题.在学习了勾股定理和无理数之后,我们可以用折纸的方式,折出长度为,,等线段.利用一张边长为的正方形纸片,小明进行了如下探究.
探索(1):如图1,将纸片沿着对角线对折,使得点落到点处;再对折一次,使得点落到点处,将纸片展开,两条折痕交于点,则_____;
探索(2):如图2,将纸片沿过对边中点的直线对折后展开,折痕为;再将纸片折叠,使得点落在上的点处,折痕为,求线段和折痕的长度;
探索(3):你能折出长度为的线段吗?
请你在图3中画出折叠后的示意图(用虚线表示折痕),并说明如何得到该线段;
探索(4):在探索(2)的基础上,你能折出长度为的线段吗?
请你在图4中画出折叠后的示意图(用虚线表示折痕),并写出哪条线段即为所求.
19.综合探究:
“在中,、、三边的长分别为、、,求这个三角形的面积”.
小明同学在解答这道题时,先建立一个正方形网格(每个小正方形的边长为1),再在网格中画出格点(即三个顶点都在小正方形的顶点处),如图1所示,这样不需求的高,而借用网格就能计算出它的面积.我们把上述求面积的方法叫做构图法.
(1)直接写出图1中的面积是________;
(2)若的三边的长分别为、、,请你利用构图法在图2中,画出符合题意的,并写出它的面积________.
(3)已知,均为正实数,且,求的最小值.
小明同学发现可看作两直角边分别为和1的直角三角形的斜边长,可看作两直角边分别是和3的直角三角形的斜边长,通过分析,小明想到了构图法解决此问题,于是构造出图3,将问题转化为求线段的长,如图,,,,,,,则、的长分别表示为,.由于,当、、共线时,取等号,所以只要求出的长,就可以解决问题.请在图3中,求出的长,并说明理由.所以的最小值是________.
(4)拓展应用:求代数式:()的最小值.
20.【阅读】小芳在学习了全等三角形后,她尝试用三种不同的方式摆放一副三角板.在中,;在中,.
【发现】
(1)如图1,将两个三角板互不重叠的摆放在一起,的顶点B在边上,过点A作,过点C作,垂足分别为,若,则 ;
【类比】
(2)如图2,将两个三角板叠放在一起,的顶点B在边上,顶点A在边上,过点C作,垂足为P,猜想之间的数量关系,并说明理由;
【拓展】
(3)如图3,将两个三角板叠放在一起,的顶点A在边上,顶点B在边上,若,连接,求的面积.
21.(10分)【问题背景】在△ABC中,AB=AC,点M,N在直线BC上,∠MAN=135°,探究MC,BN,MN之间的数量关系.
【初步感知】
(1)如图①、如图②,当∠BAC=90°时,探究如下:
思路一:如图①,将△ABN绕着点A逆时针旋转90°,得到△ACD,则BN=CD,且∠DCM=90°,连接DN和MD,易证△MAD≌△MAN.
思路二:如图②,把△MAN沿着AN所在直线折叠,得到△DAN,则MN=DN,且∠DAM=90°,连接BD,易证△MAC≌△DAB.
根据以上信息填空:图①、图②中,线段MC,BN,MN之间的量关系为 ;
【类比探究】
(2)当∠BAC=60°时,∠MAN=150°,如图③,请写出线段MC,BN,MN之间的数量关系,结合图①、图②思路,请写出图③的证明过程;
【拓展延伸】
(3)当∠BAC=120°时,∠MAN=60°,如图④,请写出线段BM,NC,MN之间的数量关系 .
22.某兴趣小组在学习了勾股定理之后提出∶“锐(钝)角三角形有没有类似于勾股定理的结论”的问题.首先定义了一个新的概念∶如图(1)中,M是的中点,P是射线上的点,设,若,则称k为勾股比.
(1)如图(1),过B、C分别作中线的垂线,垂足为E、D.求证∶.
(2)①如图(2),当,且时, (填一个恰当的数).
②如图(1),当,为锐角三角形,且时,①中的结论还成立吗?若成立,请写出证明过程;若不成立,也请说明理由;
③对任意锐角或钝角三角形,如图(1)、(3),请用含勾股比k的表达式直接表示与的关系(写出锐角或钝角三角形中的一个即可).
23.【初步感知】
(1)如图1,已知为等边三角形,点D是边上一动点(点D不与点B,点C重合),以为边向右侧作等边,连接.求证:;
【类比探究】
(2)如图2,已知,在中,,,点G为边上一点,过点C作垂直射线于点,连接,请求出的度数;
【拓展应用】
(3)如图3,在四边形中,,是对角线,是等边三角形,,若,,请求出的长.
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
A
D
C
D
C
C
C
C
B
D
D
C
13.100
14.5或20
15.或或
16.或
17.解:在中,,,
则:,
沿过点B的直线把分割成两个三角形,使其中只有一个是等腰三角形,
设该直线与边交于点P.以下有三种情况:
①当时,
∴
②当时,
③当且点P在边上时,过点B作,垂足为D.
∴
∴
∴
∴.
综上所述:等腰三角形的面积可能为或或.
18.(1)在中,,
∴,
由折叠的性质可得;
(2)由折叠的性质可得, ,
,,
∵,
∴,,
∴;
同理可得,
∵,
∴,
∴;
设,则,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得,
∴,
∴;
(3)如图3所示,将纸片沿过对边中点的直线对折后展开,折痕为,连接,则线段即为所求;
(4)如图4所示,折叠将纸片沿过对边中点的直线对折,折痕为,再把纸片继续对折,折痕为,使得点H落在点T处,连接,则线段即为所求.
19.(1)解:如图,
,
则的面积是;
(2)解:如图,即为所求,
,
则的面积是;
(3)解:,
当、、共线时,取得最小值,即的长为5,
的最小值是5;
(4)解:如图,,,,,,,则、的长分别表示为,,
则()的最小值即为的最小值,即的长,
如图,过点C作交的延长线于点,
同(3)可得,,,
在中,,
则()的最小值为5.
20.(1)解:∵,,
∵,
∴,
∴,
∵,
,
∴,,
∴;
(2)解:,理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴;
()解:如图,过点作,交延长线于点,
同(2)得:,
∴,
∵,,
∴,
∴,
,
,
∴.
21.(1)MC2+BN2=MN2.
(2)如图,作∠DAN=60°,使得AD=AN,连接MD和CD,过点D作DE⊥MN.
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,
∠BAC=∠ABC=∠ACB=60°.
∵∠DAN=60°,
∴∠BAC+∠CAN=∠DAN+∠CAN.
即∠BAN=∠CAD.
在△BAN和△CAD中
∴△BAN≌△CAD(SAS).
∴BN=CD,∠ABN=∠ACD=60°.
∴∠ACB+∠ACD=120°.
∴∠DCE=60°.即∠CDE=30°.
∵∠DAN+∠MAN=210°,
∴∠MAD=150°.
∴∠MAD=∠MAN=150°.
在△MAD和△MAN中
∴△MAD≌△MAN(SAS).
∴MD=MN.
∵在Rt△DEC中,∠CDE=30°.
∴CE=CD.
∵在Rt△DEC中,根据勾股定理得,DE=CD.
∵在Rt△DEM中,根据勾股定理得,ME2+DE2=MD2.
∴(BN+MC)2+(BN)2=MN2.
即MC2+BN2+MC·BN=MN2.
(3)图④结论:MC2+BN2-MC·BN=MN2.
22.(1)证明∶是的中点,
,
于点,交的延长线于点,
,
在和中,
,
,
.
(2)解∶①,是的中点,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
故答案为∶.
②成立,
证明∶如图(1),,是的中点,
,
,
,
,
,
由(1)得,
,,
设,,
则,,
,
,
,
,
,
,
.
③结论∶锐角三角形∶,
钝角三角形∶,
理由如下∶设,则,
∵于E,于D,
∴,
在中,,
在中,,
∴,
又∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,是的中线,
∴,
若是锐角三角形,则,
∴,
若是钝角三角形,则,
∴.
23.证明:∵、为等边三角形,
∴,,,,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∴,
∴.
(2)解:如图,过点作,交延长线于,于,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
(3)解:如图,以为边,作等边三角形,连接,
∴,,
∵,
∴,即,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,即,
在和中,,
∴,
∴,
∵,
∴.
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