
1. 掌握勾股定理的內(nèi)容及證明方法,能夠熟練地運(yùn)用勾股定理由已知直角三角形中的兩條邊長(zhǎng)求出第三條邊長(zhǎng).
2. 掌握勾股定理,能夠運(yùn)用勾股定理解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題,會(huì)運(yùn)用方程思想解決問(wèn)題.
3. 熟練應(yīng)用勾股定理解決直角三角形中的問(wèn)題,進(jìn)一步運(yùn)用方程思想解決問(wèn)題.
4. 掌握勾股定理的逆定理及其應(yīng)用.理解原命題與其逆命題,原定理與其逆定理的概念及它們之間的關(guān)系.
5. 能利用勾股定理的逆定理,由三邊之長(zhǎng)判斷一個(gè)三角形是否是直角三角形.
6. 能夠理解勾股定理及逆定理的區(qū)別與聯(lián)系,掌握它們的應(yīng)用范圍.
【基礎(chǔ)知識(shí)】
一.直角三角形的性質(zhì)
(1)有一個(gè)角為90°的三角形,叫做直角三角形.
(2)直角三角形是一種特殊的三角形,它除了具有一般三角形的性質(zhì)外,具有一些特殊的性質(zhì):
性質(zhì)1:直角三角形兩直角邊的平方和等于斜邊的平方(勾股定理).
性質(zhì)2:在直角三角形中,兩個(gè)銳角互余.
性質(zhì)3:在直角三角形中,斜邊上的中線等于斜邊的一半.(即直角三角形的外心位于斜邊的中點(diǎn))
性質(zhì)4:直角三角形的兩直角邊的乘積等于斜邊與斜邊上高的乘積. 性質(zhì)5:在直角三角形中,如果有一個(gè)銳角等于30°,那么它所對(duì)的直角邊等于斜邊的一半;
在直角三角形中,如果有一條直角邊等于斜邊的一半,那么這條直角邊所對(duì)的銳角等于30°.
二.勾股定理
(1)勾股定理:在任何一個(gè)直角三角形中,兩條直角邊長(zhǎng)的平方之和一定等于斜邊長(zhǎng)的平方.
如果直角三角形的兩條直角邊長(zhǎng)分別是a,b,斜邊長(zhǎng)為c,那么a2+b2=c2.
(2)勾股定理應(yīng)用的前提條件是在直角三角形中.
(3)勾股定理公式a2+b2=c2 的變形有:a=,b=及c=.
(4)由于a2+b2=c2>a2,所以c>a,同理c>b,即直角三角形的斜邊大于該直角三角形中的每一條直角邊.
三.勾股定理的證明
(1)勾股定理的證明方法有很多種,教材是采用了拼圖的方法證明的.先利用拼圖的方法,然后再利用面積相等證明勾股定理.
(2)證明勾股定理時(shí),用幾個(gè)全等的直角三角形拼成一個(gè)規(guī)則的圖形,然后利用大圖形的面積等于幾個(gè)小圖形的面積和化簡(jiǎn)整理得到勾股定理.
四.勾股定理的逆定理
(1)勾股定理的逆定理:如果三角形的三邊長(zhǎng)a,b,c滿足a2+b2=c2,那么這個(gè)三角形就是直角三角形.
說(shuō)明:
①勾股定理的逆定理驗(yàn)證利用了三角形的全等.
②勾股定理的逆定理將數(shù)轉(zhuǎn)化為形,作用是判斷一個(gè)三角形是不是直角三角形.必須滿足較小兩邊平方的和等于最大邊的平方才能做出判斷.
(2)運(yùn)用勾股定理的逆定理解決問(wèn)題的實(shí)質(zhì)就是判斷一個(gè)角是不是直角.然后進(jìn)一步結(jié)合其他已知條件來(lái)解決問(wèn)題.
注意:要判斷一個(gè)角是不是直角,先要構(gòu)造出三角形,然后知道三條邊的大小,用較小的兩條邊的平方和與最大的邊的平方比較,如果相等,則三角形為直角三角形;否則不是.
五.勾股數(shù)
勾股數(shù):滿足a2+b2=c2 的三個(gè)正整數(shù),稱為勾股數(shù).
說(shuō)明:
①三個(gè)數(shù)必須是正整數(shù),例如:2.5、6、6.5滿足a2+b2=c2,但是它們不是正整數(shù),所以它們不是夠勾股數(shù).
②一組勾股數(shù)擴(kuò)大相同的整數(shù)倍得到三個(gè)數(shù)仍是一組勾股數(shù).
③記住常用的勾股數(shù)再做題可以提高速度.如:3,4,5;6,8,10;5,12,13;…
六.勾股定理的應(yīng)用
(1)在不規(guī)則的幾何圖形中,通常添加輔助線得到直角三角形.
(2)在應(yīng)用勾股定理解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)勾股定理與方程的結(jié)合是解決實(shí)際問(wèn)題常用的方法,關(guān)鍵是從題中抽象出勾股定理這一數(shù)學(xué)模型,畫(huà)出準(zhǔn)確的示意圖.領(lǐng)會(huì)數(shù)形結(jié)合的思想的應(yīng)用.
(3)常見(jiàn)的類型:①勾股定理在幾何中的應(yīng)用:利用勾股定理求幾何圖形的面積和有關(guān)線段的長(zhǎng)度.
②由勾股定理演變的結(jié)論:分別以一個(gè)直角三角形的三邊為邊長(zhǎng)向外作正多邊形,以斜邊為邊長(zhǎng)的多邊形的面積等于以直角邊為邊長(zhǎng)的多邊形的面積和.
③勾股定理在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用:運(yùn)用勾股定理的數(shù)學(xué)模型解決現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)際問(wèn)題.
④勾股定理在數(shù)軸上表示無(wú)理數(shù)的應(yīng)用:利用勾股定理把一個(gè)無(wú)理數(shù)表示成直角邊是兩個(gè)正整數(shù)的直角三角形的斜邊.
【考點(diǎn)剖析】
一.直角三角形的性質(zhì)(共1小題)
1.(2022春?濱??h期中)如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于點(diǎn)D,BE平分∠ABC,AD、BE相交于點(diǎn)F.
(1)若∠CAD=36°,求∠AEF的度數(shù);
(2)試說(shuō)明:∠AEF=∠AFE.
二.勾股定理(共1小題)
2.(2022春?尤溪縣期中)如圖,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于點(diǎn)D,∠CBE=45°,BE分別交AC,AD于點(diǎn)E、F,連接CF.
(1)判斷△BCF的形狀,并說(shuō)明理由;
(2)若AF=BC,求證:BF2+EF2=AE2.
三.勾股定理的證明(共1小題)
3.(2022春?廬江縣期中)將兩個(gè)全等的直角三角形按如圖所示擺放,使點(diǎn)A、E、D在同一條直線上.利用此圖的面積表示式證明勾股定理.
四.勾股定理的逆定理(共1小題)
4.(2022春?瑞金市期中)(1)在Rt△ABC中∠ACB=90°,AB=5,AC=4,求BC的長(zhǎng).
(2)在△ABC中,AB=,AC=2,BC=3,判斷△ABC是否是直角三角形.
五.勾股數(shù)(共1小題)
5.(2022春?恩施市校級(jí)月考)能夠成為直角三角形三條邊長(zhǎng)的三個(gè)正整數(shù)a,b,c稱為勾股數(shù).世界上第一次給出勾股數(shù)通解公式的是我國(guó)古代數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》,勾股數(shù)組公式為a=(m2﹣n2),b=mn,c=(m2+n2),其中m>n>0,m,n是互質(zhì)的奇數(shù).當(dāng)n=1時(shí),求有一邊長(zhǎng)為5的直角三角形的另外兩條邊長(zhǎng).
六.勾股定理的應(yīng)用(共1小題)
6.(2022春?中山市期中)如圖,學(xué)校要測(cè)量旗桿的高度,同學(xué)們發(fā)現(xiàn)系在旗桿頂端的繩子垂到地面并多出一段(如圖1),同學(xué)們首先測(cè)量了多出的這段繩子長(zhǎng)度為1米,再將繩子拉直(如圖2),測(cè)出繩子末端C到旗桿底部B的距離為5米,求旗桿的高度.
七.等腰直角三角形(共1小題)
7.(真題?齊河縣期末)兩個(gè)大小不同的等腰直角三角形三角板如圖1所示放置,圖2是由它抽象出的幾何圖形,B,C,E在同一條直線上,連接DC.
(1)請(qǐng)找出圖2中的全等三角形,并給予證明(說(shuō)明:結(jié)論中不得含有未標(biāo)識(shí)的字母);
(2)證明:DC⊥BE.
【過(guò)關(guān)檢測(cè)】
一.選擇題(共8小題,滿分24分,每小題3分)
1.(3分)在下列以線段a、b、c的長(zhǎng)為邊,能構(gòu)成直角三角形的是( )
A.a(chǎn)=3,b=4,c=6B.a(chǎn)=5,b=6,c=7
C.a(chǎn)=6,b=8,c=9D.a(chǎn)=7,b=24,c=25
2.(3分)下列4組線段中,不能組成直角三角形的是( )
A.a(chǎn)=3,b=4,c=5B.a(chǎn)=2,b=3,c=4
C.a(chǎn)=5,b=12,c=13D.a(chǎn)=8,b=15,c=17
3.(3分)下列各組數(shù)是勾股數(shù)的是( )
A.32,42,52B.1.5,2,2.5C.6,8,10D.,,
4.(3分)有一個(gè)邊長(zhǎng)為40cm的正方形洞口,要用一個(gè)圓蓋去蓋住這個(gè)洞口,那么圓蓋的直徑至少應(yīng)為( )
A.40cmB.20cmC.40cmD.40cm
5.(3分)在Rt△ABC中,兩直角邊長(zhǎng)分別為3和4,則斜邊的長(zhǎng)度是( )
A.2B.C.5D.或5
6.(3分)下列各組數(shù)中,是勾股數(shù)的是( )
A.0.3,0.4,0.5B.
C.6,8,10D.1.5,2,2.5
7.(3分)我國(guó)是最早了解勾股定理的國(guó)家之一.下面四幅圖中,不能證明勾股定理的是( )
A.B.
C.D.
8.(3分)如圖,△OA1A2是等腰直角三角形,OA1=1,以斜邊OA2為直角邊作等腰直角三角形OA2A3,再以O(shè)A3為直角邊作等腰直角三角形OA3A4,…,按此規(guī)律作下去,則OA2021的長(zhǎng)為( )
A.B.C.D.
二.填空題(共8小題,滿分24分,每小題3分)
9.(3分)如圖,在正方形網(wǎng)格中,點(diǎn)A,B,C,D均為格點(diǎn),則∠CBD+∠ABC= .
10.(3分)如圖所示的正方形是由四個(gè)全等的直角三角形拼成的,直角三角形的兩條直角邊長(zhǎng)分別為2,3,則大正方形的面積為 .
11.(3分)《九章算術(shù)》中有一道“引葭赴岸”問(wèn)題:“今有池一丈,葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,適與岸齊.問(wèn)水深,葭長(zhǎng)各幾何?”
題意是:有一個(gè)池塘,其底面是邊長(zhǎng)為10尺的正方形,一棵蘆葦AB生長(zhǎng)在它的中央,高出水面部分BC為1尺.如果把該蘆葦沿與水池邊垂直的方向拉向岸邊,那么蘆葦?shù)捻敳緽恰好碰到岸邊的B'(如圖).則蘆葦長(zhǎng) 尺.
12.(3分)《九章算術(shù)》是我國(guó)古代的數(shù)學(xué)名著,其中“勾股”章有一題,大意是說(shuō):已知矩形門的高比寬多6尺,門的對(duì)角線長(zhǎng)10尺,那么門的高和寬各是多少?如果設(shè)門的寬為x尺,根據(jù)題意,那么可列方程 .
13.(3分)如圖是一參賽隊(duì)員設(shè)計(jì)的機(jī)器人比賽時(shí)行走的路徑,機(jī)器人從A處先往東走8m,又往北走3m,遇到障礙后又往西走4m,再轉(zhuǎn)向北走9m往東拐,僅走1m就到達(dá)了B.問(wèn)A、B兩點(diǎn)之間的距離為
m.
14.(3分)如圖,在四邊形ABCD中,點(diǎn)E為AB的中點(diǎn),DE⊥AB于點(diǎn)E,AB=6,,BC=1,,則四邊形ABCD的面積為 .
15.(3分)我們學(xué)習(xí)了勾股定理后,都知道“勾三、股四、弦五”.
觀察:3、4、5;5、12、13;7、24、25;9、40、41;…,發(fā)現(xiàn)這些勾股數(shù)的勾都是奇數(shù),且從3起就沒(méi)有間斷過(guò).
(1)請(qǐng)你根據(jù)上述的規(guī)律寫(xiě)出下一組勾股數(shù): ;
(2)若第一個(gè)數(shù)用字母n(n為奇數(shù),且n≥3)表示,那么后兩個(gè)數(shù)用含n的代數(shù)式分別表示為 和 .
16.(3分)如圖,以直角三角形的三邊為邊,分別向直角三角形外部作等邊三角形,三個(gè)等邊三角形的面積分別為S1,S2,S3.則它們滿足的數(shù)量關(guān)系為 .
三.解答題(共8小題,滿分52分)
17.(5分)如圖所示,甲漁船以8海里/時(shí)的速度離開(kāi)港口O向東北方向航行,乙漁船以6海里/時(shí)的速度離開(kāi)港口O向西北方向航行,他們同時(shí)出發(fā),一個(gè)半小時(shí)后,甲、乙兩漁船相距多少海里?
18.(6分)如圖,要在河邊修建一個(gè)水泵站,分別向張村A和李莊B送水,已知張村A、李莊B到河邊的距離分別為akm和bkm,且張、李二村莊相距ckm.
水泵應(yīng)建在什么地方,可使所用的水管最短?請(qǐng)?jiān)趫D中設(shè)計(jì)出水泵站的位置.
19.(6分)八年級(jí)(2)班的小明和小亮同學(xué)學(xué)了“勾股定理”之后,為了測(cè)得圖中風(fēng)箏的高度CE,他們進(jìn)行了如下操作:
①測(cè)得BD的長(zhǎng)為15米(注:BD⊥CE);
②根據(jù)手中剩余線的長(zhǎng)度計(jì)算出風(fēng)箏線BC的長(zhǎng)為25米;
③牽線放風(fēng)箏的小明身高1.6米.
(1)求風(fēng)箏的高度CE.
(2)過(guò)點(diǎn)D作DH⊥BC,垂足為H,求BH、DH.
20.(6分)如圖,在△ABC中,∠ABC=90°,BD⊥AC于點(diǎn)D,E是AC上一點(diǎn),且DE=DA,若AB=15,BC=20,求EC的長(zhǎng).
21.(7分)如圖,某氣象站測(cè)得臺(tái)風(fēng)中心在A城正西方向300km的B處,以每小時(shí)km的速度向北偏東60°的BF方向移動(dòng),距臺(tái)風(fēng)中心200km的范圍是受臺(tái)風(fēng)干擾的區(qū)域,問(wèn)A城是否受到此次臺(tái)風(fēng)的干擾?為什么?若要受到臺(tái)風(fēng)干擾,求出A城受臺(tái)風(fēng)干擾的時(shí)間.
22.(7分)拖拉機(jī)在行駛的過(guò)程中的噪音會(huì)影響周圍環(huán)境,某拖拉機(jī)位于A學(xué)校正南方向125m的B處,正以150m/min的速度沿公路BC方向行駛,如圖所示,已知A學(xué)校到BC的距離AD=35m,
(1)求拖拉機(jī)從B處行駛到D處經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間?
(2)如果在距拖拉機(jī)91m的圓形區(qū)域內(nèi)都將受噪音影響,那么A學(xué)校受到拖拉機(jī)噪音影響的時(shí)間有多長(zhǎng)?(精確到0.1)
23.(7分)一個(gè)直立的火柴盒在桌面上倒下,啟迪人們發(fā)現(xiàn)了勾股定理的一種新的證明方法.如圖,火柴盒的一個(gè)側(cè)面ABCD(是一個(gè)長(zhǎng)方形)倒下到AB′C′D′的位置,連接CC′,設(shè)AB=a,BC=b,AC=c.
(1)試用a、b有關(guān)的代數(shù)式表示梯形BCC′D′的面積;
(2)試用a、b、c有關(guān)的代數(shù)式分別表示△ABC、△AD′C′、△AC′C的面積;
(3)由(1)和(2)的結(jié)論證明勾股定理:a2+b2=c2.
24.(8分)如圖①,是兩個(gè)全等的直角三角形硬紙板(直角邊分別為a,b,斜邊為c).
(1)用這樣的兩個(gè)三角形構(gòu)造成如圖②的圖形,請(qǐng)利用這個(gè)圖形驗(yàn)證勾股定理.
(2)假設(shè)圖①中的直角三角形有若干個(gè),請(qǐng)運(yùn)用圖①中所給的直角三角形拼出另一種能驗(yàn)證勾股定理的圖形,畫(huà)出拼后的圖形并利用這個(gè)圖形驗(yàn)證勾股定理.
第16講 勾股定理全章復(fù)習(xí)與測(cè)試
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1. 掌握勾股定理的內(nèi)容及證明方法,能夠熟練地運(yùn)用勾股定理由已知直角三角形中的兩條邊長(zhǎng)求出第三條邊長(zhǎng).
2. 掌握勾股定理,能夠運(yùn)用勾股定理解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題,會(huì)運(yùn)用方程思想解決問(wèn)題.
3. 熟練應(yīng)用勾股定理解決直角三角形中的問(wèn)題,進(jìn)一步運(yùn)用方程思想解決問(wèn)題.
4. 掌握勾股定理的逆定理及其應(yīng)用.理解原命題與其逆命題,原定理與其逆定理的概念及它們之間的關(guān)系.
5. 能利用勾股定理的逆定理,由三邊之長(zhǎng)判斷一個(gè)三角形是否是直角三角形.
6. 能夠理解勾股定理及逆定理的區(qū)別與聯(lián)系,掌握它們的應(yīng)用范圍.
【基礎(chǔ)知識(shí)】
一.直角三角形的性質(zhì)
(1)有一個(gè)角為90°的三角形,叫做直角三角形.
(2)直角三角形是一種特殊的三角形,它除了具有一般三角形的性質(zhì)外,具有一些特殊的性質(zhì):
性質(zhì)1:直角三角形兩直角邊的平方和等于斜邊的平方(勾股定理).
性質(zhì)2:在直角三角形中,兩個(gè)銳角互余.
性質(zhì)3:在直角三角形中,斜邊上的中線等于斜邊的一半.(即直角三角形的外心位于斜邊的中點(diǎn))
性質(zhì)4:直角三角形的兩直角邊的乘積等于斜邊與斜邊上高的乘積. 性質(zhì)5:在直角三角形中,如果有一個(gè)銳角等于30°,那么它所對(duì)的直角邊等于斜邊的一半;
在直角三角形中,如果有一條直角邊等于斜邊的一半,那么這條直角邊所對(duì)的銳角等于30°.
二.勾股定理
(1)勾股定理:在任何一個(gè)直角三角形中,兩條直角邊長(zhǎng)的平方之和一定等于斜邊長(zhǎng)的平方.
如果直角三角形的兩條直角邊長(zhǎng)分別是a,b,斜邊長(zhǎng)為c,那么a2+b2=c2.
(2)勾股定理應(yīng)用的前提條件是在直角三角形中.
(3)勾股定理公式a2+b2=c2 的變形有:a=,b=及c=.
(4)由于a2+b2=c2>a2,所以c>a,同理c>b,即直角三角形的斜邊大于該直角三角形中的每一條直角邊.
三.勾股定理的證明
(1)勾股定理的證明方法有很多種,教材是采用了拼圖的方法證明的.先利用拼圖的方法,然后再利用面積相等證明勾股定理.
(2)證明勾股定理時(shí),用幾個(gè)全等的直角三角形拼成一個(gè)規(guī)則的圖形,然后利用大圖形的面積等于幾個(gè)小圖形的面積和化簡(jiǎn)整理得到勾股定理.
四.勾股定理的逆定理
(1)勾股定理的逆定理:如果三角形的三邊長(zhǎng)a,b,c滿足a2+b2=c2,那么這個(gè)三角形就是直角三角形.
說(shuō)明:
①勾股定理的逆定理驗(yàn)證利用了三角形的全等.
②勾股定理的逆定理將數(shù)轉(zhuǎn)化為形,作用是判斷一個(gè)三角形是不是直角三角形.必須滿足較小兩邊平方的和等于最大邊的平方才能做出判斷.
(2)運(yùn)用勾股定理的逆定理解決問(wèn)題的實(shí)質(zhì)就是判斷一個(gè)角是不是直角.然后進(jìn)一步結(jié)合其他已知條件來(lái)解決問(wèn)題.
注意:要判斷一個(gè)角是不是直角,先要構(gòu)造出三角形,然后知道三條邊的大小,用較小的兩條邊的平方和與最大的邊的平方比較,如果相等,則三角形為直角三角形;否則不是.
五.勾股數(shù)
勾股數(shù):滿足a2+b2=c2 的三個(gè)正整數(shù),稱為勾股數(shù).
說(shuō)明:
①三個(gè)數(shù)必須是正整數(shù),例如:2.5、6、6.5滿足a2+b2=c2,但是它們不是正整數(shù),所以它們不是夠勾股數(shù).
②一組勾股數(shù)擴(kuò)大相同的整數(shù)倍得到三個(gè)數(shù)仍是一組勾股數(shù).
③記住常用的勾股數(shù)再做題可以提高速度.如:3,4,5;6,8,10;5,12,13;…
六.勾股定理的應(yīng)用
(1)在不規(guī)則的幾何圖形中,通常添加輔助線得到直角三角形.
(2)在應(yīng)用勾股定理解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)勾股定理與方程的結(jié)合是解決實(shí)際問(wèn)題常用的方法,關(guān)鍵是從題中抽象出勾股定理這一數(shù)學(xué)模型,畫(huà)出準(zhǔn)確的示意圖.領(lǐng)會(huì)數(shù)形結(jié)合的思想的應(yīng)用.
(3)常見(jiàn)的類型:①勾股定理在幾何中的應(yīng)用:利用勾股定理求幾何圖形的面積和有關(guān)線段的長(zhǎng)度.
②由勾股定理演變的結(jié)論:分別以一個(gè)直角三角形的三邊為邊長(zhǎng)向外作正多邊形,以斜邊為邊長(zhǎng)的多邊形的面積等于以直角邊為邊長(zhǎng)的多邊形的面積和.
③勾股定理在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用:運(yùn)用勾股定理的數(shù)學(xué)模型解決現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)際問(wèn)題.
④勾股定理在數(shù)軸上表示無(wú)理數(shù)的應(yīng)用:利用勾股定理把一個(gè)無(wú)理數(shù)表示成直角邊是兩個(gè)正整數(shù)的直角三角形的斜邊.
【考點(diǎn)剖析】
一.直角三角形的性質(zhì)(共1小題)
1.(2022春?濱海縣期中)如圖,在△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于點(diǎn)D,BE平分∠ABC,AD、BE相交于點(diǎn)F.
(1)若∠CAD=36°,求∠AEF的度數(shù);
(2)試說(shuō)明:∠AEF=∠AFE.
【分析】(1)根據(jù)條件的余角相等得到∠ABD=∠CAD=36°,根據(jù)角平分線的性質(zhì)求出∠ABE,根據(jù)直角三角形的性質(zhì)計(jì)算即可;
(2)根據(jù)角平分線的性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì)證明結(jié)論.
【解答】(1)解:∵AD⊥BC,
∴∠ABD+∠BAD=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠CAD=90°,
∴∠ABD=∠CAD=36°,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠ABC=18°,
∴∠AEF=90°﹣∠ABE=72°;
(2)證明:∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠CBE,
∵∠ABE+∠AEF=90°,∠CBE+∠BFD=90°,
∴∠AEF=∠BFD,
∵∠AFE=∠BFD,
∴∠AEF=∠AFE.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是直角三角形的性質(zhì),掌握直角三角形的兩銳角互余是解題的關(guān)鍵.
二.勾股定理(共1小題)
2.(2022春?尤溪縣期中)如圖,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于點(diǎn)D,∠CBE=45°,BE分別交AC,AD于點(diǎn)E、F,連接CF.
(1)判斷△BCF的形狀,并說(shuō)明理由;
(2)若AF=BC,求證:BF2+EF2=AE2.
【分析】(1)先根據(jù)等腰三角形三線合一的性質(zhì)得BD=5,由勾股定理計(jì)算可得AD的長(zhǎng),由等腰直角三角形性質(zhì)得DF=5,最后由線段的差可得結(jié)論;
(2)如圖2,作輔助線,構(gòu)建全等三角形,證明△CHB≌△AEF(SAS),得AE=CH,∠AEF=∠BHC,由等腰三角形三線合一的性質(zhì)得EF=FH,最后由勾股定理和等量代換可得結(jié)論.
【解答】(1)解:△BCF為等腰直角三角形.
理由:∵AB=AC,AD⊥BC,
∴BD=CD,
∴AD垂直平分BC,
∴BF=CF,
∴∠BCF=∠CBF=45°,
∴∠CFB=180°﹣45°﹣45°=90°,
∴△BCF為等腰直角三角形;
(2)證明:在BF上取一點(diǎn)H,使BH=EF,連接CH,
在△CHB和△AEF中,
,
∴△CHB≌△AEF(SAS),
∴AE=CH,∠AEF=∠BHC,
∴∠CEF=∠CHE,
∴CE=CH,
∵BD=CD,F(xiàn)D⊥BC,
∴CF=BF,
∴∠CFD=∠BFD=45°,
∴∠CFB=90°,
∴EF=FH,
Rt△CFH中,由勾股定理得:CF2+FH2=CH2,
∴BF2+EF2=AE2.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是勾股定理,全等三角形的性質(zhì)和判定,等腰三角形和等腰直角三角形的性質(zhì)和判定,第二問(wèn)有難度,正確作出輔助線是關(guān)鍵.
三.勾股定理的證明(共1小題)
3.(2022春?廬江縣期中)將兩個(gè)全等的直角三角形按如圖所示擺放,使點(diǎn)A、E、D在同一條直線上.利用此圖的面積表示式證明勾股定理.
【分析】先推出△BEC是直角三角形,然后根據(jù)S梯形ABCD=S△ABE+S△BEC+S△DEC,代入字母整理化簡(jiǎn),即可證明結(jié)論成立.
【解答】證明:由已知可得,
Rt△BAE≌Rt△EDC,
∴∠ABE=∠DEC,
∵∠ABE+∠AEB=90°,
∴∠DEC+∠AEB=90°,
∴∠BEC=90°,
∴△BEC是直角三角形,
∴S梯形ABCD=S△ABE+S△BEC+S△DEC,
∴=,
∴=,
∴a2+b2=c2.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查勾股定理的證明,解答本題的關(guān)鍵是推出△BEC是直角三角形.
四.勾股定理的逆定理(共1小題)
4.(2022春?瑞金市期中)(1)在Rt△ABC中∠ACB=90°,AB=5,AC=4,求BC的長(zhǎng).
(2)在△ABC中,AB=,AC=2,BC=3,判斷△ABC是否是直角三角形.
【分析】(1)根據(jù)勾股定理得出BC=,再代入求出答案即可;
(2)先分別求出兩小邊的平方和和最長(zhǎng)邊的平方,再看看是否相等即可.
【解答】解:(1)由勾股定理得:BC===3;
(2)∵AB=,AC=2,BC=3,
∴AB2=()2=13,AC2+BC2=22+32=4+9=13,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理和勾股定理的逆定理,能靈活運(yùn)用定理進(jìn)行計(jì)算是解此題的關(guān)鍵,注意:如果一個(gè)三角形的兩邊a、b的平方和等于第三邊c的平方,那么這個(gè)三角形是直角三角形.
五.勾股數(shù)(共1小題)
5.(2022春?恩施市校級(jí)月考)能夠成為直角三角形三條邊長(zhǎng)的三個(gè)正整數(shù)a,b,c稱為勾股數(shù).世界上第一次給出勾股數(shù)通解公式的是我國(guó)古代數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》,勾股數(shù)組公式為a=(m2﹣n2),b=mn,c=(m2+n2),其中m>n>0,m,n是互質(zhì)的奇數(shù).當(dāng)n=1時(shí),求有一邊長(zhǎng)為5的直角三角形的另外兩條邊長(zhǎng).
【分析】由n=1,得到a=(m2﹣1)①,b=m②,c=(m2+1)③,根據(jù)直角三角形有一邊長(zhǎng)為5,列方程即可得到結(jié)論.
【解答】解:當(dāng)n=1,a=(m2﹣1)①,b=m②,c=(m2+1)③,
∵直角三角形有一邊長(zhǎng)為5,
∴分三種情況:
①當(dāng)a=5時(shí),(m2﹣1)=5,
∴m2=11,此時(shí)b不是正整數(shù),舍去;
②當(dāng)b=5時(shí),即m=5,
把m=5代入①③得,a=12,c=13;
③當(dāng)c=5時(shí),(m2+1)=5,
∴m2=9,
解得:m=±3,
∵m>0,
∴m=3,
將m=3代入①②得,a=4,b=3,
綜上所述,直角三角形的另外兩條邊長(zhǎng)分別為12,13或3,4.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股數(shù):滿足a2+b2=c2 的三個(gè)正整數(shù),稱為勾股數(shù).進(jìn)行分類討論是解題的關(guān)鍵.
六.勾股定理的應(yīng)用(共1小題)
6.(2022春?中山市期中)如圖,學(xué)校要測(cè)量旗桿的高度,同學(xué)們發(fā)現(xiàn)系在旗桿頂端的繩子垂到地面并多出一段(如圖1),同學(xué)們首先測(cè)量了多出的這段繩子長(zhǎng)度為1米,再將繩子拉直(如圖2),測(cè)出繩子末端C到旗桿底部B的距離為5米,求旗桿的高度.
【分析】因?yàn)槠鞐U、繩子、地面正好構(gòu)成直角三角形,設(shè)旗桿的高度為x米,則繩子的長(zhǎng)度為(x+1)米,根據(jù)勾股定理即可求得旗桿的高度.
【解答】解:設(shè)旗桿的高度AB為x米,則繩子AC的長(zhǎng)度為(x+1)米,
在Rt△ABC中,根據(jù)勾股定理可得:x2+52=(x+1)2,
解得,x=12.
答:旗桿的高度為12米.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是理解題意,學(xué)會(huì)構(gòu)建方程解決問(wèn)題,屬于中考??碱}型.
七.等腰直角三角形(共1小題)
7.(真題?齊河縣期末)兩個(gè)大小不同的等腰直角三角形三角板如圖1所示放置,圖2是由它抽象出的幾何圖形,B,C,E在同一條直線上,連接DC.
(1)請(qǐng)找出圖2中的全等三角形,并給予證明(說(shuō)明:結(jié)論中不得含有未標(biāo)識(shí)的字母);
(2)證明:DC⊥BE.
【分析】(1)根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì),可以得出△ABE≌△ACD;
(2)由△ABE≌△ACD可以得出∠B=∠ACD﹣45°,進(jìn)而得出∠DCB=90°,就可以得出結(jié)論.
【解答】(1)△ABE≌△ACD.
證明:∵△ABC與△AED均為等腰直角三角形,
∴AB=AC,AE=AD,∠BAC=∠EAD=90°.
∴∠BAC+∠CAE=∠EAD+∠CAE.
即∠BAE=∠CAD,
在△ABE與△ACD中,
,
∴△ABE≌△ACD;
(2)證明∵△ABE≌△ACD,
∴∠ACD=∠ABE=45°,
又∵∠ACB=45°,
∴∠BCD=∠ACB+∠ACD=90°,
∴DC⊥BE.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了等腰直角三角形的性質(zhì)的運(yùn)用,全等三角形的判定及性質(zhì)的運(yùn)用,垂直的判定的運(yùn)用,解答時(shí)證明三角形全等是關(guān)鍵.
【過(guò)關(guān)檢測(cè)】
一.選擇題(共8小題,滿分24分,每小題3分)
1.(3分)在下列以線段a、b、c的長(zhǎng)為邊,能構(gòu)成直角三角形的是( )
A.a(chǎn)=3,b=4,c=6B.a(chǎn)=5,b=6,c=7
C.a(chǎn)=6,b=8,c=9D.a(chǎn)=7,b=24,c=25
【分析】由勾股定理的逆定理,判定是否是直角三角形.
【解答】解:A、32+42≠62,故不符合勾股定理的逆定理,不能組成直角三角形,故錯(cuò)誤;
B、52+62≠72,故不符合勾股定理的逆定理,不能組成直角三角形,故錯(cuò)誤;
C、62+82≠92,故不符合勾股定理的逆定理,不能組成直角三角形,故錯(cuò)誤;
D、72+242=252,故符合勾股定理的逆定理,能組成直角三角形,故正確.
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查勾股定理的逆定理的應(yīng)用.判斷三角形是否為直角三角形,已知三角形三邊的長(zhǎng),只要利用勾股定理的逆定理加以判斷即可.
2.(3分)下列4組線段中,不能組成直角三角形的是( )
A.a(chǎn)=3,b=4,c=5B.a(chǎn)=2,b=3,c=4
C.a(chǎn)=5,b=12,c=13D.a(chǎn)=8,b=15,c=17
【分析】根據(jù)勾股定理的逆定理:如果三角形有兩邊的平方和等于第三邊的平方,那么這個(gè)是直角三角形判定則可.如果有這種關(guān)系,就是直角三角形,沒(méi)有這種關(guān)系,就不是直角三角形,分析得出即可.
【解答】解:A、∵32+42=52,
∴此三角形是直角三角形,不符合題意;
B、∵22+32≠42,
∴此三角形不是直角三角形,符合題意;
C、∵52+122=132,
∴此三角形是直角三角形,不符合題意;
D、∵82+152=172,
∴此三角形是直角三角形,不符合題意.
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理的逆定理,在應(yīng)用勾股定理的逆定理時(shí),應(yīng)先認(rèn)真分析所給邊的大小關(guān)系,確定最大邊后,再驗(yàn)證兩條較小邊的平方和與最大邊的平方之間的關(guān)系,進(jìn)而作出判斷.
3.(3分)下列各組數(shù)是勾股數(shù)的是( )
A.32,42,52B.1.5,2,2.5C.6,8,10D.,,
【分析】根據(jù)勾股定理的逆定理進(jìn)行解答即可.
【解答】解:A、∵(32)2+(42)2=8+256=337≠(52)2,∴不是勾股數(shù),故本選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B、∵(1.5)2+22=2.25+4=6.25=2.52,但不是正整數(shù),∴不是勾股數(shù),故本選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C、∵62+82=100=102,∴是勾股數(shù),故本選項(xiàng)正確;
D、∵()2+()2=7≠()2,∴不是勾股數(shù),故本選項(xiàng)錯(cuò)誤.
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是勾股數(shù),熟知滿足a2+b2=c2 的三個(gè)正整數(shù),稱為勾股數(shù)是解答此題的關(guān)鍵.
4.(3分)有一個(gè)邊長(zhǎng)為40cm的正方形洞口,要用一個(gè)圓蓋去蓋住這個(gè)洞口,那么圓蓋的直徑至少應(yīng)為( )
A.40cmB.20cmC.40cmD.40cm
【分析】根據(jù)圓與其內(nèi)切正方形的關(guān)系,易得圓蓋的直徑至少應(yīng)為正方形的對(duì)角線的長(zhǎng),已知正方形邊長(zhǎng)為40cm,進(jìn)而由勾股定理可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,知圓蓋的直徑至少應(yīng)為正方形的對(duì)角線的長(zhǎng);再根據(jù)勾股定理,得圓蓋的直徑至少應(yīng)為:=40.
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查正多邊形和圓的相關(guān)知識(shí);注意:熟記等腰直角三角形的斜邊是直角邊的倍,可以給解決此題帶來(lái)方便.
5.(3分)在Rt△ABC中,兩直角邊長(zhǎng)分別為3和4,則斜邊的長(zhǎng)度是( )
A.2B.C.5D.或5
【分析】根據(jù)勾股定理求出斜邊即可.
【解答】解:∵在Rt△ABC中,兩直角邊長(zhǎng)分別為3和4,
∴斜邊的長(zhǎng)度是=5,
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理,能靈活運(yùn)用定理進(jìn)行計(jì)算是解此題的關(guān)鍵.
6.(3分)下列各組數(shù)中,是勾股數(shù)的是( )
A.0.3,0.4,0.5B.
C.6,8,10D.1.5,2,2.5
【分析】根據(jù)勾股定理的逆定理分別對(duì)各組數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)即可.
【解答】解:A、三個(gè)數(shù)都不是整數(shù),不是勾股數(shù),不符合題意;
B、都不是整數(shù),不是勾股數(shù),不符合題意;
C、62+82=102,是勾股數(shù),符合題意;
D、不是三個(gè)整數(shù),不是勾股數(shù),不符合題意;
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了勾股數(shù),及勾股定理的逆定理,關(guān)鍵是掌握勾股數(shù):滿足a2+b2=c2的三個(gè)正整數(shù),稱為勾股數(shù).
7.(3分)我國(guó)是最早了解勾股定理的國(guó)家之一.下面四幅圖中,不能證明勾股定理的是( )
A.B.
C.D.
【分析】先表示出圖形中各個(gè)部分的面積,再判斷即可.
【解答】解:A、∵+c2+ab=(a+b)(a+b),
∴整理得:a2+b2=c2,即能證明勾股定理,故本選項(xiàng)不符合題意;
B、∵4×+c2=(a+b)2,
∴整理得:a2+b2=c2,即能證明勾股定理,故本選項(xiàng)不符合題意;
C、∵4×+(b﹣a)2=c2,
∴整理得:a2+b2=c2,即能證明勾股定理,故本選項(xiàng)不符合題意;
D、根據(jù)圖形不能證明勾股定理,故本選項(xiàng)符合題意;
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理的證明,能根據(jù)圖形中各個(gè)部分的面積列出等式是解此題的關(guān)鍵.
8.(3分)如圖,△OA1A2是等腰直角三角形,OA1=1,以斜邊OA2為直角邊作等腰直角三角形OA2A3,再以O(shè)A3為直角邊作等腰直角三角形OA3A4,…,按此規(guī)律作下去,則OA2021的長(zhǎng)為( )
A.B.C.D.
【分析】利用等腰直角三角形的性質(zhì)以及勾股定理分別求出各邊長(zhǎng),依據(jù)規(guī)律即可得出答案.
【解答】解:∵△OA1A2為等腰直角三角形,OA1=1,
∴OA2=,
∵△OA2A3為等腰直角三角形,
∴OA3=2=()2;
∵△OA3A4為等腰直角三角形,
∴OA4=2=()3.
∵△OA4A5為等腰直角三角形,
∴OA5=4=()4,
……
∴OA2021的長(zhǎng)為()2021﹣1=()2020,
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了勾股定理以及等腰直角三角形的性質(zhì)等知識(shí);熟練應(yīng)用勾股定理,得出規(guī)律是解題的關(guān)鍵.
二.填空題(共8小題,滿分24分,每小題3分)
9.(3分)如圖,在正方形網(wǎng)格中,點(diǎn)A,B,C,D均為格點(diǎn),則∠CBD+∠ABC= 45° .
【分析】取格點(diǎn)E,連接BE、AE.利用勾股定理得到BE=BD,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得出∠CBE=∠CBD.由勾股定理的逆定理以及AB=AE證明△ABE是等腰直角三角形,進(jìn)而求出∠CBD+∠ABC=45°.
【解答】解:如圖,取格點(diǎn)E,連接BE、AE.
由勾股定理得,BE2=12+52=26,BD2=12+52=26,
∴BE=BD,
∵BC⊥ED,
∴∠CBE=∠CBD.
∵AB2=22+32=13,AE2=22+32=13,
∴AB2+AE2=BE2,AB=AE,
∴△ABE是等腰直角三角形,
∴∠ABE=∠CBE+∠ABC=45°,
∴∠CBD+∠ABC=45°.
故答案為:45°.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理,勾股定理的逆定理,求得△ABE是等腰直角三角形是解題的關(guān)鍵.
10.(3分)如圖所示的正方形是由四個(gè)全等的直角三角形拼成的,直角三角形的兩條直角邊長(zhǎng)分別為2,3,則大正方形的面積為 13 .
【分析】先由勾股定理計(jì)算出直角三角形的斜邊長(zhǎng),即正方形的邊長(zhǎng),最后求得面積.
【解答】解:∵直角三角形的兩條直角邊長(zhǎng)分別為2,3,
∴斜邊為=,即大正方形的邊長(zhǎng)為,
∴大正方形的面積為()2=13.
故答案為:13.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理,正方形的面積計(jì)算,求出直角三角形的斜邊長(zhǎng)是關(guān)鍵.
11.(3分)《九章算術(shù)》中有一道“引葭赴岸”問(wèn)題:“今有池一丈,葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,適與岸齊.問(wèn)水深,葭長(zhǎng)各幾何?”
題意是:有一個(gè)池塘,其底面是邊長(zhǎng)為10尺的正方形,一棵蘆葦AB生長(zhǎng)在它的中央,高出水面部分BC為1尺.如果把該蘆葦沿與水池邊垂直的方向拉向岸邊,那么蘆葦?shù)捻敳緽恰好碰到岸邊的B'(如圖).則蘆葦長(zhǎng) 13 尺.
【分析】將其轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)幾何圖形,如圖所示,根據(jù)題意,可知B'C=5尺,設(shè)水深A(yù)C=x尺,則蘆葦長(zhǎng)(x+1)尺,根據(jù)勾股定理建立方程,求出的方程的解即可得到蘆葦?shù)拈L(zhǎng)和水深.
【解答】解:設(shè)水深x尺,則蘆葦長(zhǎng)(x+1)尺,
在Rt△CAB′中,
AC2+B′C2=AB′2,
即x2+52=(x+1)2.
解得:x=12.
∴x+1=13.
故蘆葦長(zhǎng)13尺.
故答案為:13.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了勾股定理的應(yīng)用,熟悉數(shù)形結(jié)合的解題思想是解題關(guān)鍵.
12.(3分)《九章算術(shù)》是我國(guó)古代的數(shù)學(xué)名著,其中“勾股”章有一題,大意是說(shuō):已知矩形門的高比寬多6尺,門的對(duì)角線長(zhǎng)10尺,那么門的高和寬各是多少?如果設(shè)門的寬為x尺,根據(jù)題意,那么可列方程 x2+(x+6)2=102 .
【分析】直接利用勾股定理進(jìn)而得出等式方程即可.
【解答】解:設(shè)門的寬為x尺,那么這個(gè)門的高為(x+6)尺,根據(jù)題意得方程:
x2+(x+6)2=102.
故答案為:x2+(x+6)2=102.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了勾股定理的應(yīng)用,正確應(yīng)用勾股定理是解題關(guān)鍵.
13.(3分)如圖是一參賽隊(duì)員設(shè)計(jì)的機(jī)器人比賽時(shí)行走的路徑,機(jī)器人從A處先往東走8m,又往北走3m,遇到障礙后又往西走4m,再轉(zhuǎn)向北走9m往東拐,僅走1m就到達(dá)了B.問(wèn)A、B兩點(diǎn)之間的距離為 13 m.
【分析】過(guò)點(diǎn)B作A所在水平直線的垂線,構(gòu)造出直角三角形,利用勾股定理求解.
【解答】解:過(guò)點(diǎn)B作BC垂直A所在水平直線于點(diǎn)C,如圖,
,
根據(jù)題意可得,A處與B處水平距離為8﹣4+1=5,豎直距離為3+9=12,
∴AC=5,BC=12,
∴AB==13,
故答案為13.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查勾股定理的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題,解題關(guān)鍵是構(gòu)造直角三角形模型,分別找到對(duì)應(yīng)邊的長(zhǎng)度,利用勾股定理求解,
14.(3分)如圖,在四邊形ABCD中,點(diǎn)E為AB的中點(diǎn),DE⊥AB于點(diǎn)E,AB=6,,BC=1,,則四邊形ABCD的面積為 4 .
【分析】連接BD,根據(jù)勾股定理的逆定理得出△BCD是直角三角形,進(jìn)而利用三角形的面積公式解答即可.
【解答】解:連接BD,
∵點(diǎn)E為AB的中點(diǎn),DE⊥AB于點(diǎn)E,AB=6,,
∴EB=AB=3,
∴,
∵,即BD2+BC2=CD2,
∴△BCD是直角三角形,且∠DBC=90°,
∴四邊形ABCD的面積=,
故答案為:.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查勾股定理的逆定理,關(guān)鍵是根據(jù)勾股定理的逆定理得出△BCD是直角三角形解答.
15.(3分)我們學(xué)習(xí)了勾股定理后,都知道“勾三、股四、弦五”.
觀察:3、4、5;5、12、13;7、24、25;9、40、41;…,發(fā)現(xiàn)這些勾股數(shù)的勾都是奇數(shù),且從3起就沒(méi)有間斷過(guò).
(1)請(qǐng)你根據(jù)上述的規(guī)律寫(xiě)出下一組勾股數(shù): 11,60,61 ;
(2)若第一個(gè)數(shù)用字母n(n為奇數(shù),且n≥3)表示,那么后兩個(gè)數(shù)用含n的代數(shù)式分別表示為 和 .
【分析】(1)分析所給四組的勾股數(shù):3、4、5;5、12、13;7、24、25;9、40、41;可得下一組勾股數(shù):11,60,61;
(2)根據(jù)所提供的例子發(fā)現(xiàn)股是勾的平方減去1的二分之一,弦是勾的平方加1的二分之一.
【解答】解:(1)11,60,61;
故答案為:11,60,61.
(2)后兩個(gè)數(shù)表示為和,
∵n2+()2=n2+=,()2=,
∴n2+()2=()2.
又∵n≥3,且n為奇數(shù),
∴由n,,三個(gè)數(shù)組成的數(shù)是勾股數(shù).
故答案為:,.
【點(diǎn)評(píng)】本題屬規(guī)律性題目,考查的是勾股數(shù)之間的關(guān)系,根據(jù)題目中所給的勾股數(shù)及關(guān)系式進(jìn)行猜想、證明即可.
16.(3分)如圖,以直角三角形的三邊為邊,分別向直角三角形外部作等邊三角形,三個(gè)等邊三角形的面積分別為S1,S2,S3.則它們滿足的數(shù)量關(guān)系為 S1+S2=S3 .
【分析】設(shè)BC=a,AC=b,AB=c,利用正弦的定義求出等邊三角形的面積,根據(jù)勾股定理計(jì)算即可.
【解答】解:設(shè)BC=a,AC=b,AB=c,
∵△ABC是直角三角形,
∴a2+b2=c2,
∴a2+b2=c2,
又∵S1=×sin60°a?a=a2,S2=b2,S3=c2,
∴S1+S2=S3,
故答案是:S1+S2=S3.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理、等邊三角形的性質(zhì)、特殊三角函數(shù)值.解題關(guān)鍵是根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)求出每一個(gè)三角形的面積.
三.解答題(共8小題,滿分52分)
17.(5分)如圖所示,甲漁船以8海里/時(shí)的速度離開(kāi)港口O向東北方向航行,乙漁船以6海里/時(shí)的速度離開(kāi)港口O向西北方向航行,他們同時(shí)出發(fā),一個(gè)半小時(shí)后,甲、乙兩漁船相距多少海里?
【分析】根據(jù)題意得出∠AOB=90°,AB=進(jìn)而求出即可.
【解答】解:由題意可得:BO=1.5×6=9(海里),AO=1.5×8=12(海里),∠1=∠2=45°,
故∠AOB=90°,AB==15(海里),
答:甲、乙兩漁船相距15海里.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了勾股定理的應(yīng)用,得出∠AOB=90°是解題關(guān)鍵.
18.(6分)如圖,要在河邊修建一個(gè)水泵站,分別向張村A和李莊B送水,已知張村A、李莊B到河邊的距離分別為akm和bkm,且張、李二村莊相距ckm.
水泵應(yīng)建在什么地方,可使所用的水管最短?請(qǐng)?jiān)趫D中設(shè)計(jì)出水泵站的位置.
【分析】作點(diǎn)A關(guān)于河邊所在直線l的對(duì)稱點(diǎn)A′,連接A′B交l于P,則點(diǎn)P為水泵站的位置,此時(shí),PA+PB的長(zhǎng)度之和最短,即所鋪設(shè)水管最短.
【解答】解:如圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是作圖﹣應(yīng)用與設(shè)計(jì)作圖,熟知“兩點(diǎn)之間,線段最短”是解答此題的關(guān)鍵.
19.(6分)八年級(jí)(2)班的小明和小亮同學(xué)學(xué)了“勾股定理”之后,為了測(cè)得圖中風(fēng)箏的高度CE,他們進(jìn)行了如下操作:
①測(cè)得BD的長(zhǎng)為15米(注:BD⊥CE);
②根據(jù)手中剩余線的長(zhǎng)度計(jì)算出風(fēng)箏線BC的長(zhǎng)為25米;
③牽線放風(fēng)箏的小明身高1.6米.
(1)求風(fēng)箏的高度CE.
(2)過(guò)點(diǎn)D作DH⊥BC,垂足為H,求BH、DH.
【分析】(1)利用勾股定理求出CD的長(zhǎng),再加上DE的長(zhǎng)度,即可求出CE的高度;
(2)根據(jù)直角三角形的性質(zhì)即可得到結(jié)論.
【解答】解:(1)在Rt△CDB中,由勾股定理,得(米).
所以CE=CD+DE=20+1.6=21.6(米);
(2)由得,
在Rt△BHD中,BH==9.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理的應(yīng)用,熟悉勾股定理,能從實(shí)際問(wèn)題中抽象出勾股定理是解題的關(guān)鍵.
20.(6分)如圖,在△ABC中,∠ABC=90°,BD⊥AC于點(diǎn)D,E是AC上一點(diǎn),且DE=DA,若AB=15,BC=20,求EC的長(zhǎng).
【分析】根據(jù)勾股定理求出AC,根據(jù)三角形的面積公式求出BD,根據(jù)勾股定理計(jì)算即可.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠ABC=90°,
∴AB2+BC2=AC2.
∵BC=20,AB=15,
∴AC=25,
∵BD⊥AC,
∴∠ADB=90°.
∵S△ABC=S△ABC
∴.
∴BD=12,
在Rt△ABD中,AD==9,
∵DE=DA,
∴AE=2AD=18.
∴EC=AC﹣AE=25﹣18=7.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是勾股定理,三角形的面積計(jì)算,如果直角三角形的兩條直角邊長(zhǎng)分別是a,b,斜邊長(zhǎng)為c,那么a2+b2=c2.
21.(7分)如圖,某氣象站測(cè)得臺(tái)風(fēng)中心在A城正西方向300km的B處,以每小時(shí)km的速度向北偏東60°的BF方向移動(dòng),距臺(tái)風(fēng)中心200km的范圍是受臺(tái)風(fēng)干擾的區(qū)域,問(wèn)A城是否受到此次臺(tái)風(fēng)的干擾?為什么?若要受到臺(tái)風(fēng)干擾,求出A城受臺(tái)風(fēng)干擾的時(shí)間.
【分析】作AM⊥BF,則得出∠AMB.根據(jù)∠FBA=30°,可得出AM的長(zhǎng),則A城會(huì)受到此次臺(tái)風(fēng)的干擾;以A為圓心,200km為半徑作弧交BF于C1、C2兩點(diǎn),連接AC1=AC2,在Rt△AMC1中有C1M的長(zhǎng),可得出C1C2,從而得出A城受臺(tái)風(fēng)干擾的時(shí)間.
【解答】解:作AM⊥BF于點(diǎn)M,則∠AMB=90°.
∵∠FBA=90°﹣60°=30°,
∴AM=,
∴A城會(huì)受到此次臺(tái)風(fēng)的干擾,以A為圓心,200km為半徑作弧交BF于C1、C2兩點(diǎn),連接AC1=AC2.
∵AM⊥BF,
∴C1C2=2C1M.
在Rt△AMC1中,有C1M=,
∴C1C2=100km,
∴A城受臺(tái)風(fēng)干擾的時(shí)間為:(小時(shí)).
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了含30度角的直角三角形以及勾股定理,是基礎(chǔ)知識(shí)要熟練掌握.
22.(7分)拖拉機(jī)在行駛的過(guò)程中的噪音會(huì)影響周圍環(huán)境,某拖拉機(jī)位于A學(xué)校正南方向125m的B處,正以150m/min的速度沿公路BC方向行駛,如圖所示,已知A學(xué)校到BC的距離AD=35m,
(1)求拖拉機(jī)從B處行駛到D處經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間?
(2)如果在距拖拉機(jī)91m的圓形區(qū)域內(nèi)都將受噪音影響,那么A學(xué)校受到拖拉機(jī)噪音影響的時(shí)間有多長(zhǎng)?(精確到0.1)
【分析】(1)在Rt△ABD中,已知斜邊和一直角邊,即可得出第三邊,利用拖拉機(jī)的速度已知,即可得出拖拉機(jī)從B處行駛到D處所經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間;
(2)假設(shè)A學(xué)校從P點(diǎn)開(kāi)始受到拖拉機(jī)的影響,到Q點(diǎn)結(jié)束,根據(jù)題意在圖中畫(huà)出圖形,可知,△ADP和△ADQ全等,A學(xué)校在拖拉機(jī)從P點(diǎn)到Q點(diǎn)均受影響,即得出PQ兩點(diǎn)的距離,便可求出A學(xué)校受拖拉機(jī)影響的時(shí)間.
【解答】解:(1)在Rt△ABD中,BD===120(m),
故120÷150=(min),
答:拖拉機(jī)從B處行駛到D處經(jīng)過(guò)min;
(2)以A為圓心,以91km為半徑畫(huà)弧,交BC于P、Q,
則A學(xué)校在P點(diǎn)開(kāi)始受到影響,Q點(diǎn)恰好不受影響(如圖),
由題意,AP=91km,在Rt△ADP中,
PD====84(m),
∵AP=AQ,∠ADB=90°,
∴DP=DQ,
∴PQ=2×84=168(m),
∴=1.12≈1.1(分鐘),
答:A學(xué)校受到拖拉機(jī)噪音影響的時(shí)間為1.1分鐘.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理的應(yīng)用以及學(xué)生的數(shù)形結(jié)合的思想,畫(huà)圖可成為解題的一大重要工具.
23.(7分)一個(gè)直立的火柴盒在桌面上倒下,啟迪人們發(fā)現(xiàn)了勾股定理的一種新的證明方法.如圖,火柴盒的一個(gè)側(cè)面ABCD(是一個(gè)長(zhǎng)方形)倒下到AB′C′D′的位置,連接CC′,設(shè)AB=a,BC=b,AC=c.
(1)試用a、b有關(guān)的代數(shù)式表示梯形BCC′D′的面積;
(2)試用a、b、c有關(guān)的代數(shù)式分別表示△ABC、△AD′C′、△AC′C的面積;
(3)由(1)和(2)的結(jié)論證明勾股定理:a2+b2=c2.
【分析】(1)根據(jù)梯形面積公式表示梯形BCC′D′的面積;
(2)根據(jù)三角形面積公式分別表示△ABC、△AD′C′、△AC′C的面積;
(3)根據(jù)S梯形BCC′D′=SRt△CC'A+2SRt△ABC,列出方程并整理可證.
【解答】解:(1)梯形BCC′D′的面積=(a+b)(a+b)=(a2+b2)+ab;
(2)∵∠CAD=∠C′AD′,
∠ACC′=∠CAD+∠B′AC′
∠B′AC′+C′AD′=90°
∴∠ACC′=90°
∴△ACC′為直角三角形,
SRt△CC'A=c2,SRt△ABC=SRt△AD′C=ab;
(3)由圖形可知S梯形BCC′D′=SRt△CC'A+2SRt△ABC,
則(a+b)(a+b)=c2+2×ab
∴(a2+b2)+ab=c2+ab.
因此,a2+b2=c2.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理的證明,需注意:組成的圖形的面積有兩種表示方法:大的面積的表示方法和各個(gè)組成部分的面積的和.
24.(8分)如圖①,是兩個(gè)全等的直角三角形硬紙板(直角邊分別為a,b,斜邊為c).
(1)用這樣的兩個(gè)三角形構(gòu)造成如圖②的圖形,請(qǐng)利用這個(gè)圖形驗(yàn)證勾股定理.
(2)假設(shè)圖①中的直角三角形有若干個(gè),請(qǐng)運(yùn)用圖①中所給的直角三角形拼出另一種能驗(yàn)證勾股定理的圖形,畫(huà)出拼后的圖形并利用這個(gè)圖形驗(yàn)證勾股定理.
【分析】(1)根據(jù)圖形可知四邊形ABCD是梯形,再根據(jù)梯形的面積等于三個(gè)直角三角形的面積的和,列式整理即可證明;
(2)取四個(gè)直角三角形,以斜邊c為邊長(zhǎng)組成正方形,中間空出的是一個(gè)小正方形,然后利用大正方形的面積等于四個(gè)直角三角形的面積加上中間小正方形的面積,列式整理即可得證.
【解答】解:(1)∵四邊形ABCD是梯形,
∴梯形的面積=(a+b)(a+b)=2××ab+c2,
即(a2+2ab+b2)=ab+c2,
∴a2+b2=c2;
(2)如圖所示,可以證明a2+b2=c2.
驗(yàn)證:大正方形的面積=4×ab+(b﹣a)2
大正方形的面積=c2,
∴4×ab+(b﹣a)2=c2,
整理得:a2+b2=c2.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勾股定理的證明、正方形的性質(zhì)、直角三角形面積的計(jì)算;熟練掌握正方形的性質(zhì),運(yùn)用面積法得出等式是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.
這是一份蘇科版七年級(jí)數(shù)學(xué)暑假第12講代數(shù)式全章復(fù)習(xí)與測(cè)試練習(xí)(學(xué)生版+解析),共30頁(yè)。
這是一份蘇科版七年級(jí)數(shù)學(xué)暑假第11講有理數(shù)全章復(fù)習(xí)與測(cè)試練習(xí)(學(xué)生版+解析),共38頁(yè)。
這是一份蘇教版八年級(jí)數(shù)學(xué)暑假第17講實(shí)數(shù)全章復(fù)習(xí)與測(cè)試練習(xí)(學(xué)生版+解析),共31頁(yè)。
微信掃碼,快速注冊(cè)
注冊(cè)成功