一组勾股定理探究题
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勾股定理一.勾股定理证明与拓展 模型一. 图中三个正方形面积关系思考:如下图,以直角三角形a 、b 、c 为边,向外作等边三角形、半圆、等腰直角三角形和正方形,上述四种情况的面积有和关系?例1、有一个面积为1的正方形,经过一次“生长”后,在他的左右肩上上生出两个小正方形(如图1),其中,三个正方形围成的三角形是直角三角形,再经过一次“生长”后,生出了4个正方形(如图2),如果按此规律继续“生长”下去,它将变得“枝繁叶茂”;在“生长”了2017次后形成的图形中所有正方形的面积和是 .变式1:在直线l 上依次摆放着七个正方形(如图1所示).已知斜放置的三个正方形的面积分别是1,1. 21,1. 44,正放置的四个正方形的面积依次是1234S S S S ,,,,则41S S =______.变式2:如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC+∠DCB=90°,且BC=2AD,以AB、BC、DC为边向外作正方形,其面积分别为S1、S2、S3,若S1=3,S3=9,求S2.(变式2)(变式3)变式3:如图,Rt△ABC 的面积为10cm2,在AB 的同侧,分别以AB,BC,AC 为直径作三个半圆,则阴影部分的面积为.(难题)如图,是小明为学校举办的数学文化节设计的标志,在△ABC 中,∠ACB= 90°,以△ABC 的各边为边作三个正方形,点G 落在HI 上,若AC+BC=6,空白部分面积为10.5,则阴影部分面积模型二外弦图DCBA内弦图GFEH例题2.四年一度的国际数学大会于2002年8月20日在北京召开,大会会标如图所示,它是由四个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成的一个大正方形,若大正方形的面积为13,每个直角三角形两直角边的和是5。
求中间小正方形的面积为__________;变式1:如图,是用4个全等的直角三角形与1个小正方形镶嵌而成的正方图案,已知大正方形面积为25,小正方形面积为1,若用x 、y 表示直角三角形的两直角边(x y >),下列四个说法:①2225x y +=,②2x y -=,③2125xy +=,④9x y +=.其中说法正确的有___________(填序号).(变式1) (变式2)变式2:如图,正方形ABCD 的边长为10,AG=CH=8,BG=DH=6,连接GH ,则线段GH 的长 为变式3:我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一副“弦图”,后人称为“赵爽弦图”(如图5),图6是由弦图变化得到的,他是由八个全等的直角三角形拼接而成。
1.1.1 探索勾股定理 练习在两千多年前我国古算术上记载有“勾三股四弦五”.你知道它的意思吗?它的意思是说:如果一个直角三角形的两条直角边长分别为3和4个长度单位,那么它的斜边的长一定是5个长度单位,而且3、4、5这三个数有这样的关系:32+42=52.(1)请你动动脑筋,能否验证这个事实呢?该如何考虑呢?(2)请你观察下列图形,直角三角形ABC 的两条直角边的长分别为AC =7,BC =4,请你研究这个直角三角形的斜边AB 的长的平方是否等于42+72?一、选择题:1. 下列说法正确的是( )A.若 a 、b 、c 是△ABC 的三边,则a 2+b 2=c 2 B .若 a 、b 、c 是Rt △ABC 的三边,则a 2+b 2=c 2C .若 a 、b 、c 是Rt △ABC 的三边, 90=∠A ,则a 2+b 2=c 2D .若 a 、b 、c 是Rt △ABC 的三边, 90=∠C ,则a 2+b 2=c 22. △ABC 的三条边长分别是a 、b 、c ,则下列各式成立的是( )A .c b a =+B .c b a >+C .c b a <+D .222c b a =+ 3.一个直角三角形中,两直角边长分别为3和4,下列说法正确的是( ) A .斜边长为25 B .三角形周长为25 C .斜边长为5 D .三角形面积为20 二、填空题:4.在Rt ABC ∆中, 90=∠C ,(1)如果a =3,b =4,则c = ; (2)如果a =6,b =8,则c = ; (3)如果a =5,b =12,则c = ; (4) 如果a =15,b =20,则c = .5.如图,三个正方形中的两个的面积S 1=25,S 2=144,则另一个的面积S 3为________.c ab ac b b c ba ac三、解答题:6.利用四个全等的直角三角形可以拼成如图所示的图形,这个图形被称为弦图.观察图形,验证:c 2=a 2+b2.7.下面是数学课堂的一个学习片段, 阅读后, 请回答下面的问题:学习勾股定理有关内容后, 张老师请同学们交流讨论这样一个问题: “已知直角三角形ABC 的两边长分别为3和4, 请你求出第三边.”同学们经片刻的思考与交流后, 李明同学举手说: “第三边长是5”; 王华同学说: “第三边长是7.” 还有一些同学也提出了不同的看法……(1)假如你也在课堂上, 你的意见如何? 为什么?(2)通过上面数学问题的讨论, 你有什么感受? (用一句话表示)1.1.2探索勾股定理一.填空题(1)某养殖厂有一个长2米、宽1.5米的矩形栅栏,现在要在相对角的顶点间加固一条木板,则木板的长应取米.(2)有两艘渔船同时离开某港口去捕鱼,其中一艘以16海里/时的速度向东南方向航行,另一艘以12海里/时的速度向东北方向航行,它们离开港口一个半小时后相距海里.(3)如图1:隔湖有两点A、B,为了测得A、B两点间的距离,从与AB方向成直角的BC方向上任取一点C,若测得CA=50 m,CB=40 m,那么A、B两点间的距离是_________.图1二、解答题:1.已知一个等腰三角形的底边和腰的长分别为12 cm和10 cm,求这个三角形的面积.2.在△ABC中,∠C=90°,AC=2.1 cm,BC=2.8 cm(1)求这个三角形的斜边AB的长和斜边上的高CD的长.(2)求斜边被分成的两部分AD和BD的长.3.如图2:要修建一个育苗棚,棚高h=1.8 m,棚宽a=2.4 m,棚的长为12 m,现要在棚顶上覆盖塑料薄膜,试求需要多少平方米塑料薄膜?4.如图3,已知长方形ABCD中AB=8 cm,BC=10 cm,在边CD上取一点E,将△ADE折叠使点D恰好落在BC边上的点F,求CE的长.1.1.1参考答案:一、选择题:1.D 2.B 3.C二、填空题:4.5; 10; 13; 25 5.169 三、解答题:6.中空正方形的面积为2)(a b -,也可表示为ab c 2142⨯-,∴2)(a b -=ab c 2142⨯-,整理得222c b a =+. 7.(1)分两种情况:当4为直角边长时,第三边长为5;当4为斜边长时,第三边长为7.(2)略 1.1.2参考答案 一、填空题:1.(1)2.5 (2)30 (3)30米 二、解答题:1.如图:等边△ABC 中BC =12 cm ,AB =AC =10 cm作AD ⊥BC ,垂足为D ,则D 为BC 中点,BD =CD =6 cm 在Rt △ABD 中,AD 2=AB 2-BD 2=102-62=64 ∴AD =8 cm ∴S △ABD =21BC ·AD =21×12×8=48(cm 2) 2.解:(1)∵△ABC 中,∠C =90°,AC =2.1 cm ,BC =2.8 cm∴AB 2=AC 2+BC 2=2.12+2.82=12.25 ∴AB =3.5 cm ∵S △ABC =21AC ·BC =21AB ·CD ∴AC ·BC =AB ·CD ∴CD =AB BC AC ⋅=5.38.21.2⨯=1.68(cm ) (2)在Rt △ACD 中,由勾股定理得: AD 2+CD 2=AC 2∴AD 2=AC 2-CD 2=2.12-1.682 =(2.1+1.68)(2.1-1.68) =3.78×0.42=2×1.89×2×0.21 =22×9×0.21×0.21 ∴AD =2×3×0.21=1.26(cm )∴BD=AB-AD=3.5-1.26=2.24(cm)3.解:在直角三角形中,由勾股定理可得:直角三角形的斜边长为3 m,所以矩形塑料薄膜的面积是:3×12=36(m2)4.解:根据题意得:Rt△ADE≌Rt△AEF∴∠AFE=90°,AF=10 cm,EF=DE设CE=x cm,则DE=EF=CD-CE=8-x在Rt△ABF中由勾股定理得:AB2+BF2=AF2,即82+BF2=102,∴BF=6 cm∴CF=BC-BF=10-6=4(cm)在Rt△ECF中由勾股定理可得:EF2=CE2+CF2,即(8-x)2=x2+42∴64-16x+x2=x2+16∴x=3(cm),即CE=3 cm。
一、选择题1.如图:在△ABC 中,∠B=45°,D 是AB 边上一点,连接CD ,过A 作AF ⊥CD 交CD 于G ,交BC 于点F .已知AC=CD ,CG=3,DG=1,则下列结论正确的是( )①∠ACD=2∠FAB ②27ACD S ∆= ③272CF=- ④ AC=AF A .①②③ B .①②③④ C .②③④ D .①③④2.“赵爽弦图”巧妙地利用面积关系证明了勾股定理,是我国古代数学的骄傲,如图所示的“赵爽弦图”是由三角形较长直角边长为a ,较短直角边长为b ,若(a +b )2=21,大正方形的面积为13,则小正方形的面积为( )A .3B .4C .5D .63.如果正整数a 、b 、c 满足等式222+=a b c ,那么正整数a 、b 、c 叫做勾股数.某同学将自己探究勾股数的过程列成下表,观察表中每列数的规律,可知x y +的值为( )A .47B .62C .79D .984.如图,正方形ABCD 的边长为2,其面积标记为S 1,以CD 为斜边作等腰直角三角形,以该等腰直角三角形的一条直角边为边向外作正方形,其面积标记为S 2,…按照此规律继续下去,则S 2016的值为( )A.(22)2013B.(22)2014C.(12)2013D.(12)20145.如图,有一张直角三角形纸片,两直角边AC=6cm,BC=8cm,D为BC边上的一点,现将直角边AC沿直线AD折叠,使AC落在斜边AB上,且与AE重合,则CD的长为()A.2cm B.2.5cm C.3cm D.4cm6.下列各组线段能构成直角三角形的一组是()A.30,40,60B.7,12,13C.6,8,10D.3,4,67.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AD是∠BAC的平分线.若P,Q分别是AD和AC上的动点,则PC+PQ的最小值是()A.245B.5 C.6 D.88.已知三组数据:①2,3,4;②3,4,5;③1,2,5,分别以每组数据中的三个数为三角形的三边长,能构成直角三角形的是()A.②B.①②C.①③D.②③9.如图,点A和点B在数轴上对应的数分别是4和2,分别以点A和点B为圆心,线段AB的长度为半径画弧,在数轴的上方交于点C.再以原点O为圆心,OC为半径画弧,与数轴的正半轴交于点M,则点M对应的数为()A .3.5B .23C .13D .36210.已知三角形的两边分别为3、4,要使该三角形为直角三角形,则第三边的长为( )A .5B .7C .5或7D .3或4二、填空题11.如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形OA 1A 2的直角边OA 1在y 轴的正半轴上,且OA 1=A 1A 2=1,以OA 2为直角边作第二个等腰直角三角形OA 2A 3,以OA 3为直角边作第三个等腰直角三角形OA 3A 4,…,依此规律,得到等腰直角三角形OA 2018A 2019,则点A 2019的坐标为________.12.如图,RT ABC ,90ACB ∠=︒,6AC =,8BC =,将边AC 沿CE 翻折,使点A 落在AB 上的点D 处;再将边BC 沿CF 翻折,使点B 落在CD 的延长线上的点B '处,两条折痕与斜边AB 分别交于点E 、F ,则B FC '△的面积为______.13.如图,在四边形ABCD 中,22AD =,3CD =,45ABC ACB ADC ∠=∠=∠=︒,则BD 的长为__________.14.如图,在Rt ABC ∆中,90ABC ∠=,DE 垂直平分AC ,垂足为F ,//AD BC ,且3AB =,4BC =,则AD 的长为______.15.如图,长方形ABCD 中,∠A =∠ABC =∠BCD =∠D =90°,AB =CD =6,AD =BC =10,点E 为射线AD 上的一个动点,若△ABE 与△A ′BE 关于直线BE 对称,当△A ′BC 为直角三角形时,AE 的长为______.16.如图,长方体纸箱的长、宽、高分别为50cm 、30cm 、60cm ,一只蚂蚁从点A 处沿着纸箱的表面爬到点B 处.蚂蚁爬行的最短路程为_______cm.17.一块直角三角形绿地,两直角边长分别为3m ,4m ,现在要将绿地扩充成等腰三角形,且扩充时只能延长长为3m 的直角边,则扩充后等腰三角形绿地的面积为____m 2.18.已知a 、b 、c 是△ABC 三边的长,且满足关系式2222()0c a b a b --+-=,则△ABC 的形状为___________19.如图,在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=,2AC BC ==,D 为BC 边上一动点,作如图所示的AED ∆使得AE AD =,且45EAD ∠=,连接EC ,则EC 的最小值为__________.20.如图的实线部分是由Rt ABC ∆经过两次折叠得到的.首先将Rt ABC ∆沿高CH 折叠,使点B 落在斜边上的点B '处,再沿CM 折叠,使点A 落在CB '的延长线上的点A '处.若图中90ACB ∠=︒,15cm BC =,20cm AC =,则MB '的长为______.三、解答题△中,∠ACB = ∠DCE=90°.21.如图,在两个等腰直角ABC和CDE(1)观察猜想:如图1,点E在BC上,线段AE与BD的数量关系是,位置关系是;△绕直角顶点C旋转到图2的位置,(1)中的结论还成立吗?(2)探究证明:把CDE说明理由;△绕点C在平面内自由旋转,若AC = BC=10,DE=12,当A、E、(3)拓展延伸:把CDED三点在直线上时,请直接写出 AD的长.22.如图1,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,D为AC边上一动点,且不与点A点C重合,连接BD并延长,在BD延长线上取一点E,使AE=AB,连接CE.(1)若∠AED=20°,则∠DEC=度;(2)若∠AED=a,试探索∠AED与∠AEC有怎样的数量关系?并证明你的猜想;(3)如图2,过点A作AF⊥BE于点F,AF的延长线与EC的延长线交于点H,求证:EH2+CH2=2AE2.23.如图,△ABC中,∠ACB=90°,AB=5cm,BC=3cm,若点P从点A出发,以每秒2cm 的速度沿折线A﹣C﹣B﹣A运动,设运动时间为t秒(t>0).(1)若点P在AC上,且满足PA=PB时,求出此时t的值;(2)若点P恰好在∠BAC的角平分线上,求t的值;(3)在运动过程中,直接写出当t为何值时,△BCP为等腰三角形.24.如果一个三角形的两条边的和是第三边的两倍,则称这个三角形是“优三角形”,这两条边的比称为“优比”(若这两边不等,则优比为较大边与较小边的比),记为k . (1)命题:“等边三角形为优三角形,其优比为1”,是真命题还是假命题?(2)已知ABC 为优三角形,AB c =,AC b =,BC a =,①如图1,若90ACB ∠=︒,b a ≥,6b =,求a 的值.②如图2,若c b a ≥≥,求优比k 的取值范围.(3)已知ABC 是优三角形,且120ABC ∠=︒,4BC =,求ABC 的面积.25.(1)如图1,在Rt ABC ∆中,90ACB ∠=︒,60A ∠=︒,CD 平分ACB ∠. 求证:CA AD BC +=.小明为解决上面的问题作了如下思考:作ADC ∆关于直线CD 的对称图形A DC '∆,∵CD 平分ACB ∠,∴A '点落在CB 上,且CA CA '=,A D AD '=.因此,要证的问题转化为只要证出A D A B ''=即可. 请根据小明的思考,写出该问题完整的证明过程.(2)参照(1)中小明的思考方法,解答下列问题:如图3,在四边形ABCD 中,AC 平分BAD ∠,10BC CD ==,17AC =,9AD =,求AB 的长.26.如图,在△ABC 中,∠C =90°,把△ABC 沿直线DE 折叠,使△ADE 与△BDE 重合.(1)若∠A =35°,则∠CBD 的度数为________;(2)若AC =8,BC =6,求AD 的长;(3)当AB =m(m>0),△ABC 的面积为m +1时,求△BCD 的周长.(用含m 的代数式表示)27.已知ABC ∆中,90ACB ∠=︒,AC BC =,过顶点A 作射线AP .(1)当射线AP 在BAC ∠外部时,如图①,点D 在射线AP 上,连结CD 、BD ,已知21AD n =-,21AB n =+,2BD n =(1n >).①试证明ABD ∆是直角三角形;②求线段CD 的长.(用含n 的代数式表示)(2)当射线AP 在BAC ∠内部时,如图②,过点B 作BD AP ⊥于点D ,连结CD ,请写出线段AD 、BD 、CD 的数量关系,并说明理由.28.如图,己知Rt ABC ∆,90ACB ∠=︒,30BAC ∠=︒,斜边4AB =,ED 为AB 垂直平分线,且23DE =,连接DB ,DA .(1)直接写出BC =__________,AC =__________;(2)求证:ABD ∆是等边三角形;(3)如图,连接CD ,作BF CD ⊥,垂足为点F ,直接写出BF 的长;(4)P 是直线AC 上的一点,且13CP AC =,连接PE ,直接写出PE 的长. 29.如图1,在正方形ABCD 中,点E ,F 分别是AC ,BC 上的点,且满足DE ⊥EF ,垂足为点E ,连接DF .(1)求∠EDF= (填度数);(2)延长DE 交AB 于点G ,连接FG ,如图2,猜想AG ,GF ,FC 三者的数量关系,并给出证明;(3)①若AB=6,G 是AB 的中点,求△BFG 的面积;②设AG=a ,CF=b ,△BFG 的面积记为S ,试确定S 与a ,b 的关系,并说明理由.30.已知,矩形ABCD 中,AB =4cm ,BC =8cm ,AC 的垂直平分线EF 分别交AD 、BC 于点E 、F ,垂足为O .(1)如图1,连接AF 、CE .求证:四边形AFCE 为菱形.(2)如图1,求AF 的长.(3)如图2,动点P 、Q 分别从A 、C 两点同时出发,沿△AFB 和△CDE 各边匀速运动一周.即点P 自A →F →B →A 停止,点Q 自C →D →E →C 停止.在运动过程中,点P 的速度为每秒1cm ,设运动时间为t 秒.①问在运动的过程中,以A 、P 、C 、Q 四点为顶点的四边形有可能是矩形吗?若有可能,请求出运动时间t 和点Q 的速度;若不可能,请说明理由.②若点Q 的速度为每秒0.8cm ,当A 、P 、C 、Q 四点为顶点的四边形是平行四边形时,求t 的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【分析】过点C 作CH AB ⊥于点H ,根据等腰三角形的性质得到1802ACD CDA ∠=︒-∠,根据AF CD ⊥得到90FAB CDA ∠=︒-∠,可以证得①是正确的,利用勾股定理求出AG 的长,算出三角形ACD 的面积证明②是正确的,再根据角度之间的关系证明AFC ACF ∠=∠,得到④是正确的,最后利用勾股定理求出CF 的长,得到③是正确的.【详解】解:如图,过点C 作CH AB ⊥于点H ,∵AC CD =,∴CAD CDA ∠=∠,1802ACD CDA ∠=︒-∠,∵AF CD ⊥,∴90AGD ∠=︒,∴90FAB CDA ∠=︒-∠,∴2ACD FAB ∠=∠,故①正确;∵3CG =,1DG =,∴314CD CG DG =+=+=,∴4AC CD ==,在Rt ACG 中,221697AG AC CG =--=, ∴1272ACD S AG CD =⋅= ∵90CHB ∠=︒,45B ∠=︒,∴45HCB ∠=︒,∵AC CD =,CH AD ⊥, ∴12ACH HCD ACD ∠=∠=∠, ∵45AFC B FAB FAB ∠=∠+∠=︒+∠,45ACF ACH HCB ACH ∠=∠+∠=∠+︒,12ACH ACD FAB ∠=∠=∠, ∴AFC ACF ∠=∠,∴4AC AF ==,故④正确; ∴47GF AF AG =-=-在Rt CGF 中,()2222347272CF CG GF =+=+-=,故③正确.故选:B .【点睛】本题考查几何的综合证明,解题的关键是掌握等腰三角形的性质和判定,勾股定理和三角形的外角和定理.2.C解析:C【分析】观察图形可知,小正方形的面积=大正方形的面积-4个直角三角形的面积,利用已知2()a b + =21,大正方形的面积为13,可以得以直角三角形的面积,进而求出答案。
勾股定理难题50道1.已知:如图,无盖无底的正方体纸盒ABCD EFGH-,P,Q分别为棱FB,GC上的点,且2FP PB=,12GQ QC=,若将这个正方体纸盒沿折线AP PQ QH--裁剪并展开,得到的平面图形是()A.一个六边形B.一个平行四边形C.两个直角三角形D.一个直角三角形和一个直角梯形2.已知ABC∆中,17AB=,10AC=,BC边上的高8AD=,则边BC的长为() A.21B.15C.6D.以上答案都不对3.在底面直径为2cm,高为3cm的圆柱体侧面上,用一条无弹性的丝带从A至C按如图所示的圈数缠绕,则丝带的最短长度为cm.(结果保留)π4.如图,长方体的底面边长分别为1cm和3cm,高为6cm.如果用一根细线从点A开始经过4个侧面缠绕一圈到达点B,那么所用细线最短需要cm.5.直角三角形是一个奇妙的三角形,除了有勾股定理这样著名的定理外,它还有许多奇妙的特性值得我们去探索,例如,在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,A ∠、B ∠、C ∠的对边分别为a 、b 、c .设ABC S S ∆=,a b c l ++=,则S 与l 的比Sl蕴含着一个奇妙的规律,这个规律与a b c +-的值有关,观察下面a 、b 、c 取具体勾股数的表:若a b c m +-=,则观察上表我们可以猜想出Sl= (用含m 的代数式表示) 6.等腰ABC ∆的底边8BC cm =,腰长5AB cm =,一动点P 在底边上从点B 开始向点C 以0.25/cm 秒的速度运动,当点P 运动到PA 与腰垂直的位置时,点P 运动的时间应为秒.7.阅读以下解题过程:已知a ,b ,c 为ABC ∆的三边,且满足222244a c b c a b -=-,试判断ABC ∆的形状. 错解:222244a c b c a b -=-⋯(1),2222222()()()c a b a b a b ∴-=-+⋯(2), 222c a b ∴=+⋯(3)问:(1)上述解题过程,从哪一步开始发现错误请写出该步的代号 . (2)错误的原因是 . (3)本题正确的结论是 .8.勾股定理是初等几何中的一个基本定理.这个定理有十分悠久的历史,两千多年来,人们对勾股定理的证明颇感兴趣,我国古代三国时期吴国的数学家赵爽创造的弦图,是最早证明勾股定理的方法,所谓弦图是指在正方形的每一边上各取一个点,再连接四点构成一个正方形,它可以验证勾股定理.在如图的弦图中,已知:正方形EFGH 的顶点E 、F、G、H分别在正方形ABCD的边DA、AB、BC、CD上.若正方形ABCD的面积AE=;则正方形EFGH的面积=.16=,19.一棵高9米的树从离地面4米处折断,树旁有一个身高为1米的小孩,则小孩至少离开这棵树米才是安全的.10.如图,长方体的底面是边长为1cm的正方形,高为3cm.如果从点A开始经过4个侧面缠绕2圈到达点B,那么所用细线最短需要cm.11.如图所示的“勾股树”中,所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,其中最大正方形的边长为12cm,则A、B、C、D四个小正方形的面积之和为2cm.12.如图,由四个边长为1的小正方形构成一个大正方形,连接小正方形的三个顶点,可得到ABC∆中BC边上的高是.∆,则ABC13.如图,在ABC∠=︒,分别以BC、AB、AC为边向外作正方形,面积分∆中,90ABC别记为1S 、2S 、3S ,若24S =,36S =,则1S = .14.我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一副“弦图”,后人称其为“赵爽弦图”(如图1).图2由弦图变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成.记图中正方形ABCD ,正方形EFGH ,正方形MNKT 的面积分别为1S ,2S ,3S ,若12310S S S ++=,则2S 的值是 .15.某校九年级学生准备毕业庆典,打算用橄榄枝花圈来装饰大厅圆柱.已知大厅圆柱高4米,底面周长1米.由于在中学同学三年,他们打算精确地用花圈从上往下均匀缠绕圆柱3圈(如图),那么螺旋形花圈的长至少 米.16.Rt ABC ∆中,90BAC ∠=︒,2AB AC ==.以AC 为一边,在ABC ∆外部作等腰直角三角形ACD ,则线段BD 的长为 .17.勾股定理有着悠久的历史, 它曾引起很多人的兴趣 . 1955 年希腊发行了二枚以勾股图为背景的邮票 . 所谓勾股图是指以直角三角形的三边为边向外作正方形构成, 它可以验证勾股定理 . 在右图的勾股图中, 已知90ACB ∠=︒,30BAC ∠=︒,4AB =.作PQR ∆使得90R ∠=︒,点H 在边QR 上, 点D ,E 在边PR 上, 点G ,F 在边PQ 上, 那么PQR ∆的周长等于 .18.如图,在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,点D 是BC 上一点,AD BD =,若8AB =,5BD =,则CD = .19.如图,有一个圆柱,它的高等于4cm ,底面半径等干4cm π,在圆柱下底面的A 点有一只蚂蚁,它想吃到上底面上与A 点相对的B 点处的食物,需要爬行的最短路程是cm .(结果保留根号)20.将一个含30︒角的三角板和一个含45︒角的三角板如图摆放,ACB ∠与DCE ∠完全重合,90C ∠=︒,45A ∠=︒,60EDC ∠=︒,42AB =,6DE =,则EB = .21.某小区有一块等腰三角形的草地,它的一边长为20m ,面积为2160m ,为美化小区环境,现要给这块三角形草地围上白色的低矮栅栏,则需要栅栏的长度为m.22.《九章算术》“勾股”章有一题:“今有开门去阃()kun一尺,不合二寸,问门广几何.”大意是说:今推开双门,门框距离门槛1尺,双门间的缝隙为2寸,那么门的宽度(两扇门的和)为尺.23.如图是一个长8m、宽6m、高5m的仓库,在其内壁的点A(长的四等分点)处有一只壁虎、点B(宽的三等分点)处有一只蚊子.则壁虎爬到蚊子处的最短距离为m.24.如图,Rt ABC∆的斜边AC为一直角边,另一直角∆的两直角边分别为1,2,以Rt ABC边为1画第二个ACD∆;在以ACD∆的斜边AD为一直角边,另一直角边长为1画第三个∆;⋯,依此类推,第n个直角三角形的斜边长是.ADE25.如图所示的长方体是某种饮料的纸质包装盒,规格为5610cm,在上盖中⨯⨯(单位:)开有一孔便于插吸管,吸管长为13cm,小孔到图中边AB距离为1cm,到上盖中与AB相邻的两边距离相等,设插入吸管后露在盒外面的管长为hcm,则h的最小值大约为cm.(精确到个位,参考数据:2 1.4≈.≈,3 1.7≈,5 2.2)26.如图,有一圆柱体,它的高为20cm,底面半径为7cm.在圆柱的下底面A点处有一个蜘蛛,它想吃到上底面上与A点相对的B点处的苍蝇,需要爬行的最短路径是cm (结果用带根号和π的式子表示).评卷人得分三.解答题(共24小题)27.已知ABC∆中,AB AC=.(1)如图1,在ADE∆中,若AD AE=,且DAE BAC∠=∠,求证:CD BE=;(2)如图2,在ADE∆中,若60DAE BAC∠=∠=︒,且CD垂直平分AE,3AD=,4CD=,求BD的长;(3)如图3,在ADE∆中,当BD垂直平分AE于H,且2BAC ADB∠=∠时,试探究2CD,2BD,2AH之间的数量关系,并证明.28.我们学习了勾股定理后,都知道“勾三、股四、弦五”.(1)观察:3,4,5;5,12,13;7,24,25;⋯,发现这些勾股数的勾都是奇数,且从3起就没有间断过.事实上,勾是三时,股和弦的算式分别是11(91),(91)22-+;勾是五时,股和弦的算式分别是11(251),(251)22-+.根据你发现的规律,分别写出勾是七时,股和弦的算式;(2)根据(1)的规律,请用含(n n为奇数,且3)n的代数式来表示所有这些勾股数的勾、股、弦,合情猜想它们之间的相等关系(请写出两种),并对其中一种猜想加以证明;(3)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.运用类似上述探索的方法,直接用(m m为偶数,且4)m>的代数式来表示股和弦.29.大家在学完勾股定理的证明后发现运用“同一图形的面积不同表示方式相同”可以证明一类含有线段的等式,这种解决问题的方法我们称之为面积法.学有所用:在等腰三角形ABC 中,AB AC =,其一腰上的高为h ,M 是底边BC 上的任意一点,M 到腰AB 、AC 的距离分别为1h 、2h .(1)请你结合图形来证明:12h h h +=;(2)当点M 在BC 延长线上时,1h 、2h 、h 之间又有什么样的结论.请你画出图形,并直接写出结论不必证明;(3)利用以上结论解答,如图在平面直角坐标系中有两条直线13:34l y x =+,2:33l y x =-+,若2l 上的一点M 到1l 的距离是32.求点M 的坐标.30.如图,在等边ABC ∆中,线段AM 为BC 边上的中线,动点D 在直线AM 上时,以CD 为一边且在CD 的下方作等边CDE ∆,连接BE . (1)填空:ACB ∠= 度;(2)当点D 在线段AM 上(点D 不运动到点)A 时,试求出ADBE的值; (3)若8AB =,以点C 为圆心,以5为半径作C 与直线BE 相交于点P 、Q 两点,在点D 运动的过程中(点D 与点A 重合除外),试求PQ 的长.31.李老师在与同学进行“蚂蚁怎样爬最近”的课题研究时设计了以下三个问题, 请你根据下列所给的重要条件分别求出蚂蚁需要爬行的最短路程的长 . (1) 如图 1 ,正方体的棱长为5cm 一只蚂蚁欲从正方体底面上的点A 沿着正方体表面爬到点1C 处;(2) 如图 2 ,正四棱柱的底面边长为5cm ,侧棱长为6cm ,一只蚂蚁从正四棱柱底面上的点A 沿着棱柱表面爬到1C 处;(3) 如图 3 ,圆锥的母线长为4cm ,圆锥的侧面展开图如图 4 所示, 且1120AOA ∠=︒,一只蚂蚁欲从圆锥的底面上的点A 出发, 沿圆锥侧面爬行一周回到点A .32.在学习勾股定理时,我们学会运用图()I 验证它的正确性;图中大正方形的面积可表示为:2()a b +,也可表示为:214()2c ab +,即221()4()2a b c ab +=+由此推出勾股定理222a b c +=,这种根据图形可以极简单地直观推论或验证数学规律和公式的方法,简称“无字证明”.(1)请你用图()(2002II 年国际数字家大会会标)的面积表达式验证勾股定理(其中四个直角三角形全等);(2)请你用()III 提供的图形进行组合,用组合图形的面积表达式验证222()2x y x xy y +=++; (3)请你自己设计图形的组合,用其面积表达式验证:22()()()x p x q x px qx pq x p q x pq ++=+++=+++.33.如图①,一个无盖的正方体盒子的棱长为10厘米,顶点1C 处有一只昆虫甲,在盒子的内部顶点A 处有一只昆虫乙.(盒壁的厚度忽略不计)(1)假设昆虫甲在顶点1C 处静止不动,如图①,在盒子的内部我们先取棱1BB 的中点E ,再连接AE 、1EC .虫乙如果沿路径1A E C --爬行,那么可以在最短的时间内捕捉到昆虫甲.仔细体会其中的道理,并在图①中画出另一条路径,使昆虫乙从顶点A 沿这条路径爬行,同样可以在最短的时间内捕捉到昆虫甲;(请简要说明画法)(2)如图②,假设昆虫甲从顶点1C ,以1厘米/秒的速度在盒子的内部沿棱1C C 向下爬行,同时昆虫乙从顶点A 以2厘米/秒的速度在盒壁上爬行,那么昆虫乙至少需要多长时间才能捕捉到昆虫甲?(精确到1秒)34.在ABC ∆中,BC a =,AC b =,AB c =,设c 为最长边,当222a b c +=时,ABC ∆是直角三角形;当222a b c +≠时,利用代数式22a b +和2c 的大小关系,探究ABC ∆的形状(按角分类).(1)当ABC ∆三边分别为6、8、9时,ABC ∆为 三角形;当ABC ∆三边分别为6、8、11时,ABC ∆为 三角形.(2)猜想,当22a b + 2c 时,ABC ∆为锐角三角形;当22a b + 2c 时,ABC ∆为钝角三角形.(3)判断当2a =,4b =时,ABC ∆的形状,并求出对应的c 的取值范围. 35.一、阅读理解:在ABC ∆中,BC a =,CA b =,AB c =; (1)若C ∠为直角,则222a b c +=;(2)若C ∠为锐角,则22a b +与2c 的关系为:222a b c +> 证明:如图过A 作AD BC ⊥于D ,则BD BC CD a CD =-=- 在ABD ∆中:222AD AB BD =- 在ACD ∆中:222AD AC CD =- 2222AB BD AC CD -=-2222()c a CD b CD --=- 2222a b c a CD ∴+-= 0a >,0CD >2220a b c ∴+->,所以:222a b c +>(3)若C ∠为钝角,试推导22a b +与2c 的关系.二、探究问题:在ABC ∆中,3BC a ==,4CA b ==,AB c =;若ABC ∆是钝角三角形,求第三边c 的取值范围.36.已知a 、b 、c 是ABC ∆的三边,且满足422422a b c b a c +=+,试判断ABC ∆的形状.阅读下面解题过程:解:由422422a b c b a c +=+得: 442222a b a c b c -=-①2222222()()()a b a b c a b +-=-② 即222a b c +=③ABC ∴∆为Rt △. ④试问:以上解题过程是否正确:若不正确,请指出错在哪一步?(填代号) 错误原因是 本题的结论应为 .37.如图a ,90EBF ∠=︒,请按下列要求准确画图:1:在射线BE 、BF 上分别取点A 、C ,使2BC AB BC <<,连接AC 得直角ABC ∆; 2:在AB 边上取一点M ,使AM BC =,在射线CB 边上取一点N ,使CN BM =,直线AN 、CM 相交于点P .(1)请用量角器度量APM ∠的度数为 ;(精确到1)︒ (2)请用说理的方法求出APM ∠的度数;(3)若将①中的条件“2BC AB BC <<”改为“2AB BC >”,其他条件不变,你能自己在图b 中画出图形,求出APM ∠的度数吗?38.如图,D 、E 分别是ABC ∆的边BC 和AB 上的点,ABD ∆与ACD ∆的周长相等,CAE ∆与CBE ∆的周长相等.设BC a =,AC b =,AB c =. (1)求AE 和BD 的长;(2)若90BAC ∠=︒,ABC ∆的面积为S ,求证:S AE BD =.39.小强家有一块三角形菜地,量得两边长分别为40m ,50m ,第三边上的高为30m .请你帮小强计算这块菜地的面积.(结果保留根号)40.ABC ∆中,BC a =,AC b =,AB c =.若90C ∠=︒,如图1,根据勾股定理,则222a b c +=.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22a b +与2c 的关系,并证明你的结论.41.张老师在一次“探究性学习”课中,设计了如下数表:n 2 3 4 5 ⋯ a221-231-241-251-⋯ b46 810 ⋯ c221+ 231+241+251+⋯(1)请你分别观察a ,b ,c 与n 之间的关系,并用含自然数(1)n n >的代数式表示:a = ,b = ,c = ;(2)猜想:以a ,b ,c 为边的三角形是否为直角三角形并证明你的猜想.42.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;⋯,发现这些勾股数的勾都是奇数,且从3起就没有间断过.计算1(91)2-、1(91)2+与1(251)2-、1(251)2+,并根据你发现的规律,分别写出能表示7,24,25的股和弦的算式;(2)根据(1)的规律,用(n n 为奇数且3)n 的代数式来表示所有这些勾股数的勾、股、弦,合情猜想他们之间二种相等关系并对其中一种猜想加以证明;(3)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.运用类似上述探索的方法,直接用(m m 为偶数且4)m >的代数式来表示他们的股和弦.43.如图,梯子AB 斜靠在墙上,90ACB ∠=︒,5AB =米,4BC =米,当点B 下滑到点B '时,点A 向左平移到点A '.设BB x '=米(04)x <<,AA y '=米. (1)用含x 的代数式表示y ;(2)当x 为何值时,点B 下滑的距离与点A 向左平移的距离相等?(3)请你对x 再取几个值,计算出对应的y 值,并比较对应的y 值与x 值的大小(y 值可以用精确到0.01的近似数表示,也可用无理数表示).(4)根据第(1)~(3)题的计算,还可以结合画图、观察,推测y 与x 的大小关系及对应的x 的取值范围.44.已知某开发区有一块四边形的空地ABCD ,如图所示,现计划在空地上种植草皮,经测量90A ∠=︒,3AB m =,12BC m =,13CD m =,4DA m =,若每平方米草皮需要200元,问要多少投入?45.如图①,一个无盖的正方体盒子的棱长为10厘米,顶点1C 处有一只昆虫甲,在盒子的内部顶点A 处有一只昆虫乙.(盒壁的厚度忽略不计)(1)假设昆虫甲在顶点1C 处静止不动,在图①画出一条路径,使昆虫乙从顶点A 沿这条路径爬行,可以在最短的时间内捕捉到昆虫甲.(请简要说明画法)(2)如图②,假设昆虫甲静止不动,昆虫乙从顶点A 以2厘米/秒的速度在盒壁上爬行,那么昆虫乙至少需要多长时间才能捕捉到昆虫甲?(3)如图②,假设昆虫甲从顶点1C ,以1厘米/秒的速度在盒子的内部沿棱1C C 向下爬行,同时昆虫乙从顶点A 以2厘米/秒的速度在盒壁上爬行,那么昆虫乙至少需要多长时间才能捕捉到昆虫甲?(精确到1)s 19 4.4≈21 4.6.46.在合肥市地铁一号线的修建过程中,原设计的地铁车站出入口高度较低,为适应地形,把地铁车站出入口上下楼梯的高度普遍增加了,如图所示,已知原设计楼梯BD 长20米,在楼梯水平长度()BC 不发生改变的前提下,楼梯的倾斜角由30︒增大到45︒,那么新设计的楼梯高度将会增加多少米?(结果保留整数,参考数据:2 1.414≈,3 1.732)≈47.如图,小强在江南岸选定建筑物A ,并在江北岸的B 处观察,此时,视线与江岸BE 所成的夹角是30︒,小强沿江岸BE 向东走了500m ,到C 处,再观察A ,此时视线AC 与江岸所成的夹角60ACE ∠=︒.根据小强提供的信息,你能测出江宽吗?若能,写出求解过程(结果可保留根号);若不能,请说明理由.48.在ABC ∆中,AC BC =,90ACB ∠=︒,D 、E 是直线AB 上两点.45DCE ∠=︒ (1)当CE AB ⊥时,点D 与点A 重合,显然222DE AD BE =+(不必证明); (2)如图,当点D 不与点A 重合时,求证:222DE AD BE =+;(3)当点D 在BA 的延长线上时,(2)中的结论是否成立?画出图形,说明理由.49.如图,四边形ABCD 中,AB BC ⊥,AD AB ⊥,1AB =,2BC CD ==.求四边形ABCD 的周长和面积.50.定义: 三边长和面积都是整数的三角形称为“整数三角形” .数学学习小组的同学从 32 根等长的火柴棒 (每 根长度记为 1 个单位) 中取出若干根, 首尾依次相接组成三角形, 进行探究活动 . 小亮用 12 根火柴棒, 摆成如图所示的“整数三角形”; 小颖分别用 24 根和 30 根火柴棒摆出直角“整数三角形”;小辉受到小亮、 小颖的启发, 分别摆出三个不同的等腰“整数三角形” . (1) 请你画出小颖和小辉摆出的“整数三角形”的示意图;(2) 你能否也从中取出若干根, 按下列要求摆出“整数三角形”, 如果能, 请画出示意图;如果不能, 请说明理由 . ①摆出等边“整数三角形”;②摆出一个非特殊 (既 非直角三角形, 也非等腰三角形) “整数三角形” .勾股定理难题50道参考答案与试题解析一.选择题(共2小题)1.已知:如图,无盖无底的正方体纸盒ABCD EFGH-,P,Q分别为棱FB,GC上的点,且2FP PB=,12GQ QC=,若将这个正方体纸盒沿折线AP PQ QH--裁剪并展开,得到的平面图形是()A.一个六边形B.一个平行四边形C.两个直角三角形D.一个直角三角形和一个直角梯形【解答】解:依题意可知,1133BP BF DH==,2233CQ CG DH==,又////PB CQ DH,APB AQC AHD∴∆∆∆∽∽,A∴、P、Q、H四点共线,平面展开图形为平行四边形(如图)故选:B.2.已知ABC∆中,17AB=,10AC=,BC边上的高8AD=,则边BC的长为() A.21B.15C.6D.以上答案都不对【解答】解:在直角三角形ABD中,根据勾股定理,得15BD=;在直角三角形ACD中,根据勾股定理,得6CD=.当AD在三角形的内部时,15621BC=+=;当AD在三角形的外部时,1569BC=-=.则BC的长是21或9.故选:D .二.填空题(共24小题)3.在底面直径为2cm ,高为3cm 的圆柱体侧面上,用一条无弹性的丝带从A 至C 按如图所示的圈数缠绕,则丝带的最短长度为 231π+ cm .(结果保留)π【解答】解:如图所示,无弹性的丝带从A 至C ,绕了1.5圈,∴展开后 1.523AB cm ππ=⨯=,3BC cm =,由勾股定理得:22229931AC AB BC cm ππ=+=+=+. 故答案为:231π+.4.如图,长方体的底面边长分别为1cm 和3cm ,高为6cm .如果用一根细线从点A 开始经过4个侧面缠绕一圈到达点B ,那么所用细线最短需要 10 cm .【解答】解:将长方体展开,连接A 、B ',13138()AA cm '=+++=,6A B cm ''=,根据两点之间线段最短,228610AB cm '=+=. 故答案为:10.5.直角三角形是一个奇妙的三角形,除了有勾股定理这样著名的定理外,它还有许多奇妙的特性值得我们去探索,例如,在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,A ∠、B ∠、C ∠的对边分别为a 、b 、c .设ABC S S ∆=,a b c l ++=,则S 与l 的比Sl蕴含着一个奇妙的规律,这个规律与a b c +-的值有关,观察下面a 、b 、c 取具体勾股数的表: 三边a 、b 、ca b c +- l S /S l345 2 12 6 1/26810 4 24 24 1 51213 4 30 30 1 81517 6 40 60 3/2121620848962⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯若a b c m +-=,则观察上表我们可以猜想出S l =4m(用含m 的代数式表示) 【解答】解:3452m a b c =+-=+-=时,1224S l ==; 6810512134m a b c =+-=+-=+-=时,414S l ==; 815176m a b c =+-=+-=时,3624S l ==; 1216208m a b c =+-=+-=时,824S l ==; ⋯∴我们可以猜想出4S ml =. 故答案为4m.6.等腰ABC ∆的底边8BC cm =,腰长5AB cm =,一动点P 在底边上从点B 开始向点C 以0.25/cm 秒的速度运动,当点P 运动到PA 与腰垂直的位置时,点P 运动的时间应为 7或25 秒.【解答】解:如图,作AD BC ⊥,交BC 于点D , 8BC cm =,142BD CD BC cm ∴===, 223AD AB BD ∴=-=,分两种情况:当点P 运动t 秒后有PA AC ⊥时,22222AP PD AD PC AC =+=-,2222PD AD PC AC ∴+=-,22223(4)5 2.25PD PD PD ∴+=+-∴=, 4 2.25 1.750.25BP t ∴=-==, 7t ∴=秒,当点P 运动t 秒后有PA AB ⊥时,同理可证得 2.25PD =, 4 2.25 6.250.25BP t ∴=+==, 25t ∴=秒,∴点P 运动的时间为7秒或25秒.7.阅读以下解题过程:已知a ,b ,c 为ABC ∆的三边,且满足222244a c b c a b -=-,试判断ABC ∆的形状. 错解:222244a c b c a b -=-⋯(1),2222222()()()c a b a b a b ∴-=-+⋯(2), 222c a b ∴=+⋯(3)问:(1)上述解题过程,从哪一步开始发现错误请写出该步的代号 ③ . (2)错误的原因是 . (3)本题正确的结论是 .【解答】解:2222222()()()c a b a b a b -=-+∴应有2222222()()()0c a b a b a b ---+=得到22222()[()]0a b c a b --+=,22()0a b ∴-=或222[()]0c a b -+=,即a b =或222a b c +=,∴根据等腰三角形得定义和勾股定理的逆定理,三角形为等腰三角形或直角三角形.故填③,不能确定22a b -是否为0,等腰三角形或直角三角形.8.勾股定理是初等几何中的一个基本定理.这个定理有十分悠久的历史,两千多年来,人们对勾股定理的证明颇感兴趣,我国古代三国时期吴国的数学家赵爽创造的弦图,是最早证明勾股定理的方法,所谓弦图是指在正方形的每一边上各取一个点,再连接四点构成一个正方形,它可以验证勾股定理.在如图的弦图中,已知:正方形EFGH 的顶点E 、F 、G 、H 分别在正方形ABCD 的边DA 、AB 、BC 、CD 上.若正方形ABCD 的面积16=,1AE =;则正方形EFGH 的面积= 10 .【解答】解:四边形EFGH 是正方形,EH FE ∴=,90FEH ∠=︒,90AEF AFE ∠+∠=︒,90AEF DEH ∠+∠=︒,AFE DEH ∴∠=∠,在AEF ∆和DHE ∆中, A D AFE DEH EF HE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, AEF DHE ∴∆≅∆, AF DE ∴=,正方形ABCD 的面积为16, 4AB BC CD DE ∴====, 413AF DE AD AE ∴==-=-=,在Rt AEF ∆中,2210EF AE AF + 故正方形EFGH 的面积101010=.故答案为:10.9.一棵高9米的树从离地面4米处折断,树旁有一个身高为1米的小孩,则小孩至少离开这棵树 4 米才是安全的. 【解答】解:如图,BC 即为大树折断处4m 减去小孩的高1m ,则413BC m =-=,945AB m =-=,在Rt ABC ∆中,2222534AC AB BC =-=-=米. 即小孩至少离开这棵树4米才是安全的. 故答案为:4.10.如图,长方体的底面是边长为1cm 的正方形,高为3cm .如果从点A 开始经过4个侧面缠绕2圈到达点B ,那么所用细线最短需要73 cm .【解答】解:如图所示,从点A 开始经过4个侧面缠绕2圈到达点B ,∴展开后188AC cm cm =⨯=,3BC cm =,由勾股定理得:2273AB AC BC cm =+.故答案为:73.11.如图所示的“勾股树”中,所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,其中最大正方形的边长为12cm ,则A 、B 、C 、D 四个小正方形的面积之和为 144 2cm .【解答】解:如右图所示, 根据勾股定理可知,231S S S +=正方形正方形正方形, 2C D S S S +=正方形正方形正方形, 3A B S S S +=正方形正方形正方形,2112144C D A B S S S S S ∴+++===正方形正方形正方形正方形正方形.故答案是144.12.如图,由四个边长为1的小正方形构成一个大正方形,连接小正方形的三个顶点,可得到ABC ∆,则ABC ∆中BC 边上的高是322.【解答】解:由题意知,小四边形分别为小正方形,所以B 、C 为EF 、FD 的中点,ABC AEB BFC CDA AEFD S S S S S ∆∆∆∆=---正方形 11122121112222=⨯-⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯,32=. 22112BC =+=.ABC ∴∆中BC 边上的高是3322222⨯÷=. 故答案为:322.13.如图,在ABC ∆中,90ABC ∠=︒,分别以BC 、AB 、AC 为边向外作正方形,面积分别记为1S 、2S 、3S ,若24S =,36S =,则1S = 2 .【解答】解:ABC ∆中,90ABC ∠=︒, 222AB BC AC ∴+=, 222BC AC AB ∴=-,21BC S =、224AB S ==,236AC S ==, 132642S S S ∴=-=-=.故答案为:2.14.我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一副“弦图”,后人称其为“赵爽弦图”(如图1).图2由弦图变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成.记图中正方形ABCD ,正方形EFGH ,正方形MNKT 的面积分别为1S ,2S ,3S ,若12310S S S ++=,则2S 的值是103.【解答】解:将四边形MTKN 的面积设为x ,将其余八个全等的三角形面积一个设为y , 正方形ABCD ,正方形EFGH ,正方形MNKT 的面积分别为1S ,2S ,3S ,12310S S S ++=, ∴得出18S y x =+,24S y x =+,3S x =,12331210S S S x y ∴++=+=,故31210x y +=,1043x y +=, 所以21043S x y =+=, 故答案为:103. 15.某校九年级学生准备毕业庆典,打算用橄榄枝花圈来装饰大厅圆柱.已知大厅圆柱高4米,底面周长1米.由于在中学同学三年,他们打算精确地用花圈从上往下均匀缠绕圆柱3圈(如图),那么螺旋形花圈的长至少 5 米.【解答】解:将圆柱表面切开展开呈长方形, 则有螺旋线长为三个长方形并排后的长方形的对角线长 圆柱高4米,底面周长1米222(13)491625x =⨯+=+= 所以,花圈长至少是5m .16.Rt ABC ∆中,90BAC ∠=︒,2AB AC ==.以AC 为一边,在ABC ∆外部作等腰直角三角形ACD ,则线段BD 的长为 4或25或10 .【解答】解:①以A 为直角顶点,向外作等腰直角三角形DAC ,90DAC ∠=︒,且AD AC =,224BD BA AD ∴=+=+=;②以C 为直角顶点,向外作等腰直角三角形ACD ,连接BD ,过点D 作DE BC ⊥,交BC 的延长线于E . ABC ∆是等腰直角三角形,90ACD ∠=︒, 45DCE ∴∠=︒,又DE CE ⊥,90DEC ∴∠=︒, 45CDE ∴∠=︒,222CE DE ∴=== 在Rt BAC ∆中,222222BC +=,2222(222)(2)25BD BE DE ∴=+=++=; ③以AC 为斜边,向外作等腰直角三角形ADC ,90ADC ∠=︒,AD DC =,且2AC =,2sin 45222AD DC AC ∴==︒=⨯=, 又ABC ∆、ADC ∆是等腰直角三角形, 45ACB ACD ∴∠=∠=︒, 90BCD ∴∠=︒,又在Rt ABC ∆中,222222BC =+=,2222(22)(2)10BD BC CD ∴=+=+=. 故BD 的长等于4或25或10.17.勾股定理有着悠久的历史, 它曾引起很多人的兴趣 . 1955 年希腊发行了二枚以勾股图为背景的邮票 . 所谓勾股图是指以直角三角形的三边为边向外作正方形构成, 它可以验证勾股定理 . 在右图的勾股图中, 已知90ACB ∠=︒,30BAC ∠=︒,4AB =.作PQR ∆使得90R ∠=︒,点H 在边QR 上, 点D ,E 在边PR 上, 点G ,F 在边PQ 上, 那么PQR ∆的周长等于27133+ .【解答】解: 延长BA 交QR 于点M ,连接AR ,AP .AC GC =,BC FC =,ACB GCF ∠=∠, ABC GFC ∴∆≅∆,30CGF BAC ∴∠=∠=︒,60HGQ ∴∠=︒,90HAC BAD ∠=∠=︒, 180BAC DAH ∴∠+∠=︒, 又//AD QR ,180RHA DAH ∴∠+∠=︒, 30RHA BAC ∴∠=∠=︒,60QHG ∴∠=︒,60Q QHG QGH ∴∠=∠=∠=︒, QHG ∴∆是等边三角形 .3cos304232AC AB =︒=⨯=. 则23QH HA HG AC ====.在直角HMA ∆中,3sin 602332HM AH =︒=⨯=.cos 603AM HA =︒=. 在直角AMR ∆中,4MR AD AB ===.2334723QR ∴=++=+. 21443QP QR ∴==+. 3736PR QR==+.PQR ∴∆的周长等于27133RP QP QR ++=+.故答案为:27133+.18.如图,在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,点D 是BC 上一点,AD BD =,若8AB =,5BD =,则CD =75.【解答】解:设AC x =,CD y =,由勾股定理得: 2222(5)6425x y x y ⎧++=⎨+=⎩, 消去x ,得:22(5)39y y +-=, 整理,得: 1014y =,即75y =, 故CD 的长为75. 19.如图,有一个圆柱,它的高等于4cm ,底面半径等干4cm π,在圆柱下底面的A 点有一只蚂蚁,它想吃到上底面上与A 点相对的B 点处的食物,需要爬行的最短路程是 42cm .(结果保留根号)【解答】解:将圆柱体展开,连接A 、B ,根据两点之间线段最短,224442AB cm =+=.20.将一个含30︒角的三角板和一个含45︒角的三角板如图摆放,ACB ∠与DCE ∠完全重合,90C ∠=︒,45A ∠=︒,60EDC ∠=︒,42AB =6DE =,则EB =334 .【解答】解:在Rt ABC ∆中,42AB =,45A ∠=︒,24242BC ∴=⨯= 在Rt EDC ∆中,60EDC ∠=︒,6DE =,3sin 6332CE DE EDC ∴=∠=⨯= 334BE CE BC ∴=-=-.故填空答案:334-.21.某小区有一块等腰三角形的草地,它的一边长为20m ,面积为2160m ,为美化小区环境,现要给这块三角形草地围上白色的低矮栅栏,则需要栅栏的长度为 20489+或40165+或4085+ m .【解答】解:(1)当20是等腰三角形的底边时,根据面积求得底边上的高AD 是16,再根据等腰三角形的三线合一,知:底边上的高也是底边上的中线,即底边的一半10BD =, 根据勾股定理即可求得其腰长22100256289AB AD BD =++,此时三角形的周长是20489+;(2)当20是腰时,由于高可以在三角形的内部,也可在三角形的外部,又应分两种情况. 根据面积求得腰上的高是16;①当高在三角形的外部时,在RT ADC ∆中,2212AD AC CD =-=,从而可得32BD =,进一步根据勾股定理求得其底边是22221632165BC CD BD =+=+=,此时三角形的周长是40165+;②当高在三角形的内部时,根据勾股定理求得2212AD AC CD =-=,8BD AB AD =-=, 在RT CDB ∆中,22BC CD BD =+2216885+=,此时三角形的周长是4085+; 故本题答案为:20489+或40165+或4085+.22.《九章算术》“勾股”章有一题:“今有开门去阃()kun 一尺,不合二寸,问门广几何.”大意是说:今推开双门,门框距离门槛1尺,双门间的缝隙为2寸,那么门的宽度(两扇门的和)为 10.1 尺.【解答】解:设单门的宽度是x 米,根据勾股定理,得221(0.1)x x =+-, 5.05x =,则210.1x =尺.23.如图是一个长8m 、宽6m 、高5m 的仓库,在其内壁的点A (长的四等分点)处有一只壁虎、点B (宽的三等分点)处有一只蚊子.则壁虎爬到蚊子处的最短距离为 85 .。
一、选择题1.如图,在四边形ABCD 中,N8 = NC = 90, ND4?与NADC 的平分线相交于BC 边上的M 点,则下列结论:①NAM £) = 90 ;②%£)*1外形A8CD :2③A3 + CD = A 。
:④M 到AD 的距离等于BC 的1:⑤M 为BC 的中点:其中正确的有 32.如图钢架中,4 = 15。
,现焊上与4Pl 等长的钢条PiP2, P2P 3…来加固钢架,若最后 一根钢条与射线48的焊接点P 到4点的距离为4+2 JJ,则所有钢条的总长为()3 .将6个边长是1的正方形无缝隙铺成一个矩形,则这个矩形的对角线长等于( A.J 方B. V13C. 扃或者D. "7或者JT574 .如图,P 为等边三角形A8c 内的一点,且P 到三个顶点4,8, C 的距离分别为5 .在中,NAN8,NC 的对边分别是6 从c,下列条件中,不能说明△A3。
是直角三角形的是() A. b 2=a 2-c 2B. NC = ZA-N8;C. 4个D. 5个D. 10C. 18 + 256、,c 25万D ・ 18 + --2( )c. ZA:ZB:NC = 3:4:5 D. 〃:/?:c = 5:12:136.己知M、N是线段AB上的两点,AM = MN = 2, NB = 1,以点A为圆心,AN长为半径画弧:再以点B为圆心,BM长为半径画弧,两弧交于点C,连接AC, BC,则AABC一定是()A,锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等腰三角形7.如图,"赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形和一个小正方形构成的大正方形,若直角三角形的两直角边长分别为5和3,则小正方形的面积为()8. 一个直角三角形的两条边的长度分别为3和4,则它的斜边长为()A. 5B. 4C. J7 D, 4 或 59.如图,△ABC中,AB=AC9 4。
是N84c的平分线.己知A8=5, 4? = 3,则8c的长为10.在四边形 ABCD 中,AB〃CD. ZA=90% AB = 1, BDJ_BC, BD=BC. CF 平分/BCD 交二,填空题11.如图,AB = 12, AB_LBC 于点 B, AB_LAD 于点 A, AD=5, BC = 1O, E 是 CD 的中点,12.如图,在中,4C=BC=2, /478 = 90",D是BC边的中点,*是如边上一动点,贝ijEC + ED 的最小值是________________________ .13.如图,点 E 在△O3C边 DB 上,点 A 在△O3C 内部,ZDAE = ZBAC=90% AD =AE, AB=AC,给出下列结论,其中正确的是 (填序号)®BD=CE:②NDCB=NABD=45°:③BD_LCE;④BE?=2 (AD2+AB2).14.如图,在四边形ABCD中,AD = 2叵,8 = 3,ZABC = ZACB = ZADC = 45°,则 BD 的长为16.如图,RMABC中,ZA = 90°, AC = 8, AB = 6, DE1AC, CD = ^BC,CE = -AC, P是直线AC上一点,把A COP沿0P所在的直线翻折后,点。
第一章勾股定理1探索勾股定理练习题1.直角三角形ABC的两直角边BC=12,AC=16,则ΔABC的斜边AB的长是()A.20B.10C.9.6D.82.直角三角形两直角边长分别是6和8,则周长与最短边长的比是()A.7∶1B.4∶1C.25∶7D.31∶73.如图所示,在ΔABC中,AB=AC,AD是ΔABC的角平分线,若BC=10,AD=12,则AC=.3题图 4题图 5题图4.如图所示,在RtΔABC中,∠ACB=90°,AB=10,分别以AC,BC为直径作半圆,面积分别记为S1,S2,则S1+S2的值等于.【基础巩固】1.在RtΔABC中,AB=6,BC=10,∠A=90°,则AC=.2.若三角形是直角三角形,且两条直角边长分别为5,12,则此三角形的周长为,面积为.3.已知直角三角形的两边长分别是3和4,则第三边长为.4.如果梯子的底端离建筑物9米,那么15米长的梯子可以到达建筑物的高度是.【能力提升】5.如图所示,在正方形网格中,ΔABC的三边长a,b,c的大小关系是()A.a<b<cB.c<a<bC.c<b<aD.b<a<c6.如图所示,在一个由4×4个小正方形组成的正方形网格中,以EF为边的小正方形与正方形ABCD的面积比是.7.如图所示,阴影部分是一个正方形,它的面积为.8.如图所示,三个正方形的面积中,字母A所在的正方形的面积是.9.飞机在空中水平飞行,某一时刻飞机刚好飞到一个男孩头顶正上方4000米处,过20秒,飞机距离这个男孩头顶5000米,飞机每小时飞行多少千米?10.一个门框的尺寸如图所示,一块长3 m,宽2.2 m的薄木板能否从门框内通过?为什么?11.在ΔABC中,AB=25,AC=30,BC边上的高AD=24,求BC的长.【拓展探究】12.如图所示,在RtΔABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,以点A为圆心,AC长为半径画弧,交AB于点D,则BD=.13.如图所示,一个机器人从O点出发,向正东方向走3米到A1点,再向正北方向走6米到达A2点,再向正西方向走9米到达A3点,…,按此规律走下去,当机器人走到A6点时,离O点的距离是.如左下图所示,在边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,点A,B都是格点,则线段AB的长度为()A.5B.6C.7D.25例1 例题2如图所示,直线l上有三个正方形a,b,c,若a,c的面积分别为3和4,则b的面积为.我方侦察员小王在距离东西向公路400 m处侦察,发现一辆敌方汽车在公路上疾驶.他赶紧拿出红外测距仪,测得汽车与他相距400 m,10 s后,汽车与他相距500 m,你能帮小王计算敌方汽车的速度吗? 〔解析〕根据题意,可以画出右图,其中点A表示小王所在位置,点C,点B表示两个时刻敌方汽车的位置.由于小王距离公路400 m,因此∠C是直角,这样就可以由勾股定理来解决这个问题了.解:由勾股定理,可以得到AB2=BC2+AC2,也就是5002=BC2+4002,所以BC=300.敌方汽车10 s行驶了300 m,那么它1 h行驶的距离为300×6×60=108000(m),即它行驶的速度为108 km/h.检测反馈1.下列选项中,不能用来证明勾股定理的是()2.用四个边长均为a,b,c的直角三角板,拼成如图所示的图形,则下列结论中正确的是()2题图 3题图A.c2=a2+b2B.c2=a2+2ab+b2C.c2=a2-2ab+b2D.c2=(a+b)23.如图所示,大正方形的面积是,另一种方法计算大正方形的面积是,两种结果相等,推得勾股定理是.4.操作:剪若干个大小形状完全相同的直角三角形,三边长分别记为a,b,c(如图(1)所示),分别用4张这样的直角三角形纸片拼成如图(2)(3)所示的形状,图(2)中的两个小正方形的面积S2,S3与图(3)中小正方形的面积S1有什么关系?你能得到a,b,c之间有什么关系?【基础巩固】1.我国古代数学家赵爽的《勾股圆方图》是由四个全等的直角三角形与中间的一个小正方形拼成的一个大正方形(如图所示).如果大正方形的面积是13,小正方形的面积是1,直角三角形的两直角边长分别为a,b,那么(a-b)2的值是()A.1B.2C.12D.131题图 3题图3.北京召开的第24届国际数学家大会会标的图案如图所示.(1)它可以看做是由四个边长分别为a,b,c的直角三角形拼成的,请从面积关系出发,写出一个关于a,b,c 的等式.(要有过程)(2)请用四个这样的直角三角形再拼出另一个几何图形,也能验证(1)中所写的等式.(不用写出验证过程)(3)如果a2+b2=100,a+b=14,求此直角三角形的面积.【能力提升】4.勾股定理是几何中的一个重要定理.在我国古算书《周髀算经》中就有“若勾三,股四,则弦五”的记载.如图(1)所示的是由边长相等的小正方形和直角三角形构成的,可以用其面积关系验证勾股定理.图(2)是由图(1)放入矩形内得到的,∠BAC=90°,AB=6,AC=8,点D,E,F,G,H,I都在矩形KLMJ的边上,则矩形KLMJ的面积为.5.在北京召开的国际数学家大会的会标如图所示,它是由四个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成的一个大正方形,若大正方形的面积是13,小正方形的面积是1,直角三角形的较长直角边为a,较短直角边为b,则a4+b4的值为 ()A.35B.43C.89D.976.据传当年毕达哥拉斯借助如图所示的两个图验证了勾股定理,你能说说其中的道理吗?7.如图所示,在平面内,把矩形ABCD绕点B按顺时针方向旋转90°得到矩形A'BC'D'.设AB=a,BC=b,BD=c.请利用该图验证勾股定理.【拓展探究】8.我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一幅“弦图”,后人称其为“赵爽弦图”(如图(1)所示).图(2)是由弦图变化得到的,它是用八个全等的直角三角形拼接而成的.记图中正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNKT的面积分别为S1,S2,S3.若S1+S2+S3=16,则S2的值是.9.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,他惊喜地发现,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,连接DC,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.∵b2+ab,又∵c2+a(b-a),∴b2+ab=c2+a(b-a),∴a2+b2=c2.请参照上述证法,利用图(2)完成下面的验证过程.将两个全等的直角三角形按图(2)所示摆放,其中∠DAB=90°,连接BE.验证a2+b2=c2.证明:连接,∵=,又∵=,∴,∴a2+b2=c2.2一定是直角三角形吗?1.以以下各组数为三边长的三角形中,能组成直角三角形的是()A.3,4,6B.9,12,15C.5,12,14D.10,16,252.ΔABC的三边长分别为a,b,c,在下列条件下,不能判定ΔABC是直角三角形的是()A.a2=b2-c2B.a2∶b2∶c2=1∶2∶3C.∠A=∠B-∠CD.∠A∶∠B∶∠C=3∶4∶53.如图所示,四边形ABCD中,AB=3,BC=4,AC=5,CD=12,AD=13,则四边形ABCD的面积为()A.72B.36C.66D.424.如图所示,在ΔABC中,AB=26,BC=20,边BC上的中线AD=24.求AC.【基础巩固】1.下列几组数中,是勾股数的是 ()A.5,6,7B.3,4,9C.5,3,6D.10,24,262.有五根木棒,它们的长度分别为2 cm,6 cm,8 cm,10 cm,12 cm,从中取出三根首尾顺次连接搭成一个直角三角形,则这三根木棒的长度分别为 ()A.2 cm,6 cm,8 cmB.6 cm,8 cm,10 cmC.6 cm,8 cm,12 cmD.2 cm,8 cm,10 cm3.如图所示,有一块地,已知AD=4 m,CD=3 m,∠ADC=90°,AB=13 m,BC=12 m,则这块地的面积为()A.24 m2B.26 m2C.28 m2D.30 m24.若ΔABC的三边长a,b,c满足|a-5|+(b-12)2+(c-13)2=0,则ΔABC的面积为.【能力提升】5.观察下列几组勾股数:①3,4,5;②5,12,13;③7,24,25;④9,40,41;⑤15,m,n.根据你发现的规律可得m+n=.6.如图所示,∠C=90°,AC=12,BC=9,AD=8,BD=17,求ΔABD的面积.7.已知a,b,c为ΔABC的三边长,且满足a2c2-b2c2=a4-b4,试判断ΔABC的形状.解:∵a2c2-b2c2=a4-b4,①∴c2(a2-b2)=(a2+b2)(a2-b2).②∴c2=a2+b2.③∴ΔABC是直角三角形.(1)在上述解题过程中,从哪一步开始出现错误?请写出该步的代号:;(2)错误的原因为;(3)写出本题正确的解题过程.8.求证若勾股数组中,弦与股的差为1.证明这样的勾股数组可表示为如下形式:2a+1,2a2+2a,2a2+2a+1,其中a为正整数.9.国道通过A,B两村庄,而C村庄离国道较远,为了响应政府“村村通公路”的号召,C村决定采用自己筹集一部分,政府补贴一部分的方法修建一条水泥路直通国道.已知C村到A,B两村的距离分别为6 km,8 km,A,B两村距离为10 km,那么这条水泥路的最短距离为多少?3勾股定理的应用课后练习题1.如图所示,有两棵树,一棵高10 m,另一棵高4 m,两树相距8 m.一只鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,则小鸟至少飞行()A.8 mB.10 mC.12 mD.14 m2.如图所示,将一根长24 cm的筷子放入底面直径为5 cm,高为12 cm的圆柱形水杯中,设筷子露在杯子外面的长度为h cm,则h的最小值是()A.12 cmB.13 cmC.11 cmD.9 cm3.某楼梯的侧面视图如图所示,其中AB=6.5米,BC=2.5米,∠C=90°,楼梯的宽度为6米,因某种活动要求铺设红色地毯,则在AB段楼梯所铺地毯的面积应为.4.如图所示,铁路AB的一边有C,D两村庄,DA⊥AB于A,CB⊥AB于B,已知AB=25 km,DA=15 km,CB=10 km,现要在铁路上建一个农产品收购站E,并使DE=CE,则农产品收购站E应建在距点A多少千米处?【基础巩固】1.如图所示,一根竹子高9尺,折断后竹子顶端落在离竹子底端3尺处,折断处离地面高度是 ()A.3尺B.4尺C.5尺D.6尺2.如图所示,一只蚂蚁从正方体的底面A点处沿着表面爬行到正方体上底面的B点处,它爬行的最短路线是()A.A⇒P⇒BB.A⇒Q⇒BC.A⇒R⇒BD.A⇒S⇒B3.如图所示,一个圆柱的底面半径为8 cm,高为15πcm,一只蚂蚁从A点爬到B点的最短路程是cm.4.有一块边长为24米的正方形绿地ABCD(如图所示),在绿地的BC边上距B点7米的点E处有一健身器,居住在A处的居民经常践踏绿地,沿直线AE直达E处健身,小明同学想在A处立一块标牌“少走■米,踏之何忍?”,则标牌上的“■”处的数字是.5.如图所示,要从电线杆离地面12米处向地面拉一条长为13米的钢缆,求地面钢缆固定点A到电线杆底部B的距离.【能力提升】6.两艘轮船从同一港口同时出发,甲船时速40海里,乙船时速30海里,两小时后,两船相距100海里,已知甲船的航向为北偏东46°,则乙船的航向为()A.东偏南46°B.北偏西46°C.东偏南46°或西偏北46°D.无法确定7.如图所示,已知长方体的三条棱AB,BC,BD的长分别为4,5,2,蚂蚁从A点出发沿长方体的表面爬行到M的最短路程的平方是.7题图 9题图 10题图8.一艘轮船以24海里/时的速度离开港口向东南方向航行,另一艘轮船同时以10海里/时的速度离开港口向西南方向航行,经过1小时,这两艘轮船相距多远?9.如图所示,在长15米,宽8米的长方形ABCD花园内修一条长13米的笔直小路EF,小路出口一端E选在AD边上距D点3米处,另一端出口F应选在AB边上距B点几米处?10.如图所示,有一圆柱形油罐,要从A点环绕油罐搭梯子,正好到A点的正上方B点.梯子最短需要多少米?(已知油罐底面的周长是12 m,高AB是5 m)【拓展探究】11.如图所示,三条公路的交叉地带是一个三角形,经测量这个三角形的三条边长分别是AB=130米,BC=140米,AC=150米.市政府准备将其作为绿化用地,请你求出绿化用地的面积.如图所示,圆柱形玻璃杯,高为12 cm,底面周长为18 cm,在杯内离杯底4 cm的点C处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿4 cm与蜂蜜相对的点A处,则蚂蚁到达蜂蜜的最短距离为cm.第一章勾股定理专题复习专题一勾股定理及其逆定理的基本用法【专题分析】勾股定理是初中阶段应该掌握的一个重要定理,运用勾股定理的过程中蕴含着方程、几何、不等式等多种解决问题的方法.用勾股定理的逆定理判定一个三角形是不是直角三角形应注意:(1)首先确定最大边,不妨设最大边长为c;(2)验证c2与a2+b2是否具有相等关系,若c2=a2+b2,则ΔABC是以∠C为直角的直角三角形.(若c2>a2+b2,则ΔABC是以∠C为钝角的钝角三角形;若c2<a2+b2,则ΔABC为锐角三角形)若直角三角形两直角边长的比是3∶4,斜边长是20,求此直角三角形的面积.【针对训练1】等腰三角形的底边长为6,腰长为5,求ΔABC的面积.如图所示,ΔABC中,已知AB=AC,D是AC上的一点,CD=9,BC=15,BD=12.(1)求证ΔBCD是直角三角形;(2)求ΔABC的面积.【针对训练2】如图所示,在四边形ABDC中,∠A=90°,AB=9,AC=12,BD=8,CD=17.(1)求BC的长;(2)求四边形ABDC的面积.专题二勾股定理的应用【专题分析】在实际生活中,勾股定理有着广泛的应用.在运用的过程中,要注意是运用勾股定理还是运用勾股定理的逆定理.在解决问题的过程中,寻找和构造垂直关系就成为解题的关键所在.(莱芜中考)如图所示,在ΔABC中,AB=AC=5,BC=6.若点P在边AC上移动,求BP的最小值.【针对训练3】如图所示,直线MN表示一条铁路,A,B是两个城市,它们到铁路的垂直距离分别为AA1=20 km,BB1=40 km,已知A1B1=80 km,现要在A1,B1之间设一个中转站P,使两个城市到中转站的距离之和最短,请你设计一种方案确定P点的位置,并求这个最短距离.专题三数学思想方法(一)转化的思想方法【专题分析】我们在求三角形的边或角,或进行推理论证时,常常作垂线,构造直角三角形,将问题转化为直角三角形问题来解决.如图(1)所示,ΔABC是等腰直角三角形,AB=AC,D是斜边BC的中点,E,F分别是AB,AC边上的点,且DE⊥DF,若BE=12,CF=5.求线段EF的长.【针对训练4】在甲村至乙村的公路有一块山地正在开发,现有一C处需要爆破,已知点C与公路上的停靠站A的距离为300米,与公路上的另一停靠站B的距离为400米,且CA⊥CB,如图(1)所示.为了安全起见,爆破点C周围半径250米范围内(包括250米)不得进入,则在进行爆破时,公路AB段是否有危险?是否需要暂时封锁?(二)方程的思想方法【专题分析】方程是通过等量关系解决问题的重要手段,在解决几何计算、代数求值、求解函数解析式等都渗透着方程思想,在中考中方程思想占有重要的地位,渗透在各种大小问题之中.如图所示,折叠长方形的一边AD,使点D落在BC边的点F处,已知AB=8 cm,BC=10 cm,求EF的长.【针对训练5】如图所示,四边形ABCD是长方形,把ΔACD沿AC折叠得到ΔACD',AD'与BC交于点E,若AD=4,DC=3,求BE的长.。
专题10 勾股定理的综合探究题型(解析版)题型一 探究直角三角形的边和高之间的关系典例1(湖州模拟)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,CD ⊥AB 于D ,设AC =b ,BC =a ,AB =c ,CD =h ,有下列四种说法:①a •b =c •h ;②a +b <c +h ;③以a +b 、h 、c +h 为边的三角形,是直角三角形;④1a 2+1b 2=1ℎ2.其中正确的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个思路引领:①根据三角形面积公式即可求解;②证明(a +b )2<(c +h )2;③直角三角形,证明(a +h )2+h 2=(c +h )2;④只需证明h 2(1a 2+1b 2)=1,从左边推导到右边.解:①∵Rt △ABC 的面积为:12ab 或12ch ,∴ab =ch ,故①正确;②∵c 2<c 2+h 2,a 2+b 2=c 2,∴a 2+b 2<c 2+h 2,∵ab =ch ,∴a 2+b 2+2ab <c 2+h 2+2ch ,∴(a +b )2<(c +h )2,∴a +b <c +h ,故②正确;③∵(c +h )2=c 2+2ch +h 2,h 2+(a +b )2=h 2+a 2+2ab +b 2,∵a 2+b 2=c 2,(勾股定理)ab =ch (面积公式推导)∴c 2+2ch +h 2=h 2+a 2+2ab +b 2,∴(c +h )2=h 2+(a +b )2,∴根据勾股定理的逆定理知道以h,c+h,a+b为边构成的三角形是直角三角形,③正确;④∵ab=ch,∴(ab)2=(ch)2,即a2b2=c2h2,∵a2+b2=c2,∴a2b2=(a2+b2)h2,∴a2b2a2b2=h2,∴a2b2a2b2=1ℎ2,∴a2a2b2+b2a2b2=1ℎ2,∴1a2+1b2=1ℎ2,故④正确.故选:D.总结提升:此题主要考查学生对勾股定理和勾股定理的逆定理的理解和掌握,此题有一定的拔高难度,属于难题,在证明过程中,注意面积关系式ab=ch的应用.题型二“手拉手”全等或旋转构造手拉手全等模型典例2(2022•卧龙区校级开学)如图,∠BAC=∠DAF=90°,AB=AC,AD=AF,点D,E为BC边上的两点,且∠DAE=45°,连接EF,BF,下列结论:①△AED≌△AEF;②BF=CD;③BE+DC>DE;④BE2+DC2=DE2.其中正确的有( )A.1个B.2个C.3个D.4个思路引领:根据∠DAF=90°,∠DAE=45°,得出∠FAE=45°,利用SAS证明△AED≌△AEF,判定①正确;可证△ABF≌△ACD,于是BF=CD,判定②正确;先由∠BAC=∠DAF=90°,得出∠CAD=∠BAF,再利用SAS证明△ACD≌△ABF,得出CD=BF,又①知DE=EF,那么在△BEF中根据三角形两边之和大于第三边可得BE+BF>EF,等量代换后判定③正确;先由△ACD≌△ABF,得出∠C=∠ABF=45°,进而得出∠EBF=90°,然后在Rt△BEF中,运用勾股定理得出BE2+BF2=EF2,等量代换后判定④正确.解:①∵∠DAF=90°,∠DAE=45°,∴∠FAE=∠DAF﹣∠DAE=45°.在△AED与△AEF中,AD=AF∠DAE=∠FAE=45°,AE=AE∴△AED≌△AEF(SAS),①正确;②∵∠BAC=∠DAF=90°,∴∠FAB=∠CAD,在△ABF与△ACD中,AF=AD∠FAB=∠CAD,AB=AC∴△ABF≌△ACD(SAS),∴BF=CD,②正确;③∵∠BAC=∠DAF=90°,∴∠BAC﹣∠BAD=∠DAF﹣∠BAD,即∠CAD=∠BAF.在△ACD与△ABF中,AC=AB∠CAD=∠BAF,AD=AF∴△ACD≌△ABF(SAS),∴CD=BF,由①知△AED≌△AEF,∴DE=EF.在△BEF中,∵BE+BF>EF,∴BE+DC>DE,③正确;由③知△ACD≌△ABF,∴∠C=∠ABF=45°,∵∠ABE=45°,在Rt△BEF中,由勾股定理,得BE2+BF2=EF2,∵BF=DC,EF=DE,∴BE2+DC2=DE2,④正确.所以正确的结论有①②③④.故选:D.总结提升:本题考查了勾股定理,全等三角形的判定与性质,等腰直角直角三角形的性质,三角形三边关系定理,相似三角形的判定,此题涉及的知识面比较广,熟练运用这些知识点是解题的关键.典例3 (2020•滨州模拟)如图,点P是等边三角形ABC内一点,且PA=3,PB=4,PC=5,若将△APB 绕着点B逆时针旋转后得到△CQB,则∠APB的度数 .思路引领:首先证明△BPQ为等边三角形,得∠BQP=60°,由△ABP≌CBQ可得QC=PA,在△PQC 中,已知三边,用勾股定理逆定理证出得出∠PQC=90°,可求∠BQC的度数,由此即可解决问题.解:连接PQ,由题意可知△ABP≌△CBQ则QB=PB=4,PA=QC=3,∠ABP=∠CBQ,∵△ABC是等边三角形,∴∠ABC=∠ABP+∠PBC=60°,∴∠PBQ=∠CBQ+∠PBC=60°,∴△BPQ为等边三角形,∴PQ=PB=BQ=4,又∵PQ=4,PC=5,QC=3,∴PQ2+QC2=PC2,∴∠PQC=90°,∵△BPQ为等边三角形,∴∠BQP=60°,∴∠APB =∠BQC =150°总结提升:本题考查旋转的性质、等边三角形的判定和性质、勾股定理的逆定理等知识,解题的关键是勾股定理逆定理的应用,属于中考常考题型.针对练习1.(洪山区期中)如图,∠AOB =30°,P 点在∠AOB 内部,M 点在射线OA 上,将线段PM 绕P 点逆时针旋转90°,M 点恰好落在OB 上的N 点(OM >ON ),若PM ON =8,则OM = .思路引领:连接MN ,作NH ⊥OA 于H ,如图,根据旋转的性质得∠MPN =90°,PN =PM判断△PMN 为等腰直角三角形,则MN ==Rt △OHN 中,根据含30度的直角三角形三边的关系得NH =12ON =4,OH ==Rt △MNH 中根据勾股定理计算出MH =2,由此得到OM =OH +HM =+2.解:连接MN ,作NH ⊥OA 于H ,如图,∵线段PM 绕P 点逆时针旋转90°,M 点恰好落在OB 上的N 点,∴∠MPN =90°,PN =PM =∴△PMN 为等腰直角三角形,∴MN ==在Rt △OHN 中,∵∠NOH =30°,ON =8,∴NH =12ON =4,OH=在Rt△MNH中,∵NH=4,MN=∴MH=2,∴OM=OH+HM=+2.故答案为2.总结提升:本题考查了旋转的性质:对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.也考查了等腰直角三角形的性质和含30度的直角三角形三边的关系.2.(2020秋•永嘉县校级期末)如图,在△AOB与△COD中,∠AOB=∠COD=90°,AO=BO,CO=DO,连接CA,BD.(1)求证:△AOC≌△BOD;(2)连接BC,若OC=1,AC BC=3①判断△CDB的形状.②求∠ACO的度数.思路引领:(1)由题意可得∠AOC=∠BOD,且AO=BO,CO=DO,即可证△AOC≌△BOD;(2)①由全等三角形的性质和勾股定理的逆定理可得∠BDC=90°,即可得△CDB是直角三角形;②由全等三角形的性质可求∠ACO的度数.证明:(1)∵∠AOB=∠COD=90°,∴∠AOC=∠BOD,且AO=BO,CO=DO,∴△AOC≌△BOD(SAS)(2)①如图,∵△AOC≌△BOD∴∠ACO=∠BDO,AC=BD=∵CO=DO=1,∠COD=90°∴CD ODC=∠OCD=45°∵CD2+BD2=9=BC2,∴∠CDB=90°∴△BCD是直角三角形②∵∠BDO=∠ODC+∠CDB∴∠BDO=135°∴∠ACO=∠BDO=135°总结提升:本题考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理的逆定理,熟练运用全等三角形的性质是本题的关键.题型三倍长中线构造全等三角形典例4(2022•苏州模拟)如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,点D为AB中点,DE,DF分别交AC于点E,交BC于点F,且DE⊥DF.(1)如果CA=CB,连接CD.①求证:DE=DF;②求证:AE2+BF2=EF2;(2)如图2,如果CA<CB,探索AE,BF和EF之间的数量关系,并加以证明.思路引领:(1)①根据等腰直角三角形的性质可知,∠DCE=∠DBF=45°,∠CDB=90°,CD=BD.由DE⊥DF,可证明∠CDE=∠BDF.即可利用“ASA”证明△DCE≌△DBF,即得出DE=DF;②由全等三角形的性质可知BF=CE,结合题意可求出AE=CF.在Rt△ECF中,再由勾股定理,得CF2+CE2=EF2,即得出AE2+BF2=EF2;(2)延长FD至点M,使DM=DF,连接AM,EM.易证△ADM≌△BDF(SAS),得出AM=BF,∠MAD=∠B,从而判断AM∥BC,即证明∠MAE=∠ACB=90°.再根据线段垂直平分线的判定和性质可知EF=EM.最后在Rt△AEM中,由勾股定理,得AE2+AM2=EM2,即得出AE2+BF2=EF2.(1)①证明:∵CA=CB,∠ACB=90°,∴△ABC是等腰直角三角形.∵点D是AB的中点,∴∠DCE=∠DBF=45°,∠CDB=90°,CD=BD.又∵DE⊥DF,∴∠EDF=∠CDB=90°,∵∠CDE=∠EDF﹣∠CDF,∠BDF=∠CDB﹣∠CDF,∴∠CDE=∠BDF.在△DCE与△DBF中,∠DCE=∠DBFCD=BD,∠CDE=∠BDF∴△DCE≌△DBF(ASA),∴DE=DF;②证明:由①可知△DCE≌△DBF,∴BF=CE,∵CA=CB,∴CA﹣CE=CB﹣BF,即AE=CF.在Rt△ECF中,由勾股定理,得CF2+CE2=EF2,∴AE2+BF2=EF2;(2)解:结论:AE2+BF2=EF2.理由如下:如图,延长FD至点M,使DM=DF,连接AM,EM.∵点D为AB中点,∴AD=BD,∵∠ADM=∠BDF,DM=DF,∴△ADM≌△BDF(SAS),∴AM=BF,∠MAD=∠B,∴AM∥BC,∴∠MAE=∠ACB=90°.又∵DE⊥DF,DM=DF,∴DE是FM的垂直平分线,∴EF=EM,在Rt△AEM中,由勾股定理,得AE2+AM2=EM2,∴AE2+BF2=EF2.总结提升:本题考查等腰直角三角形的性质,三角形全等的判定和性质,勾股定理,线段垂直平分线的性质以及平行线的性质等知识.掌握三角形全等的判定条件和正确的作出辅助线构造全等三角形是解题关键.题型四以两个直角三角形的公共边或等边为桥梁运用双勾股典例5 [阅读理解]如图,在△ABC中,AB=4,AC=6,BC=7,过点A作直线BC的垂线,垂足为D,求线段AD的长.解:设BD=x,则CD=7﹣x.∵AD⊥BC,∴∠ADB=∠ADC=90°.在Rt△ABD中,AD2=AB2﹣BD2,在Rt△ACD中,AD2=AC2﹣CD2,∴AB2﹣BD2=AC2﹣CD2.又∵AB=4,AC=6,∴42﹣x2=62﹣(7﹣x)2.解得x=,∴BD=.∴AD==.[知识迁移](1)在△ABC中,AB=13,AC=15,过点A作直线BC的垂线,垂足为D.i)如图1,若BC=14,求线段AD的长;ii)若AD=12,求线段BC的长.(2)如图2,在△ABC中,AB=,AC=,过点A作直线BC的垂线,交线段BC于点D,将△ABD沿直线AB翻折后得到对应的△ABD′,连接CD′,若AD=,求线段CD′的长.思路引领:(1)i)利用勾股定理得出AB2﹣BD2=AC2﹣CD2,进而建立方程求BD,即可得出结论;ii)先利用勾股定理求出BC=5,CD=9,再分两种情况.即可得出结论;(2)先利用勾股定理求出BD,CD,再利用面积求出DN,进而求出DD',再用勾股定理得出D'H2=D'D2﹣HD2=D'B2﹣HB2,进而建立方程求出HB,即可得出结论.解:(1)i)设BD=x,则CD=14﹣x,∵AD⊥BC,∴∠ADB=∠ADC=90°,在Rt△ABD中,AD2=AB2﹣BD2,在Rt△ACD中,AD2=AC2﹣CD2,∴AB2﹣BD2=AC2﹣CD2,∵AB=13,AC=15,∴132﹣x2=152﹣(14﹣x)2,∴x=5,∴BD=5,∴AD===12;ii)在Rt△ABD中,BD===5,在Rt△ACD中,CD===9,当∠ABC为锐角时,如图1﹣1,BC=BD+CD=5+9=14,当∠ABC为钝角时,如图1﹣2,BC=BD﹣CD=9﹣5=4;(2)如图2,连接DD'交AB于点N,则DD'⊥AB,过点D'作D'H⊥BD于H,在Rt△ABD中,BD===;在Rt△ACD中,CD===5,∵AB垂直平分DD',∴D'B=DB=,D'D=2DN,=AD•BD=,∵S△ABD∴=•DN,∴DN=,∴D'D=2DN=5,设HB=m,则HD=HB+BD=m+,∵D'H2=D'D2﹣HD2=D'B2﹣HB2,∴(5)2﹣(m+)2=()2﹣m2,∴m=,∴HB=,∴HC=HB+BD+CD=++4=15,D'H===5,∴D'C===5.总结提升:此题是三角形综合题,主要考查了勾股定理,直角三角形的构造,利用方程的思想解决问题是解本题的关键.针对训练1.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AD平分∠CAB,交CB于点D.若AC=3,AB=5,则CD的长为( )A.B.C.D.思路引领:如图,作DH⊥AB于H.首先证明AC=AH,DC=DH,AC=AH=3,设DC=DH=x,在Rt△BDH中,利用勾股定理构建方程即可解决问题.解:如图,作DH⊥AB于H.∵AD平分∠CAB,DC⊥AC,DH⊥AB,∴∠CAD=∠HAD,∠C=∠AHD=90°,∵AD=AD,∴△ADC≌△ADH(AAS),∴AC=AH=3,CD=DH,设CD=DH=x,∵AB=5,∴BH=AB=AH=5﹣3=2,在Rt△ACB中,∵∠C=90°,AC=3,AB=5,∴BC==4,在Rt△HBD中,则有(4﹣x)2=x2+22,∴x=,∴CD=,故选:A.总结提升:本题考查勾股定理,角平分线的性质定理,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,属于中考常考题型.2.如图,在△ABC中,AD⊥BC于点D,BF平分∠ABC交AD于点E,交AC于点F.AC=17,AD=15,BC=28,则AE的长等于 .思路引领:利用勾股定理可得DC和AB的长,由角平分线定理可得EG=ED,证明Rt△BDE≌Rt△BGE (HL),可得BG=BD,设AE=x,则ED=15﹣x,根据勾股定理列方程可得结论.解:∵AD⊥BC,∴∠ADC=∠ADB=90°,∵AD=15,AC=17,∴DC=,∵BC=28,∴BD=28﹣8=20,由勾股定理得:AB=,过点E作EG⊥AB于G,∵BF平分∠ABC,AD⊥BC,∴EG=ED,在Rt△BDE和Rt△BGE中,∵,∴Rt△BDE≌Rt△BGE(HL),∴BG=BD=20,∴AG=25﹣20=5,设AE=x,则ED=15﹣x,∴EG=15﹣x,Rt△AGE中,x2=52+(15﹣x)2,x=,∴AE=.故答案为:.总结提升:本题考查了角平分线性质、勾股定理、全等三角形的判定与性质等知识,熟练掌握勾股定理是解题的关键.题型五勾股定理解决折叠问题典例6(2022•东莞市校级二模)将正方形ABCD折叠,使顶点A与CD边上的点M重合,折痕交AD于E,交BC于F,边AB折叠后与BC边交于点G.若DC=5,CM=2,则EF=( )A.3B.4C D思路引领:作FH⊥AD,结合折叠性质:EF⊥AM,证∠POF=∠AOH=∠AMD=∠FEH,再证△ADM ≌△FHE得EF=AM,根据勾股定理即可求出结果.解:由折叠的性质得EF⊥AM,过点F作FH⊥AD于H,交AM于O,则∠ADM=∠FHE=90°,∴∠HAO+∠AOH=90°、∠HAO+∠AMD=90°,∴∠POF=∠AOH=∠AMD,又∵EF⊥AM,∴∠POF+∠OFP=90°、∠HFE+∠FEH=90°,∴∠POF=∠FEH,∴∠FEH =∠AMD ,∵四边形ABCD 是正方形,∴AD =CD =FH =5,在△ADM 和△FHE 中,∠ADM =∠FHE ∠AMD =∠FEH AD =FH,∴△ADM ≌△FHE (AAS ),∴EF =AM ==故选:D .总结提升:本题主要考查正方形的性质和全等三角形的判定与性质,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.针对训练1.如图,将一张长方形纸片沿着AE 折叠后,点D 恰好与BC 边上的点F 重合,已知AB =6 cm ,BC =10cm ,求EC 的长度.解:由题意可知△ADE ≌△AFE ,所以AF =AD =10 cm ,EF =DE .在Rt △AFB 中,根据勾股定理得BF 8(cm),所以FC =BC -BF =2(cm).设EC =x cm ,DE =DC -EC =(6-x )cm ,即EF =(6-x )cm ,在Rt △EFC 中,根据勾股定理有EF 2=FC 2+EC 2,即(6-x )2=22+x 2,解得x =83,所以EC =83cm .题型六 勾股定理在平面直角坐标系背景下的应用典例7(2017春•武昌区校级月考)如图,A (0,m ),B (n ,0)+n 2﹣10n +25=0(1)求点A ,点B 的坐标;(2)点P是第二象限内一点,过点A作AC⊥射线BP,连接CO,试探究BC,AC,CO之间的数量关系并证明.(3)在(2)的条件下,∠POC=∠APC,PA=PB的长.思路引领:(1)利用非负数的性质求得m、n的值,易得点A、B的坐标;(2)如图1,作OD⊥OC交PB于D,证△OAC≌△OBD(ASA)(提示AO,BC八字形),得证等腰Rt△OCD,故BC﹣AC=CD=;(3)作OM⊥OP交AC延长线于M,作AN⊥OP于N,连接PM.易证△OPB≌△OMA(ASA),故PB =MA,且得证等腰Rt△OPM,又∠APO=∠APC+∠OPC=∠POC+∠OPC=∠OCB=45°,所以∠APM=45°+45°=90°,易求出OP=PN+ON=4+3=7,(Rt△ANO,等腰Rt△APN),Rt△APM中,MA解:(1+n2﹣10n+25=0,∴|m﹣5|+(n﹣5)2=0∴m﹣5=0且n﹣5=0,则m=5,n=5,故A(0,5)B(5,0);(2)如图1,作OD⊥OC交PB于D,∵AO⊥BO,∴∠AOC=∠BOD(同角的余角相等).又AC⊥PB,∠1=∠2,∴∠OAC=∠OBD(等角的余角相等).在△OAC与△OBD中,∠AOC=∠BODOA=OB,∠OAC=∠OBD∴△OAC≌△OBD(ASA),∴OC=OD,∴CD,∴BC﹣AC=CD=;(3)作OM⊥OP交AC延长线于M,作AN⊥OP于N,连接PM.易证△OPB≌△OMA(ASA),∴PB=MA,且得证等腰Rt△OPM,又∠APO=∠APC+∠OPC=∠POC+∠OPC=∠OCB=45°,∴∠APM=45°+45°=90°,易求出OP=PN+ON=4+3=7.在Rt△APM中,由勾股定理得到:MA===即PB总结提升:考查了三角形综合题,涉及到了全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,勾股定理,非负数的性质和配方法的应用,难度较大,难点是作出辅助线,构建全等三角形.针对训练1.(2022秋•莲湖区校级期中)在平面直角坐标系中,点A在第一象限,点B的坐标为(3,0),A(1 ).(1)求线段AB的长;(2)若在x轴上有一点P,使得△PAB为等腰三角形,请你求出点P的坐标.思路引领:(1)利用两点间得距离公式可求AB;(2)分当AP=AB时,当BP=AB时,当BP=PA时,结合等腰三角形的性质和两点间的距离公式即可求解.解:(1)∵点A,点B的坐标为(3,0),A(1,∴AB=(2)如图所示:当AP=AB时,根据对称性,3﹣1=2,1﹣2=﹣1,∴P1(﹣1,0),同理当BP=AB时,P2(3―0),P3(3+0),当BP=PA时,设P4(x,0),则(x―1)2+(0―2=(3―x)2,解得:x=5 4,∴P4(54,0),综上所述:点P坐标为(﹣1,0),(3―0),(3+0),(54,0).总结提升:本题考查了点的坐标的求法,综合运用了等腰三角形的定义,两点间的距离公式.。
初一下册数学探索勾股定理练习试题对于数学教师们而言,他们一般都会知道数学试题卷的练习,将会有助于学生们去提高他们的学习成绩。
以下是由收集整理的浙教版初一下册数学《探索勾股定理》练习试题,欢迎阅读!浙教版初一下册数学《探索勾股定理》练习试题选择题如下图,△ABC中,∠C=90°,∠B=45°,AD是角平分线,DE⊥AB于E,则下列结论不正确的是( )A.AC=AEB.CD=DEC.CD=DBD.AB=AC+CD(2012•安庆一模)如图,在3×3的网格中,每个网格线的交点称为格点.已知图中A、B两个格点,请在图中再寻找另一个格点C,使△ABC成为等腰三角形,则满足条件的点C有( )A.4个B.6个C.8个D.10个如图,大正方形是由49个边长为l的小正方形拼成的,A,B,C,D四个点是小正方形的顶点,由其中三个点为顶点的直角三角形的个数是( )A.1B.2C.3D.4已知一直角三角形三边的长分别为x,3,4,则x的值为( )A.5B.C.5或D.已知等腰三角形的一条腰长是5,底边长是6,则它底边上的高为( )A.5B.3C.4D.7直角三角形两直角边长为6和8,则此三角形斜边上的中线的长是( )A.10B.5C.4D.3直角三角形斜边上的中线长是6.5,一条直角边是5,则另一直角边长等于( )A.13B.12C.10D.5如图,一个含有30°角的直角三角板ABC,在水平桌面上绕点C按顺时针方向旋转到△A′B′C的位置,若BC 的长为15cm,那么AA’的长为( )A.10cmB.15cmC.30cmD.30cm如图在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC,DE⊥AB于E,DE=3,BD=2CD,则BC=( )A.7B.8C.9D.10如图,正方形A的面积为36,正方形B的面积为64,则正方形C的面积是( )A.49B.100C.144D.81填空题已知Rt△ABC中,∠C=90°,点D是AB边的中点,若AC=6,CD=5,则△ABC的周长为 .如图,在5×5的正方形网格中,每个小正方形的边长都为1,请在网格中画出一个以AB为边的等腰三角形,使另一个顶点在格点上,且另两边的长都是无理数.在Rt△ABC中,CD、CF是AB边上的高线与中线,若AC=4,BC=3,则CF= ;CD= .如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=AC=4,点D 为AC的中点,点E在边BC上,且ED⊥BD,则△CDE的面积是 .如图,Rt△ABC中,斜边AB上的中线CD=5cm,AC=6cm,则BC= cm.若直角三角形的两条直角边的长分别是3和4,则斜边上的中线长为 .如图,四边形ABCD中,∠A=60°,∠B=∠D=90°,AB=4,CD=2,则BC= .如图,是5×5的正方形网络,方格纸中△ABC的3个顶点分别在小正方形的顶点(格点)上,这样的三角形叫格点三角形,如果以点D、E为两个顶点作位置不同的格点三角形,使所作的格点三角形与△ABC全等,那么,这样的格点三角形最多可以画出个.如图,已知OA=OB,那么数轴上点A所表示数的相反数是 .解答题请根据我国古代数学家赵爽的弦图(如图),说明勾股定理.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3,将△ABC沿AC边所在直线向右平移x个单位,记平移后的对应三角形为△DEF,连接BE.(1)当x=4时,求四边形ABED的周长;(2)当x为何值时,△BED是等腰三角形?如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=9,AC=12,AD⊥BC,垂足为D.(1)求BC的长;(2)求BD的长.如图,在四边形ABCD中,∠DAB=∠DCB=90°,对角线AC与BD相交于点O,M、N分别是边BD、AC的中点.(1)求证:MN⊥AC;(2)当AC=8cm,BD=10cm时,求MN的长.已知:如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AC=6,点D在边BC上,AD平分∠CAB,E为AC上的一个动点(不与A、C重合),EF⊥AB,垂足为F.(1)求证:AD=DB;(2)设CE=x,BF=y,求y关于x的函数解析式;(3)当∠DEF=90°时,求BF的长?如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AD是△ABC的角平分线,BC=6.求点D到AB边的距离.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点M、N在边BC上.(1)如图1,如果AM=AN,求证:BM=CN;(2)如图2,如果M、N是边BC上任意两点,并满足∠MAN=45°,那么线段BM、MN、NC是否有可能使等式MN2=BM2+NC2成立?如果成立,请证明;如果不成立,请说明理由.如图,在四边形ABCD中,AD=4cm,CD=3cm,AD⊥CD,AB=13cm,BC=12cm,求四边形的面积.初一下册数学探索勾股定理教学设计一、学情分析学生经历了一年的初中学习,具备了一定的归纳、总结、类比、转化以及数学表达的能力,对现实生活中的数学知识充满了强烈的好奇心与探究欲,并能在老师的指导下通过小组成员间的互助合作,发表自己的见解。
一组勾股定理探究题
勾股定理是初中数学中的重要定理之一.它揭示了一个直角三角形三条边之间的数量关系,反映了三边之间特殊的平方关系。
在应用定理解证题后,进行深入探究,既有利于培养学生的分析问题和创造性能力,又能使勾股定理应用的教学余音不绝。
近些年来,出现了很多与勾股定理相关的探究题,现举几例说明。
一、有关勾股定理证明方面的探究题
【例题1】如图1,是用硬纸板做成的两个全等的直角三角形,两直角边的长分别是a 和b ,斜边长是c 。
如图2,是以c 为直角边的等腰直角三角形。
请你开动脑筋,将它们拼成一个能证明勾股定理的图形。
(1)画出拼成的这个图形的示意图,写出它是什么图形?
(2)用这个图形证明勾股定理。
(3)假设图1中的直角三角形有若干个,你能利用图1中所给的直角三角形拼成另一种可以证明勾股定理的图形吗?请画出拼后的示意图(无需证明)。
解:(1)示意图如图3,是直角梯形。
(2)根据梯形面积公式知:S 梯形 = 12
(a+b) 2
;
同时该梯形面积等于所给三个三角形的面积之和:S 梯形 =2×(12 ab)+ 12 c 2
所以,S 梯形= 12 (a+b) 2 =2×(12 ab)+ 12 c 2 化简得:a 2+b 2=c 2
(3)如图4,等等。
二、有关勾股数规律方面的探究题
【例题列举
猜想
3、4、5 32
=4+5 5、12、13 52
=12+13 7、24、25 72=24+25 …… …… 13、b 、c
132=b+c
解:通过观察,每组勾股数的第一个都是奇数,3,5,7,9…… 那么第n 个奇数为2n+1
设第二个数为x ,第三个数为y 则(2n+1)²+x²=y² ∴4n²+4n+1=(y+x )(y-x )
通过观察,每组勾股数中,第三个数与第二个数相差都为1 ∴y-x=1,∴y+x=4n²+4n+1
通过这两个就可求出x=2n²+2n,y=2n²+2n+1
本题中2n+1=13,n=6,那么,b=2×6²+2×6=84,c=2×6²+2×6+1=85 三、有关勾股定理拓展方面的探究题
【例题3】△ABC 中,BC=a ,AC=b ,AB=c ,若∠C=90°,如图5,根据勾股
定理,则2
22c b a =+,若△ABC 不是直角三角形,如图6和图7,请你类比勾股定理,试猜想22b a +与2
c 的关系,并证明你的结论。
解:若△ABC 是锐角三角形,则有a 2
+b 2
>c 2
;若△ABC 是钝角三角形,∠C 为钝角,则有a 2
+b 2
<c 2
当△ABC是锐角三角形时,
证明:如上图8,过点A作AD⊥CB,垂足为D。
设CD为x,则有DB=a-x 根据勾股定理得 b2-x2=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:如上图9,过点B作BD⊥AC,交AC的延长线于点D。
设CD为x,则有DB2=a2-x2
根据勾股定理得 (b+x) 2+(a2―x2)=c2
即 b2+2bx+x2+a2―x2=c2
∴a2+b2+2bx=c2
∵b>0,x>0
∴2bx>0
∴a2+b2<c2
四、有关勾股定理应用方面的探究题
【例题4】如图10①,分别以直角三角形ABC三边为直径向外作三个半圆,其面积分别用S1、S2、S3表示,则不难证明S1=S2+S3
(1) 如图10②,分别以直角三角形ABC三边为边向外作三个正方形,其面积分别用S1、S2、S3表示,那么S1、S2、S3之间有什么关系?(不必证明)
(2) 如图10③,分别以直角三角形ABC三边为边向外作三个正三角形,其面积分别用S1、S2、S3表示,请你确定S1、S2、S3之间的关系并加以证明;
(3) 若分别以直角三角形ABC 三边为边向外作三个一般三角形,其面积分别用S 1、S 2、S 3表示,为使S 1、S 2、S 3之间仍具有与(2)相同的关系,所作三角形应满足什么条件?证明你的结论;
(4) 类比(1)、(2)、(3)的结论,请你总结出一个更具一般意义的结论
.
解:设直角三角形ABC 的三边BC 、CA 、AB 的长分别为a 、b 、c ,则c 2
=a 2
+b 2。
(1) S 1=S 2+S 3 。
(2) S 1=S 2+S 3 。
证明如下:
(3) 当所作的三个三角形相似时,S 1=S 2+S 3. 证明如下:
∵ 所作三个三角形相似, ∴
22
322211,.S S a b S c S c
==,
2223123
2
11,S S a b S S S S c ++∴==∴=+。
(4) 分别以直角三角形ABC 三边为一边向外作相似图形,其面积分别用S 1、
S 2、S 3表示,则S 1=S 2+S 3 。