2022-2023学年沪科版八年级数学下册《第18章勾股定理》单元综合练习题(附答案)
一.选择题
1.等腰三角形的腰长为25,底边长为14,则它底边上的高为( )
A.24 B.7 C.6 D.5
2.下列各组数中,能构成直角三角形的为( )
A.1,1,2 B.15,21,25 C.7,24,25 D.6,12,13
3.在Rt△ABC中,两条直角边长分别为1、2,则斜边长为( )
A.1 B.2 C. D.
4.如图,在4×4的正方形网格中,每个小正方形的边长均为2,三角形ABC的三个顶点均在格点上,则BC边的长为( )
A.6 B.2 C. D.3
5.如图,这是用面积为18的四个全等的直角三角形拼成的“赵爽弦图”.如果大正方形的边长为9,那么小正方形的边长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.如图是由“赵爽弦图”变化得到的,它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S1、S2、S3.若S1+S2+S3=21,则S2的值是( )
A.9 B.8 C.7 D.6
7.如图,在水塔O的东北方向5m处有一抽水站A,在水塔的东南方12m处有一建筑工地B,在AB间建一条直水管,则水管的长为( )
A.10m B.13m C.14m D.8m
8.一个圆桶底面直径为7cm,高24cm,则桶内所能容下的最长木棒为( )
A.20cm B.25cm C.26cm D.30cm
9.在《九章算术》中有一个问题(如图):今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺,问折者高几何?它的意思是:一根竹子原高一丈(10尺),中部一处折断,竹梢触地面处离竹根3尺,试问折断处离地面( )尺.
A.4 B.3.6 C.4.5 D.4.55
10.如图①,在△ABC中,∠ACB=90°,AC:BC=4:3,这个直角三角形三边上分别有一个正方形.执行下面的操作:由两个小正方形向外分别作直角边之比为4:3的直角三角形,再分别以所得到的直角三角形的直角边为边长作正方形.图②是1次操作后的图形,图③是2次操作后的图形.如果图①中的直角三角形的周长为12,那么10次操作后的图形中所有正方形的面积和为( )
A.225 B.250 C.275 D.300
二.填空题
11.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠ABC的平分线BD交AC于点D,若DC=5,AB=12,则△ABD的面积是 .
12.如图,以Rt△ABC的三边向外作正方形,其面积分别为S1,S2,S3且S1=4,S2=8,则S3= ;以Rt△ABC的三边向外作等边三角形,其面积分别为S1,S2,S3,则S1,S2,S3三者之间的关系为 .
13.一个三角形的三边长分别为3,4,5,则这个三角形最长边上的高等于 .
14.在△ABC中,下面条件:①∠A=∠B=∠C;②∠A=2∠B=3∠C;③∠A:∠B:∠C=3:4:5;④AB:BC:AC=3:4:5,其中可以判定△ABC是直角三角形的有 (填序号).
15.如图,已知∠ADC=90°,AD=8m,CD=6m,BC=24m,AB=26m,则图中阴影部分的面积为 .
16.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)
17.已知:如图,四边形ABCD中,AB⊥BC,AB=1,BC=2,CD=2,AD=3,则四边形ABCD的面积为 .
18.如图是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图,它是由四个全等的直角三角形围成.若较短的直角边BC=5,将四个直角三角形中较长的直角边分别向外延长一倍,得到图示的“数学风车”,若△BCD的周长是30,则这个风车的外围周长是 .
三.解答题
19.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=15,AC=20,AD⊥BC,垂足为D.
(1)△ABC的面积是 .
(2)求BC、AD的长.
20.如图,在△ABC中,BC=15,D是线段AB上一点,BD=9,连接CD,CD=12.
(1)求证:CD⊥AB.
(2)若S△ABC=84,求△ABC的周长.
21.如图,AD是△ABC的中线,DE⊥AC于点E,DF是△ABD的中线,且CE=2,DE=4,AE=8.
(1)求证:∠ADC=90°;
(2)求DF的长.
22.如图,一架梯子长25米,斜靠在一面墙上,梯子底端离墙7米.
(1)求这个梯子的顶端离地面的高度;
(2)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了几米?
23.如图,已知△ABC中,AB=AC=8厘米,BC=6厘米,点D为AB 的中点.如果点P在线段BC上以2厘米/秒的速度由B点向C点运动,同时点Q在线段CA上由C点向A点运动.当一个点停止运动时,另一个点也随之停止运动.设运动时间为t.
(1)当点P运动t秒时CP的长度为 (用含t的代数式表示);
(2)若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,经过1秒后,△BPD与△CQP是否全等,请说明理由;
(3)若点Q的运动速度与点P的运动速度不相等,当点Q的运动速度为多少时,能够使△BPD与△CQP全等?
24.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,DE⊥AB于E,若AC=6,BC=8.
(1)求BE的长;
(2)求△ADB的面积.
25.(1)如图1,长方体的长为4cm,宽为3cm,高为12cm.求该长方体中能放入木棒的最大长度;
(2)如图2,长方体的长为4cm,宽为3cm,高为12cm.现有一只蚂蚁从点A处沿长方体的表面爬到点G处,求它爬行的最短路程.
(3)若将题中的长方体换成透明圆柱形容器(容器厚度忽略不计)的高为12cm,底面周长为10cm,在容器内壁离底部3cm的点B处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁且离容器上沿3cm的点A处.求蚂蚁吃到饭粒需要爬行的最短路程是多少?
参考答案
一.选择题
1.解:根据题意画出如图所示,
根据题意得,AB=AC=25,BC=14,AD⊥BC.
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴BD=BC=7,
在Rt△ADB中,根据勾股定理得,AD2+BD2=AB2,
∴AD===24,
即:底边上的高为24,
故选:A.
2.解:A.∵12+12≠22,
∴不能构成直角三角形,故本选项不符合题意;
B.∵152+212≠252,
∴不能构成直角三角形,故本选项不符合题意;
C.∵72+242=252,
∴能构成直角三角形,故本选项符合题意;
D.∵62+122≠132,
∴不能构成直角三角形,故本选项不符合题意;
故选:C.
3.解:由图可得,
a2+b2=c2=25,故①正确;
∵小正方形面积为1,
∴小正方形的边长为1,
∴a﹣b=1,故②正确;
∵大正方形面积为25,小正方形面积为1,
∴ab=(25﹣1)÷4,
解得ab=12,故③正确;
∵a2+b2=25,ab=12,
∴(a+b)2=a2+2ab+b2=49,
∴a+b=7,故④正确;
故选:D.
4.解:由勾股定理得,BC==6.
故选:A.
5.解:∵正方形EFGH的面积=正方形ABCD的面积﹣4S△ABE=92﹣4×18=9,
∴正方形EFGH的边长=3,
故小正方形的边长为3,
故选:C.
6.解:设全等的直角三角形的两条直角边为a、b且a>b,
由题意可知:
S1=(a+b)2,S2=a2+b2,S3=(a﹣b)2,
因为S1+S2+S3=21,即
(a+b)2+a2+b2+(a﹣b)2=21
3(a2+b2)=21,
所以3S2=21,
S2的值是7.
故选:C.
7.解:已知东北方向和东南方向刚好是一直角,
∴∠AOB=90°,
又∵OA=5m,OB=12m,
∴AB=13(m).
故选:B.
8.解:如图,AC为圆桶底面直径,CB是桶高,
∴AC=7cm,CB=24cm,
∴线段AB的长度就是桶内所能容下的最长木棒的长度,
∴AB=25(cm).
故桶内所能容下的最长木棒的长度为25cm.
故选:B.
9.解:如图,由题意得:∠ACB=90°,BC=3尺,AC+AB=10尺,
设折断处离地面x尺,则AB=(10﹣x)尺,
在Rt△ABC中,由勾股定理得:x2+32=(10﹣x)2,
解得:x=4.55,
即折断处离地面4.55尺.
故选:D.
10.解:设AC=4x,则BC=3x,
由勾股定理得:AB==5x,
∵△ABC的周长为12,
∴3x+4x+5x=12,
解得:x=1,
∴AC=4,BC=3,AB=5,
第1次操作后的图形中所有正方形的面积和为:32+42+32+42+52=25+50,
第2次操作后的图形中所有正方形的面积和为:32+42+32+42+32+42+52=25×2+50,
第3次操作后的图形中所有正方形的面积和为:32+42+32+42+32+42+32+42+52=25×3+50,
……
第10次操作后的图形中所有正方形的面积和为:25×10+50=300,
故选:D.
二.填空题
11.解:作DE⊥AB于E,
∵BD平分∠ABC,DE⊥AB,∠C=90°,
∴DE=CD=5,
∴△ABD的面积是×AB×DE=×12×5=30,
故答案为:30.
12.解:∵S1=4,
∴AC2=4,
∵S2=12,
∴BC2=8,
∴在Rt△ABC中,BC2+AC2=AB2=4+8=12,
∴S3=AB2=12.
设AC=a,BC=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,
故答案为:12;S1+S2=S3.
13.解:设最长边上的高为h,
∵32+42=9+16=25,52=25,
∴32+42=52,
即三角形是直角三角形,
∵三角形的面积S==,
解得:h=,
即这个三角形最长边上的高是,
故答案为:.
14.解:①∵∠A=∠B=∠C,
∴∠B=2∠A,∠C=3∠A,
∵∠A+∠B+∠C=180°,
∴∠A+2∠A+3∠A=180°,
∴∠A=30°,
∴∠C=90°,即△ABC是直角三角形;
②∵∠A=2∠B=3∠C,
∴∠B=∠A,∠C=A,
∵∠A+∠B+∠C=180°,
∴∠A+∠A+A=180°,
∴∠A=()°>90°,
∴△ABC不是直角三角形;
③∵∠A:∠B:∠C=3:4:5,∠A+∠B+∠C=180°,
∴最大角∠C=×180°=75°<90°,
∴△ABC不是直角三角形;
④∵AB:BC:AC=3:4:5,
∴AB2+BC2=AC2,
∴△ABC是直角三角形;
故答案为:①④.
15.解:在Rt△ADC中,
∵CD=6m,AD=8m,∠ADC=90°,BC=24m,AB=26m,
∴AC2=AD2+CD2=82+62=100,
∴AC=10m,(取正值).
在△ABC中,∵AC2+BC2=102+242=676,AB2=262=676.
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ACB为直角三角形,∠ACB=90°.
∴S阴影=AC×BC﹣AD×CD=×10×24﹣×8×6=96(m2).
故答案是:96m2
16.解:c=2n2+2n+1,a=2n+1
∴b=2n2+2n,
故答案为:2n2+2n
17.解:连接AC,
∵AB⊥BC,
∴∠B=90°,
∵AB=1,BC=2,
∴AC===,
∵CD=2,AD=3,
∴AC2+CD2=()2+22=5+4=9,AD2=32=9,
∴AC2+CD2=AD2,
∴△ACD是直角三角形,∠ACD=90°,
∴四边形ABCD的面积S=S△ABC+S△ACD
=+
=+×2
=1+,
故答案为:1+.
18.解:设“数学风车”中的四个全等的直角三角形的斜边长为x,AC=y,
则AD=AC=y,CD=2y,∠ACB=90°,
在Rt△BCD中,由勾股定理得:x2=(2y)2+52,
∵△BCD的周长是30,
∴x+2y+5=30,
∴,
解得:,
∴“数学风车”的周长是:(13+6)×4=76,
故答案为:76.
三.解答题
19.解:(1)△ABC的面积是: AB AC==150.
故答案是:150;
(2)∵∠BAC=90°,AB=15,AC=20,
∴BC==25,
∵S△ABC=150=BC AD,
∴300=25AD,
∴AD=12.
20.(1)证明:在△BDC中,BC=15,BD=9,CD=12,
∵BD2+CD2=92+122=152=BC2,
∴△BDC是直角三角形,且∠BDC=90°,
∴CD⊥AB;
(2)解:∵CD⊥AB,
∴△ADC是直角三角形,
∵S△ABC=84,CD=12,
∴AB=14,
∴AD=AB﹣BD=14﹣9=5,
在Rt△ADC中,AD2+CD2=AC2,即52+122=AC2,
解得AC=13,
∴△ABC的周长是13+14+15=42.
21.证明:(1)∵DE⊥AC于点E,
∴∠AED=∠CED=90°,
在Rt△ADE中,∠AED=90°,
∴AD2=AE2+DE2=82+42=80,
同理:CD2=20,
∴AD2+CD2=100,
∵AC=AE+CE=8+2=10,
∴AC2=100,
∴AD2+CD2=AC2,
∴△ADC是直角三角形,
∴∠ADC=90°;
(2)∵AD是△ABC的中线,∠ADC=90°,
∴AD垂直平分BC,
∴AB=AC=10,
在Rt△ADB中,∠ADB=90°,
∵点F是边AB的中点,
∴DF=.
22.解:(1)由题意得,△AOB是直角三角形,∠O=90°,AB=25m,BO=7m,
∴AB2=AO2+BO2,
∴OB===24(m),
答:这个梯子的顶端离地面24m;
(2)由题意可得,△A′OB′是直角三角形,且∠O=90°,A'B'=AB=25m,BB'=4m,
∴A'B'=A'O2+B'O2,
∴A′O===15(m),
∴AA'=A'O﹣OA=15﹣7=8(米),
答:梯子底部在水平方向滑动了8米.
23.解:(1)BP=2t,则PC=BC﹣BP=6﹣2t;
故答案为(6﹣2t)cm.
(2)当t=1时,BP=CQ=2×1=2厘米,
∵AB=8厘米,点D为AB的中点,
∴BD=4厘米.
又∵PC=BC﹣BP,BC=6厘米,
∴PC=6﹣2=4厘米,
∴PC=BD,
又∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
在△BPD和△CQP中,
,
∴△BPD≌△CQP(SAS);
③∵vP≠vQ,
∴BP≠CQ,
又∵△BPD≌△CPQ,∠B=∠C,
∴BP=PC=3cm,CQ=BD=4cm,
∴点P,点Q运动的时间t==秒,
∴VQ===厘米/秒.
24.解:(1)∵∠C=90°,AD平分∠CAB,DE⊥AB于E,
∴CD=DE,AB==10,
∴AD=AD,
由勾股定理得:AE=AC=6,
∴BE=1B﹣AE=4;
(2)AB==10,设CD=DE=x,则BD=8﹣x,
由勾股定理得:x2+42=(8﹣x)2,
解得:x=3,
∴DE=3,
∴S△ABD=AB DE=×10×3=15.
25.解:(1)由题意得:该长方体中能放入木棒的最大长度是:
(cm).
(2)分三种情况可得:AG=cm>AG=cm>AG=cm,
所以最短路程为cm;
(3)∵高为12cm,底面周长为10cm,在容器内壁离容器底部3cm的点B处有一饭粒,
此时蚂蚁正好在容器外壁,离容器上沿3cm与饭粒相对的点A处,
∴A′D=5cm,BD=12﹣3+AE=12cm,
∴将容器侧面展开,作A关于EF的对称点A′,
连接A′B,则A′B即为最短距离,
A′B==13(Cm).