1.1 探索勾股定律(培优卷)(解析版+原卷版)

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名称 1.1 探索勾股定律(培优卷)(解析版+原卷版)
格式 zip
文件大小 2.9MB
资源类型 试卷
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2023-10-23 20:47:12

文档简介

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1.1探索勾股定律
一、单选题
1.如图,在一张直角三角形纸片,两直角边,,将折叠,使点与点重合,折痕为,则长为( )

A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由翻折易得,在直角三角形中,利用勾股定理即可求得长.
【详解】解:由题意得;
设,则



解得;
即.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了折叠问题和勾股定理的综合运用.解题的关键是得到.
2.如图,M、N是正方形的边上的两个动点,满足,连接交于点E,连接交于点F,连接,若正方形的边长为2,则线段的最小值是(  )

A.2 B.1 C. D.
【答案】C
【分析】先根据正方形的性质证明≌,可得,再证明≌,可得,然后说明,再取的中点O,连接、,可求,根据勾股定理求出,最后根据三角形的三边关系,可知当O、F、C三点共线时,的长度最小,进而求出答案.
【详解】在正方形中,,,,
在和中,

∴≌(HL),
∴,
在和中,

∴≌(SAS),
∴,
∴.
∵,
∴,
∴.
取的中点O,连接、,
则,
在中,,
根据三角形的三边关系,,
∴当O、F、C三点共线时,的长度最小,
最小值.
故选:C.

【点睛】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的性质和判定,三角形的三边关系等,确定最小值的位置是解题的关键.
3.如图,直线上有三个正方形,若的面积分别为6和9,则的面积为( )
A.9 B.12 C.15 D.20
【答案】C
【分析】先根据AAS证明,由此得,在中,根据勾股定理可得,等量代换可得,即可求出b的面积.
【详解】
如图,中,




又,





即.
故选:C
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定和勾股定理,证明是解题的关键.
4.如图,和都是等腰直角三角形,的顶点A在的斜边上.下列结论:其中正确的有( )
①;②;③;④

A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】由和都是等腰直角三角形,可证,根据得证.①正确;由全等得,,,于是,可证,从而.故②正确;中,,于是;④正确;由的顶点A在的斜边上,得,从而,故③错误.
【详解】解∵和都是等腰直角三角形,
∴,
,.
∴.
∴.①正确;
∴,,.
∴;
∵,
∴.
∵,
∴.故②正确;
中,

∴;④正确;
∵的顶点A在的斜边上,
∴.

∴,故③错误.
故选:C
【点睛】本题考查等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,两点之间线段最短;由全等三角形得到线段相等,角相等是解题的关键.
5.如图,以各边为直径的三个半圆围成两个新月形(阴影部分).已知,,则两个新月形(阴影部分)的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由勾股定理可得,阴影部分面积等于两个小半圆的面积加上的面积,再减去大半圆的面积.
【详解】解:在中,由勾股定理得,
故选B.
【点睛】本题考查勾股定理,圆的面积公式,解题的关键是看懂图中各部分图形间的面积关系.
6.如图,在中,,,点D在AC上,且,点E是AB上的动点,连接DE,点F,G分别是BC,DE的中点,连接AG,FG,当时,线段DE的长为(  ).
A. B.2 C. D.4
【答案】B
【分析】连接DF,AF,EF,证明,根据全等三角形的性质得到,进而求出AE,根据勾股定理计算,得到答案.
【详解】解:连接DF,AF,EF,
在中,,,

点G是DE的中点,点F是BC的中点,
,,,,



是直角三角形,且,


在和中,




在中,,
故选:B.
【点睛】本题考查的是全等三角形的判定和性质,正确作出辅助线、掌握直角三角形的性质是解题的关键.
7.如图,在中,,,点D为上一点,连接,将沿翻折,得到,连接.若,,则的长度为( )
A. B.12 C. D.18
【答案】A
【分析】过点A作的延长线于点F,设与交于点G,根据翻折性质可以证明是等边三角形,根据,可得,所以,然后利用勾股定理即可解决问题.
【详解】解:如图,过点A作的延长线于点F,设与交于点G,
由翻折可知:,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
由翻折可知:,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:A.
【点睛】本题考查了翻折变换,勾股定理,含30度角的直角三角形,解决本题的关键是掌握翻折的性质.
8.如图, 中,,则 的值为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】如图:过A作垂足为F,可得和长,在中,由勾股定理得,;在中,由勾股定理得,;在中,由勾股定理得:;进而求得.
【详解】解:如图:过A作垂足为F


∵,


在中,由勾股定理得,,
在中,由勾股定理得,
又∵,

在中,由勾股定理得:

∴ .
故选:A.
【点睛】本题主要考查了勾股定理、等腰三角形性质等知识点,利用勾股定理转化线段长是解答本问题的关键.
9.将一个等腰三角形纸板沿垂线段,进行剪切,得到三角形①②③,再按如图2方式拼放,其中与共线.若,则的长为( )
A. B. C. D.7
【答案】B
【分析】利用等腰三角形的性质可以得到,设为,再运用勾股定理得,代入解方程即可解题.
【详解】解:如图,设为,为,为,图2中的余角为,
为等腰三角形,,
,,


结合两图,可得,
设为,
根据勾股定理得,

解得:,

故选:.
【点睛】本题考查等腰三角形的性质,勾股定理,识别图形找等量关系是解题的关键.
10.如图,在等腰中,,,点和分别是和上两点,连接,将沿折叠,得到,点恰好落在的中点处,与交于点,则折痕的长度为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】在 Rt 中, 求出 , 设 , 则 , 在 中, 由勾股定理得 , 求得 , 在 中, 求出 , 过点怍 于点 , 则 , 设 , 则 , 在 Rt 中, , 可求 , 在 Rt 中, , 可求 , 则 .
【详解】解∶ 由折叠可知, ,
等腰Rt 中, ,

是 的中点,

在Rt 中, ,
, 设 , 则 , 在 中, ,
, , 在 Rt 中, ,
过点 作 于点 ,


设 , 则 ,
在 Rt 中, ,
在 Rt 中, ,



故选∶ C.
【点睛】本题考查了勾股定理与折叠问题,等腰三角形的性质,掌握勾股定理是解题的关键.
二、填空题
11.如图,在四边形中,,,,,,则线段的长度是 .

【答案】
【分析】如图,过点B作,使,连接,可证,求证,于是,可求得,,由勾股定理,得,.
【详解】解:如图,过点B作,使,连接,
则,
∴.
∴.
又,
∴.
∴.
中,,
∴.
∴.
∴.
∴.
故答案为:.

【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,勾股定理;添加辅助线,构造全等三角形是解题的关键.
12.如图,点,,在同一条直线上,和都是等腰直角三角形,连接,,延长交于点.连接,若,,则 .

【答案】4
【分析】过点作交于点,先判断出,得出,进而判断出,得出,,根据即可得出答案.
【详解】解:过点作交于点,如图所示:

和都是等腰直角三角形,
,,,
∴在和中,







在和中,


,,


∴.
故答案为:4.
【点睛】此题主要考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质以及勾股定理等相关知识,构造出全等三角形是解本题的关键.
13.如图,已知正方形的边长为,点是边上一动点,连接,将绕点顺时针旋转到,连接,则的最小值是 .

【答案】
【分析】连接,过点作交延长线于点,通过证明,确定点在的射线上运动;作点关于的对称点,由三角形全等得到,从而确定点在的延长线上;当三点共线时,最小,在中,勾股定理即可求解.
【详解】解:连接,过点F作交延长线于点,

将绕点顺时针旋转到,
,且,
∴,

在和中,







点在的射线上运动,
作点关于的对称点,





是的角平分线,
即点在的角平分线上运动,
点在的延长线上,
当三点共线时,最小,
在中,,

的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,正方形的性质,轴对称求最短路径;能够将线段的和通过轴对称转化为共线线段是解题的关键.
14.如图,已知,点在边上,,点是边上一个动点,若周长的最小值是6,则的长是 .

【答案】1
【分析】作点A关于的对称点D,连接,交于点C,可得,此时周长为:,根据对称性可得,在中,、用勾股定理求解即可.
【详解】解:作点A关于的对称点D,连接,交于点C,如图,

∴,此时周长最小,
∴周长为:,
∴,
∵,
根据对称性:,,
∴,
在中,,,
由勾股定理得:,
即,
∴ ,
故答案为:1.
【点睛】本题考查了轴对称——最短路线问题,解决本题的关键是准确画图根据对称性得.
15.如图,在中,,射线于点A,点E、D分别在线段和射线上运动,并始终保持,要使和全等,则的长为 .

【答案】5或12
【分析】,所以点A与点B对应,分两种情况:若,则,则.若,则,则.
【详解】解:∵
∴点A与点B对应.
若,则,
∴.
若,则,
∴.
综上,的长为5或12.
故答案为:5或12.
【点睛】本题考查全等三角形的判定性质,勾股定理;掌握全等三角形的判定方法是解题的关键.
16.如图,在中,,,是边上的动点,点关于直线的对称点为,连接交于,当为直角三角形时,的长是 .
【答案】或/5或2
【分析】当时,先求出及的长,再在中利用勾股定理求出;当时,作,证明出为等腰直角三角形即可求出即可.
【详解】解:当时,如图,

,,



由折叠得,,

设,

在中,,
,即;
当时,如图,作,






故答案为:5或2.
【点睛】本题考查了轴对称的性质,勾股定理的应用及等腰直角三角形的性质,掌握勾股定理是解题关键.
17.如图,在中,,点E是的中点,动点P从A点出发以每秒的速度沿A→C→B运动,设点P运动的时间是t秒,那么当 ,△APE的面积等于12.

【答案】3或18或22
【分析】分当点P在线段上运动时,当点P在线段上运动且在点E的右边时和当点P在线段上运动且在点E的左边时三种情况讨论,即可求出t的值.
【详解】解:∵,,,
∴,
∵点E是的中点,
∴,

当点P在线段上运动时,
∵的面积等于12,即,
∴,
∴秒;
当点P在线段运动时上且在点E的右边时,,如图2所示,
同理可知,
∴秒;

当点P在线段上运动且在点E的左边时,如图3所示,
同理可知,
∴秒;

故答案为∶3或18或22.
【点睛】本题考查了三角形的面积公式的运用,勾股定理,以及中线的性质,分类讨论的数学思想,解答时分类讨论是是关键.
18.如图,在三角形纸片ABC中,,,点E是AB上一点,连接CE,将沿CE折叠,点B的对应点落在CA的延长线上,展开铺平.过点A作于D.若,,则BE的长为 .
【答案】
【分析】连接,过点B作于F;由题意易得,由折叠的性质可得平分,则可得,有,,设,则可分别表示,在中由勾股定理建立方程可求得x的值,由勾股定理可求得,最后由勾股定理求得的长.
【详解】解:连接,过点B作于F,如图,
由折叠性质:,,,
∴,
∴,
即,
由折叠的性质得,
∵,
∴,
∴,
∴平分,
∵,,
∴,
∴,,
∴;
设,
在中,由勾股定理得,
∴,
在中,由勾股定理得,
即,
解得:;
∴,,
在中,由勾股定理可求得,
∵,,
∴由勾股定理得:,
故答案为:.
【点睛】本题考查了折叠的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理等知识,有一定的难度,关键是构造辅助线及证明平分.
19.如图,如果四边形中,,,,且,,,则 .
【答案】7
【分析】如图:在DC上取一点G,使,然后证明可得,;然后再证明可得,设,即,,最后在运用勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:如图:在DC上取一点G,使,
∵,
∴,
∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,即,
∴,

设,即,
在中,
∴,解得:.
∴.
【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,灵活运用全等三角形的判定定理和性质定理是解答本题的关键.
20.在中,,为上一点,连接交于,交于,若,,,则 .
【答案】12
【分析】作的平分线交于,交于,结合可得
,进而可证,得到,推出,即可证明,得到,最后在中用勾股定理计算即可.
【详解】作的平分线交于,交于,如图
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】此题考查了全等三角形的判定和性质,勾股定理,利用二倍角作辅助线构造出全等三角形是解本题的关键.
三、解答题
21.如图,在等腰中,,,点F是直线AB上一个动点,作等腰,且,连接.

(1)找出图中全等三角形______.
(2)如图求证:;
(3)若,则______.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)2
【分析】(1)可证,从而得证;
(2)由全等得,,得,根据勾股定理得证结论;
(3)中,勾股定理求得,得,于是.
【详解】(1)解:如图,,
∴.
∴.
又,
∴.
故全等三角形为.
(2)解:∵,
∴.
∴.
∴.
∴.
(3)解:中,,
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
【点睛】本题考查勾股定理,全等三角形的判定和性质;由全等三角形推证线段相等、角相等是解题的关键.
22.如图1,,是等腰直角三角形,点D在线段上,
(1)求证:;
(2)填空:的度数为_______.
(3)若,,求的长度.
(4)探究:如图2,,是等腰直角三角形,点D在延长线上,,,则的长度为_____________.
【答案】(1)见解析;
(2);
(3);
(4).
【分析】(1)通过“边角边”即可求证;
(2)由(1)中的全等三角形的性质可得:;
(3)由题意可得:,,再根据勾股定理求解即可;
(4)由题意可得:,得到,,从而得到,即可求解.
【详解】(1)证明:∵,是等腰直角三角形,
∴,,

∴;
(2)解:∵时等腰直角三角形

由可得:;
(3)∵

由可得:
由勾股定理可得:;
(4)∵,是等腰直角三角形,
∴,,,

∴;
∴,

由勾股定理可得:.
【点睛】此题考查了全等三角形的判定与性质,勾股定理,等腰直角三角形的性质,解题的关键是熟练掌握相关基础性质.
23.如图,在正方形中,点E,F分别在上,且,若正方形的边长为4,.

(1)求的长;
(2)作,求的长.
【答案】(1)2.4
(2)4
【分析】(1)延长至H,使得,连接,则可以证明,然后再推导,得到,设,根据勾股定理可以得到,解方程可以得到结果;
(2)由(1)可知:,则可得到,即可得到结论.
【详解】(1)解:如图,延长至H,使得,连接,

∵四边形是正方形,
∴.,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∵,
∴,

∴,
∴,
正方形的边长为4,


设,则,,
∵,
∴,
解得:,
∴,
答:BE的长为;
(2)解:由(1)可知:,

∵,
∴.,
∵AE=AE,
∴,
∴,
正方形的边长为4,
∴,
∴,
答:的长为4.
【点睛】本题考查全等三角形的判定和性质,综合性较大,能作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.
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1.1探索勾股定律
一、单选题
1.如图,在一张直角三角形纸片,两直角边,,将折叠,使点与点重合,折痕为,则长为( )

A. B. C. D.
2.如图,M、N是正方形的边上的两个动点,满足,连接交于点E,连接交于点F,连接,若正方形的边长为2,则线段的最小值是(  )

A.2 B.1 C. D.
3.如图,直线上有三个正方形,若的面积分别为6和9,则的面积为( )
A.9 B.12 C.15 D.20
4.如图,和都是等腰直角三角形,的顶点A在的斜边上.下列结论:其中正确的有( )
①;②;③;④

A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.如图,以各边为直径的三个半圆围成两个新月形(阴影部分).已知,,则两个新月形(阴影部分)的面积为( )
A. B. C. D.
6.如图,在中,,,点D在AC上,且,点E是AB上的动点,连接DE,点F,G分别是BC,DE的中点,连接AG,FG,当时,线段DE的长为(  ).
A. B.2 C. D.4
7.如图,在中,,,点D为上一点,连接,将沿翻折,得到,连接.若,,则的长度为( )
A. B.12 C. D.18
8.如图, 中,,则 的值为(  )
A. B. C. D.
9.将一个等腰三角形纸板沿垂线段,进行剪切,得到三角形①②③,再按如图2方式拼放,其中与共线.若,则的长为( )
A. B. C. D.7
10.如图,在等腰中,,,点和分别是和上两点,连接,将沿折叠,得到,点恰好落在的中点处,与交于点,则折痕的长度为(  )
A. B. C. D.
二、填空题
11.如图,在四边形中,,,,,,则线段的长度是 .

12.如图,点,,在同一条直线上,和都是等腰直角三角形,连接,,延长交于点.连接,若,,则 .

13.如图,已知正方形的边长为,点是边上一动点,连接,将绕点顺时针旋转到,连接,则的最小值是 .

14.如图,已知,点在边上,,点是边上一个动点,若周长的最小值是6,则的长是 .

15.如图,在中,,射线于点A,点E、D分别在线段和射线上运动,并始终保持,要使和全等,则的长为 .

16.如图,在中,,,是边上的动点,点关于直线的对称点为,连接交于,当为直角三角形时,的长是 .
17.如图,在中,,点E是的中点,动点P从A点出发以每秒的速度沿A→C→B运动,设点P运动的时间是t秒,那么当 ,△APE的面积等于12.

18.如图,在三角形纸片ABC中,,,点E是AB上一点,连接CE,将沿CE折叠,点B的对应点落在CA的延长线上,展开铺平.过点A作于D.若,,则BE的长为 .
19.如图,如果四边形中,,,,且,,,则 .
20.在中,,为上一点,连接交于,交于,若,,,则 .
三、解答题
21.如图,在等腰中,,,点F是直线AB上一个动点,作等腰,且,连接.

(1)找出图中全等三角形______.
(2)如图求证:;
(3)若,则______.
22.如图1,,是等腰直角三角形,点D在线段上,
(1)求证:;
(2)填空:的度数为_______.
(3)若,,求的长度.
(4)探究:如图2,,是等腰直角三角形,点D在延长线上,,,则的长度为_____________.
23.如图,在正方形中,点E,F分别在上,且,若正方形的边长为4,.

(1)求的长;
(2)作,求的长.
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