17.1 勾股定理
一、单选题
1.将一副直角三角板和一把宽度为2cm的直尺按如图方式摆放:先把和角的顶点及它们的直角边重合,再将此直角边垂直于直尺的上沿,重合的顶点落在直尺下沿上,这两个三角板的斜边分别交直尺上沿于,两点,则的长是( )
A. B. C.2 D.
2.已知直角三角形的三边满足,分别以为边作三个正方形,把两个较小的正方形放置在最大正方形内,如图,设三个正方形无重叠部分的面积为,均重叠部分的面积为,则( )
A. B. C. D.大小无法确定
3.如图,在中,,以点为圆心,适当长为半径作弧,分别交于点,分别以点为圆心,大于的长为半径作弧,两弧在的内部相交于点,作射线,交于点,则的长为( )
A. B. C. D.
4.如图,在中,,以点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交于点M,N,再分别以M,N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧在的内部相交于点P,画射线与交于点D,,垂足为E.则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
5.活动探究:我们知道,已知两边和其中一边的对角对应相等的两个三角形不一定全等,如已知△ABC中,∠A=30°, AC=3,∠A所对的边为,满足已知条件的三角形有两个(我们发现其中如图的△ABC是一个直角三角形),则满足已知条件的三角形的第三边长为( )
A. B. C.或 D.或
6.如图,在ABC中,∠B=22.5°,∠C=45°,若AC=2,则ABC的面积是( )
A. B.1+ C.2 D.2+
7.如图,中,,AD平分与BC相交于点D,点E是AB的中点,点F是DC的中点,连接EF交AD于点P.若的面积是24,,则PE的长是( )
A.2.5 B.2 C.3.5 D.3
8.如图,在Rt△ABC中,∠A=30°,∠C=90°,AB=6,点P是线段AC上一动点,点M在线段AB上,当AM=AB时,PB+PM的最小值为( )
A.3 B.2 C.2+2 D.3+3
9.如图,、、、是四根长度均为5cm的火柴棒,点A、C、E共线.若,,则线段的长度为( )
A.6 cm B.7 cm C . D.8cm
10.如图,三角形纸片ABC,AB=AC,∠BAC=90°,点E为AB中点,沿过点E的直线折叠,使点B与点A重合,折痕现交于点F,已知EF=,则BC的长是( )
A. B.3 C.3 D.3
二、填空题
11.如图,已知是的角平分线,,分别是和的高,,,则点E到直线的距离为 .
12.勾股数是指能成为直角三角形三条边长的三个正整数,世界上第一次给出勾股数公式的是中国古代数学著作《九章算术》.现有勾股数a,b,c,其中,均小于,,,是大于1的奇数,则 (用含的式子表示).
13.如图,在中,以A为圆心,长为半径作弧,交于C,D两点,分别以点C和点D为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点P,作直线,交于点E,若,,则 .
14.如图,在中,,点在边上.将沿折叠,使点落在点处,连接,则的最小值为 .
15.如图,中,,以点B为圆心,适当长为半径画弧,分别交于点M、N,再分别以点M、N为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点E,作射线交于点D,则线段的长为 .
16.一艘船由A港沿北偏东60°方向航行30km至B港,然后再沿北偏西30°方向航行40km至C港,则A,C两港之间的距离为 km.
17.如图,圆柱形玻璃杯的杯高为,底面周长为,在杯内壁离杯底的点处有一滴蜂蜜,此时,一只蚂蚁正好在杯外壁上,它在离杯上沿,且与蜂蜜相对的点处,则蚂蚁从外壁处到内壁处所走的最短路程为 .(杯壁厚度不计)
18.如图,在中,,点D为的中点,过点C作交的延长线于点E,若,,则的长为 .
三、解答题
19.如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,点均为格点(网格线的交点).
(1)画出线段关于直线对称的线段;
(2)将线段向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到线段,画出线段;
(3)描出线段上的点及直线上的点,使得直线垂直平分.
20.如图,在中,,点在边上,连接,将绕点逆时针旋转得到,连接,.
(1)求证:;
(2)若时,求的长;
(3)点在上运动时,试探究的值是否存在最小值,如果存在,求出这个最小值;如果不存在,请说明理由.
21.如图,在四边形中,点E是边上一点,且,.
(1)求证:;
(2)若,时,求的面积.
22.如图,.
(1)写出与的数量关系
(2)延长到,使,延长到,使,连接.求证:.
(3)在(2)的条件下,作的平分线,交于点,求证:.
23.如图,在中,.
(1)尺规作图:作的角平分线交于点(不写做法,保留作图痕迹);
(2)在(1)所作图形中,求的面积.
答案:
一、单选题
1.B
【分析】根据等腰直角三角形的性质可得,由含30度角直角三角形的性质可得,由勾股定理可得的长,即可得到结论.
解:如图,在中,,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:B.
2.C
【分析】根据题意,由勾股定理可得,易得,然后用分别表示和,即可获得答案.
解:如下图,
∵为直角三角形的三边,且。
∴,
∴,
∵,
,
∴.
故选:C.
3.D
【分析】过点D作于M,由勾股定理可求得,由题意可证明,则可得,从而有,在中,由勾股定理建立方程即可求得结果.
解:过点D作于M,如图,
由勾股定理可求得,
由题中作图知,平分,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
设,则,
在中,由勾股定理得:,
解得:,
即的长为为;
故选:D.
4.C
【分析】由作图方法可知,是的角平分线,则由角平分线的定义和性质即可判定A、B;利用勾股定理求出,利用等面积法求出,由此求出即可判断C、D.
解:由作图方法可知,是的角平分线,
∴,故A结论正确,不符合题意;
∵,
∴,故B结论正确,不符合题意;
在中,由勾股定理得,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,故C结论错误,符合题意;
∴,故D结论正确,不符合题意;
故选C.
5.C
【分析】分情况讨论,当△ABC是一个直角三角形时,当△AB1C是一个钝角三角形时,根据含30°的直角三角形的性质及勾股定理求解即可.
解:如图,当△ABC是一个直角三角形时,即,
,
;
如图,当△AB1C是一个钝角三角形时,
过点C作CD⊥AB1,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
综上,满足已知条件的三角形的第三边长为或,
故选:C.
6.D
【分析】如图,过点A作AD⊥AC于A,交BC于D,过点A作AE⊥BC于E,先证明△ADC是等腰直角三角形,得AD=AC=2,∠ADC=45°,CD=AC=2,再证明AD=BD,计算AE和BC的长,根据三角形的面积公式可解答.
解:如图,过点A作AD⊥AC于A,交BC于D,过点A作AE⊥BC于E,
∵∠C=45°,
∴△ADC是等腰直角三角形,
∴AD=AC=2,∠ADC=45°,CD=AC=2,
∵∠ADC=∠B+∠BAD,∠B=22.5°,
∴∠DAB=22.5°,
∴∠B=∠DAB,
∴AD=BD=2,
∵AD=AC,AE⊥CD,
∴DE=CE,
∴
∴△ABC的面积.
故选:D.
7.A
【分析】连接DE,取AD的中点G,连接EG,先由等腰三角形“三线合一“性质,证得AD⊥BC,BD=CD,再由E是AB的中点,G是AD的中点,求出S△EGD=3,然后证△EGP≌△FDP(AAS),得GP=CP=1.5,从而得DG=3,即可由三角形面积公式求出EG长,由勾股定理即可求出PE长.
解:如图,连接DE,取AD的中点G,连接EG,
∵AB=AC,AD平分与BC相交于点D,
∴AD⊥BC,BD=CD,
∴S△ABD==12,
∵E是AB的中点,
∴S△AED==6,
∵G是AD的中点,
∴S△EGD==3,
∵E是AB的中点,G是AD的中点,
∴EGBC,EG=BD=CD,
∴∠EGP=∠FDP=90°,
∵F是CD的中点,
∴DF=CD,
∴EG=DF,
∵∠EPG=∠FPD,
∴△EGP≌△FDP(AAS),
∴GP=PD=1.5,
∴GD=3,
∵S△EGD==3,即,
∴EG=2,
在Rt△EGP中,由勾股定理,得
PE==2.5,
故选:A.
8.B
【分析】作B点关于AC的对称点B',连接B'M交AC于点P,则PB+PM的最小值为B'M的长,过点B'作B'H⊥AB交H点,在Rt△BB'H中,B'H=3,HB=3,可求MH=1,在Rt△MHB'中,B'M=2,所以PB+PM的最小值为2.
解:作B点关于AC的对称点B',连接B'M交AC于点P,
∴BP=B'P,BC=B'C,
∴PB+PM=B'P+PM≥B'M,
∴PB+PM的最小值为B'M的长,
过点B'作B'H⊥AB交H点,
∵∠A=30°,∠C=90°,
∴∠CBA=60°,
∵AB=6,
∴BC=3,
∴BB'=BC+B'C=6,
在Rt△BB'H中,∠B'BH=60°,
∴∠BB'H=30°,
∴BH=3,
由勾股定理可得:,
∴AH=AB-BH=3,
∵AM=AB,
∴AM=2,
∴MH=AH-AM=1,
在Rt△MHB'中,,
∴PB+PM的最小值为2,
故选:B.
9.D
【分析】分别过B、D作AE的垂线,垂足分别为F、G,证明,即可证明,进一步计算即可得出答案.
解:分别过B、D作AE的垂线,垂足分别为F、G,
∵,,
∴,
∴,
在和中;
,
∴,
∴BF=CG,
∵,
∴均为等腰三角形,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:D.
10.B
【分析】折叠的性质主要有:1.重叠部分全等;2.折痕是对称轴,对称点的连线被对称轴垂直平分. 由折叠的性质可知,所以可求出∠AFB=90°,再直角三角形的性质可知,所以,的长可求,再利用勾股定理即可求出BC的长.
解:
AB=AC,
,
故选B.
二、填空题
11.
【分析】根据角平分线上的点到角的两边的距离相等的性质可得点D到的距离等于点D到的距离的长度,然后根据勾股定理求出,最后根据等面积法求解即可.
解:∵是的角平分线,,分别是和的高,,
∴,
又,
∴,
设点E到直线的距离为x,
∵,
∴.
故答案为:.
12.
【分析】根据直角三角形的性质,直角边小于斜边得到,为直角边,为斜边,根据勾股定理即可得到的值.
解:由于现有勾股数a,b,c,其中,均小于,
,为直角边,为斜边,
,
,
得到,
,
,
是大于1的奇数,
.
故答案为:.
13.4
【分析】利用圆的性质得出垂直平分和,运用勾股定理便可解决问题.
解:根据题意可知,以点C和点D为圆心,大于长为半径作弧,两弧交于点P,
∴垂直平分,即,
∴,
又∵在中,以A为圆心,长为半径作弧,交于C,D两点,其中,
∴,
在 ADE中,,
故答案为:4.
14.
【分析】由折叠性质可知,然后根据三角不等关系可进行求解.
解:∵,
∴,
由折叠的性质可知,
∵,
∴当、、B三点在同一条直线时,取最小值,最小值即为;
故答案为.
15.
【分析】利用角平分线的性质构造辅助线,将的面积分解成的面积和面积和,转化成以为未知数的方程求出.
解:如图:过点作于点,
,
由题意得:平分,
,
,
,
,
,
,
;
故答案为:.
16.50
【分析】根据题意画出图形,易证是直角三角形,利用勾股定理即可求解.
解:如图,根据题意,得,,,,
∵
∴
∴
∴在中,
即A,C两港之间的距离为50 km.
故答案为:50
17.10
【分析】如图(见分析),将玻璃杯侧面展开,作关于的对称点,根据两点之间线段最短可知的长度即为所求,利用勾股定理求解即可得.
解:如图,将玻璃杯侧面展开,作关于的对称点,作,交延长线于点,连接,
由题意得:,
,
∵底面周长为,
,
,
由两点之间线段最短可知,蚂蚁从外壁处到内壁处所走的最短路程为,
故答案为:10.
18.
【分析】先根据证明,推出,再利用勾股定理求出,最后根据中点的定义即可求的长.
解:,
,
点D为的中点,
,
又,
,
,
中,,,
,
.
故答案为:.
三、解答题
19.
(1)解:如图所示,线段即为所求;
(2)解:如图所示,线段即为所求;
(3)解:如图所示,点即为所求
如图所示,
∵,,
∴,
又,
∴,
∴,
又,
∴
∴,
∴垂直平分.
20.
(1)解:由题意,可知,,.
.
即.
.
(2)在中,,
.
.
,
,.
.
.
在中,.
(3)由(2)可知,.
当最小时,有的值最小,此时.
为等腰直角三角形,
.
.
即的最小值为.
21.
解:(1)证明:∵,
∴,即,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:过点E作于F,
由(1)知,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴.
22.
(1)解:∵
∴,
∵
∴
即;
(2)证明:如图所示,
∴
∴,
∵,
∴
∵,,
∴
∴
∴
∴
(3)证明:如图所示,延长交于点,延长交于点,
∵,,
∴,
∴
∵是的角平分线,
∴,
∴
∴
∵,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
即,
∴,
又,则,
在中,
,
∴,
∴
23.
(2)解:过点P作,如图所示,
由(1)得:,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∵,
∴,
∴;