20.1《勾股定理及其应用》小节习题
一、单选题
1.下列三组数中,是勾股数的是( )
A.3,9,7 B.2,3,4 C.12,16,20 D.4,5,6
2.如图,在 ABC中,,,,垂足为,,则的长为( )
A. B. C.6 D.
3.如图,若圆柱的底面周长是,高是,从圆柱底部A处沿侧面缠绕一圈彩带到顶部B处,则这条彩带的最小长度是( )
A. B. C. D.
4.如图,在中,,分别以直角三角形的三边为直径作三个半圆,再以斜边为边作正方形,若阴影部分的面积关系满足,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
5.如图, ABC中,于D,垂直平分, 交于F, 交于E,, 若,, 则 ABC的周长为( )
A.14 B.15 C.16 D.18
6.“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”是由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成的一个大正方形.其中,,则每个直角三角形的面积为( )
A.64 B.54 C.108 D.48
7.如图,在中,平分交于点,作交于点.若则的面积为( )
A. B. C.12 D.
二、填空题
8.如图,在 ABC中,,是上一点,连接,若,,平分,则的长为___________.
9.古代著作《九章算术》中记载:今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺.引葭赴岸,适与岸齐,水深几何?如图,其大意是:有一个边长为尺的正方形池塘,一棵芦苇生长在它的正中央,高出水面尺.如果把该芦苇拉向岸边,那么芦苇的顶部恰好碰到岸边,则水深 _______ 尺.
10.如图是一个长、宽、高分别为、、(即,,)的无盖长方体木箱,在箱外的点处有一只蚂蚁,箱内的点处有一滴蜂蜜,则蚂蚁从点爬到点所经过的最短路程是_____.(木板的厚度忽略不计,结果保留根号)
11.如图,在中,,,,点为边上一动点,交于点,将沿直线折叠,点的对应点为,当是直角三角形时,的长为_____.
12.如图,在等边 ABC中,平分,,分别为,上一点,且,连结,.当时,则的最小值是_____.
三、解答题
13.如图,在 ABC中,于点D,E为上一点,连接交于点F,且.
(1)求证:.
(2)若,,求的长.
14.阅读理解:美丽的弦图中蕴含着四个全等的直角三角形.如图1,弦图中包含了一大一小两个正方形,每个直角三角形较长直角边为,较短直角边为,斜边长,用面积法得到直角三角形三边长之间的一个重要结论:.
(1)如图1,已知:.求证.
下面是小颖的证明过程,请把空缺处补充完整:
证明:四个直角三角形全等,且,
正方形的边长为 ,
,且(等面积法),
+ =a2+b2
.
(2)如图2,四边形是直角梯形,,其中.求证:.
(3)将图1中的四个直角三角形中较短的直角边分别向外延长相同的长度,得到图3所示的“数学风车”,若,,外围轮廓(图中实线部分)的总长度为52,求这个风车图案的面积.
15.(1)【阅读材料】
如图1,在边长为a的正方形边上挖去一个边长为b的正方形,再将剩余部分中长方形①剪下,与其它部分拼成图2所示的长方形.由面积的不同算法可得乘法公式:________;
(2)【类比探究】
如图3,的三条边长分别记为a,b,c,,点C,A,E在同一条直线上,连接.请推导出a,b,c之间的等量关系.
(3)【应用结论】
如图4,的两条直角边及斜边上的高分别记为a,b,h.应用上面结论求证.
16.如图,我们运用图1中大正方形的面积可表示为,也可表示为,即可得到,由此推导出一个重要的结论,这个重要的结论就是著名的“勾股定理”.
(1)如图2,它由两个全等的直角三角形与一个小直角梯形组成,恰好拼成一个大直角梯形,请用其中面积的不同表示方法证明勾股定理.
(2)观察图3,分解因式______;若、、为实数,,,利用上述结论求的值.
参考答案
一、单选题
1.C
解:对选项A,∵,,,
∴A不是勾股数;
对选项B,∵,,,
∴B不是勾股数;
对选项C,∵,,
∴,且三个数均为正整数,
∴C是勾股数;
对选项D,∵,,,
∴D不是勾股数.
2.A
解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:A .
3.B
解:如图,圆柱侧面展开图是长方形,
长方形的长为圆柱的底面周长为,宽为圆柱的高为,
根据勾股定理得:
,
根据两点之间线段最短,可得这条彩带的最小长度是为.
4.A
解:在中,设,
,
由勾股定理可得,则,
则
,
,
,
,即,
则,
,
则,即,
,
故选:A.
5.B
解:∵垂直平分,,,
∴,,,
∴,
∵,,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
∴ ABC的周长为
故选:B.
6.B
解:由勾股定理,得,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴每个直角三角形的面积为,
故选:B.
7.A
解:∵BD平分,
,
∵,
,,
,
,
如图,过作于,
∵,,,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴.
故答案为:A
二、填空题
8.
解:如图,过点作,垂足为,
平分,,
,
在中,,,
,
设,
, 即,
,即,
.
9.
解:如下图所示,
由题意可知,尺,
设尺,则尺,
在中,,
,
解得:,
尺,
答:水深尺.
10.
解:先将长方体的侧面和侧面展开,再作点C关于的对称点N,连接交于点M,则,
所以,
根据两点之间线段最短可知,当三点共线时,的值最小,即的值最小,此时就是蚂蚁爬行的路线,线段的长即为最短路程,
在中,,根据勾股定理得,
故答案为:.
11.或
解:当时,
∵将沿直线折叠,点A的对应点为F.
∴,,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
在中,.
∴,
∴,
当时,点F与点B重合,,
∵,
∴,
∴,
故答案为:或.
12.
解:如图,过点作,使,连接、,
∴, ∵是等边三角形,∴,,
∴,∵平分,∴,
∴,又∵,∴,
∴,
∴,
∵,
∴当、、三个点在同一直线上时,的值最小,即有最小值,最小值为,
在中,,
∴,
∴的最小值是.
三、解答题
13.(1)证明:,
,
在和中,
,
,
;
(2)解:,,
,
由勾股定理得:,
.
14.(1)证明:∵四个直角三角形全等,且,,
∴正方形的边长为,
∵,且(等面积法),
∴,
∴;
(2)证明:∵,
∴,
,
∴,
又∵,,
∴;
(3)解:解:由题意,如下图:
∵外围轮廓的总长度为,
∴,
设,则,
在中,,
∴,
将,代入可得,
,
解得,
∴小正方形的边长为,
∴风车的面积为:.
15.(1)解:∵长方形,
∴;
在中,,
由勾股定理得:;
(2)解:①∵,,
,
,
在中,,
由勾股定理得:;
∵对称,
∴垂直平分,
设与交于点,则,
∵,即:,
∴,
∴;
②设平移中的三角形为,如图:
由对称点性质可知,.,
由平移性质可知,.
①当点落在上时,
,
,
,
,即;
②当点落在上时,
,
,
,
,
∵,
∴,
为等腰三角形,
,
,即.
16.(1)解:,,解得,
如图1,过点C作轴于点H,
,
、,
,
在和中,,
,
、,
,
点C坐标为;
(2)解:如图2,过点C作轴于点H,同理(1)可证明:、,设点、,
、E为的中点,
,,
、,,
,,
,解得,,
点G坐标为;
(3),证明过程如下:证明:如图3,过点C作轴于点M,在上取一点N,使得,连接,
同(1)可证明:,
、,、,
是等边三角形,
、,,
是等边三角形,
、,
在和中,,
,、,,
轴,
,
,
.
17.解:(1)图1中阴影部分的面积为,
图2中阴影部分的面积为,
由面积的不同算法可得乘法公式:;
故答案为:
(2)∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
∴;
(3)由(2)得:,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
18.(1)证明:如图,连接,
∵
(2)解:由图形可知,
∵,
∴
∴,
∴,
∵,
∴.
故答案为:.
15.(25-26八年级上·江苏扬州·期末)如图1,在长方形中,,.
(1)则的长为______;
(2)如图2,,垂足是E,作点关于的对称点F,连接,.
①若连接,试求的长;
②若将沿着射线方向平移,设平移的距离为m(平移距离指点B沿方向所经过的线段长度).当点F分别平移到线段、上时,请求出相应的m的值.
16.(25-26八年级下·湖南长沙·开学考试)如图,已知,,且,交y轴于E点.
(1)如图1,若,求C点坐标;
(2)如图2,A,B两点分别在x轴,y轴正半轴上,E为的中点,交x轴于G点,连接,若,求G点的坐标;
(3)如图3,A在x轴的负半轴上,以为边在的右侧作等边,连接,当时,请探究线段、、之间的数量关系,并证明.