北师大版(2024)八年级下册1.3 直角三角形 强化训练(原卷版+答案版)

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名称 北师大版(2024)八年级下册1.3 直角三角形 强化训练(原卷版+答案版)
格式 zip
文件大小 1.2MB
资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2026-03-30 00:00:00

文档简介

北师大版(2024)八年级下册 1.3 直角三角形 强化训练
【题型1】直角三角形的性质
【典例】在△ABC中,∠A=56°,∠B=34°,则△ABC是(  )
A.锐角三角形
B.直角三角形
C.钝角三角形
D.锐角或钝角三角形
【强化训练1】如图,已知AC⊥BC于点C,CD⊥AB于点D,∠A=56°,则∠DCB的度数是(  )
A.30° B.45° C.56° D.60°
【强化训练2】如图,将一个直角三角形纸片ABC(∠ACB=90°),沿线段CD折叠,使点B落在B′处,若∠ACB'=74°,则∠ACD的度数为(  )
A.8° B.9° C.10° D.12°
【强化训练3】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=62°,D,E分别在AB,AC上,将△ADE沿DE折叠得△FDE,且满足EF∥AB,则∠1= .
【强化训练4】如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,a∥b,∠1+∠B=54°,则∠2= .
【强化训练5】在综合与实践课上,老师让同学们以“两条平行线AB,CD和一块含60°角的直角三角尺EFG(∠EFG=90°,∠EGF=60°)”为主题开展数学活动.
(1)如图1,若三角尺的60°角的顶点G放在CD上,若∠2=2∠1,求∠1的度数;
(2)如图2,小颖把三角尺的两个锐角的顶点E,G分别放在AB和CD上,请你探索并说明∠AEF与∠FGC间的数量关系;
(3)如图3,小亮把三角尺的直角顶点F放在CD上,30°角的顶点E落在AB上,请你探索并说明∠AEG与∠CFG间的数量关系.
【强化训练6】如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD为AB边上的高,BE平分∠ABC,分别交CD,AC于点F,E.
(1)若∠CEF=50°,求∠A的度数;
(2)∠CFE与∠CEF相等吗?请说明理由.
【题型2】勾股定理
【典例】下列各图是以直角三角形各边为边在三角形外部画正方形得到的.每个正方形中的数及字母S表示所在正方形的面积,其中S的值恰好等于5的是(  )
A. B. C. D.
【强化训练1】如图,在平面直角坐标系中,B,C两点的坐标分别为(﹣3,0)和(7,0),AB=AC=13,则点A的坐标为(  )
A.(2,12) B.(3,13) C.(5,12) D.(5,13)
【强化训练2】如图,△ABC的顶点A,B,C在边长为1的正方形网格的格点上,BD⊥AC于点D,则BD的长为(  )
A. B. C. D.
【强化训练3】如图,在△ABC中,AB=AC=13,BC=10,AD⊥BC,垂足为点D,BE是AC边上的中线,AD与BE相交于点G,则GE的长为   .
【强化训练4】如图,△ABC中,∠BAC=90°,AC=6,AB=8,DE是边AB的垂直平分线,则△ADC的周长为    .
【强化训练5】如图,在△ABC中,AC=8,BC=6,CE是AB边上的中线,CD是AB边上的高,且AE=5.
(1)求CD的长;
(2)求DE的长.
【强化训练6】如图:已知AB⊥BC,DC⊥BC,AE⊥DE,且AE=12,CD=3,CE=4,求AD的长.
【题型3】最短路径问题
【典例】如图,长方体的底面邻边长分别是5cm和7cm,高为20cm,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(点B为棱的中点),那么所用细线最短为(  )
A.20cm B.24cm C.26cm D.28cm
【强化训练1】如图所示,有一根高为2.1m的木柱,它的底面周长为40cm,在准备元旦联欢晚会时,为了营造喜庆的气氛,老师要求小明将一根彩带从底柱向柱顶均匀地缠绕7圈,一直缠到起点的正上方为止,小明需要准备的这根彩带的长至少为(  )
A.70cm B.350cm C.280cm D.300cm
【强化训练2】如图所示,有一个高16cm,底面周长为24cm的圆柱形玻璃容器,在外侧距下底2cm的点S处有一只蚂蚁,与蚂蚁相对的圆柱形容器的上口内侧距开口处2cm的点F处有一滴凝固的蜂蜜,则蚂蚁到凝固蜂蜜所走的最短路径的长度是(  )cm.
A.12 B.20 C.24 D.28
【强化训练3】如图,圆柱形玻璃杯高为7cm,底面周长为20cm,在杯顶部C处有一滴蜂蜜离杯顶B点的曲线长度为2cm,此时一只蚂蚁正好也在杯外壁,离杯底2cm点A处,则蚂蚁从外壁A处到C处的最短距离为    cm.(杯壁厚度不计)
【强化训练4】如图,长方体的底面是边长为2cm的正方形,高是6cm.
(1)如果用一根细线从点A开始经过4个侧面围绕一圈到达点B.那么所用的细线最短长度是多少厘米?
(2)如果从A点开始经过4个侧面缠绕2圈到达点B,那么所用细线最短长度是多少厘米?
【题型4】勾股定理的逆定理
【典例】在单位长度为1的正方形网格中,下面的三角形是直角三角形的是(  )
A. B. C. D.
【强化训练1】△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别是a,b,c,下列结论中不正确的是(  )
A.如果∠A﹣∠B=∠C,那么△ABC是直角三角形,且c是斜边
B.如果a2=b2﹣c2,那么△ABC是直角三角形,且∠B是直角
C.如果∠A∶∠B∶∠C=1∶2∶3,那么△ABC是直角三角形,且∠C是直角
D.a2∶b2∶c2=9∶16∶25,那么△ABC是直角三角形,且c是斜边
【强化训练2】如图所示的网格是正方形网格,点A,B,P是网格线的交点,则∠PAB+∠PBA等于(  )
A.30° B.45° C.60° D.75°
【强化训练3】如图所示的网格是正方形网格,点A,B,C,D,E是网格线交点,则∠DAE﹣∠BAC的度数为   .
【强化训练4】一种机器零件的形状如图所示,按规定这个零件中∠A和∠DBC都应为直角,工人师傅量得这个零件各边尺寸如图所示,这个零件符合要求吗?请说明理由.
【强化训练5】如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,四边形ABCD的四个顶点均在格点上,请按要求完成下列各题:
(1)线段AC的长为    ,CD的长为    ,AD的长为    .
(2)通过计算说明△ACD是什么特殊三角形.
【题型5】勾股数
【典例】下列各组数中,是勾股数的是(  )
A.0.3,0.4,0.5
B.3,4,5
C.,,
D.5,7,12
【强化训练1】《九章算术》是中国古代重要的数学著作,该著作中给出了勾股数a,b,c的计算公式:a=(m2﹣n2),b=mn,c=(m2+n2),其中m>n>0,m,n是互质的奇数.下列四组勾股数中,不能由该勾股数计算公式直接得出的是(  )
A.3,4,5
B.5,12,13
C.6,8,10
D.7,24,25
【强化训练2】若a,12,13是一组勾股数,则a=   .
【强化训练3】材料阅读:给定三个数a,b,c,若它们满足a2+b2=c2,则称a,b,c这三个数为“勾股数”.例如:
①32=9,42=16,52=25,∵9+16=25,即32+42=52,∴3,4,5这三个数为勾股数.
②52=25,122=144,132=196,∵25+144+169,即52+122=132,∴5,12,13这三个数为勾股数.
若三角形的三条边a,b,c满足勾股数,即a2+b2=c2,则这个三角形为直角三角形,且a,b分别为直角的两条邻边.(如题图所示)
根据以上信息,解答下列问题:
(1)试判断8,15,17是否为勾股数;
(2)若某三角形的三边长分别为7,24,25,求其面积;
(3)已知某直角三角形的两边长为6和8,求其周长.
【题型6】互逆命题与互逆定理
【典例】下列正确叙述的个数是(  )
①每个命题都有逆命题
②真命题的逆命题是真命题
③假命题的逆命题是真命题
④每个定理都有逆定理
⑤每个定理一定有逆命题
⑥命题“若a=b,那么a3=b3”的逆命题是假命题.
A.1 B.2 C.3 D.4
【强化训练1】已知命题:如果a=b,那么|a|=|b|.该命题的逆命题是(  )
A.如果a=b,那么|a|=|b|
B.如果|a|=|b|,那么a=b
C.如果a≠b,那么|a|≠|b|
D.如果|a|≠|b|,那么a≠b
【强化训练2】命题:“两直线平行,则同旁内角互补”的逆命题为 .
【强化训练3】已知:如图,△ABC中,点D,E是边BC上的两点,点G是边AB上一点,连接EG并延长.交CA的延长线于点F.从以下:①AD平分∠BAC,②EF∥AD,③∠AGF=∠F,三个条件中选两个作为条件,另一个作为结论,构成一个正确的数学命题,并加以证明.
条件: ,结论: .(填序号)
证明: .
【题型7】用HL判定三角形全等
【典例】如图,AB∥EF∥DC,∠ABC=90°,AB=DC,那么图中的全等三角形共有( )
A.5对 B.4对 C.3对 D.2对
【强化训练1】如图所示,∠C=∠D=90°添加一个条件,可使用“HL”判定Rt△ABC与Rt△ABD全等.以下给出的条件适合的是(  )
A.AC=AD B.AB=AB C.∠ABC=∠ABD D.∠BAC=∠BAD
【强化训练2】如图,已知AC⊥BD于点P,AP=CP,请增加一个条件,用HL判定△ABP≌△CDP(不能添加辅助线),你增加的条件是 .
【强化训练3】如图所示,在△ABC中,AB=CB,∠ABC=90°,F为AB延长线上一点,点E在BC上,且AE=CF.求证:Rt△ABE≌Rt△CBF.
【强化训练4】在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,BE⊥AC于E,DF⊥AC于F,CF=AE,BC=DA.求证:Rt△ABE≌Rt△CDF.
【题型8】用HL证明边或角相等
【典例】如图,AB⊥BC于B,AD⊥CD于D,若CB=CD,且∠BAC=30°,则∠BAD的度数是(  )
A.15° B.30° C.60° D.90°
【强化训练1】如图,AB⊥AC于A,BD⊥CD于D,若AC=DB,则下列结论中不正确的是(  )
A.∠A=∠D B.∠ABC=∠DCB C.OB=OD D.OA=OD
【强化训练2】已知,D为△ABC所在平面内一点,且DB=DC,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别是E,F,DE=DF.
(1)当点D在BC边上时(如图),判断△ABC的形状(直接写出答案);
(2)当点D在△ABC内部时,(1)中的结论是否一定成立?若成立,请证明;若不成立,请举出反例(画图说明).
【强化训练3】如图所示,在△ABC中,D是BC边上的中点,DE⊥AC,DF⊥AB,垂足分别是点E,F,且BF=CE.求证:
(1)△ABC是等腰三角形;
(2)点D在∠BAC的角平分线上.
【题型9】HL的应用
【典例】如图所示,有两个长度相同的滑梯(即BC=EF),左边滑梯的高度AC与右边滑梯水平方向的长度DF相等,则下列结论:(1)AB=DE;(2)∠ABC+∠DFE=90°;(3)∠ABC=∠DEF中正确的有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.0个
【强化训练1】如图,有两个长度相同的滑梯,左边滑梯的高度AC与右边滑梯水平方向的长度DF相等,两个滑梯的倾斜角∠ABC和∠DFE的大小间的关系是(  )
A.∠ABC=∠DFE
B.∠ABC>∠DFE
C.∠ABC<∠DFE
D.∠ABC+∠DFE=90°
【强化训练2】如图,太阳光线AC与A′C′平行且相等,同一时刻两根垂直于地面且高度相同的木杆在太阳光照射下的影子BC与B′C′一样长吗?说说你的理由.
【强化训练3】小明用三角板按如图所示的方法画角平分线,在∠AOB的两边分别取OC=OD,再分别以C,D为垂足,用三角板作OA,OB的垂线,交点为P,作射线OP,则OP就是∠AOB的角平分线,你认为小明的做法有道理吗?请你给出合理的解释.
【题型10】求高度或距离
【典例】如图,学校计划在该三角形空地上铺上绿色植被美化校园,已知绿色植被每平方米造价40元,则铺满这块空地需要(  )
A.60a2元 B.120a2元 C.20元 D.40元
【强化训练1】如图,有一根电线杆垂直立在地面D处,在电线杆的点C处引拉线固定电线杆,拉线AC=BC=6m,且和地面成60°,则电线杆引线处C离地面的高度(即CD的长)是(  )
A.3m B.m C.2m D.3
【强化训练2】如图,桌面上有一把直尺和一个透明的学具△ABC,其中∠ABC=90°,AB=6cm,AC=10cm,学具△ABC放置在直尺的一侧,AB边与直尺的边缘重合,点A对应直尺的刻度为2cm.现将学具△ABC沿直尺边缘平移到△A'BC'所在位置,点A'对应直尺的刻度为12cm,连接CC',则边AC扫过的面积为(  )
A.120cm2 B.102cm2 C.90cm2 D.72cm2
【强化训练3】如图,在笔直的铁路上A,B两点相距25km,C,D为两村庄,DA=10km,CB=15km,DA⊥AB于A,CB⊥AB于B,现要在AB上建一个中转站E,使得C,D两村到E站的距离相等.则E应建在距A   km.
【强化训练4】如图,某数学兴趣小组为测量学校C与河对岸工厂B之间的距离,在学校附近选一点A,利用测量仪器测得∠A=60°,∠C=90°,AC=1km.据此,可求得学校与工厂之间的距离BC等于    km.
【强化训练5】学过《勾股定理》后,李老师和“几何小分队”的队员们到操场上测量旗杆AB高度,得到如下信息:
①测得从旗杆顶端垂直挂下来的升旗用的绳子比旗杆长2米(如图1);
②当将绳子拉直时,测得此时拉绳子的手到地面的距离CD为1米,到旗杆的距离CE为9米(如图2).
根据以上信息,求旗杆AB的高度.
【强化训练6】如图,在一条绷紧的绳索一端系着一艘小船.河岸上一男子拽着绳子另一端向右走,绳端从C移动到E,同时小船从A移动到B,绳子始终绷紧且绳长保持不变.(1)若CF=7米,AF=24米,AB=18米,求男子需向右移动的距离.(结果保留根号)
(2)此人以0.5米每秒的速度收绳,请通过计算回答,该男子能否在30秒内将船从A处移动到岸边点F的位置?北师大版(2024)八年级下册 1.3 直角三角形 强化训练(参考答案)
【题型1】直角三角形的性质
【典例】在△ABC中,∠A=56°,∠B=34°,则△ABC是(  )
A.锐角三角形
B.直角三角形
C.钝角三角形
D.锐角或钝角三角形
【答案】B
【解析】由题意∠C=180°-∠A-∠B=180°-56°-34°=90°,
∴△ABC是直角三角形,
故选:B.
【强化训练1】如图,已知AC⊥BC于点C,CD⊥AB于点D,∠A=56°,则∠DCB的度数是(  )
A.30° B.45° C.56° D.60°
【答案】C
【解析】∵CD⊥AB,AC⊥BC,
∴∠ADC=∠CDB=∠ACB=90°,
∵∠A=56°,
∴∠ACD=90°-56°=34°,
∴∠DCB=90°-34°=56°,
故选:C.
【强化训练2】如图,将一个直角三角形纸片ABC(∠ACB=90°),沿线段CD折叠,使点B落在B′处,若∠ACB'=74°,则∠ACD的度数为(  )
A.8° B.9° C.10° D.12°
【答案】A
【解析】∵∠ACB′=74°,∠ACB=90°,
∴∠BCB′=164°,
由翻折的性质可知:∠DCB=∠BCB′=82°,
∴∠ACD=∠ACB-∠DCB=90°-82°=8°.
故选:A.
【强化训练3】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=62°,D,E分别在AB,AC上,将△ADE沿DE折叠得△FDE,且满足EF∥AB,则∠1= .
【答案】76°
【解析】∵△ADE沿DE折叠得△FDE,
∴∠F=∠A,∠ADE=∠FDE,
∵EF∥AB,
∴∠F=∠BDF,
∴∠A=∠BDF,
∵∠C=90°,∠B=62°,
∴∠A=90°-∠B=28°,
∴∠BDF=28°,
∴∠ADF=180°-∠BDF=152°,
∴∠ADE=∠ADF=76°,
∴∠1=180°-∠A-∠ADE=180°-28°-76°=76°.
故答案为:76°.
【强化训练4】如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,a∥b,∠1+∠B=54°,则∠2= .
【答案】36°
【解析】如图:
∵∠1+∠B=54°,
∴∠EDC=54°,
∵a∥b,
∴∠DCF=∠EDC=54°,
∵∠ACB=90°,
∴∠2=180°-90°-54°=36°,
故答案为:36°.
【强化训练5】在综合与实践课上,老师让同学们以“两条平行线AB,CD和一块含60°角的直角三角尺EFG(∠EFG=90°,∠EGF=60°)”为主题开展数学活动.
(1)如图1,若三角尺的60°角的顶点G放在CD上,若∠2=2∠1,求∠1的度数;
(2)如图2,小颖把三角尺的两个锐角的顶点E,G分别放在AB和CD上,请你探索并说明∠AEF与∠FGC间的数量关系;
(3)如图3,小亮把三角尺的直角顶点F放在CD上,30°角的顶点E落在AB上,请你探索并说明∠AEG与∠CFG间的数量关系.
【答案】解 (1)∵AB∥CD,
∴∠1=∠EGD,
∵∠2+∠FGE+∠EGD=180°,∠2=2∠1,
∴2∠1+60°+∠1=180°,
解得∠1=40°.
(2)∠AEF+∠FGC=90°,理由如下:
如图,过点F作FP∥AB,
∵CD∥AB,
∴FP∥AB∥CD,
∴∠AEF=∠EFP,∠FGC=∠GFP,
∴∠AEF+∠FGC=∠EFP+∠GFP=∠EFG,
∵∠EFG=90°,
∴∠AEF+∠FGC=90°.
(3)∠AEG+∠CFG=300°.理由如下:
∵AB∥CD,
∴∠AEF+∠CFE=180°,
∴∠AEG-∠FEG+∠CFG-∠EFG=180°,
∵∠FEG=30°,∠EFG=90°,
∴∠AEG-30°+∠CFG-90°=180°,
∴∠AEG+∠CFG=300°.
【强化训练6】如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD为AB边上的高,BE平分∠ABC,分别交CD,AC于点F,E.
(1)若∠CEF=50°,求∠A的度数;
(2)∠CFE与∠CEF相等吗?请说明理由.
【答案】解 (1)∵∠ACB=90°,∠CEF=50°,
∴∠CBE=40°,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABC=80°,
∴∠A=90°-80°=10°;
(2)∠CFE=∠CEF,理由如下:
∵∠ACB=90°,
∴∠CBE+∠CEB=90°,
∵CD⊥AB,
∴∠EBA+∠BFD=90°
又∵BE平分∠ABC,
∴∠CBE=∠EBA,
∴∠CEB=∠BFD,
∵∠BFD=∠CFE,
∴∠CEB=∠CFE,
即∠CFE=∠CEF.
【题型2】勾股定理
【典例】下列各图是以直角三角形各边为边在三角形外部画正方形得到的.每个正方形中的数及字母S表示所在正方形的面积,其中S的值恰好等于5的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】∵每个正方形中的数及字母S表示所在正方形的面积,∴每个正方形中的数字以及字母S表示所在正方形的边长的平方,
A.由勾股定理得,S=4+9=13,故A不符合题意;
B.S=9﹣4=5,故B符合题意;
C.S=4+3=7,故C不符合题意;
D.S=4﹣3=1,故D不符合题意;
故选:B.
【强化训练1】如图,在平面直角坐标系中,B,C两点的坐标分别为(﹣3,0)和(7,0),AB=AC=13,则点A的坐标为(  )
A.(2,12) B.(3,13) C.(5,12) D.(5,13)
【答案】A
【解析】过点A作AD⊥BC于点D,
∵B(﹣3,0),C(7,0),
∴OB=3,BC=10,
∵AC=AB=13,
∴BD=CD=BC=5,
∴AD===12.
∴OD=BD﹣OB=2,
∴A(2,12).
故选:A.
【强化训练2】如图,△ABC的顶点A,B,C在边长为1的正方形网格的格点上,BD⊥AC于点D,则BD的长为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如图所示:
S△ABC=×BC×AE=×BD×AC,
∵AE=4,AC==5,BC=4
即×4×4=×5×BD,
解得:BD=.
故选:C.
【强化训练3】如图,在△ABC中,AB=AC=13,BC=10,AD⊥BC,垂足为点D,BE是AC边上的中线,AD与BE相交于点G,则GE的长为   .
【答案】
【解析】∵AB=AC=13,AD⊥BC,BC=10,
∴BD=CD=BC=5,∠ADB=90°,
∴AD===12,
∵BE是AC边上的中线,
∴点G为△ABC的重心,
∴DG=AD=4,GE=BG,
∴BG===,
∴GE=BG=,
故答案为:.
【强化训练4】如图,△ABC中,∠BAC=90°,AC=6,AB=8,DE是边AB的垂直平分线,则△ADC的周长为    .
【答案】16
【解析】∵∠BAC=90°,AC=6,AB=8,
∴BC==10,
∵DE是边AB的垂直平分线,
∴BD=AD,
∴△ADC的周长=AC+CD+AD=AC+CD+BD=AC+BC=6+10=16.
故答案为:16.
【强化训练5】如图,在△ABC中,AC=8,BC=6,CE是AB边上的中线,CD是AB边上的高,且AE=5.
(1)求CD的长;
(2)求DE的长.
【答案】解 (1)∵CE是AB边上的中线,
∴AE=BE=5,
∴AB=10,
又∵AC=8,BC=6,
∴AC2+BC2=82+62=100=AB2,
∴△ABC是直角三角形,
又∵CD是△ABC的高,
∴S△ABC=,
∴CD==4.8;
(2)在Rt△BDC中,由勾股定理得,
BD==3.6,
∴DE=BE﹣BD=5﹣3.6=1.4.
【强化训练6】如图:已知AB⊥BC,DC⊥BC,AE⊥DE,且AE=12,CD=3,CE=4,求AD的长.
【答案】解 ∵DC⊥BC,AE⊥DE,
∴∠C=∠AED=90°,
在Rt△CDE中,由勾股定理得,DE===5,
在Rt△ADE中,由勾股定理得,AD===13,
即AD的长为13.
【题型3】最短路径问题
【典例】如图,长方体的底面邻边长分别是5cm和7cm,高为20cm,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(点B为棱的中点),那么所用细线最短为(  )
A.20cm B.24cm C.26cm D.28cm
【答案】C
【解析】如图所示,将长方体的侧面展开,AC=2(5+7)=24(cm),
BC==10(cm),
由勾股定理可得,AB===26(cm),
∴所用细线最短为26cm,
故选:C.
【强化训练1】如图所示,有一根高为2.1m的木柱,它的底面周长为40cm,在准备元旦联欢晚会时,为了营造喜庆的气氛,老师要求小明将一根彩带从底柱向柱顶均匀地缠绕7圈,一直缠到起点的正上方为止,小明需要准备的这根彩带的长至少为(  )
A.70cm B.350cm C.280cm D.300cm
【答案】B
【解析】将圆柱表面切开展开呈长方形,
则求螺旋线长为七个长方形并排后的长方形的对角线长,
因为圆柱高2.1m,底面周长0.4m,
x2=(40×7)2+2102=122500,
解得x=350,
所以,彩带长至少是350cm.
故选:B.
【强化训练2】如图所示,有一个高16cm,底面周长为24cm的圆柱形玻璃容器,在外侧距下底2cm的点S处有一只蚂蚁,与蚂蚁相对的圆柱形容器的上口内侧距开口处2cm的点F处有一滴凝固的蜂蜜,则蚂蚁到凝固蜂蜜所走的最短路径的长度是(  )cm.
A.12 B.20 C.24 D.28
【答案】B
【解析】如图所示,作点F关于AB的对称点F′,连接SF′,则蚂蚁到凝固蜂蜜所走的最短路径的长度=SF′的长度,
过S作SE⊥F′F于E,
在Rt△SEF′中,∵SE=×24=12(cm),EF=16﹣2+2=16(cm),
∴SF'==20(cm).
故选:B.
【强化训练3】如图,圆柱形玻璃杯高为7cm,底面周长为20cm,在杯顶部C处有一滴蜂蜜离杯顶B点的曲线长度为2cm,此时一只蚂蚁正好也在杯外壁,离杯底2cm点A处,则蚂蚁从外壁A处到C处的最短距离为    cm.(杯壁厚度不计)
【答案】
【解析】如图,
将杯子侧面展开,连接AC,则AC即为最短距离,
AC==(cm).
答:蚂蚁从外壁A处到C处的最短距离为cm.
故答案为:.
【强化训练4】如图,长方体的底面是边长为2cm的正方形,高是6cm.
(1)如果用一根细线从点A开始经过4个侧面围绕一圈到达点B.那么所用的细线最短长度是多少厘米?
(2)如果从A点开始经过4个侧面缠绕2圈到达点B,那么所用细线最短长度是多少厘米?
【答案】解 (1)如图1所示,连接AB′,则AB′即为所用的最短细线长,
AA′=8cm,A′B′=AB=6cm,
由勾股定理得AB′2=AA′2+A′B′2=62+82=100,
则AB′=10cm,
答:所用的细线最短长度是10cm.
(2)如图2所示,将长方体的侧面沿AB展开,取A′B′的中点C,取AB的中点C′,连接B′C′,AC,
则AC+B′C′为所求的最短细线长,
AC2=AA′2+A′C2,AC=cm,
B′C′2=BB′2+C′B2=73,
B′C′=(cm),
AC+B′C′=2(cm),
答:所用细线最短长度是2cm.
【题型4】勾股定理的逆定理
【典例】在单位长度为1的正方形网格中,下面的三角形是直角三角形的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.三角形的三边为,2,3,,则这个三角形不直角三角形,本选项不符合题意;
B.三角形的三边为,,,,则这个三角形不直角三角形,本选项不符合题意;
C.三角形的三边为,,2,,则这个三角形是直角三角形,本选项符合题意;
D.三角形的三边为,,2,这个三角形不直角三角形,本选项不符合题意.
故选:C.
【强化训练1】△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别是a,b,c,下列结论中不正确的是(  )
A.如果∠A﹣∠B=∠C,那么△ABC是直角三角形,且c是斜边
B.如果a2=b2﹣c2,那么△ABC是直角三角形,且∠B是直角
C.如果∠A∶∠B∶∠C=1∶2∶3,那么△ABC是直角三角形,且∠C是直角
D.a2∶b2∶c2=9∶16∶25,那么△ABC是直角三角形,且c是斜边
【答案】A
【解析】A.∵∠A﹣∠B=∠C,
∴∠A=180°÷2=90°,
∴△ABC是直角三角形,a为斜边,符合题意;
B.∵a2=b2﹣c2,
∴b2=c2+a2,
∴△ABC是直角三角形,不符合题意;
C.∵∠A∶∠B∶∠C=1∶2∶3,
∴∠C=90°,
∴△ABC是直角三角形,不符合题意;
D.∵a2∶b2∶c2=9∶16∶25,那么△ABC是直角三角形,不符合题意.
故选:A.
【强化训练2】如图所示的网格是正方形网格,点A,B,P是网格线的交点,则∠PAB+∠PBA等于(  )
A.30° B.45° C.60° D.75°
【答案】B
【解析】如图,延长AP交格点于D,连接BD,
则PD2=BD2=12+22=5,PB2=12+32=10,
∴PD2+BD2=PB2,
∴∠PDB=90°,则△DPB为等腰直角三角形,
∴∠DPB=45°,
∴∠PAB+∠PBA=∠DPB=45°,
故选:B.
【强化训练3】如图所示的网格是正方形网格,点A,B,C,D,E是网格线交点,则∠DAE﹣∠BAC的度数为   .
【答案】45°.
【解析】连接AF,EF,如图所示,
由图可得,△AFG≌△ACB,
∴∠BAC=∠GAF,
∴∠DAE﹣∠BAC=∠DAE﹣∠GAF=∠FAE,
设每个小正方形网格的边长为a,
则AE=EF==a,
AF==a,
∴AE2+EF2=AF2,
∴△AEF是直角三角形,∠FAE=45°,
∴∠DAE﹣∠BAC=45°,
故答案为:45°.
【强化训练4】一种机器零件的形状如图所示,按规定这个零件中∠A和∠DBC都应为直角,工人师傅量得这个零件各边尺寸如图所示,这个零件符合要求吗?请说明理由.
【答案】解 ∵AD=12,AB=9,DC=17,BC=8,BD=15,
∴AB2+AD2=BD2,
BD2+BC2=DC2.
∴△ABD,△BDC是直角三角形.
∴∠A=90°,∠DBC=90°.
故这个零件符合要求.
【强化训练5】如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,四边形ABCD的四个顶点均在格点上,请按要求完成下列各题:
(1)线段AC的长为    ,CD的长为    ,AD的长为    .
(2)通过计算说明△ACD是什么特殊三角形.
【答案】解 (1)AC==;
CD==;
AD==5.
(2)由(1)知AC2=20,CD2=5,AD2=25,
∴AC2+CD2=AD2,
故△ACD是直角三角形.
【题型5】勾股数
【典例】下列各组数中,是勾股数的是(  )
A.0.3,0.4,0.5
B.3,4,5
C.,,
D.5,7,12
【答案】B
【解析】A.不是勾股数,因为0.3,0.4,0.5不是正整数,不符合题意;
B.是勾股数,因为32+42=52,符合题意;
C.不是勾股数,因为,,不是正整数,不符合题意;
D.不是勾股数,因为52+72≠122,不符合题意.
故选:B.
【强化训练1】《九章算术》是中国古代重要的数学著作,该著作中给出了勾股数a,b,c的计算公式:a=(m2﹣n2),b=mn,c=(m2+n2),其中m>n>0,m,n是互质的奇数.下列四组勾股数中,不能由该勾股数计算公式直接得出的是(  )
A.3,4,5
B.5,12,13
C.6,8,10
D.7,24,25
【答案】C
【解析】∵当m=3,n=1时,
a=(m2﹣n2)=(32﹣12)=4,b=mn=3×1=3,c=(m2+n2)=×(32+12)=5,
∴选项A不符合题意;
∵当m=5,n=1时,
a=(m2﹣n2)=(52﹣12)=12,b=mn=5×1=5,c=(m2+n2)=×(52+12)=13,
∴选项B不符合题意;
∵当m=7,n=1时,
a=(m2﹣n2)=(72﹣12)=24,b=mn=7×1=7,c=(m2+n2)=×(72+12)=25,
∴选项D不符合题意;
∵没有符合条件的m,n使a,b,c各为6,8,10,
∴选项C符合题意,
故选:C.
【强化训练2】若a,12,13是一组勾股数,则a=   .
【答案】5
【解析】∵52+122=132,
∴a=5,
故答案为:5.
【强化训练3】材料阅读:给定三个数a,b,c,若它们满足a2+b2=c2,则称a,b,c这三个数为“勾股数”.例如:
①32=9,42=16,52=25,∵9+16=25,即32+42=52,∴3,4,5这三个数为勾股数.
②52=25,122=144,132=196,∵25+144+169,即52+122=132,∴5,12,13这三个数为勾股数.
若三角形的三条边a,b,c满足勾股数,即a2+b2=c2,则这个三角形为直角三角形,且a,b分别为直角的两条邻边.(如题图所示)
根据以上信息,解答下列问题:
(1)试判断8,15,17是否为勾股数;
(2)若某三角形的三边长分别为7,24,25,求其面积;
(3)已知某直角三角形的两边长为6和8,求其周长.
【答案】解 (1)因为82+152=172,且8,15,17都是正整数,
故8,15,17是为勾股数.
(2)∵72+242=252,
∴该三角形是直角三角形,
∴其面积=×7×24=84.
(3)当8是直角边时,则另一条边==10,周长为6+8+10=24;
当8是斜边时,则另一条边==2,周长为6+8+2=14+2.
故其周长为24或14+2.
【题型6】互逆命题与互逆定理
【典例】下列正确叙述的个数是(  )
①每个命题都有逆命题
②真命题的逆命题是真命题
③假命题的逆命题是真命题
④每个定理都有逆定理
⑤每个定理一定有逆命题
⑥命题“若a=b,那么a3=b3”的逆命题是假命题.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】把原命题的题设与结论交换得到它的逆命题,所以①正确;
原命题:若a=b,则|a|=|b|,其逆命题为:若|a|=|b|,则a=b,它是假命题,所以②错误;
原命题:若am>bm,则a>b,其逆命题:若a>b,则am>bm,它是假命题,所以③错误;
定理的逆命题不一定是真命题,所以每个定理不一定有逆定理,所以④错误;
每个定理一定有逆命题,所以⑤正确;
命题“若a=b,那么a3=b3”的逆命题为“若a3=b3,则a=b”,它是真命题,所以⑥错误.
故选:B.
【强化训练1】已知命题:如果a=b,那么|a|=|b|.该命题的逆命题是(  )
A.如果a=b,那么|a|=|b|
B.如果|a|=|b|,那么a=b
C.如果a≠b,那么|a|≠|b|
D.如果|a|≠|b|,那么a≠b
【答案】B
【解析】已知本题中命题的题设是a=b,结论是|a|=|b|,
所以它的逆命题中的题设是|a|=|b|,结论是a=b,
所以本题中的逆命题是如果|a|=|b|,那么a=b.
故选:B.
【强化训练2】命题:“两直线平行,则同旁内角互补”的逆命题为 .
【答案】同旁内角互补,两直线平行
【强化训练3】已知:如图,△ABC中,点D,E是边BC上的两点,点G是边AB上一点,连接EG并延长.交CA的延长线于点F.从以下:①AD平分∠BAC,②EF∥AD,③∠AGF=∠F,三个条件中选两个作为条件,另一个作为结论,构成一个正确的数学命题,并加以证明.
条件: ,结论: .(填序号)
证明: .
【答案】解 条件是①AD平分∠BAC,②EF∥AD;结论是③∠AGF=∠F,
证明:∵AD平分∠BAC,
∴∠DAB=∠DAC,
∵EF∥AD,
∴∠AGF=∠BAD,∠F=∠DAC,
∴∠AGF=∠F.
【题型7】用HL判定三角形全等
【典例】如图,AB∥EF∥DC,∠ABC=90°,AB=DC,那么图中的全等三角形共有( )
A.5对 B.4对 C.3对 D.2对
【答案】C
【解析】①△ABC≌△DCB ∵AB∥EF∥DC ∴∠ABC=∠DCB
∵AB=DC,BC=BC ∴△ABC≌△DCB;
②△ABE≌△CDE ∵∠ABE=∠DCE,∠AEB=∠DEC,AB=DC,∴△ABE≌△CDE;
③△BFE≌△CFE,∵BE=EC,EF=EF,∠BEF=∠CEF,∴△BFE≌△CFE.
∴图中的全等三角形共有3对.
【强化训练1】如图所示,∠C=∠D=90°添加一个条件,可使用“HL”判定Rt△ABC与Rt△ABD全等.以下给出的条件适合的是(  )
A.AC=AD B.AB=AB C.∠ABC=∠ABD D.∠BAC=∠BAD
【答案】A
【解析】需要添加的条件为BC=BD或AC=AD,理由为:若添加的条件为BC=BD,
在Rt△ABC与Rt△ABD中,∵
∴Rt△ABC≌Rt△ABD(HL);
若添加的条件为AC=AD,理由为:在Rt△ABC与Rt△ABD中,
∵∴Rt△ABC≌Rt△ABD(HL).故选A.
【强化训练2】如图,已知AC⊥BD于点P,AP=CP,请增加一个条件,用HL判定△ABP≌△CDP(不能添加辅助线),你增加的条件是 .
【答案】AB=CD
【解析】要使△ABP≌△CDP,已知AC⊥BD于点P,AP=CP,即一角一边,则我们增加斜边AB=CD,利用HL判定其全等.
【强化训练3】如图所示,在△ABC中,AB=CB,∠ABC=90°,F为AB延长线上一点,点E在BC上,且AE=CF.求证:Rt△ABE≌Rt△CBF.
【答案】证明 在Rt△ABE和Rt△CBF中,

∴Rt△ABE≌Rt△CBF(HL).
【强化训练4】在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,BE⊥AC于E,DF⊥AC于F,CF=AE,BC=DA.求证:Rt△ABE≌Rt△CDF.
【答案】证明 在Rt△ADC与Rt△CBA中,
∴Rt△ADC≌Rt△CBA(HL),
∴DC=BA.
又∵BE⊥AC于E,DF⊥AC于F,
∴∠AEB=∠CFD=90°,
在Rt△ABE与Rt△CDF中,
∴Rt△ABE≌Rt△CDF(HL).
【题型8】用HL证明边或角相等
【典例】如图,AB⊥BC于B,AD⊥CD于D,若CB=CD,且∠BAC=30°,则∠BAD的度数是(  )
A.15° B.30° C.60° D.90°
【答案】C
【解析】∵AB⊥BC于B,AD⊥CD于D,
∴∠ABC=∠ADC=90°,
又∵CB=CD,AC=AC,
∴△ABC≌△ADC(HL),
∴∠BAC=∠DAC=30°,
∴∠BAD=∠BAC+∠DAC=60°.
故选C.
【强化训练1】如图,AB⊥AC于A,BD⊥CD于D,若AC=DB,则下列结论中不正确的是(  )
A.∠A=∠D B.∠ABC=∠DCB C.OB=OD D.OA=OD
【答案】C
【解析】用HL证明边或角相等.
∵AB⊥AC于A,BD⊥CD于D,∴∠A=∠D=90°(A正确).
又∵AC=DB,BC=BC,∴△ABC≌△DCB,∴∠ABC=∠DCB(B正确),
∴AB=CD.又∵∠AOB=∠DOC,∴△AOB≌△DOC,∴OA=OD(D正确).
C中OD,OB不是对应边,不相等.故选C.
【强化训练2】已知,D为△ABC所在平面内一点,且DB=DC,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别是E,F,DE=DF.
(1)当点D在BC边上时(如图),判断△ABC的形状(直接写出答案);
(2)当点D在△ABC内部时,(1)中的结论是否一定成立?若成立,请证明;若不成立,请举出反例(画图说明).
【答案】解 (1)△ABC是等腰三角形.
(2)如图,当点D在△ABC内部时,△ABC是等腰三角形依然成立.
理由:∵DE⊥AB,DF⊥AC,
∴∠BED=∠CFD=90°.
在Rt△EBD与Rt△FCD中,
∴Rt△EBD≌Rt△FCD(HL).
∴∠EBD=∠FCD.
∵DB=DC,
∴∠DBC=∠DCB.
∴∠EBD+∠DBC=∠FCD+∠DCB,
即∠EBC=∠FCB.
∴AB=AC.
∴△ABC是等腰三角形.
【强化训练3】如图所示,在△ABC中,D是BC边上的中点,DE⊥AC,DF⊥AB,垂足分别是点E,F,且BF=CE.求证:
(1)△ABC是等腰三角形;
(2)点D在∠BAC的角平分线上.
【答案】证明 (1)∵D是BC边上的中点,
∴DB=DC,
又∵DE⊥AC,DF⊥AB,
∴∠BFD=∠CED=90°,
在Rt△BDF和Rt△CDE中
∴Rt△BDF≌Rt△CDE(HL),
∴∠B=∠C,
∴AB=AC,
∴△ABC是等腰三角形.
(2)∵Rt△BDF≌Rt△CDE,
∴DF=DE,
又∵DE⊥AC,DF⊥AB,
∴点D在∠BAC的角平分线上.
【题型9】HL的应用
【典例】如图所示,有两个长度相同的滑梯(即BC=EF),左边滑梯的高度AC与右边滑梯水平方向的长度DF相等,则下列结论:(1)AB=DE;(2)∠ABC+∠DFE=90°;(3)∠ABC=∠DEF中正确的有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.0个
【答案】C
【解析】∵在Rt△ABC和Rt△DEF中,
∴Rt△ABC≌Rt△DEF(HL)
则(1)AB=DE,正确;
(2)∠ABC+∠DFE=90°,正确;
(3)∠ABC=∠DEF.故选 C.
【强化训练1】如图,有两个长度相同的滑梯,左边滑梯的高度AC与右边滑梯水平方向的长度DF相等,两个滑梯的倾斜角∠ABC和∠DFE的大小间的关系是(  )
A.∠ABC=∠DFE
B.∠ABC>∠DFE
C.∠ABC<∠DFE
D.∠ABC+∠DFE=90°
【答案】D
【解析】∵BC=EF,AC=DF,∠CAB=∠FDE=90°,
∴△ABC≌△DEF(HL),
∴∠BCA=∠DFE.
又∵在Rt△ABC中∠ABC+∠BCA=90°,
∴∠ABC+∠DFE=90°.故选D.
【强化训练2】如图,太阳光线AC与A′C′平行且相等,同一时刻两根垂直于地面且高度相同的木杆在太阳光照射下的影子BC与B′C′一样长吗?说说你的理由.
【答案】解 影子一样长,理由如下:
∵AB⊥BC,A′B′⊥B′C′,
∴∠ABC=∠A′B′C′=90°,
在Rt△ABC和Rt△A′B′C′中,
∴Rt△ABC≌Rt△A′B′C′(HL),∴BC=B′C′.
即影子一样长.
【强化训练3】小明用三角板按如图所示的方法画角平分线,在∠AOB的两边分别取OC=OD,再分别以C,D为垂足,用三角板作OA,OB的垂线,交点为P,作射线OP,则OP就是∠AOB的角平分线,你认为小明的做法有道理吗?请你给出合理的解释.
【答案】解 小明的做法有道理.
理由如下:在Rt△OPC和Rt△OPD中,
∴Rt△OPC≌Rt△OPD(HL),
∴∠AOP=∠BOP,
∴OP就是∠AOB的角平分线.
【题型10】求高度或距离
【典例】如图,学校计划在该三角形空地上铺上绿色植被美化校园,已知绿色植被每平方米造价40元,则铺满这块空地需要(  )
A.60a2元 B.120a2元 C.20元 D.40元
【答案】C
【解析】∵∠DAC=∠C=45°,
∴∠ADC=90°,AD=CD=a米,
∴∠ADB=90°,
∵∠B=30°,
∴AB=2AD=2a(米),
∴BD==a(米),
∴BC=BD+CD=(+1)a米,
∴S△ABC==(+1)a2(平方米),
∵绿色植被每平方米造价40元,
∴铺满这块空地需要20(+1)a2元.
故选:C.
【强化训练1】如图,有一根电线杆垂直立在地面D处,在电线杆的点C处引拉线固定电线杆,拉线AC=BC=6m,且和地面成60°,则电线杆引线处C离地面的高度(即CD的长)是(  )
A.3m B.m C.2m D.3
【答案】D
【解析】∵CD⊥AB,∠CBD=60°,
∴∠BCD=30°,
∴DB= =3m,
在Rt△BCD中,CD=,
故选:D.
【强化训练2】如图,桌面上有一把直尺和一个透明的学具△ABC,其中∠ABC=90°,AB=6cm,AC=10cm,学具△ABC放置在直尺的一侧,AB边与直尺的边缘重合,点A对应直尺的刻度为2cm.现将学具△ABC沿直尺边缘平移到△A'BC'所在位置,点A'对应直尺的刻度为12cm,连接CC',则边AC扫过的面积为(  )
A.120cm2 B.102cm2 C.90cm2 D.72cm2
【答案】D
【解析】如图,过点A作AM⊥A′C′,垂足为M,
在Rt△ABC,AB=6cm,AC=10cm,
∴BC===8(cm),
由平移的性质可知,AC=A′C′=10,AA′=BB′=12﹣3=9(cm),
∴S平行四边形AA′C′C=AA′ BC=72(cm2),
故选:D.
【强化训练3】如图,在笔直的铁路上A,B两点相距25km,C,D为两村庄,DA=10km,CB=15km,DA⊥AB于A,CB⊥AB于B,现要在AB上建一个中转站E,使得C,D两村到E站的距离相等.则E应建在距A   km.
【答案】15
【解析】设AE=xkm,则BE=(25﹣x)km,根据题意可得:
∵DE=CE,
∴AD2+AE2=BE2+BC2,
故102+x2=(25﹣x)2+152,
解得;x=15.
故答案为:15.
【强化训练4】如图,某数学兴趣小组为测量学校C与河对岸工厂B之间的距离,在学校附近选一点A,利用测量仪器测得∠A=60°,∠C=90°,AC=1km.据此,可求得学校与工厂之间的距离BC等于    km.
【答案】
【解析】∵∠A=60°,∠C=90°,AC=1km,
∴∠B=30°,
∴AB=2AC=2(km),
∴BC===(km).
故学校与工厂BC之间的距离是km.
故答案为:.
【强化训练5】学过《勾股定理》后,李老师和“几何小分队”的队员们到操场上测量旗杆AB高度,得到如下信息:
①测得从旗杆顶端垂直挂下来的升旗用的绳子比旗杆长2米(如图1);
②当将绳子拉直时,测得此时拉绳子的手到地面的距离CD为1米,到旗杆的距离CE为9米(如图2).
根据以上信息,求旗杆AB的高度.
【答案】解 设AB=x,则AE=x﹣1,AC=x+2,根据题意得,
在Rt△ACE中,根据勾股定理得,AC2=AE2+CE2,
∴(x+2)2=(x﹣1)2+92,
∴x=13.
答:旗杆AB的高度为13米.
【强化训练6】如图,在一条绷紧的绳索一端系着一艘小船.河岸上一男子拽着绳子另一端向右走,绳端从C移动到E,同时小船从A移动到B,绳子始终绷紧且绳长保持不变.(1)若CF=7米,AF=24米,AB=18米,求男子需向右移动的距离.(结果保留根号)
(2)此人以0.5米每秒的速度收绳,请通过计算回答,该男子能否在30秒内将船从A处移动到岸边点F的位置?
【答案】解 (1)∵∠AFC=90°,AF=24米,CF=7米,
∴AC=(米),
∵BF=AF﹣AB=24﹣18=6(米),
∴BC=(米),
∴CE=AC﹣BC=(25﹣)米,
答:此人需向右移动的距离为()米.
(2)∵需收绳绳长AC﹣CF=25﹣7=18(米),
且此人以0.5米每秒的速度收绳,
∴收绳时间,
答:该男子不能在30秒内将船从A处移动到岸边点F的位置.
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