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人教版第17章《勾股定理与数学思想》精讲精练教师版
一:知识精析
1. 直角三角形的边角关系
(1) 直角三角形斜边上的中线等于斜边的 .
(2) 有一条直角边斜边对应相等的两个直角三角形 .
(3) 在直角三角形中,两直角边的 .等于斜边的 .
(4) 如果一个三角形两边的 .等于第三边的平方,那么,这个三角形是直角三角形
(5) 30度所对的直角边等于斜边的 .;由勾股定理可得此时三边之比为 .;同理可得含45度的直角三角形三边之比为 .
(6) 有两个内角都为 .度的三角形是等腰直角三角形
2 技巧与方法:一般情况下,在有直角情况下,研究线段与角数量及位置关系、或求面积、周长,或见直角作垂直思勾股,进行转化:通常与翻折结合考查,解决问题的策略是:等积或方程转化、数形结合、方程与分类等核心数学思想方法21教育名师原创作品
二:典题精讲
典题1:特殊角作垂直转化
(2017·十堰)如图,海中有一小岛A,它周围8海里内有暗礁,渔船跟踪鱼群由西向东航行,在B点测得小岛A在北偏东60°方向上,航行12海里到达D点,这时测得小岛A在北偏东30°方向上.如果渔船不改变航线继续向东航行,有没有触礁的危险?
【解答】解:只要求出A到BD的最短距离是否在以A为圆心,以8海里的圆内或圆上即可,
如图,过A作AC⊥BD于点C,则AC的长是A到BD的最短距离,∵∠CAD=30°,∠CAB=60°,∴∠BAD=60°-30°=30°,∠ABD=90°-60°=30°,∴∠ABD=∠BAD,∴BD=AD=12海里,∵∠CAD=30°,∠ACD=90°,∴CD=AD=6海里,由勾股定理得:AC=≈10.392>8,即渔船继续向正东方向行驶,没有触礁的危险.
典题2:双直双设元求解
在△ABC中,∠ACB=90度,CD⊥AB于D,CD=3,BD=4,求AD长21·cn·jy·com
【解答】解:设AD=x,AC=y,则由双直角两次运用勾股定理得:相消y可解得,则AD=
典题3:位置不明需分类
如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=1,点P在线段AB上运动,设AP=x,现将纸片折叠,使点D与点P重合,得折痕EF(点E、F为折痕与矩形边的交点),再将纸片还原.www.21-cn-jy.com
(1)当x=0时,折痕EF的长为______;当点E与点A重合时,折痕EF的长为______;
(2)试探索使四边形EPFD为菱形时x的取值范围,并求当x=2时,菱形EPFD的边长.
【解答】解:(1)∵纸片折叠,使点D与点P重合,得折痕EF,当AP=x=0时,点D与点P重合,即为A,D重合,B,C重合,那么EF=AB=CD=3;21·世纪*教育网
当点E与点A重合时,∵点D与点P重合,∴∠DEF=∠FEP=45°,∴∠DFE=45°,即:ED=DF=1,利用勾股定理得出EF=,∴折痕EF的长为;2·1·c·n·j·y
故答案为:3;
(2)∵要使四边形EPFD为菱形,∴DE=EP=FP=DF,只有点E与点A重合时,EF最长为
,此时x=1,
当EF最短时,即EF=BC,此时x=3,∴1≤x≤3
当x=2时,如图,连接DE、PF.∵EF是折痕,∴DE=PE,设PE=m,则AE=2-m,∵在△ADE中,∠DAE=90°,∴AD2+AE2=DE2,即12+(2-m)2=m2解得m=
,此时菱形EPFD的边长为.
典题4:特殊数值与对角互补
两个不同的三角纸板ACD和BAC中,己知∠BCD=x° ,∠BAD=y°,CB=CD,重合AC边放置,如图,当B,D位于AC异侧时,分别画出以下情形所对应的示意图,并解决相关问题
(1)己知∠BCD==∠BAD=90°,CB=CD,求证:AB+AD=AC
(2)己知∠BCD=120°,∠BAD=60°,CB=CD,求证:AB+AD=AC
(3)当B,D位于AC同侧放置时,且∠BCD=∠BAD=90°,CB=CD,求证:AB-AD=AC
【解答】解:图略
(1)延长AB到E,使BE=AD,可得△CBE≌△CDA,证得△ACE为等腰直角三角形;AB+AD=AE=AC21教育网
或者过C作AB的垂线全等转化同样可证
(2)证明:在AB的延长线上截取BE=AD,连接EC,∵∠BCD+∠BAD=120°+60°=180°,
∴∠ABC+∠ADC=180°,∵∠ABC+∠EBC=180°,∴∠ADC=∠EBC,在△ADC和△EBC中,AD=BE,∠ADC=∠EBC,CD=CB,∴△ADC≌△EBC(SAS),∴AC=EC,∠DAC=∠E,
∴∠CAB=∠E,∴∠DAC=∠CAB=30°,过点C作CF⊥AE于F,则AF=EF=AE(三线合一),∵∠CAF=30°,∴CF=AC,AF=AC,∴AE=2AF=AC,∵AE=AB+BE=AB+AD,
∴AB+AD=AC
(3)在AB上截取BE=AD,得可得△CBE≌△CDA,证得△ACE为等腰直角三角形,AB-AD=AE=AC2-1-c-n-j-y
典题5:新定义下的数形结合
(2017·泰州)阅读理解:
如图①,图形l外一点P与图形l上各点连接的所有线段中,若线段PA1最短,则线段PA1的长度称为点P到图形l的距离.21*cnjy*com
例如:图②中,线段P1A的长度是点P1到线段AB的距离;线段P2H的长度是点P2到线段AB的距离.
解决问题:
如图③,平面直角坐标系xOy中,点A、B的坐标分别为(8,4),(12,7),点P从原点O出发,以每秒1个单位长度的速度向x轴正方向运动了t秒.【来源:21cnj*y.co*m】
(1)当t=4时,求点P到线段AB的距离;
(2)t为何值时,点P到线段AB的距离为5?
(3)t满足什么条件时,点P到线段AB的距离不超过6?(直接写出此小题的结果)(八年级学生不必完成此小问)21cnjy.com
【解答】解:(1)如图1,作AC⊥x轴于点C,则AC=4、OC=8,当t=4时,OP=4,∴PC=4,
∴点P到线段AB的距离PA=;
(2)如图2,过点B作BD∥x轴,交y轴于点E,
①当点P位于AC左侧时,∵AC=4、PA=5,∴PC=,∴OP=5,即t=5;
②当点P位于AC右侧时,过点A作AP⊥AB,交x轴于点P,∴∠CAP+∠EAB=90°,∵BD∥x轴、AC⊥x轴,∴CE⊥BD,∴∠ACP=∠BEA=90°,∴∠EAB+∠ABE=90°,∴∠ABE=∠PAC,在△ACP和△BEA中,∴△ACP≌△BEA(ASA),
∴AP=BA=,而此时PC=AE=3,∴OP=11,即t=11;
综上所述,t=5或 t=11时,点P到线段AB的距离为5
(3)作出如图3的辅助线框矩形,利用相似及分类,结合勾股定理即可求出
典题6:数学文化与勾股
(2017·宜昌)阅读:能够成为直角三角形三条边长的三个正整数a,b,c,称为勾股数.世界上第一次给出勾股数通解公式的是我国古代数学著作《九章算术》,其勾股数组公式为:其中m>n>0,m,n是互质的奇数.
应用:当n=1时,求有一边长为5的直角三角形的另外两条边长.
【解答】解:当n=1,a=(m2﹣1)①,b=m②,c=(m2+1)③,∵直角三角形有一边长为5,21*cnjy*com
情形一、当a=5时,(m2﹣1)=5,解得:m=±(舍去),
情形二、当b=5时,即m=5,代入①③得,a=12,c=13,
情形三:当c=5时,(m2+1)=5,解得:m=±3,
∵m>0,∴m=3,代入①②得,a=4,b=3,
综上所述,直角三角形的另外两条边长分别为12,13或3,4.
3、自我精练(时限120分钟,满分120分)
4、
一、单选题(共10题,每题3分;共30分)
1. (2017·温州)四个全等的直角三角形按图示方式围成正方形ABCD,过各较长直角边的中点作垂线,围成面积为S的小正方形EFGH.已知AM为Rt△ABM较长直角边,AM=2EF,则正方形ABCD的面积为( )www-2-1-cnjy-com
A.12S B.10S C.9S D.8S
2(2017·大连)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,点E是AB的中点,CD=DE=a,则AB的长为( )【版权所有:21教育】
A.2a B.2a C.3a D.
3. (2017·无锡)如图,△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,点D是BC的中点,将△ABD沿AD翻折得到△AED,连CE,则线段CE的长等于( )
A.2 B. C. D.
4 (2017·十堰)如图,已知圆柱的底面直径BC=,高AB=3,小虫在圆柱表面爬行,从C点爬到A点,然后再沿另一面爬回C点,则小虫爬行的最短路程为( )
A. B. C. D.
5.(2017·襄阳)“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,设直角三角形较长直角边长为a,较短直角边长为b,若(a+b)2=21,大正方形的面积为13,则小正方形的面积为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
6.(2017·荆州)《九章算术》中的“折竹抵地”问题:今有竹高一丈,末折抵地,去根六尺.问折高者几何?意思是:一根竹子,原高一丈(一丈=10尺),一阵风将竹子折断,其竹稍恰好抵地,抵地处离竹子底部6尺远,问折断处离地面的高度是多少?设折断处离地面的高度为x尺,则可列方程为( )
A.x2-6=(10-x)2 B.x2-62=(10-x)2
C.x2+6=(10-x)2 D.x2+62=(10-x)2
7. (2017·玉林)如图,一艘轮船在A处测得灯塔P位于其北偏东60°方向上,轮船沿正东方向航行30海里到达B处后,此时测得灯塔P位于其北偏东30°方向上,此时轮船与灯塔P的距离是( )
A.15海里 B.30海里 C.45海里 D.30海里
8(2017·西宁)如图,点O是矩形ABCD的对角线AC的中点,OM∥AB交AD于点M,若OM=3,BC=10,则OB的长为( )
A.5 B.4 C. D.
9. (2017·绍兴)如图,小巷左右两侧是竖直的墙,一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端到左墙角的距离为0.7米,顶端距离地面2.4米,如果保持梯子底端位置不动,将梯子斜靠在右墙时,顶端距离地面2米,则小巷的宽度为( )
A.0.7米 B.1.5米 C.2.2米 D.2.4米
10. (2017·黄石)如图,△ABC中,E为BC边的中点,CD⊥AB,AB=2,AC=1,DE=,则∠CDE+∠ACD=( )【来源:21·世纪·教育·网】
A.60° B.75° C.90° D.105°
二、填空题(每题3分,共15分)
11. (2017·娄底)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别是A(3,0),B(0,4),把线段AB绕点A旋转后得到线段AB′,使点B的对应点B′落在x轴的正半轴上,则点B′的坐标是 .
12 (2017·大庆)如图,△ABD是以BD为斜边的等腰直角三角形,△BCD中,∠DBC=90°,∠BCD=60°,DC中点为E,AD与BE的延长线交于点F,则∠AFB的度数为 .
13. (2017·益阳)如图,△ABC中,AC=5,BC=12,AB=13,CD是AB边上的中线.则CD= .
14.(2017·泰安)如图,∠BAC=30°,M为AC上一点,AM=2,点P是AB上的一动点,PQ⊥AC,垂足为点Q,则PM+PQ的最小值为 .
15.(2017·咸宁)如图,在Rt△ABC中,BC=2,∠BAC=30°,斜边AB的两个端点分别在相互垂直的射线OM、ON上滑动,下列结论:【出处:21教育名师】
①若C、O两点关于AB对称,则OA=2;
②C、O两点距离的最大值为4;
③若AB平分CO,则AB⊥CO;
④斜边AB的中点D运动路径的长为;
其中正确的是 (把你认为正确结论的序号都填上).
三、解答题(其9小题,其中第16-17题每题6分,第18-19每题7分,第20-21每题8分,第22题10分,第23题11分,第24题12分,共75分)
16在△ABC中,AD⊥BC于D,∠B=60°,∠C=45°,AC=2,求BD长
17(2017·黄冈)已知:如图,在△AOB中,∠AOB=90°,AO=3cm,BO=4cm.将△AOB绕顶点O,按顺时针方向旋转到△A1OB1处,此时线段OB1与AB的交点D恰好为AB的中点,求线段B1D的长度.21世纪教育网版权所有
18.(2017·乐山)点A、B、C在格点图中的位置如图5所示,格点小正方形的边长为1,求点C到线段AB所在直线的距离.
19.(2017·黑龙江)如图,在△ABC中,AB=BC=8,AO=BO,点M是射线CO上的一个动点,∠AOC=60°,则当△ABM为直角三角形时,求AM的长.
20 (2017·娄底)如图,在等腰Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=CB=2,点D为AC的中点,点E,F分别是线段AB,CB上的动点,且∠EDF=90°,若ED的长为m,求△BEF的周长是 (用含m的代数式表示)
21 (2017江苏镇江,24,6分)如图,Rt△ABC中,∠B=90°,AB=3cm,BC=4cm.点D在AC上,AD=1cm,点P从点A出发,沿AB匀速运动;点Q从点C出发,沿C→B→A→C的路径匀速运动.两点同时出发,在B点处首次相遇后,点P的运动速度每秒提高了2cm,并沿B→C→A的路径匀速运动;点Q保持速度不变,并继续沿原路径匀速运动,两点在D点处再次相遇后停止运动,设点P原来的速度为xcm/s.
(1)点Q的速度为 cm/s(用含x的代数式表示).
(2)求点P原来的速度.
22. (2017·北京)在等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,P是线段BC上一动点(与点B、C不重合),连接AP,延长BC至点Q,使得CQ=CP,过点Q作QH⊥AP于点H,交AB于点M.
(1)若∠PAC=α,求∠AMQ的大小(用含α的式子表示).
(2)用等式表示线段MB与PQ之间的数量关系,并证明.
23 图1、2是两个对应边长之比都为1:的等腰直角三角形,将两个三角形如图3放置,小直角三角形的斜边与大直角三角形的一直角边重合.
(1)图3中,绕点D旋转小直角三角形,使两直角边分别与AC、BC交于点E、F,如图4,①求证:DE=DF.②求证:;
(2)在图3中,绕点C旋转小直角三角形,使它的斜和CD延长线分别与交于点,如图5,证明结论:仍成立.
24 (2017·威海)如图,四边形ABCD为一个矩形纸片,AB=3,BC=2,动点P自D点出发沿DC方向运动至C点后停止,△ADP以直线AP为轴翻折,点D落在点D1的位置,设DP=x,△AD1P与原纸片重叠部分的面积为y.
(1)当x为何值时,直线AD1过点C?
(2)当x为何值时,直线AD1过BC的中点E?
(3)求出y与x的函数表达式.
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人教版第17章《勾股定理与数学思想》精讲精练教师版
一:知识精析
1. 直角三角形的边角关系
(1) 直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
(2) 有一条直角边斜边对应相等的两个直角三角形全等
(3) 在直角三角形中,两直角边的平方和等于斜边的平方
(4) 如果一个三角形两边的平方和等于第三边的平方,那么,这个三角形是直角三角形
(5) 30度所对的直角边等于斜边的一半;由勾股定理可得此时三边之比为1::2;同理可得含45度的直角三角形三边之比为1:1:
(6) 有两个内角都为45度的三角形是等腰直角三角形
2 技巧与方法:一般情况下,在有直角情况下,研究线段与角数量及位置关系、或求面积、周长,或见直角作垂直思勾股,进行转化:通常与翻折结合考查,解决问题的策略是:等积或方程转化、数形结合、方程与分类等核心数学思想方法
二:典题精讲:
典题1:特殊角作垂直转化
(2017·十堰)如图,海中有一小岛A,它周围8海里内有暗礁,渔船跟踪鱼群由西向东航行,在B点测得小岛A在北偏东60°方向上,航行12海里到达D点,这时测得小岛A在北偏东30°方向上.如果渔船不改变航线继续向东航行,有没有触礁的危险?
【解答】解:只要求出A到BD的最短距离是否在以A为圆心,以8海里的圆内或圆上即可,
如图,过A作AC⊥BD于点C,则AC的长是A到BD的最短距离,∵∠CAD=30°,∠CAB=60°,∴∠BAD=60°-30°=30°,∠ABD=90°-60°=30°,∴∠ABD=∠BAD,∴BD=AD=12海里,∵∠CAD=30°,∠ACD=90°,∴CD=AD=6海里,由勾股定理得:AC=≈10.392>8,即渔船继续向正东方向行驶,没有触礁的危险.
典题2:双直双设元求解
在△ABC中,∠ACB=90度,CD⊥AB于D,CD=3,BD=4,求AD长
【解答】解:设AD=x,AC=y,则由双直角两次运用勾股定理得:相消y可解得,则AD=
典题3:位置不明需分类
如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=1,点P在线段AB上运动,设AP=x,现将纸片折叠,使点D与点P重合,得折痕EF(点E、F为折痕与矩形边的交点),再将纸片还原.
(1)当x=0时,折痕EF的长为______;当点E与点A重合时,折痕EF的长为______;
(2)试探索使四边形EPFD为菱形时x的取值范围,并求当x=2时,菱形EPFD的边长.
【解答】解:(1)∵纸片折叠,使点D与点P重合,得折痕EF,当AP=x=0时,点D与点P重合,即为A,D重合,B,C重合,那么EF=AB=CD=3;
当点E与点A重合时,∵点D与点P重合,∴∠DEF=∠FEP=45°,∴∠DFE=45°,即:ED=DF=1,利用勾股定理得出EF=,∴折痕EF的长为;
故答案为:3;
(2)∵要使四边形EPFD为菱形,∴DE=EP=FP=DF,只有点E与点A重合时,EF最长为
,此时x=1,
当EF最短时,即EF=BC,此时x=3,∴1≤x≤3
当x=2时,如图,连接DE、PF.∵EF是折痕,∴DE=PE,设PE=m,则AE=2-m,∵在△ADE中,∠DAE=90°,∴AD2+AE2=DE2,即12+(2-m)2=m2解得m=
,此时菱形EPFD的边长为.
典题4:特殊数值对角互补
两个不同的三角纸板ACD和BAC中,己知∠BCD=x° ,∠BAD=y°,CB=CD,重合AC边放置,如图,当B,D位于AC异侧时,分别画出以下情形所对应的示意图,并解决相关问题
(1)己知∠BCD==∠BAD=90°,CB=CD,求证:AB+AD=AC
(2)己知∠BCD=120°,∠BAD=60°,CB=CD,求证:AB+AD=AC
(3)当B,D位于AC同侧放置时,且∠BCD=∠BAD=90°,CB=CD,求证:AB-AD=AC
【解答】解:图略
(1)延长AB到E,使BE=AD,可得△CBE≌△CDA,证得△ACE为等腰直角三角形;AB+AD=AE=AC
或者过C作AB的垂线全等转化同样可证
(2)证明:在AB的延长线上截取BE=AD,连接EC,∵∠BCD+∠BAD=120°+60°=180°,
∴∠ABC+∠ADC=180°,∵∠ABC+∠EBC=180°,∴∠ADC=∠EBC,在△ADC和△EBC中,AD=BE,∠ADC=∠EBC,CD=CB,∴△ADC≌△EBC(SAS),∴AC=EC,∠DAC=∠E,
∴∠CAB=∠E,∴∠DAC=∠CAB=30°,过点C作CF⊥AE于F,则AF=EF=AE(三线合一),∵∠CAF=30°,∴CF=AC,AF=AC,∴AE=2AF=AC,∵AE=AB+BE=AB+AD,
∴AB+AD=AC
(3)在AB上截取BE=AD,得可得△CBE≌△CDA,证得△ACE为等腰直角三角形,AB-AD=AE=AC
典题5:新定义下的数形结合
(2017·泰州)阅读理解:
如图①,图形l外一点P与图形l上各点连接的所有线段中,若线段PA1最短,则线段PA1的长度称为点P到图形l的距离.
例如:图②中,线段P1A的长度是点P1到线段AB的距离;线段P2H的长度是点P2到线段AB的距离.
解决问题:
如图③,平面直角坐标系xOy中,点A、B的坐标分别为(8,4),(12,7),点P从原点O出发,以每秒1个单位长度的速度向x轴正方向运动了t秒.
(1)当t=4时,求点P到线段AB的距离;
(2)t为何值时,点P到线段AB的距离为5?
(3)t满足什么条件时,点P到线段AB的距离不超过6?(直接写出此小题的结果)(八年级学生不必完成此小问)
【解答】解:(1)如图1,作AC⊥x轴于点C,则AC=4、OC=8,当t=4时,OP=4,∴PC=4,
∴点P到线段AB的距离PA=;
(2)如图2,过点B作BD∥x轴,交y轴于点E,
①当点P位于AC左侧时,∵AC=4、PA=5,∴PC=,∴OP=5,即t=5;
②当点P位于AC右侧时,过点A作AP⊥AB,交x轴于点P,∴∠CAP+∠EAB=90°,∵BD∥x轴、AC⊥x轴,∴CE⊥BD,∴∠ACP=∠BEA=90°,∴∠EAB+∠ABE=90°,∴∠ABE=∠PAC,在△ACP和△BEA中,∴△ACP≌△BEA(ASA),
∴AP=BA=,而此时PC=AE=3,∴OP=11,即t=11;
综上所述,t=5或 t=11时,点P到线段AB的距离为5
(3)作出如图3的辅助线框矩形,利用相似及分类,结合勾股定理即可求出
典题6:数学文化与勾股
(2017·宜昌)阅读:能够成为直角三角形三条边长的三个正整数a,b,c,称为勾股数.世界上第一次给出勾股数通解公式的是我国古代数学著作《九章算术》,其勾股数组公式为:其中m>n>0,m,n是互质的奇数.
应用:当n=1时,求有一边长为5的直角三角形的另外两条边长.
【解答】解:当n=1,a=(m2﹣1)①,b=m②,c=(m2+1)③,∵直角三角形有一边长为5,
情形一、当a=5时,(m2﹣1)=5,解得:m=±(舍去),
情形二、当b=5时,即m=5,代入①③得,a=12,c=13,
情形三:当c=5时,(m2+1)=5,解得:m=±3,
∵m>0,∴m=3,代入①②得,a=4,b=3,
综上所述,直角三角形的另外两条边长分别为12,13或3,4.
三:自我精练(时限120分钟,满分120分)
1、 单选题(共10题,每题3分;共30分)
1. (2017·温州)四个全等的直角三角形按图示方式围成正方形ABCD,过各较长直角边的中点作垂线,围成面积为S的小正方形EFGH.已知AM为Rt△ABM较长直角边,AM=2EF,则正方形ABCD的面积为( )
A.12S B.10S C.9S D.8S
【解答】解:C.
2(2017·大连)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,点E是AB的中点,CD=DE=a,则AB的长为( )
A.2a B.2a C.3a D.
【解答】解: B.
3. (2017·无锡)如图,△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,点D是BC的中点,将△ABD沿AD翻折得到△AED,连CE,则线段CE的长等于( )
A.2 B. C. D.
【解答】解:D.提示:两次等积转化:如图连接BE交AD于O,作AH⊥BC于H.在Rt△ABC中,∵AC=4,AB=3,∴BC=,∵CD=DB,∴AD=DC=DB=,∵ BC AH= AB AC,∴AH=,∵AE=AB,DE=DB=DC,∴AD垂直平分线段BE,△BCE是直角三角形,∵ AD BO= BD AH,∴OB=,∴BE=2OB=,在Rt△BCE中,EC=,故选D.
4 (2017·十堰)如图,已知圆柱的底面直径BC=,高AB=3,小虫在圆柱表面爬行,从C点爬到A点,然后再沿另一面爬回C点,则小虫爬行的最短路程为( )
A. B. C. D.
【解答】解:D.
5.(2017·襄阳)“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,设直角三角形较长直角边长为a,较短直角边长为b,若(a+b)2=21,大正方形的面积为13,则小正方形的面积为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【解答】解:C.
6.(2017·荆州)《九章算术》中的“折竹抵地”问题:今有竹高一丈,末折抵地,去根六尺.问折高者几何?意思是:一根竹子,原高一丈(一丈=10尺),一阵风将竹子折断,其竹稍恰好抵地,抵地处离竹子底部6尺远,问折断处离地面的高度是多少?设折断处离地面的高度为x尺,则可列方程为( )
A.x2-6=(10-x)2 B.x2-62=(10-x)2
C.x2+6=(10-x)2 D.x2+62=(10-x)2
【解答】解:D.
7. (2017·玉林)如图,一艘轮船在A处测得灯塔P位于其北偏东60°方向上,轮船沿正东方向航行30海里到达B处后,此时测得灯塔P位于其北偏东30°方向上,此时轮船与灯塔P的距离是( )
A.15海里 B.30海里 C.45海里 D.30海里
【解答】解: B.
8(2017·西宁)如图,点O是矩形ABCD的对角线AC的中点,OM∥AB交AD于点M,若OM=3,BC=10,则OB的长为( )
A.5 B.4 C. D.
【解答】解:D.
9. (2017·绍兴)如图,小巷左右两侧是竖直的墙,一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端到左墙角的距离为0.7米,顶端距离地面2.4米,如果保持梯子底端位置不动,将梯子斜靠在右墙时,顶端距离地面2米,则小巷的宽度为( )
A.0.7米 B.1.5米 C.2.2米 D.2.4米
【解答】解: C.
10. (2017·黄石)如图,△ABC中,E为BC边的中点,CD⊥AB,AB=2,AC=1,DE=,则∠CDE+∠ACD=( )
A.60° B.75° C.90° D.105°
【解答】解:C.
二、填空题(每题3分,共15分)
11. (2017·娄底)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别是A(3,0),B(0,4),把线段AB绕点A旋转后得到线段AB′,使点B的对应点B′落在x轴的正半轴上,则点B′的坐标是 .
【解答】解:(8,0)
12 (2017·大庆)如图,△ABD是以BD为斜边的等腰直角三角形,△BCD中,∠DBC=90°,∠BCD=60°,DC中点为E,AD与BE的延长线交于点F,则∠AFB的度数为 .
【解答】解:15°
13. (2017·益阳)如图,△ABC中,AC=5,BC=12,AB=13,CD是AB边上的中线.则CD= .
【解答】解:6.5.
14.(2017·泰安)如图,∠BAC=30°,M为AC上一点,AM=2,点P是AB上的一动点,PQ⊥AC,垂足为点Q,则PM+PQ的最小值为 .
【解答】解:.
15.(2017·咸宁)如图,在Rt△ABC中,BC=2,∠BAC=30°,斜边AB的两个端点分别在相互垂直的射线OM、ON上滑动,下列结论:
①若C、O两点关于AB对称,则OA=2;
②C、O两点距离的最大值为4;
③若AB平分CO,则AB⊥CO;
④斜边AB的中点D运动路径的长为;
其中正确的是 (把你认为正确结论的序号都填上).
【解答】解:①②③.
三、解答题(其9小题,其中第16-17题每题6分,第18-19每题7分,第20-21每题8分,第22题10分,第23题11分,第24题12分,共75分)
16在△ABC中,AD⊥BC于D,∠B=60°,∠C=45°,AC=2,求BD长
【解答】解:利用勾股定理设K法转化为方程,
可求得AD=
17(2017·黄冈)已知:如图,在△AOB中,∠AOB=90°,AO=3cm,BO=4cm.将△AOB绕顶点O,按顺时针方向旋转到△A1OB1处,此时线段OB1与AB的交点D恰好为AB的中点,求线段B1D的长度.
【解答】解:∵在△AOB中,∠AOB=90°,AO=3cm,BO=4cm,∴AB==5cm,
∵点D为AB的中点,∴OD=AB=2.5cm.∵将△AOB绕顶点O,按顺时针方向旋转到△A1OB1处,∴OB1=OB=4cm,∴B1D=OB1-OD=1.5cm.
18.(2017·乐山)点A、B、C在格点图中的位置如图5所示,格点小正方形的边长为1,求点C到线段AB所在直线的距离.
【解答】解:连接AC,BC,设点C到线段AB所在直线的距离是h,
∵S△ABC=3×3-×2×1-×2×1-×3×3-1=9-1-1--1=,AB==,
∴×h=,∴h=.
19.(2017·黑龙江)如图,在△ABC中,AB=BC=8,AO=BO,点M是射线CO上的一个动点,∠AOC=60°,则当△ABM为直角三角形时,求AM的长.
【解答】解:如图1,当∠AMB=90°时,∵O是AB的中点,AB=8,∴OM=OB=4,
又∵∠AOC=∠BOM=60°,∴△BOM是等边三角形,∴BM=BO=4,∴Rt△ABM中,AM==4;
如图2,当∠AMB=90°时,∵O是AB的中点,AB=8,∴OM=OA=4,又∵∠AOC=60°,∴△AOM是等边三角形,∴AM=AO=4;
如图3,当∠ABM=90°时,∵∠BOM=∠AOC=60°,∴∠BMO=30°,∴MO=2BO=2×4=8,
∴Rt△BOM中,BM==4,∴Rt△ABM中,AM== 4,
综上所述,当△ABM为直角三角形时,AM的长为4或4或4.
20 (2017·娄底)如图,在等腰Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=CB=2,点D为AC的中点,点E,F分别是线段AB,CB上的动点,且∠EDF=90°,若ED的长为m,求△BEF的周长是 (用含m的代数式表示)
【解答】解:如图,连接BD,在等腰Rt△ABC中,点D是AC的中点,∴BD⊥AC,
∴BD=AD=CD,∠DBC=∠A=45°,∠ADB=90°,∵∠EDF=90°,∴∠ADE=∠BDF,
在△ADE和△BDF中,,∴△ADE≌△BDF(ASA),∴AE=BF,DE=DF,
在Rt△DEF中,DF=DE=m.∴EF=DE=m,
∴△BEF的周长为BE+BF+EF=BE+AE+EF=AB+EF=2+m,
21 (2017江苏镇江,24,6分)如图,Rt△ABC中,∠B=90°,AB=3cm,BC=4cm.点D在AC上,AD=1cm,点P从点A出发,沿AB匀速运动;点Q从点C出发,沿C→B→A→C的路径匀速运动.两点同时出发,在B点处首次相遇后,点P的运动速度每秒提高了2cm,并沿B→C→A的路径匀速运动;点Q保持速度不变,并继续沿原路径匀速运动,两点在D点处再次相遇后停止运动,设点P原来的速度为xcm/s.
(1)点Q的速度为 x cm/s(用含x的代数式表示).
(2)求点P原来的速度.
【解答】解:(1)设点Q的速度为ycm/s,由题意得3÷x=4÷y,∴y=x,
故答案为:x;
(2)AC===5,CD=5﹣1=4,在B点处首次相遇后,点P的运动速度为(x+2)cm/s,由题意得=,解得:x=(cm/s),
答:点P原来的速度为cm/s.
22. (2017·北京)在等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,P是线段BC上一动点(与点B、C不重合),连接AP,延长BC至点Q,使得CQ=CP,过点Q作QH⊥AP于点H,交AB于点M.
(1)若∠PAC=α,求∠AMQ的大小(用含α的式子表示).
(2)用等式表示线段MB与PQ之间的数量关系,并证明.
【解答】解:(1)∠AMQ=45°+α;理由如下:∵∠PAC=α,△ACB是等腰直角三角形,
∴∠BAC=∠B=45°,∠PAB=45°﹣α,∵QH⊥AP,∴∠AHM=90°,∴∠AMQ=180°﹣∠AHM﹣∠PAB=45°+α;
(2)PQ=MB;理由如下:连接AQ,作ME⊥QB,如图所示:∵AC⊥QP,CQ=CP,
∴∠QAC=∠PAC=α,∴∠QAM=45°+α=∠AMQ,∴AP=AQ=QM,
在△APC和△QME中,,∴△APC≌△QME(AAS),∴PC=ME,
∴△AEB是等腰直角三角形,∴PQ=MB,∴PQ=MB.
23 图1、2是两个对应边长之比都为1:的等腰直角三角形,将两个三角形如图3放置,小直角三角形的斜边与大直角三角形的一直角边重合.
(1)图3中,绕点D旋转小直角三角形,使两直角边分别与AC、BC交于点E、F,如图4,①求证:DE=DF.②求证:;
(2)在图3中,绕点C旋转小直角三角形,使它的斜和CD延长线分别与交于点,如图5,证明结论:仍成立.
【解答】解: (1)①证明:如右图4,连接CD, ∵图1、2是两个对应边长均为为1:
的等腰直角三角形,∴放置后小直角三角形的斜边正好是大直角三角形的直角边,∴D为AB中点,CD⊥AB,∵∠ACB=90°,∴CD=AD=BD,∴∠4=∠A=45°,∵∠1+∠2=90°,∠2+∠3=90°,∴∠1=∠3,在△CDF和△ADE中∠1=∠3、AD=CD、∠4=∠A∴△CDF≌△ADE,∴DE=DF.
②证明:∵由①知△CDF≌△ADE,∴CF=AE,与①证明△CDF≌△ADE类似可证△CED≌△BFD,得出CE=BF,∵在△CEF中,,∴.
(2)证明:把△CFB绕点C顺时针旋转90°得到△CGA,如右图5,连接GE, ∵根据旋转得出:CF=CG,AG=BF,∠4=∠1,∠B=∠GAC=45°,∴∠GAE=90°,∵∠3=45°,∴∠2+∠4=90°-45°=45°,∴∠1+∠2=45°,∵在△CGE和△CFE中CE=CE, ∠GCE=∠FCE, CG=CF
∴△CGE≌△CFE,∴GE=EF,∵在Rt△AGE中,,∴.
24 (2017·威海)如图,四边形ABCD为一个矩形纸片,AB=3,BC=2,动点P自D点出发沿DC方向运动至C点后停止,△ADP以直线AP为轴翻折,点D落在点D1的位置,设DP=x,△AD1P与原纸片重叠部分的面积为y.
(1)当x为何值时,直线AD1过点C?
(2)当x为何值时,直线AD1过BC的中点E?
(3)求出y与x的函数表达式.
【解答】解:如图1,∵由题意得:△ADP≌△AD1P,∴AD=AD1=2,PD=PD1=x,∠D=∠AD1P=90°,∵直线AD1过C,∴PD1⊥AC,在Rt△ABC中,AC==,CD1=-2,在Rt△PCD1中,PC2=PD12+CD12,即(3-x) 2=x2+(-2) 2,解得:x=,
∴当x=时,直线AD1过点C;
(2)如图2,连接PE,∵E为BC的中点,∴BE=CE=1,在Rt△ABE中,AE==,∵AD1=AD=2,PD=PD1=x,∴D1E=-2,PC=3-x,
在Rt△PD1E和Rt△PCE中,x2+(-2) 2=(3﹣x) 2+12,解得:x=,∴当x=时,直线AD1过BC的中点E;
(3)如图3,当0<x≤2时,y=x,如图4,
当2<x≤3时,点D1在矩形ABCD的外部,PD1交AB于F,∵AB∥CD,∴∠1=∠2,
∵∠1=∠3,∴∠2=∠3,∴AF=PF,作PG⊥AB于G,设PF=AF=a,由题意得:AG=DP=x,FG=x-a,在Rt△PFG中,由勾股定理得:(x-a) 2+22=a2,解得:a=,所以y=×2×=,
综合上述,当0<x≤2时,y=x;当2<x≤3时,y=.
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