《勾股定理》自测试
一、选择题(30分)
1. 在△ABC中,的对边分别为,且,则( )
(A)为直角 (B)为直角 (C)为直角 (D)不是直角三角形
2.下列各组数据中的三个数,可作为三边长构成直角三角形的是( )
(A)1、2、3 (B) (C) (D)
3. 三角形的三边长为,则这个三角形是( )
A. 等边三角形 B. 钝角三角形 C. 直角三角形 D. 锐角三角形.
4. .已知△ABC各边均为整数,且,,,则的长为 ( )
A.5 B.6 C.7 D.5或6
5. 在Rt△ABC中,∠A=90º,a=15,b=12,则第三边c的长为( )
A. B.9 C.或9 D.都不是
6.有一块苗圃如图所示,已知AB=3米,BC=4米,CD=12米,DA=13米,且AB⊥BC,这块草坪的面积是( )
第11题图
第10题图
A、24平方米 B、36平方米 C、48平方米 D、72平方米
第8题图
第7题图
第6题图
7 如图所示,在一个由4×4个小正方形组成的正方形网格中,阴影部分与正方形ABCD的面积比是( )
A、3:4 B、5:8 C、9:16 D、1:2
8. 如图所示,正方形网格中,每个小正方形的边长为1,则网格上的三角形ABC中,边长是无理数的边数是( )
A、0 B、1 C、2 D、3
9. 在△ABC中,AB=20,AC=15,AD为BC边上的高,且AD=12,则△ABC的周长为 ( )
A.42 B.60 C.42或60 D.25
10如图所示,学校里保管室里有一架 5米长的梯子斜靠在墙上,此时梯子与地面所成的夹角为45°,如果梯子底端O固定不动,顶端斜靠到对面墙上,此时梯子与地面所成的角为60°,则此时保管室的宽度AB为( )
A、 B、 C、 D、米
二、填空题(30分)
11. 在长、宽都是3,高是8的长方体纸箱的外部, 一只蚂蚁从顶点A沿纸箱表面爬到顶点B点,那么它所行的最短路线的长是
12. 将勾股数3,4,5扩大2倍,3倍,4倍,…,可以得到勾股数6,8,10;9,12,15;12,16,20;…,则我们把3,4,5这样的勾股数称为基本勾股数,请你也写出三组基本勾股数 , , .
13. 如图,一棵大树在一次强台风中于离地面5m处折断倒下,倒下后树顶落在树根部大约12m处。这棵大树折断前高度估计为 .
第14题图
第15题
第16题
第13题图
14. 如图所示的圆柱体中底面圆的半径是,高为,若一只小虫从点出发沿着圆柱体的侧面爬行到点,则小虫爬行的最短路程是 (结果保留根号)
15.如图所示,将矩形ABCD沿直线AE折叠,顶点D恰好落在BC上F点处,已知CE=3厘米,AB=8厘米,则图中阴影部分的面积为 平方厘米.
16. 如图,学校有一块长方形花铺,有极少数人为了避开拐角走“捷径”,在花铺内走出了一条“路”.他们仅仅少走了 步路(假设2步为1米),却踩伤了花草.
第19题
17. 如图是一种“羊头形”图案,其作法是:从正方形①开始,以它的一边为斜边,向外作等腰直角三角形,然后再以其直角边为边,分别向外作正方形②、②′,以此类推,若正方形①的边长为64cm,则正方形⑦的边长为_________cm.
第18题
第17题
18. 如图,在由24个边长都为1的小正三角形的网格中,点是正六边形的一个顶点,以点为直角顶点作格点直角三角形(即顶点均在格点上的三角形),请你写出所有可能的直角三角形斜边的长
19. 如图,已知图中每个小方格的边长均为1,则点到直线的距离为 (结果保留根号).
20. 把如图所示的矩形纸片ABCD折叠,B、C两点恰好落在AD边上的点P处,已知∠MPN=900,PM=6cm,PN=8cm,那么矩形纸片ABCD的面积为___________cm2
第20题图
三、解答题(60分)
21. (7分)一个直立的火柴盒在桌面上倒下,启迪人们发现了勾股定理的一种新的验证方法.如图,火柴盒的一个侧面ABCD倒下到AB′C′D′的位置,连接CC′,设AB=a,BC=b,AC=c,请利用四边形BCC′D′的面积验证勾股定理:a2+b2=c2.
b
22. (7分)一个零件的形状如左图所示,按
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右图所示,这个零件符合要求吗?
23(7分).如图,已知等腰△ABC的底边BC=20cm,D是腰AB上一点,且CD=16cm,BD=12cm,求△ABC的周长.
A
24(7分).如图,三个村庄A、B、C之间的距离分别为AB=5km,BC=12km,AC=13km.要从B修一条公路BD直达AC.已知公路的造价为26000元/km,求修这条公路的最低造价是多少?
.
25.(7分)如图,AB为一棵大树,在树上距地面10m的D处有两只猴子,它们同时发现地面上的C处有一筐水果,一只猴子从D处上爬到树顶A处,利用拉在A处的滑绳AC,滑到C处,另一只猴子从D处滑到地面B,再由B跑到C,已知两猴子所经路程都是15m,求树高AB.
26. (7分)如图,在△ABC中,∠ACB=90º,AC=BC,P是△ABC内的一点,且PB=1,PC=2,PA=3,求∠BPC的度数.
第26题
27(8分)在△ABC中,BC=a,AC=b,AB=c.若∠C=90°,如图1,根据勾股定理,则a2+b2=c2.若△ABC不是直角三角形,如图2和图3,请你类比勾股定理,试猜想a2+b2与c2的关系,并证明你的结论.
图1
图2
图3
28. (10分)阅读材料并解答问题.我国是最早了解和应用勾股定理的国家之一.古代印度、希腊、阿拉伯等许多国家也都很重视对勾股定理的研究和应用,古希腊数学家毕达哥拉斯首先证明了勾股定理,在西方勾股定理又称为“毕达哥拉斯定理”.
关于勾股定理的研究还有一个很重要的内容是勾股数组,在《几何》课本中我们已经了解到,“能够成为直角三角形三条边的三个正整数称为勾股数”.以下是毕达哥拉斯等学派研究出的确定勾股数组的两种方法.
方法l:若m为奇数(m≥3),则a=m,b=(m2-1)和c=(m2+1)是勾股数.
方法2:若任取两个正整数m和n(m>n),则a=m2-n2,b=2mn,c=m2+n2是勾股数.
(1)在以上两种方法中任选一种,证明以a、b、c为边长的△ABC是直角三角形.
(2)请根据方法l和方法2按规律填写下列
:
勾m
3
5
11
…
股(m2-1)
4
12
60
…
弦(m2+1)
5
13
61
…
m
2
3
3
4
4
4
5
5
6
…
n
1
2
1
3
2
1
4
3
5
…
A=m2-n2
3
5
8
7
12
15
9
16
11
…
B=2mn
4
12
6
24
16
8
40
30
60
…
C=m2+n2
5
13
10
25
20
17
41
34
61
…
(3)某园林管理处要在一块绿地上植树,使之构成如图所示的图案景观,该图案由四个全等的直角三角形组成.要求每个三角形顶点处都植一棵树,各边上相邻两棵树之间的距离均为1米,如果每个三角形最短边上都植6棵树,那么这四个直角三角形的边上共需植树多少棵.
第28题图
即设计意图
一、选择题
1. A 2.C 3.C 4.D 5. B 6. B 7. B 8. C 9. C. 10.A
分析:
1. A分析:因为常见的直角三角形表示时,一般将直角标注为,因而有同学就习惯性的认为就一定表示直角,加之对本题所给条件的分析不缜密,导致错误.该题中的条件应转化为,即,因根据这一公式进行判断.正解:,∴.故选(A)
2.C 分析:彻底区分勾股定理及其及逆定理,对概念的理解流于表面形式.判断直角三角形时,应将所给数据进行平方看是否满足的形式. 因为,选(C)
3.C
4.D 错解:由勾股定理,得.故选A.
剖析:致误原因是受“勾3股4弦5”的影响,将△ABC当成了直角三角形而用了勾股定理,出现了知识的“负迁移”.实际上,题中并没有给出直角三角形这个前提条件.
正解:由三角形三边关系,得,即4
试题 ,能有效地考查学生的分析、类比、猜想论证能力,以及创新能力.
28. 解(1)欲说明以a、b、c为边长的△ABC是直角三角形,我们可借助勾股定理的逆定理来证明.即如果三角形的三边长a、b、c满足a2+b2=c2,则△ABC是直角三角形.选取方法1给出证明.由给出的a、b、c的值及m的取值范围容易判断边长c最大,因为c2-b2=[(m2+1)]2-[(m2-1)]2=[(m2+1)+(m2-1)][(m2+1)-(m2-1)]=m2×1=a2,变形得a2+b2=c2.所以以a、b、c为边长的△ABC是直角三角形.
(2)表格1中m为奇数且m≥3,而表格中已将m=3、5填入,根据规律显然应填7和9,与之相对应的股是24和40,弦是25和41;表格2中规律为:m和n(m>n) 均为正整数,且表格中当m的值确定之后,n的值可以取n<m的所有正整数,并把所有的情形都应在表格中将勾股数填出,且n的值由大到小依次排列于表格中,依据这个规律容易填出表格2中的对应数应该是m分别为5和5,n分别为2和1,A分别为21和24,B分别为21和10,C分别为29和26.
(3)根据每个三角形顶点处都植一棵树,各边上相邻两棵树之间的距离均为1米,且每个三角形最短边上都植6棵树,可知最短直角边长为5米,从表格中不难发现另外两条边长为12米、13米,因而一个直角三角形的边上植树为:6+13+14-3=30(棵),故四个直角三角形的边上共需植树30×4=120棵.
说明 本题在求解时要牢牢抓住方法1和方法2,才能使问题一步步的逼近答案.
备用题
1.图1是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图,它是由四个全等的直角三角形围成的.若,,将四个直角三角形中边长为6的直角边分别向外延长一倍,得到图2所示的“数学风车”,则这个风车的外围周长是 .
图2
答案:76
2. 2002年8月在北京召开的国际数学家大会会标取材于我国古代数学家赵爽的《勾股圆方图》,它是由四个全等的直角三角形与中间的小正方形拼成的一个大正方形(如图所示).如果大正方形的面积是13,小正方形的面积是1,直角三角形的较短直角边为a,较长直角边为b,那么的值为( ).
(A)13 (B)19 (C)25 (D)169
分析:由勾股定理,结合题意得a2+b2=13 ①.
由题意,得 (b-a)2=1 ②.由②,得 a2+b2-2ab =1 ③.
把①代入③,得 13-2ab=1∴ 2ab=12.
∴ (a+b)2 = a2+b2+2ab =13+12=25.因此,选C.
3. 据我国古代《周髀算经》记载,公元前1120年商高对周公说,将一根直尺折成一个直角,两端连结得一个直角三角形,如果勾是三、股是四,那么弦就等于五.后人概括为“勾三、股四、弦五”.
⑴观察:3,4,5; 5,12,13; 7,24,25;……,发现这些勾股数的勾都是奇数,且从3起就没有间断过.计算、与、,并根据你发现的规律,分别写出能表示7,24,25的股和弦的算式;
⑵根据⑴的规律,用(为奇数且≥3)的代数式来表示所有这些勾股数的勾、股、弦,合情猜想他们之间二种相等关系并对其中一种猜想加以证明;
⑶继续观察4,3,5; 6,8,10; 8,15,17;……,可以发现各组的第一个数都是偶数,且从4起也没有间断过.运用类似上述探索的方法,直接用(为偶数且>4)的代数式来表示他们的股和弦.
分析:本小题是研究勾股数,考查学生观察、分析、类比、猜想、验证和证明. 由题中给出的勾股数的构成形式,便可掌握勾股数的构成规律,从而得到勾股数的一般形式,这是一个由特殊到一般的思维过程。由于考生学习
和思考角度不同,所提出的新结论和证明必然是多样化、多层次的,应尊重各层次考生经独立思考后的想法,保护考生的创新意识。
解:(1)∵,;,;
∴7,24,25的股的算式为
弦的算式为
(2)当为奇数且≥3,勾、股、弦的代数式分别为:, ,.
例如关系式①:弦-股=1;关系式②:
证明关系式①:弦-股=
或证明关系式②:
∴猜想得证。
(3)例如探索得,当为偶数且>4时,股、弦的代数式分别为:
,
例如:连结两组勾股数中,上一组的勾、股与下一组的勾的和等于下一组的股.
即上一组为:, ,(为奇数且≥3),
分别记为:A1、B1、C1,
下一组为:, , (为奇数且≥3),
分别记为:A2、B2、C2,
则:A1+B1+ A2=++()=== B2.
或B1+ C2= B2+ C1(证略)等等.
4. 如图1,C为线段BD上一动点,分别过点B、D作AB⊥BD,ED⊥BD,连接AC、EC.已知AB=5,DE=1,BD=8,设CD=x.
(1)用含x的代数式表示AC+CE的长;
(2)请问点C满足什么条件时,AC+CE的值最小?
(3)根据(2)中的规律和结论,请构图求出代数式的最小值.
图1
分析:本题转化为数学问题就是要建立“几何”模型,利用三角形中的勾股定理和两点之间线段最短等相关知识可以加以解决.
解: (1)
(2)当A、C、E三点共线时,AC+CE的值最小
(3)如下图所示,作BD=12,过点B作AB⊥BD,过点D作ED⊥BD,使AB=2,ED=3,连结AE交BD于点C.AE的长即为代数式的最小值.
A
过点A作AF∥BD交ED的延长线于点F,得矩形ABDF,
则AB=DF=2,AF=BD=8.所以AE==13
即的最小值为13.
5. 已知:在Rt△ABC中,∠C=900,∠A、∠B、∠C的对边分别为a、b、c,设△ABC的面积为S,周长为l.
⑴、填表:
三边a、b、c
a+b-c
3、4、5
2
5、12、13
4
8、15、17
6
⑵、如果a+b-c=m,观察上表猜想:=__________(用含有m的代数式表示).
⑶、证明⑵中的结论.
解:(1) , 1 , (2)
(3)∵l =a+b+c,m=a+b-c,∴lm=( a+b+c) (a+b-c) =(a+b)2-c2 =a2+2ab+b2-c2.
∵ ∠C=90°, ∴a2+b2=c2,s=1/2ab,∴lm=4s.即