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北师大版八年级上《第一章勾股定理》综合性提高训练含答案解析

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例题1、直角三角形的面积为 S,斜边上的中线长为d,则这个三角形周长为( )

(A ) ■■- d2 S 2d (C) 2d S 2d

2

(B) ■- d2 一 S —d (D)2 d S d

2

2

所以

a b

北师大8上第一章勾股定理综合性提高训练(含答案)

=a2 2ab b2 = c2 4S = 4d2 4S 所以 =2,d • S.所以 ^

a

2

a b

2d2 S 2d

.故选(c)

例题2.在厶ABC中,AB=AC =d,BC边上有2006个不同的点RR川卩2006

, ab

1 S = —

2 2 2

解:设两直角边分别为

2

a,

,斜边为,则c = 2d,

c2

由勾股定理,得

a b =c

.

记 mi =AR +BR ”RC (i =1,2川|2006}则 mi + m2+川 m2o°6二

解:如图作AD 一 BC于D,因为AB =AC刊,则BD =CD .

2 2 2 2 2 2

由勾股定理,得

AB

=

AD BD ,AR

\"D

RD

.所以

AB- AR2 二 BD2 -PD2 h[BD -PD BD PD i=BP PC 所以 AP2 +BP PC = AB2 =12.

2

因此 mi *m? +川 m2006 =1 汉 2006 =2006

例题3.如图所示,在Rt也ABC中f BAC =90: AC = AB工DAE =45:且BD=3

CE =4,求 DE 的长.

B

7小

解:如右图:因为

ABC

为等腰直角三角形,所以• ABD =• C=45 .

所以把AEC绕点A旋转到AFB ,则:AFB = :AEC. 所以

BF二EC

=4,AF二AE,. ABF =. C = 45 .连结DF .所以DBF为直角三角形.

2 2 2 2 2 2

由勾股定理,得DF

BF ■ BD

4 3 5

.所以DF二

5

.

因为 NDAE =45:所以 NDAF =NDAB+NEAC = 45[ 所以也ADE \"ADF (SAS).所以 DE =DF =5

例题4、如图,在厶ABC中,AB=AC=6,P为BC上任意一点,请用学过的知识试求PC • PB+PA2 的值。

C

例题5、如图在Rt^ABC中/ C =90 ,AC =4,BC =3,在ABC的外部拼接一个合适的直角 三角形,使得拼成的图形是一个等腰三角形。如图所示:

A 4

要求:在两个备用图中分别画出两种与示例图不同的拼接方法,在图中标明拼接的直角三角形的 三边长(请同学们先用铅笔画出草图,确定后再用 0.5mn的黑色签字笔画出正确的图形)

解:要在RtAABC的外部接一个合适的直角三角形,使得拼成的图形是一个等腰三角形,关键 是腰与底边的确定。要求在图中标明拼接的直角三角形的三边长,这需要用到勾股定理知识。下 图中的四种拼接方法供参考

I

例题6.如图,A、B两个村子在河CD的同侧,A、B两村到河的距离分别为 AC=1km , BD=3km , CD=3km,现在河边CD上建一水厂向A、B两村输送自来水,铺设水管的费用为20000元/千米, 请你在CD选择水厂位置O,使铺设水管的费用最省,并求出铺设水管的总费用 F。

B

A

C D

c

2 2 2 例题14 ABC中,BC= , AC二b , AB = ,若/ C=90,如图(1),根据勾股定理,则a b = c,

a

2 2 2

若4ABC不是直角三角形,如图(2)和图(3),请你类比勾股定理,试猜想a 与c的关系, 并证明你的结论.

.解:若△ ABC是锐角三角形,则有a2+b2>c2 若4ABC是钝角三角形,/ C为钝角,则有a2+b2证明:过点A作AD丄CB,垂足为D。设CD为x,则有DB=a — x 根据勾股定理得 即

b2— x2 = c2— (a — x)2

b

b2 —x2= c2—a2 + 2ax—x 2 二 a + b2= c + 2ax

a2+b2>c2 当4ABC 是钝角三角形时,

7

I a>0, x>0 ••• 2ax>0

例题8. A市气象站测得台风中心在 A市正东方向300千米的B处,以10'、千米/时的速度向 北偏西60°的BF方向移动,距台风中心200?千米范围内是受台风影响的区域.

(1) A市是否会受到台风的影响?写出你的结论并给予说明; (2) 如果A市受这次台风影响,那么受台风影响的时间有多长?

课堂练习:

1、将一根24cm的筷子,置于底面直径为15cm,高8cm的圆柱形水杯中,如图所示,设筷子露 在杯子外面的长度为hcm,则h的取值范围是( ).

A . h< 17cm B . h>8cm C. 15cm< h< 16cm D . 7cm< h< 16cm

2如图,已知:—―一」「二,貯」于P.求证:――厂[

B

思路点拨:图中已有两个直角三角形,但是还没有以BP为边的直角三角形•因此,我们考虑构造 一个以BP为一边的直角三角形.所以连结BM.这样,实际上就得到了 4个直角三角形.那么根 据勾股定理,可证明这几条线段的平方之间的关系 • 解析:连结BM,根据勾股定理,在 中,

-

.

而在

中,则根据勾股定理有

血二 AM2- AP2. 又••• (已知),

二 SP2 二 BM2- (AM2-AP2)^ BM2 - AM2 十 AP2

••• .

在:二」一二中,根据勾股定理

3 已知:如图,/ B= / D=90°,Z A=60°,AB=4,CD=2。求:四边形 ABCD 的面积。

A

c

分析:如何构造直角三角形是解本题的关键,可以连结 AC,或延长AB、DC交于F,或延 长AD、BC交于点E,根据本题给定的角应选后两种,进一步根据本题给定的边选第三种较为简

解析:延长AD、BC交于E

vZ A= / 60°,/ B=90°,AZ E=30° ••• AE=2AB=8,CE=2CD=4,

••• BE2=AE2-AB2=82-42=48, BE= 「匚。—

v DE2= CE2-CD2=42-22=12,A DE=丨「=_ 一;。

1

FT.

• S 四边形 ABCD=S^ABE-S^CDE= - AB • BE- - CD • DE=

4 一辆装满货物的卡车,其外形高 2.5米,宽1.6米,要开进厂门形状如图的某工厂,问这辆卡 车能否通过该工厂的厂门?

1

【答案】由于厂门宽度是否足够卡车通过,只要看当卡车位于 厂门正中间时其高度是否小于 CH •如图所示,点D在离厂门中线0.8米处,且CDXAB, 解:OC = 1米(大门宽度一半), OD = 0.8米 (卡车宽度一半) 在Rt△ OCD中,由勾股定理得: CD,0 .6米,

C H=0 .6 + 2 .3 = 2 .9(米)>2 . 5(米).

因此高度上有0.4米的余量,所以卡车能通过厂门.

5、如图,公路MN和公路PQ在点P处交汇,且/QPN = 30°,点A处有一所中学,AP= 160m。 假设拖拉机行驶时,周围100m以内会受到噪音的影响,那么拖拉机在公路 MN上沿PN方向行 驶时,学校是否会受到噪声影响?请说明理由,如果受影响,已知拖拉机的速度为 18km/h,那 么学校受影响的时间为多少秒?

思路点拨:(1)要判断拖拉机的噪音是否影响学校 A,实质上是看A到公路的距离是否小于 100m,小于100m则受影响,大于100m则不受影响,故作垂线段 AB并计算其长度。(2)要求 出学校受影响的时间,实质是要求拖拉机对学校 A的影响所行驶的路程。因此必须找到拖拉机行 至哪一点开始影响学校,行至哪一点后结束影响学校。

解析:作AB丄MN,垂足为B。

在 Rt △ ABP 中,•••/ ABP = 90°,/ APB = 30°, AP = 160,

••• AB =1 AP= 80。(在直角三角形中,30°所对的直角边等于斜边的一半) •••点A到直线MN的距离小于100m, .•.这所中学会受到噪声的影响。

如图,假设拖拉机在公路 MN上沿PN方向行驶到点C处学校开始受到影响,那么

AC = 100(m),

由勾股定理得: BC2 = 1002-802= 3600,. BC = 60。

同理,拖拉机行驶到点 D处学校开始脱离影响,那么,AD = 100(m),BD = 60(m), CD = 120(m)o

拖拉机行驶的速度为 :18km/h= 5m/s =120m 宁 5m/s= 24s。

答:拖拉机在公路 MN上沿PN方向行驶时,学校会受到噪声影响,学校受影响的时间为 24秒。

6、如图所示,△ ABC是等腰直角三角形,AB=AC,D是斜边BC的中点,E、F分别是AB、AC 边上的点,且 DE丄DF,若BE=12,CF=5 .求线段EF的长。

路点拨:现已知BE、CF,要求EF,但这三条线段不在同一三角形中,所以关键是线段的转化, 根据直角三角形的特征,三角形的中线有特殊的性质,不妨先连接 AD .

解:连接AD .

因为/ BAC=90 ° , AB=AC . 又因为AD为厶ABC的中线, 所以 AD=DC=DB . AD 丄 BC .

且/ BAD= / C=45°.

因为/ EDA+ / ADF=90 °. 又因为/ CDF+ / ADF=90 ° . 所以/ EDA= / CDF. 所以△ AEDCFD (ASA). 所以 AE=FC=5. 同理:AF=BE=12 . 在RtAAEF中,根据勾股定理得: 「二‘丨二'「二 1「,所以 EF=13o

总结升华:此题考查了等腰直角三角形的性质及勾股定理等知识。 通过此题,我们可以了解: 当已知的线段和所求的线段不在同一三角形中时, 应通过适当的转化把它们放在同一直角三角形 中求解。

7如图,在等腰厶ABC中,/ ACB=90 °,D、E为斜边AB上的点,且/ DCE=45°。

求证:DE2=AD 2+BE2o

C

C

分析:利用全等三角形的旋转变换,进行边角的全等变换,将边转移到一个三角形中,并构造 直角三角形。

8如图,长方形ABCD中,AB=8,BC=4,将长方形沿AC折叠,点D落在点E处,则重叠部 分厶AFC的面积是 。

B

设 EF=x,那么 AF=CF=8-x,AE2+EF2=AF2,所以 42+x2=(8-x) 2,解得 x=3, S=4*8/2-3*4/2=10 答案:10

9. 一只蚂蚁在一块长方形的一个顶点 A处,一只苍蝇在这个长方形上和蜘蛛相对的顶点 C1处,如图,已知长方形长6cm,宽5 cm,高3 cm。蜘蛛因急于捉到苍蝇,沿着长方形 的表面向上爬,它要从 A点爬到C1点,有很多路线,它们有长有短,蜘蛛究竟应该沿着 怎样的路线爬上去,所走的距离最短?你能帮蜘蛛求出最短距离吗?

10.已知△ ABC的三边a、b、c,且a+b=17, ab=60, c=13, △ ABC是否是直角三角形?你能说 明理由吗?

答案:是直角三角形。(平方差公式的灵活运用)

a2 b2 =(a b)2 -2ab=i72 _2 60 =169 二 c2。

变式训练:

一、选择题

1. 下列说法正确的有()

①厶ABC是直角三角形,/ C=90°,则a2+b2=c2.

②厶ABC中, a2+b2工£,则厶ABC不是直角三角形.

A.4个

若厶ABC中,a2-b 2=c2,则△ ABC是直角三角形. ④若△ ABC是直角三角形,则(a+b)(a-b)=c 2. B.3个

2.

C=90°,若 a+b=14cm c=10cm,则 Rt△ ABC的面积是(

B.36cm C.48cm D.60cm

3.

A.24cm 海里/时的速度从港口 A出发向东北方向航行,另一轮船以

2

2 2 2

C.2个 D.1个

已知 Rt△ ABC中,/

已知,如图,一轮船以 2015海里/时的速度同时

从港口 A出发向东南方向航行,则

4.如图,已知矩形ABCD沿着直

2小时后,两船相距() C.45海里 D.50海里

A.35海里 B.40海里

A A

E/

/\\

线BD折叠,使点C落在C'处,BC'交AD于E,AD=8 AB=4,则DE的长为()

A.3

/f第5题)

D.6

B.4 C.5

二、填空题(共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题后的横线上.) 5. 如图,学校有一块长方形草坪,有极少数人为了避开拐角走 “捷径”,在草坪内走出了一条 ”路\".他们仅仅少走了 步路(假设2步为1米),却踩伤了青草. 6.

蛛,与蜘蛛相对

如图,圆柱形玻璃容器高 20cm底面圆的周长为 48cm,在外侧距下底1cm的点A处有一蜘

1cm的点B处有一只苍蝇,则蜘蛛捕获苍蝇所走的最短路线长度为 ______________

-

的圆柱形容器的上口外侧距上口

7. 如果三条线段的长度分别为 8cm xcm 18cm,这三条线段恰好能组成一个直角三角形,那么以 正方形的面积为 ____________ .

8. 已知△ ABC的三边a、b、c满足等式|a-b-1|+|2a-b-14|=-|c-5|

,则△ ABC的面积为 ________ .

x为边长的

三、解答题(共6小题,1、2题各10分,3-6题各12分,共68分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步 骤•) 9. 如图是一块地,已知 AB=8m BC=6m / B=90°, AD=26m CD=24m求这块地的面积•

10.

棒露在盒外面的最短长度是多少?

如图,将一根30 cm长的细木棒放入长、宽、高分别为8 cm、6 cm和24 cm的长方体无盖盒子中,求细木

4 ______

11. 如图,铁路上 A B两点相距25km, C、D为两村庄,DAL AB于A CB丄AB于B,若DA=10km,CB=15km现 要在AB上建一个周转站 E,使得C、D两村到E站的距离相等,则周转站 E应建在距A点多远处?

10

12. 如图,折叠矩形纸片ABCD先折出折痕(对角线)AC,再折叠使AB边与AC重合,得折痕AE,若AB=3, AD=4 求BE的长.

13. 如图,A B两个小镇在河流 CD的同侧,至昨可流的距离分别为 河

边建一自来水厂,向 A、B两镇供水,铺设水管的费用为每 置M使铺设水管的费用最节省,并求出总费用是多少?

AC=10km BD=30km 且 CD=30km 现在要在 km3万元,请你在河流 CD上选择建水厂的位

5 A -1 =| ----- L 二二二二二二 14. “交通管理条例”规定:小汽车在城街路上行驶速度不得超过 市70千米/小时,如图,一辆小汽车在一条城 A处

街路上直线行驶,某一时刻刚好行驶到车速检测仪所在位置 正前方30米的C处,过了 2秒后,测得

小汽车所在位置 B处与车速检测仪间距离为 50米,这辆小汽车超速了吗?

附加题(10分,不计入总分)

如图,P是矩形 ABCD内一点,PA=1, PB=5, PC=7 贝U PD= _________

变式训练答案:

二、 5.4

一、1.C 2.A 3.D 4.C 6.30cm

7.260cm 或 388cm

8.30

三、 9.解:连接AC.……1分

在厶 ABC中,T AB=8m,BC=6mZB=90°,

•••由勾股定理, AC=AB\"+BC=82+62=100,AC=10. 在厶 ACD中, AC+CD=102+242=676,AD2=676 ,

••• AC+CD=AD. •••△ ACD是直角 三角形.……6分

I

Ac xCD

4XABXBC4 X10X244XSX6=心

答:求这块地的面积是 96m.……io分 10. 解:由勾股定理,82+62=102,……3分

2 2 2

10 +24 =26 .……6 分 • 30-26=4.……8 分

答:细木棒露在盒外面的最短长度是

4cm. ....... 10分

11. 解:设E点建在距A点xkm处.……1分

如图,则 AE长xkm, BE长(25-x)km.……2分 •/ DAI AB,「.A DAE是直角三角形. 由勾股定理, DE=AD+A£=102+X2.……5分

2 2 2 2

同理,在 Rt△ CBE中, CB+BE=15+(25-x).……7 分

2 2 2 2

依题意,10+x=15+(25-x),……9分 解得,x=15.……11分

答:E应建在距 A15km处.……12分

12. 解:在AC上截取AF=AB连接EF.……1分 依题意,AB=AF, BE=EF, / B=Z AFE=90 .……3 分 在 Rt△ ABC中,AB=3, BC=AD=4,

• AC=32+42=25,AC=5. • CF=AC-AF=5-3=2.……5 分 设BE长为x,贝U EF=x,CE=4-x.……7分

2 2 2 2 2 2

在 Rt△ CFE中,CE=EF+CF,即(4-x) =x +2 .……9 分

3

解得,x= 2 . ......... 11分

3

答:BE的长为亍……12分

13. 解:作点A关于CD的对称点E,连接EB,交CD于 M.则AC=CE=10公里. 过点A作AF丄BD,垂足为F.

过点B作CD的平行线交EA延长线于G,得矩形CDBG:••…4分

则 CG=BD=30公里,BG=CD=30公里,EG=CG+CE=30+10=4里:……7 分

在 Rt△ BGE中,由勾股定理, Bl=BG+EG=302+402,BE=50km,……9 分 ••• 3X 50=150(万元):……11 分 答:铺设水管的总费用最少为

150万元:……12分

14:解:依题意,在 Rt △ ACB中,AC=30米,AB=50米, 由勾股定理,BC=AB\"-AC2=502-30 2,BC=40米:……3分 •••小汽车由C到B的速度为40- 2=20米/秒:……5分 •/ 20米/秒=72千米/小时,……8分 72> 70,……10分

因此,这辆小汽车超速了 :……12分 附加题 解:过点P作MN/ AD交AB于点M,

交CD于点N,

贝U AM=DN BM=CN:••…2 分

•••/ PMA2 PMB=90 ,

• PA^PM^AM, PB>M

F=BM.……4 分

• PA2-PB2=AhM-BM2:……5 分

同理,PD'-PC2=DNI-CN2:……7 分

• PA2-PB2=PD)-PC2:又 PA=1, PB=5 PC=7,……8 分 • PD=PA-PB2+ PC=12-5 2+ 72, PD=5:……10 分

DN

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