2024版北师大八上数学第一章《勾股定理》单元检测(含解析)

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2024版北师大八上数学第一章《勾股定理》单元检测(含解析)

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2024版北师大八上数学第一章单元检测
姓名:__________班级:__________考号:__________总分__________
1 、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
在直角三角形中,若一条直角边长是,另一条直角边长是,则斜边长的平方是( )
A. B. C. D.
下列哪组数能作为直角三角形的三边长?( )
A. 7,12,15 B. 9,12,15 C. 12,18,22 D. 12,35,36
如图,一棵大树在离地面,两处折成三段,中间一段恰好与地面平行,大树顶部落在离大树底部处,则大树折断前的高度是( )
A. B. C. D.
(2025 遂宁)如图,圆柱的底面直径为AB,高为AC,一只蚂蚁在点C处,沿圆柱的侧面爬到点B处,现将圆柱侧面沿AC剪开,在侧面展开图上画出蚂蚁爬行的最短路线,正确的是(  )
A. B. C. D.
如图是正方体表面展开图.将其折叠成正方体后,距顶点A最远的点是(  )
A.B点 B.C点 C.D点 D.E点
如图,图1是北京国际数学家大会的会标,它取材于我国古代数学家赵爽的“弦图”,是由四个全等的直角三角形拼成.若图1中大正方形的面积为24,小正方形的面积为4,现将这四个直角三角形拼成图2,则图2中大正方形的面积为(  )
A.24 B.36 C.40 D.44
(24-25八年级下·内蒙古呼和浩特·期中)如图是一个长为,宽为,高为的仓库,在其内壁的点A(长的四等分点)处有一只壁虎.在点B(宽的三等分点)处有一只蚊子.则壁虎爬到蚊子处的最短距离应为( )
A. B. C. D.
(2025 台湾)如图是某种螺丝钉上螺纹的示意图,图中的虚线皆为水平线或铅垂线,图上标示出角度,也标示出水平线间或铅垂线间的距离.根据图中的标示,判断此种螺丝钉的螺纹深度是螺纹间距的多少倍?(  )
A. B. C. D.
如图,中,,将折叠,使点A与的中点D重合,折痕为,那么的长为(  )
A. 3 B. C. 4 D.
如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,,点P为AC边上的中点,PM交AB的延长线于点M,PN交BC的延长线于点N,且PM⊥PN.若BM=1,则△PMN的面积为(  )
A.13 B. C.8 D.
1 、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
(2025 扬州)清代扬州数学家罗士琳痴迷于勾股定理的研究,提出了推算勾股数的“罗士琳法则”.法则的提出,不仅简化了勾股数的生成过程,也体现了中国传统数学在数论领域的贡献.由此法则写出了下列几组勾股数:①3,4,5;②5,12,13;③7,24,25;④9,40,41; 根据上述规律,写出第⑤组勾股数为    .
(2025 连云港)如图,长为3m的梯子靠在墙上,梯子的底端离墙脚线的距离为1.8m,则梯子顶端的高度h为     m.
已知是的三边长,若,则的形状是________.
(2025 南通)南通是“建筑之乡”,工程建筑中经常采用三角形的结构.如图是屋架设计图的一部分,E是斜梁AC的中点,立柱AD,EF垂直于横梁BC.若AC=4.8m,∠C=30°,则EF的长为    m.
(2025 广安)如图,在等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=4,D是BC边上的一个动点,连接AD,则AD的最小值为     .
(2025 广安)如图,在△ABC中,按以下步骤作图:(1)以点A为圆心,AC的长为半径画弧,交BC于点D,(2)分别以点C和点D为圆心,大于的长为半径画弧,两弧相交于点F,(3)画射线AF交BC于点E.若∠C=2∠B,BC=23,BD=13,则AE的长为     .
对角线互相垂直的四边形叫做“垂美”四边形,现有如图所示的“垂美”四边形,若,则 ___________.
(2025 宁夏)如图,在单位长度均为1cm的平面直角坐标系中,放置一个圆柱形笔筒的展开图.其中,侧面展开图OABC的边OA,OC在坐标轴上,点B坐标为(24,﹣10).将一根长度为14.6cm的铅笔放入笔筒内,露出笔筒部分的最小长度是     cm.(结果保留整数,π取3,壁厚忽略不计)
1 、解答题(本大题共7小题,共66分)
如图,在中,,若,.
(1)求长;
(2)求的周长和面积.
在一条东西走向河的一侧有一村庄C,河边原有两个取水点A,B,其中,由于某种原因,由C到A的路现在已经不通, 该村为方便村民取水决定在河边新建一个取水点H(A.H、B在一条直线上),并新修一条路,测得千米,千米,千米.
(1)问是否为从村庄C到河边的最近路?请通过计算加以说明;
(2)求原来的路线的长.
在直角三角形中,两直角边的平方和等于斜边的平方,这个定理称为“勾股定理”.即在直角三角形中(如右图),.两条直角边分别为,,斜边为.则.利用勾股定理解答下列问题:
(1)在直角三角形中,,,,求的长.
(2)如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的的网格中,每个小格的顶点叫做格点.
①在图中,利用勾股定理求线段的长度.
②在图中,画一条格点线段,使.
某校“综合与实践”小组开展了测量本校旗杆高度的实践活动.他们制订了测量方案,并利用课余时间完成了实地测量,测量结果如下表:
课题 测量学校旗杆的高度
工具 绳子、皮尺等
测量示意图 说明:线段表示学校旗杆,垂直地面于点,如图1,第一次将系在旗杆顶端的绳子垂直到地面,还多出了一段,用皮尺测出的长度;如图2,第二次将绳子拉直,绳子末端落在地面的点处,用皮尺测出的距离.
测量数据 测量项目 数值
图1中的长度 1米
图2中的长度 5米
根据以上测量结果,请求出学校旗杆的高度.
如图,已知,两直角边,,点为上一点,现将沿折叠,使点落在斜边上的点处,
(1)求的长;
(2)求的长.
(2025 山东)在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠ACB=30°,∠BAC的平分线AD交BC于点D,如图1.
(1)求∠ADC的度数,
(2)已知AB=3,分别以C,D为圆心,以大于CD的长为半径作弧,两弧相交于点M,N,作直线MN交BC于点E,交AD的延长线于点F.如图2,求DF的长.
(2025 广东)《九章算术》是世界上较早给出勾股数公式的著作,掌握确定勾股数组的方法对研究直角三角形具有重要意义.若直角三角形的三边长a,b,c都是正整数,则a,b,c为一组“勾股数”.如表中的每一组数都是勾股数.
3,4,5 7,24,25 11,60,61 15,112,113 19,180,181
4,3,5 8,15,17 12,35,37 16,63,65 20,21,29
5,12,13 9,12,15 13,84,85 17,144,145 21,28,35
6,8,10 10,    ,26 14,48,50 18,80,82 22,120,122
(1)请补全如表中的勾股数.
(2)根据如表中数据规律,用含字母(均为正整数)的代数式分别表示a,b,c,使该组代数式能表示上表中所有的勾股数,并证明.
(3)某校计划在一块绿地上种花,使之构成如图所示的图案,该图案是由四个全等的直角三角形组成.种花要求:仅在三角形边上种花,每个三角形顶点处都种一株花,各边上相邻两株花之间的距离均为1m.如果每个三角形最短边都种21株花,那么这块绿地最少需要种植多少株花?
答案解析
1 、选择题
【分析】本题考查了勾股定理,利用勾股定理直接计算即可求解,熟练掌握勾股定理的运用是解题的关键.
解:由勾股定理得,斜边长的平方,
故选:.
【分析】本题考查直角三角形的判定,熟记一些常见的勾股数,可以快速地选出答案.根据直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方,代入选项验证,满足条件的选项即是答案
解:A. ,不符合题意;
B、 符合题意;
C、 ,不符合题意;
D、,不符合题意.
故选B
【分析】本题考查了勾股定理的应用,作于点O,首先由题意得:,,然后根据,得到,最后利用勾股定理得的长度即可.
解:如图,作于点O,
由题意得:,,
∵,
∴,
∴由勾股定理得:,
∴大树的高度为,
故选:D.
【考点】平面展开﹣最短路径问题
【分析】利用圆柱的侧面展开图是矩形,而点B是展开图的一边的中点,再利用蚂蚁爬行的最近路线为线段可以得出结论.
解:将圆柱侧面沿AC“剪开”,侧面展开图为矩形,
∵圆柱的底面直径为AB,
∴点B是展开图的一边的中点,
∵蚂蚁爬行的最近路线为线段,
∴B选项符合题意,
故选:B.
【点评】本题主要考查了平面展开﹣最短路径问题,圆柱的侧面展开图,掌握两点之间线段最短是解题的关键.
【考点】几何体的展开图,勾股定理的应用
【分析】把图形围成立体图形求解.
解:把图形围成立方体如图所示:
设正方体的棱长为1,则AD=1,AB=AE=,AC==,
∵1<,
∴与顶点A距离最远的顶点是C,
故选:B.
【点评】本题考查了展开图折叠成几何体,掌握空间想象力是解题的关键.
【考点】勾股定理的证明.
【分析】根据正方形和三角形的面积公式即可得到结论.
解:如图,直角三角形的两直角边为a,b,斜边为c,
∵图1中大正方形的面积是24,
∴a2+b2=c2=24,
∵小正方形的面积是4,
∴(a﹣b)2=a2+b2﹣2ab=4,
∴ab=10,
∴图2中最大的正方形的面积为=c2+4×ab=24+2×10=44,
故选:D.
【点评】本题考查了勾股定理的证明,正方形和三角形的面积公式,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
【分析】本题考查了勾股定理的应用.将点A和点B所在的面展开,则为矩形,连接,分类探讨壁虎爬到蚊子处的距离,找到最短距离即可.
解:如图,
①将正面和右面展开,过点B向底面作垂线,垂足为点C,则为直角三角形,
,,

故壁虎爬到蚊子处的最短距离为.
②将正面和上面展开,则A到B的水平距离为6,垂直距离为7,
此时的最短距离为,

故选:A.
【考点】等边三角形的性质,勾股定理
【分析】如图标记字母,求出BC,进而即可得解.
解:如图,标记字母,过A作AD⊥BC于点D,
∵AD=H,
∴BD=CDH,
∴螺纹间距为BCH,
∵螺纹深度=HHHH,
∴,
∴螺纹深度是螺纹间距的倍,
故选:D.
【点评】本题主要考查了等边三角形的性质、解直角三角形等内容,熟练掌握相关知识是解题的
关键.
【分析】本题主要考查了翻折变换,勾股定理等知识,熟练掌握翻折的性质是解题的关键.
由折叠知,设,则,在中,利用勾股定理列方程解答即可.
解:由折叠知,,
∵D是的中点,,
∴,
设,
∵,
则,
在中,,
由勾股定理,得,
解得,
∴.
故选:B.
【考点】全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形,勾股定理
【分析】依据题意,连接BP,然后先证明△BMP≌△CNP,从而CN=BP=1,又由等腰Rt△ABC可得BC=4,从而在Rt△MBN中可以求得MN,又MP=NP,从而可得MN的值,进而可以得解.
解:如图连接BP.
在Rt△ABC中,∠ABC=90°,
∵AB=BC,点P为AC边上的中点,
∴BP⊥AC,∠CBP=∠ABP=∠ABC=45°,∠BCA=45°,BP=CP=AC=2.
∴∠MBP=∠NCP=180°﹣45°=135°.
∵BP⊥AC,PM⊥PN,
∴∠BPM+∠MPC=90°,∠CPN+∠MPC=90°.
∴∠BPM=∠CPN.
又BP=CP,∠MBP=∠NCP,
∴△BMP≌△CNP(ASA).
∴BM=CN=1,MP=NP.
在Rt△BPC中,BC==4.
∴在Rt△MBN中,MN===.
又在Rt△MPN中,MP=NP,
∴MP2+NP2=MN2.
∴MP=NP=.
∴S△PMN=MP NP=.
故选:D.
【点评】本题主要考查了全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质,解题时要熟练掌握并灵活运用是关键.
1 、填空题
【考点】勾股数
【分析】通过观察,得出规律:这类勾股数分别为2n+1,2n2+2n,2n2+2n+1,由此可写出第⑤组勾股数.
解:通过观察得:
第①组勾股数分别为:2×1+1=3,2×12+2×1=4,2×12+2×1+1=5;
第②组勾股数分别为:2×2+1=5,2×22+2×2=12,2×22+2×2+1=13;
第③组勾股数分别为:2×3+1=7,2×32+2×3=24,2×32+2×3+1=25;
第④组勾股数为:2×4+1=9,2×42+2×4=40,2×42+2×4+1=41;
所以第⑤组勾股数为:2×5+1=11,2×52+2×5=60,2×52+2×5+1=61.
故答案为:11,60,61.
【点评】此题考查的知识点是勾股数,此题属规律性题目,关键是通过观察找出规律求解.
【考点】勾股定理的应用
【分析】根据长为3m的梯子靠在墙上,梯子的底端离墙脚线的距离为1.8m,进行列式计算,即可作答.
解:∵长为3m的梯子靠在墙上,梯子的底端离墙脚线的距离为1.8m,
∴,
故答案为:2.4.
【点评】本题考查了勾股定理,掌握勾股定理是解题的关键,注意正确计算.
【分析】本题可根据绝对值、平方数和算术平方根的非负性求出三角形三边的长度,再根据三边长度关系,利用勾股定理的逆定理判断三角形的形状.本题主要考查了绝对值、平方数和算术平方根的非负性以及勾股定理的逆定理.熟练掌握绝对值、平方数和算术平方根的非负性质(若干个非负数的和为,则每个非负数都为),以及勾股定理的逆定理(若三角形的三边、、满足,则这个三角形是直角三角形)是解题的关键.
解:∵,,,且,

解得
∵,,
∴,
∴是直角三角形.
故答案为:直角三角形.
【考点】勾股定理的应用,含30度角的直角三角形
【分析】根据含30°角的直角三角形的性质即可得到结论.
解:∵E是斜梁AC的中点,AC=4.8m,
∴CEAC=2.4m,
∵EF⊥BC,
∴∠EFC=90°,
∵∠C=30°,
∴EFCE=1.2(m),
故答案为:1.2.
【点评】本题考查了含30°角的直角三角形,熟练掌握含30°角的直角三角形的性质是解题的关键.
【考点】等腰直角三角形的判定,勾股定理
【分析】过A作AH⊥BC于H,判定△ABH是等腰直角三角形,求出AHAB=2,由AD≥AH,即可得到AD的最小值.
解:过A作AH⊥BC于H,
∴∠AHB=90°,
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴∠B=45°,
∴△ABH是等腰直角三角形,
∴AHAB4=2,
∵AD≥AH,
∴AD的最小值为2.
故答案为:2.
【点评】本题考查等腰直角三角形,关键是判定△ABH是等腰直角三角形.
【考点】作图—复杂作图,等腰三角形的性质,勾股定理
【分析】连接AD,由作图过程可知,AD=AC,AE⊥BC,可得∠ADC=∠C=2∠B,∠AED=90°,DE=CE,进而可得∠BAD=∠B,则AD=BD=13,CD=BC﹣BD=10,DE5,再由勾股定理得AE12.
解:连接AD,
由作图过程可知,AD=AC,AE⊥BC,
∴∠ADC=∠C=2∠B,∠AED=90°,DE=CE.
∵∠ADC=∠B+∠BAD,
∴∠BAD=∠B,
∴AD=BD=13.
∵BC=23,BD=13,
∴CD=BC﹣BD=10,
∴DE5,
∴AE12.
故答案为:12.
【点评】本题考查作图—复杂作图、等腰三角形的性质、勾股定理,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
【分析】本题考查勾股定理的应用,从题中抽象出勾股定理这一数学模型是解题关键.
在和中,根据勾股定理得,进一步得,再根据,,然后根据等量代换即可解答.
解:∵,
∴,
在和中,根据勾股定理得:,,
∴,
∵,,


故答案为:34.
【考点】勾股定理的应用,坐标与图形性质,几何体的展开图
【分析】由题意得出圆柱形笔筒的高为10cm,笔筒的底面圆周长为24cm,计算出笔筒的底面圆直径为8cm,再由勾股定理求出铅笔放入笔筒内最长为12.8cm,即可得出结果.
解:由题意得:圆柱形笔筒的高为10cm,笔筒的底面圆周长为24cm,
∴笔筒的底面圆直径为:8(cm),
铅笔放入笔筒内最长为:12.8(cm),
∴铅笔放入笔筒内,露出笔筒部分的最小长度是14.6﹣12.8≈2(cm),
故答案为:2.
【点评】本题考查了勾股定理的应用、坐标与图形的性质、几何体的展开图等知识,熟练掌握圆周长的计算和勾股定理是解题的关键.
1 、解答题
【分析】本题考查了勾股定理,三角形的周长和面积,熟练掌握相关知识点是解题的关键;
(1)利用勾股定理求解;
(2)利用三角形的周长和面积公式求解.
【小问1详解】
,,,

的长为6.
【小问2详解】
周长等于,
的面积等于.
【分析】本题考查勾股定理及其逆定理,垂线段的性质,证明是直角三角形是解题的关键.
(1)利用勾股定理的逆定理证明是直角三角形,可得,由垂线段最短,可知是从村庄C到河边的最近路;
(2)利用勾股定理解即可.
【小问1详解】
解:是从村庄C到河边的最近路,理由如下:
,,,,

是直角三角形,其中,

是从村庄C到河边的最近路
【小问2详解】
解:设 ,则,
在中,,

解得,
即原来的路线的长为2.5千米.
【分析】该题考查了勾股定理.
(1)利用勾股定理,求解即可.
(2)①利用勾股定理求解即可.
②利用数形结合的思想解决问题即可.
(1)解:因为,
所以,
所以,
因为,所以.
(2)解:①,所以.
②如图2中,线段即为所求作.
【分析】此题考查勾股定理的应用,能够用一个未知数表示出未知的两条边,再根据勾股定理列方程求解.
设旗杆的高度为米,则绳子的长度为米,在中,根据勾股定理列方程求解即可.
由图1可得绳子的长度比旗杆的高度多1米,
设旗杆的高度为米,则绳子的长度为米
由图2可得,在中,,
解得,,
答:旗杆的高度为12米.
【分析】本题考查了翻折变换的性质,勾股定理的应用,熟记性质并表示出的三边,然后利用勾股定理列出方程是解题的关键.
(1)先根据勾股定理求得的长,再根据折叠的性质求得,进而即可求出的长.
(2)在中,用勾股定理列方程即可求得的长.
(1)解:,,,
根据翻折的性质可得,
则.
(2)解:设,由折叠可知:,,
在中,

解得:
∴的长为.
【考点】作图—基本作图,线段垂直平分线的性质,含30度角的直角三角形
【分析】(1)根据三角形内角和定理即可求∠ADC的度数,
(2)连接CF,由作图过程可得MN是CD的垂直平分线,所以FC=FD,证明△CDF是等边三角形,利用含30度角的直角三角形的性质即可求出DF.
解:(1)在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠ACB=30°,
∴∠BAC=60°,
∵∠BAC的平分线AD交BC于点D,
∴∠BAD=∠CAD=30°,
∴∠ADC=180°﹣30°﹣30°=120°,
(2)由(1)知:∠ACD=∠CAD=30°,
∴AD=CD,∠ADB=60°,
∴∠CDF=60°,
如图2,连接CF,
由作图过程可知:MN是CD的垂直平分线,
∴FC=FD,
∴△CDF是等边三角形,
∴FC=FD=CD=AD,
∵AB=3,∠BAD=30°,
∴AD2,
∴DF=AD=2.
【点评】本题考查作图﹣基本作图,线段垂直平分线的性质,等边三角形的判定与性质,含30度角的直角三角形的性质,解决本题的关键是掌握基本作图方法.
【考点】勾股数,勾股定理,整式加减乘法混合运算,平方差公式
【分析】(1)先由表中勾股数规律,令a=10,b,c=26,由勾股数定义列方程求解即可得到答案;
(2)由表中数据,分别用代数式表示出a,b,c,再由整式混合运算求证即可得到答案;
(3)确定直角三角形最短边长度:已知每个三角形最短边都种21株花,因为各边上相邻两株花之间的距离均为1m,且顶点处都种一株花,所以每个直角三角形最短边长为21﹣1=20米,找出直角三角形三边长度:查题干中的表可知,当最短边为20米时,直角三角形的三边长分别为20米,21米,29米,由于该图案是由四个全等的直角三角形组成,下面只需要解决其中一个直角三角形的种植情况即可,如图所示,结合(2)中得到的规律,分析出一个直角三角形种植花数量即可得到答案.
解:(1)由表中勾股数的规律可知,令a=10,b,c=26,
则由勾股数定义可知a2+b2=c2,即102+b2=262,
∴b2=262﹣102=(26+10)(26﹣10)=36×16,
解得b=24或b=﹣24(舍去);
故答案为:24;
(2)由题意,a=m2﹣n2,b=2mn,c=m2+n2(m>n>0,m,n互质且一奇一偶);
非本原勾股数:a=k(m2﹣n2),b=k(2mn),c=k(m2+n2)(k为正整数),
证明:对于本原勾股数,计算a2+b2:
(m2﹣n2)2+(2mn)2
=m4﹣2m2n2+n4+4m2n2
=m4+2m2n2+n4
=(m2+n2)2
=c2,
非本原勾股数为k倍的本原勾股数,
故a2+b2=k2[(m2﹣n2)2+(2mn)2]
=k2(m2+n2)2
=c2.
同理,a=2kmn,b=k(m2﹣n2),c=k(m2+n2)成立;
(3)查表可以知道他的最短是20 21 29这个勾股数,
一个直角三角形三条边的长度之和为20+21+29=70米,
因为图案是由四个全等的直角三角形组成,
所以需要种花70×4=280株.
【点评】本题考查勾股定理、整式加减乘法混合运算、平方差公式等知识,观察分析所给表中勾股数,分类找准规律并灵活运算解决实际问题是关键.
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