人教版八年级下学期数学第20章勾股定理第2节勾股定理逆定理及其应用知识点 练习题(含答案)

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人教版八年级下学期数学第20章勾股定理第2节勾股定理逆定理及其应用知识点 练习题(含答案)

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第二十章勾股定理第2节:勾股定理的逆定理及其应用
知识点
(1)勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a 、b 、c满足a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形.
(2)特别说明:勾股定理的逆定理是直角三角形的判定定理,即已知三角形的三边长,且满足两条较小边的平方和等于最长边的平方,即可判断此三角形为直角三角形 ,最长边所对应的角为直角.
(3)满足a2+b2=c2的三个正整数,称为勾股数.
(4)常见勾股数:3,4,5;5,12,13;6,8,10;7,24,25;8,15,17;9,40,41;10,24,26等等.
(5)勾股数拓展性质:一组勾股数,都扩大相同倍数k(k为正整数),得到一组新数,这组数同样是勾股数.
(6)题设和结论正好相反的两个命题,叫做互逆命题,其中一个叫做原命题,另一个叫做原命题的逆命题.一般地,原命题成立时,它的逆命题既可能成立,也可能不成立.如果一个定理的逆命题经过证明是正确的,那么它也是一个定理,我们称这两个定理互为逆定理.勾股定理与勾股定理的逆定理为互逆定理.
(7)判断三角形形状
①.若已知一个三角形三边的长度,可通过勾股定理的逆定理来判断它是否为直角三角形.
②.对于一些复杂的边长表达式,同样可先分别计算较短两边的平方和与最长边的平方,看是否相等来判断形状.
若相等是直角三角形;若较短两边平方和大于最长边平方,是锐角三角形;反之是钝角三角形.
练习题
第 1 课时 勾股定理的逆定理
1.以下列各组线段长为边长,组成的三角形不是直角三角形的是 ( )
A.1,1, B.1,, C.3,4,5 D.4,5,6
2.已知 a,b,c 为△ABC 的三边长,下列条件中不能判定△ABC 是直角三角形的是 ( )
A.∠A+∠B=∠C B.a=6,b=8,c=10
C.a2+b2=c2 D.∠A∶∠B∶∠C=2∶3∶4
3.如图,BC = 5,AC = 12,AB = 13.P是线段 AB 上一点,连接 PC,PC 的长不可能是( )
A.4 B.6 C.8 D.10
4.如图,在△ABC 中,AB = AC,D是 CA 的延长线上一点,连接 BD.若 AC = 8,AD = 17,BD=15,则△ABD 的面积为 .
5.如图,网格中每个小正方形的边长为 1, △ABC 的 三 个 顶 点 均 在 格 点 上, 求证:△ABC为直角三角形.
6.如图,在△ABC中,BC=9,AC=12,在 △ABE中,DE 是AB 边上的高,DE=8,△ABE 的面积为 60.
(1)AB 的长为 .
(2)求四边形 ACBE 的面积.
7.下列是勾股数的一组是 ( )
A.4,5,6 B.1,, C.5,12,13 D.1,,
8.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 .
9.已知△ABC 的三边长 a,b,c 满足(a-b)2+ +|c-3| = 0,则△ABC 是( )
A.等腰直角三角形 B.等腰三角形 C.直角三角形 D.等边三角形
10.如果m表示大于1的整数,设a=2m,b=m2-1,c=2m2+2m,d=m2+1,其中任选三个数能构成勾股数的是 ( )
A.a,b,c B.a,b,d C.a,c,d D.b,c,d
11.如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都是一个单位长度,点 A,B,C,D,E 均在小正方形的顶点上,线段 AB,CD 交于点 F,若∠CFB= α,则∠ABE 的度数为 (用含 α 的式子表示).
12.在平面直角坐标系中,点C(-3,0),点 A,B 分别在 x 轴,y 轴的正半轴上,且满足+|OA-2|=0,试判断△ABC的形状.
13.已知:如 图,在△ABC 中,AB= 13,AC= 5,△ABC 的周长为 30.
(1)证明:△ABC 是直角三角形.
(2)过点 C 作 CD⊥AB 于点 D,点 E 为 AB 边上的一点,且 CE=BE,过点 E 作 EF⊥AB 交∠ACB的平分线于点 F.
①证明:∠DCF=∠ECF.
②求线段 EF 的长.
14.我们给出如下定义:若一个四边形中存在相邻两边的平方和等于一条对角线的平方,则称这个四边形为勾股四边形,这两条相邻的边称为这个四边形的勾股边.
(1)如图 1,已知格点(小正方形的顶点)O,A,B,若 M 为格点,请直接画出所有以 OA,OB 为勾股边且对角线相等的勾股四边形 OAMB.
(2)如图 2,将△ABC 绕顶点 B 按顺时针方向旋转60°,得到△DBE,连接 AD,DC,∠DCB=30°,求证:DC2+BC2 = AC2,即四边形 ABCD 是勾股四边形.
(3)如图 3,在四边形 ABCD 中,△BCD 为等边三角形,AB=6,AD=8,∠DAB=30°,求 AC 的长.
第 2 课时 勾股定理的逆定理的应用
1.我国南宋著名数学家秦九韶的著作《数书九章》里记载着一道题:“问有沙田一块,有三斜,其中小斜五里,中斜十二里,大斜十三里,欲知为田几何?”这道题讲的是:有一块三角形沙田,三条边长分别为 5 里,12 里,13 里,则该沙田的面积为(“里”是我国市制长度单位,1 里 =500 米) ( )
A.7.5平方千米 B.75平方千米 C.1平方千米 D.750平方千米
2.在某一时刻,渔船 A 和渔船 B 与灯塔 O 的位置如图所示,测得 OA =12海里,OB=9海里,AB=15海里,在灯塔O处测得渔船 A 位于北偏东24°方向,则灯塔 O 位于渔船 B 的 ( )
A.北偏西 24°方向 B.南偏西 24°方向
C.北偏西 66°方向 D.南偏西 66°方向
3.为了增强学生的环保意识和生态意识,某中学在植树节当天组织了植树活动,这次植树活动中,小洛所在班级一共植树 12 棵,按如图所示的方式进行分布,已知每相邻的两棵树之间的距离是2m,则小洛所在班级植树围成的区域(△ABC)的面积为 m2.
4.如图,分别以△ABC 的三边为边向外作正方形,然后分别以三个正方形的中心为圆心,以正方形边长的一半为半径作圆,记三个圆的面积分别为S1,S2,S3,若S1+S2=S3,则△ABC 的形状为 三角形.
5.小明计划制作一架小型飞机模型,如图所示的四边形材料是飞机垂直尾翼,小明测量发现 AB= 13 cm,AD= 5cm,∠DBC = 90°,BC=16cm,CD=20 cm.根据设计要求需保证AD∥BC.请判断该尾翼是否符合设计要求,并说明理由.
6.如图,在一条东西走向的河的一侧有一村庄 C,河边原有两个取水点 A,B,其中 AB= AC.现在由 C 到 A 的路暂时不通,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 在同一条直线上),并新修一条公路 CH,测得CB=2千米,CH= 1.6千米,HB=1.2 千米.
(1)公路 CH 是不是从村庄 C 到河边的最短路径?请通过计算加以说明.
(2)求原来的路线 AC 的长.
7.如图所示的是某超市购物车的侧面简化示意图.测得支架AC=80cm,CB=60 cm,两轮中心的距离 AB= 100 cm,则点 C 到 AB 的距离为 cm.
8.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 .
9.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知 A(3,0),B(0,2),过点 B 作 y 轴的垂线l,P为直线l上一动点,连接 PO,PA,则PO+PA的最小值为 .
10.(1)探究:如图①,点 P,Q 为△ABC 的边 AB,AC 上的两定点,在 BC 上求作一点 M,使△PQM 的周长最小.
(2)应用:如图②,在长方形 ABCD 中,AB = 6,AD =8,点 E,F 分别为边AB,AD 的中点,点 M,N 分别为 BC,CD 上的动点,求四边形 EFNM 周长的最小值.
(3)拓展:如图③,在△ABC 中,AC=BC,∠ACB= 90°,点 D 在BC上,BD = 3,DC = 1,点 P 是 AB 上的动点,试求PC+PD的最小值.
11.如图所示的是一个三级台阶, 每 一 级 台 阶 的 长、 宽、 高 分 别 是 50 cm、30 cm、10 cm,A 和 B 是这个台阶的两个相对的顶点,A 点有一只壁虎,它想到 B 点去吃可口的食物,请你想一想,这只壁虎从 A 点出发,沿着台阶面爬到 B 点,至少需爬 ( )
A.13 cm B.40 cm C.130 cm D.169 cm
12.如图,长方体的长为 10cm,宽为8cm,高为16cm,BC=4cm,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B,需要爬行的最短路程是 cm .
13.如图 1,圆柱形杯子高为 18 cm,底面周长为24 cm,在杯内壁离杯底 4 cm 的点 B 处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿2 cm 与蜂蜜相对的点 A 处,为了吃到蜂蜜,蚂蚁从外壁 A 处沿着最短路径到达内壁 B 处.
(1)图 2 是杯子的侧面展开图,请在杯沿 CD 上确定一点 P,使蚂蚁沿 A→P→B 爬行的距离最短.
(2)结合图 2,求出蚂蚁爬行的最短路径长.
14.在△ABC 纸片中,∠C = 90°,AC= 12,BC = 5.现将△ABC 按如图所示的方式折叠,使点 C 落在 AB 上的点 D 处,折痕为 BE,则 DE的长为 ( )
A. B.6 C. D.3 5
15.如图,Rt△ABC 纸片中,∠C= 90°,AC= 6,BC= 8,点 D 在边 BC 上,将△ABD 折叠得到△AB′D, AD 为 折 痕, AB′ 与 边 BC 交 于 点 E. 若∠DEB′= 90°,则 BD 的长是 ( )
A.2 B.3 C.4 D.5
16.如图,三角形纸片 ABC 中,点 D是 BC 边上一点,连接 AD,把△ABD 沿着直线 AD翻折,得到△AED,DE 交 AC 于点 G,连接 BE 交 AD于点 F,若 DG=EG,AF= 4,AB= 5,△AEG 的面积为,则 BD 的长是 ( )
A. 13 B. 10 C. 7 D. 5
17.如图,在△ABC 纸片中,∠A =90°,∠B= 30°,BC =+1,点 E,F 分别是 BC,AC边上的动点,沿 E,F 所在直线折叠△CEF,使点 C的对应点 C′始终落在边 AB 上,当△BEC′是直角三角形时,BC′的长为 .
18.如图,将长方形纸片 ABCD 沿直线 EF 折叠,使点 D 落在边 BC 的中点 M 处. 若AB= 4,BC= 6,则 CF= .
19.如图,长方形 ABCD 中,AB= 8,BC = 6,P 为 AD 上一点,将△ABP 沿 BP 翻折至△EBP,PE 与 CD 相交于点 O,且 OE =OD,BE与 CD 相交于点 F.
(1)求证:OP=OF.
(2)求 AP 的长.
20.如图,在长方形 ABCD 中,AD= 9,点 G 在边 AD 上,AB=GD= 4,边 BC 上有一点 H,将长方形沿 GH 折叠,点 C 和点 D 的对应点分别是点 C′和点 D′,当A,D′,C′三点恰好在同一条直线上时,求 AC′的长.
21.某占地面积为 400 m2 的办公区准备建一栋办公楼,剩余区域全部进行绿化,该办公区的规划如图所示.已知 AB = 12 m,BC = 9 m,CD=8 m,AD=17 m,∠ABC=90°.
(1)为了方便工作人员进出,建设单位计划在绿化区中铺设一条连接点 A 到点 C 的直道,求这条直道 AC 的长度.
(2)规划时, 要求该办公区的绿化面积不低于30%,请判断上述设计方案是否符合规划要求,并说明理由.
22.【问题背景】如图①,P是等边△ABC 内一点,连接 PA,PB,PC.若PA=5,PB = 3,PC = 4,求∠BPC 的度数.下面是小英同学的部分解题过程:
解:把△BPC 绕点 B 逆时针旋转 60°得到△BP′A,连接 PP′,由旋转可得△P′BA≌△PBC,∠PBP′= 60°,
∴ ∠BP′A =∠BPC,∠P′BA =∠PBC,P′B=PB= 3,AP′=PC= 4.……
(1)请你帮助小英续写解题过程.
【解决问题】
(2)如图②,点 D 是等腰 Rt△ABC 内一点,AC=BC,连接 DA,DB,DC,AD=5,BD=3,CD=2,求∠BDC 的度数.
23.阅读下列材料,然后回答问题.
已知平面直角坐标系内两点 M(x1,y1),N(x2,y2),则这两点间的距离可用下列公式计算:MN =.例如:已知 P( 5,1),Q(3,-2 ), 则 这 两 点 间 的 距 离 为 PQ==. 特 别 地, 如 果 M(x1,y1 ),N(x2,y2)两点所在的直线与坐标轴重合或平行于坐标轴,那么这两点间的距离公式可简化为MN= |x1-x2|或 MN= | y1-y2| .
(1)已知 A( 1,4),B( - 2,3),求 A,B 两点间的距离.
(2)已知 A,B 两点在平行于 y 轴的同一条直线上,点 A 的纵坐标为 6,点 B 的纵坐标为-1,求 A,B 两点间的距离.
(3) 已知 △ABC 的顶点坐标分别为 A ( 0, 4),B(-1,2),C(4,2),你能判断△ABC 的形状吗? 请说明理由.
答案
第 1 课时 勾股定理的逆定理
1.D
2.D
3.A
4.60
5.证明 由题图得,AB2=62+42=52,AC2=22+32=13,BC2=12+82=65,
∵ 52+13 = 65,
∴ AB2+AC2=BC2,
∴ △ABC 为直角三角形.
6.解析 (1)由题意得 S△ABE=AB·DE=AB×8 = 60,
∴ AB= 15.
故答案为 15.
(2)∵ 在△ABC 中,BC= 9,AC= 12,AB= 15,
∴ BC2+AC2=92+122=225=152 =AB2,
∴ △ABC 是直角三角形,且∠C= 90°.
∴ S△ABC=×9×12 = 54,
∴ S四边形ACBE= S△ABC+S△ABE= 54+60 = 114.
7.C
8.11,60,61
9.A
10.B
11.90°+α
12.解析 ∵+|OA-2|= 0,
∴OB2= 6,OA= 2,
∴ OB= 6 (负值已舍),
∵ 点 A,B分别在 x 轴,y轴的正半轴上,
∴ A(2,0),B(0, 6 ),
∴ BC2=OB2 +OC2=6+ 9=15,AB2=OB2+OA2=6+4=10,
∵AC=2-(-3)= 5,
∴ AC2=25,
∴ BC2+AB2 = AC2,
∴ △ABC 是直角三角形.
13.解析 (1)证明:∵ AB = 13,AC = 5,△ABC 的周长为 30,
∴ BC= 30-13-5 = 12,
∵ AC2+BC2=52+122= 169,AB2=169,
∴ AC2+BC2 = AB2,
∴ △ABC 是直角三角形.
(2)①略 ②EF=
14.解析 (1)如图 1,勾股四边形 OAMB 即为所求.
(2)证明:连接 CE,如图 2,
∵ △ABC 绕顶点 B 按顺时针方向旋转60°,得到△DBE,
∴ AC = DE,BC= BE,∠CBE = 60°,
∴△BCE 是等边三角形,
∴ EC = BC, ∠BCE = 60°,
∵∠DCB = 30°,
∴∠DCE= 90°,
∴ DC2+EC2=DE2,
∴ DC2 +BC2 =AC2,即四边形 ABCD 是勾股四边形.
(3)如图,将△ABC绕顶点B按逆时针方向旋转60°,使点 C 与点 D 重合,得到△EBD,连接 AE,
∴ AB=BE,AC=DE,∠ABE= 60°,
∴ △ABE 是等边三角形,
∴ BE = AE = AB,∠BAE = 60°,
∵∠DAB =30°,
∴∠DAE =∠DAB +∠BAE =30°+60° =90°,
∴ △DAE 为直角三角形,
∴ DE2=AD2+AE2,即AC2=AD2+AB2,
∴ AC2=82+62,
∴ AC= 10.
第 2 课时 勾股定理的逆定理的应用
1.A
2.C
3.24
4.直角
5.解析 符合设计要求.
理由:∵ ∠DBC =90°,BC = 16cm,CD = 20cm,
∴ BD == 12(cm),
在△ABD 中,AB= 13 cm,AD= 5 cm,
∴ AD2+BD2 =52+122=132 =AB2,
∴ △ABD 是直角三角形,且∠ADB= 90°,
∴ ∠ADB=∠DBC,
∴ AD∥BC.
故该尾翼符合设计要求.
6.解析 (1)是.
理由:在△CHB 中,CB =2千米,CH= 1.6 千米,HB= 1.2 千米,
∴ CH2 +HB2 = CB2,
∴ △CHB 是直角三角形,且∠CHB= 90°,
∴ CH⊥AB,
故公路 CH 是从村庄 C 到河边的最短路径.
(2)设 AC= AB= x 千米,则 AH= (x-1.2)千米,
在 Rt△ACH 中,CH= 1.6 千米,
由勾股定理得 AC2 = AH2+CH2,
即 x2=(x-1.2)2+1.62,
解得x=.
答:原来的路线 AC 的长为千米.
7.48
8.2
9.5
10.解析 (1)如图①所示,作点 P 关于 BC 的对称点P′,连接 P′Q,交 BC 于点 M,连接 PQ,PM,则 PM =P′M,此时△PQM 的周长最小,为 PQ+PM+QM =PQ+P′M+QM=PQ+P′Q,
∴ 点 M 即为所求.
(2)5
(3)5
11.C
12.20
13.解析 (1)如图所示,作点 A 关于 CD 的对称点 A1,连接 A1B 交 CD 于点 P,连接 AP,点 P 即为所求.
(2)20cm
14.A
15.D
16.B
17.或 2
18.
19.解 析 (1) 证 明: ∵四 边 形ABCD 是长方形,
∴ ∠D = ∠A =∠C=90°,AD=BC=6,CD=AB= 8.
由 翻 折 可 知 EP=AP,∠E=∠A= 90°,BE= AB= 8,
在△ODP 和△OEF 中,∠D=∠E= 90°,OD=OE,∠DOP=∠EOF,
∴ △ODP≌△OEF(ASA),
∴ OP=OF.
(2)4.8
20.AC′=7或1
21.解析 (1)∵ AB=12 m,BC=9 m,∠ABC=90°,
∴ AC = AB2+BC2 =122+92= 15(m).
答:这条直道 AC 的长度为 15 m.
(2)不符合
22.解析 (1)续写如下:∴ △PBP′是等边三角形,
∴ PP′=PB= 3,∠PP′B= 60°,
∵ PA= 5,AP′= 4,PP′= 3,
∴ PA2=AP′2+PP′2,
∴ △APP′是直角三角形,且∠AP′P= 90°,
∴ ∠BPC=∠BP′A= 90°+60° = 150°.
(2)150°
23.解析 (1)∵ A(1,4),B(-2,3),
∴ AB==.
(2)∵ A,B 两点在平行于 y 轴的同一条直线上,点 A 的纵坐标为 6,点 B 的纵坐标为-1,
∴ AB= |6-(-1)|= 7.
(3)△ABC 是直角三角形.
理由:∵ AB==5,BC=|-1-4|=5,AC==2,
∴ AB2+AC2= ()2+(2)2=25,BC2=52= 25,
∴ AB2+AC2 =BC2,
∴ △ABC 是直角三角形.

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