





人教版八年级下册17.1 勾股定理课时作业
展开2021-2022学年八年级数学下册章节同步实验班培优变式训练(人教版)
17.1 勾股定理
题型导航
勾
股
定
理
用勾股定理理解三角形
题型1
勾股定理与网格问题
题型2
勾股定理与折叠问题
题型3
勾股定理的应用
题型4
题型变式
【题型1】用勾股定理理解三角形
1.(北京市通州区2021-2022学年八年级上学期期末数学试题)如图,在中,,,垂足为.如果,,则的长为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】
先根据勾股定理求出AB,再利用三角形面积求出BD即可.
【详解】
解:∵,,,
∴根据勾股定理,
∵,
∴S△ABC=,即,
解得:.
故选择D.
【点睛】
本题考查直角三角形的性质,勾股定理,三角形面积等积式,掌握直角三角形的性质,勾股定理,三角形面积等积式是解题关键.
【变式1-1】
2.(2022·云南广南·八年级期末)△ABC中,AB=,AC=10,BC边上的高AD=6,则BC边长为 __________.
【答案】10或26
【分析】
根据△ABC中∠ACB分锐角和钝角两种:①如图1,∠ACB是钝角时,根据勾股定理计算BD和CD的长可得BC的值;②如图2,∠ACB是锐角时,根据勾股定理计算CD=10,BD=18,根据BC=BD-CD代入可得结论.
【详解】
解:有两种情况:①如图1,∵AD是△ABC的高,
∴∠ADB=∠ADC=90°,
由勾股定理得:BD=,CD=,
∴BC=BD+CD=18+8=26;
②如图2∵AD是△ABC的高,
∴∠ADB=∠ADC=90°,
由勾股定理得:BD=,CD=,
∴BC=BD-CD=18-8=10,
综上所述,BC的长为26或10;
故答案为26或10.
【点睛】
本题考查了勾股定理的运用,熟练掌握勾股定理是关键,并注意运用了分类讨论的思想解决问题.
【题型2】勾股定理与网格问题
1.(2022·全国·八年级)如图,正方形网格中,每个小正方形的边长为1,求网格上的三角形ABC的面积和周长.
【答案】面积是7,周长是
【分析】
利用面积和差和勾股定理求解即可.
【详解】
解:△ABC的面积=;
由勾股定理得:
,
,
,
所以△ABC的周长为.
【点睛】
本题考查了勾股定理,解题关键是熟练运用勾股定理求线段长.
【变式2-1】
2.(2021·广东·深圳市龙华区外国语学校八年级阶段练习)如图,每个小正方形的边长是1,
①在图①中画出一个斜边是的直角三角形;
②在图②中画出一个面积是8的正方形.
【答案】①见解析;②见解析
【分析】
①利用数形结合的思想画出直角三角形即可.
②利用数形结合的思想画出边长为2的正方形即可.
【详解】
解:①如图①中,△ABC即为所求.
②如图②中,正方形ABCD即为所求.
【点睛】
此题考查了勾股定理和网格的应用,解题的关键是熟练掌握勾股定理和网格的性质.
【题型3】勾股定理与折叠问题
1.(2021·山东城阳·八年级期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=12cm,BC=16cm,D、E分别是边BC、AB上的任意一点,把△ABC沿着直线DE折叠,顶点B的对应点是B′,如果点B′和顶点A重合,则CD=______cm.
【答案】
【分析】
设CD=xcm,则BD=(16﹣x)cm;根据勾股定理列出关于x的方程,解方程即可解决问题.
【详解】
解:设CD=xcm,则BD=(16﹣x)cm,
由折叠得:AD=BD=16﹣x,
在Rt△ACD中,由勾股定理得:CD2+AC2=AD2,
∴x2+122=(16﹣x)2,
解得:x=,
即CD=(cm).
故答案为:.
【点睛】
该题主要考查了翻折变换的性质;解题的关键是灵活运用翻折变换的性质,找出图形中隐含的等量关系;借助勾股定理等几何知识点来分析、判断、推理或解答.
【变式3-1】
2.(2021·河南·南阳市第三中学九年级阶段练习)如图所示,等腰Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=3,D点为AC边上一点,E为AB边上一动点,将△ADE沿着DE折叠,点A的对应点A'落在△ABC的边上,若AD=2,则线段A'C的长度为 _____.
【答案】或
【分析】
分当点在AB上时和当点在BC上时两种情况讨论求解即可得到答案.
【详解】
解:如图所示,当点在AB上时,
由折叠的性质可得,,
∵∠ACB=90°,AC=BC=3,
∴CD=AC-AD=1,∠A=∠B=45°,
∴,
∴,
∴;
如图所示,当点在BC上时,
由折叠的性质可得,CD=AC-AD=1,
∴,
∴综上所述,或,
故答案为:或.
【点睛】
本题主要考查了勾股定理与折叠,等腰直角三角形的性质,三角形外角的性质,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
【题型4】勾股定理的应用
1.(2021·湖北咸丰·八年级期末)小亮想知道学校旗杆的高度,他发现旗杆上的绳子垂到地面还多2m,当他把绳子的下端拉开8m后,下端刚好接触到地面,则学校旗杆的高度为( )
A.m B.m C.m D.m
【答案】C
【分析】
根据题意设旗杆的高AB为xm,则绳子AC的长为(x+2)m,再利用勾股定理即可求得AB的长,即旗杆的高.
【详解】
解:根据题意画出图形如下所示:
则BC=8m,
设旗杆的高AB为xm,则绳子AC的长为(x+2)m,
在Rt△ABC中,AB2+BC2=AC2,
即x2+82=(x+2)2,
解得x=15,
故AB=15m,
即旗杆的高为15m.
故选:C.
【点睛】
此题考查了学生利用勾股定理解决实际问题的能力,在应用勾股定理解决实际问题时,勾股定理与方程的结合是解决实际问题常用的方法,关键是从题中抽象出勾股定理这一数学模型,画出准确的示意图.
【变式4-1】
2.(2021·广东·深圳市龙华区外国语学校八年级阶段练习)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,已知两只猴子所经路程都是16m,求树高AB.
【答案】树高AB为m.
【分析】
设出长为,在中,利用勾股定理,列方程求,最后根据 与AB的长度关系,求出树高AB即可.
【详解】
根据题意表示出AD,AC,BC的长进而利用勾股定理得出AD的长,即可得出答案.
解:由题意可得出:BD=10m,BC=6m,设AD =xm,则AC=(16﹣x)m,
在中,有勾股定理可得:AB2+BC2=AC2,
即(10+x)2+62=(16﹣x)2,
解得:x=,
故AB=(m),
答:树高AB为m.
【点睛】
本题主要是考查了勾股定理的应用,将实际问题抽象成几何问题求解,并利用勾股定理列方程,求边长,是解决本题的关键.
专项训练
一.选择题
1.(2022·四川仁寿·)我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一幅“弦图”,后人称其为“赵爽弦图”,如图1,图2由弦图变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而成,记图中正方形ABCD、正方形EFGH、正方形MNKT的面积分别为S1、S2、S3.若正方形EFGH的边长为3,则S1+S2+S3的值是( )
A.20 B.27 C.25 D.49
【答案】B
【分析】
根据八个直角三角形全等,四边形ABCD,四边形EFGH,四边形MNKT是正方形,得出CG=KG,CF=DG=KF,再根据S1=(CG+DG)2,S2=GF2,S3=(KF﹣NF)2,S1+S2+S3=3GF2,即可求解.
【详解】
解:在Rt△CFG中,由勾股定理得:CG2+CF2=GF2,
∵八个直角三角形全等,四边形ABCD,四边形EFGH,四边形MNKT是正方形,
∴CG=KG=FN,CF=DG=KF,
∴S1=(CG+DG)2
=CG2+DG2+2CG•DG
=CG2+CF2+2CG•DG
=GF2+2CG•DG,
S2=GF2,
S3=(KF-NF)2,
=KF2+NF2-2KF•NF
=KF2+KG2-2DG•CG
=FG2-2CG•DG,
∵正方形EFGH的边长为3,
∴GF2=9,
∴S1+S2+S3=GF2+2CG•DG+GF2+FG2-2CG•DG=3GF2=27,
故选:B.
【点睛】
本题主要考查了勾股定理的应用,用到的知识点是勾股定理和正方形、全等三角形的性质等知识,根据已知得出S1+S2+S3=3GF2=27是解题的关键.
2.(2021·浙江·义乌市绣湖中学教育集团)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,分别以AB,AC,BC为斜边作三个等腰直角△ABD,△ACE,△BCF,图中阴影部分的面积分别记为S1,S2,S3,S4,若已知Rt△ABC的面积,则下列代数式中,一定能求出确切值的代数式是( )
A.S4 B.S1+S4﹣S3 C.S2+S3+S4 D.S1+S2﹣S3
【答案】A
【分析】
设AC=a,BC=b,由勾股定理分别求出AE、EC、CF、BF、AD、BD、ED、DC的值,再根据三角形面积逐项判断即可.
【详解】
解:设AC=a,BC=b,
∴S△ABC=ab,
AB=,
在等腰直角三角形中,
AE=EC=,
CF=BF=,
AD=BD=,
在Rt△AED中,
ED=,
DC=EC-ED=,
A:S4=AE•ED=•b•a=ab=•ab=•S△ABC,
已知Rt△ABC的面积,可知S4,
故S4能求出确切值;
B:设AC与BD交于点M,
则S3+S△ADM=S△ADC=•CD•AE=×(a-b)×a=,
又∵S1+S△ADM=S△ADB=•AD2=•=,
∴(S1+S△ADM)-(S3+S△ADM)=S1-S3=-==,
则S1-S3与b有关,
∴求不出确切值:
C:设AC交BD于点M,则S△BFD=FD•BF=•a•b=,
∴S△ADM+S3=•(a-b)•a=(a2-abS△BCM+S3=S△BCD=•CD•BF=•(a-b)•b=(ab-b2),
S△ADM+S1=S△ADB=(a2+b2),
S△BCM+S1=S△ABC,
S2=BF2=•=,
S2+S3+S4=S梯形AEFB-S△ABD-S△ABC+S1,
∴S2+S3+S4=S1
∵S1无法确定,
∴无法确定C;
D:由B选项过程得S1-S3=,
又∵S2=•b2,
得到:S1+S2-S3=b2+ab=b2+S△ABC,
此时S1+S2-S3与b有关,无法求出确切值.
故选:A.
【点睛】
本题主要考查勾股定理和直角三角形面积公式,关键是对知识的掌握和运用.
3.(2021·广东·深圳市龙华区外国语学校)如图,数轴上点A所表示的数是( )
A. B.﹣+1 C.+1 D.﹣1
【答案】D
【分析】
先根据勾股定理计算出BC=,则BA=BC=,然后计算出AD的长,接着计算出OA的长,即可得到点A所表示的数.
【详解】
解:如图,
BD=1﹣(﹣1)=2,CD=1,
∴BC===,
∴BA=BC=,
∴AD=﹣2,
∴OA=1+﹣2=﹣1,
∴点A表示的数为﹣1.
故选:D
【点睛】
本题主要考查了勾股定理,实数与数轴的关系,熟练掌握勾股定理,实数与数轴的关系是解题的关键.
4.(2021·江苏·江阴市璜塘中学)在平面直角坐标系中,已知点A(-2,5),点B(1,1),则线段AB的长度为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【分析】
根据题意画出点的位置,然后根据勾股定理计算即可.
【详解】
解:的位置如图所示:
过点作轴的平行线,过点作轴的平行线,
和交于点,
∴,,
∴,
故选:D.
【点睛】
本题考查了平面直角坐标系中两点的距离,勾股定理,根据题意构建直角三角形,运用勾股定理解题是关键.
5.(2021·湖北咸丰·)已知一个直角三角形两直角边边长分别为6和8,则斜边边长为( )
A. B. C. D.或
【答案】A
【分析】
已知两直角边边长分别为6和8,利用勾股定理求斜边即可.
【详解】
解: ∵一个直角三角形两直角边边长分别为6和8,斜边边长==10,
∴斜边边长为10.
故选A.
【点睛】
本题考查了利用勾股定理解直角三角形的能力,当已知条件中明确直角边或斜边,直接应用勾股定理,如果条件不明确时那条边是斜边,要注意讨论.
6.(2021·山东阳信·)在中,的对边分别为,,则c的长为( )
A.2 B. C.4 D.4或
【答案】D
【分析】
根据是直角边或斜边分别根据勾股定理计算即可;
【详解】
在中,的对边分别为,
当是一条直角边时,;
当是斜边时,;
∴c的长为4或.
故选D.
【点睛】
本题主要考查了勾股定理的应用,准确计算是解题的关键.
二、填空题
7.(2021·上海民办华二宝山实验学校)已知在△ABC中,AB=,AC=2,BC边上的高为,那么BC的长是_____.
【答案】4cm或2cmcm或4cm
【分析】
首先应分两种情况进行讨论,∠C是锐角和钝角两种情况.在直角△ABD和直角△ACD中,利用勾股定理求得BD,CD的长,当∠C是锐角时,BC=BD+CD;当∠C是钝角时,BC=BD﹣CD,据此即可求解.
【详解】
解:在直角△ABD中,
在直角△ACD中,
当∠C是锐角时(如图1),D在线段BC上,
BC=BD+CD=3+1=4;
当∠C是钝角时,D在线段BC的延长线上时(如图2),
BC=BD﹣CD=3﹣1=2cm.
则BC的长是4cm或2cm.
故答案是:4cm或2cm.
【点睛】
本题主要考察了勾股定理的应用,分类讨论三角型的形状是解题的关键.
8.(2021·广东·道明外国语学校)如图,在中,∠A是直角,AB=3,AC=3,则BC的长为________.
【答案】
【分析】
根据勾股定理可直接进行求解.
【详解】
解:在中,∠A是直角,AB=3,AC=3,
∴;
故答案为.
【点睛】
本题主要考查勾股定理,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
9.(2021·山东阳信·)如果正整数a、b、c满足等式a2+b2=c2,那么正整数a、b、c叫做勾股数,某同学将自探究勾股数的过程列成下表,观察表中每列数的规律,可知x+y的值为 _____.
【答案】79
【分析】
根据给出的数据找出规律:,,,由此求出的值,即可求出答案.
【详解】
由题可得:,,,
,,,
,,,
……,
∴,,,
∴当时,,
∴,,
∴,
故答案为:79.
【点睛】
本题考查勾股定理,根据题目给出的数据找出规律是解题的关键.
10.(2021·安徽亳州·)如图,将一副三板按图所示放置,∠DAE=∠ABC=90°,∠D=45°,∠C=30°,点E在AC上,过点A作AF∥BC交DE于点F,则=__________________.
【答案】
【分析】
过点F作FM⊥AD于点M,由题意易得,则有,然后可得,,进而可得,最后问题可求解.
【详解】
解:过点F作FM⊥AD于点M,如图所示:
∵∠DAE=∠ABC=90°,
∴FM∥AC,
∴,
∵∠C=30°,AF∥BC,
∴,
∴,
∴,
∵∠D=45°,
∴都是等腰直角三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
故答案为.
【点睛】
本题主要考查等腰直角三角形及含30度直角三角形的性质、勾股定理,熟练掌握等腰直角三角形及含30度直角三角形的性质、勾股定理是解题的关键.
11.(2021·四川简阳·)如图,点M,N把线段AB分割成AM,MN和NB,若以AM,MN,NB为边的三角形是一个直角三角形,则称点M,N是线段AB的“勾股分割点”.已知点M,N是线段AB的“勾股分割点”,若AM=3,MN=4,则BN的长为______.
【答案】5
【分析】
分两种情况讨论:当为直角边时,当为斜边时,则为直角边,再利用勾股定理可得答案.
【详解】
解:当为直角边时,
当为斜边时,则为直角边,
故答案为:或
【点睛】
本题考查的是新定义情境下的勾股定理的应用,理解新定义,再分类讨论是解本题的关键.
12.(上海市浦东新区多校联考2021-2022学年八年级上学期期末质量检测数学试题)已知:点A的坐标为,点B坐标为,那么点A和点B两点间的距离是______.
【答案】5
【分析】
根据两点间距离公式求解即可.
【详解】
∵点A的坐标为,点B坐标为,
∴点A和点B两点间的距离是.
故答案为:5.
【点睛】
本题考查两点间距离,若,,则两点间的距离是,掌握两点间距离公式是解题的关键.
三、解答题
13.(2021·辽宁法库·)如图,在矩形ABCD中,AD=10,AB=6.E为BC上一点,ED平分∠AEC,求:点A到DE的距离.
【答案】3
【分析】
根据平行线的性质以及角平分线的定义证明∠ADE=∠AED,根据等角对等边,即可求得AE的长,在直角△ABE中,利用勾股定理求得BE的长.
【详解】
解:在矩形ABCD中,AD∥BC,AD=BC=10,AB=CD=6.∠B=∠C=90°,
∴∠ADE=∠CED,
∵ED平分∠AEC,
∴∠AED=∠CED,
∴∠AED=∠ADE,
∴AD=AE=10,
在Rt△ABE中,根据勾股定理,得
BE===8,
∴EC=BC﹣BE=10﹣8=2,
在Rt△DCE中,根据勾股定理,得
DE===2,
设点A到DE的距离为h,
则AD•CD=DE•h,
∴h==3.
答:点A到DE的距离为3.
【点睛】
本题考查勾股定理的综合应用,熟练掌握平行线的性质、角平分线的定义三角形面积公式及勾股定理是解题关键.
14.(2021·浙江·温州市第二中学)如图,RtABC中,∠A=90°,AB=8cm,AC=6cm,P是从A点出发的动点,沿若A-B-C-A在三边上运动一周,速度为每秒2cm.设P点的运动时间为t秒.
(1)当t=6.5秒时,求出CP的长.
(2)是否存在t的值,使得时间为t秒时ABP的面积,与时间为(t+2)秒时ACP的面积相等?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
(3)当t= 时,ACP为等腰三角形(直接给出答案).
【答案】(1)5cm;(2)t=5.5;(3)3或5.4或6或6.5.
【分析】
(1)先根据速度×时间求出点P的路程,由勾股定理求出BC的长,进而求出CP的长;
(2)由等面积法求得AD的长,要是t秒时ABP的面积与时间为(t+2)秒时ACP的面积相等可以判断出点P在BC 上,分别表示出ABP、ACP的面积,列出关于t的方程,解除方程即可;
(3)分别讨论点P在AB、BC、上存在的所有情况即可得出结论.
【详解】
解:(1)∵P点速度为每秒2cm.
∴运动时间为t=6.5秒时,点P的路程为:2×6.5=13cm.
∵RtABC中,∠A=90°,AB=8cm,AC=6cm,
∴cm,
∴AB+BC=8+10=18cm,
∴CP=18-13=5cm.
(2)当t=5.5秒时,使得时间为t秒时ABP的面积,与时间为(t+2)秒时ACP的面积相等,理由如下:
过点A作AD⊥BC于点D,
∴,
即6×8=10AD,解得AD=cm,
使得时间为t秒时ABP的面积,与时间为(t+2)秒时ACP的面积相等,
∴点P在BC上
∴4≤t≤7,
∴,
即,
,
解得:t=5.5秒
(3)①当点P在BC上时,如图,
要使ACP为等腰三角形,
∴AC=AP1,即2t=6,解得:t=3,
②当点P在BC上时,
当AC=AP时,如图
AC=AP2=6,AD=4.8,
∴DP2=DC=,
∴AB+BP2=AB+BC-P2C=18-3.6-3.6=10.8cm,
∴2t=10.8,
解得:t=5.4,
当AC=CP时,
此时AC=CP3=6cm,
∴BP3=10-6=4cm,
∴AB+BP3=8+4=12cm,
∴2t=12,
解得:t=6,
当PC=PA时,过点P4作P4G⊥AC于点G,
∴AB//P4G,AG=CG,
∴点P4为BC的中点,
此时AB+BP4=8+5=13cm,
即2t=13,
解得:t=6.5,
综上所述:点t=3或5.4或6或6.5时,ACP为等腰三角形,
故答案为:3或5.4或6或6.5.
【点睛】
本题考查了勾股定理,等腰三角形的性质和判定,平行线段的性质等知识,熟练掌握等腰三角形的判定解题的关键.
15.(2021·湖北武汉·)2000多年来,人们对直角三角形三边之间的关系的探究颇感兴趣,古往今来,下至平民百姓,上至帝王总统都愿意探究它,研究它的证明,新的证法不断出现下面给出几种探究方法(由若干个全等的直角三角形拼成以下图形).
试用面积法选择其中一种推导直角三角形的三边a,b,c之间的数量关系.
(1)三边a,b,c之间的数量关系为 .
(2)理由:
【答案】(1)a2+b2=c2;(2)见解析
【分析】
(1)由勾股定理即可得出结果;
(2)选择图①由大正方形的面积=4个直角三角形的面积+小正方形的面积,即可得出结果;
选择图②由梯形的面积=2个直角三角形的面积+等腰直角三角形的面积,即可得出结果;
选择图③由大正方形的面积=4个直角三角形的面积+小正方形的面积,即可得出结果.
【详解】
解:(1)由勾股定理得:a2+b2=c2.
故答案为:a2+b2=c2;
(2)选择图①.
∵大正方形的面积=4个直角三角形的面积+小正方形的面积,
∴(a+b)2=4×ab+c2,即a2+2ab+b2=2ab+c2,
∴a2+b2=c2;
选择图②由梯形的面积=2个直角三角形的面积+等腰直角三角形的面积,
∴(a+b)2=2×ab+c2,即a2+2ab+b2=2ab+c2,
∴a2+b2=c2;
选择图③由大正方形的面积=4个直角三角形的面积+小正方形的面积,
∴c2=4×ab+ (b-a)2,即c2=2ab+b2-2ab+a2,
∴a2+b2=c2.
【点睛】
本题考查了勾股定理的证明、正方形和三角形面积的计算方法;熟练掌握勾股定理的证明,通过图形面积关系得出结论是解决问题的关键.
16.(2021·吉林朝阳·)(阅读理解)我国古人运用各种方法证明勾股定理,如图①,用四个直角三角形拼成正方形,通过证明可得中间也是一个正方形.其中四个直角三角形直角边长分别为、,斜边长为.图中大正方形的面积可表示为,也可表示为,即,所以.
(尝试探究)美国第二十任总统伽菲尔德的“总统证法”如图②所示,用两个全等的直角三角形拼成一个直角梯形,其中,,根据拼图证明勾股定理.
(定理应用)在中,,、、所对的边长分别为、、.求证:.
【答案】尝试探究:证明见解析;定理应用:证明见解析
【分析】
尝试探究:根据全等三角形性质,得,结合题意,根据直角三角形两锐角互余的性质,推导得;结合梯形、三角形面积计算公式,通过计算即可证明;
定理应用:根据提取公因式、平方差公式的性质分析,即可完成证明.
【详解】
尝试探究:
∵,
∴.
∵
∴.
∴.
∵.
∴.
∵直角梯形的面积可以表示为,也可以表示为,
∴,
整理,得.
定理应用:
在中,,
∴;
∵.
∴.
【点睛】
本题考查了勾股定理、直角三角形、全等三角形、平方差公式的知识;解题的关键是熟练掌握全等三角形、直角三角形两锐角互余、平方差公式的性质,从而完成求解.
17.(2021·甘肃金塔·)如图,一个工人拿一个2.5米长的梯子,底端A放在距离墙根C点0.7米处,另一头B点靠墙,如果梯子的顶部下滑0.4米,则梯子的底部向外滑多少米?
【答案】##
【分析】
在直角三角形ABC中运用勾股定理求出BC的长,进而求得CE的长,再在直角三角形EDC中运用勾股定理求出DC的长,最后求得AD的长即可.
【详解】
解:∵在中,
∴
∴
∵在中
∴
∴.
【点睛】
本题主要考查了勾股定理在实际生活中的应用,灵活利用勾股定理解直角三角形成为解答本题的关键.
18.(2021·广东·深圳市沙井中学)如图(1),是两个全等的直角三角形(直角边分别为a,b,斜边为c)
(1)用这样的两个三角形构造成如图(2)的图形,利用这个图形,可以证明我们学过的哪个定理,用字母表示:_________;
(2)当a=3,b=4时,将其中一个直角三角形放入平面直角坐标系中,使直角顶点与原点重合,两直角边a,b分别与x轴、y轴重合(如图4中Rt△AOB的位置).点C为线段OA上一点,将△ABC沿着直线BC翻折,点A恰好落在x轴上的D处.
①请写出C、D两点的坐标;
②若△CMD为等腰三角形,点M在x轴上,请直接写出符合条件的所有点M的坐标.
【答案】(1)c2=a2+b2;(2)①C(0,),D(2,0);②点M的坐标为:(,0)、(,0);、(-2,0)、(-,0).
【分析】
(1)根据梯形的面积的两种表示方法即可证明;
(2)①设OC=a,则AC=4-a,根据勾股定理求出AB的长度,根据翻折的性质得到BD=AB=5,CD=AC=4-a,然后在Rt△COD中,根据勾股定理列方程求解即可;
②根据等腰三角形的性质分四种情况讨论,分别列出方程求解即可.
【详解】
解:(1)∵S梯形ABCD=2×ab+c2
S梯形ABCD=(a+b)(a+b)
∴2×ab+c2=(a+b)(a+b)
∴2ab+c2=a2+2ab+b2
∴c2=a2+b2.
(2)①设OC=a,则AC=4-a,又,
根据翻折可知:
BD=AB=5,CD=AC=4-a,
OD=BD-OB=5-3=2.
在Rt△COD中,根据勾股定理,得:,
即(4-a)2=a2+4,解得a=.
∴C(0,),D(2,0).
答:C、D两点的坐标为C(0,),D(2,0).
②如图:
当点M在x轴正半轴上时,当CM=DM,
设CM=DM=x,
在中,根据勾股定理得:,
则x2=(2-x)2+()2,解得x=,
∴2-x=,
∴M(,0);
当CD=MD,=4-=,2+=,
∴M(,0);
当点M在x轴负半轴上时,当CM=CD,
∵,
∴OM=OD=2,
∴M(-2,0);
当DC=DM,=4-=,
∴OM=-2=,
∴M(-,0).
答:符合条件的所有点M的坐标为:(,0)、(,0);、(-2,0)、(-,0).
【点睛】
本题考查了等腰三角形的判定和性质,勾股定理,折叠的性质,是三角形的综合题,解决本题的关键是分情况讨论思想的运用.
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