沪教版 (五四制)八年级上册19.9 勾股定理精品第2课时达标测试
展开1.掌握勾股定理的逆定理,会运用其判断一个三角形是不是直角三角形,能够理解勾股定理及其逆定理的区别与联系
2.了解幻股数,会判断三个数是不是一组幻股数
3.通过勾股定理逆定理的探索过程,学会用三角形全等证明勾股定理的逆定理
知识点一 勾股定理的应用
(1)已知直角三角形的两边长求第三边长
(2)已知非直角三角形的边长,通过添加辅助线,把求非直角三角形边的问题转化为求直角三角形边的问题
(3)通过建模,将实际问题转化到直角三角形中,运用勾股定理来解决
即学即练1如图,一架云梯长25米,斜靠在一面墙上,梯子底端离墙7米,如果梯子的顶端下滑4米,那么梯子的底部在水平方向上滑动了( )
A.4米B.6米C.8米D.10米
即学即练2如图,一支铅笔放在圆柱体笔筒中,笔筒的内部底面半径为4.5cm,内壁高为12cm.若这支铅笔的长为18cm,则这只铅笔在笔筒外面部分的长度不可能是( )
A.2cmB.3cmC.4cmD.6cm
即学即练3如图,在我军某次海上演习中,两艘航母护卫舰从同一港口O同时出发,1号舰沿东偏南60°方向以9节(1节=1海里/小时)的速度航行,2号舰沿南偏西60°方向以12节的速度航行,离开港口2小时后它们分别到达A,B两点,此时两舰的距离是( )
A.9海里B.12海里C.15海里D.30海里
知识点二 勾股定理的逆定理
1.定义
如果三角形的三边长满足,那么这个三角形是直角三角形,我们称它为勾股定理的逆定理
2.运用勾股定理的逆定理判断直角三角形的一般步骤
(1)找:确定三角形的最长边;
(2)算:分别计算出最长边的平方与另两边的平方和;
(3)比:通过比较来判断最长边的平方与另两边的平方和是否相等;
(4)判:作出结论,若相等,则说明这个三角形是直角三角形,否则不是直角三角形.
(1)如果用勾股定理的逆定理来判定一个三角形是否为直角三角形,则其中最长边所对的角是直角,不能简单地认为边所对的角必是直角.例如:当时,则边所对的角是直角,我们一般记作:大边对大角或者大角对大边,不要简单地用字母对应边.
(2)勾股定理的逆定理在叙述时不能说成“当斜边长的平方等于两条直角边长的平方和时,这个三角形是直角三角形”,在未判定三角形为直角三角形前,不能称最长边为“斜边”较短的两边为“直角边”.
3.股定理与其逆定理的联系与区别
(1)勾股定理和勾股定理的逆定理的题设和结论互换;
(2)勾股定理是直角三角形的性质,而其逆定理是直角三角形的判定
拓展
三角形的三边长分别是(其中是最长边)
(1)若,则这个三角形是直角三角形;
(2)若 ,则这个三角形是钝角三角形;
(3)若,则这个三角形是锐角三角形.
即学即练1下列条件中,不能判断一个三角形是直角三角形的是( )
A.三个角的比是2:3:5B.三条边a,b,c满足关系a2=c2﹣b2
C.三条边的比是2:3:5D.三边长为1,2,3
即学即练2根据下列条件,分别判断以a,b,c为三边的△ABC,不是直角三角形的是( )
A.b2=a2−c2 B.∠A:∠B:∠C=3:4:5
C.∠C=∠A−∠B D.a:b:c=12:13:5
即学即练3根据下列条件,分别判断以a,b,c为边的三角形是不是直角三角形.
(1)a=7,b=8,c=10.
(2)a=35,b=12,c=37.
(3)a=41,b=4,c=5.
(4)a=3n,b=4n,c=5n(n为正整数)
(5)a:b:c=5:12:13.
判定三角形为直角三角形的方法
(1)用角判断:
①两个锐角互余的三角形是直角三角形;
②有一个角是 90°的三角形是直角三角形.
(2)用边判断:如果已知条件与边有关,则可通过勾股定理的逆定理进行判断
知识点三 勾股数
1.勾股数的概念
能够成为直角三角形三条边长的三个,称为勾股数,即中,a,b,c为正整数时,称a,b,c 为一组勾股数【注意:小数(含分数)、无理数就算满足,也不能称为勾股数,因为它们不是正整数.】
2.常见的勾股数
①3,4,5 ;②6,8,10 ;③ 8,15,17 ;④7,24,25 ;⑤ 5,12,13 ;⑥9.12,15 ;⑦9,40,41.这些勾股数同学们请背诵下来,我们熟悉了常见的勾股数之后,将有利于我们快速判断一个三角形是否为直角三角形.
3.勾股数的求法
(1)如果a为一个大于1的奇数,b,c是两个连续自然数,且有 a2=b+c,那么a,b,c为一组勾股数.如3为大于1的奇数,4,5为两个连续自然数,且32=4+5,则3,4,5为一组勾股数,还有 5,12,13 ;7,24,25 ;9,40,41 ;11,60,61 ……
(2)如果a,b,c为一组勾股数,则na,nb,nc也是一组勾股数,其中n(n≥1)为自然数.
例如3,4,5是一组勾股数,那么6,8,10也是一组勾股数,9,12,15 也是一组勾股数.
判断勾股数的方法步骤是什么?
确定三个数是正整数;
确定出最大数与另外两个较小的数,计算最大数的平方与另外两个较小数的平方和;
(3)进行比较,若相等,则是勾股数,否则不是
即学即练1 下列几组数中,为勾股数的是( )
A.4,5,6B.12,16,18
C.7,24,25D.0.8,1.5,1.7
即学即练2下列各组数中,是勾股数的是( )
A.5,6,7B.3,4,5C.1,2,5D.0.6,0.8,1
题型一 求梯子滑落高度(勾股定理的应用)
例1一架梯子AC长25米,斜靠在一面墙上,梯子底端C离墙7米,
(1)这个梯子的顶端距地面有多高?
(2)如果梯子的顶端下滑了4米到A′,那么梯子的底端在水平方向滑动了几米?
举一反三1如图,斜靠在墙上的一根竹竿,AB=5m,OB=3m.若B端沿地面OB方向外0.5m,则A端沿垂直于地面AC方向下移( )
A.等于0.5mB.小于0.5mC.大于0.5mD.不确定
举一反三2如图,小巷左右两侧是竖直的墙,一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端到左墙角的距离为0.7米,顶端距离地面2.4米,如果保持梯子底端位置不动,将梯子斜靠在右墙时,顶端距离地面2米,则小巷的宽度为( )
A.2.2米B.2.3米C.2.4米D.2.5米
题型二 求旗杆高度(勾股定理的应用)
例2学过《勾股定理》后,某班兴趣小组来到操场上测量旗杆AB的高度,得到如下信息:
①测得从旗杆顶端垂直挂下来的升旗用的绳子比旗杆长1米(如图1);
②当将绳子拉直时,测得此时拉绳子的手到地面的距离CD为1米,到旗杆的距离CE为6米(如图2).
根据以上信息,求旗杆AB的高度.
举一反三1如图,一高层住宅发生火灾,消防车立即赶到距大厦10米处(车尾到大厦墙面),升起云梯到火灾窗口,已知云梯长26米,云梯底部距地面AE=1.5米,问:发生火灾的住户窗口距离地面多高?
举一反三2如图,花果山上有两只猴子在一棵树CD上的点B处,且BC=5m,它们都要到A处吃东西,其中一只猴子甲沿树爬下走到离树10m处的池塘A处,另一只猴子乙先爬到树顶D处后再沿缆绳DA线段滑到A处.已知两只猴子所经过的路程相等,设BD为xm.
(1)请用含有x的整式表示线段AD的长为 m;
(2)求这棵树高有多少米?
题型三 求小鸟飞行距离(勾股定理的应用)
例3如图,有两棵垂直于地面的树,一棵高8米,另一棵高2米,两树相距8米,一只小鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,则它至少要飞行( )米.
A.6B.8C.10D.12
举一反三1如图,有两只猴子在一棵树CD高6m的点B处,他们都要到A处的池塘去喝水,其中一只猴子沿树爬下去到离树12m处的池塘A处,另一只猴子爬到树顶D后直线越向池塘的A处,如果两只猴子所经过的路程相等,这棵树高有多少米?
举一反三2如图,两树高分别为10米和4米,相距8米,一只鸟从一树的树梢飞到另一树的树梢,则小鸟至少要飞( )
A.8米B.9米C.10米D.11米
题型四 求大树折断前的高度(勾股定理的应用)
例4海洋热浪对全球生态带来了严重影响,全球变暖导致华南地区汛期更长、降水强度更大,使得登录广东的台风减少,但是北上的台风增多.如图,一棵大树在一次强台风中距地面5m处折断,倒下后树顶端着地点A距树底端B的距离为12m,这棵大树在折断前的高度为( )
A.10mB.15mC.18mD.20m
举一反三1一棵大树在离地面6m高的B处断裂,树顶A落在离树底部C的8m处,求大树断裂之前的高度.
举一反三2《九章算术》是我国古代第一部数学专著,它的出现标志着中国古代数学形成了完整的体系.“折竹抵地”问题源自《九章算术》中:今有竹高一丈,末折抵地,去根五尺,问折高者几何?意思是一根竹子,原高一丈(一丈=10尺)一阵风将竹子折断,某竹梢恰好抵地,抵地处离竹子底部5尺远,则折断处离地面的高度是( )
A.53尺B.6.25尺C.4.75尺D.3.75尺
题型五 解决水杯中筷子问题(勾股定理的应用)
例5如图所示的是一个长方体笔筒,底面的长、宽分别为8cm和6cm,高为10cm,将一支长为18cm的签字笔放入笔筒内,则签字笔露在笔筒外的的长度最少为( )
A.10cmB.18−102cmC.8cmD.102cm
举一反三1如图,将一根长24cm的筷子,置于底面直径为5cm,高为12cm的圆柱形水杯中,设筷子露在杯子外面的长度是为hcm,则h的取值范围是( )
A.5≤h≤12B.12≤h≤19C.11≤h≤12D.12≤h≤13
题型六 解决航海问题(勾股定理的应用)
例6甲船和乙船分别从A港口和B港口同时出发,各沿图中箭头所指的方向航行(如图所示),现已知甲、乙两船的速度分别为16海里/时和12海里/时,且A,B两港口之间的距离为10海里,则经过 小时甲船和乙船之间的距离最近.
举一反三1如图,一艘轮船位于灯塔B的正西方向A处,且A处与灯塔B相距50海里,轮船沿东北方向匀速航行,到达位于灯塔B的北偏东15°方向上的C处.
(1)求∠ACB的度数;
(2)求灯塔B到C处的距离.(结果保留根号)
举一反三2如图,在南北方向的海岸线MN上,有A、B两艘巡逻船,现均收到故障船C的求救信号.已知A、B两船相距1003+1海里,船C在船A的北偏东60°方向上,船C在船B的东南方向上,MN上有一观测点D,测得船C正好在观测点D的南偏东75°方向上.
(1)分别求出A与C,A与D之间的距离AC和AD(如果运算结果有根号,请保留根号).
(2)已知距观测点D处100海里范围内有暗礁.若巡逻船A沿直线AC去营救船C,在去营救的途中有无触暗礁危险﹖请说明理由.(参考数据:2≈1.4,3≈1.7,精确到1海里)
题型七 求河宽(勾股定理的应用)
例7如图,池塘边有两点A,B,点C是与BA方向成直角的AC方向上一点,测得AC=18m,BC=30m.求A,B两点间的距离.
举一反三1某工程队负责挖掘一处通山隧道,为了保证山脚A,B两处出口能够直通,工程队在工程图上留下了一些测量数据(此为山体俯视图,图中测量线拐点处均为直角,数据单位:米).据此可以求得该隧道预计全长 米.
举一反三2如图,为了测量池塘的宽度DE,在池塘周围的平地上选择了A、B、C三点,且A、D、E、C四点在同一条直线上,∠C=90°,已测得AB=100m,BC=60m,AD=20m,EC=10m,则池塘的宽度DE( )
A.80mB.60mC.50mD.40m
题型八 求台阶上地毯长度(勾股定理的应用)
例8某会展中心在会展期间准备将高5m、长13m、宽2m的楼道铺上地毯,已知地毯每平方米30元,请你帮助计算一下,铺完这个楼道至少需要 元.
举一反三1如图,三级台阶,每一级的长、宽、高分别为8dm、3dm、2dm,A和B是这个台阶上两个相对的端点,点A处有一只蚂蚁,想到点B处去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬行到点B的最短路程为 dm.
举一反三2如图是一个三级台阶,它的每一级的长、宽和高分别为9、3和1,A和B是这个台阶两个相对的端点,A点有一只蚂蚁,想到B点去吃可口的食物.则这只蚂蚁沿着台阶面爬行的最短路程是( )
A.6B.8C.9D.15
题型九 判断汽车是否超速(勾股定理的应用)
例9如图,有两条公路OM、ON相交成30°角,沿公路OM方向离O点160米处有一所学校A,当重型运输卡车P沿道路ON方向行驶时,在以P为圆心,100米为半径的圆形区域内都会受到卡车噪声的影响,且卡车P与学校A的距离越近噪声影响越大.若已知重型运输卡车P沿道路ON方向行驶的速度为36千米/时,则对学校A的噪声影响最大时卡车P与学校A的距离是 米;重型运输卡车P沿道路ON方向行驶一次给学校A带来噪声影响的时间是 秒.
举一反三1如图,小明家(A)在小亮家(B)的正北方,某日,小明与小亮约好去图书馆(D),一小明行走的路线是A→C→D,小亮行走的路线是B→C→D,已知AB=3km,BC=4km,CD=5km,∠ABC=90°,已知小明骑自行车速度为a km/分钟,小亮走路,速度为0.1km分钟。小亮出发20分钟后小明再出发,若小明在路上遇到小亮,则带上小亮一起去图书馆,为了使小亮能坐上小明的顺风车,则a的取值范围是 。
举一反三2如图,一辆小汽车在一条城市街路上直道行驶,某一时刻刚好行驶到路对面车速检测仪A处的正前方30m的C处,过了2s后,测得小汽车与车速检测仪间的距离为50m,则这辆小汽车的速度是 m/s.
题型十 判断是否受台风影响(勾股定理的应用)
例10森林火灾是一种常见的自然灾害,危害很大.随着中国科技、经济的不断发展,开始应用飞机洒水的方式扑灭火源.如图,△ABC区域内是一片森林,有一台救火飞机沿东西方向AB,由点A飞向点B,已知点C为其中一个着火点,且点C与点A,B的距离分别为600m和800m,又AB=1000m,飞机中心周围500m以内可以受到洒水影响.
(1)求△ABC的面积.
(2)着火点C能否受到洒水影响?为什么?
举一反三1如图,公路MN和公路PQ在点P处交汇,∠OPN=30∘,点A处有一所学校.AP=240m.假设汽车在公路MN上行驶时,周围150m以内会受到噪音影响,则学校是否会受到噪音影响?请说明理由.如果受影响,请求出受影响的时间.(已知汽车的速度为18m/秒.)
举一反三2为了积极响应国家新农村建设的号召,遂宁市某镇政府采用了移动宣讲的形式进行广播宣传.如图,笔直的公路MN的一侧点A处有一村庄,村庄到公路MN的距离为600m,假使宣讲车P周围1000m以内能听到广播宣传,宣讲车P在公路MN上沿PN方向行驶.
(1)村庄能否听到广播宣传?请说明理由.
(2)已知宣讲车的速度是200m/min,如果村庄能听到广播宣传,那么总共能听多长时间?
题型十一 选址使到两地距离相等(勾股定理的应用)
例11如图,铁路上A,B两点相距25km,C,D为两村庄,DA⊥AB于点A,CB⊥AB于点B,已知DA=15km,CB=10km,现在要在铁路AB上建一个土特产品收购站E,使得C,D两村到E站的距离相等,则E站应建在离A站多少km处?
举一反三1如图所示,A、B两块试验田相距200m,C为水源地,AC=160m,BC=120m,为了方便灌溉,现有两种方案修筑水渠.
甲方案:从水源地C直接修筑两条水渠分别到A、B;
乙方案;过点C作AB的垂线,垂足为H,先从水源地C修筑一条水渠到AB所在直线上的H处,再从H分别向A、B进行修筑.
(1)请判断△ABC的形状(要求写出推理过程);
(2)两种方案中,哪一种方案所修的水渠较短?请通过计算说明.
举一反三2某公路上有一隧道,顶部是圆弧形拱顶,圆心为O,隧道的水平宽AB为24 m,AB离地面的高度AE=10m,拱顶最高处C离地面的高度CD为18 m,在拱顶的M,N处安装照明灯,且M,N离地面的高度相等都等于17 m,则MN= m.
题型十二 求最短路径(勾股定理的应用)
例12如图,长方体的长、宽、高分别为6,4,4,点A是上底面中心,点B是棱CD的中点,一只蚂蚁由A处爬到B处,最短路程为 .
举一反三1如图,圆柱的高为12cm,底面周长为18cm,蚂蚁在圆柱侧面爬行,从点A爬到点B的最短路程是 cm.
举一反三2如图,透明的圆柱形容器(容器厚度忽略不计)的高为12cm,底面周长为16cm,在容器内壁离容器底部3cm的点B处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,且离容器上沿3cm的点A处,则蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路径为 cm.
题型十三 判断三边能否构成直角三角形
例13如图,在△ABC中,CD⊥AB,AB=5,BC=5,CD=2.
(1)求DB的长;
(2)求证:AC⊥BC.
举一反三1下列条件中,不能判定△ABC是直角三角形的是( )
A.∠B=∠C+∠A B.a2=(b+c)(b−c)
C.∠A:∠B:∠C=3:4:5D.a:b:c=5:12:13
举一反三2已知a、b、c为△ABC的三边,且满足a−ba2+b2−c2=0,则△ABC是( )
A.等腰三角形B.直角三角形
C.等腰直角三角形D.等腰三角形或直角三角形
题型十四 在网格中判断直角三角形
例14在正方形网格中,每个小正方形的顶点称为格点,顶点都在格点的三角形叫做格点三角形,现有A,B两个格点,请以AB为边分别画出符合下列要求的格点三角形.
(1)在图甲中画一个面积为4的直角三角形;
(2)在图乙中画一个等腰(非直角)三角形,且这个等腰三角形的腰长为_______________.
举一反三1如图,在网格中,每个小正方形的边长为1,要求只用一把无刻度的直尺作图.
(1)在图1中作一个以AB为腰的等腰三角形,其顶点都在格点上.
(2)在图2中作所有以AB为一边的直角三角形,其顶点都在格点上.
举一反三2图1与图2均为5×5的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,点A、B均落在格点上,在图1、图2给定的网格中按要求作图.
(1)在图1的格点中取一点C,使△ABC为等腰直角三角形;
(2)在图2的格点中取一点E,使△ABE是与△ABD面积相等的等腰三角形.
题型十五 利用勾股定理的逆定理求解
例15如图,在四边形ABCD中,∠B=90°,AB=3,BC=4,CD=12,AD=13.
(1)求AC的长.
(2)求四边形ABCD的面积.
举一反三1如图所示,AB⊥BC,AB=23,CD=5,AD=3,BC=2,则∠A=( )
A.30°B.45°C.60°D.75°
举一反三2如图,小明爸爸在鱼池边开了一块四边形土地种了一些蔬菜,爸爸让小明计算这块土地的面积,AB=3m,AD=4m,CD=12m,BC=13m,又已知∠A=90°.求这块土地的面积.
题型十六 勾股定理逆定理的实际应用
例16如图所示,四边形ABCD中,AB=3cm,AD=4cm,BC=13cm,CD=12cm,∠A=90°,求四边形ABCD的面积.
举一反三1如图,某住宅小区在施工过程中留下了一块空地,已知AD=4米,CD=3米,∠ADC=90°,AB=13米,BC=12米.
(1)△ABC是直角三角形吗?为什么?
(2)小区为美化环境,欲在空地上铺草坪,已知草坪每平方米100元,试问铺满这块空地共需花费多少元?
举一反三2如图,AB⊥BC,AB=4,BC=3,DC=12,AD=13.请你连结AC.
(1)求线段AC的长;
(2)求四边形ABCD的面积
题型十七 勾股定理逆定理的拓展问题
例17如图,在笔直的公路AB旁有一条河流,为方便运输货物,现要从公路AB上的D处建一座桥梁到达C处,已知点C与公路上的停靠站A的直线距离为9km,与公路上另一停靠站B的直线距离为12km,公路AB的长度为15km,且CD⊥AB.
(1)求证:AC⊥BC;
(2)求修建的桥梁CD的长.
举一反三1如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,四边形ABCD的顶点均在格点上.
(1)直接写出线段AC、CD、AD的长;
(2)求∠ACD的度数;
(3)求四边形ABCD的面积.
举一反三2定义:如图,点M,N(点M在N的左侧)把线段AB分割成AM,MN,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的购股分割.
(1)已知M、N把线段AB分割成AM,MN,BN,若AM=1.5,MN=2.5,BN=2.0,则点M、N是线段AB的勾股分割点吗?请说明理由;
(2)已知点M、N是线段AB的勾股分割点,且AM为直角边,若AB=30,AM=5,求BN的长.
一、单选题
1.(2022上·上海宝山·八年级校考期末)下列四组数据为三角形的三边,其中能构成直角三角形的是( )
A.、、B.、、C.、、D.、、()
2.(2021上·上海普陀·八年级校联考期末)用下列几组边长构成的三角形中哪一组不是直角三角形( )
A.8,15,17B.,2,
C.,,D.1,2,
3.在如图所示的的方格图中,点A和点B均为图中格点.点C也在格点上,满足为以为斜边的直角三角形.这样的点C有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
4.如图,在单位为1的正方形网格图中有四条线段,从中任取三条线段所构成的三角形中恰好是直角三角形的个数为( )
A.0个B.1个C.2个D.3个
5.若一个三角形的三边分别是7,24,25,则它的面积是( )
A.84B.87.5C.168D.300
6.如果a,b,c是三角形的三边并且满足:,则三角形的面积是( )
A.24B.48C.12D.6
二、填空题
7.三角形的三边长为,则它最长边上的高为 .
8.(2021上·上海长宁·八年级校考期末)已知一个三角形三边的长分别为,则这个三角形的面积是 .
9.(2022上·上海宝山·八年级校考期末)如图,在中,,,,点P为边上一点,点P关于直线的对称点为点Q,联结、,与边交于点D.当时,则 .
10.一个三角形花坛的三边长为,,,则这个花坛的面积是 .
三、解答题
11.(2023上·上海·八年级校考阶段练习)已知:如图,在四边形中,,,,.
(1)求的度数.
(2)求四边形的面积.
12.(2022上·上海金山·八年级校联考期末)已知直角坐标平面内两点,.
(1)利用无刻度直尺、圆规在轴上求作点,使(不要求写出作法和证明,但要求保留作图痕迹,并写出结论);
(2)求出点的坐标(写出计算过程);
(3)求出的面积.
13.如图是一块四边形绿地的示意图,其中,,,,.求此绿地的面积.
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