初中数学北师大版八年级上册3 勾股定理的应用精品综合训练题
展开北师大版 数学 八上 第一章 2.3勾股定理的应用
一, 选择题(共30分)
1,图1是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图,它是由四个全等的直角三角形围成的.若AC=6,BC=5,将四个直角三角形中的边长为6的直角边分别向外延长一倍,得到图2所示的“数学风车”,则这个风车的外围周长是( )
A.51 B.49 C.76 D.无法确定
【答案】C
【知识点】三角形全等及其性质;勾股定理的应用
【解析】【解答】解:依题意,设“数学风车”中的四个直角三角形的斜边长为x,则
x2=122+52=169
所以x=13
所以“数学风车”的周长是:(13+6)×4=76.
故答案为:C.
2.勾股定理是我国的伟大数学发明之一.如图,以Rt△ABC的各边为边向外作正方形,再把较小的两张正方形纸片放入最大的正方形中,三个阴影部分的面积分别为S1=1,S2=2,S3=3,则较小两个正方形重叠部分(四边形DEFG)的面积为( )
A.4 B.5 C.5.5 D.6
【答案】D
【知识点】勾股定理的应用;正方形的性质
【解析】【解答】解:设直角三角形的斜边长为c,较长直角边为a,较短直角边为b,
由勾股定理得,c2=a2+b2,
∴c2−a2−b2=0,
∴S阴影=c2−a2−(b2−S四边形DEFG)=c2−a2−b2+S四边形DEFG=S四边形DEFG,
∴S四边形DEFG=S1+S2+S3,
∵S1=1,S2=2,S3=3,
∴两个正方形重叠部分(四边形DEFG)的面积=1+2+3=6.
故答案为:D.
3.如图,在直线l上依次摆放着七个正方形,已知斜放置的三个正方形的面积分别是1、2、3,正放置的四个正方形的面积依次是S1,S2,S3,S4,则S1+S4=( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】A
【知识点】勾股定理的应用;正方形的性质;三角形全等的判定(AAS)
【解析】【解答】解:如图:
∵∠ACB=∠BDE=∠ABE=90°,
∴∠ABC+∠BAC=90°,∠ABC+∠EBD=90°,
∴∠BAC=∠EBD,
在△ABC与△BDE中,
∠ACB=∠BDE,∠BAC=∠EBD,AB=BE,
∴△ABC≌△BDE(AAS),
∴BC=ED,
∵AB2=AC2+BC2,
∴AB2=AC2+ED2=S1+S2,
即S1+S2=1,
同理S2+S3=2,S3+S4=3,
则S1+S2+S3+S4=1+3=4,
则S1+S4=4-2=2.
故答案为:A.
4。《九章算术》中记录了这样一则“折竹抵地”问题:今有竹高一丈,末折抵地,去本四尺,问折者高几何?意思是:一根竹子,原高一丈,一阵风将竹子折断,其竹梢恰好抵地,抵地处离竹子底部4尺远(如图),则折断后的竹子高度为多少尺?(1丈=10尺)如果我们假设折断后的竹子高度为x尺,根据题意,可列方程为( )
A.x2+42=102 B.(10−x)2+42=102
C.(10−x)2+42=x2 D.x2+42=(10−x)2
【答案】D
【知识点】勾股定理的应用
【解析】【解答】解:如图所示:
由题意得:∠AOB=90°,
设折断处离地面的高度OA是x尺,
由勾股定理得:x2+42=(10−x)2.
故答案为:D.
5.如图,长为12cm的橡皮筋放置在x轴上,固定两端A和B,然后把中点C向上拉升8cm至D点,则橡皮筋被拉长了( )
A.5cm B.6cm C.8cm D.10cm
【答案】C
【知识点】勾股定理的应用
【解析】【解答】解:根据题意得:CD=8cm,AD=BD,AB=12cm,
∵点C为AB的中点,
∴CD⊥AB,AC=6cm,
∴AD=AC2+CD2=10cm,
∴橡皮筋被拉长了2×10−12=8cm.
故答案为:C
6.如图所示,已知△ABC中,AB=6,AC=9,AD⊥BC于D,M为AD上任一点,则MC2﹣MB2等于( )
A.9 B.35 C.45 D.无法计算
【答案】C
【知识点】勾股定理的应用
【解析】【解答】解:在Rt△ABD和Rt△ADC中,
BD2=AB2﹣AD2,CD2=AC2﹣AD2,
在Rt△BDM和Rt△CDM中,
BM2=BD2+MD2=AB2﹣AD2+MD2,MC2=CD2+MD2=AC2﹣AD2+MD2,
∴MC2﹣MB2=(AC2﹣AD2+MD2)﹣(AB2﹣AD2+MD2)
=AC2﹣AB2
=45.
故答案为:C.
7.如图,在“庆国庆,手拉手”活动中,某小组从营地A出发,沿北偏东53°方向走了1200m到达B点,然后再沿北偏西37°方向走了500m到达目的地C点,此时A,C两点之间的距离为( )
A.1000m B.1100m C.1200m D.1300m
【答案】D
【知识点】勾股定理的应用
【解析】【解答】解:如图,
由题意得:AB=1200m,BC=500m,∠CBD=37°,∠BAF=53°,DE∥AF,
∴∠ABE=∠BAF=53°,
∴∠ABC=180°−∠CBD−∠ABE=180°−37°−53°=90°,
∴AC=AB2+BC2=12002+5002=1300(m),
即A,C两点之间的距离为1300m,
故答案为:D.
8.如图,已知ABCD是长方形纸片,,在CD上存在一点E,沿直线AE将折叠,D恰好落在BC边上的点F处,且,则的面积是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据面积求出BF、AF、CF,设DE为x,列方程求出即可.
【详解】
解:ABCD是长方形纸片,
∴AB=CD=3,
,
∴,
∴BF=4,
∴AF=,
∴AF=AD=BC=5,CF=1,
设DE为x,EF=DE=x,EC=3-x,
x2=(3-x)2+1,
解得,x= ,
∴,
故选:B.
9.如图,桌上有一个圆柱形玻璃杯(无盖)高6厘米,底面周长16厘米,在杯口内壁离杯口1.5厘米的A处有一滴蜜糖,在玻璃杯的外壁,A的相对方向有一小虫P,小虫离杯底的垂直距离为1.5厘米,小虫爬到蜜糖处的最短距离是( )
A.厘米 B.10厘米 C.厘米 D.8厘米
【答案】B
【分析】
把圆柱沿着点A所在母线展开,把圆柱上最短距离转化为将军饮马河型最短问题求解即可.
【详解】
把圆柱沿着点A所在母线展开,如图所示,
作点A的对称点B,
连接PB,
则PB为所求,
根据题意,得PC=8,BC=6,
根据勾股定理,得PB=10,
故选B.
10.如图,是一种饮料的包装盒,长、宽、高分别为、、,现有一长为的吸管插入到盒的底部,则吸管漏在盒外面的部分的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据题中已知条件,首先要考虑吸管放进杯里垂直于底面时露在杯口外的最长长度;最短时与底面对角线和高正好组成直角三角形,用勾股定理解答,进而求出露在杯口外的最短长度.
【详解】
①当吸管放进杯里垂直于底面时露在杯口外的长度最长,最长为16−12=4(cm);
②露出部分最短时与底面对角线和高正好组成直角三角形,
底面对角线长==5cm,高为12cm,
由勾股定理可得:杯里面管长==13cm,则露在杯口外的长度最短为16−13=3(cm),
∴
故选:B.
二.填空题(共24分)
11.如图,一架秋千静止时,踏板离地的垂直高度DE=0.5m,将它往前推送1.5m(水平距离BC=1.5m)时,秋千的踏板离地的垂直高度BF=1m,秋千的绳索始终拉直,则绳索AD的长是 m.
【答案】2.5
【知识点】勾股定理的应用
【解析】【解答】解:∵BF⊥EF,AE⊥EF,BC⊥AE,
∴∠CEF=∠EFB=∠FBC=∠BCE=∠ACB=90°,
∴BC∥EF,CE∥BF,
由平行线间距离处处相等可得:CE=BF=1m,
∴CD=CE-DE=1-0.5=0.5(m),而BC=1.5,
设绳索AD的长为x m, 则AB=AD=x m,AC=AD-CD=(x-0.5)m,
在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC2+BC2=AB2,
即(x-0.5)2+1.52=x2, 解得:x=2.5(m),
即绳索AD的长是2.5m,
故答案为:2.5.
12.如图,校园内有一块长方形草地,为了满足人们的多样化品求,在草地内拐角位置开出了一条路,走此路可以省 m的路.
【答案】2
【知识点】勾股定理的应用
【解析】【解答】如图,
∵四边形是长方形,
∴∠ACB=90°,
∵AC=3,BC=4,
∴AB=AC2+CB2=32+42=5,
∴AC+BC-AB=3+4-5=2(m),
故答案为:2.
13.我国古代数学著作《九章算术》中记载了一个问题:“今有池方一丈,葭生其中,出水一尺.引葭赴岸,适与岸齐.问水深几何?”(丈、尺是长度单位,1丈=10尺)其大意为:有一个水池,水面是一个边长为10尺的正方形,在水池正中央有一根芦苇AB,它高出水面1尺(即BC=1尺).如果把这根芦苇拉向水池一边的中点,它的顶端B恰好到达池边的水面D处.问水的深度是多少?则水深DE为 尺.
【答案】12
【知识点】勾股定理的应用
【解析】【解答】设水池里水的深度是x尺,则DE=AC=x,BA=AD=x+1,
由题意得:AC2+CD2=AD2,
∴x2+52=(x+1)2,
解得:x=12,
故答案为:12.
14.一艘轮船以16km/ℎ 的速度离开港口向东北方向航行,另一艘轮船同时离开港口以12km/ℎ的速度向东南方向航行,它们离开港口1 小时后相距 .
【答案】20km
【知识点】勾股定理的应用
【解析】【解答】解:作出图形,因为东北和东南的夹角为90°,所以△ABC为直角三角形.
在Rt△ABC中,AC=16×1=16km,
BC=12×1=12km.
则AB=AC2+BC2=162+122=20km,
故答案为:20km.
15.如图所示的正方形网格内,点A,B,C,D,E是网格线交点,那么_____°.
【答案】90
【分析】
由题意设出网格边长,根据勾股定理分别表示出,再利用勾股定理逆定理可得结论.
【详解】
解:设正方形网格边长为a,
由勾股定理求得,
∴
∴为直角三角形,
即
故答案为:90.
16.一幢高层住宅楼发生火灾,消防车立即赶到,在距住宅楼9米的B处升起云梯搭在火灾窗口(如图),已知云梯长15米,云梯底部距地面2米,发生火灾的住户窗口A离地面有 米.
【答案】14
【知识点】勾股定理的应用
【解析】【解答】由勾股定理得AC=AB2−BC2=152−92=12
AF=AC+FC=12+2=14
【分析】把住户离地面的高度分割成两部分,在三角形中根据勾股定理求出AC加上梯底离地面的高度,则火灾窗口离地高度可求。
三. 解答题(共46分)
17.(8分)如图某海滨浴场的岸边4C可近似地看成直线,位于岸边A处的救生员发现海中B处有人求救,救生员没有从A处游向B处,而是沿岸边自A处跑到距离B处最近的C处,然后从C处游向B处.已知∠BAC=45°,AC=300米,救生员在岸边行进速度为6米/秒,在海中行进的速度为2米/秒.请分析救生员的路线选择是否正确.
【答案】解:正确∵在Rt△ABC中,AC=300,∠BAC=45°,
∴BC=AC=300米,AB=2AC=3002(米);
∵救生员在岸边行进速度为6米/秒,在海中行进的速度为2米/秒.
∴从A到B所用时间为:3002÷2=1502(秒),
从A到C到B所用时间为:300÷6+300÷2=200(秒),
∵200<1502.
∴救生员选择的路线正确.
18.(8分)如图,一个直径为12cm(即BC=12cm)的圆柱形杯子,在杯子底面的正中间点E处竖直放一根筷子,筷子露出杯子外2cm(即FG=2cm),当筷子GE倒向杯壁时(筷子底端不动),筷子顶端正好触到杯D,求筷子GE的长度.
【答案】解:设筷子GE的长度是x cm,那么杯子的高度EF是(x-2)cm,
∵杯子的直径为12cm,
∴杯子半径DF为6cm,
在Rt△DFE中,(x-2)2+62=x2,
即x2-4x+4+36=x2,
解得:x=10,
答:筷子GE的长度是10cm.
19.(10分)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,由于某种原由C到A的路现在已经不通,某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CH,测得CB=1.5千米,CH=1.2千米,HB=0.9千米.
(1)问CH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AC的长.
【答案】(1)解:是, 理由是:在△CHB中,
∵CH2+BH2=1.22+0.92=2.25, BC2=2.25,
∴CH2+BH2=BC2,
∴△CHB是直角三角形,
∴CH是从村庄C到河边的最近路;
(2)解:设AC=x千米,
在Rt△ACH中,由已知得AC=x,AH=x-0.9,CH=1.2,
由勾股定理得:AC2=AH2+CH2
∴x2=(x-0.9)2+1.22,
解这个方程,得x=1.25,
答:原来的路线AC的长为1.25千米.
20.(10分)如图,在离水面高度为5米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,开始时绳子BC的长为13米,此人以0.5米每秒的速度收绳,10秒后船移动到点D的位置,问船向岸边移动了多少米?(假设绳子是直的,结果保留根号)
【答案】解:在Rt△ABC中:
∵∠CAB=90°,BC=13米,AC=5米,
∴AB=132−52=12 (米),
∵此人以0.5米每秒的速度收绳,10秒后船移动到点D的位置,
∴CD=13-0.5×10=8(米),
∴AD=CD2−AC2=64−25=39 (米),
∴BD=AB-AD=12- 39 (米),
答:船向岸边移动了(12- 39 )米.
21.(10分)如图,红星村A和幸福村B在一条小河的同侧,它们到河岸的距离,分别为1和3,又知道的长为3,现要在河岸上建一水厂向两村输送自来水,铺设水管的工程费用为每千米20000元.
(1)请在上选择水厂位置,使铺设水管的费用最省(作图工具不限,保留作图痕迹);
(2)求铺设水管的最省总费用.
【答案】(1)见解析;(2)100000元.
【分析】
(1)延长AC到F,使CF=AC,连接BF,交CD于E,则E为所求;
(2)过B作BN⊥CA,交CA的延长线于N,求出BN,NC长,根据勾股定理求出BF,即可得出答案.
【详解】
解:(1)延长AC到F,使CF=AC,连接BF,交CD于E,
∵AC⊥CD,
∴AE=FE,
∴AE+BE=FE+BE=BF,
则在CD上选择水厂位置是E时,使铺设管道的费用最省;
(2)如上图,过B作BN⊥CA,交CA的延长线于N,
∴BN=CD=3km,CN=BD=3km,
∵AC=CF=1km,
∴NF=4km,
在Rt△BNF中,由勾股定理得:BF=km,
∵AC⊥CD,AC=CF,
∴AE=FE,
∴AE+BE=EF+BE=BF=5km,
∴铺设水管的最最省总费用是:20000×5=100000(元).
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