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苏科版八年级上册第三章 勾股定理3.2 勾股定理的逆定理优秀测试题
展开1.如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都是1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 ( )
A. 180°−αB. 180°−2αC. 90°+αD. 90°+2α
2.若a,b,c是Rt△ABC的三边长,且∠C=90°,h是斜边上的高,现有下列说法:①a2,b2,c2能组成三角形;②c+h,a+b,h能组成直角三角形;③1a,1b,1h能组成直角三角形.其中正确的有 ( )
A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个
3.如图,每个小正方形的边长均为1,A,B,C是小正方形的顶点,则∠ABC的度数为 ( )
A. 90°B. 60°C. 45°D. 30°
4.如果三角形满足一个角的度数是另一个角度数的3倍,那么我们称这个三角形为“智慧三角形”.下列数据中,能作为一个“智慧三角形”三边长a,b,c的一组是 ( )
A. a=1,b=2,c=3B. a2:b2:c2=1:1:2
C. a=b=cD. a2:b2:c2=1:3:4
5.现有以下四组代数式:①3n,4n,5n(n为正整数);②n,n+1,n+2(n为正整数);③n2−1,2n,n2+1(n≥2,n为正整数);④m2−n2,2mn,m2+n2(m>n,m,n为正整数).将每组的三个代数式作为△ABC的三边,其中能使△ABC为直角三角形的有 ( )
A. 1组B. 2组C. 3组D. 4组
6.如果三个正整数a,b,c满足a2+b2=c2,那么称a,b,c为一组勾股数.如果一个正整数m能表示成两个非负整数x,y的平方和,即m=x2+y2,那么称m为广义勾股数.现有下面的结论:①7是广义勾股数;②13是广义勾股数;③两个广义勾股数的和是广义勾股数;④两个广义勾股数的积是广义勾股数;⑤若x=m2−n2,y=2mn,z=m2+n2,其中x,y,z,m,n是正整数,则x,y,z是一组勾股数.其中正确的是 ( )
A. ①③④⑤B. ②④C. ②③⑤D. ②④⑤
7.下列各组数中,是勾股数的是( )
A. 2,3,4B. 0.6,0.8,1C. 32,42,52D. 6,8,10
8.下列由三条线段a、b、c构成的三角形:①∠A+∠B=∠C;②a=3k,b=4k,c=5k(k>0);③∠A:∠B:∠C=3:4:5;④a=m2+1,b=m2−1,c=2m(m为大于1的整数),其中能构成直角三角形的是( )
A. ①④B. ①②④C. ②③④D. ①②③
9.如图所示的网格是正方形网格,A,B,C,D是网格线交点,则∠BAC与∠DAC的大小关系为( )
A. ∠BAC>∠DACB. ∠BAC<∠DAC
C. ∠BAC=∠DACD. 无法确定
10.若a、b、c是直角三角形ABC的三边长,且a2+b2+c2+200=12a+16b+20c,则△ABC三条角平分线的交点到一条边的距离为( )
A. 1B. 2C. 3D. 4
二、填空题:本题共4小题,每小题3分,共12分。
11.如图所示的网格是由相同的小正方形组成的,△ABC和△CDE的顶点都是网格线的交点,则∠BAC+∠CDE= .
12.如图,在△ABC中,AB=10,AC=8,BC=6,DE是AC的垂直平分线,DE交AB于点D,连接CD,则CD的长为 .
13.已知三角形的三边长分别是2n+1,2n2+2n,2n2+2n+1,则最大角的度数为 .
14.如图,若AB=5,AC=3,边BC上的中线AD=2,则△ABC的面积为 .
三、解答题:本题共6小题,共48分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.(本小题8分)
如图,AD为△ABC的中线,且AC=13,BC=10,AD=12,求△ABD的周长.
16.(本小题8分)
在△ABC中,BC=a,AC=b,AB=c,设c为最长边,当a2+b2=c2时,△ABC是直角三角形;当a2+b2≠c2时,利用代数式a2+b2和c2的大小关系,探究△ABC的形状(按角分类).
(1)当△ABC的三边长分别为6,8,9时,△ABC为 三角形,当△ABC的三边长分别为6,8,11时,△ABC为 三角形;
(2)猜想:当a2+b2 c2时,△ABC为锐角三角形,当a2+b2 c2时,△ABC为钝角三角形;
(3)判断当a=1,b=2时,△ABC的形状,并求出对应的c2的取值范围.
17.(本小题8分)
如图,A,B两块试验田相距200 m,C为水源地,AC=160 m,BC=120 m,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.
18.(本小题8分)
如图,在四边形ABCD中,AB=3,AD=4,BC=13,CD=12,∠A=90°,求四边形ABCD的面积.
19.(本小题8分)
如图,AD⊥BC,垂足为D,且AD=4,BD=8.点E从点B沿射线BC方向以2个单位长度/s的速度匀速运动,F为BE的中点,连接AE,AF,设点E运动的时间为ts.
(1)当t为何值时,AE=AF?
(2)当t=5时,判断△ABE的形状,并说明理由.
20.(本小题8分)
如图,已知在△ABC中,AC=8 cm,BC=6 cm,AB=10 cm,CD为边AB上的高.
(1)判断△ABC的形状,并说明理由.
(2)求CD的长.
(3)若动点P从点A出发,沿着A→C→B→A运动,最后回到点A,速度为1 cm/s,设运动时间为ts,则当t为何值时,△BCP为等腰三角形?
答案和解析
1.【答案】C
【解析】如图,过点B作BG//CD,连接EG.由BG//CD,得∠ABG=∠CFB=α.根据勾股定理,得BG2=17,BE2=17,EG2=34,则BG2+BE2=EG2,∴∠GBE=90°,∴∠ABE=∠GBE+∠ABG=90°+α.
2.【答案】C
【解析】提示:①因为a2+b2=c2,不符合三角形的两边之和大于第三边,所以a2,b2,c2不能组成三角形,所以①错误;②因为(c+h)2−h2=c2+2ch,ch=ab,所以c2+2ch=c2+2ab,因为a2+b2=c2,所以c2+2ch=a2+b2+2ab=(a+b)2,所以(c+h)2−h2=(a+b)2,所以h2+(a+b)2=(c+h)2,所以c+h,a+b,h能组成直角三角形,所以②正确;③因为1a2+1b2=a2+b2a2b2=c2c2h2=1h2,所以③正确.
3.【答案】C
【解析】提示:连接AC.根据勾股定理,得AC2=BC2=5,AB2=10,所以AC2+BC2=AB2.所以△ABC是等腰直角三角形,所以∠ABC=45°.
4.【答案】D
【解析】提示:因为1+2=3,a,b,c不能构成三角形,所以A错误;因为a2:b2:c2=1:1:2,是等腰直角三角形,所以B错误;因为a=b=c,是等边三角形,所以C错误;由a2:b2:c2=1:3:4,可判断此三角形是直角三角形,又因为a=12c,所以直角三角形中的三个角分别是30°,60°,90°,其中90°÷30°=3,符合“智慧三角形”的定义,所以D正确.
5.【答案】C
【解析】略
6.【答案】D
【解析】提示:①7≠x2+y2,不正确;②13=22+32,正确;令m=x2+y2,n=a2+b2,③m+n=x2+y2+a2+b2,不一定能表示成两个非负整数的平方和,不正确;④mn=(a2+b2)(x2+y2)=a2x2+a2y2+b2x2+b2y2=(ax)2+(by)2+2abxy+(ay)2+(bx)2−2abxy=(ax+by)2+(ay−bx)2能表示成两个非负整数的平方和,正确;⑤易证x2+y2=z2,正确.
7.【答案】D
【解析】【分析】
此题考查勾股数,解答此题要深刻理解勾股数的定义,并能够熟练运用.
根据勾股数的定义:有a、b、c三个正整数,满足a2+b2=c2,称为勾股数.由此判定即可.
【解答】
解:A.∵22+32=13≠42,∴2,3,4不是勾股数;
B. 0.6,0.8不是正整数,故0.6,0.8,1不是勾股数;
C.32=9,42=16,52=25,∵92+162=337≠252,∴32,42,52不是勾股数;
D.∵62+82=102,∴6,8,10是勾股数;
故选D.
8.【答案】B
【解析】利用勾股定理的逆定理,三角形内角和定理进行计算,逐一判断即可解答.
【解答】解:①∵∠A+∠B=∠C,∠A+∠B+∠C=180∘,
∴∠C+∠C=180∘,
∴∠C=90∘,
∴能构成直角三角形;
②∵a2+b2=(3k)2+(4k)2=25k2,c2=(5k)2=25k2,
∴a2+b2=c2,
∴能构成直角三角形;
③∵∠A:∠B:∠C=3:4:5,∠A+∠B+∠C=180∘,
∴∠C=180∘×53+4+5=75∘,
∴不能构成直角三角形;
④∵a2=(m2+1)2=m4+2m2+1,b2+c2=(m2−1)2+(2m)2=m4−2m2+1+4m2=m4+2m2+1,
∴a2=b2+c2,
∴能构成直角三角形;
所以,能构成直角三角形的是①②④,
故选B.
9.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了勾股定理,勾股定理的逆定理,角的大小比较,等腰直角三角形的判定和性质等知识点,能熟记勾股定理和勾股定理的逆定理是解此题的关键.
连接CD,BC,设小正方形的边长为1,根据勾股定理求出AB、AC、BC、AD、CD的平方,根据求出的结果得出BC=AC,AD=CD,AC2+BC2=AB2,AD2+CD2=AC2,求出△ACB和△ADC都是等腰直角三角形,再得出选项即可.
【解答】
解:连接CD,BC,
设小正方形的边长为1,
由勾股定理得:AB2=22+42=4+16=20,
BC2=12+32=1+9=10,
AC2=12+32=1+9=10,
AD2=12+22=1+4=5,
CD2=12+22=1+4=5,
所以BC=AC,AD=CD,AC2+BC2=AB2,AD2+CD2=AC2,
即△ACB和△ADC都是等腰直角三角形,
所以∠BAC=∠DAC=45°,
故选:C.
10.【答案】B
【解析】∵a2+b2+c2+200=12a+16b+20c,∴a2−12a+36+b2−16b+64+c2−20c+100=0,∴(a−6)2+(c−10)2=0,∴a−6=0,b−8=0,c−10=0,∴a=6,b=8,c=10,∴a2+b2=62+82=100=c2.∴∠ACB=90°.如图,设G为△ABC的三条角平分线的交点,过G作GD⊥AB,GF⊥BC,GH⊥AC,垂足分别为D、F、H,则GD=GF=GH,而S▵ABC=12BC⋅AC=12ab=24,又S▵ABC=S▵AGC+S▵BGC+S▵AGB=12C▵ABC⋅GD,∴12(6+8+10)⋅GD=24,∴GD=2.故选B.
11.【答案】45°
【解析】提示:连接AD,设小正方形的边长均为1.根据勾股定理,得AD2=12+32=10,CD2=12+32=10,AC2=22+42=20,所以AD=CD,AD2+CD2=AC2.所以△ACD是等腰直角三角形,且∠ADC=90°,∠DAC=∠ACD=45°.因为AB//DE,所以∠BAD+∠ADE=180°,所以∠BAC+∠CDE=180°−(∠ADC+∠DAC)=45°.
12.【答案】5
【解析】略
13.【答案】90°
【解析】提示:根据题意得,(2n+1)2+(2n2+2n)2=4n4+8n3+8n2+4n+1=(2n2+2n+1)2.所以该三角形是直角三角形,则最大角的度数为90°.
14.【答案】6
【解析】提示:延长AD到点E,使ED=AD,连接BE.因为D为BC的中点,所以DC=DB.在△ADC与△EDB中,因为AD=ED,∠ADC=∠EDB,DC=DB,所以△ADC≌△EDB.所以EB=AC=3.又因为AE=2AD=4,AB=5,所以AB2=AE2+BE2,所以∠E=90°.则S△ABC=S△ABD+S△ADC=S△ABD+S△EDB=S△ABE=12×3×4=6.
15.【答案】∵AD为△ABC的中线,BC=10,∴BD=CD=5.∵AC=13,AD=12,∴AD2+CD2=122+52=169,AC2=132=169,∴AD2+CD2=AC2,∴∠ADC=90°.∵∠ADC+∠ADB=180°,∴∠ADB=90°,∴在Rt△ADB中,AD2+BD2=AB2,即122+52=AB2,∴AB2=169,∴AB=13,∴△ABD的周长为5+12+13=30
【解析】略
16.【答案】【小题1】
锐角
钝角
【小题2】
>
<
【小题3】
根据题意及三角形的三边关系,得2≤c<3,a2+b2=12+22=5.①当a2+b2>c2,即4≤c2<5时,该三角形是锐角三角形;②当a2+b2=c2,即c2=5时,该三角形是直角三角形;③当a2+b2
【解析】1. 略
2. 略
3. 略
17.【答案】【小题1】
解:因为AC2+BC2=1602+1202=40000,AB2=2002=40000,所以AC2+BC2=AB2.所以△ABC是直角三角形且∠ACB=90°.
【小题2】
甲方案所修的水渠较短.说明如下:因为△ABC是直角三角形,所以12AB⋅CH=12AC⋅BC,所以CH=AC⋅BCAB=160×120200=96(m).因为AC+BC=280 m,CH+AH+BH=296 m,所以AC+BC
【解析】1. 略
2. 略
18.【答案】连接BD.∵∠A=90°,∴AB2+AD2=BD2.∵AB=3,AD=4,∴BD2=32+42=25,∴BD=5.∵BD2+CD2=52+122=169,BC2=132=169,∴BD2+CD2=BC2,∴∠BDC=90°,∴S四边形ABCD=S▵BAD+S▵BDC=12×3×4+12×5×12=36
【解析】略
19.【答案】【小题1】
解:由题意得BE=2t,且当AE=AF时,点F在点D左侧.因为F为BE的中点,所以BF=EF=12BE=t.因为AD=4,BD=8,所以DF=BD−BF=8−t,DE=BE−BD=2t−8.因为AD⊥BC,所以∠ADB=∠ADE=90°.在Rt△ADF中,AF2=AD2+DF2=16+(8−t)2.在Rt△ADE中,AE2=AD2+DE2=16+(2t−8)2,所以16+(8−t)2=16+(2t−8)2,解得t=163或t=0(舍去).所以当t=163时,AE=AF.
【小题2】
△ABE是直角三角形.理由如下: 当t=5时,BE=2t=10,所以DE=BE−BD=10−8=2.在Rt△ADB中,AB2=AD2+BD2=42+82=80.在Rt△ADE中,AE2=AD2+DE2=42+22=20.因为AB2+AE2=100,BE2=102=100,所以AB2+AE2=BE2,所以△ABE是直角三角形.
【解析】1. 略
2. 略
20.【答案】【小题1】
解:△ABC是直角三角形.理由如下: 因为AC=8 cm,BC=6 cm,AB=10 cm,所以AC2+BC2=AB2,所以△ABC是直角三角形.
【小题2】
因为CD⊥AB,△ABC是∠ACB=90°的直角三角形,所以S△ABC=12AB⋅CD=12AC⋅BC
,即12×10×CD=12×8×6,所以CD=245cm.
【小题3】
如果CP=CB,那么当点P在AC上时,AP=2 cm,此时t=2;当点P在AB上时,易求得BD=185cm,则BP=365cm,此时t=8+6+365=1065.如果BC=BP,那么点P在AB上,BP=6 cm,此时t=20.如果PB=PC,那么点P是BC的垂直平分线与AB的交点,即在AB的中点处,此时t=19.综上所述,当t的值为2或20或19或1065时,△BCP为等腰三角形.
【解析】1. 略
2. 略
3. 略
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