北师大数学勾股定理题(精选7篇)
无论是解说外在物质世界,还是描写内在精神世界,都不能没有数学!最早悟出万事万物背后都有数的法则在起作用的,是生活在2500年前的毕达哥拉斯。
毕达哥拉斯出生在爱琴海中的萨摩斯岛(今希腊东部小岛),自幼聪明好学,曾在名师门下学习几何学、自然科学和哲学。以后因为向往东方的智慧,经过万水千山来到巴比伦、印度和埃及,吸收了阿拉伯文明和印度文明甚至中国文明的丰富营养,大约在公元前530年又返回萨摩斯岛。后来又迁居意大利南部的克罗通,创建了自己的学派,一边从事教育,一边从事数学研究。
毕达哥拉斯(Pythagoras,572 BC-497 BC)古希腊数学家、哲学家。
毕达哥拉斯和他的学派在数学上有很多创造,尤其对整数的变化规律感兴趣。例如,把(除其本身以外)全部因数之和等于本身的数称为完全数(如6,28,496等),而将本身大于其因数之和的数称为盈数;将小于其因数之和的数称为亏数。他们还发现了“直角三角形两直角边平方和等于斜边平方”,西方人称之为毕达哥拉斯定理,我国称为勾股定理。当今数学上又有“毕达哥拉斯三元数组”的概念,指的是可作为直角三角形三条边的三数组的集合。
在几何学方面,毕达哥拉斯学派证明了“三角形内角之和等于两个直角”的论断;研究了黄金分割;发现了正五角形和相似多边形的作法;还证明了正多面体只有五种——正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体。
毕达哥拉斯学派认为数最崇高,最神秘,他们所讲的数是指整数。“数即万物”,也就是说宇宙间各种关系都可以用整数或整数之比来表达。但是,有一个名叫希帕索斯的学生发现,边长为1的正方形,它的对角线(2)却不能用整数之比来表达。这就触犯了这个学派的信条,于是规定了一条纪律:谁都不准泄露存在真的希帕索斯无意中向别人谈到了他的发现,结果被杀害。但(即无理数)的秘密。天2很快就引起了数学思想
2殉难留下的教训的大革命。科学史上把这件事称为“第一次数学危机”。希帕索斯为是:科学是没有止境的,谁为科学划定禁区,谁就变成科学的敌人,最终被科学所埋葬。
一、直接用勾股定理计算
例1 (2015·吉林长春)如图1,点E在正方形ABCD的边CD上.若△ABE的面积为8,CE=3,则线段BE的长为_______.
【分析】本题根据△ABE的面积为8可求出正方形边长为4,再根据勾股定理即可求出BE的长.
解:过E作EM⊥AB于M,如图2,
∵ 四边形ABCD是正方形,
∴AD=BC=CD=AB,∴EM=AD,BM=CE,
∵△ABE的面积为8,
∴1/2×AB×EM=8,得:EM=4,
即AD=DC=BC=AB=4,
∵CE=3,由勾股定理得:BC2+CE2=BE2,
∴BE2=42+32=25,
∴BE=5.
【点评】本题求出正方形边长是关键, 求出边长后直接利用勾股定理进行计算.
二、勾股定理和逆定理并用证垂直
例2 (2013·内蒙古包头)如图3,点E是正方形ABCD内的一点,连接AE、BE、 CE,将△ABE绕点B顺时针旋转90°到 △CBE′的位置.若AE=1,BE=2,CE=3,则∠BE′C=_______ 度.
【分析】首先根据旋转的性质得出∠EBE′=90°,BE=BE′=2,AE=E′C=1,进而根据勾股定理的逆定理求出△EE′C是直角三角形,从而得出答案.
解:连接EE′,如图4,
∵ △ABE绕点B顺时针旋转90° 到 △CBE′,
∴∠EBE′是直角,
∴△EBE′是直角三角形,
∵△ABE与△CBE′全等,
∴BE=BE′=2,∠AEB=∠BE′C,
∴∠BEE′=∠BE′E=45°,
∵EE′2=22+22=8,AE=CE′=1,EC=3,
∴EC2=E′C2+EE′2,
∴△EE′C是直角三角形,
∴∠EE′C=90°,∴∠BE′C=90°+45°=135°.
【点评】此题主要考查了勾股定理以及逆定理,根据已知得出△EE′C是直角三角形是解题关键.
三、利用勾股定理解决实际问题
例3(2015·福建厦门)已知A,B,C三地位置如图5所示, ∠C=90°,A,C两地的距离是4 km,B,C两地的距离是3 km,则A,B两地的距离是_______km;若A地在C地的正东方向,则B地在C地的_______ 方向.
【分析】根据勾股定理来求AB的长度由于∠C=90°,A地在C地的正东方向,则B地在C地的正北方向.
解:∵∠C=90°,A,C两地的距离是4 km,B,C两地的距离是3 km,
∴AB2=AC2+BC2,∴AB2=42+32=25,
∴AB=5(km).
又∵A地在C地的正东方向,则B地在C地的正北方向.
【点评】本题考查了勾股定理的应用和方向角. 这类问题的解决策略是运用勾股定理建立数学模型,把实际问题转化为数学问题.
四、利用勾股定理经典图创设问题
例4(2015·湖南株洲)如图6是“赵爽弦图”,△ABH、△BCG、 △CDF和 △DAE是四个全等的直角三角形,四边形ABCD和EFGH都是正方形. 如果AB=10,EF=2,那么AH等于_______.
【分析】一方面根据图形特征得出线段之间的关系AE-DE=2,另一方面利用面积关系:正方形ABCD的面积-正方形EFGH的面积=四个全等直角三角形面积和,得出AE×DE=48,再利用勾股定理得出AE2+ DE2=AD2=AB2=100推出AE+DE=14,最后解二元一次方程组即可算出DE长,即AH的长.
解:∵AB=10,EF=2,
∴ 大正方形的面积是100,小正方形的面积是4,
∴四个直角三角形面积和为100-4=96,
设AE为a,DE为b,即4×1/2ab=96,
∴2ab=96,a2+b2=100,
∴(a+b)2=a2+b2+2ab=100+96=196,
∴a+b=14,∵a-b=2,
解得:a=8,b=6,
∴AE=8,DE=6,∴AH=DE=6.
一、选择题
1直角三角形的斜边比一条直角边长2 cm,另一条直角边长是6 cm,则斜边长为().
A4 cmB8 cm C10 cmD12 cm
2Rt△ABC的斜边AB的长为10,AC ∶ BC = 3 ∶ 4,则这个直角三角形的面积是().
A6B8 C12 D24
3如图1,有一个直角三角形纸片ABC,两直角边AC = 6,BC = 8.现将纸片沿直线AD折叠,使AC落在斜边AB上,且与AE重合,则DE的长为
().
A2B3 C4 D5
4如图2,Rt△ABC中,∠B = 90°,AD、CE分别是边BC、AB上的中线,且AD = 5,CE = 2 .则AC的长为().
A10 B4
C D2
5在△ABC中,若∠A = ∠C - ∠B,则△ABC一定为().
A锐角三角形B直角三角形
C钝角三角形D任意三角形
6若a、b、c为三角形的三边长,则下列各组情况中,不能组成直角三角形的是().
Aa = 8,b = 15,c = 17Ba =,b =,c = 1
Ca = 14,b = 48,c = 49 Da = 9,b = 40,c = 41
7在△ABC中,a、b、c分别为∠A、∠B、∠C的对边的长.下列说法中错误的是().
A若∠A = ∠B - ∠C,则△ABC为直角三角形,且∠B = 90°
B若b2 = c2 + a2,则△ABC为直角三角形,且∠C = 90°
C若(c + a)(c - a) = b2,则△ABC为直角三角形
D若∠A ∶∠B ∶∠C = 5 ∶ 2 ∶ 3,那么△ABC为直角三角形
8 若三角形的三边长分别为n + 1,n + 2,n + 3,当三角形是直角三角形时,n的值为().
A- 1 B2 C- 1或2 D不能确定
二、填空题
9如图3所示,某农家小院的一个长方形木栅栏门,其高为2 m,宽为1 5 m,现需要在相对的顶点间用一块木板加固,则木板的长至少为
10某直角三角形的三边长是连续的偶数,则其周长为
11在Rt△ABC中,斜边AC = 2,则AB2 + BC2 + AC2 =
12如图4,一根旗杆在离地面9 m处断裂,旗杆顶端落在离旗杆底部12 m远的地面A处,则旗杆折断之前的高度为 m
13如图5,四边形ABCD中,∠A = 90°,BD⊥DC,AB = 8,AD = 6,BC = 26,则四边形ABCD的周长为,面积为
14一个三角形的三边长之比为5∶12∶13,且周长为60,则这个三角形的面积为 .
15如图6,一块四边形地ABCD中,AD = 4 m,CD = 3 m,AB = 13 m,BC = 12 m,∠ADC = 90°,则这块地的面积为
16在△ABC中,a = m2 - n2,b = 2mn,c = m2 + n2,其中m、n是正整数,且m > n > 0,则△ABC的形状是
17如图7,正方形ABCD中,E为AD的中点,G为DC上一点,且DG =DC,则BE与EG的位置关系为
18如图8,在△ABC中,∠ACB = 90°,AC =BC,P是△ABC内一点,且PA = 3,PB = 1,PC = 2,则∠BPC =
三、解答题
19暑假中,小明和同学到某个海岛按照图9所示的路线(实线)去探宝 他们在点A登陆后先往东走8 km,又向北走2 km,遇到障碍后又往西走3 km,再折向北走6 km,然后往东一拐,仅走1 km 就在B处找到了宝藏.问:登陆点到埋宝藏点的直线距离是多少?
20如图10,将长、宽分别为16 cm、10 cm的矩形按甲、乙两种方法剪成四个大小一样的直角三角形,并用其拼成图11所示的正方形.试通过计算说明哪种剪法拼得的正方形中间的小正方形的面积较大,并求出其面积.
21如图12,在等腰直角三角形ABC中,点P是斜边上不与A、B重合的任意一点,试探究PA2 + PB2与PC2之间的数量关系,并说明理由.
22如图13,△ABC为等腰直角三角形,∠BAC = 90°.E、F是BC上的点,且∠EAF =45°,试探究BE2、CF2、EF2之间的关系,并说明理由.L
【预习达标】
在ΔABC中,角A、B、C的对边为a、b、c,a=。sinA
a2.在锐角ΔABC中,过C做CD⊥AB于D,则|CD|==,即,同sinA1.在RtΔABC中,∠C=90, csinA=,csinB=,即0理得,故有a。sinA
3.在钝角ΔABC中,∠B为钝角,过C做CD⊥AB交AB的延长线D,则|CD|==,即aa,故有 sinAsinA
【典例解析】
例1 已知ΔABC,根据下列条件,求相应的三角形中其他边和角的大小:
00000(1)A=60,B=45,a=10;(2)a=3,b=4,A=30;(3)a=5,b=2,B=120;(4)
b=.例2 如图,在ΔABC中,∠A的平分线AD与边BC相交于点D,求证:
B D C BDABDCAC
【达标练习】
1.已知ΔABC,根据下列条件,解三角形:
(1)A=60,B=30,a=3;(2)A=45,B=75,b=8;(3)a=3,A=60; 00000
用心爱心专心
2.求证:在ΔABC中,sinAsinBab sinCc
3.应用正弦定理证明:在ΔABC中,大角对大边,大边对大角.4.在ΔABC中,sinA+sinB=sinC,求证:ΔABC是直角三角形。
222
参考答案
【预习达标】
bcbcbca1.a,b,.2.bsinAasinB , ,=.sinBsinCsinBsinAsinCsinBsinC
bbc3..bsinAasinB , =.sinBsinBsinC
【典例解析】
例1(1)C=750,000(2)B≈41.80,C≈108.8,c≈5.7或B≈138.2,C
00≈11.8,c≈1.2(3)无解(4)C=45,A=15,a≈2.2
例2证明:如图在ΔABD和ΔCAD中,由正弦定理,得BDABDCACAC,sinsinsinsin(1800)sinβB 0 D BDAB两式相除得 DCAC【双基达标】
1.(1)C=90,,c=00
(3)B=60,C=902.证明:设00
abck,则aksinA,bksinB,cksinC sinAsinBsinC
abksinAksinBsinAsinB cksinCsinC
00
00003.(1)设A>B,若A≤90,由正弦函数的单调性得sinA≥sinB,又由正弦定理得a≥b;若A>90,有A+B<180,即90>180-A>B, 由正弦函数的单调性得sin(180-A)>sinB,即sinA>sinB, 又
由正弦定理得a>b.(2)设a>b, 由正弦定理得sinA>sinB,若B≥90,则在ΔABC中A<90, 有sinA>sin(180-B)由正弦函数的单调性得A>180-B,即A+B>180,与三角形的内角和为180相矛盾;若A≥90,则A>B;若A<90,B<90, 由正弦函数的单调性得A>B.综上得,在ΔABC中,大角对大边,大边对大角.4.略
1、怎样简便就怎样算。(1)3-
(4)18×(+)
(5)×7+×5
(6)(-75535585510-
(2)×+×
(3)×+÷ 12127887***23231614)×24- 125
(7)(57×47+47)÷47
(8)12115÷[(3+5)×13]
2、解方程。(20分)(1)7χ=11816
(2)χ×(3274+3)=2
4(2)6×1112-2χ=12
3、列式计算。
(1)一个数的35是30,这个数是多少?
(2)比一个数多12%的数是112,这个数是多少?
(3)12加上23的和,等于一个数的23,这个数是多少?
(4)一个数的35比它的2倍少28,这个数是多少?
(一)1.一辆货车可运55袋化肥,每袋化肥重125千克,8辆这样的货车,一次可运化肥多少吨?
2.商店有9箱香皂,每箱25盒,每盒有8块,商店一共有多少块香皂?
3.“一百”店庆期间,规定全场帽子每顶20元,买3顶送1顶。李阿姨一次买了3顶,每顶便宜多少元?
4.一把椅子的价格是50元,桌子的价格是椅子的4倍,李伯伯要买一套桌椅,一共需要多少钱?
5.化肥厂平均每月生产化肥1200吨,已经生产了半年,化肥厂一共生产了多少吨化肥?
6.一栋大楼有20层,平均每层楼面有49个房间。这栋大楼一共有多少个房间?
7.商店一天卖出4盒钢笔,每盒10支,一共卖出多少支?每支钢笔卖24元,一共卖了多少元?
8.食堂每天用大米200千克,一个月(30天)要用多少千克大米?
9.小红每分钟能做12道口算题,7分钟能做几道?
10.东园小学体训队中,参加田径训练的有16人,参加跑步训练的人数是参加田径训练的人数的3倍,参加跑步训
练的有几人?
11.学校体育组买来5副跳棋和4副中国象棋,每副跳棋18元,每副中国象棋23元。100元钱买5副跳棋够吗?
12.学校食堂平均每天要烧制106千克猪肉,供全校师生食用,照这样计算,一个月(按31天计算),学校食堂要
准备多少千克的猪肉?
13.四年级学生的平均体重是28千克,四年级共有152名学生,他们全年级学生大约重千克?
14.学校举行图书漂流活动,四(2)班一共向同学们征集了128本书,按这样计算,全校29个班级,一共向同学
们征集了多少本书?
15.学校准备发练习本,发给21个班,每班144本,还需要留70本作为备用。学校应买多少本?
16.一场电影有观众806人,照这样计算,放映32场共有观众多少人?
17.学校要为运动员添置服装,其中上衣每件116元,裤子每条88元,如果添置12套,一共需要多少元?
18.小明每分钟打字56个,从9时到11时25分,他一共打字多少个?
19.大华水果超市 双休日共运进苹果125箱,每箱15千克,卖出1050千克,还剩多少千克?
20.超市准备用一辆载重为3吨的卡车去运220袋大米,每袋大米重15千克,一次能全部运来吗?为什么?
21.一头牛重350千克,一头大象的重量是牛的20倍,这头大象有多重?
22.一座教学楼共有24扇窗户,每扇窗户大约需要5平方米的玻璃,每平方米的玻璃20元,这座教学楼安装玻璃
大约需要多少元钱?
23.超市上午卖出大米53袋,每袋25千克,下午又卖出同样的大米47袋,这天共卖出大米多少千克?(怎样算更
简便?)
24.同学们浇树,四年级平均每人浇20棵,四(1)班有53人,四(2)班有55人,两个班一共浇树多少棵?
25.百货商店从工厂购进80台洗衣机,每台550元,以每台650元售出,卖出50台后,以每台405元降价销售。
① 百货商店从工厂购进洗衣机时应付多少钱?
② 先卖出的50台洗衣机共卖了多少钱?
③ 降价后的洗衣机还能卖出多少钱?
④ 请帮经理算一算,卖完 这批洗衣机,商店是赚了还是亏了?赚或亏多少元?
26.龙山公园有一个边长是6米的正方形花坛。公园打算每平方米种上16棵郁金香,整个花坛需要多少棵郁金香?
为了美化环境,公园管理人员打算将花坛的边长增加到12米,扩建后的花坛比原来多种了多少棵郁金香?
27.我国发射的“神舟”七号飞船,绕地球一周要105分钟,绕地球24周大约要多少时间?
28.小宣走一步的平均长度为56厘米,她从家到学校一共走了550步,小宣家离学校大约有多少米?
29.学校会议室有12排座位,每排有58个,大约能容纳多少人?
30.玲玲读一本280页的故事书,每天读29页,11天能读完吗?(用估计的方法解决)
31.一本书19元,小明准备买10本,大约要带多少钱?
32.小红每分钟大约能阅读109个字,她13分钟大约能阅读多少个字?
33.水果店运进香蕉18箱,运进苹果的箱数是香蕉的31倍,运进香蕉和苹果共多少箱?(用两种方法解决)
34.足球每个46元,篮球每个54元,买18个足球和18个篮球,应付多少元?(用两种方法解决)
35.电影院原有座位48排,每排20座,扩建后增加了84个座位,现有电影院有多少个座位?
36.小玲一家三口人准备旅游,计划每人每天支出如下:伙食费50元,住宿费75元,交通费15元,往返火车票费
用240元。如果外出6天,至少准备多少钱?
已知:如图1, 在梯形ABCD中, AD//BC, ∠B=∠C.求证:AB=CD.
分析一:怎样证明等腰梯形的判定定理, 同学们曾经学习“等边对等角”的定理, 如果能将梯形的两腰转化到一个三角形之中, 就可以用“等边对等角”的定理加以证明;同学们学过两直线平行, 同位角相等, 内错角相等的性质, 于是, 通过添加平行线的办法可以达到目的, 现列举以下几种证法。
证法一:如图1, 过点D作DE//AB交BC点E,
则∠1=∠B.
∵∠B=∠C,
∴∠1=∠C, 故DE=DC,
又∵DE=AB, ∴AB=DC.
证法二:如图2, 过点C作CE//AB交AD的延长线于点E,
∵CE//AB, AD//BC,
∴四边形ABCE为平行四边形,
∴CE=AB, ∠B=∠E,
又∵∠BCD=∠1, ∠B=∠BCD,
∴∠1=∠E,
故DC=CE.
又∵CE=AB,
∴AB=DC.
证法三:如图3, 取AD的中点H, 过点H作HE//AB交BC于E, HF//CD交BC于F.
∵AD//BC,
∴四边形ABEH与四边形HFCD都是平行四边形,
∴HE=AB, HF=CD.
∵∠1=∠B, ∠2=∠C, ∠B=∠C,
∴∠1=∠2, 故HE=HF,
∴AB=DC.
以上几种证法都是通过添加平行线构造平行四边形与三角形, 然后利用平行四边形和三角形的性质使问题得到解答, 这里, 我们再一次看到平行线在证明中的作用。
分析二:证明两条线段相等还可以通过证明两个三角形全等而得, 如果能添加辅助线正好成为两个三角形的两边, 再设法证这两个三角形全等即可, 由这种思考途径我们可以得到以下两种证法:
证法四:如图4, 作AE⊥BC, DF⊥BC, 垂足分别为E、F,
∵AD//BC,
∴AE=DF,
又∵∠B=∠C,
∴△ABE≌△DCF. ∴AB=DC.
证法五:如图5, 过两点B、C作AD的垂线, 垂足为EF
∵BE⊥EF, CF⊥EF, AD//BC,
∴BE=CF,
又∵∠1=∠ABC=∠BCD=∠2,
∴△BAE≌△CDF,
∴AB=DC.
分析三:由等角对等边的方法还可以得到该定理的另一种证法。
证法六:如图6, 延长BA与CD相交于点P,
∵AD//BC, ∠1=∠B, ∠1=∠C,
∴∠B=∠C, ∴∠1=∠2.
∴PB=PC, PA=PD.
∴PB-PA=PC-PD.
∴AB=DC.
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