八年级初二数学勾股定理练习题及解析
八年级初二数学勾股定理练习题及解析
一、选择题
1.如图,ABC 是等边三角形,点D .E 分别为边BC .AC 上的点,且CD AE =,点F
是BE 和AD 的交点,BG AD ⊥,垂足为点G ,已知75∠=?BEC ,1FG =,则2AB 为( )
A .4
B .5
C .6
D .7
2.如图1,分别以直角三角形三边为边向外作等边三角形,面积分别为1S ,2S ,3S ;如图2,分别以直角三角形三边长为直径向外作半圆,面积分别为4S ,5S ,6S ,其中
116S =,245S =,511S =,614S =,则43S S +=( ).
A .86
B .61
C .54
D .48
3.如图,已知ABC 中,4AB AC ==,6BC =,在BC 边上取一点P (点P 不与点B 、C 重合),使得ABP △成为等腰三角形,则这样的点P 共有( ).
A .1个
B .2个
C .3个
D .4个
4.△ABC 的三边的长a 、b 、c 满足:2
(1)250a b c --=,则△ABC 的形状为( ). A .等腰三角形
B .等边三角形
C .钝角三角形
D .直角三角形
5.如图,正方形ABCD 的边长为8,M 在DC 上,且DM=2,N 是AC 上的一动点,则
DN+MN的最小值是()
A.8 B.9 C.10 D.12
6.将6个边长是1的正方形无缝隙铺成一个矩形,则这个矩形的对角线长等于()A.37B.13C.37或者13D.37或者137 7.在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,BD是∠ABC的平分线,交AC于点D,若CD=1,则AB的长是()
A.2 B.23C.43D.4
8.如图,在矩形ABCD中,BC=6,CD=3,将△BCD沿对角线BD翻折,点C落在点C'处,B C'交AD于点E,则线段DE的长为()
A.3 B.15
4
C.5 D.
15
2
9.如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=4,将矩形沿AC折叠,点B落在点B′处,则重叠部分△AFC的面积为()
A.12 B.10
C.8 D.6
10.如图,△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的平分线.已知AB=5,AD=3,则BC的长为()
A.5 B.6 C.8 D.10
二、填空题
11.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90o,AC=12,BC=5,D是AB边上的动点,E 是AC边上
的动点,则BE +ED 的最小值为 .
12.如图,在△中,,∠90°,是边的中点,是边上一动
点,则
的最小值是__________.
13.在△ABC 中,若2
2
2
2
25,75a b a b c -+===,,则最长边上的高为_____. 14.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AB =7.5cm ,AC =4.5cm ,动点P 从点B 出发沿射线BC 以2cm/s 的速度移动,设运动的时间为t 秒,当△ABP 为等腰三角形时,t 的取值为_____.
15.如图是“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 =13,EF =7,那么AH 等于_____.
16.如图,在等边△ABC 中,AB =6,AN =2,∠BAC 的平分线交BC 于点D ,M 是AD 上的动点,则BM +MN 的最小值是_____.
17.如图,正方体的底面边长分别为2cm和3cm,高为5cm.若一只蚂蚁从P点开始经过四个侧面爬行一圈到达Q点,则蚂蚁爬行的最短路径长为_____cm.
18.如图,△ABC中,AB=AC=13,BC=10,AD是BAC
∠的角平分线,E是AD上的动点,F 是AB边上的动点,则BE+EF的最小值为_____.
19.如图,Rt△ABC中,∠BCA=90°,AB=5,AC=2,D为斜边AB上一动点(不与点A,B重合),DE⊥AC,DF⊥BC,垂足分别为E、F,连接EF,则EF的最小值是_____.
20.如图,直线
4
2
3
y x
=+与x轴、y轴分别交于点B和点A,点C是线段OA上的一
点,若将ABC
?沿BC折叠,点A恰好落在x轴上的'A处,则点C的坐标为______.
三、解答题
21.如图,△ABC和△ADE都是等腰三角形,其中AB=AC,AD=AE,且∠BAC=∠DAE.(1)如图①,连接BE、CD,求证:BE=CD;
(2)如图②,连接BE、CD,若∠BAC=∠DAE=60°,CD⊥AE,AD=3,CD=4,求BD的长;
(3)如图③,若∠BAC =∠DAE =90°,且C 点恰好落在DE 上,试探究CD 2、CE 2和BC 2之间的数量关系,并加以说明.
22.如图,已知ABC ?中,90B ∠=?,8AB cm =,6BC cm =,P 、Q 是ABC ?边上的两个动点,其中点P 从点A 开始沿A B →方向运动,且速度为每秒1cm ,点Q 从点B 开始沿B C →方向运动,且速度为每秒2cm ,它们同时出发,设出发的时间为t 秒.
(1)当2t =秒时,求PQ 的长;
(2)求出发时间为几秒时,PQB ?是等腰三角形?
(3)若Q 沿B C A →→方向运动,则当点Q 在边CA 上运动时,求能使BCQ ?成为等腰三角形的运动时间.
23.如图,△ABC 中,∠ACB =90°,AB =5cm ,BC =3cm ,若点P 从点A 出发,以每秒2cm 的速度沿折线A ﹣C ﹣B ﹣A 运动,设运动时间为t 秒(t >0). (1)若点P 在AC 上,且满足PA =PB 时,求出此时t 的值; (2)若点P 恰好在∠BAC 的角平分线上,求t 的值;
(3)在运动过程中,直接写出当t 为何值时,△BCP 为等腰三角形.
24.如图所示,已知ABC ?中,90B ∠=?,16AB cm =,20AC cm =,P 、Q 是
ABC ?的边上的两个动点,其中点P 从点A 开始沿A B →方向运动,且速度为每秒1cm ,点Q 从点B 开始沿B C A →→方向运动,且速度为每秒2cm ,它们同时出发,设出发的时间为ts .
(1)则BC =____________cm ;
(2)当t 为何值时,点P 在边AC 的垂直平分线上?此时CQ =_________?
(3)当点Q 在边CA 上运动时,直接写出使BCQ ?成为等腰三角形的运动时间.
25.如图,ABC ?是等边三角形,,D E 为AC 上两点,且AE CD =,延长BC 至点F ,使CF CD =,连接BD .
(1)如图1,当,D E 两点重合时,求证:BD DF =; (2)延长BD 与EF 交于点G . ①如图2,求证:60BGE ∠=?;
②如图3,连接,BE CG ,若30,4EBD BG ∠=?=,则BCG ?的面积为______________.
26.已知ABC ?中,90ACB ∠=?,AC BC =,过顶点A 作射线AP .
(1)当射线AP 在BAC ∠外部时,如图①,点D 在射线AP 上,连结CD 、BD ,已知
21AD n =-,21AB n =+,2BD n =(1n >).
①试证明ABD ?是直角三角形;
②求线段CD 的长.(用含n 的代数式表示)
(2)当射线AP 在BAC ∠内部时,如图②,过点B 作BD AP ⊥于点D ,连结CD ,请写出线段AD 、BD 、CD 的数量关系,并说明理由.
27.定义:在△ABC 中,若BC =a ,AC =b ,AB =c ,若a ,b ,c 满足ac +a 2=b 2,则称这个三角形为“类勾股三角形”,请根据以上定义解决下列问题:
(1)命题“直角三角形都是类勾股三角形”是 命题(填“真”或“假”);
(2)如图1,若等腰三角形ABC 是“类勾股三角形”,其中AB =BC ,AC >AB ,请求∠A 的度数;
(3)如图2,在△ABC 中,∠B =2∠A ,且∠C >∠A .
①当∠A =32°时,你能把这个三角形分成两个等腰三角形吗?若能,请在图2中画出分割线,并标注被分割后的两个等腰三角形的顶角的度数;若不能,请说明理由; ②请证明△ABC 为“类勾股三角形”.
28.如图,在边长为2正方形ABCD 中,点O 是对角线AC 的中点,E 是线段OA 上一动点(不包括两个端点),连接BE .
(1)如图1,过点E 作EF BE ⊥交CD 于点F ,连接BF 交AC 于点G . ①求证:BE EF =;
②设AE x =,CG y =,求y 与x 的函数关系式,并写出自变量x 的取值范围. (2)在如图2中,请用无刻度的直尺作出一个以BE 为边的菱形. 29.阅读下列材料,并解答其后的问题:
我国古代南宋数学家秦九韶在其所著书《数学九章》中,利用“三斜求积术”十分巧妙的
解决了已知三角形三边求其面积的问题,这与西方著名的“海伦公式”是完全等价的.我们也称这个公式为“海伦?秦九韶公式”,该公式是:设△ABC中,∠A、∠B、∠C所对的
边分别为a、b、c,△ABC的面积为S=()()()()
4
a b c a b c a c b b c a
+++-+-+-
.
(1)(举例应用)已知△ABC中,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,且a=4,b =5,c=7,则△ABC的面积为;
(2)(实际应用)有一块四边形的草地如图所示,现测得AB=(26+42)m,BC=5m,CD=7m,AD=46m,∠A=60°,求该块草地的面积.
30.在平面直角坐标系中,点A(0,4),B(m,0)在坐标轴上,点C,O关于直线AB 对称,点D在线段AB上.
(1)如图1,若m=8,求AB的长;
(2)如图2,若m=4,连接OD,在y轴上取一点E,使OD=DE,求证:CE=2DE;(3)如图3,若m=43,在射线AO上裁取AF,使AF=BD,当CD+CF的值最小时,请在图中画出点D的位置,并直接写出这个最小值.
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.C
解析:C
【分析】
结合等边三角形得性质易证△ABE≌△CAD,可得∠FBG=30°,BF=2FG=2,再求解∠ABE =15°,进而两次利用勾股定理可求解.
【详解】
∵△ABC为等边三角形
∴∠BAE=∠C=60°,AB=AC,CD=AE
∴△ABE ≌△CAD (SAS ) ∴∠ABE=∠CAD
∴∠BFD =∠ABE+∠BAD =∠CAD+∠BAF =∠BAC =60°, ∵BG ⊥AD , ∴∠BGF =90°, ∴∠FBG =30°, ∵FG =1, ∴BF =2FG =2,
∵∠BEC =75°,∠BAE =60°, ∴∠ABE =∠BEC ﹣∠BAE =15°, ∴∠ABG =45°, ∵BG ⊥AD , ∴∠AGB =90°,
∴=
AB 2=AG 2+BG 22)2=6. 故选C . 【点睛】
本题考查全等三角形的判定与性质,等边三角形的性质,勾股定理,证明△ABG 为等腰直角三角形是解题关键.
2.C
解析:C 【分析】
设1S ,2S ,3S 对应的边长为1L ,2L ,3L ,根据题意,通过等边三角形和勾股定理的性
质,得2
3L ,从而计算得到3S ;设4S ,5S ,6
S 对应的边长为4L ,5L ,6L ,通过圆形面积和勾股定理性质,得2
4L ,从而计算得到4S ,即可得到答案. 【详解】
分别以直角三角形三边为边向外作等边三角形,面积分别为1S ,2S ,3S 则1S ,2S ,3S 对应的边长设为1L ,2L ,3L
根据题意得:2
11111162S L L =
==
2
2245S L =
= ∴2
1L =
,2
2L =∵2
2
2
132L L L +=
∴222
32129L L L =-=
∴2
33292944S L =
== 以直角三角形三边长为直径向外作半圆,面积分别为4S ,5S ,6 S 则4S ,5S ,6
S 对应的边长设为4L ,5L ,6L 根据题意得:2
255511228L S L ππ??=?=?= ???
2
266614228
L S L ππ
??=?=?= ???
∴2
58
11L π
=?
,2
68
14L π
=?
∵2
2
2
564L L L += ∴()2
2
2
4568
8
111425L L L π
π
=+=?+=?
∴2448
S 25258
8L π
π
π
=
=
?
?=
∴43292554S S +=+= 故选:C . 【点睛】
本题考查了勾股定理、等边三角形、圆形面积的知识;解题的关键是熟练掌握勾股定理、等边三角形面积计算的性质,从而完成求解.
3.B
解析:B 【分析】
在BC 边上取一点P (点P 不与点B 、C 重合),使得ABP △成为等腰三角形,分三种情况分析:AP BP =、AB BP =、AB AP =;根据等腰三角形的性质分别对三种情况逐个分析,即可得到答案. 【详解】
根据题意,使得ABP △成为等腰三角形,分AP BP =、AB BP =、AB AP =三种情况分析:
当AP BP =时,点P 位置再分两种情况分析: 第1种:点P 在点O 右侧,AO BC ⊥于点O
∴AO ==
设OP x = ∴2227AP AO OP x =
+=+
∵4AB AC ==
∴1
32
BO BC =
= ∴3BP BO OP x =+=+
∴27=3x x ++ ∴2x =-,不符合题意;
第2种:点P 在点O 左侧,AO BC ⊥于点O
设OP x = ∴2227AP AO OP x ++∴3BP BO OP x =-=- 273x x +=-
∴2x =,点P 存在,即1BP =;
当AB BP =时,4BP AB ==,点P 存在;
当AB AP =时,4AP AB ==,即点P 和点C 重合,不符合题意; ∴符合题意的点P 共有:2个 故选:B . 【点睛】
本题考查了等腰三角形、勾股定理、一元一次方程的知识;解题的关键是熟练掌握等腰三角形、勾股定理、一元一次方程的性质,从而完成求解.
4.D
解析:D 【分析】
由等式可分别得到关于a 、b 、c 的等式,从而分别计算得到a 、b 、c 的值,再由
222+=a b c 的关系,可推导得到△ABC 为直角三角形.
【详解】
∵2
(1)250a b c -+-
+-=
又∵()2102050a b c ?-≥??
-≥??
-≥??
∴()21=02=05=0a b c ?-??
-??
-??
∴125
a b c ?=?
=??
=? ∴222+=a b c ∴△ABC 为直角三角形 故选:D . 【点睛】
本题考察了平方、二次根式、绝对值和勾股定理逆定理的知识;求解的关键是熟练掌握二次根式、绝对值和勾股定理逆定理,从而完成求解.
5.C
解析:C 【解析】 【分析】
要求DN +MN 的最小值,DN ,MN 不能直接求,可考虑通过作辅助线转化DN ,MN 的值,从而找出其最小值求解. 【详解】
解:∵正方形是轴对称图形,点B 与点D 是关于直线AC 为对称轴的对称点,
∴连接BN ,BD ,则直线AC 即为BD 的垂直平分线, ∴BN =ND ∴DN +MN =BN +MN 连接BM 交AC 于点P , ∵点 N 为AC 上的动点, 由三角形两边和大于第三边, 知当点N 运动到点P 时, BN +MN =BP +PM =BM , BN +MN 的最小值为BM 的长度,
∵四边形ABCD为正方形,
∴BC=CD=8,CM=8?2=6,BCM=90°,
∴BM==10,
∴DN+MN的最小值是10.
故选:C.
【点睛】
此题考查正方形的性质和轴对称及勾股定理等知识的综合应用,解题的难点在于确定满足条件的点N的位置:利用轴对称的方法.然后熟练运用勾股定理.
6.C
解析:C
【分析】
如图1或图2所示,分类讨论,利用勾股定理可得结论.
【详解】
当如图1所示时,AB=2,BC=3,
∴AC=22
;
23=13
当如图2所示时,AB=1,BC=6,
∴22
1+6=37
故选C.
【点睛】
本题主要考查图形的拼接,数形结合,分类讨论是解答此题的关键.
7.B
解析:B
【分析】
根据30°直角三角形的性质,求出∠ABC的度数,然后根据角平分线的性质求出
∠CBD=30°,再根据30°角所对的直角三角形性质,30°角所对的直角边等于斜边的一半,求解即可.
【详解】
如图
∵∠C=90°,∠A=30°,
∴∠ABC=90°-30°=60°,∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=1
2∠ABC=1
2
×60°=30°,
∵CD=1,∠CDB=30°
∴BD=2
根据勾股定理可得BC=2222
=21=3
BD CD
--
∵∠A=30°
∴AB=23
故选B.
【点睛】
此题主要考查了30°角直角三角形的性质的应用,关键是根据题意画出图形,再利用30°角所对直角边等于斜边的一半求解.
8.B
解析:B
【分析】
首先根据题意得到BE=DE,然后根据勾股定理得到关于线段AB、AE、BE的方程,解方程即可解决问题.
【详解】
解:设ED=x,则AE=6-x,
∵四边形ABCD为矩形,
∴AD∥BC,
∴∠EDB=∠DBC;
由题意得:∠EBD=∠DBC,
∴∠EDB=∠EBD,
∴EB=ED=x;
由勾股定理得:
BE2=AB2+AE2,
即x2=9+(6-x)2,
解得:x=15
4
,
∴ED=15
4
.
故选:B . 【点睛】
本题主要考查了几何变换中的翻折变换及其应用问题;解题的关键是根据翻折变换的性质,结合全等三角形的判定及其性质、勾股定理等几何知识,灵活进行判断、分析、推理或解答.
9.B
解析:B 【分析】
已知AD 为CF 边上的高,要求AFC △的面积,求得FC 即可,求证AFD CFB '△≌△,得B F DF '=,设DF x =,则在Rt AFD △中,根据勾股定理求x ,于是得到CF CD DF =-,即可得到答案.
【详解】
解:由翻折变换的性质可知,AFD CFB '△≌△,
'DF B F ∴=,
设DF x =,则8AF CF x ==-,
在Rt AFD △中,222AF DF AD =+,即2
2
2
(8)4x x -=+, 解得:3x =,
835CF CD FD ∴=-=-=, 1
102
AFC S AF BC ∴=??=△.
故选:B . 【点睛】
本题考查矩形的性质、折叠的性质、勾股定理等内容,根据折叠的性质得到
AFD CFB '△≌△是解题的关键.
10.C
解析:C 【分析】
根据等腰三角形的三线合一得出∠ADB=90°,再根据勾股定理得出BD 的长,即可得出BC 的长. 【详解】
在△ABC 中,AB =AC ,AD 是∠BAC 的平分线,
∴AD ⊥BC ,BC=2BD. ∴∠ADB=90°
在Rt △ABD 中,根据勾股定理得:=4
∴BC=2BD=2×4=8.
故选C. 【点睛】
本题考查了等腰三角形的性质及勾股定理,熟练掌握性质定理是解题的关键.
二、填空题
11.
【解析】
试题分析:作点B 关于AC 的对称点B′,过B′点作B′D ⊥AB 于D ,交AC 于E ,
连接AB′、BE ,则BE+ED=B′E+ED=B′D 的值最小.∵点B 关于AC 的对称点是B′,BC=5,∴B′C=5,BB′=10.∵Rt △ABC 中,∠ACB=90°,AC=12,BC=5,∴AB=22AC BC +=13,
∵S △ABB′=
12?AB?B′D=1
2?BB′?AC ,∴B′D=B 10121201313B AC AB '??==,∴BE+ED= B′D=12013
.
考点:轴对称-最短路线问题. 12.
【解析】如图,过点作⊥
于点,延长
到点
,使
,连接
,交
于点
,连接
,此时
的值最小.连接,由对称性可知∠
45°,
,∴ ∠90°.根据勾股定理可得
.
13.
125
【分析】
解方程2
2
2
2
25,7a b a b +=-=可求得a=4,b=3,故三角形ABC 是直角三角形,在利用三角形的面积转化得到斜边上的高. 【详解】
解:∵2
2
2
2
25,7a b a b +=-=, 将两个方程相加得:2232a =,
∵a >0, ∴a=4
代入得:22425b +=, ∵b >0, ∴b=3,
∵a=3,b=4,c=5满足勾股定理逆定理, ∴△ABC 是直角三角形, 如下图,∠ACB=90°,CD ⊥AB ,
11
22
ABC
S
AC BC AB CD =??=?? , 即:
11
34522
CD ??=??, 解得:CD=12
5,
故答案为:12
5
.
【点睛】
本题考查求解三角形的高,解题关键是利用三角形的面积进行转化,在同一个三角形中,一个底乘对应高等于另一个底乘对应高. 14.75或6或94
【分析】
当△ABP 为等腰三角形时,分三种情况:①当AB =BP 时;②当AB =AP 时;③当BP =AP 时,分别求出BP 的长度,继而可求得t 值. 【详解】
在Rt △ABC 中,BC 2=AB 2﹣AC 2=7.52﹣4.52=36, ∴BC =6(cm );
①当AB =BP =7.5cm 时,如图1,t =
7.5
2
=3.75(秒); ②当AB =AP =7.5cm 时,如图2,BP =2BC =12cm ,t =6(秒);
③当BP =AP 时,如图3,AP =BP =2tcm ,CP =(4.5﹣2t )cm ,AC =4.5cm , 在Rt △ACP 中,AP 2=AC 2+CP 2,
所以4t 2=4.52+(4.5﹣2t )2, 解得:t =
9
4
, 综上所述:当△ABP 为等腰三角形时,t =3.75或t =6或t =94
. 故答案为:3.75或6或
94
.
【点睛】
此题是等腰三角形与动点问题,考查等腰三角形的性质,勾股定理,解题中应根据每两条边相等分情况来解答,不要漏解. 15.【分析】
根据面积的差得出a+b 的值,再利用a-b=7,解得a ,b 的值代入即可. 【详解】
∵AB =13,EF =7,
∴大正方形的面积是169,小正方形的面积是49,
∴四个直角三角形面积和为169﹣49=120,设AE 为a ,DE 为b ,即1
41202
ab ?=, ∴2ab =120,a 2+b 2=169,
∴(a +b )2=a 2+b 2+2ab =169+120=289, ∴a +b =17, ∵a ﹣b =7, 解得:a =12,b =5, ∴AE =12,DE =5, ∴AH =12﹣7=5. 故答案为:5. 【点睛】
此题考查勾股定理的证明,关键是应用直角三角形中勾股定理的运用解得ab 的值.
167
【解析】 【分析】
通过作辅助线转化BM ,MN 的值,从而找出其最小值求解. 【详解】
解:连接CN ,与AD 交于点M .则CN 就是BM +MN 的最小值.取BN 中点E ,连接DE ,如图所示:
∵等边△ABC的边长为6,AN=2,∴BN=AC﹣AN=6﹣2=4,
∴BE=EN=AN=2,
又∵AD是BC边上的中线,
∴DE是△BCN的中位线,
∴CN=2DE,CN∥DE,
又∵N为AE的中点,
∴M为AD的中点,
∴MN是△ADE的中位线,
∴DE=2MN,
∴CN=2DE=4MN,
∴CM=3
4 CN.
在直角△CDM中,CD=1
2
BC=3,DM=
1
2
AD=
33
2
,
∴CM223
7 2
CD MD
+=
∴CN=43
727 32
=.
∵BM+MN=CN,
∴BM+MN的最小值为7.
故答案是:7
【点睛】
考查等边三角形的性质和轴对称及勾股定理等知识的综合应用.
17.5
【解析】
【分析】
要求长方体中两点之间的最短路径,最直接的作法,就是将长方体展开,然后利用两点之间线段最短解答.
【详解】
展开图如图所示:
由题意,在Rt △APQ 中,PD=10cm ,DQ=5cm ,
∴蚂蚁爬行的最短路径长=PQ=2222105PD QD +=+=55(cm ), 故答案为:55. 【点睛】
本题考查了平面展开﹣最短路径问题,解答此类问题时要先根据题意把立体图形展开成平面图形后,再确定两点之间的最短路径.一般情况是两点之间,线段最短.在平面图形上构造直角三角形解决问题.
18.
120
13 【解析】
∵AB=AC ,AD 是角平分线, ∴AD ⊥BC ,BD=CD , ∴B 点,C 点关于AD 对称,
如图,过C 作CF ⊥AB 于F ,交AD 于E ,
则CF=BE+FF 的最小值, 根据勾股定理得,AD=12, 利用等面积法得:AB ?CF=BC ?AD , ∴CF=
BC AD AB ?=101213?=120
13 故答案为
120
13
. 点睛:本题主要考查的是翻折的性质、垂线段最短、勾股定理的应用及三角形面积的等积法.明确当CF ⊥AB 时,CF 有最小值是解题的关键.
1925
【解析】
试题分析:根据勾股定理可求出BC=1,然后根据∠BCA =90°,DE ⊥AC ,DF ⊥BC ,证得四