第一章综合素质评价
一、选择题(每题3分,共30分)
1.在直角三角形中,若勾为3,股为4,则弦为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
2.下列各组数中,是勾股数的是( )
A.1,2,3 B.0.3,0.4,0.5
C.9,40,41 D.-6,-8,-10
3.【2023·南昌二中模拟】如图是单位长度为1的正方形网格,格点上A,B两点间的距离为( )
A.4 B.4.5 C.5 D.6
4.若△ABC的三边长a,b,c满足(a-b)2+|a2+b2-c2|=0,则△ABC的形状是( )
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
5.某数学兴趣小组开展了笔记本电脑的张角大小的实践探究活动.如图,当张角为∠BAF时,顶部边缘B处离桌面的高度BC为7 cm,此时底部边缘A处与C之间的距离AC为24 cm,小组成员调整张角的大小继续探究,最后发现当张角为∠DAF时(D是B的对应点),顶部边缘D处到桌面的距离DE为20 cm,则底部边缘A处与E之间的距离AE为( )
A.15 cm B.18 cm C.21 cm D.24 cm
6.【母题:教材P16复习题T3】一艘快艇欲驶向正东方向24 km远的A处,速度为50 km/h,由于水流原因,半小时后快艇到达位于A处正南方向的B处,则此时快艇距离A处( )
A.25 km B.24 km C.7 km D.1 km
7.【2023·长沙雅礼实验中学模拟】如图,在三角形纸片ABC中,∠ACB=90°,BC=6,AB=10,在AC上取一点E,以BE为折痕将△ABE折叠,使AB的一部分与BC重合,A与BC延长线上的点D重合,则CE的长度为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
8.如图为某楼梯的示意图,测得楼梯的长为5 m,高为3 m.计划在楼梯表面铺地毯,则地毯的长度至少为( )
A.5 m B.7 m C.8 m D.12 m
9.【母题:教材P13图1 11】如图,一只蚂蚁从圆柱的下底面的点A沿着侧面爬到上底面与点A相对的点B,已知圆柱的底面半径为1 cm,高为4 cm,则蚂蚁爬行的最短路程(π取3)约为( )
A.4 cm B.4.5 cm C.5 cm D.6 cm
10.【2023·苏州立达中学模拟】如图,P是等边三角形ABC内的一点,且PA=3,PB=4,PC=5,以BC为边在△ABC外作△BQC≌△BPA,连接PQ,则以下结论中不正确的是( )
A.∠PBQ=60° B.∠PQC=90° C.∠APC=120° D.∠APB=150°
二、填空题(每题3分,共24分)
11.在Rt△ABC中,斜边AB=5,则AB2+AC2+BC2=________.
12.如图,在△ABC中,AD是BC边上的中线,AC=17,BC=16,AD=15,则AB的长为________.
13.若直角三角形两条边的长分别为8和15,且第三条边的长为整数,则第三条边的长为________.
14.【2023·东北师大附中月考】如图,在△ABC中,AB=6,AC=8,BC=10,P是线段BC上的一点,则线段AP的最小值为____________.
15.【母题:教材P17复习题T5】如图,某港口P位于东西方向的海岸线上,甲、乙轮船同时离开港口,各自沿一固定方向航行,甲、乙轮船每小时分别航行 12 n mile和16 n mile,1 h后两轮船分别位于点A,B处,且相距20 n mile.如果知道甲轮船沿北偏西40°方向航行,则乙轮船沿__________方向航行.
16.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=5,BC=12,AD是∠BAC的平分线,若M,N分别是AD和AB上的动点,则BM+MN的最小值是________.
17.【母题:教材P18复习题T11】如图,一架梯子AB长2.5米,顶端A靠在墙AC上,这时梯子下端B与墙脚C的距离为0.7米,梯子滑动后停在DE的位置,测得BD长为1.3米,则梯子顶端A下滑了________米.
18.如图,在正方形ABCD中,AB边上有一点E,AE=3,EB=1.在AC上有一动点P,则EP+BP的最小值为________.
三、解答题(19~21题每题10分,其余每题12分,共66分)
19.如图,在锐角三角形ABC中,高AD=12,边AC=13,BC=14.求AB的长.
20.长方形具有四个内角均为直角,并且两组对边分别相等的特征.如图,把一张长方形纸片ABCD折叠,使点C与点A重合,折痕为EF.
(1)判断△ABF和△AGE是否全等,并说明理由.
(2)若AB=8,BC=16,求AE的长.
21.【生活数学】规定:小汽车在城市公路上行驶速度不得超过70千米/时.如图,一辆小汽车在一条城市公路上沿CB匀速行驶,某时刻刚好行驶到路对面车速检测仪正前方50米处,过了6秒后,测得小汽车与车速检测仪相距130米.
(1)求小汽车6秒行驶的路程;
(2)求小汽车每小时行驶的路程,并判断小汽车是否超速.
22.【母题:教材P15习题T4】如图,一只蜘蛛在一个实心长方体木块的顶点A处,一只苍蝇在这个实心长方体木块的顶点G处.若AB=3 cm,BC=5 cm,BF=6 cm,问蜘蛛要沿着怎样的路线爬行,才能最快抓到苍蝇,这时蜘蛛走过的路程是多少?
23.【问题探究型】如图①,美丽的弦图,蕴含着四个全等的直角三角形.
(1)弦图中包含了一大一小两个正方形,已知每个直角三角形较长的直角边为a,较短的直角边为b,斜边为c,结合图①,试验证勾股定理.
(2)如图②,将这四个直角三角形紧密地拼接,形成飞镖状图案,已知它的周长为24,OC=3,求该飞镖状图案的面积.
(3)如图③,将八个全等的直角三角形紧密地拼接,记图中正方形ABCD、正方形EFGH、正方形MNKT的面积分别为S1,S2,S3,若S1+S2+S3=40,求S2.
24.【2022·北京】在△ABC中,∠ACB=90°,D为△ABC内一点,连接BD,DC,延长DC到点E,使得CE=DC.
(1)如图①,延长BC到点F,使得CF=BC,连接AF,EF.若AF⊥EF,试说明:BD⊥AF.
(2)连接AE,交BD的延长线于点H,连接CH,依题意补全图②,若AB2= AE2+BD2,用等式表示线段CD与CH之间的数量关系,并说明理由.(提示:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半)
答案
一、1.A 【点拨】由勾股定理可知,弦为5.
2.C 【点拨】12+22≠32,故A错误;92+402=412,故C正确;勾股数都是正整数,故B,D错误.故选C.
3.C 【点拨】利用网格根据勾股定理即可求出A,B两点间的距离.
4.C 【点拨】因为(a-b)2+|a2+b2-c2|=0,(a-b)2≥0,|a2+b2-c2|≥0,所以 (a-b)2=0,|a2+b2-c2|=0,所以a=b,a2+b2=c2. 所以△ABC为等腰直角三角形.
5.A 【点拨】依题意,得AC=24cm,BC=7cm,在Rt△ABC中,AB2=AC2+BC2=625,所以AB=25 cm,因为AD=AB=25 cm,DE=20 cm,所以在Rt△ADE中,AE2=AD2-DE2=252-202=225,所以AE=15 cm.
6.C 【点拨】由题意知,快艇半小时行驶50×0.5=25(km),因为252-242=49,所以快艇距离A处7 km.
7.C 【点拨】因为在三角形纸片ABC中,∠ACB=90°,BC=6,AB=10,所以AC2=AB2-BC2=64,所以AC=8. 设CE=x,由折叠可得BD=AB=10, DE=AE=8-x,所以DC=10-6=4.因为∠ACB=90°,所以∠DCE=90°,所以(8-x)2=x2+42,解得x=3,所以CE=3.
8.B 【点拨】由勾股定理知,楼梯的水平长度为4 m,所以地毯的长度至少为 3+4=7(m).
9.C 【点拨】圆柱侧面展开如图,连接AB,由题意知AB的长为蚂蚁爬行的最短路程,由圆柱底面的周长公式和勾股定理计算即可.
10.C 【点拨】根据△ABC是等边三角形,得出∠ABC=60°,根据△BQC≌△BPA,得出∠CBQ=∠ABP,PB=QB=4,PA=QC=3,∠BPA=∠BQC,求出 ∠PBQ=60°,即可判断A正确;易得△BPQ是等边三角形,则PQ=BP=4,由PC2=PQ2+CQ2可知△CPQ为直角三角形,且∠PQC=90°,即可判断B正确;根据△BPQ是等边三角形,可得∠BQP=60°,所以∠APB=∠BQC=150°,即可判断D正确;可求出∠APC=150°-∠QPC,因为PC≠2QC,所以∠QPC≠30°,所以∠APC≠120°,即可判断C不正确.
二、11.50 【点拨】在Rt△ABC中,斜边AB=5,所以AB2+AC2+BC2=AB2+AB2=2AB2=50.
12.17 【点拨】因为AD是BC边上的中线,所以BD=DC=BC=8. 因为 DC2=64,AD2=225,AC2=289,所以DC2+AD2=AC2.所以△ADC为直角三角形,且∠ADC=90°,所以∠ADB=90°.在Rt△ADB中,AB2=BD2+AD2= 82+152=289,所以AB=17.
13.17 【点拨】设第三条边的长为x,则x2=82+152=289=172或x2=152- 82=161.因为第三条边的长为整数,所以第三条边的长为17.
14.4.8 【点拨】因为AB=6,AC=8,BC=10,所以AB2=36,AC2=64, BC2=100,所以AB2+AC2=BC2,所以△ABC为直角三角形且∠BAC=90°.当AP⊥BC时,AP的长度最小,此时AB·AC=AP·BC,即×6×8=AP×10,解得AP=4.8.
15.北偏东50°(或东偏北40°) 【点拨】因为AP=1×12=12(n mile),PB=1× 16=16(n mile),AB=20 n mile,所以AP2+BP2=400=AB2,所以∠APB=90°.因为∠APN=40°,所以∠BPN=50°.因为∠EPN=90°,所以∠BPE=40°.所以乙轮船沿北偏东50°(或东偏北40°)方向航行.
16. 【点拨】如图,作N关于AD的对称点E,连接ME,BE.
在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=5,BC=12,所以AC2=AB2+BC2=52+ 122=169,所以AC=13.
因为AD是∠BAC的平分线,
所以△AMN与△AME关于AD所在直线成轴对称,
所以MN=ME.
所以BM+MN=BM+ME≥BE.
当BE⊥AC时BE最小,
此时S△ABC=AB×BC=AC×BE,
即×5×12=×13×BE,解得BE=.
所以BM+MN的最小值是.
17.0.9 【点拨】在Rt△ABC中,AB=2.5米,BC=0.7米,
所以AC2=AB2-BC2=2.52-0.72=2.42,所以AC=2.4米.在Rt△ECD中, DE=AB=2.5米,CD=1.3+0.7=2(米),所以EC2=DE2-DC2=2.52-22=1.52,
所以EC=1.5米,
所以AE=AC-CE=2.4-1.5=0.9(米).
18.5 【点拨】连接DE,与AC交于点P,连接BP,易知此时EP+BP的值最小,且最小值为DE的长,利用勾股定理即可得解.
三、19.【解】在Rt△ADC中,AD=12,AC=13,由勾股定理得CD2=AC2- AD2=25,
所以CD=5.
因为BC=14,所以BD=9.
在Rt△ABD中,由勾股定理得AB2=AD2+BD2=225,
所以AB=15.
20.【解】(1)△ABF≌△AGE.理由如下:
因为AG=CD,AB=CD,所以AB=AG.
因为∠BAE=90°,∠GAF=∠C=90°,
所以∠BAE=∠GAF,
所以∠BAE-∠EAF=∠GAF-∠EAF,
所以∠BAF=∠GAE.
因为∠B=90°,∠G=∠D=90°,所以∠B=∠G.
在△ABF和△AGE中,
所以△ABF≌△AGE(ASA).
(2)由(1)得△ABF≌△AGE,
所以AF=AE.
设AE=x,则CF=AF=x,BF=16-x,
在Rt△ABF中,AF2=AB2+BF2,即x2=82+(16-x)2,解得x=10,即AE=10.
21.【解】(1)过点A作AD⊥BC,设小汽车经过6秒后到达点E,连接AE,如图 所示.
由题意可得AD=50米,AE=130米,
在Rt△ADE中,DE2=AE2-AD2=1302-502=1202,
所以DE=120米.
答:小汽车6秒行驶的路程为120米.
(2)小汽车的速度为120÷6=20(米/秒)=72(千米/时),所以小汽车每时行驶的路程为72千米.
因为72>70,
所以小汽车超速了.
22.【解】分三种情况讨论:
(1)如图①,连接AG,此时蜘蛛从点A出发先到BF上,再到点G处.
因为AB=3 cm,BC=5 cm,
所以AC=AB+BC=3+5=8(cm).
因为CG=BF=6 cm,所以在Rt△ACG中,AG2=AC2+CG2=82+62=100.
(2)如图②,连接AG,此时蜘蛛从点A出发先到EF上,再到点G处.
因为FG=BC=5 cm,
所以BG=5+6=11(cm).
在Rt△ABG中,AG2=AB2+BG2=32+112=130.
(3)如图③,连接AG,此时蜘蛛从点A出发先到EH上,再到点G处.
因为AE=BF=6 cm,EF=AB=3 cm,
所以AF=AE+EF=6+3=9(cm).
因为GF=BC=5 cm,
所以在Rt△AFG中,AG2=AF2+GF2=92+52=106.
因为130>106>100,
所以蜘蛛按情况(1)中的路线爬行,才能最快抓到苍蝇,这时蜘蛛走过的路程是10 cm.
23.【解】(1)S小正方形=(a-b)2=a2-2ab+b2,
S小正方形=c2-4×ab=c2-2ab,
即a2-2ab+b2=c2-2ab,则a2+b2=c2.
(2)24÷4=6,
设AC=m,依题意有32+(m+3)2=(6-m)2,
解得m=1.所以AC=1.
S飞镖状图案=×(3+1)×3×4=×4×3×4=24.
故该飞镖状图案的面积是24.
(3)设四边形MNKT的面积为x,每个三角形的面积为y,
因为正方形ABCD、正方形EFGH、正方形MNKT的面积分别为S1,S2,S3,
所以S1=8y+x,S2=4y+x,S3=x.
所以S1+S2+S3=8y+x+4y+x+x=3x+12y.
因为S1+S2+S3=40,所以3x+12y=40,
所以x+4y=.
所以S2=x+4y=.
24.【解】(1)在△BCD和△FCE中,
所以△BCD≌△FCE(SAS).
所以∠DBC=∠EFC.
所以BD∥EF.
因为AF⊥EF,
所以BD⊥AF.
(2)由题意补全图形如图.
CD=CH.
理由:延长BC到F,使CF=BC,连接AF,EF,如图.
因为∠ACB=90°,所以AC⊥BF.
又因为BC=CF,所以AB=AF.
由(1)可知BD∥EF,△BCD≌△FCE,则BD=EF,
因为AB2=AE2+BD2,
所以AF2=AE2+EF2.
所以∠AEF=90°.
所以AE⊥EF.
所以BD⊥AE.
所以∠DHE=90°.
又因为CD=CE,
所以CH=CD.