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专题04勾股定理50道压轴题型专训(10大题型)(学生版)_初中数学_八年级数学下册(人教版)_重难点专题提升-V7_2024版

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docx
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6.599 MB
文档页数
34 页
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文档内容

专题04 勾股定理50道压轴题型专训(10大题型) 【题型目录】 题型一 勾股定理的证明方法 题型二 以弦图为背景的计算题 题型三 用勾股定理构造图形解决问题 题型四 用勾股定理解三角形 题型五 勾股定理与折叠问题 题型六 求最短路径问题 题型七 勾股定理的逆定理求解 题型八 勾股定理逆定理的实际应用 题型九 勾股定理中的新定义问题 题型十 勾股定理的综合问题 【经典例题一 勾股定理的证明方法】 1.(2024上·河北保定·八年级统考期末)“数形结合”是一种非常重要的数学思想方法.比如:人教版八 年级上册的数学教材在学习“完全平方公式”时,通过构造几何图形,用几何直观的方法解释了完全平方 公式: (如图1).利用“数形结合”的思想方法,可以从代数角度解决图形问题, 也可以用图形关系解决代数问题. (1)观察图2,请直接写出一个多项式进行因式分解的等式:______. (2)如图3,这是2002年北京世界数学家大会的会标,会标是用边长分别为a,b,c的四个完全相同的直角 三角形和一个小正方形拼成的大正方形,利用这一图形可以推导出一个关于a,b,c的结论.请写出该结 论,并写出推导过程. (3)有两个大小不同的正方形A和B,现将A,B并列放置后构造新的正方形得到图4,其阴影部分的面积为 22;将B放在A的内部得到图5,其阴影部分(正方形)的面积为9.则正方形A,B的面积之和为______.2.(2024上·山西长治·八年级统考期末)综合与实践 勾股定理是几何学中的明珠,充满着魅力,千百年来,人们对它的证明颇感兴趣,其中有著名的数学家, 也有业余数学爱好者. (1)我国汉代数学家赵爽创制了一幅如图1所示的用4个全等的直角三角形拼成的“弦图”,后人称之为 “赵爽弦图”.在 中, ,若 , , ,请你利用这个图形说明 . (2)业余数学爱好者向常春在1994年构造发现了一个新的证法:把两个全等的 和 按如图 2所示的方式放置, , , , ,连接 , ,用 a,b,c分别表示出梯形 ,四边形 , 的面积,再探究这三个图形面积之间的关系,从 而证明勾股定理.请你补充该证明过程. 3.(2023上·福建宁德·八年级统考期末)验证勾股定理: 课本原题:1876年,美国总统伽菲尔德( )利用图1验证了勾股定理,你能利用它验 证勾股定理吗?(1)小明在验证完后,突发灵感,用两个全等的直角三角形纸片( , , ( ), )拼出如图2能验证勾股定理的图形(顶点A,E重合,顶点F在 边上,连接 , ) 解:用两种方法计算四边形 的面积, 方法1:四边形 的面积 _______, 方法2:四边形 的面积 _______, 因为这两种方法都表示四边形 的面积,可得等式:_______. 化简可得: . (2)请你仿造小明的思路,用两个全等的直角三角形纸片拼出一个不同于图1,图2的能验证勾股定理的图 形,画出示意图,写出验证过程.如果你没有思路,请利用图1进行验证. 4.(2024上·山东枣庄·八年级统考期末)在我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一幅“弦图” (如图1),后人称之为“赵爽弦图”,流传至今. (1)勾股定理的证明,人们已经找到了400多种方法,请从图1,图2,图3的证明方法中任选一种来证明该 定理. (2)如图4所示,分别以直角三角形三边为直径作半圆,设图中两个月形图案(图中阴影部分)的面积分别为 , ,直角三角形面积为 ,请判断 , , 的关系并证明. 5.(2024上·江苏镇江·八年级统考期末)【材料阅读】我国古人对勾股定理的研究非常深邃.如图1,已 知直角三角形三边长为a,b,c(c为斜边),由勾股定理: ,得 ,则 ,得到: . 从而得到了勾股定理的推论:己知直角三角形三边长为a,b,c(c为斜边),则 【问题解决】如图2,已知 的三边长分别为 ,如何计算 的面积?据记 载,古人是这样计算的:作 边上的高 .以 的长为斜边和直角边作 (如图3),其 中 . (1)用古人的方法计算 的值,完成下面的填空: =[(__________) (__________) ]-[(__________) -(__________) ] =__________ (2)试直接利用阅读材料中勾股定理的推论继续完成 面积的计算过程; (3)你还有其他计算 的面积的方法吗?写出解答过程.【经典例题二 以弦图为背景的计算题】 6.(2024下·全国·八年级课堂例题)如图是“赵爽弦图”,其中 、 、 和 是四个 全等的直角三角形,四边形 和 都是正方形,根据这个图形的面积关系,可以证明勾股定理 设 ,取 . (1)正方形 的面积为______,四个直角三角形的面积和为______; (2)求 的值. 7.(2024上·广西南宁·八年级统考期末)数学家波利亚说过:“为了得到一个方程,我们必须把同一个量 用两种不同的方法表示出来,即将一个量算两次,从而建立等量关系.”类似的,我们可以用两种不同的 方法来表示同一个图形的面积,从而得到一个等式. (1)如图 ,大正方形是由两个小正方形和两个形状大小完全相同的长方形拼成,请用两种不同的方法表示 图中大正方形的面积. 方法 : ______;方法 : ______; 根据以上信息,可以得到的等式是______; (2)如图 ,大正方形是由四个边长分别为 的直角三角形( 为斜边)和一个小正方形拼成,请用两 种不同的方法分别表示小正方形的面积,并推导得到 之间的数量关系;(3)在( )的条件下,若 ,求斜边 的值. 8.(2023上·江苏扬州·八年级统考期中)如图1,在 中, , , , .将 绕点O依次旋转 、 和 构成的图形如图所示.该图是我国古代数学家赵 爽制作的“勾股圆方图”,也被称作“赵爽弦图”,它是我国最早对勾股定理证明的记载,也成为2002年 在北京召开的国际数学家大会的会标设计的主要依据. (1)请利用图1证明勾股定理; (2)请利用图1说明 ,并说明等号成立的条件; (3)请根据(2)的结论解决下面的问题:如图2,在四边形 中, , .若 ,则这个四边形的最大面积为__________. 9.(2023上·山西运城·八年级山西省运城中学校校考期中)综合与实践 勾股定理是人类最伟大的十个科学发现之一,西方国家称之为毕达哥拉斯定理.在我国古书《周髀算经》 中就有“若勾三,股四,则弦五”的记载,我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一幅“弦图” (如图1),后人称之为“赵爽弦图”,流传至今.如图2,直角三角形的两条直角边分别为a,b,斜边 为c.(1)如图3,以直角三角形的三边a,b,c为边,分别向外部作正方形,直接写出 , , 满足的关系: . (2)如图4,以 的三边为直径,分别向外部作半圆,请判断 , , 的关系并证明. (3)如图5,将这四个直角三角形紧密地拼接,形成飞镖状,已知外围轮廓(实线)的周长为 , , 直接写出该飞镖状图案的面积. 10.(2023上·河南郑州·八年级校考期中)勾股定理是人类最伟大的科学发现之一,西方国家称之为毕达 哥拉斯定理.在我国古书《周髀算经》中就有“若勾三,股四,则弦五”的记载,我国汉代数学家赵爽为 了证明勾股定理,创制了一幅“弦图”(如图1),后人称之为“赵爽弦图”,流传至今. (1)勾股定理的证明,人们已经找到了400多种方法,请你从图1,图2,图3中任选一个图形来证明该定理; (2)①如图4,图5,图6,以直角三角形的三边为边或直径,分别向外部作正方形、半圆、等边三角形,这 三个图形中面积关系满足 的有 个; ②如图7所示,分别以直角三角形三边为直径作半圆,设图中两个月形图案(图中阴影部分)的面积分别为,直角三角形面积为 ,请判断 的关系并证明. 【经典例题三 用勾股定理构造图形解决问题】 11.(2024上·江苏南京·八年级统考期末)在 中, ,且 . (1)当 是锐角三角形时,小明猜想: .以下是他的证明过程: 小明的证明过程 如图①,过点 作 ,垂足为 .设 . ∵在 中, , 在 中, ① , ∴ ① . 化简得, . ② . 其中,①是______;②是______. (2)如图②,当 是钝角三角形时,猜想 与 之间的关系并证明.12.(2023上·四川雅安·八年级四川省名山中学校考期中)【背景介绍】勾股定理是几何学中的明珠,充 满着魅力. 【知识运用】(1)如图,铁路上A、B两点(看作直线上的两点)相距40千米,C、D为两个村庄(看作 两个点), , ,垂足分别为A、B, 千米, 千米,则两个村庄的距离为 ______千米. (2)在(1)的背景下,若 千米, 千米, 千米,现要在 上建造一个供应站P, 使得 ,请用尺规作图在图中作出P点的位置并求出 的距离. (3)【知识迁移】借助上面的思考过程与几何模型,则代数式 (其中 )最 小值为多少?画图并写出解题过程. 13.(2023上·江西南昌·九年级校联考开学考试)我国著名数学家华罗庚曾说过:“数缺形时少直观,形 少数时难入微;数形结合百般好,隔离分家万事休”.数学中,数和形是两个最主要的研究对象,它们之 间有着十分密切的联系,在一定条件下,数和形之间可以相互转化,相互渗透. 某校数学兴趣小组,在学习完勾股定理和实数后,进行了如下的问题探索与分析: (1)【提出问题】已知 ,求 的最小值 (2)【分析问题】由勾股定理,可以通过构造直角三角形的方法,来分别表示长度为 和的线段,将代数求和转化为线段求和问题. 【解决问题】 ①如图,我们可以构造边长为1的正方形 ,P为 边上的动点.设 ,则 .则 线段__________ 线段__________; ②在(1)的条件下,已知 ,求 的最小值; (3)【应用拓展】应用数形结合思想,求 的最大值. 14.(2023下·广东广州·八年级校考期中)【背景介绍】 勾股定理是几何学中的明珠,充满着魅力,千百年来,人们对它的证明趋之若鹜,其中有著名的数学家, 也有业余数学爱好者,向常春在1994年构造发现了一个新的证法. 【小试牛刀】 把两个全等的直角三角形如图1放置,其三边长分别为a,b,c.显然, , .请 用a,b,c分别表示出梯形 ,四边形 , 的面积,再探究这三个图形面积之间的关系, 可得到勾股定理: __________________, __________________; 【知识运用】 如图2,河道上A,B两点(看作直线上的两点)相距160米,C,D为两个菜园(看作两个点), , ,垂足分别为A,B, 米, 米,现在菜农要在AB上确定一个抽水点 P,使得抽水点P到两个菜园C,D的距离和最短,则该最短距离为____________米. 【知识迁移】 借助上面的思考过程,画图说明并求代数式 的最小值( ).15.(2023上·广东佛山·八年级校联考期中)阅读下面材料:实际问题:如图(1),一圆柱的底面半径为 5cm,BC是底面直径,高AB为5cm,求一只蚂蚁从点A出发沿圆柱表面爬行到点C的最短路线,小明设 计了两条路线. 解决方案: 路线1:侧面展开图中的线段AC,如图(2)所示: 这路线一的长度为 ;则 ; 路线2:高 底面直径BC,如图(1)所示: 设路线2的长度为 :则 ; 为比较 和 的大小,我们采用“作差法”: ∵ , ∴ . ∴ . 小明认为应选择路线2较短. (1)问题类比: 小亮对上述结论有些疑惑,于是他把条件改成:“圆柱的底面半径为1cm,高AB为5cm”请你用上述方法帮小亮比较出 与 的大小; (2)问题拓展: 请你帮他们继续研究:在一般情况下,当圆柱的底面半径为 时,高为 ,蚂蚁从A点出发沿圆柱表 面爬行到点C,当 满足什么条件时,选择路线2最短?请说明理由. (3)问题解决: 如图(3)为两个相同的圆柱紧密排列在一起,高为5cm,当蚂蚁从点A出发,沿圆柱表面爬行到C点的两 条路线长度相等时,求圆柱的底面半径r.(注:按上面小明所设计的两条路线方式) 【经典例题四 用勾股定理解三角形】 16.(2024上·浙江绍兴·八年级统考期末)如图,已知 ,分别以 为边,在 外侧作等 边 和等边 ,连接 . (1)求证: . (2)当 时,求证: . (3)当 , 时,求 与 的面积和. 17.(2024上·浙江宁波·八年级宁波市第七中学校联考期末)如图所示,在 中, 是 边的中点, 连接 .把 沿 翻折,得到 , 与 交于 ,连接 .若 , 求点 到 的距离.18.(2024上·浙江杭州·八年级统考期末)在 中, ,点P为线段 上任意一点(P与B, C不重合),连接 . (1)若 , , ①求 的最小值. ②当 时,求 的长. (2)若 , ,请用含m,n的代数式表示 ,并说明理由. 19.(2024上·河南南阳·八年级统考期末)如图,在四边形 中, , 平分 ,且 ,过点D作 于点E.(1)求证: ; (2)若 , ,求 的长. 20.(2024上·江苏南京·八年级统考期末)在 中, , , . (1)若 ,则a,b,c满足的数量关系为 ; (2)若 为钝角三角形, , ,直接写出c的取值范围; (3)如图,若 为锐角三角形,c为最长边.求证 . 【经典例题五 勾股定理与折叠问题】 21.(2023上·福建泉州·八年级统考期末)已知 ,且 ,把 和 拼 成如图所示的形状,使点B,C,D在同一条直线上,若 , . (1)求 的长;(2)将 沿 折叠,点B落在点F处,延长 与 相交于点G,求 的长. 22.(2023上·湖南长沙·八年级校联考期末)如图,把一张长方形 纸片沿对角线 折叠,点 落 在点 处, 交 于点 ,重合部分是 , ,点 是对角线 上一点, 于点 , 于点 . (1)求证: 是等腰三角形; (2)求 的值; (3)若 .求 的面积. 23.(2023上·辽宁沈阳·八年级统考期末)探究式学习是新课程提倡的重要学习方式,某兴趣小组拟做以 下探究. 【初步感知】 (1)如图1,在三角形纸片 中, , ,将 沿 折叠,使点A与点B重合,折痕和交于点E, ,求 的长; 【深入探究】 (2)如图2,将长方形纸片 沿着对角线 折叠,使点C落在 处, 交 于E,若 , ,求 的长(注:长方形的对边平行且相等); 【拓展延伸】 (3)如图3,在长方形纸片 中, , ,点E为射线 上一个动点,把 沿直线 折 叠,当点A的对应点F刚好落在线段 的垂直平分线上时,求 的长(注:长方形的对边平行且相等). 24.(2023上·江苏徐州·八年级统考期中)在Rt 中, ,点 为 上一点. (1)如图①,将 折叠,使点 与点 重合,折痕为 ,若 ,则 的长为______; (2)如图②,Rt 中, ,将 折叠,使点 与 的中点 重合,折痕为 ,求 线段 的长; (3)如图③,若 ,点 为 边上一点,连接 ,且 ,将 沿 折叠,当点 恰好落在 边上时,求线段 的长; (4)如图④,若 ,点 为 的中点,连接 ,将 沿 折叠,点 的对应点 恰好落在 边的中线 上时,则 ______是三角形,请说明理由. 25.(2023上·四川成都·八年级校联考期中)在长方形 中, , ,点 是射线 上一 个动点,连接 并延长交射线 于点 ,将 沿直线 翻折到 ,延长 与直线 交于 点 .(1)求证: ; (2)当点 是边 的中点时,求 的长; (3)当 时,直接写出 的长. 【经典例题六 求最短路径问题】 26.(2023上·吉林长春·九年级吉林大学附属中学校考期末)(1)问题情境一:如图①,一只蚂蚁在一个 长为100cm,宽为50cm的长方形地毯上爬行,请在图①中画出蚂蚁从点 处到达点 处需要走的最短路 径,依据是 . (2)问题情境二:如图②,在情境一中的地毯上堆放着一根正三棱柱的木块,它的侧棱平行且等于地毯 的宽 ,木块从正面看是一个边长为10cm的等边三角形,求这只蚂蚁从点 处出发,翻越木块后到达点 处需要走的最短路程. 27.(2024下·全国·八年级假期作业)如图,C为线段BD上一个动点,分别过点B,D作 , ,连接AC,EC.(1)当点C满足什么条件时, 的值最小? (2)根据(1)中的结论,请构图求出代数式 的最小值. 28.(2023上·江西九江·八年级校考阶段练习)课本再现 如图1,有一个圆柱,它的高为 ,底面圆的周长为 .在圆柱下底面的点A处有一只蚂蚁,它想 吃到上底面与点A相对的点B处的食物,蚂蚁沿圆柱侧面爬行的最短路程是多少? 方法探究 (1)对于立体图形中求最短路程问题,应把立体图形展开成平面图形,再确定A,B两点的位置,依据 “两点之间线段最短”,结合勾股定理,解决相应的问题.如图2,在圆柱的侧面展开图中,点A,B对应 的位置如图所示,利用勾股定理求出蚂蚁爬行的最短路程是______ . 方法应用 (2)如图3,直四棱柱的上下底面是正方形,底面边长为 ,高为 .在其侧面从点A开始,绕侧 面两周,嵌入装饰彩条至点B停止.求彩条的最短长度.(3)如图4,圆柱形玻璃杯底面周长为 ,高为 ,杯底厚 .在玻璃杯外壁距杯口 的点A 处有一只蚂蚁,蚂蚁相对面的内壁底部B处有一滴蜂蜜,蚂蚁沿杯口爬入内壁去吃蜂蜜,求蚂蚁爬行的最 短路径长.(玻璃杯的壁厚忽略不计) 29.(2023上·江苏·八年级姜堰区实验初中校考周测)对于平面直角坐标系 中的图形G和图形G上的 任意点 ,给出如下定义:将点 平移到 称为将点P进行“t型平移”,点 P'称为将点P进行“t型平移”的对应点;将图形G上的所有点进行“t型平移”称为将图形G进行“t型 平移”. 例如,将点 平移到 称为将点P进行“1型平移”,将点 平移到 称为将点P进行“ 型平移”. 已知点 和点 .(1)将点 进行“1型平移”后的对应点 的坐标为 . (2)①将线段 进行“ 型平移”后得到线段 ,点 , , 中,在线段 上的点 是 . ②若线段 进行“t型平移”后与坐标轴有公共点,则t的取值范围是 . (3)已知点 ,点M是线段 上的一个动点,将点B进行“t型平移”后得到的对应点为 ,当t的取值范围是 时, 的最小值保持不变,最小值是 . 30.(2024上·广东佛山·八年级校考期末)综合与实践 【问题】在圆柱表面,蚂蚁怎么爬行路径最短?(计算过程中的 取3) 素材1 如图1,圆柱形纸盒的高 为12厘米,底面直径 为6厘米,在圆柱下底圆周上的A点有一只 蚂蚁,它想吃到上底面圆周上与A点对应的B点处的食物. (1)若蚂蚁沿图1中的折线A→C→B爬行的最短路径记为“路线一”,此时最短路程是 厘米.将 圆柱沿着 将侧面展开得到图2,请在图2中画出蚂蚁爬行的最短路径(此路径记为“路线二”),此时 最短路程是_______厘米;比较可知:蚂蚁爬行的最短路径是路线______(用“一”或“二”填空)素材2 如图3所示的实践活动器材包括:底面直径为6厘米,高为10厘米的木质圆柱、橡皮筋、细线 (借助细线来反映爬行的路线)、直尺,通过调节橡皮筋的位置达到改变圆柱的高度的目的,(1)中两 种路线路程的长度如下表所示(单位:厘米): 圆柱高度 沿路线一路程x 沿路线二路程y 比较x与y的大小 5 11 10.3 4 10 9.85 3 a 9.49 b (2)填空:表格中a的值是________;表格中b表示的大小关系是_________; (3)经历上述探究后,请你思考:若圆柱的半径为r,圆柱的高为h.在r不变的情况下,当圆柱半径为r 与圆柱的高度h存在怎样的数量关系时,蚂蚁在圆柱表面的两种爬行路线的路程相等? 【经典例题七 勾股定理的逆定理求解】 31.(2024上·福建泉州·八年级统考期末)将一个式子或一个式子的某一部分通过恒等变形化为完全平方 式或几个完全平方式的和,这种方法称之为配方法.这种方法常常被用到式子的恒等变形中,以挖掘题目 中的隐含条件,是解题的有力手段之一. 例:已知 ,求a、b的值. 解: (第一步) (第二步)(第三步) (第四步) (1)以上解答中从第______步出现错误,请写出正确解答的全部过程; (2)在 中, , , . ①若 是等腰三角形,且满足 ,试求 的周长; ②若 ,且 ,求 中最大边上的高. 32.(2023上·广东广州·九年级统考期末)如图1,在 中, , ,点 为 内任意一动点, (1)当 时,求 的度数; (2)当点 满足 时, ①求 的度数; ②如图2,取 的中点 ,连接 ,试求 , , 之间的数量关系并说明理由.33.(2023上·辽宁丹东·八年级校考期中)在 中, ,D为 内一点.连接 , , 延长 到点E,使得 . (1)如图1,延长 到点F.使得 .连接 , .求证: ; (2)连接 ,交 的延长线于点H.依题意补全图2.若 .判断 与 位置关系.并 证明. 34.(2023上·浙江衢州·八年级统考期中)如图,在四边形 中, , , , , (1)求证: ; (2)求证: , ; (3)求证: (提示:尝试用两种不同的方法表示梯形 的面积);35.(2023上·江苏泰州·八年级统考期中)【综合与实践】 建筑工地上工人师傅经常需画直角或判定一个角是否是直角,现仅有一根绳子,请帮助工人师傅完成此项 工作.数学活动课上,小歌、小智两名同学经过讨论,在绳子 上打13个等距的绳结,做成如图①所示 的“工具绳”.他们利用此“工具绳”分别设计了以下方案: 小歌的方案:如图②,将“工具绳”拉直放置在地面上,并将绳结点C、D固定,拉直 、 分别绕绳 结点C、D旋转,使绳结点A、B在点E处重合,画出 ,则 . 小智的方案:如图③,将“工具绳”拉直放置在地面上,并将 中点O固定,拉直 绕点O旋转一定 的角度(小于 )到 的位置,画出 ,则 . 问题解决: (1)填空:在小歌的方案中, 依据的一个数学定理是 ; (2)根据小智的方案,证明: ; (3)工地上有一扇如图④所示的窗户,利用“工具绳”设计一个与小歌、小智不一样的方案,检验窗户横档 与竖档 是否垂直.画出简图,并说明理由.【经典例题八 勾股定理逆定理的实际应用】 36.(2024上·河南南阳·八年级统考期末)为贯彻《关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》的方 针政策,帮助同学们更好地理解劳动的价值与意义,培养学生的劳动情感、劳动能力和劳动品质,学校给 八(1)班、八(2)班各分一块三角形形状的劳动试验基地. (1)当班主任测量出八(1)班试验基地的三边长分别为 , , 时,一边的小明很快给出这块试验 基地的面积.你求出的面积为______ . (2)八(2)班的劳动实践基地的三边长分别为 , , 如图),你能帮助他们求 出面积吗? 37.(2024上·重庆沙坪坝·八年级统考期末)为了更好地提升居民的生活水平和居住满意度,某小区进行 小范围绿化,要在一块如图所示的 地块内进行绿化改造,点D为 内一点, , 米, 米, 米, 米. (1)若将原来的 路段由水泥路改造成一条鹅卵石路,改造成本为每米 元,请问改造此路需要花费多少 元? (2)若需要在阴影部分区域种植草皮,种植草皮的费用是每平方米 元,那么在阴影部分区域种植草皮共 需投入多少元?38.(2023上·河南郑州·八年级统考期中)勾股定理神秘而美妙,它的证法多种多样,其巧妙各有不同. 在进行《勾股定理》一章《回顾与思考》时,李芳老师带领同学们进行如下的探究活动:如图①,是用硬 纸板剪成的四个全等的直角三角形(两直角边长分别为 , ,斜边长为 )和一个边长为 的正方形,请 你将它们拼成一个能验证勾股定理的图形. (1)如图②,是李明拼成的示意图,请你利用图②验证勾股定理; (2)一个零件的形状如图③,按规定这个零件中 和 都应是直角.工人师傅测得这个零件各边尺寸 (单位: )如图④所示,这个零件符合要求吗? 39.(2023上·山东威海·七年级威海经济技术开发区皇冠中学校联考期中)台风是一种自然灾害,它以台 风中心为圆心在周围上百千米的范围内形成极端气候,有极强的破坏力.如图,有一台风中心沿东西方向 由 向 移动,已知点 为一海港,且点 与直线 上的两点 , 的距离分别为 , ,又 ,以台风中心为圆心周围 以内为受影响区域.试问: (1)海港 受台风影响吗?为什么? (2)若台风的速度为 千米/小时,当台风运动到点 处时,海港 刚好受到影响,当台风运动到点 处时, 海港 刚好不受影响,即 ,则台风影响该海港持续的时间有多长?40.(2024上·广东深圳·八年级统考期末)【项目式学习】 【项目主题】合理规划,绿色家园 【项目背景】某小区有4栋住宅楼: 栋, 栋, 栋, 栋, 处为小区入口.为方便小区居民传递爱 心,物业管理处准备在小区的一条主干道 上增设一个“爱心衣物回收箱”(如图1),现需设计“爱心 衣物回收箱”的具体位置,使得它到4栋住宅楼的距离之和最短.某数学兴趣小组成员开展了如下探究活 动. 任务一实地测绘 小组成员借助无人机航测技术绘制了小区平面图(如图2),并测量出了某些道路的长度(如表格所示), 进一步抽象成几何图形(如图3),其中主干道 与 交于点 , .小组成员又借助电子角度 仪测得 . 道路 长度(米) 40 30 30 18 32 25任务二 数学计算 根据图3及表格中的相关数据,请完成下列计算: (1)求道路 的长; (2)道路 __________米; (3)任务三方案设计 ①根据以上探究,请你在主干道 上画出“爱心衣物回收箱”的具体位置(用点 表示),并画出需要 增设的小路 ; ②“爱心衣物回收箱”到4栋住宅楼的距离之和的最小值为_______米.(保留根号) 【经典例题九 勾股定理中的新定义问题】 41.(2024上·浙江宁波·八年级宁波市第七中学校联考期末)定义:若 是 的三边,且 ,则称 为“方倍三角形”. (1)若 是“方倍三角形”,且斜边AB= ,则该三角形的面积为____. (2)如图, 是“方倍三角形”,且 ,求证: 为等边三角形. (3)如图, 中, , , 是 边上一点,将 沿 进行折叠,点 落在 点 处,连接 , ,若 为“方倍三角形”,且 ,求 的长.42.(2023上·吉林长春·八年级统考期末)【问题背景】教材阅读材料告诉我们,全等三角形的三个基本 事实是进行演绎推理的重要依据.它们是从静态的角度探索发现的判定方法,其本质与动态的全等三角形 定义是一致的,即在这些条件下,两个三角形一定可以通过图形的基本变换(轴对称、平移与旋转)而相 互重合. 利用动态的全等三角形定义,上图中的两个三角形可以看作通过轴对称变换得到的全等的是______,可以 看作通过平移变换得到的全等的是______,可以看作通过旋转变换得到的全等的是______.(填序号即 可) 【问题呈现】在 中, 为边 上一点(不与 重合),连接 ,过点 作 于点 ,延长 交 于点 ,过点 作 延长线于点 ,点 为 中点,连接 . (1)求证: ;(2)若将(1)中两个全等三角形看作动态变化的两个三角形,那么其中一个三角形可以看作是由另一个 三角形通过图形的______基本变换而相互重合(填:“轴对称”、“平移”或“旋转”),简述变换的主 要过程______(包含变换的基本要素); (3)直接写出 和 之间的数量关系. 【答案】问题背景:③,②,①;问题呈现:(1)见解析;(2)旋转, 绕着点 顺时针旋转 与 43.(2023上·浙江宁波·八年级校考期中)定义:若连结三角形一个顶点和对边上一点的线段能把该三角 形分成一个等腰三角形和一个直角三角形,我们称这条线段为该三角形的仁智线,这个三角形叫做仁智三 角形. (1)如图1,在仁智三角形 中, , 为该三角形的仁智线, , ,则 的度 数为______. (2)如图2, 为等腰直角三角形, ,F是斜边 延长线上一点,连接 ,以 为直角 边作等腰直角三角形 (点A,F,E按顺时针排列), , 交 于点D,连接 . 当 时,求证: 是 的仁智线. (3)如图3, 中, , .若 是仁智三角形,且 为仁智线,请同学们把 图形补充完整,并求 的面积. 44.(2023上·江苏扬州·八年级统考期中)新定义:我们把两个面积相等但不全等的三角形叫做积等三角 形.(1)【初步尝试】如图1,已知 中, , , ,P为 上一点,当 __________时, 与 为积等三角形; (2)【理解运用】如图2, 与 为积等三角形,若 , ,且线段 的长度为正整数, 求 的长; (3)【综合应用】如图3,已知 和 为两个等腰直角三角形,其中 , , ,F为 中点.请根据上述条件,回答以下问题. ① 的度数为__________°. ②试探究线段 与 的数量关系,并写出解答过程. 45.(2023上·浙江宁波·八年级校考期中)定义:有一条中线和一条角平分线互相垂直的三角形称为“垂 美三角形”. (1)如图, 中,角平分线 和中线 相交于点 , . ①求证: 是垂美三角形; ②直接写出边 与 的数量关系:______. (2)在(1)的条件下,若垂美三角形 是直角三角形,求 的值. 【经典例题十 勾股定理的综合问题】46.(2023上·四川巴中·八年级统考期末)如图,在 中, , ,若E是 延长 线上一点,连接 ,以 为腰作等腰直角三角形 ,且 ,连接 . (1)求证: ; (2)试探究 、 和 之间的数量关系,并说明理由; (3)把点E是 延长线上一点改成点E是直线 上一点,其它条件不变,连接 ,若 , ,直接写出 的值. 47.(2023上·山东滨州·九年级统考期末)在 中, . (1)特例证明:如图1,点D,E分别在线段 上, ,求证: ; (2)探索发现:将图1中的 绕点C逆时针旋转 ( )到图2位置,(1)中的结论还成立 吗?若成立,请证明;若不成立,请说明理由; (3)拓展运用:如图3,点D在 内部,当 时,若 , , ,求线段 的长(直接写出答案). 48.(2023上·四川成都·八年级校考期中)如图,已知在 中, ,是 上的一点, ,点 从 点出发沿射线 方向以每秒 个单位的速度向右运动,设点 的运 动时间为 ,连接 . (1)当 秒时,求 的面积; (2)若 平分 ,求 的值; (3)过点 作 于点 .在点 的运动过程中,当 为何值时,能使 ? 49.(2022上·浙江宁波·八年级校考期中)如图1,在等边 中,线段 为 边上的高线.动点 在线段 (点 与点 重合除外)上时,以 为一边且在 的下方作等边 ,连接 . (1)若 ,则 = 度, = 度; (2)判断 与 是否相等,请说明理由; (3)如图2,若 , 、 两点在直线 上,且满足 ,试求 的长. 50.(2024上·浙江金华·八年级校考阶段练习)学完勾股定理后,小宇碰到了一道题:如图 ,在四边形中, ,垂足为 ,若 , , ,则 的长为 . 他不会做,去问同桌小轩,小轩通过思考后,耐心地对小宇讲道:“因为 ,垂足为 ,那么在四 边形 中有四个直角三角形,利用勾股定理可得 , , ”小轩话没讲完,小宇就讲道:“我知道了,原来 与 之间有某种数量关系.”并对小轩表示感谢. (1)请你直接写出 的长. (2)如图 ,分别在 的边 和边 上向外作等腰 和等腰 ,连接 . 若 , ,连接 ,交 于点 ,当 时,求 的长; 如图 ,若 , , ,当 时,求 的面积.