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2022-2023 学年北师大版数学八年级上册压轴题专题精选汇编
专题 01 勾股定理的应用
考试时间:120分钟 试卷满分:100分
一.选择题(共10小题,满分20分,每小题2分)
1.(2分)(2021八上·凤县期末)如图,以 的三边为直角边分别向外作等腰直角三角形.若
,则图中阴影部分的面积为( )
A.3 B. C. D.
【答案】A
【完整解答】解:∵ Rt△ABC
∴AC2+BC2=AB2=3
∴S = AC2+ BC2+ AB2= (AC2+BC2)+ AB2= AB2+ AB2=AB2=3.
阴影
故答案为:A.
【思路引导】利用勾股定理求出AC2+BC2=AB2=3,再利用三角形的面积公式求出阴影部分的面积.
2.(2分)(2021八上·嵩县期末)有一个边长为1的正方形,以它的一条边为斜边,向外作一个直角三
角形,再分别以直角三角形的两条直角边为边,向外各作一个正方形,称为第一次“生长”(如图1);
再分别以这两个正方形的边为斜边,向外各自作一个直角三角形,然后分别以这两个直角三角形的直角边
为边,向外各作一个正方形,称为第二次“生长”(如图2)……如果继续“生长”下去,它将变得“枝
繁叶茂”,请你算出“生长”了2021次后形成的图形中所有的正方形的面积和是( )A.1 B.2020 C.2021 D.2022
【答案】D
【完整解答】解:如图,
由题意得:S=1,
A
由勾股定理得:S+S=1,
B C
则 “生长”了1次后形成的图形中所有的正方形的面积和为2,
同理可得:
“生长”了2次后形成的图形中所有的正方形面积和为3,
“生长”了3次后形成的图形中所有正方形的面积和为4,
……
“生长”了2021次后形成的图形中所有的正方形的面积和是2022,
故答案为:D.
【思路引导】利用勾股定理可证得S+S=1,可得到“生长”了1次后形成的图形中所有的正方形的面积
B C
和为2;“生长”了2次后形成的图形中所有的正方形面积和为3;“生长”了3次后形成的图形中所有正
方形的面积和为4,……,由此规律可得到“生长”了2021次后形成的图形中所有的正方形的面积和.
3.(2分)(2021八上·巴中期末)如图,某超市为了吸引顾客,在超市门口离地高4.5m的墙上,装有
一个由传感器控制的门铃A,如①图所示,人只要移至该门铃5m及5m以内时,门铃就会自动发出语音
“欢迎光临”.如②图所示,一个身高1.5m的学生走到D处,门铃恰好自动响起,则BD的长为( )A.3米 B.4米 C.5米 D.7米
【答案】B
【完整解答】解:由题意可知. , ,
由勾股定理得 ,
故离门4米远的地方,灯刚好打开.
故答案为:B.
【思路引导】由题意可知:BE=CD=1.5m,AE=AB-BE=3m,AC=5m,由勾股定理求出BD、CE,据此解答.
4.(2分)(2021八上·禅城期末)如图有一个水池,水面BE的宽为16尺,在水池的中央有一根芦苇,
它高出水面2尺,如果把这根芦苇垂直拉向岸边,它的顶端恰好到达岸边的水面,则这个芦苇的高度是(
)
A.26尺 B.24尺 C.17尺 D.15尺
【答案】C
【完整解答】解:设水池的深度为 尺,由题意得:
,
解得: ,
所以 .
即:这个芦苇的高度是17尺.
故答案为:C.【思路引导】根据题意,设水池的深度为 尺,列出方程解答即可。
5.(2分)(2021八上·南阳月考)如图所示,甲渔船以8海里/时的速度离开港口O向东北方向航行,
乙渔船以6海里/时的速度离开港口O向西北方向航行,他们同时出发,一个半小时后,甲、乙两渔船相距
( )
A.12海里 B.13海里 C.14海里 D.15海里
【答案】D
【完整解答】解:∵甲渔船以8海里/时的速度离开港口O向东北方向航行,乙渔船以6海里/时的速度离
开港口O向西北方向航行,
∴∠AOB=90°,
∴出发一个半小时后,OA=8×1.5=12海里,OB=6×1.5=9海里,
∴ 海里,
故答案为:D.
【思路引导】利用方位角的定义可知∠AOB=90°,利用两船的运动速度,可求出OA,OB的长,再利用勾股
定理求出AB的长.
6.(2分)如图是用4个全等的直角三角形与1个小正方形镶嵌而成的正方形图案,已知大正方形面积为
49,小正方形面积为4,若用 、 表示直角三角形的两直角边 ,下列四个说法:①
,② ,③ ,④ .其中说法正确的是( )
A.①③ B.①②③ C.①②④ D.①②③④【答案】A
【完整解答】如图所示,
∵△ABC是直角三角形,
∴根据勾股定理: ,故①符合题意;
由图可知 ,故②不符合题意;
由图可知,四个直角三角形的面积与小正方形的面积之和为大正方形的面积,
列出等式为 ,
即 ,故③符合题意;
由 可得 ,
又∵ ,
两式相加得: ,
整理得: ,
,故④不符合题意;
故正确的是①③.
故答案选A.
【思路引导】根据直角三角形三边关系及正方形的性质,通过图形找他们之间的关系,逐项判定即可。
7.(2分)(2020八上·龙岗月考)勾股定理是几何中的一个重要定理,在我国古算书《周髀算经》中就有“若勾三,股四,则弦五”的记载.如图1是由边长相等的小正方形和直角三角形构成的,可用其面积关
系验证勾股定理.图2是由图1放入矩形内得到的, , , .点D,E,
F,G,H,I都在矩形 的边上,则矩形 的面积为( ).
A.288 B.400 C.432 D.440
【答案】D
【完整解答】解:如图,延长AB交KL于P,延长AC交LM于Q,
则△ABC≌△PFB≌△QCG,
∴PB=AC=8,CQ=AB=6,
∵图2是由图1放入矩形内得到,
∴IP=8+6+8=22,
DQ=6+8+6=20,
∴矩形KLMJ的面积=22×20=440.
故答案为:D.
【思路引导】延长AB交KL于P,延长AC交LM于Q,可得 ABC、 PFB、 QCG全等,根据全等三角形对
应边相等可得PB=AC,CQ=AB,然后求出IP和DQ的长,再根据矩形的面积公式列式计算即可得解。
8.(2分)(2017八上·郑州期中)如图使用4个全等三角形与1个小正方形镶嵌而成的正方形图案已知
大正方形面积为49,小正方形面积为4,若用x、y表示直角三角形的两直角边(x>y),下列四个说法:
①x2+y2=49;②x−y=2;③2xy+4=49;④x+y=9. 其中正确的是( )A.①② B.①②③ C.①②④ D.①②③④
【答案】B
【完整解答】解:由题意得: ,①﹣②得2xy=45 ③,∴2xy+4=49,①+③得
x2+2xy+y2=94,∴(x+y)2=94,∴①②③正确,④错误.故答案为:B.
【思路引导】根据勾股定理得出 x2+y2 =斜边的平方,直角三角形的斜边就是大正方形的边长,再根据正
方形的面积计算方法得出斜边的平方=49,故 x2+y2=49 ;由图可知:小正方形的边长为( x−y ),小正
方形的面积为(x-y)2=4,根据算术平方根的意义即可得出 x−y=2 ;将 x2+y2=49与(x-y)2=4相减即可得
出2xy=45,根据等式的性质即可得出 2xy+4=49 ;然后将 x2+y2=49 与2xy=45相加即可得出,再利用完全
平方公式分解因式即可得出(x+y)2=94,综上所述即可得出答案。
9.(2分)一位无线电爱好者把天线杆设在接收效果最佳的矩形屋顶之上.然后,他从杆顶到屋顶四角之
间安装固定用的支撑线.有两根相对的支撑线分别长7米和4米,另一根长1米,则最后一根的长度应为
( )
A.8米 B.9米 C.10米 D.12米
【答案】A
【完整解答】如图(1),矩形ABCD中,存在AP2+CP2=BP2+DP2;
如图(2),存在直角三角形:△APF,△BPF,△CPF,△DPF.
于是有FD2-PF2+BF2-PF2=AF2-PF2+FC2-FP2;
整理得PD2+BF2=AF2+FC2;
于是72+42=12+FC2;
解得FC=8.
故答案为:A【思路引导】根据矩形内任意一点到相对的两个顶点的距离的平方和相等,即如图(1),矩形ABCD中,
存在AP2+CP2=BP2+DP2;如图(2),存在直角三角形:△APF,△BPF,△CPF,△DPF,于是有FD2-PF2+BF2-
PF2=AF2-PF2+FC2-FP2,整理得PD2+BF2=AF2+FC2,从而代入值即可算出答案。
10.(2分)(2021八上·寿阳期中)如图所示,小明准备测量一段河水的深度,他把一根竹竿竖直插到
离岸边1.5m远的水底,竹竿高出水面0.5m,把竹竿的顶端拉向岸边,竿顶和岸边的水面刚好相齐,则河
水的深度为( )
A.2m B.2.25m C.2.5m D.3m
【答案】A
【完整解答】解:根据如图画简图
在直角△ABC中,AC=1.5米.AB﹣BC=0.5米.
设河水的深度BC=x米,则AB=0.5+x(米).
根据勾股定理得出:
∵AC2+BC2=AB2
∴1.52+x2=(x+0.5)2
解得:x=2.
即河水的深度为2米,
故答案为:A.
【思路引导】设河水的深度BC=x米,则AB=0.5+x(米),再利用勾股定理列出方程1.52+x2=(x+0.5)
2,求解即可。二.填空题(共10小题,满分22分)
11.(2分)(2021八上·南海期末)如图,一架秋千静止时,踏板离地的垂直高度DE=0.5m,将它往前
推送1.5m(水平距离BC=1.5m)时,秋千的踏板离地的垂直高度BF=1m,秋千的绳索始终拉直,则绳索
AD的长是 m.
【答案】2.5
【完整解答】解:∵BF⊥EF,AE⊥EF,BC⊥AE,
由平行线间距离处处相等可得:CE=BF=1m,
∴CD=CE-DE=1-0.5=0.5(m),而
设绳索AD的长为x m, 则AB=AD=x m,AC=AD-CD=(x-0.5)m,
在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC2+BC2=AB2,
即(x-0.5)2+1.52=x2, 解得:x=2.5(m),
即绳索AD的长是2.5m,
故答案为:2.5.
【思路引导】设绳索AD的长为x m, 则AB=AD=x m,AC=AD-CD=(x-0.5)m, 在Rt△ABC中,由勾股定理
得:AC2+BC2=AB2, 列式求解即可。
12.(4分)(2021八上·房山期末)如今人们锻炼身体的意识日渐增强,但是发现少数人保护环境的意
识仍显淡薄,应提醒注意.下图是房山某公园的一角,有人为了抄近道而避开路的拐角 (
),于是在草坪内走出了一条不该有的“捷径路AC” .已知 米, 米,他
们踩坏了 米的草坪,只为少走 米的路.【答案】50;20
【完整解答】∵ , , ,
∴AC= =50(米),
∴AB+BC-AC=30+40-50=20(米),
故答案为:50,20.
【思路引导】利用勾股定理先求出AC=50米,再计算求解即可。
13.(2分)(2021八上·宽城期末)我国古代数学著作《九章算术》中记载了一个问题:“今有池方一
丈,葭生其中,出水一尺.引葭赴岸,适与岸齐.问水深几何?”(丈、尺是长度单位,1丈=10尺)其
大意为:有一个水池,水面是一个边长为10尺的正方形,在水池正中央有一根芦苇AB,它高出水面1尺
(即BC=1尺).如果把这根芦苇拉向水池一边的中点,它的顶端B恰好到达池边的水面D处.问水的深
度是多少?则水深DE为 尺.
【答案】12
【完整解答】设水池里水的深度是 尺,则 , ,
由题意得: ,
∴ ,解得: ,
故答案为:12.
【思路引导】设水池里水的深度是 尺,则 , ,由勾股定理知
,据此建立关于x方程,解之即可.
14.(2分)(2021八上·诸暨月考)如图,已知△ABC 中,∠ABC=90°,以△ABC的各边为边,在
△ABC外作三个正方形,S,S,S分别表示这三个正方形的面积,若S=81,S=225,则BC=
1 2 3 1 2
.
【答案】12
【完整解答】解:∵∠ABC=90°,
∴由勾股定理得,AC2+BC2=AB2,
∵ , , ,
∴ ,
∴ ,
∴BC=12
故答案为:12.
【思路引导】利用勾股定理可证得AC2+BC2=AB2,利用正方形的面积公式可证得 ,代入计算求
出S 的值,即可得到BC的长.
3
15.(2分)(2021八上·灌云期中)如图,公路AC、BC互相垂直,公路AB的中点M与点C被湖隔开,
若测得 , ,则M,C两点间的距离为 km.【答案】2.5
【完整解答】解:∵公路AC,BC互相垂直,
∴∠ACB=90°,
∵ , ,
在Rt△ABC中,
根据勾股定理AB= km
∵M为AB的中点,
∴CM= km,
即M,C两点间的距离为2.5km,
故答案为:2.5.
【思路引导】在Rt△ABC中,根据勾股定理求出AB长,再根据三角形斜边中线的性质,即可作答.
16.(2分)(2021八上·江阴期中)如图,学校有一块长方形花铺,有极少数人为了避开拐角走“捷
径”,在花铺内走出了一条“路”.他们仅仅少走了 步路(假设2步为1米),却踩伤了花草.
【答案】8
【完整解答】解:由题意得,斜边长AB= = =10米,
则少走(6+8-10)×2=8步路,
故答案为8.
【思路引导】在Rt△ABC中,根据勾股定理求出斜边AB长,再求两条直角边之和与斜边之差,最后换算即可.
17.(2分)(2021八上·揭阳月考)动手操作:在长方形纸片ABCD中,AB=6,AD=10.如图所示,折
叠纸片,使点A落在BC边上的A′处,折痕为PQ,当点A′在BC边上移动时,折痕的端点P、Q也随之移
动.若限定点P、Q分别在AB、AD边上移动,则点A′在BC边上可移动的最大距离为 .
【答案】4
【完整解答】解: 长方形纸片ABCD中,AB=6,AD=10.
①当Q与D重合时,如图,由折叠得:
由勾股定理,得
,
②当P与B重合时,如图,
由折叠得:
,
,CA′最远是8,CA′最近是4,点A′在BC边上可移动的最大距离为8﹣4=4,
故答案为4.
【思路引导】根据翻折的性质,可得到 和AP的关系,根据线段的和差,可得到 ,根据勾股定理,
可得到 ,根据线段的和差即可解得答案
18.(2分)(2021八上·揭阳月考)如图,以直角三角形的三边为边向外作三个正方形A、B、C.若
, ,则 .
【答案】8
【完整解答】解:由勾股定理得: = + ,
∵ =24, =16,
∴24=16+ ,
∴ =24-16=8,
故答案为:8.
【思路引导】本题根据勾股定理求斜边长的平方是解本题的关键,根据已知两个正方形的面积是24和
16,那么字母C所代表的正方形就是24和16的差
19.(2分)(2020八上·金山期末)已知,如图,在 中,
是 上的中线,如果将 沿 翻折后,点B的对应
点 ,那么 的长为 .【答案】
【完整解答】解:如图所示,
∵ ,
∴BC= =8,
∵CD是 上的中线,
∴CD=BD=AD=5,
设DE=x,BE=y,
根据题意,得
,
,
解得x= ,y= ,
∴ ,
故答案为: .
【思路引导】本题考查勾股定理和直角三角形的性质,因为∠C=90°,可以利用勾股定理把三角形三边长
求出来,再结合翻折的性质,翻折之后 是等腰三角形,再利用等腰三角形的性质即可求出
20.(2分)(2020八上·温州期中)如图1是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图,它是由四个全等
的直角三角形围成.若较短的直角边BC=2.5,将四个直角三角形中较长的直角边分别向外延长一倍,得到图2所示的“数学风车”,若△BCD的周长是15,则这个风车的外围周长是 .
【答案】38
【完整解答】解:设图2中的“数学风车”四个直角三角形的斜边长为x,AC=y,依题可得,
,
解得: ,
∴这个风车的外围周长为:4×6.5+4×3=38.
故答案为:38.
【思路引导】根据勾股定理和三角形的周长列出方程组,解之求得“数学风车”四个直角三角形的斜边长
和AC长,再由周长公式求得答案.
三.解答题(共9题,满分58分)
21.(5分)(2021八上·南京期末)滑撑杆在悬窗中应用广泛.如图,某款滑撑杆由滑道 ,撑杆
、 组成,滑道 固定在窗台上.悬窗关闭或打开过程中,撑杆 、 的长度始终
保持不变.当悬窗关闭时,如图①,此时点A与点O重合,撑杆 、 恰与滑道 完全重合;
当悬窗完全打开时,如图②,此时撑杆 与撑杆 恰成直角,即 ,测量得
,撑杆 ,求滑道 的长度.【答案】解:设 cm,则由图①可知 cm,
由图②可知 cm,
∵ ,
∴在Rt△ABC中,根据勾股定理可得,
,
∴ ,
解得 ,
∴滑道 的长度为51cm.
【思路引导】设OC=MCm,利用图①可表示出BC的长,由图②表示出AC的长,再利用勾股定理建立关于m
的方程,解方程求出m的值,即可得到OC的长.
22.(5分)(2021八上·南山期末)在我国古代数学著作《九章算术》中记载了一个有趣的问题,这个
问题的意思是:有一个水池,水面是一个边长为10尺的正方形,在水池正中央有一根新生的芦苇,它高出
水面1尺,如图所示,如果把这根芦苇垂直拉向岸边,它的顶端恰好到达岸边的水面.那么水深多少?芦
苇长为多少?
【答案】解:设水深为x尺,则芦苇长为(x+1)尺,根据勾股定理得: ,解得:x=12(尺),芦苇的长度=x+1=12+1=13(尺).
答:水池深12尺,芦苇长13尺.
【思路引导】设水深为x尺,则芦苇长为(x+1)尺,利用勾股定理列出方程 求出x
的值即可。
23.(5分)(2021八上·浦东期末)某中学初二年级游同学在学习了勾股定理后对《九章算术》勾股章
产生了学习兴趣.今天,他学到了勾股章第7题:“今有立木,系索其末,委地三尺,引索却行,去本八
尺而索尽.问索长几何?”本题大意是:如图,木柱 ,绳索AC比木柱AB长三尺,BC的长度为8
尺,求:绳索AC的长度.
【答案】解:设 ,则 ,
在 中, ,
∴ ,
解得: ,
答:绳索长是 尺.
【思路引导】设 ,则 ,根据勾股定理列出方程 求解即可。
24.(5分)(2021八上·佛山月考)如图,小刚想知道学校旗杆的高度,他发现旗杆顶端A处的绳子垂
到地面B处后还多2米 当他把绳子拉直并使下端刚好接触到地面C处,发现绳子下端到旗杆下端的距离为
6米,请你帮小刚求出旗杆的高度AB长.【答案】解:设旗杆的高度为x米,则绳子的长度为 米,
根据勾股定理可得: ,
解得, .
答:旗杆的高度为8米.
【思路引导】设旗杆的高度为x米,则绳子的长度为 米,根据勾股定理可得 ,求
出x的值即可。
25.(5分)(2021八上·河源月考)学校运动场上垂直竖立的旗杆的顶端A系有一根升旗用的绳子,绳
子垂直到地面时还剩1米长在地面(如图①),小芳为了测量旗杆AB的高度,将绳子拉直,使绳子的另一
端C刚好着地(如图②).量得BC=5米,求旗杆AB的高度.
【答案】解:设旗杆的高度为 ,则 ,
在 中,由勾股定理即可得
解得:
故旗杆 的高度为 米
【思路引导】设旗杆的高度为 ,则 ,利用勾股定理可得 ,求出x的值即可。26.(5分)(2020八上·慈溪期中)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6cm,AC=8cm,按图中所示方
法将△BCD沿BD折叠,使点C落在AB边的C′点,那么△ADC′的面积是多少平方厘米?
【答案】解:设CD=xcm,
则AD=(8-x)cm
∴∠C=90°, BC=6 cm, AC=8cm
∴AB=10cm
根据折叠CD= =x
根据勾股定理
x=3
【思路引导】设CD=xcm,则AD=(8-x)cm,根据折叠的性质得CD=C´D=xcm,由勾股定理得列出关于x的
方程,解之求出x值,再由三角形面积公式即可求得答案.
27.(9分)(2021八上·朝阳期末)(阅读理解)我国古人运用各种方法证明勾股定理,如图①,用四
个直角三角形拼成正方形,通过证明可得中间也是一个正方形.其中四个直角三角形直角边长分别为 、
,斜边长为 .图中大正方形的面积可表示为 ,也可表示为 ,即
,所以 .(1)(4分)(尝试探究)美国第二十任总统伽菲尔德的“总统证法”如图②所示,用两个全等的直
角三角形拼成一个直角梯形 ,其中 , ,根据拼图证明勾股定理.
(2)(5分)(定理应用)在 中, , 、 、 所对的边长分别为 、 、
.求证: .
【答案】(1)解:∵ ,
∴ .
∵
∴ .
∴ .
∵ .
∴ .
∵直角梯形的面积可以表示为 ,也可以表示为 ,
∴ ,
整理,得 .
(2)解:在 中, ,
∴ ;
∵ .∴ .
【思路引导】(1)根据阅读内容,图中梯形的面积分别表示为 ,即可得出结
论;
(2)分解因式,根据勾股定理即可得出结论。
28.(10分)(2021八上·吉安期中)如图,C为线段BD上一动点,分别过点B、D作 ,
,连接AC、EC.已知 , , ,设 .
(1)(3分)用含x的代数式表示 的长.
(2)(3分)请问点C满足什么条件时, 的值最小,并求出此时 的最小值.
(3)(4分)根据(2)中的规律和结论,重新构图求出代数式 的最小值.
【答案】(1)解:在 中,
.
(2)如图所示,C是AE和BD交点时, 的值最小,
过点B作 ,过点D作 ,
在 中,由勾股定理得,
.
(3)如图所示,过点B作 ,过点D作 ,使 , , ,连接AE交BD于点C,
,
∴AE的长即为代数式 最小值,
过点A作 交ED的延长线于点F,使矩形ABDF,
则 ,
在 中,由勾股定理得,
.
【思路引导】(1)利用勾股定理计算求解即可;
(2)先作图,再利用勾股定理计算求解即可;
(3)先求出 AE的长即为代数式 最小值, 再求出
, 最后利用勾股定理计算求解即可。
29.(9分)如图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.
(1)(5分)①请叙述勾股定理;
②勾股定理的证明,人们已经找到了400多种方法,请从下列几种常见的证明方法中任选一种证明该定
理;(以下图形均满足证明勾股定理所需的条件)
(2)(2分)如图4,以直角三角形的三边为直径,分别向外部作半圆,则 , , 满足的
关系是 .
(3)(2分)如图5,直角三角形的两直角边长分别为3,5,分别以直角三角形的三边为直径作半圆,
则图中两个月形图案(阴影部分)的面积为 .
【答案】(1)解:①直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方(如果用 , 和 分别表示直
角三角形的两直角边和斜边,那么 );
②图1:大正方形的面积为 ,
四个小直角三角形的面积与小正方形的面积的和为 ,
则 ;
图2:大正方形的面积为 ,
四个小直角三角形的面积与小正方形的面积的和为 ,则 ,
即 ;
图3:直角梯形的面积为 ,
三个直角三角形的面积之和为 ,
则 ,
即 ;
(2)
(3)7.5
【完整解答】(2)设 对应的直角边长为 , 对应的直角边长为 , 对应的斜边长为
,
由圆的面积公式得: ,
,
,
由勾股定理得: ,
则 ,
即 ,故答案为: ;(3)设直角三角形的两直角边长分别为 ,斜边长为 ,
由(2)可知, ,
则阴影部分的面积为 ,
,
,
故答案为:7.5.
【思路引导】(1)①根据勾股定理的定义叙述即可;②参照课本中证明勾股定理的方法来证明本题即可;
(2)根据勾股定理的结论直接写出结果即可;(3)利用勾股定理及割补法求解即可。