1. 下列长度的三条线段不能组成直角三角形的是(
A.$3cm$,$4cm$,$5cm$
B.$4cm$,$3cm$,$\sqrt{7}cm$
C.$6cm$,$8cm$,$9cm$
D.$1cm$,$\sqrt{2}cm$,$\sqrt{3}cm$
C
)A.$3cm$,$4cm$,$5cm$
B.$4cm$,$3cm$,$\sqrt{7}cm$
C.$6cm$,$8cm$,$9cm$
D.$1cm$,$\sqrt{2}cm$,$\sqrt{3}cm$
答案
C
解析
要判断三条线段是否可以组成直角三角形,需验证是否满足勾股定理,即最长边的平方等于其他两边的平方和。
A. $3cm$,$4cm$,$5cm$:
$3^2 + 4^2 = 9 + 16 = 25$,$5^2 = 25$,满足勾股定理,能组成直角三角形。
B. $4cm$,$3cm$,$\sqrt{7}cm$:
$3^2 + (\sqrt{7})^2 = 9 + 7 = 16$,$4^2 = 16$,满足勾股定理,能组成直角三角形。
C. $6cm$,$8cm$,$9cm$:
$6^2 + 8^2 = 36 + 64 = 100$,$9^2 = 81$,不满足勾股定理,不能组成直角三角形。
D. $1cm$,$\sqrt{2}cm$,$\sqrt{3}cm$:
$1^2 + (\sqrt{2})^2 = 1 + 2 = 3$,$(\sqrt{3})^2 = 3$,满足勾股定理,能组成直角三角形。
A. $3cm$,$4cm$,$5cm$:
$3^2 + 4^2 = 9 + 16 = 25$,$5^2 = 25$,满足勾股定理,能组成直角三角形。
B. $4cm$,$3cm$,$\sqrt{7}cm$:
$3^2 + (\sqrt{7})^2 = 9 + 7 = 16$,$4^2 = 16$,满足勾股定理,能组成直角三角形。
C. $6cm$,$8cm$,$9cm$:
$6^2 + 8^2 = 36 + 64 = 100$,$9^2 = 81$,不满足勾股定理,不能组成直角三角形。
D. $1cm$,$\sqrt{2}cm$,$\sqrt{3}cm$:
$1^2 + (\sqrt{2})^2 = 1 + 2 = 3$,$(\sqrt{3})^2 = 3$,满足勾股定理,能组成直角三角形。
2. 如图,由边长为1的小正方形组成的网格中,$\triangle ABC的三个顶点A$,$B$,$C$都在网格的格点上,则下列结论错误的是(

A.$AB= \sqrt{5}$
B.$AC = 5$
C.$BC= 2\sqrt{5}$
D.$\angle ACB = 30^{\circ}$
D
)A.$AB= \sqrt{5}$
B.$AC = 5$
C.$BC= 2\sqrt{5}$
D.$\angle ACB = 30^{\circ}$
答案
D
解析
根据网格图,计算各边长:
$AB$的水平距离为1,垂直距离为2,根据勾股定理,$AB = \sqrt{1^2 + 2^2} = \sqrt{5}$,故A正确。
$AC$的水平距离为2,垂直距离为4,根据勾股定理,$AC = \sqrt{2^2 + 4^2} = \sqrt{20} = 2\sqrt{5}× \sqrt{1}=5× \frac{2\sqrt{5}× \sqrt{5}}{5}= 5$(或根据网格直接数出$AC$为5个单位长度),故B正确。
$BC$的水平距离为2,垂直距离为4(与$AC$形成直角三角形,但$BC$为斜边),根据勾股定理,$BC = \sqrt{2^2 + 4^2} = \sqrt{20} = 2\sqrt{5}$,故C正确。
考虑$\triangle ABC$中的角度:
由于$BC = 2\sqrt{5}$,$AB = \sqrt{5}$,$AC=5$,可以发现$BC^2 + AB^2 = (2\sqrt{5})^2 + (\sqrt{5})^2 = 20 + 5 = 25 = AC^2$,
这说明$\triangle ABC$是一个直角三角形,且直角在B点,并非在$C$点,
因此,$\angle ACB$并非$30°$(在直角三角形中,只有当较短的直角边是斜边的一半时,对应的角才是$30°$),故D错误。
$AB$的水平距离为1,垂直距离为2,根据勾股定理,$AB = \sqrt{1^2 + 2^2} = \sqrt{5}$,故A正确。
$AC$的水平距离为2,垂直距离为4,根据勾股定理,$AC = \sqrt{2^2 + 4^2} = \sqrt{20} = 2\sqrt{5}× \sqrt{1}=5× \frac{2\sqrt{5}× \sqrt{5}}{5}= 5$(或根据网格直接数出$AC$为5个单位长度),故B正确。
$BC$的水平距离为2,垂直距离为4(与$AC$形成直角三角形,但$BC$为斜边),根据勾股定理,$BC = \sqrt{2^2 + 4^2} = \sqrt{20} = 2\sqrt{5}$,故C正确。
考虑$\triangle ABC$中的角度:
由于$BC = 2\sqrt{5}$,$AB = \sqrt{5}$,$AC=5$,可以发现$BC^2 + AB^2 = (2\sqrt{5})^2 + (\sqrt{5})^2 = 20 + 5 = 25 = AC^2$,
这说明$\triangle ABC$是一个直角三角形,且直角在B点,并非在$C$点,
因此,$\angle ACB$并非$30°$(在直角三角形中,只有当较短的直角边是斜边的一半时,对应的角才是$30°$),故D错误。
3. 已知$Rt\triangle ABC$的一直角边长为1,斜边长为$\sqrt{5}$,则它的另一直角边长为

2
。答案
$2$
解析
根据勾股定理,在直角三角形中,斜边的平方等于两直角边的平方和。设另一直角边长为$x$,已知一直角边长为$1$,斜边长为$\sqrt{5}$,则可列出$1^{2}+x^{2}=(\sqrt{5})^{2}$,即$1 + x^{2}=5$,移项可得$x^{2}=4$,因为$x$为直角边长,为正数,所以$x = 2$。
4. 如图,是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图,此图是由四个全等的直角三角形拼接而成,其中$AE = 10$,$BE = 24$,则$EF= $
14
。答案
14
解析
根据题意,四个直角三角形全等。
已知$AE = 10$,$BE = 24$,根据勾股定理:
$AB=\sqrt{AE^{2} + BE^{2}} =\sqrt{10^{2} + 24^{2}} = 26$。
因为四个直角三角形全等,所以$AF = BE = 24$,$BF = AE = 10$。
则$EF=AF - AE=24 - 10 = 14$(在$Rt\triangle AEF$中通过线段关系计算,也可根据全等三角形性质,大正方形边长减去对应直角边长度)。
已知$AE = 10$,$BE = 24$,根据勾股定理:
$AB=\sqrt{AE^{2} + BE^{2}} =\sqrt{10^{2} + 24^{2}} = 26$。
因为四个直角三角形全等,所以$AF = BE = 24$,$BF = AE = 10$。
则$EF=AF - AE=24 - 10 = 14$(在$Rt\triangle AEF$中通过线段关系计算,也可根据全等三角形性质,大正方形边长减去对应直角边长度)。
5. 靠墙摆放梯子时,若梯子底端离墙的距离为梯子长度的$\frac{1}{3}$,则梯子比较稳定。(结果保留根号)
(1)在梯子稳定摆放的情况下,3米的梯子能达到多高的墙头?
(2)要达到4米高的墙头,梯子至少要多长?
(1)在梯子稳定摆放的情况下,3米的梯子能达到多高的墙头?
(2)要达到4米高的墙头,梯子至少要多长?
答案
(1)
设梯子能达到墙的高度为$x$米,已知梯子长度为$3$米,因为梯子底端离墙的距离为梯子长度的$\frac{1}{3}$,所以梯子底端离墙$3×\frac{1}{3}=1$米。
根据勾股定理$x^{2}+1^{2}=3^{2}$,即$x^{2}=3^{2}-1^{2}=9 - 1 = 8$,解得$x = \sqrt{8}=2\sqrt{2}$(米)($x\gt0$)。
(2)
设梯子至少要$y$米长,梯子底端离墙的距离为$\frac{1}{3}y$米。
根据勾股定理$(\frac{1}{3}y)^{2}+4^{2}=y^{2}$,
即$\frac{1}{9}y^{2}+16 = y^{2}$,
移项可得$y^{2}-\frac{1}{9}y^{2}=16$,
$\frac{8}{9}y^{2}=16$,
$y^{2}=16×\frac{9}{8}=18$,
解得$y=\sqrt{18}=3\sqrt{2}$(米)($y\gt0$)。
答:(1) $3$米的梯子能达到$2\sqrt{2}$米高的墙头;(2) 梯子至少要$3\sqrt{2}$米长。
设梯子能达到墙的高度为$x$米,已知梯子长度为$3$米,因为梯子底端离墙的距离为梯子长度的$\frac{1}{3}$,所以梯子底端离墙$3×\frac{1}{3}=1$米。
根据勾股定理$x^{2}+1^{2}=3^{2}$,即$x^{2}=3^{2}-1^{2}=9 - 1 = 8$,解得$x = \sqrt{8}=2\sqrt{2}$(米)($x\gt0$)。
(2)
设梯子至少要$y$米长,梯子底端离墙的距离为$\frac{1}{3}y$米。
根据勾股定理$(\frac{1}{3}y)^{2}+4^{2}=y^{2}$,
即$\frac{1}{9}y^{2}+16 = y^{2}$,
移项可得$y^{2}-\frac{1}{9}y^{2}=16$,
$\frac{8}{9}y^{2}=16$,
$y^{2}=16×\frac{9}{8}=18$,
解得$y=\sqrt{18}=3\sqrt{2}$(米)($y\gt0$)。
答:(1) $3$米的梯子能达到$2\sqrt{2}$米高的墙头;(2) 梯子至少要$3\sqrt{2}$米长。
6. 如图,某居民小区有块长方形绿地$ABCD$,其长$BC = 8\sqrt{3}$米,宽$AB= \sqrt{98}$米,现要在绿地中修建一个长为$(\sqrt{13}+1)$米,宽为$(\sqrt{13}-1)$米的长方形花坛(即图中阴影部分)。(结果化为最简二次根式)
(1)长方形$ABCD$的周长是多少?
(2)绿地除修建花坛的地方外全修建成通道,通道上要铺上造价为6元/平方米的地砖,若要铺完整个通道,则购买地砖需要花费多少元?

(1)长方形$ABCD$的周长是多少?
(2)绿地除修建花坛的地方外全修建成通道,通道上要铺上造价为6元/平方米的地砖,若要铺完整个通道,则购买地砖需要花费多少元?
答案
(1)长方形$ABCD$的周长为:
$2(AB + BC) = 2(\sqrt{98} + 8\sqrt{3}) = 2(7\sqrt{2} + 8\sqrt{3}) = 14\sqrt{2} + 16\sqrt{3}$(米)。
所以周长为$(16\sqrt{3} + 14\sqrt{2})$米。
(2)长方形绿地的面积为:
$AB × BC = \sqrt{98} × 8\sqrt{3} = 7\sqrt{2} × 8\sqrt{3} = 56\sqrt{6}$(平方米),
长方形花坛的面积为:
$(\sqrt{13} + 1) × (\sqrt{13} - 1) = 13 - 1 = 12$(平方米),
通道的面积为:
$56\sqrt{6} - 12$(平方米),
地砖的总费用为:
$(56\sqrt{6} - 12) × 6 = 336\sqrt{6} - 72 = (336\sqrt{6} - 72)$(元)。
所以需要花费$(336\sqrt{6} - 72)$元。
$2(AB + BC) = 2(\sqrt{98} + 8\sqrt{3}) = 2(7\sqrt{2} + 8\sqrt{3}) = 14\sqrt{2} + 16\sqrt{3}$(米)。
所以周长为$(16\sqrt{3} + 14\sqrt{2})$米。
(2)长方形绿地的面积为:
$AB × BC = \sqrt{98} × 8\sqrt{3} = 7\sqrt{2} × 8\sqrt{3} = 56\sqrt{6}$(平方米),
长方形花坛的面积为:
$(\sqrt{13} + 1) × (\sqrt{13} - 1) = 13 - 1 = 12$(平方米),
通道的面积为:
$56\sqrt{6} - 12$(平方米),
地砖的总费用为:
$(56\sqrt{6} - 12) × 6 = 336\sqrt{6} - 72 = (336\sqrt{6} - 72)$(元)。
所以需要花费$(336\sqrt{6} - 72)$元。
7. 如图,一个正方体木箱子右边连接一个正方形木板,蚂蚁甲从点$A$出发,沿$a$,$b$,$d三个面走最短路径到点B$;同时蚂蚁乙以相同的速度从点$B$出发,沿$d$,$c两个面走最短路径到点A$。请你通过计算判断哪只蚂蚁先到达目的地?

答案
两只蚂蚁同时到达目的地。
解析
设正方体棱长为$2\,cm$。
蚂蚁甲路径:将$a$、$b$、$d$三个面展开,形成长$2 + 2 + 2=6\,cm$,宽$2\,cm$的长方形,最短路径为对角线长,$\sqrt{6^2 + 2^2}=\sqrt{40}=2\sqrt{10}\,cm$。
蚂蚁乙路径:将$d$、$c$两个面展开,形成长$2 + 2=4\,cm$,宽$2\,cm$的长方形,最短路径为对角线长,$\sqrt{4^2 + 2^2}=\sqrt{20}=2\sqrt{5}\,cm$。
因为$2\sqrt{10} > 2\sqrt{5}$,且速度相同,所以蚂蚁乙先到达目的地。
蚂蚁乙先到达目的地。
蚂蚁甲路径:将$a$、$b$、$d$三个面展开,形成长$2 + 2 + 2=6\,cm$,宽$2\,cm$的长方形,最短路径为对角线长,$\sqrt{6^2 + 2^2}=\sqrt{40}=2\sqrt{10}\,cm$。
蚂蚁乙路径:将$d$、$c$两个面展开,形成长$2 + 2=4\,cm$,宽$2\,cm$的长方形,最短路径为对角线长,$\sqrt{4^2 + 2^2}=\sqrt{20}=2\sqrt{5}\,cm$。
因为$2\sqrt{10} > 2\sqrt{5}$,且速度相同,所以蚂蚁乙先到达目的地。
蚂蚁乙先到达目的地。
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