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第一届清北班数学试卷
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清北班数学科试题(几何压轴题)
1.定义:三边长和面积都是整数的三角形称为“整数三角形”.数学学习小组的同学从32根等长的火柴棒(每根长度记为1个单位)中取出若干根,首尾依次相接组成三角形,进行探究活动.
小亮用12根火柴棒,摆成如图所示的“整数三角形”;
小颖分别用24根和30根火柴棒摆出直角“整数三角形”;
小辉受到小亮、小颖的启发,分别摆出三个不同的等腰“整数三角形”.
(1)请你画出小颖和小辉摆出的“整数三角形”的示意图;
(2)你能否也从中取出若干根,按下列要求摆出“整数三角形”,如果能,请画出示意图;如果不能,请说明理由.
①摆出等边“整数三角形”;
②摆出一个非特殊(既非直角三角形,也非等腰三角形)“整数三角形”.
【解答】解:(1)小颖摆出如图1所示的“整数三角形”:
小辉摆出如图2所示三个不同的等腰“整数三角形”:
(2)①不能摆出等边“整数三角形”.理由如下:
设等边三角形的边长为a,则等边三角形面积为.
因为,若边长a为整数,那么面积一定非整数.
所以不存在等边“整数三角形”;
②能摆出如图3所示一个非特殊“整数三角形”:
2.(2008?江西)如图,把矩形纸片ABCD沿EF折叠,使点B落在边AD上的点B′处,点A落在点A′处;
(1)求证:B′E=BF;
(2)设AE=a,AB=b,BF=c,试猜想a,b,c之间的一种关系,并给予证明.
【解答】(1)证明:由题意得B′F=BF,∠B′FE=∠BFE,
在矩形ABCD中,AD∥BC,
∴∠B′EF=∠BFE,∴∠B′FE=∠BEF,∴B′F=B′E,∴B′E=BF;
(2)答:a,b,c三者关系不唯一,有两种可能情况:
(ⅰ)a,b,c三者存在的关系是a2+b2=c2.
证明:连接BE,由(1)知B′E=BF=c,
∵B′E=BE,∴四边形BEB′F是平行四边形,∴BE=c.
在△ABE中,∠A=90°,∴AE2+AB2=BE2,
∵AE=a,AB=b,∴a2+b2=c2;
(ⅱ)a,b,c三者存在的关系是a+b>c.
证明:连接BE,则BE=B′E.
由(1)知B′E=BF=c,
∴BE=c,在△ABE中,AE+AB>BE,∴a+b>c.
3.(2007?鄂尔多斯)我们给出如下定义:若一个四边形中存在相邻两边的平方和等于一条对角线的平方,则称这个四边形为勾股四边形,这两条相邻的边称为这个四边形的勾股边.
(1)写出你所学过的特殊四边形中是勾股四边形的两种图形的名称;
(2)如图1,已知格点(小正方形的顶点)O(0,0),A(3,0),B(0,4),请你画出以格点为顶点,OA,OB为勾股边且对角线相等的勾股四边形OAMB;
(3)如图2,将△ABC绕顶点B按顺时针方向旋转60°,得到△DBE,连接AD,DC,∠DCB=30°.求证:DC2+BC2=AC2,即四边形ABCD是勾股四边形.
(1)解:正方形、长方形、直角梯形.(任选两个均可)
(2)解:答案如图所示.M(3,4)或M′(4,3).
(3)证明:连接EC,
∵△ABC≌△DBE,
∴AC=DE,BC=BE,
∵∠CBE=60°,
∴EC=BC=BE,∠BCE=60°,
∵∠DCB=30°,
∴∠DCE=90°,
∴DC2+EC2=DE2,
∴DC2+BC2=AC2.
即四边形ABCD是勾股四边形.
、
4.(2013?莆田模拟)阅读下面材料,并解决问题:
(I)如图4,等边△ABC内有一点P若点P到顶点A,B,C的距离分别为3,4,5.则∠APB= 150° ,由于PA,PB不在一个三角形中,为了解决本题我们可以将△ABP绕顶点A旋转到△ACP′处,此时△ACP′≌ △ABP .这样,就可以利用全等三角形知识,将三条线段的长度转化到一个三角形中从而求出∠APB的度数.
(II)(拓展运用)已知△ABC三边长a,b,c满足.
(1)试判断△ABC的形状 等腰直角三角形
(2)如图1,以点A为原点,AB所在直线为x轴建
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