勾股定理与全等
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板块一 勾股定理1.勾股定理的内容:如果直角三角形的两直角边分别是a 、b ,斜边为c ,那么a 2+b 2=c 2.即直角三角形中两直角边的平方和等于斜边的平方。
注:勾——最短的边、股——较长的直角边、 弦——斜边。
CAB cba勾股定理3.勾股定理的逆定理:如果三角形中两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是直角三角形。
即 222,,ABC AC BC AB ABC ∆+=∆在中如果那么是直角三角形。
4.勾股数:满足a 2 +b 2=c 2的三个正整数,称为勾股数.勾股数扩大相同倍数后,仍为勾股数.常用勾股数:3、4、5; 5、12、13;7、24、25;8、15、17。
板块一、勾股定理【例1】 下列说法正确的是( )A. 若a b c ,,是ABC ∆的三边,则222a b c +=B. 若a b c ,,是Rt ABC ∆的三边,则222a b c +=C. 若 a b c ,,是Rt ABC ∆的三边,90A ∠=︒,则222a b c +=D. 若 a b c ,,是Rt ABC ∆的三边,90C ∠=︒,则222a b c +=【例2】 在Rt ABC ∆中, 90C ∠=︒,(1)如果34a b ==,,则c = ; (2)如果68a b ==,,则c = ; (3)如果512a b ==,,则c = ; (4)如果1520a b ==,,则c = .【例3】 若一个直角三角形三边的长分别是三个连续的自然数,则这个三角形的周长为【例4】 一个直角三角形的三边为三个连续偶数,则它的三边长分别为 .【例5】 已知直角三角形的两边长分别为3、4,求第三边长.【例6】 已知直角三角形两边x ,y 的长满足240x -,则第三边长为______________.【例7】 一个直角三角形中,两直角边长分别为3和4,下列说法正确的是( )A .斜边长为25B .三角形周长为25C .斜边长为5D .三角形面积为20【例8】 如果梯子的底端距离墙根的水平距离是9m ,那么15m 长的梯子可以达到的高度为【例9】 如图,梯子AB 斜靠在墙面上,AC BC AC BC ⊥=,,当梯子的顶端A 沿AC 方向下滑x 米时,梯足B 沿CB 方向滑动y 米,则x 与y 的大小关系是( ) A .x y = B .x y > C .x y < D .不确定CA【例10】 如图,一个长为10米的梯子,斜靠在墙上,梯子的顶端距离地面的垂直距离为8米,如果梯子的顶端下滑1米,那么,梯子底端的滑动距离 米(填“大于”、“等于”、“小于”)68【例11】 三角形的三边长分别为6,8,10,它的最短边上的高为( )A. 6B. 4.5C. 2.4D.8【例12】 若ABC ∆的三边a b c ,,满足条件:222338102426a b c a b c +++=++,则这个三角形最长边上的高为【例13】 如果把直角三角形的两条直角边同时扩大到原来的2倍,那么斜边扩大到原来的( )A. 1倍B. 2倍C. 3倍D. 4倍【例14】 如图,一根高8米的旗杆被风吹断倒地,旗杆顶端A 触地处到旗杆底部B 的距离为6米,则折断点C到旗杆底部B 的距离为CBA【例15】 已知,如图所示,折叠长方形的一边AD ,使点D 落在BC 边的点F 处,•如果8cm AB =,10cm BC =,求EC 的长.【例16】 如图,有一个直角三角形纸片,两直角边6cm 8cm AC BC ==,,现将直角边AC 沿直线AD 折叠,使它落在斜边AB 上,且与AE 重合,那么CD 的长为多少?EDCBA【例17】 如图,正方形网格中,每个小正方形的边长为1,则网格上的三角形ABC 中,边长为无理数的边数是( )A. 0B. 1C. 2D. 3CBA【例18】 如图所示,在ABC ∆中,三边a b c ,,的大小关系是( )cbaCBAA. a b c <<B. c a b <<C. c b a <<D. b a c <<【例19】 设,,,a b c d 都是正数。
第17章 勾股定理知识点及典型一.知识归纳1.勾股定理内容:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方;表示方法:如果直角三角形的两直角边分别为a ,b ,斜边为c ,那么222a b c +=勾股定理的由来:勾股定理也叫商高定理,在西方称为毕达哥拉斯定理.我国古代把直角三角形中较短的直角边称为勾,较长的直角边称为股,斜边称为弦.早在三千多年前,周朝数学家商高就提出了“勾三,股四,弦五”形式的勾股定理,后来人们进一步发现并证明了直角三角形的三边关系为:两直角边的平方和等于斜边的平方2.勾股定理的证明用拼图的方法验证勾股定理的思路是①图形进过割补拼接后,只要没有重叠,没有空隙,面积不会改变②根据同一种图形的面积不同的表示方法,列出等式,推导出勾股定理常见方法如下:方法一:4EFGH S S S ∆+=正方形正方形ABCD ,2214()2ab b a c ⨯+-=,化简可证. c ba HG FEDCB A方法二:b ac b a cca b c a b四个直角三角形的面积与小正方形面积的和等于大正方形的面积. 四个直角三角形的面积与小正方形面积的和为221422S ab c ab c =⨯+=+ 大正方形面积为222()2S a b a ab b =+=++所以222a b c +=方法三:1()()2S a b a b =+⋅+梯形,2112S 222ADE ABE S S ab c ∆∆=+=⋅+梯形,化简得证a b ccb a E DCB A3.勾股定理的适用范围勾股定理揭示了直角三角形三条边之间所存有的数量关系,它只适用于直角三角形,对于锐角三角形和钝角三角形的三边就不具有这个特征,因而在应用勾股定理时,必须明了所考察的对象是直角三角形 4.勾股定理的应用①已知直角三角形的任意两边长,求第三边在ABC ∆中,90C ∠=︒,则c,b,a②知道直角三角形一边,可得另外两边之间的数量关系③可使用勾股定理解决一些实际问题5.勾股定理的逆定理如果三角形三边长a ,b ,c 满足222a b c +=,那么这个三角形是直角三角形,其中c 为斜边①勾股定理的逆定理是判定一个三角形是否是直角三角形的一种重要方法,它通过“数转化为形”来确定三角形的可能形状,在使用这个定理时,可用两小边的平方和22a b +与较长边的平方2c 作比较,若它们相等时,以a ,b ,c 为三边的三角形是直角三角形;若222a b c +<,时,以a ,b ,c 为三边的三角形是钝角三角形;若222a b c +>,时,以a ,b ,c 为三边的三角形是锐角三角形;②定理中a ,b ,c 及222a b c +=仅仅一种表现形式,不可认为是唯一的,如若三角形三边长a ,b ,c 满足222a c b +=,那么以a ,b ,c 为三边的三角形是直角三角形,但是b 为斜边③勾股定理的逆定理在用问题描述时,不能说成:当斜边的平方等于两条直角边的平方和时,这个三角形是直角三角形6.勾股数①能够构成直角三角形的三边长的三个正整数称为勾股数,即222a b c +=中,a ,b ,c 为正整数时,称a ,b ,c 为一组勾股数②记住常见的勾股数能够提升解题速度,如3,4,5;6,8,10;5,12,13;7,24,25等③用含字母的代数式表示n 组勾股数:221,2,1n n n -+(2,n ≥n 为正整数);2221,22,221n n n n n ++++(n 为正整数)2222,2,m n mn m n -+(,m n >m ,n 为正整数)7.勾股定理的应用勾股定理能够协助我们解决直角三角形中的边长的计算或直角三角形中线段之间的关系的证明问题.在使用勾股定理时,必须把握直角三角形的前提条件,了解直角三角形中,斜边和直角边各是什么,以便使用勾股定理实行计算,应设法添加辅助线(通常作垂线),构造直角三角形,以便准确使用勾股定理实行求解.8..勾股定理逆定理的应用勾股定理的逆定理能协助我们通过三角形三边之间的数量关系判断一个三角形是否是直角三角形,在具体推算过程中,应用两短边的平方和与最长边的平方实行比较,切不可不加思考的用两边的平方和与第三边的平方比较而得到错误的结论.9.勾股定理及其逆定理的应用勾股定理及其逆定理在解决一些实际问题或具体的几何问题中,是密不可分的一个整体.通常既要通过逆定理判定一个三角形是直角三角形,又要用勾股定理求出边的长度,二者相辅相成,完成对问题的解决. 常见图形:A B C 30°D CB A AD B CCB D A题型一:直接考查勾股定理例1.在ABC ∆中,90C ∠=︒.⑴已知6AC =,8BC =.求AB 的长⑵已知17AB =,15AC =,求BC 的长分析:直接应用勾股定理222a b c +=解:⑴10AB⑵8BC ==题型二:应用勾股定理建立方程例2.⑴在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,5AB =cm ,3BC =cm ,CD AB ⊥于D ,CD =⑵已知直角三角形的两直角边长之比为3:4,斜边长为15,则这个三角形的面积为⑶已知直角三角形的周长为30cm ,斜边长为13cm ,则这个三角形的面积为分析:在解直角三角形时,要想到勾股定理,及两直角边的乘积等于斜边与斜边上高的乘积.有时可根据勾股定理列方程求解解:⑴4AC , 2.4AC BC CD AB⋅== DB A C⑵设两直角边的长分别为3k ,4k ∴222(3)(4)15k k +=,3k ∴=,54S =⑶设两直角边分别为a ,b ,则17a b +=,22289a b +=,可得60ab =1302S ab ∴==2cm 例3.如图ABC ∆中,90C ∠=︒,12∠=∠, 1.5CD =, 2.5BD =,求AC 的长21E DCBA分析:此题将勾股定理与全等三角形的知识结合起来解:作DE AB ⊥于E ,12∠=∠,90C ∠=︒∴ 1.5DE CD ==在BDE ∆中90,2BED BE ∠=︒=Rt ACD Rt AED ∆≅∆AC AE ∴=在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒222AB AC BC ∴=+,222()4AE EB AC +=+3AC ∴=例4.如图Rt ABC ∆,90C ∠=︒3,4AC BC ==,分别以各边为直径作半圆,求阴影部分面积答案:6题型三:实际问题中应用勾股定理例5.如图有两棵树,一棵高8cm ,另一棵高2cm ,两树相距8cm ,一只小鸟从一棵树的树梢飞到另一棵数的树梢,至少飞了 mAB CD E分析:根据题意建立数学模型,如图8AB =m ,2CD =m ,8BC =m ,过点D 作DE AB ⊥,垂足为E ,则6AE =m ,8DE =m在Rt ADE ∆中,由勾股定理得10AD =答案:10m题型四:应用勾股定理逆定理,判定一个三角形是否是直角三角形例6.已知三角形的三边长为a ,b ,c ,判定ABC ∆是否为Rt ∆ ① 1.5a =,2b =, 2.5c = ②54a =,1b =,23c = 解:①22221.52 6.25a b +=+=,222.5 6.25c ==∴ABC ∆是直角三角形且90C ∠=︒ ②22139b c +=,22516a =,222b c a +≠ABC ∴∆不是直角三角形 例7.三边长为a ,b ,c 满足10a b +=,18ab =,8c =的三角形是什么形状? 解:此三角形是直角三角形 理由:222()264a b a b ab +=+-=,且264c =222a b c ∴+= 所以此三角形是直角三角形题型五:勾股定理与勾股定理的逆定理综合应用例8.已知ABC ∆中,13AB =cm ,10BC =cm ,BC 边上的中线12AD =cm ,求证:AB AC =证明:D CB AAD 为中线,5BD DC ∴==cm在ABD ∆中,22169AD BD +=,2169AB =222AD BD AB ∴+=, 90ADB ∴∠=︒,222169AC AD DC ∴=+=,13AC =cm ,AB AC ∴=。
第1篇一、勾股定理简介勾股定理,又称为毕达哥拉斯定理,是数学中一个重要的几何定理。
它指出,在直角三角形中,直角边的平方和等于斜边的平方。
这个定理不仅在我国古代数学著作《周髀算经》中有记载,而且在古希腊、印度、埃及等地的数学文献中也有所体现。
勾股定理是解决直角三角形问题的基础,也是许多数学领域的重要工具。
二、勾股定理的证明1. 证明方法一:几何证明如图所示,设直角三角形ABC中,∠C为直角,AC、BC分别为直角边,AB为斜边。
作辅助线CD,使得CD⊥AB于点D。
(1)证明AC²+BC²=AB²由于CD⊥AB,∠ACD和∠BCD都是直角。
因此,三角形ACD和三角形BCD都是直角三角形。
根据直角三角形的性质,有:AC² = AD² + CD²BC² = BD² + CD²将上述两个等式相加,得到:AC² + BC² = (AD² + CD²) + (BD² + CD²)AC² + BC² = AD² + BD² + 2CD²由于AD+BD=AB,将AD+BD替换为AB,得到:AC² + BC² = AB² + 2CD²由于CD是AB的一半,即CD=AB/2,代入上式,得到:AC²+ BC² = AB² + 2(AB/2)²AC² + BC² = AB² + AB²AC² + BC² = 2AB²由于2AB²=AB²,因此:AC² + BC² = AB²(2)证明结论根据上述证明,得出勾股定理:在直角三角形中,直角边的平方和等于斜边的平方。
专题02勾股定理与全等三角形综合的三种考法全梳理目录【方法归纳】 (1)【考法一、勾股定理与倍长中线全等模型】 (2)【考法二、勾股定理与手拉手全等模型】 (5)【考法三、勾股定理与一线三直角全等模型】 (7)【课后练习】 (10)【方法归纳】模型1.倍长中线模型模型2.手拉手模型,如下图:模型3.三垂直全等模型,如图:【考法一、勾股定理与倍长中线全等模型】例.【问题情境】课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:如图1,ABC 中,若12AB =,8AC =,求BC 边上的中线AD 的取值范围.小明在组内经过合作交流,得到了如下的解决方法:延长AD 到E ,使AD DE =,连接BE .请根据小明的方法思考:(1)由已知和作图能得到ADC EDB V V ≌,依据是___________.A .SSSB .ASAC .AASD .SAS(2)由“三角形的三边关系”可求得AD 的取值范围是___________.解后反思:题目中出现“中点”“中线”等条件,可考虑延长中线构造全等三角形,把分散的已知条件和所求证的结论集合到同一个三角形中.【初步运用】(3)如图2,AD 是ABC 的中线,BE 交AC 于E ,交AD 于F ,且AE EF =.若3EF =,2EC AE =,求线段BF 的长.【灵活运用】(4)如图3,在ABC 中,90A ∠=︒,D 为BC 中点,DE DF ⊥,DE 交AB 于点E ,DF 交AC 于点F ,连接EF ,试猜想线段BE ,CF ,EF 三者之间的等量关系,并证明你的结论.变式1.【证明体验】(1)如图1,在ABC 中,AD 为BC 边上的中线,延长AD 至E ,使DE AD =,连接BE .求证:ACD EBD △≌△.【迁移应用】(2)如图2,在ABC 中,5AC =,13BC =,D 为AB 的中点,DC AC ⊥.求ABC 面积.【拓展延伸】(3)如图3,在ABC 中,90ABC ∠=︒,D 是BC 延长线上一点,BC CD =,F 是AB 上一点,连接FD 交AC 于点E ,若2AF EF ==,6BD =,求ED 的长.变式2.[方法储备]如图1,在ABC 中,CM 为ABC 的中线,若2AC =,4BC =,求CM 的取值范围.中线倍长法:如图2,延长CM 至点D ,使得MD CM =,连结BD ,可证明,由全等得到2BD AC ==,从而在BCD △中,根据三角形三边关系可以确定CD 的范围,进一步即可求得CM 的范围.在上述过程中,证明ACM BDM △≌△的依据是______,CM 的范围为______;[思考探究]如图3,在ABC 中,90ACB ∠=︒,M 为AB 中点,D 、E 分别为AC 、BC 上的点,连结MD 、ME 、DE ,90DME ∠=︒,若1BE =,2AD =,求DE 的长;[拓展延伸]如图4,C 为线段AB 上一点,AC BC >,分别以AC 、BC 为斜边向上作等腰Rt ACD △和等腰Rt CBE △,M 为AB 中点,连结DM ,EM ,DE .①求证:DME 为等腰直角三角形;②若将图4中的等腰Rt CBE △绕点C 转至图5的位置(A ,B ,C 不在同一条直线上),连结AB ,M 为AB 中点,且D ,E 在AB 同侧,连结DM ,EM .若5AD =,3EB =,求DAM △和EBM △的面积之差.变式3.【问题背景】(1)如图1,点P 是线段AB ,CD 的中点,求证:AC BD ∥;【变式迁移】(2)如图2,在等腰ABC 中,,AB BC BD =是底边AC 上的高线,点E 为ABD △内一点,连接ED ,延长ED 到点F ,使ED FD =,连接AF ,若BE AF ⊥,请判断AF 、BE 、BC 三边数量关系并说明理由;【拓展应用】(3)如图3,在等腰ABC 中,90,ACB AC BC ∠=︒=,点D 为AB 中点,点E 在线段BD 上(点E 不与点B ,点D 重合),连接CE ,过点A 作AF CE ⊥,连接FD ,若10,4AF CF ==,求FD 的长.【考法二、勾股定理与手拉手全等模型】例.如图,在ABC 中,以AC 为边向外作等边ACD ,以AB 为边向外作等边ABE ,连接CE 、BD .求证:BAD EAC ≌.【知识应用】如图,四边形ABCD 中,AC 、BD 是对角线,ACB △是等腰直角三角形,=45°ADC ∠,2AD =,4CD =,求BD 的长.【拓展提升】如图,四边形ABCD 中,AB AC =,90ABC ADC ∠+∠=︒,BD =,则BAC BDC ∠-∠=________.变式1.在Rt ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,P 是直线AC 上的一点,连接BP ,过点C 作CD BP ⊥,交直线BP 于点D .(1)当点P 在线段AC 上时,如图①,求证:BD CD -=;(2)当点P 在直线AC 上移动时,位置如图②、图③所示,线段CD ,BD 与AD 之间又有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想,不需证明.变式2.如图1,在Rt ABC 中,90AC BC ACB =∠=︒,,E 为AC 上一点,D 为BC 延长线上一点,且CE CD =,连接AD BE ,,并延长BE 交AD 于F .(1)求证:BF AD ⊥.(2)若点N 与C 关于直线AD 对称,连接CN ,连接AN .①如图2,作ACB ∠的角平分线CM 交BE 于点M ,连接AM .判断DAN ∠与DAM ∠的数量关系,并证明你的结论.②如图3,若14AF CN ==,,求AB 的长.变式3.如图所示,等腰直角ABC 中,90ACB ∠=︒.(1)如图1,若D 是ABC 内一点,将线段CD 绕点C 顺时针旋转90︒得到CE ,连,AD BE ,求证:AD BE =;(2)若D 是ABC 外一点,将线段CD 绕点C 顺时针旋转90︒得到CE ,且AE AB =,连结BD ,猜想:线段CD 和BD 满足什么数量关系?请在图2中画出符合要求的图形(一种即可),并在你所画图形的基础上完成证明;(3)如图,若O 是斜边AB 的中点,M 为BC 下方一点,且2OM =,7CM =,45BMC ∠=︒,则BM =___________.变式4.【探索研究】已知:ABC 和CDE 都是等边三角形.(1)如图1,若点A 、C 、E 在一条直线上时,我们可以得到结论:线段AD 与BE 的数量关系为:,线段AD 与BE 所成的锐角度数为︒;(2)如图2,当点A 、C 、E 不在一条直线上时,()1中的结论是否成立?如果成立,请证明;如果不成立,请说明理由;【灵活运用】(3)如图3,某广场是一个四边形区域ABCD ,现测得:45m AB =,60m BC =,且30ABC ∠=︒,60DAC DCA ∠=∠=︒,试求圆形水池两旁B 、D 两点之间的距离.【考法三、勾股定理与一线三直角全等模型】例.通过对下面数学模型的研究学习,解决下列问题:【模型呈现】(1)如图,90BAD ∠=︒,AB AD =,过点B 作BC AC ⊥于点C ,过点D 作DE AC ⊥于点E .由12290D ∠+∠=∠+∠=︒,得1D ∠=∠.又90ACB AED ∠=∠=︒,可以推理得到ABC DAE ∆∆≌.进而得到AC =__________,BC AE =.我们把这个数学模型称为“K 字”模型或“一线三等角”模型;【模型应用】(2)如图,90BAD CAE ∠=∠=︒,AB AD =,AC AE =,连接BC ,DE ,且BC AF ⊥于点F ,DE 与直线AF 交于点G .求证:点G 是DE 的中点;【深入探究】(3)如图,已知四边形ABCD 和DEGF 为正方形,AFD ∆的面积为1S ,DCE ∆的面积为2S ,则有1S __________2S (填“>、=、<”)(4)如图,点A 、B 、C 、D 、E 都在同一条直线上,四边形ABAH 、KCMG 、DENM 都是正方形,若该图形总面积是16,正方形KCMG 的面积是4,则HKG D 的面积是__________.变式1.(1)在ABC 中,90ACB ∠=︒,AC BC =,直线MN 经过点C ,且AD MN ⊥于D ,BE MN ⊥于E .当直线MN 绕点C 旋转到图1的位置时,请直接写出AD 、DE 、BE 之间的数量关系:______.(2)在(1)的条件下,当直线MN 绕点C 旋转到图2的位置时,(1)中的结论还成立吗?若成立,请给出证明;若不成立,说明理由.(3)类比以上解题思路,完成下面的题:如图3,已知ABC 中,90ABC ∠=︒,AB BC =,三角形的顶点在相互平行的三条直线1l ,2l ,3l 上,且1l ,2l 之间的距离为1,2l ,3l 之间的距离为3,求AC 的长.变式2.如图,用一副三角板摆放三种不同图形.在ABC 中,90ABC ∠=︒,AB CB =;DEF中,90DEF ∠=︒,30EDF ∠=︒.(1)如图1,当顶点B 摆放在线段DF 上时,过点A 作AM DF ⊥,垂足为点M ,过点C 作CN DF ⊥,垂足为点N ,请在图1中找出一对全等三角形,并说明理由;(2)如图2,当顶点B 在线段DE 上且顶点A 在线段EF 上时,过点C 作CP DE ⊥,垂足为点P ,猜想线段AE 、PE 、CP 的数量关系,并说明理由;(3)如图3,当顶点A 在线段DE 上且顶点B 在线段EF 上时,若5AE =,1BE =,连接CE ,则AEC △的面积为.【课后练习】1.阅读材料:小明喜欢探究数学问题,一天杨老师给他这样一个几何问题:如图①,ABC 和ADE V 都是等边三角形,点D 在BC 上.求证:以DE 、CD 、BD 为边的三角形是钝角三角形.【探究发现】小明通过探究发现:连接CE ,根据已知条件,可以证明BD CE =,120DCE ︒∠=,从而得出DCE △为钝角三角形,故以DE 、CD 、BD 为边的三角形是钝角三角形.请你根据小明的思路,写出完整的证明过程.【拓展迁移】如图②,四边形ABCD 和四边形AEGF 都是正方形,点E 在BD 上.①猜想:以DE 、EF 、BE 为边的三角形的形状是________;②当2223BE ED +=时,直接写出正方形AEGF 的面积.2.如图,ABC 中,120BAC ∠=︒,AB AC =,点D 是BC 中点,MDN ∠的两边DM ,DN 分别与直线AB ,AC 交于点E ,F ,且DE DF =,连接EF(1)如图1,当点E ,F 分别在AB ,AC 上时,猜想DEF 形状是______三角形;线段AE 、AF 、AB 的数量关系是______(2)如图2,当点E ,F 分别在AB ,CA 延长线上时,上述两个结论成立吗?若成立,请完成证明;若不成立,请说明理由.(3)在(2)的条件下,6AB =①连接AD ,直接写出AED AFD S S -=△△______②当EB BD =时,求AF 的长3.已知:在Rt ABC △中,90ACB ∠=︒,BC AC =.(1)如图1,若点D 在线段AB 上,连接CD ,在CD 的右侧作CE CD ⊥,CD CE =.①线段BE 和线段AD 存在何种数量关系?请说明理由.②请直接写出线段AD 、BD 、DE 之间满足的数量关系_________.(2)如图2,若点D 在线段AB 延长线上,连接CD ,在CD 的右侧作CE CD ⊥,CD CE =,则线段AD 、BD 、CD 之间满足的数量关系是_________.(3)如图3,若点D 在直线AB 上,连接CD ,在CD 的左侧作CE CD ⊥,当3AD =,9AB =时,CDE 的面积为_________.4.在ABC 中,AB BC =,90ABC ∠︒,点E 是直线AB 上一点,作BF CE ⊥于点F ,AH BF ⊥于点H .(1)如图1,点E 在线段AB 上,BH 交AC 于点M ,若F 为MB 的中点,1BE =,则AB =______;(2)如图2,取AC 中点D ,连接DH .①若点E 在线段AB 上,求证:HF =②若点E 在直线AB 上,60CEB ∠=︒,2DH =,求AB 的长.5.【证明体验】如图1,向ABC 外作等边三角形ABD △和等边三角形ACE △,连接BE DC ,,求证:BE DC =;【思考探究】如图2,已知ABC ,以BC 为边作等边BCD △,连接AD .若60CAD ∠=︒,4=AD ,3AC =,求AB 的长;【拓展延伸】如图3,在ABC 中,8BC =,以AB 为边作等腰ABD △,AB AD =,连接CD .若10CD =,2DAB ACB ∠=∠,直接写出ABC 的面积.6.如图1,在四边形ABCD 中,,120,90AB AD BAD B ADC =∠=︒∠=∠=︒,E F 、分别是,BC CD 上的点,且60EAF ∠=︒,探究图中线段,,BE EF FD 之间的数量关系.(1)提示:探究此问题的方法是延长FD 到点G ,使DG BE =,连接AG ,先证明ABE ADG △≌△,再证明AEF AGF ≌.请根据提示按照提示的方法完成探究求解过程.(2)探索延伸:如图2,若在四边形ABCD 中,,180AB AD B D =∠+∠=︒,E ,F 分别是,BC CD 上的点,且12EAF BAD ∠=∠,上述结论是否仍然成立?请说明理由.(3)能力提高:如图,等腰直角三角形ABC 中,90,BAC AB AC ∠=︒=,点M ,N 在边BC 上,45MAN ∠=︒,若10,26BM MN ==,则CN 的长为.6【问题呈现】“一直线三等角”,是几何证明的常见模型.(1)如图1,ABC 和ADE V 均为等边三角形,点D 为BC 边上一个动点,4BC =,点O 为AC 边中点,连接CE ,写出图中全等的三角形______.线段OE 的最小值______.【问题探索】(2)ACB △是等腰直角三角形,90ACB CA CB ∠=︒=,,点E 是AB 上一点,45CED ∠=︒,交BC 于D .①如图①试探究AE BE EC 、、的数量关系,并给予证明;②如图②,若26AE BE ==,,点F 是BE 的中点,求CF 的长.【灵活运用】(3)如图3,四边形ABCD 中,对角线AC BD 、相交于点E ,AB AD =,150308BAD ACD ACB AC ∠+∠=︒∠=︒=,,,求四边形ABCD 的面积.7.问题探究:如图1,小明遇到这样一个问题:如图,在ABC 中,8,6,AB AC AD ==是中线,求AD 的取值范围.他的做法是:延长AD 到E ,使DE AD =,连接BE ,证明BDE CDA △≌△,经过推理和计算使问题得到解决.请回答:(1)小明证明BDE CDA △≌△的判定理由是______;(填写“ASA ”或“SAS ”)(2)AD 的取值范围是______;方法运用:(3)如图2,AD 是ABC 的中线,在AD 上取一点E ,连接BE ,使得BE AC =,延长BE 交AC 于点F .求证:AF EF =;(4)如图3,在ABC 中,90,BAC D ∠=︒为BC 的中点,90EDF ∠=︒.求证:222BE CF EF +=.8.(1)问题发现:如图1,ABC 和DCE 均为等边三角形,当DCA 应转至点A ,D ,E 在同一直线上,连接BE ,易证BCE ACD ≌,则①BEC ∠=;②线段AD ,BE 之间的数量关系;(2)拓展研究:如图2,ACB 和DCE 均为等腰三角形,且90ACB DCE ∠∠==︒,点A ,D ,E 在同一直线上,若12AE =,7DE =,求AB 的长度;(3)如图3,P 为等边三角形ABC 内一点,且150APC ∠=︒,30APD ∠=︒,4AP =,3CP =,7DP =,求BD 的长.。
第二章勾股定理与全等三角形
探索直角三角形三边的关系:
观察图中用阴影画出的3个正方形,我们可以知道两个小正方形P、Q的面积之和等于大正方形R的面积。
那AC+BC=AB说明,任意直角三角形中,两直角边的平方和等于斜边的平方。
那么,只要是直角三角形,都有两直角边的平方和等于斜边的平方吗?
概括:
数学上可以证明,对于任意的直角三角形都有两直角边的平方和等于斜边的平方,即勾股定理。
如果一个直角三角形两直角边分别为a、b,斜边为c则有:a+b=c
例:已知一个直角三角形的一个边长为3c m,斜边长为5c m,求另一直角边的长。
、
解:在RtABC中如图所示B C=3cm AB=5cm
根据勾股定理的:AC+BC=AB
AC=√AC-BC=√25-9=4cm
答:另一直角边的长为4cm.
习题:
1.在RtABC中AB=c BC=b AC=b∠B=90
⑴已知a=6 b=10 求c.⑵已知a=5 c=12,求b.
2直角三角形的斜边比一直角边长2c m,另一直角边长为6cm求它的斜边长?
3如图所示,为了求出湖两岸的两点A B之间的距离。
一个观测者在点C设桩,是三角形AB C恰好为直角三角形,通过测量,得到AC长160米,BC长128米,问从点A穿过湖到点B有多远?
习题:。
1、已知:如图,△ABC中,△C=90°,D为AB得中点,E、F分别在AC、BC上,且DE△DF.求证:AE2+BF2=EF2。
2、如图,△ACB与△ECD都就是等腰直角三角形,∠ACB=∠ECD=90°,D为AB边上一点,求证:(1)△ACE≌△BCD;(2)AD2+DB2=DE2.3、如图,△ABC中,AB=BC,BE⊥AC于点E,AD⊥BC于点D,∠BAD=45°,AD与BE交于点F,连接CF.(1)求证:BF=2AE;ﻫ(2)若CD=2,求AD得长、4、如图①,已知点D在AB上,△ABC与△ADE都就是等腰直角三角形,∠ABC=∠ADE=90°,且M为EC得中点。
ﻫ)1)求证:△BMD为等腰直角三角形、(思路点拨:考虑M为EC得中点得作用,可以延长DM交BC于N,构造△CMN≌△EMD,于就是ED=CN=DA,即可以证明△BND也就是等腰直角三角形,且BM就是等腰三角形底边得中线就可以了。
)请您完成证明过程:(2)将△ADE绕点A再逆时针旋转90°时(如图②所示位置),△BMD为等腰直角三角形得结论就是否仍成立?若成立,请证明:若不成立,请说明理由。
1、证明:延长ED到G,使DG=DE,连接EF、FG、CG,如图所示:△△DF=DF,△EDF=△FDG=90°,DG=DE△△△EDF△△GDF(SAS),△△EF=FG△又△D为斜边BC中点△BD=DC又△△BDE=△CDG,DE=DG△△BDE△△CDG(SAS)△BE=CG,△B=△BCG △△AB△CG△△△GCA=180°-△A=180°-90°=90°在Rt△FCG中,由勾股定理得:FG2=CF2+CG2=CF2+BE2ﻫ△EF2=FG2=BE2+CF2.证明:过点A作AM△BC,交FD延长线于点M,连接EM、△AM△BC,△△MAE=△ACB=90°,△MAD=△B.△△AD=BD,△ADM=△BDF,△△ADM△△BDF.△AM=BF,MD=DF、又DE△DF,△EF=EM、△AE2+BF2=AE2+AM2=EM2=EF2、2、证明:(1)∵∠ACB=∠ECD,ﻫ∴∠ACD+∠BCD=∠ACD+∠ACE,ﻫ即∠BCD=∠ACE.ﻫ∵BC=AC,DC=EC,∴△ACE≌△BCD。
1、已知:如图,△ ABC中,/ C=90° D为AB的中点,E、F分别在AC BC上,且DE丄DF.求ffi: AE2+BF2=EF2.32、如图,△ ACB和^ ECD都是等腰直角三角形,/证:(1 )△ ACE^A BCD; (2) AD2+DB2=D呂.3、如图,△ ABC 中,AB=BC BE丄AC于点E, AD丄BC 于点D,Z BAD=45°, AD 与BE交于点F,连接CF.(1)求证:BF=2AE(2)若CD= 2,求AD 的长.4、如图①,已知点D在AB上, △ ABC和^ ADE都是等腰直角三角形,/ ABC=/ ADE=90°,c1、证明:延长ED到G,使DG=DE,连接EF、FG、CG,如图所示:•/ DF=DE / EDF=Z FDG=90 ,° DG=DE:.△ EDF^A GDF ( SAS ,•••EF=FG又••• D为斜边BC中点•••BD=DC又•/ / BDE=/ CDG, DE=DG•••△ BDE^A CDG (SAS••• BE=CG / B=/ BCG ••• AB// CG ••• / GCA=180-° A=180 -90 =90 在RtA FCG中,由勾股定理得:FG2=CF+CG=CF+BE ••• EF2=FG=Be+CF.3证明:过点A作AM // BC,交FD延长线于点M,连接EM.•/ AM // BC,••• / MAE=/ ACB=90 ,° / MAD= / B.•/ AD=BD, / ADM= / BDF, •••△ ADM^A BDF.••• AM=BF, MD=DF.又DE丄DF, ••• EF=EM.••• AE2+BF2=AE2+AM2=EM2=E^.2、证明:(1)v/ ACB=^ ECD •••/ ACD+Z BCDK ACD+Z ACE 即/ BCD=^ ACE ••• BC=AC DC=EC(2)v^ ACB是等腰直角三角形,• / B=/ BAC=45度.•••/ B=/ CAE=45 •••/ DAE=^ CAE+Z BAC=45+45°90°, • AD2+AE2=DE2由(1)知AE=DB• AD2+DB2=DE23、解答:(1)证明:T AD丄BC,Z BAD=45,:.△ ABD是等腰直角三角形, /. AD=BD, •/ BE丄AC, AD 丄BC, :•/ CAD+Z ACD=90 ,/ CBE+/ ACD=90 , :•/ CAD=/ CBE在^ ADC和^ BDF中,/ CAD=Z CBEAD= BD/ ADC=Z BDF= 90°•: △ ADC^^ BDF (ASA),•: BF=AC •/ AB=BC BE丄AC, •: AC=2AE •: BF=2AE(2)解:•••△ ADC^^ BDF, •: DF=CD=在RtA CDF中,CF=DF+CD22=2,•/ BE丄AC,AE=EC•••AF=CF=2/. AD=AF+DF=2+團①4、解答:(1)证明:延长DM交BC于N,:EDA=Z ABC=90 ,/. DE//BC,•••/ DEM=Z MCB,在^ EMD和^ CMN中/ DEM=Z NCMEM = CM/EMD=Z NMC,.•.△ EMD" CMN, •••CN=DE=DA MN=MD ,•/ BA=BC /. BD=BN, •: △ DBN是等腰直角三角形,且BM是底边的中线, ••• BM 丄DM,/ DBM=/ DBN=45=/ BDM ,:.△ BMD为等腰直角三角形.(2)解:△ BMD为等腰直角三角形的结论仍成立, 证明:作CN// DE交DM的延长线于N,连接BN, :•/ E=Z MCN=4° , vZ DME=Z NMC, EM=CM,:.△ EMDW CMN (ASA),:.CN=DE=DA MN=MD , 在^ DBA和^ NBC中DA= CNZ DAB=Z BCN,BA= BC•••/ DBA=Z NBC, DB=BN, /•Z DBN=Z ABC=90 , •/△ DBN是等腰直角三角形,且BM是底边的中线, ••• BM 丄DM , Z DBM=Z DBN=45=Z BDM ,:.△ BMD为等腰直角三角形.。
人教版先学全等三角形还是勾股定理全等三角形和勾股定理是数学中重要的概念,它们在几何学和三角学中有广泛的应用。
全等三角形
全等三角形是指具有相等对应边长和相等对应角度的三角形。
以下是判断三角形全等的条件:
•SSS(边边边):三边对应相等。
•SAS(边角边):两边夹角对应相等,且夹角的边对应相等。
•ASA(角边角):两个角对应相等,且对应角的边对应相等。
•AAS(角角边):两个角对应相等,且不在对应角边上的边对应相等。
勾股定理
勾股定理是三角形中一条重要的定理,将直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方。
勾股定理的数学表达式:
c2 = a2 + b2
其中,c 表示斜边的长度,a 和 b 分别表示直角边的长度。
勾股定理可应用于解决各种与三角形和直角有关的问题,例如计算三角形的边长、判断三角形是否为直角三角形等。
勾股定理与全等构造【方法归纳】通过构造全等,将要解决的线段转化到直角三角形中,再运用勾股定理进行证明与计算。
一、遇45°,135°作等腰直角三角形构造全等1、如图,△ACB为等腰直角三角形,∠ACB=90°,CP=2,PB=1,∠CPB=135°,求AP的长。
2、如图,在△ABD中,AB=AD,∠BAD=90°,PA=3,PB=4.(1)若点P在△ABD外,且∠APB=45°,求PD的长;(2)若点P在△ABD内,且∠APB=135°,求PD的长.二、遇60 ,120 作等边三角形构造全等3、如图,在△ABC中,∠ABC=60°,AB=3,BC=5,以AC为边在△ABC外作正△ACD,则BD的长为.4、如图,△ABC为正三角形,∠ADC=30°,AD=3,BD=5,求CD的长.三、将角度分解为60 ,90 或45 的特殊角结合全等5、如图,△ABC为等腰直角三角形,∠ACB=90°,∠APC=165°,PA=3,PC=2,求PB的长。
.勾股定理与全等构造【方法归纳】通过构造全等,将要解决的线段转化到直角三角形中,再运用勾股定理进行证明与计算。
一、遇45 ,135 作等腰直角三角形构造全等1、如图,△ACB 为等腰直角三角形,∠ACB=90°,CP=2,PB=1, ∠CPB=135°,求AP 的长。
解:将△CPB 绕点C 旋转,使得BC 与AC 重合,点P 与点D 是对应点,∴PC=DC ,∠DCA=∠CBP ,∴∠DCP=∠ACB=90°,∴△CDP 是等腰直角三角形,∴由勾股定理可知:DP=22, ∵PB=AD=1, ∵∠CPB=∠CDA=135°,∠CDP=45°,∴∠ADB=90°∴由勾股定理可求得:AP=3.2、如图,在△ABD 中,AB=AD ,∠BAD=90°,PA=3,PB=4.(1)若点P 在△ABD 外,且∠APB=45°,求PD 的长;(2)若点P 在△ABD 内,且∠APB=135°,求PD 的长.解:(1)如图所示,过点A 作AH ⊥AP ,且使AH=PA=3,连接PH 、BH ,∴∠APH=∠AHP=45°,PH=222233+=+PA AH =32,∵∠HAP=∠BAD=90°,∴∠HAP+∠PAB=∠BAD+∠PAB ,即∠HAB=∠PAD ,在△AHB 与△APD 中,AH=AP ,∠HAB=∠PAD ,AB=AD ,∴△AHB ≌△APD ,∴HB=PD.∵∠APB=45°,∴∠HPB=∠APB+∠APH=90°,在Rt △HPB 中,HB=22PB PH + =224)23(+=34∴PD=HB=34.(2)如图所示,作AH ⊥AP ,且使AH=PA=3,连接PH 、BH ,∴∠APH=∠AHP=45°,PH=222233+=+PA AH =32,∴HB=PD.∵∠APB=135°,∴∠HPB=∠APB-∠APH=135°-45°=90°,∴在Rt △HPB 中, HB=22PB PH +=224)23(+=34∴PD=HB=34.二、遇60 ,120 作等边三角形构造全等3、如图,在△ABC 中,∠ABC=60°,AB=3,BC=5,以AC 为边在△ABC 外作正△ACD ,则BD 的长为.解:以AB 为边作等边三角形AEB ,连接CE ,如图所示,∵△ABE 与△ACD 都为等边三角形,∴∠EAB=∠DAC=60°,AE=AB ,∴∠EAB+∠BAC=∠DAC+∠BAC ,即∠EAC=∠BAD ,在△EAC 和△BAD 中,AE=AB ,∠EAC=∠BAD ,AD=AC ,∴△EAC ≌△BAD(SAS),∴BD=EC ,∵∠EBA=60°,∠ABC=60°,∴∠EBC=120°,在△EBC 中,BC=5,EB=3,过点E 做BC 的垂线交BC 于点F ,易知∠EBF=60°,∠FEB=30°,∴EF=233,FB=23,FC=5+23=213, ∴EC 2=FC 2+EF 2=49∴BD=EC=7.4、如图,△ABC 为正三角形,∠ADC=30°,AD=3,BD=5,求CD 的长.解:如图,将CD 绕点C 按顺时针方向旋转60°得CE ,连接DE 、AE ,则△CDE 是等边三角形.∵△ABC 为等边三角形,△CDE 是等边三角形,∴AC=BC=AB ,∠ACB=60°,CD=EC=DE ,∠DCE=∠CDE=60°,∴∠ACE=∠BCD.∵AC=BC ,∠ACE=∠BCD ,CD=EC ,∴△ACE ≌△BCD ,∴AE=BD=5,∵∠CDE=60°,∠ADC=30°,∴∠ADE=90°.∵∠ADE=90°,AD=3,AE=5,∴DE=22AD AE =4.∵DE=CD ,DE=4,∴CD=4.三、将角度分解为60 ,90 或45 的特殊角结合全等5、如图,△ABC 为等腰直角三角形,∠ACB=90°,∠APC=165°,PA=3,PC=2,求PB 的长。
1.如图,一张等腰直角三角形纸片,其中∠C =90º,斜边AB =4,将纸片折叠,
使点A 恰好落在BC 边的中点D 处,折痕为EF ,求出AE 的长度.
2.如图,在等腰ABC △中,CH 是底边上的高线,点P 是线段CH 上不与端
点重合的任意一点,连接AP 交BC 于点E ,连接BP 交AC 于点F .
⑴证明:CAE CBF =∠∠;
⑵证明:AE BF =;
⑶以线段AE BF ,和AB 为边构成一个新的三角形ABG (点E 与点F 重
合于点G ),记ABC △和ABG △的面积分别为ABC S △和ABG S △,是否存
在点P ,能使得ABC ABG S S =△△?若存在,求C ∠的取值范围;若不存在,
请说明理由.
3.如图,△ABC 是边长为4cm 的等边三角形,现有两动点P 、Q ,其中点
P 从顶点A 出发,沿射线..AB 的方向运动,点Q 从顶点B 同时出发,沿射线BC 的方向运动,且它们的速度都为1cm /秒,经过A 、Q 的直线与经过C 、P 的直线交于点M.
(1)当点P 在线段AB 上运动动时,设运动时间为t 秒.
①当t = 秒时,△PBQ 是等边三角形; ②求证:△A BQ ≌△CAP ;
(2)试探索:在点P 、Q 运动的过程中,∠CMQ 是否会发生变化?若会变
化,请说明理由;若不会变化,求出它的度数.
4.如图,△ABC 是边长为6的等边三角形,P 是AC 边的一动点,由A 向C 运动(与A 、C 不重合),Q 是CB 延长线上一动点,与点P 同时以相同的速度由B 向CB 延长线方向运动(Q 不与
B 重合),过P 作PE ⊥AB 于E ,连接PQ 交AB 于D .
(1)当∠BQD =30°时,求AP 的长;
(2)在运动过程中线段ED 的长是否发生变化?如果不变,求出线段ED 的长;
如果发生改变,请说明理由.
5.如图,△ABC 中,∠ACB=90°,AC
=6,BC =8.点P 从A 点出发沿A -C
-B 路径向终点运动,终点为B 点;点Q 从B 点出发沿B -C -A 路径向终点
运动,终点为A 点.点P 和Q 分别以1和3的运动速度同时开始运动,两点
都要到相应的终点时才能停止运动,在某时刻,分别过P 和Q 作PE⊥l 于E ,
QF⊥l 于F .问:点P 运动多少时间时,△PEC 与△QFC 全等?请说明理由.
A E F C B。