人教版八下数学家之勾股定理全章复习与巩固(提高)知识讲解
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勾股定理(提高)知识点讲解及例题解析【学习目标】1. 1. 掌握勾股定理的内容及证明方法,能够熟练地运用勾股掌握勾股定理的内容及证明方法,能够熟练地运用勾股定理由已知直角三角形中的两条边长求出第三条边长.定理由已知直角三角形中的两条边长求出第三条边长. 2. 2. 掌握勾股定理,能够运用勾股定理解决简单的实际问题,掌握勾股定理,能够运用勾股定理解决简单的实际问题,会运用方程思想解决问题.会运用方程思想解决问题.3. 3. 熟练应用勾股定理解决直角三角形中的问题,进一步运熟练应用勾股定理解决直角三角形中的问题,进一步运用方程思想解决问题.用方程思想解决问题. 【要点梳理】【勾股定理 知识要点】 要点一、勾股定理直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方..如果直角三角形的两直角边长分别为a b ,,斜边长为c ,那么222a b c +=. 要点诠释:(1)勾股定理揭示了一个直角三角形三边之间的数量关系的数量关系. .((2)利用勾股定理,当设定一条直角边长为未知数后,根据题目已知的线段长可以建立方程求解,这样就将数与形有机地结合起来,达到了解决问题的目的来,达到了解决问题的目的. .((3)理解勾股定理的一些变式:)理解勾股定理的一些变式:222a c b =-,222b c a =-, ()222c a b ab =+- 要点二、勾股定理的证明方法一:将四个全等的直角三角形拼成如图(方法一:将四个全等的直角三角形拼成如图(11)所示的正方形的正方形. .图(1)中,所以.方法二:将四个全等的直角三角形拼成如图(方法二:将四个全等的直角三角形拼成如图(22)所示的正方形的正方形. .图(图(22)中,所以.方法三:如图(方法三:如图(33)所示,将两个直角三角形拼成直角梯形梯形. .,所以.要点三、勾股定理的作用 1.1. 已知直角三角形的任意两条边长,求第三边;已知直角三角形的任意两条边长,求第三边; 2.2. 用于解决带有平方关系的证明问题;用于解决带有平方关系的证明问题; 3. 3. 利用勾股定理,作出长为利用勾股定理,作出长为的线段的线段..【典型例题】类型一、勾股定理的应用1、如图所示,在多边形ABCD 中,中,AB AB AB==2,CD CD==1,∠,∠A A =4545°,∠°,∠°,∠B B =∠=∠D D =9090°,求多边形°,求多边形ABCD 的面积.的面积.【答案与解析】解:延长AD AD、、BC 相交于点E∵ ∠∠B =9090°,∠°,∠°,∠A A =4545°° ∴ ∠∠E =4545°,∴°,∴°,∴ AB AB AB==BE BE==2 ∵ ∠∠ADC ADC==9090°,∴°,∴°,∴ ∠∠DCE DCE==4545°,°,°, ∴ CD CD==DE DE==1∴ 12222ABE S=´´=△,111122DCE S =´´=△.∴ 13222ABE DCE ABCD S S S =-=-=△△四边形.【总结升华】求不规则图形的面积,关键是将其转化为规则的图形(如直角三角形、正方形、等腰三角形等),转化的方法主要是割补法,然后运用勾股定理求出相应的线段,解决面积问题.决面积问题. 举一反三:【变式】(20182018•西城区模拟)已知:如图,在△ABC,•西城区模拟)已知:如图,在△ABC,•西城区模拟)已知:如图,在△ABC,BC=2BC=2BC=2,,S △ABC =3=3,∠ABC=135°,求,∠ABC=135°,求AC AC、、AB 的长.的长.【答案】解:如图,过点A 作AD⊥BC 交CB 的延长线于D , 在△ABC 中,∵S △ABC =3=3,,BC=2BC=2,, ∴AD===3=3,,∵∠ABC=135°,∵∠ABC=135°,∴∠ABD=180°﹣135°=45°,∴∠ABD=180°﹣135°=45°, ∴AB=AD=3, BD=AD=3BD=AD=3,,在Rt△ADC 中,中,CD=2+3=5CD=2+3=5CD=2+3=5,, 由勾股定理得,由勾股定理得,AC=AC===.2、已知直角三角形斜边长为2,周长为26+,求此三角形的面积.形的面积.【思路点拨】欲求Rt Rt△的面积,只需求两直角边之积,而由△的面积,只需求两直角边之积,而由已知得两直角边之和为6,结合勾股定理又得其平方和为4,于是可转化为用方程求解. 【答案与解析】解:设这个直角三角形的两直角边长分别为a b 、,则,则2222262a b a b ì++=+ïí+=ïî 即即2264a b a b ì+=ïí+=ïî①②将①两边平方,得2226a ab b ++= ③③ ③-②,得22ab =,所以1122ab =因此这个直角三角形的面积为12.【总结升华】此题通过设间接未知数a b 、,通过变形直接得出12ab 的值,而不需要分别求出a b 、 的值.本题运用了方程思想解决问题.思想解决问题.3、(2018春•黔南州期末)春•黔南州期末)长方形纸片长方形纸片ABCD 中,中,AD=4cm AD=4cm AD=4cm,,AB=10cm AB=10cm,按如图方式折叠,使点,按如图方式折叠,使点B 与点D 重合,折痕为EF EF,,求DE 的长.的长.【思路点拨】在折叠的过程中,在折叠的过程中,BE=DE BE=DE BE=DE.从而设.从而设BE 即可表示AE AE.在直角三角形.在直角三角形ADE 中,根据勾股定理列方程即可求解.中,根据勾股定理列方程即可求解. 【答案与解析】解:设DE=xcm DE=xcm,则,则BE=DE=x BE=DE=x,,AE=AB AE=AB﹣﹣BE=10BE=10﹣﹣x ,△ADE 中,中,DE DE 22=AE 22+AD 22,即x 22=(1010﹣﹣x )22+16+16..∴x=(cm cm)). 答:答:DEDE 的长为cm.思路点拨】其中一只猴子从另一只猴子从B→D→A于是这个问题可化归到直角三角形中利用勾股定理解决.举一反三:【变式】如图①,有一个圆柱,它的高等于12cm ,底面半径等于3cm ,在圆柱的底面A 点有一只蚂蚁,它想吃到上底面上与A 点相对的B 点的食物,需要爬行的最短路程是多少?(π取3)【答案】解:如图②所示,由题意可得:解:如图②所示,由题意可得: 12AA ¢=,12392A B p ¢=´´=在在Rt Rt△△AA AA′′B 中,根据勾股定理得:中,根据勾股定理得: 22222129225AB AA A B ¢¢=+=+=则则AB AB==15cm .所以需要爬行的最短路程是所以需要爬行的最短路程是15cm .。
《勾股定理》全章复习与巩固 要点一、勾股定理1.勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.(即:)2.勾股定理的应用勾股定理反映了直角三角形三边之间的关系,是直角三角形的重要性质之一,其主要应用是:(1)已知直角三角形的两边,求第三边;(2)利用勾股定理可以证明有关线段平方关系的问题;(3)解决与勾股定理有关的面积计算;(4)勾股定理在实际生活中的应用.要点二、勾股定理的逆定理1.勾股定理的逆定理如果三角形的三边长,满足,那么这个三角形是直角三角形.要点诠释:应用勾股定理的逆定理判定一个三角形是不是直角三角形的基本步骤:(1)首先确定最大边,不妨设最大边长为;(2)验证:与是否具有相等关系:若,则△ABC 是以∠C 为90°的直角三角形;若时,△ABC 是锐角三角形;若时,△ABC 是钝角三角形.2.勾股数满足不定方程的三个正整数,称为勾股数(又称为高数或毕达哥拉斯数),显然,以为三边长的三角形一定是直角三角形.要点诠释:常见的勾股数:①3、4、5; ②5、12、13;③8、15、17;④7、24、25;⑤9、40、41. a b 、c 222a b c +=a b c 、、222a b c +=c 22a b +2c 222a b c +=222a b c +>222a b c +<222x y z +=x y z 、、知识点如果()是勾股数,当t为正整数时,以为三角形的三边长,此三角形必为直角三角形. 观察上面的①、②、④、⑤四组勾股数,它们具有以下特征:1.较小的直角边为连续奇数;2.较长的直角边与对应斜边相差1.3.假设三个数分别为,且,那么存在成立.(例如④中存在=24+25、=40+41等)要点三、勾股定理与勾股定理逆定理的区别与联系区别:勾股定理是直角三角形的性质定理,而其逆定理是判定定理;联系:勾股定理与其逆定理的题设和结论正好相反,两者互为逆定理,都与直角三角形有关.类型一、勾股定理及逆定理的应用例1、如图所示,等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,E、F为AB上两点(E左F右),且∠ECF=45°,求证:.a b c、、at bt ct、、a b c、、a b c<<2a b c=+27 29222AE BF EF+=典型例题举一反三:【变式】已知凸四边形ABCD 中,∠ABC =30°,∠ADC =60°,AD =DC ,求证:.例2、如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,AC=BC ,P 是△ABC 内的一点,且PB=1,PC=2,PA=3,求∠BPC 的度数.222BD AB BC =+类型二、勾股定理及逆定理的综合应用例3、如图,已知四边形ABCD中,∠B=90°,AB=3,BC=4,CD=12,AD=13,求四边形ABCD的面积.例4、如图:正方形ABCD中,E是DC中点,F是EC中点.求证:∠BAF=2∠EAD.【变式】如图所示,在△ABC中,AB:BC:CA=3:4:5,且周长为36cm,点P从点A开始沿边向B点以每秒1cm的速度移动;点Q从点B沿BC边向点C以每秒2cm的速度移动,如果同时出发,问过3秒时,△BPQ 的面积为多少?类型三、勾股定理的实际应用例5、如图所示,牧童在A处放牛,其家在B处,A、B到河岸的距离分别为AC=400米,BD=200米,CD =800米,牧童从A处把牛牵到河边饮水后再回家.试问在何处饮水,所走路程最短?最短路程是多少?【变式】如图所示,正方形ABCD的AB边上有一点E,AE=3,EB=1,在AC上有一点P,使EP+BP最短.求EP+BP的最小值.例6、台风是一种自然灾害,它以台风中心为圆心,在周围数十千米范围内形成气旋风暴,有极强的破坏力.如图台风中心在我国台湾海峡的B处,在沿海城市福州A的正南方向240千米,其中心风力为12级,每远离台风中心25千米,台风就会减弱一级,如图所示,该台风中心正以20千米/时的速度沿北偏东30°方向向C移动,且台风中心的风力不变,若城市所受风力达到或超过4级,则称受台风影响.试问:(1)该城市是否会受到台风影响?请说明理由.(2)若会受到台风影响,那么台风影响该城市的持续时间有多长?(3)该城市受到台风影响的最大风力为几级?。
勾股定理全章复习与巩固(提高)【学习目标】1.了解勾股定理的历史,掌握勾股定理的证明方法;2.理解并掌握勾股定理及逆定理的内容;3.能应用勾股定理及逆定理解决有关的实际问题. 【知识网络】【要点梳理】【高清课堂 勾股定理全章复习 知识要点】 要点一、勾股定理 1.勾股定理:直角三角形两直角边a b 、的平方和等于斜边c 的平方.(即:222a b c +=) 2.勾股定理的应用勾股定理反映了直角三角形三边之间的关系,是直角三角形的重要性质之一,其主要应用是:(1)已知直角三角形的两边,求第三边;(2)利用勾股定理可以证明有关线段平方关系的问题;(3)求作长度为的线段.要点二、勾股定理的逆定理 1.原命题与逆命题如果一个命题的题设和结论分别是另一个命题的结论和题设,这样的两个命题叫做互逆命题.如果把其中一个叫做原命题,那么另一个叫做它的逆命题. 2.勾股定理的逆定理勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a b c 、、,满足222a b c +=,那么这个三角形是直角三角形. 应用勾股定理的逆定理判定一个三角形是不是直角三角形的基本步骤: (1)首先确定最大边,不妨设最大边长为c ;(2)验证2c 与22a b +是否具有相等关系,若222a b c +=,则△ABC 是以∠C 为直角的直角三角形,反之,则不是直角三角形. 3.勾股数满足不定方程222x y z +=的三个正整数,称为勾股数(又称为高数或毕达哥拉斯数),显然,以x y z 、、为三边长的三角形一定是直角三角形.常见的勾股数:①3、4、5; ②5、12、13;③8、15、17;④7、24、25;⑤9、40、41. 如果(a b c 、、)是勾股数,当t 为正整数时,以at bt ct 、、为三角形的三边长,此三角形必为直角三角形.观察上面的①、②、④、⑤四组勾股数,它们具有以下特征: 1.较小的直角边为连续奇数;2.较长的直角边与对应斜边相差1.3.假设三个数分别为a b c 、、,且a b c <<,那么存在2a b c =+成立.(例如④中存在27=24+25、29=40+41等)要点三、勾股定理与勾股定理逆定理的区别与联系区别:勾股定理是直角三角形的性质定理,而其逆定理是判定定理;联系:勾股定理与其逆定理的题设和结论正好相反,两者互为逆定理,都与直角三角形有关.【典型例题】类型一、勾股定理及逆定理的应用1、如图所示,直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠B =90°,AD =35,AB =105,BC 85=,E 是AB 上一点,且AE =45,求点E 到CD 的距离EF .【思路点拨】连接DE 、CE 将EF 转化为△DCE 一边CD 上的高,根据题目所给的条件,容易求出△CDE 的面积,所以利用面积法只需求出CD 的长度,即可求出EF 的长度,过点D 作DH ⊥BC 于H ,在Rt △DCH 中利用勾股定理即可求出DC . 【答案与解析】解:过点D 作DH ⊥BC 于H ,连接DE 、CE ,则AD =BH ,AB =DH ,∴ CH =BC -BH =853555-= DH =AB =105,在Rt △CDH 中,22222(105)(55)625CD DH CH =+=+=,∴ CD =25,∵ CDE ADE BCE ABCD S S S S =--△△△梯形111()222AD BC AB AD AE BC BE =+--g g g 111(3585)10535458565125222=⨯+⨯-⨯⨯-⨯⨯=又∵ 12CDE S DC EF =g △, ∴1251252EF ⨯=g ,∴ EF =10. 【总结升华】(1)多边形的面积可通过辅助线转化为多个三角形的面积,利用面积法求三角形一边上的高是一种常用的简易方法.(2)利用勾股定理求边长、面积时要注意边长、面积之间的转换. 举一反三:【变式】如图所示,在△ABC 中,D 是BC 边上的点,已知AB =13,AD =12,AC =15,BD =5,求DC 的长.【答案】解:在△ABD 中,由22212513+=可知:222AD BD AB +=,又由勾股定理的逆定理知∠ADB =90°.在Rt △ADC 中,222215129DC AC AD =-=-=.类型二、勾股定理与其他知识结合应用2、如图所示,牧童在A 处放牛,其家在B 处,A 、B 到河岸的距离分别为AC =400米,BD =200米,CD =800米,牧童从A 处把牛牵到河边饮水后再回家.试问在何处饮水,所走路程最短?最短路程是多少?【思路点拨】作点A 关于直线CD 的对称点G ,连接GB ,交CD 于点E ,利用“两点之间线段最短”可知应在E 处饮水,再根据对称性知GB 的长为所走的最短路程,然后构造直角三角形,利用勾股定理可解决. 【答案与解析】解:作点A 关于直线CD 的对称点G ,连接GB 交CD 于点E ,由“两点之间线段最短”可以知道在E 点处饮水,所走路程最短.说明如下:在直线CD 上任意取一异于点E 的点I ,连接AI 、AE 、BE 、BI 、GI 、GE . ∵ 点G 、A 关于直线CD 对称,∴ AI =GI ,AE =GE .由“两点之间线段最短”或“三角形中两边之和大于第三边”可得GI +BI >GB =AE +BE ,于是得证.最短路程为GB 的长,自点B 作CD 的垂线,自点G 作BD 的垂线交于点H ,在直角三角形GHB 中,∵ GH =CD =800,BH =BD +DH =BD +GC =BD +AC =200+400=600,∴ 由勾股定理得222228006001000000GB GH BH =+=+=.∴ GB =1000,即最短路程为1000米.【总结升华】这是一道有关极值的典型题目.解决这类题目,一方面要考虑“两点之间线段最短”;另一方面,证明最值,常常另选一个量,通过与求证的那个“最大”“最小”的量进行比较来证明,如本题中的I 点.本题体现了勾股定理在实际生活中的应用. 举一反三:【变式】如图所示,正方形ABCD 的AB 边上有一点E ,AE =3,EB =1,在AC 上有一点P ,使EP +BP 最短.求EP +BP 的最小值.【答案】解:根据正方形的对称性可知:BP =DP ,连接DE ,交AC 于P ,ED =EP +DP =EP +BP , 即最短距离EP +BP 也就是ED .∵ AE =3,EB =1,∴ AB =AE +EB =4,∴ AD =4,根据勾股定理得:222223425ED AE AD =+=+=.∵ ED >0,∴ ED =5,∴ 最短距离EP +BP =5.3、如图所示,等腰直角△ABC 中,∠ACB =90°,E 、F 为AB 上两点(E 左F 右),且∠ECF =45°,求证:线段AE,BF,EF 之间的数量关系.【思路点拨】:由于∠ACB =90°,∠ECF =45°,所以∠ACE +∠BCF =45°,若将∠ACE 和∠BCF 合在一起则为一特殊角45°,于是想到将△ACE 旋转到△BCF 的右外侧合并,或将△BCF 绕C 点旋转到△ACE 的左外侧合并,旋转后的BF 边与AE 边组成一个直角,联想勾股定理即可证明. 【答案与解析】解:(1)222AE BF EF +=,理由如下:将△BCF 绕点C 旋转得△ACF ′,使△BCF 的BC 与AC 边重合, 即△ACF ′≌△BCF ,∵ 在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,∴ ∠CAF ′=∠B =45°,∴ ∠EAF ′=90°. ∵ ∠ECF =45°,∴ ∠ACE +∠BCF =45°. ∵ ∠ACF ′=∠BCF ,∴ ∠ECF ′=45°. 在△ECF 和△ECF ′中:45CE CE ECF ECF CF CF =⎧⎪'∠=∠=⎨⎪'=⎩°∴ △ECF ≌△ECF ′(SAS),∴ EF =EF ′. 在Rt △AEF ′中,222AE F A F E ''+=, ∴ 222AE BF EF +=.【总结升华】若一个角的内部含有同顶点的半角,(如平角内含直角,90°角内含45°角,120°角内含60°角),则常常利用旋转法将剩下的部分拼接在一起组成又一个半角,然后利用角平分线、全等三角形等知识解决问题.4、(2014•顺义区一模)在△ABC 中,BC=a ,AC=b ,AB=c ,设c 为最长边.当a 2+b 2=c2时,△ABC 是直角三角形;当a 2+b 2≠c 2时,利用代数式a 2+b 2和c 2的大小关系,可以判断△ABC 的形状(按角分类).(1)请你通过画图探究并判断:当△ABC 三边长分别为6,8,9时,△ABC 为 三角形;当△ABC 三边长分别为6,8,11时,△ABC 为 三角形.(2)小明同学根据上述探究,有下面的猜想:“当a 2+b 2>c 2时,△ABC 为锐角三角形;当a 2+b 2<c 2时,△ABC 为钝角三角形.”请你根据小明的猜想完成下面的问题:当a=2,b=4时,最长边c在什么范围内取值时,△ABC是直角三角形、锐角三角形、钝角三角形?【思路点拨】(1)利用勾股定理列式求出两直角边为6、8时的斜边的值,然后作出判断即可;(2)根据三角形的任意两边之和大于第三边求出最长边c点的最大值,然后得到c的取值范围,然后分情况讨论即可得解.【答案与解析】解:(1)∵两直角边分别为6、8时,斜边==10,∴△ABC三边分别为6、8、9时,△ABC为锐角三角形;当△ABC三边分别为6、8、11时,△ABC为钝角三角形;故答案为:锐角;钝角;(2)∵c为最长边,2+4=6,∴4≤c<6,a2+b2=22+42=20,①a2+b2>c2,即c2<20,0<c<2,∴当4≤c<2时,这个三角形是锐角三角形;②a2+b2=c2,即c2=20,c=2,∴当c=2时,这个三角形是直角三角形;③a2+b2<c2,即c2>20,c>2,∴当2<c<6时,这个三角形是钝角三角形.【总结升华】本题考查了勾股定理,勾股定理逆定理,读懂题目信息,理解理解三角形为锐角三角形、直角三角形、钝角三角形时的三条边的数量关系是解题的关键.类型三、本章中的数学思想方法1.转化的思想方法:我们在求三角形的边或角,或进行推理论证时,常常作垂线,构造直角三角形,将问题转化为直角三角形问题来解决.5、如图所示,△ABC是等腰直角三角形,AB=AC,D是斜边BC的中点,E、F分别是AB、AC边上的点,且DE⊥DF,若BE=12,CF=5.求线段EF的长.【答案与解析】解:连接AD.因为∠BAC=90°,AB=AC.又因为 AD为△ABC的中线,所以 AD=DC=DB.AD⊥BC.且∠BAD=∠C=45°.因为∠EDA+∠ADF=90°.又因为∠CDF+∠ADF=90°.所以∠EDA=∠CDF.所以△AED≌△CFD(ASA).所以 AE=FC=5.同理:AF=BE=12.在Rt△AEF中,由勾股定理得:,所以EF=13.【总结升华】此题考查了等腰直角三角形的性质及勾股定理等知识.通过此题,我们可以知道:当已知的线段和所求的线段不在同一三角形中时,应通过适当的转化把它们放在同一直角三角形中求解.举一反三:【变式】已知凸四边形ABCD中,∠ABC=30°,∠ADC=60°,AD=DC,求证:【答案】解:将△ABD绕点D顺时针旋转60°.由于DC=AD,故点A转至点C.点B转至点E,连结BE.∵ BD=DE,∠BDE=60°∴△BDE为等边三角形,BE=BD易证△DAB≌△DCE,∠A=∠2,CE=AB∵四边形ADCB中∠ADC=60°,∠ABC=30°∴∠A+∠1=360°-60°-30°=270°∴∠1+∠2=∠1+∠A=270°∴∠3=360°-(∠1+∠2)=90°∴∴2.方程的思想方法6、如图所示,已知△ABC中,∠C=90°,∠A=60°,,求、、的值.【答案与解析】解:在Rt △ABC 中,∠A =60°,∠B =90°-∠A =30°,则 ,由勾股定理,得.因为,所以,,,.【总结升华】在直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半. 举一反三:【变式1】直角三角形周长为12cm ,斜边长为5cm ,求直角三角形的面积. 【答案】解:设此直角三角形两直角边长分别是x y ,,根据题意得:由(1)得:7x y +=,∴()249x y +=,即22249x xy y ++= (3)(3)-(2),得:12xy = ∴直角三角形的面积是12xy =12×12=6(2cm ) 【变式2】(2014春•防城区期末)如图所示,在△ABC 中,AB :BC :CA=3:4:5,且周长为36cm ,点P 从点A 开始沿边向B 点以每秒1cm 的速度移动;点Q 从点B 沿BC 边向点C 以每秒2cm 的速度移动,如果同时出发,问过3秒时,△BPQ 的面积为多少?【答案】解:设AB为3xcm,BC为4xcm,AC为5xcm,∵周长为36cm,AB+BC+AC=36cm,∴3x+4x+5x=36,得x=3,∴AB=9cm,BC=12cm,AC=15cm,∵AB2+BC2=AC2,∴△ABC是直角三角形,过3秒时,BP=9﹣3×1=6(cm),BQ=2×3=6(cm),∴S△PBQ=BP•B Q=×(9﹣3)×6=18(cm2).故过3秒时,△BPQ的面积为18cm2.。
第01讲勾股定理课程标准学习目标①勾股定理②勾股定理的证明1.掌握勾股定理的内容并能够熟练的应用。
2.掌握勾股定理的验证方法,并能够熟练的进行相关应用。
知识点01勾股定理1.文字描述:在直角三角形中,两直角边的平方的和等于斜边的平方。
2.几何语言:如图。
若直角三角形的两直角边分别是b a ,,斜边是c ,则有:222c b a =+。
变形式:=c 22b a +;=a 22b c -;=b 22a c -。
【即学即练1】1.在Rt △ABC 中,∠C =90°,a ,b ,c 为其三边长.(1)若a =3,b =4,则c =;(2)若a =5,c =13,则b =.(3)若b =8,c =10,则a =;(4)若c =20,a :b =4:3,则b =.【分析】在直角三角形中,已知三条边中的两条边长,都可利用公股定理求得第三条边长.【解答】解:(1)斜边c ==5;(2)直角边b ==12;(3)直角边a ==6;(4)∵a :b =4:3,∴a =b ,∴=20,解得b =12.知识点02勾股定理的验证1.勾股定理的验证方法:如图①:由边长为c b a ,,的4个全等的直角三角形构成:整体法表示面积:=S 2c 。
用各部分面积之和表示面积:=S ()2214a b ab -+⨯。
整理可得:222b ac +=。
如图②:由边长为c b a ,,的4个全等的直角三角形构成:整体法表示面积:=S ()2b a +。
用各部分面积之和表示面积:=S 2214c ab +⨯。
整理可得:222b ac +=。
如图③:由边长为c b a ,,的2个全等的直角三角形构成:整体法表示面积:=S ()22b a +。
用各部分面积之和表示面积:=S 221212c ab +⨯。
整理可得:222b ac +=。
【即学即练1】2.若a ,b 为直角三角形的两直角边,c 为斜边,下列选项中不能用来证明勾股定理的是()A .B .C.D.【分析】根据图形的面积公式即可得到结论.【解答】解:选项A不能用来证明勾股定理,故符合题意;选项B,正方形的面积=4×ab+(b﹣a)2=+2ab+a2+b2﹣2ab=a2+b2=c2,不符合题意;选项C,正方形的面积=(a+b)2=4×ab+c2,化简得,a2+b2=c2,不符合题意;选项D,梯形的面积=(a+b)(a+b)=2×ab+c2,化简得,a2+b2=c2,不符合题意;故选:A.题型01利用勾股定理求线段长度【典例1】一直角三角形的两直角边长为6和8,则斜边长为()A.10B.13C.7D.14【分析】根据勾股定理计算即可求解.【解答】解:由勾股定理可得,斜边长为:=10,故选:A.【变式1】若Rt△ABC的两边长为5和12,则第三边长为()A.13B.26C.D.13或【分析】分两种情况考虑:若12为直角边,可得出5也为直角边,第三边为斜边,利用勾股定理求出斜边,即为第三边;若12为斜边,可得5和第三边都为直角边,利用勾股定理即可求出第三边.【解答】解:①若12为直角边,可得5为直角边,第三边为斜边,根据勾股定理得第三边为=13;②若12为斜边,5和第三边都为直角边,根据勾股定理得第三边为=,则第三边长为13或.故选:D.【变式2】如图,∠ACB=90°,AC=8,AB=10,CD是斜边的高,则CD=()A.3B.4.2C.4.8D.5【分析】由勾股定理求出BC长,由三角形面积公式得到10CD=6×8,即可求出CD=4.8.【解答】解:∵∠ACB=90°,AC=8,AB=10,∴BC==6,∵CD是斜边的高,∴△ABC的面积=AB•CD=BC•AC,∴10CD=6×8,∴CD=4.8.故选:C.【变式3】等腰三角形的腰长为5,底边上的中线长为4,它的面积为()A.24B.20C.15D.12【分析】由等腰三角形的性质及勾股定理可得出答案.【解答】解:∵等腰三角形的腰长为5,底边上的中线长为4,∴底边为2×=2×3=6,∴它的面积为=12,故选:D.【变式4】如图,在△ABC中,∠A=90°,BC=5,AB=3,线段BC的垂直平分线交AC、BC于点P和点Q,则PA的长度为()A.3B.4C.D.【分析】连接PB,根据勾股定理求出AC的长,再根据垂直平分线的性质得出PB=PC,设PA=x,则PC=PB=4﹣x,再根据勾股定理得出方程求解即可.【解答】解:如图,连接PB,在Rt△ABC中,由勾股定理得,AC==4,∵线段BC的垂直平分线交AC、BC于点P和点Q,∴PC=PB,设PA=x,则PC=PB=4﹣x,在Rt△APB中,由勾股定理得,PA2+AB2=PB2,∴x2+32=(4﹣x)2,解得x=,即PA=,故选:D.题型02利用勾股定理求面积以直角三角形的三边做相同的图形(等边三角形、等腰直角三角形、正方形、半圆),验证他们的面积关系。
勾股定理全章复习与巩固(提高)【学习目标】1.了解勾股定理的历史,掌握勾股定理的证明方法;2.理解并掌握勾股定理及逆定理的内容;3.能应用勾股定理及逆定理解决有关的实际问题. 【知识网络】【要点梳理】【高清课堂 勾股定理全章复习 知识要点】 要点一、勾股定理 1.勾股定理:直角三角形两直角边a b 、的平方和等于斜边c 的平方.(即:222a b c +=) 2.勾股定理的应用勾股定理反映了直角三角形三边之间的关系,是直角三角形的重要性质之一,其主要应用是:(1)已知直角三角形的两边,求第三边;(2)利用勾股定理可以证明有关线段平方关系的问题;(3)求作长度为的线段.要点二、勾股定理的逆定理 1.原命题与逆命题如果一个命题的题设和结论分别是另一个命题的结论和题设,这样的两个命题叫做互逆命题.如果把其中一个叫做原命题,那么另一个叫做它的逆命题. 2.勾股定理的逆定理勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a b c 、、,满足222a b c +=,那么这个三角形是直角三角形. 应用勾股定理的逆定理判定一个三角形是不是直角三角形的基本步骤: (1)首先确定最大边,不妨设最大边长为c ;(2)验证2c 与22a b +是否具有相等关系,若222a b c +=,则△ABC 是以∠C 为直角的直角三角形,反之,则不是直角三角形. 3.勾股数满足不定方程222x y z +=的三个正整数,称为勾股数(又称为高数或毕达哥拉斯数),显然,以x y z 、、为三边长的三角形一定是直角三角形.常见的勾股数:①3、4、5; ②5、12、13;③8、15、17;④7、24、25;⑤9、40、41. 如果(a b c 、、)是勾股数,当t 为正整数时,以at bt ct 、、为三角形的三边长,此三角形必为直角三角形.观察上面的①、②、④、⑤四组勾股数,它们具有以下特征: 1.较小的直角边为连续奇数;2.较长的直角边与对应斜边相差1.3.假设三个数分别为a b c 、、,且a b c <<,那么存在2a b c =+成立.(例如④中存在27=24+25、29=40+41等)要点三、勾股定理与勾股定理逆定理的区别与联系区别:勾股定理是直角三角形的性质定理,而其逆定理是判定定理;联系:勾股定理与其逆定理的题设和结论正好相反,两者互为逆定理,都与直角三角形有关.【典型例题】类型一、勾股定理及逆定理的应用1、如图所示,直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠B =90°,AD =,AB =BC =E 是AB 上一点,且AE =E 到CD 的距离EF .【思路点拨】连接DE 、CE 将EF 转化为△DCE 一边CD 上的高,根据题目所给的条件,容易求出△CDE 的面积,所以利用面积法只需求出CD 的长度,即可求出EF 的长度,过点D 作DH ⊥BC 于H ,在Rt △DCH 中利用勾股定理即可求出DC . 【答案与解析】解:过点D 作DH ⊥BC 于H ,连接DE 、CE ,则AD =BH ,AB =DH ,∴ CH =BC -BH ===AB =在Rt △CDH 中,22222625CD DH CH =+=+=,∴ CD =25,∵ CDE ADE BCE ABCD S S S S =--△△△梯形111()222AD BC AB AD AE BC BE =+--111125222=⨯⨯⨯⨯=又∵ 12CDE S DC EF =△, ∴1251252EF ⨯=,∴ EF =10. 【总结升华】(1)多边形的面积可通过辅助线转化为多个三角形的面积,利用面积法求三角形一边上的高是一种常用的简易方法.(2)利用勾股定理求边长、面积时要注意边长、面积之间的转换. 举一反三:【变式】如图所示,在△ABC 中,D 是BC 边上的点,已知AB =13,AD =12,AC =15,BD =5,求DC 的长.【答案】解:在△ABD 中,由22212513+=可知:222AD BD AB +=,又由勾股定理的逆定理知∠ADB =90°.在Rt △ADC 中,9DC ==.类型二、勾股定理与其他知识结合应用2、如图所示,牧童在A 处放牛,其家在B 处,A 、B 到河岸的距离分别为AC =400米,BD =200米,CD =800米,牧童从A 处把牛牵到河边饮水后再回家.试问在何处饮水,所走路程最短?最短路程是多少?【思路点拨】作点A 关于直线CD 的对称点G ,连接GB ,交CD 于点E ,利用“两点之间线段最短”可知应在E 处饮水,再根据对称性知GB 的长为所走的最短路程,然后构造直角三角形,利用勾股定理可解决. 【答案与解析】解:作点A 关于直线CD 的对称点G ,连接GB 交CD 于点E ,由“两点之间线段最短”可以知道在E 点处饮水,所走路程最短.说明如下:在直线CD 上任意取一异于点E 的点I ,连接AI 、AE 、BE 、BI 、GI 、GE . ∵ 点G 、A 关于直线CD 对称,∴ AI =GI ,AE =GE .由“两点之间线段最短”或“三角形中两边之和大于第三边”可得GI +BI >GB =AE +BE ,于是得证.最短路程为GB 的长,自点B 作CD 的垂线,自点G 作BD 的垂线交于点H ,在直角三角形GHB 中,∵ GH =CD =800,BH =BD +DH =BD +GC =BD +AC =200+400=600,∴ 由勾股定理得222228006001000000GB GH BH =+=+=.∴ GB =1000,即最短路程为1000米.【总结升华】这是一道有关极值的典型题目.解决这类题目,一方面要考虑“两点之间线段最短”;另一方面,证明最值,常常另选一个量,通过与求证的那个“最大”“最小”的量进行比较来证明,如本题中的I 点.本题体现了勾股定理在实际生活中的应用. 举一反三:【变式】如图所示,正方形ABCD 的AB 边上有一点E ,AE =3,EB =1,在AC 上有一点P ,使EP +BP 最短.求EP +BP 的最小值.【答案】解:根据正方形的对称性可知:BP =DP ,连接DE ,交AC 于P ,ED =EP +DP =EP +BP , 即最短距离EP +BP 也就是ED .∵ AE =3,EB =1,∴ AB =AE +EB =4,∴ AD =4,根据勾股定理得:222223425ED AE AD =+=+=.∵ ED >0,∴ ED =5,∴ 最短距离EP +BP =5.3、如图所示,等腰直角△ABC 中,∠ACB =90°,E 、F 为AB 上两点(E 左F 右),且∠ECF =45°,求证:线段AE,BF,EF 之间的数量关系.【思路点拨】:由于∠ACB =90°,∠ECF =45°,所以∠ACE +∠BCF =45°,若将∠ACE 和∠BCF 合在一起则为一特殊角45°,于是想到将△ACE 旋转到△BCF 的右外侧合并,或将△BCF 绕C 点旋转到△ACE 的左外侧合并,旋转后的BF 边与AE 边组成一个直角,联想勾股定理即可证明. 【答案与解析】解:(1)222AE BF EF +=,理由如下:将△BCF 绕点C 旋转得△ACF ′,使△BCF 的BC 与AC 边重合, 即△ACF ′≌△BCF ,∵ 在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,∴ ∠CAF ′=∠B =45°,∴ ∠EAF ′=90°. ∵ ∠ECF =45°,∴ ∠ACE +∠BCF =45°. ∵ ∠ACF ′=∠BCF ,∴ ∠ECF ′=45°. 在△ECF 和△ECF ′中:45CE CE ECF ECF CF CF =⎧⎪'∠=∠=⎨⎪'=⎩°∴ △ECF ≌△ECF ′(SAS),∴ EF =EF ′. 在Rt △AEF ′中,222AE F A F E ''+=, ∴ 222AE BF EF +=.【总结升华】若一个角的内部含有同顶点的半角,(如平角内含直角,90°角内含45°角,120°角内含60°角),则常常利用旋转法将剩下的部分拼接在一起组成又一个半角,然后利用角平分线、全等三角形等知识解决问题.4、(2014•顺义区一模)在△ABC 中,BC=a ,AC=b ,AB=c ,设c 为最长边.当a 2+b 2=c2时,△ABC 是直角三角形;当a 2+b 2≠c 2时,利用代数式a 2+b 2和c 2的大小关系,可以判断△ABC 的形状(按角分类).(1)请你通过画图探究并判断:当△ABC 三边长分别为6,8,9时,△ABC 为 三角形;当△ABC 三边长分别为6,8,11时,△ABC 为 三角形.(2)小明同学根据上述探究,有下面的猜想:“当a 2+b 2>c 2时,△ABC 为锐角三角形;当a 2+b 2<c 2时,△ABC 为钝角三角形.”请你根据小明的猜想完成下面的问题:当a=2,b=4时,最长边c在什么范围内取值时,△ABC是直角三角形、锐角三角形、钝角三角形?【思路点拨】(1)利用勾股定理列式求出两直角边为6、8时的斜边的值,然后作出判断即可;(2)根据三角形的任意两边之和大于第三边求出最长边c点的最大值,然后得到c的取值范围,然后分情况讨论即可得解.【答案与解析】解:(1)∵两直角边分别为6、8时,斜边==10,∴△ABC三边分别为6、8、9时,△ABC为锐角三角形;当△ABC三边分别为6、8、11时,△ABC为钝角三角形;故答案为:锐角;钝角;(2)∵c为最长边,2+4=6,∴4≤c<6,a2+b2=22+42=20,①a2+b2>c2,即c2<20,0<c<2,∴当4≤c<2时,这个三角形是锐角三角形;②a2+b2=c2,即c2=20,c=2,∴当c=2时,这个三角形是直角三角形;③a2+b2<c2,即c2>20,c>2,∴当2<c<6时,这个三角形是钝角三角形.【总结升华】本题考查了勾股定理,勾股定理逆定理,读懂题目信息,理解理解三角形为锐角三角形、直角三角形、钝角三角形时的三条边的数量关系是解题的关键.类型三、本章中的数学思想方法1.转化的思想方法:我们在求三角形的边或角,或进行推理论证时,常常作垂线,构造直角三角形,将问题转化为直角三角形问题来解决.5、如图所示,△ABC是等腰直角三角形,AB=AC,D是斜边BC的中点,E、F分别是AB、AC边上的点,且DE⊥DF,若BE=12,CF=5.求线段EF的长.【答案与解析】解:连接AD.因为∠BAC=90°,AB=AC.又因为 AD为△ABC的中线,所以 AD=DC=DB.AD⊥BC.且∠BAD=∠C=45°.因为∠EDA+∠ADF=90°.又因为∠CDF+∠ADF=90°.所以∠EDA=∠CDF.所以△AED≌△CFD(ASA).所以 AE=FC=5.同理:AF=BE=12.在Rt△AEF中,由勾股定理得:,所以EF=13.【总结升华】此题考查了等腰直角三角形的性质及勾股定理等知识.通过此题,我们可以知道:当已知的线段和所求的线段不在同一三角形中时,应通过适当的转化把它们放在同一直角三角形中求解.举一反三:【变式】已知凸四边形ABCD中,∠ABC=30°,∠ADC=60°,AD=DC,求证:【答案】解:将△ABD绕点D顺时针旋转60°.由于DC=AD,故点A转至点C.点B转至点E,连结BE.∵ BD=DE,∠BDE=60°∴△BDE为等边三角形,BE=BD易证△DAB≌△DCE,∠A=∠2,CE=AB∵四边形ADCB中∠ADC=60°,∠ABC=30°∴∠A+∠1=360°-60°-30°=270°∴∠1+∠2=∠1+∠A=270°∴∠3=360°-(∠1+∠2)=90°∴∴2.方程的思想方法6、如图所示,已知△ABC中,∠C=90°,∠A=60°,,求、、的值.【答案与解析】解:在Rt △ABC 中,∠A =60°,∠B =90°-∠A =30°,则 ,由勾股定理,得.因为,所以,,,.【总结升华】在直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半. 举一反三:【变式1】直角三角形周长为12cm ,斜边长为5cm ,求直角三角形的面积. 【答案】解:设此直角三角形两直角边长分别是x y ,,根据题意得:由(1)得:7x y +=,∴()249x y +=,即22249x xy y ++= (3)(3)-(2),得:12xy = ∴直角三角形的面积是12xy =12×12=6(2cm ) 【变式2】(2014春•防城区期末)如图所示,在△ABC 中,AB :BC :CA=3:4:5,且周长为36cm ,点P 从点A 开始沿边向B 点以每秒1cm 的速度移动;点Q 从点B 沿BC 边向点C 以每秒2cm 的速度移动,如果同时出发,问过3秒时,△BPQ 的面积为多少?【答案】解:设AB为3xcm,BC为4xcm,AC为5xcm,∵周长为36cm,AB+BC+AC=36cm,∴3x+4x+5x=36,得x=3,∴AB=9cm,BC=12cm,AC=15cm,∵AB2+BC2=AC2,∴△ABC是直角三角形,过3秒时,BP=9﹣3×1=6(cm),BQ=2×3=6(cm),∴S△PBQ=BP•B Q=×(9﹣3)×6=18(cm2).故过3秒时,△BPQ的面积为18cm2.。