七年级数学勾股定理
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《勾股定理》全章复习与巩固(基础)【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】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)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a b c 、、,满足222a b c +=,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c ;(2)验证:22a b +与2c 是否具有相等关系:若222a b c +=,则△ABC 是以∠C 为90°的直角三角形;若222a b c +>时,△ABC 是锐角三角形;若222a b c +<时,△ABC 是钝角三角形.2.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.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. 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简单应用1、已知直角三角形的两边长分别为6和8,求第三边的平方长.【答案与解析】解:设第三边为x .当x 为斜边时,由勾股定理得22268100x =+=.当x 为直角边时,由勾股定理,得22268x +=228x =.所以这个三角形的第三边的平方为100或28.【总结升华】题中未说明第三边是直角边还是斜边,应分类讨论,本题容易误认为所求的第三边为斜边.举一反三:【变式】在△ABC 中,AB =15,AC =13,高AD =12.求△ABC 的周长.【答案】解:在Rt △ABD 和Rt △ACD 中,由勾股定理,得22222151281BD AB AD =-=-=.∴ 9BD =.同理22222131225CD AC AD =-=-=.∴ 5CD =.①当∠ACB >90°时,BC =BD -CD =9-5=4.∴ △ABC 的周长为:AB +BC +CA =15+4+13=32.②当∠ACB <90°时,BC =BD +CD =9+5=14.∴ △ABC 的周长为:AB +BC +CA =15+14+13=42.综上所述:△ABC 的周长为32或42.2、如图所示,△ABC 中,∠ACB =90°,AC =CB ,M 为AB 上一点.求证:2222AM BM CM +=.【思路点拨】欲证的等式中出现了AM 2、BM 2、CM 2,自然想到了用勾股定理证明,因此需要作CD ⊥AB .【答案与解析】证明:过点C 作CD ⊥AB 于D .∵ AC =BC ,CD ⊥AB ,∴ AD =BD .∵ ∠ACB =90°,∴ CD =AD =DB .∴ ()()2222AM BM AD DM AD DM +=-++ 222222AD AD DM DM AD AD DM DM =-⋅+++⋅+222()AD DM =+222()CD DM =+在Rt △CDM 中,222CD DM CM +=,∴ 2222AM BM CM +=.【总结升华】欲证明线段平方关系问题,首先联想勾股定理,从图中寻找或作垂线构造包含所证线段的直角三角形,利用等量代换和代数中的恒等变换进行论证.举一反三:【变式】已知△ABC 中,AB =AC ,D 为BC 上任一点,求证:22AB AD BD CD -=⋅.【答案】解:如图,作AM ⊥BC 于M ,∵AB =AC ,∴BM =CM,则在Rt △ABM 中:222AB AM BM =+……①在Rt △ADM 中:222AD AM DM =+……②由①-②得:22AB AD -=()()22BM DM BM DM BM DM -=+-= (MC +DM )•BD =CD ·BD类型二、勾股定理及逆定理的综合应用3、已知如图所示,在△ABC 中,AB =AC =20,BC =32,D 是BC 上的一点,且AD ⊥AC ,求BD 的长.【思路点拨】由于BD 所在的△ABD 不是直角三角形,不易直接求出BD 的长,且△ACD 尽管是直角三角形,但AD 的长是未知的,因而不能确定CD 的长.过点A 作AE ⊥BC 于E ,这时可以从Rt △ABE 与Rt △ADE 、Rt △ADC 中,运用勾股定理可求得AE 、DE 的长,从而求出BD 的长.【答案与解析】解:过点A 作AE ⊥BC 于E .∵ AB =AC ,∴ BE =EC =12BC =1322⨯=16. 在Rt △ABE 中,AB =20,BE =16, ∴ 222222016144AE AB BE =-=-=,∴ AE =12,在Rt △ADE 中,设DE =x ,则2222144AD AE DE x =+=+,∵ AD ⊥AC ,∴ 222AD AC CD +=,而22214420(16)x x ++=+. 解得:x =9.∴ BD =BE -DE =16-9=7.【总结升华】勾股定理的作用是:已知直角三角形的两边可以求第三边,所以求直角三角形的边长时应该联想到勾股定理.4、如图,P 是等边三角形ABC 内的一点,连结PA ,PB ,PC ,以BP 为边作∠PBQ=60°,且BQ=BP ,连结CQ .(1)观察并猜想AP 与CQ 之间的大小关系,并证明你的结论.(2)若PA :PB :PC=3:4:5,连结PQ ,试判断△PQC 的形状,并说明理由.【答案与解析】解:(1)猜想:AP=CQ证明:在△ABP 与△CBQ 中,∵ AB=CB ,BP=BQ ,∠ABC=∠PBQ=60°∴ ∠ABP=∠ABC-∠PBC=∠PBQ-∠PBC=∠CBQ∴ △ABP ≌△CBQ∴ AP=CQ(2)由PA :PB :PC=3:4:5 可设PA=3a ,PB=4a ,PC=5a连结PQ ,在△PBQ 中,由于PB=BQ=4a ,且∠PBQ=60°∴ △PBQ 为正三角形 ∴ PQ=4a于是在△PQC 中,∵∴ △PQC 是直角三角形【总结升华】本题的关键在于能够证出△ABP ≌△CBQ ,从而达到线段转移的目的,再利用勾股定理的逆定理判断三角形的形状.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,22281,9DC AC AD DC =-==.5、如果ΔABC 的三边分别为a b c 、、,且满足222506810a b c a b c +++=++,判断ΔABC 的形状.【答案与解析】解:由222506810a b c a b c +++=++,得 :2226981610250a a b b c c -++-++-+=∴ 222(3)(4)(5)0a b c -+-+-= ∵ 222(3)0(4)0(5)0a b c -≥-≥-≥,, ∴ 3,4, 5.a b c ===∵ 222345+=,∴ 222a b c +=.由勾股定理的逆定理得:△ABC 是直角三角形.【总结升华】勾股定理的逆定理是通过数量关系来研究图形的位置关系的,在证明中经常要用到.类型三、勾股定理的实际应用6、如图①,一只蚂蚁在长方体木块的一个顶点A 处,食物在这个长方体上和蚂蚁相对的顶点B 处,蚂蚁急于吃到食物,所以沿着长方体的表面向上爬,请你计算它从A 处爬到B 处的最短路线长为多少?【思路点拨】将长方体表面展开,由于蚂蚁是沿长方体木块的表面爬行,且长方体木块底面是正方形,故它爬行的路径有两种情况.【答案与解析】解:如图②③所示.因为两点之间线段最短,所以最短的爬行路程就是线段AB 的长度.在图②中,由勾股定理,得222311130AB =+=.在图③中,由勾股定理,得22268100AB =+=.因为130>100,所以图③中的AB 的长度最短,为10cm ,即蚂蚁需要爬行的最短路线长为10cm .【总结升华】解本题的关键是正确画出立体图形的展开图,把立体图形上的折线转化为平面图形上的直线,再运用勾股定理求解.举一反三:【变式】如图,有一个圆柱体,它的高为20,底面半径为5.如果一只蚂蚁要从圆柱体下底面的A 点,沿圆柱表面爬到与A 相对的上底面B 点,则蚂蚁爬的最短路线长约为______.(π取3)【答案】25;。
勾股定理的16种证明方法【证法1】(课本的证明)做8个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a 、b,斜边长为c,再做三个边长分别为a 、b 、c 的正方形,把它们像上图那样拼成两个正方形.从图上可以看到,这两个正方形的边长都是a + b,所以面积相等. 即abc ab b a 214214222⨯+=⨯++, 整理得 222c b a =+.【证法2】(邹元治证明) 以a 、b 为直角边,以c 为斜边做四个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积等于ab 21. 把这四个直角三角形拼成如图所示形状,使A 、E 、B 三点在一条直线上,B 、F 、C三点在一条直线上,C 、G 、D 三点在一条直线上. ∵ Rt ΔHAE ≌ Rt ΔEBF, ∴ ∠AHE = ∠BEF .∵ ∠AEH + ∠AHE = 90º, ∴ ∠AEH + ∠BEF = 90º. ∴ ∠HEF = 180º―90º= 90º.∴ 四边形EFGH 是一个边长为c 的 正方形. 它的面积等于c 2.∵ Rt ΔGDH ≌ Rt ΔHAE, ∴ ∠HGD = ∠EHA .∵ ∠HGD + ∠GHD = 90º, ∴ ∠EHA + ∠GHD = 90º. 又∵ ∠GHE = 90º,∴ ∠DHA = 90º+ 90º= 180º.∴ ABCD 是一个边长为a + b 的正方形,它的面积等于()2b a +. ∴()22214c ab b a +⨯=+. ∴ 222c b a =+.【证法3】(赵爽证明)以a 、b 为直角边(b>a ), 以c 为斜D 边作四个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积等于ab 21. 把这四个直角三角形拼成如图所示形状.∵ Rt ΔDAH ≌ Rt ΔABE, ∴ ∠HDA = ∠EAB .∵ ∠HAD + ∠HAD = 90º, ∴ ∠EAB + ∠HAD = 90º,∴ ABCD 是一个边长为c 的正方形,它的面积等于c 2. ∵ EF = FG =GH =HE = b ―a , ∠HEF = 90º.∴ EFGH 是一个边长为b ―a 的正方形,它的面积等于()2a b -.∴ ()22214c a b ab =-+⨯.∴ 222c b a =+. 【证法4】(1876年美国总统Garfield 证明)以a 、b 为直角边,以c 为斜边作两个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积等于ab 21. 把这两个直角三角形拼成如图所示形状,使A 、E 、B 三点在一条直线上.∵ Rt ΔEAD ≌ Rt ΔCBE, ∴ ∠ADE = ∠BEC .∵ ∠AED + ∠ADE = 90º,∴ ∠AED + ∠BEC = 90º.∴ ∠DEC = 180º―90º= 90º. ∴ ΔDEC 是一个等腰直角三角形,它的面积等于221c .又∵ ∠DAE = 90º, ∠EBC = 90º,∴ AD ∥BC .∴ ABCD 是一个直角梯形,它的面积等于()221b a +.∴ ()222121221c ab b a +⨯=+. ∴ 222c b a =+.【证法5】(梅文鼎证明)做四个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a 、斜边长为c . 把它们拼成如图那样的一个多边形,使D 、E 、F 在一条直线上. 过C 作AC 的延长线交DF 于点P . ∵ D 、E 、F 在一条直线上, 且Rt ΔGEF ≌ Rt ΔEBD, ∴ ∠EGF = ∠BED,C∵ ∠EGF + ∠GEF = 90°, ∴ ∠BED + ∠GEF = 90°, ∴ ∠BEG =180º―90º= 90º. 又∵ AB = BE = EG = GA = c,∴ ABEG 是一个边长为c 的正方形. ∴ ∠ABC + ∠CBE = 90º. ∵ Rt ΔABC ≌ Rt ΔEBD, ∴ ∠ABC = ∠EBD .∴ ∠EBD + ∠CBE = 90º. 即 ∠CBD= 90º.又∵ ∠BDE = 90º,∠BCP = 90º,BC = BD = a .∴ BDPC 是一个边长为a 的正方形. 同理,HPFG 是一个边长为b 的正方形. 设多边形GHCBE 的面积为S,则,21222ab S b a ⨯+=+ abS c 2122⨯+=,∴ 222c b a =+.【证法6】(项明达证明)做两个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a 、b (b>a ) ,斜边长为c . 再做一个边长为c 的正方形. 把它们拼成如图所示的多边形,使E 、A 、C 三点在一条直线上. 过点Q 作QP ∥BC,交AC 于点P . 过点B 作BM ⊥PQ,垂足为M;再过点F 作FN ⊥PQ,垂足为N .∵ ∠BCA = 90º,QP ∥BC, ∴ ∠MPC = 90º, ∵ BM ⊥PQ, ∴ ∠BMP = 90º,∴ BCPM 是一个矩形,即∠MBC = 90º. ∵ ∠QBM + ∠MBA = ∠QBA = 90º,∠ABC + ∠MBA = ∠MBC = 90º, ∴ ∠QBM = ∠ABC,又∵ ∠BMP = 90º,∠BCA = 90º,BQ = BA = c, ∴ Rt ΔBMQ ≌ Rt ΔBCA .同理可证Rt ΔQNF ≌ Rt ΔAEF . 从而将问题转化为【证法4】(梅文鼎证明).【证法7】(欧几里得证明)做三个边长分别为a 、b 、c 的正方形,把它们拼成如图所示形状,使H 、C 、B 三点在一条直线上,连结 BF 、CD . 过C 作CL ⊥DE,交AB 于点M,交DE 于点L . ∵ AF = AC,AB = AD,∠FAB = ∠GAD, ∴ ΔFAB ≌ ΔGAD,∵ ΔFAB 的面积等于221a,ΔGAD 的面积等于矩形ADLM 的面积的一半,∴ 矩形ADLM 的面积 =2a .同理可证,矩形MLEB 的面积 =2b .∵ 正方形ADEB 的面积= 矩形ADLM 的面积 + 矩形MLEB 的面积 ∴ 222b a c += ,即 222c b a =+. 【证法8】(利用相似三角形性质证明)如图,在Rt ΔABC 中,设直角边AC 、BC 的长度分别为a 、b,斜边AB 的长为c,过点C 作CD ⊥AB,垂足是D .在ΔADC 和ΔACB 中,∵ ∠ADC = ∠ACB = 90º,∠CAD = ∠BAC, ∴ ΔADC ∽ ΔACB .AD ∶AC = AC ∶AB, 即 AB AD AC •=2.同理可证,ΔCDB ∽ ΔACB,从而有 AB BD BC •=2. ∴ ()222AB AB DB AD BC AC =•+=+,即 222c b a =+. 【证法9】(杨作玫证明)做两个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a 、b (b>a ),斜边长为c . 再做一个边长为c 的正方形. 把它们拼成如图所示的多边形. 过A 作AF ⊥AC,AF 交GT 于F,AF 交DT 于R . 过B 作BP ⊥AF,垂足为P . 过D 作DE 与CB 的延长线垂直,垂足为E,DE 交AF 于H .∵ ∠BAD = 90º,∠PAC = 90º, ∴ ∠DAH = ∠BAC .又∵ ∠DHA = 90º,∠BCA = 90º, AD = AB = c,∴ Rt ΔDHA ≌ Rt ΔBCA .K∴ DH = BC = a,AH = AC = b . 由作法可知, PBCA 是一个矩形, 所以 Rt ΔAPB ≌ Rt ΔBCA . 即PB = CA = b,AP= a,从而PH = b ―a .∵ Rt ΔDGT ≌ Rt ΔBCA , Rt ΔDHA ≌ Rt ΔBCA . ∴ Rt ΔDGT ≌ Rt ΔDHA .∴ DH = DG = a,∠GDT = ∠HDA . 又∵ ∠DGT = 90º,∠DHF = 90º,∠GDH = ∠GDT + ∠TDH = ∠HDA+ ∠TDH = 90º, ∴ DGFH 是一个边长为a 的正方形.∴ GF = FH = a . TF ⊥AF,TF = GT ―GF = b ―a .∴ TFPB 是一个直角梯形,上底TF=b ―a,下底BP= b,高FP=a +(b ―a ). 用数字表示面积的编号(如图),则以c 为边长的正方形的面积为543212S S S S S c ++++= ①∵()[]()[]a b a a b b S S S -+•-+=++21438 = ab b 212-, 985S S S +=,∴824321S ab b S S --=+= 812S S b -- . ②把②代入①,得98812212S S S S b S S c ++--++== 922S S b ++ = 22a b +.∴ 222c b a =+.【证法10】(李锐证明)设直角三角形两直角边的长分别为a 、b (b>a ),斜边的长为c . 做三个边长分别为a 、b 、c 的正方形,把它们拼成如图所示形状,使A 、E 、G 三点在一条直线上. 用数字表示面积的编号(如图).∵ ∠TBE = ∠ABH = 90º,∴ ∠TBH = ∠ABE .又∵ ∠BTH = ∠BEA = 90º,BT = BE = b, ∴ Rt ΔHBT ≌ Rt ΔABE .∴ HT = AE = a . ∴ GH = GT ―HT = b ―a . 又∵ ∠GHF + ∠BHT = 90º,∠DBC + ∠BHT = ∠TBH + ∠BHT = 90º,∴ ∠GHF = ∠DBC.R∵ DB = EB ―ED = b ―a, ∠HGF = ∠BDC = 90º,∴ Rt ΔHGF ≌ Rt ΔBDC . 即 27S S =.过Q 作QM ⊥AG,垂足是M . 由∠BAQ = ∠BEA = 90º,可知 ∠ABE = ∠QAM,而AB = AQ = c,所以Rt ΔABE ≌ Rt ΔQAM . 又Rt ΔHBT ≌ Rt ΔABE . 所以Rt ΔHBT ≌ Rt ΔQAM . 即 58S S =.由Rt ΔABE ≌ Rt ΔQAM,又得QM = AE = a,∠AQM = ∠BAE . ∵ ∠AQM + ∠FQM = 90º,∠BAE + ∠CAR = 90º,∠AQM = ∠BAE, ∴ ∠FQM = ∠CAR .又∵ ∠QMF = ∠ARC = 90º,QM = AR = a,∴ Rt ΔQMF ≌ Rt ΔARC . 即64S S =.∵ 543212S S S S S c ++++=,612S S a +=,8732S S S b ++=,又∵ 27S S =,58S S =,64S S =,∴8736122S S S S S b a ++++=+ =52341S S S S S ++++=2c , 即 222c b a =+.【证法11】(利用切割线定理证明)在Rt ΔABC 中,设直角边BC = a,AC = b,斜边AB = c . 如图,以B 为圆心a 为半径作圆,交AB 及AB 的延长线分别于D 、E,则BD = BE = BC = a . 因为∠BCA = 90º,点C 在⊙B 上,所以AC 是⊙B 的切线. 由切割线定理,得AD AE AC •=2=()()BD AB BE AB -+=()()a c a c -+= 22a c -,即222a cb -=,∴ 222c b a =+.【证法12】(利用多列米定理证明)在Rt ΔABC 中,设直角边BC = a,AC = b,斜边AB = c (如图). 过点A 作AD ∥CB,过点B 作BD ∥CA,则ACBD为矩形,矩形ACBD 内接于一个圆. 根据多列米定理,圆内接四边形对角线的乘积等于两对边乘积之和,有BD AC BC AD DC AB •+•=•, ∵ AB = DC = c,AD = BC = a, AC = BD = b,∴ 222AC BC AB +=,即 222b a c +=,∴ 222c b a =+.【证法13】(作直角三角形的内切圆证明)在Rt ΔABC 中,设直角边BC = a,AC = b,斜边AB = c . 作Rt ΔABC 的内切圆⊙O,切点分别为D 、E 、F (如图),设⊙O 的半径为r .∵ AE = AF,BF = BD,CD = CE,∴ ()()()BF AF CD BD CE AE AB BC AC +-+++=-+= CD CE += r + r = 2r,即 r c b a 2=-+, ∴ c r b a +=+2.∴ ()()222c r b a +=+,即 ()222242c rc r ab b a ++=++,∵ab S ABC 21=∆,∴ ABC S ab ∆=42, 又∵ AO C BO CAO B ABC S S S S ∆∆∆∆++= = brar cr 212121++ = ()r c b a ++21= ()r c c r ++221= rc r +2,∴()ABC S rc r ∆=+442, ∴ ()ab rc r242=+,∴ 22222c ab ab b a +=++, ∴ 222c b a =+.【证法14】(利用反证法证明)如图,在Rt ΔABC 中,设直角边AC 、BC 的长度分别为a 、b,斜边AB 的长为c,过点C 作CD ⊥AB,垂足是D .假设222c b a ≠+,即假设 222AB BC AC ≠+,则由AB AB AB •=2=()BD AD AB +=BD AB AD AB •+•可知 AD AB AC •≠2,或者 BD AB BC •≠2. 即 AD :AC ≠AC :AB,或者 BD :BC ≠BC :AB .在ΔADC 和ΔACB 中,∵ ∠A = ∠A,∴ 若 AD :AC ≠AC :AB,则∠ADC ≠∠ACB . 在ΔCDB 和ΔACB 中, ∵ ∠B = ∠B, ∴ 若BD :BC ≠BC :AB,则 ∠CDB ≠∠ACB . 又∵ ∠ACB = 90º,∴ ∠ADC ≠90º,∠CDB ≠90º.这与作法CD ⊥AB 矛盾. 所以,222AB BC AC ≠+的假设不能成立.∴ 222c b a =+.【证法15】(辛卜松证明)设直角三角形两直角边的长分别为a 、b,斜边的长为c . 作边长是a+b 的正方形ABCD . 把正方形ABCD 划分成上方左图所示的几个部分,则正方形ABCD 的面积为()ab b a b a2222++=+;把正方形ABCD 划分成上方右图所示的几个部分,则正方形ABCD 的面积为()22214c ab b a +⨯=+ =22c ab +.∴ 22222c ab ab b a +=++,∴ 222c b a =+.【证法16】(陈杰证明)设直角三角形两直角边的长分别为a 、b (b>a ),斜边的长为c . 做两个边长分别为a 、b 的正方形(b>a ),把它们拼成如图所示形状,使E 、H 、M 三点在一条直线上. 用数字表示面积的编号(如图).在EH = b 上截取ED = a,连结DA 、DC,则 AD = c .∵ EM = EH + HM = b + a , ED = a, ∴ DM = EM ―ED = ()a b +―a = b . 又∵ ∠CMD = 90º,CM = a, ∠AED = 90º, AE = b, ∴ Rt ΔAED ≌ Rt ΔDMC . ∴ ∠EAD = ∠MDC,DC = AD = c .∵ ∠ADE + ∠ADC+ ∠MDC =180º,∠ADE + ∠MDC = ∠ADE + ∠EAD = 90º, ∴ ∠ADC = 90º.∴ 作AB ∥DC,CB ∥DA,则ABCD 是一个边长为c 的正方形. ∵ ∠BAF + ∠FAD = ∠DAE + ∠FAD = 90º,D D∴ ∠BAF=∠DAE .连结FB,在ΔABF 和ΔADE 中,∵ AB =AD = c,AE = AF = b,∠BAF=∠DAE, ∴ ΔABF ≌ ΔADE .∴ ∠AFB = ∠AED = 90º,BF = DE = a . ∴ 点B 、F 、G 、H 在一条直线上. 在Rt ΔABF 和Rt ΔBCG 中, ∵ AB = BC = c,BF = CG = a, ∴ Rt ΔABF ≌ Rt ΔBCG .∵ 54322S S S S c +++=, 6212S S S b ++=, 732S S a +=,76451S S S S S +===,∴6217322S S S S S b a ++++=+ =()76132S S S S S ++++=5432S S S S +++=2c ∴ 222c b a =+.。
七年级勾股定理知识点归纳随着数学教育的普及和深入,勾股定理作为数学的基础知识已成为七年级数学必备的知识点之一。
在学习勾股定理时,可能会遇到一些问题和难点。
接下来,我们将对七年级勾股定理的知识点进行全面归纳,希望能够帮助大家更好地掌握这一重要知识点。
勾股定理的基本概念勾股定理,也叫做“毕达哥拉斯定理”,是由古希腊数学家毕达哥拉斯发现的一条基本定理,主要是用于描述直角三角形中各边的关系。
在三角形ABC中,若∠C=90度,则c为斜边,a、b为两条直角边,勾股定理的表达式为:c²=a²+b²。
七年级勾股定理知识点的学习方法1. 熟记勾股定理的公式:c²=a²+b²。
2. 学会判断直角三角形:在判断三角形是否是直角三角形时,需要使用勾股定理。
3. 掌握勾股定理的应用:勾股定理除了用于计算直角三角形的三边之外,还可以用于计算三角形的面积、判定三角形是否为等腰三角形等。
4. 多进行练习:要熟练掌握各种场合下的勾股定理应用,需要多进行习题练习。
勾股定理的推导勾股定理是数学家毕达哥拉斯在公元前五世纪发现的,他使用了古希腊的几何学方法来证明这个定理,被誉为“毕氏定理”。
在勾股定理的推导过程中,一般使用几何分析或代数分析的方法。
几何分析方法:使用几何方法来证明勾股定理,主要是通过画图、观察图形的平移、旋转等,得到三角形的各边的关系,从而证明勾股定理的正确性。
代数分析方法:使用代数方法来证明勾股定理,主要是通过利用代数数量的符号和方程来证明三角形三条边的关系,从而证明勾股定理的正确性。
在学习七年级勾股定理时,可以通过结合几何分析和代数分析的方法,来加深对勾股定理的理解和记忆。
勾股定理的应用举例1. 计算三角形的面积:如果三角形三边已知,则可以用勾股定理求出斜边的长度,进而根据海伦公式(面积=sqrt[p*(p-a)*(p-b)*(p-c)])来计算三角形的面积。
初中数学勾股定理教案初中数学勾股定理教案优秀3篇初中数学勾股定理教案优秀3篇由作者为您收集整理,希望可以在初中数学勾股定理教案方面对您有所帮助。
初中数学勾股定理教案篇一一、教案背景概述:教材分析:勾股定理是直角三角形的重要性质,它把三角形有一个直角的形的特点,转化为三边之间的数的关系,它是数形结合的榜样。
它可以解决许多直角三角形中的计算问题,它是直角三角形特有的性质,是初中数学教学内容重点之一。
本节课的重点是发现勾股定理,难点是说明勾股定理的正确性。
学生分析:1、考虑到三角尺学生天天在用,较为熟悉,但真正能仔细研究过三角尺的同学并不多,通过这样的情景设计,能非常简单地将学生的注意力引向本节课的本质。
2、以与勾股定理有关的人文历史知识为背景展开对直角三角形三边关系的讨论,能激发学生的学习兴趣。
设计理念:本教案以学生手中舞动的三角尺为知识背景展开,以勾股定理在古今中外的发展史为主线贯穿课堂始终,让学生对勾股定理的发展过程有所了解,让他们感受勾股定理的丰富文化内涵,体验勾股定理的探索和运用过程,激发学生学习数学的兴趣,特别是通过向学生介绍我国古代在勾股定理研究和运用方面的成就,激发学生热爱祖国,热爱祖国悠久文化的思想感情,培养他们的民族自豪感和探究创新的精神。
教学目标:1、经历用面积割、补法探索勾股定理的过程,培养学生主动探究意识,发展合理推理能力,体现数形结合思想。
2、经历用多种割、补图形的方法验证勾股定理的过程,发展用数学的眼光观察现实世界和有条理地思考能力以及语言表达能力等,感受勾股定理的文化价值。
3、培养学生学习数学的兴趣和爱国热情。
4、欣赏设计图形美。
二、教案运行描述:教学准备阶段:学生准备:正方形网格纸若干,全等的直角三角形纸片若干,彩笔、直角三角尺、铅笔等。
老师准备:毕达哥拉斯、赵爽、刘徽等证明勾股定理的图片以及其它有关人物历史资料等投影图片。
三、教学流程:(一)引入同学们,当你每天手握三角尺绘制自己的宏伟蓝图时,你是否想过:他们的边有什么关系呢?今天我们来探索这一小秘密。
规律归纳一:根据勾股定理得到:1214411211224)1()12(22222222222++=+++⇒+⋅⋅+=++⋅⋅+⇒+=++x x x n n x x x n n x x nx n n x nn x n n x n n =+⇒=+⇒=+⇒=+⇒2224242442442222。
规律一:例题:根据勾股弦中勾的值计算股和弦的值。
(Ⅰ)勾为9 (Ⅱ)勾为11 解答:(Ⅰ)假设:482912=⇒=⇒=+n n n 。
股的值:40832816242422222=+=+⨯=⨯+⨯=+n n ;弦的值:股的值加上411401=+⇒。
(Ⅱ)假设:51021112=⇒=⇒=+n n n 。
股的值:6010501025252522222=+=+⨯=⨯+⨯=+n n ;弦的值:股的值加上611601=+⇒。
训练:根据勾股弦中勾的值计算股和弦的值。
(Ⅰ)勾为17 (Ⅱ)勾为23 (Ⅲ)勾为33 规律归纳二:根据勾股定理得到:4444442224)2()2(22222222222+=⇒++=+⇒+⋅⋅+=+⇒+=+x n x x x n x x x n x x n111222-=⇒=-⇒+=⇒n x x n x n 。
规律二:例题:根据勾股弦中勾的值计算股和弦的值。
(Ⅰ)勾为12 (Ⅱ)勾为14 解答:(Ⅰ)假设:6122=⇒=n n 。
股的值:3516122=-=-n ;弦的值:股的值加上372352=+⇒。
(Ⅱ)假设:7142=⇒=n n 。
股的值:4814912=-=-n ;弦的值:股的值加上502482=+⇒。
训练:根据勾股弦中勾的值计算股和弦的值。
(Ⅰ)勾为20 (Ⅱ)勾为26 (Ⅲ)勾为32例题一:如下图所示:ABC Rt ∆和正方形ACDE ,090=∠B ,3=AB ,4=BC 。
计算:正方形ACDE 的面积。
解答:在ABC Rt ∆中:根据勾股定理得到:222222216943AC AC AC BC AB =+⇒=+⇒=+5252=⇒=⇒AC AC 。
3.1 探索勾股定理◆勾股定理的定义:直角三角形的两条直角边a 、b 的平方和等于斜边c 的平方,即:222a b c += .题型一 应用勾股定理求线段长1.(2024春•嘉祥县期中)如图,在ABC D 中,90C Ð=°,若1AC =,2AB =,则BC 的长是( )A .1BC.2D2.(2023秋•临淄区期末)如图,在Rt ABC D 中,90ACB Ð=°,3BC =,4AC =,CD AB ^于点D ,E是AB的中点,则DE的长为( )A.0.6B.0.7C.0.8D.0.9题型二应用勾股定理求面积1.(2024春•齐河县校级月考)如图,字母B所代表的正方形的面积是( )cmcm D.306 2cm B.15 2A.12 2cm C.144 22.(2022秋•郓城县期中)如图,在Rt ABCD中,90Ð=°,分别以各边为直径作半圆,图中阴影部分在C数学史上称为“希波克拉底月牙”,当4BC=时,则阴影部分的面积为( )AC=,2A.4B.4p C.8p D.83.(2024春•济南期末)已知,如图长方形ABCD中,3=,将此长方形折叠,使点BAD cmAB cm=,9D的面积为( )与点D重合,折痕为EF,则ABE6cm D.212cm3cm B.24cm C.2A.24.(2023秋•阳信县期末)如图,在Rt ABCAB=,则正方形ADEC和正方形BCFGÐ=°,若15D中,90C的面积和为( )A.225B.200C.150D.无法计算5.(2024春•沂水县校级月考)如图所示的是由两个直角三角形和三个正方形组成的图形,其中阴影部分的面积是( )A.50B.16C.25D.416.如图,由两个直角三角形和三个大正方形组成的图形,其中阴影部分面积是( )A.16B.25C.144D.169题型三勾股定理的证明1.(2024春•历下区期末)勾股定理是历史上第一个把数与形联系起来的定理,其证明是论证几何的发端,下面四幅图中不能证明勾股定理的是( )A.B.C.D.2.(2024春•梁山县校级月考)如图,“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成的一个大正方形.如果直角三角形较长直角边的长为a,较短直角边的长为b,若7ab=,大正方形的面积为30,则小正方形的边长为( )A.16B.8C.4D.23.(2024春•阳谷县校级月考)如图是“赵爽弦图”,它是由4个全等的直角三角形拼成的图形,若大正方形的面积是29,小正方形的面积是9,设直角三角形较长直角边为b,较短直角边为a,则a b+的值是( )A .5B .6C .7D .84.(2024春•嘉祥县期中)如图,有4个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成一个大正方形,若大正方形的面积是17,小正方形的面积是5,直角三角形较长直角边为a ,较短直角边为b ,则2()a b +的值是( )A .25B .17C .29D .225.(2023秋•邹平市期末)下面图形能够验证勾股定理的有( )A .0B .1C .2D .36.(2022春•兖州区期末)我国是最早了解勾股定理的国家之一.据《周髀算经》记载,勾股定理的公式与证明是在商代由商高发现的,故又称之为“商高定理”;三国时代的蒋铭祖对《蒋铭祖算经》内的勾股定理作出了详细注释,并给出了另外一个证明,下面四幅图中,不能证明勾股定理的是( )A .B .C .D .7.(2024春•齐河县校级月考)如图所示的“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成的一个大正方形,如果大正方形的面积为16,小正方形的面积为3,那么2()a b +的值为 .8.(2015秋•滕州市校级期末)如图,“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形和一个小正方形构成的大正方形,若直角三角形的两边长分别为3和5,则小正方形的面积为 .9.(2024春•河东区校级月考)阅读下列材料,并完成相应任务.教材第九章探索整式乘法法则时,我们用不同方法表示同一个图形的面积,直观地理解乘法法则.如图1,现有4张大小形状相同的直角三角形纸片,三边长分别是a 、b 、c ,将它们拼成如图2的大正方形.(1)观察:图2中,大正方形的面积可以用2()a b +表示,也可以用含a 、b 、c 的代数式表示为 ,那么可以得到等式: .整理后,得到a 、b 、c 之间的数量关系:222a b c +=,这就是著名的“勾股定理”,它反映了直角三角形的三边关系,即直角三角形的两直角边a 、b 与斜边c 所满足的关系式.(2)思考:爱动脑的小明通过图2得到启示,发现其它图形也能验证“勾股定理”,请你帮助小明画出该图形.(画出一种即可)(3)应用:如图3,在直角三角形ABC 中,90C Ð=°,3AC =,4BC =,那么AB = ,点D 为射线BC 上一点,将ACD D 沿AD 所在直线翻折,点C 的对应点为点1C ,如果点1C 在射线BA 上,那么CD = .(直接写出答案)10.(2024春•兰山区校级月考)如图①,直角三角形的两条直角边长分别是a ,()b a b <,斜边长为c .(1)探究:用四个这样的直角三角形拼成一大一小两个正方形(如图②).①小正方形的边长为c ,大正方形的边长为 ;②由大正方形面积的不同表示方式可以得出等式 ,整理得 ,从而验证勾股定理;(2)应用:将两个这样的直角三角形按图③所示摆放,使BC 和CD 在一条直线上,连接AE .请你类比(1)中的方法用图③验证勾股定理.11.(2024春•昌乐县期中)公元3世纪,古人就通过拼图验证了勾股定理:在直角三角形中两直角边a 、b 与斜边c 满足关系式222a b c +=.还探索验证了勾股定理的逆定理:如果三角形三边满足222a b c +=,则这个三角形是直角三角形.(1)小明发现证明勾股定理的新方法:如图1,在正方形ACDE 边CD 上取点B ,连接AB ,得到Rt ACB D ,三边分别为a ,b ,c ,剪下ACB D 把它拼接到AEF D 的位置,如图2所示,请利用面积不变证明勾股定理.(2)一个零件的形状如图3,按规定这个零件中A Ð和C Ð都应是直角,小明测得这个零件各边尺寸(单位:)cm 如图③所示,这个零件符合要求吗?12.(2024春•长清区期中)(1)计算:(2)()a b a b ++= ;(2)图形是一种重要的数学语言,它直观形象,我们可以用几何图形的面积来解释一些代数中的等量关系.例如:上面的计算是否正确我们可以通过图1来进行验证和解释.请同学们分别写出图2、图3能解释的乘法公式:图2: ;图3: ;(3)利用几何图形的面积,我们还可以去探究一些其它的等量关系:做4个全等的直角三角形,设它们的两条直角边分别为a ,b ,斜边为c ,再做1个长分别为c 的正方形,把它们按图4所示的方式拼成一个大正方形.试用不同的方法计算正方形的面积,就可以得到直角三角形的三边的数量关系:222a b c +=.这一个数量关系,我们叫做“勾股定理”,请你利用图4来证明勾股定理,即222a b c +=.(4)如图5,在Rt ABC D 中,90ACB Ð=°,CD 是AB 边上高,4AC =,3BC =,求CD 的长度.。