勾股定理的培优专题
- 格式:doc
- 大小:356.00 KB
- 文档页数:6
1勾股定理培优专题一、本节基础知识1、勾股定理:直角三角形 的平方和等于 的平方,即:a 2+b 2=c 2。
公式变形:a 2 = ; b 2= 。
( a=22b c - ;22b c b -=;22b a c +=)2、勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长:a 、b 、c 满足 ,那么这个三角形是直角三角形。
3、满足222c b a =+的三个 ,称为勾股数。
请你写出几组勾股数:___________,_________,____________,____________,_______________,4、巩固练习:1.如果三角形的三边长a 、b 、c 满足a 2+b 2=c 2,那么这个三角形是_________三角形,我们把这个定理叫做勾股定理的_________.2.分别以下列四组数为一个三角形的边长:(1)6、8,10,(2)5、12、13,(3)8、15、17,(4)4、5、6,其中能构成直角三角形的有_________.(填序号) 3.若△ABC 中,(b -a )(b +a )=c 2,则∠B =_________;4.如图,正方形网格中,每个小正方形的边长为1,则网格上的△ABC 是________三角形.5.若一个三角形的三边长分别为1、a 、8(其中a 为正整数),则以a -2、a 、a +2为边的三角形的面积为________.二、经典例题、针对训练、考点一 证明三角形是直角三角形例1、已知:在△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别是a 、b 、c ,满足a 2+b 2+c 2+338=10a+24b+26c.试判断△ABC 的形状.例2:(如图) 在正方形ABCD 中,F 为DC 的中点,E 为BC 上一点,且EC=41BC ,求证:∠EFA=90︒.AB DCFE2例3:已知△ABC 中,AB=20,AC=15,BC 边上的高为12,求△ABC 的周长。
例4:一直角三角形的一直角边长为7,另两条边长为两连续整数,求这个直角三角形的周长。
GCBAD八下培优训练(二)勾股定理一.勾股定理中方程思想的运用例题1.如左图所示,有一张直角三角形纸片,两直角边AC=5cm,BC=10cm,将△ABC折叠,使点B与点A重合,折痕为DE,求CD的长。
1.如图,折叠长方形的一边AD,使点D落在BC边的点F处,若AB=3,BC=4,求EC的长。
2.如图折叠长方形ABCD,先折出对角线BD,再折叠AD边与BD重合,得到折痕DG.若AB=12,AD=9,求AG的长.二.勾股定理中类比思想的运用例题2.如图①,分别以直角三角形ABC三边为直径向外作三个半圆,其面积分别用S1、S2、S3表示,则不难证明S1=S2+S3(1)如图②,分别以直角三角形ABC三边为边向外作三个正方形,其面积分别用S1、S2、S3表示,那么S1、S2、S3之间有什么关系?(不必证明)(2)如图③,分别以直角三角形ABC三边为边向外作三个等边三角形,其面积分别用S1、S2、S3表示,请你确定S1、S2、S3之间的关系并加以证明CEFBD三.勾股定理中整体思想的运用例题3.在直线l 上依次摆放着七个正方形(如图).已知斜放置的三个正方形的面积分别是1、2、3,正放置的四个正方形的面积依次是S 1、S 2、S 3、S 4,则S 1+S 2+S 3+S 4=_____.四.勾股定理中数型结合思想的运用例题4. 如果△ABC 的三边a 、b 、c 满足(a-b)(a 2+b 2-c 2)=0,那么△ABC 一定是( )A.等腰直角三角形B.等腰三角形C.直角三角形D.等腰三角形或直角三角形4. 已知a 、b 、c 为△ABC 的三边长,且满足条件:a 2+b 2+c 2+50=6a+8b+10c, 试判断△ABC 的形状.5.△ABC 中,AB=17cm ,BC=16cm ,BC 边上的中线AD=15cm ,试判断△ABC 是什么三角形。
6.在一棵树的10m 高处有两只猴子,其中一只爬下树直奔离树20m 的池塘,而另一只爬到树顶后直扑池塘,如果两只猴子经过的距离相等,问这棵树有多高?例5:(最短路径问题)有一个长宽高分别为2cm ,1cm ,3cm 的长方体,有一只小蚂蚁想从点A 爬到点C 1处,求它爬行的最短路程为多少?7.如图,A 、B 两个小集镇在河流CD 的同侧,分别到河的距离为AC=10千米,BD=30千米,且CD=30 千米,现在要在河边建一自来水厂,向A 、B 两镇供水,铺设水管的费用为每千米3万,请你在河流CD 上选择水厂的位置M,使铺设水管的费用最节省,并求出总费用是多少?A BCDLC B A CBACDBFBA练习题 一、选择题1.直角三角形的两直角边分别为5、12,则斜边上的高为( )A .6 B.8 C.1380D.13602.已知R t △ABC 中,∠C=90°,若a+b=14cm,c=10cm,则R t △ABC 的面积为( ) A.24cm 2 B. 36cm 2 C.48cm 2 D.60cm 23.等腰三角形底边上的高为8,周长为32,则三角形的面积为(A.56B.48C.40D.324.如图△ABC 中,∠B=90°,两直角边AB=7,BC=24,三角形内有一点P 到各边的距离相等,则这个距离为( )A.1B.3C.4D.55.如图,每个小正方形的边长为1,A 、B 、C 是小正方形的顶点,则∠ABC 的度数为( ) A .90° B .60° C .45° D .30°6.在△ABC 中,∠A,∠B,∠C 的对边分别为a,b,c.下列说法错误的是( ) A.∠C -∠B =∠A ,那么∠C=90° B.如果∠C=90°,则c 2- b 2= a 2 C.如果(a+b )(a-b )= c 2,那么∠C=90° D.如果∠A=30°,∠B=60°那么二、填空题7.已知一三角形三边分别为5k,12k,13k,8. 如图是一长方体长4、宽3、高12,则图中阴影部分的三角形的周长为__________9.以a,b,c 为三边的三角形,其三边满足a 2+b 2=25,a 2-b 2=7,且c=5,则这个三角形的最长边是___,这条边上的高为___.10.在△ABC 中,AB=20,AC=15,BC 边上的高为12,则△ABC 的周长为_________。
【拔尖特训】2022-2023学年八年级数学下册尖子生培优必刷题【人教版】专题17.1勾股定理专项提升训练(重难点培优)班级:___________________ 姓名:_________________ 得分:_______________注意事项:本试卷满分120分,试题共24题,其中选择10道、填空8道、解答6道.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(2022春•忻城县期中)在Rt△ABC中,∠C=90°,且AB=10,BC=6,则AC等于( )A.12B.8C.4D.2【分析】由勾股定理可直接得出结果.【解答】解:由勾股定理得:AC==8,故选:B.2.(2022春•黔西南州期末)如图,在△ABC中,∠B=90°,AC=,则AB2+BC2的值是( )A.2B.3C.2D.4【分析】由勾股定理可直接得出结果.【解答】解:由勾股定理得:AB2+BC2=AC2,即AB,故选:A.3.(2022秋•溧水区期中)在△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C的对应边分别是a,b,c,则下列式子成立的是( )A.a2+b2=c2B.a2+c2=b2C.a2﹣b2=c2D.b2+c2=a2【分析】根据勾股定理进行解答即可.【解答】解:∵∠C=90°,∠A,∠B、∠C的对应边分别是a、b、c,∴a2+b2=c2.故选:A.4.(2022秋•西安月考)如图,三个正方形围成一个直角三角形,图中的数据是它们的面积,则正方形A的面积为( )A.72B.64C.60D.54【分析】根据勾股定理和正方形面积的公式直接可得答案.【解答】解:由勾股定理得,图形A的面积为100﹣36=64,故选:B.5.(2022春•合川区校级期中)平面直角坐标系内,点P(1,)到原点的距离是( )A.B.2C.+1D.4【分析】直接利用两点间的距离公式可得答案.【解答】解:由两点间距离公式得,OP=,故选:B.6.(2022春•中宁县期末)如图,在△ABC中,AB=AC=4,∠B=15°,CD是腰AB上的高,则CD的长( )A.4B.2C.1D.【分析】根据三角形外角的性质得∠DAC=30°,再利用含30°角的直角三角形的性质可得CD的长.【解答】解:∵AB=AC,∠B=15°,∴∠ACB=∠B=15°,∴∠DAC=30°,∵CD是腰AB上的高,∴CD⊥AB,∴CD=AC=2,故选:B.7.(2022春•普陀区校级期末)如图所示,以数轴上的单位长度线段为边作一个正方形,以表示数1的点为圆心、正方形的对角线长为半径画弧,交数轴于点A,则点A表示的数是( )A.﹣B.1﹣C.﹣1+D.﹣1﹣【分析】利用勾股定理求出正方形的对角线长,从而得出答案.【解答】解:∵正方形的边长为1,∴对角线长为=,∴点A表示的数是1﹣,故选:B.8.(2022春•兰山区期末)如图,边长为1的正方形网格图中,点A,B都在格点上,若,则BC 的长为( )A.B.C.D.【分析】根据勾股定理求得AB的长度,然后根据线段的和差即可得到结论.【解答】解:∵AB==2,,∴BC=AB=AC=2﹣=,故选:C.9.(2022秋•高新区校级月考)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6cm,BC=8cm,AD平分∠CAB,交BC于D,DE⊥AB于E,则CD等于( )A.2cm B.3cm C.4cm D.5cm【分析】首先利用勾股定理求出AB,然后利用角平分线的性质得到CD=DE,在Rt△DEB中,利用勾股定理建立方程求解即可.【解答】解:∵AD是∠CAB的平分线,DE⊥AB,∠C=90°,∴CD=DE,在Rt△ACD和Rt△AED中,,∴Rt△ACD≌Rt△AED(HL),∴AC=AE=6cm,∵AC=6cm,BC=8cm,∴AB==10cm,∴BE=AB﹣AE=10﹣6=4(cm),设DE=xcm,则CD=xcm,BD=(8﹣x)cm,在Rt△DEB中,BD2=DE2+BE2,∴(8﹣x)2=x2+42,∴x=DE=3.故选:B.10.(2022秋•海曙区期中)勾股定理是人类最伟大的科学发现之一,在我国算术《周髀算经》中早有记载.如图以直角三角形纸片的各边分别向外作正三角形纸片,再把较小的两张正三角形纸片按如图的方式放置在最大正三角形纸片内.若已知图中阴影部分的面积,则可知( )A.直角三角形纸片的面积B.最大正三角形纸片的面积C.最大正三角形与直角三角形的纸片面积和D.较小两个正三角形纸片重叠部分的面积【分析】设三个正三角形面积分别为S1,S2,S3,(不妨设S1>S2>S3),由勾股定理和三角形面积可得S1=S2+S3,再由面积和差关系即可求解.【解答】解:如图,设三个正三角形面积分别为S1,S2,S3,(不妨设S1>S2>S3),两个小正三角形的重叠部分的面积为S4,∵△ABC是直角三角形,∠ACB=90°,∴AB2=AC2+BC2,∵S1=AB2,S2=AC2,S3=BC2,∴S2+S3=AC2+BC2=(AC2+BC2)=AB2,∴S1=S2+S3,∴S=S1﹣(S2+S3﹣S4)=S1﹣S2﹣S3+S4=S4,阴影故选:D.二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)请把答案直接填写在横线上11.(2022秋•溧阳市期中)若直角三角形两直角边长分别为9和40,则斜边长为 41 .【分析】利用勾股定理直接计算即可.【解答】解:由勾股定理得,斜边==41.故答案为:41.12.(2022秋•天桥区校级月考)在如图所示的方格纸中,建立直角坐标系,点A表示(3,4),则OA= 5 .【分析】根据勾股定理直接计算即可.【解答】解:由勾股定理得,OA==5,故答案为:5.13.(2022秋•临沭县校级月考)在△ABC中,BC=6,BC边上的高AD=4,且BD=2,则△ACD的面积为 8或16 .【分析】根据题意得出CD的长度,再利用三角形面积公式求出△ACD的面积即可.【解答】解:根据题意,分以下两种情况:①如图:∵BC=6,AD=4,BD=2,∴CD=BC﹣BD=6﹣2=4,=CD•AD==8,∴S△ACD②如图:∵BC=6,AD=4,BD=2,∴CD=BD+BC=8,=CD•AD=8×4=16,∴S△ACD故答案为:8或16.14.(2022春•中山市期末)平面直角坐标系中有两点A(m,﹣1),B(3,4),当m取任意实数时,线段AB长度的最小值为 5 .【分析】根据垂线段最短即可解决问题.【解答】解:∵A(m,﹣1),∴点A在直线y=﹣1上,要使AB最小,根据“垂线段最短”,可知:过B作直线y=﹣1的垂线,垂足为即为A,∴AB最小为5.故答案为:5.15.(2022秋•建邺区校级期中)如图,△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,若CH是△ABC的高线,则CH= .【分析】先根据勾股定理求出AB的长,再由三角形的面积公式即可得出结论.【解答】解:∵Rt△ABC中,AC=4,BC=3,∴AB===5.∵CH是△ABC的高线,∴AB•CH=AC•BC,即5CH=4×3,解得CH=.故答案为:.16.(2022秋•秦淮区期中)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=4cm,分别以AC,BC为边作正方形,面积分别记为S1,S2,则S1+S2= 16 cm2.【分析】在直角三角形ABC中,利用勾股定理求出AC2+BC2的值,根据S1,S2分别表示正方形面积,求出S1+S2的值即可.【解答】解:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=4cm,由勾股定理得:AC2+BC2=AB2=16,则S1+S2=AC2+BC2=16(cm2),故答案为:16.17.(2022秋•云岩区月考)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AC=5,BC=,分别以△ABC的三边为直径画半圆,则两个月形图案(阴影部分)的面积之和是 5 .【分析】由勾股定理得AB2+BC2=AC2,AB=2,设以AB、BC、AC为直径的半圆分别为①、②、③,则S①+S②=S③,而S阴影=S①+S②+S△ABC﹣S③=S△ABC,即可解决问题.【解答】解:∵∠ABC=90°,∴AB2+BC2=AC2,AB===2,设以AB、BC、AC为直径的半圆分别为①、②、③,∴S①=π×()2=AB2,同理:S②=BC2,S③=AC2,∴S①+S②=(AB2+BC2)=AC2=S③,=S①+S②+S△ABC﹣S③=S△ABC=AB•BC=×2×=5,∴S阴影即两个月形图案(阴影部分)的面积之和是5,故答案为:5.18.(2022秋•仁寿县校级月考)如图,已知在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=16,D是AC上的一点,CD=3,点P从B点出发沿射线BC方向以每秒2个单位的速度向右运动.设点P的运动时间为t.过点D作DE⊥AP于点E.在点P的运动过程中,当t为 5或11 时,能使DE=CD?【分析】根据动点运动的不同位置利用勾股定理即可求解.【解答】解:①点P在线段BC上时,过点D作DE⊥AP于E,如图1所示:则∠AED=∠PED=90°,∴∠PED=∠ACB=90°,∴PD平分∠APC,∴∠EPD=∠CPD,又∵PD=PD,∴△PDE≌△PDC(AAS),∴ED=CD=3,PE=PC=16﹣2t,∴AD=AC﹣CD=8﹣3=5,∴AE=4,∴AP=AE+PE=4+16﹣2t=20﹣2t,在Rt△APC中,由勾股定理得:82+(16﹣2t)2=(20﹣2t)2,解得:t=5;②点P在线段BC的延长线上时,过点D作DE⊥AP于E,如图2所示:同①得:△PDE≌△PDC(AAS),∴ED=CD=3,PE=PC=2t﹣16,∴AD=AC﹣CD=8﹣3=5,∴AE=4,∴AP=AE+PE=4+2t﹣16=2t﹣12,在Rt△APC中,由勾股定理得:82+(2t﹣16)2=(2t﹣12)2,解得:t=11.综上所述,在点P的运动过程中,当t的值为5或11时,能使DE=CD.三、解答题(本大题共6小题,共66分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)19.(2022秋•温州期中)如图,在△ABC中,AB=AC,AD平分∠BAC,已知BC=10,AD=12,求AC 的长.【分析】根据等腰三角形的性质和勾股定理即可得到结论.【解答】解:∵AB=AC,AD平分∠BAC,∴AD⊥BC,BD=CD=BC=5,∵AD=12,∴AC===13,故AC的长为13.20.(2022秋•玉林期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠ABC=60°,BD平分∠ABC,若AD=6,求线段CD的长.【分析】由于∠C=90°,∠ABC=60°,可以得到∠A=30°,又由BD平分∠ABC,可以推出∠CBD=∠ABD=∠A=30°,BD=AD=6,再利用“30°角所对的直角边等于斜边的一半”即可求出结果.【解答】解:∵∠C=90°,∠ABC=60°,∴∠A=30°,∵BD平分∠ABC,∴∠CBD=∠ABD=∠A=30°,∴BD=AD=6,∴CD=BD=6×=3.故线段CD的长为3.21.(2022秋•碑林区校级期中)在△ABC中,AB=13,BC=14,AC=15,AD为BC边上的高,求AD的长.【分析】由题意知,BD+DC=14,设BD=x,则CD=14﹣x,在直角△ABD中,AB是斜边,根据勾股定理AB2=AD2+BD2,在直角△ACD中,根据勾股定理AC2=AD2+CD2,列出方程组即可计算x的值,即可求得AD的长度.【解答】解:∵BC=14,且BC=BD+DC,设BD=x,则DC=14﹣x,则在直角△ABD中,AB2=AD2+BD2,即132=AD2+x2,在直角△ACD中,AC2=AD2+CD2,即152=AD2+(14﹣x)2,整理计算得x=5,即AD=12.22.(2022秋•苏州期中)如图1,将长为2a+3,宽为2a的矩形分割成四个全等的直角三角形,拼成如图2所示的“赵爽弦图”,得到大小两个正方形.(1)用关于a的代数式表示图2中小正方形的边长;(2)已知图2中小正方形面积为36,求大正方形的面积?【分析】(1)观察图形,用直角三角形较长的直角边减去较短的直角边即可;(2)根据正方形的面积=边长的平方列出代数式,把a=3代入求值即可.【解答】解:(1)∵直角三角形较短的直角边=×2a=a,较长的直角边=2a+3,∴小正方形的边长=2a+3﹣a=a+3;(2)小正方形的面积=(a+3)2=36,∴a=3(负值舍去),∴大正方形的面积=92+32=90.23.(2022春•巢湖市校级期中)学习勾股定理之后,同学们发现证明勾股定理有很多方法.某同学提出了一种证明勾股定理的方法:如图1点B是正方形ACDE边CD上一点,连接AB,得到直角三角形ACB,三边分别为a,b,c,将△ACB裁剪拼接至△AEF位置,如图2所示,该同学用图1、图2的面积不变证明了勾股定理.请你写出该方法证明勾股定理的过程.【分析】连接BF,由图1可得正方形ACDE的面积为b2,由图2可得四边形ABDF的面积为三角形ABF 与三角形BDF面积之和,再利用正方形ACDE的面积与四边形ABDF的面积相等即可证明.【解答】证明:如图,连接BF,∵AC=b,∴正方形ACDE的面积为b2,∵CD=DE=AC=b,BC=a,EF=BC=a,∴BD=CD﹣BC=b﹣a,DF=DE+EF=a+b,∵∠CAE=90°,∴∠BAC+∠BAE=90°,∵∠BAC=∠EAF,∴∠EAF+∠BAE=90°,∴△BAE为等腰直角三角形,∴四边形ABDF的面积为:c2+(b﹣a)(a+b)=c2+(b2﹣a2),∵正方形ACDE的面积与四边形ABDF的面积相等,∴b2=c2+(b2﹣a2),∴b2=c2+b2﹣a2,∴a2+b2=c2,∴a2+b2=c2.24.(2022秋•大丰区期中)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=10cm,AC:BC=3:4,动点P从B出发沿射线BC以1cm/s的速度运动,设运动时间为t(s).(1)求BC边的长.(2)当△ABP为等腰三角形时,求t的值.【分析】(1)利用勾股定理求解BC的长即可;(2)分3种情况讨论:当AP=BP时,当AB=BP时,当AB=AP时,分别计算可求解.【解答】解:(1)∵AC:BC=3:4,∴设AC=3xcm,BC=4xcm,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∴AB==5x=10cm,∴x=2,∴BC=8cm;(2)由(1)知,BC=8cm,AC=6cm,当AP=BP时,如图1,则AP=t,PC=BC﹣BP=8﹣t,在Rt△ACP中,AC2+CP2=AP2,∴62+(8﹣t)2=t2,解得t=;当AB=BP时,如图2,则BP=t=10;当AB=AP时,如图3,则BP=2BC;∴t=2×8=16,综上,t的值为或10或16.。
勾股定理的培优专题勾股定理培优专题一、基础知识1.勾股定理的逆定理是:如果三角形的三边长 a、b、c 满足 a+b=c,那么这个三角形是直角三角形。
2.勾股定理的逆定理和勾股定理的题设和结论相反,被称为互逆命题。
3.如果一个定理的逆命题经过证明是正确的,它也是一个定理,称这两个定理互为逆定理。
4.能够成为直角三角形三条边长的三个正整数3、4、5 等,称为勾股数。
巩固练:1.如果三角形的三边长 a、b、c 满足 a+b=c,那么这个三角形是直角三角形,这个定理叫做勾股定理的逆定理。
2.如果两个命题中,第一个命题的题设是第二个命题的结论,而第一个命题的结论是第二个命题的题设,那么这两个命题叫做互逆命题。
如果把其中一个命题叫做原命题,那么另一个命题叫做它的逆命题。
3.分别以下列四组数为一个三角形的边长:(1)6、8、10,(2)5、12、13,(3)8、15、17,(4)4、5、6,其中能构成直角三角形的有 1、2、3 号。
4.若△ABC 中,(b-a)(b+a)=c,则∠B=90°。
5.如图,正方形网格中,每个小正方形的边长为1,则网格上的△ABC 是直角三角形。
6.若一个三角形的三边长分别为1、a、8(其中a为正整数),则以 a-2、a、a+2 为边的三角形的面积为 6(a-1)。
7.写出下列命题的逆命题,并判断逆命题的真假。
1) 两直线平行,同位角相等。
逆命题为:同位角相等,则两直线平行。
真。
2) 若 a>b,则 a>b。
逆命题为:若a≤b,则a≤b。
假。
二、例题和训练考点一:证明三角形是直角三角形例1:已知:如图,在△ABC 中,CD 是 AB 边上的高,且 CD=AD·BD。
求证:△ABC 是直角三角形。
训练:已知:在△ABC 中,∠A、∠B、∠C 的对边分别是 a、b、c,满足a+b+c+3√3=10a+24b+26c。
试判断△ABC 的形状。
例2:如图,在直角△ABC 中,∠B=90°,BD 垂直于AC,且 AD=CD。
专题01 勾股定理的证明(专项培优训练)试卷满分:100分考试时间:120分钟难度系数:0.57一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分.在每小题所给出的四个选项中,恰有一项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母代号填写在括号内)1.(2分)(2023•南康区一模)如图,四个全等的直角三角形围成正方形ABCD和正方形EFGH,连接AC,分别交EF,GH于点M,N.已知AH=3DH,正方形ABCD的面积为24,则图中阴影部分的面积之和为( )A.4B.4.5C.4.8D.5解:∵S正方形ABCD=24,∴AB2=24,设DH=x,则AH=3DH=3x,∴x2+9x2=24,∴,根据题意可知:AE=CG=DH=x,CF=AH=3x,∴FE=FG=CF﹣CG=3x﹣x=2x,∴S△FGN =2S△CGN,∵S△AEM =S△CGN,∴S△FGN =S△AEM+S△CGN,∴阴影部分的面积之和为:====2x2==4.8.故选:C.2.(2分)(2022春•延津县期中)如图所示的是我国古代著名的“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=5,BE=13,则EF2的值是( )A.128B.64C.32D.144解:∵AE=5,BE=13,∴AB===,∴小正方形的面积为:()2﹣×4=194﹣130=64,由图可得,EF2的值等于小正方形的面积的2倍,∴EF2的值是64×2=128,故选:A.3.(2分)(2021秋•卢龙县期末)如图1是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图,它是由四个全等的直角三角形围成的.若AC=6,BC=5,将四个直角三角形中边长为6的直角边分别向外延长一倍,得到如图2所示的“数学风车”,则这个风车的外围周长是( )A.76B.72C.68D.52解:依题意,设“数学风车”中的四个直角三角形的斜边长为x,则x2=122+52=169所以x=13所以“数学风车”的周长是:(13+6)×4=76.故选:A.4.(2分)(2022秋•衡东县期末)“赵爽弦图”巧妙地利用面积关系证明了勾股定理,是我国古代数学的骄傲,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一个大正方形,设直角三角形较长直角边长为a,较短直角边长为b,若ab=24,大正方形的面积为129.则小正方形的边长为( )A.12B.11C.10D.9解:由题意可知:中间小正方形的边长为:a﹣b,∵ab=24,a2+b2=129,∴(a﹣b)2=a2+b2﹣2ab=129﹣2×24=81,而a﹣b>0,∴a﹣b=9,故选:D.5.(2分)(2022秋•南岸区校级期中)我国是最早了解勾股定理的国家之一,根据《周髀算经》的记载,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》勾股定理作出了详细注释,并给出了另外一种证明.下面四幅图中,不能证明勾股定理的是( )A.B.C.D.解:A、大正方形的面积为:c2;也可看作是4个直角三角形和一个小正方形组成,则其面积为:ab×4+(b﹣a)2=a2+b2,∴a2+b2=c2,故A选项能证明勾股定理;B、大正方形的面积为:(a+b)2;也可看作是4个直角三角形和一个小正方形组成,则其面积为:ab×4+c2=2ab+c2,∴(a+b)2=2ab+c2,∴a2+b2=c2,故B选项能证明勾股定理;C、梯形的面积为:(a+b)(a+b)=(a2+b2)+ab;也可看作是2个直角三角形和一个等腰直角三角形组成,则其面积为:ab×2+c2=ab+c2,∴ab+c2=(a2+b2)+ab,∴a2+b2=c2,故C选项能证明勾股定理;D、大正方形的面积为:(a+b)2;也可看作是2个矩形和2个小正方形组成,则其面积为:a2+b2+2ab,∴(a+b)2=a2+b2+2ab,∴D选项不能证明勾股定理.故选:D.6.(2分)(2023春•涧西区期中)在学习勾股定理时,甲同学用四个相同的直角三角形(直角边长分别为a,b,斜边长为c)构成如图所示的正方形;乙同学用边长分别为a,b的两个正方形和长为b,宽为a的两个长方形构成如图所示的正方形,甲、乙两位同学给出的构图方案,可以证明勾股定理的是( )A.甲B.乙C.甲,乙都可以D.甲,乙都不可以解:甲同学的方案:∵大正方形的面积=小正方形的面积+直角三角形的面积×4,∴(a+b)2=c2+ab×4,∴a2+b2+2ab=c2+2ab,∴a2+b2=c2,因此甲同学的方案可以证明勾股定理;乙同学的方案:∵大正方形的面积=矩形的面积×2+两个小正方形的面积,∴(a+b)2=a2+2ab+b2,∴得不到a2+b2=c2,因此乙同学的方案不可以证明勾股定理.故选:A.7.(2分)(2023春•樊城区期末)“赵爽弦图”巧妙地利用面积关系证明了勾股定理,是我国古代数学的骄傲,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一个大正方形,设直角三角形较长直角边长为a,较短直角边长为b,若ab=24,大正方形的面积为129,则小正方形的边长为( )A.9B.10C.11D.12解:由题意知小正方形的边长是a﹣b,由勾股定理得:a2+b2=129,∵(a﹣b)2=a2+b2﹣2ab=129﹣2×24=81,∴a﹣b=9(a>b),∴小正方形的边长为9.故选:A.8.(2分)(2022秋•榕城区期中)勾股定理是一个古老的数学定理,它有很多种证明方法,如图所示四幅几何图形中,不能用于证明勾股定理的是( )A.B.C.D.解:A.根据图形可知:=2ab+b2﹣2ab+a2=a2+b2,∵,∴a2+b2=c2;故A选项不符合题意;B.不能用于证明勾股定理,故B选项符合题意;C.根据图形可知:S=4×ab+c2=2ab+c2,大正方形S=(a+b)2=a2+2ab+b2,大正方形∴2ab+c2=a2+2ab+b2,∴a2+b2=c2,故C选项不符合题意;D.根据图形可知:S=c2,大正方形S大正方形=(b+b+a)×b+(a+b+a)×a﹣2×ab=a2+b2,∴a2+b2=c2,故D选项不符合题意,故选:B.9.(2分)(2021秋•新绛县期末)意大利著名画家达•芬奇用一张纸片剪拼出不一样的空洞,而两个空洞的面积是相等的,如图所示的左图和右图,证明了勾股定理.若设左边图中空白部分的面积为S1,右边图中空白部分的面积为S2,则下列对S1,S2所列等式正确的是( )A.S1=a2+b2+2ab B.S1=a2+b2+abC.S2=c2D.S2=c2+ab解:观察图形可知:S1=S2=a2+b2+ab=c2+ab,故选:B.10.(2分)(2022春•南浔区期末)赵爽弦图由四个全等的直角三角形所组成,形成一个大正方形,中间是一个小正方形(如图所示).某次课后服务拓展学习上,小浔绘制了一幅赵爽弦图,她将EG延长交CD于点I.记小正方形EFGH的面积为S1,大正方形ABCD的面积为S2,若DI=2,CI=1,S2=5S1,则GI的值是( )A.B.C.D.解:如图,连接DG,∵赵爽弦图由四个全等的直角三角形所组成,形成一个大正方形,中间是一个小正方形,∴AE=BF=CG=DH,AF=BG=CH=DE,CH⊥DE,∵DI=2,CI=1,∴CD=DI+CI=2+1=3,∵大正方形ABCD的面积为S2,∴S 2=CD 2=32=9,又∵小正方形EFGH 的面积为S 1,S 2=5S 1,∴S 1=,∴EF =FG =GH =HE =,∵将EG 延长交CD 于点I ,∴∠HGE =45°,在Rt △EHG 中,由勾股定理得:EG ==,设AE =BF =CG =DH =x ,则AF =BG =CH =DE =x +,在Rt △CDH 中,由勾股定理得:CD 2=DH 2+CH 2,即9=x 2+(x +)2,解得:x 1=,x 2=﹣(不合题意,舍去),即AE =BF =CG =DH =x =,∴DH =EH =,∴CH 垂直平分ED ,∴DG =EG =,∴∠DGH =∠HGE =45°,∴∠DGE =45°+45°=90°,∴∠DGI =90°,在Rt △DGI 中,由勾股定理得:GI ===,故选:A .二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分.不需写出解答过程,请将正确答案填写在横线上)11.(2分)(2023春•路北区期中)如图是一个“赵爽弦图”,它是由四个全等的直角三角形围成一个大正方形,中空的部分也是一个小正方形,若大正方形的边长为7,小正方形的边长为3,直角三角形的两直角边分别为a ,b ,则ab 的值为 20 .解:∵“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形和中间的小正方形拼成的一个大正方形,∴直角三角形的面积=(大正方形面积﹣小正方形面积)÷4=(72﹣32)÷4=10,即ab =10,∴ab =20,故答案为:20.12.(2分)(2022秋•巴州区期末)我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一幅“弦图”,后人称其为“赵爽弦图”.如图是由弦图变化得到的,它由八个全等的直角三角形拼接而成,记图中正方形ABCD ,正方形EFGH ,正方形MNPQ 的面积分别为S 1,S 2,S 3,若S 1+S 2+S 3=45,则S 2的值是 15 .解:设全等的直角三角形的两条直角边为a 、b 且a >b ,由题意可知:,因为S 1+S 2+S 3=45,即(a +b )2+a 2+b 2+(a ﹣b )2=45,3(a 2+b 2)=45,所以3S 2=45,∴S 2的值是15.故答案为:15.13.(2分)(2020秋•温州期中)如图1是我国古代著名的“赵爽 弦图”的示意图,它是由四个全等的直角三角形围成.若较短的直角边BC =2.5,将四个直角三角形中较长的直角边分别向外延长一倍,得到图2所示的“数学风车”,若△BCD 的周长是15,则这个风车的外围周长是 38 .解:依题意,设“数学风车”中的四个直角三角形的斜边长为x,AC=y,则x2=4y2+2.52,∵△BCD的周长是15,∴x+2y+2.5=15则x=6.5,y=3.∴这个风车的外围周长是:4(x+y)=4×9.5=38.故答案为:38.14.(2分)(2018•遵义一模)如图1是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图,它是由四个全等的直角三角形围成.若较短的直角边BC=5,将四个直角三角形中较长的直角边分别向外延长一倍,得到图2所示的“数学风车”,若△BCD的周长是30,则这个风车的外围周长是 76 .解:依题意,设“数学风车”中的四个直角三角形的斜边长为x,AC=y,则x2=4y2+52,∵△BCD的周长是30,∴x+2y+5=30则x=13,y=6.∴这个风车的外围周长是:4(x+y)=4×19=76.故答案为:76.15.(2分)(2018春•越秀区校级期中)如图,由四个直角三角形拼成2个正方形,则4个直角三角形面积+小正方形面积=大正方形面积,即 4×ab + (b﹣a)2 = c2 化简得:a2+b2=c2.解:如图所示,4个直角三角形面积+小正方形面积=大正方形面积,即 4×ab+(b﹣a)2=c2故答案为:4×ab、(b﹣a)2、c2.16.(2分)(2023春•无棣县期中)如图所示,是用4个全等的直角三角形与1个小正方形镶嵌而成的正方形图案,已知大正方形面积为49,小正方形面积为4,若用x,y表示直角三角形的两直角边(x>y),下列四个说法:①x2+y2=49,②xy=2,③2xy+4=49,④x+y=9,其中说法正确的结论有 ①③ (填序号).解:∵大正方形面积为49,∴大正方形边长为7,在直角三角形中,x2+y2=72=49,故说法①正确;∵小正方形面积为4,∴小正方形边长为2,∴x﹣y=2,∴(x﹣y)2=x2+y2﹣2xy=49﹣2xy=4,∴xy=,故说法②错误;∵大正方形面积等于小正方形面积与四个直角三角形面积之和,∴4×xy+4=49,∴2xy+4=49,故说法③正确;∵2xy+4=49,∴2xy=45,∵x2+y2=49,∴x2+y2+2xy=49+45,∴(x+y)2=94,∴x+y=,故说法④错误;故答案为:①③.17.(2分)(2021秋•成华区期末)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拼成的一个大正方形.如果直角三角形较长直角边为a,较短直角边为b,若ab=8,大正方形的面积为25,则小正方形的边长为 3 .解:由题意可知:中间小正方形的边长为:a﹣b,∵每一个直角三角形的面积为:ab=×8=4,∴4×ab+(a﹣b)2=25,∴(a﹣b)2=25﹣16=9,∴a﹣b=3,故答案为:318.(2分)(2021•高新区一模)如图1,四个全等的直角三角形围成一个大正方形,中间是个小正方形,这个图形是我国汉代赵爽在注解《周髀算经》时给出的,人们称它为“赵爽弦图”.在此图形中连接四条线段得到如图2的图案,记阴影部分的面积为S1,空白部分的面积为S2,大正方形的边长为m,小正方形的边长为n,若=,则的值为 .解:∵=,大正方形面积为m2,∴.设图2中AB=x,依题意则有:,即4××x2=,解得:(负值舍去).在Rt△ABC中,AB2+CB2=AC2,∴,解得:(负值舍去).∴.故答案为:.19.(2分)(2020春•济南期末)如图所示,“赵爽弦图”是由8个全等的直角三角形拼接而成的,记图中正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNKT的面积分别为S1,S2,S3,已知S1+S2+S3=10,则S2的值是 .解:将四边形MNKT的面积设为x,将其余八个全等的三角形面积一个设为y,∵正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNKT的面积分别为S1,S2,S3,S1+S2+S3=10,∴得出S1=8y+x,S2=4y+x,S3=x,∴S1+S2+S3=3x+12y=10,故3x+12y=10,x+4y=,所以S2=x+4y=,故答案为:.20.(2分)(2019秋•秦都区校级月考)在如图的弦图中,已知正方形EFGH的顶点E、F、G、H分别在正方形ABCD的边DA、AB、BC、CD上.若正方形ABCD的面积=16,AE=1;则正方形EFGH的边长= .解:∵四边形EFGH是正方形,∴EH=FE,∠FEH=90°,∵∠AEF+∠AFE=90°,∠AEF+∠DEH=90°,∴∠AFE=∠DEH,∵在△AEF和△DHE中,,∴△AEF≌△DHE(AAS),∴AF=DE,∵正方形ABCD的面积为16,∴AB=BC=CD=DE=4,∴AF=DE=AD﹣AE=4﹣1=3,在Rt△AEF中,EF===,故正方形EFGH的边长是.故答案为:.三、解答题(本大题共8小题,共60分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)21.(6分)(2023•滕州市校级开学)如图是我国数学家赵爽在《周髀算经》中给出的图案,人们称它为“赵爽弦图”.图中四个全等的直角三角形可以围成一个大正方形,直角三角形两直角边长分别为a,b,斜边长为c,中间的部分是一个小正方形.若大正方形的面积是100,小正方形的面积是4,求(a+b)2的值.解:∵大正方形的面积是100,小正方形的面积是4,∴a2+b2=c2=100,(a﹣b)2=4,∴a2+b2﹣2ab=4,即100﹣2ab=4,∴2ab=96,∴(a+b)2=a2+b2+2ab=100+96=196.22.(6分)(2022秋•屯留区期末)阅读与思考阅读下列材料,完成后面的任务:赵爽“弦圈”与完全平方公式三国时期吴国的数学家赵爽创建了一幅“弦图”,利用面积法给出了勾股定理的证明.实际上,该“弦图”与完全平方公式有着密切的关系,如图2,这是由8个全等的直角边长分别为a ,b ,斜边长为c 的三角形拼成的“弦图”.由图可知,1个大正方形ABCD 的面积=8个直角三角形的面积+1个小正方形PQMN 的面积.任务:(1)在图2中,正方形ABCD 的面积可表示为 (a +b )2 ,正方形PQMN 的面积可表示为 (a ﹣b )2 .(用含a ,b 的式子表示)(2)根据S 正方形ABCD =8S 直角三角形+S 正方形PQMN ,可得(a +b )2,ab ,(a ﹣b )2之间的关系为 (a +b )2=4ab +(a ﹣b )2 .(3)根据(2)中的等量关系,解决问题:已知a +b =5,ab =4,求(a ﹣b )2的值.解:(1)∵大正方形边长为(a +b ),小正方形边长为(a ﹣b ),∴大正方形面积为(a +b )2,小正方形面积为(a ﹣b )2;故答案为:(a +b )2;(a ﹣b )2.(2)根据S 正方形ABCD =8S 直角三角形+S 正方形PQMN ,可得,故答案为:(a +b )2=4ab +(a ﹣b )2.(3)∵a +b =5,ab =4,∴52=4×4+(a ﹣b )2,∴(a ﹣b )2=9,∴(a ﹣b )2的值为9.23.(8分)(2023春•前郭县期末)【阅读理解】我国古人运用各种方法证明勾股定理,如图①,用四个直角三角形拼成正方形,通过证明可得中间也是一个正方形.其中四个直角三角形直角边长分别为a 、b,斜边长为c.图中大正方形的面积可表示为(a+b)2,也可表示为c2+4×ab,即(a+b)2=c2+4×ab,所以a2+b2=c2.【尝试探究】美国第二十任总统伽菲尔德的“总统证法”如图②所示,用两个全等的直角三角形拼成一个直角梯形BCDE,其中△BCA≌△ADE,∠C=∠D=90°,根据拼图证明勾股定理.【定理应用】在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C所对的边长分别为a、b、c.求证:a2c2+a2b2=c4﹣b4.证明:【尝试探究】梯形的面积为S=(a+b)(b+a)=ab+(a2+b2),利用分割法,梯形的面积为S=S△ABC +S△ABE+SADE=ab+c2+ab=ab+c2,∴ab+(a2+b2)=ab+c2,∴a2+b2=c2;【定理应用】∵a2c2+a2b2=a2(c2+b2),c4﹣b4=(c2+b2)(c2﹣b2)=(c2+b2)a2,∴a2c2+a2b2=c4﹣b4.24.(8分)(2022秋•宝山区期末)如图,直角三角形ACB,直角顶点C在直线l上,分别过点A、B作直线l的垂线,垂足分别为点D和点E.(1)求证:∠DAC=∠BCE;(2)如果AC=BC.①求证:CD=BE;②若设△ADC的三边分别为a、b、c,试用此图证明勾股定理.证明:(1)∵∠ACB=90°,AD⊥DE于点D,∴∠DAC+∠ACD=90°,∠ADC+∠BCE=90°,∴∠DAC=∠BCE;(2)①∵AD⊥DE于点D,BE⊥DE于点E,∴∠ADC=∠CEB=90°,由(1)知:∠DAC=∠BCE,在△ADC和△CEB中,,∴△ADC≌△CEB(AAS),∴CD=BE;②由图可知:S梯形ADEB =S△ADC+S△ACB+S△CEB,∴=,化简,得:a2+b2=c2.25.(8分)(2022秋•凌海市期中)我国数学家赵爽(又名婴,字君卿.三国时吴国人,一说魏晋人或汉人.籍贯、生卒年不详,约生活于公元3世纪初,数学家,天文学家)为了证明勾股定理,创制了一幅“弦图”,后人称其为“赵爽弦图”.如图,△ABH,△BCG,△CDF和△DAE是四个全等的直角三角形,四边形ABCD和EFGH都是正方形.根据此图证明勾股定理.(如图每个直角三角形斜边为c两个直角边分别为a、b)证明:∵,,∴,整理得a2+b2=c2.26.(8分)(2022春•广汉市期中)勾股定理是一条古老的数学定理,它有很多种证明方法.(1)请你根据图1填空;勾股定理成立的条件是 直角 三角形,结论是 a2+b2=c2 (三边关系)(2)以图1中的直角三角形为基础,可以构造出以a、b为底,以a+b为高的直角梯形(如图2),请你利用图2,验证勾股定理;解:(1)勾股定理指的是在直角三角形中,两直角边的平方的和等于斜边的平方.故答案为:直角;a2+b2=c2;(2)∵Rt△ABE≌Rt△ECD,∴∠AEB=∠EDC,又∵∠EDC+∠DEC=90°,∴∠AEB+∠DEC=90°,∴∠AED=90°.∵S梯形ABCD =SRt△ABE+SRt△DEC+SRt△AED,∴.整理,得a2+b2=c2.27.(8分)(2022秋•宝丰县期中)在学习勾股定理时,我们学会运用图(I)验证它的正确性:图中大正方形的面积可表示为:(a+b)2,也可表示为:c2+4•(ab),即(a+b)2=c2+4•(ab)由此推出勾股定理a2+b2=c2,这种根据图形可以极简单地直观推论或验证数学规律和公式的方法,简称“无字证明”.(1)请你用图(Ⅱ)(2002年国际数字家大会会标)的面积表达式验证勾股定理(其中四个直角三角形全等);(2)请你用(Ⅲ)提供的图形进行组合,用组合图形的面积表达式验证(x+y)2=x2+2xy+y2.解:(1)由图可得:大正方形的面积为:c2,中间小正方形面积为:(b﹣a)2,四个直角三角形面积和为:4×ab,由图形关系可知:大正方形面积=小正方形面积+四直角三角形面积,则有:c2=(b﹣a)2+4×ab=b2﹣2ab+a2+2ab=a2+b2,即:c2=a2+b2.(2)如图示:大正方形边长为(x+y)所以面积为:(x+y)2,因为它的面积也等于两个边长分别为x,y和两个长为x宽为y的矩形面积之和,即x2+2xy+y2,所以有:(x+y)2=x2+2xy+y2成立.28.(8分)(2022秋•南海区校级月考)如图,将直角三角形分割成一个正方形和两对全等的直角三角形,如图,直角三角形ABC 中,∠ACB =90°,直角三角形ADE 与直角三角形AGE 全等,直角三角形BFE 与直角三角形BGE 全等,BC =a ,AC =b ,AB =c ,正方形DEFC 中,DE =EF =CF =CD =x .小明发明了一种求正方形边长的方法:由题意可得BF =BG =a ﹣x ,AD =AG =b ﹣x ,因为AB =BG +AG ,所以a ﹣x +b ﹣x =c ,解得x =.(1)小亮也发现了另一种求正方形边长的方法:利用S △ABC =S △AEB +S △AEC +S △BEC 可以得到x 与a 、b 、c 的关系,请根据小亮的思路完成他的求解过程;(2)请结合小明和小亮得到的结论验证勾股定理.(1)解:连接EC ,如图,∵Rt △BEF ≌Rt △BEG ,Rt △AED ≌Rt △AEG ,∴ED =EG =EF =x ,∴S △AEC =bx ,S △BEC =ax ,S △AEB =cx ,S △ABC =ab ,∵S △ABC =S △AEB +S △AEC +S △BEC ,∴bx +ax +cx =ab ,即(a +b +c )x =ab ,∴x =;(2)证明:∵x =,x =,∴=,∴(a +b +c )(a +b ﹣c )=2ab ,∴(a +b )2﹣c 2=2ab ,∴(a +b )2﹣2ab =c 2,∴a 2+b 2+2ab ﹣2ab =c 2,故a2+b2=c2.。
勾股定理培优讲义全c b a HGFED CB Abacbac cabcab a bc c baED CBA勾股定理知识点汇总⼀、基础知识点: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;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 += 2.勾股定理的证明勾股定理的证明⽅法很多,常见的是拼图的⽅法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.⽅法⼆:四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221 422S 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222a b c +=3.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在的数量关系,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⼀特征。
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22c a b =+,22b c a =-,22a c b =-②知道直⾓三⾓形⼀边,可得另外两边之间的数量关系③可运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,在运⽤这⼀定理时,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;②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;③定理中a ,b ,c 及222a b c +=只是⼀种表现形式,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 为斜边该定理在应⽤时,同学们要注意处理好如下⼏个要点:①已知的条件:某三⾓形的三条边的长度.②满⾜的条件:最⼤边的平⽅=最⼩边的平⽅+中间边的平⽅.③得到的结论:这个三⾓形是直⾓三⾓形,并且最⼤边的对⾓是直⾓. ④如果不满⾜条件,就说明这个三⾓形不是直⾓三⾓形。
勾股定理一、知识要点1、勾股定理勾股定理在西方又被称为毕达哥拉斯定理,它有着悠久的历史,蕴含着丰富的文化价值,勾股定理是数学史上的一个伟大的定理,在现实生活中有着广泛的应用,被人誉为“千古第一定理” .勾股定理反映了直角三角形(三边分别为a 、b 、c ,其中c 为斜边)的三边关系,即a 2+b 2=c 2,它的变形式为c 2-a 2=b 2或c 2-b 2=a 2.勾股定理是平面几何中最重要的几何定理之一,在几何图形的计算和论证方面,有着重要的应用,它沟通了形与数,将几何论证转化为代数计算,是一种重要的数学方法. 2、勾股定理的逆定理如果三角形的三边长a 、b 、c 满足a 2+b 2=c 2,则这个三角形是以c 为斜边的直角三角形.勾股定理的逆定理给出了判定一个三角形是直角三角形的方法,这种方法与前面学过的一些判定方法不同,它是通过代数运算“算”出来的,实际上利用计算证明几何问题在几何里也是很重要的,这是里体现了数学中的重要思想——数形结合思想,突破了利用角与角之间的转化计算直角的方法,建立了通过求边与边的关系来判断直角的新方法,它将数形之间的联系体现得淋漓尽致.因此也有人称勾股定理的逆定理为“数形结合的第一定理”.二、基本知识过关测试1.如果直角三角形的两边为3,4,则第三边a 的值是 .2.如图,图形A 是以直角三角形直角边a 为直径的半圆,阴影S A = .3.如图,有一个圆柱的高等于12cm ,底面半径3cm ,一只蚂蚁要从下底面上B 点处爬至上底与B 点相对的A 点处,所需爬行的最短路程是 .4.如图.在 △ABC 中,CD ⊥AB 于D ,AB =5,CD=BCD =30° ,则AC = . 5.的线段.6.在下列各组数中 ①5,12,13 ;②7,24,25;③32,42,52;④3a ,4a ,5a ;⑤a 2+1,a 2-1,2a (a >1);⑥m 2-n 2,2mn ,m 2+n 2(m >n >0)可作直角三角形三边长的有 组.7.如图,四边形ABCD 中,AB =1,BC =2,CD =2,AD =3,AB ⊥BC ,则四边形ABCD 的面积是 .第2题图 第3题图 第4题图 第7题图8.如图,在正方形ABCD 中,F 为DC 中点,E 为BC 上一点,且EC =14BC ,试判断△ AEF 的形状.三、综合.提高.创新BADCBADCBAFE DCB A【例1】(1)在三角形纸片ABC 中,∠C =90°,∠A =30°,AC =3,折叠该纸片,使点A 与点B 重合,折痕与AB 、AC 分别相交于点D 和点E (如图),折痕DE 的长是多少?(2)如图,在矩形ABCD 中,AB =8,AD =10,按如图所示折叠,使点D 落在BC 上的点E 处,求折痕AF 的长.(3)如图,正三角形ABC 的边长为2,M 是AB 边上的中点,P 是BC 边上任意一点,PA +PM 的最大值和最小值分别记作S 和T ,求S 2-T 2的值.【练】如图,四边形ABCD 是长方形,把△ACD 沿AC 折叠到△ACD ′,AD ′与BC 交于E ,若AD =4,DC =3,求BE .【例2】(1)如图,△ABC 中,∠C =60°,AB =70,AC =30,求BC 的长.EDC BAFEDCBAPMCAD 'EDCB A(2)如图,在四边形ABCD 中,AB =2,CD =1,∠A =60°, ∠B =∠D =90°,求四边形ABCD 的面积.【练】如图,△ABC 中,A =150°,AB =2,BCAC 的长.【例3】(1)如图,△ABC 中,AB =AC =20,BC =32,D 为BC 上一点,AD ⊥AB ,求CD .(2)如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°,D 、E 分别是BC 、AC 中点,AD =5,BE=,求AB .【例4】如图,△ABC 中,∠ACB =90°,CD ⊥AB 于D ,设AC =b ,BC =a ,AB =c ,CD =h ,求证:CBADCBACBADCBAEDC BA(1)222111a b h +=; (2)a +b <c +h ;(3)以a +b ,h 和c +h 为边的三角形是直角三角形.【例5】(1)如图,ABCD 为矩形,P 为矩形ABCD 所在平面上一点,求证:PA 2-PB 2=PD 2 -PC 2.(2)锐角△ABC 中,AD ⊥BC 于D ,若∠B =2∠C ,求证:AC 2=AB 2+AB ·BC .变式:如图,AM 是△ABC 的BC 边上的中线,求证:AB 2+AC 2=2(AM 2+BM 2).(3)如图,△ABC 中,AB =AC ,P 为线段BC 上一动点,试猜想AB 2,AP 2, PB ,PC 有何关系,并加以证明.D CBAPDCB ADCBAM BA变式:若点P 在BC 的延长线上,如图,(3)中结论是否仍然成立?并证明.(4)在等腰Rt △ABC 的斜边AB 所在的直线上取点P 并设s =AP 2+BP 2,试探求P 点位置变化时,s 与2CP 2的大小关系,并证明.变式:若点P 在BA 的延长线上,如图中,(4)中结论是否仍然成立?并证明.【例6】(1)如图,△ABC 中,D 为BC 边上的中点,以D 为顶点作∠EDF =90°,DE 、DF 分别交AB 、AC 于E 、F ,且BE 2+FC 2=EF 2,求证:∠BAC =90°.P CB APC APCBACBAFED(2)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,E,F分别是BC上两点,若∠EAF=45°,试推断BE,CF,EF之间的关系,并证明.AB C变式一:将(2)中△AEF旋转至如图所示,上述结论是否仍然成立?试证明.AE变式二:如图,△AEF中∠EAF=45°,AG⊥EF于G,且GF=2,GE=3,求S△AEF.AG【例7】(1)在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,P为△ABC内一点,且PA=3,PB=1,PC=2,求∠BPC的度数.(2)如图,在四边形ABCD 中,∠ABC =30°,∠ADC =60°,AD =CD ,求证BD 2=AB 2+BC 2.【例8】在等腰△ABC 中,AB =AC ,边AB 绕点A 逆时针旋转角度m ,得到线段AD . (1)如图1,若∠BAC =30°,30°<m <80°,连接BD ,请用含m 的式子表示∠DBC ;(2)如图2,若∠BAC =90°,0°<m <360°,射线AD 与直线BC 相交于点E ,是否存在旋转角度m,使AEBE若存在,求出所有符合条件的m 的值;若不存在,请说明理由.【例9】(1)已知点P 在一、三象限的角平分线上,且点P 到点A (3,6)的距离为PA =15,求点P 的坐标;PCBADCBADCB AE DCBA(2)已知直角坐标平面内的△ABC三个顶点的坐标分别为A(-1,4),B(-4,-2),C(2,-2),试判断△ABC的形状;(3的最小值;(4)已知a>0,b>0.自我归纳:四、课后练习1.如图,一艘货轮向正北方向航行,在点A处测得灯塔M在北偏西30°,货轮以每小时20海里的速度航行,1小时后到达B处,测得灯塔M在北偏西45°,问该货轮到达灯塔正东方向D处时,货轮与灯塔M的距离是多少?2.在△ABC 中,A =30°,B =45°,BC =10cm ,求AB ,AC 及△ABC 的面积.3.(1)如图,把长方形沿ABCD 对角线折叠,重合部分为△EBD . 1)求证和:△EBD 为等腰三角形; 2)若AB =2,BC =8,求AE .(2)如图,折叠长方形ABCD 的一边AD ,使点D 落在BC 边上,已知AB =8cm ,CE =4cm ,求AD .4.如图,△ABC 是等腰三角形,∠BAC =90°,AB =AC ,D .E .是BC 上的两点,且∠DAE =45°,若BD =6,EC =8,求DE 的长.MDB A北C 'EDCB AFED CBA5.如图,在等腰三角形中,AB=AC,D是斜边BC的中点,E、F分别为AB,AC边上的点,且DE⊥DF. (1)求证:BE2+CF2=EF2;(2)若BE=12,CF=5,试求△DEF的面积.6.如图,等腰Rt△ABC中,∠A=90°,P为△ABC内一点,PA=1,PB=3,PC,求∠CPA.7.(1)如图1,已知点P是矩形ABCD内一点,求证:PA2+PC2=PB2+PD2. (2)①如果点P移动到矩形的一边或顶点时,如图2,(1)中结论仍成立;C BAEDFC BAEPCB AAB CDP②如果点P移动到矩形ABCD的外部时,如图3,(1)中结论仍成立.请在以上两个结论中任选一个并给出证明.归纳结论:8.如图,△ABC中,AD是BC边的中点,AE是BC边上的高,求证:AB2-AC2=2BC·DE.9.10.试判断,三边长分别为2n2+2n,2n+1,2n2+2n+1(n>0)的三角形是否为直角三角形?11.已知a,b,x,y.PDCBAPDCBAED C BA12.如图,Rt△ABC的两直角边AB=4,AC=3,△ABC内有一点P,PD⊥BC于D,PE⊥AC于E,PF⊥AB于F,且AB PF+AC PE +BCPD=12,求PD、PE、PF的长.PFED CBA欢迎您的下载,资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议,策划案计划书,学习资料等等打造全网一站式需求。
完整版)勾股定理培优专项练习勾股定理练(根据对称求最小值)基本模型:已知点A、B为直线m同侧的两个点,请在直线m上找一点M,使得AM+BM有最小值。
1、已知边长为4的正三角形ABC上一点E,AE=1,AD⊥BC于D,请在AD上找一点N,使得EN+BN有最小值,并求出最小值。
解:由于AE=1,所以DE=√3.连接BE,设∠EBN=x,则∠EBD=∠ABE-x=60°-x。
由正弦定理得:EN/ sinx = BN/sin(60°-x)。
=。
EN/BN = sinx/sin(60°-x)由于sinx/sin(60°-x)在[0,1]内单调递增,所以EN/BN最小值对应的x值也是最小值。
又由于XXX,所以问题转化为:在直线AD上找一点N,使得MN+EB最小。
连接AC,设交点为F,则∠ABF=∠FBD=30°,BF=AB/2=2.由于AF=AD-DF=√3-DF,所以MN+EB=BF+MN+EF=BF+FN。
由于FN=AF-AN=AF-AE=√3-1,所以MN+EB=2+MN+√3-1=MN+3+√3.因此,EN+BN的最小值为3+√3,此时x=30°。
2、已知边长为4的正方形ABCD上一点E,AE=1,请在对角线AC上找一点N,使得EN+BN有最小值,并求出最小值。
解:连接BE,设∠EBN=x,则∠EBD=∠ABE-x=45°-x。
由正弦定理得:EN/sinx = BN/sin(45°-x)。
=。
EN/BN = sinx/sin(45°-x)由于sinx/sin(45°-x)在[0,1]内单调递增,所以EN/BN最小值对应的x值也是最小值。
又由于XXX,所以问题转化为:在对角线AC上找一点N,使得MN+EB最小。
连接BD,设交点为F,则∠ABF=∠FBD=45°,BF=AB/√2=2√2.由于AF=AD-DF=4-DF,所以MN+EB=BF+MN+EF=BF+FN。
勾股定理专题
考点一 证明三角形是直角三角形
例1、已知:如图,在△ABC 中,CD 是AB 边上的高,且CD 2
=AD ·BD.求证:△ABC 是直角三角形
.
针对训练:1、已知:在△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别是a 、b 、c ,满足a 2
+b 2
+c 2
+338=10a+24b+26c.试判断△ABC 的形状.
2、如图,已知:在ΔABC 中,∠C=90︒,M 是BC 的中点,MD ⊥AB 于D ,求证:AD 2
=AC 2
+BD 2
.
考点二 运用勾股定理的逆定理进行计算 例2、如图,等腰△ABC 中,底边BC =20,D 为AB 上一点,CD =16,BD =12,
求△ABC 的周长。
A
B
C
M
D
针对训练:1、.已知:如图,四边形ABCD ,AD ∥BC ,AB=4,BC=6,CD=5,AD=3.
求:四边形ABCD 的面积
.
3.已知:如图,DE=m,BC=n,∠EBC 与∠DCB 互余,求BD 2
+CD 2
.
考点三、与勾股定理逆定理有关的探究和应用
例1.阅读下列解题过程:已知a 、b 、c 为△ABC 的三边,且满足a 2c 2-b 2c 2=a 4-b 4
,试判断△ABC 的形状.
解:∵a 2c 2
-b 2c 2
=a 4
-b 4
,(A)∴c 2
(a 2
-b 2
)=(a 2
+b 2
)(a 2
-b 2
),(B)∴c 2
=a 2
+b 2
,(C)∴△ABC 是直角三角形.
问:①上述解题过程是从哪一步开始出现错误的?请写出该步的代号_______; ②错误的原因是______________;③本题的正确结论是__________.
例2. 学习了勾股定理以后,有同学提出“在直角三角形中,三边满足2
22c b a =+,或许其
他的三角形三边也有这样的关系”.让我们来做一个实验!
(1)画出任意的一个锐角三角形,量出各边的长度(精确到1毫米),较短的两条边长分别是
=a ______mm ;=b _______mm ;较长的一条边长=c _______mm 。
比较2
22_____c b a + (填写“>”,“<”,或“=”);
(2)画出任意的一个钝角三角形,量出各边的长度(精确到1毫米),较短的两条边长分别是
=a ______mm ; =b _______mm ;较长的一条边长=c _______mm 。
比较2
22_____c b a + (填写“>”,“<”,或“=”);
(3)根据以上的操作和结果,对这位同学提出的问题, 你猜想的结论是: ; 。
B
E
C
D
⑷对你猜想22a b 与2c 的两个关系,任选其中一个结论利用勾股定理证明。
(1)
B
A
(2)
C
B A
(3)
C
B
A
例3.如图,南北向MN 为我国的领海线,即MN 以西为我国领海,以东为公海.上午9时50分,我国反走私艇A 发现正东方有一走私艇C 以每小时13海里的速度偷偷向我领海开来,便立即通知正在线上巡逻的我国反走私艇B 密切注意.反走私艇A 通知反走私艇B:A 和C 两艇的距离是13海里,A 、B 两艇的距离是5海里.反走私艇B 测得距离C 艇是12海里,若走私艇C 的速度不变,最早会在什么时间进入我国领海?
针对训练:1观察下列各式:32
+42
=52
;82
+62
=102
;152
+82
=172
;242
+102
=262
…,你有没有发现其中的规律?请用含n 的代数式表示此规律并证明,再根据规律写出接下来的式子.
延伸训练: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.
总结提高:
1.满足下列条件的三角形中,不是直角三角形的是( )
A.三内角之比为1∶2∶3
B.三边长的平方之比为1∶2∶3
C.三边长之比为3∶4∶5
D.三内角之比为3∶4∶5
2.如图18-2-4所示,有一个形状为直角梯形的零件ABCD ,AD ∥BC ,斜腰DC 的长为10 cm ,∠D=120°,则该零件另一腰AB 的长是________ cm (结果不取近似值).
图18-2-4 图18-2-5 图18-2-6
3.如图18-2-5,以Rt △ABC 的三边为边向外作正方形,其面积分别为S 1、S 2、S 3,且S 1=4,S 2=8,则AB 的长为_________.
4.如图18-2-6,已知正方形ABCD 的边长为4,E 为AB 中点,F 为AD 上的一点,且AF=4
1
AD ,试判断△EFC 的形状.
5.一个零件的形状如图18-2-7,按规定这个零件中∠A 与∠BDC 都应为直角,工人师傅量得零件各边尺寸:AD=4,AB=3,BD=5,DC=12 , BC=13,这个零件符合要求吗?
图18
-2-7
6.已知△ABC 的三边分别为k 2
-1,2k ,k 2
+1(k >1),求证:△ABC 是直角三角形.
7.已知a 、b 、c 是Rt △ABC 的三边长,△A 1B 1C 1的三边长分别是2a 、2b 、2c ,那么△A 1B 1C 1
是直角三角形吗?为什么?
8、.如图18-2-9所示,在平面直角坐标系中,点A、B的坐标分别为A(3,1),B(2,4),△OAB是直角三角形吗?借助于网格,证明你的结论.
9、若△ABC的三边长为a、b、c,根据下列条件判断△ABC的形状。
(1)a2+b2+c2+200=12a+16b+20c(2) a3-a2b+ab2-ac2+bc2-b3=0
10.如图,在△ABC中,D为BC边上的一点,已知AB=13,AD=12,AC=15,BD=5,求CD 的长.
11.已知:如图,四边形ABCD中,AB⊥BC,AB=1,BC=2,CD=2,AD=3,求四边形ABCD 的面积.。