第十八章 勾股定理小结与复习
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第十八章勾股定理本章小结小结1 本章概述本章主要学习勾股定理、勾股定理的逆定理及它们的应用.通过从特殊到一般的探索过程过程验证了直角三角形三边之间的数量关系——勾股定理,又由生活实例及三角形全等方法验证由三边关系得到直角三角形——勾股定理的逆定理.学习时应注意区分并把它们运用到实际问题中,同时了解定理、互逆命题、互逆定理的相关内容.小结2 本章学习重难点【本章重点】会灵活运用勾股定理进行计算及解决一些实际问题;掌握勾股定理的逆定理的内容及其证明过程,并会应用其解决一些实际问题.【本章难点】掌握勾股定理探索过程,并掌握其适用范围;理解勾股定理及其逆定量.【学习本章注意的问题】在学习本章内容的过程中,主要注意勾股定理及其逆定理的应用.在解决实际问题的过程中常用下列方法:(1)直接法;(2)转化法;(3)构造图形法(即构造直角三角形以达到解题的目的);(4)图形结合法;(5)数形结合法;(6)方程的思想方法.小结3 中考透视本节知识在中考中以考查已知直角三角形的两边求第三边,运用勾股定理解决实际问题为主.其中定理在实际生活中的应用是热点,一般以选择题、填空题或解答题的形式出现,有时也与其他知识一起综合命题.知识网络结构图专题总结及应用一、知识性专题专题1 勾股定理及其逆定理的应用【专题解读】要证明以三条线段(或线段所在的直线)为边的三角形是直角三角形,应设法求出三边的长或关系式,利用勾股定理的逆定理证明.例1 如图18-69所示,在等腰直角三角形ABC的斜边上取两点M,N,使∠MCN=45°,设AM=a,MN=x,BN=b,判断以x,a,b为边长的三角形的形状.分析要判断三角形的形状,就应设法将x,a,b放到一个三角形中,由于∠MCN=45°,因此可过点C作CD⊥MC,截取CD=CM,这样就可以得到全等的三角形,并把x,a,b放到一个三角形中,进而利用勾股定理的逆定理判断三角形的形状.解:作CD⊥CM,且CD=CM,连接ND,BD,∵AC⊥BC,CD⊥CM,∴∠ACB=∠MCD=90°.∴∠ACM=∠BCD.又∵AC=BC,CM=CD,∴△CAM≌△CBD.∴∠CBD=∠A=45°,AM=BD=a.∴CM=CD,∠MCN=∠DCN=45°,CN=CN,∴△MCN≌△DCN. ∴ND=MN=x.∴∠CBA=∠CBD=45°, ∴∠NBD=∠CBA+∠CBD=90°.∴NB2+BD2=ND2,即b2+a2=x2,∴△NBD为直角三角形,即以x,a,b为边长的三角形是直角三角形.【解题策略】巧用已知条件构造全等三角形,将线段x,a,b放到一个三角形中,为应用勾股定理的逆定理创造了条件.例2 李老师让同学们讨论这样一个问题:如图18-70所示,有一个长方体盒子,底面正方形的边长为2 cm,高为3 cm.在长方体盒子下底面的A点有一只蚂蚁,它想吃到上底面的F点处的食物,则怎样爬行路程最短?最短路程是多少?过了一会儿,李老师问同学们答案,甲生说:先由A点到B点,再走对角线BF.乙生说:我认为应由A先走对角线AC,再由C点到F点.丙生说:将长方形ABCD与长方形BEFC展开成方长形ABFG,利用勾股定理求AF的长.哪位同学的说法正确?还有其他方法吗?若有,请叙述出来,并说明理由.(参考数据:29≈5.392)分析要使蚂蚁爬行的路程最短,可直接连接AF,再求出AF,但AF在盒子里面,不符合题目要求,甲生和乙生的方法类似,只是顺序不同;丙生和丁生的方法类似,只是长方形的长、宽不同,若在丙、丁的长方形中分别画出甲、乙的路线,则发现丙生和丁生的办法都符合要求,但究竟哪个路程最短,就需要计算了.解:按丙生的办法:将长方形ABCD与长方形BEFC展开成长方形AEFD,如图18-71所示,则AE=AB+BE=4 cm,EF=3 cm,连接AF,在Rt△AEF中,AF2=AE2+EF2=42+32=25,∵AF=5 cm.连接BF,∵AF<AB+BF,∴丙的方法比甲的好.按丁生的办法:将长方形ABCD与正方法CFGD展开成长方形ABFG,如图18-72所示,则BF=BC+CF=3+2=5(cm),AB=2 cm,连接AF.在Rt△ABF中,AF2=BF2+AB2=52+22=29≈5.392,∴AF≈5.39(cm).连接AC,∵AF<AC+CF,∴丁的方法比乙的好.比较丙生与丁生的计算结果,丙生的说法正确.二、规律方法专题专题2 利用勾股定理解决折叠问题【专题解读】折叠问题与轴对称和图形全等是密不可分的.做题时一定要抓住这一点,以免有无从下手之感.例3 如图18-73所示,将长方形ABCD沿直线BD折叠,使点C落在点C′处,BC′交AD 于E,AD=8,AB=4,求△BED的面积.分析由于12ABCS DE AB=,所以只要求出DE的长即可,而DE=BE,AE=AD-DE=8-BE,在Rt△ABE中,利用勾股定理列方程求解.解:∵AD∥BC,∴∠2=∠3.∵△BC′D与△BCD关于直线BD对称, ∴∠1=∠2,∴∠1=∠3,∴EB=ED.设EB=x,则ED=x,AE=AD-ED=8-x.在Rt△ABE中,AB2+AE2=BE2.∴42+(8-x) 2=x2,∴x=5,∴DE=5.∴11541022ABCS DE AB==⨯⨯=.专题3 利用面积关系解决问题【专题解读】利用勾股定理求出直角三角形的边长,进而求出面积,再利用面积的关系列出方程,从而解决问题.例4 如图18-74所示,在三角形ABC 中, ∠C =90°,两直角边AC =6,BC =8,在三角形内有一点P ,它到各边的距离相等,则这个距离是 ( )A.1B.2C.3D.无法确定分析 要想直接计算,需找出表示这个相等距离的线段,由角平分线的性质可知,点P 应是△ABC 各角平分线的交点,再由面积关系列方程求解.设P 点到三边的距离为x ,连接P A,PB,PC .在Rt △ABC 中,AC =6,BC =8,所以AB 2=AC 2+BC 2=62+82=36+64=100.所以AB =10.又因为ABC PAB PAC PBC SS S S =++, 所以11116810682222x x x ⨯⨯=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯. 即48=10x +6x +8x .所以x =2,故选B.【解题策略】这是一道方程与几何图形相结合的数学题,在几何图形问题中经常涉及解方程、求面积等相关计算.本题考查了勾股定理的实际应用.三、思想方法专题专题4 建模思想【专题解读】能运用勾股定理解决简单的实际问题,将其转化为数学问题,建立直角三角形的模型,体现了学数学、用数学的思想,通过建模解决问题.例5 一船在灯塔C 的正东方向8海里的A 处,以20海里/时的速度沿北偏西30°方向行驶.(1) 多长时间后,船距灯塔最近?(2) 多长时间后,船到灯塔的正北方向?此时船距灯塔有多远?(其中:162-82≈13.92)分析 最近距离就是点C 到船航线AB 的垂线段的长度,所以构造出直角三角形,再运用勾股定理及逆定理即可.解: (1)如图18-75所示,由题意可知,当船航行到D 点时,距灯塔最近,此时,CD ⊥AB .因为∠BAC =90°-30°=60°,所以∠ACD =30°.所以AD =11822AC =⨯=4(海里). 又因为4÷20=0.2(小时)=12(分),所以12分后,船距灯塔最近.(2)当船到达灯塔的正北方向的B 点时, BC ⊥AC .此时∠B =30°,所以AB=2AC =2×8=16(海里).所以16÷20=0.8(小时)=48(分).所以BC 2=AB 2-AC 2=162-82≈13. 92.所以BC ≈13.9(海里).所以48分钟后,船到达灯塔的正北方向,此时船距灯塔约13.9海里.【解题策略】在运用勾股定理及其逆定理时,一定要区别它们各自的适用条件,不要混淆.例6 如图18-76所示,如果电梯的长、宽、高分别是1.2 m,1.2 m,2.1 m,那么能放到电梯内的竹竿的最大长度是多少?分析 所放竹竿的最大长度应是图中线段AB 的长度,利用勾股定理即可求解.解:连接AB ,BC ,在Rt △ABC 中,BC 2=1.22+1.22=2.88,AC 2=2.12=4.41,∴AB 2=BC 2+AC 2=2.88+4.41=7.29.∴AB =2.7 m.∴能放入电梯内的竹竿的最大长度是2.7 m.例7 有一圆柱形油罐,如图18-77(1)所示,要从A 点环绕油罐建梯子,正好到A 点正上方B 点,则梯子最短需多少米?(已知油罐口的周长是12 m ,高AB 是5 m )分析 把圆住体沿AB 剪开,平铺在平面上,就会得到矩形ABB ′A ′,对角线AB ′就是梯子的长度,如图18-77(2)所示.解:假设将圆柱体的侧面沿AB 剪开铺平,则ABB ′A ′为长方形AB=A ′B ′=5 m,AA ′=BB ′=12 m,∠BAA ′=∠A ′=∠A ′B ′B =90°,因此沿AB ′建梯子,材料最省,梯子最短.在Rt △AA ′B ′中,AB ′=答:梯子最短需13 m. 2011中考真题精选1. (2011内蒙古呼和浩特,9,3)如图所示,四边形ABCD 中,DC ∥AB ,BC=1,AB=AC=AD=2.则BD 的长为( )A. 14B. 15C. 23D. 32点评:本题考查了勾股定理,解题的关键是作出以A 为圆心,AB 长为半径的圆,构建直角三角形,从而求解.2.(2011四川达州,6,3分)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为E,如果AB=10,CD=8,那么线段OE的长为()A、5B、4C、3D、2考点:垂径定理;勾股定理。
八年级第18章知识点总结八年级第18章知识点内容涉及到勾股定理以及三角形的性质,通过本章学习,我们能够加深对于勾股定理的理解,熟悉各种三角形的性质,从而能够更好地去解决与三角形相关的问题。
一、勾股定理勾股定理是指在直角三角形中,直角边的平方等于另外两条边的平方和。
我们可以用字母表达式来表示这个定理:c² = a² + b²其中,c表示直角边中的斜边,a和b则分别表示其他两条边。
勾股定理有许多应用。
例如,我们可以用勾股定理计算直角三角形的斜边的长度;或者在一个非直角三角形中,如果我们知道角度和其中两条边的长度,那么我们就可以用勾股定理来计算出第三边的长度。
二、三角形的性质1.等边三角形等边三角形是指三条边的长度都相等的三角形。
在等边三角形中,三个角度都相等,并都等于60度。
2.等腰三角形等腰三角形是指两条边的长度相等的三角形。
在等腰三角形中,两个角度相等。
3.直角三角形直角三角形是指其中一个角度是90度的三角形。
在直角三角形中,直角边上的角度是90度,其他两个角度则相加等于90度。
4.锐角三角形锐角三角形是指其中三个角度都小于90度的三角形。
5.钝角三角形钝角三角形是指其中一个角度大于90度的三角形。
以上五种三角形都各自有不同的性质和应用,我们需要针对不同的问题和场合,进行选择和使用。
三、总结本章内容主要涉及到勾股定理以及各种三角形的性质。
我们通过学习这些知识,能够更好地去解决各种三角形相关的问题。
在学习过程中,我们需要不断地练习,熟练掌握各种公式和定理,从而能够更好地应用到实际问题中去。
八年级下册第18章.勾股定理知识点与常见题型总结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.cbaHG F EDCB A方法二:bacbac cabcab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 bcc baE D CBA3.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,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;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 +=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记住常见的勾股数可以提高解题速度,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帮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,以便运用勾股定理进行计算,应设法添加辅助线(通常作垂线),构造直角三角形,以便正确使用勾股定理进行求解.8..勾股定理逆定理的应用勾股定理的逆定理能帮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进行比较,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:ABC30°D CB A ADB CCB DA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:⑴2210AB AC BC =+=⑵228BC AB AC =-=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:⑴224AC AB BC =-=, 2.4AC BCCD AB⋅==DBAC⑵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21EDCBA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2290,2BED BE BD DE ∠=︒=-=Rt ACD Rt AED ∆≅∆ AC AE ∴=在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒222AB AC BC ∴=+,222()4AE EB AC +=+3AC ∴=例4. ( 2014•安徽省,第8题4分)如图,Rt △ABC 中,AB =9,BC =6,∠B =90°,将△ABC 折叠,使A 点与BC 的中点D 重合,折痕为MN ,则线段BN 的长为( )A .B .C .4 D . 5考点: 翻折变换(折叠问题).分析: 设BN =x ,则由折叠的性质可得DN =AN =9﹣x ,根据中点的定义可得BD =3,在Rt △ABC 中,根据勾股定理可得关于x 的方程,解方程即可求解.解答:解:设BN=x,由折叠的性质可得DN=AN=9﹣x,∵D是BC的中点,∴BD=3,在Rt△ABC中,x2+32=(9﹣x)2,解得x=4.故线段BN的长为4.故选:C.点评:考查了翻折变换(折叠问题),涉及折叠的性质,勾股定理,中点的定义以及方程思想,综合性较强,但是难度不大.例5.已知长方形ABCD中AB=8cm,BC=10cm,在边CD上取一点E,将△ADE折叠使点D恰好落在BC边上的点F,求CE的长.解析:解题之前先弄清楚折叠中的不变量。
第十八章《勾股定理》小结与复习教案裴家营职业中学八年级数学备课组教学目标一、知识与技能1.回顾熟知勾股定理,勾股定理逆定理,理解它们的产生及证明过程,形成体系,能运用勾股定理及逆定理进行计算、证明和解决实际问题.2.理解互逆命题、互逆定理、勾股数的概念,能写出一个命题的逆命题.二、过程与方法1.经历勾股定理、勾股定理逆定理、逆命题等的应用和证明过程,体会数形结合、转化思想在解决数学问题中的作用,学会运用数学的方式解决实际问题.2.体会在结论获得和验证过程中的数形结合的思想方法.3.在回顾与思考的过程中,提高学生解决问题,反思问题的能力,鼓励学生具有创新精神.三、情感态度与价值观1.在反思和交流的过程中,体验学习带来的无尽的乐趣.2.通过对勾股定理历史的了解,培养学生的爱国主义精神,体验科学给人类带来的力量.3.感受数学的悠久历史和成就,感受数学的作用和魅力,热爱数学、努力学好数学.教学重点1.回顾并思考勾股定理及其逆定理获得和验证的过程;总结直角三角形边、角之间分别存在的关系.2.体会勾股定理及其逆定理在生活中的广泛应用.教学难点1.勾股定理及其逆定理的广泛应用.2.建立本章的知识框架图,教学过程一、引入新课勾股定理是我们数学史的奇迹,我们已经比较完整地研究了这个先人给我们留下来的宝贵的财富,这节课,我们将通过回顾与思考中的几个问题更进一步了解勾股定理的历史,勾股定理的应用.二、回顾与思考问题1:直角三角形的边、角之间分别存在着什么关系?师:在上一学期我们已对直角三角形有所涉及,而这一章我们又重点研究了直角三角形的性质.现在我们来回答问题1,从直角三角形的边、角的特殊性角度全面地进行总结.生:从边的关系来说,当然就是勾股定理;从角的关系来说,由于直角三角形中有一个特殊的角即直角,所以直角三角形的两个锐角互余.生:我认为直角三角形作为一个特殊的三角形,如果又有一个锐角是30°,那么30°的角所对的直角边是斜边的一半.师:很好.我们的学习就应该是一个不断总结、概括、创新的过程.随着以后的学习,你会发现,直角三角形还有它更吸引人的地方.下面我们来看第2个问题.问题2:举例说明,如何判断一个三角形是直角三角形.生:判断一个三角形是直角三角形可以从角、边两个方面去判断.例如:①在△ABC 中,∠B =75°,∠C =15°,根据三角形的内角和定理,可得∠A =90°.根据定义可判断△ABC 是直角三角形.②在△ABC 中.∠A =12 ∠B =13∠C ,由三角形的内角和定理可知∠A +2∠A +3∠A =180°,所以∠A =30°,∠B =2∠A =60°,∠C =3∠A =90°,△ABC 是直角三角形.上面两个例子都是从定义即从角出发去判断一个三角形是直角三角形.生:我来说一下从边如何去判断一个三角形是直角三角形吧.其实从边来判断直角三角形它的理论依据就是判定直角三角形的条件(即勾股定理的逆定理).例如:①△ABC 的三条边分别为a =7,b =25,c =24,而a 2+c 2=72+242=625=252=b 2,,即a 2+c 2=b 2,根据勾股定理的逆定理可知△ABC 是直角三角形.但这里要注意的是b 所对的角∠B =90°.②△ABC 三条边的比为a:b:c =5:12:13,则可设a =5k ,b =12k ,c =13k ,a 2+b 2=25k 2+144k 2=169k 2,c 2=(13k)2=169k 2,所以,a 2+b 2=c 2,△ABC 是直角三角形.师:同学们对我们所学知识能很灵活地运用.在谈到应用这些知识的同时,我们不妨重温一下勾股定理的获得和验证的过程,体会验证过程中的数形结合的思想和方法,对于我们将来学习和研究数学会大有益处.生:勾股定理获得是从一些特例猜想得到的.我们在方格纸上任意画出一个直角三角形,使它的每个顶点都在方格纸的交点上,然后以它的每个边为边长在外部长出三个正方形,我们通过讨论、计算、数格子的方法得到了三个正方形的面积,并且发现以斜边为边长的正方形的面积等于那两个以直角边为边长的正方形的面积和,我们设直角三角形的两直角边为a 、b ,斜边为c ,大正方形的面积是c 2,两个小正方形的面积为a 2、b 2,由上面的关系,我们猜想,是不是所有的直角三角形都有a 2+b 2=c 2这个结论呢?师:这位同学的思路很好.勾股定理又是如何验证的呢?生:先是又找了几个特例验证,发现这个结论正确。
第18章.勾股定理知识点与常见题型总结(word版可编辑修改)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(第18章.勾股定理知识点与常见题型总结(word版可编辑修改))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第18章 勾股定理复习一.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.cbaHG F EDCBA方法二:bacbac cabcab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 bcc baE D CBA3.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,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。
第十八章 勾股定理小结与复习知识梳理1.勾股定理(1)内容: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________,即直角三角形两直角边的_________等于斜边的________.(2)表示方法:在Rt △ABC 中,∠C=90°,则a 2+b 2=c 2. 温馨提示:①勾股定理揭示的是直角三角形三边的平方关系;②勾股定理只对直角三角形适用,而不适用于锐角三角形和钝角三角形. (3)应用:已知直角三角形的任意两边,能求出第三边. 2.勾股定理的逆定理(1)内容: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.(2)应用:判断某三角形是否为直角三角形或说明两条线段垂直.3. 如果两个命题的题设、结论正好相反,我们把像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_______.一般地,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_________.考点呈现考点1 勾股定理例1 (2011年贵州遵义)如图1,由四个边长为1的小 正方形构成一个大正方形,连接小正方形的三个顶点,可得到△ABC ,则△ABC 中BC 边上的高是错误!未找到引用源。
___________. 解析:由题意知,B ,C 分别为EF ,FD 的中点,所以S △ABC =S 正方形AEFD ﹣S △AEB ﹣S △BFC ﹣S △CDA =2×2-2121⨯⨯-1121⨯⨯-2121⨯⨯=23.又BC=21122=+,所以△ABC 中BC 边上的高是23.故填23或错误!未找到引用源。
.考点2 勾股定理的逆定理例2 (2011年四川眉山)如图2,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°解析:连接AC ,因为每个小正方形的边长为1,A ,B ,C 是小正方 形的顶点,所以分别由勾股定理求得AC 2=5,BC 2=5,所以AC =BC .又AB 2=10,所以AC 2+BC 2=AB 2,所以△ABC 是等腰直角三角形,所以∠ABC =45°,图1 CBA图2故选C.考点3 勾股定理的实际应用例3 (2011年浙江丽水)如图3,西安路与南京路平行,并且与八一街垂直,曙光路与环城路垂直.如果小明站在南京路与八一街的交叉口,准备去书店,按图中的街道行走,最近的路程约为( )A .600 mB .500 mC .400 mD .300 m解析:因为BC ∥AD ,所以∠DAE=∠ACB. 因为BC ⊥AB ,DE ⊥AC ,所以∠ABC=∠DEA=90°. 又AB=DE=400,所以△ABC ≌△DEA. 所以EA=BC=300. 在Rt △ABC 中,AC=50022=+BCAB,所以CE=AC ﹣AE=200.从B 到E 有两种走法:①BA+AE=700;②BC+CE= 500.所以最近的路程是500 m .故选B . 考点4 确定最短线路例4 (2011年湖北荆州,改编)如图4,长方体的底面边长分别为2 cm 和4 cm ,高为5 cm ,若一只蚂蚁从P 点开始经过4个侧面爬行一圈到达Q 点,则蚂蚁爬行的最短路径长为_____cm ;如果从P 点开始经过4个侧面绕n 圈到达Q 点,那么所爬行的最短路径长为_____cm.图4 图5分析:这是求立体图形上两点间的最短路线问题,需要将立体图形展开,转化为平面图形,然后利用两点之间线段最短求解.解:如图5是长方体的侧面展开图,其中OP =4×2+2×2=12,OQ =5.在Rt △OPQ 中,由勾股定理,得PQ =22O P O Q +=22125+=13(cm );如果从P 点开始经过4个侧面绕n 圈到达Q 点,则OP =(4×2+2×2)n=12n. 在 Rt △OPQ 中,由勾股定理,得PQ =22O P O Q +=251445)12(222+=+n n (cm ).故填13,251442+n .图3误区点拨一、错在添加条件例1 在△ABC 中,三边的长分别为a ,b ,c ,且a=3,b=4,c 为质数,求c. 错解:由勾股定理,得.5432222=+=+=b a c剖析:因△ABC 是一般三角形,故不能用勾股定理来解,只能根据三角形的三边关系定理来解.只有在直角三角形中,勾股定理才是成立的.造成错解的原因是受“勾3股4弦5”思维定势的影响.正解:由三角形的三边关系定理,得b-a <c <b+a ,即4-3<c <4+3,则1<c <7.因为c 为质数,所以c=2,或c=3,或c=5.二、未弄清最大边,出现错判例2 △ABC 中,已知a=n 2-1,b=n 2+1,c=2n(n >1),试判断△ABC 是否为直角三角形. 错解:因为a 2+ b 2=(n 2-1)2+(n 2+1)2=n 4-2n 2+1+n 4+2n 2+1=2n 4+2,而c 2=(2n)2=4n 2,所以a 2+ b 2≠c 2.故这个三角形不是直角三角形.剖析:错因在于没有弄清楚哪条边是最大边,只是简单地考查了其中两边的平方和是否等于第三边的平方就得出结论.在运用勾股定理的逆定理判断能否组成直角三角形时,应先确定最大边,再考查最大边的平方是否等于其他两边的平方和.正解: 因为n >1,所以b >a ,b >c. 又a 2+c 2=(n 2-1)2+(2n)2=n 4+2n 2+1,b 2=(n 2+1)2=n 4+2n 2+1,所以a 2+c 2=b 2.故△ABC 是直角三角形,且∠B=90°.三、忽视分类讨论,出现漏解例3 等腰三角形中,一边长是6,另一边长是8,求一腰上的高.错解:如图1,作BD ⊥AC 于点D ,则在Rt △ABD 和Rt △CBD 中,分别由勾股定理,得BD 2=AB 2-AD 2=BC 2-CD 2,即AB 2-AD 2=BC 2-(AC -AD)2,所以82-AD 2=62-(8-AD)2,则AD =234,所以BD =22A B A D -=222384⎛⎫- ⎪⎝⎭=16495.剖析:对于已知等腰三角形的两边应分类讨论,漏解的原因是只对图1中的一种情况计算,而忽视了如图2的情形.正解:分两种情况讨论:①若以6 cm 为底,8 cm 为腰,则如图1,得BD =16495;②若以8 cm 为底,6 cm 为腰,则如图2,在Rt △ABD 和Rt △CBD 中,分别由勾股定理,得BD 2=AB 2-AD 2=BC 2-CD 2,即AB 2-AD 2=BC 2-(AC -AD)2,所以62-AD 2=82-(6-AD)2,则AD8图1ADCB6 图2B DC68 A=23,所以BD =22A B A D -=22263⎛⎫- ⎪⎝⎭=9320.所以一腰上的高为16495或9320.勾股趣题一、鸟儿捉鱼(11世纪阿拉伯民间趣题)小溪边长着两棵棕榈树,恰好隔岸相望.一棵树高30尺,另外一棵树高20尺;两棵棕榈树之间的距离是50尺,每棵树顶上都停着一只鸟.忽然,两只鸟同时看见棕榈树间的水面上游出一条鱼,它们立刻以相同的速度飞去抓鱼,并且同时到达目标.问这条鱼出现的地方离较高的棕榈树根有多远?分析:在Rt △ABE 和Rt △ACD 中,由勾股定理,得AD 2+CD 2=AC 2,AE 2+BE 2=AB 2.于是,由AB =AC ,即AB 2=AC 2可列方程求解.解:如图1,CD =20尺,BE =30尺,DE =50尺.设所求的距离AE=x 尺,则AD=(50-x )尺.根据勾股定理,得AB 2=302+x 2,AC 2=202+(50-x )2.因为飞行速度相同,又同时到达,所以AB =AC . 所以302+x 2=202+(50-x )2,解得x =20.所以这条鱼出现的地方与较高的棕榈树根的距离为20尺. 二、孔雀捕蛇(12世纪印度趣题)有一根木柱,木柱下有一个蛇洞.柱高15尺,柱顶站有一只孔雀,孔雀见一条蛇正向洞口游来,现在与洞口的距离还有三倍柱高.就在这时,孔雀猛地向蛇扑过去.问在离蛇洞多远处,孔雀与蛇相遇?(假定孔雀与蛇的速度相同)分析:如图2,假设蛇自D 点向洞口C 爬去,孔雀从柱顶B 向蛇扑去,它们相遇于A 处,若设蛇与孔雀相遇时离洞口x 尺,则AD =3×15-x =45-x .由AB =AD ,在Rt △ABC 中应用勾股定理便可列方程求解.解:如图2,设离蛇洞x 尺处孔雀与蛇相遇,则AD=(45-x )尺,AB =AD .由勾股定理,得AC 2+BC 2=AB 2,即x 2+152=(45-x )2,解得x =20. 所以在离蛇洞20尺处孔雀与蛇相遇.三、折竹抵地(源自《九章算术》)今有竹高一丈(1丈=10尺),末折抵地,去本三尺(竹尖与根之间相距三尺).问折者高几何(即折后直立的竹子高为多少)?分析:将问题转化为图3,在Rt △ABC 中,应用勾股定理求解.解:因为AB 2-AC 2=BC 2=32=9,所以(AB +AC )(AB -AC )=9.因为AC +AB =10,所以AB -AC =109,即AB =109+AC .所以AC +109+AC =10,解得AC =4.55.所以折后直立的竹子高为4.55尺.B CEDA 图1BCDA 图 2CB A图3跟踪训练1.三角形的三边长为(a+b)2=c 2+2ab ,则这个三角形是 ( )A.等边三角形B.钝角三角形C.直角三角形D.锐角三角形2.一个直角三角形的两边长分别为3和2,则第三边长是 ( )A.5B.13C.7D. 5或133.Rt△ABC 中,∠C =90°,若a+b=14 cm ,c=10 cm ,则Rt△ABC 的面积是 ( ) A.24 cm 2B.36 cm 2C.48 cm 2D.60 cm 24.在△ABC 中,∠C=90°,(1)已知 a=2.4,b=3.2,则c= ;(2)已知c=17,b=15,则△ABC 面积等于 .5.如图1,等腰三角形ABC 中,AB=AC ,AD 是底边上的高,若AB=5 cm ,BC=6 cm ,则AD= cm .6.要做一个如图2所示的零件,按规定∠B 与∠D 都应为直角,工人师傅量得所做零件的尺寸如图,这个零件符合要求吗?7.两种规格的钢板原料,图3-(1)的规格为1 m ×5 m ,图3-(2)是由5个1 m ×1 m 的小正方形组成.电焊工王师傅准备用其中的一种钢板原料裁剪后焊接成一个无重叠无缝隙的正方形形状的工件(不计加工中的损耗), 分别在图3-(1)和图3-(2)中标出裁剪线,并画出所要求的正方形形状的工件示意图(保留要焊接的痕迹).(1)(2)图3AC DB图1 2471520DC BA第十八章勾股定理小结与复习知识梳理:1. a2+b2=c2 平方和平方2. a2+b2=c23. 逆命题逆定理跟踪训练:1.C 2.D 3.A4.(1)4 (2)605.46.解:符合要求.理由是:因为AB=24,BC=7,AC=25,所以AB2+BC2=242+72=252=AC2,则△ABC是直角三角形,且∠B是直角;因为AD=20,DC=15,AC=25,所以AD2+CD2=202+152=252=AC2,所以△AC D 是直角三角形,且∠D是直角.所以这个零件符合要求.7.解:。