勾股定理资料 知识点+典型例题+变式训练
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一、勾股定理
一.勾股定理
即:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方,如果用a,b,c分别表示直角三角形的两直角边和斜边,那么a2+b2=c2(满足此等式的三个数称为勾股数)
二、勾股定理的证明
证法一: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,证明:a2+b2=c2
证法二: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 /2 . 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.证明:a2+b2=c2
证法三: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 /2 . 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.
勾股定理的逆定理(毕达哥拉斯定理):如果三角形两条边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形就是直角三角形。
最长边所对的角为直角。
三、勾股定理及其逆定理的应用
勾股定理是直角三角形的性质定理,而勾股定理的逆定理是直角三角形的判定定理,它不仅判定三角形是否为直角三角形,而且可以判定直角三角形中哪一个角为直角。
请同学务必熟练掌握其应用。
类型一:勾股定理的直接用法
1、在Rt△ABC中,∠C=90°
(1)已知a=6,c=10,求b,(2)已知a=40,b=9,求c;(3)已知c=25,b=15,求a.
思路点拨:写解的过程中,一定要先写上在哪个直角三角形中,注意勾股定理的变形使用。
解析:(1) 在△ABC 中,∠C=90°,a=6,c=10,b= (2) 在△ABC 中,∠C=90°,a=40,b=9,c=
(3) 在△ABC 中,∠C=90°,c=25,b=15,a=
举一反三
【变式】:如图∠B =∠ACD =90°, AD =13,CD =12, BC =3,则AB 的长是多少?
练习巩固
1.下列四组数据不能作为直角三角形的三边长的是()
A .6、8、10 B.5、12、13 C.12、18、22 D.9、12、15
2.如图:正方形A 的面积为36,正方形B 的面积为64,则正方形C 的面积为()
A.49
B.100
C.144
D.81
3.一个直角三角形的一条直角边长为12cm,斜边长为15cm,则此直角三角形的面积为() A.54 cm 2
B.90 cm 2
C.108 cm 2
D.180 cm 2
4、五根小木棒,其长度分别为7,15,20,24,25,现将他们摆成两个直角三角形,其中正确的是( )
1524
25
207
15
2024
25
157
25
20
24
257
202415
(A)
(B)
(C)
(D)
5、已知:如图(1),在Rt △ABC 中,∠B=90°,D 、E 分别是边AB 、AC 的中点,DE=4,AC=10,则
AB=_____________.
D C
类型二:勾股定理的构造应用
2、如图,已知:在中,,,. 求:BC的长.
思路点拨:由条件,想到构造含角的直角三角形,为此作于D,则有
,,再由勾股定理计算出AD、DC的长,进而
求出BC的长.
解析:作于D,则因,
∴(的两个锐角互余)
∴(在中,如果一个锐角等于,
那么它所对的直角边等于斜边的一半).
根据勾股定理,在中,
.
根据勾股定理,在中,
.
∴.
举一反三【变式1】如图,已知:,,于P. 求证:
BP2=AP2+BC2
练习巩固
1、等腰三角形的一腰长为13,底边长为10,则它的面积为()
A.65
B.60
C.120
D.130
2、如图:已知AD是△ABC的高,AB=10,AD=8,BC=12,则△ABC为()
A.等腰三角形
B.等腰直角三角形
C.直角三角形
D.不能确定
3、.等边三角形的边长是10,它的高的平方等于()
A.50
B.75
C.125
D.200
6、在三角形ABC中,∠C=90°,BC=6,AC=8,则三角形ABC中最长边上的高为()
7、在三角形ABC中,AB=13cm,BC=10cm,BC边上的中线AD=12cm,试说明三角形ABC是
等腰三角形.
8、在某一平地上,有一棵高8米的大树,一棵高3米的小树,两树之间相距12米。
今一只
小鸟在其中一棵树的树梢上要飞到另一棵树的树梢上,问它飞行的最短距离是多少?
9、如图:设甲到岛上去探宝,登陆后先往东走8千米,又往北走2千米,遇到障碍后又向西走3千米,再折向北走6千米处往东一拐,仅1千米找到宝藏,问登陆点到探宝点的距离是多少?
10、如图:,已知AB=4,BC=12,CD=13,DA=3,AB⊥AD,求四边形ABCD的面积。
类型三:勾股定理的实际应用
(一)用勾股定理求两点之间的距离问题
3、如图所示,在一次夏令营活动中,小明从营地A点出发,沿北偏东60°方向走了
到达B点,然后再沿北偏西30°方向走了500m到达目的地C点。
(1)求A、C两点之间的距离。
(2)确定目的地C在营地A的什么方向。
解析:(1)过B点作BE//AD
∴∠DAB=∠ABE=60°
∵30°+∠CBA+∠ABE=180°
∴∠CBA=90°
即△ABC为直角三角形
由已知可得:BC=500m,AB=
由勾股定理可得:
所以
(2)在Rt△ABC中,
∵BC=500m,AC=1000m
∴∠CAB=30°
∵∠DAB=60°
∴∠DAC=30°
即点C在点A的北偏东30°的方向
举一反三
【变式】一辆装满货物的卡车,其外形高2.5米,宽1.6米,要开进厂门形状如图的某工厂,问这辆卡车能否通过该工厂的厂门?
(二)用勾股定理求最短问题
4、国家电力总公司为了改善农村用电电费过高的现状,目前正在全国各地农村进行电网改造,某地有四个村庄A、B、C、D,且正好位于一个正方形的四个顶点,现计划在四个村庄联合架设一条线路,他们设计了四种架设方案,如图实线部分.请你帮助计算一下,哪种架设方案最省电线.
思路点拨:解答本题的思路是:最省电线就是线路长最短,通过利用勾股定理计算线路长,然后进行比较,得出结论.
解析:设正方形的边长为1,则图(1)、图(2)中的总线路长分别为
AB+BC+CD=3,AB+BC+CD=3
图(3)中,在Rt△ABC中
同理
∴图(3)中的路线长为
图(4)中,延长EF交BC于H,则FH⊥BC,BH=CH
由∠FBH=及勾股定理得:
EA=ED=FB=FC=
∴EF=1-2FH=1-
∴此图中总线路的长为4EA+EF=
3>2.828>2.732
∴图(4)的连接线路最短,即图(4)的架设方案最省电线.
举一反三
【变式】如图,一圆柱体的底面周长为20cm,高AB为4cm,BC是上
底面的直径.一只蚂蚁从点A出发,沿着圆柱的侧面爬行到点C,试求
出爬行的最短路程.
练习巩固
1、.如图:长方体盒子(无盖)的长、宽、高分别是12cm,8 cm,30 cm,在AB中点C处有一滴蜜糖,一只小虫从E处爬到C处去吃,有无数种走法,则最短路程是多少?
2、如图,某沿海开放城市A接到台风警报,在该市正南方向100km的B处有一台风中心。
沿BC方向以20km/h的速度向D移动。
已知城市A到BC的距离AD=60km,那么台风中心经过多长时间从B点移到D点?如果在距台风中心30km的圆形区域内都将有受到台风破坏的危险。
正在D点休闲的游人在接到警报后的几小时内撤离才可脱离危险?
3、如图,公路MN和公路PQ在点P处交汇,且∠QPN=30°,点A处有一所中学,AP =160m。
假设拖拉机行驶时,周围100m以内会受到噪音的影响,那么拖拉机在公路MN 上沿PN方向行驶时,学校是否会受到噪声影响?请说明理由,如果受影响,已知拖拉机的速度为18km/h,那么学校受影响的时间为多少秒?。