勾股定理讲义
考点1、勾股定理的内容和证明 勾股定理:
例1:思考:以下图形中那些能用来证明勾股定理,怎么证? ccaccbabcccbbaccacbcaab图1 图2 图3 图4
例2:在中,,若C=90,如下图1根据勾股定理可以得出:a+b=c,若222不是直角三角形,如图2与图3,请你类比勾股定理猜想a2+b2与c2 的关系,并且证明你的结论
A B C
C 图1 B A 图2 B C 图3 A 考点2、利用勾股定理求长度
在中,若C=90,
,则
例3:在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C的对边分别为a、b、c.
(1)若a∶b=3∶4,c=75cm,求a、b; (2)若a∶c=15∶17,b=24,求△ABC的面积; (3)若c-a=4,b=16,求a、c;
(4)若∠A=30°,c=24,求c边上的高hc; (5)若a、b、c为连续整数,求a+b+c.
1、△ABC中,∠C=90°,a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边. (1)若a=5,b=12,则c=______; (2)若c=41,a=40,则b=______;
(3)若∠A=30°,a=1,则c=______,b=______; (4)若∠A=45°,a=1,则b=______,c=______.
2、如图是由边长为1m的正方形地砖铺设的地面示意图,小明沿图中所示的折线从A→B→C所走的路程为______. 3、等腰直角三角形的斜边为10,则腰长为______,斜边上的高为______.
4、在直角三角形中,一条直角边为11cm,另两边是两个连续自然数,则此直角三角形的周长为______. 5、如图,Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,BD是∠ABC的平分线,AD=20,求BC的长.
考点3、勾股定理的实际应用
例4:如图1,公路MN和公路PQ在点P处交汇,且QPN30,点A处有一所中学,AP=160m,假设拖拉机行驶时,周围100m以内会受到影响,那么拖拉机在公路MN沿PN方向行驶时,学校是否会受到噪声的影响?请说明理由,如果受影响,那么学校受影响的时间为多少长?(已知拖拉机的速度为18km/h)
N
例5:以下是小辰同学阅读的一份材料和思考:
五个边长为1的小正方形如图①放置,用两条线段把它们分割成三部分(如图②),移动其中的两部分,与未移动的部分恰好拼接成一个无空隙无重叠的新正方形(如图③).
BAPM图1AQACB
OO图① 图② 图③
小辰阅读后发现,拼接前后图形的面积相等,若设新的正方形的边长为x(x>0),可得x2=5,x=5.由此可知新正方形边长等于两个小正方形组成的矩形的对角线长. 参考上面的材料和小辰的思考方法,解决问题:
五个边长为1的小正方形(如图④放置),用两条线段把它们分割成四部分,移动其中的两部分,与未移动的部分恰好拼接成一个无空隙无重叠的矩形,且所得矩形的邻边之比为1:2. 具体要求如下:
(1)设拼接后的长方形的长为a,宽为b,则a的长度为 ; (2)在图④中,画出符合题意的两条分割线(只要画出一种即可); (3)在图⑤中,画出拼接后符合题意的长方形(只要画出一种即可)
图④ 图⑤
6、有一块如图的木板,经过适当的剪切后,可拼成一块正方形板材,请在图中画出剪切线,并把剪切后的板材拼成的一个面积最大的正方形在图中画出(保留剪切痕迹,不写画法)
7、现场学习题
问题背景:在△ABC中,AB、BC、AC三边的长分别为2、13、17,求这个三角形的面积. 小辉同学在解答这道题时,先建立一个正方形网格(每个小正方形的边长为1),再在网格中画出格点△ABC(即△ABC三个顶点都在小正方形的顶点处),如图1所示.这样不需求△ABC的高,而借用网格就能计算出它的面积.
图1图2图3ABC20201020201010(1)请你将△ABC的面积直接填写在横线上 ________.
思维拓展:(2)我们把上述求△ABC面积的方法叫做构图法.若△ABC三边的长分别为2a、25a、
26a(a0),请利用图2的正方形网格(每个小正方形的边长为a)画出相应的△ABC,并求出它的面积
是: .
探索创新:(3)若△ABC三边的长分别为4m2n2、16m2n2、2m2n2 (m0,n0,mn) ,请运用构图法在图3指定区域内画出示意图,并求出△ABC的面积为: .
8、如图,一架长25分米的梯子AB,斜立在一竖直的墙上,这时梯子底端距墙底7分米.如果梯子的顶端沿墙下滑4分米,梯子的底端的水平方向沿一条直线也将滑动4分米吗?用所学知识,论证你的结论.
9、如图,一个机器人从A点出发,拐了几个直角的弯后到达B点位置,根据图中的数据, 点A和点B的直线距离是 .
ADCBE例6:如图,两个村庄A、B在河CD的同侧,A、B两村到河的距离分别为AC=1千米,BD=3千米,CD=3千米.现要在河边CD上建造一水厂,向A、B两村送自来水.铺设水管的工程费用为每千米20000元,请你在CD上选择水厂位置O,使铺设水管的费用最省,并求出铺设水管的总费用W.
10、如图,在高为3米,斜坡长为5米的楼梯表面铺地毯,则地毯的长度至少需要多少米?若楼梯宽2米,地毯每平方米30元,那么这块地毯需花多少元?
11、在一棵树的10米高B处有两只猴子,一只猴子爬下树走到离树20米处的池塘的A处;另一只爬到树顶D后直接跃到A处,距离以直线计算,如果两只猴子所经过的距离相等,则这棵树高多少米?
12、在平静的湖面上,有一支红莲,高出水面1米,一阵风吹来,红莲移到一边,花朵齐及水面,已知红莲移动的水平距离为2米,则这里的水深是 米
考点4、勾股定理的逆定理 勾股定理逆定理: 勾股数:
例7:如图,E、F分别是正方形ABCD中BC和CD边上的点,且AB=4,CE=1BC,F为CD的中点,连接4AF、AE,问△AEF是什么三角形?请说明理由.
例8:若△ABC的三边的长为a、b、c,根据下列条件判断△ABC的形状 (1)a2b2c233810a24b26c (2)a3-a2b+ ab2-ac2+ bc2-b3=0
(3)若三边长分别为2n2+2n,2n+1,2n2+2n+1呢?(n为正整数)
A D
F
B E C 13、小丽和小芳二人同时从公园去图书馆,都是每分钟走50米,小丽走直线用了10分钟,小芳先去家拿钱再去图书馆,小芳到家用了6分钟,从家到图书馆用了8分钟,小芳从公园到图书馆拐了个(设公园到小芳家及小芳家到图书馆都是直线)( ) A.锐角
B.直角
C .钝角
D.不能确定
14、如图,在单位正方形组成的网格图中标有AB、CD、EF、GH四条线段,其中能构成一个直角三角形三边的线段是( ) A.CD、EF、GH
B.AB、EF、GH C.AB、CD、GH D.AB、CD、EF
15、一个三角形的三边之比是3:4:5 则这个三角形三边上的高之比是( ) A. 20:15:12
B. 3:4:5
C. 5:4:3
D. 10:8:2
16、在下列说法中是错误的( )
A.在△ABC中,∠C=∠A-∠B,则△ABC为直角三角形.
B.在△ABC中,若∠A:∠B:∠C=5:2:3,则△ABC为直角三角形. C.在△ABC中,若a=c,b=
354c,则△ABC为直角三角形. 5 D.在△ABC中,若a:b:c=2:2:4,则△ABC为直角三角形.
17、 三角形的三边长分别为 a2+b2、2ab、a2-b2(a、b都是正整数),则这个三角形是() A.直角三角形 B. 钝角三角形 C.锐角三角形 D.不能确定 18、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( )
A. B. C. D.
19、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______. 20、△ABC的两边a,b分别为5,12,另一边c为奇数,且a+b+c是3的倍数,则c应为______,此三角形为____ __.
21、已知a、b、c是△ABC的三边,且a2c2-b2c2=a4-b4,试判断三角形的形状
例9:已知:在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C的对边分别为a、b、c,设△ABC的面积为S,周长为l.
(1)填表:
3、4、5
(2)如果a+b-c=m,观察上表猜想:(3)证明(2)中的结论.
5、12、13 8、15、17 4 6 2 三边a、b、c a+b-c S l S (用含有m的代数式表示). l
22、观察下面表格中所给出的三个数a,b,c,其中a,b,c为正整数,且a23、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.
…….. 21、b、c 23、4、5 5、12、13 7、24、25 9、40、41 3+ 4=5 5+ 12=13 7+ 24=25 9+ 40=41 …… 21+ b=c 22222222222222考点5、勾股定理与面积
24、直线l上有三个正方形a、b、c,若a和c的面积分别为5和11,则b的面积为
a b c l 25、如图所示,所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,其中最大的正方形的边长为7cm,正方形A,B,C的面积分别是8cm2,10cm2,14cm2,则正方形D的面积是 cm2.
26、在直线l上依次摆放着七个正方形(如图所示),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S1、S2、S3、S4,则S1+S2+S3+S4等于
S11S223S3S4l27、有一块土地形状如图3所示,BD90,AB=20米,BC=15米,CD=7米, A 请计算这块土地的面积
28、如右图:在四边形ABCD中,AB=2,CD=1,∠A=60°, 求四边形ABCD的面积
29、如图所示的一块地,已知AD=4m,CD=3m, AD⊥DC,AB=13m,BC=12m, 求这块地的面积.
A
D
B
C BCAD B 图3 DC 考点6、勾股定理与折叠
例10:如图,长方形ABCD中,AD=9,AB=3,将其折叠,使点D与点B重合,折痕为EF, 求DE和EF的长.
30、如图,矩形纸片ABCD中,AB=8cm,把矩形纸片沿直线AC折叠,点B落在点E处,AE交DC于点F,若AFA.4cm
DFEC25 cm,则AD的长( ) 4B.5cm
C.6cm
D.7cm
AB31、如图,矩形纸片ABCD的边AB=10cm,BC=6cm,E为BC上一点,将矩形纸片沿AE折叠,点B恰好落在DC边上的点G处,求BE的长
32、有一块直角三角形纸板ABC,两直角边AC=6cm,BC=8cm,现将直角边AC沿直线AD折叠,使点C恰好落在AB上于点E,求CD的长?
BDCEAD G C E A B
33、如图,在正方形ABCD中,P、Q分别是AD、BC上的点,将四边形ABQP沿PQ翻折,使得点A落在CD边的M上,若AB12,PQ13则CM的长度为______
BQNCAPDM34、如图,在矩形纸片ABCD中,AB=33,BC=6,沿EF折叠后,点C落在AB边上的点P处,点D落在Q点处,AD与PQ相交于点H,BPE=30
(1) 求BE、QF的长 (2) 求四边形QEFH的面积
考点7、勾股定理相关几何问题
例11:如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,BC=5cm,DC=4cm,求AC和AB的长.
ADBCQ A H F D P B E C 例12: 如图,已知正方形ABCD边长为1cm,△AEF是等边三角形,求AF的长度
D C A B BFCADE35、在四边形ABCD中,C是直角,AB=13,BC=3,CD=4,AD=12 证明:ADBD
36、已知:如图,△ABC中,∠C=90°,D为AB的中点,E、F分别在AC、BC上,且DE⊥DF. 求证:AE2+BF2=EF2.
37、如图,△ABC中,∠C=90°,M是BC的中点,MD⊥AB于D. 求证:AD2=AC2+BD2.
考点8、勾股定理与旋转
例13:在等腰Rt△ABC中,CAB=90,P是三角形内一点,且PA=1,PB=3,PC=7 求:CPA的大小?
38、已知,如图△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,P是△ABC内一点,且PA=3,PB=1,PC=2,求∠BPC
例14:如图,在等腰△ABC中,∠ACB=90°,D、E为斜边AB上的点,且∠DCE=45°
CC P A B C P A B
求证:DE=AD+BE
ABDE222
39、如图ABC中,BAC90,ABAC,P为BC上任意一点,求证:BP2CP22AP2.
A
40、如图,在四边形ABCD中,∠ABC=30°,∠ADC=60°,AD=CD 求证:BD2AB2BC2
考点9、最短路径问题
B P
C ADCB41、有一正方体盒子,棱长是10cm,在A点处有一只蚂蚁它想到B点处觅食,那么它爬行的最短路线是多少?
BBAA42、有一个长方体盒子,它的长是70cm,宽和高都是50cm,在A点处有一只蚂蚁它想到B点处觅食,那么它爬行的最短路线是多少?
43、如图所示,一个二级台阶,每一级的长、宽、高分别为60cm、30cm、10cm,A和B是这个台阶上两个相对的端点,在A点处有一只蚂蚁它想到B点处觅食,那么它爬行的最短路线是多少?
44、如下图、王力的家在高楼15层,一天他去买竹竿,如果电梯的长、宽、高分别为1.2m,1.2m,1.3m,则他所买的竹竿最大长度是多少?
45、如图,已知圆锥的母线AS=10㎝,侧面展开图的夹角是90°,点C为AS的中点,A处有一只蜗牛想吃到C处的食物,但它不能直接爬到C处,只能沿圆锥曲面爬行,请你画出蜗牛爬行的最短路程的图形并求出最短路程.
C S
A B
例15:问题解决:
已知:如图,D为AB上一动点,分别过点A、B作CAAB于点A,EBAB于点B,联结CD、DE. (1)请问:点D满足什么条件时,CDDE的值最小?
(2)若AB8,AC4,BE2,设ADx.用含x的代数式表示CDDE的长(直接写出结果). 拓展应用:
参考上述问题解决的方法,请构造图形, 并求出代数式x1
46、(1)【原题呈现】如图,要在燃气管道l上修建一个泵站分别向A、B两镇供气. 泵站修在管道的什么地方,可使所用的输气管线最短?
解决问题:请你在所给图中画出泵站P的位置,并保留作图痕迹;
(2)【问题拓展】已知a>0,b>0,且a+b=2,写出ma21b24的最小值;
(3)【问题延伸】已知a>0,b>0,写出以a2b2、a24b2、4a2b2为边长的三角形的面积.
2C4x24的最小值.
ADBE