内容正文:
考点1.探索勾股定理
知识框架
基础知识点:
1.1为什么勾股定理?
勾股定理是“人类最伟大的十个科学发现之一。是初等几何中的一个基本定理。那么大家知道多少勾股定理的别称呢?我可以告诉大家,有.毕达哥拉斯定理、商高定理、百牛定理、驴桥定理和埃及三角形等。
这个定理有十分悠久的历史,几乎所有文明古国(希腊、中国、埃及、巴比伦、印度等)对此定理都有所研究。
1)勾股定理在西方被称为毕达哥拉斯定理,相传是古希腊数学家毕达哥拉斯于公元前550年首先发现的。但毕达哥拉斯对勾股定理的证明方法已经失传。
2)中国古代对这一数学定理的发现和应用,远比毕达哥拉斯早得多。中国最早的一部数学著作《周髀算经》 (公元前1000年左右的西周时期)就有关于勾股定理的记载,比毕达哥拉斯要早了五百多年。其中所说的勾3股4弦5,正是勾股定理的一一个应用特例。所以现在数学界把它称为“勾股定理”是非常恰当的。
1.2认识勾股定理
1)如果直角三角形的两条直角边长分别为a,b,斜边长为c,那么a2+b2=c2
注:a.仅在直角三角形中存在勾股定理;b.由于直角三角形的斜边最长,故运用勾股定理时,一定要抓住直角三角形最长边(斜边)的平方等于两短边(两直角边)的平方和,避免出现这样的错误
1.(2020·江苏省南京市初二期中)下列说法中正确的是( )
A.已知,,是三角形的三边长,则
B.在直角三角形中,两边的平方和等于第三边的平方
C.在中,若,则
D.在中,若,则
2.(2020·河南省初二期末)如图中,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10cm,正方形A的边长为6cm、B的边长为5cm、C的边长为5cm,则正方形D的边长为( )
A.3cm B.cm C.cm D.4cm
3.(2020·吉林磐石初二期中)已知:在中,,,,于.
(1)求的长;(2)求的长;(3)求的长.
4.(2020·辽宁昌图初二期中)有一块边长为24米的正方形绿地,如上右图所示,在绿地旁边C处有健身器材,由于居住在A处的居民践踏了绿地,小明想在A处树立一个标牌“少走▇米,踏之何忍?”请你计算后帮小明在标牌的▇填上适当的数字为:____.
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5.(2020·辽宁省初二期中)如图,一支铅笔放在圆柱体笔筒中,笔筒的内部底面直径是9cm,内壁高12cm,则这只铅笔的长度可能是( )
A.9cm B.12cm C.15cm D.18cm
6.(2020·湖南初二月考)如图,在两面墙之间有一底端在点的梯子,当它靠在一侧墙上时,梯子的顶端在点.当它靠在另一侧墙上时,梯子的顶端在点,已知梯子长,点到地面的垂直距离,两墙的距离长.求点到地面的垂直距离.
7.(2020·黑龙江省桦南实验中学初二期中)△ABC中,AB=15,AC=13,高AD=12,则△ABC的周长为
A.42 B.32 C.42或32 D.37或33
1.3勾股定理的证明
据不完全统计,勾股定理的证明方法已经多达400多种了。由于篇幅有限,我们就重点介绍最具代表性的“勾股圆方图”的证法。
在《九章算术》一书中(约在公元50至100年间) ,勾股定理得到了更加规范的一般性表达。中国古代的数学家们不仅很早就发现并应用勾股定理,而且很早就尝试对勾股定理作理论的证明。最早对勾股定理进行证明的,是三国时期吴国的数学家赵爽。赵爽创制了一幅“勾股圆方图”(后人也把它称为“赵爽弦图”),用形数结合得到方法,给出了勾股定理的详细证明(下图)。(证明过程见例1)
赵爽的这个证明可谓别具匠心,极富创新意识。他用几何图形的截、割、拼、补来证明代数式之间的恒等关系,既具严密性,又具直观性,为中国古代以形证数、形数统一、代数和几何紧密结合、互不可分的独特风格树立了一个典范。尤其是其中体现出来的“形数统一” 的思想方法,更具有科学创新的重大意义。以后的数学家大多继承了这一风格并且有发展,只是具体图形的分合移补略有不同而已。
1.(2020·江苏无锡初二期中)(1)教材在探索平方差公式时利用了面积法,面积法可以帮助我们直观地推导或验证公式,俗称“无字证明”,例如,著名的赵爽弦图(如图①,其中四个直角三角形较大的直角边长都为a,较小的直角边长都为b,斜边长都为c),大正方形的面积可以表示为c2,也可以表示为4×ab+(a-b)2,所以4×ab+(a-b)2=c2,即a2+b2=c2.由此推导出重要的勾股定理:如果直角三角形两条直角边长为a,b,斜边长为c,则a2+b2=c2.图②为勾股定理的另一种比较简单的证法,请你利用图②推导勾股定理.
图 图