内容正文:
1.理解勾股定理及其逆定理.
2.会用勾股定理解决简单的实际问题.
通过猜想、探索证明勾股定理及其逆定理.
培养勇于探索的科学精神和数学应用意识.
【重点】 勾股定理及其逆定理.
【难点】 勾股定理及其逆定理的应用.
专题一 勾股定理及其逆定理的基本用法
【专题分析】
勾股定理是初中阶段应该掌握的一个重要定理,运用勾股定理的过程中蕴含着方程、几何、不等式等多种解决问题的方法.用勾股定理的逆定理判定一个三角形是不是直角三角形应注意:
(1)首先确定最大边,不妨设最大边长为c;
(2)验证c2与a2+b2是否具有相等关系,若c2=a2+b2,则ΔABC是以∠C为直角的直角三角形.(若c2>a2+b2,则ΔABC是以∠C为钝角的钝角三角形;若c2<a2+b2,则ΔABC为锐角三角形)
若直角三角形两直角边长的比是3∶4,斜边长是20,求此直角三角形的面积.
〔解析〕 在直角三角形中知道两边的比值和第三边的长度,求面积,可以先通过比值设未知数,再根据勾股定理列出方程,求出未知数的值,进而求面积.
解:设此直角三角形两直角边长分别是3x,4x,根据题意,得(3x)2+(4x)2=202,
化简得x2=16.
∴直角三角形的面积=×3x×4x=6x2=96.
[方法归纳] 直角三角形边的有关计算中,常常要设未知数,然后用勾股定理列方程(组)求解.
【针对训练1】 等腰三角形的底边长为6,腰长为5,求ΔABC的面积.
解:如图所示,等腰三角形ABC,作AD⊥BC于D,
则BD=BC(等腰三角形底边上的高与底边上的中线互相重合),
∵AB=AC=5,
∴BD=BC=3,
在直角三角形ABD中,AB2=AD2+BD2,
即AD2=AB2-BD2=52-32=42,
∴AD=4,
∴SΔABC=BC·AD=12.
如图所示,ΔABC中,已知AB=AC,D是AC上的一点,CD=9,BC=15,BD=12.
(1)求证ΔBCD是直角三角形;
(2)求ΔABC的面积.
〔解析〕 (1)利用勾股定理的逆定理即可直接证明ΔBCD是直角三角形;(2)设AD=x,则AB=AC=x+9,在RtΔABD中,利用勾股定理即可列出方程,解方程,即可求解.
证明:(1)∵CD=9,BD=12,∴CD2+BD2=81+144=225.∵BC=15,∴BC2=225.∴CD2+BD2=BC2.∴ΔBCD是直角三角形,且∠BDC=90°(勾股定理的逆定理).
解:(2)设AD=x,则AC=x+9,∵AB=AC,
∴AB=x+9,
∵∠BDC=90°,∴∠ADB=90°,
∴AB2=AD2+BD2(勾股定理),即(x+9)2=x2+122,解得x=,∴AC=+9=,
∴SΔABC=AC·BD=75.
[方法归纳] 本题考查勾股定理及其逆定理的应用.判断三角形是否为直角三角形,已知三角形三边的长,只要利用勾股定理加以判断即可.
【针对训练2】 如图所示,在四边形ABDC中,∠A=90°,AB=9,AC=12,BD=8,CD=17.
(1)求BC的长;
(2)求四边形ABDC的面积.
解:(1)因为∠A=90°,AB=9,AC=12,所以BC2=AB2+AC2=81+144=225,所以BC=15.
(2)因为BC=15,BD=8,CD=17,所以BC2+BD2=CD2,所以ΔBCD是直角三角形,所以S四边形ABDC=SΔBCD+SΔABC=×15×8+×9×12=114.
[方法归纳] 本题考查了勾股定理、勾股定理的逆定理,把四边形ABDC分成两个直角三角形是解题的关键,也是本题的难点.
专题二 勾股定理的应用
【专题分析】
在实际生活中,勾股定理有着广泛的应用.在运用的过程中,要注意是运用勾股定理还是运用勾股定理的逆定理.在解决问题的过程中,寻找和构造垂直关系就成为解题的关键所在.
(莱芜中考)如图所示,在ΔABC中,AB=AC=5,BC=6.若点P在边AC上移动,求BP的最小值.
〔解析〕 根据点到直线的连线中,垂线段最短,得到当BP垂直于AC时,BP最短,过A作等腰三角形底边上的高AD,利用三线合一得到D为BC的中点,在直角三角形ADC中,利用勾股定理求出AD的长,进而利用面积法即可求出此时BP的长.
解:根据垂线段最短,得到当BP⊥AC时,BP最短,
过A作AD⊥BC,交BC于点D,
因为AB=AC,AD⊥BC,所以D为BC的中点,又BC=6,所以BD=CD=3,
在RtΔADC中,AC=5,CD=3,根据勾股定理得AD2=AC2-DC2=42,
又因为SΔABC=BC·AD=BP·AC,所以BP==4.8.
[方法归纳] 利用勾股定理求出AD的长,再利用面积相等列出关系式是解题的关键.
【针对训练3】 如图所示,直线