内容正文:
17.1勾股定理
勾股定理
直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.如果直角三角形的两直角边长分别为,斜边长为,那么.
从而推导:,, .
注意(1)勾股定理揭示了一个直角三角形三边之间的数量关系.
(2)利用勾股定理,当设定一条直角边长为未知数后,根据题目已知的线段长可以建立方程求解, 这样就将数与形有机地结合起来,达到了解决问题的目的.
(3)理解勾股定理的一些变式:
题型1:勾股定理的认识
1.下列说法中正确的是( )
A.已知a,b,c是三角形的三边,则a2+b2=c2
B.在直角三角形中两边和的平方等于第三边的平方
C.在Rt△ABC中,∠C=90°,所以BC2+AC2=AB2
D.在Rt△ABC中,∠B=90°,所以BC2+AC2=AB2
【变式1-1】(2022秋•溧水区期中)在△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C的对应边分别是a,b,c,则下列式子成立的是( )
A.a2+b2=c2 B.a2+c2=b2 C.a2﹣b2=c2 D.b2+c2=a2
【变式1-2】若一个直角三角形的两边长分别是4cm,3cm,则第三条边长是 cm.
【变式1-3】有下列判断:①已知a,b,c分别是直角三角形的三边长,则必有a2+b2=c2;②直角三角形中,两条边的平方和等于第三边的平方;③在Rt△ABC中,若∠B=90°,边BC,CA,AB的长分别是a,b,c,则有c2=a2+b2;④在Rt△ABC中,若∠A=90°,a,b,c分别是∠A,∠B,∠C的对边,则有b2+c2=a2.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
题型2:利用勾股定理求线段
2.(2022春•伊通县期末)在△ABC中,∠C=90°,BC:AB=3:5且AB=20cm,求边AC的长度.
【变式2-1】(2021秋•耒阳市期末)如图,在△ABC中,AB=13,AC=15,BC边上的高AD=12,求BC的长.
【变式2-2】(2022春•宁远县期末)如图,在△ABC中,AB=AC=10,BD⊥AC于D,CD=2,求BC的长.
题型3:勾股定理与面积
3.(2022秋•榆树市期末)如图所示,在△ABC中,∠ACB=90°,分别以AB、BC、AC为边向外作正方形,若三个正方形的面积分别为225、400、S,则S的值为( )
A.25 B.175 C.600 D.625
【变式3-1】(2022秋•渝中区校级期末)如图,所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,若正方形A、B、C、D的面积分别是6、10、4、6,则最大正方形E的面积是( )
A.20 B.26 C.30 D.52
【变式3-2】(2022春•灵宝市校级月考)如图,以直角三角形的三边a,b,c为边,向外作正方形,等腰直角三角形,等边三角形和半圆,上述四种情况的面积关系满足S1+S2=S3的图形有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
勾股定理的证明
方法一:将四个全等的直角三角形拼成如图(1)所示的正方形.
图(1)中,所以.
方法二:将四个全等的直角三角形拼成如图(2)所示的正方形.
图(2)中,所以.
方法三:如图(3)所示,将两个直角三角形拼成直角梯形.
,所以.
题型4:勾股定理的证明
4.下面图形能够验证勾股定理的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【变式4-1】如图,已知∠C=∠D=90°,D,E,C三点共线,各边长如图所示,请利用面积法证明勾股定理.
【变式4-2】【阅读理解】我国古人运用各种方法证明勾股定理,如图①,用四个直角三角形拼成正方形,通过证明可得中间也是一个正方形.其中四个直角三角形直角边长分别为a、b,斜边长为c.图中大正方形的面积可表示为(a+b)2,也可表示为c2+4×ab,即(a+b)2=c2+4×ab,所以a2+b2=c2.
【尝试探究】美国第二十任总统伽菲尔德的“总统证法”如图②所示,用两个全等的直角三角形拼成一个直角梯形BCDE,其中△BCA≌△ADE,∠C=∠D=90°,根据拼图证明勾股定理.
【定理应用】在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C所对的边长分别为a、b、c.
求证:a2c2+a2b2=c4﹣b4.
【变式4-3】勾股定理神秘而美妙,它的证法多样,其巧妙各有不同,当两个全等的直角三角形如图摆放时,也可以用面积法来证明勾股定理,请完成证明过程.(提示:BD和AC都可以分割四边形ABCD)
题型5:勾股定理在网格中的应用
5.(2022春•河西区期末)如图,网格中的小正方形边长均为1,△ABC的三个顶点均