内容正文:
专题10 一定是直角三角形吗
【知识点精讲】
1.勾股定理的逆定理
如果三角形的三条边长,满足,那么这个三角形是直角三角形.
要点:(1)勾股定理的逆定理的作用是判定某一个三角形是否是直角三角形.
(2)勾股定理的逆定理是把“数”转为“形”,是通过计算来判定一个三角形是否为直角三角形.
2.如何判定一个三角形是否是直角三角形
(1) 首先确定最大边(如).
(2) 验证与是否具有相等关系.若,则△ABC是∠C=90°的直角三角形;若,则△ABC不是直角三角形.
要点诠释:当时,此三角形为钝角三角形;当时,此三角形为锐角三角形,其中为三角形的最大边.
3.互逆命题
如果两个命题的题设与结论正好相反,则称它们为互逆命题.如果把其中一个叫原命题,则另一个叫做它的逆命题.
要点:原命题正确,逆命题未必正确;原命题不正确,其逆命题也不一定错误;正确的命题我们称为真命题,错误的命题我们称它为假命题.
4.勾股数
满足不定方程的三个正整数,称为勾股数(又称为高数或毕达哥拉斯数),显然,以为三边长的三角形一定是直角三角形.
如果是勾股数,当为正整数时,以为三角形的三边长,此三角形必为直角三角形.
要点:(1)(是自然数)是直角三角形的三条边长;
(2)(是自然数)是直角三角形的三条边长;
(3) (是自然数)是直角三角形的三条边长;
【基础题型梳理】
题型1.勾股定理的证明
例1.下面图形能够验证勾股定理的有( )个
A.4 B.3 C.2 D.1
例2.综合与实践.
勾股定理是几何学中的明珠,充满着魅力,千百年来,人们对它的证明颇感兴趣,其中有著名的数学家,也有业余数学爱好者.
(1)我国汉代数学家赵爽创制了一幅如图1所示的用4个全等的直角三角形拼成的“弦图”,后人称之为“赵爽弦图”.在中,,若,,,请你利用这个图形说明.
(2)业余数学爱好者向常春在年构造发现了一个新的证法:把两个全等的和按如图2所示的方式放置,,,,.请你利用这个图形说明.(提示:连接,)
例3.在学习中,对同一个图形的面积可以从不同的角度思考,用不同的式子表示.
(1)用不同的方法计算图1的面积得到等式: .
(2)图2是由两个边长分别为a、b、c的直角三角形和一个两条直角边都是c的直角三角形拼成,从整体看它又是一个直角梯形,用不同的方法计算这个图形的面积,能得到等式: .(结果为最简)
(3)根据上面两个结论,解决下面问题:
①在中,,三边长分别为a、b、c,已知,求的值.
②如图3,四边形中,对角线互相垂直,垂足为O,,在中,,若的周长为1,则的面积= .
例4.勾股定理神秘而美妙,它的证法多样,其巧妙各有不同,其中的“面积法”给了小聪以灵感,他惊喜的发现,当两个全等的直角三角形如图1或图2摆放时,都可以用“面积法”来证明,下面是小聪利用图1证明勾股定理的过程:将两个全等的直角三角形按图1所示摆放,其中,求证:
证明:连接,过点D作边上的高,则,
∵,,
∴
∴.
请参照上述证法,利用图2完成下面的证明.将两个全等的直角三角形按图2所示摆放,其中.
求证:.
题型2.构造直角三角形
例1.绿都农场有一块菜地如图所示,现测得AB=12m,BC=13m,CD=4m,AD=3m,∠D=90°,求这块菜地的面积.
例2.小颖爸爸为了丰富活动,为小区里的小朋友们搭了一架简易秋千(如图),秋千AB在静止位置时,下端B距离地面0.6m,即OB=0.6m,当秋千荡到AC的位置时,下端C距离地面1.4m,即CD=1.4m,与静止位置的水平距离OD=2.4m,求秋千AB的长.
例3.国庆节前,学校开展艺术节活动,小明站在距离教学楼()米的A处,操控一架无人机进行摄像,已知无人机在D点处显示的高度为距离地面米,随后无人机沿直线匀速飞行到点E处悬停拍摄,此时显示距离地面米,随后又沿着直线飞行到点B处悬停拍摄,此时正好位于小明的头顶正上方(),且显示距离地面米,已知无人机从点D匀速飞行到点E所用时间与它从点E匀速飞行到点B所用时间相同,你能求出无人机从点D到点E再到点B一共飞行了多少米吗?请写出相应计算过程.
例4.在小学,我们已经认识了正方形,知道它的对边平行,四条边相等,四个角都是直角,我们可以利用这些性质解决几何问题.如图1,在正方形中,点在上,点在的延长线上,.
(1)证明:;
(2)证明:;
(3)连接(如图2),若,,,请利用图形验证勾股定理.
题型3.赵爽弦图
例1.“赵爽弦图”巧妙地利用面积关系证明了勾股定理,是我国古代数学的骄傲,设直角三角形较长直角边长为,较短直角边长为.若,大正方形的面积为,则的长为( )
A. B. C. D.
例2.在认识了勾股定理的赵爽弦图后,一位同学尝试将个全等的小正方形嵌入长方形内部,其中点,,,