内容正文:
第11讲 探索勾股定理(6种题型)
【知识梳理】
一、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.
要点诠释:(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:,, .
二、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.
三、勾股定理的作用
1. 已知直角三角形的任意两条边长,求第三边;
2. 用于解决带有平方关系的证明问题;
3. 利用勾股定理,作出长为的线段.
四、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.
要点诠释:(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.
五、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.
六、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.
熟悉下列勾股数,对解题会很有帮助:
1 3、4、5; ②5、12、13;③8、15、17;④7、24、25;⑤9、40、41……
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.
要点诠释:(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;
【考点剖析】
一.勾股定理
例1、在△ABC中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C的对边分别为、、.
(1)若=5,=12,求;
(2)若=26,=24,求.
【变式1】在△ABC中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C的对边分别为、、.
(1)已知=2,=3,求;
(2)已知,=32,求、.
【变式2】如图所示,在多边形ABCD中,AB=2,CD=1,∠A=45°,∠B=∠D=90°,求多边形ABCD的面积.
【变式3】已知:如图,在△ABC,BC=2,S△ABC=3,∠ABC=135°,求AC、AB的长.
【变式4】已知直角三角形斜边长为2,周长为,求此三角形的面积.
【变式5】长方形纸片ABCD中,AD=4cm,AB=10cm,按如图方式折叠,使点B与点D重合,折痕为EF,求DE的长.
【变式6】如图,在△ABC中,AD平分∠BAC,AB=AC=3,AD=2,求BC的长.
【变式7】(2022春•长兴县月考)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,AC+BC,AB=2.
(1)求△ABC的面积;
(2)求CD的长.
【变式8】如图,在△ABC中,AD⊥BC,AD=12,BD=16,CD=5.求:△ABC的周长.
【变式9】如图,四个三角形纸片Rt△ABC,Rt△AB1C1,Rt△AB2C2,Rt△AB3C3完全重合,并按图示位置摆放.已知BC=,AB=1,求四边形CC1C2C3的面积.
【变式10】(2022春•庆元县校级月考)在如图所示的方格图中,每个小方格的边长均为1,则△ABC的周长为多少?
【变式11】(2022春•西湖区校级月考)已知,如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC交BC于D,过D作DE∥AC交AB于E.
(1)求证:AE=DE;
(2)如果AC=3,,求AE的长.
【变式12】分析探索题:细心观察如图,认真分析各式,然后解答问题.
OA22=()2+1=2 ,S1=;
OA32=()2+1=3,S2=;
OA42=()2+1=4,S3=…
(1)请用含有n(n为正整数)的等式Sn=___________;
(2)推算出OA10=______________.
(3)求出 S12+S22+S32+…+S102的值.
二.勾股定理的证明
例2.如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,AM是中线,MN⊥AB,垂足为N,
试说明.
【变式1】如图,梯子AB斜靠在一竖直的墙AO上,这时BO为0.7m.如果梯子的顶端A沿墙下滑0.4