内容正文:
第3章 勾股定理(知识清单+典型例题)
【知识导图】
【知识清单】
1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:,, .
【例1】(2023上·江苏镇江·八年级丹阳市第八中学校考期中)“做数学”可以帮助我们积累数学活动经验.
【初步感知】数学课上,同学们用纸片进行折纸操作.
如图①,在中,,,.将沿着翻折,使点A落在AB边上的处,且,则______,______.
【方法探索】折纸,常常能为证明一个命题提供思路和方法.
小明遇到这样一个问题:如图②,在中,,,平分,求证:.小明的思路如下:如图③,将沿翻折,使点落在边上的处,连接,
(1)请完成小明的证明过程;
(2)如图④,是边上的高线,其他条件不变,请你用刚刚获得的方法探索、、之间的数量关系,并直接写出它们之间的数量关系______.
【思维拓展】
如图⑤,在中,,,,、是边上的点,连接、,先将边沿折叠,使点的对称点落在边上:再将边沿折叠,使点的对称点落在的延长线上,则线段的长为______.
2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.
【例2】(2023上·江苏泰州·八年级统考期中)如图,在等腰直角中,,,,垂足分别为E、C.
(1)求证:;
(2)连接,若,,,请利用此图验证勾股定理.
【变式】(2023上·江苏南通·八年级校考阶段练习)观察下列各式,你有什么发现?,,,,…用你的发现解决下列问题:
(1)填空: ;
(2)请用含字母n(n为正整数)的关系式表示出你发现的规律: ;
(3)结合勾股定理有关知识,说明你的结论的正确性.
3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
【例3】(2023上·广东佛山·八年级校考阶段练习)如果正整数a、b、c满足等式,那么正整数a、b、c叫做勾股数,某同学将自己探究勾股数的过程列成下表,观察表中每列数的规律,可知的值为( )
a
b
c
3
4
5
8
6
10
15
8
17
……
……
……
x
y
122
A.142 B.143 C.144 D.145
【变式1】(2023上·陕西渭南·八年级统考期中)下列各组数中,是勾股数的一组是( )
A.1,2,2 B.,, C.9,40,41 D.6,6,6
【变式2】(2023上·江苏镇江·八年级丹阳市第八中学校考期中)满足的三个正整数,称为勾股数.
(1)请把下列三组勾股数补充完整:
①______,8,10;②5,______,13;③8,15,______.
(2)任取两个正整数m和n(),请你证明这三个整数,,是勾股数.
【变式3】(2023上·江苏无锡·八年级无锡市侨谊实验中学校考期中)课堂上学习了勾股定理后知道:直角三角形三边长是整数时我们称之为“勾股数”.王老师给出一组数让学生观察:3、4、5;5、12、13;7、24、25;9、40、41;…,学生发现这些勾股数的勾都是奇数,且从3起就没有间断过,于是王老师提出以下问题让学生解决.
若两直角边为,斜边为.
(1)请你根据上述的规律写出下一组勾股数:11、______、______;
(2)当(为奇数,且)时,若______,______时可以构造出勾股数(用含的代数式表示);并证明你的猜想;
(3)当(为偶数,且)时,若______,______时可以构造出勾股数(用含的代数式表示);
(4)构造勾股数的方法很多,请你寻找当时,______.
4如何判定一个三角形是否是直角三角形
首先确定最大边(如).
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.
【例4】(2023上·江苏宿迁·八年级统考期中)在单位长度为1的正方形网格中,下面的三