内容正文:
专题01 勾股定理重难点复习
思维导图
核心考点聚焦
1.勾股树(数)问题
2.勾股定理与面积问题
3.勾股定理与网格问题
4.勾股定理与折叠问题
5.勾股定理的证明方法
6.利用勾股定理逆定理说明三角形是直角三角形
7.用勾股定理构造图形解决问题
8.用勾股定理求最短路径问题
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:
①3,4,5;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,此三角形必是直角三角形.
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.
1.勾股定理的证明:理解勾股定理的证明方法,能够利用等积法证明勾股定理.
2.勾股定理中与面积、折叠等相关的问题是难点问题,需要进行总结和练习.
3.勾股定理的逆定理的作用是判断某一个三角形是否是直角三角形.
如何判定一个三角形是否是直角三角形的步骤:
首先确定最大边(如),然后验证与是否具有相等关系.
若,则△ABC是∠C为90°的直角三角形;若,则△ABC不是直角三角形.
延伸: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.
考点剖析
考点一、勾股树(数)问题
例题1:下列四组数中,是勾股数的是( )
A.1,, B.4,5,6 C.1,2, D.8,15,17
【答案】D
【解析】A、1,,这一组数中的数不都是正整数,故不是勾股数,不符合题意;
B、∵,∴这一组数不是勾股数,不符合题意;
C、1,2,这一组数中的数不都是正整数,故不是勾股数,不符合题意;
D、∵,∴这一组数是勾股数,符合题意;
故选D.
考点二、勾股定理与面积问题
例题2:在如图的网格中,每个小正方形的边长均为1,三个正方形A,B,C的面积分别用,,表示,则图中, , , .请写出、、之间的关系式: .
【答案】16,9,,
【解析】依题意,16,,
∵在如图的网格中,每个小正方形的边长均为1,
∴根据勾股定理,得正方形C的边长为,
∴,
∵16,,,∴.
故答案为:16,9,,.
考点三、勾股定理与网格问题
例题3:如图,正方形网格中,每一小格的边长为1,P,A,B均为格点.
(1) ;
(2)点B到直线的距离是 ;
(3) .
【答案】(1);(2);(3).
【解析】(1),故答案为:;
(2)如图,延长到格点C,连接,
由图可得:,,,
∴,∴,
又,∴,
∴,∴,
∴点B到直线的距离是线段的长,且,故答案为:;
(3)由(2)知,,∴,
∴是等腰直角三角形,∴,∴,故答案为:.
考点四、勾股定理与折叠问题
例题4:如图,把一张长方形纸片折叠起来,为折痕,使其对角顶点A与重合,与重合.若长方形的长为,宽为.
(1)求的长;
(2)求的长;
(3)求阴影部分的面积.
【解析】(1)由折叠可知.
设,则.
在中,,
,解得,.
(2)如图,过点作于,则,
在中,由勾股定理得,
又,∴,
.
,,
,.
(3)如图,过点作于,
,,,
,,.
考点五、勾股定理的证明方法
例题5:《几何原本》是古希腊数学家欧几里得的一部不朽著作,是数学发展史的一个里程碑.在该书的第2卷“几何与代数”部分,记载了很多利用几何图形来论证的代数结论.
如图,在中,,,,,以为直角边在的右侧作等腰直角,其中,∠ABD=90°,过点作,垂足为点.
(1)求证:,;
(2)请你用两种不同的方法表示梯形的面积,并证明:;
(3)若,,求中边上的高.