内容正文:
第01讲 勾股定理
【知识点一、勾股定理】
勾股定理:直角三角形的两条直角边a、b的平方和等于斜边c的平方,即:a2+b2=c2.
说明:(1)应用勾股定理时,要分清直角边和斜边,尤其在记忆a2+b2=c2时,斜边只能是c.若b为斜边,则关系式是a2+c2=b2;若a为斜边,则关系式是b2+c2=a2.
(2)如果已知的两边没有明确边的类型,那么它们可能都是直角边,也可能是一条直角边、一条斜边,求解时必须进行分类讨论,以免漏解.
【知识点二、勾股定理的证明】
在西方,勾股定理被称为毕达哥拉斯定理.
对于勾股定理的证明,现在世界上已找出很多种运用图形的割、移、补、拼构造特殊图形,并根据面积之间的关系进行推导的方法,著名的证法有赵爽“勾股圆方图”(“赵爽弦图”)、刘徽(“青朱出入图”)、加菲尔德总统拼图、毕达哥拉斯拼图等.
【知识点三、勾股定理的应用】
勾股定理是直角三角形的一个重要性质,它把直角三角形有一个直角的“形”的特点转化为三边“数”的关系.利用勾股定理,可以解决与直角三角形有关的计算和证明问题,还可以解决生活、生产中的一些实际问题.其主要应用如下:
(1)已知直角三角形的任意两边求第三边;
(2)已知直角三角形的任意一边确定另两边的关系;
(3)证明包含平方(算术平方根)关系的几何问题;
(4)构造方程(或方程组)计算有关线段的长度,解决生产、生活中的实际问题.
题型一 勾股定理解三角形
1.直角三角形的三边长是连续偶数,则三边长分别是( )
A.2,4,6 B.4,6,8 C.6,8,10 D.8,10,12
【变式训练1-1】、如图,在中,,D为上一点.若,的面积为40,则的长是( )
A.5 B. C.6 D.8
【变式训练1-2】、如图,中,,,,分别以它的三边为直径向上作三个半圆,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C.24 D.
题型二 勾股数
2.下列各组数中,是勾股数的是( )
A.3,4,5 B.1,2,3 C.8,10,16 D.5,10,13
【变式训练2-1】、下列四组数中,勾股数是( )
A.5,12,13 B.1,2,3 C. D.,,
【变式训练2-2】、勾股定理最早出现在《周髀算经》:“勾广三,股修四,弦隅五”,观察下列勾股数:,,;,,;,,;这类勾股数的特点如下:勾为奇数,弦与股相差,柏拉图研究了勾为偶数,弦与股相差的一类勾股数,如:,,;,,;若此类勾股数的勾为(,为正整数),则弦是(结果用含的式子表示)( )
A. B. C. D.
题型三 勾股定理与网格
3.如图,在边长为1的正方形网格中,点,都在格点上,则线段的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式训练3-1】、在如图的网格中,在网格上找到格点C,使为等腰三角形,这样的点有( )个
A.5 B.7 C.8 D.10
【变式训练3-2】、如图,在的网格中,每个小正方形的边长均为1,点都在格点上,于点,则的长为( )
A. B. C. D.
题型四 勾股定理与折叠
4.如图所示,在中,,,,将折叠,使点C与点A重合,折痕为,则的长为( )
A. B. C. D.
【变式训练4-1】、如图所示,有一块直角三角形纸片,,将斜边翻折,使点B落在直角边延长线上的点E处,折痕为,则的长为( )
A.1 B. C.1.5 D.
【变式训练4-2】、如图,四边形是边长为的正方形纸片,将其沿折叠,使点落在边上的处,点对应点为,且,则的长是( )
A. B. C. D.
题型五 赵爽弦图问题
5.“赵爽弦图”巧妙的利用面积关系证明了勾股定理,是我国古代数学的骄做,如图所示的“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形与中间的一个小正方形拼成的大正方形,若图中的直角三角形的长直角边是,小正方形的面积是,则大正方形的面积是( )
A.121 B.144 C.169 D.196
【变式训练5-1】、图甲是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图,它是由四个全等的直角三角形围成的.在中,若直角边,,将四个直角三角形中边长为的直角边分别向外延长一倍,得到图乙所示的“数学风车”,则这个风车的外围周长(图乙中的实线)是( )
A. B. C. D.
【变式训练5-2】、图①是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图,它是由四个全等的直角三角形围成的.若直角三角形的一个锐角为,将各三角形较短的直角边分别向外延长一倍,得到图②所示的“数学风车”.已知,则图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
题型六 勾股定理的应用
6.如图,某梯子长15米,斜靠在竖直的墙面上,当梯子与水平地面所成角为时,梯子顶端靠在墙面上的点A处,底端落在水平地面的点B处,现将梯子底端向墙面靠近,使梯子