内容正文:
第一章 勾股定理
考点一 利用勾股定理求线段的长度
典例1 (2022·新乡原阳期中)如图,CD是△ABC中边AB上的高,AC=10,CD=8,BC=3AD,求BC的长.
(典例1图)
思路导引 先在Rt△ACD中利用勾股定理求得AD的长,再根据BC=3AD求得BC的长.
规范解答 因为CD是△ABC中边AB上的高,
所以CD⊥AB.
所以∠ADC=90°.
在Rt△ACD中,根据勾股定理,得AD2=AC2-CD2=102-82=36,
所以 AD=6.
所以BC=3AD=3×6=18.
方法归纳
理解勾股定理的表达式应该注意的问题
(1) 要理解勾股定理表达式中每个字母的意义∶只有当a,b分别表示直角边、c表示斜边时,勾股定理的表达式才能为a2+b2=c2.(2) 公式的变形∶为了方便计算,勾股定理还可以表示为a2= c2-b2或b2= c2-a2.
1. 如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,AC=20,BC=15.求∶
(1) CD的长.
解∶(1) 在Rt△ABC中,由勾股定理,得AB2=AC2+BC2=202+152=625.所以AB=25.因为CD⊥AB,所以S△ABC=AB·CD=AC·BC.所以CD===12.
(第1题)
(2) AD的长.
解∶(2) 在Rt△ADC中,由勾股定理,得AD2=AC2-CD2=202-122=256.所以AD=16.
考点二 利用勾股定理的逆定理判定直角三角形
典例2 在解答“判定由长度分别为,2,的线段组成的三角形是不是直角三角形.”一题中,小明是这样做的∶
解∶设a=,b=2,c=.
因为a2+b2=+22=≠=c2,
所以由长度分别为,2,的线段组成的三角形不是直角三角形.
(1) 你认为小明的做法正确吗?请说明理由.
(2) 如果你认为小明的做法不正确,请你写出正确的判定方法.
思路导引 (1) 因为小明的做法中没有先确定哪条边最长,所以小明的做法错误.(2) 应先把三条线段按长短顺序排列,然后看两条较短线段长度的平方和是否等于第三条线段长度的平方,若相等,则是直角三角形,否则不是.
规范解答 (1) 小明的做法不正确.
理由∶小明没有先确定直角边与斜边的长度,导致解答错误.
(2) 设a=,b=2,c=.
因为<<2,所以a<c<b.
因为a2+c2=+=+==4=22=b2,
所以由长度分别为,2,的线段组成的三角形是直角三角形.
2. 如图,△ABC的顶点均在正方形网格的格点上,若每个小正方形的边长为1,请你根据所学的知识解决下列问题.
(第2题)
(1) △ABC的面积为 5 .
(2) 判断△ABC的形状,并说明理由.
解∶△ABC是直角三角形.
理由∶由勾股定理,得AB2=12+22=5,AC2=42+22=20,BC2=42+32=25,所以AB2+AC2=BC2.所以△ABC是直角三角形.
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考点三 利用勾股定理解决实际问题
典例3 如图①,荡秋千时,绳子最低点E离地面1m,荡到最高点D时离地面4m,此时秋千在水平方向移动的距离BC是6m,求绳子的长度.
思路导引 过点D作DF⊥AB于点F.设绳子的长度为xm.在Rt△ADF中,根据勾股定理即可求得x的值.
规范解答 如图②,过点D作DF⊥AB于点F,易得BF=CD=4m.
设绳子的长度为xm.
(典例3图)
根据题意,可知AD=AE=xm,AB=(x+1)m,AF=AB-BF=x+1-4=(x-3)m,DF=BC=6m.
在Rt△ADF中,根据勾股定理,得AF2+DF2=AD2,即(x-3)2+62=x2,解得x=7.5.
所以绳子的长度是7.5m.
方法归纳
作辅助线构造直角三角形的常用方法
(1) 过某点向某条直线作垂线(如本题过点D作DF⊥AB于点F).(2) 已知一条直线的垂线,过某点作这条垂线的平行线(如本题也可过点D作BC的平行线,交AB于点F).(3) 延长直角三角形的某条直角边.(4) 连接直角两边上的点.
3. 如图,一圆柱的底面周长为24cm,高AB为9cm,BC是上底面的直径.一只蚂蚁从点A出发,沿着圆柱的侧面爬行到点C,则蚂蚁爬行的最短路程是多少?
(第3题)
解∶如图所示为圆柱的侧面展开图,则AC的长即为蚂蚁爬行的最短路程.因为圆柱的底面周长为24cm,所以AD=24×=12(cm).又因为CD=AB=9cm,所以在Rt△ADC中,由勾股定理,得AC2=AD2+CD2=122+92=225(cm2).所以AC=15cm.所以蚂蚁爬行的最短路程是15cm.
(第3题答案)
1. 将下列长度的三根木棒首尾顺次连接,不能组成直角三角形的是( C )
A. 7,24,25 B. 5,12,13
C. 9,14,15 D. 1