内容正文:
18.2勾股定理逆定理
画一个三角形,使三边长分别满足以下要求:
(1)3、4、5;(2)0.8、1.5、1.7。
(1)这三组数满足吗?
(2)用量角器量取最大角的度数。
如果三角形的三边长、、满足,那么这个三角形是直角三角形。
勾股定理的逆定理:如果一个三角形两边的平方和等于最大边的平方,那么这个三角形是直角三角形。
∵在△中,
∴△是直角三角形。
1、判断由线段、、组成的三角形是不是直角三角形:
7,24,25
解:∵最大边是25,,
72242625,
∴,
∴以7,24,25为边长的三角形是直角三角形。
2、若△的三边,,满足,试判断△的形状。
解:∵
∴
即
∴,,
∴
∴是直角三角形。
勾股数
概念:能够成为直角三角形三条边长度的三个正整数,称为勾股数.
注意:
能成为直角三角形三边长度的数不一定是勾股数,勾股数必须满足以下条件:
①三个数必须都是正整数;
②三个数中,较小两个数的平方和等于最大数的平方.
3、已知的三边,,满足下列条件,试判断的形状及,,是否为勾股数.
分析:已知三角形的三边,用勾股定理的逆定理判断它的形状时,应先确定它的最大边,再检验是否符合勾股定理的逆定理.
解:(1)由题意可知,则是最长边.
∵2+2=202+152=625,2=252=625,
∴2+2=2,∴是直角三角形,且∠=90°,
,,是勾股数.
(2)∵0,∴2+220,2+22-20,
而2+2=(2-2)2+(2)2=(2+2)2=2,
∴是直角三角形,且∠=90°.
∵,均为整数,
∴,,也均为整数,故,,为勾股数.
4、如图所示,在中,是边上一点,已知,,,,求的长.
解:在△中,∵52122132,
∴222.∴由勾股定理的逆定理知∠90°,
∴∠90°.在△中,∵222,
∴=
∴的长为9.
1.勾股定理是将“形”转化为“数”,勾股定理的逆定理是将“数”转化为“形”.
2.当已知三角形的边长时,应先利用勾股定理的逆定理判断三角形是否是直角三角形,再利用勾股定理列出相应的等式,并结合相关知识解决问题.
5、如图,在四边形中,⊥,△的面积为30 2,DC=12 ,=3,=4,求△的面积.
解: ∵△=30 2,DC=12 .
△D2
∴ 5 .
又∵
∴△是直角三角形, ∠是直角.
∴△B
6、如图,在港有甲乙两艘渔船,若甲船沿北偏东50方向以每小时8海里的速度前进,乙船沿南偏东某方向以每小时15 海里的速度前行,1小时后,甲船到岛,乙船到岛,两岛相距17海里,你能知道乙船沿哪个方向航行吗?
解:由题意得:=8, =15,
∴2+2=82+152=289.
∵2=172=289,∴2+2=2.
∴∠=90°.∴∠=40°.
∴乙船沿南偏东40°方向航行.
练习
1.下列各组数,是勾股数的是( )
A.1,2,3 B.0.3,0.4,0.5
C.,, D.7,24,25
2.我国是最早了解勾股定理的国家之一,它被记载于我国古代著名的数学著作《周髀算经》中.下列各组数中,是“勾股数”的是( )
A. B. C. D.
3.古埃及人曾经用如图所示的方法画直角:用13个等距的结把一根绳子分成等长的12段,一个工匠同时握住绳子的第1个结和第13个结,两个助手分别握住第4个结和第8个结,拉紧绳子,就会得到一个直角三角形,这样做的道理是( )
A.直角三角形两个锐角互余
B.三角形内角和等于180°
C.三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边
D.如果三角形两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是直角三角形
4.我国古代数学著作《九章算术》中有这样一道题:“今有户高多于广六尺,两隅相去适一丈,问户高、广各几何?”大意是:“有一扇矩形门的高比宽多6尺,门的对角线长为1丈(1丈10尺),那么门的高和宽各是多少?”如果设门的宽为x尺,根据题意,则可列方程为( )
A. B.
C. D.
5.如图所示的“赵爽弦图”巧妙地利用面积关系证明了勾股定理,是我国古代数学的骄傲.该图由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成一个大正方形,设直角三角形较长直角边长为,较短直角边长为.若=10,大正方形面积为25,则小正方形边长为( )
A. B.2 C. D.3
6.如图,一棵大树在一次强台风中于离地面3米处折断倒下,树干顶部落在与树干底部距离4米处,这棵大树在折断前的高度为( )米
A.5 B.7 C.3 D.8
7.如图所示,长为8 的橡皮筋放置在轴上,固定两端和,然后把中点向上拉升3 至点,则橡皮筋被拉长了( )
A.2 B.3 C.4 D.5
8. 小华新买了一条跳绳,如图1,他按照体育老师教的方法确定适合自己的绳长:一脚踩住绳子的中央,手肘靠近身体,两肘弯屈,小臂水平转向两侧,两手将绳拉直,绳长即合适长度。将图1抽象成如图2,若两手握住的绳柄两端距离约为1米,小臂到地面的距离约1.2米,则适合小华的绳长为( )
A.2.2米 B.2.4米 C.2.6米 D.2.8米
9.如图,在△ABC中,AB=AC=5,观察尺规作图的痕迹,若BE=2,则BC的长是 .
10.如图,每个小正方形的边长都相等,,,是小正方形的顶点,则的度数为 .
11.如图,在的网格中, .
12.如上右图,在的正方形方格图中,小正方形的顶点称为格点,的顶点都在格点上,则是 三角形.
13.棱长分别为3和2的两个正方体如图所示放置,点,,在同一直线上,顶点在棱上,点是棱11的中点.一只蚂蚁要沿着正方体的表面从点爬到点,它爬行的最短距离是 .
14.如图,某住宅小区在施工过程中留下了一块空地,已知米,米,,米,米.
(1)求这块空地的面积.
(2)若每种植1平方米草皮需要200元,问总共需投入多少元?
15.高州市在创建“全国文明城市”期间,某小区在临街的拐角清理出了一块可以绿化的空地.如图,经技术人员的测量,已知AB=9,BC=12,CD=17,AD=8,∠ABC=90°.
(1)求空地的面积;
(2)若平均每平方米空地的绿化费用为150元,试计算绿化这片空地共需花费多少元?
16.笔直的河流一侧有一营地,河边有两个漂流点,、其中=,由于周边施工,由到的路现在已经不通,为方便游客,在河边新建一个漂流点(,,在同一直线上),并新修一条路,测得=10千米,=8千米,=6千米.
(1)判断△的形状,并说明理由;
(2)求原路线的长.
17.如图,在△中,=17,=8,=15,将沿折叠,使得点与上的点重合.
(1)证明:△是直角三角形;
(2)求△的面积.
答案
1.答案:D
解:A、∵12+22≠32,∴A不符合题意;
B、∵0.3,0.4和0.5是小数不是整数,∴B不符合题意;
C、∵,和不是整数,∴C不符合题意;
D、∵72+242=252,∴D符合题意;
2.答案:D
解:A、∵22+32≠42,∴不是勾股数,故不符合题意;
B、∵42+52≠62,∴不是勾股数,故不符合题意;
C、∵72+82≠92,∴不是勾股数,故不符合题意;
D、∵62+82≠102,∴是勾股数,故符合题意;
3.答案:D
解:设相邻两个结点之间的距离为,
则此三角形三边的长分别为3、4、5,
∵(3)2(4)2(5)2,
∴以3、4、5为边长的三角形是直角三角形.
4.答案:D
解: 设门的宽为尺 ,则门高尺,
由题意得: ,
5.答案:C
解:由题意可得:,
∵10,
∴,
∵>0,
∴,
6.答案:D
解:如图所示:
根据题意可得:3,4,∠90°,
在直角△中,,
∴这棵大树在折断前的高度为358,
7.答案:A
解:由题意知8,
∵点是的中点,
∴4,
∵⊥,
在△中,4,3,
∴5(),
∵为的中点,⊥,
∴垂直平分,
∴ 5,
∴21082(),
∴橡皮筋被拉长了2.
故答案为:A.
分析:根据题意得8,则4,3且⊥,根据勾股定理可求出的长度,根据是边上的中垂线得,由橡皮筋被拉的长度,即可求解.
8.答案:C
解:标字母如图所示,过作⊥于点.
由题意得:,1米,
∴0.5(米).
在△中,∴1.2米,
∴1.3(米),
∴绳长为1.3×22.6(米).
9.答案:2
解:∵5,2,
∴3,
由尺规作图可得:⊥,
∴∠∠90°,
∴,
∴,
故答案为:.
分析:根据题意先求出3,再根据尺规作图求出⊥,最后利用勾股定理计算求解即可。
10.答案:
解:如图,连接 ,
设小正方形的边长为 ,由勾股定理得:
,
,
,
∴ , ,
∴ , ,
∴ .
故答案为: .
分析:连接AC,根据设小正方形的边长为 ,由勾股定理得:AC、BC、AB,则 , ,可得,,可求得 .
11.答案:45
解:如下图,
∵
∴
∴
∵
∴
∴为等腰直角三角形,
∴
∴
故答案为:45.
分析:利用"SAS"证明得到进而利用勾股定理逆定理证明为等腰直角三角形,进而即可求解.
12.答案:直角
解:由图可知:,
,,
,
是直角三角形.
故答案为:直角.
分析:结合图形,先利用勾股定理求出2、2、2,再利用勾股定理的逆定理判断即可.
13.答案:
解:如图,有两种展开方法:
方法一(如图1):(),
方法二(如图2):(),
故需要爬行的最短距离是.
故答案为:.
14.答案:(1)解:连接,如图所示:
在△中,,
∵22521221322,
∴△是直角三角形,
∴这块空地的面积S△ABC-S△ACD=××-××=×5×12-×4×3242;
故答案为:242;
(2)解:根据题意可得:24×2004800(元),
故答案为:4800元.
解析:(1)先利用勾股定理求出的长,再利用勾股定理的逆定理证出△ABC是直角三角形,最后利用三角形的面积公式及割补法求出这块空地的面积即可;
(2)利用“总价=单价×总面积”列出算式求解即可.
15.答案:(1)解:∵∠=90°,=9,=12,
∴==15(),
∵CD=17,AD=8,
∴22=2,
∴△是直角三角形,且∠=90°,
∴S四边形ABCD=S△ACD+S△ABC==6054=114(2),
答:空地的面积为1142;
(2)解:150×114=17100(元),
答:绿化这片空地共需花费17100元.
解析:(1)利用勾股定理求出的值,再求出 △是直角三角形,且∠=90°, 最后利用三角形的面积公式计算求解即可;
(2)根据平均每平方米空地的绿化费用为150元,再结合(1)所求计算求解即可。
16.答案:(1)解:△是直角三角形,
理由是:在△中,
∵228262100,
2100,
∴222,
∴△是直角三角形且∠90°;
(2)设千米,则-(6)千米,
在△中,由已知得,6,8,
由勾股定理得:222,
∴2(6)282,
解这个方程,得 ,
答:原来的路线的长为 千米.
解析:(1)根据勾股定理的逆定理解答即可;
(2)根据勾股定理解答即可。
17.答案:(1)证明:∵2282152289,2289,
∴222,
∴△是直角三角形.
(2)解:由翻折不变性可知:,8cm,∠∠∠90°,
设,在△中,∵222,
∴292(15)2,解得 .
∴
∴S△ABE ×× ×17 .
解析:(1)由题意计算22和2的值,观察它们的值是否相等,再根据勾股定理的逆定理可判断三角形是直角三角形;
(2)由折叠的性质可得,,∠∠∠90°,设,在△中, 用勾股定理可得关于的方程,解方程可求得的值,然后根据S△底×高即可求解.
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