内容正文:
第一章 勾股定理
1.2一定是直角三角形吗 七年级数学上册北师大版(2024)
原卷
知识梳理
一、勾股定理的逆定理
勾股定理的逆定理:如果三角形三边长分别为a,b,c,满足a²+b²=c²,则这个三角形是以c为斜边的直角三角形。
二、勾股定理逆定理的证明
勾股定理逆定理的证明:如图,AB=c,AC=b,CB=a,当a²+b²=c²,证明:△ABC是直角三角形。
证明:过点A作AD垂直于CB交CB于点D,设CD=x.
根据勾股定理b²- x²=c²-(a±x)²将a²+b²=c²代入得±2ax=0,∴x=0
∴点D与点C重合∴AC⊥CB∴△ABC为直角三角形
注:勾股定理的逆定理主要用于证明三角形是直角三角形.
三、勾股数
像15,8,17 这样,能够成为直角三角形三条边长的三个正整数,即满足不定方程a²+b²=c²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a、b、c为三边长的三角形一定是直角三角形,
勾股数满足两个条件:①满足勾股定理;②三个正整数
熟悉下列勾股数:
①3、4、5; ②5、12、13:③8、15、17:④7、24、25:⑤9、40、41.....
如果a、b、c是勾股数,当t为正整数时,以at、bt、ct为三角形的三边长,此三角形必为直角三角形,
提示:
(1) n²-1,2n,n²+1(n>l,n是自然数)是直角三角形的三条边长:
(2) 2n²+2n,2n +1, 2n²+2n+1(n是自然数)是直角三角形的三条边长;
(3) m²-n²,m²+n²,2mn(m>n,m、n是自然数)是直角三角形的三条边长:
例1.下列各组数据中,不是勾股数的是( )
A.3,4,5 B.7,24,25 C.8,15,17 D.10,12,14
四、直角三角形的判定(用勾股定理)
(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。
(3)当a²+b²<c²时,此三角形为钝角三角形;当a²+b²>c²时,此三角形为锐角三角形.
例2.下列条件中,不能判定ABC为直角三角形的是( )
A.a:b:c=5:12:13
B.∠A:∠B:∠C=2:3:5
C.a=9k,b=40k,c=41k(k>0)
D.a=3²,b=4²,c=5²
同步练习
1.判断下列三角形是直角三角形吗?(括号内填“是”或“不是”)
( ) ( ) ( ) ( )
2.△ABC中,如果三边满足关系BC²=AB²+AC²,则△ABC的直角是( )
A.∠C B.∠A C.∠B D.不能确定
3.△ABC三边分别为a、b、c,下列能说明△ABC是直角三角形的是( )
A.b²=a²-c² B.a:b:c=1:2:2
C.2∠C=∠A+∠B D.∠A:∠B:∠C=3:4:5
4.下列各组数是勾股数的是( )
A.4,5,6 B. 6,8,10 C.3²,4²,5² D. 7,12,13
5.△ABC的三边为a,b,c且(a+b)(a-b) =c²,则该三角形是( )
A.锐角三角形 B.以c为斜边的直角三角形
C.以b为斜边的直角三角形 D.以a为斜边的直角三角形
6.如图,在4x4的正方形网格中(每个小正方形边长均为1),点A,B,C在格点上,连接AB,AC,BC,则△ABC的形状是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.无法确定
7.在学习“勾股数”的知识时,小明发现了一组有规律的勾股数,并将它们记录在如下的表格中,
则当a=24时,b+c的值为( )
A.162 B.200 C.242 D.288
8.满足a²+b²=c²的三个正整数,称为勾股数.请把下列三组勾股数补充完整:
①____,8,10 ; ②5,_____,13 ; ③8,15,___.
9.若一个三角形的三边长的平方分别为:3²,4²,x²则此三角形是直角三角形的x²的值是 .
10.如图是单位长度为1的网格图,A、B、C、D是4个网格线的交点,以其中两点为端点的线段中,任意取3条,能够组成____个直角三角形,
11.《九章算术》提供了许多整勾股数,如(3,4,5),(5,12,13),(7,24,25)等,并把一组勾股数中最大的数称为“弦数”,后人在此基础上进一步研究,得到如下规律:若m是大于1的奇数,把它平方后拆成相邻的两个整数,那么m与这两个整数构成组勾股数:若m是大于2的偶数,把它除以2后再平方,然后把这个平方数分别减1,加1得到两个整数,那么m与这两个整数构成组勾股数,由上述方法得到的勾股数称为“由m生成的勾股数”,根据以上规律,“由8生成的勾股数”的“弦数”是 .
12.如图,正方形网格中,每个小正方形的边长为1,请判断△ABC是不是直角三角形,并说明理由.
13.已知Rt△ABC中,∠C=90°,AH=3,CH=4,AC=5,求BH的长.
14.已知,如图,AB=3,AD=4,BC=13,CD=12,且∠A=90°.
(1)求BD的长.
(2)判断△BCD是什么三角形,并说明理由?
15.如图所示,在△ABC中,AB:BC:CA=3:4:5,且周长为36cm,点P从点A开始沿边向B点以每秒1cm的速度移动,点Q从点B沿BC边向点C以每秒2cm的速度移动,如果同时出发,问过3秒时,△BPQ的面积为多少?
16.如图(1)是超市的儿童玩具购物车,图(2)为其侧面简化示意图,测得支架AC=24cm,CB=18cm,两轮中心的距离AB=30cm,求点C到AB的距离,(结果保留整数)
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第一章 勾股定理
1.2一定是直角三角形吗 七年级数学上册北师大版(2024)
参考答案与试题解析
知识梳理
一、勾股定理的逆定理
勾股定理的逆定理:如果三角形三边长分别为a,b,c,满足a²+b²=c²,则这个三角形是以c为斜边的直角三角形。
二、勾股定理逆定理的证明
勾股定理逆定理的证明:如图,AB=c,AC=b,CB=a,当a²+b²=c²,证明:△ABC是直角三角形。
证明:过点A作AD垂直于CB交CB于点D,设CD=x.
根据勾股定理b²- x²=c²-(a±x)²将a²+b²=c²代入得±2ax=0,∴x=0
∴点D与点C重合∴AC⊥CB∴△ABC为直角三角形
注:勾股定理的逆定理主要用于证明三角形是直角三角形.
三、勾股数
像15,8,17 这样,能够成为直角三角形三条边长的三个正整数,即满足不定方程a²+b²=c²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a、b、c为三边长的三角形一定是直角三角形,
勾股数满足两个条件:①满足勾股定理;②三个正整数
熟悉下列勾股数:
①3、4、5; ②5、12、13:③8、15、17:④7、24、25:⑤9、40、41.....
如果a、b、c是勾股数,当t为正整数时,以at、bt、ct为三角形的三边长,此三角形必为直角三角形,
提示:
(1) n²-1,2n,n²+1(n>l,n是自然数)是直角三角形的三条边长:
(2) 2n²+2n,2n +1, 2n²+2n+1(n是自然数)是直角三角形的三条边长;
(3) m²-n²,m²+n²,2mn(m>n,m、n是自然数)是直角三角形的三条边长:
例1.下列各组数据中,不是勾股数的是( )
A.3,4,5 B.7,24,25 C.8,15,17 D.10,12,14
例1.[答案]D
[分析]分别求出两小边的平方和和最长边的平方,看看是否相等即可
【解答】解:A、3²+4²=9+16=25,5²=25
∴3²+4²=5²,
即3,4,5是勾股数,故本选项不符合题意:
B. 7²+24²=49+576=625,25²=625,
∴7²+24²=25²,
即7,24,25是勾股数,故本选项不符合题意;
C.8²+15²=64+225=289,17²=289,
∴8²+15²=17²,
即 8,15,17是勾股数,故本选项不符合题意:
D.10²+12²=100+144=244,14²=196,
∴10²+12²≠14²,
即10,12,14不是勾股数,故本选项符合题意;
故选:D.
[点睛]本题考查了勾股数,如果两数的平方和等于第三个数的平方,那么这三个数叫勾股数.
四、直角三角形的判定(用勾股定理)
(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。
(3)当a²+b²<c²时,此三角形为钝角三角形;当a²+b²>c²时,此三角形为锐角三角形.
例2.下列条件中,不能判定ABC为直角三角形的是( )
A.a:b:c=5:12:13
B.∠A:∠B:∠C=2:3:5
C.a=9k,b=40k,c=41k(k>0)
D.a=3²,b=4²,c=5²
例2.【解答】解析A.因为a:b:c=5:12:13,设a=5x,b=12x,c= 13x,(5x)²+(12x)²=(13x)²,所以△ABC是直角三角形;
B.因为∠A:∠B:∠C=2:3:5,且∠A+∠B+∠C=180°,所以∠C=180°×=90°,所以△ABC是直角三角形;
C.因为(9k)²=(41k)²-(40k)²,所以△ABC是直角三角形;
D.因为(3²)²≠(5²)²-(4²)²,所以△ABC不是直角三角形.
故选 D.
同步练习
1.判断下列三角形是直角三角形吗?(括号内填“是”或“不是”)
( ) ( ) ( ) ( )
1.【答案为】:是,不是,是,是
2.△ABC中,如果三边满足关系BC²=AB²+AC²,则△ABC的直角是( )
A.∠C B.∠A C.∠B D.不能确定
2.【答案为】:B
3.△ABC三边分别为a、b、c,下列能说明△ABC是直角三角形的是( )
A.b²=a²-c² B.a:b:c=1:2:2
C.2∠C=∠A+∠B D.∠A:∠B:∠C=3:4:5
3.【解答】解:A、由可根据勾股定理逆定理得△ABC是直角三角形,故符合题意;
B、由a:b:c=1:2:2可得,则△ABC是等腰三角形,故不符合题意;
C、由2∠C=∠A+∠B结合三角形内角和可得∠C=60°,但不能判定△ABC是直角三角形,故不符合题意;
D、由∠A: ∠B: ∠C=3:4:5结合三角形内角和可得,所以△ABC不是直角三角形;
故选A.
[总结]本题主要考查勾股定理逆定理及三角形内角和,熟练掌握勾股定理逆定理及三角形内角和是解题的关键.
4.下列各组数是勾股数的是( )
A.4,5,6 B. 6,8,10 C.3²,4²,5² D. 7,12,13
4.【答案为】:B
5.△ABC的三边为a,b,c且(a+b)(a-b) =c²,则该三角形是( )
A.锐角三角形 B.以c为斜边的直角三角形
C.以b为斜边的直角三角形 D.以a为斜边的直角三角形
5.【解答】解:由题意,a²-b²=c²,
∴b²+c²=a²,
此三角形三边关系符合勾股定理的逆定理,
所以此三角形是以a为斜边的直角三角形。
故选:D.
[总结]考查了勾股定理的逆定理,解答此题要用到勾股定理的逆定理:已知三角形ABC的三边满足a²+b²=c²,则三角形ABC是直角三角形。
6.如图,在4x4的正方形网格中(每个小正方形边长均为1),点A,B,C在格点上,连接AB,AC,BC,则△ABC的形状是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.无法确定
6.【解答】解:由题意得:AC²=1²+2²=5,AB²=2²+4²=20 ,BC²=3²+4²=25,
∵5+20=25,
∴AC²+ AB²=BC²,
∴∠BAC=90°,
∴△ABC为直角三角形.
故选:B.
[总结]本题考查的了勾股定理和勾股定理的逆定理,掌握勾股定理和逆定理是解决问题的关键.
7.在学习“勾股数”的知识时,小明发现了一组有规律的勾股数,并将它们记录在如下的表格中,
则当a=24时,b+c的值为( )
A.162 B.200 C.242 D.288
7.【解答】解:从表中可知:a依次为6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,..,
即24=2×(10+2).
b依次为8,15,24,35,48,…,即当a=24时,b=12²-1=143,
c依次为10,17,26,37,50,…,即当a=24时,c=12²+1=145,
所以当a=24时,b+c=143+145=288
故选:D.
[总结]本题考查了勾股数,能根据表中数据得出b=(n+2)²-1,c=(n+2)²+1是解此题的关键.
8.满足a²+b²=c²的三个正整数,称为勾股数.请把下列三组勾股数补充完整:
①____,8,10 ; ②5,_____,13 ; ③8,15,___.
8.【答案为】:6,12,17
9.若一个三角形的三边长的平方分别为:3²,4²,x²则此三角形是直角三角形的x²的值是 .
9.【解答】根据勾股定理的逆定理列出方程求解,有4²是斜边或者x²是斜边两种情况.
当4²是斜边时,3²+x²=4²,x²=4²-3²=7;
当x²是斜边时,x²=3²+4²=5²,
故答案为:5²或7.
10.如图是单位长度为1的网格图,A、B、C、D是4个网格线的交点,以其中两点为端点的线段中,任意取3条,能够组成____个直角三角形,
10.【解答】[详解]解:由勾股定理得:
AD²=BD²=1²+3²=10.
AC²=1²+2²=5,
AB²=2²+4²=20,
BC=CD²=25,
∴AD²+BD²=AB², AC²+AB²=BC²,
∴能够组成2个直角三角形,
故答案为:2.
[总结]本题考查了勾股定理、勾股定理的逆定理,解题的关键是熟练掌握勾股定理,由勾股定理的逆定理得出直角三角形,
11.《九章算术》提供了许多整勾股数,如(3,4,5),(5,12,13),(7,24,25)等,并把一组勾股数中最大的数称为“弦数”,后人在此基础上进一步研究,得到如下规律:若m是大于1的奇数,把它平方后拆成相邻的两个整数,那么m与这两个整数构成组勾股数:若m是大于2的偶数,把它除以2后再平方,然后把这个平方数分别减1,加1得到两个整数,那么m与这两个整数构成组勾股数,由上述方法得到的勾股数称为“由m生成的勾股数”,根据以上规律,“由8生成的勾股数”的“弦数”是 .
11.[分析]直接根据题意分别得出由8生成的勾股数的*弦数”进而得出答案.
【解答】解:∵由8生成的勾股数的"弦数”记为A.
∴()²=16,16-1=15,16+1=17,
故A=17,
故答案为: 17 .
[总结]本题考查勾股数问题,能理解题中的计算方式,并能依此计算是解决此题的关键.需注意在计算“由m 生成的勾股数”时,m分奇偶计算方式不同.
12.如图,正方形网格中,每个小正方形的边长为1,请判断△ABC是不是直角三角形,并说明理由.
12.【解答】如图所示:由勾股定理得AC²=6²+8²=100,BC²=2²+4²=20,AB²=8²+4²=80
∵ BC²+AB²=20+80=100,AC²=100,
∴BC²+AB²=AC²
∴△ABC是直角三角形.
13.已知Rt△ABC中,∠C=90°,AH=3,CH=4,AC=5,求BH的长.
13.【解答】:∵AH= 3,CH=4,AC=5,
∴ AH² + CH² = AC²,
∴△ACB是直角三角形,
∴∠AHC=90°,∠CHB=90°,
∴AB² - AC² = BC²,
BC²= CH² + BH²,
∴AB² - AC² = CH² + BH²,
∴(AH + BH)² - AC² =CH² + BH²,
∵AH= 3,CH=4,AC =5,
∴(3 + BH)² - 5² = 4² + BH²,
解得BH=
即BH的长是
【总结】根据AH=3,CH=4,AC =5,利用勾股定理的逆定理可以判断△AHC的形状,从而可以得到∠BHC=90°,再根据勾股定理即可得到BH的长.
14.已知,如图,AB=3,AD=4,BC=13,CD=12,且∠A=90°.
(1)求BD的长.
(2)判断△BCD是什么三角形,并说明理由?
14.[答案](1)5
(2)直角三角形,理由见解析
[分析](1)根据勾股定理求解即可;
(2)根据勾股定理的逆定理求解即可。
【解答】(1)如图,在△ABD中,AB=3,AD=4,∠A=90°,
∴由勾股定理得BD²= AB²+AD²=3²+4²=25,
即BD=5
(2) △BCD是直角三角形,理由如下:
在△BCD中,BC=13,CD=12,BD=5,
∴BC²=169,BD² +CD²=5²+12²=169,
∴BC²=BD² +CD²,
∴△BCD是直角三角形,
[总结]本题考查了勾股定理,勾股定理的逆定理。注意:勾股定理应用的前提条件是在直角三角形中.
15.如图所示,在△ABC中,AB:BC:CA=3:4:5,且周长为36cm,点P从点A开始沿边向B点以每秒1cm的速度移动,点Q从点B沿BC边向点C以每秒2cm的速度移动,如果同时出发,问过3秒时,△BPQ的面积为多少?
15.[分析]设AB为3xcm,则BC为4xcm,AC为5xcm,根据周长为36cm,可求出x的值,从而得到△ABC的三边长,得到△ABC是直角三角形,然后根据点P从点A开始沿边向B点以每秒1cm的速度移动:点Q从点B沿BC边向点C以每秒2cm的速度移动,如果同时出发,即可求出,△BPQ的面积.
【解答】]解:设AB为3xcm,则BC为4xcm,AC为5xcm,
∵周长为36cm,
AB+BC+AC=36cm,
∴3x+4x+5x=36,
解得x=3,
∴AB=9cm,BC=12cm,AC=15cm,
∴AB²+BC²=AC²,
∴△ABC是以AC为斜边的直角三角形,即∠ABC=90°,
过3秒时,BP=9-3×1=6(cm),BQ=2×3=6(cm),
∴=BP·BQ=×6×6=18(cm²).
故过3秒时,△BPQ的面积为18cm².
16.如图(1)是超市的儿童玩具购物车,图(2)为其侧面简化示意图,测得支架AC=24cm,CB=18cm,两轮中心的距离AB=30cm,求点C到AB的距离,(结果保留整数)
16.【解答】解:过点C作CE⊥AB于点E,则CE的长即点C到AB的距离,
在△ABC中,∵AC=24,CB=18,AB=30,
∴AC²+CB² =24² +18²=900,AB²=30² =900,
∴ AC²+BC² =AB²,
∴△ABC 为直角三角形,即∠ACB=90°.
∵=AC·BC=cE·AB,
∴AC·BC=CE·AB,
即 24×18=CE×30,
∴CE=14.4≈14.
即点C到AB的距离约为14cm.
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