内容正文:
第13章 勾股定理
13.1 勾股定理及其逆定理 第3课时 直角三角形的判定
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(12)
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你想知道这是什么道理吗?
据说,古埃及人曾用下面的方法画直角:
他们用13个等距离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,其
直角在第4个结处.
问题:同学们你们知道古埃及人用什么方法得到直角?
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直角三角形的判定
一
问题:试画出三边长度分别为如下数据的三角形,看看它们是一些什么样的三角形:
(1)a=3,b=4,c=5;
(2)a=4,b=6,c=8;
(3)a=6,b=8,c=10.
试一试
可以发现,按(1)、(3)所画的三角形都是直角三角形,最长边所对的角是直角;按(2)所画的三角形不是直角三角形.
3
这三组数都满足 a2+b2=c2吗?
在这三组数据中,(1)、(3)两组数据恰好都满足a2+b2=c2.
勾股定理的逆定理
如果三角形的三边长a、b、c有关系a2+b2=c2,那么这个
三角形是直角三角形,且边c所对的角为直角.
对于任意一个三角形,若三边长满足 a2+b2=c2,则该三角形是直角三角形吗?
B′
C′
例1 已知:如图,在△ABC中,AB=c, BC=a, AC=b,a²+b²=c²,求证:∠C=90°.
A
B
C
A′
证明:如图,作△A'B′C′,使∠C′=90°
A′C′=b,B′C′=a,
则A′B′²=a²+b²=c²,
即A′B′=c.
在△ABC和△A′B′C′中,
∵BC=a=B′C′,
AC=b=A′C′,
AB=c=A′B′,
∴△ABC≌△A′B′C′.
∴∠C=∠C′=90°.
典例精析
分析:根据勾股定理的逆定理, 判断一个三角形是不是直角三角形, 只要看两条较短边长的平方和是否等于最长边长的平方.
例2 判断由线段a,b,c组成的三角形是不是直角三角形?
(1) a=7,b=25,c=24; (2) a=13,b=11,c=9.
解:(1)最长边为25,
∵a2+c2=72+242
=49+576 =625,
b2=252 =625,
∴a2+c2=b2.
∴以7, 25, 24为边长的
三角形是直角三角形.
(2)最长边为13,
∵b2+c2=112+92
=121+81 =202,
a2=132 =169,
∴b2+c2≠a2.
∴以13, 11, 9为边长的
三角形不是直角三角形.
例 3 一个零件的形状如图1所示,按规定这个零件中∠A和∠DBC都应为直角,工人师傅量得这个零件各边的尺寸如图2所示,你说这个零件符合要求吗?
D
A
B
C
4
3
5
13
12
D
A
B
C
图1
图2
7
在△BCD中,
所以△BCD 是直角三角形,∠DBC是直角.
因此,这个零件符合要求.
解:在△ABD中,
所以△ABD 是直角三角形,∠A是直角.
例4 已知△ABC,AB=n²-1,BC=2n,AC=n²+1(n为大于
1的正整数).试问△ABC是直角三角形吗?若是,哪一条
边所对的角是直角?请说明理由
解:∵AB²+BC²=(n²-1)²+(2n)²
=n4 -2n²+1+4n²
=n4 +2n²+1
=(n²+1)²
=AC²,
∴△ABC直角三角形,边AC所对的角是直角.
先确定AB、BC、AC、
的大小
能够成为直角三角形三边长的三个正整数,称为勾股数.例如3 ,4 ,5 ;6, 8, 10; n²-1,2n,n²+1(n为大于1的正整数)等都是勾股数.
勾股数
二
例5 下列各组数是勾股数的是( )
A.6,8,10 B.7,8,9
C.0.3,0.4,0.5 D.52,122,132
A
方法点拨:根据勾股数的定义,勾股数必须为正整数,先排除小数,再计算最长边的平方是否等于其他两边的平方和即可.
一定是直角三角形
勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2,
那么这个三角形是直角三角形.
课堂小结
勾股数:满足a2+b2=c2的三个正整数
1. 下列各组数中,是勾股数的为 ( B )
A. 0.5、1.2、1.3 B. 9、12、15
C. 、 、 D. 32、42、52
2. 在△ABC中,BC2-AC2=AB2.若∠B=25°,则∠C的度数为 ( B )
A. 35° B. 65° C. 75° D. 90°
B
B
1
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3
4
5
6
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8
9
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3. 木工师傅要做一块直角三角形木材,做完后他测得三边的长分别为60cm、25cm、65cm,则这块木材 合格 (填“合格”或“不合格”).
4. 如图,以△ABC的三边为边向外作正方形,依次得到的正方形的面积为36、64、100,则△ABC的面积是 24 .
合格
24
1
2
3
4
5
6
7
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5. 如图,在锐角三角形ABC中,AB=13,AC=15,D是边BC上一点,BD=5,AD=12,求BC的长.
(第5题)
解:在△ABD中,AB=13,BD=5,AD=12,∴ BD2+AD2=52+122=169,
AB2=132=169.∴ BD2+AD2=AB2.∴ △ABD是直角三角形,且∠ADB=90°.∵ D是边BC上一点,∴ ∠ADC=180°-∠ADB=90°.在Rt△ACD中,由勾股定理,得CD= =9,∴ BC=BD+CD=5+9=14.
1
2
3
4
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6. ★在△ABC中,∠A、∠B、∠C的对边分别是a、b、c,下列说法错误的是( B )
A. 若∠A-∠B=∠C,则△ABC是直角三角形
B. 若c2=b2-a2,则△ABC是直角三角形,且∠C=90°
C. 若(c+a)(c-a)=b2,则△ABC是直角三角形,且∠C=90°
D. 若(a-8)2+(c-6)2+|10-b|=0,则△ABC是直角三角形
B
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6
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7. 如图,在由边长为1的小正方形组成的6×6的网格纸上,有A、B、C、D、E、F、G七个点(均在格点上),则在下列各组方案中可以构成直角三角形的是( C )
A. 点A、B、C B. 点A、D、G
C. 点B、E、F D. 点B、G、E
C
1
2
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8. 如图所示为一块三角形空地,现在空地的三条边上栽上树苗.已知三边上的树苗数分别为35、17、31,三个顶点上均栽有一棵树苗,且每条边上的树苗间距均为1m,则这块三角形空地的面积是 240 m2.
9. 若正整数a、n满足a2+n2=(n+1)2,则我们称这样的三个正整数a、n、n+1为一组“完美勾股数”.当n<150时,这样的“完美勾股数”共有 8 组.
240
8
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2
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4
5
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10. 已知△ABC的三边长分别为a、b、c,且a+b=4,ab= ,c=3,试判断△ABC是否为直角三角形,并说明理由.
解:△ABC是直角三角形. 理由:∵ a+b=4,∴ (a+b)2=16.∴ a2+2ab+b2=16.
又∵ ab= =9.∵ c=3,∴ c2=9.∴ a2+b2=c2.
∴ △ABC是直角三角形.
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11. 如图,在长方形ABCD中,AB=2,AD=3,点E、F分别在边BC、CD上,且DF=BE=1,试判断△AEF的形状,并求∠EAF的度数.
(第11题)
解:△AEF为等腰直角三角形.∵ 在长方形ABCD中,AB=2,
AD=3,∴ ∠B=∠C=∠D=90°,CD=2,BC=3.∵ DF=BE=1,∴ CE=2,CF=1.在Rt△ABE中,由勾股定理,得AE2=AB2+BE2=
22+12=5;在Rt△ECF中,由勾股定理,得EF2=CE2+CF2=22+12=5;在Rt△ADF中,由勾股定理,得AF2=AD2+DF2=32+12=10.∴ AE=EF,AE2+EF2=AF2.∴ △AEF为等腰直角三角形,且∠AEF=90°.∴ ∠EAF=45°.
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