内容正文:
第02讲 勾股定理的逆定理
知识点1:勾股数
知识点2:勾股定理的逆定理
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,称为勾股数 。
勾股数满足两个条件:①满足勾股定理 ②三个正整数
【题型1勾股树(数)问题】
【典例1】下列各组数是勾股数的是( )
A.2,3,5 B.,2, C.8,15,17 D.,,
【变式1】下列哪组数是勾股数( )
A. B.5,12,13 C.4,5,6 D.
【变式2】下列各组数中,勾股数是( )
A.5,12,13 B.1,1, C.0.3,0.4,0.5 D.8,15,16
【变式3】下列各组数中,是勾股数的是( )
A.4,5,6 B.7,8,10 C.8,15,17 D.8,24,25
1.定义:如果三角形的三条边长,满足,那么这个三角形是直角三角形.
注意:(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.
2.如何判定一个三角形是否是直角三角形
(1) 首先确定最大边(如).
(2) 验证与是否具有相等关系.若,则△ABC是∠C=90°的直角三角形;若,则△ABC不是直角三角形.
注意:当时,此三角形为钝角三角形;当时,此三角形为锐角三角形,其中为三角形的最大边.
【题型2判断三边能否构成直角三角形】
【典例2】下列每一组数据中的三个数值分别为三角形的三边长,构成钝角三角形的是( )
A.3、4、5 B.3、3、5 C.4、4、5 D.3、4、4
【变式1】以下列数据为边长,其中不能组成直角三角形的是( )
A.5,12,13 B. C. D.7,24,25
【变式2】如果线段a、b、c能组成直角三角形,则它们的长度比可以是( )
A. B. C. D.
【变式3】已知、、是三角形的三边长,如果满足,则三角形的形状是( )
A.底与边不相等的等腰三角形 B.等边三角形
C.钝角三角形 D.直角三角形
【题型3在网格中判断直角三角形】
【典例3】如图,每个小正方形的边长为1.
(1)求四边形的面积和周长;
(2)是直角吗?请说明理由.
【变式1】如图,正方形网格中的,若小方格边长为1,则的形状为 .
【变式2】如图,方格纸中小正方形的边长为1个单位长度,为格点三角形.
(1)建立平面直角坐标系,使点A的坐标为______,点B的坐标为.此时,点C的坐标为______;
(2)判断的形状,并说明理由
【变式3】计算:如图,每个小正方形的边长都为1.
(1)求线段与的长;
(2)求四边形的面积;
(3)求证:.
【题型4利用勾股定理的逆定理求解】
【典例4】如图,在四边形中,,连接.
(1)判断的形状,并说明理由;
(2)求四边形的面积.
【变式1】如图,,,,,,该图形的面积等于多少?
【变式2】如图,在中,D是边上一点,连接,,,,.
(1)求的度数;
(2)求的长.
【变式3】如图,在四边形中,,,,,.
(1)连接,求的长;
(2)求四边形的面积.
一、单选题
1.已知a,b,c为的三边长,在下列条件中,不能判定是直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
2.下列各组数中,是勾股数的是( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
3.若的三边满足,则的最大内角的度数为( )
A. B. C. D.
4.三角形的三边长为、、,且满足等式,则此三角形是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等边三角形
5.如图,四边形中,,,,,,则四边形的面积为( )
A.72 B.36 C.66 D.42
二、填空题
6.若是的高,,则的长为 .
7.已知是的三边长,若,则的形状是 .
8.如图,图中所有三角形都是直角三角形,所有四边形都是正方形,已知最大的正方形的边长为6,则四个正方形的面积之和为 .
三、解答题
9.如图,四边形中,,,,,.
(1)判断是否是直角,并说明理由;
(2)求四边形的面积.
10.如图,在四边形中,,,,.
(1)求长度
(2)求的度数;
11.如图是张伯伯承包的一块待开垦的四边形田地为田间的一条小路,且,已知,,,.
(1)求四边形田地的面积;
(2)为了方便灌溉,张伯伯打算从靠近河岸的边上引一条水渠到点处,请你帮他计算这条水渠的最短长度.
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第02讲 勾股定理的逆定理
知识点1:勾股数
知识点2:勾股定理的逆定理
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,称为勾股数 。
勾股数满足两个条件:①满足勾股定理 ②三个正整数
【题型1勾股树(数)问题】
【典例1】下列各组数是勾股数的是( )
A.2,3,5 B.,2, C.8,15,17 D.,,
【答案】C
【分析】本题主要考查了勾股数的识别,若三个正整数满足较小的两个正整数的平方和等于最大数的平方,那么这三个正整数叫做勾股数,据此求解即可.
【详解】解:A、∵,
∴2,3,5这组数不是勾股数,故此选项不符合题意;
B、∵和不是正整数,
∴,2,这组数不是勾股数,故此选项不符合题意;
C、∵,
∴8,15,17这组数是勾股数,故此选项符合题意;
D、∵,,这三个数都不是正整数,
∴,,这组数不是勾股数,故此选项不符合题意;
故选:C.
【变式1】下列哪组数是勾股数( )
A. B.5,12,13 C.4,5,6 D.
【答案】B
【分析】本题考查了勾股数:满足勾股定理且是正整数的数;利用勾股数的定义进行判断,逐个计算即可.
【详解】解:、因为都不是正整数,所以不是勾股数;
、因为,且都是正整数,所以是勾股数;
、因为,所以不是勾股数;
、因为都不是正整数,所以不是勾股数.
故选:B.
【变式2】下列各组数中,勾股数是( )
A.5,12,13 B.1,1, C.0.3,0.4,0.5 D.8,15,16
【答案】A
【分析】本题考查了勾股数的定义,数是指可以构成一个直角三角形三边的一组正整数.
根据勾股数的定义逐项判断即可.
【详解】解:A.∵,
∴5,12,13是勾股数,符合题意;
B.∵1,1,中不是正整数,
∴1,1,不是勾股数,不符合题意;
C.∵0.3,0.4,0.5不是正整数,
∴0.3,0.4,0.5不是勾股数,不符合题意;
D.∵,
∴8,15,16,不是勾股数,不符合题意;
故选:A.
【变式3】下列各组数中,是勾股数的是( )
A.4,5,6 B.7,8,10 C.8,15,17 D.8,24,25
【答案】C
【分析】此题主要考查了勾股数的定义,熟记勾股数的定义是解题的关键.
判断是否为勾股数,首先这三个数都要是正整数,同时还需验证两较小数的平方和是否等于最大数的平方.
【详解】、,不能构成直角三角形,故不符合题意;
、,不能构成直角三角形,故不符合题意;
、,能构成直角三角形,且都是正整数,故符合题意;
、,不能构成直角三角形,故不符合题意.
故选:C.
1.定义:如果三角形的三条边长,满足,那么这个三角形是直角三角形.
注意:(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.
2.如何判定一个三角形是否是直角三角形
(1) 首先确定最大边(如).
(2) 验证与是否具有相等关系.若,则△ABC是∠C=90°的直角三角形;若,则△ABC不是直角三角形.
注意:当时,此三角形为钝角三角形;当时,此三角形为锐角三角形,其中为三角形的最大边.
【题型2判断三边能否构成直角三角形】
【典例2】下列每一组数据中的三个数值分别为三角形的三边长,构成钝角三角形的是( )
A.3、4、5 B.3、3、5 C.4、4、5 D.3、4、4
【答案】B
【分析】本题考查三角形的分类,勾股定理逆定理,根据最长边的平方大于两条较短边的平方和时,三角形为钝角三角形,逐一进行判断即可.
【详解】解:A、,三角形为直角三角形,不符合题意;
B、,三角形为钝角三角形,符合题意;
C、,三角形为锐角三角形,不符合题意;
D、,三角形为锐角三角形,不符合题意;
故选B.
【变式1】以下列数据为边长,其中不能组成直角三角形的是( )
A.5,12,13 B. C. D.7,24,25
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理逆定理,如果一个三角形满足两边的平方和等于第三边的平方,则这个三角形是直角三角形.逐项判断两个较小数的平方和是否等于最大数的平方,根据勾股定理逆定理即可作出判断.
【详解】解:A、,能组成直角三角形,故本选项不符合题意;
B、,不能组成直角三角形,故本选项符合题意;
C、,能组成直角三角形,故本选项不符合题意;
D、,能组成直角三角形,故本选项不符合题意;
故选:B
【变式2】如果线段a、b、c能组成直角三角形,则它们的长度比可以是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理的逆定理,根据勾股定理的逆定理逐一判断即可,掌握勾股定理的逆定理是解题的关键.
【详解】解:A、,故选项不符合题意;
B、,故选项不符合题意;
C、,故选项不符合题意;
D、,故选项符合题意;
故选:D.
【变式3】已知、、是三角形的三边长,如果满足,则三角形的形状是( )
A.底与边不相等的等腰三角形 B.等边三角形
C.钝角三角形 D.直角三角形
【答案】D
【分析】本题考查非负数的性质以及勾股定理的逆定理,解题关键是根据几个非负数的和为0,则这几个非负数都为0.求出三角形三边的长度,再利用勾股定理的逆定理判断三角形的形状.
【详解】解: ,
,,,
,,
,,
,,
,即
三角形的形状是直角三角形,
故选:D.
【题型3在网格中判断直角三角形】
【典例3】如图,每个小正方形的边长为1.
(1)求四边形的面积和周长;
(2)是直角吗?请说明理由.
【答案】(1)四边形的面积为,周长为
(2)是直角,理由见解析
【分析】本题考查勾股定理;勾股定理逆定理,数形结合是解题的关键;
(1)根据勾股定理直接求解及割补法求解即可得到答案;
(2)根据勾股定理逆定理直接判断即可得到答案;
【详解】(1)解:由题意可得,
,,,,
则四边形的周长为
由图形可得,
;
(2)解:是直角,理由如下,
由勾股定理得,
,
∵,
∴是直角.
【变式1】如图,正方形网格中的,若小方格边长为1,则的形状为 .
【答案】直角三角形
【分析】本题主要考查勾股定理及其逆定理,熟练掌握相关内容是解题的关键.根据三角形网格求出三角形的边长,再根据勾股定理逆定理进行判断即可.
【详解】解:∵,
,
,
∴,
∴的形状为直角三角形.
故答案为:直角三角形.
【变式2】如图,方格纸中小正方形的边长为1个单位长度,为格点三角形.
(1)建立平面直角坐标系,使点A的坐标为______,点B的坐标为.此时,点C的坐标为______;
(2)判断的形状,并说明理由
【答案】(1),
(2)是直角三角形,理由见详解
【分析】本题主要考查直角坐标系,勾股定理以及勾股定理的逆定理的应用:
(1)根据题意建立平面直角坐标系,然后写出点C的坐标即可;
(2)根据网格信息利用勾股定理求出三角形各边长,再根据勾股定理逆定理进行判断即可.
【详解】(1)解:建立平面直角坐标系如图,
点A的坐标为:,点C的坐标为:,
故答案为:,;
(2)由勾股定理得:
,,
∴
∴是直角三角形,且.
【变式3】计算:如图,每个小正方形的边长都为1.
(1)求线段与的长;
(2)求四边形的面积;
(3)求证:.
【答案】(1),
(2)
(3)见解析
【分析】(1)根据勾股定理解答即可;
(2)运用分割法解答即可;
(3)连接,根据勾股定理的逆定理解答即可.
【详解】(1)∵每个小正方形的边长都为1,
∴,
(2)
(3)连接,
∴,
∵,,
∴,
∴是直角三角形,且为斜边,
∴.
【点睛】此题考查勾股定理和勾股定理的逆定理,关键是根据勾股定理得出各边的长解答.
【题型4利用勾股定理的逆定理求解】
【典例4】如图,在四边形中,,连接.
(1)判断的形状,并说明理由;
(2)求四边形的面积.
【答案】(1)直角三角形;理由见解析
(2)
【分析】本题考查了勾股定理、勾股定理的逆定理以及三角形面积的计算,解题的关键是通过勾股定理求出的长度,再利用逆定理判断 的形状,进而计算四边形的面积.
(1)在中,由勾股定理求出的长度;通过计算与的关系,利用勾股定理的逆定理判断为直角三角形;
(2)将四边形的面积转化为和的面积之和,分别计算两个三角形的面积后相加.
【详解】(1)是直角三角形.
理由:,
,
,
是直角三角形.
(2)由(1)可知,,
.
【变式1】如图,,,,,,该图形的面积等于多少?
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理及其逆定理,熟练掌握勾股定理及其逆定理是解题的关键.连接,利用勾股定理求出,再利用勾股定理逆定理判定,即可求解.
【详解】解:如图,连接,
∵,,,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
【变式2】如图,在中,D是边上一点,连接,,,,.
(1)求的度数;
(2)求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查勾股定理及其逆定理.证明是直角三角形是解题的关键.
(1)根据勾股定理的逆定理判断出是直角三角形,可得答案;
(2)用勾股定理解即可.
【详解】(1)解:因为,
所以,
所以是直角三角形,.
(2)解:因为,所以.
在中,,
所以,
所以.
【变式3】如图,在四边形中,,,,,.
(1)连接,求的长;
(2)求四边形的面积.
【答案】(1)10
(2)144
【分析】本题考查勾股定理及其逆定理,证明是直角三角形是解题的关键.
(1)利用勾股定理求解;
(2)利用勾股定理的逆定理得出是直角三角形,再根据三角形面积公式即可求解.
【详解】(1)解:如图,连接.
,,,
.
(2)解:由(1)可知.
,,
,.
.
是直角三角形,.
.
一、单选题
1.已知a,b,c为的三边长,在下列条件中,不能判定是直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理的逆定理的知识点,掌握勾股定理的逆定理最关键.
通过计算三角形三边的平方关系,即可逐项判断三角形是否为直角三角形的问题.
【详解】解:A、由可得是直角三角形,不符合题意;
B、由可得,此时,无法构成三角形,符合题意;
C、假设,由可得是直角三角形,不符合题意;
D、由可得,是直角三角形,不符合题意.
故选:B .
2.下列各组数中,是勾股数的是( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
【答案】B
【分析】本题考查的知识点是勾股数的定义,解题关键是熟练掌握勾股数的定义.
勾股数的定义:满足的三个正整数,称为勾股数.根据该定义即可得解.
【详解】解:选项,,不是勾股数,不符合题意,选项错误;
选项,,是勾股数,符合题意,选项正确;
选项,、不是正整数,不是勾股数,不符合题意,选项错误;
选项,,不是勾股数,不符合题意,选项错误.
故选:.
3.若的三边满足,则的最大内角的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查勾股定理的逆定理,设,,,可得,推出是直角三角形,可得最大内角的度数为.
【详解】解: ,
设,,,
,,
,
是直角三角形,
的最大内角的度数为,
故选C.
4.三角形的三边长为、、,且满足等式,则此三角形是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等边三角形
【答案】B
【分析】此题主要考查了勾股定理的逆定理,关键是掌握如果三角形的三边长满足,那么这个三角形就是直角三角形.
先由完全平方公式展开,再由勾股定理的逆定理求解.
【详解】解:,
,
.
此三角形为直角三角形.
故选:B.
5.如图,四边形中,,,,,,则四边形的面积为( )
A.72 B.36 C.66 D.42
【答案】B
【分析】本题考查的是勾股定理的逆定理及三角形的面积,先根据勾股定理求出的长度,再根据勾股定理的逆定理判断出的形状,再利用三角形的面积公式求解即可.
【详解】解:连接,如图,
∵,
∴,
在中,,
∴是直角三角形,
∴
.
故选:B.
二、填空题
6.若是的高,,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的逆定理和三角形面积公式的应用,解题的关键是先通过勾股定理的逆定理判断为直角三角形,再利用直角三角形面积的两种表示方法列等式求高.
先计算与的和等于,可判断的形状为直角三角形,再分别用两直角边和斜边与斜边上的高表示三角形面积,通过面积相等列等式求解.
【详解】解:∵,
∴,即是直角三角形,且.
又∵,
∴,
解得.
故答案为:.
7.已知是的三边长,若,则的形状是 .
【答案】直角三角形
【分析】本题可根据绝对值、平方数和算术平方根的非负性求出三角形三边的长度,再根据三边长度关系,利用勾股定理的逆定理判断三角形的形状.本题主要考查了绝对值、平方数和算术平方根的非负性以及勾股定理的逆定理.熟练掌握绝对值、平方数和算术平方根的非负性质(若干个非负数的和为,则每个非负数都为),以及勾股定理的逆定理(若三角形的三边、、满足,则这个三角形是直角三角形)是解题的关键.
【详解】解:∵,,,且,
∴
解得
∵,,
∴,
∴是直角三角形.
故答案为:直角三角形.
8.如图,图中所有三角形都是直角三角形,所有四边形都是正方形,已知最大的正方形的边长为6,则四个正方形的面积之和为 .
【答案】
【分析】本题考查了以直角三角形三边为边长的图形面积,设四个正方形的面积分别为:,由图可知:,即可求解;
【详解】解:设四个正方形的面积分别为:,
由图可知:,
故答案为:
三、解答题
9.如图,四边形中,,,,,.
(1)判断是否是直角,并说明理由;
(2)求四边形的面积.
【答案】(1)是直角,理由见解析
(2)
【分析】本题主要考查了勾股定理及其逆定理,熟知勾股定理及其逆定理是解题的关键.
(1)利用勾股定理可求出的值,则可证明,据此可得结论;
(2)根据列式计算即可.
【详解】(1)解:是直角,理由如下:
如图所示,连接,
在中,由勾股定理得,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴是直角;
(2)解:
.
10.如图,在四边形中,,,,.
(1)求长度
(2)求的度数;
【答案】(1);
(2).
【分析】本题主要考查了勾股定理、勾股定理的逆定理.
利用勾股定理即可求出的长度;
由可知,又因为,,可得:,利用勾股定理的逆定理可知,由,,可知,由角之间的关系即可求出的度数.
【详解】(1)解:如下图所示,连接,
,,
;
(2)解: ,,
,
,,
由可知,
,
是直角三角形,,
.
11.如图是张伯伯承包的一块待开垦的四边形田地为田间的一条小路,且,已知,,,.
(1)求四边形田地的面积;
(2)为了方便灌溉,张伯伯打算从靠近河岸的边上引一条水渠到点处,请你帮他计算这条水渠的最短长度.
【答案】(1);
(2).
【分析】本题考查了勾股定理以及勾股定理的逆定理,垂线段最短,三角形的面积,熟练掌握勾股定理,以及勾股定理的逆定理是解题的关键.
(1)在中,由勾股定理,求得,再由勾股定理的逆定理得出是直角三角形,且,则四边形田地的面积为,代入计算即可.
(2)过点作于点.由“垂线段最短”,可得线段的长即为所引水渠的最短长度.根据,即可求解.
【详解】(1)解:,
.
在中,由勾股定理,得,
(负值已舍去).
,
,
是直角三角形,且,
四边形田地的面积为
;
(2)解:如图,过点作于点.
由“垂线段最短”,可得线段的长即为所引水渠的最短长度.
,
,
,
解得,
这条水渠的最短长度为.
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