内容正文:
数学活动
活动利用勾股定理绘制图案
2.【空间观念】小林同学是一名剪纸爱好者,喜
1.如图1①,直角三角形的两个锐角分别是40°
欢运用数学知识对自己的作品进行分析思考.
和50°,其三边上分别有一个正方形.执行下
下面是他利用勾股定理对部分作品的数量关系
面的操作:由两个小正方形向外,分别作一个
进行探究思考的过程,请你帮助他一起完成.
锐角为40°、一个锐角为50°的直角三角形,再
(1)如图2①所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,
分别以所得直角三角形的两条直角边为边长
AC=4,BC=6,分别以AC,BC为直径作半
作正方形.图1②是1次操作后的图形
圆,求图中阴影部分的面积
(2)如图2②所示,这是由四个全等的直角三角
形紧密地拼接形成的飞镖状图案,O为图案
的中心交点,测得外围实线轮廓的总长度为
80,OC=5,求该飞镖状图案的面积.
图1
(1)试画出2次操作后的图形.
(2)如果原来直角三角形斜边长为1cm,写出
2次操作后的图形中所有正方形的面积和.
图2
(3)重复上述步骤若干次后得到的图形,人们
把它称为“毕达哥拉斯树”.如果最初的直
角三角形是等腰直角三角形,你能想象出
此时“毕达哥拉斯树”的形状吗?
复习课
典例精析
【例1】如图20-1,把长方形纸条ABCD
方法构造一些特殊的图形来验证,这本身就是
沿EF,GH同时折叠,B,C两点恰好同时落在
转化思想的重要体现.这种思想在解决问题时
AD边的P点处,若∠FPH=90°,PF=8,PH=
有着重要作用,例如,在有些问题的图形中没有
6,则长方形ABCD的边BC的长为
()
现成的直角三角形的情况下,就可以根据已知
条件通过作辅助线构造出直角三角形,然后再
利用勾股定理来解决问题
【例3】如图20一3所示,已知四边形
ABCD中,AB∥CD,BC=AD=4,AB=CD=
图20-1
10,∠DCB=90°.E为CD边上一点,且DE=
A.20
B.22
C.24
D.30
7,动点P从点A出发,以每秒1个单位长度的
思路分析:由题意知PF=BF,PH=HC.
速度沿着边AB向终点B运动,连接PE,设点
∠FPH=90°,.由勾股定理得FH
P的运动时间为t秒,
√/PF2+PHr=√/82+6=10,.BC=BF+
(1)求BE的长;
FH+HC=PF+FH+PH=8+10+6=24.
(2)若△BPE为直角三角形,求t的值.
答案:C
点拨:利用折叠的性质,结合勾股定理求出
FH的长,从而确定BC的长.勾股定理与折叠
问题的综合应用是中考数学的热点题型,
图20-3
【例2】如图20一2所示,在正方形网格
解:(1)CD=10,DE=7,.CE=10-
中,点A,B,C,D,E是格点,则∠ABD+∠CBE
7=3.
的度数为
在Rt△CBE中,由勾股定理得BE=
√BC+CE=5.
(2)当∠BPE=90°时,AP=10-3=7,
则t=7÷1=7.
当∠BEP=90°时,过点E作EF⊥AB于
图20-2
点F,PF=7-t.
思路分析:将∠CBE旋转到如图20一2∠CBE
:BP=10-t,由勾股定理得BE+
的位置,连接AC,设每个小网格边长均为1,由勾股
PE2=BP2,
.52+42+(7-t)2=(10-t)2,
定理得BC=AC=√5,AB=√10,由勾股定理的
逆定理得AB=AC'?十BC2,∴.∠ACB=90°,
解得1一
.AC=BC,.∠ABC=45.
综上所述,当△BPE为直角三角形时,t的
答案:45
点拨:勾股定理可通过图形的割、补、拼等
值为7或号当点D在AC上,BC=CD时,
此时AB+BC+CD=5+3+3=11,
.t=11÷1=11.
当点D在AB上,且过BC的垂直平分线,
BD=CD时,如图③所示,
∴.∠B=∠DCB.
:∠B+∠A=∠DCB+∠DCA=90°,
.∠A=∠DCA,
.AD=CD,∴.BD=AD,∴.AD=2.5,
.t=2.5÷1=2.5.
CL-
④
当点D在AB上,BC=CD时,如图④所示,
过点C作CH⊥AB,垂足为H.
:S6度=3X4X号=6.S2m=号×AB×
CH=号×5xCH=5cH=号
AD=t,∴BD=5-t,DH=5t
2
在Rt△CDH中,
由勾股定理,得DH+CH=CD,
(2+(号)=9.
6=号=1.4或=
(舍去),
43
综上,t的值为2或11或2.5或1.4.
数学活动
1.解:(1)2次操作后的图形如图所示.
(2)由勾股定理可知,a2+b=c2=1(cm2),
∴.题图1①中所有正方形的面积和为a2+
b2+c2=2(cm2).
∴.1次操作后所有正方形的面积和为α+
b+2=3(cm).
.2次操作后所有正方形的面积和为a2十
b2+3=4(cm2).
∴.2次操作后的图形中所有正方形的面积
和为4cm.
(3)如果最初的直角三角形是等腰直角三
角形,“毕达哥拉斯树”将是左右对称的树
形结构.
2.解:(1)图中阴影部分的面积为两个半圆的
面积减去三角形的面积,
即阴影部分的面积=方x(9)+)x×
(C)-AcXBc-zxx(2)+x
(号-×4×6--12.
“阴影部分的面积为x-12.
(2)设OA=a,AB=c,
由题意,得OB=OC=5,
∴.4c+4(a-5)=80,由勾股定理,
得a2+52=c2,
∴.c=25-a,
∴.a2+52=(25-a)2,
解得a=12.
1
4X SAAO=4X2X12X5=120,
∴.该飞镖状图案的面积为120.
复习课
【复习训练】
1.D2.C3.C
4.D点拨:展开如图,连接AC,则新长方形的
长增加2MN=4(米),宽度不变,由此可得
新长方形的长AB=20十4=24(米).根据勾
股定理得AC=√AB+BC=√24+10=
26(米).故选D.