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第17课时 直角三角形
第四单元 三角形
【教材链接】沪科技版:八下第18章P51~P68;人教版:八下第十七章P21~P37;
北师大版:八下第一章P14~P21.
直角三角形
定义 有一个角是90°的三角形叫做直角三角形
性质
(1)直角三角形的两个锐角① ;
(2)在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于② ,图中BC=AB;
(3)直角三角形斜边上的中线等于③ ,图中CD=
AB;
互余
斜边的一半
斜边的一半
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2
(续表)
性质
(4)勾股定理:如果直角三角形的两条直角边长分别为a,b,斜边长为c,那么④ ;
(5)若有一条直角边等于斜边的一半,则这条直角边所对的锐角等于⑤ °
判定
(1)有一个角等于90°的三角形是直角三角形(定义);
(2)有两个角⑥ 的三角形是直角三角形;
(3)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;
a2+b2=c2
30
互余
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(续表)
判定
(4)一条边上的中线等于这条边的一半的三角形是直角三角形,
图中若CD=AB,则△ABC是以∠ACB为直角的直角三角形
面积 SRt△ABC=ch,其中a,b为两直角边长,c为斜边长,h为斜边
上的高
【满分技巧】(1)含30°角的直角三角形的三边之比为1∶∶2;
(2)等腰直角三角形的三边之比为1∶1∶;
(3)顶角为120°的等腰三角形的三边之比为1∶1∶×腰长2
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直角三角形性质的应用
考向一
如图17-1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D是AB边上一点,连接CD.
(1)若△ABC中两边长分别为6,8,则△ABC的周长为 .
(2)如图①,若CD是AB边的中线,∠B=30°,AC=5,则CD= ,∠DCB=
°.
(3)如图②,若CD⊥AB,AC=6,BC=8,
则CD= ,S△BCD= .
例
1
图17-1
24或14+2
5
30
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(1)遇到有公共斜边的两个直角三角形时,优先考虑构造斜边上的中线求解.如图17-2,取AB中点M,连接CM,DM,可证明CM=DM;
(2)关注含30°,45°,60°角的特殊直角三角形,见到这些角或,,(3,4,5),
(1,2,)等条件,注意构造直角三角形.
通性通法
图17-2
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1.如图17-3,在Rt△ABC中,CD为斜边AB上的中线,E是AB上方一点,且AE=BE,连
接DE,若CD=3,AE=7,则DE的长为( )
A.2
B.2
C.4
D.4
考向精练
B
图17-3
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2.如图17-4,在△ABC中,∠BAC=90°,AC=6,AD⊥BC.
(1)若AB=8,则AD= ;
(2)若∠B=30°,则AD= .
图17-4
4.8
3
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勾股定理的应用
考向二
如图17-5,在4×4的方格纸中,每个小正方形的边长都为1,△ABC的三个顶点都在格点上,已知AC=2,BC=,画出△ABC,并判断△ABC是不是直角三角形.
例
2
解:如图,△ABC即为所求.
∵AC=2,BC=,
∴AC2+BC2=20+5=25.
∵AB2=42+32=25,∴AC2+BC2=AB2.
∴△ABC是直角三角形.
图17-5
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3.(2024安徽7题)如图17-6,在Rt△ABC中,AC=BC=2,点D在AB的延长线上,且
CD=AB,则BD的长是( )
A. B.
C.2-2 D.2
考向精练
B
图17-6
[解析]如图,过点C作CH⊥AB于点H.
∵AC=BC=2,∠ACB=90°,CH⊥AB,∴AB=2,AH=BH=CH=.
∵CD=AB,∴CD=2,∴DH=,
∴BD=DH-BH=.故选B.
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4.如图17-7,三角形纸片ABC中,∠BAC=90°,AB=2,AC=3.沿过点A的直线将纸片
折叠,使点B落在边BC上的点D处;再折叠纸片,使点C与点D重合.若折痕与AC的交点为E,则AE的长是( )
A.
B.
C.
D.
A
图17-7
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[解析]∵纸片沿过点A的直线折叠后,点B落在边BC上的点D处,
∴AD=AB=2,∠ADB=∠B.
∵折叠纸片,使点C与点D重合,
∴CE=DE,∠C=∠CDE.
∵∠BAC=90°,∴∠B+∠C=90°.
∴∠ADB+∠CDE=90°.∴∠ADE=90°.
∴AD2+DE2=AE2.设AE=x,则DE=CE=3-x.
∴22+(3-x)2=x2,解得x=.∴AE=.
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5.第14届数学教育大会(ICME-14)会标如图17-8所示,会标中心图案来源于我
国古代数学家赵爽的“弦图”.如图②所示的“弦图”是由4个全等的直角三角形和一个小正方形拼成的大正方形,若AE+BE=5,AB=4,则直角三角形ABE的
面积为 .
图17-8
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[解析]由题意得△ABE为直角三角形.
∵AE+BE=5,AB=4,∴由勾股定理,得AE2+BE2=AB2.
∵(AE+BE)2=AE2+BE2+2AE·BE=25,AE2+BE2=AB2=16,∴16+2AE·BE=25,
∴AE·BE=,
则直角三角形ABE的面积为AE·BE=.
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6.图17-9①②中的网格均是正方形网格,每个小正方形的边长均为1,且点P,A,
B,C,D都在格点上.
(1)如图①,∠APB的度数为 ;
图17-9
135°
[解析](1)如图①,延长AP交格点于点M,连接BM,
则PM=BM=,PB=,
∴PM2+BM2=PB2,
∴△PMB是等腰直角三角形,且∠PMB=90°,
∴∠MPB=∠MBP=45°,
∴∠APB=135°.
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(2)如图②,∠DAB+∠CAB的度数为 .
45°
图17-9
[解析](2)如图②,作点C关于AB的对称点E,连接DE,AE,
∴∠CAB=∠BAE.
由勾股定理,得AD=DE=,AE=,
∴AD2+DE2=AE2,
∴△ADE是等腰直角三角形,且∠ADE=90°,
∴∠DAE=∠DEA=45°,
∴∠DAB+∠CAB=∠DAE=45°.
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教材母题—— 人教版八上P56复习题12综合运用T9
如图17-10,∠ACB=90°,AC=BC,AD⊥CE,BE⊥CE,垂足分别为D,E,AD=
2.5 cm,DE=1.7 cm.求BE的长.
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图17-10
解:∵AD⊥CE,BE⊥CE,∴∠CDA=∠BEC=90°.
∴∠DCA+∠DAC=90°.
∵∠BCA=90°,∴∠DCA+∠ECB=90°.∴∠DAC=∠ECB.
又∵AC=BC,∴△ADC≌△CEB.∴AD=CE,CD=BE.
∵DE=CE-CD,∴DE=AD-BE.
∵AD=2.5 cm,DE=1.7 cm,∴BE=AD-DE=2.5-1.7=0.8(cm).
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[一变] 在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,CE是∠ACB内的射线,分别过点A,B作AD⊥CE,BE⊥CE,垂足分别为D,E.
(1)如图17-11ⓐ,求证:AD-BE=DE;
(2)如图ⓑ,AB与CE交于点G,O是AB的中点,连接OD,OE.
①求证:OD=OE;
②如图ⓒ,G是OB的中点,
求tan∠BCE的值.
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变式拓展
图17-11
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(1)如图17-11ⓐ,求证:AD-BE=DE;
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解:(1)证明:∵AD⊥CE,BE⊥CE,∴∠CEB=∠ADC=90°.
又∵∠ACB=90°,
∴∠BCE+∠ACD=∠CAD+∠ACD=90°.
∴∠BCE=∠CAD.
又∵AC=BC,∴△ACD≌△CBE.
∴AD=CE,CD=BE.∴AD-BE=CE-CD=DE.
图17-11
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(2)如图ⓑ,AB与CE交于点G,O是AB的中点,连接OD,OE.
①求证:OD=OE;
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(2)①证明:连接OC,如图.
由题意可知OB=OC,∠BOC=90°.
在△BEG和△COG中,∠BEG=∠COG=90°,
∠BGE=∠CGO,
∴∠EBG=∠OCG.
由(1)可知△ACD≌△CBE,
则BE=CD.∴△OBE≌△OCD.∴OD=OE.
图17-11
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②如图ⓒ,G是OB的中点,求tan∠BCE的值.
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②由(1)可知△ACD≌△CBE,则CE=AD.
∵G是OB的中点,OB=OA,∴.
∵AD⊥CE,BE⊥CE,
∴BE∥AD.∴△BEG∽△ADG.
∴.
∴在Rt△BCE中,tan∠BCE=.
图17-11
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[二变] 【问题背景】
(1)如图17-12①,已知△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,直线m经过点A,BD⊥直线m,CE⊥直线m,垂足分别为D,E,请直接写出BD,CE,DE之间的数量关系;
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解:(1)∵BD⊥AD,∴∠ABD+∠BAD=90°.
∵∠BAC=90°,∴∠CAE+∠BAD=90°,∴∠ABD=∠CAE.
在△ABD和△CAE中,∵
∴△ABD≌△CAE,∴BD=AE,AD=CE,∴BD+CE=AE+AD=DE.
图17-12
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【拓展延伸】
(2)如图②,将(1)中的条件改为:在△ABC中,AB=AC,D,A,E三点都在直线m上,并且有∠BDA=∠AEC=∠BAC,请写出DE,BD,CE三条线段之间的数量关系,并说明理由;
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(2)BD+CE=DE.理由如下:
在△ABD中,∠ABD=180°-∠ADB-∠BAD.
∵∠CAE=180°-∠BAC-∠BAD,∠BDA=∠BAC,∴∠ABD=∠CAE.
在△ABD和△CAE中,∵
∴△ABD≌△CAE,∴BD=AE,AD=CE,∴BD+CE=AE+AD=DE.
图17-12
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【实际应用】
(3)如图③,在△ACB中,∠ACB=90°,AC=BC,点C的坐标为(-2,0),点A的坐标为
(-6,3),求点B的坐标.
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图17-12
(3)如图,过点A作AE⊥x轴于点E,过点B作BF⊥x轴于点F.
∵点C的坐标为(-2,0),点A的坐标为(-6,3),
∴OC=2,OE=6,AE=3,∴CE=OE-OC=6-2=4.
易证△AEC≌△CFB,∴CF=AE=3,BF=CE=4,
∴OF=CF-OC=3-2=1,∴点B的坐标为(1,4).
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[三变] 【证明体验】
(1)如图17-13,在四边形ABCD中,P为AB上一点,∠DPC=∠A=∠B=90°,求证:
AD·BC=AP·BP;
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解:(1)证明:∵∠DPC=∠A=∠B=90°,
∴∠ADP+∠APD=90°,∠BPC+∠APD=90°,
∴∠ADP=∠BPC,∴△ADP∽△BPC,
∴,∴AD·BC=AP·BP.
图17-13
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【思考探究】
(2)如图②,在四边形ABCD中,P为AB上一点,当∠DPC=∠A=∠B=β时,上述结论是否依然成立?请说明理由;
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(2)上述结论依然成立.理由如下:
∵∠BPD=∠DPC+∠BPC,∠BPD=∠A+∠ADP,
∴∠DPC+∠BPC=∠A+∠ADP.
∵∠DPC=∠A=∠B=β,∴∠BPC=∠ADP,
∴△ADP∽△BPC,∴,∴AD·BC=AP·BP.
图17-13
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【拓展延伸】
(3)请利用(1)(2)获得的经验解决问题:
如图③,在△ABC中,AB=2,∠B=45°,以A为直角顶点作等腰直角三角形ADE.点D在BC上,点E在AC上,点F在BC上,且∠EFD=45°,若CE=,求CD的长.
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(3)∵∠EFD=∠B=∠ADE=45°,
∴∠BAD=∠EDF,∴△ABD∽△DFE,
∴.
图17-13
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∵△ADE是等腰直角三角形,∴DE=AD.
∵AB=2,∴DF=4.
∵∠EFD=45°,∠AED=45°,∴∠EFC=∠DEC=135°.
又∵∠C=∠C,
∴△EFC∽△DEC,
∴,
∴EC2=FC·CD=FC·(4+FC),∴5=FC(4+FC),
∴FC=1(负值已舍去),∴CD=5.
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图17-13
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