内容正文:
专题03勾股定理的逆定理及其应用期中复习讲义
期中复习◆重点
1. 勾股定理逆定理:若一个三角形的三边长分别为a、b、c(c为最长边),且满足a²+b²=c²,则该三角形为直角三角形,且最长边c所对的角为直角。其与勾股定理互为逆用,原定理是由直角三角形推导出三边关系,逆定理则是由三边关系判定三角形是否为直角三角形。
2. 核心考点:重点掌握直角三角形的判定方法,熟记常用勾股数及勾股数的整数倍仍为勾股数的性质,能灵活运用逆定理解决折叠、航海、网格等常见实际问题。
3. 易错点:判定直角三角形时需先明确最长边,再进行平方关系验证;计算过程中注意规范运算、统一单位;解决实际应用题时,需先画出图形、标注直角,再结合逆定理列式求解。
核心题型◆归纳
题型1判断三边能否构成直角三角形
题型2图形上与已知两点构成直角三角形的点
题型3在网格中判断直角三角形
题型4利用勾股定理的逆定理求解
题型5勾股定理逆定理的实际应用
题型6勾股定理逆定理的拓展问题
题型7提升测试
重点知识◆梳理
知识点01勾股定理逆定理
1.定理核心:若一个三角形的三边长分别为a、b、c(其中c为最长边),且满足a² + b² = c²,则该三角形为直角三角形,且最长边c所对的角为直角。
2.与勾股定理的逆用关系:两者互为逆定理,核心区别如下:
勾股定理:直角三角形(已知图形性质)→ 推导三边数量关系;
逆定理:三边数量关系(已知条件)→ 判定三角形是否为直角三角形。
3.勾股数:满足+=的三个正整数,称为勾股数.
说明:
①三个数必须是正整数,例如:2.5、6、6.5,满足+=,但是它们不是正整数,所以它们不是勾股数.
②一组勾股数扩大相同的整数倍得到三个数仍是一组勾股数.
③常用勾股数:3、4、5;6、8、10;5、12、13;…
知识点02勾股定理逆定理核心考点
1.直角三角形判定:“先找最长边→验证短边平方和是否等于最长边平方”,是逆定理最核心的应用场景。
2.勾股数:熟记常用整数勾股数(如3,4,5;5,12,13;6,8,10等),
关键结论:勾股数的任意整数倍仍为勾股数,可快速判定直角三角形。
3. 实际应用:
(1)核心:将实际问题转化为直角三角形判定问题,先分析题意构造三角形,再利用勾股定理逆定理判断其是否为直角三角形,进而解决相关问题,
(2)常见应用:
① 折叠问题:折叠前后对应边相等,先根据折叠性质找出相等的线段,设未知数为未知边长,再结合勾股定理逆定理列出方程,求解未知量;
② 航海路线垂直判定:根据题意确定航行的方向和距离,将航行路线转化为三角形的三边,通过验证三边平方关系,判断航行路线是否垂直,避免路线交叉或偏离;
③ 网格中直角判断及长度计算:先根据网格特点确定三角形三个顶点的坐标,计算出三边的长度,再利用逆定理判定是否为直角三角形,同时可结合直角三角形性质计算相关线段长度;
④ 其他场景:如测量距离、判断物体摆放是否垂直等,均需先构造三角形,通过逆定理判定直角,再结合相关知识解决问题。
知识点03易错点梳理
1.判定直角三角形时,未先确定最长边,直接代入三边进行平方验证,易导致判断错误;
2.计算时忽略单位统一,或平方、开方运算失误,影响结果准确性;
3.解决实际应用题时,未先画图标注直角和已知条件,难以快速定位三边关系,降低解题效率。
题型解析◆精准备考
题型1判断三边能否构成直角三角形
1.下列三角形,一定是直角三角形的是( )
A.三角形的三边满足关系
B.三角形的三边的长分别为32、42、42
C.三角形的一边等于另一边的一半
D.三角形的三边的长分别为6、8、10
【答案】D
【分析】本题考查直角三角形的判定,可根据勾股定理的逆定理逐一判断各选项,得到正确结果.
【详解】解:对选项A,∵不符合勾股定理的逆定理的条件,不能判定三角形是直角三角形,
∴A不符合题意.
对选项B,三角形三边长为32, 42, 42,最长边为42,
∵,,可得,
∴此三角形不是直角三角形,B不符合题意.
对选项C,∵仅知道一边等于另一边的一半,第三边长度不确定,无法判定三角形形状,∴C不符合题意.
对选项D,三角形三边长为6, 8, 10,最长边为10,
∵,满足勾股定理的逆定理,
∴此三角形是直角三角形,D符合题意.
2.在中,、,的对边分别为、、,且,则的面积为______.
【答案】6
【分析】根据非负数的性质求出三角形三边长,再利用勾股定理的逆定理判断三角形形状,最后计算三角形面积.
【详解】解:
∴
∴
∴,
解得,
∵,即,
∴是直角三角形,a,b为直角边.
∴的面积为.
3.如图,在中,为边上一点,连接,过点作交的延长线于点,已知.求证:为直角三角形.
【答案】见解析
【分析】根据勾股定理及其逆定理进行证明即可.
【详解】证明:∵
∴
∵
∴
∵
∴
∴
即:是直角三角形.
题型2图形上与已知两点构成直角三角形的点
1.在如图所示的的方格图中,点A和点B均为图中格点.点C也在格点上,满足为以为斜边的直角三角形.这样的点C有( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【答案】B
【分析】结合网格的性质和直角三角形的判定找到对应点即可.
【详解】解:如图,满足条件的点C共有4个,
.
2.【概念认识】定义:如果一个点能与另外两个点构成直角三角形,那么称这个点为另外两个点的勾股点.当这个点是直角的顶点时,这个点又称为强勾股点.
如图①,在中,,是,两点的勾股点,是,两点的勾股点,是,两点的勾股点,也是强勾股点.
(1)【概念运用】如图②,方格纸中的每个小正方形的边长均为1,A、B两点均在格点上,线段CD上的8个格点中,是A、B两点的勾股点的有 个.
(2)如图③,在中,,垂足为,若,,.求证:是,两点的强勾股点.
(3)【拓展提升】如图④,在中,,,,是的中点,是射线上一个动点,当点P运动到成为B、C或A、B的强勾股点时,直接写出的长.
【答案】(1)4
(2)证明见解析
(3),.
【分析】本题是三角形综合题,考查了勾股定理及其逆定理的应用,新定义“强勾股点”等知识;解题关键是对新定义概念的性质运用,并注意运用分类讨论的思想.
(1)根据新定义“勾股点”和网格的特点作出直角,即可得出答案;
(2)由勾股定理逆定理得出是直角三角形,则可得出结论;
(3)由新定义“强勾股点”画出图形,根据勾股定理可得出答案.
【详解】(1)解:如图,
,,,四点都分别能与,构成直角三角形,
图中,两点的勾股点的有4个,
故答案为:4;
(2)证明: .
,
在中,由勾股定理得:,
.
在中,由勾股定理得:,
.
在中,,
又,
,
由勾股定理逆定理得:是直角三角形,
点是,两点的强勾股点;
(3)解:∵是的中点,
∴,
∴,
若点是,两个顶点的强勾股点时,如图,
,
,
;
若点是,两个顶点的强勾股点时,如图,
,,
,
设,
,
,
,
;
综上所述,的长为,.
3.如图,A,B,P是方格纸中的格点.请按要求画以为边的格点三角形(顶点在格点上).
(1)在图1中画一个直角三角形,使点P在的内部(不包括边界).
(2)在图2中画一个等腰三角形,使点P在一边的中垂线上.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了作图—应用与设计作图,根据直角三角形和等腰三角形的定义作图即可.
(1)根据题意作符合要求的直角三角形即可;
(2)根据题意作符合要求的等腰三角形即可.
【详解】(1)解:即为所求(答案不唯一);
(2)解:即为所求(答案不唯一).
题型3在网格中判断直角三角形
1.如图,在的正方形网格中,点,,,,均在格点(小正方形的顶点)上,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】借助网格判断图形中直线、角、三角形之间的关系.过点作,可知与不平行;根据在中,,由网格可知,不成立;借助网格可知,因为不是直角三角形,所以不成立;借助网格可知,所以可知,利用勾股定理的逆定理可知是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质可知.
【详解】解:A选项:如下图所示,,
与不平行,
故A选项错误;
B选项:在中,,
,
不成立,
故B选项错误;
C选项:如下图所示,,
不是直角三角形,
不成立,
不成立,
故C选项错误;
D选项:如下图所示,,
,
由网格可知,,,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
故D选项正确;
故选:D.
2.如图,是由6个大小完全相同的小正方形拼成的网格,A、B、C、D、E均为格点,连接,则____
【答案】/度
【分析】取格点F,连接,利用勾股定理,勾股定理的逆定理证明是等腰直角三角形,证明四边形是平行四边形,得, ,求解即可;
【详解】解:取格点F,连接,
根据勾股定理,得,,,
,
,,
,
是等腰直角三角形,
,
,
四边形是平行四边形,
∴,
∴,
,
.
3.如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,四边形的顶点均在格点上.
(1)直接写出线段的长;
(2)求的度数;
【答案】(1),,
(2)
【分析】(1)根据勾股定理即可求解;
(2)根据勾股定理逆定理即可求解.
【详解】(1)解:由图可得,,,.
(2)解:在中,,,,
∴,
∴.
题型4利用勾股定理的逆定理求解
1.如图,,,,,,则的面积为( )
A. B.45 C. D.18
【答案】C
【分析】勾股定理求出的长,勾股定理逆定理得到为直角三角形,再求面积即可.
【详解】解:∵,,,
∴,
∵,,
∴,
∴为直角三角形,
∴的面积为.
2.在中,,,,则的面积为 _______________.
【答案】
【分析】根据勾股定理逆定理判断的形状,再利用直角三角形面积公式计算面积.
【详解】解:由题意得 ,,,
可得 ,
根据勾股定理逆定理可知 是直角三角形,,
由三角形面积公式得 .
3.如图,在四边形中,已知,,,.
(1)求的度数;
(2)求四边形的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)勾股定理求出的长,勾股定理逆定理求出的度数即可;
(2)两个直角三角形的面积之和即为四边形的面积.
【详解】(1)解∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴;
(2)解:四边形的面积
.
题型5勾股定理逆定理的实际应用
1.据记载古埃及人曾用下面的方法得到直角:他们用13个等距的结把一根绳子的一部分分成等长的12段,一个人将绳子的第1个结和第13个结握在一起,另两个人分别握住第4个结和第8个结,拉紧绳子,就会得到一个直角三角形,且直角顶点在第4个结处.这样推理的依据是( )
A.三角形内角和定理 B.勾股定理的逆定理
C.勾股定理 D.直角三角形两锐角互余
【答案】B
【分析】本题先计算出绳子围成三角形的三边长,再判断得到直角三角形的推理依据,用到勾股定理的逆定理的知识点.
【详解】解:设每段绳子的长度为单位1,
∵三角形三边长分别为,,,
又∵,满足三角形两边的平方和等于第三边的平方,
∴依据勾股定理的逆定理可判定该三角形是直角三角形,直角在第4个结处.
因此推理的依据是勾股定理的逆定理.
2.如图是某品牌婴儿车及其简化结构示意图.根据安全标准需满足,现测得,,,其中与之间由一个固定为的零件连接(即),则该车_____(填“符合”或“不符合”)安全标准.
【答案】符合
【分析】先在中利用勾股定理求出,然后由以及勾股定理的逆定理得即可得答案.
【详解】解:在中,,dm,dm,
由勾股定理,得
因为dm,dm,
所以,
所以,
所以,即,
所以该婴儿车符合安全标准.
3.森林火灾是一种常见的自然灾害,危害很大,随着中国科技、经济的不断发展,开始应用飞机洒水的方式扑灭火源.如图,有一架救火飞机沿东西方向,由点A飞向点B,已知点M为其中一个着火点,且点M与点A之间的距离是,与点B之间的距离是,飞机中心周围以内可以受到洒水影响.请通过计算说明着火点M是否受洒水影响?
【答案】着火点不受洒水影响
【分析】过点作,垂足为,勾股定理的逆定理证明是直角三角形,进而等面积法求得的长度,与进行比较即可求得答案;
【详解】解:着火点不受洒水影响,理由如下,
如图,过点作,垂足为,
,
,
,
是直角三角形,
,
,
,
∴着火点不受洒水影响.
题型6勾股定理逆定理的拓展问题
1.在中,,则( )
A.一定是锐角 B.一定是直角 C.一定是钝角 D.都有可能
【答案】A
【分析】本题主要考查了三角形边角关系,由已知条件入手,把进行变形,变形为,再利用三角形边角关系得,把其代入可得关系式,再利用完全平方公式得,可得,可得一定是锐角.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵是三角形的三边,
∴,
∴,
∵,
∴,
即,
∴,
∴一定是锐角.
故选:A.
2.阅读下列内容:设,,是一个三角形的三条边的长,且最大,我们可以利用,,之间的关系来判断这个三角形的形状:①若,则该三角形是直角三角形;②若,则该三角形是钝角三角形;③若,则该三角形是锐角三角形.例如:若一个三角形的三边长分别是,,,则最长边是,,故由③可知该三角形是锐角三角形.
(1)若一个三角形的三边长分别是,,,则该三角形是__________;
(2)若一个三角形的三边长分别是,,,且这个三角形是直角三角形,则的值为__________;
(3)带一个三角形的三边长,,,其中是最长边长,则该三角形是__________三角形.
【答案】 锐角三角形 或 钝角
【分析】(1)直接利用定义结合三角形三边得出答案;
(2)直接利用勾股定理得出x的值;
(3)直接利用已知结合三边关系得出答案.
【详解】解:(1)∵72+82=49+64=113>92,
∴三角形是锐角三角形,
故答案为:锐角三角形;
(2)∵这个三角形是直角三角形,当x为斜边,
∴52+122=x2,
∴x=13,
当12是斜边,
则52+x2=122,
解得:x=,
综上所述:x=13或.
故答案为:13或;
(3)∵a2-b2-c2=x2+3z2-x+y2-2y+=(x-)2+(y-1)2+3z2+>0,
∴a2>b2+c2,
∴该三角形是钝角三角形.
【点睛】此题主要考查了勾股定理以及勾股定理的逆定理,正确进行相关计算是解题关键.
3.定义:a,b,c为正整数,若,则称c为“完美勾股数”,a,b为c的“伴侣勾股数”. 如,则13是“完美勾股数”,5,12是13的“伴侣勾股数”.
(1)数10________“完美勾股数”(填“是”或“不是”);
(2)已知的三边a,b,c满足. 求证:c是“完美勾股数”.
(3)已知m,且,,,,c为“完美勾股数”,a,b为c的“伴侣勾股数”. 多项式有一个因式,求该多项式的另一个因式.
【答案】(1)是
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了勾股数和新定义的综合应用.
(1)根据完美勾股数的定义可得答案;
(3)利用完全平方公式证明即可;
(3)由勾股定理可得m,n的关系式,将m,n的关系式代入,根据多项式有一个因式,求解即可.
【详解】(1)解:,
数10是“完美勾股数”,
故答案为:是;
(2)证明:
,
,
是“完美勾股数”;
(3)解:由题意得:,
,
,
,
,
,
又,
,即,
,
有一个因式为,
,
∴另一个因式为.
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一、单选题
1.以下数组中,其中不能构成直角三角形的是( )
A.0.3,0.4,0.5B.,, C.,, D.,,
【答案】D
【分析】先求出两小边的平方和,再求出最长边的平方,最后看看是否相等即可.
【详解】解:A.,符合勾股定理的逆定理,能构成直角三角形,故本选项不符合题意;
B.,符合勾股定理的逆定理,能构成直角三角形,故本选项不符合题意;
C.,符合勾股定理的逆定理,能构成直角三角形,故本选项不符合题意;
D.,不符合勾股定理的逆定理,不能构成直角三角形,故本选项符合题意.
2.在如图所示的的方格图中,点A和点B均为图中格点.点C也在格点上,满足为以为斜边的直角三角形.这样的点C有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】结合网格的性质和直角三角形的判定找到对应点即可.
【详解】解:如图,满足条件的点C共有4个,
故选D.
【点睛】此题主要考查了勾股定理逆定理,正确进行讨论,把每种情况考虑全,是解决本题的关键.
3.如图,网格中的的顶点都在格点上,若小方格边长均为1,则的形状为( )
A.直角三角形 B.锐角三角形 C.钝角三角形 D.以上答案都不对
【答案】A
【分析】根据勾股定理求出,再由勾股定理逆定理解答即可.
【详解】解:小方格边长均为1,
,
,
,
在中,
,,
,
是直角三角形.
4.如图,古埃及人用13个等距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,拉紧绳子就可得到一个直角三角形.其中蕴含的数学原理是( )
A.两角互余的三角形是直角三角形
B.有一个角是直角的三角形是直角三角形
C.直角三角形两条直角边的平方和等于斜边的平方
D.如果三角形两条边的平方和等于第三条边的平方,那么这个三角形是直角三角形
【答案】D
【分析】本题主要考查了勾股定理的逆定理.进行证明设相邻两个结点的距离为m,则此三角形三边的长分别为,根据勾股定理的逆定理,即可求解.
【详解】解:设相邻两个结的距离为m,则此三角形三边的长分别为 ,
∵,
所以以为边长的三角形是直角三角形.
即这样做的道理是如果三角形两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是直角三角形.
故选:D.
5.在中,的对边分别记为下列结论中不正确的是 ( )
A.如果那么是直角三角形
B.如果,那么是直角三角形
C.如果,那么是直角三角形
D.如果,那么是直角三角形
【答案】C
【分析】根据直角三角形的判定和勾股定理的逆定理解答即可.
【详解】选项A中如果∠A﹣∠B=∠C,由∠A+∠B+∠C=180°,可得∠A=90°,那么△ABC 是直角三角形,选项正确;
选项B中如果 a2=b2+c2,那么△ABC 是直角三角形,选项正确;
选项C中如果∠A:∠B:∠C=3:4:5,由∠A+∠B+∠C=180°,可得∠A=45°,∠B=60°,∠C
=75°,没有直角,不是直角三角形,故选项C错误,
选项D中如果 a:b:c=3:4:5,满足a2+b2=c2,那么△ABC 是直角三角形,选项正确;
故选:C
【点睛】考查直角三角形的判定,学生熟练掌握勾股定理逆定理是本题解题的关键,并结合直角三角形的定义解出此题.
二、填空题
6.已知的三边长分别是1,3,,则最长的边上的高为____________.
【答案】
【分析】本题考查勾股定理的逆定理,等面积法,解答本题的关键是明确题意,利用勾股定理的逆定理解答.
先根据勾股定理逆定理判断三角形为直角三角形,再利用面积法求斜边上的高.
【详解】解:∵ ,
∴ △ABC是直角三角形,直角边长为和,斜边长为.
设斜边上的高为,
则三角形面积为,
解得.
故答案为:.
7.如图,网格内每个小正方形的边长都是1个单位长度,,,,都是格点,与相交于点,则______.
【答案】/度
【分析】本题考查了勾股定理、勾股定理的逆定理、三角形内角和定理,等腰三角形的性质及平行线的性质,熟练掌握格点的特征,构造等腰直角三角形是解题关键.如图,取格点,连接,,根据网格特征可知,根据平行线的性质得出,根据勾股定理及勾股定理的逆定理得出是等腰直角三角形,,即可得出,利用平角的定义即可得答案.
【详解】解:如图,取格点,连接,,
由网格特征可知,,
∴,
∵网格内每个小正方形的边长都是1个单位长度,
∴,,,
∴,
∴是等腰直角三角形,且,
∴,
∴,
∴.
故答案为:
8.如图,学校前面有一条笔直的公路,学生放学后走,两条路可到达公路.经测量,,,现需新修建一条从学校到公路的路,则学校到公路的最短距离为______.
【答案】24
【分析】由勾股定理逆定理得出,再根据计算即可得出结果.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
9.阅读下列内容:设,,是一个三角形的三条边的长,且最大,我们可以利用,,之间的关系来判断这个三角形的形状:①若,则该三角形是直角三角形;②若,则该三角形是钝角三角形;③若,则该三角形是锐角三角形.例如:若一个三角形的三边长分别是,,,则最长边是,,故由③可知该三角形是锐角三角形.
(1)若一个三角形的三边长分别是,,,则该三角形是__________;
(2)若一个三角形的三边长分别是,,,且这个三角形是直角三角形,则的值为__________;
(3)带一个三角形的三边长,,,其中是最长边长,则该三角形是__________三角形.
【答案】 锐角三角形 或 钝角
【分析】(1)直接利用定义结合三角形三边得出答案;
(2)直接利用勾股定理得出x的值;
(3)直接利用已知结合三边关系得出答案.
【详解】解:(1)∵72+82=49+64=113>92,
∴三角形是锐角三角形,
故答案为:锐角三角形;
(2)∵这个三角形是直角三角形,当x为斜边,
∴52+122=x2,
∴x=13,
当12是斜边,
则52+x2=122,
解得:x=,
综上所述:x=13或.
故答案为:13或;
(3)∵a2-b2-c2=x2+3z2-x+y2-2y+=(x-)2+(y-1)2+3z2+>0,
∴a2>b2+c2,
∴该三角形是钝角三角形.
【点睛】此题主要考查了勾股定理以及勾股定理的逆定理,正确进行相关计算是解题关键.
三、解答题
10.在平面直角坐标系中,点、、,判断的形状.
【答案】是直角三角形
【分析】利用勾股定理以及逆定理解答即可.
【详解】解:∵点、、,
∴,,,
∴,
∴是直角三角形.
11.如图,在的正方形网格中,每个小格的顶点叫做格点,以格点为顶点分别按下列要求画三角形.
(1)在图①中,画一个直角三角形,使它的一边长是无理数,另外两边长是有理数;
(2)在图②中,画一个直角三角形,使它的一边长是有理数,另外两边长是无理数;
(3)在图③中,画一个面积最大的直角三角形,使它的三边长都是无理数.
【答案】(1)图见解析
(2)图见解析
(3)图见解析
【分析】(1)画一个两条直角边分别为2,1的直角三角形即可;
(2)画一个直角边为的等腰直角三角形即可;
(3)根据网格特点,画出一个直角边长为的等腰直角三角形即可.
【详解】(1)解:由题意作图如下:
(2)解:由题意,作图如下:
(3)解:由题意,作图如下:
12.在中,,设为最长边,当时,是直角三角形;当时,利用代数式和的大小关系,探究的形状(按角分类).
(1)当三边分别为6、8、9时,为________三角形;当三边分别为6、8、11时,为________三角形;
(2)猜想:当________时,为锐角三角形;当________时,为钝角三角形;(填“>”或“<”或“=”)
(3)判断:当时,
当为直角三角形时,则的取值为________;
当为锐角三角形时,则的取值范围________;
当为钝角三角形时,则的取值范围________.
【答案】(1)锐角;钝角
(2)
(3)①;②;③
【分析】本题主要考查勾股定理的逆定理,熟练掌握勾股定理的逆定理是解题的关键.
(1)当两直角边为6、8时,利用勾股定理可得斜边的长度,当三角形最长的边小于所求边为锐角三角形,反之为钝角三角形;
(2)根据勾股定理的逆定理即可得出结论;
(3)当为直角三角形时,可求出,再根据勾股定理的逆定理求出下面情况的取值范围.
【详解】(1)解:当两直角边为6、8时,斜边
当三边分别为6、8、9时,为锐角三角形
当三边分别为6、8、11时,为钝角三角形
(2)解:由勾股定理逆定理可得,
当时,为锐角三角形;
当时,为钝角三角形;
(3)解:当为直角三角形时,;
当为锐角三角形时,,
;
当为钝角三角形时,,
则的取值范围为,
两边之和大于第三边,
.
13.图①、图②、图③均是的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点.点A、点B均在格点上,在图①、图②、图③中,只用无刻度直尺,在给定的网格中按要求画图,所画图形的顶点均在格点上,不要求写出画法.
(1)在图①中画一个,使得.
(2)在图②中画一个,使得,且.
(3)在图③中画一个,使得.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】(1)利用勾股定理可得,,由勾股定理逆定理可得,那么为等腰直角三角形,则;
(2)由勾股定理可得,则,而,再由勾股定理逆定理可得,故;
(3)可得,再由三角形内角和定理即可得到.
【详解】(1)解:如图①,即为所求;
(2)解:如图②,即为所求;
(3)解:如图③,即为所求.
14.如图,某港口P位于东西方向的海岸线上.“远航”号,“海天”号轮船同时离开港口,各自沿一固定方向航行,“远航”号每小时航行12海里,“海天”号每小时航行9海里.它们离开港口两个小时后分别位于点处,且相距30海里.已知“远航”号沿北偏东方向航行.
(1)说明“海天”号沿哪个方向航行?
(2)求出此时“海天”号到海岸线的距离.
【答案】(1)“海天”号沿北偏西方向航行;
(2)此时“海天”号到海岸线的距离为海里.
【分析】(1)根据题意可得海里,,海里,海里,由勾股定理的逆定理,可得是直角三角形,,可得,即可得“海天”号的航行方向;
(2)过点作海岸线的垂线,垂足记为,则,由角所对的直角边与斜边的关系,可得,根据勾股定理即可得此时“海天”号到海岸线的距离.
【详解】(1)解:根据题意可得,海里,,
(海里),
(海里),
∵,
∴,
∴是直角三角形,,
∴,
∴“海天”号沿北偏西方向航行.
(2)解:过点作海岸线的垂线,垂足记为,则,
∴(海里),
∴(海里),
∴此时“海天”号到海岸线的距离为海里.
15.如图,四边形中,,.
(1)求的度数;
(2)求四边形的面积.
【答案】(1)
(2)33
【分析】(1)连接,如图,分别证明为等腰直角三角形,为直角三角形,从而可得结论;
(2)直接利用割补法求解四边形的面积即可.
【详解】(1)解:连接.
∵在中,
∴.
∵,
∴,
∴为直角三角形,,
∴.
(2)
.
试卷第1页,共3页
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专题03勾股定理的逆定理及其应用期中复习讲义
期中复习◆重点
1. 勾股定理逆定理:若一个三角形的三边长分别为a、b、c(c为最长边),且满足a²+b²=c²,则该三角形为直角三角形,且最长边c所对的角为直角。其与勾股定理互为逆用,原定理是由直角三角形推导出三边关系,逆定理则是由三边关系判定三角形是否为直角三角形。
2. 核心考点:重点掌握直角三角形的判定方法,熟记常用勾股数及勾股数的整数倍仍为勾股数的性质,能灵活运用逆定理解决折叠、航海、网格等常见实际问题。
3. 易错点:判定直角三角形时需先明确最长边,再进行平方关系验证;计算过程中注意规范运算、统一单位;解决实际应用题时,需先画出图形、标注直角,再结合逆定理列式求解。
核心题型◆归纳
题型1判断三边能否构成直角三角形
题型2图形上与已知两点构成直角三角形的点
题型3在网格中判断直角三角形
题型4利用勾股定理的逆定理求解
题型5勾股定理逆定理的实际应用
题型6勾股定理逆定理的拓展问题
题型7提升测试
重点知识◆梳理
知识点01勾股定理逆定理
1.定理核心:若一个三角形的三边长分别为a、b、c(其中c为最长边),且满足a² + b² = c²,则该三角形为直角三角形,且最长边c所对的角为直角。
2.与勾股定理的逆用关系:两者互为逆定理,核心区别如下:
勾股定理:直角三角形(已知图形性质)→ 推导三边数量关系;
逆定理:三边数量关系(已知条件)→ 判定三角形是否为直角三角形。
3.勾股数:满足+=的三个正整数,称为勾股数.
说明:
①三个数必须是正整数,例如:2.5、6、6.5,满足+=,但是它们不是正整数,所以它们不是勾股数.
②一组勾股数扩大相同的整数倍得到三个数仍是一组勾股数.
③常用勾股数:3、4、5;6、8、10;5、12、13;…
知识点02勾股定理逆定理核心考点
1.直角三角形判定:“先找最长边→验证短边平方和是否等于最长边平方”,是逆定理最核心的应用场景。
2.勾股数:熟记常用整数勾股数,
关键结论:勾股数的任意整数倍仍为勾股数,可快速判定直角三角形。
3. 实际应用:
(1)核心:将实际问题转化为直角三角形判定问题,先分析题意构造三角形,再利用勾股定理逆定理判断其是否为直角三角形,进而解决相关问题,
(2)常见应用:
① 折叠问题:折叠前后对应边相等,先根据折叠性质找出相等的线段,设未知数为未知边长,再结合勾股定理逆定理列出方程,求解未知量;
② 航海路线垂直判定:根据题意确定航行的方向和距离,将航行路线转化为三角形的三边,通过验证三边平方关系,判断航行路线是否垂直,避免路线交叉或偏离;
③ 网格中直角判断及长度计算:先根据网格特点确定三角形三个顶点的坐标,计算出三边的长度,再利用逆定理判定是否为直角三角形,同时可结合直角三角形性质计算相关线段长度;
④ 其他场景:如测量距离、判断物体摆放是否垂直等,均需先构造三角形,通过逆定理判定直角,再结合相关知识解决问题。
知识点03易错点梳理
1.判定直角三角形时,未先确定最长边,直接代入三边进行平方验证,易导致判断错误;
2.计算时忽略单位统一,或平方、开方运算失误,影响结果准确性;
3.解决实际应用题时,未先画图标注直角和已知条件,难以快速定位三边关系,降低解题效率。
题型解析◆精准备考
题型1判断三边能否构成直角三角形
1.下列三角形,一定是直角三角形的是( )
A.三角形的三边满足关系
B.三角形的三边的长分别为32、42、42
C.三角形的一边等于另一边的一半
D.三角形的三边的长分别为6、8、10
2.在中,、,的对边分别为、、,且,则的面积为______.
3.如图,在中,为边上一点,连接,过点作交的延长线于点,已知.求证:为直角三角形.
题型2图形上与已知两点构成直角三角形的点
1.在如图所示的的方格图中,点A和点B均为图中格点.点C也在格点上,满足为以为斜边的直角三角形.这样的点C有( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
2.【概念认识】定义:如果一个点能与另外两个点构成直角三角形,那么称这个点为另外两个点的勾股点.当这个点是直角的顶点时,这个点又称为强勾股点.
如图①,在中,,是,两点的勾股点,是,两点的勾股点,是,两点的勾股点,也是强勾股点.
(1)【概念运用】如图②,方格纸中的每个小正方形的边长均为1,A、B两点均在格点上,线段CD上的8个格点中,是A、B两点的勾股点的有 个.
(2)如图③,在中,,垂足为,若,,.求证:是,两点的强勾股点.
(3)【拓展提升】如图④,在中,,,,是的中点,是射线上一个动点,当点P运动到成为B、C或A、B的强勾股点时,直接写出的长.
3.如图,A,B,P是方格纸中的格点.请按要求画以为边的格点三角形(顶点在格点上).
(1)在图1中画一个直角三角形,使点P在的内部(不包括边界).
(2)在图2中画一个等腰三角形,使点P在一边的中垂线上.
题型3在网格中判断直角三角形
1.如图,在的正方形网格中,点,,,,均在格点(小正方形的顶点)上,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
2.如图,是由6个大小完全相同的小正方形拼成的网格,A、B、C、D、E均为格点,连接,则____
3.如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,四边形的顶点均在格点上.
(1)直接写出线段的长;
(2)求的度数;
题型4利用勾股定理的逆定理求解
1.如图,,,,,,则的面积为( )
A. B.45 C. D.18
2.在中,,,,则的面积为 _______________.
3.如图,在四边形中,已知,,,.
(1)求的度数;
(2)求四边形的面积.
题型5勾股定理逆定理的实际应用
1.据记载古埃及人曾用下面的方法得到直角:他们用13个等距的结把一根绳子的一部分分成等长的12段,一个人将绳子的第1个结和第13个结握在一起,另两个人分别握住第4个结和第8个结,拉紧绳子,就会得到一个直角三角形,且直角顶点在第4个结处.这样推理的依据是( )
A.三角形内角和定理 B.勾股定理的逆定理
C.勾股定理 D.直角三角形两锐角互余
2.如图是某品牌婴儿车及其简化结构示意图.根据安全标准需满足,现测得,,,其中与之间由一个固定为的零件连接(即),则该车_____(填“符合”或“不符合”)安全标准.
3.森林火灾是一种常见的自然灾害,危害很大,随着中国科技、经济的不断发展,开始应用飞机洒水的方式扑灭火源.如图,有一架救火飞机沿东西方向,由点A飞向点B,已知点M为其中一个着火点,且点M与点A之间的距离是,与点B之间的距离是,飞机中心周围以内可以受到洒水影响.请通过计算说明着火点M是否受洒水影响?
题型6勾股定理逆定理的拓展问题
1.在中,,则( )
A.一定是锐角 B.一定是直角 C.一定是钝角 D.都有可能
2.阅读下列内容:设,,是一个三角形的三条边的长,且最大,我们可以利用,,之间的关系来判断这个三角形的形状:①若,则该三角形是直角三角形;②若,则该三角形是钝角三角形;③若,则该三角形是锐角三角形.例如:若一个三角形的三边长分别是,,,则最长边是,,故由③可知该三角形是锐角三角形.
(1)若一个三角形的三边长分别是,,,则该三角形是__________;
(2)若一个三角形的三边长分别是,,,且这个三角形是直角三角形,则的值为__________;
(3)带一个三角形的三边长,,,其中是最长边长,则该三角形是__________三角形.
3.定义:a,b,c为正整数,若,则称c为“完美勾股数”,a,b为c的“伴侣勾股数”. 如,则13是“完美勾股数”,5,12是13的“伴侣勾股数”.
(1)数10________“完美勾股数”(填“是”或“不是”);
(2)已知的三边a,b,c满足. 求证:c是“完美勾股数”.
(3)已知m,且,,,,c为“完美勾股数”,a,b为c的“伴侣勾股数”. 多项式有一个因式,求该多项式的另一个因式.
过关检测◆提升
一、单选题
1.以下数组中,其中不能构成直角三角形的是( )
A.0.3,0.4,0.5B.,, C.,, D.,,
2.在如图所示的的方格图中,点A和点B均为图中格点.点C也在格点上,满足为以为斜边的直角三角形.这样的点C有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.如图,网格中的的顶点都在格点上,若小方格边长均为1,则的形状为( )
A.直角三角形 B.锐角三角形 C.钝角三角形 D.以上答案都不对
4.如图,古埃及人用13个等距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,拉紧绳子就可得到一个直角三角形.其中蕴含的数学原理是( )
A.两角互余的三角形是直角三角形
B.有一个角是直角的三角形是直角三角形
C.直角三角形两条直角边的平方和等于斜边的平方
D.如果三角形两条边的平方和等于第三条边的平方,那么这个三角形是直角三角形
5.在中,的对边分别记为下列结论中不正确的是 ( )
A.如果那么是直角三角形
B.如果,那么是直角三角形
C.如果,那么是直角三角形
D.如果,那么是直角三角形
二、填空题
6.已知的三边长分别是1,3,,则最长的边上的高为____________.
7.如图,网格内每个小正方形的边长都是1个单位长度,,,,都是格点,与相交于点,则______.
8.如图,学校前面有一条笔直的公路,学生放学后走,两条路可到达公路.经测量,,,现需新修建一条从学校到公路的路,则学校到公路的最短距离为______.
9.阅读下列内容:设,,是一个三角形的三条边的长,且最大,我们可以利用,,之间的关系来判断这个三角形的形状:①若,则该三角形是直角三角形;②若,则该三角形是钝角三角形;③若,则该三角形是锐角三角形.例如:若一个三角形的三边长分别是,,,则最长边是,,故由③可知该三角形是锐角三角形.
(1)若一个三角形的三边长分别是,,,则该三角形是__________;
(2)若一个三角形的三边长分别是,,,且这个三角形是直角三角形,则的值为__________;
(3)带一个三角形的三边长,,,其中是最长边长,则该三角形是__________三角形.
三、解答题
10.在平面直角坐标系中,点、、,判断的形状.
11.如图,在的正方形网格中,每个小格的顶点叫做格点,以格点为顶点分别按下列要求画三角形.
(1)在图①中,画一个直角三角形,使它的一边长是无理数,另外两边长是有理数;
(2)在图②中,画一个直角三角形,使它的一边长是有理数,另外两边长是无理数;
(3)在图③中,画一个面积最大的直角三角形,使它的三边长都是无理数.
12.在中,,设为最长边,当时,是直角三角形;当时,利用代数式和的大小关系,探究的形状(按角分类).
(1)当三边分别为6、8、9时,为________三角形;当三边分别为6、8、11时,为________三角形;
(2)猜想:当________时,为锐角三角形;当________时,为钝角三角形;(填“>”或“<”或“=”)
(3)判断:当时,
当为直角三角形时,则的取值为________;
当为锐角三角形时,则的取值范围________;
当为钝角三角形时,则的取值范围________.
13.图①、图②、图③均是的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点.点A、点B均在格点上,在图①、图②、图③中,只用无刻度直尺,在给定的网格中按要求画图,所画图形的顶点均在格点上,不要求写出画法.
(1)在图①中画一个,使得.
(2)在图②中画一个,使得,且.
(3)在图③中画一个,使得.
14.如图,某港口P位于东西方向的海岸线上.“远航”号,“海天”号轮船同时离开港口,各自沿一固定方向航行,“远航”号每小时航行12海里,“海天”号每小时航行9海里.它们离开港口两个小时后分别位于点处,且相距30海里.已知“远航”号沿北偏东方向航行.
(1)说明“海天”号沿哪个方向航行?
(2)求出此时“海天”号到海岸线的距离.
15.如图,四边形中,,.
(1)求的度数;
(2)求四边形的面积.
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