第一章 勾股定理 复习讲义--2026-2027学年北师大版数学八年级上册
2026-06-09
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学北师大版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第一章 勾股定理 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.52 MB |
| 发布时间 | 2026-06-09 |
| 更新时间 | 2026-06-09 |
| 作者 | 景源数理知识驿站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58261400.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中数学勾股定理单元复习讲义以“知识梳理-题型突破”为框架构建体系,通过表格呈现勾股定理验证步骤、直角三角形判别方法和勾股数特征,用题型分类(探索、判别、应用)梳理知识脉络,突出定理推导与实际问题的内在联系。
讲义亮点在于“情境化问题”设计,如折叠三角形求边长(典例1-1)、航海中方位判断(典例3-2),培养数学眼光和推理能力。每个题型配易错点提醒与方程思想指导,基础题巩固知识,综合题提升思维,助力教师分层教学,学生自主复习更具针对性。
内容正文:
暑季研思・八年级上册数学暑期培优专项讲义
第一章 勾股定理 知识归纳与题型总结
题型01 探索勾股定理
一、勾股定理
1. 定义:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方,如果用a,b和c
分别表示直角三角形的两直角边和斜边,那么.
如图所示,是直角三角形,其中较短的直角边a叫做勾,较长的直角
边b叫做股,斜边c叫做弦.
二、勾股定理的验证
勾股定理的验证主要通过拼图法完成,这种方法是以数形转换为指导思想,图形拼补为手段,各部分面积之间的关系为依据来实现的.用两种方式表示图形面积(算两次》,根据面积相同得到等量关系,进而进行等量变换得到勾股定理公式是证明勾股定理的常见方法.
拼图法验证勾股定理的一般步骤:
(1)拼出图形
直角梯形(3个直角三角形)
(2)用两种方式表示图形面积
,
(3)根据面积相同得到等量关系
(4)恒等变形
(5)推导出勾股定理
3、 勾股定理的证明
利用勾股定理可以解决与直角三角形有关的问题,主要应用如下:
(1)已知直角三角形的任意两边长,求第三边长;
(2)已知直角三角形的任意一边长,确定另外两边长的关系;
(3)解决包含平方关系的几何问题;
(4)构造方程计算有关线段的长度问题,解决生产生活中的一些实际问题.
【典例1-1】如图,一张三角形纸片,,,,.将纸片沿直线折叠,使点A与点B重合,则的长是______.
【答案】
【分析】利用勾股定理求出的长,根据折叠的性质得到,设,在中利用勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:,,,
,
由折叠的性质可得,,
设,则,
在中,,
,
整理得,
解得,
.
【典例1-2】如图,一根直立于水平地面的木杆在离地面的处折断,木杆顶端落在离木杆底端的处.
(1)求木杆折断之前的高度;
(2)如果该木杆在点的下方的点处折断,木杆顶端落在水平地面的处,在距离木杆底端的的处有棵小草,那么小草是否会被砸到?(小草的高度忽略不计,两点在点的同侧.)
【答案】(1)米
(2)小草不会被砸到
【分析】()利用勾股定理求出即可求解;
()利用勾股定理求出,再与比较即可判断求解;
本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握知识点是解题的关键.
【详解】(1)解:由题意知,,,,
在中,根据勾股定理得:,
,
,
∴木杆折断之前的高度为米;
(2)解:如图,由题意得,,
在中,根据勾股定理得,,
,
,
,
,
∴小草不会被砸到.
【典例1-3】小明在学习了勾股定理的证明后,尝试制作了四个全等三角形纸板(,,,.),并拼出一个新图形如图所示,若,,则的长为( )
A.3 B. C. D.4
【答案】C
【分析】先根据全等三角形的性质求出,,再根据勾股定理求出即可.
【详解】解:,
,
,,
.
题型02 一定是直角三角形吗
一、直角三角形的判别条件
1. 定义:如果三角形的三边满足那么这个三角形是直角三角形.(此判别条件也称为勾股定理的逆定理)
2. 判断一个三角形是否为直角三角形的方法:
从角度上判断
三角形中有一个角是直角,或者三角形中有两个角互余
从边长上判断
两条较短边的平方和等于最长边的平方
二、勾股数
1. 勾股数
定义
满足的三个正整数,称为勾股数
满足条件
①三个数都是正整数
②两个较小整数的平方和等于最大整数的平方
拓展
勾股数的整数倍仍为勾股数,如3,4,5的2倍6,8,10仍为勾股数.
常见形式
①,,(大于1的全部数);
②,,(n为正整数)等
2. 判断勾股数的方法步骤:
(1)确定三个是正整数;
(2)确定最大的数字与另外两个较小的数,分别计算最大的数的平方与另外两个较小的数的平方和;
(3)进行比较,若最大数的平方等于另外两个较小数的平方和,则是勾股数,否则不是.
【典例2-1】下列各组中的三条线段,不能构成直角三角形的是( )
A.9,40,41 B.,4,5 C.,1, D.40,50,60
【答案】D
【分析】本题根据勾股定理的逆定理,验证每组线段中两短边的平方和是否等于最长边的平方,即可判断能否构成直角三角形.
【详解】解:选项A、三边中最长边为41,由于、,则,故能构成直角三角形;
选项B、三边中最长边为,由于、,则,故能构成直角三角形;
选项C、三边中最长边为,由于、,则,故能构成直角三角形;
选项D、三边中最长边为60,由于、,则,故不能构成直角三角形.
【典例2-2】已知、、为直角三角形三边,且为斜边,为斜边上的高.
(1)下列说法正确的是_________.
A.、、能组成三角形;B.、、能组成直角三角形三边;
C.、、能组成直角三角形三边;D.、、能组成直角三角形三边.
(2)请选择一个正确选项进行证明.
【答案】(1)C;
(2)见详解.
【分析】(1)根据勾股定理的逆定理和三角形的三边关系进行逐个分析即可;
(2)根据勾股定理的逆定理和三角形的三边关系证明即可.
【详解】(1)解:A、,不符合三角形的两边之和大于第三边;
不能组成三角形,错误;
B 、,,
由题意得,
、、不能组成直角三角形三边,错误;
C、、、为直角三角形三边,且为斜边,为斜边上的高,
,且,
又,
将,,代入得:
,
根据勾股定理逆定理,、、能组成直角三角形三边,正确;
D、,,二者不相等,
同理证,,可知均不满足勾股定理逆定理,
、、不能组成直角三角形三边,错误;
(2)证明C选项:
、、为直角三角形三边,且为斜边,为斜边上的高,
,且,
又,
将,,代入得:,
根据勾股定理逆定理,、、能组成直角三角形三边.
【典例2-3】“勾股树”是根据勾股定理一步步重复画出来的图形,因为形状像一棵树而得名.如图是勾股树的形成过程,按照这个规律,第7个图形里的正方形比第5个图形多_______个.
【答案】96
【分析】由已知图形观察规律,可得到第5个图形中正方形的个数,第7个图形中正方形的个数,即可.
【详解】解:由题意可知:第1个图形中正方形有个,
第2个图形中正方形有个,
第3个图形中正方形有个,
第4个图形中正方形有个,
……,
由此推出第n个图形中正方形有个,
∴第5个图形中正方形有个,第7个图形中正方形有个,
∴第7个图形里的正方形比第5个图形多个.
题型03 勾股定理的应用
1、 勾股定理与网格问题
1.核心知识点总结:找直角边长度→套a²+b²=c²
格点线段当斜边:横向纵向数格子得两直角边,直接计算。
非水平垂直边:补直角三角形,用大减小算边长。
2.易错点警示
斜着数格子错,必须用横纵差值。
网格有单位长度(如1格=2),要先乘单位再平方。
2、 勾股定理与折叠问题
1.核心知识点总结
折叠性质:折叠前后对应边相等、对应角相等,利用全等转化边长。
折叠后形成直角三角形,结合勾股定理列方程求解未知边。
2.高频考点梳理
长方形折叠(如折顶点到对边,求折痕长度或剩余线段长度)。
直角三角形折叠(折叠直角边或斜边,利用勾股定理求重叠部分)。
3.易错点警示
折叠后未准确识别对应边(如长方形折叠后,顶点落在对边上,需明确折痕两侧的相等边)。
忽略折叠后的直角关系(如折叠后形成的新直角三角形,未利用勾股定理)。
例:如图,长方形纸片 ABCD 中,AD∥BC,∠B=90°。将纸片沿 AE、EF 折叠,使点 D 落在D’处,点C落在AB边上的A处,且点 A、F、D 在同一直线上。则AE=CE,AD’=CD,∠C=D’AE=90°。
3、 勾股定理的实际应用
1、 求梯子滑落高度
2、 解决水杯中筷子问题
3、 解决航海问题
4、 求河宽问题
5、 求台阶上地毯长度
6、 判断汽车是否超速
7、 判断是否受台风影响
8、 选址使到两地距离相等
9、 求最短路径
10、 勾股定理逆定理的实际应用
【典例3-1】如图,方格中每个小正方形的边长均为1个单位长度,每个小正方形的顶点称为格点.的三个顶点均在格点上.请用无刻度的直尺按下列要求画图.(保留作图痕迹,体现作图过程)
(1)在方格纸中,画出(点在格点上),满足与的面积相等;
(2)画出的高;
(3)直接写出的值.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)利用格点构造的平行线,根据平行线间的距离处处相等,可得与的面积相等;
(2)取格点H,连接,与交于点E,根据,都为矩形对角线,结合图象即可得是的高;
(3)利用勾股定理的逆定理证明是直角三角形,根据三角形等面积法计算出,进而即可求解.
【详解】(1)解:如图, 即为所求;
(2)解:如图,取格点H,连接,与交于点E,即为所求;
(3)解:由勾股定理得,,,
,
,
是直角三角形,,
,
又,
,
.
【典例3-2】如图,红海某护航编队的补给港口P位于东西方向的海岸线上.“徐州”号、“舟山”号巡逻艇同时离开港口,各自沿固定方向执行反海盗巡逻任务.“徐州”号每小时航行20海里,“舟山”号每小时航行15海里.它们离开港口2小时后分别位于点A,B处,此时两艇相距50海里.已知“徐州”号沿北偏东(东北)方向航行,请问“舟山”号沿什么方向航行?
【答案】“舟山”号沿北偏西方向航行
【分析】先求出,的长,再根据勾股定理的逆定理证明为直角三角形,即可求得答案.
【详解】解:由题意可知:(海里),(海里),
又(海里),
,
为直角三角形,,
又,
,
则“舟山”号沿北偏西方向航行.
【典例3-3】如图,一直角三角形纸片,在中,,,,点D在上,现将沿直线折叠,使它落在上,点C的对应点为点E,则的长为________.
【答案】
【分析】本题考查翻折变换的性质,勾股定理的应用,先根据勾股定理求得的长,再根据折叠的性质求得,的长,从而利用勾股定理可求得的长,然后根据勾股定理即可求得.掌握折叠的性质及勾股定理是解题的关键.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴ 将该纸片沿直线折叠,使点落在斜边上的点处,
∴,,,
∴,
设,
∴,,
在中,,
∴,解得:,
∴,
故答案为:.
一、选择题
1.下列各组数中,是勾股数的是( )
A. B.0.3,0.4,0.5 C.6,8,10 D.
【答案】C
【分析】本题考查勾股数的定义,勾股数需同时满足两个条件,一是三个数均为正整数,二是较小两个数的平方和等于最大数的平方,据此逐一判断选项即可.
【详解】解:A.不是正整数,因此不是勾股数;
B.0.3,0.4,0.5都不是正整数,因此不是勾股数;
C.6,8,10都是正整数,∵,
∴,因此6, 8, 10是勾股数;
D.都不是正整数,因此不是勾股数.
2.下列各组数中,能构成直角三角形的是( )
A.1,1,1 B.1,2, C.3,4,6 D.2,3,4
【答案】B
【分析】利用勾股定理逆定理判断,若三角形三边中,较短两边的平方和等于最长边的平方,则该三角形为直角三角形,逐项计算验证即可.
【详解】解:A选项,最长边为,,
不能构成三角形,更不能构成直角三角形,不符合题意;
B选项,最长边为,,,即,
能构成直角三角形,符合题意;
C选项,最长边为, ,
不能构成直角三角形,不符合题意;
D选项,最长边为, ,
不能构成直角三角形,不符合题意.
3.如图五个正方形和两个直角三角形按如图所示的方式排列.三个正方形内的数3、8和22表示它们的面积.问含有问号的那个正方形的面积是多少?( )
A.17 B.14 C.15 D.16
【答案】A
【分析】先根据勾股定理求出,则,然后根据勾股定理求出,即可求解.
【详解】解:如图,
根据题意,得,,,,,,
∴,
∵,
∴,
又,,
∴,
∴含有问号的那个正方形的面积是17.
4.“赵爽弦图”巧妙地利用面积关系证明了勾股定理,是我国古代数学的骄傲.如图所示的“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形(如图1)拼成的一个大正方形(如图2).设直角三角形较长直角边长为a,较短直角边长为b.若,,则大正方形的面积为( )
A.25 B.16 C.20 D.27
【答案】A
【分析】由是小正方形对角线,用求小正方形面积;结合,算出四个直角三角形总面积;然后根据大正方形面积=小正方形面积四个直角三角形面积,求和得结果.
【详解】解:是中间小正方形的对角线,正方形对角线相等,
.
,
.
单个直角三角形面积为,,
四个直角三角形总面积.
大正方形面积等于小正方形面积与四个直角三角形面积之和,
.
大正方形的面积是25.
5.已知,直角三角形的两边长分别为6和10,则斜边长可能为( )
A.8 B. C.10或 D.10
【答案】C
【分析】本题未明确已知两边中哪条是斜边,因此需要分两种情况讨论,运用勾股定理计算斜边长即可.
【详解】解:分两种情况讨论:
情况1:当长为的边是斜边时,
∵此时斜边就是,
∴斜边长为;
情况2:当长为的边是直角边时,长为的边也是直角边,
∵直角三角形中,斜边的平方等于两条直角边的平方和,
∴斜边长;
综上,斜边长为或
选项B( )和选项D(10)均为斜边长的可能值,都被包含在选项C中,不符合单选题最优选项唯一性的原则.
6.如图所示,三个大小不一的正方形拼合在一起,中间形成一个直角三角形.已知其中两个正方形的面积分别为144,225,那么正方形A的面积是( )
A.225 B.144 C.81 D.369
【答案】C
【详解】解:正方形A的边是直角边,它的面积等于边长的平方,根据勾股定理,可知.
7.如图,当秋千静止时,踏板B离地的垂直高度,将它往前推至C处时(即水平距离),踏板离地的垂直高度,它的绳索始终拉直,则绳索的长是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,解题的关键是熟练掌握勾股定理,在一个直角三角形中,两条直角边分别为a、b,斜边为c,那么.设的长为,则,可得,再利用勾股定理建立方程求解即可.
【详解】解:由题意可知,,
,
设的长为,则,
,
在中,由勾股定理得,即,
解得,
∴绳索的长是.
8.如图,,正方形和正方形的面积分别是和,则正方形的边长是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用直角三角形勾股定理,通过两个已知正方形的面积求出,再开方得到正方形的边长.
【详解】解:根据题意可知,,,
则,
,即正方形的边长是.
9.两艘轮船从同一港口同时出发,甲船时速40海里,乙船时速30海里,两个小时后两船相距100海里,已知甲船的航向为北偏东,则乙船的航向( )
A.南偏西 B.北偏西
C.南偏东或北偏西 D.南偏西或西偏北
【答案】C
【分析】先计算两船航行2小时后的路程,利用勾股定理逆定理判断两船航行方向互相垂直,再结合甲船的方位角分情况得到乙船的航向即可.
【详解】解:由题意得,两船航行2小时后,甲船行驶路程为海里,乙船行驶路程为海里,
∵,
∴ 由勾股定理逆定理可得,甲乙两船的航行方向夹角为,
已知甲船航向为北偏东,计算得,分两种情况:
乙船航行方向为北偏西或乙船航行方向为南偏东;
因此乙船的航向为南偏东或北偏西.
10.如图,在一个长为,宽为的矩形草地上放着一根长方体木块,已知该木块的较长边和场地宽平行,横截面是边长为的正方形,一只蚂蚁从点处爬过木块到达点处需要走的最短路程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查勾股定理解决最短距离问题,将长方体木块拉伸,结合两点间距离及勾股定理求解即可.
【详解】解:由题意可得,如图所示,
∴,
∴最短路程是:.
二、填空题
11.如图,在中,,分别以为边向外作正方形,面积分别记为,若,则_____.
【答案】3
【分析】先根据勾股定理得出的三边关系,再根据正方形的性质即可得出的值.
【详解】解:∵在中,,
∴,
∴,
∵,
∴.
12.如图是某款自动感应水龙头的示意图,在距离洗手台台面的点C处连接着出水口D处的水管,水管上的点 E 处安装有红外感应装置,已知出水口点D 到点C的距离为,且,出水口点 D到点E的距离为,则红外感应装置到洗手台台面的距离为_______.
【答案】15
【分析】在中,由勾股定理得,再根据求出的长度即可.
【详解】解:如图,连接,
∵,
∴是直角三角形 ,
∵在中,,,
∴ ,
∵,
∴ ,
红外感应装置到洗手台台面的高度的长为.
13.若三角形的三边分别为1,,,则该三角形最大边上的高长为:________.
【答案】
【分析】先利用勾股定理的逆定理判断三角形的形状,再用面积法求出最大边上的高.
【详解】解:∵,
∴该三角形的最大边为,
∵,,
∴,
∴该三角形是直角三角形,直角边为和,
设最大边上的高为,根据三角形面积相等可得: ,
化简得 ,
解得:.
14.如图,在中,直径,是弦,,点在上,点在上,且,当点在上移动时,则长的最大值为______.
【答案】/
【分析】连接,根据勾股定理以及垂线段最短,得到当时,的值最小,此时的值最大,再根据特殊角的直角三角形的性质得到此时,继而得到.
【详解】解:如图2,连接,
∵
,为定值,即,
当时,的值最小,此时的值最大,
,
此时,
在中,.
15.如图,圆柱底面半径为,高为,点,分别是圆柱两底面圆周上的点,且,在同一条竖直直线上,用一根棉线从点顺着圆柱侧面绕3圈到点,则这根棉线的长度最短为_______.
【答案】
【分析】根据题意,把圆柱展开,将长方形平均分为3个小长方形,沿着对角线运动路径最短,即,运用勾股定理即可求解.
【详解】解:如图,圆柱的展开图中,将长方形平均分为3个小长方形,沿着对角线运动路径最短,最短路线为,
∵圆柱的半径为,圆柱的高为,
∴在中,
,
.
三、解答题
16.如图,有一辆环卫车沿公路AB由点A向点B行驶,已知点C为一所学校,且点C与直线AB上两点A,B的距离分别为和,,环卫车周围以内为受噪声影响区域.
(1)学校C会受噪声影响吗?为什么?
(2)若环卫车噪声影响该学校持续的时间有,求环卫车的行驶速度为多少?
【答案】(1)学校会受噪声影响,理由见解析
(2)
【分析】(1)利用勾股定理的逆定理得出是直角三角形,进而利用三角形面积得出的长,即可得出结论;
(2)利用勾股定理得出以及的长,即可解决问题.
【详解】(1)解:学校会受噪声影响,理由如下:
如图,过点作于,
,,,
.
是直角三角形,.
,
,
即,
,
环卫车周围以内为受噪声影响区域,
学校会受噪声影响.
(2)解:如图,当,时,正好影响学校,
,
,
环卫车噪声影响该学校持续的时间有,
环卫车的行驶速度为:,
答:环卫车的行驶速度为.
17.云梯消防车是常见的消防器械,云梯最多能伸长到30米,消防车高3米.如图,某栋楼发生火灾,在这栋楼的B处有一老人需要救援,救人时消防车上的云梯伸长至最长,此时消防车的位置A与楼房的距离为24米.
(1)求B处与地面的距离;
(2)完成B处的救援后,消防员发现在B处的上方6米的D处有一小孩没有及时撤离,为了能成功地救出小孩,则消防车从A处向着火的楼房靠近的距离为多少米?
【答案】(1)21米
(2)6米
【分析】(1)在中,由勾股定理得;再加上消防车自身高度,即可得处到地面的距离;
(2)先根据题意求出竖直高度,在中,由勾股定理得水平距离;则可得到消防车靠近的距离.
【详解】(1)解:根据题意可得,米,米,米,
∴在中,(米),
(米),
答:B处与地面的距离是21米;
(2)解:由题意得米.
米,(米),
(米),
(米),
答:消防车从A处向着火的楼房靠近的距离为6米.
18.如图,某人从地到地共有三条路可选,第一条路是从到,为10米,第二条路是从经过到达地,为8米,为6米,第三条路是从经过地到地共行走26米,若、、刚好在一条直线上,求的长.
【答案】9
【分析】先利用勾股定理逆定理可得,根据题意可得,再在中运用勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:∵为10米,为8米,为6米,
∴,
∴,
∴,
∵第三条路是从经过地到地共行走26米,
∴,即,
∵在中,,
∴,即,解得:.
∴的长为9.
19.新定义:对角线相等的四边形是等对四边形.
(1)如图1,已知:中,以和为边在的外侧分别作等腰直角和,连接,求证:四边形是等对四边形.
(2)如图2,方格纸中每个小正方形的边长为1个单位长度,每个小正方形的顶点叫格点,点,,均在格点上,若点在格点上,且四边形是等对四边形,请直接写出所有满足要求的线段的长.
【答案】(1)见解析
(2)或或
【分析】(1)连接,证明得出,结合新定义,即可得证.
(2)根据等对四边形的定义得出,结合网格特点和勾股定理找到点,再根据勾股定理求得线段的长.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵和是等腰直角三角形,
∴
∴,即
∴
∴
∴四边形是等对四边形.
(2)解:如图所示,
∵点在格点上,且四边形是等对四边形,
∴,
∴,,.
20.如图,已知中,,,,P、Q分别为、边上的动点,若点P从点A开始沿方向运动,且速度为每秒,点Q从点B开始沿方向运动,且速度为每秒,它们同时出发,且时间为t.
(1)当出发2秒时,求的周长.
(2)运动过程中,直线可否将的周长分成相等的两部分,若可以,请求出运动时间,若不能,请说明理由.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据点P、Q的运动速度求出和,再求出,用勾股定理求得即可;
(2)由勾股定理求出,由题意得出方程,解方程求出t,即可得出结论
【详解】(1)解:由题意得:当秒时,,,
又∵,,
∴.
在中,由勾股定理得:
.
∴的周长为:;
(2)解:∵,,,
∴在中,由勾股定理得:,
∴的周长为:,
∴当时,在上,在上,
∴,,
∴,
由题意得:.
∴,
解得:.
不符合,故舍去.
当时,在上,在上,
∴,,
由题意得:,
∴,
解得:.
∴综上,当时,直线将的周长分成相等的两部分.
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第一章 勾股定理 知识归纳与题型总结
题型01 探索勾股定理
一、勾股定理
1. 定义:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方,如果用a,b和c
分别表示直角三角形的两直角边和斜边,那么.
如图所示,是直角三角形,其中较短的直角边a叫做勾,较长的直角
边b叫做股,斜边c叫做弦.
二、勾股定理的验证
勾股定理的验证主要通过拼图法完成,这种方法是以数形转换为指导思想,图形拼补为手段,各部分面积之间的关系为依据来实现的.用两种方式表示图形面积(算两次》,根据面积相同得到等量关系,进而进行等量变换得到勾股定理公式是证明勾股定理的常见方法.
拼图法验证勾股定理的一般步骤:
(1)拼出图形
直角梯形(3个直角三角形)
(2)用两种方式表示图形面积
,
(3)根据面积相同得到等量关系
(4)恒等变形
(5)推导出勾股定理
3、 勾股定理的证明
利用勾股定理可以解决与直角三角形有关的问题,主要应用如下:
(1)已知直角三角形的任意两边长,求第三边长;
(2)已知直角三角形的任意一边长,确定另外两边长的关系;
(3)解决包含平方关系的几何问题;
(4)构造方程计算有关线段的长度问题,解决生产生活中的一些实际问题.
【典例1-1】如图,一张三角形纸片,,,,.将纸片沿直线折叠,使点A与点B重合,则的长是______.
【典例1-2】如图,一根直立于水平地面的木杆在离地面的处折断,木杆顶端落在离木杆底端的处.
(1)求木杆折断之前的高度;
(2)如果该木杆在点的下方的点处折断,木杆顶端落在水平地面的处,在距离木杆底端的的处有棵小草,那么小草是否会被砸到?(小草的高度忽略不计,两点在点的同侧.)
【典例1-3】小明在学习了勾股定理的证明后,尝试制作了四个全等三角形纸板(,,,.),并拼出一个新图形如图所示,若,,则的长为( )
A.3 B. C. D.4
题型02 一定是直角三角形吗
一、直角三角形的判别条件
1. 定义:如果三角形的三边满足那么这个三角形是直角三角形.(此判别条件也称为勾股定理的逆定理)
2. 判断一个三角形是否为直角三角形的方法:
从角度上判断
三角形中有一个角是直角,或者三角形中有两个角互余
从边长上判断
两条较短边的平方和等于最长边的平方
二、勾股数
1. 勾股数
定义
满足的三个正整数,称为勾股数
满足条件
①三个数都是正整数
②两个较小整数的平方和等于最大整数的平方
拓展
勾股数的整数倍仍为勾股数,如3,4,5的2倍6,8,10仍为勾股数.
常见形式
①,,(大于1的全部数);
②,,(n为正整数)等
2. 判断勾股数的方法步骤:
(1)确定三个是正整数;
(2)确定最大的数字与另外两个较小的数,分别计算最大的数的平方与另外两个较小的数的平方和;
(3)进行比较,若最大数的平方等于另外两个较小数的平方和,则是勾股数,否则不是.
【典例2-1】下列各组中的三条线段,不能构成直角三角形的是( )
A.9,40,41 B.,4,5 C.,1, D.40,50,60
【典例2-2】已知、、为直角三角形三边,且为斜边,为斜边上的高.
(1)下列说法正确的是_________.
A.、、能组成三角形;B.、、能组成直角三角形三边;
C.、、能组成直角三角形三边;D.、、能组成直角三角形三边.
(2)请选择一个正确选项进行证明.
【典例2-3】“勾股树”是根据勾股定理一步步重复画出来的图形,因为形状像一棵树而得名.如图是勾股树的形成过程,按照这个规律,第7个图形里的正方形比第5个图形多_______个.
题型03 勾股定理的应用
1、 勾股定理与网格问题
1.核心知识点总结:找直角边长度→套a²+b²=c²
格点线段当斜边:横向纵向数格子得两直角边,直接计算。
非水平垂直边:补直角三角形,用大减小算边长。
2.易错点警示
斜着数格子错,必须用横纵差值。
网格有单位长度(如1格=2),要先乘单位再平方。
2、 勾股定理与折叠问题
1.核心知识点总结
折叠性质:折叠前后对应边相等、对应角相等,利用全等转化边长。
折叠后形成直角三角形,结合勾股定理列方程求解未知边。
2.高频考点梳理
长方形折叠(如折顶点到对边,求折痕长度或剩余线段长度)。
直角三角形折叠(折叠直角边或斜边,利用勾股定理求重叠部分)。
3.易错点警示
折叠后未准确识别对应边(如长方形折叠后,顶点落在对边上,需明确折痕两侧的相等边)。
忽略折叠后的直角关系(如折叠后形成的新直角三角形,未利用勾股定理)。
例:如图,长方形纸片 ABCD 中,AD∥BC,∠B=90°。将纸片沿 AE、EF 折叠,使点 D 落在D’处,点C落在AB边上的A处,且点 A、F、D 在同一直线上。则AE=CE,AD’=CD,∠C=D’AE=90°。
3、 勾股定理的实际应用
1、 求梯子滑落高度
2、 解决水杯中筷子问题
3、 解决航海问题
4、 求河宽问题
5、 求台阶上地毯长度
6、 判断汽车是否超速
7、 判断是否受台风影响
8、 选址使到两地距离相等
9、 求最短路径
10、 勾股定理逆定理的实际应用
【典例3-1】如图,方格中每个小正方形的边长均为1个单位长度,每个小正方形的顶点称为格点.的三个顶点均在格点上.请用无刻度的直尺按下列要求画图.(保留作图痕迹,体现作图过程)
(1)在方格纸中,画出(点在格点上),满足与的面积相等;
(2)画出的高;
(3)直接写出的值.
【典例3-2】如图,红海某护航编队的补给港口P位于东西方向的海岸线上.“徐州”号、“舟山”号巡逻艇同时离开港口,各自沿固定方向执行反海盗巡逻任务.“徐州”号每小时航行20海里,“舟山”号每小时航行15海里.它们离开港口2小时后分别位于点A,B处,此时两艇相距50海里.已知“徐州”号沿北偏东(东北)方向航行,请问“舟山”号沿什么方向航行?
【典例3-3】如图,一直角三角形纸片,在中,,,,点D在上,现将沿直线折叠,使它落在上,点C的对应点为点E,则的长为________.
一、选择题
1.下列各组数中,是勾股数的是( )
A. B.0.3,0.4,0.5 C.6,8,10 D.
2.下列各组数中,能构成直角三角形的是( )
A.1,1,1 B.1,2, C.3,4,6 D.2,3,4
3.如图五个正方形和两个直角三角形按如图所示的方式排列.三个正方形内的数3、8和22表示它们的面积.问含有问号的那个正方形的面积是多少?( )
A.17 B.14 C.15 D.16
4.“赵爽弦图”巧妙地利用面积关系证明了勾股定理,是我国古代数学的骄傲.如图所示的“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形(如图1)拼成的一个大正方形(如图2).设直角三角形较长直角边长为a,较短直角边长为b.若,,则大正方形的面积为( )
A.25 B.16 C.20 D.27
5.已知,直角三角形的两边长分别为6和10,则斜边长可能为( )
A.8 B. C.10或 D.10
6.如图所示,三个大小不一的正方形拼合在一起,中间形成一个直角三角形.已知其中两个正方形的面积分别为144,225,那么正方形A的面积是( )
A.225 B.144 C.81 D.369
7.如图,当秋千静止时,踏板B离地的垂直高度,将它往前推至C处时(即水平距离),踏板离地的垂直高度,它的绳索始终拉直,则绳索的长是( )
A. B. C. D.
8.如图,,正方形和正方形的面积分别是和,则正方形的边长是( )
A. B. C. D.
9.两艘轮船从同一港口同时出发,甲船时速40海里,乙船时速30海里,两个小时后两船相距100海里,已知甲船的航向为北偏东,则乙船的航向( )
A.南偏西 B.北偏西
C.南偏东或北偏西 D.南偏西或西偏北
10.如图,在一个长为,宽为的矩形草地上放着一根长方体木块,已知该木块的较长边和场地宽平行,横截面是边长为的正方形,一只蚂蚁从点处爬过木块到达点处需要走的最短路程是( )
A. B. C. D.
二、填空题
11.如图,在中,,分别以为边向外作正方形,面积分别记为,若,则_____.
12.如图是某款自动感应水龙头的示意图,在距离洗手台台面的点C处连接着出水口D处的水管,水管上的点 E 处安装有红外感应装置,已知出水口点D 到点C的距离为,且,出水口点 D到点E的距离为,则红外感应装置到洗手台台面的距离为_______.
13.若三角形的三边分别为1,,,则该三角形最大边上的高长为:________.
14.如图,在中,直径,是弦,,点在上,点在上,且,当点在上移动时,则长的最大值为______.
15.如图,圆柱底面半径为,高为,点,分别是圆柱两底面圆周上的点,且,在同一条竖直直线上,用一根棉线从点顺着圆柱侧面绕3圈到点,则这根棉线的长度最短为_______.
三、解答题
16.如图,有一辆环卫车沿公路AB由点A向点B行驶,已知点C为一所学校,且点C与直线AB上两点A,B的距离分别为和,,环卫车周围以内为受噪声影响区域.
(1)学校C会受噪声影响吗?为什么?
(2)若环卫车噪声影响该学校持续的时间有,求环卫车的行驶速度为多少?
17.云梯消防车是常见的消防器械,云梯最多能伸长到30米,消防车高3米.如图,某栋楼发生火灾,在这栋楼的B处有一老人需要救援,救人时消防车上的云梯伸长至最长,此时消防车的位置A与楼房的距离为24米.
(1)求B处与地面的距离;
(2)完成B处的救援后,消防员发现在B处的上方6米的D处有一小孩没有及时撤离,为了能成功地救出小孩,则消防车从A处向着火的楼房靠近的距离为多少米?
18.如图,某人从地到地共有三条路可选,第一条路是从到,为10米,第二条路是从经过到达地,为8米,为6米,第三条路是从经过地到地共行走26米,若、、刚好在一条直线上,求的长.
19.新定义:对角线相等的四边形是等对四边形.
(1)如图1,已知:中,以和为边在的外侧分别作等腰直角和,连接,求证:四边形是等对四边形.
(2)如图2,方格纸中每个小正方形的边长为1个单位长度,每个小正方形的顶点叫格点,点,,均在格点上,若点在格点上,且四边形是等对四边形,请直接写出所有满足要求的线段的长.
20.如图,已知中,,,,P、Q分别为、边上的动点,若点P从点A开始沿方向运动,且速度为每秒,点Q从点B开始沿方向运动,且速度为每秒,它们同时出发,且时间为t.
(1)当出发2秒时,求的周长.
(2)运动过程中,直线可否将的周长分成相等的两部分,若可以,请求出运动时间,若不能,请说明理由.
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