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暑假预习:利用勾股定理的逆定理求解、勾股定理的逆定理拓展问题专项训练
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考点目录
利用勾股定理的逆定理求解
勾股定理的逆定理拓展问题
考点一 利用勾股定理的逆定理求解
例1.(25-26八年级下·广东广州·期末)如图,在四边形中,,,,,,求证:.
例2.(25-26八年级下·甘肃庆阳·期末)如图,已知在中,,求的面积.
例3.(25-26八年级下·黑龙江大庆·期末)如图,四边形中,,,,,,求四边形的面积.
变式1.(25-26七年级下·山东济南·期末)如图,某公园把一块土地划出一个种草,其余部分种花,测得,,,,.
(1)判断的形状,并说明理由;
(2)求图中种花(阴影)部分的面积.
变式2.(25-26八年级下·辽宁大连·期中)如图,在四边形中,,,,,,判断与的位置关系,并说明理由.
变式3.(25-26八年级下·广东汕头·期中)如图,在四边形中,,,,,.求四边形的面积.
考点二 勾股定理的逆定理拓展问题
例1.(25-26八年级下·内蒙古呼和浩特·期中) 如图1, 在三角形中,为边上的高.
(1)若, , , 求证: ;
(2)根据(1)中的结论,小明发现:当满足 时,一定为直角三角形.小明的判断正确吗?为什么?
(3)如图2是某木质房梁的侧面图,其整体结构关于竖梁成轴对称,将其一侧抽象成如图3所示的图形,已知斜梁于点 D.经测量,斜梁,,横梁.若横梁与竖梁垂直则为安全房梁.请判断该房梁是否安全,并说明理由.
例2.(25-26八年级上·江苏泰州·期中)已知:,,.
(1)当时,的值等于______.(结果用科学记数法表示)
(2)当时,以a,b,c的值为三边长的三角形面积是______.(直接写出答案)
(3)若两个正整数的平方和等于另一个正整数的平方,则称这三个数为勾股数.小明发现:当n取大于1的整数时,a,b,c为勾股数.你认为小明的发现正确吗?请通过计算说明理由.
例3.(25-26八年级上·山东青岛·期中)若正整数a,b,c满足方程,则称这一组正整数为“商高数”.下面列举5组“商高数”:,,,,,注意这5组“商高数”的结构有如下规律:
根据以上规律,回答以下问题:
(1)写出各数都大于30的两组“商高数”;
(2)用两个正整数表示一组“商高数”,并证明你的结论.
变式1.(25-26八年级上·江苏徐州·期中)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________.
变式2.(25-26八年级下·福建莆田·阶段检测)定义:若a,b,c是的三边,且,则称为“方倍三角形”.
(1)对于①等边三角形②直角三角形,下列说法一定正确的是 .
A.①一定是“方倍三角形” B.②一定是“方倍三角形”
C.①②都一定是“方倍三角形” D.①②都一定不是“方倍三角形”
(2)如图,中,,,P为边上一点,将沿直线进行折叠,点A落在点D处,连接,.若为“方倍三角形”,且,求的面积.
变式3.(25-26八年级下·河南省直辖县级单位·期末)【再读教材】:我们八年级下册数学课本第16页介绍了“海伦—秦九韶公式”:如果一个三角形的三边长分别为a,b,c,记,那么三角形的面积为.
【解决问题】:已知在中,,,.
(1)请你用“海伦—秦九韶公式”求的面积.
(2)除了利用“海伦—秦九韶公式”求的面积外,你还有其它的解法吗?请写出你的解法.
2
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考点目录
利用勾股定理的逆定理求解
勾股定理的逆定理拓展问题
考点一 利用勾股定理的逆定理求解
例1.(25-26八年级下·广东广州·期末)如图,在四边形中,,,,,,求证:.
【答案】证明:在中,,,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴是直角三角形,
即.
【分析】根据勾股定理和勾股定理的逆定理证明.
【详解】略
例2.(25-26八年级下·甘肃庆阳·期末)如图,已知在中,,求的面积.
【答案】
【分析】先求解,再利用勾股定理的逆定理证明,再进一步求解即可.
【详解】解:,
在Rt中,由勾股定理得,
,
在中,,
,
是直角三角形,,
的面积
例3.(25-26八年级下·黑龙江大庆·期末)如图,四边形中,,,,,,求四边形的面积.
【答案】
【分析】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,然后利用三角形的面积公式求解即可.
【详解】解:在中,,,,
由勾股定理得:,
∵,,
∴是直角三角形,
∴四边形的面积,
,
,
.
变式1.(25-26七年级下·山东济南·期末)如图,某公园把一块土地划出一个种草,其余部分种花,测得,,,,.
(1)判断的形状,并说明理由;
(2)求图中种花(阴影)部分的面积.
【答案】(1)解:为直角三角形,理由如下:
在中,,由勾股定理得:
,
,
在中,,
是直角三角形,且;
(2)
【分析】(1)先由勾股定理求出,再利用勾股定理逆定理判定为直角三角形;
(2)分别求出和的面积,即可得解.
【详解】(1)略
(2)解:,
,
图中种花(阴影)部分的面积.
变式2.(25-26八年级下·辽宁大连·期中)如图,在四边形中,,,,,,判断与的位置关系,并说明理由.
【答案】,理由见解析
【分析】先利用勾股定理求出,在中,利用勾股定理逆定理求出是直角三角形,则,从而得出结论.
【详解】解:,理由如下:
,
,
在中,由勾股定理得:,
在中,、,
,
,
,
.
变式3.(25-26八年级下·广东汕头·期中)如图,在四边形中,,,,,.求四边形的面积.
【答案】
【分析】连接,先由勾股定理求解,再由勾股定理逆定理证明,最后根据四边形的面积等于与的面积之和求解即可.
【详解】解:连接,
∵,,
∴,(舍负)
∵,
∴,
∴
∴
∴四边形的面积.
考点二 勾股定理的逆定理拓展问题
例1.(25-26八年级下·内蒙古呼和浩特·期中) 如图1, 在三角形中,为边上的高.
(1)若, , , 求证: ;
(2)根据(1)中的结论,小明发现:当满足 时,一定为直角三角形.小明的判断正确吗?为什么?
(3)如图2是某木质房梁的侧面图,其整体结构关于竖梁成轴对称,将其一侧抽象成如图3所示的图形,已知斜梁于点 D.经测量,斜梁,,横梁.若横梁与竖梁垂直则为安全房梁.请判断该房梁是否安全,并说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)正确,理由见解析
(3)这个房梁安全,理由见解析
【分析】(1)根据勾股定理及其逆定理进行求解即可;
(2)根据勾股定理得,,得:,结合,化简得,即,即可得出结论;
(3)根据勾股定理得,再得到,再进一步即可得出结论.
【详解】(1)解:∵在中,为边上的高,
∴,
∵, , ,
∴,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:正确,理由如下:
,
∴在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
得:,
,
,
∴,
∴,即,
为直角三角形;
(3)解:安全,理由如下:
, ,,
在中,根据勾股定理得,
∴,
∴,
∴,
是直角三角形,
∴这个房梁安全.
例2.(25-26八年级上·江苏泰州·期中)已知:,,.
(1)当时,的值等于______.(结果用科学记数法表示)
(2)当时,以a,b,c的值为三边长的三角形面积是______.(直接写出答案)
(3)若两个正整数的平方和等于另一个正整数的平方,则称这三个数为勾股数.小明发现:当n取大于1的整数时,a,b,c为勾股数.你认为小明的发现正确吗?请通过计算说明理由.
【答案】(1)
(2)60
(3)正确,理由见解析
【分析】本题主要考查了勾股定理的逆定理,科学记数法,整式的混合运算,熟练掌握勾股定理的逆定理是解题的关键.
(1)根据题意可得,把代入计算,并应用科学记数法表示方法表示即可;
(2)先由勾股定理的逆定理证明这个三角形是直角三角形,且是斜边,再利用三角形的面积公式计算即可;
(3)先计算,再由勾股定理的逆定理即可得出结论.
【详解】(1)解:,
当时,
;
故答案为:;
(2)解:,,,
当时,,,,
,
这个三角形是直角三角形,且是斜边,
这个三角形的面积是,
故答案为:;
(3)解:小明的发现正确,理由如下:
,
,
当取大于1的整数时,、、为一组勾股数.
例3.(25-26八年级上·山东青岛·期中)若正整数a,b,c满足方程,则称这一组正整数为“商高数”.下面列举5组“商高数”:,,,,,注意这5组“商高数”的结构有如下规律:
根据以上规律,回答以下问题:
(1)写出各数都大于30的两组“商高数”;
(2)用两个正整数表示一组“商高数”,并证明你的结论.
【答案】(1)两组数为:
(2)“商高数”可表示为由, , 三个数构成的数组,证明见解析
【分析】(1)根据“商高数”的规律,设正整数,则“商高数”可表示为由, , 三个数构成的数组,取适当的值代入即可;
(2)由(1)总结的“商高数”规律,直接证明即可.
【详解】(1)解:根据“商高数”的规律,设正整数,则“商高数”可表示为由, , 三个数构成的数组,通过选择合适的使用均大于;
第一组:取,即.
第二组:取,即.
(2)解:用两个正整数,则“商高数”可表示为由, , 三个数构成的数组,
设,
证明:,
,
,
.
.
即:“商高数”可表示为由, , 三个数构成的数组”.
【点睛】本题考查了新定义问题中的规律问题,实质上是勾股数的规律问题,找出数列规律是解题的关键.
变式1.(25-26八年级上·江苏徐州·期中)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,
.
变式2.(25-26八年级下·福建莆田·阶段检测)定义:若a,b,c是的三边,且,则称为“方倍三角形”.
(1)对于①等边三角形②直角三角形,下列说法一定正确的是 .
A.①一定是“方倍三角形” B.②一定是“方倍三角形”
C.①②都一定是“方倍三角形” D.①②都一定不是“方倍三角形”
(2)如图,中,,,P为边上一点,将沿直线进行折叠,点A落在点D处,连接,.若为“方倍三角形”,且,求的面积.
【答案】(1)A
(2)
【分析】本题考查了翻折变换、等边三角形的性质,解决本题的关键是掌握等边三角形的性质.
(1)根据“方倍三角形”定义可得,等边三角形一定是“方倍三角形”,直角三角形不一定是“方倍三角形”进而可以判断;
(2)根据题意可得,根据“方倍三角形”定义可得为等边三角形,从而证明为等腰直角三角形,可得,延长交于点,根据勾股定理求出的长,根据为等腰直角三角形,可得,进而可以求的面积.
【详解】(1)解:对于①等边三角形,三边相等,
设边长为,
则,
根据“方倍三角形”定义可知:
等边三角形一定是“方倍三角形”;
对于②直角三角形,三边满足关系式:
,
根据“方倍三角形”定义可知:
直角三角形不一定是“方倍三角形”;
故答案为:;
(2)由题意可知:
,
,,
根据“方倍三角形”定义可知:
,
,
为等边三角形,,
,
,
,
,
,
,,
,
,
为等腰直角三角形,
,
,
延长交于点,如图,
,
,,
,
,
,
为等腰直角三角形,
,
.
变式3.(25-26八年级下·河南省直辖县级单位·期末)【再读教材】:我们八年级下册数学课本第16页介绍了“海伦—秦九韶公式”:如果一个三角形的三边长分别为a,b,c,记,那么三角形的面积为.
【解决问题】:已知在中,,,.
(1)请你用“海伦—秦九韶公式”求的面积.
(2)除了利用“海伦—秦九韶公式”求的面积外,你还有其它的解法吗?请写出你的解法.
【答案】(1)15
(2)有,见解析
【分析】(1)直接用海伦—秦九韶公式计算面积即可;
(2)计算得到AC2+BC2=AB2,即△ABC为直角三角形,直接两直角边的积除以2求面积,
【详解】(1)∵,,
∴
∴
(2)证明:∵,,
∴,,
∴
∴
所以∆ABC为直角三角形;
∴
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