内容正文:
专题3.2 勾股定理的逆定理
【本节预习目标】
1.理解勾股定理逆定理的推导逻辑,分清勾股定理与逆定理“由形得数、由数判形”的互逆关系。
2.熟练运用逆定理判定直角三角形,掌握勾股数定义、常见勾股数及其倍数规律。
3.能结合网格、四边形、生活场景综合使用勾股定理与逆定理完成计算与证明。
4.掌握勾股数规律探究、新定义直角三角形、跨学科测距类问题,发展数形结合与推理素养。
【前置旧知回顾】
旧知模块
核心内容
本节关联
勾股定理
中,两直角边平方和等于斜边平方,由直角求边长
逆定理的互逆命题,一个是性质、一个是判定
实数平方运算
正、负、无理数平方计算,大小比较
判定三角形时计算三边平方、比较大小的基础
网格求线段
格点线段用勾股求长度,割补求面积
网格直角三角形判定的必备计算工具
几何证明SSS全等
三边对应相等的三角形全等
逆定理文字证明的核心依据
知识点1:勾股定理的逆定理
1.定理内容
如果三角形三边长a、b、c满足,那么这个三角形是直角三角形,且最长边所对的角为。
2.判定标准与互逆对比
判定三步:①找出三边中最长边;②计算两短边平方和、最长边平方;③比较二者是否相等。
对比项
勾股定理
勾股定理的逆定理
条件
三角形是直角三角形()
三边满足
结论
三角形为直角三角形
功能
由形推数,求边长
由数判形,定直角
用途
已知直角,计算线段长
已知边长,判定直角、求角度
3.拓展三角形边角判定
设为最长边:
直角三角形;
钝角三角形;
锐角三角形。
知识点2:勾股数
1.定义
满足的三个正整数称为一组勾股数。
2.两大判定条件
①三个数必须全部为正整数(小数、分数、无理数组合不算勾股数);
②两个较小数的平方和等于最大数的平方。
3.核心规律与常用数组
倍数规律:若a、b、c是勾股数,为正整数,则ka、kb、kc仍是勾股数;
基础勾股数组:、、、;
通用构造公式:、2n、(偶数构造);
、、(奇数构造)。
【基础巩固题型】
【题型1】基础三边判定直角三角形
1.核心知识点
勾股逆定理判定步骤;最长边识别;平方运算
2.解题方法技巧
①先锁定最长边,避免把短边当作斜边代入公式;
②分别计算两短边平方和、最长边平方再对比;
③含根号边长先平方化简,再判断等式是否成立。
【例题1】.(25-26八年级下·贵州安顺·期末)在几何图形学习中,直角三角形是应用广泛的基础图形.下列长度(单位:cm)的各组线段中,能构成直角三角形的是( )
A. B. C. D.
【变式题1-1】.(25-26八年级下·甘肃陇南·期中)下列各组线段中,能作为直角三角形三边的是( )
A.3,4,6 B.6,8,10 C.5,12,15 D.7,23,24
【变式题1-2】.(25-26八年级下·重庆荣昌·期末)下列各组数不能作为直角三角形三边长的是( )
A.3,4,5 B.4,7,9 C.5,12,13 D.6,8,10
【变式题1-3】.(25-26八年级下·甘肃平凉·期末)将下列长度的三条线段首尾顺次连接,不能组成直角三角形的是( )
A.3,4,5 B.,, C.,, D.5,12,13
【题型2】勾股数识别与简单计算
1.核心知识点
勾股数双判定条件;勾股数整数倍规律
2.解题方法技巧
①第一步筛选:排除含小数、分数、无理数的数组;
②第二步验算:两小数平方和是否等于大数平方;
③已知一组勾股数,乘任意正整数直接得到新勾股数。
【例题2】.(25-26八年级下·陕西榆林·期末)下列各组数为勾股数的是( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
【变式题2-1】.(25-26八年级下·重庆秀山·期末)在下列各组数中,是勾股数的是( )
A.1,2,3 B.2,3,5 C.3,4,5 D.4,6,8
【变式题2-2】.(25-26八年级下·陕西榆林·期末)《周髀算经》中记录了一组“勾为三,股为四,弦为五”的勾股数.观察下列勾股数:、、;、、;、、;…,这类勾股数的特点是:勾为奇数,弦与股相差为,若某个此类勾股数的勾为,则其弦是________.
【变式题2-3】.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)如果把看作关于,,的方程,那么满足这个方程的正整数解,,通常叫作勾股数组.古希腊哲学家柏拉图发现了蕴含某种共性规律的勾股数组:①,,;②,,;③,,;④,,;…,分析其中的规律,第⑤个勾股数组为________.
【题型3】网格格点直角判定
1.核心知识点
网格线段勾股求值;逆定理数形结合
2.解题方法技巧
①横向、纵向格数作为直角边,求出三角形三边平方;
②直接比较平方和,无需开方简化计算;
③网格求角度可通过判定直角快速得到、。
【例题3】.(25-26八年级下·陕西榆林·期末)如图,的顶点都在正方形网格的格点上,则的形状是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.无法确定
【变式题3-1】.(2026·辽宁朝阳·二模)如图所示,在正方形网格中,每个小正方形的边长为1,顶点为格点,点,,,均是格点,则的度数为_____.
【变式题3-2】.(25-26八年级上·江苏南京·期末)如图,在正方形网格上,四边形的四个顶点都在格点上,则( )
A. B. C. D.
【变式题3-3】.(25-26八年级上·河南新乡·期末)在如图所示的正方形网格中,点A,B,C均在格点上,则的度数是( )
A. B. C. D.
【培优提升题型】
【题型4】四边形分割求面积(割补模型)
1.核心知识点
连接对角线分割两个三角形;勾股+逆定理综合
2.解题方法技巧
①连接四边形对角线,拆分为两个三角形;
②先用勾股求对角线长,再用逆定理判定第二个直角三角形;
③总面积=两个直角三角形面积相加。
【例题4】.(25-26七年级上·山东威海·期中)在海洋上有一近似于四边形的岛屿,其平面如图甲,小明据此构造出该岛的一个数学模型(如图乙四边形),是四边形岛屿上的一条小溪流,其中,千米,千米,千米,千米.
(1)求小溪流的长.
(2)求四边形的面积.
【变式题4-1】.(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.
【变式题4-2】.(25-26八年级下·江西赣州·期中)如图,在四边形中,,,,,,求四边形的面积.
【变式题4-3】.(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.
【题型5】非负数综合求边再判直角
1.核心知识点
绝对值、平方、算术平方根非负性;逆定理判定
2.解题方法技巧
①多个非负数相加为0,则每一项单独等于0;
②解出三边长度后,再用逆定理判断三角形形状;
③注意边长为正数,舍去无意义负解。
【例题5】.(25-26八年级下·河南安阳·期中)已知,,是的三边长,且满足关系,则的形状是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【变式题5-1】.(25-26八年级下·江西宜春·期中)已知中,、、所对边长分别为、、,若、、三边满足,试判断的形状.
【变式题5-2】.(25-26八年级下·四川自贡·阶段检测)如果三边 满足,那么的形状是( )
A.等腰三角形 B.钝角三角形 C.锐角三角形 D.直角三角形
【变式题5-3】.(25-26八年级上·陕西咸阳·阶段检测)若的三边长为、、,并且满足,则的形状是______.
【题型6】勾股定理逆定理跨情境应用题
1.核心知识点
实际几何建模;逆定理判定方位直角
2.解题方法技巧
①把路程、绳长转化为三角形三边;
②通过逆定理证明夹角为直角,确定航行/施工方位;
③结合生活常识验证边长取值合理性。
【例题6】.(25-26八年级下·广东广州·期末)如图是某公园的局部平面图,四边形为草坪,已知米,米,米,米,.
(1)为了让市民去点看桃花更方便,公园管理处决定从正门点处修一条笔直小路通往点处,求小路的长度;
(2)求四边形草坪的面积.
【变式题6-1】.(25-26八年级下·河北邢台·期末)某校为了规范停车,在操场边新建了一个简易自行车棚,其侧面示意图如图所示,经测量得,,,,.
(1)求的长度;
(2)施工图纸上标明安装时要为,请你验证该车棚是否符合图纸上的安装要求.
【变式题6-2】.(25-26八年级下·云南昆明·期末)如图,滇池绿道一侧有,两个观鸥补给站,为绿道上的一休息点.测得在的北偏东方向上,,,.
(1)求的度数;
(2)现从观鸥补给站向绿道修建一条垂直栈道,垂足为.求栈道的长.
【变式题6-3】.(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.
【压轴素养题型】
【题型7】无刻度网格作图(构造直角三角形)
1.核心知识点
网格勾股作图;逆定理逆向构造直角
2.解题方法技巧
①根据目标边长拆分横向、纵向格距;
②利用平方和关系找点,构造满足逆定理的格点三角形;
③作图后通过平方验算验证直角成立。
【例题7】.(25-26八年级上·江西景德镇·期末)请在如图所示的网格中,运用无刻度直尺作图.
(1)在图1中找一个格点,以为腰,使为等腰三角形.
(2)在图2中画一个格点,以为底,使为等腰直角三角形.
【变式题7-1】.(25-26八年级上·上海松江·期末)如图①是小华同学在正方形网格中(每个小正方形的边长为1)画出的格点(的三个顶点都在正方形的顶点处).
(1)由图①可知,则______,______.
(2)请你在图②的正方形网格中,补画出格点,其中,,并求出的面积.(只要画出一个符合条件的)
【变式题7-2】.(25-26八年级上·海南省直辖县级单位·期末)在如图所示的方格中,点均为网格点,按要求画图并回答问题:
(1)画出线段;
(2)画出射线;
(3)过点画出射线的垂线,垂足为点;
(4)量出点到所在直线的距离(精确到).
【变式题7-3】.(25-26八年级上·吉林长春·期末)图、图、图均是的网格,其中每个小方格都是边长为的正方形,其顶点称为格点.只用无刻度的直尺,分别在给定的网格中按下列要求作,使的顶点均在格点上.
(1)在图中,是面积为的等腰三角形;
(2)在图中,是面积为的直角三角形;
(3)在图中,是面积为的等腰直角三角形.
【题型8】勾股数规律阅读理解探究
1.核心知识点
勾股数构造公式;归纳推理、代数证明
2.解题方法技巧
①观察表格奇数、偶数两组勾股数的数字特征;
②用含代数式推导通用勾股数组;
③代入构造公式,通过平方等式完成证明。
【例题8】.(25-26八年级下·辽宁大连·期末)如果把看作关于,,的方程,那么满足这个方程的正整数解,,通常叫作勾股数组,可以记作.毕达哥拉斯学派提出了一个构造勾股数组的公式,根据该公式可以构造出如下勾股数组:;;;…
分析这些勾股数组可以发现,,,,…
(1)分析其中的规律,请写出一组满足上述规律的勾股数组;
(2)小红将移项并因式分解得,请写出满足上述规律的第个勾股数组(用含的式子表示),并尝试用小红的方法证明;
(3)若是满足上述规律的一组勾股数组,求的值.
【变式题8-1】.(25-26八年级下·广东珠海·期末)《九章算术》是世界上较早给出勾股数公式的著作,掌握确定勾股数组的方法对研究直角三角形具有重要意义.若直角三角形的三边长,,都是正整数,则,,为一组“勾股数”.下表中的每一组数都是勾股数:
3,4,5
7,24,25
11,60,61
15,112,113
…
4,3,5
n,15,17
12,p,37
16,63,65
…
5,12,13
9,12,15
13,84,85
17,144,145
…
m,8,10
10,24,26
14,48,50
18,80,82
…
(1)请补全上表中的勾股数:________,________,________.
(2)我们把顶点均在正方形网格格点上的多边形叫做格点多边形.
①已知格点三边长度为、、,计算的面积.
②请在下面的网格中画出三边长度为、、的格点三角形.(保留作图痕迹,不写作法)
【变式题8-2】.(25-26八年级下·安徽马鞍山·期末)勾股定理是一个基本的几何定理,早在我国西汉时期的算书《周髀算经》就有“勾三股四弦五”的记载.如果一个直角三角形三边长都是正整数,这样的直角三角形叫“整数直角三角形”,这三个整数叫做一组“勾股数”.值得自豪的是,世界上第一次给出的勾股数公式,收集在我国的《九章算术》中.
【探究1】
观察,,…,可以发现这些勾股数的勾都是奇数,且从3起就没有间断过,并且勾为3时股,弦;勾为5时股,弦;请仿照上面两组样例,用发现的规律填空:
(1)如果勾为7,则股___________,弦___________;
(2)如果用n(,且n为奇数)表示勾,请用含有n的式子表示股和弦,则股=___________,弦=___________;
【探究2】
观察,,,…,,…,可以发现各组的第一个数都是偶数,且从6起也没有间断过.
(3)___________,___________;
(4)如果用(m为正整数且)表示勾,请用含有m的式子表示股和弦,则股___________,弦___________.
【变式题8-3】.(25-26八年级下·江西赣州·期中)同学们都知道,凡是可以构成一个直角三角形三边的一组正整数,称之为“勾股数”.比如3,4,5或11,60,61等.
(1)请你写出另外两组勾股数:6,___________,___________;7,___________,___________;
(2)清朝的扬州籍数学家罗士琳提出了四个构造勾股数的法则,其中有两个法则如下:
(Ⅰ)如果是大于1的奇数,那么是一组勾股数
(Ⅱ)如果是大于2的偶数,那么是一组勾股数
在一组勾股数中,其中有一个数为12,根据法则(Ⅰ)(Ⅱ),求出符合要求的所有勾股数;
易错点
1、斜边判断错误:未先找最长边,随意代入,导致判定完全相反。
2、勾股数概念混淆:把0.6、1这类小数直角边长当成勾股数,忽略“正整数”硬性要求。
3、分类讨论漏解:动点直角题只固定一条边为斜边,遗漏另外两种斜边情况。
4、证明逻辑颠倒:判定直角三角形时,提前写“在中”,条件与结论颠倒。
重点
1、勾股定理逆定理的判定三步法,能快速判断三角形是否为直角三角形。
2、勾股数的定义、识别方法与整数倍变化规律。
3、勾股定理与逆定理搭配,解决四边形面积、网格几何基础综合题。
难点
1、动点直角三角形三类斜边分类讨论,含参数方程求解与范围取舍。
2、勾股数阅读理解探究题,利用代数式归纳、证明通用构造规律。
3、新定义、跨学科情境下,从文字中提取边长关系,数形结合建模。
一、单选题
1.下列各组数中,能作为直角三角形三边长的是( )
A.2、3、4 B.3、4、5 C.8、15、16 D.11、12、13
2.在中,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.如图是一株美丽的勾股树,图中所有的三角形都是直角三角形,四边形都是正方形,已知正方形,,,的面积分别是9,25,4,16,则最大正方形的面积是( )
A. B. C. D.
二、填空题
4.如图,在中,,,,则的面积为______.
5.如图,已知中,,,,的垂直平分线交于点,交于点,连接,则的长为__________.
6.如果把看作a,b,c的方程,那么满足该方程的正整数解a,b,c通常叫做勾股数组,毕达哥拉斯学派提出了一个构造勾股数组的公式,根据该公式构造出如下勾股数组:,,,….分析上面勾股数组可以发现,,,,…,分析其中规律,第10个勾股数组为________.
三、解答题
7.如图,是王奶奶家的一块菜地,中间用小路隔开,分别种植不同的蔬菜,经测量,,,,.求区域的面积.(小路的宽度忽略不计)
8.如图,,,,,试判断的形状,并说明理由.
9.如图是一个机器零件的示意图,根据标准,该零件中的度数应为.连接,现测得,,,,.在不考虑其他因素的情况下,请通过计算说明该零件是否符合标准(即的度数是否为).
10.如图,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,每个小正方形的顶点叫格点.已知的顶点均在格点上.
(1)画出格点三角形关于直线对称的;
(2)的形状为_____,其面积为_____;
(3)在直线上找出点,使;
(4)在直线上找出点,使的周长最小.
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专题3.2 勾股定理的逆定理
【本节预习目标】
1.理解勾股定理逆定理的推导逻辑,分清勾股定理与逆定理“由形得数、由数判形”的互逆关系。
2.熟练运用逆定理判定直角三角形,掌握勾股数定义、常见勾股数及其倍数规律。
3.能结合网格、四边形、生活场景综合使用勾股定理与逆定理完成计算与证明。
4.掌握勾股数规律探究、新定义直角三角形、跨学科测距类问题,发展数形结合与推理素养。
【前置旧知回顾】
旧知模块
核心内容
本节关联
勾股定理
中,两直角边平方和等于斜边平方,由直角求边长
逆定理的互逆命题,一个是性质、一个是判定
实数平方运算
正、负、无理数平方计算,大小比较
判定三角形时计算三边平方、比较大小的基础
网格求线段
格点线段用勾股求长度,割补求面积
网格直角三角形判定的必备计算工具
几何证明SSS全等
三边对应相等的三角形全等
逆定理文字证明的核心依据
知识点1:勾股定理的逆定理
1.定理内容
如果三角形三边长a、b、c满足,那么这个三角形是直角三角形,且最长边所对的角为。
2.判定标准与互逆对比
判定三步:①找出三边中最长边;②计算两短边平方和、最长边平方;③比较二者是否相等。
对比项
勾股定理
勾股定理的逆定理
条件
三角形是直角三角形()
三边满足
结论
三角形为直角三角形
功能
由形推数,求边长
由数判形,定直角
用途
已知直角,计算线段长
已知边长,判定直角、求角度
3.拓展三角形边角判定
设为最长边:
直角三角形;
钝角三角形;
锐角三角形。
知识点2:勾股数
1.定义
满足的三个正整数称为一组勾股数。
2.两大判定条件
①三个数必须全部为正整数(小数、分数、无理数组合不算勾股数);
②两个较小数的平方和等于最大数的平方。
3.核心规律与常用数组
倍数规律:若a、b、c是勾股数,为正整数,则ka、kb、kc仍是勾股数;
基础勾股数组:、、、;
通用构造公式:、2n、(偶数构造);
、、(奇数构造)。
【基础巩固题型】
【题型1】基础三边判定直角三角形
1.核心知识点
勾股逆定理判定步骤;最长边识别;平方运算
2.解题方法技巧
①先锁定最长边,避免把短边当作斜边代入公式;
②分别计算两短边平方和、最长边平方再对比;
③含根号边长先平方化简,再判断等式是否成立。
【例题1】.(25-26八年级下·贵州安顺·期末)在几何图形学习中,直角三角形是应用广泛的基础图形.下列长度(单位:cm)的各组线段中,能构成直角三角形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】用勾股定理的逆定理,验证每组中两短边的平方和与最长边平方是否相等.
【详解】解: A、,不满足三边关系,不能构成三角形,不符合题意;
B、,,,不能构成直角三角形,不符合题意;
C、,,,不能构成直角三角形,不符合题意;
D、,,,能构成直角三角形,符合题意.
【变式题1-1】.(25-26八年级下·甘肃陇南·期中)下列各组线段中,能作为直角三角形三边的是( )
A.3,4,6 B.6,8,10 C.5,12,15 D.7,23,24
【答案】B
【分析】运用勾股定理逆定理计算,满足两短边的平方和等于最长边的平方即可.
【详解】解:A、,故3,4,6不能作为直角三角形三边,该选项不符合题意;
B、,故6,8,10能作为直角三角形三边,该选项符合题意;
C、,故5,12,15不能作为直角三角形三边,该选项不符合题意;
D、,故7,23,24不能作为直角三角形三边,该选项不符合题意.
【变式题1-2】.(25-26八年级下·重庆荣昌·期末)下列各组数不能作为直角三角形三边长的是( )
A.3,4,5 B.4,7,9 C.5,12,13 D.6,8,10
【答案】B
【分析】计算每组数中两较短边的平方和与最长边的平方,判断二者是否相等.
【详解】解:A、∵,∴,,能作为直角三角形三边长,不符合题意;
B、∵,,,∴,,不能作为直角三角形三边长,符合题意;
C、∵,∴,,能作为直角三角形三边长,不符合题意;
D、∵,∴,,能作为直角三角形三边长,不符合题意.
【变式题1-3】.(25-26八年级下·甘肃平凉·期末)将下列长度的三条线段首尾顺次连接,不能组成直角三角形的是( )
A.3,4,5 B.,, C.,, D.5,12,13
【答案】C
【分析】根据勾股定理的逆定理,逐一判断即可求解.
【详解】解:A、最长边为,,能组成直角三角形;
B、最长边为,,能组成直角三角形;
C、最长边为,,,,不能组成直角三角形,故选项C符合题意;
D、最长边为,,能组成直角三角形.
【题型2】勾股数识别与简单计算
1.核心知识点
勾股数双判定条件;勾股数整数倍规律
2.解题方法技巧
①第一步筛选:排除含小数、分数、无理数的数组;
②第二步验算:两小数平方和是否等于大数平方;
③已知一组勾股数,乘任意正整数直接得到新勾股数。
【例题2】.(25-26八年级下·陕西榆林·期末)下列各组数为勾股数的是( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
【答案】C
【详解】解:A、,,不是正整数,故不是勾股数;
B、,,,故不是勾股数;
C、,且,,均为正整数,故是勾股数;
D、,,不是正整数,故不是勾股数.
【变式题2-1】.(25-26八年级下·重庆秀山·期末)在下列各组数中,是勾股数的是( )
A.1,2,3 B.2,3,5 C.3,4,5 D.4,6,8
【答案】C
【分析】四个选项中的数均为正整数,只需验证较小两数的平方和是否等于最大数的平方.
【详解】解:A. ,不是勾股数.
B. ,不是勾股数.
C. ,是勾股数.
D. ,不是勾股数.
【变式题2-2】.(25-26八年级下·陕西榆林·期末)《周髀算经》中记录了一组“勾为三,股为四,弦为五”的勾股数.观察下列勾股数:、、;、、;、、;…,这类勾股数的特点是:勾为奇数,弦与股相差为,若某个此类勾股数的勾为,则其弦是________.
【答案】
【分析】已知勾为,弦与股相差,根据勾股定理列方程即可求解.
【详解】解:设该勾股数的股为,则弦为,
根据勾股定理可得,
展开等式右边得,
消去后整理得,
解得,
因此弦为.
【变式题2-3】.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)如果把看作关于,,的方程,那么满足这个方程的正整数解,,通常叫作勾股数组.古希腊哲学家柏拉图发现了蕴含某种共性规律的勾股数组:①,,;②,,;③,,;④,,;…,分析其中的规律,第⑤个勾股数组为________.
【答案】,,
【分析】先观察已知四组勾股数组,分别归纳三个数的变化规律,再根据规律计算得到第⑤个勾股数组.
【详解】解:观察已知勾股数组第一个数的规律:
第①组第一个数:
第②组第一个数:
第③组第一个数:
第④组第一个数:
可得第组勾股数组的第一个数为,因此第⑤组第一个数为;
观察第二个数和第三个数的规律,可得:第二个数为,第三个数为,
验证规律:
第①组:,,符合;
第②组:,,符合;
第③组:,,符合;
第④组:,,符合;
将第⑤组第一个数代入得:
第二个数:
第三个数:
故答案为 .
【题型3】网格格点直角判定
1.核心知识点
网格线段勾股求值;逆定理数形结合
2.解题方法技巧
①横向、纵向格数作为直角边,求出三角形三边平方;
②直接比较平方和,无需开方简化计算;
③网格求角度可通过判定直角快速得到、。
【例题3】.(25-26八年级下·陕西榆林·期末)如图,的顶点都在正方形网格的格点上,则的形状是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.无法确定
【答案】B
【分析】利用勾股定理求出,再根据勾股定理的逆定理即可判断求解.
【详解】解:由网格得,,,,
∵,
∴是直角三角形.
【变式题3-1】.(2026·辽宁朝阳·二模)如图所示,在正方形网格中,每个小正方形的边长为1,顶点为格点,点,,,均是格点,则的度数为_____.
【答案】/45度
【分析】将线段向右平移1个单位长度,向上平移1个单位长度,至,可得,证明为等腰直角三角形即可解答.
【详解】解:如图,将线段向右平移1个单位长度,向上平移1个单位长度,至,
则点的对应点为点,点的对应点为,,
,
,,,
,,
为等腰直角三角形,
.
【变式题3-2】.(25-26八年级上·江苏南京·期末)如图,在正方形网格上,四边形的四个顶点都在格点上,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】取格点E,连接,,,由勾股定理结合可判定,由全等三角形的性质得,由勾股定理逆定理得为等腰直角三角形,即可求解.
【详解】解:如图,四边形的四个顶点都在格点上,取格点E,连接,,,
由格点三角形得,
,
,
,
,
,
,
,,
为等腰直角三角形,
,
.
【变式题3-3】.(25-26八年级上·河南新乡·期末)在如图所示的正方形网格中,点A,B,C均在格点上,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理和勾股定理的逆定理,熟练掌握勾股定理和勾股定理的逆定理是解题的关键.
由勾股定理推出,再由勾股定理的逆定理证明是等腰直角三角形,即可得出结论.
【详解】解:由勾股定理得:,,,
,且,
是等腰直角三角形,且,
故选:B.
【培优提升题型】
【题型4】四边形分割求面积(割补模型)
1.核心知识点
连接对角线分割两个三角形;勾股+逆定理综合
2.解题方法技巧
①连接四边形对角线,拆分为两个三角形;
②先用勾股求对角线长,再用逆定理判定第二个直角三角形;
③总面积=两个直角三角形面积相加。
【例题4】.(25-26七年级上·山东威海·期中)在海洋上有一近似于四边形的岛屿,其平面如图甲,小明据此构造出该岛的一个数学模型(如图乙四边形),是四边形岛屿上的一条小溪流,其中,千米,千米,千米,千米.
(1)求小溪流的长.
(2)求四边形的面积.
【答案】(1)千米
(2)平方千米
【分析】本题考查的是勾股定理以及勾股定理的逆定理的应用,割补法求解图形面积,熟记勾股定理与勾股定理的逆定理是解本题的关键.
(1)根据勾股定理求解即可;
(2)将四边形分成两个三角形,求证为直角,四边形面积为两个直角三角形面积之和即可.
【详解】(1)解:如图,连接,
∵,千米,千米,
∴(千米);
(2)解:∵千米,千米,千米.
∴,,,
∴,
∴是直角三角形,则,
∴(平方千米).
【变式题4-1】.(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,
,
,
.
【变式题4-2】.(25-26八年级下·江西赣州·期中)如图,在四边形中,,,,,,求四边形的面积.
【答案】
【分析】连接,利用勾股定理求出长度,利用勾股定理的逆定理得出为直角三角形,最后利用面积公式求解.
【详解】解:如图,连接.
根据勾股定理,得.
,,
,
为直角三角形,且,
.
【变式题4-3】.(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.
【题型5】非负数综合求边再判直角
1.核心知识点
绝对值、平方、算术平方根非负性;逆定理判定
2.解题方法技巧
①多个非负数相加为0,则每一项单独等于0;
②解出三边长度后,再用逆定理判断三角形形状;
③注意边长为正数,舍去无意义负解。
【例题5】.(25-26八年级下·河南安阳·期中)已知,,是的三边长,且满足关系,则的形状是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【答案】B
【分析】先利用非负数的性质求出三角形三边长,再根据勾股定理的逆定理判断三角形形状即可.
【详解】解:∵平方、绝对值、算术平方根都是非负数,且
∴,,,
解得:,,,
又∵,,
∴,
根据勾股定理的逆定理可得,是直角三角形.
【变式题5-1】.(25-26八年级下·江西宜春·期中)已知中,、、所对边长分别为、、,若、、三边满足,试判断的形状.
【答案】
是直角三角形
【分析】根据绝对值的非负性可求出的值,再根据勾股定理的逆定理即可判断三角形的形状.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴是直角三角形.
【变式题5-2】.(25-26八年级下·四川自贡·阶段检测)如果三边 满足,那么的形状是( )
A.等腰三角形 B.钝角三角形 C.锐角三角形 D.直角三角形
【答案】D
【分析】利用平方和算术平方根的非负性求出的值,再根据勾股定理的逆定理判断三角形形状.
【详解】解:∵,
∴,,
∴,,
∵,
∴,,
∴,
∴是直角三角形.
【变式题5-3】.(25-26八年级上·陕西咸阳·阶段检测)若的三边长为、、,并且满足,则的形状是______.
【答案】直角三角形
【分析】此题考查了勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长满足,那么这个三角形就是直角三角形.也考查了非负数的性质,解本题的关键是求出的值.
根据非负数的性质解得各边的长,再根据勾股定理的逆定理判定是否直角三角形.
【详解】解:为直角三角形,理由如下:
由题意得,
所以,
因为,
所以,
∴为直角三角形.
故答案为:直角三角形.
【题型6】勾股定理逆定理跨情境应用题
1.核心知识点
实际几何建模;逆定理判定方位直角
2.解题方法技巧
①把路程、绳长转化为三角形三边;
②通过逆定理证明夹角为直角,确定航行/施工方位;
③结合生活常识验证边长取值合理性。
【例题6】.(25-26八年级下·广东广州·期末)如图是某公园的局部平面图,四边形为草坪,已知米,米,米,米,.
(1)为了让市民去点看桃花更方便,公园管理处决定从正门点处修一条笔直小路通往点处,求小路的长度;
(2)求四边形草坪的面积.
【答案】(1)20米;
(2)246平方米.
【分析】(1)利用勾股定理求出的长即可;
(2)先判断出是直角三角形,再分别求出两个直角三角形的面积,即可得出结论.
【详解】(1)解:,
根据勾股定理可得(米),
答:小路的长度为20米;
(2)解:由(1)知,,
,
,
是直角三角形,且,
(平方米).
答:四边形草坪的面积是246平方米.
【变式题6-1】.(25-26八年级下·河北邢台·期末)某校为了规范停车,在操场边新建了一个简易自行车棚,其侧面示意图如图所示,经测量得,,,,.
(1)求的长度;
(2)施工图纸上标明安装时要为,请你验证该车棚是否符合图纸上的安装要求.
【答案】(1)
(2)符合图纸上的安装要求
【分析】(1)由勾股定理直接求解即可;
(2)由勾股定理逆定理求解即可.
【详解】(1)解:在中,根据勾股定理可得,
因此,即的长度为;
(2)解:在中,,
∴,
∴是直角三角形,,即该车棚符合图纸上的安装要求.
【变式题6-2】.(25-26八年级下·云南昆明·期末)如图,滇池绿道一侧有,两个观鸥补给站,为绿道上的一休息点.测得在的北偏东方向上,,,.
(1)求的度数;
(2)现从观鸥补给站向绿道修建一条垂直栈道,垂足为.求栈道的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用勾股定理的逆定理可以判断是直角三角形,;
(2)根据含角的直角三角形的性质可以求出,再利用勾股定理求出的长度.
【详解】(1)解:,,,
其中,,
,
是直角三角形,;
(2)解:如下图所示,测得在的北偏东方向上,
,
,
,
,
,
,
.
【变式题6-3】.(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.
【压轴素养题型】
【题型7】无刻度网格作图(构造直角三角形)
1.核心知识点
网格勾股作图;逆定理逆向构造直角
2.解题方法技巧
①根据目标边长拆分横向、纵向格距;
②利用平方和关系找点,构造满足逆定理的格点三角形;
③作图后通过平方验算验证直角成立。
【例题7】.(25-26八年级上·江西景德镇·期末)请在如图所示的网格中,运用无刻度直尺作图.
(1)在图1中找一个格点,以为腰,使为等腰三角形.
(2)在图2中画一个格点,以为底,使为等腰直角三角形.
【答案】(1)如图,为所求,
(2)如图,为所求,
【分析】此题考查格点作图,熟练掌握勾股定理,勾股定理的逆定理,是解题的关键.
(1)根据等腰三角形的性质作图即可;
(2)根据等腰三角形的性质和勾股定理的逆定理作图即可.
【详解】(1)解:找一个格点,以为腰,使,则为等腰三角形.
(2)在图2中画一个格点,以为底,使,为等腰直角三角形.
理由:∵,
∴,
∴是等腰直角三角形.
【变式题7-1】.(25-26八年级上·上海松江·期末)如图①是小华同学在正方形网格中(每个小正方形的边长为1)画出的格点(的三个顶点都在正方形的顶点处).
(1)由图①可知,则______,______.
(2)请你在图②的正方形网格中,补画出格点,其中,,并求出的面积.(只要画出一个符合条件的)
【答案】(1),
(2)
就是所求作的图形;,
【分析】本题考查了勾股定理及其逆定理,熟练掌握勾股定理及其逆定理是关键.
(1)根据勾股定理求解即可;
(2)根据勾股定理即可画出图形;根据勾股定理的逆定理,可证明,即可根据直角三角形的面积公式求解.
【详解】(1)解:,.
故答案为:,.
(2)解:,,,
,
,
.
【变式题7-2】.(25-26八年级上·海南省直辖县级单位·期末)在如图所示的方格中,点均为网格点,按要求画图并回答问题:
(1)画出线段;
(2)画出射线;
(3)过点画出射线的垂线,垂足为点;
(4)量出点到所在直线的距离(精确到).
【答案】(1)
解:如图所示,线段即为所求;
(2)
解:如图所示,射线即为所求;
(3)
解:如图所示,直线即为所求;
(4)
【分析】()根据线段的定义画图即可;
()根据射线的定义画图即可;
()取格点,画直线,由勾股定理可得,,则,即得,所以直线垂直射线,故直线即为所求;
()量出垂线段的长度即可求解;
本题考查了线段、射线、垂线及垂线段,勾股定理及其逆定理,熟练掌握知识点是解题的关键.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
(4)略
【变式题7-3】.(25-26八年级上·吉林长春·期末)图、图、图均是的网格,其中每个小方格都是边长为的正方形,其顶点称为格点.只用无刻度的直尺,分别在给定的网格中按下列要求作,使的顶点均在格点上.
(1)在图中,是面积为的等腰三角形;
(2)在图中,是面积为的直角三角形;
(3)在图中,是面积为的等腰直角三角形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【分析】本题考查三角形的面积公式,等腰三角形的判定,直角三角形的判定,掌握格点图形的性质是解题关键.
(1)根据等腰三角形的面积算出底高,再借垂直平分线找格点连出面积为的等腰三角形;
(2)根据直角三角形面积算直角边,用网格横竖线定直角顶点连出面积为的直角三角形;
(3)根据等腰直角三角形面积算直角边,靠垂直平分线和勾股定理找格点并验直角,连出面积的等腰直角三角形.
【详解】(1)解:如图,即为所求.
取格点、,使,
找垂直平分线上的格点,使到的距离为,
连接、、,得到,
则且.
(2)解:如图,即为所求.
取格点作为直角顶点,使,,
连接、、,得到,
则且.
(3)解:如图,即为所求.
取格点,,使,
根据格点性质,找垂直平分线上的格点,使,
连接、、,得到,
则且.
【题型8】勾股数规律阅读理解探究
1.核心知识点
勾股数构造公式;归纳推理、代数证明
2.解题方法技巧
①观察表格奇数、偶数两组勾股数的数字特征;
②用含代数式推导通用勾股数组;
③代入构造公式,通过平方等式完成证明。
【例题8】.(25-26八年级下·辽宁大连·期末)如果把看作关于,,的方程,那么满足这个方程的正整数解,,通常叫作勾股数组,可以记作.毕达哥拉斯学派提出了一个构造勾股数组的公式,根据该公式可以构造出如下勾股数组:;;;…
分析这些勾股数组可以发现,,,,…
(1)分析其中的规律,请写出一组满足上述规律的勾股数组;
(2)小红将移项并因式分解得,请写出满足上述规律的第个勾股数组(用含的式子表示),并尝试用小红的方法证明;
(3)若是满足上述规律的一组勾股数组,求的值.
【答案】(1)
(2)第个勾股数组为 .
证明:由题意可知:第个勾股数组的最小数字(第一个数字)是,
令,
,
,
则 ,
即,
所以 是满足上述规律的第个勾股数组.
(3)的值为
【分析】(1)根据算式规律写出下一个等式,从而得出对应的勾股数组;
(2)先根据最小数字(勾股数组第一个数字)总结规律可知第个勾股数组的最小数字(第一个数字)是,再利用题干中等式规律可知第个勾股数组的第二个数字是即,则第个勾股数组的第三个数字,从而总结出第个勾股数组为.验证是否成立即可证明.
(3)因为 是满足上述规律的一组勾股数组,故令,则,利用作差法消元求出n和m,继而求出x.
【详解】(1)由,,的规律可知:下一个等式是,
则对应的勾股数组是;
(2)略
(3)因为 是满足上述规律的一组勾股数组,
故令,则,
∴,,
∴,,
解得:(负值舍去),,
∴,,
此时,符合题意,
所以,的值为
【变式题8-1】.(25-26八年级下·广东珠海·期末)《九章算术》是世界上较早给出勾股数公式的著作,掌握确定勾股数组的方法对研究直角三角形具有重要意义.若直角三角形的三边长,,都是正整数,则,,为一组“勾股数”.下表中的每一组数都是勾股数:
3,4,5
7,24,25
11,60,61
15,112,113
…
4,3,5
n,15,17
12,p,37
16,63,65
…
5,12,13
9,12,15
13,84,85
17,144,145
…
m,8,10
10,24,26
14,48,50
18,80,82
…
(1)请补全上表中的勾股数:________,________,________.
(2)我们把顶点均在正方形网格格点上的多边形叫做格点多边形.
①已知格点三边长度为、、,计算的面积.
②请在下面的网格中画出三边长度为、、的格点三角形.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】(1)6,8,35
(2)①24;②
【分析】(1)根据勾股定理列方程可分别求出的值;
(2)①根据三角形面积公式进行计算即可;
②在线段所在网格线上,且在点的右侧取格点,使,连接,则即为所求.
【详解】(1)解:∵勾股数满足,
∴,
解得,
∵勾股数是正整数,
∴;
∵勾股数满足,
∴,
解得,
∵勾股数是正整数,
∴;
∵勾股数满足,
∴,
解得,
∵勾股数是正整数,
∴;
(2)解:①的面积;
②略
【变式题8-2】.(25-26八年级下·安徽马鞍山·期末)勾股定理是一个基本的几何定理,早在我国西汉时期的算书《周髀算经》就有“勾三股四弦五”的记载.如果一个直角三角形三边长都是正整数,这样的直角三角形叫“整数直角三角形”,这三个整数叫做一组“勾股数”.值得自豪的是,世界上第一次给出的勾股数公式,收集在我国的《九章算术》中.
【探究1】
观察,,…,可以发现这些勾股数的勾都是奇数,且从3起就没有间断过,并且勾为3时股,弦;勾为5时股,弦;请仿照上面两组样例,用发现的规律填空:
(1)如果勾为7,则股___________,弦___________;
(2)如果用n(,且n为奇数)表示勾,请用含有n的式子表示股和弦,则股=___________,弦=___________;
【探究2】
观察,,,…,,…,可以发现各组的第一个数都是偶数,且从6起也没有间断过.
(3)___________,___________;
(4)如果用(m为正整数且)表示勾,请用含有m的式子表示股和弦,则股___________,弦___________.
【答案】(1),
(2),
(3),
(4),
【分析】(1)仿照题中给出的样例直接代入即可;
(2)观察样例的规律,总结出关于的规律即可;
(3)观察样例的规律,总结出关于的规律,代入数值计算即可;
(4)观察样例的规律,总结出关于的规律即可.
【详解】(1)勾为7时,,;
(2)勾为3时,股=,弦=;
勾为5时,股=,弦=;
可归纳出规律: 当勾为奇数时,股,弦;
(3):,,;
:,,;
:,,;
可得规律:当勾为偶数为正整数)时,股=,弦=.
∵弦长为,
∴,解得,
∴勾,股;
(4)由(3)可得规律:当勾为偶数为正整数)时,股=,弦=.
【变式题8-3】.(25-26八年级下·江西赣州·期中)同学们都知道,凡是可以构成一个直角三角形三边的一组正整数,称之为“勾股数”.比如3,4,5或11,60,61等.
(1)请你写出另外两组勾股数:6,___________,___________;7,___________,___________;
(2)清朝的扬州籍数学家罗士琳提出了四个构造勾股数的法则,其中有两个法则如下:
(Ⅰ)如果是大于1的奇数,那么是一组勾股数
(Ⅱ)如果是大于2的偶数,那么是一组勾股数
在一组勾股数中,其中有一个数为12,根据法则(Ⅰ)(Ⅱ),求出符合要求的所有勾股数;
【答案】(1)8,10;24,25
(2)勾股数为5、12、13或12、35、37
【分析】(1)根据勾股数的定义解决此题.
(2)①根据题干中法则(Ⅰ)解决此题.
②根据题干给出的法则(Ⅰ)和(Ⅱ)进行分类讨论求解.
【详解】(1)解:依题意,6,8,10;7,24,25;
(2)解:根据法则(Ⅰ),∵是大于1的奇数,
∴,
则或.
或(不是奇数,舍去).
.
.
勾股数为5、12、13.
根据法则(Ⅱ),
则或或,
或(舍去)或(舍去).
则,,
勾股数为12、35、37.
综上所述,勾股数为5、12、13或12、35、37.
易错点
1、斜边判断错误:未先找最长边,随意代入,导致判定完全相反。
2、勾股数概念混淆:把0.6、1这类小数直角边长当成勾股数,忽略“正整数”硬性要求。
3、分类讨论漏解:动点直角题只固定一条边为斜边,遗漏另外两种斜边情况。
4、证明逻辑颠倒:判定直角三角形时,提前写“在中”,条件与结论颠倒。
重点
1、勾股定理逆定理的判定三步法,能快速判断三角形是否为直角三角形。
2、勾股数的定义、识别方法与整数倍变化规律。
3、勾股定理与逆定理搭配,解决四边形面积、网格几何基础综合题。
难点
1、动点直角三角形三类斜边分类讨论,含参数方程求解与范围取舍。
2、勾股数阅读理解探究题,利用代数式归纳、证明通用构造规律。
3、新定义、跨学科情境下,从文字中提取边长关系,数形结合建模。
一、单选题
1.下列各组数中,能作为直角三角形三边长的是( )
A.2、3、4 B.3、4、5 C.8、15、16 D.11、12、13
【答案】B
【分析】找出每组数的最大数,验证其平方是否等于另两个数的平方和即可.
【详解】解:A、,三条线段不能组成直角三角形,故选项不符合题意;
B、,三条线段能组成直角三角形,故选项符合题意;
C、,三条线段不能组成直角三角形,故选项不符合题意;
D、,三条线段不能组成直角三角形,故选项不符合题意;
2.在中,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先利用勾股定理的逆定理判断出直角顶点,再结合三角形内角和定理计算的度数.
【详解】解:∵,
∴根据勾股定理的逆定理,可得是直角三角形,,
∵三角形内角和为,
∴.
3.如图是一株美丽的勾股树,图中所有的三角形都是直角三角形,四边形都是正方形,已知正方形,,,的面积分别是9,25,4,16,则最大正方形的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据正方形的面积公式,结合勾股定理,能够导出正方形A,B,C,D的面积和即为最大正方形的面积.
【详解】解:如图,
根据勾股定理的几何意义,可得A、B的面积和为,C、D的面积和为,,
即.
二、填空题
4.如图,在中,,,,则的面积为______.
【答案】24
【详解】已知在中,,,,
,,
,
是直角三角形,且,
的面积为.
5.如图,已知中,,,,的垂直平分线交于点,交于点,连接,则的长为__________.
【答案】
【详解】解:,
,
由勾股定理逆定理得是直角三角形,,
设,由垂直平分线的性质知,
,
在直角三角形中,
由勾股定理得,即,
解得,即.
6.如果把看作a,b,c的方程,那么满足该方程的正整数解a,b,c通常叫做勾股数组,毕达哥拉斯学派提出了一个构造勾股数组的公式,根据该公式构造出如下勾股数组:,,,….分析上面勾股数组可以发现,,,,…,分析其中规律,第10个勾股数组为________.
【答案】
【分析】由勾股数组:,,,…可知,,,,…可得第n个勾股数中间的数为,据此计算即可得出结论.
【详解】解:由,,,
…
第n个勾股数组中间的数为,
第10组勾股数组中间的数为,即勾股数组为.
三、解答题
7.如图,是王奶奶家的一块菜地,中间用小路隔开,分别种植不同的蔬菜,经测量,,,,.求区域的面积.(小路的宽度忽略不计)
【答案】区域的面积为.
【分析】先判定是直角三角形,根据勾股定理求出的长,再根据三角形面积公式即可求解.
【详解】解:在中,,,,
∴,,
∴,
∴是直角三角形,且,
∴,
在中,,
∴.
8.如图,,,,,试判断的形状,并说明理由.
【答案】解:是直角三角形,理由如下:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴是直角三角形.
【分析】根据求出,即可得出,从而可判断三角形的形状.
【详解】略
9.如图是一个机器零件的示意图,根据标准,该零件中的度数应为.连接,现测得,,,,.在不考虑其他因素的情况下,请通过计算说明该零件是否符合标准(即的度数是否为).
【答案】符合标准,理由如下:
,,,
在中,由勾股定理,得,
在中,,
,
该零件符合标准.
【分析】由勾股定理求出,再由勾股定理的逆定理证明,即可得出结论.
【详解】略
10.如图,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,每个小正方形的顶点叫格点.已知的顶点均在格点上.
(1)画出格点三角形关于直线对称的;
(2)的形状为_____,其面积为_____;
(3)在直线上找出点,使;
(4)在直线上找出点,使的周长最小.
【答案】(1)解:如图:即为所求;
(2)等腰直角三角形,5.
(3)如图:点M即为所求.
(4)点P即为所求.
【分析】(1)先根据轴对称的定义确定的对应点,然后再顺次连接即可;
(2)利用勾股定理及其逆定理即可判断的形状;然后利用面积公式求解即可;
(3)取格点F,使得,连接所在直线与的交点M即为所求;
(4)取点C关于对称的格点,连接与的交点P即为所求.
【详解】(1)略
(2)解:由网格以及勾股定理可得:,
∴,,即为等腰直角三角形.
∴的面积为.
(3)解:作图:略
∵,,
∴是的垂直平分线,
∵点M是与的交点,
∴,即点M即为所求.
(4)解:作图:略
连接,
∵点是点C关于对称的格点,
∴,
∴当共线时,最小,
∵为定值,
∴当共线时,最小,即的周长最小,故点P即为所求.
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