内容正文:
专题 1.5 勾股定理全章复习讲义(知识梳理+题型精析+同步检测)
目录
一.知识梳理与基础题型精析 1
【知识点一】核心定理双向贯通(本章基石) 1
【知识点二】勾股数(必背基础) 2
【知识点三】勾股定理四大应用场景 2
【知识点四】全章易错点汇总(高频丢分点) 2
二.题型精析(基础夯实) 3
【题型 1】直角三角形边长计算(分类讨论易错题型) 3
【题型 2】勾股数识别与三角形形状判定 5
【题型 3】折叠几何综合求值(期末高频解答题) 7
【题型 4】实际生活应用题(梯子/芦苇/垂直检测) 10
【题型 5】四边形综合求值(拆分三角形模型) 13
三.题型精析(巩固提升) 17
【题型 6】最短路径压轴题型(平面将军饮马模型) 17
【题型 7】最短路径压轴题型(立体最短路径) 24
【题型 8】勾股定理与全等三角形综合 31
【题型 9】勾股定理与等腰三角形综合 35
四.同步检测 39
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分) 39
(二)填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分) 44
(三)解答题(本大题共6小题,共58分) 49
一.知识梳理与基础题型精析
【知识点一】核心定理双向贯通(本章基石)
1. 勾股定理(由形得数)
在Rt△ABC中,∠C=90°,直角边长为,斜边长为,则:。
变式公式:,,
适用条件:仅直角三角形,用于已知两边求第三边。
2. 勾股定理的逆定理(由数判形)
在△ABC中,三边长,若,则△ABC为直角三角形,且边所对的角为直角。
三角形形状拓展判定(选择填空秒杀)
1. → 直角三角形
2. → 锐角三角形(为最长边)
3. → 钝角三角形(为最长边)
【知识点二】勾股数(必背基础)
定义:满足勾股定理的三个正整数,小数、分数不属于勾股数。
常用基础勾股数:3、4、5;5、12、13;7、24、25;8、15、17;9、40、41
核心性质:一组勾股数的所有正整数倍,仍然是勾股数。
【知识点三】勾股定理四大应用场景
1. 几何计算:直角三角形边长、高、周长、面积求解;
2. 图形判定:利用三边关系判定直角三角形、线段垂直;
3. 实际应用:梯子滑动、水池芦苇、建筑垂直检测等生活建模问题;
4. 最短路径:平面将军饮马模型、立体图形(圆柱、长方体)展开最短路径。
【知识点四】全章易错点汇总(高频丢分点)
1. 未区分直角边和斜边,乱用公式,计算前未找最长边;
2. 已知直角三角形两边,未分类讨论(两直角边/一直角边一斜边);
3. 误将小数、分数组合判定为勾股数;
4. 折叠问题遗漏折叠前后线段相等、角相等的核心性质;
5. 长方体最短路径未分类讨论,直接默认一种展开方式;
6. 实际问题解方程后保留负数解,不符合实际意义。
二.题型精析(基础夯实)
【题型 1】直角三角形边长计算(分类讨论易错题型)
核心考法:题目未明确边长对应位置,必须分两种情况讨论,全章最高频基础易错题型。
【例题1】(25-26八年级下·贵州遵义·期中)在中,,动点从点出发,沿射线以个单位/s的速度移动,设运动的时间为t秒;
(1)求线段的长;
(2)当为直角三角形时,求t的值.
【答案】(1);(2)4或
【分析】(1)根据勾股定理构建方程求解即可;
(2)先求出,再分①当,②当两种情况,利用勾股定理求解即可得.
(1)解:设,
∵,
∴,
在直角三角形中,由勾股定理可得:,
∴,
解得:,即;
(2)解:由题意知.
①当时,如图1,点P与点C重合,,
∴.
②当时,如图2,,.
在中,,
在中,,
因此,
解得.
综上所述,当为直角三角形时,t的值为4或.
【变式1】(25-26七年级下·山东济南·期末)若直角三角形的两边长分别是5和4,则它的第三边边长是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】分两种情况:长为5的边是斜边和长为5的边是直角边,利用勾股定理求解即可.
解:当长为5的边是斜边时,则第三边长;
当长为5的边是直角边时,则第三边长
∴该直角三角形的第三边长为或.
【变式2】(2024八年级下·辽宁鞍山·竞赛)在中,,若两边长为5和13,则第三边的长为 _____.
【答案】12或
【分析】根据直角三角形的性质,分为13为斜边和13为直角边两种情况,利用勾股定理求解即可.
解:根据题意,当13为斜边时,第三边为,
当13为直角边时,第三边为,
故第三边的长为12或.
【变式3】(25-26八年级下·安徽滁州·期中)在中,是高.若,求的长.
【答案】的长为或
【分析】先理解题意,根据是高,运用勾股定理列式计算得,,然后进行分类讨论且结合作图,最后列式运算,得出的长,即可作答.
解:是的高,
.
由勾股定理,得,
当在的内部时,如图1所示:
则
当在的外部时,如图2,
综上所述,的长为或.
解题口诀:无图无说明,必做分类讨论。
【题型 2】勾股数识别与三角形形状判定
【例题2】(25-26八年级下·福建莆田·期末)古希腊的哲学家柏拉图曾指出,如果表示大于的整数,,,, 那么为勾股数.你认为正确吗?如果正确,请说明理由,并利用这个结论直接写出一组勾股数.
【答案】正确.理由:
∵表示大于的整数,
∴都是正整数,且是最大边,
∵,
∴即为勾股数,
当时,可得一组勾股数.
【分析】根据勾股定理计算其中较小两边的平方和,判断是否等于第三边的平方,继而证明结论,写出当时,组成的一组勾股数即可.
解:略.
【变式1】(25-26八年级下·黑龙江齐齐哈尔·期末)我国是最早了解勾股定理的国家之一,它被记载于我国古代著名的数学著作《周髀算经》中.下列各组数中,是“勾股数”的是( )
A.,, B.,, C.1,,2 D.,,
【答案】B
【分析】根据勾股数的定义,勾股数需满足两个条件,一是三个数均为正整数,二是两个较小数的平方和等于最大数的平方,据此逐一判断各选项即可求解.
解:勾股数要求三个数均为正整数,选项A中三个数为小数,选项C中不是正整数,∴排除A,C;
对选项D:,,,不符合要求,排除D;
对选项B:,且三个数均为正整数,符合勾股数定义,因此选B.
【变式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.
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3】(25-26八年级上·江苏南京·期中)如果满足等式的a,b,c是三个正整数,我们称a,b,c为勾股数.
(1)已知m,n是正整数且,证明:,,是勾股数.
(2)请写出任意一组含有68的“勾股数”: .
【答案】(1)见分析;(2)(答案不唯一)
【分析】本题考查勾股数,熟练掌握勾股数,是解题的关键:
(1)证明,即可;
(2)由(1)将分解为,由(1)得到与,可以构成勾股数,进行求解即可.
(1)解:∵m,n是正整数且,
∴,,均是正整数,
∵;
故,,是勾股数.
(2),
由(1)可知,与可以构成勾股数;
故答案为:(答案不唯一).
【题型 3】折叠几何综合求值(期末高频解答题)
【例题3】(25-26八年级上·江西九江·期末)如图,在中,,,,点E在上,连接,将沿折叠至处,点D在的延长线上,求解下列问题:
(1)求的长;
(2)求的长.
【答案】(1);(2)
【分析】本题考查了勾股定理,折叠的性质.
(1)根据勾股定理得到,根据折叠的性质得到,即,根据勾股定理即可求出的长;
(2)设,则,根据折叠的性质得到,根据勾股定理求出,即可求出的长.
(1)解:∵,,,
∴,
∵将沿折叠至处,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:设,则,
∵将沿折叠至处,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴.
【变式1】(25-26八年级下·重庆巴南·期末)如图,中,,,,沿折叠,使点与点重合,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据勾股定理可知,根据折叠的性质得到,设,根据勾股定理求出,进而根据勾股定理计算即可.
解:∵,,,
∴,
∵沿折叠,使点与点重合,
∴,
设,
则,
∵,,
∴,
解得,
∴,
∴.
【变式2】(25-26八年级下·云南曲靖·期末)如图,已知在长方形中,,,若把长方形沿折叠,使点落在点处,点落在点处,则_______.
【答案】
【分析】利用折叠的性质,设,再利用勾股定理列方程求解即可.
解:由折叠的性质可知,,
设,则,
在中,,
,
解得:,即.
【变式3】(25-26八年级下·全国·周测)如图,在长方形纸片中,为的中点,连接,将沿折叠得到,连接.若,,求的长.
【答案】
【分析】连接交于点,由折叠可知:,,可得垂直平分,再证,得到,在中,利用等面积法求出的长,最后在中,利用勾股定理即可求出答案.
解:如图,连接交于点.
将沿折叠得到,
,,垂直平分.
为的中点,
,
.
,
,
,
.
在中,由勾股定理,得,
,
.
在中,由勾股定理,得.
【点拨】本题主要考查了翻折变换,矩形的性质,勾股定理,平行线的判定和性质等内容,熟练掌握翻折变换和勾股定理的应用是解题的关键.
【题型 4】实际生活应用题(梯子/芦苇/垂直检测)
【例题4】(25-26八年级下·湖北武汉·期中)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.
(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.
【变式1】(25-26八年级下·广西玉林·期末)如图,小巷左右两侧是竖直的墙,当一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端到左墙脚的距离为,梯子顶端到地面的距离为,若保持梯子底端位置不动,将梯子斜靠在右墙,此时梯子顶端到地面的距离为,则小巷的宽为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】勾股定理求出梯子的长,再利用勾股定理求出的长,然后根据线段的和差关系即可得出结果.
解:由题意和勾股定理,得,
,
∴,即小巷的宽为.
【变式2】(25-26八年级下·江西赣州·期末)如图,操场上直立一根旗杆,旗杆垂直于水平地面.将一根不可伸缩的细绳一端固定在旗杆顶端.若把细绳沿旗杆竖直向下拉直至地面底端,细绳还剩余1米;现将细绳末端向远离旗杆方向水平拉开,当末端落至地面点处时细绳刚好绷直,此时测得旗杆底部与点相距5米.求旗杆的高度__________米.
【答案】12
【分析】设旗杆的高度为米,则绳子的长度米,根据勾股定理列出方程,解方程即可.
解:设旗杆的高度为米,则绳子的长度米,根据题意可得:
,
解得:,
即旗杆的高度为12米.
【变式3】(25-26八年级下·广西南宁·开学考试)如图,某海监局P位于东西方向的海岸线上.“前行”号与“远方”号轮船同时离开海监局P,各自沿一固定方向航行,“前行”号每小时航行16海里,“远方”号每小时航行的速度是“前行”号速度的,它们离开海监局航行半小时后分别位于处,且相距10海里.已知“前行”号沿西南方向航行.
(1)请问“远方”号沿哪个方向航行?
(2)若“前行”号继续沿原方向航行一个小时到达点M,“远方”号继续沿原方向航行1海里到达点G,则此时“前行”号与“远方”号的距离是多少海里?
【答案】(1)“远方”号沿东南方向航行;(2)25海里
【分析】(1)根据题意,得出的三边长,再利用勾股定理的逆定理推出是直角三角形,再求解即可;
(2)根据勾股定理解答即可.
(1)解:由题知,海里,海里,,,
,
,
是直角三角形,且,
,
即“远方”号沿东南方向航行.
(2)解:根据题意得:海里,海里,
在中,,
∴海里,
即此时“前行”号与“远方”号的距离是25海里.
【题型 5】四边形综合求值(拆分三角形模型)
【例题5】(24-25八年级下·辽宁大连·阶段检测)某社区有一块位于居民楼旁的四边形闲置场地,社区决定对其进行全面改建,以此来满足居民们多样化的运动需求.在施工前,专业的测量人员对四边形的各边长度和角度进行了精确测量.经测量发现,在四边形中,,米,米,米,米.
(1)求AC的长度;
(2)已知这种高品质的运动型塑胶地板每平方米250元,要将整个四边形地面上全部铺设运动型塑胶地板,请计算购买运动型塑胶地板的费用需要多少元?
【答案】(1)50米;(2)234000元
【分析】本题考查了勾股定理解三角形,勾股定理逆定理的应用,解决本题的关键是证明出为直角三角形.
(1)根据勾股定理求解边长即可;
(2)先由勾股定理逆定理证明为直角三角形,再由三角形的面积公式分别求解出与的面积,再结合塑胶地板每平方米的价格计算即可.
(1)解:在中,由勾股定理得:
(米);
(2)解:∵,,
∴,
∴为直角三角形,即,
∴(平方米);
(平方米);
∴(平方米),
∴购买运动型塑胶地板的费用为:(元),
答:购买运动型塑胶地板的费用需要234000元.
【变式1】(23-24八年级下·江苏南通·期中)定义:有一组邻边相等,且对角互补的四边形叫做“邻等对补四边形”.如图,四边形是“邻等对补四边形”,,则的长为( )
A.4 B.5 C.7 D.8
【答案】C
【分析】此题主要考查了等腰三角形的性质,三角形的面积,勾股定理等,理解“邻等对补四边形"定义,熟练掌握三角形的面积,勾股定理是解决问题的关键.
设,根据“邻等对补四边形”定义得,再根据得①,得②,将①代入②得,由此解出即可得的长.
解:设,
∵四边形是“邻等对补四边形”,,
,
,
,
,
即①,
在中,由勾股定理得:,
在中,由勾股定理得:,
,
将①代入②,得:,
,
或,
由,解得:,
由,解得:(不合题意,舍去),
故选:C.
【变式2】(24-25八年级下·山西朔州·期末)如图,在四边形中,为四边形的对角广线,且,则四边形的面积为__________.
【答案】
【分析】本题考查求四边形面积,涉及勾股定理的逆定理、直角三角形面积公式等知识,在中和中,由勾股定理的逆定理证得和均为直角三角形,数形结合得到四边形的面积为,代值求解即可得到答案.熟记勾股定理的逆定理判定和均为直角三角形是解决问题的关键.
解:在中,,
,则,
由勾股定理的逆定理可知,为直角三角形,且;
在中,,
,则,
由勾股定理的逆定理可知,为直角三角形,且;
四边形的面积为,
故答案为:.
【变式3】(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.
(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).
三.题型精析(巩固提升)
【题型 6】最短路径压轴题型(平面将军饮马模型)
核心方法:轴对称化折为直,两点之间线段最短,勾股定理求最小值。
【例题6】(24-25八年级上·河南南阳·期末)阅读材料:
我们曾经解决过如下问题:“如图1,点M,N分别在直线同侧,在直线上,使得最小?”
我们可以经过如下步骤解决这个问题:
(1)画草图(或目标图)分析思路:在直线上任取一点,连接,根据题目需要,作点M关于直线的对称点,“化曲为直”寻找的最小值;
(2)设计画图步骤;
(3)回答结论并验证.
解决下列两个问题:
(1)如图2,在中,,,,垂直且平分,在直线上,直接写出的最小值,回答:的最小值是______,取最小值时点P的位置是(在图中标出来)______;
(2)如图3,点M,N分别在直线两侧,在直线上,使得.要求画图,并简要叙述确定点P位置的步骤.(无需尺规作图,保留画图痕迹,无需证明)
解:确定点P位置的简要步骤:______.
【答案】(1)4,如图所示,线段与直线的交点
(2)如图所示;先画点M关于直线的对称点,射线与直线的交点即为点P
【分析】本题考查轴对称变换、最短路径问题,等腰三角形的性质等知识,解题的关键是学会利用轴对称,根据两点之间线段最短解决问题,属于中考常考题型.
(1)根据题意知点B关于直线的对称点为点C,记,的交点为,连接,此时的值最小即的长,求出的长度即可得到结论.
(2)先画点M关于直线的对称点,射线与直线的交点即为点P.
(1)解:∵在中,,,,
∴,
如图,记,的交点为,连接,
∵垂直平分,
∴B、C关于对称,
∴,
∴,此时的值最小,最小值为4.
(2)解:先画点M关于直线的对称点,射线与直线的交点即为点P.
理由如下:
∵由作图可得:是的垂直平分线,
∴,,
∴.
故答案为:先画点M关于直线的对称点,射线与直线的交点即为点P.
【变式1】(24-25七年级下·山东济南·期末)如图,,,,E,F分别是射线,上的动点,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.10 D.13
【答案】D
【分析】作点D关于的对称点,作点G关于的对称点,连接,,,则,,从而可得,当,E,F,在同一直线上时,的值最小,最小值为,再结合轴对称的性质和勾股定理计算即可得出结果.
解:如图所示:作点D关于的对称点,作点G关于的对称点,连接,,,
则,,
∴,
当,E,F,在同一直线上时,的值最小,最小值为,
根据对称的性质可知:,,,,,
∴,,
∴是直角三角形,
∴,
∴的最小值为.
【变式2】(25-26八年级下·山西运城·阶段检测)如图,在中,是的平分线.若P、Q分别是,上的动点,则的最小值是___________.
【答案】
【分析】在边上截取,连接,,过点作交于点,证得,于是有,因而,再根据垂线段最短,得到当点与点重合时,最小,等积法求出的长即可.
解:如图,在边上截取,连接,,过点作交于点,
∵,
∴.
是的平分线,
,
在和中,
,
,
,
,
∴当三点共线时,,最小,
∵垂线段最短,
∴当点与点重合时,最小,
∵,,
∴,
∴,
∴,
的最小值为.
【变式3】(25-26八年级上·浙江金华·阶段检测) “白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,这是唐代诗人李颀《古从军行》里的一句诗,由此却引申出一系列非常有趣的数学问题,通常称为“将军饮马”问题.
(1)如图,点、在直线的同侧,点到的距离,点到的距离,.
①请在图1直线上作出点,使得最小;
②的最小值为______;
(2)如图2,在等腰中,,,是边的中点,是边上一动点,则的最小值是______;
(3)如图3,正方形的边长为4,、分别是边和上的动点且始终满足,连结、,求的最小值.
【答案】(1)①点P即为所求作;
②5;(2);(3)
【分析】本题考查作图-应用与设计作图,轴对称-最短问题,解题的关键是掌握轴对称-最短问题.
(1)①利用轴对称解决最短问题,作点A关于直线l的对称点,连接交直线l于点P,连接,点P即为所求;②作,交的延长线于点H,证明四边形是长方形,再根据勾股定理求出结论即可.
(2)作点C关于的对称点,连接交于,此时的最小值为的长,利用勾股定理求出点的长即可;
(3)首先利用证明,得,将的最小值转化为的最小值,然后由(2)同理可得答案.
(1)解:①略
②作,交的延长线于点H,
∴
∴四边形是长方形,
,
,
,
,
∵点A关于直线l的对称点,
,
的最小值为;
(2)解:作点C关于的对称点,连接交于,此时的最小值为的长,
由对称性知,,,
∴,
∵点D是的中点,
∴,
在中,由勾股定理得,
,
∴的最小值为,
故答案为:;
(3)连接,作点D关于点A的对称点,连接交于点,
则,
正方形中,,
又∵,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,
∴,
∴的最小值是.
【题型 7】最短路径压轴题型(立体最短路径)
【例题7】(24-25八年级上·广东佛山·期中)综合与实践
【问题情境】
数学综合与实践活动课上,老师提出如下问题:一个三级台阶,它每一级的长、宽、高分别为、、,和是一个台阶两个相对的端点.
【探究实践】
老师让同学们探究:如图①,若点处有一只蚂蚁要到点去吃可口的食物,那么蚂蚁沿着台阶爬到点的最短路程是多少?
(1)同学们经过思考得到如下解题方法:如图②,将三级台阶展开成平面图形,连接,经过计算得到长度即为最短路程,则 ;(直接写出答案)
【变式探究】
(2)如图③,一只圆柱体玻璃杯,若该玻璃杯的底面周长是厘米,高是厘米,一只蚂蚁从点出发沿着玻璃杯的侧面到点,求该蚂蚁爬行的最短路程是多少厘米?
【拓展应用】
(3)如图④,若圆柱体玻璃杯的高厘米,底面周长为厘米,在杯内壁离杯底厘米的点处有一滴蜂蜜.此时,一只蚂蚁正好在外壁,离杯上沿厘米,且与蜂蜜相对的点处,则蚂蚁从外壁处到内壁处所爬行的最短路程是多少厘米?(杯壁厚度不计)
【答案】(1);(2)该蚂蚁爬行的最短路程是厘米;(3)蚂蚁从外壁处到内壁处所爬行的最短路程是厘米
【分析】本题考查了平面展开——最短路径问题,勾股定理,轴对称的性质,将图形展开,利用轴对称的性质和勾股定理进行计算是解题的关键.
(1)直接利用勾股定理进行求解即可;
(2)将圆柱体展开,利用勾股定理求解即可;
(3)将玻璃杯侧面展开,将玻璃杯侧面展开,作关于的对称点,作,交延长线于点,连接,根据两点之间线段最短可知的长度即为所求,利用勾股定理求解即可得.
解:(1)由题意得:,,
,
故答案为:;
(2)将圆柱体侧面展开,如下图:
由题意得:,,
,
该蚂蚁爬行的最短路程厘米;
(3)如下图,将玻璃杯侧面展开,作关于的对称点,作,交延长线于点,连接,
由题意得:,,
,
底面周长为,
,
,
由两点之间线段最短可知,蚂蚁从外壁处到内壁处所爬行的最短路程是厘米.
【变式1】(25-26八年级下·北京·期中)如图,有一个圆柱体,一只蚂蚁从圆柱体下底面边缘处的点A出发,沿着圆柱体的侧面爬行到与点A相对的上底面边缘处的点B,圆柱体的底面周长是24厘米, 圆柱体的高是5厘米,则蚂蚁爬行的最短距离为( )
A.13厘米 B.17厘米
C. 厘米 D.5厘米
【答案】A
【分析】将圆柱的侧面展开,得到一个长方形,然后利用两点之间线段最短解答.
解: 如图所示:
由于圆柱体的底面周长为 ,
则 ().
又因为 ,
所以 ().
故蚂蚁爬行的最短距离为 .
【变式2】(24-25八年级上·山东枣庄·阶段检测)如图,长方体中,,一只蚂蚁从点A点出发沿长方体表面爬行到点,爬行的最短距离是________.
【答案】13
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,将长方体沿着它的长、宽、高分别展开,利用勾股定理求出对应的最短路径,比较即可得到答案.
解:如图所示,当沿着把长方体展开时,
则,
∴,
∴此时从点A点出发沿长方体表面爬行到点,爬行的最短距离是;
如图所示,当沿着把长方体展开时,
则,
∴,
∴此时从点A点出发沿长方体表面爬行到点,爬行的最短距离是;
如图所示,当沿着把长方体展开时,
则,
∴,
∴此时从点A点出发沿长方体表面爬行到点,爬行的最短距离是;
∵,
∴从点A点出发沿长方体表面爬行到点,爬行的最短距离是;
故答案为:13.
【变式3】(24-25八年级下·山东德州·阶段检测)叶老师在与学生研究“蚂蚁怎样爬最近”的课题时设计了以下问题.请你根据下面所给的条件分别求出蚂蚁需要爬行的最短路程(结果保留根号).
(1)如图①,正方体的棱长为,一只蚂蚁欲从正方体底面上的点A处沿着正方体表面爬到点处;
(2)如图②,长方体的长和宽都为,高为,一只蚂蚁从长方体底面上的点A处沿着长方体表面爬到点处;
(3)如图③,长方体的长、宽、高分别 是、和,一只蚂蚁要从顶点A处沿着长方体的表面爬到长方体上和相对的顶点处.
【答案】(1)蚂蚁需要爬行的最短路程为;(2)蚂蚁爬行的最短路程为;(3)蚂蚁爬行的最短路程是.
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,找出最短路径,用勾股定理来解决路径长,在进行实数大小比较是解题关键.
(1)将正方体的右侧面翻折,使它与前面在同一平面内,连接,两点之间线段最短, 是最短路径,利用勾股定理求即可;
(2)分两种情况讨论:①将长方体的右面翻折,使它与前面在同一平面内,连接,两点之间线段最短, 是最短路径,利用勾股定理求,②将长方体的上面翻折,使它与前面在同一平面内,连接,两点之间线段最短, 是最短路径,利用勾股定理求比较两种方法之下的,确定最短的即可.
(3)将长方体按三种方案展开,画出图形,求出结果,然后进行比较即可.
(1)解:将正方体的右侧面翻折,使它与前面在同一平面内,连接,
两点之间线段最短, 是最短路径,
如图所示,在中,由勾股定理得
;
(2)解:分两种情况讨论:
①将长方体的右面翻折,使它与前面在同一平面内,连接,
两点之间线段最短, 是最短路径,
如图所示,有.
②将长方体的上面翻折,使它与前面在同一平面内,连接,
两点之间线段最短, 是最短路径,
如图所示.
因为,
所以最短路程为,即最短路程为.
(3)解:将长方体按下列三种方案展开:
第一种;如图④,
,
∴根据勾股定理得
;
第二种:如图⑤,
,;
∴根据勾股定理得
第三种:如图⑥,
,.
∴根据勾股定理得
,
蚂蚁爬行的最短路程是.
【题型 8】勾股定理与全等三角形综合
【例题8】(24-25九年级上·浙江温州·开学考试)如图,,,以点为圆心,长为半径画弧,与射线相交于点,连接,过点作于.
(1)求证:.
(2)连接,若,求的长.
【答案】(1)证明:∵以点B为圆心,长为半径画弧,与射线相交于点E,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
(2)
【分析】(1)根据垂直的定义和平行线的性质,可得,,即可证得,据此即可证明.
(2)先在中用勾股定理算出长度,再借助全等结论得到、的长,求出,最后在中再次利用勾股定理计算的长.
解:(1)略
(2)解:,
由(1)得,
,
,
∵,
∴,
在中,
.
【变式1】(2026·福建三明·三模)如图,正方形由四个全等的直角三角形(,,,)和中间一个小正方形组成,连接.若,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据全等三角形对应边相等求出、的长,结合图形得出的长及,最后在中利用勾股定理求解即可.
解:,,,都是全等三角形,
,、,
,
,
,
在中,由勾股定理得:.
【变式2】(24-25八年级下·广东汕头·期末)如图,和都是等腰直角三角形,,,点在上(点不与点,重合).写出线段,,之间的数量关系式:__________.
【答案】
【分析】连接,先证明,根据全等三角形的性质可得,,结合勾股定理可得结论.
解:如图,连接,
∵和都是等腰直角三角形,
∴,,,
∵,
∴,
∴
∴,
∵
∴,
∴为直角三角形
根据勾股定理可得:,
∴
∵在中,根据勾股定理有,,
∴,
∴.
【变式3】(2026·江苏徐州·模拟预测)如图,四边形中,,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明:∵,
∴,
∵在和中,
,
∴,
∴.
(2)
【分析】(1)证明即可得出结论;
(2)根据勾股定理求出,再由即可解答.
解:(1)略
(2)解:∵在中,,,
∴,
∴.
【题型 9】勾股定理与等腰三角形综合
【例题9】(25-26八年级下·北京·阶段检测)已知等腰三角形的底边,D是腰上一点,,且.
(1)求的长度;
(2)求该三角形的腰的长度.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根据勾股定理可出的长;
(2)在中,由勾股定理列出方程,得出的长.
(1)解:,
.
.
,,
.
(2)解:由(1)得,设.
.
,
.
,即.
解得.
.
【变式1】(25-26八年级上·广东茂名·阶段检测)若的三边长为a,b,c,满足,则是( )
A.等边三角形 B.等腰直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形或直角三角形
【答案】D
【分析】本题考查了等腰三角形的判定与勾股定理的逆定理,掌握以上定理是解题的关键.
根据因式分解,利用等腰三角形的判定与勾股定理的逆定理即可求解.
解:∵,
∴或,
∴或,
∴是等腰三角形或直角三角形,
故选:D.
【变式2】(23-24八年级下·广东揭阳·期末)等腰三角形一腰长为5,一边上的高为3,且等腰三角形为钝角三角形,则底边长为______.
【答案】8或
【分析】本题考查勾股定理、等腰三角形的性质,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用分类讨论的数学思想解答.
根据题意分两种情况,画出相应的图形,从而可以解答本题.
解:∵等腰三角形为钝角三角形,
①当为腰上的高时,如图所示,
在中,,
根据勾股定理得:,
,
在中,,
根据勾股定理得:;
②当为底边上的高时,如图所示,
∵,
∴,
在中,,
根据勾股定理得:,
,
综上,等腰三角形的底边长为或8.
【变式3】(25-26八年级上·湖北省直辖县级单位·期末)如图,在中,是边上的两个动点,其中点从点出发,沿向终点运动,速度为;点从点出发,沿向终点运动,速度为两点同时出发,其中一点到达终点后,另一点随之停止运动,设点运动的时间为秒.
(1)当点在边上运动时.
①___________________(用含的代数式表示);
②若是等腰三角形,求出此时的值;
(2)当点在边上运动时,若是以或为底边的等腰三角形,求出此时的值.
【答案】(1)①,;②秒;(2)11或12
【分析】本题考查了等腰三角形的性质和判定,勾股定理逆定理,动点问题的存在性问题,掌握各个知识点的衔接性是解题关键.
(1)①根据题意列代数式即可解答;②当点在边上运动时,是等腰三角形时,则,联立方程即可求解;
(2)当点在边上运动时,分类讨论,①若是以为底边的等腰三角形; ②若是以为底边的等腰三角形;联立方程或中线即可求解.
解:(1)解:①当点在边上运动时,根据题意可得,,;
故答案为:,;
②,,,
,
为直角三角形,,
当点在边上运动时,是等腰三角形,则,
,
解得:;
当点Q在边上运动时,出发秒后,是等腰三角形;
(2)解:当点在边上运动时,
①若是以为底边的等腰三角形
则,
,
,,
,
,
,
解得:,
②若是以为底边的等腰三角形,
则,
,
解得:,
综上为11秒或12秒时,是以或为底边的等腰三角形.
四.同步检测
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分)
1.(25-26八年级下·福建福州·期末)以下列长度的三条线段为三边的三角形,是直角三角形的是( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
【答案】B
【分析】验证三角形中两条较短边的平方和是否等于最长边的平方,若相等则该三角形为直角三角形.
解:A、∵,
∴三边长为,,的三角形不是直角三角形,故此选项不符合题意;
B、∵,
∴三边长为,,的三角形是直角三角形,故此选项符合题意;
C、∵,
∴三边长为,,的三角形不是直角三角形,故此选项不符合题意;
D、∵,
∴三边长为,,的三角形不是直角三角形,故此选项不符合题意;
2.(25-26八年级下·江西上饶·期末)一个等腰直角三角形的斜边长为2,则其直角边的长为( )
A.3 B.4 C. D.
【答案】C
【分析】设等腰直角三角形的直角边长为,结合勾股定理列方程计算即可得到结果.
解:设等腰直角三角形的直角边长为,
∵该三角形是等腰直角三角形,两条直角边长度相等,斜边长为,
∴由勾股定理得:,
整理得,
即,
∴
∵边长为正数,
∴.
3.(25-26八年级下·河北邢台·期末)如图,在中,,若,,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
解:在中,,
由勾股定理得:.
4.(25-26八年级下·安徽滁州·期中)如图,数字代表所在正方形的面积,则所代表的正方形的边长是( )
A.100 B.28 C.9 D.10
【答案】D
解:根据勾股定理得,所代表的正方形的面积为,
∴所代表的正方形的边长是10.
5.(25-26八年级下·河南许昌·期末)勾股定理是数学领域中绽放出的一朵思维之花,其证明方法多种多样.我国古代数学家赵爽在注解《周髀算经》时给出一个图形以证明勾股定理,人们称它为“赵爽弦图”.这个图形是( )
A. B. C. D.
【答案】B
解:“赵爽弦图”是:
6.(25-26八年级下·福建厦门·期末)第14届数学教育大会(ICME-14)会标如图1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,,,则正方形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
解:由题意可知:正方形的面积为.
7.(23-24八年级上·河北保定·期中)对角线互相垂直的四边形叫做“垂美”四边形,现有如图所示的“垂美”四边形,对角线交于点.若,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据垂美四边形的性质,勾股定理的运用即可求解,本题主要考查勾股定理的运用,掌握勾股定理的计算是解题的关键.
解:∵四边形是“垂美”四边形,即,
∴在中,,在中,,
∴,
在中,,在中,,
∴,
∴,
故选:.
8.(25-26八年级下·四川绵阳·期中)如图,一圆柱体的底面周长为,高为,是直径,一只蚂蚁从点A出发沿着圆柱的表面爬行到点C的最短路程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将圆柱的侧面展开,得到一个长方形,再然后利用两点之间线段最短结合勾股定理求解.
解:如图所示:
由于圆柱体的底面周长为,
则.
由题意得,,
所以.
故蚂蚁从点A出发沿着圆柱体的表面爬行到点C的最短路程是.
9.(25-26九年级下·山东烟台·期末)《九章算术》“勾股”章有一题:“今有二人同所立,甲行率七,乙行率三.乙东行,甲南行十步而斜东北与乙会.问甲乙行各几何.”大意是说:已知甲、乙二人同时从同一地点出发,甲的速度为,乙的速度为.乙一直向东走,甲先向南走步,后又向北偏东方向走了一段后与乙相遇.那么相遇时,甲、乙各走了多远?设甲、乙从出发到相遇时,乙走了步,则可列方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据速度关系得到甲的总路程,确定直角三角形三边后,利用勾股定理列方程即可.
解:设乙走了步,
∵甲乙同时出发,运动时间相同,速度比为甲:乙,
∴甲一共走的路程为步.
甲先向南走10步,后斜向北偏东行走,因此斜行路程为步.
乙向东行走,南北方向与东西方向垂直,可得直角三角形,
两条直角边分别为10步和步,斜边为步.
根据勾股定理可得:.
10.(25-26八年级下·河北沧州·期末)某班数学小组到十四中平坦的操场上测量旗杆的高度,信息如下:
①如图:绳子一端系在旗杆顶端处,甲同学拉直绳子退至离旗杆3.5米(米)的点处,此时手上的绳子还剩0.5米;
②甲同学继续往后退1.5米(米)到达点,此时手上的绳子刚好用完;
③甲同学拉绳子的手到地的距离始终是1.6米;
则旗杆的高度为( )
A.12米 B.12.6米 C.13米 D.13.6米
【答案】D
【分析】由题意可得米,米,米,则米,设绳子的长度为米,则米,米,再结合勾股定理计算即可得出结果.
解:由题意可得:米,米,米,
∴米,
设绳子的长度为米,则米,米,
由勾股定理得,,
∴,
∴,
解得,
∴米,
∴旗杆的高度为米.
(2) 填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)
11.(25-26八年级下·云南曲靖·期末)在中,,,, __________.
【答案】13
【分析】已知直角三角形两条直角边的长度,直接用勾股定理计算斜边的长度即可.
解:∵在中,,
∴,
,,
.
12.(25-26八年级下·甘肃临夏·期中)若7,24,x是一组勾股数,则x的值为________.
【答案】25
【分析】分两种情况讨论,为最长边和为最长边,结合勾股定理计算后筛选符合条件的的值.
解:勾股数是满足勾股定理的三个正整数,分两种情况讨论:
当为最长边时,根据勾股定理得:
由,得 ,是正整数,符合要求;
当为最长边时,根据勾股定理得:
因为不是完全平方数,不是正整数,不符合勾股数定义,舍去.
13.(25-26八年级下·黑龙江绥化·期中)如图,一次“台风”过后,一根旗杆被台风从离地面3米处吹断,倒下的旗杆的顶端落在离旗杆底部4米处,那么这根旗杆被吹断裂前至少有______米.
【答案】8
【分析】根据勾股定理,计算,再根据旗杆高度为计算即可.
解:如图:
由题意得:,,,
∴,
∴(米)
答:这根旗杆被吹断裂前至少有8米.
14.(25-26八年级下·河南新乡·期中)2026年3月20日下午,在完成既定任务后,中越海军舰艇编队举行分航仪式,标志着第40次北部湾联合巡逻暨首次海上联合训练顺利结束.如图,在演习过程中一艘船以5海里/时的速度从港口出发,向西北方向航行,另一艘船以12海里/时的速度同时从港口出发,向西南方向航行,离开港口1小时后,两船相距_______海里.
【答案】
【分析】根据方位角可知两船所走的方向正好构成了直角,然后根据路程速度时间,得两条船分别走了海里和海里,再根据勾股定理,即可求得两条船之间的距离.
解:由题意得,西北方向与西南方向的夹角为,
∴如图,两艘船的航行路线构成直角三角形,港口为直角顶点,即,
由题意得,,,
∴.
15.(25-26八年级下·甘肃平凉·期末)某次机器人创意大赛,如图是一参赛队员设计的机器人比赛时行走的路径,机器人从点处先往西走,又往北走,遇到障碍后又往东走,再转向北走后往西拐.走了就到达点,则、两点之间的距离为_____.
【答案】15
【分析】作于点,再结合勾股定理计算即可得出结果.
解:如图,作于点,
则,,
在中,由勾股定理可得.
16.(25-26八年级下·江西上饶·期中)如图,在中,,点 M 在上,且.点 N 是上的一动点,则的最小值为________(提示:作关于对称的点).
【答案】
【分析】作点关于直线的对称点,连接交于点,连接交于点,连接,根据轴对称的性质确定当点与点重合时,的值最小,最小值为的长,然后利用勾股定理以及线段的和差进行求解.
解:如图所示,作点关于直线的对称点,连接交于点,连接交于点,连接,
∴,
∴,
当点与点重合时,的值最小,最小值为的长,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
由轴对称的性质可得,
∴,
由勾股定理得,
∴的最小值为.
17.(25-26七年级下·山东青岛·期末)如图,在中,点在边上,,交于点.若点是边的中点,,,,则四边形的面积等于________.
【答案】
【分析】证明是直角三角形,求得,由,得,而,,即可根据“”证明,则,即可推导出,于是得到问题的答案.
解:∵,,,,
,
∵,
,
点是边的中点,
,
在和中,
,
,
,
∴.
18.(25-26八年级下·重庆潼南·期末)如图,在某一景观河的一侧有一个最佳观景点A,河边有两个入口B,C,通过道路BA,CA可前往观景点A.因景区改造,需要关闭通道,为方便游客观景,分散人流,决定新修道路(点D在上).经测量:,,.则是否为从A到河边的最近道路______(请从“是”“否”“不确定”中选择一个填空).
【答案】是
【分析】可证明,则可得到,再由垂线段最短可得答案.
解:∵,,,
∴,,
∴,
∴是直角三角形,且,
∴,
由垂线段最短可知是从A到河边的最近道路.
(三)解答题(本大题共6小题,共58分)
19.(本小题满分8分)(25-26八年级下·内蒙古呼伦贝尔·期末)某小区的两个喷泉A,B的位置如图所示,两个喷泉间的距离的长为.现要为喷泉铺设供水管道,,供水点在小路上,供水点到的距离的长为,的长为.求供水点M到喷泉A的距离;
【答案】
【分析】利用勾股定理结合题目条件求解即可.
解:的长是点到的距离,
,
,
在中,,
;
,
,
在中,,
,
答:供水点到喷泉的距离为.
20.(本小题满分8分)(25-26八年级上·江苏南京·期末)如图,在中,点在边上,连接,,,,.
(1)求证:;
(2)求的面积.
【答案】(1)证明:,,
,
,
即.
(2)
【分析】本题考查勾股定理及其逆定理:
(1)利用勾股定理逆定理,即可得证;
(2)勾股定理求出,进而求出的长,再利用面积公式进行计算即可.
解:(1)略
(2)解:在中,根据勾股定理,得,
即,
.
.
.
21.(本小题满分10分)(25-26八年级下·广东珠海·期末)如图,教室地面放着一个课桌,桌面与地面平行,点到墙面(墙面与地面垂直)的距离为.图1中,一扫帚的一端与墙角重合,另一端靠在点处,.
(1)求课桌的高度;
(2)在图2中,教室里准备节日庆祝布置彩带,彩带拉直后一端与点重合,另一端挂在墙上的点处.若,彩带比桌宽长,求桌宽的长度.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)如图①,过作垂直于墙面,垂足为点,然后利用勾股定理求解即可;
(2)如图②,延长交墙面于点,则,设,则,,求出,然后利用勾股定理求解.
(1)解:如图①,过作垂直于墙面,垂足为点,
由题意可知,,
∵桌面与地面平行,
∴,
在中,由勾股定理得,
答:课桌的高度为;
(2)解:如图②,延长交墙面于点,则,
设,则,,
∵,,
∴,
在中,由勾股定理得:,
∴,
解得,
答:桌宽的长度为.
22.(本小题满分10分)(25-26八年级下·山东德州·期末)消防车上的云梯示意图如图所示,云梯最多只能伸长到米,消防车高米,如图,某栋楼发生火灾,在这栋楼的处有一老人需要救援,救人时消防车上的云梯伸长至最长,此时消防车的位置与楼房的距离为米.
(1)求处与地面的距离;
(2)完成处的救援后,消防员发现在处的上方米的处有一小孩没有及时撤离,为了能成功地救出小孩,消防车从处向着火的楼房靠近的距离为多少米?
【答案】(1)处与地面的距离是米;(2)消防车从处向着火的楼房靠近的距离为米
【分析】(1)利用勾股定理求出的长度,再根据求出处与地面的距离;
(2)利用勾股定理求出的长度,根据求出结果.
(1)解:在中,
米,米,米,
(米),
(米),
答:处与地面的距离是米;
(2)解:由题意得米,
米,(米),
(米),
(米).
答:消防车从处向着火的楼房靠近的距离为米.
23.(本小题满分10分)(25-26八年级上·山西运城·期中)综合与实践
(1)如图1,在中,,,.
①求的长;
②是上一点,将沿着对折,点恰好落在上的点处,求的长.
(2)如图2,在中,是边上的高,求的长.
【答案】(1)①10;②;(2)12
【分析】本题主要考查了勾股定理、折叠的性质等知识点,灵活运用勾股定理列出方程是解题的关键.
(1)①直接运用勾股定理求解即可;②由折叠的性质以及线段的和差可得,再根据勾股定理列方程求解即可;
(2)设,则.由勾股定理可得、,然后列出关于x的方程求解即可.
(1)解:①∵,
∴.
②由折叠得:,
∴,
∴.
在中,,
∴,解得:,
∴的长为.
(2)解:设,则.
∵是边上的高,
∴.
在中,,
在中,,
∴,解得:,
∴.
24.(本小题满分12分)(24-25九年级上·广西南宁·开学考试)综合与实践:
【问题背景】人教版教材九年级上册第 10题“探索研究”:等边和等边,将绕点A 旋转到某一位置,要求观察图形,提出问题并加以解决.
【探究发现】
(1)如图1,小明连结,并发现与的数量关系,请你探究后写出证明过程.
(2)如图 2,得知小明的结论后,小华又连结,已知,请你求出的长;
【拓展探究】
(3)如图3,小颖画出了等腰直角和等腰直角,其中,,点C在上,请你直接写出和之间的数量关系.
【答案】(1),理由见分析(2)13(3)
【分析】本题主要考查旋转的性质以及勾股定理,解题关键是找准边与角的关系证明全等,然后利用勾股定理求解.
(1)通过判定,根据全等三角形的性质可得结论;
(2)由得,再证明,由勾股定理可求出的长;
(3)与(1)相同,证明全等后,利用勾股定理证明三边关系即可
解:(1)证明:,理由如下:
∵与均为等边三角形,
∴
∴,
∴
∴,
∴;
(2)解:∵是等边三角形,
∴
由(1)知,,
∴
又
∴
又,
∴;
(3)解:,理由如下:
连接,如图,
∵,,
∴
∵
∴,
在和中,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
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专题 1.5 勾股定理全章复习讲义(知识梳理+题型精析+同步检测)
目录
一.知识梳理与基础题型精析 1
【知识点一】核心定理双向贯通(本章基石) 1
【知识点二】勾股数(必背基础) 2
【知识点三】勾股定理四大应用场景 2
【知识点四】全章易错点汇总(高频丢分点) 2
二.题型精析(基础夯实) 3
【题型 1】直角三角形边长计算(分类讨论易错题型) 3
【题型 2】勾股数识别与三角形形状判定 3
【题型 3】折叠几何综合求值(期末高频解答题) 4
【题型 4】实际生活应用题(梯子/芦苇/垂直检测) 5
【题型 5】四边形综合求值(拆分三角形模型) 6
三.题型精析(巩固提升) 8
【题型 6】最短路径压轴题型(平面将军饮马模型) 8
【题型 7】最短路径压轴题型(立体最短路径) 9
【题型 8】勾股定理与全等三角形综合 11
【题型 9】勾股定理与等腰三角形综合 12
四.同步检测 13
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分) 14
(二)填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分) 16
(三)解答题(本大题共6小题,共58分) 17
一.知识梳理与基础题型精析
【知识点一】核心定理双向贯通(本章基石)
1. 勾股定理(由形得数)
在Rt△ABC中,∠C=90°,直角边长为,斜边长为,则:。
变式公式:,,
适用条件:仅直角三角形,用于已知两边求第三边。
2. 勾股定理的逆定理(由数判形)
在△ABC中,三边长,若,则△ABC为直角三角形,且边所对的角为直角。
三角形形状拓展判定(选择填空秒杀)
1. → 直角三角形
2. → 锐角三角形(为最长边)
3. → 钝角三角形(为最长边)
【知识点二】勾股数(必背基础)
定义:满足勾股定理的三个正整数,小数、分数不属于勾股数。
常用基础勾股数:3、4、5;5、12、13;7、24、25;8、15、17;9、40、41
核心性质:一组勾股数的所有正整数倍,仍然是勾股数。
【知识点三】勾股定理四大应用场景
1. 几何计算:直角三角形边长、高、周长、面积求解;
2. 图形判定:利用三边关系判定直角三角形、线段垂直;
3. 实际应用:梯子滑动、水池芦苇、建筑垂直检测等生活建模问题;
4. 最短路径:平面将军饮马模型、立体图形(圆柱、长方体)展开最短路径。
【知识点四】全章易错点汇总(高频丢分点)
1. 未区分直角边和斜边,乱用公式,计算前未找最长边;
2. 已知直角三角形两边,未分类讨论(两直角边/一直角边一斜边);
3. 误将小数、分数组合判定为勾股数;
4. 折叠问题遗漏折叠前后线段相等、角相等的核心性质;
5. 长方体最短路径未分类讨论,直接默认一种展开方式;
6. 实际问题解方程后保留负数解,不符合实际意义。
二.题型精析(基础夯实)
【题型 1】直角三角形边长计算(分类讨论易错题型)
核心考法:题目未明确边长对应位置,必须分两种情况讨论,全章最高频基础易错题型。
【例题1】(25-26八年级下·贵州遵义·期中)在中,,动点从点出发,沿射线以个单位/s的速度移动,设运动的时间为t秒;
(1)求线段的长;
(2)当为直角三角形时,求t的值.
【变式1】(25-26七年级下·山东济南·期末)若直角三角形的两边长分别是5和4,则它的第三边边长是( )
A. B. C.或 D.或
【变式2】(2024八年级下·辽宁鞍山·竞赛)在中,,若两边长为5和13,则第三边的长为 _____.
【变式3】(25-26八年级下·安徽滁州·期中)在中,是高.若,求的长.
解题口诀:无图无说明,必做分类讨论。
【题型 2】勾股数识别与三角形形状判定
【例题2】(25-26八年级下·福建莆田·期末)古希腊的哲学家柏拉图曾指出,如果表示大于的整数,,,, 那么为勾股数.你认为正确吗?如果正确,请说明理由,并利用这个结论直接写出一组勾股数.
【变式1】(25-26八年级下·黑龙江齐齐哈尔·期末)我国是最早了解勾股定理的国家之一,它被记载于我国古代著名的数学著作《周髀算经》中.下列各组数中,是“勾股数”的是( )
A.,, B.,, C.1,,2 D.,,
【变式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3】(25-26八年级上·江苏南京·期中)如果满足等式的a,b,c是三个正整数,我们称a,b,c为勾股数.
(1)已知m,n是正整数且,证明:,,是勾股数.
(2)请写出任意一组含有68的“勾股数”: .
【题型 3】折叠几何综合求值(期末高频解答题)
【例题3】(25-26八年级上·江西九江·期末)如图,在中,,,,点E在上,连接,将沿折叠至处,点D在的延长线上,求解下列问题:
(1)求的长;
(2)求的长.
【变式1】(25-26八年级下·重庆巴南·期末)如图,中,,,,沿折叠,使点与点重合,则的长为( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26八年级下·云南曲靖·期末)如图,已知在长方形中,,,若把长方形沿折叠,使点落在点处,点落在点处,则_______.
【变式3】(25-26八年级下·全国·周测)如图,在长方形纸片中,为的中点,连接,将沿折叠得到,连接.若,,求的长.
【题型 4】实际生活应用题(梯子/芦苇/垂直检测)
【例题4】(25-26八年级下·湖北武汉·期中)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.)
【变式1】(25-26八年级下·广西玉林·期末)如图,小巷左右两侧是竖直的墙,当一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端到左墙脚的距离为,梯子顶端到地面的距离为,若保持梯子底端位置不动,将梯子斜靠在右墙,此时梯子顶端到地面的距离为,则小巷的宽为( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26八年级下·江西赣州·期末)如图,操场上直立一根旗杆,旗杆垂直于水平地面.将一根不可伸缩的细绳一端固定在旗杆顶端.若把细绳沿旗杆竖直向下拉直至地面底端,细绳还剩余1米;现将细绳末端向远离旗杆方向水平拉开,当末端落至地面点处时细绳刚好绷直,此时测得旗杆底部与点相距5米.求旗杆的高度__________米.
【变式3】(25-26八年级下·广西南宁·开学考试)如图,某海监局P位于东西方向的海岸线上.“前行”号与“远方”号轮船同时离开海监局P,各自沿一固定方向航行,“前行”号每小时航行16海里,“远方”号每小时航行的速度是“前行”号速度的,它们离开海监局航行半小时后分别位于处,且相距10海里.已知“前行”号沿西南方向航行.
(1)请问“远方”号沿哪个方向航行?
(2)若“前行”号继续沿原方向航行一个小时到达点M,“远方”号继续沿原方向航行1海里到达点G,则此时“前行”号与“远方”号的距离是多少海里?
【题型 5】四边形综合求值(拆分三角形模型)
【例题5】(24-25八年级下·辽宁大连·阶段检测)某社区有一块位于居民楼旁的四边形闲置场地,社区决定对其进行全面改建,以此来满足居民们多样化的运动需求.在施工前,专业的测量人员对四边形的各边长度和角度进行了精确测量.经测量发现,在四边形中,,米,米,米,米.
(1)求AC的长度;
(2)已知这种高品质的运动型塑胶地板每平方米250元,要将整个四边形地面上全部铺设运动型塑胶地板,请计算购买运动型塑胶地板的费用需要多少元?
【变式1】(23-24八年级下·江苏南通·期中)定义:有一组邻边相等,且对角互补的四边形叫做“邻等对补四边形”.如图,四边形是“邻等对补四边形”,,则的长为( )
A.4 B.5 C.7 D.8
【变式2】(24-25八年级下·山西朔州·期末)如图,在四边形中,为四边形的对角广线,且,则四边形的面积为__________.
【变式3】(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.
三.题型精析(巩固提升)
【题型 6】最短路径压轴题型(平面将军饮马模型)
核心方法:轴对称化折为直,两点之间线段最短,勾股定理求最小值。
【例题6】(24-25八年级上·河南南阳·期末)阅读材料:
我们曾经解决过如下问题:“如图1,点M,N分别在直线同侧,在直线上,使得最小?”
我们可以经过如下步骤解决这个问题:
(1)画草图(或目标图)分析思路:在直线上任取一点,连接,根据题目需要,作点M关于直线的对称点,“化曲为直”寻找的最小值;
(2)设计画图步骤;
(3)回答结论并验证.
解决下列两个问题:
(1)如图2,在中,,,,垂直且平分,在直线上,直接写出的最小值,回答:的最小值是______,取最小值时点P的位置是(在图中标出来)______;
(2)如图3,点M,N分别在直线两侧,在直线上,使得.要求画图,并简要叙述确定点P位置的步骤.(无需尺规作图,保留画图痕迹,无需证明)
解:确定点P位置的简要步骤:______.
【变式1】(24-25七年级下·山东济南·期末)如图,,,,E,F分别是射线,上的动点,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.10 D.13
【变式2】(25-26八年级下·山西运城·阶段检测)如图,在中,是的平分线.若P、Q分别是,上的动点,则的最小值是___________.
【变式3】(25-26八年级上·浙江金华·阶段检测) “白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,这是唐代诗人李颀《古从军行》里的一句诗,由此却引申出一系列非常有趣的数学问题,通常称为“将军饮马”问题.
(1)如图,点、在直线的同侧,点到的距离,点到的距离,.
①请在图1直线上作出点,使得最小;
②的最小值为______;
(2)如图2,在等腰中,,,是边的中点,是边上一动点,则的最小值是______;
(3)如图3,正方形的边长为4,、分别是边和上的动点且始终满足,连结、,求的最小值.
【题型 7】最短路径压轴题型(立体最短路径)
【例题7】(24-25八年级上·广东佛山·期中)综合与实践
【问题情境】
数学综合与实践活动课上,老师提出如下问题:一个三级台阶,它每一级的长、宽、高分别为、、,和是一个台阶两个相对的端点.
【探究实践】
老师让同学们探究:如图①,若点处有一只蚂蚁要到点去吃可口的食物,那么蚂蚁沿着台阶爬到点的最短路程是多少?
(1)同学们经过思考得到如下解题方法:如图②,将三级台阶展开成平面图形,连接,经过计算得到长度即为最短路程,则 ;(直接写出答案)
【变式探究】
(2)如图③,一只圆柱体玻璃杯,若该玻璃杯的底面周长是厘米,高是厘米,一只蚂蚁从点出发沿着玻璃杯的侧面到点,求该蚂蚁爬行的最短路程是多少厘米?
【拓展应用】
(3)如图④,若圆柱体玻璃杯的高厘米,底面周长为厘米,在杯内壁离杯底厘米的点处有一滴蜂蜜.此时,一只蚂蚁正好在外壁,离杯上沿厘米,且与蜂蜜相对的点处,则蚂蚁从外壁处到内壁处所爬行的最短路程是多少厘米?(杯壁厚度不计)
【变式1】(25-26八年级下·北京·期中)如图,有一个圆柱体,一只蚂蚁从圆柱体下底面边缘处的点A出发,沿着圆柱体的侧面爬行到与点A相对的上底面边缘处的点B,圆柱体的底面周长是24厘米, 圆柱体的高是5厘米,则蚂蚁爬行的最短距离为( )
A.13厘米 B.17厘米
C. 厘米 D.5厘米
【变式2】(24-25八年级上·山东枣庄·阶段检测)如图,长方体中,,一只蚂蚁从点A点出发沿长方体表面爬行到点,爬行的最短距离是________.
【变式3】(24-25八年级下·山东德州·阶段检测)叶老师在与学生研究“蚂蚁怎样爬最近”的课题时设计了以下问题.请你根据下面所给的条件分别求出蚂蚁需要爬行的最短路程(结果保留根号).
(1)如图①,正方体的棱长为,一只蚂蚁欲从正方体底面上的点A处沿着正方体表面爬到点处;
(2)如图②,长方体的长和宽都为,高为,一只蚂蚁从长方体底面上的点A处沿着长方体表面爬到点处;
(3)如图③,长方体的长、宽、高分别 是、和,一只蚂蚁要从顶点A处沿着长方体的表面爬到长方体上和相对的顶点处.
【题型 8】勾股定理与全等三角形综合
【例题8】(24-25九年级上·浙江温州·开学考试)如图,,,以点为圆心,长为半径画弧,与射线相交于点,连接,过点作于.
(1)求证:.
(2)连接,若,求的长.
【变式1】(2026·福建三明·三模)如图,正方形由四个全等的直角三角形(,,,)和中间一个小正方形组成,连接.若,,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25八年级下·广东汕头·期末)如图,和都是等腰直角三角形,,,点在上(点不与点,重合).写出线段,,之间的数量关系式:__________.
【变式3】(2026·江苏徐州·模拟预测)如图,四边形中,,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【题型 9】勾股定理与等腰三角形综合
【例题9】(25-26八年级下·北京·阶段检测)已知等腰三角形的底边,D是腰上一点,,且.
(1)求的长度;
(2)求该三角形的腰的长度.
【变式1】(25-26八年级上·广东茂名·阶段检测)若的三边长为a,b,c,满足,则是( )
A.等边三角形 B.等腰直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形或直角三角形
【变式2】(23-24八年级下·广东揭阳·期末)等腰三角形一腰长为5,一边上的高为3,且等腰三角形为钝角三角形,则底边长为______.
【变式3】(25-26八年级上·湖北省直辖县级单位·期末)如图,在中,是边上的两个动点,其中点从点出发,沿向终点运动,速度为;点从点出发,沿向终点运动,速度为两点同时出发,其中一点到达终点后,另一点随之停止运动,设点运动的时间为秒.
(1)当点在边上运动时.
①___________________(用含的代数式表示);
②若是等腰三角形,求出此时的值;
(2)当点在边上运动时,若是以或为底边的等腰三角形,求出此时的值.
四.同步检测
(一)选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分)
1.(25-26八年级下·福建福州·期末)以下列长度的三条线段为三边的三角形,是直角三角形的是( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
2.(25-26八年级下·江西上饶·期末)一个等腰直角三角形的斜边长为2,则其直角边的长为( )
A.3 B.4 C. D.
3.(25-26八年级下·河北邢台·期末)如图,在中,,若,,则的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
4.(25-26八年级下·安徽滁州·期中)如图,数字代表所在正方形的面积,则所代表的正方形的边长是( )
A.100 B.28 C.9 D.10
5.(25-26八年级下·河南许昌·期末)勾股定理是数学领域中绽放出的一朵思维之花,其证明方法多种多样.我国古代数学家赵爽在注解《周髀算经》时给出一个图形以证明勾股定理,人们称它为“赵爽弦图”.这个图形是( )
A. B. C. D.
6.(25-26八年级下·福建厦门·期末)第14届数学教育大会(ICME-14)会标如图1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,,,则正方形的面积为( )
A. B. C. D.
7.(23-24八年级上·河北保定·期中)对角线互相垂直的四边形叫做“垂美”四边形,现有如图所示的“垂美”四边形,对角线交于点.若,,则等于( )
A. B. C. D.
8.(25-26八年级下·四川绵阳·期中)如图,一圆柱体的底面周长为,高为,是直径,一只蚂蚁从点A出发沿着圆柱的表面爬行到点C的最短路程为( )
A. B. C. D.
9.(25-26九年级下·山东烟台·期末)《九章算术》“勾股”章有一题:“今有二人同所立,甲行率七,乙行率三.乙东行,甲南行十步而斜东北与乙会.问甲乙行各几何.”大意是说:已知甲、乙二人同时从同一地点出发,甲的速度为,乙的速度为.乙一直向东走,甲先向南走步,后又向北偏东方向走了一段后与乙相遇.那么相遇时,甲、乙各走了多远?设甲、乙从出发到相遇时,乙走了步,则可列方程为( )
A. B.
C. D.
10.(25-26八年级下·河北沧州·期末)某班数学小组到十四中平坦的操场上测量旗杆的高度,信息如下:
①如图:绳子一端系在旗杆顶端处,甲同学拉直绳子退至离旗杆3.5米(米)的点处,此时手上的绳子还剩0.5米;
②甲同学继续往后退1.5米(米)到达点,此时手上的绳子刚好用完;
③甲同学拉绳子的手到地的距离始终是1.6米;
则旗杆的高度为( )
A.12米 B.12.6米 C.13米 D.13.6米
(2) 填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)
11.(25-26八年级下·云南曲靖·期末)在中,,,, __________.
12.(25-26八年级下·甘肃临夏·期中)若7,24,x是一组勾股数,则x的值为________.
13.(25-26八年级下·黑龙江绥化·期中)如图,一次“台风”过后,一根旗杆被台风从离地面3米处吹断,倒下的旗杆的顶端落在离旗杆底部4米处,那么这根旗杆被吹断裂前至少有______米.
14.(25-26八年级下·河南新乡·期中)2026年3月20日下午,在完成既定任务后,中越海军舰艇编队举行分航仪式,标志着第40次北部湾联合巡逻暨首次海上联合训练顺利结束.如图,在演习过程中一艘船以5海里/时的速度从港口出发,向西北方向航行,另一艘船以12海里/时的速度同时从港口出发,向西南方向航行,离开港口1小时后,两船相距_______海里.
15.(25-26八年级下·甘肃平凉·期末)某次机器人创意大赛,如图是一参赛队员设计的机器人比赛时行走的路径,机器人从点处先往西走,又往北走,遇到障碍后又往东走,再转向北走后往西拐.走了就到达点,则、两点之间的距离为_____.
16.(25-26八年级下·江西上饶·期中)如图,在中,,点 M 在上,且.点 N 是上的一动点,则的最小值为________(提示:作关于对称的点).
17.(25-26七年级下·山东青岛·期末)如图,在中,点在边上,,交于点.若点是边的中点,,,,则四边形的面积等于________.
18.(25-26八年级下·重庆潼南·期末)如图,在某一景观河的一侧有一个最佳观景点A,河边有两个入口B,C,通过道路BA,CA可前往观景点A.因景区改造,需要关闭通道,为方便游客观景,分散人流,决定新修道路(点D在上).经测量:,,.则是否为从A到河边的最近道路______(请从“是”“否”“不确定”中选择一个填空).
(三)解答题(本大题共6小题,共58分)
19.(本小题满分8分)(25-26八年级下·内蒙古呼伦贝尔·期末)某小区的两个喷泉A,B的位置如图所示,两个喷泉间的距离的长为.现要为喷泉铺设供水管道,,供水点在小路上,供水点到的距离的长为,的长为.求供水点M到喷泉A的距离;
20.(本小题满分8分)(25-26八年级上·江苏南京·期末)如图,在中,点在边上,连接,,,,.
(1)求证:;
(2)求的面积.
21.(本小题满分10分)(25-26八年级下·广东珠海·期末)如图,教室地面放着一个课桌,桌面与地面平行,点到墙面(墙面与地面垂直)的距离为.图1中,一扫帚的一端与墙角重合,另一端靠在点处,.
(1)求课桌的高度;
(2)在图2中,教室里准备节日庆祝布置彩带,彩带拉直后一端与点重合,另一端挂在墙上的点处.若,彩带比桌宽长,求桌宽的长度.
22.(本小题满分10分)(25-26八年级下·山东德州·期末)消防车上的云梯示意图如图所示,云梯最多只能伸长到米,消防车高米,如图,某栋楼发生火灾,在这栋楼的处有一老人需要救援,救人时消防车上的云梯伸长至最长,此时消防车的位置与楼房的距离为米.
(1)求处与地面的距离;
(2)完成处的救援后,消防员发现在处的上方米的处有一小孩没有及时撤离,为了能成功地救出小孩,消防车从处向着火的楼房靠近的距离为多少米?
23.(本小题满分10分)(25-26八年级上·山西运城·期中)综合与实践
(1)如图1,在中,,,.
①求的长;
②是上一点,将沿着对折,点恰好落在上的点处,求的长.
(2)如图2,在中,是边上的高,求的长.
24.(本小题满分12分)(24-25九年级上·广西南宁·开学考试)综合与实践:
【问题背景】人教版教材九年级上册第 10题“探索研究”:等边和等边,将绕点A 旋转到某一位置,要求观察图形,提出问题并加以解决.
【探究发现】
(1)如图1,小明连结,并发现与的数量关系,请你探究后写出证明过程.
(2)如图 2,得知小明的结论后,小华又连结,已知,请你求出的长;
【拓展探究】
(3)如图3,小颖画出了等腰直角和等腰直角,其中,,点C在上,请你直接写出和之间的数量关系.
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