内容正文:
冀教版八年级上册 第十七章 17.3 勾股定理 课时作业
冀教版 · 八年级上册 · 第十七章 特殊三角形
17.3 勾股定理 课时作业
(含知识点梳理、典型例题、分层练习、答案与解析)
班级:__________ 姓名:__________ 学号:________ 用时:约45分钟
一、学习目标
1.经历用面积法探索、验证勾股定理的过程,掌握勾股定理的内容.
2.掌握勾股定理的逆定理,能判断一个三角形是否为直角三角形,认识常见的勾股数.
3.能运用勾股定理及其逆定理解决简单的几何计算和实际问题(梯子、折竹、航行、最短路径等).
4.体会数形结合、方程思想和分类讨论思想.
二、知识梳理
知识点1 勾股定理
勾股定理
直角三角形两条直角边的平方和等于斜边的平方.
如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=a,AC=b,AB=c,则 .
常用变形:,,.
图1
注意:(1)勾股定理只适用于直角三角形;(2)应用时要先分清哪条边是斜边,斜边是直角所对的边,也是最长的边.
知识点2 勾股定理的证明(面积法)
我国汉代数学家赵爽用“弦图”证明了勾股定理.如图2,用四个全等的直角三角形(直角边为a,b,斜边为c)拼成一个大正方形,中间是一个边长为 b-a 的小正方形.
图2 赵爽弦图
大正方形的面积可以表示为 ,也可以表示为 ,
所以 .
知识点3 勾股定理的逆定理
逆定理
如果三角形的三边长a,b,c满足 ,那么这个三角形是直角三角形,并且边c所对的角是直角.
判断步骤:①找出最长边c;②计算 与 ;③若相等,则是直角三角形,否则不是.
知识点4 勾股数
能够成为直角三角形三条边长的三个正整数,称为勾股数.常见的勾股数如下表(勾股数的正整数倍仍是勾股数):
a
b
c
验证
3
4
5
5
12
13
6
8
10
7
24
25
8
15
17
知识点5 勾股定理的实际应用
解决实际问题的一般步骤:①从实际问题中抽象出直角三角形;②确定已知边和未知边,必要时设未知数;③利用勾股定理列式或列方程求解;④检验并作答.立体图形表面上的最短路径问题,通常把立体图形展开成平面图形,再利用“两点之间,线段最短”和勾股定理求解.
三、典型例题
例1 在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c.
(1)若a=6,b=8,求c;(2)若c=13,a=5,求b;(3)若a=2,b=3,求c.
解:(1);
(2);
(3).
例2 已知一个直角三角形的两边长分别为3和4,求第三边的长.
分析:题目没有说明4是直角边还是斜边,需要分类讨论.
解:①当4为直角边时,第三边为斜边,长为 ;
②当4为斜边时,第三边为直角边,长为 .
所以第三边的长为5或 .
例3 判断以下列各组数为边长的三角形是不是直角三角形:(1)9,40,41;(2)1.5,2,2.5;(3)4,5,6.
解:(1)∵ ,∴ 是直角三角形;
(2)∵ ,∴ 是直角三角形;
(3)∵ ,,41≠36,∴ 不是直角三角形.
例4 (《九章算术》“折竹抵地”问题)今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺,问折者高几何?意思是:一根竹子高1丈(1丈=10尺),折断后竹子顶端落在离竹子底端3尺处,问折断处离地面的高度是多少?
解:设折断处离地面的高度为x尺,则折断部分的长为(10-x)尺.
由勾股定理,得 ,
即 ,解得 .
答:折断处离地面的高度为4.55尺.
例5 如图①,一个圆柱的底面周长为12 cm,高为8 cm.一只蚂蚁从下底面的点A出发,沿圆柱的侧面爬到上底面与点A相对的点B处,求蚂蚁爬行的最短路程.
(例5图)
解:将圆柱的侧面沿过点A的母线剪开并展开,取展开图的一半,得到如图②所示的长方形.其中点A,B是长方形的两个相对顶点,长方形的长为底面周长的一半,即 (cm),宽为圆柱的高8 cm.
由“两点之间,线段最短”及勾股定理,得最短路程为 (cm).
例6 如图,在四边形ABCD中,∠B=90°,AB=3,BC=4,CD=12,AD=13.求四边形ABCD的面积.
(例6图)
解:连接AC.在Rt△ABC中,.
在△ACD中,∵ ,
∴ △ACD是直角三角形,∠ACD=90°.
∴ .
点评:先用勾股定理求边,再用逆定理判定直角,是求不规则四边形面积的常用方法.
四、课时作业
(一)基础巩固
一、选择题
1.在Rt△ABC中,∠C=90°,a=5,b=12,则c的值为( )
A.13 B.17 C. D.169
2.下列各组数中,能构成直角三角形三边长的是( )
A.2,3,4 B.4,5,6 C.5,12,13 D.6,7,8
3.直角三角形的两条直角边长分别为6和8,则斜边上的高为( )
A.4.8 B.5 C.10 D.2.4
4.若一个直角三角形的两边长分别为6和8,则第三边的长为( )
A.10 B. C.10或 D.
5.如图,以直角三角形的三边为边向外作正方形,其中两个正方形的面积分别为64和100,则字母A所代表的正方形的面积为( )
A.36 B.6 C.164 D.14
(第5题图)
6.一个三角形的三边长分别为15,20,25,则这个三角形的面积为( )
A.150 B.187.5 C.300 D.375
7.如图,一棵大树在离地面9 m处折断,树的顶端落在离树干底部12 m处,则这棵大树折断前的高度为( )
A.15 m B.21 m C.24 m D.25 m
(第7题图)
8.在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c,下列条件中不能判定△ABC是直角三角形的是( )
A. B.a∶b∶c=3∶4∶5
C.∠A∶∠B∶∠C=3∶4∶5 D.∠A=∠B-∠C
二、填空题
9.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=6,则BC=________,△ABC的面积为________.
10.等腰三角形的腰长为13,底边长为10,则底边上的高为________,面积为________.
11.如图,梯子AB长2.5 m,顶端A靠在墙上,梯子底端B到墙角C的距离为0.7 m,则梯子顶端A到地面的距离为________m.
(第11题图)
12.若三角形的三边长分别为6,8,10,则最长边上的高为________.
13.如图,在数轴上以原点为圆心、正方形的对角线长为半径画弧,交数轴正半轴于点A,则点A表示的数是________.
(第13题图)
14.已知a,b,c是△ABC的三边长,且满足 ,则△ABC是________三角形.
15.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,AB的垂直平分线交AC于点D,交AB于点E,则CD的长为________.
(第15题图)
(二)能力提升
三、解答题
16.如图,在△ABC中,AD⊥BC于点D,AB=15,AC=13,AD=12.求BC的长.
(第16题图)
17.如图,在△ABC中,AB=AC=10,BC=12.求△ABC的面积及AB边上的高CE的长.
(第17题图)
18.如图,某小区有一块四边形空地ABCD,∠A=90°,AB=9 m,AD=12 m,BC=8 m,CD=17 m.
(1)求这块空地的面积;(2)若每平方米草皮需要100元,则在这块空地上铺满草皮共需多少元?
(第18题图)
19.如图,甲、乙两船同时从港口O出发,甲船以每小时16海里的速度向东北方向航行,乙船以每小时12海里的速度向东南方向航行.1.5小时后,甲船到达A处,乙船到达B处,求此时两船之间的距离.
(第19题图)
20.(《九章算术》“引葭赴岸”问题)如图,有一个水池,水面是一个边长为10尺的正方形,在水池正中央有一根芦苇,它高出水面1尺.如果把这根芦苇拉向水池一边的中点,它的顶端恰好到达池边的水面.求水的深度与这根芦苇的长度.
(第20题图)
21.如图,在△ABC中,AB=17,BC=16,BC边上的中线AD=15.求证:AB=AC.
(第21题图)
(三)拓展探究
22.如图,将长方形ABCD沿AE折叠,使点D落在BC边上的点F处.已知AB=8,BC=10,求CE的长.
(第22题图)
23.观察下列各组勾股数:3,4,5;5,12,13;7,24,25;9,40,41;…
(1)请写出下一组勾股数;
(2)若第一个数用n(n为大于1的奇数)表示,请用含n的式子表示另外两个数,并说明它们是勾股数的理由.
(四)易错专练
24.在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c.若∠B=90°,a=3,b=5,则c=________.
25.在△ABC中,AB=15,AC=13,BC边上的高AD=12,则BC的长为__________.
26.已知三角形的三边长分别为 ,2n,(n为大于1的整数),判断这个三角形是否为直角三角形,并说明理由.
五、参考答案与解析
(一)基础巩固
1.【答案】A
【解析】.
2.【答案】C
【解析】,其余各组都不满足两较短边的平方和等于最长边的平方.
3.【答案】A
【解析】斜边为 ,由面积法得斜边上的高为 .
4.【答案】C
【解析】若8为直角边,第三边为 ;若8为斜边,第三边为 .
5.【答案】A
【解析】由勾股定理,两直角边上正方形面积之和等于斜边上正方形的面积,所以A的面积为 100-64=36.
6.【答案】A
【解析】,是直角三角形,面积为 .
7.【答案】C
【解析】折断部分长为 (m),所以树高为 9+15=24(m).
8.【答案】C
【解析】C项三个角分别为45°,60°,75°,不是直角三角形;A项 ,∠B=90°;B项符合勾股数3,4,5;D项∠B=∠A+∠C,∠B=90°.
9.【答案】8;24
【解析】,面积= .
10.【答案】12;60
【解析】底边上的高平分底边,高= ,面积= .
11.【答案】2.4
【解析】.
12.【答案】4.8
【解析】∵ ,∴ 是直角三角形,最长边上的高为 .
13.【答案】
【解析】正方形边长为1,对角线长为 ,所以OA= .
14.【答案】直角
【解析】由非负数的性质得a=5,b=12,c=13,且 ,所以△ABC是直角三角形.
15.【答案】
【解析】连接BD.∵ DE垂直平分AB,∴ BD=AD.设CD=x,则BD=AD=8-x.在Rt△BCD中,,解得 .
(二)能力提升
16.解:在Rt△ABD中,;
在Rt△ACD中,.
∴ BC=BD+CD=9+5=14.
17.解:过点A作AD⊥BC于点D.∵ AB=AC,∴ .
在Rt△ABD中,.
∴ .
又 ,∴ .
18.解:(1)连接BD.在Rt△ABD中,(m).
在△BCD中,∵ ,∴ ∠DBC=90°.
∴ ().
(2)114×100=11400(元).答:共需11400元.
19.解:由题意得OA=16×1.5=24(海里),OB=12×1.5=18(海里).
∵ 东北方向与东南方向的夹角为 45°+45°=90°,∴ ∠AOB=90°.
∴ (海里).
答:此时两船之间的距离为30海里.
20.解:设水深为x尺,则芦苇长为(x+1)尺.芦苇底端到池边中点的水平距离为 (尺).
由勾股定理,得 ,即 ,解得x=12.
∴ x+1=13.答:水深12尺,芦苇长13尺.
21.证明:∵ AD是BC边上的中线,BC=16,∴ BD=CD=8.
在△ABD中,∵ ,
∴ ∠ADB=90°,即AD⊥BC.
又∵ BD=CD,∴ AD垂直平分BC,∴ AB=AC.
(三)拓展探究
22.解:由折叠可知AF=AD=BC=10,EF=DE.
在Rt△ABF中,,∴ FC=10-6=4.
设CE=x,则EF=DE=8-x.
在Rt△ECF中,,解得x=3.即CE的长为3.
23.解:(1)11,60,61.
(2)另外两个数分别为 和 .
理由:∵ n为大于1的奇数,∴ , 都是偶数,两个式子的值都是正整数.
∵ ,
∴ n,, 是一组勾股数.
(四)易错专练
24.【答案】4
【解析】∠B=90°,所以斜边是b,.易错点:习惯性地认为c是斜边而得到 .
25.【答案】14或4
【解析】BD=9,CD=5.当∠C为锐角时,D在BC上,BC=9+5=14;当∠C为钝角时,D在BC的延长线上,BC=9-5=4.
26.解:是直角三角形.理由如下:
∵ ,
∴ 由勾股定理的逆定理可知,这个三角形是直角三角形,且边长为 的边所对的角是直角.
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