内容正文:
3.2 勾股定理的逆定理(知识解读)
【苏科版2024】
题型归纳
【题型 1··判断三边能否构成直角三角形】 2
【题型 2·勾股数】 3
【题型3·网格中判断直角三角形】 5
【题型 4··图形上与己知两点构成直角三角形的点】 9
【题型 5·利用勾股定理的逆定理求解】 12
【题型 6·勾股定理的逆定理实际应用】 16
【随堂检测】 20
知识点1 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
知识点2 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.
【题型 1··判断三边能否构成直角三角形】
【例1】下列四组数中能作为直角三角形的三边长的是( )
A.1,1,2 B.,, C.5,11,16 D.8,15,17
【答案】D
【分析】根据三角形的三边关系和勾股定理逆定理求解即可.
【详解】解:A、,不能组成三角形,不符合题意;
B、,不能组成直角三角形,不符合题意;
C、,不能组成三角形,不符合题意;
D、,能组成直角三角形,符合题意.
【变式1-1】小明把一根长为的木条加工成一个直角三角形框架,这个三角形的三边长可以是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】B
【详解】解:对选项A,,,,不符合勾股定理,∴不符合题意.
对选项B,,符合勾股定理,∴符合题意.
对选项C,,不满足三角形三边关系,无法构成三角形,∴不符合题意.
对选项D,,,,不符合勾股定理,∴不符合题意.
【变式1-2】若是的三边长,且满足,则下列结论正确的是( )
A.是直角 B.是直角 C.是直角 D.无法判断
【答案】C
【详解】解:∵,由勾股定理逆定理知为斜边,.
【变式1-3】若的三边分别是,,,则下列条件不能判断是直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查直角三角形的判定,用到勾股定理的逆定理与三角形内角和定理,根据相关定理逐一判断选项即可.
【详解】解:A. ,符合勾股定理的逆定理,
是直角三角形,不符合题意;
B. 设,,,其中,
,,
,不能判定是直角三角形,符合题意;
C. ,
,
又,
,即,是直角三角形,不符合题意;
D. 设,,,
由三角形内角和得,解得,
,是直角三角形,不符合题意.
【题型 2·勾股数】
【例2】下列四组数中,是勾股数的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】C
【分析】利用勾股数的定义进行分析即可.此题考查了勾股数,关键是掌握满足的三个正整数,称为勾股数.
【详解】解:A、,
,
故不是勾股数;
B、各数不是整数,不是勾股数;
C、,是勾股数;
D、,不是勾股数.
【变式2-1】下列各组数中,是勾股数的一组是( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
【答案】D
【详解】解:A、,,,故不是勾股数;
B、,,,故不是勾股数;
C、,,,故不是勾股数;
D、,,,故是勾股数.
【变式2-2】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.
【变式2-3】学习了勾股数后,我们知道,,,…都是勾股数组.某学习小组分析这些勾股数组发现:,;,;,;…分析其中的规律,解答下列问题.
(1)请你根据发现的规律写出下一组勾股数:__________.
(2)根据以上规律猜想:三个正整数中,若一个数为(,且n为整数),另外两个数分别为__________,__________时,则这三个数为勾股数.
请你补充完整猜想并验证猜想.
【答案】(1)(10,24,26)
(2),,
证明:∵,,
∴,
∴是勾股数.
【分析】(1)通过观察得到下一组勾股数组的前两个数为,,利用勾股定理计算或者通过规律得到第三个数是26;
(2)由观察归纳得到两个数与n之间的关系,结合代数运算验证猜想的正确性.
【详解】(1)略
(2)略
【题型3·网格中判断直角三角形】
【例3】如图,网格中每个小正方形的边长均为1,的顶点均在格点(网格线的交点)上.
(1)判断的形状,并说明理由;
(2)求点A到边的距离.
【答案】(1)
解:是直角三角形.
理由:由题意,得,,,
∴,
∴是直角三角形,且.
(2)点A到边的距离为2
【分析】本题主要考查勾股定理逆定理,熟练掌握勾股定理逆定理是解题的关键.
(1)由题意易得,,,然后利用勾股定理逆定理可求解;
(2)设点A到边的距离为h,则由等面积法可进行求解.
【详解】(1)略
(2)∵,
∴.
设点A到边的距离为h,
∴,即,
∴,即点A到边的距离为2.
【变式3-1】如图,每个小方格的边长都为1.
(1)求图中格点的面积;
(2)判断的形状,并证明你的结论.
【答案】(1)
(2)
解:是直角三角形.证明如下:
由图可知,,,
,
是直角三角形.
【分析】本题考查了求格点三角形的面积,勾股定理及其逆定理:
(1)的面积等于边长为4的正方形面积减去三个直角三角形面积;
(2)利用勾股定理求得,,,再利用勾股定理的逆定理进行判断即可.
【详解】(1)解:.
(2)略
【变式3-2】如图,在平面直角坐标系内,小正方形边长为1.
(1)请直接写出、、的坐标;
(2)求的面积;
(3)在中,求边上的高.
【答案】(1),,;
(2)5
(3)边上的高为2.
【分析】本题考查勾股定理,三角形的面积,点的坐标.
(1)根据图即可解答;
(2)先根据勾股定理求出三边的长,根据共定理的逆定理可判断是直角三角形,即可求出面积;
(3)根据第(2)的面积,用勾股定理求出,即可求出边上的高.
【详解】(1)解:由图可知,,,;
(2)解:由勾股定理可知,,
,
,
,
是直角三角形,,
的面积为;
(3)解:的面积为5,,设边上高为,
,
,即边上的高为2.
【变式3-3】如图,在网格中,每个小正方形的边长都为1.
(1)的面积为________;
(2)判断的形状,并说明理由.
(3)求边上的高.
【答案】(1)5;
(2)△ABC是直角三角形,理由见解析;
(3)2.
【分析】(1)根据割补法即可求解;
(2)利用勾股定理的逆定理即可判断是直角三角形;
(3)过点C作CF⊥AB于点F,根据等积法即可求得CF值.
【详解】(1)解:如图:
∵AE=1,BD=4,ED=4,EC=DC=2,
∴S△ABC=S梯形ABDE-S△BCD-S△ACE=
=
=
=10-4-1
=5,
故答案为:5;
(2)解:△ABC是直角三角形,理由如下:
∵AB2=32+42=25,BC2=42+22=20,AC2=12+22=5,
∴BC2 +AC2=20+5=25,
即AB2= BC2 +AC2,
故△ABC是直角三角形.
(3)解:如图:过点C作CF⊥AB于点F,
由(1)(2)知:S△ABC=5,AB=5,
∴S△ABC=,
即,
解得CF=2,
故边上的高为2.
【点睛】此题考查三角形面积,勾股定理及其逆定理,掌握基本知识是解答此题的关键.
【题型 4··图形上与己知两点构成直角三角形的点】
【例4】已知在的网格中,每个小正方形的边长为点均在格点上.以为边作直角三角形(点在格点上),能作___________个.
【答案】7
【分析】本题考查了勾股定理逆定理,正确进行讨论,把每种情况考虑全面是解题的关键.
分别以中A,B,C三个点为直角三角形的直角顶点,分三种情况分别讨论即可.
【详解】解:如下图,
当为斜边即点C为直角顶点,则第三个点C所在的位置有:,两个;
当为直角边且A点为直角顶点,则第三个点C所在的位置有:,两个;
当为直角边且B点为直角顶点,则第三个点C所在位置有:,,三个.
∴能作7个为边的直角三角形.
故答案为:7.
【变式4-1】如图,方格中的点A,B称为格点(格线的交点),以为一边画,其中是直角三角形的格点C的个数为______________.
【答案】4
【分析】此题主要考查了勾股定理逆定理,关键是正确作出图形,不要漏掉任何一种情况.
【详解】解:如图所示,即为所求,
∴以为一边画,其中是直角三角形的格点C的个数为4,
故答案为:4.
【变式4-2】如图是的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点.已知点A和点B在格点上,在网格中的格点上另找一点C,使A,B,C三点构成一个直角三角形,则这样的点C共有( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【答案】A
【分析】此题考查了直角三角形的判定,网格的性质,
根据题意分别作出以A,B,C三点为顶点的直角三角形,进而求解即可.
【详解】如图所示,
∴这样的点C共有5个.
故选:A.
【变式4-3】在如图的网格中,以为一边画,则满足条件的格点C共有( )
A.6个 B.5个 C.4个 D.3个
【答案】A
【分析】本题考查了直角三角形的性质与判定,根据网格的特点,分为斜边,以及分别为直角顶点,分类讨论,即可求解.
【详解】解:当是斜边时,则第三个顶点所在的位置有:C、D、E、H四个;
当是直角边,A是直角顶点时,第三个顶点是F点;
当是直角边,B是直角顶点时,第三个顶点是G.
因而共有6个满足条件的顶点.
故选:A.
【题型 5·利用勾股定理的逆定理求解】
【例5】校园内要规划一块等腰三角形绿地,其中,底边.打算在边上的点处安装喷灌龙头,测得,.
(1)求的长;
(2)求中边上的高.
【答案】(1);
(2).
【分析】由勾股定理逆定理可得是直角三角形,,故有,设,则,最后通过勾股定理即可求解;
过作于点,然后通过即可求解.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,
∴是直角三角形,,
∴,
设,则,
在中,,即,
解得,即,
∴的长为;
(2)解:∵,
∴,
过作于点,如图,
∵,
∴,
∴,
∴中边上的高为.
【变式5-1】如图,在中,,,,试求线段的长.
【答案】
【分析】由勾股定理逆定理得出是以的直角三角形,再利用勾股定理计算即可得出结果.
【详解】解: ,,,
,,
,
是以的直角三角形,
,
在中,,
.
【变式5-2】如图,在四边形中,,,,,.
(1)求的长;
(2)求四边形的面积.
【答案】(1)的长为5;
(2)四边形的面积为36
【分析】(1)在中,根据勾股定理求得的长即可;
(2)在中,根据得到是直角三角形,利用进行求解即可.
【详解】(1)解:在中,,
∴;
(2)解:在中,由于,即,
∴是直角三角形,
∴.
【变式5-3】如图,中,,,边上的中线,延长到点E,使得,连接.
(1)求证:;
(2)求的长;
(3)求的面积.
【答案】(1)证明:∵是的中线,
∴,
又∵,
∴;
(2)
(3)6
【分析】(1)利用即可证明;
(2)可证明,得到;再利用勾股定理求出的长即可得到答案;
(3)由全等三角形的性质得到,则可证明,据此根据三角形的面积公式求解即可.
【详解】(1)略
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴;
在中,由勾股定理得,
∵是的中线,
∴;
(3)解:∵,
∴,
∴
.
【题型 6·勾股定理的逆定理实际应用】
【例6】国产人形机器人已从机械执行迈向了具备感知、决策能力的智能新时代.如图是一块四边形的空地,现在计划对这块空地进行改造,工作人员利用机器人对空地进行测量.通过测量得知,这块空地的,求这块空地的面积.
【答案】这块空地的面积为
【分析】根据勾股定理求出,再根据勾股定理逆定理得出,最后根据直角三角形的面积公式分别求出和的面积,即可求出这块空地的面积.
【详解】解:在中,,
∴,
;
在中,,
∵,,
∴,
∴是直角三角形,,
∴;
∴,
答:这块空地的面积为.
【变式6-1】如图,一条东西走向的公路一侧有一村庄,从村庄到公路原有两个出口、,其中,,由于暴雨导致到的小路路面塌陷,现已不通,该村为方便村民出行,决定在旁边新修一条小路(,,在同一条直线上),测得,.
(1)从村庄到公路,请通过计算说明是否为距离最近的路;
(2)求新修的路比原来的路短多少?
【答案】(1)解:∵,,,
∴,,
∵
∴
∴是直角三角形,
∴
∴从村庄到公路,是距离最近的路;
(2)
【分析】(1)利用勾股定理的逆定理证出是直角三角形,得到,即可说明;
(2)利用勾股定理运算出的长,再作比较即可.
【详解】(1)略
(2)∵,,
∴,
∵,
∴是直角三角形,
∴在中,,
∴.
【变式6-2】台风风力强,影响范围大,有极强的破坏力.如图,有一台风中心沿东西方向由向移动,点为一海港,且点与,两点的距离分别为,,又.经测量,距离台风中心及以内的地区会受到影响.
(1)海港会受台风影响吗?为什么?
(2)若台风中心的移动速度为,则台风影响海港持续的时间有多长?
【答案】(1)海港会受台风影响.
理由:如图,过点作于点.
∵,
∴是直角三角形,,
∴,即,
∴.
∴海港会受台风影响.
(2)台风影响海港持续时间为0.5小时
【分析】(1)利用勾股定理的逆定理得出是直角三角形,进而得出的度数;利用三角形面积得出的长,进而得出海港是否受台风影响;
(2)利用勾股定理得出的长,即可得出的长,进而得出台风影响该海港持续的时间.
【详解】(1)略
(2)解:在线段上取点,,使,
在中,,
∵,,
∴.
(小时).
∴台风影响海港持续时间为0.5小时.
【变式6-3】【问题情境】如图①,在中,为边上的高.
【特例研究】
(1)若,,,求证:;
【问题解决】
(2)如图②是某木质房梁的侧面图,小华照此结构设计出右侧房梁示意图如图③,已知斜梁,斜梁,,横梁.若横梁与竖梁不垂直则为不安全房梁,请判断小华设计的房梁是否安全?并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)不安全,理由见解析
【分析】(1)先利用勾股定理求得、,然后求得,即;最后根据勾股定理逆定理可得是直角三角形,从而证明结论;
(2)由勾股定理可得,进而得到,再利用勾股定理逆定理进行判断即可.
【详解】(1)解:∵.
∴,
∴,,
∵,,
∴,即,
∴,
∴是直角三角形,且.
(2)解:小华设计的房梁不安全,理由如下:
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,即,
∴与不垂直,
∴小华设计的房梁不安全.
随堂检测
【随堂检测】
1.如图所示,下列三角形中是直角三角形的是( )
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、,,,不能构成直角三角形,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.
2.下列各组数中,是勾股数的一组是( )
A.1,1,2 B.2,3,4 C.7,8,9 D.9,12,15
【答案】D
【分析】满足的三个正整数,称为勾股数,由此求解即可.
【详解】解:A、,此选项不符合题意;
B、,此选项不符合题意;
C、,此选项不符合题意;
D、,此选项符合题意;
3.如图是数学交流群中的一个截图片段,则回答正确的是( )
A.嘉嘉 B.琪琪 C.亮亮 D.明明
【答案】C
【分析】利用勾股定理逐一判断即可.
【详解】解:A:,不是勾股数,不符合题意;
B:,不是勾股数,不符合题意;
C:,是勾股数,符合题意;
D:,不是勾股数,不符合题意;
4.如图,在中,,于点,则的长为( )
A. B.2 C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了勾股定理的逆定理,三角形的面积.根据勾股定理的逆定理可得是直角三角形,且,进而根据等面积法求得,进而根据勾股定理即可求解.
【详解】解:∵
∴,
∴是直角三角形,且
∵,
∴是边上的高,
∵
∴,
在中,
故选:A.
5.如图,在中,,,边的垂直平分线分别交、于点、,连接,若的周长为28,则的长为( )
A.3.5 B.4 C.4.5 D.5
【答案】A
【分析】本题考查的是线段垂直平分线的性质,勾股定理及其逆定理.根据线段垂直平分线的性质得到,根据三角形的周长公式计算,得到,再利用勾股定理的逆定理求得,设,在中,利用勾股定理列式计算即可求解.
【详解】解:∵是线段的垂直平分线,
∴,
∵的周长为28,
∴,
∴,又,
∴,
设,,
∵,,,,
∴,
∴,
在中,,,,
由勾股定理得,即,
解得,
即,
故选:A.
6.若,,是勾股数,则的值是________.
【答案】
【分析】勾股数是满足勾股定理的正整数.需分两种情况讨论,分别为是最长边,是最长边,利用勾股定理计算后,根据勾股数的定义筛选结果即可.
【详解】解:分两种情况讨论:
当为最长边时,由勾股定理得,
不是完全平方数,不是正整数,不符合勾股数定义,舍去;
当为最长边时,由勾股定理得 ,
,是正整数,符合勾股数定义.
7.清代数学家罗士琳提出了推算勾股数的“罗士琳法则”.由此法则写出了下列几组勾股数:①3,4,5;②5,12,13;③7,24,25;④9,40,41;……根据上述规律,写出第⑤组勾股数为________.
【答案】,,
【分析】观察可知,每组勾股数的第一个数字为奇数,后面两个数字为两个连续的整数,得到第⑤组勾股数的第1个数为11,设第2个数为,则第3个数为,根据勾股定理列出方程进行求解.
【详解】解:由题意,第⑤组勾股数的第1个数为11,设第2个数为,则第3个数为,
由勾股定理,得:,
解得:,
∴;
∴第⑤组勾股数为.
8.如图,在四边形中,,,,,,四边形的面积为_________.
【答案】
【分析】连接,利用勾股定理的逆定理可得,从而利用四边形的面积等于两个直角三角形的面积之和求解即可.
【详解】解:连接,
∵,,,
∴
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
,
∴.
9.如图,在中,,,,.
(1)求的长;
(2)请判断的形状,并说明理由.
【答案】(1)
(2) 是直角三角形,理由如下:
由(1)知,
,
,
,
是直角三角形.
【分析】(1)在直角中利用勾股定理即可求解;
(2)利用勾股定理的逆定理即可判断.
【详解】(1)解: ,
,
在 中,,
在 中,;
(2)略.
10.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.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=.
11.某台风沿东西方向路线由向移动,是沿海一处气象观测站.已知观测站与直线上、两点的距离分别为、、.气象预报:距离台风中心及以内的区域会受到台风影响.
(1)气象观测站会不会受到台风的影响?请说明理由.
(2)若台风中心移动速度为每小时,求该观测站受台风影响的持续时间?
【答案】(1)气象观测站受台风影响,
过点C作于点D,
、、
,
是直角三角形,
,
,
,
以台风中心为圆心周围以内为受影响区域,
气象观测站受台风影响;
(2)受影响,台风影响该气象站持续的时间为5小时
【分析】(1)利用勾股定理的逆定理得出是直角三角形,过点C作于点D,利用三角形面积得出的长,进而得出气象观测站受台风影响,
(2)利用勾股定理得出以及的长,进而得出台风影响该气象站持续的时间.
【详解】(1)略
(2)解:如图:距离台风中心及以内的地区会受到影响,
时,正好影响C气象站,
在直角三角形中,由勾股定理得:,
∵,,
(小时).
答:受影响,台风影响该气象站持续的时间为5小时.
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3.2 勾股定理的逆定理(知识解读)
【苏科版2024】
题型归纳
【题型 1··判断三边能否构成直角三角形】 2
【题型 2·勾股数】 2
【题型3·网格中判断直角三角形】 3
【题型 4··图形上与己知两点构成直角三角形的点】 5
【题型 5·利用勾股定理的逆定理求解】 6
【题型 6·勾股定理的逆定理实际应用】 7
【随堂检测】 9
知识点1 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
知识点2 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.
【题型 1··判断三边能否构成直角三角形】
【例1】下列四组数中能作为直角三角形的三边长的是( )
A.1,1,2 B.,, C.5,11,16 D.8,15,17
【变式1-1】小明把一根长为的木条加工成一个直角三角形框架,这个三角形的三边长可以是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【变式1-2】若是的三边长,且满足,则下列结论正确的是( )
A.是直角 B.是直角 C.是直角 D.无法判断
【变式1-3】若的三边分别是,,,则下列条件不能判断是直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
【题型 2·勾股数】
【例2】下列四组数中,是勾股数的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【变式2-1】下列各组数中,是勾股数的一组是( )
A.,, B.,, C.,, D.,,
【变式2-2】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________.
【变式2-3】学习了勾股数后,我们知道,,,…都是勾股数组.某学习小组分析这些勾股数组发现:,;,;,;…分析其中的规律,解答下列问题.
(1)请你根据发现的规律写出下一组勾股数:__________.
(2)根据以上规律猜想:三个正整数中,若一个数为(,且n为整数),另外两个数分别为__________,__________时,则这三个数为勾股数.
请你补充完整猜想并验证猜想.
【题型3·网格中判断直角三角形】
【例3】如图,网格中每个小正方形的边长均为1,的顶点均在格点(网格线的交点)上.
(1)判断的形状,并说明理由;
(2)求点A到边的距离.
【变式3-1】如图,每个小方格的边长都为1.
(1)求图中格点的面积;
(2)判断的形状,并证明你的结论.
【变式3-2】如图,在平面直角坐标系内,小正方形边长为1.
(1)请直接写出、、的坐标;
(2)求的面积;
(3)在中,求边上的高.
【变式3-3】如图,在网格中,每个小正方形的边长都为1.
(1)的面积为________;
(2)判断的形状,并说明理由.
(3)求边上的高.
【题型 4··图形上与己知两点构成直角三角形的点】
【例4】已知在的网格中,每个小正方形的边长为点均在格点上.以为边作直角三角形(点在格点上),能作___________个.
【变式4-1】如图,方格中的点A,B称为格点(格线的交点),以为一边画,其中是直角三角形的格点C的个数为______________.
【变式4-2】如图是的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点.已知点A和点B在格点上,在网格中的格点上另找一点C,使A,B,C三点构成一个直角三角形,则这样的点C共有( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
【变式4-3】在如图的网格中,以为一边画,则满足条件的格点C共有( )
A.6个 B.5个 C.4个 D.3个
【题型 5·利用勾股定理的逆定理求解】
【例5】校园内要规划一块等腰三角形绿地,其中,底边.打算在边上的点处安装喷灌龙头,测得,.
(1)求的长;
(2)求中边上的高.
【变式5-1】如图,在中,,,,试求线段的长.
【变式5-2】如图,在四边形中,,,,,.
(1)求的长;
(2)求四边形的面积.
【变式5-3】如图,中,,,边上的中线,延长到点E,使得,连接.
(1)求证:;
(2)求的长;
(3)求的面积.
【题型 6·勾股定理的逆定理实际应用】
【例6】国产人形机器人已从机械执行迈向了具备感知、决策能力的智能新时代.如图是一块四边形的空地,现在计划对这块空地进行改造,工作人员利用机器人对空地进行测量.通过测量得知,这块空地的,求这块空地的面积.
【变式6-1】如图,一条东西走向的公路一侧有一村庄,从村庄到公路原有两个出口、,其中,,由于暴雨导致到的小路路面塌陷,现已不通,该村为方便村民出行,决定在旁边新修一条小路(,,在同一条直线上),测得,.
(1)从村庄到公路,请通过计算说明是否为距离最近的路;
(2)求新修的路比原来的路短多少?
【变式6-2】台风风力强,影响范围大,有极强的破坏力.如图,有一台风中心沿东西方向由向移动,点为一海港,且点与,两点的距离分别为,,又.经测量,距离台风中心及以内的地区会受到影响.
(1)海港会受台风影响吗?为什么?
(2)若台风中心的移动速度为,则台风影响海港持续的时间有多长?
【变式6-3】【问题情境】如图①,在中,为边上的高.
【特例研究】
(1)若,,,求证:;
【问题解决】
(2) 如图②是某木质房梁的侧面图,小华照此结构设计出右侧房梁示意图如图③,已知斜梁,斜梁,,横梁.若横梁与竖梁不垂直则为不安全房梁,请判断小华设计的房梁是否安全?并说明理由.
随堂检测
【随堂检测】
1.如图所示,下列三角形中是直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
2.下列各组数中,是勾股数的一组是( )
A.1,1,2 B.2,3,4 C.7,8,9 D.9,12,15
3.如图是数学交流群中的一个截图片段,则回答正确的是( )
A.嘉嘉 B.琪琪 C.亮亮 D.明明
4.如图,在中,,于点,则的长为( )
A. B.2 C. D.
5.如图,在中,,,边的垂直平分线分别交、于点、,连接,若的周长为28,则的长为( )
A.3.5 B.4 C.4.5 D.5
6.若,,是勾股数,则的值是________.
7.清代数学家罗士琳提出了推算勾股数的“罗士琳法则”.由此法则写出了下列几组勾股数:①3,4,5;②5,12,13;③7,24,25;④9,40,41;……根据上述规律,写出第⑤组勾股数为________.
8.如图,在四边形中,,,,,,四边形的面积为_________.
9.如图,在中,,,,.
(1)求的长;
(2)请判断的形状,并说明理由.
10.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.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___________.
11.某台风沿东西方向路线由向移动,是沿海一处气象观测站.已知观测站与直线上、两点的距离分别为、、.气象预报:距离台风中心及以内的区域会受到台风影响.
(1)气象观测站会不会受到台风的影响?请说明理由.
(2)若台风中心移动速度为每小时,求该观测站受台风影响的持续时间?
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