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专题 02 勾股定理(考点清单,5 考点梳理+6 题型解读)
清单 01 互逆命题
在两个命题中,如果第一个命题的条件是第二个命题的结论,而第一个命题的结论是第二个命题的条件,
那么这两个命题叫做互逆命题.
如果把其中一个命题叫做原命题,那么另一个命题就叫做它的逆命题.
清单 02 互逆定理
如果一个定理的逆命题也是定理,那么这两个定理叫做互逆定理,其中的一个定理叫做另一个定理的逆定
理.
清单 03 勾股定理
1.勾股定理
如图,直角三角形两直角边分别为 , ,斜边为 ,那么 .
即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.要点归纳:
①勾股定理的前提是直角三角形,对于非直角三角形的三边之间则不存在此种关系.
②利用勾股定理时,必须分清直角边,斜边.尤其在记忆 时,此关系只有当 是斜边时才成立.
若 是斜边,则关系式是 ;若 是斜边,则关系式是 .
2.直角三角形斜边上的高
①已知两条直角边,通过勾股定理求出斜边.
②根据直角三角形的面积不变,即 ,求出h.
要点归纳:
(1)勾股定理揭示了一个直角三角形三边之间的数量关系.
(2)利用勾股定理,当设定一条直角边长为未知数后,根据题目已知的线段长可以建立方程求解,这样
就将数与形有机地结合起来,达到了解决问题的目的.
a2 c2 b2 b2 c2 a2 c2 ab2 2ab
(3)理解勾股定理的一些变式: , , .
3.勾股数
x2 y2 z2
满足不定方程 的三个正整数,称为勾股数(又称为高数或毕达哥拉斯数),显然,以
x、y、z
为三边长的三角形一定是直角三角形.
熟悉下列勾股数,对解题会很有帮助:
① 3、4、5; ②5、12、13;③8、15、17;④7、24、25;⑤9、40、41……
a、b、c t at、bt、ct
如果( )是勾股数,当 为正整数时,以 为三角形的三边长,此三角形必为直角三角形
清单 0 4 勾股定理的逆定理
1.勾股定理逆定理如果三角形的三边长分别为 ,且 ,那么这个三角形是直角三角形.
要点归纳:
①不能说在直角三角形中,因为还没确定直角三角形,当然也不能说斜边和直角边.
②当满足 时, 是斜边, 是直角.
③利用勾股定理的逆定理判断一个三角形是否为直角三角形的思路是:先确定最长边,算出最长边的平方
及另两边的平方和,如果最长边的平方与另两边的平方和相等,则此三角形为直角三角形.
2.运用勾股定理的逆定理解决问题的实质就是判断一个角是不是直角.然后进一步结合其他已知条件来解
决问题.
要点归纳:
要判断一个角是不是直角,先要构造出三角形,然后知道三条边的大小,用较小的两条边的平方和与最大
的边的平方比较,如果相等,则三角形为直角三角形;否则不是.
3.如何判定一个三角形是否是直角三角形
c
首先确定最大边(如 ).
c2 a2 b2 c2 a2 b2 c2 a2 b2
验证 与 是否具有相等关系.若 ,则△ABC是∠C=90°的直角三角形;若 ,
则△ABC不是直角三角形.
要点归纳:
a2 b2 c2 a2 b2 c2 c
当 时,此三角形为钝角三角形;当 时,此三角形为锐角三角形,其中 为三角形
的最大边.
【考点题型一】勾股定理的相关计算( )
【例1-1】(23-24八年级下·广西河池·期末)下列各数中,能与 组成一组勾股数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了勾股数,三个正整数若满足两个较小的数的平方和等于最大的数的平方,那么这三个正整数叫做勾股数,据此逐项判断即可求解,掌握勾股数的定义是解题的关键.
【详解】解: 、∵ ,
∴ 不是一组勾股数,该选项不合题意;
、∵ ,
∴ 不是一组勾股数,该选项不合题意;
、∵ ,
∴ 不是一组勾股数,该选项不合题意;
、∵ ,
∴ 是一组勾股数,该选项符合题意;
故选: .
【例1-2】(23-24八年级下·河南周口·期中)如图,圆柱的底面直径为 ,高为 ,蚂蚁在圆柱侧
面爬行,从点A爬到点B的最短路径是(注: 取3)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查的是平面展开-最短路径问题,此题最直接的解法就是将圆柱侧面进行展开,然后利用两
点之间线段最短,再根据勾股定理计算即可.
【详解】在侧面展开图中,
的长等于底面圆周长的一半,即 ,
∵
根据勾股定理得: ,
∴从点A爬到点B的最短路径长 ,
故选:B.【例1-3】(23-24八年级下·广西来宾·期末)“赵爽弦图”巧妙的利用面积关系证明了勾股定理,是我国
古代数学的骄傲,如图所示的“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形与中间的一个小正方形拼成的大正
方形,若图中的直角三角形的长直角边是12,小正方形的面积是49,则大正方形的面积是( )
A.64 B.81 C.169 D.225
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理和正方形的面积,能正确表示大正方形和小正方形的面积及运用数形结合思
想是解题的关键.设直角三角形较长直角边长为 ,较短直角边长为 ,斜边长为 ,根据小正方形的面积
为可解得 ,则大正方形的面积为 ,即可求解.
【详解】解:设直角三角形较长直角边长为 ,较短直角边长为 ,斜边长为 ,如下图,
则 , ,
又∵小正方形的面积为 ,
∴可解得 或 (舍去),
∴ ,
∴大正方形的面积 .
故选:C.
【例1-4】(24-25八年级上·广东佛山·期末)如图,分别以 的三边为边长向外侧作正方形,面积
分别记为 , , .若 ,则图中阴影部分的面积为( )A.5 B.10 C.15 D.20
【答案】A
【分析】本题主要考查了勾股定理、正方形的性质以及三角形面积,由勾股定理得 再由
正方形面积公式得 ,求出 ,即可得到阴影部分的面积.
【详解】解: 是以 为斜边的直角三角形,
,
,
,
,
∴阴影部分的面积为 ,
故选:A.
【例1-5】(24-25八年级上·江苏泰州·期末)如图,在 中, , 的平分线交 于点
D,若 , .
(1)求 的长;
(2)过点D作 ,垂足为E,求 的长.
【答案】(1)8
(2)3【分析】本题考查勾股定理,角平分线的性质:
(1)勾股定理进行求解即可;
(2)根据角平分线的性质结合等积法,进行求解即可.
【详解】(1)解:∵ , , ,
∴ ;
(2)∵ 的平分线交 于点D, , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,即: ,
∴ .
【变式1-1】(23-24八年级下·山东菏泽·期末)我国汉代数学家赵爽为了证明勾股定理,创制了一幅“弦
图”,后人称其为“赵爽弦图”(如图1).图2由弦图变化得到,它是由八个全等的直角三角形拼接而
成.记图中正方形 ,正方形 ,正方形 的面积分别为 , , ,若 ,
则 的值是( )
A.6 B.9 C.12 D.15
【答案】B
【分析】本题考查“赵爽弦图”相关计算,涉及勾股定理、完全平方公式、整式混合运算及正方形面积公式等知识,根据题意,设这八个全等的直角三角形的直角边为 (不妨令 ),斜边为 ,由勾股定
理得到 ,再由正方形面积公式表示出 , , ,运用完全平方公式展开,由整式混合运算化
简解方程即可得到答案,读懂题意,数形结合得到方程求解是解决问题的关键.
【详解】解:设这八个全等的直角三角形的直角边为 (不妨令 ),斜边为 ,则由勾股定理可得
,
, , ,
,
,即 ,解得 ,
的值是 ,
故选:B.
【变式1-2】(23-24八年级下·山东淄博·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,甲每单位时间走7步,乙每单位时间走3步.乙一直向东走,甲先向南走10步,
后又斜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?若设甲走了x步,则由题意
下面所列方程正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了列代数式、勾股定理等知识点,由题意得到甲走的路线与乙走的路线组成直角三
角形成为解题的关键.由题意可得甲走的路线与乙走的路线组成直角三角形,再根据题意可得 、
、 ,然后根据勾股定理列出方程即可.
【详解】解:根据题意可得,如图:甲走的路线与乙走的路线组成直角三角形,设甲走了x步,则斜向北偏东方向走了 步,乙向东走了 步,
即: , , ,
根据题意可得: ,即 ,
故选A.
【变式1-3】(24-25八年级上·江苏扬州·期末)如图,两个阴影部分都是正方形,它们的面积分别为 ,
,则边长 的值为 .
【答案】8
【分析】本题考查了勾股定理,算术平方根的运用,掌握勾股定理的计算是解题的关键.
根据勾股定理,两直角边的平方和等于斜边的平方,再结合正方形的面积公式即可求解.
【详解】解:根据勾股定理,两直角边的平方和等于斜边的平方,正方形的面积为边长的平方,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
故答案为:8 .
【变式1-4】(23-24八年级下·河北保定·期末)如图,在数轴上点A表示的实数是 ,这个实数的小
数部分为 .【答案】 /
【分析】本题考查了实数与数轴,勾股定理.根据勾股定理求出圆弧的半径,再根据点A的位置可得答案,
解题时注意点A在数轴的负半轴上.
【详解】解:根据题意得:半径为 ,
∴ ,
∴点A表示的实数是 ;
这个实数的小数部分为 .
故答案为: ;
【变式1-5】(24-25八年级上·河北沧州·期末)在如图中,所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是
等腰直角三角形,且最大的正方形的面积为4,按照图①至图③的规律设计图案.图③中所有正方形的面
积和为 .
【答案】
【分析】本题考查了正方形与等腰直角三角形的性质,勾股定理,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
根据正方形的性质求出最大正方形的边长为 ,根据等腰直角三角形的性质,利用勾股定理求出最大等腰
直角三角形的腰长为 ,即中等正方形的边长为 ,同理求出中等等腰直角三角形的腰长为 ,即最小
正方形的边长为 ,计算即可得到答案.
【详解】解: 最大的正方形的面积为 ,设最大正方形的边长为 ,
,,
所有的三角形都是等腰直角三角形,设最大等腰直角三角形的腰长为 ,
,
,
中等正方形的边长为 ,
同理可得中等等腰直角三角形的腰长为 ,最小正方形的边长为 ,
图③中所有正方形的面积和为 ,
故答案为: .
【变式1-6】(23-24八年级下·云南红河·期末)已知直角三角形的两条边长分别为2和5,则第三边边长为
.
【答案】 或
【分析】本题考查了勾股定理,分两种情况,①当5为斜边,②5不是斜边时,分别根据勾股定理求出第
三边边长即可.
【详解】解:分两种情况:
①当5为斜边时,第三边边长为 ;
②当5不是斜边时,第三边边长为 ;
综上所述,第三边边长是 或 ,
故答案为: 或 .
【变式1-7】(24-25八年级上·山东威海·期末)如图,三角形纸片 , ,将纸片沿过点C的直
线折叠,使点A落在边 上点D处,再折叠纸片使点B与点D重合,折痕交 于点E.若 ,
,则 的长为 .【答案】
【分析】本题考查折叠的性质,勾股定理.由折叠的性质可证得 是直角三角形,得到 ,
设 ,则 ,利用勾股定理列式计算即可求解.
【详解】解:由折叠可得 , , , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 是直角三角形,
设 ,则 ,
由勾股定理得 ,即 ,
解得 ,
∴ .
故答案为: .
【变式1-8】(24-25八年级下·湖南益阳·期末)作图题.
(1)如图1,在 的方格纸中,线段 的两个端分别落在格点上,请只用直尺在图1中画一条与线段相交的线段 ,要求P、Q两点在格点上,同时满足 且 .
(2)已知如图2所示,直线 与线段 ,点B在L上,点A在 外,请用直尺和圆规在直线L上找出满足
条件的所有点C(共4个,可表示为 、 ),使得 为等腰三角形.(不写作法,保留作
图痕迹)
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查了等腰三角形的定义、勾股定理、尺规作图—作垂线,熟练掌握以上知识点并灵活运用
是解此题的关键.
(1)根据网格特点结合勾股定理作图即可得解;
(2)以点 为圆心,线段 为半径画弧交直线 于 、 ,则 、 为等腰三角形;以点
为圆心,线段 为半径画弧交直线 于 ,则 为等腰三角形;作线段 的垂直平分线交直线
于 ,则 为等腰三角形.
【详解】(1)解:如图: 即为所求,
,
由勾股定理可得: ,
由网格特点可得: ;
(2)解:如图, 、 即为所求.
【变式1-9】(23-24八年级下·吉林白城·期末)勾股定理是人类早期发现并证明的数学定理之一,是用代
数思想解决几何问题的最重要的工具之一,也是数形结合的纽带之一.它不但因证明方法层出不穷吸引着
人们,更因为应用广泛而使人入迷.
(1)应用场景1:在数轴上画出表示无理数的点.
如图1.在数轴上找出表示 的点A,表示1的点B,过点B作直线l垂直于 ,在l上取点C,使 ,
以点A为圆心, 为半径作弧,弧与数轴的交点D表示的数为______.
(2)应用场景2:解决实际问题.
如图2,秋千静止时,踏板离地的垂直高度 ,将它往前推 至C处时,踏板离地的垂直高度
,整个过程中它的绳索始终拉直,求秋千绳 的长.(作 于D)
【答案】(1)
(2)秋千绳 的长为
【分析】本题主要考查了勾股定理的证明,关键是正确理解题意,表示出 , 的长,掌握直角三角
形中两直角边的平方和等于斜边的平方.
(1)根据勾股定理求出 ,根据实数与数轴解答即可.
(2)设秋千的绳索长为 ,根据题意可得 ,利用勾股定理可得 ,即可得
到结论.【详解】(1)在 中,
,
,
点 表示的数是 ;
(2)设秋千绳索 的长度为 ,
由题意可得 ,
四边形 为矩形, , , , ,
, ,
在 中, ,
即 ,
解得 ,
即 的长度为 ,
答:绳索 的长为 .
【考点题型二】勾股定理的证明方法( )
【例2】(23-24八年级下·山东滨州·期末)用不同的方式表示同一图形的面积可以解决线段长度的有关问
题,这种方法称为等面积法,这是一种重要的数学方法,请你用等面积法来探究下列三个问题:
(1)如图1是著名的“赵爽弦图”,由四个全等的直角三角形拼成,请验证勾股定理 .
(2)如图2,在 中, 是 边上的高, ,求 的长度;
(3)如图1,若一个直角三角形的面积为54, ,求中间小正方形的边长.
【答案】(1)见解析;
(2)
(3)3【分析】(1)如图1所示,大正方形的面积等于四个全等的直角三角形面积与小正方形面积和,用代数式
表示出各部分面积按要求列等式化简即可得证;
(2)利用勾股定理得到 ,根据等面积法列式求解即可得到 ;
(3)由(1)的结论,结合完全平方公式变形,代值求解即可得到答案.
【详解】(1)解: 大正方形的面积等于四个全等的直角三角形面积与小正方形面积和,
; ; ;
,即 ;
(2)解:在 中, , ,
∴由勾股定理可得 ,
是 边上的高,
由等面积法可得 ,
, ,
∴ ;
(3)解:由已知可得: ,即 ,
,
小正方形的边长为 .
【点睛】本题考查等面积法解决问题,涉及勾股定理证明、等面积法求线段长、以及完全平方公式与勾股
定理综合,熟练掌握等面积法求解是解决问题的关键.
【变式2-1】(23-24八年级下·河北张家口·期末)根据图形直观推论或验证数学规律和公式的方法,简称
为“无字证明”、“无字证明”可用于验证数与代数、图形与几何等领域中的许多数学公式和规律,体现
了数形结合的思想方法,展现了数学美,下面图形验证的内容是( )A.乘法公式 B.勾股定理
C.直角三角形中边和角的关系 D.中位线定理
【答案】B
【分析】本题主要考查了勾股定理的图形验证.利用正方形面积公式和梯形面积公式用两种不同方式表示
图形的面积即可解决问题.
【详解】解:图中五边形的面积为:大正方形的面积加上两个直角三角形的面积,
即: ,
五边形的面积还可以表示为:两个小正方形的面积加上两个直角三角形的面积,
即: ,
∴
即 ,
∴能利用面积验证勾股定理;
故选:B.
【变式2-2】(23-24八年级下·山东滨州·期末)勾股定理是初等几何中最重要的定理之一,它的证明方法
很多,如图1是3世纪我国汉代的赵爽在注解《周髀算经》时给出的,人们称它为“赵爽弦图”,通过对
图形的切割、拼接,巧妙的利用面积关系证明了勾股定理.
(1)定理证明:图1是由四个全等的直角三角形围成的一个大正方形,中间的部分是一个小正方形(阴影).
如果直角三角形较小的直角边长为a,较大的直角边长为b,斜边长为c,请你根据图1证明勾股定理;
(2)问题解决:如图2,圆柱的高为 ,底面半径为 ,蚂蚁在圆柱表面爬行,从点A爬到点B的最短
路径是多少厘米?(结果可保留 )【答案】(1)见解析
(2)从点A爬到点B的最短路径是 厘米
【分析】(1)利用阴影部分的面积=大正方形面积-4直角三角形面积额即可得答案;
(2)画出圆柱侧面展开图矩形,利用勾股定理即可得答案.
本题考查勾股定理证明和求最短路径;
【详解】(1)∵阴影部分的面积=大正方形面积-4个直角三角形面积,
∴
∴
∴
(2)画出圆柱侧面展开图:
根据底面半径为 ,得出
∵圆柱的高为 ,
∴
∴从点A爬到点B的最短路径是 厘米
【变式2-3】(23-24八年级下·山西吕梁·期末)勾股定理是一个古老的数学定理,它有很多种证明方法,
我国汉代数学家赵爽根据弦图,利用面积进行证明.
定理表述
(1)请根据图①中的直角三角形叙述勾股定理.(用文字或符号语言)
尝试证明
(2)以图①中的直角三角形为基础,可以构造出以a,b为底, 为高的直角梯形(如图②),请你利
用图②,验证勾股定理.
拓展延伸
(3)利用图中②的直角梯形,我们可以证明 ,请将证明步骤补充完整.∵ , ______,
在直角梯形 中, ______ (填“<”或“>”或“=”),即______, ,
∴
【答案】(1)解答见解析部分;(2)证明见解析部分;(3)
【分析】本题考查了勾股定理,全等三角形的判定和性质,直角梯形的性质等知识,解题的关键是正确寻
找全等三角形解决问题,学会利用面积法解决问题.
(1)根据勾股定理解答即可;
(2)证明 ,推出 是直角三角形.再结合
,可得结论;
(3)根据 ,构建不等式,解决问题即可.
【详解】(1)解:直角三角形的两直角边长的平方和等于斜边的平方,如果直角边为 ,斜边为 ,那
么 .
(2)证明:在 和 中,
∴ ,
∴ .
又∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 是直角三角形.∵ ,
∴ ,
即 ,
整理得 .
(3)解:∵ ,
,
,
又∵在直角梯形 中有 ,即 ,
,
故答案为: .
【变式2-4】(23-24八年级上·广东河源·期末)如图, 为 上一点, , , ,
, 交于点 ,且 .
(1)判断线段 , , 的数量关系,并说明理由;
(2)连接 , ,若设 , , ,利用此图证明勾股定理.
【答案】(1) .理由见解析
(2)见解析【分析】本题主要考查了全等三角形的性质和判定,勾股定理的证明,
(1)根据 证明 ,可得答案;
(2)根据 ,可得答案.
【详解】(1)解: .
理由如下:
如图,
, ,
.
又 ,
.
, ,
.
在 和 中,
,
.
, .
又 ,
;
(2)证明: ,
,
,
.
【变式2-5】(24-25八年级上·全国·期末)如图1是著名的赵爽弦图,它是由四个全等的直角三角形拼成,每个直角三角形的两直角边的长分别为a和b,斜边长为c.
(1)如图1请你用它验证勾股定理.
(2)如图2四边形 中 于点O, , , ,请直接写出 .
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了勾股定理的证明,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
(1)通过图中小正方形面积证明勾股定理;
(2)根据 均为直角三角形,根据勾股定理得出 即可求
出 的值.
【详解】(1)解: ,
另一方面 ,
即 ,
;
(2)解:由题意可得, 均为直角三角形,
由勾股定理可得, ①, ②, ③, ④
可得 ;
可得 ;
即: ,
,
解得 (负值舍去),
故答案为: .
【变式2-6】(23-24八年级下·全国·期末)勾股定理神奇而美妙,它的证法多种多样,聪聪在学习了教材中介绍的拼图证法以后,突发灵感,给出了如下拼图:两个全等的直角三角板 和直角三角板 ,
顶点D在 边上,顶点B、F重合,连接 .设 交于点G,若 ,
, , .请你回答以下问题:
(1)填空: , ;
(2)请用两种方法计算四边形 的面积,并以此为基础证明勾股定理.
【答案】(1) ,
(2) , ,证明见解析
【分析】本题考查了图形的面积计算以及勾股定理的证明
(1)根据全等的性质得到 ,然后利用互余的性质证明即可;
(2)结合(1)小问的结论用两种面积算法证明即可;
熟知数形结合思想的运用是关键
【详解】(1)解: ,
,
,
,
,
;
,
,
故答案为:90, ;
(2)方法一
∶
方法二:根据上面的方法可得出
【考点题型三】勾股定理的应用( )
【例3-1】(23-24八年级下·全国·期末)如图,一架 长的梯子 斜靠在一竖直的墙 上,这时
为 当梯子的顶端A沿墙向下滑的距离 与梯子底端B向外移的距离 相等时, 的长是 .
【答案】
【知识点】求梯子滑落高度(勾股定理的应用)
【分析】本题考查了勾股定理的应用,在应用勾股定理解决实际问题时,勾股定理与方程的结合是解决实
际问题常用的方法,先根据勾股定理求出 的长,根据勾股定理即可得出结论.
【详解】解:
设
解得:
故答案为: .
【例3-2】(23-24八年级下·河南安阳·期末)学校旗杆上的绳子垂到地面还多3 ,将绳子的下端拉开9
后,下端刚好接触地面,则旗杆的高度为 .
【答案】12
【知识点】求旗杆高度(勾股定理的应用)
【分析】本题考查了勾股定理的应用,设旗杆的高度为 ,可得 , ,由勾股定理得 ,即可求解;能将问题转化为勾股定理求解是解题的关键.
【详解】解:设旗杆的高度为 ,
如图,
,
,
,
,
解得: ,
,
旗杆的高度为 ,
故答案: .
【例3-3】(23-24八年级下·河北邯郸·期末)如图,一段斜坡上有两棵树,两棵树之间的水平距离为 ,
竖直距离为 ,树的高度都是2m.一只小鸟从一棵树的顶端飞到另一棵树的顶端,至少要飞( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】求小鸟飞行距离(勾股定理的应用)
【分析】本题考查了勾股定理的应用.如图,根据题意得: ,利用勾股定
理即可求出结果.
【详解】解:如图,根据题意得: ,
,
一只小鸟从一棵树的顶端飞到另一棵树的顶端,至少要飞 ,
故选:B.
【例3-4】(23-24八年级下·新疆昌吉·期末)如图所示,一场暴雨过后,垂直于地面的一棵树在距地面1
米处折断,树尖B恰好碰到地面,经测量 米,求这棵树的高度.(结果保留根号)
【答案】大树的高度为 米
【知识点】求大树折断前的高度(勾股定理的应用)
【分析】本题考查勾股定理,熟练掌握勾股定理是解题的关键,根据勾股定理可得到 ,再由
即为树高,进而得到答案.
【详解】解:由题可得: , ,
∵ ,
在 中,由勾股定理得: ,
∴ 米.
答:大树的高度为 米.
【例3-5】(23-24八年级下·云南昆明·期末)我国古代数学著作《九章算术》记载了一道有趣的问题,原
文是:今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐.问水深、葭长各几何.译为: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.水的深度与这根芦苇的长度分别是多少?设水深为x尺,根据题意,可列方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】解决水杯中筷子问题(勾股定理的应用)
【分析】本题考查勾股定理的应用,根据题意,这根芦苇的长度为 尺,利用勾股定理列方程即可.
【详解】解:设水深为x尺,则这根芦苇的长度为 尺,
根据题意,得 ,
故答案为:A.
【例3-6】(23-24八年级下·云南德宏·期末)某天,暴风雨突然来袭,海上搜救中心接到海面上遇险船只
从A,B两地发出的求救信号.搜救中心及时派出甲、乙两艘搜救艇同时从港口O出发,甲搜救艇以12海
里/时的速度沿北偏东 的方向向A地出发,乙搜救艇以16海里/时的速度沿南偏东 的方向向B地出发,
2小时后,甲、乙两艘搜救艇同时到达遇险船只A,B处.求此时甲、乙两艘搜救艇之间的距离 .
【答案】此时甲、乙两艘搜救艇之间的距离AB是40海里
【知识点】解决航海问题(勾股定理的应用)
【分析】本题主要考查了方向角的有关计算,勾股定理的应用,先根据题意得出 , ,
(海里), (海里),证明 为直角三角形,再根据勾股定理求出结果即可.
【详解】解:由题意,得:
, , (海里), (海里),
∴
,
在 中,由勾股定理得: ,
∴ (海里),
答:此时甲、乙两艘搜救艇之间的距离 是40海里.
【例3-7】(23-24八年级下·云南昭通·期末)为了培养学生的数学核心素养,提高学生发现问题,分析问
题,解决问题的能力.2024年昭通市某学校的156班组织了一次课外研学活动.在研学活动中,王宇同学
欲控制遥控轮船匀速垂直横渡一条河,但由于水流的影响,实际上岸地点F与欲到达地点E相距10米,结
果轮船在水中实际航行的路程 比河的宽度 多2米,则河的宽度 是( ).
A.8米 B.12米 C.16米 D.24米
【答案】D
【知识点】求河宽(勾股定理的应用)
【分析】本题考查了勾股定理的应用,根据题意可知 为直角三角形,根据勾股定理列方程就可求出
直角边 的长度.【详解】解:根据题意可知 米,
设 ,则 ,
中,由勾股定理得 ,
即 ,
解得 .
∴该河的宽度 为24米.
故选:D.
【例3-8】(23-24八年级下·山东济宁·期中)如图,一辆汽车在一条限速 的笔直的公路上沿直线
匀速行驶,某一时刻汽车行驶到车速检测仪A正前方 处的点C处, 后汽车行驶到距离车速检测仪A
点 的点B处.
(1)求B、C间的距离;
(2)这辆汽车超速了吗?请说明理由.
【答案】(1)B、C间的距离为
(2)这辆汽车未超速,理由见解析
【知识点】判断汽车是否超速(勾股定理的应用)、求一个数的算术平方根
【分析】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
(1)利用勾股定理代入数据即可求得答案.
(2)先根据 , 间的距离求得小汽车在 内行驶的速度,再和限速 比较大小即可.
【详解】(1)解:在 中,由 , ,且 为斜边,
根据勾股定理可得 .
答: , 间的距离为 .
(2)解:这辆小汽车没有超速,理由如下:
,
而 ,
,∴这辆小汽车没有超速.
【例3-9】(23-24八年级下·重庆秀山·期末)第五号台风“杜苏芮”的中心于2023年7月27日下午位于福
建省厦门市境内,最大风力有15级(50米/秒),中心最低气压为940百帕,台风中心沿北偏西( )
方向以 的速度向 移动, 地在距离 地 的正北方,已知 地到 的距离 .
(1)台风中心经过多长时间从 点移到 点?
(2)如果在距台风中心 的圆形区域内都将有受到台风破坏的危险,正在 点休闲的游客在接到台风警
报后的几小时内撤离才可脱离危险?
【答案】(1)8小时
(2)5小时
【知识点】判断是否受台风影响(勾股定理的应用)
【分析】本题考查了勾股定理的应用,路程、速度、时间之间的关系等知识,解答本题的关键是利用勾股
定理求出 的长度.
(1)根据勾股定理计算 的长,再根据时间 路程 速度进行计算;
(2)根据在 范围内都要受到影响,先求出从点B到受影响的距离与结束影响的距离,再根据时间
路程 速度计算,然后求出时间段即可.
【详解】(1)在 中,根据勾股定理,
得 ,
∴ (小时),
则台风中心经过8小时从B移动到D点;
(2)如图,设∵距台风中心 的圆形区域内都会受到台风破坏的危险,
∴人们要在台风中心到达E点之前撤离,
∵ ,
∴ (小时),
答:游人在5小时内撤离才可脱离危险.
【例3-10】(23-24八年级下·全国·期末)如图,棱长为 的正方体的顶点A处有一只蜘蛛,顶点 B 处
有一只苍蝇,为尽快将苍蝇吃掉,这只蜘蛛想沿着正方体的表面走一条最近的路线爬到苍蝇的落脚点,则
蜘蛛所走的最短路程是多少?
【答案】
【知识点】求一个数的算术平方根、求最短路径(勾股定理的应用)
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,把此正方体的一面展开,然后在平面内根据两点之间,线段最
短,再根据勾股定理即可得出最短的路径.
【详解】解:如图所示: 即为最短路线,
则在 中,
故蜘蛛所走的最短路程是 .
【变式3-1】(23-24八年级下·浙江绍兴·期末)如图,一只小猫沿着斜立在墙角的木板往上爬,木板底端
距离墙角O处为 .当小猫从木板底端爬到顶端时,木板底端向左滑动了 ,木板顶端向下滑动了
,则小猫在木板上爬动的距离为( )m .A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】求梯子滑落高度(勾股定理的应用)
【分析】本题考查了勾股定理在实际生活中的应用,要求小猫在木板上爬动的距离,即求木板长,可以设
, ,则根据木板长不会变这个等量关系列出方程组,即可求 的长度,在
中,根据 即可求 .
【详解】解:如图,
已知 ,
设 ,
则 ,
则在 中, ,
在 中, ,
联立方程组解得: ,
故选:B.
【变式3-2】(23-24八年级下·河南商丘·期末)在一棵树的 米高的 处有两只猴子.一只猴子爬下树走到
离树 米的池塘的 处.另一只爬到树顶 后直接跃到 处.距离以直线计算,如果两只猴子所经过的距
离相等,则这棵树高多少米?【答案】这棵树高 米.
【知识点】求旗杆高度(勾股定理的应用)
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,由题意知 , , ,设
,则 , ,再由勾股定理即可求解,理解题意,构造直角三角形是解题
关键.
【详解】由题意知 , , ,
∴ ,
设 ,则 , ,
在 中,由勾股定理得: ,
∴ ,
解得: ,
∴ ,
答:这棵树高 米.
【变式3-3】(22-23八年级下·甘肃陇南·期末)如图,在公园内有两棵树相距8米,一棵树高15米.另一
棵树高9米,一只小鸟从一棵树的顶端飞到另一棵树的顶端,小鸟至少要飞 米.
【答案】10
【知识点】求小鸟飞行距离(勾股定理的应用)
【分析】根据“两点之间线段最短”可知:小鸟沿着两棵树的顶端进行直线飞行,所行的路程最短,运用
勾股定理可将两点之间的距离求出.
【详解】如图所示, 为树,且 米, 米, 为两树距离8米,
过 作 于E,则 ,
在直角三角形 中, .
答:小鸟至少要飞10米.
故答案为:10.【点睛】本题主要考查了勾股定理的实际运用和两点之间,线段最短等知识点,熟练掌握其性质是解决此
题的关键.
【变式3-4】(23-24八年级下·吉林白城·期末)“风吹树折”问题又称为“折竹抵地”,源自《九章算
术》,原文为:“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,原高一丈,
一阵风将竹子折断,其竹梢恰好抵地,抵地处离竹子根部三尺远,则折断后的竹子高度为多少尺?(1丈
尺)
【模型】如图所示,折断后的两段竹子与地面形成一直角三角形 ,其中一直角边 长3尺,其余两
边长度之和为10尺.求折断后的竹子高度.
【答案】折断后竹子的高度是 尺
【知识点】求大树折断前的高度(勾股定理的应用)
【分析】本题考查勾股定理的应用,解题的关键是正确理解题意,设出未知数,根据勾股定理列出关于未
知数的方程.
已知三角形一条直角边的长度与其余两条边长度之和,即可设所求的一边长度为 ,通过勾股定理建立方
程,求出答案.
【详解】解:设折断后的竹子高度为x尺,则被折断的竹子长度为 尺.
由勾股定理得: ,
解得: ,
答:折断后竹子的高度是 尺.
【变式3-5】(23-24八年级下·河南安阳·期末)如图,已知钓鱼杆 的长为5米,露在水面上的鱼线长为3米,某钓鱼者想看看鱼钩上的情况,把鱼竿 转动到 的位置,此时露在水面上的鱼线 长
度为4米,则 的长为 米.
【答案】1
【知识点】解决水杯中筷子问题(勾股定理的应用)
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,根据勾股定理分别求出 和 ,再根据 即可得
出答案,根据勾股定理求出 和 是解题的关键.
【详解】在 中, , ,
∴ ,
在 中, , ,
∴ ,
∴ ,
故答案为:1.
【变式3-6】(23-24八年级下·全国·期末)如图,在离水面高度为 的岸上,有人用绳子拉船靠岸,开始
时拉紧的绳子 的长为 ,此人把绳子收紧 后船移动到点 D 的位置(即绳子 的长为9米),问船
向岸边移动了多少米?(结果保留根号)
【答案】
【知识点】解决航海问题(勾股定理的应用)【分析】本题考查了勾股定理的应用,解题的关键是掌握勾股定理.在 中,利用勾股定理计算出
长,再根据题意可得 长,然后再次利用勾股定理计算出 长,再利用 可得 长.
【详解】解:在 中:
∵ , , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
答:船向岸边移动了 米.
【变式3-7】(23-24八年级下·重庆巴南·期末)某街道根据市民建议,决定对一公园内沿水域健身步道进
行修缮,经勘测规划,修缮后的健身步道(局部)如图,从A地分别往北偏东 方向和东南方向各修一
步道,从A地的正东方向(水域对面)的C地分别往西北方向和西南方向各修建一步道,汇合于B、D两
地,若测得 米.(参考数据: )
(1)求A、C两地之间距离.(结果精确到1米)
(2)小华和小明周末到公园锻炼身体,准备从A地跑步到C地,小华决定选择 路线,小明决定
选择 路线,若两人速度相同,请计算说明谁先到达C地?
【答案】(1)A、C两地之间距离为1930米
(2)小华先到达C地
【知识点】求河宽(勾股定理的应用)、与方向角有关的计算题、根据等角对等边求边长、含30度角的直角
三角形
【分析】本题主要考查勾股定理的应用,含30度直角三角形的性质,等腰直角三角形的判定,方位角等知
识,构造直角三角形是解题的关键.(1)连接 ,过D作 于E;分别在 , 中利用勾股定理求出 ,即可求
得结果;
(2)设两人速度为1,由(1)的计算可得 的长;由题意得 是等腰直角三角形,由(1)的
结论及勾股定理求得 ,即可求得 ;比较即可谁先到达C地.
【详解】(1)解:如图,连接 ,过D作 于E;
由题意得: ;
在 中,则 ,
,
由勾股定理得: ,
米;
则 米;
在 中, ,
则 米,由勾股定理得: 米,
(米);
(2)解:由(1)的计算知, 米,
米;
由题意得 分别在东南方向、西南方向,则 ,
,
即 是等腰直角三角形,
由勾股定理得: ,
米,
米;,
,即小华的路程更小,
又∵两人速度相同,
所以小华先到达C地.
【变式3-8】(22-23八年级下·广东汕头·期末)某条道路限速 ,如图,一辆小汽车在这条道路上
沿直线行驶,某一时刻刚好行驶到路对面车速检测仪A处的正前方 的C处,过了 ,小汽车到达B处,
此时测得小汽车与车速检测仪间的距离为 .
(1)求 的长;
(2)这辆小汽车超速了吗?
【答案】(1)
(2)没有超速.
【知识点】判断汽车是否超速(勾股定理的应用)
【分析】(1) 中,有斜边 的长,有直角边 的长,那么根据勾股定理即可求出 的长;
(2)根据小汽车用 行驶的路程为 ,那么可求出小汽车的速度,然后再判断是否超速了.
【详解】(1)解:在 中, , ;
据勾股定理可得:
=(2)解:小汽车的速度为 ;
∵ ;
∴这辆小汽车行驶没有超速.
答:这辆小汽车没有超速.
【点睛】此题考查了将实际问题转化为直角三角形中的数学问题,解题的关键是把条件和问题放到直角三
角形中,进行解决.要注意题目中单位的统一.
【变式3-9】(23-24八年级下·重庆大足·期末)如图,在一条笔直的东西方向的公路上有A、B两地,相距
1000米,且离公路不远处有一块山地C需要开发,已知C与A地的距离为600米,与B地的距离为800米,
在施工过程中需要实施爆破,为了安全起见,爆破点C 周围半径520米范围内不得进入.
(1)山地C距离公路的垂直距离为多少米?
(2)在进行爆破时,A、B两地之间的公路是否有危险需要暂时封锁?若需要封锁,请求出需要封锁的公路长.
【答案】(1)山地C距离公路的垂直距离为 米
(2)需要封锁的公路长为400米
【知识点】用勾股定理解三角形、判断是否受台风影响(勾股定理的应用)
【分析】本题考查了勾股定理的应用、勾股定理的逆定理、等腰三角形的性质以及三角形面积等知识,熟
练掌握勾股定理和勾股定理的逆定理是解题的关键.
(1)由勾股定理的逆定理得 是直角三角形,且 ,过点C作 于点D,再由三角
形面积求出 的长即可;
(2)过C作 于点D,以点C为圆心,520米为半径画弧,交 于点E、F,连接 , ,根
据480米 米可以判断有危险,再根据勾股定理求出 的长,进而得出 的长即可.
【详解】(1)解:由题意可知, 米, 米, 米,
∴ ,
∴ 是直角三角形,且 ,
如图1,过点C作 于点D,(米)
答:山地C距离公路的垂直距离为 米.
(2)公路 有危险需要暂时封锁,理由如下:
如图2,过C作 于点D,以点C为圆心,520米为半径画弧,交 于点E、F,连接 , ,
则 米, ,
由(1)可知, 米,
∵480米 米,
∴有危险需要暂时封锁,
在 中,由勾股定理得:
(米)
∴ (米),
即需要封锁的公路长为400米.
【变式3-10】(23-24八年级下·全国·期末)如图,动点 从点 出发,沿着圆柱的侧面移动到 的中点
,若 ,点 移动的最短距离为5,则圆柱的底面周长为 .
【答案】6
【知识点】求最短路径(勾股定理的应用)
【分析】本题考查利用勾股定理最短路径问题,得出点P移动的最短距离是 是解答的关键.根据圆柱的侧面展开图,利用勾股定理求出 即可求解.
【详解】解:圆柱的侧面展开图如图,点P移动的最短距离为 ,
根据题意, , ,
∴ ,
∴圆柱的底面周长为 .
故答案为:6.
【考点题型四】直角三角形的判断( )
【例4】(24-25八年级上·广东深圳·期末)若 是三角形的三边长,则满足下列条件的 不能构成
直角三角形的是( )
A. , , B. ,
C. D. , ,
【答案】A
【分析】本题考查了利用勾股定理的逆定理判定直角三角形,理解并熟记勾股定理是解决本题的关键.根
据勾股定理的逆定理,利用勾股定理“ ”判定三角形是否为直角三角形.
【详解】解:A、 ,不能构成直角三角形,符合题意;
B、 ,能构成直角三角形,不符题意;
C、设 ,则 ,能构成直角三角形,不符题意;
D、 ,能构成直角三角形,不符题意;
故选:A.
【变式4-1】(23-24八年级下·广西玉林·期末)如图,在 方格中作以 为一边的 ,要求点C
也在格点上,这样的 能作出( )A.2个 B.4个 C.6个 D.7个
【答案】C
【分析】此题主要考查了勾股定理逆定理,正确进行讨论,把每种情况考虑全,是解决本题的关键,当
是斜边时有四个 ,当 是直角边时有2个 .
【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C.
【变式4-2】(24-25八年级上·贵州毕节·期末) 中, 的对边分别为a、b、c,下列条
件中,不能判断 是直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了勾股定理的逆定理和三角形的内角和定理,解题的关键在于能够熟练掌握勾股定
理的逆定理.利用勾股定理的逆定理可以判断AD;根据 即可推出 即可判断
B;利用三角形内角和等于180度,即可求出 ,即可判断C.
【详解】解:A、∵在 中, 、 、 的对边分别为 、 、 ,∴当 , , 时, ,
∴此时 是直角三角形,故本选项不符合题意;
B、∵ ,
∴ 即 ,
∴此时 是直角三角形,故本选项不符合题意;
C、∵ , ,
∴ ,
∴此时 不是直角三角形,故本选项符合题意;
D、∵ , , ,
∴ ,
∴此时 是直角三角形,故本选项不符合题意;
故选:C.
【变式4-3】(23-24八年级下·全国·期末)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4-4】(24-25八年级上·河南郑州·期末)图1是某超市的购物车,图2为其侧面简化示意图,测得支架 , ,两轮中心的距离 ,滚轮半径 .
(1)判断 的形状,并说明理由.
(2)若购物车上篮子的左边缘 与点 的距离 ,且 和 都与地面平行,
求购物车上篮子的左边缘 到地面的距离.
【答案】(1) 是直角三角形,理由见详解
(2)
【分析】本题主要考查勾股定理及其逆定理的运用,理解图示,掌握勾股定理的计算是解题的关键.
(1)运用勾股定理逆定理判定即可;
(2)运用勾股定理可得 ,运用等面积法可得 ,由此即可求解.
【详解】(1)解: 是直角三角形,理由如下,
已知 , , ,
∵ ,即 ,
∴ 是直角三角形;
(2)解: ,
∴ ,
如图所示,过点 作 于点 ,
由(1)得, 是直角三角形,
∴ ,∴ ,
∴物车上篮子的左边缘 到地面的距离为 .
【变式4-5】(23-24八年级下·全国·期末)在如图的方格中,画一个格点三角形(三个顶点都在小正方形
的顶点上),使它的三条边长分别 , 和5,并判断其形状.
【答案】图见解析,直角三角形
【分析】本题考查的是勾股定理及其逆定理,如果直角三角形的两条直角边长分别是 , ,斜边长为 ,
那么 ,反过来也成立.根据勾股定理作出边长为 , 和5的三角形,根据勾股定理的逆定
理判断即可.
【详解】如图所示,
, , ,
, ,
,
∴ 为直角三角形.
【考点题型五】利用勾股定理的逆定理求解( )
【例5】(23-24八年级下·河北邯郸·期末) 如图, 在四边形 中. ,
,(1)求 的度数.
(2)求四边形 的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由勾股定理得: ,由 ,可得
,即 是直角三角形, ,由 , ,可得
,根据 ,计算求解即可;
(2)根据 ,计算求解即可.
【详解】(1)解:由勾股定理得: ,
∵ ,
∴ ,
∴ 是直角三角形, ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
(2)解:由题意知, ,
∴四边形 的面积为 .
【点睛】本题考查了勾股定理,勾股定理的逆定理,等腰三角形的性质,三角形内角和定理.熟练掌握勾
股定理,勾股定理的逆定理,等腰三角形的性质,三角形内角和定理是解题的关键.【变式5-1】(23-24八年级下·山西吕梁·期末)如图,老李家有一块草坪,家里想整理它,需要知道其面
积,老李测量了草坪各边得知: 米, 米, 米, 米,且 .则这块草坪
的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了勾股定理和勾股定理的逆定理.解题的关键是在应用勾股定理解决实际问题时勾股定
理与方程的结合是解决实际问题常用的方法,是从题中抽象出勾股定理这一数学模型,画出准确的示意图.
体会数形结合的思想的应用.连接 ,根据勾股定理,求得 ,再根据勾股定理的逆定理,判断
是直角三角形.这块草坪的面积等于两个直角三角形的面积之和.
【详解】解:连接 ,如图,
,
,
米, 米,
米,
米, 米,
,
为直角三角形,
这块草坪的面积 ,
故选:A.【变式5-2】(23-24八年级下·全国·期末)在 中, ,则 的面积
为 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理的逆定理,三角形的面积,熟练掌握勾股定理的逆定理是解题的关键.由勾
股定理的逆定理得出 ,根据三角形的面积可得出答案.
【详解】∵ , , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ 的面积为 .
故选:D.
【变式5-3】(23-24八年级下·海南省直辖县级单位·期末)如图,四边形 中, ,
, , ,
(1)求 的长.
(2)请问 是直角三角形吗?请说明你的理由.
【答案】(1)
(2) 是直角三角形,理由见解析
【分析】(1)首先在 中,利用勾股定理求出 的长;
(2)结合(1)的结论,再根据勾股定理逆定理在 中,证明 是直角三角形.
此题主要考查了勾股定理和勾股定理逆定理,关键是掌握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.
【详解】(1)解:在 中,,
;
(2)解: 是直角三角形,
理由:由(1)得出
在 中, , ,
,
∴ 是直角三角形.
【变式5-4】(23-24八年级下·云南昆明·期末)如图,在 中, ,且周长为
,点P从点A开始沿 边向点B以每秒 的速度移动;点Q从点B开始沿 边向点C以每秒
的速度移动,如果同时出发,当运动到 时,P,Q之间的距离为多少?
【答案】当运动到 时,P,Q之间的距离为 .
【分析】本题主要考查了勾股定理及逆定理,解题的关键是求出 的三边长,证明 是直角三角
形.
设 为 , 为 , 为 ,根据 的周长为 ,列出方程求出x的值,证明出
是直角三角形,经过3秒时, , ,根据勾股定理
即可得出答案.
【详解】解:设 为 , 为 , 为 ,
∵ 的周长为 ,
∴ ,
即 ,
解得: ,
∴ , , ,∵ ,
∴ 是直角三角形,且 .
经过3秒时, , ,
又∵在 中, ,
∴ .
∴当运动到 时,P,Q之间的距离为 .
【变式5-5】(23-24八年级下·广西河池·期末)如图,在四边形 中, , ,
, ,求 的度数.
【答案】
【分析】根据 , ,可以得到 为等边三角形,再根据勾股定理的逆定理可以判
断 为直角三角形,从而可以求得 ,进而可求得 的度数.本题考查勾股定理的逆
定理、等边三角形的判定和性质,解答本题的关键是求出 和 的度数.
【详解】解:如图,连接 ,
∵ , ,
∴ 为等边三角形,
∴ , ,
又∵ , , ,
∴ , , ,
∴∴ 为直角三角形,
∴ ,
∴ .
【变式5-6】(23-24八年级下·广东肇庆·期末)【再读教材】我们八年级下册数学课本第 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 , , ,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,你有其它解法吗?请写出你的解法.
【答案】(1)
(2)有,见解析
【分析】本题考查了代数式求值,勾股定理逆定理,准确计算是解题关键.
(1)直接用海伦—秦九韶公式计算面积即可;
(2)计算得到 ,即 为直角三角形,直接两直角边的积除以 求面积.
【详解】(1)解: , , ,
,
,
即 的面积为 ;
(2) , , ,
, , ,
,
,
.
【考点题型六】勾股定理逆定理的实际应用( )
【例6】(23-24八年级下·湖北宜昌·期末)如图,在笔直的公路 旁有一座山,为方便运输货物,现要从公路 上的点 处开凿隧道修通一条公路到点 处,已知点 与公路上的停靠站 的距离为 ,与
公路上的另一停靠站 的距离为 ,停靠站 , 之间的距离为 ,且 .
(1)判断 是什么三角形?并说明理由;
(2)求修通的公路 的长.
【答案】(1)直角三角形,理由见解析;
(2)修通的公路 的长是 .
【分析】( )根据勾股定理的逆定理,由 得到 是直角三角形;
( )利用的面积公式可得 ,从而求出 的长;
本题考查了勾股定理逆定理的应用,以及三角形的面积公式等知识,熟练掌握勾股定理逆定理是解题的关
键.
【详解】(1)解:直角三角形,理由,
∵ , , ,
∴ ,
∴ ,
∴ 是直角三角形;
(2)解:由( )得: 是直角三角形;
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴修通的公路 的长是 .
【变式6-1】(23-24八年级下·广东广州·期末)如图,某港口 在南北方向的海岸线上,快、慢两艘船同
时离开港口,各自沿一固定方向航行,已知快、慢两船每小时分别航行12海里和5海里,2小时后两船分
别位于点 , 处,且相距26海里,如果知道快船沿北偏西 方向航行,那么乙船沿 方向航行.
【答案】南偏西
【分析】本题主要考查勾股定理的逆定理及方位角,熟练掌握勾股定理的逆定理及方位角是解题的关键.
根据勾股定理逆定理求出 ,进而可得 ,然后问题可求解.
【详解】解:如图所示,
由题意得: (海里), (海里), , 海里,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴乙船沿南偏西 方向航行.
故答案为:南偏西 .
【变式6-2】(23-24八年级下·贵州黔南·期末)一根电线杆高 ,为了安全起见,在电线杆顶部到与电线
杆底部水平距离 处加一拉线.拉线工人发现所用线长为 (不计捆缚部分),则电线杆与地面
(填“垂直”或“不垂直”).
【答案】垂直
【分析】本题考查了勾股定理的逆定理,根据勾股定理的逆定理得出“电线杆、地面、拉线围成了直角三
角形”,得出电线杆与地面的垂直关系即可,熟练掌握勾股定理的逆定理是解题的关键.
【详解】解:∵电线杆高 ,在电线杆顶部到与电线杆底部水平距离 处加一拉线,拉线工人发现所用
线长为 ,
∴ ,∴电线杆、地面、拉线围成了直角三角形,电线杆与地面的线段是直角边,
∴电线杆与地面垂直,
故答案为:垂直.
【变式6-3】(23-24八年级下·辽宁盘锦·期末)某森林公园内从A地到B地有三条道路可以选择.从A经
C到B是柏油公路,其中 长3公里, 的长是4公里;从A经过D到B是5公里的木制栈道和2公里
的柏油公路;从A直接到B是石子路.若点C、B、D刚好在一条直线上.
(1)求证 ;
(2)求石子路 的长.
【答案】(1)见解析
(2)石子路 的长为 公里
【分析】本题考查勾股定理逆定理和勾股定理的应用:
(1)利用勾股定理逆定理,即可得证;
(2)利用勾股定理进行求解即可.
【详解】(1)证明:由题意得;
是直角三角形,且
(2)解: ,
在 中,由勾股定理得, (公里)
答:石子路 的长为 公里.
【变式6-4】(23-24八年级下·辽宁大连·期末)如图,某小区有一块四边形空地 ,为了美化小区环
境,现计划在空地上铺上草坪,经测量 , 米, 米, 米, 米.若在这块空地上种植草坪,每平方米草坪需要70元,那么铺这块空地需要投入多少资金?
【答案】2520元
【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解题的关键.连接 ,先利
用勾股定理求出 的长,再用勾股定理逆定理证明 是直角三角形,根据
求出四边形的面积,即可解题.
【详解】解:连接 ,
在 中, ,根据勾股定理,得 .
, ,
.
, ,
.
,
.
为直角三角形.
,
.
.
答:铺这块空地需要投入资金2520元.
【变式6-5】(23-24八年级下·全国·期末)如图,甲、乙两艘轮船同时从港口A出发,分别沿 方向和
方向航行,甲船速度为16海里/时,乙船速度为12海里/时,离开港口1小时后两船分别到达点E,F
处,且相距20海里.若甲船沿东北方向航行,则乙船沿哪个方向航行?【答案】乙船航向为南偏东 .
【分析】本题考查了勾股定理的逆定理的应用,方向角的应用.连接 ,利用勾股定理的逆定理证明
,据此求解即可.
【详解】解:连接 ,
由题意可知, , , ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
即乙船航向为南偏东 .
【变式6-6】(23-24八年级下·山东聊城·期末)如图1是某品牌婴儿车,图2为其简化结构示意图.根据
安全标准需满足 ,现测 , , , ,其中 与 之间由
一个固定为 的零件连接(即 ),通过计算说明该车是否符合安全标准.【答案】符合标准,见解析
【分析】本题考查了勾股定理,勾股定理的逆定理等知识.熟练掌握勾股定理,勾股定理的逆定理是解题
的关键.
由勾股定理得: ,由 ,可得 ,则
是直角三角形, ,即 ,然后作答即可.
【详解】解:符合标准
在 中, , , ,
由勾股定理得: ,
在 中, , ,
∵ ,
∴ ,
∴ 是直角三角形, ,即 ,
∴该车符合标准.
【变式6-7】(23-24八年级下·吉林·期末)在海洋上有一近似于四边形的岛屿,其平面如图①,小明据此
画出该岛的一个数学模型(如图②的四边形 ), 是四边形岛屿上的一条小溪流,其中 ,
千米, 千米, 千米.(1)求小溪流 的长;
(2)求四边形 的面积(结果保留根号).
【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,二次根式的乘法运算,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)根据勾股定理已知直角边求斜边即可;
(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);
(2)解:∵ (千米), 千米, 千米.
∴ , , ,
∴ ,
∴ 是直角三角形,则 ,
∴ (平方千米).【变式6-8】(23-24八年级下·辽宁盘锦·期末)在一条东西走向的河流一侧有一村庄 ,河边原有两个取
水点 ,其中 ,由于某种原因,由 到 的路现在已经不通,该村为方便村民取水,决定在河
边新建一个取水点 ( 在同一条直线上),并新修一条路 ,测得 千米, 千米,
千米.
(1)求 的度数;
(2)求原来的路线 的长.
【答案】(1)
(2)8.45千米
【分析】本题主要考查了勾股定理以及勾股定理的逆定理的应用,熟练掌握相关知识是解题关键.
(1)利用勾股定理的逆定理推导 为直角三角形,即可获得答案;
(2)设 ,则 ,在 中,利用勾股定理解得 的值,即可获得答案.
【详解】(1)解:根据题意,可知 千米, 千米, 千米,
∵ , ,
∴ ,
∴ 为直角三角形, ;
(2)由(1)可知, ,即 ,
设 ,则 ,
在 中,可有 ,
即 ,解得 ,
∴ 千米,
即原来的路线 的长为8.45千米.