文档内容
专题20.3 勾股定理(章节复习)
(知识荟萃+24个题型讲练+中考真题演练+难度分层练 共63题)
【解析版】
知识荟萃
2
知识点梳理01:勾股定理..............................................................2
知识点梳理02:勾股定理的验证........................................................2
知识点梳理03:勾股定理的逆定理......................................................3
知识点梳理04:勾股数................................................................3
题型讲练...............................................................................4
题型1:用勾股定理解三角形..........................................................4
题型2:已知两点坐标求两点距离......................................................5
题型3:勾股树(数)问题..............................................................6
题型4:以直角三角形三边为边长的图形面积............................................7
题型5:勾股定理与网格问题..........................................................8
题型6:勾股定理与折叠问题.........................................................10
题型7:利用勾股定理证明线段平方关系...............................................12
题型8:勾股定理的证明方法.........................................................14
题型9:以弦图为背景的计算题.......................................................16
题型10:用勾股定理构造图形解决问题................................................17
题型11:勾股定理与无理数..........................................................19
题型12:求梯子滑落高度(勾股定理的应用)............................................20
题型13:求旗杆高度(勾股定理的应用)................................................21
题型14:求小鸟飞行距离(勾股定理的应用)............................................22
题型15:求大树折断前的高度(勾股定理的应用)........................................24
题型16:解决水杯中筷子问题(勾股定理的应用)........................................25
题型17:解决航海问题(勾股定理的应用)..............................................26
题型18:求河宽(勾股定理的应用)....................................................28
题型19:判断是否受台风影响(勾股定理的应用)........................................30题型20:求最短路径(勾股定理的应用)................................................32
题型21:判断三边能否构成直角三角形................................................34
题型22:在网格中判断直角三角形....................................................35
题型23:利用勾股定理的逆定理求解..................................................37
题型24:勾股定理逆定理的实际应用..................................................40
中考真题..............................................................................42
分层训练..............................................................................47
基础夯实..........................................................................47
培优拔高..........................................................................51
知识点梳理01:勾股定理
1.勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.对任意的直角三角形,如果它的两条直
角边长分别为a,b,斜边长为c,那么一定有 a 2 + b 2 = c 2,这种关系我们称为勾股定理.
2.数学语言:如右图所示,△ABC是直角三角形,其中较短的直角边a叫作勾,较长的直角边b叫做
股,斜边c叫做弦.
知识点梳理02:勾股定理的验证
勾股定理的验证主要通过拼图法完成,这种方法是以数形转换为指导思想、图形拼补为手段,各部分
面积之间的关系为依据来实现的.利用面积相等证明勾股定理是最常见的一种方法,常见的几种证明
方法如下
(1)弦图证明
A D H G
B C E F
内弦图 外弦图∴ ∴
(2)“总统”法(半弦图)
C
c
D b
c
a
A b E a B
如图所示将两个直角三角形拼成直角梯形: ,∴
知识点梳理03:勾股定理的逆定理
1.勾股定理的逆定理
如果三角形的三边长a、b、c满足 a 2 + b 2 = c 2,那么这个三角形是直角三角形,且边长c所对的角为直
角.
2.利用勾股定理的逆定理判断一个三角形是不是直角三角形
(1)先比较三角形三边长的大小,找到最长边:
(2)计算两条较短边的平方和与最长边的平方;
(3)比较二者是否相等;
(4)若相等,则这个三角形是直角三角形,且最长边所对的角是直角;若不相等,则这个三角形不
是直角三角形.
知识点梳理04:勾股数
1.定义:像15,8,17这样,能够成为直角三角形三条边长的三个正整数,称为勾股数.
2.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.
3.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.
4.常见形式:①n2-1,2n,n2+1(n为大于1的整数);②4n,4n2-1,4n2+1(n为正整数)等.
题型1:用勾股定理解三角形
【典例精讲】(24-25八年级下·四川泸州·期中)若△ABC中,∠C=90°,AB=17,BC=8,则
AC=( )A.12 B.14 C.15 D.16
【答案】C
【思路点拨】本题考查了勾股定理,正确掌握相关性质内容是解题的关键.利用勾股定理直接计算AC的
长度.
【规范解答】解:∵∠C=90°,AB=17,BC=8,
∴AB2=AC2+BC2,
∴172=AC2+82,
∴AC=❑√225=15(负值已舍去)
故选:C.
【变式训练】(24-25八年级下·黑龙江牡丹江·月考)在△ABC中,若∠A=30°,AB=8,BC=5,
则△ABC的面积为 .
【答案】
8❑√3+6或8❑√3−6
【思路点拨】本题考查了勾股定理及三角形的面积公式,过点B作AC边上的高构造直角三角形是解决本题
的关键.过点B作BD⊥AC,在Rt△BAD中先求出BD、AD,再在Rt△BCD中求出CD,最后求出
△BAC的面积.
【规范解答】解:①如图所示:
当∠B为钝角时,过点B作BD⊥AC,垂足为D.
在Rt△BAD中,∵BA=8,∠A=30°,
∴BD=4,AD=4 ❑√3.
在Rt△BCD中,∵BC=5,BD=4,
∴CD =❑√BC2−BD2= 3.
1 1
∴ S = AC×BD = × (3+4 ❑√3 )×4=6+8 ❑√3.
△BAC 2 2
②如图所示:当∠C为钝角时,过点B作BD⊥AC,交AC的延长线于点D.
在Rt△BAD中,∵BA=8,∠A=30°
∴BD=4,AD=4 ❑√3.
在Rt△BCD中,∵BC=5,BD=4,
∴CD =❑√BC2−BD2= 3.
1 1
∴ S = AC×BD = × (4 ❑√3− 3)×4=8 ❑√3− 6.
△BAC 2 2
故答案为:6+8 ❑√3或8 ❑√3− 6.
题型2:已知两点坐标求两点距离
【典例精讲】(2025·广东韶关·二模)在平面直角坐标系中,点P坐标为(−3,2),以点O为圆心,以OP
的长为半径画弧,交x轴的负半轴于点A,则点A的横坐标为( )
A.❑√5 B.❑√13 C.−❑√5 D.−❑√13
【答案】D
【思路点拨】本题考查了勾股定理、坐标与图形,熟练掌握勾股定理是解题关键.先利用勾股定理可得
OP=❑√13,再根据点A所在的位置即可得.
【规范解答】解:∵点P坐标为(−3,2),
∴OP=❑√22+32=❑√13,
∵以点O为圆心,以OP的长为半径画弧,交x轴的负半轴于点A,
∴OA=OP=❑√13,
又∵点A位于x轴的负半轴,
∴点A的横坐标为−❑√13,
故选:D.
【变式训练】(23-24八年级下·吉林延边·期末)在平面直角坐标系中,点P(−❑√6,2)到原点的距离是
.【答案】❑√10
【思路点拨】本题考查勾股定理.根据勾股定理求解即可.
【规范解答】解:∵点P(−❑√6,2)到x轴的距离为2,到y轴的距离为❑√6,
∴点P(−❑√6,2)到原点的距离是❑√(❑√6) 2+22=❑√10,
故答案为:❑√10.
题型3:勾股树(数)问题
【典例精讲】(24-25八年级下·安徽马鞍山·期末)下列几组数据中,不是勾股数的是 ( )
A.3, 4, 5 B.5, 12, 13 C.7, 24, 25 D.1,❑√2,❑√3
【答案】D
【思路点拨】此题考查勾股数.解题关键在于熟练掌握勾股数的概念.根据勾股数,必须是正整数,且满
足两个较小数的平方和等于最大数的平方,逐一判断即得.
【规范解答】解:A、32+42=52,是勾股数,此选项不符合题意;
B、52+122=132,是勾股数,此选项不符合题意;
C、72+242=252,是勾股数,此选项符合题意;
D、1,❑√2,❑√3不是整数,不是勾股数,此选项不符合题意.
故选:D.
【变式训练】(24-25八年级下·山西朔州·期末)下列各组数中,是勾股数的一组是( )
A.3,3,5 B.4,5,6 C.7,24,25 D.2,3,❑√6
【答案】C
【思路点拨】本题考查的是勾股数定义,满足a2+b2=c2的三个正整数,称为勾股数.根据勾股数的概念
判断即可.
【规范解答】解:A、∵32+32≠52,∴3,3,5不是勾股数,不符合题意;
B、∵42+52≠62,∴4,5,6不是勾股数,不符合题意;
C、∵72+242=252,∴7,24,25是勾股数,符合题意;
D、∵2,3,❑√6不全是正整数,∴2,3,❑√6不是勾股数,不符合题意;
故选:C.
题型4:以直角三角形三边为边长的图形面积
【典例精讲】(24-25八年级下·全国·月考)如图所示,以△ABC的三边分别向外作正方形,它们的面
积分别是S ,S ,S .如果S =100,S =50,S =50,那么△ABC的形状是 三角形.
1 2 3 1 2 3【答案】等腰直角
【思路点拨】本题意在使抽象难懂的知识变得通俗易懂,通过审题把题目中的条件进行转化,是解题的关
键.
由已知得三个正方形的面积分别是三角形各边的平方,由已知得其符合勾股定理从而得到其是一个等腰直
角三角形.
【规范解答】解:∵S =100,S =50,S =50,
1 2 3
∴S =S +S 且S =BC2 ,S =AB2 ,S =AC2 ,
1 2 3 1 2 3
∴AB2+AC2=BC2,AB=AC,
∴ΔABC是等腰直角三角形.
故答案为:等腰直角.
【变式训练】(24-25八年级下·甘肃甘南·月考)如图,以直角三角形的三边为边向外作正方形,正方
形A的面积为4,另两个正方形的边长不可能是( )
❑√6 ❑√10
A.1,3 B.1,❑√3 C.❑√1.5,❑√2.5 D. ,
2 2
【答案】A
【思路点拨】本题主要考查了勾股定理:在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜
边长的平方.根据勾股定理得出正方形A的面积=两个小正方形的面积之和,则可得出答案.
【规范解答】解:根据题意知:正方形A的面积=两个小正方形的面积之和,
A、12+32=10≠4,则另两个正方形的边长不可能是1,3,故本选项符合题意;
B、12+(❑√3)2=4,则另两个正方形的边长可能是1,❑√3,故本选项不符合题意;
C、(❑√1.5) 2+(❑√2.5) 2=4,则另两个正方形的边长可能是❑√1.5,❑√2.5,故本选项不符合题意;(❑√6) 2 (❑√10) 2 ❑√6 ❑√10
D、 + =4,则另两个正方形的边长可能是 , ,故本选项不符合题意;
2 2 2 2
故选:A.
题型5:勾股定理与网格问题
【典例精讲】(24-25八年级下·安徽合肥·期末)在4×6的正方形网格中,每个边长为1的小正方形的
顶点叫做格点,点A是格点,请仅用无刻度的直尺完成下列作图(画图过程用虚线表示,画图结果用实线
表示.)
(1)在图1中作出所有长为5的线段AB,且点B是格点;
(2)在图2中先作一条线段AC,使AC=❑√17,再作一条线段CD=3❑√2,且C、D为格点;
❑√13
(3)在图3中作一条线段AE,使AE= .
2
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【思路点拨】本题考查网格作图-应用与设计作图,涉及勾股定理等知识点,熟练掌握相关知识点是解答
本题的关键.
(1)由网格特点或勾股定理取格点B,即可得解;
(2)由网格特点和勾股定理,取格点C、D,可得到AC=❑√12+42=❑√17,CD=❑√32+32=3❑√2;
(3)由网格特点和勾股定理,取格点F,可得到AF=❑√22+32=❑√13,再取AF与格线的交点E,得到
❑√13
AE= .
2
【规范解答】(1)解:如图1,格点B 和线段AB 或点B 和线段AB 即为所求作;
1 1 2 2
;(2)解:如图2,格点C和点D,线段AC和线段CD即为所求作;
;
(3)解:如图3,线段AE即为所求作.
【变式训练】(23-24八年级下·贵州遵义·月考)图1、图2是两张形状、大小完全相同的方格纸,方格
纸中的每个小正方形的边长都为1,每个小正方形的顶点叫做格点.请在图1、图2中画出符合要求的图形.
(1)在图1中画一条线段AB,使AB=❑√26.(要求:线段的端点必须与方格纸中的格点重合);
(2)在图2中,以AB为底边,画一个等腰三角形ABC,使S =4.
△ABC
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【思路点拨】本题主要考查勾股定理与网格问题,格点图中画等腰三角形;
(1)利用网格再结合勾股定理画图即可;
(2)结合等腰三角形的判定和性质画图即可.
【规范解答】(1)解:如图,线段AB即为所求,AB=❑√12+52=❑√26
;
(2)解:如图,等腰三角形ABC′和等腰三角形ABC′′均满足题意,
AB=❑√22+22=2❑√2
,
h=❑√22+22=2❑√2,
1
∴S = ×2❑√2×2❑√2=4.
△ABC 2
题型6:勾股定理与折叠问题
【典例精讲】(24-25八年级下·广东中山·期中)如图,三角形纸片ABC中,
∠BAC=90°,AB=2,AC=3,沿AD和EF将纸片折叠,使点B和点C都落在边BC上的点P处,则AE的
长是 .
13 1
【答案】 /2
6 6
【思路点拨】本题考查了折叠的性质,勾股定理,掌握折叠的性质以及勾股定理是解题的关键.
根据题意可得AP=AB=2,∠B=∠APB,CE=PE,∠C=∠CPE,可得∠APE=90°,继而设
AE=x,则CE=PE=3−x,然后根据勾股定理即可求解.
【规范解答】解:∵沿过点A的直线将纸片折叠,使点B落在边BC上的点P处,∴AP=AB=2,∠B=∠APB,
∵折叠纸片,使点C与点P重合,
∴CE=PE,∠C=∠CPE,
∵∠BAC=90°,
∴∠B+∠C=90°,
∴∠APB+∠CPE=90°,
∴∠APE=90°,
在Rt△APE中,AP2+PE2=AE2,
设AE=x,则CE=PE=3−x,
∴22+(3−x) 2=x2,
13
解得:x= ,
6
13
即AE= ,
6
13
故答案为: .
6
【变式训练】(24-25八年级下·四川成都·期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,将△ADE沿DE翻折
与△BDE重合,若AC=6,BC=3.则CD的长为 .
9
【答案】
4
【思路点拨】本题主要考查了图形的折叠问题,勾股定理.由折叠的性质得:BD=AD,然后在
Rt△BCD中,利用勾股定理解答即可.
【规范解答】解:∵将△ADE沿DE翻折与△BDE重合,
∴BD=AD,
∵AC=6,BC=3,
∴BD=AD=6−CD,
∵∠C=90°,
∴CD2+BC2=BD2,∴CD2+32=(6−CD) 2,
9
解得:CD= ,
4
9
故答案为: .
4
题型7:利用勾股定理证明线段平方关系
【典例精讲】(24-25九年级下·江西·期末)设P为等腰直角△ABC斜边AB上或其延长线上一点,
S=AP2+BP2,那么( )
A.S<2CP2 B.S=2CP2 C.S>2CP2 D.不确定
【答案】B
【思路点拨】本题主要考查的是勾股定理的应用,解法并不复杂,难点在于将问题考虑全面.
此题分两种情况讨论:①当P在线段AB上,②当P在AB的延长线上,利用勾股定理来探讨找到符合要求
的点P.
【规范解答】
解:P为线段AB上时,
①当P为中点时,如图
则有AP=PB=PC,
∴S=AP2+BP2=CP2+CP2=2CP2
即S=2CP2;
②当点P不为中点时,如图
过点C作CD⊥AB的垂线,设AD=CD=BD=1,PD=x则CP2=PD2+12=x2+1=(BP−1) 2+1=2+BP2−2⋅BP
同理,CP2=x2+1=(1−AP) 2+1=2+AP2−2⋅AP
两式相加得
2CP2=4+AP2+BP2−2(AP+BP)=4+AP2+BP2−2×2=AP2+BP2
即S=2CP2;
点P在AB的延长线上时,如图,
过点P作PF垂直于AC的延长线于点F, 过点P作PE垂直于CB的延长线于点E,
∵△ABC为等腰直角三角形,
∴△AFP,△BEP为等腰直角三角形,
∴AF=PF,BE=PE
∴AP2=AF2+PF2=2PF2
BP2=BE2+PE2=2PE2
在Rt△PCF中,CP2=CF2+PF2
在Rt△PCE中,CP2=CE2+PE2
两式相加得
2CP2=CF2+PF2+PE2+CE2=2PF2+2PE2=AP2+BP2
即S=2CP2;
综上可知:S=2CP2.
故选:B.
【变式训练】(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ABCD中AC⊥BD于点O,AB=6,BC=5,CD=2,请直接写出AD= .
【答案】(1)见解析
(2)❑√15
【思路点拨】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△ABO,△BCO,△CDO,△ADO均为直角三角形,根据勾股定理得出 AB2+CD2=AD2+BC2
即可求出AD的值.
【规范解答】(1)解:S =(b−a) 2=b2−2ab+a2,
小正方形
1
另一方面S =c2−4× ab=c2−2ab,
小正方形 2
即b²−2ab+a²=c²−2ab,
∴a²+b²=c²;
(2)解:由题意可得, △ABO,△BCO,△CDO,△ADO均为直角三角形,
由勾股定理可得, AO2+BO2=AB2①,CO2+DO2=CD2②,AO2+DO2=AD2③,BO2+CO2=BC2④
①+②可得AO2+BO2+CO2+DO2=AB2+CD2;
③+④可得AO2+DO2+BO2+CO2=AD2+BC2;
即:AB2+CD2=AD2+BC2,
∴62+22=AD2+52,
解得AD=❑√15(负值舍去),
故答案为:❑√15.
题型8:勾股定理的证明方法
【典例精讲】(24-25八年级下·辽宁大连·期中)我国汉代的数学家赵爽在注解《周髀算经》时给出了
“赵爽弦图”,是一种用面积证明勾股定理的方法.下面四幅图中,不能用面积证明勾股定理的是(
)A. B.
C. D.
【答案】D
【思路点拨】本题主要考查了勾股定理的证明,大正方形的边长为c,则大正方形面积等于c2,大正方形
1
面积等于四个直角三角形的面积加上中间小正方形的面积,则4× ab+(b−a) 2=c2 ,据此可判断A;小正
2
方形的边长为c,则小正方形的面积等于c2,小正方形面积等于大正方形面积减去四个直角三角形的面积,
1 1
则(a+b) 2−4× ab=c2 ,据此可判断B;中间等腰直角三角形的面积为 c2 ,中间等腰直角三角形的面积
2 2
a+b 1 1
又等于梯形面积减去2个直角三角形面积,则 (a+b)−2× ab= c2 ,据此可判断C;D选项中的图
2 2 2
形不能证明勾股定理.
【规范解答】解:A、大正方形的边长为c,则大正方形面积等于c2,大正方形面积等于四个直角三角形的
1
面积加上中间小正方形的面积,则大正方形的面积等于4× ab+(b−a) 2 ,
2
1
∴4× ab+(b−a) 2=c2 ,
2
∴2ab+a2−2ab+b2=c2,
∴a2+b2=c2,故A能证明勾股定理,不符合题意;
B、小正方形的边长为c,则小正方形的面积等于c2,小正方形面积等于大正方形面积减去四个直角三角形
1
的面积,则小正方形的面积等于(a+b) 2−4× ab,
21
∴(a+b) 2−4× ab=c2 ,
2
∴a2+2ab+b2−2ab=c2,
∴a2+b2=c2,故B能证明勾股定理,不符合题意;
1
C、中间等腰直角三角形的面积为
c2
,中间等腰直角三角形的面积又等于梯形面积减去2个直角三角形面
2
a+b 1
积,则中间等腰直角三角形的面积为 (a+b)−2× ab,
2 2
a+b 1 1
∴ (a+b)−2× ab= c2 ,
2 2 2
∴a2+2ab+b2−2ab=c2,
∴a2+b2=c2,故C能证明勾股定理,不符合题意;
D选项中的图形不能证明勾股定理,符合题意;
故选:D.
【变式训练】(24-25八年级下·福建福州·期中)在证明勾股定理时,甲乙两位同学给出了下图所示的
两种方案,则方案正确的是 .(填“甲”或“乙”)
【答案】乙
【思路点拨】本题考查了列代数式及勾股定理与完全平方公式的验证,理解题意,结合图形求解是解题关
键.根据图形列代数式即可得出结果.
1
【规范解答】解:甲出的结果为:(a+b) 2=a2+b2+4× ab=a2+b2+2ab,不符合题意;
2
1
乙得出的结果为:(a+b) 2−4× ab=c2 ,即a2+b2=c2,符合题意;
2
故答案为:乙.
题型9:以弦图为背景的计算题
【典例精讲】(2025·贵州遵义·模拟预测)如图是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图,观察图形,
可以验证的式子为( )A.a2−2ab+b2=(a−b) 2 B.a2+b2=c2
C.a2+2ab+b2=(a+b) 2 D.a2−b2=(a+b)(a−b)
【答案】B
【思路点拨】本题考查了勾股定理的几何背景,根据大正方形的面积=c2,大正方形的面积=4个三角形的
面积+1个小正方形的面积,列出式子,变形即可得出答案.
【规范解答】解:由图可得:大正方形的面积=c2,
大正方形的面积=4个三角形的面积+1个小正方形的面积,
1
∴c2=4× ab+(b−a) 2 ,
2
∴a2+b2=c2,
故选:B.
【变式训练】(24-25八年级下·广东深圳·期末)如图,“赵爽弦图”是用4个全等的直角三角形与1
个小正方形镶嵌而成的正方形图案.若“弦图”中的大正方形的面积为81,小正方形的面积为9.则一个
直角三角形的面积为( )
A.18 B.24 C.36 D.72
【答案】A
【思路点拨】先求出大正方形与小正方形的面积差,此差值为4个直角三角形的面积和,再除以4得到一
个直角三角形的面积.本题主要考查了图形面积的计算,熟练掌握大正方形、小正方形与直角三角形面积
之间的关系是解题的关键.
【规范解答】解:4个直角三角形的面积和为81−9=72,
∴一个直角三角形的面积为72÷4=18.
故选:A.题型10:用勾股定理构造图形解决问题
【典例精讲】(24-25八年级下·辽宁大连·期末)有一架秋千,当它静止时,踏板离地的垂直高度
DE=0.5m,将它往前推送3m(水平距离BC=3m)时,秋千的踏板离地的垂直高度BF=1.5m,秋千的
绳索始终拉得很直,求绳索AD的长度.
【答案】5米
【思路点拨】本题主要考查勾股定理,根据题意,四边形BCEF是矩形,设AD=x,则AB=x,
AC=x−1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC2+CB2=AB2,代入计算即可求解.
【规范解答】解:由题意可知,AC⊥BC,CE⊥EF,BF⊥EF,
∴∠BCE=∠CEF=∠BFE=90°,
∴四边形BCEF是矩形,
∴CE=EF=1.5m,
∵DE=0.5m,
∴CD=CE−DE=1.5−0.5=1m,
设AD=x,则AB=x,AC=x−1,
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC2+CB2=AB2,
∴(x−1) 2+32=x2,
解得x=5,
答:绳索AD的长度5米.
【变式训练】(24-25八年级下·天津西青·期末)如图,要在门上方的墙上点A处装一个由传感器控制
的灯,点A离地面4.5m,任何东西只要移至该灯5m及5m内范围,灯就自动发光.已知小军身高1.5m,若
他走到CD处灯刚好发光,则他离墙的水平距离是( )A.5m B.4m C.3m D.2m
【答案】B
【思路点拨】本题考查的是勾股定理的应用,根据题意作出图形,正确构造直角三角形、根据勾股定理计
算即可.
【规范解答】解:当人走到点C的位置,头顶D与点A距离是5m时,灯刚好自动发光,
作DE⊥AB于E,
则AE=4.5−1.5=3,
在Rt△ADE中,DE=❑√AD2−AE2=4(m),
答:身高1.5m的学生要走到离墙4m的地方灯刚好发光.
故选:B.
题型11:勾股定理与无理数
【典例精讲】(24-25八年级下·广西百色·期末)如图,数轴上的点A表示的数是1,点B表示的数是
5,CB⊥AB于点B,且BC=3,以点A为圆心,AC长为半径画弧交数轴正半轴于点D,则点D表示的数
是( )
A.6.5 B.6 C.❑√34 D.5.8【答案】B
【思路点拨】本题主要考查了根据勾股定理求无理数,解题的关键是熟练掌握勾股定理.
根据勾股定理可以得到AC=❑√AB2+BC2=5,可以得到AD=AC=5,即可写出点D所表示的数.
【规范解答】解:由图可得,AB=5−1=4,
∵CB⊥AB,BC=3,
∴AC=❑√AB2+BC2=5,
∴AD=AC=5,
∴点D所表示的数为5+1=6,
故选:B.
【变式训练】(2025·江苏扬州·三模)如图所示,实数可以用数轴上的点来表示,点A表示的数为a,
点B表示的数为b,则b−a= .
【答案】❑√3−❑√2/−❑√2+❑√3
【思路点拨】本题考查的是实数与数轴,勾股定理的应用,如图,先计算OE,OD,可得OA,OB,再
进一步求解即可.
【规范解答】解:如图,
∵OE=❑√12+12=❑√2,OD=❑√12+(❑√2) 2=❑√3,
∴OA=OE=❑√2,OB=OD=❑√3,
∵点A表示的数为a,点B表示的数为b,
∴AB=b−a=❑√3−❑√2,
故答案为:❑√3−❑√2.题型12:求梯子滑落高度(勾股定理的应用)
【典例精讲】(24-25八年级下·云南红河·期末)如图,小宇将2.6米长的梯子搭在自己家的房屋外面的
墙面上,此时梯子底端离屋底1米,则梯子顶端与地面的距离是( )
A.1.5米 B.1.6米 C.2米 D.2.4米
【答案】D
【思路点拨】本题考查了勾股定理的实际应用,熟练掌握勾股定理并学会应用是解题的关键.
根据梯子、墙、地面正好构成直角三角形,再由勾股定理即可顶端距离地面的高度.
【规范解答】解:根据题意得顶端距离地面的高度=❑√2.62−12=2.4,
故选:D.
【变式训练】(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·月考)如图,梯子AB靠在墙上,梯子的底端A到墙根O
的距离为2m,梯子的顶端B到地面的距离为7m,现将梯子的底端A向外移到C,使梯子的底端C到墙根O
距离为3m,同时梯子顶端B下降至D,那么BD= m.
【答案】7−2❑√11
【思路点拨】本题主要考查了勾股定理,解题的关键是掌握勾股定理解直角三角形.
利用勾股定理先求出AB2,再求出OD,最后利用线段的和差进行求解即可.
【规范解答】解:根据题意得,OD=OB−BD=7−BD,
OC=OA+AC=2+1=3,
由勾股定理得,CD2=AB2=OB2+OA2=49+4=53,
OD=❑√CD2−OC2=❑√53−9=2❑√11,∴BD=OB−OD=7−2❑√11,
故答案为:7−2❑√11.
题型13:求旗杆高度(勾股定理的应用)
【典例精讲】(24-25八年级下·河南郑州·期末)强大的台风使得一根旗杆在离地面5m处折断倒下,旗
杆顶部落在离旗杆12m处,旗杆折断之前的高度是( )m.
A.12 B.13 C.17 D.18
【答案】D
【思路点拨】本题考查的是勾股定理的正确应用,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
旗杆的长=BC+AB,利用勾股定理求出AB即可解决问题.
【规范解答】解:旗杆折断后,落地点与旗杆底部的距离为12m,旗杆离地面5m折断,且旗杆与地面是垂
直的,
所以折断的旗杆与地面形成了一个直角三角形.
根据勾股定理,AB=❑√AC2+BC2=❑√122+52=13(m),
所以旗杆折断之前高度为BC+AB=13+5=18(m).
故选:D.
【变式训练】(24-25八年级下·浙江台州·期末)数学兴趣小组测量学校旗杆的高度,同学发现有一根
系在旗杆顶端的绳子垂到了地面,并多出1m(如图1),将绳子拉紧,使绳子下端点C恰好接触到地面
(如图2).现测得点C到旗杆AB的距离为5m,求旗杆的高度AB.【答案】旗轩的高度为12m
【思路点拨】本题主要考查了勾股定理的应用,解题的关键是熟练掌握勾股定理,在一个直角三角形中,
两条直角边分别为a、b,斜边为c,那么a2+b2=c2.设旗杆AB的高度为xm,则AC长为(x+1)m,根据
勾股定理得出52+x2=(x+1) 2,然后解方程即可.
【规范解答】解:设旗杆AB的高度为xm,则AC长为(x+1)m,
在Rt△ABC中,∠ABC=90°,BC=5m,
∴52+x2=(x+1) 2,
解得x=12.
答:旗轩的高度为12m.
题型14:求小鸟飞行距离(勾股定理的应用)
【典例精讲】(24-25八年级下·吉林松原·期中)如图,庭院中有两棵树,喜鹊要从一棵高10m的树顶
飞到一棵高5m的树顶上,两棵树相距12m,则喜鹊至少要飞 m.
【答案】13
【思路点拨】本题考查了勾股定理的应用,根据勾股定理,进行计算即可求解.
【规范解答】解:如图,根据题意得:AC=12m,BC=10−5=5m,∠ACB=90°,
∴AB=❑√AC2+BC2=❑√52+122=13m.
即喜鹊至少要飞13m.
故答案为:13.
【变式训练】(24-25八年级下·新疆乌鲁木齐·期中)如图,有两棵树,一棵高10米,另一棵高2米,
两树相距15米,一只小鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,则它至少要飞行( )米.
A.17 B.15 C.10 D.8
【答案】A
【思路点拨】本题主要考查了勾股定理的应用,解题的关键是将现实问题建立数学模型,运用数学知识进
行求解.根据“两点之间线段最短”可知:小鸟沿着两棵树的树尖进行直线飞行,所行的路程最短,运用
勾股定理可将两点之间的距离求出.
【规范解答】解:两棵树的高度差为10−2=8(米),间距为15米,
根据勾股定理可得:小鸟至少飞行的距离=❑√82+152=17(米).
故选:A.
题型15:求大树折断前的高度(勾股定理的应用)
【典例精讲】(24-25八年级下·湖北十堰·期末)如图,一根竹子在离地面4尺处折断,折断后竹子顶
端落在离竹子底端3尺处,竹子折断之前的高度是( )A.4尺 B.5尺 C.8尺 D.9尺
【答案】D
【思路点拨】本题可将竹子折断的部分与地面构成直角三角形,利用勾股定理求出折断部分的长度,再加
上未折断部分离地面的高度,从而得到竹子折断前的高度.本题主要考查了勾股定理在实际生活中的应用,
熟练掌握勾股定理(直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方 )是解题的关键.
【规范解答】解:设竹子折断处离地面4尺的部分为直角边a=4,顶端落地点离竹子底端3尺为另一直角边
b=3,折断部分为斜边c.
根据勾股定理c=❑√42+32=❑√16+9=❑√25=5
则竹子折断之前的高度为5+4=9(尺)
故选:D.
【变式训练】(23-24八年级下·吉林延边·期中)某地遭台风袭击,马路边竖有一根高为8m的电线杆
AC,被大风从离地面2m的B处吹断裂,倒下的电线杆顶部C是否会落在与它的底部A的距离为5m的快车
道上?说明理由.
【答案】会,理由见解析
【思路点拨】本题考查了勾股定理的应用和实数的大小比较,解题的关键是正确求出AC 的长度.先根据
1
线段的和差求出BC 的长度,再由勾股定理求出AC 的长度,与5进行大小比较即可.
1 1
【规范解答】解:根据题意,AB=2m,AC=8m,
则BC=BC =AC−AB=8−2=6(m),
1∴AC =❑√BC 2−AB2=❑√62−22=❑√32(m),
1 1
又∵❑√32>❑√25=5,
∴倒下的电线杆顶部C 会落在与它的底部A距离5m的快车道上.
1
题型16:解决水杯中筷子问题(勾股定理的应用)
【典例精讲】(24-25八年级下·内蒙古巴彦淖尔·月考)如图,将一根长为24cm的吸管置于底面直径为
5cm,高为12cm的圆柱形水杯中,设吸管露在杯子外的长为hcm,则h的取值范围是( )
A.12≤h≤13 B.11≤h≤12 C.11≤h≤13 D.10≤h≤12
【答案】B
【思路点拨】本题考查了圆柱的性质,勾股定理的实际应用,解题关键是掌握勾股定理.
根据图形分析出h最长、最短时的位置,分别求出h的长,从而可得出h的取值范围.
【规范解答】解:当吸管与圆柱母线平行时,h最长,
此时h=24−12=12(cm);
当吸管与圆柱的轴截面的对角线重合时,h最短,
∴(24−h) 2=52+122,解得:h=11或h=37(舍去),
∴h的取值范围是11≤h≤12,
故选:B.
【变式训练】(23-24八年级下·河北邯郸·月考)如图,一个圆柱体笔筒的内部底面直径是5cm,一支
铅笔长为18cm,当铅笔垂直放入圆柱体笔筒内,这支铅笔在笔筒外面部分长度为6cm.若这支铅笔斜放入
圆柱体笔筒中,则这支铅笔在笔筒外面部分长度不可能的是( )
A.4.5cm B.5cm C.5.5cm D.6cm【答案】A
【思路点拨】本题考查的是勾股定理的应用,据图先求出AC=13cm,得出这支铅笔在笔筒外面部分长度
在5cm∼6cm之间,即可得出结论.
【规范解答】解:根据题意可得图形:
AB=18−6=12(cm),BC=5cm
,
在Rt△ABC中,AC=❑√AB2+BC2=❑√122+52=13(cm),
∴18−13=5(cm),
则这只铅笔在笔筒外面部分长度在5cm∼6cm之间,
观察选项,只有选项A符合题意.
故选:A.
题型17:解决航海问题(勾股定理的应用)
【典例精讲】(2023·河北保定·二模)如图,一艘快艇从A地出发,向正北方向航行5海里后到达B地,
然后右转60°继续航行到达C地,若C地在A地北偏东30°方向上,则AC=( )
5❑√3 5
A.5海里 B. 海里 C.5❑√3海里 D. 海里
2 2
【答案】C
【思路点拨】本题主要考查了勾股定理的应用,含30度角的直角三角形的性质,等角对等边,三角形内角
和定理,过点B作BD⊥AB交AC于D,则∠ABD=90°,由题意得,∠DBC=30°,∠BAC=30°,
则可证明∠C=∠DBC=30°,进而得到DB=DC;再求出AD=2BD,进而得到AB=❑√3BD=5,据此
求出BD的长即可得到答案.
【规范解答】解:如图所示,过点B作BD⊥AB交AC于D,则∠ABD=90°,
由题意得,∠DBC=90°−60°=30°,∠BAC=30°,∴∠C=180°−∠A−∠ABD−∠DBC=30°,
∴∠C=∠DBC,
∴DB=DC,
在Rt△ABD中,∠A=30°,∠ABD=90°,
∴AD=2BD,
∴AB=❑√AD2−BD2=❑√3BD=5,
5❑√3
∴BD= 海里,
3
∴AC=AD+CD=BD+2BD=5❑√3海里,
故选;C.
【变式训练】(24-25八年级下·甘肃庆阳·期末)一艘船由A港沿北偏东60°方向航行30km至B港,然
后再沿北偏西30°方向航行40km至C港,则A,C两港之间的距离为( )
A.50km B.40km C.30km D.10❑√7km
【答案】A
【思路点拨】本题考查勾股定理的应用—方位角问题、直角三角形的判定与性质,先根据方位角判断三角
形的形状,然后利用勾股定理计算是解此题的关键.
【规范解答】解:如图,
由题意得:∠DAB=60° , ∠EBC=30°,DA∥EB,
∴∠DAB+∠ABE=180°,∴∠ABC=180°−∠DAB−∠EBC=90°,
在Rt△ABC中,AB=30km,BC=40km,
∴AC=❑√AB2+BC2=❑√302+402=50km,
∴A,C两港之间的距离为50km.
故选:A.
题型18:求河宽(勾股定理的应用)
【典例精讲】(24-25八年级下·广西南宁·期中)某游泳爱好者想横渡一条河,由于流水的影响,实际
上岸地点C偏离了想到达的点B 50米.他在水中游了130米,则这条河的宽度为(两岸可近似看作平行)
.
【答案】120米
【思路点拨】本题主要考查了勾股定理的应用,因为游泳爱好者想横渡一条河,所以可知∠ABC=90°,
在Rt△ABC中,利用勾股定理可以求出AB=120米.
【规范解答】解:∵游泳爱好者想横渡一条河,
∴AB⊥BC,
∴∠ABC=90°,
在Rt△ABC中,AC=130米,BC=50米,
∴AB=❑√AC2−BC2=❑√1302−502=120米.
故答案为:120米.
【变式训练】(24-25八年级下·广西来宾·期末)(1)等边三角形的边长为2,求它的中线长,并求出
其面积;
(2)数学兴趣小组为测量学校A与河对岸的体育馆B之间的距离,在A的同岸选取点C,测得
AC=20,∠A=45°,∠C=90°,如图所示,求A,B之间的距离.【答案】(1)中线AD=❑√3,S =❑√3;(2)AB=20❑√2.
△ABC
【思路点拨】本题考查了等边三角形的性质,等腰三角形的判定,勾股定理的实际应用,熟练掌握各知识
点并灵活运用是解题的关键.
1
(1)由等边三角形的性质得到BD= BC=1,AD⊥BC,再由勾股定理求解高,最后由三角形面积公
2
式即可求解;
(2)先证明△ABC为等腰直角三角形,再由勾股定理即可求解.
【规范解答】解:(1)如图,AD为等边△ABC的中线,AB=BC=AC=2,
∴BD=1,AD⊥BC,
∴由勾股定理得:AD=❑√AB2−BD2=❑√3,
1 1
∴S = BC·AD= ×2×❑√3=❑√3;
△ABC 2 2
(2)∵AC=20,∠A=45°,∠C=90°,
∴∠A=∠B=45°,
∴AC=BC=20,
∴在Rt△ACB中,由勾股定理得:AB=❑√AC2+BC2=❑√202+202=20❑√2.题型19:判断是否受台风影响(勾股定理的应用)
【典例精讲】(24-25八年级下·云南红河·期末)台风使很多地区受到严重影响,某台风的风力影响半
径为130km,即距离台风中心为130km的区域都会受到台风的影响.如图,线段BC是台风中心从C市移
动到B市的路线,A是大型农场,且AB⊥AC.若A,B之间相距150km,A,C之间相距200km.判断
农场A是否会受到台风的影响,请说明理由.
【答案】农场A会受到台风的影响,理由见解析
【思路点拨】本题主要考查了勾股定理和三角形面积公式的应用,熟练掌握勾股定理求线段长度、利用面
积法求点到直线的距离是解题的关键.
先利用勾股定理求出BC的长度,再通过三角形面积公式求出A到BC的距离AD,最后比较AD与台风影
响半径130km的大小,判断农场A是否受影响.
【规范解答】解:农场A是否会受到台风的影响,理由如下:
过点A作AD⊥BC于D.
∵AB⊥AC AB=150km AC=200km
, , ,
∴在Rt△ABC中,由勾股定理得
BC=❑√AB2+AC2
=❑√1502+2002
=❑√22500+40000
=250km,
1 1
∵S = AB⋅AC= BC⋅AD,
△ABC 2 2
1 1
∴ ×150×200= ×250×AD,
2 2
解得AD=120km,
∵120<130,∴农场A会受到台风的影响.
【变式训练】(24-25八年级下·湖北孝感·期中)如图,某沿海开放城市A接到台风警报,在该市正南
方向100km的B处有一台风中心,沿BC方向以20km/h的速度向D移动,已知城市A到BC的距离
AD=60km.
(1)台风中心经过多长时间从B点移到D点?
(2)如果在距台风中心30km的圆形区域内都将有受到台风破坏的危险,正在D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)4h
(2)游人在2.5小时内撤离才可脱离危险
【思路点拨】本题主要考查了勾股定理的应用,解题的关键是熟练掌握勾股定理,在一个直角三角形中,
两条直角边分别为a、b,斜边为c,那么a2+b2=c2.
(1)首先根据勾股定理计算BD的长,再根据时间=路程÷速度进行计算即可;
(2)根据在30km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.
【规范解答】(1)解:∵AB=100km,AD=60km,
∴在Rt△ABD中,根据勾股定理得:
BD=❑√AB2−AD2=80(km),
80÷20=4(h),
则台风中心经过4h从B移动到D点;
(2)解:如图,
∵ 30km
距台风中心 的圆形区域内都会受到不同程度的影响,∴人们要在台风中心到达E点之前撤离,
∵BE=BD−DE=80−30=50(km),
50
∴游人在 =2.5(h)内撤离才可脱离危险.
20
题型20:求最短路径(勾股定理的应用)
【典例精讲】(24-25八年级下·陕西西安·月考)如图,透明的圆柱形容器(容器厚度忽略不计)的高
为12cm,底面周长为10cm,在容器内壁离容器底部3cm的点B处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外
壁,且离容器上沿3cm的点A处,则蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路径是( )
A.11cm B.12cm C.13cm D.14cm
【答案】C
【思路点拨】本题考查了轴对称,勾股定理,圆柱的展开图,两点之间线段最短,熟练掌握轴对称,勾股
定理是解题的关键.把圆柱侧面展开,作点A关于EQ的对称点C,过点C作CD⊥NQ的交NQ的延长线
于点D,连接BC交EQ于点F,根据两点之间线段最短,可知最短路径为BC,最后利用勾股定理解答即
可.
【规范解答】解:将圆柱侧面展开,作点A关于EQ的对称点C,过点C作CD⊥NQ交NQ的延长线于点
D,连接BC交EQ于点F,如图所示:
∴AF=CF AE=CE
, ,
∴蚂蚁吃到饭粒的路径为AE+BF=CF+BF=BC,此时路径最短,
∵透明的圆柱形容器(容器厚度忽略不计)的高为12cm,底面周长为10cm,在容器内壁离容器底部3cm
的点B处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,且离容器上沿3cm的点A处,
1
∴ AE=CE=3cm,MN=EQ=CD= ×10=5cm,BN=3cm,QN=12cm,
2∴BQ=QN−BN=12−3=9cm,
∵∠D=90°,
∴ BC=❑√CD2+BD2=❑√52+122=13cm.
∴蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路径是13cm.
故选:C.
【变式训练】(24-25八年级下·湖北黄石·月考)如图,圆柱形玻璃杯高为14cm,底面周长为32cm,
在杯内壁离杯底3cm的点B处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿5cm与蜂蜜相对的点A
处,则蚂蚁从外壁A处到内壁B处的最短距离为 cm(杯壁厚度不计)
【答案】16❑√2
【思路点拨】本题考查勾股定理、几何体的展开图,解题的关键是:该圆柱的侧面展开,作A关于EF的
对称点A′,可得A′B即为最短距离,在直角△A′DB中,A′D、BD和A′B的长度满足勾股定理,据此求
解.
【规范解答】解:如图,将该圆柱的侧面展开,作A关于EF的对称点A′,
1
则A′D= ×32=16cm,BD=14−3+5=16cm,
2
连接A′B,则A′B即为最短距离,
在直角△A′DB中, 由勾股定理得:
A′B=❑√162+162=16❑√2(cm),
故答案为:16❑√2.题型21:判断三边能否构成直角三角形
【典例精讲】(24-25八年级下·云南临沧·期末)五根木棒(单位:cm)的长度分别为1,2,3,4,
5,从其中选出三根,将它们首尾相接摆成三角形,其中能摆成直角三角形的是( )
A.1,2,3 B.2,3,4 C.3,4,5 D.1,3,5
【答案】C
【思路点拨】本题考查了勾股定理的逆定理,利用勾股定理的逆定理判断直角三角形是解题的关键.
先根据三角形不等式判断各组线段能否组成三角形,再根据勾股定理的逆定理判断是否为直角三角形.
【规范解答】解:A、∵1+2=3,不满足两边之和大于第三边,∴不能组成三角形.
B、∵2+3>4,2+4>3,3+4>2,∴能组成三角形,但∵22+32=4+9=13,42=16,13≠16,∴不是
直角三角形.
C、∵3+4>5,3+5>4,4+5>3,∴能组成三角形,且∵32+42=9+16=25,52=25,∴是直角三角形.
D、∵1+3=4<5,∴不能组成三角形.
故选:C.
【变式训练】(23-24八年级下·贵州黔东南·期末)在图1、图2所示的方格中,每个小方格的边长都为
1.
(1)在图1中分别画出长度为❑√17与❑√13的线段AB、CD,要求线段的端点在格点上.
(2)在图 2中画出一个三条边长分别为5、❑√5、2❑√5的三角形,使它们的顶点都在格点上.
(3)试判断图2中这个三角形的形状.(直接判断,不需要说明理由)
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)这个三角形是直角三角形
【思路点拨】(1)根据勾股定理可得长为4、宽为1的长方形的对角线长为❑√17,长为3、宽为2的长方
形的对角线长为❑√13,选择合适的矩形连接对角线即可;
(2)根据勾股定理可得长为4、宽为3的矩形的对角线长为5,长为2、宽为1的矩形的对角线长为❑√5,
长为4、宽为2的矩形的对角线长为2❑√5,依次连接对角线即可;
(3)观察三角形三边边长的关系,由勾股定理的逆定理可证这个三角形是直角三角形;
本题主要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的运用是解题的关键.【规范解答】(1)解:如图,连接长为4、宽为1的长方形的对角线为线段AB,长为3、宽为2的长方形
的对角线长为线段CD;
(2)如图,依次连接长为4、宽为3的矩形的对角线,长为2、宽为1的矩形的对角线长和长为4、宽为2
的矩形的对角线;
(3)∵(2❑√5) 2+(❑√5) 2=52,
∴这个三角形是直角三角形.
题型22:在网格中判断直角三角形
【典例精讲】(24-25八年级下·江西赣州·月考)如图,直角坐标系中的网格由单位正方形构成△ABC
中,A点坐标为(2,3),B点坐为(−2,0),C点坐标为(0,−1).
(1)求AC的长;
(2)求证:AC⊥BC.【答案】(1)2❑√5
(2)见解析
【思路点拨】此题考查了勾股定理及其逆定理的应用.
(1)根据平面直角坐标系和勾股定理,即可得解;
(2)首先根据勾股定理逆定理判定△ABC是直角三角形,即可得证.
【规范解答】(1)根据勾股定理,得
AC=❑√22+42=2❑√5
(2)根据勾股定理得到,BC2=12+22=5,AB2=32+42=25,
AC2=22+42=20
∴BC2+AC2=AB2
∴△ABC是直角三角形,∠ACB=90°
∴AC⊥BC.
【变式训练】(2025·吉林松原·模拟预测)图①、图②、图③均是6×5的正方形网格,每个小正方形的
边长均为1,每个小正方形的顶点称为格点,点A、B、C、D均在格点上,只用无刻度的直尺,分别按下列
要求作图.
(1)在图①中,画一格点E,使得∠ABE=45°;
(2)在图②中的CD上找一点H,使得∠BHD=45°.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【思路点拨】(1)构造等腰直角三角形的底角解答即可;
(2)根据题意,得AB⊥CD,取格点F,连接BF交CD于点H,根据作图,得AB⊥AF,AB=AF,解
答即可.
本题考查了等腰直角三角形的判定和性质,平行线的判定和性质,三角形全等的判定和性质,垂直的判定,
熟练掌握判定和性质是解题的关键.
【规范解答】(1)解:构造等腰直角三角形的底角,如图所示,则∠ABE=45°,
则点E即为所求.
(2)解:根据题意,得AB⊥CD,
取格点F,连接BF交CD于点H,
根据作图,得AB⊥AF,AB=AF,
得到∠AFB=45°,AF∥CD,
故∠BHD=∠AFB=45°
故点H即为所求.
题型23:利用勾股定理的逆定理求解
【典例精讲】(2023八年级下·全国·专题练习)如图,四边形ABCD中,
AB=4,BC=3,CD=13,AD=12,∠B=90°.
(1)连接AC,求AC的长.
(2)求四边形ABCD的面积.
【答案】(1)5
(2)四边形ABCD的面积为36
【思路点拨】本题考查了勾股定理、勾股定理的逆定理及四边形面积的计算,解题的关键是连接AC,将四边形分割为两个直角三角形分别求解.
(1)在Rt△ABC中,用勾股定理求AC的长;
(2)利用勾股定理的逆定理判断△ACD为直角三角形,再分别计算两个直角三角形的面积并求和得四边
形面积.
【规范解答】(1)解:∵∠B=90°,AB=4,BC=3,
∴由勾股定理得AC2=AB2+BC2=42+32=25,
∴AC=5.
(2)解:∵AC=5,AD=12,CD=13,
∴AC2+AD2=52+122=169=CD2,
∴△ACD是直角三角形,∠CAD=90°.
∴四边形ABCD的面积
1 1 1 1
= ×AB×BC+ ×AC×AD= ×4×3+ ×5×12=6+30=36.
2 2 2 2
答:四边形ABCD的面积为36.
【变式训练】(24-25八年级下·河南商丘·月考)2025年是“全运年”,第十五届全运会将于2025年
11月9日~21日在粤港澳大湾区举行,健身运动的热潮也席卷全国,更多的人开始运动健身.小亮坚持每
天和爸爸一起沿着公园的绿道晨跑,他们跑步的路线如图所示,已知从A点到D点有两条路线,分别是
A→B→D和A→C→D.已知AB=160m,AC=200m,点C在点B的正东方120m处,点D在点C的
正北方50m处.(1)试判断AB与BC的位置关系,并说明理由;
(2)如果小亮沿着A→C→D的路线跑,爸爸沿着A→B→D的路线跑,请你通过计算比较谁跑的路线更
短.
【答案】(1)AB⊥BC,理由见详解
(2)小亮跑的路线更短
【思路点拨】本题考查了勾股定理,勾股定理的逆定理,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
(1)根据题意,可得BC=120m,进而利用勾股定理的逆定理即可推理出△ABC是直角三角形,即可求
解;
(2)在Rt△BCD中,由勾股定理求得BD的长度,求AB+BD和AC+CD的长度,比较即可求解.
【规范解答】(1)解:AB⊥BC,
理由:由题意可知AB=160m,AC=200m,点C在点B的正东方120m处,
即BC=120m,
∵AB2+BC2=1602+1202=2002=AC2,
∴△ABC是直角三角形,∠ABC=90°,
∴AB⊥BC.
(2)解:由题意知BC⊥CD,CD=50m,
在Rt△BCD中,由勾股定理得:BD=❑√BC2+CD2=❑√1202+502=130(m),
∴AB+BD=160+130=290(m),
而AC+CD=200+50=250(m),
∵290>250,
∴AB+BD>AC+CD,
∴小亮跑的路线更短.
题型24:勾股定理逆定理的实际应用
【典例精讲】(24-25八年级下·辽宁大连·月考)已知某开发区有一块四边形的空地ABCD,如图所示,
现计划在空地上种植草皮,经测量,∠A=90°,AB=3m,BC=12m,CD=13m,DA=4m.
(1)若每平方米草皮需要200元,问要多少投入?
(2)若从点B修一条小路到CD边,求小路的最短长度.【答案】(1)7200元
60
(2) m
13
【思路点拨】本题主要运用勾股定理及其逆定理求解,解决问题的关键在于熟练掌握勾股定理解直角三角
形,勾股定理的逆定理判定直角三角形.
(1)连接BD,在Rt△ABD中,根据勾股定理得到BD的长为5,根据勾股定理的逆定理得到△CBD为直
角三角形,∠DBC=90°,根据四边形ABCD由Rt△ABD和Rt△DBC构成,即可求解;
1 1
(2)在Rt△DBC中,根据三角形面积的两种不同表示方法列出等式,即 BD⋅BC= CD⋅BE,进而
2 2
求出BE的长度.
【规范解答】(1)解:连接BD,在Rt△ABD中,
BD2=AD2+AB2=32+42=52
,
在△CBD中,CD2=132,BC2=122,
而122+52=132,
即BC2+BD2=CD2,
∴△CBD是直角三角形,∠DBC=90°,
∴S =S +S
四边形ABCD △BAD △DBC
1 1
= DA⋅AB+ BD⋅BC
2 2
1 1
= ×4×3+ ×5×12
2 2
=36(m2).
∴需花费36×200=7200(元).
(2)解:如图,过点B作BE⊥DC,垂足为E,1 1
∴在Rt△DBC中, DB⋅BC= BE⋅DC,
2 2
1 1 5×12 60
即 ×5×12= ×BE×13,即BE= = m.
2 2 13 13
60
∴小路的最短长度为 m.
13
【变式训练】(24-25八年级下·湖北黄冈·期末)在春天来临之际,八(1)班的学生计划在学校劳动实
践基地种植蔬菜.他们班的劳动实践基地正好是一块四边形的土地ABCD.如图,AB=20m,BC=25m,
CD=12m,AD=9m,∠D=90°,求该四边形土地ABCD的面积.
【答案】该四边形土地ABCD的面积为204m2
【思路点拨】本题考查了勾股定理及其逆定理.
根据勾股定理得到AC=15,进而可得△ABC是直角三角形,根据四边形ABCD的面积=△ACD的面积
+△ABC的面积计算即可.
【规范解答】解:连接AC,
∵∠D=90° AD=9m CD=12m
, , ,
∴在Rt△ACD中,由勾股定理得AC=❑√92+122=15,
∵AB=20m,BC=25m,152+202=252
∴AB2+AC2=BC2,
∴△ABC是直角三角形,
∴四边形ABCD的面积=△ACD的面积+△ABC的面积
1 1
= ⋅AD⋅CD+ ⋅AB⋅AC
2 2
1 1
= ×9×12+ ×15×20
2 2
=204
∴该四边形土地ABCD的面积为204m2.1.(2024·江西九江·中考真题)如图所示,已知
AB=CB=10,AE=CD,DE=8,∠B=60°,∠A=∠C=90°,那么五边形ABCDE的面积是( )
A.28❑√2 B.28❑√3 C.25❑√3 D.25❑√2
【答案】B
【思路点拨】连接BE,CE,延长BC,ED交于点G,延长BA,DE于点F,作BH⊥DE于点H,证明
△ABE≌△CBD,得到EB=BD,∠ABE=∠DBC,三线合一得到∠EBH=∠DBH,进而得到BH平分
∠ABC,证明△HBF≌△HBG,进而得到BF=BG,推出△BFG为等边三角形,利用分割法求出五边形
ABCDE的面积即可.
【规范解答】解:连接BE,CE,延长BC,ED交于点G,延长BA,DE于点F,作BH⊥DE于点H,
∵AB=CB,∠BAE=∠DCB=90°,AE=CD,
∴△ABE≌△CBD,
∴EB=BD,∠ABE=∠DBC,
∵BH⊥DE,
∴∠HBE=∠DBH,∠FHB=∠GHB=90°,
∴∠FBH=∠GBH,
∵BH=BH,
∴△HBF≌△HBG,
∴BF=BG,
∵AB=BC,∴AF=CG,
∵∠ABC=60°,
∴△BFG为等边三角形,
∴∠F=∠G=60°,BF=FG,
在Rt△EAF中,∠F=60°,
∴∠AEF=30°,
∴EF=2AF,AE=❑√3AF,
同理:DG=2CG,CD=❑√3CG,
设AF=CG=x,则:EF=DG=2x,AE=CD=❑√3x,
∴BF=AB+AF=10+x,FG=EF+DE+DG=8+4x,
∴10+x=8+4x,
2
∴x= ,
3
2 2 2 32
∴AF=CG= ,AE=CD= ❑√3,FG=BF=10+ = ,
3 3 3 3
在Rt△BHF中,∠F=60°,
∴∠FBH=30°,
1 16 16❑√3
∴FH= BF= ,BH=❑√3FH= ,
2 3 3
∴五边形ABCDE的面积=S −S −S
△BFG △AEF △CDG
1 32 16❑√3 1 2 2❑√3 1 2 2❑√3
= × × − × × − × ×
2 3 3 2 3 3 2 3 3
=28❑√3;
故选:B.
2.(2024·湖北荆州·中考真题)如图,在四边形ABCD中,已知AB=13,BC=12,CD=4,AD=3,
∠D=90°,则四边形ABCD的面积为( )
A.16❑√5 B.36 C.72 D.32❑√5
【答案】B
【思路点拨】本题考查了勾股定理与逆定理,熟悉掌握勾股定理是解题的关键.利用勾股定理求出AC的长,再利用逆定理求出∠ACB=90°,即可通过面积公式求解.
【规范解答】解:∵∠D=90°,CD=4,AD=3,
∴AC=❑√AD2+CD2=❑√32+42=5,
∵AB=13,BC=12,
∴AB2=169,BC2=144,AC2=25,
∴AC2+BC2=AB2,
∴∠ACB=90°,
1 1 1 1
∴S =S +S = AD×CD+ AC×BC= ×3×4+ ×12×5=6+30=36,
四边形ABCD △ACD △ABC 2 2 2 2
故选:B.
3.(2024·四川南充·中考真题)如图,四边形ABCD中,AB⊥AD,CD⊥AD,∠BCD=120°,
AC平分∠BCD,BC=2,则BD的长为 .
【答案】❑√7
【思路点拨】本题考查了直角三角形的性质,勾股定理,等边三角形的判定和性质.先证明△BAC是等边
三角形,在Rt△ACD中,利用直角三角形的性质和勾股定理求得AD=❑√3,再在Rt△ABD中利用勾股定
理求解即可.
【规范解答】解:∵∠BCD=120°,AC平分∠BCD,
1
∴∠BCA=∠DCA= ∠BCD=60°,
2
∵AB⊥AD,CD⊥AD,
∴AB∥CD,
∴∠BAC=∠DCA=60°,
∴△BAC是等边三角形,
∴AB=BC=AC=2,
在Rt△ACD中,∠DCA=60°,AC=2,
∴∠CAD=30°,1
∴CD= AC=1,AD=❑√22−12=❑√3,
2
在Rt△ABD中,BD=❑√AB2+AD2=❑√22+(❑√3) 2=❑√7,
故答案为:❑√7.
4.(2024·广东揭阳·中考真题)如图,在△ABC中,∠C=45°,AB的垂直平分线交AB于点E,交
BC于点D,AC的垂直平分线交AC于点G,交BC于点F,连接AD,AF.若AC=3❑√2,BC=9,则
DF等于 .
9
【答案】
4
【思路点拨】本题考查了垂直平分线的性质、三角形的内角和定理、等角对等边、勾股定理.
根据垂直平分线性质,得到∠CGF=90°,再根据三角形的内角和定理,得出∠CFG=45°,再根据角之
间数量关系,得出∠CFG=∠C,再根据等角对等边,得出CG=FG,再根据垂直平分线的性质,得出
1 3❑√2 3❑√2
CG=AG= AC= ,进而得出FG=CG= ,再根据勾股定理,得出CF=3,设DF=x,则
2 2 2
BD=6−x,再根据垂直平分线的性质,得出AD=6−x,再根据三角形的内角和定理,得出
∠AFC=90°,再根据勾股定理,列方程求解即可得到答案.
【规范解答】解:∵FG是AC的垂直平分线,
∴FG⊥AC,
∴∠CGF=90°,
∴∠CFG=180°−∠C−∠CGF=180°−45°−90°=45°,
∴∠CFG=∠C,
∴CG=FG,
又∵FG是AC的垂直平分线,AC=3❑√2,
1 3❑√2
∴CG=AG= AC= ,
2 2
3❑√2
∴FG=CG= ,
2在Rt△CFG中,
CF=❑√FG2+CG2=❑
√ (3❑√2) 2
+
(3❑√2) 2
=3,
2 2
设DF=x,则BD=BC−DF−CF=9−x−3=6−x,
又∵DE是AB的垂直平分线,
∴AD=BD,
∴AD=6−x,
∵FG是AC的垂直平分线,
∴AF=CF,
∴∠FAC=∠C=45°,
∴∠AFC=90°,
∴AF⊥DC,
∴在Rt△ADF中,
∵AD2=DF2+AF2,
∴(6−x) 2=x2+32,
9
解得:x= ,
4
9
∴DF= .
4
9
故答案为: .
4
5.(2024·河南洛阳·中考真题)(1)在如图中画出边长为❑√5、2❑√5、5的三角形;
(2)该三角形最长边上的高为________.
【答案】(1)见解析(2)2
【思路点拨】本题考查了网格作图,熟练掌握勾股定理,勾股定理的逆定理,面积法求三角形的高,是解
题的关键.
(1)写出AB,根据勾股定理写出AC,BC,即得;(2)根据勾股定理逆定理判断出此三角形是直角三角形,再根据直角三角形面积的两种表示办法求解.
【规范解答】解:(1)如图,AB=5,AB=❑√12+22=❑√5,BC=❑√22+42=2❑√5,△ABC即为所求作.
(2)由图知,该三角形最长边上的高为AD=2.理由:
∵AC2+BC2=(❑√5) 2+(2❑√5) 2=25=52=AB2,
∴△ABC是直角三角形,∠C=90°,
1 1
∴S = AB⋅CD= AC⋅BC,
△ABC 2 2
∴5CD=❑√5×2❑√5,
∴AD=2.
故答案为:2.
基础夯实
1.(24-25八年级下·云南临沧·期末)如图,等边三角形ABC的边长为4,则它的高AD的长为
( )
A.2 B.2❑√2 C.2❑√3 D.4【答案】C
【思路点拨】本题考查了等边三角形的性质,等边三角形三线合一定理及勾股定理.先根据等边三角形的
性质得出AB=BC=AC=4,再由AD⊥BC得到AD是△ABC的中垂线,即等边三角形的三线合一,得
1
出BD= BC=2,最后利用勾股定理得出AD的值.
2
【规范解答】解:∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC=4,
又∵AD⊥BC,
∴AD是△ABC的中垂线,
1
∴BD=DC= BC=2,
2
在Rt△ABD中,由勾股定理得,AD=❑√AB2−BD2=❑√42−22=2❑√3.
故选:C.
2.(24-25八年级下·云南红河·期中)如图是一株美丽的“勾股树”,若正方形A,B的面积分别是
16,10,则正方形C的面积是( )
A.26 B.❑√26 C.16 D.4
【答案】A
【思路点拨】本题考查勾股定理的应用,理解“勾股树”中的面积关系是解题的关键.
根据勾股定理的性质,可得直角三角形边长之间的关系,转换为面积之间的关系,即可求出正方形C的面
积.
【规范解答】解:假设正方形A、B、C的边长分别为a、b、c,
由勾股定理可得a2+b2=c2,
由于正方形A的面积为a2,正方形B的面积为b2,正方形C的面积为c2,
故正方形C的面积为正方形A,B的面积之和,
即为16+10=26,
故选A,3.(24-25八年级下·贵州·月考)“赵爽弦图”巧妙地利用面积关系证明了勾股定理.图①是由四个全
等的直角三角形和一个小正方形排成的一个大正方形,设直角三角形较长直角边长为k=6,较短直角边长
为a=5,将四个直角三角形中边长为6的直角边分别向外延长一倍,得到图②所示的“数学风车”,这个
风车的外围(实线)周长是 .
【答案】76
【思路点拨】本题主要考查了勾股定理,根据题意得出AB=BC=k=6,AD=a=5,∠BAD=90°,根
据勾股定理求出CD=❑√AD2+AC2=❑√52+122=13,再求出这个风车的外围(实线)周长即可.
【规范解答】解:根据题意得:AB=BC=k=6,AD=a=5,∠BAD=90°,
∴AC=AB+BC=6+6=12,
∴根据勾股定理得:CD=❑√AD2+AC2=❑√52+122=13,
∴这个风车的外围(实线)周长是:4×(13+6)=4×19=76.
故答案为:76.
4.(2025·湖北省直辖县级单位·模拟预测)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,以C为圆心,以BC的
1
长为半径作弧交BA于点D,再分别以B,D为圆心,以大于 BD的长为半径作弧,两弧交于点F,作射
2
线CF交BA于点E,若BC=6,AC=8,则CE= .24
【答案】
5
【思路点拨】本题考查作图——基本作图、勾股定理,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问
题.
由作图过程可知,CE⊥AB.由勾股定理得AB=❑√BC2+AC2=10,根据
1 1 1 1
S = AC⋅BC= AB⋅CE,可得 ×8×6= ×10×CE,进而可得答案.
△ABC 2 2 2 2
【规范解答】解:由作图过程可知,CE⊥AB.
由勾股定理得,AB=❑√BC2+AC2=❑√62+82=10.
1 1
∵S = AC⋅BC= AB⋅CE,
△ABC 2 2
1 1
∴ ×8×6= ×10×CE,
2 2
24
∴CE= .
5
24
故答案为: .
5
5.(2025八年级下·全国·专题练习)如图1,同学们想测量旗杆的高度h(米),他们发现系在旗杆顶
端的绳子垂到了地面,并多出了一段,但这条绳子的长度未知.小明和小亮同学应用勾股定理分别提出解
决这个问题的方案如下:小明:①测量出绳子垂直落地后还剩余1米,如图1;②把绳子拉直,绳子末端在
地面上离旗杆底部4米,如图2.小亮:先在旗杆底端的绳子上打了一个结,然后举起绳结拉到如图3点D
处(BD=BC).(1)请你按小明的方案求出旗杆的高度h(米);
(2)已知小亮举起绳结离旗杆4.5米远,此时绳结离地面多高?
【答案】(1)旗杆的高度为7.5米
(2)此时绳结离地面1.5米
【思路点拨】本题考查的是勾股定理的应用,根据题意得出直角三角形是解答此题的关键.
(1)由题可知,旗杆,绳子与地面构成直角三角形,根据题中数据,用勾股定理即可解答;
(2)由题可知,BD=BC=11.25米,DE=6.75米.在Rt△BDE中根据勾股定理列出方程BE2+6.752 =
11.252,求出BE=9,进而求解即可.
【规范解答】(1)解:旗杆的高度为h米,则绳子的长度为(h+1)米,
在Rt△ABC中,由勾股定理得:h2+42=(h+1) 2,
解得:h=7.5,
答:旗杆的高度为7.5米:
(2)解:由题可知,BD=BC=7.5米,DE=4.5米,
在Rt△BDE中,由勾股定理得:BE2+4.52=7.52,
解得:BE=6,
∴EC=BC−BE=7.5−6=1.5(米),
答:此时,绳结离地面1.5米高.
培优拔高
6.(2025·四川绵阳·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,等边△ABC的顶点A(1,0),C(1,2❑√3),
将△ABC向左平移1个单位长度,则平移后点B的坐标为( )A.(−3,❑√3) B.(−❑√3,3) C.(−❑√3,2) D.(−2,❑√3)
【答案】A
【思路点拨】本题考查等边三角形的性质,坐标系中图形的平移,根据等边三角形的性质求出点坐标是解
题关键.
过点B作AC的垂线,通过点A,C的坐标确定AC与坐标轴的位置关系,再利用等边三角形的性质求出点B
的坐标,利用坐标系中图形的平移规律求解即可.
【规范解答】解:如图,过点B作BD⊥AC,垂足为D,
∵A(1,0),C(1,2❑√3),
∴AC⊥x轴,
∴BD∥x轴,
∵△ABC是等边三角形,BD⊥AC,
∴AB=AC=BC=2❑√3,
又BD⊥AC,
1
∴AD=CD= AC=❑√3,D(1,❑√3),
2
∴BD=❑√AB2−AD2=3,
1−3=−2,
∴B(−2,❑√3),
∴在△ABC向左平移1个单位长度后,点B的坐标为(−3,❑√3),
故选:A.
7.(23-24八年级下·吉林·期末)如图,AD是△ABC的高,BD=2CD=6,∠DAC=30°,则AB=
( )A.6❑√2 B.6❑√3 C.24 D.3❑√7
【答案】D
【思路点拨】本题考查了解直角三角形,勾股定理等知识,根据含30度角的直角三角形的性质得出
AC=6,勾股定理可得AD=3❑√3,在Rt△ADB中,再根据勾股定理即可求解.
【规范解答】解:∵BD=2CD=6,
∴CD=3,BD=6,
∵AD是△ABC的高,
∴∠ADC=∠ADB=90°,
∵∠DAC=30°,
∴AC=2DC=6,
在Rt△ADC中,AD=❑√AC2−DC2=❑√62−32=3❑√3
在Rt△ADB中,AB=❑√AD2+BD2=❑√(3❑√3) 2+62=3❑√7,
故选:D.
8.(23-24八年级下·吉林·期末)如图,已知A,B两点的坐标分别为(2❑√2,0)、(0,❑√10),以点A为
圆心,AB长为半径画弧,交x轴负半轴于点C,则点C的坐标为 .
【答案】(−❑√2,0)
【思路点拨】本题考查了图形与坐标,勾股定理,利用点A,B坐标、求得AB的长度,进而求出OC的长
度即可求解.【规范解答】解:∵A(2❑√2,0),B(0,❑√10)
∴OA=2❑√2,OB=❑√10,
∴AB=❑√(2❑√2) 2+(❑√10) 2=3❑√2,
∵以点A为圆心,AB长为半径画弧交x轴负半轴于点C,
∴AC=AB=3❑√2,
∴OC=AC−AO=3❑√2−2❑√2=❑√2,
∵点C在x轴的负半轴上,
∴点C的坐标为(−❑√2,0),
故答案为:(−❑√2,0).
9.(22-23八年级下·四川广安·期末)如图,在平面直角坐标系中,Rt△OAB的顶点A在x轴的正半轴
(1 )
上.顶点B的坐标为(3,3),点C的坐标为 ,0 ,点P为斜边OB上的一个动点,则PA+PC的最小值为
2
.
❑√37
【答案】
2
【思路点拨】本题考查对称求最值,等腰直角三角形的性质,勾股定理,掌握相关知识是解决问题的关键.
作A关于OB的对称点D,连接CD交OB于P,连接AP,则此时PA+PC的值最小,根据勾股定理求出CD,
即可得出答案.
【规范解答】解:作A关于OB的对称点D,∵B(3,3)
,
∴△ABO是等腰直角三角形,
∴AD⊥OB,OA=AB,
1
∴ ∠DAO= ∠OAB=45°,
2
则△AOE为等腰直角三角形,
∵A关于OB的对称点为D,
∴△OED也为等腰直角三角形,
∴∠AOD=90°,OA=OD,
点D在y轴上, 且OD=3,
连接CD交OB于P,连接AP,则此时PA+PC的值最小,
∵DP=PA,
∴PA+PC=PD+PC=CD,
1
∵OD=AB=3,OC= ,
2
∴在Rt△DOC中,由勾股定理得:DC=❑
√
32+
(1) 2
=
❑√37
,
2 2
❑√37
即PA+PC的最小值是 .
2
❑√37
故答案为: .
2
10.(24-25八年级下·云南临沧·期末)已知三角形三边之长能求出三角形的面积吗?海伦公式告诉你
计算的方法是:S=❑√p(p−a)(p−b)(p−c),其中S表示三角形的面积,a,b,c分别表示三边之长,p
a+b+c
表示周长之半,即p= .我国宋代数学家秦九韶提出的“三斜求积术”与这个公式基本一致,所以
2
这个公式也叫“海伦—秦九韶公式”请你利用公式解答下列问题.
(1)已知一块三角形实践基地的三边长分别为5m,12m,13m时,判断这块实践基地的形状,并说明理由;(2)在△ABC中,已知AB=5,BC=6,CA=7,求△ABC的面积;
【答案】(1)直角三角形
(2)6❑√6
【思路点拨】本题考查了二次根式的应用,勾股定理逆定理,属于新定义题型,重点是掌握题目中给出的
公式,代入相应值.
(1)通过计算三边的平方关系,判断三角形形状;
(2)利用海伦公式计算三角形面积.
【规范解答】(1)解:实践基地是直角三角形;
理由:∵三边长分别为5m,12m,13m,
52=25,122=144,132=169,25+144=169,
∴52+122=132,
∴该三角形是直角三角形.
(2)解:∵AB=5,BC=6,CA=7,
5+6+7
∴p= =9,
2
∴S=❑√9×(9−5)×(9−6)×(9−7)=6❑√6,
∴△ABC的面积是6❑√6.