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17.2 勾股定理的逆定理
知识点1:勾股定理的逆定理
如果三角形的三边长:a、b、c,则有关系a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形。
注意:用勾股定理的逆定理判定一个三角形是否是直角三角形应注意:
(1)首先确定最大边,不妨设最长边长为:c;
(2)验证 c2与 a2+b2是否具有相等关系,若 c2=a2+b2,则△ABC 是以∠C 为直角的直角三角形(若
c2>a2+b2,则△ABC是以∠C为钝角的钝角三角形;若c2<a2+b2,则△ABC为锐角三角形)。
知识点2:勾股定理与勾股定理逆定理的区别与联系
区别:勾股定理是直角三角形的性质定理,而其逆定理是判定定理;
联系:勾股定理与其逆定理的题设和结论正好相反,都与直角三角形有关。
知识点3:勾股数
能够构成直角三角形的三边长的三个正整数称为勾股数,即 中, , , 为正整数时,称
, , 为一组勾股数
(1)由定义可知,一组数是勾股数必须满足两个条件:①满足a2+b2=c2;②都是正整数.两者缺一不可.
(2)将一组勾股数同时扩大或缩小相同的倍数所得的数仍满足a2+b2=c2(但不一定是勾股数),以它们为边
长的三角形是直角三角形,比如以0.3 cm,0.4 cm,0.5 cm为边长的三角形是直角三角形.
知识点4:勾股定理的逆定理的综合应用
综合运用勾股定理及其逆定理,将不规则图形转化为规则图形是常用的数学方法,在这里,一方面要
熟记常用的勾股数;另一方面要注意到:如果一个三角形的三边长已知或具有某些比例关系,那么就可以
用勾股定理的逆定理去验证其是否是直角三角形.
知识点5:互逆命题的概念
如果一个命题的题设和结论分别是另一个命题的结论和题设,这样的两个命题叫做互逆命题。如果把
其中一个叫做原命题,那么另一个叫做它的逆命题。
A.命题:判断一件事情的语句,叫做命题。
命题的定义包括两层含义:
(1)命题必须是个完整的句子;
(2)这个句子必须对某件事情做出判断。
B.命题的分类(按正确、错误与否分)真命题(正确的命题)和假命题(错误的命题)。所谓正确的命题就是:如果题设成立,那么结论一定成
立的命题。所谓错误的命题就是:如果题设成立,不能证明结论总是成立的命题。
C.公理:人们在长期实践中总结出来的得到人们公认的真命题,叫做公理。
D.定理:用推理的方法判断为正确的命题叫做定理。
E.证明:判断一个命题的正确性的推理过程叫做证明。
证明的一般步骤
(1)根据题意,画出图形。
(2)根据题设、结论、结合图形,写出已知、求证。
(3)经过分析,找出由已知推出求证的途径,写出证明过程。
知识点6:直角三角形的判定方法
(1)有一个角是直角的三角形是直角三角形。
(2)如果三角形一边上的中线等于这边的一半,那么这个三角形是直角三角形。
(3)勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a,b,c有关系
a2 +b2 =c2
,那么这个三角形是直角三角
形。
【例题1】(2019•渝北区)如果下列各组数是三角形的三边,则能组成直角三角形的是( )
A.1, ,2 B.1,3,4 C.2,3,6 D.4,5,6
【答案】A.
【解析】由勾股定理的逆定理,只要验证两小边的平方和等于最长边的平方即可.
A.12+( )2=22,故是直角三角形,故此选项正确;
B.12+32≠42,故不是直角三角形,故此选项错误;
C.22+32≠62,故不是直角三角形,故此选项错误;
D.42+52≠62,故不是直角三角形,故此选项错误.
【例题2】如果一个三角形的三边长a,b,c满足a2+b2+c2+338=10a+24b+26c,试说明这个三角形是
直角三角形.
【答案】见解析。
【解析】
本题需要将已知等式进行变形,配成完全平方式,求出a,b,c的值,然后再说明.
将式子变形,得
a2+b2+c2+338-10a-24b-26c=0,
即a2-10a+25+b2-24b+144+c2-26c+169=0.
整理,得(a-5)2+(b-12)2+(c-13)2=0.因此a-5=0,b-12=0,c-13=0,
∴a=5,b=12,c=13.
∵a2+b2=52+122=132=c2,
这个三角形是直角三角形.
一、选择题
1.以下列各组数为边长,能组成直角三角形的是( )
A.8,15,17 B.4,5,6
C.5,8,10 D.8,39,40
【答案】A
【解析】此题可直接用勾股定理的逆定理来进行判断,对数据较大的可以用c2=a2+b2的变形:b2=c2-a2=
(c-a)(c+a)来判断。例如:对于选择支D,∵82≠(40+39)×(40-39),∴以8,39,40为边长不
能组成直角三角形。
二、填空题
2.四边形ABCD中,∠B=90°,AB=3,BC=4,CD=12,AD=13,求则四边形ABCD的面积为______。
【答案】36
【解析】本题是一个典型的勾股定理及其逆定理的应用题。连结AC
∵∠B=90°,AB=3,BC=4
∴AC2=AB2+BC2=25(勾股定理)
∴AC=5
∵AC2+CD2=169,AD2=169
∴AC2+CD2=AD2
∴∠ACD=90°(勾股定理逆定理)
1 1
∴S =S +S = AB·BC+ AC·CD=36
四边形ABCD △ABC △ACD 2 2
三、解答题
3. 如果△ABC的三边长分别为 a,b,c,且a=m2-n2,b=2mn,c=m2+n2(m>n,m,n是正整数),则△ABC是直角三
角形吗?【答案】见解析。
【解析】先来判断a,b,c三边哪条最长,可以代m,n为满足条件的特殊值来试,m=5,n=4.
则a=9,b=40,c=41,c最大。
∵(m2-n2)2+(2mn)2=m4+n4-2m2n2+4m2n2=m4+n4+2m2n2=(m2+n2)2,
∴a2+b2=c2,
∴能成为直角三角形的三边长.
4.已知 中, , , 边上的中线 ,求证:
【答案】见解析。
【解析】证明: AD为中线,
在 中,
5.已知:如图,在△ABC中,CD是AB边上的高,且CD2=AD·BD。
求证:△ABC是直角三角形。
【答案】见解析。
【解析】勾股定理及逆定理的综合应用,注意条件的转化及变形。
∵AC2=AD2+CD2,BC2=CD2+BD2
∴AC2+BC2=AD2+2CD2+BD2
=AD2+2AD·BD+BD2
=(AD+BD)2
=A B2
∴AC2+BC2= A B2
∴△ABC是直角三角形。
6.如图,在△ABC中,D为BC边上的点,已知:AB=13,AD=12,AC=15,BD=5,求DC.【答案】9
【解析】先用勾股定理的逆定理判定形状,然后用勾股定理求数据.
∵AD2+BD2=122+52=132=AB2,
∴由勾股定理的逆定理知△ADB为直角三角形.∴AD⊥BC.
在Rt△ADC中,由勾股定理,得DC2=AC2-AD2=152-122=92.∴DC=9.
7.如果一个三角形的三边长a,b,c满足a2+b2+c2+338=10a+24b+26c,试说明这个三角形是直角三
角形.
【答案】见解析。
【解析】
本题需要将已知等式进行变形,配成完全平方式,求出a,b,c的值,然后再说明.
将式子变形,得
a2+b2+c2+338-10a-24b-26c=0,
即a2-10a+25+b2-24b+144+c2-26c+169=0.
整理,得(a-5)2+(b-12)2+(c-13)2=0.
因此a-5=0,b-12=0,c-13=0,
∴a=5,b=12,c=13.
∵a2+b2=52+122=132=c2,
这个三角形是直角三角形.