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勾股定理(基础)
【学习目标】
1.掌握勾股定理的内容,了解勾股定理的多种证明方法,体验数形结合的思想;
2.能够运用勾股定理求解三角形中相关的边长(只限于常用的数);
3.通过对勾股定理的探索解决简单的实际问题,进一步运用方程思想解决问题.
【要点梳理】
要点一、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.如果直角三角形的两直角边长分别
为
,斜边长为
,那么
.
要点诠释:(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.
(3)理解勾股定理的一些变式:
,
,
.
要点二、勾股定理的证明
方法一:将四个全等的直角三角形拼成如图(1)所示的正方形.
图(1)中
,所以
.
方法二:将四个全等的直角三角形拼成如图(2)所示的正方形.
图(2)中
,所以
.
方法三:如图(3)所示,将两个直角三角形拼成直角梯形.
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,所以
.
要点三、勾股定理的作用
1. 已知直角三角形的任意两条边长,求第三边;
2. 用于解决带有平方关系的证明问题;
3. 与勾股定理有关的面积计算;
4.勾股定理在实际生活中的应用.
【典型例题】
类型一、勾股定理的直接应用
1、在△ABC 中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C 的对边分别为
、
、
.
(1)若
=5,
=12,求
;
(2)若
=26,
=24,求
.
【思路点拨】利用勾股定理
来求未知边长.
【答案与解析】
解:(1)因为△ABC 中,∠C=90°,
,
=5,
=12,
所以
.所以
=13.
(2)因为△ABC 中,∠C=90°,
,
=26,
=24,
所以
.所以
=10.
【总结升华】已知直角三角形的两边长,求第三边长,关键是先弄清楚所求边是直角边还是斜
边,再决定用勾股原式还是变式.
举一反三:
【变式】在△ABC 中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C 的对边分别为
、
、
.
(1)已知
=6,
=10,求
;
(2)已知
,
=32,求
、
.
【答案】
解:(1)∵ ∠C=90°,
=6,
=10,
∴
,
∴
=8.
(2)设
,
,
∵ ∠C=90°,
=32,
∴
.
即
.
解得
=8.
∴
,
.
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类型二、与勾股定理有关的证明
2、如图所示,在Rt△ABC 中,∠C=90°,AM 是中线,MN⊥AB,垂足为N,
试说明
.
【答案与解析】
解:因为MN⊥AB,所以
,
,
所以
.
因为AM 是中线,所以MC=MB.
又因为∠C=90°,所以在Rt△AMC 中,
,
所以
.
【总结升华】证明带有平方的问题,主要思想是找到直角三角形,利用勾股定理进行转化.若
没有直角三角形,常常通过作垂线构造直角三角形,再用勾股定理证明.
举一反三:
【变式】如图,在△ABC 中,∠C=90°,D 为BC 边的中点,DE⊥AB 于E,则AE2-BE2等于( )
A.AC2 B.BD2 C.BC2 D.DE2
【答案】连接AD 构造直角三角形,得
,选A.
类型三、与勾股定理有关的线段长
3、如图,长方形纸片ABCD 中,已知AD=8,折叠纸片使AB 边与对角线AC 重合,点B 落
在点F 处,折痕为AE,且EF=3,则AB 的长为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D;
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【解析】
解:设AB=
,则AF=
,
∵ △ABE 折叠后的图形为△AFE,
∴ △ABE≌△AFE.BE=EF,
EC=BC-BE=8-3=5,
在Rt△EFC 中,
由勾股定理解得FC=4,
在Rt△ABC 中,
,解得
.
【总结升华】折叠问题包括“全等形”、“勾股定理”两大问题,最后通过勾股定理求解.
类型四、与勾股定理有关的面积计算
4、如图,直线l 上有三个正方形a,b,c,若a,c 的面积分别为5 和11,则b 的面积为(
)
A.6 B.5 C.11 D.16
【思路点拨】本题主要考察了全等三角形与勾股定理的综合应用,由b 是正方形,可求
△ABC≌△CDE.由勾股定理可求b 的面积=a 的面积+c 的面积.
【答案】D
【解析】
解:∵∠ACB+∠ECD=90°,∠DEC+∠ECD=90°,
∴∠ACB=∠DEC,
在△ABC 和△CDE 中,
∵
∴△ABC≌△CDE
∴BC=DE
∵
∴
∴b 的面积为5+11=16,故选D.
【总结升华】此题巧妙的运用了勾股定理解决了面积问题,考查了对勾股定理几何意义的理
解能力,根据三角形全等找出相等的量是解答此题的关键.
类型五、利用勾股定理解决实际问题
5、一圆形饭盒,底面半径为8
,高为12
,若往里面放双筷子(精细不计),那么筷
子最长不超过多少,可正好盖上盒盖?
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【答案与解析】
解:如图所示,因为饭盒底面半径为8
,所以底面直径DC 长为16
.
则在Rt△BCD 中,
,
所以
(
).
答:筷子最长不超过20
,可正好盖上盒盖.
【总结升华】本题实质是求饭盒中任意两点间的最大距离,其最大距离是以饭盒两底面的一
对平行直径和相应的两条高组成的长方形的对角线长.
举一反三:
【变式】如图所示,一旗杆在离地面5
处断裂,旗杆顶部落在离底部12
处,则旗杆折断前
有多高?
【答案】
解:因为旗杆是垂直于地面的,所以∠C=90°,BC=5
,AC=12
,
∴
.
∴
(
).
∴ BC+AB=5+13=18(
).
∴ 旗杆折断前的高度为18
.
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