文档文本内容
勾股定理的逆定理(基础)
【学习目标】
1. 理解勾股定理的逆定理,并能与勾股定理相区别;
2. 能运用勾股定理的逆定理判断一个三角形是否是直角三角形;
3. 理解勾股数的含义;
4. 通过探索直角三角形的判定条件的过程,培养动手操作能力和逻辑推理能力.
【要点梳理】
要点一、勾股定理的逆定理
如果三角形的三条边长
,满足
,那么这个三角形是直角三角形.
要点诠释:(1)勾股定理的逆定理的作用是判定某一个三角形是否是直角三角形.
(2)勾股定理的逆定理是把“数”转为“形”,是通过计算来判定一个三角
形是否为直角三角形.
要点二、如何判定一个三角形是否是直角三角形
(1)
首先确定最大边(如
).
(2)
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.
要点诠释: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.
要点三、勾股数
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
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:
①3、4、5; ②5、12、13;③8、15、17;④7、24、25;⑤9、40、41……
如果a
b
c
、、是勾股数,当t 为正整数时,以at
bt
ct
、、
为三角形的三边长,此三角形
必为直角三角形.
要点诠释:(1)
(
是自然数)是直角三角形的三条边长;
(2)
(n≥1,是自然数)是直角三角形的三条
边长;
(3)
(
是自然数)是直角三角形的三条
边长;
【典型例题】
类型一、勾股定理的逆定理
1、判断由线段
组成的三角形是不是直角三角形.
(1)
=7,
=24,
=25;
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(2)
=
,
=1,
=
;
(3)
,
,
(
);
【思路点拨】判断三条线段能否组成直角三角形,关键是运用勾股定理的逆定理:看较短的两
条线段的平方和是否等于最长线段的平方.若是,则为直角三角形,反之,则不是直角三角形.
【答案与解析】
解:(1)∵
,
,
∴
.
∴ 由线段
组成的三角形是直角三角形.
(2)∵
,
,
,
∴
.
∴ 由线段
组成的三角形不是直角三角形.
(3)∵
,
∴
,
.
∵
,
,
∴
.
∴ 由线段
组成的三角形是直角三角形.
【总结升华】解此类题的关键是准确地判断哪一条边最大,然后再利用勾股定理的逆定理进
行判断,即首先确定最大边,然后验证
与
是否具有相等关系,再根据结果判断是否
为直角三角形.
举一反三:
【变式】一个三角形的三边之比是3:4:5 则这个三角形三边上的高之比是( )
A.20:15:12
B.3:4:5
C.5:4:3
D.10:8:2
【答案】A;
提示:这个三角形是直角三角形,三边上的高之比为4:3:
,即20:15:12.
2、如图所示,在四边形ABCD 中,AB=3,BC=4,CD=12,AD=13,∠B=∠90°,求四边形
ABCD 的面积.
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【答案与解析】
解:连接AC,在△ABC 中,
因为∠B=90°,AB=3,BC=4,
所以
,所以AC=5,
在△ACD 中,AD=13,DC=12,AC=5,
所以
,
即
.
所以△ACD 是直角三角形,且∠ACD=90°.
所以
.
【总结升华】有关四边形的问题通常转化为三角形的问题来解.由AB=3,BC=4,∠B=90°,
应想到连接AC,则在Rt△ABC 中即可求出△ABC 的面积,也可求出线段AC 的长.所以在△ACD
中,已知AC,AD,CD 三边长,判断这个三角形的形状,进而求得这个三角形的面积.而判断
△ACD 的形状,常考虑能否用勾股定理的逆定理来判断是否是直角三角形.
类型二、勾股定理逆定理的应用
3、已知:
为
的三边且满足
,试判断
的形状.
【答案与解析】
解:∵
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∴
∴
,
∴△ABC 是直角三角形.
【总结升华】此类问题中要判断的三角形一般都是特殊三角形,一定要善于把题目中已知的
条件等式进行变形,从而得到三角形的三边关系.对条件等式进行变形常用的方法有配方法,
因式分解法等.
举一反三:
【变式】请阅读下列解题过程:已知a、b、c 为△ABC 的三边,且满足a2c2﹣b2c2=a4﹣b4,试判
断△ABC 的形状.
解:
∵a2c2﹣b2c2=a4﹣b4, 第一步
∴c2(a2
b
﹣2)=(a2+b2)(a2﹣b2), 第二步
∴c2=a2+b2, 第三步
ABC
∴△
为直角三角形. 第四步
问:(1)在上述解题过程中,从哪一步开始出现错误:
_________
;
(2)错误的原因是:
_________
;
(3)本题正确的结论是:
_________
.
【答案】
解:(1)第三步;
(2)方程两边同时除以(a2﹣b2)时,没有考虑(a2﹣b2)的值有可能是0;
(3)∵c2(a2﹣b2)=(a2+b2)(a2﹣b2)
∴c2=a2+b2或a2﹣b2=0
∵a2﹣b2=0
∴a+b=0 或a﹣b=0
∵a+b≠0
∴c2=a2+b2或a﹣b=0
∴c2=a2+b2或a=b
∴该三角形是直角三角形或等腰三角形.
4、“远航”号、“海天”号轮船同时离开港口,各自沿一固定方向航行“远航”号每
小时航行16 海里,“海天”号每小时航行12 海里,它们离开港口一个半小时后相距30 海里,
如果知道“远航”号沿东北方向航行,能知道“海天”号沿哪个方向航行吗?
【思路点拨】我们可以根据题意画出如图所示的图形,可以看到,由于“远航”号的航向已知,
如果求出两艘轮船所成的角,就能知道“海天”号的航向了.
【答案与解析】
解:根据题意可画出上图,
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PQ=16×1.5=24,PR=12×1.5=18,QR=30,
在△PQR 中,
,
∴
.
∴ △PQR 是直角三角形且∠RPQ=90°.
又∵ “远航”号沿东北方向航行,可知∠QPN=45°,
∴ ∠RPN=45°.
由此可知“海天”号沿西北方向航行.也可沿东南方向航行.
【总结升华】根据勾股定理的逆定理,可判断一个角是不是90°,这里需注意与东北方向成
90°角的有两个方向,即西北方向或东南方向.
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