勾股定理经典例题
知识点一:勾股定理 222 如果直角三角形的两直角边长分别为:a,b,斜边长为c,那么a,b,c(即直角三角形中两直角边的平方和等于斜边的平方(
要点诠释:(1)勾股定理揭示的是直角三角形平方关系的定理。
(2)勾股定理只适用于直角三角形,而不适用于锐角三角形和钝角三角。
(3)理解勾股定理的一些变式: 22222222222 c=a+b, a=c-b, b=c-a , c=(a+b)-2ab
知识点二:用面积证明勾股定理
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。
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。
方法三:将四个全等的直角三角形分别拼成如图(3)—1和(3)—2所示的两个形状相同的正方形。
知识点三:勾股定理的作用
1(已知直角三角形的两条边长求第三边; 2(已知直角三角形的一条边,求另两边的关系;
3(用于证明平方关系的问题; 4(利用勾股定理,作出长为的线段。 2. 在理解的基础上熟悉下列勾股数 222 满足不定方程x+y=z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,对解题是会有帮助的:
?3、4、5?5、12、13;?8、15、17;?7、24、25;?10、24、26;?9、40、41(
如果(a,b,c)是勾股数,当t>0时,以at,bt,ct为三角形的三边长,此三角形必为直角三角形。 经典例题透析 类型一:勾股定理的直接用法
1、在Rt?ABC中,?C=90?
(1)已知a=6, c=10,求b, (2)已知a=40,b=9,求c; (3)已知c=25,b=15,求a.
思路点拨: 写解的过程中,一定要先写上在哪个直角三角形中,注意勾股定理的变形使用。
总结
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升华:有一些题目的图形较复杂,但中心思想还是化为直角三角形来解决。如:不规则图形的面积,可转化为特殊图形求解,本题通过将图形转化为直角三角形的方法,把四边形面积转化为三角形面积之差或和。
举一反三
【变式】:如图?B=?ACD=90?, AD=13,CD=12, BC=3,则AB的长是多少?
类型二:勾股定理的构造应用
2、如图,已知:在中,,,. 求:BC的长.
总结升华:利用勾股定理计算线段的长,是勾股定理的一个重要应用. 当题目中没有垂直条件时,也经常作垂线构造直角三角形以便应用勾股定理.
举一反三【变式1】如图,已知:,,于P. 求证:.
思路点拨: 图中已有两个直角三角形,但是还没有以BP为边的直角三角形. 因此,我们考虑构造一个以BP为一边的直角三角形. 所以连结BM. 这样,实际上就得到了4个直角三角形. 那么根据勾股定理,可证明这几条线段的平方之间的关系.
【变式2】已知:如图,?B=?D=90?,?A=60?,AB=4,CD=2。求:四边形ABCD的面积。
类型三:勾股定理的实际应用 (一)用勾股定理求两点之间的距离问题
3、如图所示,在一次夏令营活动中,小明从营地A点出发,沿北偏东60?方向走了到达B点,然后再沿北偏西30?方向走了500m到达目的地C点。
(1)求A、C两点之间的距离。
(2)确定目的地C在营地A的什么方向。
总结升华:本题是一道实际问题,从已知条件出发判断出?ABC是直角三角形是解决问题的关键。本题涉及平行线的性质和勾股定理等知识。
举一反三
【变式】一辆装满货物的卡车,其外形高2.5米,宽1.6米,要开进厂门形状如图的某工厂,问这辆卡车能否通过该工厂的厂门?
(二)用勾股定理求最短问题
4、国家电力总公司为了改善农村用电电费过高的现状,目前正在全国各地农村进行电网改造,某地有四个村庄A、B、C、D,且正好位于一个正方形的四个顶点,现
计划
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在四个村庄联合架设一条线路,他们
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
了四种架设
方案
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,如图实线部分(请你帮助计算一下,哪种架设方案最省电线(
思路点拨:解答本题的思路是:最省电线就是线路长最短,通过利用勾股定理计算线路长,然后进行比较,得出结论(
总结升华:在实际生产工作中,往往工程设计的方案比较多,需要运用所学的数学知识进行计算,比较从中选出最优设计(本题利用勾股定理、等腰三角形的判定、全等三角形的性质(
举一反三
【变式】如图,一圆柱体的底面周长为20cm,高,,为4cm,,,是上底面的直径(一只蚂蚁从点A出发,沿着圆柱的侧面爬行到点C,试求出爬行的最短路程(
2227、如果ΔABC的三边分别为a、b、c,且满足a+b+c+50=6a+8b+10c,判断ΔABC的形状。 【变式3】如图正方形ABCD,E为BC中点,F为AB上一点,且BF=AB。
请问FE与DE是否垂直?请说明。经典例题精析
类型一:勾股定理及其逆定理的基本用法
1、若直角三角形两直角边的比是3:4,斜边长是20,求此直角三角形的面积。
思路点拨:在直角三角形中知道两边的比值和第三边的长度,求面积,可以先通过比值设未知数,再根据勾股定理列出方程,求出未知数的值进而求面积。
总结升华:直角三角形边的有关计算中,常常要设未知数,然后用勾股定理列方程(组)求解。
举一反三 【变式1】等边三角形的边长为2,求它的面积。
【变式2】直角三角形周长为12cm,斜边长为5cm,求直角三角形的面积。
【变式3】若直角三角形的三边长分别是n+1,n+2,n+3,求n。
总结升华:注意直角三角形中两“直角边”的平方和等于“斜边”的平方,在题目没有给出
哪条是直角边哪条是斜边的情况下,首先要先确定斜边,直角边。
【变式4】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
类型二:勾股定理的应用
2、如图,公路MN和公路PQ在点P处交汇,且?QPN,30?,点A处有一所中学,AP,160m。假设拖拉机
行驶时,周围100m以内会受到噪音的影响,那么拖拉机在公路MN上沿PN方向行驶时,学校是否会受到噪声影
响,请说明理由,如果受影响,已知拖拉机的速度为18km/h,那么学校受影响的时间为多少秒,
总结升华:勾股定理是求线段的长度的很重要的方法,若图形缺少直角条件,则可以通过作辅助垂线的方法,构造
直角三角形以便利用勾股定理。
类型三:数学思想方法(一)转化的思想方法
我们在求三角形的边或角,或进行推理论证时,常常作垂线,构造直角三角形,将问题转化为直角三角形问题来解
决(
3、如图所示,?ABC是等腰直角三角形,AB=AC,D是斜边BC的中点,E、F分别是AB、AC边上的点,
且DE?DF,若BE=12,CF=5(求线段EF的长。
思路点拨:现已知BE、CF,要求EF,但这三条线段不在同一三角形中,所以关键是线段的转化,根据直角三角形的特征,三角形的中线有特殊的性质,不妨先连接AD(
解:连接AD(
因为?BAC=90?,AB=AC( 又因为AD为?ABC的中线,
所以AD=DC=DB(AD?BC(
且?BAD=?C=45?(
因为?EDA+?ADF=90?( 又因为?CDF+?ADF=90?(
所以?EDA=?CDF( 所以?AED??CFD(ASA)(
所以AE=FC=5(
同理:AF=BE=12(
在Rt?AEF中,根据勾股定理得:
,所以EF=13。
总结升华:此题考查了等腰直角三角形的性质及勾股定理等知识。通过此题,我们可以了解:当已知的线段和所求的线段不在同一三角形中时,应通过适当的转化把它们放在同一直角三角形中求解。
(二)方程的思想方法
4、如图所示,已知?ABC中,?C=90?,?A=60?,,求、、的值。
思路点拨:由,再找出、的关系即可求出和的值。
解:在Rt?ABC中,?A=60?,?B=90?-?A=30?,
则,由勾股定理,得。
因为,所以,
,,。
总结升华:在直角三角形中,30?的锐角的所对的直角边是斜边的一半。
举一反三:【变式】如图所示,折叠矩形的一边AD,使点D落在BC边的点F处,已知AB=8cm,BC=10cm,求EF的长。
解:因为?ADE与?AFE关于AE对称,所以AD=AF,DE=EF。
因为四边形ABCD是矩形,所以?B=?C=90?,
在Rt?ABF中, AF=AD=BC=10cm,AB=8cm,
所以。 所以。
设,则。
在Rt?ECF中,,即,解得。
即EF的长为5cm。