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: 写解的进程中,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.
解析:(1) 在△ABC中,∠C=90°,a=6,c=10,b=∠C=90°,a=40,b=9,c=
(2) 在△ABC中,
(3) 在△ABC中,∠C=90°,c=25,
b=15,a= 举一反三
【变式】:如图∠B=∠ACD=90°, AD=13,CD=12, BC=3,则AB的长是多少?
【答案】∵∠ACD=90°AD=13, CD=12 ∴AC2 =AD2-CD2=132-122=25 ∴AC=5
又∵∠ABC=90°且BC=3 ∴由勾股定理可得
AB2=AC2-BC2 =52-32 =16 ∴AB= 4
∴AB的长是4.
类型二:勾股定理的机关应用2、如图,已知:在中,,
,.
求:BC的长.
的直角三角形,为此作思路点拨:由条件于D,则有
,想到机关含角
,,再由勾股定理计较出AD、DC的
长,进而求出BC的长. 解析:作于D,则因, ∴(的两个锐角互余) ∴(在中,如果一个锐角等于那么它所对的直角边等于斜边的一半). 按照勾股定理,在中, 按照勾股定理,在
.
中,
,
.
∴.
举一反三【变式1】如图,已知:
.
,
,
于P. 求证:
而在∴∴在
∴
【变式2】已知:如图,∠B=∠D=90°,∠A=60°,AB=4,CD=2.求:四边形ABCD的面积.
解析:连结BM,按照勾股定理,在
.
中,则按照勾股定理有 .
又∵
.
中,按照勾股定理有
, .
中,
(已知),
阐发:如何机关直角三角形是解本题的关头,可以连结AC,或延长
AB、DC交于F,或延长AD、BC交于点E,按照本题给定的角应选后两种,进一步按照本题给定的边选第三种较为复杂. 解析:延长AD、BC交于E. ∵∠A=∠60°,∠B=90°,∴∠E=30°. ∴AE=2AB=8,CE=2CD=4, ∴BE2=AE2-AB2=82-42=48,BE==. ∵DE2= CE2-CD2=42-22=12,∴DE==. ∴S四边形ABCD=S△ABE-S△CDE=CD·DE=
AB·BE-点之小明
类型三:勾股定理的实际应用(一)用勾股定理求两间的距离问题3、如图所示,在一次夏令营勾当中,
从营地A点出发,沿北偏东60°标的目的走了西30°标的目的走了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的什么标的目的. 解析:(1)过B点作BE//AD
到达B点,然后再沿北偏
∴∠DAB=∠ABE=60°∵30°+∠CBA+∠ABE=180°∴∠CBA=90° 即△ABC为直角三角形
由已知可得:BC=500m,AB=
由勾股定理可得:(2)在Rt△ABC中,
∵BC=500m,AC=1000m
∴∠CAB=30°∵∠DAB=60°∴∠DAC=30° 即点C在点A的北偏东30°的标的目的
举一反三【变式】一辆装满货色的卡车,其外形高2.5米,宽1.6米,要开进厂门形状如图的某工场,问这辆卡车能否通过该工场的厂门?
所以
【答案】由于厂门宽度是否足够卡车通过,只要看当卡车位于厂门
正中间时其高度是否小于CH.如图所示,点D在离厂门中线0.8米处,且CD⊥AB, 与地面交于H. 解:OC=1米(大门宽度一半), OD=0.8米(卡车宽度一半) 在Rt△OCD中,由勾股定理得: CD=
=
=0.6米,
CH=0.6+2.3=2.9(米)>2.5(米). 因此高度上有0.4米的余量,所以卡车能通过厂门.
(二)用勾股定理求最短问题4、国度电力总公司为了改良农村用电电费太高的现状,目前正在全国各地农村进行电网改革,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,现筹划在四个村庄联合架设一条线路,他们设计了四种架设筹划,如图实线部分.请你帮忙计较一下,哪种架设筹划最
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较线路长,然落后行比较,得出结论.
解析:设正方形的边长为1,则图(1)、图(2)中的总线路长辨别为 AB+BC+CD=3,AB+BC+CD=3 图(3)中,在Rt△ABC中
同理
∴图(3)中的路线长为
图(4)中,延
长EF交BC于H,则FH⊥BC,BH=CH 由∠FBH=
及勾股定理得:
∴EF=1-2FH=1-
3>2.828>2.732
∴此图中总线路
EA=ED=FB=FC=的长为4EA+EF=
∴图(4)的连接线路最短,即图(4)的架设筹划最省电线. 举一反三【变式】如图,一圆柱体的底面周长为20cm,高AB为4cm,BC是上底面的直径.一只蚂蚁从点A出发,沿着圆柱的正面爬行到点C,试求出爬行的最短路程.
解:如图,在Rt△ABC中,BC=底面
周长的一半=10cm,按照勾股定理得(提问:勾股定理) ∴ AC=
=
=
≈10.77(cm)(勾股定理).
答:最短路程约为10.77cm. 类型四:利用勾股定理作长为
的线段5、作长为
、
、
的线段.
,
思路点拨:由勾股定理得,直角边为1的等腰直角三角形,斜边长就等于直角边为
和1的直角三角形斜边长就是
,类似地可作
.
作法:如图所示使AB为斜边;
(1)作直角边为1(单位长)的等腰直角△ACB,
(2)以AB为一条直角边,作另一直角边为1的直角(3)顺次这样做下去,最后做到直角三角形的长度就是 、
、
、
.
的点.
.斜边为
、
; 、
、
,这样斜边
举一反三【变式】在数轴上暗示解析:可以把
,
看作是直角三角形的斜边,
为了有利于绘图让其他两边的长为整数,
而10又是9和1这两个完全平方数的和,得另外两边辨别是3和1.
作法:如图所示在数轴上找到A点,使OA=3,作AC⊥OA且截取AC=1,以OC为半径,
以O为圆心做弧,弧与数轴的交点B即为
.
类型五:逆命题与勾股定理逆定理6、写出下列原命题的逆命题并判断是否正
确1.原命题:猫有四只脚.(正确) 2.原命题:对顶角相等(正确)
3.原命题:线段垂直平分线上的点,到这条线段两端距离相等.(正确) 4.原命题:角平分线上的点,到这个角的两边距离相等.(正确) 思路点拨:掌握原命题与逆命题的关系. 解析:1. 逆命题:有四只脚的是猫(不正确) 2. 逆命题:相等的角是对顶角(不正确)
3. 逆命题:到线段两端距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.•(正确) 4. 逆命题:到角两边距离相等的点,在这个角的平分线上.(正确) 总结升华:本题是为了学习勾股定理的逆命题做准备.
7、如果ΔABC的三边辨别为a、b、c,且满足a2+b2+c2+50=6a+8b+10c,判断ΔABC的形状.思路点拨:要判断ΔABC的形状,需要找到a、b、c的关系,而题目中只有条件a2+b2+c2+50=6a+8b+10c,故只有从该条件入手,解决问题. 解析:由a2+b2+c2+50=6a+8b+10c,得 : a2-6a+9+b2-8b+16+c2-10c+25=0, ∴ (a-3)2+(b-4)2+(c-5)2=0. ∵ (a-3)2≥0, (b-4)2≥0, (c-5)2≥0. ∴ a=3,b=4,c=5. ∵ 32+42=52, ∴ a2+b2=c2.
由勾股定理的逆定理,得ΔABC是直角三角形.
总结升华:勾股定理的逆定理是通过数量关系来研究图形的位置关系的,在证明中也常要用到.
举一反三【变式1】四边形ABCD中,∠B=90°,AB=3,BC=4,CD=12,AD=13,
求四边形ABCD的面积. 【答案】: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)
【变式2】已知:△ABC的三边辨别为m2
-n2,2mn,m2+n2(m,n为正整数,且m>n),判断△ABC是否为直角三角形. 阐发:本题是利用勾股定理的的逆定理, 只要证明:a2+b2=c2便可 证明:是直角三角形.
【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. 【答案】答:DE⊥EF.
证明:设BF=a,则BE=EC=2a, AF=3a,AB=4a, ∴ EF2=BF2+BE2=a2+4a2=5a2; DE2=CE2+CD2=4a2+16a2=20a2. 连接DF(如图)
DF2=AF2+AD2=9a2+16a2=25a2. ∴ DF2=EF2+DE2, ∴ FE⊥DE.
经典例题精析类型一:勾股定理及其逆定理的根本用法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
所以△ABC
通过比值设未知数,再按照勾股定理列出方程,求出未知数的值进而求面积. 解析:设此直角三角形两直角边辨别是3x,4x,按照题意得: (3x)2+(4x)2=202 化简得x2=16;
∴直角三角形的面积=×3x×4x=6x2=96
总结升华:直角三角形边的有关计较中,经常要设未知数,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. 【答案】如图,等边△ABC,作AD⊥BC于D
则:BD=BC(等腰三角形底边上的高与底边上的中线相互重合)
∵AB=AC=BC=2(等边三角形各边都相等) ∴BD=1
在直角三角形ABD中,AB2=AD2+BD2,即:AD2=AB2-BD2=4-1=3 ∴AD=
S△ABC=BC·AD=
a.
注:等边三角形面积公式:若等边三角形边
长为a,则其面积为
【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.
【答案】设此直角三角形两直角边长辨别是x,y,按照题意得: 由(1)得:x+y=7,
(x+y)2=49,x2+2xy+y2=49 (3) (3)-(2),得:xy=12
∴直角三角形的面积是xy=×12=6(cm2)
【变式3】若直角三角形的三边长辨别是n+1,n+2,n+3,求n.
思路点拨:首先要确定斜边(最长的边)长n+3,然后利用勾股定理列方程求解.
解:此直角三角形的斜边长为n+3,由勾股定理可得: (n+1)2+(n+2)2=(n+3)2化简得:n2=4 ∴n=±2,但当n=-2时,n+1=-1<0,∴n=2
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 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D, ∵82≠(40+39)×(40-39),
∴以8,39,40为边长不克不及组成直角三角形. 同理可以判断其它选项.【答案】:A【变式5】四边形ABCD中,∠B=90°,AB=3,BC=4,CD=12,AD=13,求四边形ABCD的面积. 解: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) ∴S四边形ABCD=S△ABC+S△ACD=AB·BC+AC·CD=36
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.假定拖拉机行驶时,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标的目的行驶时,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?
思路点拨:(1)要判断拖拉机的噪音是否影响学校A,实质上是
看A到公路的距离是否小于100m, 小于100m则受影响,大于100m则不受影响,故作垂线段AB并计较其长度.(2)要求出学校受影响的时间,实质是要求拖拉机对学校A的影响所行驶的路程.因此必须找到拖拉机行至哪一点开始影响学校,行至哪一点后结束影响学校. 解析:作AB⊥MN,垂足为B. 在 RtΔABP中,∵∠ABP=90°,∠APB=30°, AP=160, ∴ AB=AP=80. (在直角三角形中,30°所对的直角边等于斜边的一半) ∵点 A到直线MN的距离小于100m, ∴这所中学会受到噪声的影响.
如图,假定拖拉机在公路MN上沿PN标的目的行驶到点C处学校开始受到影响,那么AC=100(m),
由勾股定理得: BC2=1002-802=3600,∴ BC=60.
同理,拖拉机行驶到点D处学校开始脱离影响,那么,AD=
100(m),BD=60(m), ∴CD=120(m).
拖拉机行驶的速度为 : 18km/h=5m/s t=120m÷5m/s=24s.
答:拖拉机在公路 MN上沿PN标的目的行驶时,学校会受到噪声影响,学校受影响的时间为24秒.
总结升华:勾股定理是求线段的长度的很重要的办法,若图形缺少直角条件,则可以通过作帮助垂线的办法,机关直角三角形以便当用勾股定理.举一反三【变式1】如图学校有一块长方形花圃,有少少数人为了避开拐角而走“捷径”,在花圃内走出了一条“路”.他们仅仅少走了__________步路(假定2步为1m),却踩伤了花卉.
解析:他们原来走的路为3+4=7(m)
设走“捷径”的路长为xm,则故少走的路长为7-5=2(m)
又因为2步为1m,所以他们仅仅少走了4步路.【答案】4【变式2】如图中的虚线网格我们称之为正三角形网格,它的每一个小三角形都是边长为1的正三角形,这样的三角形称为单位正三角形. (1)直接写出单位正三角形的高与面积.
(2)图中的平行四边形ABCD含有多少个单位正三角形?平行四边形ABCD的面积是多少?
(3)求出图中线段AC的长(可作帮助线).
【答案】(1)单位正三角形的高为,面积是.
(2)如图可直接得出平行四边形ABCD含有24个单位正三角形,因此其面积
.
(3)过A作AK⊥BC于点K(如图所示),则在Rt△ACK中,
,
,故类型三:数学思想办法(一)转化的思想办法
我们在求三角形的边或角,或进行推理论证时,经常作垂线,机关直角三角形,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辨别是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,所以关头是线段的转化,按照直角三角形的特征,三角形的中线有特殊的性质,无妨先连接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,按照勾股定理得:
,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)方程的思想办法4、如图所示,已知△ABC中,∠C=90°,∠A=60°,
,求、、的值.思路点拨:由,再找出、的关系便可
求出和的值.
解:在Rt△ABC中,∠A=60°,∠B=90°-∠A=30°, 则因为
,由勾股定理,得
,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
即EF的长为5cm.
,解得.
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