(人教版)八年级数学下册17.2勾股定理逆定理 能力提升 学案(含答案)

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名称 (人教版)八年级数学下册17.2勾股定理逆定理 能力提升 学案(含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 数学
更新时间 2022-04-05 07:55:58

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第十七章 勾股定理
17.2 勾股定理逆定理(能力提升)
【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
首先确定最大边(如).
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、互逆命题
如果两个命题的题设与结论正好相反,则称它们为互逆命题.如果把其中一个叫原命题,则另一个叫做它的逆命题.
要点诠释:
原命题正确,逆命题未必正确;原命题不正确,其逆命题也不一定错误;正确的命题我们称为真命题,错误的命题我们称它为假命题.
要点四、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: 
3、4、5; ②5、12、13;③8、15、17;④7、24、25;⑤9、40、41……
如果是勾股数,当为正整数时,以为三角形的三边长,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)(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、原命题与逆命题
例1、写出下列命题的逆命题,并判断其真假:
(1)同位角相等,两直线平行;
(2)如果,那么;
(3)等腰三角形两底角相等;
(4)全等三角形的对应角相等.
(5)对顶角相等.
(6)线段垂直平分线上的点到线段的两个端点的距离相等.
【思路点拨】写一个命题的逆命题的关键是分清它的题设和结论,然后将其交换位置,判断一个命题为真命题要经过证明,是假命题只需举出反例说明即可.
【答案与解析】
解:(1)逆命题是:两直线平行,同位角相等,它是真命题.
(2)逆命题是:如果,那么,它是假命题.
(3)逆命题是:有两个角相等的三角形是等腰三角形,它是真命题.
(4)逆命题是:对应角相等的两个三角形全等,它是假命题.
(5)逆命题是:如果两个角相等,那么这两个角是对顶角,它是假命题.
(6)逆命题是:到线段两个端点距离相等的点一定在线段的垂直平分线上,它是真命题.
【总结升华】写一个命题的逆命题的关键是分清它的题设和结论,然后将题设和结论交换位置,写出它的逆命题,可以借助“如果……那么”分清题设和结论.每一个命题都有逆命题,其中有真命题,也有假命题.
举一反三:
【变式】下列定理中,有逆定理的个数是( )
①有两边相等的三角形是等腰三角形;②若三角形三边满足,则该三角形是直角三角形;③全等三角形对应角相等;④若,则.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B;
提示:①的逆命题是:等腰三角形有两边相等,是真命题;②的逆命题是:若三角形是直角三角形,则三边满足(为斜边);③但对应角相等的两个三角形不一定全等;④若,与不一定相等,所以③、④的逆命题是假命题,不可能是定理.
类型二、勾股定理逆定理的应用
例2、如图所示,四边形ABCD中,AB⊥AD,AB=2,AD=,CD=3,BC=5,求∠ADC的度数.
【答案与解析】
解:∵ AB⊥AD,∴ ∠A=90°,
在Rt△ABD中,.
∴ BD=4,
∴ ,可知∠ADB=30°,
在△BDC中,,,
∴ ,∴ ∠BDC=90°,
∴ ∠ADC=∠ADB+∠BDC=30°+90°=120°.
【总结升华】利用勾股定理的逆定理时,条件是三角形的三边长,结论是直角三角形,即由边的条件得到角的结论,所以在几何题中需要进行边角的转换时要联想勾股定理的逆定理.
举一反三:
【变式1】△ABC三边满足,则△ABC是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形 C.等腰三角形 D.直角三角形
【答案】D;
提示:由题意,,
因为,所以△ABC为直角三角形.
【变式2】如图所示,在△ABC中,已知∠ACB=90°,AC=BC,P是△ABC内一点,且PA=3,PB=1,PC=CD=2,CD⊥CP,求∠BPC的度数.
【答案】
解:连接BD.∵ CD⊥CP,且CD=CP=2,
∴ △CPD为等腰直角三角形,即∠CPD=45°.
∵ ∠ACP+∠BCP=∠BCP+∠BCD=90°,
∴ ∠ACP=∠BCD.
∵ CA=CB,
∴ △CAP≌△CBD(SAS),
∴ DB=PA=3.
在Rt△CPD中,.
又∵ PB=1,则.
∵ ,
∴ ,
∴ △DPB为直角三角形,且∠DPB=90°,
∴ ∠CPB=∠CPD+∠DPB=45°+90°=135°.
例3、如图,已知在四边形ABCD中,AB=20cm,BC=15cm,CD=7cm,AD=24cm,∠ABC=90°.猜想∠A与∠C关系并加以证明.
【思路点拨】连接AC,然后根据勾股定理求出AC的值,然后根据勾股定理的逆定理判断△ADC为Rt△,然后根据四边形的内角和定理即可得到∠A与∠C关系.
【答案与解析】
证明:猜想∠A与∠C关系为:∠A+∠C=180°.
连结AC,
∵∠ABC=90°,
∴在Rt△ABC中,由勾股定理得:
AC==25cm,
∵AD2+DC2=625=252=AC2,
∴△ADC是直角三角形,且∠D=90°,
∵∠DAB+∠B+∠BCD+∠D=360°,
∴∠DAB+∠BCD=180°,
即∠A+∠C=180°.
【总结升华】此题考查了勾股定理及勾股定理的逆定理,解题的关键是:根据勾股定理的逆定理判断△ADC是直角三角形.
举一反三:
【变式】下列各组数中,全是勾股数的一组是(  )
A.2,3,4;6,8,10;5,12,13
B.3,4,5;10,24,26;7,24,25
C.,,;8,15,17;30,40,50
D.0.4,1.2,1.3;6,8,10;9,40,41
【答案】B;
解:A、2+3≠4,不是勾股数,此选项错误;
B、3+4=5,10+24=26,7+24=25,此选项正确;
C、,,不是勾股数,此选项错误;
D、0.4,1.2,1.3不是勾股数,此选项错误;
故选B.
类型三、勾股定理逆定理的实际应用
例4、如图所示,MN以左为我国领海,以右为公海,上午9时50分我国缉私艇A发现在其正东方向有一走私艇C并以每小时13海里的速度偷偷向我国领海开来,便立即通知距其5海里,并在MN线上巡逻的缉私艇B密切注意,并告知A和C两艇的距离是13海里,缉私艇B测得C与其距离为12海里,若走私艇C的速度不变,最早在什么时间进入我国海域?
【答案与解析】
解:∵ ,
∴ △ABC为直角三角形.∴ ∠ABC=90°.
又BD⊥AC,可设CD=,

①-②得,
解得.∴ ≈0.85(h)=51(分).
所以走私艇最早在10时41分进入我国领海.
【总结升华】(1)本题用勾股定理作相等关系列方程解决问题,(2)用勾股定理的逆定理判定直角三角形,为勾股定理的运用提供了条件.
【提升练习】
一.选择题
1.下列几组数中不能作为直角三角形三边长度的是(  )
A.a=7,b=24,c=25 B.a=1.5,b=2,c=2.5
C. D.a=15,b=8,c=17
2. 下列三角形中,不是直角三角形的是( )
A.三个内角之比为5∶6∶1 B. 一边上的中线等于这一边的一半
C.三边之长为20、21、29 D. 三边之比为1.5 : 2 : 3
3. 下列命题中,不正确的是( )
A. 三个角的度数之比为1:3:4的三角形是直角三角形;
B. 三边之比为1: :2的三角形是直角三角形;
C. 三个角的度数之比为1:2:2的三角形是直角三角形;
D. 三边之比为::2的三角形是直角三角形.
4. 如图,在单位正方形组成的网格图中标有AB、CD、EF、GH四条线段,其中能构成一个直角三角形三边的线段是(  )
A.CD、EF、GH B.AB、EF、GH C.AB、CF、EF D.GH、AB、CD
5.五根小木棒,其长度分别为7,15,20,24,25,现将他们摆成两个直角三角形,其中正确的是( )
6. 为直角三角形的三边,且为斜边,为斜边上的高,下列说法:
①能组成一个三角形 ②能组成三角形
③能组成直角三角形 ④能组成直角三角形
其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二.填空题
7.若△ABC中,,则∠B=____________.
8.如图,正方形网格中,每个小正方形的边长为1,则网格上的△ABC是______三角形.
9.若一个三角形的三边长分别为1、、8(其中为正整数),则以、、为边的三角形的面积为______.
10.△ABC的两边分别为5,12,另一边为奇数,且是3的倍数,则应为______,此三角形为______.
11.如果三角形的三边a,b,c满足a2+b2+c2+50=6a+8b+10c,则三角形为   三角形.
12. 如果线段能组成一个直角三角形,那么________组成直角三角形.(填“能”或“不能”).
三.解答题
13.已知是△ABC的三边,且,试判断三角形的形状.
14.如图所示,在正方形ABCD中,M为AB的中点,N为AD上的一点,且AN=AD,试猜测△CMN是什么三角形,请证明你的结论.(提示:正方形的四条边都相等,四个角都是直角)
15.在等边△ABC内有一点P,已知PA=3,PB=4,PC=5.现将△APB绕A点逆时针旋转60°,使P点到达Q点,连PQ,猜想△PQC的形状,并论证你的猜想.
【答案与解析】
一.选择题
1.【答案】C;
【解析】解:A、满足勾股定理:72+242=252,故A选项不符合题意;
B、满足勾股定理:1.52+22=2.52,故B选项不符合题意;
C、不满足勾股定理,不是勾股数,故C选项符合题意;
D、满足勾股定理:152+82=172,故D选项不符合题意.
故选:C.
2.【答案】D;
【解析】D选项不满足勾股定理的逆定理.
3.【答案】C;
【解析】度数之比为1:2:2,则三角形内角分别为36°:72°:72°.
4.【答案】B;
【解析】,所以这三条线段能构成直角三角形.
5.【答案】C;
【解析】.
6.【答案】C;
【解析】因为,两边之和等于第三边,故不能组成一个三角形,①错误;因为,所以能组成三角形,②正确;因为,所以,即,③正确;因为,所以④正确.
二.填空题
7.【答案】90°;
【解析】由题意,所以∠B=90°.
8.【答案】直角;
【解析】=13,=52,=65,所以.
9.【答案】24;
【解析】∵7<<9,∴=8.
10.【答案】13;直角三角形;
【解析】7<<17.
11.【答案】直角;
【解析】解:∵a2+b2+c2+50=6a+8b+10c
∴a2+b2+c2﹣6a﹣8b﹣10c+50=0
即a2﹣6a+9+b2﹣8b+16+c2﹣10c+25=0
∴(a﹣3)2+(b﹣4)2+(c﹣5)2=0
∴a=3,b=4,c=5
∵a2+b2=c2
∴三角形为直角三角形.
12.【答案】能;
【解析】设为斜边,则,两边同乘以,得,即 .
三.解答题
13.【解析】
解:因为,
所以
所以或,
此三角形为等腰三角形或直角三角形.
14.【解析】
解:△CMN是直角三角形.理由如下:
设正方形ABCD的边长为4a,则AB=BC=CD=AD=4a.
∵M是AB的中点,
∴AM=BM=2a.
∵AN=AD,AD=4a,
∴AN=a,DN=3a.
∵在Rt△AMN中,满足AM2+AN2=MN2,且AM=2a,AN=a,
∴MN=a.
同理可得:MC=a,NC=5a.
∵MN2+MC2=(a)2+(a)2=25a2,NC2=(5a)2=25a2,
∴MN2+MC2=NC2,
∴△CMN是直角三角形.
15.【解析】
解:因为△APB绕A点逆时针旋转60°得到△AQC,
所以△APB≌△AQC,∠PAQ=60°,
所以AP=AQ=PQ=3,BP=CQ=4,
又因为PC=5,
所以△PQC是直角三角形.