课件26张PPT。1 探索勾股定理
第2课时a2+b2=c2勾股定理的验证4× ab+(b-a)2a2+b2(a+b)2-4× aba2+b2【归纳】勾股定理的验证步骤为:(1)图形经过割补拼接后,没有重叠或空隙,且面积不变.(2)根据同一图形面积的不同表示方法列出等式,推导勾股定理.
【点拨】在学习勾股定理时,要把“形”与“数”有机结合起来,即把直角三角形这一“形”与三边关系这一“数”结合起来,是数形结合思想的典型例子. 【预习思考】
对于勾股定理中的三边关系:a2+b2=c2,有哪些变形?
提示:a2=_____,b2=_____,c2=__________=
__________.c2-b2c2-a2(a+b)2-2ab(a-b)2+2ab知识点1 勾股定理的应用
【例】(8分)如图,A,B两点都与平面镜相距4米,且A,B两点相距6米,一束光线由A射向平面镜反射之后恰巧经过B点.求B点到入射点的距离. 【规范解答】作出B点关于CD的对称点B′,连接AB′,交CD于点O,则O点就是光的入射点. ………2分
因为B′D=DB,
所以B′D=AC. ………………………3分
∠B′DO=______=90°,
∠B′=∠CAO,
所以________≌______,………………5分∠ACO△B′DO△ACO则OC=OD=_____________(米).
连接OB,在Rt△ODB中,_______=OB2, ……………6分
所以OB2=__2+__2=__2,
即OB=__(米). …………………………………………7分
所以点B到入射点的距离为__米. ……………………8分OD2+BD234555【互动探究】本例就是将实际问题“数学化”的一个过程,其一般思路有哪些?
提示:(1)结合图形或画出图形,直接找出或构造直角三角形,将实际问题转化为求解线段长度的问题.
(2)根据题目中的已知条件,运用勾股定理直接求解或列方程求解. 【规律总结】
勾股定理综合运用常见的四种类型
1.求第三边:已知两边,求第三边的长或平方.
2.求高或面积:已知两边,求斜边上的高、面积等.
3.解等腰三角形:求等腰三角形的边长、底边上的高、面积等.
4.求解实际问题:解决折叠、轴对称及生活中与直角三角形有关的实际问题.【跟踪训练】
1.小明想知道学校旗杆(垂直地面)的高,他发现旗杆上的绳子垂到地面还多了1 m,当他把绳子拉直后,发现绳子下端拉开5 m,且下端刚好接触地面,则旗杆的高是( )
(A)6 m (B)8 m (C)10 m (D)12 m【解析】选D.设旗杆AB的高为x m,
则绳子AC的长为(x+1) m,在Rt△ABC中,
AB2+BC2=AC2,所以x2+52=(x+1)2,
解得x=12,所以AB=12,所以旗杆的高是12 m.2.如图,平面内4条直线l1,l2,l3,l4是一组平行线,相邻2条平行线间的距离都是1个单位长度,正方形ABCD的4个顶点A,B,C,D都在这些平行线上,其中点A,C分别在直线l1和l4上,该正方形的面积为( )
(A)5个平方单位 (B)9个平方单位
(C)5或9个平方单位 (D)无法确定【解析】选C.当正方形的四个顶点如图(1)分布时,该正方形的边长为3个单位长度,面积为3×3=9个平方单位;当正方形的四个顶点如图(2)分布时,过点B作l1的垂线交l1于点E,交l4于点F,则易证△ABE≌△BCF,所以AE=BF=1,BE=2,所以AB2=BE2+AE2=22+12=5,即此时正方形面积为5.综上所述,该正方形的面积为5个平方单位或9个平方单位.3.如图,每个小正方形的边长为1,△ABC的三边长a,b,c的大小关系是( )
(A)a<c<b (B)a<b<c
(C)c<a<b (D)c<b<a
【解析】选C.将a,b分别放在直角三角形中,由勾股定理得a2=12+42=17,b2=32+42=25,c2=42=16,
因为b2>a2>c2,所以b>a>c. 4.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=5,
BC=12,点P是BC边上的动点,则AP长度
的取值范围是_________.
【解析】当点P与点C重合时,
AP的长度最短,AP=AC=5;
当点P与点B重合时,AP的长度最长.
因为AB2=AC2+BC2=52+122=169,
所以AB=13,即此时AP的最大长度为13.
综合上述,AP长度的取值范围是5≤AP≤13.
答案:5≤AP≤135.在△ABC中,∠C=90°,BC=60 cm,CA=80 cm,一只蜗牛从C点出发,以每分钟20 cm的速度沿CA→AB→BC的路径再回到C点,需要____分钟.
【解析】由∠C=90°判断出AB是斜边,再根据勾股定理求出AB=100 cm,得(100+80+60)÷20=12(分钟).
答案:12【变式备选】一路灯坏了,需要换一个新的,灯要安在12.5 m高的灯柱顶端,电工师傅取来13 m高的梯子,如果梯子底部离灯柱底端5 m远,顶端搭在灯柱上,那么电工师傅_____将新灯安装上去.(填“能”或“不能”)(假设此人身高加臂长共1.9 m)
【解析】设梯子顶端距地面垂直距离为x m,由勾股定理得x2=132-52=122,因此x=12.
因为12+1.9=13.9>12.5,
所以电工师傅能将新灯安装上去.
答案:能6.如图,在一个高为6米,长为10米的楼
梯表面铺地毯,则地毯的长度至少为多少米?
【解析】在Rt△ABC中,AB2=AC2-BC2=102-62=82,所以AB=8米,则AB+BC=8+6=14(米),所以地毯的长度至少为14米.1.(2012·本溪中考)如图,在直角△ABC中,∠BAC=90°,AB=8,AC=6,DE是AB边的垂直平分线,垂足为D,交于BC于点E,连接AE,则△ACE的周长为( )
(A)16 (B)15 (C)14 (D)13【解析】选A.直角△ABC中,∠BAC=90°,AB=8,AC=6,所以BC2=AB2+AC2=82+62=100,所以BC=10.因为DE是AB边的垂直平分线,所以AE=BE,l△ACE=AC+CE+EA=AC+CE+BE=AC+BC=16.2.等腰三角形底边长为10,腰长为13,则此三角形的面积
为( )
(A)40 (B)50 (C)60 (D)70
【解析】选C.如图,△ABC中,AB=AC=13,
BC=10,过点A作AD⊥BC交BC于点D,易得
△ADB≌△ADC,所以DB=DC= BC=5,由
勾股定理可得AD2=AB2-BD2=132-52=144,所以AD=12,所以该三角形面积为 ×10×12=60.3.如图,小李准备建一个蔬菜大棚,
棚宽4 m,高3 m,长20 m,棚的斜面
用塑料薄膜遮盖,不计墙的厚度,
则阳光透过的最大面积是________.
【解析】在直角三角形中,由勾股定理可得:斜边的平方为32+42=52,故直角三角形的斜边长为5 m,所以矩形塑料薄膜的面积是5×20=100 (m2).
答案:100 m24.如图,某人欲横渡一条河,由于水流的影
响,实际上岸地点C偏离欲到达点B 200 m,
结果他在水中实际游了520 m,求该河流的宽度.
【解析】由题意知△ABC是以∠ABC为直角的直角三角形,
因此AB2=AC2-BC2=5202-2002=4802,
所以AB=480(m).
答:河流的宽度为480 m.课件30张PPT。第三章 勾股定理
1 探索勾股定理
第1课时探究勾股定理
(1)如图(1)所示,SA=__,SB=__,SC=___,SA,SB,SC
三者之间的关系式为________;若正方形A,B,C的边长分别为a,b,c,则a,b,c三者之间的关系式为________. SA+SB=SCa2+b2=c29918(2)如图(2)所示,SA=__,SB=__,SC=__,SA,SB,SC三者
之间的关系式为________;若正方形A,B,C的边长分别为
a,b,c,则a,b,c三者之间的关系式为________. 448SA+SB=SCa2+b2=c2【归纳】勾股定理:如果直角三角形两直角边分别为a,b,
斜边为c,那么________,即直角三角形两直角边的_______
等于___________.我国古代把直角三角形中较___的直角边称
为勾,较___的直角边称为股,斜边称为弦.
【点拨】勾股定理存在和应用的前提条件是在直角三角形中,
如果不是直角三角形,那么三边就不存在这样的关系.a2+b2=c2平方和斜边的平方短长【预习思考】
在一个三角形中,已知其两边长分别是3和4,你能求出其三边的长度吗?为什么?
提示:不能.
理由:由于没有条件可以判定该三角形是直角三角形,故不能用勾股定理计算第三边.知识点1 运用勾股定理解决有关线段或面积的问题
【例1】如图所示,在△ABC中,AB=13,BC=14,AC=15,求BC边上的高线AD的长.【解题探究】
(1)因为图中没有高线AD,作出高线AD,
则得△ABD和△ACD是什么样的特殊三角形?
它们的三边满足的关系式分别是什么?
答:__________________________________________
_______________________.
(2)已知AB,AC和BC,要根据勾股定理求AD,只需求出
线段_______的长.直角三角形.在Rt△ABD和Rt△ACD中,关系式为AD2+BD2=AB2,AD2+CD2=AC2BD或CD(3)因为AD是Rt△ABD和Rt△ACD的公共边,所以可以得
AD2=AB2-BD2,还可以得AD2=_______,进而能得到怎样
的等式?
答:_______________.
(4)如果设BD=x,则CD=_____,可得方程_________________,
解方程得____,再由勾股定理得AD=___.AC2-CD2AB2-BD2= AC2-CD214-x132-x2=152-(14-x)2x=512【互动探究】本例(4)中得到的方程整理后是什么方程?怎样求解?
提示:整理后为一元一次方程.先化简整理为一元一次方程,然后移项、合并同类项、化系数为1.【规律总结】
运用勾股定理求解线段长度问题的“三步法” 【跟踪训练】
1.如图,阴影部分是一个正方形,则此
正方形的面积为( )
(A)32 (B)64
(C)16 (D)128
【解析】选B.设正方形的边长为a,由勾股定理可得,
a2=172-152=64,所以正方形的面积为64.2.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_______.【解析】如图,因为∠ACB+∠ECD=90°,∠DEC+∠ECD=90°,
所以∠ACB=∠DEC.
因为∠ABC=∠CDE,AC=CE,
所以△ABC≌△CDE,
所以BC=DE,
所以,根据勾股定理的几何意义,Sb=Sa+Sc,
所以Sb=Sa+Sc=5+11=16.
答案:16知识点2 勾股定理的变式与应用
【例2】(8分)在Rt△ABC中,∠C=90°,两条直角边的和为
17 cm,面积为30 cm2,试求这个直角三角形的斜边长.
【规范解答】设直角△ABC的两条直角边长分别为a,b,斜边
为c, ……………………………………………1分
由题意可得____=17,_____=30, ………………3分
所以c2=a2+b2= __________
=172-2×60=169,……………………………………5分
所以c=___. …………………………………………7分
即该直角三角形的斜边长为___ cm. ………………8分a+b(a+b)2-2ab1313【互动探究】例2实际体现了整体变换求值的过程,其一般思路有哪些?
提示:(1)设元.
(2)根据题意列出关系式.
(3)变换求值.【规律总结】
勾股定理的变式应用
勾股定理是关于直角三角形三边关系的一个重要定理,其基本形式是a2+b2=c2.因此在涉及直角三角形的边之间的和、差、积时,考虑用变式来解决问题,往往快捷方便,能达到事半功倍的效果.其中常用的两种变式为:
(1)(a+b)2-2ab=c2.
(2)(a-b)2+2ab=c2.【跟踪训练】
3.在直角△ABC中,∠C=90°,AB=5 cm,两条直角边长的差为1 cm,则该直角三角形的周长为( )
(A)10 cm (B)11 cm
(C)12 cm (D)13 cm【解析】选C.设直角△ABC的两条直角边长分别为
a,b(a>b>0),斜边长为c,由题意得a-b=1,c=5.
由(a-b)2+2ab=c2,得ab=12;
由(a+b)2-2ab=c2得a+b=7.
故该三角形的周长为a+b+c=7+5=12 (cm).4.已知直角三角形的斜边长为2,两直角边的和的平方等于6,
则此三角形的面积为__________.
【解析】设该直角三角形的两直角边长分别为a,b,则
(a+b)2=6 ①
a2+b2=4 ②
由①得a2+2ab+b2=6 ③
将②代入③得2ab=2,ab=1,
所以 ab= ,
即该直角三角形的面积为 .
答案: 5.如图所示是一架风车的平面设计图,设计图是由4个全等的直角三角形拼成的,若图中AB=13 cm,BC=7 cm,试求这个风车平面设计图的面积是多少?【解析】设AO=b,OB=a,则b-a=7,因为每一个直角三角形的
面积都为 ab,所以这个风车平面设计图的面积为4个直角三
角形的面积之和,
即为4× ab=2ab.
因为(b-a)2+2ab=132,
所以72+2ab=132,
所以2ab=120.
故该风车平面设计图的面积是120 cm2. 1.在△ABC中,∠A=90°,则下列各式中不成立的是( )
(A)BC2=AB2+AC2 (B)AB2=AC2+BC2
(C)AB2=BC2-AC2 (D)AC2=BC2-AB2
【解析】选B.由∠A=90°可知斜边为BC,两直角边分别为AB,AC,故有BC2=AB2+AC2,所以B项不正确.2.若一直角三角形两边长分别为12和5,则第三边长的平方
是( )
(A)169 (B)169或119
(C)13或15 (D)15
【解析】选B.①若第三边是直角边,则它的平方是122-52=144-25=119;②若第三边是斜边,则它的平方是122+52=144+25=169.故选B. 3.如图,所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,其中最大的正方形的边长为7 cm,则正方形A,B,C,D的面积之和为______cm2.
【解析】由勾股定理可知,正方形A,B,C,D的面积之和正好等于边长为7 cm的正方形的面积,即为72=49 (cm2).
答案:494.在△ABC中,∠C=90°,若BC∶AC=3∶4,AB=10,则该三角形的面积为________.
【解析】设AC=4k,BC=3k,则(4k)2+(3k)2=102,
解得k=2,所以AC=8,BC=6,
所以三角形的面积为 ×6×8=24.
答案:245.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,D为垂足,AC=2.1,BC=2.8.
求:(1)△ABC的面积.
(2)斜边AB的长.
(3)斜边AB上的高CD的长.
(4)斜边被分成的两部分AD和BD的长.【解析】(1)S△ABC= AC×BC= ×2.1×2.8=2.94.
(2)AB2=AC2+BC2=2.12+2.82=12.25,
所以AB=3.5.
(3)由三角形的面积公式得
AC×BC= AB×CD,
所以 ×2.1×2.8= ×3.5×CD,
解得CD=1.68.(4)在Rt△ACD中,由勾股定理得:
AD2+CD2=AC2,
所以AD2=AC2-CD2=2.12-1.682
=(2.1+1.68)(2.1-1.68)
=3.78×0.42=2×1.89×2×0.21
=22×9×0.21×0.21,
所以AD=2×3×0.21=1.26,
所以BD=AB-AD=3.5-1.26=2.24.课件30张PPT。2 一定是直角三角形吗1.三组数:①3,4,5;②5,12,13;③8,15,17,
(1)计算每一组数的平方,你会发现:_____________________
_______________.
(2)分别用每组数为三边作三角形,用量角器量一量,你会发
现:它们都是_____三角形.两个较小数的平方和等于最大数的平方直角【归纳】如果三角形的三边长a,b,c,满足________,那么
这个三角形是_____三角形.
【点拨】由三角形三边的数量关系可以判断三角形的形状.
2.勾股数:满足________的三个___整数,称为勾股数.如3,
4,5;7,24,25;9,40,41等.a2+b2=c2正a2+b2=c2直角【预习思考】
把直角三角形的三边同时扩大或缩小相同的倍数,得到的三角形还是直角三角形吗?为什么?
提示:是.
理由:假设直角三角形的三边是a,b,c,由勾股定理得,其满足a2+b2=c2.如果三边都扩大或缩小x倍,则所得三边为ax,bx,cx,因为(ax)2+(bx)2=x2(a2+b2)=x2c2=(cx)2.所以该三角形仍是直角三角形. 知识点1 由三边关系判定直角三角形的应用
【例1】如图所示,在等腰△ABC中,AB=AC,BC=20,D为AB上一点,且CD=16,BD=12,求AC的长.【解题探究】
(1)已知△BCD的三边长,你能确定它的形状吗?
答:____________________________________________
(2)△ACD是___________.
(3)设AD=x,则AC=AB=_____.
根据勾股定理可得方程_______________,
解方程得x=____,可得AC=____.能,因为122+162=202,所以△BCD是直角三角形.直角三角形12+x162+x2= (12+x)2【互动探究】现阶段,已经学过的判定一个三角形为直角三角
形的方法有哪些?
提示:(1)从角的方面判断:只需三角形中有一个内角是_____
或两个锐角_____.
(2)从边的方面判断:①两边_____;
②三边满足________.直角互余垂直a2+b2=c2【规律总结】
由三边判定直角三角形的三步法 【跟踪训练】
1.下列各组线段中,能构成直角三角形的是( )
(A)0.2,0.3,0.5 (B)
(C) (D)4,6,9
【解析】选C.由 得C中三条线段可以构成
直角三角形. 2.如图,在4个均由16个小正方形组成的网格正方形中,各有一个格点三角形,那么这4个三角形中,与其他三角形不同的是( )
【解析】选A.设每个小正方形的边长是1,计算各个选项中三角形三边的平方,得只有A选项三边不满足a2+b2=c2,即不是直角三角形. 【变式备选】已知|x-12|+(y-13)2和z2-10z+25互为相反数,则以x,y,z为边的三角形为__________.
【解析】由题意可得
|x-12|+(y-13)2+(z2-10z+25)=0,
即|x-12|+(y-13)2+(z-5)2=0,
所以x-12=0,y-13=0,z-5=0,
所以x=12,y=13,z=5,
所以x2+z2=122+52=169=132=y2,
则该三角形为直角三角形.
答案:直角三角形3.如图,在正方形ABCD中,F为DC的中点,E为BC上一点,且
EC= BC,试说明AF⊥EF.【解析】连接AE,设正方形边长为a,
则DF=FC= ,EC= ,
在Rt△ECF中,
有EF2 ,
同理可得:在Rt△ADF中,
有AF2
在Rt△ABE中,有BE=
所以AE2=
所以AF2+EF2=AE2,
所以∠AFE=90°,即AF⊥EF.知识点2 勾股数的意义及判别
【例2】(8分)古希腊的哲学家柏拉图曾指出,如果m表示大于1的正整数,a=2m,b=m2-1,c=m2+1,那么a,b,c为一组勾股数.你认为这正确吗?如果正确,请说明理由,并由此写出3组勾股数.【规范解答】因为a2=(2m)2=___,
b2=(m2-1)2
=________,
c2=(m2+1)2=________,…………………………………2分
所以a2+b2=___+________=________,
即_____=c2. ……………………………………………4分
又因a,b,c都是____________数,
所以a,b,c为一组勾股数. ……………………………6分4m2m4-2m2+1m4+2m2+14m2m4-2m2+1m4+2m2+1a2+b2大于1的正整特别提醒:先比较a,b,c的大小关系,再求其平方! 当m=2时,a=__,b=__,c=__;
当m=3时,a=__,b=__,c=___;
当m=7时,a=___,b=___,c=___. ……………………………8分
注:因m取值可不同,故答案不惟一.4356810144850【互动探究】判断三个数是否是一组勾股数的一般思路有哪些?
提示:(1)先判断这三个数是不是正整数.
(2)确定最大的数,然后计算最大数的平方与其他两个数的平方和.
(3)判断最大数的平方是否与其他两个数的平方和相等.若相等,则这三个数是一组勾股数,否则不是.【规律总结】
常见的勾股数组注意:常见勾股数组的整数倍的数组仍是勾股数. 【跟踪训练】
4.下列各组数据中,是勾股数的是( )
(A)0.3,0.4,0.5 (B)3,-4,5
(C)52,122,132 (D)9,41,40
【解析】选D.因为92+402=412且它们都是正整数.所以选D.5.五根小木棒,其长度分别为7,15,20,24,25,现将它们摆成两个直角三角形,如图,其中正确的是( )
【解析】选C.因为7,24,25和15,20,25是两组勾股数,所以以它们为边的三角形是直角三角形.故选C. 6.有一位木匠师傅测量一个等腰三角形的腰、底边和底边上的高的长,但是他把这三个数据和其他数据弄混了.请你帮他找出来,它们是( )
(A)13,12,12 (B)12,12,8
(C)13,10,12 (D)5,8,4
【解析】选C.由等腰三角形是轴对称图形可得等腰三角形底边上的高平分底边,所以腰、底边的一半、高满足a2+b2=c2,而( )2+122=132.故答案为C.1.下列各组数中不是勾股数的是( )
(A)6,8,10 (B)11,60,61
(C)14,48,49 (D)15,36,39
【解析】选C.因为C中142+482≠492,所以14,48,49不是勾股数.2.若△ABC的三边a,b,c,满足(a-b)(a2+b2-c2)=0,则△ABC是( )
(A)等腰三角形
(B)直角三角形
(C)等腰三角形或直角三角形
(D)等腰三角形或直角三角形或等腰直角三角形
【解析】选D.由(a-b)(a2+b2-c2)=0得a-b=0或a2+b2-c2=0或
a-b=0且a2+b2-c2=0,即a=b或a2+b2=c2或a=b且a2+b2=c2,所以△ABC是等腰三角形或直角三角形或等腰直角三角形.3.有一个三角形的两边长是3和5,要使这个三角形成为直角三角形,则第三边边长的平方是________.
【解析】有两种情况:当第三边是斜边时,它的平方是:32+52=34;当第三边是直角边时,则它的平方是52-32=16.
答案:34或164.已知三角形的三边之比是5∶12∶13,如果它的周长是60cm,则它的面积是________cm2.
【解析】设三角形的三边分别是5xcm,12xcm,13xcm,则根据题意得,5x+12x+13x=60,解得x=2,
故三角形三边分别是10,24,26.
又因102+242=262,
所以三角形为直角三角形,
面积为 ×10×24=120(cm2).
答案:1205.有一块空白地,∠ADC=90°,CD=6米,AD=8米,AB=26米,BC=24米,现计划在该空地上进行绿化,若平均每平方米投资100元,那么该空白地绿化需要投入多少元?【解析】连接AC,得直角△ACD,
根据勾股定理得
AC2=AD2+CD2=82+62=102,
即AC=10米.
又因为102+242=262,
即AC2+CB2=AB2,
所以△ABC是直角三角形,所以S空白地=S△ABC-S△ACD
= ×10×24- ×6×8
=96(平方米)
则96×100=9600(元),
即需要投入9600元. 课件25张PPT。 3 勾股定理的应用举例 1.四棱柱的侧面展开图是_____形,A点到B点的最短路线有两种
情形.
(1)当侧面展开图如图(1)所示时,根据勾股定理得
AB2=____+ _________=______.
(2)当侧面展开图如图(2)所示时,根据勾股定理得
AB2= __________+___=____.因为______>____,所以A点到B点
的、最短路线应对应着______的情形(填“图(1)”或“图(2)”).长方2.52(12+2.5)2216.5(2.5+2.5)2122216.5169图(2)169【点拨】在立体图形中,求两点间的最短距离时,通常把立体图形的表面(或侧面)展开,将问题转化为求平面内两点之间的最短距离. 2.请回答下面的问题:
(1)测量得AD=30厘米,AB=40厘米,BD=50厘米时,AD垂直AB
吗?为什么?
答:_____,因为___________,所以△ABD是_____三角形,即
_______.
(2)如果只有一个长为20厘米的直尺,应怎样测量才能判断出
AD是否垂直AB?
答:可以在AD上截线段AE=3厘米,在AB上截线段AF=4厘米,然
后只需测EF的长.如果EF=__厘米,则AD⊥AB;如果EF≠__厘米,则AD不垂直AB. 垂直AD2+AB2=BD2直角AD⊥AB55【归纳】构造三角形,测量它的三边长,看是否满足a2+b2=c2,这是判断是否存在直角或垂直的常用方法.
【预习思考】
平面内连接两点之间的所有线中,什么最短?在立体图形中不同面上的两点之间,怎样连接最短?
提示:线段.将立体图形(或其侧面)展为平面图形,然后找出起点和终点,连接它们的线段最短.知识点 立体图形中路径最短问题
【例】如果一只蚂蚁从A点沿长方体的表面
要爬到B点搬运食物,那么沿哪条路线爬行
最近?你能帮它找出来吗?如图所示,长方
体的长为15cm,宽为10cm,高为20cm,点B
与点C的距离为5cm.【解题探究】
1.由点A爬至点B的几种路径对应的展开图如图所示.
2.分别连接AB,得△ABD,它是什么样的三角形?
答:△ABD是___________.直角三角形3.由_________得,图(1)中AB2=_______=____;图(2)中,
AB2= ___________=____.
4.因为________,所以蚂蚁应沿图____展开图中的AB路线
爬行最近. 勾股定理152+202625102+(20+5)2725625<725(1)【互动探究】现阶段,已经学过的求线段长的方法有哪些?
提示:(1)根据线段的和差:利用已知线段与未知线段存在和差关系求解.
(2)根据全等三角形:利用全等三角形,将未知转化为已知,直接求解.
(3)根据勾股定理:已知直角三角形其中两边,求第三边.【规律总结】
求立体图形中最短路径问题的“四步法” 【跟踪训练】
1.已知立方体的棱长为1,则蚂蚁在表面上从一
个顶点爬行到相对顶点的最短距离的平方为( )
(A)8 (B)5
(C)3 (D)2
【解析】选B.把正方体展开部分面如图所示,
则由勾股定理可得:AB2=(1+1)2+12=5.2.如图,一条长方体形状的石凳长为50,宽为18,高为15,石凳中央B处有一块糖,在凳脚A处的一只小蚂蚁找到这块糖的最短路径的长度的平方是________.【解析】如图是把A,B两点放在同一平面的
展开图,在左图中过点B作BF⊥AD,垂足为F,
连接AB,由题意得:BF= ×50=25,
AF=15+ ×18=24,
所以在Rt△ABF中,
AB2=BF2+AF2=252+242=1201.
在右图中过点B作BE⊥AC,垂足为E,连接AB,由题意得,BE= ×18=9,AE=15+ ×50=40,
在Rt△ABE中,AB2=BE2+AE2=92+402=1681,
因为1201<1681,
所以蚂蚁找到这块糖的最短路径的长度的平方是1201.
答案:1201【高手支招】
应用勾股定理解决实际问题
(1)解决两点间距离问题:正确画出图形,已知直角三角形的两边,利用勾股定理求第三边.
(2)解决航海问题:理解象限角等概念,根据题意画出图形,利用勾股定理或逆定理解题.
(3)解决实际问题中两线段是否垂直问题:以已知的两线段为边构造一个三角形,根据三边的长度,利用勾股定理的逆定理解题. (4)解决折叠问题:正确画出折叠前、后的图形,运用勾股定理及方程的思想解题.
(5)解决梯子问题:梯子架到墙上,梯子、墙、地面可构成直角三角形,利用勾股定理等知识解题.
(6)解决侧面展开问题:将立体图形的侧面展开成平面图形,利用勾股定理解决表面距离最短的问题. 1.一职工下班后以50米/分的速度骑自行车沿着东西马路向东走了5.6分,又沿南北马路向南走了19.2分到家,则他的家离公司的直线距离为( )
(A)100米 (B)500米
(C)1240米 (D)1000米【解析】选D.由题意知,该职工下班后向东走了5.6×50米,向南走了19.2×50米,因为东西方向与南北方向互相垂直,所以(5.6×50)2+(19.2×50)2=10002,故该职工家离公司的直线距离为1000米. 2.若在△ABC中,∠A∶∠B∶∠C=2∶1∶1,a,b,c分别是∠A,∠B,∠C的对边,则下列等式中,成立的是( )
(A)a2+b2=c2 (B)a2=2c2
(C)c2=2a2 (D)c2=2b2
【解析】选B.已知△ABC中,∠A∶∠B∶∠C=2∶1∶1,并且三角形的内角和是180°,因而可以求得:∠A=90°,∠B=∠C=45°,即这个三角形是等腰直角三角形,b=c,a是斜边.根据勾股定理得到:a2=b2+c2=2c2. 3.在一个长为2米,宽为1米的矩形草地上,
如图堆放着一根长方体的木块,它的棱长
和场地宽AD平行且大于AD,木块从正面看
是边长为0.2米的正方形,一只蚂蚁从点A处到达C处需要走的最短路程是________米(精确到0.01米).
【解析】由题意可知,将木块表面展开,长为2+0.2×2=2.4(米),宽为1米.根据勾股定理得2.42+12=2.62,
于是最短路径为2.60米.
答案:2.604.如图,一个不透明的圆柱体状的易拉罐,
由内部测得其底面半径为3cm,高为8cm.
今有一根长15cm的吸管任意斜放于杯中,
若不考虑吸管的粗细,则吸管露出杯口的
长度最短为________cm.
【解析】由图可得吸管在杯中的最大长度的平方为(2×3)2+82=100=102.所以吸管在杯中的最长长度为10cm,所以露出杯口的最短长度为15-10=5(cm).
答案:55.如图,圆柱的高为15,底面半径为 ,
如果一只蚂蚁要从圆柱下底面的A点,
沿侧面爬行到上底面与A相对的B点,
求蚂蚁爬行的最短路线的长度.【解析】将圆柱的侧面沿BC剪开展平,得到一个长方形,如图,连接AB.
在Rt△ABC中,BC=15,
AC的长度为圆柱底面周长的一半,
即AC= ×2π× =8,
由勾股定理得:AB2=AC2+BC2,
即AB2=82+152=289=172,
所以AB=17,
因此蚂蚁爬行的最短路线的长度为17. 课件37张PPT。单元复习课
第 三 章 一、勾股定理及其逆定理
1.勾股定理
直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方,如果用a,b和c分别表示直角三角形的两直角边和斜边,那么a2+b2=c2.
2.勾股定理的逆定理
如果三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形. 二、勾股定理及其逆定理的比较【特别提醒】
1.勾股定理使用的条件必须是在直角三角形中.
2.注意“直角三角形斜边上的高”的图形结构中勾股定理及面积法的应用.
3.若已知三角形的三条边应验证三角形是否为直角三角形. 三、勾股定理及其逆定理的应用
勾股定理及其逆定理揭示了直角三角形三边长的内在联系,反映了三边之间特殊的平方关系,它为我们利用代数方法来研究几何图形提供了新的途径和方法,在应用时,还经常用到全等变换,把某些线段、角都集中到一个三角形中来解决,即化归数学思想方法的应用,并且常结合方程的思想,因此应用十分广泛、灵活.勾股定理及其逆定理在实际生活中有广泛的应用,解题的关键是准确地从实际问题的背景中抽象出直角三角形,进而应用性质或判定解题.热点考向1 勾股定理的应用
【相关链接】
勾股定理揭示了直角三角形的三边关系,是用来解决直角三角形中边长问题的常用手段.运用勾股定理解决实际问题的基本步骤如下:
1.判定:确定三角形是直角三角形.
2.定边:确定直角边和斜边.
3.应用:根据勾股定理列式计算.【例1】(2011·衡阳中考)如图所示,在△ABC中,∠B=90°,AB=3,AC=5,将△ABC折叠,使点C与点A重合,折痕为DE,则△ABE的周长为________. 【思路点拨】
【自主解答】因为在△ABC中,∠B=90°,
所以由勾股定理得BC2=AC2-AB2=42,即BC=4.
因为点C与A关于DE对称,
所以EC=EA,
所以△ABE的周长=AB+BE+AE
=AB+BE+EC=AB+BC=3+4=7.
答案:7热点考向2 由三边长判定直角三角形及其应用
【相关链接】
由三边关系判断三角形为直角三角形,这是典型的数形结合,即由“数量关系”得“形状”.在解决实际问题时,关键在于将实际问题转化为数学问题,并结合图形构建数学模型.【例2】如图,每个小正方形的边长为
1,A,B,C是小正方形的顶点,
则∠ABC的度数为( )
(A)90° (B)60°
(C)45° (D)30°
【自主解答】选C.根据勾股定理可知AC2=12+22=5,BC2=12+22=5,AB2=12+32=10,所以AC=BC,AC2+BC2=5+5=10=AB2,
所以△ABC是等腰直角三角形,且∠ACB=90°,
所以∠ABC=∠BAC=45°.【思路点拨】热点考向3 勾股定理运用中的方程思想
【相关链接】
在许多问题中都需要利用勾股定理来求一些线段的长度,如果线段关系比较复杂,往往把所求线段设为未知数,根据勾股定理列方程,通过解方程来求得线段的长度.【例3】(2011·綦江中考)一个正方体物体沿斜坡向下滑动,其截面如图所示.正方形DEFH的边长为2米,∠B=90°,BC=6米,AC=12米.当正方形DEFH运动到什么位置,即当AE=________米时,有DC2=AE2+BC2.【教你解题】
答案:【命题揭秘】
结合近几年的中考试题分析,勾股定理是中考重点考查的内容之一,它要求考生能根据勾股定理进行相关线段及图形面积的计算;根据其逆定理,判断三角形的形状等;以及结合其他相关知识综合考查.常见题型主要以解答题为主,选择题、填空题也有考查. 1.下列四组线段中,可以构成直角三角形的是( )
(A)1,2,3 (B)3,5,8
(C)12,16,20 (D)4,5,6
【解析】选C.只有C才符合a2+b2=c2的形式.2.如图,△ABC中,有一点P在AC上移动,若AB=AC=5,BC=6,则AP+BP+CP的最小值为( )
(A)8 (B)8.8 (C)9.8 (D)10【解析】选C.从B向AC作垂线段BP,交AC于P,设AP=x,则CP=5-x,在Rt△ABP中,BP2=AB2-AP2,在Rt△BCP中,BP2=BC2-CP2,所以AB2-AP2=BC2-CP2,所以52-x2=62-(5-x)2,解得x=1.4,在Rt△ABP中,BP2=52-1.42=23.04=4.82,BP=4.8.所以AP+BP+CP=AC+BP=5+4.8=9.8. 3.(2012·吉林中考)如图,在Rt△ABC中,
∠ACB=90°,AC=3,BC=4,以点A为圆心,
AC长为半径画弧,交AB于点D,则BD=________.
【解析】因为AC=3,BC=4,
所以AB2=AC2+BC2=9+16=25,所以AB=5,
因为以点A为圆心,AC长为半径画弧,交AB于点D,
所以AD=AC,所以AD=3,所以BD=AB-AD=5-3=2.
答案:24.如图是一个长方体,其长、宽、高分别为3,1,3,则PA+PB的最小值为______.【解析】把前侧面与右侧面放在同一个平面内,如图所示,
则AC=4,BC=3,由勾股定理可得:AB2=AC2+BC2=42+32=52,所以AB=5,即PA+PB的最小值为5.
答案:55.(2010·德州中考)如图,小明在A时测得某树的影长为2m,B时又测得该树的影长为8m,若两次日照的光线互相垂直,则树的高度为________m. 【解析】设树高为xm,根据勾股定理,得
EF2=x2+22,CE2=x2+82.
又因为△EFC为直角三角形,则EF2+CE2=CF2,
即x2+22+x2+82=102,解得x=4.
答案:46.矩形纸片ABCD的边长AB=4,AD=2.将矩形纸片沿EF折叠,使点A与点C重合,折叠后在其一面着色(如图),则着色部分的面积为__________.【解析】由折叠可知,∠AEF=∠CEF,
又因为CD∥AB,∠AEF=∠CFE,
所以∠CEF=∠CFE,易证△CEF是等腰三角形,
CE=CF.设AE=CE=x,则BE=4-x,
在Rt△BCE中,根据勾股定理可列出方程:
x2=(4-x)2+22,解方程得x= .因此,着色部分的面积等于
△BCE的面积加上梯形ECGF的面积,即
.
答案:5.57.(2011·随州中考)如图,在等腰三角
形ABC中,∠ABC=90°,D为AC边上中点,
过D点作DE⊥DF,交AB于E,交BC于F,
若AE=4,FC=3,求EF的长. 【解析】连接BD,因为在等腰直角三角形ABC中,D为AC边上中点,所以BD⊥AC,BD=CD=AD,∠ABD=45°,所以∠C=45°,又DE⊥DF,所以∠FDC=∠EDB,所以△EDB≌△FDC,所以BE=FC=3,所以AB=7,则BC=7,所以BF=4,在直角△EBF中,EF2=BE2+BF2=32+42,所以EF=5.8.如图是一个三级台阶,它的每一级长、
宽、高分别是2米、0.3米、0.2米,A,B
是这个台阶上两个相对的端点,A点有一
只蚂蚁,想到B点去吃可口的食物,
则蚂蚁沿台阶面爬行到B点的最短路程是多少米? 【解析】三级台阶平面展开图为长方形,长为2,宽为(0.2+0.3)×3,则蚂蚁沿台阶面爬行到B点最短路程是此长方形的对角线长.可设蚂蚁沿台阶面爬行到B点最短路程为x米,由勾股定理得:x2=22+[(0.2+0.3)×3]2=2.52,因此x=2.5.
答:蚂蚁沿台阶面爬行到B点的最短路程是2.5米. 9.如图所示,在4×4的正方形网格中,每个小正方形的边长都是1,线段AB和CD分别是图中1×3两个矩形的对角线,显然AB∥CD,请你用类似的方法画出过E点且垂直于AB的直线,并说明理由. 【解析】答案不惟一,作直线AE,则AE⊥AB.
理由:如图,连接BE.
由网格的特性,得∠F=∠G=∠BCE=90°,
由勾股定理,得AE2=10,AB2=10,BE2=20,
所以AE2+AB2=BE2.
所以∠BAE=90°,所以EA⊥AB.【归纳整合】判别两直线是否垂直是生产、生活中常遇到的问题,要根据实际问题的具体情况,选择合适的方法进行判别.根据已知条件,合理构造三角形,并以此为基础,找出三边关系,根据勾股定理的逆定理判断能否构成一个直角三角形,进而判断是否存在垂直关系.