北师版八上数学 第一章 勾股定理 5份打包(课件)

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名称 北师版八上数学 第一章 勾股定理 5份打包(课件)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2024-06-05 00:16:49

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(共42张PPT)
第一章 勾股定理
回顾与思考
数学 八年级上册 BS版
要点回顾
典例讲练
目录
CONTENTS
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 .
2. 勾股定理中的面积关系.
若将以直角三角形的两条直角边为边长的正方形的面积分别记
为 Sa , Sb ,以斜边为边长的正方形的面积记为 Sc ,则 Sa , Sb ,
Sc 三者之间的关系是 .
a2+ b2= c2 
Sa + Sb = Sc  
3. 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 三角形,其中 c 为斜边长.
注意:若 c 最长,则:当 a2+ b2= c2时,以 a , b , c 为三边长的三角形是直角三角形;当 a2+ b2< c2时,以 a , b , c 为三边长的三角形是钝角三角形;当 a2+ b2> c2时,以 a , b , c 为三边长的三角形是锐角三角形.
直角 
4. 勾股数.
满足 a2+ b2= c2的三个 ,称为勾股数.
注意:(1)勾股数应同时满足的三个条件:①都是正数;②都
是整数;③ a2+ b2= c2.
(2)常见的几组勾股数有:3,4,5;5,12,13; 7,
24,25; 8,15,17.勾股数同时扩大若干整数倍后还是勾
股数;勾股数同时缩小到原来的若干正整数分之一后不一定
是勾股数,但仍满足 a2+ b2= c2,以它们作为边长的三角形
仍是直角三角形.
正整数 
5. 勾股定理的应用.
(1)在运用勾股定理解决实际问题时,要注意仔细审题,找出
直角三角形,若没有直角三角形,则要通过作辅助线来构造出
直角三角形;
(2)求立体图形(主要是圆柱和长方体)表面两点之间的最短
路线问题,需要将立体图形上的路线问题转化为平面图形上的
路线问题.
数学 八年级上册 BS版
0 2
典例讲练
要点一 勾股定理的基本计算
(1)在Rt△ ABC 中,已知∠ C =90°,∠ A ,∠ B ,∠ C
的对边分别是 a , b , c .
①若 a =40, c =41,求 b ;
②若 a ∶ b =3∶4, c =15,求 b ;
③若 c =50, a =30, CD ⊥ AB 于点 D ,求线段 CD 的长.
【思路导航】①直接运用勾股定理解答即可;②把 a 用 b 表示,
再利用勾股定理解答即可;③先利用勾股定理求得 b ,再利用
三角形的面积解答即可.
解:①由勾股定理,得 b2= c2- a2=412-402=81,
所以 b =9(负值舍去).
②因为 a ∶ b =3∶4,所以 a = b .
由勾股定理,得 a2+ b2= c2,即 b2+ b2=152,
解得 b =12(负值舍去).
③如图,由勾股定理,得 b2= c2- a2=502-302=1 600,
所以 b =40(负值舍去).
所以 S△ ABC = ab = c · CD ,
即 ×30×40= ×50· CD ,
解得 CD =24.
【点拨】利用勾股定理求直角三角形的边长,一般都要经过
“一分,二代,三化简”这三步,即一分:分清哪条边是斜
边,哪些边是直角边;二代:将已知边长及两边之间的关系式
代入 a2+ b2= c2 (假设 c 是斜边长, a , b 是两直角边长);三
化简.
(2)在△ ABC 中,已知 AB =41, AC =15,高 AH =9,则
△ ABC 的面积为 .
【思路导航】分点 H 在线段 BC 上和在线段 BC 的延长线上两种
情况,根据 AH ⊥ BC ,得到△ ABH 与△ AHC 为直角三角形,再
分别利用勾股定理求出 BH 与 HC ,从而求出 BC ,利用三角形
的面积公式即可求出△ ABC 的面积.
234或126 
【解析】①当点 H 在线段 BC 上时,如图1所示.因为 AH ⊥ BC ,
所以∠ AHB =∠ AHC =90°.在Rt△ ABH 中, AB =41, AH =
9,根据勾股定理,得 BH2= AB2- AH2=412-92=1 600.所以
BH =40(负值舍去).在Rt△ AHC 中, AC =15, AH =9,根
据勾股定理,得 HC2= AC2- AH2=152-92=144.所以 HC =12
(负值舍去).所以 BC = BH + HC =40+12=52,则 =
BC · AH = ×52×9=234;
图1
②当点 H 在线段 BC 的延长线上时,如图2所示.与①同理,得 BH =40, CH =12.所以 BC = BH - CH =40-12=28,则 = BC · AH = ×28×9=126.综上所述,△ ABC 的面积为234或126.故答案为234或126.
图2
【点拨】涉及到三角形及其高时,一定要分清高所在的位置,
再放到对应的直角三角形中计算.若三角形的形状及高不确定,
则需要分类讨论.
1. 如图,在Rt△ ABC 中,∠ BAC =90°,分别以边 AB , CA ,
BC 为边长向外作正方形,若正方形 ABIH 的面积为25,正方形
BDEC 的面积为169,则正方形 ACFG 的面积为 .
144 
(第1题图)
2. 如图,已知四边形 ABCD 是长方形纸片,翻折∠ B ,∠ D 使
BC , AD 恰好落在 AC 上,且点 F , H 分别是点 B , D 在 AC 上的对应点, CE , AG 是折痕.若 AB =4 cm, BC =3 cm,则线段
EF 的长为 cm.
(第2题图)
1.5 
要点二 勾股定理的逆定理的应用
如图,在△ ABC 中,已知点 D 是边 BC 的中点, DE ⊥ BC 交
AB 于点 E ,且 BE2- EA2= AC2.
(1)试说明:∠ A =90°;
(2)若 AC =6, BD =5,求 AE 的长.
【思路导航】(1)连接 CE ,由线段垂直平分线的性质,结合
BE2- EA2= AC2可求得△ ACE 的三边关系,即可证得结论;
(2)先求得 BC , AB 的长,在Rt△ AEC 中,利用勾股定理结合
已知条件可得到关于 AE 的方程,再解方程即可.
解:(1)如图,连接 CE .
因为点 D 是 BC 的中点, DE ⊥ BC ,
所以 CE = BE .
因为 BE2- EA2= AC2,
所以 CE2- EA2= AC2.
所以 EA2+ AC2= CE2.
所以△ ACE 是直角三角形,且∠ A =90°.
(2)因为点 D 是 BC 的中点, BD =5,所以 BC =2 BD =10.
因为∠ A =90°, AC =6,
所以 AB2= BC2- AC2=102-62=64.
所以 AB =8(负值舍去).
由(1)可知, CE = BE = AB - AE =8- AE .
在Rt△ AEC 中,由勾股定理,得 AE2+ AC2= CE2,
即 AE2+62=(8- AE )2,解得 AE = .
所以 AE 的长为 .
【点拨】勾股定理的逆定理可用来判定直角三角形,即若
△ ABC 的三边长 a , b , c 满足 a2+ b2= c2,则△ ABC 是直角三角形.而勾股定理常用来求线段长.
已知 a , b , c 是△ ABC 的三边长,且满足:| c2- a2- b2|+
( a - b ) 2=0.请判断△ ABC 的形状.
解:因为| c2- a2- b2|+( a - b ) 2=0,
所以 c2- a2- b2=0,且 a - b =0,
即 a2+ b2= c2,且 a = b .
所以△ ABC 是等腰直角三角形.
要点三 勾股定理的实际应用
(1)为了加快社会经济发展,某市准备在铁路 AB 沿线修
建一个火车站 E ,以方便铁路 AB 两旁的 C , D 两城的居民出行.
如图, C 城到铁路 AB 的距离 AC =20 km, D 城到铁路 AB 的距
离 DB =60 km, AB =100 km.经市政府与铁路部门协商,最后
确定在与 C , D 两城距离相等的点 E 处修建火车站.求 AE , BE
的长.
【思路导航】设 AE = x km,则可用含 x 的代数式表示 BE ,根据
CE = DE ,由勾股定理即可列出方程,解决问题.
解:设 AE = x km,则 BE =(100- x )km.
在Rt△ ACE 中,∠ CAE =90°,
由勾股定理,得 CE2= AC2+ AE2=202+ x2.
在Rt△ BDE 中,∠ DBE =90°,
由勾股定理,得 DE2= BE2+ BD2=(100- x )2+602.
因为 CE = DE ,所以 CE2= DE2.
所以202+ x2=(100- x )2+602,解得 x =66.
所以 AE =66 km, BE =100-66=34(km).
(2)如图,一架长12.5 m的梯子 AB 斜靠在一竖直的墙 AC 上,
这时梯子底部 B 到墙底端 C 的距离为3.5 m.
①这架梯子的顶端 A 距离地面有多高?
②若梯子的顶端沿墙垂直下滑2 m到点 E 处,则梯子的底部在水
平方向也滑动了2 m吗?
【思路导航】根据题意建立数学模型,再利用勾股定理计算出
相关线段的长度,从而使问题得到解决.
解:①根据题意,得 AB =12.5 m, BC =3.5 m.
在Rt△ ABC 中,∠ C =90°,由勾股定理,得
AC2= AB2- BC2=12.52-3.52=144,
所以 AC =12 m(负值舍去).
所以这架梯子的顶端 A 距离地面有12 m高.
②因为 AE =2 m,所以 CE = AC - AE =12-2=10(m).
由题意可知, ED = AB =12.5 m.
在Rt△ CDE 中,∠ C =90°,由勾股定理,得
CD2= ED2- CE2=12.52-102=56.25,
所以 CD =7.5 m(负值舍去).
所以 BD = CD - BC =7.5-3.5=4(m).
所以梯子的底部在水平方向滑动了4 m,而不是2 m.
【点拨】本例是利用勾股定理解决实际问题的典型题目,基本
解题思路是,首先根据题意和生活常识建立数学模型(由于墙
与地面垂直,必然存在直角三角形),然后利用勾股定理和一
些生活常识(如梯子的长度不变)解决问题.
1. 如图1,小莉正在荡秋千,其部分过程的示意图如图2所示.
已知当秋千静止时,踏板离地面的垂直高度 DE =0.5 m,将它
往前推送1.5 m(水平距离 BC =1.5 m)时,踏板离地面的垂直
高度 BF =1 m,秋千的绳索始终拉直,则绳索 AD 的长
是 m.
2.5 
     图1    图2
2. 如图,某时刻海上点 P 处有一艘游艇,测得灯塔 A 位于 P 的
北偏东30°方向,且相距40 n mile.游艇以每小时60 n mile的速
度沿北偏西60°方向航行0.5 h到达点 B 处,求点 B 与灯塔 A 的
距离.
解:因为灯塔 A 位于游艇 P 的北偏东30°方向,且相距40 n mile,所以 AP =40 n mile.
因为游艇以每小时60 n mile的速度沿北偏西60°方向航行0.5 h到达点 B 处,
所以∠ APB =90°, BP =60×0.5=30(n mile).
所以 AB2= AP2+ BP2=402+302=2500.
所以 AB =50 n mile(负值舍去).
所以点 B 与灯塔 A 的距离为50 n mile.
要点四 勾股定理中的最值问题
(1)葛藤为获得更多的雨露和阳光,常绕着附近的树干沿
最短路线盘旋而上.现有一段葛藤绕树干盘旋2圈升高2.4 m.若
把树干看成圆柱,其底面周长是0.5 m,葛藤盘旋1圈的示意图
如图所示,则这段葛藤的长是 m.
2.6 
【思路导航】先把圆柱从侧面展开,再利用勾股定理求葛藤绕
树干盘旋1圈的长度.
【解析】因为葛藤绕树干盘旋2圈升高2.4 m,所以葛藤绕树干盘旋1圈升1.2 m.如图, AC2= AB2+ BC2=0.52+1.22=1.69,所以 AC =1.3 m(负值舍去).所以这段葛藤的长为2×1.3=2.6(m).故答案为2.6.
【点拨】对于圆柱表面的最短路线问题,常将其侧面展开为长
方形,根据“两点之间,线段最短”,结合勾股定理求解.
(2)一个放置雕塑的长方体底座如图所示, AB =12 m, BC =
2 m,BB'=3 m.一只蚂蚁从点 A 出发,以2 cm/s的速度沿长方体
表面爬到点C'处至少需要多少分钟?
【思路导航】长方体相邻两面展开是长方形,观察长方体,
蚂蚁爬行的路线的长度有三种可能,根据两点之间线段最
短,确定路线最短的一种情况,再根据“时间=路程÷速
度”即可解答.
(1)将正面与右面展开,如图1所示(单位:m).
在Rt△ACC'中,由勾股定理,得
路线一:AC'2= AC2+CC'2=142+32=205;
图1
解:2 cm/s=0.02 m/s.
图2
(2)将左面与上面展开,如图2所示(单位:m).
在Rt△ADC'中,由勾股定理,得
路线二:AC'2= AD2+C'D2=22+152=229;
(3)将正面与上面展开,如图3所示(单位:m).
在Rt△ABC'中,由勾股定理,得
路线三:AC'2= AB2+BC'2=122+52=169.
因为229>205>169,
所以路线二>路线一>路线三.
所以按路线三的方式爬行,路程最短.
因为132=169,所以AC'=13 m.
所以至少需要13÷0.02=650(s),即 min.
图3
【点拨】对于长方体表面的最短路线问题,基本方法是把表面
展开,将立体图形路线问题转化为平面图形路线问题.需要注意
的是,若没有明确路线通过的表面,则需要分类讨论来确定最
短路线.
1. 如图,已知圆柱底面的周长为12 cm,圆柱的高为8 cm.在圆
柱的侧面上,过点 A 和点 C 嵌有一圈金属丝,则这圈金属丝的
周长最小为 cm.
20 
2. 如图,在长方体透明容器(无盖)内的点 B 处有一滴糖浆,
容器外点 A 处的蚂蚁想沿容器壁爬到容器内吃糖浆.已知容器长
为5 cm,宽为3 cm,高为4 cm,点 A 距离底部1 cm,求蚂蚁需
爬行的最短路程的平方(容器壁厚度不计).
解:将容器的侧面展开,如答图所示.
作点 A 关于 EF 对称的点 A ',连接 A ' B ,交 EF 于点 G ,连接 AG .
由轴对称的性质,得 AG = A ' G .
所以 AG + GB = A ' G + GB = A ' B .
所以A'B为蚂蚁需爬行的最短路程.
由题意,得 EC =4 cm, AC =1 cm, BC =5+3=8(cm).
所以A'E= AE = EC - AC =4-1=3(cm).
所以A'C=A'E+ EC =3+4=7(cm).
在Rt△A'CB中,由勾股定理,
得A'B2= A'C2+ BC2=72+82=113.
故蚂蚁爬行的最短路程的平方为113.
答图
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第一章 勾股定理
1 探索勾股定理(第一课时)
数学 八年级上册 BS版
课前预习
典例讲练
目录
CONTENTS
数学 八年级上册 BS版
0 1
课前预习
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 .
注意:(1)运用勾股定理的前提是直角三角形;(2)要分清
直角边和斜边.
a2+ b2= c2 
2. 若将以直角三角形的两条直角边为边长的正方形的面积分别
记为 Sa , Sb ,以斜边为边长的正方形的面积记为 Sc ,则 Sa ,
Sb , Sc 三者之间的关系是 .
Sa + Sb = Sc  
数学 八年级上册 BS版
0 2
典例讲练
在△ ABC 中,已知∠ C =90°,∠ A ,∠ B ,∠ C 的对边分别为
a , b , c .
(1)若 a =8, b =15,则 c = ;
(2)若 a =9, c =15,则 b = ;
17 
12 
(3)若 a ∶ b =3∶4, c =10,则 a = , b = .
6 
8 
【思路导航】在直角三角形中,已知任意两边的长,利用勾股
定理可求第三边的长.
【解析】(1)在Rt△ ABC 中,根据勾股定理,得
c2= a2+ b2=82+152=289.
所以 c =17(负值舍去).
故答案为17.
(2)在Rt△ ABC 中,根据勾股定理,得
b2= c2- a2=152-92=144.
所以 b =12(负值舍去).
故答案为12.
(3)由已知 a ∶ b =3∶4,可设 a =3 k , b =4 k ( k >0).
在Rt△ ABC 中,根据勾股定理,得
(3 k )2+(4 k )2=102,
即9 k2+16 k2=25 k2=100.解得 k =2(负值舍去).
所以 a =3 k =6, b =4 k =8.
故答案为6,8.
【点拨】利用勾股定理求直角三角形的边长的基本方法:(1)
首先要分清楚哪条边是斜边,哪两条边是直角边;(2)正确代
入 a2+ b2= c2(其中 a , b 为直角边长, c 为斜边长);(3)
“知二求一”,计算出第三边的长.像本例第(3)题中给出比
例式 a ∶ b =3∶4,解本题的基本方法是设出参数 k (即设出新
的未知数),并用含 k 的式子把 a , b 表示出来,再利用勾股定
理建立方程,求出参数 k 的值,进而求出 a , b 的值.
1. 求下列直角三角形中未知边 AB 的长度.
(1)
解:在Rt△ ABC 中,∠ B =90°,根据勾股定理,得
AB2+ BC2= AC2.
所以 AB2= AC2- BC2=202-122=256.
因为 AB >0,所以 AB =16.
(2)
解:在Rt△ ACB 中,∠ C =90°,根据勾股定理,得
AB2= AC2+ BC2=72+242=625.
因为 AB >0,所以 AB =25.
2. (2021·成都)如图,数字代表所在正方形的面积,则 A 所代
表的正方形的面积为 .
100 
(1)如图,在△ ABC 中,已知 AB =15 cm, AC =13 cm, BC
=14 cm,求△ ABC 的面积.
【思路导航】结合图形作△ ABC 边 BC 上的高构造直角三角形,利用勾股定理求出△ ABC 边 BC 上的高,再利用三角形的面积公式即可解答.
解:如图,过点 A 作 AD ⊥ BC 于点 D ,
则∠ ADB =∠ ADC =90°.
设 BD = x cm,则 CD =(14- x )cm.
在Rt△ ABD 中,∠ ADB =90°,由勾股定理,得
AD2= AB2- BD2=152- x2.
在Rt△ ACD 中,∠ ADC =90°,由勾股定理,得
AD2= AC2- CD2=132-(14- x )2.
所以152- x2=132-(14- x )2,解得 x =9.
所以 AD2=152-92=144.所以 AD =12 cm(负值舍去).
所以 S△ ABC = BC · AD = ×14×12=84(cm2).
【点拨】勾股定理只能在直角三角形中应用,对于一般的三角
形,常常作垂线(或作高)来构造直角三角形,然后利用勾股
定理求得未知线段的长.在构造直角三角形时,尽量不要破坏已
知条件中的特殊角和已知的边.
(2)已知直角三角形的两边长分别为3和4,求第三边长的
平方.
【思路导航】本题没有说明3和4是否都是直角边的长,需要分
类讨论求解.
解:①当3和4都是直角边的长时,根据勾股定理,得32+42=
25.所以第三边长的平方为25.
②当4为斜边的长时,根据勾股定理,得42-32=7.
所以第三边长的平方为7.
综上所述,第三边长的平方为25或7.
【点拨】若题目中明确给出斜边的长和一条直角边的长(或给
出两条直角边长),则直接运用勾股定理求解;若题目中没有
明确指出给出的边长是直角边的长还是斜边的长时,就要分为
两边都是直角边或较长的一边是斜边,另一边为直角边两种情
况讨论.
1. 如图,在△ ABD 中,∠ D =90°,点 C 是 BD 上一点.若 BC
=9, AB =17, AC =10,则 AD 的长为 .
8 
【解析】设 CD = x ,则 BD = BC + CD =9+ x .
在△ ACD 中,∠ D =90°,由勾股定理,得AD2= AC2- CD2.
在△ ABD 中,∠ D =90°,由勾股定理,得AD2= AB2- BD2.
所以 AC2- CD2= AB2- BD2,
即102- x2=172-(9+ x )2,解得 x =6.
所以 AD2=102-62=64.
所以 AD =8(负值舍去).
故答案为8.
2. 如图,在Rt△ ABC 中,已知∠ C =90°, AD 平分∠ CAB ,
DC =1.5, BD =2.5,求 AC 的长.
解:如答图,过点 D 作 DE ⊥ AB 于点 E .
因为 AD 平分∠ CAB ,所以∠ DAE =∠ DAC .
在△ AED 和△ ACD 中,
所以△ AED ≌△ ACD (AAS).所以 DE = DC =1.5, AE = AC .
在Rt△ DEB 中,由勾股定理,得
BE2= BD2- DE2=2.52-1.52=4.所以 BE =2(负值舍去).
设 AC = AE = x ,则 AB = x +2.
因为 CD =1.5, BD =2.5,所以 BC =1.5+2.5=4.
在Rt△ ABC 中,由勾股定理,得AB2= AC2+ BC2,
即( x +2)2= x2+42,解得 x =3.所以 AC =3.
答图
如图,在长方形 ABCD 中,已知 AB =8 cm, BC =10 cm.在 CD
上取一点 E ,将△ ADE 沿 AE 折叠,使点 D 恰好落在边 BC 上的
点 F 处,求 CE 的长.
【思路导航】结合折叠的性质,在Rt△ CEF 中,利用勾股定理
列出方程进行求解即可.
解:因为四边形 ABCD 是长方形,
所以 CD = AB =8 cm, AD = BC =10 cm,∠ D =90°.
由折叠的性质,得△ AFE ≌△ ADE .
所以∠ AFE =∠ D =90°, AF = AD =10 cm, EF = DE .
设 CE = x cm( x >0),
则 EF = DE = CD - CE =(8- x )cm.
在Rt△ ABF 中,∠ B =90°,由勾股定理,得
AB2+ BF2= AF2,即82+ BF2=102.
所以 BF =6 cm(负值舍去).
所以 CF = BC - BF =10-6=4(cm).
在Rt△ ECF 中,∠ C =90°,由勾股定理,得
EF2= CE2+ CF2,即(8- x )2= x2+42,解得 x =3.
故 CE 的长为3 cm.
【点拨】本题是轴对称(折叠、翻折等)的性质与勾股定理
的综合应用,解决这类问题的基本方法是先分清折叠前后哪
些线段相等,哪些角相等,再根据勾股定理建立方程求出所
需线段的长.利用勾股定理建立方程求线段长是解决折叠问
题的常用方法.
如图,在长方形 ABCD 中,已知 AB =8, BC =6,点 P 为 AD 上
一点,将△ ABP 沿 BP 翻折至△ EBP , PE , BE 分别与 CD 相交
于点 O , G ,且 OE = OD .
解:(1)在△ ODP 和△ OEG 中,
所以△ ODP ≌△ OEG (ASA).
所以 OP = OG .
又因为 EP = OE + OP , DG = OD + OG ,且 OE = OD ,
所以 DG = EP .
(1)试说明: DG = EP ;
(2)因为四边形 ABCD 是长方形,
所以∠ D =∠ A =∠ C =90°, AD = BC =6, CD = AB =8.
由折叠的性质,得△ EBP ≌△ ABP .
所以 EP = AP ,∠ E =∠ A =90°, BE = BA =8.
由(1)知,△ ODP ≌△ OEG , DG = EP ,所以 PD = GE .
设 AP = EP = DG = x ,则 PD = GE =6- x .
所以 CG = CD - DG =8- x ,
BG = BE - GE =8-(6- x )= x +2.
(2)求 AP 的长.
在Rt△ BCG 中,∠ C =90°,由勾股定理,得
BC2+ CG2= BG2,即62+(8- x )2=( x +2)2,
解得 x = .故 AP 的长为 .
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第一章 勾股定理
1 探索勾股定理(第二课时)
数学 八年级上册 BS版
课前预习
典例讲练
目录
CONTENTS
数学 八年级上册 BS版
0 1
课前预习
1. 勾股定理的验证.
(1)通过测量,数格子等方法进行验证;
(2)用直角三角形和正方形通过拼图进行验证(利用两次计算
面积,即图形整体的面积等于各部分面积之和,如图1,图2,
图3).
图1   图2   图3
2. 在方格中,利用数格子计算面积的方法得到下列结论:
(1)在钝角三角形中:如图1,已知三边长 a , b , c ,且 c 为
最长边,则 a2+ b2 c2(填“>”“<”或“=”);
< 
(2)在锐角三角形中:如图2,已知三边长 a , b , c ,且 c 为
最长边,则 a2+ b2 c2(填“>”“<”或“=”).
图1   图2
> 
数学 八年级上册 BS版
0 2
典例讲练
(1)如图 1,分别以Rt△ ABC 的三边为边长向外作三个正
方形,其面积分别用 S1, S2, S3表示,则 S1, S2, S3之间有
什么关系?
(2)如图2,分别以Rt△ ABC 的三边为直径向外作三个半圆
形,其面积分别用 S1, S2, S3表示,则 S1, S2, S3之间有什
么关系?
图1
图2
【思路导航】分别表示出三个正方形(或三个半圆)的面积,
并由勾股定理得到三角形的三边关系,再分析 S1, S2, S3之间
的关系.
解:(1)根据正方形的面积公式,得
S1= AB2, S2= BC2, S3= AC2.
在Rt△ ABC 中,由勾股定理,得
AB2= BC2+ AC2.
所以 S1= S2+ S3.
(2)根据半圆形的面积公式,得
S1= π· = ,
S2= π· = ,
S3= π· = .
在Rt△ ABC 中,由勾股定理,得
AB2= BC2+ AC2.所以 = + .
所以 S1= S2+ S3.
【点拨】符合以直角三角形的两直角边为边长所作的两个图形
的面积和等于以斜边为边长所作的图形的面积的常见图形有以
下几种(分别作正方形、正三角形、半圆形、等腰直角三角
形),均满足 S3= S1+ S2:
        
1. 下列图形中,不能用来证明勾股定理的是( D )
D
2. 如图,已知∠ ADB =90°,正方形 ABCG 和正方形 AEFD 的
面积分别是100和36,则以 BD 为直径的半圆形的面积是
(结果保留π).
8π 
某地创建文明城市期间,路边设立了一块宣传牌,从该场景中
抽象出的数学模型如图所示,宣传牌( AB )的顶端有一根绳子
( AC ),自然垂下后,绳子底端离地面还有0.7 m(即 BC =
0.7 m).工作人员将绳子底端拉到离宣传牌3 m处(即点 E 到
AB 的距离为3 m),绳子正好拉直.已知工作人员身高( DE )
为1.7 m,求宣传牌( AB )的高度.
【思路导航】过点 E 作 EF ⊥ AB 于点 F ,设 AC = AE = x m,则
AB =( x +0.7)m,根据勾股定理列方程即可解答.
解:如图,过点 E 作 EF ⊥ AB 于点 F ,
则四边形 BDEF 为长方形.
所以 BF = DE =1.7 m.
设 AC = AE = x m,
则 AB =( x +0.7)m.
在Rt△ AFE 中,因为 EF =3 m,
AF = AB - BF = x +0.7-1.7=( x -1)m,
根据勾股定理,得 AF2+ EF2= AE2,
即( x -1)2+32= x2,解得 x =5.
所以 AB =5+0.7=5.7(m).
即宣传牌( AB )的高度为5.7 m.
【点拨】对于实际问题,要仔细分析题意,从所给信息中抽象
出直角三角形,再运用勾股定理计算出所求线段的长.若图中没
有直角三角形,常作垂线,构造直角三角形.
学校内有一块如图所示的三角形空地△ ABC ,计划将这块空地
建成一个花园,以美化校园环境.预计花园每平方米的造价为30
元,学校修建这个花园需要投资多少元?
解:如答图,过点 A 作 AD ⊥ BC 于点 D .
设 BD = x m( x >0),则 DC =(21- x )m.
在Rt△ ABD 中, AD2=102- x2;
在Rt△ ACD 中, AD2=172-(21- x )2,
所以102- x2=172-(21- x )2,
答图
解得 x =6.
所以 AD2=102-62=64.
所以 AD =8m(负值舍去).
所以 S△ ABC = BC · AD = ×21×8=84(m2).
故学校修建这个花园需要投资84×30=2 520(元).
[阅读理解]
我国古人运用各种方法证明勾股定理.如图1,用四个直角
三角形拼成正方形,通过证明可得中间也是一个正方形,其中
四个直角三角形的直角边长分别为 a , b ,斜边长为 c .图中大正
方形的面积可表示为( a + b )2,也可表示为 c2+4× ab ,即
( a + b )2= c2+4× ab ,所以 a2+ b2= c2.
[尝试探究]
美国第二十任总统伽菲尔德的“总统证法”如图2所示,用
两个全等的直角三角形拼成一个直角梯形 BCDE ,其中△ BCA
≌△ ADE ,∠ C =∠ D =90°.请根据拼图验证勾股定理.
[定理应用]
在Rt△ ABC 中,已知∠ C =90°,∠ A ,∠ B ,∠ C 所对的
边长分别为 a , b , c .试说明: a2 c2+ a2 b2= c4- b4.
图1
图2
【思路导航】在“尝试探究”中,根据阅读材料,用两种方法
表示图中梯形的面积,即可证得勾股定理;在“定理应用”
中,逆用平方差公式,根据勾股定理即可得到结论.
解:[尝试探究]梯形的面积 S = ( a + b )( b + a )
= ab + ( a2+ b2).
另外,梯形的面积 S = S△ ABC + S△ ABE + SADE
= ab + c2+ ab
= ab + c2.
所以 ab + ( a2+ b2)= ab + c2.
所以 a2+ b2= c2.
[定理应用]因为 c4- b4=( c2+ b2)( c2- b2)
=( c2+ b2) a2
= a2 c2+ a2 b2,
所以 a2 c2+ a2 b2= c4- b4.
【点拨】此题涉及等面积法.等面积法,即通过两种(或两种以
上)方法计算同一个图形的面积的方法,常用来得到一些等式.
如图,小明用4个图1中的长方形组成图2,其中四边形 ABCD ,
EFGH , MNPQ 都是正方形,试说明: a2+ b2= c2.
图1
图2
解:因为四边形 ABCD , EFGH 都是正方形,
所以 S正方形 ABCD =( a + b )2, S正方形 EFGH = c2.
因为 S△ BEF = ab , S正方形 ABCD = S正方形 EFGH +4 ,
所以( a + b )2= c2+4× ab .
所以 a2+2 ab + b2= c2+2 ab .
所以 a2+ b2= c2.
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第一章 勾股定理
3 勾股定理的应用
数学 八年级上册 BS版
课前预习
典例讲练
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数学 八年级上册 BS版
0 1
课前预习
1. 平面内,两点之间 最短.
2. 解有关立体图形表面上的路线问题时,常常把立体图形转化
为平面图形,再转化为平面上的路线问题求解.
3. 勾股定理是求线段的长度的主要方法,若图形中缺少直角条
件,则可以通过作垂线段的方法构造直角三角形,为勾股定理
的应用创造条件.
线段 
数学 八年级上册 BS版
0 2
典例讲练
如图,有一个水池,水面 BE 的宽为16 dm,在水池的正中央有
一根芦苇,它高出水面2 dm.若将这根芦苇垂直拉向岸边,它的
顶端恰好到达岸边的水面,则这根芦苇的高度是 dm.
17 
【思路导航】设水池的深度为 x dm,用含 x 的代数式表示出这根
芦苇的长度,根据勾股定理列方程求解即可.
【解析】设水池的深度为 x dm,
则 AB = AD =( x +2)dm.
由题意,得 BC = BE =8 dm.
在Rt△ ABC 中,∠ ACB =90°,
由勾股定理,得 AC2+ BC2= AB2,
即 x2+82= ( x +2)2,解得 x =15.
所以 x +2=17.
故这根芦苇的高度是17 dm.
故答案为17.
【点拨】运用勾股定理解决实际问题时,关键是找出几何图形
与实际问题的对应关系,即各边、各角的大小,再根据勾股定
理直接计算或列方程解答.
一个滑梯的示意图如图所示,若将滑道 AC 水平放置,刚好与
AB 一样长.已知滑梯的高度 CE =3.6 m, CD =1.2 m,则滑道
AC 的长度是 m.
6 
【解析】设滑道 AC 的长度为 x m,
则 AB = x m, AE =( x -1.2)m.
在Rt△ ACE 中,
∠ AEC =90°,
由勾股定理,得 AE2+ CE2= AC2,
即( x -1.2)2+3.62= x2,解得 x =6.
即滑道 AC 的长度为6 m.
故答案为6.
(1)一个圆柱形油罐的示意图如图所示,底面周长为24 m,高
为10 m.从 A 处环绕油罐建梯子,梯子的顶端正好在点 A 的正上
方点 B 处,则所建的梯子最短需要多长?
【思路导航】将圆柱形油罐的侧面沿 AB 展开,可以得到长方
形,根据“两点之间,线段最短”,把建梯子的路线转化为平
面上两点之间的线段,再利用勾股定理即可求解.
解:如图,把圆柱形油罐的侧面沿线段 AB 展开成长方形,则沿
AB 建梯子最节省材料.
由已知,得 AC =24 m, BC =10 m.
在Rt△ ACB 中,∠ C =90°,根据勾股定理,得
AB2= AC2+ BC2=242+102=262,
所以 AB =26 m(负值舍去).
故所建的梯子最短需要26 m.
(2)如图,长方体的高是9 cm,底面是边长为4 cm的正方形.
一只蚂蚁从点 A 出发,沿着长方体表面经过3个侧面爬到点 B
处,则这只蚂蚁爬行的最短路程是多少厘米?
【思路导航】将长方体侧面展开,找到点 A , B 的位置,根据
“两点之间,线段最短”,结合勾股定理求解即可.
解:如图,将长方体的三个侧面展开.
在Rt△ ACB 中, AC =4×3=12(cm),
BC =9 cm,∠ ACB =90°.
由勾股定理,得 AB2= AC2+ BC2=122+92=152,
所以 AB =15 cm(负值舍去).
故这只蚂蚁爬行的最短路程是15 cm.
【点拨】求立体图形表面最短路径的一般步骤:(1)把立体图
形展开成平面图形(只需展开包含相关点的面);(2)确定关
键点的位置;(3)连接关键点,构造直角三角形;(4)利用
勾股定理求解.求最短路径的依据是“两点之间,线段最短”.
如图,一个长方体空木箱的长、宽、高分别为12 m,4 m,3 m,则能放进空木箱中的直木棒(粗细忽略不计)最长为 m.
13 
【解析】如图,因为侧面对角线 CB2=32+42=25=52,
所以 CB =5 m.
因为 AC =12 m,
所以 AB2= AC2+ CB2=122+52=169=132.
因为 AB >0,所以 AB =13 m.
所以能放进空木箱中的直木棒最长为13 m.
故答案为13.
如图,一只蜘蛛在一个长方体木块的一个顶点 A 处,一只苍蝇
在这个长方体的对角顶点 G 处.若 AB =3 cm, BC =5 cm, BF
=6 cm,则蜘蛛要沿着怎样的路线爬行,才能最快抓到苍蝇?
这时蜘蛛爬过的路程是多少厘米?
【思路导航】要求长方体表面上两点之间的最短路径长度,可
先将长方体展开,然后利用“两点之间,线段最短”和勾股定
理求解即可.注意:蜘蛛的爬行路线要先分三种不同的情况进行
讨论,分别求出长度,再比较大小,选取最短的路径.
解:①若把长方体的正面和右面展开在同一平面内,如图1所示
(单位:cm).
这种展开方式的一条直角边 AC = AB + BC =8(cm),
另一条直角边 CG = BF =6 cm.
在Rt△ ACG 中,根据勾股定理,得
AG2= AC2+ CG2=82+62=100;
图1
②若把长方体的正面和上面展开在同一平面内,
如图2所示(单位:cm).
这种展开方式的一条直角边 AB =3 cm,
另一条直角边 BG = BF + FG = BF + BC =11(cm).
在Rt△ ABG 中,根据勾股定理,得
AG2= AB2+ BG2=32+112=130;
图2
③若把长方体的左面和上面展开在同一平面内,
如图3所示(单位:cm).
这种展开方式的一条直角边 GF = BC =5 cm,
另一条直角边 AF = AE + EF = BF + AB =6+3=9(cm).
在Rt△ AFG 中,根据勾股定理,得
AG2= AF2+ GF2=92+52=106.
因为130>106>100,且102=100,
所以蜘蛛沿如图1所示的路线爬行,才能最快抓到苍蝇,这时蜘
蛛爬过的路程是10 cm.
图3
【点拨】本例没有指明从长方体一顶点运动到相对的顶点的具
体路线,确定其最短路径问题时,需要进行分类讨论,比较后
才能确定.如图,
由点 A 到点 B 的最短路径显然是不能沿长方体的任何一条棱运动的,也就必然由点 A 进入到相邻的两个面,所以到点 B 有六条不同的路径,但不同长度的路径只有三条.
(1)如图1,右侧面向前展开,这种展开方式是以( a + b )为
一条直角边长, c 为另一条直角边长,此时 AB2=( a + b )2+
c2= a2+ b2+ c2+2 ab ;
(2)如图2,上底面向前展开,这种展开方式是以( b + c )一条直角边长, a 为另一条直角边长,此时 AB 2=( b + c )2+ a2= a2+ b2+ c2+2 bc ;
图1
图2
(3)如图3,上底面向左展开,这种展开方式是以( a + c )为一条直角边长, b 为另一条直角边长,此时 AB2=( a + c )2+ b2= a2+ b2+ c2+2 ac .通过对三种展开方式的观察和分析,于是有:当 c 最大时,如图1所示的展开方式中的 AB 最短;当 a 最大时,如图2所示的展开方式中的 AB 最短;当 b 最大时,
如图3所示的展开方式中的 AB 最短.
图3
图3
如图,圆柱形杯子的高为18 cm,底面周长为24 cm,在杯内壁
离杯底4 cm的点 B 处有一滴蜂蜜.此时一只蚂蚁正好在杯外壁离
杯口2 cm,且与蜂蜜相对的点 A 处(杯壁厚度不计),则蚂蚁
从外壁点 A 处到达内壁点 B 处的最短路程是多少厘米?
解:如答图,将圆柱的侧面展开,作点 A 关于直线 EF 对称的点
A',连接A'B交 EF 于点 M ,连接 AM ,则A'B的长度即为折线
AMB 的最短长度.
由题意知,A'D= ×24=12(cm),
BD =18+2-4=16(cm).
在Rt△A'DB中,由勾股定理,得
A'B2=A'D2+ BD2=122+162=400,
所以A'B=20 cm(负值舍去).
故蚂蚁从外壁点 A 处到达内壁点 B 处的最短路程是20 cm.
答图
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第一章 勾股定理
2 一定是直角三角形吗
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课前预习
典例讲练
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数学 八年级上册 BS版
0 1
课前预习
1. 勾股定理的逆定理.
如果三角形的三边长 a , b , c 满足 ,那么这个
三角形是直角三角形.
注意:此时, c 是斜边长, a , b 是直角边长.
a2+ b2= c2 
2. 勾股数.
满足 的三个正整数,称为勾股数.
注意:勾股数应满足的三个条件:①都是正数;②都是整数;
③ a2+ b2= c2.勾股数有无数组,若一组数是勾股数,则把它们
同时扩大相同的正整数倍后,仍是勾股数.如3,4,5是一组勾
股数,则3 n ,4 n ,5 n ( n 为正整数)仍是一组勾股数.
a2+ b2= c2 
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0 2
典例讲练
(1)下列长度的三条线段能组成直角三角形的是( B )
A. 3,4,4 B. 3,4,5
C. 3,4,6 D. 3,4,7
【思路导航】利用三边的长度来判断一个三角形是不是直角三
角形,只需看最长边的平方是否等于较短的两边的平方和即可.
B
【解析】A. 因为32+42>42,所以这三条线段只能组成锐角三
角形;B. 因为32+42=52,所以这三条线段能组成直角三角
形;C. 因为32+42<62,所以这三条线段只能组成钝角三角
形;D. 因为3+4=7,所以这三条线段不能组成三角形.故选B.
【点拨】(1)利用边的关系判定直角三角形的步骤:①先找到
三角形的最长边;②计算最长边的平方及另外两边的平方和;
③若两者相等,则为直角三角形,否则就不是直角三角形.
(2)勾股定理的逆定理不是判定直角三角形的唯一方法,还可
以用直角三角形的定义来判定.
(2)下列四组数中,是勾股数的是( D )
A. , , B. 0.9,1.2,1.5
C. 6,7,8 D. 21,28,35
【思路导航】运用勾股数应满足的三个条件判断即可.
【解析】A,B中的数不是正整数,所以A,B中的数不是勾股
数;C. 62+72≠82,所以C中的数不是勾股数;D. 212+282=
352,所以D中的数是勾股数.故选D.
D
【点拨】(1)判断勾股数的步骤:①确定三个数都是正整数;
②确定其中的最大数;③分别计算最大数的平方与其他两个数
的平方和;④若两者相等,则这三个数是一组勾股数,否则就
不是一组勾股数.(2)常见的勾股数:3,4,5;5,12,13;
7,24,25;8,15,17.勾股数同时扩大若干正整数倍后还是勾
股数;勾股数同时缩小到原来的若干正整数分之一后不一定是
勾股数,但仍满足 a2+ b2= c2,以它们作为边长的三角形仍是
直角三角形.
在△ ABC 中,已知 a , b , c 分别为其三边,给出下列四个条
件:①∠ A ∶∠ B ∶∠ C =3∶4∶5;② a ∶ b ∶ c =3∶4∶5;
③ a =16, b =63, c =65;④∠ A = ∠ B = ∠ C . 其中能判
定△ ABC 是直角三角形的有 (填序号).
②③④ 
【解析】①因为∠ A ∶∠ B ∶∠ C =3∶4∶5,所以∠ C =
×180°=75°.因为△ ABC 中最大的角∠ C =75°,所以
△ ABC 不是直角三角形.②设 a =3 k ( k >0),则 b =4 k , c =5 k .因为(3 k )2+(4 k )2=(5 k )2,所以△ ABC 是直角三角
形.③因为162+632=652,所以△ ABC 是直角三角形.④因为∠A = ∠ B = ∠ C ,所以∠ B =2∠ A ,∠ C =3∠ A . 因为∠ A
+∠ B +∠ C =180°,所以6∠ A =180°.解得∠ A =30°.所
以∠ C =90°.所以△ ABC 是直角三角形.故答案为②③④.
如图,在正方形 ABCD 中,已知点 E 为 AB 的中点,点 F 为 AD 上
一点,且 AF = AD . 试判断△ FEC 的形状.
【思路导航】设 AD =4 k ( k >0),由题目给出的线段之间的
关系,把△ FEC 的三边长分别用含 k 的代数式表示,再运用勾
股定理的逆定理即可解答.
解:设 AD =4 k ( k >0).
因为四边形 ABCD 是正方形, AF = AD ,点 E 为 AB 的中点,
所以 AF = k , AE = BE = AB = AD =2 k .
所以 DF =4 k - k =3 k .
在Rt△ AEF 中, EF2= AF2+ AE2= k2+(2 k )2=5 k2.
在Rt△ BCE 中, EC2= BE2+ BC2=(2 k )2+(4 k )2=20 k2.
在Rt△ DCF 中, FC2= DF2+ CD2=(3 k )2+(4 k )2=25 k2.
所以 EF2+ EC2=5 k2+20 k2=25 k2= FC2.
所以△ FEC 是直角三角形.
【点拨】直角三角形的两种判定方法:(1)从角上看,利用直
角三角形的定义判定,即有一个内角是直角的三角形是直角三
角形;(2)从边上看,利用勾股定理的逆定理判定,即从三角
形的三边数量关系来判定.在解题过程中,根据题目给出的具体
条件灵活选取判定方法.
如图,在△ ABC 中,已知 AB = AC , BC =10,点 D 是线段 AB
上一点, BD =6,连接 CD , CD =8.
解:(1)在△ BDC 中, BC =10, BD =6, CD =8.
因为 BD2+ CD2=62+82=100= BC2,
所以△ BDC 是直角三角形,且∠ BDC =90°.
所以 CD ⊥ AB .
(1)试说明: CD ⊥ AB ;
(2)由题意,得 AC = AB = AD +6.
因为 CD ⊥ AB ,所以△ ADC 是直角三角形.
所以 AD2+ CD2= AC2,
即 AD2+82=( AD +6)2.
解得 AD = .
所以 AC = AB = +6= .
所以△ ABC 的周长= + +10= .
(2)求△ ABC 的周长.
如图,在四边形 ABCD 中,已知 AB ∶ BC ∶ CD ∶ DA =
2∶2∶3∶1,且∠ B =90°,试求∠ DAB 的度数.
【思路导航】连接 AC ,把∠ DAB 分成∠ BAC 和∠ DAC ,放入
两个三角形中分别求解即可.
解:如图,连接 AC .
因为 AB ∶ BC ∶ CD ∶ DA =2∶2∶3∶1,
所以设 AB =2 k ( k >0),
则 BC =2 k , CD =3 k , DA = k .
在Rt△ ACB 中,因为 AB = BC ,
所以∠ BAC =45°.
根据勾股定理,得
AC2= AB2+ BC2=(2 k )2+(2 k )2=8 k2.
所以 AD2+ AC2= k2+8 k2=9 k2.
又因为 CD2=(3 k )2=9 k2,所以 CD2= AD2+ AC2.
所以△ ACD 是直角三角形,且∠ DAC =90°.
所以∠ DAB =∠ DAC +∠ BAC =90°+45°=135°.
【点拨】本例是勾股定理与勾股定理的逆定理的综合运用.求∠ DAB 的度数时,采取了转化的思想方法,把∠ DAB 分成
∠ BAC 和∠ DAC ,并放入两个三角形中分别求解,进而得到
∠ DAB 的度数.因为题设给出了边长的比例式,这就需要引进新的未知数 k ,把多条边用含 k 的代数式表示,为利用勾股定理和勾股定理的逆定理创造条件,从而使问题得以顺利解决.
如图,某住宅小区在施工过程中留下了一块空地.已知 AD =4
m, CD =3 m,∠ ADC =90°, AB =13 m, BC =12 m.小区为美化环境,欲在空地上铺草坪.若每平方米草坪30元,则用草坪铺满这块空地共需花费多少元?
解:如答图,连接 AC .
在Rt△ ACD 中,由勾股定理,得
AC2= CD2+ AD2=32+42=25.
所以 AC =5 m(负值舍去).
因为 AC2+ BC2=52+122=169, AB2=132=169,
所以 AC2+ BC2= AB2.
所以△ ACB 是直角三角形,且∠ ACB =90°.
所以空地的面积= S△ ACB - S△ ACD = ×5×12- ×3×4=30-
6=24(m2).
故用草坪铺满这块空地共需24×30=720(元).
答图
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