广西期末复习(二) 勾股定理
知识结构图
本章知识在考试中主要考查勾股定理的运用,在几何图形中或实际问题中,利用勾股定理求线段长是常考题型,特殊题型有平面图形的折叠问题.
重难点突破
重难点1 勾股定理的证明
【例1】 以图1中的直角三角形为基础,可以构造出以a,b为底,以a+b为高的直角梯形(如图2),请你利用图2,验证勾股定理.
图1 图2
【思路点拨】 利用梯形面积的两种算法列出等式证明.
【解答】
勾股定理的证明是用面积法证明恒等式的方法,通过不同的方式表示同一个图形的面积.
1.如图是用硬纸板做成的四个全等的直角三角形(两直角边长分别是a,b,斜边长为c)和一个边长为c的正方形,请你将它们拼成一个能证明勾股定理的图形.
(1)画出拼成图形的示意图;
(2)证明勾股定理.
重难点2 勾股定理及其逆定理
【例2】 如图,每个小正方形的边长为1.
(1)求四边形ABCD的周长;
(2)求证:∠C=90°.
【思路点拨】 (1)利用勾股定理求出四边形的各边长;(2)求出△BCD的三边长,利用勾股定理的逆定理证明.
【解答】
正方形网格中的两个格点之间的距离可以用勾股定理求出,勾股定理的逆定理是证明一个角等于90°的一种思路,本题的第(2)问还可以通过两个三角形来证明.
2.(2017·南宁月考)在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,BC=6,则AC=____________.
3.如图,四边形ABCD中,AB=20,BC=15,CD=7,AD=24,∠B=90°,求证:∠A+∠C=180°.
重难点3 勾股定理的实际应用
【例3】 如图,小丽想知道自家门前小河的宽度,于是她按以下方法测出了如下数据:小丽在河岸边选取点A,在点A的对岸选取一个参照点C,测得∠CAD=30°;小丽沿岸向前走30 m选取点B,并测得∠CBD=60°.请根据以上数据,用你所学的数学知识,帮小丽计算小河的宽度.
【思路点拨】 过点C作CE⊥AD于点E.先根据等腰三角形的判定得出BC的长,再在Rt△BCE中,利用勾股定理和直角三角形中30°角的性质求出CE的值即可.
【解答】
利用勾股定理解决生活中的实际问题,关键是根据题意画出图形,构造直角三角形,再合理地设出未知数,利用勾股定理求解.
4.如图所示,某三条公路的交叉地带是一个三角形,经测量这个三角形的三边长分别是AC=130 m,BC=140 m,AB=150 m,市政府准备将其规划为绿化用地,请求出这块绿化地的面积.
重难点4 图形的折叠与勾股定理
【例4】 (2017·宜宾)如图,在矩形ABCD中,BC=8,CD=6,将△ABE沿BE折叠,使点A恰好落在对角线BD上F处,则DE的长是( )
A.3 B. C.5 D.
【思路点拨】 由四边形ABCD为矩形,得到∠BAD为直角,且△BEF与△BEA全等,利用全等三角形对应角、对应边相等得到EF⊥BD,AE=EF,AB=BF,利用勾股定理求出BD的长,由BD-BF求出DF的长,在Rt△EDF中,设EF=x,并用x表示出ED,利用勾股定理列关于x的方程,求出方程的解得到x的值,即可得到DE的长.
5.如图,将矩形ABCD沿直线AE折叠,顶点D恰好落在BC边上点F处,已知CE=3,AB=8,则BF=____________.
备考集训
一、选择题(每小题4分,共32分)
1.以下列各组数为边长首尾相连,能构成直角三角形的一组是( )
A.2,3,4 B.1,2, C.5,12,17 D.6,8,12
2.下列各命题的逆命题成立的是( )
A.全等三角形的对应角相等
B.如果两个数相等,那么它们的绝对值相等
C.两直线平行,同位角相等
D.如果两个角都是45°,那么这两个角相等
3.在Rt△ABC中,∠C=90°,已知a∶b=3∶4,c=15,则a等于( )
A.8 B.9 C.12 D.13
4.(2017·南宁月考)a,b,c是三角形的三边长,且(a+b)2=c2+2ab,则这个三角形是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等边三角形
5.下列选项中,不能用来证明勾股定理的是( )
6.如图,Rt△ABC中,AB=9,BC=6,∠B=90°,将△ABC折叠,使A点与BC的中点D重合,折痕为MN,则线段BN的长为( )
A. B. C.4 D.5
7.(2016·柳州期中)如图,以Rt△ABC的三边为直径分别向外作半圆.若S1=10,S3=8,则S2=( )
A.2 B.6 C. D.
8.(2016·防城港期中)在Rt△ABC中,a,b为直角边,c为斜边.若a+b=21,c=15,则△ABC的面积是( )
A.25 B.54 C.63 D.无法确定
二、填空题(每小题3分,共18分)
9.如果三角形的三边长分别为,,2,那么这个三角形的最大角的度数为____________.
10.如图,数轴上点A表示的数是____________.
11.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____________.
12.如图,△ABC中,CD⊥AB于D,E是AC的中点.若AD=6,DE=5,则CD的长等于____________.
13.已知|x-12|+(y-13)2和z2-10z+25互为相反数,则以x,y,z为三边的三角形是____________三角形.
14.考古学家们发现了几块大约完成于公元前2 000年左右的古巴比伦的泥版书,据专家们考证,其中一块上面刻有如下问题:“一根长度为30个单位长度的棍子直立在墙上,当其上端垂直滑下6个单位长度时,请问其下端离开墙角有多远?”,这个问题的答案是:其下端离开墙角____________个单位长度.
三、解答题(共50分)
15.(8分)如图,已知某山的高度AC为800米,从山上A处与山下B处各建一个索道口,且BC=1 500米,欢欢从山下索道口坐缆车到山顶,已知缆车每分钟走50米,那么大约多少分钟后,欢欢才能到达山顶?
16.(10分)(2017·北流期中)如图,△ABC中,D是BC上的一点.若AB=10,BD=6,AD=8,AC=17,求△ABC的面积.
17.(10分)(1)在△ABC中,AB=,AC=2,BC=5,试判断△ABC的形状;
(2)试在下列4×4的方格纸上画出△ABC,使它的顶点都在方格的顶点上.(每个小方格的边长为1)
18.(10分)如图所示,在△ABC中,AB=13 cm,BC=10 cm,BC边上的中线AD=12 cm,则△ABC是等腰三角形吗?说明理由.
19.(12分)给出定义,若一个四边形中存在相邻两边的平方和等于一条对角线的平方,则称该四边形为勾股四边形.
(1)在你学过的特殊四边形中,写出两种勾股四边形的名称;
(2)如图,将△ABC绕顶点B按顺时针方向旋转60°得到△DBE,连接AD,DC,CE,已知∠DCB=30°.
①求证:△BCE是等边三角形;
②求证:DC2+BC2=AC2,即四边形ABCD是勾股四边形.
广西期末复习(二) 勾股定理
【例1】 ∵Rt△ABE≌Rt△ECD,∴∠AEB=∠EDC.又∵∠EDC+∠DEC=90°,∴∠AEB+∠DEC=90°.∴∠AED=90°.∵S梯形ABCD=SRt△ABE+SRt△DEC+SRt△AED,∴(a+b)(a+b)=ab+ab+c2.整理,得a2+b2=c2.
【例2】 (1)根据勾股定理可知:AB=3,BC=,CD=,AD=5,∴四边形ABCD的周长为8+2.(2)证明:连接BD.∵BC=,CD=,DB=2,∴BC2+CD2=BD2.∴△BCD是直角三角形,且∠C=90°.
【例3】 过点C作CE⊥AD于点E.由题意得,AB=30 m,∠CAD=30°,∠CBD=60°,∴∠ACB=∠CAB=30°.∴AB=BC=30 m.在Rt△BCE中,∵∠CBD=60°,∴∠BCE=30°.∴BE=BC=15 m.又∵BC2=BE2+CE2,∴CE===15(m).答:小河的宽度为15 m.
【例4】 C
变式训练
1.略.
2.8
3.证明:连接AC.∵AB=20,BC=15,∠B=90°,∴由勾股定理,得AC2=202+152=625.又∵CD=7,AD=24,∴CD2+AD2=625.∴AC2=CD2+AD2.∴∠D=90°.∴∠A+∠C=360°-180°=180°.
4.过点A作BC边上的高AD.设BD=x,则CD=140-x.在Rt△ABD中,AD2=AB2-BD2=1502-x2.在Rt△ACD中,AD2=AC2-CD2=1302-(140-x)2.∴1502-x2=1302-(140-x)2.解得x=90.∴AD==120.∴S△ABC=BC·AD=×140×120=8 400(m2).答:这块绿化地的面积为8 400 m2.
5.6
备考集训
1.B 2.C 3.B 4.B 5.D 6.C 7.A 8.B 9.90° 10.-2
11.45° 12.8 13.直角 14.18
15.根据已知可得∠ACB=90°.在Rt△ABC中,根据勾股定理,得AB===1 700(米).1 700÷50=34(分钟).答:大约34分钟后,欢欢才能到达山顶.
16.∵BD2+AD2=62+82=102=AB2,∴△ABD是直角三角形,且∠ADB=90°.∴AD⊥BC.在Rt△ACD中,CD===15,∴S△ABC=BC·AD=(BD+CD)·AD=×21×8=84.
17.(1)在△ABC中,∵AB=,AC=2,BC=5,∴AB2+AC2=5+20=25=BC2.∴△ABC为直角三角形.(2)略.
18.△ABC是等腰三角形,理由如下:∵AD是BC边上的中线,∴BD=CD=BC=5 cm.在△ABD中,AB=13 cm,AD=12 cm,BD=5 cm,∴AD2+BD2=122+52=169=132=AB2,即AD2+BD2=AB2.∴△ABD是直角三角形,且∠ADB=90°.∴∠ADC=90°.在Rt△ACD中,AD=12 cm,DC=5 cm,∴AC2=AD2+DC2=122+52=169.∴AC=13 cm.∴AB=AC.∴△ABC是等腰三角形.
19.(1)正方形、矩形.(2)证明:①∵△ABC≌△DBE,∴BC=BE.∵∠CBE=60°,∴△BCE是等边三角形.②∵△ABC≌△DBE,∴AC=ED.又∵△BCE为等边三角形,∴BC=CE,∠BCE=60°.∵∠DCB=30°,∴∠DCE=90°.在Rt△DCE中,DC2+CE2=DE2,∴DC2+BC2=AC2.∴四边形ABCD是勾股四边形.