第一讲 勾股定理
人教版 八年级上册
知识清单
1.勾股定理
定义:如果直角三角形两直角边分别为 a,b,斜边为 c,那么__________.
各种表达形式:在 Rt△ABC 中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C 的对边分别为 a,b,c,则 c =________, a =________,b =________.
作用:(1)已知直角三角形的两边求第三边.
(2)已知直角三角形的一边,求另两边的关系.
(3)用于证明平方关系的问题.
2.勾股定理得逆定理
知识清单
如果三角形的三边长 a,b,c 有下面的关系:__________,那么这个三角形是直角三角形.
3.勾股数
能构成直角三角形的三条边长的三个____________,称为勾股数(或勾股弦数).
正整数
典例精讲
类型之一 勾股定理中的双解问题
【例 1】小强家有一块三角形菜地,量得两边长分别为 41 m,15 m,第三边上的高为 9 m,请你帮小强计算这块菜地的面积.
[解析]当∠ACB 为钝角时,如图 1 所示,
AB=41 m,BC=15 m,BD=9 m,
∴有
∴AD=40 m,CD=12 m,
典例精讲
故 AC=AD-CD=40-12=28(m)
当∠ACB 是锐角时,如图 2 所示,
同理可得 AD=40 m,CD=12 m,
∴AC=AD+CD=40+12=52(m),
答:这块菜地的面积是 126 m 或 234 m .
变式训练
1.如果一个三角形的两边长是 9 和 12,要使其成为一个直角三角形,那么第三边长的平方应为多少?
解:分两种情况:当12是斜边长时,第三边长的平方为 ;
当第三边是斜边时,第三边长的平方为
综上所述,第三边长的平方为63或225时,此三角形是直角三角形.
典例精讲
类型之二 运用勾股定理解决计算问题
【例 2】如图,在 Rt△ABC 中,∠C=90°,AC=9,BC=12,则点 C 到 AB 的距离 CD 为( )
[解析]在 Rt△ABC 中,由直角边 AC 及 BC 的长,利用勾股定理求出斜边 AB 的长,然后借助等积法求出CD 的长,即为点 C 到 AB 的距离.故选 A.
变式训练
2.如图,四边形 ABCD 中,AB∥DC,∠B=90°,连接 AC,∠DAC=∠BAC.若 BC=4 cm,AD=5 cm, 则 AB=_______ cm.
解析:如图,过点D作DE⊥AB于点E.
∵在四边形ABCD中,AB∥CD,∴四边形BCDE是长方形,
∴CD=BE,DE=BC=4 cm,∴ ,
∴AE=3 cm.
∵AB∥CD,∴∠DCA=∠BAC.
∵∠DAC=∠BAC,∴∠DAC=∠DCA,
∴CD=AD=5 cm,∴BE=5 cm,∴AB=AE+BE=8(cm).
故答案为:8.
典例精讲
根据勾股定理的逆定理,得∠AFE=90°, ∴AF⊥EF.
变式训练
3.已知 a,b,c 是△ABC 的三边长,且满足关系式
+|a-b|=0,试判别△ABC 的形状.
[解析]
∴△ABC为等腰直角三角形.
典例精讲
类型之四 折叠问题
【例 4】已知方形纸片 ABCD 中,AD=4 cm,AB=10 cm,按如图的方式折叠,使点 B 与点 D 重合,折痕为 EF,则 DE=______cm.
[解析]设 DE=x cm,由题意,知 BE=DE=x cm,则 AE=(10-x)cm
在 Rt△ADE 中,由∠A=90°,AD=4 cm,得
解得
故答案为:
变式训练
4.如图,在长方形纸片 ABCD 中,AB=3,BC=4.现将顶点 A,C 重合,使纸片折叠压平,设折痕为 EF,则重叠部分△AEF 的面积为________.
解:设CE=x,则AE=EC=x,BE=4-x,
在Rt△ABE中, ,
即 ,整理,得8x=25,解得
∵AD∥BC,∴∠AFE=∠CEF.
∵∠CEF=∠AEF,∴∠AFE=∠AEF,∴AF=AE= ,
故答案为: .
典例精讲
类型之五 勾股定理在实际生活中的应用
【例 5】如图,高速公路的同侧有 A,B 两个村庄,它们到高速公路所在直线 MN 的距离分别为 .现要在高速公路的
之间设一个出口 P,使 A,B 两个村庄到 P 的距离之和最短,则这个最短距离是多少?
典例精讲
[解析]如图,过点 B 作点 B 关于直线 MN 的对称点 B′,
连接 AB′交 于点 P,则 AP+BP=AP+PB′=AB′,
点 P 即为到 A,B 距离之和最短的点.
过点 A 作 AE⊥BB′于点 E, 则
由勾股定理,得
即 AP+BP=AB′=10 km.
故这个最短距离是 10 km.
变式训练
5.如图,有 A,B 两个村庄,A 村距河边 10 m,B 村距河边 30 m,两村的水平距离为 30 m,现要在河边建一抽水站,需铺设管道抽水到 A 村和 B 村(河的宽度小于 10 m).
(1)求铺设管道的最短距离是多少,请画图求解;
(2)若铺设管道每米需要 500 元,则最低费用为多少?
变式训练
解:(1)如图,过点A作AC⊥河于点C,延长AC至点D,
使CD=AC,连接BD,交河边于点E,连接AE,则抽水站应建在点E处,
才能使铺设的管道最短,最短距离为AE+BE,即BD的长.
过点B作BF⊥CA,交CA的延长线于点F.
由题意得AC=10 m,CF=30 m,BF=30 m,
∴CD=AC=10 m,∴DF=10+30=40(m).
在Rt△BDF中, ,∴BD=50 m.
即铺设管道的最短距离是50 m.
(2)最低费用为50×500=25 000(元).
区校真题
1.(龙岗)下列条件中,不能判断△ABC 是直角三角形的是( )
A.a︰b︰c=3︰4︰5 B.∠A︰∠B︰∠C=3︰4︰5
C.∠A+∠B=∠C D.a︰b︰c=1︰2︰ 3
2.(福田)如图,台风过后某小学的旗杆在 B 处断裂,旗杆顶部 A 落在离旗杆底部 C 点 8 米处,已知旗杆长 16 米,则旗杆断裂的地方距底部( )
A.4 米 B.5 米 C.6 米 D.8 米
B
C
区校真题
3.(龙岗)如图,在△ABC 中,∠C=90°,AC=3,AB=5,点 D 是边 BC 上一点.若沿 AD 将△ACD 翻折,点 C 刚好落在 AB 边上点 E 处,则 BD=__________.
2.5
区校真题
4.(龙华)如图,已知圆柱底面的周长为 24 cm,高为 5 cm,在圆柱的侧面上,过点 A 和点 C 嵌有一圈金属丝,则这圈金属丝的长度至少长 _________cm.
6
区校真题
5.(南山)如图,在四边形 ABDC 中,∠A=90°,AB=9,AC=12,BD=8,CD=17.
(1)连接 BC,求 BC 的长;
(2)求△BCD 的面积.
解:(1)∵∠A=90°,AB=9,AC=12,
(2)∵BC=15,BD=8,CD=17,
∴△BCD是直角三角形.
中考链接
已知整式 ,整式 B>0.尝试化简整式 A.
发现: ,求整式 B.
联想:由上可知, ,当 n>1 时, 为直角三角形的三边长,如图.填写下表中 B 的值:
中考链接
解:
当2n=8时,n=4,
当 时,
故答案为:15;37.
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