17.1 勾股定理及其应用(原卷版+解析版)

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名称 17.1 勾股定理及其应用(原卷版+解析版)
格式 zip
文件大小 2.4MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 数学
更新时间 2021-04-14 12:03:27

文档简介

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人教版八年级下册数学同步经典题型,常考题型集锦
第十七章
勾股定理
17.1
勾股定理及其应用
考点一:
直接运用勾股定理
如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=13cm,BC=5cm,CD⊥AB于D,求:
(1)AC的长;
(2)S△ABC;
(3)CD的长.
方法总结:解答此类问题,一般是先利用勾股定理求出第三边,然后利用两种方法表示出同一个直角三角形的面积,然后根据面积相等得出一个方程,再解这个方程即可.
考点二:
分类讨论思想在勾股定理中的应用
在△ABC中,AB=15,AC=13,BC边上的高AD=12,试求△ABC的周长.
方法总结:解题时要考虑全面,对于存在的可能情况,可作出相应的图形,判断是否符合题意.
考点三:
勾股定理的证明
探索与研究:
方法1:如图:
对任意的符合条件的直角三角形ABC绕其顶点A旋转90°得直角三角形AED,所以∠BAE=90°,且四边形ACFD是一个正方形,它的面积和四边形ABFE的面积相等,而四边形ABFE的面积等于Rt△BAE和Rt△BFE的面积之和.根据图示写出证明勾股定理的过程;
方法2:如图:
该图形是由任意的符合条件的两个全等的Rt△BEA和Rt△ACD拼成的,你能根据图示再写出一种证明勾股定理的方法吗?
方法总结:证明勾股定理时,用几个全等的直角三角形拼成一个规则的图形,然后利用大图形的面积等于几个小图形的面积和化简整理证明勾股定理.
考点四:勾股定理与图形的面积
如图是一株美丽的勾股树,其中所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,若正方形A、B、C、D的面积分别为2,5,1,2.则最大的正方形E的面积是________.
方法总结:能够发现正方形A、B、C、D的边长正好是两个直角三角形的四条直角边,根据勾股定理最终能够证明正方形A、B、C、D的面积和即是最大正方形的面积.
考点五:勾股定理在实际问题中的应用
如图,在离水面高度为5米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,开始时绳子BC的长为13米,此人以0.5米每秒的速度收绳.问6秒后船向岸边移动了多少米(假设绳子始终是直的,结果保留根号)?
方法总结:本题直接考查勾股定理在实际生活中的运用,可建立合理的数学模型,将已知条件转化到同一直角三角形中求解.
考点六利用勾股定理解决方位角问题
如图所示,在一次夏令营活动中,小明坐车从营地A点出发,沿北偏东60°方向走了100km到达B点,然后再沿北偏西30°方向走了100km到达目的地C点,求出A、C两点之间的距离.
方法总结:先确定△ABC是直角三角形,再根据各边长,用勾股定理可求出AC的长.
考点七:
利用勾股定理解决立体图形最短距离问题
如图,长方体的长BE=15cm,宽AB=10cm,高AD=20cm,点M在CH上,且CM=5cm,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点M,需要爬行的最短距离是多少?
方法总结:因为长方体的展开图不止一种情况,故对长方体相邻的两个面展开时,考虑要全面,不要有所遗漏.不过要留意展开时的多种情况,虽然看似很多,但由于长方体的对面是相同的,所以归纳起来只需讨论三种情况:前面和右面展开,前面和上面展开,左面和上面展开,从而比较取其最小值即可.
考点八:
运用勾股定理解决折叠中的有关计算
如图,四边形ABCD是边长为9的正方形纸片,将其沿MN折叠,使点B落在CD边上的B′处,点A的对应点为A′,且B′C=3,则AM的长是(  )
   
A.1.5   B.2   C.2.25   D.2.5
方法总结:解题的关键是设出适当的线段的长度为x,然后用含有x的式子表示其他线段,然后在直角三角形中利用勾股定理列方程解答.
考点九:
勾股定理与方程思想、数形结合思想的应用
如图,在树上距地面10m的D处有两只猴子,它们同时发现地面上C处有一筐水果,一只猴子从D处向上爬到树顶A处,然后利用拉在A处的滑绳AC滑到C处,另一只猴子从D处先滑到地面B,再由B跑到C,已知两猴子所经过的路程都是15m,求树高AB.
方法总结:勾股定理表达式中有三个量,如果条件中只有一个己知量,通常需要巧设未知数,灵活地寻找题中的等量关系,然后利用勾股定理列方程求解.
考点十:勾股定理与数轴
如图所示,数轴上点A所表示的数为a,则a的值是(  )
A.+1
B.-+1
C.-1
D.
方法总结:本题考查的是勾股定理及两点间的距离公式,解答此题时要注意,确定点A的位置,再根据A的位置来确定a的值.
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第十七章
勾股定理
17.1
勾股定理及其应用
考点一:
直接运用勾股定理
如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=13cm,BC=5cm,CD⊥AB于D,求:
(1)AC的长;
(2)S△ABC;
(3)CD的长.
解析:(1)由于在△ABC中,∠ACB=90°,AB=13cm,BC=5cm,根据勾股定理即可求出AC的长;(2)直接利用三角形的面积公式即可求出S△ABC;(3)根据面积公式得到CD·AB=BC·AC即可求出CD.
解:(1)∵在△ABC中,∠ACB=90°,AB=13cm,BC=5cm,∴AC==12cm;
(2)S△ABC=CB·AC=×5×12=30(cm2);
(3)∵S△ABC=AC·BC=CD·AB,∴CD==cm.
方法总结:解答此类问题,一般是先利用勾股定理求出第三边,然后利用两种方法表示出同一个直角三角形的面积,然后根据面积相等得出一个方程,再解这个方程即可.
考点二:
分类讨论思想在勾股定理中的应用
在△ABC中,AB=15,AC=13,BC边上的高AD=12,试求△ABC的周长.
解析:本题应分△ABC为锐角三角形和钝角三角形两种情况进行讨论.
解:此题应分两种情况说明:
(1)当△ABC为锐角三角形时,如图①所示.在Rt△ABD中,BD===9.在Rt△ACD中,CD===5,∴BC=5+9=14,∴△ABC的周长为15+13+14=42;
(2)当△ABC为钝角三角形时,如图②所示.在Rt△ABD中,BD===9.在Rt△ACD中,CD===5,∴BC=9-5=4,∴△ABC的周长为15+13+4=32.∴当△ABC为锐角三角形时,△ABC的周长为42;当△ABC为钝角三角形时,△ABC的周长为32.
方法总结:解题时要考虑全面,对于存在的可能情况,可作出相应的图形,判断是否符合题意.
考点三:
勾股定理的证明
探索与研究:
方法1:如图:
对任意的符合条件的直角三角形ABC绕其顶点A旋转90°得直角三角形AED,所以∠BAE=90°,且四边形ACFD是一个正方形,它的面积和四边形ABFE的面积相等,而四边形ABFE的面积等于Rt△BAE和Rt△BFE的面积之和.根据图示写出证明勾股定理的过程;
方法2:如图:
该图形是由任意的符合条件的两个全等的Rt△BEA和Rt△ACD拼成的,你能根据图示再写出一种证明勾股定理的方法吗?
解析:方法1:根据四边形ABFE面积等于Rt△BAE和Rt△BFE的面积之和进行解答;方法2:根据△ABC和Rt△ACD的面积之和等于Rt△ABD和△BCD的面积之和解答.
解:方法1:S正方形ACFD=S四边形ABFE=S△BAE+S△BFE,即b2=c2+(b+a)(b-a),整理得2b2=c2+b2-a2,∴a2+b2=c2;
方法2:此图也可以看成Rt△BEA绕其直角顶点E顺时针旋转90°,再向下平移得到.∵S四边形ABCD=S△ABC+S△ACD,S四边形ABCD=S△ABD+S△BCD,∴S△ABC+S△ACD=S△ABD+S△BCD,即b2+ab=c2+a(b-a),整理得b2+ab=c2+a(b-a),b2+ab=c2+ab-a2,∴a2+b2=c2.
方法总结:证明勾股定理时,用几个全等的直角三角形拼成一个规则的图形,然后利用大图形的面积等于几个小图形的面积和化简整理证明勾股定理.
考点四:勾股定理与图形的面积
如图是一株美丽的勾股树,其中所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,若正方形A、B、C、D的面积分别为2,5,1,2.则最大的正方形E的面积是________.
解析:根据勾股定理的几何意义,可得正方形A、B的面积和为S1,正方形C、D的面积和为S2,S1+S2=S3,即S3=2+5+1+2=10.故答案为10.
方法总结:能够发现正方形A、B、C、D的边长正好是两个直角三角形的四条直角边,根据勾股定理最终能够证明正方形A、B、C、D的面积和即是最大正方形的面积.
考点五:勾股定理在实际问题中的应用
如图,在离水面高度为5米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,开始时绳子BC的长为13米,此人以0.5米每秒的速度收绳.问6秒后船向岸边移动了多少米(假设绳子始终是直的,结果保留根号)?
解析:开始时,AC=5米,BC=13米,即可求得AB的值,6秒后根据BC,AC长度即可求得AB的值,然后解答即可.
解:在Rt△ABC中,BC=13米,AC=5米,则AB==12米.6秒后,B′C=13-0.5×6=10米,则AB′==5(米),则船向岸边移动的距离为(12-5)米.
方法总结:本题直接考查勾股定理在实际生活中的运用,可建立合理的数学模型,将已知条件转化到同一直角三角形中求解.
考点六利用勾股定理解决方位角问题
如图所示,在一次夏令营活动中,小明坐车从营地A点出发,沿北偏东60°方向走了100km到达B点,然后再沿北偏西30°方向走了100km到达目的地C点,求出A、C两点之间的距离.
解析:根据所走的方向可判断出△ABC是直角三角形,根据勾股定理可求出解.
解:∵AD∥BE,∴∠ABE=∠DAB=60°.∵∠CBF=30°,∴∠ABC=180°-∠ABE-∠CBF=180°-60°-30°=90°.在Rt△ABC中,AB=100km,BC=100km,∴AC===200(km),∴A、C两点之间的距离为200km.
方法总结:先确定△ABC是直角三角形,再根据各边长,用勾股定理可求出AC的长.
考点七:
利用勾股定理解决立体图形最短距离问题
如图,长方体的长BE=15cm,宽AB=10cm,高AD=20cm,点M在CH上,且CM=5cm,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点M,需要爬行的最短距离是多少?
解:分两种情况比较最短距离:
如图①所示,蚂蚁爬行最短路线为AM,AM==5(cm),如图②所示,蚂蚁爬行最短路线为AM,AM==25(cm).∵5>25,∴第二种短些,此时最短距离为25cm.
答:需要爬行的最短距离是25cm.
方法总结:因为长方体的展开图不止一种情况,故对长方体相邻的两个面展开时,考虑要全面,不要有所遗漏.不过要留意展开时的多种情况,虽然看似很多,但由于长方体的对面是相同的,所以归纳起来只需讨论三种情况:前面和右面展开,前面和上面展开,左面和上面展开,从而比较取其最小值即可.
考点八:
运用勾股定理解决折叠中的有关计算
如图,四边形ABCD是边长为9的正方形纸片,将其沿MN折叠,使点B落在CD边上的B′处,点A的对应点为A′,且B′C=3,则AM的长是(  )
   
A.1.5   B.2   C.2.25   D.2.5
解析:连接BM,MB′.设AM=x,在Rt△ABM中,AB2+AM2=BM2.在Rt△MDB′中,MD2+DB′2.∵MB=MB′,∴AB2+AM2=BM2=B′M2=MD2+DB′2,即92+x2=(9-x)2+(9-3)2,解得x=2,即AM=2.故选B.
方法总结:解题的关键是设出适当的线段的长度为x,然后用含有x的式子表示其他线段,然后在直角三角形中利用勾股定理列方程解答.
考点九:
勾股定理与方程思想、数形结合思想的应用
如图,在树上距地面10m的D处有两只猴子,它们同时发现地面上C处有一筐水果,一只猴子从D处向上爬到树顶A处,然后利用拉在A处的滑绳AC滑到C处,另一只猴子从D处先滑到地面B,再由B跑到C,已知两猴子所经过的路程都是15m,求树高AB.
解析:在Rt△ABC中,∠B=90°,则满足AB2+BC2=AC2.设BC=am,AC=bm,AD=xm,根据两只猴子经过的路程一样可列方程组,从而求出x的值,即可计算树高.
解:在Rt△ABC中,∠B=90°,设BC=am,AC=bm,AD=xm.∵两猴子所经过的路程都是15m,则10+a=x+b=15m.∴a=5,b=15-x.又∵在Rt△ABC中,由勾股定理得(10+x)2+a2=b2,∴(10+x)2+52=(15-x)2,解得x=2,即AD=2米.∴AB=AD+DB=2+10=12(米).
答:树高AB为12米.
方法总结:勾股定理表达式中有三个量,如果条件中只有一个己知量,通常需要巧设未知数,灵活地寻找题中的等量关系,然后利用勾股定理列方程求解.
考点十:勾股定理与数轴
如图所示,数轴上点A所表示的数为a,则a的值是(  )
A.+1
B.-+1
C.-1
D.
解析:先根据勾股定理求出三角形的斜边长,再根据两点间的距离公式即可求出A点的坐标.图中的直角三角形的两直角边为1和2,∴斜边长为=,∴-1到A的距离是.那么点A所表示的数为-1.故选C.
方法总结:本题考查的是勾股定理及两点间的距离公式,解答此题时要注意,确定点A的位置,再根据A的位置来确定a的值.
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