一、理论知识
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。
2.勾股定理逆定理:如果三角形的三条边a,b,c 满足222a b c +=,那么这个三角形是直角三角形。
3.勾股数:满足222a b c += 的三个正整数,称为勾股数。
勾股定理的证明:拼图法
证明1:我国数学家赵爽的证法:将四个直角三角形按图2那样
摆放,构成了一个以直角三角形的斜边c (弦)为边长的正方形(弦图),
其面积为2c 。
四个直角三角形的面积和为2ab ,弦图中间是以勾、股之差
为边的正方形,面积为2()b a - 。
于是,有222()ab b a c +-=。
整理得
222a b c +=。
证明2:如图△ABC 和△CDE 是两个全等的直角三角形,这两个
直角三角形拼成了一个梯形。
则ABC CDE ACE ABDE S S S S ++△△△梯形= 即21111()()2222a b a b ab ab c ++=++ 化简得222a b c +=
二、典型题型
1.求线段长度
方程思想的运用,利用面积计算
例题1-1:如图,折叠矩形的一边AD ,使点D 落在BC 边上的点F 处,
且AB=8cm ,BC=10cm ,求EC 的长。
思路:①折叠全等 ②方程思想-归入到一个三角形,利用勾股定理,待求
所在的三角形。
解:由折叠全等知道AF=AD=BC=10cm ,在Rt △ABF 中,
226BF AF AB =-=,FC=4cm ,设EC=x ,EF=8-x ,则利用勾股定理可求出EC
例题1-2:如图,直角三角形ABC 中,AD ,CE 是三角形的两条中线,其
长分别为5和210,那么这个直角三角形的斜边长为( )
A.10
B. 410
C. 13
D. 213
解:设AB=x ,BC =y ,则在两个Rt △ABD ,Rt △CBE 中,
利用中线长度已知和勾股定理,可求出x 和y ,则可求出AC
例题1-3:如图是油路管道的一部分,延伸外围的支路恰好构成一个直角三角形,两直角边分别为6m 和8m .按照输油中心O 到三条支路的距离相等来连接管道,则O 到三条支路的管道总长(计算时视管道为线,中心O 为点)是( )
A.2m
B. 3m
C. 6m
D.9m
解:△ABC 的面积=△AOB 的面积+△BOC 的面积+△AOC 的面积即可求解
点O 到三条边的距离相等,所以可设为h 。
例题1-4:如图,将一根长为24cm 的筷子置于底面直径为5cm ,高为12cm 的圆柱形水杯中,设筷子 露在杯子外面的长为h cm ,则h 的取值范围是(B )
A. 1≤h ≤11
B. 11≤h ≤12
C. h ≥12
D. 0≤h ≤12
例题1-5:在Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=9,BC=12,则点C 到AB 的距离是
(A )
A. 365
B. 1225
C. 94
D. 334
例题1-6:如图,直角三角形ABC 中,∠C=90º,AC=6cm ,BC=8cm
现将直角边AC 沿直线AD 折叠,使它落在斜边AB 上,且与AE 重合
试求CD 的长。
解:首先由勾股定理求出AB=10cm ,设CD=x 。
另外,由折叠可知△ACD ≌△AED 则DE=x ,AE=AC=6cm 。
①归入到Rt △BED 中,利用勾股定理求x
②利用面积相等求解:ABC S S S =+△△ABD △ACD 求出x
2.求面积
例题2-1:如图,在△ABC 中,∠C=90º,AB=15,则这两个正方形面积的和为(C )
A. 150
B. 200
C. 225
D.350
解:待求正方形的边是直角三角形的两个直角边,所以面积和为斜边的平方
例题2-2:如图,直线上有三个正方形a,b,c ,若a,c 的面积分别为5和11,
则b 的面积为( C )
A. 4
B. 6
C.16
D.55
解:设a,b,c 的边长分别为x,y,z ,由三角形全等可知x,y,z 为直角三角形
的三个边,且22251116z x y =+=+=
例题2-3:勾股定理是几何中的一个重要定理.在我国古算书《周髀算经》中就有“若勾三,股四,则弦五”的记载.如图1是由边长相等的小正方形和直角三角形构成的,可以用其面积关系验证勾股定理.图2是由图1放入矩形内得到的,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,点D,E,F,G,H,I都在矩形KLMJ 的边上,则矩形KLMJ的面积为()
A.90
B.100
C.110
D.121
解:延长AB,AC交KL和ML于点
O ,P。
关键在于知道①将图1放入
图2中后,四边形ABDE、BCGF、ACHI
仍是正方形
②△ABC≌△OFB≌△FLG≌△GPC(ASA)
这样可求出矩形两边长,则矩形面积可求出
3.立体图形中求最短
关键是展开图,展开后利用勾股定理
例题3-1:如图,圆柱形玻璃杯,高为12cm,底面周长为18cm,在杯内离
杯底3cm的点C
4cm与蜂蜜相对的点A处,则蚂蚁到达蜂蜜的最短距离为15 cm.
解:所有此类型的题关键在于得到展开图
圆柱形展开为矩形,本题特殊在于,蜂蜜
在杯内,蚂蚁在杯外。
其实质是在上线上求一
点,使A,C两点到该点距离最短。
例题3-2:如图,长方体的长为15,宽为10,高为20,点B距点C的距离为
5,一只蚂蚁如果要沿长方体的表面从点A爬到点B,则需要爬行的最短
距离是()
D.35
A. 521
B. 25
C. 1055
解:分别以3,2为旋转轴将图形展开得到
下图所示。
BC=5,CM=10,MA=20,AC=30
利用勾股定理可求出距离,比较这些距离的大小,选出
最短的即为所求。
例题3-3:如图是一个三级台阶,它每一级的长、宽、高分别为55cm
,10cm和6cm,A和B是这个台阶的两个相对的端点,A点上有一只
蚂蚁,想到B点去吃可口的食物,请你想一想,蚂蚁从A点出发,沿着
台阶面爬到B点,最短路程是多少?
解:展开图如图所示。
把上表面和前侧面顺次连接展开,然后利用
勾股定理求长度即可。
4.证明直角三角形
例题4-1: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(C)
A. 90°
B. 60°
C. 45°
D. 30°
解:要求∠ABC的度数,应将该角归入三角形中,连接AC
由勾股定理可求出AB,BC,AC的长度,由逆定理可知三角形为等腰直角三角形。
例题4-2:小红向东走20m后,沿另一方向又走15m,再向第三个方向走25m回到原地。
问小红向东走20m后又向哪个方向走的?
解:①画出示意图②勾股定理逆定理,先看这三个数是否满足勾股数
若满足则说明可构成直角,再结合示意图,可知道又向正北或正南方向走的。
例题4-3:如图所示,在等腰直角三角形ABC的斜边上取两点M,N,使
∠MCN=45º,设AM=a,MN=x,BN=b,试判定以x,a,b为边长的三角形
的形状。
解:应使三条线段在同一个三角形中。
作辅助线。
过C点作CD⊥CM,且CD=CM。
连接DB,DN。
∵AC⊥BC, CD⊥CM ∴∠ACM=∠BCD
又∵AC=BC,CM=CD ∴△ACM≌△BCD
∴BD=AM=a, ∠CBD=∠A=45º∴∠NBD=∠CBD+∠ABC=90º
∵CM=CD,∠MCN=∠NCD=45º,CN=CN ∴△MCN≌△DCN
∴ND=MN=x
∴以x,a,b为边长的三角形为直角三角形。