专训1.证垂直在解题中的应用
名师点金:证垂直的方法:(1)在同一平面内,垂直于两条平行线中的一条直线;(2)等腰三角形中“三线合一”;(3)勾股定理的逆定理:在几何中,我们常常通过证垂直,再利用垂直的性质来解各相关问题.
利用三边的数量关系说明直角
1.如图,在△ABC中,点D为BC边上一点,且AB=10,BD=6,AD=8,AC=17,求CD的长.
(第1题)
利用转化为三角形法构造直角三角形
2.如图,在四边形ABCD中,∠B=90°,AB=2,BC=5,CD=5,AD
=4,求S四边形ABCD.
(第2题)
利用倍长中线法构造直角三角形
3.如图,在△ABC中,D为边BC的中点,AB=5,AD=6,AC=13,求
证:AB⊥AD.
(第3题)
利用化分散为集中法构造直角三角形
4.在△ABC中,CA=CB,∠ACB=α,点P为△ABC内一点,将CP绕点C
顺时针旋转α得到CD,连接AD.
(1)如图①,当α=60°,PA=10,PB=6,PC=8时,求∠BPC的度数;
(2)如图②,当α=90°时,PA=3,PB=1,PC=2时,求∠BPC的度数.
(第4题)
利用“三线合一”法构造直角三角形
5.如图①,在△ABC中,CA=CB,∠ACB=90°,D为AB的中点,M,N
分别为AC,BC上的点,且DM⊥DN.
(1)求证:CM+CN=2BD;
(2)如图②,若M,N分别在AC,CB的延长线上,探究CM,CN,BD之间
的数量关系.
(第5题)
专训2.全章热门考点整合应用
名师点金:本章主要学习了勾股定理、勾股定理的逆定理及其应用,勾股定理揭示了直角三角形三边长之间的数量关系.它把直角三角形的“形”的特点转化为三边长的“数”的关系,是数形结合的典范,是直角三角形的重要性质之一,也是今后学习直角三角形的依据之一.本章的考点可概括为:两个定理,两个应用.
两个定理
定理1:勾股定理
1.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点D是BC上一点,AD=BD.若AB=8,BD=5,求CD的长.
(第1题)
定理2:勾股定理的逆定理2.在△ABC中,BC=a,AC=b,AB=c,设c为最长边.当a2+b2=c2时
,△ABC是直角三角形;当a2+b2≠c2时,利用代数式a2+b2和c2的大小关系,
可以判断△ABC的形状(按角分类).(1)请你通过画图探究并判断:当△ABC三边长分别为6,8,9时,△ABC
为________三角形;当△ABC三边长分别为6,8,11时,△ABC为________三
角形.
(2)小明同学根据上述探究,有下面的猜想:“当a2+b2>c2时,△ABC为锐角三角形;当a2+b2<c2时,△ABC为钝角三角形.”请你根据小明的猜想完成下面的问题:当a=2,b=4时,最长边c在什么范围内取值时,△ABC是锐角三角形、直角三角形、钝角三角形?
两个应用
应用1:勾股定理的应用3.如图,在公路l旁有一块山地正在开发,现需要在C处爆破.已知C与公
路上的停靠站A的距离为300 m,与公路上的另一停靠站B的距离为400 m,且CA⊥CB.为了安全起见,爆破点C周围半径250 m范围内(包括250 m)不得有人进入.问:在进行爆破时,公路AB段是否有危险?需要暂时封锁吗
?
(第3题)
应用2:勾股定理逆定理的应用
4.如图,在我国沿海有一艘不明国籍的轮船进入我国海域,我海军甲、乙两艘巡逻艇立即从相距5 n mile 的A ,B 两个基地前去拦截,6分钟后同时到达C 地将其拦截.已知甲巡逻艇每小时航行40 n mile ,乙巡逻艇每小时航行30 n
mile ,航向为北偏西37°,问:甲巡逻艇的航向?
(第4题)
答案
专训1
1.解:∵AD 2+BD 2=100=AB 2, ∴△ABD 为直角三角形,且∠ADB =90°.
在Rt △ACD 中,CD 2+AD 2=AC 2, ∴CD =AC2-AD2=172-82=15.
2.解:连接AC.在Rt △ACB 中,AB 2+BC 2=AC 2,
∴AC =3,∴AC 2+AD 2=CD 2.
∴△ACD 为直角三角形,且∠CAD =90°, ∴S 四边形ABCD =12×2×5+1
2×3×4=6+ 5.
(第3题)
3.证明:如图,延长AD至点E,使DE=AD,连接CE,BE.
∵D为BC的中点,
∴CD=BD.
又∵AD=DE,∠ADC=∠BDE,
∴△ADC≌△EDB,
∴BE=AC=13.
在△ABE中,AE=2AD=12,
∴AE2+AB2=122+52=169.
又∵BE2=132=169,∴AE2+AB2=BE2,
∴△ABE是直角三角形,且∠BAE=90°,即AB⊥AD.
点拨:
本题运用倍长中线法构造全等三角形证明线段相等,再利用勾股定理的逆定理
证明三角形为直角三角形,从而说明两条线段垂直.4.解:(1)如图①,连接DP,易知△DCP为等边三角形,易证得△CPB≌△CDA,∴∠BPC=∠ADC,∠CDP=60°,AD=6,DP=8,∴AD2+DP2=AP2,∴∠ADP
=90°,∴∠ADC=150°,
∴∠BPC=150°.
(第4题)
(2)如图②,连接DP,易得△DCP为等腰直角三角形,易证得△CPB≌△C
DA,∴∠BPC=∠ADC,∠CDP=45°,AD=1,DP=2CD=2 2,∴AD2+DP2=AP2,∴∠ADP=90°,∴∠ADC=135°,
∴∠BPC=135°.
5.(1)证明:如图①,连接CD,∵DM⊥DN,
∴∠MDC+∠CDN=90°.
∵∠ACB=90°,AC=CB,D为AB的中点,∴CD⊥AB,∠ACD=∠BCD
=45°,∴∠CDN+∠NDB=90°.∴∠MDC=∠NDB.
∵CD⊥AB,∠BCD=45°,
∴CD=BD.在△CMD和△BND中,
∵∠MDC=∠NDB,∠MCD=∠NBD,CD=BD,∴△CMD≌△BND,∴CM=BN.∴CM+CN=BN+CN=BC.
在Rt△CBD中,∠B=45°,∠CDB=90°,∴BC=2BD.∴CM+CN=2
BD.
(2)解:CN-CM=2BD,如图②,连接CD,证法同(1).
(第5题)
专训2 1.解:设CD=x,在Rt△ABC中,有AC2+(CD+BD)2=AB2,
整理,得AC2=AB2-(CD+BD)2=64-(x+5)2.①
在Rt△ADC中,有AC2+CD2=AD2,
整理,得AC2=AD2-CD2=25-x2.②由①②两式,得64-(x+5)2=25-x2,解得x=1.4,即CD的长是1.4.
点拨:
勾股定理反映了直角三角形三边长之间的数量关系,利用勾股定理列方程思路
清晰、直观易懂.
2.解:(1)锐角;钝角
(2)a2+b2=22+42=20,∵c为最长边,2+4=6,∴4≤c<6.
①由a2+b2>c2,得c2<20,0<c<2 5,∴当4≤c<2 5
时,这个三角形是锐角三角形;
②由a2+b2=c2,得c2=20,c=2 5,∴当c=2 5
时,这个三角形是直角三角形;
③由a2+b2<c2,得c2>20,c>2 5,∴当2 5
<c<6时,这个三角形是钝角三角形.3.解:
如图,过点C作CD⊥AB于点D.在Rt△ABC中,因为BC2+AC2=AB2,BC=400
m,AC=300 m,
所以AB2=4002+3002=5002,所以AB=500 m.
(第3题)
因为S Rt
△ABC =
1
2AB·CD=
1
2BC·AC,
所以500×CD=400×300,所以CD=240 m.
因为240<250,所以公路AB段有危险,需要暂时封锁.4.解:AC=40×0.1=4(n mile),BC=30×0.1=3(n mile).因为AB=5 n mile,所以AB2=BC2+AC2,所以∠ACB=90°.
因为∠CBA=90°-37°=53°,所以∠CAB=37°,
所以甲巡逻艇的航向为北偏东53°.。