初中数学3.1 勾股定理复习ppt课件
展开2. 体会数形结合思想、方程思想、分类讨论思想和转化思想在解决问题中的作用.
1. 进一步理解并掌握勾股定理和勾股定理的逆定理,能用勾股定理和逆定理解决一些实际问题;
∵在Rt△ABC中,∠C=90°,∴a2+b2=c2
判定三角形为直角三角形
满足a2+b2=c2 的三个正整数
求边长、面积,进行证明等
求几何体表面上两点间的最短距离
应用条件:在直角三角形中才可以运用
常见变形: a2=c2-b2, b2=c2-a2
例1 如图,以Rt△ABC的三条边为直径的半圆的面积分别为S1、S2、S3,已知S1=9,S3=25,求S2.
考点一 勾股定理的验证
1.(2021·山西)在勾股定理的学习过程中,我们已经学会了运用以下图形,验证著名的勾股定理:这种根据图形直观推论或验证数学规律和公式的方法,简称为“无字证明”.实际上它也可用于验证数与代数,图形与几何等领域中的许多数学公式和规律,它体现的数学思想是( )A.统计思想 B.分类思想 C.数形结合思想 D.函数思想
2.(2022·贵州)如图,“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形与中间的一个小正方形拼成的大正方形,若图中的直角三角形的两条直角边的长分别为1和3,则中间小正方形的周长是( )A.4 B.8 C.12 D.16
3.(2022·四川)“勾股树”是以正方形一边为斜边向外作直角三角形,再以该直角三角形的两直角边分别向外作正方形,重复这一过程所画出来的图形,因为重复数次后的形状好似一棵树而得名.假设如图分别是第一代勾股树、第二代勾股树、第三代勾股树,按照勾股树的作图原理作图,则第六代勾股树中正方形的个数为 __.
解:∵第一代勾股树中正方形有1+2=3(个),第二代勾股树中正方形有1+2+22=7(个),第三代勾股树中正方形有1+2+22+23=15(个),.∴第六代勾股树中正方形有1+2+22+23+24+25+26=127(个).
4.(2021·四川)如图是“弦图”的示意图,“弦图”最早是由三国时期的数学家赵爽在为《周髀算经》作注时给出的,它标志着中国古代的数学成就.它由4个全等的直角三角形与一个小正方形组成,恰好拼成一个大正方形,每个直角三角形的两条直角边分别为a、b,斜边为c.请你运用此图形证明勾股定理:a2+b2=c2.
5.勾股定理神秘而美妙,它的证法多样,其巧妙各有不同,其中的“面积法”给了小明以灵感,他惊喜地发现,当四个全等的直角三角形按图所示摆放时,可以用“面积法”来验证勾股定理.,请你写出推导过程.
考点二 勾股定理
例1 在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,AC=20,BC=15.(1)求AB的长;(2)求BD的长.
解:(1)∵在Rt△ABC,∠ACB=90°,
由勾股定理得:AB2=AC2+BC2=202+152=252,∴AB=25.
(2)设BD=x,则AD=25-x.
∵AC2-AD2=CD2,BC2-BD2=CD2,
∴AC2-AD2=BC2-BD2,
∴202-(25-x)2=152-x2,即50x=450,
解得x=9. ∴BD=9.
两直角三角形共一边的情况,可利用勾股定理列方程求解.
例2 在△ABC中,AB=20,AC=13,高AD=12,求△ABC的面积.
1.(2021·山东)在Rt△ABC中,若∠C=90°,AC=3,BC=4,则点C到直线AB的距离为( )A. 3 B. 4 C. 5 D. 2.4
2. Rt△ABC中,斜边AB=2,则AB2+AC2+BC2的值为( )A. 8 B. 4 C. 6 D.无法计算
3. 一直角三角形的三边分别为2、3、x,那么以x为边长的正方形的面积为_________.
4. 如图,∠C=∠ABD=90°,AC=3,BC=4,BD=12,则AD的长为______.
5.如图,在△ABC中,∠C=90°,AB=8,D是BC上一点,AD=BD=5,求CD的长.
解:∵∠C=90°,∴△ACD和△ABC都是直角三角形.在Rt△ACD中,∵AC2+CD2=AD2,∴AC2=AD2-CD2.在Rt△ABC中,∵AC2+BC2=AB2,∴AC2=AB2-BC2.∴AD2-CD2=AB2-BC2.设CD=x,则BC=5+x,∴52-x2=82-(5+x)2,解得x=1.4.∴CD的长为1.4.
考点三 勾股定理的逆定理
例1 如图,正方形网格中的每个小正方形的边长都是1,每个小格的顶点叫格点,已知网格中有以格点A、B、C为顶点的△ABC,请你根据所学的知识回答下列问题:(1)求△ABC的面积;(2)判断△ABC的形状,并说明理由.
例2(2021·广西)如图,某港口P位于东西方向的海岸线上,甲、乙轮船同时离开港口,各自沿一固定方向航行,甲、乙轮船每小时分别航行12海里和16海里,1小时后两船分别位于点A、B处,且相距20海里,如果知道甲船沿北偏西40°方向航行,则乙船沿____________方向航行.
解:由题意得:AP=1×12=12海里,PB=1×16=16海里,AB=20海里,∴AP2+BP2=400=AB2,∴∠APB=90°,∵∠APN=40°,∴∠BPN=50°,∴乙船沿北偏东50°(或东偏北40°)方向航行.
1. (2018·江苏南通)下列各组线段能构成直角三角形的一组是( )A.3,4,5 B.2,3,4 C.4,6,7 D.5,11,12
2.下列各组数是勾股数的是 ( ) A. 6,8,10 B. 7,8,9C. 0.3,0.4,0.5 D. 52,122,132
4. △ABC的三边长分别是a、b、c,且a=n2-1,b=2n,c=n2+1.问:△ABC是直角三角形吗?证明你的结论.
解:∵AB²+BC²=(n²-1)²+(2n)² =n4 -2n²+1+4n² =n4 +2n²+1 =(n²+1)² =AC²,∴ 由勾股定理的逆定理得△ABC直角三角形,边AC所对的角是直角.
5. 如图是由边长为1的小正方形组成的网格.(1) 你能判断AD与CD的位置关系吗?说出你的理由.(2) 求四边形ABCD的面积.
∵ AD2=1+4=5,CD2=4+16=20 ,AC= 5
∴ AD2+CD2=25,AC2=25
∴ AD2+CD2=AC2
∴ 由勾股定理的逆定理得:∠CAD=90°. ∴ AD⊥CD
(2) S四边形ABCD=S△ADC+S△ABC
例1(2021·江苏宿迁)《九章算术》中有一道“引葭赴岸”问题:“仅有池一丈,葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐.问水深,葭长各几何?”题意是:有一个池塘,其地面是边长为10尺的正方形,一棵芦苇AB生长在它的中央,高出水面部分BC为1尺.如果把芦苇沿与水池边垂直的方向拉向岸边,那么芦苇的顶部B恰好碰到岸边的B'(示意图如图),则水深为________尺.
解:如图,设水池的水深AC为x尺,则这根芦苇长AB'=AB=(x+1)尺,
Rt△AB'C中,B'C=5尺,
由勾股定理得:B'C2+AC2=AB'2,
即 52+ x2= (x+1)2
25+ x2= x2+2x+1,
∴ x=12. ∴AC=12尺.
答:水池的水深12尺,这根芦苇长13尺.
考点四 勾股定理的简单应用
例2 如图,在长方形ABCD中,AB=3cm,AD=9cm,将此长方形折叠,使点B与点D重合,折痕为EF,求△ABE的面积.
例3 如图所示,已知长方体的长为2 cm,宽为1 cm,高为4 cm. 一只蚂蚁如果沿该长方体的表面从点A爬到点C'处吗,那么沿哪条路径爬行最近?最短路程为多少?
解:如图①AC' 2=AC2+CC' 2=(2+1)2+42=25.
如图②AC' 2=AB2+BC' 2=22+(4+1)2=29.
如图③AC' 2=AD2+DC' 2=12+(4+2)2=37.
综上所述,最短路径应为如图①所示的线段AB'. ∵AC'2=25,∴AC'=5(cm)吗,即最短路程为5 cm.
1. 如图,有两颗树,一颗高10米,另一颗高4米,两树相距8米.一只鸟从一颗树的树梢飞到另一颗树的树梢,问小鸟至少飞行( )A.8米 B.10米 C.12米 D.14米
2.(2020·江苏扬州·中考真题)《九章算术》是中国传统数学的重要著作之一,奠定了中国传统数学的基本框架.如图所示是其中记载的一道“折竹”问题:“今有竹高一丈,末折抵地,去根三尺,问折者高几何?”题意是:一根竹子原高1丈(1丈=10尺),中部有一处折断,竹梢触地面处离竹根3尺,试问折断处离地面多高?答:折断处离地面________尺高.
3.(2021·四川)如图,△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,将△ADE沿DE翻折,使点A与点B重合,则CE的长为( )
4. 如图,∠AOB=90°,OA=9 m,OB=3 m,一机器人在点B处看见一个小球从点A出发沿着AO方向匀速滚向点O,机器人立即从点B出发,沿BC方向匀速前进拦截小球,恰好在点C处截住了小球. 如果小球滚动的速度与机器人行走的速度相等,那么机器人行走的路程BC是多少?
解:∵小球滚动的速度与机器人行走的速度相等,运动时间相等,∴BC=AC.设BC=AC=x m,则OC=(9-x)m.由勾股定理,得OB2+OC2=BC2,即32+(9-x)2=x2,解得x=5. ∴机器人行走的路程BC是5 m.
5.台风是一种自然灾害,以台风中心为圆心在周围上千米的范围内形成极端气候,有极强的破坏力. 如图,有一台风中心沿东西方向由点A向点B移动,已知点C为一海港,且点C与点A、B的距离分别为300 km和400 km. AB=500 km,以台风中心为圆心周围250 km以内为受影响区域.(1)海港C会受台风影响吗?为什么?
解:(2)如图,当EC=FC=250 km时,台风正好影响海港C.根据勾股定理,得ED2=EC2-CD2=2502-2402=4900,∴ED=70(km).∴EF=2ED=140 km.∵台风的速度为20 km/h,∴140÷20=7(h),即台风影响该海港持续的时间为7 h.
(2)若台风的速度为20 km/h,台风影响该海港持续的时间有多长?
例1 如图,在四边形ABCD中,AB=20cm,BC=15cm,CD=7cm,AD=24cm,∠ABC=90°.猜想∠A与∠C关系并加以证明.
解:猜想∠A+∠C=180°.连接AC.∵∠ABC=90°,∴在Rt△ABC中,由勾股定理得 AC2=AB2+BC2=202+152=252∵AD2+DC2=242+72=625=252=AC2,∴△ADC是直角三角形,且∠D=90°,∵∠DAB+∠B+∠BCD+∠D=360°,∴∠DAB+∠BCD=180°,即∠A+∠C=180°.
考点五 勾股定理和勾股定理的逆定理综合应用
例2 有一块空白地,如图,∠ADC=90°,CD=6 m,AD=8 m,AB=26 m,BC=24 m.试求这块空白地的面积.
解:连接AC.在Rt△ADC中,
∵AC2=AD2+CD2(勾股定理) =82+62=100,
∵AC2+BC2=102+242=676=262=AB2,
∴△ACB为直角三角形(勾股定理的逆定理).
∴S空白部分=S△ACB-S△ACD
1.如图,AD⊥BC,垂足为D. 如果CD=1,AD=2,BD=4,那么∠BAC是直角吗?请说明理由.
解:∵AD⊥BC,∴∠ADC=∠ADB=90°.∴ 在Rt△ADC中,AC2=AD2+DC2=22+12=5. 在Rt△ADB中,AB2=AD2+BD2=22+42=20.∵AC2+AB2=20+5=25,BC2=52=25.∴AC2+AB2=BC2.∴△ABC直角三角形,∠BAC=90°.
2. 在△ABC中,D为BC边上的点.已知AB=13,AD=12,AC=15,BD=5,求DC的长.
解:∵AB=13,AD=12,BD=5,∴ AB2=AD2+BD2.∴ 由勾股定理的逆定理得:△ABD是直角三角形,且∠ADB=90°.∴∠ADC=90°.在Rt△ADC中,AC2=AD2+DC2. ∵AD=12,AC=15,∴DC2=AC2-AD2=152-122=92.∴ DC=9.
3. 如图,四边形ABCD是学校的一块空地,经数学兴趣小组的测量可知,∠B=90°,BC=3米,AB=4米,CD=13米,AD=12米.为了提高校园的绿化面积,现学校决定在空地内铺草坪,若铺设每平方米草坪需要30元,则将这块空地全部铺满一层草坪的费用是多少?
4. 做一个长、宽、高分别为50厘米、40厘米、30厘米的木箱,一根长为70厘米的木棒能否放入,为什么?试用今天学过的知识说明.
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