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1、八年級(jí)數(shù)學(xué) 勾股定理及其常考題型
勾股定理也稱畢達(dá)哥拉斯定理,文字表述:直角三角形兩直角邊的平方和等于斜邊的平方.結(jié)合直角三角形圖形,用字母可表示為:,如下圖,a、b為直角邊,c為斜邊。
勾股定理揭示了直角三角形三邊之間的數(shù)量關(guān)系,完美地體現(xiàn)了“數(shù)形統(tǒng)一”的數(shù)學(xué)思想,將初中幾何與代數(shù)很好的聯(lián)系起來(lái)。因此,學(xué)好勾股定理這一知識(shí)點(diǎn)對(duì)于我們解決數(shù)學(xué)問(wèn)題有很大的幫助,下面我們具體來(lái)看看初中數(shù)學(xué)有關(guān)勾股定理的一些常見(jiàn)題型及其解答方法。
一、邊的計(jì)算
1、在Rt△ABC中,∠C=90,若a=6,b=8,則c= .
解:因?yàn)?,所以c=10。
評(píng)論:直接由勾股定理所
2、以得
2、在Rt△ABC中,∠C=90,AC=3,BC=4,則斜邊上的高CD的長(zhǎng)為( )
A. B. C. D.
解:由勾股定理知:AB=5,又因?yàn)镾△ABC =ACBC=ABCD
即:34=5CD,所以CD=
評(píng)論:通過(guò)勾股定理求出斜邊,再利用面橋關(guān)系求出斜邊上的高。
3、若一直角三角形兩邊的長(zhǎng)為12和5,則第三邊的長(zhǎng)為( )
A.13 B.13或 C.13或15 D.15
解:當(dāng)12對(duì)應(yīng)的邊為斜邊時(shí),此時(shí)由勾股定理得第三邊為
當(dāng)12對(duì)應(yīng)的邊是直角邊時(shí),則第三邊為斜邊,由得第三邊的長(zhǎng)為13
3、
評(píng)論:勾股定理結(jié)合分類討論思想,學(xué)生要注意這類試題的多解性。
4.Rt△一直角邊的長(zhǎng)為11,另兩邊為自然數(shù),則Rt△的周長(zhǎng)為( ?。?
A、121 B、120 C、132 D、不能確定
解:設(shè)該Rt△的三邊分別為a、b、c,a、b為直角邊,c為斜邊
由勾股定理知:,即:112+b2 = c2
所以(b+c)(c-b)=121
因?yàn)閎、c都為自然數(shù),所以b+c,c-b,都為正自然數(shù)。
又因?yàn)?21只有1、11、121這三個(gè)正整數(shù)因式,所以b+c=121,c-b=1。所以b=60,c=61
評(píng)論,本題以直角三角形為
4、載體,同過(guò)勾股定理將初中幾何知識(shí)和代數(shù)知識(shí)很好地串聯(lián)起來(lái)考察學(xué)生的能力。
二、直角三角形的判定
5、 在△ABC中中,a、b、c為∠A、∠B、∠C的對(duì)邊,給出如下的命題:
①若∠A:∠B:∠C=1:2:3,則△ABC為直角三角形;②若∠A=∠C一∠B,則△ABC為直角三角形;③若,,則△ABC為直角三角形;④若a:b:c=5:3:4,則△ABC為直角三角形;⑤若(a+c)(a-c)=b2,則△ABC為直角三角形;⑥若(a+c)2=2ac+b2,則△ABC為直角三角形;⑦若AB=12,AC=9,BC=15, 則△ABC為直角三角形?! ∩厦娴拿}中正確的有( ?。?
A
5、.6 B.7 C.8 D.9
解:對(duì)①,因?yàn)槿切蝺?nèi)角和為180度,所以∠A+∠B+∠C=180,因?yàn)椤螦:∠B:∠C=1:2:3,所以∠C=180 所以∠C=90則△ABC為直角三角形,①正確。對(duì)②,因?yàn)椤螦+∠B+∠C=180,而∠A=∠C一∠B,所以∠C一∠B+∠B+∠C=180所以∠C=90,即△ABC為直角三角形,②正確。對(duì)③,設(shè)a=5k,因?yàn)?,,則c=4k,
C2+b2 = a2 所以為△ABC直角三角形. ③正確,同理易知④正確,對(duì)⑤,因?yàn)椋╝+c)(a-c)=b
6、2 所以a2 –c2 = b2 ,所以△ABC為直角三角形.⑤正確,對(duì)⑥,因?yàn)?a+c)2=2ac+b2,所以a2 +c2+2ac=2ac+b2 所以a2 +c2=b2 正確,對(duì)⑦,因?yàn)椋粒拢?2,AC=9,AC=15,所以AB2 +AC2=BC2所以正確。答案選B
評(píng)論:直角三角形的評(píng)定可以從角和邊兩方面來(lái)進(jìn)行,從角來(lái)判定需結(jié)合三角形內(nèi)角和定理,從邊來(lái)判定需結(jié)合勾股定理。一般是驗(yàn)證最大邊的平方是否等于兩小邊的平方和。
三、翻折
6、矩形紙片ABCD中,AD=4cm,AB=10cm,按如圖18-1方式折疊,使點(diǎn)B與點(diǎn)D重合,折痕為EF,則DE=_______cm.
解:設(shè)DE為x
7、,因?yàn)镈E是由BE翻折過(guò)來(lái)的,
所以DE=BE=x,則AE=10-x,在Rt△ABD中:
AD2 +AE2=DE2
所以:42 +(10-x) 2= x 2
解得x=5.8 cm
評(píng)論:翻折和旋轉(zhuǎn)是初中數(shù)學(xué)常見(jiàn)的題型,解答這類題的關(guān)鍵在于把握翻折和旋轉(zhuǎn)前后的聯(lián)系,主要是看清哪些量沒(méi)變,抓住這些不變的量,以此為突破口便可以順利解決。本題的不變量是DE和BE的長(zhǎng)度,抓住這個(gè)關(guān)系,再通過(guò)勾股定理建立等式,在直角三角形中便可解出邊長(zhǎng)的長(zhǎng)度。
四、爬行
7.如圖,有一個(gè)圓柱,它的高等于16cm,底面半徑等于4cm,在
圓柱下底面的點(diǎn)有一只螞蟻,它想吃到上底面上與點(diǎn)相對(duì)的
點(diǎn)處的
8、食物,需要爬行的最短路程是 cm.(取3)
解:螞蟻要沿圓柱體側(cè)面爬,將圓柱體的側(cè)面沿螞蟻所在的垂直于底面的直線切開(kāi),展開(kāi)后是一個(gè)長(zhǎng)為8π,寬為16的長(zhǎng)方形,螞蟻所在的是一個(gè)頂點(diǎn),而相對(duì)的點(diǎn)則是對(duì)面那條長(zhǎng)為8π的邊的中點(diǎn)。所以根據(jù)勾股定理,兩點(diǎn)之間的距離為d,d2 =(8π)2 +(16)2從而解出d。
評(píng)論:爬行問(wèn)題是勾股定理的一大重要應(yīng)用,關(guān)鍵在于將立體圖形轉(zhuǎn)化為平面圖形,從而簡(jiǎn)單便捷地找出最短距離,然后再利用勾股定理求出邊長(zhǎng)。
8.已知長(zhǎng)方體的長(zhǎng)為2cm、寬為1cm、高為4cm,一只螞蟻如果沿長(zhǎng)方體的表面從A點(diǎn)爬到B′點(diǎn),那么沿哪條路最近,最短的路程是多少?
解
9、:將長(zhǎng)方體的側(cè)面B BˊCˊC展開(kāi)到與長(zhǎng)方體的正面AC CˊAˊ在同一平面內(nèi),
得到長(zhǎng)方形AB BˊAˊ,長(zhǎng)AB=3 cm,寬A Aˊ=4,
螞蟻沿長(zhǎng)方體的表面從A點(diǎn)爬到B′點(diǎn)最短距離即為長(zhǎng)方形AB BˊAˊ的對(duì)角線
A B′長(zhǎng)。由勾股定理易知A B′=5.
五、圖形變換
9.如圖2(1),是小紅用硬紙板做成的兩個(gè)全等的直角三角形,兩直角邊的長(zhǎng)分別為a和b,斜邊長(zhǎng)為c,如圖2(2)是以c為直角邊的等腰直角三角形,她想將它們拼成一個(gè)能證明勾股定理的圖形,可以嗎?
(1)如果能,請(qǐng)你畫出拼成的這個(gè)圖形的示意圖,寫出它是什么圖形?
(2)用這
10、個(gè)圖形證明勾股定理.
(3)假設(shè)圖2(1)中的圖有若干個(gè),你能運(yùn)用(1)中所示的直角三角形拼出另一個(gè)能證明勾股定理的圖形嗎?請(qǐng)畫出拼后的示意圖.(無(wú)需證明)
23,(1)如圖是直角梯形.
(2)因?yàn)镾梯形=(a+b)(a+b)=(a+b)2,S=2ab+c2=ab+c2,所以(a+b)2=ab+c2,即a2+b2=c2.(3)如圖所示.
評(píng)論:這是一道圖形換的題,具體涉及到圖形的拼湊,解決勾股定理這方面的試題關(guān)鍵是要對(duì)課本勾股定理證明涉及到的幾種常見(jiàn)的圖形以及證明過(guò)程和原理要熟練掌握,再利用適當(dāng)?shù)倪w移便可以解答了。
六、實(shí)際應(yīng)用
10,某校把一塊形狀為直
11、角三角形的廢地開(kāi)辟為生物園,如圖5所示,∠ACB=90,AC=80米,BC=60米,若線段CD是一條小渠,且D點(diǎn)在邊AB上,已知水渠的造價(jià)為10元/米,問(wèn)D點(diǎn)在距A點(diǎn)多遠(yuǎn)處時(shí),水渠的造價(jià)最低?最低造價(jià)是多少?
解:當(dāng)CD為斜邊上的高時(shí),CD最短,從而水渠造價(jià)最低.因?yàn)镃DAB=ACBC ,所以CD==48米,所以AD==64米.所以,D點(diǎn)在距A點(diǎn)64米的地方,水渠的造價(jià)最低,其最低造價(jià)為480元.
11.有一只小鳥(niǎo)在一棵高4m的小樹(shù)梢上捉蟲(chóng)子,它的伙伴在離該樹(shù)12m,高20m的一棵大樹(shù)的樹(shù)梢上發(fā)出友好的叫聲,它立刻以4m/s的速度飛向大樹(shù)樹(shù)梢,那么這只小鳥(niǎo)至少幾秒才可能到達(dá)大樹(shù)和伙伴在一起?
解:如圖所示,根據(jù)題意,得AC=20-4=16,BC=12.
根據(jù)勾股定理,得AB=20.則小鳥(niǎo)所用的時(shí)間是204=5(s).
評(píng)論:解答勾股定理的實(shí)際應(yīng)用題,首先要審清題意,然后找出試題情景中涉及到的直角三角形,再結(jié)合勾股定理便可以求出了。在該題中,我們關(guān)鍵是要根據(jù)題意畫出勾股定理涉及到的直角三角形圖形,只需求得AB的長(zhǎng).根據(jù)已知條件,得BC=12,AC=20-4=16,再根據(jù)勾股定理就可求解.
補(bǔ)充: