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1、
17.1 勾股定理
第1課時 勾股定理
01 基礎(chǔ)題
知識點1 勾股定理的證明
1.利用圖1或圖2兩個圖形中的有關(guān)面積的等量關(guān)系都能證明數(shù)學(xué)中一個十分著名的定理,這個定理稱為勾股定理,該定理結(jié)論的數(shù)學(xué)表達式是a2+b2=c2.
2.4個全等的直角三角形的直角邊分別為a,b,斜邊為c.現(xiàn)把它們適當拼合,可以得到如圖所示的圖形,利用這個圖形可以驗證勾股定理,你能說明其中的道理嗎?請試一試.
解:圖形的總面積可以表示為
c2+2×ab=c2+ab,
也可以表示為a2+b2+2×ab=a2+b2+ab,
∴c2+ab=a2+b2+
2、ab.
∴a2+b2=c2.
知識點2 利用勾股定理進行計算
3.在△ABC中,∠A,∠B,∠C的對應(yīng)邊分別是a,b,c,若∠B=90°,則下列等式中成立的是(C)
A.a(chǎn)2+b2=c2 B.b2+c2=a2
C.a(chǎn)2+c2=b2 D.c2-a2=b2
4.已知在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=2,BC=3,則AB的長為(C)
A.4 B.
C. D.5
5.已知直角三角形中30°角所對的直角的邊長是2 cm,則另一條直角邊的長是(C)
A.4 cm B.4 cm
C.6 cm D.6 cm
6
3、.(2016·阿壩)直角三角形斜邊的長是5,一直角邊的長是3,則此直角三角形的面積為6.
7.在△ABC中,∠C=90°,AB=c,BC=a,AC=b.
(1)a=7,b=24,求c;
(2)a=4,c=7,求b.
解:(1)∵∠C=90°,∴△ABC是直角三角形.
∴a2+b2=c2.
∴72+242=c2.
∴c2=49+576=625.
∴c=25.
(2)∵∠C=90°,∴△ABC是直角三角形.
∴a2+b2=c2.
∴42+b2=72.
∴b2=72-42=49-16=33.
∴b=.
8.如圖,在△ABC中,AD⊥BC,垂足為點D,∠B=60°,∠C
4、=45°.
(1)求∠BAC的度數(shù);
(2)若AC=2,求AD的長.
解:(1)∠BAC=180°-60°-45°
=75°.
(2)∵AD⊥BC,
∴△ADC是直角三角形.
∵∠C=45°,
∴∠DAC=45°.
∴AD=CD.
根據(jù)勾股定理,得AD=.
02 中檔題
9.(2016·荊門)如圖,在△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的平分線.已知AB=5,AD=3,則BC的長為(C)
A.5 B.6 C.8 D.10
第9題圖 第10題圖
10.如圖,點E在正方形ABCD內(nèi),滿足∠AE
5、B=90°,AE=6,BE=8,則陰影部分的面積是(C)
A.48 B.60 C.76 D.80
11.(2017·陜西)如圖,將兩個大小、形狀完全相同的△ABC和△A′B′C′拼在一起,其中點A′與點A重合,點C′落在邊AB上,連接B′C.若∠ACB=∠AC′B′=90°,AC=BC=3,則B′C的長為(A)
A.3 B.6 C.3 D.
第11題圖 第14題圖
12.(2016·東營)在△ABC中,AB=10,AC=2,BC邊上的高AD=6,則另一邊BC等于(C)
A.10 B.8
C
6、.6或10 D.8或10
13.若一直角三角形兩邊長分別為12和5,則第三邊長為13或.
14.如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠CAB,AC=6,BC=8,CD=3.
15.圖1是我國古代著名的“趙爽弦圖”的示意圖,它是由四個全等的直角三角形圍成的.在Rt△ABC中,若直角邊AC=6,BC=5,將四個直角三角形中邊長為6的直角邊分別向外延長一倍,得到圖2所示的“數(shù)學(xué)風(fēng)車”,則這個風(fēng)車的外圍周長(圖乙中的實線)是76.
16.如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,AC=20,BC=15.
(1)求AB的長;
(2)求CD的長.
7、
解:(1)∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=15,AC=20,
∴AB===25.
(2)∵S△ABC=AC·BC=AB·CD,
∴AC·BC=AB·CD.
∴20×15=25CD.∴CD=12.
17.(2016·益陽)在△ABC中,AB=15,BC=14,AC=13,求△ABC的面積.
某學(xué)習(xí)小組經(jīng)過合作交流,給出了下面的解題思路,請你按照他們的解題思路完成解答過程.
作AD⊥BC于點D,
設(shè)BD=x,用含x
的代數(shù)式表示CD.→根據(jù)勾股定理,利用
AD作為“橋梁”,建
立方程模型求出x.→
解:在△ABC中,AB=15,BC=14,AC
8、=13,
設(shè)BD=x,則CD=14-x.
由勾股定理,得AD2=AB2-BD2=152-x2,AD2=AC2-CD2=132-(14-x)2.
∴152-x2=132-(14-x)2.解得x=9.
∴AD=12.
∴S△ABC=BC·AD=×14×12=84.
03 綜合題
18.如圖,已知△ABC是腰長為1的等腰直角三角形,以Rt△ABC的斜邊AC為直角邊,畫第二個等腰Rt△ACD,再以Rt△ACD的斜邊AD為直角邊,畫第三個等腰Rt△ADE,…,依此類推,則第2 017個等腰直角三角形的斜邊長是()2017.
第2課時 勾股定理的應(yīng)用
01 基
9、礎(chǔ)題
知識點1 勾股定理在平面圖形中的應(yīng)用
1.如圖,一根垂直于地面的旗桿在離地面5 m處折斷,旗桿頂部落在離旗桿底部12 m處,旗桿折斷之前的高度是(D)
A.5 m B.12 m C.13 m D.18 m
第1題圖 第2題圖
2.如圖,有兩棵樹,一棵高12米,另一棵高6米,兩樹相距8米.一只鳥從一棵樹的樹梢飛到另一棵樹的樹梢,則小鳥至少飛行10米.
3.八(2)班小明和小亮同學(xué)學(xué)習(xí)了“勾股定理”之后,為了測得如圖風(fēng)箏的高度CE,他們進行了如下操作:
①測得BD的長度為15米;(注:BD⊥CE)
②根
10、據(jù)手中剩余線的長度計算出風(fēng)箏線BC的長為25米;
③牽線放風(fēng)箏的小明身高1.6米.
求風(fēng)箏的高度CE.
解:在Rt△CDB中,由勾股定理,得CD===20(米).
∴CE=CD+DE=20+1.6=21.6(米).
答:風(fēng)箏的高度CE為21.6米.
4.如圖,甲船以16海里/時的速度離開碼頭向東北方向航行,乙船同時由碼頭向西北方向航行,已知兩船離開碼頭1.5 h后相距30海里,問乙船每小時航行多少海里?
解:設(shè)碼頭所在的位置為C,1.5 h后甲船所在位置為A,乙船所在位置為B,則
AC與正北方向的夾角為45°,BC與正北方向的夾角為45°,
∴∠ACB=
11、90°.
在Rt△ABC中,∵AC=16×=24(海里),AB=30海里.
由勾股定理,得 BC2=AB2-AC2=302-242=324.解得BC=18.
∴18÷=12(海里/小時).
答:乙船每小時航行12海里.
知識點2 勾股定理與方程的應(yīng)用
5.印度數(shù)學(xué)家什迦邏(1141~1225年)曾提出過“荷花問題”:“平平湖水清可鑒,面上半尺生紅蓮;出泥不染亭亭立,忽被強風(fēng)吹一邊;漁人觀看忙向前,花離原位二尺遠;能算諸君請解題,湖水如何知深淺?”請用學(xué)過的數(shù)學(xué)知識回答這個問題.
解:如圖,由題意可知AC=0.5,AB=2,OB=OC.
設(shè)OA=x,則OB=O
12、A+AC=x+0.5.
在Rt△OAB中,OA2+AB2=OB2,
∴x2+22=(x+0.5)2.
解得x=3.75.
∴水深3.75尺.
6.如圖,在一棵樹(AD)的10 m高處(B)有兩只猴子,其中一只爬下樹走向離樹20 m(C)的池塘,而另一只則爬到樹頂(D)后直撲池塘,如果兩只猴子經(jīng)過的路程相等,那么這棵樹有多高?
解:B為猴子的初始位置,則AB=10 m,C為池塘,則AC=20 m.
設(shè)BD=x m,則樹高AD=(10+x)m.
由題意知BD+CD=AB+AC,∴x+CD=20+10.
∴CD=(30-x)m.
在Rt△ACD中,∠A=90°,
13、由勾股定理得AC2+AD2=CD2,
∴202+(10+x)2=(30-x)2.∴x=5.
∴AD=10+5=15(m).
故這棵樹有15 m高.
知識點3 兩次勾股定理的應(yīng)用
7.(2017·紹興)如圖,小巷左右兩側(cè)是豎直的墻,一架梯子斜靠在左墻時,梯子底端到左墻角的距離為0.7米,頂端距離地面2.4米,如果保持梯子底端位置不動,將梯子斜靠在右墻時,頂端距離地面2米,那么小巷的寬度為(C)
A.0.7米 B.1.5米 C.2.2米 D.2.4米
第7題圖 第8題圖
8.如圖,滑竿在機械槽內(nèi)運動,∠ACB為直角,已知滑竿AB長2.5米,頂
14、點A在AC上滑動,量得滑竿下端B距C點的距離為1.5米,當端點B向右移動0.5米時,滑竿頂端A下滑0.5米.
02 中檔題
9.如圖,學(xué)校有一塊長方形花圃,有極少數(shù)人為了避開拐角走“捷徑”,在花鋪內(nèi)走出了一條“路”.他們僅僅少走了__________步路(假設(shè)2步為1 m),卻踩傷了花草 (D)
A.4 B.6 C.7 D.8
第9題圖 第10題圖
10.如圖為某樓梯,測得樓梯的長為5米,高3米,計劃在樓梯表面鋪地毯,地毯的長度至少為(D)
A.4米 B.8米 C.9米 D.7米
11.如圖,長為8 cm的橡皮筋放置在x
15、軸上,固定兩端A和B,然后把中點C向上拉升3 cm到點D,則橡皮筋被拉長了2cm.
第11題圖 第12題圖
12.將一根24 cm的筷子,置于底面直徑為15 cm,高8 cm的圓柱形水杯中,如圖所示,設(shè)筷子露在杯子外面的長度為h cm,則h的取值范圍是7≤h≤16.
13.如圖是一面長方形彩旗完全展平時的尺寸圖(單位:cm).其中長方形ABCD是由雙層白布縫制的穿旗桿用的旗褲,陰影部分DCEF為長方形綢緞旗面,將穿好彩旗的旗桿垂直插在操場上,旗桿從旗頂?shù)降孛娴母叨葹?20 cm.在無風(fēng)的天氣里,彩旗自然下垂.求彩旗下垂時最低處離地面的最小高度 h
16、.
解:彩旗自然下垂的長度就是長方形DCEF的對角線DE的長度,連接DE,
在Rt△DEF中,根據(jù)勾股定理,得
DE===150.
h=220-150=70(cm).
∴彩旗下垂時的最低處離地面的最小高度h為70 cm.
14.超速行駛是引發(fā)交通事故的主要原因.上周末,小鵬等三位同學(xué)在濱海大道紅樹林路段,嘗試用自己所學(xué)的知識檢測車速,觀測點設(shè)在到公路l的距離為100米的P處.這時,一輛富康轎車由西向東勻速駛來,測得此車從A處行駛到B處所用的時間為3秒,并測得∠APO=60°,∠BPO=45°,試判斷此車是否超過了每小時80千米的限制速度?
解:在Rt△A
17、PO中,∠APO=60°,則∠PAO=30°.
∴AP=2OP=200 m,
AO===100(m).
在Rt△BOP中,∠BPO=45°,則BO=OP=100 m.
∴AB=AO-BO=100-100≈73(m).
∴從A到B小車行駛的速度為73÷3≈24.3(m/s)=87.48 km/h>80 km/h.
∴此車超過每小時80千米的限制速度.
03 綜合題
15.如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5 cm,AC=3 cm,動點P從點B出發(fā)沿射線BC以1 cm/s的速度移動,設(shè)運動的時間為t s.
(1)求BC邊的長;
(2)當△ABP為直角三角形時
18、,求t的值.
解:(1)在Rt△ABC中,由勾股定理,得BC2=AB2-AC2=52-32=16.
∴BC=4 cm.
(2)由題意,知BP=t cm,
①當∠APB為直角時,如圖1,點P與點C重合,BP=BC=4 cm,
∴t=4;
②當∠BAP為直角時,如圖2,BP=t cm,CP=(t-4)cm,AC=3 cm,
在Rt△ACP中,AP2=AC2+CP2=32+(t-4)2.
在Rt△BAP中,AB2+AP2=BP2,
即52+[32+(t-4)2]=t2.
解得t=.
∴當△ABP為直角三角形時,t=4或t=.
第3課時 利用勾股定理作圖
01 基礎(chǔ)
19、題
知識點1 在數(shù)軸上表示無理數(shù)
1.在數(shù)軸上作出表示的點(保留作圖痕跡,不寫作法).
解:略.
知識點2 網(wǎng)格中的無理數(shù)
2.如圖,在邊長為1個單位長度的小正方形組成的網(wǎng)格中,點A,B都是格點,則線段AB的長度為(A)
A.5
B.6
C.7
D.25
知識點3 等腰三角形中的勾股定理
3.在△ABC中,AB=AC=13 cm,BC=10 cm,求等腰三角形的邊上的高與面積.
解:過點A作AD⊥BC于D,
∵AB=AC=13 cm,
∴BD=CD=BC=×10
=5(cm).
∴AD==
20、
=12(cm).
∴S△ABC=BC·AD=×10×12=60(cm2).
02 中檔題
4.(2017·南充)如圖,等邊△OAB的邊長為2,則點B的坐標為(D)
A.(1,1,)
B.(,1)
C.(,)
D.(1,)
5.(2017·成都)如圖,數(shù)軸上點A所表示的實數(shù)是-1.
第5題圖 第6題圖
6.(2017·樂山)點A,B,C在格點圖中的位置如圖所示,格點小正方形的邊長為1,則點C到線段AB所在直線的距離.
7.如圖,△ABC和△DCE都是邊長為4的等邊三角形,點B,C,E在同一條直線上,連接BD,求BD的長.
21、
解:∵△ABC和△DCE都是邊長為4的等邊三角形,
∴CB=CD,
∠CDE=∠DCE=60°.
∴∠BDC=∠DBC=∠DCE=30°.
∴∠BDE=90°.
在Rt△BDE中,DE=4,BE=8,
DB===4.
03 綜合題
8.仔細觀察圖形,認真分析下列各式,然后解答問題.
OA=()2+1=2,S1=;
OA=()2+1=3,S2=;
OA=()2+1=4,S3=;
…
求:
(1)請用含有n(n是正整數(shù))的等式表示上述變化規(guī)律;
(2)推算出OA10的長;
(3)求出S+S+S+…+S的值.
解:(1)OA=()2+1=n,Sn=(n為正整數(shù)).
(2)OA=()2+1=10,∴OA10=.
(3)S+S+S+…+S
=()2+()2+()2+…+()2+()2
=+++…++
=
=
=.
15