“勾股定理”常考题型归纳

2020-11-16 05:47车香陈飞
关键词:平方和细线直角

车香 陈飞

勾股定理是研究几何图形的基础知识,也是数形结合的典型代表.在历年中考中,勾股定理都是主角之一,为了方便同学们的学习与运用,现将有关的常考题型归纳如下.龟一、求线段的长度上27 側/ 如图1. 已知△ABC中,AB=17,AC=10,BC边上的高AD=8.则边BC的长为( ).

A.21

B.15

C.6

D.以上答案都不对

解:因为AD是高,所以LADB=∠ADC=90°,△ADB与△ADC都是直角三角形.

由勾股定理,得BD=√AB2-AD2=15,CD=√AC2-AD2=6.

所以BC=BD+CD=21.应选A.

二、求图形的周长

侧2 有一块直角三角形的绿地,量得其两直角边的长分别为6m,8m.现在要将绿地扩充成等腰三角形,且扩充部分是以8m为一直角边长的直角三角形,求扩充后等腰三角形绿地的周长.

分析:由于两直角边长分别为6m,8m,于是可利用勾股定理求出其斜边的长.而题目只要求扩充成等腰三角形,并没有指明等腰三角形的底边和腰,所以应分情况求解.

解:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8m,BC=6m.由勾股定理得AB=10m.设扩充部分为Rt△ACD,扩充成等腰△ABD.分三种情况求:①如图2,当AB=AD=10m时,可得DC=BC=6m,于是△ABD的周长为32m.②如图3,当BA=BD=1Om时,可得CD=4m,由勾股定理得AD=4√5m,于是△ABD的周长为(20+4√5)m.③如图4,当AB为底时,设DA=DB=x m,则CD=(x-6)m.在Rt△ACD中由勾股定理得:x=25/3,于是△ABD的周长

3为80/3m.

综上可以知道,△ABD的周长为32m或(20+4√5)m或80/3m,即为所求.

三、拼图验证勾股定理

例3 圖5是用硬纸板做成的四个全等的直角三角形(两直角边长分别是a,b,斜边长为c)和一个边长为c的正方形,请你将它们拼成一个能证明勾股定理的图形.

(1)画出拼成的图形的示意图;

(2)证明勾股定理.

分析:将四个全等的直角三角形拼成一个正方形,利用面积的不变性来验证.

解:(l)如图6所示(方法不唯一).

(2)因为大正方形的面积既可表示为(a+b)2,也可表示为c2+4×(1/2)ab,所以(a+b)2=c2+4×(1/2)ab,即a2+2ab+b2=C2+2ab.所以a2+b2=c2,即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.

四、勾股树

例4 图7是一株美丽的勾股树,其中所有的“基本”四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形.若正方形A,B,C,D的边长分别是3,5,2,3,则最大正方形E的面积是( ).

A. 13

B.26

C.47

D.94

分析:正方形E的面积等于边长的平方,而其边长的平方等于与之紧邻的两个正方形边长的平方和,同样地,这两个与最大正方形紧邻的正方形边长的平方又分别等于正方形A,B边长的平方和与正方形C,D边长的平方和,

解:因为正方形A,B,C,D的边长分别是3,5,2,3,所以最大正方形E的面积为32+52+22+32=47.应选C.

五、确定最短路线

侧5 如图8,长方体底面边长分别为1cm和3cm.高为6cm.如果用一根细线从点A开始经过四个侧面缠绕一圈到达点B,那么所用细线最短需要_____cm;如果从点A开始经过四个侧面缠绕n圈到达点B,那么所用细线最短需要_______cm.

分析:要求最短细线的长,得先确定最短路线,可画出长方体的侧面展开图,利用两点之间线段最短,结合勾股定理求得,若从点A开始经过四个侧面缠绕n圈到达点B,则相当于长方体的侧面展开图的一边长由(3+1+3+1)cm变成了n(3+1+3+1)cm,同样可以用勾股定理求解.

解:如图9,依题意,最短距离为AB.由勾股定理得AB=√62+82=10 (cm),即所用细线最短为10cm.

若从点A开始经过四个侧面缠绕n圈到达点B,则长方体的侧面展开图的一边长由(3+1+3+1)cm变成了n(3+1+3+1)cm,即为8n cm.由勾股定理,得

AB=√62+(8n)2=√36+64n2(cm),即所用细线最短为2√9+16n2cm.

六、阅读理解

例6 阅读下列材料:

在正方形网格中,每个小正方形的顶点称为格点,以格点为顶点的三角形叫作格点三角形.

数学老师在课堂上出了一道题目:在如图10所示的正方形网格(每个小正方形的边长为1)中画出格点△ABC,使得AB=AC=√5,Bc=√2.

小明同学的做法是:由勾股定理,得

AB=AC=√22+12=√5,

BC=√12+12=√2,于是画出线段AB,AC,BC,从而画出格点△ABC.

请你参考小明同学的做法,在同样的正方形网格(每个小正方形的边长为1)中画出格点△A'B'C',使A'B'=A'C'=5,B'C'=√10.

解:因为A'B'=A'C'=√32+42=5,B'C'=√12+32=√10,所以画图如图11所示,

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