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专题23 勾股定理
【知识要点】
知识点一 直角三角形与勾股定理
直角三角形三边的性质:
直角三角形的两个锐角互余。
直角三角形斜边的中线,等于斜边的一半。
直角三角形中30°角所对的边是斜边的一半。
勾股定理概念:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方;
表示方法:如果直角三角形的两直角边分别为,,斜边为,那么
变式:
1)a2=c2- b2
2)b2=c2- a2
适用范围:勾股定理揭示了直角三角形三条边之间所存在的数量关系,它只适用于直角三角形,因而在应用勾股定理时,必须明了所考察的对象是直角三角形。
勾股定理的证明:
勾股定理的证明方法很多,常见的是拼图的方法
用拼图的方法验证勾股定理的思路是:
①图形进过割补拼接后,只要没有重叠,没有空隙,面积不会改变
②根据同一种图形的面积不同的表示方法,列出等式,推导出勾股定理
方法一:,,化简可证.
方法二:
四个直角三角形的面积与小正方形面积的和等于大正方形的面积.
四个直角三角形的面积与小正方形面积的和为
大正方形面积为
所以
方法三:,,化简得证
知识点二 勾股数
勾股数概念:能够构成直角三角形的三边长的三个正整数称为勾股数,即中,,,为正整数时,称,,为一组勾股数
常见的勾股数:如;;;等
扩展:用含字母的代数式表示组勾股数:
1)(为正整数);
2)(为正整数)
3)(,为正整数)
注意:每组勾股数的相同整数倍,也是勾股数。
【考查题型】
考查题型一 勾股定理理解三角形
典例1.在⊙O中,直径AB=15,弦DE⊥AB于点C.若OC:OB=3 :5,则DE的长为(
A.6 B.9 C.12 D.15
【答案】C
【提示】根据题意画出图形,然后利用垂径定理和勾股定理解答即可.
【详解】解:如图所示:∵直径AB=15,∴BO=7.5,
∵OC:OB=3:5,∴CO=4.5,
∵DE⊥AB,∴DC==6,∴DE=2DC=12.故选:C.
变式1-1.如图,在Rt△ACB中,,若,则的长为( )
A.8 B.12 C. D.
【答案】C
【提示】利用正弦的定义得出AB的长,再用勾股定理求出BC.
【详解】解:∵sinB==0.5,∴AB=2AC,
∵AC=6,∴AB=12,∴BC==,故选C.
变式1-2.如图,Rt△ABC中,∠ACB = 90°,AB = 5,AC= 3,把Rt△ABC沿直线BC向右平移3个单位长度得到△A'B'C' ,则四边形ABC'A'的面积是 ( )
A.15 B.18 C.20 D.22
【答案】A
【提示】在直角三角形ACB中,可用勾股定理求出BC边的长度,四边形ABC’A’的面积为平行四边形ABB’A’和直角三角形A’C’B’面积之和,分别求出平行四边形ABB’A’和直角三角形A’C’B’的面积,即可得出答案.
【详解】解:在ACB中,∠ACB=90°,AB=5,AC=3,
由勾股定理可得:,
∵A’C’B’是由ACB平移得来,A’C’=AC=3,B’C’=BC=4,
∴,
又∵BB’=3,A’C’= 3,
∴,
∴,
故选:A.
变式1-3.某几何体的三视图及相关数据(单位:cm)如图所示,则该几何体的侧面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【提示】首先根据三视图判断出该几何体为圆锥,圆锥的高为12cm,底部圆的半径为5cm,可用勾股定理求出圆锥母线的长度,且圆锥侧面积的计算公式为,其中R为圆锥底部圆的半径,为母线的长度,将其值代入公式,即可求出答案.
【详解】解:由三视图可判断出该几何体为圆锥,圆锥的高为12cm,底部圆的半径为5cm,∴圆锥母线长为:cm,
又∵,将R=5cm,cm代入,
∴,
故选:C.
考查题型二 勾股定理与网格问题
典例2.如图,在3×3的网格中,每个小正方形的边长均为1,点A,B,C都在格点上,若BD是△ABC的高,则BD的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【提示】根据勾股定理计算AC的长,利用面积和差关系可求的面积,由三角形的面积法求高即可.
【详解】解:由勾股定理得:AC==,
∵S△ABC=3×3﹣=,
∴,
∴,
∴BD=,
故选:D.
变式2-1.如图,在的正方形网格中,每个小正方形的边长都是1,△ABC的顶点都在这些小正方形的顶点上,那么的值为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【提示】过点A作于点D,在中,利用勾股定理求得线段AC的长,再按照正弦函数的定义计算即可.
【详解】解:如图,过点A作于点D,则,
∴,
∴,
故选:D.
变式2-2.如图所示,的顶点在正方形网格的格点上,则的值为( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【提示】如图,取格点E,连接BE,构造直角三角形,利用三角函数解决问题即可;
【详解】如图,取格
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