勾股定理经典例题解析版

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勾股定理的典型例题

勾股定理的典型例题

勾股定理是初中数学中的基本定理,常用于解决与直角三角形相关的问题。

以下是一些典型的勾股定理例题:
例题一:已知直角三角形的两条直角边分别为3cm和4cm,求斜边的长度。

解答:根据勾股定理,斜边的长度平方等于两个直角边的长度平方之和。

即斜边的长度x²= 3² + 4² = 9 + 16 = 25,所以斜边的长度x = √25 = 5cm。

例题二:已知一边长为5cm的直角三角形的斜边长度为13cm,求另一条直角边的长度。

解答:根据勾股定理,斜边的长度平方等于两个直角边的长度平方之和。

即5² + x² = 13²,即x² = 169 - 25 = 144,所以直角边的长度x = √144 = 12cm。

例题三:已知一条直角边长为8cm,另一条直角边长x cm,且斜边的长度为10cm,求直角边的长度x。

解答:根据勾股定理,斜边的长度平方等于两个直角边的长度平方之和。

即x² + 8² = 10²,即x² + 64 = 100,即x² = 100 - 64 = 36,所以直角边的长度x = √36 = 6cm。

这些例题都是基于勾股定理的基本原理进行求解的。

通过掌握勾股定理的应用,可以帮助我们解决一些与直角三角形相关的数学问题。

其中√指代根号。

勾股定理中的常考问题(6种类型48道)—2024学年八年级数学上册(解析版)

勾股定理中的常考问题(6种类型48道)—2024学年八年级数学上册(解析版)

勾股定理中的常考问题6种类型48道【类型一用勾股定理解决折叠问题】1.如图,将长方形ABCD沿着AE折叠,点D落在BC边上的点F处,已知AB=8,BC=10,则EC的长为()A.4B.3C.5D.2【答案】B【分析】长方形ABCD沿着AE折叠,得AD=AF=BC=10,EF=ED,根据勾股定理得BF=6,则CF=4,设EC=x,ED=8−x,根据勾股定理得EF2=EC2+CF2,即可解得EC的长.【详解】解:∵四边形ABCD是长方形,∴AD=BC=10,DC=AB=8,∵长方形ABCD沿着AE折叠,∴AD=AF=BC=10,EF=ED,∴BF=√AF2−AB2=√100−64=6,CF=BC−BF=4,设EC=x,ED=8−x,∴EF2=EC2+CF2,即(8−x)2=x2+42,解得x=3,所以EC=3,故选:B.【点睛】本题主要考查了图形折叠以及勾股定理等知识内容,掌握图形折叠的性质是解题的关键.2.如图,有一块直角三角形纸片,∠C=90°,AC=4,BC=3,将斜边AB翻折,使点B落在直角边AC的延长线上的点E处,折痕为AD,则BD的长为()【答案】C【分析】利用勾股定理求得AB=5,由折叠的性质可得AB=AE=5,DB=DE,求得CE=1,设DB=DE=x,则CD=3−x,根据勾股定理可得12+(3−x)2=x2,进而求解即可.【详解】解:∵∠C=90°,AC=4,BC=3,∴AB=√32+42=5,由折叠的性质得,AB=AE=5,DB=DE,∴CE=1,设DB=DE=x,则CD=3−x,在Rt△CED中,12+(3−x)2=x2,,解得x=53故选:C.【点睛】本题考查勾股定理、折叠的性质,熟练掌握勾股定理是解题的关键.【答案】B【分析】根据图形翻折变换的性质可知,AE=BE,设AE=x,则BE=x,CE=8−x,再Rt△BCE中利用勾股定理即可求出CE的长度.【详解】解:∵△ADE翻折后与△BDE完全重合,∴AE=BE,设AE=x,则BE=x,CE=8−x,∵在Rt△BCE中,CE2=BE2−BC2,即(8−x)2=x2−62,解得,x=7,4.∴CE=74故选:B【点睛】本题考查了图形的翻折变换,解题中应注意折叠是一种对称变换,属于轴对称,根据轴对称的性质,折叠前后图形的形状和大小不变.4.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,AC=5,AD为∠BAC的平分线,将△DAC沿AD向上翻折得到△DAE,使点E在射线AB上,则DE的长为()【答案】B【分析】根据勾股定理求得BC,进而根据折叠的性质可得AE=AC,可得BE=2,设DE=x,表示出BD,DE,进而在Rt△BDE【详解】解:∵在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,AC=5,∴BC=√AC2−AB2=√52−32=4,∵将△DAC沿AD向上翻折得到△DAE,使点E在射线AB上,∴AE=AC,设DE=x,则DC=DE=x,BD=BC−CD=4−x,BE=AE−AB=5−3=2,在Rt△BDE中,BD2+BE2=DE2,即(4−x)2+22=x2,解得:x=52,即DE的长为52故选:B.【点睛】本题考查了勾股定理与折叠问题,熟练掌握勾股定理是解题的关键.5.如图,矩形纸片ABCD的边AB长为4,将这张纸片沿EF折叠,使点C与点A重合,已知折痕EF长为2√5,则BC长为()A.4.8B.6.4C.8D.10【答案】C【分析】过点F作FG⊥BC于点G,则四边形ABGF是矩形,从而FG=AB=4,在Rt△EFG中,利用勾股定理求得EG=√EF2−FG2=√(2√5)2−42=2.设BE=x,则BG=BE+EG=x+2.由∠AFE=∠CEF=∠AEF 得到AE=AF=BG=x+2,从而在Rt△ABE中,有AB2+BE2=AE2,代入即可解得x的值,从而得到BE,CE的长,即可得到BC.【详解】过点F作FG⊥BC于点G∵在矩形ABCD中,∠DAB=∠B=90°∴四边形ABGF是矩形∴FG=AB=4∴在Rt△EFG中,EG=√EF2−FG2=√(2√5)2−42=2设BE=x,则BG=BE+EG=x+2∵在矩形ABCD中,BC∥AD∴∠AFE=∠CEF由折叠得∠CEF=∠AEF∴AE=AF∵在矩形ABGF中,AF=BG=x+2∴AE=AF=x+2∵在Rt△ABE中,AB2+BE2=AE2∴42+x2=(x+2)2解得x=3即BE=3,AE=5∴由折叠可得CE=AE=5∴BC=BE+EC=3+5=8故选:C【点睛】本题考查矩形的性质,勾股定理的应用,利用勾股定理构造方程是解决折叠问题的常用方法.A.7B.136【答案】B【分析】根据题意可得AD=AB=2,∠B=∠ADB,CE=DE,∠C=∠CDE,可得∠ADE=90°,继而设AE=x,则CE=DE=3−x,根据勾股定理即可求解.【详解】解:∵沿过点A的直线将纸片折叠,使点B落在边BC上的点D处,∴AD=AB=2,∠B=∠ADB,∵折叠纸片,使点C与点D重合,∴CE=DE,∠C=∠CDE,∵∠BAC=90°,∴∠B+∠C=90°,∴∠ADB+∠CDE=90°,∴AD2+DE2=AE2,设AE=x,则CE=DE=3−x,∴22+(3−x)2=x2,,解得x=136即AE=13,6故选:B【点睛】本题考查了折叠的性质,勾股定理,掌握折叠的性质以及勾股定理是解题的关键.7.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,将边BC沿CE翻折,点B落在点F处,连接CF交AB于点D,则FD的最大值为()【答案】D【分析】根据将边BC沿CE翻折,点B落在点F处,可得FD=CF−CD=4−CD,即知当CD最小时,FD最大,此时CD⊥AB,用面积法求出CD,即可得到答案.【详解】解:如图:∵将边BC沿CE翻折,点B落在点F处,∴CF=BC=4,∴FD=CF−CD=4−CD,当CD最小时,FD最大,此时CD⊥AB,∵∠ACB=90°,AC=3,BC=4,∴AB=√AC2+BC2=√32+42=5,∵2S△ABC=AC⋅BC=AB⋅CD,∴CD=AC⋅BCAB =3×45=125,∴FD=CF−CD=4−125=85,故选:D.【点睛】本题考查直角三角形中的翻折问题,涉及勾股定理及应用,解题的关键是掌握翻折的性质.A.73B.154【答案】B【分析】先求出BD=2,由折叠的性质可得DN=CN,则BN=8−DN,利用勾股定理建立方程DN2= (8−DN)2+4,解方程即可得到答案.【详解】解:∵D是AB中点,AB=4,∴AD=BD=2,∵将Rt△ABC折叠,使点C与AB的中点D重合,∴DN=CN,∴BN=BC−CN=8−DN,在Rt△DBN中,由勾股定理得DN2=BN2+DB2,∴DN2=(8−DN)2+4,∴DN=17,4,∴BN=BC−CN=154故选:B.【点睛】本题主要考查了勾股定理与折叠问题,正确理解题意利用方程的思想求解是解题的关键.【类型二杯中吸管问题】9.如图,有一个透明的直圆柱状的玻璃杯,现测得内径为5cm,高为12cm,今有一支15cm的吸管任意斜放于杯中,若不考虑吸管的粗细,则吸管露出杯口外的长度最少为()A.1cm B.2cm C.3cm D.不能确定【答案】B【分析】吸管露出杯口外的长度最少,即在杯内最长,可用勾股定理解答.【详解】解∶∵CD=5cm,AD=12cm,∴AC=√CD2+AD2=√52+122,露出杯口外的长度为=15−13=2(cm).故答案为:B.【点睛】本题考查勾股定理的应用,所述问题是一个生活中常见的问题,与勾股定理巧妙结合,可培养同学们解决实际问题的能力.10.如图,一支笔放到圆柱形笔筒中,笔筒内部底面直径是9cm,内壁高12cm.若这支笔长18cm,则这支笔在笔筒外面部分的长度是()A.6cm B.5cm C.3cm D.2cm【分析】根据勾股定理求得AC的长,进而即可求解.【详解】解:根据题意可得图形:AB=12cm,BC=9cm,在Rt△ABC中:AC=√AB2+BC2=√122+92=15(cm),所以18−15=3(cm).则这只铅笔在笔筒外面部分长度为3cm.故选:C.【点睛】本题考查了勾股定理,熟练掌握勾股定理是解题的关键.11.如图,一支笔放到圆柱形笔筒中,笔筒内部底面直径是9cm,内壁高12cm.若这支笔长18cm,则这支笔在笔筒外面部分的长度是()A.6cm B.5cm C.4cm D.3cm【答案】D【分析】首先根据题意画出图形,利用勾股定理计算出AC的长度.然后求其差.【详解】解:根据题意可得:AB BC=9cm,在Rt△ABC中∶AC=√AB2+BC2=√122+92=15(cm),所以18−15=3(cm),则这只铅笔在笔筒外面部分长度为3cm.故选:D.【点睛】此题主要考查了勾股定理的应用,正确得出笔筒内铅笔的最短长度是解决问题的关键.12.将一根24cm的筷子,置于底面直径为15cm,高8cm的圆柱形水杯中,如图所示,设筷子露在杯子外面的长度ℎcm,则ℎ的取值范围是()A.ℎ≤17cm B.ℎ≥16cm C.5cm<ℎ≤16cm D.7cm<ℎ≤16cm【分析】根据勾股定理及直径为最大直角边时即可得到最小值,当筷子垂直于底面时即可得到最大值即可得到答案;【详解】解:由题意可得,当筷子垂直于底面时ℎ的值最大,ℎmax=24−8=16cm,当直径为直角边时ℎ的值最小,根据勾股定理可得,ℎmin=24−√82+152=7cm,∴7cm<ℎ≤16cm,故选D.【点睛】本题考查勾股定理的运用,解题的关键是找到最大与最小距离的情况.13.将一根24cm的筷子,置于底面直径为15cm,高8cm的圆柱形水杯中,如图所示,设筷子露在杯子外面的长度ℎcm,则ℎ的取值范围是()A.ℎ≤17cm B.ℎ≥16cm C.5cm<ℎ≤16cm D.7cm≤ℎ≤16cm【答案】D【分析】如图,当筷子的底端在A点时,筷子露在杯子外面的长度最短;当筷子的底端在D点时,筷子露在杯子外面的长度最长.然后分别利用已知条件根据勾股定理即可求出的取值范围.【详解】解:如图1所示,当筷子的底端在D点时,筷子露在杯子外面的长度最长,=24−8=16cm,∴ℎ最大如图2所示,当筷子的底端在A点时,筷子露在杯子外面的长度最短,在Rt△ABD中,AD=15cm,BD=8cm,∴AB=√AD2+BD2=17cm,=24−17=7cm,∴此时ℎ最小∴的取值范围是7cm≤h≤16cm.故选:D.【点睛】本题主要考查了勾股定理的应用,明确题意,准确构造直角三角形是解题的关键.A.5B.7C.12D.13【答案】A【分析】根据勾股定理求出h的最短距离,进而可得出结论.【详解】解:如图,当吸管、底面直径、杯子的高恰好构成直角三角形时,h最短,此时AB=√92+122=15(cm),故ℎ=20−15=5(cm);最短故选:A.【点睛】本题考查的是勾股定理的应用,在应用勾股定理解决实际问题时勾股定理与方程的结合是解决实际问题常用的方法,关键是从题中抽象出勾股定理这一数学模型,画出准确的示意图.领会数形结合的思想的应用.15.如图,某同学在做物理实验时,将一支细玻璃棒斜放入了一只盛满水的烧杯中,已知烧杯高8cm,玻璃棒被水淹没部分长10cm,这只烧杯的直径约是()A.9cm B.8cm C.7cm D.6cm【答案】D可.【详解】解:由题意,可得这只烧杯的直径是:√102−82=6(cm).故选:D.【点睛】本题考查了勾股定理的应用,能够将实际问题转化为数学问题是解题的关键.16.如图,一根长18cm的牙刷置于底面直径为5cm、高为12cm的圆柱形水杯中,牙刷露在杯子外面的长度为h cm,则h的取值范围是()A.4<h<5B.5<h<6C.5≤h≤6D.4≤h≤5【答案】C【分析】根据题意,求出牙刷在杯子外面长度最小与最大情况即可得出取值范围.【详解】解:根据题意,当牙刷与杯底垂直时,ℎ最大,如图所示:故ℎ最大=18−12=6cm;∵当牙刷与杯底圆直径、杯高构成直角三角形时,ℎ最小,如图所示:在RtΔABC中,∠ACB=90°,AC=5cm,BC=12cm,则AB=√BC2+AC2=√52+122=13cm,∵牙刷长为18cm,即AD=18cm,∴ℎ最小=AD−AB=18−13=5cm,∴h的取值范围是5≤h≤6,故选:C.【点睛】本题考查勾股定理解实际应用题,读懂题意,根据牙刷的放置方式明确牙刷在杯子外面长度最小与最大情况是解决问题的关键.【类型三楼梯铺地毯问题】17.如图在一个高为3米,长为5米的楼梯表面铺地毯,则地毯至少需要().A.3米B.4米C.5米D.7米【答案】D【分析】当地毯铺满楼梯时的长度是楼梯的水平宽度与垂直高度的和,根据勾股定理求得水平宽度,即可求得地毯的长度.【详解】解:由勾股定理得:楼梯的水平宽度=√52−32=4(米),∵地毯铺满楼梯的长度应该是楼梯的水平宽度与垂直高度的和,∴地毯的长度至少是3+4=7(米).故选:D.【点睛】此题考查了生活中的平移现象以及勾股定理,属于基础题,利用勾股定理求出水平边的长度是解答本题的关键.18.如图,在高为5m,坡面长为13m的楼梯表面铺地毯,地毯的长度至少需要()【分析】当地毯铺满楼梯时其长度的和应该是楼梯的水平宽度与垂直高度的和,根据勾股定理求得水平宽度,然后求得地毯的长度即可.【详解】解:由勾股定理得:楼梯的水平宽度=√132−52=12m,∵地毯铺满楼梯是其长度的和应该是楼梯的水平宽度与垂直高度的和,∴地毯的长度至少是12+5=17(m).故选B.【点睛】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解答本题的关键.19.如图是楼梯的示意图,楼梯的宽为5米,AC=5米,AB=13米,若在楼梯上铺设防滑材料,则所需防滑材料的面积至少为()A.65m2B.85m2C.90m2D.150m2【答案】B【分析】勾股定理求出BC,平移的性质推出防滑毯的长为AC+BC,利用面积公式进行求解即可.【详解】解:由图可知:∠C=90°,∵AC=5米,AB=13米,∴BC=√AB2−AC2=12米,由平移的性质可得:水平的防滑毯的长度=BC=12(米),铅直的防滑毯的长度=AC=5(米),∴至少需防滑毯的长为:AC+BC=17(米),∵防滑毯宽为5米∴至少需防滑毯的面积为:17×5=85(平方米).故选:B.【点睛】本题考查勾股定理.解题的关键是利用平移,将防滑毯的长转化为两条直角边的边长之和.A.13cm B.14cm C.15cm D.16cm【答案】A【分析】根据勾股定理即可得出结论.【详解】如图,由题意得AC=1×5=5(cm),BC=2×6=12(cm),故AB=√122+52=13(cm).故选:A.【点睛】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键.21.如图所示:某商场有一段楼梯,高BC=6m,斜边AC是10米,如果在楼梯上铺上地毯,那么需要地毯的长度是()A.8m B.10m C.14m D.24m【答案】C【分析】先根据直角三角形的性质求出AB的长,再根据楼梯高为BC的高=6m,楼梯的宽的和即为AB的长,再把AB、BC的长相加即可.【详解】∵△ABC是直角三角形,BC=6m,AC=10m∴AB=√AC2−BC2=√102−62=8(m),∴如果在楼梯上铺地毯,那么至少需要地毯为AB+BC=8+6=14(米).故选C【点睛】本题考查的是勾股定理的应用,解答此题的关键是找出楼梯的高和宽与直角三角形两直角边的等量关系.22.某酒店打算在一段楼梯面上铺上宽为2米的地毯,台阶的侧面如图所示,如果这种地毯每平方米售价为80元,则购买这种地毯至少需要()A.2560元B.2620元C.2720元D.2840元【答案】C【分析】根据题意,结合图形,先把楼梯的横竖向上向左平移,构成一个矩形,再求得其面积,则购买地毯的钱数可求.【详解】利用平移线段,把楼梯的横竖向上向左平移,构成一个矩形,长宽分别为√132−52=12米、5米,∴地毯的长度为12+5=17米,地毯的面积为17×2=34平方米,∴购买这种地毯至少需要80×34=2720元.故选C.【点睛】本题考查的知识点是勾股定理的应用,生活中的平移现象,解题关键是要注意利用平移的知识,把要求的所有线段平移到一条直线上进行计算.23.如图所示:是一段楼梯,高BC是3m,斜边AC是5m,如果在楼梯上铺地毯,那么至少需要地毯()A.5m B.6m C.7m D.8m【答案】C【详解】楼梯竖面高度之和等于AB的长.由于AB=√AC2−BC2=√52−32=4,所以至少需要地毯长4+3=7(m).故选C24.如图,是一段楼梯,高BC是1.5m,斜边AC是2.5m,如果在楼梯上铺地毯,那么至少需要地毯()A.2.5m B.3m C.3.5m D.4m【答案】C【分析】当地毯铺满楼梯时其长度的和应该是楼梯的水平宽度与垂直高度的和,根据勾股定理求得AB,然后求得地毯的长度即可.【详解】解:由勾股定理得:AB=√2.52−1.52=2因为地毯铺满楼梯是其长度的和应该是楼梯的水平宽度与垂直高度的和所以地毯的长度至少是1.5+2=3.5(m)故选C.【点睛】本题考查了图形平移性质和勾股定理,解决本题的关键是要熟练掌握勾股定理.【类型四最短路径问题】25.如图,透明圆柱的底面半径为6厘米,高为12厘米,蚂蚁在圆柱侧面爬行.从圆柱的内侧点A爬到圆柱的外侧点B处吃食物,那么它爬行最短路程是厘米.(π≈3)【答案】30【分析】把圆柱的侧面展开,根据勾股定理即可得到结论.【详解】解:∵透明圆柱的底面半径为6厘米,∴透明圆柱的底面周长为2×6π=厘米≈36厘米,作点A关于直线EF的对称点A′,连接A′B,则A′B的长度即为它爬行最短路程,×36=18厘米,∴A′A=2AE=24厘米,AB=12∴A′B=√AB2+A′A2=√182+242=30(cm),故答案为:30.【点睛】本题考查平面展开-最短路径问题,解题的关键是计算出圆柱展开后所得长方形的长和宽的值,然后用勾股定理进行计算.【答案】10【分析】将圆柱侧面展开,由图形可知蚂蚁在圆柱侧面爬行,从点A爬到点B的最短路程即为AB的长,再由勾股定理求出.【详解】解:根据圆柱侧面展开图,cm,高为8cm,∵圆柱的底面半径为6π∴底面圆的周长为2×6×π=12cm,π×12=6cm,∴BC=8cm,AC=12由图形可知蚂蚁在圆柱侧面爬行,从点A爬到点B的最短路程即为AB的长,AB=√AC2+BC2=10cm,故答案为:10.【点睛】本题考查了平面展开最短路线问题,勾股定理,将立体图形转化成平面图形求解是解题的关键.27.如图有一个棱长为9cm的正方体,一只蜜蜂要沿正方体的表面从顶点A爬到C点(C点在一条棱上,距离顶点B 3cm处),需爬行的最短路程是cm.【答案】15【分析】首先把正方体展开,然后连接AC,利用勾股定理计算求解即可.【详解】解:如图,连接AC,由勾股定理得,AC=√92+(9+3)2=15,故答案为:15.【点睛】本题考查了正方体的展开图、勾股定理的应用,解题的关键在于明确爬行的最短路线.28.如图,桌上有一个圆柱形玻璃杯(无盖),高6厘米,底面周长16厘米,在杯口内壁离杯口1.5厘米的A处有一滴蜜糖,在玻璃杯的内壁,A的相对方向有一小虫P,小虫离杯底的垂直距离为1.5厘米,小虫爬到蜜糖处的最短距离是厘米.【答案】10【分析】将杯子侧面展开,作A关于杯口的对称点A′,根据两点之间线段最短可知A′P的长度即为所求,再结合勾股定理求解即可.【详解】解:如图所示:将杯子侧面展开,作A关于杯口的对称点A′,连接PA′,最短距离为PA′的长度,)2+(6−1.5+1.5)2=10(厘米),PA′=√PE2+EA′2=√(162最短路程为PA ′=10厘米.故答案为:10.【点睛】本题考查了平面展开−最短路径问题,将图形展开,利用轴对称的性质和勾股定理进行计算是解题的关键.【答案】20【分析】先把圆柱的侧面展开,连接AS ,利用勾股定理即可求得AS 的长.【详解】解:如图,∵在圆柱的截面ABCD 中,AB =24π,BC =32,∴AB =12×24π×π=12,BS =12BC =16, ∴AS =√AB 2+BS 2=20,故答案为:20.【点睛】本题考查平面展开图−最短路径问题,根据题意画出圆柱的侧面展开图,利用勾股定理求解是解题的关键.30.如图,圆柱形玻璃杯的杯高为9cm ,底面周长为16cm ,在杯内壁离杯底4cm 的点A 处有一滴蜂蜜,此时,一只蚂蚁正好在杯外壁上,它在离杯上沿1cm ,且与蜂蜜相对的点B 处,则蚂蚁从外壁B 处到内壁A 处所走的最短路程为 cm .(杯壁厚度不计)【答案】10【分析】如图(见解析),将玻璃杯侧面展开,作B关于EF的对称点B′,根据两点之间线段最短可知AB′的长度即为所求,利用勾股定理求解即可得.【详解】解:如图,将玻璃杯侧面展开,作B关于EF的对称点B′,作B′D⊥AE,交AE延长线于点D,连接AB′,BB′=1cm,AE=9−4=5(cm),由题意得:DE=12∴AD=AE+DE=6cm,∵底面周长为16cm,×16=8(cm),∴B′D=12∴AB′=√AD2+B′D2=10cm,由两点之间线段最短可知,蚂蚁从外壁B处到内壁A处所走的最短路程为AB′=10cm,故答案为:10.【点睛】本题考查了平面展开——最短路径问题,将图形展开,利用轴对称的性质和勾股定理进行计算是解题的关键.同时也考查了同学们的创造性思维能力.31.如图所示,ABCD是长方形地面,长AB=20m,宽AD=10m.中间竖有一堵砖墙高MN=2m.一只蚂蚱从A点爬到C点,它必须翻过中间那堵墙,则它要走的路程s取值范围是.【答案】s≥26m【分析】连接AC,利用勾股定理求出AC的长,再把中间的墙平面展开,使原来的长方形长度增加而宽度不变,求出新长方形的对角线长即可得到范围.【详解】解:如图所示,将图展开,图形长度增加4m,原图长度增加4m,则AB=20+4=24m,连接AC,∵四边形ABCD是长方形,AB=24m,宽AD=10m,∴AC=√AB2+BC2=√242+102=26m,∴蚂蚱从A点爬到C点,它要走的路程s≥26m.故答案为:s≥26m.【点睛】本题考查的是平面展开最短路线问题及勾股定理,根据题意画出图形是解答此题的关键.【答案】5【分析】要求彩带的长,需将圆柱的侧面展开,进而根据“两点之间线段最短”得出结果,在求线段长时,借助于勾股定理.【详解】解:将圆柱表面切开展开呈长方形,则彩灯带长为2个长方形的对角线长,∵圆柱高3米,底面周长2米,∴AC2=22+1.52=6.25,∴AC=2.5,∴每根柱子所用彩灯带的最短长度为5m.故答案为5.【点睛】本题考查了平面展开−最短路线问题,勾股定理的应用.圆柱的侧面展开图是一个矩形,此矩形的长等于圆柱底面周长,高等于圆柱的高,本题就是把圆柱的侧面展开成矩形,“化曲面为平面”,用勾股定理解决.【类型五旗杆高度问题】【答案】6m【分析】设AD=x,在△ABC中,利用勾股定理列出方程,解之即可.【详解】解:∵BF=2m,∴CE=2m,∵DE=1m,∴CD=CE−DE=1m,设AD=x,则AB=x,AC=AD−CD=x−1,由题意可得:BC⊥AE,在△ABC中,AC2+BC2=AB2,即(x−1)2+32=x2,解得:x=5,即AD=5,∴旗杆AE的高度为:AD+DE=5+1=6m.【点睛】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理的相关知识并在直角三角形中正确运用是解题的关键.34.荡秋千是深受人们喜爱的娱乐项目,如图,小丽发现,秋千静止时踏板离地面的垂直高度DE=0.5m,将它往前推送至点B,测得秋千的踏板离地面的垂直高度BF=1.1m,此时水平距离BC=EF=1.8m,秋千的绳索始终拉的很直,求绳索AD的长度.【答案】3m【分析】设绳索AD的长度为xm=(x−0.6)m,在Rt△ABC中,由勾股定理得出方程,解方程即可.【详解】解:设秋千的绳索AD长为xm,则AB为xm,∵四边形BCEF是矩形,∴BF=CE=1.1m,∵DE=0.5m,∴CD=0.6m则AC为(x−0.6)m在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC2+BC2=AB2,即:(x−0.6)2+1.82=x2解得:x=3∴绳索AD的长度为3m.【点睛】本题考查了勾股定理的应用,由勾股定理得出方程是解题的关键.35.如图,数学兴趣小组要测量旗杆的高度,同学们发现系在旗杆顶端的绳子垂到地面并多出一段(如图1),聪明的小红发现:先测出垂到地面的绳子长,再将绳子拉直(如图2),测出绳子末端C到旗杆底部B的距离n,利用所学知识就能求出旗杆的长,若m=1米,n=5米,求旗杆AB的长.【答案】12米【分析】设旗杆的高为x米,在Rt△ABC中,推出x2+52=(x+1)2,可得x=12,由此解决问题.【详解】解:设AB=x米,因为∠ABC=90°,所以在Rt△ABC中,根据勾股定理,得:x2+52=(x+1)2,解之,得:x=12,所以,AB的长为12米,答:旗杆AB的长为12米.【点睛】本题考查直角三角形、勾股定理等知识,解题的关键是理解题意,学会构建方程.【答案】风筝的高度CE为61.68米.【分析】利用勾股定理求出CD的长,再加上DE的长度,即可求出CE的高度.【详解】解:在Rt△CDB中,由勾股定理,得CD=√CB2−BD2=√652−252=60(米).∴CE=CD+DE=60+1.68=61.68(米).答:风筝的高度CE为61.68米.【点睛】本题考查了勾股定理的应用,熟悉勾股定理,能从实际问题中抽象出勾股定理是解题的关键.37.看着冉冉升起的五星红旗,你们是否想过旗杆到底有多高呢?某数学兴趣小组为了测量旗杆高度,进行以下操作:如图1,先将升旗的绳子拉到旗杆底端,发现绳子末端刚好接触到地面;如图2,再将绳子末端拉到距离旗杆8m处,发现绳子末端距离地面2m.请根据以上测量情况,计算旗杆的高度.【答案】17米【分析】根据题意画出示意图,设旗杆高度为xm,可得AC=AD=x m,AB=(x−2)m,BC=8m,在Rt△ABC中利用勾股定理可求出x.【详解】解:如图所示设旗杆高度为x m,则AC=AD=x m,AB=(x−2)m,BC=8m,在Rt△ABC中,AB2+BC2=AC2(x−2)2+82=x2解得:x=17,答:旗杆的高度为17m.【点睛】本题考查了勾股定理的应用,解题的关键是构造直角三角形.38.同学们想利用升旗的绳子、卷尺,测算学校旗杆的高度.爱动脑的小华设计了这样一个方案:如图,将升旗的绳子拉直刚好触底,此时测得绳子末端C到旗杆AB的底端B的距离为1米,然后将绳子末端拉直到距离旗杆5米的点E处,此时测得绳子末端E距离地面的高度DE为1米.请你根据小华的测量方案和测量数据,求出学校旗杆的高度.【答案】12.5米【分析】过点E作EF⊥AB,垂足为F,在Rt△ABC和Rt△AEF中,根据勾股定理得出AC2=AB2+BC2,AE2= AF2+EF2,根据AC=AE,得出AB2+12=(AB−1)2+52,求出AB的长即可.【详解】解:过点E作EF⊥AB,垂足为F,如图所示:由题意可知:四边形BDEF是长方形,△ABC和△AEF是直角三角形,∴DE=BF=1,BD=EF=5,BC=1,在Rt△ABC和Rt△AEF中,根据勾股定理可得:AC2=AB2+BC2,AE2=AF2+EF2,即AC2=AB2+12,AE2=(AB−1)2+52,又∵AC=AE,∴AB2+12=(AB−1)2+52,解得:AB=12.5.答:学校旗杆的高度为12.5米.【点睛】本题主要考查了勾股定理的应用,解题的关键是根据勾股定理列出关于AB方程AB2+12= (AB−1)2+52.39.学过《勾股定理》后,某班兴趣小组来到操场上测量旗杆AB的高度,得到如下信息:①测得从旗杆顶端垂直挂下来的升旗用的绳子比旗杆长1米(如图1);②当将绳子拉直时,测得此时拉绳子的手到地面的距离CD为1米,到旗杆的距离CE为6米(如图2).根据以上信息,求旗杆AB的高度.【答案】9米【分析】设AB=x,则AC=x+1,AE=x−1,再根据勾股定理可列出关于x的等式,解出x即得出答案.【详解】解:设AB=x依题意可知:在Rt△ACE中,∠AEC=90°,AC=x+1,AE=x−1,CE=6,根据勾股定理得:AC2=AE2+CE2,即:(x+1)2=(x−1)2+62,解得:x=9答:旗杆AB的高度是9米.【点睛】本题考查勾股定理的实际应用.结合题意,利用勾股定理列出含未知数的等式是解题关键.40.如图,学校要测量旗杆的高度,同学们发现系在旗杆顶端的绳子垂到地面并多出一段(如图1),同学们首先测量了多出的这段绳子长度为1米,再将绳子拉直(如图2),测出绳子末端C到旗杆底部B的距离为5米,求旗杆的高度.【答案】12米【分析】因为旗杆、绳子、地面正好构成直角三角形,设旗杆的高度为x米,则绳子的长度为(x+1)米,根据勾股定理即可求得旗杆的高度.【详解】解:设旗杆的高度AB为x米,则绳子AC的长度为(x+1)米,在Rt△ABC中,根据勾股定理可得:x2+52=(x+1)2,解得,x=12,答:旗杆的高度为12米.【点睛】本题考查了勾股定理的应用,熟知勾股定理是解题关键.【类型六航海问题】【答案】30海里/小时【分析】先根据题意结合方位角的描述求出∠ABC=90°以及AB、BC的长,再利用勾股定理求出AC的长即可得到答案.【详解】解:如图所示,由题意得,∠HAB=90°−60°=30°,∠MBC=90°−∠EBC=60°,∵AH∥BM,∴∠ABM=∠BAH=30°,∴∠ABC=∠ABM+∠MBC=90°,∵巡逻艇沿直线追赶,半小时后在点C处追上走私船,∴BC=18×0.5=9海里,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=12海里,BC=9海里,∴AC=√AB2+BC2=15海里,∴我军巡逻艇的航行速度是15=30海里/小时,0.5答:我军巡逻艇的航行速度是30海里/小时.【点睛】本题主要考查了勾股定理的实际应用,正确理解题意在Rt△ABC中利用勾股定理求出AC的长是解题的关键.(1)求点A与点B之间的距离;(2)若在点C处有一灯塔,灯塔的信号有效覆盖半径为处有一艘轮船准备沿直线向点多能收到多少次信号?(信号传播的时间忽略不计)【答案】(1)AB=1000海里(2)最多能收到14次信号【分析】(1)由题意易得∠ACB是直角,由勾股定理即可求得点A与点B之间的距离;(2)过点C作CH⊥AB交AB于点H,在AB上取点M,N,使得CN=CM=500海里,分别求得NH、MH的长,可求得此时轮船过MN时的时间,从而可求得最多能收到的信号次数;【详解】(1)由题意,得:∠NCA=54°,∠SCB=36°;。

3.1勾股定理(七大题型)(解析版)

3.1勾股定理(七大题型)(解析版)

(苏科版)八年级上册数学《第3章 勾股定理》3.1 勾股定理●勾股定理: 直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.如果直角三角形的两条直角边长分别为a ,b ,斜边长为c ,那么a 2+b 2=c 2.◆1、勾股定理的应用条件:勾股定理只适用于直角三角形;◆2、勾股定理揭示的是直角三角形三边的关系,已知直角三角形中的任意两边可以求出第三边.◆3、勾股定理的几种变形式:勾股定理将“数”与“形”联系起来,体现了直角三角形三边之间的等量关系.如果直角三角形的两条直角边长分别为a ,b ,斜边长为c ,则a 2 + b 2 = c 2、 a 2 = c 2 - b 2、b 2 = c 2 - a 2;22b a c +=、22b c a -=、22a c b -=.【拓展】◎1、锐角三角形的三边关系是:在锐角三角形中,若三边长分别为a ,b ,c ,其中c 为最大边,则a 2+b 2>c 2.◎2、钝角三角形的三边关系是:在钝角三角形中,若三边长分别为a ,b ,c ,其中c 为最大边,则a 2+b 2<c 2.●通过拼图证明勾股定理的思路:(1)图形经过割补拼接后,只要没有重叠、没有空隙,面积就不会改变.(2)根据同一种图形的面积的不同表示方法列出等式.(3)利用等式性质变化验证结论成立,即拼出图形→写出图形面积的表达式→找出等量关系→恒等变形→推导命题结论.●下面列举几种证明方法:◆1、“赵爽弦图”证明:在图1中,大正方形的面积等于四个全等的直角三角形的面积与中间小正方形面积的和.即c2=12ab×4+(b﹣a)2,化简得:a2+b2=c2.◆2、我国数学家邹元治的证明方法证明:在图2中,大正方形的面积等于四个全等的直角三角形的面积与中间小正方形面积的和.即(a+b)2=c2+12ab×4,化简得:a2+b2=c2.◆3、美国第二十任总统伽菲尔德的“总统证法”证明:在图3中,梯形的面积等于三个直角三角形的面积的和.即12(a+b)(a+b)=12ab×2+12c2,化简得:a2+b2=c2.【例题1】在直角三角形中,两条直角边的长分别为9和12,则斜边的长为 .【分析】根据勾股定理直接求出斜边的长即可.【解答】解:∵在直角三角形中,两条直角边的长分别为9和12,=15.故答案为:15.【点评】本题主要考查了勾股定理,解题的关键是熟练掌握勾股定理,如果直角三角形的两条直角边长为a、b,斜边长为c,那么a2+b2=c2.【变式1-1】已知△ABC中,∠C=90°,AB=c,BC=a,AC=b.(1)如果a=7,b=24,求c;(2)如果a=12,c=13,求b.【分析】(1)利用勾股定理计算c=(2)利用勾股定理计算b=【解答】解:(1)在Rt△ABC中,∠C=90°,由勾股定理得:c===25;(2)在Rt△ABC中,由勾股定理得:b===5.【点评】本题考查了勾股定理:在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方.即:如果直角三角形的两条直角边长分别是a ,b ,斜边长为c ,那么a 2+b 2=c 2.注意勾股定理应用的前提条件是在直角三角形中.【变式1-2】(2022秋•东方期末)如图,在△ABC 中,AB =AC =10,BC =12,AD 平分∠BAC ,则AD 等于( )A .6B .7C .8D .9【分析】根据等腰三角形的三线合一得到AD ⊥BC ,BD =DC =12BC =6,根据勾股定理计算,得到答案.【解答】解:∵AB =AC ,AD 平分∠BAC ,∴AD ⊥BC ,BD =DC =12BC =6,在Rt △ABD 中,AD 8,故选:C .【点评】本题考查的是勾股定理、等腰三角形的性质,如果直角三角形的两条直角边长分别是a ,b ,斜边长为c ,那么a 2+b 2=c 2.【变式1-3】(2022秋•新泰市期末)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =3,BC =4,则点C 到直线AB 的距离是( )A .185B .3C .125D .2【分析】作CD⊥AB于点D,根据勾股定理可以求得AB的长,然后根据面积法,可以求得CD的长.【解答】解:作CD⊥AB于点D,如右图所示,∵∠C=90°,AC=3,BC=4,∴AB=5,∵AC⋅BC2=AB⋅CD2,∴3×42=5CD2,解得CD=2.4,故选:C.【点评】本题考查勾股定理、三角形的面积,解答本题的关键是明确题意,画出相应的图形,利用勾股定理和面积法解答.【变式1-4】(2021春•连州市期中)如图所示,AB⊥BC,DC⊥BC,E是BC上一点,∠BAE=∠DEC=60°,AB=3,CE=4,则AD等于( )A.10B.12C.24D.48【分析】本题主要考查勾股定理运用,解答时要灵活运用直角三角形的性质.【解答】解:∵AB⊥BC,DC⊥BC,∠BAE=∠DEC=60°∴∠AEB=∠CDE=30°∵30°所对的直角边是斜边的一半∴AE=6,DE=8又∵∠AED =90°根据勾股定理∴AD =10.故选:A .【点评】解决此类题目的关键是熟练掌握运用直角三角形两个锐角互余,30°所对的直角边是斜边的一半,勾股定理的性质.【变式1-5】如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =3,BC =4,分别以点A 和点B 为圆心,以相同的长(大于12AB )为半径作弧,两弧相交于点M 和点N ,作直线MN 交AB 于点D ,连接CD ,则CD 的长为 .【分析】根据勾股定理可以求得AB 的长,然后根据线段垂直平分线的判定方法可以得到MN 为线段AB 的垂直平分线,再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,即可得到CD 的长.【解答】解:∵∠ACB =90°,AC =3,BC =4,∴AB ==5,连接NA ,NB ,MA ,MB ,如图所示,∵分别以点A 和点B 为圆心,以相同的长(大于12AB )为半径作弧,两弧相交于点M 和点N ,∴NA =NB ,MA =MB ,∴直线MN 垂直平分AB ,∵直线MN 交AB 于点D ,∴点D 为AB 的中点,∴CD 为Rt △ACB 斜边上的中线,∴CD =12AB =52,故答案为:52.【点评】本题考查勾股定理、线段垂直平分线的性质,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.【变式1-6】(2022春•河北区期末)如图,在△ABC中,CD⊥AB于点D,AC=20,CD=12,BD=9.求AB与BC的长.【分析】根据勾股定理求出BC即可;根据勾股定理求出AD,求出AB即可.【解答】解:∵CD⊥AB,AC=20,CD=12,BD=9,∴∠ADC=∠BDC=90°,在Rt△CDB中,由勾股定理得:BC=15,在Rt△ADC中,由勾股定理得:AD=16,∴AB=AD+DB=16+9=25.答:AB的长为25,BC的长为15.【点评】本题考查了勾股定理的应用,关键是对定理的掌握和运用.【变式1-7】如图,在△ABC中,AC=8,BC=6,CE是AB边上的中线,CD是AB边上的高,且AE=5.(1)求CD的长;(2)求DE的长.【分析】(1)先证明三角形ABC是直角三角形,再根据等面积法即可求解;(2)根据勾股定理求出BD的长即可求解.【解答】解:(1)∵CE是AB边上的中线,∴AE=BE=5,∴AB=10,又∵AC=8,BC=6,∴AC2+BC2=82+62=100=AB2,∴△ABC是直角三角形,又∵CD是△ABC的高,∴S△ABC=12AC⋅BC=12AB⋅CD,∴CD=AC⋅BCAB=4.8;(2)在Rt△BDC中,由勾股定理得,BD=3.6,∴DE=BE﹣BD=5﹣3.6=1.4.【点评】本题考查了勾股定理,熟练掌握勾股定理是解题的关键.【例题2】勾股定理的验证方法很多,用面积(拼图)证明是最常见的一种方法.如图所示,一个直立的长方体在桌面上慢慢地倒下,启发人们想到勾股定理的证明方法,设AB=c,BC=a,AC=b,证明中用到的面积相等关系是( )A.S△ABC+S△ABD=S△AFG+S△AEFB.S梯形BCEF=S△ABC+S△ABF+S△AEFC.S△BDH=S△FGHD.S梯形BCEF=S△ABC+S△ABF+S△AEF+S△FGH【分析】通过用两种方法计算梯形BCEF的面积即可证明勾股定理.【解答】解:∵矩形ACBD旋转得出矩形AGFE,∴△ABC≌△FAE,∴AB=AF,∠BAC=∠AFE,∵∠AFE+∠EAF=90°,∴∠BAC+∠EAF=90°,∴△ABF是等腰直角三角形,由题意知:S梯形BCEF =12(a+b)•(a+b)=12(a+b)2=12a2+ab+12b2,S△ABC+S△ABF+S△AEF=12ab+12ab+12c2=ab+12c2,∴12a2+ab+12b2=ab+12c2,∴a2+b2=c2,故选:B.【点评】本题主要考查了勾股定理的证明,等腰直角三角形的判定,表示出图形面积的不同表达形式,建立等量关系是解题的关键.【变式2-1】(2022春•三门峡期末)我国是最早了解勾股定理的国家之一.据《周髀算经》记载,勾股定理的证明是在商代由商高发现的,故又称之为“商高定理”;三国时代的赵爽对《周髀算经》内的勾股定理作出了详细注释,又给出了另外一个证明.古代印度、希腊、阿拉伯等许多国家也都很重视对勾股定理的研究和应用.下面四幅图中,不能证明勾股定理的是( )A .B .C .D .【分析】由正方形面积公式、三角形面积公式以及梯形面积公式分别对各个选项进行判断即可.【解答】解:A 、大正方形的面积为:c 2,也可看作是4个直角三角形和一个小正方形组成,则其面积为:12ab ×4+(b ﹣a )2=a 2+b 2,∴a 2+b 2=c 2,故A 选项能证明勾股定理;B 、大正方形的面积为:(a +b )2,也可看作是2个矩形和2个小正方形组成,则其面积为:a 2+b 2+2ab ,∴(a +b )2=a 2+b 2+2ab ,∴B 选项不能证明勾股定理.C 、大正方形的面积为:(a +b )2;也可看作是4个直角三角形和一个小正方形组成,则其面积为:12ab ×4+c 2=2ab +c 2,∴(a +b )2=2ab +c 2,∴a 2+b 2=c 2,故C 选项能证明勾股定理;D、梯形的面积为:12(a+b)(a+b)=12(a2+b2)+ab,也可看作是2个直角三角形和一个等腰直角三角形组成,则其面积为:12ab×2+12c2=ab+12c2,∴12(a2+b2)+ab=ab+12c2,∴a2+b2=c2,故D选项能证明勾股定理;故选:B.【点评】本题考查了勾股定理的证明、正方形面积公式、三角形面积公式以及梯形面积公式,熟练掌握内弦图、外弦图是解题的关键.【变式2-2】“赵爽弦图”巧妙地利用面积关系证明了勾股定理,是我国古代数学的骄傲如图所示的“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成的一个大正方形.设直角三角形较长直角边长为a,较短直角边长为b,若ab=8,大正方形的面积为25,则小正方形的边长为( )A.9B.6C.4D.3【分析】分析题意,首先根据已知条件易得,中间小正方形的边长为:a﹣b;接下来根据勾股定理以及题目给出的已知数据即可求出小正方形的边长.【解答】解:由题意可知:中间小正方形的边长为:a﹣b,∵每一个直角三角形的面积为:12ab=12×8=4,从图形中可得,大正方形的面积是4个直角三角形的面积与中间小正方形的面积之和,∴4×12ab+(a﹣b)2=25,∴(a﹣b)2=25﹣16=9,∴a﹣b=3.故选:D.【点评】本题考查勾股定理,解题的关键是熟练运用勾股定理以及完全平方公式.【变式2-3】(2022春•高安市期中)勾股定理被誉为“几何明珠”,如图是我国古代著名的“赵爽弦图”,它由4个全等的直角三角形拼成,已知大正方形面积为25,小正方形面积为1,若用a、b表示直角三角形的两直角边(a>b),则下列说法:①a2+b2=25,②a﹣b=1,③ab=12,④a+b=7.正确的是( )A.①②B.①②③C.①②④D.①②③④【分析】根据勾股定理和大正方形面积为25,可以判断①;根据小正方形面积为1,可以判断②;根据大正方形面积为25,小正方形面积为1,可以得到四个直角三角形的面积,从而可以得到ab的值,即可判断③;根据完全平方公式可以判断④.【解答】解:由图可得,a2+b2=c2=25,故①正确;∵小正方形面积为1,∴小正方形的边长为1,∴a﹣b=1,故②正确;∵大正方形面积为25,小正方形面积为1,∴12ab=(25﹣1)÷4,解得ab=12,故③正确;∵a2+b2=25,ab=12,∴(a+b)2=a2+2ab+b2=49,∴a+b=7,故④正确;故选:D.【点评】本题考查勾股定理的证明、正方形的性质、直角三角形的面积,利用数形结合的思想解答是解答本题的关键.【变式2-4】如图1是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图,它是由四个全等的直角三角形围成的.若AC =6,BC=5,将四个直角三角形中边长为6的直角边分别向外延长一倍,得到如图2所示的“数学风车”,则这个风车的外围周长是( )A .36B .76C .66D .12【分析】由题意∠ACB 为直角,利用勾股定理求得外围中一条边,又由AC 延伸一倍,从而求得风车的一个轮子,进一步求得四个.【解答】解:依题意,设“数学风车”中的四个直角三角形的斜边长为x ,则x 2=122+52=169,所以x =13,所以这个风车的外围周长是:(13+6)×4=76.故选:B .【点评】此题考查了勾股定理的证明,本题是勾股定理在实际情况中的应用,并注意隐含的已知条件来解答此类题.【变式2-5】用不同的方式表示同一图形的面积可以解决线段长度之间关系的有关问题,这种方法称为等面积法,这是一种重要的数学方法,请你用等面积法来探究下列三个问题:(1)如图1是著名的“赵爽弦图”,由四个全等的直角三角形拼成,请用它验证勾股定理c 2=a 2+b 2.(2)如图2,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,CD 是AB 边上的高,AC =4,BC =3,求CD 的长度;(3)如图1,若大正方形的面积是13,小正方形的面积是1,求(a +b )2的值(a <b ).【分析】(1)根据大正方形的面积的两种表示方法求解即可;(2)根据直角三角形的面积公式求解即可;(3)根据小正方形的为1得出2ab =12,再结合c 2=13即可求解.【解答】解:(1)如图1,大正方形的面积=c 2=4×12ab +(b ―a )2,整理得,c2=a2+b2;(2)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,∴AB=5,∵S△ABC=12AC⋅BC=12AB⋅CD,∴CD=AC⋅BCAB=125;(3)∵大正方形的面积是13,小正方形的面积是1,∴c2=13,(b﹣a)2=1,∴a2+b2﹣2ab=1,∴2ab=12,∴(a+b)2=a2+b2+2ab=13+12=25,即(a+b)2的值为25.【点评】本题考查了勾股定理的证明,正确表示出大正方形的面积的两种表示方法是解题的关键.【变式2-6】(2022春•巢湖市校级期中)学习勾股定理之后,同学们发现证明勾股定理有很多方法.某同学提出了一种证明勾股定理的方法:如图1点B是正方形ACDE边CD上一点,连接AB,得到直角三角形ACB,三边分别为a,b,c,将△ACB裁剪拼接至△AEF位置,如图2所示,该同学用图1、图2的面积不变证明了勾股定理.请你写出该方法证明勾股定理的过程.【分析】连接BF,由图1可得正方形ACDE的面积为b2,由图2可得四边形ABDF的面积为三角形ABF 与三角形BDF面积之和,再利用正方形ACDE的面积与四边形ABDF的面积相等即可证明.【解答】证明:如图,连接BF,∵AC =b ,∴正方形ACDE 的面积为b 2,∵CD =DE =AC =b ,BC =a ,EF =BC =a ,∴BD =CD ﹣BC =b ﹣a ,DF =DE +EF =a +b ,∵∠CAE =90°,∴∠BAC +∠BAE =90°,∵∠BAC =∠EAF ,∴∠EAF +∠BAE =90°,∴△BAE 为等腰直角三角形,∴四边形ABDF 的面积为:12c 2+12(b ﹣a )(a +b )=12c 2+12(b 2﹣a 2),∵正方形ACDE 的面积与四边形ABDF 的面积相等,∴b 2=12c 2+12(b 2﹣a 2),∴b 2=12c 2+12b 2―12a 2,∴12a 2+12b 2=12c 2,∴a 2+b 2=c 2.【点评】本题考查勾股定理的证明,解题的关键是熟练掌握勾股定理的证明方法,一般利用拼图的方法,再利用面积相等证明.【例题3】如图,当正方形B的面积为64,正方形C的面积为100时,正方形A的面积为( )A.36B.25C.16D.6【分析】直接根据勾股定理进行解答即可.【解答】解:由图可知,△DEF是直角三角形,∴DE2+DF2=EF2,∵正方形B的面积=DF2,正方形C的面积=EF2,正方形A的面积=DF2,正方形B的面积为64,正方形C的面积为100,∴正方形A的面积=100﹣64=36.故选:A.【点评】本题考查的是勾股定理,熟知在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方是解题的关键.【变式3-1】(2022秋•渠县期末)如图,所有阴影部分四边形都是正方形,所有三角形都是直角三角形,若正方形A、C、D的面积依次为4、6、18,则正方形B的面积为( )A.8B.9C.10D.12【分析】根据勾股定理、正方形的面积公式计算即可.【解答】解:由勾股定理,得正方形E的面积=正方形C的面积+正方形D的面积,正方形E的面积=正方形A的面积+正方形B的面积,则正方形B的面积=18﹣6﹣4=8,故选:A.【点评】本题考查了勾股定理,要熟悉勾股定理的几何意义,知道直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.【变式3-2】(2022秋•南京期末)如图,在等腰Rt△ACB中,∠ACB=90°,AC=BC,且AB=AB、AC、BC为直径画半圆,其中所得两个月形图案AFCD和BGCE(图中阴影部分)的面积之和等于( )A.8B.4C.2D.【分析】由等腰三角形的性质及勾股定理可求解AC=CB=2,进而可求得S△ACB=2,再利用阴影部分的面积=以AC为直径的圆的面积+△ACB的面积﹣以AB为直径的半圆的面积计算可求解.【解答】解:在等腰Rt △ACB 中,∠ACB =90°,AC =BC ,AB =∴AC 2+BC 2=AB 2=8,∴AC =CB =2,∴S △ACB =12AC •BC =2,∴S 阴影=π(AC 2)2+S △ACB ―12π(AB 2)2=π+2﹣π=2,故选:C .【点评】本题主要考查等腰直角三角形,勾股定理,理清阴影部分的面积=以AC 为直径的圆的面积+△ACB 的面积﹣以AB 为直径的半圆的面积是解题的关键.【变式3-3】如图,所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,其中S A =4,S B =2,S c =2,S D =1,则S =( )A .25B .20C .9D .5【分析】根据正方形的性质和勾股定理的几何意义解答即可.【解答】解:如图,根据勾股定理的几何意义,可知:S=S F+S G=S A+S B+S C+S D=4+2+2+1=9;即S=9;故选:C.【点评】本题考查了正方形的性质、勾股定理的几何意义,关键是掌握两直角边的平方和等于斜边的平方.【变式3-4】如图,Rt△ABC中,分别以这个三角形的三边为边长作正方形,面积分别记为S1、S2、S2.如果S2+S1﹣S3=18,则阴影部分的面积为 .【分析】由勾股定理得出S2﹣S3=S1,再根据S2+S1﹣S3=18即可得出S1的值,即为图中阴影部分的面积.【解答】解:由勾股定理得,BC2﹣AC2=AB2,即S2﹣S3=S1,∵S2+S1﹣S3=18,∴S 1=9,由图形可知,阴影部分的面积=12S 1,∴阴影部分的面积=92,故答案为:92.【点评】本题考查了勾股定理,由勾股定理得出S 2﹣S 3=S 1,是解题的关键.【变式3-5】(2022秋•绿园区校级期末)如图,所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,其中最大的正方形的边长为16cm ,则正方形A ,B ,C ,D 的面积之和为 cm 2.【分析】如图根据勾股定理有S 正方形2+S 正方形3=S 正方形1,S 正方形C +S 正方形D =S 正方形3,S 正方形A +S 正方形B =S 正方形2,等量代换即可求四个小正方形的面积之和.【解答】解:如右图所示,根据勾股定理可知,S 正方形2+S 正方形3=S 正方形1,S 正方形C +S 正方形D =S 正方形3,S 正方形A +S 正方形B =S 正方形2,∴S 正方形C +S 正方形D +S 正方形A +S 正方形B =S 正方形2+S 正方形3=S 正方形1=162=256(cm 2).故答案为:256.【点评】本题考查了勾股定理的几何意义,关键是掌握两直角边的平方和等于斜边的平方.【变式3-6】如图,直角三角形ACB,直角顶点C在直线l上,分别过点A、B作直线l的垂线,垂足分别为点D和点E.(1)求证:∠DAC=∠BCE;(2)如果AC=BC.①求证:CD=BE;②若设△ADC的三边分别为a、b、c,试用此图证明勾股定理.【分析】(1)根据直角三角形的定义和垂直的定义,可以证明结论成立;(2)①根据AAS可以证明结论成立;②根据S梯形ADEB=S△ADC+S△ACB+S△CEB,代入字母计算即可证明结论成立.【解答】证明:(1)∵∠ACB=90°,AD⊥DE于点D,∴∠DAC+∠ACD=90°,∠ADC+∠BCE=90°,∴∠DAC=∠BCE;(2)①∵AD⊥DE于点D,BE⊥DE于点E,∴∠ADC=∠CEB=90°,由(1)知:∠DAC=∠BCE,在△ADC和△CEB中,∠ADC=∠CEB∠DAC=∠ECB,AC=CB∴△ADC≌△CEB(AAS),∴CD=BE;②由图可知:S 梯形ADEB =S △ADC +S △ACB +S △CEB ,∴(a b )(a b )2=ab 2+c 22+ab 2,化简,得:a 2+b 2=c 2.【点评】本题考查勾股定理的证明,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.【例题4】(2022秋•门头沟区期末)已知:如图,在△ABC 中,AB =AC =5,BC =8.求BC 边上的高的长.【分析】过点A 作AD ⊥BC 于点D ,根据等腰三角形的性质求出BD =12BC =4,根据勾股定理求出AD 的长即可.【解答】解:如图,过点A 作AD ⊥BC 于点D ,∵AB =AC =5,BC =8,AD ⊥BC ,∴BD =CD =12BC =4,∴AD==3,即BC 边上的高的长为3.【点评】此题考查了等腰三角形的性质、勾股定理等知识,熟练掌握等腰三角形的性质、勾股定理是解题的关键.【变式4-1】如图,在△ABC中,∠C=90°,DE垂直平分AB,分别交AB,BC于D,E两点,若BE=5,CE=3,则AC的长为 .【分析】先根据线段垂直平分线的性质可得BE=AE=5,然后在Rt△ACE中,利用勾股定理进行计算,即可解答.【解答】解:连接AE,∵DE垂直平分AB,∴BE=AE=5,∵∠C=90°,CE=3,∴AC==4,故答案为:4.【点评】本题考查了勾股定理,线段垂直平分线的性质,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.【变式4-2】(2021春•齐齐哈尔月考)已知:△ABC中,AC=2,∠C=30°,∠B=45°,求AB和BC的长.【分析】作AD⊥BC,得∠ADC=∠ADB=90°,根据勾股定理和直角三角形30°所对的直角边是斜边的一半计算即可.【解答】解:作AD⊥BC,∴∠ADC=∠ADB=90°,∵∠C=30°,∴AD=12AC=1,在Rt△ACD,根据勾股定理得,CD=∵∠B=45°,∴∠DAB=∠B=45°,∴BD=AD=1,则BC=1∴AB=【点评】本题考查了解直角三角形,熟练掌握勾股定理和直角三角形中30°所对的直角边是斜边的一半,这两个定理的应用是解题关键.【变式4-3】(2022春•阳新县期末)△ABC中,AB=13,AC=15,高AD=12,则BC的长为( )A.14B.4C.14或4D.以上都不对【分析】分两种情况讨论:锐角三角形和钝角三角形,根据勾股定理求得BD,CD,再由图形求出BC,在锐角三角形中,BC=BD+CD,在钝角三角形中,BC=CD﹣BD.【解答】解:(1)如图,锐角△ABC中,AB=13,AC=15,BC边上高AD=12,在Rt△ABD中AB=13,AD=12,由勾股定理得BD2=AB2﹣AD2=132﹣122=25,则BD=5,在Rt△ABD中AC=15,AD=12,由勾股定理得CD2=AC2﹣AD2=152﹣122=81,则CD=9,故BC=BD+DC=9+5=14;(2)钝角△ABC中,AB=13,AC=15,BC边上高AD=12,在Rt△ABD中AB=13,AD=12,由勾股定理得BD2=AB2﹣AD2=132﹣122=25,则BD=5,在Rt△ACD中AC=15,AD=12,由勾股定理得CD2=AC2﹣AD2=152﹣122=81,则CD=9,故BC的长为DC﹣BD=9﹣5=4.故选:C.【点评】本题考查了勾股定理,把三角形边的问题转化到直角三角形中用勾股定理解答.【变式4-4】如图,Rt△ABC中,AC⊥CB,AC=15,AB=25,点D为斜边上动点.连接CD,在点D的运动过程中,当△ACD 为等腰三角形时,AD 的长为 .【分析】分三种情况讨论,利用等腰三角形的性质,分别求解即可解决问题.【解答】解:①当AD =AC 时,△ACD 为等腰三角形,∵AC =15,∴AD =AC =15.②当CD =AD 时,△ACD 为等腰三角形,∵CD =AD ,∴∠DCA =∠CAD ,∵∠CAB +∠B =90°,∠DCA +∠BCD =90°,∴∠B =∠BCD ,∴BD =CD ,∴CD =BD =DA =12.5;③当CD =AC 时,△ACD 为等腰三角形,如图,作CH ⊥BA 于点H ,则12×AB ×CH =12×AC ×BC ,∵AC =15,BC =20,AB =25,∴CH =12,在Rt △ACH 中,AH =9,∵CD =AC ,CH ⊥BA ,∴DH =HA =9,∴AD =18,综上所述:AD 的值为15或12.5或18.故答案为:15或12.5或18.【点评】本题考查解直角三角形的应用,等腰三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,属于中考常考题型.【例题5】如图,阴影部分表示以Rt △ABC 的各边为直径的三个半圆所组成的两个新月形,面积分别记作S 1和S 2.若S 1+S 2=7,AB =6,则△ABC 的周长是( )A .12.5B .13C .14D .15【分析】根据勾股定理得到AC 2+BC 2=AB 2,根据扇形面积公式、完全平方公式计算即可.【解答】解:由勾股定理得,AC 2+BC 2=AB 2,∵S 1+S 2=7,∴12×π×(AC 2)2+12×π×(BC 2)2+12×AC ×BC ―12×π×(AB 2)2=7,∴AC ×BC =14,∴(AC +BC )2=AC 2+BC 2+2AC •BC =62+2×14=64,∴AC +BC =8(负值舍去),∴△ABC 的周长=AB +AC +BC =8+6=14,故选:C .【点评】本题考查的是勾股定理,如果直角三角形的两条直角边长分别是a ,b ,斜边长为c ,那么a 2+b 2=c 2.【变式5-1】如图,三角形ABC中,∠C=90°,∠BAC的平分线交BC于D,DE⊥AB于E,已知CD=3,BD=5,求三角形ABC的周长.【分析】根据角平分线的性质得到DE=CD=3,根据勾股定理求出BE的长,再根据勾股定理列出方程,解方程得到答案.【解答】解:∵AD是∠BAC的平分线,∠C=90°,DE⊥AB,∴DE=CD=3,AC=AE,∵DE⊥AB,DE=3,BD=5,根据勾股定理得,BE=4,∴AC2+82=(AE+4)2,解得AE=6,则AC=6,∴三角形ABC的周长=AC+AB+BC=24.【点评】本题考查的是角平分线的性质和勾股定理的应用,掌握角的平分线上的点到角的两边的距离相等是解题的关键.【变式5-2】如图,△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,DE⊥AB于E,若AB=10cm,AC=6cm,则△BED周长为( )A.10cm B.12cm C.14cm D.16cm【分析】根据角平分线上的点到角的两边距离相等可得CD=DE,再利用“HL”证明Rt△ACD和Rt△AED全等,根据全等三角形对应边相等可得AC=AE,可求出BE,再利用勾股定理列式求出BC,最后根据三角形的周长列式计算即可得解.【解答】解:∵AD是∠CAB的平分线,∠C=90°,DE⊥AB于E,∴CD=DE,在Rt△ACD和Rt△AED中,AD=ADDC=DE,∴Rt△ACD≌Rt△AED(HL),∴AC=AE=6,∴BE=AB﹣AE=10﹣6=4,由勾股定理得,BC==8,∴△BDE的周长=BE+BD+CD=BE+BD+CD=BE+BC=4+8=12(cm).故选:B.【点评】本题考查了角平分线上的点到角的两边距离相等的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,熟记性质并求出三角形全等是解题的关键.【变式5-3】在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,连接AC,点E为AC的中点,连接BE,DE.若DE=132,BC=12,则△ABE的周长为 .【分析】根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一边得到AC=2BE=2DE=2AE=13,再利用勾股定理求出AB=5即可得到答案.【解答】解:∵∠ABC=∠ADC=90°,点E为AC的中点,∴AC=2BE=2DE=2AE=13,∵BC=12,∴AB=5,∴△ABE的周长为AE+BE+AB=5+2×132=18,故答案为:18.【点评】本题主要考查了直角三角形斜边上的中线的性质,勾股定理,熟知直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半是解题的关键.【例题6】(2022春•范县期中)如图,正方形ABCD中,AE⊥BE,且AE=3,AB=5,则阴影部分的面积是( )A.13B.15C.18D.19【分析】利用正方形的面积减去三角形的面积即可求出阴影部分的面积.【解答】解:∵AE⊥BE,且AE=3,AB=5,∴BE=4,∴S△ABE=12AE⋅BE=12×3×4=6,∵四边形ABCD是正方形,AB=5,∴S正=5×5=25,∴S阴影=S正﹣S△ABE=25﹣6=19.故选:D.【点评】本题主要考查正方形的性质与勾股定理,解题的关键是用割补法求阴影部分的面积.【变式6-1】如图,在△ABC中,AC=BC=17,AB=16,求△ABC的面积.【分析】过C作CD⊥AB于D,根据等腰三角形的性质和勾股定理,以及三角形的面积公式即可得到结论.【解答】解:过C作CD⊥AB于D,∵AC=BC=17,AB=16,∴AD=BD=12AB=8,∵AD2+CD2=AC2,∴CD=15,∴S△ABC =12AB•CD=12×16×15=120.【点评】本题考查了勾股定理,三角形的面积的计算,等腰三角形的性质,熟练掌握勾股定理是解题的关键.【变式6-2】(2022春•桐城市期末)如图2,在△ABC 中,AC =8,AB =4,∠BAC =120°,求△ABC 的面积.【分析】过点C 作CD ⊥AB ,交BA 的延长线于点D ,由勾股定理求出CD 的长,利用三角形面积公式可求出答案.【解答】解:过点C 作CD ⊥AB ,交BA 的延长线于点D ,∵∠BAC =120°,∴∠DAC =60°,∴∠ACD =30°,∵AC =8,∴AD =12AC =4,∴CD =∴S △ABC =12AB •CD =12×=【点评】此题主要考查了勾股定理,三角形面积公式,求得出AB ,CD 的长是解题的关键.【变式6-3】如图在四边形ABCD 中,∠ABC =120°,AB ⊥AD ,BC ⊥CD ,AB =4,CD =5,求该四边形的面积.【分析】延长DA 和CB 交于O ,求出∠O =30°,根据含30度角的直角三角形性质求出OB 和OD ,根据勾股定理求出OA 和OC ,根据三角形面积公式求出即可.【解答】解:延长DA 和CB 交于O ,∵AB ⊥AD ,BC ⊥CD ,∴∠DAB =∠C =∠OAB =90°,∵∠D =60°,∴∠O =30°,∵AB =4,DC =5,∴OB =2AB =8,OD =2DC =10,由勾股定理得:OA ==OC =∴四边形ABCD 的面积是:S △OCD ﹣S △OAB =12×OC ×CD ―12×OA ×AB =12×5―12×【点评】本题考查了含30度角的直角三角形性质,勾股定理,三角形的面积的应用,注意:在直角三角形中,两直角边的平方和等于斜边的平方.【变式6-4】如图,已知在四边形ABCD 中,∠BCD =90°,BD 平分∠ABC ,AB =4,BD =10,BC =8,求四边形ABCD 的面积.【分析】过点D 作DE ⊥BA 的延长线于点E ,利用勾股定理和角平分线的性质可得出DE =DC =6,再利用三角形的面积公式结合S 四边形ABCD =S △ABD +S △BCD 可求出四边形ABCD 的面积.【解答】解:过点D 作DE ⊥BA 的延长线于点E ,如图所示.∵∠BCD=90°,BD=10,BC=8,∴BD=6,∵BD平分∠ABC,∴DE=DC=6,∴S四边形ABCD =S△ABD+S△BCD,=12AB•DE+12BC•CD,=12×4×6+12×8×6,=36.【点评】本题考查了角平分线的性质以及三角形的面积,利用角平分线的性质,找出DE=8是解题的关键.【例题7】如图,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,CD⊥AD,AD2+CD2=2AB2.(1)求证:AB=BC;(2)当BE⊥AD于E时,试证明:BE=AE+CD.【分析】(1)根据勾股定理AB2+BC2=AC2,得出AB2+BC2=2AB2,进而得出AB=BC;(2)首先证明CDEF是矩形,再根据△BAE≌△CBF,得出AE=BF,进而证明结论.【解答】证明:(1)连接AC.∵∠ABC=90°,∴AB2+BC2=AC2.∵CD⊥AD,∴AD2+CD2=AC2.∵AD2+CD2=2AB2,∴AB2+BC2=2AB2,∴BC2=AB2,∵AB>0,BC>0,∴AB=BC.(2)过C作CF⊥BE于F.∵BE⊥AD,CF⊥BE,CD⊥AD,∴∠FED=∠CFE=∠D=90°,∴四边形CDEF是矩形.∴CD=EF.∵∠ABE+∠BAE=90°,∠ABE+∠CBF=90°,∴∠BAE=∠CBF,∴在△BAE与△CBF中∴∠AEB=∠BFC ∠BAE=∠CBF AB=BC,∴△BAE≌△CBF.(AAS)∴AE=BF.∴BE=BF+EF=AE+CD.【点评】此题主要考查了勾股定理的应用以及三角形的全等证明,根据已知得出四边形CDEF是矩形以及△BAE≌△CBF是解决问题的关键.【变式7-1】已知AD是△ABC的中线,∠C=90°,DE⊥AB于点E,试说明AC2=AE2﹣BE2.【分析】根据直角三角形的性质和勾股定理可得AE2﹣BE2=(AD2﹣DE2)﹣(BD2﹣DE2)=AD2﹣BD2=AD2﹣CD2=AC2,从而证明结论.【解答】证明:∵AD是△ABC的中线,∴BD=CD.∵∠C=90°,DE⊥AB于E,∴AE2﹣BE2=(AD2﹣DE2)﹣(BD2﹣DE2)=AD2﹣BD2=AD2﹣CD2=AC2.故AC2=AE2﹣BE2.【点评】考查了直角三角形的性质和勾股定理,注意线段相互间的转化.【变式7-2】已知,如图,△ABC中,AB>AC,AD为BC边上的高,M是AD边上任意一点.求证:AB2﹣AC2=MB2﹣MC2.。

勾股定理典型例题详解及练习(附答案)

勾股定理典型例题详解及练习(附答案)

典型例题知识点一、直接应用勾股定理或勾股定理逆定理例1:如图,在单位正方形组成的网格图中标有AB、CD、EF、GH四条线段,其中能构成一个直角三角形三边的线段是()A. CD、EF、GHB. AB、EF、GHC. AB、CD、GHD. AB、CD、EF勾股定理说到底是一个等式,而含有未知数的等式就是方程。

所以,在利用勾股定理求线段的长时常通过解方程来解决。

勾股定理表达式中有三个量,如果条件中只有一个已知量,必须设法求出另一个量或求出另外两个量之间的关系,这一点是利用勾股定理求线段长时需要明确的思路。

;方程的思想:通过列方程(组)解决问题,如:运用勾股定理及其逆定理求线段的长度或解决实际问题时,经常利用勾股定理中的等量关系列出方程来解决问题等。

例3:一场罕见的大风过后,学校那棵老杨树折断在地,此刻,张老师正和占明、清华、绣亚、冠华在楼上凭栏远眺。

清华开口说道:“老师,那棵树看起来挺高的。

”“是啊,有10米高呢,现在被风拦腰刮断,可惜呀!”“但站立的一段似乎也不矮,有四五米高吧。

”冠华兴致勃勃地说。

张老师心有所动,他说:“刚才我跑过时用脚步量了一下,发现树尖距离树根恰好3米,你们能求出杨树站立的那一段的高度吗”占明想了想说:“树根、树尖、折断处三点依次相连后构成一个直角三角形。

”'“勾股定理一定是要用的,而且不动笔墨恐怕是不行的。

”绣亚补充说。

几位男孩子走进教室,画图、计算,不一会就得出了答案。

同学们,你算出来了吗思路分析:1)题意分析:本题考查勾股定理的应用2)解题思路:本题关键是认真审题抓住问题的本质进行分析才能得出正确的解答/常通过作辅助线构造直角三角形将它们转化为直角三角形问题等。

解题后的思考:分类讨论思想是解题时常用的一种思想方法,同学们如果掌握了这种方法,可以使思维的条理性、缜密性、灵活性得到培养,才能在解题中真正做到不重不漏。

知识点三、勾股定理及其逆定理的正逆混用例6:(1)图甲是由四个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成的一个大正方形。

勾股定理经典应用例题解析

勾股定理经典应用例题解析

勾股定理经典应用例题解析嘿,朋友!想象一下,你正在装修你的梦想小屋,突然遇到了一个棘手的问题——计算房间的斜对角长度。

这时候,神奇的勾股定理就派上用场啦!就说小明吧,他是个对数学充满好奇的初中生。

有一天,学校组织活动,要搭建一个临时的舞台。

老师把测量舞台斜对角长度的任务交给了小明所在的小组。

小明和小伙伴们兴冲冲地来到场地,看着眼前的长方形舞台区域,有点不知所措。

“这可咋算呀?”小组里的小胖挠着头嘟囔着。

小明眼睛一亮,说:“咱们可以用勾股定理呀!”其他小伙伴一脸懵,“啥是勾股定理?”小明耐心地解释:“你们看,这个舞台的两条直角边,假设一条是 3 米,一条是 4 米,根据勾股定理,斜边的平方就等于两条直角边的平方和,那斜边长度的平方就是 3 的平方加上 4 的平方,也就是 9 加 16 等于 25 ,所以斜边长度就是 5 米啦。

”小伙伴们恍然大悟,“哇,原来这么神奇!”再比如,李叔叔是个建筑工人,有一次他在盖房子的时候,需要确定房梁的长度。

这房梁所在的位置恰好构成了一个直角三角形。

李叔叔拿着卷尺,嘴里念叨着勾股定理,很快就算出了长度,工地上的人都对他竖起了大拇指。

咱们在日常生活中,勾股定理的应用简直无处不在。

你想想,你要在院子里围个直角三角形的篱笆,是不是得知道斜边多长,好准备材料呀?或者你要设计一个斜着摆放的书架,不也得用勾股定理算算尺寸嘛?这不就像我们走路需要知道方向,吃饭需要拿筷子一样,勾股定理就是我们解决这类几何问题的得力助手。

它就像是一把神奇的钥匙,能帮我们打开很多看似复杂的几何谜题的大门。

朋友,你说勾股定理是不是超级实用?它可真是数学世界里的大宝贝,让我们能轻松搞定那些让人头疼的长度计算问题。

所以呀,一定要好好掌握勾股定理,让它为我们的生活服务!。

专题04 勾股定理常考压轴题汇总(解析版)

专题04 勾股定理常考压轴题汇总(解析版)

专题04勾股定理常考压轴题汇总一.选择题(共23小题)1.我国汉代数学家赵爽证明勾股定理时创制了一幅“勾股圆方图”,后人称之为“赵爽弦图”,它是由4个全等的直角三角形和一个小正方形组成一个大正方形.如图,直角三角形的直角边长为a、b,斜边长为c.若b﹣a=2,c=10,则a+b的值为()A.12B.14C.16D.18【答案】B【解答】解:由图可得,a2+b2=c2,∴且a、b均大于0,解得,∴a+b=6+8=14,故选:B.2.如图,长方体的长为3,宽为2,高为4,一只蚂蚁从点A出发,沿长方体表面到点B处吃食物,那么它爬行最短路程是()A.B.C.D.【答案】B【解答】解:第一种情况:把我们所看到的前面和上面组成一个平面,则这个长方形的长和宽分别是6和3,则所走的最短线段是=3;第二种情况:把我们看到的左面与上面组成一个长方形,则这个长方形的长和宽分别是5和4,所以走的最短线段是=;第三种情况:把我们所看到的前面和右面组成一个长方形,则这个长方形的长和宽分别是7和2,所以走的最短线段是=;三种情况比较而言,第二种情况最短.所以它需要爬行的最短路线的长是,故选:B.3.如图,以Rt△ABC的三条边作三个正三角形,则S1、S2、S3、S4的关系为()A.S1+S2+S3=S4B.S1+S2=S3+S4C.S1+S3=S2+S4D.不能确定【答案】C【解答】解:如图,设Rt△ABC的三条边AB=c,AC=b,BC=a,∵△ACG,△BCH,△ABF是等边三角形,∴S1=S△ACG﹣S5=b2﹣S5,S3=S△BCH﹣S6=a2﹣S6,∴S1+S3=(a2+b2)﹣S5﹣S6,∵S2+S4=S△ABF﹣S5﹣S6=c2﹣S5﹣S6,∵c2=a2+b2,∴S1+S3=S2+S4,故选:C.4.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,以△ABC的各边为边作三个正方形,点G落在HI 上,若AC+BC=6,空白部分面积为10.5,则AB的长为()A.3B.C.2D.【答案】B【解答】解:∵四边形ABGF是正方形,∴∠FAB=∠AFG=∠ACB=90°,∴∠FAC+∠BAC=∠FAC+∠ABC=90°,∴∠FAC=∠ABC,在△FAM与△ABN中,,∴△FAM≌△ABN(ASA),=S△ABN,∴S△F AM=S四边形FNCM,∴S△ABC∵在△ABC中,∠ACB=90°,∴AC2+BC2=AB2,∵AC+BC=6,∴(AC+BC)2=AC2+BC2+2AC•BC=36,∴AB2+2AC•BC=36,=10.5,∵AB2﹣2S△ABC∴AB2﹣AC•BC=10.5,∴3AB2=57,解得AB=或﹣(负值舍去).故选:B.5.已知,如图长方形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,则△ABE的面积为()A.3cm2B.4cm2C.6cm2D.12cm2【答案】C【解答】解:将此长方形折叠,使点B与点D重合,∴BE=ED.∵AD=9cm=AE+DE=AE+BE.∴BE=9﹣AE,根据勾股定理可知AB2+AE2=BE2.解得AE=4.∴△ABE的面积为3×4÷2=6.故选:C.6.如图,阴影部分表示以Rt△ABC的各边为直径向上作三个半圆所组成的两个新月形,面积分别记作S1和S2.若S1+S2=7,AC=3,则BC长是()A.3.5B.C.4D.5【答案】B【解答】解:以AC为直径的半圆的面积=×π×=π,同理:以BC为直径的半圆的面积=π,以AB为直径的半圆的面积=π,∴S1+S2=π+π+△ABC的面积﹣π,∵∠ACB=90°,∴AC2+BC2=AB2,∴S1+S2=△ABC的面积=AC•BC=7,∵AC=3,∴BC=.故选:B.7.如图,在长方体ABCD﹣EFGH盒子中,已知AB=4cm,BC=3cm,CG=5cm,长为10cm 的细直木棒IJ恰好从小孔G处插入,木棒的一端I与底面ABCD接触,当木棒的端点Ⅰ在长方形ABCD内及边界运动时,GJ长度的最小值为()A.(10﹣5)cm B.3cm C.(10﹣4)cm D.5cm【答案】A【解答】解:当GI最大时,GJ最小,当I运动到点A时,GI最大,此时GI=cm,而AC2=AB2+BC2=42+32=25,∴GI===5(cm),∴GJ长度的最小值为(10﹣5)cm.故选:A.8.勾股定理是几何中的一个重要定理,在我国古算书《周髀算经》中就有“若勾三,股四,则弦五”的记载.如图1是由边长相等的小正方形和直角三角形构成的,可以用其面积关系验证勾股定理.图2是由图1放入长方形内得到的,∠BAC=90°,AB=6,BC=10,点D,E,F,G,H,I都在长方形KLMJ的边上,则长方形KLMJ的面积为()A.420B.440C.430D.410【答案】B【解答】解:如图,延长AB交KL于P,延长AC交LM于Q,由题意得,∠BAC=∠BPF=∠FBC=90°,BC=BF,∴∠ABC+∠ACB=90°=∠PBF+∠ABC,∴∠ACB=∠PBF,∴△ABC≌△PFB(AAS),同理可证△ABC≌△QCG(AAS),∴PB=AC=8,CQ=AB=6,∵图2是由图1放入长方形内得到,∴IP=8+6+8=22,DQ=6+8+6=20,∴长方形KLMJ的面积=22×20=440.故选:B.9.国庆假期间,妍妍与同学去玩寻宝游戏,按照藏宝图,她从门口A处出发先往东走9km,又往北走3km,遇到障碍后又往西走7km,再向北走2km,再往东走了4km,发现走错了之后又往北走1km,最后再往西走了1km,就找到了宝藏,则门口A到藏宝点B的直线距离是()A.3km B.10km C.6km D.km【答案】D【解答】解:过点B作BC⊥AC,垂足为C.观察图形可知AC=9﹣7+4﹣1=5(km),BC=3+2+1=6(km),在Rt△ACB中,AB=(km).答:门口A到藏宝点B的直线距离是km,故选:D.10.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,AB=9,BC=6,则BD的长为()A.3B.4C.5D.6【答案】B【解答】解:∵∠ACB=90°,AB=9,BC=6,∴,∵,∴AC•BC=AB•CD,,,∵CD⊥AB,∴∠CDB=90°,∴,故选:B.11.如图,某小区有一块长方形花圃,为了方便居民不用再走拐角,打算用瓷砖铺上一条新路,居民走新路比走拐角近()A.2m B.3m C.3.5m D.4m【答案】D【解答】解:根据勾股定理求得,AB==10(m),∴AC+BC﹣AB=6+8﹣10=4(m),故选:D.12.如图,是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图,它是由四个全等的直角三角形围成的,若AC=12,BC=7,将四个直角三角形中边长为12的直角边分别向外延长一倍,得到如图所示的“数学风车”,则这个风车的外围周长是()A.148B.100C.196D.144【答案】A【解答】解:设将CA延长到点D,连接BD,根据题意,得CD=12×2=24,BC=7,∵∠BCD=90°,∴BC2+CD2=BD2,即72+242=BD2,∴BD=25,∴AD+BD=12+25=37,∴这个风车的外围周长是37×4=148.故选:A.13.如图,四边形ABCD中,AD⊥CD于点D,BC=2,AD=8,CD=6,点E是AB的中点,连接DE,则DE的最大值是()A.5B.C.6D.【答案】C【解答】解:如图,连接AC,取AC的中点为M,连接DM、EM,∵AD⊥CD,∴∠ADC=90°,∵AD=8,CD=6,∴AC=,∵M是AC的中点,∴DM=AC=5,∵M是AC的中点,E是AB的中点,∴EM是△ABC的中位线,∵BC=2,∴EM=BC=1,∵DE≤DM+EM(当且仅当点M在线段DE上时,等号成立),∴DE≤6,∴DE的最大值为6.故选:C.14.如图,长为8cm的橡皮筋放置在数轴上,固定两端A和B,然后把中点C垂直向上拉升3cm到D点,则橡皮筋被拉长了()A.2cm B.3cm C.4cm D.1cm【答案】A【解答】解:∵点C为线段AB的中点,∴AC=AB=4cm,在Rt△ACD中,CD=3cm;根据勾股定理,得:AD==5(cm);∵CD⊥AB,∴∠DCA=∠DCB=90°,在△ADC和△BDC中,,∴△ADC≌△BDC(SAS),∴AD=BD=5cm,∴AD+BD﹣AB=2AD﹣AB=10﹣8=2(cm);∴橡皮筋被拉长了2cm.故选:A.15.如图的数轴上,点A,C对应的实数分别为1,3,线段AB⊥AC于点A,且AB长为1个单位长度,若以点C为圆心,BC长为半径的弧交数轴于0和1之间的点P,则点P表示的实数为()A.B.C.D.【答案】A【解答】解:由题意可得∠BAC=90°,AB=1,AC=3﹣1=2,则CB==,那么点P表示的实数为3﹣,故选:A.16.“四千年来,数学的道理还是相通的”.运用祖冲之的出入相补原理也可证明勾股定理.若图中空白部分的面积是11,整个图形(连同空白部分)的面积是25,则大正方形的边长是()A.B.C.D.【答案】D【解答】解:如下图,设图中直角三角形的两条直角边长分别为a、b,斜边为c,∵图中空白部分的面积是11,整个图形(连同空白部分)的面积是25,∴可有,解得c2=18,解得或(不合题意,舍去),∴大正方形的边长是.故选:D.17.如图所示的一段楼梯,高BC是3米,斜边AB长是5米,现打算在楼梯上铺地毯,至少需要地毯的长度为()A.5米B.6米C.7米D.8米【答案】C【解答】解:∵△ABC是直角三角形,BC=3m,AB=5m∴AC==4(m),∴如果在楼梯上铺地毯,那么至少需要地毯为AC+BC=7米,故选:C.18.勾股定理是人类早期发现并证明的重要数学定理之一,是数形结合的重要细带.数学家欧几里得利用如图验证了勾股定理.以直角三角形ABC的三条边为边长向外作正方形ACKJ,正方形ABFE,正方形BCIH,连接AH.CF,具中正方形BCIH面积为1,正方形ABFE面积为5,则以CF为边长的正方形面积为()A.4B.5C.6D.10【答案】D【解答】解:过点C作CM⊥EF于点M,交AB于点N,∵正方形ABFE面积为5,正方形BCIH面积为1,∴CN⊥AB,BC=1,AB=MN=,BN=FN,∵△ABC是直角三角形,∠ACB=90°,∴AC===2,∴,即=CN,∴CN=,∴BN=FM===,∴CM=CN+MN==,∴CF=10,∴以CF为边长的正方形面积为10.故选:D.19.如图,Rt△ABC中,∠C=90°.分别以AB、AC、BC为边在AB的同侧作正方形ABEF、ACPQ、BCMN.四块阴影部分的面积如图所示分别记为S、S1、S2、S3,若S=10,则S1+S2+S3等于()A.10B.15C.20D.30【答案】C【解答】解:如图,过E作BC的垂线交ED于D,连接EM.在△ACB和△BDE中,∠ACB=∠BDE=90°,∠CAB=∠EBD,AB=BD,∴△ACB≌△BND(AAS),同理,Rt△GDE≌Rt△HCB,∴GE=HB,∠EGD=∠BHC,∴FG=EH,∴DE=BC=CM,∵DE∥CM,∴四边形DCME是平行四边形,∵∠DCM=90°,∴四边形DCME是矩形,∴∠EMC=90°,∴E、M、N三点共线,∵∠P=∠EMH=90°,∠PGF=∠DGE=∠BHC=∠EHM,∴△PGF≌△MHE(AAS),∵图中S1=S Rt△EMH,S△BHC=S△EGD,∴S1+S3=S Rt△ABC.S2=S△ABC,∴S1+S2+S3=Rt△ABC的面积×2=20.故选:C.20.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,分别以AB、AC、BC为直径向外作半圆,它们的面积分别记作S1、S2、S3,若S1=25,S3=16,则S2为()A.9B.11C.32D.41【答案】A【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,∴AB2=AC2+BC2.∵S1=(AB)2π=AB2=25,∴AB2=25×.同理BC2=16×.∴AC2=AB2﹣BC2=25×﹣16×=9×.∴S1=(AC)2π=AC2=×9×=9.故选:A.21.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,分别以AB、AC、BC为边在AB的同侧作正方形ABEF、ACPQ、BDMC,记四块阴影部分的面积分别为S1、S2、S3、S4.若已知S△ABC=S,则下列结论:①S4=S;②S2=S;③S1+S3=S2;④S1+S2+S3+S4=2.5S.其中正确的结论是()A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④【答案】A【解答】解:由题意有Rt△EBD≌Rt△ABC,∴S4=S;故①正确;过F作AM的垂线交AM于N,由题意,得Rt△ANF≌Rt△ABC,Rt△NFK≌Rt△CAT,所以S2=S,故②正确;连接FP,FQ,由题意,可得△AQF≌△ACB,则F,P,Q三点共线,由Rt△NFK≌Rt△CAT可得Rt△FPT≌Rt△EMK,∴S3=S△FPT,可得Rt△AQF≌Rt△ACB,∴S1+S3=S Rt△AQF=S,故③正确;S1+S2+S3+S4=(S1+S3)+S2+S4+S Rt△ABC+S Rt△ABC=S Rt△ABC×3=S Rt△ABC=3S,故④不正确.故选:A.22.如图,有一个水池,水面是一边长为10尺的正方形,在水池正中央有一根芦苇,它高出水面1尺.如果把这根芦苇拉向水池一边,它的顶端恰好到达池边的水面,这根芦苇的长度为()尺.A.10B.12C.13D.14【答案】C【解答】解:设水深为x尺,则芦苇长为(x+1)尺,根据勾股定理得:x2+()2=(x+1)2,解得:x=12,芦苇的长度=x+1=12+1=13(尺),答:芦苇长13尺.故选:C.23.将四个全等的直角三角形作为叶片按图1摆放成一个风车形状,形成正方形ABCD和正方形EFGH.现将四个直角三角形的较长直角边分别向外延长,且A′E=ME.B′F =NF,C′G=PG,D′H=HQ,得到图2所示的“新型数学风车”的四个叶片,即△A′EF,△B′FG,△C′CH.△D′HE.若FM平分∠BFE,正方形ABCD和正方形EFGH 的边长比为1:5.若”新型数学风车”的四个叶片面积和是m,则正方形EFCH的面积是()A.B.C.3m D.【答案】B【解答】解:∵将四个全等的直角三角形作为叶片按图1摆放成一个风车形状,形成正方形ABCD和正方形EFCH.正方形ABCD和正方形EFGH的边长比为1:5.∴设正方形ABCD的边长为a,则正方形EFGH的边长为5a,设AE=BF=CG=DH=x,在△BEF中,BE2+BF2=EF2,即(x+a)2+x2=(5a)2,x2+ax﹣12a2=0,(x+4a)(x﹣3a)=0,x=﹣4a(舍去)或x=3a,∴BE=4a,BF=3a,EF=5a,∵FM平分∠BFE,∴△EMF边EF上的高为BM,+S△MBF=S△BEF,则S△BMF即,∴,∴BM=,∵A'E=ME=BE﹣BM=4a﹣a,若”新型数学风车”的四个叶片面积和是m,=S△EF A'=m,∴S△EMF∴,∴a m,∴a=∴EF=5a=,=EF=,∴S正方形EFCH故选:B.二.填空题(共14小题)24.如图①,四个全等的直角三角形与一个小正方形,恰好拼成一个大正方形,这个图形是由我国汉代数学家赵爽在为《周髀算经》作注时给出的,人们称它为“赵爽弦图”.如果图①中的直角三角形的长直角边为7cm,短直角边为3cm,连结图②中四条线段得到如图③的新图案,则图③中阴影部分的周长为32cm.【答案】32.【解答】解:由题意得:BD=7cm,AB=CD=3cm,∴BC=7﹣3=4(cm),由勾股定理得:AC==5(cm),∴阴影的周长=4(AB+AC)=4×(3+5)=32(cm).故答案为:32.25.如图,在△ABC中,已知:∠ACB=90°,AB=10cm,AC=6cm,动点P从点B出发,沿射线BC以1cm/s的速度运动,设运动的时间为t秒,连接PA,当△ABP为等腰三角形时,t的值为16或10或.【答案】16或10或.【解答】解:在△ABC中,∠ACB=90°,由勾股定理得:BC=cm,∵△ABP为等腰三角形,当AB=AP时,则BP=2BC=16cm,即t=16;当BA=BP=10cm时,则t=10;当PA=PB时,如图:设BP=PA=x cm,则PC=(8﹣x)cm,在Rt△ACP中,由勾股定理得:PC2+AC2=AP2,∴(8﹣x)2+62=x2,解得x=,∴t=.综上所述:t的值为16或10或.故答案为:16或10或.26.如图,点M,N把线段AB分割成AM,MN和BN,若以AM,MN,BN为边的三角形是一个直角三角形,则称点M,N是线段AB的“勾股分割点”.已知点M,N是线段AB的“勾股分割点”,若AM=4,MN=5,则斜边BN的长为.【答案】.【解答】解:当BN为最大线段时,∵点M,N是线段AB的勾股分割点,∴BN===,故答案为:.27.对角线互相垂直的四边形叫做“垂美”四边形,现有如图所示“垂美”四边形ABCD,对角线AC,BD交于点O,若AB=6,CD=10,则AD2+BC2=136.【答案】136.【解答】解:∵BD⊥AC,∴∠COB=∠AOB=∠AOD=∠COD=90°,∴BO2+CO2=CB2,OB2+OA2=AB2=36,OA2+OD2=AD2,OC2+OD2=CD2=100,∴BO2+CO2+OA2+OB2=36+100,∴AD2+CB2=BO2+CO2+OA2+OB2=136;故答案为:136.28.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A、C的坐标分别为(30,0)(0,12),点D是OA的中点,点P在BC上运动,当△ODP是腰长为15的等腰三角形时,点P 的坐标为(9,12)或(3,12)或(24,12).【答案】(9,12)或(6,12)或(24,12).【解答】解:由题意,当△ODP是腰长为15的等腰三角形时,有三种情况:(1)如答图①所示,PD=OD=15,点P在点D的左侧.过点P作PE⊥x轴于点E,则PE=12.在Rt△PDE中,由勾股定理得:DE===9,∴OE=OD﹣DE=15﹣9=6,∴此时点P坐标为(6,12);(2)如答图②所示,OP=OD=15.过点P作PE⊥x轴于点E,则PE=4.在Rt△POE中,由勾股定理得:OE===9,∴此时点P坐标为(9,12);(3)如答图③所示,PD=OD=5,点P在点D的右侧.过点P作PE⊥x轴于点E,则PE=4.在Rt△PDE中,由勾股定理得:DE===9,∴OE=OD+DE=15+9=24,∴此时点P坐标为(24,12).综上所述,点P的坐标为:(9,12)或(6,12)或(24,12);故答案为:(9,12)或(6,12)或(24,12).29.《勾股》中记载了这样一个问题:“今有开门去阃(kǔn)一尺不合2寸,问门广几何?”意思是:如图推开两扇门(AD和BC),门边沿D,C两点到门槛AB的距离是1尺(1尺=10寸),两扇门的间隙CD为2寸,则门槛AB长为101寸.【答案】101.【解答】解:设OA=OB=AD=BC=r寸,如图,过D作DE⊥AB于点E,则DE=10寸,OE=CD=1(寸),AE=(r﹣1)寸,在Rt△ADE中,由勾股定理得:AE2+DE2=AD2,即(r﹣1)2+102=r2,解得:r=50.5,∴2r=101,即门槛AB长为101寸,故答案为:101.30.如图,在某次军事演习中,舰艇1号在指挥中心(O处)北偏西30°的A处,舰艇2号在指挥中心南偏东60°的B处,并且OA=OB.接到行动指令后,舰艇1号向正东方向以60海里/小时的速度前进,舰艇2号沿北偏东60°的方向以m海里/小时的速度前进.1.5小时后,指挥中心观测到两舰艇分别到达点E,F处,若∠EOF=75°,EF=210海里,则m的值为80.【答案】80.【解答】解:延长AE、BF相交于点C,∵∠AOB=30°+90°+30°=150°,∠EOF=75°,∴∠EOF=∠AOB,又∵OA=OB,∠OAC+∠OBC=(90°﹣30°)+(60°+60°)=180°,延长FB至D,使BD=AE,连接OD,∵∠OBD=∠OBC,∴.∠OBD=∠A,∴△OBD≌△OAE(SAS),∴OD=OE,∠BOD=∠AOE,∵∠EOF=∠AOB=∠EOD,∴.∠EOF=∠DOF,又∵OF=OF,∴△EOF≌△DOF(SAS),∴EF=AE+BF,即EF=1.5×(60+m)=210.解得m=80.故答案为:80.31.如图是中国古代数学家赵爽用来证明勾股定理的弦图的示意图,它是由四个全等的直角三角形和一个小正方形EFGH组成,恰好拼成一个大正方形ABCD.连结EG并延长交BC于点M.若AB=5,EF=1,则GM的长为.【解答】解:由图可知∠AED=90°,AB=5,EF=1,∵大正方形ABCD是由四个全等的直角三角形和一个小正方形EFGH组成,故AE=BF=GC=DH,设DE=x,则在Rt△AED中,AD=AB=5,AE=1+x,根据勾股定理,得AD2=DE2+AE2,即52=x2+(1+x)2,解得:x1=3,x2=﹣4(舍去).过点M作MN⊥FB于点N,如图所示.∵四边形EFGH为正方形,EG为对角线,∴△EFG为等腰直角三角形,∴∠EGF=∠NGM=45°,故△GNM为等腰直角三角形.设GN=NM=a,则NB=GB﹣GN=3﹣a,∵MN∥AF,∴△BMN∽△BAF,∴=,将MN=a,AF=3,BN=3﹣a,BF=4代入,得=,解得a=,∴MN=GN=,在Rt△MGN中,由勾股定理,得GM===.32.如图,铁路上A、D两点相距25千米,B,C为两村庄,AB⊥AD于A,CD⊥AD于D,已知AB=15km,CD=10km,现在要在铁路AD上建一个土特产品收购站P,使得B、C 两村到P站的距离相等,则P站应建在距点A10千米.【答案】10.【解答】解:设AP=x千米,则DP=(25﹣x)千米,∵B、C两村到P站的距离相等,∴BP=PC.在Rt△APB中,由勾股定理得BP2=AB2+AP2,在Rt△DPC中,由勾股定理得PC2=CD2+PD2,∴AB2+AP2=CD2+PD2,又∵AB=15km,CD=10km,∴152+x2=102+(25﹣x)2,∴x=10.故答案为:10.33.如图,圆柱形玻璃杯高为14cm,底面周长为32cm,在杯内壁离杯底5cm的点B处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿3cm与蜂蜜相对的点A处,则蚂蚁从外壁A处到内壁B处的最短距离为20cm(杯壁厚度不计).【答案】见试题解答内容【解答】解:如图:将杯子侧面展开,作A关于EF的对称点A′,连接A′B,则A′B即为最短距离,A′B===20(cm).故答案为20.34.如图,在△ABC中,AB=AC=10,BC=12,AD=8,AD⊥BC.若P、Q分别是AD和AC上的动点,则PC+PQ的最小值是.【答案】.【解答】解:如图,连接BP,在△ABC中,AB=AC=10,BC=12,AD=8,∴BD=DC,∴BP=PC,∴PC+PQ=BP+PQ=BQ,∴当B,P,Q共线时,PC+PQ的值最小,∴当BQ⊥AC时,BQ的值最小,令AQ'=a,则CQ'=10﹣a,∵BQ'⊥AC,∴AB2﹣AQ'2=BC2﹣CQ'2,即102﹣a2=122﹣(10﹣a)2,解得a=,∴BQ'==,∴PC+PQ的最小值为,故答案为:.35.如图,在△ABC中,∠ABC=45°,AB=,AC=6,BC>4,点E,F分别在BC,AC边上,且AF=CE,则AE+BF的最小值为2.【答案】2.【解答】解:过A点作AG∥BC,截取AG=AC,连接FG,BG,过B作BR⊥AG,交AG的反向延长线于R,则∠RBC=∠BRA=90°,∴∠GAF=∠ACE,在△AFG和△CEA中,,∴△AFG≌△CEA(SAS),∴GF=AE,∴AE+BF的最小值,即为BG的长,∵∠ABC=45°,∴∠RAB=∠EBA=45°,∵AB=4,∴BR=AR=4,∵AC=6,∴AG=AC=6,∴RG=AR+AG=4+6=10,∴BG===2,即AE+BF的最小值为2.故答案为:2.36.如图,在△ABC中,AB=9cm,AC=12cm,BC=15cm,M是BC边上的动点,MD⊥AB,ME⊥AC,垂足分别是D、E,线段DE的最小值是cm.【答案】.【解答】解:∵在△ABC中,AB=9cm,AC=12cm,BC=15cm,∴BC2=AB2+AC2,∴∠A=90°,∵MD⊥AB,ME⊥AC,∴∠A=∠ADM=∠AEM=90°,∴四边形ADME是矩形,∴DE=AM,当AM⊥BC时,AM的长最短,根据三角形的面积公式得:AB•AC=BC•AM,∴9×12=15AM,AM=,即DE的最小值是cm.故答案为:.37.如图,Rt△ABC中,.点P为△ABC内一点,PA2+PC2=AC2.当PB的长度最小时,△ACP的面积是.【答案】.【解答】解:如图所示,取AC中点O,连接PO,BO,∵PA2+PC2=AC2,∴∠APC=90°,∴,∵BP+OP≥OB,∴当B、P、O三点共线时BP+OP有最小值,即此时BP有最小值,∵∠ACB=90°,∴,∴BP=BO﹣OP=2,∴BP=PO,又∠ACB=90°,∴PC=BO=2,∴PC=PO=CO,∴△OPC是等边三角形,∴∠PCO=60°,∠PAC=30°∴AP==2,∴,故答案为:.三.解答题(共4小题)38.如图,∠AOB=90°,OA=9cm,OB=3cm,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?【答案】见试题解答内容【解答】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=CA.设AC为x,则OC=9﹣x,由勾股定理得:OB2+OC2=BC2,又∵OA=9,OB=3,∴32+(9﹣x)2=x2,解方程得出x=5.∴机器人行走的路程BC是5cm.39.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=10cm,AC=6cm,动点P从B出发沿射线BC以1cm/s的速度运动,设运动时间为t(s).(1)求BC边的长.(2)当△ABP为等腰三角形时,求t的值.【答案】或10或16.【解答】解:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=10cm,AC=6cm,∴BC=,当AP=BP时,如图1,则AP=t,PC=BC﹣BP=8﹣t,在Rt△ACP中,AC2+CP2=AP2,∴62+(8﹣t)2=t2,解得t=;当AB=BP时,如图2,则BP=t=10;当AB=AP时,如图3,则BP=2BC;∴t=2×8=16,综上,t的值为或10或16.40.今年第6号台风“烟花”登陆我国沿海地区,风力强,累计降雨量大,影响范围大,有极强的破坏力.如图,台风“烟花”中心沿东西方向AB由A向B移动,已知点C为一海港,且点C与直线AB上的两点A、B的距离分别为AC=300km,BC=400km,又AB =500km,经测量,距离台风中心260km及以内的地区会受到影响.(1)海港C受台风影响吗?为什么?(2)若台风中心的移动速度为28千米/时,则台风影响该海港持续的时间有多长?【答案】(1)海港C受台风影响,理由见解答过程;(2)台风影响该海港持续的时间为小时.【解答】解:(1)海港C受台风影响,理由:∵AC=300km,BC=400km,AB=500km,∴AC2+BC2=AB2,∴△ABC是直角三角形,∠ACB=90°;过点C作CD⊥AB于D,∵△ABC是直角三角形,∴AC×BC=CD×AB,∴300×400=500×CD,∴CD=240(km),∵以台风中心为圆心周围260km以内为受影响区域,∴海港C受台风影响;(2)当EC=260km,FC=260km时,正好影响C港口,∵ED=(km),∴EF=2ED=200km,∵台风的速度为28千米/小时,∴200÷28=(小时).答:台风影响该海港持续的时间为小时.41.请阅读下列材料:已知:如图(1)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D、E分别为线段BC上两动点,若∠DAE=45°.探究线段BD、DE、EC三条线段之间的数量关系.小明的思路是:把△AEC绕点A顺时针旋转90°,得到△ABE′,连接E′D,使问题得到解决.请你参考小明的思路探究并解决下列问题:(1)猜想BD、DE、EC三条线段之间存在的数量关系式,直接写出你的猜想;(2)当动点E在线段BC上,动点D运动在线段CB延长线上时,如图(2),其它条件不变,(1)中探究的结论是否发生改变?请说明你的猜想并给予证明;(3)已知:如图(3),等边三角形ABC中,点D、E在边AB上,且∠DCE=30°,请你找出一个条件,使线段DE、AD、EB能构成一个等腰三角形,并求出此时等腰三角形顶角的度数.【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)DE2=BD2+EC2;(2)关系式DE2=BD2+EC2仍然成立.证明:将△ADB沿直线AD对折,得△AFD,连FE∴△AFD≌△ABD,∴AF=AB,FD=DB,∠FAD=∠BAD,∠AFD=∠ABD,又∵AB=AC,∴AF=AC,∵∠FAE=∠FAD+∠DAE=∠FAD+45°,∠EAC=∠BAC﹣∠BAE=90°﹣(∠DAE﹣∠DAB)=45°+∠DAB,∴∠FAE=∠EAC,又∵AE=AE,∴△AFE≌△ACE,∴FE=EC,∠AFE=∠ACE=45°,∠AFD=∠ABD=180°﹣∠ABC=135°∴∠DFE=∠AFD﹣∠AFE=135°﹣45°=90°,∴在Rt△DFE中,DF2+FE2=DE2,即DE2=BD2+EC2;解法二:将△EAC绕点A顺时针旋转90°得到△TAB.连接DT.∴∠ABT=∠C=45°,AT=AE,∠TAE=90°,∵∠ABC=45°,∴∠TBC=∠TBD=90°,∵∠DAE=45°,∴∠DAT=∠DAE,∵AD=AD,∴△DAT≌△DAE(SAS),∴DT=DE,∵DT2=DB2+EC2,∴DE2=BD2+EC2;(3)当AD=BE时,线段DE、AD、EB能构成一个等腰三角形.如图,与(2)类似,以CE为一边,作∠ECF=∠ECB,在CF上截取CF=CB,可得△CFE≌△CBE,△DCF≌△DCA.∴AD=DF,EF=BE.∴∠DFE=∠1+∠2=∠A+∠B=120°.若使△DFE为等腰三角形,只需DF=EF,即AD=BE,∴当AD=BE时,线段DE、AD、EB能构成一个等腰三角形,且顶角∠DFE为120°.。

勾股定理经典题型讲解

勾股定理经典题型讲解
答:梯子底端B也外移约0.77米.
我国古代数学著作《九章算术》中的一个问题,原文是:今有 方池一丈,葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐,水 深、葭长各几何?请用学过的数学知识回答这个问题.
译:有一个水池,水面是一个边 长为10尺的正方形,在水池正中 央有一根芦苇,它高出水面一尺. 如果把这根芦苇拉向水池一边的 中点,它的顶端恰好到达池边的 水面.这个水池的深度与这根芦 苇的长度分别是多少?
是( C ) 3 4 π2
A.3 1π B.3 2 C. 2
D.3 1 π2
解析:把圆柱侧面展开,展开图如图所示,点A、C的最短距离
为线段AC的长.在Rt△ADC中,∠ADC=90°,CD=AB=3,AD
为底面半圆弧长,AD=1.5π,所以AC= 32 (3π )2 3 4 π2 ,
2
2
故选:C.
在Rt△ABC中, ∠C=90°. (1)若a:b=1:2 ,c=5,求a;(2)若b=15,∠A=30°,求a,c.
解:(1)设a=x,b=2x,根据勾股定理建立方程得
x2+(2x)2=52, 解得
x (5 舍去)
(2)
因此设a=x,c=2x,根据勾股定理建立方程得 (2x)2-x2=152,
(结果取整数).
解: AB BC2 AC2
602 202 40 2
≈57(m).
四.勾股定理解决线段移动问题
如图,一架2.6米长的梯子AB 斜靠在一竖直的墙 AO上,这时AO 为2.4米. (1)求梯子的底端B距墙角O多少米? (2)如果梯子的顶端A沿墙下滑0.5 米,那么梯子底端B也外移0.5米吗?
勾股定理经典题型讲解
一.利用勾股定理求直角三角形的边长
如图,在Rt△ABC中, ∠C=90°.

勾股定理经典例题(全解版)

勾股定理经典例题(全解版)

类型一:勾股定理的直接用法1、在Rt△ABC中,∠C=90°(1)已知a=6, c=10,求b, (2)已知a=40,b=9,求c; (3)已知c=25,b=15,求a.思路点拨:写解的过程中,一定要先写上在哪个直角三角形中,注意勾股定理的变形使用。

解析:(1) 在△ABC中,∠C=90°,a=6,c=10,b=(2) 在△ABC中,∠C=90°,a=40,b=9,c=(3) 在△ABC中,∠C=90°,c=25,b=15,a=举一反三【变式】:如图∠B=∠ACD=90°, AD=13,CD=12, BC=3,则AB的长是多少?【答案】∵∠ACD=90°AD=13, CD=12∴AC2 =AD2-CD2=132-122=25∴AC=5又∵∠ABC=90°且BC=3∴由勾股定理可得AB2=AC2-BC2=52-32=16∴AB= 4∴AB的长是4.类型二:勾股定理的构造应用2、如图,已知:在中,,,. 求:BC的长.思路点拨:由条件,想到构造含角的直角三角形,为此作于D,则有,,再由勾股定理计算出AD、DC的长,进而求出BC的长.解析:作于D,则因,∴(的两个锐角互余)∴(在中,如果一个锐角等于,那么它所对的直角边等于斜边的一半).根据勾股定理,在中,.根据勾股定理,在中,.∴.举一反三【变式1】如图,已知:,,于P. 求证:.解析:连结BM,根据勾股定理,在中,.而在中,则根据勾股定理有.∴又∵(已知),∴.在中,根据勾股定理有,∴.【变式2】已知:如图,∠B=∠D=90°,∠A=60°,AB=4,CD=2。

求:四边形ABCD的面积。

分析:如何构造直角三角形是解本题的关键,可以连结AC,或延长AB、DC交于F,或延长AD、BC交于点E,根据本题给定的角应选后两种,进一步根据本题给定的边选第三种较为简单。

解析:延长AD、BC交于E。

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类型一:勾股定理的直接用法1、在Rt△ABC中,∠C=90°(1)已知a=6,c=10,求b,(2)已知a=40,b=9,求c;(3)已知c=25,b=15,求a.思路点拨:写解的过程中,一定要先写上在哪个直角三角形中,注意勾股定理的变形使用。

解析:(1) 在△ABC中,∠C=90°,a=6,c=10,b=b=9,c=°,a=40,(2) 在△ABC中,∠C=90(3) 在△ABC中,∠C=90°,c=25,b=15,a=举一反三【变式】:如图∠B=∠ACD=90°, AD=13,CD=12, BC=3,则AB的长是多少?°ACD=90 【答案】∵∠13, CD=12 = AD222 ∴AC-=ADCD22-=1312=25=5∴AC=3 °且BC又∵∠ABC=90∴由勾股定理可得-222 ACBC AB=22 =53-=16= 4AB∴4. 的长是∴AB类型二:勾股定理的构造应用. BC的长中,、如图,已知:在,,. 求: 2,则有角的直角三角形,为此作于D,想到构造含思路点拨:由条件的DC的长,进而求出BC,再由勾股定理计算出AD、,. 长,则因:作,D于解析(∴的两个锐角互余)中,如果一个锐角等于∴(在,. 那么它所对的直角边等于斜边的一半)根据勾股定理,在中,.根据勾股定理,在中,.. ∴. 求证: . P于,,如图,已知:】1【变式举一反三解析:连结BM,根据勾股定理,在中,.中,则根据勾股定理有而在.∴又∵(已知),∴.中,根据勾股定理有在,∴.【变式2】已知:如图,∠B=∠D=90°,∠A=60°,AB=4,CD=2。

求:四边形ABCD的面积。

分析:如何构造直角三角形是解本题的关键,可以连结AC,或延长AB、DC交于F,或延长AD、BC交于点E,根据本题给定的角应选后两种,进一步根据本题给定的边选第三种较为简单。

解析:延长AD、BC交于E。

∵∠A=∠60°,∠B=90°,∴∠E=30°。

CE=2CD=4,∴AE=2AB=8,22222BE==8= -4∴BE。

=AE=48-AB,22222 DE== CE,∴-CDDE==4-2。

=12 ∵DE=CD·-S=AB·BE-∴S=S CDEABCDABE△△四边形类型三:勾股定理的实际应用(一)、如用勾股定理求两点之间的距离问题3°方向走了60图所示,在一次夏令营活动中,小明从营地A点出发,沿北偏东(1)点。

C°方向走了500m到达目的地到达B点,然后再沿北偏西30(2 求A、C两点之间的距离。

)在营地A的什么方向。

确定目的地CBE//AD B:解析(1)过点作ABE=60DAB= ∴∠∠°ABE=180CBA+∠∠°+30 ∵°°CBA=90 ∴∠为直角三角形ABC即△由已知可得:BC=500m,AB=由勾股定理可得:所以△ABC中,(2)在RtAC=1000m ∵BC=500m,CAB=30°∴∠DAB=60°∵∠DAC=30°∴∠°的方向C在点A的北偏东30 即点举一反三【变式】一辆装满货物的卡车,其外形高2.5米,宽1.6米,要开进厂门形状如图的某工厂,问这辆卡车能否通过该工厂的厂门?【答案】由于厂门宽度是否足够卡车通过,只要看当卡车位于厂门正中间时其高度是否小于CH.如图所示,点D在离厂门中线0.8米处,且CD⊥AB,与地面交于H.解:OC=1米(大门宽度一半),(卡车宽度一半)米OD=0.8OCD中,由勾股定理得:Rt 在△.6米,===0CD ..5(米)..6+23=2.9(米)>2C H=00.4米的余量,所以卡车能通过厂门.因此高度上有(二)用勾股定理求最短问题4、国家电力总公司为了改善农村用电电费过高的现状,目前正在全国各地农村进行电网改造,某地有四个村庄A 、B、C、D,且正好位于一个正方形的四个顶点,现计划在四个村庄联合架设一条线路,他们设计了四种架设方案,如图实线部分.请你帮助计算一下,哪种架设方案最省电线.思路点拨:解答本题的思路是:最省电线就是线路长最短,通过利用勾股定理计算线路长,然后进行比较,得出结论.)中的总线路长分别为1解析:设正方形的边长为,则图(1)、图(23 =AB+BC+CD=3,AB+BC+CD中图(3)中,在Rt△ABC同理∴图(3)中的路线长为图(4)中,延长EF交BC于H,则FH⊥BC,BH=CH由∠FBH=及勾股定理得:EA=ED=FB =FC=∴EF=1-2FH=1-∴此图中总线路的长为4EA+EF=3>2.828>2.732∴图(4)的连接线路最短,即图(4)的架设方案最省电线.举一反三【变式】如图,一圆柱体的底面周长为20cm,高AB为4cm,BC是上底面的直径.一只蚂蚁从点A出发,沿着圆柱的侧面爬行到点C,试求出爬行的最短路程.解:根据勾股定,cm△ABC中,BC=底面周长的一半=10Rt如图,在理得(提问:勾股定理)∴AC===≈10.77(cm)(勾股定理).答:最短路程约为10.77cm.类型四:利用勾股定理作长为的线段的线段。

5、作长为、、,直角边为和1的直角三角形斜边思路点拨:由勾股定理得,直角边为1的等腰直角三角形,斜边长就等于长就是,类似地可作。

作法:如图所示(1)作直角边为1(单位长)的等腰直角△ACB,使AB为斜边;(2)以AB为一条直角边,作另一直角边为1的直角。

斜边为;、、)顺次这样做下去,最后做到直角三角形、的长度就是,这样斜边(3。

、、、举一反三的点。

【变式】在数轴上表示解析:可以把看作是直角三角形的斜边,,为了有利于画图让其他两边的长为整数,而10又是9和1这两个完全平方数的和,得另外两边分别是3和1。

作法:如图所示在数轴上找到A点,使OA=3,作AC⊥OA且截取AC=1,以OC为半径,以O为圆心做弧,弧与数轴的交点B即为。

类型五:逆命题与勾股定理逆定理6、写出下列原命题的逆命题并判断是否正确1.原命题:猫有四只脚.(正确)2.原命题:对顶角相等(正确)3.原命题:线段垂直平分线上的点,到这条线段两端距离相等.(正确)4.原命题:角平分线上的点,到这个角的两边距离相等.(正确)思路点拨:掌握原命题与逆命题的关系。

解析:1. 逆命题:有四只脚的是猫(不正确)2. 逆命题:相等的角是对顶角(不正确)(正确)?逆命题:到线段两端距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上.3.4. 逆命题:到角两边距离相等的点,在这个角的平分线上.(正确)总结升华:本题是为了学习勾股定理的逆命题做准备。

222+50=6a+8b+10c,判断ΔABC+c的形状。

b、c,且满足a +b 7、如果ΔABC的三边分别为a、222+50=6a+8b+10c+c+b,故只有从a、b、c的关系,而题目中只有条件a思路点拨:要判断ΔABC的形状,需要找到该条件入手,解决问题。

222+50=6a+8b+10c,得+c解析:由a:+b222-10c+25=0, -8b+16+c-6a+9+b a222=0。

+(c-5) ∴(a-3) +(b-4)222≥0。

≥0, (b-4) ≥0, (c-5) ∵(a-3) ∴a=3,b=4,c=5。

222, +4 ∵3=5222。

=c∴a+b由勾股定理的逆定理,得ΔABC是直角三角形。

总结升华:勾股定理的逆定理是通过数量关系来研究图形的位置关系的,在证明中也常要用到。

举一反三【变式1】四边形ABCD中,∠B=90°,AB=3,BC=4,CD=12,AD=13,求四边形ABCD的面积。

【答案】:连结AC∵∠B=90°,AB=3,BC=4222=25(勾股定理)=AB +BC ∴AC∴AC=5222=169 ,+CDAD ∵AC=169222 AC=AD+CD ∴∴∠ACD=90°(勾股定理逆定理)2222. 是否为直角三角形判断△ABC,且mm-n>,2mn,m+nn),(m,n为正整数的三边分别为【变式2】已知:△ABC222c+b即可: 分析本题是利用勾股定理的的逆定理,只要证明:a=证明:.ABC是直角三角形所以△【变式3】如图正方形ABCD,E为BC中点,F为AB上一点,且BF= 。

AB 请说明。

FE 与DE是否垂直? 请问DE【答案】答:⊥EF。

AB=4a, ,则BE=EC=2a, AF=3a,BF=a 证明:设222222 =5aEF ∴+4a=BF+BE;=a222222。

+16a=20a DE=CE+CD=4a (如图)DF连接222222。

=9a DF=25a=AF+16a+AD222, =EF∴DF+DE∴FE⊥DE。

经典例题精析类型一:勾股定理及其逆定理的基本用法1、若直角三角形两直角边的比是3:4,斜边长是20,求此直角三角形的面积。

思路点拨:在直角三角形中知道两边的比值和第三边的长度,求面积,可以先通过比值设未知数,再根据勾股定理列出方程,求出未知数的值进而求面积。

解析:设此直角三角形两直角边分别是3x,4x,根据题意得:222=(4x)(3x)20+2=16;化简得x2=6x96×4x=∴直角三角形的面积=×3x总结升华:直角三角形边的有关计算中,常常要设未知数,然后用勾股定理列方程(组)求解。

2,求它的面积。

变式1】等边三角形的边长为举一反三【DBC于,作AD⊥【答案】如图,等边△ABC(等腰三角形底边上的高与底边上的中线互相重合)BD则:=BC(等边三角形各边都相等)BC=2 ∵AB=AC=1=∴BD2222223 =4--=ADBD+BD1,即:AD==AB 在直角三角形ABD中,AB=∴AD=·S=ADBC ABC△。

,则其面积为a 注:等边三角形面积公式:若等边三角形边长为a,求直角三角形的面积。

,斜边长为5cm2】直角三角形周长为12cm【变式,根据题意得:,y【答案】设此直角三角形两直角边长分别是x7,1)得:x+y=由(22249 (3) ,x=(x+y)+2xy+y=4912xy=-(2),得:(3)2)6(cm∴直角三角形的面积是xy=×12=。

n+3,求n3】若直角三角形的三边长分别是n+1,n+2,【变式,然后利用勾股定理列方程求解。

思路点拨:首先要确定斜边(最长的边)长n+3,由勾股定理可得:解:此直角三角形的斜边长为n+3222 n+3(n+2))(n+1)=(+24n=化简得:2n=n+1=-1<0,∴,但当∴n=±2n=-2时,总结升华:注意直角三角形中两“直角边”的平方和等于“斜边”的平方,在题目没有给出哪条是直角边哪条是斜边的情况下,首先要先确定斜边,直角边。

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