勾股定理(基础)知识讲解

勾股定理（基础）
撰稿：吴婷婷 责编：常春芳
【学习目标】
1．掌握勾股定理的内容，了解勾股定理的多种证明方法，体验数形结合的思想；
2．能够运用勾股定理求解三角形中相关的边长（只限于常用的数）；
3．通过对勾股定理的探索解决简单的实际问题，进一步运用方程思想解决问题．
【要点梳理】
【高清课堂 勾股定理 知识要点】
要点一、勾股定理
直角三角形两条直角边的平方和等于斜边的平方．如果直角三角形的两直角边长分别为a b ，，斜边长为c ，那么222
a b c +=．
要点诠释：（1）勾股定理揭示了一个直角三角形三边之间的数量关系． （2）利用勾股定理，当设定一条直角边长为未知数后，根据题目已知的线段长
可以建立方程求解，这样就将数与形有机地结合起来，达到了解决问题的
目的．
（3）理解勾股定理的一些变式： 222a c b =-，222b c a =-， ()2
22c a b ab =+-．
要点二、勾股定理的证明
方法一：将四个全等的直角三角形拼成如图（1）所示的正方形．
图（1）中，所以．
方法二：将四个全等的直角三角形拼成如图（2）所示的正方形．
图（2）中，所以．
方法三：如图（3）所示，将两个直角三角形拼成直角梯形．
，所以． 要点三、勾股定理的作用
1. 已知直角三角形的任意两条边长，求第三边；
2. 用于解决带有平方关系的证明问题；
3． 与勾股定理有关的面积计算；
4．勾股定理在实际生活中的应用．
【典型例题】
类型一、勾股定理的直接应用
1、在△ABC 中，∠C ＝90°，∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c ．
（1）若a ＝5，b ＝12，求c ；
（2）若c ＝26，b ＝24，求a ．
【思路点拨】利用勾股定理222a b c +=来求未知边长．
【答案与解析】
解：（1）因为△ABC 中，∠C ＝90°，222a b c +=，a ＝5，b ＝12，
所以2222251225144169c a b =+=+=+=．所以c ＝13．
（2）因为△ABC 中，∠C ＝90°，222a b c +=，c ＝26，b ＝24，
所以222222624676576100a c b =-=-=-=．所以a ＝10．
【总结升华】已知直角三角形的两边长，求第三边长，关键是先弄清楚所求边是直角边还是斜边，再决定用勾股原式还是变式．
举一反三：
【变式】在△ABC 中，∠C ＝90°，∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c ．
（1）已知b ＝6，c ＝10，求a ；
（2）已知:3:5a c =，b ＝32，求a 、c ．
【答案】
解：（1）∵ ∠C ＝90°，b ＝6，c ＝10，
∴ 2222210664a c b =-=-=，
∴ a ＝8．
（2）设3a k =，5c k =，
∵ ∠C ＝90°，b ＝32，
∴ 222a b c +=．
即222(3)32(5)k k +=．
解得k ＝8．
∴ 33824a k ==⨯=，55840c k ==⨯=．
类型二、与勾股定理有关的证明
2、如图所示，在Rt △ABC 中，∠C ＝90°，AM 是中线，MN ⊥AB ，垂足为N ，
试说明222
AN BN AC -=．
【答案与解析】
解：因为MN ⊥AB ，所以222AN MN AM +=，222
BN MN MB +=，
所以2222AN BN AM BM -=-．
因为AM 是中线，所以MC ＝MB ．
又因为∠C ＝90°，所以在Rt △AMC 中，222AM MC AC -=，
所以222AN BN AC -=．
【总结升华】证明带有平方的问题，主要思想是找到直角三角形，利用勾股定理进行转化．若没有直角三角形，常常通过作垂线构造直角三角形，再用勾股定理证明．
举一反三：
【变式】如图，在△ABC 中，∠C ＝90°，D 为BC 边的中点，DE ⊥AB 于E ，则AE 2-BE 2等于（ ）
A ．AC 2
B ．BD 2
C ．BC 2
D ．D
E 2
【答案】连接AD 构造直角三角形，得
，选A ．
类型三、与勾股定理有关的线段长
【高清课堂 勾股定理 例3】
3、如图，长方形纸片ABCD 中，已知AD ＝8，折叠纸片使AB 边与对角线AC 重合，点B 落在点F 处，折痕为AE ，且EF ＝3，则AB 的长为（ ）
A ．3
B ．4
C ．5
D ．6
【答案】D ；
【解析】
解：设AB ＝x ，则AF ＝x ，
∵ △ABE 折叠后的图形为△AFE ，
∴ △ABE ≌△AFE ．BE ＝EF ，
EC ＝BC －BE ＝8－3＝5，
在Rt △EFC 中，
由勾股定理解得FC ＝4，
在Rt △ABC 中，()2
2284x x +=+，解得6x =．
【总结升华】折叠问题包括“全等形”、“勾股定理”两大问题，最后通过勾股定理求解． 类型四、与勾股定理有关的面积计算
4、如图，直线l 上有三个正方形a ，b ，c ，若a ，c 的面积分别为5和11，则b 的面积为（ ）
A ．6
B ．5
C ．11
D ．16
【思路点拨】本题主要考察了全等三角形与勾股定理的综合应用，由b 是正方形，可求△ABC ≌△CDE ．由勾股定理可求b 的面积=a 的面积+c 的面积．
【答案】D
【解析】
解：∵∠ACB+∠ECD=90°，∠DEC+∠ECD=90°，
∴∠ACB=∠DEC ，
在△ABC 和△CDE 中，
∵ABC CDE ACB DEC AC CE ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩
∴△ABC ≌△CDE
∴BC=DE
∵222
AB BC AC +=
∴222AB DE AC +=
∴b 的面积为5+11=16，故选D ．
【总结升华】此题巧妙的运用了勾股定理解决了面积问题，考查了对勾股定理几何意义的理解能力，根据三角形全等找出相等的量是解答此题的关键．
类型五、利用勾股定理解决实际问题
5、一圆形饭盒，底面半径为8cm ，高为12cm ，若往里面放双筷子（精细不计），那么筷子最长不超过多少，可正好盖上盒盖？
【答案与解析】
解：如图所示，因为饭盒底面半径为8cm ，所以底面直径DC 长为16cm ．
则在Rt △BCD 中，22222=16+12=400BD DC BC =+，
所以20BD = (cm )．
答：筷子最长不超过20cm ，可正好盖上盒盖．
【总结升华】本题实质是求饭盒中任意两点间的最大距离，其最大距离是以饭盒两底面的一对平行直径和相应的两条高组成的长方形的对角线长．
举一反三：
【变式】如图所示，一旗杆在离地面5m 处断裂，旗杆顶部落在离底部12m 处，则旗杆折断前有多高？
【答案】
解：因为旗杆是垂直于地面的，所以∠C ＝90°，BC ＝5m ，AC ＝12m ，
∴ 22222
512169AB BC AC =+=+=．
∴ 13AB =(m )．
∴ BC ＋AB ＝5＋13＝18(m )．
∴ 旗杆折断前的高度为18m ．。