車香 陳飛
勾股定理是研究幾何圖形的基礎(chǔ)知識,也是數(shù)形結(jié)合的典型代表.在歷年中考中,勾股定理都是主角之一,為了方便同學(xué)們的學(xué)習(xí)與運用,現(xiàn)將有關(guān)的??碱}型歸納如下.龜一、求線段的長度上27 側(cè)/ 如圖1. 已知△ABC中,AB=17,AC=10,BC邊上的高AD=8.則邊BC的長為(?).
A.21
B.15
C.6
D.以上答案都不對
解:因為AD是高,所以LADB=∠ADC=90°,△ADB與△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.應(yīng)選A.
二、求圖形的周長
側(cè)2 有一塊直角三角形的綠地,量得其兩直角邊的長分別為6m,8m.現(xiàn)在要將綠地擴充成等腰三角形,且擴充部分是以8m為一直角邊長的直角三角形,求擴充后等腰三角形綠地的周長.
分析:由于兩直角邊長分別為6m,8m,于是可利用勾股定理求出其斜邊的長.而題目只要求擴充成等腰三角形,并沒有指明等腰三角形的底邊和腰,所以應(yīng)分情況求解.
解:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8m,BC=6m.由勾股定理得AB=10m.設(shè)擴充部分為Rt△ACD,擴充成等腰△ABD.分三種情況求:①如圖2,當(dāng)AB=AD=10m時,可得DC=BC=6m,于是△ABD的周長為32m.②如圖3,當(dāng)BA=BD=1Om時,可得CD=4m,由勾股定理得AD=4√5m,于是△ABD的周長為(20+4√5)m.③如圖4,當(dāng)AB為底時,設(shè)DA=DB=x m,則CD=(x-6)m.在Rt△ACD中由勾股定理得:x=25/3,于是△ABD的周長
3為80/3m.
綜上可以知道,△ABD的周長為32m或(20+4√5)m或80/3m,即為所求.
三、拼圖驗證勾股定理
例3 圖5是用硬紙板做成的四個全等的直角三角形(兩直角邊長分別是a,b,斜邊長為c)和一個邊長為c的正方形,請你將它們拼成一個能證明勾股定理的圖形.
(1)畫出拼成的圖形的示意圖;
(2)證明勾股定理.
分析:將四個全等的直角三角形拼成一個正方形,利用面積的不變性來驗證.
解:(l)如圖6所示(方法不唯一).
(2)因為大正方形的面積既可表示為(a+b)2,也可表示為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,即直角三角形兩直角邊的平方和等于斜邊的平方.
四、勾股樹
例4 圖7是一株美麗的勾股樹,其中所有的“基本”四邊形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形.若正方形A,B,C,D的邊長分別是3,5,2,3,則最大正方形E的面積是(?).
A. 13
B.26
C.47
D.94
分析:正方形E的面積等于邊長的平方,而其邊長的平方等于與之緊鄰的兩個正方形邊長的平方和,同樣地,這兩個與最大正方形緊鄰的正方形邊長的平方又分別等于正方形A,B邊長的平方和與正方形C,D邊長的平方和,
解:因為正方形A,B,C,D的邊長分別是3,5,2,3,所以最大正方形E的面積為32+52+22+32=47.應(yīng)選C.
五、確定最短路線
側(cè)5 如圖8,長方體底面邊長分別為1cm和3cm.高為6cm.如果用一根細線從點A開始經(jīng)過四個側(cè)面纏繞一圈到達點B,那么所用細線最短需要_____cm;如果從點A開始經(jīng)過四個側(cè)面纏繞n圈到達點B,那么所用細線最短需要_______cm.
分析:要求最短細線的長,得先確定最短路線,可畫出長方體的側(cè)面展開圖,利用兩點之間線段最短,結(jié)合勾股定理求得,若從點A開始經(jīng)過四個側(cè)面纏繞n圈到達點B,則相當(dāng)于長方體的側(cè)面展開圖的一邊長由(3+1+3+1)cm變成了n(3+1+3+1)cm,同樣可以用勾股定理求解.
解:如圖9,依題意,最短距離為AB.由勾股定理得AB=√62+82=10 (cm),即所用細線最短為10cm.
若從點A開始經(jīng)過四個側(cè)面纏繞n圈到達點B,則長方體的側(cè)面展開圖的一邊長由(3+1+3+1)cm變成了n(3+1+3+1)cm,即為8n cm.由勾股定理,得
AB=√62+(8n)2=√36+64n2(cm),即所用細線最短為2√9+16n2cm.
六、閱讀理解
例6 閱讀下列材料:
在正方形網(wǎng)格中,每個小正方形的頂點稱為格點,以格點為頂點的三角形叫作格點三角形.
數(shù)學(xué)老師在課堂上出了一道題目:在如圖10所示的正方形網(wǎng)格(每個小正方形的邊長為1)中畫出格點△ABC,使得AB=AC=√5,Bc=√2.
小明同學(xué)的做法是:由勾股定理,得
AB=AC=√22+12=√5,
BC=√12+12=√2,于是畫出線段AB,AC,BC,從而畫出格點△ABC.
請你參考小明同學(xué)的做法,在同樣的正方形網(wǎng)格(每個小正方形的邊長為1)中畫出格點△A'B'C',使A'B'=A'C'=5,B'C'=√10.
解:因為A'B'=A'C'=√32+42=5,B'C'=√12+32=√10,所以畫圖如圖11所示,
中學(xué)生數(shù)理化·八年級數(shù)學(xué)人教版2020年3期