勾股定理及其逆定理是初中幾何中極其重要的定理,是幾何學中一顆光彩奪目的明珠,被譽為“幾何學的基石”. 靈活運用勾股定理及其逆定理,可以解決許多問題,下面舉例說明.
一、添線建模構(gòu)造用
例1 如圖1,在Rt△ABC中,∠C = 90°,AC = 8,BC = 6,D為AC上一點,若BD是∠ABC的平分線,則AD = .
分析:過點D作[AB]的垂線,垂足為P,得到[CD=DP],[BC=BP=6]. 設(shè)[CD=PD=x],在[Rt△ADP]中,由勾股定理構(gòu)造方程,求出x即可.
解:過點D作[AB]的垂線,垂足為P. 在[Rt△ABC]中,∵[AC=8],BC = 6,∴由勾股定理求得AB = 10. ∵[BD]是[∠ABC]的平分線,∴[∠CBD=∠PBD]. ∵[∠C=∠BPD=90°],BD = BD,∴[△BDC≌△BDP](AAS),∴[BC=BP=6],[CD=PD]. 設(shè)[CD=PD=x],在[Rt△ADP]中,∵[PA=AB-BP=4],[AD=8-x],∴[x2+42=] (8 - x)2,∴[x=3],∴[AD=5]. 故填5.
反思:要用勾股定理求AD的長,需將其放到直角三角形中. 注意到角平分線和直角的條件,聯(lián)想到角平分線的性質(zhì),作垂線段構(gòu)造出以AD為斜邊的直角三角形,問題則迎刃而解.
二、變換圖形轉(zhuǎn)化用
例2 如圖2,圓柱形玻璃杯的杯高為9 cm,底面周長為16 cm,在杯內(nèi)壁離杯底4 cm的點A處有一滴蜂蜜,此時,一只螞蟻正好在杯外壁上,它在離杯上沿1 cm且與蜂蜜相對的點B處,則螞蟻從外壁B處到內(nèi)壁A處所走的最短路程為________cm. (杯壁厚度不計)
分析:如圖3,將杯子側(cè)面展開,作點B關(guān)于EF的對稱點B′,根據(jù)“兩點之間線段最短”可知,螞蟻從外壁B處到內(nèi)壁A處所走的最短路程可轉(zhuǎn)化為B′A的長度,用勾股定理求出B′A的長度即可.
解:如圖3,將杯子側(cè)面展開,作B關(guān)于EF的對稱點B′,連接B′A,則B′A即為最短距離. 在Rt△DB′A中,B′D = 8 cm,AD = 9 - " "4 + 1 = 6(cm),由勾股定理有B′A2 = B′D2 + DA2 = 82 + 62 " "= 102. ∵B′A gt; 0, " " " " " ∴B′A = 10(cm),即螞蟻從外壁B處到內(nèi)壁A處所走的最短路程為10 cm.
三、無中生有創(chuàng)新用
例3 如圖4,在正方形方格中,每個小正方形的邊長都是一個單位長度,點A,B,C,D,E均在小正方形方格的頂點上,線段AB,CD交于點F,若∠CFB = α,則∠ABE等于( ).
A. 180° - α " B. 180° - 2α
C. 90° + α " " D. 90° + 2α
分析:如圖4,連接BG,EG,利用網(wǎng)格的特點,可知BG[?]CD,∠GBE = 90°,將∠ABE轉(zhuǎn)化為∠GBE + ∠ABG,則問題迎刃而解.
解:連接BG,EG,則BG[?]CD,根據(jù)平行線的性質(zhì)得∠ABG = ∠CFB = α. 根據(jù)勾股定理得BG2 = 17,BE2 = 17,EG2 = 34,∴BG2 + BE2 = EG2,根據(jù)勾股定理的逆定理得出∠GBE = 90°,進而求出∠ABE = ∠GBE + ∠ABG = 90° + α. 故選C.
分層作業(yè)
難度系數(shù):★★★ 解題時間:10分鐘
1. 在Rt△ABC中,∠BAC = 90°,AD是斜邊BC上的高. 若AB = 6,BC = 10,求BD的長. (答案見本頁)
2. 如圖5,正方形ABCD的邊長為4,點E在AB上,BE = 1,F(xiàn)為對角線AC上一動點,則△BFE周長的最小值為( ). (答案見本頁)
A. 5 B. 6 C. 7 " " " " D. 8
3. 假期中,小明和同學們到某海島上去探寶旅游,按照探寶圖6,他們登陸后先往東走8千米,又往北走2千米,遇到障礙后又往西走了3千米,再折向北走了6千米后往東一拐,僅走了1千米就找到寶藏,問登陸點A到寶藏埋藏點B的距離是多少千米?(答案見本頁)
(作者單位:上海市松江區(qū)教育學院附屬實驗學校)