勾股定理
章末小结与提升
类型1 勾股定理
典例1 如图,已知∠ABD=∠C=90°,AD=12,AC=BC,∠DAB=30°.求BC的长.
【解析】∵∠ABD=90°,∠DAB=30°,∴BD=12AD=12×12=6.
在Rt△ABD中,AB2=AD2-BD2,∴AB=122-62=63.
在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,
根据勾股定理,得AC2+BC2=AB2,即2BC2=AB2=108,
∴BC=36.
【针对训练】
1.如图是用4个全等的直角三角形与1个小正方形镶嵌而成的正方形图案,已知大正方形面积为49,小正方形面积为4,若用x,y表示直角三角形的两直角边(x>y),下列四个说法:①x2+y2=49;②x-y=2;③2xy+4=49;④x+y=9.其中说法正确的是(B)
A.①② B.①②③
C.①②④ D.①②③④
2.如图,P为等腰△ABC内一点,过点P分别作三条边的垂线,垂足分别为D,E,F,已知AB=AC=10,BC=12,且PD∶PE∶PF=1∶3∶3,则AP的长为(B)
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A.43 B.203 C.7 D.8
3.(绵阳中考)如图,沿AC方向开山修建一条公路,为了加快施工进度,要在小山的另一边寻找点E同时施工,从AC上的一点B取∠ABD=150°,沿BD的方向前进,取∠BDE=60°,测得BD=520 m,BC=80 m,并且AC,BD和DE在同一平面内,那么公路CE段的长度为(C)
A.180 m B.2603 m
C.(2603-80) m D.(2602-80) m
4.如图,在四边形ABCD中,AB=AD=3,DC=4,∠A=60°,∠D=150°,试求BC的长度.
解:连接DB,∵AB=AD,∠A=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴BD=AD=3,∠ADB=60°,
又∵∠ADC=150°,
∴∠CDB=∠ADC-∠ADB=150°-60°=90°,
∵DC=4,∴BC=DC2+DB2=42+32=5.
类型2 勾股定理的逆定理
典例2 在△ABC中,a=2n2+2n,b=2n+1,c=2n2+2n+1(n>0)为三边,这个三角形是直角三角形吗?
【解析】∵c-a=(2n2+2n+1)-(2n2+2n)=1>0,c-b=(2n2+2n+1)-(2n+1)=2n2>0,
∴c边为三角形的最大边,
又∵c2=(2n2+2n+1)2=4n4+8n3+8n2+1,
a2+b2=(2n2+2n)2+(2n+1)2=4n4+8n3+8n2+1,
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∴a2+b2=c2.
∴△ABC为直角三角形.
【针对训练】
1.在△ABC中,a=3,b=7,c2=58,则S△ABC= 10.5 .
2.已知在△ABC中,AD⊥BC于点D,若AB=13,AC=8,则BD2-DC2= 105 .
3.如图,在△ABC中,D为边BC的中点,AB=5,AD=6,AC=13.求证:AB⊥AD.
解:延长AD至点E,使DE=AD,连接CE,BE.
∵D为BC的中点,∴CD=BD.
又∵AD=DE,∠ADC=∠BDE,
∴△ADC≌△EDB,∴BE=AC=13.
在△ABE中,AE=2AD=12,
∴AE2+AB2=122+52=169.
又∵BE2=132=169,∴AE2+AB2=BE2,
∴△ABE是直角三角形,且∠BAE=90°,即AB⊥AD.
类型3 勾股数
1.若3,4,a和5,b,13是两组勾股数,则a+b的值是 17 .
2.毕达哥拉斯学派提出了一个构造勾股数组的公式,根据该公式可以构造出如下勾股数组:(3,4,5),(5,12,13),(7,24,25),….分析上面勾股数组可以发现,4=1×(3+1),12=2×(5+1),24=3×(7+1),…,分析上面规律,第5个勾股数组为 (11,60,61) .
类型4 逆命题与逆定理
典例3 写出下列各命题的逆命题,并判断逆命题的真假.
(1)如果a,b都是无理数,那么ab也是无理数;
(2)三边分别相等的两个三角形全等.
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【解析】(1)逆命题:如果ab是无理数,那么a,b都是无理数,此命题是假命题.
(2)逆命题:如果两个三角形全等,那么它们的对应边分别相等,此命题是真命题.
【针对训练】
1.下列命题:①若ba>1,则a>b;②若a+b=0,则|a|=|b|;③等边三角形的三个内角都相等;④底角相等的两个等腰三角形全等.其中原命题与逆命题均为真命题的有(A)
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
2.说出定理“线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等”的逆命题并证明这个逆命题是真命题.
【解析】“线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等”的逆命题为“到线段两端的距离相等的点在线段的垂直平分线上”.此逆命题为真命题.
已知:如图,CA=CB.
求证:点C在线段AB的垂直平分线上.
证明:作CD⊥AB.∵∠ADC=∠BDC=90°,
在Rt△ADC和Rt△BDC中,CD=CD,AC=BC,
∴Rt△ADC≌Rt△BDC,∴AD=BD,
∴CD垂直平分AB,即点C在线段AB的垂直平分线上.
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