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勾股定理及其应用

 妍小青 2021-12-31

教材中借助4个全等的直角三角形,通过斜边朝内或斜边朝外,摆拼成一个大的正方形,利用面积不变性原理,推导出勾股定理。

赵爽弦图的动态展示:

赵君卿的证明方法:利用面积不变性,可以得到左右两图的黄色部分的面积相等,即a^2+b^2=c^2.

基础问题:

解法分析:①由题意可知,没有确定斜边,若4是直角边,则第三边长为5;若4是斜边,则第三边长为√7;②由题意可知,第三边上的高可能是形内高也可能是形外高。如图,当8是形内高时,BD=15,CD=6,则第三边BC长为21;当8是形内高时,此时第三边长为9.

对于问题①,要看清题目中是否指明直角或斜边;对于问题②,要根据题意画出图形,确定三角形的高在形内还是形外。

基础问题针对性练习:

变式问题:

解法分析:由题意可知,点P可能在线段BC或其延长线上。根据题意画出图形后,可以利用等腰三角形的三线合一性质,过点A作BC垂线,利用这条性质以及勾股定理综合求出AP的长。 

变式问题针对性练习:

解法分析:由题意可知,还是利用分类讨论的思想,两次利用勾股定理(即在直角三角形ABQ与APQ中),将所有线段用AB、AP、CP和BP表示。

勾股定理背景下的翻折问题,其图形背景往往是矩形,利用轴对称的相关性质,将所有线段转化到一个直角三角形中,借助勾股定求解。

解法分析:本题的背景是勾股定理,解题的关键是将相关线段转化到一个三角形中,利用勾股定理解题。本题的第1问在直角三角形BCM中利用勾股定理求解;本题的第2问利用平行+等腰,得到MF是∠CMB的角平分线,由此过点F作BM的垂线,构造全等三角形。本题的第3问考虑特殊情况,即BM//l的情况。

解法分析:本题的背景是勾股定理,解题的关键是将相关线段转化到一个三角形中,利用勾股定理解题。本题的第1问利用余角的相关性质证明垂直;第2问将线段转化到直角三角形ADH中,利用勾股定理求解,特别的,由于0<y<3,继而确定定义域的范围;第3问构造全等三角形,用含x的代数式表示bc的长度,继而求出x的值,代入2中的解析式,求出ch的长。< p="">

本题的第三问由一组等角和一组等边联想到过点D作垂线,构造全等三角形。

勾股定理是直角三角形中重要的解题工具,尤其当题目中出现“翻折”时,能够联系将线段转化到一个直角三角形中,建立数量关系。当已知直角三角形任意两边时,可以借助勾股定理求出第三边。对于角平分线、垂直平分线这些特殊背景,也可以通过做垂线构造直角三角形,利用勾股定理解题。

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