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初中数学几何培优第十讲:勾股定理有关的计算

 一个大风子 2022-11-14

知识解读

勾股定理:如果直角三角形的两直角边长分别为a,b,斜边为c,那么a²+b²=c².

即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方。

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勾股定理只有在直角三角形中才适用,如果不是直角三角形,那么三条边之间就没有这种关系。应用勾股定理的时候,一定要弄清哪条边是直角边,哪条边是斜边.


典例示范

一、已知直角三角形的两边关系,常考虑运用方程思想

1直角三角形的两直角边长的比是3:4,斜边长是25,则它的两直角边长分别是_______

【提示】可设直角三角形的两直角边长分别为3k和4k,然后根据勾股定理列出关于k的方程。

【技巧点评】

根据两边关系设未知数,根据勾股定理,列方程求未知数的值,是解决此类问题常用的方法。


二、没有提供图形的几何题,要留意可能出现多解

2在△ABC中,AB=13,AC=15,BC边上的高AD=12,求BC的长.

【提示】本题已知条件的三条线段AB,AC和AD,都是从点A出发的,需要分两种情况讨论。

【解答】

【技巧点评】

几何题目如果没有明确图形形状的时候,一般这个图形形状会出现几种情况,解题时需要仔细分析题意,找出所有可能的情况。


三、等腰三角形底边上的高

3 如图,在△ABC中,AB=AC=10,BC=8,AD是BC边上的中线,求AD的长.

【提示】由于AD是BC边上的中线,可知AD⊥BC,于是由AB=AC=10,BC=8,利用勾股定理即求.

【解答】

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【技巧点评】

等腰三角形底边上的高和底边上的中线是同一条线段,根据这一性质,可运用勾股定理求得等腰三角形底边上的高。


四、已知直角三角形两边长,求斜边上的高

4如图3-10-2,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=5cm,BC=3cm,CD⊥AB于D,求CD的长.

【提示】先运用勾股定理求出AC,再根据△ABC的面积表示,即可求出CD的长。

【解答】

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【技巧点评】

求直角三角形斜边上的高常运用勾股定理和面积关系式联合求解,所用的数学思想方法也称面积法。其步骤一般为:先用两种方法分别计算同一图形的面积,然后利用两个面积相等列出一个方程,从而求出求未知数的值.


五、以直角三角形三边为边长的正方形

5如图3-10-4,四边形ABCD,EFGH,NHMC都是正方形,边长分别为a,b,c;A,B,N,E,F五点在同一直线上,试用含有a,b的代数式表示c的值.

【提示】这三个正方形的面积分别是a²,b²,c²,可联想勾股定理结论。

【解答】

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【技巧点评】

如图3-10-5,三幅图中,直角三角形三边依次是半圆、正方形和等边三角形,它们具有相同的结论,其实直角三角形三边的图形还可以换成正五边形、正六边形等,结论同样成立.

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六、利用勾股解决锐角三角形和钝角三角形问题

例6如图3-10-7,在△ABC中,∠C=60°,AB=14,AC=10.求BC的长.

【提示】过点A作AD⊥BC,图中会出现两个直角三角形—Rt△ACD和Rt△ABD,这两个直角三角形有条公共边AD,借助这条公共边,可建立起来直角三角形之间的联系。

【解答】

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【技巧点评】

(1)题中并没有交代△ABC是直角三角形,因此不能直接应用勾股定理,求BC的长,像这种情况,常用的处理手段是,作三角形一边上的高,将原三角形分成两个直角三角形的和或差的形式;(2)欲求两个直角三角形的公共边的长,而在每个三角形中都无法直接求出时,往往利用这条公共边列出方程,先求出其他相关线段的长,这种方法在解此类问题中经常运用。

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