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文档简介
第二章实数专题1勾股定理及其逆定理在平面几何中的应用数学八年级上册BS版专题解读典例讲练目录CONTENTS
◎问题综述勾股定理及其逆定理是平面几何中十分重要的定理,是数
与形的完美结合.勾股定理作为平面几何有关度量的基本定理,
它从边的角度进一步刻画了直角三角形的特征.学习勾股定理及
其逆定理是进一步认识和理解直角三角形的需要,也是后续有
关几何度量运算和代数学习的基础.因而勾股定理及其逆定理具
有学科的基础性和广泛的应用性.数学八年级上册BS版02典例讲练
类型一
求线段的长度
如图,在△ABC中,已知∠ACB=90°,BC=1,AC=2,AB的垂直平分线DE交AB于点D,交AC于点E.
延长DE,交BC的延长线于点F,连接AF.(1)求
AD
的长;
【点拨】利用勾股定理表示出直角三角形三边的数量关系求线段的长度,是一种十分重要的方法.需要注意的是,应用勾股定理时,必须把要求的线段放到直角三角形中,如果没有直角三角形,可以通过添加辅助线构造出直角三角形来解决问题,切忌乱用勾股定理.在求得相应的线段后,可进一步求其他线段的长度、图形的周长和面积.
(2)求AF的长.
如图,在△ABC中,已知AD,BE分别为边BC,AC的中线,分别交BC,AC于点D,E.
(1)若CD=4,CE=3,AB=10,试说明:∠C=90°;(2)若∠C=90°,AD=6,BE=8,求AB的长.解:(1)因为AD,BE分别为边BC,AC的中线,CD=4,
CE=3,所以BC=8,AC=6.因为AB=10,所以AB2=AC2+BC2.所以△ABC是直角三角形,且∠C=90°.
类型二
求角的度数
如图,已知点E是正方形ABCD内一点,连接AE,BE,
CE,将△ABE绕点B按顺时针方向旋转90°到△CBE'的位置,
且AE=1,BE=2,CE=3,求∠BE'C的度数.
【点拨】勾股定理常用来求直角三角形的边长,而勾股定理的逆定理常用来判定直角三角形,同时说明一个角为90°,所以常通过勾股定理的逆定理及其他条件(如两边相等)来求角的度数.
如图,已知点P是等边三角形ABC内的一点,且AP=3,BP=4,CP=5,求∠APB的度数.
答图类型三
证明线段的平方关系
如图,已知∠BAC=∠DAF=90°,AB=AC,AD=
AF,点D,E为边BC上的两点,且∠DAE=45°,连接EF,
BF.试说明:
BE2+
CD2=
DE2.
【点拨】因为勾股定理是以线段(边)的平方关系式实现的,所以遇到需要证明线段的平方关系式时,就应自然地联想到利用勾股定理来证明.一般地,结论中的线段并非同一个直角三角形的三边时,常需通过全等三角形进行等量代换.
在△ABC中,已知AB=AC,AD⊥BC于点D,在AD上取一点
F,使得DF=DB,连接BF并延长,交AC于点E.
(1)如图1,若AB=13,BC=10,求AF的长;(2)如图2,若AF=BC,试说明:BF2+EF2=AE2.图1
图2
(2)如图,在BF上取一点H,使BH=EF,连接CF,CH.
在Rt△BDF中,因为DF=DB,所以∠DBF=∠DFB=45°.
又因为∠AFE=∠DFB,所以∠DBF=∠AFE.
在△CHB和△AEF中,
(2)如图2,若AF=BC,试说明:BF2+EF2=AE2.类型四
图形折叠问题
如图,四边形ABCD是边长为8的正方形纸片,将其沿MN
折叠,使点B落在CD边上的点B'处,点A的对应点为点A',且B'C=4.求:(1)
CN
的长;(2)
AM
的长;(3)
MN
的长.解:(1)由题意,得B'N=BN,CN=8-BN.
在Rt△B'CN中,由勾股定理,得B'N2=B'C2+CN2,即B'N2=42+(8-B'N)2.解得B'N=5.所以CN=8-BN=8-B'N=8-5=3.(2)如图,连接MB,MB'.由折叠的性质,得MB=MB'.设AM=x,则有AB2+AM2=BM2=B'M2=MD2+DB'2,即82+x2=(8-x)2+(8-4)2,解得
x
=1.所以
AM
=1.
【点拨】(1)折叠是一种轴对称变换,折叠前后图形的形状和大小不变,只是位置发生变化,也就是说对应边和对应角相等;(2)折叠的图形是直角三角形,并且都涉及到求线段的长度时,利用勾股定理;(3)在解决具体问题时,首先弄清楚折叠和轴对称能够提供的隐含且可利用的条件,同时为了方便,常常设要求的线段为x,然后根据条件用含x
的代数式表示其他线段的长度,选择适当的直角三角形,运用勾股定理列方程求解.
1.
如图,折叠长方形纸片ABCD,使顶点B和点D重合,折痕为EF.
若AB=3
cm,BC=5
cm,则重叠部分(△DEF)的面积为
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