北师版七年级数学《勾股定理》单元巩固与提高 知识讲解与练习
绝世美人儿
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2021年01月28日 12:48
最佳经验
本文由作者推荐
飘柔的广告词-八年级下册数学练习册
北师版七年级数学单元讲解和提高练习
知识全面设计合理含答案教师必备
勾股定理(基础)
【学习目标】
1
.掌握勾股定理的内容,了解勾股定理的多种证明方法,体验数形结合的思想;
2
.能够运用勾股定理求解三角形中相关的边长(只限于常用的数)
;
3
.通过对勾股定理的探索解决简单的实际问题,进一步运用方程思想解决问题.
【要点梳理】
【高清课堂
勾股定理
知识要点】
要点一、勾股定理
直角三角形两条直角边的平方和等 于斜边的平方.如果直角三角形的两直角边长分别
为
a
,
b
,斜边长 为
c
,那么
a
b
c
.
要点诠释:
(
1
)勾股定理揭示了一个直角三角形三边之间的数量关系.
(
2
)
利用勾股定理,
当设定一条直角边长为未 知数后,
根据题目已知的线段长可
以建立方程求解,
这样就将数与形有机地结合起来,
达到了解决问题的目的.
(
3
)理解勾股定理的一些变式:
2
2
2
a
2
c
2
b
2
,
b
2
c
2
a
2
,
c
2
a
b
2
ab.
要点二、勾股定理的证明
方法一:将四个全等的直角三角形拼成如图(
1
)所示的正方形.
图(
1
)中
,所以
.
2
方法二:将四个全等的直角三角形拼成如图(
2
)所示的正方形.
图(
2
)中
,所以
.
方法三:如图(
3
)所示,将两个直角三角形拼成直角梯形.
要点三、勾股定理的作用
1.
已知直角三角形的任意两条边长,求第三边;
2.
用于解决带有平方关系的证明问题;
3
.
与勾股定理有关的面积计算;
4
.勾股定理在实际生活中的应用.
【典型例题】
,所以
.
类
型
一
、
勾
股
定
理
的
直
接
应
用
1
、在△
ABC
中,∠
C
=
90< br>°,∠
A
、∠
B
、∠
C
的对边分别为
a、
b
、
c
.
(
1
)若
a< br>=
5
,
b
=
12
,求
c
;
(
2
)若
c
=
26
,
b
=
24
,求
a
.
【思路点拨】
利用勾股定理
a< br>
b
c
来求未知边长.
【答案与解析】
解:
(
1
)因为△
ABC
中,∠
C
=90
°,
a
b
c
,
a
=
5
,
b
=
12
,
所以
c
a
b
5
12
25< br>
144
169
.所以
c
=
13
.
(
2
)因为△
ABC
中,∠
C
=90
°,
a
b
c
,
c
=
26
,
b
=
24
,
所以
a< br>
c
b
26
24
676
576
100
.所以
a
=
10
.
【总结升华】
已知直角三角形的两边长,
求第三边长,
关键是先弄清楚所求边是直角边还是
斜边,再决定用勾股原式还是变式.
举一反三:
【变式】在△
ABC
中,∠
C
=90
°,∠
A
、∠
B
、∠
C
的对边分别为a
、
b
、
c
.
(
1
)已知
b
=
6
,
c
=
10
,求
a
;
(
2
)已知
a
:
c
3: 5
,
b
=
32
,求
a
、
c
.
【答案】
解:
(
1
)∵
∠< br>C
=
90
°,
b
=
6
,
c
=
10
,
∴
a
c
b
10
6
64
,
∴
a
=
8
.
(
2
)设
a
3
k
,
c
5
k
,
∵
∠
C
=
90
°,
b
=
32
,
∴
a
b
c
.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
即
(3
k
)
32
(5
k
)
.
解得
k
=
8
.
∴
a
3
k
3
8
24
,c
5
k
5
8
40< br>.
2
2
2
类
型
二
、< br>与
勾
股
定
理
有
关
的
证
明< br>
2
、
(
2015
•
丰台区一模)阅读下面的材料
勾股定理神秘而美妙,它的证法多种多样,下面是教材中介绍的一种拼图证明勾股定
理的方法. 先做四个全等的直角三角形,设它们的两条直角边分别为
a
,
b
,斜边为c
,然
后按图
1
的方法将它们摆成正方形.
由图1
可以得到(
a+b
)
2
=4
×
,
整理,得
a
2
+2ab+b
2
=2ab+c
2.
所以
a
2
+b
2
=c
2
.
如果把图
1
中的四个全等的直角三角形摆成图
2
所示的正方形,请你参照 上述证明勾股定
理的方法,完成下面的填空:
由图
2
可以得到
,
整理,得
,
所以
.
【答案与解析】
证明:
∵
S
大正方形
=c
2
,
S
大正方形
=4S
∵
+S
小正方形
=4
×
ab+
(
b
﹣
a
)
2
,< br>
∵
c
2
=4
×
ab+
(
b
﹣
a
)
2
,
整理,得
2ab+b< br>2
﹣
2ab+a
2
=c
2
,
∵
c
2
=a
2
+b
2
.
故答案是:
;
2ab+b
2
﹣
2ab+a
2
=c
2
;
a
2
+b
2
=c
2
.
【总结升华】
本题考查利用图形面积的关系证明勾股定理,
解题关键是 利用三角形和正方形
边长的关系进行组合图形.
举一反三:
【变 式】如图,在△
ABC
中,∠
C
=
90
°,
D为
BC
边的中点,
DE
⊥
AB
于
E
, 则
AE
2
-BE
2
等于(
)
A
.
AC
2
B
.
BD
2
C
.
BC
2
D
.
DE
2
【答案】
连接
AD
构造直角三角形,得
,选
A
.
类型三、与勾股定理有关的线段长
【高清课堂
勾股定理
例
3
】
3
、如图,长方形纸片
ABCD
中,已知
AD
=
8
,折叠纸片使
AB
边与对角线
AC
重合,点
B
落在点F
处,折痕为
AE
,且
EF
=
3
,则
AB
的长为(
)
A
.
3 B
.
4 C
.
5 D
.
6
【答案】
D
;
【解析】
解:设
AB
=
x
,则
AF=
x
,
∵
△
ABE
折叠后的图形为△
AFE
,
∴
△
ABE
≌△
AFE
.
BE
=
EF
,
EC
=
BC
-
BE
=
8
-
3
=
5
,
在
Rt
△
EFC
中,
由勾股定理解得
FC
=
4
,
在
Rt△
ABC
中,
x
8
x
4
,解得
x
6
.
22
2
【总结升华】
折叠问题包括“全等形”
、
“勾股定理”两大 问题,最后通过勾股定理求解.
类型四、与勾股定理有关的面积计算
4< br>、如图,直线
l
上有三个正方形
a
,
b
,
c
,若
a
,
c
的面积分别为
5
和
11
,则
b
的面
积为(
)
A
.
6 B
.
5 C
.
11 D
.
16
【思路点拨】
本 题主要考察了全等三角形与勾股定理的综合应用,由
b
是正方形,可求△
ABC
≌△
CDE
.由勾股定理可求
b
的面积
=a
的面积
+c
的面积.
【答案】
D
【解析】
解:∵ ∠
ACB+
∠ECD=90°,∠
DEC+
∠ECD=90°,
∴∠
ACB=
∠
DEC
,
在△
ABC
和△
CDE
中,
ABC
CDE
∵
ACB
DEC
AC
CE
∴△
ABC
≌△
CDE
∴
BC=DE
∵
AB
BC
AC
∴
AB
DE
AC
∴
b
的面积为
5+11=16
,故选
D
.
【总结升华】
此题巧妙的运用了勾股定理解决了面积问题,
考查了对勾股定理几何意义 的理
解能力,根据三角形全等找出相等的量是解答此题的关键.
举一反三:
【变式】
(
2015•
东莞模拟)
如图,所有三角形都是直角三角形 ,所有四边形都是正方
2
2
2
2
2
2
形,已知S
1
=4
,
S
2
=9
,
S
3
=8
,
S
4
=10
,则
S=
(
)
A.25
B.31
C.32
D.40
【答案】
解:如图,由题意得:
AB
2
=S
1
+S
2
=13
,
AC
2
=S
3
+S
4
=18
,
∵
BC
2
=AB
2
+AC
2
=31
,
∵
S=BC
2
=31
,
故选
B
.
类型五、利用勾股定理解决实际问题
5
、一圆形饭盒,底面半径为
8
cm
,高为
12
c m
,若往里面放双筷子(精细不计)
,那
么筷子最长不超过多少,可正好盖上盒盖?< br>
【答案与解析】
解:如图所示,因为饭盒底面半径为
8
cm
,所以底面直径
DC
长为
16
cm
.
则在
Rt
△
BCD
中,
BD
2
DC
2
BC
2
=16
2
+12
2
=400
,
所以
BD
20
(
cm
)
.
答:筷子最长不超过
20
cm
,可正好盖上盒盖.
【总结 升华】
本题实质是求饭盒中任意两点间的最大距离,
其最大距离是以饭盒两底面的一
对 平行直径和相应的两条高组成的长方形的对角线长.
举一反三:
【变式】 如图所示,一旗杆在离地面
5
m
处断裂,旗杆顶部落在离底部
12
m
处,则旗杆折
断前有多高?
【答案】
解:因 为旗杆是垂直于地面的,所以∠
C
=
90
°,
BC
=
5
m
,
AC
=
12
m
,
∴
AB
BC
AC
5< br>
12
169
.
∴
AB
13
(
m
)
.
∴
BC
+
AB
=
5
+
13
=
18(
m
)
.
∴
旗杆折断前的高度为
18
m
.
2
2
2
2
2
勾股定理(提高)
【学习目标】
1
.掌握勾股定理的内容,了解勾股定理的多种证明方法,体验数形结合的思想;
2
.能够运用勾股定理求解三角形中相关的边长(只限于常用的数)
;
3
.通过对勾股定理的探索解决简单的实际问题,进一步运用方程思想解决问题.
【要点梳理】
【高清课堂
勾股定理
知识要点】
要点一、勾股定理
直角三角形两条直角边的平方和等 于斜边的平方.如果直角三角形的两直角边长分别
为
a
,
b
,斜边长 为
c
,那么
a
b
c
.
要点诠释:
(
1
)勾股定理揭示了一个直角三角形三边之间的数量关系.
2
2
2
(
2
)
利用勾股定理,
当设定一条直角边长为未知数后,
根据题目已知的线段长可
以建立方程求解,
这样就将数与形有机地结合起来,
达到了解决问题的目的.
(
3
)理解勾股定理的一些变式:
a
2
c
2
b
2
,
b
2
c
2
a
2
,
c
2
a
b
2
2
ab
.
要点二、勾股定理的证明
方法一:将四个全等的直角三角形拼成如图(
1
)所示的正方形.
图(
1
)中
,所以
.
方法二:将四个全等的直角三角形拼成如图(
2
)所示的正方形.
图(
2
)中
,所以
.
方法三:如图(
3
)所示,将两个直角三角形拼成直角梯形.
,所以
.
要点三、勾股定理的作用
1.
已知直角三角形的任意两条边长,求第三边;
2.
用于解决带有平方关系的证明问题;
3
.
与勾股定理有关的面积计算;
4
.勾股定理在实际生活中的应用.
【典型例题】
类
型
一
、
与
勾
股
定
理
有
关
的
证
1
、在△
ABC
中,
AB=AC
,
D
是
BC
延长线上的点 ,求证:
【答案与解析】
明
证明:作等腰三角形底边上的高
AE
∵
AB=AC
,
AE
⊥
BC
∴
BE=E C,
∠
AEB=
∠
AEC=90
°
∴
A D
AB
(
AE
DE
)
< br>(
AE
BE
)
AE
DE
AE
BE
DE
2
BE
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
(
DE
BE
)(
DE
BE
)
BD
CD
【总结升华】
解决带有平方关系的问题,关键 是找出直角三角形,利用勾股定理进行转
化,若没有直角三角形,常常通过作垂线构造直角三角形,再利 用勾股定理解题.
类型二、与勾股定理有关的线段长
2
、如图, 在等腰直角三角形
ABC
中,∠
ABC=90
°
,
D
为
AC
边上中点,过
D
点作
DE
丄
DF
,交
AB
于
E
,交
BC
于
F
,若
AE=4
,
FC=3
,求
EF
长.
【答案与解析】
解:连接
BD
,
∵等腰直角三 角形
ABC
中,
D
为
AC
边上中点,
∴
BD
⊥
AC
(三线合一)
,
BD=CD=AD
,∠
ABD=45
°
,
∴∠
C=45
°
,
∴∠
ABD=
∠
C
,
又∵
DE
丄
DF
,
∴∠
FDC+
∠
BDF=
∠
EDB+
∠
BDF
,
∴∠
FDC=
∠
EDB
,
在
△
EDB
与
△
FDC
中,
∵
,
∴△
EDB
≌△
FDC
(
ASA
)
,
∴
BE=FC=3
,
∴
AB=7
,则
BC=7
,
∴
BF=4
,
在
Rt
△
EBF
中,
EF
2
= BE
2
+BF
2
=3
2
+4
2
,
∴
EF=5
.
【总结升华】
此题考查的知识点是勾股定理 及全等三角形的判定,关键是由已知先证三角
形全等,求得
BE
和
BF
,再由勾股定理求出
EF
的长.
举一反三:
【变式】
(
2015
春
•
天津校级期中)如图,
∵
C=30
°
,
PA
∵
OA
于
A
,
PB∵
OB
于
B
,
PA=2
,
PB=11
,求
OP
的长.
【答案】
解:
∵< br>PA
∵
OA
,
∵
C=30
°
,
∵
PC=2PA=4
,
∵
BC=BP+PC=11+4=15
,
∵
PB
∵
OB
,
∵
C=30
°
,
设
OB=x
,则
OC=2x
,
在
Rt
△
BOC
中,由勾股定理得:
x
+15
=
(
2x
)
,
解得,
x=5
3
,
即
OB=5
3
,
∵
OP=
=
=14
.
2
2
2
类型三、与勾股定理有关的面积计算
3
、
(
2015
•
丰台区二模)问题背景:
在
∵
ABC
中,
AB
,
BC
,
AC< br>三边的长分别为
,
3
,
,求这个三角形的面积.
小 军同学在解答这道题时,先建立了一个正方形网格(每个小正方形的边长为
1
)
,再在 网
格中画出格点
∵
ABC
(即
∵
ABC
三个顶点都 在小正方形的顶点处)
,如图
1
所示.这样不需
要求出
∵
A BC
的高,借用网格就能计算出它的面积.
(
1
)请你直接写出
∵
ABC
的面积
;
思维拓展:
(
2
)如果
∵
MNP
三边的 长分别为
,
2
,
,请利用图
2
的正方形网格(每个小正方形的边长为
1
)画出相应的格点
∵
MNP
,并直接写出
∵
MNP
的面积.
【思路点拨】
(
1
)根据图形得出
S
△
ABC
=S
矩形
MONC
﹣
S
△
CMA
﹣
S
△
AOB
﹣
S< br>△
BNC
,根据面积公
式求出即可;
(
2
)先画出符 合的三角形,再根据图形和面积公式求出即可.
【答案与解析】
解:(
1
)
∵
ABC
的面积是
4.5
,理由是:< br>
S
∵
ABC
=S
矩形
MONC
﹣
S
∵
CMA
﹣
S
∵
AOB
﹣
S
∵
BNC
=4
×
3
﹣
×
4×
1
﹣
×
2
×
1
﹣
×
3×
3
=4.5
,
故答案为:
4.5
;
(
2
)如图
2
的
∵
MNP
,
S
∵
MNP
=S
矩形
MOAB
﹣
S
∵
MON
﹣
S
∵
PAN
﹣
S
∵
MBP
=5
×
3
﹣
×
5
×< br>1
﹣
×
2
×
4
﹣
×
3
×< br>1
=7
,
即
△MNP
的面积是
7
.
【总结升华】
本题考查了勾股定理和三角形的面积公式的应用,
解此题的关键是能正确画出
格点三角形,难度 不是很大.
举一反三:
【变式】如图是一株美丽的勾股树,其中所有的四 边形都是正方形,所有的三角形都是直
角三角形.若正方形
A
、
B
、
C
、
D
的边长分别是
4
、
6
、
3
、
4
,则最大正方形
E
的面积是
(
)
A
.
1
7
【答案】
C
B
.
3
6
C
.
7
7
D
.
9
4
类型四、利用勾股定理解决实际问题
4
、
如图所示,
在一 棵树的
10
m
高的
B
处有两只猴子,
一只爬下树走到离树< br>20
m
处的
池塘
A
处,
另外一只爬到树顶
D
后直接跃到
A
处,
距离的直线计算,
如果两只猴子所经过的
距离相等,试问这棵树有多高?
【思路点拨】
其中一只猴子从
B
→
C
→
A
共走了
(
10+20
)=
30
m
,另一只猴子从
B
→
D
→
A
也< br>共走了
30
m
,
并且树垂直于地面,
于是这个问题可化归到直 角三角形中利用勾股定理解决.
【答案与解析】
解:设树高
CD
为
x
,则
BD
=
x
-
10
,AD
=
30
-
(
x
-
10)
=
40
-
x
,
在
Rt
△
ACD
中,
20
x
(40
x
)
,
解得:
x
=
15
.
答:这棵树高
15
m
.
【总结升华】
本题利用距 离相等用未知数来表示出
DC
和
DA
,
然后利用勾股定理作等量关系
列方程求解.
举一反三:
【变式】如图①,有一个圆柱,它的高 等于
12
cm
,底面半径等于
3
cm
,在圆柱的底面
A
点有一只蚂蚁,
它想吃到上底面上与
A
点相对的
B
点的 食物,
需要爬行的最短路程是多少
?(
π
取
3)
2
2
2