数学中考题中的勾股定理应用

透视数学中考题中的勾股定理应用

勾股定理是几何学中的明珠,是解直角三角形重要的定理与依据. 它在生活中有着重要的应用,也是中考必考的知识点. 它揭示的是直角三角形三边的数量关系,是典型的数形结合思想的体现. 下面选取中考题中的几例作简单的阐述,希望对同学们的学习有所帮助.

一、 直接用勾股定理计算

例1 (2015·吉林长春)如图1,点E 在正方形ABCD 的边CD 上. 若△ABE 的面积为8,CE=3,则线段BE 的长为_______.

【分析】本题根据△ABE 的面积为8可求出正方形边长为4,再根据勾股定理即可求出BE 的长.

解:过E 作EM ⊥AB 于M ,如图2,

∵四边形ABCD 是正方形,

∴AD=BC=CD=AB,∴EM=AD,BM=CE,

∵△ABE 的面积为8,

∴AB×EM=8,得:EM=4,

即AD=DC=BC=AB=4,

∵CE=3,由勾股定理得:BC2+CE2=BE2,

∴BE2=42+32=25,

∴BE=5.

【点评】本题求出正方形边长是关键,求出边长后直接利用勾股定理进行计算.

二、 勾股定理和逆定理并用证垂直

例2 (2013·内蒙古包头)如图3,点E 是正方形ABCD 内的一点,连接AE 、BE 、CE ,将△ABE 绕点B 顺时针旋转90°到△CBE′的位置. 若AE=1,BE=2,CE=3,则∠BE′C=_______度.

【分析】首先根据旋转的性质得出∠EBE′=90°,BE=BE′=2,AE=E′C=1,进而根据勾股定理的逆定理求出△EE′C是直角三角形,从而得出答案.

解:连接EE′,如图4,

∵△ABE 绕点B 顺时针旋转90°到△CBE′,

∴∠EBE′是直角,

∴△EBE′是直角三角形,

∵△ABE 与△CBE′全等,

∴BE=BE′=2,∠AEB=∠BE′C,

∴∠BEE′=∠BE′E=45°,

∵EE′2=22+22=8,AE=CE′=1,EC=3,

∴EC2=E′C2+EE′2,

∴△EE′C是直角三角形,

∴∠EE′C=90°,∴∠BE′C=90°+45°=135°.

【点评】此题主要考查了勾股定理以及逆定理,根据已知得出△EE′C是直角三角形是解题关键.

三、 利用勾股定理解决实际问题

例3 (2015·福建厦门)已知A ,B ,C 三地位置如图5所示,∠C=90°,A ,C 两地的距离是4 km,B ,C 两地的距离是3 km,则A ,B 两地的距离是_______km;若A 地在C 地的正东方向,则B 地在C 地的_______方向.

【分析】根据勾股定理来求AB 的长度. 由于∠C=90°,A 地在C 地的正东方向,则B 地在C 地的正北方向.

解:∵∠C=90°,A ,C 两地的距离是4 km,B ,C 两地的距离是3 km,

∴AB2=AC2+BC2,∴AB2=42+32=25,

∴AB=5(km ).

又∵A 地在C 地的正东方向,则B 地在C 地的正北方向.

【点评】本题考查了勾股定理的应用和方向角. 这类问题的解决策略是运用勾股定理建立数学模型,把实际问题转化为数学问题.

四、 利用勾股定理经典图创设问题

例4 (2015·湖南株洲)如图6是“赵爽弦图”,△ABH 、△BCG 、△CDF 和△DAE 是四个全等的直角三角形,四边形ABCD 和EFGH 都是正方形. 如果AB=10,EF=2,那么AH 等于_______.

【分析】一方面根据图形特征得出线段之间的关系AE-DE=2,另一方面利用面积关系:正方形ABCD 的面积-正方形EFGH 的面积=四个全等直角三角形面积和,得出AE×DE=48,再利用勾股定理得出AE2+DE2=AD2=AB2=100推出AE+DE=14,最后解二元一次方程组即可算出DE 长,即AH 的长.

解:∵AB=10,EF=2,

∴大正方形的面积是100,小正方形的面积是4,

∴四个直角三角形面积和为100-4=96,

设AE 为a ,DE 为b ,即4×ab=96,

∴2ab=96,a2+b2=100,

∴(a+b)2=a2+b2+2ab=100+96=196,

∴a+b=14,∵a-b=2,

解得:a=8,b=6,

∴AE=8,DE=6,∴AH=DE=6.

【点评】勾股定理有着悠久的历史,它曾经引起很多人的兴趣. 本题就是在我国汉代数学家赵爽创制的弦图的基础上改编得到的. 本题考查的就是弦图中的各线段之间、图形面积之间的关系和勾股定理.

透视数学中考题中的勾股定理应用

勾股定理是几何学中的明珠,是解直角三角形重要的定理与依据. 它在生活中有着重要的应用,也是中考必考的知识点. 它揭示的是直角三角形三边的数量关系,是典型的数形结合思想的体现. 下面选取中考题中的几例作简单的阐述,希望对同学们的学习有所帮助.

一、 直接用勾股定理计算

例1 (2015·吉林长春)如图1,点E 在正方形ABCD 的边CD 上. 若△ABE 的面积为8,CE=3,则线段BE 的长为_______.

【分析】本题根据△ABE 的面积为8可求出正方形边长为4,再根据勾股定理即可求出BE 的长.

解:过E 作EM ⊥AB 于M ,如图2,

∵四边形ABCD 是正方形,

∴AD=BC=CD=AB,∴EM=AD,BM=CE,

∵△ABE 的面积为8,

∴AB×EM=8,得:EM=4,

即AD=DC=BC=AB=4,

∵CE=3,由勾股定理得:BC2+CE2=BE2,

∴BE2=42+32=25,

∴BE=5.

【点评】本题求出正方形边长是关键,求出边长后直接利用勾股定理进行计算.

二、 勾股定理和逆定理并用证垂直

例2 (2013·内蒙古包头)如图3,点E 是正方形ABCD 内的一点,连接AE 、BE 、CE ,将△ABE 绕点B 顺时针旋转90°到△CBE′的位置. 若AE=1,BE=2,CE=3,则∠BE′C=_______度.

【分析】首先根据旋转的性质得出∠EBE′=90°,BE=BE′=2,AE=E′C=1,进而根据勾股定理的逆定理求出△EE′C是直角三角形,从而得出答案.

解:连接EE′,如图4,

∵△ABE 绕点B 顺时针旋转90°到△CBE′,

∴∠EBE′是直角,

∴△EBE′是直角三角形,

∵△ABE 与△CBE′全等,

∴BE=BE′=2,∠AEB=∠BE′C,

∴∠BEE′=∠BE′E=45°,

∵EE′2=22+22=8,AE=CE′=1,EC=3,

∴EC2=E′C2+EE′2,

∴△EE′C是直角三角形,

∴∠EE′C=90°,∴∠BE′C=90°+45°=135°.

【点评】此题主要考查了勾股定理以及逆定理,根据已知得出△EE′C是直角三角形是解题关键.

三、 利用勾股定理解决实际问题

例3 (2015·福建厦门)已知A ,B ,C 三地位置如图5所示,∠C=90°,A ,C 两地的距离是4 km,B ,C 两地的距离是3 km,则A ,B 两地的距离是_______km;若A 地在C 地的正东方向,则B 地在C 地的_______方向.

【分析】根据勾股定理来求AB 的长度. 由于∠C=90°,A 地在C 地的正东方向,则B 地在C 地的正北方向.

解:∵∠C=90°,A ,C 两地的距离是4 km,B ,C 两地的距离是3 km,

∴AB2=AC2+BC2,∴AB2=42+32=25,

∴AB=5(km ).

又∵A 地在C 地的正东方向,则B 地在C 地的正北方向.

【点评】本题考查了勾股定理的应用和方向角. 这类问题的解决策略是运用勾股定理建立数学模型,把实际问题转化为数学问题.

四、 利用勾股定理经典图创设问题

例4 (2015·湖南株洲)如图6是“赵爽弦图”,△ABH 、△BCG 、△CDF 和△DAE 是四个全等的直角三角形,四边形ABCD 和EFGH 都是正方形. 如果AB=10,EF=2,那么AH 等于_______.

【分析】一方面根据图形特征得出线段之间的关系AE-DE=2,另一方面利用面积关系:正方形ABCD 的面积-正方形EFGH 的面积=四个全等直角三角形面积和,得出AE×DE=48,再利用勾股定理得出AE2+DE2=AD2=AB2=100推出AE+DE=14,最后解二元一次方程组即可算出DE 长,即AH 的长.

解:∵AB=10,EF=2,

∴大正方形的面积是100,小正方形的面积是4,

∴四个直角三角形面积和为100-4=96,

设AE 为a ,DE 为b ,即4×ab=96,

∴2ab=96,a2+b2=100,

∴(a+b)2=a2+b2+2ab=100+96=196,

∴a+b=14,∵a-b=2,

解得:a=8,b=6,

∴AE=8,DE=6,∴AH=DE=6.

【点评】勾股定理有着悠久的历史,它曾经引起很多人的兴趣. 本题就是在我国汉代数学家赵爽创制的弦图的基础上改编得到的. 本题考查的就是弦图中的各线段之间、图形面积之间的关系和勾股定理.


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