初中数学苏科版八年级上册3.2 勾股定理的逆定理习题

这是一份初中数学苏科版八年级上册3.2 勾股定理的逆定理习题，共28页。


TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc2652" 【题型1 判断三边能否构成直角三角形】 PAGEREF _Tc2652 \h 1
\l "_Tc7249" 【题型2 图形上与已知两点构成直角三角形的点】 PAGEREF _Tc7249 \h 3
\l "_Tc32186" 【题型3 在网格中判断直角三角形】 PAGEREF _Tc32186 \h 6
\l "_Tc9878" 【题型4 勾股数的探究】 PAGEREF _Tc9878 \h 9
\l "_Tc19434" 【题型5 利用勾股定理的逆定理证明】 PAGEREF _Tc19434 \h 13
\l "_Tc9893" 【题型6 利用勾股定理的逆定理求解】 PAGEREF _Tc9893 \h 17
\l "_Tc30460" 【题型7 勾股逆定理的应用】 PAGEREF _Tc30460 \h 20
\l "_Tc25171" 【题型8 勾股定理及其逆定理的综合】 PAGEREF _Tc25171 \h 23
【知识点 勾股定理的逆定理】
如果三角形的三边长a，b，c满足a2+b2=c2，那么这个三角形就是直角三角形．
【题型1 判断三边能否构成直角三角形】
【例1】（2023春·黑龙江哈尔滨·八年级哈尔滨德强学校校考期中）由线段a、b、c组成的三角形是直角三角形的是（ ）
A．a=5,b=3,c=3B．a=13,b=15,c=14
C．a=6,b=4,c=5D．a=7,b=24,c=25
【答案】D
【分析】根据勾股定理的逆定理，进行计算即可解答．
【详解】解：A、32+32=18≠52，故不能组成直角三角形，故不合题意；
B、152+142=41400≠132，故不能组成直角三角形，故不合题意；
C、42+52=41≠62，故不能组成直角三角形，故不合题意；
D、72+242=625=252，故不能组成直角三角形，故不合题意；
故选：D．
【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理，熟练掌握勾股定理的逆定理是解题的关键．
【变式1-1】（2023春·湖北孝感·八年级统考期中）一个三角形的三边长分别为a，b，c，且满足a+ba-b=c2，则这个三角形是（ ）
A．等腰三角形B．直角三角形C．锐角三角形D．不确定
【答案】B
【分析】将原式整理为a2=b2+c2，即可判断.
【详解】解：∵a+ba-b=c2，
∴a2-b2=c2，
∴a2=b2+c2，
∴这个三角形是直角三角形；
故选：B.
【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理和平方差公式，熟练掌握勾股定理逆定理、得出a2=b2+c2是解题的关键.
【变式1-2】（2023春·八年级单元测试）如图，以△ABC的两边BC、AC分别向外作正方形，它们的面积分别是S1，S2，若S1=2，S2=3，AB2=5，则△ABC的形状是________三角形．
【答案】直角
【分析】根据正方形的面积公式结合勾股定理的逆定理即可得出答案．
【详解】解：∵S1=2，S2=3，
∴BC2=2，AC2=3，
∵AB2=5，
∴AC2+BC2=AB2，
∴△ABC是直角三角形，
故答案为：直角．
【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理和正方形面积的应用，理解勾股定理的逆定理的内容是解题的关键．
【变式1-3】（2023春·广东惠州·八年级校考期中）有四种说法：①三个内角之比为5:6:1； ②三边形长分别为：2,7,5；③三边之长为9、40、41；④三边之比为1.5∶2∶3．其中是直角三角形的有___________（填序号）．
【答案】①②③
【分析】根据三角形内角和定理和勾股定理进行求解即可．
【详解】解：∵三角形三个内角之比为5:6:1，
∴三角形最大的内角为180°×65+6+1=90°，
∴该三角形为直角三角形，故①正确；
∵22+52=72，
∴该三角形为直角三角形，故②正确；
∵92+402=412，
∴该三角形为直角三角形，故③正确；
∵1.52+22≠32，
∴该三角形不是直角三角形，故④错误；
故答案为：①②③．
【点睛】本题主要考查了三角形内角和定理，勾股定理得逆定理，熟知三角形内角和为180度和勾股定理的逆定理是解题的关键．
【题型2 图形上与已知两点构成直角三角形的点】
【例2】（2023春·全国·八年级专题练习）同一平面内有A，B，C三点，A，B两点之间的距离为5cm，点C到直线AB的距离为2cm，且△ABC为直角三角形，则满足上述条件的点C有______个．
【答案】8
【分析】该题存在两种情况；（1）AB为斜边，则∠C=90°；（2）AB为直角边，AC=2cm或BC=2cm；
【详解】（1）当AB为斜边时，点C到直线AB的距离为2cm，即AB边上的高为2cm，符合要求的C点有4个，如图：
（2）当AB为直角边时，AC=2cm或BC=2cm，符合条件的点有4个，如图；
符合要求的C点有8个；
故答案是8．
【点睛】本题主要考查了勾股定理的应用，准确分析判断是解题的关键．
【变式2-1】（2023春·八年级单元测试）在如图所示的5×5的方格图中，点A和点B均为图中格点．点C也在格点上，满足△ABC为以AB为斜边的直角三角形．这样的点C有（ ）
A．1个B．2个C．3个D．4个
【答案】D
【分析】结合网格的性质和直角三角形的判定找到对应点即可．
【详解】解：如图，满足条件的点C共有4个，
故选D．
【点睛】此题主要考查了勾股定理逆定理，正确进行讨论，把每种情况考虑全，是解决本题的关键．
【变式2-2】（2023春·全国·八年级专题练习）点 A（2，m），B（2，m-5）在平面直角坐标系中，点O为坐标原点．若△ABO是直角三角形，则m的值不可能是（ ）
A．4B．2C．1D．0
【答案】B
【分析】分∠OAB＝90°，∠OBA＝90°，∠AOB＝90°三种情况考虑：当∠OAB＝90°时，点A在x轴上，进而可得出m＝0；当∠OBA＝90°时，点B在x轴上，进而可得出m＝5；当∠AOB＝90°时，利用勾股定理可得出关于m的一元二次方程，解之即可得出m的值．综上，对照四个选项即可得出结论．
【详解】
解：分三种情况考虑（如图所示）：
当∠OAB＝90°时，m＝0；
当∠OBA＝90°时，m−5＝0，解得：m＝5；
当∠AOB＝90°时，AB2＝OA2＋OB2，即25＝4＋m2＋4＋m2−10m＋25，
解得：m1＝1，m2＝4．
综上所述：m的值可以为0，5，1，4．
故选B．
【点睛】本题考查了坐标与图形性质以及勾股定理，分∠OAB＝90°，∠OBA＝90°，∠AOB＝90°三种情况求出m的值是解题的关键．
【变式2-3】（2023春·全国·八年级专题练习）如图，方格纸中的每个小正方形的边长均为1，点A，B在小正方形的顶点上，在图中画ΔABC（点C在小正方形的顶点上），使ΔABC为直角三角形，并说明理由.（要求画出两个，且两个三角形不全等）
【答案】ΔABC为直角三角形，理由详见解析.
【分析】根据勾股定理逆定理和勾股定理进行判断即可.
【详解】解：如图所示.
图1 图2
如图1，在ΔABC中，
AC=5，BC=3，
AB2=32+52=34
因为AC2+BC2=52+32=34=AB2，
所以∠ACB=90°，
即ΔABC为直角三角形.
如图2，在RtΔACD中，
AC2=CD2+AD2=12+12=2.
在RtΔBCE中，CB2=CE2+BE2=42+42=32.
在RtΔABF中，AB2=AF2+BF2=32+52=34.
所以AC2+CB2=AB2，
所以∠ACB=90°，即ΔABC为直角三角形.
【点睛】考核知识点：根据勾股定理逆定理画直角三角形.掌握勾股定理逆定理并会运用是关键.
【题型3 在网格中判断直角三角形】
【例3】（2023春·北京西城·八年级校考期中）如图，在正方形网格中，每个小正方形的边长为1，△ABC的三个顶点A，B，C都在格点上，AD是BC边上的中线，那么AD的长为（ ）

A．2.5B．3C．22D．5
【答案】A
【分析】由勾股定理可得AC2=5,BC2=25,AB2=20,则AC2+AB2=BC2，即△ABC是直角三角形，然后由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可解答．
【详解】解：由勾股定理可得AC2=5,BC2=25,AB2=20,
∴AC2+AB2=BC2，即△ABC是直角三角形，
∵AD是BC边上的中线，
∴AD=12BC=2.5．
故选：A．
【点睛】本题主要考查了勾股定理、直角三角形斜边上中线的性质等知识点，根据勾股定理逆定理判定△ABC是直角三角形是基础，掌握斜边上的中线的性质是解题的关键．
【变式3-1】（2023春·广东湛江·八年级校考阶段练习）如图，每个小正方形的边长为1，A、B、C是小正方形的顶点，则∠ABC的度数为_________．

【答案】45°
【分析】根据勾股定理得到AB，BC，AC的长度，再判断△ABC是等腰直角三角形，进而得出结论．
【详解】解：如图，连接AC，

由题意，AC=22+12=5 ，BC=22+12=5，AB=12+32=10，
∴AC=BC，AB2=AC2+BC2，
∴△ABC是等腰直角三角形，且∠ACB=90°，
∴∠ABC=∠CAB=45°．
故答案为：45°．
【点睛】本题主要考查了勾股定理及其逆定理，等腰直角三角形的判定与性质，判断出△ABC是等腰直角三角形是解决本题的关键．
【变式3-2】（2023春·广东惠州·八年级校考阶段练习）如图，每个小正方形的边长为 1．

(1)求四边形 ABCD的面积与周长；
(2)求证： ∠BCD=90°．
【答案】(1)周长为：82+234；面积为：32
(2)见解析
【分析】（1）借助正方形的小格，根据勾股定理分别计算四边形的各边的长，从而求得四边形的周长；
（2）在△ABC中，根据勾股定理的逆定理进行判定．
【详解】（1）解：根据勾股定理可知AB=3 2，BC= 34，CD= 34，AD=5 2，
∴四边形ABCD的周长为32+52+34+34=82+234；
面积为：8×8-12×3×3-12×5×5-12×5×3-12×3×5=32．
（2）证明：连接BD，

∵BC= 34，CD= 34，DB= 68，
∴BC2+CD2=BD2．
∴△BCD是直角三角形，即∠BCD=90°．
【点睛】本题主要考查了勾股定理的运用以及勾股定理逆定理的运用，掌握勾股定理是解题的关键．
【变式3-3】（2023春·八年级单元测试）如图所示的是2×5的正方形网格，点A，B，P都在网格点上，则∠APB=________．

【答案】135°
【分析】根据勾股定理和勾股定理的逆定理可得△PCB是等腰直角三角形，可得∠BPC=45°，即可求解．
【详解】解：延长AP至C，连接BC，
CP=CB=22+12=5，
BP=32+12=10，
∵(5)2+(5)2=(10)2，即CP2+CB2=BP2，
∴△PCB是等腰直角三角形，
∴∠BPC=45°，
∴∠APB=180°-45°=135°，
故答案为：135°．

【点睛】本题考查了勾股定理和勾股定理的逆定理，关键是得到△PCB是等腰直角三角形．
【题型4 勾股数的探究】
【例4】（2023春·安徽阜阳·八年级统考期末）法国数学家费尔马早在17世纪就研究过形如x2+y2=z2的方程，显然，这个方程有无数组解．我们把满足该方程的正整数的解x,y,z叫做勾股数．如3,4,5就是一组勾股数．
(1)请你再写出两组勾股数：（___________），（___________）；
(2)在研究直角三角形的勾股数时，古希腊的哲学家柏拉图曾指出：如果n表示大于1的整数，x=2n，y=n2-1，z=n2+1，那么，以x，y，z为三边的三角形为直角三角形（即x，y，z为勾股数），请你加以证明．
【答案】(1)5，12，13；7，24，25
(2)证明见解析
【分析】（1）根据x2+y2=z2，即可得出5，12，13、7，24，25是勾股数；
（2）根据勾股定理的逆定理，可得答案．
【详解】（1）∵52+122=169,132=169，
∴52+122=132，
∴5，12，13是勾股数；
∵72+242=625,252=625，
∴72+242=252，
∴7，24，25是勾股数；
故答案为：5，12，13；7，24，25；
（2）证明：∵x=2n，y=n2-1，
∴x2+y2
=2n2+n2-12
=4n2+n4-2n2+1
=n4+2n2+1
=n2+12
=z2，
即x，y，z为勾股数．
∴以x，y，z为三边的三角形为直角三角形．
【点睛】此题考查勾股逆定理的证明，勾股数的规律探究，掌握勾股逆定理的证明，根据勾股定理得出勾股数是解题的关键．
【变式4-1】（2023春·四川达州·八年级校考期中）以下列各组数据中的三个数，其中是勾股数的是（ ）
A． 3,4,5B．6，8，10C．1,2,3D．2，3，4
【答案】B
【分析】根据勾股数的定义进行分析，从而得到答案．
【详解】解：A、32+42=7，52=5，7≠5，故此选项错误；
B、62+82=100，102=100，且100=100，故此选项正确；
C、12+22=3，32=3，3=3，2，3不是整数，故此选项错误；
D、22+32=13，42=16，13≠16，故此选项错误．
故答案为：B．
【点睛】此题考查了勾股数，解答此题要用到勾股定理的逆定理和勾股数的定义，满足a2+b2=c2．
【变式4-2】（2023春·全国·八年级专题练习）一个直角三角形三边长都是正整数，这样的直角三角形叫做“整数直角三角形”，这三个整数叫做一组“勾股数”老师给出了下表（其中m，n为正整数，且m>n）：
(1)探究a，b，c与m，n之间的关系并用含m，n的代数式表示：a=______，b=______，c=______．
(2)以a，b，c为边长的三角形是否一定为直角三角形？请说明理由．
【答案】(1)m2+n2，2mn，m2-n2
(2)以a，b，c为边长的三角形一定为直角三角形，理由见解析
【分析】（1）根据给出的数据总结即可；
（2）分别计算出a2、b2、c2，根据勾股定理逆定理进行判断．
【详解】（1）解：观察可得a=m2+n2，b=2mn，c=m2-n2，
故答案为：m2+n2，2mn，m2-n2；
（2）以a，b，c为边长的三角形一定为直角三角形，理由如下：
a2=(m2+n2)2=m4+2m2n2+n4，
b2+c2=m4-2m2n2+n4+4m2n2=m4+2m2n2+n4，
∴a2=b2+c2，
∴以a，b，c为边长的三角形一定为直角三角形．
【点睛】本题考查了勾股数，勾股定理的逆定理，熟练掌握：如果三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2，那么这个三角形就是直角三角形是解题的关键．
【变式4-3】（2023春·重庆北碚·八年级西南大学附中校考期中）勾股定理是一个基本的几何定理，早在我国西汉时期算书《周髀算经》就有“勾三股四弦五”的记载．如果一个直角三角形三边长都是正整数，这样的直角三角形叫“整数直角三角形”；这三个整数叫做一组“勾股数”，如：3，4，5；5，12，13；7，24，25；8，15，17；9，40，41等等都是勾股数．
（1）小李在研究勾股数时发现，某些整数直角三角形的斜边能写成两个整数的平方和，有一条直角边能写成这两个整数的平方差．如3，4，5中，5＝22+12，3＝22﹣12；5，12，13中，13＝32+22，5＝32﹣22；请证明：m，n为正整数，且m＞n，若有一个直角三角形斜边长为m2+n2，有一条直角长为m2﹣n2，则该直角三角形一定为“整数直角三角形”；
（2）有一个直角三角形两直角边长分别为7a-7和150-30b，斜边长415，且a和b均为正整数，用含b的代数式表示a，并求出a和b的值；
（3）若c1＝a12+b12，c2＝a22+b22，其中，a1、a2、b1、b2均为正整数．证明：存在一个整数直角三角形，其斜边长为c1•c2．
【答案】（1）见解析；（2）a=97+30b7，a＝31，b＝4；（3）见解析
【分析】（1）根据勾股定理：利用（m2+n2）2﹣（m2﹣n2）2，解得另一条直角边长为2mn，因为m，n为正整数，所以2mn也为正整数，即可得证；
（2）首先根据勾股定理求出a关于b的代数式，再根据被开方数需大于等于0，即可求得a、b的范围，且a、b均为正整数，将b的可能值：1，2，3，4分别代入，即可求得符合条件的正整数a、b；
（3）观察发现，当a1＝b1＝1，a2＝b2＝2时，c1•c2＝5×5＝25，而252=152+202，故存在．
【详解】（1）证明：∵（m2+n2）2﹣（m2﹣n2）2
＝（m2+n2+m2﹣n2）•（m2+n2﹣m2+n2）
＝2m2•2n2
＝（2mn）2，
∴（2mn）2+（m2﹣n2）2＝（m2+n2）2，
∵m，n为正整数，且m＞n，
∴2mn，m2﹣n2，m2+n2均为正整数，
∴该直角三角形一定为“整数直角三角形”；
（2）由勾股定理得：
7a﹣7+（150﹣30b）＝16×15，
∴a=97+30b7，
由题意可知：7a﹣7＞0，150﹣30b＞0，
∴a＞1，0＜b＜5，
∵a和b均为正整数，
∴b的可能值为：1，2，3，4，
当b＝1时，a=97+307=1277 ，不是正整数，故b＝1不符合题意；
当b＝2时，a=97+607=1577，不是正整数，故b＝2不符合题意；
当b＝3时，a=97+907=1877，不是正整数，故b＝3不符合题意；
当b＝4时，a=97+1207=2177=31，是正整数，此时7a-7=210 150-30b=30，
∵2102+302=240，4152=240，
∴2102+302=4152，
∴b＝4符合题意，
∴a=97+30b7，a＝31，b＝4；
（3）证明：观察发现，当a1＝b1＝1，a2＝b2＝2时，c1•c2＝5×5＝25，
152+202＝225+400＝625，252＝625，
∴152+202＝252．
∴存在一个整数直角三角形，其斜边长为c1•c2．
【点睛】本题目考查勾股定理，难度一般，也是中考的常考知识点，熟练掌握勾股定理的应用以及二次根式的相关性质是顺利解答此题的关键．
【题型5 利用勾股定理的逆定理证明】
【例5】（2023·江苏·八年级假期作业）如图，已知CD⊥AB，垂足为D，BD=1，CD=2，AD=4．求证：∠ACB=90°．
【答案】见解析
【分析】根据勾股定理得出BC2，AC2，进而利用勾股定理的逆定理解答即可．
【详解】证明：∵CD⊥AB，垂足为D，BD=1，CD=2，AD=4，
∴BC2=BD2+CD2=12+22=5，AC2=AD2+CD2=42+22=20，
∵AB=AD+BD=4+1=5，
∴AB2=25=AC2+BC2=20+5，
∴△ABC是直角三角形，
∴∠ACB=90°．
【点睛】此题考查勾股定理及其逆定理，掌握勾股定理与其逆定理的区别是解题的关键．
【变式5-1】（2023·江苏·八年级假期作业）在△ABC的三边分别是a、b、c，且a=n2-1,b=2n,c=n2+1，判断△ABC的形状，证明你的结论．
【答案】直角三角形，理由见解析
【分析】根据勾股定理的逆定理判断即可．
【详解】解：∵a=n2-1,b=2n,c=n2+1
∴a2=n2-12=n4-2n2+1，
b2=2n2=4n2，
c2=n2+12=n4+2n2+1，
∴a2+b2=c2，
故△ABC是直角三角形．
【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理、完全平方公式，会利用勾股定理的逆定理判定三角形是否为直角三角形是解答的关键．
【变式5-2】（2023春·八年级课时练习）如图，以△ABC的每一条边为边作三个正方形．已知这三个正方形构成的图形中，绿色部分的面积与蓝色部分的面积相等，则△ABC是直角三角形吗？请证明你的判断．
【答案】△ABC是直角三角形，证明见解析
【分析】设坐标绿色部分的面积和为a，右边绿色部分的面积为b，蓝色部分的面积和为c，坐标空白部分的面积为d，右边空白部分的面积为e，
【详解】设坐标绿色部分的面积和为a，右边绿色部分的面积为b，蓝色部分的面积和为c，坐标空白部分的面积为d，右边空白部分的面积为e，然后根据绿色部分的面积与蓝色部分的面积相等列式得到(a+d)+(b+e)=c+d+e，然后由a+d=AC2,b+e=BC2求解即可．．
∵绿色部分的面积与蓝色部分的面积相等
∴a+b=c
∴a+b+d+e=c+d+e
∴(a+d)+(b+e)=c+d+e
∵a+d=AC2,b+e=BC2
∴c+d+e=AB2
∴AC2+BC2=AB2
∴△ABC是直角三角形．
【点睛】此题考查了勾股定理的逆定理的运用，解题的关键是熟练掌握勾股定理的逆定理．
【变式5-3】（2023春·江苏盐城·八年级统考期中）如图，在△ABC中，AB=7，AC=25，AD是中线，点E在AD的延长线上，且AD=ED=12．
(1)求证：△CDE≌△BDA；
(2)证明：CE⊥AE；
(3)求△ABC的面积．
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)84
【分析】（1）根据SAS证明△CDE≌△BDA即可；
（2）结论：△ACE是直角三角形；首先根据△CDE≌△BDA，推出CE=AB=7，最后根据勾股定理的逆定理即可证明；
（3）由全等三角形的性质得出S△ABC=S△ACE，所以计算△ACE的面积，即可得出△ABC的面积．
【详解】（1）证明：∵AD是边BC上的中线，
∴BD=CD，
在△BDA和△CDE中，
AD=BD∠ADB=∠EDCBD=CD，
∴△CDE≌△BDA（SAS），
（2）结论：△ACE是直角三角形；
理由：由（1）知：△CDE≌△BDA,
∴CE=AB=7，
∵AD=ED=12，
∴AE=24，
∵AE2+CE2=242+72=625，AC2=252=625，
∴AE2+CE2=AC2，
∴∠E=90°，
∴△ACE是直角三角形；
（3）∵△CDE≌△BDA，
∴S△CDE+S△ADC=S△ADC+S△BDA，
∴S△ABC=S△ACE，
∵S△ACE=12AE·CE =12×24×7=84，
∴S△ABC=84．
【点睛】此题是三角形的综合题，考查三角形全等的判定与性质，勾股定理的逆定理的运用，三角形的面积计算方法，掌握三角形全等的判定方法与勾股定理逆定理是解决问题的关键．
【题型6 利用勾股定理的逆定理求解】
【例6】（2023春·山西吕梁·八年级统考期末）如图，在△ABC中，AB=5，BC=4，AC=3，将三角形纸片沿AD折叠，使点C落在AB边上的点E处，则△BDE的周长为（ ）

A．3B．4C．5D．6
【答案】D
【分析】利用勾股定理的逆定理判断出∠C=90°，利用翻折不变性可得AE=AC=3，推出BE=2，即可解决问题．
【详解】解：在△ABC中，∵AB=5，BC=4，AC=3，
∴AB2=BC2+AC2，
∴△ABC是直角三角形，且∠C=90°，
由翻折的性质可知：AE=AC=3，CD=DE，
∴BE=2，
∴△BDE的周长=DE+BD+BE=CD+BD+BE=BC+BE=4+2=6，
故选：D．
【点睛】本题考查翻折变换，勾股定理等知识，解题的关键是熟练掌握基本知识，属于中考常考题型．
【变式6-1】（2023春·湖北襄阳·八年级统考期中）如图，在△ABC中，点D在AB上，AB=AC，BC=5，BD=3，CD=4．求AC的长．
【答案】AC=256
【分析】由勾股定理的逆定理判定∠BDC=90°，再在Rt△ADC中利用勾股定理列方程即可解答．
【详解】解： ∵BC=5，BD=3，CD=4，
∴BD2＋CD2=32＋42=25=BC2．
∴∠BDC=90°．
∴∠ADC=180°-∠BDC=90°．
∴AD2＋CD2＝AC2．
设AC=x．
∵AB=AC，BD=3，
∴AD=x-3．
∴(x-3)2＋42＝x2．
解得x=256．
∴AC=256．
【点睛】本题主要考查了勾股定理及其逆定理的应用，解题的关键在于熟练掌握定理，灵活运用．
【变式6-2】（2023春·河南开封·八年级统考期末）已知△ABC的三边分别为a、b、c，且满足a+2b-112+2a-b-2=10c-25-c2，请你判断△ABC的形状，并求出其周长与面积．
【答案】△ABC是直角三角形，它的周长是12，面积是6
【分析】首先把原等式变形为a+2b-112+2a-b-2+c-52=0，利用非负数的性质，建立三元一次方程组，求得a、b、c的数值，利用勾股定理的逆定理判定三角形的形状，进一步求得周长和面积即可．
【详解】解：由题意得a+2b-112+2a-b-2+c2-10c+25=0，
∴a+2b-112+2a-b-2+c-52=0，
∴a+2b-11=02a-b-2=0c-5=0，
∴a=3，b=4，c=5，
∵a2+b2=c2，
∴△ABC是直角三角形，它的周长是3+4+5=12，
面积是12×3×4=6．
【点睛】此题考查了完全平方公式，非负数的性质，解三元一次方程组，勾股定理逆定理以及三角形的周长和面积的计算方法；注意解题的思路与方法的灵活性．
【变式6-3】（2023春·陕西榆林·八年级校考期末）已知在△ACB中，AC=12,BC=5,AB=13，点E为边AC上的动点，点F为边AB上的动点，则FE+EB的最小值是_________．
【答案】12013
【分析】先根据勾股定理的逆定理可得∠ACB=90°，再作点B关于AC的对称点B'，连接B'E,B'F,AB'，然后根据两点之间线段最短、垂线段最短可得当B'F⊥AB时，线段FE+EB的值最小，最小值为B'F，最后利用三角形的面积公式即可得．
【详解】解：∵在△ACB中，AC=12,BC=5,AB=13，
∴AC2+BC2=AB2，
∴△ABC是直角三角形，且∠ACB=90°，
如图，作点B关于AC的对称点B'，连接B'E,B'F,AB'，
∴B'C=BC=5,BB'=2BC=10,B'E=BE，
∴FE+EB=FE+B'E，
由两点之间线段最短可知，当点B',E,F共线时，FE+B'E最小，最小值为B'F，
由垂线段最短可知，当B'F⊥AB时，B'F的值最小，
又∵S△ABB'=12AB⋅B'F=12AC⋅BB'，
∴12×13B'F=12×12×10，
解得B'F=12013，
即FE+EB的最小值为12013，
故答案为：12013．
【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理、两点之间线段最短、垂线段最短、轴对称的性质等知识点，熟练掌握轴对称的性质和勾股定理的逆定理是解题关键．
【题型7 勾股逆定理的应用】
【例7】（2023春·广东广州·八年级统考期中）如图，在笔直的公路AB旁有一座山，从山另一边的C处到公路上的停靠站A的距离为AC=15km，与公路上另一停靠站B的距离为BC=20km，停靠站A、B之间的距离为AB=25km，为方便运输货物现要从公路AB上的D处开凿隧道修通一条公路到C处，且CD⊥AB．
(1)请判断△ABC的形状？
(2)求修建的公路CD的长．
【答案】(1)直角三角形
(2)12km
【分析】（1）根据勾股定理的逆定理，由AC2+BC2=AB2得到△ABC是直角三角形．
（2）利用△ABC的面积公式可得，CD⋅AB=AC⋅BC，从而求出CD的长．
【详解】（1）解：△ABC是直角三角形．
理由：∵AC=15km，BC=20km，AB=25km，
∴ 152+202=252，
∴AC2+BC2=AB2，
∴∠ACB=90°，
∴△ABC是直角三角形．
（2）解：∵CD⊥AB，
∴S△ABC=12AB⋅CD=12AC⋅BC，
∴CD=AC⋅BCAB=15×2025=12km．
答：修建的公路CD的长是12km．
【点睛】本题考查了勾股定理，勾股定理逆定理的应用，以及三角形的面积公式等知识，熟练掌握勾股定理及其逆定理是解题的关键．
【变式7-1】（2023春·广西南宁·八年级南宁市天桃实验学校校考阶段练习）森林火灾是一种常见的自然灾害，危害很大．随着中国科技、经济的不断发展，开始应用飞机洒水的方式扑灭火源．如图，△ABC区域内是一片森林，有一台救火飞机沿东西方向AB，由点A飞向点B，已知点C为其中一个着火点，且点C与点A，B的距离分别为600m和800m，又AB=1000m，飞机中心周围500m以内可以受到洒水影响．
(1)求△ABC的面积．
(2)着火点C能否受到洒水影响？为什么？
【答案】(1)240000m2
(2)受影响
【分析】（1）利用勾股定理的逆定理得出△ABC是直角三角形，再利用面积公式计算即可；
（2）过点C作CD⊥AB于D，利用三角形面积得出CD的长，进而得出海港C是否受台风影响．
【详解】（1）解：∵AC=600m，BC=800m，AB=1000m，
∴AC2+BC2=AB2，
∴△ABC是直角三角形，
∴S△ABC=12×AC×BC=240000m2；
（2）如图，过点C作CD⊥AB于D，
∴S△ΔABC=12AC⋅BC=12CD⋅AB，
∴600×800=1000CD，
∴CD=480，
∵飞机中心周围500m以内可以受到洒水影响，
∴着火点C受洒水影响．
【点睛】本题考查的是勾股定理在实际生活中的运用，解答此类题目的关键是构造出直角三角形，再利用勾股定理解答．
【变式7-2】（2023春·广西桂林·八年级统考期中）一根12米的电线杆AB，用铁丝AC、AD固定，现已知用去铁丝AC＝15米，AD＝13米，又测得地面上B、C两点之间距离是9米，B、D两点之间距离是5米，则电线杆和地面是否垂直，为什么？
【答案】电线杆和地面垂直，理由见解析
【分析】由勾股定理的逆定理判断△ABD是直角三角形，△ABC是直角三角形，即可解答．
【详解】解：电线杆和地面垂直，理由如下：
连接BD
在△ABD中，∵BD2+AB2＝52+122＝169＝132＝AD2，
∴△ABD是直角三角形，且∠ABD＝90°，
∴AB⊥BD，
在△ABC中，∵BC2+AB2＝92+122＝225＝152＝AC2，
∴△ABC是直角三角形，且∠ABC＝90°，
∴AB⊥BC，
∴电线杆和地面垂直．
【点睛】本题考查勾股定理的逆定理，是重要考点，掌握相关知识是解题关键．
【变式7-3】（2023春·八年级课时练习）海面上有两个疑似漂浮目标．A舰艇以12海里/时的速度离开港口O，向北偏西50°方向航行；同时，B舰艇在同地以16海里/时的速度向北偏东一定角度的航向行驶，如图所示，离开港口5小时后两船相距100海里，则B舰艇的航行方向是______．
【答案】北偏东40°
【分析】根据勾股定理的逆定理判断△AOB是直角三角形，求出∠BOD的度数即可．
【详解】由题意得，OA=12×5=60（海里），OB=16×5=80（海里），
又∵AB=100海里，
∵602+802=1002，
即OB2+OA2=AB2
∴∠AOB=90°，
∵∠DOA=50°，
∴∠BOD=40°，
则B舰艇的航行方向是北偏东40°，
故答案为：北偏东40°．
【点睛】本题考查的是勾股定理的逆定理的应用和方位角的知识，根据题意判断出△AOB是直角三角形是解决问题的关键．
【题型8 勾股定理及其逆定理的综合】
【例8】（2023春·全国·八年级期末）如图，在△ABC中，D是△ABC内一点，连接AD、BD，且AD⊥BD．已知AD=4，BD=3，AC=13，BC=12．则图中阴影部分的面积为________．

【答案】24
【分析】先根据勾股定理求出AB，然后根据勾股定理的逆定理，得△ABC是直角三角形，根据阴影部分的面积S等于S△ABC-S△ABD，即可．
【详解】∵AD⊥BD，
∴AB2=AD2+BD2，
∵AD=4，BD=3，
∴AB=5，
∵AC=13，BC=12，
∴AC2=169，BC2=144，AB2=25，
∴AC2=BC2+AB2，
∴△ABC是直角三角形，
设阴影部分的面积S，
∴S=S△ABC-S△ABD=12×AB×BC-12×AD×BD，
∴S=24，
∴设阴影部分的面积为：24．
故答案为：24．
【点睛】本题考查勾股定理的知识，解题的关键是掌握勾股定理的运用和勾股定理的逆定理．
【变式8-1】（2023春·江西赣州·八年级期中）如图，已知正方形ABCD的边长为4，E为AB中点，F为AD上的一点，且AF=14AB，求证：∠FEC=90°．
【答案】见解析
【分析】由正方形的性质和已知求得AF=1，FD=3，由中点的性质得AE=EB=2，利用勾股定理求得EF，EC，FC，再根据勾股定理的逆定理，即可得出结论．
【详解】证明：∵正方形ABCD的边长为4，且AF=14AB，
∴AF=1，FD=3，DC=BC=4，
∵E为AB的中点，
∴AE=EB=2，
在Rt△AEF中，EF=AF2+AE2=12+22=5，
在Rt△DFC中，FC=DF2+DC2=32+42=5，
在Rt△EBC中，EC=EB2+BC2=22+42=25．
∴EC2+EF2=FC2，
∴△EFC是以EC、EF为直角边的直角三角形，
∴∠FEC=90°．
【点睛】本题考查了勾股定理和勾股定理的逆定理及正方形的性质，利用勾股定理求出三角形三边长，再利用勾股定理逆定理解答是证明此题的关键．
【变式8-2】（2023春·重庆九龙坡·八年级重庆实验外国语学校校考阶段练习）为迎接六十周年校庆，重庆外国语学校准备将一块三角形空地ABC进行新的规划，如图，点D是BC边上的一点，过点D作垂直于AC的小路DE，点E在AC边上．经测量，AB=26米，AD=24米，BD=10米，AC比DC长12米．
(1)求△ABD的面积；
(2)求小路DE的长．
【答案】(1)120平方米
(2)14.4米
【分析】（1）根据勾股定理逆定理得出△ABD是直角三角形，再根据三角形面积公式求解即可；
（2）设DC=x米，利用勾股定理求解出DC=18米，AC=30米，再利用等积法求解即可．
【详解】（1）∵BD2=102=100，AD2=242=576，AB2=262=676，
∴BD2+AD2=AB2，
∴△ABD是直角三角形，∠ADB=90°，
∴S△ABD=12BD⋅AD=12×10×24=120（平方米）；
（2）设DC=x米，则AC=x+12米，
由（1）知∠ADB=90°，
由勾股定理得x2+242=x+122，
解得x=18，
∴DC=18米，AC=30米，
∵DE⊥AC，
∴S△ACD=12AC⋅DE=12DC⋅AD，
∴30DE=18×24，
∴DE=14.4（米）．
【点睛】本题考查了勾股定理和勾股定理逆定理，熟练运用勾股定理逆定理证明是解题的关键．
【变式8-3】（2023春·江苏宿迁·八年级校考期末）如图，已知正方形OABC的边长为8，边OA在x轴上，边OC在y轴上，点D是x轴上一点，坐标为(2，0)，点E为OC的中点，连接BD、BE、ED．
(1)求点B的坐标；
(2)判断△BED的形状，并证明你的结论．
【答案】(1)(8，8)
(2)△BED是直角三角形
【分析】（1）根据正方形的性质可得OA=OC=8，进而求出点B的坐标；
（2）求出BD、BE、ED的平方，根据勾股定理逆定理判断即可．
【详解】（1）解：正方形OABC的边长为8，边OA在x轴上，边OC在y轴上，
所以OA=OC=8，
因此，点B的坐标为(8，8)．
（2）解：△BED是直角三角形；
点D是x轴上一点，坐标为(2，0)，点E为OC的中点，
∴OD=2，OE=CE=4，DA=6，
∴ED2=OD2+OE2=20，EB2=BC2+CE2=80，DB2=BA2+AD2=100，
∴ED2+EB2=DB2，
∴△BED是直角三角形．
【点睛】本题考查了正方形的性质和勾股定理及逆定理，解题关键是根据正方形性质写出点的坐标，利用坐标求出线段的平方．
m
2
3
3
4
4
…
n
1
1
2
1
2
…
a
22+12
32+12
32+22
42+12
42+22
…
b
4
6
12
8
16
…
c
22-12
32-12
32-22
42-12
42-22
…