专题20.1 勾股定理（高效期中培优讲义）数学新教材人教版八年级下册+答案

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知识点01 勾股定理
文字描述：
在直角三角形中， 。
几何语言：
如图。若直角三角形的两直角边分别是，斜边是，则有： 。
变形式： ；
；
。
【即学即练1】
1．如图，在Rt△ABC中，∠C＝90°，a、b、c分别表示∠A、∠B、∠C的对边．
（1）已知a＝3，b＝2，求c；
（2）已知c=11，a=7，求b．
【即学即练2】
2．如图，在3×4的正方形网格中，A，B，C，D，E是网格线的交点，则下列线段长度最长的是（ ）
A．ABB．ACC．ADD．AE
知识点02 勾股定理的验证
利用等面积法进行勾股定理的验证：
【即学即练1】
3．我国古代数学家赵爽最早证明了勾股定理，它标志着我国古代的数学成就．下面四幅图是由四个全等的直角三角形拼成的，其中不能证明勾股定理的是（ ）
A． B．C．D．
【即学即练2】
4．赵爽弦图是中国古代数学家赵爽为证明勾股定理而设计的几何图形．该图由四个全等的直角三角形（直角边分别为a和b，斜边为c）围绕一个正方形拼成一个大正方形（如图）．若图中大正方形的面积为13，小正方形的面积为1，则以下关于a和b的结论正确的是（ ）
A．a+b＝5B．ab＝8C．a2+b2＝12D．a﹣b＝2
题型01 利用勾股定理求直角三角形的边
【典例1】直角三角形两个直角边分别为3和4，则斜边长为（ ）
A．7B．5C．7D．8
【变式1】已知一个直角三角形的两条直角边长分别是3和5，那么这个三角形的第三条边的长为（ ）
A．3B．4C．5D．34
【变式2】如图，在△ABC中，∠C＝90°，a，b，c是△ABC的三边长．
（1）已知a＝5，b＝12，求c；
（2）已知c＝25，b＝7，求a；
（3）若c＝40，a：b＝3：4，求a，b．
题型02 利用勾股定理求其他线段长度
【典例1】如图，在△ABC中，∠C＝90°，点D在边BC上，AD＝BD，DE平分∠ADB交AB于点E．若AC＝6，BC＝8，则AE的长是（ ）
A．3B．4C．5D．6
【变式1】如图，在Rt△ABC中，∠B＝90°，CD平分∠ACB交AB于点D，E为线段BC上一点，连结DE，且∠BED＝∠A，若AC＝8，BE＝3，则CE的长是（ ）
A．2B．2.5C．3D．3.5
【变式2】如图，数轴上点A，B分别对应1，2．PQ⊥AB于点B，以点B为圆心，AB长为半径画弧，交PQ于点C，以原点O为圆心，OC长为半径画弧，交数轴于点D．则BD的长为 5−2 ．
【变式3】如图，△ABC中，∠B平分线BH和边AB的垂直平分线DE交于点E，已知点E到BC边距离为2，AB＝8，那么点E和点A之间的距离为 ．
题型03 判断勾股定理的证明图
【典例1】我国是最早了解勾股定理的国家之一．下面四幅图中，不能验证勾股定理的是（ ）
A．B．C．D．
【变式1】勾股定理的证明方法多样，体现了数学的精妙．下面四幅图中，不能证明勾股定理的是（ ）
A．B．
C．D．
【变式2】（1）材料学习：勾股定理的学习中，我们已经学会了运用图1，图2的图形，验证著名的勾股定理，这种根据图形直观推论或验证数学规律和公式的方法，简称为“无字证明”．材料中的方法体现的数学思想是 ．
A．函数思想
B．分类讨论思想
C．数形结合思想
D．整体思想
（2）灵活运用：某同学提出了一种证明勾股定理的方法，如图3，点B是正方形ACDE边CD上一点，连接AB，得到直角三角形ACB，三边分别为a，b，c，将△ACB裁剪拼接至△AEF位置，该同学用面积不变的方法证明了勾股定理．请你写出该方法证明勾股定理的过程．（提示，可连接BF试试）
题型04 利用勾股定理的证明求值
【典例1】赵爽弦图是中国古代数学家赵爽在注解《周髀算经》时提出的勾股定理证明图解．该图由四个全等的直角三角形（直角边分别为a和b，斜边为c）围绕一个正方形拼成一个大正方形（如图）．若图中直角三角形的面积为3，中间小正方形的面积为1，则以下关于a和b的结论正确的是（ ）
A．a+b＝5B．ab＝8C．a2+b2＝12D．a﹣b＝2
【变式1】青朱出入图（图1）是东汉末年数学家刘徽根据“割补术”运用数形关系证明勾股定理引入的图形，该图中的两个青入的三角形分别与两个青出的三角形全等，朱入与朱出的三角形全等，朱方与青方是两个正方形．为便于叙述，将其绘成图2，若记朱方对应正方形GDJH的边长为a，青方对应正方形ABCD的边长为b，已知b﹣a＝3，a2+b2＝29，则图2中的阴影部分面积为 ．
【变式2】如图①的图案称“赵爽弦图”，是我国汉代数学家赵爽在注解《周髀算经》时给出的，它由四个全等的直角三角形围成一个大正方形，中间是个小正方形，如图②是“赵爽弦图”经修饰后的图形，四边形ABCD与四边形EFGH均为正方形，H是DE的中点．若AD的长为5，则阴影部分的面积为（ ）
A．15B．16C．17D．18
【变式3】中国清代数学家李锐借助三个正方形用出入相补的方法证明了勾股定理．如图，已知正方形ABCD和正方形BEFG，A、B、E三点在一条直线上．现将其裁剪拼成不重叠无缝隙的大正方形CHIE．若正方形ABCD和正方形BEFG的面积之和为220，阴影部分的面积为130，则AE的长为（ ）
A．22B．20C．18D．16
1．在Rt△ABC中，∠C＝90°，若AB＝10，AC＝8，则BC的长为（ ）
A．7B．6C．5D．2
2．在△ABC中，∠C＝90°，AB＝6，BC＝2，则AC2的值为（ ）
A．4B．16C．32D．40
3．已知一个直角三角形三边长的平方和为800，则斜边长为（ ）
A．80B．60C．40D．20
4．下列选项中（图中三角形都是直角三角形），不能用来验证勾股定理的是（ ）
A． B．C． D．
5．如图，在Rt△ABC中，AB＝1，BC＝2，∠ABC＝90°，过点B作BD⊥AC于点D，则BD的长为（ ）
A．5B．2C．255D．55
6．如图，在△ABC中，AD⊥BC于点D，且AC+AD＝50，BD＝18，CD＝10，则AB的长为（ ）
A．30B．24C．18D．32
7．在Rt△ABC中，∠B＝90°，∠C＝30°，D为AC边的中点，E为BC边上任意一点．若AC＝4，CE＝DE，则CE的长为（ ）
A．33B．233C．433D．3
8．如图，“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形拼成一个大的正方形，是我国古代数学的骄傲，巧妙地利用面积关系证明了勾股定理．已知小正方形的面积是1，直角三角形的两直角边分别为a、b且ab＝6，则图中大正方形的边长为（ ）
A．5B．13C．4D．3
9．如图，是4个全等的直角三角形镶嵌而成的正方形图案，已知大正方形的面积是81，小正方形的面积是25，若用x，y表示直角三角形的两条直角边（x＞y），请观察图案，下列式子不正确的是（ ）
A．x﹣y＝5B．x2+y2＝81C．x+y＝12D．xy＝28
10．某数学兴趣小组学完勾股定理后，类比“赵爽弦图”将八个全等的直角三角形拼接构造成如图所示的弦图，图中正方形ABCD，正方形EFGH，正方形MNKJ的面积分别记为S1，S2，S3．S1+S2+S3＝150，则EF的长是（ ）
A．42B．5C．52D．53
11．如图，在△ABC中，∠ACB＝90°，MN是BC的中垂线，交AB于点E．如果AC＝2，BC＝6，那么△ACE的周长为 ．
12．如图，在Rt△ABC中，∠ABC＝90°，CD平分∠ACB，过点B作BD⊥CD，垂足为点D，连接AD，若AB＝6，AC＝10，则△ABD的面积为 ．
13．我国汉代数学家赵爽利用一幅“弦图”，证明了勾股定理，后人称该图为“赵爽弦图”．如图，“赵爽弦图”是用4个全等的直角三角形与1个小正方形镶嵌而成的正方形图案．如果该大正方形面积为49，小正方形面积为4，用x，y表示直角三角形的两直角边（x＞y），则：xy＝ ；（x+y）2＝ ．
14．在“赵爽弦图”中，AC＝5，将四个全等直角三角形中的较长直角边CA向外延长一倍（即AD＝AC），得到如图所示的“数学风车”，这个风车的外围周长（虚线部分）为68，则AB的长为 ．
15．如图，△ABC为等腰三角形，AB＝BC，AC＝16，BO是AC边上的高，BO＝6，动点P、Q分别在边AC、AB上（点P不与点A、C重合），满足∠BPQ＝∠BAO．当△PQB为等腰三角形时，CP的长为 ．
16．已知△ABC中，∠C＝90°，a，b为直角边，c为斜边．
（1）若a＝1，b＝2，求c；
（2）若a＝4，c＝5，求b．
如图，AD是等边△ABC的中线，DF⊥AC交AB的延长线于点E，垂足为点F．
（1）求证：BD＝BE；
（2）连接CE，若AC＝2，则CE的长度为 ．
18．【定义新知】
如果三角形有一边上的中线长恰好等于这边的长，那么称这个三角形为“奇异三角形”．
【应用探究】
（1）如图，在Rt△ABC中，∠C＝90°，BC=3，AC＝2．求证：△ABC是“奇异三角形”；
（2）已知，等腰△ABC是“奇异三角形”，AB＝AC＝20，求底边BC的长．（结果保留根号）
19．图1是著名的赵爽弦图，图中大正方形的面积有两种求法：一种是c2；另一种是四个直角三角形与中间小正方形的面积之和，即12ab×4+(b−a)2，从而得到等式c2=12ab×4+(b−a)2，化简便得勾股定理a2+b2＝c2．这种用两种求法来表示同一个量，从而得到等式或方程的方法，我们称之为“双求法”．
（1）如图2，在6×4的网格中，每个小正方形的边长均为1，连接其中三个不同小正方形的各一个顶点，可得到△ABC．
①AB的长为 ．
②请利用“双求法”，求边AB上的高CD．
（2）如图3，在△ABC中，AC＝13，AB＝15，BC＝4，求边BC上的高AD．
20．
教学目标
掌握勾股定理的内容并能够熟练的应用；
掌握勾股定理的验证方法，并能够熟练的进行相关应用。
教学重难点
重点
（1）勾股定理；
（2）勾股定理的应用。
2. 难点
（1）在没有明确斜边的直角三角形中，要进行分类讨论（易错点）；
（2）利用勾股定理的证明求值，一般情况下要结合整式乘法中的乘法公式进行；
（3）等面积法的应用。
验证图形
整体法表示面积
部分加和法表示面积
验证式子
。
。
。
。
。
。
项目背景
某校八年级数学兴趣小组成员自主开展“勾股定理”数学项目研究．
素材
如图1，在Rt△ABC中，∠ACB＝90°，以直角三角形ABC的三条边为边分别向外作正方形，边BC，边AC，边AB的长分别用a，b，c来表示．
解决问题
任务一
（1）为了计算图2中正方形ABDE的面积，对这个正方形ABDE适当割补后得到与原直角三角形全等的4个直角三角形和正方形FKHG，请用图2验证勾股定理．

任务二
（2）为了计算图3中正方形ABDE的面积，对这个正方形ABDE适当割补后得到与原直角三角形全等的4个直角三角形和正方形CNML，请用图3验证勾股定理．

任务三
（3）对图4中正方形ABDE适当割补后得到与原直角三角形全等的8个直角三角形和正方形FKHG及正方形CNML．求图4中所有正方形的面积和（结果用只含c的代数式表示）．