汪麗萍
勾股定理是幾何學(xué)中的明珠,是解直角三角形重要的定理與依據(jù).它在生活中有著重要的應(yīng)用,也是中考必考的知識點.它揭示的是直角三角形三邊的數(shù)量關(guān)系,是典型的數(shù)形結(jié)合思想的體現(xiàn).下面選取中考題中的幾例作簡單的闡述,希望對同學(xué)們的學(xué)習(xí)有所幫助.
一、 直接用勾股定理計算
例1 ? (2015·吉林長春)如圖1,點E在正方形ABCD的邊CD上.若△ABE的面積為8,CE=3,則線段BE的長為_______.
【分析】本題根據(jù)△ABE的面積為8可求出正方形邊長為4,再根據(jù)勾股定理即可求出BE的長.
解:過E作EM⊥AB于M,如圖2,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴AD=BC=CD=AB,∴EM=AD,BM=CE,
∵△ABE的面積為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.
【點評】本題求出正方形邊長是關(guān)鍵,求出邊長后直接利用勾股定理進(jìn)行計算.
二、 勾股定理和逆定理并用證垂直
例2 ? (2013·內(nèi)蒙古包頭)如圖3,點E是正方形ABCD內(nèi)的一點,連接AE、BE、CE,將△ABE繞點B順時針旋轉(zhuǎn)90°到△CBE′的位置.若AE=1,BE=2,CE=3,則∠BE′C=_______度.
【分析】首先根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得出∠EBE′=90°,BE=BE′=2,AE=E′C=1,進(jìn)而根據(jù)勾股定理的逆定理求出△EE′C是直角三角形,從而得出答案.
解:連接EE′,如圖4,
∵△ABE繞點B順時針旋轉(zhuǎn)90°到△CBE′,
∴∠EBE′是直角,
∴△EBE′是直角三角形,
∵△ABE與△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°.
【點評】此題主要考查了勾股定理以及逆定理,根據(jù)已知得出△EE′C是直角三角形是解題關(guān)鍵.
三、 利用勾股定理解決實際問題
例3 ? (2015·福建廈門)已知A,B,C三地位置如圖5所示,∠C=90°,A,C兩地的距離是4 km,B,C兩地的距離是3 km,則A,B兩地的距離是_______km;若A地在C地的正東方向,則B地在C地的_______方向.
【分析】根據(jù)勾股定理來求AB的長度.由于∠C=90°,A地在C地的正東方向,則B地在C地的正北方向.
解:∵∠C=90°,A,C兩地的距離是4 km,B,C兩地的距離是3 km,
∴AB2=AC2+BC2,∴AB2=42+32=25,
∴AB=5(km).
又∵A地在C地的正東方向,則B地在C地的正北方向.
【點評】本題考查了勾股定理的應(yīng)用和方向角.這類問題的解決策略是運用勾股定理建立數(shù)學(xué)模型,把實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題.
四、 利用勾股定理經(jīng)典圖創(chuàng)設(shè)問題
例4 ? (2015·湖南株洲)如圖6是“趙爽弦圖”,△ABH、△BCG、△CDF和△DAE是四個全等的直角三角形,四邊形ABCD和EFGH都是正方形.如果AB=10,EF=2,那么AH等于_______.
【分析】一方面根據(jù)圖形特征得出線段之間的關(guān)系A(chǔ)E-DE=2,另一方面利用面積關(guān)系:正方形ABCD的面積-正方形EFGH的面積=四個全等直角三角形面積和,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組即可算出DE長,即AH的長.
解:∵AB=10,EF=2,
∴大正方形的面積是100,小正方形的面積是4,
∴四個直角三角形面積和為100-4=96,
設(shè)AE為a,DE為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.
【點評】勾股定理有著悠久的歷史,它曾經(jīng)引起很多人的興趣.本題就是在我國漢代數(shù)學(xué)家趙爽創(chuàng)制的弦圖的基礎(chǔ)上改編得到的.本題考查的就是弦圖中的各線段之間、圖形面積之間的關(guān)系和勾股定理.
(作者單位:江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)湖塘實驗中學(xué))