勾股定理逆定理(提高)
【学习目标】
1. 掌握勾股定理的逆定理及其应用.理解原命题与其逆命题,原定理与其逆定理的概念及它们之间的关系.
2. 能利用勾股定理的逆定理,由三边之长判断一个三角形是否是直角三角形. 3. 能够理解勾股定理及逆定理的区别与联系,掌握它们的应用范围. 4. 掌握两点间的距离公式,并能应用. 【要点梳理】
要点一、勾股定理的逆定理
如果三角形的三条边长a,b,c,满足a?b?c,那么这个三角形是直角三角形. 要点诠释:(1)勾股定理的逆定理的作用是判定某一个三角形是否是直角三角形. (2)勾股定理的逆定理是把“数”转为“形”,是通过计算来判定一个三角
形是否为直角三角形.
要点二、如何判定一个三角形是否是直角三角形
(1) 首先确定最大边(如c).
(2) 验证c与a?b是否具有相等关系.若c?a?b,则△ABC是∠C=90°的直
角三角形;若c?a?b,则△ABC不是直角三角形.
要点诠释:当a?b?c时,此三角形为钝角三角形;当a?b?c时,此三角形为锐角三角形,其中c为三角形的最大边. 要点三、勾股数
满足不定方程x?y?z的三个正整数,称为勾股数(又称为高数或毕达哥拉斯数),显然,以x、y、z为三边长的三角形一定是直角三角形.
熟悉下列勾股数,对解题会很有帮助:
① 3、4、5; ②5、12、13;③8、15、17;④7、24、25;⑤9、40、41……
如果(a、b、c)是勾股数,当t为正整数时,以at、bt、ct为三角形的三边长,此三角形必为直角三角形.
要点诠释:(1)n?1,2n,n?1(n?1,n是自然数)是直角三角形的三条边长; (2)2n?2n,2n?1,2n?2n?1(n是自然数)是直角三角形的三条边
长;
(3)m?n,m?n,2mn (m?n,m、n是自然数)是直角三角形的三条边长; 要点四、两点间的距离公式
在直角坐标平面内,x轴或平行于x轴的直线上的两点A?x1,y?、B ?x2,y?两点的距
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离AB|x1?x2|;y轴或平行于y轴的直线上的两点C?x,y1?、D?x,y2?的距离CD?|y1?y2|.
两点间的距离公式:如果直角坐标系内有两点A?x1,y1?、B ?x2,y2?,那么A、的B两点的距离AB??x1?x2???y1?y2?22.
要点诠释:当A?x1,y1?、B ?x2,y2?同在x轴或平行于x轴的直线上时,y1?y2;当A、B同在y轴或平行于y轴的直线上时,x1?x2. 【典型例题】
类型一、勾股定理逆定理的应用
1、如图所示,四边形ABCD中,AB⊥AD,AB=2,AD=23,CD=3,BC=5,求∠ADC的度数.
【答案与解析】
解:∵ AB⊥AD,∴ ∠A=90°,
在Rt△ABD中,BD2?AB2?AD2?22?(23)2?16. ∴ BD=4, ∴ AB?1BD,可知∠ADB=30°, 222222在△BDC中,BD?CD?16?3?25,BC?5?25, ∴ BD?CD?BC,∴ ∠BDC=90°, ∴ ∠ADC=∠ADB+∠BDC=30°+90°=120°.
【总结升华】利用勾股定理的逆定理时,条件是三角形的三边长,结论是直角三角形,即由
边的条件得到角的结论,所以在几何题中需要进行边角的转换时要联想勾股定理的逆定理.
举一反三:
【变式】如图所示,在△ABC中,已知∠ACB=90°,AC=BC,P是△ABC内一点,且PA=3,
PB=1,PC=CD=2,CD⊥CP,求∠BPC的度数.
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【答案】
解:连接BD.∵ CD⊥CP,且CD=CP=2,
∴ △CPD为等腰直角三角形,即∠CPD=45°. ∵ ∠ACP+∠BCP=∠BCP+∠BCD=90°, ∴ ∠ACP=∠BCD. ∵ CA=CB,
∴ △CAP≌△CBD(SAS), ∴ DB=PA=3.
在Rt△CPD中,DP?CP?CD?2?2?8. 又∵ PB=1,则PB?1. ∵ DB?9,
∴ DB?DP?PB?8?1?9,
∴ △DPB为直角三角形,且∠DPB=90°, ∴ ∠CPB=∠CPD+∠DPB=45°+90°=135°.
2、如图,P是等边三角形ABC内的一点,连接PA,PB,PC,以BP为边作∠PBQ=60°,且BQ=BP,连接CQ.
(1)观察并猜想AP与CQ 之间的大小关系,并证明你的结论;
(2)若PA:PB:PC=3:4:5,连接PQ,试判断△PQC的形状,并说明理由.
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【答案与解析】
解:(1)猜想:AP=CQ,
证明:∵∠ABP+∠PBC=60°,∠QBC+∠PBC=60°, ∴∠ABP=∠QBC. 又AB=BC,BQ=BP, ∴△ABP≌△CBQ,