TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc16439" 【題型1 由勾股定理求兩條線段的平方和(差)】 PAGEREF _Tc16439 \h 1
\l "_Tc28229" 【題型2 勾股定理在網(wǎng)格問題中的運用】 PAGEREF _Tc28229 \h 2
\l "_Tc4389" 【題型3 勾股定理在折疊問題中的運用】 PAGEREF _Tc4389 \h 4
\l "_Tc9432" 【題型4 以弦圖為背景的計算】 PAGEREF _Tc9432 \h 6
\l "_Tc10875" 【題型5 勾股定理的證明方法】 PAGEREF _Tc10875 \h 7
\l "_Tc30288" 【題型6 勾股定理與全等綜合】 PAGEREF _Tc30288 \h 10
\l "_Tc24515" 【題型7 由勾股定理確定在幾何體中的最短距離】 PAGEREF _Tc24515 \h 12
\l "_Tc21251" 【題型8 由勾股定理構(gòu)造圖形解決實際問題】 PAGEREF _Tc21251 \h 13
【題型1 由勾股定理求兩條線段的平方和(差)】
【例1】(2023春·陜西咸陽·八年級??茧A段練習(xí))如圖,射線AM⊥AN于點A、點C、B在AM、AN上,D為線段AC的中點,且DE⊥BC于點E.
(1)若BC=10,直接寫出AC2+AB2的值;
(2)若AC=8,△ABC的周長為24,求△ABC的面積;
(3)若AB=6,C點在射線AM上移動,問此過程中,BE2-CE2的值是否為定值?若是,請求出這個定值;若不是,請求出它的取值范圍.
【變式1-1】(2023·福建·模擬預(yù)測)如圖所示,已知△ABC中,AB=6,AC=9,AD⊥BC于D,M為AD上任一點,則MC2-MB2等于 .
【變式1-2】(2023春·全國·八年級專題練習(xí))對角線互相垂直的四邊形叫做“垂美”四邊形,現(xiàn)有如圖所示的“垂美”四邊形ABCD,對角線AC,BD交于點O,若AB=3,CD=2,則AD2+BC2= .
【變式1-3】(2023春·福建莆田·八年級校聯(lián)考期中)在平面直角坐標系中,已知點A4,4,B8,0.

(1)如圖1,判斷△AOB的形狀并說明理由;
(2)如圖2,M,N分別是y軸負半軸和x軸正半軸上的點,且AM⊥AN,探究線段OM,ON,OA之間的數(shù)量關(guān)系并證明;
(3)如圖3,延長BA交y軸于點C,M,N分別是x軸負半軸和y軸負半軸上的點,連接AN交x軸于D,且∠AMO+∠ANO=45°,探究BD2,DM2,OM2的數(shù)量關(guān)系并證明.
【題型2 勾股定理在網(wǎng)格問題中的運用】
【例2】(2023春·浙江·八年級期末)在每個小正方形的邊長為1的網(wǎng)格圖形中.每個小正方形的頂點稱為格點.以頂點都是格點的正方形ABCD的邊為斜邊,向外作四個全等的直角三角形,使四個直角頂點E,F,G,H都是格點,且四邊形EFGH為正方形,我們把這樣的圖形稱為格點弦圖.例如,在圖1所示的格點弦圖中,正方形ABCD的邊長為26,此時正方形EFGH的面積為52.問:當格點弦圖中的正方形ABCD的邊長為26時,正方形EFGH的面積的所有可能值是 (不包括52).
【變式2-1】(2023春·福建三明·八年級統(tǒng)考期中)問題背景:在△ABC中,AB、BC、AC三邊的長分別為5,10,13,求這個三角形的面積.小輝同學(xué)在解答這道題時,先建立一個正方形網(wǎng)格(每個小正方形的邊長為1),再在網(wǎng)格中畫出格點△ABC(即△ABC三個頂點都在小正方形的頂點處),如圖①所示.這樣不需求△ABC的高,而借用網(wǎng)格就能計算出它的面積.
(1)請你將△ABC的面積直接填寫在橫線上: ;
思維拓展:
(2)我們把上述求△ABC面積的方法叫做構(gòu)圖法.若△ABC三邊的長分別為5a,22a,17a(a>0),請利用圖②的正方形網(wǎng)格(每個小正方形的邊長為a)畫出相應(yīng)的△ABC,并求出它的面積.
探索創(chuàng)新:
(3)若△ABC三邊的長分別為m2+16n2,9m2+4n2,24m2+n2(m>0,n>0,且m≠n),試運用構(gòu)圖法求出這三角形的面積.
【變式2-2】(2023春·湖北武漢·八年級??计谥校┰?0×10網(wǎng)格中,點A和直線l的位置如圖所示:

(1)將點A向右平移6個單位,再向上平移2個單位長度得到點B,在網(wǎng)格中標出點B;
(2)在(1)的條件下,在直線l上確定一點P,使PA+PB的值最小,保留畫圖痕跡,并直接寫出PA+PB的最小值:______;
(3)結(jié)合(2)的畫圖過程并思考,直接寫出x2+32+(7-x)2+42的最小值:____
【變式2-3】(2023春·湖北武漢·八年級統(tǒng)考期中)如圖,是由邊長為1的小正方形構(gòu)成的10×10網(wǎng)格,每個小正方形的頂點叫做格點.五邊形ABCDE的頂點在格點上,僅用無刻度的直尺在給定網(wǎng)格中畫圖,畫圖過程用虛線表示,畫圖結(jié)果用實線表示,按步驟完成下列問題:
(1)五邊形ABCDE的周長為 .
(2)在AB上找點F,使E,C兩點關(guān)于直線DF對稱;
(3)設(shè)DF交CE于點G,連接AG,直接寫出四邊形AEDG的面積;
(4)在直線DF上找點H,使∠AHB=135°.
【題型3 勾股定理在折疊問題中的運用】
【例3】(2023春·河南鄭州·八年級??计谥校┤鐖D,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,點P是邊AC上一動點,把△ABP沿直線BP折疊,使得點A落在圖中點A′處,當△AA′C是直角三角形時,則線段CP的長是 .
【變式3-1】(2023春·浙江寧波·八年級??计谥校┒x:若a,b,c是△ABC的三邊,且a2+b2=2c2,則稱△ABC為“方倍三角形”.
(1)對于①等邊三角形②直角三角形,下列說法一定正確的是 .
A.①一定是“方倍三角形”B.②一定是“方倍三角形”
C.①②都一定是“方倍三角形”D.①②都一定不是“方倍三角形”
(2)若Rt△ABC是“方倍三角形”,且斜邊AB=3,則該三角形的面積為 ;
(3)如圖,△ABC中,∠ABC=120°,∠ACB=45°,P為AC邊上一點,將△ABP沿直線BP進行折疊,點A落在點D處,連接CD,AD.若△ABD為“方倍三角形”,且AP=2,求△PDC的面積.
【變式3-2】(2023春·浙江·八年級期末)如圖1,在△ABC,AB=AC=10,BC=12.
(1)求BC邊上的高線長.
(2)點E是BC邊上的動點,點D在邊AB上,且AD=4,連結(jié)DE.
①如圖2,當點E是BC中點時,求△BDE的面積.
②如圖3,沿DE將△BDE折疊得到△FDE,當DF與△ABC其中一邊垂直時,求BE的長.
【變式3-3】(2023春·浙江寧波·八年級統(tǒng)考期末)定義:若a,b,c是△ABC的三邊,且a2+b2=2c2,則稱△ABC為“方倍三角形”.
(1)對于①等邊三角形②直角三角形,下列說法一定正確的是___.
A. ①一定是“方倍三角形” B. ②一定是“方倍三角形”
C. ①②都一定是“方倍三角形” D. ①②都一定不是“方倍三角形”
(2)若Rt△ABC是“方倍三角形”,且斜邊AB=3,則該三角形的面積為___;
(3)如圖,△ABC中,∠ABC=120°,∠ACB=45°,P為AC邊上一點,將△ABP沿直線BP進行折疊,點A落在點D處,連結(jié)CD,AD,若△ABD為“方倍三角形”,且AP=2,求BC的長.
【題型4 以弦圖為背景的計算】
【例4】(2023春·浙江嘉興·八年級統(tǒng)考期末)在認識了勾股定理的趙爽弦圖后,一位同學(xué)嘗試將5個全等的小正方形嵌入長方形ABCD內(nèi)部,其中點M,N,P,Q分別在長方形的邊AB,BC,CD和AD上,若AB=7,BC=8,則小正方形的邊長為( )
A.5B.6C.7D.22
【變式4-1】(2023春·安徽合肥·八年級合肥市第四十二中學(xué)??计谥校┤鐖D,它是由弦圖變化得到的,是由八個全等的直角三角形拼接而成的,將圖中正方形ABCD、正方形EFGH、正方形MNKT的面積分別記為S1、S2、S3.
(1)若S1=25,S3=1,則S2= .
(2)若S1+S2+S3=24,則S2= .
【變式4-2】(2023春·四川成都·八年級統(tǒng)考期末)如圖是我國古代著名的“趙爽弦圖”的示意圖,它是由四個全等的直角三角形拼接而成的.已知BE:AE=3:1,正方形ABCD的面積為80.連接ACAC,交BE于點P,交DG于點Q,連接FQ.則圖中陰影部分的面積之和為 .
【變式4-3】(2023春·四川巴中·八年級統(tǒng)考期末)我國漢代數(shù)學(xué)家趙爽為了證明勾股定理,創(chuàng)制了一幅“弦圖”,后人稱其為“趙爽弦圖”.如圖是由弦圖變化得到的,它由八個全等的直角三角形拼接而成,記圖中正方形ABCD,正方形EFGH,正方形MNPQ的面積分別為S1,S2,S3,若S1+S2+S3=45,則S2的值是 .
【題型5 勾股定理的證明方法】
【例5】(2023春·廣西百色·八年級統(tǒng)考期末)勾股定理是人類早期發(fā)現(xiàn)并證明的重要數(shù)學(xué)定理之一,是用代數(shù)思想解決幾何問題的最重要工具之一,也是數(shù)形結(jié)合的紐帶之一.它不但因證明方法層出不窮吸引著人們,更因為應(yīng)用廣泛而使人入迷.
(1)證明勾股定理
取4個與Rt△ABC(圖1)全等的三角形,其中∠C=90°,AB=c,BC=a,AC=b,把它們拼成邊長為a+b的正方形DEFG,其中四邊形OPMN是邊長為c的正方形,如圖2,請你利用以下圖形驗證勾股定理.

(2)應(yīng)用勾股定理

①應(yīng)用場景1:在數(shù)軸上畫出表示無理數(shù)的點.
如圖3,在數(shù)軸上找出表示1的點D和表示4的點A,過點A作直線l垂直于DA,在l上取點B,使AB=2,以點D為圓心,DB為半徑作弧,則弧與數(shù)軸的交點C表示的數(shù)是______.
②應(yīng)用場景2:解決實際問題.
如圖4,某公園有一秋千,秋千靜止時,踏板離地的垂直高度BE=0.5m,將它往前推至C處時,水平距離CD=2m,踏板離地的垂直高度CF=1.5m,它的繩索始終拉直,求繩索AC的長.
【變式5-1】(2023春·山東濟寧·八年級統(tǒng)考期末)計算圖1的面積,把圖1看作一個大正方形,它的面積是a+b2,如果把圖1看作是由2個長方形和2個小正方形組成的,它的面積為a2+2ab+b2,由此得到:a+b2=a2+2ab+b2.
(1)如圖2,正方形ABCD是由四個邊長分別是a,b的長方形和中間一個小正方形組成的,用不同的方法對圖2的面積進行計算,你發(fā)現(xiàn)的等式是______(用a,b表示)
(2)已知:兩數(shù)x,y滿足x+y=14,xy=24,求x-y的值.
(3)如圖3,正方形ABCD的邊長是c,它由四個直角邊長分別是a,b的直角三角形和中間一個小正方形組成的,對圖3的面積進行計算,你發(fā)現(xiàn)的等式是______.(用a,b,c表示,結(jié)果化到最簡)
【變式5-2】(2023春·山西運城·八年級統(tǒng)考期中)綜合與實踐
【背景介紹】勾股定理是幾何學(xué)中的明珠,充滿著魅力.如圖1是著名的趙爽弦圖,由四個全等的直角三角形拼成,用它可以證明勾股定理,思路是大正方形的面積有兩種求法,一種是等于c2,另一種是等于四個直角三角形與一個小正方形的面積之和,即12ab×4+b-a2,從而得到等式c2=12ab×4+b-a2,化簡便得結(jié)論a2+b2=c2.這里用兩種求法來表示同一個量從而得到等式或方程的方法,我們稱之為“雙求法”.
【方法運用】千百年來,人們對勾股定理的證明趨之若鶩,其中有著名的數(shù)學(xué)家,也有業(yè)余數(shù)學(xué)愛好者.向常春在2010年構(gòu)造發(fā)現(xiàn)了一個新的證法:把兩個全等的直角三角形△ABC和△DEA如圖2放置,其三邊長分別為a,b,c,∠BAC=∠DEA=90°,顯然BC⊥AD.
(1)請用a,b,c分別表示出四邊形ABDC,梯形AEDC,△EBD的面積,再探究這三個圖形面積之間的關(guān)系,證明勾股定理a2+b2=c2.
(2)【方法遷移】請利用“雙求法”解決下面的問題:如圖3,小正方形邊長為1,連接小正方形的三個頂點,可得△ABC,則AB邊上的高為______.
(3)如圖4,在△ABC中,AD是BC邊上的高,AB=4,AC=5,BC=6,設(shè)BD=x,求x的值.
【變式5-3】(2023春·全國·八年級期中)如圖(1),是兩個全等的直角三角形(直角邊分別為a,b,斜邊為c)
(1)用這樣的兩個三角形構(gòu)造成如圖(2)的圖形,利用這個圖形,證明:a2+b2=c2;
(2)用這樣的兩個三角形構(gòu)造圖3的圖形,你能利用這個圖形證明出題(1)的結(jié)論嗎?如果能,請寫出證明過程;
(3)當a=3,b=4時,將其中一個直角三角形放入平面直角坐標系中,使直角頂點與原點重合,兩直角邊a,b分別與x軸、y軸重合(如圖4中Rt△AOB的位置).點C為線段OA上一點,將△ABC沿著直線BC翻折,點A恰好落在x軸上的D處.
①請寫出C、D兩點的坐標;
②若△CMD為等腰三角形,點M在x軸上,請直接寫出符合條件的所有點M的坐標.
【題型6 勾股定理與全等綜合】
【例6】(2023春·安徽滁州·八年級??计谥校┤鐖D,在△ABC中,AB=AC,AD為底邊BC上的高線,E是AC上一點,連接BE交AD于點F,且∠CBE=45°.

(1)求證:AB2-AD2=BD?CD;
(2)如圖1,若AB=6.5,BC=5,求AF的長;
(3)如圖2,若AF=BC,以BF,EF和AE為邊,能圍成直角三角形嗎?請判斷,并說明理由.
【變式6-1】(2023春·江西宜春·八年級統(tǒng)考期中)如圖,把一張矩形紙片沿對角線BD折疊,若BC=9,CD=3,那么AF的長為 .
【變式6-2】(2023春·湖北襄陽·八年級校聯(lián)考期中)如圖,正方形ABCD的邊長為10,AG=CH=8,BG=DH=6,連接GH,則線段GH的長為( )

A.538B.22C.145D.10-52
【變式6-3】(2023春·遼寧沈陽·八年級統(tǒng)考期中)在等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=62,D是射線CB上的動點,過點A作AF⊥AD(AF始終在AD上方),且AF=AD,連接BF.
(1)如圖1,當點D在線段BC上時,判斷BF與DC的關(guān)系,并說明理由.

(2)如圖2,若點D、E為線段BC上的兩個動點,且∠DAE=45°,連接EF,DC=3,求ED的長.

(3)若在點D的運動過程中,BD=3,則AF=___.
(4)如圖3,若M為AB中點,連接MF,在點D的運動過程中,當BD=__時,MF的長最???最小值是___.

【題型7 由勾股定理確定在幾何體中的最短距離】
【例7】(2023春·山西大同·八年級統(tǒng)考期中)如圖,在墻角處放著一個長方體木柜(木柜與墻面和地面均沒有縫腺),一只螞蟻從柜角A處沿著木柜表面爬到柜角C1處.若AB=3,BC=4,CC1=5,則螞蟻爬行的最短路程是( )
A.74B.310C.89D.12
【變式7-1】(2023春·安徽合肥·八年級合肥壽春中學(xué)??计谥校┤鐖D,一個圓柱形食品盒,它的高為10cm,底面圓的周長為32cm
(1)點A位于盒外底面的邊緣,如果在A處有一只螞蟻,它想吃到盒外表面對側(cè)中點B處的食物,則螞蟻需要爬行的最短路程是 cm;
(2)將左圖改為一個無蓋的圓柱形食品盒,點C距離下底面3cm,此時螞蟻從C處出發(fā),爬到盒內(nèi)表面對側(cè)中點B處(如右圖),則螞蟻爬行的最短路程是 cm.
【變式7-2】(2023春·全國·八年級期中)愛動腦筋的小明某天在家玩遙控游戲時遇到下面的問題:已知,如圖一個棱長為8cm無蓋的正方體鐵盒,小明通過遙控器操控一只帶有磁性的甲蟲玩具,他先把甲蟲放在正方體盒子外壁A處,然后遙控甲蟲從A處出發(fā)沿外壁面正方形ABCD爬行,爬到邊CD上后再在邊CD上爬行3cm,最后在沿內(nèi)壁面正方形ABCD上爬行,最終到達內(nèi)壁BC的中點M,甲蟲所走的最短路程是 cm
【變式7-3】(2023春·廣東佛山·八年級統(tǒng)考期末)初中幾何的學(xué)習(xí)始于空間的“實物和具體模型”,聚焦平面的“幾何圖形的特征和運用”,形成了空間幾何問題要轉(zhuǎn)化為平面幾何問題的解題策略.
問題提出:如圖所示是放在桌面上的一個圓柱體,一只螞蟻從點A出發(fā)沿著圓柱體的表面爬行到點B,如何求最短路程呢?
(1)問題分析:螞蟻從點A出發(fā)沿著圓柱體的表面爬行到點B,可以有幾條路徑?在圖中畫出來;
(2)問題探究:①若圓柱體的底面圓的周長為18cm,高為12cm,螞蟻從點A出發(fā)沿著圓柱體的表面爬行到點B,求最短路程;
②若圓柱體的底面圓的周長為24cm,高為4cm,螞蟻從點A出發(fā)沿著圓柱體的表面爬行到點B,求最短路程;
③若圓柱體的底面圓的半徑為r,高為h,一只螞蟻從點A出發(fā)沿著圓柱體的表面爬行到點B,求最短路程.
【題型8 由勾股定理構(gòu)造圖形解決實際問題】
【例8】(2023春·吉林白城·八年級統(tǒng)考期末)如圖所示,A、B兩塊試驗田相距200m,C為水源地,AC=160m,BC=120m,為了方便灌溉,現(xiàn)有兩種方案修筑水渠.
甲方案:從水源地C直接修筑兩條水渠分別到A、B;
乙方案;過點C作AB的垂線,垂足為H,先從水源地C修筑一條水渠到AB所在直線上的H處,再從H分別向A、B進行修筑.
(1)請判斷△ABC的形狀(要求寫出推理過程);
(2)兩種方案中,哪一種方案所修的水渠較短?請通過計算說明.
【變式8-1】(2023春·全國·八年級期中)2019年10月1日,中華人民共和國70年華誕之際,王梓涵和學(xué)校國旗護衛(wèi)隊的其他同學(xué)們趕到學(xué)校舉行了簡樸而降重的升旗儀式.傾聽著雄壯的國歌聲,目送著五星紅旗緩緩升起,不禁心潮澎湃,愛國之情油然而生.愛動腦筋的王梓涵設(shè)計了一個方案來測量學(xué)校旗桿的高度.將升旗的繩子拉直到末端剛好接觸地面,測得此時繩子末端距旗桿底端2米,然后將繩子末端拉直到距離旗桿5m處,測得此時繩子末端距離地面高度為1m,最后根據(jù)剛剛學(xué)習(xí)的勾股定理就能算出旗桿的高度為( )
A.10mB.11mC.12mD.13m
【變式8-2】(2023春·陜西西安·八年級西北大學(xué)附中校考期末)【問題探究】
(1)如圖①,點E是正△ABC高AD上的一定點,請在AB上找一點F,使EF=12AE,并說明理由;
(2)如圖②,點M是邊長為2的正△ABC高AD上的一動點,求12AM+MC的最小值;
【問題解決】
(3)如圖③,A、B兩地相距600km,AC是筆直地沿東西方向向兩邊延伸的一條鐵路,點B到AC的最短距離為360km.今計劃在鐵路線AC上修一個中轉(zhuǎn)站M,再在BM間修一條筆直的公路。如果同樣的物資在每千米公路上的運費是鐵路上的兩倍。那么,為使通過鐵路由A到M再通過公路由M到B的總運費達到最小值,請確定中轉(zhuǎn)站M的位置,并求出AM的長.(結(jié)果保留根號)
【變式8-3】(2023·四川德陽·八年級??计谀┠壳?,某市正積極推進“五城聯(lián)創(chuàng)”,其中擴充改造綠地是推進工作計劃之一.現(xiàn)有一塊直角三角形綠地,量得兩直角邊長分別為a=9m和b=12m,現(xiàn)要將此綠地擴充改造為等腰三角形,且擴充部分包含以b=12m為直角邊的直角三角形,則擴充后等腰三角形的周長為 .

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初中數(shù)學(xué)蘇科版八年級上冊電子課本 舊教材

3.1 勾股定理

版本: 蘇科版

年級: 八年級上冊

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