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用勾股定理计算:知二求一

八年级下册 · 人教版 · 第十七章 · 知识点 02 / 6

讲解

勾股定理的直接用途是「知二求一」。拖动下面实验台的两个滑块:左边是已知的直角边 a,右边是已知的斜边 c,第三条边实时算出来,还会自动做勾股自检。注意看:当 c 只比 a 大一点点时,b 很小——三角形被压得很扁;c 拉大,b 跟着变长。

计算题的完整步骤是三步:① 确认直角在哪里(没有直角要作高构造);② 认出斜边;③ 选式子代入。特别提醒:如果结果是 √3、√5 这类无理数,题目没要求近似就保留根号,别自己四舍五入丢分。

  1. 整点勾股数要背:3,4,5 / 5,12,13 / 7,24,25 / 8,15,17
  2. 含根号的经典结果:直角边 1、1 → 斜边 √2;直角边 1、√3 → 斜边 2
  3. 折叠问题的桥梁:折痕两侧全等 → 设未知数、在另一个直角三角形里用勾股定理列方程

现实里能做什么

量一下屏幕对角线

手机、电视说的「6.7 英寸」「65 英寸」都是屏幕对角线的长。用勾股定理可以自己算:屏幕宽 14 cm、高 31 cm,对角线 = √(14²+31²) ≈ 34 cm。买电视时量墙面宽度和高度,用勾股定理反推能放下多大的对角线,就不怕被「英尺英寸」绕晕。

知识要点

  • 求斜边:c = √(a²+b²),结果是两直角边平方和的算术平方根
  • 求直角边:a = √(c²−b²),结果是平方差的算术平方根
  • 结果含根号时保留根号(精确值),应用题按题目要求取近似值
  • 等腰三角形、折叠问题里常常要先构造或找到直角三角形

典型例题(点击展开题解)

例 1在 Rt△ABC 中,∠C = 90°,a = b = 1。求 c。
在 Rt△ABC 中,∠C = 90°,a = b = 1。求 c。
  1. 等腰直角三角形,斜边:
    c = √(a²+b²) = √(1+1) = √2
  2. √2 是无理数,没有题目要求就保留根号,不要写成 1.414。
  3. 顺带记住:等腰直角三角形三边比恒为 1 : 1 : √2。
c = √2
例 2矩形 ABCD 中,AB = 10,BC = 8(AB 为长边)。沿 AE …
矩形 ABCD 中,AB = 10,BC = 8(AB 为长边)。沿 AE 折叠,使点 B 恰好落在 CD 边上的点 F 处。求 CE 的长。
  1. 折叠 ⇒ △ABE ≌ △AFE,对应边相等:
    AF = AB = 10,EF = EB
  2. 在 Rt△ADF 中(∠D = 90°),AD = BC = 8,AF = 10:
    DF = √(10² − 8²) = √36 = 6
  3. CD = AB = 10,所以:
    CF = CD − DF = 10 − 6 = 4
  4. 设 CE = x,则 EB = BC − CE = 8 − x,且 EF = EB = 8 − x。在 Rt△ECF 中(∠C = 90°):
    x² + 4² = (8 − x)²
  5. 展开:x² + 16 = 64 − 16x + x²,即 16x = 48。
    x = 3
  6. 验算:CE = 3,EB = 5,EF = 5 = EB ✓,且 3² + 4² = 5² ✓(3-4-5)。
CE = 3。折叠题通法:折叠即全等(AF=AB、EF=EB)→ 设 CE = x → 把 EF、CF 都用 x 表示 → 在含 x 的直角三角形里用勾股列方程。
例 3等腰三角形 ABC 中,AB = AC = 13,BC = 10。求底边上的…
等腰三角形 ABC 中,AB = AC = 13,BC = 10。求底边上的高 AD 与面积。
  1. 三线合一:AD 既是高也是中线,BD = 5。
    BD = CD = 5
  2. Rt△ABD 中:
    AD = √(13² − 5²) = √144 = 12
  3. 面积:
    S = ½ × 10 × 12 = 60
AD = 12,S = 60。「等腰 + 底边」的题几乎都要作底边上的高,用三线合一得到两个全等直角三角形,再勾股。13-12-5 恰是 5-12-13 的应用。

这个知识点出现在哪些题型里

前置知识

勾股定理:a² + b² = c²