初中数学疑难杂症之勾股定理的应用(一)

说起勾股定理,大家都特别熟悉。脱口而出两直角边的平方之和等于斜边的平方。这些都不是我要说的重点,勾股定理本身并不难,但由勾股定理而引申出的一些应用,却难倒了一大片学生。



我们给勾股定理的应用分分类,大致可以分为四类——折叠问题的求解、面积类问题的求解、实际问题的求解和最短距离的求解。


今天我们先来说一下前两类问题的解决办法。首先说折叠问题的求解,这类题目在中考题中是常考的题目,一般以填空题的形式出现。勾股定理又是八年级上的内容,在八年级阶段这类题目大多以解答题的形式出现,在期中期末里也是必考内容。

我们来举例子说明:

【例1】如图,已知长方形ABCDAB=8,BC=10 ,在边CD上取一点E,将△ADE折叠使点D恰好落在BC边上的点F,求CE的长.

分析:读完题目后我们知道问题是要我们求解CE的长,那我们就要想一下通过什么办法来解决这个问题。我们仔细观察了一下,CEDE有关系,跟RtCEF有关系。我们可以猜想一下,如果我们知道了DE的长度,CE的长度就知道了;如果我们知道了CECF的长度,那么运用勾股定理也可以求出CE的长度。我们再来看看题目中的条件有哪些:ABBC的长度以及折叠。根据这些条件,我们可以否定第一种方案,因为DE我们没办法求出来;那么就只剩下第二种方案了,首先我们可以求出CF的长度。由折叠可以得出AF=AD=BC=10,而AB=8,所以根据勾股定理得到BF=6,则CF=4由折叠还可以得到EF=DE,而DE+CE=8,所以EF+CE=8。这样的话,如果我们设CE的长度为a,则EF的长度就为8-a根据勾股定理,我们就可以列出式子

解出a的值就是CE的长度。

突破点:折叠的性质——隐含相等的条件;运用解方程的思想,题目问什么,我们就设谁为未知数。

我们再来看一道例题:【例2】把一张矩形纸片(矩形ABCD)按如图方式折叠,使顶点B和点D重合,折痕为EF.若AB=3 ,BC=5 ,则重叠部分△DEF的面积是(  )

分析:问题让我们求△DEF的面积,那我们知道三角形的面积=底×高÷2。仔细观察之后,我们肯定选DE作为底边,高就是AB的长度。所以我们只要求出DE的长度就能得到三角形的面积。既然是折叠问题,我们刚刚已经说了要用方程思想来解。所以我们设DE的长为x,接下来就是运用勾股定理。勾股定理的应用肯定是要放在直角三角形里的,我们仔细观察了一下,应该在Rt△A/ED中应用勾股定理。所以,由折叠可以得出A’E=5-x,A’D=3。

那我们就可以列出式子:

我们可以解出x=3.4,所以三角形的面积=3.4×5÷2=7.5。

所以我们就得到了这类问题的解题方法:



勾股定理的应用第二类题目的求解就是面积类问题。我们还是以例题来进行说明:

【例3】已知,如图,四边形ABCD中,AB=3,AD=4,BC=13,CD=12,且∠A=90°,求四边形ABCD的面积。

分析:题目问的是四边形的面积。但我们仔细一看,这个是个不规则的四边形,肯定不能直接求解。那我们可以添加一条辅助线,把这个不规则的图形变成我们已知的规则图形。这个辅助线的添加有两种,可以连接BD,也可以连接AC。我们仔细观察一下,连接AC的话,两个三角形的面积都无法求解。所以只能连接BD。连好之后,三角形ABD的面积一下子就能求出来,利用两直角边想乘再除以2就可以,也就是S△ABD=4×3÷2=6。由勾股定理,我们很容易得出BD的长度为5,然后5,12,13又是我们熟悉的勾股数,所以△BCD也是直角三角形。那么它的面积就等于5×13÷2=37.5。所以四边形的面积就是6+37.5=43.5。

面积类的解题方法就可以归纳为:


关于这两类问题的求解,不知道你掌握了多少,欢迎大家在评论区提出你宝贵的意见。

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