初中数学竞赛题 勾股定理
初中
勾股定理
甲内容提要
1. 222 勾股定理及逆定理:△ABC中 ∠C=Rt∠⇔a+b=c
2. 勾股定理及逆定理的应用
① 作已知线段a的2,3, 5……倍
② 计算图形的长度,面积,并用计算方法解几何题
③ 证明线段的平方关系等。
3. 勾股数的定义:如果三个正整数a,b,c满足等式a2+b2=c2,那么这三个正整数a,b,c
叫做一组勾股数.
4. 勾股数的推算公式
① 罗士琳法则(罗士琳是我国清代的数学家1789――1853)
任取两个正整数m和n(m>n),那么m2-n2,2mn, m2+n2是一组勾股数。
② 如果k是大于1的奇数,那么k, k2-1k+1,是一组勾股数。 22
222⎛K⎫⎛K⎫③ 如果k是大于2的偶数,那么k, ⎪-1, ⎪+1是一组勾股数。
⎝2⎭⎝2⎭
④ 如果a,b,c是勾股数,那么na, nb, nc (n是正整数)也是勾股数。
5. 熟悉勾股数可提高计算速度,顺利地判定直角三角形。简单的勾股数有:3,4,5;
5,12,13; 7,24,25; 8,15,17; 9,40,41。
乙例题
例1.已知线段a a 5a2a 3a 5a 求作线段5a
222分析一:5a=5a=4a+a 2a
∴5a是以2a和a为两条直角边的直角三角形的斜边。
2分析二:5a=9a-4a 2
∴5a是以3a为斜边,以2a为直角边的直角三角形的另一条直角边。
作图(略)
例2.四边形ABCD中∠DAB=60 ,∠B=∠D=Rt∠,BC=1,CD=2
求对角线AC的长
解:延长BC和AD相交于E,则∠E=30
∴CE=2CD=
4,
在Rt△ABE中
设AB为x,则AE=2x
根据勾股定理x+5=(2x), x=222225
3 25
323在Rt△ABC中,AC=x+1=22+1=21
例3.已知△ABC中,AB=AC,∠B=2∠A
求证:AB2-BC2=AB×BC 证明:作∠B的平分线交AC于D, 则∠A=∠ABD, ∠BDC=2∠A=∠C
∴AD=BD=BC
作BM⊥AC于M,则CM=DM AB2-BC2=(BM2+AM2)-(BM2+CM2)
=AM2-CM2=(AM+CM)(AM-CM)
=AC×AD=AB×BC
例4.如图已知△ABC中,AD⊥BC,AB+CD=AC+BD
求证:AB=AC
证明:设AB,AC,BD,CD分别为b,c,m,n
则c+n=b+m, c-b=m-n
∵AD⊥BC,根据勾股定理,得
AD=c-m=b-n
∴c2-b2=m2-n2, (c+b)(c-b)=(m+n)(m-n) 22222 (c+b)(c-b) =(m+n)((c-b)
(c+b)(c-b) -(m+n)(c-b)=0
(c-b){(c+b)-(m+n)}=0
∵c+b>m+n, ∴c-b=0 即c=b
∴AB=AC
例5.已知梯形ABCD中,AB∥CD,AD>BC
求证:AC>BD
证明:作DE∥AC,DF∥BC,交BA或延长线于点E、F
ACDE和BCDF都是平行四边形
∴DE=AC,DF=BC,AE=CD=BF
作DH⊥AB于H,根据勾股定理 AH=AD2-DH2,FH=
∵AD>
BC,AD>DF
∴AH>FH,EH>BH HDE=DH2+EH2,BD=DH+BH2
∴DE>BD
即AC>BD
例6.已知:正方形ABCD的边长为1,正方形EFGH内接于ABCD,AE=a,AF=b,
且SEFGH=2
3
求:b-a的值
(2001年希望杯数学邀请赛,初二)
解:根据勾股定理 a+b=EF=SEFGH=2222
3 ;①
1
3G∵4S△AEF=SABCD-SEFGH ∴ 2ab=
1
3 ② 33① -②得 (a-b)=2 ∴b-a=
丙练习31
1. 以下列数字为一边,写出一组勾股数:
① 7,__,__ ②8,__,__ ③9,__,__
④10,__,__ ⑤11,__,__ ⑥12,__,__
2. 根据勾股数的规律直接写出下列各式的值:
① 252-242=__, ②52+122=__,
③8+15=___,④25-152222=___
3. △ABC中,AB=25,BC=20,CA=15,CM和CH分别是中线和高。那么S△ABC
=__,CH=__,MH=___
4. 梯形两底长分别是3和7,两对角线长分别是6和8,则S梯形=___
5.已知:△ABC中,AD是高,BE⊥AB,BE=CD,CF⊥AC,CF=BD
求证:AE=AF
6.已知:M是△ABC内的一点,MD⊥BC,ME⊥AC,MF⊥AB,
且BD=BF,CD=CE
求证:AE=AF
B E D
227.在△ABC中,∠C是钝角,a-b=bc 求证∠A=2∠B
8.求证每一组勾股数中至少有一个数是偶数。(用反证法)
9.已知直角三角形三边长均为整数,且周长和面积的数值相等,求各边长
10等腰直角三角形ABC斜边上一点P,求证:AP2+BP2=2CP2
11.已知△ABC中,∠A=Rt∠,M是BC的中点,E,F分别在AB,AC
ME⊥MF
求证:EF2=BE2+CF2
12.Rt△ABC中,∠ABC=90 ,∠C=600,BC=2,D是AC的中点,从D作DE⊥AC与CB的延长线交于点E,以AB、BE为邻边作矩形ABEF,连结DF,则DF的长是____。(2002年希望杯数学邀请赛,初二试题)
B13.△ABC中,AB=AC=2,BC边上有100个不同的点p1,p2,p3,…p100,
记mi=APi2+BPi×PiC (I=1,2……,100),则m1+m2+…+m100=____ C (1990年全国初中数学联赛题)