数学
(2007·巴中)在学习勾股定理时,我们学会运用图(I)验证它的正确性;图中大正方形的面积可表示为:
(a+b)
2
,也可表示为:c
2
+4·(
1
2
ab),
即(a+b)
2
=c
2
+4·(
1
2
ab)由此推出勾股定理a
2
+b
2
=c
2
,这种根据图形可以极简单地直观推论或验证数学规律和公式的方法,简称“无字证明”.
(1)请你用图(II)(2002年国际数字家大会会标)的面积表达式验证勾股定理(其中四个直角三角形全等);
(2)请你用(III)提供的图形进行组合,用组合图形的面积表达式验证(x+y)
2
=x
2
+2xy+y
2
;
(3)请你自己设计图形的组合,用其面积表达式验证:(x+p)(x+q)=x
2
+px+qx+pq=x
2
+(p+q)x+pq.
(2004·济南)如图(1)是用硬纸板做成的两个全等的直角三角形,两直角边的长分别为a和b,斜边长为c.图(2)是以c为直角边的等腰直角三角形.请你开动脑筋,将它们拼成一个能证明勾股定理的图形.
(1)画出拼成的这个图形的示意图,指出它是什么图形;
(2)用这个图形证明勾股定理;
(3)假设图(1)中的直角三角形有若干个,你能运用图(1)中所给的直角三角形
拼出另一种能证明勾股定理的图形吗?请在图(3)中画出拼后的示意图(无需证明).
如图是美国总统Garfield于1876年给出的一种验证勾股定理的办法.
(1)说一说,图中的△CDE可以由△ABC通过怎样的变换得到;
(2)你能利用这个图形验证勾股定理吗?
勾股定理是解决直角三角形很重要的数学定理.这个定理的证明的方法很多,也能解决许多数学问题.请按要求作答:
(1)用语言叙述勾股定理;
(2)选择图1、图2、图3中一个图形来验证勾股定理;
(3)利用勾股定理来解决下列问题:
如图4,一个长方体的长为8,宽为3,高为5.在长方体的底面上一点A处有一只蚂蚁,它想吃长方体上与A点相对的B点处的食物,则蚂蚁需要沿长方体表面爬行的最短路程是多少?
如图1是著名的赵爽弦图,由四个全等的直角三角形拼成,用它可以证明勾股定理,思路是:大正方形的面积有两种求法,一种是等于c
2
,另一种是等于四个直角三角形与一个小正方形的面积之和,即
1
2
ab×4+(b-a
)
2
,从而得到等式c
2
=
1
2
ab×4+(b-a
)
2
,化简便得结论a
2
+b
2
=c
2
.这里用两种求法来表示同一个量从而得到等式或方程的方法,我们称之为“双求法”.现在,请你用“双求法”解决下面两个问题
(1)如图2,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是AB边上的高,AC=3,BC=4,求CD的长度.
(2)如图3,在△ABC中,AD是BC边上的高,AB=4,AC=5,BC=6,设BD=x,求x的值.
如图所示,是两个相同的直角三角形拼成的梯形ABCD,直角三角形的三边长分别是a、b、c.
(1)求所拼成的梯形的面积;
(2)换一种思路求梯形的面积,并说明a、b、c存在数量关系:a
2
+b
2
=c
2
.
大家在学完勾股定理的证明后发现运用“同一图形的面积不同表示方式相同”可以证明一类含有线段的等式,这种解决问题的方法我们称之为面积法.学有所用:在等腰三角形ABC中,AB=AC,其一腰上的高为h,M是底边BC上的任意一点,M到腰AB、AC的距离分别为h
1
、h
2
.
(1)请你结合图形来证明:h
1
+h
2
=h;
(2)当点M在BC延长线上时,h
1
、h
2
、h之间又有什么样的结论.请你画出图形,并直接写出结论不必证明;
(3)利用以上结论解答,如图在平面直角坐标系中有两条直线l
1
:y=
3
4
x+3,l
2
:y=-3x+3,若l
2
上的一点M到l
1
的距离是
3
2
.求点M的坐标.
如图是用硬纸板做成的四个全等的直角三角形(两直角边长分别是a,b,斜边长为c)和一个边长为c的正方形,请你将它们拼成一个能证明勾股定理的图形,并利用此图形证明勾股定理.
2002年8月在北京召开的第24届国际数学家大会会标图案如图所示.
(1)它可以看作由四个边长为a、b、c的直角三角形拼成,请从面积关系出发,写出一个a、b、c的等式.(要有过程)
(2)请用四个边长为a、b、c的直角三角形拼出另一个图形验证(1)中所写的等式,并写出验证过程.
(3)如果a+b=7,ab=12,求c的值.
如图,是4个完全相同的直角三角形适当拼接后形成的图形,这些直角三角形的两直角边分别为a、b,斜边为c.你能利用这个图形验证勾股定理吗?
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