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1、勾股定理与几何证明的综合问题
练习一、利用勾股定理证明一些重要的几何定理
1、如图,在Rt△ABC 中,∠ACB =90 °,CD 是AB 边上的高. 证明:
(1)CD2 AD •BD
(这个结果表明,利用勾股定理可以导出三角形相似的一系列结果)
1 1 1
(2 )
AC 2 BC2 CD2
练习二、将勾股定理应用于四边形
1、四边形ABCD 的对角线为AC 和BD.
(1)证明:若AC BD ,则AB 2 CD2 AD 2 BC 2 ;
2、一个四边形的顶点分别在一个边长为1 的正方形各边上,其边长依次为a、b 、c、d.
求证:2 a2 b2 c2 d 2 4 .
假设MNPQ 分别将正方形ABCD 的四个边分成了线段:m1 m2 n1 n2 p1 p2 q1 q2 ∵MNPQ
都 在 正 方 形 ABCD 的 四 个 边 上 , 所 以 有 四 个 直 角 三 角 形
∴a²+b²+c²+d²=m1²+m2²+n1²+n2²+p1²+p2²+q1²+q2² ∵m1+m2=正方形边长即为“1”(其他同
理) ∴a²+b²+c²+d²=m1²+(1-m1)²+n1²+(1-n1)²+p1²+(1-p1)²+q1²+(1-q1)² 整理之后得到:
a²+b²+c²+d² =2*(m1-1/2)²+1/2+2*(n1-1/2)²+1/2+2*(p1-1/2)²+1/2+2*(q1-1/2)²+1/2 =2*[(m1-
1/2)²+(n1-1/2)²+(p1-1/2)²+(q1-1/2)²] + 2 m1 、n1 、p1 、q1 的长都是最大为1 最小为0 它们
都等于1/2 时值最小,都等于1 时值最大 那么a²+b²+c²+d²的最小值就是2,最大值就是4
练习三、勾股定理结合图形变换
1、如图,在△ABC 中,∠BAC =45 °,AD ⊥BC ,BD =3,CD=2,求△ABC 的面积。
证明:
分别以AB 、AC 为对称轴,画出△ABD 、△ACD 的轴对称图形,
D 点的对称点为E 、F,延长EB 、FC 相交于G 点,
得到四边形AEGF 是正方形,
根据对称的性质可得:BE=BD=2 ,CF=CD=3,
设AD=x ,则正方形AEGF 的边长是x ,
则BG=EG-BE=x-2 ,CG=FG-CF=x-3,
2 2 2
在直角△BCG 中,根据勾股定理可得:(x-2 )+ (x-3 )=5 ,
解得:x=6 ;
4 、已知,如图在四边形ABCD 中,∠ABC=30°,∠ADC=60°,AD=DC.求证:
2 2 2
BC AB BD
证明:连结AC,
因为AD=DC, ∠ADC=60°
则△ACD 是等边三角形.
过B 作BE ⊥AB,使BE=BC,
连结CE,AE 则∠EBC=90°-∠ABC=90°-30°=60°
∴△BCE 是正三角形,
又∠ACE= ∠ACB +∠BCE= ∠ACB +60°
∠DCB= ∠ACB +∠ACD= ∠ACB +60°
∴∠ACE= ∠DCB 又DC=AC,BC=CE
所以△DCB ≌△ACE
所以AE=BD
在直角三角形ABE 中 AE 2 AB 2 BE 2
即BD 2 AB 2 BC 2
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