1、勾股定理的最新考点 勾股定理是一个重要的工具性定理,它能为解决多方面的数学问题提供工具支持.下面举例展示其具体应用.应用1:“赵爽弦图”中,探求面积问题例1 (2020年金华)如图1,四个全等的直角三角形拼成“赵爽弦图”,得到正方形ABCD与正方形EFGH连结EG,BD相交于点O、BD与HC相交于点P若GO=GP,则S正方形ABCDS正方形EFGH的值是 ()A1+2B2+2C5-2D154解析:EG是正方形EFGH的对角线,OGP=45,GO=GP,BPG=67.5,BD是正方形ABCD的对角线,DBC=45,BCP=67.5,BP=BC,BGP=90,PG=GC,根据赵爽弦图的意义,得AF
2、-BF=FG,设BF=x,AF=y,则EG=2x,在直角三角形EFG中,根据勾股定理,得,EF=FG,EF=x,AF=(+1)x,在直角三角形ABF中,根据勾股定理,得,即,,=2+,选B.点评:赵爽弦图是勾股定理的一个典型图形,是证明勾股定理的典型图形之一,本题的解决也是勾股定理的一个重要应用.例2(2020年绍兴)如图2,直角三角形纸片的一条直角边长为2,剪四块这样的直角三角形纸片,把它们按图3放入一个边长为3的正方形中(纸片在结合部分不重叠无缝隙),则图3中阴影部分面积为 解析:根据题意,得,直角三角形的斜边长为3,直角边长为2,根据勾股定理,得另一直角边长为:=,直角三角形的面积为 =
3、,阴影部分的面积为4,应该填4.点评:这是赵爽弦图的一个新应用.应用2:动态变化中,探索三角形的面积例3(2020年黔东南)如图4,ABC和DCE都是等边三角形探究发现(1)BCD与ACE是否全等?若全等,加以证明;若不全等,请说明理由拓展运用(2)若B、C、E三点不在一条直线上,ADC=30,AD=3,CD=2,求BD的长(3)若B、C、E三点在一条直线上(如图5),且ABC和DCE的边长分别为1和2,求ACD的面积及AD的长思路剖析:第一问是三角形全等的判定问题,是有部分公共角的“蝴蝶三角形”模型的具体运用,确定模型,就能确定结论,就能作出正确的判断;第二问是在全等三角形基础上,利用全等三
4、角形的性质,把所求线段等量代换成直角三角形的斜边长,利用勾股定理可实现问题的破解;第三问,是一般与特殊思想的化身,是智慧思维的载体,是创新解法的“法宝”,是培养数学核心思维的广阔空间“抽屉”,是一题多解的肥沃土壤.本题给人以耳目一新的感觉,结构简洁,问题明确,导向清晰,注重数学思想方法,落实学科素养.思路简播:(1)BCD与ACE全等.证明略.(2)DCE是等边三角形,ADC=30,CDE=60,ADE=90,AD=3,CD=2,AE=,BD=(3)解法1:如图6,过点D作DMCE,垂足为点M,CA=CM=1,易证ADCMDC,AD=DM=,=.解法2:如图7,过点D作DFCE,交CA的延长线
5、于点F,易证DCF是等边三角形,AF=AC=1,ADAC,AD=,=.结论引申如图8,ABC和DCE都是等边三角形,且三角形的边长分别为1和n,则ACD的面积为,AD的长为解:如图8,过点D作DFBE,垂足为点F,在直角三角形CDF中,DF=,CF=,在CE上截取CG=CA=1,易证ADCGDC,=.在直角三角形DGF中,GF=-1,AD=DG=.应用3:动态变化中,探索线段的最小值例4(2020年广东)有一架竖直靠在直角墙面的梯子正在下滑,一只猫紧紧盯住位于梯子正中间的老鼠,等待与老鼠距离最小时扑捉.把墙面、梯子、猫和老鼠都理想化为同一平面内的线或点,模型如图9,点,分别在射线,上,长度始终
6、保持不变,为的中点,点到,的距离分别为4和2.在此滑动过程中,猫与老鼠的距离的最小值为_.解析:仔细观察梯子的运动过程,不难发现BE,BD都是定长,生成了动态三角形DEB,根据两点之间线段最短原理,可知,当B,E,D三点一线时,线段DE有最小值,如图10所示,过点D作DFBC,垂足为F,在直角三角形BMN中,根据斜边上的中线等于斜边的一半,得BE=2;在直角三角形BDF中,根据勾股定理,得BD=,所以DE的最小值为-2.点评:解答时,把握好三个关键点:一是直角三角形斜边中线原理;二是勾股定理;三是线段最短原理,又称三角形退化原理.特别是三角形退化原理,是求一类最值的常用工具,要熟练掌握,科学驾驭,灵活运用,继而提高解题效率.