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2015中考数学复习指导 勾股定理解法指导(2)


    证法3 如图2-18.在直角三角形ABC的斜边AB上向外作正方形ABDE,延长CB,自E作EG⊥CB延长线于G,自D作DK⊥CB延长线于K,又作AF, DH分别垂直EG于F,H.由作图不难证明,下述各直角三角形均与Rt△ABC全等:
    △AFE≌△EHD≌△BKD≌△ACB.
    设五边形ACKDE的面积为S,一方面S=SABDE+2SABC, ①
    另一方面
    S=SACGF+SHGKD+2SABC. ②由①,②
    
    所以 c2=a2+b2
       关于勾股定理,在我国古代还有很多类似上述拼图求积的证明方法,我们将在习题中展示其中一小部分,它们都以中国古代数学家的名字命名.
       利用勾股定理,在一般三角形中,可以得到一个更一般的结论.
       定理在三角形中,锐角(或钝角)所对的边的平方等于另外两边的平方和,减去(或加上)这两边中的一边与另一边在这边(或其延长线)上的射影的乘积的2倍.
    
      
      
      
        (1)设角C为锐角,如图2-19所示.作AD⊥BC于D, 则CD就是AC在BC上的射影.在直角三角形ABD中,
       AB2=AD2+BD2, ①
       在直角三角形ACD中,
       AD2=AC2-CD2, ②又
       BD2=(BC-CD)2, ③②,③代入①得
       AB2=(AC2-CD2)+(BC-CD)2
        =AC2-CD2+BC2+CD2-2BC?CD
        =AC2+BC2-2BC?CD,即
       c2=a2+b2-2a?CD. ④
       (2)设角C为钝角,如图2-20所示.过A作AD与BC延长线垂直于D,则CD就是AC在BC(延长线)上的射影.在直角三角形ABD中,
    
       AB2=AD2+BD2, ⑤
       在直角三角形ACD中,
    
    
       AD2=AC2-CD2, ⑥又
       BD2=(BC+CD)2, ⑦将⑥,⑦代入⑤得
       AB2=(AC2-CD2)+(BC+CD)2
        =AC2-CD2+BC2+CD2+2BC?CD
        =AC2+BC2+2BC?CD,即
       c2=a2+b2+2a?cd. ⑧综合④,⑧就是我们所需要的结论
       
      特别地,当∠C=90°时,CD=0,上述结论正是勾股定理的表述:
       因此,我们常又称此定理为广勾股定理(意思是勾股定理在一般三角形中的推广).
       由广勾股定理我们可以自然地推导出三角形三边关系对于角的影响.在△ABC中,
       (1)若c2=a2+b2,则∠C=90°;
       (2)若c2<a2+b2,则∠C<90°;
       (3)若c2>a2+b2,则∠C>90°.
       勾股定理及广勾股定理深刻地揭示了三角形内部的边角关系,因此在解决三角形(及多边形)的问题中有着广泛的应用
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