17.4

勾股定理的应用

把折叠、展开、距离和最短路径等问题转化为直角三角形边长计算。

11 分钟勾股定理
本文章目录

01 · 出发点

从“勾股定理的应用”中的对象与问题出发

建立直角三角形三边的数量关系,并利用逆定理判断直角。

具体到“勾股定理的应用”,先辨认题目中的对象、已知条件和所求结论,再判断需要计算、作图、建模还是证明。

02 · 概念

勾股定理的应用的定义、条件与表示

实际问题中往往要通过作垂线、连接端点或展开曲面构造直角三角形。把水平、竖直、对角或展开后的路径对应到三边,再用勾股定理求距离。

把折叠、展开、距离和最短路径等问题转化为直角三角形边长计算。

03 · 方法

构造直角三角形并核对斜边

  1. 01

    从图形中找出直角三角形;若题目是空间展开或最短路径,先展开、作高或连接端点。

  2. 02

    确定直角所对的斜边,把两直角边和斜边分别代入勾股关系或其逆定理。

  3. 03

    完成平方运算后取符合长度意义的非负值,并结合单位与实际范围解释答案。

04 · 例题

把方法落到具体问题

1求长方形的对角线

一块长方形场地长 12 m12\text{ m}、宽 5 m5\text{ m},求连接两个相对顶点的直线路径长度。

  1. 1

    长、宽互相垂直,与对角线组成直角三角形。

  2. 2

    设对角线长为 dd,列式 d2=122+52d^2=12^2+5^2

  3. 3

    计算 d2=144+25=169d^2=144+25=169,取正值得 d=13d=13

05 · 辨析

容易忽略的条件与边界

回看

本节小结

  • 把折叠、展开、距离和最短路径等问题转化为直角三角形边长计算。
  • 圆柱或长方体表面上的路径不是空间中的穿越线段;应把相关侧面展开到同一平面,再连接两点。
  • 直线路径长为 13 m13\text{ m}