例1 學(xué)校草坪上要空出一塊直角三角形的地種花,已知這個直角三角形的兩邊長分別為4 m和5 m,那么這塊直角三角形空地的面積為_______m2.
【錯誤解答】因為是塊直角三角形空地,由勾股定理可得,32+42=52,所以第三條邊長為3 m,此時直角三角形空地的面積:■×3×4=6(m2).
【錯因剖析】由于不能正確理解勾股定理的內(nèi)涵——兩條直角邊的平方和等于斜邊的平方以及受勾股數(shù)3,4,5的影響,導(dǎo)致了錯誤. 在直角三角形中,要弄清哪個是直角,從而確定哪條是斜邊,才能寫出正確的勾股定理表達(dá)式.
【正確解答】此題要分兩種情況:
(1) 當(dāng)已知的4和5兩邊中有一條為斜邊,則5是斜邊,由勾股定理,另一直角邊的長為3,此時三角形空地的面積■×3×4=6;
(2) 當(dāng)已知的4和5兩條邊都是直角邊時,此時三角形空地的面積為■×4×5=10.
故這塊直角三角形空地的面積為6 m2或10 m2.
例2 已知,在△ABC中,AB=20,AC=15,BC邊上的高為12,則BC邊的長為_______.
【錯誤解答】先畫出圖形(如圖1),在兩個直角三角形中分別用勾股定理求BD和CD的長再相加即可.
在Rt△ABD中,由勾股定理得,
BD2=AB2-AD2=202-122=256,則BD=16;
在Rt△ACD中,由勾股定理得,
CD2=AC2-AD2=152-122=81,則CD=9.
所以BC=BD+CD=16+9=25.
【錯因剖析】從以上過程可看出,其分析問題的思路清晰,在直角三角形中兩次利用勾股定理進(jìn)行計算. 但是由于思維定勢影響,就借助了“順手”畫出的∠C為銳角的三角形解決問題,而忽略了鈍角三角形其高在形外的這種情形,因此導(dǎo)致漏解. 解決這類無圖問題時,在借助圖形分析的同時,要考慮解的多種可能性,避免漏解.
【正確解答】此題要分兩種情況:
(1) 如圖1,在Rt△ABD中,由勾股定理得,
BD2=AB2-AD2=202-122=256,則BD=16;
在Rt△ACD中,由勾股定理得,
CD2=AC2-AD2=152-122=81,則CD=9.
所以BC=BD+CD=16+9=25.
(2) 如圖2,同(1)可求得BD=16,CD=9,所以BC=BD-CD=16-9=7.
綜上,BC邊的長為25或7.
例3 如圖3,等腰△ABC中,AB=AC
=10,底邊BC=12,求一腰上的高CH的長.
【錯誤解答】因為CH⊥AB,在Rt△ACH和Rt△BCH中,由勾股定理得,
AC2-AH2=CH2,BC2-BH2=CH2,
因此102-AH2=CH2,122-BH2=CH2.
【錯因剖析】
該同學(xué)借助圖形,分析在已知的兩個直角三角形中利用勾股定理完全正確. 但是為什么最后這個題做不下去了?因為AH或BH的長度不知道,未知線段多導(dǎo)致其在解題過程中的無序,進(jìn)而無法求解.
思路1:實際上,因為在兩個直角三角形中都無法直接求得CH的長,因此采用間接方法,即設(shè)AH=x,則BH=10-x,在兩個直角三角形中分別表示出公共邊CH2即可列方程求得AH,然后再求出CH的長.
解法1:設(shè)AH=x,則BH=10-x,在Rt△ACH和Rt△BCH中,由勾股定理得,
AC2-AH2=CH2,BC2-BH2=CH2,
因此102-x2=122-(10-x)2,解得x=■.
在Rt△ACH中,由勾股定理得
CH2=AC2-AH2=102-■2=■,
所以CH=■.
思路2:既然未知量是等腰三角形一腰上的高,腰為已知量,只要先求出面積即可. 因此想到作底邊上的高,先求三角形的面積.
解法2:如圖4,作
AD⊥BC于點D.
因為AB=AC,AD⊥BC,所以BD=CD=■BC=6.
在Rt△ABD中,由勾股定理得,
AD2=AB2-BD2=102-62=64,所以AD=8.
因為AD⊥BC,CH⊥AB,
所以S△ABC=■BC·AD=■AB·CH,所以CH=■=■.
例4 如圖5所示的一塊地,已知AD=4 m,CD=3 m,AD⊥DC,AB=13 m,BC=12 m,求這塊地的面積.
【錯誤解答】因為AD⊥DC,考慮連接AC,則構(gòu)造Rt△ACD,從而求得AC長為5,然后用兩個直角三角形面積相減得這塊地的面積.
在Rt△ACD中,AC2=CD2+AD2=32+42
=25,所以AC=5.
這塊地的面積S=S△ABC-S△ADC=■AC·BC-■AD·CD=■×5×12-■×3×4=30-6
=24.
【錯因剖析】這題的解題過程看起來沒有問題,但是“AB=13 m”的條件難道多余嗎?許多同學(xué)由于受特征結(jié)論及圖的影響,直觀判斷三角形ABC是直角三角形而沒有進(jìn)行推理,導(dǎo)致了錯誤的發(fā)生.
【正確解答】在Rt△ACD中,AC2=CD2+AD2=32+42=25,所以AC=5.
在△ABC中,由于AC2+BC2=AB2,所以∠ACB=90°.
因此這塊地的面積S=S△ABC-S△ADC=■AC·BC-■AD·CD=■×5×12-■×3×4=30-6=24.