7. 求图中x,y的值:
①

③
①
③
答案
解:
① 在Rt△ABD中,∠ADB=90°,∠B=45°,
∴ AD = BD = x,
由勾股定理得:$AD^2 + BD^2 = AB^2$,
即 $2x^2 = (\sqrt{18})^2$,
解得 $x^2=9$,
∵ $x>0$,∴ $x=3$。
在Rt△ADC中,∠ADC=90°,∠C=60°,
∴ ∠DAC=30°,$AC=2y$,
由勾股定理得:$AD^2 + y^2 = (2y)^2$,
代入$AD=3$,得$9 + y^2 = 4y^2$,
解得 $y^2=3$,
∵ $y>0$,∴ $y=\sqrt{3}$。
② 在Rt△BCD中,∠C=90°,∠BDC=60°,
∴ ∠DBC=30°,$BD=2CD=4$,
由勾股定理得:$BC^2 = BD^2 - CD^2 = 4^2 - 2^2 = 12$,
∴ $BC=2\sqrt{3}$。
在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=45°,
∴ $AC=BC=2\sqrt{3}$,
∴ $y = AC - CD = 2\sqrt{3} - 2$。
由勾股定理得:$x^2 = BC^2 + AC^2 = 12 + 12 = 24$,
∵ $x>0$,∴ $x=2\sqrt{6}$。
③ 在Rt△ABC中,∠A=90°,
由勾股定理得:$AB^2 = BC^2 - AC^2 = 10^2 - 6^2 = 64$,
∴ $AB=8$。
在Rt△ABD中,∠A=90°,∠ADB=45°,
∴ $AB=AD=8$,
又∵ $AD = AC + y = 6 + y$,
∴ $8 = 6 + y$,解得 $y=2$。
由勾股定理得:$x^2 = AB^2 + AD^2 = 8^2 + 8^2 = 128$,
∵ $x>0$,∴ $x=8\sqrt{2}$。
① 在Rt△ABD中,∠ADB=90°,∠B=45°,
∴ AD = BD = x,
由勾股定理得:$AD^2 + BD^2 = AB^2$,
即 $2x^2 = (\sqrt{18})^2$,
解得 $x^2=9$,
∵ $x>0$,∴ $x=3$。
在Rt△ADC中,∠ADC=90°,∠C=60°,
∴ ∠DAC=30°,$AC=2y$,
由勾股定理得:$AD^2 + y^2 = (2y)^2$,
代入$AD=3$,得$9 + y^2 = 4y^2$,
解得 $y^2=3$,
∵ $y>0$,∴ $y=\sqrt{3}$。
② 在Rt△BCD中,∠C=90°,∠BDC=60°,
∴ ∠DBC=30°,$BD=2CD=4$,
由勾股定理得:$BC^2 = BD^2 - CD^2 = 4^2 - 2^2 = 12$,
∴ $BC=2\sqrt{3}$。
在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=45°,
∴ $AC=BC=2\sqrt{3}$,
∴ $y = AC - CD = 2\sqrt{3} - 2$。
由勾股定理得:$x^2 = BC^2 + AC^2 = 12 + 12 = 24$,
∵ $x>0$,∴ $x=2\sqrt{6}$。
③ 在Rt△ABC中,∠A=90°,
由勾股定理得:$AB^2 = BC^2 - AC^2 = 10^2 - 6^2 = 64$,
∴ $AB=8$。
在Rt△ABD中,∠A=90°,∠ADB=45°,
∴ $AB=AD=8$,
又∵ $AD = AC + y = 6 + y$,
∴ $8 = 6 + y$,解得 $y=2$。
由勾股定理得:$x^2 = AB^2 + AD^2 = 8^2 + 8^2 = 128$,
∵ $x>0$,∴ $x=8\sqrt{2}$。
8. 设直角三角形的两条直角边长及斜边上的高分别为$a,b$及$h$,求证:$\frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}=\frac{1}{h^2}$.
答案
证明:
设该直角三角形的斜边长为$c$。
由勾股定理,得:$a^2 + b^2 = c^2$。
根据直角三角形的面积公式,可得:
$\frac{1}{2}ab = \frac{1}{2}ch$
化简得 $ab = ch$,即 $c = \frac{ab}{h}$。
将$c = \frac{ab}{h}$代入$a^2 + b^2 = c^2$,得:
$a^2 + b^2 = (\frac{ab}{h})^2 = \frac{a^2b^2}{h^2}$
将等式两边同时除以$a^2b^2$,得:
$\frac{a^2 + b^2}{a^2b^2} = \frac{1}{h^2}$
拆分左边分式可得:
$\frac{1}{a^2} + \frac{1}{b^2} = \frac{1}{h^2}$
原式得证。
设该直角三角形的斜边长为$c$。
由勾股定理,得:$a^2 + b^2 = c^2$。
根据直角三角形的面积公式,可得:
$\frac{1}{2}ab = \frac{1}{2}ch$
化简得 $ab = ch$,即 $c = \frac{ab}{h}$。
将$c = \frac{ab}{h}$代入$a^2 + b^2 = c^2$,得:
$a^2 + b^2 = (\frac{ab}{h})^2 = \frac{a^2b^2}{h^2}$
将等式两边同时除以$a^2b^2$,得:
$\frac{a^2 + b^2}{a^2b^2} = \frac{1}{h^2}$
拆分左边分式可得:
$\frac{1}{a^2} + \frac{1}{b^2} = \frac{1}{h^2}$
原式得证。
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