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文档简介
人教版(新教材)数学八年级下册第二十章
勾股定理20.1.1勾股定理1.了解勾股定理,探索勾股定理的证明过程,学会利用几何图形的截、割、补证明勾股定理.(重点)2.掌握勾股定理,并能应用它进行简单的计算.(重点)3.过拼图活动,体会数形结合的思想方法,培养动手实践和创新能力.(难点)思考:直角三角形作为一种特殊的三角形,它的三个角满足其中一个角是直角、其余两个角互余,对于直角三角形的三条边,它们之间有什么特殊关系呢?
在《周牌算经》的开篇,商高(约公元前
11世纪)构造了一个勾、股、弦分别为三、四、五的直角三角形,并指出“两矩其长二十有五”,意指分别以勾、股为边的正方形的面积之和,恰好等于以弦为边的正方形的面积.
商高所指的面积关系可以用图形表示,如图,红色直角三角形的三边长分别为
3,4,5,分别以这三边为边向外作正方形,所得正方形的面积分别为
,
,
,且它们的数量关系是
,从边的角度看,这个直角三角形的三边满足:
.问题1:其他直角三角形的三边是否也满足上述数量关系?345
916259+16=25两条直角边长的平方和等于斜边长的平方问题2:(1)
如图,每个小方格的面积均为
1,求正方形
A1,B1,C1,
A2,B2,C2,A3,B3,C3的面积.这两幅图中A,B的面积都好求,该怎样求
C的面积呢?A1B1C1B2A2C2B3A3C3方法一:割方法二:补方法三:拼分割为四个直角三角形和一个小正方形.补成大正方形,用大正方形的面积减去四个直角三角形的面积.将几个小块拼成若干个小正方形,图中两块红色(或绿色)可拼成一个小正方形.A1的面积=1,B1的面积=4,C1的面积=5;
A2的面积=4,B2的面积=9,C2的面积=13;A3的面积=9,B3的面积=25,C3的面积=34.A1B1C1B2A2C2B3A3C3(2)它们之间的面积有什么关系?
A1的面积+B1的面积=C1的面积;
A2的面积+B2的面积=C2的面积;A3的面积+B3的面积=C3的面积.(3)以格点为顶点,在方格纸中任意画一个直角三角形,类似地作出三个正方形,这三个正方形的面积有什么关系?由此,你能得出关于直角三角形三边关系的猜想吗?【归纳总结】
可以发现,以直角三角形两条直角边为边的正方形的面积之和,等于以斜边为边的正方形的面积.由此我们猜想:
如果直角三角形的两条直角边长分别为
a,b,斜边长为
c,那么
a2+b2=c2.abbcabca证法让我们跟着我国汉代数学家赵爽拼图,再用所拼的图形证明命题吧.所以可以得到等式:
.证明:整个图形可以看作是边长为
的大正方形,它的面积为
;例1
请你补全下列证明勾股定理的一种方法.已知:在△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC,∠ABC,∠ACB
的对边分别为
a,b,c.求证:a2+b2=c2.
也可以看作由四个全等的直角三角形和一个边长为
的小正方形组成,其面积为
.化简,得
.cc2
b-aa2+b2=c2勾股定理如果直角三角形的两直角边长分别为
a,b,斜边长为
c,那么
a2
+b2=c2.几何语言:在Rt△ABC中,∠C=90°,∴a2
+b2=c2.abc公式变形:2002年在北京召开的国际数学家大会的会标,就是以此图为原型设计的.在西方,人们称勾股定理为毕达哥拉斯定理.例2
如图,根据所给条件分别求两个直接三角形中未知边的长.解:(1)
在
Rt△ABC
中,根据勾股定理,AB²=AC²+BC²=8²+6²=100,B68ACEDF1517所以
AB=10.(2)
在
Rt△DEF
中,根据勾股定理,DE²+EF²=DF²,从而
DE²=DF²-EF²=17²-15²=64,所以
DE=8.(1)(2)【练一练】1.求下列图中未知数
x,y的值:解:由勾股定理可得
81+144=x2,解得
x=15.解:由勾股定理可得
y2+144=169,
解得
y=5.(1)
若
a∶b=1∶2,c=5,求
a;(2)
若
b=15,∠A=30°,求
a,c.【练一练】2.在
Rt△ABC中,
∠C=90°.解:(1)设
a=x,b=2x,根据勾股定理建立方程得x2+(2x)2=52,解得因此设
a=x,c=2x,根据勾股定理建立方程得(2x)2-
x2=152,解得归纳:已知直角三角形两边关系和第三边的长求未知两边时,要运用方程思想设未知数,根据勾股定理列方程求解.(2)∵∠C=90°,∠A=30°,∴c=2a.【练一练】3.在Rt△ABC中,AB=4,AC=3,求BC的长.解:本题斜边不确定,需分类讨论:当
AB为斜边时,如图①,当
BC
为斜边时,如图②,43ACB43CAB图①图②归纳:当直角三角形中所给的两条边没有指明是斜边或直角边时,其中一较长边可能是直角边,也可能是斜边,这种情况下一定要进行分类讨论,否则容易漏解.返回B返回2.在△ABC中,∠A∶∠B∶∠C=1∶1∶2,BC=a,AC=b,AB=c,则下列说法错误的是(
)A.a2+c2=b2
B.c2=2a2C.a=b
D.∠C=90°A返回B返回返回5.如图所示的象棋盘中,各个小正方形的边长均为1.“马”从图中的位置出发,不走重复路线,按照“马走日”的规则,走两步后的落点与出发点间的最短距离为_______.返回6.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=1,BC=2.以点A为圆心,以AB长为半径作弧;再以点C为圆心,以BC长为半径作弧,两弧在AC上方交于点D,连接BD,则BD的长为________.7.意大利著名画家达·芬奇用如图所示的方法证明了勾股定理,其中图①的空白部分由两个正方形和两个直角三角形组成,图②的空白部分由两个直角三角形和一个正方形组成.设图①中空白部分的面积为S1,图②中空白部分的面积为S2.(1)请用含a,b,c的代数式分别表示S1,S2;(2)请利用达·芬奇的方法证明勾股定理.【证明】由题意得S1=S2,∴a2+b2+ab=c2+ab.∴a2+b2=c2.返回【点步骤】证明勾股定理的三个步骤:(1)读图:观察整个图形是由哪些图形拼接而成的,图中包括几个直角三角形,几个正方形,它们的边长各是多少;(2)列式:根据整个图形的面积等于各部分图形的面积和,列出关于直角三角形三边长的等式;(3)化简:根据整式的运算化简等式,得出勾股定理.返回8.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,分别以各边为直径作半圆,图中阴影部分在数学史上称为“希波克拉底月牙”,若AC=4,BC=2,则阴影部分的面积为(
)A.4B.4πC.8πD.8A返回D10.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,点D在边BC上,把△ABC沿直线AD折叠,使得点B的对应点B′落在AC的延长线上,则CD=________.3返回【点拨】在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,∴AB2=AC2+BC2=62+82=102.∴AB=10.由折叠得,
BD=B′D,AB′=AB=10,∴B′C=AB′-AC=10-6=4.设CD=x,则B′D=BD=8-x.在Rt△DB′C中,CD2+CB′2=DB′2,即x2+42=(8-x)2,解得x=3,∴CD=3.返回11.如图,已知∠B=∠C=∠D=∠E=90°,且AB=CD=3,BC=4,DE=EF=2,则AF的长是________.1012.如图,在平面直角坐标系中,点A
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