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文档简介
18.1勾股定理第18章勾股定理第1课时勾股定理学习目标1.经历勾股定理的探究过程,了解关于勾股定理的一些文化历史背景,会用面积法来证明勾股定理,体会数形结合的思想.(重点)2.会用勾股定理进行简单的计算.(难点)其他星球上是否存在着“人”呢?为了探寻这一点,世界上许多科学家向宇宙发出了许多信号,如地球上人类的语言、音乐、各种图形等.导入新课情景引入据说我国著名的数学家华罗庚曾建议“发射”一种勾股定理的图形(如图).很多学者认为如果宇宙“人”也拥有文明的话,那么他们一定会认识这种语言,因为几乎所有具有古代文化的民族和国家都对勾股定理有所了解.讲授新课勾股定理的认识及验证一
我们一起穿越回到2500年前,跟随毕达哥拉斯再去他那位老朋友家做客,看到他朋友家用等腰三角形砖铺成的地面(如图):ABC问题1
试问正方形A、B、C面积之间有什么样的数量关系?ABC一直角边2另一直角边2斜边2+=
问题2
图中正方形A、B、C所围成的等腰直角三角形三边之间有什么特殊关系?问题3
在网格中一般的直角三角形,以它的三边为边长的三个正方形A、B、C
是否也有类似的面积关系?观察下边两幅图(每个小正方形的面积为单位1):这两幅图中A,B的面积都好求,该怎样求C的面积呢?方法1:补形法(把以斜边为边长的正方形补成各边都在网格线上的正方形):左图:右图:方法2:分割法(把以斜边为边长的正方形分割成易求出面积的三角形和四边形):左图:右图:你还有其他办法求C的面积吗?根据前面求出的C的面积直接填出下表:
A的面积B的面积C的面积左图右图413259169思考正方形A、B、C所围成的直角三角形三条边之间有怎样的特殊关系?命题1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.的平方和等于斜边的平方.由上面的几个例子,我们猜想:abc下面动图形象的说明命题1的正确性,让我们跟着以前的数学家们用拼图法来证明这一猜想.abbcabca证法1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.abc∵S大正方形=c2,S小正方形=(b-a)2,∴S大正方形=4·S三角形+S小正方形,赵爽弦图b-a证明:
“赵爽弦图”表现了我国古人对数学的钻研精神和聪明才智,它是我国古代数学的骄傲.因为,这个图案被选为2002年在北京召开的国际数学大会的会徽.证法2
毕达哥拉斯证法,请先用手中的四个全等的直角三角形按图示进行拼图,然后分析其面积关系后证明吧.aaaabbbbcccc∴a2+b2+2ab=c2+2ab,∴a2+b2=c2.证明:∵S大正方形=(a+b)2=a2+b2+2ab,S大正方形=4S直角三角形+S小正方形
=4×
ab+c2=c2+2ab,aabbcc∴a2+b2=c2.证法3美国第二十任总统伽菲尔德的“总统证法”.如图,图中的三个三角形都是直角三角形,求证:a2+b2=c2.abc青入青方青出青出青入朱入朱方朱出青朱出入图课外链接在我国又称商高定理,在外国则叫毕达哥拉斯定理,或百牛定理.a、b、c为正数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.公式变形:勾股定理abc归纳总结在中国古代,人们把弯曲成直角的手臂的上半部分称为“勾”,下半部分称为“股”.我国古代学者把直角三角形较短的直角边称为“勾”,较长的直角边称为“股”,斜边称为“弦”.勾股勾2+股2=弦2小贴士
例1
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°.
(1)若a=b=5,求c;
(2)若a=1,c=2,求b.解:(1)据勾股定理得(2)据勾股定理得
利用勾股定理进行计算二CAB例2已知∠ACB=90°,CD⊥AB,AC=3,BC=4.求CD的长.解:由勾股定理可得
AB2=AC2+BC2=25,即AB=5.根据三角形面积公式,∴
AC×BC=AB×CD.∴CD=.ADBC34
由直角三角形的面积求法可知直角三角形两直角边的积等于斜边与斜边上高的积,它常与勾股定理联合使用.归纳练一练
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当堂练习1.下列说法中,正确的是()A.已知a,b,c是三角形的三边,则a2+b2=c2B.在直角三角形中两边和的平方等于第三边的平方C.在Rt△ABC中,∠C=90°,所以a2+b2=c2D.在Rt△ABC中,∠B=90°,所以a2+b2=c2C2.图中阴影部分是一个正方形,则此正方形的面积为
.8cm10cm36cm²3.在△ABC中,∠C=90°.(1)若a=15,b=8,则c=
.
(2)若c=13,b=12,则a=
.4.若直角三角形中,有两边长是6和8,则第三边长的平方为_________.17528或1005.求斜边长17cm、一条直角边长15cm的直角三角形的面积.解:设另一条直角边长是xcm.
由勾股定理得152+x2=172,即x2=172-152=289–225=64,∴
x=±8(负值舍去),∴另一直角边长为8cm,直角三角形的面积是
(cm2).课堂小结勾股定理内容在Rt△ABC中,
∠C=90°,a,b为直角边,c为斜边,则有a2+b2=c2.注意在直角三角形中看清哪个角是直角已知两边没有指明是直角边还是斜边时一定要分类讨论第2课时勾股定理的应用学习目标1.会运用勾股定理求线段长及解决简单的实际问题.
(重点)2.能从实际问题中抽象出直角三角形这一几何模型,利用勾股定理建立已知边与未知边长度之间的联系,并进一步求出未知边长.(难点)情景引入数学来源于生活,勾股定理的应用在生活中无处不在,观看下面视频,你们能理解曾小贤和胡一菲的做法吗?导入新课问题观看下面同一根长竹竿以三种不同的方式进门的情况,并结合曾小贤和胡一菲的做法,对于长竹竿进门之类的问题你有什么启发?这个跟我们学的勾股定理有关,将实际问题转化为数学问题勾股定理的简单实际应用一讲授新课例1一个门框的尺寸如图所示,一块长3m,宽2.2m的长方形薄木板能否从门框内通过?为什么?2m1mABDC典例精析解:在Rt△ABC中,根据勾股定理,AC2=AB2+BC2=12+22=5
∵AC大于木板的宽2.2m,∴木板能从门框内通过.
分析:可以看出木板横着,竖着都不能通过,只能斜着.门框AC的长度是斜着能通过的最大长度,只要AC的长大于木板的宽就能通过.ABDCO
解:在Rt△ABC中,根据勾股定理得OB2=AB2-OA2=2.62-2.42=1,∴OB=1.在Rt△COD中,根据勾股定理得OD2=CD2-OC2=2.62-(2.4-0.5)2=3.15,所以梯子的顶端沿墙下滑0.5m时,梯子底端并不是也外移0.5m,而是外移约0.77m.例2如图,一架2.6m长的梯子AB斜靠在一竖直的墙AO上,这时AO为2.4m.如果梯子的顶端A沿墙下滑0.5m,那么梯子底端B也外移0.5m吗?例3
在一次台风的袭击中,小明家房前的一棵大树在离地面6米处断裂,树的顶部落在离树根底部8米处.你能告诉小明这棵树折断之前有多高吗?8米6米8米6米ACB解:根据题意可以构建一直角三角形模型,如图.在Rt△ABC中,AC=6米,BC=8米,由勾股定理得∴这棵树在折断之前的高度是10+6=16(米).利用勾股定理解决实际问题的一般步骤:(1)读懂题意,分析已知、未知间的关系;(2)构造直角三角形;(3)利用勾股定理等列方程;(4)解决实际问题.归纳总结数学问题直角三角形勾股定理实际问题转化构建利用解决1.湖的两端有A、B两点,从与BA方向成直角的BC方向上的点C测得CA=130米,CB=120米,则AB为()ABCA.50米B.120米C.100米D.130米130120?A练一练CAB2.如图,学校教学楼前有一块长方形长为4米,宽为3米的草坪,有极少数人为了避开拐角走“捷径”,在草坪内走出了一条“径路”,却踩伤了花草.(1)求这条“径路”的长;(2)他们仅仅少走了几步(假设2步为1米)?解:(1)在Rt△ABC中,根据勾股定理得∴这条“径路”的长为5米.(2)他们仅仅少走了
(3+4-5)×2=4(步).别踩我,我怕疼!A21-4-3-2-1-123145利用勾股定理求两点距离及验证“HL”二例4如图,在平面直角坐标系中有两点A(-3,5),B(1,2)求A,B两点间的距离.yOx3BC解:如图,过点A作x轴的垂线,过点B作x,y轴的垂线.相交于点C,连接AB.∴AC=5-2=3,BC=3+1=4,在Rt△ABC中,由勾股定理得∴A,B两点间的距离为5.方法总结:两点之间的距离公式:一般地,设平面上任意两点思考在八年级上册中,我们曾经通过画图得到结论:斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等.学习了勾股定理后,你能证明这一结论吗?已知:如图,在Rt△ABC和Rt△A′B′C′中,∠C=∠C
′=90°,AB=A′B′,AC=A′
C′
.求证:△ABC≌△A′B′C′
.ABCABC′
′′证明:在Rt△ABC和Rt△A′B′C′中,∠C=∠C′=90°,根据勾股定理得ABCABC′
′′CBA问题在A点的小狗,为了尽快吃到B点的香肠,它选择AB路线,而不选择A
CB路线,难道小狗也懂数学?AC+CB>AB(两点之间线段最短)思考在立体图形中,怎么寻找最短线路呢?利用勾股定理求最短距离三BAdABA'ABBAO想一想:蚂蚁走哪一条路线最近?A'蚂蚁A→B的路线问题:在一个圆柱石凳上,若小明在吃东西时留下了一点食物在B处,恰好一只在A处的蚂蚁捕捉到这一信息,于是它想从A处爬向B处,蚂蚁怎么走最近?BA根据两点之间线段最短易知第一个路线最近.若已知圆柱体高为12cm,底面半径为3cm,π取3.BA3O12侧面展开图123πABA'A'解:在Rt△ABA′中,由勾股定理得
立体图形中求两点间的最短距离,一般把立体图形展开成平面图形,连接两点,根据两点之间线段最短确定最短路线.归纳例5有一个圆柱形油罐,要以A点环绕油罐建梯子,正好建在A点的正上方点B处,问梯子最短需多少米(已知油罐的底面半径是2m,高AB是5m,π取3)?ABABA'B'解:油罐的展开图如图,则AB'为梯子的最短距离.∵AA'=2×3×2=12,A'B'=5,∴AB'=13.即梯子最短需13米.典例精析数学思想:立体图形平面图形转化展开例6如图,一个牧童在小河的南4km的A处牧马,而他正位于他的小屋B的西8km北7km处,他想把他的马牵到小河边去饮水,然后回家.他要完成这件事情所走的最短路程是多少?牧童A小屋BA′C东北解:如图,作出点A关于河岸的对称点A′,连接A′B则A′B就是最短路线.由题意得A′C=4+4+7=15(km),BC=8km.在Rt△A′DB中,由勾股定理得
求直线同侧的两点到直线上一点所连线段的和的最短路径的方法:先找到其中一点关于这条直线的对称点,连接对称点与另一点的线段就是最短路径长,以连接对称点与另一个点的线段为斜边,构造出直角三角形,再运用勾股定理求最短路径.归纳
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