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- 2021-11-01 发布
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17.1 勾股定理
第十七章 勾股定理
导入新课 讲授新课 当堂练习 课堂小结
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.
勾股定理有着悠久的历史:古巴比伦人和古代中国人
看出了这个关系,古希腊的毕达哥拉斯学派首先证明
了这关系,下面让我们一起来通过视频来了解吧:
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):
A B
C
问题1 试问正方形A、B、
C面积之间有什么样的数
量关系?
A B CS S S 正方形 正方形 正方形
A B
C
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):
C
15 5 4 2 3 132S
C
17 7 4 4 3 252S
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):
C
14 2 3 1 1 132S
C
14 4 3 1 1 252S
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
4 13
25
9
16 9
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=c2.两直角边的平方和等于
斜边的平方.
由上面的几个例子,我们猜想:
a
b
c
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.
ab
b
c
a
b
c
a
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.
a
bc
∵S大正方形=c2,
∴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.
22 2 214 .2c ab b a a b
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.
a
a
a
a
b
b
b
b
c
c
c
c
∴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,
1
2
a
a
b
b
c
c
1 ( )( ),2S a b a b 梯形证明:
21 1 1 ,2 2 2S ab ab c 梯形
∴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.
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.
u公式变形: 2 2
2 2
2 2
-
- ,
a c b
b c a
c a b
,
u勾股定理
a
b
c
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 2 2 25 5 50 5 2;c a b
(2)据勾股定理得
2 2 2 22 1 3.b c a
利用勾股定理进行计算二
C A
B
(1)若a:b=1:2 ,c=5,求a;
(2)若b=15,∠A=30°,求a,c.
【变式题1】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 5x , 5 .a
(2) 30 , 15 ,A b 2 .c a
因此设a=x,c=2x,根据勾股定理建立方程得
(2x)2-x2=152,解得 5 3 .x 5 3 10 3 .a c ,
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.
归纳
【变式题2】 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 ,
当BC为斜边时,如图 ,
4
3A C
B
4
3
C A
B
2 24 3 7;BC
2 24 3 5.BC
图 图
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,否则容易丢解.
归纳
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= .
A
D
BC
3
4
1
2
1
212
5
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=c2
B.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=c2
D.在Rt△ABC中,∠B=90°,所以a2+b2=c2
C
2.图中阴影部分是一个正方形,则此正方形的面
积为 . 8 cm
10 cm
36 cm²
3.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5和7,则第三边长
的平方为_________.
17
5
74或24
5.求斜边长17 cm、一条直角边长15 cm的直角三
角形的面积.
解:设另一条直角边长是x cm.
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8 cm,
直角三角形的面积是 (cm2).
6.如图,在△ABC中,AD⊥BC,∠B=45°,∠C=30°,
AD=1,求△ABC的周长.
解:∵AD⊥BC,∴∠ADB=∠ADC=90°.
在Rt△ADB中,∵∠B+∠BAD=90°,∠B=45°,
∴∠B=∠BAD=45°,
∴BD=AD=1,∴AB= .
在Rt△ADC中,∵∠C=30°,
∴AC=2AD=2,
∴CD= ,∴BC=BD+CD=1+ ,
∴△ABC的周长=AB+AC+BC= .2 3 3
3 3
2
解:∵AE=BE,
∴S△ABE= AE·BE= AE2.
又∵AE2+BE2=AB2,
∴2AE2=AB2,
∴S△ABE= AB2= ;
同理可得S△AHC+S△BCF= AC2+
BC2.
又∵AC2+BC2=AB2,
∴阴影部分的面积为 AB2= .
7.如图,以Rt△ABC的三边长为斜边分别向外作等腰直
角三角形.若斜边AB=3,求△ABE及阴影部分的面积.
1
2
1
2
1
4
9
4
1
4
1
4
1
2
9
2
能力提升:
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
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