内容正文:
假如我们一旦和外星人见面,该使用什么语言呢?使用“符号语言”与外星人联系是最经济和最有效的,外星人也最可能使用这种语言,并且最可能是数学语言。中国数学家华罗庚认为,我们可以用两个图形作为与外星人交谈的媒介,一个是“数”,另一个是“数形关系”(勾股定理)。因为这种自然图形所具备的“数形关系”在整个宇宙中是普遍的。
探索勾股定理
同学们,在我们美丽的地球王国上,原始森林,参天古树带给我们神秘的遐想;绿树成荫,微风习习,给我们以美的享受。你知道吗?在古老的数学王国,有一种树木它很奇妙,生长速度大的惊人,它是什么呢?下面让我们带着这个疑问一同到数学王国去欣赏吧!
勾股树1 勾股树2
1.在图1(2)中,∆ ABC是直角三角形,∠ ACB=90° 。
(1)如果每个小方格子都是边长为1的正方形,那么Rt ∆ABC的三边AC,BC,AB的长各是多少?以AC,BC,AB为边的三个正方形的面积各是多少?这些面积之间具有怎样的等量关系?
(2)如果这个直角三角形的三边长分别是a,b,c,那么可以怎样用a,b,c把图中三个正方形面积之间的关系表示出来呢?
图1(1)
A
C
B
a
c
b
图1(2)
2.图2(1)是用大小相同的两种颜色的正方形瓷 砖铺成的地面。
(1)图2(1)中用白色框标出的三个正方形,他们的面积之间具有怎样的等量关系?
(2)根据图2(2),你能说出正方形面积之间的等量关系反映了Rt ∆ABC三边之间怎样的关系吗?把它写出来。
图2(1)
A
B
C
图2(2)
动手做:用尺规做直角三角形ABC,使 ∠C=90°, AC=3cm BC=4cm.
动手量:如果一个直角三角形的两直角边的长分别
是3cm和4cm,则它的斜边长是多少?
动手算: 3、4、5各自的平方有什么关系?
动脑猜:任意直角三角形两直角边的平方和都等于 斜边的平方吗?
(5cm)
在准备好的方格纸上,分别画三个顶点都在格点上且两直角边分别为6和8,5和12,9和12的直角三角形,并测量出这三个直角三角形的斜边长,然后验证你的猜想!
15
13
10
225
100
169
225
169
100
a b c
1 6 8
2 5 12
3 9 12
1、拿出准备好的四个全等的直角三角形(设直角三角形的两条直角边分别为a,b, 斜边c);
2、你能用这四个直角三角形拼成一个正方形 吗?拼一拼试试看
3、你拼的正方形中是否含有以斜边c的正形?
4、你能否就你拼出的图说明a2+b2=c2?
c
a
b
∵ c2=
=b2-2ab+a2+ 2ab
=a2+b2
∴a2+b2=c2
大正方形的面积可以表示为 ;
也可以表示为
c2
该图2002年8月在北京召开的国际数学家大会的会标示意图,取材于我国古代数学著作《勾股圆方图》。
证明1:
c
a
b
c
a
b
c
a
b
c
a
b
∵ (a+b)2 =
a2+2ab+b2 = 2ab +c2
∴a2+b2=c2
大正方形的面积可以表示为 ;
也可以表示为
(a+b)2
证明2:
c
a
b
c
a
b
c
a
b
c
a
b
C2
C2
1881年,伽菲尔德就任美国第二十任总统.后来,人们为了纪念他对勾股定理直观、简捷、易懂、明了的证明,就把这一证法称为“总统证法”.
证明3:
你能只用这两个直角三角形说明a2+b2=c2吗?
a
b
c
b
a
c
A
B
C
D
E
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勾股定理(gou-gu theorem)
如果直角三角形两直角边分别为a、b,
斜边为c,那么 a2+b2=c2
即 :直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.
勾
股
弦
a
b
c
在西方又称毕达哥拉斯定理!
我国早在三千多年就知道了这个定理,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”.因此就把这一定理称为勾股定理.
辉煌发现
勾
股
勾
股
弦
毕达哥拉斯
数学史话
《勾股圆方图》
《周髀算经》
商高
1、如图,一个高3 米,宽4 米的大门,需在相对角的顶点间加一个加固木条,则木条的长为 ( )
A.3 米 B.4 米