内容正文:
17.1勾股定理
1.经历勾股定理的探索过程,并会用它进行相关的计算.
2.理解勾股定理的证明,会用类似方法解决正方形相关的面积问题.
1、 勾股定理探索
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 +.
即直角三角形中两条直角边的平方和等于斜边的平方
需要注意的是:
(1)如上图所示:勾——短的直角边,股——长的直角边,弦——斜边.
(2)勾股定理只适用于直角三角形,而不适用于锐角三角形和钝角三角形.
2、 勾股定理的证明
1.赵爽的“勾股圆方图”(又称“赵爽弦图”)
如图是由4个全等的直角三角形拼成的大正方形,直角三角形的两条直角边长分别为a,b(b),斜边c,中间是正方形,且边长为b-a.
而4个直角三角形的面积为4,
中间小正方形面积为
=4+,
即+.
2.邹元治的证明
如图是由4个全等的直角三角形拼成的大正方形,直角三角形的两条直角边分别为a、b,斜边为c,中间
是正方形,且边长为c。
四个直角三角形的面积与小正方形面积的和为 +=2ab+,
大正方形面积 ,
且四个直角三角形的面积与小正方形面积的和等于大正方形的面积,
=2ab+
即+.
(3)1976年美国总统伽菲尔德的证明
如图是由2个以a、b为直角边,以c为斜边作两个全等的直角三角形和一个以c为直角边的等腰直角三角
形拼成的直角梯形.
,
S=ab+
=ab+
即+.
3、 简单应用
思考1: 数轴上的点有的表示有理数,有的表示无理数,你能在数轴上画出表示的点吗?
思考2: 你能在数轴上画出表示 的点吗?
分析:
如果能画出长为,的线段,就能在数轴上画出, 如果我们把,当成直角三角
形的斜边,我们只要找到它们对应的正整数直角边就可以了(正整数长度的线段我们是可以画出来
的.),然后通过构造直角三角形解决.
思考1作法:在数轴上构造直角三角形,利用勾股定理来确定.
思考2:我们知道了长为 的线段是两条直角边都为1的直角三角形的斜边. 利用勾股定理,可以发现,直角边的长为正整数2和3的直角三角形的斜边长为 ,由此我们可以
依照如下方法在数轴上找到表示的点。
作法:
①在数轴上找到点A,使OA=3
②过点A作直线L ,在L上取点,使AB=2
③以O为圆心, OB为半径画弧,与数轴交于点C,C即是表示的点.
总结:
实数与数轴上的点是一一对应的,有理数在数轴上较易找到它的对应点,若要在数轴上直接标出无理数
对应的点较难,由此,我们可构造直角三角形,利用勾股定理来确定
从图中两个较小的正方形出发,又可以分别作出一个类似的图形,就这样一生二、二生四、四生八,继
续繁殖下去,就长成了美丽的勾股树.
题型一
【例题1】一个直角三角形的两直角边长分别为5和12,则第三边长的平方是( )
A.169 B.119 C.13 D.169或119
【变式1-1】在中,,,,则的长为( )
A.3 B.3或 C.3或 D.
【变式1-2】若直角三角形的两边长分别为,,且满足,则该直角三角形的第三边长的平方为( )
A. B. C.或 D.或
【变式1-3】如图,中,,,,则正方形的面积为( )
A. B. C. D.
【变式1-4】在平面直角坐标系中,点到原点距离为( )
A.6 B. C.10 D.8
【变式1-5】已知点是点关于y轴的对称点,则坐标原点O与点B之间的距离为( )
A. B. C.3 D.2
【变式1-6】线段在平面直角坐标系中的位置如图所示,,,线段的长为( )
A.5 B. C.4 D.3
【变式1-7】在平面直角坐标系中,点P的坐标是,则点P到原点的距离是( )
A.2 B.3 C. D.4
【同步测试1-1】如图,中,,平分,交于点,于,若,,则的长为 __.
【同步测试1-2】仔细观察图形,以点为圆心的弧线与轴交于点,则点的坐标为______.
【同步测试1-3】如图,,,点在射线上,若为钝角三角形,则线段长的取值范围是______.
【同步测试1-4】已知直角三角形的两条边长为3和4,则第三边的长为__.
【同步测试1-5】在△AMB中,,,,将以B为旋转中心顺时针旋转得到.连接,求的长.
【同步测试1-6】如图,已知点是中边上的一点,于点,,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【同步测试1-7】在同一平面内的两个图形M,N,给出如下定义:P为图形M上任意一点,Q为图形N上任意一点,如果P,Q两点间的距离有最大值,那么称这个最大值为图形M,N间的“最距离”,记作:.
如图,