内容正文:
17.1 勾股定理
第十七章 勾股定理
第1课时 勾股定理
优翼八下数学教学课件(RJ)
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.
情景引入
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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:
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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?
勾股定理的认识及验证
新课讲授
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?
6
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
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
下面的动图形象的说明了命题 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.
a
b
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
b
c
∵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.因此,这个图案被选为2002年在北京召开的国际数学家大会的会徽.
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.
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,
a
a
b
b
c
c
∴ 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.
公式变形:
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) 据勾股定理得
利用勾股定理进行计算
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
(2)
因此设 a = x,c = 2x,根据勾股定理建立方程