内容正文:
第3章 · 勾股定理
3.1 勾股定理
第2课时 勾股定理的验证
学习目标
1. 通过拼图等数学活动,进一步验证勾股定理,体会数形结合思想;
2. 应用勾股定理解决简单的问题.
知识回顾
勾股定理:
直角三角形两直角边分别为a、b的平方和等于斜边c的平方.
∴ a2+b2=c2.
在Rt△ABC中,∠C=90°,
B
A
C
c
b
a
勾股定理是数学中一个重要的定理. 几乎所有拥有古代文化的民族和国家都对它进行了大量的研究,找到了许多验证的方法,这些方法不仅验证了勾股定理,而且丰富了人们研究数学的方法和策略,促进了数学的发展.
你想了解一些验证勾股定理的方法,并且自己来验证勾股定理吗?让我们一起走进数学实验室!
活动一 章头活动中的图形①、②、③、④、⑤,可以拼成正方形ABDE吗?小组交流拼图方法.
数学实验室
B
A
C
D
E
①
②
③
④
②
③
①
④
⑤
⑤
18世纪英国业余数学家佩里斯尔发明的一种学具.
(1)揭下实验手册附录2中四个直角三角形纸片和1号正方形纸片,拼成一个新正方形.利用拼成的图形证明勾股定理.
数学实验室
活动二 拼图验证----毕达哥拉斯法
b
c
a
1号
b
c
a
b
c
a
b
c
a
b
c
a
证明:
a2 + 2ab + b2=c2 +2ab,
∴ a2 + b2=c2.
∵S大正方形=S小正方形+4·S三角形,
∴ (a + b)2=c2 + 4×ab,
数学实验室
活动二 拼图验证----毕达哥拉斯法
(2)揭下实验手册附录2中四个直角三角形纸片和1号正方形纸片,拼成一个新正方形.
b
c
a
2号
1号
a2 + 2ab + b2=c2 +2ab,
∴ a2 + b2=c2.
∵S大正方形=S小正方形+4·S三角形,
∴ (a + b)2=c2 + 4×ab,
证明:
数学实验室
活动二 拼图验证----赵爽弦图法
(1)利用实验手册附录2中四个直角三角形,拼成如图所示的图案.
(2)利用下图证明勾股定理.
b
c
a
?
∵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,
证明:
∴c2=4×ab+(b-a)2=a2+b2
知识窗
赵爽----东汉末至三国时代吴国人,为《周髀算经》作注,并著有《勾股圆方圆说》.
“赵爽弦图”表现了我国古人对数学的钻研精神和聪明才智,是我国古代数学的骄傲.因此,当 2002年第24届国际数学家大会在北京召开时, “赵爽弦图”被选作大会会徽.
数学实验室
活动二 拼图验证----“总统”证法
证明:
∴ a2 + b2=c2
∵S梯形ABCD=(a + b)(b + a)
S梯形ABCD=S△AED+S△EBC+S△EBC
a
b
b
c
c
a
A
B
C
D
E
=a2 + ab +b2
=ab+c2
=2×ab+c2
知识窗
1876年4月1日,伽菲尔德在《新英格兰教育日志》上发表了他对勾股定理的这一证法. 1881年,伽菲尔德就任美国第二十任总统后,人们为了纪念他对勾股定理直观、简捷、易懂、明了的证明,就称这一证法称为“总统”证法.
新知应用
思考:如图,把一个直立的火柴盒放倒,你能用不同的方法计算梯形ABCD的面积,再次验证勾股定理吗?
A
B
E
C
D
c
c
a
b
b
a
∵S梯形ABCD=(AB + CD)·BC,
证明:
S梯形ABCD=S△ABE+S△CDE+S△AED,
∴ (a + b)(b + a)=c2 + 2×ab,
a2 + 2ab + b2=c2 +2ab.
∴ a2 + b2=c2.
新知应用
A
B
E
c
c
a
b
b
c
c
c
c
b
a
a
b
b
b
a
a
也可以看成是右图的一半.
例题讲解
例 某地因台风登陆,许多树被拦腰折断.有一棵断树的两段与地平线恰好组成一个直角三角形(如图1 )
现由它抽象出如下数学问题:如图2 ,已知一直角三角形的两边长分别为3和4 ,求AB的长.
A
3
4
C
B
图2
图1
新知巩固
1.在Rt△ABC中,∠C=90°.
(1)如果BC=9,AC=12,那么AB= ;
(2)如果BC=8,AB=10,那么AC= ;
(3)如果AB=13,AC=12,那么BC= ;
(4)如果AB=61,BC=11,那么AC= ;
(5)如果BC=6,AC=8,那么AB边上的高长为 .
15
6
5
60
4.8
新知巩固
2.如图,长2.5m的梯子靠在墙上,梯子的底部离墙角1.5m,求梯子的顶端与地面的距离h.