内容正文:
第3章 · 勾股定理
3.2 勾股定理的逆定理
学习目标
1. 探究并证明勾股定理逆定理,体会“数”与“形”的内在联系;
2. 会应用勾股定理的逆定理判定一个三角形是否是直角三角形;
3. 知道“勾股数”的意义.
问题情境
上节课我们学习了:
勾股定理:
直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.
反过来,
如果一个三角形的两边平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是直角三角形吗?
活动一 画出边长分别是下列各组数的三角形(单位:厘米).
操作与思考
(2) a=5,b=12,c=13;
(3) a=8,b=15,c=17.
(1) a=3,b=4,c=5;
B
3
4
C
A
5
B
5
12
C
A
13
B
8
15
C
A
17
判断一下上述你所画的三角形的形状.你有什么发现?
都是直角三角形
思考1 这三组数在数量关系上有什么相同点?
操作与思考
(2) a=5,b=12,c=13;
(3) a=8,b=15,c=17.
(1) a=3,b=4,c=5;
82+152=172
32+42=52
52+122=132
a2+b2=c2
思考2 根据上述结论你有什么猜想呢?
操作与思考
猜想:如果三角形的三边长a、b、c满足a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形.
你能证明这个猜想吗?
A
b
a
C
B
c
已知:在△ABC中,AB=c , BC=a, CA=b, 且a2+b2=c2.
求证:△ ABC是直角三角形.
操作与思考
A
b
a
C
B
c
A′
b
a
C′
B′
∟
证明:画一个△A′B′C′,使∠C′=90°,B′C′=a, A′C′=b(如图).
由勾股定理,可得 A′B′ 2= a2+b2.
因为 AB2= a2+b2,
根据“SSS”,可证△ABC ≌△A′ B′ C′ .
于是,∠C=∠C′=90°,△ABC是直角三角形.
新知归纳
勾股定理的逆定理:
如果三角形的三边长a、b、c,且a2 + b2 = c2,那么这个三角形是直角三角形.
A
b
a
C
B
c
符号语言:
在△ABC中,
∵a²+b²=c²,
∴△ABC为直角三角形.
作用:判定一个三角形是否是直角三角形.
这个结论与勾股定理有什么关系呢?
哪个角是直角
最长边所对应的角为直角,∠C=90°.
新知归纳
勾股定理与其逆定理对比:
勾股定理 勾股定理的逆定理
图形
条件
结论
区别
联系
A
b
a
C
B
∟
在Rt△ABC中,∠C=90°
a2 + b2 = c2
“直角三角形”为条件,数量关系a2 + b2 = c2为结论. 是直角三角形的性质.
A
b
a
C
B
c
都与直角三角形有关,都与三边数量关系a2 + b2 = c2有关
在△ABC中,a2 + b2 = c2
∠C=90°
数量关系a2 + b2 = c2为条件,“直角三角形”为结论. 是直角三角形的判定.
形
数
新知应用
(1) a=8,b=15,c=17;
(2) a=13,b=14,c=15.
下面以a、b、c为边长的三角形是不是直角三角形?若是,请指出哪个角是直角.
解:(1) ∵82+152=64+225=289,172=289,
∴ 82+152=172.
∴根据勾股定理的逆定理得这个三角形是直角三角形,∠C是直角.
(2) ∵132+142=365,152=225,
∴ 132+142≠152,不符合勾股定理的逆定理,
∴ 这个三角形不是直角三角形.
新知巩固
(1) a=7,b=25,c=24;
判断由a、b、c组成的三角形是不是直角三角形,若是,请指出哪个角是直角.
(2) a:b:c=3:4:5.
解:(1) ∵72+242=49+576=625,252=625,
∴ 72+242=252.
∴根据勾股定理的逆定理得这个三角形是直角三角形,∠B是直角.
(2)设a=3k、b=4k、c=5k,
∵(3k)2+(4k)2=25k2,(5k)2=25k2,
∴(3k)2+(4k)2=(5k)2,
根据勾股定理的逆定理得这个三角形是直角三角形,∠C是直角.
新知归纳
运用勾股定理的逆定理判断直角三角形的一般步骤:
1.找:确定三角形的最长边;
2.算:分别计算出最长边的平方与另两边的平方和;
3.比:通过比较来判断最长边的平方与另两边的平方和是否相等;
4.判:作出结论,若相等,则说明这个三角形是直角三角形,否则不
是直角三角形.
例题讲解
例1 像(3,4,5)、(6,8,10)、(5,12,13)等满足a2+b2=c2的三个正整数,通常称为勾股数,请你填表并探索规律.
a 3 6 9 12 … 3n
b 4 8 12 16