内容正文:
华东师大版·八年级上册
第14章 勾股定理
1.直角三角形三边的关系
1
新课导入
你知道2002年在北京召开的国际数学家大会(ICM-2002)吗?在这次大会上,到处可以看到一个简洁优美、远看像旋转的纸风车的图案,它就是大会的会标.
会标采用了1700多年前中国古代数学家赵爽用来证明勾股定理的弦图.
思考:如图所示是正方形瓷砖铺成的地面,观察图中着色的三个正方形,P、Q、R的面积有什么关系?
P
Q
R
A
C
B
SP+SQ=SR
直角三角形ABC三边有什么关系?
AC2+BC2=AB2
等腰直角三角形ABC中,两直角边的平方和等于斜边的平方.
那么在一般的直角三角形中,两直角边的平方和是否等于斜边的平方呢?
试
一
试
观察右图,如果每一小方格表示1平方厘米,那么可以得到:
P
Q
R
A
B
C
正方形P的面积=______平方厘米;
正方形Q的面积=______平方厘米;
正方形R的面积=______平方厘米.
9
16
25
P
Q
R
A
B
C
我们发现,正方形P、Q、R的面积之间的关系是_____________
_______________.
SP+SQ=SR
由此,我们得出Rt△ABC的三边长度之间存在的关系是:
AC2+BC2=AB2
做
一
做
画出两条直角边分别为5cm、12cm的直角三角形,然后用刻度尺量出斜边的长,并验证上述关系对这个直角三角形是否成立.
5cm
12cm
13cm
探究新知
概括
由上面的探索可以发现:对于任意的直角三角形,如果它的两条直角边分别为a、b,斜边为c,那么一定有
a2+b2=c2,
a
b
c
这种关系我们称为勾股定理.
即 直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.
勾股定理揭示了直角三角形三边之间的关系.
读
一
读
我国古代把直角三角形中较短的直角边称为勾,较长的直角边称为股,斜边称为弦.“弦图”最早是由三国时期的数学家赵爽在为《周髀算经》作注时给出的,它标志着中国古代的数学成就.
勾
股
a
b
c
股
勾
弦
思考:怎样证明勾股定理?
左图是弦图的示意图,它由4个全等的直角三角形与一个小正方形组成,恰好拼成一个大正方形.
大正方形的面积=c2.
四个全等的直角三角形和小正方形的面积之和= .
即a2+b2=c2.
做
一
做
用四个全等的直角三角形,还可以拼成如图所示的图形.与上面的方法类似,根据这一图形,也能证明勾股定理.请你试一试,写出完整的证明过程.
证明:大正方形的面积=(a+b)2.
四个个全等的直角三角形和小正方形的面积之和= .
由题可知(a+b)2=2ab+c2,
化简可得a2+b2=c2.
我们利用拼图的方法,将形的问题与数的问题结合起来,再进行整式运算,从理论上验证了勾股定理.
c
b
a
c2
b
b
a
a
=
c
c
c
c
c2
b2
a2
c2=a2+b2
例1
在Rt△ABC中,已知∠B=90°,AB=6,BC=8.求AC.
解:根据勾股定理,可得AB2+BC2=AC2.
所以
应用勾股定理,由直角三角形任意两边的长度,可以求出第三边的长度.
(1)在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,BC=12,则AB=________;
(2)在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=25,AC=20,则BC=________;
(3)在Rt△ABC中,∠C=90°,它的两边是6和8,则它的第三边长是________.
试
一
试
13
15
10或
例2
如图所示,Rt△ABC的斜边AC比直角边AB长2cm,另一直角边BC长为6cm.求AC的长.
解:由已知AB=AC-2,BC=6cm,根据勾股定理可得
AB2+BC2=(AC-2)2+62=AC2,
A
B
C
解得AC=10(cm).
如图所示,为了求出位于湖两岸的点A、B之间的距离,一名观测者在点C设桩,使△ABC恰好为直角三角形.通过测量,得到AC的长为160米,BC的长为128米.问从点A穿过湖到点B有多远?
例3
解:如图所示,在Rt△ABC中,
AC=160米,BC=128米,
根据勾股定理,可得
答:从点A穿过湖到点B有96米.
随堂练习
1.在Rt△ABC中,AB=c,BC=a,AC=b,∠C=90°.
(1)已知a=6,c=10,求b; (2)已知a=24,c=25,求b.
解:(1)在Rt△ABC中,∠C=9