内容正文:
八年级数学下分层优化堂堂清
第17章 勾股定理
17.1 勾股定理
学习目标:
1. 了解勾股定理的发现过程,能灵活应用拼图法验证勾股定理。
2. 掌握勾股定理的内容,能应用勾股定理求线段的长,会确定数轴上表示实数的点及解决网格问题。
3. 能从实际问题中抽象出直角三角形模型,并能用勾股定理进行有关的计算和证明。
一、基础提升 教材核心知识点精讲精练
知识点一、勾股定理
1.勾股定理:直角三角形中,两直角边的平方和等于斜边的平方。
如果直角三角形的两直角边长分别为,斜边长为,那么.
2. 基本思想方法
勾股定理把“形”与“数”有机地结合起来,即把直角三角形这一“形”与三边的关系这一“数”结合起来,它是数形结合思想的典范。
特别提醒:
1. 勾股定理是揭示的是直角三角形的三边之间的等量关系,只有在直角三角形中才能使用勾股定理。
2. 应用勾股定理时,要分清直角边与斜边,尤其在应用时斜边只能是C,若b为斜边,则关系式为a2+c2=b2,若a为斜边,则
关系式为b2+c2=a2.
3. 利用勾股定理时,若不确定那条边是斜边,则要分类讨论,写出所有可能,以免漏解或错解。
例1-1.已知直角三角形的两条直角边长分别为1,2,则这个直角三角形的斜边的长为_______.
针对练习1
1.直角三角形的两直角边长分别为6和8,则斜边中线的长是_____.
2.如图是一株美丽的勾股树,其中所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,若正方形A,B,C,D的面积分别为6,10,4,6,则最大正方形E的面积是( )
A.94 B.26 C.22 D.16
3.如图,在中,,,,点P是AB上的动点,则CP的最小值为( )
A.5 B. C. D.6
4.如图,在中,,,以AB,AC为边作正方形,这两个正方形的面积和为( )
A.6 B.36 C.16 D.49
5.如图,在中,,,,求的长.
6.已知在中,,,求的长.
解题策略
已知直角三角形的两边求第三边时,必须先明确哪条边是斜边,哪条边是直角边,然后决定用勾股定理原式还是变式,若没有明确说明,则分类讨论。
知识点二、勾股定理的证明
1. 常用证法 通过拼图构造特殊图形,并利用拼图中各部分面积之间的关系来验证。这种方法以数形转换为指导思想,图形接补为手段,以各部分面积之间的关系为依据而达到目的。
2. 著名证法 赵爽“勾股圆方图”、刘徽“青朱出入图”、加菲尔德拼图、毕达哥拉斯拼图、欧几里得证法等......
方法总结:
1. 勾股定理是通过等积法来验证的,同一个图形用两种不同的方法计算出的面积相等。
2. 勾股定理的验证是将“形”的问题转化成“数”的问题来解决的,体现了数形结合思想。
3. 图形通过切割、拼接后只要没有重叠,没有空隙,面积就不会改变。
例2-1.数学活动中,小明和同学动手拼图发现:两个边长分别为a、b、c的直角三角形和一个两条直角边都是c的直角三角形,可以拼成如图所示的直角梯形.
(1)请你用两种不同的方法计算这个图形的面积,你能发现a、b、c之间有什么数量关系呢?请证明你的发现.
(2)若这个直角梯形的上下底之差为,高为,请计算一下的面积.
针对练习2
1.如图是证明勾股定理的一种方法:用4个全等的直角三角形,拼成一个图形,请你利用面积证明勾股定理的真实性.
2.图1为“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.根据该图,赵爽用两种不同的方法计算正方形的面积,通过正方形面积相等,从而证明了勾股定理.现有4个全等的直角三角形(图2中灰色部分),直角边长分别为a,b,斜边长为c,将它们拼合为图2的形状.
(1)小诚同学在图2中加了相应的虚线,从而轻松证明了勾股定理,请你根据小诚同学的思路写出证明过程;
(2)当,时,求图2中空白部分的面积.
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3.【教材呈现】如图是华师版八年级上册数学教材第117页的部分内容.
把两个全等的直角三角形拼成如图所示的形状,使点A、E、D在同一条直线上,利用此图的面积表示式证明勾股定理.
(1)请结合图①,写出完整的证明过程;
(2)如图②,等腰直角三角形ABC,,,P是射线BC上一点,以AP为直角边在AP边的右侧作,使,过点D,作于点E,当时,则______.
4.课堂上,王老师给出如图所示甲、乙两个图形,能利用面积验证勾股定理的是( )
A.甲行、乙不行 B.甲不行、乙行 C.甲、乙都行 D.甲、乙都不行
5.在学习勾股定理时,甲同学用四个相同的直角三角形(直角边长分别为a,b,斜边长为c)构成如图所示的正方形;乙同学用边长分别为a,b的两个正方形和长为b,宽为a的两个长方形构成如图所示的正方形,甲、乙两位同学给出的构图方案,可以