内容正文:
勾股定理(第2课时)
命题
如果直角三角形两直角边长分别为 a,b,斜边长为 c,那么__________.
a2+b2=c2
如何证明呢?
右图是我国古代证明该命题的“赵爽弦图”.
赵爽指出:按弦图,又可以勾股相乘为朱实二,倍之为朱实四.以勾股之差自相乘为中黄实.加差实,亦成弦实.
你是如何理解的?你会证明吗?
证明
a
b
b
a
S=a2+b2
小正方形的面积 =(b-a)2 =
c
a
b
c
a
b
=c2
即 a2+b2=c2.
4
图形在经过适当分割后再另拼接成一个新的图形,分割拼接前后图形的各部分的面积之和不变.
你理解了吗?原命题是否正确?
原命题是正确的,又因为该命题与直角三角形的边有关,我国把它称为勾股定理.即:
如果直角三角形两直角边长分别为 a,b,斜边长为 c,那么 a2+b2=c2.
6
世界上几个文明古国相继发现和研究过勾股定理,其证明方法有很多种,有兴趣的同学可以继续研究.
c
a
b
a
b
c
1876 年美国总统 Garfield 证明
a
b
c
a
刘徽证明
7
例1 作 8 个全等的直角三角形(2 条直角边长分别为 a,b, 斜边长为 c),再作 3 个边长分别为 a,b,c 的正方形,把它们拼成两个正方形(如图).你能利用这两个图形验证勾股定理吗?写出你的验证过程.
8
解:由图可知大正方形的边长为:a+b,则面积为(a+b)2,
由左图可得 (a+b)2=a2+b2+4× ,
由右图可得 (a+b)2=c2+4× .
根据面积相等,所以 a2 + b2=c2.
用分割拼接法证明勾股定理,其依据是“分割拼接前后图形的各部分的面积之和不变”.
例2 某同学提出了一种证明勾股定理的方法:如图 1,点 B 是正方形 ACDE 的边 CD 上一点,连接 AB,得到 Rt△ACB,三边分别为 a,b,c,将 △ACB 裁剪拼接至 △AEF 位置,如图 2,该同学用图 1、图 2 的面积不变证明了勾股定理.请你写出该方法证明勾股定理的过程.
A
C
D
E
B
a
b
c
图 1
A
C
D
E
B
a
b
c
b
a
F
c
图 2
11
解:如图2,连接 BF.
在图1中,正方形 ACDE 的面积为 b2,
在图2中,∠BAC=∠EAF,则 ∠EAF+∠BAE=90°,
故 △BAF为等腰直角三角形.
四边形 ABDF 的面积为:
c2+ (b-a)(a+b)
= c2+ (b2-a2).
A
C
D
E
B
a
b
c
图 1
A
C
D
E
B
a
b
c
b
a
F
c
图 2
A
C
D
E
B
a
b
c
图 1
根据两图形面积相等,所以
c2+ (b2-a2)=b2.
化简,得 a2+b2=c2.
A
C
D
E
B
a
b
c
b
a
F
c
图 2
13
熟练掌握勾股定理的证明方法,一般先利用拼图,再利用面积相等.本题在利用面积相等时,关键是作辅助线,然后用含字母 c 的表达式来表示图 2 的面积.
勾股定理的证明
证明勾股定理的一般方法
“赵爽弦图”法证明勾股定理
$$