内容正文:
第一章 勾股定理
第3课 勾股定理的应用
2024版北师大数学八年级数学上册
学习目标
1.经历分析问题-建立模型-解决问题的过程,将现实问题转为勾股定理数学模型,提高自己利用有限工具解决复杂测量问题的能力,体会古代数学智慧与现在科技的贯通.
2.尝试辨析几何问题中的隐藏条件.
教学设计的基本环节:
协作破冰
问题构建
情境启航
教师示范
巩固拓展
当堂检测
反思总结
作业设计
情境启航
亲爱的同学们,经过前面课程的学习,我们已经知道了勾股定理及其逆定理,今天我们接到了三个“几何侦查团”的任务,帮助求助者破解难题,你要挑战吗?
一把卷尺定垂直
神秘折叠算长度
古题新作测水深
问题构建
一把卷尺定垂直
装修工人李叔叔想检测某块装修用砖的边AD和边BC是否分别垂直于底边AB.李叔叔随身带了卷尺,
问题1:如果李叔叔随身只带了卷尺,那么你能替他想办法完成任务吗?
现实情境:地板砖边缘垂直问题
数学问题:直角判定问题
实际操作:测量线段长度
(2)李叔叔测得边AD长30cm,边AB长40cm,点B,D之间的距离是50cm.边AD垂直于边AB吗?
问题构建
解:因为AD=30cm,AB=40cm,BD=50cm
在△ABD中,
所以△ABD是直角三角形,BD是斜边.
所以∠DAB=90°
所以AD⊥AB.
借助勾股定理的逆定理可以判定直角三角形,进而验证直角或两条直线的垂直关系.
一把卷尺定垂直
(3)如果李叔叔随身只带了一个长度为20cm 的刻度尺,那么他能检验边AD是否垂直于边AB吗?
问题构建
一把卷尺定垂直
解:因为AE=3cm,AF=4cm,EF=5cm
在△AEF中,
所以△AEF是直角三角形,EF是斜边.
所以∠EAF=90°,AE⊥AF.
问题2:由于刻度尺长度小于砖的边长,不方便直接测量,思考解决问题的本质是什么?
验证直角
追问:你有怎样的思路?
构造边长小于20cm的直角三角形
协作破冰
正方形纸片ABCD的边长为8cm,点E是边AD的中点,将这个正方形纸片翻折,使点C落到点E处,折痕交边AB于点G,交边CD于点F.你能求出DF的长吗?
神秘折叠算长度
问题3:阅读文本你得到了哪些信息?产生了哪些结论?
点E是边AD的中点
AE=DE=4cm
正方形纸片翻折
FE=FC
追问1:你会选择哪个直角三角形解决问题?理由是什么?
△DEF,包含所求线段DF
协作破冰
正方形纸片ABCD的边长为8cm,点E是边AD的中点,将这个正方形纸片翻折,使点C落到点E处,折痕交边AB于点G,交边CD于点F.你能求出DF的长吗?
神秘折叠算长度
追问2:在直角三角形DEF中,计算DF长度你遇到怎样的问题?
只知道DE的长度,DF和EF长度都不知道
追问3:能否借助转化思想解决问题?
EF可以转化为CF,CF+DF=8
追问4:解决未知量的问题,你的方法是什么?
方程思想
协作破冰
正方形纸片ABCD的边长为8cm,点E是边AD的中点,将这个正方形纸片翻折,使点C落到点E处,折痕交边AB于点G,交边CD于点F.你能求出DF的长吗?
神秘折叠算长度
解:∵点E是AD的中点,AD=8cm
∴AE=DE= ×8=4cm
由折叠可得:EF=CF
设DF=则CF=(8-)cm
∴EF=(8-)cm
在Rt△DEF中,由勾股定理得:
解得:=3
因此,DF的长为3cm.
教师示范
神秘折叠算长度
问题4:在解决DF长度以后,小明进行了深度反思,经过研究,他向大家提出问题,能否计算BG的长度呢?
小明提示:
延长FE,BA交于点M……
你能根据小明的提示画出对应的图形吗?
教师示范
神秘折叠算长度
问题5:观察图形,添加辅助线之后,你发现哪些可能成立的新结论?
△DEF≌△AEM
ME=FE=5cm,
AM=DF=3cm
折叠
轴对称
∠MFG=∠CFG
∠MGF=∠CFG
BD∥CF
∠MGF=∠MFG
MG=MF=10cm,
AG=7cm,BG=1cm
教师示范
方法总结与反思
对比项 模型 结论
直角三角形 勾股定理 方程思想
全等三角形 +平行线 辅助线
等腰三角形 角平分线+平行线 转化思想
巩固拓展
古题新作测水深
今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺.引葭赴岸,适与岸齐.问水深、葭长各几何?(选自《九章算术》)
题目大意:如图,有一个水池,水面是一个边长为 1 丈的正方形.在水池正中央有一根新生的芦苇,它高出水面 1 尺.如果把这根芦苇垂直拉向岸边,那么它的顶端恰好到达岸边的水面.这个水池的深度和这根芦苇的长度各是多少?
问题6:阅读文本,能得到哪些线段的长度?
AB=1尺,AC=5尺,OC=OB
巩固拓展
古题新作测水深
解:设水池的深度OA为,则芦苇的长度OB为(+1)尺.由于芦苇位于水池中央,所以AC为5尺.
在Rt△OAC中,由勾股定理得:
解得:=12
+1=12+1=13
因此,水池的深度是12尺,芦苇的长度是13尺.
解决上述问题时使用了方程思想.
勾股定理解决实际问题的一般步骤:
(1)阅读文本,分析已知量、未知量间的关系;
(2)寻找或构造直角三角形;
(3)勾股定理等列方程;
(4)解决实际问题并反思结果的合理性
数学问题
直角三角形
勾股定理
实际问题
决解
模建
转化
方程
巩固拓展
当堂检测
1.若要将一块不能弯曲的正方形(厚度忽略不计)搬进室
内,需要通过一扇如图所示的高为,宽为 的门,
以下边长的木块中哪块可以通过此门( )
A. B.
C. D. 以上答案都不对
C
本题比较大小需要实用线段的平方比较.
当堂检测
2.如图,在三角形纸片中, ,,,
折叠三角形纸片,使点与 的中点重合,折
痕为,求 的长.
【思路点拨】 由 的三边长满足勾股定理
可知是直角三角形, .先求得 的长,
由折叠的性质可知,设,
则,在 中,
由勾股定理列出关于 的方程求解即可.
当堂检测
解: 在 中,
,, ,
.
.
为 的中点,
.
设,则 .
在 中,由勾股定理,得
当堂检测
,解得 .
故的长为 .
解决折叠问题的关键是抓住对称性.勾股定理的数学表达式是
一个含有平方关系的等式,求线段的长时,可利用勾股定理直接计算,
也可设未知数,由勾股定理列出方程,运用方程思想解决问题.
当堂检测
3.如图,有一台环卫车沿公路由点向点行驶,已知点
为一所学校,且点与直线上两点, 的距离分别为
和,且,环卫车周围 以
内为受噪声影响区域.
(1)学校 会受噪声影响吗?为什么?
当堂检测
解:学校 会受噪声影响.
理由如下:过点作于点 .
,, ,
.
.
.
.
环卫车周围 以内为受噪声影响区域,
学校 会受噪声影响.
当堂检测
(2)若环卫车的行驶速度为 ,环卫车的噪声影响该学校持
续的时间为多少分钟?
解:如图,当, 时,正好影响
学校 .
,
. .
.
答:环卫车的噪声影响该学校持续的时间为 .
反思总结
1.借助勾股定理解决实际问题的一般步骤什么?
2.本节课使用了哪些数学思想方法?
3.回顾本章学习过的知识,尝试制作思维导图?.
作业设计
一、基础巩固作业:
P14-15 习题1.3 1,2,3
二、素养类作业
P15第4题.
作业要求:书写规范、图形标准、按时上交、及时订错.
$$