内容正文:
第5章
勾股定理与实数
5.1 勾股定理及其逆定理
第3课时
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1
1.探索并证明勾股定理的逆定理.
2.能利用勾股定理的逆定理判断一个三角形是不是直角三角形.
学习目标
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课堂导入
勾股定理 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.
提问
勾股定理的逆命题(将条件和结论反过来)是什么?
这个命题是真命题吗?
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课堂导入
勾股定理 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.
提问
勾股定理的逆命题(将条件和结论反过来)是什么?
这个命题是真命题吗?
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新知探究
据说,古埃及人曾用如图所示的方法画直角.
在一根绳子上连续打上等距离的13个结,然后用钉子将第1个与第13个结钉在一起,拉紧绳子,再在第4个和第8个结处各钉上一个钉子,如图所示,最长边所对的角就是直角.
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新知探究
用圆规、直尺作△ABC,使AB=5,AC=4,BC=3,如图,量一量∠C,它是90°吗?
A
C
B
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新知探究
勾股定理的逆定理 如果三角形两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是直角三角形.
如何证明这个定理呢?
想
一
想
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新知探究
已知,在△ABC中, AB=c,AC=b,BC=a.且a2+b2=c2.
求证:△ABC是直角三角形.
证明:画一个△A'B'C',使∠ C'=90°,B'C'=a,C'A'=b.
∵ ∠ C'=90°,∴ A'B'2= a2+b2=c2,
∴ A'B' =c.
∴ △ ABC ≌△ A'B'C'(SSS).
∴ ∠C=∠C'=90°.
BC=a=B'C',CA=b=C'A',AB=c=A'B'.
在△ABC和△A'B'C'中
A
C
B
a
b
c
A'
C'
B'
a
b
c
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新知探究
例1 根据下列三角形的三边a,b,c的值,判断△ABC是不是直角三角形.如果是,指出哪条边所对的角是直角.
(1)a=7,b=24,c=25;
(2)a=7,b=8,c=11.
解(1)∵最大边是c=25,c2=625,
a2+b2=72+242=625,∴a2+b2=c2.
∴△ABC是直角三角形,最大边c所对的角是直角.
(2)∵最大边是c=11,c2=121,
a2+b2=72+82=113,∴a2+b2≠c2.
∴△ABC不是直角三角形.
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新知探究
例2 已知:在△ABC中,三条边长分别为a=n2 – 1,b=2n,
c=n2+1(n>1).
求证:△ABC为直角三角形.
证明 ∵a2+b2=(n2 – 1)+(2n)2
= n4 – 2n2+1+4n2
= n4+2n2+1
= (n2+1)2=c2
∴△ABC为直角三角形.(勾股定理的逆定理)
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新知探究
下列四组数中,不是勾股数的一组是( )
A.5,12,13 B.3,4,5 C.6,8,10 D.6,7,8
D
能够成为直角三角形三条边长度的三个正整数,称为勾股数.
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新知探究
变式题 已知△ABC的三边 a,b,c 满足下列条件,试判断
△ABC的形状及 a,b,c 是不是勾股数.
(1)a=25,b=20,c=15;
解 ∵ b2+c2=202+152=400+225=625=c2,
∴ △ABC是直角三角形, a,b,c是勾股数.
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新知探究
变式题 已知△ABC的三边 a,b,c 满足下列条件,试判断
△ABC的形状及 a,b,c 是不是勾股数.
(2)a=p2 – q2,b=p2+q2,c=2pq(p>q>0,且p,q均为整数).
解 a2+c2=( p2 – q2 )2+( 2pq )2
= p4 – 2p2q2+q4+4p2q2
= p4+2p2q2+q4
=(p2+q2)2=b2
∴ △ABC是直角三角形, a,b,c是勾股数.
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新知探究
常见的勾股数:
(1)3,4,5;
(2)6,8,10;
(3)8,15,17;
(4)7,24,25;
(5)5,12,13;
(6)9,12,15.
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新知探究
制造勾股数的方法:
(1)若a,b,c是一组勾股数,则ka,kb,kc(k为正整数)也是一组勾股数
若a2+b2=c2
则(ka)2+(kb)2=k2a2+k2b2=k2(a2+b2)=(kc)2
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新知探究
制造勾股数的方法:
(2)对于任意的两个正整数m,n(m>n),m2+n2,m2 – n2,2mn是一组勾股数
( m2 – n2 )2+( 2mn )2
= m4 – 2m2n2+n4+4m2n2
= m4+2m2n2+n4
=(m2+n2)2
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新知探究
制造勾股数的方法:
(3)当n为正奇数时,2n+1,2n2+2n,2n2+2n+1,是一组勾股数
(2n+1)2+(2n2+2n)2
=4n2+4n+1+4n4+8n3+4n2
=4n4+8n3+8n2+4n+1
(2n2+2n+1)2=4n4+8n3+8n2+4n+1
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新知探究
制造勾股数的方法:
(4)当n为整数且n>1时,2n,n2 – 1,n2+1是一组勾股数
(2n)2+(n2 – 1)2
= 4n2+n4 – 2n2+1
= n4+2n2+1
=(n2+1)2
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随堂练习
1. 如果三条线段长a,b,c满足a2=c2-b2,这三条线段组成的三角形是不是直角三角形?为什么?
解:这三条线段组成的三角形是直角三角形.因为由 a2=c2-b2,所以有a2+b2=c2,由勾股定理的逆定理知这个三角形是直角三角形.
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随堂练习
2. 下列各组数能否作为一个直角三角形的三边长?
(1)5,12,13
(2)6,8,10
(3)15,20,25
√
√
√
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随堂练习
3. 如图,在5×4的方格中,A、B为两个格点,再选一个格点C,使∠ACB为直角,那么满足条件的点C的个数为( )
A. 6 B. 5 C. 4 D. 3
A
B
A
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随堂练习
4. 在△ABC中,a:b:c=9:15:12,试判断△ABC是直角三角形.
解 依题意知b是最长边,
设a=9k,b=15k,c=12k(k>0),
∵ a2+c2=(9k)2+(12k)2=225k2,
b2=(15k)2=225k2,
∴ a2+c2 = b2,
△ABC是直角三角形.
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随堂练习
解:由题意得:(a+b)(a-b)(a2+b2-c2)=0,
∴a-b=0或a2+b2-c2=0.
5. 已知a、b、c是△ABC的三边长,且满足
试判断△ABC的形状.
当a=b时,△ABC为等腰三角形;
当a≠b时,△ABC为直角三角形.
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随堂练习
6. 一个零件的形状如图所示,工人师傅量得这个零件各边尺寸如下(单位:dm):AB=3,AD=4,BC=12,CD=13.且∠DAB=90°.你能求出这个零件的面积吗?
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随堂练习
6. 一个零件的形状如图所示,工人师傅量得这个零件各边尺寸如下(单位:dm):AB=3,AD=4,BC=12,CD=13.且∠DAB=90°.你能求出这个零件的面积吗?
解:如图,连接BD.在Rt△BAD中,
在△DBC中,BD2+BC2=52+122=132=CD2.
∴△DBC为直角三角形,∠DBC=90°.
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随堂练习
7. 有一块形状如图所示的地,已知AD=4米,CD=3米,∠ADC=90°,AB=13米,BC=12米,求这块地的面积.
A
B
C
D
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随堂练习
7. 有一块形状如图所示的地,已知AD=4米,CD=3米,∠ADC=90°,AB=13米,BC=12米,求这块地的面积.
A
B
C
D
解 连接AC,
因为∠ADC=90°,
根据勾股定理得
AC2=AD2+CD2=42+32=25,解得AC=5米.
又AC2+BC2=52+122=169=AC2,
所以∠ACB=90°,(勾股定理的逆定理)
SABCD=S△ABC – S△ACD= ×5×12 – ×3×4=24(平方米)
1
2
1
2
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课堂小结
勾股定理的逆定理
如果三角形两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是直角三角形.
勾股数
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