内容正文:
24.1勾股定理
数学小史——何为“勾股”
勾
股
弦
勾股定理是研究直角三角形三边关系的定理,是数学学习中非常重要的定理!
短的直角边:勾
长的直角边:股
斜边:弦
一棵电杆从离地面8m处拉一根钢绳,钢绳在地面的固定点离电杆底部有6m。那么需要多长的钢绳?
我们带着这个问题开始探究吧!
一、情境引入
8
6
探索新知
思考1:三角形的基本要素是什么?它们之间有什么关系?
思考2:直角三角形呢?
边和角
直角三角形三条边长度的平方存在一种特殊关系
探究新知
两直角边的平方和等于斜边的平方.
a² b² c² 可能的关系
25
9
16
25
144
169
a²+b²=c²
a²+b²=c²
3
4
5
活动一:在纸上画若干个直角三角形,分别测量它们的三条边,你发现三边长的平方有怎样的关系?
注意:绘制直角边长为整数的直角三角形,用字母 a、b 表示两直角边长,字母 c 表示斜边长
5
12
13
新课导入
6 m
8 m
如图,从电线杆离地面 8 m 处向地面拉一条钢索,如果这条钢索在地面的固定点距离电线杆底部 6 m,那么需要多长的钢索?
?
我们带着这个问题开始探究吧!
新知探索
(1)在纸上画若干个直角三角形,分别测量它们的三条边,看看三边长度的平方之间有怎样的关系。与同伴进行交流。
(2)如图,直角三角形三边长度的平方分别是多少,它们满足上面所猜想的数量关系吗?你是如何计算的?与同伴进行交流。
A
B
C
A
B
C
(每个小正方形的边长均为 1)
A
B
C
A
B
C
左图
A 的面积
B 的面积
C 的面积
面积关系
边的关系
9
9
18
9 + 9 = 18
a
c
b
a2+b2=c2
(每个小正方形的边长均为 1)
A
B
C
A
B
C
右图
A 的面积
B 的面积
C 的面积
面积关系
边的关系
4
4
8
4 + 4 = 8
a
c
b
a2+b2=c2
(每个小正方形的边长均为 1)
A
B
C
B
C
(每个小正方形的边长均为 1)
对于右图中的直角三角形,是否还满足这样的关系?你又是如何计算的呢?
A
左图
A 的面积
B 的面积
C 的面积
面积关系
边的关系
16
9
25
16 + 9 = 25
A
B
C
B
A
C
a
c
b
a2+b2=c2
(每个小正方形的边长均为 1)
右图
A 的面积
B 的面积
C 的面积
面积关系
边的关系
1
9
10
1 + 9 = 10
A
B
C
B
C
a
c
b
a2+b2=c2
(每个小正方形的边长均为 1)
A
(3)如果直角三角形的两条直角边的长度分别为 1.6 和 2.4 ,那么上面所猜想的数量关系还成立吗?说说你的理由。
2.4
1.6
(每个小正方形的边长均为 1)
勾股定理
直角三角形两直角边长度的平方和等于斜边的平方。 如果用 a,b 和 c 分别表示直角三角形的两条直角边和斜边的长度,那么 a2 + b2 = c2。
图示
A
C
B
a
b
c
A
C
B
a
b
c
符号语言
在 Rt△ABC 中,∠C = 90°
由勾股定理得 a2 + b2 = c2。
定理变式
在 Rt△ABC 中,∠C = 90°
由勾股定理得 a2 = c2 - b2,b2 = c2-a2。
利用勾股定理求直角三角形的边长
例1 (1)如图1-1-3,在Rt△ABC中,∠C=90°,a=9,b=12,求c的值.
图1-1-3
解:在Rt△ABC中,∠C=90°,a=9,b=12,
由勾股定理,知a2+b2=c2,
所以c2=a2+b2=92+122=225,所以c=15.
(2)如图1-1-4,在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=25,BC=20.求AB的长.
图1-1-4
解:在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=25,BC=20,
由勾股定理,知AB2=AC2-BC2=252-202=225,
所以AB=15.
例2 在Rt△ABC中,AC=6,BC=10.求AB2的值.
解:当∠C=90°时,由勾股定理,得AB2=AC2+BC2=62+102=36+ 100=136.
当∠A=90°时,由勾股定理,得AB2=BC2-AC2=102-62=64.
综上可知,AB2的值是136或64.
课堂小结
勾股定理
数形结合思想
体验了勾股定理的探索过程
实践了“观察—猜想—归纳—验证”的探究方法
学会了初步运用勾股定理进行简单的计算和实际运用
转化思想
由特殊到一般的
思想方法
6 m
8 m
?
现在你会求钢索的长度吗?
解:根据勾股定理,
得 82 + 62 = 100,
所以钢索的长度为 10 m。
随堂练习
1. 求图中字母所代表的正方形的面积。
(1)
225
400
A
A = 225 + 400 = 625
(2)
225
B
81
B = 225 - 81 = 144
2.小明家买了一部 55 in 的电视机。小明量了电视机的屏幕后,发现屏幕只有 121.5 cm 长和 68.5 cm 宽,他觉得一定是售货员搞错了。 你同意他的想法吗?你能解释这是为什么吗?
随堂练习
1 英寸(in) = 2.54 厘米(cm)
55 (in) = 55×2.54 =139.7 (cm)
121.52 + 68.52 ≈ 139.72
售货员没有搞错。
1. 求出图中直角三角形未知边的长度。
y2 = 132 - 52 = 144
y = 12
2. 求斜边长为 17 cm、一条直角边长为 15 cm 的直角三角形的面积。
解:如图,在Rt△ABC中,
AB=17cm,BC=15cm,
由勾股定理得AC2=AB2-BC2=172-152 = 64,即AC=8cm,S△ABC= BC·AC=60(cm2)。
3.如图,强大的台风使得一根旗杆在离地面 3 m 处折断倒下,旗杆顶部落在离旗杆底部 4 m 处。旗杆折断之前有多高?
解:如图,在Rt△ABC 中,∠C = 90°,AC = 3 m,BC = 4 m。
由勾股定理得AB2 = AC2 + BC2 = 25,即 AB = 5 m,
旗杆的高度 AC +AB = 3 + 5 = 8(m),
即旗杆折断之前有 8 m 高。
A
C
B
4. 如图,所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,请在图中找出若干个图形,使得它们的面积之和恰好等于最大正方形①的面积,尝试给出两种以上的方案。
S①= S ③ + S ④
S ① = S ⑦ + S ⑨ + S ⑧ + S ⑩
5. 请用如图所示的图形验证勾股定理,并说一说这一方法与课堂上的方法之间的联系。
6. 如图(单位:cm),求等腰三角形 ABC 的面积。
解:过点C作AB边上的高,由“三线合一”和勾股定理可求得高为 4 cm,所以等腰三角形ABC 的面积为 12 cm2。
5
5
6
7. 如图,某储藏室入口的截面是一个半径为 1.2 m 的半圆形,一个长、宽、高分别是 1.2 m,1 m,0.8 m 的箱子能放进储藏室吗?
解:能放进储藏室,
因为 0.82 + 0.52 < 1.22。
$$