内容正文:
第1章 勾股定理
1.1 认识勾股定理
【素养目标】
1. 通过古代数学文化的简述, 了解我国古代在勾股定理研究方面的成就.
2. 掌握勾股定理,并运用它解决简单的计算题,培养运算能力和数学的语言表达能力,欣赏数学语言的优美与简洁. (重点)
3. 勾股定理的探索与推理. (难点)
【情境导入】
观看配套课件毕达哥拉斯树动图,图形像一棵枝叶茂盛、姿态优美的树,它由若干个图形组成,而每个图形的基本元素是三个正方形和一个直角三角形. 各组图形大小不一, 但形状一致, 结构奇巧. 你能说说其中的奥秘吗?
《周髀算经》的第一章曾记载了一段对话,商高对周公姬旦说:“故折矩以为勾广三,股修四,径隅五”. 在中国古代,人们把弯曲成直角的手臂的上半部分称为“勾”,下半部分称为 “股” ,斜边称为 按照商高的说法,如果勾十股长为四, 弦长必定是五. “你知道为为什么吗?
【合作探究】
探究点一、勾股定理的初步认识
我们一起穿越回到 2500 年前, 跟随毕达哥拉斯再去他那位老朋友家做客,看到他朋友家用等腰三角形砖铺成的地面 (如图): 观察右边地面的图形,猜想毕达哥拉斯发现了什么?
问题1 图中正方形 、 、 的面积之间有何关系吗?
问题2 在网格中一般的直角三角形, 以它的三边为边长的三个正方形 、 、 是否也有类似的面积关系? 观察下边两幅图(每个小正方形的面积为单位 1 ):
这两幅图中 , 的面积都好求, 该怎样求 的面积呢?
方法一:割分割为四个直角三角形和一个小正方形.
方法二: 补补成大正方形,用大正方形的面积减去四个直角三角形的面积.
方法三:拼将几个小块拼成若干个小正方形,图中两块红色 (或绿色) 可拼成一个小正方形.
根据前面求出的 的面积直接填出下表:
的面积
的面积
的面积
左图
右图
结论:_________________________________________________.
问题3 正方形 、、所围成的直角三角形三条边之间有怎样的特殊关系?
勾股定理
直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方. 如果用 和 分别表示直角三角形的两直角边和斜边,那么 .
几何语言描述:
在Rt 中, ,
公式变形:
( 为正数)
探究点二: 勾股定理的简单应用
如图,从电线杆离地面 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,那么需要多长的钢索?
例1 求下列图形中未知正方形的面积或未知边的长度.
例2 如图,长 的梯子 靠在墙上,梯子的底部 离墙角 的距离 为 ,求梯子的顶端 离地面 的距离 .
练一练 1.已知 . 求的长.
当堂反馈
1. 在 中, . 若 , 则 的长为 ( )
A. 50 B. 43 C. 42 D. 41
2. 如图,已知Rt 的三边分别为 , , , .
(1)若 , ,则 _______;
(2)若 ,则 _______.
第2题图 第3题图 第4题图
3. [教材变式]如图,在 中, , 分别以 为边向外作正方形,面积分别记为 . 若 ,则 _______.
4. 如图,某农户准备建一个蔬菜大棚,棚宽6m, 高8m,长30m,棚的斜面用塑料布遮盖,不计墙的厚度,则阳光透过的最大面积为_____ .
5. 如图,等腰三角形 中, , ,且 ,
. ( 1 )求 的长;( 2 ) [方程思想] 求 的长.
参考答案
探究点一:勾股定理的初步认识
问题1 以等腰直角三角形两直角边为边的小正方形的面积的和,等于以斜边为边的正方形的面积.
根据前面求出的 的面积直接填出下表:
的面积
的面积
的面积
左图
4
9
13
右图
16
9
25
探究点二: 勾股定理的简单应用
解: 由勾股定理可得
即 .答: 需要 的钢索.
例1解: (1) 正方形的面积为 325 .(2) .
例2 解: 在Rt 中,由勾股定理得, ,
所以 ,解得 . 答: 梯子的顶端 离地面 的距离 为 .
练一练 1.解: 由勾股定理可得 即 .
根据三角形面积公式,得 . .
当堂反馈 1. ( D )
2. (1) ; (2) 12 . 3. 2 4. 300.
5. 解:(1)在Rt 中, ,
.
( 2 ) 解:(2)设 , 则 . , .在Rt 中,根据勾股定理得 , 解得 , 即 的长为 .
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