内容正文:
5.2勾股定理其逆定理(1)
直角三角形
第5章
学习目标
1. 了解勾股定理的文化背景,体会勾股定理的探索过程;
2. 了解利用拼图法验证勾股定理的方法;
3. 能利用勾股定理的数学模型解决现实世界的实际问题.
新知导入
目前世界上许多科学家正在试图寻找其他星球的“人”,为此向宇宙发出了许多信号,如地球上人类的语言、音乐、各种图形等,我国数学家华罗庚曾建议,发射一种反映勾股定理的图形,如果宇宙人是“文明人”,那么它们一定会识别这种语言的,这个事实可以说明勾股定理的重大意义。我国古代3000多年前有一个叫商高的人,他说:“把一根直尺折成直角,两段连结得一直角三角形,勾广三,股修四,弦隅五。”这句话是说一个直角三角形较短直角边得长是3,长得直角边得长是4,那么斜边得长是5.
对于任意的直角三角形也有这个性质吗?
新知探究
【观察】
如图,在方格纸上(设小方格的边长为1)画一个顶点都在格点上的Rt△ABC,使其两直角边分别为3,4,将斜边AB绕点A旋转,使其处于水平位置,你发现这条斜边的长度是多少?
可以发现,两直角边分别为3,4的直角三角形,其斜边为5.
新知探究
我国古代数学名著《周髀算经》,把直角三角形较短的直角边叫作勾,较长的直角边叫作股,斜边叫作弦,并提出“勾三股四弦五”. 这本著作还指出:
勾与股的平方和等于弦的平方.
对于这一结论,古人称为勾股算法.
实际上,这一结论揭示的是直角三角形三边长的平方关系.
新知探究
由于正方形的面积等于其边长的平方,于是可以借助正方形探究这一结论.
【探究】
画一个边长为a+b的正方形,将其分割成四个小直角三角形和一个四边形,其中小直角三角形的两直角边都分别为a,b,斜边都为 c,如图所示. 由此,你能探索出a2+ b2 =c2这一结论吗?
新知探究
由于四边形ABCD的面积S等于大正方形EFGH的面积减去4 个小直角三角形的面积。
因而S=(a+b)2-ab×4=a2+2ab+b2-2ab=a2+b2
在△ABE与△BCF中,
所以△ABE≌△BCF(边角边),
因此∠1=∠3. 又∠1+∠2=90°, 所以∠3+∠2=90°,
因此∠CBA=180°-(∠3+∠2)=90°.
同理可证∠DCB=∠ADC=∠BAD=90°.
又BC=CD=DA=AB=c,
因此四边形ABCD是正方形, 所以S=c2. 综上可知,S=a2+b2=c2
由此可得: 如果直角三角形的两条直角边分别为a,b,斜边为c,那么a2+b2=c2. 这一结论称为勾股定理。
请通过图中两个边长为a+b的正方形的面积表达式,验证勾股定理.
新知探究
新知探究
例1 在△ABC中,已知∠C=90°,BC=a,AC=b,AB=c.
(1)若a=1,b=2,求c.
(2)若a=15,c=17,求b.
解(1)根据勾股定理得,c2=a2+b2=12+22=5.因为c>0,所以c=
(2)根据勾股定理得,b2=c2-a2=172-152=64. 因为b>0,所以b=8.
例2 如图,已知在等腰三角形ABC中,AB= AC=13,BC=10,AD是底边BC上的高线,求AD的长
解根据等腰三角形的性质定理得,AD也是底边BC上 的中线,因此BD=BC=5.
在Rt△ABD中,由勾股定理得,AD2+BD2=AB2,
因此AD= =12
故AD的长为12.
新知探究
课堂练习
1.当直角三角形的三边长都是正整数时,称这三个数为勾股数. 如:3,4,5 都是正整数,且32+42=52,所以3,4,5是勾股数. 下列各组数中,不是勾股数的是( )
(A)5,12,13 (B)6,8,10
(C)7,24,25 (D)8,15,16
解选D
因为52+122=132;62+82=102;72+242=252,但82+152≠162
课堂练习
2.求下图中各直角三角形未知的边长.
解因为a2=52-42,所以a=3;
因为a2+42=41,所以a=5;
因为c2=102+()2,所以c=15.
课堂练习
3.已知Rt△ABC的斜边AC比直角边AB长2cm,另一直角边BC长6cm,求 AC的长.
解∵△ABC是Rt△ABC
∴AC2=(AC-2)2+62
∴AC=10
课堂总结
1.把直角三角形较短的直角边叫作勾,较长的直角边叫作股,斜边叫作弦,并提出“勾三股四弦五”
2.勾股算法:勾与股的平方和等于弦的平方
3.勾股定理:如果直角三角形的两条直角边分别为a,b,斜边为c,那么a2+b2=c2.
作业布置
1.必做题:教科书P172习题--学而时习之1-2
2.选做题:教科书P172习题--温故而知新5
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