内容正文:
3.2 勾股定理的逆定理
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分组画图:画边长是下列各组数的三角形.(单位:cm)
A:3、4、3; B:3、4、5; C:3、4、6;
数学实验
测量:用你的量角器分别测量一下上述各三角形的最大角的度数,并记录如下:
A:_______________________________
B:_______________________________
C:_______________________________
锐角三角形
直角三角形
钝角三角形
32+32>42
32+42=52
32+42<62
猜想:让我们猜想一下,一个三角形各边长数量应满足怎样的关系式时,这个三角形才可能是直角三角形呢?
你的猜想是___________________________________________________ .
若一个三角形的两条边的平方和等于第三边的平方,则这个三角形一定是直角三角形
2
图2
如图1,△ABC的三边a,b,c满足a2+b2 =c2,能否证明△ABC为直角三角形?
图1
解:作Rt△A'B'C',使∠C'=90°,B'C'=a,A'C'=b (图2),
由勾股定理,得A'B'2 =a2+b2
∵AB2 =a2+b2,
∴A'B'=AB
在△ABC和△A1B1C1中,
∴△ABC≌△A'B'C'(SSS)
∴∠C = ∠C'=90°,
即△ABC是直角三角形
如果三角形的三边长分别为a、b、c,且a2+b2=c2 ,那么这个三角形是直角三角形.
勾股定理逆定理
符号语言:
a2+b2=c2
C
A
B
b
a
c
且∠C=90°
∵在△ABC中,
∴△ABC是直角三角形,
四千多年前,古埃及人在建造金字塔时就已经知道如何构造一个直角三角形.他们在一根绳子上打上距离相等的结,然后由三人拉成一个三角形,使得每条边被结点分成3段、4段、5段.这样得到的三角形一定是直角三角形.
数学史
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运用勾股定理的逆定理,是判定一个三角形是_____三角形或证明三角形的一个内角是______的__________之一.
直角
直角
重要方法
(3,4,5)、(6,8,10)、(9,12,15),(12,16,20),…
如果三个正整数a,b,c满足关系 a2+b2 =c2,则称a,b,c为勾股数 .
写出几组勾股数,说说勾股数有哪些规律.
(8,15,17)、(10,24,26)、(12,35,37),…
(5,12,13)、(7,24,25),(9,40,41)、(11,60,61)、…
三边同时扩大n倍
例1. 已知:a,b,c为正整数,且a2+b2=c2.
求证:ka,kb,kc (k为正整数)构成勾股数 .
证明:∵a2+b2=c2
∴ (ka)2+(kb)2=k2a2+k2b2 =k2(a2+b2) =k2c2=(kc)2
∵a,b,c,k为正整数,
∴ka,kb,kc为正整数
∴ka,kb,kc (k为正整数)构成勾股数
变式1、古希腊的哲学家柏拉图曾指出:如果m表示大于1的整数,a=2m,b=m2-1,c=m2+1,那么a、b、c为勾股数,你认为对吗?
b2=(m2-1)2=m4-2m2+1
c2=(m2+1)2=m4+2m2+1
∴△ABC是直角三角形,
解:∵a2=(2m)2=4m2
∴a2+b2=c2
∠C=90°
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变式2、古希腊的哲学家柏拉图曾指出:如果m表示大于1的整数,a=2m+1,b= ,c=,那么a、b、c为勾股数,对吗?
解:∵b2=()2= (a4-2a2+1)
c2=()2= (a4+2a2+1)
∴△ABC是直角三角形,
∴a2+b2=c2
∴a2+b2=a2+(a4-2a2+1)= (a4+2a2+1)
∠C=90°
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练习1、判断由线段a、b、c为三边组成的三角形是否为直角三角形.
(1)a=2.5,b=2,c=1.5;
∴以a、b、c为三边组成的三角形是直角三角形,∠A=90°
解:在△ABC中,c<b<a
练习1、判断由线段a、b、c为三边组成的三角形是否为直角三角形.
∴以a、b、c为三边组成的三角形不是直角三角形
解:在△ABC中,c>a>b
变式、若△ABC的三边a、b、c满足条件a2+b2+c2+338=10a+24b+26c,试判断△ABC的形状.
解:∵△ABC的三边a、b、c满足条件a2+b2+c2+338=10a+24b+26c,
∴ (a210a+25)+(b224b+144)+(c226c+169)=0
∴ (a5)2+(b12)2+(c13)2=0
∴ a5,b12,c13,
∴ a2+b2=52+122=132=c2
∴以a、b、c为三边组成的△ABC是直角三角形,∠C=90°
例2、已知直角三角形的三边长分别是a,b,c,下列说法是否正确?
(1)长分别为2a,2b,2c的三条线段能组成一个直角三角形;
(2)长分别为,,的三条线段能组成一个直角三角形 .
解:∵直角三角形的三边长分别是a、b、c,
∴不妨设a<b<c,
(1) ∴ (2a)2 + (2b)2 = (2c)2
∴长分别为2a,2b,2c的三条线段能组成一个直角三角形
则 a2 + b2 = c2
(2) ∴ a + b > c
∴ ()2 +()2 > ()2
∴长分别为
的三条线段不能组成一个直角三角形
练习1、一个零件的形状如图所示,按规定这个零件中∠A和∠DBC都应为直角,工人师傅量得这个零件各边的尺寸如图所示,你说这个零件符合要求吗?
D
A
B
C
3
4
5
13
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解:符合要求
在△DAB中,DA=3,AB=4,DB=5,
∴DA2+AB2=32+42=9+16=25=DB2
∴∠DAB=90°
在△DBC中,DB=5,BC=12,DB=13,
∴DB2+BC2=52+122=25+144=169=DC2
∴∠DBC=90°
∴符合要求
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变式、已知某校有一块四边形空地ABCD,如图现计划在该空地上种草皮,经测量∠A=90°,AB=3m,BC=12m,CD=13m,DA=4m,若每平方米草皮需100元,问需投入多少元?
解:在Rt△DAB中,∠A=90°,AB=3m,DA=4m,
∴DB==5m,
在△DBC中,DB=5m,BC=12m,CD=13m,
∴DB2+BC2=52+122=25+144=169=DC2
∴∠DBC=90°
∴S四边形ABCD=S△DAB+S△DBC=
= =6+30=36m2
∴需投入 36100=3600元
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想一想
2.并分别以△ABC和△DEF的各边为边向外作正方形,其中2个小正方形的面积的和等于大正方形的面积吗?
1.观察下图的△ABC 和△DEF,是直角三角形吗?
练习2、如图,AD⊥BC,垂足是D.如果CD=1,AD=2,BD=4,那么∠BAC是直角吗?证明你的结论.
B
A
D
C
理由:∵AD⊥BC
∴∠ADC=∠ADB=90°
在Rt△ADC中,CD=1,AD=2
∴AC2=CD2+AD2=12+22=1+4=5
在Rt△ADB中,AD=2,BD=4
∴AB2=AD2+BD2=22+42=4+16=20
而BC2=(CD+BD)2=(1+4)2=25
∴AC2+AB2=BC2
∴ ∠BAC=90°
解:∠BAC是直角
变式1、如图,在正方形ABCD中,F为DC的中点,E为BC上一点,且EC=BC.
求证:∠EFA=90°
A
D
C
B
F
E
a
3a
4a
2a
2a
4a
5a
a
a
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小结
1. 要判断一个三角形是不是直角三角形,你有哪些方法?
2.通过本课的学习,你对数形结合思想有怎样的认识?
代数运算在判断三角形形状中发挥了重要作用
3.三角形的三边大小与三角形的形状有内在联系吗?
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