内容正文:
第22章 直角三角形
22.3②勾股定理
沪教版2024 八年级数学上册
章节导读
22.1 直角三角形
直角三角形的性质
直角三角形全等的判定
角平分线定理
角平分线定理的逆定理
22.2 角平分线
勾股定理
勾股定理的逆定理
22.3 勾股定理
勾股定理及逆定理的应用
学习目标
掌握勾股定理逆定理的概念并理解互逆命题、定理的概念、关系及勾股数.
能证明勾股定理的逆定理,能利用勾股定理的逆定理判断一个三角形是直角三角形.
经历“观察—猜想—归纳—验证”的数学过程,体会数形结合的数学思想和由特殊到一般的研究问题方法.
知识回顾
复习回顾 什么是勾股定理?
勾股定理
直角三角形两条直角边的平方和等于斜边的平方.
A
B
C
a
c
b
数学表达式:
在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=c,AC=b,BC=a,
则a2+b2=c2.
让我们一起探究它的逆命题!
新课讲授
问题探究
问题思考 探究勾股定理的逆命题.
①写出勾股定理的逆命题.
如果一个三角形的三边长a、b、c满足a2+b2=c2 ,
那么这个三角形是直角三角形.
这是个真命题吗?怎么证明?
新课讲授
问题探究
问题思考 探究勾股定理的逆命题.
②证明勾股定理的逆命题为真命题.
已知:如图,在三角形ABC中,BC=a,AC=b,AB=c,且a2+b2=c2.
求证:三角形ABC是直角三角形.
【分析】构造一个直角边长为a、b的直角三角形,证明它与△ABC全等.
新课讲授
问题探究
探究勾股定理的逆命题.
已知:如图,在三角形ABC中,BC=a,AC=b,AB=c,且a2+b2=c2.
求证:三角形ABC是直角三角形.
证明:作△A'B'C',使C'=90°,B'C'=a,A'C'=b,
由勾股定理,可得 A'B'²=B'C'²+A'C'²=a²+b².
又因为 a²+b²=c²,所以A'B'2=c², 即A'B'=c.
因此,△ABC与△A ' B ' C '的三边对应相等,从而△ABC≌△A'B'C'.
由“全等三角形的对应角相等”,可得
∠C= ∠ C'=90°,即△ABC是直角三角形.
新课讲授
我归纳!
勾股定理逆定理
如果三角形的一条边的平方等于其他两条边的平方和,那么这个三角形是直角三角形。
如果在三角形ABC中, BC2+AC2=AB2,
那么三角形ABC是直角三角形,∠C=90°.
学以致用
我会证!
例1 在 中,,,。试判断 是不是直角三角形。
解 ∵ ,,
∴ 。
∴ 是直角三角形(勾股定理的逆定理)。
我们已经知道,,,如果正整数 、、 满足 ,那么 、、 称为一组勾股数。以勾股数中的三个数为三边长的三角形一定是直角三角形。
学以致用
我会证!
例2 如图是一块四边形绿地的示意图,其中长24 m,长15 m,长20 m,长7 m,。求绿地的面积。
解:如图,连接 。
在 中,∵ ,
∴ (勾股定理)。
∴ ,
∴ 。
在 中,∴ ,
∴ .
∴ .
∴ (勾股定理的逆定理)。
归纳解题步骤和注意事项!
新课讲授
我归纳!
方法:首先识别三角形边长,验证是否满足 (其中 为最长边),以判断直角三角形;在综合题中,常需构造辅助线(如连接对角线)或利用垂直关系计算面积或边长。
注意事项:
①边长顺序很重要,需先确定最长边;
②勾股数(如3-4-5、8-15-17)可快速判断;
③非整数边长需精确计算平方;
④在复杂图形中,注意多个三角形的关联性,结合等腰三角形性质求解。
提升训练
我会证!
练习1 判断下列说法是否正确,正确的在括号里打“√”,错误的在括号里打“×”:
(1) 以0.3、0.4、0.5为三边长的三角形不是直角三角形; ( )
(2) 以50、120、130为三边长的三角形是直角三角形。 ( )
(1) 分析:勾股数指满足 的正整数,但边长可缩放。0.3、0.4、0.5 是勾股数 3-4-5 的缩小,满足 ,故是直角三角形。说法错误。
作答: ×
(2) 分析:勾股定理的逆定理:若三边满足 ,则为直角三角形。计算 ,,相等,故是直角三角形。
作答: √
提升训练
我会证!
练习2 以下列 为边的三角形是不是直角三角形?如果是,那么哪一个角是直角?
(1) ;(2) ;
(3) 。
(1) 分析:需检查两边平方和是否等于第三边平方。这里最大边 ,计算 ,其他组合也不满足,故不是直角三角形。
作答: 不是直角三角形。
(2) 分析:先确定最大边 ,计算 ,满足勾股定理逆定理,故是直角三角形,直角为角 (对边 )。
作答: 是直角三角形,角 是直角。
(3) 分析:最大边 ,检查 ,其他组合(如 )也不相等,故不是直角三角形。
作答: 不是直角三角形。
提升训练
我会证!
练习3 如图,在 中, 是边 上一点,。求 的长。
【分析】本题综合运用勾股定理及其逆定理。
首先,在 中,,,,
计算 ,
故 为直角三角形,,即 。
在等腰 中(),设 ,则 。
在 中,利用勾股定理:,
即 ,求解得 。
作答: 的长为 m。
课堂小结
我总结!
勾股定理逆定理
如果三角形的一条边的平方等于其他两条边的平方和,那么这个三角形是直角三角形。
如果在三角形ABC中, BC2+AC2=AB2,
那么三角形ABC是直角三角形,∠C=90°.
提升训练
我会证!
提升1 ?如图,某住宅小区在施工过程中留下了一块空地(图中的四边形),经测量,在四边形中,,,,,.
(1)是直角三角形吗?为什么?
(2)小区为美化环境,想要在空地上铺草坪,已知草坪每平方米50元,试问铺满这块空地共需花费多少元?
【分析】本题考查了勾股定理及其逆定理,熟练掌握定理是解题的关键.
提升训练
我会证!
提升1 ?如图,某住宅小区在施工过程中留下了一块空地(图中的四边形),经测量,在四边形中,,,,,.
(1)是直角三角形吗?为什么?
【分析】 (1) 根据勾股定理计算,根据勾股定理的逆定理判定是直角三角形,解答即可.
(1)解:连接,
∵,,,
∴,
∵,,,
且,
∴,故是直角三角形.
提升训练
我会证!
提升1 ?如图,某住宅小区在施工过程中留下了一块空地(图中的四边形),经测量,在四边形中,,,,,.
(2)小区为美化环境,想要在空地上铺草坪,已知草坪每平方米50元,试问铺满这块空地共需花费多少元?
【分析】 (2) 根据三角形面积公式,确定四边形的面积,后面积乘以单价计算即可.
(2)解:根据题意,得四边形面积为:
=.
根据题意,得(元).
提升训练
我会证!
提升2 台风风力强,影响范围大,有极强的破坏力.如图,台风中心沿东西方向由向移动,已知点为一海港,且点与直线上的两点,的距离分别为.,,且,经测量,距离台风中心及以内的地区会受到影响.
(1)经判断,海港会受到台风影响,请写出理由.
(2)若台风中心的移动速度为,则台风影响该海港持续的时间有多长?
【分析】本题考查的是勾股定理在实际生活中的运用,解答此类题目的关键是构造出直角三角形,再利用勾股定理解答.
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我会证!
提升2 台风风力强,影响范围大,有极强的破坏力.如图,台风中心沿东西方向由向移动,已知点为一海港,且点与直线上的两点,的距离分别为.,,且,经测量,距离台风中心及以内的地区会受到影响.
(1)经判断,海港会受到台风影响,请写出理由.
【分析】(1)利用勾股定理的逆定理得出是直角三角形,利用三角形面积得出的长,进而得出海港受台风影响;
(1)解: ,,,
是直角三角形,
过点作于,是直角三角形,
,即,
.距离台风中心及以内的地区会受到影响,而,海港会受到台风影响.
提升训练
我会证!
提升2 台风风力强,影响范围大,有极强的破坏力.如图,台风中心沿东西方向由向移动,已知点为一海港,且点与直线上的两点,的距离分别为.,,且,经测量,距离台风中心及以内的地区会受到影响.
(2)若台风中心的移动速度为,则台风影响该海港持续的时间有多长?
【分析】(2)利用勾股定理得出以及的长,进而得出台风影响该海港持续的时间.
(2)直线上取点,连接,使,
则,
,
.
答:台风影响该海港持续的时间为.
提升训练
我会证!
提升3 在中,,设为最长边,当时,
是直角三角形;当时,利用代数式和的大小关系,探究的形状(按角分类).
(1)当三边分别为6、8、9时,为________三角形;当三边分别为6、8、11时,为________三角形;
(2)猜想:当________时,为锐角三角形;当________时,
为钝角三角形;(填“>”或“<”或“=”)
(3)判断:当时,
当为直角三角形时,则的取值为________;
当为锐角三角形时,则的取值范围________;
当为钝角三角形时,则的取值范围________.
【分析】本题主要考查勾股定理的逆定理,熟练掌握勾股定理的逆定理是解题的关键.
提升训练
我会证!
提升3 在中,,设为最长边,当时,
是直角三角形;当时,利用代数式和的大小关系,探究的形状(按角分类).
(1)当三边分别为6、8、9时,为________三角形;当三边分别为6、8、11时,为________三角形;
【分析】(1)当两直角边为6、8时,利用勾股定理可得斜边的长度,当三角形最长的边小于所求边为锐角三角形,反之为钝角三角形;
(1)解:当两直角边为6、8时,斜边
当三边分别为6、8、9时,为锐角三角形
当三边分别为6、8、11时,为钝角三角形
提升训练
我会证!
提升3 在中,,设为最长边,当时,
是直角三角形;当时,利用代数式和的大小关系,探究的形状(按角分类).
(2)猜想:当________时,为锐角三角形;当________时,
为钝角三角形;(填“>”或“<”或“=”)
【分析】(2)根据勾股定理的逆定理即可得出结论;
(2)解:由勾股定理逆定理可得,
当时,为锐角三角形;
当时,为钝角三角形;
提升训练
我会证!
提升3 在中,,设为最长边,当时,
是直角三角形;当时,利用代数式和的大小关系,探究的形状(按角分类).
(3)判断:当时,当为直角三角形时,则的取值为________;当为锐角三角形时,则的取值范围________;当为钝角三角形时,则的取值范围________.
【分析】(3)当为直角三角形时,可求出,再根据勾股定理的逆定理求出下面情况的取值范围.
(3)解:当为直角三角形时,;
当为锐角三角形时,,;
当为钝角三角形时,,则的取值范围为,
两边之和大于第三边,
.
感谢聆听
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