内容正文:
13.1 勾股定理及其逆定理
第13章 勾股定理
华东师大版(2024)八年级上册
1.直角三角形三边的关系
核心素养目标
1.掌握勾股定理及其简单应用,理解定理的一般探究方法.(重点)
2.通过利用方格纸计算面积的方法探索勾股定理,经历观察、归纳、猜想和验证的数学发现过程,发展数形结合的数学思想.(难点)
某楼房三楼失火,消防队员赶来救火,了解到每层楼高3米,消防队员取来6.5米长的云梯,如果梯子的底部离墙基的距离是2.5米,请问消防队员能否进入三楼灭火?
导入新课
(图中每一格代表一平方厘米)
(1)正方形P的面积是 平方厘米;
(2)正方形Q的面积是 平方厘米;
(3)正方形R的面积是 平方厘米.
1
2
1
SP+SQ=SR
P
A
C
B
AC2+BC2=AB2
等腰直角三角形ABC三边长度之间存在什么关系吗?
Sp=AC2 SQ=BC2 SR=AB2
上面三个正方形的面积之间有什么关系?
观察正方形瓷砖铺成的地面.
R
Q
讲授新课
这说明在等腰直角三角形ABC中,两直角边的平方和等于斜边的平方
那么,在一般的直角三角形中,两直角边的平方和是否等于斜边的平方呢?
想一想
P的面积(单位长度) Q的面积(单位长度) R的面积(单位长度)
图2
图3
P、Q、R面积关系
直角三角形三边关系
Q
P
R
Q
P
R
A
B
C
A
B
C
9
16
25
9
4
13
SP+SQ=SR
BC2+AC2=AB2
(每一小方格表示1平方厘米)
试一试
BC2+AC2=AB2
Q
P
R
Q
P
R
把R看作是四个直角三角形的面积+小正方形面积.
Q
P
R
Q
P
R
把R看作是大正方形面积减去四个直角三角形的面积.
S正方形R
分别以5cm、12cm为直角三角形的直角边作出一个直角三角形ABC,测量斜边的长度,然后验证上述关系对这个直角三角形是否成立.
13
5
12
A
B
C
做一做
由前面的探索可以发现:对于任意的直角三角形,如果它的两条直角边分别为a、b,斜边为c,那么一定有 a2+b2=c2
勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.
几何语言:
∵在Rt△ABC中 ,∠C=90°,
∴a2+b2=c2(勾股定理).
a
A
B
C
b
c
∟
归 纳
勾股定理揭示了直角三角形三边之间的关系.
温馨提示:上述这种验证勾股定理的方法是用面积法
“赵爽弦图”表现了我国古人对数学的钻研精神和聪明才智,它是我国古代数学的骄傲.因为,这个图案被选为2002年在北京召开的国际数学大会的会徽.
a
b
c
S大正方形=c2
S小正方形=(b-a)2
S大正方形=4·S三角形+S小正方形
赵爽弦图
证明:
b-a
a
a
a
a
b
b
b
b
c
c
c
c
方法小结:我们利用拼图的方法,将形的问题与数的问题结合起来,再进行整式运算,从理论上验证了勾股定理.
大正方形的面积可以表示为
也可以表示为
(a+b)2
c2 +4ab/2
∵ (a+b)2 = c2 + 4ab/2
a2+2ab+b2 = c2 +2ab
∴ a2+b2=c2
用四个全等的直角三角形,还可以拼成如图所示的图形,你能否根据这一图形,证明勾股定理.
做一做
12
求下列图形中未知正方形的面积或未知边的长度(口答):
已知直角三角形两边,求第三边.
练一练
认识勾股定理
如果直角三角形两直角边长分别为a,b,斜边长为 c ,那么a2+b2=c2
利用勾股定理进行计算
课堂小结
1.用4个如图1所示的形状、大小完全一样的直角三角形拼一拼、摆一摆,可以摆成如图2所示的正方形,下面我们利用这个图形验证勾股定理.
(1)图2中大正方形的边长为_________,里面小正方形的边长为____;
(2)大正方形面积可以表示为__________,也可以表示为_______________;
(3)对比这两种表示方法,可得出________________________,整理,得_______________.
a+b
c
(a+b)2
c2=a2+b2
当堂练习
B
3.求出下列直角三角形中未知边的长度.
x=____ y=____
10
12
4.(2024·重庆)如图,在△ABC中,AB=AC,AD是BC边的中线,若AB=5,BC=6,则AD的长度为____.
4
5.如图,数字代表所在正方形的面积,则A所代表的正方形的面积为_________.
100
6.在Rt△ABC中,∠C=90°.若AB-AC=2,BC=8,则AB的长是____.
17
7.如图,已知在△ABC中,CD⊥AB于点D,BD=9,BC=15,AC=20.
(1)求CD的长;
(2)求AB的长.
8.在Rt△ABC中,若∠C=90°,AC=3,BC=4,则点C到直线AB的距离为( )
A.3 B.4 C.5 D.2.4
9.(复习题5变式)如图是一株美丽的勾股树,其中所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,若正方形A,B,C,D的边长分别是3,5,2,3,则最大的正方形E的面积是( )
A.13 B.26 C.47 D.94
D
C
10.我国汉代数学家赵爽证明勾股定理时创制了一幅“勾股圆方图”,后人称之为“赵爽弦图”,它是由4个全等的直角三角形和一个小正方形组成.如图,直角三角形的直角边长为a,b,斜边长为c,若b-a=4,c=20,则每个直角三角形的面积为_______.
96
11.(例题1变式)如图,在△ABC中,AD⊥BC于点D,AB=26,BC=17,AD=24.求AC的长.
12.如图是一张直角三角形的纸片,两直角边AC=6 cm,BC=8 cm,现将△ABC折叠,使点B与点A重合,折痕为DE,求CD的长.
13.(1)如图,正方形由四个边长为a,b,c的直角三角形拼成,请从面积关系出发,写出一个关于a,b,c的等式;(要化简)
(2)请用四个边长为a,b,c的直角三角形拼出另一个图形,并验证(1)中所写的等式,写出验证过程;
(3)若a+b=7,ab=12,求c的值.
即c2=4× EQ \F(1,2) ab+(b-a)2,
c2=2ab+a2-2ab+b2
所以 a2+b2=c2
4× eq \f(1,2)ab+c2
(a+b)2=4× eq \f(1,2)ab+c2
2.如图,点E在正方形ABCD的边AB上.若EB=1,EC=2,则正方形ABCD的面积为( )
A. eq \r(3) B.3 C. eq \r(5) D.5
解:(1)在Rt△BCD中,BD2+CD2=BC2,∴CD= eq \r(BC2-BD2)=12 (2)在Rt△ACD中,AD= eq \r(AC2-CD2)=16,∴AB=AD+BD=25
解:在Rt△ABD中,根据勾股定理,
可得BD= eq \r(AB2-AD2)= eq \r(262-242)=10,
∴CD=BC-BD=7,
在Rt△ACD中,
AC= eq \r(AD2+CD2)= eq \r(242+72)=25
解:∵△ADE由△BDE折叠而成,
∴AD=BD.设CD=x cm,
则AD=BD=(8-x)cm,
在Rt△CDA中,由勾股定理知AC2+CD2=AD2,
即36+x2=(8-x)2,
解得x= eq \f(7,4).
即CD的长为 eq \f(7,4) cm
解:(1) eq \f(1,2)ab×4+(a-b)2=c2,化简得a2+b2=c2
如图
eq \f(1,2)ab×4+c2=(a+b)2,化简得c2=a2+b2 (3)c= eq \r(a2+b2)= eq \r((a+b)2-2ab)=5
$