内容正文:
2.7探索勾股定理(1)
两个锐角互余
斜边上的中线等于斜边的一半
角
线
边
新知探究
定义
性质
判定
直角
三角形
如图是在北京召开的第24届国际数学家大会的会标。它的设计思路可追溯到 3 世纪中国数学家赵爽使用的弦图。用弦图探索直角三角形边之间的关系在数学史上有着重要的地位。
新知探究
(1)剪四个全等的直角三角形纸片
(2)把它们放入一个边长为c的正方形中,
c
此时四个全等的直角三角形围成的中间空白的四边形是什么图形呢?
合作学习
(3)设剪出来的直角三角形纸片直角边分别为a,b,斜边为c,你能用两种方法表示图2-35中大正方形的面积吗?
S大正方形=c²
S大正方形=4×S直角三角形+S小正方形,
合作学习
图2-35
=a²+b²
a²+b²=c²
直角三角形两条直角边长的平方和
等于斜边长的平方。
你能用一句话概括吗?
新知形成
由此你发现了直角三角形三边有什么样的关系吗?
a²+b²=c²
我国早在三千多年前就知道直角三角形的这个性质。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”。因此就把这一定理称为勾股定理。公元前11世纪,商高提出“勾三股四弦五”的特例,记载于《周髀算经》,比西方早了几百年,也有人把勾股定理称为“商高定理”。
勾
股
勾
股
弦
图片来源于网络
新知形成
利用“赵爽弦图”(如图2-37)证明勾股定理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。勾股定理是数
学中一个非常重要的定理,它
的证明方法已超过五百种,是
至今为止证明方法最多的定
理之一。
图2-37
新知形成
你还有其他方法证明勾股定理吗?
毕达哥拉斯证法
所以a2+b2+2ab=c2+2ab,
即a2 +b2 =c2。
证明:
S大正方形=4S直角三角形+ S小正方形
=4×ab+c2
=c2+2ab,
因为S大正方形=(a+b)2=a2+b2+2ab,
新知形成
a
b
c
b
刘徽“青朱出入图”(割补术)
a
b
c
④
①
②
③
⑦
⑥
⑤
⑧
A
B
C
D
E
F
G
H
I
证明:
S正方形ABCD+S正方形DEFG=a2+b2
=S3+S7 +S2 +S6 +S8 ,
所以S正方形ABCD+S正方形DEFG=S正方形AEHI ,
S正方形AEHI=c2=S1+S4 +S8 +S5 +S7 ,
因为S1=S2 ,S3 =S4 ,S5 =S6,
新知形成
所以a2+b2=c2。
勾股定理:直角三角形两条直角边长的平方和
等于斜边长的平方。
在Rt△ABC中,
因为∠ACB=90°,
所以 a2+b2=c2。
形
数
符号语言:
新知形成
∟
A
C
B
b
c
例1 已知在△ABC中,∠C=Rt∠,BC=a,AC=b,AB=c。
(1)若a=1,b=2,求c;
解: 在Rt△ABC中,
因为∠C=90°,
所以c2=a2+b2=12 +22 =5,
因为c>0,所以c=。
新知应用
∟
A
C
B
b
c
例1 已知在△ABC中,∠C=Rt∠,BC=a,AC=b,AB=c。
(2)若a=15,c=17,求b。
在Rt△ABC中,
因为∠C=90°,
所以a2+b2=c2
所以b2=c2-a2
因为b>0 , 所以b=8。
=(17+15)(17-15)=64。
新知应用
∟
A
C
B
b
c
=172 -152
例1 在△ABC中,∠C=Rt∠,BC=a,AC=b,AB=c。
(3)若c=34,a:b=8:15,求a,b;
解得k2=4,因为k>0,所以k=2,
所以a=8k=16,b=15k=30。
方程思想
∟
A
C
B
b
c
解: 设a=8k,b=15k,
在Rt△ABC中,
因为∠C=90°,a2+b2=c2,
则(8k)2+(15k)2=342,
新知应用
变式 在Rt△ABC中,BC=a,AC=b,AB=c,若a=3,b=4,求c。
解:①当∠C=90°,
则在Rt△ABC中,
a2+b2=c2,
所以c2=a2+b2=32+42=25,
因为c>0,
所以c=5。
②当∠B=90°,
则在Rt△ABC中,
a2+c2=b2,
所以c2=b2-a2=42-32=7,
因为c>0,
所以c=。
综上所述,c为5或
∟
A
C
B
b
c
∟
A
B
C
c
b
新知应用
同学们,你们认为在运用勾股定理求线段长时有哪些注意点吗?
①如果没有明确边是直角边或者是斜边时,需要分类讨论;
②一定要确定了直角(或斜边)后,再运用三边关系:
在Rt△ABC中,BC=a,AC=b,AB=c,
新知应用
若∠C=90°,则a2+b2=c2
若∠A=90°,则b2+c2=a2
若∠B=90°,则a2+c2=b2
例2 如图2-36是一个长方形零件图。根据所给的尺寸(单位:mm),求两孔中心A,B之间的距离。
分析:解决问题的关键是构造出含所求线段的直角三角形,然后用勾股定理求解。
新知应用
图2-36
AC=90-40=50(mm),
BC=160-40=120(mm)。
例2 如图2-36是一个长方形零件图。根据所给的尺寸(单位:mm),求两孔中心A,B之间的距离。
∟
C
解:过A作铅垂线,过B作水平线,两线交于点C,则∠ACB=90°,
在Rt△ACB中,因为∠C=90°,
所以AB2=AC2+BC2 =502+1202=16900(mm2),
因为AB>0,所以AB=130(mm)。
答:两孔中心A,B之间的距离为130 mm。
新知应用
图2-36
练习1(书本P80-课内练习-第2题) 利用圆规和图中数轴上方的正方形网格线,在数轴上表示的点。
B
A
新知应用
A
B
A
新知应用
练习1(书本P80-课内练习-第2题 ) 利用圆规和图中数轴上方的正方形网格线,在数轴上表示的点。
(1)本节课我们主要学习了什么?
(2)勾股定理的内容是什么?它有什么作用?
(3)后续我们将会研究什么内容呢?
课堂小结
两个锐角互余
斜边上的中线等于斜边的一半
角
线
边
定义
性质
判定
直角
三角形
直角三角形两条直角边长的平方和等于斜边长的平方.(勾股定理)
知识梳理
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