20.1勾股定理及其应用(第1课时)(培优教学课件)数学新教材人教版八年级下册
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精品
摘要:
该初中数学课件聚焦八年级下册勾股定理第1课时,核心内容为勾股定理的推导与应用。导入结合《周髀算经》历史情境,从直角三角形角的关系过渡到边的关系,通过方格图面积探究搭建从具体到抽象的学习支架,引导学生发现规律。
其亮点在于融合数学文化与探究活动,以赵爽弦图证明勾股定理,培养学生几何直观与推理意识。通过含30°、45°角的直角三角形练习,强化运算能力与模型意识。助力学生发展逻辑思维,为教师提供结构化教学资源,提升课堂效率。
内容正文:
第1课时
勾股定理
20.1 勾股定理及其应用
第二十章 勾股定理
第二十章 勾股定理
20.1 勾股定理及其应用
20. 2 勾股定理及其逆定理的应用
勾股定理的逆定理
勾股定理的逆定理的应用
章节导读
勾股定理
勾股定理的实际应用
利用勾股定理作图或计算
学 习 目 标
1
2
3
理解勾股定理的推导过程,掌握勾股定理的数学表达形式();
能够运用勾股定理解决直角三角形中的边长计算问题;
在探究勾股定理的几何直观模型过程中,培养观察、归纳与逻辑推理能力.
章节导入
直角三角形是一种特殊的三角形,具有广泛的应用价值,人们对其研究也由来已久.
在我国古代,人们将直角三角形中短的直角边叫作勾,长的直角边叫作股,斜边叫作弦. 根据我国数学典籍《周髀算经》记载,在约公元前11世纪,人们就知道,如果勾为三、股为四,那么弦为五. 后来人们进一步发现并证明了直角三角形三边之间的数量关系——两条直角边长的平方和等于斜边长的平方,这就是勾股定理.
本章我们将探索并证明勾股定理及其逆定理,并运用这两个定理解决有关问题,由此可以加深对直角三角形的认识.
导入新课
直角三角形作为一种特殊的三角形,它的三个角满足其中一个角是直角,其余两个角互余.
A
B
C
对于直角三角形的三条边,它们之间有什么特殊关系呢?
导入新课
在《周髀算经》的开篇,商高构造了一个勾、股、弦分别为三、四、五的直角三角形,并指出“两矩共长二十有五”,意指分别以勾、股为边的正方形的面积之和,恰好等于以弦为边的正方形的面积.
商高所指的面积关系可以用图形表示:
红色直角三角形的三边长分别为3,4,5
它们三边对应的正方形的面积分别为、、
从边的角度看,这个直角三角形的三边满足:
其他直角三角形的三边是否也满足上述数量关系?
两条直角边长的平方和等于斜边长的平方.
新知探究
探究
如图,每个小方格的面积均为1,图中正方形,,的面积之间有什么关系?,,呢?,,呢?
提示:以直角三角形斜边为边的正方形的面积,等于某个正方形的面积减去4个直角三角形的面积
新知探究
以面积计算为例:
=
=
=
故
同理:
类似的,任意作一个三角形,它们的三边也满足以上关系吗?
新知探究
以格点为顶点,在方格纸中任意画一个直角三角形,类似地作出三个正方形,这三个正方形的面积有什么关系?
=
=
=
则
可以发现,以直角三角形两条直角边为边的正方形的面积之和,等于以斜边为边的正方形的面积.
新知探究
猜想
条件:如果直角三角形的两条直角边长分别为、,斜边长为
结论:那么
A
B
C
那么该如何证明这个猜想呢?
下面介绍我国古代数学家赵爽(约3世纪)的证法.
新知探究
赵爽根据此图指出:四个全等的直角三角形可以按此方式围成一个正方形,其中黄色部分也是正方形.
如图,这个图案是赵爽在注解《周髀算经》时给出的,人们称它为“赵爽弦图”.
探究
准备四个相同的直角三角形,将它们四个拼接成一个正方形,你会以什么样的方式拼接该正方形?
赵爽弦图是如何证明勾股定理的呢?下面我们探究它的证明过程.
新知探究
探究
赵爽弦图证明勾股定理.
把边长分别为,的两个正方形连在一起
其面积为
这两个正方形还可以分割成四个全等的直角三角形和一个正方形
将图中左、右两个三角形移到图中所示的位置
所得到的正方形的面积是
故
证明思路1:
新知探究
探究
赵爽弦图证明勾股定理.
证明思路2:
从赵爽弦图本身出发,假设其中直角三角形的三边分别是
小正方形的边为
新知探究
赵爽通过对图形的分割、拼接,巧妙地利用面积关系证明了勾股定理,这种方法是我国古代数学家常用的“出入相补法”.
“赵爽弦图”体现了我国古人的聪明才智和对数学的钻研精神,是我国古代数学的骄傲.
2002年在北京召开的国际数学家大会的会标,就是以此图为原型设计的.
在西方,人们称勾股定理为毕达哥拉斯定理.
新知总结
勾股定理
如果直角三角形的两条直角边长分别为、,斜边长为,那么
A
B
C
符号语言:
在中,
则(、为直角边,为斜边)
典例分析
例1 如图,根据所给条件分别求两个直角三角形中未知边的长.
【分析】利用勾股定理,即可在知道两边的情况下求第三边
所以.
解:(1)在中,根据勾股定理
所以
(2)在中,根据勾股定理,
,从而
巩固练习
1.在中,.
(1)已知,,求;
(2)已知,,求.
【
(1)解:在中,,,
可知
∴.
(2)解:在中,,,
巩固练习
2.如图,A,B,C是三个正方形,当B的面积为144,C的面积为169时,则A的面积是多少?
即正方形A的面积为25
【分析】由勾股定理求出是解决问题的关键.由勾股定理求出即可求解
解:如图所示:
根据题意得:
在中,由勾股定理得:
巩固练习
3.在平面直角坐标系中,已知点与点之间的距离为多少?
【分析】取点,连接,,构造,然后根据点的坐标与勾股定理即可求解
解:如图所示,取点,连接,
∵,
∴,
∴在中,
巩固练习
4.如图,在中,.
(1)若,,求和;
(1)解:在中,,,
∴
设,则
∵
∴
解得
∴,
∴,
【分析】结合勾股定理以及含30°直角三角形的性质解答
巩固练习
(2)若,,求和
(2)解:在中,,
∴
设
∵
∴
解得
∴
【分析】结合勾股定理以及含45°直角三角形的性质解答
课堂总结
勾股定理
在中,,
则
如果直角三角形的两条直角边长分别为、,斜边长为,那么
感谢聆听!
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