内容正文:
第18章 勾股定理
18.1 勾股定理
第1课时 勾股定理
学习目标
学习重难点
难点
重点
1.了解勾股定理的文化历史背景,会用面积法验证勾股定理.
2.掌握勾股定理的内容,能用勾股定理解决一些简单问题.
1.掌握勾股定理的内容.
2.会用勾股定理进行简单的计算.
勾股定理的验证.
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情境导入
思考1 你见过这个图案吗?它由哪些我们学过的基本图形组成?
国际数学家大会是最高水平的全球性数学科学学术会议.
2002年,第24届国际数学家大会在北京召开.此次大会会徽
的图案就是以下图为原型设计的.
4
思考2 三个正方形A,B,C的面积有什么关系?
毕达哥拉斯(约前580—约前500年),古希腊著名的哲学家、数学家、天文学家.有一次他在朋友家作客时,发现朋友家用砖铺成的地面图案反映了A,B,C三个正方形面积之间的数量关系,进而发现直角三角形三边的某种数量关系.
A
B
C
情境引入
5
探究 如图,在行距、列距都是1个单位长度的方格网中,Rt△ABC的顶点都是格点,∠ACB=90°分别以△ABC的各边为正方形的一边,向形外作正方形,并用S1,S2与S3表示这三个正方形的面积.
知识讲解
知识点1 勾股定理的发现
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1.观察图(1),并填写:
S1=_______个单位面积; S2=_______个单位面积; S3=_______个单位面积.
2. 观察图(2),并填写:
S1=_______个单位面积; S2=_______个单位面积;S3=_______个单位面积.
3.图(1),(2)中三个正方形面积之间有怎样的关系?用它们的边长a,b,c表示:
——————————.
9
9
18
9
16
25
a²+b²=c²
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思考2 三个正方形A,B,C的面积有什么关系?
发现
两个小正方形的面积之和等于大正方形的面积.
SA+SB=SC
A
B
C
8
探究4 通过前面的探究活动,在几何绘图软件中任意画一个Rt△ABC,其中∠C=90°,AB=c,BC=a,AC=b,度量∠ABC的三边长a,b,c,猜想a,b,c有怎样的关系,
猜想 在Rt△中,∠=90°,
,
则a2+b2=c2.
b
a
c
如何验证呢?
知识点2 勾股定理的证明
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证明:取4个与Rt△全等的直角三角形,把它们拼成如图所示的边长为的正方形.
由题意,得====.
因为∠+∠=90°,∠=∠,
所以∠+∠=90°,∠=90°.
同理: ∠=∠=∠=90°.
则四边形是边长为的正方形.
分别记正方形和正方形的面积为正形和 正方形,
则正方形-4△=正方形
即²×.化简,得.
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定理 直角三角形两条直角边的平方和等于斜边的平方.
我国古代把直角三角形中较短的直角边称为勾,较长的直角边称为股,斜边称为弦,因此,我们称上述定理为勾股定理,国外称之为毕达哥拉斯定理.
汉代数学家赵爽把勾股定理叙述成:勾股各自乘,并之为弦实,开方除之即弦.
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a
b
b
c
a
b
c
证法2 赵爽利用弦图证明
a
12
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
b-a
证明:
“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.
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证法3 毕达哥拉斯证法
a
a
a
a
b
b
b
b
c
c
c
c
∴a2+b2+2ab=c2+2ab,
∴a2 +b2 =c2.
证明:∵S大正方形=(a+b)2=a2+b2+2ab,
S大正方形=4S直角三角形+ S小正方形
=4× ab+c2
=c2+2ab,
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例1 如图,在Rt△ABC中,两直角边AC=5,BC=12.求 :
(1)AB的长;
(2)斜边上的高CD的长.
教材例题
解:(1)在Rt△ABC中,
AB² =AC² +BC² =5² + 12² =169.
则AB =13.
(2)∵S△ABC=,∴CD=
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例1 在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C的
对边分别是a,b,c.
(1)已知a=b=6,求c;
(2)已知c=3,b=2,求a;
(3)已知a∶b=2∶1,c=5,求b.
例题解读
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(1)∵∠C=90°,a=b=6,
∴由勾股定理,得
(2)∵∠C=90°,c=3,b=2,
∴由勾股定理,得
(3)∵∠C=90°,a∶b=2∶1,∴a=2b.
又c=5,由勾股定理,得(2b)2+b2=52,
解得b=
解:
归纳 公式变形:
方程思想.
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例2 求下列图中字母所表示的正方形的面积.
225
400
A
225
81
B
A=225+400=625
B=225-81=144
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练习 求下列直角三角形中未知边的长度.
A
B
C
4
6
x
C
B
A
5
10
x
19
两千多年前,古希腊有个毕达哥拉斯学派,他们首先发现了勾股定理,因此在国外人们通常称勾股定理为毕达哥拉斯定理.为了纪念毕达哥拉斯学派,1955年希腊曾经发行了一枚纪念邮票.
我国是最早了解勾股定理的国家之一.早在三千多年前,周朝数学家商高就提出,将一根直尺折成一个直角,如果勾等于三,股等于四,那么弦就等于五,即“勾三、股四、弦五”,它被记载于我国古代著名的数学著作《周髀算经》中.
· 趣味拓展 ·
把一个正方形的面积分成若干个小正方形的面积的和,不断地分下去,就可以得到一棵美丽的勾股树.
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勾股定理的演示
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1.下列说法中,正确的是 ( )
A.已知a,b,c是三角形的三边,则a2+b2=c2
B.在直角三角形中两边和的平方等于第三边的平方
C.在Rt△ABC中,∠C=90°,所以a2+b2=c2
D.在Rt△ABC中,∠B=90°,所以a2+b2=c2
C
2.图中阴影部分是一个正方形,则此正方形的面积为 .
8 cm
10 cm
36 cm²
随堂演练
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3.在Rt△ABC中,∠C=90°.
(1)已知c=25,b=15,求a;
(2)已知a= ,∠A=60°,求b,c.
C
A
B
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4.如图,在△ABC中,AB=15,BC=14,AC=13,求△ABC的面积.
某学习小组经过合作交流,给出了下面的解题思路,请你按照他们的解题思路完成解答过程.
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解:在△ABC中,作AD⊥BC,垂足为点D,设BD=x,则CD=14-x.由勾股定理,得AD2=AB2-BD2=152-x2,AD2=AC2-CD2=132-(14-x)2,所以152-x2=132-(14-x)2.解得x=9.所以BD=9.在Rt△ABD中,
AD2=AB2-BD2=152-92=144,所以AD=12.所以S△ABC=½BC·AD=½×14×12=84.
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课堂小结
内容
直角三角形两条直角边的平方和等于斜边的平方
注意
在直角三角形中
看清哪个角是直角
已知两边没有指明是直角边还是斜边时一定要分类讨论
勾股定理
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