内容正文:
第3节《二次根式的运算》
第四课时
第1章《二次根式》
学 习 目 标
1
2
3
体会二次根式在解决直角三角形边长计算等实际问题中的工具作用,感受数学与生活的紧密联系。
掌握利用二次根式运算解决实际问题的基本步骤,能将实际问题转化为二次根式的计算问题。
理解坡比、等腰直角三角形等几何模型的数学本质,能运用勾股定理和二次根式运算求解相关线段长度。
基 本 性 质
知识回顾
1. 平方与开方互逆
()
2. 去根号与绝对值
( 为任意实数)
3. 积的算术平方根
4. 商的算术平方根
(a≥0,b≥0)
(a≥0, b>0)
四 则 运 算
知识回顾
二次根式的加减即为对同类二次根式的合并
3.二次根式的加减
1.二次根式的乘法法则
(a≥0,b≥0)
2.二次根式的除法法则
(a≥0,b>0)
先化为最简二次根式
把同类二次根式合并(合并系数)
二 次 根 式 化 简
知识回顾
(2)被开方数不含分母.
(1)被开方数各因式的指数都为1.
1.二次根式化简结果满足
最简二次根式
形如 的式子,分子、分母同乘以 ,可以使分母不含根号.
形如 的式子,分子、分母同乘或构成平方差公式,可以使分母不含根号.
2.分母含二次根式的化简
梯形的上底是 ,下底 ,高是 ,面积是多少?
实数的运算法则、运算律和乘法公式在二次根式的运算中仍然适用.
练一练
知识回顾
导入新课
a
h
∟
h
∟
b
a
c
等边三角形边长为a,高是多少?
梯形上底a,下底b,面积为s,能求出腰长c吗?
图中梯子到墙有多远?
在日常生活和生产实践中,我们经常会遇到需要计算斜坡长度、物体高度、图形边长等问题。这些问题往往可以转化为直角三角形的边长计算,而二次根式及其运算正是解决这类问题的有力工具。今天,我们就来学习如何运用二次根式解决这些实际问题。
新知探究
探究点1
利用二次根式解决坡比问题
议一议
如图,在山坡上植树,坡角是30度,你知道坡度是多少吗?
G
∟
h
坡比(坡度):是指斜坡的垂直高度与水平宽度的比值
即
解:如图,在山坡上植树,坡角是30度
由题意得:坡面长l=2h,
由勾股定理得:a=
典例分析
探究点1
利用二次根式解决坡比问题
例1.已知斜坡的坡比为 ,水平宽度为 ,求斜坡的长度。
分析:
根据坡比定义,垂直高度 ;
解答: 坡比 i,水平宽度 ,
垂直高度 ;
由勾股定理:,
。
提示:坡比问题本质上是直角三角形中已知两直角边的比,求斜边长度的问题。
新知探究
探究点2
利用二次根式解决等腰直角三角形问题
由面积公式得:
∵
∴a=
代入得:
议一议
在等腰直角三角形中,直角边与斜边有怎样的数量关系?斜边上的高与斜边有怎样的关系?
结论:
在等腰直角三角形中,斜边长度是直角边长度的 倍
已知:等腰直角三角形中 ,直角边为, 为斜边
由勾股定理易得:
斜边上的高等于斜边的一半
典例分析
探究点2
利用二次根式解决等腰直角三角形问题
例2.已知等腰直角三角形的直角边长为 ,求斜边上的高。
解答: 直角边长 ,
由勾股定理:,
斜边 ;
斜边上的高 ,
。
典例分析
例 3,如图,扶梯 的坡比为 ,滑梯 的坡比为 ,,。求男孩从 到 再滑到 经过的总路程。
解答:,坡比 ,
;
;
,坡比 ,
;
;
,;
总路程 。
典例分析
例4 如图,等腰直角三角形彩纸 ,将斜边上的高线 四等分,裁出三张宽度相等的长方形纸条。
(1)三张纸条的长度;
(2)用这些纸条为正方形美术作品镶边,求作品面积。
解:(1),
;
;
每段高 ;
最上面纸条长 ;
中间纸条长 ;
最下面纸条长 。
(2)总长度 ;
, ;
。
新知巩固
(教材p21页)
1.如图,一道斜坡 的坡比为 ,,求斜坡 的长。
解答: 坡比 ,,
;
24
课内练习
如图,架在消防车上的云梯 长为 ,,云梯底部离地面的距离 为。求云梯的顶端离地面的距离 。
解答:设 ,则。
在 中,由勾股定理:
,
,
因为 ,
所以 14.86(米)。
答:云梯的顶端离地面的距离 约是14.86 米。
2.解答本节节前语中的问题(精确到 )
拓展提升
1.一个矩形的长和宽分别为 和 ,求这个矩形的对角线长和面积。
解:设这个矩形的对角线为d,由勾股定理得:
;
,
;
。
这个矩形的面积:S=( )•( )=4
拓展提升
2.如图,正方形ABCD的边长为,E为BC边上一点,且BE=,连接AE,过点A作AF⊥AE,交CD延长线于点F,求DF的长度和△AEF的面积。
解:由正方形性质,AB=AD,
∠B=∠ADF=90°,∠BAE+∠EAD=90°
∵ AF⊥AE,∴ ∠FAD+∠EAD=90°,
∴ ∠BAE=∠FAD
∴ △ABE≌△ADF(ASA),
∴ DF=BE=
∴
∵ △ABE≌△ADF,∴ AE=AF=
△AEF为等腰直角三角形,
面积
D
A
B
C
E
∟
F
真题感知
1.(2025年浙江中考)如图,在 中,,,。求 的长。
分析:
利用含 角的直角三角形性质( 角对的直角边是斜边的一半)直接求解。
解答:,,
;
。
2.(2025年北京名校期末)
已知一个正方形的对角线长为 ,求这个正方形的边长和面积。
解答:,
;
。
课堂小结
核心方法:
将实际问题转化为直角三角形问题,利用勾股定理和二次根式运算求解。
关键步骤:
分析问题,建立几何模型(如坡比、等腰直角三角形)。利用勾股定理列出二次根式表达式。化简二次根式并计算结果。
注意事项:
结果要根据实际意义进行取舍,注意单位和精度要求;数学公式书写要规范,二次根式化简要彻底。
课后练习
(教材p21页)
1.在Rt△ABC中,∠C=Rt∠,记AB=c,BC=a,AC=b。若 a:c = ,求 b:c。
解:∵ a:c =
∴ 设 a = k,c = 2k(k > 0)
由勾股定理
得
k² + b² = 4k²
b² = 4k² - k²
(边长为正数,舍去负根)
∴ b:c =
作业题A组
课后练习
2.求边长为 的等边三角形的周长和面积。
解:∵等边三角形三边相等,
∴周长
由题意得:边长的一半,即 ,斜边为
根据勾股定理:
h² + 5 = 20
(高为正数,舍去负根)
∴
(教材p21页)
作业题A组
a=
h
∟
课后练习
3.如图,大坝横截面ABCD是梯形,迎水坡AD的坡比为4:3,背水坡BC的坡比为1:2,大坝高DE=50 m,坝顶宽CD=30 m。求大坝横截面的面积和周长(周长精确到0.01 m)。
(教材p21页)
作业题A组
解:∵DE:AE = 4:3,DE = 50 m∴ m
∵CF:BF = 1:2,CF = DE = 50 m∴ BF = 2×50 = 100 m
∴AB = AE + EF + FB,
∵EF = CD = 30 m
∴ AB = 37.5 + 30 + 100 = 167.5 m
由勾股定理,
m
m
∴
m²
周长 = AB + BC + CD + DA
∴
m
课后练习
4.如图,一艘巡逻艇从O港出发,向东北方向行驶到A处,然后向西行驶到B处,再向东南方向行驶,共经过1小时回到O港。已知巡逻艇的速度是60 km/h,求A、B之间的距离(精确到0.1 km)。
(教材p22页)
作业题B组
解:由题意得:
巡逻艇总路程= km
设OA = OB = x km,∵ △AOB是等腰直角三角形
∴ 由勾股定理,
∴ , ,
∴ ,
km
课后练习
(教材p22页)
作业题C组
5.从一张等腰直角三角形纸板中剪一个尽可能大的正方形,可怎样剪?画图说明你的剪法。如果这张纸板的斜边长为30 cm,能剪出最大正方形的面积是多少平方厘米?
解:剪法说明
剪法一:以等腰直角三角形的直角顶点为正方形的一个顶点,另外两个顶点分别在两条直角边上,第四个顶点在斜边上(此剪法剪出的正方形面积更大)。
设最大正方形的边长为a cm:
剪去正方形后,剩余两个小三角形也为等腰直角三角形且直角边长为 cm
由图形关系可知:直角边长 = 正方形边长,
即
∴ cm
cm²
课后练习
剪法二:以等腰直角三角形的斜边为正方形的一条边,另外两个顶点在两条直角边上(面积小于剪法一)。
(教材p22页)
作业题C组
5.从一张等腰直角三角形纸板中剪一个尽可能大的正方形,可怎样剪?画图说明你的剪法。如果这张纸板的斜边长为30 cm,能剪出最大正方形的面积是多少平方厘米?
感谢聆听!
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