内容正文:
第二十章 勾股定理
20.1.1 勾股定理
学习目标
1.了解勾股定理,探索勾股定理的证明过程,学会利用几何图形的截、割、补证明勾股定理。
2.掌握勾股定理,并能应用它进行简单的计算。
3.过拼图活动,体会数形结合的思想方法,培养动手实践和创新能力。
重点:勾股定理
难点:数形结合的思想
复习导入
思考:直角三角形作为一种特殊的三角形,它的三个角满足什么特点?
对于直角三角形的三条边,它们之间有什么特殊关系呢?
探究新知
知识点1
勾股定理
几何语言:Rt△ABC中,∠C=90°,
如果直角三角形两直角边分别为a、b,斜边为c,那么
即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.
勾
股
弦
a
b
c
则 .
A
B
C
公式变形:
典例解析
题型1
利用勾股定理求边长
例1
如图,根据所给条件分别求两个直接三角形中未知边的长.
解:(1) 在 Rt△ABC 中,根据勾股定理,
AB²=AC²+BC²=8²+6²=100,
B
6
8
A
C
E
D
F
15
17
所以 AB=10.
(2) 在 Rt△DEF 中,根据勾股定理,DE²+EF²=DF²,
从而 DE²=DF²-EF²=17²-15²=64,
所以 DE=8.
(1)
(2)
针对训练
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的长;
(2)已知c=3,b=2,求a的长;
解:(1)∵∠C=90°,a=b=6,
∴由勾股定理,得c===6.
(2)∵∠C=90°,c=3,b=2,
∴由勾股定理,得a===.
(3)已知a∶b=2∶1,c=5,求b的长;
(3)∵a∶b=2∶1,∴a=2b.
又∵∠C=90°,c=5.
∴由勾股定理,得(2b)2+b2=52.
解得b1=-(舍去),b2=.
(4)已知∠A=30°,c=4,求b的长.
(4)∵∠A=30°,∠C=90°,c=4,
∴a=c=2,
∴由勾股定理,得
b===2.
针对训练
2.已知∠ACB=90°,CD⊥AB,AC=3,BC=4.求CD的长.
A
D
B
C
3
4
解:由勾股定理可得
AB2=AC2+BC2=25,
即 AB=5.
根据三角形面积公式,
∴ AC×BC= AB×CD.
∴ CD= .
针对训练
3.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=4,折叠△ABC,使点A与点B重合,折痕DE与AB交于点D,与AC交于点E,则CE的长为 .
3
针对训练
4. 如图,已知AB=13,BC=14,AC=15,AD⊥BC于点D,求AD长;
解:设BD=x,则DC=14-x,
在Rt△ABD中,AD2=AB2-BD2,
在Rt△ACD中,AD2=AC2-DC2,
即132-x2=152-(14-x)2,解得x=5,∴AD===12.
针对训练
5.已知在△ABC中,AB=13,AC=15,AD⊥BC于点D,且AD=12,求BC的长.
解:①如图1,在锐角△ABC中,
AB=13,AC=15,BC边上的高AD=12.
在Rt△ABD中,由勾股定理,得
BD===5.
在Rt△ACD中,由勾股定理,
得 CD2===9,
∴BC=BD+CD=5+9=14;
针对训练
5.已知在△ABC中,AB=13,AC=15,AD⊥BC于点D,且AD=12,求BC的长.
②如图2,在钝角△ABC中,
AB=13,AC=15,BC边上的高AD=12,
同①可得,BD=5,CD=9,
∴BC=CD-BD=9-5=4.
综上所述,BC的长为14或4.
典例解析
题型2
结合角度的几何问题
例2
如图,在△ABC中,AD⊥BC,∠B=45°,∠C=30°,AD=1,求△ABC的周长.
解:∵AD⊥BC,∴∠ADB=∠ADC=90°.
在Rt△ADB中,∵∠B+∠BAD=90°,∠B=45°
∴∠B=∠BAD=45°,
∴BD=AD=1,∴AB= .
在Rt△ADC中,∵∠C=30°,
∴AC=2AD=2,
∴CD= ,∴BC=BD+CD=1+ ,
∴△ABC的周长=AB+AC+BC= .
针对训练
4.根据给出的条件求值:
典例解析
题型3
面积问题
例3
求下列图中未知数x、y的值:
解:由勾股定理可得
81+ 144=x2,
解得x=15.
解:由勾股定理可得
y2+ 144=169,
解得 y=5
针对训练
6.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,则三个半圆的面积关系是( )
A.S1+S2>S3
B.S1+S2=S3
C.S1+S2<S3
D.+=
B
针对训练
7.如图所示的图形是由两个直角三角形和三个正方形组成,则图中阴影部分的面积是( )
A.50 B.16 C.25 D.41
A
针对训练
8.如图,在四边形ABCD中,∠DAB=∠BCD=90°,分别以四边形的四条边为边向外作正方形,面积分别为S1,S2,S3,S4.若S1+S4=135,S3=49,则S2=( )
B
A.184 B.86
C.119 D.81
探究新知
知识点2
勾股定理的证明
方法一:
将四个全等的直角三角形拼成如图1所示的正方形.
则S正方形ABCD=(a+b)2
=c2+4×ab,
∴a2+b2=c2.
探究新知
知识点2
勾股定理的证明
方法二:
将四个全等的直角三角形拼成如图2所示的正方形.
则S正方形ABCD=c2
=(b-a)2+4×ab,
∴c2=a2+b2.
赵爽弦图
探究新知
知识点2
勾股定理的证明
方法三:
将两个全等的直角三角形拼成如图3所示的直角梯形.
则S梯形ABCD=
=2×ab+c2,
∴a2+b2=c2.
典例解析
题型4
勾股定理的证明
例4
青朱出入图(如图1)是数学家刘徽根据“割补术”运用数形关系证明勾股定理引入的图形,该图中的两个青入的三角形分别与两个青出的三角形全等,朱入与朱出的三角形全等,朱方与青方是两个正方形.为便于叙述,将其绘成图2,若记朱方对应正方形GDJH的边长为a,青方对应正方形ABCD的边长为b,已知b-a=3,a2+b2=29,则图2中阴影部分的面积为 .
10
归纳总结
勾股定理
内容
在Rt△ABC中, ∠C=90°,a,b为直角边,c为斜边,则有a2+b2=c2.
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
作业布置
课堂作业:P30习题20.1的勾选做在课堂作业本上;(写清页码和题号,不抄题目)
家庭作业:打印的习题,完成对应内容到课后作业本上;
(写清日期和题号,不抄题目)
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