内容正文:
勾股定理的逆定理
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前面我们学习了勾股定理,你能说出它的题设和结论吗?
答:题设为:直角三角形的两条直角边长分别为a,b,斜边长为c.
结论为:a2+b2=c2.
我们知道一个直角三角形的两直角边长分别为a,b,斜边长为c,则有:a2+b2=c2.反过程,若一个三角形的三边具有a2+b2=c2的数量关系,能否确定这个三角形是直角三角形呢?今天我们就一起来研究这个问题.
(一)复习引入
前面我们学习了勾股定理,你能说出它的题设和结论吗?
师生活动:师生共同回忆勾股定理,请同学独立指出其题设和结论,并揭示勾股定理是从形的特殊性得出边之间的数量关系.
答:题设为:直角三角形的两条直角边长分别为a,b,斜边长为c.结论为:a2+b2=c2.
我们知道一个直角三角形的两直角边长分别为a,b,斜边长为c,则有:a2+b2=c2.反过程,若一个三角形的三边具有a2+b2=c2的数量关系,能否确定这个三角形是直角三角形呢?今天我们就一起来研究这个问题.
师生共同回忆勾股定理,请同学独立指出其题设和结论,并揭示勾股定理是从形的特殊性得出边之间的数量关系.
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问题1 据说,古埃及人用下图的方法画直角:把一根长绳打上等距离的13个结,然后以3个结间距、4个结间距、5个结间距的长度为边长,用木桩钉成一个三角形,其中一个角便是直角.你认为结论正确吗?
答:结论正确.
(二)自主探究
播放视屏:勾股定理逆定理.swf
问题1 据说,古埃及人用下图的方法画直角:把一根长绳打上等距离的13个结,然后以3个结间距、4个结间距、5个结间距的长度为边长,用木桩钉成一个三角形,其中一个角便是直角.你认为结论正确吗?
学生测量课本中的三角形的角度,并计算三边长的关系.
设计意图:介绍前人经验,启发思考,使学生意识到数学知识来源于生活实际,激发学习兴趣.
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问题2 (1)画一画:下列各组数中两个数的平方和等于第三个数的平方,分别以这些数为边长(单位:cm)画出三角形:
①2.5,6,6.5;②6,8,10.
(2)量一量:用量角器分别测量上述各三角形的最大角的度数.
(3)想一想:请判断这些三角形的形状,并提出猜想.
问题2 (1)画一画:下列各组数中两个数的平方和等于第三个数的平方,分别以这些数为边长(单位:cm)画出三角形:①2.5,6,6.5;②6,8,10.
(2)量一量:用量角器分别测量上述各三角形的最大角的度数.
(3)想一想:请判断这些三角形的形状,并提出猜想.
师生活动:教师指导学生按要求画出三角形,并计算三边的数量关系,如2.52+62=6.52,62+82=102.接着度量三角形最大角的度数,发现最大角为90°,从而得出这些三角形为直角三角形.提出猜想:命题2 如果三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形.
设计意图:让学生进一步地从自己的实践中慢慢接近命题2.
教师指导学生按要求画出三角形,并计算三边的数量关系,如2.52+62=6.52,62+82=102.接着度量三角形最大角的度数,发现最大角为90°,从而得出这些三角形为直角三角形.提出猜想:命题2 如果三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形.
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问题3 命题2的题设和结论分别是什么?命题2和上节学过的命题1有怎样的联系?
答:命题2的题设是三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2;结论是这个三角形是直角三角形.
我们看到,命题2与上节的命题1的题设、结论正好相反.我们把像这样的两个命题叫做互逆命题.如果把其中一个叫做原命题,那么另一个叫做它的逆命题.
问题3 命题2的题设和结论分别是什么?命题2和上节学过的命题1有怎样的联系?
师生活动:让学生根据实践探究的结果用自己的语言说出,教师再总结归纳.
答:命题2的题设是三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2;结论是这个三角形是直角三角形.
我们看到,命题2与上节的命题1的题设、结论正好相反.我们把像这样的两个命题叫做互逆命题.如果把其中一个叫做原命题,那么另一个叫做它的逆命题.
设计意图:让学生初步了解互逆命题的定义,并初步感知原命题、逆命题之间的关系.
让学生根据实践探究的结果用自己的语言说出,教师再总结归纳.
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问题4 如何证明命题2呢?
答:如图,已知△ABC的三边长分别为a,b,c,且满足a2+b2=c2,
求证:△ABC是直角三角形.
问题4 如何证明命题2呢?
师生活动:教师出示问题,学生分组探究,讨论如何证明.
答:如图,已知△ABC的三边长分别为a,b,c,且满足a2+b2=c2,求证:△ABC是直角三角形.
教师出示问题,学生分组探究,讨论如何证明.
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证明:如下图,画一个Rt△A'B'C',使B'C'=a,A'C'=b,∠C'=90°.
根据勾股定理,A'B'2= B'C'2+ A'C'2=a2+b2=c2,得A'B'=c.
在△ABC和△A'B'C'中,BC=a=B'C',AC=b=A'C',AB=c=A'B',所以△ABC≌△A'B'C'.
因此∠C=∠C'=90°,即△ABC是直角三角形.
证明:如下图,画一个Rt△A'B'C',使B'C'=a,A'C'=b,∠C'=90°.根据勾股定理,A'B'2= B'C'2+ A'C'2=a2+b2=c2,得A'B'=c.在△ABC和△A'B'C'中,BC=a=B'C',AC=b=A'C',AB=c=A'B',所以△ABC≌△A'B'C'.因此∠C=∠C'=90°,即△ABC是直角三角形.
教师出示问题,学生分组探究,讨论如何证明.
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这样我们就证明了勾股定理的逆命题是正确的,它也是一个定理.我们把这个定理叫做勾股定理的逆定理.它是判定直角三角形的一个依据.
教师总结.
这样我们就证明了勾股定理的逆命题是正确的,它也是一个定理.我们把这个定理叫做勾股定理的逆定理.它是判定直角三角形的一个依据.
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问题5 如果原命题成立,那么逆命题也成立吗?
答:一般地,原命题成立时,它的逆命题既可能成立,也可能不成立.如本章中的命题1成立,它的逆命题命题2也成立;命题“对顶角相等”成立,而它的逆命题“如果两个角相等,那么这两个角是对顶角”却不成立.
问题5 如果原命题成立,那么逆命题也成立吗?
师生活动:教师出示问题,学生分组讨论,最后师生共同得出结论.
答:一般地,原命题成立时,它的逆命题既可能成立,也可能不成立.如本章中的命题1成立,它的逆命题命题2也成立;命题“对顶角相等”成立,而它的逆命题“如果两个角相等,那么这两个角是对顶角”却不成立.
教师出示问题,学生分组讨论,最后师生共同得出结论.
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例1 判断由线段a,b,c组成的三角形是不是直角三角形:
(1)a=15,b=8,c=17;
(2)a=13,b=14,c=15.
分析:根据勾股定理的逆定理,判断一个三角形是不是直角三角形,只要看两条较小边长的平方和是否等于最大边长的平方.
(三)例题精讲
例1 判断由线段a,b,c组成的三角形是不是直角三角形:
(1)a=15,b=8,c=17;
(2)a=13,b=14,c=15.
师生活动:教师出示例题,让学生独立完成,对于不会的学生,教师分析、引导.
分析:根据勾股定理的逆定理,判断一个三角形是不是直角三角形,只要看两条较小边长的平方和是否等于最大边长的平方.
教师出示例题,让学生独立完成,对于不会的学生,教师分析、引导.
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解:(1)因为 , ,
所以 ,根据勾股定理的逆定理,这个三角形是直角三角形.
(2)因为 , ,
所以 ,根据勾股定理,这个三角形不是直角三角形.
我们把像15,8,17这样,能够成为直角三角形三条边长的三个正整数,称为勾股数.
解:(1)因为 ,
,
所以 ,根据勾股定理的逆定理,这个三角形是直角三角形.
(2)因为 ,
,
所以 ,根据勾股定理,这个三角形不是直角三角形.
我们把像15,8,17这样,能够成为直角三角形三条边长的三个正整数,称为勾股数.
设计意图:加深对勾股定理的逆定理的理解,并能初步应用勾股定理的逆定理.
加深对勾股定理的逆定理的理解,并能初步应用勾股定理的逆定理.
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例2 如下图,某港口P位于东西方向的海岸线上.“远航”号、“海天”号轮船同时离开港口,各自沿一固定方向航行,“远航”号每小时航行16 n mile,“海天”号每小时航行12 n mile.它们离开港口一个半小时后分别位于点Q,R处,且相距30 n mile.如果知道“远航”号沿东北方向航行,能知道“海天”号沿哪个方向航行吗?
例2 如下图,某港口P位于东西方向的海岸线上.“远航”号、“海天”号轮船同时离开港口,各自沿一固定方向航行,“远航”号每小时航行16 n mile,“海天”号每小时航行12 n mile.它们离开港口一个半小时后分别位于点Q,R处,且相距30 n mile.如果知道“远航”号沿东北方向航行,能知道“海天”号沿哪个方向航行吗?
学生讨论如何解决问题,教师深入到学生当中,指导并帮助学生完成.
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分析:从图中可以看到,由于“远航”号的航向已知,如果求出两艘轮船的航向所成的角,就能知道“海天”号的航向了.
解:根据题意,PQ=16×1.5=24,PR=12×1.5=18 QR=30.
因为 ,即 ,所以 ∠QPR=90°.
由“远航”号沿东北方向航行可知,∠1=45°.因此∠2=45°,
即“海天”号沿西北方向航行.
分析:从图中可以看到,由于“远航”号的航向已知,如果求出两艘轮船的航向所成的角,就能知道“海天”号的航向了.
解:根据题意,
PQ=16×1.5=24,
PR=12×1.5=18,
QR=30.
因为 ,即 ,所以∠QPR=90°.
由“远航”号沿东北方向航行可知,∠1=45°.因此∠2=45°,即“海天”号沿西北方向航行.
设计意图:通过交流、讨论可以培养学生发现问题和解决问题的能力,同时加深学生对例题的理解程度.
通过交流、讨论可以培养学生发现问题和解决问题的能力,同时加深学生对例题的理解程度.
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1.在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c,且(a+b)(a-b)=c2,则( ).
A.∠A为直角
B.∠C为直角
C.∠B为直角
D.不是直角三角形
解析:∵(a+b)(a-b)=c2,∴a2-b2=c2.∴a2=b2+c2.
∴△ABC为直角三角形,∠A为直角.故选A.
A
巩固练习 1.在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c,且(a+b)(a-b)=c2,则( ).
A.∠A为直角 B.∠C为直角
C.∠B为直角 D.不是直角三角形
师生活动:组织学生练习,教师巡回辅导,对于不会的学生,教师适时引导.
解析:∵(a+b)(a-b)=c2,∴a2-b2=c2.∴a2=b2+c2.
∴△ABC为直角三角形,∠A为直角.故选A.
答案:A.
组织学生练习,教师巡回辅导,对于不会的学生,教师适时引导.
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2.若三角形的三边分别为a+1,a+2,a+3,则当a=____时,这个三角形是直角三角形.
解析:因为这个三角形的最大边是a+3,
由勾股定理的逆定理,得(a+3)2=(a+1)2+(a+2)2.
解得a=2.
2
2.若三角形的三边分别为a+1,a+2,a+3,则当a=____时,这个三角形是直角三角形.
师生活动:组织学生练习,教师巡回辅导,对于不会的学生,教师适时引导.
解析:因为这个三角形的最大边是a+3,由勾股定理的逆定理,得(a+3)2=(a+1)2+(a+2)2.
解得a=2.
答案:2.
设计意图:通过学生自主练习,可以查看学生答题的情况,统计差错及目标达成率,也可以让学生真正地动手、动脑,从而达到很好地掌握知识的目的.
组织学生练习,教师巡回辅导,对于不会的学生,教师适时引导.
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若△ABC的三边长分别为a,b,c,且满足a2+b2+c2+50=6a+8b+10c,那么△ABC是( ).
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.等边三角形
思路分析:从已知式入手,通过配方法,求出a,b,c的值,再判断△ABC的形状.
B
拓展练习 若△ABC的三边长分别为a,b,c,且满足a2+b2+c2+50=6a+8b+10c,那么△ABC是( ).
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.等边三角形
思路分析:从已知式入手,通过配方法,求出a,b,c的值,再判断△ABC的形状.
学生自主练习.
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1.勾股定理的逆定理是什么?
答:如果三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形.
2.什么是互逆命题?什么是互逆定理?
答:在两个命题中,如果一个命题的题设和结论与另一个命题的题设和结论正好相反,那么
像这样的两个命题叫做互逆命题.如果把其中一个叫做原命题,那么另一个叫做它的逆命题.
(四)归纳总结
1.勾股定理的逆定理是什么?
答:如果三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形.
2.什么是互逆命题?什么是互逆定理?
答:在两个命题中,如果一个命题的题设和结论与另一个命题的题设和结论正好相反,那么像这样的两个命题叫做互逆命题.如果把其中一个叫做原命题,那么另一个叫做它的逆命题.
教师出示问题,引导学生回答.
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一般地,如果一个定理的逆命题经过证明是正确的,那么它也是一个定理,称这两个定理互为逆定理.
注意:任何一个命题都有逆命题,原命题正确,逆命题不一定正确;互为逆定理的两个定理都是真命题;称为互逆定理的两个定理一定是互逆命题.
一般地,如果一个定理的逆命题经过证明是正确的,那么它也是一个定理,称这两个定理互为逆定理.
注意:任何一个命题都有逆命题,原命题正确,逆命题不一定正确;互为逆定理的两个定理都是真命题;称为互逆定理的两个定理一定是互逆命题.
学生根据问题回顾本节课所学内容.
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3.什么是勾股数?
答:能够成为直角三角形三条边长的三个正整数,称为勾股数.
3.什么是勾股数?
答:能够成为直角三角形三条边长的三个正整数,称为勾股数.
教师活动:教师出示问题,引导学生回答.
学生活动:学生根据问题回顾本节课所学内容.
设计意图:通过小结,使学生梳理本节课所学内容,掌握本节课的核心内容.
通过小结,使学生梳理本节课所学内容,掌握本节课的核心内容.
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