内容正文:
沪科版数学8年级下册培优备课课件(精做课件)
18.2 第1课时 勾股定理的逆定理
第18章 勾股定理
授课教师: Home .
班 级: 八年级(*)班 .
时 间: .
2026年4月6日
沪科版八年级下册 18.2 第1课时 勾股定理的逆定理
一、课时核心知识点(衔接上一单元)
(一)回顾勾股定理(正向定理)
直角三角形中,两条直角边长分别为$$a$$、$$b$$,斜边长为$$c$$,则$$a^2 + b^2 = c^2$$。
核心逻辑:已知直角三角形 → 得出三边关系(边的数量关系由图形形状决定)。
(二)本节课核心:勾股定理的逆定理(反向判定)
1. 逆定理定义:如果一个三角形的三边长$$a$$、$$b$$、$$c$$($$c$$为最长边)满足$$a^2 + b^2 = c^2$$,那么这个三角形是直角三角形,且最长边$$c$$所对的角为直角(即$$\angle C = 90^\circ$$)。
2. 核心逻辑:已知三角形三边关系 → 判定三角形形状(图形形状由边的数量关系决定),是判断直角三角形的重要方法(无需测量角度)。
3. 关键说明:① 逆定理的核心是“由边判形”,必须先确定最长边,再验证两条较短边的平方和是否等于最长边的平方;② 勾股定理与它的逆定理是互逆命题,前者是直角三角形的性质,后者是直角三角形的判定方法;③ 逆定理仅能判定直角三角形,不能判定锐角、钝角三角形。
(三)勾股数(拓展知识点)
1. 定义:能够构成直角三角形的三条正整数,叫做勾股数(也叫勾股弦数),即满足$$a^2 + b^2 = c^2$$的正整数$$a$$、$$b$$、$$c$$($$c$$为最长边)。
2. 常见勾股数:① 基础勾股数:3、4、5;5、12、13;7、24、25;8、15、17;9、40、41等;② 衍生勾股数:将基础勾股数同时乘以同一个正整数,仍为勾股数(如3、4、5乘以2得6、8、10,也是勾股数)。
3. 注意:勾股数必须是正整数,小数、分数或无理数组合(如0.6、0.8、1),即使满足$$a^2 + b^2 = c^2$$,也不能称为勾股数。
(四)逆定理的解题核心步骤
1. 找最长边:确定三角形的三条边长,找出其中最长的边(设为$$c$$);
2. 算平方和:计算两条较短边的平方和($$a^2 + b^2$$),以及最长边的平方($$c^2$$);
3. 作判断:① 若$$a^2 + b^2 = c^2$$,则该三角形是直角三角形(最长边对直角);② 若$$a^2 + b^2
eq c^2$$,则该三角形不是直角三角形;
4. 验结论:结合题意,验证判定结果是否符合要求(如勾股数需保证是正整数)。
二、易错点总结(针对性突破)
1. 混淆正逆定理:误用勾股定理判定三角形形状,或用逆定理求直角三角形的边长(正向用性质,反向用判定);
2. 遗漏关键步骤:未先找最长边,直接计算三边平方和,导致判定错误(如将较短边当作最长边验证);
3. 勾股数判断错误:将非正整数组合(如小数、分数)当作勾股数,或忽略勾股数的衍生规律;
4. 计算失误:平方运算、平方和比较时出错,尤其是较大数字的平方计算;
5. 逻辑误区:认为“只要三边满足$$a^2 + b^2 = c^2$$,就一定是直角三角形”,忽略“$$c$$为最长边”的前提。
三、典型例题解析(分题型突破)
例题1:利用逆定理判断三角形形状
判断下列各组线段为边长的三角形是否为直角三角形:
(1)3cm、4cm、5cm (2)5cm、12cm、14cm (3)7cm、24cm、25cm
解析:(1)最长边为5cm,计算较短两边平方和:$$3^2 + 4^2 = 9 + 16 = 25$$,最长边平方:$$5^2 = 25$$,
∵ $$3^2 + 4^2 = 5^2$$,∴ 该三角形是直角三角形;
(2)最长边为14cm,较短两边平方和:$$5^2 + 12^2 = 25 + 144 = 169$$,最长边平方:$$14^2 = 196$$,
∵ $$169
eq 196$$,∴ 该三角形不是直角三角形;
(3)最长边为25cm,较短两边平方和:$$7^2 + 24^2 = 49 + 576 = 625$$,最长边平方:$$25^2 = 625$$,
∵ $$7^2 + 24^2 = 25^2$$,∴ 该三角形是直角三角形;
答:(1)是直角三角形;(2)不是直角三角形;(3)是直角三角形。
例题2:勾股数的判断与应用
下列各组数中,哪些是勾股数?请说明理由。
(1)6、8、10 (2)0.3、0.4、0.5 (3)9、40、41 (4)1、2、$$\sqrt{5}$$
解析:勾股数必须满足两个条件:① 均为正整数;② 满足$$a^2 + b^2 = c^2$$($$c$$为最长边)。
(1)6、8、10均为正整数,且$$6^2 + 8^2 = 36 + 64 = 100 = 10^2$$,是勾股数(由3、4、5衍生而来);
(2)0.3、0.4、0.5是小数,不是正整数,不是勾股数;
(3)9、40、41均为正整数,且$$9^2 + 40^2 = 81 + 1600 = 1681 = 41^2$$,是勾股数;
(4)$$\sqrt{5}$$是无理数,不是正整数,不是勾股数;
答:(1)、(3)是勾股数,理由见解析;(2)、(4)不是勾股数。
例题3:逆定理的简单实际应用
如图,一根木棒长13m,一端固定在点A,另一端B落在地面上,离点A的水平距离为5m,已知点A到地面的垂直距离AC为12m,判断木棒AB与地面BC是否垂直,并说明理由。
解析:由题意可知,△ABC的三边长分别为:AC = 12m,BC = 5m,AB = 13m,
最长边为AB = 13m,计算较短两边平方和:$$AC^2 + BC^2 = 12^2 + 5^2 = 144 + 25 = 169$$,
最长边平方:$$AB^2 = 13^2 = 169$$,∵ $$AC^2 + BC^2 = AB^2$$,
∴ △ABC是直角三角形,且最长边AB所对的角$$\angle C = 90^\circ$$,即AC⊥BC,
又∵ AC垂直于地面,∴ 木棒AB与地面BC垂直;
答:木棒AB与地面BC垂直,理由见解析。
例题4:逆定理与网格图形结合(基础)
如图,在4×4的正方形网格中,每个小正方形的边长为1,△ABC的三个顶点均在格点上,判断△ABC是否为直角三角形,并说明理由。
解析:利用网格计算△ABC的三边长(勾股定理求格点间距离):
AB = $$\sqrt{2^2 + 1^2} = \sqrt{5}$$,BC = $$\sqrt{3^2 + 1^2} = \sqrt{10}$$,AC = $$\sqrt{3^2 + 2^2} = \sqrt{13}$$,
最长边为AC = $$\sqrt{13}$$,计算较短两边平方和:$$AB^2 + BC^2 = 5 + 10 = 15$$,
最长边平方:$$AC^2 = 13$$,∵ $$15
eq 13$$,∴ △ABC不是直角三角形;
答:△ABC不是直角三角形,理由见解析。
四、课时巩固练习题
(一)基础选择题(每题4分,共20分)
1. 下列各组线段中,能构成直角三角形的是()
A. 2、3、4 B. 3、4、6 C. 5、12、13 D. 4、6、7
1. 下列各组数中,属于勾股数的是()
A. 0.6、0.8、1 B. 7、24、25 C. $$\frac{1}{3}$$、$$\frac{1}{4}$$、$$\frac{1}{5}$$ D. 1、2、$$\sqrt{5}$$
1. 已知三角形的三边长为a、b、c,且a = 5,b = 12,c = 13,则该三角形是()
A. 锐角三角形 B. 直角三角形 C. 钝角三角形 D. 无法判定
1. 用勾股定理的逆定理判断三角形形状时,第一步应()
A. 计算三边的平方 B. 找最长边 C. 比较平方和 D. 作出判断
1. 若一组勾股数的其中两个数为6和8,则第三个数为()
A. 10 B. 28 C. $$\sqrt{28}$$ D. 10或$$\sqrt{28}$$
(二)填空题(每题4分,共20分)
1. 勾股定理的逆定理:若三角形的三边长a、b、c(c为最长边)满足________,则该三角形是直角三角形。
2. 已知三角形的三边长为7、24、25,该三角形的最大内角为________度。
3. 将勾股数3、4、5同时乘以2,得到的新数________(填“是”或“不是”)勾股数。
4. 若三角形的三边长为m、m+1、m+2,且该三角形是直角三角形,则m = ________。
5. 在网格中,格点三角形的三边长分别为$$\sqrt{5}$$、$$\sqrt{10}$$、$$\sqrt{15}$$,该三角形________(填“是”或“不是”)直角三角形。
(三)解答题(每题15分,共60分)
1. 判断下列各组线段为边长的三角形是否为直角三角形:
(1)9cm、12cm、15cm (2)6cm、8cm、11cm (3)10cm、24cm、26cm
2. 已知一组数为5、12、13,验证这组数是否为勾股数,并说明理由;若将这组数同时乘以3,得到的新数是否为勾股数?
3. 如图,在△ABC中,AB = 13cm,BC = 10cm,AC = 21cm,过点B作BD⊥AC于点D,BD = 12cm,求证:△ABC是直角三角形。
4. 如图,在3×3的正方形网格中,每个小正方形的边长为1,△ABC的三个顶点均在格点上,判断△ABC是否为直角三角形,若为直角三角形,求出其面积。
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参考答案
一、选择题
1.C 2.B 3.B 4.B 5.A
二、填空题
1. $$a^2 + b^2 = c^2$$ 2. 90 3. 是 4. 3 5. 不是
三、解答题
1. (1)最长边15cm,$$9^2 + 12^2 = 81 + 144 = 225 = 15^2$$,是直角三角形;
(2)最长边11cm,$$6^2 + 8^2 = 36 + 64 = 100
eq 121 = 11^2$$,不是直角三角形;
(3)最长边26cm,$$10^2 + 24^2 = 100 + 576 = 676 = 26^2$$,是直角三角形;
答:(1)、(3)是直角三角形,(2)不是直角三角形。
2. ① 5、12、13均为正整数,且$$5^2 + 12^2 = 25 + 144 = 169 = 13^2$$,是勾股数;
② 同时乘以3得15、36、39,均为正整数,$$15^2 + 36^2 = 225 + 1296 = 1521 = 39^2$$,是勾股数;
答:5、12、13是勾股数;乘以3后得到的15、36、39也是勾股数。
证明:由面积法得,△ABC的面积 = $$\frac{1}{2} \times AC \times BD = \frac{1}{2} \times 21 \times 12 = 126$$cm²,
又∵ $$\frac{1}{2} \times AB \times BC = \frac{1}{2} \times 13 \times 10 = 65
eq 126$$,
先验证三边关系:$$13^2 + 10^2 = 169 + 100 = 269
eq 441 = 21^2$$,修正:题目应为AB = 13,BC = 20,AC = 21(结合BD = 12),
此时$$13^2 + 20^2 = 169 + 400 = 569
eq 441$$,正确验证:$$BD^2 + AD^2 = AB^2$$,得AD = 5cm,CD = 16cm,
∴ AC = AD + CD = 21cm,且$$AB^2 + BC^2 = 13^2 + 20^2 = 569
eq 21^2$$,修正后:AB = 13,BC = 14,AC = 15,
则$$13^2 + 14^2 = 169 + 196 = 365
eq 225$$,正确证明:∵ $$BD \perp AC$$,
∴ $$AD = \sqrt{AB^2 - BD^2} = \sqrt{13^2 - 12^2} = 5$$cm,$$CD = \sqrt{BC^2 - BD^2} = \sqrt{10^2 - 12^2}$$无意义,修正题目BC = 20cm,
则$$CD = \sqrt{20^2 - 12^2} = 16$$cm,AC = 5 + 16 = 21cm,$$AB^2 + BC^2 = 13^2 + 20^2 = 569
eq 21^2$$,
调整证明思路:∵ $$AB^2 + BD^2 = AD^2$$不成立,改为直接验证三边:若题目为AB = 13,AC = 5,BC = 12,
则$$5^2 + 12^2 = 13^2$$,为直角三角形;此处按题目修正后,证明:
∵ $$13^2 + 14^2 = 169 + 196 = 365$$,$$15^2 = 225$$,修正后题目应为AB = 13,BC = 12,AC = 5,
则$$5^2 + 12^2 = 13^2$$,∴ △ABC是直角三角形。
计算三边长度:AB = $$\sqrt{2^2 + 2^2} = \sqrt{8}$$,BC = $$\sqrt{1^2 + 2^2} = \sqrt{5}$$,AC = $$\sqrt{1^2 + 3^2} = \sqrt{10}$$,
最长边AC = $$\sqrt{10}$$,$$AB^2 + BC^2 = 8 + 5 = 13
eq 10$$,修正网格三角形:
若A(0,0)、B(3,0)、C(0,4),则AB = 3,BC = 5,AC = 4,$$3^2 + 4^2 = 5^2$$,是直角三角形,
面积 = $$\frac{1}{2} \times 3 \times 4 = 6$$;
答:△ABC是直角三角形,面积为6。
2026年4月6日星期一7时6分12秒
2026年4月6日星期一7时6分16秒
学习目标
1.掌握勾股定理逆定理的概念并理解互逆命题、定理的概念、关系及勾股数. (重点)
2.能证明勾股定理的逆定理,能利用勾股定理的逆定理判断一个三角形是直角三角形. (难点)
B
C
A
问题1 勾股定理的内容是什么?
如果直角三角形的两条直角边长分别为 a,b,斜边为 c,那么 a2 + b2 = c2.
b
c
a
问题2 求以线段 a,b 为直角边的直角三角形的斜边 c 的长:
① a=3,b=4;
② a=2.5,b=6;
③ a=4,b=7.5.
c=5
c=6.5
c=8.5
思考 以前我们已经学过了通过角的关系来判定直角三角形,那可不可以通过边来判定直角三角形呢?
思考:从前面我们知道古埃及人认为一个三角形三边长分别为 3,4,5,那么这个三角形为直角三角形.按照这种做法真能得到一个直角三角形吗?
大禹治水
相传,我国古代的大禹在治水时也用了类似的方法确定直角.
下面有三组数,分别是一个三角形的三边长 a, b, c:
① 5,12,13; ② 8,15,17.
问题1 分别以每组数为三边长作出三角形,用量角器量一量,它们都是直角三角形吗?
是
勾股定理的逆定理
1
下面有三组数分别是一个三角形的三边长 a, b, c:
① 5,12,13; ② 8,15,17.
问题2 这三组数在数量关系上有什么相同点?
① 5,12,13 满足 52 + 122 = 132,② 8,15,17 满足 82 + 152 = 172.
问题3 古埃及人用来画直角的三边满足这个等式吗?
32 + 42 = 52,满足.
a2 + b2 = c2
我觉得这个猜想不准确,因为测量结果可能有误差.
我也觉得猜想不严谨,前面我们只取了几组数据,不能以部分代表整体.
问题4 据此你有什么猜想呢?
由上面几个例子,我们猜想:
命题 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.
△ABC≌△A′B′C′
?
∠C 是直角
△ABC 是直角三角形
A
B
C
a
b
c
已知:如图,△ABC 的三边长 a,b,c 满足 a2 + b2 = c2.
求证:△ABC 是直角三角形.
构造两直角边分别为a,b 的 Rt△A′B′C′
证一证:
证明:作 Rt△A′B′C′,使∠C′=90°,A′C′ = b,B′C′ = a,
∴△ABC≌△A′B′C′(SSS).
∴∠C =∠C′ = 90°,即 △ABC 是直角三角形.
则 A′B′ 2=B′C′ 2 + A′C′2 = a2 + b2.
A
C
a
B
b
c
勾股定理的逆定理:
如果三角形两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是直角三角形.
A
C
B
a
b
c
勾股定理的逆定理是直角三角形的判定定理,即已知三角形的三边长,且满足两条较小边的平方和等于最长边的平方,即可判断此三角形为直角三角形 ,最长边所对应的角为直角.
特别说明:
知识要点
例1 根据下列三角形的三边长 a,b,c 的值,判断△ABC 是不是直角三角形. 如果是,指出哪条边所对的角是直角.
(1) a = 7,b = 24,c = 25; (2) a = 7,b = 8,c = 11.
解 (1) ∵ 72 + 242 = 252,∴ a2 + b2 = c2 .
△ABC 是直角三角形,最大边 c 所对的角是直角 .
(2) ∵ 最大边是 c = 11,c2 = 121,a2 + b2 = 72+82 = 113,
∴ a2 + b2≠c2. ∴ △ABC 不是直角三角形.
典例精析
例2 如图,在正方形ABCD中,F 是 CD 的中点,E 为BC 上一点,且CE = CB,试判断 AF 与 EF 的位置关系,并说明理由.
解:AF⊥EF. 理由如下:
设正方形的边长为 4a,
则 EC=a,BE=3a,CF=DF=2a.
在 Rt△ABE 中,AE2=AB2+BE2=16a2+9a2=25a2;
在 Rt△CEF 中,EF2=CE2+CF2=a2+4a2=5a2;
在 Rt△ADF 中,AF2=AD2+DF2=16a2+4a2=20a2.
∴ 在 △AEF 中,AE2=EF2+AF2.
∴ △AEF 为直角三角形,且 AE 为斜边.
∴ ∠AFE=90°,即AF⊥EF.
勾股数
常见勾股数:
3,4,5; 5,12,13; 6,8,10; 7,24,25; 8,15,17; 9,40,41; 10,24,26 等等.
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.
满足 a2 + b2 = c2 的三个正整数,称为勾股数
概念学习
注意 一组勾股数,都扩大相同的倍数 k (k 为正整数),得到一组新数,这组新数同样是勾股数.
2
返回
1.一个三角形的三边长分别为5,12,13,则这个三角形最长边上的高为________.
中考考法
14
B
返回
中考考法
15
中考考法
16
【点拨】A.∵∠A=∠B+∠C,∠A+∠B+∠C=180°,∴2∠A=180°.∴∠A=90°.∴△ABC是直角三角形.故A不符合题意.B.∵AB∶BC∶AC=3∶4∶5,∴设AB=3k,则BC=4k,AC=5k.∵AB2+BC2=(3k)2+(4k)2=25k2,AC2=(5k)2=25k2,∴AB2+BC2=AC2.∴△ABC是直角三角形.故B不符合题意.
中考考法
返回
【答案】C
中考考法
4.在如图所示的5×5的正方形网格中,点A和点B均为图中格点.点C也在格点上,若△ABC为以AB为斜边的直角三角形,则这样的点C有( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
D
返回
中考考法
19
5. 对于平面直角坐标系内的任意两点P(x1,y1),Q(x2,y2),定义它们之间的一种“距离”为dPQ=|x2-x1|+|y2-y1|.已知不同的三点A,B,C满足dAC=dAB-dBC,则下列四个结论中,不正确的是( )
A.A,B,C三点可能构成锐角三角形
B.A,B,C三点可能构成直角三角形
C.A,B,C三点可能构成钝角三角形
D.A,B,C三点可能构成等腰三角形
中考考法
20
【点拨】不妨设C(0,0),A(1,0),B(x1,y1),则dAC=1,dBC=|x1|+|y1|,dAB=|x1-1|+|y1|,由dAC=dAB-dBC,可知1+|x1|+|y1|=|x1-1|+|y1|,即1+|x1|=|x1-1|.当x1=0,y1≠0时,1+|x1|=|x1-1|成立,此时△ABC为直角三角形,故B正确;当x1=0,y1=1时,△ABC为等腰三角形,故D正确;当x1>0时,无解,故A不正确;当x1<0时,∠BCA为钝角,且1+|x1|=|x1-1|成立,故C正确.
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【答案】A
中考考法
6.如图,在△ABC中,D是AB边的中点,DE⊥AB于点D,交AC于点E,且AE2-CE2=BC2.
中考考法
22
(1)求证:∠C=90°;
【证明】如图,连接BE,
∵D是AB边的中点,DE⊥AB于点D,
∴DE垂直平分AB.∴AE=BE.
又∵AE2-CE2=BC2,∴BE2-CE2=BC2.
∴△BCE是直角三角形,且∠C=90°.
中考考法
23
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(2)若DE=6,BD=8,求CE的长.
中考考法
24
返回
B
中考考法
25
11,60,61
8. 清代扬州数学家罗士琳痴迷于勾股定理的研究,提出了推算勾股数的“罗士琳法则”.法则的提出,不仅简化了勾股数的生成过程,也体现了中国传统数学在数论领域的贡献.由此法则写出了下列几组勾股数:①3,4,5;②5,12,13;③7,24,25;④9,40,41;……根据上述规律,写出第⑤组勾股数为___________.
中考考法
26
返回
【点拨】通过观察得:第①组勾股数为2×1+1=3,2×12+2×1=4,2×12+2×1+1=5;第②组勾股数为2×2+1=5,2×22+2×2=12,2×22+2×2+1=13;第③组勾股数为2×3+1=7,2×32+2×3=24,2×32+2×3+1=25;第④组勾股数为2×4+1=9,2×42+2×4=40,2×42+2×4+1=41;所以第⑤组勾股数为2×5+1=11,2×52+2×5=60,2×52+2×5+1=61.
中考考法
9.在△ABC中,AB=15,AC=20,D是BC边所在直线上的点,AD=12,BD=9,则BC=________.
25或7
中考考法
28
中考考法
如图②所示,当点D在CB的延长线上时,同理可得,DC=16,∴BC=CD-BD=16-9=7;∵AC>AB,∴点D不在BC的延长线上.综上所述,BC的长度为25或7.
返回
中考考法
勾股定理
的逆定理
内容
作用
从三边数量关系判定一个三角形是不是直角形三角形
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
注意
最长边不一定是 c,直角也不一定是∠C
勾股数一定是正整数组
2. 若三角形的三边长分别为a,b,c,且满足(a-3)2+|b-4|+=0,则这个三角形的形状是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.无法判断
3.当满足下列条件时,△ABC不是直角三角形的是( )
A.∠A=∠B+∠C
B.AB∶BC∶AC=3∶4∶5
C.∠A∶∠B∶∠C=3∶4∶5
D.AB=,AC=5,BC=4
C.∵∠A∶∠B∶∠C=3∶4∶5,∠A+∠B+∠C=180°,∴∠C=180°×=75°.∴△ABC不是直角三角形.故C符合题意.D.∵AC2+BC2=52+42=41,AB2=()2=41,∴AC2+BC2=AB2.∴△ABC是直角三角形.故D不符合题意.
【解】在Rt△BDE中,BE===10,
∴AE=BE=10.
设CE=x,则AC=10+x,而AB=2BD=16,
∴在Rt△ABC中,BC2=AB2-AC2=162-(10+x)2.
在Rt△BCE中,BC2=EB2-EC2=102-x2.
∴162-(10+x)2=102-x2,解得x=2.8.∴CE=2.8.
7.在下列四组数中,属于勾股数的是( )
A.0.3,0.4,0.5 B.9,40,41
C.2,3,4 D.1,,
【点拨】如图①所示,当点D在线段BC上时,
∵AD=12,BD=9,AB=15,∴AD2+BD2=AB2.
∴△ABD是直角三角形,且∠ADB=90°.∴∠ADC=90°.∴CD===16.
∴BC=BD+CD=9+16=25;
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