内容正文:
20.2 勾股定理的逆定理的应用
根据问题背景,建立数学模型,应用勾股定理的逆定理解决简单的实际问题,体会“数”“形”转化思想,培养转化、推理的能力.
学 习 目 标
思考 我们已经学会用勾股定理解决实际问题,那么勾股定理的逆定理在实际生活中有哪些应用呢?
新 课 导 入
数学思想:
立体图形
平面图形
转化
展开
立体图形中求两点间的最短距离, 一般把立体图形展开成平面图形, 连接两点, 根据两点之间线段最短确定最短路线.
1. 有一个圆柱形油罐, 要以A点环绕油罐建梯子, 正好建在A点的正上方点B处, 问梯子最短需多少米(已知油罐的底面半径是2m, 高AB是5m, π取3)?
A
B
A
B
A'
B'
解:油罐的侧面展开图如图, 则AB'为梯子的最短距离.
∵BB'=2×3×2=12, AB=5, 又∵∠B=90º,
∴AB'
答:梯子最短需13m.
跟踪练习
2. 有一圆柱, 底面圆的周长为24cm, 高为6cm,
(1)蚂蚁从底面的A处爬行到对角B处吃食物, 它爬行的最短路线长为多少?
A
B
B
A
C
(2)蚂蚁从距底面1cm的E处爬到对角B处吃食物, 它爬行的最短路线长为多少?
E
B
B
E
C
12
6
12
5
13
这两个命题的题设、结论分别是什么?
命题2 如果三角形 ABC 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.
探究点 2 互逆命题和互逆定理
命题1 如果直角三角形两直角边长分别为 a,b,斜边长为 c,那么 a2+b2 = c2.
题设
结论
题设
结论
我们把像这样,题设和结论正好相反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.
题设A
结论B
①
题设B
结论A
②
原命题
逆命题
互逆命题
互逆命题
1. A,B,C 三地的两两距离如图所示,A 地在 B 地的正东方向,C 地在 B 地的什么方向?
跟踪训练
新知探究
分析:根据图示的距离,可以判断出以 A,B,C 三地位置构成的三角形是直角三角形.
解:设A,B,C三地对应点A,B,C,则在△ABC中,
所以△ABC是直角三角形,且∠B=90〫,
所以 C 地在 B 地的正北方向 .
归纳总结
勾股定理与勾股定理的逆定理的区别与联系:
AC2 +BC2 =AB2
勾股定理
勾股定理的逆定理
直角三角形的性质
直角三角形的判定
数
形
C
B
A
例1 下面以a,b,c为边长的三角形是不是直角三角形?如果是,那么哪一个角是直角?
(1) a = 15,b = 8,c = 17;
解:(1)∵ 152 + 82 = 289,172 = 289,∴ 152 + 82 = 172,
根据勾股定理的逆定理,这个三角形是直角三角形,
且∠C 是直角.
(2) a = 13,b = 14,c = 15.
(2) ∵ 132 + 142 = 365,152 = 225,
∴ 132 + 142 ≠ 152,不符合勾股定理的逆定理,
∴ 这个三角形不是直角三角形.
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.
归纳
解:根据题意得
PQ=16×1.5=24(海里),
PR=12×1.5=18(海里),
QR=30海里.
∵242+182=302,即PQ2+PR2=QR2,∴∠QPR=90°.
由“远航”号沿东北方向航行可知∠1=45°.∴∠2=45°,即“海天”号沿西北方向航行.
N
E
P
Q
R
1
2
归纳:解决实际问题的步骤:构建几何模型(从整体到局部);标注有用信息,明确已知和所求;应用数学知识求解.
针对练习
1.A、B、C三地的两两距离如图所示,A地在B地的正东方向,C在B地的什么方向?
A
B
C
5cm
12cm
13cm
解:∵ BC2+AB2=52+122=169,
AC2 =132=169,
∴BC2+AB2=AC2,
即△ABC是直角三角形,
∠B=90°.
答:C在B地的正北方向.
1.判断下列各组数是不是勾股数.
(1)8,12,16;(2)12,16,20;(3)0.9,1.2,1.5
(3)不是正整数,所以不是一组勾股数.
跟踪训练
新知探究
2.给出下列数组:①5、12、13;②2、3、4;③2.5、6、6.5;④21、20、29.其中勾股数的组数是( ).
A.4 B.3 C.2 D.1
C
5. 如图,在四边形 ABCD 中,AB = 3,BC = 4,CD = 12,
AD = 13,∠B = 90°. 求四边形 ABCD 的面积.
解:AB = 3,BC = 4,∠B = 90°,
∴ 由勾股定理得 AC2 = AB2 + BC2,
得 AC = = 5. 又 CD =12,AD = 13,
∴ AC2 + CD2 = AD2,∴△ACD为直角三角形,
∴ S四边形ABCD = S△ABC + S△ACD = AB·BC + AC·CD
= ×3×4 + ×5×12 = 36.
6. 如图,在正方形 ABCD 中,E 是 BC 的中点,F 是 CD 上一点,且 CF = CD. 求证∠AEF = 90°.
证明:设 CF = x,则 EC = BE = 2x,DF = 3x,
AD = AB = 4x.
由勾股定理得:EF2 = EC2 + FC2 = 5x2,
AE2 = AB2 + BE2 = 20x2,AF2 = AD2 + DF2 = 25x2 = 25x2,
∴EF2 + AE2 = 25x2 = AF2.
由勾股定理的逆定理知,∠AEF = 90°.
说出下列命题的逆命题,这些逆命题成立吗?
(1)两条直线平行,内错角相等;
(2)如果两个实数相等,那么它们的绝对值相等;
(3)全等三角形的对应角相等;
(4)在角的内部,到角的两边距离相等的点在角的平分线上.
内错角相等,两条直线平行.
成立
如果两个实数的绝对值相等,那么它们相等.
不成立
对应角相等的两个三角形全等.
不成立
在角平分线上的点到角的两边距离相等.
成立
针对训练
1.下列各组数是勾股数的是 ( )
A. 3,4,7 B. 5,12,13
C. 1.5,2,2.5 D. 1,3,5
2. 将直角三角形的三边长扩大同样的倍数,则得到的三角形 ( )
A. 是直角三角形 B. 可能是锐角三角形
C. 可能是钝角三角形 D. 不可能是直角三角形
当堂巩固
B
A
1.以下列长度的三条线段为边,能组成直角三角形的是
A.3,4,6 B.2,
C.1,,2 D.6,8,10
√
练习1 在寻找某坠毁飞机的过程中,两艘搜救艇接到消息,在海面上有疑似漂浮目标A、B.于是,一艘搜救艇以16海里/时的速度离开港口O(如图)沿北偏东
的方向向目标A前进,同时,另一艘搜救艇也从港口O出发,以12海里/时的速度向着目标B出发,1.5小时后,他们同时分别到达目标A、B.此时,他们相距30海里,请问第二艘搜救艇的航行方向是北偏西多少度?
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