内容正文:
勾股定理及其应用(第2课时)
数学人教版八年级下册
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上一节课我们成功探索并证明了勾股定理,知道了直角三角形的三边具有特殊的数量关系,即两条直角边长的平方和等于斜边长的平方.
勾股定理反映了直角三角形三边之间的数量关系,是数学中重要的定理之一,在现实生活中有着极为广泛的应用.今天,我们就一同探究如何运用它解决实际问题.
问题
同学们见过工人师傅搬东西吗?如果要搬运的物品,它的长或宽都比房间的门更大时,它还有可能通过吗?这时候,有经验的工人师傅会怎么做呢?
想象一下,现在有一块长方形的薄木板,想通过矩形门框,横着或竖着都无法通过时,应该怎样判断它能否斜着通过呢?
木板的长、宽
门框对角线的长度
比较大小
连接对角线 AC,构造 Rt△ABC.其中,∠B=90°, AB=1 m,BC=2 m.
问题1
一个门框的尺寸如图所示,一块长 3 m,宽 2.2 m 的长方形薄木板能否从门框内通过?为什么?
关键:先求出门框对角线的长度,再比较这个长度与木板的宽度.
求斜边AC ,再与木板宽度 2.2 m 比较即可.
勾股定理
分析:
问题1
解:连接AC,在Rt△ABC中,根据勾股定理,
AC2=AB2+BC2=12+22=5,
所以 AC= ≈2.24>2.2 .
所以木板能从门框内通过.
一个门框的尺寸如图所示,一块长 3 m,宽 2.2 m 的长方形薄木板能否从门框内通过?为什么?
归纳
“能否通过”类问题的解题要点
(1)核心思想:在矩形(门框、通道等)中构造直角三角形,矩形的对角线为斜边;
(2)解题步骤:①构造直角三角形;②找准直角、斜边和直角边;③用勾股定理求对角线(斜边)长度;④与物体的关键尺寸比较.
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问题2
如图,一架长为 2.5 m 的梯子斜靠在竖直的墙上,此时梯子一边的顶端位于墙面的点 A 处,底端位于地面的点 B 处,点 B 到墙面的距离 BO 为 0.7 m.如果将梯子底端沿 OB 向外移动 0.8 m,那么梯子顶端也沿墙 AO 下滑 0.8 m 吗?
关键:梯子移动前后,梯子的长度始终保持不变,即 AB=CD.
问题2
分析1:梯子移动前后,分别构成了哪两个直角三角形?已知边和待求边分别是什么?
移动前:构成了Rt△AOB ,斜边 AB=2.5 m,直角边 OB=0.7 m,待求直角边为 OA.
移动后:构成了Rt△COD ,斜边 CD=2.5 m,直角边 OD= 0.7+0.8= 1.5 m,待求直角边为 OC.
0.7
0.8
2.5
2.5
问题2
分析2:如何判断梯子顶端是否沿墙 AO 下滑 0.8 m?
可以先根据勾股定理分别求出 OA 和 OC,再计算出 OA 与 OC 的差值,即为顶端下滑的距离.
0.7
0.8
2.5
2.5
问题2
解:当梯子底端沿 OB 向外移动 0.8 m 时,设梯子的底端由点B 移动到点 D,顶端由点 A 下滑到点 C.可以看出,AC=OA-OC.
在 Rt△AOB 中,根据勾股定理,
OA2=AB2-OB2=2.52-0.72=5.76,OA=2.4.
在 Rt△COD 中,根据勾股定理,
OC2=CD2-OD2=2.52-(0.7+0.8)2=4,OC=2.
所以,AC=OA-OC=2.4-2=0.4.
因此,梯子顶端并不是下滑 0.8 m,而是下滑 0.4 m.
归纳
“梯子移动”类问题的解题要点
(1) 隐藏条件:梯子长度不变,始终为直角三角形的斜边长;
(2) 核心思路:分别分析移动前后的两个直角三角形,用勾股定理求对应直角边长度;
(3) 关键提醒:避免主观臆断“底端移动距离=顶端移动距离”,需通过计算验证.
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1.如图, A,B 是池塘边上的两点,点 C 是与 BA 方向成直角的方向上一点,测得 BC=60 m,AC=20 m.求 A,B 两点间的距离(结果取整数).
解:在 Rt△ABC 中,根据勾股定理,
AB2=BC2-AC2=602-202=3 200.
AB= ≈57.
所以 A,B 两点间的距离约为 57 m.
2.如图,用激光测距仪测量一栋楼的高度,位于地面上点 A 处的激光测距仪先将激光射向楼底端的点 B,仪器显示 AB=23.1 m;再将激光射向楼顶端的点 C,仪器显示 AC=31.9 m;最后仪器自动显示出楼高 BC=22 m.你能说出其中的数学道理吗?
解:在Rt△ABC中,根据勾股定理,
BC2=AC2-AB2=31.92-23.12=484.
BC= =22.
所以楼高 BC 为 22 m.
间接测量建筑物高度的方式
3.电视机的屏幕尺寸是指它的屏幕对角线的长度,通常以英寸(1英寸=2.54 cm)为单位.王芳测得自家电视机的屏幕宽为 71 cm,高为 40 cm,这台电视机的屏幕尺寸是多少英寸(结果取整数)?
解:设屏幕对角线长度为 x cm,
在直角三角形中,根据勾股定理,
71 cm
40 cm
x2=712+402=6 641.x= ≈81.49.
81.49÷2.54≈32.
答:这台电视机的屏幕尺寸约为 32 英寸.
归纳
利用勾股定理解决实际问题的一般步骤
(1)审清题意,识别实际问题中的直角三角形场景,明确直角、直角边和斜边;
(2)根据勾股定理列出数量关系式;
(3)代入数据计算,检验结果是否符合实际意义,写出最终结论.
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勾股定理的应用
转化思想
实际问题 与直角三角形有关的数学问题
一般步骤
找到直角三角形,明确直角、直角边和斜边
根据勾股定理,列出数量关系式
计算,检验结果是否符合实际意义
再见
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