20.1 勾股定理及其应用(第2课时)教学设计2025-2026学年 人教版八年级数学下册
20.1 勾股定理及其应用(第2课时)
1.能熟练运用勾股定理解决现实生活中的实际问题,感受勾股定理在生产、生活中的应用,增强应用意识.
2.经历将实际问题抽象为直角三角形数学模型的过程,体会转化思想,提升分析和解决问题的能力.
灵活运用勾股定理解决实际问题.
新课导入
【引导语】上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?
【师生活动】学生结合生活经验自由发言,师生达成共识:工人师傅会把物品倾斜一个角度,尝试斜着通过.
【追问】想象一下,现在有一块长方形的薄木板(不考虑木板厚度),想通过一个矩形的门框,横着或竖着都无法通过时,同学们觉得应该怎样判断它能否斜着通过呢?
【师生活动】教师组织学生交流讨论,师生达成共识:矩形门框的对角线是框内最长线段,也是木板斜着能通过的最大长度,判断木板能否通过,关键在于比较木板的长、宽与门框对角线长度之间的大小关系.
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【设计意图】结合具体的问题情境,激发学生探究兴趣,让学生初步感知“将实际问题抽象为数学问题”的思路,为后续构造直角三角形,利用勾股定理解决实际问题作好铺垫.
新知探究
【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?
【师生活动】根据前面的讨论,师生共同明确解决问题的思路:先求出门框对角线的长度,再比较这个长度与木板的宽度.教师请学生独立思考,尝试在学习任务单上解决问题,并请学生代表分享做法.
【方法】连接对角线AC,构造Rt△ABC.在Rt△ABC中,∠B=90°,直角边AB=1 m,BC=2 m,利用勾股定理求出斜边AC(即门框对角线)长,再与木板宽度2.2 m进行比较.
【答案】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.
【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利用勾股定理求对角线(斜边)长度;④与物体的关键尺寸进行比较.
【设计意图】让学生亲身经历“构造模型—运用定理—计算比较”的完整过程,感受勾股定理在现实生活中的应用,强化转化思想,增强应用意识.
【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
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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?
【师生活动】 经过交流讨论后,师生共同明确:可以假设梯子的底端由点B移动到点D,那么,在梯子移动前后,梯子的高度始终保持不变,即AB=CD.教师通过一系列追问,逐步引导学生利用勾股定理解决问题.
【追问1】梯子移动前后,分别构成了哪两个直角三角形?每个三角形的已知边和待求边是什么?
【师生活动】学生观察图形可知:
梯子移动前构成了Rt△AOB,斜边AB=2.5 m,直角边OB=0.7 m,待求直角边为OA
梯子移动后构成了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.
【追问2】如何判断梯子顶端是否沿墙AO下滑0.8 m?
【师生活动】师生共同分析,得出: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.
【答案】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,当梯子底端向外移动0.8 m时,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;
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