摘要:
该初中数学课件聚焦勾股定理逆定理的应用,通过军事航海方向确定的情境导入,衔接勾股定理知识,以理论证明例题(如边长为n²-1,2n,n²+1的三角形判定)和实际应用例题(营地哨所方向问题)为支架,帮助学生构建从知识到应用的脉络。
其亮点在于融合数学眼光(观察现实问题)、数学思维(推理与运算)、数学语言(模型表达),如航海问题转化为直角三角形判定,练一练中格点角度计算。采用情境教学与例题分层,课堂小结明确内容、作用及应用场景,助力学生提升应用能力,教师高效教学。
内容正文:
18.2 勾股定理的逆定理
第18章 勾股定理
第2课时 勾股定理逆定理的应用
学习目标
1. 灵活应用勾股定理及其逆定理解决实际题.
(重点)
2. 将实际问题转化成用勾股定理的逆定理解决的数学问题. (难点)
情境导入
在军事和航海上经常要确定方向和位置,常需要使用一些数学知识和方法,其中勾股定理的逆定理经常会被用到,这节课让我们一起来学习吧!
教材例题
知识点 勾股定理的逆定理的应用
已知:在△ABC中,三边长分别为a=n²-1,b=2n,c=n²+1(n > 1).
求证:△ABC为直角三角形.
证明:∵a²+b²=(n²-1)²+(2n)²
=n4-2n²+1+4n²
=n4+2n²+1
=(n²+1)²
=2,
∴△ABC为直角三角形.
根据三角形的三边关系判断一个三角形是否为直角三角形.
例 1
4
教材例题
如图,营地A与哨所B相距10 km、东侧有条南北走向的河流PQ、哨兵先从营地A骑马沿南偏东34°的方向走6 km到达河边C处让马饮水,再走8 km到达哨所B处执勤,最后返回营地A、你知道哨兵在C处是沿哪个方向到达哨所B吗?
解 由题意,得AB=10 km,AC=6 km,BC=8 km,
∵6²+8² =10²,∴AC² +BC²=AB².∴∠ACB =90°.
又∵AD // PO,∴∠ACP = ∠DAC =34°.
∴∠BCQ =180°- 90°- 34°= 56°.
答:哨兵在C处是沿南偏西56°的方向到达哨所B处.
勾股定理的逆定理在实际生活中的应用.
例 2
5
探究新知
例 3
已知:在△ABC中,三边长分别为 a = n2 – 1,b = 2n,c = n2 + 1(n > 1).
求证:△ABC 为直角三角形.
证明 ∵ a2 + b2 = (n2 – 1)2 + (2n)2
= n4 – 2n2 + 1 + 4n2
= n4 + 2n2 + 1
= (n2 + 1)2
= c2
∴△ABC 为直角三角形.
应用勾股定理的逆定理
练一练
1. 一个三角形三边长的比是 ,判断这个三角形的形状.
解:设这个三角形的三边长分别为
∴这个三角形是直角三角形.
∵
如图,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?
1
2
N
E
P
Q
R
例题解读
例 4
8
分析:
1.求“海天”号的航向就是求 的角度.
∠2
2.已知∠1的角度,则求出∠RPQ的
角度即可.
3.根据已知条件可求出三边,利用勾
股定理的逆定理判断∠RPQ是否为直角.
1
2
N
E
P
Q
R
例题解读
?°
例 5
如图,营地 A 与哨所 B 相距 10 km,东侧有条南北走向的河流 PQ. 哨兵先从营地 A 骑马沿南偏东 34°的方向走 6 km 到达河边 C 处让马饮水,再走 8 km 到达哨所 B 处执勤,最后返回营地 A. 你知道哨兵在 C 处是沿哪个方向到达哨所 B 吗?
A
C
Q
P
D
北
东
34°
B
【思考】1. 已知哪些条件?
2. 需要解决的问题是什么?
10 km
6 km
8 km
34°
也就是求∠BCQ 的度数.
?°
A
C
Q
P
D
北
东
34°
B
10 km
6 km
8 km
34°
解 由题意,得 AB = 10 km,AC = 6 km,BC = 8 km.
∵ 62 + 82 = 102,
∴ AC2 + BC2 = AB2.
∴∠ACB = 90°.
又∵ AD//PQ,
∴∠ACP =∠DAC = 34°.
∴∠BCQ = 180°– 90°– 34°= 56°.
答:哨兵在 C 处是沿南偏西 56°的方向到达哨所 B 处.
1. 如图,正方形 ABCD 是由 9 个边长为 1 的小正方形组成的,点 E,F 均在格点(每个小正方形的顶点都是格点)上,连接 AE,AF,求 ∠EAF 的度数.
练一练
A
B
D
C
E
F
解:如图,连接 EF,
A
B
D
C
E
F
则
∵
∴△AEF 是直角三角形,且∠AEF = 90°.
又∵ AE = EF,∴∠EAF =∠EFA = 45°.
练一练
2. 如图,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 1.5 h 后分别位于点 Q,R 处,且相距 30 n mile. 如果“远航”号沿东北方向航行,那么“海天”号沿什么方向航行?
解:根据题意,得
PQ = 16 × 1.5 = 24 n mile,
PR = 12×1.5 = 18 n mile,
QR = 30 n mile.
因为 242 + 182 = 302,即 PQ2 + PR2 = QR2,
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.
解:根据题意得
PQ=16×1.5=24,
PR=12×1.5=18,
QR=30.
∵242+182=302,即PQ2+PR2=QR2,∴∠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.
N
E
P
Q
R
1
2
例题解读
随堂练习
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 地在 B 地的什么方向?
解:由图知:AB = 12 km,BC = 5 km,AC = 13 km.
∵AB2 + BC2 = 122 + 52 = 169,
AC2 = 132 = 169,
∴AB2 + BC2 = AC2,
∴△ABC 为直角三角形,且 ∠B = 90°.
又∵A 地在 B 地的正东方向,
∴ C 地在 B 地的正北方向.
2.如图,学校在校园围墙边缘开垦了一块四边形菜地ABCD,测得AB=9 m,BC=12 m,CD=8 m,AD=
17 m,且∠ABC=90°,则这块菜地的面积是( )
A.48 m2
B.114 m2
C.122 m2
D.158 m2
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【答案】B
课堂小结
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否是直角三角形
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
应用
航海问题
与勾股定理结合,解决不规则图形等问题
【点拨】连接AC. 在△ABC中,∠ABC=90°,AB=9 m,BC=12 m,∴AC===15(m).又∵CD=8 m,AD=17 m,∴AC2+CD2=AD2.∴△ACD是直角三角形,且∠ACD=90°.∴S四边形ABCD=S△ABC+S△ACD=AB·BC+AC·CD=×9×12+×15×8=114(m2).∴这块菜地的面积是114 m2.
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