内容正文:
第一章 勾股定理
八上数学 BSD
1.3 勾股定理的应用
1.运用勾股定理的逆定理判定垂直,从实际问题中抽象出直角三角形或通过添加辅助线构建直角三角形,运用勾股定理解决实际问题.
2.能在具体情境中抽象出直角三角形,将实际问题转化为数学问题.
问题 装修工人李叔叔想检测某块装修用砖(如图)的边AD和边BC是否分别垂直于边AB.
D C
A B
情境启航
亲爱的同学们,经过前面课程的学习,我们已经知道了勾股定理及其逆定理,今天我们接到了三个“几何侦查团”的任务,帮助求助者破解难题,你要挑战吗?
一把卷尺定垂直
神秘折叠算长度
古题新作测水深
问题构建
一把卷尺定垂直
装修工人李叔叔想检测某块装修用砖的边AD和边BC是否分别垂直于底边AB.李叔叔随身带了卷尺,
问题1:如果李叔叔随身只带了卷尺,那么你能替他想办法完成任务吗?
现实情境:地板砖边缘垂直问题
数学问题:直角判定问题
实际操作:测量线段长度
(2)李叔叔测得边AD长30cm,边AB长40cm,点B,D之间的距离是50cm.边AD垂直于边AB吗?
问题构建
解:因为AD=30cm,AB=40cm,BD=50cm
在△ABD中,
所以△ABD是直角三角形,BD是斜边.
所以∠DAB=90°
所以AD⊥AB.
借助勾股定理的逆定理可以判定直角三角形,进而验证直角或两条直线的垂直关系.
一把卷尺定垂直
(2)如图,将圆柱侧面剪开展成一个长方形,点A到点B的最短路线
是什么?你画对了吗?
A
B
A
B
A
B
新课讲授
最短
路线
依据是什么?
(3)蚂蚁从点A出发,想吃到B点上的食物,它沿圆柱侧面爬行的最短路程是多少?
新课讲授
12 cm
9 cm
∵由勾股定理得AB2=122+92=225,
∴AB=15(厘米)
∴蚂蚁从点A出发,
想吃到B点上的食物,它沿圆柱侧面爬行的最短路程是15 cm.
思考 如图,正方形纸片ABCD的边长为8cm,点E是边AD的中点,将这个正方形纸片翻折,使点C落到点E处,折痕交边AB于点G,交边CD于点F.你能求出DF的长吗?
知识点2 勾股定理的应用
A E D
F
G
B C
解:设DF=x cm,则EF=FC=DC-DF=(8-x)cm.
因为点E是AD的中点,所以DE=AD=4 cm.
在Rt△DEF中,由勾股定理,得
DE 2 +DF 2 =EF 2 ,即4 2 +x 2 =(8-x) 2,解得x=3,
所以DF的长为3 cm.
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例1 今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺.引葭赴岸,适与岸齐.问:水深、葭长各几何?(选自《九章算术》)
题目大意:如图,有一个水池,水面是一个边长为1丈的正方形.在水池正中央有一根新生的芦苇,它高出水面1尺.如果把这根芦苇垂直拉向岸边,那么它的顶端恰好到达岸边的水面.这个水池的深度和这根芦苇的长度各是多少?
注:“尺”“丈”是我国传统长度单位,1丈=10尺。
知识点2 勾股定理的应用
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问题2:试一试,你能利用以下折叠图形,借助勾股定理,设计一个有关折叠的计算问题么?
探究点一:勾股定理与其他几何知识的综合运用
【练一练】1. 如图是一张直角三角形的纸片,两直角边 AC = 6 cm,BC = 8 cm,将△ABC 折叠,使点 B 与点 A 重合,折痕为 DE,则 BE 的长为( )
A. 4 cm B. 5 cm C. 6 cm D. 10 cm
B
如图,正方形纸片 ABCD 的边长为 8 cm,点 E 是边 AD 的中点,
将这个正方形纸片翻折,使点 C 落到点 E 处,折痕交边 AB 于点 G,交边 CD 于点 F. 你能求出 DF 的长吗?
探究二:勾股定理的应用
解:设DF长x cm,则EF长为(8-x) cm,
∵正方形纸片ABCD的边长为8 cm,点E为AD中点,
∴ED=AD=4 cm.
在Rt△DEF中,由勾股定理,
得DE2+DF2=EF2,
即42+x2=(8-x)2,
解得x=3.
∴DF的长为3 cm.
巩固拓展
古题新作测水深
解:设水池的深度OA为,则芦苇的长度OB为(+1)尺.由于芦苇位于水池中央,所以AC为5尺.
在Rt△OAC中,由勾股定理得:
解得:=12
+1=12+1=13
因此,水池的深度是12尺,芦苇的长度是13尺.
解决上述问题时使用了方程思想.
勾股定理解决实际问题的一般步骤:
(1)阅读文本,分析已知量、未知量间的关系;
(2)寻找或构造直角三角形;
(3)勾股定理等列方程;
(4)解决实际问题并反思结果的合理性
数学问题
直角三角形
勾股定理
实际问题
决解
模建
转化
方程
巩固拓展
当堂检测
1.若要将一块不能弯曲的正方形(厚度忽略不计)搬进室
内,需要通过一扇如图所示的高为,宽为 的门,
以下边长的木块中哪块可以通过此门( )
A. B.
C. D. 以上答案都不对
C
本题比较大小需要实用线段的平方比较.
当堂检测
2.如图,在三角形纸片中, ,,,
折叠三角形纸片,使点与 的中点重合,折
痕为,求 的长.
【思路点拨】 由 的三边长满足勾股定理
可知是直角三角形, .先求得 的长,
由折叠的性质可知,设,
则,在 中,
由勾股定理列出关于 的方程求解即可.
2.如图,王大伯家屋后有一块长12 m,宽8 m的矩形空地,他在以长边BC为直径的半圆内种菜,他家养的一只羊平时拴A处的一棵树上,为了不让羊吃到菜,拴羊的绳长可以选用( )
A.3 m B.5 m C.7 m D.9 m
学以致用
A
4.如图,台阶A处的蚂蚁要爬到B处搬运食物,它爬的最短距离为 .
3.如图,长方体的底面边长分别为2 cm和4 cm,高为5 cm.如果一根细线从点P开始经过四个侧面绕一圈到达点Q,那么所用细线最短需要 cm.
学以致用
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例2 如图,在一次夏令营活动中,小明从营地 A 出发,沿北偏东 53° 方向走了 400 m 到达点 B,然后再沿北偏西 37° 方向走了 300 m 到达目的地 C. 求 A,C 两点之间的距离.
解析:把实际问题中的角度转化为图形中的角度,找到直角三角形,利用勾股定理求解.
北
C
B
E
A
D
东
探究点二:勾股定理在实际生活中的应用
解:如图,过点 B 作 BE∥AD.
∴∠DAB = ∠ABE = 53°.
∵ 37° + ∠CBA + ∠ABE = 180°,
∴∠CBA = 90°.
∴AC² = BC² + AB² = 300² + 400² = 500².
∴AC = 500 m,
即 A、C 两点间的距离为 500 m.
方法总结:此类问题解题的关键是将实际问题转化为数学问题;在数学模型(直角三角形)中,应用勾股定理或勾股定理的逆定理解题.
北
C
B
E
A
D
东
探究点二:勾股定理在实际生活中的应用
4.[教材尝试·思考变式] 如图,将长方形折叠,使点 与点
重合,折痕为,,,则的长为___ 。
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5.小旭放风筝时,风筝线断了,风筝挂在了树上.他想知道风筝距地面的
高度,于是他先拉住风筝线垂直到地面上,发现风筝线多出 ,然后
把风筝线沿直线向后拉开 ,发现风筝线末端刚好接触到地面
(如图)。求风筝距离地面的高度 。
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