内容正文:
第一章 勾股定理
1.1探索勾股定理
1.1.2勾股定理的验证及其简单应用
(第2课时)
创设情境,导入新课
上一节课,我们通过测量和数格子的方法发现了直角三角形三边的关系,但是这种方法是否具有普遍性呢?
思考
为了计算图中大正方形的面积,小明对这个大正方形适当割补后,分别得到下面两幅图.
(1)将所有三角形和正方形的面积用含a,b,c的式子表示出来.
知识点1 勾股定理的验证
3
思考
为了计算图中大正方形的面积,小明对这个大正方形适当割补后,分别得到下面两幅图.
(1)将所有三角形和正方形的面积用含a,b,c的式子表示出来.
知识点1 勾股定理的验证
(1)图中正方形的面积由小到大依
次表示为a2,b2,c2,(a+b) 2;
三角形的面积都表示为ab.
a2
b2
c2
(a+b) 2
ab
ab
ab
ab
4
新知探究
我们带着这个问题开始探究吧!
在图中,分别以直角三角形的三条边为边长向外作正方形,你能利用这个图说明勾股定理的正确性吗?你是如何做的?与同伴进行交流.
新知探究
a
a
a
a
b
b
b
b
c
c
c
c
验证方法一:毕达哥拉斯证法
大正方形的面积可以表示为 ;
也可以表示为 .
(a+b)2
c2 +4• ab
∵ (a+b)2 = c2 + 4•ab
a2+2ab+b2 = c2 +2ab
∴ a2+b2=c2
(1)将所有三角形和正方形的面积用a, b,c的关系式表示出来;
(2)图1-5、图1-6中正方形ABCD 的面积分别是多少?你们有哪些表示方式?与同伴进行交流.
(3)你能分别利用图1-5、图1-6验证勾股定理吗?
为了方便计算图中大正方形的面积,对其进行适当割补:
S正方形ABCD= c2+2ab=(a+b)2
c2=a2+b2
S正方形ABCD= c2-2ab=(b-a)2
c2=a2+b2
C
思考
为了计算图中大正方形的面积,小明对这个大正方形适当割补后,分别得到下面两幅图.
(1)将所有三角形和正方形的面积用含a,b,c的式子表示出来.
知识点1 勾股定理的验证
(1)图中正方形的面积由小到大依
次表示为(b-a) 2,a2,b2,c2;
三角形的面积都表示为ab.
(b-a) 2
a2
b2
c2
ab
10
(2)图中正方形 ABCD 的面积,你有哪些表示方式?
(2)图中正方形 ABCD的面积表示为(a+b) 2
或ab×4+c2=2ab+c2.
知识点1 勾股定理的验证
ab
ab
ab
ab
(a+b) 2
c2
11
(3)你能利用下图验证勾股定理吗?
知识点1 勾股定理的验证
(3)能.图中正方形 ABCD 的面积不变,
即(a+b)2=2ab+c2,
所以a2+b2=c2.
a2+b2+2ab
12
新知探究
你能找出右图中的大正方形面积吗?
验证方法二:赵爽弦图
大正方形的面积可以表示为 ;
也可以表示为 .
∵ c2=4• ab+(b-a)2
=2ab+b2-2ab+a2
=a2+b2
∴ a2+b2=c2
c2
4• ab+(b-a)2
a
b
c
b-a
新知探究
你能求出空白直角三角形面积吗?
如图,梯形由三个直角三角形组合而成,利用面积公式,列出代数关系式,得
化简,得
验证方法三:美国总统证法
a
a
b
b
c
c
观察图1-8,判断图中三角形的三边长是否满足a2+b2=c2.
图1-8
请同学们利用业余时间探究、讨论并阅读教材P7-8的其它证明勾股定理的方法,以开阔同学们的视野.
勾股定理在我国有着悠久的历史.汉末三国初数学家、天文学家赵爽在给《周髀》作注时,给出了相对完整的表述:“勾、股各自乘,并之为弦实.开方除之,即弦.”他利用“勾股圆方图”直观地论证了勾股定理.后人通常把左图称为“赵爽弦图”.
知识点1 勾股定理的验证
2002年国际数学家大会会标的主要图案(如右图)就取材于此图.
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例1 伽菲尔德的“总统证法”:如图,图中的三个三角形都是直角三角形,求证:a2+b2 =c2.
知识点1 勾股定理的验证
证明:
因为S梯形=(a+b)(a+b)=(a2+b2+2ab),
S梯形=ab+ab+c2= (2ab+c2),
所以(a2+b2+2ab)= (2ab+c2),
即a2+b2=c2 .
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勾股定理的验证主要是通过拼图法利用面积的关系完成的,拼图又常以补拼法和叠合法两种方式拼图,补拼是要求无重叠,叠合是要求无空隙;而用面积法验证的关键是要找到一些特殊图形(如直角三角形、正方形、梯形)的面积之和等于整个图形的面积,从而达到验证的目的.
归纳总结
新知探究
C
B
公路
400m
500m
A
2 我方侦察员小王在距离东西向公路400m处侦察,发现一辆敌方汽车在公路上疾驶。他赶紧拿出红外线测距仪,测得汽车与他相距400m,10s后汽车与他相距500m,你能帮助小王计算敌方汽车的速度吗?
运用新知,深化理解
C
B
公路
400m
500m
A
解:由勾股定理,可以得到AB2=BC2+AC2,
也就是5002=BC2+4002,所以BC=300.
敌方汽车10s行驶了300m,那么它1h行驶的距离为300×6×60=10800(m),即它行驶的速度为108km/h.
新知探究
尝试交流
S=29
S=8
S=9
S=5
S=8
S=9
如果一个三角形是钝角三角形或锐角三角形,那么他的三边长仍然满足“最长边长的平方等于另外两边长的平方”吗?以下图为例,说说你的判断和理由,并与同伴交流。
新知探究
结论1:若钝角三角形中较长边长为c,较短边长为a、b,则 a2+b2<c2
结论2:若锐角三角形中较长边长为c,较短边长为a、b, 则 a2+b2>c2
S=29
S=8
S=9
S=5
S=8
S=9
回顾本节课的内容,你获得哪些知识?
课堂小结
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