内容正文:
第一章 勾股定理
回顾与思考
教学目标:
1. 梳理勾股定理、逆定理相关知识,构建本章知识框架,熟练运用定理进行计算与直角三角形判定。
2. 归纳典型题型解法,体会数形结合、方程思想,提升几何推理与解决实际问题的能力。
3. 查漏补缺,反思常见易错点,养成规范解题、及时归纳梳理的习惯。
教学重点:灵活运用勾股定理及其逆定理解决计算、证明与实际应用问题。
教学难点:构造直角三角形解题,区分勾股定理与逆定理,规避常见易错陷阱。
创设情境
在美丽的勾股树下,
回顾、反思、提升。
单元结构图
勾股定理
勾股定理
的逆定理
直角三角形
验证方法
已知两边
求第三边
判定直角三角形
判定勾股数
判定垂直
知识要点
一、勾股定理
如果直角三角形两直角边分别为 a,b,斜边为 c,那么
a2 + b2 = c2.即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.
二、勾股定理的逆定理
如果三角形的三边长 a,b,c 满足 a2 +b2 = c2,
那么这个三角形是直角三角形.
勾股数
满足 a2 + b2 = c2 的三个正整数 a,b,c,称为勾股数
三、勾股定理与勾股定理的逆定理的比较
以“一个三角形是直角三角形”为条件,得出三角形三边有 a2 + b2 =c2 关系式成立.
以一个三角形的三边 a、b、c 满足 a2 + b2 = c2 为条件,得出这个三角形是直角三角形的结论
都与三角形三边有关;
都与直角三角形有关
勾股定理
勾股定理的逆定理
区
别
联
系
知识要点
1. 已知一个直角三角形的两边长分别为 3 和 4 ,则第三边长的平方是( )
A. 25 B. 14 C. 7 D. 7 或 25
D
2. 直角三角形两直角边长分别为 5 和 12,则它斜边上的高为______.
分类思想
查漏补缺
双垂图
3.下列以 a,b,c 为边的三角形不是直角三角形的是( )
A. a = 1.5,b = 2,c = 3 B. a = 7,b = 24,c = 25
C. a = 6,b = 8,c = 10 D. a = 3,b = 4,c = 5
A
逆向思维
4.如图1,∠ACB = 90°,AC = 4,BC = 3,以这个直角三角形两直角边为边作正方形. 图 2 由图 1 的两个小正方形向外分别作直角边之比为 4 : 3 的直角三角形,再分别以所得到的直角三角形的直角边为边长作正方形,…,按此规律,则图 中所有正方形的面积和为 ( )
A.200 B.175
C.150 D.125
50
75
32
42
52
32
42
32
42
100
B
数学结合
5. 在勾股定理的学习过程中,我们已经学会了运用图形验证著名的勾股定理,这种根据图形直观推论或验证数学规律和公式的方法,简称为“无字证明”,它体现了数形结合的思想. 下列选项中的图形, 不能证明勾股定理得是 ( )
C
6. 观察下列等式.
第 1 个等式:(22 - 1)2 + 42 = 52;
第 2 个等式:(32 - 1)2 + 62 = 102;
第 3 个等式:(42 - 1)2 + 82 = 172;
第 4 个等式:(52 - 1)2 + 102 = 262.
(1) 请用含 n ( n 为正整数,且 n > 1) 的等式表示上面的规律,并证明其正确性.
解:(n2 - 1)2 + (2n)2 = (n2 + 1)2
(n2 - 1)2 + (2n)2
= n4 - 2n2 + 1 + 4n2
= n4 + 2n2 + 1 = (n2 + 1)2.
(2) 若三个整数能构成直角三角形的三边长,则称这
三个数为勾股数 (例如,3,4,5). 现有一个直角边为 35 的直角三角形,它的三边长能否为勾股数?若能,请利用 (1) 中得出的等式算出这组勾股数;若不能,请说明理由.
(2) 它的三边长能为勾股数. 理由如下:
35 = 36 - 1 = 62 - 1,
把 n = 6 代入,得 (62 - 1) + (2×6)2 = (6+1)2,
即 352 + 122 = 372,
它的三边长能为勾股数,这组勾股数为35,12,37.
7.如图,某人欲横渡一条河, 由于水流的影响,实际上岸地点 A 处偏离欲到达地点 B 处 40 m,结果他在水中实际游的路程比河的宽度多 10 m 求该河的宽度 BC 的长.
解:设 BC 为 x m,则 AC 为 (x + 10) m.
在 Rt△ABC 中,∠B = 90°,由勾股定理得
AC2 + AB2 = BC2,即 (x + 10)2 = 402 + x2.
解得 x = 75,即 BC = 75 m.
答:该河的宽度 BC 为 75 m.
实际应用
8. B 港有甲、乙两艘渔船,若甲船沿北偏东 60° 方向以每小时 8 n mile 的速度前进,乙船沿南偏东某个角度以每小时 15 n mile 的速度前进,2 h 后,甲船到 M 岛,乙船到 P 岛,两岛相距 34 n mile,你知道乙船是沿哪个方向航行的吗?
北
东
B
M
P
60°
解:甲船航行的距离为 BM = 16 n mile,
乙船航行的距离为 BP = 30 n mile.
因为 162+302 = 1156,342 = 1156,
所以 BM2 + BP2 = MP2.
所以△MBP 为直角三角形.
所以∠MBP = 90°.
所以 乙船是沿着南偏东 30° 方向航行的.
实际应用
9. 小明家住在 18 层的高楼,一天,他与妈妈去买竹竿.如果电梯的长、宽、高分别是 1.5 米、1.5 米、2.2 米,那么,能放入电梯内的竹竿的最大长度大约是多少米?你能估计出小明买的竹竿至少是多少米吗?
糟糕,太长了,放不进去
实际应用
1.5 米
1.5 米
2.2 米
1.5 米
1.5米
x
x
2.2米
A
B
C
x2 = 1.52 + 1.52 = 4.5
AB2 = 2.22 + x2 = 9.34
AB ≈ 3.1 米
能放入电梯内的竹竿的最大长度大约 3.1 米,因为竹竿放不进去,所以小明买的竹竿至少是 3.1 米.
实际应用
方程思想
专题突破
专题1.立体图形中的最短路径问题
【方法技巧】先把立体图形展开成平面图形,再利用“两点之间线段最短”求解.
10.如图,长方体的长为2,宽为1,高为4.一只蚂蚁从点A出发,沿长方体表面到点A斜对角的点B处吃食物,那么它爬行的最短路程是____.
5
11.如图,圆柱形玻璃杯的底面周长为18 cm,高为12 cm,在杯内距杯底4 cm的点B处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿4 cm与蜂蜜相对的点A处.若蚂蚁要吃到蜂蜜,则最短爬行路程为____cm.
12.如图是一个台阶示意图,每一层台阶的高都是20 cm,长都是50 cm,宽都是40 cm,一只蚂蚁沿台阶从点A出发到点B,其爬行的最短线路的长度是 ( )
A. 100 cm
B.120 cm
C.130 cm
D.150 cm
C
13.如图是一个三级台阶,它每一级的长、宽、高分别为16 dm,3 dm,1.5 dm,A和B是这个台阶上两个相对的端点,点A处有一只蚂蚁,想到点B处去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬行到点B的最短路程为 ( )
A.20 dm
B.25 dm
C.30 dm
D.35 dm
A
专题突破
专题2.翻转问题
解决这类问题的关键是抓住对称性.一般设未知数,由勾股定理列出含有平方关系的方程,运用方程思想分析和解决问题.
14. 如图,将等腰直角三角形ABC(∠B=90°)沿EF折叠,使点A落在边BC的中点A1处,BC=6,求线段AE的长.
解:依题意,得A1E=AE,A1B= BC,
BE=AB-AE=BC-AE.
在Rt△A1BE中,由勾股定理,得
AE2= +(BC-AE)2,
即AE2=32+(6-AE)2,
解得AE=
(变式1)如图,在长方形ABCD中,AB=15,BC=25,E,F分别是边AD,BC上的点.将长方形ABCD沿EF折叠,点C恰好与点A重合,点D落在点G处,求AE的长.
解:由折叠,得∠AGE=∠ADC= 90°,
GE=DE,AG=CD=15.
设GE=DE=x,则AE=25-x.
在Rt△AEG中,由勾股定理,得
AG 2+GE 2=AE 2,
即152+x2=(25-x)2,解得x=8.
∴AE=25-8=17.
(变式2)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,BC=6,AB=10.在边AC上取一点E,将△ABE沿BE折叠,使AB与直线BC重合,点A的对应点为D,求CE的长.
解:在Rt△ABC中,由勾股定理,得
AC2=AB2-BC2=102-62=64,
∴AC=8.
由折叠,得BD=AB=10,DE=AE.
在Rt△CDE中,CE2+CD2=DE2,
即CE2+(10-6)2=(8-CE)2,
解得CE=3.
(变式3)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,点D在边BC上.把△ABC沿直线AD折叠,使得点B的对应点B′落在AC的延长线上,则BD=____.
5
(变式4)如图,将长方形ABCD沿EF折叠,使顶点C恰好落在边AB的中点C′处.若AB=6,BC=9,求BF的长.
解:依题意,得BC′=AB,
C′F=CF=BC-BF.
在Rt△BFC′中,由勾股定理,得
BF2+ =(BC-BF)2,
即BF2+32=(9-BF)2,解得BF=4.
本章我最容易出错的地方:________________________________
后续需要强化练习的题型:________________________________
这节课我掌握了:________________________________
课堂小结
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