内容正文:
3.3 勾股定理的简单应用(2)
1.能运用勾股定理及其逆定理进行代数推理,理解如何用代
数方法证明几何结论.
2.能运用勾股定理及其逆定理进行相关的计算,
教学目标
新课引入
复习回顾:
勾股定理 勾股定理的逆定理
图形
文字语言
符号语言
A
b
a
C
B
∟
在Rt△ABC中,∠C=90°,
∴ a2 + b2 = c2.
A
b
a
C
B
c
在△ABC中,a2 + b2 = c2,
∴△ABC为直角三角形,∠C=90°.
如果三角形的三边长a、b、c,且a2 + b2 = c2,那么这个三角形是直角三角形.
直角三角形两直角边分别为a、b的平方和等于斜边c的平方.
如图,在数轴上点B表示,点C表示……你能在数轴上画出表示的点吗? 试写出a99的值 .
a99==10
an=
你能利用勾股定理说明“垂线段最短”吗?
解:如图,点P在直线l外,PA⊥l,垂足为A,Q 为直线l上不同于点A的任意一点 .
∵PA⊥l,
∴△APQ 为直角三角形,∠PAQ= 90°,
由勾股定理得,
PQ2 =PA2+AQ2
∵AQ>0,
∴PQ2=PA2+AQ2>PA2
∴PA<PQ
新课探究
问题:你能利用勾股定理说明 “垂线段最短”吗?
如图,点P 在直线l外,PA⊥l,垂足为A,Q 为直线l上不同于点A的任意一点 .
因为PA⊥l,
所以△APQ为直角三角形 .
根据勾股定理,得
PQ2=PA2+AQ2.
因为AQ>0,
所以PQ2=PA2+AQ2>PA2.
所以PA<PQ .
例题精讲
◁例1 如图,CD为Rt△ABC的斜边AB上的高,设CD=h,AD=m,DB=n.
求证:h2=mn.
证明:在Rt△ADC中,根据勾股定理,得
AC2=h2+m2.
在Rt△DBC中,根据勾股定理,得
BC2=h2+n2.
在Rt△ABC中,根据勾股定理,得
AC2+BC2=AB2.
∵AB=m+n,
∴h2+m2+h2+n2= (m+n)2.
∴h2=mn.
变式1. 如图,CD为Rt△ABC的斜边AB上的高,CD2=AD·DB.
求证:(1) AC2=AD·AB;
证明:∵ CD是AB边上的高,
∴ ∠ADC=90°,
在Rt△ADC中,AC2=CD2+AD2
∵ CD2=AD·DB,
∴ AC2=AD·DB +AD2=AD·(DB+AD)
∵ AB=DB+AD,
∴ AC2=AD·AB
证明:∵ CD是AB边上的高,
∴ ∠BDC=90°,
∴ 在Rt△BDC中,BC2=CD2+DB2
∵ CD2=AD·DB,
∴ BC2=AD·DB +DB2=DB·(AD+DB)
∵ AB=AD+DB,
∴ BC2=DB·AB
变式1. 如图,CD为Rt△ABC的斜边AB上的高,CD2=AD·DB.
求证:(2) BC2=DB·AB.
新课探究
探究:如图,在数轴上点B表示,点C表示……你能在数轴上画出表示的点吗? 试写出a99的值 .
a1=OA1=;a2=OA2=;a3=OA3=;
a4=OA4=;an=OAn=;
a99=OA99==10.
新课探究
注意:
若所求线段不在直角三角形中,常作辅助线(如作三角
形的高)构造直角三角形.
证明:作AH⊥BC于H,
∵BC=a,AC=b,AB=c,
∴BC²=a²,AC²=b²,AB²=c²,
在Rt△AHC中,∠AHC=90°,
∴b²=AC²=AH²+HC²,
在Rt△AHB中,∠AHB=90°,
∴c²=AB²=AH²+HB²
=AH²+(BC-HC)²
=AH²+HC²-2HC×BC+BC²
=b²-2HC×BC+a²<a²+b²
∴ c²<a²+b²
变式2. 在锐角△ABC中,BC=a,AC=b,AB=c,求证:c²<a²+b².
B
A
C
H
b
c
a
证明:作AH⊥BC于H,
∵BC=a,AC=b,AB=c,
∴BC²=a²,AC²=b²,AB²=c²,
在Rt△AHC中,∠AHC=90°,
∴b²=AC²=AH²+HC²,
在Rt△AHB中,∠AHB=90°,
∴c²=AB²=AH²+HB²
=AH²+(HC+BC)²
=AH²+HC²+2HC×BC+BC²
=b²+2HC×BC+a²>a²+b²
∴ c²>a²+b²
变式3. 在钝角△ABC中,BC=a,AC=b,AB=c,求证:c²>a²+b².
B
A
C
H
b
c
a
新课探究
勾股定理的前提必须是直角三角形;
勾股定理主要应用于求线段的长度、图形的周长、面积;
勾股定理的逆定理用于判断三角形的形状.
思考:勾股定理与它的逆定理在应用上有什么区别?
例2、△ABC中,AB=10,AC=17,BC边上的高线AD=8,求BC的长.
解:(1) 在Rt△ABD中,∠D=90°, AB=10,AD=8,
∴BD=6
在Rt△ACD中,∠D=90°,AC=17,AD=8,
∴CD=15
∴BC=CD-BD=15-6=9
(2) 在Rt△ABD中,∠ADB=90°,AB=10,AD=8,
∴BD=6
在Rt△ACD中,∠ADC=90°,AC=17,AD=8,
∴CD=15
∴BC=CD+BD=15+6=21
A
B
C
D
A
B
C
D
变式、已知:如图,在△ABC中,D是BC的中点,DE⊥BC,垂足为D,交AB于点E,且BE2-EA2=AC2.求证:∠A=90°.
证明:∵D是BC的中点,DE⊥BC,
∴ED垂直平分BC,
∴EB=EC
∵BE2-EA2=AC2
∴EC2-EA2=AC2
即CE2=EA2+AC2
∴∠A=90°
A
B
C
D
E
课堂练习
基础巩固
1.如图,在的正方形网格中,点,, ,
, 是格点,则下列线段长度最长的是( )
C
A. B. C. D.
2.如图,在中, , 的垂直平分线分别
交,于点,,若, ,则
的长为( )
B
A. B. C. D.3
课堂小结:
1.知识点:
(1)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 .
(2)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.
(3)勾股数:能够成为直角三角形三边长的三个正整数,称为勾股数.
例如:(3、4、5);(6、8、10);(5、12、13)
注意:解题时往往需要先找出或者构造直角三角形.
2.思想方法:分类思想、方程思想、数形结合思想
3.核心素养:逻辑推理 数学抽象 直观想象
课堂总结
通过今天的学习有什么收获?还有什么疑问?
19
谢谢大家聆听
$