内容正文:
1.1 探索勾股定理
北师大版八年级上册
教学目标
1、了解勾股定理的文化背景,激发学生热爱祖国悠久文化的情感,激励学生奋发学习。
2、经过勾股定理的探索过程,体验获得结论的快乐,锻炼克服困难的勇气,培养合作意识和探索精神。
3、掌握勾股定理的内容,能利用已知两边求直角三角形另一边的长。
新知导入
如图,从电线杆离地面8m处向地面拉一条钢索,如果这条钢索在地面的固定点距离电线杆底部6m,那么需要多长的钢索?
8
6
在直角三角形中,任意两条边确定了,另外一条边也就随之确定,三边之间存在着一种特定的数量关系.
事实上,古人发现,直角三角形的三条边长度的平方存在一种特殊的关系.
让我们一起去探索吧!
3
探究新知
在纸上画若干个直角三角形,分别测量它们的三条边长,看看三边长的平方之间有怎样的关系?
a
b
c
猜想:两直角边的平方和等于斜边的平方. 即,a2+b2=c2.
4
《周髀算经》的第一章曾记载了一段对话,商高对周公姬旦说:“故折矩以为勾广三,股修四,径隅五”.
在中国古代,人们把弯曲成直角的手臂的上半部分称为“勾”,下半部分称为“股”,斜边称为“弦”.
按照商高的说法,如果勾长为三,股长为四,弦长必定是五.
你知道为什么吗?
探究新知
我们一起穿越回到 2500 年前,跟随毕达哥拉斯再去他那位老朋友家做客,看到他朋友家用等腰三角形砖铺成的地面(如图):
观察右边地面的图形,猜想毕达哥拉斯发现了什么?
A
B
C
探究新知
A
B
C
问题1 图中正方形 A、B、C 的面积之间有何关系吗?
以等腰直角三角形两直角边为边的小正方形的面积的和,等于以斜边为边的正方形的面积.
探究新知
A
B
C
问题1 图中正方形 A、B、C 的面积之间有何关系吗?
以等腰直角三角形两直角边为边的小正方形的面积的和,等于以斜边为边的正方形的面积.
问题2 在网格中一般的直角三角形,以它的三边为边长的三个正方形 A、B、C 是否也有类似的面积关系?观察下边两幅图(每个小正方形的面积为单位 1 ):
这两幅图中 A,B 的面积都好求,该怎样求C的面积呢?
探究新知
方法一:割
方法二:补
方法三:拼
分割为四个直角三角形和一个小正方形.
补成大正方形,用大正方形的面积减去四个直角三角形的面积.
将几个小块拼成若干个小正方形,图中两块红色(或绿色)可拼成一个小正方形.
探究新知
分析表中数据,你发现了什么?
A的面积 B的面积 C的面积
左图 4 9 13
右图 16 9 25
结论:以直角三角形两直角边为边长的小正方形的面积的和,等于以斜边为边长的正方形的面积.
探究新知
探究新知
A
C
B
A
C
B
该图中的直角三角形是否也具有“两直角边的平方和等于斜边的平方”这样的关系?如何计算?
SA + SB = SC
以直角三角形两直角边为边长的小正方形的面积的和,等于以斜边为边长的正方形的面积.
即两直角边的平方和等于斜边的平方.
有
12
探究新知
如果直角三角形的两直角边分别为1.6个单位长度和2.4个单位长度,上面猜想的数量关系还成立吗?
2.4
1.6
?
成立
可以通过精密的测量进行计算.
归纳总结
勾
股
弦
我国古代把直角三角形中
较短的直角边称为勾,
较长的直角边称为股,
斜边称为弦,
“勾股定理”因此而得名.
(在很多国家文献中称为毕达哥拉斯定理)
勾2股2弦2
分别以5cm、12cm为直角三角形的直角边作出一个直角三角形ABC,测量斜边的长度,然后验证上述关系对这个直角三角形是否成立.
13
5
12
A
B
C
做一做
探究新知
例1.已知∠ACB=90°,CD⊥AB,AC=3,BC=4.求CD的长.
解:由勾股定理可得,
AB2=AC2+BC2=25,
即AB=5.
根据三角形面积公式,
∴AC×BC=AB×CD.
∴CD=.
A
D
B
C
3
4
典例精析
解:当高 AD 在△ABC 内部时,如图①.
在Rt△ABD 中,由勾股定理,
得 BD2=AB2-AD2=202-122=162,
∴ BD=16;
在Rt△ACD 中,由勾股定理,
得 CD2=AC2-AD2=152-122=81,
∴ CD=9.∴ BC=BD+CD=25,
∴△ABC 的周长为 25+20+15=60.
例2 在△ABC 中,AB=20,AC=15,AD 为 BC 边上的高,且AD=12,求△ABC 的周长。
图①
💡归纳 题中未给出图形,作高构造直角三角形时,易漏掉钝角三角形的情况。如在本例题中,易只考虑高 AD 在△ABC 内的情形,忽视高 AD 在△ABC 外的情形。
当高 AD 在△ABC 外部时,如图②.
同理可得 BD=16,CD=9。
∴BC=BD-CD=7,
∴△ABC 的周长为 7+20+15=42。
综上所述,△ABC 的周长为 42 或 60。
图②
课堂小结
1.在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=9,AC=12,则AB的长为 ( )
A.13 B.15
C.17 D.18
B
随堂演练
20
2.一个直角三角形,若三边的平方和为200,则斜边长为
A.8 B.9 C.10 D.11
√
解析 设直角三角形的三边长为 a,b,c,c为斜边,则由勾股定理得a2+b2=c2.
因为该直角三角形的三边长的平方和为200,
所以a2+b2+c2=200,
所以2c2=200,
所以c2=100,
所以c=10,即斜边长为10.
随堂演练
3.已知,在Rt△ABC中,AB=4,AC=3,则BC2= .
解析 应用勾股定理时,必须先判断是直角三角形,然后确定哪条是直角边,哪条是斜边.
如图①,BC2=AB2-AC2=7;
如图②,BC2=AB2+AC2=25.
综上所述,BC2=25或7.
25或7
随堂演练
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