内容正文:
第12章 三角形
12.12 勾股定理的逆定理
(第1课时)三角形形状的判断
八年级上册 数学(北京版)
学习目标
本课学习目标
理解
区分勾股定理与其逆定理的条件和结论。
证明
用构造直角三角形和SSS证明逆定理。
判断
选最长边,比较平方和,判断直角三角形。
复习引入
原定理与逆命题
原定理
在直角三角形中,两直角边平方和等于斜边平方。
交换
若三角形三边满足平方关系,能否推出有直角?
随堂探究
探究 写出逆命题
写出勾股定理的逆命题,并判断它的真假。
答:逆命题为:若三边满足,则三角形是直角三角形。它是真命题。
解
交换原定理的条件与结论。
下面用作图和证明检验。
方法:交换原命题的条件与结论。
注意:逆命题的真假需要另行证明。
随堂探究
探究 作图检验一组边
三条线段长分别为8cm、15cm、17cm。作出以它们为三边的三角形,量一量c边所对的角。
答:c边所对的角为90°。
解
先作17cm的边,再用8cm、15cm为半径交弧。
连结交点与端点,量角并核验。
方法:以最长边为底,用另两边长交弧。
注意:量角用于猜想,精确等式用于证明。
随堂探究
探究 检验另两组三边
分别以3cm、4cm、5cm;5cm、12cm、13cm为边长作三角形,判断形状。
答:都为直角三角形。
解
。
。
方法:先选最长边,比较三边平方。
注意:比较最长边的平方,不要比较边长之和。
知识讲授
勾股定理的逆定理
如果三角形的三边长满足,那么这个三角形是直角三角形。
满足关系时,边最长。
直角是边所对的角。
知识讲授
两条定理的使用方向
勾股定理
已知直角,研究三边数量关系。
逆定理
已知三边数量关系,判断直角。
随堂探究
探究 逆定理证明:构造
已知中且。求证。先构造一个比较三角形。
答:作,使。
解
新三角形的两直角边与原三角形的两边对应相等。
由勾股定理,。
方法:构造两直角边为a、b的直角三角形。
注意:只能对新构造的直角三角形用勾股定理。
随堂探究
探究 逆定理证明:全等
仍已知且。已作,怎样推出?
答:,所以。
解
,边长均正,故。
三边分别相等,用SSS判定全等。
对应角。
方法:求出第三边,再用SSS判定全等。
注意:边长为正,平方相等可推出边长相等。
知识讲授
为什么先找最长边
直角的对边
直角三角形的斜边一定最长。
判断方法
比较“两条较短边的平方和”与“最长边的平方”。
随堂探究
探究 边的顺序可调整
三角形三边为13、5、12,应比较哪两个量?
答:与,二者相等。
解
最长边为13,不一定写在题目最后。
所以13所对的角为直角。
方法:先选最长边,比较三边平方。
注意:比较最长边的平方,不要比较边长之和。
例题讲解
例 判断直角三角形
判断下列以为边的三角形是否为直角三角形。
(1) 。
(2) 。
解第(1)题
是直角三角形。
最长边为。
,用逆定理。
方法:先选最长边,比较三边平方。
注意:比较最长边的平方,不要比较边长之和。
例题讲解
例 判断直角三角形
判断下列以为边的三角形是否为直角三角形。
(1) 。
(2) 。
解第(2)题
不是直角三角形。
最长边为7。
。
若它是直角三角形,则应满足勾股定理,产生矛盾。
方法:先选最长边,比较三边平方。
注意:比较最长边的平方,不要比较边长之和。
随堂探究
探究 例题变式:数据有根号
判断边长为、、的三角形是否为直角三角形。
答:是。
解
最长边为。
。
方法:先求三边平方,再比较平方和。
注意:含根号的边也须先确认哪条最长。
随堂探究
探究 例题变式:平方关系不成立
三角形三边为4、5、6,是否为直角三角形?
答:不是。
解
最长边6。
。
方法:先选最长边,比较三边平方。
注意:比较最长边的平方,不要比较边长之和。
课堂练习
练习 三个正方形围出的三角形
如图,边长分别为3、4、5的三个正方形如图摆放,则所围成的三角形是直角三角形,为什么?
答:三角形三边长为3、4、5,满足勾股定理的逆定理。
解
正方形的各边相等,故三角形三边就是3、4、5。
。
方法:利用正方形各边相等读出三角形边长。
注意:判定依据是三边平方关系,不是图形外观。
知识讲授
正方形面积的解释
三边正方形
三边上的正方形面积分别等于三边长的平方。
面积关系
较小两个正方形面积和等于最大正方形面积,可判断三角形为直角。
随堂探究
辨析 判断过程辨析
(1)三角形的两边平方和等于第三边平方时,它是直角三角形。
√
理由:前提已经是三角形,符合逆定理。
(2)较短两边平方和不等于最长边平方,就不是直角三角形。
√
理由:否则与勾股定理矛盾。
(3)三边长为2、3、5的三角形不是直角三角形。
×
理由:2+3=5,不能组成三角形。
方法:逐句判断,再用定义或反例说明。
注意:判断结论同时检查取值条件。
随堂探究
探究 比例不改变平方关系
三边为6、8、10的三角形为什么与3、4、5一样是直角三角形?
答:三边同乘2,平方关系两边同乘4,仍成立。
解
。
。
方法:将三边表示为同一正数乘以三个比值。
注意:同乘k后,三边平方都乘以。
归纳总结
阶段整理:完整判断
先检查
若只给三条线段,先确认能组成三角形。
再比较
选最长边,比较两个较短边的平方和。
写依据
相等用逆定理,不相等由勾股定理排除。
随堂探究
探究 直角所在位置
在中,,哪个角为直角?
答:。
解
。
最长边AB所对的角为C。
方法:先判断直角三角形,再定位最长边对角。
注意:不能把最长边的邻角当作直角。
随堂探究
探究 从面积还原判断
三角形三边上正方形面积分别为9、16、25,能确定三角形形状吗?
答:能确定为直角三角形。
解
两较小面积和等于最大面积。
即三边平方满足勾股关系。
方法:把正方形面积直接看作相应边长的平方。
注意:已给的是面积,不要再平方一次。
随堂探究
探究 不能把边长相加
边长3、4、7的三条线段满足3+4=7,是直角三角形吗?
答:不是,它们不能组成三角形。
解
三角形两边之和须大于第三边。
逆定理比较的是平方,不是边长和。
方法:先检查两条较短线段和是否大于最长线段。
注意:等于时三点共线,不能围成三角形。
课堂总结
三角形形状的判断
逆命题
交换原定理的条件与结论。
逆定理
平方和等式推出直角三角形。
证明
构造直角三角形并用SSS。
应用
判断角与检验实际垂直。
特别提醒:比较最长边的平方,不要比较边长之和。
针对训练
训练1 选择:直角三角形
哪组三边组成直角三角形?A.4、6、8 B.7、24、25 C.5、6、7
答:B
解
。
方法:先选最长边,比较三边平方。
注意:比较最长边的平方,不要比较边长之和。
针对训练
训练2 基础判断
三边8、15、17是否组成直角三角形?
答:是。
解
。
方法:先选最长边,比较三边平方。
注意:比较最长边的平方,不要比较边长之和。
针对训练
训练3 否定判断
三边6、7、9是否为直角三角形?
答:不是。
解
。
方法:先选最长边,比较三边平方。
注意:比较最长边的平方,不要比较边长之和。
针对训练
训练4 根式判断
三边1、、2是否为直角三角形?
答:是。
解
。
方法:先求三边平方,再比较平方和。
注意:含根号的边也须先确认哪条最长。
针对训练
训练5 无序数据
三边25、15、20是否为直角三角形?
答:是。
解
取25为最长边,。
方法:先选最长边,比较三边平方。
注意:比较最长边的平方,不要比较边长之和。
针对训练
训练6 小数数据
三边0.5、1.2、1.3是否为直角三角形?
答:是。
解
。
方法:先选最长边,比较三边平方。
注意:比较最长边的平方,不要比较边长之和。
针对训练
训练7 角的定位
在中,,求最大的角。
答:。
解
。
最长边BC所对的是A。
方法:先判断直角三角形,再定位最长边对角。
注意:不能把最长边的邻角当作直角。
针对训练
训练8 比例判断
三边之比为9∶12∶15,是否为直角三角形?
答:是。
解
设三边9k、12k、15k,。
。
方法:将三边表示为同一正数乘以三个比值。
注意:同乘k后,三边平方都乘以。
针对训练
训练9 不能成三角形
长度为1、2、3的线段能否围成直角三角形?
答:不能,连三角形也围不成。
解
1+2=3,不满足严格三角不等式。
方法:先检查两条较短线段和是否大于最长线段。
注意:等于时三点共线,不能围成三角形。
针对训练
训练10 正方形面积
三角形三边上正方形面积为20、25、45,判断形状。
答:直角三角形。
解
20+25=45,对应三边平方关系。
方法:把正方形面积直接看作相应边长的平方。
注意:已给的是面积,不要再平方一次。
针对训练
训练11 根式三边
三边为、、,是否为直角三角形?
答:是。
解
三边平方8、12、20,8+12=20。
方法:先求三边平方,再比较平方和。
注意:含根号的边也须先确认哪条最长。
针对训练
训练12 反例
给出一个有两边为3、4但不是直角三角形的例子。
答:例如三边3、4、6。
解
满足三角不等式,且9+16≠36。
方法:先保证能成三角形,再排除平方关系。
注意:一个符合条件的反例即可说明不一定。
针对训练
训练13 条件补充
三角形两较短边长2、7,最长边为。若要为直角三角形,应为多少?
答:。
解
应满足。
方法:令最长边平方等于两较短边平方和。
注意:边长取正值,并检查它确为最长边。
针对训练
训练14 公式关系
三边为的三角形中,若,能否判断是直角三角形?
答:能。
解
展开消去,得。
方法:展开完全平方,把关系化为勾股等式。
注意:展开时不要漏掉。
针对训练
训练15 应用:地面放样
在地面上从同一点O引出两条射线,分别量取OA=9米、OB=12米,测得AB=15米。两条射线是否垂直?
答:垂直。
解
三边满足。
9米与12米所夹的角为直角。
方法:把同一起点和两个测量端点连成三角形。
注意:要判断的是9米与12米两边所夹的角。
针对训练
训练16 应用:支架检查
三角支架三边精确长为20、21、29厘米,能否认定其中一个角是直角?说明理由。
答:能,29厘米边所对的角为直角。
解
。
根据勾股定理的逆定理判断。
方法:用精确边长验证两短边平方和。
注意:指出29厘米边所对的角为直角。
方法总结
本课解题方法
最长边比较法
(1)先选最长边,比较三边平方。
(2)等式成立时指出最长边对角为直角。
条件审查法
(1)三条线段先检查能否成三角形。
(2)区分测量猜想与精确证明。
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