内容正文:
第2课时 探索勾股定理(2)
1.意大利著名画家达·芬奇用一张纸片剪拼出不一样的空洞,而两个空洞的面积是相等的(如图所示),从而验证了勾股定理。已知最左边图中空白部分是由两个直角三角形和两个正方形组成,且面积为S1,最右边图中空白部分的面积为S2,则下列等式不正确的是(A)
A.S1=a2+b2+2ab
B.S2=c2+ab
C.S1=S2
D.a2+b2=c2
2.如图,四边形ACDE是直角梯形,点B在CD上。在Rt△ABC和Rt△BDE中,∠C=∠D=90°,AC=BD=a,BC=ED=b,AB=BE=c。试利用该图形验证勾股定理。
证明:∵AC=BD=a,BC=ED=b,AB=BE=c,
∴△ACB≌△BDE(SSS),∴∠BAC=∠EBD。
∵∠ABC+∠BAC=90°,∴∠ABC+∠EBD=90°,
∴∠ABE=90°。
∵Rt△ACB,Rt△BDE,Rt△ABE的面积分别为ab,ab和c2,梯形ACDE的面积为(a+b)(a+b),
∴(a+b)(a+b)=ab+ab+c2,
∴(a+b)2=2ab+c2,
化简,得a2+b2=c2。
3.图1所示的是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图,它是由四个全等的直角三角形围成的。若AC=12,BC=7,将四个直角三角形中边长为12的直角边分别向外延长一倍,得到如图2所示的风车,则这个风车的外围周长是(D)
A.144 B.100 C.196 D.148
4.图1中有一首古算诗,根据诗中的描述可以计算出红莲所在位置的湖水深度,其示意图如图2所示,其中AB=AB′,AB⊥B′C于点C,BC=0.5尺,B′C=2尺。设AC的长度为x尺,则可列方程为x2+22=(x+0.5)2。
5.如图,在水塔O的东北方向15 m 处有一抽水站A,在水塔O的东南方向8 m处有一建筑工地B。若要在AB之间修建一条直水管,则水管的长为17m。
6.如图,小明打算测量学校旗杆AB的高度,他发现旗杆顶部的绳子AC垂到地面后还多出1 m。当他把绳子斜拉直,使绳子的底端刚好接触地面时,测得绳子底端到旗杆底部的距离BC为5 m,由此可计算出学校旗杆AB的高度是12m。
7.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,分别以三边长为直径作半圆,图中阴影部分在数学史上称为“希波克拉底月牙”。当AC=4,BC=6时,阴影部分的面积为12。
8.如图,两个滑块A,B由一个连杆连接,滑块A,B分别可以在垂直和水平的滑道上滑动。开始时,滑块A距O点20 cm,滑块B距O点15 cm。当滑块A向下滑到O点时,滑块B滑动了多少厘米?
解:由题意,得AB2=AO2+OB2=202+152=252,
所以AB=25 cm。当滑块A向下滑到O点时,滑块B距O点的距离是25 cm,
所以滑块B滑动了25-15=10(cm)。
9.制作4张全等的直角三角形纸片(如图1),把这4张纸片拼成以弦长c为边长的正方形,这样就构成了“弦图”(如图2)。古代数学家赵爽利用“弦图”验证了勾股定理。
【探索研究】
(1)小明将“弦图”中的2个三角形进行了旋转,得到图3。请利用图3验证勾股定理。
【数学思考】
(2)小芳认为用其他的方法改变“弦图”中某些三角形的位置也可以验证勾股定理。请你想一种方法支持她的观点(先在备用图中补全图形,再予以说明)。
解:(1)如答图1所示。因为图形的面积可表示为a2+b2+2×ab=a2+b2+ab,
也可表示为c2+2×ab=c2+ab,
所以a2+b2+ab=c2+ab,所以a2+b2=c2,
即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方。
(2)如答图2所示。因为大正方形的面积可表示为(a+b)2,
也可表示为c2+4×ab=c2+2ab,所以(a+b)2=c2+2ab,
所以a2+b2+2ab=c2+2ab,所以a2+b2=c2,
即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方。
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