内容正文:
第2章 特殊三角形
2.7 探索勾股定理(第1课时)
勾股定理及计算应用
数学新教材浙教版 八年级上册
情境引入
会标中的数学关系
背景
2002年在北京召开的第24届国际数学家大会会标,设计思路来自赵爽弦图。
研究问题
把四个全等直角三角形拼成大正方形,能否用面积发现三边之间的关系?
合作探究
用字母表示直角三角形
边的角色
两直角边分别为,斜边为。不论图形怎样旋转,都先识别直角所对的斜边。
拼图任务
用四个全等直角三角形组成外边长为、内边长为的图形,假定。
新知讲授
先证明中间确是正方形
边相等
当时,中心四边都为两个直角边长度之差。
角为直角
相邻两个锐角互余,中间四个角都是;四边相等,所以是正方形。
等腰情形
若,四个三角形恰好拼满,中间空隙面积为0。
新知讲授
面积给出等式
整体面积
大正方形面积。
分块面积
四个三角形面积和为,中心正方形面积。
随堂思考
思考
由,推导之间的关系。
答:。
展开得。
消去与,得到所需等式。
新知讲授
勾股定理
定义或定理
直角三角形两条直角边长的平方和等于斜边长的平方。
符号表达
若是两条直角边长、是斜边长,则。
A
B
C
a
b
c
新知讲授
在3、4、5中识别勾、股、弦
名称与边对应
图中较短直角边3为勾,较长直角边4为股,斜边5为弦。
核对平方和
。弦必须对着直角,不能按图形的摆放方向认斜边。
A
B
C
3
4
5
随堂计算
比较
两图均为直角三角形。分别求未知边的长度,并说明为何用加法或减法。
(1) 两条直角边长为6和8,求斜边。
(2) 斜边长13,一条直角边长5,求另一条直角边。
6
8
c
b
5
13
(1) 答:。
。
边长取正数,。
(2) 答:。
。
;减数必须是直角边的平方。
例题讲解
例1
在中,,。①,求;②,求。
(1) ①
(2) ②
(1) 答:。
;边长为正,故。
(2) 答:。
;取正根得8。
易错辨析
为什么不写正负两个根
方程的解
有或两个代数解。
几何量的限制
边长严格大于0,所以只取。由平方关系求长度时,必须检查正值。
例题讲解
例2
长方形零件尺寸如图,水平位置距左边40毫米,水平位置距左边160毫米;距底边分别90毫米、40毫米。求。
答:毫米。
过作铅垂线,过作水平线,交于。
则毫米,毫米。
,取正根毫米。
例题讲解
读工程图先作差
横向距离
两点的水平距离是各自位置数值之差,不能把160直接当作两孔水平距离。
竖向距离
两点高度差为毫米,斜距是所构直角三角形的斜边。
新知讲授
边长比例怎样进入勾股式
设比例系数
若,可设,其中。
平方比例
,所以斜边为。
A
B
C
随堂思考
思考
表示的点应落在哪两个整数之间?表示的点呢?
-1
0
1
2
3
4
答:分别在2与3之间、3与4之间。
因为、。
数轴作图后可用平方大小检查位置。
新知讲授
用高线把等腰三角形分成直角三角形
第一步
作顶角到底边的高或中线,利用三线合一把底边分为两半。
第二步
在半个直角三角形中用勾股定理,再回到整体求面积或周长。
具体检验
如图腰长5、底边6,底边分成3和3;高为,面积为。
A
B
C
D
随堂思考
辨析
先判断边的角色,再作计算或说明单位。
(1) 直角三角形两边长为3、5,第三边可能多少?
(2) 直角边为3厘米和4厘米,求斜边。能把写作25厘米吗?
(1) 答:4或。
若5是斜边,第三边。
若3、5都是直角边,第三边。
(2) 答:斜边5厘米;平方和单位是平方厘米。
长度平方对应面积单位;开方后才回到长度单位。
拓展探究
拼图证明的另一个视角
换大正方形
将四个全等三角形放进边长的大正方形,中心留边长的正方形。
面积等式
,化简同样得到。
易错辨析
使用勾股定理前的检查
直角
先明确哪一个角为直角,必要时作垂线构造。
边的对应
两直角边平方相加;斜边平方减去直角边平方。数据统一单位,边长只取正值。
课内练习
练习
在中,,。①,求;②,求;③,求。
(1) 答:。
,取正根。
(2) 答:。
,取正根。
(3) 答:。
设,则,。
练习归纳
把第三问的结果代回检验
平方关系
由,检验。
比例条件
,与已知比例一致;为斜边。
长度限制
三条边均为正数,且。计算后回到题设逐项核对。
A
B
C
课内练习
练习
利用圆规和数轴上方的正方形网格,在数轴上作出表示的点。
-1
0
1
2
3
4
答:构造直角边为1与2、2与3的直角三角形,再把斜边长度转移到数轴。
由勾股定理,斜边长度分别为、。
以原点为圆心、相应斜边长为半径画弧,取正半轴交点。
课堂总结
勾股定理
前提
确定直角与斜边
关系
两直角边平方和等于斜边平方
计算
求和或作差,再开正平方根
应用
构造直角、作差、列方程和面积
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