(共22张PPT)
第1章 直角三角形
1.2 第1课时 勾股定理
这个会徽的设计基础是1700多年前,中国古代数学家赵爽的弦图,是为了证明勾股定理而绘制的。经过设计变化成为含义丰富的2002年国际数学家大会的会标。
新课导入
相传2500年前,毕达哥拉斯有一次在朋友家里做客时,通过朋友铺地的成的地面中反映了直角三角形三边的某种数量关系.
A
B
C
我们也来观察右图中的地面,看看有什么发现?
A
B
C
问题1 试问正方形A、B、C面积之间有什么样的数量关系?
讲授新课
A
B
C
一直角边2
另一直角边2
斜边2
+
=
问题2 图中正方形A、B、C所围成的等腰直角三角形三边之间有什么特殊关系?
问题3 如图1-9, 在方格纸上(设小方格边长为单位1)画一个顶点都在格点上的直角三角形, 使其两直角边分别为3, 4, 量出这个直角三角形斜边的长度.
图1-9
我量得c为5.
在方格纸上, 以图1-9 中的Rt△ABC 的三边为边长分别向外作正方形,得到三个大小不同的正方形,如图1-10,那么这三个正方形的面积S1, S2 , S3 之间有什么关系呢?
图1-10
由图1-10 可知, S1 = 32, S2 = 42 ,为了求 S3 , 我可以先算出红色区域内大正方形的面积, 再减去4 个小三角形的面积, 得 S3 = 52.
∵ 32 + 42 = 52,
∴ S1 + S2 = S3 .
在图1-10 中, S1 + S2 =S3 , 即BC2 +AC2 =AB2 ,
那么是否对所有的直角三角形,都有两直角边的平方和等于斜边的平方呢?
图1-10
如图1-11,任作一个Rt△ABC,∠C= 90°, 若BC= a,AC= b, AB= c, 那么a2 + b2 = c2是否成立呢?
图1-11
让我们来进行研究.
a
b
b
c
a
b
c
a
证法1
让我们跟着我国汉代数学家赵爽,用他所拼的图形证明命题吧.
a
b
c
∵S大正方形=c2,
S小正方形=(b-a)2,
∴S大正方形=4·S三角形+S小正方形,
赵爽弦图
b-a
证明:
“赵爽弦图”表现了我国古人对数学的钻研精神和聪明才智,它是我国古代数学的骄傲.因此,这个图案被选为2002年在北京召开的国际数学大会的会徽.
证法2
毕达哥拉斯证法,请先用手中四个全等的直角三角形按图示方法拼图,然后分析其面积关系进行证明.
a
a
a
a
b
b
b
b
c
c
c
c
∴a2+b2+2ab=c2+2ab,
∴a2 +b2 =c2.
证明:
∵S大正方形=(a+b)2=a2+b2+2ab,
S大正方形=4S直角三角形+ S小正方形
=4× ab+c2
=c2+2ab,
a
a
b
b
c
c
∴a2 + b2 = c2.
证法3 美国第二十任总统伽菲尔德的“总统证法”.
如图,图中的三个三角形都是直角三角形,
求证:a2 + b2 = c2.
直角三角形两直角边a,b 的平方和,等于斜边c的平方.
a2+ b2 = c2
知识归纳
直角三角形的性质定理(勾股定理)
a
b
c
勾
股
弦
强调:
勾股定理反映了直角三角形的三边关系.
其实我国早在三千多年前就已经知道直角三角形的上述性质,由于古人称直角三角形的直角边中较短的一边为勾,较长的一边为股,斜边为弦(如图),因此这一性质被称为勾股定理.
勾股定理揭示了直角三角形三边之间的关系.
在直角三角形中,若已知直角三角形任意两条边长, 我们可以根据勾股定理,求出第三边的长.
勾
股
弦
c2=a2 +b2
a
b
c
b2= c2 - a2
a2= c2 - b2
灵活运用公式
变式运用:
例题讲解
例1 如图1-15, 在等腰三角形ABC 中, 已知AB = AC = 13 cm, BC = 10 cm, AD⊥BC 于点D. 你能算出BC边上的高AD的长吗?
A
B
C
图1-15
D
故AD的长为12cm.
在Rt△ADB中,由勾股定理得
AD2+BD2 =AB2 ,
解:在△ABC中,
∵ AB = AC = 13 ,BC = 10 ,AD⊥BC,
∴ BD = = 5.
∴
15
16
随堂演练
4
勾股定理
内容
在Rt△ABC中, ∠C=90°,a,b为直角边,c为斜边,则有a2+b2=c2.
注意
在直角三角形中
看清哪个角是直角
已知两边没有指明是直角边还是斜边时一定要分类讨论
课堂小结(共15张PPT)
第1章 直角三角形
1.2 第2课时 勾股定理在实际生活中的应用
新课导入
观看下边的视频,思考为什么鱼缸要斜着搬?
解:连接AC,在Rt△ABC中根据勾股定理:
问题 一个门框的尺寸如图所示,一块长3m、宽2.2m的薄木板能否从门框内通过 为什么
1m
2m
A
B
C
D
在解决视频中的问题之前,先思考下边的这个问题:
讲授新课
因为AC大于木板的宽2.2m,所以木板能从门框内通过.
如图1-16,电工师傅把4m长的梯子AC靠在墙上,使梯脚C离墙角B的距离为1.5m,准备在墙上安装电灯.当他爬上梯子后,发现高度不够,于是将梯脚往墙角移近0.5m,即移动到C'处.那么,梯子顶端是否往上移动0.5m呢?
动脑筋
由图1-16抽象出示意图(右图).在Rt△ABC中,计算出AB;再在Rt△A'BC中,计算出A'B,则可得出梯子往上移动的距离为(A'B-AB)m.
A’
B
C
C’
梯子
墙面
地面
A
因此A'A = 3.87 - 3.71 = 0.16 (m).
即梯子顶端A点大约向上移动了0.16 m, 而不是向上移动0.5 m.
在Rt△ABC中, AC = 4 m, BC = 1.5 m,
由勾股定理得,
在Rt△A'BC'中, A' C'= 4 m, BC'= 1 m,
故
例1 (“引葭赴岸”问题)“今有方池一丈葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐.问水深,葭长各几何 ”意思是:有一个边长为10尺的正方形池塘,一棵芦苇生长在池的中央,其出水部分为1尺.如果将芦苇沿与水池边直的方向拉向岸边,它的顶端恰好碰到池边的水面.问水深与芦苇长各为多少
例题讲解
分析 根据题意,先画出水池截面示意图,如图,设AB为芦苇,BC为芦苇出水部分,即1尺,将芦苇拉向岸边,其顶部B点恰好碰到岸边B'.
解:如图1-18,设水池深为x尺,
则AC=x尺,AB=AB'=(x+1)尺.
因为正方形池塘边长为10尺,所以B'C=5尺.
在Rt△ACB'中,根据勾股定理,得
x2+52= (x+1)2
解得 x=12.
则芦苇长为13尺.
答:水池的深度为12尺,芦苇长为13尺.
例2 [教材P13T1变式题] 如图1-2-6,一艘渔船正以30海里/时的速度由西向东追赶鱼群,在A处看见小岛C在船的北偏东60°方向上,40分钟后,渔船行至B处,此时看见小岛C在渔船的北偏东30°方向上.
(1)求A处与小岛C之间的距离;
(2)若渔船航行方向不变,从B处继续航行多
长时间与小岛C的距离最近 最近距离是多少
图1-2-6
【归纳总结】
构造直角三角形解决实际问题的基本思路
(1)通过作垂线构造直角三角形,把所求线段转化为直角三角形的边计算,体现了转化的数学思想.
(2)符合构造直角三角形的图形的常见特征:
图形中含有30°,45°,60°,120°等特殊角.
2
不合格
随堂演练
18米
运用勾股定理解决实际问题的基本思路
课堂小结(共16张PPT)
第1章 直角三角形
1.2 第3课时 勾股定理的逆定理
知识回顾
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.求以线段a、b为直角边的直角三角形的斜边c的长:
① a=3,b=4;
② a=2.5,b=6;
③ a=4,b=7.5.
c=5
c=6.5
c=8.5
思考 : 以前我们已经学过了通过角的关系来确定直角三角形,
可不可以通过边来确定直角三角形呢?
同学们你们知道古埃及人用什么方法得到直角的吗
打13个等距的结,把一根绳子分成等长的12段,然后以3段,4段,5段的长度为边长,用木桩钉成一个三角形,其中最大的角便是直角.
你知道为什么吗?
情景导入
活动1:下列三组数据分别是一个三角形的三边
(1)3cm、4cm、5cm;
(2)9cm、12cm、15cm;
(3)5cm、12cm、13cm.
问题:
(1)这三组数都满足 吗
(2)分别以每组数中的前两边为直角边作直角三角形,试计算斜边.
讲授新课
猜想:
如果三角形的三边长是a、b、c,满足 ,
那么这个三角形是 .
(3)通过以上实验,你能得到什么启发
直角三角形
下面我们通过严谨的证明来说明该命题的正确
已知:如图,△ABC的三边长a,b,c,满足a2+b2=c2.
求证:△ABC是直角三角形.
A
C
a
B
b
c
证明:作Rt△A′B′C′,使∠C′=90°,A′C′=b,B′C′=a,
∴△ABC≌ △A′B′C′(SSS),
∴∠C= ∠C′=90° , 即△ABC是直角三角形.
则
在△ABC和△A′B′C′中,
A
C
a
B
b
c
如果三角形的边长a、b、c,满足 ,
那么这个三角形是直角三角形。
知识归纳
直角三角形的判定定理(勾股定理的逆定理)
a
b
c
勾股定理与其逆定理的区别:
勾股定理:
勾股定理的逆定理:
由直角三角形定三边关系
由三边关系定直角三角形
例1 判断由线段a,b,c组成的三角形是不是直角三角形.
(1) a=6 , b=8 ,c=10;
分析 根据勾股定理的逆定理,判断一个三角形是不是直角三角形,只要看两条较短边长的平方和是否等于最长边的平方.
(2) a=12 ,b=15 ,c=20.
例题讲解
解:(1)∵62+82=100,102=100,
∴62+82=102,
∴这个三角形是直角三角形.
(2)∵122+152=369,202=400,
122+152≠202,=
∴这个三角形不是直角三角形.
像6,8,10这样,满足a2 + b2 = c2的三个正整数,称为勾股数.
【归纳总结】用勾股定理的逆定理判定直角三角形的步骤
解:在△ABD中,AB=10,BD=6,AD=8,
∵62+82=102
即AD2+BD2=AB2
∴△ADB为直角三角形.
∴∠ADB=90°
∴∠ADC=180°-∠ADB=90°.
在Rt△ADC中,
DC2=AC2-AD2
∴DC=
例2 如图1-21,在△ABC中已知AB=10,BD=6,AD=8,AC=17.求DC的长.
B
90°
随堂演练
勾股定理
的逆定理
内容
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.
注意
最长边不一定是c, ∠C也不一定是直角.
勾股数一定是正整数
应用
与勾股定理结合解决不规则图形等问题
课堂小结
内容
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.