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北师大版 八年级上册
第一章 勾股定理
1 探索勾股定理
第2课时 验证勾股定理及其简单计算
导入新课
伽菲尔德是美国的第二十任总统,同时他也是一名卓越的数学家,1876年4月1日,他在《新英格兰教育日志》上发表了对勾股定理的证明,他的方法直观、简捷、易懂,人们为了纪念他就把这一证法称为“总统”证法.
b
c
a
b
c
a
A
B
C
D
探究新知
探究
图中是四个全等的直角三角形,两直角边分别为a和b,斜边为c.请你开动脑筋,用它们拼出一个正方形.
有不同的拼法吗?
如图,梯形由三个直角三角形组合而成,利用面积公式,列出代数关系式,得
化简,得
验证方法:美国总统证法
b
c
a
b
c
a
A
B
C
D
a
a
a
a
b
b
b
b
c
c
c
c
方法小结:我们利用拼图的方法,将形的问题与数的问题结合起来,再进行整式运算,从理论上验证了勾股定理.
大正方形的面积可以表示为________;
也可以表示为___________.
(a+b)2
c2 +4·ab/2
∵ (a+b)2 = c2 + 4·ab/2
a2+2ab+b2 = c2 +2ab
∴ a2+b2=c2
验证方法:毕达哥拉斯证法
c
b
a
c
a
b
c
a
b
大正方形的面积可以表示为______;
也可以表示为__________________.
∵ c2= 4· ab/2 +(b-a)2
=2ab+b2-2ab+a2
=a2+b2
∴ a2+b2=c2
c2
4·ab/2+(b- a)2
b
c
a
验证方法:赵爽弦图
探究新知
探究
上一节课,我们通过测量和数格子的方法发现了直角三角形三边的关系,但是这种方法是否具有普遍性呢?
A
B
C
A
B
C
做一做
在纸上画一个直角三角形,分别以这个直角三角形的三边为边长向外作正方形。
b
a
c
图1-4
为了方便计算图中大正方形的面积,
对其进行适当割补:
S正方形ABCD= c2+2ab=(a+b)2
c2=a2+b2
图1-5
b
a
c
A
B
C
D
S正方形ABCD= c2-2ab=(b-a)2
c2=a2+b2
图1-6
b
a
c
A
B
C
D
【归纳】勾股定理的证明方法有300多种,必须是直角三角形的三边才能满足a2+b2=c2.
数学小知识
青朱出入图
a
c
b
青方
青
出
青出
青入
朱入
朱方
朱出
青入
a
b
c
A
B
C
D
E
F
O
达·芬奇对勾股定理的证明
Ⅰ
Ⅱ
A
a
B
C
b
D
E
F
O
Ⅰ
Ⅱ
A′
B′
C′
D′
E′
F′
剪开
右边部分上下翻转
应用举例
例1 我方侦察员小王在距离东西向公路400m处侦察,发现一辆敌方汽车在公路上疾驶。他赶紧拿出红外线测距仪,测得汽车与他相距400m,10s后汽车与他相距500m,你能帮助小王计算敌方汽车的速度吗?
C
B
公路
400m
500m
A
在直角三角形中已知什么边?要求什么边?
在直角三角形中已知斜边和一条直角边,要求另一条直角边.
分析:根据题意画出简单的示意图如图所示:
C
B
公路
400m
500m
A
解:由勾股定理,可以得到AB2=BC2+AC2,
也就是5002=BC2+4002,所以BC=300.
敌方汽车10s行驶了300m,那么它1h行驶的距离为300×6×60=10800(m),即它行驶的速度为108km/h.
例2 如图是某沿江地区交通平面图,为了加快经济发展,该地区拟修建一条连接M,O,Q三城市的沿江高速公路,已知沿江高速公路的建设成本是5000万元/km,该沿江高速公路的造价预计是多少?
M
O
N
P
Q
30km
40km
50km
120km
利用勾股定理求出斜边OM,OQ的长,再计算造价预计.
解:在Rt△MON中,由勾股定理,得OM2=MN2+NO2,即OM2=302+402=2500,
∴OM=50km.
在Rt△OPQ中,由勾股定理,得OQ2=OP2+PQ2,即OQ2=502+1202=16900,
∴OQ=130km,
5000×(50+130)=900000(万元).
M
O
N
P
Q
30km
40km
50km
120km
答:该沿江高速公路的造价预计是900000万元.
课堂小结
探索勾股定理
勾股定理的验证
勾股定理的简单运用
随堂练习
1.放学以后,小红和小颖分别沿着东北方向和西北方向回家,若小红和小颖行走的速度都是40m/min,小红用15min到家,小颖用20min到家,小红和小颖家的距离为 ( )
A.600m B.800m
C.1000m D.不能确定
C
2.如图,在四边形ABCD中,∠BAD=90°,∠CBD=90°,AD=4,AB=3,BC=12,则以DC为边的正方形DCEF的面积是____.
169
3.如图,一架云梯长10m,斜靠在一面墙上,梯子顶端离地面6m,要使梯子顶端离地面8m,则梯子的底部在水平方向要向左滑动____m.
2
4.如图,受某次台风的影响,一棵高18m的大树断裂,树的顶部落在离树根底部12m处,这棵树断裂后有多高?
解:设这棵树断裂后高xm.
根据题意,得x2+122=(18-x)2,
解得x=5.
答:这棵树断裂后高5m.