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17.1 勾股定理
第1课时
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目录
课前导入
新课精讲
学以致用
课堂小结
课前导入
情景导入
相传2500年前,一次毕达哥拉斯去朋友家作客,
发现朋友家用砖铺成的地
面反映直角三角形三边的
某种数量关系,同学们,
我们也来观察下面的图案,
看看你能发现什么?
情景导入
A、B、C 的面积有什么关系?
直角三角形三边有什么关系?
A
B
C
让我们一起探索这个古老的定理吧!
新课精讲
探索新知
1
知识点
勾股定理
我国古代把直角三角形中较短的直角边称为勾,较长的直角边称为股,斜边称为弦. 图1称为“弦图”,最早是由三国时期的数学家赵爽在为《周髀算经》作法时给出的.
弦
股
勾
图1
探索新知
A
B
C
A
B
C
(图中每个小方格代表一个单位面积)
图2-1
图2-2
(1)观察图2-1
正方形A中含有 个
小方格,即A的面积
是 个单位面积.
正方形B的面积是
个单位面积.
正方形C的面积是
个单位面积.
9
9
9
18
探索新知
A
B
C
A
B
C
(图中每个小方格代表一个单位面积)
图2-1
图2-2
分“割”成若干个直角边为整数的三角形
=18(单位面积)
S正方形c
探索新知
A
B
C
A
B
C
(图中每个小方格代表一个单位面积)
图2-1
图2-2
(2)在图2-2中,正方形A,B,
C 中各含有多少个小方格?
它们的面积各是多少?
(3)你能发现图2-1中三个正方
形A,B,C 的面积之间有
什么关系吗?
SA+SB=SC
即:两条直角边上的正方形面积之和等于 斜边上的正方形的面积.
探索新知
A
B
C
a
c
b
Sa+Sb=Sc
观察所得到的各组数据,你有什么发现?
猜想:两直角边a、b与斜边c 之间的关系?
a2+b2=c2
探索新知
┏
a2+b2=c2
a
c
b
直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.
勾
股
弦
勾股定理
(毕达哥拉斯定理)
探索新知
定义:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.如果用a,b 和c 分别表示直角三角形的两直角边和斜边,那么a 2+b 2=c 2.
数学表达式:
在Rt△ABC 中,∠C=90°,AB=c,AC=b,
BC=a,则a 2+b 2=c 2.
探索新知
分清斜边和直角边.因为在Rt△ABC 中,a,b,
c 是三边,所以可以用勾股定理解决问题.
例1 在Rt△ABC 中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C 的
对边分别是a,b,c.
(1)已知a=b=6,求c;
(2)已知c=3,b=2,求a;
(3)已知a∶b=2∶1,c=5,求b.
导引:
探索新知
(1)∵∠C=90°,a=b=6,
∴由勾股定理,得
(2)∵∠C=90°,c=3,b=2,
∴由勾股定理,得
(3)∵∠C=90°,a∶b=2∶1,∴a=2b.
又c=5,由勾股定理,得(2b)2+b2=52,
解得b=
解:
探索新知
总 结
利用勾股定理求直角三角形的边长的方法:一般都要经过“一分二代三化简”这“三步曲”,即一分:分清哪条边是斜边,哪些是直角边;二代:将已知边长及两边之间的关系式代入a 2+b 2=c 2(假设c是斜边);三化简.
典题精讲
1 设直角三角形的两条直角边长分别为a和b,斜边长为c.
(1)已知a=6,c=10,求b;
(2)已知a=5,b=12,求c;
(3)已知c=25,b=15,求a.
(1)
(2)
(3)
解:
典题精讲
下列说法中正确的是( )
A.已知a,b,c 是三角形的三边长,则a 2+b 2=c 2
B.在直角三角形中,两边的平方和等于第三边的平方
C.在Rt△ABC 中,∠C=90°,所以a 2+b 2=c 2
D.在Rt△ABC 中,∠B=90°,所以a 2+b 2=c 2
C
2
3 若一个直角三角形的两直角边的长分别为a,b,斜边长为c,则下列关于a,b,c 的关系式中不正确的是( )
A.b 2=c 2-a 2 B.a 2=c 2-b 2
C.b 2=a 2-c 2 D.c 2=a 2+b 2
C
典题精讲
如图,在△ABC 中,AB=AC,AD 是∠BAC 的平分线.已知AB=5,AD=3,则BC 的长为( )
A.5
B.6
C.8
D.10
C
4
典题精讲
如图,将两个大小、形状完全相同的△ABC 和△A′B′C ′拼在一起,其中点A′与点A重合,点C ′落在边AB上,连接B′C. 若∠ACB=∠AC′B ′=90°,AC=BC=3,则B′C 的长为( )
A.3
B.6
C.3
D.
A
5
探索新知
2
知识点
勾股定理与面积的关系
在一张纸上画4个与图所示的全等的直角三边形,并把它们剪下来.如图所示,用这四个直角三角形进行拼摆,将得到一个以a+b为边长的大正方形和以直角形斜边c为边长的小正方形.
探索新知
归 纳
观察图形,容易得到大正方形的边长为 a+b,所以大正方形的面积是(a+b)2.又因为大正方形是由4个全等的直角三角形和中间的正方形拼成的,所以大正方形的面积又可表示成 ab×4+c 2. 因此有(a+b)2= ab×4+c 2.整理得a 2+b 2=c 2,即a、b、c 为边的直角三角形满足两直角边的平方和等于斜边的平方.
探索新知
例2 观察如图所示的图形,回答问题:
(1)如图①,△DEF为直角三角形,正方形 P 的面积为9,正方形Q 的面积为15,则正方形M 的面积
为________;
(2)如图②,分别以直角
三角形ABC 的三边长为直径向三角形外作三个半圆,
则这三个半圆形的面积之间的关系式是________;(用图中字母表示)
(3)如图③,如果直角三角形两直角边的长分别为3和4,分别以直角三角形的三边长为直径作半圆,请你利用(2)中得出的结论求阴影部分的面积.
探索新知
(1)根据正方形的面积公式,结合勾股定理可得
DF 2=DE 2+EF 2,即正方形M 的面积=9+15=24;
(2)
另外由勾股定理可知AC 2+BC 2=AB 2,所以S1+S2=S3;
(3)阴影部分的面积=两个小半圆形的面积和+直角三角
形的面积-大半圆形的面积,由(2)可知两个小半圆形
的面积和=大半圆形的面积,所以阴影部分的面积=
直角三角形的面积.
导引:
探索新知
(1)24
(2)S1+S2=S3
(3)设两个小半圆形的面积分别为S1,S2,大半圆
形的面积为S3,三角形的面积为S△,
则S阴影=S1+S2+S△-S3
=S△= ×3×4=6.
解:
探索新知
总 结
与直角三角形三边相连的正方形、半圆及正多边形、圆都具有相同的结论:两直角边上图形面积的和等于斜边上的图形面积.本例考查了勾股定理及正方形的面积公式,半圆形面积的求法,解答此类题目的关键是仔细观察所给图形,面积与边长、直径有平方关系,就很容易联想到勾股定理.
典题精讲
1 如图,图中所有的三角形都是直角三角形,四边形都是正方形.已知正方形A,B,C,D的边长分别是12,16,9,12,求最大正方形E的面积.
SE=(122+162)+(92+122)
=400+225
=625.
解:
典题精讲
2 如图,以直角三角形的三边a,b,c 为边或直径,分别向外作等边三角形,半圆,等腰直角三角形和正方形,上述四种情况的面积关系满足S1+S2=S3的图形个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
D
典题精讲
3 如图,直线l上有三个正方形a,b,c,若a,c 的面积分别为3和4,则b 的面积为( )
A.3
B.4
C.5
D.7
D
典题精讲
如图,已知△ABC 为直角三角形,分别以直角边AC,BC 为直径作半圆AmC 和BnC,以AB 为直径作半圆ACB,记两个月牙形阴影部分的面积之和为S1,△ABC 的面积为S2,则S1与S2的大小关系为( )
A.S1>S2
B.S1<S2
C.S1=S2
D.不能确定
4
C
易错提醒
在△ABC 中,边AB=15,AC=13,高AD=12,则△ABC的周长是( )
A.42 B.32
C.42或32 D.不能确定
C
本题应分△ABC 为锐角三角形和△ABC 为钝角三角形两种情况讨论.解本题时常常容易忽略其中一种情况而出错.
易错点:考虑问题不全面而漏解.
学以致用
小试牛刀
如图,在△ABC 中,AB=AC=5,BC=8,D 是线段BC上的动点(不含端点B,C ),若线段AD 长为正整数,则点D 的个数共有( )
A.5个
B.4个
C.3个
D.2个
C
1
小试牛刀
在△ABC中,AB=10,AC=2 ,BC 边上的高AD=6,则另一边BC 等于( )
A.10 B.8
C.6或10 D.8或10
C
2
如图,在Rt△ABC 中,∠A=90°,BD 平分∠ABC,交AC 于点D,且AB=4,BD=5,则点D 到BC 的距离是( )
A.3
B.4
C.5
D.6
A
3
典题精讲
四个全等的直角三角形按如图所示方式围成正方形ABCD,过各较长直角边的中点作垂线,围成面积为S 的小正方形EFGH,已知AM 为Rt△ABM 较长直角边,AM=2 EF,则正方形ABCD 的面积为( )
A.12S
B.10S
C.9S
D.8S
4
C
小试牛刀
5 如图,在△ABC 中,CD⊥AB 于D,AC=4,BC=3,BD= ,求:
(1)CD 的长;
(2)AB 的长.
(1)在Rt△BCD 中,CD 2=BC 2-BD 2=32- ,
所以CD= .
(2)在Rt△ACD 中,AD 2=AC 2-CD 2=42- ,
所以AD= .所以AB=AD+BD= + =5.
解:
小试牛刀
6 如图,每个小正方形的边长为1.求:
(1)线段AD 的长度;
(2)四边形ABCD 的面积.
(1)因为AD 2=32+42=25,
所以AD=5.
(2)S四边形ABCD=7×5- ×1×7- ×2×4- ×1×2- ×(1+5)×3=17.5.
解:
小试牛刀
7 在长方形纸片ABCD中,AD=4 cm,AB=10 cm,按如图所示的方式折叠,使点B 与D 重合,折痕为EF,求DE 的长.
设DE=x cm,则BE=DE=x cm.
AE=AB-BE=(10-x ) cm.
在Rt△ADE 中,由勾股定理,
得DE 2=AE 2+AD 2,
即x 2=(10-x )2+42,
解得x= .即DE 的长为 cm.
解:
小试牛刀
8 如图,在△ABC中,D为AC边的中点,且DB⊥BC,BC=4,CD=5.
(1)求DB 的长;
(2)求△ABC 中BC 边上的高.
小试牛刀
(1)∵DB⊥BC,BC=4,CD=5,
∴BD= =3.
(2)如图,延长BD 至E,使DE=BD,连接AE.
∵D是AC 的中点,∴AD=DC.在△BDC和△EDA中,
∴△BDC ≌△ EDA(SAS),
∴∠DAE=∠DCB,∴AE∥BC.
∵BD⊥BC,∴BE⊥AE.
∴BE 与△ABC 中BC 边上的高相等,
又∵BE=2BD=6,∴△ABC 中BC 边上的高为6.
解:
课堂小结
课堂小结
1. 勾股定理的适用条件:直角三角形;它反映了直角
三角形三边关系.
2.由勾股定理的基本关系式:a 2+b 2=c 2可得到一些
变形关系式:c 2=a 2+b 2=(a+b)2-2ab=(a-b)2
+2ab;a 2=c 2-b 2=(c+b)(c-b)等.
同学们,
下节课见!
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