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第 18章 勾股定理
18.2 勾股定理的逆定理
学 习 目 标
1
2
观察三边满足的三角形,猜想勾股定理逆定理的成立.
能运用勾股定理及的逆定理判断三角形是不是直角三角形.(重点)
能运用勾股定理的逆定理解决简单的实际问题.(难点)
3
新课导入
复习引入
B
C
A
问题1:在一个直角三角形中,三条边满足什么样的关系呢
如果直角三角形的两条直角边长分别为a,b,斜边为c,那么a2+b2=c2.
b
c
a
问题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,如果一个三角形中有两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是否为直角三角形呢?
知识讲解
一、勾股定理的逆定理
据说古埃及人用图1的方法画直角:把一根长绳打上13个等距离的结,然后以3个结间距、4个结间距、5个结间距的长度为边长,用木桩钉成一个三角形,其中一个角便是直角.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(13)
(12)
(11)
(10)
(9)
思考:如果一个三角形三边长分别为3,4,5,那么这个三角形为直角三角形.你认为这个结论正确吗
下面有三组数分别是一个三角形的三边长a, b, c:
①5,12,13; ②7,24,25; ③8,15,17.
问题 分别以每组数为三边长作出三角形,用量角器量一量,它们都是直角三角形吗?
都是直角三角形
下面有三组数分别是一个三角形的三边长a, b, c.
①5,12,13; ②7,24,25; ③8,15,17.
问题:这三组数在数量关系上有什么相同点?
① 5,12,13满足52+122=132,
② 7,24,25满足72+242=252,
③ 8,15,17满足82+152=172.
a2+b2=c2
猜想:
命题2 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.
△ABC≌ △ A′B′C′
?
∠C是直角
△ABC是直角三角形
A
B
C
a
b
c
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.
构造两直角边分别为a,b的Rt△A′B′C′
证一证:
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
A
C
a
B
b
c
勾股定理的逆定理:
如图,若a ,b ,c满足 a2+b2=c2 则∠C=90°.
A
C
B
a
b
c
勾股定理的逆定理是直角三角形的判定定理,即已知三角形的三边长,且满足两条较小边的平方和等于最长边的平方,即可判断此三角形为直角三角形 ,最长边所对应的角为直角.
特别说明:
归纳总结
如果三角形两边的平方和等于第三边的平方,
那么这个三角形是直角三角形.
二、勾股数
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.满足a2+b2=c2的三个正整数,称为勾股数.
常见勾股数:
3,4,5;5,12,13;6,8,10;7,24,25;8,15,17;9,40,41;10,24,26等等.
勾股数拓展性质:
一组勾股数,都扩大相同倍数k(k为正整数),得到一组新数,这组数同样是勾股数.
例1根据下列三角形的三边a,b,c的值,判断△ABC是不是直角三角形.如果是?指出那条边所对的角是直角.
(1) a=7 , b=24 ,c=25;
解:(1)∵72+242=625,252=625,∴72+242=252,
根据勾股定理的逆定理,这个三角形是直角三角形,
且∠C是直角.
(2) a=7 ,b=8 ,c=11.
(2)∵72+82=113,112=121,
∴72+82≠112,不符合勾股定理的逆定理,
∴这个三角形不是直角三角形.
运用勾股定理的逆定理判断直角三角形的一般步骤:
(1)找:确定三角形的最长边;
(2)算:分别计算出最长边的平方与另两边的平方和;
(3)比:通过比较来判断最长边的平方与另两边的平方和是否相等;
(4)判:作出结论,若相等,则说明这个三角形是直角三角形,否则不是直角三角形.
方法技巧:
例2 判断满足下列条件的三角形是否为直角三角形.
(1)在△ABC 中,∠A = 20°,∠B = 70°;
(2)在△ABC 中,AC=7,AB=24,BC=25 ;
(3)一个三角形的三边长a,b,c 满足(a+b)(a-b)= c2.
解:(1)在△ABC中,∵∠A+∠B=20°+70°=90°,∴△ABC是直角三角形;
(2)∵ , ,
,
∴ ,
,
(3)∵(a+b)(a-b)=
,∴
,即
∴根据勾股定理的逆定理可知△ABC是直角三角形.
∴
△ABC不是直角三角形;
判定三角形为直角三角形的方法
(1)用角判断:
①两个锐角互余的三角形是直角三角形;
②有一个角是90°的三角形是直角三角形;
(2)用边判断:如果已知条件与边有关,则可通过勾股定理的逆定理进行判断.
方法技巧:
【例3】已知:在△ABC中,三条边长分别为a=-1,b=2n,C=+1(n>1).求证:△ABC为直角三角形.
解:∵a +b =(n -1) +(2n)
=n4 -2n +1+4n
=n4 +2n +1
=(n +1)
=c ,
∴△ABC为直角三角形.(勾股定理的逆定理)
例4 下列几组数为勾股数的是( )
A.4,5,6 B.12,16,20
C.-10,24,26 D.2.4,4.5,5.1
解析:
B
【例5】一个零件的形状如图1所示,按规定这个零件中∠A,∠DBC都应是直角.工人师傅量得这个零件各边尺寸如图2所示,这个零件符合要求吗?
解:∵ 32+42 = 52,
∴
.
又52+122 = 132,
∴ ,
∴ 这个零件符合要求.
图1
图2
结论:勾股定理的逆定理把一个三角形三边之间的数量关系( a2+b2 = c2 )转化为形的特征(三角形中有一个角是直角).
随堂训练
1.下列各组数是勾股数的是 ( )
A.6,8,10 B.7,8,9
C.0.3,0.4,0.5 D.52,122,132
A
C
2.一块木板如图所示,已知AB=4,BC=3,DC=12,AD=13, ∠B=90°,则木板的面积为( )
A.60 B.30 C.24 D.12
3.如图,在△ABC中,AB=4,BC=2,DB=1,CD= ,则AC= .
∴DB2+CD2=1+3=4=BC2,
∴△CDB是直角三角形,∠CDB=90°,
∴∠CDA=90°,
∵AB=4,BD=1,
∴AD=3,
∴AC= .
=
=2
.
2
A
B
C
D
解析:∵BC=2,DB=1,CD=
,
4.若 ,则以x,y,z为三边长的三角形是_________.
.
直角三角形
5.如图,哪些是直角三角形?哪些不是?
解:④⑤是直角三角形,因为三边满足勾股定理的逆定理.①②③⑥不是直角三角形.
解析:∵若 ,
∴∴,
∴为三边长的三角形是直角三角形.
6.已知△ABC的三边分别为,且满
c= ,求证:△ABC为直角三角形.
.
证明:∵=4,∴()2=42,∴=16,
∵=1,∴=14,
∵c= ,
∴c2=14,∴,
∴△ABC为直角三角形.
课堂小结
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
作用:从三边数量关系判定一个三角形是否是直角形三角形
勾股数
满足a2+b2=c2的三个正整数,称为勾股数.