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第十四章 勾股定理
回顾与思考
教学目标
1.知识目标:掌握直角三角形的边、角之间分别存在着的关系,熟练地运用直角三角形的勾股定理和其他性质解决实际问题。
2.能力目标:正确使用勾股定理的逆定理,准确地判断三角形的形状。
3.德育目标:熟悉勾股定理的历史,进一步了解我国古代数学的伟大成就,激发学生的爱国热情,培养探索知识的良好习惯。
教学重点:掌握勾股定理及其逆定理。
教学难点:准确应用勾股定理及其逆定理。
教具准备:投影仪,胶片,彩色水笔,三角板等
教学方法:启发式教育
教学过程
一、回顾与思考
1.直角三角形的边存在着什么关系?
2.直角三角形的角存在着什么关系?
3.直角三角形还有哪些性质?
4.如何判断一个三角形是直角三角形?
5.你知道勾股定理的历史吗?
1、 讲例
问题:如图,一个3m长的梯子AB,斜靠在一竖直的墙AO上,这时AO的距离为2.5m,
如果梯子的顶端A沿墙下滑0.5m,那么梯子底端B也外移0.5m吗?
(留几分钟的时间给学生思考)
分析:1、求梯子的底端B距墙角O多少米?
2、如果梯子的顶端A沿墙下滑0.5m至C,请同学们猜一猜:
(1)底端也将滑动0.5米吗?
(2)能否求出OD的长?
解:根据勾股定理,在Rt△OAB中,AB=3m,OA=2.5m,OB2=AB2-OA2= 32-2.52=2.75。
∴OB≈1.658m;在Rt△OCD中,OC=OA-AC=2m,CD=AB=3m,OD2=CD2-OC2= 32-22=5。∴OD≈2.236m。BD=OD-OB=2.236-1.658≈0.58m
∴如果梯子的顶端A沿墙下滑0.5m,那么梯子底端B也外移0.58m。
例2 议一议P19 拼图与勾股定理
观察图 2 验证:c2=a2+b2
证明:大正方形面积可表示为c2,也可以表示为ab·4+(b—a)2
所以c2=ab·4+(b—a)2
=2ab+b2-2ab+a2
=a2+b2
故c2=a2十b2
例3. 一个零件的形状如图,按规定这个零件中∠A与∠BDC都应为直角,工人师傅量得零件各边尺寸:AD=4,AB=3,DB=5,DC=12,BC=13,这个零件符合要求吗?
分析:要检验这个零件是否符合要求,只要判断△ABC和△DBC是否为直角三角形,这样勾股定理的逆定理即可派上用场了。
解:在△ABC中,AB2+AD2=32+42=9+16=25=BD2
所以△ABC为直角三角形,∠A=90°
在△DBC中,BD2+DC2=52+122=25+144=169=132=BC2
所以△DBC是直角三角形,∠CDB=90°
因此这个零件符合要求。
2、 随堂练习
一、判断题。
1.由于0.3,0.4,0.5不是勾股数,所以以0.3,0.4,0.5为边长的三角形不是直角三角形()
2.由于以0.5,1.2,1.3为边长的三角形是直角三角形,所以0.5,1.2,1.3是勾股数()
二、填空题。
1.已知三角形的三边长分别为5cm,12cm,13cm,则这个三角形是
2.△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AC=1,以BC为边的正方形面积为
3.三条线段m、n、p满足m2一 n2= p2,以这三条线段为边组成的三角形为
三、选择题。
1.分别以下列四组数为一个三角形的边长:(1)6、8、10;(2)5、12、13;(3)8、15、17;(4)4、5、6其中能构成的直角三角形的有()。
A.4组 B.3组 C.2组 D.l组
2.三角形的三边长分别为 a2+b2、2ab、a2-b2(a、b都是正整数),则这个三角形是()
A.直角三角形 B.钝角三角形 C.锐角三角形 D.不能确定
1. 作业
1.已知 a、b、c是三角形的三边长,a=2n2+2n,b=2n+1,c=2n2+2n+1(n为大于1的自然数)。试说明LABC为直角三角形。
2.若三角形ABC的三边a、b、c满足a2+b2+c2十338=10a+24b+26c 试判断△ABC的形状。
3.在等腰△ABC中,∠BAC=90°,P为△ABC内一点,PA=l,PB=3,PC2=7,求∠CPA的大小。
4.四边形 ABCD中∠A=90°,AB=4cm,AD=3cm,CD=12cm,BC=13CC,
求S四边形ABCD
教学内容 第14章 勾股定理单元复习 授课班级
教学目标 知识 1、勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方;2、如果三角形的三边长a、b、c有关系a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形;3、勾股定理能解决直角三角形的许多问题,因此在现实生活和数学中有着广泛的应用.
能力
情感
教学重点 勾股定理的应用
教学难点 实际问题向数学问题的转化
教学准备 制作课件
学案
教学过程 教 学 内 容 师 生 互 动 备 注
一创设情境引入新课 想一想1 直角三角形有那些特征?2 直角三角形有那些识别方法?3 你能说几组勾股数呢? 学生分组探讨:1一般三角形具有的特征它都有。2 勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方学生分组探讨:1有一个角是直角的三角形。2 两个角互余的三角形。3 如果三角形的三边长a、b、c有关系a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形学生互相交流。 3、4、5; 5、12、13 7、24、25; 8、15、179、40、41;
二合作交流自主探究 探究1如图,以Rt△的三边为边向外作正方形,其面积分别为,请同学们想一想之间有何关系呢?联想(1)若以Rt△的三边为直径作半圆,其面积分别为,请同学们想一想之间有何关系呢?(2)若以Rt△的三边为边作等边三角形,其面积分别为,请同学们想一想之间有何关系呢?探究2如图,一个3m长的梯子AB,斜靠在一竖直的墙AO上,这时AO的距离为2.5m,如果梯子的顶端A沿墙下滑0.5m,那么梯子底端B也外移0.5m吗?解:根据勾股定理,在Rt△OAB中,AB=3m,OA=2.5m,OB2=AB2-OA2= 32-2.52=2.75。∴OB≈1.658m;在Rt△OCD中,OC=OA-AC=2m,CD=AB=3m,OD2=CD2-OC2= 32-22=5。∴OD≈2.236m。BD=OD-OB=2.236-1.658≈0.58m∴如果梯子的顶端A沿墙下滑0.5m,那么梯子底端B也外移0.58m。探究3.如图沿AE折叠矩形,点D恰好落在 BC边上的点F处,已知AB =8cm,BC = 10cm,求EC的长.探究4有一个水池,水面是一个边长为10尺的正方形,在水池正中央有一根新生的芦苇,它高出水面1尺.如果把这根芦苇拉向岸边,它的顶端恰好到达岸边的水面,请问这个水池的深度和这根芦苇的长度各是多少 探究5如图,公路MN和小路PQ在点P处交汇,且∠QPN=30°,点A处有一所学校,AP=160m,假设拖拉机行驶时,周围100m内受噪音影响,那么拖拉机在公路MN上以18km/h的速度沿PN方向行驶时,学校是否受到噪音的影响?如果学校受到影响,那么受影响将持续多长时间? 讨论:1三个正方形的面积分别与哪三条边有关系?2 如果,,那么S3=?3 如果 ,,则的长为多少呢?等边三角形的面积公式是怎样的呢?分析:1、求梯子的底端B距墙角O多少米?2、如果梯子的顶端A沿墙下滑0.5m至C,请同学们猜一猜:(1)底端也将滑动0.5米吗?(2)能否求出OD的长?解:∵点F、D关于AE对称 ∴ ΔAFE ≌ ΔAD E ∴ AF=AD ,EF =ED ∠AFE = ∠ ADE ∵四边形ABCD是矩形 ∴BC=AD AB =CD ∠C = ∠ ADE =900 又∵AB =8cm BC =10cm ∴ AF=10cm CD =8cm 在Rt Δ ABF中 BF=∴FC =4cm 设EC =xcm 则DE=EF=(8-x)cm 在 Δ CFE 中,∵EF2=EC2+FC2 ∴ (8-x)2 = x2+42 解得x=3 答:EC的长为3cm.讨论:1 拖拉机行驶在什么地点离学校最近呢?2 若受影响,则在哪一点开始呢?3 在什么范围里,学校将受到影响呢? 本题的实质为请同学们回顾勾股定理。引导重在实现图形:与的转化
三随堂练习巩固新知 1 如图所示的图形中,所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,其中最大的正方形的边长是8厘米,则正方形A,B,C,D的面积之和是________平方厘米.2 根据下列条件,分别判断以a,b,c为边的三角形是不是直角三角形. (1)a=7, b=24, c=25.(2)a=m2-n2,b=2mn, c=m2+n2.(m,n是正整数,且m>n). △ABC是直角三角形吗?请说明理由.3 已知,如图,长方形ABCD中,AB=3cm,AD=9cm,将此长方形折叠,使点B与点D重合,折痕为EF,则△ABE的面积为多少?
四目标检测形成练习 1 在△ABC中,∠C=90°,若 a=5,b=12,则 c=___. 2 在△ABC中,∠C=90°,若c=10,a∶b=3∶4,则ab= . 3 等腰△ABC的面积为12cm2,底上的高AD=3cm,则它的周长为___. 4 等边△ABC的高为3cm,以AB为边的正方形面积为___.5 直角三角形三边是连续整数,则这三角形的各边分别为___.6 如图,分别以直角的三边为直径向外作半圆.设直线左边阴影部分的面积为,右边阴影部分的面积和为,则( )A.B. C. D.无法确定
五课堂小结提高认识 1 你能说说出本章的知识结构吗?2 本节课有什么收获,请你谈谈?
六巩固提高运用拓展 1 国旗杆的绳子垂到地面时,还多了1m,拉着绳子下端离开旗杆5m时,绳子被拉直且下端刚好接触地面,试求旗杆的高.2 园丁住宅小区有一块草坪如图所示,已知米,米,米,米,且,这块草坪的面积是多少?3 在一棵树的10m高处有两只猴子,其中一只猴子爬下树走到离树20m处的池塘A处,另一只爬到树顶后直接跃向池塘的A处,距离以直线计算,如果两只猴子所经过的距离相等,试问:这棵树有多高
板书设计电教资源 探究1 写出规律探究2 写出解题的过程探究4 建立方程探究5 写出解题的过程
教 学 反 思
第14章 勾股定理 小结与复习
教学目标
知识与技能:掌握直角三角形的边角之间分别存在着的关系,熟练运用直角三角形的勾股定理和其他性质解决实际问题.
过程与方法:经历复习勾股定理的过程,体会勾股定理的内涵,掌握勾股定理及逆定理的应用.
情感态度与价值观:培养学生数形结合、化归的数学思想,体会勾股定理的应用价值.
重点、难点、关键
重点:熟练运用勾股定理及其逆定理.
难点:正确运用勾股定理及其逆定理.
关键:运用数形结合的思想,将问题化归到能够应用勾股定理(逆定理)的路上来.
教学准备
教师准备:投影仪,补充资料.
学生准备:写一份单元复习小结.
教学设计
教学过程
一、回顾与交流
1.重点精析
勾股定理,Rt△ABC中,∠C=90°,a2+b2=c2.
应用范围:勾股定理适用于任何形状的直角三角形,在直角三角形中,已知任意两边的长都可以求出第三边的长.
2.例题精讲
例 在Rt△ABC中,已知两直角边a与b的和为p厘米,斜边长为q厘米,求这个三角形的面积.
教师分析:因为Rt△的面积等于ab,所以只要求出ab就可以完成本道题.分析已知条件可知a+b=p,c=q,再联想到勾股定理a2+b2=c2,则这个问题就可以化归到一个代数问题上解决,由a+b=p,a2+b2=q2,求出ab.
解:∵a+b=p,c=q,
∴a2+2ab+b2=(a+b)2=p2
a2+b2=q2(勾股定理)
∴2ab=p2-q2
∴SRt△ABC=ab=(p2-q2)(厘米2)
学生活动:参与教师讲例,理解勾股定理的运用,提出自己的见解.
媒体使用:投影显示例题.
教学形式:师生互动.
3.课堂演练
演练一:如图所示,带阴影的矩形面积是多少?
思路点拨:应用勾股定理求矩形的长,答案51厘米.
演练二:如图所示,某人欲横渡一条河,由于水流的影响,实际上岸地点偏离欲到达点B200m,结果他在水中实际游了520m,则该河流的宽为多少m.
思路点拨:应用Rt△ABC中的三边关系,AC=520m,BC=200m,以勾股定理求出AB.
参考答案:480m.
演练三,在Rt△ABC中,a=3,c=5,求b.
思路点拨:此题利用勾股定理求边长,习惯于把c当作斜边,只求b=4,但本道题以b当作斜边也是可以的,因此应注意两解问题.
参考答案:b=或.
演练四:如图所示,有一个正方形水池,每边长4米,池中央长了一棵芦苇,露出水面1米,把芦苇的顶端引到岸边,芦苇顶和岸边水面刚好相齐,你能算出水池的深度吗?
思路点拨:对这类问题求解,关键是恰当的选择未知数,然后找到一个直角三角形,建立起它们之间的联系,列出方程,最终求解方程即得所求,设水池深为x米,BC=x米,AC=(x+1)米,因为池边长为4米,所以BA′=2米,在Rt△A′BC中,根据勾股定理,得x2+22=(x+1)2解得x=1.5.
4.难点精析
勾股逆定理:勾股定理逆用的作用是判定某一个三角形是否是直角三角形,判定一个三角形是否是直角三角形的步骤:
(1)先确定最大边(如c);
(2)验证c2与a2+b2是否相等,若c2=a2+b2,则∠C=90°;若c2≠a2+b2,则△ABC不是直角三角形.
此时情况有两种:
(1)当a2+b2>c2时,三角形为锐角三角形;
(2)当a2+b25.范例精讲
例 如图所示,△ABC中,AB=26,BC=20,BC边上的中线AD=24,求AC.
教师分析:要求AC的长度,首先确定AC所在的△ACD,而关键是要判断出△ADC是直角三角形,由于AB=26,BC=20,可得BD=10,而又知中线AD=24,所以可以先通过勾股定理判断出△ABD是Rt△,这样就可以得到∠ADC=90°,从而再应用勾股定理求出AC的长.
解:因为AD是边BC上的中线,且BC=20,
所以BD=DC=BC=10
因为AD2+BD2=576+100=676,
AB2=262=676,
AD2+BD2=AB2
所以∠ADB=90°,即AD⊥BC.(勾股逆定理)
在Rt△ADC中
AC==26(勾股定理)
评析:本道题运用了勾股定理和逆定理,也可以运用别的方法计算,可以得到AD垂直平分BC,所以AC=AB=26.
6.课堂演练
演练一:在数轴上作表示-的点.
思路点拨:在数轴上的点-2位置上作垂直于数轴的线段且这个长度为1,连接原点到这条线段的端点A,以O(原点)为圆心,OA为半径画弧交数轴于一点,这一点就是-.
演练二:下列三角形(如图14-3-5所示)是直角三角形吗?为什么?
思路点拨:充分应用勾股定理逆定理进行判定,计算122+92=?;152=?;62+42=?;72=?
演练三:设△ABC的3条边长分别是a,b,c,且a=n2-1,b=2n,c=n2+1.
(1)填表:
n a b c a2+b2 c2 △ABC是不是直角三角形
2 3 4 5 25 25
3
4
5
6
… … … … … … …
(2)当n取大于1的整数时,以表中各组a,b,c的值为边长构成的三角形都是直角三角形吗?为什么?
(3)3、4、5是一组勾股数,如果将这3个数分别扩大2倍,所得3个数还是勾股数吗?扩大3倍、4倍和n倍呢?为什么?
(4)还有不同于上述各组数的勾股数吗?
演练四:如图所示,古代建筑师把12段同样长的绳子相互连成环状,把从点B到点C之间的5段绳子拉直,然后在点A将绳子拉紧,便形成直角,工人按这个“构形”施工,就可以将建筑物的拐角建成直角,你认为这样做有道理吗?
教师活动:操作投影仪,引导学生运用勾股定理、逆定理求解,可以请部分学生上台演示.
学生活动:合作、讨论,提出自己的看法,巩固勾股定理、逆定理的应用.
媒体使用:投影显示“演练题”.
教学形式:师生互动交流,讲练结合,以训促思,达到提升知识,构建知识系的目的.
二、构筑知识系
A.
B.
三、随堂练习
课本P62复习题第4,7,10,11题.
四、布置作业
1.课本P62复习题第1,3,6,8,9,12题.
2.选用课时作业设计.
五、课后反思(略)
课时作业设计
一、填空题
1.在△ABC中,∠C=90°.
(1)已知a=2.4,b=3.2,则c=_______.
(2)已知c=17,b=15,则△ABC面积等于_______.
(3)已知∠A=45°,c=18,则a2=______.
2.直角三角形三边是连续偶数,则这三角形的各边分别为_______.
3.△ABC的周长为40cm,∠C=90°,BC:AC=15:8,则它的斜边长为______.
4.直角三角形的两直角边之和为14,斜边为10,则它的斜边上的高为________,两直角边分别为________.
二、选择题
5.在下列说法中是错误的( ).
A.在△ABC中,∠C=∠A-∠B,则△ABC为直角三角形
B.在△ABC中,若∠A:∠B:∠C=5:2:3,则△ABC为直角三角形
C.在△ABC中,若a=c,b=c,则△ABC为Rt△
D.在△ABC中,若a:b:c=2:2:4,则△ABC为直角三角形
6.直角三角形的两直角边分别为5cm,12cm,其中斜边上的高为( ).
A.6cm B.5cm C.cm
7.下列线段不能组成直角三角形的是( ).
A.a=6,b=8,c=10 B.a=1,b=2,c=6
C.a=,b=1,c= D.a=2,b=3,c=
8.有四个三角形:
(1)△ABC的三边之比为3:4:5;
(2)△A′B′C′的三边之比为5:12:13;
(3)△A″B″C″的三个内角之比为1:2:3;
(4)△CDE的三个内角之比为1:1:2,其中直角三角形的有( ).
A.(1)(2) B.(1)(2)(3) C.(1)(2)(4) D.(1)(2)(3)(4)
三、解答题
9.如果3条线段的长a,b,c满足c2=a2-b2,那么这3条线段组成的三角形是直角三角形吗?为什么?
10.如图所示,AD⊥BC,垂足为D,如果CD=1,AD=2,BD=4,那么∠BAC是直角吗?请说明理由.
11.在图中,BC长为3厘米,AB长为4厘米,AF长为12厘米,求正方形CDEF的面积.
12.如图所示,为得到湖两岸A点和B点间的距离,一个观测者在C点设桩,使△ABC为直角三角形,并测得AC长20米,BC长16米,A、B两点间距离是多少?
四、探究题
13.如图所示,在一块正方形ABCD的布料上要裁出四个大小不同的直角三角形做彩旗,裁剪师傅用画粉在CD边上找出中点F,在BC边上找出点E,使EC=BC,然后沿着AF、EF、AE裁剪,你认为裁剪师傅的裁剪方案是否正确?若正确,给予证明,若不正确,请说明理由.
14.如图所示,长方形纸片ABCD的长AD=9cm,宽AB=3cm,将其折叠,使点D与点B重合.
求:(1)折叠后DE的长;
(2)以折痕EF为边的正方形面积.
答案:
一、1.(1)4 (2)60 (3)162 2.6 8 10 3.17cm 4.4.8 6和8
二、5.B 6.D 7.B 8.D
三、9.是直角三角形 10.利用勾肌定理 11.169厘米2 12.12米
四、13.方案正确,理由:
裁剪师的裁剪方案是正确的,设正方形的边长为4a,则DF=FC=2a,EC=a.
在Rt△ADF中,由勾股定理,得AF2=AD2+DF2=(4a)2+(2a)2=20a2;
在Rt△ECF中,EF2=(2a)2+a2=5a2;
在Rt△ABE中,AE2=AB2+BE2=(4a)2+(3a)2=25a2.
∴AE2=EF2+AF2,由勾股定理逆定理,得∠AFE=90°,
∴△AFE是直角三角形.
14.提示:设DE长为xcm,则AE=(9-x)cm,BE=xcm,
那么在Rt△ABE中,∠A=90°,∴x2-(9-x)2=32,
故(x+9-x)(x-9+x)=9,即2x=10,那么x=5,即DE长为5cm,
连BD即BD与EF互相垂直平分,即可求得:EF2=12cm2,
∴以EF为边的正方形面积为144cm2.
B
D
C
A
O
B
O
A
D
B
A
3
4
5
12
C
13
B
D
C
A
O
A
B
F
C
D
E
5尺
1尺
x 尺
水池
D
P
M
N
Q
A
C
B
B
D
C
A
O
B
O
A
O
D
C
A
B
E
F
D
C
直角三角形
勾股定理
应用
判定直角三角形的一种方法
A
D
C
B
A
B
C
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