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人教版(新教材)数学八年级下册
第二十章 勾股定理
20.1.1 勾股定理
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1. 了解勾股定理,探索勾股定理的证明过程,学会利用几何图形的截、割、补证明勾股定理.(重点)
2. 掌握勾股定理,并能应用它进行简单的计算.(重点)
3. 过拼图活动,体会数形结合的思想方法,培养动手实践和创新能力.(难点)
思考:直角三角形作为一种特殊的三角形,它的三个角满足其中一个角是直角、其余两个角互余,对于直角三角形的三条边,它们之间有什么特殊关系呢
在《周牌算经》的开篇,商高(约公元前 11 世纪)构造了一个勾、股、弦分别为三、四、五的直角三角形,并指出“两矩其长二十有五”,意指分别以勾、股为边的正方形的面积之和,恰好等于以弦为边的正方形的面积.
商高所指的面积关系可以用图形表示,如图,红色直角三角形的三边长分别为 3,4,5,分别以这三边为边向外作正方形,所得正方形的面积分别为 , , ,
且它们的数量关系是 ,
从边的角度看,
这个直角三角形的三边满足:
.
问题1:其他直角三角形的三边是否也满足上述数量关系?
3
4
5
9
16
25
9+16=25
两条直角边长的平方和等于斜边长的平方
问题2:(1) 如图,每个小方格的面积均为 1,求正方形 A1,B1,C1 , A2,B2,C2 ,A3,B3,C3 的面积.
这两幅图中A,B的面积都好求,该怎样求 C 的面积呢?
A1
B1
C1
B2
A2
C2
B3
A3
C3
方法一:割
方法二:补
方法三:拼
分割为四个直角三角形和一个小正方形.
补成大正方形,用大正方形的面积减去四个直角三角形的面积.
将几个小块拼成若干个小正方形,图中两块红色(或绿色)可拼成一个小正方形.
A1 的面积=1,B1 的面积=4,C1 的面积=5;
A2 的面积=4,B2 的面积=9,C2 的面积=13;
A3 的面积=9,B3 的面积=25,C3 的面积=34.
A1
B1
C1
B2
A2
C2
B3
A3
C3
(2) 它们之间的面积有什么关系?
A1 的面积+B1 的面积=C1 的面积;
A2 的面积+B2 的面积=C2 的面积;
A3 的面积+B3 的面积=C3 的面积.
(3) 以格点为顶点,在方格纸中任意画一个直角三角形,类似地作出三个正方形,这三个正方形的面积有什么关系?由此,你能得出关于直角三角形三边关系的猜想吗?
【归纳总结】
可以发现,以直角三角形两条直角边为边的正方形的面积之和,等于以斜边为边的正方形的面积.由此我们猜想:
如果直角三角形的两条直角边长分别为 a,b,斜边长为 c,那么 a2+b2=c2.
a
b
b
c
a
b
c
a
证法 让我们跟着我国汉代数学家赵爽拼图,再用所拼的图形证明命题吧.
所以可以得到等式:
.
证明:整个图形可以看作是边长为 的大正方形,它的面积为 ;
例1 请你补全下列证明勾股定理的一种方法.
已知:在△ABC 中,∠ACB=90°,∠BAC,∠ABC,∠ACB 的对边分别为 a,b,c. 求证:a2+b2=c2.
也可以看作由四个全等的直角三角形和一个边长为 的小正方形组成,
其面积为 .
化简,得 .
c
c2
b-a
a2+b2=c2
勾股定理
如果直角三角形的两直角边长分别为 a,b,斜边长为 c,那么 a2 + b2 = c2.
几何语言:
在Rt△ABC 中,∠C = 90°,
∴a2 + b2 = c2.
a
b
c
公式变形:
2002年在北京召开的国际数学家大会的会标,就是以此图为原型设计的.
在西方,人们称勾股定理为毕达哥拉斯定理.
例2 如图,根据所给条件分别求两个直接三角形中未知边的长.
解:(1) 在 Rt△ABC 中,根据勾股定理,
AB =AC +BC =8 +6 =100,
B
6
8
A
C
E
D
F
15
17
所以 AB=10.
(2) 在 Rt△DEF 中,根据勾股定理,DE +EF =DF ,
从而 DE =DF -EF =17 -15 =64,
所以 DE=8.
(1)
(2)
【练一练】1. 求下列图中未知数 x,y 的值:
解:由勾股定理可得
81 + 144 = x2,
解得 x = 15.
解:由勾股定理可得
y2 + 144 = 169,
解得 y = 5.
(1) 若 a∶b = 1∶2 ,c = 5,求 a ;
(2) 若 b = 15,∠A = 30°,求 a,c.
【练一练】2.在 Rt△ABC 中, ∠C = 90°.
解:
(1) 设 a = x,b = 2x,根据勾股定理建立方程得
x2 + (2x)2 = 52,
解得
因此设 a = x,c = 2x,根据勾股定理建立方程得
(2x)2 - x2 = 152,
解得
归纳:已知直角三角形两边关系和第三边的长求未知两边时,要运用方程思想设未知数,根据勾股定理列方程求解.
(2)∵∠C=90°,∠A=30°,∴c=2a.
【练一练】3.在Rt△ABC中,AB=4,AC=3,求BC的长.
解:本题斜边不确定,需分类讨论:
当 AB 为斜边时,如图①,
当 BC 为斜边时,如图②,
4
3
A
C
B
4
3
C
A
B
图①
图②
归纳:当直角三角形中所给的两条边没有指明是斜边或直角边时,其中一较长边可能是直角边,也可能是斜边,这种情况下一定要进行分类讨论,否则容易漏解.
返回
B
返回
2.在△ABC中,∠A∶∠B∶∠C=1∶1∶2,BC=a,AC=b,AB=c,则下列说法错误的是( )
A.a2+c2=b2 B.c2=2a2
C.a=b D.∠C=90°
A
返回
B
返回
返回
5.如图所示的象棋盘中,各个小正方形的边长均为1. “马”从图中的位置出发,不走重复路线,按照“马走日”的规则,走两步后的落点与出发点间的最短距离为_______.
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6.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=1,BC=2.以点A为圆心,以AB长为半径作弧;再以点C为圆心,以BC长为半径作弧,两弧在AC上方交于点D,连接BD,则BD的长为________.
7.意大利著名画家达·芬奇用如图所示的方法证明了勾股定理,其中图①的空白部分由两个正方形和两个直角三角形组成,图②的空白部分由两个直角三角形和一个正方形组成.设图①中空白部分的面积为S1,图②中空白部分的面积为S2.
(1)请用含a,b,c的代数式分别表示S1,S2;
(2)请利用达·芬奇的方法证明勾股定理.
【证明】由题意得S1=S2,∴a2+b2+ab=c2+ab.
∴a2+b2=c2.
返回
【点步骤】证明勾股定理的三个步骤:
(1)读图:观察整个图形是由哪些图形拼接而成的,图中包括几个直角三角形,几个正方形,它们的边长各是多少;
(2)列式:根据整个图形的面积等于各部分图形的面积和,列出关于直角三角形三边长的等式;
(3)化简:根据整式的运算化简等式,得出勾股定理.
返回
8.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,分别以各边为直径作半圆,图中阴影部分在数学史上称为“希波克拉底月牙”,若AC=4,BC=2,则阴影部分的面积为( )
A.4
B.4π
C.8π
D.8
A
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D
10.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,点D在边BC上,把△ABC沿直线AD折叠,使得点B的对应点B′落在AC的延长线上,则CD=________.
3
返回
【点拨】在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,∴AB2=AC2+BC2=62+82=102.∴AB=10. 由折叠得, BD=B′D,AB′=AB=10,∴B′C=AB′-AC=10-6=4.设CD=x,则B′D=BD=8-x.在Rt△DB′C中,CD2+CB′2=DB′2,即x2+42=(8-x)2,解得x=3,∴CD=3.
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11.如图,已知∠B=∠C=∠D=∠E=90°,且AB=CD=3,BC=4,DE=EF=2,则AF的长是________.
10
12.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(-2,0),点B的坐标为(2,0),点M为x轴上方一动点,且MA=2,以BM为边构造等边三角形BMP,连接AP,当线段AP取最大值时,AP=________,点M的坐标为________.
6
勾股定理
三边关系
勾股定理
a2 + b2 = c2
特例猜想
网格验证
拼图证明
符号语言:
在Rt△ABC 中,
∠C = 90°,
______________
a
b
c
谢谢观看!