(共29张PPT)
第二十章
20
勾股定理
勾股定理及其应用
R·八年级数学下册
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.
2. 能叙述勾股定理,并能应用它进行简单的计算.
3. 通过拼图活动,体会数形结合的思想方法,培养学生
的动手实践和创新能力.
学习目标
A
B
C
说一说直角三角形有哪些性质?
① 有一个直角,∠C = 90°.
② 两个角互余,∠A + ∠B = 90°.
a
b
c
对于直角三角形的三条边,它们之间有什么特殊关系呢?
新课导入
勾
股
弦
3
4
5
并指出“两矩共长二十有五”.
在《周髀算经》的开篇,商高构造了一个勾、股、弦分别为三、四、五的直角三角形,
S1=9
三个正方形面积的数量关系是:
9 + 16 = 25
S2=16
S3=25
探索新知
所得正方形的面积分别为
____,____,____.
9
16
25
三个正方形面积的数量关系是:
9 + 16 = 25
这个直角三角形的三边满足:
两条直角边长的平方和等于斜边长的平方.
其他直角三角形的三边是否也满足上述数量关系?
勾
股
弦
3
4
5
S2=16
S3=25
S1=9
如图,每个小方格的面积均为 1,图中正方形 A1,B1,C1 的
面积之间有什么关系?A2,B2,C2 呢?
A3,B3,C3 呢?
C1,C2,C3 的面积你会求吗?
以直角三角形斜边为边的正方形的面积,等于某个正方形的面积减去 4 个直角三角形的面积.
面积 A1 面积 B1 面积 C1
面积 A2 面积 B2 面积 C2
面积 A3 面积 B3 面积 C3
面积 A,B,C 之间的关系 1
4
5
4
9
13
9
25
34
任意画一个直角三角形,也会有这种关系吗?
自己动手试一试:
1.任意画一个直角三角形,并以各边为边向外作出正方形.
2.数一数,算一算,三个正方形的面积有什么关系?
3.小组讨论,互相说一说总结你们的发现,并猜想直角三角形的三边可能有怎样的数量关系?
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.
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 .
B
A
C
b
a
c
探究
利用拼图来验证猜想:
1.准备4个全等的直角三角形(设直角三角形的两条直角边分别为a、b,斜边为c).
2.你能用这四个直角三角形拼成一个以斜边c为边长的正方形吗?拼一拼算算看!
a
b
c
a
b
c
黄实
朱实
朱实
朱实
这个图案是赵爽在注解《周髀算经》时给出的,人们称它为“赵爽弦图”.
赵爽根据此图指出,四个全等的直角三角形(红色)可以围成一个大正方形,中空的部分是一个小正方形(黄色).
赵爽拼图证明法
a
b
c
b
a2 + b2
c2
a
证法 1:
a
b
c
=
赵爽拼图证明法
a
b
c
b-a
证法 2:
这样就证明了前面的猜想. 它表明了直角三角形三边之间的关系,我国把它称为勾股定理.
在中国古代,人们把弯曲成直角的手臂的上半部分称为“勾”,下半部分称为“股”.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”.
勾
股
此结论被称为“勾股定理”.
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.
几何语言:
在Rt△ABC中,∠C=90°,
∴a2+b2=c2.
勾股定理
赵爽通过对图形的分割、拼接,巧妙地利用面积关系证明了勾股定理,这种方法是我国古代数学家常用的“出入相补法”.“赵爽弦图”体现了我国古人的聪明才智和对数学的钻研精神,是我国古代数学的骄傲.
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.
例 1
如图,根据所给条件分别求两个直角三角形中未知边的长.
A
C
B
8
6
(1)
解:(1)在Rt△ABC 中,根据勾股定理,
AB2 = AC2 + BC2 = 82 + 62 = 100,
所以 AB = 10.
已知两直角边长,求斜边长.
17
15
D
E
F
(2)
已知斜边长与一直角边长,求另一直角边长.
(2)在 Rt△DEF 中,根据勾股定理,
DE2 + EF2 = DF2,
从而 DE2 = DF2-EF2 = 172-152 = 64,
所以 DE = 8.
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 b = 15,c = 25,求 a.
c2 = a2 + b2
变式 1: a2 = c2-b2
变式 2: b2 = c2-a2
解: 由勾股定理:(1)
【选自教材第25页 练习 第1题】
练 习
2. 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.
解:根据图形,
最大正方形 E 的面积为122 + 162 + 92 + 122 = 625.
【选自教材第26页 练习 第2题】
3. 如图,在平面直角坐标系中有两点 A(5,0)和
B(0,4). 求这两点间的距离.
解:由图可知,
A,B 两点间的距离为
【选自教材第26页 练习 第3题】
这节课有什么收获呢?
勾股定理
内容
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 .
证法
变式
多种:截、割、补
a2 = c2-b2
b2 = c2-a2
B
A
C
b
a
c
课堂小结
勾股定理和人类文明
我国是最早了解勾股定理的国家之一.早在三千多年前,周朝数学家商高就提出,将一根直尺折成一个直角,如果勾等于三,股等于四,那么弦就等于五,即“勾三,股四,弦五”,它被记载于我国古代著名的数学著作《周髀算经》中.在我国勾股定理也叫作“商高定理”.
拓展:
刘徽:青朱出入图
以直角三角形的勾、股、弦为边,分别作出正方形
勾自乘为朱方
股自乘为青方
弦2=朱方+青方
弦2=勾2+股2
勾股定理的证明
拓展:
毕达哥拉斯:利用拼接图形的面积法
重新组合
勾股定理的证明
S左=a2+b2+4× ab
S右=c2+4× ab
因为S左=S右
所以a2+b2=c2
拓展:
加菲尔德:梯形面积法
题设:Rt△ABC≌Rt△CDE
易证:△ACE为直角三角形,四边形ABDE为梯形
S梯形ABDE=S△ABC+S△CDE+S△ACE
即 (a+b)(a+b)= ×2×ab+ c2
化简得:a2+b2=c2
勾股定理的证明
拓展:
勾股定理在数学发展中起到了重大的作用,其证明方法据说有400多种,有兴趣的同学可以继续研究,或到网上查阅勾股定理的相关资料.
勾股定理的证明
拓展:
下 课
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