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17
勾股定理
17.1
勾股定理
第二课时
勾股定理在实际生活中的应用
课时目标
会运用勾股定理求线段长及解决简单的实际问题。
2.能从实际问题中抽象出直角三角形这一几何模型,利用勾股定理建立已知边与未知边长度之间的联系,并进一步求出未知边长。
探究新知
勾股定理的简单实际应用
例1
一个门框的尺寸如图所示,一块长3m,宽2.2m的长方形薄木板能否从门框内通过?为什么?
2m
1m
A
B
D
C
分析:
可以看出,木板横着,竖着都不能通过,只能斜着.门框AC的长度是斜着能通过的最大长度,只要AC的长大于木板的宽就能通过.
探究新知
解:在Rt△ABC中,根据勾股定理,
AC2
=
AB2
+
BC2
=
12
+
22
=
5
因为AC大于木板的宽2.2m,所以木板能从门框内通过.
探究新知
例2
如图,一架2.6m长的梯子AB斜靠在一竖直的墙AO上,这时AO为2.4m.
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?
探究新知
解:在Rt△ABC中,根据勾股定理得
OB2
=
AB2
-
OA2
=
2.62
-
2.42
=
1,∴OB
=
1.
在Rt△COD中,根据勾股定理得
OD2
=
CD2
-
OC2
=
2.62
-(2.4-0.5)2
=
3.15,
∴梯子的顶端沿墙下滑0.5m时,梯子底端并不是也外移0.5m,而是外移约0.77m.
探究新知
例3
在一次台风的袭击中,小明家房前的一棵大树在离地面6米处断裂,树的顶部落在离树根底部8米处.你能告诉小明这棵树折断之前有多高吗?
6米
8
米
探究新知
6米
8
米
A
C
B
解:根据题意可以构建一直角三角形模型,如图.
在Rt△ABC中,AC=6米,BC=8米,
由勾股定理得
∴这棵树在折断之前的高度是10+6=16(米).
探究新知
归纳总结
利用勾股定理解决实际问题的一般步骤:
(1)读懂题意,分析已知、未知间的关系;
(2)构造直角三角形;
(3)利用勾股定理等列方程;
(4)解决实际问题.
数学问题
直角三角形
勾股定理
实际问题
转化
构建
利用
解决
巩固练习
1.湖的两端有A、B两点,从与BA方向成直角的BC方向上的点C测得CA=130米,CB=120米,则AB为
(
)
A.50米
B.120米
C.100米
D.130米
A
A
B
C
130
120
?
巩固练习
C
A
B
2.如图,学校教学楼前有一块长方形长为4米,宽为3米的草坪,有极少数人为了避开拐角走“捷径”,在草坪内走出了一条“径路”,却踩伤了花草.
(1)求这条“径路”的长;
(2)他们仅仅少走了几步(假设2步为1米)?
巩固练习
(2)他们仅仅少走了
(3+4-5)×2=4(步).
解:(1)在Rt△
ABC中,根据勾股定理得
∴这条“径路”的长为5米.
-2
探究新知
利用勾股定理求两点距离及验证“HL”
A
2
1
-4
-3
-1
-1
2
3
1
4
5
例4
如图,在平面直角坐标系中有两点A(-3,5),
B(1,2)求A,B两点间的距离.
y
O
x
3
B
C
探究新知
解:如图,过点A作x轴的垂线,过点B作x,y轴的垂线.相交于点C,连接AB.
∴AC=5-2=3,BC=3+1=4,
在Rt△ABC中,由勾股定理得
∴A,B两点间的距离为5.
方法总结:两点之间的距离公式:一般地,设平面上任意两点
探究新知
思考
在八年级上册中,我们曾经通过画图得到结论:斜边和一条直角边分别相等的两个直角三角形全等.学习了勾股定理后,你能证明这一结论吗?
已知:如图,在Rt△ABC
和Rt△A
′B
′C
′中,∠C=∠C
′=90°,AB=A′B
′,AC=A′C′.
求证:△ABC≌△A
′B
′C′.
A
B
C
A′
B′
C′
探究新知
证明:在Rt△ABC
和Rt△A
′B
′C
′中,
∠C=∠C′=90°,
根据勾股定理得
探究新知
利用勾股定理求最短距离
问题
在A点的小猫,为了尽快吃到B点的鱼,它选择A
B
路线,而不选择A
C
B路线,难道小猫也懂数学?
在立体图形中,怎么寻找最短线路呢?
AC+CB
>AB
(两点之间线段最短)
C
B
A
探究新知
问题
在一个圆柱石凳上,若蚂蚁在A处,食物在B处,于是它想从A处爬向B处,蚂蚁怎么走最近?
B
A
探究新知
B
A
d
A
B
A'
A
B
B
A
O
蚂蚁走哪一条路线最近?
A'
蚂蚁A
→B
的路线
根据两点之间线段最短,知第一个路线最近.
探究新知
若已知圆柱体高为12
cm,底面半径为3
cm,π取3.
侧面展开图
B
A
3
O
12
A'
解:在Rt△ABA′中,由勾股定理得
12
A
B
A'
3π
探究新知
立体图形中求两点间的最短距离,一般把立体图形展开成平面图形,连接两点,根据两点之间线段最短确定最短路线.
探究新知
例5
有一个圆柱形油罐,要以A点环绕油罐建梯子,正好建在A点的正上方点B处,问梯子最短需多少米(已知油罐的底面半径是2
m,高AB是5
m,π取3)?
A
B
A
B
A
'
B
'
探究新知
解:油罐的展开图如图,则AB'为梯子的最短距离.
∵AA’=2×3×2=12,
A’B’=5,
∴AB’=13.
即梯子最短需13米.
立体图形
平面图形
转化
展开
探究新知
例6
如图,一个牧童在小河的南4km的A处牧马,而他正位于他的小屋B的西8km北7km处,他想把他的马牵到小河边去饮水,然后回家.他要完成这件事情所走的最短路程是多少?
牧童A
小屋B
东
北
探究新知
解:如图,作出点A关于河岸的对称点A′,连接A′B则A′B就是最短路线.
由题意得A′C=4+4+7=15(km),BC=8km.
在Rt△A′DB中,由勾股定理得
牧童A
小屋B
东
北
A′
C
探究新知
求直线同侧的两点到直线上一点所连线段的和的最短路径的方法:先找到其中一点关于这条直线的对称点,连接对称点与另一点的线段就是最短路径长,以连接对称点与另一个点的线段为斜边,构造出直角三角形,再运用勾股定理求最短路径.
探究新知
如图,是一个边长为1的正方体硬纸盒,现在A处有一只蚂蚁,想沿着正方体的外表面到达B处吃食物,求蚂蚁爬行的最短距离是多少.
A
B
2
1
A
B
C
探究新知
解:由题意得AC
=2,BC
=1,
在Rt△ABC中,由勾股定理得
AB
?=
AC
?+
BC
?=2?+1?=
5
∴AB
=
,即最短路程为
.
巩固练习
1.从电杆上离地面5m的C处向地面拉一条长为7m的钢缆,则地面钢缆A到电线杆底部B的距离是(
)
A.24m
B.12m
C.
m
D.
cm
D
C
巩固练习
2.如图,一支铅笔放在圆柱体笔筒中,笔筒的内部底面直径是9cm,内壁高12cm,则这只铅笔的长度可能是( )
A.9cm
B.12cm
C.15cm
D.18cm
D
巩固练习
3.如图,是一个三级台阶,它的每一级的长、宽和高分别等于55cm,10cm和6cm,A和B是这个台阶的两个相对的端点,A点上有一只蚂蚁,想吃B点的食物。这只蚂蚁从A点出发,沿着台阶面爬到B点,最短线路是多少?
B
A
巩固练习
解:台阶的展开图如图,连接AB.
在Rt△ABC中,根据勾股定理得
AB2=BC2+AC2=552+482=5329,
∴AB=73cm.
A
B
C
巩固练习
4.为筹备迎接新生晚会,同学们设计了一个圆筒形灯罩,底色漆成白色,然后缠绕红色油纸,如图.已知圆筒的高为108cm,其横截面周长为36cm,如果在表面均匀缠绕油纸4圈,应裁剪多长的油纸?
巩固练习
解:如图,在Rt△ABC中,
∵AC=36cm,BC=108÷4=27(cm).
由勾股定理,得
AB2=AC2+BC2=362+272=2025=452,
∴AB=45cm,
∴整个油纸的长为45×4=180(cm).
课堂小结
勾股定理
的应用
用勾股定理解决实际问题
用勾股定理解决点的距离及路径最短问题
解决“HL”判定方法证全等的正确性问题