(共23张PPT)
1.3勾股定理的应用
山东省滕州市洪绪中学
北师大版八年级上册数学
课前准备
1.每人至少准备一个底面周长是18cm,高是12cm圆柱.
2.每人至少准备三个长方体,使其底面的长为2cm,宽为1cm,高为4cm.
3.准备直尺,剪刀等用品
1.能运用勾股定理及直角三角形的判别条件(即勾股定理的逆定理)解决简单的实际问题.
2.学会观察图形,勇于探索图形间的关系,培养学生的空间观念.
3.在将实际问题抽象成几何图形过程中,提高分析问题、解决问题的能力及渗透数学建模的思想.
4.通过有趣的问题提高学习数学的兴趣.在解决实际问题的过程中,体验数学学习的实用性,体现人人都学有用的数学
学习重点:探索、发现给定事物中隐含的勾股定理及其逆及理,并用它们解决生活实际问题.
学习难点:利用数学中的建模思想构造直角三角形,利用勾股定理及逆定理,解决实际问题.
如图1,已知长方体的长为BC=2cm,宽AC=1cm,高AA′=4cm.
一只蚂蚁如果沿长方体的表面从A点爬到B′点,那么沿哪条路最近?最短路程是多少?
以小组为单位,拿出你准备好的长方体,研究蚂蚁在长方体的A点沿表面爬行到B′点的问题.
合作探究一
讨论:1、蚂蚁怎样沿长方体体表面从A点爬行到B′点?
2、有最短路径吗?若有,哪条最短?你是怎样找到的?
我要从A点沿侧面爬行到B′点,怎么爬呢?大家快帮我想想呀!
分析:要求长方体中两点之间的最短路径,最直接的作法,就是将正方体展开,然后利用两点之间线段最短解答.
根据题意,如上图所示,最短路径有以下三种情况:
(1)沿AA′,A′C′,C′B′,B′B剪开,得图(1)AB′2=AB2+BB′2=(2+1)2+42=25;
(2)沿AC,CC′,C′B′,B′D′,D′A′,A′A剪开,得图(2)AB′2=AC2+B′C2=22+(4+1)2=4+25=29;
(3)沿AD,DD′,B′D′,C′B′,C′A′,AA′剪开,得图(3)AB′2=AD2+B′D2=12+(4+2)2=1+36=37;
综上所述,最短路径应为(1)所示,所以AB′2=25,即AB′=5cm.
点评:将长方体从不同角度展开,是解决此类问题的关键,注意不要漏解
蚂蚁怎么走最近:
有一个圆柱,它的高等于12厘米,底面周长等于18厘米.在圆行柱的底面A点有一只蚂蚁,它想吃到上底面上与A点相对的B点处的食物,需要爬行的的最短路程是多少?
(1)同学们可自己做一个圆柱,尝试从A点到B点沿圆柱的侧面画出几条路线,你觉得哪条路线最短呢?(小组讨论)
(2)如图,将圆柱侧面剪开展开成一个长方形,从A点到B
点的最短路线是什么?你画对了吗?
(3)蚂蚁从A点出发,想吃到B点上的食物,它沿圆柱侧面爬行的最短路程是多少?(学生分组讨论,公布结果)
这 又怎么走呢?
自主学习
方案(1)
方案(2)
方案(3)
方案(4)
蚂蚁A→B的路线
B
A
A’
d
A
B
A’
A
B
B
A
O
这里有四种方案,你认同哪一个呢?
这里有四种方案,你认同哪一个呢?为什么
规范过程
C
解:由题意得展开图,知AB即为最短路径,其中
AC=12,
BC=
故,最短路径是15cm。
转化
B
A
(2)李叔叔量得AD长是30厘米,AB长是40厘米,BD长是50厘米,AD边垂直于AB边吗?为什么?
做一做
李叔叔想要检测雕塑底座正面的AD边和BC边是否分别垂直于底边AB,但他随身只带了卷尺,
(1)你能替他想办法完成任务吗?
∴AD和AB垂直
做一做
李叔叔想要检测雕塑底座正面的AD边和BC边是否分别垂直于底边AB,但他随身只带了卷尺,
(1)你能替他想办法完成任务吗?
(2)李叔叔量得AD长是30厘米,AB长是40厘米,BD长是50厘米,AD边垂直于AB边吗?为什么?
(3)小明随身只有一个长度为20厘米的刻度尺,他能有办法检验AD边是否垂直于AB边吗?BC边与AB边呢?
这是一个滑梯示意图若将滑道AC水平放平刚好与AB一样长,已知滑梯的高度=3M,CD=1M,试求滑道AC的长。
A
E
B
C
D
解:设滑道AC的长度为x,则AB的长度为x米,AE的长度为(x-1)米。
在Rt△ACE中,由勾股定理得:
即
解得x=5
故滑道AC的长度为5米。
例题研究
有一个圆柱形油罐,要以A点环绕油罐建梯子,正好A点的正上方B点,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'
解:圆柱形油罐的展开图如图,则AB'为梯子的
最短距离.AA'=12,
A'B'=5,所以AB
'=13.
学有所用
本节课你学到了什么?
感悟与反思
2、注意:
运用勾股定理解决实际问题时,
①没有图的要按题意画好图并标上字母;
②有时必须设好未知数,并根据勾股定理列出相应的方程式才能做出答案。
归纳总结
1、数学思想:
数学问题
转化
实际问题
你学会了吗?
1.甲、乙两位探险者到沙漠进行探险,某日早晨8:00甲先出发,他以6km/h的速度向正东行走,1小时后乙出发,他以5km/h的速度向正北行走.上午10:00,甲、乙两人相距多远?
解:如图:已知A
是甲、乙的出发点,10:00甲到达B
点,乙到达C
点.则:
AB
=2×6=12(千米),
AC
=1×5=5(千米).
在Rt△ABC
中,
∴BC
=13(千米)
即甲乙两人相距13千米.
当堂达标
2.如图,台阶A处的蚂蚁要爬到B处搬运食物,它怎么走最近?并求出最近距离.
3.有一个高为1.5米,半径是1米的圆柱形油桶,在靠近边的地方有一小孔,从孔中插入一铁棒,已知铁棒在油桶外的部分为0.5米,问这根铁棒有多长?
你能画出示意图吗?
解:设伸入油桶中的长度为
x
米,则最长时:
最短时:
∴最长是2.5+0.5=3(米)
答:这根铁棒的长应在2~3米之间.
∴最短是1.5+0.5=2(米)
拔尖自助餐
在我国古代数学著作《九章算术》中记载了一道有趣的问题,这个问题的意思是:有一个水池,水面是一个边长为10尺的正方形,在水池的中央有一根新生的芦苇,它高出水面1尺,如果把这根芦苇垂直拉向岸边,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?
D
A
B
C
解:设水池的水深AC为x尺,则这根芦苇长AD=AB=(x+1)尺,
在直角三角形ABC中,BC=5尺
由勾股定理得,BC2+AC2=AB2
即
52+
x2=
(x+1)2
25+
x2=
x2+2x+1,
2
x=24,
∴
x=12,
x+1=13
答:水池的水深12尺,这根芦苇长13尺.
人生的价值,并不是用时间,而是用深度去衡量的。
——列夫·托尔斯泰