第19节 直角三角形与勾股定理
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北师大版八年级数学(上)第一章勾股定理教学分析与建议一、主要内容勾股定理在数学的发展历史上起过重要的作用,在现实世界中也有着广泛的应用。
它的发现、证明和应用都蕴涵着丰富的数学的、文化的内涵。
它是几何学中的重要的定理之一。
教材为学生设计了自主探索勾股定理内容以及验证它的素材和空间,教学中要使学生经历观察、归纳、猜想和验证的数学发现过程教材的设计过程中,希望学生能够利用方格纸探索勾股定理内容,并且能利用拼图验证勾股定理,再次就是通过测量获得勾股定理的逆定理教材提供了较为丰富的历史的或现实的例子,以展示勾股定理及其逆定理的应用,体现其文化价值。
当然限于学生的已有知识,问题解决中所涉及的数据均为完全平方数,本章更多的关注学生对勾股定理及其逆定理的理解和应用,不追求复杂计算。
二、评价建议1,关注对探索勾股定理等活动的评价。
一方面要关注学生是否积极参与,是否能与同伴进行有效合作交流;另一方面也要关注学生在活动中能否进行积极的思考,能否探索出解决问题的方法,是否能够进行积极的思考,在活动中学生所表现出的归纳,概括能力,学生是否能够有条理地表达活动过程和所获得的结论等。
2,关注考查对勾股定理及其逆定理的理解和应用。
注意评价时,不应以复杂运算为主,我们应更另关注学生对有关结论的正确使用。
三、教学目标l.经历探索勾股定理及一个三角形是直角三角形的条件的过程,发展合情推理能力,体会数形结合的思想;2.掌握勾股定理,了解利用拼图验证勾股定理的方法,并能运用勾股定理解决一些实际问题;3.掌握判断一个三角形是直角三角形的条件,并能运用它解决一些实际问题;4.通过实例了解勾股定理的历史和应用,体会勾股定理的文化价值。
四、教材特点勾股定理是反映自然界基本规律的一条重要结论,它有着悠久的历史,在数学发展中起过重要的作用,在现实世界中也有着广泛的应用。
勾股定理的发现、验证和应用蕴涵着丰富的文化价值。
勾股定理从边的角度进一步刻画了直角三角形的特征,通过对勾股定理的学习,学生将在原有的基础上对直角三角形有进一步的认识和理解。
勾股定理、平方根专题知识点整理第一节勾股定理一、勾股定理:1、勾股定理定义: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. 即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方ABCabc弦股勾勾:直角三角形较短的直角边股:直角三角形较长的直角边弦:斜边勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a,b,c有下面关系:a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形。
2. 勾股数:满足a2+b2=c2的三个正整数叫做勾股数(注意:若a,b,c、为勾股数,那么ka,kb,kc同样也是勾股数组。
)*附:常见勾股数:3,4,5; 6,8,10; 9,12,15; 5,12,133. 判断直角三角形:如果三角形的三边长a、b、c满足a2+b2=c2 ,那么这个三角形是直角三角形。
(经典直角三角形:勾三、股四、弦五)其他方法:(1)有一个角为90°的三角形是直角三角形。
(2)有两个角互余的三角形是直角三角形。
用它判断三角形是否为直角三角形的一般步骤是:(1)确定最大边(不妨设为c);(2)若c 2=a 2+b 2,则△ABC 是以∠C 为直角的三角形; 若a 2+b 2<c 2,则此三角形为钝角三角形(其中c 为最大边); 若a 2+b 2>c 2,则此三角形为锐角三角形(其中c 为最大边)4.注意:(1)直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半(2)在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半。
(3)在直角三角形中,如果一条直角边等于斜边的一半,那么这条直角边所对的角等于30°。
5. 勾股定理的作用:(1)已知直角三角形的两边求第三边。
(2)已知直角三角形的一边,求另两边的关系。
(3)用于证明线段平方关系的问题。
(4)利用勾股定理,作出长为n 的线段二、平方根:(11——19的平方)1、平方根定义:如果一个数的平方等于a ,那么这个数就叫做a 的平方根。
《勾股定理》优秀说课稿(精选5篇)《勾股定理》优秀说课稿篇1一、说教材勾股定理是学生在已经掌握了直角三角形的有关性质的基础上进行学习的,它是直角三角形的一条非常重要的性质,是几何中最重要的定理之一,它揭示了一个三角形三条边之间的数量关系,它可以解决直角三角形中的计算问题,是解直角三角形的主要根据之一,在实际生活中用途很大。
教材在编写时注意培养学生的动手操作能力和分析问题的能力,通过实际分析、拼图等活动,使学生获得较为直观的印象;通过联系和比较,理解勾股定理,以利于正确的进行运用。
据此,制定教学目标如下:1、理解并掌握勾股定理及其证明。
2、能够灵活地运用勾股定理及其计算。
3、培养学生观察、比较、分析、推理的能力。
4、通过介绍中国古代勾股方面的成就,激发学生热爱祖国与热爱祖国悠久文化的思想感情,培养他们的民族自豪感和钻研精神。
教学重点:勾股定理的证明和应用。
教学难点:勾股定理的证明。
二、说教法和学法教法和学法是体现在整个教学过程中的,本课的教法和学法体现如下特点:1、以自学辅导为主,充分发挥教师的主导作用,运用各种手段激发学生学习欲望和兴趣,组织学生活动,让同学们主动参与学习全过程。
2、切实体现学生的主体地位,让学生通过观察、分析、讨论、操作、归纳,理解定理,提高学生动手操作能力,以及分析问题和解决问题的能力。
3、通过演示实物,引导学生观察、操作、分析、证明,使学生得到获得新知的成功感受,从而激发学生钻研新知的欲望。
三、教学程序本节内容的教学主要体现在学生动手、动脑方面,根据学生的认知规律和学习心理,教学程序设计如下:(一)创设情境以古引新1、由故事引入,3000多年前有个叫商高的人对周公说,把一根直尺折成直角,两端连接得到一个直角三角形,如果勾是3,股是4,那么弦等于5。
这样引起学生学习兴趣,激发学生求知欲。
2、是不是所有的直角三角形都有这个性质呢?教师要善于激疑,使学生进入乐学状态。
3、板书课题,出示学习目标。
勾股定理教学设计(优秀3篇)《勾股定理》教学设计篇一教学目标具体要求:1.知识与技能目标:会用勾股定理及直角三角形的判定条件解决实际问题。
2.过程与方法目标:经历勾股定理的应用过程,熟练掌握其应用方法,明确应用的条件。
3.情感态度与价值观目标:通过自主学习的发展体验获取数学知识的感受;通过有关勾股定理的历史讲解,对学生进行德育教育。
重点:勾股定理的应用难点:勾股定理的应用教案设计一、知识点讲解知识点1:(已知两边求第三边)1.在直角三角形中,若两直角边的长分别为1cm,2cm,则斜边长为_____________。
2.已知直角三角形的两边长为3、4,则另一条边长是______________。
3.三角形ABC中,AB=10,AC=一qi,BC边上的高线AD=8,求BC的长?知识点2:利用方程求线段长1、如图,公路上A,B两点相距25km,C,D为两村庄,DA⊥AB于A,CB⊥AB于B,已知DA=壹五km,CB=10km,现在要在公路AB上建一车站E,(1)使得C,D两村到E站的距离相等,E站建在离A站多少km处?(2)DE与CE的位置关系(3)使得C,D两村到E站的距离最短,E站建在离A站多少km处?利用方程解决翻折问题2、如图,用一张长方形纸片ABCD进行折纸,已知该纸片宽AB为8cm,长BC为10cm.当折叠时,顶点D落在BC边上的点F处(折痕为AE).想一想,此时EC有多长?3、在矩形纸片ABCD中,AD=4cm,AB=10cm,按图所示方式折叠,使点B与点D重合,折痕为EF,求DE的长。
4.如图,将一个边长分别为4、8的矩形形纸片ABCD折叠,使C点与A点重合,则EF 的长是多少?5、折叠矩形ABCD的一边AD,折痕为AE,且使点D落在BC边上的点F处,已知AB=8cm,BC=10cm,以B点为原点,BC为x轴,BA为y轴建立平面直角坐标系。
求点F和点E坐标。
6、边长为8和4的矩形OABC的两边分别在直角坐标系的x轴和y轴上,若沿对角线AC折叠后,点B落在第四象限B1处,设B1C交x轴于点D,求(1)三角形ADC的面积,(2)点B1的坐标,(3)AB1所在的直线解析式。
勾股定理几种证明方法勾股定理的证明【证法1】(课本的证明)做8个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b,斜边长为c,再做三个边长分别为a、b、c的正方形,把它们像上图那样拼成两个正方形.从图上可以看到,这两个正方形的边长都是a+b,所以面积相等.即11a2+b2+4×ab=c2+4×ab22,整理得a2+b2=c2.【证法2】(邹元治证明)以a、b为直角边,以c为斜边做四个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面积1ab2等于.把这四个直角三角形拼成如图所示形状,使A、E、B三点在一条直线上,B、F、C三点在一条直线上,C、G、D三点在一条直线上.∵RtΔHAE≌RtΔEBF,∴∠AHE=∠BEF.∵∠AEH+∠AHE=90º,∴∠AEH+∠BEF=90º.∴∠HEF=180º―90º=90º.∴四边形EFGH是一个边长为c的正方形.它的面积等于c2.∵RtΔGDH≌RtΔHAE,∴∠HGD=∠EHA.∵∠HGD+∠GHD=90º,∴∠EHA+∠GHD=90º.又∵∠GHE=90º,∴∠DHA=90º+90º=180º.2∴.∴a+b=c.【证法3】(赵爽证明)以a、b为直角边(b>a),以c为斜边作四个全等的直角三角形,则每个直角(a+∴ABCD是一个边长为a+b的正方形,它的面积等于(a+b)2=4×1ab+c22221ab2三角形的面积等于.把这四个直角三角形拼成如图所示形状.∵RtΔDAH≌RtΔABE,∴∠HDA=∠EAB.∵∠HAD+∠HAD=90º,∴∠EAB+∠HAD=90º,2∴ABCD是一个边长为c的正方形,它的面积等于c.∵EF=FG=GH=HE=b―a,∠HEF=90º. 2(b−a)∴EFGH是一个边长为b―a的正方形,它的面积等于.14×ab+(b−a)2=c22∴.222∴a+b=c.【证法4】(1876年美国总统Garfield证明)以a、b为直角边,以c为斜边作两个全等的直角三角形,则每个直角三角形的面1ab2积等于.把这两个直角三角形拼成如图所示形状,使A、E、B三点在一条直线上.∵∴∵∴∴∴RtΔEAD≌RtΔCBE,∠ADE=∠BEC.∠AED+∠ADE=90º,∠AED+∠BEC=90º.∠DEC=180º―90º=90º.ΔDEC是一个等腰直角三角形,12c2它的面积等于.又∵∠DAE=90º,∠EBC=90º,∴AD∥BC.1(a+b)2∴ABCD是一个直角梯形,它的面积等于2.1(a+b)2=2×1ab+1c222.∴2∴a+b=c.【证法5】(梅文鼎证明)做四个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b,斜边长为c.把它们拼成如图那样的一个多边形,使D、E、F在一条直线上.过C作AC的延长线交DF于点P.∵D、E、F在一条直线上,且RtΔGEF≌RtΔEBD,∴∠EGF=∠BED,∵∠EGF+∠GEF=90°,222∴∴又∵∴∴∵∴∴即又∵∠BED+∠GEF=90°,∠BEG=180º―90º=90º.AB=BE=EG=GA=c,ABEG是一个边长为c的正方形.∠ABC+∠CBE=90º.RtΔABC≌RtΔEBD,∠ABC=∠EBD.∠EBD+∠CBE=90º.∠CBD=90º.∠BDE=90º,∠BCP=90º,BC=BD=a.∴BDPC是一个边长为a的正方形.同理,HPFG是一个边长为b的正方形.设多边形GHCBE的面积为S,则1a2+b2=S+2×ab,21c2=S+2×ab2,∴a2+b2=c2.【证法6】(项明达证明)做两个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b(b>a),斜边长为c.再做一个边长为c的正方形.把它们拼成如图所示的多边形,使E、A、C三点在一条直线上.过点Q作QP∥BC,交AC于点P.过点B作BM⊥PQ,垂足为M;再过点F作FN⊥PQ,垂足为N.∵∠BCA=90º,QP∥BC,∴∠MPC=90º,∵BM⊥PQ,∴∠BMP=90º,∴BCPM是一个矩形,即∠MBC=∵∠QBM+∠MBA=∠QBA=90º,∠ABC+∠MBA=∠MBC=90º,∴∠QBM=∠ABC,又∵∠BMP=90º,∠BCA=90º,BQ=BA=c,∴RtΔBMQ≌RtΔBCA.同理可证RtΔQNF≌RtΔAEF.从而将问题转化为【证法4】(梅文鼎证明).【证法7】(欧几里得证明)做三个边长分别为a、b、c的正方形,把它们拼成如图所示形状,使H、C、B三点在一条直线上,连结BF、CD.过C作CL⊥DE,交AB于点M,交DE于点L.∵AF=AC,AB=AD,∠FAB=∠GAD,∴ΔFAB≌ΔGAD,12a∵ΔFAB的面积等于2ΔGAD的面积等于矩形ADLM的面积的一半,2∴矩形ADLM的面积=a.2b同理可证,矩形MLEB的面积=.∵正方形ADEB的面积=矩形ADLM的面积+矩形MLEB的面积222222∴c=a+b,即a+b=c.【证法8】(杨作玫证明)做两个全等的直角三角形,设它们的两条直角边长分别为a、b(b>a),斜边长为c.再做一个边长为c的正方形.把它们拼成如图所示的多边形.过A作AF⊥AC,AF交GT于F,AF交DT于R.过B作BP⊥AF,垂足为P.过D作DE与CB的延长线垂直,垂足为E,DE交AF于H.∵∠BAD=90º,∠PAC=90º,∴∠DAH=∠BAC.又∵∠DHA=90º,∠BCA=90º,AD=AB=c,∴RtΔDHA≌RtΔBCA.∴DH=BC=a,AH=AC=b.由作法可知,PBCA是一个矩形,所以RtΔAPB≌RtΔBCA.即PB=CA=b,AP=a,从而PH=b―a.∵RtΔDGT≌RtΔBCA,RtΔDHA≌RtΔBCA.∴RtΔDGT≌RtΔDHA.∴DH=DG=a,∠GDT=∠HDA.又∵∠DGT=90º,∠DHF=90º,∠GDH=∠GDT+∠TDH=∠HDA+∠TDH=90º,∴DGFH是一个边长为a的正方形.∴GF=FH=a.TF⊥AF,TF=GT―GF=b―a.∴TFPB是一个直角梯形,上底TF=b―a,下底BP=b,高FP=a+(b―a).用数字表示面积的编号(如图),则以c为边长的正方形的面积为c2=S1+S2+S3+S4+S5①∵S8+S3+S4=1[b+(b−a)]•[a+(b−a)]b2−1ab22,=S5=S8+S9,1S3+S4=b2−ab−S8b2−S−S18.2∴=②把②代入①,得c2=S1+S2+b2−S1−S8+S8+S92b+S2+S9=b2+a2.=222∴a+b=c.【证法9】(李锐证明)设直角三角形两直角边的长分别为a、b(b>a),斜边的长为c.做三个边长分别为a、b、c的正方形,把它们拼成如图所示形状,使A、E、G三点在一条直线上.用数字表示面积的编号(如图).∵∠TBE=∠ABH=90º,∴∠TBH=∠ABE.又∵∠BTH=∠BEA=90º,BT=BE=b,∴RtΔHBT≌RtΔABE.∴HT=AE=a.∴GH=GT―HT=b―a.又∵∠GHF+∠BHT=90º,∠DBC+∠BHT=∠TBH+∴∠GHF=∠DBC.∵DB=EB―ED=b―a,∠HGF=∠BDC=90º,∴RtΔHGF≌RtΔBDC.即S7=S2.过Q作QM⊥AG,垂足是M.由∠BAQ=∠BEA=90º,可知∠ABE=∠QAM,而AB=AQ=c,所以RtΔABE≌RtΔQAM.又RtΔHBT≌RtΔABE.所以RtΔHBT≌RtΔQAM.即S8=S5.由RtΔABE≌RtΔQAM,又得QM=AE=a,∠AQM=∠BAE.∵∠AQM+∠FQM=90º,∠BAE+∠CAR=90º,∠AQM=∠BAE,∴∠FQM=∠CAR.又∵∠QMF=∠ARC=90º,QM=AR=a,∴RtΔQMF≌RtΔARC.即S4=S6.222c=S+S+S+S+Sa=S+Sb1234516∵,,=S3+S7+S8,又∵S7=S2,S8=S5,S4=S6,22a+b=S1+S6+S3+S7+S8∴=S1+S4+S3+S2+S5=c,222即a+b=c.【证法10】(利用反证法证明)如图,在RtΔABC中,设直角边AC、BC的长度分别为a、b,斜边AB的长为c,过点C作CD⊥AB,垂足是D.222222假设a+b≠c,即假设AC+BC≠AB,则由AB2=AB•AB=AB(AD+BD)=AB•AD+AB•BD22可知AC≠AB•AD,或者BC≠AB•BD.即AD:AC≠AC:AB,或者BD:BC≠BC:AB.在ΔADC和ΔACB中,∵∠A=∠A,∴若AD:AC≠A C:AB,则∠ADC≠∠ACB.在ΔCDB和ΔACB中,∵∠B=∠B,∴若BD:BC≠BC:AB,则∠CDB≠∠ACB.又∵∠ACB=90º,∴∠ADC≠90º,∠CDB≠90º.222AC+BC≠AB这与作法CD⊥AB矛盾.所以,的假设不能成立.222∴a+b=c.【证法15】(辛卜松证明)DD2设直角三角形两直角边的长分别为a、b,斜边的长为c.作边长是a+b的正方形ABCD.把正方形ABCD划分成上方左图所示的几个部分,则正方形ABCD的面积为(a+b)2=a2+b2+2ab;把正方形ABCD划分成上方右图所示的几个部分,则正方形ABCD 的面积为∴∴(a+b)21=4×ab+c222=2ab+c.a2+b2+2ab=2ab+c2,【证法11】(陈杰证明)设直角三角形两直角边的长分别为a、b(b>a),斜边的长为c.做两个边长分别为a、b的正方形(b>a),把它们拼成如图所示形状,使E、H、M三点在一条直线上.用数字表示面积的编号(如图).在EH=b上截取ED=a,连结则AD=c.∵EM=EH+HM=b+a,ED=∴DM=EM―ED=(b+a)―a=b.又∵∠CMD=90º,CM=a,∠AED=90º,AE=b,∴RtΔAED≌RtΔDMC.∴∠EAD=∠MDC,DC=AD=c.∵∠ADE+∠ADC+∠MDC=180º,∠ADE+∠MDC=∠ADE+∠EAD=90º,∴∠ADC=90º.∴作AB∥DC,CB∥DA,则ABCD是一个边长为c的正方形.∵∠BAF+∠FAD=∠DAE+∠FAD=90º,∴∠BAF=∠DAE.连结FB,在ΔABF和ΔADE中,∵AB=AD=c,AE=AF=b,∠BAF=∠DAE,∴ΔABF≌ΔADE.∴∠AFB=∠AED=90º,BF=DE=a.∴点B、F、G、H在一条直线上.在RtΔABF和RtΔBCG 中,∵AB=BC=c,BF=CG=a,∴RtΔABF≌RtΔBCG.2c=S2+S3+S4+S5,∵S1=S5=S4=S6+S7,b2=S1+S2+S6,a2=S3+S7,22a+b=S3+S7+S1+S2+S6∴=S2+S3+S1+(S6+S7)∴=S2+S3+S4+S52=c。
第19章解直角三角形(安吉实验初中王星鑫2005.1.13)主要内容:创设问题情境(利用相似三角形解决测量问题的同时引入新知识)提出本章的研究课题(①三边关系②边角关系)在实际问题中的简单应用(解直角三角形)教学目标1.经历勾股定理的探索过程.2.了解勾股定理的历史.3.知道30°、45°、60°角的三角函数值;会使用计算器由已知锐角求它的三角函数值,由已知三角函数值求它对应的锐角.4.理解并掌握直角三角形边角之间的关系.5.能综合应用直角三角形的边角关系解决简单的实际问题编排特点(在传统教材中勾股定理与三角函数是分两章的,我们觉得两者合在一起是比较合理的.)1.在呈现方式上,突出研究性,类似数学家的工作,是一个经历再创造的过程. 例如,对勾股定理和三角函数意义都是通过问题引出的。
2.勾股定理和三角函数的应用尽量都和实际问题联系起来,减少单纯解直角三角形的问题。
3.对实际问题的选取注意联系学生的生活实际。
4.本章安排了3个阅读材料,意在扩大学生的知识面,渗透人文精神。
5.注意训练系统的科学性,减少操作性习题,增加探索性问题的比重。
6.有关三角函数和解直角三角形的计算要充分利用计算器.课时安排本章的教学时间大约需要13课时,建议分配如下:§19.1 测量-----------------1课时§19.2 勾股定理-------------2课时§19.3 锐角三角函数---------2课时§19.4 解直角三角形---------4课时(原来初三内容,放慢)复习------------------------2课时课题学习--------------------2课时具体课时情况:§19.1 测量本节起着承上启下的作用。
通过一个实际问题——测量旗杆的高度,一方面帮助学生复习相似三角形有关知识,另一方面引出勾股定理及锐角三角函数。
勾股定理→求边长勾股定理三⼤境界(利⽤勾股定理求线段长)【境界⼀】已知两边求第三边例:已知⼀直⾓三⾓形两边长为3和4,求第三边的长度?【注】分两种情况讨论,记得考虑“谁是斜边?”【境界⼆】已知⼀边找另外两边的关系【注】解题步骤:审题→标注条件→设x表⽰线段长→确定三⾓形→根据勾股定理列⽅程.【境界三】两个直⾓三⾓形共边或有相等边两个直⾓三⾓形共边:c2-a2=d2-b2两个直⾓三⾓形有相等的边: d2-c2=a2+b2例:如图,将边长为8cm的正⽅形ABCD折叠,使点D落在BC边的中点E处,点A落在F处,折痕为MN,则线段CN长是.分析与解题步骤:想求CN的长→CN在Rt△CEN中→根据题中知道CE=4,所以对应到“境界⼆”已知⼀边找另外两边的关系→设CN=x,则EN=8-x→确定在Rt△CEN中→利⽤勾股定理列关系式.【变式】:求线段MF的长.分析与解题步骤:⽅法⼀:常规思路想求MF的长→MF不在直⾓三⾓形中→考虑转化,MF=AM→添辅助线作MH⊥DC,构造直⾓三⾓形→MH=8,△CED≌△HNM(条件①∠MHN=∠C=90°;条件②MH=CD;条件③由于∠MND+∠NMH=90°=∠MND+∠EDC ,所以∠NMH=∠EDC),得MN=DE=4√5,所以对应到“境界⼀”,已知两边求第三边.⽅法⼆:从折叠出发考虑折叠性质想求MF的长→MF不在直⾓三⾓形中→考虑转化,MF=AM→添辅助线(根据折叠,思考折叠的性质)连接DM,ME,且DM=ME→两个相等的线段分别在直⾓三⾓形中,对应到“境界三”→设AM=x,BM=8-x→根据勾股定理列关系式82+x2=(8-x)2+42.练习1:在△ABC中,a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边,且a=3,b=4,c为质数,求c的长.练习2:已知直⾓三⾓形的两边长为5和12,则斜边上的中线长是__________.练习3:在△ABC中,AB=15,AC=13,⾼AD=12,则△ABC的周长.练习4:如图,将边长为8cm的正⽅形ABCD折叠,使点D落在AB边的中点E处,折痕为FH,点C落在Q处,EQ与BC交于点G,则△EBG的周长是______cm.练习5:如图,在△ABC中,CE是AB边上的中线,CD⊥AB于D,AB=5,BC=4,AC=6,求DE的长.【参考答案】练习1:2或3练习2:6或6.5练习3:42或32练习4:16练习5:2。
勾股定理的证明方法及常用公式勾股定理是一个基本的几何定理,指直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方。
中国古代称直角三角形为勾股形,并且直角边中较小者为勾,另一长直角边为股,斜边为弦,所以称这个定理为勾股定理,也有人称商高定理。
在欧几里得的《几何原本》一书中给出勾股定理的以下证明。
设△ABC为一直角三角形,其中A为直角。
从A点划一直线至对边,使其垂直于对边。
延长此线把对边上的正方形一分为二,其面积分别与其余两个正方形相等。
在这个定理的证明中,我们需要如下四个辅助定理:如果两个三角形有两组对应边和这两组边所夹的角相等,则两三角形全等。
(SAS)三角形面积是任一同底同高之平行四边形面积的一半。
任意一个正方形的面积等于其二边长的乘积。
任意一个矩形的面积等于其二边长的乘积。
证明的思路为:从A点划一直线至对边,使其垂直于对边。
延长此线把对边上的正方形一分为二,把上方的两个正方形,通过等高同底的三角形,以其面积关系,转换成下方两个同等面积的长方形。
设△ABC为一直角三角形,其直角为∠CAB。
其边为BC、AB和CA,依序绘成四方形CBDE、BAGF和ACIH。
画出过点A之BD、CE的平行线,分别垂直BC和DE于K、L。
分别连接CF、AD,形成△BCF、△BDA。
∠CAB和∠BAG都是直角,因此C、A和G共线,同理可证B、A和H共线。
∠CBD和∠FBA都是直角,所以∠ABD=∠FBC。
因为AB=FB,BD=BC,所以△ABD≌△FBC。
因为A与K和L在同一直线上,所以四边形BDLK=2△ABD。
因为CA和G在同一直线上,所以正方形BAGF=2△FBC。
因此四边形BDLK=BAGF=AB2。
同理可证,四边形CKLE=ACIH=AC2。
把这两个结果相加,AB2+AC2=BD×BK+KL×KC由于BD=KL,BD×BK+KL×KC=BDBK+KC=BD×BC由于CBDE是个正方形,因此AB2+AC2=BC2,即a2+b2=c2。
17.1勾股定理(1)一、教学目标:1.体验勾股定理的探索过程,了解利用拼图验证勾股定理的方法,掌握勾股定理并会用它解决身边与实际生活相关的数学问题。
2.在学生经历观察、归纳、猜想、探索勾股定理过程中,发展合情推理能力,体会数形结合思想,并在探索过程中,发展学生的归纳、概括能力。
3.通过探索直角三角形的三边之间关系,培养学生积极参与、合作交流的意识,体验获得成功的喜悦,通过介绍勾股定理在中国古代的研究情况,提高学生民族自豪感,激发学生热爱祖国、奋发学习的热情。
二、教学重点、难点:重点:探索和验证勾股定理过程; 难点:通过面积计算探索勾股定理。
三、教学方法及教学手段:采用探究发现式的教学方法,通过计算面积为学生设计一个数学实验的平台,结合多媒体课件的演示,培养学生动手实践能力和合作交流的意识。
四、教学过程:1.创设情境,导入课题多媒体演示勾股树图片,激发学生求知欲,成功导入本节课题。
2.自主探索,合作交流 活动一:动脑想一想小明用一边长为cm 1的正方形纸片,沿对角线折叠,你知道折痕有多长吗?①这个问题你是怎样想的?请说出你的想法。
②若把折叠后的直角三角形纸片放在如图所示的格点图中(每个小正方形边长为cm 1),你能知道斜边的长吗?③观察图形,并填空:⑴正方形P 的面积为2cm , 正方形Q 的面积为2cm , 正方形R 的面积为2cm 。
⑵你能发现图中正方形P 、Q 、R 的面积之间有什么关系?从中你发现了什么?活动二:动手做一做其它一般的直角三角形,是否也有类似的性质呢?(你打算用什么方法来研究?共同讨论方法后再确立研究方向) (图中每一小方格表示21cm )⑴正方形P 的面积为2cm ,正方形Q 的面积为2cm , 正方形R 的面积为2cm 。
⑵正方形P 、Q 、R 的面积之间的关系 是什么?⑶你会用直角三角形的边长表示正方形P 、Q 、R 的面积吗?你能发现直角三角形三边长度之间存在什么关系吗?与你的同伴进行交流。
第二章勾股定理、平方根专题第一节勾股定理一、勾股定理:1、勾股定理定义: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. 即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方ABCabc弦股勾勾:直角三角形较短的直角边股:直角三角形较长的直角边弦:斜边勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a,b,c有下面关系:a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形。
2. 勾股数:满足a2+b2=c2的三个正整数叫做勾股数(注意:若a,b,c、为勾股数,那么ka,kb,kc同样也是勾股数组。
)*附:常见勾股数:3,4,5; 6,8,10; 9,12,15; 5,12,133. 判断直角三角形:如果三角形的三边长a、b、c满足a2+b2=c2 ,那么这个三角形是直角三角形。
(经典直角三角形:勾三、股四、弦五)其他方法:(1)有一个角为90°的三角形是直角三角形。
(2)有两个角互余的三角形是直角三角形。
用它判断三角形是否为直角三角形的一般步骤是:(1)确定最大边(不妨设为c);(2)若c 2=a 2+b 2,则△ABC 是以∠C 为直角的三角形; 若a 2+b 2<c 2,则此三角形为钝角三角形(其中c 为最大边); 若a 2+b 2>c 2,则此三角形为锐角三角形(其中c 为最大边)4.注意:(1)直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半(2)在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半。
(3)在直角三角形中,如果一条直角边等于斜边的一半,那么这条直角边所对的角等于30°。
5. 勾股定理的作用:(1)已知直角三角形的两边求第三边。
(2)已知直角三角形的一边,求另两边的关系。
(3)用于证明线段平方关系的问题。
(4)利用勾股定理,作出长为n 的线段二、平方根:(11——19的平方)1、平方根定义:如果一个数的平方等于a ,那么这个数就叫做a 的平方根。
勾股定理(基础)学习目标1.掌握勾股定理的内容,了解勾股定理的多种证明方法,体验数形结合的思想;2.能够运用勾股定理求解三角形中相关的边长(只限于常用的数);3.通过对勾股定理的探索解决简单的实际问题,进一步运用方程思想解决问题.要点梳理要点一、勾股定理直角三角形两条直角边的平方和等于斜边的平方.如果直角三角形的两直角边长分别为,斜边长为,那么.要点诠释:(1)勾股定理揭示了一个直角三角形三边之间的数量关系.(2)利用勾股定理,当设定一条直角边长为未知数后,根据题目已知的线段长可以建立方程求解,这样就将数与形有机地结合起来,达到了解决问题的目的.(3)理解勾股定理的一些变式:,,.要点二、勾股定理的证明方法一:将四个全等的直角三角形拼成如图(1)所示的正方形.图(1)中,所以.方法二:将四个全等的直角三角形拼成如图(2)所示的正方形.图(2)中,所以.方法三:如图(3)所示,将两个直角三角形拼成直角梯形.,所以.要点三、勾股定理的作用1.已知直角三角形的任意两条边长,求第三边;2.用于解决带有平方关系的证明问题;3.与勾股定理有关的面积计算;4.勾股定理在实际生活中的应用.典型例题类型一、勾股定理的直接应用1、在△ABC中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C的对边分别为、、.(1)若=5,=12,求;(2)若=26,=24,求.【变式】在△ABC中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C的对边分别为、、.(1)已知=6,=10,求;(2)已知,=32,求、.类型二、与勾股定理有关的证明2、如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,AM是中线,MN⊥AB,垂足为N,试说明.【变式】如图,在△ABC中,∠C=90°,D为BC边的中点,DE⊥AB于E,则AE2-BE2等于()A.AC2 B.BD2C.BC2 D.DE2类型三、与勾股定理有关的线段长3、如图,长方形纸片ABCD中,已知AD=8,折叠纸片使AB边与对角线AC重合,点B 落在点F 处,折痕为AE,且EF=3,则AB的长为()A.3 B.4 C.5 D.6类型四、与勾股定理有关的面积计算4、如图,直线l上有三个正方形a,b,c,若a,c的面积分别为5和11,则b的面积为()A.6 B.5 C.11 D.16类型五、利用勾股定理解决实际问题5、一圆形饭盒,底面半径为8,高为12,若往里面放双筷子(精细不计),那么筷子最长不超过多少,可正好盖上盒盖?巩固练习一.选择题1.在△ABC中,AB=12,AC=9,BC=15,则△ABC的面积等于()A.108 B.90C.180D.542.若直角三角形的三边长分别为2,4,,则的值可能有( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个3.小明想知道学校旗杆的高度,他发现旗杆上的绳子垂到地面还多1米,当他把绳子的下端拉开5米后,发现下端刚好接触地面,则旗杆的高是( )A.12米 B.10米 C.8米 D.6米4.Rt△ABC中,斜边BC=2,则的值为( )A.8 B.4 C.6 D.无法计算5.如图,△ABC中,AB=AC=10,BD是AC边上的高线,DC=2,则BD等于( )A.4 B.6 C.8 D.56.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,若AB=15,则正方形ADEC和正方形BCFG的面积和为( )A.150B.200 C.225 D.无法计算二.填空题7.甲、乙两人同时从同一地点出发,已知甲往东走了4,乙往南走了3,此时甲、乙两人相距____.8.如图,有一块长方形花圃,有少数人为了避开拐角走“捷径”,在花圃内走出了一条“路”,他们仅仅少走了______米路,却踩伤了花草.9.如图是一个外轮廓为矩形的机器零件平面示意图,根据图中的尺寸(单位:mm),计算两圆孔中心A和B的距离为mm.10.如图,有两棵树,一棵高8,另一棵高2,两树相距8,一只小鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,至少要飞______.11.如图,直线经过正方形ABCD的顶点B,点A、C到直线的距离分别是6、8,则正方形的边长是______.12.如图,王大爷准备建一个蔬菜大棚,棚宽2.4m,高3.2m,长15m,棚的斜面用塑料薄膜遮盖,不计墙的厚度,请计算阳光透过的最大面积是 m2.三.解答题13.如图四边形ABCD的周长为42,AB=AD=12,∠A=60°,∠D=150°,求BC的长.14.已知在三角形ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC交BC于D,CD=3,BD=5,求AC 的长.勾股定理逆定理(基础)学习目标1.理解勾股定理的逆定理,并能与勾股定理相区别;2. 能运用勾股定理的逆定理判断一个三角形是否是直角三角形;3. 理解勾股数的含义;4. 通过探索直角三角形的判定条件的过程,培养动手操作能力和逻辑推理能力.要点梳理要点一、勾股定理的逆定理如果三角形的三条边长,满足,那么这个三角形是直角三角形.要点诠释:(1)勾股定理的逆定理的作用是判定某一个三角形是否是直角三角形.(2)勾股定理的逆定理是把“数”转为“形”,是通过计算来判定一个三角形是否为直角三角形.要点二、如何判定一个三角形是否是直角三角形(1)首先确定最大边(如).(2)验证与是否具有相等关系.若,则△ABC是∠C=90°的直角三角形;若,则△ABC不是直角三角形.要点诠释:当时,此三角形为钝角三角形;当时,此三角形为锐角三角形,其中为三角形的最大边.要点三、勾股数满足不定方程的三个正整数,称为勾股数(又称为高数或毕达哥拉斯数),显然,以为三边长的三角形一定是直角三角形.熟悉下列勾股数,对解题会很有帮助:①3、4、5;②5、12、13;③8、15、17;④7、24、25;⑤9、40、41……如果是勾股数,当为正整数时,以为三角形的三边长,此三角形必为直角三角形.要点诠释:(1)(是自然数)是直角三角形的三条边长;(2)(是自然数)是直角三角形的三条边长;(3)(是自然数)是直角三角形的三条边长;典型例题类型一、勾股定理的逆定理1、判断由线段组成的三角形是不是直角三角形.(1)=7,=24,=25;(2)=,=1,=;(3),,();【变式】一个三角形的三边之比是3:4:5 则这个三角形三边上的高之比是()A.20:15:12 B.3:4:5 C.5:4:3 D.10:8:2类型二、勾股定理逆定理的应用例3、已知:为的三边且满足,试判断的形状.例:4、“远航”号、“海天”号轮船同时离开港口,各自沿一固定方向航行“远航”号每小时航行16海里,“海天”号每小时航行12海里,它们离开港口一个半小时后相距30海里,如果知道“远航”号沿东北方向航行,能知道“海天”号沿哪个方向航行吗?巩固练习一.选择题1.在三边分别为下列长度的三角形中,不是直角三角形的是().A. 9,12,15 B.3,4,5 C.1.4,4.8,5 D.4,7,52. 如图,在单位正方形组成的网格图中标有AB、CD、EF、GH四条线段,其中能构成一个直角三角形三边的线段是().A.CD、EF、GH B.AB、EF、GH C.AB、CF、EF D.GH、AB、CD3. 下列说法:(1)在△ABC中,若a2+b2≠c2,则△ABC不是直角三角形;(2)若△ABC 是直角三角形,∠C=90°,则a2+b2=c2;(3)在△ABC中,若a2+b2=c2,则∠C=90°;(4)直角三角形的两条直角边的长分别为5和12,则斜边上的高为.其中说法正确的有().A.4个B.3个C.2个D.1个4.下面各选项给出的是三角形中各边的长度的平方比,其中不是直角三角形的是( ).A.1∶1∶2 B.1∶3∶4C.9∶25∶26 D.25∶144∶1695.已知三角形的三边长为(其中),则此三角形( ).A.一定是等边三角形 B.一定是等腰三角形C.一定是直角三角形 D.形状无法确定6.三角形的三边长分别为、、(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.不能确定二.填空题7.若一个三角形的三边长分别为6,8,10,则这个三角形中最短边上的高为______.8.已知两条线段的长分别为11和60,当第三条线段的长为时,这3条线段能组成一个直角三角形(要求三边长均为整数).9. 已知,则由此为边的三角形是三角形.10.在△ABC中,若其三条边的长度分别为9、12、15,则以两个这样的三角形所拼成的四边形的面积是_____.11.若一个三角形的三边之比为5:12:13,且周长为60,则它的面积为.12.如图,AB=5,AC=3,BC边上的中线AD=2,则△ABC的面积为______.三.解答题13.已知:如图,在正方形ABCD中,F为DC的中点,E为CB的四等分点且CE=,求证:AF⊥FE.14.观察下列各式:,,,,…,你有没有发现其中的规律?请用含的代数式表示此规律并证明,再根据规律写出接下来的式子.15.在B港有甲、乙两艘渔船,若甲船沿北偏东60°方向以每小时8海里的速度前进,乙船沿南偏东某个角度以每小时15海里的速度前进,2小时后,甲船到M岛,乙船到P岛,两岛相距34海里,你知道乙船是沿哪个方向航行的吗?。
1.1.1 验证勾股定理一、学生起点分析学生的知识技能基础:学生在七年级已经学习了整式的加、减、乘、除运算和等式的基本性质,并能进行简单的恒等变形;上节课又已经通过测量和数格子的方法,对具体的直角三角形探索并发现了勾股定理,但没有对一般的直角三角形进行验证.学生活动经验基础:学生在以前数学学习中已经经历了很多独立探究和合作学习的过程,具有了一定的自主探究经验和合作学习的经验,具备了一定的探究能力和合作与交流的能力;学生在七年级《七巧板》及《图案设计》的学习中已经具备了一定的拼图活动经验.二、教学任务分析本节课是八(上)勾股定理第1节第2课时,是在上节课已探索得到勾股定理之后的内容,具体学习任务:通过拼图验证勾股定理并体会其中数形结合的思想;应用勾股定理解决一些实际问题,体会勾股定理的应用价值并逐步培养学生应用数学解决实际问题意识和能力,为后面的学习打下基础.为此本节课的教学目标是:1.掌握勾股定理及其验证,并能应用勾股定理解决一些实际问题.2.在上节课对具体的直角三角形探索发现了勾股定理的基础上,经历勾股定理的验证过程,体会数形结合的思想和从特殊到一般的思想.3.在勾股定理的验证活动中,培养探究能力和合作精神;通过对勾股定理历史的了解,感受数学文化,增强爱国情感,并通过应用勾股定理解决实际问题,培养应用数学的意识.用面积法验证勾股定理,应用勾股定理解决简单的实际问题是本节课的重点.三、教学过程本节课设计了七个教学环节:(一)复习设疑,激趣引入;(二)小组活动,拼图验证;(三)延伸拓展,能力提升(四)例题讲解,初步应用;(五)追溯历史,激发情感;;(六)回顾反思,提炼升华;(七)布置作业,课堂延伸.第一环节: 复习设疑,激趣引入内容:教师提出问题:(1)勾股定理的内容是什么?(请一名学生回答)(2)上节课我们仅仅是通过测量和数格子,对具体的直角三角形探索发现了勾股定理,对一般的直角三角形,勾股定理是否成立呢?这需要进一步验证,如何验证勾股定理呢?事实上,现在已经有几百种勾股定理的验证方法,这节课我们也将去验证勾股定理.意图:(1)复习勾股定理内容;(2)回顾上节课探索过程,强调仍需对一般的直角三角形进行验证,培养学生严谨的科学态度;(3)介绍世界上有数百种验证方法,激发学生兴趣.效果:通过这一环节,学生明确了:仅仅探索得到勾股定理还不够,还需进行验证.当学生听到有数百种验证方法时,马上就有了去寻求属于自己的方法的渴望.第二环节:小组活动,拼图验证.内容: 活动1: 教师导入,小组拼图.教师:今天我们将研究利用拼图的方法验证勾股定理,请你利用自己准备的四个全等的直角三角形,拼出一个以斜边为边长的正方形.(请每位同学用2分钟时间独立拼图,然后再4人小组讨论.)活动2:层层设问,完成验证一.学生通过自主探究,小组讨论得到两个图形:图2在此基础上教师提问:(1)如图1你能表示大正方形的面积吗?能用两种方法吗?(学生先独立图1思考,再4人小组交流);(2)你能由此得到勾股定理吗?为什么?(在学生回答的基础上板书(a+b)2=4×21ab+c 2.并得到222c b a =+)从而利用图1验证了勾股定理.活动3 : 自主探究,完成验证二.教师小结:我们利用拼图的方法,将形的问题与数的问题结合起来,联系整式运算的有关知识,从理论上验证了勾股定理,你还能利用图2验证勾股定理吗?(学生先独立探究,再小组交流,最后请一个小组同学上台讲解验证方法二) 意图:设计活动1的目的是为了让学生在活动中体会图形的构成,既为勾股定理的验证作铺垫,同时也培养学生的动手、创新能力.在活动2中,学生在教师的层层设问引导下完成对勾股定理的验证,完成本节课的一个重点内容.设计活动3,让学生利用另一个拼图独立验证勾股定理的目的是让学生再次体会数形结合的思想并体会成功的快乐.效果:学生通过先拼图从形上感知,再分析面积验证,比较容易地掌握了本节课的重点内容之一,并突破了本节课的难点.第三环节 延伸拓展,能力提升1.议一议:观察下图,用数格子的方法判断图中三角形的三边长是否满足a 2+b 2=c 22.一个直角三角形的斜边为20cm ,且两直角边长度比为3:4,求两直角边的长。
勾股定理与应用知识定位三解形是平面几何中最重要的图形,它的有关知识是今后我们学习四边形、多边形乃至立体几何的重要基础,而其中的勾股定理在初中竞赛三角形中占据非常大的地位。
必须熟练掌握勾股定理及逆定理的应用、勾股数的推算公式和判定直角三角形。
本节我们通过一些实例的求解,旨在介绍数学竞赛中勾股定理中相关问题的常见题型及其求解方法本讲将通过例题来说明这些方法的运用。
知识梳理1、勾股定理及逆定理:△ABC 中 ∠C =Rt ∠⇔a 2+b 2=c 22、勾股定理及逆定理的应用① 作已知线段a 的2,3, 5……倍② 计算图形的长度,面积,并用计算方法解几何题③ 证明线段的平方关系等。
3、勾股数的定义:如果三个正整数a,b,c 满足等式a 2+b 2=c 2,那么这三个正整数a,b,c 叫做一组勾股数.4、勾股数的推算公式④ 罗士琳法则任取两个正整数m 和n(m>n),那么m 2-n 2,2mn, m 2+n 2是一组勾股数。
⑤ 如果k 是大于1的奇数,那么k, 212-k ,212+k 是一组勾股数。
⑥ 如果k 是大于2的偶数,那么k, 122-⎪⎭⎫ ⎝⎛K ,122+⎪⎭⎫ ⎝⎛K 是一组勾股数。
⑦ 如果a,b,c 是勾股数,那么na, nb, nc (n 是正整数)也是勾股数。
5、 熟悉勾股数可提高计算速度,顺利地判定直角三角形简单的勾股数有:3,4,5; 5,12,13; 7,24,25; 8,15,17; 9,40,41。
常见勾股数3,4,5 : 勾三股四弦五5,12,13 : 5·12记一生6,8,10: 连续的偶数7,24,25 : 企鹅是二百五8,15,17 : 八月十五在一起特殊勾股数连续的勾股数只有3,4,5连续的偶数勾股数只有6,8,102.100以内的勾股数开头数字为20以内3 4 5;5 12 13; 6 8 10;7 24 25;8 15 17;9 12 15;9 40 41;10 24 26;11 60 61;12 16 20;12 35 37;13 84 85;14 48 50;15 20 25;15 36 39;16 30 34;16 63 65;18 24 30;18 80 82例题精讲【试题来源】【题目】△ABC 周长是24,M 是AB 的中点MC=MA=5,则△ABC 的面积是多少【答案】24【解析】 解:∵MA=MB=MC=5,∴∠ACB=90°知周长是24,则AC+BC=14,AC 2+BC 2=102,∴2AC ·BC=(AC+BC)2-(AC 2+BC 2)= 142-102=4×24∴2421=⋅=∆BC AC S ABC 【知识点】勾股定理与应用【适用场合】当堂例题【难度系数】2【试题来源】【题目】如图1,在正方形ABCD 中,N 是CD 的中点,M 是AD 上异于D 的点,且∠NMB=∠MBC ,则AM :AB=( )A .31;B .33;C .21;D .63【答案】A【解析】 解: 如图,延长MN 交BC 的延长线于T ,设MB 的中点为O ,连TO ,则△BAM ∽△TOB∴AM :MB=OB :BT∴MB 2=2AM ·BT (1)令DN=1,CT=MD=k ,则AM=2 – k所以BM=222)2(4k AM AB -+=+BT= 2 + k 代入(1),得4 + (2 – k )2= 2 (2 – k ) (2 + k )所以 k =34 所以AM :AB=32:2 = 31 【知识点】勾股定理与应用【适用场合】当堂练习【难度系数】4【试题来源】【题目】如图,P 为正方形ABCD 内一点,PA=PB=10,并且P 点到CD 边的距离也等于10,那么,正方形ABCD 的面积是( )【答案】256【解析】 解:如图,过P 作EF ⊥AB 于E ,交CD 于F ,则PF ⊥CD所以PF=PA=PB=10,E 为AB 中点设PE = x ,则AB=AD=10 + x所以AE=21AB=21(10 + x) 在Rt △PAE 中,PA 2=PE 2+AE 2所以102= x 2+ [21(10 + x )]2 所以x = 6所以正方形ABCD 面积=AB 2=(10 + 6)2 = 256【知识点】勾股定理与应用【适用场合】当堂例题【难度系数】3【试题来源】【题目】如图,矩形ABCD 中,AB=20,BC=10,若在AB 、AC 上各取一点N 、M ,使得BM+MN 的值最小,这个最小值为( )A .12;B .102;C .16;D .20【答案】C【解析】 解:如图,作B 关于AC 的对称点B ',连A B ',则N 点关于AC 的对称点N '在A B '上,这时,B 到M 到N 的最小值等于B →M →N '的最小值,等于B 到A B '的距离BH ',连B 与A B '和DC 的交点P ,则ABP S ∆=21×20×10=100, 由对称知识,∠PAC=∠BAC=∠PCA所以PA=PC ,令PA=x ,则PC=x ,PD=20 – x ,在Rt △ADP 中,PA 2=PD 2+AD 2所以 x 2 = (20 – x )2 + 102所以 x = 12.5因为ABP S ∆=21PA ·BH ' 所以BH '=165.1221002=⨯=∆PA S ABP【知识点】勾股定理与应用【适用场合】当堂练习题【难度系数】5【试题来源】【题目】如图,△ABC 中,AB=AC=2,BC 边上有10个不同的点1021,,P P P ,记C P B P AP M i i i i ⋅+=2(i = 1,2,……,10), 那么1021M M M +++ =_________。
勾股定理是一个基本的几何定理,指直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方。
具体来说,如果直角三角形的两条直角边长度分别为a和b,斜边长度为c,则勾股定理可以表示为:a² + b² = c²。
在中国,周朝时期的商高提出了“勾三股四弦五”的勾股定理的特例。
而在西方,最早提出并证明此定理的是公元前6世纪古希腊的毕达哥拉斯学派,他们用演绎法证明了直角三角形斜边平方等于两直角边平方之和。
勾股定理现约有500种证明方法,是数学定理中证明方法最多的定理之一,也是人类早期发现并证明的重要数学定理之一,用代数思想解决几何问题的最重要的工具之一,也是数形结合的纽带之一。
此外,勾股定理在数学、工程和物理等领域有着广泛的应用,例如用于测量、计算和解决与直角三角形有关的各种问题。
以上信息仅供参考,如需了解更多信息,建议查阅相关书籍或咨询数学专业人士。
构造直角三角形巧解题有些几何题,若能仔细观察、把握特征、抓住本质、恰当地构造直角三角形进行转化,就会收到化难为易、事半功倍的效果.下面举例介绍构造直角三角形解题的若干常用方法,供同学们复习时参考.一、利用已知直角构造直角三角形例1:如图1,在四边形ABCD 中,∠A=060,∠B=∠D=090,AB=2,CD=1.则BC 和AD 的长分别为_______和_______.解析:考虑到图中含有090和060的角,若延长AD 、BC 相交于E ,则可以构造出Rt △AEB 和Rt △CED ,易知∠E=030,从而可求出DE=3,AE=4,BE=23,故AD=4-3,BC=23-2.1(2016•益阳)在△ABC 中,AB=15,BC=14,AC=13,求△ABC 的面积.某学习小组经过合作交流,给出了下面的解题思路, 请你按照他们的解题思路完成解答过程.2如图,要在宽为22米的九州大道两边安装路灯,路灯的灯臂CD 长2米,且与灯柱BC 成120°角,路灯采用圆锥形灯罩,灯罩的轴线DO 与灯臂CD 垂直,当灯罩的轴线DO 通过公路路面的中心线时照明效果最佳,此时,路灯的灯柱BC 高度应该设计为( ) A .(11-2)米 B .(11-2)米 C .(11-2)米 D .(11-4)米图13已知:如图,△ABC 中,∠CAB =120°,AB =4,AC =2,AD ⊥BC ,D 是垂足,求AD 的长.二、利用勾股定理构造直角三角形例2:如图2,在四边形ABCD 中,AB=AD=8,∠A=060,∠ADC=0150,已知四边形ABCD 的周长为32,求四边形ABCD 的面积.解析:四边形ABCD 是一个不规则的四边形,要求其面积,可设法变成特殊的三角形求解.连接BD ,则△ABD 是等边三角形, △BDC 是直角三角形,由于AB=AD=BD=8,,求△ABD 的面积不难解决,关键是求△BDC 的面积.可运用周长和勾股定理联合求出DC ,从而求出△BDC 的面积.解答:连接BD.∵AB=AD ,∠A=060,∴△ABD 是等边三角形.∴∠ADB=060,BD=AD=AB=8. 因为∠ADC=0150,∴∠BDC=090, 故△BDC 是直角三角形,因为四边形ABCD 的周长为32, AB=AD=8, ∴BC+DC=32-16=16,BC=16-DC.在Rt △BDC 中,222BC DC BD =+, 即()222168DC DC -=+.解得DC=6.∴248621=⨯⨯=∆BDC S .用勾股定理求出等边△ABD 的高为34823=⨯. 31634821=⨯⨯=∆ABD S .∴24316+=+=∆∆BDC ABD ABCD S S S 四. 说明:⑴求不规则的图形面积应用割补法把图形分解为特殊的图形;⑴四边形中通过添加辅助线构造直角三角形;⑶边长为a 的等边三角形的高为a 23,面积为243a .图21如图,某市在“旧城改造”中计划在一块如图所示的三角形空地上种植某种草皮以美化环境,已知这种草皮每平方米a 元,则购买这种草皮至少要( )A .450a 元B .225a 元C .150a 元D .300a 元 三、利用高构造直角三角形例3:如图3,等腰△ABC 的底边长为8cm ,腰长为5cm ,一动点P 在底边上从B 向C 以0.25cm/s 的速度移动,请你探究:当P 运动几秒时,P 点与顶点A 的连线PA 与腰垂直.解析:本题是一道探究性的动态问题,假设P 在某一时刻有PA ⊥AC ,此时P 点运动了几秒,这是解决问题的着手点.设BP=x ,PC=8-x ,在Rt △PAC 中,由于PA 不知道,无法建立关系式.考虑△ABC 是等腰三角形,如作底边上的高AD ,则可用x 的代数式表示AP ,用勾股定理便可求出x ,进而求出运动时间.当P 点运动到D 与C 之间时,也存在AP ⊥AB 的情况,故要分类讨论.解答:作底边BC 的高AD ,则AD ⊥BC ,垂足为D. 设BP=xcm ,PA ⊥AC.由等腰三角形的性质知BD=DC=21BC=4cm. 在Rt △ADB 中,222AB BD AD =+, 94522222=-=-=BD AB AD ,∴AD=3 (cm). 在Rt △PAC 中, 222PC AC AP =+,∴()()22228543x x -=+-+.解得x=47,即BP=47(cm). P 点移动的时间为47÷0.25=7(s). 当P 点移动到D 点与C 点之间时,作P 点关于D 点的对称点P ', 则47='C P (cm).425478=-='P B (cm). 此时P 点的运动时间为2525.0425=÷(s). 答:当P 点移动7(s)或25(s)时,PA 与腰垂直.说明:动态探究问题的解答关键是把它在某一瞬间看做不动,即动中求静,抓住运动中的不变量进行探究.本例中等腰三角形“三线合一”的性质与勾股定理是构成解决问题的纽带,由于点P 是运动的,故要分类讨论.图3四、利用勾股定理的逆定理构造直角三角形例4:如图4,在△ABC 中,AB=5,AC=13,BC 边上的中线AD=6,求BC 的长.解析:注意到5,12,13恰为一组勾股数,因此加倍延长中线AD 到E ,连接CE ,将AB ,AC ,2AD 集中到同一△ACE 中,构成直角三角形,运用勾股定理求BC 的长.解答:延长AD 到E ,使DE=AD ,连接CE. ∵AD 是BC 边上的中线, ∴BD=CD.又AD=ED , ∠ADB=∠EDC , ∴△ADB ≌△EDC(SAS), ∴CE=BA=5. 又AC=13,AE=2AD=12, ∴22213169125==+,即222AC AE CE =+, ∴△AEC 是直角三角形且∠E=090.在Rt △DEC 中,222CE DE CD +=, ∴CD=,615622=+BC=2CD=2,61 ∴BC 边的长为261.说明:遇到中线问题往往加倍延长,同时对勾股数应有灵敏的感觉,只要已知三角形三边的长,就应该用勾股定理的逆定理来判断三角形的形状.中考真题3.(2018•泸州)“赵爽弦图”巧妙地利用面积关系证明了勾股定理,是我国古代数学的骄傲.如图所示的“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形和一个小正方形拼成的一个大正方形.设直角三角形较长直角边长为a ,较短直角边长为b .若ab=8,大正方形的面积为25,则小正方形的边长为( )A .9B .6C .4D .3【分析】由题意可知:中间小正方形的边长为:a ﹣b ,根据勾股定理以及题目给出的已知数据即可求出小正方形的边长.【解答】解:由题意可知:中间小正方形的边长为:a ﹣b ,∵每一个直角三角形的面积为:ab=×8=4, ∴4×ab+(a ﹣b )2=25, ∴(a ﹣b )2=25﹣16=9, ∴a ﹣b=3,故选:D .8.(2018•吉林)如图,在平面直角坐标系中,A(4,0),B(0,3),以点A为圆心,AB长为半径画弧,交x轴的负半轴于点C,则点C坐标为(﹣1,0).【分析】求出OA、OB,根据勾股定理求出AB,即可得出AC,求出OC长即可.【解答】解:∵点A,B的坐标分别为(4,0),(0,3),∴OA=4,OB=3,在Rt△AOB中,由勾股定理得:AB==5,∴AC=AB=5,∴OC=5﹣4=1,∴点C的坐标为(﹣1,0),故答案为:(﹣1,0),9.(2018•玉林)如图,在四边形ABCD中,∠B=∠D=90°,∠A=60°,AB=4,则AD的取值范围是2<AD<8.【分析】如图,延长BC交AD的延长线于E,作BF⊥AD于F.解直角三角形求出AE、AF即可判断;【解答】解:如图,延长BC交AD的延长线于E,作BF⊥AD于F.在Rt△ABE中,∵∠E=30°,AB=4,∴AE=2AB=8,在Rt△ABF中,AF=AB=2,∴AD的取值范围为2<AD<8,故答案为2<AD<8.10.(2018•襄阳)已知CD是△ABC的边AB上的高,若CD=,AD=1,AB=2AC,则BC的长为2或2.【分析】分两种情况:①当△ABC是锐角三角形,如图1,②当△ABC是钝角三角形,如图2,分别根据勾股定理计算AC和BC即可.【解答】解:分两种情况:①当△ABC是锐角三角形,如图1,∵CD⊥AB,∴∠CDA=90°,∵CD=,AD=1,∴AC=2,∵AB=2AC,∴AB=4,∴BD=4﹣1=3,∴BC===2;②当△ABC是钝角三角形,如图2,同理得:AC=2,AB=4,∴BC===2;综上所述,BC的长为2或2.故答案为:2或2.11、(2016•哈尔滨)在等腰直角三角形ABC中,∠ ACB=90°,AC=3,点P为边BC的三等分点,连接AP,则AP的长为.11、【解答】解:①如图1,∵∠ ACB=90°,AC=BC=3,∵PB=BC=1,∴CP=2,∴AP==,②如图2,∵∠ ACB=90°,AC=BC=3,∵PC=BC=1,∴AP==,综上所述:AP的长为或,3.(2016·山东省东营市·3分)在△ABC中,AB=10,AC=210,BC边上的高AD=6,则另一边BC等于( )A.10B.8C.6或10D.8或10【知识点】勾股定理、分类讨论思想【答案】C.【解析】在图①中,由勾股定理,得BD=AB2-AD2=102-62=8;CD=AC2-AD2=(210)2-62=2;∴BC=BD+CD=8+2=10.在图②中,由勾股定理,得BD=AB2-AD2=102-62=8;CD=AC2-AD2=(210)2-62=2;∴BC=BD―CD=8―2=6.故选择C.【点拨】本题考查分类思想和勾股定理,要分两种情况考虑,分别在两个图形中利用勾股定理求出BD和CD,从而可求出BC的长.14.(2018•湘潭)《九章算术》是我国古代最重要的数学著作之一,在“勾股”章中记载了一道“折竹抵地”问题:“今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺,问折者高几何?”翻译成数学问题是:如图所示,△ABC中,∠ACB=90°,AC+AB=10,BC=3,求AC的长,如果设AC=x,则可列方程为x2+32=(10﹣x)2.【分析】设AC=x,可知AB=10﹣x,再根据勾股定理即可得出结论.【解答】解:设AC=x,∵AC+AB=10,∴AB=10﹣x.∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∴AC2+BC2=AB2,即x2+32=(10﹣x)2.故答案为:x2+32=(10﹣x)2.7.(2018•东营)如图所示,圆柱的高AB=3,底面直径BC=3,现在有一只蚂蚁想要从A 处沿圆柱表面爬到对角C处捕食,则它爬行的最短距离是()A.B. C.D.【分析】要求最短路径,首先要把圆柱的侧面展开,利用两点之间线段最短,然后利用勾股定理即可求解.【解答】解:把圆柱侧面展开,展开图如右图所示,点A、C的最短距离为线段AC的长.在Rt△ADC中,∠ADC=90°,CD=AB=3,AD为底面半圆弧长,AD=1.5π,所以AC=,故选:C.3. (2014•山东潍坊,第18题3分)我国古代有这样一道数学问题:“枯木一根直立地上'高二丈周三尺,有葛藤自根缠绕而上,五周而达其顶,问葛藤之长几何?,题意是:如图所示,把枯木看作一个圆柱体,因一丈是十尺,则该圆柱的高为20尺,底面周长为3尺,有葛藤自点A 处缠绕而上,绕五周后其末端恰好到达点B 处.则问题中葛藤的最短长度是__________尺.考点:平面展开-最短路径问题;勾股定理的应用.分析:这种立体图形求最短路径问题,可以展开成为平面内的问题解决,展开后可转化下图,所以是个直角三角形求斜边的问题,根据勾股定理可求出.解答:解:如图,一条直角边(即木棍的高)长20尺,另一条直角边长5×3=15(尺),因此葛藤长222015 =25(尺). 故答案为:2515.(2018•黄冈)如图,圆柱形玻璃杯高为14cm ,底面周长为32cm ,在杯内壁离杯底5cm 的点B 处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿3cm 与蜂蜜相对的点A 处,则蚂蚁从外壁A 处到内壁B 处的最短距离为 20 cm (杯壁厚度不计). 【分析】将杯子侧面展开,建立A 关于EF 的对称点A′,根据两点之间线段最短可知A′B 的长度即为所求.【解答】解:如图:将杯子侧面展开,作A 关于EF 的对称点A′,连接A′B ,则A′B 即为最短距离,A′B===20(cm ).故答案为20.3.(2016•株洲)如图,以直角三角形a、b、c为边,向外作等边三角形,半圆,等腰直角三角形和正方形,上述四种情况的面积关系满足S1+S2=S3图形个数有()A.1 B.2 C.3 D.47.(2015•大连)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=2,点D在BC上,∠ADC=2∠B,AD=,则BC的长为()A.﹣1 B.+1 C.﹣1 D.+1类型二:勾股定理的应用2、如图,公路MN和公路PQ在点P处交汇,且∠QPN=30°,点A处有一所中学,AP =160m。
勾股定理(第一课时)教学设计天台三合中学王卫约一、教材分析勾股定理”这节内容主要讲述了直角三角形三边间的一种关系定理。
它是建立在三角形、全等三角形、等腰三角形等有关知识的基础之上。
同时,也是初三几何中解直角三角形及圆中有关计算的必备知识。
更重要的是,纵观初中数学,勾股定理架起了代数和几何间的桥梁。
勾股定理是几何中一颗美丽的奇葩,可谓家喻户晓。
它在数学理论体系中的地位举足轻重,在日常生活、工农业生产中,应用极为广泛。
从学生的角度来看,对勾股定理学习的好坏直接影响他们的后续数学学习。
同时还能对学生进行爱国主义教育!二、教学目标1、知识目标(1)能说出勾股定理的内容(2)会初步运用勾股定理进行简单的计算和实际运用。
(3)经历综合运用已有知识解决问题的过程,在此过程中加深对勾股定理、整式运算、面积等的认识。
2、能力目标(1)经历不同的验证勾股定理的过程,体验解决同一问题方法的多样性,进一步体会勾股定理的文化价值。
(2)在探索勾股定理的过程中,让学生体会数形结合和特殊到一般的思想方法。
3、德育目标(1)通过获得成功的体验和克服困难的经历,增进数学学习的信心,增强对数学学习的兴趣。
(2)通过介绍勾股定理在中国古代的研究,激发学生热爱祖国,热爱祖国悠久文化的思想,激励学生发奋学习。
三、教学重点和难点教学重点:勾股定理教学难点:通过探索得出勾股定理并掌握勾股定理。
四、教学方法:动手演示、拼图、归纳、猜想。
五、教学手段:多媒体辅助教学。
六、教学设计过程(一)、创设情景,导入新课。
人类一直想弄清楚其他星球上是否存在着“人”,并试图与“他们”取得联系,那么我们怎样才能与“外星人”接触呢?数学家曾建议用“勾股定理”的图来作为与“外星人”联系的信号。
2002年在北京召开了第24届国际数学大会,曾被誉为数学界的“奥运会”,这就是本届大会会徽的图案(展示图案)。
这个图案是我国汉代数学家赵爽在证明勾股定理时用到的,被称为“赵爽弦图”。
勾股定理一、知识梳理1.勾股定理(1)勾股定理:在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方.如果直角三角形的两条直角边长分别是a,b,斜边长为c,那么a2+b2=c2.(2)勾股定理应用的前提条件是在直角三角形中.(3)勾股定理公式a2+b2=c2的变形有:a2=c2﹣b2,b2= c2﹣a2及c2=a2+b2.(4)由于a2+b2=c2>a2,所以c>a,同理c>b,即直角三角形的斜边大于该直角三角形中的每一条直角边.2. 直角三角形的性质(1)有一个角为90°的三角形,叫做直角三角形.(2)直角三角形是一种特殊的三角形,它除了具有一般三角形的性质外,具有一些特殊的性质:性质1:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方(勾股定理).性质2:在直角三角形中,两个锐角互余.性质3:在直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半.(即直角三角形的外心位于斜边的中点)性质4:直角三角形的两直角边的乘积等于斜边与斜边上高的乘积.性质5:在直角三角形中,如果有一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半;在直角三角形中,如果有一条直角边等于斜边的一半,那么这条直角边所对的锐角等于30°.3.勾股定理的应用(1)在不规则的几何图形中,通常添加辅助线得到直角三角形.(2)在应用勾股定理解决实际问题时勾股定理与方程的结合是解决实际问题常用的方法,关键是从题中抽象出勾股定理这一数学模型,画出准确的示意图.领会数形结合的思想的应用.(3)常见的类型:①勾股定理在几何中的应用:利用勾股定理求几何图形的面积和有关线段的长度.②由勾股定理演变的结论:分别以一个直角三角形的三边为边长向外作正多边形,以斜边为边长的多边形的面积等于以直角边为边长的多边形的面积和.③勾股定理在实际问题中的应用:运用勾股定理的数学模型解决现实世界的实际问题.④勾股定理在数轴上表示无理数的应用:利用勾股定理把一个无理数表示成直角边是两个正整数的直角三角形的斜边.4.平面展开-最短路径问题(1)平面展开﹣最短路径问题,先根据题意把立体图形展开成平面图形后,再确定两点之间的最短路径.一般情况是两点之间,线段最短.在平面图形上构造直角三角形解决问题.(2)关于数形结合的思想,勾股定理及其逆定理它们本身就是数和形的结合,所以我们在解决有关结合问题时的关键就是能从实际问题中抽象出数学模型.二、经典例题+基础练习1. 勾股定理.【例1】已知△ABC中,AB=17,AC=10,BC边上的高AD=8,则边BC的长为()A.21 B.15 C.6 D.以上答案都不对.练1.在△ABC中,AB=15,AC=13,BC上的高AD长为12,则△ABC的面积为()A.84 B.24 C.24或84 D.42或84练2.如图所示,AB=BC=CD=DE=1,AB⊥BC,AC⊥CD,AD⊥DE,则AE=()A.1 B. C. D.2 2. 等腰直角三角形.【例2】已知△ABC是腰长为1的等腰直角三角形,以Rt△ABC的斜边AC为直角边,画第二个等腰Rt△ACD,再以Rt△ACD的斜边AD为直角边,画第三个等腰Rt△ADE,…,依此类推,第n个等腰直角三角形的面积是()A.2n﹣2 B.2n﹣1 C.2n D.2n+1练3.将一等腰直角三角形纸片对折后再对折,得到如图所示的图形,然后将阴影部分剪掉,把剩余部分展开后的平面图形是()A. B. C. D.3.等边三角形的性质;勾股定理.【例3】以边长为2厘米的正三角形的高为边长作第二个正三角形,以第二个正三角形的高为边长作第三个正三角形,以此类推,则第十个正三角形的边长是()A.2×()10厘米 B.2×()9厘米C.2×()10厘米 D.2×()9厘米练4.等边三角形ABC的边长是4,以AB边所在的直线为x轴,AB边的中点为原点,建立直角坐标系,则顶点C的坐标为.4.勾股定理的应用.【例4】工人师傅从一根长90cm的钢条上截取一段后恰好与两根长分别为60cm、100cm的钢条一起焊接成一个直角三角形钢架,则截取下来的钢条长应为()A.80cm B. C.80cm或 D.60cm 练5.现有两根铁棒,它们的长分别为2米和3米,如果想焊一个直角三角形铁架,那么第三根铁棒的长为()A.米B.米C.米或米 D.米5.平面展开-最短路径问题.【例5】如图A,一圆柱体的底面周长为24cm,高BD为4cm,BC是直径,一只蚂蚁从点D 出发沿着圆柱的表面爬行到点C的最短路程大约是()A.6cm B.12cm C.13cm D.16cm 练6.如图是一个长4m,宽3m,高2m的有盖仓库,在其内壁的A处(长的四等分)有一只壁虎,B处(宽的三等分)有一只蚊子,则壁虎爬到蚊子处最短距离为()m.A.4.8 B. C.5 D.三、课堂练习1.已知两边的长分别为8,15,若要组成一个直角三角形,则第三边应该为()A.不能确定 B. C.17 D.17或2.在△ABC中,∠A、∠B、∠C的对边分别是a、b、c,若∠A:∠B:∠C=1:2:3.则a:b:c=()A.1::2 B.:1:2 C.1:1:2 D.1:2:33.直角三角形的两边长分别为3厘米,4厘米,则这个直角三角形的周长为()A.12厘米 B.15厘米 C.12或15厘米 D.12或(7+)厘米4.有一棵9米高的大树,树下有一个1米高的小孩,如果大树在距地面4米处折断(未完全折断),则小孩至少离开大树米之外才是安全的.5.如图,一棵大树在一次强台风中于离地面3m处折断倒下,树干顶部在根部4米处,这棵大树在折断前的高度为m.6.在一个长为2米,宽为1米的矩形草地上,如图堆放着一根长方体的木块,它的棱长和场地宽AD平行且大于AD,木块的正视图是边长为0.2米的正方形,一只蚂蚁从点A处,到达C处需要走的最短路程是米.(精确到0.01米)四、能力提升1.若一个直角三角形的三边长分别为3,4,x,则满足此三角形的x值为()A.5 B. C.5或 D.没有2.已知直角三角形有两条边的长分别是3cm,4cm,那么第三条边的长是()A.5cm B.cm C.5cm或cm D.cm3.已知Rt△ABC中的三边长为a、b、c,若a=8,b=15,那么c2等于()A.161 B.289 C.225 D.161或2894.一个等腰三角形的腰长为5,底边上的高为4,这个等腰三角形的周长是()A.12 B.13 C.16 D.185.长方体的长、宽、高分别为8cm,4cm,5cm.一只蚂蚁沿着长方体的表面从点A爬到点B.则蚂蚁爬行的最短路径的长是cm.6.如图所示一棱长为3cm的正方体,把所有的面均分成3×3个小正方形.其边长都为1cm,假设一只蚂蚁每秒爬行2cm,则它从下底面点A沿表面爬行至侧面的B点,最少要用秒钟.7.如图,一个长方体盒子,一只蚂蚁由A出发,在盒子的表面上爬到点C1,已知AB=5cm,BC=3cm,CC1=4cm,则这只蚂蚁爬行的最短路程是cm.8.如图,今年的冰雪灾害中,一棵大树在离地面3米处折断,树的顶端落在离树杆底部4米处,那么这棵树折断之前的高度是米.9.如图所示的长方体是某种饮料的纸质包装盒,规格为5×6×10(单位:cm),在上盖中开有一孔便于插吸管,吸管长为13cm,小孔到图中边AB距离为1cm,到上盖中与AB相邻的两边距离相等,设插入吸管后露在盒外面的管长为hcm,则h的最小值大约为cm.(精确到个位,参考数据:≈1.4,≈1.7,≈2.2).10.如图是一个外轮廓为矩形的机器零件平面示意图,根据图中的尺寸(单位:mm),计算两圆孔中心A和B的距离为mm.勾股定理的逆定理一、知识点梳理1.勾股定理的逆定理(1)勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2,那么这个三角形就是直角三角形.说明:①勾股定理的逆定理验证利用了三角形的全等.②勾股定理的逆定理将数转化为形,作用是判断一个三角形是不是直角三角形.必须满足较小两边平方的和等于最大边的平方才能做出判断.(2)运用勾股定理的逆定理解决问题的实质就是判断一个角是不是直角.然后进一步结合其他已知条件来解决问题.注意:要判断一个角是不是直角,先要构造出三角形,然后知道三条边的大小,用较小的两条边的平方和与最大的边的平方比较,如果相等,则三角形为直角三角形;否则不是.2.勾股定理的应用(1)在不规则的几何图形中,通常添加辅助线得到直角三角形.(2)在应用勾股定理解决实际问题时勾股定理与方程的结合是解决实际问题常用的方法,关键是从题中抽象出勾股定理这一数学模型,画出准确的示意图.(3)常见的类型:①勾股定理在几何中的应用:利用勾股定理求几何图形的面积和有关线段的长度.②由勾股定理演变的结论:分别以一个直角三角形的三边为边长向外作正多边形,以斜边为边长的多边形的面积等于以直角边为边长的多边形的面积和.③勾股定理在实际问题中的应用:运用勾股定理的数学模型解决现实世界的实际问题.④勾股定理在数轴上表示无理数的应用:利用勾股定理把一个无理数表示成直角边是两个正整数的直角三角形的斜边.3.平面展开-最短路径问题(1)平面展开﹣最短路径问题,先根据题意把立体图形展开成平面图形后,再确定两点之间的最短路径.一般情况是两点之间,线段最短.在平面图形上构造直角三角形解决问题.(2)关于数形结合的思想,勾股定理及其逆定理它们本身就是数和形的结合,所以我们在解决有关结合问题时的关键就是能从实际问题中抽象出数学模型.4.方向角(1)方位角是表示方向的角;以正北,正南方向为基准,来描述物体所处的方向.(2)用方位角描述方向时,通常以正北或正南方向为角的始边,以对象所处的射线为终边,故描述方位角时,一般先叙述北或南,再叙述偏东或偏西.(注意几个方向的角平分线按日常习惯,即东北,东南,西北,西南.)(3)画方位角以正南或正北方向作方位角的始边,另一边则表示对象所处的方向的射线.5.三角形的面积(1)三角形的面积等于底边长与高线乘积的一半,即S△=×底×高.(2)三角形的中线将三角形分成面积相等的两部分.6.作图—复杂作图复杂作图是在五种基本作图的基础上进行作图,一般是结合了几何图形的性质和基本作图方法.解决此类题目的关键是熟悉基本几何图形的性质,结合几何图形的基本性质把复杂作图拆解成基本作图,逐步操作.7.坐标与图形性质1、点到坐标轴的距离与这个点的坐标是有区别的,表现在两个方面:①到x轴的距离与纵坐标有关,到y轴的距离与横坐标有关;②距离都是非负数,而坐标可以是负数,在由距离求坐标时,需要加上恰当的符号.2、有图形中一些点的坐标求面积时,过已知点向坐标轴作垂线,然后求出相关的线段长,是解决这类问题的基本方法和规律.3、若坐标系内的四边形是非规则四边形,通常用平行于坐标轴的辅助线用“割、补”法去解决问题.二、经典例题+基础练习1.勾股定理的逆定理.【例1】下列四组线段中,能组成直角三角形的是()A.a=1,b=2,c=3 B.a=2,b=3,c=4 C.a=2,b=4,c=5 D.a=3,b=4,c=5练1.下列各组线段能构成直角三角形的一组是()A.30,40,50 B.7,12,13 C.5,9,12 D.3,4,6练2.下列各组数据中的三个数作为三角形的边长,其中能构成直角三角形的是()A.,,B.1,,C.6,7,8 D.2,3,42. 勾股定理的应用.【例2】如图,有两颗树,一颗高10米,另一颗高4米,两树相距8米.一只鸟从一颗树的树梢飞到另一颗树的树梢,问小鸟至少飞行()A.8米B.10米C.12米D.14米练3.如图,小亮将升旗的绳子拉到旗杆底端,绳子末端刚好接触到地面,然后将绳子末端拉到距离旗杆8m处,发现此时绳子末端距离地面2m,则旗杆的高度为(滑轮上方的部分忽略不计)为()A.12m B.13m C.16m D.17m 3.平面展开-最短路径问题.【例3】如图,透明的圆柱形容器(容器厚度忽略不计)的高为12cm,底面周长为10cm,在容器内壁离容器底部3cm的点B处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,且离容器上沿3cm的点A处,则蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路径是()A.13cm B.2cm C.cm D.2cm练4.如图,一只蚂蚁沿着边长为2的正方体表面从点A出发,经过3个面爬到点B,如果它运动的路径是最短的,则AC的长为.4.勾股定理的应用:方向角.【例4】已知A,B,C三地位置如图所示,∠C=90°,A,C两地的距离是4km,B,C两地的距离是3km,则A,B两地的距离是km;若A地在C地的正东方向,则B地在C 地的方向.练5.如图,小明从A地沿北偏东60°方向走2千米到B地,再从B地正南方向走3千米到C地,此时小明距离A地千米(结果可保留根号).5.坐标与图形性质;勾股定理的逆定理.【例5】在平面直角坐标系中有两点A(﹣2,2),B(3,2),C是坐标轴上的一点,若△ABC 是直角三角形,则满足条件的点共有()A.1个 B.2个 C.4个 D.6个练6.在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,1),点B的坐标为(11,1),点C到直线AB的距离为4,且△ABC是直角三角形,则满足条件的点C有个.三、课堂练习1.如图,有两棵树,一棵高12米,另一棵高6米,两树相距8米,一只鸟从一棵树的树梢飞到另一棵数的树梢,问小鸟至少飞行米.2.如图,小聪用一块有一个锐角为30°的直角三角板测量树高,已知小聪和树都与地面垂直,且相距3米,小聪身高AB为1.7米,则这棵树的高度= 米.3.如图,是矗立在高速公路水平地面上的交通警示牌,经测量得到如下数据:AM=4米,AB=8米,∠MAD=45°,∠MBC=30°,则警示牌的高CD为米(结果精确到0.1米,参考数据:=1.41,=1.73).4.在底面直径为2cm,高为3cm的圆柱体侧面上,用一条无弹性的丝带从A至C按如图所示的圈数缠绕,则丝带的最短长度为cm.(结果保留π)5.如图,点E是正方形ABCD内的一点,连接AE、BE、CE,将△ABE绕点B顺时针旋转90°到△CBE′的位置.若AE=1,BE=2,CE=3,则∠BE′C= 度.四、能力提升1.下列四组线段中,可以构成直角三角形的是()A.4,5,6 B.1.5,2,2.5 C.2,3,4 D.1,,3 2.若a、b、c为三角形三边,则下列各项中不能构成直角三角形的是()A.a=7,b=24,c=25 B.a=5,b=13,c=12C.a=1,b=2,c=3 D.a=30,b=40,c=503.以下各组数为边长的三角形中,能组成直角三角形的是()A.3、4、6 B.9、12、15 C.5、12、14 D.10、16、25 4.工人师傅从一根长90cm的钢条上截取一段后恰好与两根长分别为60cm、100cm的钢条一起焊接成一个直角三角形钢架,则截取下来的钢条长应为()A.80cm B. C.80cm或 D.60cm5.现有两根铁棒,它们的长分别为2米和3米,如果想焊一个直角三角形铁架,那么第三根铁棒的长为()A.米 B.米 C.米或米 D.米6.现有两根木棒的长度分别为40厘米和50厘米,若要钉成一个直角三角形框架,那么所需木棒的长一定为()A.30厘米 B.40厘米 C.50厘米 D.以上都不对7.如图A,一圆柱体的底面周长为24cm,高BD为4cm,BC是直径,一只蚂蚁从点D出发沿着圆柱的表面爬行到点C的最短路程大约是()A.6cm B.12cm C.13cm D.16cm8.如图所示,是一个圆柱体,ABCD是它的一个横截面,AB=,BC=3,一只蚂蚁,要从A 点爬行到C点,那么,最近的路程长为()A.7 B. C. D.59.有一长、宽、高分别是5cm,4cm,3cm的长方体木块,一只蚂蚁要从长方体的一个顶点A处沿长方体的表面爬到长方体上和A相对的顶点B处,则需要爬行的最短路径长为()A.5cm B.cm C.4cm D.3cm 10.在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,1),点B的坐标为(11,1),点C到直线AB 的距离为4,且△ABC是直角三角形,则满足条件的点C有个.11.设a>b,如果a+b,a﹣b是三角形较小的两条边,当第三边等于时,这个三角形为直角三角形.12.有一棵9米高的大树,树下有一个1米高的小孩,如果大树在距地面4米处折断(未完全折断),则小孩至少离开大树米之外才是安全的.13.如图,一棵大树在一次强台风中于离地面3m处折断倒下,树干顶部在根部4米处,这棵大树在折断前的高度为m.14.“为了安全,请勿超速”.如图,一条公路建成通车,在某直线路段MN限速60千米/小时,为了检测车辆是否超速,在公路MN旁设立了观测点C,从观测点C测得一小车从点A到达点B行驶了5秒钟,已知∠CAN=45°,∠CBN=60°,BC=200米,此车超速了吗?请说明理由.(参考数据:≈1.41,≈1.73)15.校车安全是近几年社会关注的热点问题,安全隐患主要是超速和超载.某中学九年级数学活动小组进行了测试汽车速度的实验,如图,先在笔直的公路l旁选取一点A,在公路l上确定点B、C,使得AC⊥l,∠BAC=60°,再在AC上确定点D,使得∠BDC=75°,测得AD=40米,已知本路段对校车限速是50千米/时,若测得某校车从B到C匀速行驶用时10秒,问这辆车在本路段是否超速?请说明理由(参考数据:=1.41,=1.73)16.如图,一根长6米的木棒(AB),斜靠在与地面(OM)垂直的墙(ON)上,与地面的倾斜角(∠ABO)为60°.当木棒A端沿墙下滑至点A′时,B端沿地面向右滑行至点B′.(1)求OB的长;(2)当AA′=1米时,求BB′的长.勾股定理中的折叠问题一、经典例题例1.如图,在矩形ABCD 中,AB =6,BC =8。