联手方程解难题——教材原题变式拓展(二)

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e U H O N H E N G S H l J《蛙 

联手方程解难题 


教材原题变式拓展(二) 
张萍 
勾股定理是用代数思想解决几何问题 
的重要工具,方程是解决数学问题的另一 
重要工具,两者的有机结合,能轻松解决 
许多数学问题.下面,我们依旧利用前文中 
引用的教材例题,深入探讨如何将勾股定 
理和方程联手解题. 
原题 (苏科版教材八上第86页例 
1)《九章算术》中有一道“折竹”问题:“今 
有竹高一丈,末折抵地,去本三尺,问折者 
高几4-]?”题意是:一根竹子原高1丈(1 
丈=1O尺),中部有一处折断,竹梢触地面 
处离竹根3尺,试问折断处离地面多高? 图1 【点评】勾股定理本身就是一个关于直 角三角形三边长的数学等式,我们又知道 含有未知数的等式就是方程,故如果用变 量表示出直角三角形边长的话,就可利用 勾股定理列出该变量的方程,从而解决相 应问题. 应用一:《九章算术》中有一道“引葭赴 岸”问题:“今有池一丈,葭生其中央,出水 一尺,引葭赴岸,适与岸齐.问水深、葭长各 几何?”题意是:有一个池塘,宽1O尺,一 棵芦苇生长在它的中央,高出水面1尺.如 果把该芦苇沿水池边垂直的方向拉向岸 边,那么芦苇的顸部恰好碰到岸边.水深和 28 芦苇长各多少尺? 1 C 图2 【分析】我们可以将其转化为几何图形, 如图2所示,根据题意,可知B C=5尺,可 设水深AC=x尺,表示出芦苇长AB =( +1) 
尺,根据勾股定理建立方程,求出方程的 
解,即可得到水深和芦苇长. 
解:设水深为 尺,则芦苇长为( +1) 
尺.由勾股定理得 +5 =( +1) ,解得x=12, 
所以水深12尺,芦苇长13尺. 
【点评】利用勾股定理解决生活中的实 
际问题,重要的是将实际问题转化成数学 
模型(直角三角形模型),将实际问题转化 
为定理中的“形”,再转化为“数”.当已知直 
角三角形一边长度以及另外两边间的关 
系时,可根据两边间关系设出未知量,从 
而表示出两边,再由勾股定理列方程求解. 
应用二:如图3, 
有一张直角三角形 
纸片ABC,两直角边 
AC=6 em,BC=8 em,现 
将直角边 C沿直线 

C 
E 
图3 

AD折叠,使它落在斜边AB上,且与AE 
重合,你能求出CD的长吗? 
【分析】由折叠的性质知CD=DE,Ac= 
AE.根据题意,在RtABDE中运用勾股定 
理列方程,从而求出DE. 
解:设CD=x cm,由题意知DE=x cm, 
肋=(8 )cm,AE=AC=6 ClTI. 
在RtAABC中,由勾股定理得: 
A曰 C2+BCZ=lO0 cm2,所以AB=10 cm, 
于是BE=10—6=4 cm. 
在RtaBDE中,由勾股定理得:4: z= 
(8 ) ,解得x=3. 
所以CD的长为3 cm. 
【点评】本题有两个难点,一是折叠前 
后的三角形之间对应边的转化,二是在 
Rt ABDE中用勾股定理时必须用方程思 
想,勾股定理联手方程在折叠问题中有广 
泛的应用. 


曩ABCD AB /BC=4 /A B矩形 中,=8I /l,将矩形沿对角线l/ l 折叠,点落在 处, \ 

29 

15, C=14,求△ C的 
面积. 
【分析】要求AABC 
的面积,可过 A作BC 
边上的高,那么就有两 
个直角三角形AABD 
和△ACD,AD是这两个直角三角形的公共 
边,可设BD长 ,分别在AABD和△A CD 
中用勾股定理表示出AD的长,列出方程, 
求得BD的长,再根据勾股定理求得AD的 
长,从而求出三角形的面积. 
解:作BC边上的高AD. 
设BD=x,则CD=14一 . 
在Rt△A曰D中,由勾股定理得, 
4D =AB2 BD2_132- 2. 
在Rt△A CD中,由勾股定理得, 
ADZ=A C2_CD2=152-(14一 ) , 
可得132-x2=152-(14一 )。,解得x=5, 
则AD2=13Z-x2=144,所以AD=12, 
1 
所以s△^ ÷xBCxAD 

2 

:—

×14×12:84. 

2 

【点评】AABC不是一个直角三角形, 
求三角形的面积就要先求出三角形的高, 
而高可以把这个三角形分成两个直角三 
角形.两个三角形中都有两个未知量,并且 
未知量不能用同一个未知数表示,所以必 
须两次应用勾股定理列出两个关系式,从 
而求得三角形的高和面积.解决本题的关 
键是利用两个直角三角形的公共边建立 
方程. 
方程思想是数学中的一种重要思想, 
而勾股定理反映的直角三角形三边的关 
系正是构建方程的基础,故与勾股定理有 
关的许多问题的解决都要跟方程相组合. 
所以我们在平时的学习过程中,要注重培 
养这方面的技能、思想. 
(作者单位:江苏省常州市兰陵中学)