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天天资源网 / 初中数学 / 教学同步 / 人教版(2012) / 八年级下册 / 第十七章 勾股定理 / 人教版八年级数学下册第17章勾股定理

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第十七章 勾股定理 17.1 勾股定理 第1课时   国际数学家大会是最高水平的全球性数学科学学术 会议.2002年在北京召开了第24届国际数学家大会.如 图就是大会的会徽的图案.   你见过这个图案吗? 它由哪些基本图形组成? 毕达哥拉斯(公元前572----前492年),古希腊著名的哲学家、数 学家、天文学家。相传有一次他在朋友家做客时,发现朋友 家用砖铺成的地面中反映了A、B、 C三者面积之间的数量关系,进 而发现直角三角形三边的某种数 量关系. 每块砖都是等腰直角三角形哦 A B C   追问 由这三个正方形 A,B,C的边长构成的等腰 直角三角形三条边长度之间 有怎样的特殊关系?   问题1 三个正方形A,B,C 的面积有什么关系?   A B C SA+SB=SC   追问 正方形A、B、C 所围成的直角三角形三条边 之间有怎样的特殊关系?   问题2 在网格中的一般的直角三角形,以它的三 边为边长的三个正方形A、B、C 是否也有类似的面积 关系? A  B  C    猜想:   如果直角三角形两直角边长分别为a,b,斜边长为 c,那么a2+b2=c2.    问题3 通过前面的探究活动,猜一猜,直角三角 形三边之间应该有什么关系? 感受数学文化   这个图案是公元3世纪我国汉代的赵爽在注解《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)可以如图 围成一个大正方形,中间的部分是一个小正方形 (黄 色).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. c b a (b-a)2 黄实 朱实 命题1: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. 以直角三角形的两条直角边a、b为边作两个正方形, 把两个正方形如图(左)连在一起,通过剪、拼把它拼成 图(右)的样子。你能做到吗?试试看。 cb a b a 练习1 求图中字母所代表的正方形的面积.   A  A  A  B  225 144 80 24 17 8 练习2 求下列直角三角形中未知边的长度.   A B C 4 6 x C B A 5 10 x   通过这种方法,可以把一个正方形的面积分成若干  个小正方形的面积的和,不断地分下去,就可以得到一  棵美丽的勾股树.   1. 如图,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. A B C D E F G K H 解:如图所示,正方形A、B、C、D的边长 分别是12,16,9,12. 设直角三角形的斜边长为c .由勾股定理知, 122+162=c2,c=20 ,即正方形F的边长为20. 同理可得, 正方形G的边长为15. 故直角三角形的两直角边分别为20,15. 设它的斜边长为k,由勾股定理知, 202+152=k2,k=25. 正方形E的边长为25,S正方形E=25×25=625 2. 如图,邮票图案的三个正方形 小方格中间是一个直角三角形, 如果1个小方格为1个单位面积, 那么直角三角形的两直角边长分 别是____和____,斜边长是____; 三个正方形的面积分别是_____、 _____和____. 4 3 5 16 9 25 (1)勾股定理的内容是什么?它有什么作用? (2)在探究勾股定理的过程中,我们经历了怎样    的探究过程? 作业: 1.整理课堂中所提到的勾股定理的证明方法; 2.通过上网等查找有关勾股定理的有关史料、趣事   及其他证明方法. 第十七章 勾股定理 17.1 勾股定理 第2课时 问题: 你会用四个全等的直角三角形拼成哪些图形? a b c a b c a b c a b c 勾股定理的证明 勾股定理的证明方法很多,这里重点的介绍面积 证法。 勾股定理的证法(一) a2+b2=c2 ∵( a+b)2=c2+4 ab 勾股定理的证法(二) ∵4× ab= c2-(b-a)2 a2+b2=c2 • 学习目标:  1.能运用勾股定理求线段的长度,并解决一些简单的实 际问题;  2.在利用勾股定理解决实际生活问题的过程中,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. • 学习重点: 运用勾股定理计算线段长度,解决实际问题.   已知一个直角三角形的两边,应用勾股定理可以求 出第三边,这在求距离时有重要作用. 说一说 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.   例1 一个门框的尺寸如图所示,一块长3 m,宽 2.2 m的长方形薄木板能否从门框内通过?为什么?   解:在Rt△ABC中,根据勾股 定理,得AC2=AB2+BC2=12+22=5.      AC= ≈2.24. 因为 大于木板的宽2.2 m,所以 木板能从门框内通过. 5 5   将实际问题转化为数学问题,建 立几何模型,画出图形,分析已知量、 待求量,让学生掌握解决实际问题的 一般套路. A B C D 1 m 2 m      例2 如图,一架2.6米长的梯子AB 斜靠在一竖直 的墙AO上,这时AO 为2.4米. (1)求梯子的底端B距墙角O多少米? (2)如果梯子的顶端A沿墙下滑0.5米, 那么梯子底端B也外移0.5米吗?   问题探究 如果知道平面直角坐标系坐标轴上任意 两点的坐标为(x,0),(0,y),你能求这两点之间 的距离吗?   今有池方一丈,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? A B C   分析: 可设AB=x,则AC=x+1, 有 AB2+BC2=AC2, 可列方程,得 x2+52= , 通过解方程可得. 1+x 2( )   今有池方一丈,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?   利用勾股定理解决实际问题 的一般思路: (1)重视对实际问题题意的 正确理解; (2)建立对应的数学模型, 运用相应的数学知识;   (3)方程思想在本题中的运 用. A B C   如图,一棵树被台风吹折断后,树顶端落在离底端 3米处,测得折断后长的一截比短的一截长1米,你能计 算树折断前的高度吗? 例:一个长方形零件(如图),根据所给的尺寸(单位:mm), 求两孔中心A、B之间的距离. A B90 160 40 40C 解: 过A作铅垂线,过B作水平线,两线交于点C,则 ∠ACB=90°, AC=90-40=50(mm) BC=160-40=120(mm) 由勾股定理有: AB2=AC2+BC2=502+1202 =16900(mm2) ∵AB>0, ∴AB=130(mm) 答:两孔中心A,B的距离为130mm. (1)利用勾股定理解决实际问题有哪些基本步骤? (2)你觉得解决实际问题的难点在哪里?你有什么 好的突破办法?利用勾股定理解决实际问题的 注意点是什么?请与大家交流. (3)本节课体现出哪些数学思想方法,都在什么情 况下运用? 第十七章 勾股定理 17.1 勾股定理 第3课时 在八年级上册中我们曾经通过画图得到结论:斜 边和一条直角边对应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? A B C A′ B′ C′ 已知:如图,在Rt △ABC和Rt △A′B′C′中, ∠C= ∠C′,AB=A′B′,AC=A′C′. 求证: △ABC ≌ △A′B′C′. 回顾交流: 2.若一个直角三角形两条直角边长是3和2,那么第三 条边长是多少? 3.若一个直角三角形两条边长是3和2,那么第三条边 长是多少? 要注意分类讨 论的思想的应 用噢! 你能否画出 第3题的图形 来! 1.已知直角三角形的两边长分别为5和12,求第三边. • 学习目标:  1.能用勾股定理证明直角三角形全等的“斜边、    直角边”判定定理;  2.能应用勾股定理在数轴上画出表示无理数的点;  3.体会勾股定理在数学中的地位和作用. • 学习重点: 用勾股定理作出长度为无理数的线段.   问题1 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? 2 2= -BC AB AC , 2 2-=B C A B A C .′ ′ ′ ′ ′ ′   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 . ′ ′ ′ ′ ′ ′ ′ ′ ′ ′ ′   证明:在Rt△ABC 和 Rt△A B C 中,∠C=∠C′=90°, 根据勾股定理,得 ′ ′ ′ A B C A BC′ ′ ′ A B C A BC′ ′ ′′′′ ∴△ABC≌ △A B C (SSS). ′′ ′′ ′′   证明: ∵ AB=A B , AC=A C , ∴BC=B C .   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 . ′ ′ ′ ′ ′ ′ ′ ′ ′ ′ ′   问题2 我们知道数轴上的点有的表示有理数,有 的表示无理数,你能在数轴上画出表示 的点吗?13 0 1 2 3 4 探究思路:把握题意— —找关键字词——连接 相关知识——建立数学 模型(建模) 0 1 2 3 4 解:  13  数轴上的点有的表示有理数,有的表 示无理数,你能在数轴上画出表示 的 点吗? 13 试 一 试 1.请你在作业纸上画图,在数轴上表示 的点13 2.请同学们归纳出如何在数轴上画出表示 的点 的方法? 13 3.你能在数轴上表示 的点吗?试一试!17 “数学海螺” A B C D E   证明:∴ ∠B =∠CAE=45°, ∠DAE =∠CAE+∠BAC     =45°+45°=90°. ∴ AD2 +AE2 =DE2. ∵ AE=DB , ∴ AD2 +DB2 =DE2.   例 如图,△ACB和△ECD都是等腰直角三角形, ∠ACB =∠ECD =90°,D为AB边上一点.求证:AD2 + DB2 =DE2. 1. 已知:如图,等边△ABC的边长是6 cm. ⑴求等边△ABC的高. ⑵求△ABC的面积. D C B A 2. 如图,是一个三级台阶,它的每一级的长、宽和高 分别等于55 cm,10 cm和6 cm,A和B是这个台阶的两 个相对的端点,A点上有一只蚂蚁,想到B点去吃可口 的食物.请你想一想,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   55 cm 10 cm 6 cm A BC  55 cm 48 cm (1)勾股定理有哪些方面的应用,本节课学习了勾 股定理哪几方面的应用? (2)你能说说勾股定理求线段长的基本思路吗? (3)本节课体现出哪些数学思想方法? 第十七章 勾股定理 17.2 勾股定理的逆定理 第1课时   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.   题设(条件):直角三角形的 两直角边长为a,b,斜边长为c .   结论:a2+b2=c2.   问题 回忆勾股定理的内容. 形 数 n 学习目标:  1.理解勾股定理的逆定理,经历“观察-测量-猜想- 论证”的定理探究的过程,体会“构造法”证明数学命 题的基本思想;  2.了解逆命题的概念,知道原命题为真命题,它的逆命 题不一定为真命题. n 学习重点: 探索并证明勾股定理的逆定理. 逆向思考 提出问题  思考 如果三角形的三边长a,b,c 满足a2+b2=c2, 那么这个三角形是否是直角三角形?   据说,古埃及人曾用下面的方法画直角:把一根长 绳打上等距离的13 个结,然后以3 个结间距,4 个结间 距、5 个结间距的长度为边长,用木桩钉成一个三角形, 其中一个角便是直角.你认为结论正确吗? (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (13) (12) (11) (10) (9) 如果三角形的三边分别 为3,4,5,这些数满足 关系:32+42=52,围成的 三角形是直角三角形.    实验操作: (1)画一画:下列各组数中的两数平方和等于第三数的 平方,分别以这些数为边长画出三角形(单位:cm), 它们是直角三角形吗? ① 2.5,6,6.5; ② 6,8,10. (2)量一量:用量角器分别测量上述各三角形的最大角 的度数. (3)想一想:请判断这些三角形的形状,并提出猜想. A1  B1 C1  已知:如图,△ABC的三边长a,b,c,满足a2+b2=c2.  求证:△ABC是直角三角形. ? 三角形全等 ∠C是直角 △ABC是直角三角形   A  B  C a b c b a   作用:判定一个三角形三边满足什么条件时为直角 三角形.    定理:如果三角形的三边长a,b,c 满足a2+b2=c2, 那么这个三角形是直角三角形. 41   例1 判断由线段a,b,c 组成的三角形是不是直 角三角形: (1)a=15,b=17,c=8; (2)a=13,b=15,c=14; (3)a= ,b=4,c=5.   分析:根据勾股定理及其逆定理判断一个三角形是 不是直角三角形,只要看两条较小边长的平方和是否等 于最大边长的平方. 解:(1) ∵ 152+82 =225+64=289,   172 =289, ∴ 152+82 =172.∴ 以15,8,17为边长的三角形是直角三角 形. 41   例1 判断由线段a,b,c 组成的三角形是不是直 角三角形: (1) a=15,b=17,c=8;(2) a=13,b=15,c=14; (3) a= ,b=4,c=5.   像15,17,8 这样,能够成为直角三角形三条 边长的三个正整数,称为勾股数. 勾股定理的逆定理:   定理:如果三角形的三边长a,b,c 满足a2+b2=c2, 那么这个三角形是直角三角形. 两个命题的题设与结论正好相反,像这样的两个命 题叫做互逆命题.如果把其中一个命题叫做原命题,那 么另一个命题叫做它的逆命题.    勾股定理:如果直角三角形两直角边分别为a,b, 斜边为c,那么a2+b2=c2.   说出下列命题的逆命题.这些命题的逆命题是真命 题吗? (1)两条直线平行,内错角相等; 逆命题:内错角相等,两直线平行.真命题. (2)对顶角相等; 逆命题:相等的角是对顶角.假命题. (3)线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等.    逆命题:到线段两端点的距离相等的点在线段的 垂直平分线上.真命题. (1)勾股定理的逆定理的内容是什么?它有什么作 用? (2)本节课我们学习了原命题,逆命题等知识,你 能说出它们之间的关系吗? (3)在探究勾股定理的逆定理的过程中,我们经历 了哪些过程? 第十七章 勾股定理 17.2 勾股定理的逆定理 第2课时   说一说: 1.勾股定理的逆定理的内容是什么?        2.它与勾股定理的联系与区别. 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 这个三角形是直角三角形. 1. 判断由线段a、b、c组成的三角形是不是直角三角形. ① a=7, b=24, c=25 ④ a=40, b=50, c=60 √ √ √ × 2. 下列各命题都成立,写出它们的逆命题. 这些逆命题 成立吗? ① 同旁内角互补,两直线平行; ② 如果两个角是直角,那么它们相等; ③ 全等三角形的对应边相等; ④ 如果两个实数相等,那么它们的平方相等。 3. 已知:如图,四边形ABCD中,∠B=900,AB=3, BC=4,CD=12,AD=13,求四边形ABCD的面积? A B C D S四边形ABCD=36   例1 某港口P位于东西方向的海岸线上.“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 n mile,“海天”号每 小时航行12 n mile.它们离开港口一个半小时后分别位 于点Q,R处,且相距 30 n mile .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? R S Q P E N 分析:由图可以看到,由于“远航”号的航向 已知,如果求出两艘船的航向所成的角 ,就能 知道“海天”号的航向了。   例2 如图,在四边形ABCD中,AB=3,BC=4, CD=12,AD=13,∠B=90°,求四边形ABCD的面积.   解:∵ AB=3,BC=4,∠B=90°, ∴ AC=5.又∵ CD=12,AD=13, ∴ AC2+CD2=52+122=169. 又∵ AD2=132=169, 即 AC2+CD2=AD2, ∴ △ACD是直角三角形. ∴ 四边形ABCD的面积为             .1 13 4 5 12 362 2 + =    A B C D   问题2 通过例1及例2的学习,我们进一步学习了 像18,24,30;3,4,5;5,12,13这样的勾股数,大 家有没有发现18,24,30;3,4,5 这两组勾股数有什 么关系?   追问1 类似这样的关系6,8,10;9,12,15是否 也是勾股数?如何验证?   追问2 通过对以上勾股数的研究,你有什么样的 猜想?   问题2 通过例1及例2的学习,我们进一步学习了 像18,24,30;3,4,5;5,12,13这样的勾股数,大 家有没有发现18,24,30;3,4,5 这两组勾股数有什 么关系?   结论:若a,b,c是一组勾股数,那么ak,bk,ck (k为正整数)也是一组勾股数.   练习1 如图,在四边形ABCD中,AB=BC=CD=DA, ∠A=∠B=∠C=∠D=90°.点E是BC的中点,点F是CD 上一点,且   .求证:∠AEF=90°. 1 4 =CF CD A B C D E F 引申: 若去掉上题中的条件“AB=4cm”, 结论还成立吗? 练习2  如图,南北向MN为我国领域,即MN以西为我国领海, 以东为公海. 上午9时50分,我反走私艇A发现正东方向有一走私 艇C以13海里/时的速度偷偷向我领海开来,便立即通知正在MN 线上巡逻的我国反走私艇B.已知A、C 两艇的距离是13海里,A、 B两艇的距离是5海里 ;反走私艇B测得离C艇的距离是12海里.若 走私艇C的速度不变,最早会在什么时间进入我国领海? C N E B A M (1)通过本节课的学习,我们更加明确了勾股定理及 其逆定理的用途及用法,你能说说吗? (2)通过对勾股数的研究,你有什么结论? 查看更多

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