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17.2勾股定理的逆定理
教师备课素材示例
●类比导入问题1:你能说出勾股定理吗?指出定理的题设和结论.
题设:如果直角三角形的两条直角边分别为a,b,斜边为c,结论:a2+b2=c2.
【教学与建议】教学:通过复习勾股定理,交换题设和结论,自然合理地引出勾股定理的逆定理.建议:教学时,应该多让学生交流讨论前面学习逆定理的经验.
●悬念激趣同学们,你们是如何画直角的?想知道古埃及人是如何画直角的吗?
古埃及人用如图的方法画直角: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.你认为这个三角形是直角三角形吗?
操作:以小组为单位动手操作,观察,做出合理的推断.
【教学与建议】教学:介绍前人经验,启发思考,动手操作,锻炼了学生动手实践、观察探究的能力.建议:小组为单位动手操作,讨论交流判断结果.
用勾股定理的逆定理判定直角三角形,只要看两条较短边长的平方和是否等于最长边长的平方即可.
【例1】下列长度的三条线段能组成直角三角形的是(A)
A.7,24,25B.1,2,3C.5,6,7D.4,8,13
【例2】已知M,N是线段AB上的两点,AM=MN=2,NB=1,以点A为圆心,AN长为半径画弧;再以点B为圆心,BM长为半径画弧,两弧交于点C,连接AC,BC,则△ABC一定是(B)
A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形
建立数学模型,灵活运用勾股定理的逆定理构造直角三角形,然后在直角三角形中运用勾股定理或逆定理求出要求的线段长.
【例3】如图,AD=8,CD=6,∠ADC=90°,AB=26,BC=24,求该图形的面积.
解:连接AC.在Rt△ACD中,AD=8,CD=6,∴AC=eq\r(AD2+CD2)=10.在△ABC中,∵AC2+BC2=102+242=262=AB2,∴△ABC为直角三角形,∴图形面积为S△ABC-S△ACD=eq\f(1,2)×10×24-eq\f(1,2)×6×8=96.
勾股数:满足a2+b2=c2的三个正整数,称为勾股数.必须满足两个条件:①满足a2+b2=c2;②都是正整数,两者缺一不可.
【例4】有下列4组数:①7,24,25;②8,15,19;③0.6,0.8,1.0;④3n,4n,5n(n1且n为自然数).其中,勾股数有__①④__.
【例5】将勾股数3,4,5扩大2倍,3倍,4倍,…,可以得到勾股数6,8,10;9,12,15;12,16,20;…,则我们把3,4,5这样的勾股数称为基本勾股数,请你写出两组不同于以上所给出的基本勾股数:__5,12,13;7,24,25(答案不唯一)__.
某些等式可以通过配方法或者因式分解法变形得出a,b,c的值,然后再根据勾股定理的逆定理判断以a,b,c为边长的三角形的形状.
【例6】如果三角形的三边a,b,c满足(a+2b-60)2+|b-18|+eq\r(30-c)=0,则此三角形的形状是__直角三角形__.
【例7】已知a,b,c为△ABC的三边长,且满足a2+b2+c2+50=6a+8b+10c,试判断△ABC的形状.
解:∵a2+b2+c2+50=6a+8b+10c,
∴a2-6a+b2-8b+c2-10c+50=0,即(a-3)2+(b-4)2+(c-5)2=0,
∴a-3=0,b-4=0,c-5=0,解得a=3,b=4,c=5.
∵a2+b2=32+42=52=c2,∴△ABC是直角三角形.
解决此类问题一般将条件集中在一个直角三角形中,构造全等.利用勾股定理的逆定理使问题得到解决.
【例8】如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点P在斜边AB上,以PC为直角边作等腰直角三角形PCQ,∠PCQ=90°,则PA2,PB2,PC2三者之间的数量关系是__PA2+PB2=2PC2__.
【例9】如图,在△ABC中,AB=5,AC=13,BC边上的中线AD=6.
(1)求证:BA⊥AD;
(2)求BC的长.
解:(1)延长AD到点E,使DE=AD.连接CE.
∵点D是BC的中点,∴BD=CD.
在△ABD和△ECD中,BD=CD,∠ADB=∠EDC,AD=DE,∴△ABD≌△ECD(SAS),
∴CE=AB=5,∠BAE=∠E,AE=2AD=2×6=12.
又∵AC=13,∴AE2+CE2=122+52=169=132=AC2,
∴△AEC是直角三角形,∠E=90°=∠BAE,∴BA⊥AD;
(2)在Rt△ECD中,CD2=DE2+CE2=62+52=61,
∴CD=eq\r(61),∴BC=2CD=2eq\r(61).
高效课堂教学设计
1.理解勾股定理的逆定理的证明方法
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