1.1探索勾股定理 学案

1　探索勾股定理 1．勾股定理的探索 如图，在单位长度为1的方格纸中画一等腰直角三角形，然后向外作三个外正方形： 观察图形可知： (1)各正方形的面积：正方形①的面积S1为1，正方形②的面积S2为1，正方形③的面积S3为2； (2)各正方形面积之间的关系：S1＋S2＝S3； (3)由此得到等腰直角三角形两直角边与斜边之间的关系是：两直角边的平方和等于斜边的平方． 【例1】 如图，Rt△ABC在单位长度为1的正方形网格中，它的外围是以它的三条边为边长的正方形．回答下列问题： (1)a2＝_____，b2＝_____， c2＝_____； (2)a，b，c之间有什么关系？(用关系式表示) 分析：a2等于以BC为边长的正方形的面积16，b2等于以AC为边长的正方形的面积9，c2等于以AB为边长的正方形的面积25. 解：(1)16　9　25　(2)a2＋b2＝c2. 释疑点 网格中求正方形的面积 求以AB为边长的正方形的面积时，可把它放到以正方形格点为顶点的正方形CDEF(如图)中去，它的面积等于正方形CDEF的面积减去它外围的4个小直角三角形的面积． 2．勾股定理 (1)勾股定理的有关概念：如图所示，我们用勾(a)和股(b)分别表示直角三角形的两条直角边，用弦(c)来表示斜边． (2)勾股定理的内容：直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方．即：勾2＋股2＝弦2. (3)勾股定理的表示方法：在Rt△ABC中，∠C＝90°，∠A，∠B，∠C的对边分别为a，b，c，则a2＋b2＝c2. 辨误区 应用勾股定理的几个误区 (1)勾股定理的前提是直角三角形，对于非直角三角形的三边之间则不存在此种关系． (2)利用勾股定理时，必须分清谁是直角边，谁是斜边．尤其在记忆a2＋b2＝c2时，此关系式只有当c是斜边时才成立．若b是斜边，则关系式是a2＋c2＝b2；若a是斜边，则关系式是b2＋c2＝a2. (3)勾股定理有许多变形，如c是斜边时，由a2＋b2＝c2，得a2＝c2－b2，b2＝c2－a2等．熟练掌握这些变形对我们解决问题有很大的帮助． 【例2－1】 在△ABC中，∠C＝90°， (1)若a＝3，b＝4，则c＝_____； (2)若a＝6，c＝10，则b＝_____； (3)若a∶b＝3∶4，c＝5，则a＝_____，b＝_____. 解析：因为在△ABC中，∠C＝90°，所以有关系式a2＋b2＝c2.在此关系式中，涉及到三个量，利用方程的思想，可“知二求一”． (1)c2＝a2＋b2＝32＋42＝52，则c＝5； (2)b2＝c2－a2＝102－62＝82，则b＝8； (3)若a∶b＝3∶4，可设a＝3x，b＝4x， 于是(3x)2＋(4x)2＝52. 化简，得9x2＋16x2＝25， 即25x2＝25，x2＝1，x＝1(x＞0)． 因此a＝3x＝3，b＝4x＝4. 答案：(1)5　(2)8　(3)3　4 谈重点 用勾股定理求边长 这是一组关于勾股定理应用的计算题，由勾股定理可知，在直角三角形中只要已知两边长，就可以求出直角三角形第三边的长． 【例2－2】 有一飞机在空中水平飞行，某一时刻刚好飞到一个男孩头顶正上方4 000 m处，过了20 s，飞机距离这个男孩头顶5 000 m，那么飞机每时飞行多少千米？ 分析：根据题意，可以先画出图形． 如图，在△ABC中，∠C＝90°，AC＝4 000 m，AB＝5 000 m. 欲求飞机每时飞行多少千米，就须知道其20 s时间里飞行的路程，即图中CB的长． 由于△ABC的斜边AB＝5 000 m，AC＝4 000 m，这样BC就可以通过勾股定理得出，这里一定要注意单位的换算． 解：如图，AB＝5 000 m＝5 km，AC＝4 000 m＝4 km， 故由勾股定理得BC2＝AB2－AC2＝52－42＝9， 即BC＝3 km. 因为飞机20 s飞行3 km，所以它每小时飞行的距离为×3＝540(km)． 3．勾股定理的验证 方法1：用四个相同的直角三角形(直角边为a，b，斜边为c)构成如图所示的正方形． 由“大正方形的面积＝小正方形的面积＋4个直角三角形的面积”，得 (a＋b)2＝c2＋4×ab. 化简可得：a2＋b2＝c2. 方法2：用四个相同的直角三角形(直角边为a，b，斜边为c)构成如图所示的正方形． 由“大正方形的 ... ...