
第13章 勾股定理 你知道2002年在北京召开的国际数学家大会(ICM2002)吗?在这次大会上,可以看到一个简洁优美、远看像旋转的纸风车的图案,它就是大会的会徽. 会徽采用了1 700多年前中国古代数学家赵爽用来证明勾股定理的弦图. 本章将探讨并证明勾股定理及其逆定理,并用以解决各种有趣的问题,进一步加深对直角三角形的认识. 13.1.1 直角三角形三边的关系 第1课时 勾股定理及其证明 1.掌握勾股定理,理解定理的一般探究方法.(重点) 2.通过利用方格纸计算面积的方法探索勾股定理,经历观察、归纳、 猜想和验证的数学发现过程,发展数形结合的数学思想.(难点) (1)正方形P的面积是 cm2; (2)正方形Q的面积是 cm2; (3)正方形R的面积是 cm2. 1 2 1 SP+SQ=SR R Q P A C B AC2+BC2=AB2 等腰直角三角形ABC三边长度之间存在什么关系吗? SP=AC2 SQ=BC2 SR=AB2 上面三个正方形的面积之间有什么关系? 如图,如果每一小方格表示 1 cm2,那么可以得到: 这说明在等腰直角三角形ABC中,两直角边的平方和等于斜边的平方. 那么,在一般的直角三角形中,两直角边的平方和是否等于斜边的平方呢? P的面积/cm2 Q的面积/cm2 R的面积/cm2 图2 图3 P、Q、R面积关系 直角三角形三边关系 Q P R Q P R A B C A B C 9 16 25 9 4 13 SP+SQ=SR (每一小方格表示1 cm2) BC2+AC2=AB2 图2 图3 Q P R Q P R 方法一: 把R看作是四个直角三角形的面积+小正方形面积.如图2. 方法二: 把R看作是大正方形面积减去四个直角三角形的面积.如图3. S正方形R=52-4×12×2×3 =13 ? 图2 图3 S正方形R=12+4×12×3×4 =25 ? 分别以5 cm、12 cm为直角三角形的直角边作出一个直角三角形ABC,测量斜边的长度,然后验证上述关系对这个直角三角形是否成立. 13 5 12 A B C a b c 对于任意一个直角三角形,它的三边长之间是否都有这样的关系呢? 让我们回到导入语中所提到的2002年国际数学家大会的会标中的那个像旋转的风车的会微(如图). 它是由4个全等的直角三角形和1个小正方形组成的图案,记直角三角形的两条直角边长分别为a、b(b>a),斜边长为c. 于是图中各个部分的面积之间有如下的等式: c2=4×12ab+(b-a)2 ? 化简,可得a2+b2=c2 温馨提示: 面积法验证勾股定理. S大正方形=c2, S小正方形=(b-a)2, S大正方形=4·S三角形+S小正方形, 证明: 即c2=4×12ab+(b-a)2, c2=2ab+a2-2ab+b2, 所以 a2+b2=c2. ? 由前面的探索与验证可以发现:对于任意的直角三角形,如果它的两条直角边分别为a、b,斜边为c,那么一定有a2+b2=c2. 勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方. 几何语言: ∵在Rt△ABC中 ,∠C=90°, ∴a2+b2=c2(勾股定理). a A B C b c ∟ 勾股定理揭示了直角三角形三边之间的关系. 我国古代,人们把直角三角形中较短的直角边称为“勾”,较长的直角边称为“股”,斜边称为“弦”. “弦图”最早是由三国时期的数学家赵爽在为《周牌算经》作注时给出的,它标志着中国古代伟大的数学成就.2002年在北京召开的国际数学家大会(ICM 2002)的会徽,其图案正是由“弦图”演变而来. 求下列图形中未知正方形的面积或未知边的长度(口答): 已知直角三角形两边,求第三边. 1.如图①,这个图案是我国古代的赵爽在注解《周髀算经》时给出的,人们称它为“赵爽弦图”.此图案的示意图如图②,其中四边形ABCD和四边形EFGH都是 正方形,△ABF、△BCG、△CDH、 △DAE是四个全等的直角三角形, 若EF=2,DE=8,则AB的长为____. 10 2.若一个直角三角形的两直角边的长分别为a,b,斜边长为c,则下列关于a,b,c的关系式中不正确的是( ) A.b2=c2-a2 B.a2=c2-b2 C.b2=a2-c2 D.c2=a2+b2 C 3.如图,在△ABC中,AB=AC,AD是∠BAC的平分 ... ...
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