初中数学北师大版八年级上册2 一定是直角三角形吗教学设计
展开第2讲
讲
一定是直角三角形吗
概 述
【教学建议】
本节课通过探索得到勾股定理的逆定理,注意勾股定理与其逆定理的区别与联系,了解勾股数.
【知识导图】
教学过程
一、导入
在古代,没有直尺、圆规等作图工具,人们是怎样画直角三角形的呢?
二、知识讲解
考点1 勾股定理的逆定理(直角三角形的判定)
(1)情境引入
1.直角三角形中,三边长度之间满足什么样的关系?
2.如果一个三角形中有两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是否就是直角三角形呢?
意图:通过情境的创设引入新课,激发学生探究热情。
效果:从勾股定理逆向思维这一情景引入,提出问题,激发了学生的求知欲,为下一环节奠定了良好的基础.
(2)实验观察
1、 用一根打了13个等距离结的细绳子,在小黑板上,用钉子钉在第一个结上,再钉在第4个结上,再钉在第8个结上,最后将第十三个结与第一个结钉在一起.然后用三角板量出最大角的度数.可以发现这个三角形是直角三角形。(这是古埃及人画直角的方法)
2、 用圆规、刻度尺作△ABC,使AB=5㎝,AC=4㎝,BC=3㎝,量一量∠C。
再画一个三角形,使它的三边长分别是5㎝、12㎝、13㎝,这个三角形有什么特征?
为什么用上面的三条线段围成的三角形,就一定是直角三角形呢?它们的三边有怎样的关系?
猜想:如果一个三角形的三边长满足下面的关系,那么这个三角形是直角三角形。
(3)探究新知
1、探究:在下图中,△ABC的三边长,,满足。如果△ABC是直角三角形,它应该与直角边是,的直角三角形全等。实际情况是这样吗?我们画一个直角三角形, 使∠ =90°,=, =。把画好的△ 剪下,放到△ABC上,它们重合吗?
2、用三角形全等的方法证明这个命题。(由于难度较大,由教师示范证明过程)
已知:在△ABC中,AB=,BC=,AC=,并且,如上图(1)。
求证:∠C=90°。
证明 : 作△A’B’C’,使∠C’=90°,A’C’=, B’C’=,如上图(2),
那么A’B’ =(勾股定理)
又∵(已知)
∴A’B’=,A’B’=c (A’B’>0)
在△ABC和△A’B’C’中,
BC==B’C’
CA==C’A’
AB==A’B’
∴△ABC≌△A’B’C’(SSS)
∴∠C=∠C’=90°,
∴△ABC是直角三角形
勾股定理的逆定理:如果三角形两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是直角三角形。如果三角形三边长a,b,c满足a²+ b²= c²,那么这个三角形是直角三角形。
【强调说明】(1)勾股定理及其逆定理的区别。
(2)勾股定理是直角三角形的性质定理,逆定理是直角三角形的判定定理.
考点2 勾股数
应用举例
1、判断由线段,,组成的三角形是不是直角三角形:
满足a²+ b²= c²的三个正整数,称为勾股数
(1),,;
(2),,.
2、像15、8、17这样,能够成为直角三角形三条边长度的三个正整数,称为勾股数。
你还能举出其它一组勾股数吗?
提问:
1.同学们还能找出哪些勾股数呢?
2.今天的结论与前面学习勾股定理有哪些异同呢?
3.到今天为止,你能用哪些方法判断一个三角形是直角三角形呢?
4.通过今天同学们合作探究,你能体验出一个数学结论的发现要经历哪些过程呢?
意图:进一步让学生认识该定理与勾股定理之间的关系
三 、例题精析
类型一 勾股定理的逆定理(直角三角形的判定)
下列各组数中不能作为直角三角形三边长的是( )
(A)1.5,2,2.5 (B)7,24,25
(C)8,12,15 (D)6,8,10
【解析】C
【总结与反思】考查勾股定理的逆定理(直角三角形的判定)
例题2
在正方形ABCD中,E是BC的中点,F为CD上一点,且,试判断△AEF是否是直角三角形?试说明理由.
【解析】△AEF是是直角三角形
试题分析:可设正方形的边长为4a,由已知条件可得CF=a,DF=3a,CE=BE=2a.根据勾股定理可求出AF,AE和EF的长度.如果它们三个的长度满足勾股定理的逆定理,则△AEF为直角三角形,否则不是直角三角形.
试题解析:解:设正方形的边长为4a,
∵E是BC的中点,,
∴CF=a,DF=3a,CE=BE=2a.
由勾股定理得:AF²=AD²+DF²=16a²+9a²=25a²,EF²=CE²+CF²=4a²+a²=5a²,AE²=AB²+BE²=16a²+4a²=20a²,
∴AF²=EF²+AE²,
∴△AEF为直角三角形.
例题3
【总结与反思】考查勾股定理的逆定理(直角三角形的判定)
四边形ABCD中,AD⊥DC,AD=8,DC=6,CB=24,AB=26.求四边形ABCD的面积.
【解析】1. 答案:144.
试题分析:连接AC,根据勾股定理求出AC,根据勾股定理的逆定理求出∠ACB=90°,求出区域的面积,即可求出答案.
试题解析:连结AC,
在Rt△ACD中,∠ADC=90°,AD=8米,CD=6米,由勾股定理得:AC=(米),
∵,∴∠ACB=90°,
该区域面积S==×6×8+×10×24=144(平方米),
【总结与反思】考查勾股定理的逆定理(直角三角形的判定)及图形面积的综合应用.
类型二 勾股数
例题1
1.有五组数:(1)25、7、24(2)8、15、17(3)0.3、0.4、0.5(4)5、2、3(5)32、42、52属于勾股数组的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解析】B
【总结与反思】主要考查勾股数的概念
例题2例题1
下列各组数能够构成勾股数的是( )
= 1 \* GB3 ①6,8,10 ②0.3,0.4,0.5,④ n²-1,2n,n²+1(n是大于1的整数)⑤,,1
【解析】①④
【总结与反思】主要考查勾股数的概念
四 、课堂运用
1.下列各组数中不是勾股数的是( )
A.5,12,13 B.7,24,25 C.8,12,15 D.3k,4k,5k(k为正整数)
2.给出下列几组数:①6,7,8;②8,15,6;③n²﹣1,2n,n²+1;④+1,﹣1,.其中能组成直角三角形的三条边长是( )
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
3.如图所示的一块地,已知AD=4m,CD=3m, AD⊥DC,AB=13m,bc=12m,求这块地的面积.
A
D
C
B
答案与解析
1.【答案】C
【解析】主要考查勾股数的概念
2.【答案】D
【解析】考查勾股定理的逆定理(直角三角形的判定)
3.【答案】144
【解析】考查勾股定理的逆定理(直角三角形的判定)
试题分析:连接AC,根据勾股定理求出AC,根据勾股定理的逆定理求出∠ACB=90°,求出区域的面积,即可求出答案.
试题解析:连结AC,
在Rt△ACD中,∠ADC=90°,AD=4米,CD=3米,由勾股定理得:AC==5(米),
∵AC²+BC²=5²+12²=169,AB²=13²=169,∴AC²+BC²=AB²,∴∠ACB=90°,
该区域面积S==×5×12﹣×3×4=24(平方米),
巩固
1.已知a、b、c是三角形的三边长,如果满足(a﹣6)²+=0,则三角形的形状是( )
A.底与腰不相等的等腰三角形 B.等边三角形 C.钝角三角形 D.直角三角形
2.满足下列条件的三角形中,不是直角三角形的是( )
A.三内角之比1:2:3 B.三边长的平方之比为1:2:3
C.三边长之比为3:4:5 D.三内角之比为3:4:5
3.如图,在四边形ABCD中,AB=2cm,BC=cm,CD=5cm,AD=4cm,∠B=90°,求四边形ABCD的面积。
答案与解析
1.【答案】D
【解析】考查勾股定理的逆定理(直角三角形的判定)
2.【答案】D
【解析】综合考查直角三角形的判定
3.【答案】
【解析】考查勾股定理的逆定理(直角三角形的判定)及图形面积的综合应用
试题分析:连接AC,由勾股定理求出AC的值,再根据勾股定理的逆定理判断出△ACD的形状,根据三角形的面积公式求解即可.
连接AC,
在中,
在中,
∴直角三角形
拔高
1.在△ABC中,已知AB=12cm,AC=9cm,BC=15cm则△ABC的面积等于 .
2.若三角形的三边长分别是2n+1,2n²+2n, 2n²+2n +1(n为正整数),则三角形的最大内角等于_______度
3.一个三角形的三边长的比为3:4:5,且其周长为60cm,则其面积为 .
答案与解析
1.【答案】54cm²
【解析】考查勾股定理的定理及分类讨论思想
2.【答案】90
【解析】考查勾股定理的逆定理
3.【答案】150cm
【解析】考查勾股定理的逆定理及面积
五 、课堂小结
本节讲了2个重要内容:
1.勾股定理的逆定理
2.勾股数
基础
1.下列三条线段不能构成直角三角形的是()
A.1、、2 B. C.5、12、13 D.9、40、41
2.如图,正方形网格中的△ABC,若小方格边长为1,则△ABC的形状为( )
A.直角三角形 B.锐角三角形 C.钝角三角形 D.以上答案都不对
2.如图,AD=4,CD=3,∠ADC=90°,AB=13,BC=12.求四边形ABCD的面积.
答案与解析
1.【答案】B.
【解析】勾股定理的逆定理
2. 【答案】A.
【解析】勾股定理的逆定理
3.【答案】24
【解析】
试题分析:根据AD=4,CD=3,∠ADC=90°可首先想到利用勾股定理,故需联结AC,求出AC长;又根据AB,AC,BC的长度关系得到∠ACB=90°,所以四边形的面积可根据两个直角三角形面积之差来求.
试题解析:联结AC ∵AD=4,CD=3,∠ADC=90° ∴
又∵AB=13,BC=12 ∴∠ACB=90°
巩固
1.满足下列条件的△ABC不是直角三角形的是( )
A.a=1,b=2,c=, B.a∶b∶c=3∶4∶5 C.∠A+∠B=∠C D.∠A∶∠B∶∠C=3∶4∶5
2.已知△ABC三边a,b,c满足a²+b²+c²=10a+24b+26c-338,请你判断的形状,并说明理由.
3.一个零件的形状如图所示,按规定这个零件中∠A和∠DBC都应为直角,工人师傅量出了这个零件各边尺寸,BC=4,AB=3,AC=5,AD=13,CD=12那么这个零件符合要求吗?求出四边形ABCD的面积.
答案与解析
1.D
【解析】直角三角形判定
2.【答案】直角三角形.
【解析】试题分析:根据题意讲其化成三个完全平方公式,求出a.b.c的值,然后判断三角形的性质.
试题解析:△ABC是直角三角形
理由如下:∵a²+b²+c²=10a+24b+26c-338
∴a²-10a +25+b²-24b+144+c²-26c+169=0
即(a-5)²+(b-12) ²+(c-13) ²=0
∴a=5,b=12,c=13 ∵5²+12²=13²
∴△ABC是直角三角形
3.【答案】36.
【解析】
试题分析:根据勾股定理的逆定理,判断出△ABC、△ADC的形状,从而判断这个零件是否符合要求;这个零件的面积=△ABC的面积+A△DC的面积,再根据三角形面积公式即可求解.
试题解析:∵BC=4,AB=3,AC=5,DC=12,AD=13,
∴AB2+BC2=AC2,AC2+CD2=AD2,
∴△ABA、△DAC是直角三角形,
∴∠B=90°,∠ACD=90°,
∴这个零件的面积=△ABC的面积+△ADC的面积
=3×4÷2+5×12÷2,
=6+30,
=36.
拔高
1观察一下几组勾股数,并寻找规律:①3,4,5;②5,12,13;③7,24,25;④9,40,41;……请你写出有以上规律的第⑤组勾股数:______________________
2有一组勾股数,知道其中的两个数分别是17和8,则第三个数是 .
答案与解析
1.【答案】11,60,61
【解析】试题分析:根据所给的几组勾股数可找出规律,根据此规律即可求出第五组勾股数.
∵①3=2×1+1,4=2×1×(1+1),5=2×1×(1+1)+1,
②5=2×2+1,12=2×2×(2+1),13=2×2×(2+1)+1,
③7=2×3+1,24=2×3×(3+1),25=2×3×(3+1)+1,…,
∴第n组勾股数为:
a=2n+1,b=2n(n+1),c=2n(n+1)+1,
∴第⑤组勾股数为a=2×5+1=11,b=2×5×(5+1)=60,c=2×5×(5+1)+1=61,即11,60,61.
解答此题的关键是根据所给的勾股数找出规律,按照此规律即可解答.
2. 【答案】15
【解析】设第三个数是a,①若a为最长边,则,不是整数,不符合题意;
② 若17为最长边,则,三边是整数,能构成勾股数,符合题意,故答案为:15
七 、教学反思
适用学科
初中数学
适用年级
初二
适用区域
北师版区域
课时时长(分钟)
120
知识点
1、直角三角形的判定2、勾股数3、求四边形的面积
教学目标
1.理解勾股定理逆定理的具体内容及勾股数的概念;
2.能根据所给三角形三边的条件判断三角形是否是直角三角形;
3.经历一般规律的探索过程,发展学生的抽象思维能力、归纳能力;
4.体验生活中的数学的应用价值,感受数学与人类生活的密切联系,激发学生学数学、用数学的兴趣;
教学重点
理解勾股定理逆定理的具体内容.
教学难点
理解勾股定理逆定理的具体内容.
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