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勾股定理中的数学思想

勾股定理中的数学思想
勾股定理中的数学思想

勾股定理中的数学思想

为使同学们在运用定理解题时思路开阔,同时也可以加深对数学概念、公式、定理的理解,在应用勾股定理时要掌握一些重要的数学思想方法。

一、分类讨论思想

分类讨论思想是解题时常用的一种思想方法,同学们如果掌握了这种方法,可以使思维的条理性、缜密性、灵活性得到培养,在解题中才能真正做到不重不漏.

例1在△ABC中,AB=15,AC=20,BC边上的高AD=12,试求BC边的长.

解析:三角形中某边上的高既可在三角形内部,也可在三角形外部,故此题应分两种情况来考虑.

图1图2

当BC边上的高AD在△ABC的内部时,如图1,由勾股定理,得BD2=AB2-AD2=152-122=81,得BD=9,CD2=AC2-AD2=202-122=256,得CD=16.则BC=BD+CD=25.当BC边上的高AD在△ABC的外部时,如图2,同样由勾股定理可求得CD=16,BD=9.这时BC=CD-BD=7.故BC边的长为25或7.

点评:此题如有图形则将变得很简单,按图形解答即可.但若没有图形,则需要讨论几种可能的情况.这正是“无图题前细思考,分类讨论保周到”.

二、数形结合思想

在运用数形结合思想考虑问题时,既可把数量关系转化为图形的性质问题来解决,也可把图形的性质问题转化为数量关系的问题来处理.勾股定理本身就是数形结合的定理,它的验证和应用都体现了数形结合的思想,所以,运用勾股定理可以顺利解决某些具有平方特征的代数问题,反之亦然.

例2若x,y为正实数,且x+y=4

小值是多少?

是以x,1是以y,2

为直角边的直角三角形斜边的长,那么上述问题就变成了求两条线段和的最值问题.如图,线段AB=4,P为AB上一动点,设PA=x,PB=y,CA⊥AB,DB⊥AB,A、B为垂足,且CA=1,

BD=2,则PC+PD=P、C、D在同一条直线上时,PC+PD

最小.作CE垂直DB的延长线于点E,易知EC=4,ED=2+1=3,故

==5.

PC+PD=DC5

,为直角边的

a b

直角三角形的斜边,看到这个式子应立刻在头脑中产生这个直角三角形,这当然需要经验的积累,有了这个直角三角形,解决问题便有了思路.

三、方程思想

初中数学是以方程为核心的,很多问题都可以通过列方程、解方程的方法得到解决,因此,重视方程思想的运用,对提高同学们的解题能力具有重要的意义.

例3如图,有一块直角三角形纸板ABC,两直角边AC=6cm,

BC=8cm.现将直角边AC沿直线AD折叠,使它落在斜边AB上,且点

C落到点E处,则CD等于().

(A)2cm(B)3cm(C)4cm(D)5cm

解析:本题若直接在△ACD中运用勾股定理是无法求得CD的,因

为只知道一条边AC的长,由题意可知,△ACD和△AED关于直线AD

对称,因而△ACD≌△AED.进一步则有AE=AC=6cm,CD=ED,ED⊥AB,

设CD=ED=x cm,则在Rt△ABC中,由勾股定理可得AB2=AC2+BC2=62+82=100,得AB=10cm,在Rt△BDE中,有x2+(10-6)2=(8-x)2.解得x=3.故选(B).

点评:勾股定理说到底是一个等式,而含有未知数的等式就是方程.所以,在利用勾股定理求线段的长时常常利用解方程来解决.勾股定理表达式中有三个量,如果条件中只有一个已知量,必须设法求出另一个量或求出另外两个量之间的关系,这一点是利用勾股定理求线段的长时需要明确的思路.

四、转化思想

有些问题如果直接解决难以入手,不妨换一个方向、角度或观点来考虑,或许能使问题变得更清晰、更明朗,这就是转化思想.

例4如图,长方体的高为3cm,底面是边长为2cm的正方

形.现有一小虫从顶点A出发,沿长方体侧面到达顶点C处,小

虫走的路程最短为多少厘米?

解析:求几何体表面最短距离,通常可将几何体表面展开,

把立体图形转化为平面图形加以解决,对于此题,可将该长方体的

右表面折到与前表面在同一个平面内,C点成为B点,连结AB,

线段AB的长即为最短距离.由勾股定理,可知AB2=32+(2+2)

2=52,得AB=5cm.即小虫所走的路程最短为5cm.

点评:解决此类问题的关系是把立体图形问题转化为平面图形问题,从而利用勾股定理解决.路径虽无数最短却惟一,要注意弄清哪一条是最短的.

初二数学勾股定理测试题及答案

勾股定理测试题 体验勾股定理的探索过程,会运用勾股定理解决简单问题;会用勾股定理的逆定理判定直角三角形。 一、选择题 | 1.下列各数组中,不能作为直角三角形三边长的是( ) A. 9,12,15 B. 7,24,25 C. 6,8,10 D. 3,5,7 2.将直角三角形的各边都缩小或扩大同样的倍数后,得到的三角形( ) A. 可能是锐角三角形 B. 不可能是直角三角形 C. 仍然是直角三角形 D. 可能是钝角三角形 ! 3.在测量旗杆的方案中,若旗杆高为21m,目测点到杆的距离为15m,则目测点到杆顶的距离为(设目高为1m) ( ) 4.一等腰三角形底边长为10cm,腰长为13cm,则腰上的高为( ) A. 12cm B. C. D. ~ 二、填空题 5.如图,64、400分别为所在正方形的面积,则图中字母A所代表的正方形面积是_________ . 6.直角三角形两条直角边的长分别为5、12,则斜边上的高为. < 7.已知甲往东走了4km,乙往南走了3km,这时甲、乙两人相距. 8.一个长方形的长为12cm,对角线长为13cm,则该长方形的周长为. 9.以直角三角形的三边为边向形外作正方形P、Q、K,若SP=4,SQ=9,则Sk= . 三、解答题 @ 10.假期中,小明和同学们到某海岛上去探宝旅游,按照探宝图,他们登陆后先往东走8千米,又往北走2千米,遇到障碍后又往西走了3千米,再折向北走了6千米处往东一拐,仅走了1千米就找到宝藏,问登陆点A到宝藏埋藏点B的距离是多少千米

为正方形ABCD内一点,将△ABP绕B顺时针旋转90°到△CBE的位置,若BP=a.求:以PE 为边长的正方形的面积. / 12.已知:如图13,△ABC中,AB=10,BC=9,AC=17. 求BC边上的高. 13.拼图填空:剪裁出若干个大小、形状完全相同的直角三角形,三边长分别记为a、b、c,· 如图①.(1)拼图一:分别用4张直角三角形纸片,拼成如图②③的形状,观察图②③可发现,图②中两个小正方形的面积之和__________ (填“大于”、“小于”或“等于”)图③中小正方形 《 的面积,用关系式表示为________ .(2)拼图二:用4张直角三角形纸片拼成如图④的形状,观察图形可以发现,图中共有__________个正方形,它们的面积之间的关系是________ ,用 关系式表示为_____ .(3)拼图三:用8个直角三角形纸片拼成如图⑤的形状,图中3个正方>

初中数学勾股定理拔高综合训练含答案

初中数学勾股定理拔高综合训练 一.选择题(共15小题) 1.如图,在4×4方格中作以AB为一边的Rt△ABC,要求点C也在格点上,这样的Rt△ABC能作出() A.2个 B.3个 C.4个 D.6个 2.如图,以直角三角形a、b、c为边,向外作等边三角形,半圆,等腰直角三角形和正方形,上述四种情况的面积关系满足S1+S2=S3图形个数有() A.1 B.2 C.3 D.4 3.如图是由5个正方形和5个等腰直角三角形组成的图形,已知③号正方形的面积是1,那么①号正方形的面积是() A.4 B.8 C.16 D.32 4.分别以下列四组数为一个三角形的边长①6,8,10②5,12,13 ③8,15,16④4,5,6,其中能构成直角三角形的有() A.①④B.②③C.①②D.②④

5.如图,是由四个全等的直角三角形与中间的小正方形拼成的一个大正方形,如果正方形的面积是13,小正方形的面积是1,直角三角形的两条边是分别是a,b,则a+b和的平方的值() A.13 B.19 C.25 D.169 6.如图,一架25米的梯子AB靠在一座建筑物AO上,梯子的底部B距离建筑物AO的底部O有7米(即BO=7米),如果梯子顶部A下滑4米至A1,则梯子底部B滑开的距离BB1是() A.4米 B.大于4米C.小于4米D.无法计算 7.工人师傅从一根长90cm的钢条上截取一段后恰好与两根长分别为60cm、100cm的钢条一起焊接成一个直角三角形钢架,则截取下来的钢条长应为()A.80cm B. C.80cm或D.60cm 8.如图,A、B是4×5网格中的格点,网格中的每个小正方形的边长都是1,图中使以A、B、C为顶点的三角形是等腰三角形的格点C有() A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 9.如图所示:数轴上点A所表示的数为a,则a的值是()

八年级数学上册探索勾股定理教案浙教版

课题 探索勾股定理 教材 勾股定理揭示了直角三角形三边之间的一种美妙关系,将形与数密切联系起来,在数学的发展和现实世界中有着广泛的作用。本节是直角三角形相关知识的延续,同时也是学生认识无理数的基础,充分体现了数学知识承前启后的紧密相关性、连续性。此外,历史上勾股定理的发现反映了人类杰出的智慧,其中蕴涵着丰富的科学与人文价值。 授课教师: 刘洋 教学目标 1、知识与技能目标:掌握直角三角形三边之间的数量关系,学会用符号表示。学生在经历用数格子与割补等办法探索勾股定理的过程中,体会数形结合的思想,体验从特殊到一般的逻辑推理过程。 2、能力目标:通过分层训练,使学生学会熟练运用勾股定理进行简单的计算,在解决实际问题中掌握勾股定理的应用技能。 3、情感目标:通过数学史上对勾股定理的介绍,激发学生学数学,爱数学,做数学的情感。使学生从经 历定理探索的过程中,感受数学之美,探究之趣。 教学重点、难点 重点:用面积法探索勾股定理,理解并掌握勾股定理。 难点:计算以斜边为边长的大正方形C面积及割补思想的理解与应用。 教学方法 选择引导探索法,采用“问题情境----建立模型----解释、应用与拓展”的模式进行教学。 教具准备 多媒体课件;若干张已画好直角三角形的方格纸;剪刀;已剪好的纸片若干张。 教学过程 一、创设情境,引入新课 (师)请同学们观察动画,我国科学家曾向太空发射勾股图 试图与外星人沟通,在2002年的国际数学家大会上采用弦图 作为会标,它为什么有如此大的魅力呢?它蕴涵着怎样迷人的 奥妙呢?这节课我就带领大家一起探索勾股定理。 (设计意图:用一段生动有趣的动画,点燃学生的求知欲,以 景激情,以情激思,引领学生进入学习情境。) 二、师生互动,探究新知 活动1:(观察图1)你知道正方形C的面积是多少吗? 你是怎样得出上面结果的呢? (生)独立思考后交流,采用直接数方格的办法,或者是 分割成几个等腰直角三角形的方法计算正方形C的面积。(多 媒体演示) (过渡语)同学们用数格子的方法发现了正方形C的面积,那么对于 下面图2中的正方形C,“数方格子”的方法还行得通吗?下面我们 一起来研究。 活动2:(观察你手中方格纸上的图2)正方形C的面积是多少? 你是怎样得出结果的呢? (师)我们用数方格子的方法能算出正方形C的面积吗?参考弦图,你想到什么好方法了吗?(引出“割” 法) 大家想一想还有没有其它方法呢?受“割”法的启示,我们能通过“补”的方法得出结论吗?

勾股定理中蕴含的数学思想

勾股定理中蕴含的数学思想 河北张家口市第十九中学 贺峰 数学思想方法是对数学的认识内容和所使用的方法的本质的认识,是数学知识的精髓,又是知识转化为能力的桥梁,有了数学思想方法为灵魂,数学才有了魅力。在学习数学的过程中,既要掌握基础知识,又要注重挖掘题目中蕴含的数学思想和方法,从而不断提高数学素养,增强探索创新能力,激发学习数学的兴趣,本文着重将勾股定理中蕴含的数学思想为同学们加以分析: 一、 特殊到一般的思想 例1如图1所示的螺旋形由一系列等腰直角三角形组成,其序号依次为①、②、③、④、⑤……,则第n 个等腰直角三角形的斜边长为_____________。 析解:观察图象,第①、②、③、④个等腰直角三角形的斜边长分别为2、4、8、16,由此类推,第n 个等腰直角三角形的斜边长为2n 。 说明:猜想型问题是近几年各地中考试题的热点问题,根据问题提 供的信息,通过观察、类比、推理、猜想、验证得出一般性规律和 结论是解决这类问题一般方法,解题时要注意数形结合。 二、 分类思想 例2 如果三条线段的长分别为6cm 、xcm 、10cm ,这三条线段恰好能组成一个直角三角形,那么x =_______。 析解:本题分两种情况解答 (1)当以6cm 、xcm 为直角边,10cm 为斜边时,102=62+x 2,x =±8(舍负) (2)当6cm 、10cm 均为直角边时,62+102=x 2,x =±234(舍负) 因此,x 为4或34。 说明:在利用勾股定理解答某些数学问题时,常见的分类情况有以直角边、斜边分类,按等腰三角形的腰与底分类,依三角形的形状分类,按展开方式的不同分类等,同学们在解题须注意这一点,以避免出现丢解或遭成错解。 三、 整体思想 例3 如图2,已知Rt △ABC 的周长为2+6,其中斜边AB =2,求这个三角形的面积。 析解:在Rt △ABC 中,根据勾股定理,得 BC 2+AC 2=2 2 即(BC +AC )2-2BC 2AC =4 又由已知得BC +AC = 6 所以(6)2-2 BC 2AC =4 解得BC 2AC =1 所以S =12BC 2AC =12 说明:若要直接求出BC 与AC 的值,再求三角形的面积,比较繁杂,但由S =12 BC 2AC B C A 图2 图1

初中数学勾股定理

聚智堂学科教师辅导讲义 年级:课时数:学科教师: 学员姓名:辅导科目:数学辅导时间: 课题勾股定理 教学目的 1、勾股定理:直角三角形两直角边a、b的平方和等于斜边c的平方。(即:a2+b2=c2) 2、勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长:a、b、c有关系a2+b2=c2,那么这个三角形是 直角三角形。 3、满足2 2 2c b a= +的三个正整数,称为勾股数。 教学内容 一、日校回顾 二、知识回顾 1. 勾股定理 如图所示,在正方形网络里有一个直角三角形和三个分别以它的三条边为边的正方形,通过观察、探索、发现正方形面积之间存在这样的关系:即C的面积=B的面积+A的面积,现将面积问题转化为直角三角形边的问题,于是得到直角三角形三边之间的重要关系,即勾股定理。 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 2 2 2c b a= + 即直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方。 说明: (1)勾股定理只有在直角三角形中才适用,如果不是直角三角形,那么三条边之间就没有这种关系了。

(2)我国古代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。在没有特殊说明的情况下, 直角三角形中,a ,b 是直角边,c 是斜边,但有时也要考虑特殊情况。 (3)除了利用a ,b ,c 表示三边的关系外,还应会利用AB ,BC ,CA 表示三边的关系,在△ABC 中,∠B =90°,利 用勾股定理有2 2 2 AC BC AB =+。 2. 利用勾股定理的变式进行计算 由2 2 2 c b a =+,可推出如下变形公式: (1)2 2 2 b c a -=; (2)2 2 2 a c b -= (3)22b c a -= (4)22a c b -= (5)22b a c += (平方根将在下一章学到) 说明:上述几个公式用哪一个,取决于已知条件给了哪些边,求哪条边,要判断准确。 三、知识梳理 1、勾股定理的应用 勾股定理反映了直角三角形三边之间的关系,是直角三角形的重要性质之一,其主要应用有: (1)已知直角三角形的两边求第三边 (2)已知直角三角形的一边与另两边的关系。求直角三角形的另两边 (3)利用勾股定理可以证明线段平方关系的问题 2、如何判定一个三角形是直角三角形 (1) 先确定最大边(如c ) (2) 验证2 c 与2 2 b a +是否具有相等关系 (3) 若2 c =2 2 b a +,则△ABC 是以∠C 为直角的直角三角形;若2 c ≠2 2 b a + 则△ABC 不是直角三角形。

初二数学勾股定理教案(模板)

初二数学上册教案模板勾股定理(2课时) 一、教学目标及重点 1、教学目标 (1)经历探索勾股定理及验证勾股定理的过程,通过自主学习体验获取数学知识的感受,培养学生的思维能力和语言表达能力。 (2)运用勾股定理解决实际问题。 (3)了解有关勾股定理的历史,通过有关勾股定理的历史讲解,对学生进行德育教育。 2、教学重点:勾股定理及其应用。 3、教学难点:通过有关勾股定理的历史讲解,了解数学发展史,激发学习兴趣,对学生进行德育教育。 二、探索发现:(在教师的引领下,小组合作,探索学习) 通过此案例引出:勾股定理(商高定理、毕达哥拉斯定理、百牛定理)的渊源。 三、知识透析: 1.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: 即:直角三角形两直角边的 等于斜边的平方。 2.注意:(1)勾股定理的条件是:只有在直角三角形中才使用;(2)勾股定理的变形:222a =-b c ;222b =-a c 3.勾股定理验证方法:(教师引导学生通过面积计算,实现勾股定理证明) (1)赵爽证明: (2)伽菲尔德“总统证明法” 四、典例分析: 题型1:勾股定理 1.=90ABC C A B C ?∠∠∠∠V 例在中,,、、所对的边分别是a 、b 、c 。 (1)当a=3,b=4,则c= (2)若a=5,b=12,则c= 例2.一个等腰三角形的腰长为13cm ,底边长为10cm ,则底边上的高为?( )

(随堂练习:教材3页1、2) 题型2:勾股定理验证 例3.请您用下图验证勾股定理 例4.教材5页第三问 (随堂练习:教材6页中间) 题型3:勾股定理应用 例5.有两棵树,一棵高10米,另一棵高4m,两棵相距8米。一只鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,则小鸟至少飞行()(2013安顺中考) A.8米 B.10米 C.12米 D.14米 注:将应用题转化构造为直角三角形 例6.教材5页例题

八年级数学上册《探索勾股定理》教案

八年级数学上册《探索勾股定理》教案 八年级数学上册《探索勾股定理》教案 一、教学目标: 知识与技能目标: 1、了解勾股定理的化背景,体验勾股定理的探索过程,学习利用拼图验证勾股定理的方法。 2、会利用勾股定理解决生活当中的实际问题。 过程与方法目标: 在勾股定理的探索过程中,培养合情推理能力,体会数形结合和从特殊到一般的思想。 1、通过拼图活动,体验数学思维的严谨性,发展形象思维。 2、在探索活动中,学会与人合作,并能与他人交流思维的过程和探索的结果。 情感与态度目标: 1、通过对勾股定理历史的了解,对比介绍我国古代和西方数学家关于勾股定理的研究,激发学生热爱祖国悠久化的情感,激励学生奋发学习。 2、在探索勾股定理的过程中,培养合作意识和探索精神,以及严谨的数学学习态度。体会勾股定理的应用价值。 二、教学重、难点

重点:了解勾股定理的演绎过程,掌握定理的应用。 难点:理解勾股定理的推导过程。 关键:通过网格拼图的办法探索勾股定理的证明过程,理解其内涵。 三、教学准备: 制作投影幻灯片,网格图,设计好拼图(用纸片制作)。 四、教学方法: 本节课采用情境导入法,探究发现法教学,由浅入深,由特殊到一般地提出问题,鼓励学生采用观察分析、自主探索、合作交流的学习方法,让学生经历数学知识的形成与应用过程。 五、教学程序 一、创设情境,导入新课 (显示投影片1、2) 小明现在遇到难题: 1、大风将学校的一根木制旗杆吹裂,随时都可能倒下,十分危急。(如图)现在决定从断裂处将旗杆折断,需要划出一个安全警戒区域,想请小明确定这个安全区域的半径至少是多少米,你能帮帮他吗? 2、小明妈妈买了一部29英寸(约为74厘米)的电视机,小明量了电视机的屏幕后,发现屏幕只有58厘米长和46厘米宽,他觉得一定是售货员搞错了。你同意他的想法吗?

在勾股定理的教学中渗透数学思想方法

在勾股定理的教学中渗透数学思想方法 东莞东华初级中学 陈佩弟 《全日制义务教育数学课程标准》指出:“通过数学学习,学生能够获得适应未来社会生活和进一步发展所必需的重要数学知识以及基本的数学思想方法.”数学思想方法是数学的生命和灵魂,是数学知识的精髓,是把知识转化为能力的桥梁.因此,在数学教学活动中,教师应重视数学思想方法的渗透,注重对学生进行数学思想方法的培养,为学生的持续学习和发展作好奠基.勾股定理是平面几何有关度量的最基本、最重要的定理,也是中考的重要考点之一,其中蕴涵着多种数学思想,现小结如下: 一.勾股定理与数形结合思想 所谓数形结合思想,就是抓住数与形之间本质上的联系,将抽象的数学语言与直观的图形结合起来,通过“以形助数”或“以数解形”,使复杂问题简单化、抽象问题具体化,从而达到迅速解题的目的. 勾股定理反映了直角三角形三条边之间的关系,它是把三角形有一个直角的“形”的特征,转化为三边“数”的关系,因此它是数形结合的一个典范. 例1:(课本P76习题18.2 T5)△ABC 中,AB=13cm,BC=10cm,BC 边上的中线AD=12cm.求AC 思考与分析:解答本题一定要先根据题意画出相应的图形,求出BD=CD=5cm ,再将题目所给的数据标在图上,得到如图,因此很容易就想到本题的解答思路是:先利用勾股定理的逆定理说明∠ADB=90°,从而∠ADC=90°,再用勾股定理即可求得AC 解: ∵AD 是BC 边上的中线 ∴BD=CD= 21BC=21×10=5cm (由形到数) ∵169144251252222=+=+=+AD BD 1691322==AB ∴222AB AD BD =+ ∴△ADB 为直角三角形,且∠ADB=90°(由数到形) ∴∠ADC=180°-∠ADB=90° ∴△ADC 为直角三角形 (由数到形) ∴131695122222==+=+=CD AD AC cm (由形到数) B C D 13 12 5 5

最新初中数学八年级上册《探索勾股定理》精品版

2020年初中数学八年级上册《探索勾股定 理》精品版

北师大版初中数学八年级上册《探索勾股定理》精品教案 【学情分析】 勾股定理揭示了直角三角形三边之间的一种美妙关系,将形与数密切联系起来,在数学的发展和现实世界中有着广泛的作用。本节是直角三角形相关知识的延续,同时也是学生认识无理数的基础,充分体现了数学知识承前启后的紧密相关性、连续性。此外,历史上勾股定理的发现反映了人类杰出的智慧,其中蕴涵着丰富的科学与人文价值。 【教学目标】 (一)知识与技能 掌握直角三角形三边之间的数量关系,学会用符号表示。学生在经历用数格子与割、补等办法探索勾股定理的过程中,体会数形结合的思想,体验从特殊到一般的逻辑推理过程。 (二)过程与方法 通过分层训练,使学生学会熟练运用勾股定理进行简单的计算,在解决实际问题中掌握勾股定理的应用技能。 (三)情感态度与价值观 通过数学史上对勾股定理的介绍,激发学生学数学、爱数学、做数学的情感。使学生从经历定理探索的过程中,感受数学之美和探究之趣。 【教学重点】用面积法探索勾股定理,理解并掌握勾股定理。 【教学难点】计算以斜边为边长的大正方形C面积及割补思想的理解与应用。 【教学方法】 教法:选择引导探索法,采用“问题情境→建立模型→解释、应用与拓展”的模式进行教学。 学法:自主探索—合作交流的研讨式学习,乐于创新—参与竞争的积极性学习。 【课前准备】 为了更好地体现本节课课堂评价的主题,课前将全班学生划分为6个小组,每个小组的同学推举一位组长和副组长,在黑板上展示出以组长名字划分的6个小组的竞技台,由班长和数学课代表一起完成本节课的记分任务。另外,老师加以说明,本节课同学们积极参与课堂评价,我们将评选出1~2个优胜小组获得老师准备的奖品,评选出5~6位表现突出的同学获得老师赠与的礼物。 【教学过程】 (一)故事引入,引发思考

勾股定理中四种重要的数学思想

勾股定理中四种重要的数学思想 摘要:本文主要针对勾股定理中的主要四种数学思想:方程思想、数形结合的思想、分类思想、转换思想,进行讨论、介绍. 关键字:勾股定理方程思想数形结合思想分类思想转换思想 勾股定理又称毕达哥拉斯定理,它是几何学中几个最重要的定理之一,它揭示了直角三角形三边之间的数量关系——如果在直角三角形三边的两直角边长分别为a,b,斜边为c,那么a2+b2=c2.它可以解决许多直角三角形中的计算问题,是解直角三角形的主要依据之一.它不仅在数学中,而且在其他自然科学、实际的生产生活中也被广泛地使用. 数学思想是数学的“灵魂”,数学思想遍及数学学习的各个角落,总结概括数学思想有利于透彻地理解所学的知识,有利于在数学学习中提高我们分析问题和解决问题的能力,形成用数学解决问题的意识.而在勾股定理这一章节的学习过程中我们同样可以发现其中蕴含着多种的数学思想. 本文主要介绍其中主要的四种数学思想. 1 方程思想 “方程”历来是数学研究的重要内容之一,也是研究数学重要的工具.对于众多数学问题的求解,方程常常可以充当由已知探索未知的桥梁而发挥巨大的作用.运用方程的观点去考察问题,运用方程的思想去分析问题,能有效地沟通知识间的纵横联系,发现各种数量之间的关系.有助于解题思路的寻求与优化. 勾股定理本身就是反应了直角三角形中三边的关系.所以在勾股定理的应用中最常见也是最基本的一类问题就在直角三角形中已知两边求第三边的问题,或是关于此类问题的变形题.而方程思想在勾股定理关于此类问题的求解过程中都得到了广泛的运用. 1.1 求距离长度问题 例1:有一个水池,水面是一个边长为10尺的正方形,在水池正中央有一根芦苇,它高出水面1尺.如果把这根芦苇拉向水池一边的中点,它的顶端恰好到达池边的水面.水的深度与这根芦苇 的长度分别是多少? 分析:在Rt△ABC中,只有BC边的长度,利用勾股定理求一边的长度,还要知道另 一边的长度.因此可以通过设立未知量,建立方程求解. 解: 设:水的深度为AB为x 尺,则芦苇的长度AC(AD)为(x+1)尺. 依题意可以得到如图1所示的图形 ∵在Rt△ABC中,BC=5尺,根据勾股定理可得方程 (x+1)2=x2+52 解得 x=12 ∴ x+1=13 则水的深度为12尺,芦苇的长度为13尺. 图1 1.2 折纸问题 例2 如图所示,把一个长方形(四个角都是直角,对边相等)折叠,恰好点D落边BC上,交BC与点F.已知AB=8cm,BC=10cm,求EC的长. 分析:Rt△AEF,是Rt△AED沿边AE边折叠的,所以就可以通 过折叠中对称的性质得到许多的等量,在矩形中的折叠可以得到 许多的直角三角形.要求EC边长,构造直角三角形,找出EC边所 在的直角三角形,在根据勾股定理,找出所需的量以及各个量之间的关系.在已知量与为质量之间建立方程关系. 解:由题意,得AF=AD,DE=EF. 在Rt△ABF中,AB=8cm,AF=AD=10cm, E D A B C

勾股定理回顾与思考

第一章勾股定理 回顾与思考 一、学生起点分析 通过前面三节的学习,学生已经基本掌握了勾股定理及逆定理的知识,并能应用勾股定理及其逆定理解决一些具体的实际问题,因而学生已经具备解决本课问题所需的知识基础和活动经验基础.同时在以前的数学学习中学生已经经历了很多合作学习的过程,具有了一定的合作学习的经验,具备了一定的合作与交流的能力. 八年级学生已初步具有几何图形的观察,几何证明的理论思维能力.他们希望老师创设便于他们进行观察的几何环境,给他们发表自己见解和表现自己才华的机会,希望老师满足他们的创造愿望,让他们实际操作,使他们获得施展自己创造才能的机会.但对于勾股定理的综合应用,还需要学生具备一定的分析、归纳的思维方法和运用数学的思想意识,但学生在这一方面的可预见性和耐挫折能力并不是很成熟,可能部分同学会有一些困难. 二、教学任务分析 勾股定理是反映自然界基本规律的一条重要结论,它揭示了直角三角形三边之间的数量关系,将形与数密切联系起来,理论上占有重要的地位,它有着悠久的历史,在数学发展中起过重要的作用,在现实世界中也有着广泛的应用,勾股定理的应用蕴含着丰富的文化价值.勾股定理也是后续有关几何度量运算和代数学习必要的基础,具有学科的基础性与广泛的应用. 本课时教学是复习课,强调让学生经历数学知识的形成与应用过程,鼓励学生自主探索与合作交流,以学生自主探索为主,并强调同桌之间的合作与交流,强化应用意识,培养学生多方面的能力.让学生通过动手、动脑、动口自主探索,感受数学的美,以提高学习兴趣. 为此,本节课的教学目标是: ①让学生回顾本章的知识,同时重温这些知识尤其是勾股定理的获得和验证的过程,体会勾股定理及其逆定理的广泛应用. ②在回顾与思考的过程中,提高解决问题,反思问题的能力.

勾股定理思维导图题型总结归纳

(一)勾股定理 2 2 2 1: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 我国古代学者把直角三角形较短的直角边称为“勾” 要点诠释: 2、勾股定理反映了直角三角形三边之间的关 系,是直角三角形的重要性质之一,其主要应 用: 1)已知直角三角形的两边求第三边(在ABC 中, C 90 ,则 c a2 b2,b c2 a2,a c2 b2) (2)已知直角三角形的一边与另两边的关 系,求直角三角形的另两边 (3)利用勾股定理可以证明线段平方关系的 问题 3:勾股定理的证明 勾股定理的证明方法很多,常见的是拼图的方 法,用拼图的方法验证勾股定理的思路是 ①图形经过割补拼接后,只要没有重叠,没有空隙,面积不会改变 ②根据同一种图形的面积不同的表示方法,列出等式,推导出勾股 定理 常见方法如下:b 方法 1 4S S S 4 ab (b a) 4S S正方形EFGH S正方形ABCD,2 22 c ,化简可证. 方法二:四个直角三角形的面积与小正方形面积的和等于大正方形的面 积. a 四个直角三角形的面积与小正方形面积的和为 S 4 1 ab c 2 2 2 2ab c 2 2 2 2 2 2 大正方形面积为S (a b) a 2ab b 所以 a2 b2 c2 S梯形 2(a b) (a b),S梯形2S ADE S ABE 1 2 ab 12 c 较长的直角边称为“股”,斜边称为“弦”

4:勾股数

B C ①能够构成直角三角形的三边长的三个正整数称为勾股数,即 时,称 a ,b , c 为一组勾股数 3,4,5 ; 6,8,10 ; 5,12,13 ; 7,24,25 ; 8,15,17 ; 9,40,41 等 22 2n 1,2n 2n,2n 2n 1( n 为正整数) 5、注意: (1)勾股定理的证明实际采用的是图形面积与代数恒等式的关系相互转化证明的。 (2)勾股定理反映的是直角三角形的三边的数量关系,可以用于解决求解直角三角形边边关系的 题目。 3)勾股定理在应用时一定要注意弄清谁是斜边谁直角边,这是这个知识在应用过程中易犯的主 要错误 (4)推理格式:∵△ ABC 为直角三角形 ∴AC 2+BC 2=AB 2. (或 a 2+b 2=c 2) 二)勾股定理的逆定理 如果三角形的三边长分别为: a 、 b 、 c ,且满足 a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形。 要点诠释: 勾股定理的逆定理是判定一个三角形是否是直角三角形的一种重要方法, 它通过“数转化为形” 来 确定三角形的可能形状,在运用这一定理时应注意: (1)首先确定最大边,不妨设最长边长为: c ; (2)验证 c2 与 a2+b2是否具有相等关系,若 c2=a2+b2,则△ ABC 是以∠ C 为直角的直角三角形 (若 c2>a2+b2,则△ ABC 是以∠ C 为钝角的钝角三角形;若 c2

中考数学复习指导:勾股定理中的分类讨论

勾股定理中的分类讨论 在学习勾股定理时,有时会遇到多种情况,稍不留神就会丢解或造成错解,这就需要我们利用分类讨论思想对各种情况加以分类,并逐类求解,然后综合得解.为帮助同学们解决这类问题,现将勾股定理中需用到分类的问题为同学们分类浅析. 一、按直角边、斜边分类 例1 如果三条线段的长分别为3cm 、x cm 、5cm ,这三条线段恰好能组成一个直角三角形,那么x 等于________. 解:(1)当以3cm 、x cm 为直角边,5cm 为斜边时,有52=32+x 2,x =4; (2)当3cm 、5cm 均为直角边时,有32+52=x 2,x 因此,x 为4 二、按等腰三角形的腰与底分类 例2 在等腰三角形ABC 中,AB =5cm ,BC =6cm ,则△ABC 的面积为________. 解:(1)当5cm 为腰,6cm 为底时,则AB =AC =5cm ,如图1.过A 点作AD ⊥BC ,所以CD =3,在Rt △ACD 中,AD 2=AC 2-CD 2,所以AD 2=52-32,AD =4,因此S △ABC =12 ×6×4=12cm 2. (2)当6cm 为腰,5cm 为底时,则BC =AC =6cm ,如图2.过C 点作CD ⊥AB 于点 D ,所以AD =52,在Rt △ACD 中,CD 2=AC 2-AD 2,所以222562CD ??=- ??? ,CD , 因此1522ABC S =??=△2. 所以△ABC 的面积为12cm 2cm 2. 三、按高的位置分类

例3 在△ABC 中,AB =15,AC =13,高AD =12,则△ABC 的周长为________. 解:(1)当△ABC 的高在三角形内时,如图3.由题意可知,BD 2=AB 2-AD 2,所以BD 2=152-122,BD =9,CD 2=AC 2-AD 2,所以CD 2=132-122,CD =5,所以BC =9+5=14,因此△ABC 的周长为9+5+15+13=42. (2)当△ABC 的高在三角形外时,如图4.由题意可知,BD 2=AB 2-AD 2,所以BD 2=152-122,BD =9,CD 2=AC 2-AD 2,所以CD 2=132-122,CD =5,所以BC =9-5=4,因此△ABC 的周长为4+15+13=32. 综上所述△ABC 的周长为32或42. 四、按展开方式的不同分类 例4 如图5是一个放置雕塑的长方体底座,AB =12米, BC =2米,BB ′=3米,一只蚂蚁从点A 出发,以2厘米/秒的 速度沿长方体表面爬到C ′至少需( ) A .1105 2分钟 B .5106分钟 C .1132 分钟 D .10分钟 解:2厘米/秒=0.02米/秒. (1)将正面与右面展开,如图6. 由两点之间,线段最短及勾股定理可知路径一:AC ′2=AC 2+CC ′2=142+32=205; (2)将左面与上面展开,如图7. 由勾股定理知路径二:AC ′2=AD 2+C ′D 2=152+22=229; (3)将正面与上面展开,如图8.

勾股定理思维导图题型总结

(一)勾股定理 1: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a 2+b 2=c 2 我国古代学者把直角三角形较短的直角边称为“勾”,较长的直角边称为“股”,斜边称为“弦”. 要点诠释: 2、勾股定理反映了直角三角形三边之间的关系,是直角三角形的重要性质之一,其主要应用: (1)已知直角三角形的两边求第三边(在ABC ?中,90C ∠=? ,则c ,b , a ) (2)已知直角三角形的一边与另两边的关系,求直角三角形的另两边 (3)利用勾股定理可以证明线段平方关系的问题 3:勾股定理的证明 勾股定理的证明方法很多,常见的是拼图的方法,用拼图的方法验证勾股定理的思路是 ①图形经过割补拼接后,只要没有重叠,没有空隙,面积不会改变 ②根据同一种图形的面积不同的表示方法,列出等式,推导出勾股定理 常见方法如下: 方法一: 4EFGH S S S ?+=正方形正方形ABCD ,22 14()2ab b a c ?+-=,化简可证. 方法二:四个直角三角形的面积与小正方形面积的和等于大正方形的面积. 四个直角三角形的面积与小正方形面积的和为22 1 422S ab c ab c =?+=+ 大正方形面积为222()2S a b a ab b =+=++ 所以222a b c += 方法三:1()()2S a b a b =+?+梯形, 2 112S 222ADE ABE S S ab c ??=+=?+梯形,化简得证 4:勾股数 c b a H G F E D C B A a b c c b a E D C B A b a c b a c c a b c a b 弦 股 勾

初中数学《勾股定理》典型练习题

《勾股定理》典型例题分析 一、知识要点: 1、勾股定理 勾股定理:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方。也就是说:如果直角三角形的两直角边为a、b,斜边为c ,那么 a2 + b2= c2。公式的变形:a2 = c2- b2, b2= c2-a2 。 2、勾股定理的逆定理 如果三角形ABC的三边长分别是a,b,c,且满足a2 + b2= c2,那么三角形ABC 是直角三角形。这个定理叫做勾股定理的逆定理. 该定理在应用时,同学们要注意处理好如下几个要点: ①已知的条件:某三角形的三条边的长度. ②满足的条件:最大边的平方=最小边的平方+中间边的平方. ③得到的结论:这个三角形是直角三角形,并且最大边的对角是直角. ④如果不满足条件,就说明这个三角形不是直角三角形。 3、勾股数 满足a2 + b2= c2的三个正整数,称为勾股数。注意:①勾股数必须是正整数,不能是分数或小数。②一组勾股数扩大相同的正整数倍后,仍是勾股数。常见勾股数有: (3,4,5 )(5,12,13 ) ( 6,8,10 ) ( 7,24,25 ) ( 8,15,17 )(9,12,15 ) 4、最短距离问题:主要运用的依据是两点之间线段最短。 二、考点剖析 考点一:利用勾股定理求面积 1、求阴影部分面积:(1)阴影部分是正方形;(2)阴影部分是长方形;(3)阴影部分是半圆. 2. 如图,以Rt△ABC的三边为直径分别向外作三个半圆,试探索三个半 圆的面积之间的关系.

3、如图所示,分别以直角三角形的三边向外作三个正三角形,其面积分别是S 1、S 2、S 3,则它们之间的关系是( ) A. S 1- S 2= S 3 B. S 1+ S 2= S 3 C. S 2+S 3< S 1 D. S 2- S 3=S 1 4、四边形ABCD 中,∠B=90°,AB=3,BC=4,CD=12,AD=13,求四边形ABCD 的面积。 5、在直线上依次摆放着七个正方形(如图4所示)。已知斜放置的三个正方形的面积分别是1、2、3,正放置的四个正方形的面积依次是 、 =_____________。 考点二:在直角三角形中,已知两边求第三边 1.在直角三角形中,若两直角边的长分别为1cm ,2cm ,则斜边长为 . 2.(易错题、注意分类的思想)已知直角三角形的两边长为3、2,则另一条边长的平方是 3、已知直角三角形两直角边长分别为5和12, 求斜边上的高. 4、把直角三角形的两条直角边同时扩大到原来的2倍,则斜边扩大到原来的( ) A . 2倍 B . 4倍 C . 6倍 D . 8倍 5、在Rt △ABC 中,∠C=90° S 3 S 2 S 1

浙教版初中数学八年级上册 2.7 探索勾股定理

2.7 探索勾股定理(2) 教案 教学任务分析 教学过程设计

B ’ A B C A ’ C ’ D B A C 2.如果△ABC 满足AC 2+BC 2=AB 2,那么 这个三角形是不是直角三角形? [活动2] 理论释意 已知:如图在△ABC 中,AC=a ,BC=b ,AB=c , a 2+ b 2= c 2. 求证:△ABC 是直角三角形. [活动3] 例1、根据下列条件,分别判断以a ,b ,c 为边的三角形是不是直角三角形 (1)a =7,b =24,c =25 (2)a = ,b =1,c = 牛刀小试 :1、根据下列条件,判断下面以a 、b 、c 为边的三角形是不是直角三角形? (1) a =20,b=21,c=2 (2) a =5,b=7,c=8 (3) 2、如图,四边形ABCD 中,AB =3,BC=4,CD=12,AD=13,∠B=90°,求四边形ABCD 的面积. 学生结合活动1的体验, 独立思考问题1,在此基础上, 通过小组交流、讨论,说出问 题2的证明思路. 教师提出问题,并适时诱导,指导. 学生完成活动2的证 明.之后,归纳得出勾股定理 的逆定理.在此基础上,类比定理与逆定理的关系. 在活动2中教师应重点 关注: (1)学生能否联想到 了全等,进而设法构造全等三 角形,这一问题获解的关键; (2)学生在活动2中,所表 现出来的构造直角三角形的 意识; (3)数形结合的意识和由特 殊到一般的数学思想方法; 学生说出例1(1)的判 断思路,部分学生演板问题2,剩下的学生在课堂作业本上完成. 教师板书例1的详细解答过程,并纠正学生在练习中出现的问题,最后向学生介绍勾股数的概念. 在活动3、4中教师应重点关注: (1)学生的解题过程是否规 范; (2)是不是用两条较小边长的平方和与较大边长的平方进行比较; “命题+证明=定理”的推理模式为定理的发生、发展、形成的探究过程,把“构造直角三角形”这一方法的获取过程交给学生,让他们在不断的尝试、探究的过程中,亲身体验参与发现的愉悦,有效地突破本节的难点. 进一步熟悉和掌握勾股定理的逆定理及其运用,理解勾股数的概念,突出本节的教学重点. 2c b a ===,3,732

初二数学勾股定理试题及参考答案

一.选择题(共18小题) 1.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,AF平分∠CAB,交CD于点E,交CB于点F.若AC=3,AB=5,则CE的长为() A.B.C.D. 2.如图,在△ABD中,∠D=90°,CD=6,AD=8,∠ACD=2∠B,则BD的长是() A.12 B.14 C.16 D.18 3.如图,直线l1∥l2,等腰Rt△ABC的直角顶点C在l1上,顶点A在l2上,若∠β=14°,则∠α=() A.31°B.45°C.30°D.59° 4.如图所示,AB=BC=CD=DE=1,AB⊥BC,AC⊥CD,AD⊥DE,则AE=() A.1 B.C.D.2 5.如图,两个较大正方形的面积分别为225,289,则字母A所代表的正方形的面积为()

A.4 B.8 C.16 D.64 6.2的算术平方根是() A.B.C.D.2 7.9的平方根为() A.3 B.﹣3 C.±3 D. 8.81的平方根是() A.﹣9 B.9 C.±9 D.±3 9.若2m﹣4与3m﹣1是同一个数的平方根,则m的值是() A.﹣3 B.﹣1 C.1 D.﹣3或1 10.下列说法正确的是() A.任何非负数都有两个平方根 B.一个正数的平方根仍然是正数 C.只有正数才有平方根 D.负数没有平方根 11.5的平方根是() A.±2.5 B.﹣C.D.± 12.在平面直角坐标系中,点P(﹣2,x2+1)所在的象限是() A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限 13.在平面直角坐标系中,点P(m﹣3,4﹣2m)不可能在() A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限 14.在平面直角坐标系中.点P(1,﹣2)关于x轴对称的点的坐标是()A.(1,2) B.(﹣1,﹣2)C.(﹣1,2)D.(﹣2,1) 15.点P(1,﹣2)关于y轴对称的点的坐标是() A.(1,2) B.(﹣1,2)C.(﹣1,﹣2)D.(﹣2,1) 16.点A(﹣3,2)关于y轴对称的点的坐标为() A.(3,﹣2)B.(3,2) C.(﹣3,﹣2)D.(2,﹣3)

小专题(二):方程思想在勾股定理中的应用

小专题(二):方程思想在勾股定理中的应用 【教材母题】一根竹子高1丈,折断后竹子顶端落在离竹子底端3尺处.折断处离地面的高度是多少?(这是我国古代数学著作《九章算术》中的一个问题.其中的丈、尺是长度单位,1丈=10尺.) 方法指导 在一个直角三角形中,若已知两边长,可直接运用勾股定理求第三边长,若已知一边长,且知另两边具有一定的数量关系,可利用方程思想,设出一边长,利用数量关系表示另一边长,借助勾股定理这一等量关系列出方程解决问题,其中两边的数量关系主要有两种呈现形式:一是直角三角形中有特殊角,二是出现图形的折叠. 针对训练 类型1 利用直角三角形中的特殊角揭示两边的数量关系 1.求下列直角三角形中未知的边长.

类型2 利用图形的折叠找两边的数量关系 2.如图,在Rt ABC △中,6,4,90AB BC B ?==∠=,将ABC △折叠,使A 点与BC 的中点D 重合,折痕为MN ,则线段BN 的长为( ) A.53 B.52 C.83 D.5 3.如图,在长方形纸片ABCD 中,已知8AD =,折叠纸片使AB 边与对角线AC 重合,点B 落在点F 处,折痕为AE ,且3EF =,则AB =____________. 4.如图,把长方形纸片ABCD 折叠,使其对角顶点A 与C 重合.若长方形的长BC 为8,宽AB 为4,则折痕EF 的长度为_______________.

类型3 利用勾股定理和方程思想求点的坐标 5.如图,在平面直角坐标系中,(1,3) △为等腰三 A,试在x轴上找一点P,使OAP 角形,求出P点的坐标.

参考答案 【教材母题】解:折断处离地面11420 尺. 针对训练 1.解:图1,AC AB ==图2,3AC BC ==. 2.C 3.6 4. 5.解:使OAP △为等腰三角形的点P 有:1234(2,0),((5,0)P P P P .

人教版初中数学思维导图(最新整理)

初中数学思维导图 姓名:班级:学号: 七年级上册 第一章有理教 1.1正数和负数 1.2有理数 1.2.1有理数 1.2.2数轴 1.2.3相反数 1.2.4绝对值 1.3有理数的加减法 1.3.1有理数的加法 1.3.2有理数的减法 1.4有理数的乘除法 1.4.1有理数的乘法 1.4.2有理数的除法 1.5有理数的乘方 1.5.1乘方 1.5.2科学记数法 1.5.3近似数 第二章整式的加减 2.1整式 2.2整式的加减 第三章一元一次方程 3.1从算式到方程 3.1.1一元一次方程 3.1.2等式的性质 3.2解一元一次方程(一)——合并同类项与移项 3.3解一元一次方程(二)—去括号与去分母 3.4实际问题与一元一次方程 第四章几何初步 4.1几何图形 4.1.1立体图形与平面图形 4.1.2点、线、面、体 4.2直线、射线、线段 4.3角 4.3.1角 4.3.2角的比较与运算 4.3.3余角和补角 4.4课题学习设计制作长方体形状的包装纸盒 七年级下册

第五章相交线与平行线 5.1相交线 5.1.1相交线 5.1.2垂线 5.1.3同位角、内错角、同旁内角 5.2平行线及其判定 5.2.1平行线 5.2.2平行线的判定 5.3平行线的性质 5.3.1平行线的性质 5.3.2命题、定理、证明 5.4平移 第六章实数 6.1平方根 6.2立方根 6.3实数 第七章平面直角坐标系 7.1平面直角坐标系 7.1.1有序数对 7.1.2平面直角坐标系 7.2坐标方法的简单应用 7.2.1用坐标表示地理位置 7.2.2用坐标表示平移 第八章二元一次方程组 8.1二元一次方程组 8.2消元——解二元一次方程组 8.3实际问题与二元一次方程组 8.4三元一次方程组的解法 第九章不等式与不等式组 9.1不等式 9.1.1不等式及其解集 9.1.2不等式的性质 9.2一元一次不等式 9.3一元一次不等式组 第十章数据的收集、整理与描述 10.1统计调查 10.2直方图 10.3课题学习从数据谈节水 八年级上册第十一章三角形 11.1与三角形有关的线段 11.1.1三角形的边

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