
1.了解直角三角形的判定條件.(重點)2.能夠運用勾股數解決簡單實際問題. (難點)
【問題】同學們你們知道古埃及人用什么方法得到直角的嗎?
用13個等距的結把一根繩子分成等長的12段,一個工匠同時握住繩子的第1個結和第13個結,兩個助手分別握住第4個結和第9個結,拉緊繩子就得到一個直角三角形, 其直角在第1個結處.
【探究】下面有三組數分別是一個三角形的三邊長a, b, c: ①5,12,13; ②7,24,25; ③8,15,17.回答下列問題:1.這三組數都滿足 a2+b2=c2嗎?2.分別以每組數為三邊長作出三角形,用量角器量一量,它們都是直角三角形嗎?
實驗結果: ① 5,12,13滿足a2+b2=c2,可以構成直角三角形;② 7,24,25滿足a2+b2=c2,可以構成直角三角形;③ 8,15,17滿足a2+b2=c2 ,可以構成直角三角形.
【思考】從上述問題中,能發(fā)現什么結論嗎?
如果三角形的三邊長a,b,c滿足a2+b2=c2,那么這個三角形是直角三角形.
有同學認為測量結果可能有誤差,不同意 這個發(fā)現.你覺得這個發(fā)現正確嗎?你能給 出一個更有說服力的理由嗎?
如圖,已知△ABC的三邊長a,b,c,滿足a2+b2=c2. 求證:△ABC是直角三角形.
構造兩直角邊分別為a,b的Rt△A′B′C′
簡要說明:作一個直角∠MC1N,在C1M上截取C1B1=a=CB,在C1N上截取C1A1=b=CA,連接A1B1.
在Rt△A1C1B1中,由勾股定理,得A1B12=a2+b2=AB2 .∴ A1B1=AB ,∴ △ABC ≌△A1B1C1 . (SSS)∴ ∠C=∠C1=90°,∴ △ABC是直角三角形.
如果三角形的三邊長a 、b 、c滿足a2+b2=c2那么這個三角形是直角三角形.
勾股定理的逆定理是直角三角形的判定定理,即已知三角形的三邊長,且滿足兩條較小邊的平方和等于最長邊的平方,即可判斷此三角形為直角三角 ,最長邊所對角為直角.
【例1】一個零件的形狀如圖1所示,按規(guī)定這個零件中∠A和∠DBC都應為直角,工人師傅量得這個零件各邊的尺寸如圖2所示,這個零件符合要求嗎?
在△BCD中, ∴△BCD 是直角三角形,∠DBC是直角.因此,這個零件符合要求.
解:在△ABD中, ∴△ABD 是直角三角形,∠A是直角.
【例2】 下面以a,b,c為邊長的三角形是不是直角三角形?如果是,那么哪一個角是直角?
(1) a=15 , b=8 ,c=17;
解:因為152+82=289,172=289,所以152+82=172,根據勾股定理的逆定理,這個三角形是直角三角形,且∠C是直角.
(2) a=13 , b=14 , c=15;
解:因為132+142=365,152=225,所以132+142≠152,不符合勾股定理的逆定理,所以這個三角形不是直角三角形.
(3) a:b: c=3:4:5;
解:設a=3k,b=4k,c=5k,因為(3k)2+(4k)2=25k2,(5k)2=25k2,所以(3k)2+(4k)2=(5k)2,根據勾股定理的逆定理,這個三角形是直角三角形,∠C是直角.
總結:根據勾股定理及其逆定理,判斷一個三角形是不是直角三角形,只要看兩條較小邊長的平方和是否等于最大邊長的平方.
【變式1】 已知△ABC,AB=n2-1,BC=2n,AC=n2+1(n為大于1的正整數).試問△ABC是直角三角形嗎?若是,哪一條邊所對的角是直角?請說明理由
解:∵AB2+BC2=(n2-1)2+(2n)2 =n4 -2n2+1+4n2 =n4 +2n2+1 =(n2+1)2 =AC2,∴△ABC直角三角形,邊AC所對的角是直角.
先確定AB、BC、AC、的大小
【變式2】 若三角形ABC的三邊 a,b,c 滿足a2+b2+c2+50=6a+8b+10c. 試判斷△ABC的形狀.
解:∵ a2+b2+c2+50=6a+8b+10c ∴ a2-6a+9+b2-8b+16+c2-10c+25=0. 即 (a-3)2+ (b-4)2+ (c-5)2=0. ∴ a=3, b=4, c=5 即 a2+b2+c2. ∴△ABC直角三角形.
【例3】 在正方形ABCD中,F是CD的中點,E為BC上一點,且CE= CB,試判斷AF與EF的位置關系,并說明理由.
解:AF⊥EF.設正方形的邊長為4a, 則EC=a,BE=3a,CF=DF=2a.在Rt△ABE中,得AE2=AB2+BE2=16a2+9a2=25a2.在Rt△CEF中,得EF2=CE2+CF2=a2+4a2=5a2.在Rt△ADF中,得AF2=AD2+DF2=16a2+4a2=20a2.在△AEF中,AE2=EF2+AF2,∴△AEF為直角三角形,且AE為斜邊.∴∠AFE=90°,即AF⊥EF.
如果三角形的三邊長a,b,c滿足a2+b2=c 那么這個三角形是直角三角形.滿足a2+b2=c2的三個正整數,稱為勾股數.
3,4,5;5,12,13;6,8,10;7,24,25;8,15,17;9,40,41;10,24,26等等.
一組勾股數,都擴大相同倍數k,得到一組新數,這組數同樣是勾股數.
【例4】下列各組數是勾股數的是( ) A.6,8,10 B.7,8,9 C.0.3,0.4,0.5 D.52,122,132
方法點撥:根據勾股數的定義,勾股數必須為正整數,先排除小數,再計算最長邊的平方是否等于其他兩邊的平方和即可.
1.如果線段a,b,c能組成直角三角形,則它們的比可以是 ( ) A.3:4:7 B.5:12:13 C.1:2:4 D.1:3:5
將直角三角形的三邊長擴大同樣的倍數,則得到的三角形 ( )A.是直角三角形 B.可能是銳角三角形C.可能是鈍角三角形 D.不可能是直角三角形
5.如圖,在正方形ABCD中,AB=4,AE=2,DF=1, 圖中有幾個直角三角形,你是如何判斷的? 與你的同伴交流.
解:△ABE,△DEF,△FCB ,均為直角三角形. 由勾股定理知 BE2=22+42=20, EF2=22+12=5, BF2=32+42=25, ∴BE2+EF2=BF2,∴ △BEF是直角三角形.
6.如圖,四邊形ABCD中,AB⊥AD,已知AD=3cm,AB=4cm,CD=12cm,BC=13cm,求四邊形ABCD的面積.
解:連接BD.在Rt△ABD中,由勾股定理, 得 BD2=AB2+AD2,∴BD=5m,又∵ CD=12cm,BC=13cm∴ BC2=CD2+BD2,∴△BDC是直角三角形.S四邊形ABCD=SRt△BCD-SRt△ABD = BD?CD- AB?AD = (5×12-3×4)=24 m2.
【變式】如圖,在四邊形ABCD中,AC⊥DC,△ADC的面積為30 cm2,DC=12 cm,AB=3 cm,BC=4 cm,求△ABC的面積.
解: ∵ S△ACD=30 cm2,DC=12 cm. ∴ AC=5 cm, 又∵ ∴△ABC是直角三角形, ∠B是直角. ∴
勾股定理的逆定理:如果三角形的三邊長a,b,c滿足a2+b2=c2,那么這個三角形是直角三角形.
勾股數:滿足a2+b2=c2的三個正整數
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