
LEARNING OBJECTIVES
會運用勾股定理求線段長及解決簡單的實際問題(重點).
能從實際問題中抽象出直角三角形這一幾何模型,利用勾股定理建立已知邊與未知邊長度之間的聯(lián)系,并進一步求出未知邊長(難點).
會用勾股定理解決簡單的實際問題
例1 一個門框的尺寸如圖所示,一塊長3m,寬2.2m的長方形薄木板能否從門框內(nèi)通過?為什么?
解:在Rt△ABC中,根據(jù)勾股定理,
AC2=AB2+BC2=12+22=5
因為AC大于木板的寬2.2m,所以木板能從門框內(nèi)通過.
分析:可以看出木板橫著,豎著都不能通過,只能斜著.門框AC的長度是斜著能通過的最大長度,只要AC的長大于木板的寬就能通過.
解:在Rt△AOB中,根據(jù)勾股定理得
OB2=AB2-OA2=2.62-2.42=1,
在Rt△COD中,根據(jù)勾股定理得
OD2=CD2-OC2=2.62-(2.4-0.5)2=3.15,
∴梯子的頂端沿墻下滑0.5m時,梯子底端并不是也外移0.5m,而是外移約0.77m.
例2 如圖,一架2.6m長的梯子AB斜靠在一豎直的墻AO上,這時AO為2.4m. 如果梯子的頂端A沿墻下滑0.5m,那么梯子底端B也外移0.5m嗎?
利用勾股定理解決實際問題的一般步驟:
(1)讀懂題意,分析已知、未知間的關(guān)系;
(2)構(gòu)造直角三角形;
(3)利用勾股定理等列方程;
例3.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中有兩點A(-3,5),B(1,2)求A,B兩點間的距離.
解:如圖,過點A作x軸的垂線,過點B作x,y軸的垂線.相交于點C,連接AB.∴AC=5-2=3,BC=3+1=4,在Rt△ABC中,由勾股定理得∴A,B兩點間的距離為5.
【點睛】兩點之間的距離公式:一般地,設(shè)平面上任意兩點
如圖,在平面直角坐標(biāo)系中有兩點A(5,0)和B(0,4).求這兩點之間的距離.
例4.如圖,有兩棵樹,一棵樹高AC是10米,另一棵樹高BD是4米,兩樹相距8米(即CD=8米),一只小鳥從一棵樹的樹梢A點處飛到另一棵樹的樹梢B點處,則小鳥至少要飛行多少米?
如圖,一支鉛筆放在圓柱體筆筒中,筆筒的內(nèi)部底面直徑是9cm,內(nèi)壁高12cm,則這只鉛筆的長度可能是( ?。〢.9cm B.12cm C.15cm D.18cm
3.已知點(2,5),(-4,-3),則這兩點的距離為_______.
在一次臺風(fēng)的襲擊中,小明家房前的一棵大樹在離地面6米處斷裂,樹的頂部落在離樹根底部8米處.你能告訴小明這棵樹折斷之前有多高嗎?
解:根據(jù)題意可以構(gòu)建一直角三角形模型,如圖.在Rt△ABC中,AC=6米,BC=8米,由勾股定理得
∴這棵樹在折斷之前的高度是10+6=16(米).
例5.如圖,甲乙兩船同時從A港出發(fā),甲船沿北偏東35°的方向,航速是12海里/時,2小時后,兩船同時到達了目的地.若C、B兩島的距離為30海里,問乙船的航速是多少?
例6:在我國古代數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》中記載了一道有趣的問題這個問題意思是:有一個水池,水面是一個邊長為10尺的正方形,在水池的中央有一根新生的蘆葦,它高出水面1尺,如果把這根蘆葦拉向岸邊,它的頂端恰好到達岸邊的水面,問這個水池的深度和這根蘆葦?shù)拈L度各是多少?
解:設(shè)水池的深度AC為X米,則蘆葦高AD為 (X+1)米.
根據(jù)題意得:BC2+AC2=AB2
∴52+X2 =(X+1)2
25+X2=X2+2X+1
∴X+1=12+1=13(米)
答:水池的深度為12米,蘆葦高為13米.
會用勾股定理證明HL,會用數(shù)軸表示無理數(shù)
思考 在八年級上冊中,我們曾經(jīng)通過畫圖得到結(jié)論:斜邊和一條直角邊分別相等的兩個直角三角形全等.學(xué)習(xí)了勾股定理后,你能證明這一結(jié)論嗎?
已知:如圖,在Rt△ABC 和Rt△A ′ B ′ C ′ 中,∠C=∠C ′=90°,AB=A′ B ′,AC=A′ C′ . 求證:△ABC≌△A ′B ′C′ .
證明:在Rt△ABC 和Rt△A ′B ′C ′中, ∠C=∠C′=90°, 根據(jù)勾股定理得
可以構(gòu)造直角三角形,作出邊長為無理數(shù)的斜邊,就能在數(shù)軸上畫出表示該無理數(shù)的點.
用同樣的方法作 呢?
問題2 長為 的線段能是直角邊的長都為正整數(shù)的直角三角形的斜邊嗎?
也可以使 OA = 2,AB = 3,同樣可以求出 C 點.
利用勾股定理表示無理數(shù)的方法:
(1)利用勾股定理把一個無理數(shù)表示成直角邊是兩個正整數(shù)的直角三角形的斜邊.
(2)以原點為圓心,以無理數(shù)斜邊長為半徑畫弧與數(shù)軸存在交點,在原點左邊的點表示是負無理數(shù),在原點右邊的點表示是正無理數(shù).
例7 如圖,數(shù)軸上點 A 所表示的數(shù)為 a,求 a 的值.
解:∵圖中的直角三角形的兩直角邊長為1和2,∴斜邊長為 ,即 -1 到 A 的距離是 ,∴點 A 所表示的數(shù)為 .
易錯點撥:求點表示的數(shù)時注意畫弧的起點不從原點起,則所表示的數(shù)不是斜邊長.
1. 如圖,點 A 表示的實數(shù)是 ( )
2.如圖,在矩形 ABCD 中,AB = 3,AD = 1,AB 在數(shù)軸上,若以點 A 為圓心,對角線 AC 的長為半徑作弧交數(shù)軸于點 M,則點 M 表示的數(shù)為( )
3. 在數(shù)軸上畫出表示 的點.
例8:矩形ABCD如圖折疊,使點D落在BC邊上的點F處,已知AB=8,BC=10,求折痕AE的長。
則CE為 (8- X).
由題意可知:EF=DE=X,
∵∠B=90° ∴ AB2+ BF2=AF2
82+ BF2=102 ∴BF=6
∴CF=BC-BF=10-6=4
∵∠C=90° ∴ CE2+CF2=EF2
(8- X)2+42=X2
64 -16X+X2+16=X2
AC+CB >AB(兩點之間線段最短)
思考 在立體圖形中,怎么尋找最短線路呢?
例9.有一個圓柱形油罐,要以A點環(huán)繞油罐建梯子,正好建在A點的正上方點B處,問梯子最短需多少米(已知油罐的底面半徑是2m,高AB是5m,π取3)?
解:油罐的展開圖如圖,則AB′為梯子的最短距離. ∵AA′=2×3×2=12, A′B′=5,在Rt△AA′B′中,由勾股定理得即梯子最短需13米.
【分析】立體圖形中求兩點間的最短距離,一般把立體圖形展開成平面圖形,連接兩點,根據(jù)兩點之間線段最短確定最短路線.
變式.如圖,有一個圓柱體,它的高為12厘米,底面半徑為3厘米,在圓柱下底面的A點有一只螞蟻,它想吃到上底面與A點相對的B處的食物,需要爬行的最短路程是多少?(π的值取3)
如圖,有一個圓柱體,它的高為12厘米,底面半徑為3厘米,在圓柱下底面的A點有一只螞蟻,它想吃到上底面與A點相對的B處的食物,需要爬行的最短路程是多少?(π的值取3)
1、如圖,是一個邊長為1的正方體硬紙盒,現(xiàn)在A處有一只螞蟻,想沿著正方體的外表面到達B處吃食物,求螞蟻爬行的最短距離是多少.
2.如圖是一個三級臺階,它的每一級的長、寬和高分別等于55cm,10cm和6cm,A和B是這個臺階的兩個相對的端點,A點上有一只螞蟻,想到B點去吃可口的食物.這只螞蟻從A點出發(fā),沿著臺階面爬到B點,最短線路是多少?
解:臺階的展開圖如圖,連接AB.
在Rt△ABC中,根據(jù)勾股定理得
AB2=BC2+AC2=552+482=5329,
例11、如圖是一個三級臺階,它的每一級的長寬和高分別為20dm、3dm、2dm,A和B是這個臺階兩個相對的端點,A點有一只螞蟻,想到B點去吃可口的食物,則螞蟻沿著臺階面爬到B點最短路程是多少?
∵ AB2=AC2+BC2=625,∴ AB=25.
應(yīng)用勾股定理解決樓梯上鋪地毯問題
①展平:只需展開包含相關(guān)點的面??赡艽嬖诙喾N展開法。②定點:確定相關(guān)點的位置。③連線:連接相關(guān)點,構(gòu)建直角三角形。④計算:利用兩點之間線段最短,及勾股定理求解
幾何體的表面路徑的最短的問題,一般將立體圖形展開為平面圖形來計算。①展平:只需展開包含相關(guān)點的面??赡艽嬖诙喾N展開法。②定點:確定相關(guān)點的位置。③連線:連接相關(guān)點,構(gòu)建直角三角形。④計算:利用兩點之間線段最短,及勾股定理求解。
展開思想(求立體圖形中最短路程問題的“四步法”)
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