勾股定理的内容
Ⅰ、勾股定理的内容,勾股定理是怎样得到的,从定理的证明过程中你得到了什么启示? 练习:
如图字母B所代表的正方形的面积是 ( ) A. 12 B. 13 C. 144 D. 194
1、在△ABC中,∠C =Rt∠.
若a =2,b =3则以c为边的正方形面积 = 若a =5,c =13.则b = . 若c =61,b =11.则a = .
若a∶c =3∶5且c =20则 b = .
若∠A =60°且AC =7cm则AB = cm,BC = cm
2、直角三角形一条直角边与斜边分别为8cm和10cm. cm. 3、等腰三角形的周长是20cm,底边上的高是6cm,则底边的长为 cm. 4、△ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,AB=12cm,则BC边上的高 cm.
5、已知:△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,BC=
DB=2cm ,则
C
25
B
169
22.
cm.
6、如图,某人欲横渡一条河,由于水流的影响,实际上岸地点C偏离欲到达点B200m,结果他在水中实际游了520m,求该河流的宽度为_________。
7、在一棵树的10米高处有两只猴子,一只猴子爬下树走到离树20米处
520m
A
的池塘的A处。另一只爬到树顶D后直接跃到A处,距离以直线计算,如果两只猴子所经过的距离相等,则这棵树高___________________米。
8、已知一个Rt△的两边长分别为3和4,则第三边长的平方是( ) A、25 B、14 C、7 D、7或25
A
9、小丰妈妈买了一部29英寸(74cm)电视机,下列对29英寸的说法中正确的是 A. 小丰认为指的是屏幕的长度; B. 小丰的妈妈认为指的是屏幕的宽度; C. 小丰的爸爸认为指的是屏幕的周长; D. 售货员认为指的是屏幕对角线的长度 10、
Ⅱ、你有几种证明一个三角形是直角三角形的方法? 练习:
三角形的三边长为(a+b)2=c2+2ab,则这个三角形是( )
A. 等边三角形; B. 钝角三角形; C. 直角三角形; D. 锐角三角形. 1、在ΔABC中,若AB2 + BC2 = AC2,则∠A + ∠C= °。
F
2、如图,正方形网格中的△ABC,若小方格边长为1,则△ABC是( ) (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
C
A
3、已知三角形的三边长分别是2n+1,2n+2n, 2n+2n+1(n为正整数)则最大角等于___度. 4、已知,如图,四边形ABCD中,AB=3cm,AD=4cm,BC=13cm,CD=12cm,且∠A=90°,求四边形ABCD的面积。
阅读材料:
三角学里有一个很重要的定理,我国称它为勾股定理,又叫商高定理。因为《周髀算经》提到,商高说过
最初的证明是分割型的。设a、b为直角三角形的直角边,c为斜边。考虑下图两个边长都是a+b的正方形A、B。将A分成六部分,将B分成五部分。由于八个小直角三角形是全等的,故从等量中减去等量,便可推出:斜边上的正方形等于两个直角边上的正方形之和。这里B中的四边形是边长为c的正方形是因为,直角三角形三个内角和等于两个直角。如上证明方法称为相减全等证法。B图就是我国《周髀算经》中的“弦图”。
B
C
D
22
下图是H.珀里加尔(Perigal)在1873年给出的证明,它是一种相加全等证法。其实这种证明是重新发现的,因为这种划分方法,labitibn Qorra(826~901)已经知道。(如:右图)下面的一种证法,是H·E·杜登尼(Dudeney)在1917年给出的。用的也是一种相加全等的证法。
如右图所示,边长为b的正方形的面积加上边长为a的正方形的面积,等于边长为c的正方形面积。
下图的证明方法,据说是L·达·芬奇(da Vinci, 1452~1519)设计的,用的是相减全等的证明法。
欧几里得(Euclid)在他的《原本》第一卷的命题47中,给出了勾股定理的一个极其巧妙的证明,如次页上图。由于图形很美,有人称其为“修士的头巾”,也有人称其为“新娘的轿椅”,实在是有趣。华罗庚教授曾建议将此图发往宇宙,和“外星人”去交流。其证明的梗概是:
(AC)2=2△JAB=2△CAD=ADKL。 同理,(BC)=KEBL 所以
(AC)2+(BC)2=ADKL+KEBL=(BC)2
印度数学家兼天文学家婆什迦罗(Bhaskara,活跃于1150年前后)对勾股定理给出一种奇妙的证明,也是一种分割型的证明。如下图所示,把斜边上的正方形划分为五部分。其中四部分都是与给定的直角三角形全等的三角形;一部分为两直角边之差为边长的小正方形。很容易把这五部分重新拼凑在一起,得到两个直角边上的正方形之和。事实上,
婆什迦罗还给出了下图的一种证法。画出
直角三角形斜边上的高,得两对相似三角形,从而有
2
c/b=b/m, c/a=a/n, cm=b2 cn=a2
两边相加得
a+b=c(m+n)=c
这个证明,在十七世纪又由英国数学家J.沃利斯(Wallis, 1616~1703)重新发现。
有几位美国总统与数学有着微妙联系。G·华盛顿曾经是一个著名的测量员。T
·杰弗逊曾
2
2
2
大力促进美国高等数学教育。A.林肯是通过研究欧几里得的《原本》来学习逻辑的。更有创造性的是第十七任总统J.A.加菲尔德(Garfield, 1831~1888),他在学生时代对初等数学就具有强烈的兴趣和高超的才能。在1876年,(当时他是众议院议员,五年后当选为美国总统)给出了勾股定理一个漂亮的证明,曾发表于《新英格兰教育杂志》。证明的思路是,利用梯形和直角三角形面积公式。如次页图所示,是由三个直角三角形拼成的直角梯形。用不同公式,求相同的面积得 即
a2+2ab+b2=2ab+c2 a2+b2=c2
这种证法,在中学生学习几何时往往感兴趣。
关于这个定理,有许多巧妙的证法(据说有近400种),下面向同学们介绍几种,它们都是用拼图的方法来证明的。
证法1 如图26-2,在直角三角形ABC的外侧作正方形ABDE,ACFG,BCHK,它们的面积分别为c2,b2和a2。我们只要证明大正方形面积等于两个小正方形面积之和即可。 过C引CM‖BD,交AB于L,连接BC,CE。因为 AB=AE,AC=AG ∠CAE=∠BAG,
ⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩ
所以 △ACE≌△AGB 而
所以
SAEML=SACFG (1) 同法可证
SBLMD=SBKHC (2) (1)+(2)得
SABDE=SACFG+SBKHC,
即 c2=a2+b2
证法2 如图26-3(赵君卿图),用八个直角三角形ABC拼成一个大的正方形CFGH,它的边长是a+b,在它的内部有一个内接正方形ABED,它的边长为c,由图可知。
SCFGH=SABED+4×SABC,
所以 a2+b2=c2
证法3 如图26-4(梅文鼎图)。
在直角△ABC的斜边AB上向外作正方形ABDE,在直角边AC上又作正方形ACGF。可以证明(从略),延长GF必过E;延长CG到K,使GK=BC=a,连结KD,作DH⊥CF于H,则DHCK是边长为a的正方形。设 五边形ACKDE的面积=S
一方面,
S=正方形ABDE面积+2倍△ABC面积 =c2+ab (1) 另一方面,
S=正方形ACGF面积+正方形DHGK面积 +2倍△ABC面积 =b2+a2+ab. (2) 由(1),(2)得
c2=a2+b2
证法4 如图26-5(项名达图),在直角三角形ABC的斜边上作正方形ABDE,又以直角三角形ABC的两个直角边CA,CB为基础完成一个边长为b的正方形BFGJ(图26-5)。可以证明(从略),GF的延长线必过D。延长AG到K,使GK=a,又作EH⊥GF于H,则EKGH必为边长等于a的正方形。
设五边形EKJBD的面积为S。一方面 S=SABDE+2SABC=c2+ab (1) 另一方面,
S=SBEFG+2·S△ABC+SGHFK =b2+ab+a2 由(1),(2)得 c2=a2+b2 杨作枚图;
;
都是用面积来进行验证:一个大的面积等于几个小面积的和。利用同一个面积的不同表示法来得到等式,从而化简得到勾股定理)