八年级数学上册第一章勾股定理3勾股定理的应用作业设计(新版)北师大版
北师大版八年级数学上册:1.3《勾股定理的应用》教案

北师大版八年级数学上册:1.3《勾股定理的应用》教案一. 教材分析《勾股定理的应用》是北师大版八年级数学上册第一章第三节的内容。
本节课主要让学生掌握勾股定理在实际问题中的应用,培养学生的解决问题的能力。
教材通过引入古希腊数学家毕达哥拉斯的故事,引导学生探索直角三角形斜边与两直角边的关系,从而引入勾股定理。
学生通过观察、实验、猜想、验证等过程,体验数学的探索乐趣,提高解决问题的能力。
二. 学情分析学生在七年级已经学习了直角三角形的性质,对直角三角形的边长关系有一定了解。
但勾股定理的应用涉及实际问题,对学生来说是一个新的挑战。
因此,在教学过程中,教师需要关注学生的认知水平,引导学生将理论知识与实际问题相结合,提高解决问题的能力。
三. 教学目标1.理解勾股定理的含义,掌握勾股定理在直角三角形中的应用。
2.能够运用勾股定理解决实际问题,提高解决问题的能力。
3.培养学生的合作、交流、探究能力,体验数学探索的乐趣。
四. 教学重难点1.重难点:勾股定理的应用。
2.难点:如何将实际问题转化为勾股定理的形式,求解问题。
五. 教学方法1.采用问题驱动法,引导学生探究勾股定理的应用。
2.运用合作学习法,让学生在小组内讨论、交流,共同解决问题。
3.采用启发式教学法,教师提问、学生回答,激发学生的思维。
4.利用多媒体辅助教学,展示勾股定理的应用实例。
六. 教学准备1.准备相关课件、教学素材。
2.设计好教学问题,准备好答案。
3.安排好教学过程中的各个环节。
七. 教学过程1.导入(5分钟)利用多媒体展示勾股定理的动画故事,引导学生了解勾股定理的背景。
同时,提问学生:“你们认为直角三角形的斜边与两直角边有什么关系?”2.呈现(10分钟)教师提出一组实际问题,如:“一个直角三角形的两条直角边分别为3cm和4cm,求斜边的长度。
”让学生尝试解决。
学生在解决过程中,发现无法直接运用已知的直角三角形性质解决问题,从而引出勾股定理。
3.操练(10分钟)教师提出多个关于勾股定理的应用问题,让学生在小组内讨论、交流,共同解决。
北师大版初中数学八年级(上)第一章勾股定理1-3勾股定理的应用教学详案

第一章勾股定理3 勾股定理的应用教学目标1.利用勾股定理及其逆定理解决简单的实际问题.2.通过观察图形,探索图形间的关系,发展学生的空间观念,在将实际问题抽象成数学问题的过程中,提高分析问题、解决问题的能力及渗透数学建模的思想.3.在利用勾股定理解决实际问题的过程中,体验数学学习的实用性.教学重难点重点:构建直角三角形,利用勾股定理及其逆定理解决实际问题.难点:从实际问题中合理抽象出数学模型.教学过程导入新课游乐场有一个圆柱形的大型玩具,如图所示,现要从点A开始环绕圆柱侧面修建梯子,正好到达A点的正上方B点,已知圆柱形玩具的底面周长是12米,高AB为5米,那么梯子的长度是多少米?探究新知一、合作探究【探究1】确定立体物体表面上两点之间的最短距离.【例1】如图,有一个圆柱,它的高等于12 cm,底面圆的周长为18 cm,在圆柱下底面的A点有一只蚂蚁,它想吃到上底面上与A点相对的B点处的食物,沿圆柱侧面爬行的最短路程是多少?(1)在你自己做的圆柱上,尝试从点A到点B沿圆柱侧面画几条路线,你觉得哪条路线最短?(2)如图,将圆柱侧面剪开展成一个长方形,点A到点B的最短路线是什么?你画对了吗?(3)蚂蚁从点A出发,想吃到B点上的食物,它沿圆柱侧面爬行的最短路程是多少?∵AB2 = 122+92,∴AB = 15(cm).答:蚂蚁从点A出发,想吃到B点上的食物,它沿圆柱侧面爬行的最短路程是15 cm.变式训练:如图,长方体的底面边长分别为2 cm和4 cm,高为5 cm.如果一根细线从点P开始经过四个侧面绕一圈到达点Q,那么所用细线最短需要_________cm.答案:13【探究2】应用勾股定理解决实际问题【例2】如图是一个滑梯示意图,若将滑道AC水平放置,则刚好与AB一样长.已知滑梯的高度CE = 3 m,CD = 1 m,试求滑道AC的长.【解】设滑道AC的长度为x m,则AB的长度为x m,AE的长度为(x-1)m.在Rt△ACE中,∠AEC = 90°,由勾股定理得AE2+CE2 = AC2,即(x-1)2+32 = x2,解得x = 5.故滑道AC的长度为5 m.变式训练:在一次消防演习中,消防员架起一架25米长的云梯,如图所示那样斜靠在一面墙上,梯子底端离墙7米.(1)这架云梯的顶端距地面有多高?(2)如果消防员接到命令,要把云梯的顶端下降4米(云梯长度不变),那么云梯的底部在水平方向应滑动多少米?解:(1)由题图可以看出云梯、墙、地面可围成一个直角三角形,即云梯为斜边,云梯底部到墙的线段为一条直角边,云梯顶端到地面的线段为另一条直角边.根据题意252-72 = 242,所以云梯顶端距地面有24米.(2)当云梯顶端下降4米后,云梯顶部到地面的距离为20米.因为252-202 = 152,且15-7 = 8(米),所以云梯底部应水平滑动8米.课堂练习1.有一个高为1.5米,半径是1米的圆柱形油桶,在靠近边的地方有一小孔,从孔中插入一铁棒,已知铁棒在油桶外的部分是0.5米,则问这根铁棒应有多长?2.如图,台阶A处的蚂蚁要爬到B处搬运食物,它爬的最短距离为____.m=0.33m)的正方形.在水池正中央3.有一个水池,水面是一个边长为10尺(1尺=13有一根新生的芦苇,它高出水面1尺.如果把这根芦苇垂直拉向岸边,它的顶端恰好到达岸边的水面.请问:这个水池的深度和这根芦苇的长度各是多少?4.如图,台风过后,某小学的旗杆在离地某处断裂,旗杆顶部落在离旗杆底部8 m处,已知旗杆原长16 m,你能求出旗杆在离底部多少米的位置断裂的吗?参考答案1.解:如图,由题意得当铁棒在B处:AC = 1.5米,BC = 2米.∵AB2 = AC2+CB2 = 2.52,∴AB = 2.5米.∵油桶外的部分是0.5米,∴AD = 2.5+0.5 = 3(米).当铁棒垂直进入,得出油桶中的长度1.5米+桶外的0.5米= 2米.答:这根铁棒的长度范围是2米到3米.2.253.解:设水池的深度为x尺,则芦苇的长度为(x+1)尺.根据题意得x²+5² =(x+1)².解得x =12.x+1=12+1=13(尺).答:这个水池的深度和这根芦苇的长度各是12尺和13尺.4.解:设旗杆在离底部x米的位置断裂,由题意得x2+82 = (16-x)2,解得x = 6米.答:旗杆在离底部6米的位置断裂.课堂小结确定立体物体表面上两点之间的最短距离的方法:将其转化为平面上两点间的距离,利用两点之间,线段最短来求解.布置作业习题1.4第1,2,3,4题板书设计3 勾股定理的应用1.确定立体物体表面上两点之间的最短距离例1 如图,有一个圆柱,它的高等于12 cm,底面圆的周长为18 cm,在圆柱下底面的A点有一只蚂蚁,它想吃到上底面上与A点相对的B点处的食物,沿圆柱侧面爬行的最短路程是多少?2.应用勾股定理解决实际问题例2 如图是一个滑梯示意图,若将滑道AC水平放置,则刚好与AB一样长.已知滑梯的高度CE = 3 m,CD = 1 m,试求滑道AC的长.。
八年级数学上册第一章勾股定理1.3勾股定理的应用学案(无答案)北师大版(2021年整理)

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勾股定理的应用课题§1。
3勾股定理的应用主备审阅八年级数学组时间课型新授授课教师教师寄语:奋斗是人生过程中最宝贵的财富一、学习目标——目标明确、有的放矢1、能运用勾股定理及直角三角形的判别条件解决简单的实际问题;2、通过本节学习,使学生真正体会数学来源于生活,又应用于生活,增加如何在日常生活中用数学知识解决问题的经验和感受.课标要求:会运用勾股定理解决简单问题.二、温馨提示—-方法得当、事半功倍学习重点:能运用勾股定理及直角三角形的判别条件解决简单的实际问题;学习难点:能运用勾股定理及直角三角形的判别条件解决简单的实际问题.预习提示:阅读教材13-14页。
三、课前热身-—激发兴趣、温故知新1. 圆柱的侧面展开图是_____形,其中长方形的长为圆柱体的底面______,长方形的宽为圆柱体的____.2。
线段公理:_________________________ .3。
两点间的距离:连接两点的线段的_______,叫两点间的距离.四、课堂探究—-质疑解疑、合作探究探究点1:圆柱侧面上两点间的最短路线问题例题:有一个圆柱,它的高等于12cm,底面半径等于3cm,在圆柱下底面的顶点A点有一只蚂蚁,它想吃到上底面与A点相对的B点处的食物,沿圆柱爬行的最短路程是多少?(π的值取3).(1)同学们可自己做一个圆柱,尝试从A 点到B 点沿圆柱的侧面画出几条路线,你觉得哪条路线最短呢?(2)如图,将圆柱侧面剪开展开成一个长方形,从A 点到B 点的最短路线是什么?你画对了吗?(3)蚂蚁从A 点出发,想吃到B 点上的食物,它沿圆柱侧面爬行的最短路程是多少?练习:1.如图1,一圆柱高8cm ,底面半径2cm,一只蚂蚁从点沿圆柱的侧面爬到点B 处吃食,要爬行的最短路程(π取3)是________cm.2.如图2,圆柱形坡璃容器,高18cm,底面周长为60cm,在外侧距下底1cm 点S 处有一蜘蛛,与蜘蛛相对的圆柱形容器的上口外侧距开口处1cm 的点F 处有一苍蝇,则急于捕获苍蝇充饥的蜘蛛所走的最短路线的长度是________cm .3.如图3,一圆柱高5cm,底面半径5cm,一只蚂蚁从点A 爬到点B 处吃食,要爬行的最短路程(π取3)是_______cm.探究点2:长方体(正方体)两点间的最短路线问题例题:一只蚂蚁从长、宽都是3cm ,高是8cm 的长方体纸箱的A 点沿纸箱爬到B 点,那么它所行的最短路线的长是多少?AB图1图2AB图3练习:1。
八年级数学上册 第一章 勾股定理知识点与常见题型总结及练习 (新版)北师大版

第1章 勾股定理一.知识归纳 1.勾股定理内容:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方;表示方法:如果直角三角形的两直角边分别为a ,b ,斜边为c ,那么222a b c +=勾股定理的由来:勾股定理也叫商高定理,在西方称为毕达哥拉斯定理.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.早在三千多年前,周朝数学家商高就提出了“勾三,股四,弦五〞形式的勾股定理,后来人们进一步发现并证明了直角三角形的三边关系为:两直角边的平方和等于斜边的平方 2.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图形进过割补拼接后,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: 方法一:4EFGHS S S ∆+=正方形正方形ABCD ,2214()2ab b a c ⨯+-=,化简可证.cbaHG F EDCBA方法二:bacbac cabcab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221422S 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,2112S 222ADE ABE S S ab c ∆∆=+=⋅+梯形,化简得证a bccbaE D CBA3.勾股定理的适用范围勾股定理揭示了直角三角形三条边之间所存在的数量关系,它只适用于直角三角形,对于锐角三角形和钝角三角形的三边就不具有这一特征,因而在应用勾股定理时,必须明了所考察的对象是直角三角形4.勾股定理的应用①直角三角形的任意两边长,求第三边在ABC ∆中,90C ∠=︒,那么22c a b =+22b c a -,22a c b - ②知道直角三角形一边,可得另外两边之间的数量关系 ③可运用勾股定理解决一些实际问题 5.勾股定理的逆定理如果三角形三边长a ,b ,c 满足222a b c +=,那么这个三角形是直角三角形,其中c 为斜边 ①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,可用两小边的平方和22a b +与较长边的平方2c 作比拟,假设它们相等时,以a ,b ,c 为三边的三角形是直角三角形;假设222a b c +<,时,以a ,b ,c 为三边的三角形是钝角三角形;假设222a b c +>,时,以a ,b ,c 为三边的三角形是锐角三角形;②定理中a ,b ,c 及222a b c +=只是一种表现形式,不可认为是唯一的,如假设三角形三边长a ,b ,c 满足222a cb +=,那么以a ,b ,c 为三边的三角形是直角三角形,但是b 为斜边③勾股定理的逆定理在用问题描述时,不能说成:当斜边的平方等于两条直角边的平方和时,这个三角形是直角三角形 6.勾股数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222a b c +=中,a ,b ,c 为正整数时,称a ,b ,c 为一组勾股数②记住常见的勾股数可以提高解题速度,如3,4,5;6,8,10;5,12,13;7,24,25等 ③用含字母的代数式表示n 组勾股数: 221,2,1n n n -+〔2,n ≥n 为正整数〕; 2221,22,221n n n n n ++++〔n 为正整数〕 2222,2,m n mn m n -+〔,m n >m ,n 为正整数〕 7.勾股定理的应用勾股定理能够帮助我们解决直角三角形中的边长的计算或直角三角形中线段之间的关系的证明问题.在使用勾股定理时,必须把握直角三角形的前提条件,了解直角三角形中,斜边和直角边各是什么,以便运用勾股定理进行计算,应设法添加辅助线〔通常作垂线〕,构造直角三角形,以便正确使用勾股定理进行求解. 8.勾股定理逆定理的应用勾股定理的逆定理能帮助我们通过三角形三边之间的数量关系判断一个三角形是否是直角三角形,在具体推算过程中,应用两短边的平方和与最长边的平方进行比拟,切不可不加思考的用两边的平方和与第三边的平方比拟而得到错误的结论. 9.勾股定理及其逆定理的应用勾股定理及其逆定理在解决一些实际问题或具体的几何问题中,是密不可分的一个整体.通常既要通过逆定理判定一个三角形是直角三角形,又要用勾股定理求出边的长度,二者相辅相成,完成对问题的解决. 常见图形:ABC30°D CB A ADB CCB DA题型一:直接考查勾股定理 例1.在ABC ∆中,90C ∠=︒. ⑴6AC =,8BC =.求AB 的长 ⑵17AB =,15AC =,求BC 的长 分析:直接应用勾股定理222a b c += 解:⑴2210AB AC BC =+⑵228BC AB AC =- 题型二:应用勾股定理建立方程 例2.⑴在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,5AB =cm ,3BC =cm ,CD AB ⊥于D ,CD = ⑵直角三角形的两直角边长之比为3:4,斜边长为15,那么这个三角形的面积为 ⑶直角三角形的周长为30cm ,斜边长为13cm ,那么这个三角形的面积为分析:在解直角三角形时,要想到勾股定理,及两直角边的乘积等于斜边与斜边上高的乘积.有时可根据勾股定理列方程求解 解:⑴224AC AB BC -, 2.4AC BCCD AB⋅== DBAC⑵设两直角边的长分别为3k ,4k ∴222(3)(4)15k k +=,3k ∴=,54S =⑶设两直角边分别为a ,b ,那么17a b +=,22289a b +=,可得60ab =1302S ab ∴==2cm例3.如图ABC ∆中,90C ∠=︒,12∠=∠, 1.5CD =, 2.5BD =,求AC 的长21DCBA分析:此题将勾股定理与全等三角形的知识结合起来 解:作DE AB ⊥于E ,12∠=∠,90C ∠=︒∴ 1.5DE CD == 在BDE ∆中2290,2BED BE BD DE ∠=︒-=Rt ACD Rt AED ∆≅∆ AC AE ∴=在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒222AB AC BC ∴=+,222()4AE EB AC +=+3AC ∴=例4.如图Rt ABC ∆,90C ∠=︒3,4AC BC ==,分别以各边为直径作半圆,求阴影局部面积BC答案:6题型三:实际问题中应用勾股定理例5.如图有两棵树,一棵高8cm ,另一棵高2cm ,两树相距8cm ,一只小鸟从一棵树的树梢飞到另一棵数的树梢,至少飞了 mABCD E分析:根据题意建立数学模型,如图8AB =m ,2CD =m ,8BC =m ,过点D 作DE AB ⊥,垂足为E ,那么6AE =m ,8DE =m在Rt ADE ∆中,由勾股定理得2210AD AE DE + 答案:10m题型四:应用勾股定理逆定理,判定一个三角形是否是直角三角形例6.三角形的三边长为a ,b ,c ,判定ABC ∆是否为Rt ∆ ① 1.5a =,2b =, 2.5c = ②54a =,1b =,23c = 解:①22221.52 6.25a b +=+=,222.5 6.25c ==∴ABC ∆是直角三角形且90C ∠=︒②22139b c +=,22516a =,222bc a +≠ABC ∴∆不是直角三角形 例7.三边长为a ,b ,c 满足10a b +=,18ab =,8c =的三角形是什么形状? 解:此三角形是直角三角形理由:222()264a b a b ab +=+-=,且264c = 222a b c ∴+= 所以此三角形是直角三角形题型五:勾股定理与勾股定理的逆定理综合应用例8.ABC ∆中,13AB =cm ,10BC =cm ,BC 边上的中线12AD =cm ,求证:AB AC =证明:DCBAAD 为中线,5BD DC ∴==cm在ABD ∆中,22169AD BD +=,2169AB =222AD BD AB ∴+=,90ADB ∴∠=︒,222169AC AD DC ∴=+=,13AC =cm ,AB AC ∴=一、 选择题1、在Rt △ABC 中,∠C=90°,三边长分别为a 、b 、c ,那么以下结论中恒成立的是 ( )A 、2ab<c 2B 、2ab ≥c 2C 、2ab>c 2D 、2ab ≤c22、x 、y 为正数,且│x 2-4│+〔y 2-3〕2=0,如果以x 、y 的长为直角边作一个直角三角形,那么以这个直角三角形的斜边为边长的正方形的面积为〔 〕A 、5B 、25C 、7D 、153、直角三角形的一直角边长为12,另外两边之长为自然数,那么满足要求的直角三角形共有〔 〕A 、4个B 、5个C 、6个D 、8个4、以下命题①如果a 、b 、c 为一组勾股数,那么4a 、4b 、4c 仍是勾股数;②如果直角三角形的两边是3、4,那么斜边必是5;③如果一个三角形的三边是12、25、21,那么此三角形必是直角三角形;④一个等腰直角三角形的三边是a 、b 、c ,〔a>b=c 〕,那么a 2∶b 2∶c 2=2∶1∶1。
北师版八年级数学上册作业课件(BS) 第一章 勾股定理 勾股定理的应用

8.(2020·锦州期末)如图,一高层住宅发生火灾,消防车立即赶到距大厦9米处(车 尾到大厦墙面),升起云梯到火灾窗口,已知云梯长15米,云梯底部距地面2米,问: 发生火灾的住户窗口距离地面多高?
解:∵AC⊥BC,∴∠ACB=90°.在Rt△ABC中,根据勾股定理,得BC2=AB2 -AC2=152-92=144,∴BC=12米,∴BD=12+2=14(米).答:发生火灾的住户窗 口距离地面14米
A.5≤a≤2 B.5≤a≤13 C.12≤a≤13 D.12≤a≤15
11.(2020·迎泽月考)一个正方体物体沿斜坡向下滑动,其截面如图所示.正方形 DEFH的边长为2米,∠B=90°,AB=8米,BC=6米.当正方形DEFH运动到什么 位置,即当AE=( C )米时,有DC2=AE2+BC2.
数学 八年级上册 北师版
第一章 勾股定理
1.3 勾股定理的应用
1.如图,正方体的边长为1,一只蚂蚁从正方体的一个顶点A爬行到另一个顶点B, 则蚂蚁爬行的最短距离的平方是( ) D
A.2 B.3 C.4 D.5
2.(2020·沈河期中)如图,圆柱的底面周长为16,BC=12,动点P从A点出发,沿 着圆柱的侧面移动到BC的中点S,则移动的最短距离为( A )
17.为筹备元旦晚会,同学们设计了一个圆筒形灯罩,底色涂成白色,然后缠绕 彩纸(彩纸宽度忽略不计).如图,已知圆筒高108 cm,其截面周长为36 cm,如果在 表面上缠绕彩纸4圈,应剪多长的彩纸?
解:将圆筒展开,可得长方形,整个彩纸也随之分成相等的4段,如图,只需求出 每一段所需的彩纸的长度AC即可,在Rt△ABC中,AB=36 cm,BC=108÷4= 27(cm),由勾股定理,得AC2=AB2+BC2=362+272=2 025,所以AC=45 cm,故 整个彩纸的长为45×4=180(cm)
北师大版八年级数学上册第一章 勾股定理 勾股定理的应用

AB=2×6=12(千米),
AC=1×5=5(千米).
在Rt△ABC 中,
所以BC =13(千米)
即甲乙两人相距13千米.
BC2=AC2+AB2 =52+122=169=132
解:连接BD.在Rt△ABD中,由勾股定理得 BD2=AB2+AD2,所以BD=5cm.又因为CD=12cm,BC=13cm,所以BC2=CD2+BD2,所以△BDC是直角三角形.所以S四边形ABCD=SRt△BCD-SRt△ABD=BD•CD-AB•AD = ×(5×12-3×4)=24 (cm2).
解:因为AB=DC=8m,AD=BC=6m, 所以AB2+BC2=82+62=64+36=100. 又因为AC2=92=81, 所以AB2+BC2≠AC2,∠ABC≠90°, 所以该农民挖的不合格.
有一个高为1.5米,半径是1米的圆柱形油桶,在靠近边壁的地方有一小孔,从孔中插入一铁棒,已知铁棒在油桶外的部分为0.5米,问这根铁棒最长是多少米?
C
B
A
D
例 如图,四边形ABCD中,AB⊥AD,已知AD=3cm,AB=4cm,CD=12cm,BC=13cm,求四边形ABCD 的面积.
如图,在四边形ABCD中,AC⊥DC,△ADC的面积为30 cm2,DC=12 cm,AB=3cm,BC=4cm,求△ABC的面积.
解:因为S△ACD=30 cm2,DC=12 cm. 所以AC=5 cm. 又因为AB2+BC2=32+42=52=AC2, 所以△ABC是直角三角形, ∠B是直角. 所以
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八年级数学上册 第一章 勾股定理 3 勾股定理的应用例题与讲解素材 (新版)北师大版

3 勾股定理的应用1.长方体(或正方体)面上的两点间的最短距离长方体(或正方体)是立体图形,但它的每个面都是平面.假设计算同一个面上的两点之间的距离比较容易,假设计算不同面上的两点之间的距离,就必须把它们转化到同一个平面内,即把长方体(或正方体)设法展开成为一个平面,使计算距离的两个点处在同一个平面中,这样就可以利用勾股定理加以解决了.所以立体图形中求两点之间的最短距离,一定要审清题意,弄清楚到底是同一平面中两点间的距离问题还是异面上两点间的距离问题.谈重点 长方体外表上两点间最短距离因为长方体的展开图不止一种情况,故对长方体相邻的两个面展开时,考虑要全面,不要有所遗漏.不过要留意展开时的多种情况,虽然看似很多,但由于长方体的对面是相同的,所以归纳起来只需讨论三种情况——前面和右面展开,前面和上面展开,左面和上面展开,从而比较取其最小值即可.【例1-1】 如图①是一个棱长为3 cm 的正方体,它的6个外表都分别被分成了3×3的小正方形,其边长为1 cm.现在有一只爬行速度为2 cm/s 的蚂蚁,从下底面的A 点沿着正方体的外表爬行到右侧外表上的B 点,小明把蚂蚁爬行的时间记录了下来,是2.5 s .经过简短的思考,小明先是脸上露出了惊讶的表情,然后又露出了欣赏的目光.你知道小明为什么会佩服这只蚂蚁的举动吗?解:如图②,在Rt△ABD 中,AD =4 cm ,BD =3 cm.由勾股定理,AB 2=BD 2+AD 2=32+42=25,AB =5 cm ,∴蚂蚁的爬行距离为5 cm.又知道蚂蚁的爬行速度为2 cm/s ,∴它从点A 沿着正方体的外表爬行到点B 处,需要时间为52=2.5 s. 小明通过思考、判断,发现蚂蚁爬行的时间恰恰就是选择了这种最优的方式,所以他感到惊讶和佩服.【例1-2】 如图,一只蚂蚁从实心长方体的顶点A 出发,沿长方体的外表爬到对角顶点C 1处(三条棱长如下列图),问怎样走路线最短?最短路线长为多少?解:蚂蚁由A点沿长方体的外表爬行到C1点,有三种方式,分别展成平面图形如下:如图①,在Rt△ABC1中,AC21=AB2+BC21=42+32=52=25.故AC1=5.如图②,在Rt△ACC1中,AC21=AC2+CC21=62+12=37.如图③,在Rt△AB1C1中,AC21=AB21+B1C21=52+22=29.∵25<29<37,∴沿图①的方式爬行路线最短,最短的路线是5.点技巧巧展长方体求解此类问题时只需对长方体进行局部展开,画出局部的展开图,假设将长方体全部展开,不仅没有必要反而会扰乱视线.2.圆柱体(或圆锥体)面上的两点间的最短距离圆柱体(或圆锥体)是立体图形,从其外表看两点之间的连线绝大局部是曲线,那么怎样确定哪一条是最短的呢?解决问题的方法是将圆柱(或圆锥)的侧面展开,转化为平面图形,应用勾股定理解决,而不能盲目地凭感觉来确定.【例2】如图①所示,一只蚂蚁在底面半径为20 cm,高为30π cm的圆柱下底的点A 处,发现自己正上方圆柱上边缘的B处有一只小昆虫,便决定捕捉这只小昆虫,为了不引起这只小昆虫的注意,它成心不走直线,而绕着圆柱,沿一条螺旋路线,从背后对小昆虫进行突然袭击,结果蚂蚁偷袭成功,得到了一顿美餐.根据上述信息,请问蚂蚁至少爬行多少路程才能捕捉到小昆虫?分析:解此题的关键是把圆柱的侧面展开,利用两点之间线段最短和勾股定理作答.解:假设将圆柱体的侧面沿AB剪开铺平如图②,那么对角线AB即为蚂蚁爬行的最短路线.在Rt△ACB中,AC=40π cm,BC=30π cm.由勾股定理,得AB2=AC2+BC2=(40π)2+(30π)2=(50π)2,∴AB=50π cm.∴蚂蚁至少爬行50π cm才能捕捉到小昆虫.谈重点圆柱体两点间的最短距离此题文字表达较多,要求在阅读的根底上提炼有用的信息,具体解题时先将圆柱沿AB 剪开,将侧面展开成一矩形,会发现对角线AB即为蚂蚁爬行的最短路线,再运用勾股定理即可求得.3.生活中两点间的最短距离用勾股定理解决实际问题的关键是从实际问题中构建数学模型——直角三角形,再正确利用两点之间线段最短解答.【例3】如图①是一个三级台阶,它的每一级的长、宽和高分别为5 dm,3 dm和1 dm,A和B是这个台阶两个相对的端点,A点有一只蚂蚁,想到B点去吃可口的食物.请你想一想,这只蚂蚁从A点出发,沿着台阶面爬到B点的最短路程是多少?分析:由于蚂蚁是沿台阶的外表由A爬行到B,故需把三个台阶展开成平面图形(如图②).解:将台阶展开成平面图形后,可知AC=5 dm,BC=3×(3+1)=12 dm,∠C=90°.在Rt△ABC中,∵AB2=AC2+BC2,∴AB2=52+122=132,∴AB=13 dm.故蚂蚁爬到B点的最短路程是13 dm.4.如何正确利用勾股定理及其逆定理解决生活中的问题利用勾股定理及其逆定理解决生活中的实际问题,重要的是将实际问题转化成数学模型(直角三角形模型),将实际问题中的“数〞转化为定理中的“形〞,再转化为“数〞.解题的关键是深刻理解题意,并画出符合条件的图形.解决几何体外表上两点之间的最短距离问题的关键是要设法把立体图形转化为平面图形,具体步骤是:(1)把立体图形展成平面图形;(2)确定点的位置;(3)确定直角三角形;(4)分析直角三角形的边长,用勾股定理求解.【例4】 如图①,圆柱形玻璃容器的高为18 cm ,底面周长为60 cm ,在外侧距下底1 cm 的点S 处有一只蜘蛛,在与蜘蛛相对的圆柱形容器的上口外侧距上口1 cm 的点F 处有一只苍蝇,急于捕获苍蝇充饥的蜘蛛需要爬行的最短距离是__________cm.解析:将圆柱的侧面展开得到它的侧面展开图(如图②),CD ∥AB ,且AD =BC =12底面周长,BS =DF =1 cm.那么蜘蛛所走的最短路线的长度即为线段SF 的长度.过S 点作SM ⊥CD ,垂足为M ,由条件知,SM =AD =12×60=30 cm ,MC =SB =DF =1 cm ,所以MF =18-1-1=16 cm ,在Rt△MFS 中,由勾股定理得SF 2=162+302=342,所以SF =34 cm.故蜘蛛需要爬行的最短距离是34 cm.答案:345.勾股定理与方程相结合的应用方程思想是一种重要的数学思想.所谓方程思想是指从分析问题的数量关系入手,将问题中的量和未知量之间的数量关系通过适当设元建立起方程(组),然后通过解方程(组)使问题得到解决的思维方式.而勾股定理反映的直角三角形三边的关系正是构建方程的根底.故勾股定理的许多问题的解决都要跟方程相结合.方程思想是勾股定理中的重要思想.【例5】 如图,有一张直角三角形状纸片ABC ,两直角边AC =6 cm ,BC =8 cm ,现将直角边AC沿直线AD折叠,使它落在斜边AB上,且与AE重合,你能求出CD的长吗?解:设CD=x cm,由题意知DE=x cm,BD=(8-x) cm,AE=AC=6 cm,在Rt△ABC中,由勾股定理得AB=AC2+BC2=10 cm.于是BE=10-6=4 cm.在Rt△BDE中,由勾股定理得42+x2=(8-x)2,解得x=3.故CD的长为3 cm.。
北师大版八年级数学初二上册《勾股定理的应用》教案设计

北师大版八年级数学初二上册《勾股定理的应用》教案设计1.3勾股定理的应用一.教学目标:1.知识与技能(1)利用勾股定理及逆定理解决生活中的实际问题。
(2)通过观察图形,探索图形间的关系,发展学生的空间观念.2.过程与方法在将实际问题抽象成数学问题的过程中,提高分析问题、解决问题的能力及渗透数学建模的思想.3.情感、态度与价值观在利用勾股定理解决实际问题的过程中,体验数学研究的实用性.二.教学重点:探索、发现事物中隐含的勾股定理及其逆及理,并用它们解决实际问题.三.教学难点:利用数学中的建模思想构造直角三角形,利用勾股定理及逆定理解决实际问题。
XXX.学情分析:本节将利用勾股定理及其逆定理解决一些具体的实际问题,其中需要学生了解空间图形、对一些空间图形进行展开、折叠等活动.学生在研究七年级上第一章时对生活中的立体图形已经有了一定的认识,并从事过相应的实践活动,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.五.教学方法:引导——探究——归纳XXX.教具准备:多媒体,矩形纸片做成的圆柱等模型XXX.教学过程:(一)情境引入德国天文学家XXX曾经说过“几何学中有两大宝藏”,一个是黄金分割,另一个就是勾股定理,并被无数人论证,由此可见勾股定理的重要性。
然后引导大家复勾股定理及逆定理的内容。
(学生回答,教师板书)我们还知道许多科学家为了探寻其他星球上的生命,向宇宙发射很多信号,我国数学家XXX曾提议向宇宙发射勾股定理的图形,并说如果宇宙中有文明人,他们一定会认识这种图形“语言”的,由此可见勾股定理非常重要。
那么,它在我们的实际生活中到底有什么广泛的应用呢?下面,就让我们漫步走进勾股定理的世界,一起来用这种大自然共同的“语言”来解决实际问题吧!(由此引入课题:勾股定理的应用。
教师板书)(二)协作探究下面,我们通过几个例题来探究勾股定理的应用。
例1.如图所示,有一个圆柱,它的高是12cm,底面上圆的周长等于18cm,在圆柱下底面的点A处有一只蚂蚁,它想吃到上底面上与点A相对的点B 处的食品,沿圆柱侧面爬行到B点,求其爬行的最短路程是多少?析:学生活动:学生分为2人活动小组,合作探究蚂蚁爬行的最短路线,充分讨论后,汇总各小组的方案,在全班范围内讨论每种方案的路线计算方法,通过具体计算,总结出最短路线。
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3勾股定理的应用
一、选择题(共8小题)
1. 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3.将其绕B点顺时针旋转一周,则分别以BA、BC为半径的圆形成一圆环.该圆环的面积为()
A. π
B. 3π
C. 9π
D. 6π
2. 为迎接新年的到来,同学们做了许多拉花布置教室,准备召开新年晚会,小刘搬来一架高2.5米的木梯,准备把拉花挂到2.4米高的墙上,则梯脚与墙角距离应为()
A. 0.7米
B. 0.8米
C. 0.9米
D. 1.0米
3. 小华和小刚兄弟两个同时从家去同一所学校上学,速度都是每分钟走50米.小华从家到学校走直线用了10分钟,而小刚从家出发先去找小明再到学校(均走直线),小刚到小明家用了6分钟,小明家到学校用了8分钟,小刚上学走了个()
A. 锐角弯
B. 钝角弯
C. 直角弯
D. 不能确定
4. 如图,是一个圆柱形饮料罐,底面半径是5,高是12,上底面中心有一个小圆孔,则一条到达底部的直吸管在罐内部分a的长度(罐壁的厚度和小圆孔的大小忽略不计)范围是()
A. 5≤a≤12
B. 5≤a≤13
C. 12≤a≤13
D. 12≤a≤15
5. 一个木工师傅测量了一个等腰三角形木板的腰、底边和高的长,但他把这三个数据与其它的数据弄混了,请你帮助他找出来,是第()组.
A. 13,12,12
B. 12,12,8
C. 13,10,12
D. 5,8,4
6. 如图,王大伯家屋后有一块长12m,宽8m的矩形空地,他在以长边BC为直径的半圆内种菜,他家养的一只羊平时拴A处的一棵树上,为了不让羊吃到菜,拴羊的绳长可以选用()
A. 3m
B. 5m
C. 7m
D. 9m
7. 如图,带阴影的长方形面积是()
A. 9 cm2
B. 24 cm2
C. 45 cm2
D. 51 cm2
8. 如图,长方体的长为15,宽为10,高为20,点B离点C的距离为5,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B,需要爬行的最短距离是()
A. 5
B. 25
C. 10+5
D. 35
二、填空题(共5小题)
9. 如果直角三角形的斜边与一条直角边分别是15cm和12cm,那么这个直角三角形的面积是______.
10. 如图,有一个圆柱,它的高等于16cm,底面半径等干4cm,在圆柱下底面的A点有一只蚂蚁,它想吃到上底面上与A点相对的B点处的食物,需要爬行的最短路程是______cm.(π取3)
11. 如图:知:AM⊥MN,BN⊥MN,垂足分别为M,N,点C是MN上使AC+BC的值最小的点.若AM=3,BN=5,MN=15,则AC+BC=______.
12. 如图,将一根25cm长的细木棒放入长、宽、高分别为8cm、6cm、和10cm的长方体无盖盒子中,则细木棒露在盒外面的最短长度是______cm.
13. 如图,有一个圆柱形杯子,底面周长为12cm,高为8cm,A点在内壁距杯口2cm处,在A点正对面的外壁距杯底2cm的B处有一只小虫,小虫要到A处饱餐一顿至少要走______cm.(杯子厚度忽略不计)
三、解答题(共4小题,满分38分)
14. 小明想知道学校旗杆的高,他发现旗杆上的绳子垂到地面还多了1m,当他把绳子的下端拉开5m后,发现下端刚好接触地面,求旗杆的高.
15. 如图,在一棵树的10米高B处有两只猴子,其中一只爬下树走向离树20米的池塘C,而另一只爬到树顶D后直扑池塘C,结果两只猴子经过的距离相等,问这棵树有多高?
16. 有一个长、宽、高分别为12cm,4cm,3cm的长方体铁盒,铁盒内能放入的最长的木棒长为多少?
17. 印度数学家什迦逻(1141年﹣1225年)曾提出过“荷花问题”:
“平平湖水清可鉴,面上半尺生红莲;
出泥不染亭亭立,忽被强风吹一边,
渔人观看忙向前,花离原位二尺远;
能算诸君请解题,湖水如何知深浅”
请用学过的数学知识回答这个问题.
答案
一、选择题
1. 【答案】C
【解析】圆环的面积=π•AB2-π•BC2=π(AB2-BC2),在直角△ABC中,根据勾股定理得到AC2=AB2-BC2,因而圆环的面积是π•AC2=9π.故选C.
考点:圆的认识.
2. 【答案】A
【解析】由题意分析,满足2.5是该直角三角形的斜边,所以需要满足条件,故选B 考点:勾股定理
点评:本题属于对勾股定理的基本知识的理解和运用以及分析
3. 【答案】C
【解析】∵小华从家到学校走直线用了10分钟,速度是每分钟走50米,∴小华家到学校的直线距离=50×10=500(米);∵小刚到小明家用了6分钟,∴小刚到小明家的距离=50×6=300(米);∵小明家到学校用了8分钟,∴小明家到学校的距离=50×8=400(米).∵3002+4002=5002,∴小刚上学走了个直角弯.故选C.4. 【答案】C
【解析】a的最小长度显然是圆柱的高12,最大长度根据勾股定理,得:=13.即a的取值范围是12≤a≤13.故选C.
5. 【答案】C
【解析】等腰三角形的高把等腰三角形分成两个直角三角形,腰为斜边,高和底边长一半为直角边,因此由三角形的三边关系及勾股定理即可解答.每组线段中最长线段为腰,另两条线段中一条为高,一条为底.利用三角形的三边关系判定即可得到哪条是底边,哪条是高.通过验证只有选项C符合题意.
考点:等腰三角形的性质、勾股定理的逆定理
点评:综合运用等腰三角形的三线合一以及勾股定理的逆定理、三角形三边关系定理进行判断.
6.【答案】A
【解析】连接OA,交⊙O于E点,在Rt△OAB中,OB=6,AB=8,所以OA==10.又因为OE=OB=6,所以AE=OA-OE=4.因此选用的绳子应该不大于4,故选A.
7.【答案】C
【解析】由图可知,△ABC是直角三角形,∵AC=8cm,BC=12cm,∴AB==15cm,∴S
=15×3=45cm2.故选C.
阴影
8. 【答案】B
【解析】将长方体展开,连接A、B,根据两点之间线段最短,(1)如图①,BD=10+5=15,AD=20,由勾股定理得:AB=.(2)如图②,BC=5,AC=20+10=30,由勾股定理得,AB=.(3)只要把长方体的右侧表面剪开与上面这个侧面所在的平面形成一个长方形,如图③.∵长方体的宽为10,高为20,点B离点C的距离是5,∴BD=CD+BC=20+5=25,AD=
10,在直角三角形ABD中,根据勾股定理得:∴AB=;由于25<5<5
,故选B.
①②③
点睛:要求蚂蚁爬行的最短距离,需将长方体的侧面展开,进而根据“两点之间线段最短”得出结果.
二、填空题
9. 【答案】54cm2
【解析】根据勾股定理,得直角三角形的另一条直角边是=9(cm).则直角三角形的面积=×12×9=54(cm2).故答案为:54cm2.
10.【答案】20
【解析】本题考查的是两点之间线段最短先将图形展开,再根据两点之间线段最短及勾股定理即可得到结果.如图,将圆柱体展开,连接A、B,根据两点之间线段最短,根据题意可得:AC是圆周的一半,
,
11.【答案】17
【解析】以MN为轴作A点对称点A′,连接A′B交MN于C,则A′B就是AC+BC最小值;根据勾股定理求得A′B的长,即可求得AC+BC的最小值.作A点关于直线MN的对称点A′,连接A′B交MN 于C,则AC+BC=A′C+
BC=A′B,A′B就是AC+BC的最小值;延长BN使ND=A′M,连接A′D,∵AM⊥MN,BN⊥MN,∴AA′∥BD,
∴四边形A′DNM是矩形,∴ND=AM=3,A′D=MN=15,∴BD=BN+ND=5+3=8,∴A′B==17,∴AC+BC=17,
故答案为17.
考点:轴对称-最短路线问题.
12. 【答案】5
【解析】由题意知:盒子底面对角长为cm,盒子的对角线长:cm,细木棒长25cm,故细木棒露在盒外面的最短长度是:25-20=5cm.
考点:勾股定理的应用.
13.【答案】10
【解析】将圆柱的侧面展开成平面,其形状是一个矩形,如图是展开图的一半,将A点对称到A′点,线段A′B的长就是所求的最短距离,在Rt△A′BE中,BE=×12=6cm,A′E=AE+AA′=8cm,则
AB==
10cm,小虫要到A处饱餐一顿至少要走10cm.
三、解答题
14.【答案】12cm
【解析】本题设旗杆高为x m,表示出绳子的长,利用勾股定理列出方程即可.
解:设旗杆的高AB为x m,则绳子AC的长为(x+1) m.
在Rt△ABC中,AB2+BC2=AC2,
即x2+52=(x+1)2.
解得x=12.∴AB=12 m.
∴ 旗杆高12 m.
15. 【答案】15.
【解析】先根据题意,正确画出图形,还要根据题意确定已知线段的长,再根据勾股定理列方程进行计算.解:设BD=x米,则AD=(10+x)米,CD=(30-x)米.
根据题意,得:(30-x)2-(x+10)2=202,
解得x=5.
即树的高度是10+5=15米.
16. 【答案】13cm.
【解析】本题根据题目中所给的信息,可以构造出直角三角形,再利用勾股定理解答即可.
解:如图,
木棒的长为=13(cm).
17.【答案】3.5尺.
【解析】首先设湖水深x尺,则荷花(x+1)尺,然后根据勾股定理求出x的值,得出答案.解:设湖水深x尺,则荷花(x+1)尺,根据勾股定理定理可得:
解得:x=12 即湖水深12尺.
考点:勾股定理的应用。