运用勾股定理证明与计算
勾股定理的证明与应用
勾股定理的证明与应用勾股定理是数学中的一条重要定理，它表明在直角三角形中，直角边的平方和等于斜边的平方。
本文将对勾股定理的证明方法进行探讨，并结合实际应用场景进行具体分析。
一、勾股定理的证明勾股定理最早可以追溯到中国古代。
相传，公元前11世纪的周朝时期，中国古代数学家祖冲之发现了勾股定理，并给出了一种证明方法。
他的证明方法基于图形的几何性质，被称为“割弦法”。
具体来说，首先假设有一个直角三角形，三边分别为a、b、c。
利用割弦法，我们可以得到如下等式：sin A = a / ccos A = b / c根据三角函数的定义，我们可以将上述两个等式相加：sin^2 A + cos^2 A = (a^2 / c^2) + (b^2 / c^2) = (a^2 + b^2) / c^2由于在直角三角形中，sin A 和 cos A 的平方和等于1，即 sin^2 A + cos^2 A = 1，因此可以得到：1 = (a^2 + b^2) / c^2进一步变换得：c^2 = a^2 + b^2因此，勾股定理得证。
二、勾股定理的应用勾股定理在数学和实际生活中都有广泛的应用。
下面将以几个实际场景为例，介绍勾股定理的应用。
1. 测量直角三角形的边长勾股定理可以用于测量一个直角三角形的边长。
假设我们已知一个直角三角形的两个直角边的长度分别为3和4，我们可以利用勾股定理计算出斜边的长度：c^2 = 3^2 + 4^2= 9 + 16= 25因此，斜边的长度为5。
2. 解决几何问题勾股定理在解决几何问题中有重要作用。
例如，我们可以利用勾股定理来判断一个三角形是否为直角三角形。
如果三条边的长度满足勾股定理的条件，即c^2 = a^2 + b^2，那么该三角形就是直角三角形。
3. 工程应用勾股定理在工程中也有广泛的应用。
例如，在建筑设计中，我们需要确保房间的角度为直角。
通过测量房间的两个边长，可以利用勾股定理来判断是否满足直角条件。
第01讲勾股定理-—计算与证明(教案)
5.感受数学文化的魅力，增强对数学学科的兴趣与热爱，提升数学审美与人文素养。
三、教学难点与重点
1.教学重点
-核心内容：勾股定理的概念、证明方法及其应用。
-重点讲解：
a.勾股定理的表述及其含义，强调直角三角形三边关系；
b.勾股定理的证明方法，特别是面积法、割补法的详细步骤和原理；
五、教学反思
在今天的课堂中，我发现学生们对勾股定理的概念和应用表现出浓厚的兴趣。他们对于如何运用定理解决实际问题感到好奇，这让我很欣慰。但在教学过程中，我也注意到了一些需要改进的地方。
首先，我在讲授勾股定理的证明方法时，发现部分学生对面积法的理解存在困难。在今后的教学中，我需要更加耐心地解释和演示，通过更多的实例让学生直观感受割补过程，以便他们能更好地理解这一证明方法。
第01讲勾股定理-—计算与证明（教案）
一、教学内容
第01讲勾股定理—计算与证明（教案）
本讲教学内容选自《数学》八年级上册第12章第1节。主要包括以下内容：
1.勾股定理的概念及表述；
2.勾股定理的证明方法（面积法、割补法、向量法等）；
3.勾股定理的应用：直角三角形的边长计算、斜边上的Байду номын сангаас、中线、角平分线等；
4.勾股定理的拓展：勾股数、勾股数列、广义勾股定理等；
5.相关实际问题的解决方法。
二、核心素养目标
本讲核心素养目标遵循新教材要求，致力于培养学生以下能力：
1.理解并掌握勾股定理及其证明方法，提升数学推理与逻辑思维能力；
2.能够运用勾股定理解决实际问题，增强数学应用意识与解决实际问题的能力；
3.通过勾股定理的探究与拓展，培养数学抽象、数学建模的核心素养；
勾股定理的简单证明与应用
勾股定理的简单证明与应用勾股定理，又称直角三角形定理，是三角学中最基础和重要的定理之一。
它描述了直角三角形斜边的长度与两条直角边长度的关系。
在这篇文章中，我们将简要介绍勾股定理的证明以及一些实际应用。
一、勾股定理的证明勾股定理的证明可以通过几种方法进行，其中最著名的是毕达哥拉斯的几何证明和代数证明。
这里我们将介绍一种简单的几何证明方法。
假设有一个直角三角形，其中较短的两条直角边长度分别为a和b，斜边长度为c。
根据勾股定理，我们要证明的是：a² + b² = c²首先，以边长a和b为邻边，画两个正方形，如下图所示：（插入图片1）正方形的边长分别为a和b，通过连接这两个正方形的顶点和斜边的两个顶点，形成一个大正方形。
根据几何知识，我们可以知道大正方形的边长为：（a+b）（1）然后，我们将这个大正方形分成四个小三角形，同时将直角三角形从大正方形中取出，如下图所示：（插入图片2）根据几何知识，我们可以知道四个小三角形的面积和等于大正方形的面积，即：a² + b² = （a+b）²（2）将式（1）代入式（2），得到：a² + b² = a² + 2ab + b²化简后得：0 = 2ab由于直角三角形的两条直角边长度不可能为0，所以上式不可能成立。
因此，我们得出结论：a² + b² = c²这就完成了勾股定理的证明。
二、勾股定理的应用勾股定理作为数学中的基础定理，广泛应用于各个领域。
下面我们将介绍一些勾股定理的实际应用。
1. 测量直角三角形的边长和角度勾股定理可以用于测量直角三角形的边长和角度。
通过测量两条直角边的长度，可以计算出斜边的长度。
反过来，如果已知斜边的长度和一条直角边的长度，也可以计算出另一条直角边的长度。
此外，勾股定理还可以用于计算三角形的角度，通过已知的边长可以借助三角函数求解。
勾股定理16种经典证明方法与在实际生活中的应用
2证法 1】（课本的证明）做 8 个全等的直角三角形，设它们的两条直角边长分别为 a 、b ，斜边长为 c ，再做三个边长分别为 a 、b 、 c 的正 方形，把它们像上图那样拼成两个正方形 .从图上可以看到，这两个正方形的边长都是 a + b ，所以面积相等 . 即证法 2】（邹元治证明）∵ Rt ΔHAE ≌ Rt ΔEBF, ∴ ∠AHE = ∠ BEF.∵ ∠AEH + ∠AHE = 90o, ∴ ∠AEH + ∠BEF = 90o.∴ ∠HEF = 180 o ― 90o= 90 o.∴ 四边形 EFGH 是一个边长为 c 的 正方形 . 它的面积等于 c 2.∵ Rt Δ GDH ≌ Rt ΔHAE,∴ ∠HGD = ∠EHA.∵ ∠HGD + ∠GHD = 90o,∴ ∠EHA + ∠GHD = 90o. 又∵ ∠GHE = 90o, ∴ ∠DHA = 90o+ 90o= 180 o.∴ ABCD 是一个边长为 a + b 的正方形，它的面积等于∠HEF = 90 o.EFGH 是一个边长为 b ―a 的正方形，它的面积等于1ab以 a 、 b 为直角边，以 c 为斜边做四个全等的直角三角形，则每个直角三角形的面积等于 角形拼成如图所示形状，使 A 、E 、B 三点在一条直线上， B 、F 、C 三点在一条直线上， 把这四个直角三 C 、G 、D 三点在一条直线上b 2 4 12 abc 24 1 ab2整理得c 21 4 ab 2c 2a 2b 2c 2【证法 3】（赵爽证明）以 a 、 b 为直角边（ b>a ）， 以 c 为斜 边作四个全等的直角三角形，则每个直角 1ab 三角形的面积等于把这四个直角三角形拼成如图所示形状∵ Rt Δ DAH ≌ Rt ΔABE, ∴ ∠HDA = ∠EAB.∵ ∠HAD + ∠HAD = 90o ， ∴ ∠EAB + ∠HAD = 90o ，∴ ABCD 是一个边长为 c 的正方形，它的面积等于 c 2. ∵ EF = FG =GH =HE = b ― a , ba1 2 24 ab b a c 2.2 2 2a b c .证法 4】（1876 年美国总统 Garfield 证明）1ab以 a 、 b 为直角边，以 c 为斜边作两个全等的直角三角形，则每个直角三角形的面积等于 角形拼成如图所示形状，使 A 、E 、B 三点在一条直线上 . 把这两个直角三∵ Rt ΔEAD ≌ Rt ΔCBE, ∴ ∠ADE = ∠BEC. ∵ ∠AED + ∠ADE = 90o, ∴ ∠AED + ∠BEC = 90o.∴ ∠DEC = 180 o ― 90o= 90 o. ∴ Δ DEC 是一个等腰直角三角形，12 c 它的面积等于 2 .又∵ ∠DAE = 90o, ∠EBC = 90o,∴ AD ∥ BC. ∴ ABCD 是一个直角梯形，它的面积等于 12 1 12a b 2 2 ab c 2 2 2 2 2 2a b c .【证法 5】（梅文鼎证明） 做四个全等的直角三角形， 设它们的两条直角边长分别为 使 D 、E 、F 在一条直线上 . 过 C 作 AC 的延长线交 DF 于点 P. ∵ D 、 E 、F 在一条直线上 , 且Rt Δ GEF ≌ Rt ΔEBD, ∴ ∠EGF = ∠BED ， ∵ ∠EGF + ∠GEF = 90 °， ∴ ∠BED + ∠GEF = 90°， ∴ ∠BEG =180o ― 90o= 90 o. 又∵ AB = BE = EG = GA = c ，∴ ABEG 是一个边长为 c 的正方形 . ∴ ∠ABC + ∠CBE = 90o.∵ Rt ΔABC ≌ Rt ΔEBD,∴ ∠ABC = ∠EBD.∴ ∠EBD + ∠CBE = 90o. 即 ∠CBD= 90o.又∵ ∠BDE = 90o ，∠ BCP = 90o ，BC = BD = a .∴ BDPC 是一个边长为 a 的正方形 . 同理， HPFG 是一个边长为 b 的正方形 .a 、b ，斜边长为 c. 把它们拼成如图那样的一个多边形，设多边形 GHCBE 的面积为 S ，则 2 21 ab 2 S2 ab,2 2S21 cab 2, ∴a2b 2c 2.【证法 6】（项明达证明） 做两个全等的直角三角形，设它们的两条直角边长分别为 a 、b （ b>a ） 形. 把它们拼成如图所示的多边形，使 E 、A 、 C 三点在一条直线上 .，斜边长为 c. 再做一个边长为 c 的正方过点 Q 作 QP ∥ BC ，交 AC 于点 P. 过点 B 作 BM ⊥ PQ ，垂足为 M ；再过点 F 作 FN ⊥ PQ ，垂足为 N. ∵ ∠BCA = 90 o ，QP ∥ BC ， ∴ ∠MPC = 90o ， ∵ BM ⊥ PQ ， ∴ ∠BMP = 90o ， ∴ BCPM 是一个矩形，即∠ MBC = 90o. ∵ ∠QBM + ∠MBA = ∠QBA = 90o ， ∠ABC + ∠MBA = ∠MBC = 90o ， ∴ ∠QBM = ∠ABC ， 又∵ ∠BMP = 90o ，∠ BCA = 90 o ，BQ = BA = c ， ∴ Rt Δ BMQ ≌ Rt ΔBCA. 同理可证 Rt Δ QNF ≌ Rt ΔAEF. 从而将问题转化为【证法 4】（梅文鼎证明） . 【证法 7】（欧几里得证明） 做三个边长分别为 a 、 b 、c 的正方形，把它们拼成如图所示形状，使 H 、 BF 、CD. 过 C 作 CL ⊥ DE ， 交 AB 于点 M ，交 DE 于点 L.∵ AF = AC ，AB = AD ， ∠FAB = ∠GAD ， ∴ ΔFAB ≌ ΔGAD ， 12a ∵ Δ FAB 的面积等于 2 ， Δ GAD 的面积等于矩形 ADLM 的面积的一半， B 三点在一条直线上，连结GK F bB 2∴ 矩形 ADLM 的面积 = a . = b 2同理可证，矩形 MLEB 的面积 ∵ 正方形 ADEB 的面积 = 矩形 ADLM 的面积 +2 2 2 ∴ c a b ，即 【证法 8】（利用相似三角形性质证明） 矩形 MLEB 的面积 2 2 2 a b c . b MAL如图，在 Rt Δ ABC 中，设直角边 AC 、 在Δ ADC 和Δ ACB 中， ∵ ∠ADC = ∠ACB = 90o ， ∠CAD = ∠BAC ， ∴ ΔADC ∽ ΔACB. AD ∶AC = AC ∶AB ， 即 AC 2AD ?AB Δ CDB ∽ Δ ACB ，从而有 BC 2 AD（杨作玫证明） BC 的长度分别为 a 、b ，斜边 AB 的长为c ，过点 C 作 CD ⊥AB ，垂足是D.同理可证， ∴ AC 2 【证法 9】 做两个全等的直角三角形， 把它们拼成如图所示的多边形 与 CB 的延长线垂直，垂足为∵ ∠BAD = 90 o ，∠ PAC = 90o ，∴ ∠DAH = ∠BAC. 又∵ ∠DHA = 90o ，∠ BCA = 90o ， AD = AB = c ， ∴ Rt Δ DHA ≌ Rt ΔBCA. ∴ DH = BC = a ，AH = AC = b . DB ?AB BC 2 BD ?AB . AB 2 ，即 a 2 b 2c 2设它们的两条直角边长分别为 a 、 b （ b>a ），斜边长为 c. 再做一个边长为 c 的正方形 . . 过A 作AF ⊥AC ，AF 交GT 于F ，AF 交DT 于 R. 过 B 作BP ⊥AF ，垂足为 P. 过 D 作DEE ，DE 交 AF 于 H. b 9 2 A由作法可知， PBCA 是一个矩形，所以 Rt ΔAPB ≌ Rt ΔBCA. 即 PB = CA = b ，AP= a ，从而 PH = b ―a.∵ Rt ΔDGT ≌ Rt ΔBCA ,Rt Δ DHA ≌ Rt ΔBCA. ∴ Rt ΔDGT ≌ Rt ΔDHA .∴ DH = DG = a ，∠ GDT = ∠HDA . 又∵ ∠DGT = 90o ，∠ DHF = 90o ，∠GDH = ∠GDT + ∠TDH = ∠HDA+ ∠TDH = 90o ， ∴ DGFH 是一个边长为 a 的正方形 .∴ GF = FH = a . TF ⊥AF ，TF = GT ―GF = b ―a .∴ TFPB 是一个直角梯形，上底 TF=b ―a ，下底 BP= b ，高 FP=a +（b ―a ） 用数字表示面积的编号（如图） ，则以 c 为边长的正方形的面积为c 2S 1S 2S 3 S 4 S 5①S 8S 3S 41b b a ? a b ab 2 1ab 2= 2S 5 S 8S 9，∴S 3S 421S8=b 2 S 1 S 8 .b 2ab 2②把②代入①，得c 2S 1S 2 2 b S 1S 8 S 8 S 9 =b 2S 2 S 9 = b 2 a 2.222a b c .【证法 10】（李锐证明）设直角三角形两直角边的长分别为 a 、 b （b>a ），斜边的长为 c. 做三个边长分别为 成如图所示形状，使 A 、E 、 G 三点在一条直线上 . 用数字表示面积的编号（如图） .∠TBE = ∠ABH = 90o ，∠TBH = ∠ABE.又∵ ∠BTH = ∠BEA = 90 o ， BT = BE = b ，∴ Rt ΔHBT ≌ Rt ΔABE.∴ HT = AE = a .∴ GH = GT ―HT = b ―a. 又∵ ∠GHF + ∠BHT = 90o ，∠DBC + ∠BHT = ∠TBH + ∠BHT = 90o ， ∴ ∠GHF = ∠DBC.∵ DB = EB ―ED = b ―a ，∠HGF = ∠BDC = 90o ，∴ Rt ΔHGF ≌ Rt ΔBDC. 即 S7 S2 .过Q 作 QM ⊥AG ，垂足是 M. 由∠BAQ = ∠BEA = 90 o ，可知 ∠ABE = ∠QAM ，而AB = AQ = c ，所以 Rt ΔABE ≌ Rt ΔQAM. 又 Rt ΔHBT ≌ Rt ΔABE. 所以 Rt Δ HBT ≌ RtΔQAM. 即 S8 S5.由 Rt Δ ABE ≌ Rt ΔQAM ，又得 QM = AE = a ，∠AQM = ∠BAE.∵ ∠AQM + ∠FQM = 90o ，∠ BAE + ∠CAR = 90 o ，∠ AQM = ∠BAE ， ∴ ∠FQM = ∠CAR.又∵ ∠QMF = ∠ARC = 90o ， QM = AR = a ，∴ Rt Δ QMF ≌ Rt ΔARC. 即 S4 S6 .S 1 S 2 S 3 S 4 S 5 S 1S 6 b 2S 3 S 7 S 8a 、b 、c 的正方形，把它们拼 b8 D61 3ME 45c7 F2C【证法 11】（利用切割线定理证明）在 Rt Δ ABC 中，设直角边 BC = a ，AC = b ，斜边 AB = c . 如图，以 B 为圆心 a 为半径作圆，交 AB 及 AB 的延长线 分别于 D 、E ，则 BD = BE = BC = a . 因为∠ BCA = 90o ，点 C 在⊙B 上，所以 AC 是⊙B 的切线 . 由切割线定理，得AC 2 AE? AD= AB BE AB BD = c a c a22= c a ， 即 b 2 c 2 a 2 ，2 2 2∴ a b c .【证法 12】（利用多列米定理证明） 在 Rt Δ ABC 中，设直角边 BC = a ，为矩形，矩形 ACBD 内接于一个圆 . 根据多列米定理，圆内接四边形对角线的乘积等于两对边乘积之和，有AB?DC AD?BC AC?BD ，∵ AB = DC = c ， AD = BC = a ，AC = BD = b ，∴AB 2 BC 2 AC 2 ，即 c 2 a 2 b 2 ， ∴ a 2 b 2 c 2 .设⊙ O 的半径为 r.又∵ S 72aS 2 b 2S 8S 5 ，S 4S6，S 1S 6 S 3 S 7 S 8=S 1S 4 S 3 S 2 S 52=cb 2c 212r c c r 2= 2= r24 r rc4S ABCrcB 作 BD ∥ CA ，则 ACBD【证法 13】（作直角三角形的内切圆证明） 在 Rt Δ ABC 中，设直角边 BC = a ，AC = b ，斜边 AB = AbC c. 作 Rt ΔABC 的内切圆⊙ O ，切点分别为 D 、 E 、F （如图），AC BC AB AE CE BD CD=C ECD = r + r = 2r,即 ab c 2r ，ab 2rc .ab22r 2 c，即2a b22ab4r2rc2 c，S ABC12ab，2ab4S ABC ，又∵ S ABC S AOB S BOC1 111 S AOC =cr ar br a b c r2 2 2 =2AC = b ，斜边 AB = c （如图） . 过点 A 作 AD ∥CB ，过点 ∵ AE = AF ，BF = BD ，CD = CE ，【证法 16】（陈杰证明） 设直角三角形两直角边的长分别为 拼成如图所示形状，使 E 、 H 、M 三点在一条直线上 . 用数字表示面积的编号（如图） 在 EH = b 上截取 ED = a ，连结 DA 、 DC ， 则 AD = c .∵ EM = EH + HM = b + a , ED = a ， ∴ DM = EM ―ED = b a ―a = b . 又∵ ∠CMD = 90o ， CM = a ， ∠AED =90o ， AE = b ，∴ Rt ΔAED ≌ Rt ΔDMC.∴ ∠EAD = ∠MDC ，DC = AD = c . ∵ ∠ADE + ∠ADC+ ∠MDC =180o ，∠ADE + ∠MDC = ∠ADE + ∠EAD = 90o ，∴4 r 2 rc 2ab ，∴，∴a 2b 2 2ab 2abc 2 ， 【证法 14】（利用反证法证明） 如图，在 Rt ΔABC 中，设直角边 AC 、 2 2 2 2假设 a b c ，即假设 ACAB 2 AB?AB = AB AD 可知AC AB ? AD ，或者 BC 在Δ ADC 和Δ ACB 中，∵ ∠A = ∠ A ，∴ 若 AD ： AC ≠ AC ：AB ，则 ∠ ADC ≠∠ ACB. 在Δ CDB 和Δ ACB 中， ∵ ∠B = ∠B ，∴ 若 BD ：BC ≠ BC ：AB ，则 ∠ CDB ≠∠ ACB. 又∵ ∠ACB = 90o ，∴ ∠ ADC ≠ 90o ，∠ CDB ≠ 90o.2这与作法 CD ⊥ AB 矛盾. 所以， AC2 b 2a 2b 2c 2a 、b ，斜边 AB 的长为c ，过点 C 作 CD ⊥AB ，垂足是D. BC 2 AB 2，则由 BD = AB ?AD BC 的长度分别为 AB ?BD . 即 AD ： BC 2证法 AB ?BDAC ≠AC ：AB ，或者 BD ： BC ≠BC ：AB.2 AB 2的假设不能成立 .2c.设直角三角形两直角边的长分别为 方左图所示的几个部分，则正方形 ABCD 的面积为b ，斜边的长为 abc. 2 作边长是 a 2 b 2 a+b 的正方形 ABCD. 把正方形 ABCD 划分成上2ab ；把正方形 ABCD 划分成上方右图所示的 b 2几个部分，则正方形 ABCD 的面积为a 2b 2 2ab 2abc 2b 2 1ab 22c . c 2=2ab c 2a 、b b>a ），斜边的长为 c. 做两个边长分别为 a 、 b 的正方形（ b>a ），把它们辛卜松证明）15】 a 、 C∴ ∠ ADC = 90o.∴ 作 AB ∥DC ，CB ∥DA ，则 ABCD 是一个边长为 c 的正方形 . ∵ ∠BAF + ∠FAD = ∠DAE + ∠FAD = 90 o ， ∴ ∠BAF=∠ DAE.连结 FB ，在Δ ABF 和Δ ADE 中，∵ AB =AD = c ，AE = AF = b ，∠ BAF=∠ DAE ，∴ ΔABF ≌ ΔADE.∴ ∠AFB = ∠AED = 90 o ， BF = DE = a . ∴ 点 B 、F 、G 、 H 在一条直线上 . 在 Rt Δ ABF 和 Rt ΔBCG 中，AB = BC = c ， BF = CG = a ， Rt ΔABF ≌ Rt ΔBCG.2cS 2 S 3 S 4S5，bS 1 S 2 S 6 ，a S 3 S 7S 1S 5S 4S 6 S 72ab 2S 3S 7S 1S 2S 6=S 2 S 3 S 1 S 6 S 7=S 2S 3 S 4S 5=c 22ab 2c 2勾股定理在实际生活中的应用勾股定理是几何中几个最重要的定理之一，它揭示了一个直角三角形三边之间的数量关系，是我们在直角三角形中解决边长计算问题的重要理论依据，同时勾股定理在我 们实际生活中应用也很广泛。
勾股定理的证明及其应用
勾股定理的证明及其应用第一章前言勾股定理是几何学中的明珠，所以它充满魅力，千百年来，人们对它的证明趋之若骛，其中有著名的数学家，也有业余数学爱好者，有普通的老百姓，也有尊贵的政要权贵，甚至有国家总统。
也许是因为勾股定理既重要又简单，更容易吸引人，才使它成百次地反复被人研究，反复被人论证。
1940 年出版过一本名为《毕达哥拉斯命题》的勾股定理的证明专辑，其中收集了367 种不同的证明方法。
实际上还不止于此，有资料表明，关于勾股定理的证明方法已有500 余种，仅我国清末数学家华蘅芳就提供了二十多种精彩的证法。
这是任何定理的证明无法比拟的。
在这数百种证明方法中，有的十分精彩，有的十分简洁，有的因为证明者身份的特殊而非常著名。
在国外，尤其在西方，勾股定理通常被称为毕达哥拉斯定理．这是由于他们认为最早发现直角三角形具有“勾2+股2=弦2”这一性质并且最先给出严格证明的是古希腊的数学家毕达哥拉斯（Pythagoras ，约公元前580 －公元前500 ）．实际上，在更早期的人类活动中，人们就已经认识到这一定理的某些特例．除我国在公元前1000 多年前发现勾股定理外，据说古埃及人也曾利用“勾三股四弦五”的法则来确定直角．但是，这一传说引起过许多数学史家的怀疑．比如，美国的数学史家M •克莱因教授曾经指出：我们也不知道埃及人是否认识到毕达哥拉斯定理．我们知道他们有拉绳人（测量员），但所传他们在绳上打结，把全长分成长度为3、4、5 的三段，然后用来形成直角三角形之说，则从未在任何文件上得到证实．”不过，考古学家们发现了几块大约完成于公元前2000 年左右的古巴比伦的泥版书，据专家们考证，其中一块上面刻有如下问题：“一根长度为30 个单位的棍子直立在墙上，当其上端滑下6 个单位时，请问其下端离开墙角有多远？”这是一个三边为3:4:5 三角形的特殊例子；专家们还发现，在另一块版板上面刻着一个奇特的数表，表中共刻有四列十五行数字，这是一个勾股数表：最右边一列为从1 到15 的序号，而左边三列则分别是股、勾、弦的数值，一共记载着15 组勾股数．这说明，勾股定理实际上早已进入了人类知识的宝库．勾股定理同时也是数学中应用最广泛的定理之一。
勾股定理的证明及简单计算
小结
通过本节课的学习，我们学到了哪些知识？ 1．本节课你有哪些收获？ 2．你学到哪些解决问题的方法，哪些数学思想？
作业布置
1、课本70页第2、3题 2、有条件的同学上网搜搜有关勾股定理的证明
美国总统的证明
• 茄菲尔德 （James A.
Garfield； 1831 1881）
• 1881 年成为美国第 20 任总统
• 1876 年提出有关证明
证明三 “总统”证法
a
bc
½(a + b)(b + a) = ½c2 + 2×½ab
a2 + 2ab + b2 = c2 +2 ab
a
c
a2 + b2 = c2
b
课 中
如图，一个3m长的梯子AB,斜靠在一竖直的墙AO
探 上,这时AO的距离为2.5m,如果梯子的顶端A沿墙下滑
究 0.5m,那么梯子底端B也外移动多少m?
A
在Rt△AOB中，
OB2= AB2 AO2 32 2.5，2
O
OB= 2.75 1.658.
B
C
O
D
在Rt△COD中，
OD2= CD2 CO2 32 22，OD= 5 2.236 .
一
(2) c
c
(3)
(a-b)2
=
c2－4×
1
ab
2
a2+b2－2ab = c2－2ab
(4)
可得： a2 + b2 = c2
b
证
明a
二
c
c b
a
a
c
b
(a+b)2 =
八年级数学《勾股定理》教案8篇
八年级数学《勾股定理》教案8篇(实用版)编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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勾股定理在实际问题中的应用举例
勾股定理在实际问题中的应用举例一、利用勾股定理解决立体图形问题勾股定理是揭示直角三角形的三条边之间的数量关系，可以解决许多与直角三角形有关的计算与证明问题，在现实生活中有着极其广泛的应用，下面就如何运用勾股定理解决立体图形问题举例说明，供参考。
一、长方体问题例1、如图1，图中有一长、宽、高分别为5cm 、4cm 、3cm 的木箱，在它里面放入一根细木条（木条的粗细、变形忽略不计），要求木条不能露出木箱，请你算一算，能放入的细木条的最大长度是（ ）A 、41cmB 、34cmC 、50cmD 、75cm分析：图中BD 为长方体中能放入的最长的木条的长度，可先连接BC ，根据已知条件，可以判断BD 是Rt △BCD 的斜边，BD 是Rt △BCD 的斜边，根据已知条件可以求出BC 的长，从而可求出BD 的长。
解：在Rt △ABC 中，AB=5，AC=4，根据勾股定理，得BC=22AC AB +=41，在Rt △BCD 中，CD=3，BC=41，BD=22CD BC +=50。
所以选C 。
说明：本题的关键是构造出直角三角形，利用勾股定理解决问题。
二、圆柱问题例2、如图2，是一个圆柱形容器，高18cm ，底面周长为60cm ，在外侧距下底1cm 的点S 处有一蜘蛛，与蜘蛛相对的容器的上口外侧距开口处1cm 的点F 出有一苍蝇，急于捕获苍蝇充饥的蜘蛛，所走的最短路线的长度是多少？分析：勾股定理是平面几何中的一个重要定理，在遇到立体图形时，需根据具体情况，把立体图形转化为平面图形，从而使空间问题转化为平面问题。
由题意可知，S 、F 两点是曲面上的两点，表示两点间的距离显然不能直接画出，但我们知道圆柱体的侧面展开图是一个长方形，，于是我们就可以画出如图3的图，这样就转化为平面中的两点间的距离问题，从而使问题得解。
解：画出圆柱体的侧面展开图，如图3，由题意，得SB=60÷2=30（cm ），FB=18―1―1=16（cm ），在Rt △SBF 中，∠SBF=90°，由勾股定理得，SF=22FB SB +=221630+=34（cm ），所以蜘蛛所走的最短路线的长度是34cm 。
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勾股定理学习目标掌握勾股定理，会用面积法证明勾股定理。
导学过程 一、 忆一忆1、直角△ABC 的主要性质是：∠C=90°（用几何语言表示）（1）两锐角之间的关系：（2）若D 为斜边中点，则斜边中线是（3）若∠B=30°，则∠B 二、学一学1、（1）、画一个直角边为3cm 和4cm 的直角△ABC （2）、再画一个两直角边为5和12的直角△ABC 问题：你是否发现23+24与25，25+212和213命题1：如果直角三角形的两直角边分么 。
三、合作探究：方法1、已知：在△ABC 中，∠C=90°，∠A 、∠B 求证： 222a b c +=证明：4S △+S 小正=S 大正根据的等量关系：由此我们得出勾股定理的内容是bb方法2、已知：在△ABC 中，∠C=90°，∠A 、∠B 、 ∠C 的对边为a 、b 、c 。
求证：a 2＋b 2=c 2。
根据如图所示，利用面积法证明勾股定理四、练一练：1、在Rt △ABC ，∠C=90°（1）已知a=b=5,求c 。
（2）已知a=1,c=2, 求b 。
（3）已知c=17,b=8, 求a 。
⑷已知a ：b=1：2,c=5, 求a 。
⑸已知b=15，∠A=30°，求a ，c2、一个直角三角形的两边长分别为3cm 和4cm,则第三边的长为 。
3．如图,三个正方形中的两个的面积S 1＝25，S 2＝144，则另一个的面积S 3为________．4.直角三角形两直角边长分别为5和12，则它斜边上的高为__________。
5.等腰三角形底边上的高为8，周长为32，则三角形的面积为（ ） A 、56B 、48C 、40D 、326、已知，如图在ΔABC 中，AB=BC=CA=2cm ，AD 是边BC 上的高． 求 ①AD 的长；②ΔABC 的面积．7．如图，小李准备建一个蔬菜大棚，棚宽4m ，高3m ，长20m ，棚的斜面用塑料薄膜遮盖，不计墙的厚度，请计算阳光透过的最大面积.b ccaAEB3m 4m20m勾股定理（二）学习目标：1．会用勾股定理进行简单的计算。
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学习过程： 一忆一忆1.勾股定理的内容2.在直角三角形ABC 中，∠C=90°，如果a=3,c=6,求b二、解决实际问题1.在长方形ABCD 中，宽AB 为1m ，长BC 为2m ，求AC 长．问题（1）在长方形ABCD 中AB 、BC 、AC 大小关系（2）一个门框的尺寸如图1所示．①若有一块长3米，宽米的薄木板，问怎样从门框通过②若薄木板长3米，宽米呢③若薄木板长3米，宽米呢为什么2、如图2，一个3米长的梯子AB ，斜着靠在竖直的墙AO 上，这时AO 的距离为C 1m2A米．①求梯子的底端B 距墙角O 多少米 ②如果梯的顶端A 沿墙下滑米至C .算一算，底端滑动的距离近似值（结果保留两位小数）．三、练一练如图，某会展中心在会展期间准备将高5m,长13m ，宽2m 的楼道上铺地毯,已知地毯每平方米18元，请你帮助计算一下，铺完这个楼道至少需要多少元钱四、学习检测：1．有一个边长为1米正方形的洞口，想用一个圆形盖去盖住这个洞口，则圆形盖半径至少为 米。
2．山坡上两株树木之间的坡面距离是 4 米，则这两株树之间的垂直距离是 米，水平距离是 米。
3、如图1所示，一个梯子AB 长5米，顶端A 靠在墙AC 上，这时梯子下端B 与墙角C 间的距离为3米，梯子滑动后停在DE 的位置上，测得DB 的长为1米，则梯子顶端A 下落了 米.OBDC ＣA CAOBOD5m13m6km4、如图2所示12米高的电线杆两侧各用15是。
5、如图3，在海上观察所A,我边防海警发现正北6km的B向8km的C处行驶.我边防海警即刻派船前往C处拦截.若可疑船只的行驶速度为40km/h，则我边防海警船的速度为多少时，才能恰好在C处将可疑船只截住勾股定理（三）学习目标:1、能利用勾股定理，根据已知直角三角形的两边长求第三条边长；2、能在在数轴上表示无理数。
学习导学过程一、忆一忆1.勾股定理：。
2.在直角三角形中，（5）2=( ) 2 +( ) 2（10）2=( ) 2 +( ) 2，（13）2=( ) 2 +( ) 2（17）2=( ) 2 +( ) 2(注意括号里要填正整数哦)二、探究.三边长度分别为3 cm、4 cm、5 cm的三角形与以3 cm、4 cm为直角边的直角三角形之间有什么关系你是怎样得到的三、学一学ABCD7cmABC如图，已知OA=OB ，(1)说出数轴上点A 所表示的数 （2）在数轴上作出8对应的点AO 1B -423四、试一试利用尺规，在数轴上做出17五、学习检测：1、如图，数轴上的点A 所表示的数为x ，则x 2-10的立方根为（ ） （A ）2-10 （B ） -2-10 （C ） 8 （D ） -122. 如图，正方形网格中，每个小正方形的边长为1，则网格上的三角形ABC 中，边长为无理数的边数是（ ）A. 0B. 1C. 2D. 33. 如图所示，在△ABC 中，三边a,b,c 的大小关系是（ ） ＜b ＜c B. c ＜a ＜b C. c ＜b ＜a D. b ＜a ＜c 4．等边△ABC 的高为3cm ，以AB 为边的正方形面积为 .5．如图，所有的四边形都是正方形，所有的三角形都是直角三角形，其中最大的正方形的边长为7cm ，则正方形A ，B ，C ，D 的面积之和为_______2cm6．△ABC 中，AB=AC=25cm ，高AD=20cm,则BC= ，S △ABC= 。
图7．△ABC 中，若∠A=21∠B=31∠C ，AC=10 cm ，则∠A= 度，∠B= 度,∠C= 度，BC= ，S △ABC= 。
8．在△ABC 中，∠C=900,，BC=60cm,CA=80cm,一只蜗牛从C 点出发，以每分20cm 的速度沿CA-AB-BC 的路径再回到C 点，需要_______分的时间.9．有一个长方体盒子，它的长是70cm ，宽和高都是50cm ．在A 点处有一只蚂蚁，它想吃到B 点处的食物．，那么它爬行的最短路程是多少勾股定理的逆定理（一）学习目标1．体会勾股定理的逆定理得出过程，掌握勾股定理的逆定理。
2．探究勾股定理的逆定理的证明方法。
3．理解原命题、逆命题、逆定理的概念及关系。
导学过程 一忆一忆 勾股定理： 二、学一学阅读教材31页---32页内容，结合教材完成下面问题，十分钟后看哪组能借助例子给大家讲得清楚明白1、画出6cm 、8cm 、10cm 为三边长的三角形是直角三角形吗2、如图，若△ABC 的三边长a 、b 、c 满足222c b a =+，试证明△ABC 是直角三角形，请简要地写出证明过程．3、三角形三边满足什么条件是直角三角形4、.此定理与勾股定理之间有怎样的关系 （1）什么叫互为逆命题（2）什么叫互为逆定理（3）任何一个命题都有 _____，但任何一个定理未必都有 __ 5.说出下列命题的逆命题。
这些命题的逆命题成立吗 （1） 两直线平行，内错角相等；（2） 如果两个实数相等，那么它们的绝对值相等； （3） 全等三角形的对应角相等；（4） 角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上。
三、练一练：1：判断由线段a 、b 、c 组成的三角形是不是直角三角形： （1）17,8,15===c b a ； （2）15,14,13===c b a ． （3）25,24,7===c b a ； （4）5.2,2,5.1===c b a ； 2.如果三条线段长a,b,c 满足222b c a -=，这三条线段组成的三角形是不是直角三角形为什么,B,C 三地的两两距离如图所示，A 地在B 地的正东方向，C 地在B 地的什么方向4.思考：我们知道3、4、5是一组勾股数，那么3k 、4k 、5k （k 是正整数）也是12km5km一组勾股数吗一般地，如果a 、b 、c 是一组勾股数，那么ak 、bk 、ck （k 是正整数）也是一组勾股数吗四.学习检测1.若△ABC 的三边a ，b ，c 满足条件a 2+b 2+c 2+338=10a+24b+26c ，试判定△ABC 的形状．2.一根24米绳子，折成三边为三个连续偶数的三角形，则三边长分别为多少米此三角形的形状为3.已知：如图，在△ABC 中，CD 是AB 边上的高，且CD 2=AD ·BD 。
求证：△ABC 是直角三角形。
五、反思：勾股定理逆定理（2）学习目标：1、 会应用勾股定理的逆定理判断一个三角形是否是直角三角形，2、 能够理解勾股定理及其逆定理解决实际问题。
导学过程 一、 忆一忆用字母表示勾股定理及逆定理 二、试一试CABDE图结合提示试着完成下面两题看谁完成得好已知：如图，四边形ABCD ，AD ∥BC ，AB=4，BC=6，CD=5，AD=3。
求：四边形ABCD 的面积。
解析：求不规则图形的面积时，要把不规则图形 如图所化辅助线2“远航”号、“海天”号轮船同时离开港口，各自沿一固定方向航行，“远航”号每小时航行16海里，“海天”号每小时航行12海里，它们离开港口一个半小时后相距30海里．如果知道“远航”号沿东北方向航行，能知道“海天”号沿哪个方向航行吗3如图，小明的爸爸在鱼池边开了一块四边形土地种了一些蔬菜，爸爸让小明计算一下土地的面积，以便计算一下产量。
小明找了一卷米尺，测得AB=4米，BC=3米，CD=13米，DA=12米，又已知∠B=90°。
三、练一练1一个三角形三边之比为3：4：5，则这个三角形三边上的高值比为A 3:4:5B 5:4:3C 20:15:12D 10:8:22.如果△ABC 的三边a,b,c 满足关系式182-+b a +（b-18）2+30-c =0则△ABC是 _______三角形。
3.若△ABC 的三边a 、b 、c ，满足（a －b ）（a 2＋b 2－c 2）=0，则△ABC 是（ ）DAA．等腰三角形； B．直角三角形；C．等腰三角形或直角三角形； D．等腰直角三角形。
4.若△ABC的三边a、b、c，满足a：b：c=1：1：2，试判断△ABC的形状。
5.已知：如图，四边形ABCD，AB=1，BC=43，CD=413，AD=3，且AB⊥BC。
求：四边形ABCD的面积。
6.小强在操场上向东走80m后，又走了60m，再走100m回到原地。
小强在操场上向东走了80m后，又走60m的方向是。
5.一根30米长的细绳折成3段，围成一个三角形，其中一条边的长度比较短边长7米，比较长边短1米，请你试判断这个三角形的形状。
7.已知△ABC的三边为a、b、c，且a+b=4，ab=1，c=14，试判定△ABC的形状。