资源描述
第一章 三角形的证明
2.1 直角三角形
【教学内容】角三角形的性质定理(勾股定理)及判定定理的证明方法
【教学目标】
知识与技能
掌握直角三角形的性质定理(勾股定理)及判定定理的证明方法,并能应用定理解决与直角三角形有关的问题;结合具体例子了解逆命题的概念,会识别两个互逆命题,知道原命题成立,其逆命题不一定成立.
过程与方法
进一步经历用几何符号和图形描述命题的条件和结论的过程,建立初步的符号感,发展抽象思维.
情感、态度与价值观
让学生经历发现、确认等数学活动,掌握推理证明的方法,发展演绎推理的能力.体会数学观点,培养学生的数学意识。
【教学重难点】
重点:了解勾股定理及其逆定理的证明方法.结合具体例子了解逆命题的概念,识别两个互逆命题,知道原命题成立,其逆命题不一定成立.
难点:勾股定理及其逆定理的证明方法.
【导学过程】
【知识回顾】
一个直角三角形房梁如图所示,其中BC⊥AC, ∠BAC=30°,AB=10 cm,CB1⊥AB,B1C⊥AC1,垂足分别是B1、C1,那么BC的长是多少? B1C1呢?
解:在Rt△ABC中,∠CAB=30°,AB=10 cm,
∴BC=AB=×10=5 cm.
∵CB1⊥AB,∴∠B+∠BCB1=90°
又∵∠A+∠B=90°
∴∠BCB1 =∠A=30°
在Rt△ACB1中,BB1=BC=×5= cm=2.5 cm.
∴AB1=AB=BB1=10—2.5=7.5(cm).
∴在Rt△C1AB1中,∠A=30°
∴B1C1 =AB1=× 7.5=3.75(cm).
【情景导入】
解决以上问题,主要利用了上节课已经证明的“30°角的直角三角形的性质”.由此提问:“一般的直角三角形具有什么样的性质呢?”从而引入勾股定理及其证明。
教材中曾利用数方格和割补图形的方法得到了勾股定理.如果利用公理及由其推导出的定理,能够证明勾股定理吗?
【新知探究】
探究一、勾股定理的证明。
已知:如图,在△ABC中,∠C=90°,BC=a,AC=b,AB=c.
求证:a2+b2=c2.
证明:延长CB至D,使BD=b,作∠EBD=∠A,并取BE=c,连接ED、AE(如图),则△ABC≌△BED.
∴∠BDE=90°,ED=a(全等三角形的对应角相等,对应边相等).
∴四边形ACDE是直角梯形.
∴S梯形ACDE=(a+b)(a+b) = (a+b)2.
∴∠ABE=180°-(∠ABC+∠EBD)=180°-90°=90°,
AB=BE.
∴S△ABE=c2
∵S梯形ACDE=S△ABE+S△ABC+S△BED,
∴(a+b) 2= c2 + ab + ab,
即a2 + ab + b2=c2 + ab,
∴a2+b2=c2
探究二、反过来,如果在一个三角形中,当两边的平方和等于第三边的平方时,我们曾用度量的方法得出“这个三角形是直角三角形”的结论.你能证明此结论吗?
师生共同来完成.
已知:如图:在△ABC中,AB2+AC2=BC2
求证:△ABC是直角三角形.
分析:要从边的关系,推出∠A=90°是不容易的,如果能借助于△ABC与一个直角三角形全等,而得到∠A与对应角(构造的三角形的直角)相等,可证.
证明:作Rt△A′B′C′,使∠A′=90°,A′B′=AB,A′C′、AC(如图),
则A′B′2+A′C′2.(勾股定理).
∵AB2+AC2=BC2,A′B′=AB,A′C′
∴BC2=B′C′2
∴BC=B′C′
∴△ABC≌△A′B′C′(SSS)
∴∠A=∠A′=90°(全等三角形的对应角相等).
因此,△ABC是直角三角形.
总结得勾股逆定理:如果三角形两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是直角三角形.
探究三、互逆命题和互逆定理.
观察上面两个命题,它们的条件和结论之间有怎样的关系?在前面的学习中还有类似的命题吗?
通过观察,学生会发现:
上面两个定理的条件和结论互换了位置,即勾股定理的条件是第二个定理的结论,结论是第二个定理的条件.
这样的情况,在前面也曾遇到过.例如“两直线平行,内错角相等”,交换条件和结论,就得到“内错角相等,两直线平行”.又如“在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边就等于斜边的一半”.交换此定理的条件和结论就可得“在直角三角形中,如果一条直角边等于斜边的一半,那么这条直角边所对的锐角等于30°”。
【知识梳理】
这节课我们了解了勾股定理及逆定理的证明方法,并结合数学和生活中的例子了解逆命题的概念,会识别两个互逆命题,知道,原命题成立,其逆命题不一定成立,掌握了证明方法,进一步发展了演绎推理能力.
【随堂练习
说出下列命题的逆命题,并判断每对命题的真假;
(1)四边形是多边形;
(2)两直线平行,内旁内角互补;
(3)如果ab=0,那么a=0, b=0
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