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第十七章 勾股定理
第1课时17.2勾股定理的逆定理
一、温故知新(导)
1.直角三角形有哪些性质?
(1)有一个角是直角;(2)两个锐角互余;(3)两直角边的平方和等于斜边的平方;(4)在含30°角的
直角三角形中,30°的角所对的直角边是斜边的一半.
2.一个三角形,满足什么条件是直角三角形?
(1)有一个角是直角;(2)有两个角的和是90°.
上面的方法是从角的角度考虑,能用三角形三边的关系来判断是否为直角三角形吗?这是今天我们要
学的内容,下面我们来看看今天的学习目标和重难点.
学习目标
1.掌握勾股定理逆定理的概念并理解互逆命题、定理的概念、关系及勾股数.
2.能证明勾股定理的逆定理,能利用勾股定理的逆定理判断一个三角形是直角三角形.
学习重难点
重点:探究并证明勾股定理的逆定理及定理的应用.
难点:用同一法证明勾股定理的逆定理.
二、自我挑战(思)
1、据说,古埃及人曾用这样的方法画直角:把一根长绳打上等距离的13 个结,然后以3 个结间距,
4 个结间距、5 个结间距的长度为边长,用木桩钉成一个三角形,其中一个角便是直角.
(1)上述三角形的三边满足什么数量关系?
324252
(2)你认为这个结论正确吗?
正确
2、以下面各组数为边长的三角形,是直角三角形吗?(单位:cm)
① 2.5,6,6.5; ② 6,8,10.
(1)画一画:分别以这些数为三边长画出三角形;(2)算一算:每组中较小两个数的平方和与较大数的平方之间有什么关系?
2.52626.52, 6282102.
(3)量一量:用量角器分别测量三角形中最大角的度数;
900.
(4)想一想:试着判断这些三角形的形状,并提出猜想.
猜想:命题2如果三角形的三边长a、b、c满足a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形.
(5)这个命题是真命题吗?
【证明猜想】
已知:在△ABC中,AB=c,BC=a,AC=b,a2+b2=c2.
求证:△ABC是直角三角形.
分析:在△ABC中,由边的关系a2+b2=c2,推导出为直角很难做到,若作一个与△ABC全等的直角
三角形,则可借助全等三角形的性质来说明∠C是直角.
证明:如图,作△A'B'C',使∠C'=90°,B'C'=a,A'C'=b.
由勾股定理可得A'B'2=a2+b2.
∵a2+b2=c2,∴A'B'2=c2.
在△ABC和△A'B'C'中,∵AB=A'B'=c,BC=B'C'=a,AC=A'C'=b.
∴△ABC≌△A'B'C'(SSS).
∴∠C'=∠C=90°(全等三角形的对应角相等).
即△ABC是直角三角形.
(6)互逆命题
命题1 如果直角三角形的两条直角边长分别为a,b,斜边长为c,那么a2+b2=c2.
命题2 如果三角形的三边长a、b、c满足a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形.
命题1与命题2的题设、结论正好相反. 我们把像这样的两个命题叫做 互逆命题 .
如果我们把其中一个叫做原命题,那么另一个叫做它的逆命题.
如:把命题1叫做原命题,那么命题2就是命题1的逆命题.
(7)互逆定理
一般地,如果一个定理的逆命题经过证明是正确的,那么它也是一个定理,称这两个定理互为逆定
理.
总结归纳:
勾股定理的逆命题:如果三角形的三边长a、b、c满足a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形.
这个命题是真命题,也是一个定理,可以利用这个定理判定一个三角形是否为直角三角形.
3、下面以a,b,c为边长的三角形是不是直角三角形?
(1) a5,b12,c13;(2) a6,b7,c8;(3) a1,b2,c .
答:(1) 52+122132,是直角三角形.
(2) 62+7282,不是直角三角形.
(3) 12+( )222,是直角三角形.
4、勾股数:像5,12,13这样能够成为直角三角形三条边长的三个正整数,称为 勾股数 .
三、互动质疑(议、展)
1、原命题成立时,它的逆命题一定成立吗?
原命题:如果两个角是对顶角,那么这两个角相等.( 真命题 )
逆命题:如果两个角相等,那么这两个角是对顶角.( 假命题 )
原命题:如果两直线平行,那么同位角相等.( 真命题 )
逆命题:如果同位角相等,那么两直线平行.( 真命题 )
结论:原命题成立时,它的逆命题可能成立,也可能不成立.
2、命题1与命题2的关系
3、实例:例1 判断由a、b、c组成的三角形是不是直角三角形:
(1) a15,b8,c17;(2) a13,b14,c15.
分析:由勾股定理的逆定理,判断三角形是不是直角三角形,只要看两条较小边的平方和是否
等于最大边的平方.
解:(1)∵1528222564289
172289
∴15282172
∴根据勾股定理的逆定理,这个三角形是直角三角形.
(2)∵132142169196365
152225
∴132142152
∴根据勾股定理的逆定理,这个三角形不是直角三角形.
四、清点战果(评)
今天你是否完成了学习目标?你的困惑解决了没?
五、一战成名(检)
1、下列各组数中,是勾股数的是( )
3 5
A. ,2, B.√2,√3,√5 C.1,1,2 D.9,12,15
2 2
3 5 3 5
1、解:A、 ,2, 中, , 不是整数,不能构成勾股数,不符合题意;
2 2 2 2
B、√2,√3,√5 不是整数,不能构成勾股数,不符合题意;
C、∵12+12≠22,∴不能构成勾股数,不符合题意;
D、∵92+122=152,∴能构成勾股数,符合题意.
故选:D.
2、下列几组数据能作为直角三角形的三边长的是( )
A.2,3,4 B.√3,√5,√4 C.4,6,9 D.3,4,5
2、解A、∵22+32=13,42=16,
∴22+32≠42,
∴不能组成直角三角形,
故A不符合题意;
B、∵(√3)2+(√4)2=7,(√5)2=5,
∴(√3)2+(√4)2≠(√5)2,
∴不能组成直角三角形,
故B不符合题意;
C、∵42+62=52,92=81,
∴42+62≠92,
∴不能组成直角三角形,
故C不符合题意;
D、∵42+32=25,52=25,
∴42+32=52,
∴能组成直角三角形,故D符合题意;
故选:D.
3、下列条件中,不能确定三角形是直角三角形的是( )
A.三角形中有两个角互为余角
B.三角形中三个内角之比为3:4:5
C.三角形中的三边之比为5:12:13
D.三角形中有两个内角的差等于第三个内角
3、解:A、三角形中有两个角互为余角,则另一个为 90°,
此三角形是直角三角形,不符合题意;
B、∵三角形中三个内角之比为 3:4:5,
5
∴最大内角为180°× =75°,
3+4+5
∴此三角形不是直角三角形,符合题意;
C、∵52+122=132,
∴此三角形是直角三角形,不符合题意;
D、设三角形3个内角分别是∠A,∠B,∠C,
∵∠A+∠B+∠C=180°,∠A-∠B=∠C,
∴∠A=90°,
∴此三角形是直角三角形,不符合题意.
故选:B.
4、观察以下几组勾股数,并寻找规律:① 3,4,5;②5,12,13;③7,24,25;④9,
40,41;⋯请你写出有以上规律的第⑤组勾股数: .
4、解:经观察,可以发现第①组勾股数的第一个数是奇数 3,第②勾股数的第一个数是
5,…,故第⑤组勾股数的第一个数是 11,第6组勾股数的第一个数是13,
又发现每一组勾股数的第二、第三个数相差 1,故设第二个数为x,第三个数为x+1,
根据勾股定理的逆定理,得:112+x2=(x+1)2,
解得x=60.
则得第5组数是:11,60,61.
故答案为:11,60,61.
5、测得一块三角形麦田的三边长分别为 5m,12m,13m,则这块麦田的面积为 m2.
5、解:∵52+122=132,
∴三边长分别为5m、12m、13m的三角形构成直角三角形,其中的直角边是 5m、12m,
1
∴此三角形的面积为 ×5×12=30m2.
2
故答案为:30.
6、如图,每个小正方形的边长都是 1,△ABC 的三个顶点分别在正方形网格的格点上,试判
断△ABC的形状,并说明理由.
6、解:∵每个小正方形的边长都是 1,
∴AB2=32+22=13,BC2=62+42=52,AC2=12+82=65,
∵AB2+BC2=AC2,∴△ABC是直角三角形.
六、用
(一)必做题
1、在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别是a,b,c,下列条件不能判定△ABC为直角三角形的
是( )
A.∠C=∠A-∠B B.a:b:c=5:12:13
C.(c-a)(c+a)=b2 D.∠A:∠B:∠C=3:4:5
1、解:A、∵∠C=∠A-∠B,∴∠A=90°,能判定△ABC为直角三角形,不符合题意;
B、(5x)2+(12x)2=(13x)2,能判定△ABC为直角三角形,不符合题意;
C、∵(c-a)(c+a)=b2,∴a2+b2=c2,符合勾股定理的逆定理,是直角三角形,不符合题意;
D、∠A:∠B:∠C=3:4:5,那么∠A=45°、∠B=60°、∠C=75°,△ABC不是直角三角形,符
合题意;
故选:D.
2、以下选项不能判定△ABC为直角三角形的是( )
A.∠A:∠B:∠C=3:4:5 B.∠A:∠B:∠C=2:3:5
C.AB:BC:AC=3:4:5 D.AB=13,BC=5,AC=12
2、解:A、∵∠A:∠B:∠C=3:4:5,
∴设∠A=3x°,∠B=4x°,∠C=5x°,
3x+4x+5x=180,
解得:x=15,
则5x°=75°,
∴△ABC不是直角三角形,故此选项符合题意;
B、∵∠A:∠B:∠C=2:3:5,
∴设∠A=2x°,∠B=3x°,∠C=5x°,
2x+3x+5x=180,
解得:x=18,
则5x°=90°,
∴△ABC是直角三角形,故此选项不符合题意;
C、∵32+42=52,
∴能构成直角三角形,故此选项不符合题意;
D、∵52+122=132,
∴能构成直角三角形,故此选项不符合题意.
故选:A.
3、下列各组数中,是勾股数的是( )
A.2,3,4 B.4,5,6
1 1 1
C.5,12,13 D. , ,
3 4 5
3、解:A、22+32≠42,不能构成直角三角形,不合题意;
B、52+42≠62,不能构成直角三角形,不合题意;
C、52+122=132,能构成直角三角形,符合题意;
1 1 1
D、三边长 , , 都不是正整数,不是勾股数,不合题意;
3 4 5
故选:C.
4、在△ABC中,AC=2,BC=3,当AB= 时,△ABC是直角三角形.4、解:在△ABC中,AC=2,BC=3,
当BC为直角三角形的直角边时,
AB= = ;
√22+32 √13
当BC为直角三角形的斜边时,
AB= = .
√32−22 √5
故答案为:√13或√5.
5、下列各组数:①1、2、3;②6、8、10;③0.3、0.4、0.5;④9、40、41;其中是勾股数
的有 (填序号).
5、解:①1、2、3不属于勾股数;
②6、8、10属于勾股数;
③0.3、0.4、0.5不属于勾股数;
④9、40、41属于勾股数;
∴勾股数只有2组.
故答案为:②④.
(二)选做题
6、像15,8,17这样,能够成为直角三角形三条边长的三个正整数,称为勾股数.古希腊的
哲学家柏拉图曾指出,如果 m表示大于1的整数,a=2m,b=m2-1,c=m2+1,那么a,b,c为勾股
数.你认为对吗?请说明理由.
6、解:a,b,c为勾股数,理由如下:
∵a2+b2
=(2m)2+(m2-1)2
=m4+2m2+1.
又c2=(m2+1)2=m4+2m2+1,
∴a2+b2=c2.
即:a,b,c能够成为直角三角形三条边长的三个正整数.
∴a,b,c为勾股数.
9
7、如图,在△ABC中,CD是边AB上的高,AC=4,BC=3,DB= .
5
(1)求CD的长;
(2)△ABC是直角三角形吗?请说明理由.
7、解:(1)∵CD是边AB上的高,
∴∠CDB=∠CDA=90°,
9
∵BC=3,DB= ,
5
∴CD= =√ 9 2=12,
√CB2−DB2 32+( )
5 5(2)△ABC是直角三角形,
理由:∵AC=4,
16 9
∴AD=√AC2−CD2= ;∵BD= ,∴AB=5,
5 5
∵AC2+BC2=42+32=25=52=AB2,
∴△ABC是直角三角形.