八上数学 · 自主课堂 北师大版 2022 课标修订
第一章 勾股定理 2 一定是直角三角形吗
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教材分析 · 本节定位

1.2 一定是直角三角形吗

进行中

1.1 中我们从“直角三角形”出发,得到了 a²+b²=c²。本节把条件和结论倒过来问: 只知道三边长满足 a²+b²=c²,能断定它是直角三角形吗?

本节页次:教材印刷第 10–12 页;内容是勾股定理的逆定理与勾股数。

2组数判断
1个例题
5道课后题
1 探索勾股定理 ✓ 2 一定是直角三角形吗 3 勾股定理的应用 ✓
为什么需要学这一节
  • 工程师要检查零件角是否真的是直角,却没法每次都用三角板量。
  • 只要能量出三角形三边,就能用“三边数量关系”判断一个角是否为直角。
  • 本节还为 1.3 的实际测量、施工放线提供工具。
和 1.1 的“双向关系”

1.1 方向已知是直角三角形 → 推出 a²+b²=c²

1.2 方向已知 a²+b²=c² → 推出是直角三角形

共同注意式子中的 c 必须对应最长边,也就是斜边。

从反问题开始学习 先不背结论:课本建议你画几个三角形试一试
02

提出问题

把勾股定理“倒过来”问

概念入口

原命题:直角三角形两条直角边的平方和等于斜边的平方。

反问题:如果一个三角形中有两条边长度的平方和等于第三边长度的平方,那么它是直角三角形吗?

例如给出 3、4、5,它们满足 3²+4²=5²。如果只凭这三条线段去画三角形, 你会得到哪个角是直角?是“所有满足的数都会得到直角”,还是只是 3、4、5 碰巧可以?

你的初步猜想:

3 4 5 用尺规或方格纸画出后观察角
“倒过来问”的示意:先有三边长度,再判断角
03

直观理解 · 操作验证

画一画:五组数都能围出直角三角形吗

探究活动

课本给的五组数分别是:3、4、5;5、12、13;8、15、17;7、24、25;9、40、41。 每一组都满足 a²+b²=c²。下面按三边位置重绘三角形:把 a、b 放在互相垂直的方格边上时, c 正好是斜边。你可以切换数据观察它们的共同结构。

选择一组三边

3² + 4² = 5²,最长边 5 所对的角是直角。

观察这五组数据,你发现的共同点是:

绿色边为 a,蓝色边为 b,红色边为 c
04

正式定义 · 使用条件

勾股定理的逆定理与勾股数

核心知识
勾股定理的逆定理

如果三角形三条边的长度 a、b、c 满足 a²+b²=c²,那么这个三角形是直角三角形,c 所对的角是直角。

使用口诀先找最长边,设为 c;再算另外两边平方和;最后看是否等于 c²。 与原定理区别原定理从“形”出发推“数”;逆定理从“数”出发判“形”。 条件本质必须真的围成三角形,且三条边长度为正数;否则式子没有几何意义。
勾股数

满足 a²+b²=c² 的三个正整数,称为勾股数。例如 3、4、5 是勾股数;把 3、4、5 同时乘 2 得到 6、8、10,也仍然是勾股数。

已知三角形三边为 8、15、17。判断它是否为直角三角形时,第一步应做什么?

05

课本例题

零件上的角是否合格

例题运用

一个零件按规定 ∠A 和 ∠DBC 都应为直角。工人量得 AB=3 cm,AD=4 cm,BD=5 cm, BC=12 cm,CD=13 cm。这个零件符合要求吗?

这个图形可以拆成两个三角形:△ABD 和 △BCD。BD 同时是 △ABD 的斜边和 △BCD 的一条直角边。

判断 ∠A 是否直角,应检验哪个三角形?

两个条件都满足,最后结论是:

A · 3 cm B C · 12 cm D · 4 cm BD = 5 cm CD = 13 cm
按课本图 1-15 数据重绘;BD 是公共边
完成后再核对:例题完整过程
  1. 在 △ABD 中,AB²+AD²=3²+4²=25=BD²,所以 △ABD 是直角三角形,∠A=90°。
  2. 在 △BCD 中,BD²+BC²=5²+12²=169=CD²,所以 △BCD 是直角三角形,∠DBC=90°。
  3. 零件上规定的两个角都是直角,因此零件符合要求。
06

学生尝试 · 反馈纠错

随堂练习:能作为直角三角形的边吗

独立完成

每组数能否分别作为直角三角形三条边的长度?先说理由,再逐组核对。

(1) 9,12,15

(2) 12,18,22

(3) 12,35,36

(4) 15,36,39

2正方形 ABCD 中的直角三角形(教材读图题)图形题

课本原题:在正方形 ABCD 中,AB=4,AE=2,DF=1。图中线段的位置依赖教材原图, 文本层无法完整还原每个点的位置,因此这一题请对照课本原图完成。

方法提示:把所有能组成三角形的三点组合列出来;先写每条边的长度或长度平方,再用逆定理逐组判断。

我已独立完成随堂练习,并对照课本图订正了读图题。

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习题 1.2

知识技能、数学理解与问题解决

综合应用
1由 a² = c² − b² 能判断吗基础

三条线段长度 a、b、c 满足 a²=c²−b²,那么它们组成的三角形是直角三角形吗?

2三边同时扩大相同倍数理解

把直角三角形三条边同时乘 k(k>0),得到的还是直角三角形吗?

3方格纸中的三角形图形题

课本原图为方格纸图形题。本页用同一方法重绘三组顶点都在格点上的三角形,先判断后对照原图。

Ⅰ 4,3,5 Ⅱ 5,√13,√8 Ⅲ 2,2,√8

4古巴比伦泥板上的数探索

美国哥伦比亚大学收藏的古巴比伦泥板有 4 列 15 行数字。表中每一行的第一、第二、第三列之间都满足同一种关系,借助计算器探索。

第一列第二列第三列
120119169
345633674825
480046016649
135001270918541
726597
360319481
270022913541
9607991249
600481769
648049618161
604575
240016792929
240161289
270017713229
9056106

5只用一根长绳子得到直角动手

如果只给一根长绳子,怎样利用它得到一个直角?

3 段 4 段 5 段 共 12 个等长小段

把绳子打结或标记成 12 个相等小段,再把整圈绳拉成三条边分别为 3 段、4 段、5 段的三角形, 最长边 5 段所对的角就是直角。

我已独立完成习题 1.2,并回头检查了判断过程。

08

变式练习 · 防错

逆定理最容易错的三个地方

查漏补缺
A小数不是“勾股数”,但仍是直角三角形概念

三角形三边为 1.5、2、2.5。有同学说“勾股数必须是正整数,所以它不是直角三角形”。

B“最长边”没有找对运算

判断 2、3、√13 是否构成直角三角形。下面哪一种过程正确?

C只满足式子还不够,还要真的构成三角形条件

三条线段长度分别满足 a²+b²=c²,其中 a=1、b=1、c=√2,一定能构成三角形;但如果 a=1、b=1、c=5,还满足 c²=a²+b² 吗?

09

每节结束输出

核心知识、薄弱点与掌握程度

学习记录

本节核心知识

  • 勾股定理的逆定理:a²+b²=c² 可用来判断直角三角形。
  • 使用顺序:先找最长边作 c,再验证平方和。
  • 勾股数是满足关系的三个正整数,例如 3、4、5。

必须掌握的公式与定理

三角形三边为 a、b、c,若 a²+b²=c²,则 c 对的角是直角。

常见错误

  • 不先找最长边,任意挑一个数当 c。
  • 把逆定理与正定理混淆:正定理先有直角三角形,逆定理先有三边关系。
  • 认为只有整数三边才能满足平方关系,忽略了小数和根式。
  • 判断后不写“哪个角是直角”,缺少结论。

完成本节后,你给自己选择哪个掌握程度?

当前掌握程度

尚未记录

本次薄弱点记录

完成记录后显示在这里。