勾股定理初中數(shù)學(xué)論文
時(shí)間:2022-01-22 04:32:31
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1引言
勾股定理是初中數(shù)學(xué)中非常重要的一個(gè)定理[1]。它很好地解釋了直角三角形中三條邊之間的數(shù)量關(guān)系,對于幾何學(xué)當(dāng)中有關(guān)直角三角形的計(jì)算機(jī)證明問題,利用勾股定理往往能夠迎刃而解,使學(xué)生快速掌握解決方法。同時(shí),在日常生活及工作當(dāng)中,勾股定理的應(yīng)用也非常廣泛。因此,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,充分利用好勾股定理這一有效手段進(jìn)行解題顯得尤為重要。筆者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),利用勾股定理,對初中數(shù)學(xué)當(dāng)中的“線段求長問題”、“求角問題”、“證明垂直問題”及“實(shí)際問題”進(jìn)行了分析與探究,希望以此能夠?yàn)槌踔袛?shù)學(xué)教學(xué)提供有效依據(jù)。
2勾股定理在線段問題中的應(yīng)用
在初中數(shù)學(xué)中,一些“線段求長”問題使用常規(guī)方面解決常表現(xiàn)的較為棘手,而使用勾股定理往往能夠得以有效解決。例題1:如圖1,在三角形ABC中,已知:∠ABC=90°,AB=BC,三角形的三個(gè)頂點(diǎn)分別位于相互平行的三條直接l1、l2、l3上,并且l1與l2之間的距離為2,l2,與l3之間的距離為3,求AC的長度。解:過A作l3的垂線交l3于D,過C作l3的垂線交l3于E,由已知條件:∠ABC=90°,AB=BC,得:Rt△ABD與Rt△BEC全等;所以,AD=BE=3,DB=CE=5;進(jìn)而得:AB2=BC2=32+52=9+25=34;在直角三角形ABC中,AC2=AB2+BC2=68,所以:AC=217姨
3勾股定理在求角問題中的應(yīng)用
在初中數(shù)學(xué)當(dāng)中,有些求角問題使用常規(guī)方法難以解決,而使用勾股定理則能夠很快地解決。因此,將在求角問題中充分應(yīng)用勾股定理便有著實(shí)質(zhì)性的作用[2]。例題2:如圖2,在等邊△ABC中,有一點(diǎn)P,已知PA、PB、PC分別等于3、4、5,試問∠APB等于多少度?解:把△APC繞著點(diǎn)A旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)至△ABQ,讓AB和AC能夠重合;此時(shí),AP=AQ=3,BQ=PC=5,,∠PAQ=∠BAC=60°;所以,△PAQ是等邊三角形;所以,PQ=3;在三角形PBQ當(dāng)中,PB、BQ分別等于4、5,所以,三角形PBQ是直角三角形,其中∠BPQ=90°;所以,∠APB=∠BPQ+∠APQ=90°+60°=150°。
4勾股定理在證明垂直問題中的應(yīng)用
在初中數(shù)學(xué)當(dāng)中,一些證明垂直的問題如果利用勾股定理進(jìn)行求解,那么將能夠達(dá)到事半功倍的效果。下面筆者結(jié)合有關(guān)證明垂直問題的題型展開討論。例題3:如圖3所示,已知AB=4,BC=12,CD=13,DA=3,AB⊥AD,證明:BC⊥BD[3]。證明:由已知條件AB⊥AD可知,在三角形ABD中,∠BAD=90°;因?yàn)锳D、AB分別為3、4,由勾股定理可知:BD2=AB2+AD2=32+42,求得:BD=5,又因?yàn)锽D2+BC2=52+122=132=CD2;因此,三角形DBC為直角三角形,其中∠CBD=90°;所以,BC⊥BD。
5勾股定理在實(shí)際問題中的應(yīng)用
對于勾股定理,還能夠解決實(shí)際問題,并且這些實(shí)際問題都是在日常生活中可以看到的。例題4:一棵小樹高為4米,現(xiàn)有小鳥A停留在樹梢上,此時(shí)小鳥B停留在高20米的一棵大樹樹梢上發(fā)出友好的叫聲,已知大樹與小樹的距離為12米,如果小鳥A以4m/s的速度飛往大樹樹梢,試問:小鳥A至少需要多長時(shí)間才能夠與小鳥B在一起?解:如圖4,根據(jù)題干的已知條件可知,AC=16m,BC=12m,由勾股定理得:AB2=AC2+BC2=162+122,求得AB=20m;所以,小鳥A所需時(shí)間為20/4=5秒。筆者認(rèn)為,利用勾股定理解決實(shí)際問題,需要弄清題意,進(jìn)而對題目中所涉及的直角三角形找出來,然后結(jié)合勾股定理進(jìn)行求解[4]。在例題4中,最主要的步驟便是依照題意,結(jié)合勾股定理,然后畫出大樹與小樹之間的直角三角形,在充分利用已知條件的基礎(chǔ)上,便能夠使問題有效解決。
6結(jié)語
通過本課題的探究,認(rèn)識到在初中數(shù)學(xué)中,對于許多問題可以利用勾股定理進(jìn)行求解。包括“線段求長問題”、“求角問題”、“證明垂直問題”及“實(shí)際問題”等。筆者認(rèn)為,勾股定理在幾何學(xué)當(dāng)中占有非常重要的地位,它不僅僅只是一種解決數(shù)學(xué)問題的定理那么簡單,它還與我們的日常生活息息相關(guān)。在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,學(xué)習(xí)勾股定理進(jìn)行解題,不但能夠提高學(xué)生解題的效率,而且還能夠讓學(xué)生對生活引發(fā)思考,從而在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)過程中,體會到生活與數(shù)學(xué)學(xué)科的密切聯(lián)系,進(jìn)一步為數(shù)學(xué)在生活中的實(shí)際應(yīng)用奠定良機(jī)。
作者:孟昭波單位:江蘇省淮北中學(xué)