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3.2 逆定理应用:判定直角

勾股定理 · 初二
讲清楚它是什么

定义 若三角形三边 $a,b,c$ 满足 $a^2+b^2=c^2$,则该三角形为直角三角形,且 $c$ 所对的角为直角。

从哪来 它建立在 2.1 基本性质 之上。即基于勾股定理(直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方)这一基本性质,通过逻辑逆推得到判定方法。

为什么 勾股定理揭示了直角三角形边长的定量关系:$a^2+b^2=c^2$。 根据三角形全等判定中的“SSS”(边边边)原理,如果两个三角形的三条边对应相等,则这两个三角形全等。 假设有一个任意三角形,其三边长为 $a,b,c$ 且满足 $a^2+b^2=c^2$。我们可以构造一个直角三角形,其两直角边分别为 $a$ 和 $b$。根据勾股定理,这个构造出的直角三角形的斜边长度必为 $\sqrt{a^2+b^2}=c$。 因此,原三角形与构造出的直角三角形三边对应相等($a,b,c$),故两者全等。既然构造出的三角形有一个角是 $90^\circ$,那么原三角形中对应 $c$ 边的角也必然是 $90^\circ$。这就是逆定理成立的逻辑基础。

讲法
适合:逻辑推理能力强、喜欢探究原理的学生 讲法:SSS全等推导法 1. 提问:已知一个三角形三边为 3, 4, 5,它是直角三角形吗? 2. 引导:我们怎么证明?能不能造一个标准的直角三角形来比一比? 3. 操作:画一个直角三角形,两直角边为 3 和 4。根据勾股定理,斜边是 $\sqrt{3^2+4^2}=5$。 4. 结论:现在有两个三角形,边长都是 3, 4, 5。根据 SSS,它们全等。既然一个是直角三角形,另一个也是。 5. 推广:只要满足 $a^2+b^2=c^2$,就能造出对应的直角三角形,从而证明原三角形是直角三角形。
讲法
适合:形象思维好、对几何直观敏感的学生 讲法:动态变形演示法 1. 展示:用三根可调节长度的木条(或橡皮筋)组成一个三角形。 2. 实验:固定两根短木条为 $a$ 和 $b$,改变夹角 $\angle C$。 3. 观察:当 $\angle C$ 变小时,第三边 $c$ 变短;当 $\angle C$ 变大时,$c$ 变长。 4. 关键点:当 $c$ 的长度恰好满足 $c^2 = a^2 + b^2$ 时,观察 $\angle C$ 的度数。 5. 结论:此时 $\angle C$ 正好是 $90^\circ$。说明边长关系“锁定”了角度关系。
讲法
适合:记忆型、偏好公式化解题的学生 讲法:口诀与步骤法 1. 口诀:“平方和,定直角;最大边,对直角。” 2. 步骤: - 第一步:找出三边中最大的数,记为 $c$。 - 第二步:计算另外两个数的平方和 $a^2 + b^2$。 - 第三步:计算最大数的平方 $c^2$。 - 第四步:若 $a^2 + b^2 = c^2$,则是直角三角形;否则不是。 3. 强调:必须先找最大边,不能随意代入公式。
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练一道
基础题
判断三边长为 5, 12, 13 的三角形是否为直角三角形。
变式
已知 $\triangle ABC$ 中,$AB=4, BC=5, AC=3$,求 $\angle B$ 的度数。
试试手自己判
检测题
一个三角形的三边长分别为 $a, b, c$,且满足 $a^2 = b^2 + c^2$。请问这个三角形是直角三角形吗?如果是,哪个角是直角?
看答案和判分标准
答案:是直角三角形;$\angle A$ 是直角。
判对标准:
1. 能识别出 $a$ 是最大边(因为 $a^2$ 等于另外两边平方和,故 $a$ 最长)。
2. 能指出直角所对的边是 $a$。
3. 能正确得出 $\angle A = 90^\circ$。
(若学生回答“是直角三角形”但未指出哪个角是直角,得一半分;若回答“不是”或“$\angle B$ 或 $\angle C$ 是直角”,则判错。)
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