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直角三角形中成比例线段(二)
一、教学目的和要求
使学生掌握直角三角形中成比例线段的性质。
使学生会解直角三角形中,已知两个条件(至少一边)的题。二、教学重点和难点
掌握直角三角形中成比例线段的关系为难点,应用为重点。三、教学过程
(一)复习、引入
直角三角形有哪些性质?——由学生回答再归纳。
两锐角互余
勾股定理
斜边中线等于斜边一半
(4) 30? 角所对的直角边等于斜边的一半
斜边上高线分出的两个三角形与原三角形相似
根据面积关系,两直角边乘积等于斜边乘以斜边上的高。
(二)新课
今天我们进一步研究直角三角形中成比例线段的性质。
我们知道?ABC 中, ?ACB ? 90? , CD?AB 于 D,这里可以得到三对相似三角形, 分别写出它们对应边的比例式。(见图 1)
C
A D B
?ABC ~ ?ACD ,
图 1
AB AC BC
? ?
AC AD CD
AB AC BC
?ABC ~ ?CBD , ? ?
BC CD BD
AC CD AD
?ACD ~ ?CBD , CB
? CB
? CD
在上面提到的三对相似三角形中都有一条公共边,但它们不会是对应边,将含有公共边的比例式改写成等积式是(1)中:
AC2 ? AD ? AB (2)中BC2 ? BD ? AB (3) 中CD 2 ? BD ? AD 这三个关系式在以前的课本
上是以定理的形式出现,而现行的九年义务教育教材中此内容只是在例题中出现,考虑这个结论在以后“圆”中运用较多,而变成等积式后特点较突出对记忆有好处,建议老师仍将“射影定理”的名称及内容告诉学生,便于以后分析问题,(但注意不可直接使用)。这三个式子反映出一条线段是其余两条线段的比例中项,教师一定要将三条线段的位置关系
分析清楚,只要明白是哪两个三角形相似得来的,比例式自然就可写出。
如图 2,CD 是 Rt?ABC 的斜边 AB 上的高,设BC ? a , CA ? b , AB ? c , CD ? h ,
AD ? q , DB ? p ,用a、b、c、h、p、q 表示图中的关系。
图 2
勾股定理
(1) a 2 ? b2 ? c 2 (2) h2 ? q 2 ? b2 (3)h2 ? p 2 ? a 2
比例中项关系
h2 ? p ? q
(2) a 2 ? p ? c ? p( p ? q) (3)b2 ? q ? c ? q( p ? q)
面积关系 ab ? ch
其它
p ? a 2
CbhaqA
C
b
h
a
q
A
D
p c
B
通过以上关系,我们可以分析出在 Rt?ABC 的六条线段 a、b、c、h、p、q 中知道任意两线段的长,可以求出其它线段的长。下面我们举出几种题型。
例 1 如上图CD 是 Rt?ABC 的斜边AB 上的高。
(1)已知: a ? 3 , b ? 4 , 求:h
解:??ACB ? 90? , CD?AB
32 ? 42a ? ?
32 ? 42
a ? ? b2
? ab ? ch
? h ? ab ? 12
c 5
注意:求h 要选择其它方法都比较麻烦,利用面积关系最简单。
b2 ? h2(2)已知: b ? 5 , h ? 3 , 求:
b2 ? h2
? q ? ? 4
?b2 ? q ? c
?c ? b2
? 52
? 25
q 4 4
h2 9 9 25
(或? h2
? p ? q ,? p ?
q
? , c ? p ? q ?
4
? 4 ? ) 4 4
(3)已知: b ? 2 , p ? 3 , 求:h , a
分析:求h ,必先知q ; q 与b、c 有关,而c ? p ? q ,其中 p 是已知线段。解:?b2 ? q(q ? p)
? 4 ? q 2 ? 3q
? q ? ?4
1
q ? 1
2
(得到关于q的一元二次方程 , 只要含有一个未知数就可解) (不合题意, 舍去)
3? h2 ? p ? q ? 3 ? h ?
3
3? a 2 ? p ? c ? 3(3 ?1) ? a ? 2
3
练习:条件如例 1
(1)已知: p ? 25 , h ? 60 , 求:q , a (144 , 65)
(2)已知: a ? 3 ,
p ? 1.8 , 求:c , h (5 , 2.4)
(3)已知: a ? 5 , c ? 13 , 求:h , p (
60 , 25)
13 13
(4)已知: a ? 20 , q ? 9 , 求:c , b (25 , 15)
请同学们充分讨论。目前解题中可以直接使用射影定理,目的为了熟悉直角三角形中边的各种关系。
例 2 已知: ?ABC 中, ?BAC 是直角,AD 是高,AB=2AC,求证:5AD=2BC
分析:求证中是研究 AD
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