新版北师大版八年级数学 初二上册《勾股定理的应用》优秀教案设计

1.3 勾股定理的应用

一．教学目标：

1．知识与技能

（1）利用勾股定理及逆定理解决生活中的实际问题。

（2）通过观察图形，探索图形间的关系，发展学生的空间观念．

2．过程与方法

在将实际问题抽象成数学问题的过程中，提高分析问题、解决问题的能力及渗透数学建模的思想．

3．情感、态度与价值观

在利用勾股定理解决实际问题的过程中，体验数学学习的实用性．

二．教学重点：

探索、发现事物中隐含的勾股定理及其逆及理，并用它们解决实际问题．

三．教学难点:

利用数学中的建模思想构造直角三角形，利用勾股定理及逆定理解决实际问题。四．学情分析：

本节将利用勾股定理及其逆定理解决一些具体的实际问题，其中需要学生了解空间图形、对一些空间图形进行展开、折叠等活动．学生在学习七年级上第一章时对生活中的立体图形已经有了一定的认识，并从事过相应的实践活动，因而学生已经具备解决本课问题所需的知识基础和活动经验基础．

五．教学方法：

引导——探究——归纳

六．教具准备：

多媒体，矩形纸片做成的圆柱等模型

七．教学过程：

（一）情境引入

德国天文学家开普勒曾经说过“几何学中有两大宝藏”，一个是黄金分割，另一个就是勾股定理，并被无数人论证，由此可见勾股定理的重要性。然后引导大家复习勾股定理及

逆定理的内容。（学生回答，教师板书）

我们还知道许多科学家为了探寻其他星球上的生命，向宇宙发射很多信号，我国数学

家华罗庚曾提议向宇宙发射勾股定理的图形，并说如果宇宙中有文明人，他们一定会认识这

种图形“语言”的，由此可见勾股定理非常重要。那么，它在我们的实际生活中到底有什么

广泛的应用呢？下面，就让我们漫步走进勾股定理的世界，一起来用这种大自然共同的“语

言”来解决实际问题吧！

（由此引入课题:勾股定理的应用。教师板书）

（二）合作探究

下面，我们通过几个例题来探究勾股定理的应用。

例1. 如图所示，有一个圆柱，它的高是12cm,底

面上圆的周长等于18cm ，在圆柱下底面的点A 处

有一只蚂蚁，它想吃到上底面上与点A 相对的点B

处的食物，沿圆柱侧面爬行到B 点，求其爬行的

最短路程是多少？

析：学生活动：学生分为2人活动小组，合作探究蚂蚁爬行的最短路线，充分讨论后，

汇总各小组的方案，在全班范围内讨论每种方案的路线计算方法，通过具体计算，总结出最

短路线。让学生发现：沿圆柱体母线剪开后展开得到矩形，研究“蚂蚁怎么走最近”就是研

究两点连线最短问题，引导学生体会利用数学解决实际问题的方法：建立数学模型，构图，

计算．

接下来后提问：怎样计算AB ？需构造直角三角形，利用勾股定理解题。

解：由题意得展开图，知AB 即为最短路径，其中

AC=12, BC=

故最短路径是15cm 。

及时小结：解决几何体表面上两点之间的最短距离问题的关键是要设法把立体图形转化为

平面图形，具体步骤是：

(1)把立体图形展成平面图形；

91821=⨯ＡＢ＝１５

＝２２５＝ＡＢ＋９＝１２＋ＢＣＡＣ中，有在２２２２２∴∆∴ABC R t

(2)确定点的位置；

(3)确定直角三角形；

(4)分析直角三角形的边长，用勾股定理求解．

练习1. 如图，是一个三级台阶，它的每一级的长、宽和高分别等于50cm ，30cm 和10cm ，A

和B 是这个台阶的两个相对的端点，A 点上有一只蚂蚁，想到B 点去吃可口的食物.请你想一想，这只蚂蚁从A 点出发，沿着台阶面爬到B 点，最短线路是多少？

（学生合作探究后让学生分析解题思路，再请一位同学板演，老师巡视指导）

例2.做一做

李叔叔想检测雕塑底座正面的AD 边和BC 边是否分别垂直于底边AB ，随身只带了一把

卷尺，

（1）你能替他想办法完成任务吗？

（2）李叔叔量得AD 长是30厘米，AB 长是40厘米，BD 长是50厘米，AD 边垂直于AB 边

吗？为什么？

（3）小明随身只有一个长度为20厘米的刻度尺，他能有办法检验AD 边是否

垂直于AB 边吗？BC 边与AB 边呢？

析：先鼓励学生自己寻找办法，再让学生说明李叔叔的办法的合理性．当刻度尺较短时，

A 50 30

10

B

学生可能会在上面解决问题的基础上，想出多种办法，如利用分段相加的方法量出AB，AD 和BD的长度，或在AB，AD边上各量一段较小长度，再去量以它们为边的三角形的第三边，从而得到结论．

这题运用勾股定理逆定理来解决实际问题，让学生学会分析问题，利用允许的工具灵活处理问题．

再次小结：通过这两种类型的题目，总结应用勾股定理和逆定理解决实际问题的区别：勾股定理应用于直角三角形中求线段的长度，甚至是图形周长或面积;

勾股定理的逆定理应用于由三角形三边的数量关系判断三角形的形状。

例3．在我国古代数学著作《九章算术》中记载了一道有趣的问题，“今有池方一丈，葭生其中央，出水一尺。引葭赴岸，适与岸齐。问水深、葭长各几何？”这个问题的意思是：有一个水池，水面是一个边长为10尺的正方形.在水池正中央有一根新生的芦苇，它高出水面1尺.如果把这根芦苇垂直拉向岸边，它的顶端恰好到达岸边的水面.请问这个水池的深度和这根芦苇的长度各为多少？

析：这题学生可以进一步了解勾股定理的悠久历史和广泛应用，了解我国古代人民的聪明才智；运用方程的思想并利用勾股定理建立方程．学生能画出示意图，找等量关系，设适当的未知数建立方程

解：设水池的水深AC为x尺，则这根芦苇长为

AD=AB=（x+1）尺，

在直角三角形ABC中，BC=5尺.

由勾股定理得:BC2+AC2=AB2.

即 52+ x2=（x+1）2.

25+x2= x2+2x+1.

2x=24.

∴x=12，x+1=13．