(新疆新源縣第五中學(xué),新疆 新源 835800)
勾股定理的探究、證明及簡(jiǎn)單應(yīng)用。
勾股定理的探究是從特殊的等腰直角三角出發(fā),到網(wǎng)格中直角三角形,再到一般的直角三角形,體現(xiàn)了從特殊到一般的探究過(guò)程和研究方法。證明勾股定理的關(guān)鍵是利用割補(bǔ)法求一些以斜邊為邊長(zhǎng)的正方形的面積,并以此引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)證明勾股定理的思路。
我國(guó)對(duì)勾股定理的研究和其他國(guó)家相比是比較早的,在國(guó)際上得到肯定。要通過(guò)我國(guó)古代研究勾股定理的成就的介紹,培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感;要通過(guò)對(duì)勾股定理的探索和發(fā)現(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的自信心。
1、了解勾股定理的文化背景,經(jīng)歷探索發(fā)現(xiàn)并驗(yàn)證勾股定理的過(guò)程。
2、在勾股定理的探索過(guò)程中,發(fā)展合情推理能力,體會(huì)數(shù)形結(jié)合的思想。
3、通過(guò)畫(huà)圖活動(dòng),體驗(yàn)數(shù)學(xué)思維的嚴(yán)謹(jǐn)性,發(fā)展形象思維。在探究活動(dòng)中,學(xué)會(huì)與人合作,并在與他人交流中獲取探究結(jié)果。
4、通過(guò)對(duì)勾股定理歷史的了解,感受數(shù)學(xué)文化,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。在探究活動(dòng)中,體驗(yàn)解決問(wèn)題方法的多樣性,培養(yǎng)學(xué)生的合作交流意識(shí)和探索精神。
重點(diǎn):經(jīng)歷探索及驗(yàn)證勾股定理的過(guò)程。
難點(diǎn):用畫(huà)圖,割補(bǔ)的方法證明勾股定理。
學(xué)具準(zhǔn)備:
教具:多媒體課件
學(xué)具:網(wǎng)格紙 直尺 鉛筆.
教法:在教學(xué)中要力求實(shí)現(xiàn)以教師為主導(dǎo),以學(xué)生為主體,以知識(shí)為載體,以培養(yǎng)學(xué)生的“思維能力,動(dòng)手能力,探究能力”為重點(diǎn)的教學(xué)思想。讓學(xué)生從“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”,真正成為學(xué)習(xí)的主人。
學(xué)法:小組合作、自主探究式學(xué)習(xí)模式。
前面我們共同學(xué)習(xí)了三角形以及等腰三角形的有關(guān)內(nèi)容,知道等腰三角形是兩邊相等的特殊的三角形,它有許多特殊的性質(zhì)。研究特例是數(shù)學(xué)研究的方向,直角三角形是有一個(gè)角是直角的特殊三角形,它有哪些特殊的性質(zhì)呢?讓我們一起研究吧!
國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)是最高水平的全球性數(shù)學(xué)學(xué)科學(xué)術(shù)會(huì)議,被譽(yù)為數(shù)學(xué)界的“奧運(yùn)會(huì)”。2002年在北京召開(kāi)了的第24屆國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì),如圖就是本屆大會(huì)會(huì)徽的圖案.它象一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)車(chē),揮舞著手臂,歡迎來(lái)自世界各國(guó)的數(shù)學(xué)家們。
(1)你見(jiàn)過(guò)這個(gè)圖案嗎?
(2)它由哪些我們學(xué)過(guò)的基本圖形組成?
(3)這個(gè)圖案有什么特別的含義?
教師引導(dǎo)學(xué)生尋找圖形中的直角三角形、正方形等,并說(shuō)明直角三角形的全等關(guān)系,指出通過(guò)今天的學(xué)習(xí),就能理解會(huì)徽?qǐng)D案的含義。板書(shū)課題《勾股定理》
1.活動(dòng)一:畢達(dá)哥拉斯是古希臘著名的數(shù)學(xué)家。相傳在2500年以前,他在朋友家做客時(shí),發(fā)現(xiàn)朋友家用地磚鋪成的地面反映了直角三角形的三邊的某種數(shù)量關(guān)系。
同學(xué)們,請(qǐng)你也來(lái)觀察下圖中的地面,看看能發(fā)現(xiàn)些什么?
(1)同學(xué)們,請(qǐng)你也來(lái)觀察下圖中的地面,看看能發(fā)現(xiàn)些什么?
(2)你能找出圖中正方形A、B、C面積之間的關(guān)系嗎?
師生活動(dòng):學(xué)生獨(dú)立觀察圖形,分析思考其中隱藏的規(guī)律.學(xué)生通過(guò)直接數(shù)等腰直角三角形的個(gè)數(shù),或者用割補(bǔ)的方法得到結(jié)論:正方形A、B的面積之和等于大正方形C的面積。
追問(wèn):圖中由這三個(gè)正方形A、B、C所圍等腰直角三角形三邊之間有怎樣的特殊關(guān)系?
師生活動(dòng):教師引導(dǎo)學(xué)生,由正方形的面積等于邊長(zhǎng)的平方歸納出:等腰直角三角形兩條直角邊的平方和等于斜邊的平方。
2.活動(dòng)二:在方格紙上,畫(huà)一個(gè)頂點(diǎn)都在格點(diǎn)上的直角三角形;并分別以這個(gè)直角三角形的各邊為一邊向三角形外作正方形,思考以下問(wèn)題:
(1)三個(gè)正方形面積有何關(guān)系?
(2)直角三角形三邊長(zhǎng)有何關(guān)系?
(3)依據(jù)活動(dòng)一和活動(dòng)二,請(qǐng)大膽提出你的猜想。
通過(guò)前面的探究活動(dòng),猜一猜,直角三角形三邊之間應(yīng)該有什么關(guān)系?學(xué)生思考并回答給出的問(wèn)題。
教師通過(guò)課件展示引導(dǎo)學(xué)生得到猜想:如果直角三角形兩直角邊長(zhǎng)分別為a,b,斜邊長(zhǎng)為c,那么a2+b2=c2
活動(dòng)三:以上直角三角形的邊長(zhǎng)都是具體的數(shù)值。一般情況下,如果直角三角形的兩直角邊分別為a,b,斜邊長(zhǎng)為c,如圖所示,剛剛提出的猜想仍然正確嗎?
師生活動(dòng):學(xué)生學(xué)生獨(dú)立思考,用a,b表示c的面積。用“割”的方法可得c2=12ab×4+(a-b)2,用“補(bǔ)”的方法可得c2=(b+a)2-12ab×4。經(jīng)過(guò)整理都可以得到,即直角三角形兩條直角邊的平方和等于斜邊的平方。
歷史上所有的文明古國(guó)對(duì)勾股定理都有研究。下面我們看看歷史上我國(guó)的數(shù)學(xué)家對(duì)勾股定理的研究,并通過(guò)小組合作完成課本拼圖法證明勾股定理。
師生活動(dòng):教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材23-24頁(yè),了解趙爽是如何利用拼圖的方法來(lái)證明命題1的.
勾股定理:如果直角三角形的兩直角邊長(zhǎng)分別為a、b,斜邊長(zhǎng)為c,那么a2+b2=c2。
介紹我國(guó)古代和國(guó)內(nèi)外關(guān)于勾股定理的應(yīng)用。
1.求下圖中字母所代表的正方形的面積。
2.求下列圖中表示邊的未知數(shù)x、y的值。
3.(1)在Rt△ABC中,∠C=90°,若a=3,b=4,則c=。
(2)在Rt△ABC中,∠B=90°,若a=9,b=15,則c=。
4.如圖,受臺(tái)風(fēng)影響,一棵樹(shù)在離地面4米處斷裂,樹(shù)的頂部落在離樹(shù)跟底部3米處,這棵樹(shù)折斷前有多高?
教師和學(xué)生一起回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容,并請(qǐng)學(xué)生回答以下問(wèn)題:
(1)勾股定理的內(nèi)容是什么?它有什么作用?
(2)在探究勾股定理的過(guò)程中,我們經(jīng)歷了怎樣的探究過(guò)程?
(觀察---歸納---猜想---驗(yàn)證 由特殊到一般思想,數(shù)形結(jié)合思想)
(1)課本24頁(yè)練習(xí),28頁(yè)習(xí)題17.1第1題;
(2)通過(guò)上網(wǎng)等方式查找勾股定理的史料、趣事及其他證明方法。
18.1勾股定理
在直角三角形中,兩直角邊的平方和等于斜邊的平方a2+b2=c2
本節(jié)課我結(jié)合勾股定理的歷史和畢答哥拉斯的發(fā)現(xiàn)直角三角形的特性自然地引入了課題,讓學(xué)生親身體驗(yàn)到數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)源于實(shí)踐,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.為學(xué)生提供了大量的操作、思考和交流的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),通過(guò) “觀察“——“操作”——“交流”發(fā)現(xiàn)勾股定理。層層深入,逐步體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生、形成、發(fā)展與應(yīng)用過(guò)程.
教學(xué)過(guò)程中,我重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的參與程度、思維方式、合作交流等情況,及時(shí)記錄學(xué)生的獨(dú)特想法,同時(shí)向?qū)W生滲透數(shù)學(xué)思想,改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,促使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷獲得成功的體驗(yàn)。