动 会动的数学 人教版 · 八年级下册 · 第十七章
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八年级下册 第十七章 互动实验 × 3 分层练习 × 3

勾股定理

直角三角形三条边上,藏着三块正方形。它们的面积之间,有一个两千多年前就被发现的秘密。

这一节,你会做到

  • 亲手拖出“两条直角边的平方和等于斜边的平方”;
  • 用赵爽弦图,把这条定理拼给自己看;
  • 分清斜边和直角边,能算长度、也能解决梯子、旗杆这类实际问题。

先看看,它藏在哪儿

这三个场景里,都藏着同一个直角三角形。

🏠 盖房子放线 工人师傅拉一根绳子,量出 3 米、4 米、5 米,就能确定一个漂亮的直角。
📺 电视的“55 英寸” 说的是屏幕对角线的长度,可不是长或宽。
🪜 梯子能爬多高 知道梯子长度和底端离墙的距离,顶端高度就能算出来。

动手玩一玩

别急着看结论,先自己试。拖动、点击、旋转,答案会自己浮出来。

1

三块正方形,比一比面积

在直角三角形的每条边上,各画一个正方形。拖动滑块改变两条直角边,盯住最下面三个数字。

a² = 9 b² = 16 a² + b² = 25 c² = 25 ✔
发现了吗?不管 a、b 怎么变,a² + b² 永远等于 c²。这不是巧合,这就是勾股定理。
2

拼一拼:赵爽弦图

拿 4 个一模一样的直角三角形,拼进一个边长 (a+b) 的大正方形。中间空出来的那块,边长正好是 c。

大正方形面积 = (a+b)² = 49 4 个三角形 = 24 中间小正方形 = c² = 25
算两遍同一个大正方形:
一边算:(a+b)² = a² + 2ab + b²
另一边算:4 个三角形 + 中间正方形 = 2ab + c²
两式相等 → a² + b² = c²。
这就是三国时期数学家赵爽,用一张“弦图”给出的证明。
3

转一转:立体地看三块正方形

用手指(或鼠标)拖动图形,从不同角度看看这三块正方形是怎么贴在三角形三条边上的。

拖动旋转视角 a = 3,b = 4,c = 5 9 + 16 = 25

一句话结论

a² + b² = c²

如果直角三角形的两条直角边长分别为 a、b,斜边长为 c,那么两条直角边的平方和,等于斜边的平方。

我国古代把较短的直角边叫“勾”,较长的叫“股”,斜边叫“弦” —— 所以它叫「勾股定理」。西方称毕达哥拉斯定理。

三个最容易踩的坑:
  • 它只在直角三角形里成立。看到三角形,先找直角。
  • c 一定是斜边——直角所对的那条边,也是最长的那条。
  • 求直角边时要用减法:a² = c² − b²,别和加法记混。

顺手记几个常用的「勾股数」(整数解)

3, 4, 5 5, 12, 13 8, 15, 17 7, 24, 25 6, 8, 10 9, 12, 15

小技巧:把 3, 4, 5 同时乘以 2、3、4…… 得到的还是勾股数。

练一练

三道题,由易到难。先自己动笔,再点「下一步」看解法。

基础

求斜边

在 Rt△ABC 中,∠C = 90°,AC = 3,BC = 4,求斜边 AB 的长。

① 先找直角:∠C = 90°,所以 ∠C 所对的 AB 就是斜边。
② 代入勾股定理:AB² = AC² + BC² = 3² + 4² = 9 + 16 = 25。
③ 开平方:AB = √25 = 5(边长取正值)。
答:AB = 5。
提升

求直角边

在 Rt△ABC 中,∠C = 90°,AB = 13,AC = 5,求 BC 的长。

① 直角在 C,所以斜边是 AB = 13。
② 这次求的是直角边,要用减法:BC² = AB² − AC² = 13² − 5² = 169 − 25 = 144。
③ 开平方:BC = √144 = 12。
答:BC = 12。(这就是 5、12、13 这组勾股数)
挑战

梯子问题

一架长 2.5 m 的梯子斜靠在竖直的墙上,梯子底端离墙 0.7 m。 梯子顶端离地面有多高?

① 画图:墙、地面、梯子围成一个直角三角形,直角在墙角。
② 找三边:斜边是梯子长 2.5 m;一条直角边是底端到墙的距离 0.7 m;要求的是另一条直角边 h。
③ 代入:h² + 0.7² = 2.5²。
④ 计算:h² = 6.25 − 0.49 = 5.76。
⑤ 开平方:h = √5.76 = 2.4。
答:梯子顶端离地面 2.4 m。
💡 想一想:如果梯子底端向外滑到 1.5 m 处,顶端会降到多高?(提示:h = √(6.25 − 2.25))

👨‍👩‍👧 家长提示

这一节不需要您会讲课,只需要陪孩子玩 10 分钟。

怎么讲(30 秒版)

别一上来就背公式。先让孩子在纸上画一个直角三角形,用手指点出两条直角边和斜边;再告诉他一句话——

“斜边上那个正方形的面积,正好等于另外两个正方形面积加起来。”

然后让他自己拖动上面的滑块。看着数字变,比讲十遍都管用。

孩子最常错在这四处

  1. 斜边认错。斜边是直角对面的那条边,一定最长。别凭“看着像”去挑。
  2. 求直角边忘了减法。求斜边用加,求直角边用减。
  3. 开方算错。√144 = 12,不是 72;√5.76 = 2.4,不是 2.88。
  4. 单位不统一。米和厘米混在一起直接代,答案必错。

检查口诀

算完把三条边代回 a² + b² = c² 验一遍,对上了再写答案。

下一节预告:平行四边形与中位线 —— 把四边形“压一压”,看它怎么变形。

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