数学
我们运用图(I)图中大正方形的面积可表示为(a+b)
2
,也可表示为c
2
+4×
1
2
ab,即(a+b)
2
=c
2
+4×
1
2
ab由此推导出一个重要的结论a
2
+b
2
=c
2
,这个重要的结论就是著名的“勾股定理”.这种根据图形可以极简单地直观推论或验证数学规律和公式的方法,简称“无字证明”.
(1)请你用图(Ⅱ)(2002年国际数字家大会会标)的面积表达式验证勾股定理(其中四个直角三角形的较大的直角边长都为a,较小的直角边长都为b,斜边长都为c).
(2)请你用(Ⅲ)提供的图形进行组合,用组合图形的面积表达式验证:(x+y)
2
=x
2
+2xy+y
2
(3)现有足够多的边长为x的小正方形,边长为y的大正方形以及长为x宽为y的长方形,请你自己设计图形的组合,用其面积表达式验证:(x+y)(x+2y)=x
2
+3xy+2y
2
.
观察探究:
小明同学非常细心,火柴盒在桌面上倒下,便启迪他得到很多发现.如图,火柴盒的一个侧面ABCD逆时针方向倒下后到AB′C′D′的位置,连接CC′.设AB=b,BC=a,AC=c.
(1)他在学习了因式分解后,意外地发现,代数式a
2
-b
2
表示了图中一个长方形的面积,请你把这个长方形画完整,并把它指出来;
(2)学过勾股定理之后,他又惊奇地发现,利用四边形BCC′D′的面积可以得到证明勾股定理的新方法,请你利用这个四边形的面积证明勾股定理:a
2
+b
2
=c
2
.
如图所示,是两个相同的直角三角形拼成的梯形ABCD,直角三角形的三边长分别是a、b、c.
(1)求所拼成的梯形的面积;
(2)换一种思路求梯形的面积,并说明a、b、c存在数量关系:a
2
+b
2
=c
2
.
大家在学完勾股定理的证明后发现运用“同一图形的面积不同表示方式相同”可以证明一类含有线段的等式,这种解决问题的方法我们称之为面积法.学有所用:在等腰三角形ABC中,AB=AC,其一腰上的高为h,M是底边BC上的任意一点,M到腰AB、AC的距离分别为h
1
、h
2
.
(1)请你结合图形来证明:h
1
+h
2
=h;
(2)当点M在BC延长线上时,h
1
、h
2
、h之间又有什么样的结论.请你画出图形,并直接写出结论不必证明;
(3)利用以上结论解答,如图在平面直角坐标系中有两条直线l
1
:y=
3
4
x+3,l
2
:y=-3x+3,若l
2
上的一点M到l
1
的距离是
3
2
.求点M的坐标.
如图,网格中的图案是美国总统Garfield于1876年给出的一种验证某个著名结论的方法:
(1)请你画出直角梯形EDBC绕EC中点O顺时针方向旋转180°的图案,你会得到一个美丽的图案.(阴影部分不要涂错).
(2)若网格中每个小正方形边长为单位1,旋转后A、B、D的对应点为A′、B′、D′,求四边形ACA′E的面积?
(3)根据旋转前后形成的这个美丽图案,你能说出这个著名的结论吗?若能,请你写出这个结论.
(1)如图1是一个重要公式的几何解释,请你写出这个公式
(a+b)
2
=a
2
+2ab+b
2
(a+b)
2
=a
2
+2ab+b
2
;在推得这个公式的过程中,主要运用了
C
C
A.分类讨论思想 B.整体思想 C.数形结合思想 D.转化思想
(2)如图2,Rt△ABC≌Rt△CDE,∠B=∠D=90°,且B,C,D在同一直线上.
求证:∠ACE=90°;
(3)伽菲尔德(1881年任美国第20届总统)利用(1)中的公式和图2证明了勾股定理(发表在1876年4月1日的《新英格兰教育日志》上),请你尝试该证明过程.
如图是用硬纸板做成的四个全等的直角三角形(两直角边长分别是a,b,斜边长为c)和一个边长为c的正方形,请你将它们拼成一个能证明勾股定理的图形,并利用此图形证明勾股定理.
如图,是4个完全相同的直角三角形适当拼接后形成的图形,这些直角三角形的两直角边分别为a、b,斜边为c.你能利用这个图形验证勾股定理吗?
我们运用图中大正方形的面积可表示为(a+b)
2
,也可表示为c
2
+4(
1
2
ab),即(a+b)
2
=c
2
+4(
1
2
ab),由此推导出一个重要的结论,a
2
+b
2
=c
2
,这个重要的结论就是著名的“勾股定理”.这种根据图形可以极简单地直观推论或验证数学规律和公式的方法,简称“无字证明”.
(1)请你用图(II)的面积表达式验证勾股定理(其中四个直角三角形的较大的直角边长都为a,较小的直角边长都为b,斜边长都为c)
(2)请你用图(III)提供的图形组合成一个新的图形,使组合成的图形的面积表达式能够验证(x+y)
2
=x
2
+2xy+y
2
.画出图形并做适当标注.
(3)请你自己设计一个组合图形,使它的面积能验证:(2m+n)(m+n)=2m
2
+3mn+n
2
,画出图形并做适当标注.
通过前面的学习,我们知道利用面积的不同表示方法可以写出一个代数恒等式,比如图1的图形,我们可以把它看成长为(b+c),宽为a的长方形,则图形的面积为
a(b+c)
a(b+c)
,我们也可以把它看成是两个长方形组成的图形,则此时,它的面积可以表示为
ab+ac
ab+ac
,所以我们可以得到等式
a(b+c)=ab+ac
a(b+c)=ab+ac
(1)图2的图形蕴涵着一个著名定理,请你运用面积不同的表达方式推导出这个定理.
(2)在图3中,试画一个几何图形,使它的面积能够表示:(a+b)
2
=a
2
+2ab+b
2
(把图形作在方格中)
第一页
上一页
138
139
140
141
142
下一页
最后一页
1064132
1064134
1064136
1064138
1064139
1064141
1064143
1064146
1064148
1064150