师:同学们好,今天我们一起来学习人教版八年级下册第17章17.2第一课勾股定理的逆定理。首先明确本节课学习目标:经历勾股定理的逆定理的探索过程,了解它与勾股定理的联系和区别,知晓构造法的证明思路;了解逆命题、逆定理的概念,明白原命题成立时,其逆命题不一定成立。

  前面我们学习了勾股定理,在直角三角形中,两条直角边长分别为(a)、(b),斜边长为(c),那么(a^2 + b^2 = c^2)。勾股定理反映的是直角三角形三边之间的数量关系。以往研究几何图形,往往先研究性质,再研究判定,比如学习等腰三角形时,先研究其性质“等边对等角”,再研究判定“等角对等边”,从命题角度看,性质与判定的题设和结论正好互换。

  那什么是命题的题设和结论呢?以勾股定理为例,此命题中,题设是“三角形(ABC)中,(\angle C = 90^{\circ})”,结论是“(a^2 + b^2 = c^2)”。直角三角形是特殊三角形,研究它也可像研究等腰三角形那样,在学习勾股定理(直角三角形的性质)后,将勾股定理的题设和结论互换,即把结论“(a^2 + b^2 = c^2)”换到题设中,把题设“(\angle C = 90^{\circ})”换到结论中,前提仍是在三角形(ABC)中,这样就得到一个新命题,可从边的角度研究直角三角形的判定。

  先看这两个命题:

  命题1: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(a^2 + b^2 = c^2)。

  命题2:如果三角形的三边长(a)、(b)、(c)满足(a^2 + b^2 = c^2),那么这个三角形是直角三角形。

  可以看到,命题1与命题2的题设和结论正好互换,像这样的两个命题叫做互逆命题。若把其中一个叫做原命题,另一个就叫做它的逆命题。比如把命题1看成原命题,命题2就是它的逆命题。写出一个命题的逆命题,只需把原命题的题设和结论互换,但一个命题的逆命题不一定成立,需论证。

  下面证明勾股定理的逆命题。

  已知:如图,在三角形(ABC)中,三边长(a)、(b)、(c)满足(a^2 + b^2 = c^2)。

  求证:三角形(ABC)是直角三角形。

  要证三角形(ABC)是直角三角形,需证(\angle C = 90^{\circ})。从现有条件看,仅知三边长度,无角的信息,难以入手。

  再看已知条件(a^2 + b^2 = c^2),此式与勾股定理式子相同,勾股定理使用前提是直角三角形有一个角为(90^{\circ}),这与要证的(\angle C = 90^{\circ})相契合,能否构造一个直角三角形,使其与三角形(ABC)全等,通过全等三角形对应角相等得到(\angle C = 90^{\circ})呢?

  如何构造这个直角三角形?先构造一个(\angle C_1 = 90^{\circ}),在这个直角的两边分别截取(B_1C_1 = a),(A_1C_1 = b),连接(A_1B_1),直角三角形(A_1B_1C_1)就构造好了。只要证明三角形(ABC)与构造出的三角形(A_1B_1C_1)全等,就有(\angle C = \angle C_1 = 90^{\circ})。因证明方法与以往不同,证明开始要说明直角三角形的构造过程,即作直角三角形(A_1B_1C_1),使(\angle C_1 = 90^{\circ}),(B_1C_1 = a),(A_1C_1 = b)。

  接下来证这两个三角形全等。由作图知,这两个三角形已有两对对应边相等,(BC = B_1C_1 = a),(AC = A_1C_1 = b)。若能证明构造出的直角三角形的第三条边(A_1B_1)与已知三角形(ABC)的第三条边(AB)相等(都等于(c)),根据“边边边”定理就能证两三角形全等。

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《8年级下册数学 第17章 17.2勾股定理的逆定理(1),勾股定理的逆定理 逐字稿-3,077字 第5版》.docx
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