在學習勾股定理之前,學習了全等三角形與軸對稱的性質,以幾何證明題為主。因此,很多學生忽視了代數模塊中的方程思想,它在學習勾股定理中會比較常見。
1.在直角三角形中,已知一條邊,與其它兩邊的關係,不能直接利用勾股定理
例題1:在直角三角形中,已知一條直角邊長為7cm,斜邊比另外一條直角邊大1cm。求斜邊的長度是多少釐米?
分析:我們僅知道一條直角邊的長度,無法直接利用勾股定理計算,可設另外一條直角邊長為x釐米,那麼斜邊的長度為(x+1)釐米,再通過勾股定理得到關於x的方程,解出x的值。
解:設另外一條直角邊為x釐米。
依題意得:x^2+7^2=(x+1)^2
解得:x=24
∴x+1=24+1=25
答:斜邊的長度是25釐米。
2.翻折中的方程思想
例題2:如圖,有一塊直角三角形紙片,兩直角邊AC=6cm,BC=8cm,現將直角邊AC沿直線AD摺疊,使它落在斜邊AB上,且與AE重合,則DE的長度是多少釐米?
分析:本題考查了翻折變換的性質,勾股定理,翻折前後的圖形的對應邊相等,本題難點在於利用勾股定理列出方程。利用勾股定理列式求出AB,再根據翻折的性質可得AE=AC,DE=CD,∠AED=∠C,設DE=x,表示出BD、BE,然後在R△BDE中利用勾股定理列方程求解即可。
解:∵在Rt△ABC中,AC=6,BC=8;
∴AB=10
∵直角邊AC沿直線AD摺疊落在斜邊AB上,且與AE重合,
∴AE=AC=6cm,DE=CD,∠AED=∠C=90°,
設DE=x,則BD=8-x,BE=10-6=4cm,
在Rt△BDE中,由勾股定理得,DE^2+BE^2=BD^2,
即x^2+4^2=(8-x)^2,
解得x=3, 即DE=3cm.
3.實際應用中的方程思想
例題3:在《九章算術》中記載了一道有趣的數學題:「今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,適與岸齊,問水深,葭長各幾何?」這道題的意思是說:有一個邊長為一丈的正方形水池,在池的正中央長著一根蘆葦,蘆葦露出水面一尺,若將蘆葦拉到池邊中點處,蘆葦的頂端恰好與水面齊平,問水有多深?,蘆葦有多長(1丈=10尺)?請你解決這個問題.
分析:我們可以將其轉化為數學幾何圖形,如圖所示,根據題意,可知EB'的長為10尺,則B'C=5尺,設出AB=AB'=x尺,表示出水深AC,根據勾股定理建立方程即可。
解:依題意畫出圖形,設蘆葦長AB=AB′=x尺,
則水深AC=(x-1)尺,因為B'E=10尺,所以B'C=5尺
在Rt△AB'C中,∵CB′^2+AC^2=AB′^2 ∴5^2+(x-1)^2=x^2,
解得:x=13
水的深度AC=x-1=13-1=12
答:水池深12尺,蘆葦長13尺。
這是在勾股定理中,常見的三種方程思想的應用,逐步學會利用方程思想來解題。