小學數學競賽必備——五大模型之勾股模型

小學數學競賽必備——五大模型之勾股模型

勾股模型,是平面圖形中常用的五個模型之一,其特點是討論直角三角形中三邊之間的關係。對於初學者來說,最重要的是熟記勾股模型的公式。

一、勾股模型的的相關知識

小學數學競賽必備——五大模型之勾股模型

1.定義: 如圖,在直角三角形ABC中,三條邊的長度a,b,c之間存在著固定的關係。我們把它叫做勾股模型。

2.核心:勾股定理(畢達哥拉斯定理):直角三角形中的兩直角邊平方後的和等於斜邊的平方。即在△ABC中,a²+b²=c²。(勾股定理的逆定理:在一個三角形ABC中若存在三邊關係:a²+b²=c²。則該三角形是直角三角形。)

二、勾股模型的原理剖析

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最早對勾股定理進行證明的,是三國時期吳國的數學家趙爽。趙爽創制了一幅“勾股圓方圖”,用形數結合得到方法,給出了勾股定理的詳細證明。

如上圖,把邊長為a,b的兩個正方形連在一起,它的面積是a²+b²;另一方面,這個圖形可以分割成四個全等的直角三角形和一個正方形。

如下圖,把上圖中的左右兩個三角形移到右圖中所示的位置,就會形成一個以c為邊長的正方形,因為上圖和下圖都是由四個全等的三角形加一個正方形組成的,所以它們的面積相等。

因此,有a²+b²=c²。勾股定理得證。

三、勾股定理的方法運用

勾股模型解題四步曲:

第一步:觀察:圖中是否有勾股模型

第二步:構造:勾股模型

第三步:假設:線段長度

第四步:轉化:將假設的未知數轉化到勾股定理中計算

【例1】如圖,已知三角形ABC是直角三角形。求下圖的面積。

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【例2】智能機器貓從平面上的O點出發.按下列規律行走:由O向東走12釐米到A1,由A1向北走24釐米到A2,由A2向西走36釐米到A3,由A3向南走48釐米到A4,由A4向東走60釐米到A5,…問:智能機器貓到達A6點與O點的距離是多少釐米?

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解析:

①觀察:圖中原來沒有直角三角形。

②構造:連接OA6,延長OA1交A5A6於B點,得直角三角形OBA6

③轉化:當智能機器貓到達A6點時,相對 O點,向東走了12-36+60=36釐米,向北走了24-48+72=48釐米。所以根據勾股有OA6=36²+48²=60²,OA6=60釐米。


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