在數(shù)學(xué)的奇妙世界里,二次根式常用于化簡計算,勾股定理常用于求直角三角形的邊長,二者看似是兩個獨立的知識點,實則有著千絲萬縷的聯(lián)系。它們就像一對默契十足的搭檔,共同揭開了直角三角形中數(shù)與形的奧秘。著名的海倫-秦九韶公式就可以運用二次根式與勾股定理的知識來證明。
海倫-秦九韶公式:若一個三角形的三邊長分別為 a,b,c ,設(shè) 則這個三角形的面積
。
證明:如圖1,過點 A 作 AD⊥BC ,設(shè) BD=x,AD=h ,則 CD=a-x 。
在 RtΔADB 和 RtΔADC 中,根據(jù)勾股定理,可得 c2-x2=b2-(a-x)2 O化簡,可得
在 RtΔADB 中,根據(jù)勾股定理,可得
除此之外,在常規(guī)的幾何題中我們也會遇到二次根式與勾股定理這對好搭檔。
例題在矩形ABCD中, AB=a,BC=b,M 是 BC 的中點, DE⊥AM ,垂足為 E ,用含 a,b 的代數(shù)式表示 DE 的長。
解:根據(jù)題意,我們可以畫出圖形(如圖2)
: M 是 BC 的中點,
在 RtΔABM 中,根據(jù)勾股定理,可得
連接DM,則S△ADM
二次根式與勾股定理,一個是數(shù)的精確表達(dá),一個是形的規(guī)律總結(jié)。它們的結(jié)合,讓我們既能用代數(shù)的方法解決幾何問題,又能用幾何圖形理解代數(shù)概念,真正實現(xiàn)了數(shù)學(xué)中“數(shù)”與“形\"的完美統(tǒng)一。這對“黃金搭檔\"不僅是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,更為我們探索現(xiàn)實世界提供了強大的工具。
教師點評
小作者通過海倫-秦九韶公式的證明和一道例題的計算,描述出二次根式和勾股定理之間相互依存、相輔相成的關(guān)系。勾股定理為二次根式提供了實際應(yīng)用場景,讓二次根式有了更廣闊的用武之地;二次根式幫助勾股定理解決計算難題,讓幾何問題的答案更加準(zhǔn)確和完整。
(指導(dǎo)教師:陳亞楠)