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小专题(四) 利用勾股定理解决最短路径问题
——教材P39复习题17第12题的变式训练
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小专题(四) 利用勾股定理解决最短路径问题
【教材原题呈现】
如图,圆柱的底面半径为6 cm,高为10 cm,蚂蚁在圆柱表面爬行,从点A爬到点B的最短路程是多少厘米(结果保留小数点后一位)?
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小专题(四) 利用勾股定理解决最短路径问题
变式1 圆柱表面的最短路径问题
1.如图,圆柱的高AB=6,底面直径BC=6,现在有一只蚂蚁想要从点A处沿圆柱表面爬到对角点C处捕食,则它爬行的最短距离是( )
A
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2.如图是一个供滑板爱好者使用的U型池,该U型池可以看作是一个长方体去掉一个半圆柱而成,中间可供滑行部分的截面是半径为4 m的半圆,其边缘AB=CD=20 m,点E在CD上,CE=4 m.某滑行爱好者从点A滑行到点E,则他滑行的最短距离为 m.(π的值取3)
20
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3.如图,透明的圆柱形容器(容器厚度忽略不计)的高为12 cm,底面周长为10 cm.在容器内壁离容器底部3 cm的点B处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,且离容器上沿3 cm的点A处,则蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路径是 cm.
13
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4.我国古代有这样一道数学问题:枯木一根直立地上,高二丈周三尺,有葛藤自根缠绕而上,五周而达其顶,问葛藤之长几何?题意是:如图,把枯木看作一个圆柱体,该圆柱的高为20尺(1丈是十尺),底面周长为3尺,有葛藤自点A处缠绕而上.若绕五周后其末端恰好到达点B处,
求葛藤的最短长度.
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变式2 直棱柱表面的最短路径问题
5.如图,桌面上的长方体长为8,宽为6,高为4,B为CD的中点.一只蚂蚁从点A出发沿长方体的表面到达点B,则它运动的最短路程为( )
第5题图
C
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第6题图
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7.如图,在一个长为8 cm,宽为5 cm的长方形草地上,放着一根长方体的木块,它的棱和草地宽AD平行且棱长大于AD,木块从正面看是边长为2 cm的正方形,则一只蚂蚁从点A处到达点C处需要走的最短路程是 .
13cm
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8.如图,一个透明的长方体玻璃鱼缸,长AD=80 cm,高AB=60 cm,水深AE=40 cm.在水面上紧贴内壁G处有一块面包屑,G在水面线EF上,且EG=60 cm,一只蚂蚁想从鱼缸外的A点沿鱼缸壁爬进鱼缸内的G处吃面包屑.
(1)该蚂蚁应该沿怎样的路线爬行才能使路程最短?请你画出它爬行的路线,并用箭头标注.
(2)蚂蚁爬行的最短路线长为 cm.
100
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解:(1)图略,作点A关于BC的对称点A',连接A'G交BC于点Q,连接AQ,蚂蚁沿着A→Q→G的路线爬行时,路程最短.
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9.如图,长方体的长BE=30 cm,宽AB=20 cm,高AD=40 cm,点M在CH上,且CM=10 cm.一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点M,需要爬行的最短距离是多少?
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变式3 阶梯表面的最短路径问题
10.如图是一个三级台阶,它的每一级的长、宽、高分别为55 cm,10 cm,6 cm,A,B是这个台阶的两个相对的端点.A点处有一只蚂蚁,那么这只蚂蚁从点A爬到点B的最短路程是多少?
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解:如图所示,将这个台阶展开成一个平面图形,则蚂蚁爬行的最短路程就是线段AB的长.
在Rt△ABC中,BC=55 cm,AC=10×3+6×3=48(cm),
由勾股定理,得AB2=AC2+BC2=5329,
解得AB=73.
答:这只蚂蚁从点A爬到点B的最短路程是73 cm.
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A.3
B.6
C.3
D.12
解:如图所示,在Rt△ABC中,BC=20,AC=5×3=15,
∴AB==25(尺).
答:葛藤的最短长度为