内容正文:
数 学
2024北师
1
2
第一章 勾股定理
微专题2 最短路径问题
3
&1& 平面中的最短距离
1.白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.诗中隐含着一个有趣的数学问题:如图,诗中将军在
观望烽火之后从山脚的 点出发,奔向小河旁边的 点饮马,饮马后再到 点宿营.若
, 到水平直线 ( 表示小河)的距离分别是3,1, , 两点之间的水平距离为3,
则 的最小值为___.
5
4
2.如图, , 两个小镇在河流 同侧,到河岸的距离分别为 , ,
且 ,现在要在河岸上修建一个自来水公司,分别向 , 两镇供水.铺设水管的
费用为每千米3万元,请你在河岸选择自来水公司的位置 ,使铺设水管的总费用最低,并求
出最低总费用.
解:作点 关于 的对称点 ,连接 交 于点 ,如解图所示,则点 即为自来水公
司的位置.
过点 作 ,交 的延长线于点 ,如解图所示,则 为直角三角形.
在 中, , ,
所以 .
因为 (万元),
所以铺设水管的最低总费用为150万元.
5
&2& 圆柱表面的最短路径
3. [2022深圳期中] 云顶滑雪公园是北京2022年冬奥会7个雪上竞赛场馆中唯一利用现有雪场改
造而成的.下图左右两幅图分别是公园内云顶滑雪场 型池的实景图和示意图,该场地可以看作是从一个长方体中
挖去了半个圆柱而成,它的横截面图中半圆的半径为 ,其边缘 ,点 在 上,
.一名滑雪爱好者从点 滑到点 ,他滑行的最短路线长为____ .
云顶滑雪场U型池实景图
云顶滑雪场U型池示意图
20
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:如图所示,把枯木看作一个圆柱体,因一丈是十尺,则该圆柱的
高为20尺,底面周长为3尺,有葛藤自点 处缠绕而上,绕五周后其末端恰好到达点 处,则问题中
葛藤的最短长度是____尺.
25
6
5.如图,透明的圆柱形容器(容器厚度忽略不计)的高为 ,底面周长为 ,在容器内壁
离容器底部 的点 处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,且离容器上沿 的点 处,
则蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路径是( )
A
A. B. C. D.
7
6.[2022长春期末] 如图,已知线段 是圆柱底面的直径,圆柱底面的周长为10,圆柱的高 ,
在圆柱的侧面上,过点 , 两点嵌有一圈长度最短的金属丝.
(1)现将圆柱侧面沿 剪开,所得的圆柱侧面展开图是____.
A
B
C
D
解:C
(2)求该金属丝的长.
[答案] 由(1)选项C中的图,可知这圈金属丝的长为 的长度.
因为圆柱底面的周长为10,圆柱的高 ,由勾股定理,得 ,所以该金属丝的长为26.
8
&4& 棱柱表面的最短路径
第7题图
7.小南同学报名参加了攀岩选修课,攀岩墙近似一个长方体的两个侧面,如图所示.根据学过
的数学知识可求得从点 攀爬到点 的最短路径为( )
C
A.6米 B.8米 C.10米 D.12米
第8题图
8.如图是一个底面为等边三角形的三棱镜,在三棱镜的侧面上,从顶点 到顶点 镶有一圈金属丝,
已知此三棱镜的高为 ,底面边长为 ,则这圈金属丝的长度至少为( )
B
A. B. C. D.
9.在一个长 ,宽 的长方形纸片上,如图放置一根正三棱柱的木块,它的侧
棱平行且大于纸片的宽 ,它的底面是边长为 的等边三角形,一只蚂蚁从点
爬到点 的最短路程是____ .
13
9
&5& 台阶面的最短路径
10.如图,在高为3米,斜坡长为5米的楼梯台阶上铺地毯,则地毯的长度至少需要( )
D
A.4米 B.5米 C.6米 D.7米
11.如图所示是一个三级台阶,每一级的长,宽和高分别是 , , , 和 是这个
台阶两个相对的端点,若一只壁虎从 点出发沿着台阶表面爬到 点.
(1)画出从 点到 点的台阶表面展开图.
解:如解图1所示.
图1
10
(2)求壁虎爬行的最短路线的长.
图2
[答案] 连接 ,如解图2所示.
在 中, , .由勾股定理,得 ,所以 .
所以壁虎爬行的最短路线的长为 .
11
$$