内容正文:
专题2.4 勾股定理的应用
【典例1】吴老师在与同学进行“蚂蚁怎样爬最近”的课题研究时设计了以下三个问题,请你根据下列所给的条件分别求出蚂蚁需要爬行的最短路径长.
(1)如图1,正方体的棱长为5cm,一只蚂蚁欲从正方体底面上的点A沿正方体表面爬到点C1处;
(2)如图2,长方体底面是边长为5cm的正方形,高为6cm,一只蚂蚁欲从长方体底面上的点A沿长方体表而爬到点C1处;
(3)如图3,是一个底面周长为10cm,高为5cm的圆柱体,一只蚂蚁欲从圆柱体底面上的点A沿圆柱体侧面爬到点C处.
【思路点拨】
(1)根据正方体的侧面展开图,利用勾股定理求出AC1的长即可得答案;
(2)分横向展开和竖向展开两种情况,分别利用勾股定理求出AC1的长,比较即可得答案;
(3)画出圆柱侧面展开图,利用勾股定理求出AC的长即可得答案.
【解题过程】
(1)正方体的侧面展开图如图所示:AC1为蚂蚁需要爬行的最短路径长,
∵正方体的棱长为5cm,
∴AC=10,CC1=5,
∴AC1==cm.
∴蚂蚁需要爬行的最短路径长为cm.
(2)分两种情况:
①如图,当横向展开时:AC=10,CC1=6,
∴AC1==cm,
②如图,当竖向展开时:AD=11,DC1=5,
∴AC1==cm,
∵<,
∴蚂蚁需要爬行的最短路径长为cm.
(3)圆柱侧面展开图如图所示:
∵圆柱底面周长为10cm,高为5cm,
∴BC=5,AB=5,
∴AC==cm,
∴蚂蚁需要爬行的最短路径长为cm.
1.(2023春·八年级课时练习)如图所示,一个梯子AB长2.5米,顶端A靠墙AC上,这时梯子下端B与墙角C距离为1.5米,梯子滑动后停在DE上的位置上,如图,测得DB的长0.5米,则梯子顶端A下落了( )米.
A.0.5 B.0.4 C.0.6 D.1
2.(2023春·八年级课时练习)如图,高速公路上有,两点相距,,为两村庄,已知,.于,于,现要在上建一个服务站,使得,两村庄到站的距离相等,则的长是 .
A.4 B.5 C.6 D.
3.(2023春·全国·八年级专题练习)如图,长方体的长为15,宽为10,高为20,点B在棱上且离点C的距离为5,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B,需要爬行的最短距离是( )
A.25 B.5 C. D.5
4.(2022秋·九年级课时练习)如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=3.动点P满足=S矩形ABCD,则点P到A、B两点的距离之和PA+PB的最小值为( )
A. B. C. D.
5.(2023春·八年级课时练习)如图,有两条公路OM、ON相交成30°角,沿公路OM方向离O点160米处有一所学校A,当重型运输卡车P沿道路ON方向行驶时,在以P为圆心,100米为半径的圆形区域内都会受到卡车噪声的影响,且卡车P与学校A的距离越近噪声影响越大.若已知重型运输卡车P沿道路ON方向行驶的速度为36千米/时,则对学校A的噪声影响最大时卡车P与学校A的距离是___米;重型运输卡车P沿道路ON方向行驶一次给学校A带来噪声影响的时间是____秒.
6.(2023春·八年级课时练习)如图,一艘轮船航行到B处时,测得小岛A在船的北偏东60°的方向上,轮船从B处继续向正东方向航行100海里到达C处时,测得小岛A在船的北偏东30°的方向上,于点D,则AD的长为______海里.
7.(2023秋·河南南阳·八年级校考期末)在中,,在射线上一动点D,从点B出发,以1厘米每秒的速度匀速运动,若点D运动t秒时,以A、D、B为顶点的三角形恰为等腰三角形,则所用时间t为_____________秒.
8.(2023春·全国·八年级专题练习)如图,在中,是边上的高,垂足为,已知上方有一动点,且点到两点的距离相等,则的周长最小值为_________________.
9.(2022春·江苏扬州·八年级校联考期中)如图,已知正方形的边长为1,点是边上一动点,连接,将绕点顺时针旋转90°到EF,连接、,则的最小值等于______.
10.(2022·广东深圳·深圳市宝安第一外国语学校校考三模)某课题组在探究“将军饮马问题”时抽象出数学模型:
直线同旁有两个定点、,在直线上存在点,使得的值最小.解法:作点关于直线的对称点,连接,则与直线的交点即为,且的最小值为.
请利用上述模型解决下列问题:
(1)几何应用:如图,等腰直角三角形的直角边长为,是斜边的中点,是边上的一动点,则的最小值为___________;
(2)几何拓展:如图,中,,,若在、上各取一点、使的值最小,求这个最小值___________;
(3)代数应用:求代数式的最小值___________.
11.(2022秋·八年级课时练习)如图所示,A、B两块试验田相距200