内容正文:
八年级数学
(下册)
第十七章 勾股定理
专项2 勾股定理与最短路径问题
B
C
B
15
平面图形上的最短路径问题
如图,在等边三角形ABC中,D是BC的中点,E,P分别是线段AC,AD上的一个动点,已知AB=2,AD= eq \r(3) ,则PE+PC的最小值是________.
eq \o(\s\up7(),\s\do15(1题图))
eq \r(3)
[解析]如答图,过点B作BE⊥AC于点E,与AD交于点P,此时PE+PC的值最小.∵△ABC是等边三角形,且D是BC的中点,∴AD⊥BC,∴PC=PB,∴PE+PC=PB+PE=BE,即BE的长就是PE+PC的最小值.∵△ABC是一个边长为2的等边三角形,∴CE=1,∴在Rt△BCE中,由勾股定理,得BE= eq \r(22-12) = eq \r(3) ,∴PE+PC的最小值是 eq \r(3) .
),\s\do15(1题答图)) eq \o(\s\up7(
(恩施州中考)如图,正方形ABCD的边长为4,点E在AB上且BE=1,F为对角线AC上一动点,则△BFE周长的最小值为( )
eq \o(\s\up7(),\s\do15(2题图))
A.5 B.6 C.7 D.8
[解析]如答图,连接ED交AC于点F′,连接BF′.
∵四边形ABCD是正方形,
∴点B与点D关于AC对称.∴BF′=DF′.
∴△BF′E的周长=BF′+EF′+BE=DE+BE,此时△BEF的周长最小.
由勾股定理,得DE=5,则△BF′E的周长=DE+BE=5+1=6.
),\s\do15(2题答图)) eq \o(\s\up7(
台阶中的最短路径问题
如图,一个三级台阶,它的每一级的长、宽和高分别是50 cm,30 cm,10 cm,A和B是这个台阶的两个相对的点,A点处有一只壁虎,它想到B点去吃可口的食物,请你算一算,这只壁虎从A点出发,沿着台阶爬到B点,至少需爬( )
eq \o(\s\up7(),\s\do15(3题图))
A.13 cm B.40 cm C.130 cm
D.169 cm
圆柱表面的最短路径问题
如图,有一个长、宽各为2 dm,高为3 dm且封闭的长方体纸盒,一只昆虫要从顶点A爬到顶点B,那么这只昆虫爬行的最短路程为( )
eq \o(\s\up7(),\s\do15(4题图))
A.3 dm B.4 dm C.5 dm
D.6 dm
长方体(或正方体)表面的最短路径问题
如图,有一个棱长为9 cm的正方体,一只蜜蜂要沿正方体的表面从顶点A爬到点C(点C在一条棱上,距离顶点B 3 cm处),则这只蜜蜂需爬行的最短路程是________ cm.
),\s\do15(5题图)) eq \o(\s\up7(
[解析]如答图,AC的长即为这只蜜蜂需爬行的最短路程.由题意,得CD=
9 cm,AD=3+9=12(cm),∴AC= eq \r(AD2+CD2) = eq \r(92+122) =15(cm).
),\s\do15(5题答图)) eq \o(\s\up7(
如图,长方体盒子(无盖)的长、宽、高分别是12 cm,8 cm,30 cm.
(1)在AB的中点C处有一滴蜜糖,一只小虫从D处爬到C处去吃,有无数种走法,则路程最短的是多少?
(2)若此长方体盒子有盖,则能放入木棒的最大长度是多少?
解:(1)将长方体的前侧面和右侧面展开在同一平面,连接CD,
如答图①,沿DC爬行路程最短.
∵长方体盒子的长、宽、高分别是12 cm,8 cm,30 cm,
∴AD=DE+AE=20 cm,AC= eq \f(1,2) AB=15 cm.
在Rt△ACD中,根据勾股定理,得CD= eq \r(AD2+AC2) = eq \r(202+152) =25(cm).
故最短路程是25cm.
(2)如答图②,连接AG,BG.
在Rt△BFG中,GF=12 cm,BF=8 cm,
由勾股定理,得GB= eq \r(GF2+BF2) = eq \r(122+82) =4 eq \r(13) (cm).
在Rt△AGB中,GB=4 eq \r(13) cm,AB=30 cm,
由勾股定理,得AG= eq \r(AB2+GB2) = eq \r(302+(4\r(13))2) =2 eq \r(277) (cm).
故能放入木棒的最大长度是2 eq \r(277) cm.
$$