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◄ 专题04 勾股定理的实际应用 ►
知识导学
勾股定理的应用
勾股定理是直角三角形的一个重要性质,它把直角三角形有一个直角的“形”的特点转化为三边“数”的关系.利用勾股定理,可以解决与直角三角形有关的计算和证明问题,还可以解决生活、生产中的一些实际问题.其主要应用如下:
(1)已知直角三角形的任意两边求第三边;
(2)已知直角三角形的任意一边确定另两边的关系;
(3)证明包含平方(算术平方根)关系的几何问题;
(4)构造方程(或方程组)计算有关线段的长度,解决生产、生活中的实际问题.
导图导学
考向导学
♫ 考向1 折树问题
对点演练
1.(2023秋•关岭县期末)如图,一棵树在离地面3米处折断倒下,倒下部分与地面成角,这棵树在折断前的高度为 米.
【答案】9.
【分析】根据直角三角形中角所对的直角边等于斜边的一半,求出折断部分的长度,再加上离地面的距离就是折断前树的高度.
【解答】解:如图,根据题意米,
,
(米,
(米.
故答案为:9.
2.(2023秋•莱州市期末)一棵大树在一次强台风中折断倒下,大树折断前高度估计为,倒下后树顶落在距树根部大约处.这棵大树离地面约 米处折断.
A. B. C. D.
【答案】
【分析】设这棵大树离地面约米处折断,根据勾股定理列方程即可得到结论.
【解答】解:设这棵大树离地面约米处折断,
根据题意得,,
解得,
答:这棵大树离地面约5米处折断,
3.(2023秋•运城期末)我国秦汉时期,数学成就十分显著.当时流传这样一个数学题:今有竹高十二尺,末折抵地,去本三尺,问折者高几何?它的意思是:一根竹子原本高12尺,从某处折断,竹梢触地处离竹根3尺,试问折断处距离地
A.4.5 B.5.625 C.4 D.6.375
【答案】
【分析】根据勾股定理得出关于的方程,求出的值即可.
【解答】解:由题意知,尺,尺,
,
由勾股定理得,,
即,
解得,
折断处距离地5.625尺.
故选:.
名师点拨
在树的折断问题中,树与地面是垂直的,从而得到了直角三角形,通过设未知数分别表示各未知边的长度,然后利用勾股定理即可求解.
♫ 考向2 “池塘里的芦苇”问题
对点演练
1.(2023秋•滨州期末)如图有一个水池,水面的宽为16尺,在水池的中央有一根芦苇,它高出水面2尺,如果把这根芦苇垂直拉向岸边,它的顶端恰好到达岸边的水面,则这个芦苇的高度是
A.26尺 B.24尺 C.17尺 D.15尺
【答案】
【分析】先设水池的深度为尺,则这根芦苇的长度为尺,根据勾股定理可得方程,再解即可.
【解答】解:设水池的深度为尺,由题意得:
,
解得:,
所以.
即:这个芦苇的高度是17尺.
故选:.
2.(2023秋•吉州区期末)如图,一支铅笔放在圆柱体笔筒中,笔筒的内部底面直径是,内壁高.若这支铅笔长为,则这只铅笔在笔筒外面部分长度不可能的是
A. B. C. D.
【答案】
【分析】首先根据题意画出图形,利用勾股定理计算出的长度.然后求其差.
【解答】解:根据题意可得图形:,,
在中:,
所以,.
则这只铅笔在笔筒外面部分长度在之间.
观察选项,只有选项符合题意.
故选:.
3.(2023秋•邓州市期末)将一根的筷子置于底面直径为,高为的圆柱形水杯中,如图,设筷子露在杯子外面的长度为,则的取值范围是
A.h≤19 B.11≤h≤19 C.12≤h≤19 D.13≤h≤19
【答案】
【分析】当筷子的底端在点时,筷子露在杯子外面的长度最短;当筷子的底端在点时,筷子露在杯子外面的长度最长.然后根据勾股定理求出的长,即可解决问题.
【解答】解:如图,当筷子的底端在点时,筷子露在杯子外面的长度最长,
此时,
当筷子的底端在点时,筷子露在杯子外面的长度最短,
在中,,,
,
此时,
所以的取值范围是11≤h≤19.
故选:.
名师点拨
解决此类问题,首先要读懂题意,还要有生活常识,比如:什么时候筷子露在杯子外面的长度最长?什么时候筷子露在杯子外面的长度最短?
♫ 考向3 最短路径问题
对点演练
1.(2023春•合肥期中)如图,一个三级台阶,它的每一级的长宽和高分别为20、3、2,和是这个台阶两个相对的端点,点有一只蚂蚁,想到点去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬到点最短路程是 .
【分析】先将图形平面展开,再用勾股定理根据两点之间线段最短进行解答.
【解答】解:如图所示,
三级台阶平面展开图为长方形,长为20,宽为,
蚂蚁沿台阶面爬行到点最短路程是此长方形的对角线长.
设蚂蚁沿台阶面爬行到点最短路程为,
由勾股定理得:,
解得:.
故答案为25.
2.(2023春•岚山区期中)如图,圆柱形玻璃杯高为,底面周长为,在杯内壁底的点处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好