内容正文:
年级上册·鲁教版
数 学
第三章 勾股定理
3 勾股定理的应用举例
第2课时 勾股定理的实际应用(二)
古代问题中的勾股定理
1. 模型观念 我国古代有这样一道数学问题:“枯木一根直立地上,高三丈,周
八尺,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3丈,底面周长
为8尺,有葛藤自点A处缠绕而上,绕五周后其末端恰好到达点B处,则问题中
葛藤的最短长度是 丈.
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2. 数学文化 《九章算术》勾股卷有一题目:今有垣高一丈.依木于垣,上于垣
齐.引木却行四尺,其木至地,问木长几何?大意:如图所示,一道墙高一丈,
一根木棒靠于墙上,木棒上端与墙头齐平,若木棒下端向后退,则木棒上端会随
着往下滑,当木棒下端向后退了四尺时,木棒上端恰好落到地上,则木棒
长 尺(1丈=10尺).
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3. 数学文化 在《算法统宗》中有一道“荡秋千”的问题:“平地秋千未起,踏
板一尺离地.送行二步与人齐,五尺人高曾记.仕女佳人争蹴,终朝笑语欢嬉.良
工高士素好奇,算出索长有几?”译文:“有一架秋千,当它静止时,踏板离地
1尺,将它往前推送10尺(水平距离)时,秋千的踏板就和人一样高,这个人的
身高为5尺,秋千的绳索始终拉得很直,试问绳索有多长?”
解:设绳索长为x尺,则102+(x+1-5)2=x2,解得x=14.5.故绳索长为
14.5尺.
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利用勾股定理解决实际问题
4. 一辆装满货物、宽为1.6米的卡车,欲通过如图所示的隧道,则卡车
的外形高必须低于( B )
A. 3.0米 B. 2.9米
C. 2.8米 D. 2.7米
B
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5. 新情境 看着冉冉升起的五星红旗,你们是否想过旗杆到底有多高呢?某数学
兴趣小组为了测量旗杆高度,进行以下操作:如图①所示,先将升旗的绳子拉到
旗杆底端,发现绳子末端刚好接触到地面;如图②所示,再将绳子末端拉到距离
旗杆8 m处,发现绳子末端距离地面2 m.请根据以上测量情况,计算旗杆的高度.
解:如图所示,设旗杆高度为x m,则AC=AD=x m,AB=(x-2)m,BC
=8 m,
在Rt△ABC中,AB2+BC2=AC2,即(x-2)2+82=x2,
解得x=17.
答:旗杆的高度为17 m.
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6. 将一根24 cm的筷子,置于底面直径为15 cm、高8 cm的圆柱形水杯中,如图所
示,设筷子露在杯子外面的长度为h cm,则h的取值范围是( D )
A. h≤17 B. h≥16
C. 5<h≤16 D. 7≤h≤16
D
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7. 如图所示,公路MN和公路PQ在点P处交会,公路PQ上点A处有学校,点A
到公路MN的距离为80 m,现有一卡车在公路MN上以5 m/s的速度沿PN方向行
驶,卡车行驶时周围100 m以内都会受到噪音的影响,请你算出该学校受影响的
时间有多长.
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解:设卡车开到C处时学校刚好开始受到噪音影响,行驶到D处时结束了噪音的
影响,如图所示.
则有CA=DA=100 m.
在Rt△ABC中,CB2=AC2-AB2=1002-802=602,
所以CB=60 m,
所以CD=2CB=120 m,
则该校受影响的时间为120÷5=24(s).
即该学校受影响的时间为24秒.
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8. 如图所示,一棵大树AD两侧各有一条斜拉的绳子,李明想用所学知识测量大
树AD的高度,他从工作人员处了解到绳子AB的长为13米,AC的长为20米,然
后用米尺测得B,C之间的距离为21米,已知B,C,D在一条直线上,
AD⊥BC,求大树的高AD.
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解:设BD=x米,则CD=(21-x)米.
因为AD⊥BC,
所以∠ADB=∠ADC=90°.
在Rt△ABD中,AD2=AB2-BD2,
在Rt△ACD中,AD2=AC2-CD2,
所以AB2-BD2=AC2-CD2.
因为AB=13米,AC=20米,
所以132-x2=202-(21-x)2,解得x=5,
即BD=5米,
所以AD2=AB2-BD2=132-52=122.
所以AD=12米.即大树的高AD为12米.
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9. 抽象能力 如图所示,我国海监船在某海岛点O的海域巡航.已知OA⊥OB,
OA=36海里,OB=12海里,我国海监船在点B处发现点A处有一不明国籍的渔
船,自点A出发沿着AO方向匀速驶向点O,我国海监船立即从B处出发以相同
的速度沿某直线去拦截这艘渔船,结果在点C处截住了渔船.
(1)请用直尺和圆规作出C处的位置.(不写作法,保留作图痕迹)
解:(1)连接AB,作AB的垂直平分线与
OA交于点C,与AB交于点D,如图所示,
点C即为所求作.
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(2)求我国海监船行驶的航程BC的长.
解:(2)如图所示,连接BC. 由(1)可
得CD为AB的垂直平分线,则CB=CA.
由题意,可得OC=OA-CA=36-BC.
因为OA⊥OB,
所以在Rt△BOC中,BO2+OC2=BC2,
即122+(36-BC)2=BC2,
解得BC=20海里.
所以我国海监船行驶的航程BC的长为20
海里.
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