内容正文:
14.2 勾股定理的应用
课程标准
学习目标
①能运用勾股定理及其逆定理解决简单的实际问题;
②体会勾股定理在解决实际问题中的作用;
③培养数学应用意识和实践能力。
1. 熟练运用勾股定理及其逆定理解决实际问题;
2. 提高分析问题和解决问题的能力;
3.培养的数学思维和应用意识。
知识点01 勾股定理的应用
1.用勾股定理解决一般问题的步骤
(1)由题意画出符合要求的直角三角形,把实际问题转化为数学问题;
(2)将待求的量看成直角三角形的一条边;
(3)利用勾股定理求解.
2.求直角三角形边长的方法
若已知两边长,可直接由勾股定理求第三边长,若已知一边及另外两边的关系,可设未知数根据勾股定理求解.
3.求长方体表面上两点间最短路线的方法:
需将长方体相应几个面展开,从而将长方体表面上两点间的距离转化为求平面内两点间的距离,构造直角三角形,通过勾股定理求解;
4.求几何体表面上最短路线长的方法
应用转化思想,将空间问题转化为平面问题,将曲面转化为平面,将曲线转化为直线,连接起点与终点所得到的线段作为三角形的一条边,从而构造直角三角形,然后利用勾股定理求出最短路线长.
【即学即练1】
(24-25八年级上·山东青岛·阶段练习)我市某中学有一块四边形的空地(如图所示),为了绿化环境,学校计划在空地上种植草皮,经测量,,,,.
(1)求出空地的面积;
(2)若每种植1平方米草皮需要200元,问总共需投入多少元?
【答案】(1);(2)7200元
【分析】此题主要考查了勾股定理及其逆定理的应用,将四边形化为三角形后,正确用勾股定理及其逆定理是解题关键.
(1)直接利用勾股定理BD,再用勾股定理的逆定理得出,再根据进行求解即可;
(2)利用(1)中所求计算出所需费用即可.
【详解】(1)解:如图所示,连接,
在中,,,,
∴,
∵,,∴,
∴是直角三角形,且,
∴
(2)解:元,
∴总共需投入元.
题型01 求梯子滑落高度
【典例1】(20-21九年级上·河南周口·期中)《九章算术》内容丰富,与实际生活联系紧密,在书上讲述了这样一个问题“今有垣高一丈.倚木于垣,上与垣齐、引木却行一尺、其木至地.问木长几何?”其内容可以表述为:“有一面墙,高1丈.将一根木杆斜靠在墙上,使木杆的上端与墙的上端对齐,下端落在地面上.如果使木杆下端从此时的位置向远离墙的方向移动1尺,则木杆上端恰好沿着墙滑落到地面上.问木杆长多少尺?”(说明:1丈=10尺)设木杆长x尺,依题意,下列方程正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理的应用,解题的关键是由实际问题抽象出直角三角形,从而运用勾股定理解题.当木杆的上端与墙头平齐时,木杆与墙、地面构成直角三角形,设木杆长为尺,则木杆底端离墙有尺,根据勾股定理可列出方程.
【详解】解:如图,设木杆长为尺,则木杆底端B离墙的距离即的长有尺,
在中,
,
∴, 故选:C.
【变式1】(24-25八年级上·广东深圳·阶段练习)某数学兴趣小组开展了笔记本电脑的张角大小的实践探究活动.如图,当张角为时,顶部边缘处离桌面的高度为,此时底部边缘处与处间的距离为,小组成员调整张角的大小继续探究,最后发现当张角为时(是的对应点),顶部边缘处到桌面的距离为,则底部C处与E处之间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了勾股定理的应用.利用勾股定理先求出,再得出,进一步计算即可解答.
【详解】解:在中,,
,
在Rt△DEA中,,
,
,故选:A.
【变式2】(24-25八年级上·辽宁沈阳·阶段练习)如图,滑杆在机械槽内运动,为直角,已知滑杆长,顶端A在上运动,量得滑杆底端B距点C的距离为,当底端B向右移动达点D,顶端A到达点E时,求滑杆顶端A下滑________米.
【答案】5
【分析】本题考查勾股定理的应用,根据勾股定理求得、,进而求得即可求解.
【详解】解:由题意,在中,,,
∴,
∴;
在中,,,
∴,
∴,
∴,
故滑杆顶端A下滑5米,故答案为:5.
【变式3】(24-25八年级上·陕西西安·阶段练习)某消防队在一次应急演练中,消防员架起一架长25m的云梯,如图,云梯斜靠在一栋楼的外墙面上,这时云梯底端距墙脚的距离,.
(1)当消防员接到命令,按要求将云梯从顶端下滑4m到位置上(云梯长度不改变),即,那么它的底部在水平方向滑动到的距离是多少?
(2)在演练中,高约为24m的楼房窗口处有求救声,消防员需调整云梯去救援被困人员,经验表明,云梯靠墙摆放时,如果云梯底端离墙的距离不小于云梯长度的,则云梯和消防员相对安全,在相对安全的前提下,云梯的顶端能否到达24m高的楼房窗口去救援被困人员?
【答案】(1);(2)云梯的顶端能到达高的楼房窗口去救援被困人员
【分析】本题考查了勾股定理的应用以及解直角三角形的应用,
(1)在中, 利用勾股定理, 可求出的长, 结合, 可求出 的长度,在中,利用勾股定理,可求出的长,再结合, 即可求出结论;
(2)利用勾股定理,可求出云梯底端离墙的距离等于云梯长度的时云梯的顶端离底面的高度,再将其与比较后,即可得出结论.
【详解】(1)解:在中, ,
,
∴.
在中, ,
,
∴.
答:它的底部在水平方向滑动到的距离是;
(2)解:根据题意得:
,
∴在相对安全的前提下,云梯的顶端能到达高的楼房窗口去救援被困人员.
题型02 求旗杆高度
【典例2】(22-23八年级下·山东临沂·期中)学校需要测量旗杆的高度.同学们发现系在旗杆顶端的绳子垂到了地面还多出了一段,但这条绳子的长度未知.请你应用勾股定理提出一个解决这个问题的方案(画出图形,结合图形说明需要测量的数据,把这些数据用字母表示,并用这些字母表示旗杆的高度).
【答案】详见解析.
【分析】本题考查了勾股定理的应用,根据勾股定理即可求解,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
【详解】解:测量绳子垂到地面多出一段的长度,用字母表示,
用表示旗杆,将绳子拉直底端接触地面,构成如图所示的,测量,
在中,,,,
由勾股定理,得,即,
∴,
因此,旗杆的高度为.
【变式1】(2024八年级下·全国·专题练习)如图,在一颗树上10米高的D处有两只猴子,其中一只猴子沿树爬下,走到离树20米处的池塘B处,另一只猴子爬到树顶A处直跃向池塘的B处,如果两只猴子所经过的路程相等,试问这颗树有多高?
【答案】15米
【分析】本题考查的是勾股定理的灵活运用,要求在变通中熟练掌握勾股定理.
设,根据题意得到,,然后利用勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:根据题意得,米,米,
设,
∴,
∴
∵
∴,即
∴
∴
∴.
答:这棵树的高度为15米.
【变式2】(22-23八年级下·北京东城·期末)如图,同学们想测量旗杆的高度(米),他们发现系在旗杆顶端的绳子垂到了地面,
并多出了一段,但这条绳子的长度未知.小明和小亮同学应用勾股定理分别提出解决这个问题的方案如下:
小明:①测量出绳子垂直落地后还剩余米,如图;
②把绳子拉直,绳子末端在地面上离旗杆底部米,如图.
小亮:先在旗杆底端的绳子上打了一个结,然后举起绳结拉到如图点处().
(1)请你按小明的方案求出旗杆的高度h(米);
(2)已知小亮举起绳结离旗杆米远,此时绳结离地面多高?
【答案】(1)旗杆的高度为米;(2)绳结离地面米高
【分析】本题考查的是勾股定理的应用,根据题意得出直角三角形是解答此题的关键.
(1)由旗杆的高度为米,则绳子的长度为米,然后根据勾股定理求解即可;
(2)首先得到米,米,然后在中,利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)解∶如图,由旗杆的高度为米,则绳子的长度为米,
在中,由勾股定理得∶,
解得∶,
故旗杆的高度为米;
(2)解:由题可知,米,米.
在中,由勾股定理得∶,
解得∶,
∴米,
∴米.
故绳结离地面米高.
【变式3】(24-25八年级上·陕西咸阳·阶段练习)明朝数学家程大位在他的著作《算法统宗》中写了一首计算秋千绳索长度的词《西江月》:“平地秋千未起,踏板一尺离地.送行二步恰竿齐,五尺板高离地…”翻译成现代文为:如图,秋千静止的时候,踏板离地高一尺(尺),将它往前推进两步(尺,于E),此时踏板升高离地五尺(尺),求秋千绳索(或)的长度.
【答案】秋千绳索长为尺
【分析】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解本题的关键.设秋千绳索长为尺,用表示出的长,在直角三角形中,利用勾股定理列出关于的方程,求出方程的解即可得到结果.
【详解】解∶ 设秋千绳索长为尺,则尺,
在中,,即,解得:,∴秋千绳索长为尺.
题型03 求小鸟飞行距离
【典例3】(24-25八年级上·广东深圳·阶段练习)如图,龙城初级中学操场上有两棵树和(都与水平地面垂直),大树高14米,树梢D到树的水平距离()的长度为9米,小树高2米,一只小鸟从树梢D飞到树梢B,则它至少要飞行的长度为( )
A.13米 B.15米 C.16米 D.17米
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理的应用,正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.连接,求出米,然后由勾股定理求出的长即可.
【详解】解:如图,连接,
∵
∴
∵树高14米,米,
∴米,
∵米,
∴米,
故选:B.
【变式1】(23-24八年级下·河北邯郸·期末)如图,一段斜坡上有两棵树,两棵树之间的水平距离为,竖直距离为,树的高度都是2m.一只小鸟从一棵树的顶端飞到另一棵树的顶端,至少要飞( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理的应用.如图,根据题意得:,利用勾股定理即可求出结果.
【详解】解:如图,
根据题意得:,
,
一只小鸟从一棵树的顶端飞到另一棵树的顶端,至少要飞,
故选:B.
【变式2】(23-24八年级下·新疆喀什·期中)如图,一只小鸟旋停在空中点,点到地面的高度米,点到地面点(,两点处于同一水平面)的距离米.
(1)求出的长度;
(2)若小鸟竖直下降到达点(点在线段上),此时小鸟到地面点的距离与下降的距离相同,求小鸟下降的距离.
【答案】(1)米;(2)小鸟下降的距离为米
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,熟练的掌握勾股定理是解题的关键.
(1)在直角三角形中运用勾股定理即可解答;
(2)在中,根据勾股定理即可解答.
【详解】(1)由题意知,
∵米,米.
在中
米,
(2)设,
到达D点(D点在线段上),此时小鸟到地面C点的距离与下降的距离相同,
则,,
在中,,
,解得,
小鸟下降的距离为米.
【变式3】(23-24八年级下·广西崇左·期中)如图,琪琪在离水面高度的岸边C处,用绳子拉停在B处的小船靠岸,开始时绳子的长为.
(1)开始时,小船距岸A的距离为_______;
(2)若琪琪收绳后,船到达D处,求小船向岸A移动的距离的长.
【答案】(1)12;(2)
【分析】此题主要考查了勾股定理的应用,关键是学握从题中抽象出勾股定理这一数学模型,画出准确的示意图.领会数形结合的思想的应用.
(1)在中,利用勾股定理计算出长;
(2)根据题意可得长,然后再次利用勾股定理计算出长,再利用可得长.
【详解】(1)解:在中,,
,
故答案为:12;
(2)∵琪琪收绳后,船到达处,
,
,
.
题型04 求大树折断高度
【典例4】(24-25八年级上·江苏徐州·阶段练习)如图,一木杆在离地某处断裂,木杆顶部落在离木杆底部8米处,已知木杆原长16米,求木杆断裂处离地面多少米?
【答案】木杆断裂处离地面6米.
【分析】本题考查的是勾股定理的应用,设木杆断裂处离地面x米,根据勾股定理列出方程求解即可.
【详解】解:设木杆断裂处离地面x米,则断裂处离木杆顶部长度为米,
由题意得:,解得.
答:木杆断裂处离地面6米.
【变式1】(24-25八年级上·山西·阶段练习)《九章算术》是我国古代最重要的数学著作之一,在“勾股”章中记载了一道“折竹抵地”问题:“今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺,问折者高几何? ”翻译成数学问题是:如图所示,在 中,, 求的长, 如果设,则可列方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查了勾股定理的实际应用,设,则,根据列得等式,熟练掌握勾股定理是解题的关键
【详解】解:设,则,
∵,
∴
∴,
故选:B
【变式2】(22-23八年级下·江西赣州·期末)《九章算术》是我国古代最重要的数学著作之一,在“勾股”章中记载了一道“折竹抵地”问题:“今有竹高一丈,末折抵地,去本四尺,问折者高几何?”翻译成数学问题:如图,在△ABC中,,,,则的长为________.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用.熟练掌握勾股定理的应用是解题的关键.
由勾股定理得,,即,计算求解即可.
【详解】解:由勾股定理得,,即,
解得,,
故答案为:.
【变式3】(2024八年级下·北京·专题练习)为了美化环境,净化城市的天空,某市要将建在西里(城中村)的一座高的烟囱拆除,由于烟囱附近的房子密集,拆除只能采取分段拆除,若烟囱折断时,顶端下来正好砸在距烟囱底部的地方最安全,那么按以上要求该烟囱应从底部向上________米处折断.
【答案】24
【分析】本题考查的是勾股定理的实际应用.根据题意画出图形,设从底部向上x米处折断,再利用勾股定理列式计算,从而可得答案.
【详解】解:设从底部向上x米处折断,即,则,,
由勾股定理得,即,
解得(米),
故烟囱应从底部向上24米处折断.
故答案为:24.
题型05 解决水杯中筷子问题
【典例5】(23-24八年级上·甘肃酒泉·期末)一支长为厘米的金属筷子(粗细忽略不计),放入一个长、宽、高分别是4厘米、3厘米和厘米的细长的长方形水槽中,那么水槽至少要放进厘米________深的水才能完全淹没筷子.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用.根据题目信息画出示意图并熟练运用勾股定理是解题的关键.
根据题中所给出的条件构造直角三角形,利用勾股定理求解即可.
【详解】解:如图,
由题意可知,,,;为筷子,即, 为水的深度,
由勾股定理得,
,
故答案为:.
【变式1】(21-22八年级下·安徽滁州·期中)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. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理的运用,根据题意,分类讨论,当筷子直立在水杯中时,;当筷子斜放在水杯中,如图所示,运用勾股定理可得;由此即可求解.
【详解】解:根据题意,当筷子直立在水杯中时,;
当筷子斜放在水杯中,如图所示,,且
∴,
∴筷子露在外面的部分的长度为,
∴的取值范围为:,
故选:B .
【变式2】(24-25八年级上·全国·单元测试)如图,是一种筷子的收纳盒,长、宽、高分别为4,3 ,12 ,现有一长为16的筷子插入到盒的底部,则筷子露在盒外的部分h()的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查勾股定理的实际运用,解题的关键在于根据立体图形得到筷子露在盒外的部分h()最短和最长的情况.根据图形得到筷子露在盒外的部分h()最长的取值,再结合勾股定理得到筷子露在盒外的部分h()最短的取值,即可解题.
【详解】解:由图知,筷子露在盒外的部分h()最长为:(),
(),
当筷子斜插于盒内时,即筷子露在盒外的部分h()最短为:
(),
筷子露在盒外的部分h()的取值范围为,
故选:B.
【变式3】(22-23八年级下·河南商丘·阶段练习)如图为一个带盖的圆柱形铅笔筒,已知圆柱底面积为,笔筒高度为,则该圆柱形笔筒所能容纳铅笔的最大长度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题是勾股定理的应用,解题的关键是理解题意.先根据圆柱底面积求出半径,进而得到底面圆的直径,再求出圆桶内最长对角线的长,即可求解.
【详解】解:圆柱底面积为,
该笔筒的底面半径为:,
该笔筒的直径为:,
圆桶内最长对角线的长为:,
则桶内能容下的最长的铅笔为,
故选:C.
题型06 解决航海问题
【典例6】(24-25八年级上·安徽宿州·阶段练习)一座桥横跨一江,桥长,一艘小船自桥北头出发,向正南方驶去,因水流原因到达南岸以后,发现已偏离桥南头,则小船实际行驶_________.
【答案】
【分析】本题考查勾股定理的实际应用,桥长、船的航行距离及船到南岸时偏离桥南头的距离构成一直角三角形,利用勾股定理即可求解.
【详解】解:由题意可知,桥长、船的航行距离及船到南岸时偏离桥南头的距离构成一直角三角形,如下图所示:
结合图形,可知桥长,船到南岸后,偏离桥南头的距离,
小船实际行驶的距离,
故答案为:
【变式1】(24-25八年级上·山西·阶段练习)已知,如图,一轮船以 16海里/时的速度从港口 A 出发向东北方向航行,另一轮船以 12 海里/时的速度同时从港口A出发向东南方向航行,离开港小时后,则两船相距( )
A.15海里 B.20海里 C.35海里 D.40海里
【答案】A
【分析】本题考查了勾股定理,方位角问题,根据方位角可知两船所走的方向正好构成了直角.然后根据路程=速度×时间,求得两艘船行驶的距离.再根据勾股定理,即可求得两条船之间的距离.
【详解】解:两船行驶的方向是东北方向和东南方向,
,
小时后,两艘船分别行驶了海里,海里,
根据勾股定理得:(海里).
故选:A
【变式2】(23-24八年级下·辽宁沈阳·开学考试)如图,甲、乙两艘轮船同时从港口O出发,甲轮船以12海里/时的速度沿西北方向匀速航行,乙轮船沿东北方向匀速航行,1小时后两艘轮船相距20海里,则乙轮船每小时航行_______海里.
【答案】16
【分析】本题考查了勾股定理的实际应用,根据方位角可以知道两船所走的方向正好构成了直角,然后根据路程速度时间,根据勾股定理即可得出答案.
【详解】解:∵甲轮船以12海里/时的速度沿西北方向匀速航行,乙轮船沿东北方向匀速航行,
∴,
∴
∵甲以12海里/时的速度沿西北方向匀速航行了1小时,
∴(海里),
∵海里,
在中,(海里),
∴乙轮船平均每小时航行(海里).
故答案为:16.
【变式3】(22-23八年级下·广西钦州·期中)如图,某港口P有甲,乙两艘渔船.两船同时离开港口后,甲船沿北偏东方向以每小时的速度航行,乙船沿南偏东某方向以每小时的速度航行,它们两个小时后分别位于R,Q处,且相距.请求出乙船沿哪个方向航行.
【答案】乙船航行的方向是南偏东
【分析】本题考查了方位角问题,勾股定理的逆定理;分别求出、、的值,可得,由勾股定理的逆定理得为直角三角形,即可求解;
理解方位角,掌握勾股定理的逆定理是解题的关键.
【详解】解:根据题意得,
,
,
甲船航行的距离∶
(),
乙船航行的距离∶
(),
,
,
,
为直角三角形,
,
,
故乙船航行的方向是南偏东.
题型07 求河宽
【典例7】(23-24八年级下·广东东莞·期中)如图,某人欲横渡一条河,由于水流的影响,实际上岸地点A处偏离欲到达地点B处,结果他在水中实际游的路程比河的宽度多.求该河的宽度的长.
【答案】米
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,解题的关键是熟练掌握勾股定理,在一个直角三角形中,两条直角边分别为a、b,斜边为c,那么.设米,则米,根据勾股定理得出,求出即可得出答案.
【详解】解:根据题意可知:设米,则米,
在中,,,
即,
解得:,
即米,
答.该河的宽度为75米.
【变式1】(2024八年级下·全国·专题练习)山西地形较为复杂,境内有山地、丘陵、高原、盆地、台地等多种地貌类型,整个地貌是被黄土广泛覆盖的山地型高原.如图,在A村与B村之间有一座大山,原来从A村到B村,需沿道路A→C→B()绕过村庄间的大山,打通A,B间的隧道后,就可直接从A村到B村.已知,,那么打通隧道后从A村到B村比原来减少的路程为( )
A.7km B.6km C.5km D.2km
【答案】B
【分析】本题考查勾股定理,由勾股定理求出,因此,即可得到答案.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴,
∴从A村到B村比原来减少的路程为.
故选:B.
【变式2】(23-24八年级下·云南怒江·阶段练习)为了求出湖两岸,两点之间的距离,观测者小林在点设桩,使△ABC恰好为直角三角形(∠B=90°),如图所示,通过测量得长为,长为,求出图中、两点之间的距离.
【答案】8m
【分析】本题考查了勾股定理的应用,属于基础题,解答本题的关键是熟练掌握勾股定理的形式.
在中,利用勾股定理求出即可得出答案.
【详解】在中,,,
∴
答:图中、两点之间的距离是8m.
【变式3】(24-25八年级上·陕西西安·阶段练习)学习了“勾股定理”后,某校数学兴趣小组的同学把“测量某水潭的宽度”作为一项课题活动,利用课余时间完成了实地测量,并形成了如下的活动报告.
活动课题
测量某水潭的宽度
测量工具
测角仪、测距仪等
测量过程及示意图
如图,出于安全考虑,水潭两侧的A、B周围均被围栏所围,因此A、B处均无法到达,测量小组在与垂直的直线l上取点C(于点A),用测距仪测得、的长
测量数据
米,米
……
……
请你根据活动报告中的内容,计算水潭的宽度.
【答案】水潭的宽度为米.
【分析】本题考查的是勾股定理的实际应用,直接利用勾股定理列式计算即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵米,米,
∴米,
∴水潭的宽度为米.
题型08 求台阶上地毯长度
【典例8】(24-25八年级上·山东青岛·阶段练习)如图所示,是一段楼梯,高是5米,斜边长是13米,如果在楼梯上铺地毯,那么地毯至少需要________米.
【答案】17
【分析】本题考查的是勾股定理的应用.当地毯铺满楼梯时其长度的和应该是楼梯的水平宽度与垂直高度的和,根据勾股定理求得,然后求得地毯的长度即可.
【详解】解:∵△ABC是直角三角形,米,米,
∴米,
∴如果在楼梯上铺地毯,那么至少需要地毯为米.
故答案为:17.
【变式1】(23-24八年级下·全国·假期作业)如图,在一个高为6m、长为10m、宽为2.5m的楼梯表面铺设地毯.若每平方米地毯40元,则铺设地毯至少需要花费_______元.
【答案】1400
【解析】略
【变式2】(24-25八年级下·全国·单元测试)某宾馆装修,需在台阶上铺上地毯.已知台阶宽,其剖面图如图,需要购买多少平方米的地毯才能铺满所有台阶?
【答案】需要购买平方米的地毯才能铺满所有台阶.
【分析】此题考查了勾股定理的应用,根据题意,结合图形,把楼梯台阶的横竖分别向上向左平移,得到一个长方形,进一步求出面积即可.
【详解】解:如图,由题意可得,,
利用平移可知,把楼梯台阶的横竖分别向上向左平移,得到一个长方形,地毯的长为,
∴地毯面积为,
答:需要购买平方米的地毯才能铺满所有台阶.
【变式3】(22-23八年级上·广东梅州·阶段练习)如图,要修建一个育苗棚,棚高,棚宽,棚的长为,现要在棚顶上覆盖塑料薄膜,试求需要多少平方米塑料薄膜?
【答案】平方米
【分析】根据勾股定理先求出棚顶的宽,然后根据长方形的面积公式即可求出需要多少塑料薄膜.
【详解】解:棚高,棚宽,设棚顶的宽为b,
则,
棚的长d为,
∴.
【点评】此题重点考查学生对勾股定理的实际应用能力,理清题意,掌握勾股定理是解题的关键.
题型09 判断汽车是否超速
【典例9】(24-25八年级上·陕西咸阳·阶段练习)如图,一辆小汽车在一条道路上沿直线行驶,某一时刻刚好行驶到路对面车速检测仪A处的正前方12米的C处,过了1.5秒,小汽车到达B处,此时测得小汽车与车速检测仪间的距离为20米.
(1)求的长;
(2)这辆小汽车在段的速度约是多少米/秒?(结果精确到0.1)
【答案】(1)的长为16米;(2)这辆小汽车在段的速度约是米/秒
【分析】本题考查了勾股定理的实际应用,解题关键是理解题意,正确计算.
(1)直接利用勾股定理计算的长即可;
(2)利用路程除以时间即可求解.
【详解】(1)解:由题意可知,米,米,,
∴(米),
答:的长为16米.
(2)解:(米/秒),
答:这辆小汽车在段的速度约是米/秒.
【变式1】(21-22八年级上·四川眉山·期中)某市规定:小汽车在该市城市街道上行驶时,速度不得超过60千米/时.如图,一辆小汽车在该市街道上沿直道行驶,某一时刻刚好行驶到路对面车速检测仪A正前方30米处的C处,过了2秒后到达B处,测得小汽车与车速检测仪间的距离为50米,请问这辆小汽车超速了吗?为什么?若超速,则超速多少?
【答案】超速了,理由见解析,每小时超速了12千米
【分析】首先根据题意得到米,米,,然后利用勾股定理得到,进而求解即可.
【详解】解:小汽车超速了,理由如下:
根据题意,得米,米,.
在中,根据勾股定理,得,
∴米
∴小汽车行驶速度为(米/秒)(千米/时)
(千米/时)
答,这辆小汽车超速了,每小时超速了12千米.
【点评】此题考查了勾股定理的实际应用,解题的关键是熟练掌握勾股定理.
【变式2】(23-24八年级下·河南·阶段练习)某条高速公路限速,如图,一辆大巴车在这条高速公路上沿直线行驶,某时刻刚好行驶到路对面处车速检测仪的正前方的处,如图,过了大巴车到达处,此时测得大巴车与处车速检测仪的距离为.
(1)求的长;
(2)通过计算说明大巴车是否超速?
【答案】(1);(2)超速了.
【分析】()利用勾股定理即可求解;
()求出大巴车的速度即可判断求解;
本题考查了勾股定理的实际应用,掌握勾股定理的应用是解题的关键.
【详解】(1)解:由题意可得,,,,
∴,
∴的长为;
(2)解:,
∵,
∴大巴车超速了.
【变式3】(19-20八年级上·四川遂宁·期末)为了积极响应国家新农村建设,某镇政府采用了移动宣讲的广播形式进行宣传.如图,笔直公路的一侧有一报亭A,报亭A到公路的距离为600米,且宣讲车P周围1 000米以内能听到广播宣传,宣讲车P在公路上沿方向行驶.
(1)请问报亭的人能否听到广播宣传,并说明理由;
(2)如果能听到广播宣传,已知宣讲车的速度是200米/分,那么报亭的人总共能听到多长时间的广播宣传?
【答案】(1)报亭的人能听到广播宣传,理由见解析;(2)报亭的人总共能听到8分钟的广播宣传
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,垂线段最短:
(1)根据垂线段最短,结合600米米即可得到结论;
(2)如图,假设当宣讲车P行驶到点时,报亭的人开始听到广播宣传,当宣讲车P行驶过点时,报亭的人开始听不到广播宣传,连接.利用勾股定理求出的长,进而求出的长,再根据时间等于路程除以速度即可得到答案.
【详解】(1)解:报亭的人能听到广播宣传,理由如下:
∵600米米,
∴报亭的人能听到广播宣传.
(2)解:如图,假设当宣讲车P行驶到点时,报亭的人开始听到广播宣传,当宣讲车P行驶过点时,报亭的人开始听不到广播宣传,连接.
由题意得,米,米,,
由勾股定理得米,米,
∴米.
∵ (分),
∴报亭的人总共能听到8分钟的广播宣传.
题型10 判断是否受台风影响
【典例10】(24-25八年级上·山东青岛·阶段练习)我市夏季经常受台风天气影响,台风是一种自然灾害,它以台风中心为圆心在周围上千米的范围内形成极端气候,有极强的破坏力.如图,有一台风中心沿东西方向由点A 行驶向点 B,已知点C为一海港,且点C与直线上两点 A,B的距离分别为和,且,以台风中心为圆心周围以内为受影响区域.若台风的速度为,则台风影响该海港持续的时间有多长?
【答案】
【分析】本题考查的是勾股定理在实际生活中的运用,过点作于,先利用勾股定理的逆定理得出△ABC是直角三角形,再利用三角形面积得出的长,利用勾股定理得出以及的长,进而得出台风影响该海港持续的时间.
【详解】解:,,,
.
是直角三角形,
如图,过点作于,
,
,
,
海港受到台风影响;
如图,当时,正好影响港口.
在中,由勾股定理得,
∵,时,
∴,
,
台风的速度为,
.
答:台风影响该海港持续的时间为.
【变式1】(24-25八年级上·福建漳州·阶段练习)如图,某城市接到台风警报,在该市正南方向的B处有一台风中心,沿方向以的速度移动,已知城市A到的距离.已知在距台风中心的圆形区域内都会受到不同程度的影响,若在点D的工作人员早上接到台风警报,台风开始影响到台风结束影响要做预防工作,则他们要在_____________时间段内做预防工作.
【答案】
【分析】本题考查勾股定理的应用,理解题意是解答的关键.根据勾股定理求得的长,进而分别求得台风开始影响到台风结束影响时的时间,然后可求解.
【详解】解:由题意,,,,
∴,
∵距台风中心的圆形区域内都会受到不同程度的影响,且台风速度为,
∴台风开始影响点D的时刻为(时),
台风结束影响点D的时间为(时),
故台风开始影响到台风结束影响,则他们要在时间段内做预防工作,
故答案为:.
【变式2】(24-25八年级上·重庆·阶段练习)新冠疫情期间,为了提高人民群众防疫意识,很多地方的宣讲车开起来了,大喇叭响起来了,宣传横幅挂起来了,电子屏亮起来了,电视、广播、微信、短信齐上阵,防疫标语、宣传金句频出,这传递着打赢疫情防控阻击战的坚定决心.某镇政府采用了宣讲车进行宣传动员.如图,宣讲车P在笔直公路的两个站点A、B来回宣传,点C是一个村庄,村庄C到A、B两站点的距离分别为、,且.宣讲车周围以内能听到广播宣传.
(1)求的度数.
(2)宣讲车P宣传时,村庄C是否能听到?请说明理由.
(3)如果能听到,已知宣讲车P的速度是100米/分钟,那么宣讲车P沿方向行驶中,村庄C一共能听到多少分钟的宣传?
【答案】(1);(2)宣讲车P宣传时,村庄C能听到,理由见解析;(3)村庄C一共能听到分钟的宣传.
【分析】本题主要考查了勾股定理和勾股定理的逆定理:
(1)证明,则由勾股定理的逆定理可知;
(2)利用等面积法求出,再由即可得到结论;
(3)在上取两点E、F使得,连接,利用勾股定理求出的长,进而求出的长,再根据时间等于路程除以速度可得答案.
【详解】(1)解:∵村庄C到A、B两站点的距离分别为、,
∴,
∵,
∴,
∴△ABC是直角三角形,且;
(2)解:宣讲车P宣传时,村庄C能听到,理由如下:
如图所示,过点C作于D,
∵,
∴,
∵,
∴宣讲车P宣传时,村庄C能听到;
(3)解:如图所示,在上取两点E、F使得,连接,
在中,由勾股定理得,
同理可得,
∴,
∵分,
∴村庄C一共能听到分钟的宣传.
【变式3】(23-24八年级下·全国·单元测试)如图,经过A村和B村(将A,B村看成直线l上的点)的笔直公路1旁有一块山地正在开发,现需要在C处进行爆破.已知C处与A村的距离为米,C处与B村的距离为米,且.
(1)求A,B两村之间的距离;
(2)为了安全起见,爆破点C周围半径米范围内不得进入,在进行爆破时,公路段是否有危险而需要封锁?如果需要,请计算需要封锁的路段长度;如果不需要,请说明理由.
【答案】(1)米;(2)段公路需要封锁,需要封锁的路段长度为米.
【分析】此题考查了勾股定理的应用,等腰三角形的判定和性质等知识.
(1)由勾股定理即可求解;
(2)过C作于D.先用等积法求出,比较得到结论:段公路需要封锁.以点C为圆心,米为半径画弧,交于点E,F,连接,,利用勾股定理和等腰三角形的性质即可求出需要封锁的路段长度.
【详解】(1)解:在中,米,米,
(米).
答:A,B两村之间的距离为米;
(2)公路有危险而需要封锁.
理由如下:如图,过C作于D.
,
(米).
由于米米,故有危险,
因此段公路需要封锁.
以点C为圆心,米为半径画弧,交于点E,F,连接,,
米,
(米),是等腰三角形,
∴
∴(米),
则需要封锁的路段长度为米.
题型11 选址使两地距离相等
【典例11】(24-25八年级上·山东枣庄·阶段练习)如图,铁路上A、D两点相距,B,C为两村庄,于A,于D,已知,现在要在铁路上建一个土特产品收购站P,使得B、C两村到P站的距离相等,则P站应建在距点A多少千米处?
【答案】站应建在距离点,10千米处
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,设,则,根据使得,两村到站的距离相等,可得,再根据勾股定理建立方程解答即可.
【详解】解:设,则,
、两村到站的距离相等,
.
在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
,
又∵,
,
,
答:站应建在距离点,10千米处.
【变式1】(23-24八年级上·山东青岛·期中) “三农”问题是关系国计民生的根本问题,实施乡村振兴战略是建设美丽中国的关键举措.如图,公路上A、B两点相距,C、D为两村庄,于A,于B,已知,现在要在公路上建一个土特产品市场E,使得C、D两村庄到市场E的距离相等.
(1)求市场E应建在距A多少千米处?
(2)此时的形状是三角形,请直接写出答案,无需证明.
【答案】(1)20;(2)等腰直角
【分析】本题考查了勾股定理的运用;
(1)由得C、D两村庄到市场E的距离相等,可得,根据勾股定理列方程计算即可;
(2)证明即可判断为等腰直角三角形.
【详解】(1)设,则,
∵于A,于B,已知,
∴,,
∵C、D两村庄到市场E的距离相等,
∴,
∴,
解得,即
∴市场应建在距千米处;
(2)∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形.
故答案为:等腰直角.
【变式2】(23-24八年级上·重庆沙坪坝·期末)如图,小区A与公路l的距离米,小区B与公路l的距离米,已知米.
(1)政府准备在公路边建造一座公交站台Q,使Q到A、B两小区的路程相等,求的长;
(2)现要在公路旁建造一利民超市P,使P到A、B两小区的路程之和最短,求的最小值,求出此最小值.
【答案】(1)475米;(2)1000米
【分析】本题考查了轴对称-最短路线问题,坐标与图形的性质,勾股定理,确定出Q、P的位置是本题的关键.
(1)设,则,根据利用勾股定理即可得出结果.
(2)作A关于l的对称点,连接,交l于P,由对称性得的最小值为线段的长,作于点E,在中,根据勾股定理即可得到结论.
【详解】(1)解:如图1,
根据题意得:,
设,则,
,
解得,
即的长为475米;
(2)如图,作点A关于直线l的对称点,连接,交直线l于点P.
则,
,
的最小值为,
如图,作于点E,
在中,
米,米,
米,
的最小值为1000米.
【变式3】(24-25八年级上·福建漳州·阶段练习)如图,九龙大道上A,B两点相距,C,D为两商场,于A,于B.已知,.现在要在公路上建一个土特产产品收购站E,使得C,D两商场到E站的距离相等.
(1)求E站应建在离A点多少处?
(2)若某人从商场D以的速度匀速步行到收购站E,需要多少小时?
【答案】(1)E站应建在离A点处;(2)2小时
【分析】本题考查勾股定理的应用,根据勾股定理求得的长是解答的关键.
(1)设,则,根据勾股定理得到,进而列方程求解即可;
(2)利用勾股定理求得即可求解.
【详解】(1)解:设,则,
∵,,
∴,
在中,,
在中,,
∵C,D两商场到E站的距离相等,
∴,则,
∴,又,,
∴,解得,
∴E站应建在离A点处;
(2)解:在中,,
,
答:某人需要多少小时从商场D以的速度匀速步行到收购站E,需要2小时.
题型12 最短路径问题
【典例12】(24-25八年级上·河南郑州·阶段练习)如图是放在地面上的一个无盖的长方体形盒子,长、宽、高分别为,,,一只蚂蚁想从盒底的点沿盒的侧面爬到盒顶的点,你能帮蚂蚁设计一条最短的线路吗?蚂蚁要爬行的最短行程是多少?
【答案】能,最短行程是.
【分析】此题考查了平面展开——最短路径问题,根据题意分两种情况利用勾股定理求解,然后比较即可,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:如图所示,连接即为所求路线,
根据题意:在中,根据勾股定理
∵,,
∴,
如图所示,连接即为所求路线,
根据题意:在中,根据勾股定理
∵,,
∴,
∵
∴最短行程是.
【变式1】(24-25八年级上·山东青岛·阶段练习)如图,一只蚂蚁从点A沿圆柱侧面爬到相对一侧中点B处,如果圆柱的高为,圆柱的底面半径为,那么最短的路线长是( ).
A.6 B.8 C.10 D.10
【答案】C
【分析】本题主要考查了平面展开图,最短路径问题,勾股定理等知识点.首先画出示意图,连接,根据圆的周长公式算出底面圆的周长,底面圆的周长,再在中利用勾股定理算出的长即可.
【详解】解:如图,将圆柱体的侧面展开并连接,
∵圆柱的底面半径为,,
∴,
在中,,
∴蚂蚁爬行的最短的路线长是.故选:C.
【变式2】(24-25八年级上·山东青岛·阶段练习)将矩形纸片 按如图所示折叠,已知,,. 则蚂蚁从点 A处到达点C处需要走的最短路程是_______.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的实际应用和两点之间线段最短等问题,解题关键是展开该矩形纸片.
本题可以利用勾股定理计算展开后的长度,则即为所求.
【详解】解:如图,展开矩形,则,
∵矩形对边平行相等,
∴
∴,
故答案为:26 .
【变式3】(24-25八年级上·河南郑州·阶段练习)如图①,已知圆柱底面的周长为12,圆柱的高为8,在圆柱的侧面上,过点,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(图③)是______;
(2)求该长度最短的金属丝的长;
(3)如图②,若将金属丝从点绕四圈到达点,则所需金属丝的最短长度为,则的值为______.
【答案】(1)A;(2)20;(3)2368
【分析】本题考查了平面展开最短路径问题,解题的关键是掌握圆柱的侧面展开图是一个矩形,此矩形的长等于圆柱底面周长,高等于圆柱的高,本题就是把圆柱的侧面展开成矩形,“化曲面为平面”,用勾股定理解决.
(1)由平面图形的折叠及立体图形的表面展开图的特点解题;
(2)要求丝线的长,需将圆柱的侧面展开,进而根据“两点之间线段最短”得出结果,在求线段长时,根据勾股定理计算即可;
(3)根据勾股定理即可得到结论.
【详解】(1)解:根据两点之间线段最短可得:所得的圆柱侧面展开图为A.
故选A.
(2)解:∵圆柱底面的周长为12,圆柱的高为8,
∴,
根据勾股定理可得:,
∴金属丝的长为.
(3)解:根据勾股定理可得:.
1.(24-25九年级上·陕西榆林·开学考试)如图,有两棵树和(都与水平地面垂直),树高8米,树梢D到树的水平距离()的长度为8米,米,一只小鸟从树梢D飞到树梢B,则它至少要飞行的长度为( )
A.10米 B.9米 C.8米 D.7米
【答案】A
【分析】本题考查了勾股定理的应用,正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.连接,求出米,然后由勾股定理求出的长即可.
【详解】解:如图,连接,
∵
∴
∵树高8米,米,
∴米,
∵米,
∴米,
故选A.
2.(23-24八年级上·新疆乌鲁木齐·期中)如图,《九章算术》中的“折竹抵地”问题:今有竹高一丈,末折抵地,问折高者几何?意思是:一根竹子,原高一丈(一丈=十尺),其竹梢恰好抵地,抵地处离竹子底部6尺远,根据题意,可列方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了勾股定理的应用,解题的关键是利用题目信息构造直角三角形,从而运用勾股定理解题.竹子折断后刚好构成一直角三角形,设竹子折断处离地面x尺,则斜边为尺,利用勾股定理列出方程即可.
【详解】解:设竹子折断处离地面x尺,则斜边为尺,
根据勾股定理得:.故选D
3.(23-24八年级下·全国·单元测试)一架长10米的梯子斜立在一竖直的墙上,这时梯足距墙底端6米,如果梯子的顶端沿墙下滑2米,那么梯足将滑( )
A.米 B.米 C.1米 D.2米
【答案】D
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,先在中,利用勾股定理得到,再求出,接着利用勾股定理求出,进而得到,据此可得答案.
【详解】解:如图所示,在中,,且,
∴,
∴,
∵,
∴在中,由勾股定理得,
∴,
∴梯足将滑2米,
故选:D.
4.(24-25八年级上·广东揭阳·阶段练习)如图,一只蚂蚁从圆柱体的下底面点沿着侧面爬到上底面点,已知圆柱的底面周长为,高为,则蚂蚁所走过的最短路径是( )
A.28 B.29 C.25 D.2
【答案】C
【分析】要求最短路径,首先要把圆柱的侧面展开,利用两点之间线段最短,然后利用勾股定理即可求解.本题考查了平面展开最短路径问题,勾股定理,解题的关键是会将圆柱的侧面展开,并利用勾股定理解答.
【详解】解:把圆柱侧面展开,展开图如图所示,点、的最短距离为线段的长.
∵为底面半圆弧长,
∴,
在中,,,
∴.
故选:C.
5.(2024八年级下·全国·专题练习)如图,在高为3米,斜坡长为5米的楼梯台阶上铺地毯,则地毯的长度至少要( )
A.5米 B.6米 C.7米 D.8米
【答案】C
【分析】此题考查了勾股定理的应用及平移的知识.先求出的长,利用平移的知识可得出地毯的长度.
【详解】解∶在中,米,
故可得地毯长度米,
故选:C.
6.(24-25八年级上·陕西西安·阶段练习)一个圆柱形杯子的底面半径为,高为,则杯内所能容下的最长木棒为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理的实际应用.当桶内所能容下的木棒最长时,即为木棒为斜边,桶的底面直径及桶高构成一个直角三角形,根据勾股定理求解即可.
【详解】解:根据勾股定理得,
故选:D.
7.(24-25八年级上·山东青岛·阶段练习)如图所示,将一根的筷子,置于底面直径为,高的圆柱形水杯中,设筷子露在杯子外面的长度,则h的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,如图,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.然后分别利用已知条件根据勾股定理即可求出的取值范围.
【详解】解:如图1所示,当筷子的底端在点时,筷子露在杯子外面的长度最长,
,
如图2所示,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,
∴的取值范围是.
故选:D.
8.(24-25九年级上·辽宁铁岭·阶段练习)《九章算术》中的“折竹抵地”问题:“今有竹高二十尺,未折抵地,去本四尺,问折者高几何”意思是:现有竹子高20尺,折后竹尖抵地与竹子底部距离为4尺,问折处高几尺?如图所示,设竹子折断处离地尺,由题意可列方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了 勾股定理的应用,设竹子折断处离地x尺,则折断部分的竹子长尺,运用勾股定理即可列出方程,利用题目信息构造直角三角形,运用勾股定理求解是解题的关键.
【详解】解:设竹子折断处离地x尺,则折断部分的竹子长尺,
依题意得:,故选:D.
9.(24-25八年级上·全国·课后作业)某地区要在公路上建一个蔬菜批发厂E,使得C,D两村庄到E的距离相等,已知,,.于点A,于点B,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题考查勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键.由勾股定理两直角边的平方和等于斜边的平方即可求,即在和中,,,得出,设为,则,将代入关系式即可求得.
【详解】解:∵C、D两村到蔬菜批发厂E距离相等,
∴,
在和中,,,
∴.
设为,则,
将,代入关系式为,
解得,
∴蔬菜批发厂E应建在距A点处,
故选:D.
10.(23-24八年级下·广东广州·期中)如图,小明欲控制遥控轮船匀速垂直横渡一条河,但由于水流的影响,实际上岸地点C与欲到达地点B相距10米,结果轮船在水中实际航行的路程比河的宽度多2米,则河的宽度是( )
A.8米 B.12米 C.16米 D.24米
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理的应用,根据题意可知为直角三角形,根据勾股定理列方程就可求出直角边的长度.
【详解】解:根据题意可知米,
设,则,
中,由勾股定理得,
即,
解得.
∴该河的宽度为24米.
故选:D.
11.(2024八年级上·全国·专题练习)如图在一棵树的高的D处有两只猴子,其中一只猴子爬下树走到离树处的池塘A处,另一只爬到树顶C处后直接跃向池塘A处.如果两只猴子所经过的距离相等,试问这棵树高________m.
【答案】15
【分析】本题考查的是勾股定理的灵活运用,要求在变通中熟练掌握勾股定理.设,根据题意得到,,然后利用勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:根据题意得,,,,
设,
∴,
∴
∵∠B=90°
∴,即
∴
∴
∴.即:这棵树的高度为.
故答案为:.
12.(24-25八年级上·辽宁辽阳·阶段练习)如图是楼梯的一部分,若,,,一只蚂蚁在A处发现C处有一块糖,则这只蚂蚁吃到糖所走的最短路程为________.
【答案】
【分析】本题考查勾股定理求最短路径问题.根据题意将楼梯展开即可直观看到从点A到点C的最短距离即为展开后矩形的对角线,继而勾股定理求出本题答案.
【详解】解:将楼梯展开,如下图:
,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
13.(21-22八年级上·全国·单元测试)在笔直的铁路上、两点相距,、为两村庄,,,于,于,现要在上建一个中转站,使得、两村到站的距离相等.则应建在距________ .
【答案】15
【分析】此题主要考查了勾股定理的应用.利用,再结合勾股定理求出即可.
【详解】解:设,则,
,
,
故,解得;.
故答案为:15.
14.(24-25八年级上·山西·阶段练习)如图是一段楼梯,高是8米,斜边是10米,如果在楼梯上铺地毯,那么至少需要地毯________米.
【答案】
【分析】本题考查的是勾股定理,先根据直角三角形的性质求出的长,再根据楼梯高为的高,楼梯的宽即为的长,再把、的长相加即可.
【详解】解:米,
∴在楼梯上铺地毯,那么至少需要地毯为米.
故答案为:.
15.(22-23八年级下·内蒙古呼和浩特·期中)一艘轮船以16海里/时的速度离开港口向东南方向航行,另一艘轮船在同时同地以12海里/时的速度向西南方向航行,则一个半小时后两船相距________海里.
【答案】30
【分析】本题考查的是勾股定理的应用,熟知在应用勾股定理解决实际问题时勾股定理与方程的结合是解决实际问题常用的方法,关键是从题中抽象出勾股定理这一数学模型,画出准确的示意图.领会数形结合的思想的应用.
根据已知条件,构建直角三角形,利用勾股定理进行解答.
【详解】解:如图,由已知得,海里,海里,
在中,由题意得,,
由勾股定理得,
即,
(海里).
故答案为:30.
16.(24-25九年级上·云南昆明·开学考试)如图,一轮船从港口O出发以32海里/时的速度向北偏西方向航行,另一轮船同时从港口O出发以24海里/时的速度向南偏西方向航行,航行1小时后,两船相距________海里.
【答案】40
【分析】本题考查了方位角和勾股定理的应用,准确理解题意是解题的关键.先根据方位角的定义得出,继而求出,再根据题意得出,最后利用勾股定理求解即可.
【详解】如图,连接,
由题意得,,
∴,
∵一轮船从港口O出发以32海里/时的速度向北偏西方向航行,另一轮船同时从港口O出发以24海里/时的速度向南偏西方向航行,航行1小时,
∴,
∴(海里),
故答案为:40.
17.(24-25八年级上·山东枣庄·阶段练习)如图,长方体中,,一只蚂蚁从点A点出发沿长方体表面爬行到点,爬行的最短距离是_______.
【答案】13
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,将长方体沿着它的长、宽、高分别展开,利用勾股定理求出对应的最短路径,比较即可得到答案.
【详解】解:如图所示,当沿着把长方体展开时,
则,
∴,
∴此时从点A点出发沿长方体表面爬行到点,爬行的最短距离是;
如图所示,当沿着把长方体展开时,
则,
∴,
∴此时从点A点出发沿长方体表面爬行到点,爬行的最短距离是;
如图所示,当沿着把长方体展开时,
则,
∴,
∴此时从点A点出发沿长方体表面爬行到点,爬行的最短距离是;
∵,
∴从点A点出发沿长方体表面爬行到点,爬行的最短距离是;
故答案为:13.
18.(23-24八年级上·广东茂名·期中)如图,一辆小汽车在一条城市街路上直道行驶,某一时刻刚好行驶到路对面车速检测仪处的正前方的处,过了后,测得小汽车与车速检测仪间的距离为,则这辆小汽车的速度是________.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,在中,根据题意,勾股定理求得,再根据路程除以时间等于速度,即可求解.
【详解】解:依题意,在中,,;
据勾股定理可得:,
故小汽车的速度为s.
故答案为:.
19.(24-25九年级上·黑龙江绥化·阶段练习)水池中有一根芦苇,长在离岸边远的水底,直立时,芦苇高出水面,如果把这根芦苇拉向水池一边,它的顶端恰好到达池边的水面,则水的深度为______.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,设水的深度为,则芦苇的长度为,根据题意,可得方程,解方程即可求解,掌握勾股定理的应用是解题的关键.
【详解】解:设水的深度为,则芦苇的长度为,
由题意可得,,
解得,
∴水的深度为,
故答案为:.
20.(24-25八年级上·重庆·阶段练习)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.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,利用勾股定理列出方程是关键.根据题意列出方程并解答即可;
【详解】解:如图,由题意知:,
设,
,
,
,
解得:,
∴这棵大树离地面约,故答案为:.
21.(23-24八年级上·江苏南京·期中)如图,有一个绳索拉直的木马秋干,绳索的长度为5米,若将它往水平方向向前推进3米(即米),且绳索保持拉直的状态,求此时木马上升的高度.
【答案】木马上升的高度为1米
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用.过点C作于点F,则米,在中,由勾股定理可得的长,即可求解.
【详解】解:如图,过点C作于点F,则米,
由题意得:米,
在中,由勾股定理得:
米,
则米,
即木马上升的高度为1米.
22.(23-24八年级下·全国·期末)数学著作《九章算术》中有这样一个问题:有一个水池,水面是一个边长为10尺的正方形,在水池正中央处有一根芦苇,它高出水面1尺.如果把这根芦苇拉向水池一边的终点,它的顶端恰好到达池边的水面.求水的深度和这根芦苇的长度.
【答案】水的深度为12尺,这根芦苇的长度为13尺.
【分析】此题主要考查了勾股定理的应用,在应用勾股定理解决实际问题时勾股定理与方程的结合是解决实际问题常用的方法,关键是从题中抽象出勾股定理这一数学模型,画出准确的示意图.领会数形结合的思想的应用.
设这根芦苇的长度为x尺,则水池的深度为尺.根据勾股定理可得方程,再解即可.
【详解】解:如图,依题意得,,.
∵ G为的中点,
设这根芦苇的长度为x尺,则水池的深度为尺.
在中,根据勾股定理可得,;即;解得,.
答:水的深度为12尺,这根芦苇的长度为13尺.
23.(24-25八年级上·安徽宿州·阶段练习)如图,台风过后,某希望小学的旗杆在离地面某处断裂,旗杆顶部落在离旗杆底部处,已知旗杆原长,你能求出旗杆在离底部什么位置折断吗?请说明理由
【答案】旗杆在离底部米处的位置折断,理由见解析
【分析】本题考查了勾股定理的应用,设旗杆在离底部米处的位置折断,由图可知,据此即可求解.
【详解】解:设旗杆在离底部米处的位置折断,
由图可知:,解得:;即:旗杆在离底部米处的位置折断.
24.(24-25八年级上·陕西西安·阶段练习)【问题背景】
著名的赵爽弦图(如图①,其中四个直角三角形较大的直角边长都为a,较小的直角边长都为b,斜边长都为c,大正方形的面积可以表示为,也可以表示为,由此推导出重要的勾股定理:如果直角三角形两条直角边长为a,b,斜边长为c,则.
【探索求证】
(1)图②为美国第二十任总统伽菲尔德的“总统证法”,与按如图所示位置放置,连接,其中,请你利用图②推导勾股定理;
【问题解决】
(2)如图③,在一条东西走向河流的一侧有一村庄C,河边原有两个取水点A,B,其中,由于某种原因,由C到A的路现在已经不通,该村为方便村民取水决定在河边新建一个取水点H(A、H、B在同一条直线上),并新修一条路,且.测得千米,千米,求新路比原路少多少千米?
【延伸扩展】
(3)在第(2)向中若时,,,,,设,求的值.
【答案】(1)见解析;(2)新路比原路少5千米;(3)
【分析】此题主要考查了勾股定理的证明与应用:
(1)梯形的面积可以由梯形的面积公式求出,也可利用三个直角三角形面积求出,两次求出的面积相等列出关系式,化简即可得证;
(2)设千米,则千米,根据勾股定理列方程,解得即可得到结果;
(3)在和中,由勾股定理得求出,列出方程求解即可得到结果.
【详解】解:(1),
,
∴,即;
(2)设千米,则千米,
在中,由勾股定理得,
∴,解得,即千米,
∴(千米),
∴新路比原路少5千米;
(3)设,则,
在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
∴,即,解得:.
25.(23-24八年级下·内蒙古鄂尔多斯·期中)如图,公路和公路在点P处交汇,且,在A处有一所中学,米,此时有一辆消防车在公路上沿方向以每秒5米的速度行驶,假设消防车行驶时周围100米以内有噪音影响.
(1)学校是否会受到影响?请说明理由.
(2)如果受到影响,则影响时间是多长?
【答案】(1)学校受到噪音影响.理由见解析;(2)学校受影响的时间为32秒.
【分析】本题主要考查了含直角三角形的性质、等腰三角形的性质、勾股定理等知识点,正确作出辅助线、构造直角三角形成为解题的关键.
(1)如图:作于B,根据含直角三角形的性质可得,然后与比较即可;
(2)如图:以点A为圆心,为半径作交于C、D,由等腰三角形的性质可得,再运用勾股定理求得,即,最后求出影响时间即可.
【详解】(1)解:学校受到噪音影响.理由如下:
如图:作于B,
∵,
∴,
∵,
∴消防车在公路上沿方向行驶时,学校受到噪音影响.
(2)解:如图:以点A为圆心,为半径作交于C、D,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∵消防车的速度,
∴消防车在线段上行驶所需要的时间(秒),
∴学校受影响的时间为32秒.
26.(24-25八年级上·山东济南·阶段练习)2021年第6号台风“烟花”登陆我国沿海地区.如图,台风“烟花”中心沿东西方向由点A向点B移动,已知点C为一海港,且,, .经测量,距离台风中心及以内的地区会受到影响.
(1)海港C会受到台风影响吗?为什么?
(2)若台风中心的移动速度为,则台风影响该海港持续的时间有多长?
【答案】(1)海港受台风影响,理由见解析;(2)8小时
【分析】本题考查的是勾股定理及其逆定理在实际生活中的运用,解答此类题目的关键是构造出直角三角形,再利用勾股定理解答.
(1)利用勾股定理的逆定理得出△ABC是直角三角形,进而得出的度数;利用三角形面积得出的长,进而得出海港是否受台风影响;
(2)利用勾股定理得出以及的长,进而得出台风影响该海港持续的时间.
【详解】(1)解:海港受台风影响,理由如下:
,,,
,
是直角三角形,且;
过点作于,
是直角三角形,
,
,
,
以台风中心为圆心周围以内为受影响区域,
海港受台风影响;
(2)解:如图所示,分别在上取一点E和F,当,时,正好影响港口,
在中,由勾股定理,
同理可得,,
台风的速度为25千米小时,(小时).
答:台风影响该海港持续的时间为8小时.
27.(24-25八年级上·河南郑州·阶段练习)《中华人民共和国道路交通安全法》规定:小汽车在高速道路上行驶速度不得超过高速路边也会安装车速检测仪对过往车辆进行限速检测,如图所示,点装有一车速检测仪,它到公路边的距离米,小汽车行驶过检测仪监控区域,到达点时开始计时,离开点时停止计时,依此计算车速,已知米.
(1)若一辆汽车以时速匀速通过监控区域,共用时几秒
(2)若另一辆车通过监控区域共用时秒,该车是否超速请说明理由.
【答案】(1);(2)超速,理由见解析
【分析】本题考查勾股定理的应用:
(1)勾股定理求出的长,利用时间等于路程除以速度进行求解即可;
(2)利用速度等于路程除以时间求出车速,进行判断即可.
【详解】(1)解:依题意可得,,
,为直角三角形,
米,米,
米,
,
;
答:共用时4秒;
(2)超速,理由如下:
,
,超速.
28.(24-25八年级上·山东枣庄·阶段练习)如图,一架米长的云梯斜靠一面竖直的墙上,这时梯子底端离墙米.
(1)这个梯子的顶端A距离地面多远?
(2)如果梯子的顶端A下滑了米,那么梯子底端在水平方向滑动了米吗?
【答案】(1);(2)梯子的底端在水平方向滑动了,没有滑动.
【分析】本题主要考查了勾股定理在实际生活中的应用,掌握梯子长不会变的等量关系是解题的关键.
(1)在直角三角形中,利用勾股定理求出的长即可;
(2)首先求出的长,利用勾股定理可求出的长,进而得到的值,然后判断即可解答.
【详解】(1)解:在中,由勾股定理得,
所以,
解得:或(不合题意舍去),
所以这架云梯的顶端A距地面有.
(2)解:梯子的底端在水平方向滑动了.理由如下:
云梯的顶端A下滑了至点,
,
在中,由勾股定理得,
∴,解得:,
∴,
∵;∴梯子的底端在水平方向滑动了,没有滑动.
29.(24-25八年级上·山西太原·阶段练习)综合与实践
问题情境:
“转化”是一种重要的数学思想,将空间问题转化为平面问题是转化思想的一个重要方面.例如,如图1,一个正方体的棱长为1,有一只蚂蚁从点出发,沿着正方体的表面爬行到点.沿怎样的路线爬行路程最短?要解决这个问题,我们可以把正方体展开(如图2,图3,图4),把空间两个面上的两点,之间的最短路径问题转化为同一个面上两点之间的距离问题.根据“两点之间,线段最短”,可知蚂蚁沿线段爬行的路程最短,利用勾股定理易证最短路程为.
问题解决:
(1)如图5,一个长方体盒子,它的长、宽、高分别为、、,一只蚂蚁想从盒底的点沿盒的表面爬到盒顶的点,你能帮蚂蚁设计一条最短的路线吗?蚂蚁要爬行的最短路程是多少?
(2)如图6,长方体的长为15cm,宽为10cm,高为20cm,点在棱上,.一只蚂蚁要沿长方体的表面从点爬到点,需要爬行的最短路程是多少?
【答案】(1)蚂蚁爬行的最短路线为(P为的中点),最短路程是;(2)
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,解题的关键是熟练掌握勾股定理,在一个直角三角形中,两条直角边分别为a、b,斜边为c,那么.
(1)分两种情况画出图形,求出最短路径长度,然后再进行比较即可;
(2)将长方体按三种方案展开,画出图形,求出结果,然后进行比较即可.
【详解】(1)解:如图1,.
如图2,.
因为,
故蚂蚁爬行的最短路线为(P为的中点),最短路程是.
(2)解:将长方体按下列三种方案展开:
如图3,一直角边为,另外一条直角边为,
根据勾股定理得.
如图4,一直角边为20cm,另外一条直角边为,
根据勾股定理得.
如图5,,,
根据勾股定理得.
因为,
所以一只蚂蚁要沿长方体的表面从点A爬到点B,需要爬行的最短路程是.
30.(24-25八年级上·广东茂名·阶段练习)如图1,A村和B村在一条大河的同侧,它们到河岸的距离分别为1千米和4千米,又知道的长为4千米.
现要在河岸上建一水厂向两村输送自来水.有两种方案备选
方案1:水厂建在C点,修自来水管道到A村,再到B村(即).(如图2)
方案2:作A点关于直线的对称点,连接交于M点,水厂建在M点处,分别向两村修管道和.(即)(如图3)
从节约建设资金方面考虑,将选择管道总长度较短的方案进行施工,请利用已有条件分别进行计算,判断哪种方案更合适.
【答案】方案1路线短,更合适.理由见解析
【分析】本题考查了勾股定理的应用,轴对称的性质,正确的作出图形是解题的关键.方案1:过点A作于点E,方案2:过作交延长线于点H,利用勾股定理分别求出两种路线的长度,比较即可.
【详解】解:方案1:过点A作于点E,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴;
方案2:过作交延长线于点H,
,
,
,
,
同理,
,
,
,
,
∵,
∴方案1路线短,更合适.
(
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14.2 勾股定理的应用
课程标准
学习目标
①能运用勾股定理及其逆定理解决简单的实际问题;
②体会勾股定理在解决实际问题中的作用;
③培养数学应用意识和实践能力。
1. 熟练运用勾股定理及其逆定理解决实际问题;
2. 提高分析问题和解决问题的能力;
3.培养的数学思维和应用意识。
知识点01 勾股定理的应用
1.用勾股定理解决一般问题的步骤
(1)由题意画出符合要求的直角三角形,把实际问题转化为数学问题;
(2)将待求的量看成直角三角形的一条边;
(3)利用勾股定理求解.
2.求直角三角形边长的方法
若已知两边长,可直接由勾股定理求第三边长,若已知一边及另外两边的关系,可设未知数根据勾股定理求解.
3.求长方体表面上两点间最短路线的方法:
需将长方体相应几个面展开,从而将长方体表面上两点间的距离转化为求平面内两点间的距离,构造直角三角形,通过勾股定理求解;
4.求几何体表面上最短路线长的方法
应用转化思想,将空间问题转化为平面问题,将曲面转化为平面,将曲线转化为直线,连接起点与终点所得到的线段作为三角形的一条边,从而构造直角三角形,然后利用勾股定理求出最短路线长.
【即学即练1】
(24-25八年级上·山东青岛·阶段练习)我市某中学有一块四边形的空地(如图所示),为了绿化环境,学校计划在空地上种植草皮,经测量,,,,.
(1)求出空地的面积;
(2)若每种植1平方米草皮需要200元,问总共需投入多少元?
题型01 求梯子滑落高度
【典例1】(20-21九年级上·河南周口·期中)《九章算术》内容丰富,与实际生活联系紧密,在书上讲述了这样一个问题“今有垣高一丈.倚木于垣,上与垣齐、引木却行一尺、其木至地.问木长几何?”其内容可以表述为:“有一面墙,高1丈.将一根木杆斜靠在墙上,使木杆的上端与墙的上端对齐,下端落在地面上.如果使木杆下端从此时的位置向远离墙的方向移动1尺,则木杆上端恰好沿着墙滑落到地面上.问木杆长多少尺?”(说明:1丈=10尺)设木杆长x尺,依题意,下列方程正确的是( )
A. B. C. D.
【变式1】(24-25八年级上·广东深圳·阶段练习)某数学兴趣小组开展了笔记本电脑的张角大小的实践探究活动.如图,当张角为时,顶部边缘处离桌面的高度为,此时底部边缘处与处间的距离为,小组成员调整张角的大小继续探究,最后发现当张角为时(是的对应点),顶部边缘处到桌面的距离为,则底部C处与E处之间的距离为( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25八年级上·辽宁沈阳·阶段练习)如图,滑杆在机械槽内运动,为直角,已知滑杆长,顶端A在上运动,量得滑杆底端B距点C的距离为,当底端B向右移动达点D,顶端A到达点E时,求滑杆顶端A下滑________米.
【变式3】(24-25八年级上·陕西西安·阶段练习)某消防队在一次应急演练中,消防员架起一架长25m的云梯,如图,云梯斜靠在一栋楼的外墙面上,这时云梯底端距墙脚的距离,.
(1)当消防员接到命令,按要求将云梯从顶端下滑4m到位置上(云梯长度不改变),即,那么它的底部在水平方向滑动到的距离是多少?
(2)在演练中,高约为24m的楼房窗口处有求救声,消防员需调整云梯去救援被困人员,经验表明,云梯靠墙摆放时,如果云梯底端离墙的距离不小于云梯长度的,则云梯和消防员相对安全,在相对安全的前提下,云梯的顶端能否到达24m高的楼房窗口去救援被困人员?
题型02 求旗杆高度
【典例2】(22-23八年级下·山东临沂·期中)学校需要测量旗杆的高度.同学们发现系在旗杆顶端的绳子垂到了地面还多出了一段,但这条绳子的长度未知.请你应用勾股定理提出一个解决这个问题的方案(画出图形,结合图形说明需要测量的数据,把这些数据用字母表示,并用这些字母表示旗杆的高度).
【变式1】(2024八年级下·全国·专题练习)如图,在一颗树上10米高的D处有两只猴子,其中一只猴子沿树爬下,走到离树20米处的池塘B处,另一只猴子爬到树顶A处直跃向池塘的B处,如果两只猴子所经过的路程相等,试问这颗树有多高?
【变式2】(22-23八年级下·北京东城·期末)如图,同学们想测量旗杆的高度(米),他们发现系在旗杆顶端的绳子垂到了地面,
并多出了一段,但这条绳子的长度未知.小明和小亮同学应用勾股定理分别提出解决这个问题的方案如下:
小明:①测量出绳子垂直落地后还剩余米,如图;
②把绳子拉直,绳子末端在地面上离旗杆底部米,如图.
小亮:先在旗杆底端的绳子上打了一个结,然后举起绳结拉到如图点处().
(1)请你按小明的方案求出旗杆的高度h(米);
(2)已知小亮举起绳结离旗杆米远,此时绳结离地面多高?
【变式3】(24-25八年级上·陕西咸阳·阶段练习)明朝数学家程大位在他的著作《算法统宗》中写了一首计算秋千绳索长度的词《西江月》:“平地秋千未起,踏板一尺离地.送行二步恰竿齐,五尺板高离地…”翻译成现代文为:如图,秋千静止的时候,踏板离地高一尺(尺),将它往前推进两步(尺,于E),此时踏板升高离地五尺(尺),求秋千绳索(或)的长度.
题型03 求小鸟飞行距离
【典例3】(24-25八年级上·广东深圳·阶段练习)如图,龙城初级中学操场上有两棵树和(都与水平地面垂直),大树高14米,树梢D到树的水平距离()的长度为9米,小树高2米,一只小鸟从树梢D飞到树梢B,则它至少要飞行的长度为( )
A.13米 B.15米 C.16米 D.17米
【变式1】(23-24八年级下·河北邯郸·期末)如图,一段斜坡上有两棵树,两棵树之间的水平距离为,竖直距离为,树的高度都是2m.一只小鸟从一棵树的顶端飞到另一棵树的顶端,至少要飞( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24八年级下·新疆喀什·期中)如图,一只小鸟旋停在空中点,点到地面的高度米,点到地面点(,两点处于同一水平面)的距离米.
(1)求出的长度;
(2)若小鸟竖直下降到达点(点在线段上),此时小鸟到地面点的距离与下降的距离相同,求小鸟下降的距离.
【变式3】(23-24八年级下·广西崇左·期中)如图,琪琪在离水面高度的岸边C处,用绳子拉停在B处的小船靠岸,开始时绳子的长为.
(1)开始时,小船距岸A的距离为_______;
(2)若琪琪收绳后,船到达D处,求小船向岸A移动的距离的长.
题型04 求大树折断高度
【典例4】(24-25八年级上·江苏徐州·阶段练习)如图,一木杆在离地某处断裂,木杆顶部落在离木杆底部8米处,已知木杆原长16米,求木杆断裂处离地面多少米?
【变式1】(24-25八年级上·山西·阶段练习)《九章算术》是我国古代最重要的数学著作之一,在“勾股”章中记载了一道“折竹抵地”问题:“今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺,问折者高几何? ”翻译成数学问题是:如图所示,在 中,, 求的长, 如果设,则可列方程为( )
A. B. C. D.
【变式2】(22-23八年级下·江西赣州·期末)《九章算术》是我国古代最重要的数学著作之一,在“勾股”章中记载了一道“折竹抵地”问题:“今有竹高一丈,末折抵地,去本四尺,问折者高几何?”翻译成数学问题:如图,在△ABC中,,,,则的长为________.
【变式3】(2024八年级下·北京·专题练习)为了美化环境,净化城市的天空,某市要将建在西里(城中村)的一座高的烟囱拆除,由于烟囱附近的房子密集,拆除只能采取分段拆除,若烟囱折断时,顶端下来正好砸在距烟囱底部的地方最安全,那么按以上要求该烟囱应从底部向上________米处折断.
题型05 解决水杯中筷子问题
【典例5】(23-24八年级上·甘肃酒泉·期末)一支长为厘米的金属筷子(粗细忽略不计),放入一个长、宽、高分别是4厘米、3厘米和厘米的细长的长方形水槽中,那么水槽至少要放进厘米________深的水才能完全淹没筷子.
【变式1】(21-22八年级下·安徽滁州·期中)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. B. C. D.
【变式2】(24-25八年级上·全国·单元测试)如图,是一种筷子的收纳盒,长、宽、高分别为4,3 ,12 ,现有一长为16的筷子插入到盒的底部,则筷子露在盒外的部分h()的取值范围( )
A. B. C. D.
【变式3】(22-23八年级下·河南商丘·阶段练习)如图为一个带盖的圆柱形铅笔筒,已知圆柱底面积为,笔筒高度为,则该圆柱形笔筒所能容纳铅笔的最大长度为( )
A. B. C. D.
题型06 解决航海问题
【典例6】(24-25八年级上·安徽宿州·阶段练习)一座桥横跨一江,桥长,一艘小船自桥北头出发,向正南方驶去,因水流原因到达南岸以后,发现已偏离桥南头,则小船实际行驶_________.
【变式1】(24-25八年级上·山西·阶段练习)已知,如图,一轮船以 16海里/时的速度从港口 A 出发向东北方向航行,另一轮船以 12 海里/时的速度同时从港口A出发向东南方向航行,离开港小时后,则两船相距( )
A.15海里 B.20海里 C.35海里 D.40海里
【变式2】(23-24八年级下·辽宁沈阳·开学考试)如图,甲、乙两艘轮船同时从港口O出发,甲轮船以12海里/时的速度沿西北方向匀速航行,乙轮船沿东北方向匀速航行,1小时后两艘轮船相距20海里,则乙轮船每小时航行_______海里.
【变式3】(22-23八年级下·广西钦州·期中)如图,某港口P有甲,乙两艘渔船.两船同时离开港口后,甲船沿北偏东方向以每小时的速度航行,乙船沿南偏东某方向以每小时的速度航行,它们两个小时后分别位于R,Q处,且相距.请求出乙船沿哪个方向航行.
题型07 求河宽
【典例7】(23-24八年级下·广东东莞·期中)如图,某人欲横渡一条河,由于水流的影响,实际上岸地点A处偏离欲到达地点B处,结果他在水中实际游的路程比河的宽度多.求该河的宽度的长.
【变式1】(2024八年级下·全国·专题练习)山西地形较为复杂,境内有山地、丘陵、高原、盆地、台地等多种地貌类型,整个地貌是被黄土广泛覆盖的山地型高原.如图,在A村与B村之间有一座大山,原来从A村到B村,需沿道路A→C→B()绕过村庄间的大山,打通A,B间的隧道后,就可直接从A村到B村.已知,,那么打通隧道后从A村到B村比原来减少的路程为( )
A.7km B.6km C.5km D.2km
【变式2】(23-24八年级下·云南怒江·阶段练习)为了求出湖两岸,两点之间的距离,观测者小林在点设桩,使△ABC恰好为直角三角形(∠B=90°),如图所示,通过测量得长为,长为,求出图中、两点之间的距离.
【变式3】(24-25八年级上·陕西西安·阶段练习)学习了“勾股定理”后,某校数学兴趣小组的同学把“测量某水潭的宽度”作为一项课题活动,利用课余时间完成了实地测量,并形成了如下的活动报告.
活动课题
测量某水潭的宽度
测量工具
测角仪、测距仪等
测量过程及示意图
如图,出于安全考虑,水潭两侧的A、B周围均被围栏所围,因此A、B处均无法到达,测量小组在与垂直的直线l上取点C(于点A),用测距仪测得、的长
测量数据
米,米
……
……
请你根据活动报告中的内容,计算水潭的宽度.
题型08 求台阶上地毯长度
【典例8】(24-25八年级上·山东青岛·阶段练习)如图所示,是一段楼梯,高是5米,斜边长是13米,如果在楼梯上铺地毯,那么地毯至少需要________米.
【变式1】(23-24八年级下·全国·假期作业)如图,在一个高为6m、长为10m、宽为2.5m的楼梯表面铺设地毯.若每平方米地毯40元,则铺设地毯至少需要花费_______元.
【变式2】(24-25八年级下·全国·单元测试)某宾馆装修,需在台阶上铺上地毯.已知台阶宽,其剖面图如图,需要购买多少平方米的地毯才能铺满所有台阶?
【变式3】(22-23八年级上·广东梅州·阶段练习)如图,要修建一个育苗棚,棚高,棚宽,棚的长为,现要在棚顶上覆盖塑料薄膜,试求需要多少平方米塑料薄膜?
题型09 判断汽车是否超速
【典例9】(24-25八年级上·陕西咸阳·阶段练习)如图,一辆小汽车在一条道路上沿直线行驶,某一时刻刚好行驶到路对面车速检测仪A处的正前方12米的C处,过了1.5秒,小汽车到达B处,此时测得小汽车与车速检测仪间的距离为20米.
(1)求的长;
(2)这辆小汽车在段的速度约是多少米/秒?(结果精确到0.1)
【变式1】(21-22八年级上·四川眉山·期中)某市规定:小汽车在该市城市街道上行驶时,速度不得超过60千米/时.如图,一辆小汽车在该市街道上沿直道行驶,某一时刻刚好行驶到路对面车速检测仪A正前方30米处的C处,过了2秒后到达B处,测得小汽车与车速检测仪间的距离为50米,请问这辆小汽车超速了吗?为什么?若超速,则超速多少?
【变式2】(23-24八年级下·河南·阶段练习)某条高速公路限速,如图,一辆大巴车在这条高速公路上沿直线行驶,某时刻刚好行驶到路对面处车速检测仪的正前方的处,如图,过了大巴车到达处,此时测得大巴车与处车速检测仪的距离为.
(1)求的长;
(2)通过计算说明大巴车是否超速?
【变式3】(19-20八年级上·四川遂宁·期末)为了积极响应国家新农村建设,某镇政府采用了移动宣讲的广播形式进行宣传.如图,笔直公路的一侧有一报亭A,报亭A到公路的距离为600米,且宣讲车P周围1 000米以内能听到广播宣传,宣讲车P在公路上沿方向行驶.
(1)请问报亭的人能否听到广播宣传,并说明理由;
(2)如果能听到广播宣传,已知宣讲车的速度是200米/分,那么报亭的人总共能听到多长时间的广播宣传?
题型10 判断是否受台风影响
【典例10】(24-25八年级上·山东青岛·阶段练习)我市夏季经常受台风天气影响,台风是一种自然灾害,它以台风中心为圆心在周围上千米的范围内形成极端气候,有极强的破坏力.如图,有一台风中心沿东西方向由点A 行驶向点 B,已知点C为一海港,且点C与直线上两点 A,B的距离分别为和,且,以台风中心为圆心周围以内为受影响区域.若台风的速度为,则台风影响该海港持续的时间有多长?
【变式1】(24-25八年级上·福建漳州·阶段练习)如图,某城市接到台风警报,在该市正南方向的B处有一台风中心,沿方向以的速度移动,已知城市A到的距离.已知在距台风中心的圆形区域内都会受到不同程度的影响,若在点D的工作人员早上接到台风警报,台风开始影响到台风结束影响要做预防工作,则他们要在_____________时间段内做预防工作.
【变式2】(24-25八年级上·重庆·阶段练习)新冠疫情期间,为了提高人民群众防疫意识,很多地方的宣讲车开起来了,大喇叭响起来了,宣传横幅挂起来了,电子屏亮起来了,电视、广播、微信、短信齐上阵,防疫标语、宣传金句频出,这传递着打赢疫情防控阻击战的坚定决心.某镇政府采用了宣讲车进行宣传动员.如图,宣讲车P在笔直公路的两个站点A、B来回宣传,点C是一个村庄,村庄C到A、B两站点的距离分别为、,且.宣讲车周围以内能听到广播宣传.
(1)求的度数.
(2)宣讲车P宣传时,村庄C是否能听到?请说明理由.
(3)如果能听到,已知宣讲车P的速度是100米/分钟,那么宣讲车P沿方向行驶中,村庄C一共能听到多少分钟的宣传?
【变式3】(23-24八年级下·全国·单元测试)如图,经过A村和B村(将A,B村看成直线l上的点)的笔直公路1旁有一块山地正在开发,现需要在C处进行爆破.已知C处与A村的距离为米,C处与B村的距离为米,且.
(1)求A,B两村之间的距离;
(2)为了安全起见,爆破点C周围半径米范围内不得进入,在进行爆破时,公路段是否有危险而需要封锁?如果需要,请计算需要封锁的路段长度;如果不需要,请说明理由.
题型11 选址使两地距离相等
【典例11】(24-25八年级上·山东枣庄·阶段练习)如图,铁路上A、D两点相距,B,C为两村庄,于A,于D,已知,现在要在铁路上建一个土特产品收购站P,使得B、C两村到P站的距离相等,则P站应建在距点A多少千米处?
【变式1】(23-24八年级上·山东青岛·期中) “三农”问题是关系国计民生的根本问题,实施乡村振兴战略是建设美丽中国的关键举措.如图,公路上A、B两点相距,C、D为两村庄,于A,于B,已知,现在要在公路上建一个土特产品市场E,使得C、D两村庄到市场E的距离相等.
(1)求市场E应建在距A多少千米处?
(2)此时的形状是三角形,请直接写出答案,无需证明.
【变式2】(23-24八年级上·重庆沙坪坝·期末)如图,小区A与公路l的距离米,小区B与公路l的距离米,已知米.
(1)政府准备在公路边建造一座公交站台Q,使Q到A、B两小区的路程相等,求的长;
(2)现要在公路旁建造一利民超市P,使P到A、B两小区的路程之和最短,求的最小值,求出此最小值.
【变式3】(24-25八年级上·福建漳州·阶段练习)如图,九龙大道上A,B两点相距,C,D为两商场,于A,于B.已知,.现在要在公路上建一个土特产产品收购站E,使得C,D两商场到E站的距离相等.
(1)求E站应建在离A点多少处?
(2)若某人从商场D以的速度匀速步行到收购站E,需要多少小时?
题型12 最短路径问题
【典例12】(24-25八年级上·河南郑州·阶段练习)如图是放在地面上的一个无盖的长方体形盒子,长、宽、高分别为,,,一只蚂蚁想从盒底的点沿盒的侧面爬到盒顶的点,你能帮蚂蚁设计一条最短的线路吗?蚂蚁要爬行的最短行程是多少?
【变式1】(24-25八年级上·山东青岛·阶段练习)如图,一只蚂蚁从点A沿圆柱侧面爬到相对一侧中点B处,如果圆柱的高为,圆柱的底面半径为,那么最短的路线长是( ).
A.6 B.8 C.10 D.10
【变式2】(24-25八年级上·山东青岛·阶段练习)将矩形纸片 按如图所示折叠,已知,,. 则蚂蚁从点 A处到达点C处需要走的最短路程是_______.
【变式3】(24-25八年级上·河南郑州·阶段练习)如图①,已知圆柱底面的周长为12,圆柱的高为8,在圆柱的侧面上,过点,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(图③)是______;
(2)求该长度最短的金属丝的长;
(3)如图②,若将金属丝从点绕四圈到达点,则所需金属丝的最短长度为,则的值为______.
1.(24-25九年级上·陕西榆林·开学考试)如图,有两棵树和(都与水平地面垂直),树高8米,树梢D到树的水平距离()的长度为8米,米,一只小鸟从树梢D飞到树梢B,则它至少要飞行的长度为( )
A.10米 B.9米 C.8米 D.7米
2.(23-24八年级上·新疆乌鲁木齐·期中)如图,《九章算术》中的“折竹抵地”问题:今有竹高一丈,末折抵地,问折高者几何?意思是:一根竹子,原高一丈(一丈=十尺),其竹梢恰好抵地,抵地处离竹子底部6尺远,根据题意,可列方程为( )
A. B. C. D.
3.(23-24八年级下·全国·单元测试)一架长10米的梯子斜立在一竖直的墙上,这时梯足距墙底端6米,如果梯子的顶端沿墙下滑2米,那么梯足将滑( )
A.米 B.米 C.1米 D.2米
4.(24-25八年级上·广东揭阳·阶段练习)如图,一只蚂蚁从圆柱体的下底面点沿着侧面爬到上底面点,已知圆柱的底面周长为,高为,则蚂蚁所走过的最短路径是( )
A.28 B.29 C.25 D.2
5.(2024八年级下·全国·专题练习)如图,在高为3米,斜坡长为5米的楼梯台阶上铺地毯,则地毯的长度至少要( )
A.5米 B.6米 C.7米 D.8米
6.(24-25八年级上·陕西西安·阶段练习)一个圆柱形杯子的底面半径为,高为,则杯内所能容下的最长木棒为( )
A. B. C. D.
7.(24-25八年级上·山东青岛·阶段练习)如图所示,将一根的筷子,置于底面直径为,高的圆柱形水杯中,设筷子露在杯子外面的长度,则h的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(24-25九年级上·辽宁铁岭·阶段练习)《九章算术》中的“折竹抵地”问题:“今有竹高二十尺,未折抵地,去本四尺,问折者高几何”意思是:现有竹子高20尺,折后竹尖抵地与竹子底部距离为4尺,问折处高几尺?如图所示,设竹子折断处离地尺,由题意可列方程为( )
A. B. C. D.
9.(24-25八年级上·全国·课后作业)某地区要在公路上建一个蔬菜批发厂E,使得C,D两村庄到E的距离相等,已知,,.于点A,于点B,则的长是( )
A. B. C. D.
10.(23-24八年级下·广东广州·期中)如图,小明欲控制遥控轮船匀速垂直横渡一条河,但由于水流的影响,实际上岸地点C与欲到达地点B相距10米,结果轮船在水中实际航行的路程比河的宽度多2米,则河的宽度是( )
A.8米 B.12米 C.16米 D.24米
11.(2024八年级上·全国·专题练习)如图在一棵树的高的D处有两只猴子,其中一只猴子爬下树走到离树处的池塘A处,另一只爬到树顶C处后直接跃向池塘A处.如果两只猴子所经过的距离相等,试问这棵树高________m.
12.(24-25八年级上·辽宁辽阳·阶段练习)如图是楼梯的一部分,若,,,一只蚂蚁在A处发现C处有一块糖,则这只蚂蚁吃到糖所走的最短路程为________.
13.(21-22八年级上·全国·单元测试)在笔直的铁路上、两点相距,、为两村庄,,,于,于,现要在上建一个中转站,使得、两村到站的距离相等.则应建在距________ .
14.(24-25八年级上·山西·阶段练习)如图是一段楼梯,高是8米,斜边是10米,如果在楼梯上铺地毯,那么至少需要地毯________米.
15.(22-23八年级下·内蒙古呼和浩特·期中)一艘轮船以16海里/时的速度离开港口向东南方向航行,另一艘轮船在同时同地以12海里/时的速度向西南方向航行,则一个半小时后两船相距________海里.
16.(24-25九年级上·云南昆明·开学考试)如图,一轮船从港口O出发以32海里/时的速度向北偏西方向航行,另一轮船同时从港口O出发以24海里/时的速度向南偏西方向航行,航行1小时后,两船相距________海里.
17.(24-25八年级上·山东枣庄·阶段练习)如图,长方体中,,一只蚂蚁从点A点出发沿长方体表面爬行到点,爬行的最短距离是_______.
18.(23-24八年级上·广东茂名·期中)如图,一辆小汽车在一条城市街路上直道行驶,某一时刻刚好行驶到路对面车速检测仪处的正前方的处,过了后,测得小汽车与车速检测仪间的距离为,则这辆小汽车的速度是________.
19.(24-25九年级上·黑龙江绥化·阶段练习)水池中有一根芦苇,长在离岸边远的水底,直立时,芦苇高出水面,如果把这根芦苇拉向水池一边,它的顶端恰好到达池边的水面,则水的深度为______.
20.(24-25八年级上·重庆·阶段练习)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.
21.(23-24八年级上·江苏南京·期中)如图,有一个绳索拉直的木马秋干,绳索的长度为5米,若将它往水平方向向前推进3米(即米),且绳索保持拉直的状态,求此时木马上升的高度.
22.(23-24八年级下·全国·期末)数学著作《九章算术》中有这样一个问题:有一个水池,水面是一个边长为10尺的正方形,在水池正中央处有一根芦苇,它高出水面1尺.如果把这根芦苇拉向水池一边的终点,它的顶端恰好到达池边的水面.求水的深度和这根芦苇的长度.
23.(24-25八年级上·安徽宿州·阶段练习)如图,台风过后,某希望小学的旗杆在离地面某处断裂,旗杆顶部落在离旗杆底部处,已知旗杆原长,你能求出旗杆在离底部什么位置折断吗?请说明理由
24.(24-25八年级上·陕西西安·阶段练习)【问题背景】
著名的赵爽弦图(如图①,其中四个直角三角形较大的直角边长都为a,较小的直角边长都为b,斜边长都为c,大正方形的面积可以表示为,也可以表示为,由此推导出重要的勾股定理:如果直角三角形两条直角边长为a,b,斜边长为c,则.
【探索求证】
(1)图②为美国第二十任总统伽菲尔德的“总统证法”,与按如图所示位置放置,连接,其中,请你利用图②推导勾股定理;
【问题解决】
(2)如图③,在一条东西走向河流的一侧有一村庄C,河边原有两个取水点A,B,其中,由于某种原因,由C到A的路现在已经不通,该村为方便村民取水决定在河边新建一个取水点H(A、H、B在同一条直线上),并新修一条路,且.测得千米,千米,求新路比原路少多少千米?
【延伸扩展】
(3)在第(2)向中若时,,,,,设,求的值.
25.(23-24八年级下·内蒙古鄂尔多斯·期中)如图,公路和公路在点P处交汇,且,在A处有一所中学,米,此时有一辆消防车在公路上沿方向以每秒5米的速度行驶,假设消防车行驶时周围100米以内有噪音影响.
(1)学校是否会受到影响?请说明理由.
(2)如果受到影响,则影响时间是多长?
26.(24-25八年级上·山东济南·阶段练习)2021年第6号台风“烟花”登陆我国沿海地区.如图,台风“烟花”中心沿东西方向由点A向点B移动,已知点C为一海港,且,, .经测量,距离台风中心及以内的地区会受到影响.
(1)海港C会受到台风影响吗?为什么?
(2)若台风中心的移动速度为,则台风影响该海港持续的时间有多长?
27.(24-25八年级上·河南郑州·阶段练习)《中华人民共和国道路交通安全法》规定:小汽车在高速道路上行驶速度不得超过高速路边也会安装车速检测仪对过往车辆进行限速检测,如图所示,点装有一车速检测仪,它到公路边的距离米,小汽车行驶过检测仪监控区域,到达点时开始计时,离开点时停止计时,依此计算车速,已知米.
(1)若一辆汽车以时速匀速通过监控区域,共用时几秒
(2)若另一辆车通过监控区域共用时秒,该车是否超速请说明理由.
28.(24-25八年级上·山东枣庄·阶段练习)如图,一架米长的云梯斜靠一面竖直的墙上,这时梯子底端离墙米.
(1)这个梯子的顶端A距离地面多远?
(2)如果梯子的顶端A下滑了米,那么梯子底端在水平方向滑动了米吗?
29.(24-25八年级上·山西太原·阶段练习)综合与实践
问题情境:
“转化”是一种重要的数学思想,将空间问题转化为平面问题是转化思想的一个重要方面.例如,如图1,一个正方体的棱长为1,有一只蚂蚁从点出发,沿着正方体的表面爬行到点.沿怎样的路线爬行路程最短?要解决这个问题,我们可以把正方体展开(如图2,图3,图4),把空间两个面上的两点,之间的最短路径问题转化为同一个面上两点之间的距离问题.根据“两点之间,线段最短”,可知蚂蚁沿线段爬行的路程最短,利用勾股定理易证最短路程为.
问题解决:
(1)如图5,一个长方体盒子,它的长、宽、高分别为、、,一只蚂蚁想从盒底的点沿盒的表面爬到盒顶的点,你能帮蚂蚁设计一条最短的路线吗?蚂蚁要爬行的最短路程是多少?
(2)如图6,长方体的长为15cm,宽为10cm,高为20cm,点在棱上,.一只蚂蚁要沿长方体的表面从点爬到点,需要爬行的最短路程是多少?
30.(24-25八年级上·广东茂名·阶段练习)如图1,A村和B村在一条大河的同侧,它们到河岸的距离分别为1千米和4千米,又知道的长为4千米.
现要在河岸上建一水厂向两村输送自来水.有两种方案备选
方案1:水厂建在C点,修自来水管道到A村,再到B村(即).(如图2)
方案2:作A点关于直线的对称点,连接交于M点,水厂建在M点处,分别向两村修管道和.(即)(如图3)
从节约建设资金方面考虑,将选择管道总长度较短的方案进行施工,请利用已有条件分别进行计算,判断哪种方案更合适.
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