内容正文:
第17讲 两点的距离公式 (1个知识点+1种题型+分层练习)
知识清单
知识点.两点间的距离公式
两点间的距离公式:
设有两点A(x1,y1),B(x2,y2),则这两点间的距离为AB=.
说明:求直角坐标系内任意两点间的距离可直接套用此公式.
题型强化
题型一.两点间的距离公式
1.坐标轴上到点的距离等于5的点有
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.(2023秋•虹口区校级期末)如果点的坐标为,点的坐标为,那么、两点的距离等于 .
3.(2021秋•宝山区校级期中)阅读材料:
两点间的距离公式:如果直角坐标系内有两点,、,,那么、两点的距离.则.
例如:若点,,则,
根据上面材料完成下列各题:
(1)若点,,则、两点间的距离是 .
(2)若点,点在坐标轴上,且、两点间的距离是5,求点坐标.
(3)若点,,且、两点间的距离是5,求的值.
分层练习
一、单选题
1.由下列条件不能判定△ABC为直角三角形的是( )
A.a=,b=,c= B.∠A+∠B=∠C
C.∠A:∠B:∠C=1:3:2 D.(b+c)(b﹣c)=a2
2.如图所示的是小杰使用微信告诉小宇从小宇家到小杰家的方式.根据小杰所说的,最后应向东走( )
A.5千米 B.6千米 C.7千米 D.8千米
3.已知A(2,5),B(-3,-5),C(-1、-1),则这三点的位置关系是( )
A.是直角三角形的顶点 B.在同一条直线上
C.是等边三角形的顶点 D.以上都不对
4.如图,牧童家在B处,A、B两处相距河岸的距离AC、BD分别为500m和300m,且C、D两处的距离为600m,天黑牧童从A处将牛牵到河边去饮水,在赶回家,那么牧童最少要走( )
A.800m B.1000m C.1200m D.1500m
5.A、B、C分别表示三个村庄,米,米,米,某社区拟建一个文化活动中心,要求这三个村庄到活动中心的距离相等,则活动中心P的位置应在( )
A.AB的中点 B.BC的中点
C.AC的中点 D.的平分线与AB的交点
6.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.
二、填空题
7.在平面直角坐标系中,坐标轴上到点的距离等于10的点共有 个.
8.小丽从家出发先向正东方向直线前进了40米,接着又向正北方向直线前进了9米,此时小丽若以20米/分钟的速度回家,最少需要 分钟.
9.在平面直角坐标系中,坐标轴上到点A(3,4)的距离等于5的点有 个.
10.如图,在笔直的铁路上A,B两点相距,C、D为两村庄,,,于点A,于B,现要在AB上建一个中转站E,使得C、D两村到E站的距离相等,求 km.
11.如图,铁路上A、D两点相距25千米,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,使得B、C两村到站的距离相等,则站应建在距点A 千米.
12.已知一个三角形各顶点坐标为、 、,则此三角形为 .
13.如图,高速公路上有A,B两点相距,C,D为两村庄,已知,.于A,于B,现要在上建一个服务站E,使得C,D两村庄到E站的距离相等,则的长是 .
14.如图,在东西走向的铁路上有A、B两站(视为直线上的两点)相距36千米,在A、B的正北分别有C、D两个蔬菜基地,其中C到A站的距离为24千米,D到B站的距离为12千米,现要在铁路AB上建一个蔬菜加工厂E,使蔬菜基地C、D到E的距离相等,则E站应建在距A站 千米的地方.
15.已知点、、,若点在轴上,且,则点坐标为 .
16.如图所示,李明从家出发向正北方向走了1200米,接着向正东方向走到离家2000米远的地方,这时,李明向正东方向走了 米.
17.如图,牧童在A处放牛,牧童家在B处,A、B处距河岸的距离AC、BD分别为500 m和300 m,且C、D两处的距离为600 m,天黑前牧童从A处将牛牵到河边去饮水再赶回家,那么牧童最少要走 m.
18.如图,商场(点M)距公路(直线l)的距离(MA)为3km,在公路上有一车站(点N),车站距商场(NM)为4km,公交公司拟在公路上建一个公交车站停靠站(点P),要求停靠站到商场与到车站的距离相等,则停靠站到车站的距离(NP)的长为 .
三、解答题
19.如图,在笔直的铁路上A、B两点相距,C,D为两村庄,于A,于B.现要在上建一个中转站E,使得C,D两村到E站的距离相等,求的长.
20.如图,是一段笔直的公路,由于某些原因限制,公路上的段行人可直接到达,段行人无法直接到达,王莹想测量这段公路的总长度,于是她在公路一侧的地面上取点D,经测量得知,于点C,米,米,米,请你求出这段公路的总长度.
21.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?
22.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,则市场E应建在距A多少千米处?并判断此时的形状,请说明理由.
23.如图,某社区要在居民区A,B所在的直线上建一图书室E,并使图书室E到本社区两所学校C和D的距离相等.已知,,垂足分别为A,B,且,,.
(1)请用直尺和圆规在图中作出点E(不写作法,保留作图痕迹);
(2)求图书室E到居民区A的距离.
24.铁路上A,B两站(视为直线上的两点)相距50km,C,D为两村庄(视为两个点),DA⊥AB于点A,CB⊥AB于点B(如图).已知DA=20km,CB=10km,现在要在铁路AB上建一个土特产收购站E,使得C,D两村庄到收购站E的直线距离相等,请你设计出收购站的位置,并计算出收购站E到A站的距离.
25.两个村庄C、D在河的同侧,已知,C、D两村到河的距离分别为,.现在要在河边建一水厂,向C、D两村送自来水,铺设水管的费用为每千米2万元,请在上选择水厂位置E,使水厂到两村庄距离相等.
(1)请用圆规和直尺在图中作出水厂E的位置;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)求铺设水管的总费用.
26.如图所示,A、B两块试验田相距200m,C为水源地,AC=160m,BC=120m,为了方便灌溉,现有两种方案修筑水渠.
甲方案:从水源地C直接修筑两条水渠分别到A、B;
乙方案;过点C作AB的垂线,垂足为H,先从水源地C修筑一条水渠到AB所在直线上的H处,再从H分别向A、B进行修筑.
(1)请判断△ABC的形状(要求写出推理过程);
(2)两种方案中,哪一种方案所修的水渠较短?请通过计算说明.
27.【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.
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第17讲 两点的距离公式 (1个知识点+1种题型+分层练习)
知识清单
知识点.两点间的距离公式
两点间的距离公式:
设有两点A(x1,y1),B(x2,y2),则这两点间的距离为AB=.
说明:求直角坐标系内任意两点间的距离可直接套用此公式.
题型强化
题型一.两点间的距离公式
1.坐标轴上到点的距离等于5的点有
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】坐标轴上到点的距离等于5的点有,,,,共4个.
【解答】解:因为与点所在直线平行且距离为5的直线有四条,所以与点的距离等于5的点有共4个,
分别为:,,,.
故选:.
【点评】主要考查了点的坐标的意义以及与图形相结合的具体运用,要掌握两点间的距离公式有机地和图形结合起来求解的方法.
2.(2023秋•虹口区校级期末)如果点的坐标为,点的坐标为,那么、两点的距离等于 .
【分析】直接利用两点之间的距离公式计算.
【解答】解:,,
,
即、两点的距离等于5.
故答案为:5.
【点评】本题考查两点间的距离公式:设有两点,,,,则这两点间的距离为.
3.(2021秋•宝山区校级期中)阅读材料:
两点间的距离公式:如果直角坐标系内有两点,、,,那么、两点的距离.则.
例如:若点,,则,
根据上面材料完成下列各题:
(1)若点,,则、两点间的距离是 .
(2)若点,点在坐标轴上,且、两点间的距离是5,求点坐标.
(3)若点,,且、两点间的距离是5,求的值.
【分析】(1)直接利用两点间的距离公式计算的长;
(2)当点在轴上,设,利用两点间的距离公式得到,解方程求出得到此时点坐标;当点在轴上,设,利用两点间的距离公式得到,解方程求出得到此时点坐标;
(3)利用两点间的距离公式列方程,然后解方程即可.
【解答】解:(1)点,,
;
故答案为;
(2)当点在轴上,设,
而点,、两点间的距离是5,
,解得或,
此时点坐标为或;
当点在轴上,设,
而点,、两点间的距离是5,
,解得或,
此时点坐标为或;
综上所述,点坐标为或或或;
(3)点,,且、两点间的距离是5,
,
整理得,
解得,,
即的值为或6.
【点评】本题考查两点间的距离公式:设有两点,,,,则这两点间的距离为.
分层练习
一、单选题
1.由下列条件不能判定△ABC为直角三角形的是( )
A.a=,b=,c= B.∠A+∠B=∠C
C.∠A:∠B:∠C=1:3:2 D.(b+c)(b﹣c)=a2
【答案】A
【分析】根据勾股定理的逆定理、三角形内角和定理、按比例求角以及等式的变形逐项判定即可.
【详解】解:A. +=≠,故不是直角三角形,该选项符合题意;
B . ∠A+∠B=∠C,又∠A+∠B+∠C=180°,则有2∠C=180°,即∠C=90°,故三角形为直角三角形,该选项不符合题意;
C, 因为∠A:∠B:∠C =1:3:2,则最大角为180°×90°,是直角三角形,该选项不符合题意;
D、因为,即b2-c2=a2,可得b2 =a2+c2,则三角形为直角三角形,该选项不符合题意.
故选A.
【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理、三角形内角和定理、按比例求角以及等式的变形等知识点,灵活应用相关知识成为解答本题的关键.
2.如图所示的是小杰使用微信告诉小宇从小宇家到小杰家的方式.根据小杰所说的,最后应向东走( )
A.5千米 B.6千米 C.7千米 D.8千米
【答案】D
【分析】通过题干给出的信息,画出简图,发现小宇走了6千米之后此时的位置与小宇家和小杰家构成了直角三角形,利用直角三角形的勾股定理解答.
【详解】
由图可知:小宇向北走6km后,小杰的家在小宇的正东方向.
此时可以运用勾股定理得,向东走的距离为:(km).
故应选:D.
【点睛】本题考查了直角三角形的实际应用,解题关键在于,充分理解题干信息,画出简图进行分析.
3.已知A(2,5),B(-3,-5),C(-1、-1),则这三点的位置关系是( )
A.是直角三角形的顶点 B.在同一条直线上
C.是等边三角形的顶点 D.以上都不对
【答案】B
【分析】利用两点的距离公式,可得AB= 5,AC= 3,BC= 2,因为AB=AC+BC可得点A 、点B、点C在同一条直线上
【详解】∵A(2,5),B(-3,-5),C(-1、-1),
∴AB===5,
AC= ==3,
BC= ==2,
∴AB=AC+BC,
∴点A 、点B、点C在同一条直线上.
故选:B
【点睛】此题考查了两点间的距离公式,掌握公式是解答此题的关键.
4.如图,牧童家在B处,A、B两处相距河岸的距离AC、BD分别为500m和300m,且C、D两处的距离为600m,天黑牧童从A处将牛牵到河边去饮水,在赶回家,那么牧童最少要走( )
A.800m B.1000m C.1200m D.1500m
【答案】B
【详解】作点A关于CD的对称点A′,连接A′B,则A′B的长即为AP+BP的最小值,过点B作BE⊥AC,垂足为E,则CE=BD,CD=BE,再利用勾股定理求出A′B的长即可.
作点A关于CD的对称点A′,连接A′B,则A′B的长即为AP+BP的最小值,过点B作BE⊥AC,垂足为E,
∵CD=600m,BD=300m,AC=500m,
∴A′C=AC=500m,CE=BD=300m,CD=BE=600m,
∴A′E=A′C+CE=500+300=800m,
在Rt△A′CE中,,
故选B.
【点睛】本题考查的是轴对称-最短路线问题,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.
5.A、B、C分别表示三个村庄,米,米,米,某社区拟建一个文化活动中心,要求这三个村庄到活动中心的距离相等,则活动中心P的位置应在( )
A.AB的中点 B.BC的中点
C.AC的中点 D.的平分线与AB的交点
【答案】A
【分析】先计算AB2=2890000,BC2=640000,AC2=2250000,可得BC2+AC2=AB2,那么△ABC是直角三角形,而直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,从而可确定P点的位置.
【详解】解:如图
∵AB2=2890000,BC2=640000,AC2=2250000
∴BC2+AC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形,
∴活动中心P应在斜边AB的中点.
故选:A.
【点睛】本题考查了勾股定理的逆定理.解题的关键是证明△ABC是直角三角形.
6.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.
二、填空题
7.在平面直角坐标系中,坐标轴上到点的距离等于10的点共有 个.
【答案】3
【分析】本题考查的是两点间距离公式,利用两点间距离公式,进行分类讨论:设一点为Q(x,0)或(y,0),根据两点间距离公式得到方程,分别解方程即可确定Q点坐标
【详解】解:设这一点为Q,坐标轴上点Q到点P的距离等于10,
若点Q在x轴上,设Q(x,0)则,解得x=0或x=-12,此时Q点坐标为(0,0),(-12,0);
若点Q在y轴上,设Q(0,y)则,解得y=0或y=16,此时Q点坐标为(0,0),(0,16)
所以坐标轴上到点P(-6,8)的距离等于10的点有(0,0),(-12,0),(0,16),故答案为3
【点睛】本题的关键是掌握两点间的距离公式,进行分类讨论
8.小丽从家出发先向正东方向直线前进了40米,接着又向正北方向直线前进了9米,此时小丽若以20米/分钟的速度回家,最少需要 分钟.
【答案】2.05
【分析】根据题意画出图形,利用勾股定理进行计算即可.
【详解】如图:AC=40米,BC=9米,
根据勾股定理得:AB= =41(米),
41÷20=2.05.
故答案为2.05;
【点睛】此题考查勾股定理的应用,解题关键在于画出图形.
9.在平面直角坐标系中,坐标轴上到点A(3,4)的距离等于5的点有 个.
【答案】3
【详解】解:点A的坐标是(3,4),因而OA=5,坐标轴上到点A(3,4)的距离等于5的点就是以点A为圆心,以5为半径的圆与坐标轴的交点,圆与坐标轴的交点是原点,另外与两正半轴有两个交点,共有3的点.所以坐标轴上到点A(3,4)的距离等于5的点有3个.
故答案是:3.
【点睛】正确确定满足条件的点是解决本题的关键.
10.如图,在笔直的铁路上A,B两点相距,C、D为两村庄,,,于点A,于B,现要在AB上建一个中转站E,使得C、D两村到E站的距离相等,求 km.
【答案】//
【分析】设,即可得到,结合于点A,于B根据勾股定理列式求解即可得到答案;
【详解】解:设,则,
∵,,,,
∴,,
∵C、D两村到E站的距离相等,
∴,解得:,
故答案为:;
【点睛】本题考查勾股定理的应用,解题的关键是根据相等列等式求解.
11.如图,铁路上A、D两点相距25千米,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,使得B、C两村到站的距离相等,则站应建在距点A 千米.
【答案】10
【分析】根据使得B,C两村到P站的距离相等,需要证明,再根据勾股定理解答即可.
【详解】解:设千米,则千米,
∵B、C两村到P站的距离相等,
∴.
在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
故答案为10.
【点睛】此题主要考查了勾股定理的应用,根据勾股定理解答是解决问题的关键.
12.已知一个三角形各顶点坐标为、 、,则此三角形为 .
【答案】等腰三角形
【分析】本题考查的是两点间的距离,根据两点间距离公式,分别求出AB、AC、BC的值即可得出答案
【详解】解:
因为AB=AC,所以此三角形时等腰三角形
【点睛】本题的关键是运用两点间距离公式分别求出AB、AC、BC的值
13.如图,高速公路上有A,B两点相距,C,D为两村庄,已知,.于A,于B,现要在上建一个服务站E,使得C,D两村庄到E站的距离相等,则的长是 .
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,根据于A,于B,,列式,解出的值,即可作答.
【详解】
解:由题意知,,,,
设,则,
因为于A,于B,
所以在与中,
由勾股定理得,,
∴,
解得,
∴,
故答案为:.
14.如图,在东西走向的铁路上有A、B两站(视为直线上的两点)相距36千米,在A、B的正北分别有C、D两个蔬菜基地,其中C到A站的距离为24千米,D到B站的距离为12千米,现要在铁路AB上建一个蔬菜加工厂E,使蔬菜基地C、D到E的距离相等,则E站应建在距A站 千米的地方.
【答案】12
【详解】设AE=x千米,则BE=(36-x)千米,
在Rt△AEC中,CE2=AE2+AC2=x2+242,
在Rt△BED中,
DE2=BE2+BD2=+122,
∵CE=ED,
∴x2+242=+122,
解得x=12,
所以E站应建在距A站12千米的地方,能使蔬菜基地C,D到E的距离相等,
故答案为12.
15.已知点、、,若点在轴上,且,则点坐标为 .
【答案】或
【分析】根据两点间距离公式得到,由于C在x轴上,则b=0,然后根据勾股定理得到,在解一元二次方程即可
【详解】解:
因为∠ACB=90°,C点在x轴上,
所以
即,整理得,
解得
所以点C坐标为(-4,0)或(1,0)
【点睛】本题的关键是掌握两点间距离公式和勾股定理
16.如图所示,李明从家出发向正北方向走了1200米,接着向正东方向走到离家2000米远的地方,这时,李明向正东方向走了 米.
【答案】1600
【分析】根据图形,利用勾股定理进行求解即可.
【详解】根据图示可知∠ABC=90°,AC=2000,AB=1200,
∴BC==1600,
即李明向正东方向走了1600米,
故答案为1600.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,正确理解题意是解题的关键.
17.如图,牧童在A处放牛,牧童家在B处,A、B处距河岸的距离AC、BD分别为500 m和300 m,且C、D两处的距离为600 m,天黑前牧童从A处将牛牵到河边去饮水再赶回家,那么牧童最少要走 m.
【答案】1000
【分析】作点A关于CD的对称点A′,连接A′B,则A′B的长即为AP+BP的最小值,过点B作BE⊥AC,垂足为E,则CE=BD,CD=BE,再利用勾股定理求出A′B的长即可.
【详解】解:作点A关于CD的对称点A′,连接A′B,则A′B的长即为AP+BP的最小值,过点B作BE⊥AC,垂足为E,
∵CD=600m,BD=300m,AC=500m,
∴A′C=AC=500m,CE=BD=300m,CD=BE=600m,
∴A′E=A′C+CE=500+300=800m,
在Rt△A′EB中,
A′B===1000(m).
即牧童最少要走1000米.
故答案为1000.
【点睛】本题考查轴对称-最短路线问题,解题关键是根据题意作出辅助线,构造出直角三角形.
18.如图,商场(点M)距公路(直线l)的距离(MA)为3km,在公路上有一车站(点N),车站距商场(NM)为4km,公交公司拟在公路上建一个公交车站停靠站(点P),要求停靠站到商场与到车站的距离相等,则停靠站到车站的距离(NP)的长为 .
【答案】km
【分析】首先在Rt△AMN中,求出AN,设PN=PM=x,在Rt△PAM中,利用勾股定理列出方程即可解决问题.
【详解】如图,
连接MP,在Rt△MAN中,MA=3,MN=4,
由勾股定理得,
设NP=xkm,则PM=xkm,
∴PA=( -x)km,
在Rt△MAP中,由勾股定理得
,
解得.
故答案为:km
【点睛】本题考查勾股定理的应用,解题的关键是学会利用勾股定理构建方程解决问题.
三、解答题
19.如图,在笔直的铁路上A、B两点相距,C,D为两村庄,于A,于B.现要在上建一个中转站E,使得C,D两村到E站的距离相等,求的长.
【答案】的长为
【分析】本题考查的是勾股定理,比较简单,需要熟练掌握勾股定理的基础知识.
先设,则,再根据勾股定理计算即可得出答案.
【详解】解:设,则,
由勾股定理得:
在中,,
在中,,
由题意可知:,
所以,
解得:
即的长为.
20.如图,是一段笔直的公路,由于某些原因限制,公路上的段行人可直接到达,段行人无法直接到达,王莹想测量这段公路的总长度,于是她在公路一侧的地面上取点D,经测量得知,于点C,米,米,米,请你求出这段公路的总长度.
【答案】150米
【分析】本题考查了勾股定理的应用,在中,利用勾股定理求出,即可求解.
【详解】解:∵,米,米,
∴米,
又米,
∴米,
∴这段公路的总长度为150米.
21.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.
22.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,则市场E应建在距A多少千米处?并判断此时的形状,请说明理由.
【答案】20千米处,等腰直角三角形,理由见解析
【分析】本题考查了勾股定理,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定;设,则,根据勾股定理可得:在直角中,,在直角中,,则,即可求出;进而得出,,通过证明,得出,推出,即可得出是等腰直角三角形.
【详解】解:设,则,
在直角中,,
在直角中,,
∴,
解得:,
即;
∴市场E应建在距A的20千米处;
∵,,
在和中,
,
可得,
∴,
又∵,
∴,
∴
又∵,
∴是等腰直角三角形.
23.如图,某社区要在居民区A,B所在的直线上建一图书室E,并使图书室E到本社区两所学校C和D的距离相等.已知,,垂足分别为A,B,且,,.
(1)请用直尺和圆规在图中作出点E(不写作法,保留作图痕迹);
(2)求图书室E到居民区A的距离.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了作图-垂直平分线,勾股定理的应用:
(1)连接,作的垂直平分线交于点E,根据垂直平分线上的点到两端的距离相等,点E即为所求作;
(2)设图书室E到居民区A的距为,利用勾股定理建立方程求解即可.
【详解】(1)解:如图,点E即为所求作.
(2)解:设图书室E到居民区A的距为,即,,
,,
,
,
由勾股定理得,,即,
解得:
图书室E到居民区A的距离为.
24.铁路上A,B两站(视为直线上的两点)相距50km,C,D为两村庄(视为两个点),DA⊥AB于点A,CB⊥AB于点B(如图).已知DA=20km,CB=10km,现在要在铁路AB上建一个土特产收购站E,使得C,D两村庄到收购站E的直线距离相等,请你设计出收购站的位置,并计算出收购站E到A站的距离.
【答案】收购站E到A站的距离为22km
【详解】分析:连接CD,并作线段CD的垂直平分线,垂直平分线到端点距离相等,再利用勾股定理求EA长.
点睛:
如图,连接CD,并作线段CD的垂直平分线,与AB相交于点E,点E即为所建土特产收购站的地点.
连接DE,CE ,设AE=x km, 则BE=(50-x) km ,
在Rt△ADE中,,
∴ ,
在Rt△BCE中, ,
∴,
又DE=CE, ∴ ,
解得x=22 .
∴收购站E到A站的距离为22km.
点睛:
勾股定理:在平面上的一个直角三角形中,两个直角边边长的平方加起来等于斜边长的平方.
25.两个村庄C、D在河的同侧,已知,C、D两村到河的距离分别为,.现在要在河边建一水厂,向C、D两村送自来水,铺设水管的费用为每千米2万元,请在上选择水厂位置E,使水厂到两村庄距离相等.
(1)请用圆规和直尺在图中作出水厂E的位置;(不写作法,保留作图痕迹)
(2)求铺设水管的总费用.
【答案】(1)见解析
(2)铺设水管的总费用80万元.
【分析】此题考查了勾股定理的应用,垂直平分线的应用,解题的关键是熟练掌握勾股定理.
(1)连接,根据题意作出的垂直平分线交于点E,即为所求;
(2)设,则,首先根据勾股定理列方程求出,然后利用勾股定理求出,进而求解即可.
【详解】(1)如图所示,点E即为所求;
(2)设,则
∵,
∴,
∵
∴
∴
解得
∴
∴
∴,
∴(万元).
∴铺设水管的总费用80万元.
26.如图所示,A、B两块试验田相距200m,C为水源地,AC=160m,BC=120m,为了方便灌溉,现有两种方案修筑水渠.
甲方案:从水源地C直接修筑两条水渠分别到A、B;
乙方案;过点C作AB的垂线,垂足为H,先从水源地C修筑一条水渠到AB所在直线上的H处,再从H分别向A、B进行修筑.
(1)请判断△ABC的形状(要求写出推理过程);
(2)两种方案中,哪一种方案所修的水渠较短?请通过计算说明.
【答案】(1)△ABC是直角三角形,理由见解析;(2)(2)甲方案所修的水渠较短;理由见解析
【分析】(1)由勾股定理的逆定理即可得出△ABC是直角三角形;
(2)由△ABC的面积求出CH,得出AC+BC<CH+AH+BH,即可得出结果.
【详解】解:(1)△ABC是直角三角形;
理由如下:
∴AC2+BC2=1602+1202=40000,AB2=2002=40000,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形,∠ACB=90°;
(2)甲方案所修的水渠较短;
理由如下:
∵△ABC是直角三角形,
∴△ABC的面积=AB•CH=AC•BC,
∴CH=(m),
∵AC+BC=160+120=280(m),CH+AH+BH=CH+AB=96+200=296(m),
∴AC+BC<CH+AH+BH,
∴甲方案所修的水渠较短.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用、勾股定理的逆定理、三角形面积的计算;熟练掌握勾股定理,由勾股定理的逆定理证出△ABC是直角三角形是解决问题的关键.
27.【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:.
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