内容正文:
专题10 勾股定理中的最短路径模型
勾股定理中的最短路线问题通常是以“两点之间,线段最短”为基本原理推出的。人们在生产、生活实践中,常常遇到带有某种限制条件的最近路线即最短路线问题。对于数学中的最短路线问题可以分为两大类:第一类为在同一平面内;第二类为空间几何体中的最短路线问题,对于平面内的最短路线问题可先画出方案图,然后确定最短距离及路径图。对于几何题内问题的关键是将立体图形转化为平面问题求解,然后构造直角三角形,利用勾股定理求解。
大家在掌握几何模型时,多数同学会注重模型结论,而忽视几何模型的证明思路及方法,导致本末倒置。要知道数学题目的考察不是一成不变的,学数学更不能死记硬背,要在理解的基础之上再记忆,这样才能做到对于所学知识的灵活运用,并且更多时候能够启发我们解决问题的关键就是基于已有知识、方法的思路的适当延伸、拓展,所以学生在学习几何模型要能够做到的就是:①认识几何模型并能够从题目中提炼识别几何模型;②记住结论,但更为关键的是记住证明思路及方法;③ 明白模型中常见的易错点,因为多数题目考察的方面均源自于易错点。当然,以上三点均属于基础要求,因为题目的多变性,若想在几何学习中突出,还需做到的是,在平时的学习过程中通过大题量的训练,深刻认识几何模型,认真理解每一个题型,做到活学活用!
2
模型1.圆柱中的最短路径模型 2
模型2.长方体中的最短路径模型 5
模型3.阶梯中的最短路径模型 9
模型4.将军饮马与空间最短路径模型 13
17
模型1.圆柱中的最短路径模型
条件:如图,圆柱的底面圆的周长是c厘米,高是h厘米,现在要从圆柱上点A沿表面把一条彩带绕到点B。
结论:彩带最短需要厘米.
证明:如图所示:沿过A点和过B点的母线剪开,展成平面,连接,
根据两点之间线段最短得这条丝线的最短长度是的长度,
由勾股定理得,,则这条丝线的最短长度是厘米,
注意:1)运用勾股定理计算最短路径时,按照展开—定点—连线—勾股定理的步骤进行计算;
2)缠绕类题型可以求出一圈的最短长度后乘以圈数。
例1.(23-24八年级上·江苏苏州·期中)“江南水乡琉璃瓦,白墙墨瓦凌霄开.”凌霄在苏州园林绿化中随处可见.如图,凌霄枝蔓绕着附近的树干沿最短路线盘旋而上,如果把树干看成圆柱体,它的底面周长是,当一段枝蔓绕树干盘旋1圈升高时,这段枝蔓的长是 .
例2.(23-24八年级上·贵州贵阳·期中)如图,这是一个供滑板爱好者使用的型池,该型池可以看作是一个长方体去掉一个“半圆柱”而成,中间可供滑行部分的截面是半径为的半圆,其边缘,点在上,,一滑板爱好者从点滑到点,则他滑行的最短距离约为 m.(边缘部分的厚度忽略不计,结果保留整数)( )
A.18 B.20 C.22 D.24
变式1.(23-24八年级上·江苏·周测)如图,有一个圆柱,它的高等于,底面上圆的周长等于,在圆柱下底面的点处有一只蚂蚁,它想吃到上底面与点相对的点处的食物,则蚂蚁沿圆柱侧面爬行的最短路程是 .
变式2.(23-24八年级上·河南郑州·阶段练习)华表柱是一种中国传统建筑形式,天安门前耸立着高大的汉白玉华表,每根华表重约20000公斤,如图,在底面周长约为3米带有层层回环不断的云朵石柱上,有一条雕龙从柱底向柱顶(从点到点)均匀地盘绕3圈,每根华表刻有雕龙部分的柱身高约12米,则雕刻在石柱上的巨龙至少( )米.
A. B.20 C.15 D.
模型2.长方体中的最短路径模型
条件:如图,一只蚂蚁从长是a,宽是b,高是h的长方体纸箱的A点沿纸箱爬到B点,(其中:h>a>b)。
结论:蚂蚁爬行的最短路程是
证明:如图,当长方体的侧面按图甲展开时,;
则;
如图,当长方体的侧面按图乙展开时,;
则;
如图,当长方体的侧面按图丙展开时,;
则;
∵h>a>b,∴ah>bh>ab,故>>
∴蚂蚁所行的最短路线长为,
注意:1)长方体展开图分类讨论时可按照“前+右”、“前+上”和“左+上”三类情况进行讨论;
2)两个端点中有一个不在定点时讨论方法跟第一类相同。
例1.(23-24八年级上·江苏无锡·期中)如图是一块长、宽、高分别是的长方体木块,一只蚂蚁要从长方体的一个顶点A处,沿着长方体的表面爬到长方体上和A相对的顶点B处吃食物,那么它需要爬行的最短路线的长是( )
A. B. C. D.
例2.(2023·浙江·八年级假期作业)小南同学报名参加了学校的攀岩选修课,攀岩墙近似一个长方体的两个侧面,如图所示,他根据学过的数学知识准确地判断出:从点A攀爬到点B的最短路径为________米.
变式1.(23-24八年级下·安徽滁州·期末)如图,一长方体状包装盒的长为,宽为,高为,点离点为,一只蚂蚁如果要沿着包装盒的表面从点爬到点去吃一滴蜜糖,需要爬行的最短距离是( )
A. B. C. D.
变式2.(23-24八年级上·山东青岛·期中)如图,长方体的底面边长分别为和,高为.如果用一根细线从点开始经过4个侧面缠绕1圈到达点,那么所用细线最短需要 ;如果从点开始经过4个侧面缠绕2圈到达点,那么所用细线最短需要 .
模型3.阶梯中的最短路径模型
条件:如图一个三级台阶,它的每一级的长是a,宽是b,高是h,A和B是这个台阶的两个相对的端点,点A上有一只蚂蚁,想到点B去吃可口的食物。
结论:蚂蚁沿着台阶面爬到点的最短路程为
证明:如图所示, 三级台阶平面展开图为长方形,宽为BC=a,长为AC=b+h,
∴蚂蚁从点A沿台阶面爬行到点最短路程是此长方形的对角线的长,
则由勾股定理得;
则蚂蚁沿着台阶面爬到点最短路程是.
注意:展开—定点—连线—勾股定理
例1.(2023八年级上·江苏·专题练习)如图是一个台阶示意图,每一层台阶的高都是,宽都是,一只蚂蚁沿台阶从点A出发到点B,其爬行的最短线路的长度是( )
A. B. C. D.
例2.(23-24八年级上·江苏镇江·期中)在一个长12米,宽为8米的长方形草地上,如图堆放着一根正三棱柱的木块,它的侧棱长平行且大于场地宽,木块的主视图是边长3米的等边三角形,一只蚂蚁从点A处到C处需要走的最短路程是 米.
变式1.(2023春·四川成都·八年级校考阶段练习)如图所示,是长方形地面,长,宽.中间竖有一堵砖墙高.一只蚂蚱从点爬到点,它必须翻过中间那堵墙,则它要走的路程s取值范围是________.
变式2.(2024·江苏南京·二模)如图,用3个棱长为1的正方体搭成一个几何体,沿着该几何体的表面从点A到点B的所有路径中,最短路径的长是( )
A. B. C. D.
模型4.将军饮马与空间最短路径模型
条件:如图,透明的圆柱形容器(容器厚度忽略不计)的高为h厘米,底面周长为c厘米,在容器内壁离容器底部a厘米的点B处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,且离容器上沿a厘米的点A处,
结论:蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路程为:厘米。
证明:如图,将容器侧面展开,作A关于EC的对称点,过作交B的延长线于D,
则四边形是矩形,∴,,连接,则即为最短距离,
∵由题意得,(),=a(),(),
在中,().
注意:立体图形中从外侧到内侧最短路径问题需要先作对称,再运用两点之间线段最短的原理结合勾股定理求解。
例1.(23-24八年级下·黑龙江齐齐哈尔·期末)如图,圆柱形纸杯高为,底面周长为,在杯内壁底的点B处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿与蜂蜜相对的点A处,则蚂蚁从外壁A处爬行到内壁B处的最短距离为(杯壁厚度不计)( )
A.10 B. C. D.
变式1.(23-24八年级上·辽宁辽阳·阶段练习)如图是一个供滑板爱好者使用的U型池,该U型池可以看成是一个长方体去掉一个“半圆柱”而成,中间可供滑行的部分的截面是半径为的半圆,其边缘.小明要在AB上选取一点E,能够使他从点D滑到点E再滑到点C的滑行距离最短,则他滑行的最短距离约为(取3) .
变式2.(2024·陕西·八年级期中)有一个如图所示的长方体透明玻璃水缸,高,水深,在水面线上紧贴内壁处有一粒食物,且,一只小虫想从水缸外的处沿水缸壁爬到水缸内的处吃掉食物.(1)你认为小虫应该沿怎样的路线爬行才能使爬行的路线最短,请你画出它爬行的最短路线,并用箭头标注.(2)求小虫爬行的最短路线长(不计缸壁厚度).
1.(23-24七年级上·福建宁德·期中)在一个长为、宽为、高为的长方体上,居中截去一个长为、宽为、深为的长方体后,得到一个如图所示的几何体.一只蚂蚁要从该几何体的顶点处,沿着几何体的表面到几何体上和相对的顶点处吃食物,那么它需要爬行的最短路径的长为( )
A. B. C. D.
2.(23-24八年级上·陕西西安·期中)如图,一个无盖的半圆柱形容器,它的高为,底面半圆直径为,点A处有一只蚂蚁沿如图所示路线爬行,它想吃到上底面圆心B处的食物,则爬行的最短路程是多少(取3)( )
A. B.8 C. D.10
3.(23-24八年级下·河北廊坊·阶段练习)如图,在学校工地的一根空心钢管外表面距离左侧管口2cm的点M处有一只小蜘蛛,它要爬行到钢管内表面距离右侧管口5cm的点N处觅食,已知钢管横截面的周长为18cm,长为15cm,则小蜘蛛需要爬行的最短距离是( )
A.5cm B.4cm C.cm D.15cm
4.(23-24八年级上·河北保定·期末)如图,透明的圆柱形容器(容器厚度忽略不计)的高为,底面周长为,在容器内壁离容器底部的点处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,且离容器上沿的点处,则蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路径是( )
A.20 B.4 C.10 D.2
5.(23-24八年级上·山西临汾·阶段练习)如图,是长方形地面,长,宽,中间刚好有一堵墙,墙高,一只蜗牛从点爬到点,它必须翻过中间那堵墙,则它至少要走( )
A. B. C. D.
6.(23-24八年级上·陕西渭南·期末)如图是一个底面为等边三角形的三棱镜,在三棱镜的侧面上,从顶点A到顶点镶有一圈金属丝,已知此三棱镜的高为5cm,底面边长为4cm,则这圈金属丝的长度至少为 cm.
7.(23-24八年级上·广东佛山·期中)如图,某滑雪场型池的场地可以看作是从一个长方体中挖去了半个圆柱而成,它的横截面图中半圆的半径为,其边线,点在上,,一名滑雪爱好者从点滑到点,他滑行的最短路线长为 .
8.(23-24八年级上·山东菏泽·阶段练习)现有一个圆柱体水晶杯(容器厚度忽略不计),其底面圆的周长为,高为,在杯子内壁离容器底部的点处有一滴蜂蜜,与蜂蜜相对,此时一只蚂蚁正好在杯子外壁,离容器上沿的点处,则蚂蚁吃到蜂蜜需爬行的最短路径为( )
A. B. C. D.
9.(23-24八年级上·山西太原·期中)包装纸箱是我们生活中常见的物品.如图1,创意DIY小组的同学将一个的长方体纸箱裁去一部分(虚线为裁剪线),得到图2所示的简易书架.若一只蜘蛛从该书架的顶点出发,沿书架内壁爬行到顶点处,则它爬行的最短距离为 .
10.(23-24八年级上·广东·期末)如图是一个供滑板爱好者使用的U型池,该U型池可以看作是一个长方体去掉一个半圆柱而成,中间可供滑行部分的截面是半径为4的半圆,其边缘,点E在上,,一滑行爱好者从点滑行到点,则他滑行的最短距离为 (π的值为3).
11.(2023·重庆八年级期末)如图,三级台阶,每一级的长、宽、高分别为8dm、3dm、,A和B是这个台阶上两个相对的端点,点A处有一只蚂蚁,想到点B处去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬行到点B的最短路程为______dm.
12.(2023春·安徽合肥·八年级校考期中)如图,正方体盒子的棱长为,O为的中点,现有一只蚂蚁位于点C处,它想沿正方体的表面爬行到点O处获取食物,则蚂蚁需爬行的最短路程为_______.
13.(2023·四川乐山·八年级统考期末)如图,长方体的底面是边长为的正方形,高为.如果从点开始经过4个侧面缠绕2圈到达点,那么所用细线最短需要 cm.
14.(2023秋·黑龙江哈尔滨·九年级统考开学考试)如图是一个边长为的正方体木箱,点在上底面的棱上,,一只蚂蚁从点出发沿木箱表面爬行到点,则蚂蚁爬行的最短路程是 .
15.(2023秋·湖北·八年级专题练习)如图,教室的墙面与地面垂直,点在墙面上.若米,点到的距离是6米,有一只蚂蚁要从点爬到点,它的最短行程是 米.
16.(2023春·安徽合肥·八年级合肥寿春中学校考期中)如图,一个圆柱形食品盒,它的高为,底面圆的周长为
(1)点A位于盒外底面的边缘,如果在A处有一只蚂蚁,它想吃到盒外表面对侧中点B处的食物,则蚂蚁需要爬行的最短路程是______;
(2)将左图改为一个无盖的圆柱形食品盒,点C距离下底面,此时蚂蚁从C处出发,爬到盒内表面对侧中点B处(如右图),则蚂蚁爬行的最短路程是___.
17.(2023·湖南永州·八年级校考阶段练习)如图是长、宽、高的长方体容器.
(1)求底面矩形的对角线的长;(2)长方体容器内可完全放入的棍子最长是多少?
(3)一只蚂蚁从D点爬到E点最短路径是多少?
18.(2024·广东佛山·八年级统考期末)初中几何的学习始于空间的“实物和具体模型”,聚焦平面的“几何图形的特征和运用”,形成了空间几何问题要转化为平面几何问题的解题策略.
问题提出:如图所示是放在桌面上的一个圆柱体,一只蚂蚁从点出发沿着圆柱体的表面爬行到点,如何求最短路程呢?
(1)问题分析:蚂蚁从点出发沿着圆柱体的表面爬行到点,可以有几条路径?在图中画出来;
(2)问题探究:①若圆柱体的底面圆的周长为,高为,蚂蚁从点出发沿着圆柱体的表面爬行到点,求最短路程;
②若圆柱体的底面圆的周长为,高为,蚂蚁从点出发沿着圆柱体的表面爬行到点,求最短路程;
③若圆柱体的底面圆的半径为,高为,一只蚂蚁从点出发沿着圆柱体的表面爬行到点,求最短路程.
19.(2023秋·广东深圳·八年级统考期末)如图,一个无盖长方体的小杯子放置在桌面上,,;
(1)一只蚂蚁从点出发,沿小杯子外表面爬到点,求蚂蚁怎样走最短,最短路程是多少?
(2)为了怕杯子落入灰尘又方便使用,现在需要给杯子盖上盖子,并把一双筷子放进杯子里,请问,筷子的最大长度是多少?
20.(2023春·江苏·八年级专题练习)我国古代有这样一道数学问题:“枯木一根直立地上,高二丈周三尺,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20尺,底面周长为3尺,有葛藤自点处缠绕而上.
(1)若绕五周后其末端恰好到达点处,则问题中葛藤的最短长度是________尺.
(2)若绕周后其末端恰好到达点处,则问题中葛藤的最短长度是________尺.
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专题10 勾股定理中的最短路径模型
勾股定理中的最短路线问题通常是以“两点之间,线段最短”为基本原理推出的。人们在生产、生活实践中,常常遇到带有某种限制条件的最近路线即最短路线问题。对于数学中的最短路线问题可以分为两大类:第一类为在同一平面内;第二类为空间几何体中的最短路线问题,对于平面内的最短路线问题可先画出方案图,然后确定最短距离及路径图。对于几何题内问题的关键是将立体图形转化为平面问题求解,然后构造直角三角形,利用勾股定理求解。
大家在掌握几何模型时,多数同学会注重模型结论,而忽视几何模型的证明思路及方法,导致本末倒置。要知道数学题目的考察不是一成不变的,学数学更不能死记硬背,要在理解的基础之上再记忆,这样才能做到对于所学知识的灵活运用,并且更多时候能够启发我们解决问题的关键就是基于已有知识、方法的思路的适当延伸、拓展,所以学生在学习几何模型要能够做到的就是:①认识几何模型并能够从题目中提炼识别几何模型;②记住结论,但更为关键的是记住证明思路及方法;③ 明白模型中常见的易错点,因为多数题目考察的方面均源自于易错点。当然,以上三点均属于基础要求,因为题目的多变性,若想在几何学习中突出,还需做到的是,在平时的学习过程中通过大题量的训练,深刻认识几何模型,认真理解每一个题型,做到活学活用!
2
模型1.圆柱中的最短路径模型 2
模型2.长方体中的最短路径模型 5
模型3.阶梯中的最短路径模型 9
模型4.将军饮马与空间最短路径模型 13
17
模型1.圆柱中的最短路径模型
条件:如图,圆柱的底面圆的周长是c厘米,高是h厘米,现在要从圆柱上点A沿表面把一条彩带绕到点B。
结论:彩带最短需要厘米.
证明:如图所示:沿过A点和过B点的母线剪开,展成平面,连接,
根据两点之间线段最短得这条丝线的最短长度是的长度,
由勾股定理得,,则这条丝线的最短长度是厘米,
注意:1)运用勾股定理计算最短路径时,按照展开—定点—连线—勾股定理的步骤进行计算;
2)缠绕类题型可以求出一圈的最短长度后乘以圈数。
例1.(23-24八年级上·江苏苏州·期中)“江南水乡琉璃瓦,白墙墨瓦凌霄开.”凌霄在苏州园林绿化中随处可见.如图,凌霄枝蔓绕着附近的树干沿最短路线盘旋而上,如果把树干看成圆柱体,它的底面周长是,当一段枝蔓绕树干盘旋1圈升高时,这段枝蔓的长是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了平面展开-最短路径问题,勾股定理.根据题意画出图形,利用圆柱侧面展开图,结合勾股定理求出即可.
【详解】由题意可得,展开图中,
在中,.∴这段枝蔓的长是,故答案为:30.
例2.(23-24八年级上·贵州贵阳·期中)如图,这是一个供滑板爱好者使用的型池,该型池可以看作是一个长方体去掉一个“半圆柱”而成,中间可供滑行部分的截面是半径为的半圆,其边缘,点在上,,一滑板爱好者从点滑到点,则他滑行的最短距离约为 m.(边缘部分的厚度忽略不计,结果保留整数)( )
A.18 B.20 C.22 D.24
【答案】C
【分析】本题考查了平面展开-最短路径问题,U型池的侧面展开图是一个矩形,此矩形的宽是半圆的弧长,矩形的长等于.本题就是把U型池的侧面展开成矩形,“化曲面为平面”,用勾股定理解决.
滑行的距离最短,即是沿着的线段滑行,我们可将半圆展开为矩形来研究,展开后,A、D、E三点构成直角三角形,为斜边,和为直角边,写出和的长,根据题意,写出勾股定理等式,代入数据即可得出的距离.
【详解】解:将半圆面展开可得:
米,米,
在中,(米).即滑行的最短距离为22米.故选:C.
变式1.(23-24八年级上·江苏·周测)如图,有一个圆柱,它的高等于,底面上圆的周长等于,在圆柱下底面的点处有一只蚂蚁,它想吃到上底面与点相对的点处的食物,则蚂蚁沿圆柱侧面爬行的最短路程是 .
【答案】/25厘米
【分析】本题主要考查利用勾股定理求最短路径,如图把圆柱体展开,连接,然后可知,,进而可由两点之间,线段最短可知即为所求,熟练掌握利用勾股定理求最短路径是解题的关键.
【详解】解:如图所示:
∵圆柱的高等于,底面上圆的周长等于,∴,,
∴,
∴蚂蚁沿圆柱侧面爬行的最短路程是,故答案为:.
变式2.(23-24八年级上·河南郑州·阶段练习)华表柱是一种中国传统建筑形式,天安门前耸立着高大的汉白玉华表,每根华表重约20000公斤,如图,在底面周长约为3米带有层层回环不断的云朵石柱上,有一条雕龙从柱底向柱顶(从点到点)均匀地盘绕3圈,每根华表刻有雕龙部分的柱身高约12米,则雕刻在石柱上的巨龙至少( )米.
A. B.20 C.15 D.
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理在圆柱中的应用,在圆柱的展开图中,每圈龙的长度与高度和圆柱的周长组成了直角三角形,根据勾股定理求出每圈龙的长度,最后乘3便是答案.
【详解】解:展开图:(米,(米,(米,故选:C.
模型2.长方体中的最短路径模型
条件:如图,一只蚂蚁从长是a,宽是b,高是h的长方体纸箱的A点沿纸箱爬到B点,(其中:h>a>b)。
结论:蚂蚁爬行的最短路程是
证明:如图,当长方体的侧面按图甲展开时,;
则;
如图,当长方体的侧面按图乙展开时,;
则;
如图,当长方体的侧面按图丙展开时,;
则;
∵h>a>b,∴ah>bh>ab,故>>
∴蚂蚁所行的最短路线长为,
注意:1)长方体展开图分类讨论时可按照“前+右”、“前+上”和“左+上”三类情况进行讨论;
2)两个端点中有一个不在定点时讨论方法跟第一类相同。
例1.(23-24八年级上·江苏无锡·期中)如图是一块长、宽、高分别是的长方体木块,一只蚂蚁要从长方体的一个顶点A处,沿着长方体的表面爬到长方体上和A相对的顶点B处吃食物,那么它需要爬行的最短路线的长是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查的是平面展开最短路径问题,解决此题的关键是明确线段最短这一知识点,然后把长方体的一些面展开到一个平面内,求出最短的线段.分三种情况讨论即可,然后利用勾股定理即可求得最短线段的长,再比较三种情况下最短的线段即可得到答案.
【详解】分三种情况:
(1)经过前面和右面或经过左面和后面,这时蚂蚁爬行的最短路线是长为,宽为的长方形的对角线如图中的,其长为.
(2)经过前面和上面,这时蚂蚁爬行的最短路线是长为,宽为的长方形的对角线如图中的,其长为.
(3)经过左面和上面,这时蚂蚁爬行的最短路线是长为,宽为的长方形的对角线如图中的,其长为.
比较(1)(2)(3)的结果,知蚂蚁爬行的最短路线的长为.故选:C
例2.(2023·浙江·八年级假期作业)小南同学报名参加了学校的攀岩选修课,攀岩墙近似一个长方体的两个侧面,如图所示,他根据学过的数学知识准确地判断出:从点A攀爬到点B的最短路径为________米.
【答案】
【分析】利用立体图形路径最小值为展开平面图的两点间距离,再根据勾股定理求解即可.
【详解】解:平面展开图为:
(米),故答案为.
【点睛】本题考查立体图形中两点间最短路径问题,通用办法是展开为平面图形,两点间最短路径为两点线段长度,利用水平距离和竖直距离得到直角三角形,勾股定理求出两点线段长度.熟悉立体图形中两点间最短路径问题的计算方法是解题的关键.
变式1.(23-24八年级下·安徽滁州·期末)如图,一长方体状包装盒的长为,宽为,高为,点离点为,一只蚂蚁如果要沿着包装盒的表面从点爬到点去吃一滴蜜糖,需要爬行的最短距离是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的是勾股定理最短路径问题,根据题意画出长方体的侧面展开图,根据勾股定理求解是解答此题的关键.
【详解】解:①把长方体的右侧表面剪开与前面这个侧面所在的平面形成一个长方形,如图1:
长方体的宽为,高为,点离点的距离是,
,,
在直角三角形中,根据勾股定理得:;
②把长方体的右侧表面剪开与上面这个侧面所在的平面形成一个长方形,如图2:
长方体的宽为,高为,点离点的距离是,
,,
在直角三角形中,根据勾股定理得:;
③把长方体的上表面剪开与后面这个侧面所在的平面形成一个长方形,如图3:
长方体的宽为,高为,点离点的距离是,,
在直角三角形中,根据勾股定理得:;
蚂蚁爬行的最短距离是.故选A.
变式2.(23-24八年级上·山东青岛·期中)如图,长方体的底面边长分别为和,高为.如果用一根细线从点开始经过4个侧面缠绕1圈到达点,那么所用细线最短需要 ;如果从点开始经过4个侧面缠绕2圈到达点,那么所用细线最短需要 .
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,将长方体展开,连接、,进而根据勾股定理,即可求解.
【详解】解:将长方体展开,连接,根据两点之间线段最短,();
如果从点开始经过个侧面缠绕圈到达点,相当于直角三角形的两条直角边分别是和,根据勾股定理可知所用细线最短需要().故答案为:,.
模型3.阶梯中的最短路径模型
条件:如图一个三级台阶,它的每一级的长是a,宽是b,高是h,A和B是这个台阶的两个相对的端点,点A上有一只蚂蚁,想到点B去吃可口的食物。
结论:蚂蚁沿着台阶面爬到点的最短路程为
证明:如图所示, 三级台阶平面展开图为长方形,宽为BC=a,长为AC=b+h,
∴蚂蚁从点A沿台阶面爬行到点最短路程是此长方形的对角线的长,
则由勾股定理得;
则蚂蚁沿着台阶面爬到点最短路程是.
注意:展开—定点—连线—勾股定理
例1.(2023八年级上·江苏·专题练习)如图是一个台阶示意图,每一层台阶的高都是,宽都是,一只蚂蚁沿台阶从点A出发到点B,其爬行的最短线路的长度是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查两点之间线段最短、立体图形展开为平面图形求最小值问题、勾股定理等知识,根据展开成平面图形,利用勾股定理求解即可.
【详解】解:把这个台阶示意图展开为平面图形得图①:
在中,,,∴,
∴一只蚂蚁沿台阶从点A出发到点B,其爬行的最短线路的长度是.故选:C.
例2.(23-24八年级上·江苏镇江·期中)在一个长12米,宽为8米的长方形草地上,如图堆放着一根正三棱柱的木块,它的侧棱长平行且大于场地宽,木块的主视图是边长3米的等边三角形,一只蚂蚁从点A处到C处需要走的最短路程是 米.
【答案】17
【分析】本题主要考查勾股定理的应用.将木块展开,相当于长方形草地的长多了正三角形的一个边长,长方形的长为米,因为长方形的宽为3米,一只蚂蚁从点处到处需要走的最短路程是对角线,利用勾股定理求解即可.
【详解】解:如图,将木块展开,相当于长方形草地的长多了正三角形的一个边长,
∴长方形的长为米,
∵长方形的宽为8米,
∴一只蚂蚁从点处到处需要走的最短路程是对角线,
∴米,故答案为:17.
变式1.(2023春·四川成都·八年级校考阶段练习)如图所示,是长方形地面,长,宽.中间竖有一堵砖墙高.一只蚂蚱从点爬到点,它必须翻过中间那堵墙,则它要走的路程s取值范围是________.
【答案】
【分析】连接,利用勾股定理求出的长,再把中间的墙平面展开,使原来的长方形长度增加而宽度不变,求出新长方形的对角线长即可得到范围.
【详解】解:如图所示,将图展开,图形长度增加,
原图长度增加,则,连接,
四边形是长方形,,宽,,
蚂蚱从点爬到点,它要走的路程.故答案为:.
【点睛】本题考查的是平面展开最短路线问题及勾股定理,根据题意画出图形是解答此题的关键.
变式2.(2024·江苏南京·二模)如图,用3个棱长为1的正方体搭成一个几何体,沿着该几何体的表面从点A到点B的所有路径中,最短路径的长是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了正方体的展开图,勾股定理,先将正方体展开,再根据勾股定理求出答案.
【详解】如图,,所以最短路径是.故选:A.
模型4.将军饮马与空间最短路径模型
条件:如图,透明的圆柱形容器(容器厚度忽略不计)的高为h厘米,底面周长为c厘米,在容器内壁离容器底部a厘米的点B处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,且离容器上沿a厘米的点A处,
结论:蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路程为:厘米。
证明:如图,将容器侧面展开,作A关于EC的对称点,过作交B的延长线于D,
则四边形是矩形,∴,,连接,则即为最短距离,
∵由题意得,(),=a(),(),
在中,().
注意:立体图形中从外侧到内侧最短路径问题需要先作对称,再运用两点之间线段最短的原理结合勾股定理求解。
例1.(23-24八年级下·黑龙江齐齐哈尔·期末)如图,圆柱形纸杯高为,底面周长为,在杯内壁底的点B处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿与蜂蜜相对的点A处,则蚂蚁从外壁A处爬行到内壁B处的最短距离为(杯壁厚度不计)( )
A.10 B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平面展开-最短路径问题,将图形展开,利用轴对称的性质和勾股定理进行计算是解题的关键.
将杯子侧面展开,作关于的对称点,连接,则即为最短距离,利用勾股定理进行计算即可.
【详解】如图,作关于的对称点,连接,则即为最短距离,
,,
∴蚂蚁从外壁处爬行到内壁处的最短距离,故选:A.
变式1.(23-24八年级上·辽宁辽阳·阶段练习)如图是一个供滑板爱好者使用的U型池,该U型池可以看成是一个长方体去掉一个“半圆柱”而成,中间可供滑行的部分的截面是半径为的半圆,其边缘.小明要在AB上选取一点E,能够使他从点D滑到点E再滑到点C的滑行距离最短,则他滑行的最短距离约为(取3) .
【答案】
【分析】要求滑行的最短距离,需将该U型池的侧面展开,进而根据“两点之间线段最短”,利用勾股定理得出结果.
【详解】解:其侧面展开图如图:作点C关于的对称点F,连接,
∵中间可供滑行的部分的截面是半径为的半圆,
∴,,∴,
在中,,
故他滑行的最短距离约为.故答案为:.
【点睛】本题考查的是平面展开-最短路径问题,此题就是把U型池的侧面展开成矩形,“化曲面为平面”,用勾股定理解决.
变式2.(2024·陕西·八年级期中)有一个如图所示的长方体透明玻璃水缸,高,水深,在水面线上紧贴内壁处有一粒食物,且,一只小虫想从水缸外的处沿水缸壁爬到水缸内的处吃掉食物.(1)你认为小虫应该沿怎样的路线爬行才能使爬行的路线最短,请你画出它爬行的最短路线,并用箭头标注.(2)求小虫爬行的最短路线长(不计缸壁厚度).
【答案】(1)见解析;(2)100cm
【分析】(1)做出A关于BC的对称点A’,连接A’G,与BC交于点Q,由两点之间线段最短,此时A’G最短,即AQ+QG最短;(2)A’G为直角△A’EG的斜边,根据勾股定理求解即可.
【详解】解:(1)如下图所示,
作点A关于BC所在直线的对称点,连接,与交于点,
由两点之间线段最短,此时A’G最短,则为最短路线.
(2)∵,∴,∴.
在中,,,∴.
由对称性可知,∴.故小虫爬行的最短路线长为100cm.
【点睛】本题考查的是利用勾股定理求最短路径问题,本题的关键是根据对称性作出A的对称点A’,再根据两点之间线段最短,从而可找到路径求出解.
1.(23-24七年级上·福建宁德·期中)在一个长为、宽为、高为的长方体上,居中截去一个长为、宽为、深为的长方体后,得到一个如图所示的几何体.一只蚂蚁要从该几何体的顶点处,沿着几何体的表面到几何体上和相对的顶点处吃食物,那么它需要爬行的最短路径的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了长方体展成平面图形,熟练掌握两点之间线段最短,利用勾股定理求最短路径,是解答本题的关键.
根据两点之间线段最短即可确定蚂蚁爬行的最短路径为,利用勾股定理求出,由此得到答案.
【详解】解:如图,将图中的几何体上表面展开,连接,则蚂蚁需要爬行的最短路径为的长,
根据题意得:,,
由勾股定理得:,,
蚂蚁需要爬行的最短路径的长为,故选.
2.(23-24八年级上·陕西西安·期中)如图,一个无盖的半圆柱形容器,它的高为,底面半圆直径为,点A处有一只蚂蚁沿如图所示路线爬行,它想吃到上底面圆心B处的食物,则爬行的最短路程是多少(取3)( )
A. B.8 C. D.10
【答案】D
【分析】此题考查平面展开-最短路径问题.要求蚂蚁爬行的最短距离,需将半圆柱的侧面展开,进而根据“两点之间线段最短”通过勾股定理得出结果.
【详解】解:将圆柱的侧面展开为矩形,
其中为半圆的弧长,为半径的长,,
根据勾股定理可得,故爬行的最短路程为.故选:D
3.(23-24八年级下·河北廊坊·阶段练习)如图,在学校工地的一根空心钢管外表面距离左侧管口2cm的点M处有一只小蜘蛛,它要爬行到钢管内表面距离右侧管口5cm的点N处觅食,已知钢管横截面的周长为18cm,长为15cm,则小蜘蛛需要爬行的最短距离是( )
A.5cm B.4cm C.cm D.15cm
【答案】C
【分析】本题考查勾股定理,理解几何体侧面展开图等.根据题意先画出几何体的侧面展开图,利用勾股定理即可得到本题答案.
【详解】解:如下图,画出钢管的侧面展开图,作点关于右侧关口的对称点,连接,
∵钢管横截面的周长为18cm,
∴,
∵由题意得:,
∴,
∴小蜘蛛需要爬行的最短距离为cm.
故选:C.
4.(23-24八年级上·河北保定·期末)如图,透明的圆柱形容器(容器厚度忽略不计)的高为,底面周长为,在容器内壁离容器底部的点处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,且离容器上沿的点处,则蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路径是( )
A.20 B.4 C.10 D.2
【答案】B
【分析】将容器侧面展开,作出关于的对称点,根据两点之间线段最短可知的长度即为所求,在中,根据勾股定理即可求出的长度.
【详解】解:如图:将容器侧面展开,作关于的对称点,
过作交的延长线于,
则四边形是矩形,
,,
连接,则即为最短距离,
高为,底面周长为,在容器内壁离容器底部的点处有一饭粒,
此时蚂蚁正好在容器外壁,离容器上沿与饭粒相对的点处,
,,
在中,.
故选:B.
【点睛】本题考查了平面展开﹣最短路径问题,将图形展开,利用轴对称的性质和勾股定理进行计算是解题的关键.
5.(23-24八年级上·山西临汾·阶段练习)如图,是长方形地面,长,宽,中间刚好有一堵墙,墙高,一只蜗牛从点爬到点,它必须翻过中间那堵墙,则它至少要走( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】连接,利用勾股定理求出的长,再把中间的墙平面展开,使原来的长方形长度增加而宽度不变,求出新长方形的对角线长即可.
【详解】解:如图:将图展开,图形长度增加,原图长度增加,则,连接,
∵四边形是长方形,,宽,
∴,
∴蜗牛从点爬到点,它至少要走的路程.
故选:C.
【点睛】本题考查的是平面展开最短路线问题及勾股定理,根据题意画出图形是解答此题的关键.
6.(23-24八年级上·陕西渭南·期末)如图是一个底面为等边三角形的三棱镜,在三棱镜的侧面上,从顶点A到顶点镶有一圈金属丝,已知此三棱镜的高为5cm,底面边长为4cm,则这圈金属丝的长度至少为 cm.
【答案】13
【分析】本题考查的知识点是平面展开-最短路径问题.画出三棱柱的侧面展开图,利用勾股定理求解即可.
【详解】解:如图所示,将三棱柱沿展开,其展开图如图:
∴,
∴这图金属丝的长度至少为,
故答案为:13.
7.(23-24八年级上·广东佛山·期中)如图,某滑雪场型池的场地可以看作是从一个长方体中挖去了半个圆柱而成,它的横截面图中半圆的半径为,其边线,点在上,,一名滑雪爱好者从点滑到点,他滑行的最短路线长为 .
【答案】
【分析】本题考查了平面展开-最短路径问题,根据题意可得,,线段即为滑行的最短路线长.在中,根据勾股定理即可求出滑行的最短路线长.
【详解】解:将半圆面展开可得:
,
在中,,
即滑行的最短路线长为,
故答案为:.
8.(23-24八年级上·山东菏泽·阶段练习)现有一个圆柱体水晶杯(容器厚度忽略不计),其底面圆的周长为,高为,在杯子内壁离容器底部的点处有一滴蜂蜜,与蜂蜜相对,此时一只蚂蚁正好在杯子外壁,离容器上沿的点处,则蚂蚁吃到蜂蜜需爬行的最短路径为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平面展开﹣最短路径问题,勾股定理,将容器侧面展开,建立A关于的对称点,根据两点之间线段最短可知的长度即为所求.
【详解】解:如图:是侧面展开图的一半,
高为,底面周长为,在容器内壁离容器底部的点B处有一滴蜂蜜,
此时蚂蚁正好在容器外壁,离容器上沿与一滴蜂蜜相对的点A处,
,,
将容器侧面展开,作A关于的对称点,
连接,则即为最短距离,
.
故选:A.
9.(23-24八年级上·山西太原·期中)包装纸箱是我们生活中常见的物品.如图1,创意DIY小组的同学将一个的长方体纸箱裁去一部分(虚线为裁剪线),得到图2所示的简易书架.若一只蜘蛛从该书架的顶点出发,沿书架内壁爬行到顶点处,则它爬行的最短距离为 .
【答案】50
【分析】本题考查了勾股定理的应用,平面展开一最短路径问题,把书架侧面展开,A,B点如图所示,连接A,B,则爬行最短距离为的长,再根据勾股定理求出的长即可,将立体图形展开在平面图形中求解是解题的关键.
【详解】解:如图,把书架侧面展开,A,B点如图所示,连接A,B,则爬行最短距离为的长,
由图可知:,,
在中,,
则它爬行的最短距离为,故答案为:.
10.(23-24八年级上·广东·期末)如图是一个供滑板爱好者使用的U型池,该U型池可以看作是一个长方体去掉一个半圆柱而成,中间可供滑行部分的截面是半径为4的半圆,其边缘,点E在上,,一滑行爱好者从点滑行到点,则他滑行的最短距离为 (π的值为3).
【答案】20
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用—最短路径问题.通过将U型池的侧面展开成矩形,“化曲面为平面”,用勾股定理求最短路径是解题的关键.将半圆面展开,连接,则是最短路径,根据,计算求解即可.
【详解】解:将半圆面展开如图:连接,则是最短路径,
∴,,
由勾股定理得,.∴滑行的最短距离约为,故答案为:20.
11.(2023·重庆八年级期末)如图,三级台阶,每一级的长、宽、高分别为8dm、3dm、,A和B是这个台阶上两个相对的端点,点A处有一只蚂蚁,想到点B处去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬行到点B的最短路程为______dm.
【答案】17
【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.
【详解】解:三级台阶平面展开图为长方形,长为8dm,宽为,
则蚂蚁沿台阶面爬行到B点最短路程是此长方形的对角线长.可设蚂蚁沿台阶面爬行到B点最短路程为xdm,
由勾股定理得:,解得.故答案为:17.
【点睛】本题考查了平面展开最短路径问题,用到台阶的平面展开图,只要根据题意判断出长方形的长和宽即可解答.
12.(2023春·安徽合肥·八年级校考期中)如图,正方体盒子的棱长为,O为的中点,现有一只蚂蚁位于点C处,它想沿正方体的表面爬行到点O处获取食物,则蚂蚁需爬行的最短路程为_______.
【答案】
【分析】根据两点之间线段最短,用勾股定理求解.
【详解】解:如图,连接,则线段的长就是蚂蚁需爬行的最短路程,
∵正方体的棱长为,O为的中点,
∴,,,
由勾股定理得,
答:蚂蚁需爬行的最短路程为,故答案为:.
【点睛】本题考查两点之间线段最短,灵活运用所学知识是关键.
13.(2023·四川乐山·八年级统考期末)如图,长方体的底面是边长为的正方形,高为.如果从点开始经过4个侧面缠绕2圈到达点,那么所用细线最短需要 cm.
【答案】
【分析】根据从点开始经过4个侧面缠绕2圈到达点,则展开后,,由勾股定理计算出的长,即可得到答案.
【详解】解:如图所示:
,
从点开始经过4个侧面缠绕2圈到达点,展开后,,
由勾股定理得:,故答案为:.
【点睛】本题考查了平面展开—最短路线问题和勾股定理的应用,能正确画出图形是此题的关键.
14.(2023秋·黑龙江哈尔滨·九年级统考开学考试)如图是一个边长为的正方体木箱,点在上底面的棱上,,一只蚂蚁从点出发沿木箱表面爬行到点,则蚂蚁爬行的最短路程是 .
【答案】
【分析】如图所述,是边长为的正方体木箱张开图,连接,则线段的长为最短路径,由此可得的,根据勾股定理即可求解.
【详解】解:如图所述,是边长为的正方体木箱张开图,
连接,则线段的长为最短路径,
,,则,
∴在中,,∴蚂蚁爬行的最短路程是,故答案为:.
【点睛】本题主要考查立体图形展开图与勾股定理的综合,掌握立体图形的性质,勾股定理的运用是解题的关键.
15.(2023秋·湖北·八年级专题练习)如图,教室的墙面与地面垂直,点在墙面上.若米,点到的距离是6米,有一只蚂蚁要从点爬到点,它的最短行程是 米.
【答案】
【分析】可将教室的墙面与地面展开,连接P、B,根据两点之间线段最短,利用勾股定理求解即可.
【详解】解:如图,将教室的墙面与地面展成一个平面,
过P作于G,连接,
∵米,米,∴(米),∴米,
∴(米).故这只蚂蚁的最短行程应该是米.故答案为:.
【点睛】本题考查了平面展开-最短路径问题,立体图形中的最短距离,通常要转换为平面图形的两点间的线段长来进行解决.
16.(2023春·安徽合肥·八年级合肥寿春中学校考期中)如图,一个圆柱形食品盒,它的高为,底面圆的周长为
(1)点A位于盒外底面的边缘,如果在A处有一只蚂蚁,它想吃到盒外表面对侧中点B处的食物,则蚂蚁需要爬行的最短路程是______;
(2)将左图改为一个无盖的圆柱形食品盒,点C距离下底面,此时蚂蚁从C处出发,爬到盒内表面对侧中点B处(如右图),则蚂蚁爬行的最短路程是___.
【答案】
【分析】(1)把圆柱侧面展开,在中,利用勾股定理求解即可.
(2)将圆柱侧面展开,得到矩形,作点关于的对称点,构造,根据勾股定理求出即可解决问题.
【详解】(1)如图,把圆柱侧面展开,在中,
∵,∴ ,故答案为:.
(2)如图所示,点与点关于对称,可得,,
则最短路程为故答案为:.
【点睛】本题考查了勾股定理求线段最短距离,轴对称的性质,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
17.(2023·湖南永州·八年级校考阶段练习)如图是长、宽、高的长方体容器.
(1)求底面矩形的对角线的长;(2)长方体容器内可完全放入的棍子最长是多少?
(3)一只蚂蚁从D点爬到E点最短路径是多少?
【答案】(1)底面矩形的对角线的长为(2)长方体容器内可完全放入的棍子最长是
(3)蚂蚁从D点爬到E点最短路径
【分析】(1)根据题意运用勾股定理即可得出结果;(2)根据题意连接、,两次运用勾股定理即可得出结果;(3)分别求出三种情况下蚂蚁爬行的最短距离,然后进行比较,得出蚂蚁爬行的最短距离即可.
【详解】(1)解:∵、,,∴对角线的长为:;
答:底面矩形的对角线的长为.
(2)解:连接、,如图所示:
在中,∵、,,∴,
在中, .答:这个盒子最长能放的棍子.
(3)解:将前面的面和右边的面展开,如图所示:
此时蚂蚁从D点爬到E点最短路径为:;
将前面的面和上边的面展开,如图所示:
此时蚂蚁从D点爬到E点最短路径为:;
将左边的面和上边的面展开,如图所示:
此时蚂蚁从D点爬到E点最短路径为:;
∵,∴蚂蚁从D点爬到E点最短路径.
【点睛】本题考查的是勾股定理的应用,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.
18.(2024·广东佛山·八年级统考期末)初中几何的学习始于空间的“实物和具体模型”,聚焦平面的“几何图形的特征和运用”,形成了空间几何问题要转化为平面几何问题的解题策略.
问题提出:如图所示是放在桌面上的一个圆柱体,一只蚂蚁从点出发沿着圆柱体的表面爬行到点,如何求最短路程呢?
(1)问题分析:蚂蚁从点出发沿着圆柱体的表面爬行到点,可以有几条路径?在图中画出来;
(2)问题探究:①若圆柱体的底面圆的周长为,高为,蚂蚁从点出发沿着圆柱体的表面爬行到点,求最短路程;
②若圆柱体的底面圆的周长为,高为,蚂蚁从点出发沿着圆柱体的表面爬行到点,求最短路程;
③若圆柱体的底面圆的半径为,高为,一只蚂蚁从点出发沿着圆柱体的表面爬行到点,求最短路程.
【答案】(1)3条,图形见解析 (2)①;②;③
【分析】(1)共有3条路径,第一条先沿圆柱体的高爬行,再从上底面边缘爬行;第二条先沿圆柱体的高爬行,再从上底面直径爬行;第三条沿圆柱体侧面爬行,即可;
(2)①连接,利用两点之间,线段最短,在中,根据勾股定理,求出的长,即可求解;②利用两点之间,线段最短,在中,根据勾股定理,求出的长,即可求解;③利用两点之间,线段最短,在中,根据勾股定理,求出的长,即可求解.
【详解】(1)解:共有3条路径,如下图:
(2)解:①如图,连接,
根据题意得:,,∴,
即蚂蚁从点出发沿着圆柱体的表面爬行到点,最短路程为;
②如图,连接,
根据题意得:,,∴,
即蚂蚁从点出发沿着圆柱体的表面爬行到点,最短路程为;
③如图,连接,
根据题意得:,,∴,
即蚂蚁从点出发沿着圆柱体的表面爬行到点,最短路程为.
【点睛】本题主要考查了勾股定理的实际应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
19.(2023秋·广东深圳·八年级统考期末)如图,一个无盖长方体的小杯子放置在桌面上,,;
(1)一只蚂蚁从点出发,沿小杯子外表面爬到点,求蚂蚁怎样走最短,最短路程是多少?
(2)为了怕杯子落入灰尘又方便使用,现在需要给杯子盖上盖子,并把一双筷子放进杯子里,请问,筷子的最大长度是多少?
【答案】(1)如方法一的路线最短,最短路线为(2)筷子的最大长度是
【分析】(1)分别讨论将面和面展开,将面和上底面展开两种情况,再利用勾股定理计算,进而比较即可求解;
(2)当筷子沿倾斜放的时候,能够放的最长,利用勾股定理计算即可.
【详解】(1)方法一:将面和面展开,如图,
∵,,∴,
由勾股定理得;
方法二:将面和上底面展开,如图,
∵,,∴,
由勾股定理得;
所以,如方法一的路线最短,最短路线为;
(2)如图,当筷子沿倾斜放的时候,能够放的最长,
∵,,∴由勾股定理得,
∴,所以,筷子的最大长度是.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,准确理解题意,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
20.(2023春·江苏·八年级专题练习)我国古代有这样一道数学问题:“枯木一根直立地上,高二丈周三尺,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20尺,底面周长为3尺,有葛藤自点处缠绕而上.
(1)若绕五周后其末端恰好到达点处,则问题中葛藤的最短长度是________尺.
(2)若绕周后其末端恰好到达点处,则问题中葛藤的最短长度是________尺.
【答案】(1)25(2)
【分析】(1)根据题意画出图形,在Rt中,再根据勾股定理求解即可;
(2)在Rt中根据勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:如图所示,
在Rt中,,,(尺)
答:葛藤长为25尺.故答案为:25;
(2)解:在Rt中,,,
(尺),
答:葛藤长为尺.故答案为:.
【点睛】本题考查的是平面展开—最短路径问题,能够根据题意画出图形,构造出直角三角形是解决问题的关键.
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