第02讲 勾股定理的应用(知识解读+达标检测)-2024-2025学年八年级数学下册《知识解读•题型专练》(人教版)
2025-01-23
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2份
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76页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学人教版(2012)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 17.1 勾股定理 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 勾股定理及逆定理 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.49 MB |
| 发布时间 | 2025-01-23 |
| 更新时间 | 2025-01-23 |
| 作者 | 广益数学 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50157754.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第02讲 勾股定理的应用
【题型1:求梯子滑落高度】
【题型2:求旗杆高度】
【题型3:求小鸟飞行距离】
【题型4:求大树折断前的高度】
【题型5:解决水杯中筷子问题】
【题型6:解决航海问题】
【题型7:求台阶上地毯长度】
【题型8:判断汽车是否超速】
【题型9:判断是否受台风影响】
【题型10:选址使到两地距离相等】
【题型11:求最短路径】
知识点1:勾股定理应用
勾股定理的逆定理能帮助我们通过三角形三边之间的数量关系判断一个三角形是否是直角三角形,在具体推算过程中,应用两短边的平方和与最长边的平方进行比较,切不可不加思考的用两边的平方和与第三边的平方比较而得到错误的结论.
【题型1:求梯子滑落高度】
【典例1】(24-25八年级上·福建宁德·阶段练习)【综合实践】
【问题情境】消防云梯的作用是用于高层建筑火灾等救援任务,它能让消防员快速到达高层救援现场,如图,已知一架云梯长斜靠在一面墙上,这时云梯底端距墙角的距离,.
【独立思考】(1)求这架云梯顶部距离地面的长度.
【深入探究】(2)消防员接到命令,按要求将云梯从顶部下滑到位置上(云梯长度不改变),则底部沿水平方向向前滑动到位置上,若,求的长度.
【变式1-1】(24-25八年级上·四川乐山·期末)如图,一根长5米的竹竿斜靠在竖直的墙上,这时为4米,若竹竿的顶端沿墙下滑2米至处,则竹竿底端外移的距离( )
A.小于2米 B.等于2米 C.大于2米 D.无法判断
【变式1-2】(24-25八年级上·江苏泰州·期中)如图,一架长为的云梯斜靠在一面墙上,水平地面.
(1)若云梯放置在底端距墙脚的距离时,求消防员达到救火的高度的长.
(2)在演练中,高的墙头有求救声,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高的墙头去救援被困人员?
【变式1-3】(24-25八年级上·贵州贵阳·期中)一架云梯长,按如图所示的方式斜靠在一面墙上,云梯底端离墙的距离为.
(1)求此架云梯的顶端到地面的距离;
(2)如果云梯的顶端A下滑了到达E处,求它的底部B在水平方向移动的距离的长.
【题型2:求旗杆高度】
【典例2】(24-25九年级上·湖北·期末)为测量学校旗杆的高度,学校“华罗庚”数学兴趣小组的同学经过讨论,设计了以下两种方案:
方案一
方案二
测量工具
含角的教学用直角三角板、足够长的皮尺.
升旗用的绳子、足够长的皮尺.
测量方案
示意图
实施方案及
测量数据
在阳光的照射下,旗杆落在围墙上的影子为,测得为米,旗杆底部B处与围墙的距离为米.利用直角三角板得到此时太阳光与水平地面的夹角恰好是.
升旗用的绳子从旗杆顶端垂落地面后还多出,将绳子斜拉直后,使得绳子底端C刚好接触地面,此时测得.
备注
①图上所有点均在同一平面内;
②旗杆半径忽略不计.
①实施过程中,旗杆顶端绳子保持不动.
请从以上两种方案中任选一种,计算旗杆的高度.
【变式2-1】(24-25八年级上·陕西西安·期中)“儿童散学归来早,忙趁东风放纸莺”.又到了放风筝的最佳时节.如图,小亮的风筝在点C处,点A表示线轴所在的位置,已知引线的长度为10米,两处的水平距离为8米(风筝本身的长、宽忽略不计).现要使风筝沿竖直方向上升9米至处,若位置不变,引线的长度应加长多少米?
【变式2-2】(24-25八年级上·全国·假期作业)长度为米,小明同学将绳子拉直,绳子末端落在点处,到旗杆底部的距离为米.
(1)求旗杆的高度;
(2)小明在处,用手拉住绳子的末端,后退至观赛台的米高的台阶上,此时绳子刚好拉直,绳子末端落在点处,问小明需要后退几米(即的长)?(,结果保留位小数)
【变式2-3】(24-25八年级上·全国·期末)某校八年级(1)班的小明和小亮同学学习了“勾股定理”之后,为了测得图中风筝的高度,
他们进行了如下操作:
①测得的长为15米(注);
②根据手中剩余线的长度计算出风筝线的长为25米;
③牵线放风筝的小明身高米.
(1)求风筝的高度.
(2)过点作,垂足为,求的长度.
【题型3:求小鸟飞行距离】
【典例3】(24-25七年级上·山东东营·期中)如图,小明操纵无人机从树尖飞向旗杆顶端,已知树高,旗杆高,树与旗杆之间的水平距离为,则无人机飞行的最短距离为多少?
【变式3-1】(24-25八年级上·河南郑州·期末)轩轩同学在校园里散步时看到鸟儿飞来飞去的场景,提出了一个有趣的数学问题:有两棵树,一棵高,另一棵高,两树相距,一只小鸟要从一棵树的树顶到另一棵树的树顶,至少需要飞多远?下列结果最接近的是( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(23-24八年级上·全国·课后作业)如图,两树的高分别为米和4米,相距8米,一只鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,则这只鸟至少飞行 米.
【变式3-3】(23-24八年级下·山东济宁·期中)如图,某自动感应门的正上方处A装着一个感应器,离地米,当人体进入感应器的感应范围内时,感应门就会自动打开.一个身高1.7米的学生正对门,缓慢走到离门1.2米的地方时(米),感应门自动打开,则 米.
【题型4:求大树折断前的高度】
【典例4】(24-25八年级上·河南平顶山·期中)如图,一棵垂直于地面且高度为的大树被大风吹折,折断处与地面的距离,树尖恰好碰到地面.在大树倒下的方向上的点处停着一辆小轿车,,树枝落地时是否会砸着小轿车并说明理由.
【变式4-1】(22-23八年级下·河南漯河·期中)《九章算术》是我国古代最重要的数学著作之一,书中有“折竹抵地”问题,今有竹高一丈,末折抵地,去本六尺,折高者几何?意思是:一根竹子,原高一丈(一丈=十尺),一阵风将竹子折断、竹梢恰好抵地,抵地处离竹子底部6尺远,求折断处离地面的高度.设竹子折断处离地面x尺,根据题意,可列方程为( )
A. B.C. D.
【变式4-2】(23-24八年级上·陕西咸阳·期中)如图,一根垂直于地面的旗杆高,因刮大风旗杆从点处折断,顶部着地且离旗杆底部的距离.
(1)求旗杆折断处点距离地面的高度;
(2)工人在修复的过程中,发现在折断处的下方1.4m的点处,有一明显裂痕,若下次大风将修复好的旗杆从点处吹断,旗杆的顶部落在水平地面上的处,形成一个,请求出的长.
【变式4-3】(23-24八年级下·全国·课后作业)如图,为一棵大树,在树上距地面10米的处有两只猴子,他们同时发现处有一筐水果,一只猴子从处往上爬到树顶处,又沿滑绳滑到处,另一只猴子从滑到,再由跑到处,已知两只猴子所经路程都为15米,求树高.
【题型5:解决水杯中筷子问题】
【典例5】(23-24八年级下·山东济宁·阶段练习)我国古代数学著作《九章算术》中有这样一道问题,大意是:如图,有一个水池,水面是一边长为10尺的正方形,在水池正中央有一根芦苇,它高出水面1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,请求出这根芦苇的长度.
【变式5-1】(24-25八年级上·四川内江·期末)《九章算术》勾股章中有一“引葭赴岸”问题:“今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺.引葭赴岸,适与岸齐.向水深、葭长各几何”.其大意为:有一个水池,其水面是边长为1丈的正方形(即丈尺),在水池正中央有一根芦苇,它高出水面的部分为1尺(即尺).如果把这根芦苇拉向岸边,它的顶端恰好到达池边水面点处,则芦苇的长是( )
A.10尺 B.12尺 C.13尺 D.15尺
【变式5-2】(23-24八年级下·甘肃武威·阶段练习)如图,有一个水池,水面是一个边长为丈的正方形,在水池正中央有一根芦苇,它高出水面尺.如果把这根芦苇拉向水池一边的中点,它的顶端恰好到达池边的水面,则水池里水的深度是 尺.
【变式5-3】(23-24七年级下·全国·假期作业)《九章算术》是古代数学著作,书中记载:“今有开门去阃(读kǔn,门槛)一尺,不合二寸,问:门广几何?”题目大意是如图①、图②(图②为图①的俯视示意图),今推开双门,门框上点和点到门槛的距离为1尺(1尺寸),双门间的缝隙为2寸,则门宽的长是 寸.
【题型6:解决航海问题】
【典例6】(24-25八年级上·四川达州·期末)如图,在海平面上有,,三个标记点,其中在的北偏西方向上,与的距漓是40海里,在的南偏西方向上,与的距离是30海里.
(1)求点与点之间的距离;
(2)若在点处有一灯塔,灯塔的信号有效覆盖半径为25海里,此时在点处有一艘轮船准备沿直线向点处航行,轮船航行的速度为每小时20海里.轮船在驶向处的过程中,有多少小时可以接收到信号?
【变式6-1】(24-25八年级上·重庆丰都·阶段练习)上午8时,一条渔船从港口A出发,以每小时15海里的速度向正北方向航行,上午10时到达海岛B处.从望海岛C,测得(如图所示).
(1)求海岛B到海岛C的距离;
(2)这条船继续向正北航行,问什么时间小船与灯塔C的距离最短?
(3)渔船从海岛B按原来的方向继续航行30海里(记为点D处)出现了故障,它向海岛B和海岛C都发出了求救信号.接到求救信号后,海岛B派出的救援队立即以每小时20海里的速度前往,海岛C派出的救援队晚出发10分钟,速度为每小时25海里,通过计算说明两支救援队谁先到达渔船处?
【变式6-2】(24-25八年级上·河北保定·期中)现有一艘快艇即将靠岸,当快艇到达点的位置后,关闭发动机,在离水面高度为的岸上,工作人员用绳子牵引靠岸,开始时绳子的长为.(假设绳子一直处于绷直状态,结果保留根号)
(1)若工作人员以的速度收绳,后快艇移动到点D的位置,问此时快艇距离岸边还有多少?
(2)若快艇关闭发动机后,保持的速度匀速靠岸,后快艇由点移动到点的位置,工作人员手中的绳子被收上来多少?
【变式6-3】(2024·贵州贵阳·一模)如图,一艘船由A岛沿北偏东方向航行至B岛,然后再沿北偏西方向航行至C岛.
(1)求A,C两岛之间的距离;
(2)确定C岛在A岛的什么方向?
【题型7:求台阶上地毯长度】
【典例7】(24-25八年级上·广东佛山·期中)如图所示,是一段楼梯,高是3米,斜边长是5米,如果在楼梯上铺地毯,那么地毯至少需要 米.
【变式7-1】(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7-2】(2023八年级上·全国·专题练习)如图,要将楼梯铺上地毯,则需要 米的地毯.
【变式7-3】(23-24七年级上·重庆·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.
【题型8:判断汽车是否超速】
【典例8】(23-24八年级上·陕西咸阳·期末)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.
【变式8-1】(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8-2】(23-24七年级下·山东济南·期末)如下图,实验中学位于一条南北向公路l的一侧A处,门前有两条长度均为100米的小路、通往公路l,与公路l交于B,C两点,且B,C两点相距120米.
(1)为方便学生出入,现在打算修一条从实验中学到公路l的新路(点D在l上),使得学生从学校走到公路路程最短,应该如何修路(请在图中画出)?并计算新路的长度.
(2)为保证学生的安全,在公路l上的点E和点C处设置了一组区间测速装置,点E在点B的北侧,且距实验中学A处170米.一辆汽车经过区间共用时21秒,若此段公路限速为(约),请判断该车是否超速,并说明理由.
【变式8-3】(2024八年级下·全国·专题练习)超速行驶是引发交通事故的主要原因,上周末,小鹏等三位同学在滨海大道红树林路段,尝试用自己所学的知识检测车速,观测点设在到公路l的距离为100米的P处.这时,一辆富康轿车由西向东匀速驶来,测得此车从A处行驶到B处所用的时间为3秒,并测得,试判断此车是否超过了每小时80千米的限制速度?
【题型9:判断是否受台风影响】
【典例9】(24-25八年级上·山东济南·期中)如图,某沿海城市接到台风预警,在该市正南方向的处有一台风中心,沿方向以的速度移动,已知城市到的距离为.
(1)台风中心经过多长时间从点移到点?
(2)如果在距台风中心的的圆形区域内都将受到台风的影响,那么市受到台风影响的时间持续多少小时?
【变式9-1】(2024八年级上·全国·专题练习)我国大部分东部地区属于亚热带季风气候,夏季炎热多雨.如图,A城气象台测得台风中心在A城正西方向的处,以每小时的速度向北偏东的方向移动,距离台风中心的范围内是受台风影响的区域.
(1)A城是否受到这次台风的影响?为什么?
(2)若城受到这次台风影响,那么A城遭受这次台风影响有多长时间?
【变式9-2】(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.
【变式9-3】(23-24八年级上·四川成都·阶段练习)如图,在点正北方的处有一信号接收器,点在点的北偏东的方向,一电子狗从点向点的方向以的速度运动并持续向四周发射信号,信号接收器接收信号的有效范围为.
(1)求出点到线段的最小距离;
(2)请判断点处是否能接收到信号,并说明理由.若能接收信号,求出可接收信号的时间.
【题型10:选址使到两地距离相等】
【典例10】(22-23八年级上·宁夏银川·期末)如图,铁路上A,B两点相距,C,D为两村庄,于点A,于点B,已知,现在要在铁路旁建一个货运站E,使得C,D两村到E站距离相等,问E站应建在离A地多远的地方?
【变式10-1】(24-25八年级上·陕西西安·阶段练习)如图,在一条笔直的马路同侧有,两个小区,小区到马路的垂直距离为千米,小区到马路的垂直距离为千米,的长度为千米.
(1)求,小区之间的距离;
(2)现要在线段上修建一个车站,使得车站到,两小区的距离相等,此时车站应修建在离点多远处?
【变式10-2】(24-25八年级上·江苏宿迁·期中)如图所示,铁路上有A、B两点(看作直线上两点)相距40千米,C、D为两村庄(看作两个点),,,垂足分别为A、B,千米,千米,现在要在铁路旁修建一个煤栈,使得C、D两村到煤栈的距离相等,问煤栈应建在距A点多少千米处?
【题型11:求最短路径】
【典例11】(24-25八年级上·广东梅州·期中)如图,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A,C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是______.
A. B. C. D.
(2)如图②,若将金属丝从点B绕四圈到达点A,则所需金属丝最短长度是多少?
(3)现有一个长、宽、高分别为的无盖长方体木箱(如图3,).现在箱外的点A处有一只蜘蛛,箱内的点C处有一只小虫正在午睡,保持不动.请你为蜘蛛设计一种捕虫方案,使得蜘蛛能以最短的路程捕捉到小虫.(木板的厚度忽略不计)
【变式11-1】(24-25八年级上·广东梅州·阶段练习)如图,长方体的长,宽,高,点M在上.且.一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点M,需要爬行的最短距离是多少?
【变式11-2】(2024九年级上·全国·专题练习)葛藤是一种“刁钻”的植物,它自己腰杆不硬,为争夺雨露阳光,常常绕着树干盘旋而上,它还有一手绝招,就是它绕树盘升的路径总是沿最短路线螺旋上升.难道植物也懂数学?
(1)想一想怎样找出最短路径;
(2)如图,若树干周长为,葛藤绕一圈升高,则它爬行一周的路程是多少米?
【变式11-3】(24-25八年级上·山西晋中·期中)用一张半径为的半圆形纸片,围成一个圆锥(连接处无缝隙也无重合),一只蚂蚁沿着圆锥表面爬行,从点爬行到点的最短路线长为 cm.
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
2.(24-25八年级上·四川成都·阶段练习)我国古代数学著作《九章算术》中记载了一道有趣的问题.大意是:有一个水池,纵截面是一边长为10尺(即)的长方形.在水池正中央有一根新生的芦苇,它高出水面1尺.如果把这根芦苇径直拉向岸边,它的顶端恰好到达岸边的水面,如图.设芦苇长为x尺,那么可以列出方程为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25八年级上·陕西西安·期中)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,发现当张角为时(是的对应点),顶部边缘处到桌面的距离为,则底部边缘处与之间的距离为( )
A. B. C. D.
4.(24-25八年级上·河南郑州·期中)如图是一块长方形草坪,是一条被踩踏的小路,已知米,米.为了避免行人继续踩踏草坪(走线段),小梅分别在A,B处各挂了一块下面的牌子,则牌子上“?”处是()
A.3 B.4 C.5 D.6
5.(24-25八年级上·吉林长春·期末)如图,小丽在公园里荡秋千,在起始位置A处摆绳与地面垂直,摆绳长,向前荡起到最高点B处时距地面高度,摆动水平距离为,然后向后摆到最高点C处.若前后摆动过程中绳始终拉直,且与成角,则小丽在C处时距离地面的高度是( )
A. B. C. D.
6.(24-25八年级上·广东揭阳·期中)如图所示,梯子靠在墙上,梯子的顶端A到墙根O的距离为,梯子的底端B到墙根O的距离为,一不小心梯子顶端A下滑了4米到C,底端B滑动到D,那么的长是 .
7.(24-25八年级上·江苏宿迁·期中)如图,一支长为的铅笔放在长方体笔筒中,已知笔筒的三边长度依次为,,,那么这根铅笔露在笔筒外的部分长度的范围是 .
8.(24-25八年级上·江苏常州·期中)为保护河流旁的村落,做好防汛工作,某水利部门准备在河流旁设置防汛监控器.如左图所示,监控布设线距离河流300,最大旋转角度;村落位于河流南侧,与河流邻接长度5000;任意两个监控器布设点之间的距离相等.小张设计了如右图所示的方案,为监控器监测范围,为监控器监测范围,,,此时 ;若按此方案进行布设,该水利部门至少需要布设 个监控器.
9.(2024八年级上·全国·专题练习)在一个长为2米,宽为1米的矩形草地上,如图堆放着一根长方体的木块,它的棱长和场地宽平行且大于,木块的正视图是边长为0.2米的正方形,一只蚂蚁从点A处,到达C处需要走的最短路程是 米.(精确到0.01米)
10.(24-25八年级上·广东深圳·期末)如图,有一只摆钟,摆锤看作一个点,当摆锤静止时,它离底座的垂直高度,当摆锤摆动到最高位置时,它离底座的垂直高度,此时摆锤与静止位置时的水平距离时,钟摆的长度是 .
11.(24-25八年级上·四川宜宾·期末)如图,一条东西向的公路l旁有一所中学M,在中学M的大门前有两条长度均为200米的通道通往公路l旁的两个公交站点A、B,且A、B两站点相距320米.
(1)现要在学校到公路l修一条新路,把A、B两个站点合为一个站点D(在公路l旁),使得学生从学校走到公路l的距离最短,求新路的距离;
(2)为了行车安全,在公路l旁的点B和点C设置区间测速装置,其中点C在点B的东侧,且与中学M相距312米,公路l限速30千米/小时(约8.33米/秒).一辆汽车经过区间用时16秒,试判断该车是否超速,并说明理由.
12.(24-25八年级上·广东深圳·期末)物理课上,老师带着科技小组进行物理实验.同学们将一根不可拉伸的绳子绕过定滑轮,一端拴在滑块上,另一端拴在物体上,滑块放置在水平地面的直轨道上,通过滑块的左右滑动来调节物体的升降.实验初始状态如图所示,物体静止在直轨道上,物体到滑块的水平距离是,物体到定滑轮的垂直距离是.(实验过程中,绳子始终保持绷紧状态,定滑轮、滑块和物体的大小忽略不计)
(1)求绳子的总长度;
(2)如图,若物体升高,求滑块向左滑动的距离.
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第02讲 勾股定理的应用
【题型1:求梯子滑落高度】
【题型2:求旗杆高度】
【题型3:求小鸟飞行距离】
【题型4:求大树折断前的高度】
【题型5:解决水杯中筷子问题】
【题型6:解决航海问题】
【题型7:求台阶上地毯长度】
【题型8:判断汽车是否超速】
【题型9:判断是否受台风影响】
【题型10:选址使到两地距离相等】
【题型11:求最短路径】
知识点1:勾股定理应用
勾股定理的逆定理能帮助我们通过三角形三边之间的数量关系判断一个三角形是否是直角三角形,在具体推算过程中,应用两短边的平方和与最长边的平方进行比较,切不可不加思考的用两边的平方和与第三边的平方比较而得到错误的结论.
【题型1:求梯子滑落高度】
【典例1】(24-25八年级上·福建宁德·阶段练习)【综合实践】
【问题情境】消防云梯的作用是用于高层建筑火灾等救援任务,它能让消防员快速到达高层救援现场,如图,已知一架云梯长斜靠在一面墙上,这时云梯底端距墙角的距离,.
【独立思考】(1)求这架云梯顶部距离地面的长度.
【深入探究】(2)消防员接到命令,按要求将云梯从顶部下滑到位置上(云梯长度不改变),则底部沿水平方向向前滑动到位置上,若,求的长度.
【答案】(1);(2)的长度为
【分析】本题考查了勾股定理的应用,根据题意正确应用勾股定理是解题关键.
(1)根据勾股定理即可求出;
(2)先求出,根据勾股定理求出,进一步即可求出;
【详解】解:(1)在中,,
答:长为;
(2),
,
在中,,
,
答:的长度为.
【变式1-1】(24-25八年级上·四川乐山·期末)如图,一根长5米的竹竿斜靠在竖直的墙上,这时为4米,若竹竿的顶端沿墙下滑2米至处,则竹竿底端外移的距离( )
A.小于2米 B.等于2米 C.大于2米 D.无法判断
【答案】A
【分析】先根据勾股定理分别求出和的长度,进而表示出长度,利用无理数的估算方法即可估算出大小.
【详解】解: 斜靠在竖直的墙上,,,
在中,.
竹竿的顶端沿墙下滑2米至处,
,,
在中,.
.
,
.
.
的长度小于2米.
故答案为:A.
【点睛】本题考查了勾股定理,无理数的估算方法,解题的关键在于理解题意,清楚知道,熟练掌握无理数的估算方法.
【变式1-2】(24-25八年级上·江苏泰州·期中)如图,一架长为的云梯斜靠在一面墙上,水平地面.
(1)若云梯放置在底端距墙脚的距离时,求消防员达到救火的高度的长.
(2)在演练中,高的墙头有求救声,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高的墙头去救援被困人员?
【答案】(1)24米
(2)能
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,灵活运用勾股定理解决实际问题是解题的关键.
(1)先说明,再根据勾股定理求出的长即可;
(2)设米,运用勾股定理求得的长,然后与云梯长度的比较即可.
【详解】(1)解:∵,
∴.
∴.
答:的长为24米.
(2)解:设米,则.
∵,
∴能达到.
【变式1-3】(24-25八年级上·贵州贵阳·期中)一架云梯长,按如图所示的方式斜靠在一面墙上,云梯底端离墙的距离为.
(1)求此架云梯的顶端到地面的距离;
(2)如果云梯的顶端A下滑了到达E处,求它的底部B在水平方向移动的距离的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用, 掌握勾股定理是解题的关键.
(1)利用勾股定理直接求解即可.
(2)如果云梯的顶端A下滑了到达E处,则,再利用勾股定理求出,再根据求解即可.
【详解】(1)解:,
则此架云梯的顶端到地面的距离为.
(2)解:如果云梯的顶端A下滑了到达E处,
则,
则,
∴
【题型2:求旗杆高度】
【典例2】(24-25九年级上·湖北·期末)为测量学校旗杆的高度,学校“华罗庚”数学兴趣小组的同学经过讨论,设计了以下两种方案:
方案一
方案二
测量工具
含角的教学用直角三角板、足够长的皮尺.
升旗用的绳子、足够长的皮尺.
测量方案
示意图
实施方案及
测量数据
在阳光的照射下,旗杆落在围墙上的影子为,测得为米,旗杆底部B处与围墙的距离为米.利用直角三角板得到此时太阳光与水平地面的夹角恰好是.
升旗用的绳子从旗杆顶端垂落地面后还多出,将绳子斜拉直后,使得绳子底端C刚好接触地面,此时测得.
备注
①图上所有点均在同一平面内;
②旗杆半径忽略不计.
①实施过程中,旗杆顶端绳子保持不动.
请从以上两种方案中任选一种,计算旗杆的高度.
【答案】方案一:12米;方案二:.
【分析】方案一过点D作于点E,则四边形是矩形,利用等腰直角三角形的性质,解答即可;方案二,设旗杆的高,,根据题意,,,利用勾股定理解答即可.
【详解】解:方案一
过点D作于点E,则四边形是矩形,
∴,
∵,
∴,
根据题意,得
∴,
∴,
∴.
解:方案二 设旗杆的高,,
根据题意,,,
∵,
∴,
解得,
故的长度为12米.
【点睛】本题考查了矩形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理,一元一次方程的应用,熟练掌握勾股定理,解方程是解题的关键.
【变式2-1】(24-25八年级上·陕西西安·期中)“儿童散学归来早,忙趁东风放纸莺”.又到了放风筝的最佳时节.如图,小亮的风筝在点C处,点A表示线轴所在的位置,已知引线的长度为10米,两处的水平距离为8米(风筝本身的长、宽忽略不计).现要使风筝沿竖直方向上升9米至处,若位置不变,引线的长度应加长多少米?
【答案】米
【分析】本题考查勾股定理的应用,由勾股定理求出线段长,再求出的长度即可解答,关键是读懂题意,作出图形,数形结合.
【详解】解:在中,米,米,
则(米).
在中,米,米,
则(米).
则引线的长度应加长米.
【变式2-2】(24-25八年级上·全国·假期作业)长度为米,小明同学将绳子拉直,绳子末端落在点处,到旗杆底部的距离为米.
(1)求旗杆的高度;
(2)小明在处,用手拉住绳子的末端,后退至观赛台的米高的台阶上,此时绳子刚好拉直,绳子末端落在点处,问小明需要后退几米(即的长)?(,结果保留位小数)
【答案】(1)米
(2)小明需要后退约米
【分析】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理,添加适当的辅助线构造直角三角形是解此题的关键.
(1)设旗杆的高度为,则,再由勾股定理计算即可得解;
(2)过作于点,则四边形为长方形,得出,,由勾股定理得,即可得解.
【详解】(1)解:设旗杆的高度为,则,
在中,,由勾股定理得:,
∴,
解得:,
答:旗杆的高度为.
(2)解:过作于点,
则,
∴四边形为长方形,
∴,,
,
,,
在中,,
由勾股定理得:,
,
答:小明需后退.
【变式2-3】(24-25八年级上·全国·期末)某校八年级(1)班的小明和小亮同学学习了“勾股定理”之后,为了测得图中风筝的高度,
他们进行了如下操作:
①测得的长为15米(注);
②根据手中剩余线的长度计算出风筝线的长为25米;
③牵线放风筝的小明身高米.
(1)求风筝的高度.
(2)过点作,垂足为,求的长度.
【答案】(1)米
(2)12米
【分析】本题主要考查了勾股定理、三角形面积公式等知识点,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
(1)利用勾股定理求出的长,再加上的长度,即可求出的高度;
(2)根据三角形的面积公式求解即可.
【详解】(1)解:在中,由勾股定理,得:
(米,
所以(米.
答:风筝的高度为米.
(2)解:由等积法知:,
解得:(米.
答:的长度为12米.
【题型3:求小鸟飞行距离】
【典例3】(24-25七年级上·山东东营·期中)如图,小明操纵无人机从树尖飞向旗杆顶端,已知树高,旗杆高,树与旗杆之间的水平距离为,则无人机飞行的最短距离为多少?
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,作于,连接,由题意得:,,,求出,最后由勾股定理计算即可,添加适当的辅助线构造直角三角形是解此题的关键.
【详解】解:如图,作于,连接,
,
由题意得:,,,
,
.
即:无人机飞行的最短距离为.
【变式3-1】(24-25八年级上·河南郑州·期末)轩轩同学在校园里散步时看到鸟儿飞来飞去的场景,提出了一个有趣的数学问题:有两棵树,一棵高,另一棵高,两树相距,一只小鸟要从一棵树的树顶到另一棵树的树顶,至少需要飞多远?下列结果最接近的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查勾股定理及无理数的估算,熟练掌握勾股定理是解题的关键;如图,,,然后根据勾股定理及无理数的估算可进行求解.
【详解】解:如图,
由题意得:,,
∴,
∴在中,由勾股定理得:,
∵,
∴,
故选C.
【变式3-2】(23-24八年级上·全国·课后作业)如图,两树的高分别为米和4米,相距8米,一只鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,则这只鸟至少飞行 米.
【答案】
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,根据“两点之间线段最短”可知:小鸟沿着两棵树的树梢进行直线飞行,所行的路程最短,运用勾股定理可将两点之间的距离求出,熟练掌握其性质,合理添加辅助线是解决此题的关键.
【详解】如图,过C点作于E,则四边形是矩形,连接,
设大树高为,小树高为,
∴,,,
在中,
答:小鸟至少飞行米,
故答案为:
【变式3-3】(23-24八年级下·山东济宁·期中)如图,某自动感应门的正上方处A装着一个感应器,离地米,当人体进入感应器的感应范围内时,感应门就会自动打开.一个身高1.7米的学生正对门,缓慢走到离门1.2米的地方时(米),感应门自动打开,则 米.
【答案】1.5/
【分析】本题考查了勾股定理的应用;过点D作于点E,构造,利用勾股定理求得的长度即可.
【详解】解:如图,过点D作于点E,
∵米,米,米,
∴(米).
在中,
由勾股定理得到(米),
故答案为:1.5.
【题型4:求大树折断前的高度】
【典例4】(24-25八年级上·河南平顶山·期中)如图,一棵垂直于地面且高度为的大树被大风吹折,折断处与地面的距离,树尖恰好碰到地面.在大树倒下的方向上的点处停着一辆小轿车,,树枝落地时是否会砸着小轿车并说明理由.
【答案】树枝砸不到小车
【分析】本题考查勾股定理.大树折断后,剩余部分的树干、折断的树干部分和地面之间构成了一个直角三角形,利用勾股定理计算出落地后树尖与树干的距离为,比较和的大小,可知大树砸不到小车.
【详解】如下图所示,
,
为直角三角形,
在中,,,
,
,,
树枝砸不到小车.
【变式4-1】(22-23八年级下·河南漯河·期中)《九章算术》是我国古代最重要的数学著作之一,书中有“折竹抵地”问题,今有竹高一丈,末折抵地,去本六尺,折高者几何?意思是:一根竹子,原高一丈(一丈=十尺),一阵风将竹子折断、竹梢恰好抵地,抵地处离竹子底部6尺远,求折断处离地面的高度.设竹子折断处离地面x尺,根据题意,可列方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查列方程解决古代问题,涉及勾股定理,读懂题意,熟记勾股定理是解决问题的关键.
设折断处离地而高尺,由勾股定理列方程即可得到答案.
【详解】解:设折断处离地而高尺,则,
在中,,即,
故选:D.
【变式4-2】(23-24八年级上·陕西咸阳·期中)如图,一根垂直于地面的旗杆高,因刮大风旗杆从点处折断,顶部着地且离旗杆底部的距离.
(1)求旗杆折断处点距离地面的高度;
(2)工人在修复的过程中,发现在折断处的下方1.4m的点处,有一明显裂痕,若下次大风将修复好的旗杆从点处吹断,旗杆的顶部落在水平地面上的处,形成一个,请求出的长.
【答案】(1)米
(2)米
【分析】本题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.
(1)由题意可知米,根据勾股定理可得:,又因为米,所以可求得的长;
(2)先求出点距地米,米,再根据勾股定理可以求得的长.
【详解】(1)解:由题意可知:米,
,
,
又米,
,
米;
(2)解:点距地面米,
米,
(米.
【变式4-3】(23-24八年级下·全国·课后作业)如图,为一棵大树,在树上距地面10米的处有两只猴子,他们同时发现处有一筐水果,一只猴子从处往上爬到树顶处,又沿滑绳滑到处,另一只猴子从滑到,再由跑到处,已知两只猴子所经路程都为15米,求树高.
【答案】树高为12米.
【分析】本题考查了勾股定理在实际生活中的应用.在中,,则满足,米,米,米,根据两只猴子经过的路程一样可得解方程组可以求的值,即可计算树高.
【详解】解:中,,
设(米,米,米,
则米.
(米,米,
又在中,由勾股定理得:,
,
解得,,即(米)
(米)
答:树高为12米.
【题型5:解决水杯中筷子问题】
【典例5】(23-24八年级下·山东济宁·阶段练习)我国古代数学著作《九章算术》中有这样一道问题,大意是:如图,有一个水池,水面是一边长为10尺的正方形,在水池正中央有一根芦苇,它高出水面1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,请求出这根芦苇的长度.
【答案】芦苇长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.
首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.
【详解】解:设水池的深度为尺,
由题意得:
解得:,
则,
答:芦苇长13尺.
【变式5-1】(24-25八年级上·四川内江·期末)《九章算术》勾股章中有一“引葭赴岸”问题:“今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺.引葭赴岸,适与岸齐.向水深、葭长各几何”.其大意为:有一个水池,其水面是边长为1丈的正方形(即丈尺),在水池正中央有一根芦苇,它高出水面的部分为1尺(即尺).如果把这根芦苇拉向岸边,它的顶端恰好到达池边水面点处,则芦苇的长是( )
A.10尺 B.12尺 C.13尺 D.15尺
【答案】C
【分析】本题考查正确勾股定理的应用.找到题中的直角三角形,设水深为x尺,根据勾股定理解答.
【详解】解:设水深为尺,则芦苇长为尺,
根据勾股定理得:,即,
解得:,
芦苇的长度(尺),
答:芦苇长13尺.
故选:C.
【变式5-2】(23-24八年级下·甘肃武威·阶段练习)如图,有一个水池,水面是一个边长为丈的正方形,在水池正中央有一根芦苇,它高出水面尺.如果把这根芦苇拉向水池一边的中点,它的顶端恰好到达池边的水面,则水池里水的深度是 尺.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,设水池里水的深度为尺,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:设水池里水的深度为尺,则芦苇的长度为尺,
由题意可得,,
解得,
∴水池里水的深度为尺,
故答案为:.
【变式5-3】(23-24七年级下·全国·假期作业)《九章算术》是古代数学著作,书中记载:“今有开门去阃(读kǔn,门槛)一尺,不合二寸,问:门广几何?”题目大意是如图①、图②(图②为图①的俯视示意图),今推开双门,门框上点和点到门槛的距离为1尺(1尺寸),双门间的缝隙为2寸,则门宽的长是 寸.
【答案】101
【解析】略
【题型6:解决航海问题】
【典例6】(24-25八年级上·四川达州·期末)如图,在海平面上有,,三个标记点,其中在的北偏西方向上,与的距漓是40海里,在的南偏西方向上,与的距离是30海里.
(1)求点与点之间的距离;
(2)若在点处有一灯塔,灯塔的信号有效覆盖半径为25海里,此时在点处有一艘轮船准备沿直线向点处航行,轮船航行的速度为每小时20海里.轮船在驶向处的过程中,有多少小时可以接收到信号?
【答案】(1)点与点之间的距离为50海里
(2)有0.7小时可以接收到信号
【分析】本题考查了勾股定理的应用航海问题,方向角的应用,路程、速度、时间的关系,熟练掌握勾股定理是解答本题的关键.
(1)由题意易得是直角,由勾股定理即可求得点与点之间的距离;
(2)过点作交于点,在上取点,,使得海里,分别求得、的长,可求得此时轮船过时的时间,从而可求得最多能收到的信号次数.
【详解】(1)解:由题意,得:,;
;
海里,海里;
(海里),
即:点与点之间的距离为50海里;
(2)解:过点作交于点,在上取点,,使得海里.
;
;
;
海里;
海里;
海里;
行驶时间为(小时).
答:有0.7小时可以接收到信号.
【变式6-1】(24-25八年级上·重庆丰都·阶段练习)上午8时,一条渔船从港口A出发,以每小时15海里的速度向正北方向航行,上午10时到达海岛B处.从望海岛C,测得(如图所示).
(1)求海岛B到海岛C的距离;
(2)这条船继续向正北航行,问什么时间小船与灯塔C的距离最短?
(3)渔船从海岛B按原来的方向继续航行30海里(记为点D处)出现了故障,它向海岛B和海岛C都发出了求救信号.接到求救信号后,海岛B派出的救援队立即以每小时20海里的速度前往,海岛C派出的救援队晚出发10分钟,速度为每小时25海里,通过计算说明两支救援队谁先到达渔船处?
【答案】(1)海岛B到海岛C的距离为30海里
(2)上午11时,小船与灯塔C的距离最短
(3)救援队先到
【分析】本题考查三角形的外角,等腰三角形和等边三角形的判定:
(1)根据三角形的外角的性质求出,进而得到即可;
(2)过C作于H,先求出,根据含的直角三角形的性质求出,进而即可解答;
(3)证明为等边三角形,进而得到的长,根据时间等于路程除以速度,进行求解即可得出结论.
【详解】(1)解:由题意,得:海里;
∵,
∴,
∴
∴海里;
答:海岛B到海岛C的距离为30海里;
(2)解:过C作于点H,
又,
∴,
∴(海里),
∴从B处到H处需要小时,
∴答:小船与灯塔C的距离最短时,此时为上午时;
(3)解∶ 由题意:海里,
由(1)知:海里,
∴,
∵,
∴为等边三角形,
∴海里,
∴救援队所用时间为(小时),
救援队所用时间为(小时),
∵,
∴救援队先到.
【变式6-2】(24-25八年级上·河北保定·期中)现有一艘快艇即将靠岸,当快艇到达点的位置后,关闭发动机,在离水面高度为的岸上,工作人员用绳子牵引靠岸,开始时绳子的长为.(假设绳子一直处于绷直状态,结果保留根号)
(1)若工作人员以的速度收绳,后快艇移动到点D的位置,问此时快艇距离岸边还有多少?
(2)若快艇关闭发动机后,保持的速度匀速靠岸,后快艇由点移动到点的位置,工作人员手中的绳子被收上来多少?
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键;
(1)由题意易得,然后根据勾股定理可进行求解;
(2)由题意易得,则有,然后根据勾股定理可进行求解.
【详解】(1)解:因为工作人员以的速度收绳,后船移动到点的位置,
所以,
在中,,
所以快艇距离岸边还有;
(2)解:因为在中,,
所以,
所以,
,
所以绳子被收上来.
【变式6-3】(2024·贵州贵阳·一模)如图,一艘船由A岛沿北偏东方向航行至B岛,然后再沿北偏西方向航行至C岛.
(1)求A,C两岛之间的距离;
(2)确定C岛在A岛的什么方向?
【答案】(1)
(2)北偏西
【分析】本题考查勾股定理的应用,解题的关键是对方向角的熟练掌握.
(1)根据,,推出,在中,利用勾股定理即可求出距离;
(2)证明,根据即可求解.
【详解】(1)如图,由题意可知:,
∵,
∴,
∴,
在中,,
答:A,C两岛之间的距离是;
(2)又∵,,
∴,
∵,
∴,
∴C岛在A岛北偏西的方向上.
【题型7:求台阶上地毯长度】
【典例7】(24-25八年级上·广东佛山·期中)如图所示,是一段楼梯,高是3米,斜边长是5米,如果在楼梯上铺地毯,那么地毯至少需要 米.
【答案】7
【分析】本题考查的是勾股定理的应用.利用平移的性质知,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:∵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:7.
【变式7-1】(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7-2】(2023八年级上·全国·专题练习)如图,要将楼梯铺上地毯,则需要 米的地毯.
【答案】7
【分析】本题考查了勾股定理的应用:先分析,得地毯的长度等于两个直角边之和,故根据勾股定理求出另一直角边为,即可作答.
【详解】解:根据勾股定理,另一直角边(米),
∴(米),
则需要7米的地毯
故答案为:7
【变式7-3】(23-24七年级上·重庆·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.
【题型8:判断汽车是否超速】
【典例8】(23-24八年级上·陕西咸阳·期末)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.
【变式8-1】(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8-2】(23-24七年级下·山东济南·期末)如下图,实验中学位于一条南北向公路l的一侧A处,门前有两条长度均为100米的小路、通往公路l,与公路l交于B,C两点,且B,C两点相距120米.
(1)为方便学生出入,现在打算修一条从实验中学到公路l的新路(点D在l上),使得学生从学校走到公路路程最短,应该如何修路(请在图中画出)?并计算新路的长度.
(2)为保证学生的安全,在公路l上的点E和点C处设置了一组区间测速装置,点E在点B的北侧,且距实验中学A处170米.一辆汽车经过区间共用时21秒,若此段公路限速为(约),请判断该车是否超速,并说明理由.
【答案】(1)见解析,新路长度是80米
(2)该车没有超速,见解析
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,等腰三角形的性质,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)根据垂线段最短,过点A作,交l于点D,则即为所求;根据等腰三角形和勾股定理求出即可;
(2)根据勾股定理求出,得出,求出该车的速度为,然后再进行比较即可.
【详解】(1)解:过点A作,交l于点D,则即为所求,如图所示:
∵,,,
∴,,
∴在中,,
由勾股定理得,
∵,,
∴,
∴新路长度是80米.
(2)解:该车没有超速.
理由:在中,,
由勾股定理得,
∴,,
∴,
∴,
该车经过区间用时,
∴该车的速度为,
∵.
∴该车没有超速.
【变式8-3】(2024八年级下·全国·专题练习)超速行驶是引发交通事故的主要原因,上周末,小鹏等三位同学在滨海大道红树林路段,尝试用自己所学的知识检测车速,观测点设在到公路l的距离为100米的P处.这时,一辆富康轿车由西向东匀速驶来,测得此车从A处行驶到B处所用的时间为3秒,并测得,试判断此车是否超过了每小时80千米的限制速度?
【答案】此车超过每小时80千米的限制速度.
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,含30度角的直角三角形的性质,等腰直角三角形的性质与判定等等,首先,根据在直角三角形中,可得到米,,再根据在直角三角形中,可得到米,根据可求得AB的长;再结合速度的计算方法,求出车的速度,然后将车的速度与80千米/时进行比较,即可得到结论.
【详解】解:由题意知:米,,
在中,∵,,
∴米,
在中,∵,
∴,
∴米;
在中,由勾股定理得米,
∴(米),
∵从A处行驶到B处所用的时间为3秒,
∴速度为 ,
∴此车超过的限制速度.
【题型9:判断是否受台风影响】
【典例9】(24-25八年级上·山东济南·期中)如图,某沿海城市接到台风预警,在该市正南方向的处有一台风中心,沿方向以的速度移动,已知城市到的距离为.
(1)台风中心经过多长时间从点移到点?
(2)如果在距台风中心的的圆形区域内都将受到台风的影响,那么市受到台风影响的时间持续多少小时?
【答案】(1)台风中心经过30h从点移到点;
(2)市受到台风影响的时间持续.
【分析】本题考查了勾股定理的应用,等腰三角形的性质,掌握相关知识是解题的关键.
(1)先利用勾股定理求出,即可求解;
(2)在射线上取点,使得,利用勾股定理求出,进而求出的长,即可求解.
【详解】(1)解:由题意可知,,,,
在中,,
∴,
答:台风中心经过从点移到点;
(2)解:如图,在射线上取点,使得,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴,
答:市受到台风影响的时间持续.
【变式9-1】(2024八年级上·全国·专题练习)我国大部分东部地区属于亚热带季风气候,夏季炎热多雨.如图,A城气象台测得台风中心在A城正西方向的处,以每小时的速度向北偏东的方向移动,距离台风中心的范围内是受台风影响的区域.
(1)A城是否受到这次台风的影响?为什么?
(2)若城受到这次台风影响,那么A城遭受这次台风影响有多长时间?
【答案】(1)受影响,理由见解析
(2)6小时
【分析】本题考查勾股定理的应用、含30度直角三角形的性质、等腰三角形的判定与性质等知识点,正确作出辅助线、构造直角三角形是解题的关键.
(1)如图:过A作,垂足为,若,则A城不受影响,否则受影响;
(2)点A到直线的长为千米的点有两点,分别设为D、G,则是等腰三角形,由于,则C是的中点,在中,解出的长,则可求长,在长的范围内都是受台风影响,最后根据速度与距离的关系则可求时间即可.
【详解】(1)解:A城会受到这次台风的影响,理由如下:
如图:过A作,垂足为,则,
在中,,
∴,
∵,
∴A城会受台风影响.
(2)解:设上点,使千米,
是等腰三角形,
,
是的垂直平分线,
,
在中,千米,千米,
∴(千米),
∴千米,
∴遭受台风影响的时间是:(小时).
【变式9-2】(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.
【变式9-3】(23-24八年级上·四川成都·阶段练习)如图,在点正北方的处有一信号接收器,点在点的北偏东的方向,一电子狗从点向点的方向以的速度运动并持续向四周发射信号,信号接收器接收信号的有效范围为.
(1)求出点到线段的最小距离;
(2)请判断点处是否能接收到信号,并说明理由.若能接收信号,求出可接收信号的时间.
【答案】(1)点到线段的最小距离为;
(2)能,可接收信号的时间.
【分析】本题考查等腰直角三角形的性质,勾股定理的应用,解题的关键是理解题意,学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.
(1)作于.求出即可解决问题;
(2)当时,,同理,根据,求出运动时间即可解决问题;
【详解】(1)解:作于.
在中,,,
则是等腰直角三角形,
,
,
答:点到线段的最小距离为;
(2)解:,
点处能接收到信号.
当时,,
当时,,
,
可接收信号的时间.
答:可接收信号的时间.
【题型10:选址使到两地距离相等】
【典例10】(22-23八年级上·宁夏银川·期末)如图,铁路上A,B两点相距,C,D为两村庄,于点A,于点B,已知,现在要在铁路旁建一个货运站E,使得C,D两村到E站距离相等,问E站应建在离A地多远的地方?
【答案】E站应建在离A地的地方
【分析】本题考查勾股定理,根据设,则,利用勾股定理结合C,D两村到E站距离相等,列出方程进行求解即可.
【详解】解:设,则,
∵,,
∴,,
∵,
∴,即:,
解得:,
答:E站应建在离A地的地方.
【变式10-1】(24-25八年级上·陕西西安·阶段练习)如图,在一条笔直的马路同侧有,两个小区,小区到马路的垂直距离为千米,小区到马路的垂直距离为千米,的长度为千米.
(1)求,小区之间的距离;
(2)现要在线段上修建一个车站,使得车站到,两小区的距离相等,此时车站应修建在离点多远处?
【答案】(1)千米
(2)千米
【分析】()过点作于,可得四边形是长方形,得到千米,千米,即得千米,再利用勾股定理即可求解;
()设千米,则千米,由利用勾股定理解答即可求解;
本题考查了勾股定理的应用,长方形,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】(1)解:如图,过点作于,则,
∵,
∴四边形是长方形,
∴千米,千米,
∴千米,
∴千米,
答:,小区之间的距离为千米;
(2)解:如图,设千米,则千米,
由题意得,,
∴由勾股定理得,,
整理得,,
解得,
答:车站应修建在离点 千米处.
怕【变式10-2】(24-25八年级上·江苏宿迁·期中)如图所示,铁路上有A、B两点(看作直线上两点)相距40千米,C、D为两村庄(看作两个点),,,垂足分别为A、B,千米,千米,现在要在铁路旁修建一个煤栈,使得C、D两村到煤栈的距离相等,问煤栈应建在距A点多少千米处?
【答案】煤栈应建在距A点16千米处.
【分析】本题考查了勾股定理的应用:利用勾股定理表示有关线段,然后建立等量关系,再解方程得到答案.
设煤栈的位置为点E,千米,则(千米),分别在和中,利用勾股定理表示出和,然后通过建立方程,解方程即可.
【详解】解:设煤栈的位置为点E,如图,连接,
设千米,则(千米),
∵,,
∴在中,,
在中,,
∵,
∴,
解得,
即千米,
∴煤栈应建在距A点16千米处.
【题型11:求最短路径】
【典例11】(24-25八年级上·广东梅州·期中)如图,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A,C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是______.
A. B. C. D.
(2)如图②,若将金属丝从点B绕四圈到达点A,则所需金属丝最短长度是多少?
(3)现有一个长、宽、高分别为的无盖长方体木箱(如图3,).现在箱外的点A处有一只蜘蛛,箱内的点C处有一只小虫正在午睡,保持不动.请你为蜘蛛设计一种捕虫方案,使得蜘蛛能以最短的路程捕捉到小虫.(木板的厚度忽略不计)
【答案】(1)A
(2)
(3)最短为,方案见解析
【分析】题目主要考查勾股定理及最短距离问题,理解题意,作出相应图形是解题关键.
(1)结合图形即可得出结果;
(2)根据题意得所需金属丝最短长度是以底面周长4倍及高为直角三角形的斜边长,即可求解;
(3)分三种情况,作出相应图形,利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:根据题意得:将圆柱侧面沿剪开,所得的圆柱侧面展开图只有选项A符合题意,
故选:A;
(2)若将金属丝从点B绕四圈到达点A,
则所需金属丝最短长度是以底面周长4倍及高为直角三角形的斜边长为:,
∴最短长度是;
(3)①把展开,如图此时总路程为,
②把展开,如图
此时的总路程为;
③如图所示,把展开,
此时的总路程为,
由于,所以第三种方案路程更短,最短路程为.
【变式11-1】(24-25八年级上·广东梅州·阶段练习)如图,长方体的长,宽,高,点M在上.且.一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点M,需要爬行的最短距离是多少?
【答案】蚂蚁爬行的最短距离是
【分析】本题考查了勾股定理的应用;计算出三种情况下线段的长度,比较即可得到蚂蚁爬行的最短距离;
【详解】解:只要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,如第1个图;
∵长方体的宽为,高为,点B离点C的距离是,
;
要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,如第2个图:
;
;
,
∴蚂蚁爬行的最短距离是.
【变式11-2】(2024九年级上·全国·专题练习)葛藤是一种“刁钻”的植物,它自己腰杆不硬,为争夺雨露阳光,常常绕着树干盘旋而上,它还有一手绝招,就是它绕树盘升的路径总是沿最短路线螺旋上升.难道植物也懂数学?
(1)想一想怎样找出最短路径;
(2)如图,若树干周长为,葛藤绕一圈升高,则它爬行一周的路程是多少米?
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】()以为切口把树干侧面展开为矩形,则对角线的长为最短路径;
()由勾股定理即可求解;
本题考查了平面展开——最短路径问题,勾股定理,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】(1)解:如图,
以为切口把树干侧面展开为矩形,则对角线的长为最短路径;
(2)解:根据题意,得,,
∴
答:它爬行一周的路程是.
【变式11-3】(24-25八年级上·山西晋中·期中)用一张半径为的半圆形纸片,围成一个圆锥(连接处无缝隙也无重合),一只蚂蚁沿着圆锥表面爬行,从点爬行到点的最短路线长为 cm.
【答案】
【分析】本题考查的是勾股定理的应用.画出图形,根据勾股定理计算,得到答案.
【详解】解:如图,线段的长为所求的最短路线长,
由勾股定理得:,
故答案为:.
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.
2.(24-25八年级上·四川成都·阶段练习)我国古代数学著作《九章算术》中记载了一道有趣的问题.大意是:有一个水池,纵截面是一边长为10尺(即)的长方形.在水池正中央有一根新生的芦苇,它高出水面1尺.如果把这根芦苇径直拉向岸边,它的顶端恰好到达岸边的水面,如图.设芦苇长为x尺,那么可以列出方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用.设芦苇长为x尺,则水深为尺,根据勾股定理列出方程即可.
【详解】解:设芦苇长为x尺,则水深为尺,
由题意得:,
故选:D.
3.(24-25八年级上·陕西西安·期中)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,发现当张角为时(是的对应点),顶部边缘处到桌面的距离为,则底部边缘处与之间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理的应用,先根据勾股定理解得,再根据勾股定理解,即可得出答案,掌握勾股定理是解题的关键.
【详解】解:依题意知,,,
在中,,
∵,,
在中,,
故选:B.
4.(24-25八年级上·河南郑州·期中)如图是一块长方形草坪,是一条被踩踏的小路,已知米,米.为了避免行人继续踩踏草坪(走线段),小梅分别在A,B处各挂了一块下面的牌子,则牌子上“?”处是()
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理的应用,由勾股定理求出的长是解题的关键.根据勾股定理求出的长,进而可得出结论.
【详解】解:米,米,
(米),
(米),
故选:D.
5.(24-25八年级上·吉林长春·期末)如图,小丽在公园里荡秋千,在起始位置A处摆绳与地面垂直,摆绳长,向前荡起到最高点B处时距地面高度,摆动水平距离为,然后向后摆到最高点C处.若前后摆动过程中绳始终拉直,且与成角,则小丽在C处时距离地面的高度是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】过点作于点,由题意可知,,再由勾股定理得,则,然后证明,得,则,即可得出结论.本题主要考查了勾股定理的应用以及全等三角形的判定与性质等知识,熟练掌握勾股定理和全等三角形的判定与性质是解题的关键.
【详解】解:如图,过点作于点,则,
∵,
∴,
由题意可知,,
∴,
∴
∴
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
即小丽在C处时距离地面的高度是,
故选:A.
6.(24-25八年级上·广东揭阳·期中)如图所示,梯子靠在墙上,梯子的顶端A到墙根O的距离为,梯子的底端B到墙根O的距离为,一不小心梯子顶端A下滑了4米到C,底端B滑动到D,那么的长是 .
【答案】8
【分析】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键;
先利用勾股定理求出,梯子移动过程中长短不变,所以,又由题意可知利用勾股定理求出,进而得出答案.
【详解】解:在直角三角形中,
,,
,
,,
,
在中
,
故答案为:8.
7.(24-25八年级上·江苏宿迁·期中)如图,一支长为的铅笔放在长方体笔筒中,已知笔筒的三边长度依次为,,,那么这根铅笔露在笔筒外的部分长度的范围是 .
【答案】/
【分析】本题考查了勾股定理的应用,由题意知,当铅笔垂直于笔筒底部放置时,铅笔露在笔筒外的部分长度x最大,最大值为 ,由勾股定理得,长方体的对角线长为,当铅笔沿着长方体的对角线放置时,铅笔露在笔筒外的部分长度x最小,最小值为 ,然后作答即可.
【详解】解:由题意知,当铅笔垂直于笔筒底部放置时,铅笔露在笔筒外的部分长度x最大,最大值为 ,
由勾股定理得,长方体的对角线长为,
当铅笔沿着长方体的对角线放置时,铅笔露在笔筒外的部分长度x最小,最小值为 ,
∴这根铅笔露在笔筒外的部分长度x的范围是,
故答案为:.
8.(24-25八年级上·江苏常州·期中)为保护河流旁的村落,做好防汛工作,某水利部门准备在河流旁设置防汛监控器.如左图所示,监控布设线距离河流300,最大旋转角度;村落位于河流南侧,与河流邻接长度5000;任意两个监控器布设点之间的距离相等.小张设计了如右图所示的方案,为监控器监测范围,为监控器监测范围,,,此时 ;若按此方案进行布设,该水利部门至少需要布设 个监控器.
【答案】8
【分析】本题考查了勾股定理,等量代换,熟练掌握勾股定理是解题的关键.过点作于点N,根据题意,求得 ,后计算即可.
【详解】解:过点作于点N,根据题意,得 ,
又 ,
故,
设,
∴,
∴,
∴ ,
故,
故答案为:8.
9.(2024八年级上·全国·专题练习)在一个长为2米,宽为1米的矩形草地上,如图堆放着一根长方体的木块,它的棱长和场地宽平行且大于,木块的正视图是边长为0.2米的正方形,一只蚂蚁从点A处,到达C处需要走的最短路程是 米.(精确到0.01米)
【答案】2.60
【分析】本题考查两点间最短距离,需要想象着将木块展开再进行计算,对空间想象能力要求较高,有一定难度.
将木块展开,根据两点之间线段最短及勾股定理即可求出答案.
【详解】解:如图,将木块展开,
可知蚂蚁从A点到达C点时,在横向上移动的距离为:(米),
在纵向上移动的距离为:(米),
由两点之间线段最短可知,从点A处到达C处需要走的最短路程为:(米).
故答案为:2.60.
10.(24-25八年级上·广东深圳·期末)如图,有一只摆钟,摆锤看作一个点,当摆锤静止时,它离底座的垂直高度,当摆锤摆动到最高位置时,它离底座的垂直高度,此时摆锤与静止位置时的水平距离时,钟摆的长度是 .
【答案】
【分析】此题考查了勾股定理的应用,设,表示出的长,然后利用勾股定理列方程求解即可.
【详解】设,由题意得, ,,,
∴四边形是长方形,
∴,即,
∴,
∴,
∵在中,,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:26.
11.(24-25八年级上·四川宜宾·期末)如图,一条东西向的公路l旁有一所中学M,在中学M的大门前有两条长度均为200米的通道通往公路l旁的两个公交站点A、B,且A、B两站点相距320米.
(1)现要在学校到公路l修一条新路,把A、B两个站点合为一个站点D(在公路l旁),使得学生从学校走到公路l的距离最短,求新路的距离;
(2)为了行车安全,在公路l旁的点B和点C设置区间测速装置,其中点C在点B的东侧,且与中学M相距312米,公路l限速30千米/小时(约8.33米/秒).一辆汽车经过区间用时16秒,试判断该车是否超速,并说明理由.
【答案】(1)新路长度是120米
(2)该车没有超速
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,勾股定理的应用,勾股定理表示了直角三角形三边长之间的数量关系:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.当题目中出现直角三角形,且该直角三角形的一边为待求量时,常使用勾股定理进行求解.
(1)根据垂线段最短可画出图形,根据三线合一可求出,然后利用勾股定理可求出新路长度;
(2)先根据勾股定理求出的长,再求出的长,然后计算出速度判断即可.
【详解】(1)解:过点作,交点D.即是新路.
,
,
在中,,
由勾股定理得,
,
,
∴新路长度是120米.
(2)解:该车没有超速.
在中,,
由勾股定理得,
,
,
,
∵该车经过区间用时16秒,
∴该车的速度为,
,
∴该车没有超速.
12.(24-25八年级上·广东深圳·期末)物理课上,老师带着科技小组进行物理实验.同学们将一根不可拉伸的绳子绕过定滑轮,一端拴在滑块上,另一端拴在物体上,滑块放置在水平地面的直轨道上,通过滑块的左右滑动来调节物体的升降.实验初始状态如图所示,物体静止在直轨道上,物体到滑块的水平距离是,物体到定滑轮的垂直距离是.(实验过程中,绳子始终保持绷紧状态,定滑轮、滑块和物体的大小忽略不计)
(1)求绳子的总长度;
(2)如图,若物体升高,求滑块向左滑动的距离.
【答案】(1)绳子的总长度为;
(2)滑块向左滑动的距离为.
【分析】本题主要考查了勾股定理.解决本题的关键是利用勾股定理求出直角三角形的未知边的长度.
根据直角三角形中直角边的长度是,的长度是,利用勾股定理求出斜边的长度,绳子的长度就是斜边与直角边的长度之和;
物体升高,则斜边的长度增加,斜边的长度增加为,利用勾股定理求出的长度,用的长度减去的长度,就是滑块向左滑动的距离.
【详解】(1)解:根据题意得,,,
,
,
答:绳子的总长度为;
(2)解:如下图所示,
:
根据题意得,,,,
,
,
答:滑块向左滑动的距离为.
1
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