内容正文:
3.3勾股定理的简单应用
题型一、梯子滑落问题
1.(24-25七年级上·山东泰安·期中)某小区两面直立的墙壁之间为安全通道,一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端A到左墙的距离为,梯子顶端D到地面的距离为,若梯子底端A保持不动,将梯子斜靠在右墙上,梯子顶端C到地面的距离为,则这两面直立墙壁之间的安全通道的宽为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的是勾股定理的应用,关键是从题中抽象出勾股定理这一数学模型,领会数形结合思想的应用.先根据勾股定理求出的长,同理可得出的长,进而可得出结论.
【详解】解:在中,,,,
∴,
在中,,,,
∴,
∴,
故选:A.
2.(24-25八年级上·四川成都·期末)每年的11月9日是我国的消防日,为了增强全民的消防安全意识,某校师生举行了消防演练,如图,云梯长为25米,云梯顶端C靠在教学楼外墙上(墙与地面垂直),云梯底端A与墙角O的距离为7米.
(1)求云梯顶端C与墙角O的距离的长;
(2)现云梯顶端C下方4米D处发生火灾,需将云梯顶端C下滑到着火点D处,则云梯底端水平方向向右滑动的距离为多少米.
【答案】(1)云梯顶端与墙角的距离的长为
(2)云梯底端在水平方向上滑动的距离为
【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.
(1)在中,根据勾股定理即可得到求解;
(2)在中,根据勾股定理求出,即可得到结论.
【详解】(1)解:在中,,,
由勾股定理得,
即,
解得:;
答:云梯顶端与墙角的距离的长为;
(2)解:,,
,
在中,,,
由勾股定理得,
即,
解得:,
,
.
答:云梯底端在水平方向上滑动的距离为.
3.(16-17八年级上·广东佛山·期末)如图,一架长25米的梯子,斜靠在竖直的墙上,这时梯子底端B离墙7米.
(1)此时梯子顶端离地面多少米?
(2)若梯子顶端A下滑4米到C,那么梯子底端将向左滑动多少米?
【答案】(1)此时梯子顶端离地面24米;
(2)梯子底端将向左滑动了8米.
【分析】本题考查的是勾股定理的应用,熟知勾股定理是解答此题的关键.
(1)构建数学模型,根据勾股定理可求解出梯子顶端离地面的距离;
(2)构建直角三角形,然后根据勾股定理列方程求解即可.
【详解】(1)解:如图,∵米,米,
梯子距离地面的高度米.
答:此时梯子顶端离地面24米;
(2)解:∵梯子下滑了4米,即梯子距离地面的高度米,
∴,
∴(米),即下端滑行了8米.
答:梯子底端将向左滑动了8米.
4.(24-25八年级上·江苏苏州·阶段练习)在一条绷紧的绳索一端系着一艘小船.河岸上一男孩拽着绳子另一端向右走,绳端从C移动到E,同时小船从A移动到B,且绳长始终保持不变.
(1)根据题意可知:______(填“”、“”、“”).
(2)若米,米,米,求小男孩需向右移动的距离.(结果保留根号)
【答案】(1)
(2)小男孩需向右移动的距离为米
【分析】本题考查了勾股定理的应用,熟记勾股定理是解题的关键.
(1)由绳长始终保持不变即可求解;
(2)由勾股定理求出的长,然后根据即可求解.
【详解】(1)解:的长度是男孩未拽之前的绳子长,的长度是男孩拽之后的绳子长,绳长始终保持不变,
,
故答案为:;
(2)连接,
∵点B在直线上,
∴点A、B、F三点共线,
,米,米,米,
在中,米,
(米),
在中,米,
,
米,
∴小男孩需向右移动的距离为米.
题型二、旗杆高度问题
5.(24-25八年级上·福建泉州·期末)学过《勾股定理》后,某班数学兴趣小组到操场上测量旗杆高度,信息如下:
测得从旗杆顶端垂直挂下来的升旗用的绳子长度等于旗杆高度(如图甲);
一个同学将绳子向一边拉直时,测得此时拉绳子的手到地面的距离为米,到旗杆的距离为米(如图乙).
设旗杆的高度为米,根据以上信息,则所列方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
根据题意,在中,由勾股定理可得,数形结合是解决问题的关键.
【详解】解:设旗杆的高度为米,
∵米,米,
∴根据以上信息,在中,由勾股定理可得,
故选:.
6.(24-25八年级上·全国·期末)如图,数学兴趣小组要测量学校旗杆的高度,同学们发现系在旗杆顶端A的绳子垂到地面多出一段的长度为3米,小强同学将绳子拉直,绳子末端落在地面点 C 处,点C到旗杆底部点B的距离为9米.
(1)求旗杆的高度;
(2)小强在C处,用手拉住绳子的末端,后退至观赛台的台阶上,此时绳子刚好拉直,绳子末端落在点E处,点E到地面的距离为2米,求小强后退的距离(结果精确到0.1米).(参考数据:,,)
【答案】(1)12米
(2)2.2米
【分析】本题考查了勾股定理的应用,矩形的判定与性质,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)设旗杆的高度为米,则为米,在中,运用勾股定理建立方程求解;
(2)如图,过作于点,则四边形是矩形,根据矩形的性质求出相关边长,在中,根据勾股定理求得得(米),再由即可求解.
【详解】(1)解:设旗杆的高度为米,则为米,
在中,,
,
米,
,
解得:,
答:旗杆的高度为12米;
(2)解:如图,过作于点,
,
,
四边形是矩形,
米,,
(米),
由(1)可知,(米),
在中,,
根据勾股定理,得(米),
米,
米,
答:小强后退的距离约为2.2米.
7.(23-24八年级上·广东深圳·阶段练习)学过《勾股定理》后,某班兴趣小组来到操场上测量旗杆的高度,得到如下信息:
①测得从旗杆顶端垂直挂下来的升旗用的绳子比旗杆长3米(如图1);
②当将绳子拉直时,测得此时拉绳子另一端的手到地面的距离为3米,到旗杆的距离为10米(如图2).
根据以上信息,求旗杆的高度.
【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相关知识并在直角三角形中正确运用是解题的关键.设米,在中根据勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:设米,根据题意得:
在中,,
即:,
解得:
答:旗杆的高度为米.
题型三、小鸟飞行问题
8.(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.
9.(24-25八年级上·浙江·期中)如图,一条路的两边有两棵树,一棵树高为11米,另一棵树高为6米,两树的距离为12米.若一只小鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,则小鸟至少要飞行 米.
【答案】13
【分析】本题考查了勾股定理,过C作平行地面,连接,由题意得米,米,由勾股定理可得的长,即小鸟至少要飞行的距离.
【详解】解:过C作平行地面,连接,
由题意得,米,米,米,
由勾股定理得,米,
故答案为:13.
10.(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.
题型四、大树折断问题
11.(21-22八年级下·福建福州·期中)如图,一棵树在一次强台风中,从离地面的点C处折断,倒下后树顶端着地点B与树底端A相距,则这棵树在折断前的高度是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理,根据,且结合勾股定理列式代入数值计算,即可作答.
【详解】解:依题意,
则
∴
∴这棵树在折断前的高度是,
故选:C
12.(24-25八年级上·河南南阳·期末)如图,一根直立的旗杆高,因刮大风旗杆从点处折断,顶部着地且离旗杆底部的距离为.
(1)求旗杆在距地面多高处折断;
(2)工人在修复的过程中,发现在折断点的下方的点处,有一明显裂痕,若下次大风将旗杆从点处吹断,在距离旗杆底部5米处是否有被砸伤的风险?
【答案】(1)旗杆距地面处折断
(2)在距离旗杆底部米处有被砸伤的风险
【分析】本题考查的是勾股定理的实际应用,熟练的从实际问题中构建直角三角形是解本题的关键.
(1)设长为,则长,再利用勾股定理建立方程即可;
(2)先画出图形,再求解,,再利用勾股定理可得答案.
【详解】(1)解:由题意,知.
因为,
设长为,则长,
则,
解得.
故旗杆距地面处折断;
(2)解:如图:
因为点P距地面,
所以,
所以,
则距离旗杆底部周围的范围内有被砸伤的风险,
所以在距离旗杆底部处有被砸伤的风险.
13.(24-25八年级上·陕西榆林·阶段练习)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,台风过后,某山坡上的一棵甲树从点处被拦腰折断,其树顶恰好落在另一棵乙树的根部处,已知点距离甲树的根部处为米,甲、乙两树根部的距离为米,两棵树的株距(两棵树的水平距离)为米,且点,,在一条直线上,,求甲树原来的高度.
【答案】甲树原来的高度为米
【分析】问题主要考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
根据勾股定理计算即可.
【详解】解: ,
,
米,米,
(米),
(米),
(米),
甲树原来的高度为(米),
答:甲树原来的高度为米.
题型五、航海问题
14.(24-25九年级上·广西玉林·期末)如图,某港口位于东西方向的海岸线上.“远航”号、“海天”号轮船同时离开港口,各自沿一固定方向航行,“远航”号沿东北方向航行,每小时航行海里,“海天”号沿西北方向航行,每小时航行海里.它们离开港口小时后分别位于点处,此时两船的距离是( )
A.32海里 B.42海里 C.40海里 D.30海里
【答案】D
【分析】本题考查了方位角,勾股定理的运用,理解方位角的意义,掌握勾股定理的计算是解题的关键.
根据方位角可得,由勾股定理即可求解.
【详解】解:“远航”号沿东北方向航行,“海天”号沿西北方向航行,
∴,
∴,
∵“远航”号每小时航行海里,“海天”号每小时航行海里,它们离开港口小时,
∴(海里),(海里),
∴(海里),
故选:D .
15.(24-25八年级上·四川成都·阶段练习)如图,轮船甲从港口O出发沿北偏西的方向航行6海里,同时轮船乙从港口O出发沿南偏西的方向航行8海里,这时两轮船相距 海里.
【答案】10
【分析】本题考查了解直角三角形的应用-方向角问题,解决本题的关键是掌握方向角定义.根据题意可得,,再根据勾股定理可得的长,即可得两轮船的距离.
【详解】解:如图,
根据题意可知:,,
∴(海里).
∴两轮船相距10海里.
故答案为:10.
16.(17-18八年级上·浙江金华·期末)如图,某港口P位于东西方向的海岸线上.“远航”号、“海天”号轮船同时离开港口,各自沿一固定方向航行,“远航”号每小时航行,“海天”号每小时航行.它们离开港口一个半小时后分别位于点Q,R处,且相距.如果知道“远航”号沿东北方向航行,能知道“海天”号沿哪个方向航行吗?
【答案】“海天”号沿西北方向航行
【分析】本题考查勾股定理的应用,解题的关键是能够根据勾股定理的逆定理发现直角三角形进行解答.
根据路程=速度时间分别求得,的长,再进一步根据勾股定理的逆定理可以证明是直角三角形,从而进行分析求解.
【详解】解:根据题意,
,,,
因为,
即,所以,
由“远航”号沿东北方向航行可知,,
因此,即“海天”号沿西北方向航行,
答:“海天”号沿西北方向航行.
17.(24-25八年级上·四川宜宾·期末)在海平面上有A,B,C三个标记点,C为灯塔,港口A在灯塔C的北偏西方向上,港口A与灯塔C的距离是40海里;港口B在灯塔C的南偏西方向上,港口B与灯塔C的距离是30海里,一艘货船将从A港口沿直线向港口B运输货物,货船的航行速度为10海里/小时.
(1)货船从港口A航行到港口B需要多少时间;
(2)为了保障航行的安全,C处灯塔将向航船发送安全信号,信号有效覆盖半径为25海里,这艘货船在由港口A向港口B运输货物过程中,为保证安全航行,货船接收灯塔的安全信号时间不低于1小时才符合航行安全标准.请问这艘货船在本次运输中是否符合航行安全标准,并说明理由?
【答案】(1)5小时
(2)符合航行安全标准,理由见解析
【分析】本题考查了勾股定理的应用以及方位角的应用,等腰三角形的判定与性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先得出,结合勾股定理列式(海里),因为货船的航行速度为20海里/小时,则(小时),即可作答.
(2)先在上取两点M,N使得海里,结合,分别算出的长度,然后结合等腰三角形的三线合一,得出海里,因为货船的航行速度为10海里/小时,则(小时),即可作答.
【详解】(1)解:∵港口A在灯塔C的北偏西方向上,港口A与灯塔C的距离是40海里;港口B在灯塔C的南偏西方向上
∴,
∵港口A与灯塔C的距离是40海里,港口B与灯塔C的距离是30海里
(海里),
∵货船的航行速度为10海里/小时
(小时),
答:货船从A港口到B港口需要5小时;
(2)答:这艘船在本次运输中符合航行安全标准,理由如下:
如图:过C作交于D,
在上取两点M,N使得海里
∵,
∴(海里),
∴(海里),
∵,
∴是等腰三角形
∵
∴海里,
∴(小时)
∵,
∴这艘货船在本次运输中符合航行安全标准.
题型六、河流宽度问题
18.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)在一次研学活动中,小宣同学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8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.6米 B.9米 C.12米 D.15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,得,,,
在中,,
∴,
解得,
即河的宽度是15米,
故选:D.
19.(22-23八年级下·湖南长沙·阶段练习)如图,某渡船从点B处沿着与河岸垂直的路线横渡,由于受水流的影响,实际沿着航行,上岸地点C与欲到达地点A相距70米,结果发现比河宽多10米.
(1)求该河的宽度;(两岸可近似看作平行)
(2)设实际航行时,速度为每秒5米,从C回到A时,速度为每秒4米,求航行总时间.
【答案】(1)米
(2)航行总时间为67.5秒
【分析】(1)根据题意可知为直角三角形,根据勾股定理就可求出直角边的距离.
(2)根据时间路程速度,求出行驶的时间即可.
【详解】(1)解:设米,则米,
在中,根据勾股定理得:
,
解得:,
答:河宽240米.
(2)解:(秒),
(秒),
(秒),
答:航行总时间为67.5秒.
【点睛】本题考查勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理,列出方程是解题的关键.
20.(18-19八年级下·辽宁抚顺·阶段练习)在海洋上有一近似于四边形的岛屿,其平面如图甲,小明据此构造处该岛的一个数学模型(如图乙四边形ABCD),AC是四边形岛屿上的一条小溪流,其中∠B=90°,AB=BC=5千米,千米,千米.
(1)求小溪流AC的长.
(2)求四边形ABCD的面积.(结果保留根号)
【答案】(1)千米;
(2)平方千米
【分析】(1)根据勾股定理已知直角边求斜边计算;
(2)将四边形分成两个三角形,求证为直角,四边形面积为两个直角三角形面积之和.
【详解】(1)解:(1)∵∠B=90°,AB=BC=5千米,
∴(千米);
(2)∵(千米),(千米),(千米),
∴,,,
∴,
∴是直角三角形,则∠D=90°,
∴ (平方千米).
【点睛】本题考查了勾股定理及其逆定理的应用,熟练掌握勾股定理的概念和公式并灵活运用是解题关键 .
题型七、台阶长度问题
21.(23-24八年级下·江西宜春·期末)如图是台阶的示意图,若每个台阶的宽度都是,每个台阶的高度都是,连接,则的长度是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理的应用,解题的关键是从实际问题中抽象出直角三角形.作出直角三角形后分别求得直角三角形的两直角边的长后即可利用勾股定理求得斜边的长.
【详解】解∶如图,
由题意,得,,,
∴,
故选:B.
22.(24-25八年级上·江西吉安·期末)某宾馆装修,需在一段楼梯台阶上铺上一块地毯,将楼梯台阶完全盖住.楼梯台阶剖面图如图,已知,,.
(1)求BC的长;
(2)若已知楼梯宽,需要购买________的地毯才能铺满所有台阶.
【答案】(1);
(2).
【分析】此题考查了平移的性质,勾股定理的应用.
(1)根据勾股定理即可求解;
(2)根据题意,结合图形,把楼梯台阶的横竖分别向上向左平移,进一步求出面积即可.
【详解】(1)解:由题意可得,;
(2)解:利用平移可知,把楼梯台阶的横竖分别向上向左平移,地毯的长为,
∴地毯面积为,
故答案为:
23.(23-24八年级上·山东枣庄·阶段练习)某会展中心在会展期间准备将高、长、宽的楼道铺上地毯,已知地毯每平方米30元,请你帮助计算一下,铺完这个楼道至少需要多少元?
【答案】1020
【分析】地毯的长是楼梯的竖直部分与水平部分的和,即与的和,在直角中,根据勾股定理即可求得的长,地毯的长与宽的积就是面积,再乘地毯每平方米的单价即可求解.
【详解】解:由勾股定理得,
则地毯总长为,
则地毯的总面积为(平方米),
所以铺完这个楼道至少需要(元).
故答案为:1020.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,正确理解地毯的长度的计算是解题的关键.
题型八、是否超速问题
24.(23-24八年级下·湖南湘西·期中)学生安全是近几年社会关注的重大问题,其中交通安全隐患主要是超速.如图,某校门前一条直线公路建成通车,在该路段限速,为了检测车辆是否超速,在公路旁设立了观测点C,从观点C测得一小车从点A到达点B行驶了.若测得,,.此车超速了吗?请说明理由.(,)
【答案】没有超速,见解析
【分析】本题考查了30度的直角三角形,勾股定理,等腰三角形的判定与性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先过点C作于点H.结合,得,即,运用勾股定理列式得,再证明是等腰直角三角形,然后算出的长度,以及小车平均速度,再进行比较,即可作答.
【详解】解:没有超速,理由如下:
过点C作于点H.
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴小车平均速度,
∵
∴
∴,
∴此车没有超速.
25.(23-24八年级下·河北廊坊·阶段练习)“为了安全,请勿超速”.如图,一条公路建成通车,在某路段上限速60千米小时,为了检测车辆是否超速,在公路旁设立了观测点C,从观测点C测得一小车从点A到达点B行驶了5秒,已知,米,米.
(1)请求出观测点C到公路的距离;
(2)此车超速了吗?请说明理由.(参考数据:,)
【答案】(1)观测点C到公路的距离为米
(2)此车没有超速,理由见解析
【分析】此题主要考查了度的角所对的直角边是斜边的一半,勾股定理的应用;熟练掌握勾股定理是解决问题的关键.
(1)过点C作于H,先求出的长,再用勾股定理求解即可;
(2)先求出的长,再求出的长,进而求出汽车的速度,即可得出答案.
【详解】(1)解:过点C作于H,
在中,
,
.
米
(米)
(米)
即观测点C到公路的距离为(米).
(2)解:米,
米
米
∴车速为(米/秒)
千米/小时米/秒,
∴此车没有超速.
26.(24-25八年级上·河南郑州·阶段练习)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,已知米.
(1)若一辆汽车以的速度匀速通过监控区域,共用时几秒?
(2)若另一辆车通过监控区域共用时3秒,该车是否超速?请说明理由.
【答案】(1)共用时4秒
(2)该车超速,理由见详解
【分析】本题考查勾股定理的应用,掌握勾股定理是解题的关键.
(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)解:超速,理由如下∶
,
∵,
∴该车超速.
题型九、受台风影响问题
27.(24-25八年级上·广东佛山·阶段练习)如图,两条公路、交于点,在公路旁有一学校,与点的距离为,点(学校)到公路的距离为.一大货车从点出发,行驶在公路上,汽车周围范围内有噪音影响.
(1)货车开过学校是否受噪音影响?为什么?
(2)若汽车速度为,则学校受噪音影响多少秒钟?(,,,)
【答案】(1)货车开过学校会受噪音影响,理由见解析
(2)学校受噪音影响秒钟
【分析】本题主要考查了勾股定理,等腰三角形的判定与性质,熟练掌握等腰三角形的性质是解题关键.
(1)根据即可求解;
(2)在上取点和点,使,则是受学校噪音影响的路段,利用勾股定理求出,结合等腰三角形“三线合一”的性质求出,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:货车开过学校会受噪音影响,理由如下:
,
货车开过学校会受噪音影响.
(2)解:如图,在上取点和点,使,
,
,
,,
在中,,
,,
,
,
影响时间(秒),
答:学校受噪音影响秒钟.
28.(24-25八年级上·福建三明·期末)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,有一台风中心沿方向由点向点移动,已知点为一海港,且点与直线上两点A,B的距离分别为和,,以台风中心为圆心周围以内为受影响区域.
(1)海港受台风影响吗?为什么?
(2)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】(1)海港受台风影响,理由见解析
(2)
【分析】本题考查了勾股定理的应用、勾股定理的逆定理,熟练掌握勾股定理是解题关键.
(1)过点作于点,先利用勾股定理的逆定理可得是直角三角形,且,再利用三角形的面积公式求出的长,由此即可得;
(2)当时,台风正好影响海港,利用勾股定理求出的长,从而可得的长,再利用除以台风的速度即可得.
【详解】(1)解:海港受台风影响,理由如下:
如图,过点作于点,
∵,,,
∴,
∴是直角三角形,且,
∴,
∴,
∵,
∴海港受台风影响.
(2)解:如图,当时,台风正好影响海港,
∴,
∴,
∵台风的速度为,
∴,
答:台风影响该海港持续的时间为.
29.(24-25八年级上·陕西西安·期末)庆庆家附近有一条东西走向的公路,一天一辆宣传车从这条路上经过.如图,从监测中心A处测得这辆宣传车从B点开始沿所在直线由东向西运动,已知点C为庆庆家的位置,点C与监测中心A的距离为,与这辆宣传车的起始位置B的距离为,且,过点C作于点D,以这辆宣传车为圆心,半径为的圆形区域内会听到宣传车的声音.
(1)求监测点A与宣传车的起始位置B之间的距离;
(2)若这辆宣传车的行驶速度为,则庆庆家能听到多长时间的宣传车声音?
【答案】(1)监测点与宣传车的起始位置之间的距离为500
(2)庆庆家能听到8min的宣传车声音
【分析】本题考查勾股定理的应用,等腰三角形的性质,掌握勾股定理是解题的关键.
(1)根据勾股定理求解即可;
(2)根据的面积求得,以为圆心,长为半径画弧,交于点,,则当时,正好能听到宣传车的声音.根据勾股定理求得的长,进而得到的长,即可求出听到宣传车声音的时间.
【详解】(1)解:,,,
.
答:监测点与宣传车的起始位置之间的距离为.
(2)解:,,
,
,
.
如图,以为圆心,长为半径画弧,交于点,,
则当时,正好能听到宣传车的声音.
在中,
,
.
宣传车的行驶速度为,
.
答:庆庆家能听到的宣传车声音.
题型十、杯中筷子问题
30.(24-25八年级上·陕西咸阳·阶段练习)一支铅笔斜放在圆柱体的笔筒中,如图所示,笔筒的内部底面直径是,内壁高.若这支铅笔在笔筒外面部分长度是,求这支铅笔的长度是多少?
【答案】
【分析】此题主要考查了勾股定理的应用,在中:由勾股定理计算出的长度即可得到答案.
【详解】解:根据题意可得:,
在中:由勾股定理得,
∵这支铅笔在笔筒外面部分长度是,
∴这支铅笔的长度是.
31.(23-24八年级下·天津河西·期中)我国古代数学著作《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(尺)的正方形,在水池正中央有一根芦苇(点P是的中点),它高出水面1尺(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(),求水的深度PN.
【答案】12尺
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,将实际问题转化成勾股定理的问题是解题的关键.
根据题意可得,然后中运用勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:,点是AB的中点,
.
,,
.
在中,根据勾股定理可得:.
,解得.
答:水的深度PN为12尺.
32.(2023八年级下·全国·专题练习)如图,湖面上有一朵盛开的红莲,它高出水面.大风吹过,红莲被吹至一边,花朵下部刚好齐及水面,已知红莲移动的水平距离为,则水深是多少?
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,设水深厘米,则,,,利用勾股定理计算即可.
【详解】红莲被吹至一边,花朵刚好齐及水面即AC为红莲的长.
设水深h厘米,由题意得:中,,,
,
由勾股定理得:,
即,
解得.
答:水深是
33.(23-24八年级上·江苏盐城·期中)如图,一个直径为(即)的圆柱形杯子,在杯子底面的正中间点E处竖直放一根筷子,筷子露出杯子外(即),当筷子倒向杯壁时(筷子底端不动),筷子顶端正好触到杯壁D,求筷子的长度.
【答案】
【分析】设杯子的高度是,则筷子的高度为,根据勾股定理列出方程,解方程即可得到答案,根据勾股定理列出方程是解题的关键.
【详解】解:设杯子的高度是,则筷子的高度为,
∵杯子的直径为,
∴,
在中,由勾股定理得:
,
解得,
∴筷子.
答:筷子的长度为.
题型一、选址问题
34.(24-25八年级上·贵州贵阳·阶段练习)如图所示,铁路上有A,B两点(看作直线上两点)相距,C,D为两村庄(看作两个点),,,垂足分别为A,B,,,现在要在铁路旁修建一个检修点E,使得C,D两村到检修点E的距离相等(点A,B,C,D,E在同一平面).
(1)请用尺规作图,在图中作出检修点E的位置(不写作法,保留作图痕迹);
(2)求检修点E应建在距A点多少千米处?
【答案】(1)见解析
(2)16千米
【分析】本题考查作图-应用与设计作图,勾股定理的应用,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)作线段的垂直平分线,交于点,则点即为所求.
(2)连接,设,则,结合题意以及勾股定理可列方程为,求出的值即可.
【详解】(1)解:如图,作线段的垂直平分线,交于点,
则点即为所求.
(2)解:连接,
设,则,
在中,由勾股定理得,,
在中,由勾股定理得,,
∵两村到检修点的距离相等,
,
解得:.
,
答:检修点应建在距点16千米处.
35.(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.
36.(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.
题型二、最短路径问题
37.(24-25八年级上·甘肃兰州·期中)如图,已知圆柱体底面圆的半径为,高为2,,分别是两底面的直径.若一只小虫从A点出发,沿圆柱侧面爬行到C点,求小虫爬行的最短路线的长度(结果保留根号).
【答案】小虫爬行的最短路线的长度为
【分析】本题考查圆柱侧面展开图,勾股定理,以及两点之间线段最短,掌握圆柱体的侧面张开图是长方形,并且理解两点之间线段最短这一基本事实是本道题解题的关键.沿将圆柱的侧面展开如下图,连接,由两点之间线段最短可知小虫爬行的最短路线是,利用圆的周长公式和勾股定理求出,即可解题.
【详解】解:沿将圆柱的侧面展开如下图,连接,一只小虫从A点出发,沿圆柱侧面爬行到C点,由两点之间线段最短可知小虫爬行的最短路线是,
圆柱体底面圆的半径为,
,
圆柱高为2,
,
答:小虫爬行的最短路线的长度为.
38.(22-23八年级上·河南驻马店·期中)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.
39.(24-25八年级上·贵州毕节·期中)如图,一个密封的圆柱形油罐底面的周长是,高是,一只壁虎在距底面的点处,油罐上底面与点相对的点处有食物,壁虎沿油罐的外侧面爬行到点处捕食,它爬行的最短路程为多少米?
【答案】它爬行的最短路线长为
【分析】本题考查了勾股定理的应用,把圆柱进行展开,得和的值,根据勾股定理进行列式,即可作答.
【详解】解:如图所示:
由题意可得:,,
则
答:它爬行的最短路线长为.
题型三、最值问题
40.(19-20八年级上·江苏无锡·期中)某班级在探究“将军饮马问题”时抽象出数学模型:直线l同旁有两个定点A、B,在直线l上存在点P,使得的值最小.解法:如图1,作点A关于直线l的对称点,连接,则与直线l的交点即为P,且的最小值为.
请利用上述模型解决下列问题:
(1)几何应用:如图2,中,,,E是的中点,P是边上的一动点,则的最小值为 ;
(2)代数应用:求代数式的最小值;
(3)几何拓展:如图3,,,,若在、上各取一点M、N使的值最小,最小值是 .
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)作点E关于直线的对称点,连接,根据“将军饮马问题”得到的最小值为,根据勾股定理求出,得到答案;
(2)根据勾股定理构造图形,根据轴对称——最短路线问题得到最小值就是求的值,根据勾股定理计算即可;
(3)作点C关于直线的对称点,作于N交于M,连接,根据等边三角形的性质解答.
【详解】(1)解:如图2,作点E关于直线的对称点,连接,则与直线的交点即为P,且的最小值为,
作交的延长线于F,
由题意得,,,
∴的最小值
故答案为:;
(2)构造图形如图3所示,,,,于A,于B,,
则,
代数式的最小值就是求的值,
作点C关于的对称点,过作交的延长线于E.
则,,,
∴所求代数式的最小值是5;
(3)解:如图4,作点C关于直线的对称点,作于N交于M,连接,
则,,
∴为等边三角形,
∴的最小值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查的是轴对称——最短路线问题、勾股定理、等边三角形的判定和性质,解这类问题的关键是将实际问题抽象或转化为数学模型,把两条线段的和转化为一条线段.
41.(24-25八年级上·甘肃兰州·期中)综合与实践
背景介绍:勾股定理是几何学中的明珠,充满着魅力.千百年来,人们对它的证明趋之若鹜,其中有著名的数学家,也有业余数学爱好者.向常春在1994年构造发现了一个新的证法.
(1)把两个全等的直角三角形如图1放置,其三边长分别为、、.显然,,.用含、、的式子分别表示出梯形、四边形、的面积,再探究这三个图形面积之间的关系,可得到勾股定理.上述图形的面积满足的关系式为________,经化简,可得到勾股定理.
(2)如图2,铁路上、两点(看作直线上的两点)相距千米,、为两个村庄(看作两个点),,,垂足分别为、,千米,千米,则两个村庄的距离为________千米(直接填空);
(3)在(2)的条件下,要在上建造一个供应站,使得,求出的距离.
(4)借助上面的思考过程与几何模型,求代数式的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)千米
(4)
【分析】(1)根据可得四边形为直角梯形,则,根据,可得,则,由,可得,,进而可得,再根据可得,据此即可得出答案;
(2)连接,过点作于点,根据,可得四边形是矩形,进而可得千米,千米,于是可得千米,然后利用勾股定理即可求得、两个村庄之间的距离;
(3)由题意可知,点在的垂直平分线上,连接,作的垂直平分线交于点,则点即为所求;设千米,则千米,在和中,分别利用勾股定理表示出和,然后通过建立方程,解方程即可求出的距离;
(4)根据轴对称—最短路线的求法即可求出:先作出点关于的对称点,连接,过点作交延长线于点,则就是代数式的最小值;然后利用轴对称的性质、矩形的判定与性质及勾股定理求出的长即可.
【详解】(1)解:依题意得:,,,,
,
,
四边形为直角梯形,
,
,,
,
,
,
,,
,
,
,
,
整理,得:,
故答案为:;
(2)解:如图,连接,过点作于点,
,,
四边形是矩形,
千米,千米,
千米,
千米,
两个村庄的距离为千米,
故答案为:;
(3)解:由题意可知,点在的垂直平分线上,
如图,连接,作的垂直平分线交于点,则点即为所求,
设千米,则千米,
在中,根据勾股定理可得:
,
在中,根据勾股定理可得:
,
,
,
解得:,
即:千米;
(4)解:如图,,
先作出点关于的对称点,连接,过点作交延长线于点,
设,
则就是代数式的最小值,
代数式的几何意义是线段上一点到点、的距离之和,而它的最小值就是点的对称点和点的连线,与线段的交点就是它取最小值时的点,
由轴对称的性质可得:,
,,,
四边形是矩形,
,,
从而构造出了以为一条直角边,和的和为另一条直角边的直角三角形,斜边就是代数式的最小值,
代数式的最小值为:
.
【点睛】本题是四边形—三角形综合题,主要考查了证明勾股定理,勾股定理的应用(包括:选址使到两地距离相等、求最短路径等),轴对称—最短路线问题,线段的垂直平分线,矩形的判定与性质,三角形的面积公式等知识点,证明勾股定理常用的方法是利用面积证明,这是解本题的关键,而构造出直角三角形则是解本题的难点.
42.(24-25八年级上·四川达州·期末)如图,桌上有一个圆柱形盒子(盒子厚度忽略不计),高为,底面周长为,在盒子外壁离上沿的点处有一只蚂蚁,此时,盒子内壁离底部的点处有一滴蜂蜜,蚂蚁沿盒子表面爬到点处吃蜂蜜,求蚂蚁爬行的最短距离( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了平面展开之最短路径问题,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.将容器侧面展开,得到关于的对称点,根据两点之间线段最短可知的长度即为所求,再利用勾股定理求解即可.
【详解】解:如图是侧面展开图的一半,作点关于的对称点,连接,作交的延长线于点,由题意可知,为所求
高为,底面周长为,在盒子外壁离上沿的点处有一只蚂蚁,此时,盒子内壁离底部的点处有一滴蜂蜜
,,,
故选:D.
43.(24-25八年级上·陕西西安·期末)如图,长方体的长为,宽为,高为,点离点为,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A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】D
【分析】本题考查了平面展开−最短路径问题、两点之间,线段最短、勾股定理等知识点,掌握分类讨论思想成为解题的关键.
分三种情况讨论:把上面展开到左侧面上,连接,如图1;把上面展开到正面上,连接,如图2;把侧面展开到正面上,连接,如图3,然后利用勾股定理分别计算各情况下的,再进行大小比较即可.
【详解】解:把上面展开到左侧面上,连接,如图1,
;
把上面展开到正面上,连接,如图2,
;
把侧面展开到正面上,连接,如图3,
.
∵.
所以一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B,需要爬行的最短距离为.
故选:D.
44.(2024·四川德阳·二模)如图,透明圆柱形容器(容器厚度忽略不计)的高为18,底面周长为12,在容器内壁离容器底部7的A处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁且距离容器上沿1的点B处,则蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路径长度是 .
【答案】
【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.
本题考查了平面展开-最短路径问题,勾股定理,轴对称的性质等知识,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,作出关于的对称点,过作交的延长线于D,
根据题意可得:四边形是矩形,
∴,,
连接,则即为最短距离,
∵高为18,底面周长为12,
∴,,,即,
在中,(),
故答案为:.
45.(23-24八年级上·浙江温州·期中)人字梯的原理是三角形的稳定性,梯子顶端A与脚底两端点B,C构成等腰三角形.图甲是梯子两脚架夹角A为时的示意图,图乙是由图甲当点与点的距离缩小,而点A与地面的距离增大时的示意图,若点A与地面的距离为时,则此时点与点的距离是 .
【答案】140
【分析】本题主要考查勾股定理的应用,等腰三角形的性质;图甲,过点A作于点D,根据等腰直角三角形的性质,设,利用勾股定理得到,进而得到,图乙,根据题意得出,,,在中,利用勾股定理得出x,即,图丙,在中,利用勾股定理得出,进而求得.
【详解】解:如图甲,
由题意可知,为等腰直角三角形,
,
过点A作于点D,
,
设,
由勾股定理得:,
,
,
如图乙,
过点作于点,
图乙是由图甲当点与点的距离缩小,而点A与地面的距离增大时的示意图,
,,
,
梯子长度不变,
,
在中,,
,
解得:,
,
若点A与地面的距离为时,如图丙,
过点A作于点F,
,,
在中,,
,
解得:,
,
此时点与点的距离是.
故答案为:140.
46.(24-25八年级上·陕西西安·阶段练习)2023年7月五号台风“杜苏芮”登陆,使我国很多地区受到严重影响,据报道,这是今年以来对我国影响最大的台风,风力影响半径(即以台风中心为圆心,为半径的圆形区域都会受台风影响),如图,线段是台风中心从市向西北方向移动到市的大致路线,A是某个大型农场,且.若A,之间相距,A,之间相距.
(1)判断农场A是否会受到台风的影响,请说明理由.
(2)若台风影响该农场持续时间为,则台风中心的移动速度是多少?
【答案】(1)农场A会受到台风的影响,理由见解析
(2)台风中心的移动速度是
【分析】此题考查了勾股定理的应用.熟练掌握勾股定理,面积法求三角形的高,等腰三角形性质,路程速度时间的关系,是解题的关键.
(1)作,在中,根据勾股定理,求出长,由面积关系求得的长,即可求解;
(2)以点A为圆心以为半径画弧交于点E,F,,可知台风在段移动时A受到影响,根据勾股定理求出的长,即可计算台风中心的移动速度.
【详解】(1)解:作于点D,
∵,
∴;
∵,
∴;
∵,
∴,
∴农场A会受到台风的影响;
(2)解:以点A为圆心以为半径画弧交于点E,F,
则,
∴台风在段上移动时A受到影响,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴台风中心的移动速度.
故台风中心的移动速度是.
47.(22-23八年级上·江苏无锡·期中)勾股定理是几何学中的明珠,充满着魅力.千百年来,人们对它的证明趋之若鹜,其中有著名的数学家,也有业余数学爱好者.向常春在1994年构造发现了一个新的证法.证法如下:把两个全等的直角三角形如图1放置(),,点在落在边上,此时,设中,,,,用、、分别表示出梯形、四边形、的面积,再探究这三个图形面积之间的关系,可证明勾股定理.
(1)请根据上述图形的面积关系,证明勾股定理;
(2)如图2,某平原上有一条铁路l,在铁路的同侧有两个小镇C、D且相距千米,它们到铁路的距离分别是2千米和5千米,现要在铁路上修建一个站点P和站点到两镇的公路,为使总造价最低,请在图上确定P的位置,并求出两条公路的总长;
(3)借助上面的思考过程,求代数式的最大值.
【答案】(1)见解析
(2)见解析,25千米
(3)5
【分析】本题考查了勾股定理,最值问题等知识,解题的关键是学会利用数形结合的思想解决问题,也考查二次根式运算.
(1)根据梯形和三角形的面积公式即可得到结论;
(2)过作于,根据矩形的性质得到,求得千米,根据勾股定理得到(千米),作点关于直线的对称点,连接交直线于点,则此时的值最小,即总造价最低,过作于,则千米,千米,根据勾股定理得到(千米);
(3)如图3,取线段,在线段所在直线的同侧分别过、作,,且,,连接,并延长交的延长线于点,根据勾股定理即可得到结论.
【详解】(1)证明:如图,
∵
∴,,,
∴,
∴梯形的面积 ,四边形的面积 ,的面积 ,
∵梯形的面积四边形的面积的面积,
,
化简得;
(2)解:过作于,
,,
,
四边形是长方形,
,,
千米,千米,
千米,
千米,
(千米),
作点关于直线的对称点,则,,
∴,
∴当、、三点共线时,的值最小,最小值为长,即连接交直线于点,
过作于,则四边形为长方形,
则千米,千米,
(千米),
(千米),
答:两条公路的总长为25千米;
(3)解:如图3,取线段,在线段所在直线的同侧分别过、作,,且,,连接,并延长交的延长线于点,过作于,则四边形为长方形,
设,则
∴,,
∴,
∵,
∴当三点共线时,最小,
∵四边形为长方形,
∴,,
∴,
∴,
∴的最大值,最大值为.
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$$
3.3勾股定理的简单应用
题型一、梯子滑落问题
1.(24-25七年级上·山东泰安·期中)某小区两面直立的墙壁之间为安全通道,一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端A到左墙的距离为,梯子顶端D到地面的距离为,若梯子底端A保持不动,将梯子斜靠在右墙上,梯子顶端C到地面的距离为,则这两面直立墙壁之间的安全通道的宽为( )
A. B. C. D.
2.(24-25八年级上·四川成都·期末)每年的11月9日是我国的消防日,为了增强全民的消防安全意识,某校师生举行了消防演练,如图,云梯长为25米,云梯顶端C靠在教学楼外墙上(墙与地面垂直),云梯底端A与墙角O的距离为7米.
(1)求云梯顶端C与墙角O的距离的长;
(2)现云梯顶端C下方4米D处发生火灾,需将云梯顶端C下滑到着火点D处,则云梯底端水平方向向右滑动的距离为多少米.
3.(16-17八年级上·广东佛山·期末)如图,一架长25米的梯子,斜靠在竖直的墙上,这时梯子底端B离墙7米.
(1)此时梯子顶端离地面多少米?
(2)若梯子顶端A下滑4米到C,那么梯子底端将向左滑动多少米?
4.(24-25八年级上·江苏苏州·阶段练习)在一条绷紧的绳索一端系着一艘小船.河岸上一男孩拽着绳子另一端向右走,绳端从C移动到E,同时小船从A移动到B,且绳长始终保持不变.
(1)根据题意可知:______(填“”、“”、“”).
(2)若米,米,米,求小男孩需向右移动的距离.(结果保留根号)
题型二、旗杆高度问题
5.(24-25八年级上·福建泉州·期末)学过《勾股定理》后,某班数学兴趣小组到操场上测量旗杆高度,信息如下:
测得从旗杆顶端垂直挂下来的升旗用的绳子长度等于旗杆高度(如图甲);
一个同学将绳子向一边拉直时,测得此时拉绳子的手到地面的距离为米,到旗杆的距离为米(如图乙).
设旗杆的高度为米,根据以上信息,则所列方程为( )
A. B.
C. D.
6.(24-25八年级上·全国·期末)如图,数学兴趣小组要测量学校旗杆的高度,同学们发现系在旗杆顶端A的绳子垂到地面多出一段的长度为3米,小强同学将绳子拉直,绳子末端落在地面点 C 处,点C到旗杆底部点B的距离为9米.
(1)求旗杆的高度;
(2)小强在C处,用手拉住绳子的末端,后退至观赛台的台阶上,此时绳子刚好拉直,绳子末端落在点E处,点E到地面的距离为2米,求小强后退的距离(结果精确到0.1米).(参考数据:,,)
7.(23-24八年级上·广东深圳·阶段练习)学过《勾股定理》后,某班兴趣小组来到操场上测量旗杆的高度,得到如下信息:
①测得从旗杆顶端垂直挂下来的升旗用的绳子比旗杆长3米(如图1);
②当将绳子拉直时,测得此时拉绳子另一端的手到地面的距离为3米,到旗杆的距离为10米(如图2).
根据以上信息,求旗杆的高度.
题型三、小鸟飞行问题
8.(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.
9.(24-25八年级上·浙江·期中)如图,一条路的两边有两棵树,一棵树高为11米,另一棵树高为6米,两树的距离为12米.若一只小鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,则小鸟至少要飞行 米.
10.(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?
题型四、大树折断问题
11.(21-22八年级下·福建福州·期中)如图,一棵树在一次强台风中,从离地面的点C处折断,倒下后树顶端着地点B与树底端A相距,则这棵树在折断前的高度是( ).
A. B. C. D.
12.(24-25八年级上·河南南阳·期末)如图,一根直立的旗杆高,因刮大风旗杆从点处折断,顶部着地且离旗杆底部的距离为.
(1)求旗杆在距地面多高处折断;
(2)工人在修复的过程中,发现在折断点的下方的点处,有一明显裂痕,若下次大风将旗杆从点处吹断,在距离旗杆底部5米处是否有被砸伤的风险?
13.(24-25八年级上·陕西榆林·阶段练习)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,台风过后,某山坡上的一棵甲树从点处被拦腰折断,其树顶恰好落在另一棵乙树的根部处,已知点距离甲树的根部处为米,甲、乙两树根部的距离为米,两棵树的株距(两棵树的水平距离)为米,且点,,在一条直线上,,求甲树原来的高度.
题型五、航海问题
14.(24-25九年级上·广西玉林·期末)如图,某港口位于东西方向的海岸线上.“远航”号、“海天”号轮船同时离开港口,各自沿一固定方向航行,“远航”号沿东北方向航行,每小时航行海里,“海天”号沿西北方向航行,每小时航行海里.它们离开港口小时后分别位于点处,此时两船的距离是( )
A.32海里 B.42海里 C.40海里 D.30海里
15.(24-25八年级上·四川成都·阶段练习)如图,轮船甲从港口O出发沿北偏西的方向航行6海里,同时轮船乙从港口O出发沿南偏西的方向航行8海里,这时两轮船相距 海里.
16.(17-18八年级上·浙江金华·期末)如图,某港口P位于东西方向的海岸线上.“远航”号、“海天”号轮船同时离开港口,各自沿一固定方向航行,“远航”号每小时航行,“海天”号每小时航行.它们离开港口一个半小时后分别位于点Q,R处,且相距.如果知道“远航”号沿东北方向航行,能知道“海天”号沿哪个方向航行吗?
17.(24-25八年级上·四川宜宾·期末)在海平面上有A,B,C三个标记点,C为灯塔,港口A在灯塔C的北偏西方向上,港口A与灯塔C的距离是40海里;港口B在灯塔C的南偏西方向上,港口B与灯塔C的距离是30海里,一艘货船将从A港口沿直线向港口B运输货物,货船的航行速度为10海里/小时.
(1)货船从港口A航行到港口B需要多少时间;
(2)为了保障航行的安全,C处灯塔将向航船发送安全信号,信号有效覆盖半径为25海里,这艘货船在由港口A向港口B运输货物过程中,为保证安全航行,货船接收灯塔的安全信号时间不低于1小时才符合航行安全标准.请问这艘货船在本次运输中是否符合航行安全标准,并说明理由?
题型六、河流宽度问题
18.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)在一次研学活动中,小宣同学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8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.6米 B.9米 C.12米 D.15米
19.(22-23八年级下·湖南长沙·阶段练习)如图,某渡船从点B处沿着与河岸垂直的路线横渡,由于受水流的影响,实际沿着航行,上岸地点C与欲到达地点A相距70米,结果发现比河宽多10米.
(1)求该河的宽度;(两岸可近似看作平行)
(2)设实际航行时,速度为每秒5米,从C回到A时,速度为每秒4米,求航行总时间.
20.(18-19八年级下·辽宁抚顺·阶段练习)在海洋上有一近似于四边形的岛屿,其平面如图甲,小明据此构造处该岛的一个数学模型(如图乙四边形ABCD),AC是四边形岛屿上的一条小溪流,其中∠B=90°,AB=BC=5千米,千米,千米.
(1)求小溪流AC的长.
(2)求四边形ABCD的面积.(结果保留根号)
题型七、台阶长度问题
21.(23-24八年级下·江西宜春·期末)如图是台阶的示意图,若每个台阶的宽度都是,每个台阶的高度都是,连接,则的长度是( )
A. B. C. D.
22.(24-25八年级上·江西吉安·期末)某宾馆装修,需在一段楼梯台阶上铺上一块地毯,将楼梯台阶完全盖住.楼梯台阶剖面图如图,已知,,.
(1)求BC的长;
(2)若已知楼梯宽,需要购买________的地毯才能铺满所有台阶.
23.(23-24八年级上·山东枣庄·阶段练习)某会展中心在会展期间准备将高、长、宽的楼道铺上地毯,已知地毯每平方米30元,请你帮助计算一下,铺完这个楼道至少需要多少元?
题型八、是否超速问题
24.(23-24八年级下·湖南湘西·期中)学生安全是近几年社会关注的重大问题,其中交通安全隐患主要是超速.如图,某校门前一条直线公路建成通车,在该路段限速,为了检测车辆是否超速,在公路旁设立了观测点C,从观点C测得一小车从点A到达点B行驶了.若测得,,.此车超速了吗?请说明理由.(,)
25.(23-24八年级下·河北廊坊·阶段练习)“为了安全,请勿超速”.如图,一条公路建成通车,在某路段上限速60千米小时,为了检测车辆是否超速,在公路旁设立了观测点C,从观测点C测得一小车从点A到达点B行驶了5秒,已知,米,米.
(1)请求出观测点C到公路的距离;
(2)此车超速了吗?请说明理由.(参考数据:,)
26.(24-25八年级上·河南郑州·阶段练习)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,已知米.
(1)若一辆汽车以的速度匀速通过监控区域,共用时几秒?
(2)若另一辆车通过监控区域共用时3秒,该车是否超速?请说明理由.
题型九、受台风影响问题
27.(24-25八年级上·广东佛山·阶段练习)如图,两条公路、交于点,在公路旁有一学校,与点的距离为,点(学校)到公路的距离为.一大货车从点出发,行驶在公路上,汽车周围范围内有噪音影响.
(1)货车开过学校是否受噪音影响?为什么?
(2)若汽车速度为,则学校受噪音影响多少秒钟?(,,,)
28.(24-25八年级上·福建三明·期末)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,有一台风中心沿方向由点向点移动,已知点为一海港,且点与直线上两点A,B的距离分别为和,,以台风中心为圆心周围以内为受影响区域.
(1)海港受台风影响吗?为什么?
(2)若台风的速度为,则台风影响该海港持续的时间有多长?
29.(24-25八年级上·陕西西安·期末)庆庆家附近有一条东西走向的公路,一天一辆宣传车从这条路上经过.如图,从监测中心A处测得这辆宣传车从B点开始沿所在直线由东向西运动,已知点C为庆庆家的位置,点C与监测中心A的距离为,与这辆宣传车的起始位置B的距离为,且,过点C作于点D,以这辆宣传车为圆心,半径为的圆形区域内会听到宣传车的声音.
(1)求监测点A与宣传车的起始位置B之间的距离;
(2)若这辆宣传车的行驶速度为,则庆庆家能听到多长时间的宣传车声音?
题型十、杯中筷子问题
30.(24-25八年级上·陕西咸阳·阶段练习)一支铅笔斜放在圆柱体的笔筒中,如图所示,笔筒的内部底面直径是,内壁高.若这支铅笔在笔筒外面部分长度是,求这支铅笔的长度是多少?
31.(23-24八年级下·天津河西·期中)我国古代数学著作《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(尺)的正方形,在水池正中央有一根芦苇(点P是的中点),它高出水面1尺(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(),求水的深度PN.
32.(2023八年级下·全国·专题练习)如图,湖面上有一朵盛开的红莲,它高出水面.大风吹过,红莲被吹至一边,花朵下部刚好齐及水面,已知红莲移动的水平距离为,则水深是多少?
33.(23-24八年级上·江苏盐城·期中)如图,一个直径为(即)的圆柱形杯子,在杯子底面的正中间点E处竖直放一根筷子,筷子露出杯子外(即),当筷子倒向杯壁时(筷子底端不动),筷子顶端正好触到杯壁D,求筷子的长度.
题型一、选址问题
34.(24-25八年级上·贵州贵阳·阶段练习)如图所示,铁路上有A,B两点(看作直线上两点)相距,C,D为两村庄(看作两个点),,,垂足分别为A,B,,,现在要在铁路旁修建一个检修点E,使得C,D两村到检修点E的距离相等(点A,B,C,D,E在同一平面).
(1)请用尺规作图,在图中作出检修点E的位置(不写作法,保留作图痕迹);
(2)求检修点E应建在距A点多少千米处?
35.(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?
36.(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?
题型二、最短路径问题
37.(24-25八年级上·甘肃兰州·期中)如图,已知圆柱体底面圆的半径为,高为2,,分别是两底面的直径.若一只小虫从A点出发,沿圆柱侧面爬行到C点,求小虫爬行的最短路线的长度(结果保留根号).
38.(22-23八年级上·河南驻马店·期中)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?
39.(24-25八年级上·贵州毕节·期中)如图,一个密封的圆柱形油罐底面的周长是,高是,一只壁虎在距底面的点处,油罐上底面与点相对的点处有食物,壁虎沿油罐的外侧面爬行到点处捕食,它爬行的最短路程为多少米?
题型三、最值问题
40.(19-20八年级上·江苏无锡·期中)某班级在探究“将军饮马问题”时抽象出数学模型:直线l同旁有两个定点A、B,在直线l上存在点P,使得的值最小.解法:如图1,作点A关于直线l的对称点,连接,则与直线l的交点即为P,且的最小值为.
请利用上述模型解决下列问题:
(1)几何应用:如图2,中,,,E是的中点,P是边上的一动点,则的最小值为 ;
(2)代数应用:求代数式的最小值;
(3)几何拓展:如图3,,,,若在、上各取一点M、N使的值最小,最小值是 .
41.(24-25八年级上·甘肃兰州·期中)综合与实践
背景介绍:勾股定理是几何学中的明珠,充满着魅力.千百年来,人们对它的证明趋之若鹜,其中有著名的数学家,也有业余数学爱好者.向常春在1994年构造发现了一个新的证法.
(1)把两个全等的直角三角形如图1放置,其三边长分别为、、.显然,,.用含、、的式子分别表示出梯形、四边形、的面积,再探究这三个图形面积之间的关系,可得到勾股定理.上述图形的面积满足的关系式为________,经化简,可得到勾股定理.
(2)如图2,铁路上、两点(看作直线上的两点)相距千米,、为两个村庄(看作两个点),,,垂足分别为、,千米,千米,则两个村庄的距离为________千米(直接填空);
(3)在(2)的条件下,要在上建造一个供应站,使得,求出的距离.
(4)借助上面的思考过程与几何模型,求代数式的最小值.
42.(24-25八年级上·四川达州·期末)如图,桌上有一个圆柱形盒子(盒子厚度忽略不计),高为,底面周长为,在盒子外壁离上沿的点处有一只蚂蚁,此时,盒子内壁离底部的点处有一滴蜂蜜,蚂蚁沿盒子表面爬到点处吃蜂蜜,求蚂蚁爬行的最短距离( )
A. B. C. D.
43.(24-25八年级上·陕西西安·期末)如图,长方体的长为,宽为,高为,点离点为,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点去吃一滴蜜糖,需要爬行的最短距离是( )
A. B. C. D.
44.(2024·四川德阳·二模)如图,透明圆柱形容器(容器厚度忽略不计)的高为18,底面周长为12,在容器内壁离容器底部7的A处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁且距离容器上沿1的点B处,则蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路径长度是 .
45.(23-24八年级上·浙江温州·期中)人字梯的原理是三角形的稳定性,梯子顶端A与脚底两端点B,C构成等腰三角形.图甲是梯子两脚架夹角A为时的示意图,图乙是由图甲当点与点的距离缩小,而点A与地面的距离增大时的示意图,若点A与地面的距离为时,则此时点与点的距离是 .
46.(24-25八年级上·陕西西安·阶段练习)2023年7月五号台风“杜苏芮”登陆,使我国很多地区受到严重影响,据报道,这是今年以来对我国影响最大的台风,风力影响半径(即以台风中心为圆心,为半径的圆形区域都会受台风影响),如图,线段是台风中心从市向西北方向移动到市的大致路线,A是某个大型农场,且.若A,之间相距,A,之间相距.
(1)判断农场A是否会受到台风的影响,请说明理由.
(2)若台风影响该农场持续时间为,则台风中心的移动速度是多少?
47.(22-23八年级上·江苏无锡·期中)勾股定理是几何学中的明珠,充满着魅力.千百年来,人们对它的证明趋之若鹜,其中有著名的数学家,也有业余数学爱好者.向常春在1994年构造发现了一个新的证法.证法如下:把两个全等的直角三角形如图1放置(),,点在落在边上,此时,设中,,,,用、、分别表示出梯形、四边形、的面积,再探究这三个图形面积之间的关系,可证明勾股定理.
(1)请根据上述图形的面积关系,证明勾股定理;
(2)如图2,某平原上有一条铁路l,在铁路的同侧有两个小镇C、D且相距千米,它们到铁路的距离分别是2千米和5千米,现要在铁路上修建一个站点P和站点到两镇的公路,为使总造价最低,请在图上确定P的位置,并求出两条公路的总长;
(3)借助上面的思考过程,求代数式的最大值.
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