内容正文:
12.11 勾股定理(勾股定理的应用)
题型一 求梯子滑落高度
1.(21-22八年级下·广西来宾·期中)如图,一架梯子AB长为5米,顶端A靠在墙AC上,这时梯子下端B与墙底端C的距离是3米,梯子下滑后停在DE的位置上,这时测得BE为1米,则梯子顶端A下滑了( )
A.1米 B.1.5米 C.2米 D.2.5米
2.(22-23八年级下·北京西城·期中)如图,一个梯子长米,斜靠在竖直的墙上,这时梯子下端与墙角距离为米,梯子滑动后停在上的位置上,如图,测得的长米,则梯子底端向右滑动了 米.
3.(23-24八年级上·北京延庆·期末)如图,小巷左右两侧是竖直的墙,已知小巷的宽度是2.2米.一架梯子斜靠在左墙时,梯子顶端与地面点距离是2.4米.如果保持梯子底端位置不动,将梯子斜靠在右墙时,梯子顶端与地面点距离是2米.求此时梯子底端到右墙角点的距离是多少米.
题型二 求旗杆高度
4.(22-23八年级下·北京大兴·期中)如图,有一根电线杆在离地面处的A点断裂,此时电线杆顶部C点落在离电线杆底部B点远的地方,则此电线杆原来长度为( )
A. B. C. D.
5.(21-22八年级下·北京海淀·期末)如图,有一架秋千,当它静止时,踏板离地0.5米,将它往前推3米时,踏板离地1.5米,此时秋千的绳索是拉直的,则秋千的长度是( )
A.3米 B.4米 C.5米 D.6米
6.(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的距离米,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3点处,作垂直于点,.
(1)请你按小明的方案求出旗杆的高度;
(2)在()的条件下,已知小亮举起绳结离旗杆的距离米,求此时绳结到地面的高度.
题型三 求小鸟飞行距离
7.(24-25八年级下·新疆喀什·期中)如图,庭院中有两棵树,小鸟要从一棵高的树顶飞到另一棵高的树顶上,若两棵树相距,则小鸟至少要飞 .
8.(2025八年级下·全国·专题练习)如图,树根下有一个蛇洞,树高,树顶有一只鹰,它看见一条蛇迅速向洞口爬去,与洞口的距离还有3倍树高时,鹰向蛇扑过去.如果鹰与蛇的速度相等,鹰与蛇的路线都是直线段,请求出鹰向何处扑击才能恰好抓到蛇.
9.(24-25七年级上·山东淄博·期中)在“欢乐周末•非遗市集”活动现场,诸多非遗项目集中亮相,让过往游客市民看花了眼、“迷”住了心.小明买了一个年画风筝,并进行了试放,为了解决一些问题,他设计了如下的方案:先测得放飞点与风筝的水平距离为;根据手中余线长度,计算出的长度为;牵线放风筝的手到地面的距离为.已知点A,B,C,D在同一平面内.
(1)求风筝离地面的垂直高度;
(2)在余线仅剩的情况下,若想要风筝沿射线方向再上升,请问能否成功?请运用数学知识说明.
题型四 求大树折断前的高度
10.(21-22八年级下·北京海淀·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,去高六尺,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.
11.(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.
12.(24-25八年级上·辽宁沈阳·期末)如图,有两棵树,一棵高米(米),另一棵高米(米),两树相距米(米).
(1)求一只小鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,至少飞了多少米?
(2)如图,台风过后,高米的树在点处折断,大树顶部落在点处,则树折断处距离地面多少米?
题型五 解决水杯中筷子的高度
13.(24-25八年级下·北京密云·期末)已知两个型号的圆柱型笔筒的底面直径相同,高度分别是和,.将一支铅笔按如图方式先后放入两个笔筒,铅笔露在外面部分的长分别为和,,则铅笔的长是( )
A. B. C. D.
14.(24-25八年级下·北京·期中)如图,一支铅笔放在圆柱体笔筒中,笔筒的内部底面直径是,内壁高.若这支铅笔长为,设这只铅笔在笔筒外面部分长度为x,则x的取值范围是( )
A. B. C. D.
15.(23-24八年级下·北京西城·期中)《九章算术》中记载:“今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺.引葭赴岸,适与岸齐.问水深、葭长各几何.”译文: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中点,它的顶端恰好到达池边的水面.水的深度与这根芦苇的长度分别是多少?我们用线段和线段来表示芦苇,点和点表示芦苇与水面接触的位置,设水的深度为尺,则可列方程为 .
16.(23-24八年级下·北京朝阳·期末)《九章算术》卷九“勾股”中记载:今有池,方一丈,葭生其中央,出水一尺.引葭赴岸,适与岸齐,问水深、葭长各几何.大意是:如图,水池底面的宽丈,芦苇生长在的中点O处,高出水面的部分尺.将芦苇向池岸牵引,尖端达到岸边时恰好与水面平齐,即, 求水池的深度和芦苇的长度(1丈等于10尺).
(1)求水池的深度;
(2)中国古代数学家刘徽在为《九章算术》作注解时,更进一步给出了这类问题的一般解法.他的解法用现代符号语言可以表示为:若已知水池宽, 芦苇高出水面的部分,则水池的深度 可以通过公式计算得到.请证明刘徽解法的正确性.
题型六 解决航海问题
17.(22-23八年级下·北京怀柔·期末)如图,在我军某次海上演习中,两艘航母护卫舰从同一港口O同时出发,1号舰沿东偏南方向以9节(1节=1海里/小时)的速度航行,2号舰沿南偏西方向以节的速度航行,离开港口2小时后它们分别到达A,B两点,此时两舰的距离是( )
A.海里 B.海里 C.海里 D.海里
18.(20-21八年级上·河南郑州·阶段练习)如图,一轮船以12海里/时的速度从港口A出发向东北方向航行,另一轮船以5海里/时的速度同时从港口A出发向东南方向航行,离开港口2小时后两船相距( )
A.13 海里 B.16 海里 C.20 海里 D.26 海里
19.(22-23八年级上·广东广州·期末)如图,供给船要给C岛运送物资,从海岸线AB的港口A出发向北偏东40°方向直线航行60nmile到达C岛.测得海岸线上的港口B在C岛南偏东50°方向.若A,B两港口之间的距离为65nmile,则C岛到港口B的距离是 nmile.
题型七 求河宽问题
20.(23-24八年级上·陕西咸阳·阶段练习)如图,某人欲渡一条河,由于水流的影响,实际上岸地点C偏离欲到达的B点,结果他在水中实际游了,则该河的宽度为( )
A. B. C. D.
21.(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
22.(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.
23.(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.
题型一 求台阶上地毯长度
24.(21-22八年级上·全国·单元测试)如图是一个三级台阶,它的每一级的长、宽、高分别为20dm、3dm、2dm,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( )
A.20dm B.25dm C.30dm D.35dm
25.(24-25八年级下·湖南长沙·期末)树人学校为防止雨天地滑,在一段楼梯台阶上铺上一块地毯,将楼梯台阶完全盖住.已知楼梯台阶侧面图如图所示,,,.
(1)求的长;
(2)若已知楼梯宽,每平方米地毯35元,需要花费多少钱地毯才能铺满所有台阶.(假设地毯在铺的过程中没有损耗)
26.(24-25七年级上·山东东营·期中)如图一个三级台阶,它的每一级的长宽高分别是5,3和1,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,则蚂蚁沿着台阶面爬到点B的最短路程长是多少?
27.(2024八年级上·全国·专题练习)如图,楼梯的高度为,楼梯坡面的长度为,要在楼梯的表面铺上地毯,那么地毯的长度至少需要多少米?(精确到)
题型二 判断汽车是否超速
28.(24-25八年级下·福建厦门·阶段练习)滨海西大道的限速为(已知).如图,一辆小汽车在滨海西大道上的直道行驶,某一时刻刚好行驶到路对面车速检测仪A处的正前方的C处(即),过了后,行驶到B处,测得小汽车与车速检测仪间距离为,问:这辆小汽车超速了吗?
29.(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.(,)
30.(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.
题型三 判断是否受台风影响
31.(24-25八年级下·内蒙古乌兰察布·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,有一台风中心沿东西方向由点A向点B移动,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,又,以台风中心为圆心周围以内为受影响区域.
(1)海港C受台风影响吗?为什么?
(2)若台风中心移动的速度为,台风影响海港C持续的时间有多长?
32.(24-25八年级上·四川成都·期中)如图,某沿海城市A接到台风预警,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到的距离为.
(1)台风中心经过多长时间从B点移到D点?
(2)如果在距台风中心200km的圆形区域内都将受到台风的影响,那么A市受到台风影响的时间持续多少小时?
33.(24-25八年级下·广东东莞·期中)如图,公路和公路在点P处交汇,且. 点A处有一栋居民楼,. 假设一拖拉机在公路上沿方向行驶,周围以内(包括)会受到噪声的影响.
(1)该居民楼是否会受到噪声的影响?请说明理由.
(2)若受影响,已知拖拉机的速度为,则居民楼受到影响的时间有多长?
题型四 选址使到两地距离相等
34.(21-22八年级上·四川眉山·期末)如图,在笔直的铁路上、两点相距,,为两村庄,于点,于点,,,现要在上建一个中转站,使得、两村到站的距离相等.求应建在距多远处?
35.(24-25八年级下·贵州黔东南·阶段练习)某市准备在铁路上修建火车站,以方便铁路两旁的,两城的居民出行.如图,城到铁路的距离,城到铁路的距离,,经市政府与铁路部门协商最后确定在到,两城距离相等的处修建火车站,求,的长.
36.(24-25八年级上·河北唐山·期末)如图1,在一条笔直的公路同侧有A,两个小区,A小区到公路的垂直距离,小区到公路的垂直距离,.
(1)求A,两小区之间的距离;
(2)现要在路段上修建一个车站,使得车站到A,两小区的距离相等.
①嘉淇说:“如图2,连接,作的垂直平分线与交于点,即为车站的位置.”你是否同意嘉淇的说法?说明理由.
②此时车站应修建在距离点多远处?
题型五 求最短路径
37.(24-25八年级下·山东德州·阶段练习)叶老师在与学生研究“蚂蚁怎样爬最近”的课题时设计了以下问题.请你根据下面所给的条件分别求出蚂蚁需要爬行的最短路程(结果保留根号).
(1)如图①,正方体的棱长为,一只蚂蚁欲从正方体底面上的点A处沿着正方体表面爬到点处;
(2)如图②,长方体的长和宽都为,高为,一只蚂蚁从长方体底面上的点A处沿着长方体表面爬到点处;
(3)如图③,长方体的长、宽、高分别 是、和,一只蚂蚁要从顶点A处沿着长方体的表面爬到长方体上和相对的顶点处.
38.(2025·广东肇庆·三模)综合与实践
【主题】自制环保笔筒
【素材】如图1,一个直径为,高的纸筒卷,一张长,宽的包装纸,一张边长为10cm的小正方形纸板,一根装饰绳子,一把剪刀,一瓶固体胶.
【实践操作】
步骤1:在包装纸上用剪刀裁剪出一张刚好能与纸筒卷外表面紧密贴合的纸;
步骤2:用固体胶把包装纸紧密地贴在纸筒卷外表面;
步骤3:用固体胶把装饰用的绳子粘在纸筒外面;
步骤4:用固体胶把小正方形纸板粘在纸筒卷的底部,得到一个形如图2所示的环保笔筒.
【实践探索】
(1)求出步骤1中裁剪出的包装纸的面积;(结果保留)
(2)如图3,如果想要绳子缠绕笔筒2圈,正好从A点绕到正上方的B点,求所需绳子的最短长度.(结果保留和根号)
(3)有一支用过的铅笔,剩余长度是,斜放在该空笔筒中(坡度最小时),铅笔能露出外面吗?
39.(25-26八年级上·全国·单元测试)如图,六块完全相同的长方体砖整齐地摆放在一起,其中.若一只蚂蚁要从点A处爬到点B处,则蚂蚁爬行的最短距离为多少?
40.(2025八年级上·全国·专题练习)如图,这是一个供滑板爱好者使用的U型池的示意图,该U型池可以看成长方体去掉一个“半圆柱”,中间可供滑行部分的截面是直径为的半圆,其边缘,点E在上,.一名滑板爱好者从点A滑到点E,求他滑行的最短距离(边缘部分的厚度忽略不计)
41.(21-22八年级上·甘肃白银·期末)阅读下列一段文字,然后回答问题.
已知在平面内两点、,其两点间的距离,且当两点间的连线在坐标轴或平行于坐标轴或垂直于坐标轴时,两点间距离公式可简化为或.
(1)已知A、B两点在平行于y轴的直线上,点A的纵坐标为4,点B的纵坐标为,试求A、B两点之间的距离;
(2)已知一个三角形各顶点坐标为、、,你能判定此三角形的形状吗?说明理由.
(3)在(2)的条件下,平面直角坐标系中,在x轴上找一点P,使的长度最短,求出点P的坐标以及的最短长度.
42.(24-25八年级下·山东德州·阶段练习)消防车上的云梯示意图如图所示,云梯最多只能伸长到米,消防车高米,如图,某栋楼发生火灾,在这栋楼的处有一老人需要救援,救人时消防车上的云梯伸长至最长,此时消防车的位置与楼房的距离为米.
(1)求处与地面的距离.
(2)完成处的救援后,消防员发现在处的上方米的处有一小孩没有及时撤离,为了能成功地救出小孩,消防车从处向着火的楼房靠近的距离为多少米?
43.(25-26八年级上·江苏南通·开学考试)小王与小林进行遥控赛车游戏,终点为点,小王的赛车从点出发,以4米/秒的速度由西向东行驶,同时小林的赛车从点出发,以3米/秒的速度由南向北行驶(如图).已知赛车之间的距离小于或等于米时,遥控信号会产生相互干扰,米,米.
(1)出发秒钟时,遥控信号是否会产生相互干扰?
(2)当两赛车距点的距离之和为35米时,遥控信号是否会产生相互干扰?
44.(2025八年级上·全国·专题练习)如图①,一只蚂蚁在一个长为、宽为的长方形地毯上爬行,地毯上堆放着一根正三棱柱的木块,它的侧棱平行且等于场地宽,木块从正面看是一个边长为的等边三角形.
(1)将蚂蚁爬行过的木块的侧面“拉直”“铺平”“化曲为直”,请在图②中用虚线补全木块的侧面展开图,并用实线连接.
(2)线段的长即为蚂蚁从点处到达点处需要走的最短路程,依据是________________.
(3)求出这只蚂蚁从点处到达点处需要走的最短路程.
45.(24-25八年级上·吉林长春·期末)【问题情境】数学综合与实践活动课上,老师提出如下问题:一个三级台阶,它每一级的长、宽、高分别为20、3、2,A和是一个台阶两个相对的端点.老师让同学们探究:如图①,若A点处有一只蚂蚁要到点去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶A爬到点的最短路程是多少?
【探究】
(1)同学们经过思考得到如下解题方法:如图②,将三级台阶展开成平面图形,可得到长为20,宽为15的长方形,连结,经过计算可得蚂蚁沿着台阶点A爬到点的最短路程的长为________.
【应用】
(2)如图③,是一只圆柱形玻璃杯,该玻璃杯的底面周长是,高是,若蚂蚁从点A出发沿着玻璃杯的侧面到点,求蚂蚁爬行的最短距离.
【拓展】
(3)如图④,圆柱形玻璃杯高,底面周长为,在杯内壁离杯底的点A处有一滴蜂蜜,此时,一只蚂蚁正好在外壁上,离杯上沿,且与蜂蜜相对的点处,则蚂蚁外壁处到内壁A处所爬行的最短路程是________.(杯壁厚度不计)
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12.11 勾股定理(勾股定理的应用)
题型一 求梯子滑落高度
1.(21-22八年级下·广西来宾·期中)如图,一架梯子AB长为5米,顶端A靠在墙AC上,这时梯子下端B与墙底端C的距离是3米,梯子下滑后停在DE的位置上,这时测得BE为1米,则梯子顶端A下滑了( )
A.1米 B.1.5米 C.2米 D.2.5米
【答案】A
【分析】在中,根据勾股定理可得米,由于梯子的长度不变,在中,根据勾股定理可得米,进而可得答案.
【详解】在中,米,米,
根据勾股定理可得(米),
在中,米,米,
根据勾股定理可得(米),
米,
故选:A.
【点睛】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.
2.(22-23八年级下·北京西城·期中)如图,一个梯子长米,斜靠在竖直的墙上,这时梯子下端与墙角距离为米,梯子滑动后停在上的位置上,如图,测得的长米,则梯子底端向右滑动了 米.
【答案】
【分析】在中用勾股定理可得,梯子,在中用勾股定理可得的长,即可计算.
【详解】解:中,
中,,
,
;
故答案为:.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用;解决本题关键在于能找出其中的不变量,在不同的直角三角形中应用勾股定理.
3.(23-24八年级上·北京延庆·期末)如图,小巷左右两侧是竖直的墙,已知小巷的宽度是2.2米.一架梯子斜靠在左墙时,梯子顶端与地面点距离是2.4米.如果保持梯子底端位置不动,将梯子斜靠在右墙时,梯子顶端与地面点距离是2米.求此时梯子底端到右墙角点的距离是多少米.
【答案】此时梯子底端到右墙角的距离是1.5米
【分析】本题考查了勾股定理的应用,设此时梯子底端到右墙角的距离长是米,根据,结合勾股定理列出方程,解方程即可得出答案,熟练掌握勾股定理是解此题的关键.
【详解】解:设此时梯子底端到右墙角的距离长是米,
由题意列方程为:,
解方程得,
答:此时梯子底端到右墙角的距离是1.5米.
题型二 求旗杆高度
4.(22-23八年级下·北京大兴·期中)如图,有一根电线杆在离地面处的A点断裂,此时电线杆顶部C点落在离电线杆底部B点远的地方,则此电线杆原来长度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】在中利用勾股定理求出的长,进而得出答案.
【详解】解:由题意可得:在中,,,
∴,
故这根高压电线杆断裂前高度为:.
故选:D.
【点睛】此题主要考查了勾股定理的应用,关键是掌握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.
5.(21-22八年级下·北京海淀·期末)如图,有一架秋千,当它静止时,踏板离地0.5米,将它往前推3米时,踏板离地1.5米,此时秋千的绳索是拉直的,则秋千的长度是( )
A.3米 B.4米 C.5米 D.6米
【答案】C
【分析】设米,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:设米,
米,米,
(米,米,
在中,米,米,米,
根据勾股定理得:,
解得:,
则秋千的长度是5米.
故选:C.
【点睛】此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.
6.(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的距离米,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3点处,作垂直于点,.
(1)请你按小明的方案求出旗杆的高度;
(2)在()的条件下,已知小亮举起绳结离旗杆的距离米,求此时绳结到地面的高度.
【答案】(1)米
(2)米
【分析】()设旗杆的高度为米,则绳子的长度为米,利用勾股定理解答即可求解;
()由题意可知米, 米,,利用勾股定理求出,即得的长,进而即可求解;
本题考查了勾股定理的应用,掌握勾股定理的解题的关键.
【详解】(1)解:设旗杆的高度为米,则绳子的长度为米,
在中,由勾股定理得,,
解得,
答:旗杆的高度为米;
(2)解:由题意可知,米, 米,,
在中,由勾股定理得米,
∴米,
∴米,
答:此时绳结到地面的高度为米.
题型三 求小鸟飞行距离
7.(24-25八年级下·新疆喀什·期中)如图,庭院中有两棵树,小鸟要从一棵高的树顶飞到另一棵高的树顶上,若两棵树相距,则小鸟至少要飞 .
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,矩形的性质与判定,过点作于C,则可证明四边形矩形得到的长,再求出的长,最后利用勾股定理求出的长即可得到答案.
【详解】解:如图,连接,过点作于C,
∵,
∴四边形矩形,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得,
,
则小鸟至少要飞,
故答案为:.
8.(2025八年级下·全国·专题练习)如图,树根下有一个蛇洞,树高,树顶有一只鹰,它看见一条蛇迅速向洞口爬去,与洞口的距离还有3倍树高时,鹰向蛇扑过去.如果鹰与蛇的速度相等,鹰与蛇的路线都是直线段,请求出鹰向何处扑击才能恰好抓到蛇.
【答案】鹰向离树的地方扑击才能恰好抓到蛇
【分析】此题考查了勾股定理的应用,设的长为,根据勾股定理列出方程求解即可.
【详解】如答图,
设点D处为树顶,鹰向点B处扑去才能正好抓住蛇,由题意,得,
设的长为,则,
解得.
答:鹰向离树的地方扑击才能恰好抓到蛇.
9.(24-25七年级上·山东淄博·期中)在“欢乐周末•非遗市集”活动现场,诸多非遗项目集中亮相,让过往游客市民看花了眼、“迷”住了心.小明买了一个年画风筝,并进行了试放,为了解决一些问题,他设计了如下的方案:先测得放飞点与风筝的水平距离为;根据手中余线长度,计算出的长度为;牵线放风筝的手到地面的距离为.已知点A,B,C,D在同一平面内.
(1)求风筝离地面的垂直高度;
(2)在余线仅剩的情况下,若想要风筝沿射线方向再上升,请问能否成功?请运用数学知识说明.
【答案】(1)
(2)不能成功,理由见解析
【分析】本题考查勾股定理的应用,理解题意,添加辅助线构造直角三角形是解答的关键.
(1)过点A作于点E,在中,根据勾股定理即可求解;
(2)假设能上升,作图,根据勾股定理可得,再根据题意,,即可求解.
【详解】(1)解:如图1所示,过点A作于点E,则,,,
在中,,
∴;
(2)解:不能成功,理由如下:
假设能上升,如图所示,延长至点F,连接,则,
∴,
在中,,
∵,余线仅剩,
∴,
∴不能上升,即不能成功.
题型四 求大树折断前的高度
10.(21-22八年级下·北京海淀·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,去高六尺,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】根据题目设出的未知数,将直角三角形的斜边的长度表示为,再利用勾股定理建立方程.
【详解】解:∵竹子原高十尺,竹子折断处离地面x尺
∴图中直角三角形的斜边长尺
根据勾股定理建立方程得:
故选:D.
【点睛】本题考查了利用勾股定理建立方程解决实际问题,熟记勾股定理,理清题目中的条件和数量关系是解决本题的关键.
11.(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.
12.(24-25八年级上·辽宁沈阳·期末)如图,有两棵树,一棵高米(米),另一棵高米(米),两树相距米(米).
(1)求一只小鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,至少飞了多少米?
(2)如图,台风过后,高米的树在点处折断,大树顶部落在点处,则树折断处距离地面多少米?
【答案】(1)米
(2)米
【分析】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解答本题的关键.
(1)根据“两点之间,线段最短”可知:小鸟沿着两棵树的树尖进行直线飞行,飞行的路程最短,运用勾股定理可将两点之间的距离求出;
(2)由勾股定理求出的长,即可求解.
【详解】(1)解:两棵树的高度差为(米),两树相距米(米),
根据勾股定理可得:小鸟至少飞行的距离(米),
答:至少飞了米;
(2)解:由勾股定理得:,
,
解得:,
答:树折断处距离地面米.
题型五 解决水杯中筷子的高度
13.(24-25八年级下·北京密云·期末)已知两个型号的圆柱型笔筒的底面直径相同,高度分别是和,.将一支铅笔按如图方式先后放入两个笔筒,铅笔露在外面部分的长分别为和,,则铅笔的长是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】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.
由题意可知,两个笔筒粗细相同,底面直径相等.根据勾股定理,第一个笔筒中:直径平方;第二个笔筒中:直径平方;因直径相等,列方程即可求解.
【详解】解:设铅笔长度为,由题意得,
,
解得,,
故铅笔的长为;
故选:A.
14.(24-25八年级下·北京·期中)如图,一支铅笔放在圆柱体笔筒中,笔筒的内部底面直径是,内壁高.若这支铅笔长为,设这只铅笔在笔筒外面部分长度为x,则x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,解题的关键是运用勾股定理求出斜边的长度.首先根据问题的条件可得到当铅笔与笔筒底垂直时最大,此时最大值为铅笔的高减去笔筒内壁的高;分析可知,当铅笔如图放置时最小,在中,运用勾股定理即可得到答案.
【详解】解:当铅笔与笔筒底垂直时最大,最大.
当铅笔如图放置时最小.
在中,,
,
.
的取值范围:.
故选:B.
15.(23-24八年级下·北京西城·期中)《九章算术》中记载:“今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺.引葭赴岸,适与岸齐.问水深、葭长各几何.”译文: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中点,它的顶端恰好到达池边的水面.水的深度与这根芦苇的长度分别是多少?我们用线段和线段来表示芦苇,点和点表示芦苇与水面接触的位置,设水的深度为尺,则可列方程为 .
【答案】
【分析】本题考查了由实际问题抽象出一元二次方程,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.若水深x尺,则芦苇长为尺,根据勾股定理可得方程.
【详解】解:设水深x尺,则芦苇长为尺,由题意得:
,
故答案为:.
16.(23-24八年级下·北京朝阳·期末)《九章算术》卷九“勾股”中记载:今有池,方一丈,葭生其中央,出水一尺.引葭赴岸,适与岸齐,问水深、葭长各几何.大意是:如图,水池底面的宽丈,芦苇生长在的中点O处,高出水面的部分尺.将芦苇向池岸牵引,尖端达到岸边时恰好与水面平齐,即, 求水池的深度和芦苇的长度(1丈等于10尺).
(1)求水池的深度;
(2)中国古代数学家刘徽在为《九章算术》作注解时,更进一步给出了这类问题的一般解法.他的解法用现代符号语言可以表示为:若已知水池宽, 芦苇高出水面的部分,则水池的深度 可以通过公式计算得到.请证明刘徽解法的正确性.
【答案】(1)12尺
(2)见解析
【分析】本题考查了勾股定理的应用;
(1)设水池深度为x尺,则得芦苇高度为尺,在中,利用勾股定理建立方程即可求解;
(2)由水池深度,则得芦苇高度为,由题意有:;由勾股定理即可得证.
【详解】(1)解:设水池深度为x尺,则芦苇高度为尺,
由题意有:尺;
为中点,且丈尺,
(尺);
在中,由勾股定理得:,
即,
解得:;
即尺;
答:水池的深度为12尺;
(2)证明:水池深度,则芦苇高度为,
由题意有:;
为中点,且,
;
在中,由勾股定理得:,
即,
整理得:;
表明刘徽解法是正确的.
题型六 解决航海问题
17.(22-23八年级下·北京怀柔·期末)如图,在我军某次海上演习中,两艘航母护卫舰从同一港口O同时出发,1号舰沿东偏南方向以9节(1节=1海里/小时)的速度航行,2号舰沿南偏西方向以节的速度航行,离开港口2小时后它们分别到达A,B两点,此时两舰的距离是( )
A.海里 B.海里 C.海里 D.海里
【答案】D
【分析】由,,求得,,再利用勾股定理的逆定理计算求解.
【详解】解:由题意可得:,
∴,
又∵(海里),(海里),
在Rt中,(海里)
∴此时两舰的距离是海里.
故选:D.
【点睛】此题主要考查了勾股定理的应用以及方向角,正确得出是解题关键.
18.(20-21八年级上·河南郑州·阶段练习)如图,一轮船以12海里/时的速度从港口A出发向东北方向航行,另一轮船以5海里/时的速度同时从港口A出发向东南方向航行,离开港口2小时后两船相距( )
A.13 海里 B.16 海里 C.20 海里 D.26 海里
【答案】D
【分析】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,得两条船分别走了24海里,10海里.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,
∴∠BAC=90°,
两小时后,两艘船分别行驶了12×2=24(海里),5×2=10(海里),
根据勾股定理得:(海里)
故选:D.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,熟练运用勾股定理进行计算,基础知识,比较简单.
19.(22-23八年级上·广东广州·期末)如图,供给船要给C岛运送物资,从海岸线AB的港口A出发向北偏东40°方向直线航行60nmile到达C岛.测得海岸线上的港口B在C岛南偏东50°方向.若A,B两港口之间的距离为65nmile,则C岛到港口B的距离是 nmile.
【答案】25
【分析】先根据题意可知是直角三角形,再根据勾股定理求出答案即可.
【详解】根据题意可知,
∴.
在中,,,
∴(nmile).
故答案为:25.
【点睛】本题主要考查了应用勾股定理解决实际问题,勾股定理是求距离的常用方法.
题型七 求河宽问题
20.(23-24八年级上·陕西咸阳·阶段练习)如图,某人欲渡一条河,由于水流的影响,实际上岸地点C偏离欲到达的B点,结果他在水中实际游了,则该河的宽度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了勾股定理的应用,关键是从题中抽象出勾股定理这一数学模型.从实际问题中找出直角三角形,利用勾股定理进行计算即可得到该河流的宽度.
【详解】解:根据图中数据,由勾股定理可得:.
∴该河流的宽度为.
故选:C.
21.(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.
22.(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
23.(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.
题型一 求台阶上地毯长度
24.(21-22八年级上·全国·单元测试)如图是一个三级台阶,它的每一级的长、宽、高分别为20dm、3dm、2dm,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( )
A.20dm B.25dm C.30dm D.35dm
【答案】B
【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】三级台阶平面展开图为长方形,长为20dm,宽为(2+3)×3dm,
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:x2=202+[(2+3)×3]2=252,
解得x=25.
故选B.
【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.
25.(24-25八年级下·湖南长沙·期末)树人学校为防止雨天地滑,在一段楼梯台阶上铺上一块地毯,将楼梯台阶完全盖住.已知楼梯台阶侧面图如图所示,,,.
(1)求的长;
(2)若已知楼梯宽,每平方米地毯35元,需要花费多少钱地毯才能铺满所有台阶.(假设地毯在铺的过程中没有损耗)
【答案】(1)的长为
(2)需要花费686元地毯才能铺满所有台阶
【分析】本题考查了勾股定理的应用.
(1)由勾股定理列式计算即可;
(2)由长方形面积公式计算即可.
【详解】(1)解:∵,,,
在中,由勾股定理得:,
答:的长为;
(2)解:地毯长为:,
已知楼梯宽,每平方米地毯35元,
∴地毯的面积为,
∴需要花费(元),
答:需要花费686元地毯才能铺满所有台阶.
26.(24-25七年级上·山东东营·期中)如图一个三级台阶,它的每一级的长宽高分别是5,3和1,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,则蚂蚁沿着台阶面爬到点B的最短路程长是多少?
【答案】
【分析】本题主要考查了平面展开图中的最短路径问题,熟练掌握平面展开图及勾股定理是解决本题的关键.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:如图所示,
∵三级台阶平面展开图为长方形,宽为5,长为,
∴蚂蚁沿台阶面爬行到点最短路程是此长方形的对角线长,
由勾股定理得,
则蚂蚁沿着台阶面爬到点最短路程是13.
27.(2024八年级上·全国·专题练习)如图,楼梯的高度为,楼梯坡面的长度为,要在楼梯的表面铺上地毯,那么地毯的长度至少需要多少米?(精确到)
【答案】米
【分析】考查了勾股定理的应用,根据图形可得,地毯的长度等于,利用勾股定理求出的长,即可求解,理解地毯的长度等于是解题的关键.
【详解】解:如图,由勾股定理得,,
∴米,
∴米,
答:地毯的长度至少需要米.
题型二 判断汽车是否超速
28.(24-25八年级下·福建厦门·阶段练习)滨海西大道的限速为(已知).如图,一辆小汽车在滨海西大道上的直道行驶,某一时刻刚好行驶到路对面车速检测仪A处的正前方的C处(即),过了后,行驶到B处,测得小汽车与车速检测仪间距离为,问:这辆小汽车超速了吗?
【答案】没有超速,理由见详解
【分析】本题主要考查了勾股定理解直角三角形,解题的关键是熟练掌握勾股定理.
利用勾股定理求出然后求出速度进行比较即可.
【详解】解:根据题意得,由勾股定理得,
∴小车的速度为,
∵,
∴这辆小汽车没有超速.
29.(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.
30.(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.
题型三 判断是否受台风影响
31.(24-25八年级下·内蒙古乌兰察布·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,有一台风中心沿东西方向由点A向点B移动,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,又,以台风中心为圆心周围以内为受影响区域.
(1)海港C受台风影响吗?为什么?
(2)若台风中心移动的速度为,台风影响海港C持续的时间有多长?
【答案】(1)海港C受台风影响,理由见解析
(2)
【分析】本题主要考查了勾股定理及其逆定理的实际应用,正确作出辅助线是解题的关键.
(1)过点C作于D,可证明得到,利用等面积法求出的长,即可得到结论;
(2)在线段上取两点E、F,使得,连接,利用勾股定理求出的长,进而求出的长,据此可得答案.
【详解】(1)解:海港C受台风影响,理由如下:
如图所示,过点C作于D,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴海港C受台风影响;
(2)解:如图所示,在线段上取两点E、F,使得,连接,
在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
∴,
∵台风中心移动的速度为,且,
∴台风影响海港C持续的时间有,
答:台风影响海港C持续的时间有.
32.(24-25八年级上·四川成都·期中)如图,某沿海城市A接到台风预警,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到的距离为.
(1)台风中心经过多长时间从B点移到D点?
(2)如果在距台风中心200km的圆形区域内都将受到台风的影响,那么A市受到台风影响的时间持续多少小时?
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握此知识点,正确理解题意是解题的关键.
(1)先对运用勾股定理求出,即可求出时间;
(2)在射线上取点E、F,使得,对运用勾股定理求得,则即可求出,那么时间即可求解.
【详解】(1)解:由题意可知,,,,
在中,,
,
台风中心经过从B点移到D点;
(2)解:如图,在射线上取点E、F,使得,
由得,在中,,
,
,
市受到台风影响的时间持续.
33.(24-25八年级下·广东东莞·期中)如图,公路和公路在点P处交汇,且. 点A处有一栋居民楼,. 假设一拖拉机在公路上沿方向行驶,周围以内(包括)会受到噪声的影响.
(1)该居民楼是否会受到噪声的影响?请说明理由.
(2)若受影响,已知拖拉机的速度为,则居民楼受到影响的时间有多长?
【答案】(1)该居民楼会受到噪声的影响,理由见解析
(2)
【分析】本题考查含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,三线合一,熟练掌握含30度角的直角三角形的性质,是解题的关键:
(1)作,根据含30度角的直角三角形的性质,求出的长,进行判断即可;
(2)以为圆心,为半径画弧,交于点,三线合一结合勾股定理求出的长,再除以速度,求出时间即可.
【详解】(1)解:该居民楼会受到噪声的影响,理由如下:
作,则:,
∵,,
∴,
∵,
∴该居民楼会受到噪声的影响;
(2)以为圆心,为半径画弧,交于点,则:,
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴;
答:居民楼受到影响的时间有.
题型四 选址使到两地距离相等
34.(21-22八年级上·四川眉山·期末)如图,在笔直的铁路上、两点相距,,为两村庄,于点,于点,,,现要在上建一个中转站,使得、两村到站的距离相等.求应建在距多远处?
【答案】点应建在距 处
【分析】本题考查了勾股定理的实际应用,熟练掌握该知识点是解题的关键.设,那么,由勾股定理,可知,,结合,列出方程,解出答案即可.
【详解】解:设,
在笔直的铁路上、两点相距,
,
在中,,
,
在中, ,
,
由题意得:,
,
解得:.
答:点应建在距 处.
35.(24-25八年级下·贵州黔东南·阶段练习)某市准备在铁路上修建火车站,以方便铁路两旁的,两城的居民出行.如图,城到铁路的距离,城到铁路的距离,,经市政府与铁路部门协商最后确定在到,两城距离相等的处修建火车站,求,的长.
【答案】,
【分析】通过设未知数,利用勾股定理分别表示出和,再根据建立方程求解.本题主要考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理,根据距离相等建立方程是解题的关键.
【详解】解:设,则.
根据题意,得.
∴,
解得.
∴.
∴,.
36.(24-25八年级上·河北唐山·期末)如图1,在一条笔直的公路同侧有A,两个小区,A小区到公路的垂直距离,小区到公路的垂直距离,.
(1)求A,两小区之间的距离;
(2)现要在路段上修建一个车站,使得车站到A,两小区的距离相等.
①嘉淇说:“如图2,连接,作的垂直平分线与交于点,即为车站的位置.”你是否同意嘉淇的说法?说明理由.
②此时车站应修建在距离点多远处?
【答案】(1)A、小区之间的距离为.
(2)①同意嘉淇的说法,理由见解析;②车站P应修建在离点C千米处.
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用、矩形的判定与性质、垂直平分线的性质等知识点,正确作出辅助线是解题的关键.
(1)如图:过点B作于H,可得四边形是长方形,得到,,即得,再利用勾股定理求解即可;
(2)①同意嘉淇的说法,再用垂直平分线的性质即可说明理由;②设,则,由,最后利用勾股定理解答即可.
【详解】(1)解:如图:过点B作于H,则,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∴.,
答:A、小区之间的距离为.
(2)解:①同意嘉淇的说法,理由如下:
如图:连接,
∵作的垂直平分线是,
∴(垂直平分线上的点到线段两端的距离相等),
∴车站到A,两小区的距离相等.
②设,则千米,
由题意得,,
∴由勾股定理得,,解得:.
答:车站P应修建在离点C千米处.
题型五 求最短路径
37.(24-25八年级下·山东德州·阶段练习)叶老师在与学生研究“蚂蚁怎样爬最近”的课题时设计了以下问题.请你根据下面所给的条件分别求出蚂蚁需要爬行的最短路程(结果保留根号).
(1)如图①,正方体的棱长为,一只蚂蚁欲从正方体底面上的点A处沿着正方体表面爬到点处;
(2)如图②,长方体的长和宽都为,高为,一只蚂蚁从长方体底面上的点A处沿着长方体表面爬到点处;
(3)如图③,长方体的长、宽、高分别 是、和,一只蚂蚁要从顶点A处沿着长方体的表面爬到长方体上和相对的顶点处.
【答案】(1)蚂蚁需要爬行的最短路程为;
(2)蚂蚁爬行的最短路程为;
(3)蚂蚁爬行的最短路程是.
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,找出最短路径,用勾股定理来解决路径长,在进行实数大小比较是解题关键.
(1)将正方体的右侧面翻折,使它与前面在同一平面内,连接,两点之间线段最短, 是最短路径,利用勾股定理求即可;
(2)分两种情况讨论:①将长方体的右面翻折,使它与前面在同一平面内,连接,两点之间线段最短, 是最短路径,利用勾股定理求,②将长方体的上面翻折,使它与前面在同一平面内,连接,两点之间线段最短, 是最短路径,利用勾股定理求比较两种方法之下的,确定最短的即可.
(3)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:将正方体的右侧面翻折,使它与前面在同一平面内,连接,
两点之间线段最短, 是最短路径,
如图所示,在中,由勾股定理得
;
(2)解:分两种情况讨论:
①将长方体的右面翻折,使它与前面在同一平面内,连接,
两点之间线段最短, 是最短路径,
如图所示,有.
②将长方体的上面翻折,使它与前面在同一平面内,连接,
两点之间线段最短, 是最短路径,
如图所示.
因为,
所以最短路程为,即最短路程为.
(3)解:将长方体按下列三种方案展开:
第一种;如图④,
,
∴根据勾股定理得
;
第二种:如图⑤,
,;
∴根据勾股定理得
第三种:如图⑥,
,.
∴根据勾股定理得
,
蚂蚁爬行的最短路程是.
38.(2025·广东肇庆·三模)综合与实践
【主题】自制环保笔筒
【素材】如图1,一个直径为,高的纸筒卷,一张长,宽的包装纸,一张边长为10cm的小正方形纸板,一根装饰绳子,一把剪刀,一瓶固体胶.
【实践操作】
步骤1:在包装纸上用剪刀裁剪出一张刚好能与纸筒卷外表面紧密贴合的纸;
步骤2:用固体胶把包装纸紧密地贴在纸筒卷外表面;
步骤3:用固体胶把装饰用的绳子粘在纸筒外面;
步骤4:用固体胶把小正方形纸板粘在纸筒卷的底部,得到一个形如图2所示的环保笔筒.
【实践探索】
(1)求出步骤1中裁剪出的包装纸的面积;(结果保留)
(2)如图3,如果想要绳子缠绕笔筒2圈,正好从A点绕到正上方的B点,求所需绳子的最短长度.(结果保留和根号)
(3)有一支用过的铅笔,剩余长度是,斜放在该空笔筒中(坡度最小时),铅笔能露出外面吗?
【答案】(1)
(2)
(3)该铅笔不能露出在外面,理由见解析
【分析】本题主要考查了圆柱的侧面展开图、勾股定理及两点之间,线段最短,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
(1)根据圆柱侧面积公式求解即可;
(2)画出侧面展开图,根据勾股定理及两点之间,线段最短即可求解;
(3)根据勾股定理求出斜放铅管能露出外面的最短长度,然后比较即可.
【详解】(1)解:裁剪出的包装纸的面积为圆柱的侧面积:,
答:裁剪出的包装纸的面积为;
(2)解:如图,点D,点E为圆柱高的中点,连接,,
为圆柱的底面周长,
为圆柱高的,即,
由勾股定理得,,
所需绳子的最短长度为.
(3)解:笔筒的直径是,高是,
斜放铅笔能露出外面的最短长度是,
而,故该铅笔不能露出在外面.
39.(25-26八年级上·全国·单元测试)如图,六块完全相同的长方体砖整齐地摆放在一起,其中.若一只蚂蚁要从点A处爬到点B处,则蚂蚁爬行的最短距离为多少?
【答案】10
【分析】本题考查的是平面展开-最短路径问题,把长方体的侧面展开,然后求出其对角线的长度,即可求得最短路程.
【详解】解:由题意,得蚂蚁爬行的最短路径为,如图所示.
因为,
则,
所以,即蚂蚁爬行的最短距离为10.
40.(2025八年级上·全国·专题练习)如图,这是一个供滑板爱好者使用的U型池的示意图,该U型池可以看成长方体去掉一个“半圆柱”,中间可供滑行部分的截面是直径为的半圆,其边缘,点E在上,.一名滑板爱好者从点A滑到点E,求他滑行的最短距离(边缘部分的厚度忽略不计)
【答案】
【分析】本题考查了平面展开-最短路径问题,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”,利用勾股定理解答即可.
【详解】解:如图所示的是滑行部分的平面展开图.
由题意,得,
所以.
在中,,
所以.
故他滑行的最短距离为.
41.(21-22八年级上·甘肃白银·期末)阅读下列一段文字,然后回答问题.
已知在平面内两点、,其两点间的距离,且当两点间的连线在坐标轴或平行于坐标轴或垂直于坐标轴时,两点间距离公式可简化为或.
(1)已知A、B两点在平行于y轴的直线上,点A的纵坐标为4,点B的纵坐标为,试求A、B两点之间的距离;
(2)已知一个三角形各顶点坐标为、、,你能判定此三角形的形状吗?说明理由.
(3)在(2)的条件下,平面直角坐标系中,在x轴上找一点P,使的长度最短,求出点P的坐标以及的最短长度.
【答案】(1)5;(2)能,理由见解析;(3),
【分析】(1)根据文字提供的计算公式计算即可;
(2)根据文字中提供的两点间的距离公式分别求出DE、DF、EF的长度,再根据三边的长度即可作出判断;
(3)画好图,作点F关于x轴的对称点G,连接DG,则DG与x轴的交点P即为使PD+PF最短,然后有待定系数法求出直线DG的解析式即可求得点P的坐标,由两点间距离也可求得最小值.
【详解】(1)∵A、B两点在平行于y轴的直线上
∴AB=
即A、B两点间的距离为5
(2)能判定△DEF的形状
由两点间距离公式得:,
,
∵DE=DF
∴△DEF是等腰三角形
(3)如图,作点F关于x轴的对称点G,连接DG,则DG与x轴的交点P即为使PD+PF最小
由对称性知:点G的坐标为,且PG=PF
∴PD+PF=PD+PG≥DG
即PD+PF的最小值为线段DG的长
设直线DG的解析式为,把D、G的坐标分别代入得:
解得:
即直线DG的解析式为
上式中令y=0,即,解得
即点P的坐标为
由两点间距离得:DG=
所以PD+PF的最小值为
【点睛】本题是材料阅读题,考查了等腰三角形的判定,待定系数法求一次函数的解析式,两点间线段最短,关键是读懂文字中提供的两点间距离公式,把两条线段的和的最小值问题转化为两点间线段最短问题.
42.(24-25八年级下·山东德州·阶段练习)消防车上的云梯示意图如图所示,云梯最多只能伸长到米,消防车高米,如图,某栋楼发生火灾,在这栋楼的处有一老人需要救援,救人时消防车上的云梯伸长至最长,此时消防车的位置与楼房的距离为米.
(1)求处与地面的距离.
(2)完成处的救援后,消防员发现在处的上方米的处有一小孩没有及时撤离,为了能成功地救出小孩,消防车从处向着火的楼房靠近的距离为多少米?
【答案】(1)米;
(2)米.
【分析】本题考查了勾股定理的应用,掌握勾股定理的应用是解题的关键.
()先根据勾股定理求出的长,进而可得出结论;
()由勾股定理求出的长,利用即可得出结论.
【详解】(1)解:在中,∵米,米,
∴(米),
∴(米,
答:处与地面的距离是米;
(2)解:在中,
∵米,(米),
∴米,
∴(米),
答:消防车从处向着火的楼房靠近的距离为米.
43.(25-26八年级上·江苏南通·开学考试)小王与小林进行遥控赛车游戏,终点为点,小王的赛车从点出发,以4米/秒的速度由西向东行驶,同时小林的赛车从点出发,以3米/秒的速度由南向北行驶(如图).已知赛车之间的距离小于或等于米时,遥控信号会产生相互干扰,米,米.
(1)出发秒钟时,遥控信号是否会产生相互干扰?
(2)当两赛车距点的距离之和为35米时,遥控信号是否会产生相互干扰?
【答案】(1)不会
(2)两赛车距点A的距离之和为35米时,遥控信号将会相互干扰,见解析
【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)根据题意求得米,米,得到 米,米,根据勾股定理即可得到结论;
(2)设出发秒钟时,遥控信号将会产生相互干扰,根据题意列方程即可得到结论.
【详解】(1)解:如图,
出发秒钟时,米,米
米,米
米,米
(米)
出发三秒钟时,遥控信号不会产生相互干扰;
(2)解:设出发秒钟时,两赛车距 A 点的距离之和为 35 米,
由题意得,,解得
此时,
此时,
即两赛车间的距离是25米,所以遥控信号将会受到干扰,
答:当两赛车的距离之和为米时,遥控信号将会产生干扰.
44.(2025八年级上·全国·专题练习)如图①,一只蚂蚁在一个长为、宽为的长方形地毯上爬行,地毯上堆放着一根正三棱柱的木块,它的侧棱平行且等于场地宽,木块从正面看是一个边长为的等边三角形.
(1)将蚂蚁爬行过的木块的侧面“拉直”“铺平”“化曲为直”,请在图②中用虚线补全木块的侧面展开图,并用实线连接.
(2)线段的长即为蚂蚁从点处到达点处需要走的最短路程,依据是________________.
(3)求出这只蚂蚁从点处到达点处需要走的最短路程.
【答案】(1)见解析
(2)两点之间,线段最短
(3)
【分析】()根据图形画出侧面展开图即可;
()根据两点之间,线段最短即可求解;
()利用勾股定理求出即可求解;
本题考查了勾股定理的应用最短路径问题,正确画出木块的侧面展开图是解题的关键.
【详解】(1)解:如图所示:
(2)解:依据是两点之间,线段最短,
故答案为:两点之间,线段最短;
(3)解:根据题意可知,侧面展开图中,,
在中,由勾股定理得,,
∴,
∴这只蚂蚁从点处到达点处需要走的最短路程为.
45.(24-25八年级上·吉林长春·期末)【问题情境】数学综合与实践活动课上,老师提出如下问题:一个三级台阶,它每一级的长、宽、高分别为20、3、2,A和是一个台阶两个相对的端点.老师让同学们探究:如图①,若A点处有一只蚂蚁要到点去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶A爬到点的最短路程是多少?
【探究】
(1)同学们经过思考得到如下解题方法:如图②,将三级台阶展开成平面图形,可得到长为20,宽为15的长方形,连结,经过计算可得蚂蚁沿着台阶点A爬到点的最短路程的长为________.
【应用】
(2)如图③,是一只圆柱形玻璃杯,该玻璃杯的底面周长是,高是,若蚂蚁从点A出发沿着玻璃杯的侧面到点,求蚂蚁爬行的最短距离.
【拓展】
(3)如图④,圆柱形玻璃杯高,底面周长为,在杯内壁离杯底的点A处有一滴蜂蜜,此时,一只蚂蚁正好在外壁上,离杯上沿,且与蜂蜜相对的点处,则蚂蚁外壁处到内壁A处所爬行的最短路程是________.(杯壁厚度不计)
【答案】(1);(2)蚂蚁爬行的最短距离为;(3)
【分析】本题考查了平面展开图—最短路径问题,解答本题的关键是熟练运用数形结合的思想解决问题.
(1)直接利用勾股定理进行求解即可;
(2)将圆柱体展开,利用勾股定理求解即可;
(3)从玻璃杯侧面展开,作关于的对称点,根据两点之间线段最短可知的长度即为所求,利用勾股定理求解即可.
【详解】解:(1)由题意得,
故答案为:;
(2)将圆柱体展开,由题意得
,
蚂蚁爬行的最短距离为;
(3)如图,
从玻璃杯侧面展开,作关于的对称点,作交延长线于点,连接交于点,
,,
,
,
,
蚂蚁从外壁处到内壁处所爬行的最短路程是.
故答案为:.
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