内容正文:
第一章 勾股定理
【考点1】勾股定理解三角形
【考点2】以直角三角形三边为边长的图形面积
【考点3】勾股数(树)问题
【考点4】以弦图为背景的计算题
【考点5】勾股定理的逆定理
【考点6】勾股定理的应用
【考点7】勾股定理的的逆定理应用
【考点8】利用勾股定理解决最短路径问题
【知识点01】勾股定理
直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方如图:直角三角形ABC的两直角边长分别为,斜边长为,那么.
【高分技巧】
1.已知直角三角形的任意两条边长,求第三边;
2.用于解决带有平方关系的证明问题;
3.利用勾股定理,作出长为的线段
【知识02】勾股定理的证明
方法一:将四个全等的直角三角形拼成如图(1)所示的正方形.
图(1)中,所以.
方法二:将四个全等的直角三角形拼成如图(2)所示的正方形.
图(2)中,所以.
方法三:如图(3)所示,将两个直角三角形拼成直角梯形.
,所以.
【知识03】勾股定理逆定理
1.定义:如果三角形的三条边长,满足,那么这个三角形是直角三角形.
2.如何判定一个三角形是否是直角三角形
(1) 首先确定最大边(如).
(2) 验证与是否具有相等关系.若,则△ABC是∠C=90°的直角三角形;若,则△ABC不是直角三角形.
【知识04】勾股数
像 15,8,17 这样,能够成为直角三角形三条边长的三个正整数,称为勾股数 。
勾股数满足两个条件:①满足勾股定理 ②三个正整数
【知识05】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. 本专题分类进行巩固解决以下生活实际问题
【考点1】勾股定理解三角形
1.如图,在中,为边上的中线.若,则的面积为( )
A.60 B.68 C.120 D.240
2.如图,在中,,则边上的高为( )
A.0.6 B. C.1.2 D.
3.如图,为修铁路需凿通隧道,测得.若把隧道凿通需要天,则每天凿隧道的长度为( )
A. B. C. D.
4.若直角三角形的三边长为6,8,m,则m的值为 .
【考点2】以直角三角形三边为边长的图形面积
1.如图,点在正方形内,满足,,,则阴影部分的面积是( )
A.100 B.48 C.52 D.76
2.如图,点E在正方形的边上,若,则( )
A.1 B.3 C.4 D.5
3.如图是一株美丽的勾股树,所有的四边形都是正方形,三角形是直角三角形,若正方形、的面积分别为25和64,则最大正方形的面积是 .
4.我国是最早了解勾股定理的国家之一,它被记载于我国古代的数学著作《周髀算经》中.勾股定理与图形的面积存在密切的关系,如图是由、组成的图形,其中,已知,,,则的面积为 .
5.如图是一株美丽的勾股树.所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,其中最大的正方形边长为,则正方形、、、的面积的和是 .
6.如图,在中,,分别以为边向上作正方形、正方形、正方形,点E在上,若,,则图中阴影部分的面积为 .
【考点3】勾股数(树)问题
1.下列各组数中,是勾股数的一组是( )
A.6,8,9 B.5,12,13 C.8,15,16 D.10,20,26
2.有一个边长为的大正方形,经过次“生长”后,在它的左右肩上生出两个小正方形,其中三个正方形围成的三角形是直角三角形,再经过次“生长”后,形成的图形如图所示如果继续“生长“下去,它将变得“枝繁叶茂”如图所示,若”生长”了次后,形成的图形中所有的正方形的面积和是( )
A. B. C. D.
3.勾股定理最早出现在商高的《周髀算经》:“勾广三,股修四,经隅五”,我国古代把直角三角形的直角边中较小者称为“勾”,另一长直角边称为“股”,把斜边称为“弦”.观察下列勾股数:3,4,5;5,12,13;7,24,25…,这类勾股数的特点是:勾为奇数,弦与股相差为1,柏拉图研究了勾为偶数,弦与股相差为2的一类勾股数,如:6,8,10;8,15,17;…,若此类勾股数的勾为10,则其弦是( )
A.25 B.26 C.27 D.28
4.如图是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图,观察图形,可以验证的式子为( )
A. B.
C. D.
5.如图,图是东汉末年数学家刘徽根据“割补术”运用数形关系证明勾股定理时的青朱出入图,图中的两个青入的三角形分别与两个青出的三角形全等朱入与朱出的三角形全等,朱方与青方是两个正方形探究学习中,标上字母绘成图所示,若记朱方对应正方形的边长为,青方对应正方形的边长为,已知,,则图中的阴影部分面积为( )
A. B. C. D.
6.如图是用4个全等的直角三角形与1个小正方形拼成的正方形图案,已知大正方形的面积为49,小正方形的面积为4,若用,表示直角三角形的两条直角边长(),下列四个说法:①;②;③;④.其中正确的是( )
A.①② B.②④ C.③④ D.①②③
7.清代扬州数学家罗士琳痴迷于勾股定理的研究,提出了推算勾股数的“罗士琳法则”.法则的提出,不仅简化了勾股数的生成过程,也体现了中国传统数学在数论领域的贡献.由此法则写出了下列几组勾股数:①3,4,5;②5,12,13;③7,24,25;④9,40,41;……根据上述规律,写出第⑤组勾股数为 .
【考点4】以弦图为背景的计算题
1.在“赵爽弦图”中,,将四个全等直角三角形中的较长直角边向外延长一倍(即),得到如图所示的“数学风车”,这个风车的外围周长(虚线部分)为,则的长为 .
2.2002年8月在北京召开的国际数学大会会标取材于我国古代数学家赵爽的《勾股圆方图》,它是由四个全等的直角三角形与中间的小正方形拼成的一个大正方形(如图).如果大正方形的面积是13,小正方形的面积是2,直角三角形较短直角边为a,较长直角边为b,那么的值为 .
3.如图,这是由“赵爽弦图”变化得到的,它由八个全等的直角三角形拼接而成,记图中正方形、正方形、正方形的面积分别为.若,则的值是 .
4.新考法 如图所示,第七届国际数学教育大会(ICME-7)会徽的主体图案是由一连串有公共顶点O的直角三角形演化而成的.如果,那么为 .
5.如图是“赵爽弦图”,根据这个图形的面积关系,可以证明勾股定理.其中和是四个全等的直角三角形,四边形和四边形都是正方形.
(1)如果,那么长为________;
(2)设,取.
①正方形的面积为______,四个直角三角形的面积和为______;
②求的值.
6.出入相补(又称以盈补虚)原理是我国三国时期数学家刘徽创建.“另出入相补,各从其类,因就其余不移动也.”用现代语言来说,就是指这样的事实:一个平面图形从一处转换至他处,面积不变;又若把图形分割成若干块,那么各部分面积的和等于原来图形的面积.
【教学实例】计算如图1的图形面积,把图1看作一个大正方形,它的面积是,如果把图1看作是由2个长方形和2个小正方形组成的,它的面积为.
(1)由此得到等式 ;
【探索研究】
(2)数学小组研究发现:四个可以重合的直角三角形,直角边长分别为a、b,斜边长为c,这四个直角三角形可以拼成如图2的大正方形,且中间的为边长为c的正方形.运用“出入相补”原理,得到一个关于直角三角形三边a、b、c的等式,整理后发现,.请说明此等式成立;
【推广应用】
数学小组研究发现,所有的直角三角形中,两直角边a、b斜边c都存着的等量关系,利用此发现,解决下面问题:
(3)如图3,是直角三角形,,大于,将绕点A顺时针旋转得(点B的对应点为D,点C的对应点为E),连接,若,,,,的面积为50,求的面积.
【考点5】勾股定理的逆定理
1.如图,四边形中,,,,,,则四边形的面积为( )
A. B. C. D.
2.五根小木棒的长度分别为,,,,,现将它们摆成两个直角三角形,下列摆放正确的是( )
A. B.
C. D.
【考点6】勾股定理的应用
1.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( )
A. B. C. D.
2.直角三角形纸片的两直角边长分别为6,8,现将如图折叠,使点A与点B重合,则折痕的长是( )
A. B. C. D.
3.如图将一根长为的筷子,置于底面直径为,高为的圆柱形水杯中,设筷子露在杯子外面的长度为,则h的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.我国古代数学著作《九章算术》记载了一道有趣的问题.原文是: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.译为: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?设芦苇的长度是尺.根据题意,可列方程为( )
A. B.
C. D.
5.【问题情境】某数学兴趣小组想测量学校旗杆的高度.
【实践发现】数学兴趣小组实地勘察发现: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,
【实践探究】设计测量方案:
第一步:先测量比旗杆多出的部分绳子的长度,测得多出部分绳子的长度是1米;
第二步,把绳子向外拉直,绳子的底端恰好接触地面的点C,
再测量绳子底端C与旗杆根部B点之间的距离,测得距离为5米;
【问题解决】设旗杆的高度为x米,通过计算请你求旗杆的高度是 .
6.有一棵大树在离地面高处断裂,大树顶部在离其底部处,大树折断之前的高度是 .
7.实践与探究
八年级的同学学习了“勾股定理”之后,“综合与实践”小组进行测量旗杆的高度的实践活动,他们设计了如下方案:
课题:测量风筝的高度.
工具:皮尺,计算器等.
测量示意图:如图1.
说明:如图1,表示地面水平线,表示放风筝的同学牵风筝牵引线的手到地面的距离,且垂直于地面于点A,线段表示风筝牵引线(近似为线段),表示风筝到地面的垂直高度,于点E,于点D.
测量数值:点B到的距离米;风筝牵引线的长度:米;的长度:米;
(1)求风筝的垂直高度;
(2)如图2,如果风筝沿方向上升28米至点F(), 求风筝牵引线的长.
8.《西江月》中描述:平地秋千未起,踏板一尺离地,送行二步恰竿齐,五尺板高离地.翻译成现代文为:如图,秋千静止的时候,踏板离地高一尺(尺),将它往前推进两步(尺),此时踏板升高,离地五尺(尺),求秋千绳索的长度.
9.数学兴趣小组发现,系在旗杆顶端B的绳子垂到地面时多出了3米,把绳子向外拉直,绳子的底端恰好接触地面的点A处(如图所示),测得绳子底端A与旗杆根部C之间的距离为9米.
(1)求旗杆的高度;
(2)珍珍在绳子底端又接上了长5米的绳子(接头处忽略不计),把绳子拉直,若要拼接后绳子的底端恰好接触地面的点D处,求珍珍应从A处向东走多少米?
10.如图,已知,两直角边,,点为上一点,现将沿折叠,使点落在斜边上的点处,
(1)求的长;
(2)求的长.
11.一架云梯长,如图那样斜靠在一面墙上.当这架云梯的顶端位于A处时,它的底端位于B处,底端离墙.
(1)这架云梯的顶端到地面的距离是多少?
(2)当这架云梯的顶端从A处下滑到达处时,它的底端从B处滑动到处,云梯底端在水平方向滑动的距离也是吗?
12.如图,“广州湾号”货轮和“小蛮腰号”科考船从某港口P同时出发执行任务,已知“广州湾号”以每小时12海里的速度沿北偏东方向航行,“小蛮腰号”以每小时5海里的速度沿另一方向航行,2小时后两船分别位于点R,Q处,此时两船相距26海里.
求:
(1)两船分别航行了多少海里?
(2)“小蛮腰号”的航行方向.
13.有一艘游轮即将靠岸,当游轮到达点后熄灭发动机,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.(假设绳子是直的,结果保留根号)
(1)若工作人员以的速度收绳.后船移动到点的位置,问此时游轮距离岸边还有多少米?
(2)若游轮熄灭发动机后保持的速度匀速靠岸,后船移动到点,工作人员手中的绳子被收上来多少米?
14.某条道路限速,如图,一辆小汽车在这条道路上沿直线行驶,某一时刻刚好行驶到车速检测仪A正下方的B处,过了,小汽车到达C处,此时测得小汽车与车速检测仪间的距离为.
(1)求的长;
(2)这辆小汽车超速了吗?
15.为了美化城市,洒水车需要在一条长为的重要路段段以50米分钟行驶进行洒水,在洒水的同时会播放音乐进行提醒.如图,学校位于点C位置,洒水车由A向B移动,学校与路段上的两个路口A、B的距离分别为,经测量,发现在及以内的会受到音乐的影响.
(1)求点C到路段的距离;
(2)判断学校是否会受到影响?若不会受到影响,请说明理由;若会受到影响,请求出受多长时间影响.
16.如图,喷泉广场和儿童游乐场分别位于道路同侧的点C,D处,已知于点,于点,,,.为了更好地满足游客的需求,公园管理方决定在道路的边上建一个游客服务中心,使得喷泉广场和儿童游乐场到游客服务中心的距离相等.
(1)游客服务中心应建在距点A多少千米处?
(2)求的度数.
【考点7】勾股定理的的逆定理应用
1.如图,在中,是直角,,,,,求四边形的面积.
2.已知,,,,,求四边形的面积.
3.如图,四边形的四个顶点都在网格上,且每个小正方形的边长都为.
(1)求四边形的面积;
(2)是直角吗?
【考点8】利用勾股定理解决最短路径问题
1.如图,一个长方体工艺品的高为,底面是边长为的正方形.一只爬虫从底面顶点A沿该工艺品的表面爬向顶点B,那么它爬行的最短路程为( )
A. B. C. D.
2.如图,圆柱的底面周长是,圆柱高为,一只蜜蜂如果要从圆柱内部点飞到与之相对的点,那么它飞行的最短路程为( )
A. B. C. D.
3.如下图所示,长方体的底面边长分别为和,高为.若一只蚂蚁从P点开始经过4个侧面爬行一圈到达Q点,则蚂蚁爬行的最短路径长为( )
A. B. C. D.
4.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. B. C. D.
5.一个三级台阶如图所示,A和B是这个台阶两个相对的端点,点A处有一只蚂蚁想到点B处去吃可口的食物.若这个台阶的每一级的长、宽和高分别为8,3和2,则这只蚂蚁沿着台阶面爬行的最短路程为( )
A.23 B.17 C.15 D.13
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第一章 勾股定理
【考点1】勾股定理解三角形
【考点2】以直角三角形三边为边长的图形面积
【考点3】勾股数(树)问题
【考点4】以弦图为背景的计算题
【考点5】勾股定理的逆定理
【考点6】勾股定理的应用
【考点7】勾股定理的的逆定理应用
【考点8】利用勾股定理解决最短路径问题
【知识点01】勾股定理
直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方如图:直角三角形ABC的两直角边长分别为,斜边长为,那么.
【高分技巧】
1.已知直角三角形的任意两条边长,求第三边;
2.用于解决带有平方关系的证明问题;
3.利用勾股定理,作出长为的线段
【知识02】勾股定理的证明
方法一:将四个全等的直角三角形拼成如图(1)所示的正方形.
图(1)中,所以.
方法二:将四个全等的直角三角形拼成如图(2)所示的正方形.
图(2)中,所以.
方法三:如图(3)所示,将两个直角三角形拼成直角梯形.
,所以.
【知识03】勾股定理逆定理
1.定义:如果三角形的三条边长,满足,那么这个三角形是直角三角形.
2.如何判定一个三角形是否是直角三角形
(1) 首先确定最大边(如).
(2) 验证与是否具有相等关系.若,则△ABC是∠C=90°的直角三角形;若,则△ABC不是直角三角形.
【知识04】勾股数
像 15,8,17 这样,能够成为直角三角形三条边长的三个正整数,称为勾股数 。
勾股数满足两个条件:①满足勾股定理 ②三个正整数
【知识05】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. 本专题分类进行巩固解决以下生活实际问题
【考点1】勾股定理解三角形
1.如图,在中,为边上的中线.若,则的面积为( )
A.60 B.68 C.120 D.240
【答案】C
【分析】本题主要考查勾股定理及三角形的中线,熟练掌握勾股定理是解题的关键;根据勾股定理可得,然后可得,进而问题可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
∵为边上的中线,
∴,
∴;
故选C.
2.如图,在中,,则边上的高为( )
A.0.6 B. C.1.2 D.
【答案】B
【分析】本题主要考查勾股定理,三角形的高;根据勾股定理的逆定理得到是直角三角形,结合,计算求解即可.
【详解】解:∵,
∴是直角三角形,
∴,
∵是的斜边上的高,
∴
∴,
故选:B.
3.如图,为修铁路需凿通隧道,测得.若把隧道凿通需要天,则每天凿隧道的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理在实际生活中的应用,解本题的关键是正确计算的长度.由题意知:则,在直角中,已知根据勾股定理即可求,据此即可求得答案.
【详解】解:∵,
∴
在中,,
∴,
∴每天凿隧道的长度为.
故选:B.
4.若直角三角形的三边长为6,8,m,则m的值为 .
【答案】10或
【分析】本题考查了勾股定理以及分类讨论,熟练掌握勾股定理,进行分类讨论是解题的关键.分两种情况,①当边长8为直角三角形的直角边时,②当边长8为直角三角形的斜边时,分别由勾股定理求出m的值即可.
【详解】解:分两种情况:
①当边长8为直角三角形的直角边时,,
②当边长8为直角三角形的斜边时,;
综上所述,m的值为10或,
故答案为:10或.
【考点2】以直角三角形三边为边长的图形面积
1.如图,点在正方形内,满足,,,则阴影部分的面积是( )
A.100 B.48 C.52 D.76
【答案】D
【分析】本题考查勾股定理,求不规则图形的面积,勾股定理求出的长,正方形的面积减去直角三角形的面积求出阴影部分的面积即可.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴阴影部分的面积;
故选D.
2.如图,点E在正方形的边上,若,则( )
A.1 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理,正方形的面积公式.
根据勾股定理求出,根据正方形的面积公式可知即为正方形的面积.
【详解】解:由是正方形可知:,
又∵,
∴
∴根据正方形的面积公式可知
故选:B
3.如图是一株美丽的勾股树,所有的四边形都是正方形,三角形是直角三角形,若正方形、的面积分别为25和64,则最大正方形的面积是 .
【答案】
【分析】本题考查勾股定理的应用.
根据勾股定理,将正方形、的面积相加,即可得最大正方形的面积.
【详解】解:,
∴最大正方形的面积是.
故答案为:.
4.我国是最早了解勾股定理的国家之一,它被记载于我国古代的数学著作《周髀算经》中.勾股定理与图形的面积存在密切的关系,如图是由、组成的图形,其中,已知,,,则的面积为 .
【答案】6
【分析】本题考查的是勾股定理的应用,完全平方公式的应用,先求解,可得,结合,再进一步可得答案.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
的面积为.
故答案为:6.
5.如图是一株美丽的勾股树.所有的四边形都是正方形,所有的三角形都是直角三角形,其中最大的正方形边长为,则正方形、、、的面积的和是 .
【答案】/49平方厘米
【分析】本题主要考查了勾股定理,由勾股定理可证明,同理可得,,则.
【详解】解:如图所示,在中,由勾股定理得,
由正方形的面积计算公式可得,
∴,
同理可得,,
∴,
故答案为:.
6.如图,在中,,分别以为边向上作正方形、正方形、正方形,点E在上,若,,则图中阴影部分的面积为 .
【答案】12
【分析】本题考查求阴影部分的面积,全等三角形的性质和判定,勾股定理.勾股定理求出,根据条件证明,利用全等三角形的性质即可得到,即可求解.
【详解】解:如图所示,
∵,,,
∴,
∴,
∵是正方形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∵,
∴阴影部分的面积,
故答案为:12.
【考点3】勾股数(树)问题
1.下列各组数中,是勾股数的一组是( )
A.6,8,9 B.5,12,13 C.8,15,16 D.10,20,26
【答案】B
【分析】本题考查勾股数的定义,满足的三个正整数,称为勾股数.据此即可求解.
【详解】解:A、,6,8,9不是勾股数,故本选项不符合题意;
B、,5,12,13是勾股数,故本选项符合题意;
C、,8,15,16不是勾股数,故本选项不符合题意;
D、,10,20,26不是勾股数,故本选项不符合题意,
故选:B.
2.有一个边长为的大正方形,经过次“生长”后,在它的左右肩上生出两个小正方形,其中三个正方形围成的三角形是直角三角形,再经过次“生长”后,形成的图形如图所示如果继续“生长“下去,它将变得“枝繁叶茂”如图所示,若”生长”了次后,形成的图形中所有的正方形的面积和是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了勾股定理,能够根据勾股定理发现每一次得到的新的正方形的面积和与原正方形的面积之间的关系是解答本题的关键.
根据勾股定理求出“生长”了次后形成的图形中所有的正方形的面积和,结合图形总结规律,根据规律解答即可.
【详解】解:由题意可得一个边长为的大正方形,经过次“生长”后,在它的左右肩上生出两个小正方形,其中三个正方形围成的三角形是直角三角形,如图,
正方形的面积为,
由勾股定理得:正方形的面积正方形的面积正方形的面积,
“生长”了次后形成的图形中所有的正方形的面积和为,
同理可得,“生长”了次后形成的图形中所有的正方形的面积和为,
“生长”了次后形成的图形中所有的正方形的面积和为,
,
“生长”了次后形成的图形中所有的正方形的面积和为,
故选:A.
3.勾股定理最早出现在商高的《周髀算经》:“勾广三,股修四,经隅五”,我国古代把直角三角形的直角边中较小者称为“勾”,另一长直角边称为“股”,把斜边称为“弦”.观察下列勾股数:3,4,5;5,12,13;7,24,25…,这类勾股数的特点是:勾为奇数,弦与股相差为1,柏拉图研究了勾为偶数,弦与股相差为2的一类勾股数,如:6,8,10;8,15,17;…,若此类勾股数的勾为10,则其弦是( )
A.25 B.26 C.27 D.28
【答案】B
【分析】此题主要考查了勾股数的定义,数字类的规律问题,得出规律是解题关键.
根据规律可得,如果a,b,c是符合同样规律的一组勾股数,(m为偶数且),根据所给的二组数找规律可得结论.
【详解】根据规律可得,如果a,b,c是符合同样规律的一组勾股数, (m为偶数且 ),则另一条直角边 ,弦 .
则弦为,
故选:B.
4.如图是我国古代著名的“赵爽弦图”的示意图,观察图形,可以验证的式子为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理的几何背景,根据大正方形的面积,大正方形的面积个三角形的面积个小正方形的面积,列出式子,变形即可得出答案.
【详解】解:由图可得:大正方形的面积,
大正方形的面积个三角形的面积个小正方形的面积,
∴,
∴,
故选:B.
5.如图,图是东汉末年数学家刘徽根据“割补术”运用数形关系证明勾股定理时的青朱出入图,图中的两个青入的三角形分别与两个青出的三角形全等朱入与朱出的三角形全等,朱方与青方是两个正方形探究学习中,标上字母绘成图所示,若记朱方对应正方形的边长为,青方对应正方形的边长为,已知,,则图中的阴影部分面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了勾股定理的证明,解答本题的关键是熟练运用勾股定理解决问题.
根据题意所求阴影部分面积为,再根据所给条件求面积即可.
【详解】解:如图,
,,
阴影部分面积,
朱方对应正方形的边长为,青方对应正方形的边长为,
,,
青出与青入的三角形全等,
,
,
,
,
,,
,
阴影部分面积
,
故选:B.
6.如图是用4个全等的直角三角形与1个小正方形拼成的正方形图案,已知大正方形的面积为49,小正方形的面积为4,若用,表示直角三角形的两条直角边长(),下列四个说法:①;②;③;④.其中正确的是( )
A.①② B.②④ C.③④ D.①②③
【答案】C
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,掌握勾股定理、直角三角形的面积公式和完全平方公式是解题的关键.
利用勾股定理、线段的和差、完全平方公式、直角三角形的面积公式逐项判断即可.
【详解】解:根据题意,由勾股定理得,,,
∴选项②错误,不符合题意,选项④正确,符合题意;
由得,,整理得,
∴,
∴选项③正确,符合题意(或由图形面积来证明);
由③得,
∴,
∴,
∴选项①错误,不符合题意;
故选:C.
7.清代扬州数学家罗士琳痴迷于勾股定理的研究,提出了推算勾股数的“罗士琳法则”.法则的提出,不仅简化了勾股数的生成过程,也体现了中国传统数学在数论领域的贡献.由此法则写出了下列几组勾股数:①3,4,5;②5,12,13;③7,24,25;④9,40,41;……根据上述规律,写出第⑤组勾股数为 .
【答案】
【分析】本题考查勾股定理,数字类规律探究,观察可知,每组勾股数的第一个数字为奇数,后面两个数字为两个连续的整数,得到第⑤组勾股数的第1个数为11,设第2个数为,则第3个数为,根据勾股定理列出方程进行求解.
【详解】解:由题意,第⑤组勾股数的第1个数为11,设第2个数为,则第3个数为,
由勾股定理,得:,
解得:,
∴;
∴第⑤组勾股数为;
故答案为:.
【考点4】以弦图为背景的计算题
1.在“赵爽弦图”中,,将四个全等直角三角形中的较长直角边向外延长一倍(即),得到如图所示的“数学风车”,这个风车的外围周长(虚线部分)为,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,根据风车外围的周长可求出“数学风车”的斜边,再通过勾股定理可将“数学风车”的直角边求出,进而由勾股定理即可求出,正确识图是解题的关键.
【详解】解:由题意得,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
2.2002年8月在北京召开的国际数学大会会标取材于我国古代数学家赵爽的《勾股圆方图》,它是由四个全等的直角三角形与中间的小正方形拼成的一个大正方形(如图).如果大正方形的面积是13,小正方形的面积是2,直角三角形较短直角边为a,较长直角边为b,那么的值为 .
【答案】24
【分析】本题考查了勾股定理,根据勾股定理,知两条直角边的平方等于斜边的平方,此题中斜边的平方即为大正方形的面积13,即四个直角三角形的面积和,从而不难求得的值.
【详解】解:由题意得,,
∴,
∴.
故答案为:24.
3.如图,这是由“赵爽弦图”变化得到的,它由八个全等的直角三角形拼接而成,记图中正方形、正方形、正方形的面积分别为.若,则的值是 .
【答案】675
【分析】根据题意,都由直角三角形和正方形的面积组成的,故设八个全等的直角三角形其中一个的面积为,正方形的面积为,建立等式代入即可;用、表示是解题的关键.
【详解】解:设八个全等的直角三角形其中一个的面积为,正方形的面积为,
,
,
,
,,
.
故答案为:675.
4.新考法 如图所示,第七届国际数学教育大会(ICME-7)会徽的主体图案是由一连串有公共顶点O的直角三角形演化而成的.如果,那么为 .
【答案】8
【分析】本题主要考查勾股定理、二次根式的性质,通过计算推导出是解题的关键.利用勾股定理依次求出,可总结出,由此可解.
【详解】解:
由勾股定理可得:,
,
……
可知,
,.
故答案为:.
5.如图是“赵爽弦图”,根据这个图形的面积关系,可以证明勾股定理.其中和是四个全等的直角三角形,四边形和四边形都是正方形.
(1)如果,那么长为________;
(2)设,取.
①正方形的面积为______,四个直角三角形的面积和为______;
②求的值.
【答案】(1)20
(2)①4,96;②196
【分析】本题主要考查了勾股定理,完全平方公式的变形求值,全等三角形的性质,熟知勾股定理和完全平方公式是解题的关键.
(1)由全等三角形的性质得到,,则可由勾股定理得到,据此可得答案;
(2)①根据题意可得,则,则由正方形面积计算公式可得正方形的面积,由勾股定理可得,则,据此求出的值即可得到答案;②根据列式求解即可.
【详解】(1)解:由全等三角形的性质可得,,
在中,由勾股定理可得,
∴;
(2)解:①∵,
∴,
∴正方形的面积为;
在中,由勾股定理得,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴四个直角三角形的面积和为;
②.
6.出入相补(又称以盈补虚)原理是我国三国时期数学家刘徽创建.“另出入相补,各从其类,因就其余不移动也.”用现代语言来说,就是指这样的事实:一个平面图形从一处转换至他处,面积不变;又若把图形分割成若干块,那么各部分面积的和等于原来图形的面积.
【教学实例】计算如图1的图形面积,把图1看作一个大正方形,它的面积是,如果把图1看作是由2个长方形和2个小正方形组成的,它的面积为.
(1)由此得到等式 ;
【探索研究】
(2)数学小组研究发现:四个可以重合的直角三角形,直角边长分别为a、b,斜边长为c,这四个直角三角形可以拼成如图2的大正方形,且中间的为边长为c的正方形.运用“出入相补”原理,得到一个关于直角三角形三边a、b、c的等式,整理后发现,.请说明此等式成立;
【推广应用】
数学小组研究发现,所有的直角三角形中,两直角边a、b斜边c都存着的等量关系,利用此发现,解决下面问题:
(3)如图3,是直角三角形,,大于,将绕点A顺时针旋转得(点B的对应点为D,点C的对应点为E),连接,若,,,,的面积为50,求的面积.
【答案】(1);(2)见解析;(3)24
【分析】此题考查了勾股定理的证明和完全平方公式的应用,数形结合是关键.
(1)根据面积相等即可得到答案;
(2)根据题意得到,整理即可得结论;
(3)由(2)得到,由旋转得到,求出,由得到,则,求出,即可得到答案.
【详解】解:(1)把图1看作一个大正方形,它的面积是,如果把图1看作是由2个长方形和2个小正方形组成的,它的面积为.
∴由此得到等式:;
故答案为;;
(2),
,
;
(3)是直角三角形,,,,,
,
绕点顺时针旋转得,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
【考点5】勾股定理的逆定理
1.如图,四边形中,,,,,,则四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查勾股定理及其逆定理,连接,勾股定理求出的长,勾股定理逆定理得到为直角三角形,再利用分割法求出四边形的面积即可.
【详解】解:连接,
∵
∴,
∵,
∴为直角三角形,且,
∴.
故选:C.
2.五根小木棒的长度分别为,,,,,现将它们摆成两个直角三角形,下列摆放正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理的逆定理,熟练掌握勾股定理的逆定理是解题的关键.
根据勾股定理的逆定理进行计算,即可解答.
【详解】解:,,,,,
,,
以,,三根木棒能摆成直角三角形,以,,三根木棒能摆成直角三角形,
故选:C
【考点6】勾股定理的应用
1.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( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理的应用最短路线问题,利用勾股定理求出两棵树树顶之间的距离即可求解,掌握勾股定理是应用是解题的关键.
【详解】解:如图,,,,
∴,
∴小鸟要从一棵树的树顶到另一棵树的树顶,至少需要飞,
故选:.
2.直角三角形纸片的两直角边长分别为6,8,现将如图折叠,使点A与点B重合,则折痕的长是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了折叠的性质:折叠前后两图形全等,即对应角相等,对应线段相等,也考查了勾股定理,综合运用这些知识点是解题关键.
由勾股定理求解,由对折可得,设 则, 利用勾股定理求解,再利用勾股定理可得答案.
【详解】解:
由折叠可得:
设 则
故选:D.
3.如图将一根长为的筷子,置于底面直径为,高为的圆柱形水杯中,设筷子露在杯子外面的长度为,则h的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理的应用,由题意可得,将筷子垂直于水杯的底面放置,此时筷子露在杯子外面的长度最大,将筷子斜着放置,一端在水杯底面,一端在杯口边缘时,此时筷子在杯中的长度最长,筷子露在杯子外面的长度最小,结合勾股定理计算即可得解,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:由题意可得,将筷子垂直于水杯的底面放置,此时筷子露在杯子外面的长度最大,即h的最大值为,
将筷子斜着放置,一端在水杯底面,一端在杯口边缘时,此时筷子在杯中的长度最长,筷子露在杯子外面的长度最小,即h的最小值为,
∴h的取值范围是,
故选:B.
4.我国古代数学著作《九章算术》记载了一道有趣的问题.原文是: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.译为: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?设芦苇的长度是尺.根据题意,可列方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,将实际问题转化为勾股定理问题成为解题的关键.
如图:设芦苇的长度是尺,即,再表示出水深,然后根据勾股定理建立方程即可解答.
【详解】解:依题意画出图形:
如图:设芦苇的长度是尺,即,则水深尺,
∵尺,
∴尺,
在中,,
∴.
故选B.
5.【问题情境】某数学兴趣小组想测量学校旗杆的高度.
【实践发现】数学兴趣小组实地勘察发现: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,
【实践探究】设计测量方案:
第一步:先测量比旗杆多出的部分绳子的长度,测得多出部分绳子的长度是1米;
第二步,把绳子向外拉直,绳子的底端恰好接触地面的点C,
再测量绳子底端C与旗杆根部B点之间的距离,测得距离为5米;
【问题解决】设旗杆的高度为x米,通过计算请你求旗杆的高度是 .
【答案】12米
【分析】根据题意可得米,米.在直角中,根据勾股定理即可求得旗杆的高度.
本题考查了勾股定理的应用,解题的关键是理解题意,学会构建方程解决问题.
【详解】解:根据题意知:米,米.
在直角中,由勾股定理得:
,
故.
解得,
答:旗杆的高度为12米.
故答案为:12.
6.有一棵大树在离地面高处断裂,大树顶部在离其底部处,大树折断之前的高度是 .
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,解题时要注意数形结合思想的应用,由勾股定理计算出树折断部分的长度,即可求得树折断之前的高度.
【详解】解:如图,由题意得,,
根据勾股定理得,
所以大树折断之前的高度是.
故答案为:.
7.实践与探究
八年级的同学学习了“勾股定理”之后,“综合与实践”小组进行测量旗杆的高度的实践活动,他们设计了如下方案:
课题:测量风筝的高度.
工具:皮尺,计算器等.
测量示意图:如图1.
说明:如图1,表示地面水平线,表示放风筝的同学牵风筝牵引线的手到地面的距离,且垂直于地面于点A,线段表示风筝牵引线(近似为线段),表示风筝到地面的垂直高度,于点E,于点D.
测量数值:点B到的距离米;风筝牵引线的长度:米;的长度:米;
(1)求风筝的垂直高度;
(2)如图2,如果风筝沿方向上升28米至点F(), 求风筝牵引线的长.
【答案】(1)风筝的垂直高度为13.6米
(2)风筝的牵引线的长是41米
【分析】本题考查了勾股定理的应用.
(1)由勾股定理得米,再根据即可求解;
(2)由勾股定理得米.
【详解】(1)解:∵,
∴,
在中,由勾股定理得:
,
,
答:风筝的垂直高度为13.6米;
(2)解:在中,由勾股定理得:
,
答:风筝的牵引线的长是41米.
8.《西江月》中描述:平地秋千未起,踏板一尺离地,送行二步恰竿齐,五尺板高离地.翻译成现代文为:如图,秋千静止的时候,踏板离地高一尺(尺),将它往前推进两步(尺),此时踏板升高,离地五尺(尺),求秋千绳索的长度.
【答案】14.5尺
【分析】本题考查勾股定理的应用,设尺,则尺,在中,利用勾股定理列方程求得x值即可.
【详解】解:设尺,
尺,尺,
(尺),则尺.
在中,尺,尺,尺,
根据勾股定理,得,
解得.
答:秋千绳索的长度为14.5尺.
9.数学兴趣小组发现,系在旗杆顶端B的绳子垂到地面时多出了3米,把绳子向外拉直,绳子的底端恰好接触地面的点A处(如图所示),测得绳子底端A与旗杆根部C之间的距离为9米.
(1)求旗杆的高度;
(2)珍珍在绳子底端又接上了长5米的绳子(接头处忽略不计),把绳子拉直,若要拼接后绳子的底端恰好接触地面的点D处,求珍珍应从A处向东走多少米?
【答案】(1)12米
(2)7米
【分析】本题考查了勾股定理的应用,解题的关键是理解题意,学会构建方程解决问题.
(1)设旗杆的高度为x米,则绳子的长为米,根据勾股定理列方程求解即可;
(2)先根据勾股定理求出,即可得解.
【详解】(1)解:设旗杆的高度为x米,则绳子的长为米,
由题意知:米,,
在中,
,
,
解得:,
答:旗杆的高度12米;
(2)解:由(1)知,米,则米,
米,
米,
答:珍珍应从A处向东走7米.
10.如图,已知,两直角边,,点为上一点,现将沿折叠,使点落在斜边上的点处,
(1)求的长;
(2)求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了翻折变换的性质,勾股定理的应用,熟记性质并表示出的三边,然后利用勾股定理列出方程是解题的关键.
(1)先根据勾股定理求得的长,再根据折叠的性质求得,进而即可求出的长.
(2)在中,用勾股定理列方程即可求得的长.
【详解】(1)解:,,,
根据翻折的性质可得,
则.
(2)解:设,由折叠可知:,,
在中,
∴
解得:
∴的长为.
11.一架云梯长,如图那样斜靠在一面墙上.当这架云梯的顶端位于A处时,它的底端位于B处,底端离墙.
(1)这架云梯的顶端到地面的距离是多少?
(2)当这架云梯的顶端从A处下滑到达处时,它的底端从B处滑动到处,云梯底端在水平方向滑动的距离也是吗?
【答案】(1)这架云梯的顶端到地面的距离是
(2)云梯底端在水平方向滑动的距离为,不是
【分析】本题考查勾股定理的实际应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键:
(1)直接利用勾股定理进行求解即可;
(2)根据梯子的长度不变,利用勾股定理进行求解即可.
【详解】(1)解:由题意,得,,,
由勾股定理,得;
答:这架云梯的顶端到地面的距离是;
(2)由题意,得,,
由勾股定理,得,
∴,
故云梯底端在水平方向滑动的距离为,不是.
12.如图,“广州湾号”货轮和“小蛮腰号”科考船从某港口P同时出发执行任务,已知“广州湾号”以每小时12海里的速度沿北偏东方向航行,“小蛮腰号”以每小时5海里的速度沿另一方向航行,2小时后两船分别位于点R,Q处,此时两船相距26海里.
求:
(1)两船分别航行了多少海里?
(2)“小蛮腰号”的航行方向.
【答案】(1)“广州湾号”航行路程为海里;“小蛮腰号”航行路程为海里;
(2)“小蛮腰号”的航行方向是南偏东.
【分析】此题主要考查了勾股定理的逆定理的应用,方向角,根据题意得出是直角三角形是解题关键.
(1)根据题意直接求解即可;
(2)利用勾股定理的逆定理得出是直角三角形,进而得出答案.
【详解】(1)解:∵“广州湾号”以每小时12海里的速度沿北偏东方向航行,“小蛮腰号”以每小时5海里的速度沿另一方向航行,航行时间为2小时,
∴“广州湾号”航行路程为:海里;“小蛮腰号”航行路程为海里;
(2)由(1)得(海里),(海里),
∵两船相距26海里,
∴(海里),
∵,,
故,
是直角三角形,
,
∴,
“小蛮腰号”的航行方向是南偏东.
13.有一艘游轮即将靠岸,当游轮到达点后熄灭发动机,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.(假设绳子是直的,结果保留根号)
(1)若工作人员以的速度收绳.后船移动到点的位置,问此时游轮距离岸边还有多少米?
(2)若游轮熄灭发动机后保持的速度匀速靠岸,后船移动到点,工作人员手中的绳子被收上来多少米?
【答案】(1)此时游轮距离岸边还有米
(2)工作人员手中的绳子被收上来米
【分析】本题考查勾股定理解应用题,读懂题意,构造直角三角形求解是解决问题的关键.
(1)根据题意,求出绳子缩短的长度,进而在中,由勾股定理求解即可得到答案;
(2)根据题意,先求出,在中和中由勾股定理求出线段长,再由即可得到答案
【详解】(1)解:如图所示:
则,,
若工作人员以的速度收绳,后船移动到点的位置,则绳子缩短了,
,
在中,,,,则由勾股定理可得,
答:此时游轮距离岸边还有米;
(2)解:若游轮熄灭发动机后保持的速度匀速靠岸,后船移动到点,则,
在中,,,,则由勾股定理可得,
,
在中,,,,则由勾股定理可得,
工作人员手中的绳子被收上来米.
14.某条道路限速,如图,一辆小汽车在这条道路上沿直线行驶,某一时刻刚好行驶到车速检测仪A正下方的B处,过了,小汽车到达C处,此时测得小汽车与车速检测仪间的距离为.
(1)求的长;
(2)这辆小汽车超速了吗?
【答案】(1)
(2)未超速
【分析】本题考查了将实际问题转化为直角三角形中的数学问题,解题的关键是把条件和问题放到直角三角形中进行解决.
(1)根据勾股定理即可求解;
(2)根据小汽车用行驶的路程和时间,可求出小汽车的速度,然后再判断是否超速即可.
【详解】(1)解:根据题意,得,,
由勾股定理,得,
∴,
故的长为.
(2)解:,
∵,
∴这辆小汽车未超速.
15.为了美化城市,洒水车需要在一条长为的重要路段段以50米分钟行驶进行洒水,在洒水的同时会播放音乐进行提醒.如图,学校位于点C位置,洒水车由A向B移动,学校与路段上的两个路口A、B的距离分别为,经测量,发现在及以内的会受到音乐的影响.
(1)求点C到路段的距离;
(2)判断学校是否会受到影响?若不会受到影响,请说明理由;若会受到影响,请求出受多长时间影响.
【答案】(1)
(2)会受到影响,时长4分钟
【分析】本题考查了勾股定理的应用,勾股定理的逆定理的应用,等腰三角形的性质,读懂题意,根据勾股定理知识解题是做题的关键;
(1)过点C作于D,根据勾股定理的逆定理判定是直角三角形,再根据等面积法求解即可;
(2)当时,正好影响C学校,根据勾股定理求出,再根据等腰三角形的性质求出,再根据速度,求出时间即可.
【详解】(1)解:如图,过点C作于D,
,
是直角三角形,且,
,
,
,
答:点C到路段的距离是;
(2)解:学校C会受噪声影响,理由如下:
∵在及以内的会受到音乐的影响,学校到的最小距离为,
∴学校会受到影响,
当时,正好影响C学校,
,
,,
,
,
∵洒水车的行驶速度为50米分钟,
(分钟),
影响该学校持续的时间有4分钟.
16.如图,喷泉广场和儿童游乐场分别位于道路同侧的点C,D处,已知于点,于点,,,.为了更好地满足游客的需求,公园管理方决定在道路的边上建一个游客服务中心,使得喷泉广场和儿童游乐场到游客服务中心的距离相等.
(1)游客服务中心应建在距点A多少千米处?
(2)求的度数.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设,则,根据勾股定理将和表示出来,列出等式进行求解即可.
(2)根据证明,则可得,由可得,进而可得.
本题主要考查了勾股定理的应用,和全等三角形的判定和性质,运用勾股定理将两个直角三角形的斜边表示出来,是解题关键.
【详解】(1)解:在中,,
在中,,
∵喷泉广场和儿童游乐场到游客服务中心的距离相等,
∴.
设,
,
,
,,
∴,
解得,
∴游客服务中心应建在距点A处.
(2)解:由(1)可知,,,
,,
∴,.
在和中,,
∴,
∴.
,
,
∴,
∴.
【考点7】勾股定理的的逆定理应用
1.如图,在中,是直角,,,,,求四边形的面积.
【答案】36
【分析】本题考查勾股定理及其逆定理,掌握勾股定理及其逆定理是解题的关键.
在中根据勾股定理求得,从而得到,根据勾股定理的逆定理证得是直角三角形,,从而根据即可求解.
【详解】解:∵在中,,,
∴,
∵,,
∴,
∴是直角三角形,,
∴
.
2.已知,,,,,求四边形的面积.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理及其逆定理的应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键.连接,勾股定理求得,进而证明是直角三角形,根据三角形的面积公式即可求解.
【详解】解:如图,连接,
,,,
是直角三角形,
∴,,
∵,,,,即,
是直角三角形,,
∴,
,
,
四边形的面积为.
3.如图,四边形的四个顶点都在网格上,且每个小正方形的边长都为.
(1)求四边形的面积;
(2)是直角吗?
【答案】(1)
(2)是直角
【分析】本题考查了网格图形,熟练掌握勾股定理和勾股定理的逆定理,是解题的关键.
(1)连接,利用勾股定理求出的长,根据勾股定理的逆定理判断出,为直角三角形,进而根据三角形的面积公式,即可求解;
(2)根据勾股定理的逆定理判断出为直角三角形,进而可得出结论.
【详解】(1)解:连接,
,,,
.
.
,,,
∴,
∴,
∴四边形的面积为
;
(2)解:,,,
∴,
∴,
∴是直角.
【考点8】利用勾股定理解决最短路径问题
1.如图,一个长方体工艺品的高为,底面是边长为的正方形.一只爬虫从底面顶点A沿该工艺品的表面爬向顶点B,那么它爬行的最短路程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是平面展开 − 最短路径问题,此类问题先根据题意把立体图形展开成平面图形后,再确定两点之间的最短路径.一般情况是利用两点之间,线段最短.关键是在平面图形上构造直角三角形解决问题.
根据不同的展开方法将立体图形展开,连接,利用勾股定理求出的长,找出最短的即可.
【详解】解:①如图,将长方体的正面和上面展开在同一平面内,
∵,,,
∴;
②如图,将长方体的正面和右面展开在同一平面内,
∵,,,
∴,
∴,负值舍去,
∵,
∴它爬行的最短路程为.
故选:C.
2.如图,圆柱的底面周长是,圆柱高为,一只蜜蜂如果要从圆柱内部点飞到与之相对的点,那么它飞行的最短路程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了勾股定理与最短路径,根据题意,则长即为蜜蜂从圆柱内部点飞到与之相对的点的最短路程,根据底面圆的周长得,然后运用勾股定理即可求解,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:如图,将圆柱侧面展开,则长即为蜜蜂从圆柱内部点飞到与之相对的点的最短路程,
∵圆柱的底面周长是,圆柱高为,
∴,,
根据勾股定理,
∴蜜蜂飞行的最短路程为,
故选:.
3.如下图所示,长方体的底面边长分别为和,高为.若一只蚂蚁从P点开始经过4个侧面爬行一圈到达Q点,则蚂蚁爬行的最短路径长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平面展开最短路径问题以及勾股定理的应用,重点考查对立体图形展开图的理解以及勾股定理的实际运用能力.
需要将长方体的侧面展开,把立体图形问题转化为平面图形问题,然后利用勾股定理求出蚂蚁爬行的最短路径.
【详解】解:把长方体的四个侧面展开,得到一个长方形.
这个长方形的长是长方体底面周长,宽是长方体的高,
已知长方体底面边长分别为和,高为,
则底面周长为,长方形的宽为.
蚂蚁从点经过个侧面爬行一圈到达点,
其最短路径是展开后长方形的一条对角线,
设蚂蚁爬行的最短路径长为,
在这个长方形中,两条直角边分别为和,
则有可得,
因为长度不能为负,所以舍去,得到.
故选:C.
4.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. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了轴对称,勾股定理,圆柱的展开图,两点之间线段最短,熟练掌握轴对称,勾股定理是解题的关键.把圆柱侧面展开,作点关于的对称点,过点作的交的延长线于点,连接交于点,根据两点之间线段最短,可知最短路径为,最后利用勾股定理解答即可.
【详解】解:将圆柱侧面展开,作点关于的对称点,过点作交的延长线于点,连接交于点,如图所示:
,,
蚂蚁吃到饭粒的路径为,此时路径最短,
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,
,,,,
,
,
.
蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路径是.
故选:C.
5.一个三级台阶如图所示,A和B是这个台阶两个相对的端点,点A处有一只蚂蚁想到点B处去吃可口的食物.若这个台阶的每一级的长、宽和高分别为8,3和2,则这只蚂蚁沿着台阶面爬行的最短路程为( )
A.23 B.17 C.15 D.13
【答案】B
【分析】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.
【详解】解:如图,
三级台阶平面展开图为长方形,长为,宽为8,
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,
即.
故选:B
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