内容正文:
13.2 勾股定理的应用
题型一:勾股定理的实际应用之求梯子滑落高度
1.如图,已知消防云梯最长只能伸长到),消防车高3m,救援时云梯伸长至最长,在完成从高的处救援后,还要完成比处高的点处的救援,则消防车需要从点处向点处移动的距离为( )
A. B. C. D.
2.如图,两个书柜相对平行摆放,当一架梯子倾斜靠在左侧书柜时,梯子底端与左侧书柜的距离为1.5米,顶端与地面的距离为2米.在保持梯子底端不变的情况下,将梯子顶端倾斜靠在右侧书柜上时,顶端与地面的距离为2.4米,则两个书柜之间的距离为( )
A.1.5米 B.2.2米 C.2.4米 D.2.5米
3.(23-24八下·安徽合肥巢湖·期末)如图,将矩形木板斜靠在与地面垂直的墙上,木板底端点B到墙的距离,木板长,宽.
(1)若木板的底端B向里滑行,则木板的顶端A沿墙上滑 m;
(2)在木板滑动的过程中,木板的顶端D到O点的最大距离是 m.
4.(24-25八下·河北唐山丰南区·期中)如图所示的两个滑块,(可分别看成一个点)由一个连杆连接,分别可以在竖直和水平的滑道上滑动,开始时,滑块与点的距离为,滑块与点的距离为.当滑块向下滑到点时,滑块向右滑动了 .
5.(24-25八·四川成都简阳·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.
题型二:勾股定理的实际应用之求旗杆高度
1.(25-26八上·安徽宿州萧县城东初级中学·月考)将挂好彩旗的旗杆垂直插在操场上,旗杆从旗顶到地面的高度为,在无风的天气里,彩旗自然下垂,如图①,彩旗完全展平时的尺寸(单位:)如图②的长方形,则彩旗下垂时最低处离地面的最小高度h是( )
A. B. C. D.
2.(25-26八上·宁夏银川第六中学·月考)今有立木,系索其木,委地三尺,引索却行,去本八尺而索尽.问:索长几何?(选自《九章算术》)题目大意:如图,在直立于地面的一根木杆顶端系一根绳索,绳索自然下垂后托在地面上的长度为3尺.在距木杆底端8尺处的地面拉紧绳索,整根绳索恰好被拉直.那么这根绳索的长度为 尺.
3.(24-25八上·江苏苏州立达中学·月考)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)
4.(25-26八上·四川达州通川区天力学校·月考)如图,数学兴趣小组要测量旗杆的高度,同学们发现系在旗杆顶端的绳子垂到地面多出一段的长度为米,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)
5.(25-26八·陕西西安未央区经开第一学校·月考)风筝起源于中国,是古代劳动人民发明的一种通信工具,后来演变为一项民俗娱乐活动.小明买了一个风筝,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,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.
6.(25-26八上·广东深圳宝安区富源中学·月考)生活与应用
课题
小区遛狗捡球问题
生活情景
傍晚,子涵同学去小区遛狗,她观察发现,她站直身体时,牵绳的手离地面高度为米,小狗的高米,小狗与子涵的距离米.(绳子一直是直的)
情景示意图
问题1
(1)此时,牵狗绳的长为______米;
问题2
(2)子涵将手上的小球扔至3米远的处(米),若她站着不动,将牵狗绳放长至4米,则小狗能否将小球捡回来?请说明理由.(假设小狗碰到球就能将球捡回来)
7.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点处().
(1)请你按小明的方案求出旗杆的高度h(米);
(2)已知小亮举起绳结离旗杆米远,此时绳结离地面多高?
题型三:勾股定理的实际应用之“荡秋千”类问题
1.[传统文化]在《直指算法统宗》中有一道“荡秋千”的问题:“平地秋千未起,踏板一尺离地.送行二步与人齐,五尺人高曾记.仕女佳人争蹴,终朝笑语欢嬉.良工高士素好奇,算出索长有几?”大意为:有一架秋千,当它静止时,踏板离地1尺,将它往前推送10尺(水平距离)时,秋千的踏板就和人一样高,这个人的身高为5尺.如图,如果秋千的绳索始终拉得很直,那么绳索有多长( )
A.11.5尺 B.12.5尺 C.13.5尺 D.14.5尺
2.(24-25八下·云南玉溪·期末)明朝数学家程大位在他的著作《算法统宗》中写了一首计算秋千绳索长度的词《西江月》:“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),则秋千绳索(或)的长度为多少尺?设秋千绳索的长为尺,则可列方程为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25八上·山西晋中介休·期末)如图,是“亚洲第一悬崖秋千”,建在距离河面将近七百米高的悬崖边缘上,该秋千的荡出距离可达百米,提升高度可至米.如图,是秋千摆动过程示意图,其中为秋千的绳索固定点,为部分地面平台,绳索,,米,米,秋千的绳索始终保持拉直,则绳索的长度为( )
A.米 B. 米 C.米 D.米
4.(24-25九下·安徽淮南凤台县部分学校·期末)我国明朝数学著作《直指算法统宗》中有一道关于勾股定理的问题:如图,当秋千静止时,踏板离地的垂直高度,将它往前推至处时(即水平距离),踏板离地的垂直高度,它的绳索始终拉直,则绳索的长是 m.
5.(25-26八上·江苏无锡江阴申港中学·月考)在一款名为超级玛丽的游戏中,玛丽到达一个高为10米的高台顶端,利用旗杆顶部的绳索,划过到达与高台水平距离为17米,高为3米的矮台顶端.求旗杆的高度.
6.(25-26八上·河北保定莲池区第十三中学·月考)三国时代东吴数学家赵爽于公元3世纪在《勾股圆方图注》一书中用割补的方法构造了“弦图”如图1.并给出了勾股定理的证明.已知,图2中涂色部分是直角边长为a,b,斜边长为c的4个直角三角形.
(1)请根据图2利用割补的方法验证勾股定理.
(2)应用:如图3,小颖和她的同学荡秋千,秋千在静止位置时,下端离地面,荡秋千到AB的位置时,下端B距静止位置的水平距离等于,距地面,求秋千AB的长.
题型四:勾股定理的实际应用之小鸟飞行的距离
1.如图①所示,有两棵树,一棵高,另一棵高,两树相距.一只小鸟从一棵树的树顶飞到另一棵树的树顶,则小鸟至少飞行了 .
2.(24-25八上·辽宁沈阳和平区·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?
3.如图所示,有两根直杆隔河相对,一杆高30m,另一杆高,两杆相距.现两杆上各有一只鱼鹰,他们同时看到两杆之间的河面上E处浮起一条小鱼,于是以同样的速度同时飞下来夺鱼,结果两只鱼鹰同时叼住小鱼.则两杆底部距小鱼E处的距离各是多少?
4.(23-24八下·广西贺州昭平县·期中)姑婆山国家森林公园古窑冲猴趣园,调皮可爱的猴子随处可见.如图:有两只猴子爬到—棵树上的点B处,且,突然发现远方A处有好吃的东西,其中一只猴子沿树爬下走到离树处的池塘A处,另一只猴子先爬到树顶D处后再沿缆绳线段滑到A处,已知两只猴子所经过的路程相等,设为.
(1)请用含有x的整式表示线段的长为 m;
(2)求这棵树高有多少米?
题型五:勾股定理的实际应用之大树折断前的高度
1.(24-25八下·湖北武汉东湖高新区·期中)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)在折断点的下方的点处,有一明显裂痕,如果本次大风将旗杆从点处吹断,那么行人在距离旗杆底部5米处是否有被砸到的风险?
2.(24-25八上·陕西榆林府谷县·期中)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.
3.(24-25八上·河南舞钢·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.
4.由于大风,山坡上的一棵树甲被从点A处拦腰折断,如图所示,其树恰好落在另一棵树乙的根部C处,已知米,米,两棵树的株距(两棵树的水平距离)为12米,请你运用所学的知识求这棵树原来的高度.
题型六:勾股定理的实际应用之解决水杯中筷子的问题
1.水池中有水,水面是一个边长为尺的正方形,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池边,它的顶端恰好到达池边的水面.水的深度和这根芦苇的长度分别是多少?
2.如图,已知钓鱼竿的长为,露在水面上的鱼线长为,某钓鱼者想看看鱼钩上的情况,把鱼竿转动到的位置,此时露在水面上的鱼线长为,求的长.
3.(23-24八下·吉林四平伊通满族自治县·期末)如图,一种圆柱形的饮料杯,测得内部底面圆半径为,杯高,点,点在内部底面圆上,线段经过杯子的内部底面圆心.将吸管一端放在点处,并让吸管经过点(按如图所示)放进杯里,要求杯门外面至少要露出长的吸管,问至少需要制作多长的吸管?
题型七:勾股定理的实际应用之解决航海问题
1.(25-26八上·河南焦作城乡一体化示范区宁郭镇张庄初级中学·月考)目前,河南省已建立各类自然保护地351处,有效保护了野生动植物.如图,南北方向线以西为某保护区,以东为普通区域,上午10时20分,监测站发现正东方向有一违规进入的车辆以72千米/小时的速度沿正西方向偷偷向保护区驶来,便立即通知正在线上巡逻的巡逻车,巡逻车立即以60千米/小时的速度向正北方向驶去.已知开始时,的距离是13千米,,的距离是5千米,,的距离是12千米.巡逻车能否拦截住违规车辆?
2.(25-26八上·陕西汉中西乡县第三中学·月考)如图,在大型徒步定向越野比赛中,选手和选手从起点同时出发,选手以每小时7.5千米的速度沿北偏东方向徒步,选手以每小时4千米的速度沿另一方向徒步,2小时后选手分别到达打卡点,此时两名选手相距17千米.试确定选手的徒步方向.
3.(25-26八上·山西运城河津部分学校·月考)如图,在一次户外探险活动中,小亮从营地点出发沿北偏东方向行到达点,然后再沿北偏西方向行到达到目的地点,求出两点之间的距离.
4.(25-26八上·山西太原第四十八中学校·月考)一艘轮船从港向南偏西方向航行到达岛,再从岛沿方向航行到达岛,港到航线的距离是,岛在港的什么方向?
5.如图,两艘轮船同时从港口出发,一艘轮船以海里/时的航速沿正东方向航行,另一艘轮船以海里/时的航速沿正北方向航行,一小时后两艘轮船分别到达点,,此时两轮船沿航线汇合.
(1)求,两点之间的距离;
(2)若从港口派一艘轮船在航线上接应,求该轮船行驶的最短距离.
6.(25-26八上·南通海门区东洲国际学校·期中)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?
7.禁渔期的规定对渔业资源的保护起了良好作用.如图,在一次禁渔期间,渔政部门发现一艘渔船正在违规捕鱼,于是派出甲、乙两艘巡逻艇立即从相距13海里的、两地前去劝阻,后同时到达处.已知甲巡逻艇每小时航行120海里,乙巡逻艇每小时航行50海里,航向为北偏西.
(1)求甲巡逻艇的航行方向;
(2)成功劝阻后,甲、乙两艘巡逻艇同时沿原方向返回且速度不变,后甲、乙两艘巡逻艇相距多少海里?
8.(23-24八下·四川广安邻水县·期末)如图,某区有A,B,C,D四个景点,景点A,D,C依次在东西方向的一条直线上,现有公路,已知,,,.
(1)通过计算说明公路是否与垂直;
(2)市政府准备在景点B,C之间修一条互通大道(即线段),并在大道上的E处修建一座凉亭方便游客休息,同时D,E之间也修建一条互通大道(即线段),且.若修建互通大道的费用均是每千米17万元,请求出修建互通大道的总费用.
题型八:勾股定理的实际应用之求河宽
1.(23-24八下·重庆巴南区·期末)某街道根据市民建议,决定对一公园内沿水域健身步道进行修缮,经勘测规划,修缮后的健身步道(局部)如图,从A地分别往北偏东方向和东南方向各修一步道,从A地的正东方向(水域对面)的C地分别往西北方向和西南方向各修建一步道,汇合于B、D两地,若测得米.(参考数据:)
(1)求A、C两地之间距离.(结果精确到1米)
(2)小华和小明周末到公园锻炼身体,准备从A地跑步到C地,小华决定选择路线,小明决定选择路线,若两人速度相同,请计算说明谁先到达C地?
2.(23-24八下·陕西商洛商南县丹北大学区五校·期末)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.
3.(23-24八下·广东惠州惠东县·期中)如图,池塘边有两点A,B,点C是与方向成直角的方向上一点,测得,.求A,B两点间的距离?
4.(24-25八上·四川成都七中育才学校·期中)四川的人民渠(利民渠、幸福渠、官渠堰)是都江堰扩灌工程之一,也是四川省建成的第一座大型水利工程,有“巴蜀新春第一渠”之称.现为扩建开挖某段干渠,如图,欲从干渠某处A向C地、D地、B地分流(点C,D,B位于同一条直线上),修三条笔直的支渠,,,且;再从D地修了一条笔直的水渠与支渠在点H处连接,且水渠和支渠互相垂直,已知,,.
(1)求支渠的长度.(结果保留根号)
(2)若修水渠每千米的费用是万元,那么修完水渠需要多少万元?
5.(24-25八下·辽宁抚顺十八中·月考)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)
题型九:勾股定理的实际应用之求台阶上地毯的长度
1.(23-24八下·河北保定顺平县·期中)如图,在高为,坡面长为的楼梯表面铺地毯,地毯的长度至少需要( )
A. B. C. D.
2.(24-25八下·湖南长沙浏阳·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)
3.如图,小明与小华爬山时遇到一条笔直的石阶路,路的一侧设有与坡面平行的护栏.小明量得每一级石阶的宽为,高为,爬到山顶后,小华数得石阶一共200级,若每一级石阶的宽和高都一样,且构成直角,请你帮他们求护栏的长度.
题型十:勾股定理的实际应用之判断汽车是否超速
1.(25-26八上·安徽宿州萧县城东初级中学·月考)交通法规规定:小汽车在城街路上行驶速度不得超过如图,一辆小汽车在一条城市街路上直道行驶,某一时刻刚好行驶到路面车速检测仪正前方处,过了后,测得小汽车与车速检测仪间距离为,这辆小汽车超速了吗?
2.(23-24八下·河北廊坊安次区·月考)“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:,)
3.(24-25八上·河南郑州新郑·月考)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.
4.为了积极响应国家新农村建设,某镇政府采用了移动宣讲的广播形式进行宣传.如图,笔直公路的一侧有一报亭A,报亭A到公路的距离为600米,且宣讲车P周围1 000米以内能听到广播宣传,宣讲车P在公路上沿方向行驶.
(1)请问报亭的人能否听到广播宣传,并说明理由;
(2)如果能听到广播宣传,已知宣讲车的速度是200米/分,那么报亭的人总共能听到多长时间的广播宣传?
5.(23-24七下·山东济南中区·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.
题型十一:勾股定理的实际应用之判断是否受台风影响
1.(25-26八上·安徽宿州萧县城东初级中学·月考)如图,在一条东西方向公路的北边有一鸟类巢穴C,公路上有A、B两处观测点,观测点A距离鸟类巢穴,观测点B距离鸟类巢穴,两观测点A、B相距.大货车行驶时会对周围范围造成噪声污染.
(1)求点C到公路的距离;
(2)一辆大货车以的速度经过公路时,会对鸟类巢穴造成噪声污染吗?若不会造成噪声污染,请说明理由;若会造成噪声污染,求出大货车对鸟类巢穴造成噪声污染的时长.
2.(25-26八上·四川成都电子科技大学实验中学·月考)如图,在点正北方的处有一信号接收站,点在点的北偏东的方向,一信号车从点向点的方向以的速度运动并持续向四周发射信号,信号接收站接收信号的有效范围为.
(1)作于点,求点到射线的距离;并判断处是否能接收信号,说明理由;
(2)信号接收站若能接收信号,求出接收信号持续多长时间?
3.(24-25八下·河南驻马店确山县·期中)吊车在行驶过程中会产生较大的噪声.如图,有一台吊车沿公路由点A向点B行驶,已知点C处为一所学校,点C与直线上两点A,B的距离分别为和,吊车周围以内为受噪声影响区域.
(1)求的度数.
(2)学校C会受噪声影响吗?为什么?
4.(24-25九下·重庆第八中学校·期中)某市规划修建铁路,并将火车始发站定于B处.已知始发站B位于小区A的东北方向,位于商场C 的北偏西方向,且距离为米,小区A位于商场C的南偏西方向.火车在行驶的过程中,以火车头为圆心,半径为米的范围内都会受到噪音干扰.火车从始发站B出发,以米秒的速度沿铁路低速行驶.
(1)请问A小区是否会受到噪音干扰?若受到干扰,干扰的时间有多长?(结果保留整数,参考数据:
(2)火车从始发站出发时,小明开车从小区沿正南方向以10米/秒的速度出发,小明出发多久后会受到噪音影响?
5.(23-24八下·广西河池巴马瑶族自治县·期中)由于过度采伐森林和破坏植物,使我国许多地区频频遭受沙尘暴的侵袭.近日市气象局测得沙尘中心在市正西方向千米的处,以千米/时的速度向东偏南的方向移动,距离沙尘中心千米的范围是受沙尘暴严重影响的区域.
(1)问市会不会受到沙尘暴的严重影响?请通过计算说明理由;
(2)若受影响请计算市受影响的时间.
6.(24-25八上·江苏常州外国语学校·期中)2024年9月第13号台风“贝碧嘉”登陆,使我国长三角很多地区受到严重影响,这是今年以来对我国影响最大的台风,风力影响半径(即距离台风中心小于或等于区域内都会受台风影响).如图,线段是台风“贝碧嘉”中心从上海市(记为点B)向西北方向移动到常州市(记为点D)的大致路线,无锡市惠山区(记为点C)大致在线段上,南通市记为点A,且.若A,C之间相距,A,B之间相距.
(1)判断南通市(记为点A)是否会受到台风“贝碧嘉”的影响,并说明理由.
(2)若台风“贝碧嘉”中心的移动速度为,则台风影响南通市(记为点A)持续时间有多长?
题型十二:勾股定理的实际应用之选址使两地距离相等
1.(25-26八上·山东枣庄峄城区东方学校·月考)勾股定理是几何学中的明珠,充满着魅力.千百年来,证明勾股定理的方法层出不穷,以下为勾股定理的一种证法:
把两个全等的直角三角形()按如图1所示的方式放置, ,点在边上,设两直角边,斜边,连接,用分别求出梯形,四边形的面积,再探究三个图形面积之间的关系,可得到勾股定理.
(1)请根据图1中图形的面积关系证明勾股定理;
(2)如图2,某研学基地有一条观光道,长度为米,道旁有两个研学站点C,D,其中到的距离米到的距离米,求两个站点C,D之间的直线距离;
(3)在(2)的情境中,基地计划在观光道上增设一个补给站,使,请用尺规作图确定点的位置,并求出的长度.
2.(25-26八上·重庆南开中学校·期中)某镇为响应中央关于建设社会主义新农村的号召,决定在公路相距的A、B两站之间的E点修建一个土特产加工基地.如图,于点A,于B.已知,.
(1)如图1,当C、D两村庄到基地E点的距离相等时,求基地E距A多远?
(2)如图2,当C、D两村庄到基地E点的距离之和最短时,求基地E距A多远?自行作图,并求出的最小值.
3.(24-25八下·贵州黔东南苗族侗族从江县庆云镇初级中学·月考)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.
4.(24-25八下·河北廊坊第四中学·期末)在一条东西走向河流的一侧有一村庄,河边原有两个引水点,其中,由于某种原因,由到的路现在已经不通.该村为方便村民引水决定在河边新建一个引水点(、、在同一条直线上),并新修一条路,且.测得千米,千米,求新路比原路,各少多少千米?
5.(24-25八下·山东青岛北区·期中)如图,某小区的两个喷泉,位于小路的同侧,两个喷泉之间的距离为,喷泉的供水点在小路上.现要为喷泉铺设两条互相垂直的供水管道和,已铺管道长为,长为,供水点到的距离是.
(1)请判断供水管道与是否符合铺设要求;
(2)求的长及的长.
题型十三:勾股定理的实际应用之求最短路程
1.(25-26八上·内蒙古包头稀土高新区·期中)如图所示,有一个长、宽各2米,高为3米且封闭的长方体纸盒,一只昆虫从顶点A要爬到顶点B,那么这只昆虫爬行的最短路程为( )
A.3米 B.4米 C.5米 D.米
2.(25-26八上·河南郑州高新区一中·月考)长方体敞口玻璃罐,长、宽、高分别为、和,在罐内点E处有小块饼干碎末,此时一只蚂蚁正好在罐外壁,在长方形中心的正上方处,则蚂蚁到达饼干的最短距离是( ).
A. B. C. D.
3.(25-26八上·山东枣庄第十五中学·月考)如图,圆柱的底面周长为,是底面圆的直径,高,点P是母线上一点且.一只蚂蚁从点A出发沿着圆柱体的表面爬行到点P的最短距离是( )
A.7 B. C. D.5
4.(25-26八上·山西太原迎泽区太原师范学院附属中学·月考)中华儿女作为龙的传人,龙的形象符号已经深入人心,太原晋祠宋代木雕盘龙,即圣母殿前的八根木雕盘龙是我国现存最早的木雕盘龙,其形象雕刻得栩栩如生.如图所示,每根木柱有雕龙的部分的柱身高长为4米,在底面周长为米的木柱上,有一条雕龙从柱底点沿立柱表面盘绕2圈到达柱顶正上方的点,则雕刻在木柱上的巨龙长至少为( )
A.4米 B.米 C.5米 D.6米
5.(25-26八上·重庆十一中教育集团·期中)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B处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,且离容器上沿的点A处,则蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路径是( )
A. B. C. D.
6.(25-26八上·辽宁沈阳沈东初级中学·月考)如图,一只小蚂蚁在墙面上的点P处,若米,米,点P到的距离是3米,蚂蚁从点P爬到点B的最短行程是( )(墙面与地面垂直)
A.米 B.米 C.5米 D.米
7.如图,这是一个供滑板爱好者使用的型池的示意图,该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.小诚是一名滑板爱好者,若他从点处滑到点处,他滑行的最短距离是多少米?(边缘部分的厚度忽略不计)
题型一:勾股定理的实际应用之探究类题型
1.(25-26八上·山西太原小店区山西大学附属中学·月考)某校“综合与实践”小组开展了测量本校旗杆高度的实践活动,他们制订了测量方案,并利用课余时间完成了实地测量,测量结果如下表(不完整).
课题
测量学校旗杆的高度
成员
组长:XXX组员:XXX,XXX,XXX
工具
皮尺等
测量示意图
说明:线段表示学校旗杆,垂直地面于点B.
第一次操作:如图①,将系在旗杆顶端的绳子自然下垂到地面,绳子多出的一段在地面拉直后记作,用皮尺测出的长度;
第二次操作:如图②,将绳子拉直,绳子末端落在地面的点处,用皮尺测出的长度.
测量数据
测量项目
数值(单位:米)
图①中BC的长度
1
图②中BD的长度
5
…
…
(1)根据以上测量结果,请你帮助这个小组求出学校旗杆的高度.
(2)如图③,第三次操作:某同学从点前行至点处,再次将绳子拉直,此时测得绳子末端到地面的距离的长度为1米,求该同学前进的距离的长度(结果保留根号).
2.(23-24八上·山东枣庄滕州北辛中学·月考)我国著名数学家华罗庚曾说过:“数缺形时少直观,形少数时难入微;数形结合百般好,隔离分家万事休”.数学中,数和形是两个最主要的研究对象,它们之间有着十分密切的联系,在一定条件下,数和形之间可以相互转化,相互渗透.
某校数学兴趣小组,在学习完勾股定理和实数后,进行了如下的问题探索与分析:
【提出问题】已知,求的最小值
【分析问题】由勾股定理,可以通过构造直角三角形的方法,来分别表示长度为和的线段,将代数求和转化为线段求和问题.
【解决问题】
(1)①如图,我们可以构造边长为1的正方形,P为边上的动点.设,则.则线段_____+线段_____;
②在①的条件下,已知,求的最小值;
【应用拓展】(2)应用数形结合思想,已知,求的最小值.
3.(25-26八上·广东佛山南海区桂城街道灯湖初级中学·月考)综合与实践:小明同学在延时课上进行了项目式学习的实践探究,并绘制了如下记录表格.
课题
在放风筝时,测量风筝离地面的垂直高度
模型抽象
测绘数据
①测得水平距离的长为15米,;
②根据手中剩余线的长度,计算出风筝线的长为25米;
③牵线放风筝的手到地面的距离为1.7米.
说明
点A,B,E,D在同一平面内.
请根据表格信息,解答下列问题.
(1)①点C离地面的垂直高度______米, _____米;
②求风筝离地面的垂直高度;
(2)若想要风筝沿方向下降12米,则在的长度保持不变的前提下,小明同学手中的风筝线应该往回收多少米?
4.某校数学兴趣小组,在学习完勾股定理和实数后,进行了问题探索与分析.
【提出问题】已知,求的最小值.
【分析问题】由勾股定理,可以通过构造直角三角形的方法,来分别表示长度为和的线段,将代数求和转化为线段求和问题.
【解决问题】(1)如图,我们可以构造出边长为1的正方形,P为边上的动点,设则,则__________________;
(2)在(1)的条件下,已知,请结合图形求的最小值;
【应用拓展】(3)直接写出的最小值为_________.
5.小明和同桌小聪在课后自主复习时,对一道思考题进行了探索.如图,一架长的梯子斜靠在竖直的墙上,这时点到墙底端的距离为.如果梯子的顶端沿墙下滑,那么点将向外移动多少米.
(1)请你将小明对思考题的解答补充完整:
解:设点将向外移动,即.
则,.
在中,,,可得方程 ,
解方程,得 ,
答:点将向外移动
(2)解完思考题后,小聪提出了下面两个问题:
①在思考题中,将“下滑”改为“下滑”,那么该题的答案会是吗?为什么?
②在思考题中,梯子的顶端从点处沿墙下滑的距离与点向外移动的距离有可能相等吗?为什么?
请你解答小聪提出的这两个问题.
6.(2025·广东省肇庆市四会市肇庆市·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?
6.(24-25八下·广东惠州南山学校·月考)【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,人们应用它解决了很多生活中的实际问题.
【小试牛刀】
(1)如图,铁路上A,B两点(看作直线上的两点)相距24千米,C,D为两个村庄(看作两个点),,,垂足分别为A、B,千米,千米,则两个村庄的距离为多少千米;
(2)在(1)的背景下,要在上建造一个供应站P,使得,求的长.
【知识迁移】
(3)借助上面的思考过程与几何模型,求代数式的最小值 .
1.(25-26八上·重庆八中宏帆中学校·期中)一架云梯长25米,斜靠在一面墙上,梯子底端离墙7米,如果梯子的顶端下滑了4米,那么梯子的底端在水平方向滑动的距离为( )
A.4米 B.6米 C.8米 D.15米
2.(25-26八上·四川达州渠县第三中学·月考)如图,公路上A、B两点相距,C、D为两村庄,已知,,于A,于B,现要在上建一个服务站E,使得C、D两村庄到E站的距离相等,则的长是( ).
A.4 B.5 C.6 D.2
3.(25-26八上·陕西宝鸡第一中学·调研)如图,将一支铅笔放在圆柱体笔筒中,已知笔筒内部的底面直径为,内壁高.若这支铅笔长,则这只铅笔在笔筒外面部分的长度不可能是( )
A. B. C. D.
4.如图所示,圆柱高为4米,在底面周长为米的圆柱上,有一条彩带从柱底A点沿圆柱表面缠绕2圈到达圆柱顶正上方的C点,则彩带长至少为( )
A.4米 B.4.3米 C.5米 D.6米
5.(25-26八上·河南焦作城乡一体化示范区宁郭镇张庄初级中学·月考)如图,鱼竿长,露在水面上的鱼线长为.钓鱼者想看看鱼钩上的情况,把鱼竿提起到的位置(图中所有点均在同一平面内),此时露在水面上的鱼线长为,鱼线水平方向移动的距离是( )
A. B. C. D.
6.海上巡逻是维护国家海洋权益的有效手段.如图,我军巡逻舰队在点A处巡逻,突然发现在南偏东方向距离15海里的点B处有可疑目标正在以16海里小时的速度沿南偏西方向行驶,我军巡逻舰队立即沿直线追赶,半小时后在点C处将其追上,则我军巡逻舰队的航行速度为( )
A.16海里小时 B.20海里小时 C.32海里小时 D.34海里小时
7.圆柱的主视图与俯视图如图所示,一只蚂蚁从点A沿着圆柱的侧面爬行到点B的最短路线长为 cm.
8.(25-26八上·四川成都武侯区西川实验学校·期中)某公司举行开业一周年庆典,准备在一个长,高的台阶上铺设地毯(如图),若台阶的宽为,地毯的价格为100元,则购买地毯需花费 元.
9.(25-26八上·河南郑州郑东新区玉溪初级中学·期中)如图,铁路和公路在点处交会,点到的直线距离为.公路上点处距离点处.如果火车行驶时,周围以内会受到噪音的影响,那么火车在铁路上沿方向以的速度行驶时,点处受噪音影响的时间为 .
10.如图,数学兴趣小组要测量旗杆的高度,同学们发现系在旗杆顶端的绳子垂到地面并多出一段(如图1),聪明的小红发现:先测出垂到地面的绳子长,再将绳子拉直(如图2),测出绳子末端C到旗杆底部B的距离n,利用所学知识就能求出旗杆的长,若米,米,则旗杆的长为 米.
11.(25-26九上·重庆珊瑚初级中学校·期中)如图所示,地面上铺了一块长方形地毯,因使用时间而变形,中间形成一个半圆柱的凸起,半圆柱的底面直径为,已知,一只蚂蚁从A点爬到C点,且必须翻过半圆柱凸起,则它至少要走 的路程.
12.(25-26八上·甘肃张掖肃南裕固族自治县康乐明德学校·月考)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1所示,物体静止在直轨道上,物体到滑块的水平距离是,绳长为.(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,都看作一点)
(1)求的长.
(2)如图2,若滑块水平向左滑动,求物体上升的高度.
13.小明买了一个年画风筝,并进行了试放,为了验证某些数学问题,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?请说明理由.
14.(25-26八上·河南平顶山宝丰县五校联盟·月考)(1)如图1,长方体的长为,宽为,高为.求该长方体中能放入木棒的最大长度;
(2)如图1,现有一只蚂蚁从点处沿长方体的表面爬到点处,求它爬行的最短路程.小明沿长方体的棱剪开(如图2),求得最短距离为,请你判断是否正确,并说明理由;
(3)如图3,若将题中的长方体换成透明圆柱形容器(容器厚度忽略不计),容器的高为,底面周长为,在容器内壁离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与饭粒相对的点处.此时蚂蚁吃到饭粒需要爬行的最短路程是___________.
15.(25-26八上·山东济南外国语学校·月考)阅读并回答下列问题
【几何模型】
如图①,、是直线同侧的两个定点,问题:在直线上找一点,使值最小.
方法:如图②,作点关于的对称点,连接交于点,则为所求作的点.
【模型应用】
如图③,若、两点在直线同侧,分别过点、作,,为线段上一动点,连接、.已知,,,设.
(1)用含的代数代表示的长为__________.
(2)图③中,当的值最小时,求出最小值;
【拓展应用】
由可得代数式的几何意义:如图,建立平面直角坐标系,点是轴上一点,则可以看成点与点的距离,可以看成点与点的距离,所以原代数式的值可以看成线段与长度之和,它的最小值就是的最小值.
(3)求代数式的最小值.
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13.2 勾股定理的应用
题型一:勾股定理的实际应用之求梯子滑落高度
1.如图,已知消防云梯最长只能伸长到),消防车高3m,救援时云梯伸长至最长,在完成从高的处救援后,还要完成比处高的点处的救援,则消防车需要从点处向点处移动的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理的应用,正确理解题意,运用勾股定理求解是解题的关键.
由题意得,,,,即为消防车的高,,则,,先在中求出,再在中求出,即可由求解.
【详解】解:由题意,得,,,,
∴,,
在中,由勾股定理,得
,
在中,由勾股定理,得
,
∴,
即消防车需要从点处向点处移动的距离为.
故选:C.
2.如图,两个书柜相对平行摆放,当一架梯子倾斜靠在左侧书柜时,梯子底端与左侧书柜的距离为1.5米,顶端与地面的距离为2米.在保持梯子底端不变的情况下,将梯子顶端倾斜靠在右侧书柜上时,顶端与地面的距离为2.4米,则两个书柜之间的距离为( )
A.1.5米 B.2.2米 C.2.4米 D.2.5米
【答案】B
【分析】本题主要考查勾股定理;在中,利用勾股定理,求出,在中,利用勾股定理求出,再求和即可得出结果.
【详解】解:∵,
∴在中,,
即,
∵,
∴在中,
∴,
∴,
∴,
∴两个书柜之间的距离为2.2米;
故选:B.
3.(23-24八下·安徽合肥巢湖·期末)如图,将矩形木板斜靠在与地面垂直的墙上,木板底端点B到墙的距离,木板长,宽.
(1)若木板的底端B向里滑行,则木板的顶端A沿墙上滑 m;
(2)在木板滑动的过程中,木板的顶端D到O点的最大距离是 m.
【答案】 1
【分析】本题考查了勾股定理的应用,正确作出辅助线是解题的关键.
(1)在中根据勾股定理求出,再在中根据勾股定理求出的长即可推出结果;
(2)取的中点E,连接,根据直角三角形上的中线的性质得出,再根据勾股定理求出,最后根据当O,E,D共线时,长最大,求解即可.
【详解】解:(1)如图,
由题意可知,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
即木板的顶端A沿墙上滑,
故答案为:1;
(2)如图,取的中点E,连接,
由题意可知,是直角三角形的斜边上的中线,,
∴,
∵E是的中点,
∴,
由勾股定理得,,
当O,E,D共线时,长最大,最大值为,
故答案为:.
4.(24-25八下·河北唐山丰南区·期中)如图所示的两个滑块,(可分别看成一个点)由一个连杆连接,分别可以在竖直和水平的滑道上滑动,开始时,滑块与点的距离为,滑块与点的距离为.当滑块向下滑到点时,滑块向右滑动了 .
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,关键是根据勾股定理求出杆的长度.根据勾股定理求出杆的长度,然后减去B距离O的距离即可得出答案.
【详解】解:由题意得,即.
当滑块向下滑到点时,滑块距点的距离是,
故滑块滑动了.
故答案为:
5.(24-25八·四川成都简阳·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.
题型二:勾股定理的实际应用之求旗杆高度
1.(25-26八上·安徽宿州萧县城东初级中学·月考)将挂好彩旗的旗杆垂直插在操场上,旗杆从旗顶到地面的高度为,在无风的天气里,彩旗自然下垂,如图①,彩旗完全展平时的尺寸(单位:)如图②的长方形,则彩旗下垂时最低处离地面的最小高度h是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查勾股定理,掌握相关知识是解决问题的关键.先利用勾股定理求出长方形对角线长度,则彩旗下垂时最低处离地面的最小高度即为旗杆的高度减去彩旗的对角线的长.
【详解】解:彩旗下垂时最低处离地面的最小高度即为旗杆的高度减去彩旗的对角线的长,
彩旗的对角线长为,
∴.
则彩旗下垂时最低处离地面的最小高度为.
故选:B.
2.(25-26八上·宁夏银川第六中学·月考)今有立木,系索其木,委地三尺,引索却行,去本八尺而索尽.问:索长几何?(选自《九章算术》)题目大意:如图,在直立于地面的一根木杆顶端系一根绳索,绳索自然下垂后托在地面上的长度为3尺.在距木杆底端8尺处的地面拉紧绳索,整根绳索恰好被拉直.那么这根绳索的长度为 尺.
【答案】
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,设尺,则尺,利用勾股定理可得方程,解方程即可得到答案.
【详解】解:如图所示,设尺,
由题意得,尺,尺,,
由勾股定理得,
∴,
解得,
∴尺,
∴这根绳索的长度为尺,
故答案为:.
3.(24-25八上·江苏苏州立达中学·月考)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.
4.(25-26八上·四川达州通川区天力学校·月考)如图,数学兴趣小组要测量旗杆的高度,同学们发现系在旗杆顶端的绳子垂到地面多出一段的长度为米,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)
(2)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.
()设旗杆的高度为,则,再由勾股定理计算即可得解;
()过作,垂足为,证明四边形为长方形,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:,
即,
解得:,
答:旗杆的高度.
(2)过作,垂足为,
则,
∴四边形为长方形,
∴,
∵,
∴
在中,,
由勾股定理得:,
∴.
答:小明需后退.
5.(25-26八·陕西西安未央区经开第一学校·月考)风筝起源于中国,是古代劳动人民发明的一种通信工具,后来演变为一项民俗娱乐活动.小明买了一个风筝,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,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】本题考查了勾股定理的实际应用,注意计算的准确性;
(1)作,则四边形是矩形,推出,,求出即可求解;
(2)延长至点,连接,推出,求出;据此即可判断;
【详解】(1)解:作,如图所示;
则四边形是矩形,
∴,,
∵,
∴,
∴;
(2)解:不能成功,理由如下:
假设风筝能沿射线方向再上升,如图所示,延长至点,连接,
则;
∴,
∴;
∵余线仅剩,,且
∴不能成功;
6.(25-26八上·广东深圳宝安区富源中学·月考)生活与应用
课题
小区遛狗捡球问题
生活情景
傍晚,子涵同学去小区遛狗,她观察发现,她站直身体时,牵绳的手离地面高度为米,小狗的高米,小狗与子涵的距离米.(绳子一直是直的)
情景示意图
问题1
(1)此时,牵狗绳的长为______米;
问题2
(2)子涵将手上的小球扔至3米远的处(米),若她站着不动,将牵狗绳放长至4米,则小狗能否将小球捡回来?请说明理由.(假设小狗碰到球就能将球捡回来)
【答案】(1)2.5(2)能,见解析
【分析】本题考查了勾股定理的实际应用,正确理解题意、熟练掌握勾股定理是解题的关键;
(1)作于点E,在直角三角形中,由勾股定理求解即可;
(2)当C、M重合时,作于点E,如图,则米,求解米,再在直角三角形中,由勾股定理求解,进而求解.
【详解】解:(1)作于点E,如图,则米,米,
∵米,
∴米,
则在直角三角形中,由勾股定理可得:,
∴米,
故答案为:2.5;
(2)小狗能小球捡回来,理由如下:
当C、M重合时,作于点E,如图,则米,米,
∵米,
∴米,
则在直角三角形中,由勾股定理可得:,
∴小狗能将小球捡回来.
7.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点处().
(1)请你按小明的方案求出旗杆的高度h(米);
(2)已知小亮举起绳结离旗杆米远,此时绳结离地面多高?
【答案】(1)旗杆的高度为米
(2)此时绳结离地面米
【分析】本题考查的是勾股定理的应用,根据题意得出直角三角形是解答此题的关键.
(1)由题可知,旗杆,绳子与地面构成直角三角形,根据题中数据,用勾股定理即可解答;
(2)由题可知,米,米.在中根据勾股定理列出方程 ,求出,进而求解即可.
【详解】(1)解: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:由题可知,米,米,
在中,由勾股定理得:,
解得:,
∴(米),
答:此时,绳结离地面米高.
题型三:勾股定理的实际应用之“荡秋千”类问题
1.[传统文化]在《直指算法统宗》中有一道“荡秋千”的问题:“平地秋千未起,踏板一尺离地.送行二步与人齐,五尺人高曾记.仕女佳人争蹴,终朝笑语欢嬉.良工高士素好奇,算出索长有几?”大意为:有一架秋千,当它静止时,踏板离地1尺,将它往前推送10尺(水平距离)时,秋千的踏板就和人一样高,这个人的身高为5尺.如图,如果秋千的绳索始终拉得很直,那么绳索有多长( )
A.11.5尺 B.12.5尺 C.13.5尺 D.14.5尺
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理的实际应用.将题中条件转化为数学符号语言,可得四边形为长方形,推出,再设,在利用勾股定理列方程求解.
【详解】解:如图,由题意知:,,,,,.
由题意得四边形为长方形,
,
又,
.
设,则.
在中,由勾股定理得,
.
解得尺,
绳索的长度为14.5尺.
故选:D.
2.(24-25八下·云南玉溪·期末)明朝数学家程大位在他的著作《算法统宗》中写了一首计算秋千绳索长度的词《西江月》:“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),则秋千绳索(或)的长度为多少尺?设秋千绳索的长为尺,则可列方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查勾股定理的应用,理解题意是解题的关键.
根据题意可知 ,,,,由勾股定理,得到,即可解答.
【详解】解:根据题意,有,,,
∴,
由勾股定理,得,
即.
故选C.
3.(24-25八上·山西晋中介休·期末)如图,是“亚洲第一悬崖秋千”,建在距离河面将近七百米高的悬崖边缘上,该秋千的荡出距离可达百米,提升高度可至米.如图,是秋千摆动过程示意图,其中为秋千的绳索固定点,为部分地面平台,绳索,,米,米,秋千的绳索始终保持拉直,则绳索的长度为( )
A.米 B. 米 C.米 D.米
【答案】A
【分析】本题考查了勾股定理的应用,由,则,设米,则米,然后由勾股定理即可求解,掌握勾股定理的应用是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
设米,则米,
在中,,
∴,
解得:,
故选:.
4.(24-25九下·安徽淮南凤台县部分学校·期末)我国明朝数学著作《直指算法统宗》中有一道关于勾股定理的问题:如图,当秋千静止时,踏板离地的垂直高度,将它往前推至处时(即水平距离),踏板离地的垂直高度,它的绳索始终拉直,则绳索的长是 m.
【答案】3.25
【分析】本题考查了勾股定理的应用,解题的关键是熟练掌握勾股定理,在一个直角三角形中,两个直角边分别为a、b,斜边为c,那么,本题设的长为,则,可得,再利用勾股定理建立方程求解即可.
【详解】解:由题意可知,,,
,
设的长为,则,
,
在中,由勾股定理得,
即,
解得,
故答案为:3.25.
5.(25-26八上·江苏无锡江阴申港中学·月考)在一款名为超级玛丽的游戏中,玛丽到达一个高为10米的高台顶端,利用旗杆顶部的绳索,划过到达与高台水平距离为17米,高为3米的矮台顶端.求旗杆的高度.
【答案】旗杆的高度为15米
【分析】本题考查了勾股定理的应用,全等三角形的判定和性质,熟练运用这些性质解决问题是本题的关键.
作,,可证,可得,,则米,且可求米,米,即可求的长.
【详解】解:如图,作,,则四边形是矩形,米,,
,
在和中,
,
,
,,
即米,
根据题意,米,米,
(米,则米,
米,
则米,
米,米,
米,
答:旗杆的高度为15米.
6.(25-26八上·河北保定莲池区第十三中学·月考)三国时代东吴数学家赵爽于公元3世纪在《勾股圆方图注》一书中用割补的方法构造了“弦图”如图1.并给出了勾股定理的证明.已知,图2中涂色部分是直角边长为a,b,斜边长为c的4个直角三角形.
(1)请根据图2利用割补的方法验证勾股定理.
(2)应用:如图3,小颖和她的同学荡秋千,秋千在静止位置时,下端离地面,荡秋千到AB的位置时,下端B距静止位置的水平距离等于,距地面,求秋千AB的长.
【答案】(1)见解析
(2)秋千的长为4米
【分析】本题考查勾股定理的证明,勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键:
(1)根据空白部分的面积等于边长为的正方形的面积减去两个直角三角形的面积,也等于边长为的两个正方形的面积和减去两个直角三角形的面积,即可得证;
(2)设,在中,利用勾股定理进行求解即可.
【详解】(1),
,
∴,
∴.
(2)设,,
在中,,即,
解得;
答:秋千的长为4米.
题型四:勾股定理的实际应用之小鸟飞行的距离
1.如图①所示,有两棵树,一棵高,另一棵高,两树相距.一只小鸟从一棵树的树顶飞到另一棵树的树顶,则小鸟至少飞行了 .
【答案】
【分析】本题考查勾股定理解决实际问题,根据题意,画出示意图,如图②所示,其中表示大树,表示小树,过点作,垂足为,如图所示,则,其中,则.在中,由勾股定理,得.即可求得,从而得到答案,读懂题意,构造直角三角形,由勾股定理求解即可得到答案.
【详解】解:表示大树,表示小树,过点作,垂足为,如图所示:
则,
,
,
在中,,由勾股定理得,
则小鸟至少飞行了
故答案为:.
2.(24-25八上·辽宁沈阳和平区·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.
3.如图所示,有两根直杆隔河相对,一杆高30m,另一杆高,两杆相距.现两杆上各有一只鱼鹰,他们同时看到两杆之间的河面上E处浮起一条小鱼,于是以同样的速度同时飞下来夺鱼,结果两只鱼鹰同时叼住小鱼.则两杆底部距小鱼E处的距离各是多少?
【答案】和
【分析】本题考查了勾股定理的应用,正确理解题意是解题的关键.由题意可得:,,那么,代入数据,解方程即可.
【详解】解:由题意可得:,,
则,
故,
解得:,
则(m),
答:两杆底部距小鱼E处的距离分别是和.
4.(23-24八下·广西贺州昭平县·期中)姑婆山国家森林公园古窑冲猴趣园,调皮可爱的猴子随处可见.如图:有两只猴子爬到—棵树上的点B处,且,突然发现远方A处有好吃的东西,其中一只猴子沿树爬下走到离树处的池塘A处,另一只猴子先爬到树顶D处后再沿缆绳线段滑到A处,已知两只猴子所经过的路程相等,设为.
(1)请用含有x的整式表示线段的长为 m;
(2)求这棵树高有多少米?
【答案】(1)
(2)这棵树高3.2米
【分析】本题考查了勾股定理在实际生活中的运用,考查了直角三角形的构建,本题中正确的找出的等量关系,并根据求的长是解题的关键.
(1)根据,计算即可;
(2)在中,由勾股定理,列出方程求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴;
故答案为:.
(2)解:由题意知,则在中,
有,
∴,
解得:,
∴.
答:这棵树高有3.2米
题型五:勾股定理的实际应用之大树折断前的高度
1.(24-25八下·湖北武汉东湖高新区·期中)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)在折断点的下方的点处,有一明显裂痕,如果本次大风将旗杆从点处吹断,那么行人在距离旗杆底部5米处是否有被砸到的风险?
【答案】(1)
(2)行人在距离旗杆底部处没有被砸伤的风险
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,熟知勾股定理是解题的关键.
(1)设长为,则长,由勾股定理可得,解方程即可得到答案;
(2)由题意可得,则.利用勾股定理求出的长即可得到答案.
【详解】(1)解:由题意得,,,
设长为,则长,
在中,由勾股定理可得,
∴,
解得,
∴;
答:旗杆距地面处折断.
(2)解:如图,
由题意可得,
∴.
在中,,
∵,
∴,
答:行人在距离旗杆底部处没有被砸伤的风险.
2.(24-25八上·陕西榆林府谷县·期中)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.
3.(24-25八上·河南舞钢·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.
4.由于大风,山坡上的一棵树甲被从点A处拦腰折断,如图所示,其树恰好落在另一棵树乙的根部C处,已知米,米,两棵树的株距(两棵树的水平距离)为12米,请你运用所学的知识求这棵树原来的高度.
【答案】19米
【分析】本题考查了勾股定理在实际生活中的应用,延长,过点C作延长线于点D,利用勾股定理先求出,即可得到,再利用勾股定理即可求解.
【详解】解:如图所示:延长,过点C作延长线于点D,
由题意可得:,
故,
∴,
则,
故,
答:树原来的高度19米.
题型六:勾股定理的实际应用之解决水杯中筷子的问题
1.水池中有水,水面是一个边长为尺的正方形,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池边,它的顶端恰好到达池边的水面.水的深度和这根芦苇的长度分别是多少?
【答案】水池深尺,芦苇长尺
【分析】本题主要考查了勾股定理.找到题中的直角三角形,设水深为x尺,根据勾股定理解答即可.
【详解】解:设水深为尺,则芦苇长为尺,
根据勾股定理得:,
解得:,
芦苇的长度尺,
答:水池深尺,芦苇长尺.
2.如图,已知钓鱼竿的长为,露在水面上的鱼线长为,某钓鱼者想看看鱼钩上的情况,把鱼竿转动到的位置,此时露在水面上的鱼线长为,求的长.
【答案】
【分析】该题考查了勾股定理的应用,在中和中根据勾股定理求解即可.
【详解】解:在中,因为,
所以.
在中,
因为,
所以,
所以.
3.(23-24八下·吉林四平伊通满族自治县·期末)如图,一种圆柱形的饮料杯,测得内部底面圆半径为,杯高,点,点在内部底面圆上,线段经过杯子的内部底面圆心.将吸管一端放在点处,并让吸管经过点(按如图所示)放进杯里,要求杯门外面至少要露出长的吸管,问至少需要制作多长的吸管?
【答案】至少需要制作长的吸管
【分析】此题主要考查的是勾股定理的应用.在吸管(杯内部分)、杯底直径、杯高构成的直角三角形中,由勾股定理可求出杯内吸管部分的长度,再加上外露部分的长度即可求出吸管的总长.
【详解】解:由题意可知是直角三角形,,,线段为内部底面圆直径,
内部底面圆半径为,
,
在中,
,
解得:或(舍去,不符合题意)
答:至少需要制作长的吸管.
题型七:勾股定理的实际应用之解决航海问题
1.(25-26八上·河南焦作城乡一体化示范区宁郭镇张庄初级中学·月考)目前,河南省已建立各类自然保护地351处,有效保护了野生动植物.如图,南北方向线以西为某保护区,以东为普通区域,上午10时20分,监测站发现正东方向有一违规进入的车辆以72千米/小时的速度沿正西方向偷偷向保护区驶来,便立即通知正在线上巡逻的巡逻车,巡逻车立即以60千米/小时的速度向正北方向驶去.已知开始时,的距离是13千米,,的距离是5千米,,的距离是12千米.巡逻车能否拦截住违规车辆?
【答案】巡逻车能拦截住违规车辆
【分析】本题考查勾股定理的应用,理解题意是解答的关键.
设直线与线段交于点.则,利用勾股定理列方程求得,,进而求得违规车辆和巡逻车到达E处的时间,比较大小可得结论.
【详解】解:设直线与线段交于点.
由题意知,,所以违规车辆进入保护区的最短距离是线段的长.
在和中,,,
所以,解得(千米),
因为违规车辆的速度是72千米/小时,
所以(小时),
千米,(小时)
,所以巡逻车能拦截住违规车辆.(此题解法不唯一,由勾股数5,12,13得出是直角三角形,再利用面积求解亦可)
2.(25-26八上·陕西汉中西乡县第三中学·月考)如图,在大型徒步定向越野比赛中,选手和选手从起点同时出发,选手以每小时7.5千米的速度沿北偏东方向徒步,选手以每小时4千米的速度沿另一方向徒步,2小时后选手分别到达打卡点,此时两名选手相距17千米.试确定选手的徒步方向.
【答案】选手的徒步方向是南偏东方向
【分析】此题主要考查了勾股定理逆定理以及方位角,关键是掌握勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a,b,c,满足,那么这个三角形就是直角三角形.
首先选手和选手的路程,再根据勾股定理逆定理可证明,然后再根据R在P北偏东方向,可得选手的徒步方向是南偏东方向.
【详解】解:由题意得:选手经2小时的路程:(千米),
选手经2小时的路程:(千米),
∵,
即
∴,
∵R在P北偏东方向,
∴
∴Q在P南偏东方向.
∴选手的徒步方向是南偏东方向.
3.(25-26八上·山西运城河津部分学校·月考)如图,在一次户外探险活动中,小亮从营地点出发沿北偏东方向行到达点,然后再沿北偏西方向行到达到目的地点,求出两点之间的距离.
【答案】
【分析】本题考查勾股定理的应用.根据所走的方向可判断出是直角三角形,根据勾股定理可求出解.
【详解】解:根据题意得:,
,
在中,,,
,
、C两点之间的距离为.
4.(25-26八上·山西太原第四十八中学校·月考)一艘轮船从港向南偏西方向航行到达岛,再从岛沿方向航行到达岛,港到航线的距离是,岛在港的什么方向?
【答案】岛在港的北偏西.
【分析】本题考查了勾股定理及逆定理的应用,方向角问题,由题意得,,,,,,则,由勾股定理得,所以,由勾股定理的逆定理推知,然后由方向角的定义作答即可,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:如图,
由题意得,,,,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴岛在港的北偏西.
5.如图,两艘轮船同时从港口出发,一艘轮船以海里/时的航速沿正东方向航行,另一艘轮船以海里/时的航速沿正北方向航行,一小时后两艘轮船分别到达点,,此时两轮船沿航线汇合.
(1)求,两点之间的距离;
(2)若从港口派一艘轮船在航线上接应,求该轮船行驶的最短距离.
【答案】(1)海里
(2)海里
【分析】本题考查勾股定理的应用,垂线段最短,解决本题的关键是熟练运用勾股定理解决问题.
(1)根据题意知:,根据“路程速度时间”分别得出,,再根据勾股定理得,代入数据计算即可;
(2)过点作于点,根据垂线段最短,当该轮船的航线与重合时,根据垂线段最短,则的长即为该轮船行驶的最短距离,利用等积法求解即可;
掌握并能利用勾股定理解决实际问题是解题的关键.
【详解】(1)解:∵两艘轮船同时从港口出发,一艘轮船以海里/时的航速沿正东方向航行,另一艘轮船以海里/时的航速沿正北方向航行,一小时后两艘轮船分别到达点,,
∴,,,
∴(海里),
答:,两点之间的距离为海里;
(2)如图,过点作于点,
当该轮船的航线与重合时,的长即为该轮船行驶的最短距离,
∵,
∴(海里),
答:该轮船行驶的最短距离为海里.
6.(25-26八上·南通海门区东洲国际学校·期中)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.
7.禁渔期的规定对渔业资源的保护起了良好作用.如图,在一次禁渔期间,渔政部门发现一艘渔船正在违规捕鱼,于是派出甲、乙两艘巡逻艇立即从相距13海里的、两地前去劝阻,后同时到达处.已知甲巡逻艇每小时航行120海里,乙巡逻艇每小时航行50海里,航向为北偏西.
(1)求甲巡逻艇的航行方向;
(2)成功劝阻后,甲、乙两艘巡逻艇同时沿原方向返回且速度不变,后甲、乙两艘巡逻艇相距多少海里?
【答案】(1)甲巡逻艇的航行方向为北偏东
(2)6.5海里
【分析】此题主要考查了直角三角形的判定、勾股定理及方向角的理解及运用,难度适中.利用勾股定理的逆定理得出为直角三角形是解题的关键.
(1)先用路程等于速度乘以时间计算出,的长,利用勾股定理的逆定理得出为直角三角形,再利用在直角三角形中两锐角互余求解;
(2)分别求得甲、乙航行3分钟的路程,然后由勾股定理来求甲乙的距离.
【详解】(1)解:由题意得:,
(海里),(海里),
(海里),
,
是直角三角形,
,
,
甲的航向为北偏东;
(2)解:甲巡逻船航行3分钟的路程为:(海里),
乙巡逻船航行3分钟的路程为:(海里),
3分钟后,甲乙两巡逻船相距为:(海里).
8.(23-24八下·四川广安邻水县·期末)如图,某区有A,B,C,D四个景点,景点A,D,C依次在东西方向的一条直线上,现有公路,已知,,,.
(1)通过计算说明公路是否与垂直;
(2)市政府准备在景点B,C之间修一条互通大道(即线段),并在大道上的E处修建一座凉亭方便游客休息,同时D,E之间也修建一条互通大道(即线段),且.若修建互通大道的费用均是每千米17万元,请求出修建互通大道的总费用.
【答案】(1)公路与垂直,计算见解析
(2)818万元
【分析】本题考查了勾股定理及其逆定理的应用,熟练掌握勾股定理及其逆定理是解题的关键.
(1)根据勾股定理的逆定理进行求解即可得到结论;
(2)根据勾股定理及面积法求得,于是得到结论.
【详解】(1)解:在中,,,,
∴,即,
是直角三角形,且,
公路与垂直.
(2)解:由(1)知,
.
在中,,,
,
,
,即,
解得,
(万元).
答:修建互通大道的总费用是818万元.
题型八:勾股定理的实际应用之求河宽
1.(23-24八下·重庆巴南区·期末)某街道根据市民建议,决定对一公园内沿水域健身步道进行修缮,经勘测规划,修缮后的健身步道(局部)如图,从A地分别往北偏东方向和东南方向各修一步道,从A地的正东方向(水域对面)的C地分别往西北方向和西南方向各修建一步道,汇合于B、D两地,若测得米.(参考数据:)
(1)求A、C两地之间距离.(结果精确到1米)
(2)小华和小明周末到公园锻炼身体,准备从A地跑步到C地,小华决定选择路线,小明决定选择路线,若两人速度相同,请计算说明谁先到达C地?
【答案】(1)A、C两地之间距离为1930米
(2)小华先到达C地
【分析】本题主要考查勾股定理的应用,含30度直角三角形的性质,等腰直角三角形的判定,方位角等知识,构造直角三角形是解题的关键.
(1)连接,过D作于E;分别在,中利用勾股定理求出,即可求得结果;
(2)设两人速度为1,由(1)的计算可得的长;由题意得是等腰直角三角形,由(1)的结论及勾股定理求得,即可求得;比较即可谁先到达C地.
【详解】(1)解:如图,连接,过D作于E;
由题意得:;
在中,则,
,
由勾股定理得:,
米;
则米;
在中,,
则米,由勾股定理得:米,
(米);
(2)解:由(1)的计算知,米,
米;
由题意得分别在东南方向、西南方向,则,
,
即是等腰直角三角形,
由勾股定理得:,
米,
米;
,
,即小华的路程更小,
又∵两人速度相同,
所以小华先到达C地.
2.(23-24八下·陕西商洛商南县丹北大学区五校·期末)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,
∴,
∴水潭的宽度为米.
3.(23-24八下·广东惠州惠东县·期中)如图,池塘边有两点A,B,点C是与方向成直角的方向上一点,测得,.求A,B两点间的距离?
【答案】
【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问题成为解题的关键.
根据题意直接运用勾股定理进行解答即可.
【详解】解:在中,.
根据勾股定理得:.
答:A,B两点间的距离为.
4.(24-25八上·四川成都七中育才学校·期中)四川的人民渠(利民渠、幸福渠、官渠堰)是都江堰扩灌工程之一,也是四川省建成的第一座大型水利工程,有“巴蜀新春第一渠”之称.现为扩建开挖某段干渠,如图,欲从干渠某处A向C地、D地、B地分流(点C,D,B位于同一条直线上),修三条笔直的支渠,,,且;再从D地修了一条笔直的水渠与支渠在点H处连接,且水渠和支渠互相垂直,已知,,.
(1)求支渠的长度.(结果保留根号)
(2)若修水渠每千米的费用是万元,那么修完水渠需要多少万元?
【答案】(1)
(2)万元
【分析】本题考查了勾股定理的应用以及三角形面积等知识,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
(1)由勾股定理求出,则,再由勾股定理求出的长即可;
(2)由的面积求出的长,即可解决问题.
【详解】(1)解:由题意可知:,
,
,,
,
,
,
答:公路的长度为;
(2),
,
,
,
∴修建林荫小道需要的费用为万元.
5.(24-25八下·辽宁抚顺十八中·月考)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 .
题型九:勾股定理的实际应用之求台阶上地毯的长度
1.(23-24八下·河北保定顺平县·期中)如图,在高为,坡面长为的楼梯表面铺地毯,地毯的长度至少需要( )
A. B. C. D.
【答案】C
【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.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,根据勾股定理求得水平宽度,然后求得地毯的长度即可.
【详解】解:由勾股定理得:
楼梯的水平宽度,
∵地毯铺满楼梯是其长度的和应该是楼梯的水平宽度与垂直高度的和,
∴地毯的长度至少是.
故选C.
2.(24-25八下·湖南长沙浏阳·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.
3.如图,小明与小华爬山时遇到一条笔直的石阶路,路的一侧设有与坡面平行的护栏.小明量得每一级石阶的宽为,高为,爬到山顶后,小华数得石阶一共200级,若每一级石阶的宽和高都一样,且构成直角,请你帮他们求护栏的长度.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键.先利用勾股定理求出每一级石阶的斜边长,再乘以200即可求出护栏的长度.
【详解】解:根据勾股定理,每一级石阶的斜边长为,
.
答:护栏的长度为.
题型十:勾股定理的实际应用之判断汽车是否超速
1.(25-26八上·安徽宿州萧县城东初级中学·月考)交通法规规定:小汽车在城街路上行驶速度不得超过如图,一辆小汽车在一条城市街路上直道行驶,某一时刻刚好行驶到路面车速检测仪正前方处,过了后,测得小汽车与车速检测仪间距离为,这辆小汽车超速了吗?
【答案】超速了,理由见解析
【分析】本题考查了勾股定理的应用,掌握相关知识是解决问题的关键.由勾股定理得,再求出小汽车的速度为,然后由,即可得出结论.
【详解】解:这辆小汽车超速了,理由如下:
如图,在中,,,
根据勾股定理得:,
小汽车的速度为,
,
这辆小汽车超速行驶.
答:这辆小汽车超速了.
2.(23-24八下·河北廊坊安次区·月考)“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.
3.(24-25八上·河南郑州新郑·月考)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.
4.为了积极响应国家新农村建设,某镇政府采用了移动宣讲的广播形式进行宣传.如图,笔直公路的一侧有一报亭A,报亭A到公路的距离为600米,且宣讲车P周围1 000米以内能听到广播宣传,宣讲车P在公路上沿方向行驶.
(1)请问报亭的人能否听到广播宣传,并说明理由;
(2)如果能听到广播宣传,已知宣讲车的速度是200米/分,那么报亭的人总共能听到多长时间的广播宣传?
【答案】(1)报亭的人能听到广播宣传,理由见解析
(2)报亭的人总共能听到8分钟的广播宣传
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,垂线段最短:
(1)根据垂线段最短,结合600米米即可得到结论;
(2)如图,假设当宣讲车P行驶到点时,报亭的人开始听到广播宣传,当宣讲车P行驶过点时,报亭的人开始听不到广播宣传,连接.利用勾股定理求出的长,进而求出的长,再根据时间等于路程除以速度即可得到答案.
【详解】(1)解:报亭的人能听到广播宣传,理由如下:
∵600米米,
∴报亭的人能听到广播宣传.
(2)解:如图,假设当宣讲车P行驶到点时,报亭的人开始听到广播宣传,当宣讲车P行驶过点时,报亭的人开始听不到广播宣传,连接.
由题意得,米,米,,
由勾股定理得米,米,
∴米.
∵ (分),
∴报亭的人总共能听到8分钟的广播宣传.
5.(23-24七下·山东济南中区·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.
题型十一:勾股定理的实际应用之判断是否受台风影响
1.(25-26八上·安徽宿州萧县城东初级中学·月考)如图,在一条东西方向公路的北边有一鸟类巢穴C,公路上有A、B两处观测点,观测点A距离鸟类巢穴,观测点B距离鸟类巢穴,两观测点A、B相距.大货车行驶时会对周围范围造成噪声污染.
(1)求点C到公路的距离;
(2)一辆大货车以的速度经过公路时,会对鸟类巢穴造成噪声污染吗?若不会造成噪声污染,请说明理由;若会造成噪声污染,求出大货车对鸟类巢穴造成噪声污染的时长.
【答案】(1)
(2)会造成噪声污染,污染的时间为
【分析】本题考查了勾股定理与勾股定理逆定理的实际应用,解题的关键在于灵活运用相关知识.
(1)过点C作于点D,利用勾股定理逆定理推出,再利用三角形面积公式求解,即可解题.
(2)在上取不同的两点E、F,连接,使得,利用勾股定理求出,进而求出,再根据时间路程速度,即可解题.
【详解】(1)解:过点C作于D,如图所示,
由题意,得.
,
.
是直角三角形,,
,
.
答:点C到铁路的距离为.
(2)解:,
∴会对鸟类巢穴造成噪声污染.
如图所示,在上取不同的两点E、F,连接,使得.
,
.
在中,由勾股定理,得,
,
∴货车对鸟类巢穴造成噪声污染的时长为.
答:货车对鸟类巢穴造成噪声污染的时长为.
2.(25-26八上·四川成都电子科技大学实验中学·月考)如图,在点正北方的处有一信号接收站,点在点的北偏东的方向,一信号车从点向点的方向以的速度运动并持续向四周发射信号,信号接收站接收信号的有效范围为.
(1)作于点,求点到射线的距离;并判断处是否能接收信号,说明理由;
(2)信号接收站若能接收信号,求出接收信号持续多长时间?
【答案】(1);能,理由见解析
(2)接收信号持续
【分析】本题考查勾股定理的应用,等腰直角三角形的性质与判定,理解题意,利用勾股定理解决问题是解题的关键.
(1)通过证明是等腰直角三角形,求出的长,再结合题意判断处能接收信号,即可解答;
(2)分别求出信号接收站恰好能接收信号的临界点与,求出的长度,再利用时间路程速度,即可解答.
【详解】(1)解:由题意得,,,,
∴是等腰直角三角形,,
∴点到射线的距离为;
∵,
∴处能接收信号;
(2)解:由(1)得,,
当时,,
当时,,
∴,
,
答:接收信号持续.
3.(24-25八下·河南驻马店确山县·期中)吊车在行驶过程中会产生较大的噪声.如图,有一台吊车沿公路由点A向点B行驶,已知点C处为一所学校,点C与直线上两点A,B的距离分别为和,吊车周围以内为受噪声影响区域.
(1)求的度数.
(2)学校C会受噪声影响吗?为什么?
【答案】(1)
(2)学校C会受噪声影响,见解析
【分析】本题考查勾股定理逆定理的应用,熟练掌握勾股定理逆定理,是解题的关键:
(1)利用勾股定理逆定理进行求解即可;
(2)过点C作于D,等积法求出的长,进行判断即可。
【详解】(1)解:,
,
是直角三角形,且;
(2)学校C会受噪声影响.
理由:如图,过点C作于D,则:
,
,
∵吊车周围以内为受噪声影响区域,,
∴学校C会受噪声影响.
4.(24-25九下·重庆第八中学校·期中)某市规划修建铁路,并将火车始发站定于B处.已知始发站B位于小区A的东北方向,位于商场C 的北偏西方向,且距离为米,小区A位于商场C的南偏西方向.火车在行驶的过程中,以火车头为圆心,半径为米的范围内都会受到噪音干扰.火车从始发站B出发,以米秒的速度沿铁路低速行驶.
(1)请问A小区是否会受到噪音干扰?若受到干扰,干扰的时间有多长?(结果保留整数,参考数据:
(2)火车从始发站出发时,小明开车从小区沿正南方向以10米/秒的速度出发,小明出发多久后会受到噪音影响?
【答案】(1)A小区会受到噪音干扰,干扰的时间有10秒
(2)小明出发4秒后会受到噪音影响
【分析】(1)过作于,过点B作于H,根据题意得,,根据含30度和45度直角三角形的性质求出米,得到,于是得到小区会受到噪音干扰,设火车到点小区开始受到噪音干扰,到点小区受到噪音干扰结束,连接,,根据勾股定理即可得到结论.
(2)假设当小明开始受影响时行到E处,此时行到F处,则此时米,
又设小明出发t秒后会受到噪音影响,则,,则,,利用勾股定理得到,从而得到得到关于t的方程,即可得解.
【详解】(1)解:过作于,过点B作于H,
由题意得,,,
,
,米,
(米,
∴米,
,
,
小区会受到噪音干扰,
设火车到点小区开始受到噪音干扰,到点小区受到噪音干扰结束,
连接,,
则米,
米,
(米,
(米,
干扰的时间(秒,
答:A小区会受到噪音干扰,干扰的时间有10秒.
(2)假设当小明开始受影响时行到E处,火车行到F处,则此时米,
又设小明出发t秒后会受到噪音影响,则,
又∵
∴,
∵,
∴,即,
解得:,
答:小明出发4秒后会受到噪音影响.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,正确地找出辅助线构造直角三角形是解题的关键.
5.(23-24八下·广西河池巴马瑶族自治县·期中)由于过度采伐森林和破坏植物,使我国许多地区频频遭受沙尘暴的侵袭.近日市气象局测得沙尘中心在市正西方向千米的处,以千米/时的速度向东偏南的方向移动,距离沙尘中心千米的范围是受沙尘暴严重影响的区域.
(1)问市会不会受到沙尘暴的严重影响?请通过计算说明理由;
(2)若受影响请计算市受影响的时间.
【答案】(1)市会受到沙尘暴的严重影响,见解析;
(2)小时.
【分析】本题主要考查勾股定理,理解题意,掌握勾股定理的计算方法是关键.
(1)过点作于,根据含角的直角三角形的性质得到,由此即可求解;
(2)设沙尘中心距点千米处,刚好处在上的两点,由勾股定理得到千米,则千米,由行程问题的数量关系即可求解.
【详解】(1)解:过点作于,由题意得千米,,
∴(千米),
∵,
∴市会受到沙尘暴的严重影响;
(2)解:设沙尘中心距点千米处,刚好处在上的两点,
在中,千米,千米,
∴千米,
∴千米,
∴市受影响的时间为(小时),
故市受影响的时间为小时.
6.(24-25八上·江苏常州外国语学校·期中)2024年9月第13号台风“贝碧嘉”登陆,使我国长三角很多地区受到严重影响,这是今年以来对我国影响最大的台风,风力影响半径(即距离台风中心小于或等于区域内都会受台风影响).如图,线段是台风“贝碧嘉”中心从上海市(记为点B)向西北方向移动到常州市(记为点D)的大致路线,无锡市惠山区(记为点C)大致在线段上,南通市记为点A,且.若A,C之间相距,A,B之间相距.
(1)判断南通市(记为点A)是否会受到台风“贝碧嘉”的影响,并说明理由.
(2)若台风“贝碧嘉”中心的移动速度为,则台风影响南通市(记为点A)持续时间有多长?
【答案】(1)南通市会受到台风“贝碧嘉”的影响,见解析
(2)
【分析】(1)过点作于点,求得最短距离,与影响半径比较大小,判断解答即可.
(2)以点A为圆心,为半径作圆,交于点E、F,根据,,得到,根据勾股定理得到,继而得到,求时间即可.
本题考查了勾股定理,等腰三角形的性质,直角三角形的性质,正确构造直角三角形,熟练掌握解直角三角形是解题的关键.
【详解】(1)解:过点作于点,
∵,A,C之间相距,A,B之间相距.
∴,
根据题意,得,
∴,
∵,
∴南通市会受到台风“贝碧嘉”的影响.
(2)解:以点A为圆心,为半径作圆,交于点E、F,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴台风影响南通市持续时间为.
答:台风影响南通市持续时间为.
题型十二:勾股定理的实际应用之选址使两地距离相等
1.(25-26八上·山东枣庄峄城区东方学校·月考)勾股定理是几何学中的明珠,充满着魅力.千百年来,证明勾股定理的方法层出不穷,以下为勾股定理的一种证法:
把两个全等的直角三角形()按如图1所示的方式放置, ,点在边上,设两直角边,斜边,连接,用分别求出梯形,四边形的面积,再探究三个图形面积之间的关系,可得到勾股定理.
(1)请根据图1中图形的面积关系证明勾股定理;
(2)如图2,某研学基地有一条观光道,长度为米,道旁有两个研学站点C,D,其中到的距离米到的距离米,求两个站点C,D之间的直线距离;
(3)在(2)的情境中,基地计划在观光道上增设一个补给站,使,请用尺规作图确定点的位置,并求出的长度.
【答案】(1)见解析
(2)米
(3)点的位置见解析,米
【分析】本题考查了勾股定理的证明及应用,注意计算的准确性即可;
(1)由图可知:梯形的面积,的面积;由推出四边形的面积;即可求解;
(2)连接,作,则四边形是矩形,推出,,即可求解;
(3)作出的垂直平分线即可确定点,设,则;,即可求解;
【详解】(1)解:由图可知:梯形的面积,的面积;
∵,
∴四边形的面积;
∴ ,
∴;
(2)解:连接,作,如图所示:
则四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴;
∴两个站点C,D之间的直线距离为米;
(3)解:如图所示:
设,则;
∵,
∴,解得:;
即:的长度为米;
2.(25-26八上·重庆南开中学校·期中)某镇为响应中央关于建设社会主义新农村的号召,决定在公路相距的A、B两站之间的E点修建一个土特产加工基地.如图,于点A,于B.已知,.
(1)如图1,当C、D两村庄到基地E点的距离相等时,求基地E距A多远?
(2)如图2,当C、D两村庄到基地E点的距离之和最短时,求基地E距A多远?自行作图,并求出的最小值.
【答案】(1)基地E距A为
(2)基地E距A为,图见解析,的最小值为
【分析】本题考查作图-应用与设计作图,勾股定理,轴对称最短问题,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)由勾股定理得,,则,设为,则,得,求解即可;
(2)作点D关于的对称点,连接交于点E,的最小值为的值,即的长,过点作于点,交于点,过点作于点,根据平行线间距离相等,得到,,证明,得到,从而求出,再过点作,交的延长线于点F,利用勾股定理求出即可.
【详解】(1)解:∵C、D两村庄到基地E点的距离相等,
∴,
在和中,,
∴.
设,则,
∴,
解得:,
答:基地E距A为;
(2)解:如图,作点D关于的对称点,连接交于点E,的最小值即为的值,最小值为的长,
∴,
过点作于点,交于点,过点作于点,
,,
,
,
,
又,,
,
,
,即基地E距A为,
过点作,交的延长线于点F,则四边形是长方形,
∴,,
∴,
在中,.
∴的最小值为.
3.(24-25八下·贵州黔东南苗族侗族从江县庆云镇初级中学·月考)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.
∴.
∴,.
4.(24-25八下·河北廊坊第四中学·期末)在一条东西走向河流的一侧有一村庄,河边原有两个引水点,其中,由于某种原因,由到的路现在已经不通.该村为方便村民引水决定在河边新建一个引水点(、、在同一条直线上),并新修一条路,且.测得千米,千米,求新路比原路,各少多少千米?
【答案】新路比原路少千米,比原路少千米.
【分析】本题考查了勾股定理的应用,由勾股定理得(千米),设千米,则千米,然后通过勾股定理求出千米,最后代入求解即可,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∴(千米),
设千米,则千米,
∵,
∴,
解得:,
∴千米,
∴新路比原路少(千米),比原路少(千米),
答:新路比原路少千米,比原路少千米.
5.(24-25八下·山东青岛北区·期中)如图,某小区的两个喷泉,位于小路的同侧,两个喷泉之间的距离为,喷泉的供水点在小路上.现要为喷泉铺设两条互相垂直的供水管道和,已铺管道长为,长为,供水点到的距离是.
(1)请判断供水管道与是否符合铺设要求;
(2)求的长及的长.
【答案】(1)符号要求,理由见解析;
(2),.
【分析】本题考查了勾股定理及其逆定理的应用,解题的关键是掌握相关知识.
(1)根据勾股定理的逆定理判定与是否垂直即可;
(2)根据等面积法求出,再利用勾股定理求出即可.
【详解】(1)解:符号要求,理由如下:
在中,,,,
,,
,
是直角三角形,,
,符合要求;
(2),
,
,
,
,
,,,
,
,
在中,,
由勾股定理得:.
题型十三:勾股定理的实际应用之求最短路程
1.(25-26八上·内蒙古包头稀土高新区·期中)如图所示,有一个长、宽各2米,高为3米且封闭的长方体纸盒,一只昆虫从顶点A要爬到顶点B,那么这只昆虫爬行的最短路程为( )
A.3米 B.4米 C.5米 D.米
【答案】C
【分析】此题主要考查了平面展开图最短路径问题,解题关键是把长方体展开后用了勾股定理求出对角线的长度.昆虫有三种爬法,就是把正视和俯视(或正视和侧视,或俯视和侧视)两个面展平成一个长方形,然后求其对角线,比较大小即可求得最短的路径.
【详解】解:由题意得,
路径一:
;
路径二:
;
路径三:
;
∵,
∴5为最短路径.
故选:C.
2.(25-26八上·河南郑州高新区一中·月考)长方体敞口玻璃罐,长、宽、高分别为、和,在罐内点E处有小块饼干碎末,此时一只蚂蚁正好在罐外壁,在长方形中心的正上方处,则蚂蚁到达饼干的最短距离是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平面展开-最短路径问题,解题的关键是明确两点之间线段最短,然后将长方体放到一个平面内,进行分类讨论,利用勾股定理进行求解.
把这个长方体中蚂蚁所走的路线放到一个平面内,在平面内线段最短,根据勾股定理求解即可.
【详解】解:若蚂蚁从平面和平面经过,
蚂蚁到达饼干的最短距离,如图1,
由题意可得:,,
;
若蚂蚁从平面和平面经过,
蚂蚁到达饼干的最短距离,如图2,
由题意可得:,,,
;
∵,
∴最短距离为.
故选:C.
3.(25-26八上·山东枣庄第十五中学·月考)如图,圆柱的底面周长为,是底面圆的直径,高,点P是母线上一点且.一只蚂蚁从点A出发沿着圆柱体的表面爬行到点P的最短距离是( )
A.7 B. C. D.5
【答案】D
【分析】本题考查了求最短路径(勾股定理的应用),用勾股定理解三角形,几何体展开图的认识,解题关键是画出圆柱的侧面展开图.
先画出圆柱的侧面展开图,根据两点之间线段最短,利用勾股定理求解即可.
【详解】解:侧面展开图如图所示,
∵圆柱的底面周长为,
∴,
∵,
∴,
在中,
,
∴ .
故选:D.
4.(25-26八上·山西太原迎泽区太原师范学院附属中学·月考)中华儿女作为龙的传人,龙的形象符号已经深入人心,太原晋祠宋代木雕盘龙,即圣母殿前的八根木雕盘龙是我国现存最早的木雕盘龙,其形象雕刻得栩栩如生.如图所示,每根木柱有雕龙的部分的柱身高长为4米,在底面周长为米的木柱上,有一条雕龙从柱底点沿立柱表面盘绕2圈到达柱顶正上方的点,则雕刻在木柱上的巨龙长至少为( )
A.4米 B.米 C.5米 D.6米
【答案】C
【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.将圆柱体侧面展开,每圈龙的长度与高度和圆柱的周长组成直角三角形,根据勾股定理计算即可得到答案.
【详解】解:如图,
根据题意可得,底面周长约为米,柱身高约4米,
∵有一条雕龙从柱底点沿立柱表面盘绕2圈到达柱顶正上方的点,
米,(米),
(米),
故雕刻在木柱上的巨龙至少为(米),
故选:C.
5.(25-26八上·重庆十一中教育集团·期中)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B处有一饭粒,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,且离容器上沿的点A处,则蚂蚁吃到饭粒需爬行的最短路径是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【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:D.
6.(25-26八上·辽宁沈阳沈东初级中学·月考)如图,一只小蚂蚁在墙面上的点P处,若米,米,点P到的距离是3米,蚂蚁从点P爬到点B的最短行程是( )(墙面与地面垂直)
A.米 B.米 C.5米 D.米
【答案】D
【分析】本题主要考查平面展开—最短路径问题、勾股定理的应用等知识点,正确利用立体图形中的最短距离、通常要转换为平面图形的两点间的线段长来进行解决是解题的关键.
将墙面与地面展开,连接,根据两点之间线段最短,利用勾股定理求解即可.
【详解】解:如图,过P作于G,连接,
此时的长为这只蚂蚁从点P爬到点B的最短行程,
∵米,米,点P到的距离是3米,
∴米,
∴(米),
∴(米),
∴(米),
∴这只蚂蚁的最短行程应该是米.
故选:D.
7.如图,这是一个供滑板爱好者使用的型池的示意图,该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.小诚是一名滑板爱好者,若他从点处滑到点处,他滑行的最短距离是多少米?(边缘部分的厚度忽略不计)
【答案】他滑行的最短距离是米
【分析】本题考查最短路径,勾股定理.根据题意可知,型池的展开图为长方形,根据勾股定理计算即可.
【详解】解:如图,长方形是型池的展开图,
根据题意可得,
连接,则的长为滑行的最短距离,
在中,,,,
∴
∴他滑行的最短距离是米.
题型一:勾股定理的实际应用之探究类题型
1.(25-26八上·山西太原小店区山西大学附属中学·月考)某校“综合与实践”小组开展了测量本校旗杆高度的实践活动,他们制订了测量方案,并利用课余时间完成了实地测量,测量结果如下表(不完整).
课题
测量学校旗杆的高度
成员
组长:XXX组员:XXX,XXX,XXX
工具
皮尺等
测量示意图
说明:线段表示学校旗杆,垂直地面于点B.
第一次操作:如图①,将系在旗杆顶端的绳子自然下垂到地面,绳子多出的一段在地面拉直后记作,用皮尺测出的长度;
第二次操作:如图②,将绳子拉直,绳子末端落在地面的点处,用皮尺测出的长度.
测量数据
测量项目
数值(单位:米)
图①中BC的长度
1
图②中BD的长度
5
…
…
(1)根据以上测量结果,请你帮助这个小组求出学校旗杆的高度.
(2)如图③,第三次操作:某同学从点前行至点处,再次将绳子拉直,此时测得绳子末端到地面的距离的长度为1米,求该同学前进的距离的长度(结果保留根号).
【答案】(1)旗杆的高度为12米;
(2)该同学前进的距离的长为米.
【分析】本题考查了勾股定理的实际应用,能熟练利用勾股定理进行求解是解题的关键.
(1)由勾股定理得,设旗杆的高度为米,即可求解;
(2)过点作于点,由勾股定理得,即可求解.
【详解】(1)解:由题知,,,米
在中,;
由勾股定理得:,
设旗杆的高度为米,则米,
,
解得:,
所以旗杆的高度为12米;
(2)解:如图,过点作于点,
,
由条件可知四边形是矩形,米,
,
,
在 中,
由勾股定理得:,
,
;
故该同学前进的距离的长为米.
2.(23-24八上·山东枣庄滕州北辛中学·月考)我国著名数学家华罗庚曾说过:“数缺形时少直观,形少数时难入微;数形结合百般好,隔离分家万事休”.数学中,数和形是两个最主要的研究对象,它们之间有着十分密切的联系,在一定条件下,数和形之间可以相互转化,相互渗透.
某校数学兴趣小组,在学习完勾股定理和实数后,进行了如下的问题探索与分析:
【提出问题】已知,求的最小值
【分析问题】由勾股定理,可以通过构造直角三角形的方法,来分别表示长度为和的线段,将代数求和转化为线段求和问题.
【解决问题】
(1)①如图,我们可以构造边长为1的正方形,P为边上的动点.设,则.则线段_____+线段_____;
②在①的条件下,已知,求的最小值;
【应用拓展】(2)应用数形结合思想,已知,求的最小值.
【答案】[解决问题]①、;②;[应用拓展]
【分析】本题考查了勾股定理的应用,应用数形结合思想,熟练掌握勾股定理,将问题进行转化是解题的关键.
[解决问题]①根据题意,设,则.将和转化为、,即可求解;
②如图,作点关于的对称点,连接交于点P,最小,根据勾股定理求得的长,即可求解;
[应用拓展] 我们可以构造宽为,长为3的长方形,P为边上的动点.设,则.则
,同理求得的最小值.
【详解】[解决问题]①解:由题意得,,
故答案为:、;
②如图,作点A关于的对称点H,连接交于点P,
此时,最小,即和最小,
由题意得:,,
则,
即的最小值为:;
[应用拓展]
如图,我们可以构造宽为,长为3的长方形,P为边上的动点.设,则.则
作点A关于的对称点H,连接交于点P,
此时,最小,即和最小,
由题意得:,,
则,
即的最小值为.
3.(25-26八上·广东佛山南海区桂城街道灯湖初级中学·月考)综合与实践:小明同学在延时课上进行了项目式学习的实践探究,并绘制了如下记录表格.
课题
在放风筝时,测量风筝离地面的垂直高度
模型抽象
测绘数据
①测得水平距离的长为15米,;
②根据手中剩余线的长度,计算出风筝线的长为25米;
③牵线放风筝的手到地面的距离为1.7米.
说明
点A,B,E,D在同一平面内.
请根据表格信息,解答下列问题.
(1)①点C离地面的垂直高度______米, _____米;
②求风筝离地面的垂直高度;
(2)若想要风筝沿方向下降12米,则在的长度保持不变的前提下,小明同学手中的风筝线应该往回收多少米?
【答案】(1)①1.7;15;②21.7米
(2)小明同学手中的风筝线应该往回收8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)①过点B作于点C,证明四边形为矩形,得出米,米;
②根据勾股定理求出的值即可得出结果;
(2)设风筝沿方向下降12米至点F,连接,根据勾股定理求出的长即可得出结果.
【详解】(1)解:①∵,,,
∴,
∴四边形为矩形,
∴米,米,
故答案为:1.7;15;
②在中,,米,
由勾股定理,得(米),
∴(米);
(2)解:如图,设风筝沿方向下降12米至点F,连接,
∴(米),
∴(米),
∵原来的风筝线的长为25米,
∴25-17=8(米).
∴小明同学手中的风筝线应该往回收8米.
4.某校数学兴趣小组,在学习完勾股定理和实数后,进行了问题探索与分析.
【提出问题】已知,求的最小值.
【分析问题】由勾股定理,可以通过构造直角三角形的方法,来分别表示长度为和的线段,将代数求和转化为线段求和问题.
【解决问题】(1)如图,我们可以构造出边长为1的正方形,P为边上的动点,设则,则__________________;
(2)在(1)的条件下,已知,请结合图形求的最小值;
【应用拓展】(3)直接写出的最小值为_________.
【答案】(1)PA , PD;(2)(3)7
【分析】本题考查勾股定理,利用轴对称解决线段和最小的问题:
(1)利用勾股定理,即可得出结果;
(2)作点D关于的对称点,连结,与交于点P,则,此时的值最小,且,即的最小值为的长,
利用勾股定理求出的长即可;
(3)构造一个长方形,使两边长,,点P为边上一动点,设,则,作点D关于的对称点,连结,与交于点P,则,此时的值最小,且,即的最小值为的长,利用(1)的方法进行求解即可.
【详解】解:(1)根据题意得:;
故答案为:;;
(2)作点D关于的对称点,连结,与交于点P,则,
此时的值最小,且,
即的最小值为的长,
在中,由勾股定理得:,
∴的最小值为,
∴的最小值为;
(3)如图,构造一个长方形,使两边长,,点P为边上一动点,设,则,作点D关于的对称点,连结,与交于点P,则,
此时的值最小,且,
即的最小值为的长,
在中,由勾股定理得:,
∴的最小值为7,
∴的最小值为7.
5.小明和同桌小聪在课后自主复习时,对一道思考题进行了探索.如图,一架长的梯子斜靠在竖直的墙上,这时点到墙底端的距离为.如果梯子的顶端沿墙下滑,那么点将向外移动多少米.
(1)请你将小明对思考题的解答补充完整:
解:设点将向外移动,即.
则,.
在中,,,可得方程 ,
解方程,得 ,
答:点将向外移动
(2)解完思考题后,小聪提出了下面两个问题:
①在思考题中,将“下滑”改为“下滑”,那么该题的答案会是吗?为什么?
②在思考题中,梯子的顶端从点处沿墙下滑的距离与点向外移动的距离有可能相等吗?为什么?
请你解答小聪提出的这两个问题.
【答案】(1),0.8,(舍去),0.8
(2)①不会是,理由见解析;②有可能,理由见解析
【分析】本题考查勾股定理的应用,根据勾股定理正确列出方程是解题的关键.
(1)仔细审题,根据已知的解答步骤可知的长度,只要将其代入中即可得到方程,求解即可解答问题,注意x的取值范围;
(2)①只需将(1)中的长度变为0.9米,列方程求解即可解答;②假设有可能相等,设这个相等的距离为x,根据勾股定理列出关于x的方程,然后进行求解,看得到的解是否有意义即可完成解答.
【详解】(1)解:设点将向外移动,即.
则,.
在中,,,
可得方程,
解方程,得,(舍去)
答:点将向外移动
故答案为:,0.8,(舍去),0.8;
(2)解:①不会是0.9米.理由如下:
设点B将向外移动x米,即.
则,.
在中,,,
可得方程,
解方程,得,(舍去)
点将向外移动,不是;
②设下滑的距离与向外移动的距离均为x米,
则,,
∵米,米,米,,
∴,
解得或(舍去),
故当梯子的顶端从A处下滑1.7米时,点B向外也移动1.7米,
即梯子的顶端从A处沿墙下滑的距离与点B向外移动的距离有可能相等.
6.(2025·广东省肇庆市四会市肇庆市·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.
6.(24-25八下·广东惠州南山学校·月考)【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,人们应用它解决了很多生活中的实际问题.
【小试牛刀】
(1)如图,铁路上A,B两点(看作直线上的两点)相距24千米,C,D为两个村庄(看作两个点),,,垂足分别为A、B,千米,千米,则两个村庄的距离为多少千米;
(2)在(1)的背景下,要在上建造一个供应站P,使得,求的长.
【知识迁移】
(3)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)两个村庄之间的距离为25千米(2)的长为6.3125千米(3)20
【分析】(1)如图所示,连接,作于点E,可得的长,在中,运用勾股定理即可求解;
(2)如图所示,连接,作的垂直平分线交于P点,则点P即为所求;利用勾股定理得,进而得,再根据千米,千米千米得千米,即可解答;
(3)根据轴对称-最短路线的求法即可求出.
【详解】解:(1)如图所示,连接,过点C作于点E,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴千米,千米,
∵千米,
∴(千米),
由勾股定理得:(千米),
则两个村庄之间的距离为25千米.
(2)如图所示,连接,作的垂直平分线交于P点,则点P即为所求;
连接,
∴,
在中,由勾股定理得:,
在中,由勾股定理得:,
∴,
∵千米,千米,千米,
∴千米,
∴,
∴千米.
即的长为6.3125千米;
(3)如图,先作出点C关于的对称点F,连接,过点F作与E,即: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D,C的距离之和,
而它的最小值就是点C的对称点F和点D的连线与线段的交点就是它取最小值时的点,
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,斜边就是最小的值,
∴代数式的最小值为.
故答案为:20.
【点睛】本题主要考查了勾股定理的应用,轴对称-最短路线问题以及线段的垂直平分线等,构造出直角三角形是解本题的难点.
1.(25-26八上·重庆八中宏帆中学校·期中)一架云梯长25米,斜靠在一面墙上,梯子底端离墙7米,如果梯子的顶端下滑了4米,那么梯子的底端在水平方向滑动的距离为( )
A.4米 B.6米 C.8米 D.15米
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理在实际生活中的运用,考查了直角三角形中勾股定理的运用,本题中正确的使用勾股定理求的长度是解题的关键.
根据梯子长度不会变这个等量关系,利用勾股定理,即可解题.
【详解】解:由题意知米,米,米,
在直角中,斜边,
米,
已知米,则米,
在直角中,
米,
米.
故选:C.
2.(25-26八上·四川达州渠县第三中学·月考)如图,公路上A、B两点相距,C、D为两村庄,已知,,于A,于B,现要在上建一个服务站E,使得C、D两村庄到E站的距离相等,则的长是( ).
A.4 B.5 C.6 D.2
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理的应用,掌握以上知识是解答本题的关键;
设,则,由勾股定理得:,,再根据,得到,然后即可求解;
【详解】解:设,则,
由勾股定理得:在中,,
在中,,
由题意可知:,
∴,
解得:,
∴的长是,
∴,
故选:C;
3.(25-26八上·陕西宝鸡第一中学·调研)如图,将一支铅笔放在圆柱体笔筒中,已知笔筒内部的底面直径为,内壁高.若这支铅笔长,则这只铅笔在笔筒外面部分的长度不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题主要考查了勾股定理的应用,正确得出笔筒内铅笔的最短长度是解决问题的关键.首先根据题意画出图形,利用勾股定理计算出的长度.然后求其差.
【详解】解:根据题意可得图形:
,
在中:,
所以.
则这只铅笔在笔筒外面部分长度在之间.
观察选项,只有选项D符合题意.
故选:D.
4.如图所示,圆柱高为4米,在底面周长为米的圆柱上,有一条彩带从柱底A点沿圆柱表面缠绕2圈到达圆柱顶正上方的C点,则彩带长至少为( )
A.4米 B.4.3米 C.5米 D.6米
【答案】C
【分析】本题考查圆柱侧面展开图与勾股定理,运用化曲为直的转化思想.解题关键是将圆柱侧面展开为矩形,明确彩带路径在展开图中是直角三角形的斜边,需准确计算水平和竖直方向的直角边长度;易错点是忽略“缠绕2圈”对水平长度的影响,导致水平边长计算错误.
首先把圆柱侧面沿高展开成矩形,确定彩带缠绕2圈后,水平方向长度为底面周长的2倍(米),竖直方向长度为圆柱的高(4米).其次此时彩带的最短路径为展开图中直角三角形的斜边,根据勾股定理计算斜边长度:米.最后对比选项,得出答案为C.
【详解】解:圆柱高米,彩带缠绕2圈,因此展开后竖直方向的总高度为4米;
底面周长为米,缠绕2圈后,水平方向的总长度为米.
将圆柱侧面展开后,彩带的路径可看作直角三角形的斜边,其中:
水平直角边:3米,
竖直直角边:4米,
根据勾股定理,斜边(彩带长度)为:
米.
故选:C.
5.(25-26八上·河南焦作城乡一体化示范区宁郭镇张庄初级中学·月考)如图,鱼竿长,露在水面上的鱼线长为.钓鱼者想看看鱼钩上的情况,把鱼竿提起到的位置(图中所有点均在同一平面内),此时露在水面上的鱼线长为,鱼线水平方向移动的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,正确理解题意,抓住鱼竿的长度不变是解题的关键.
在和中,分别用勾股定理求出和,即可求出渔线水平方向移动的距离的值.
【详解】解:在中,
,,
.
根据题意可得,
,
在中,
,
.
鱼线水平方向移动的距离是,
故选:B.
6.海上巡逻是维护国家海洋权益的有效手段.如图,我军巡逻舰队在点A处巡逻,突然发现在南偏东方向距离15海里的点B处有可疑目标正在以16海里小时的速度沿南偏西方向行驶,我军巡逻舰队立即沿直线追赶,半小时后在点C处将其追上,则我军巡逻舰队的航行速度为( )
A.16海里小时 B.20海里小时 C.32海里小时 D.34海里小时
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理的应用,平行线的性质,正确理解题,熟练掌握勾股定理是解题的关键.先根据平行线的性质求得,并推得,再根据勾股定理求解即可.
【详解】解:如图,由题意知,,,
,
,
,
根据题意,(海里),(海里),
(海里),
我军巡逻舰队的航行速度为(海里小时).
故选:D.
7.圆柱的主视图与俯视图如图所示,一只蚂蚁从点A沿着圆柱的侧面爬行到点B的最短路线长为 cm.
【答案】
【分析】本题考查了圆柱的侧面展开图与勾股定理,解题关键是将圆柱侧面展开,把空间中的最短路径问题转化为平面直角三角形的斜边的长度问题,利用勾股定理求解.
将圆柱侧面展开,把曲面问题转化为平面问题,再利用勾股定理计算最短路径.
【详解】解:把圆柱的侧面展开,得到一个长方形.展开图如图所示,连接,过点作于点.
由题意,得,,
.
故一只蚂蚁从点沿着圆柱的侧面爬行到点的最短路线长为.
故答案为:.
8.(25-26八上·四川成都武侯区西川实验学校·期中)某公司举行开业一周年庆典,准备在一个长,高的台阶上铺设地毯(如图),若台阶的宽为,地毯的价格为100元,则购买地毯需花费 元.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的实际应用.
先利用勾股定理求出台阶最上面和最下面的水平距离,再求出需要铺设的地毯面积即可得到答案.
【详解】解:由题意得,台阶最上面和最下面的水平距离为,
∴购买地毯需花费(元),
故答案为:.
9.(25-26八上·河南郑州郑东新区玉溪初级中学·期中)如图,铁路和公路在点处交会,点到的直线距离为.公路上点处距离点处.如果火车行驶时,周围以内会受到噪音的影响,那么火车在铁路上沿方向以的速度行驶时,点处受噪音影响的时间为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,过点作,上取点,,使, 通过勾股定理求出,,则受噪音影响共有,然后求出时间即可,掌握勾股定理的应用是解题的关键.
【详解】解:如图,过点作,上取点,,使,
由题意可得,,
当火车到点时对处产生噪音影响,此时,
由勾股定理得:,,
∴受噪音影响共有,
∴点处受噪音影响的时间为,
故答案为:.
10.如图,数学兴趣小组要测量旗杆的高度,同学们发现系在旗杆顶端的绳子垂到地面并多出一段(如图1),聪明的小红发现:先测出垂到地面的绳子长,再将绳子拉直(如图2),测出绳子末端C到旗杆底部B的距离n,利用所学知识就能求出旗杆的长,若米,米,则旗杆的长为 米.
【答案】
【分析】本题考查勾股定理,掌握相关知识是解决问题的关键.根据题意,米,米,,由勾股定理得:,解方程即可求出所求.
【详解】解:由题意得:米,米,,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得:,
则旗杆的长为米.
故答案为:.
11.(25-26九上·重庆珊瑚初级中学校·期中)如图所示,地面上铺了一块长方形地毯,因使用时间而变形,中间形成一个半圆柱的凸起,半圆柱的底面直径为,已知,一只蚂蚁从A点爬到C点,且必须翻过半圆柱凸起,则它至少要走 的路程.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理,最短路径的计算,理解最短路径,正确运用勾股定理是关键.
根据题意得到半圆的周长为,得到展开后图形的长,运用勾股定理即可求解.
【详解】解:如图所示,取的中点M,
∴,
∵长方形地毯,中间形成一个半圆柱的凸起,半圆柱的底面直径为,
∴,,,
∴半圆的弧长为,
将中间半圆展开,如图所示,连接,
∴,
∴,
∴一只蚂蚁从A点爬到C点,且必须翻过半圆柱凸起,则它至少要走的路程,
故答案为: .
12.(25-26八上·甘肃张掖肃南裕固族自治县康乐明德学校·月考)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1所示,物体静止在直轨道上,物体到滑块的水平距离是,绳长为.(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,都看作一点)
(1)求的长.
(2)如图2,若滑块水平向左滑动,求物体上升的高度.
【答案】(1)
(2)
【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)设,在中,利用勾股定理建立方程,求解即可;
(2)在中,利用勾股定理求出的长,求出变化的长度就是物体上升的高度.
【详解】(1)解:由题意,得.
设,则.
在中,由勾股定理,得,
即,
解得.
答:的长为.
(2)如图.
由题意,得,
所以.
在中,由勾股定理,得,
.
答:物体上升的高度为.
13.小明买了一个年画风筝,并进行了试放,为了验证某些数学问题,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?请说明理由.
【答案】(1)
(2)不能成功,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,利用勾股定理求出,即可求解;
(2)假设能上升,延长至点F,使,连接,在中, 利用勾股定理求出,即可求解.
【详解】(1)解:如图1,过点A作于点E,则,
在中,由勾股定理得: ,
∴;
(2)解:不能成功,理由如下:
假设能上升,
如图2,延长至点F,使,连接,
∴,
在中, ,
∵,余线仅剩,
∴,
∴不能上升,即不能成功.
14.(25-26八上·河南平顶山宝丰县五校联盟·月考)(1)如图1,长方体的长为,宽为,高为.求该长方体中能放入木棒的最大长度;
(2)如图1,现有一只蚂蚁从点处沿长方体的表面爬到点处,求它爬行的最短路程.小明沿长方体的棱剪开(如图2),求得最短距离为,请你判断是否正确,并说明理由;
(3)如图3,若将题中的长方体换成透明圆柱形容器(容器厚度忽略不计),容器的高为,底面周长为,在容器内壁离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与饭粒相对的点处.此时蚂蚁吃到饭粒需要爬行的最短路程是___________.
【答案】(1)该长方体中能放入木棒的最大长度是(2)不正确,见解析(3)10
【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.
(1)利用勾股定理直接求出木棒的最大长度即可.
(2)将长方体展开,利用勾股定理解答即可;
(3)将容器侧面展开,建立关于的对称点,根据两点之间线段最短可知的长度即为所求.
【详解】解:(1)由题意得:如图,该长方体中能放入木棒的最大长度是:
;
(2)不正确,理由如下:
①如图,,
②如图,,
③如图,,
,
∴最短路程为;
(3)∵高为,底面周长为,在容器内壁离容器底部的点处有一饭粒,此时蚂蚁正好在容器外壁,离容器上沿与饭粒相对的点处,
将容器沿侧面展开,作点关于的对称点,
,
连接,则即为最短距离,
∴
故答案为:10.
15.(25-26八上·山东济南外国语学校·月考)阅读并回答下列问题
【几何模型】
如图①,、是直线同侧的两个定点,问题:在直线上找一点,使值最小.
方法:如图②,作点关于的对称点,连接交于点,则为所求作的点.
【模型应用】
如图③,若、两点在直线同侧,分别过点、作,,为线段上一动点,连接、.已知,,,设.
(1)用含的代数代表示的长为__________.
(2)图③中,当的值最小时,求出最小值;
【拓展应用】
由可得代数式的几何意义:如图,建立平面直角坐标系,点是轴上一点,则可以看成点与点的距离,可以看成点与点的距离,所以原代数式的值可以看成线段与长度之和,它的最小值就是的最小值.
(3)求代数式的最小值.
【答案】(1),(2)17,(3)5
【分析】此题考查了轴对称求最短路线以及勾股定理等知识,解题的关键是利用了数形结合的思想,构造直角三角形解决问题,正确理解题意构造直角三角形是解题的关键:
(1)由于和都是直角三角形,故可由勾股定理求得;
(2)若点C不在的连线上,根据三角形中任意两边之和>第三边知,,故当A、C、E三点共线时,的值最小;
(3)仿照拓展应用构造直角三角形,利用勾股定理求解即可
【详解】解:(1)由勾股定理知,
∴ ,
故答案为:;
(2)当A、C、E三点共线时,的值最小,如下图,
∴;
(3)
建立平面直角坐标系,点是轴上一点,则可以看成点与点的距离,可以看成点与点的距离,所以原代数式的值可以看成线段与长度之和,
则
,
那么,代数式的最小值为5.
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