内容正文:
八年级人教版数学下册 第二十章 勾股定理
20.1勾股定理及其应用
第二课时勾股定理在实际生活中的应用
布置作业
3
学习目标
1
5
课堂小结
习题巩固
4
知识详解
2
6
布置作业
典例分析
学习目标
1.识别勾股定理实际应用的典型场景,掌握将实际问题抽象为直角三角形模型的基本方法,能准确梳理实际问题中的数量关系并转化为数学条件。
2.初步学会运用勾股定理结合方程思想,解决含未知量的实际应用问题。
a、b、c 为正数
a
b
c
勾股定理
公式变形
直角三角形的_________________,等于____________.
如果直角三角形的两直角边长分别为 a,b,斜边长为 c,那么___________.
两条直角边的平方
斜边的平方
a2 + b2 = c2
复习引入
勾股定理有广泛的应用,下面我们用它解决两个问题.
教材P26 例题
例2 一个门框的尺寸如图所示,一块长 3 m,宽 2.2 m 的长方形薄木板能否从门框内通过?为什么?
分析:可以看出,木板横着或竖着都不能从门框内通过,只能试试斜着能否通过. 门框对角线 AC 的长度是木板斜着能通过的最大长度. 求出 AC,再与木板的宽比较,就能知道木板能否通过.
解:连接 AC,在Rt△ABC中,根据勾股定理,
AC² = AB² + BC² = 1² + 2² = 5,
AC = ≈ 2.24.
因为AC大于木板的宽 2.2 m,所以木板能从门框内通过.
1.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?
解:设水深为 x 尺,则这根芦苇的高为 (x+1) 尺,根据题意和勾股定理可列方程:
x2+52 = (x+1)2,解得 x = 12.
变式训练
2. 如图,有两棵树,一棵高 8 米,另一棵高 2 米,两棵树相距 8 米. 一只鸟从一棵树的树梢飞到另一棵的树梢,问小鸟至少飞行多少米?
A
B
C
解:如图,过点 A 作 AC⊥BC 于点 C.
由题意得 AC = 8 (米),BC = 8 - 2 = 6 (米),
答:小鸟至少飞行 10 米.
变式训练
利用勾股定理解决实际问题的一般步骤:
数学问题
直角三角形
勾股定理
实际问题
转化
构建
利用
决解
将实际问题转化为数学问题,建立几何模型,画出图形,分析已知量、待定量,这是利用勾股定理解决实际问题的一般思路.
方法技巧
例3 如图,一架长为 2.5 m 的梯子斜靠在竖直的墙上,此时梯子一边的顶端位于墙面的点 A 处,底端位于地面的点 B 处,点 B 到墙面的距离 BO 为 0.7 m. 如果将梯子底端沿 OB 向外移动 0.8 m,那么梯子顶端也沿墙 AO 下滑 0.8 m 吗?
解:当梯子底端沿 OB 向外移动 0.8 m 时,
设梯子的底端由点 B 移动到点 D,顶端由点 A 下滑到点 C.
可以看出,AC = OA-OC.
在 Rt△AOB 中,根据勾股定理,OA2 = AB2-OB2 = 2.52-0.72 = 5.76,OA = 2.4.
在 Rt△COD 中,根据勾股定理,OC2 = CD2-OD2 = 2.52-(0.7 + 0.8)2 = 4,OC = 2.所以,AC = OA-OC = 2.4-2 = 0.4.
因此,当梯子底端向外移动 0.8 m 时,梯子顶端并不是下滑 0.8 m,而是下滑 0.4 m.
教材P26-27 例题
3.一架5 m 长的梯子斜靠在竖直的墙上,这时梯子底端距墙脚3 m,若梯子顶端下滑1 m,求梯子底端滑动的距离.
解:根据题意,建立如图所示的模型.
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,BC=3,
∴ AC==4.
在Rt△A1B1C中,∠A1CB1=90°,
A1C=AC-AA1=4-1=3,A1B1=5 ,
∴ B1C==4.
∴ BB1=B1C-BC=1.因此,梯子底端滑动的距离是1 m.
变式训练
教材P27 练习
课内练习
1. 如图,A,B 是池塘边上的两点,点 C 是与 BA 方向成直角 的方向上一点,测得 BC = 60 m,AC = 20 m. 求 A,B 两点间的距离(结果取整数).
解
2. 如图,用激光测距仪测量一栋楼的高度. 位于地面上 点 A 处的激光测距仪先将激光射向楼底端的点 B, 仪器显示 AB = 23.1 m;再将激光射向楼顶端的点 C,仪器显示 AC = 31.9 m;最后仪器自动显示出楼高 BC = 22 m. 你能说出其中的数学道理吗?
解:根据勾股定理,
3. 电视机的屏幕尺寸是指其屏幕对角线的长度,通常以 英寸(1 英寸= 2.54 cm)为单位. 王芳测得自家电视机 的屏幕宽为 71 cm,高为 40 cm,这台电视机的屏幕尺寸是多少英寸(结果取整数)?
解:根据题意知,屏幕对角线的长度为 ,
答:这台电视机的屏幕尺寸是 32 英寸.
基础巩固题
知识点1 利用勾股定理解决实际问题
1.【2025河北邢台质检】如图,将一根长 的筷子置于底面直
径为,高为 的圆柱形水杯中,若筷子露在水杯外部的长
度为,则 的取值范围是( )
B
A. B. C. D.
【解析】如图,当筷子的底端在 点时,筷子露在水杯外部的长度最短,在
中,, 此时 ;
当筷子的底端在点时,筷子露在水杯外部的长度最长,此时 ,
.故选B.
2.【2025北京西城区期中】如图,在离水面点高度为 的岸
上点处,有人用绳子拉船靠岸,开始时绳子的长为 ,
此人以的速度收绳,后船移动到点 的位置,则船向
岸边移动了(假设绳子始终是直的)( )
A
A. B. C. D.
【解析】在中, ,, ,
此人以的速度收绳,后船移动到点 的位
置,.在 中,由勾股定理得
, ,即
船向岸边移动了 ,故选A.
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3. 传统文化【2024四川巴中期末】在《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.”此问题可理解为如图,有一架秋千,当它静止时,踏板离
14.5
【解析】设秋千的绳索长为尺,即尺.由题意知
尺,尺,尺.在中, ,
,解得 ,故答案为14.5.
地距离为1尺.将它往前水平推送10尺,即 尺,则此时秋千的踏板离地距
离就和身高5尺的人一样高.若秋千的绳索始终拉直,则绳索 长为______尺.
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能力提升题
4.如图,钓鱼竿AB的长为5.4 m,露出水面上的鱼线BC长为1.8m.当钓鱼者把钓鱼竿AB转到AB′的位置时,露出水面上的鱼线B′C′长为4.2 m,则CC′的长为________.
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5.如图是一架秋千的示意图,当它静止时,踏板离地的垂直高度DE=0.5 m,将它往前推送3 m(水平距离BC=3 m)时,踏板离地的垂直高度BF=1.5 m,绳索始终拉得很直,则秋千的绳索AD的长为______m.
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6.消防云梯主要用于高层建筑火灾等救援.如图,云梯最多能伸长到25 m(即AB=CD=25 m),消防车高4 m,救人时云梯伸长至最长,在完成从19 m(即BE=19 m)高的B处救人后,还要从24 m(即DE=24 m)高的D处救人,这时消防车从A处向着火的楼房靠近的距离AC为多少米?(延长AC交DE于点O,AO⊥DE,OE的长即为消防车的高)
解:在Rt△ABO中,
∵∠AOB=90°,AB=25 m,OB=19-4=15(m),
∴AO== =20(m).
在Rt△COD中,
∵∠COD=90°,CD=25 m,OD=24-4=20(m),
∴OC= = =15(m),
∴AC=OA-OC=20-15=5(m).
答:消防车从A处向着火的楼房靠近的距离AC为5 m.
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7.数学课上,老师提出如下问题:如图①是一个三级台阶,每一级的长、宽、高分别为20,32.点A处有一只蚂蚁要沿着台阶爬到点B处,则蚂蚁爬行的最短路程是多少?
(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,连接AB,经过计算得到AB的长为________,就是最短路程.
(2)如图③是一个圆柱形玻璃杯,该玻璃杯的底面周长是30 cm,高是8 cm,若蚂蚁从点A出发沿着玻璃杯的侧面爬到点B,则蚂蚁爬行的最短路程为________cm.
(3)如图④是一个圆柱形玻璃杯,高为9 cm,底面周长为16 cm,在杯内壁离杯底4 cm的点A处有一滴蜂蜜,一只蚂蚁正好在外壁上,它在离杯上沿1 cm,且与蜂蜜相对的点B处,则蚂蚁从外壁B处到内壁A处所爬行的最短路程是多少?(杯壁厚度忽略不计)
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解:如图,作出玻璃杯侧面展开图的一半,作B关于EF的对称点B′,作B′D⊥AE,交AE的延长线于点D,连接AB′,交EF于点C,连接BC,易得BC+CA=AB′,则AB′的长即为最短路程.
由题意得DE=B′F=BF=1 cm,AE=9-4=5,
∴AD=AE+DE=6 cm.
∵底面周长为16 cm,∴B′D=×16=8,
∴AB′==10 cm,
∴蚂蚁从外壁B处到内壁A处所爬行的最短路程为10 cm.
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实际应用
确定直角三角形的已知边和未知边
分析实际情境,找出直角三角形
运用勾股定理列式求解
结合实际情境判断结果的合理性
课堂小结
教科书第27页练习
第1,2,3题
布置作业
m
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