内容正文:
20.1勾股定理的应用(十二大题型)
目录
题型一、梯子滑落问题 2
题型二、旗杆高度问题 4
题型三、小鸟飞行距离问题 5
题型四、大树折断问题 6
题型五、解决水杯中筷子问题 7
题型六、航海问题 8
题型七、河宽问题 9
题型八、台阶地毯长度问题 11
题型九、判断汽车是否超速问题 11
题型十、判定台风是否影响问题 13
题型十一、选址使两地距离相等问题 14
题型十二、最短路径问题 15
题型 / 模型
核心公式·知识点
⚠️ 注意事项 / 避坑指南
梯子滑落
墙·地面
梯长² = 墙高² + 底距²
梯子长度 L 恒定,滑动中斜边不变。
· 梯子下滑 → 顶端减少 & 底端滑远;
· 勿将“梯子长度”当成变量;
· 墙与地面垂直(隐含直角)。
旗杆高度
绳子+旗杆
(h + 余长)² = h² + 距离²
绳长 = 旗杆高 + 多余段
· 绳长 = 杆高 + 多出部分(关键等量);
· 地面距离是拉直到杆根的水平距离。
小鸟飞行
两棵树
飞行距离² = 水平距² + (高差)²
· 高度差 = |高树顶 − 矮树顶|;
· 水平距离为树干间距,非斜距。
大树折断
折断倒地
斜边² = 直立高² + 底尖距²
原高 = 直立段 + 折断段
· 分清“折断处离地面高度”(直角边);
· 折断部分为斜边,勿与总高混淆。
水杯·筷子
圆柱杯
最长斜边 =
最短 = 杯深
· 最长:筷子抵杯底远端(对角线);
· 通过杯内长度范围求外露长度。
航海/方位
正东正北
距离² = (甲路程)² + (乙路程)²
· 正东与正北垂直;
· 方位角(南偏东)需构造直角三角形。
河宽测量
等角构造
河宽² = 测距² − 移动²
· 常用等腰直角(45°)或30°构造;
· 利用岸边移动距离间接求解。
台阶地毯
平移法
地毯长 = 水平总长 + 竖直总高
非斜边!平移相加
· ⚠️ 绝对不直接用勾股定理!
· 地毯紧贴表面 = 所有水平边+竖直边。
汽车超速
测速仪
车速 = 水平位移 / 时间
水平位移用两次斜边、勾股求出
· 两次测距斜边、固定垂直距离 → 水平差;
· 单位换算:m/s ×3.6 = km/h。
台风影响
点线距
垂距 ≤ R 则影响
弦长 = 2
· 最短距离为垂线段长度;
· 受影响时长 = 弦长 / 速度。
选址·等距
两点一线
PA² = PB² (建方程)
设未知数,勾股表示距离
· 通常选在公路/河边,设参照距离为 x;
· 两边平方相等,消去二次项。
最短路径
展开法
展开平面,两点线段最短
比较不同展开距离
· 长方体需比较三种展开;
· 圆柱注意底面弧长与高组合。
所有题型核心:从实际问题中剥离直角三角形 → 标识已知边/未知边 → 运用勾股定理列式。图形与公式互为印证,谨防非直角陷阱。
题型一、梯子滑落问题
1.在综合实践活动课上,估测教室高度.现有足够长的竹竿和皮尺,两位同学方法如下:
如图1,圆圆先测出竹竿长度为4米,将竹竿顶端与墙角顶端(教室顶部)重合,再测出竹竿底部与墙角底部的距离为1米,再计算教室高度.
如图2,①方方先将竹竿顶端与墙角顶端重合,测竹竿底部到墙角底部的距离为1米;②在墙根处取与距离1米的点(即);③将竹竿顶部滑到处,底部位于,此时即为教室高度.
(1)请根据圆圆测量的数据,求出教室的高度.
(2)方方直接通过测量就得到教室的高度(),请证明.
2.消防队的云梯是一种伸缩梯,它通过液压系统驱动,能够快速调整高度,方便消防员迅速到达高层建筑进行灭火或救援.如图,一架伸缩梯斜靠在墙上,此时它伸长至最长,达17米,量得它在地面上的位置A与墙的距离(的长)为15米.
(1)求处与地面的距离;
(2)若此伸缩梯向墙面靠近6米到点处,其上端到达处上方4米的点处,求此时伸缩梯的长度;
(3)现有一辆高4米的消防车,它上面的新型云梯最多伸长到25米.一天,某栋楼高24米处一老人需要救援,消防员将此云梯伸到最长,要想顺利救下老人,则此云梯底端应距离高楼_____米.(不考虑其他因素)
3.如下图,小巷左右两侧是竖直的高度相等的墙,一根竹竿斜靠在左墙时,竹竿底端到左墙角的距离为,顶端距墙顶的距离为.若保持竹竿底端位置不动,将竹竿斜靠在右墙时,竹竿底端到右墙角的距离为,顶端距墙顶的距离为.已知点,,在一条直线上,点,,在一条直线上,点,,在一条直线上,,.
(1)求墙的高度.
(2)求竹竿的长度.
4.如图,地面上放着一个小凳子(凳宽与地面平行,墙面与地面垂直),点A到地面的距离为.在图①中,一根长的木杆一端与墙角O重合,另一端靠在点A处.
(1)求小凳子顶点A与墙面的距离;
(2)在图②中另一木杆的一端与点B重合,另一端靠在墙上的点C处,若,木杆比凳宽长,求小凳子宽和木杆的长度.
题型二、旗杆高度问题
5.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A的绳子垂到地面多出一段的长度为8米,小明同学将绳子拉直,绳子末端落在点C处,到旗杆底部B的距离为16米.
(1)求旗杆的高度;
(2)小明在C处,用手拉住绳子的末端,后退至观赛台的2米高的台阶上,此时绳子刚好拉直,绳子末端落在点E处,问小明需要后退几米(即的长)?(,结果保留1位小数)
6.某数学研究性学习小组在老师的指导下,利用课余时间测量校园内旗杆的高度.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,用皮尺量出的长度为.第二次操作:如图②,将绳子拉直,绳子末端落在地面上的点F处,用皮尺量出的长度为.则旗杆的高度为 m.
7.如图是某俱乐部新打造的一款儿童游戏项目,工作人员告诉小明,该项目段和段均由不锈钢管材打造,总长度为27米,长方形和长方形均为木质平台的横截面,点在上,点在上,点在上,经过现场测量得知米,米.
(1)小明猜想立柱的长为8米,请判断小明的猜想是否正确?如果正确,写出理由;如果错误,请求出立柱的正确长度;
(2)为加强游戏的安全性,俱乐部打算再焊接一段钢索,经测量米,请你求出要焊接的钢索的长.
8.为了测量旗杆的高度,小明设计了如图所示的测量方案:将升旗的绳子拉到旗杆底端,并在绳子上打一个结,然后将绳子拉到离旗杆底端9米处,发现此时绳子底端距离打结处约3米.
(1)请利用小明设计的方案,计算旗杆的高度;
(2)小明查阅旗杆设计图纸,发现测量的结果与设计高度有一点误差,你认为产生误差的原因是什么?(至少写出一条)
题型三、小鸟飞行距离问题
9.如图,某校校庆时,从教学楼楼顶的点A处向围墙上的点B处拉彩旗.已知点B和教学楼的水平距离为,教学楼高,围墙高,问至少需要多长的彩旗带?
10.有两棵树,一棵高6米,另一棵高1米,两树相距6米,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 米.
11.两只小鼹鼠在地下打洞,一只朝前方挖,每分钟挖,另一只朝左挖,每分钟挖,10分钟之后两只小鼹鼠相距( )
A. B. C. D.
12.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.
题型四、大树折断问题
13.我国古代数学著作《九章算术》中记载“折竹抵地”问题:今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺.问折者高几何?(一丈尺,本指竹子根部).其大意是,一根竹子高尺,从某处折断后,竹子顶端落在离根部尺处,那么折断处离地面的高度是( )
A.尺 B.尺 C.尺 D.尺
14.水杉是一种非常著名且独特的树种,被誉为植物界的“活化石”.如图,一棵水杉在离地5米(点)处折断,水杉的顶端(点)落在离水杉底端(点)12米处,则这棵水杉折断之前的高度为 米.
15.我国古代数学著作《孙子算经》中有“折竹抵地”问题:今有竹高一丈,末折抵地,去根三尺,问折者高几何?(1丈10尺),该问题可利用勾股定理求解,折后竹尖离地面的高度为( )
A.4.55尺 B.5.45尺 C.6.45尺 D.7.55尺
16.由于大风,山坡上的一棵树甲从点处被拦腰折断,其顶点恰好落在一棵树乙的底部处,如图所示.已知,,两棵树的水平距离是,则甲树原来的高度是( )
A. B. C. D.
题型五、解决水杯中筷子问题
17.张老师家在装修新房,准备把一幅边长为的正方形大理石背景板搬进客厅.已知客厅的门框是一个高、宽的长方形双开门.请你判断这个背景板能否搬进客厅,并说明理由.
18.有一首古算诗:“波平如镜一湖面,半尺高处生红莲.亭亭多姿湖中立,突遭狂风吹一边.离开原处二尺远,花贴湖面似睡莲.”其大意为:湖面平静如镜,红莲高出水面半尺,姿态优美地立在湖中央,突然被风吹斜后花尖恰好触及水面,且离原来的位置水平二尺远.其平面示意图如图所示,于点,尺,尺,则的长为( )
A.3尺 B.4尺 C.尺 D.尺
19.如图,将一根长的细木棒放入长、宽、高分别为,和的长方体无盖盒子中,则细木棒露在盒外面的最短长度是( )
A. B. C. D.
20.《九章算术》中有个关于门和竹竿的问题:今有户不知高、广,竿不知长短.横之不出四尺,从之不出二尺,斜之适出.问户高几何?译文:现有一扇门,不知道门的高度和门的宽度是多少,现有一支竹竿,不知竹竿的长短是多少.横着放竹竿比门宽多出4尺,竖着放竹竿比门高多出2尺,斜着放恰好与门的对角线一样长,如图.设门的对角线长为x尺,可列方程为 .
题型六、航海问题
21.如图,甲、乙两艘客轮同时离开港口,甲客轮航行的速度是,乙客轮航行的速度是,一段时间后,甲到达地,乙到达地.若,两地的直线距离为1500m,且,则乙客轮航行的距离是 m.
22.从海岛A上观测,海岛B在海岛A的南偏东30°的位置,且距离为30海里.轮船C与轮船D均在海岛B的正北方向上,同时向海岛A发出燃料补给请求.此时轮船C与海岛A相距20海里,轮船D与海岛B相距40海里.补给船从海岛A出发向轮船C与轮船D运送燃料,下列有关轮船C与轮船D的位置说法正确的是( )
A.轮船C的位置能唯一确定,轮船D的位置能唯一确定
B.轮船C的位置能唯一确定,轮船D的位置不能唯一确定
C.轮船C的位置不能唯一确定,轮船D的位置能唯一确定
D.轮船C的位置不能唯一确定,轮船D的位置不能唯一确定
23.如图,灯塔位于海岛的北偏西方向,且相距,一艘船从海岛出发,以的速度沿北偏东方向航行,经过小时到达处,此时,相距,求的值.
24.如图,,分别是两个港口,,是海上两座小岛景点,在正北方向千米处,在北偏东方向, 千米,在的南偏西60°方向,且在北偏西方向.(参考数据:)
(1)求港口和小岛的距离为多少千米(结果保留小数点后一位);
(2)一艘货船从港口出发沿前往港口,同时一艘观光船也从港口出发,沿路线前往小岛,货船的速度与观光船的速度之比为,出发小时后观光船在由到的途中且离港口的直线距离与离货船的直线距离正好相等.求货船从港口出发多少小时后到达港口(结果保留小数点后一位).
题型七、河宽问题
25.勾股定理被誉为数学界的璀璨明珠,在数学发展历程中占有举足轻重的地位.历史上有很多方法可以验证勾股定理.
(1)如图1,在四边形中,,、、三点共线,,请利用图1验证勾股定理;
(2)如图2,某桥洞的横截面由半圆和正方形构成,,近期雨水多,水位上涨至,水深米.一艘货船装满货物后,露出水面部分横截面为长方形,高米,宽为米,请判断这艘货船能否安全通过此桥洞,并说明理由.
26.如图,某隧道的横截面由半圆和长方形构成,其中长方形的长为,宽为.该隧道内设双向行驶的车道(共有2条车道),且中间有一条宽为的绿化带(两条车道各占用.一辆卡车装满货物后,高为,宽为,它能否通过该隧道?说明理由.
27.为了求出湖两岸,两点之间的距离,观测者小林在点设桩,使恰好为直角三角形,如图所示,通过测量得长为,长为,求出图中、两点之间的距离.
28.如图,为修筑铁路需凿通隧道,现测量出,,.若每天凿隧道,则需要 天才能把隧道凿通.
题型八、台阶地毯长度问题
29.如图所示为一楼梯的侧面示意图,其中垂直高度米,斜边长米,楼梯的宽度为3米.现需在楼梯的所有台阶表面铺设地毯,要求地毯完全覆盖每个台阶的水平踏面和垂直竖面,则铺设整个楼梯至少需要 平方米的地毯.
30.如图是一个三级台阶它的每一级的长、宽和高分别等于和,A和B这个的两个相对的端点,A点上有一只蚂蚁,想到B点去吃可口的食物,这只蚂蚁从A点出发,沿着面爬到B点,最短线路为 .
31.如图是台阶的示意图,已知每个台阶的宽度都是,每个台阶的高度是,则两点之间的距离是( )
A. B. C. D.
32.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.
题型九、判断汽车是否超速问题
33.县城某一路段规定汽车行驶速度不得超过.如图,一辆小汽车在该路段上直线行驶,某一时刻刚好行驶到路面车速检测仪A的正前方的C处,过了后,小车到达B处,此时测得A、B间距离为,,这辆小汽车是否超速? (填“是”或者“否”)
34.如图,已知某高速公路限速,一辆大巴车在这条公路上沿直线行驶,与这条路平行的直线上的点处有一车速检测仪.某一时刻,大巴车刚好行驶到车速检测仪处正前方的处,经过后,大巴车到达处,此时测得大巴车与车速检测仪间的距离为.
(1)求的距离;
(2)通过计算说明这辆大巴车是否超速.(参考数据)
35.如图,小亮与小红进行遥控赛车游戏,终点为点A,小亮的赛车从点C出发,以4米/秒的速度由西向东行驶,同时小红的赛车从点B出发,以3米/秒的速度由南向北行驶,已知整个过程两辆赛车均沿直线行驶,米,米.
(1)经过4秒,两赛车之间的距离是多少米?
(2)已知赛车之间的距离小于或等于25米时,遥控信号会产生相互干扰,若某一时刻,这两辆赛车距点A的距离之和为35米,则此时遥控信号是否会产生相互干扰?
36.行车不超速,安全又幸福.已知某路段限速,小明尝试用自己所学的知识检测经过该路段的汽车是否超速.如图,他所在的观测点到该路段的距离(的长)为40米,测得一辆汽车从处匀速行驶到处用时3秒,.试通过计算判断此车是否超速?()
题型十、判定台风是否影响问题
37.海南台风影响时间跨度大,核心台风季节集中在月,9月更是台风登陆数量最多、强度最强的月份.如图,某沿海城市A接到台风预警,在该市正南方向340的B处有一台风中心,沿方向以20的速度移动,已知城市A到的距离为160.
(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200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?
38.如图,一艘轮船以的速度沿既定航线由南向北航行,途中接到台风警报,某台风中心正以的速度由东向西移动,距台风中心的圆形区域(包括边界)都属台风影响区,当这艘轮船接到台风警报时,它与台风中心移动路线的最近距离400,此时台风中心与轮船既定航线的最近距离也是.
(1)如果这艘船不改变航向,那么它会不会进入台风影响区?
(2)假设轮船航向不变,航行速度不变,航行到受台风影响的警戒线外立即停止航行,求它至少需要停止航行多少小时?
39.如图,,在距离点米的处有一学校,一重型卡车沿道路方向行驶,在其周围40米范围内都会受到卡车噪声影响.
(1)请你判断学校是否会受到卡车噪声影响.为什么?
(2)若卡车的行驶速度是8米/秒,求卡车沿途给学校带来噪声影响的时间.
40.如图,有一架救火飞机沿东西方向由点A飞向点B,已知点C为其中一个着火点,且直线上A,B两点与点C的距离分别为和,又,飞机中心周围以内可以受到洒水影响.
(1)着火点C受洒水影响吗?为什么?
(2)若飞机以的速度沿直线匀速飞行,要想扑灭着火点C估计需要13秒,请你通过计算判断着火点C能否被扑灭?
题型十一、选址使两地距离相等问题
41.如图,攀枝花市某地一条公路旁有两个居民点C、D,它们各自到公路的垂直距离、分别为、,公路上的A、B两地相距,现准备在公路上修建一所医院E,因两地居民需求基本一致,考虑选择合适的地点建造,使得两地到医院的距离相等.
(1)试在图上用尺规作图确定医院E的建造位置(提示:不写作法,保留作图痕迹,先用铅笔圆规直尺画图,确定无误之后再用中性笔加粗描绘)
(2)求出该医院离A地的距离.(提示:若第(1)问未完成,可画简图完成此问)
42.如下图,在笔直的公路旁边有,两个村庄,村庄到公路的距离,村庄到公路的距离,测得,两点之间的距离为.现要在,两点之间建一个服务区,使得,两个村庄到服务区的距离相等,求的长.
43.如图,表示一条铁路,A、B是两个城市,它们各自到铁路所在的直线的垂直距离分别为60千米和40千米,铁路上C、D两地相距80千米.现要在铁路上C、D两地之间建一个中转站O,使它到A、B两个城市的距离相等.
(1)请用圆规和无刻度的直尺在图中作出点O.(不写作法,保留作图痕迹)
(2)求中转站O离C地的距离.
44.如图,在一条笔直的火车轨道同侧有两个城镇A,B,现在计划在火车轨道上修建一个货运中转站,使得中转站P到城镇A,B的距离相等.为此某中学“综合与实践”小组开展了“确定货运中转站位置”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,部分测量结果如表:
课题
确定货运中转站位置
测量工具
皮尺
测量示意图
说明:,
测量数据
,,
通过测量数据,请你确定货运中转站应修建在距离点M多少千米处?
题型十二、最短路径问题
45.如图,正方体的棱长为,已知点B与点C间的距离为,一只蚂蚁沿着正方体的表面从点A爬到点C,需要爬行的最短距离为 .
46.如图,在长为、宽为、高为的长方体上,有一只蚂蚁准备顺着长方体的表面从顶点A处爬到相对的顶点B处.则蚂蚁爬行的最短路程为( )
A. B. C. D.
47.如图,圆柱的高为,底面周长为,在圆柱外的下底面点处有一只蚂蚁,它想吃到与点相对、离外上底面的点处的食物,那么它沿圆柱侧面爬行的最短路径示意图是( )
A. B.
C. D.
48.课间休息时,嘉嘉从教室窗户向外看,看到行人为了从处快速到达图书馆处,直接从长方形草地中穿过.为保护草地,嘉嘉想在处立一个标牌:“少走■米,踏之何忍?”如图,若,,则标牌上“■”处的数字是 .
49.有一棵树(将树看作一个圆柱)高,底面周长是,一条生长在树底下的藤从树底部开始均匀绕树圈(如图),上端刚好与树顶端齐平,则这条藤的长度是 m.
50.运动铸就辉煌,汗水燃烧激情!阳光小学举办运动会,如图是运动会的颁奖台.3个长方体颁奖台的长均为,宽均为号颁奖台的高度分别是.若一只蚂蚁从3号颁奖台的顶点处沿表面爬到1号颁奖台的顶点处,则蚂蚁爬行的最短距离为( )
A. B. C. D.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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20.1勾股定理的应用(十二大题型)
1.在综合实践活动课上,估测教室高度.现有足够长的竹竿和皮尺,两位同学方法如下:
如图1,圆圆先测出竹竿长度为4米,将竹竿顶端与墙角顶端(教室顶部)重合,再测出竹竿底部与墙角底部的距离为1米,再计算教室高度.
如图2,①方方先将竹竿顶端与墙角顶端重合,测竹竿底部到墙角底部的距离为1米;②在墙根处取与距离1米的点(即);③将竹竿顶部滑到处,底部位于,此时即为教室高度.
(1)请根据圆圆测量的数据,求出教室的高度.
(2)方方直接通过测量就得到教室的高度(),请证明.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题考查了勾股定理、全等三角形的判定与性质.熟练掌握它们的性质是解题的关键;
(1)直接应用勾股定理求解直角三角形的未知边.
(2)通过寻找全等三角形的条件,证明两个直角三角形全等,从而得到对应边相等.
【详解】(1)在图1中,是直角三角形,其中:
斜边 米(竹竿长度),直角边米(竹竿底部到墙角的距离),直角边为教室高度
根据勾股定理:
所以,教室的高度为米
(2)证明:在 和 中:
∴.
2.消防队的云梯是一种伸缩梯,它通过液压系统驱动,能够快速调整高度,方便消防员迅速到达高层建筑进行灭火或救援.如图,一架伸缩梯斜靠在墙上,此时它伸长至最长,达17米,量得它在地面上的位置A与墙的距离(的长)为15米.
(1)求处与地面的距离;
(2)若此伸缩梯向墙面靠近6米到点处,其上端到达处上方4米的点处,求此时伸缩梯的长度;
(3)现有一辆高4米的消防车,它上面的新型云梯最多伸长到25米.一天,某栋楼高24米处一老人需要救援,消防员将此云梯伸到最长,要想顺利救下老人,则此云梯底端应距离高楼_____米.(不考虑其他因素)
【答案】(1)B处与地面的距离是8米
(2)伸缩梯的长度是15米
(3)15
【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)直接根据勾股定理在中求解即可;
(2)先求出,,再根据勾股定理在中求解即可;
(3)根据勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,米,米,
∴(米),
答:处与地面的距离是8米.
(2)解:由题意得米,米,
∴(米),
(米),
∴在中,(米),
答:此时伸缩梯的长度是15米.
(3)解:如图,
由题意可得米,米,米,,
∴(米),
∴在中,(米).
答:此云梯底端应距离高楼15米.
故答案为:15.
3.如下图,小巷左右两侧是竖直的高度相等的墙,一根竹竿斜靠在左墙时,竹竿底端到左墙角的距离为,顶端距墙顶的距离为.若保持竹竿底端位置不动,将竹竿斜靠在右墙时,竹竿底端到右墙角的距离为,顶端距墙顶的距离为.已知点,,在一条直线上,点,,在一条直线上,点,,在一条直线上,,.
(1)求墙的高度.
(2)求竹竿的长度.
【答案】(1)墙的高度为
(2)竹竿的长度为
【分析】(1)这是一个勾股定理的实际应用问题。我们可以设墙的高度为米,那么两次竹竿斜靠时的顶端到地面的距离分别是 和.竹竿长度不变,所以可以利用勾股定理分别表示出两次竹竿的长度,建立方程求解.
(2)在求出墙高后,代入勾股定理表达式即可求出竹竿的长度.
【详解】(1)解:设墙的高度为 h 米,竹竿长度为 L 米.
在中,;
在中,.
∵两次竹竿长度相等,
∴.
展开并化简:
.
故墙的高度为 .
(2)解:将代入的勾股定理式:
故竹竿的长度为.
【点睛】本题考查了勾股定理的实际应用,解题关键是通过设未知数,利用“竹竿长度不变”这一等量关系建立方程,从而将几何问题转化为代数方程求解.
4.如图,地面上放着一个小凳子(凳宽与地面平行,墙面与地面垂直),点A到地面的距离为.在图①中,一根长的木杆一端与墙角O重合,另一端靠在点A处.
(1)求小凳子顶点A与墙面的距离;
(2)在图②中另一木杆的一端与点B重合,另一端靠在墙上的点C处,若,木杆比凳宽长,求小凳子宽和木杆的长度.
【答案】(1)顶点与墙面的距离为;
(2)凳子宽的长度为,木杆的长度为.
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用、直角三角形的性质,熟练掌握勾股定理并结合题意构造直角三角形是解题的关键.
(1)通过作垂线构造直角三角形,利用勾股定理计算小凳子顶点与墙面的距离;
(2)延长线段构造直角三角形,设未知数表示各边长度,再通过勾股定理列方程求解小凳子宽和木杆长.
【详解】(1)解:过作垂直于墙面,垂足,根据题意可得,,
在中,,
即顶点与墙面的距离为;
(2)解:延长交墙面于点,可得,
设,则,,,
在中,,即,
解得,
∴,,
∴凳子宽的长度为,木杆的长度为.
5.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A的绳子垂到地面多出一段的长度为8米,小明同学将绳子拉直,绳子末端落在点C处,到旗杆底部B的距离为16米.
(1)求旗杆的高度;
(2)小明在C处,用手拉住绳子的末端,后退至观赛台的2米高的台阶上,此时绳子刚好拉直,绳子末端落在点E处,问小明需要后退几米(即的长)?(,结果保留1位小数)
【答案】(1)旗杆的高度为12米
(2)小明需要后退约米
【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)设旗杆的高度为x米,则米,由勾股定理可得,解方程即可得到答案;
(2)过E作于点G,可证明,,米,,利用勾股定理求出的长,进而求出的长即可得到答案.
【详解】(1)解:设旗杆的高度为x米,则米,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得,
答:旗杆的高度为12米;
(2)解:如图,过E作于点G,
由题意得,,
∴,
又∵,
∴,
米,,
(米),
由(1)可知,(米),
在中,由勾股定理得(米),
米,
米米,
答:小明需要后退约米.
6.某数学研究性学习小组在老师的指导下,利用课余时间测量校园内旗杆的高度.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,用皮尺量出的长度为.第二次操作:如图②,将绳子拉直,绳子末端落在地面上的点F处,用皮尺量出的长度为.则旗杆的高度为 m.
【答案】
【分析】本题考查勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键,由①得,绳子的长度比旗杆的高度多,设旗杆的高度为,则绳子的长度为,在中,由勾股定理得,列出方程,并解方程即可得到答案.
【详解】解:由①得,绳子的长度比旗杆的高度多,
设旗杆的高度为,则绳子的长度为,
在中,,,
由勾股定理得:,则,
整理得:,
解得:,
∴旗杆的高度为,
故答案为:.
7.如图是某俱乐部新打造的一款儿童游戏项目,工作人员告诉小明,该项目段和段均由不锈钢管材打造,总长度为27米,长方形和长方形均为木质平台的横截面,点在上,点在上,点在上,经过现场测量得知米,米.
(1)小明猜想立柱的长为8米,请判断小明的猜想是否正确?如果正确,写出理由;如果错误,请求出立柱的正确长度;
(2)为加强游戏的安全性,俱乐部打算再焊接一段钢索,经测量米,请你求出要焊接的钢索的长.
【答案】(1)不正确的,10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、求出的长是解题的关键.
(1)设米,则米,在中,利用勾股定理列方程,求出x,结合即可得出结论;
(2)由题意得米,则米,在中,由勾股定理求出的长即可.
【详解】(1)解:小明的猜想不正确;理由如下:
由题意可知:,,,
,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得:,
,
小明的猜想不正确,立柱的正确长度为10米;
(2)解:由题意可知:,
,
中,由勾股定理得:,
即,
米,
焊接的钢索的长为米.
8.为了测量旗杆的高度,小明设计了如图所示的测量方案:将升旗的绳子拉到旗杆底端,并在绳子上打一个结,然后将绳子拉到离旗杆底端9米处,发现此时绳子底端距离打结处约3米.
(1)请利用小明设计的方案,计算旗杆的高度;
(2)小明查阅旗杆设计图纸,发现测量的结果与设计高度有一点误差,你认为产生误差的原因是什么?(至少写出一条)
【答案】(1)旗杆的高度为12米
(2)测量长度有误差(答案不唯一)
【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)设旗杆的高度为,根据勾股定理进行求解即可;
(2)根据可能产生误差的原因,作答即可.
【详解】(1)解:设旗杆的高度为,
由勾股定理,得:,
解得;
答:旗杆的高度为12米;
(2)解:产生误差的原因可能是测量长度有误差(答案不唯一).
9.如图,某校校庆时,从教学楼楼顶的点A处向围墙上的点B处拉彩旗.已知点B和教学楼的水平距离为,教学楼高,围墙高,问至少需要多长的彩旗带?
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用.
过B作于D,可知,,进而求出,根据计算即可.
【详解】解:过B作于D,
∴,,
∴(),
在中,,
∴(),
答:至少需要的彩旗带.
10.有两棵树,一棵高6米,另一棵高1米,两树相距6米,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 米.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,理解题意是解决本题的关键.
设大树高为,小树高为,过C点作于E,则是长方形,连接,则,,,在中,根据勾股定理求得即可.
【详解】解:如图,设大树高为,小树高为,过C点作于E,则是长方形,连接,
∴,,,
在中,,
∴小鸟至少飞行.
故答案为:.
11.两只小鼹鼠在地下打洞,一只朝前方挖,每分钟挖,另一只朝左挖,每分钟挖,10分钟之后两只小鼹鼠相距( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查勾股定理的应用.
根据题意,可得小鼹鼠朝前挖的距离和朝左挖的距离,根据勾股定理计算即可.
【详解】解:,
,
,
∴10分钟之后两只小鼹鼠相距.
故选:B.
12.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.
13.我国古代数学著作《九章算术》中记载“折竹抵地”问题:今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺.问折者高几何?(一丈尺,本指竹子根部).其大意是,一根竹子高尺,从某处折断后,竹子顶端落在离根部尺处,那么折断处离地面的高度是( )
A.尺 B.尺 C.尺 D.尺
【答案】D
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,设折断处离地面的高度是尺,则竹子折断处离竹子顶端为尺,根据勾股定理即可求解.
【详解】解:设折断处离地面的高度是尺,则竹子折断处离竹子顶端为尺,
由勾股定理得: ,
解得 ,
即折断处离地面的高度是尺.
故选:D.
14.水杉是一种非常著名且独特的树种,被誉为植物界的“活化石”.如图,一棵水杉在离地5米(点)处折断,水杉的顶端(点)落在离水杉底端(点)12米处,则这棵水杉折断之前的高度为 米.
【答案】18
【分析】此题主要考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理在实际生活中的运用能力,是解题的关键.
由题意得,在直角三角形中,已知两直角边,运用勾股定理即可求出斜边,进而可得这棵水杉折断之前的高度.
【详解】解:∵,
∴折断的部分长为(m),
∴折断前高度为(m).
故答案为:18.
15.我国古代数学著作《孙子算经》中有“折竹抵地”问题:今有竹高一丈,末折抵地,去根三尺,问折者高几何?(1丈10尺),该问题可利用勾股定理求解,折后竹尖离地面的高度为( )
A.4.55尺 B.5.45尺 C.6.45尺 D.7.55尺
【答案】A
【分析】本题考查勾股定理,熟练掌握勾股定理是解题的关键:根据题意,竹子原高10尺,折断后竹尖触地,离根3尺,设折断处高度为x尺,则折断部分长度为尺,利用勾股定理建立方程求解.
【详解】解:设折后竹尖离地面高度为x尺,则折断部分长度为尺,
由勾股定理得:,
即 ,
解得.
故折后竹尖离地面高度为4.55尺.
故选A.
16.由于大风,山坡上的一棵树甲从点处被拦腰折断,其顶点恰好落在一棵树乙的底部处,如图所示.已知,,两棵树的水平距离是,则甲树原来的高度是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,解题的关键在于能够熟练掌握勾股定理.
如图,过点作交的延长线于点.则根据题意可以得到,根据勾股定理即可求出的长,再利用勾股定理求出的长,可得到的长,即为甲树原来的高度.
【详解】解:如图,过点作交的延长线于点.
由题意,得,,.
在中,,
.
在中,,
.
故甲树原来的高度是.
故选:C.
17.张老师家在装修新房,准备把一幅边长为的正方形大理石背景板搬进客厅.已知客厅的门框是一个高、宽的长方形双开门.请你判断这个背景板能否搬进客厅,并说明理由.
【答案】这个背景板能搬进客厅,理由见解析
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,利用勾股定理求出长方形门框的对角线长,再与正方形大理石的边长进行比较即可得到结论.
【详解】解:这个背景板能搬进客厅,理由如下:
由题意得,长方形门框的对角线长为,
∵,
∴这个背景板能搬进客厅.
18.有一首古算诗:“波平如镜一湖面,半尺高处生红莲.亭亭多姿湖中立,突遭狂风吹一边.离开原处二尺远,花贴湖面似睡莲.”其大意为:湖面平静如镜,红莲高出水面半尺,姿态优美地立在湖中央,突然被风吹斜后花尖恰好触及水面,且离原来的位置水平二尺远.其平面示意图如图所示,于点,尺,尺,则的长为( )
A.3尺 B.4尺 C.尺 D.尺
【答案】C
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,正确理解题意、运用勾股定理建立方程是解题的关键.设的长度为x尺,则,在中,然后由勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:设的长度为尺,则,
在中,,即,
解得:,
∴的长度为尺.
故选:C.
19.如图,将一根长的细木棒放入长、宽、高分别为,和的长方体无盖盒子中,则细木棒露在盒外面的最短长度是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,长方体的体对角线是最长的,当木棒在盒子里对角放置的时候露在外面的长度最小,这样就是求出盒子的对角线长度即可.
【详解】解:由题意知:盒子底面对角线长为,
盒子的对角线长:,
又细木棒长,
故细木棒露在盒外面的最短长度是:,
故选:D.
20.《九章算术》中有个关于门和竹竿的问题:今有户不知高、广,竿不知长短.横之不出四尺,从之不出二尺,斜之适出.问户高几何?译文:现有一扇门,不知道门的高度和门的宽度是多少,现有一支竹竿,不知竹竿的长短是多少.横着放竹竿比门宽多出4尺,竖着放竹竿比门高多出2尺,斜着放恰好与门的对角线一样长,如图.设门的对角线长为x尺,可列方程为 .
【答案】
【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.先表示出门高和门宽,再根据勾股定理列方程即可.
【详解】解:根据题意可知,门高为尺,门宽为尺,
由勾股定理,得.
故答案为:.
21.如图,甲、乙两艘客轮同时离开港口,甲客轮航行的速度是,乙客轮航行的速度是,一段时间后,甲到达地,乙到达地.若,两地的直线距离为1500m,且,则乙客轮航行的距离是 m.
【答案】1200
【分析】本题考查了勾股定理的应用,掌握勾股定理在直角三角形中的应用是解题的关键.
设航行时间为秒,用表示与的长度,在中用勾股定理列方程求,再计算乙航行的距离.
【详解】解:∵甲、乙两客轮同时从港口出发,航行时间相同,设为秒
∴甲客轮航行的距离米,乙客轮航行的距离米
∵,且两地的直线距离米
∴在中,根据勾股定理,有
∴
∴
∴
∴
∴秒。
∴乙客轮航行的距离是
故答案为: 1200.
22.从海岛A上观测,海岛B在海岛A的南偏东30°的位置,且距离为30海里.轮船C与轮船D均在海岛B的正北方向上,同时向海岛A发出燃料补给请求.此时轮船C与海岛A相距20海里,轮船D与海岛B相距40海里.补给船从海岛A出发向轮船C与轮船D运送燃料,下列有关轮船C与轮船D的位置说法正确的是( )
A.轮船C的位置能唯一确定,轮船D的位置能唯一确定
B.轮船C的位置能唯一确定,轮船D的位置不能唯一确定
C.轮船C的位置不能唯一确定,轮船D的位置能唯一确定
D.轮船C的位置不能唯一确定,轮船D的位置不能唯一确定
【答案】C
【分析】本题考查了坐标与图形,勾股定理的应用;
根据题意,海岛B位于海岛A南偏东30°方向30海里处,轮船C和D均在海岛B的正北方向.轮船D与海岛B相距40海里,因此位置唯一确定;轮船C与海岛A相距20海里,且在B的正北方向,求出,可知满足条件的点有两个,因此位置不能唯一确定.
【详解】解:如图,海岛A为原点,北为y轴正方向,东为x轴正方向.海岛B在南偏东30°方向30海里处,
∴B点坐标:,.
∵轮船D在海岛B正北方向且距B40海里,
∴D点坐标唯一:.
∵轮船C在海岛B正北方向且距A20海里,设C点坐标为,则,
∴
∴C点有两个可能的位置,位置不能唯一确定,
故选:C.
23.如图,灯塔位于海岛的北偏西方向,且相距,一艘船从海岛出发,以的速度沿北偏东方向航行,经过小时到达处,此时,相距,求的值.
【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的逆定理得出是直角三角形解答.根据勾股定理的逆定理得出是直角三角形,进而解答即可.
【详解】解:由题意可得:,,,,
,,,
,
是直角三角形,
,
.
24.如图,,分别是两个港口,,是海上两座小岛景点,在正北方向千米处,在北偏东方向, 千米,在的南偏西60°方向,且在北偏西方向.(参考数据:)
(1)求港口和小岛的距离为多少千米(结果保留小数点后一位);
(2)一艘货船从港口出发沿前往港口,同时一艘观光船也从港口出发,沿路线前往小岛,货船的速度与观光船的速度之比为,出发小时后观光船在由到的途中且离港口的直线距离与离货船的直线距离正好相等.求货船从港口出发多少小时后到达港口(结果保留小数点后一位).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了解直角三角形的应用中的方向角问题,运用了三角函数,并巧妙运用了两个直角三角形的公共边.
(1)根据题意证得,求得过点作,交于,过点作,交于,,,结合直角三角形利用三角函数即可解答;
(2)设货船速度为,观光船速度为, 过作于,于
根据行程关系,利用两个直角三角形的公共边,结合勾股定理列方程求出,用路程除以速度即可解答.
【详解】(1)解:∵在正北方向千米处,在北偏东方向, 千米,在的南偏西方向,且在北偏西方向,
∴,,,
过点作,交于,过点作,交于,
则,
∴,
∴,
则,,(千米),
∴(千米),
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴(千米),
∴(千米)
答:港口和小岛的距离为千米.
(2)设货船速度为,观光船速度为,
出发小时后:货船行驶的路程
即货船在上的位置距点千米
观光船行驶的路程:,
因故观光船在上距点的距离为(记该点为),
观光船在由到的途中且离港口的直线距离与离货船的直线距离正好相等.
即,,
∴是等腰三角形,
过作于,于,
则,
由(1)得,
在中,,,则:
,
,
,
在中,
在中,
∴,
化简得,
解得或,
∵,故舍去,
货船速度为:,
由(1)可得(千米),
货船从港口到港口用时:,
答:货船从港口出发小时后到达港口.
25.勾股定理被誉为数学界的璀璨明珠,在数学发展历程中占有举足轻重的地位.历史上有很多方法可以验证勾股定理.
(1)如图1,在四边形中,,、、三点共线,,请利用图1验证勾股定理;
(2)如图2,某桥洞的横截面由半圆和正方形构成,,近期雨水多,水位上涨至,水深米.一艘货船装满货物后,露出水面部分横截面为长方形,高米,宽为米,请判断这艘货船能否安全通过此桥洞,并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)可以安全通过,见解析
【分析】本题考查勾股定理的应用,熟练运用勾股定理是解题的关键.
(1)根据面积公式计算,可证出勾股定理;
(2)过点作交桥洞于点,连接,结合勾股定理求出的长度,计算其与水面的高度,进行比较即可.
【详解】(1)解:,
∵,
∴,
∴,
∴.
(2)解:取中点,由题知:,
过点作交桥洞于点,连接,如下图所示:
∴,
∴在中,,
∴,
∴可以安全通过.
26.如图,某隧道的横截面由半圆和长方形构成,其中长方形的长为,宽为.该隧道内设双向行驶的车道(共有2条车道),且中间有一条宽为的绿化带(两条车道各占用.一辆卡车装满货物后,高为,宽为,它能否通过该隧道?说明理由.
【答案】能,理由见解析
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用.利用勾股定理求得,利用车宽求此时隧道壁离地面的高度,与车高比较即可.
【详解】解:如图,根据题意得:,,,
由勾股定理得,
∴,
∵,
∴,
∴能通过.
27.为了求出湖两岸,两点之间的距离,观测者小林在点设桩,使恰好为直角三角形,如图所示,通过测量得长为,长为,求出图中、两点之间的距离.
【答案】A、B两点之间的距离是.
【分析】本题考查勾股定理在实际问题中的应用,关键是明确直角三角形的直角顶点(),从而确定直角边与斜边,再利用勾股定理的变形公式(已知斜边和一条直角边求另一条直角边)进行计算.
题目中是直角三角形且,根据勾股定理,直角三角形两条直角边的平方和等于斜边的平方,即.要求、两点间的距离即求的长度,已知,,需将已知数值代入勾股定理公式,通过移项、开方计算出的长度.
【详解】解:是直角三角形且,
和为直角边,为斜边.
根据勾股定理可得:.
,,将其代入上述公式,可得:
,
,
由于线段长度为正数,得:
.
故A、B两点之间的距离是.
28.如图,为修筑铁路需凿通隧道,现测量出,,.若每天凿隧道,则需要 天才能把隧道凿通.
【答案】18
【分析】此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.
根据勾股定理求出的长,即可解决问题.
【详解】解:,,,
,
(天),
即需要18天才能将隧道凿通,
故答案为:18.
29.如图所示为一楼梯的侧面示意图,其中垂直高度米,斜边长米,楼梯的宽度为3米.现需在楼梯的所有台阶表面铺设地毯,要求地毯完全覆盖每个台阶的水平踏面和垂直竖面,则铺设整个楼梯至少需要 平方米的地毯.
【答案】
【分析】本题考查勾股定理的应用.根据勾股定理求出的长度,再计算出楼梯铺地毯的总长度,进而求出所铺地毯的面积即可.
【详解】解:在中,,米,米,
由勾股定理得,米,
在楼梯上铺地毯需要的长度为米,
需要铺地毯的面积为平方米,
故答案为:.
30.如图是一个三级台阶它的每一级的长、宽和高分别等于和,A和B这个的两个相对的端点,A点上有一只蚂蚁,想到B点去吃可口的食物,这只蚂蚁从A点出发,沿着面爬到B点,最短线路为 .
【答案】13
【分析】考查了利用台阶的平面展开图求最短路径问题,根据题意判断出长方形的长和宽是解题关键.只需要将其展开便可直观的得出解题思路.将台阶展开得到的是一个长方形,蚂蚁要从A点到B点的最短距离,便是长方形的对角线,利用勾股定理即可解出答案.
【详解】解:将台阶展开,如下图,
因为,
所以,
所以,
所以蚂蚁爬行的最短线路为.
故答案为:.
31.如图是台阶的示意图,已知每个台阶的宽度都是,每个台阶的高度是,则两点之间的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理的应用,解题的关键是从实际问题中抽象出直角三角形,难度不大.作出直角三角形后分别求得直角三角形的两直角边的长后即可利用勾股定理求得斜边的长.
【详解】解:如图,
由题意得:,
故,
故选:B.
32.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:.
33.县城某一路段规定汽车行驶速度不得超过.如图,一辆小汽车在该路段上直线行驶,某一时刻刚好行驶到路面车速检测仪A的正前方的C处,过了后,小车到达B处,此时测得A、B间距离为,,这辆小汽车是否超速? (填“是”或者“否”)
【答案】是
【分析】本题考查勾股定理的应用,根据勾股定理计算出的长度,进而计算出小汽车的速度,即可判断.
【详解】解:由题意知,,,,
,
小汽车从C到B用了,
小汽车的速度为,
,
小汽车是超速,
故答案为:是.
34.如图,已知某高速公路限速,一辆大巴车在这条公路上沿直线行驶,与这条路平行的直线上的点处有一车速检测仪.某一时刻,大巴车刚好行驶到车速检测仪处正前方的处,经过后,大巴车到达处,此时测得大巴车与车速检测仪间的距离为.
(1)求的距离;
(2)通过计算说明这辆大巴车是否超速.(参考数据)
【答案】(1)米
(2)大巴车超速了
【分析】本题考查勾股定理的应用,读懂题意,熟练掌握勾股定理是关键.
(1)由勾股定理求出线段长度即可得到答案;
(2)先计算出大巴车的速度,将速度化为,与高速公路限速比较即可得到答案.
【详解】(1)解:由题意可知,在中,,,,则由勾股定理可得,
的距离为米;
(2)解:大巴车的速度为,
则,
,
大巴车超速了.
35.如图,小亮与小红进行遥控赛车游戏,终点为点A,小亮的赛车从点C出发,以4米/秒的速度由西向东行驶,同时小红的赛车从点B出发,以3米/秒的速度由南向北行驶,已知整个过程两辆赛车均沿直线行驶,米,米.
(1)经过4秒,两赛车之间的距离是多少米?
(2)已知赛车之间的距离小于或等于25米时,遥控信号会产生相互干扰,若某一时刻,这两辆赛车距点A的距离之和为35米,则此时遥控信号是否会产生相互干扰?
【答案】(1)两赛车之间的距离是30米
(2)当两赛车的距离之和为米时,遥控信号将会产生干扰
【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)
答:两赛车之间的距离是30米.
(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.
36.行车不超速,安全又幸福.已知某路段限速,小明尝试用自己所学的知识检测经过该路段的汽车是否超速.如图,他所在的观测点到该路段的距离(的长)为40米,测得一辆汽车从处匀速行驶到处用时3秒,.试通过计算判断此车是否超速?()
【答案】未超速,理由见解析
【分析】本题主要考查了勾股定理、含30度角直角三角形的性质、等腰直角三角形的判定与性质等知识点,熟练掌握勾股定理,含30度角直角三角形的性质是解题的关键.
先求出,,则,可求出,继而求出.可得此车的速度为,即可解答.
【详解】解:在中,,
∴是等腰直角三角形,
,
在中,,
,
,
,
.
此车的速度为.
,,
此车未超速.
37.海南台风影响时间跨度大,核心台风季节集中在月,9月更是台风登陆数量最多、强度最强的月份.如图,某沿海城市A接到台风预警,在该市正南方向340的B处有一台风中心,沿方向以20的速度移动,已知城市A到的距离为160.
(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200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)15小时
(2)12小时
【分析】本题考查勾股定理的应用和数形结合,掌握勾股定理是解题的关键.
(1)根据题意,利用勾股定理,求出,计算即可求解;
(2)根据题意找到受台风影响的临界点,,在利用勾股定理求出、和的长,计算即可求解.
【详解】(1)解:由题可得, , ,
在中,(),
(h),
则台风中心经过小时从B点移到D点;
(2)如图,设台风中心在E、F两点时,A市受影响,
由题意得, ,
在中,(),
在中,(),
(),
(h)
则A市受到台风影响的时间持续12小时.
38.如图,一艘轮船以的速度沿既定航线由南向北航行,途中接到台风警报,某台风中心正以的速度由东向西移动,距台风中心的圆形区域(包括边界)都属台风影响区,当这艘轮船接到台风警报时,它与台风中心移动路线的最近距离400,此时台风中心与轮船既定航线的最近距离也是.
(1)如果这艘船不改变航向,那么它会不会进入台风影响区?
(2)假设轮船航向不变,航行速度不变,航行到受台风影响的警戒线外立即停止航行,求它至少需要停止航行多少小时?
【答案】(1)如果这艘船不改变航向,那么它会进入台风影响区
(2)
【分析】本题考查行程问题,方向角;
(1)求出当台风中心移动到距 时,轮船是否通过点即可判断;
(2)分别确定轮船停止和重新开始移动时台风中心的位置,根据台风中心移动的时间就是停止时间求解即可.
【详解】(1)解:由题意得:,,
方法一:
设小时后,当台风中心在点时,轮船在点,此时,则,,
∵,
∴,
整理得,
解得,
当时,,此时轮船还没有经过,
∴如果这艘船不改变航向,那么它会进入台风影响区;
方法二:当台风中心移动到距 时,移动时间小时,
此时轮船航行距离,即还没有通过点,如果不改变航向,后续必定会进入台风影响区,
∴如果这艘船不改变航向,那么它会进入台风影响区;
(2)解:如图,取点、,使,
当轮船运动到警戒线的点时,此时台风中心移动到点处,运动时间,此时;
轮船从点运动到点用时(小时),
设台风中心小时从移动到,则,
∴当轮船重新开始移动到点时,此时台风中心距离刚好,此后都不再受台风影响,
∴在轮船停止航行时间段,台风从移动到点,,
∴轮船停止航行时间为(小时),
∴设轮船航向不变,航行速度不变,航行到受台风影响的警戒线外立即停止航行,它至少需要停止航行小时.
39.如图,,在距离点米的处有一学校,一重型卡车沿道路方向行驶,在其周围40米范围内都会受到卡车噪声影响.
(1)请你判断学校是否会受到卡车噪声影响.为什么?
(2)若卡车的行驶速度是8米/秒,求卡车沿途给学校带来噪声影响的时间.
【答案】(1)学校会处在卡车的噪声影响范围内;理由见解析
(2)6秒
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,三线合一定理,勾股定理,
(1)过点作于,可知点到射线的最短距离为线段的长度;比较的长度是否小于40米,即可得出结论;
(2)如详解图形所示,当时,则卡车在段对学校有影响,根据勾股定理可求得的长度.
【详解】(1)解:如图所示,过点作于,可知点到射线的最短距离为线段的长度.
∵,
∴,
又∵,,
∴.
∵
∴学校会处在卡车的噪声影响范围内.
(2)解:如图所示,在上取两点C、D,连接,当时,则卡车在段对学校有影响.
∵,,
∴.
由(1)知,
∴.
∴.
卡车速度为8 米/秒,
∴影响时间为:.
答:卡车沿道路方向行驶一次给学校带来噪声影响的时间为.
40.如图,有一架救火飞机沿东西方向由点A飞向点B,已知点C为其中一个着火点,且直线上A,B两点与点C的距离分别为和,又,飞机中心周围以内可以受到洒水影响.
(1)着火点C受洒水影响吗?为什么?
(2)若飞机以的速度沿直线匀速飞行,要想扑灭着火点C估计需要13秒,请你通过计算判断着火点C能否被扑灭?
【答案】(1)着火点C受洒水影响,理由见解析
(2)能,理由见解析
【分析】本题考查了勾股定理与勾股定理的逆定理的应用,等腰三角形的性质,
(1)过点C作,垂足为D,勾股定理的逆定理证明是直角三角形,进而等面积法求得长度,与260进行比较即可求得答案;
(2)以点C为圆心,为半径作圆,交于点E,F. 勾股定理求得,根据等腰三角形的性质进而求得的长,根据飞机的速度得到飞行时间,再根据题意求得灭火时间,即可解决问题.
【详解】(1)解:着火点C受洒水影响,理由如下,
如图,过点C作,垂足为D,
∵,,,
∴,,
∴,
∴是直角三角形,
∴,,
∵,
∴着火点C受洒水影响;
(2)解:能,理由如下:
如图,以点C为圆心,为半径作圆,交于点E,F,则,
在中,,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴着火点C能被扑灭.
41.如图,攀枝花市某地一条公路旁有两个居民点C、D,它们各自到公路的垂直距离、分别为、,公路上的A、B两地相距,现准备在公路上修建一所医院E,因两地居民需求基本一致,考虑选择合适的地点建造,使得两地到医院的距离相等.
(1)试在图上用尺规作图确定医院E的建造位置(提示:不写作法,保留作图痕迹,先用铅笔圆规直尺画图,确定无误之后再用中性笔加粗描绘)
(2)求出该医院离A地的距离.(提示:若第(1)问未完成,可画简图完成此问)
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了应用设计与作图,勾股定理的应用,利用列出方程是解题的关键.
(1)作的垂直平分线与交于点,则点即为所作;
(2)连接,设,用勾股定理表示出,利用列出方程求值即可.
【详解】(1)解:连接,作线段的垂直平分线,交于E,则点E就是医院的建造位置,如图所示:
(2)解:连接,设,则.
∵是线段的垂直平分线,
∴,
∴,
解得,
答:该医院离A地的距离
42.如下图,在笔直的公路旁边有,两个村庄,村庄到公路的距离,村庄到公路的距离,测得,两点之间的距离为.现要在,两点之间建一个服务区,使得,两个村庄到服务区的距离相等,求的长.
【答案】
【分析】设的长为未知数,利用间的距离表示出的长;再分别在和中,用勾股定理表示和;结合的条件列方程,求解未知数得到的长.
【详解】解:设,则.
在中,由勾股定理,得.
在中,由勾股定理,得.
由题意,得,
,
,解得,
的长为.
【点睛】本题考查了勾股定理的实际应用,掌握通过设未知数,利用勾股定理表示线段长度的平方,结合等量关系列方程求解是解题的关键.
43.如图,表示一条铁路,A、B是两个城市,它们各自到铁路所在的直线的垂直距离分别为60千米和40千米,铁路上C、D两地相距80千米.现要在铁路上C、D两地之间建一个中转站O,使它到A、B两个城市的距离相等.
(1)请用圆规和无刻度的直尺在图中作出点O.(不写作法,保留作图痕迹)
(2)求中转站O离C地的距离.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了勾股定理,线段垂直平分线的性质,作已知线段的垂直平分线等知识,解题关键是掌握上述知识点并能熟练运用求解.
(1)作的垂直平分线与交于点O,即;
(2)设,则,在中,,在中,,可得,即可求解.
【详解】(1)解:如图;作的垂直平分线与交于点O,即;
(2)解:由题可知:, ,
设,则,
在中,,
在中,,
∵,
∴,
即,
解得:,
∴中转站O离C地的距离为.
44.如图,在一条笔直的火车轨道同侧有两个城镇A,B,现在计划在火车轨道上修建一个货运中转站,使得中转站P到城镇A,B的距离相等.为此某中学“综合与实践”小组开展了“确定货运中转站位置”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,部分测量结果如表:
课题
确定货运中转站位置
测量工具
皮尺
测量示意图
说明:,
测量数据
,,
通过测量数据,请你确定货运中转站应修建在距离点M多少千米处?
【答案】千米
【分析】本题考查了勾股定理的应用.
设,则,根据勾股定理得到,求解即可.
【详解】设,则,
,,,
,
,
解得,
中转站P应修建在离点M千米处.
45.如图,正方体的棱长为,已知点B与点C间的距离为,一只蚂蚁沿着正方体的表面从点A爬到点C,需要爬行的最短距离为 .
【答案】
【分析】本题考查了平面展开-最短路径问题,求蚂蚁爬行的最短距离,需将正方体的侧面展开,进而根据“两点之间线段最短”得出结果.
【详解】解:如图1,
如图2,
,,
∵
∴需要爬行的最短距离为,
故答案为:.
46.如图,在长为、宽为、高为的长方体上,有一只蚂蚁准备顺着长方体的表面从顶点A处爬到相对的顶点B处.则蚂蚁爬行的最短路程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了最短路径问题,几何体展开图,勾股定理,解题的关键是掌握分类讨论的思想.
根据长方体展开图,分三种情况进行讨论,利用勾股定理求出每种情况的路程,最后进行比较即可.
【详解】解:①如图所示,
根据勾股定理得;
②如图所示,
根据勾股定理得;
③如图所示,
根据勾股定理得;
∵
∴最短路程为,
故选:B.
47.如图,圆柱的高为,底面周长为,在圆柱外的下底面点处有一只蚂蚁,它想吃到与点相对、离外上底面的点处的食物,那么它沿圆柱侧面爬行的最短路径示意图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平面展开-最短路径问题,根据圆柱的侧面展开图为矩形,可知蚂蚁需爬行的最短距离为线段,根据两点之间,线段最短可得解.
【详解】解:如图所示,蚂蚁需爬行的最短距离为线段,
故选:A.
48.课间休息时,嘉嘉从教室窗户向外看,看到行人为了从处快速到达图书馆处,直接从长方形草地中穿过.为保护草地,嘉嘉想在处立一个标牌:“少走■米,踏之何忍?”如图,若,,则标牌上“■”处的数字是 .
【答案】6
【分析】本题考查了勾股定理的实际应用,掌握利用勾股定理计算直角三角形的边长,再通过路程差计算少走的距离是解题的关键.
先在直角三角形中用勾股定理求出的长度,再计算绕行路程与直线路程的差,得到少走的距离.
【详解】解:∵草地为长方形,
∴,为直角三角形
∵在中,斜边,直角边,
∴根据勾股定理,另一条直角边
∵行人若不穿越草地,需走的路程为 ,
∴比直接穿过草地少走的距离为 .
∴标牌上“■”处的数字是.
故答案为:.
49.有一棵树(将树看作一个圆柱)高,底面周长是,一条生长在树底下的藤从树底部开始均匀绕树圈(如图),上端刚好与树顶端齐平,则这条藤的长度是 m.
【答案】
【分析】本题考查了圆柱体的展开图、线段的最短距离和勾股定理,将几何体展开为平面图是解题的关键;首先将圆柱体侧面展开其侧面图为矩形,再根据已知条件求出矩形的长和宽,再利用勾股定理即可求出这条藤的长度.
【详解】解:如图:,,
∵,
∴,
故答案为:.
50.运动铸就辉煌,汗水燃烧激情!阳光小学举办运动会,如图是运动会的颁奖台.3个长方体颁奖台的长均为,宽均为号颁奖台的高度分别是.若一只蚂蚁从3号颁奖台的顶点处沿表面爬到1号颁奖台的顶点处,则蚂蚁爬行的最短距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查展开图求最短路径的问题,运用勾股定理求两点之间的距离是解题的关键.
根据题意将长方体展成平面图,根据两点之间线段最短,由勾股定理即可求得蚂蚁爬行的最短路程.
【详解】解:将长方体部分展成平面图如图,则的长为蚂蚁爬行的最短距离,
由题意,,,
∴,
故选:B.
试卷第1页,共3页
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