内容正文:
专题07勾股定理的应用暑假预习讲义
1.会建模:能从梯子、门框、折叠、最短路径等实际问题中,抽象出直角三角形模型,掌握 “实际问题→几何图形→直角三角形→计算求解” 的完整解题思路。
2.会计算:熟练运用勾股定理及变形公式,准确区分直角边与斜边,规范书写计算步骤,避免漏开方、代错边等低级错误。
3.会辨析:明确勾股定理用于求线段长度,逆定理用于判定直角三角形,分清二者应用场景,不混淆、不乱用。
4.会预习:自主研读课本例题,圈画 “垂直”“最短” 等关键条件,标记建模、计算中的疑问,带着问题进课堂,提高听课效率。
5.重习惯:养成先画示意图、再列式计算、最后写清结论的解题习惯,体会数形结合与数学建模的核心思想。
预习必备
知识梳理
1.核心解题思想:数学建模
2.勾股定理公式与变形
3.四大经典应用模型
4.通用解题步骤
5.应用场景:核心公式+等量关系
6.解题规范与易错点汇总
常考题型
精讲精练
1.求旗杆高度
2.求梯子滑落高度
3.求小鸟飞行距离
4.求大树折断前的高度
5.解决水杯中筷子问题
6,解决航海问题
7.求河宽
8.求台阶上地毯长度
9.判断汽车是否超速
10.判断是否受台风影响
11.两地等距选址问题
12.求最短路径
13.勾股定理逆定理的实际应用
强化题型
解答题13题
知识点01:核心解题思想:数学建模
核心逻辑:把实际问题转化为直角三角形问题,用勾股定理求解未知边长。
步骤:读题→画示意图→找直角→标已知边→列勾股定理公式→计算→作答
关键词:垂直、水平、最短、折叠、高度、距离(这些词通常暗示直角存在)
知识点02:勾股定理公式及变形(必记)
在 Rt △ABC 中, ∠C = 90,三边为 a,b,c(c 为斜边)
求斜边:c=
求直角边:,b=
知识点03:四大经典应用模型|考试全覆盖
1. 高度距离模型(生活必考)
依托墙面、地面、树木等垂直关系,天然形成直角。
常见题型:求旗杆高度、树高、楼台距离、斜坡长度。
解题思路:利用竖直方向与水平方向互相垂直,直接构成直角三角形,代入公式计算。
.
2. 折叠几何模型(中档重难点)
矩形、三角形折叠类题型,是几何高频考点。
核心规律:折叠前后对应边相等、对应角相等。
解题技巧:设未知线段长,利用折叠相等关系表示边长,结合勾股定理列方程求解。
矩形 ABCD 沿 BD 折叠,点 C 落在 C′ 处,满足:
对应线段相等:BC′=BC,C′D=CD,ED=ED
对应角相等:∠C′=∠C=90∘,∠C′BD=∠CBD
可构造直角三角形(如 △ABE 或 △DEC′),利用勾股定理列方程求解,与文字逻辑完全一致。
3. 路程航行模型(实际应用题)
行走路线、航海路线、方位角问题。东西方向与南北方向互相垂直,天然构成直角,以此建立三角形模型,求解两点之间的直线距离。
知识点04:通用解题步骤(所有应用题通用)
步骤
详细操作 & 注意事项
1 审题建模
区分场景:竖直物体、梯子、方位、立体、折叠、测直角;找出天然直角(墙⊥地面、南北⊥东西)
2 画图标注
必画简图,标注直角符号;已知长度直接标数字,未知长度统一设为 x
3 判定边
锁定直角三角形:分清两条直角边、斜边(最长边),严禁乱代边
4 列关系式
纯计算直接套公式;有未知量一律列一元一次方程
5 计算验根
解出方程后,长度必须>0,负数解直接舍去
6 规范作答
带单位,文字回答对应问题
知识点05:应用场景:核心公式+等量关系
分类
具体场景
核心等量关系(公式)
长度
距离
类
梯子滑落高度
梯子长(c)² =墙高(a)² +梯底距墙距离(b)²(梯子为斜边)
.
小鸟飞行距离
飞行距离(c)²= 水平距离(a)² +垂直距离(b)²
河宽
河宽(a)²=对岸连线长(c)² -河岸横向距离(b)²
台阶地毯长度
地毯长(c)²= 台阶水平总长(a)² +台阶垂直总高(b)²
立体最短路径(展开)
最短路径(c)²=展开后水平边长(a)²+展开后竖直边长(b)²
高度
类
旗杆高度
旗杆高(a)² = 绳子长(c)² - 绳端距旗杆底距离(b)²
大树折断前高度
1.折断部分长(c)² =树桩高(a)² +折端距树根距离(b)²
2.总高 = 树桩高 + 折断部分长
实际
生活
类
水杯中筷子长度
杯内筷子最长(c)² = 水杯底面直径(a)² + 水杯高度(b)²
航海距离(航向垂直)
两船距离(c)²=船 1 航行距离(a)² + 船 2 航行距离(b)²
汽车超速判断
1.行驶距离(c)² = 水平路段长(a)² + 垂直路段长(b)²
2.速度 = 距离 ÷ 时间(与限速比较)
台风影响判断
观测点到台风路径的垂直距离(a) ≤ 台风影响半径(c)→ 受影响;反之不受影响
知识点06:解题规范与易错点汇总
1. 规范书写步骤
第一步:画示意图,标注已知边长和未知量
第二步:说明直角,明确哪条边是斜边
第三步:列公式,代入已知数据
第四步:计算,开方后化简根式
第五步:作答,带单位(如米、厘米)
2. 高频易错点
易错点
错误示例
正确做法
斜边与直角边混淆
把梯子底端离墙距离当作斜边
先找直角,直角对的边才是斜边(最长边)
忘记开方
算出 a2 + b2 = 25,直接写边长为 25
必须对平方和开算术平方根,得 c=5
.建模错误
折叠问题中找不到新直角三角形
先还原折叠前图形,找出相等的边,再定位直角
单位遗漏
计算结果只写数字,不写单位
实际问题必须带单位,如 “5 米”“10cm”
场景混淆
用逆定理求长度,用勾股定理判直角
勾股定理:已知直角求边长;逆定理:已知边长判直角
题型1.求旗杆高度
【典例】学校需要测量旗杆的高度,同学们发现系在旗杆的绳子垂到了地面,并多出了一段,经测量绳子垂直落地后还剩1米(如图1).将绳子拉直,绳子末端在地面上离旗杆底部的距离米(如图2),则旗杆的高度为____________.
【跟踪专练1】某班数学兴趣小组到平坦的操场上测量旗杆的高度,信息如下:
①已知绳子一端系在旗杆顶端A处,甲同学拉直绳子退至离旗杆3.5米的E点处,此时手上的绳子还剩0.5米;
②甲同学继续往后退1.5米到达G点.此时手上的绳子刚好用完;
③甲同学拉绳子的手到地面的距离都是1.6米;则旗杆的高度为______米.
【跟踪专练2】如图,在离水面点A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( )(假设绳子是直的)
A. B. C. D.
题型2.求梯子滑落高度
【典例】生活经验表明,靠墙摆放梯子时,若梯子底端到墙的距离约为梯子长度的,则梯子比较稳定.当梯子稳定摆放时,它的顶端离地,则梯子长度约为( ).
A. B. C. D.
【跟踪专练1】如图,一个梯子斜靠在一竖直的墙上,当梯子位于时,,.如果梯子顶端下滑(即),那么梯子的底端B向右滑动_________.
【跟踪专练2】某数学兴趣小组开展了笔记本电脑的张角大小的实践探究活动.如图,当张角为时,顶部边缘D处离桌面的高度为,此时底部边缘A处与E处间的距离为,小组成员调整张角的大小继续探究,最后发现当张角为时(D是B的对应点),顶部边缘B处到桌面的距离为,则底部边缘A处与C之间的距离为( )
A. B. C. D.
题型3.求小鸟飞行距离
【典例】如图,有两棵树,一棵高6米,另一棵高3米,两树相距4米,一只鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,问小鸟至少飞行( )
A.6米 B.5米 C.4米 D.3米
【跟踪专练1】如图,在一棵树的10米高的处有两只猴子为抢吃池塘边水果,一只猴子爬下树跑到处(离树20米)的池塘边,另一只爬到树顶后直接跃到处,距离以直线计算,若两只猴子所经过的距离相等,则这棵树高______米.
【跟踪专练2】如图,龙城初级中学操场上有两棵树和(都与水平地面垂直),大树高14米,树梢D到树的水平距离()的长度为9米,小树高2米,一只小鸟从树梢D飞到树梢B,则它至少要飞行的长度为( )
A.13米 B.15米 C.16米 D.17米
题型4.求大树折断前的高度
【典例】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
【跟踪专练1】如图,受台风影响,一棵米高的树被风刮断了,树顶落在离树根米处,则折断处的高度为__________米.
【跟踪专练2】古诗赞美荷花:“竹色溪下绿,荷花镜里香.”平静的湖面上,一朵荷花亭亭玉立,露出水面,忽见它随风倾斜,花朵恰好浸入水面.仔细观察,发现荷花偏离原位置(如图),则水的深度为( )
A. B. C. D.
题型5.解决水杯中筷子问题
【典例】《醉翁亭记》中写道:…射者中…,其中射指投壶,宴饮时的一种游戏,如图示,现有一圆柱形投壶内部底面直径是,内壁高,若箭长,则箭在投壶外面部分的长度不可能是( )
.
A. B. C. D.
【跟踪专练1】如图是一个饮料罐,下底面直径是,上底面半径是,高是,上底面盖子的中心有一个小圆孔.若一条到达底部长的直吸管如图放置,则在罐外部分的长度(罐壁的厚度和小圆孔的大小忽略不计)是______.
【跟踪专练2】已知两个型号的圆柱形笔筒的底面直径相同,高度分别是8cm和12cm.将一支铅笔按如图方式先后放入两个笔筒,铅笔露在外面部分的长分别为3cm和1cm,则铅笔的长是( )
A.22cm B.21cm C.20cm D.19cm
题型6,解决航海问题
【典例】一艘轮船以的速度从港口A出发向东北方向航行,同时另一艘轮船以的速度从港口A出发向东南方向航行.离开港口后,两船相距( )
A. B. C. D.
【跟踪专练1】一艘轮船从海面上A地出发,向南偏西的方向行驶40海里到达B地,再由B地向北偏西的方向行驶30海里到达C地,则A,C两地相距为______海里.
【跟踪专练2】一艘轮船从A港向南偏西方向航行到达B岛,再从B岛沿方向航行到达C岛,A港到航线的最短距离是.则岛和港之间的距离( )
A. B. C. D.
题型7.求河宽
【典例】如图,湖的两岸有A,C两点,在与成直角的方向上的点C处测得米,米,则A,C两点间的距离为( )
A.3米 B.6米 C.9米 D.10米
【跟踪专练1】某游泳爱好者想横渡一条河,由于流水的影响,实际上岸地点偏离了想到达的点 米.他在水中游了米,则这条河的宽度为(两岸可近似看作平行)_______.
【跟踪专练2】为了培养学生的数学核心素养,提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力.2024年昭通市某学校的156班组织了一次课外研学活动.在研学活动中,王宇同学欲控制遥控轮船匀速垂直横渡一条河,但由于水流的影响,实际上岸地点与欲到达地点相距10米,结果轮船在水中实际航行的路程比河的宽度多2米,则河的宽度是( )
A.8米 B.12米 C.16米 D.24米
题型8.求台阶上地毯长度
【典例】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.
【跟踪专练1】如图所示,为了安全起见,要为一段高5米,斜边长米的楼梯铺上红地毯,则红地毯至少需要________米长.
【跟踪专练2】如图,在一个长为,宽为的长方形草地上放着一根长方体木块,已知该木块的较长边和场地宽平行,横截面是边长为的正方形,若点A处有一只蚂蚁,它从点A处爬过木块到达点C处去吃面包碎,则它需要走的最短路程是( )
A. B. C. D.
题型9.判断汽车是否超速
【典例】为加强疫情防控,云南某中学在校门口区域进行入校体温检测.如图,入校学生要求沿着直线单向单排通过校门口,测温仪C与直线的距离为,已知测温仪的有效测温距离为,则学生沿直线行走时测温的区域长度为______
【跟踪专练1】如图,有两条公路OM、ON相交成30°角,沿公路OM方向离O点160米处有一所学校A,当重型运输卡车P沿道路ON方向行驶时,在以P为圆心,100米为半径的圆形区域内都会受到卡车噪声的影响,且卡车P与学校A的距离越近噪声影响越大.若已知重型运输卡车P沿道路ON方向行驶的速度为36千米/时,则对学校A的噪声影响最大时卡车P与学校A的距离是___米;重型运输卡车P沿道路ON方向行驶一次给学校A带来噪声影响的时间是____秒.
【跟踪专练2】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对面车速检测仪处的正前方的处,过了后,测得小汽车与车速检测仪间的距离为,则这辆小汽车的速度是_____.
题型10.判断是否受台风影响
【典例】某地产开发商在笔直的公路旁有一块山地正在施工,现有工地一处需要小型爆破,经测量,已知点与公路上的停靠站的距离为30米,与公路上的另一停靠站的距离为40米.且.为了安全起见,已知进入爆破点周围半径25米范围内有危险.问在进行爆破时,公路段是否因有危险而需要暂时封锁?答:______.
【跟踪专练1】今年,第十五号台风登陆江苏.如图,A市接到台风警报时,台风中心位于A市正南方向的B处,正以的速度沿方向移动.已知A市到的距离,如果在距台风中心的圆形区域内都将受到台风影响,那么A市经过( )个小时开始受到台风影响.
A. B. C.6 D.
【跟踪专练2】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______.
题型11.两地等距选址问题
【典例】如图,一个长方体盒子的内部是的长方体,如果将一根直杆(不计粗细)完全放入盒子中,那么直杆的长度的取值范围是__________.
【跟踪专练1】如图铁路上A,B两点相距40千米,C,D为两村庄,DA⊥AB,CB⊥AB,垂足分别为A和B,DA=24千米,CB=16千米.现在要在铁路旁修建一个煤栈E,使得C,D两村到煤栈的距离相等,那么煤栈E应距A点( )
A.20千米 B.16千米 C.12千米 D.无法确定
【跟踪专练2】如图,乡村道路上有A、B两点相距,C、D为两村庄,已知,.于A,于B,现要在上建一个便民商店E,使得C、D两村庄到商店E的距离相等,则的长是( ).
A.4 B.5 C.7 D.
题型12.求最短路径
【典例】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.
【跟踪专练1】如图,圆柱的高为,底面周长为,在圆柱下底面的点处有一只蚂蚁,它想吃到上底面点处的食物,至少要爬行______
【跟踪专练2】直四棱柱的上下底面是正方形,底面边长为,高为.在其侧面从点开始,绕侧面两周,嵌入装饰彩条至点停止,则彩条的最短长度为( )
A. B. C. D.
题型13.勾股定理逆定理的实际应用
【典例】.如图,李伯伯家有一块四边形田地,其中,则这块地的面积为______平方米.
【跟踪专练1】某小区在社区管理人员及社区居民的共同努力之下,在临街的拐角建造了一块绿化地(阴影部分).如图,已知,,,,技术人员通过测量确定了.则这片绿地的面积是______.
【跟踪专练2】如图,在中,,边上的中线,那么边的长为( )
A. B. C.13 D.12
解答题
1.“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,又到了放风筝的最佳时节.某校八年级学生在学习了“勾股定理”后,开展了测量风筝高度的实践活动,如图所示,他们进行了如下操作:
①测得水平距离的长为米;
②根据手中剩余线的长度计算出风筝线的长为米;
③牵线放风筝的学生手离地面的距离为米.
(1)根据以上操作,求风筝的垂直高度;
(2)如果该学生保持原地不动,想让风筝沿方向下降米到点,那么他应该往回收线多少米?(结果保留根号)
2.实验探究:
实验情景示意图
实验使用装置
①一根不可伸缩的绳子绕过一个固定的轮子,一端固定在滑块上,另一端固定在物体上;(可以视作三个点)②滑块可在水平直轨道上左右滑动,以调节物体的高度.
初始状态
(图1)垂直,且,设.
实验条件
绳子始终绷紧,轮子、滑块及物体的大小均可忽略.
任务:
(1)求绳子的总长度;
(2)(图2)若物体升高,求滑块向左滑动的距离.
3.综合与实践
小明同学在延时课上进行了项目式学习实践探究,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17米
③牵线放风筝的手到地面的距离为米
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)求线段的长;
(2)若想要风筝沿方向再上升12米,则在长度不变的前提下,小明同学应该再放出多少米线?
4.如图,一根垂直于地面的旗杆高,因刮大风旗杆从点处折断,顶部着地且离旗杆底部的距离.
(1)求旗杆折断处点距离地面的高度;
(2)工人在修复的过程中,发现在折断处的下方1.4m的点处,有一明显裂痕,若下次大风将修复好的旗杆从点处吹断,旗杆的顶部落在水平地面上的处,形成一个,请求出的长.
5.《九章算术》中记载:今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺.引葭赴岸,适与岸齐,问水深、葭长各几何.大意是:如图,有一个水池,水面是一个边长为1丈(1丈尺)的正方形.在水池正中央O处有一根芦苇,它高出水面的部分为1尺.如果把这根芦苇垂直拉向岸边,那么它的顶端恰好到达岸边的水面,即.
(1)求水池的深度.
(2)数学家刘徽在为《九章算术》作注解时,给出了这类问题的一般解法.其解法可表示为:如图,将水池底面边长记作2a,O为的中点,水的深度记作b,芦苇高出水面的部分记作,则水池的深度b可通过计算得到.请说明此解法的正确性.
6.春节来临,人们对海鲜的需求加大,因此各渔船主都加紧出海捕捞.如图,某日琼州湾两艘渔船A和B与某灯塔C位置如图,其中A在C的北偏西方向上,与C的距离是600海里,B在C的南偏西方向上,与C的距离是450海里.
(1)求渔船A与渔船B之间的距离.
(2)若C处灯塔发射的信号有效覆盖半径为390海里,此时B渔船准备沿直线向A渔船靠拢航行,航行的速度为每小时25海里.求B渔船在驶向A渔船的过程中,收到信号的持续时间有多少小时?
7.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.
8.如图一个三级台阶,它的每一级的长宽高分别是5,3和1,A和B是这个台阶的两个相对的端点,点A上有一只蚂蚁,想到点B去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬到点B的最短路程长是多少?
9.为了进一步规范道路交通秩序,厦门市公安交通管理局决定自2024年6月17日零时起,下调海沧隧道主线机动车行驶最高限速值,即小型汽车限速值由调整为、大型汽车限速值由调整为.如图,一辆小汽车在隧道内沿直线行驶,某一时刻刚好行驶到车速检测仪A处的正前方的C处(即),过了小汽车到达B处,此时测得小汽车与车速检测仪间的距离为.
(1)求的长;
(2)这辆小汽车在段是否超速行驶?请说明理由.(参考数据:)
10.如图,台风是一种自然灾害,它以台风中心为圆心,在周围上千米的范围内形成极端气候,有极强的破坏力.如图,有一台风中心沿方向由点A向点B移动,已知点C为一海港,且点C与直线上两点A,B的距离分别为和,,以台风中心为圆心周围以内为受影响区域.
(1)海港C受台风影响吗?为什么?
(2)若台风的速度为,则台风影响该海港持续的时间有多长?
11.如图所示,铁路上A、B,两点相距,C、D为两工厂,于A,于B,已知,,现要在上建一个货运中转站E,使得C、D两工厂到E站的距离相等,则E站应建在距A点多远处?
12.为贯彻《关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》的方针政策,帮助学生更好地理解劳动的价值与意义,培养学生的劳动情感、劳动能力和劳动品质,海口市某学校给八(1)班、八(2)班各分一块三角形形状的劳动试验基地.
(1)当班主任测量出八(1)班试验基地的三边长分别为时,小明很快就给出这块试验基地的面积.请你写出完整的求解过程;
(2)如图所示,八(2)班的劳动实验基地的三边长分别为,请帮助他们求出该实验基地的面积.
13.如图,在三角形支架中,,垂足为,为的中点,,为上一点,.
(1)求的长;
(2)若点为线段上一动点,则的最小值为__________.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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专题07勾股定理的应用暑假预习讲义
1.会建模:能从梯子、门框、折叠、最短路径等实际问题中,抽象出直角三角形模型,掌握 “实际问题→几何图形→直角三角形→计算求解” 的完整解题思路。
2.会计算:熟练运用勾股定理及变形公式,准确区分直角边与斜边,规范书写计算步骤,避免漏开方、代错边等低级错误。
3.会辨析:明确勾股定理用于求线段长度,逆定理用于判定直角三角形,分清二者应用场景,不混淆、不乱用。
4.会预习:自主研读课本例题,圈画 “垂直”“最短” 等关键条件,标记建模、计算中的疑问,带着问题进课堂,提高听课效率。
5.重习惯:养成先画示意图、再列式计算、最后写清结论的解题习惯,体会数形结合与数学建模的核心思想。
预习必备
知识梳理
1.核心解题思想:数学建模
2.勾股定理公式与变形
3.四大经典应用模型
4.通用解题步骤
5.应用场景:核心公式+等量关系
6.解题规范与易错点汇总
常考题型
精讲精练
1.求旗杆高度
2.求梯子滑落高度
3.求小鸟飞行距离
4.求大树折断前的高度
5.解决水杯中筷子问题
6,解决航海问题
7.求河宽
8.求台阶上地毯长度
9.判断汽车是否超速
10.判断是否受台风影响
11.两地等距选址问题
12.求最短路径
13.勾股定理逆定理的实际应用
强化题型
解答题13题
知识点01:核心解题思想:数学建模
核心逻辑:把实际问题转化为直角三角形问题,用勾股定理求解未知边长。
步骤:读题→画示意图→找直角→标已知边→列勾股定理公式→计算→作答
关键词:垂直、水平、最短、折叠、高度、距离(这些词通常暗示直角存在)
知识点02:勾股定理公式及变形(必记)
在 Rt △ABC 中, ∠C = 90,三边为 a,b,c(c 为斜边)
求斜边:c=
求直角边:,b=
知识点03:四大经典应用模型|考试全覆盖
1. 高度距离模型(生活必考)
依托墙面、地面、树木等垂直关系,天然形成直角。
常见题型:求旗杆高度、树高、楼台距离、斜坡长度。
解题思路:利用竖直方向与水平方向互相垂直,直接构成直角三角形,代入公式计算。
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2. 折叠几何模型(中档重难点)
矩形、三角形折叠类题型,是几何高频考点。
核心规律:折叠前后对应边相等、对应角相等。
解题技巧:设未知线段长,利用折叠相等关系表示边长,结合勾股定理列方程求解。
矩形 ABCD 沿 BD 折叠,点 C 落在 C′ 处,满足:
对应线段相等:BC′=BC,C′D=CD,ED=ED
对应角相等:∠C′=∠C=90∘,∠C′BD=∠CBD
可构造直角三角形(如 △ABE 或 △DEC′),利用勾股定理列方程求解,与文字逻辑完全一致。
3. 路程航行模型(实际应用题)
行走路线、航海路线、方位角问题。东西方向与南北方向互相垂直,天然构成直角,以此建立三角形模型,求解两点之间的直线距离。
知识点04:通用解题步骤(所有应用题通用)
步骤
详细操作 & 注意事项
1 审题建模
区分场景:竖直物体、梯子、方位、立体、折叠、测直角;找出天然直角(墙⊥地面、南北⊥东西)
2 画图标注
必画简图,标注直角符号;已知长度直接标数字,未知长度统一设为 x
3 判定边
锁定直角三角形:分清两条直角边、斜边(最长边),严禁乱代边
4 列关系式
纯计算直接套公式;有未知量一律列一元一次方程
5 计算验根
解出方程后,长度必须>0,负数解直接舍去
6 规范作答
带单位,文字回答对应问题
知识点05:应用场景:核心公式+等量关系
分类
具体场景
核心等量关系(公式)
长度
距离
类
梯子滑落高度
梯子长(c)² =墙高(a)² +梯底距墙距离(b)²(梯子为斜边)
.
小鸟飞行距离
飞行距离(c)²= 水平距离(a)² +垂直距离(b)²
河宽
河宽(a)²=对岸连线长(c)² -河岸横向距离(b)²
台阶地毯长度
地毯长(c)²= 台阶水平总长(a)² +台阶垂直总高(b)²
立体最短路径(展开)
最短路径(c)²=展开后水平边长(a)²+展开后竖直边长(b)²
高度
类
旗杆高度
旗杆高(a)² = 绳子长(c)² - 绳端距旗杆底距离(b)²
大树折断前高度
1.折断部分长(c)² =树桩高(a)² +折端距树根距离(b)²
2.总高 = 树桩高 + 折断部分长
实际
生活
类
水杯中筷子长度
杯内筷子最长(c)² = 水杯底面直径(a)² + 水杯高度(b)²
航海距离(航向垂直)
两船距离(c)²=船 1 航行距离(a)² + 船 2 航行距离(b)²
汽车超速判断
1.行驶距离(c)² = 水平路段长(a)² + 垂直路段长(b)²
2.速度 = 距离 ÷ 时间(与限速比较)
台风影响判断
观测点到台风路径的垂直距离(a) ≤ 台风影响半径(c)→ 受影响;反之不受影响
知识点06:解题规范与易错点汇总
1. 规范书写步骤
第一步:画示意图,标注已知边长和未知量
第二步:说明直角,明确哪条边是斜边
第三步:列公式,代入已知数据
第四步:计算,开方后化简根式
第五步:作答,带单位(如米、厘米)
2. 高频易错点
易错点
错误示例
正确做法
斜边与直角边混淆
把梯子底端离墙距离当作斜边
先找直角,直角对的边才是斜边(最长边)
忘记开方
算出 a2 + b2 = 25,直接写边长为 25
必须对平方和开算术平方根,得 c=5
.建模错误
折叠问题中找不到新直角三角形
先还原折叠前图形,找出相等的边,再定位直角
单位遗漏
计算结果只写数字,不写单位
实际问题必须带单位,如 “5 米”“10cm”
场景混淆
用逆定理求长度,用勾股定理判直角
勾股定理:已知直角求边长;逆定理:已知边长判直角
题型1.求旗杆高度
【典例】学校需要测量旗杆的高度,同学们发现系在旗杆的绳子垂到了地面,并多出了一段,经测量绳子垂直落地后还剩1米(如图1).将绳子拉直,绳子末端在地面上离旗杆底部的距离米(如图2),则旗杆的高度为____________.
【答案】12 米
【分析】此题考查了勾股定理的应用,设旗杆的高度为x米,则米,在中,利用勾股定理求出x的值,即可求解.
【详解】解:设旗杆的高度为x米,则米,
在中,,米,
∴,
解得:,
即旗杆的高度为12米.
故答案为:12米.
【跟踪专练1】某班数学兴趣小组到平坦的操场上测量旗杆的高度,信息如下:
①已知绳子一端系在旗杆顶端A处,甲同学拉直绳子退至离旗杆3.5米的E点处,此时手上的绳子还剩0.5米;
②甲同学继续往后退1.5米到达G点.此时手上的绳子刚好用完;
③甲同学拉绳子的手到地面的距离都是1.6米;则旗杆的高度为______米.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理的相关知识并在直角三角形中正确运用是解题的关键.
连接并延长交于,在中和中,分别使用勾股定理得,,再即可求得,代入可得即可求解.
【详解】解:连接并延长交于,
,,
则,
在中,,
即,
在中,,
即,
由得:,
解得,
代入得:,
,
,
(米).
故答案为:.
【跟踪专练2】如图,在离水面点A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( )(假设绳子是直的)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查勾股定理的运用,熟练掌握勾股定理,求出和的长是解题的关键.由勾股定理求出,再由勾股定理求出,即可解决问题.
【详解】解: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.
题型2.求梯子滑落高度
【典例】生活经验表明,靠墙摆放梯子时,若梯子底端到墙的距离约为梯子长度的,则梯子比较稳定.当梯子稳定摆放时,它的顶端离地,则梯子长度约为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查勾股定理的实际应用,设梯子底端到墙的距离为,根据勾股定理列出方程,解方程得到答案.
【详解】解:设梯子底端到墙的距离为,则梯子长度为,
由勾股定理得:,
解得:(负值舍去),
则,
∴梯子长度为,
故选:C.
【跟踪专练1】如图,一个梯子斜靠在一竖直的墙上,当梯子位于时,,.如果梯子顶端下滑(即),那么梯子的底端B向右滑动_________.
【答案】
【分析】根据勾股定理,得,设,则,,再次使用勾股定理解答即可.
【详解】解:根据勾股定理,得,
设,则,,
根据勾股定理,得,
解得,负的舍去,
故即梯子的底端B向右滑动.
故答案为:.
【跟踪专练2】某数学兴趣小组开展了笔记本电脑的张角大小的实践探究活动.如图,当张角为时,顶部边缘D处离桌面的高度为,此时底部边缘A处与E处间的距离为,小组成员调整张角的大小继续探究,最后发现当张角为时(D是B的对应点),顶部边缘B处到桌面的距离为,则底部边缘A处与C之间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解此题的关键.
先由勾股定理可得,再由勾股定理计算即可得解,
【详解】解:根据题意得
在中,,,
,
∴,
在中,,,
,
∴,
∴底部边缘A处与C之间的距离的长为.
故选:D.
题型3.求小鸟飞行距离
【典例】如图,有两棵树,一棵高6米,另一棵高3米,两树相距4米,一只鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,问小鸟至少飞行( )
A.6米 B.5米 C.4米 D.3米
【答案】B
【分析】此题主要考查了勾股定理的应用,在应用勾股定理解决实际问题时勾股定理与方程的结合是解决实际问题常用的方法,关键是从题中抽象出勾股定理这一数学模型,画出准确的示意图.领会数形结合的思想的应用.
根据“两点之间线段最短”可知:小鸟沿着两棵树的树梢进行直线飞行路程最短,运用勾股定理可将两点之间的距离求出.
【详解】解:如图过点B作于点C,则米,米,
∴米,
∴米,
∴小鸟至少飞行米,
故选:B.
【跟踪专练1】如图,在一棵树的10米高的处有两只猴子为抢吃池塘边水果,一只猴子爬下树跑到处(离树20米)的池塘边,另一只爬到树顶后直接跃到处,距离以直线计算,若两只猴子所经过的距离相等,则这棵树高______米.
【答案】15
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,理解题意,构造直角三角形是解题关键.设米,则米,结合两只猴子所经过的距离相等,可得米,然后在中,利用勾股定理列式并求解,即可获得答案.
【详解】解:根据题意,米,米,
设米,则米,
∵两只猴子所经过的距离相等,
∴,即,
∴米,
在中,可有,
即,
解得,
∴米,
即这棵树高15米.
故答案为:15.
【跟踪专练2】如图,龙城初级中学操场上有两棵树和(都与水平地面垂直),大树高14米,树梢D到树的水平距离()的长度为9米,小树高2米,一只小鸟从树梢D飞到树梢B,则它至少要飞行的长度为( )
A.13米 B.15米 C.16米 D.17米
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理的应用,正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.连接,求出米,然后由勾股定理求出的长即可.
【详解】解:如图,连接,
∵
∴
∵树高14米,米,
∴米,
∵米,
∴米,
故选:B.
题型4.求大树折断前的高度
【典例】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.
【跟踪专练1】如图,受台风影响,一棵米高的树被风刮断了,树顶落在离树根米处,则折断处的高度为__________米.
【答案】
【分析】本题考查勾股定理的应用,熟练掌握直角三角形边长之间的关系是解题的关键.
假设的长度为米,故长度为米,根据勾股定理,可求出的值,即可得出答案.
【详解】解:根据题意,可知三角形为直角三角形,
根据勾股定理,得,
设的长度为米,故长度为米,结合米,
可得方程,
解得,
故的长度为米,
故答案为:.
【跟踪专练2】古诗赞美荷花:“竹色溪下绿,荷花镜里香.”平静的湖面上,一朵荷花亭亭玉立,露出水面,忽见它随风倾斜,花朵恰好浸入水面.仔细观察,发现荷花偏离原位置(如图),则水的深度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,“水深与水平距离组成一个以为斜边的直角三角形”是解决此题的关键,设荷花入水部分长,则荷花的高,因荷花偏离原位置,那么水深与水平距离组成一个以为斜边的直角三角形,根据勾股定理即可求出答案.
【详解】解:设荷花入水部分长,则荷花的高,
根据题意得, 解得,
故选:C .
题型5.解决水杯中筷子问题
【典例】《醉翁亭记》中写道:…射者中…,其中射指投壶,宴饮时的一种游戏,如图示,现有一圆柱形投壶内部底面直径是,内壁高,若箭长,则箭在投壶外面部分的长度不可能是( )
.
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理并能求出箭在投壶内部的最大长度是解题的关键.先利用勾股定理求出箭在投壶内部的最大长度,再用箭的总长度减去这个最大值,得到箭在投壶外面部分的最小长度,最后判断选项中哪个数值小于这个最小长度.
【详解】解:如图,
∵投壶内部底面直径,内壁高,
∴箭在投壶内部的最大长度
∵箭总长为,
∴箭在投壶外面部分的最小长度为:,
箭在投壶外面部分的最大长度为:,
∴箭在投壶外面部分的长度不可能为.
故选:.
【跟踪专练1】如图是一个饮料罐,下底面直径是,上底面半径是,高是,上底面盖子的中心有一个小圆孔.若一条到达底部长的直吸管如图放置,则在罐外部分的长度(罐壁的厚度和小圆孔的大小忽略不计)是______.
【答案】
【分析】本题主要考查了勾股定理,作于点,则,依题意得,,在中,,然后通过线段的和与差即可求解,掌握勾股定理的应用是解题的关键.
【详解】解:如图,作于点,则,
依题意得,,,
在中,,
∴在罐外部分的长度(罐壁的厚度和小圆孔的大小忽略不计)是,
故答案为:.
【跟踪专练2】已知两个型号的圆柱形笔筒的底面直径相同,高度分别是8cm和12cm.将一支铅笔按如图方式先后放入两个笔筒,铅笔露在外面部分的长分别为3cm和1cm,则铅笔的长是( )
A.22cm B.21cm C.20cm D.19cm
【答案】A
【分析】两个笔筒粗细相同,底面直径相等,再根据勾股定理,构造方程即可求解.
【详解】解:设铅笔的长度为,
则,
解得:,
则铅笔的长度为.
题型6,解决航海问题
【典例】一艘轮船以的速度从港口A出发向东北方向航行,同时另一艘轮船以的速度从港口A出发向东南方向航行.离开港口后,两船相距( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查勾股定理的应用,设两个小时后两船的位置分别为、,由方向角得出;再由时间与速度之间的关系得出,然后运用勾股定理求的长,即可完成解答.
【详解】解:如图所示,设后两船的位置分别为、,
则,
,
即后,两船相距.
故选:C.
【跟踪专练1】一艘轮船从海面上A地出发,向南偏西的方向行驶40海里到达B地,再由B地向北偏西的方向行驶30海里到达C地,则A,C两地相距为______海里.
【答案】50
【分析】本题考查了方向角,勾股定理,由题意可得,,海里,海里,,则,求出,再由勾股定理计算即可得出结果,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:如图:连接,
,
由题意可得:,,海里,海里,,
∴,
∴,
∴由勾股定理可得:海里,
故A,C两地相距为海里,
故答案为:.
【跟踪专练2】一艘轮船从A港向南偏西方向航行到达B岛,再从B岛沿方向航行到达C岛,A港到航线的最短距离是.则岛和港之间的距离( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查勾股定理的应用.根据题意,利用勾股定理求出的长度,再求出的长度,再用勾股定理求出的长度即可.
【详解】解:由题意,得:,,
中,,
由,
∴,
中,,
答:C岛和A港之间的距离.
故选:C.
题型7.求河宽
【典例】如图,湖的两岸有A,C两点,在与成直角的方向上的点C处测得米,米,则A,C两点间的距离为( )
A.3米 B.6米 C.9米 D.10米
【答案】C
【分析】由勾股定理求出的长即可.
【详解】由题意得:,
即A,C两点间的距离为米,
故选:C.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,由勾股定理求出的长是解题的关键.
【跟踪专练1】某游泳爱好者想横渡一条河,由于流水的影响,实际上岸地点偏离了想到达的点 米.他在水中游了米,则这条河的宽度为(两岸可近似看作平行)_______.
【答案】米
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,因为游泳爱好者想横渡一条河,所以可知,在中,利用勾股定理可以求出米.
【详解】解:游泳爱好者想横渡一条河,
,
,
在中,米,米,
米.
故答案为:米.
【跟踪专练2】为了培养学生的数学核心素养,提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力.2024年昭通市某学校的156班组织了一次课外研学活动.在研学活动中,王宇同学欲控制遥控轮船匀速垂直横渡一条河,但由于水流的影响,实际上岸地点与欲到达地点相距10米,结果轮船在水中实际航行的路程比河的宽度多2米,则河的宽度是( )
A.8米 B.12米 C.16米 D.24米
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理的应用,根据题意可知为直角三角形,根据勾股定理列方程就可求出直角边的长度.
【详解】解:在中,根据勾股定理得到,
即,
解得,
故选:D.
题型8.求台阶上地毯长度
【典例】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.
【跟踪专练1】如图所示,为了安全起见,要为一段高5米,斜边长米的楼梯铺上红地毯,则红地毯至少需要________米长.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,是一道实际问题,解题的关键是从实际问题中抽象出直角三角形,利用平移性质,把地毯长度分割为直角三角形的直角边.
地毯的长度实际是所有台阶的宽加上台阶的高,平移可得,台阶的宽之和与高之和构成了直角三角形的两条直角边,因此利用勾股定理求出水平距离即可.
【详解】解:根据勾股定理和平移可得,楼梯水平长度为:米,
则红地毯至少要米.
故答案为:
【跟踪专练2】如图,在一个长为,宽为的长方形草地上放着一根长方体木块,已知该木块的较长边和场地宽平行,横截面是边长为的正方形,若点A处有一只蚂蚁,它从点A处爬过木块到达点C处去吃面包碎,则它需要走的最短路程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查平面展开最短路径问题,两点之间线段最短,有一定的难度,要注意培养空间想象能力,将木块展开,然后根据两点之间线段最短解答,解题的关键是能将侧面展开成长方形,从而用勾股定理求解.
【详解】解:由题意可知,将木块展开,相当于是个正方形的边长,
∴长为米;宽为米.
于是最短路径为:米.
故选:B.
题型9.判断汽车是否超速
【典例】为加强疫情防控,云南某中学在校门口区域进行入校体温检测.如图,入校学生要求沿着直线单向单排通过校门口,测温仪C与直线的距离为,已知测温仪的有效测温距离为,则学生沿直线行走时测温的区域长度为______
【答案】/8米
【分析】设有效测温距离为的长,连接、,推理出,过点作于,易知,然后在分别求出、的长,进而可得的长.
【详解】解:设有效测温距离为的长,连接、,过点作于,
∵测温仪的有效测温距离为,
∴,
又测温仪与直线的距离为,
在中,据勾股定理得:
,
同理得,
∴,
即学生沿直线行走时测温的区域长度为.
故答案为:.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,在应用勾股定理解决实际问题时勾股定理与方程的结合是解决实际问题常用的方法,关键是从题中抽象出勾股定理这一数学模型,画出准确的示意图.领会数形结合的思想的应用.
【跟踪专练1】如图,有两条公路OM、ON相交成30°角,沿公路OM方向离O点160米处有一所学校A,当重型运输卡车P沿道路ON方向行驶时,在以P为圆心,100米为半径的圆形区域内都会受到卡车噪声的影响,且卡车P与学校A的距离越近噪声影响越大.若已知重型运输卡车P沿道路ON方向行驶的速度为36千米/时,则对学校A的噪声影响最大时卡车P与学校A的距离是___米;重型运输卡车P沿道路ON方向行驶一次给学校A带来噪声影响的时间是____秒.
【答案】 80 12
【分析】作于,求出的长即可解决问题,如图以为圆心m为半径画圆,交于、两点,求出的长,利用时间计算即可.
【详解】解:作于,
,m,
m,
即对学校的噪声影响最大时卡车与学校的距离m.
如图以为圆心m为半径画圆,交于、两点,
,
,
在中,m,
m,
重型运输卡车的速度为36千米时米秒,
重型运输卡车经过的时间(秒,
故卡车沿道路方向行驶一次给学校带来噪声影响的时间为12秒.
故答案为:80,12.
【点睛】本题考查勾股定理的应用、解直角三角形的应用,解题的关键是理解题意,学会添加常用辅助线构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.
【跟踪专练2】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对面车速检测仪处的正前方的处,过了后,测得小汽车与车速检测仪间的距离为,则这辆小汽车的速度是_____.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,在中,根据题意,勾股定理求得,再根据路程除以时间等于速度,即可求解.
【详解】解:依题意,在中,,;
据勾股定理可得:,
故小汽车的速度为s.
故答案为:.
题型10.判断是否受台风影响
【典例】某地产开发商在笔直的公路旁有一块山地正在施工,现有工地一处需要小型爆破,经测量,已知点与公路上的停靠站的距离为30米,与公路上的另一停靠站的距离为40米.且.为了安全起见,已知进入爆破点周围半径25米范围内有危险.问在进行爆破时,公路段是否因有危险而需要暂时封锁?答:______.
【答案】需要封锁
【分析】过C作CD⊥AB于D.狗跟勾股定理可得AB=50米,再由,可得CD=24米,即可求解.
【详解】解:公路AB需要暂时封锁.理由如下:
如图,过C作CD⊥AB于D.
根据题意得:BC=40米,AC=30米,∠ACB=90°,
∴米,
∵,
∴米,
∵24米<25米,
∴有危险,公路段需要暂时封锁.
故答案为:需要封锁
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,解题的关键是构造直角三角形,以便利用勾股定理.
【跟踪专练1】今年,第十五号台风登陆江苏.如图,A市接到台风警报时,台风中心位于A市正南方向的B处,正以的速度沿方向移动.已知A市到的距离,如果在距台风中心的圆形区域内都将受到台风影响,那么A市经过( )个小时开始受到台风影响.
A. B. C.6 D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用.设台风中心移动到点E时,A市开始受到台风影响,分别在和中,利用勾股定理求出,即可求解.
【详解】解:如图,设台风中心移动到点E时,A市开始受到台风影响,此时,
在中,,,
∴,
在中,,,
∴,
∴,
时,
即A市经过个小时开始受到台风影响.
故选:D
【跟踪专练2】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:.
题型11.两地等距选址问题
【典例】如图,一个长方体盒子的内部是的长方体,如果将一根直杆(不计粗细)完全放入盒子中,那么直杆的长度的取值范围是__________.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,灵活运用勾股定理解决实际问题是解题的关键.
由题意可得:当木棒为该长方体的对角线时木棒最长,再根据勾股定理求解即可.
【详解】解:该长方体盒子底面的对角线为:,
当木棒为该长方体的对角线时木棒最长,
根据勾股定理得:.
∴直杆的长度a的取值范围是.
故答案为:.
【跟踪专练1】如图铁路上A,B两点相距40千米,C,D为两村庄,DA⊥AB,CB⊥AB,垂足分别为A和B,DA=24千米,CB=16千米.现在要在铁路旁修建一个煤栈E,使得C,D两村到煤栈的距离相等,那么煤栈E应距A点( )
A.20千米 B.16千米 C.12千米 D.无法确定
【答案】B
【分析】设AE=xkm,则BE=(40﹣x)km,利用勾股定理得到,则,解方程即可.
【详解】解:设AE=xkm,则BE=(40﹣x)km,
∵DA⊥AB,CB⊥AB,C,D两村到煤栈的距离相等,
∴,
∴ ,
∴,
解得:x=16,
则煤栈E应距A点16km.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了勾股定理的应用,正确理解题意得到是解题的关键.
【跟踪专练2】如图,乡村道路上有A、B两点相距,C、D为两村庄,已知,.于A,于B,现要在上建一个便民商店E,使得C、D两村庄到商店E的距离相等,则的长是( ).
A.4 B.5 C.7 D.
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理的应用,根据于于,列式,解出的值,即可作答.
【详解】解:由题意知,,
设,则,
因为于于,
所以在与中,
由勾股定理得,,
,
解得,
,
故选:C.
题型12.求最短路径
【典例】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.
【跟踪专练1】如图,圆柱的高为,底面周长为,在圆柱下底面的点处有一只蚂蚁,它想吃到上底面点处的食物,至少要爬行______
【答案】5
【分析】将圆柱体沿着直线剪开,得到矩形,则的长度为所求的最短距离,由题意根据勾股定理求出的长即为所求.
【详解】解:如图,将圆柱体沿着直线剪开,得到矩形,
则的长度为所求的最短距离,
根据题意圆柱的高为,底面周长为,
∴,,
根据勾股定理得:,
∴蚂蚁要吃到食物,至少要爬行.
【跟踪专练2】直四棱柱的上下底面是正方形,底面边长为,高为.在其侧面从点开始,绕侧面两周,嵌入装饰彩条至点停止,则彩条的最短长度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的勾股定理的实际应用,平面展开﹣最短路径问题,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.一般情况是两点之间,线段最短.在平面图形上构造直角三角形解决问题.
【详解】解:将长方体的侧面沿展开,取的中点,取的中点,连接,,则为所求最短彩条长,
由题意得,,,
由勾股定理得,
同理可得,
∴,
即:所用彩条最短长度是41.
题型13.勾股定理逆定理的实际应用
【典例】.如图,李伯伯家有一块四边形田地,其中,则这块地的面积为______平方米.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理和三角形的面积,勾股定理的逆定理,连接,运用勾股定理逆定理可证为直角三角形,可求出两直角三角形的面积,此块地的面积为两个直角三角形的面积和.
【详解】解:如图,连接,
在中,,,,
由勾股定理得:,
∴(负值已舍去),
在中,,,
∴,
∴,
∴则这块地的面积为:
.
故答案为:
【跟踪专练1】某小区在社区管理人员及社区居民的共同努力之下,在临街的拐角建造了一块绿化地(阴影部分).如图,已知,,,,技术人员通过测量确定了.则这片绿地的面积是______.
【答案】114
【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,勾股定理逆定理求出为直角三角形,分割法求出绿地的面积即可.
【详解】解:连接,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴为直角三角形,,
∴绿地的面积;
故答案为:114.
【跟踪专练2】如图,在中,,边上的中线,那么边的长为( )
A. B. C.13 D.12
【答案】B
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,勾股定理及其逆定理,解题的关键是掌握以上性质.
延长到点E,使,通过可证明,得,通过勾股定理逆定理可证明为直角三角形,利用勾股定理求出的长即可.
【详解】解:如图,延长到点E,使,
∴,
∵是边的中线,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴,
∵,
.
∴,
∴为直角三角形,
∴,
∴,
∴.
故选:B.
解答题
1.“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,又到了放风筝的最佳时节.某校八年级学生在学习了“勾股定理”后,开展了测量风筝高度的实践活动,如图所示,他们进行了如下操作:
①测得水平距离的长为米;
②根据手中剩余线的长度计算出风筝线的长为米;
③牵线放风筝的学生手离地面的距离为米.
(1)根据以上操作,求风筝的垂直高度;
(2)如果该学生保持原地不动,想让风筝沿方向下降米到点,那么他应该往回收线多少米?(结果保留根号)
【答案】(1)米
(2)米
【分析】本题考查勾股定理的知识,解题的关键是掌握勾股定理的应用,进行解答,即可.
(1)由题意可得,,,根据勾股定理求出,即可;
(2)由题意可得,,求出,根据勾股定理求出,即可得到他应该往回收线的距离.
【详解】(1)解:在中,
由勾股定理得,,
∴(负值已舍去),
∴(米),
答:风筝的垂直高度为米.
(2)解:由题意得,米,
∴(米),
在中,
由勾股定理得,(米),
(米),
答:他应该往回收线米.
2.实验探究:
实验情景示意图
实验使用装置
①一根不可伸缩的绳子绕过一个固定的轮子,一端固定在滑块上,另一端固定在物体上;(可以视作三个点)②滑块可在水平直轨道上左右滑动,以调节物体的高度.
初始状态
(图1)垂直,且,设.
实验条件
绳子始终绷紧,轮子、滑块及物体的大小均可忽略.
任务:
(1)求绳子的总长度;
(2)(图2)若物体升高,求滑块向左滑动的距离.
【答案】(1)
(2)滑块向左滑动的距离为
【分析】(1)设,则,利用勾股定理建立方程求解即可;
(2)求出此时的长,利用勾股定理求出的长,进而求出的长即可.
【详解】(1)解:在图1中,
设,则,
在中,由勾股定理得,
,
解得,
∴,
绳子长度;
(2)解:在图2中,
若物体升高,则此时,
在中,由勾股定理得,
答:滑块向左滑动的距离为.
3.综合与实践
小明同学在延时课上进行了项目式学习实践探究,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17米
③牵线放风筝的手到地面的距离为米
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)求线段的长;
(2)若想要风筝沿方向再上升12米,则在长度不变的前提下,小明同学应该再放出多少米线?
【答案】(1)米
(2)小明同学应该再放出8米线
【分析】本题考查的是勾股定理的应用;
(1)如图,过点作于点,利用勾股定理求解,再进一步解答即可;
(2)如图,设风筝沿方向再上升12米后到达点处,连接,利用勾股定理求解,进一步可得答案.
【详解】(1)解:如图,过点作于点.
在中,米,米,
由勾股定理,得(米),
则(米).
(2)解:如图,设风筝沿方向再上升12米后到达点处,连接,
.
则(米).
由勾股定理,得(米),
故(米).
答:小明同学应该再放出8米线.
4.如图,一根垂直于地面的旗杆高,因刮大风旗杆从点处折断,顶部着地且离旗杆底部的距离.
(1)求旗杆折断处点距离地面的高度;
(2)工人在修复的过程中,发现在折断处的下方1.4m的点处,有一明显裂痕,若下次大风将修复好的旗杆从点处吹断,旗杆的顶部落在水平地面上的处,形成一个,请求出的长.
【答案】(1)米
(2)米
【分析】本题考查了勾股定理的应用,在应用勾股定理解决实际问题时勾股定理与方程的结合是解决实际问题常用的方法,关键是从题中抽象出勾股定理这一数学模型,画出准确的示意图.
(1)由题意可知米,根据勾股定理可得:,又因为米,所以可求得的长;
(2)先求出点距地米,米,再根据勾股定理可以求得的长.
【详解】(1)解:由题意可知:米,
,
,
又米,
,
米;
(2)解:点距地面米,
米,
(米.
5.《九章算术》中记载:今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺.引葭赴岸,适与岸齐,问水深、葭长各几何.大意是:如图,有一个水池,水面是一个边长为1丈(1丈尺)的正方形.在水池正中央O处有一根芦苇,它高出水面的部分为1尺.如果把这根芦苇垂直拉向岸边,那么它的顶端恰好到达岸边的水面,即.
(1)求水池的深度.
(2)数学家刘徽在为《九章算术》作注解时,给出了这类问题的一般解法.其解法可表示为:如图,将水池底面边长记作2a,O为的中点,水的深度记作b,芦苇高出水面的部分记作,则水池的深度b可通过计算得到.请说明此解法的正确性.
【答案】(1)12尺
(2)
【分析】本题考查了勾股定理的应用;
(1)设水池深度为x尺,则得芦苇高度为尺,在中,利用勾股定理建立方程即可求解;
(2)由水池深度,则得芦苇高度为,由题意有:;由勾股定理即可得证.
【详解】(1)设为x尺,
则,尺.
在中,,
由勾股定理,得
.
.
解得 .
答:水池的深度为12尺.
(2)图中,,,
则,,
在中,,
由勾股定理,得.
.
解得.
6.春节来临,人们对海鲜的需求加大,因此各渔船主都加紧出海捕捞.如图,某日琼州湾两艘渔船A和B与某灯塔C位置如图,其中A在C的北偏西方向上,与C的距离是600海里,B在C的南偏西方向上,与C的距离是450海里.
(1)求渔船A与渔船B之间的距离.
(2)若C处灯塔发射的信号有效覆盖半径为390海里,此时B渔船准备沿直线向A渔船靠拢航行,航行的速度为每小时25海里.求B渔船在驶向A渔船的过程中,收到信号的持续时间有多少小时?
【答案】(1)750海里
(2)12小时
【分析】本题考查勾股定理的应用和方向角,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
(1)根据方向角,易得,再根据勾股定理,计算即可求解.
(2)过点C作交于点H,在上取点D,E,使得海里,根据等面积法,可得,根据勾股定理,求出,从而得出,计算即可求解.
【详解】(1)解:由题意,得:,,
,
海里,海里,
(海里),
即渔船A与渔船B之间的距离为750海里;
(2)过点C作交于点H,在上取点D,E,使得海里,
,
,
,
(海里),
海里,
(海里),
则(海里),
行驶时间为(小时),
答:B渔船在驶向A渔船的过程中,收到信号的持续时间有12小时.
7.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.
8.如图一个三级台阶,它的每一级的长宽高分别是5,3和1,A和B是这个台阶的两个相对的端点,点A上有一只蚂蚁,想到点B去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬到点B的最短路程长是多少?
【答案】
【分析】本题主要考查了平面展开图中的最短路径问题,熟练掌握平面展开图及勾股定理是解决本题的关键.先将图形平面展开,再用勾股定理根据两点之间线段最短进行解答.
【详解】解:如图所示,
∵三级台阶平面展开图为长方形,宽为5,长为,
∴蚂蚁沿台阶面爬行到点最短路程是此长方形的对角线长,
由勾股定理得,
则蚂蚁沿着台阶面爬到点最短路程是13.
9.为了进一步规范道路交通秩序,厦门市公安交通管理局决定自2024年6月17日零时起,下调海沧隧道主线机动车行驶最高限速值,即小型汽车限速值由调整为、大型汽车限速值由调整为.如图,一辆小汽车在隧道内沿直线行驶,某一时刻刚好行驶到车速检测仪A处的正前方的C处(即),过了小汽车到达B处,此时测得小汽车与车速检测仪间的距离为.
(1)求的长;
(2)这辆小汽车在段是否超速行驶?请说明理由.(参考数据:)
【答案】(1)
(2)这辆小汽车没有超速,理由见解析
【分析】本题考查的是勾股定理的应用;
(1)直接利用勾股定理计算即可;
(2)根据小汽车用行驶的路程为,那么可求出小汽车的速度,然后再判断是否超速即可.
【详解】(1)解:由题意可得:,,,
∴;
(2)解:结合(1)可得小汽车的速度为;
∵;
∴这辆小汽车没有超速行驶.
答:这辆小汽车没有超速.
10.如图,台风是一种自然灾害,它以台风中心为圆心,在周围上千米的范围内形成极端气候,有极强的破坏力.如图,有一台风中心沿方向由点A向点B移动,已知点C为一海港,且点C与直线上两点A,B的距离分别为和,,以台风中心为圆心周围以内为受影响区域.
(1)海港C受台风影响吗?为什么?
(2)若台风的速度为,则台风影响该海港持续的时间有多长?
【答案】(1)海港C受台风影响,理由见解析
(2)2小时
【分析】(1)过点作于点,先利用勾股定理的逆定理可得是直角三角形,且,再利用三角形的面积公式求出的长,由此即可得;
(2)当时,台风正好影响海港,利用勾股定理求出的长,从而可得的长,再利用除以台风的速度即可得.
【详解】(1)解:海港C受台风影响,理由如下:
如图,过点作于点,
,
.
是直角三角形,且,
,
,
即,
,
∵以台风中心为圆心周围以内为受影响区域,
海港受到台风影响;
(2)解:当时,正好影响海港,
,
,
由勾股定理得:,
,
台风的速度为,
(小时),
答:台风影响该海港持续的时间有2小时.
11.如图所示,铁路上A、B,两点相距,C、D为两工厂,于A,于B,已知,,现要在上建一个货运中转站E,使得C、D两工厂到E站的距离相等,则E站应建在距A点多远处?
【答案】E站应建在距A点处
【分析】本题考查了勾股定理的应用;
设,则,然后根据,利用勾股定理构建方程,求解即可.
【详解】解:设,则,
∵于A,于B,
∴,
∴,,
由题意得:,
∴,即,
解得:,
答:E站应建在距A点处.
12.为贯彻《关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》的方针政策,帮助学生更好地理解劳动的价值与意义,培养学生的劳动情感、劳动能力和劳动品质,海口市某学校给八(1)班、八(2)班各分一块三角形形状的劳动试验基地.
(1)当班主任测量出八(1)班试验基地的三边长分别为时,小明很快就给出这块试验基地的面积.请你写出完整的求解过程;
(2)如图所示,八(2)班的劳动实验基地的三边长分别为,请帮助他们求出该实验基地的面积.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)根据勾股定理的逆定理得到三角形是直角三角形,根据直角三角形的面积公式计算即可;
(2)过点A作于D,根据勾股定理列出方程,解方程求出,再根据勾股定理求出,根据三角形面积公式计算,得到答案.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴这个三角形是直角三角形,
∴三角形的面积为:;
(2)解:如图,过点A作于D,
设,则,
在中,
在中,,
∴,即,
解得:,
由勾股定理得:(m),
∴,
∴该实验基地的面积为.
13.如图,在三角形支架中,,垂足为,为的中点,,为上一点,.
(1)求的长;
(2)若点为线段上一动点,则的最小值为__________.
【答案】(1)1.6
(2)
【分析】本题综合考查了勾股定理、直角三角形斜边中线定理以及轴对称求最短路径的核心知识点.
(1)先在中用勾股定理求出,再在中用勾股定理求出.
(2)利用是的垂直平分线,将转化为,其最小值为线段 的长,再通过构造直角三角形,用勾股定理求出的长度.
【详解】(1)解:∵ , ,.
∴,
∴.
(2)解:如图,连接交于点,连接,此时的值最小,最小值为的长.
取的中点,连接.
∵ ,,
∴,,
∵,
∴,
∴ ,
∴ .
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