内容正文:
第14讲 勾股定理的简单应用(暑假预习讲义)
【新教材苏科版】
【知识框架+2个知识归纳+11个题型+课后作业】
模块二 勾股定理的简单应用
在我国古代数学名著《九章算术》中,记载了一道流传千年的经典题目:今有竹高一丈,被大风折断,竹梢触碰地面,竹根到落地点距离三尺.古人没有现代测量工具,却依靠几何知识算出了竹子折断处的高度.这道题的背后,正是直角三角形三边的奥秘——勾股定理.
接下来就让我们一起探究,如何用勾股定理破解古代生活中的测量难题.
【知识点1 勾股定理的应用】
运用勾股定理解决生活中的一些实际问题时,应先构造出直角三角形,再把直角三角形中的某两条边表示出来.
【知识点2 勾股定理的逆定理的应用】
利用勾股定理的逆定理判断一个三角形是不是直角三角形是生产、生活中常遇到的问题,要根据实际,选择合适的方法进行判断.
【题型1 梯子滑落问题】
【例1】(25-26八年级下·河北唐山·期中)如图,长的梯子斜靠在一竖直的墙边,梯子的底端离墙脚的距离为,则梯子顶端距离地面的高度为( )
A.1.8 B.2.4 C.2.5 D.2.6
【答案】B
【详解】解:由勾股定理得,.
【变式1-1】如图,小巷左右两侧是竖直的墙,一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端到左墙角的距离为0.7米,顶端距离地面2.4米.如果保持梯子底端位置不动,将梯子斜靠在右墙时,顶端距离地面2米,则小巷的宽度为______________米.
【答案】2.2
【分析】利用勾股定理算出梯子的长度,再利用勾股定理算出,根据即可解题.
【详解】解:如图:
根据题意,可知,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【变式1-2】(25-26八年级上·全国·课后作业)某地一楼房发生火灾,消防队员决定用消防车上的云梯救人,示意图如下图所示.已知云梯最多只能伸长到,消防车高.救人时云梯伸长至最长,在完成从高的B处救人后,还要从高的D处救人.求这时消防车从A处向着火的楼房靠近的距离.
【答案】消防车从处向着火的楼房靠近的距离为
【分析】本题考查了勾股定理的应用,在中,根据勾股定理得到和,于是得到结论.
【详解】解:在中,因为,
所以,
所以.
在中,因为,
所以,
所以,
所以.
故消防车从处向着火的楼房靠近的距离为.
【变式1-3】(25-26八年级上·辽宁朝阳·期末)风筝,自春秋时期起源,至今已承载两千多年的智慧.为探索其蕴含的数学原理,某综合实践小组以“测量风筝离地面的垂直高度”为主题展开实践活动,探索过程如下:
【抽象模型】该小组基于风筝放飞的实际情况,画出了如图1所示的示意图,其中点A为风筝所在的位置,为牵线放风筝的手到风筝的水平距离,为风筝线的长度,为风筝到地面的垂直距离.
【测量数据】小组成员测量了图1相关数据,测得长为24米,根据手中剩余线的长度计算出风筝线的长为25米,牵线放风筝的手到地面的距离(即的长)为米.
【问题解决】根据以上信息,解决下列问题:
(1)请根据图1中测得的数据,计算此时风筝离地面的垂直高度;
(2)如图2,若风筝沿方向再上升8米到达点E,且风筝线的长度不变,放风筝的同学沿射线方向前进,放风筝的手水平移至点F处,则的长度是多少米?
【答案】(1)风筝离地面的垂直高度为米
(2)4米
【分析】此题考查了勾股定理的应用,解题的关键是掌握勾股定理公式.
(1)首先根据勾股定理求出米,进而求解即可;
(2)首先得到米,米,然后根据勾股定理求出米,进而求解即可.
【详解】(1)解:在中,米,
米.
答:此时风筝离地面的垂直高度为米.
(2)解:米,
由题意可得:米,
在中,米,
米,
答:他应该朝射线方向前进4米.
【题型2 河宽问题】
【例2】如图,某人欲横渡一条河,由于水流的影响,实际上岸地点A处偏离欲到达地点B处,结果他在水中实际游的路程比河的宽度多.求该河的宽度的长.
【答案】米
【分析】本题主要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,两条直角边分别为a、b,斜边为c,那么.设米,则米,根据勾股定理得出,求出即可得出答案.
【详解】解:根据题意可知:设米,则米,
在中,,,
即,
解得:,
即米,
答.该河的宽度为75米.
【变式2-1】(25-26八年级下·河南商丘·期中)我国古代数学典籍《算法统宗》记载了这样一道题,其大意是:昨日丈量田地回到家,记得长方形田的长为30步,宽与对角线的和为50步,不知田有几亩.设长方形田的宽为步,则可列方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查根据勾股定理列方程,先根据题意表示出长方形对角线的长度,再利用直角三角形勾股定理列出方程即可.
【详解】解:设长方形田的宽为步,宽与对角线的和为步,
则对角线长为步,
∵长方形中长,宽,对角线构成直角三角形,符合勾股定理,且已知长为步,
∴根据勾股定理可得 ,C选项符合题意.
【变式2-2】(24-25七年级上·山东烟台·期中)如图,某自动感应门的正上方处装着一个感应器,已知感应器离地面的高度为米,一名学生站在处被感应到,感应门会自动打开,这名学生身高为米,头顶离感应器的距离为米,这名学生从进入感应区到进门,需行进______米.
【答案】
【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.过点作于E,则米,,得到米,由勾股定理得出米,即可得出答案.
【详解】解:如图,过点作于E,则米,,
米,
米,
米,
在中, 由勾股定理得:米,
米,
即这名学生从进入感应区到进门,需行进米,
故答案为:.
【变式2-3】(25-26八年级下·广西贺州·期中)校园内有一处池塘,数学实践小组的同学想利用所学知识测量池塘两端,之间的距离,他们的操作过程如下:①沿延长线的方向,在池塘边的空地上选点,使米;②在AC的一侧选点,恰好使米,米;③测得米.请根据他们的操作过程,回答以下问题:
(1)求的度数;
(2)求出,两点间的距离.
【答案】(1)
(2)15米
【分析】(1)根据勾股定理逆定理求解即可;
(2)利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:米,米,米,
,
是直角三角形,且,
;
(2)解:米,
在中,由勾股定理得,
米,
,两点间的距离为米.
【题型3 航海问题】
【例3】(25-26八年级下·山东临沂·期中)如图,在离水面高度为8米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,开始时绳子的长为17米,此人以0.7米/秒的速度收绳,10秒后船移动到点的位置,问船向岸边移动了多少米?
【答案】9米
【分析】先算收绳后绳长,再分别在两个直角三角形中用勾股定理求出初始水平距离和收绳后水平距离,最后用得到船移动的距离.
【详解】解:∵此人以米每秒的速度收绳,10秒后船移动到点D的位置,
∴收绳长度:(米),
∵开始时绳子的长为17米,
∴(米),
在中,米,米,
∴(米)
在中,米,米,
∴(米),
∴(米),
答:船向岸边移动了9米.
【变式3-1】(25-26八年级下·全国·周测)如图,某海域有相距的岛和岛.甲船先由岛沿北偏东方向走了到达岛,然后再从岛走了到达岛,此时甲船位于岛的( )
A.北偏东方向上 B.北偏西方向上
C.北偏西方向上 D.北偏西方向上
【答案】B
【分析】先用勾股定理判断三角形的形状,再结合方位角与直角三角形性质确定C相对于B的方位角;
本题考查了方位角,熟练掌握方位角相关内容是解题的关键.
【详解】解:如图,由题意,得,,,,.
,,
,
是直角三角形,
.
,
,
,
∴此时甲船位于岛的北偏西方向上.
故选:B.
【变式3-2】(25-26八年级上·浙江温州·阶段检测)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:.
【变式3-3】(25-26八年级下·甘肃张掖·期中)如图,某海监局P位于东西方向的海岸线上,“前行”号与“远方”号轮船同时从海监局P出发,“前行”号以每小时16海里的速度沿南偏西方向航行,“远方”号以每小时12海里的速度沿固定方向航行,航行半小时后分别位于Q,R处,且相距10海里.
(1)求“远方”号的航行方向;
(2)若“前行”号继续沿原方向航行7海里到达点M,“远方”号继续沿原方向航行2海里到达点G,则此时“前行”号与“远方”号的距离是多少海里?
【答案】(1)南偏东方向
(2)17海里
【分析】本题考查勾股定理,勾股定理的逆定理,能够熟练运用勾股定理是解题的关键.
(1)根据题意可以计算出的边长,再利用勾股定理的逆定理即可求解;
(2)利用勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:由题知,,,,,
∴,,
∴,
∴是直角三角形,且,
∴,
则“远方”号沿南偏东方向航行;
(2)解:由题意,得,,
在中,,
∴,
∴此时“前行”号与“远方”号的距离是17海里.
【题型4 旗杆高度问题】
【例4】(25-26八年级下·安徽阜阳·期中)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),点到地面的距离为.在图①中,一根长的木杆一端与墙角重合,另一端靠在点处.
(1)求小凳子顶点与墙面的距离;
(2)在图②中另一木杆的一端与点重合,另一端靠在墙上的点处,若,木杆比凳宽B长,求小凳子宽和木杆的长度.
【答案】(1)小凳子顶点与墙面的距离为
(2)小凳子宽的长度为,木杆的长度为
【分析】(1)过作垂直于墙面,垂足为点,则,勾股定理即可求解.
(2)延长交墙面于点,则,设,根据勾股定理建立方程,解方程,即可求解.
【详解】(1)解:如图①,过作垂直于墙面,垂足为点,则,
由题意可知,,
由勾股定理得:,
答:小凳子顶点与墙面的距离为;
(2)如图②,延长交墙面于点,则,
设,则,
在中,由勾股定理得:,
即,
解得:,
,
答:小凳子宽的长度为,木杆的长度为.
【变式4-1】(24-25八年级下·新疆伊犁·阶段检测)连接旗杆顶端的绳子垂到地面还多1米,若把绳子的下端拉开距旗杆底部5米,则绳子下端刚好接触地面,则旗杆的高度是( )
A.3米 B.4米 C.12米 D.13米
【答案】C
【分析】根据题意设旗杆的高为x米,则绳子的长为米,再利用勾股定理即可求得的长,即旗杆的高.
【详解】解:如图:设旗杆的高为x米,则绳子的长为米,
在中,米,
,
,
解得,
,
旗杆的高为12米.
【变式4-2】(25-26八年级上·全国·期中)如图,升旗的绳子自由下垂到地面还多出一段,小霞在绳子与地面接触处打了一个结,然后将绳子拉直使其末端接触地面,此时绳子末端距离旗杆底端,并测得绳子末端距离打结处,则旗杆的高度为__________
【答案】9
【分析】本题考查了勾股定理的应用,理解题意,设出未知数,由勾股定理列出方程是关键;设旗杆的高度为,则可表示出绳子的长度,由勾股定理即可列出方程,解方程即可.
【详解】解:设旗杆的高度为,则绳子的长度为,
由勾股定理得:,
解得:,
所以旗杆的高度为;
故答案为:9.
【变式4-3】(25-26八年级上·全国·单元复习)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5 飞鸟与大树问题】
【例5】如图,有两棵树,分别记为,.其中一棵树高12米,另一棵树高6米,两棵树相距8米.若一只小鸟从树梢A飞到树梢C,求小鸟飞行的最短距离.
【答案】小鸟飞行的最短路程为10米
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,根据“两点之间线段最短”可知:小鸟沿着两棵树的顶端进行直线飞行,所行的路程最短,运用勾股定理可将两点之间的距离求出.解题的关键是将现实问题建立数学模型,运用数学知识进行求解.
【详解】解:如图,过点作于点,则四边形是长方形,连接.
∵米,米,米,
∴米,米,米,
在中,(米),
故小鸟飞行的最短路程为10米.
【变式5-1】(25-26八年级下·广西柳州·期中)如图,一棵大树被大风刮断后,折断处离地面4米,树的顶端离树根3米,则这棵树在折断之前的高度是( )
A.7米 B.8米 C.9米 D.10米
【答案】C
【详解】解:由题意得:米,米,,
∴由勾股定理得:米,
∴这棵树在折断之前的高度是米.
【变式5-2】(25-26八年级下·重庆·期中)如图1,有两棵树,一棵高10米(米),另一棵高2米(米),两树相距6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2,台风过后,高10米的树在点M处折断,大树顶部落在点D处,则树折断处M距离地面多少米?
【答案】(1)米;
(2)米
【分析】(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.
【变式5-3】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.
【题型6 水杯中筷子问题】
【例6】(25-26八年级下·吉林松原·期中)如图,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中点,它的顶端恰好到达池边的水面,求这根芦苇的长度是多少尺?
【答案】13尺
【分析】设这根芦苇的长度是x尺,则水深为尺,利用勾股定理列出关于x的方程,解方程即可.
【详解】解:设这根芦苇的长度是x尺,则水深为尺,
由勾股定理得,
解得,
即这根芦苇的长度为13尺.
【变式6-1】(25-26八年级下·广西玉林·期中)如图,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( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】作于点,则,依题意得,,在中,,然后通过线段的和与差即可求解.
【详解】解:如图,作于点,则,
依题意得,,
∵点A在上底中心处,
∴点C为下底中心处,
∵下底面直径是,
∴,
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.
【变式6-2】(24-25八年级上·江苏宿迁·期中)如图,一支长为的铅笔放在长方体笔筒中,已知笔筒的三边长度依次为,,,那么这根铅笔露在笔筒外的部分长度的范围是________.
【答案】/
【分析】本题考查了勾股定理的应用,由题意知,当铅笔垂直于笔筒底部放置时,铅笔露在笔筒外的部分长度x最大,最大值为 ,由勾股定理得,长方体的对角线长为,当铅笔沿着长方体的对角线放置时,铅笔露在笔筒外的部分长度x最小,最小值为 ,然后作答即可.
【详解】解:由题意知,当铅笔垂直于笔筒底部放置时,铅笔露在笔筒外的部分长度x最大,最大值为 ,
由勾股定理得,长方体的对角线长为,
当铅笔沿着长方体的对角线放置时,铅笔露在笔筒外的部分长度x最小,最小值为 ,
∴这根铅笔露在笔筒外的部分长度x的范围是,
故答案为:.
【变式6-3】(25-26八年级下·黑龙江佳木斯·期中)平静的湖面上,一朵荷花亭亭玉立,露出水面1米,忽见它随风斜倚,花朵恰好浸入水中,仔细观察发现荷花偏离原地3米,请问:水深和荷花的高度各是多少米?
【答案】4米,5米
【分析】设水深为x米,根据题意,得米,米,米,
米,根据勾股定理计算即可.
【详解】解:设水深为x米,根据题意,得米,米,米,
米,
根据勾股定理得,
解得(米),
故(米).
【题型7 判断汽车是否超速】
【例7】(25-26八年级下·河南周口·期中)如图,一辆小汽车在一条道路上沿直线行驶,某一时刻刚好行驶到路对面车速检测仪处的正前方12米的处,过了0.5秒,小汽车到达处,此时测得小汽车与车速检测仪间的距离为20米.这辆小汽车在段的速度约是多少米/秒?若此路段限速120千米/小时,问该小汽车是否超速,说明理由.
【答案】小汽车速度为32米/秒,该小汽车不超速,理由见解析
【分析】根据勾股定理求出的值,根据速度公式求出小汽车在段的速度,与限速比较即可.
【详解】解:由题意可知米,米,,
∴米,
∴小汽车速度为米/秒,
∵32米/秒千米/小时千米/小时,
∴不超速.
【变式7-1】某段公路限速是.“流动测速小组”的小王在距离此公路的A处观察,发现有一辆可疑汽车在公路上疾驶,他赶紧拿出红外测距仪,可疑汽车从处行驶后到达处,测得,若.求出速度并判断可疑汽车是否超速?
【答案】,超速了
【分析】本题考查了勾股定理,解题的关键是掌握直角三角形两直角边平方和等于斜边平方.
先根据勾股定理求出,再根据速度公式求出速度,即可解答.
【详解】解:∵,,,
∴根据勾股定理可得:,
∴该汽车的速度为,
∵,
∴可疑汽车超速了.
【变式7-2】(25-26八年级上·吉林长春·期末)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.
【变式7-3】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8 判断是否受台风影响】
【例8】(25-26八年级下·湖北恩施·期中)某市夏季经常受台风天气影响,台风是一种自然灾害,它以台风中心为圆心在周围几千米的范围内形成极端气候,有极强的破坏力.如图,有一台风中心沿东西方向由点A行驶向点B,已知点C为一海港,当时,A点到B,C两点的距离分别为和,以台风中心为圆心周围以内为受影响区域.
(1)求;
(2)海港C受台风影响吗?为什么?
(3)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)
(2)海港C受台风影响,
理由如下:过点C作,
,
,
,
以台风中心为圆心周围以内为受影响区域,,
海港C受台风影响;
(3)海港C受台风影响的时间会持续.
【分析】(1)依据勾股定理求解即可;
(2)利用三角形面积得出的长,进而得出海港C是否受台风影响;
(3)利用勾股定理得出以及的长,进而得出台风影响该海港持续的时间.
【详解】(1)解:,
,
,,
;
(2)略
(3)解:如图,当,时,正好影响C港口,
,,
,
台风的速度为,
,
答:海港C受台风影响的时间会持续.
【变式8-1】(24-25八年级上·河南郑州·阶段检测)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
【变式8-2】(25-26八年级上·河南郑州·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:.
【变式8-3】(25-26八年级上·重庆·期中)“雄奇山水,新韵重庆!”为了加强市容市貌建设,环卫部门组织了多台环卫车清理街道,有一台环卫车沿公路由点向点行驶清理道路.已知点为一所学校,且点与直线上两点,的距离分别为和,又,环卫车工作时周围以内为受噪声影响区域.
(1)求的度数;
(2)学校会受环卫车产生的噪声影响吗?请画图并计算说明;
(3)若环卫车的行驶速度为每分钟40米,则该环卫车产生的噪声影响该学校持续的时间有多少分钟?
【答案】(1)
(2)学校C会受噪声影响,画图见解析;
(3)环卫车噪声影响该学校持续的时间有分钟.
【分析】本题主要考查的是勾股定理在实际生活中的运用,正确作出辅助线、构造出直角三角形是解题的关键.
(1)根据勾股定理逆定理计算即可;
(2)过点C作于D,利用三角形面积得出的长,进而得出学校C是否会受噪声影响;
(3)利用勾股定理得出,进而得到的长,进而得出环卫车噪声影响该学校持续的时间.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴;
(2)解:学校C会受噪声影响.理由如下:
如图,过点C作于D,
∵,
∴是直角三角形.
∴,
∴,
解得:米.
∵环卫车周围以内为受噪声影响区域,
∴学校C会受噪声影响;
(3)解:如图:当时,在上行驶时,正好影响学校C,
∵,
同理,
∴,
∵环卫车的行驶速度为每分钟40米,
∴(分钟),
∴环卫车噪声影响该学校持续的时间有分钟.
【题型9 选址问题】
【例9】(25-26八年级下·广东广州·期中)如图,铁路上A,B两站(视为直线上两点)相距,C,D为两村庄(视为两个点),于A,于.已知,,现要在铁路上建设一个特产收购站,使得,两村到E站的距离相等,则E站应建在距离A站多少千米处?
【答案】E站应建在离A站处
【分析】设,可将和的长表示出来,然后根据勾股定理可得,即可列出方程进行求解.
【详解】解:∵C,D两村到E站的距离相等,
∴.
∵于A,于B,
∴,
∴,
∴,
设,则.
∵,,
∴,
解得:,
∴.
答:E站应建在离A站处.
【变式9-1】(24-25八年级下·湖北武汉·期中)如图铁路上、两点相距千米,、为铁路两边的两个村庄,,,垂足分别为和,千米,千米,现在要在铁路旁修建一个候车点,使得、两村到该候车点的距离相等.则候车点应距点( )
A.12千米 B.16千米 C.20千米 D.24千米
【答案】B
【分析】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.
设,则,利用勾股定理得到,则,解方程即可.
【详解】解:设,则,
,,,两村到候车点的距离相等,
,
,
,
解得:,
则候车点应距点.
故选:B.
【变式9-2】(24-25八年级上·江苏常州·期中)为保护河流旁的村落,做好防汛工作,某水利部门准备在河流旁设置防汛监控器.如左图所示,监控布设线距离河流300,最大旋转角度;村落位于河流南侧,与河流邻接长度5000;任意两个监控器布设点之间的距离相等.小张设计了如右图所示的方案,为监控器监测范围,为监控器监测范围,,,此时 ;若按此方案进行布设,该水利部门至少需要布设___________个监控器.
【答案】8
【分析】本题考查了勾股定理,等量代换,熟练掌握勾股定理是解题的关键.过点作于点N,根据题意,求得 ,后计算即可.
【详解】解:过点作于点N,根据题意,得 ,
又 ,
故,
设,
∴,
∴,
∴ ,
故,
故答案为:8.
【变式9-3】(24-25八年级上·河北唐山·期末)如图1,在一条笔直的公路同侧有A,两个小区,A小区到公路的垂直距离,小区到公路的垂直距离,.
(1)求A,两小区之间的距离;
(2)现要在路段上修建一个车站,使得车站到A,两小区的距离相等.
①嘉淇说:“如图2,连接,作的垂直平分线与交于点,即为车站的位置.”你是否同意嘉淇的说法?说明理由.
②此时车站应修建在距离点多远处?
【答案】(1)A、小区之间的距离为.
(2)①同意嘉淇的说法,理由见解析;②车站P应修建在离点C千米处.
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用、矩形的判定与性质、垂直平分线的性质等知识点,正确作出辅助线是解题的关键.
(1)如图:过点B作于H,可得四边形是长方形,得到,,即得,再利用勾股定理求解即可;
(2)①同意嘉淇的说法,再用垂直平分线的性质即可说明理由;②设,则,由,最后利用勾股定理解答即可.
【详解】(1)解:如图:过点B作于H,则,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
∴.,
答:A、小区之间的距离为.
(2)解:①同意嘉淇的说法,理由如下:
如图:连接,
∵作的垂直平分线是,
∴(垂直平分线上的点到线段两端的距离相等),
∴车站到A,两小区的距离相等.
②设,则千米,
由题意得,,
∴由勾股定理得,,解得:.
答:车站P应修建在离点C千米处.
【题型10 立体图形展开问题】
【例10】(25-26八年级下·青海西宁·期中)如图,是一个三级台阶,它的每一级的长、宽、高分别为、、,和是这个台阶上两个相对的端点,点处有一只蚂蚁,想到点处去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬行到点的最短路程是( )
A.20 B.24 C.25 D.35
【答案】C
【分析】将台阶表面展开为长方形,利用勾股定理计算对角线长度即可.
【详解】将台阶面展开得到一个长方形,
∵ 每一级的长、宽、高分别为、、,且共有三级,
∴ 展开后长方形的长为,宽为,
根据勾股定理,蚂蚁爬行的最短路程为:.
【变式10-1】(25-26八年级下·广东珠海·期中)如图,圆柱高为,底面周长为,一只蚂蚁沿着圆柱侧面从点A爬到点B处觅食,要爬行的最短路程是________.
【答案】13
【分析】画出圆柱的侧面展开图,利用勾股定理进行解答.将圆柱展开,然后利用两点之间线段最短解答.
【详解】解:如图,将圆柱的侧面展开,连接,
根据两点之间,线段最短,可得就是蚂蚁爬行的最短路线.
由题可得:,,
由勾股定理得:.
【变式10-2】(25-26八年级下·黑龙江大庆·阶段检测)如图,长方体的长、宽、高分别为.如果一只小虫从点A开始爬行,经过两个侧面爬行到另一条侧棱的中点B处,那么这只小虫所爬行的最短路程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意把图形展开,连接,得出的长就是从处爬到处的最短路程,分为三种情况展开,根据勾股定理求出的长,再比较即可.
【详解】解:如图将正面与右面展开在同一平面,连接,
由勾股定理得:,
如图将下底面与后面展开在同一平面,连接,
由勾股定理得:,
如图将下底面与右面展开在同一平面,连接,
由勾股定理得:,
∴从处爬到处的最短路程是.
【变式10-3】(25-26八年级下·河北张家口·期中)如图, 两单位分别位于一条封闭街道的两旁(直线、是街道两边沿),现准备合作修建一座过街人行天桥.根据图中提供的数据计算由经过天桥走到的最短路线的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】过点作的垂线,并截取等于街道的宽度,即,连接交于点,过点作于点,则线段即为天桥所建的位置,此时由经过天桥走到的路线最短,再利用勾股定理求出的长即可求解.
【详解】解:过点作的垂线,并截取等于街道的宽度,即,连接交于点,过点作于点,则线段即为天桥所建的位置,此时由经过天桥走到的路线最短,
∵,,
∴线段可以看作由线段平移得到,
∴,
∴,
过点作于点,则,,
∴,
∴,
∴由经过天桥走到的最短路线的长为.
【题型11 勾股定理逆定理的实际应用】
【例11】(24-25八年级下·贵州遵义·期末)我国南宋著名数学家秦九韶的著作《数书九章》里记载有这样一题:“问有沙田一块,有三斜,其中小斜五里,中斜十二里,大斜十三里,欲知为田几何?”其大意是:有一块三角形沙田,三条边分别为5里,12里,13里,问这块沙田的面积为( )
A.30平方里 B.32.5平方里 C.60平方里 D.65平方里
【答案】A
【分析】本题考查了勾股定理的逆定理和直角三角形的面积计算,解题的关键是判断三角形的形状,再计算其面积.
先根据勾股定理的逆定理判断三角形的形状,再根据直角三角形的面积公式计算沙田的面积.
【详解】解:已知三角形沙田的三条边分别为5里,12里,13里.
,
.
这个三角形沙田是直角三角形,其中5里和12里为两条直角边.
沙田的面积为(平方里).
故选:A.
【变式11-1】(25-26八年级下·甘肃武威·阶段检测)为增长学生自然科学知识,培养学生的劳动技能与责任感,实验中学分给各班级一块地,让学生学习种菜.八(1)班分得一块三角形菜地,测得三角形菜地的三边长分别为,则三角形菜地的面积是________.
【答案】7.5
【分析】根据勾股定理的逆定理判断三角形的形状,再利用直角三角形的面积公式计算面积即可.
【详解】解:.
该三角形为直角三角形,两条直角边长分别为和.
三角形菜地的面积为.
【变式11-2】(25-26八年级下·全国·课后作业)如图是某品牌婴儿车及其简化结构示意图.根据安全标准需满足,现测得,,,其中与之间由一个固定为的零件连接(即),则该车_____(填“符合”或“不符合”)安全标准.
【答案】符合
【分析】先在中利用勾股定理求出,然后由以及勾股定理的逆定理得即可得答案.
【详解】解:在中,,dm,dm,
由勾股定理,得
因为dm,dm,
所以,
所以,
所以,即,
所以该婴儿车符合安全标准.
【变式11-3】(25-26八年级上·河南新乡·期末)某小区临街的拐角处有一块四边形空地(如图),物业准备进行绿化.经测量,,,若绿化的费用为120元,则绿化这片区域需要多少钱?
【答案】28080元
【分析】本题考查了勾股定理的应用,勾股定理的逆定理及三角形面积等,熟练掌握以上知识是解题的关键.
由勾股定理得,再由勾股定理的逆定理得是直角三角形.且,然后由三角形面积公式即可得出结论.
【详解】解:如图,连接AC.
,
.
,
.
是直角三角形,且.
,
(元).
答:绿化这片区域需要28080元.
模块三 课后作业
1.(25-26八年级下·四川绵阳·期中)我国古代数学著作《九章算术》中记载一道“折竹抵地”的问题,其含义是:一根竹子,原高一丈(一丈尺),一阵风将竹子折断,其竹梢恰好抵地,抵地处离竹子底部6尺远,问折断处离地面的高度是多少?设折断处离地面的高度为x尺,则可列方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】将实际问题转化为直角三角形问题,利用勾股定理即可列出方程.
【详解】解:设折断处离地面的高度为尺,
∵竹子原高一丈,一丈尺,
∴未折断部分高度为尺,折断部分的长度为尺,
∵抵地处到竹子底部的水平距离为尺,三者构成直角三角形,折断部分为斜边,
∴根据勾股定理可得.
2.(25-26八年级下·山东济宁·期中)如图,长为的梯子斜靠在竖直的墙上,梯子的底端离墙角线的距离为,则梯子顶端的高度h为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据勾股定理解答即可.
【详解】解:根据勾股定理,得,
即,
所以梯子顶端的高度h为.
3.(25-26八年级下·江西南昌·期中)南昌市“盛世华彩,豫章欢歌”烟花晚会在赣江水域震撼上演.5000架无人机通过高精度集群控制技术呈现闪耀五星、千里江山图、梦想之翼等九幕动态画面.在彩排期间,小杨在平地上操控无人机,从点处起飞,先垂直爬升3米,后水平飞行4米到达点处,如图所示,则点与点之间的距离是( )
A.5米 B.米 C.6米 D.7米
【答案】A
【详解】解:根据题意得,点与点之间的距离是(米).
4.(24-25八年级下·广东江门·期中)如图,一根垂直于地面的旗杆在离地面的B处撕裂折断,旗杆顶部落在离旗杆底部的A处,则旗杆折断部分的高度是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【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.
根据勾股定理求解即可.
【详解】解:由题意得,旗杆折断部分的高度.
故选:C.
5.(25-26八年级下·四川南充·期中)如图是一个圆柱形饮料罐,底面半径是3,高是4,上底面中心有一个小圆孔,则一条长的直吸管露在罐外部分a的长度(罐壁的厚度和小圆孔的大小忽略不计)范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分别考虑直吸管在罐体内两种极端情况:当直吸管下端位于底面圆周上时,罐内的部分最长;当直吸管与圆柱形饮料罐的底面垂直时,直吸管在饮料罐内的部分最短;结合勾股定理求解即可.
【详解】解:由题意可知,当直吸管下端位于底面圆周上时,罐内的部分最长,
最大值为,
∴此时直吸管露在罐外部分的长度最小,最小值为;
由垂线段最短可知,当直吸管与圆柱形饮料罐的底面垂直时,直吸管在饮料罐内的部分最短,最小值等于圆柱形饮料罐的高,
∴此时直吸管露在罐外部分的长度最大,最大值为;
综上,的范围是.
6.(25-26八年级上·河北张家口·期末)机械狗可以用于水质监测.如图,机械狗从A处出发,计划沿与河岸垂直的方向到达B处,由于水流的影响,实际上岸地点C与目的地B处相距9米,机械狗实际行走的路程为15米,则的长为_______ 米.
【答案】12
【分析】根据勾股定理计算即可.
本题考查的是勾股定理的应用,灵活运用勾股定理是解题的关键.
【详解】解:在中,米,米,
由勾股定理得: 米.
故答案为:12.
7.(2026·浙江杭州·二模)绍兴舰在中俄舰艇编队开展联合演习中从点A处出发,以20海里/小时的速度沿北偏东方向航行2小时到点B处,接着从点B处出发,以相同的速度沿南偏东方向航行1.5小时到点C处,则________海里.
【答案】50
【分析】先求出,再求出两直角边长,最后利用勾股定理求解.
【详解】解:如图,由题意可知,,,
∵与平行,
∴,
∴,
∴,
∵绍兴舰从点A处出发,以20海里/小时的速度航行2小时到点B处,接着从点B处出发,以相同的速度航行1.5小时到点C处,
∴(海里),(海里),
∴(海里).
8.(25-26八年级下·陕西商洛·阶段检测)如图,在一个高为 的楼梯表面铺地毯,地毯的总长度为,则楼梯斜面的长为_______m.
【答案】5
【分析】根据题意,所有台阶高的和,恰好是,所有台阶宽的和,恰好是,再利用勾股定理求解即可;
【详解】解:如图所示,地毯的总长度为,
根据题意,所有台阶高的和,恰好是,所有台阶宽的和,恰好是,
故,
故,
根据勾股定理,得;
9.(25-26八年级上·湖南邵阳·期末)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.
10.(25-26八年级上·上海浦东新·期末)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】24
【分析】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.
【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.
11.(25-26八年级下·河北雄安·期中)如图,在一条东西走向的街道l上有两个快递投放点B,C.,快递投放点C的正北方向有一小区A,小区A到快递投放点B的距离为.
(1)求小区A到快递投放点C的距离.
(2)在街道l上有另一个快递投放点D到小区A与快递投放点B的距离相等,求快递投放点B,D之间的距离.
【答案】(1)小区A到快递投放点C的距离为
(2)快递投放点B,D之间的距离为
【分析】(1)根据勾股定理求解即可;
(2)设,则,根据勾股定理列方程求解即可;
【详解】(1)解:∵小区A在点C的正北方向,
∴,
∴,,
∴,
∴小区A到快递投放点C的距离为;
(2)解:设,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴快递投放点B,D之间的距离为.
12.(25-26八年级下·云南昆明·期中)如图,某港口C在南北方向的海岸线上,快、慢两艘船同时离开港口,各自沿一固定方向航行,已知快、慢两船每小时分别航行12海里和5海里,2小时后两船分别位于点A,B处,且相距26海里,如果知道快船沿北偏西方向航行,那么慢船沿什么方向航行?
【答案】慢船沿南偏西方向航行
【分析】根据三角形的三边长,可知,得,从而得出答案.
【详解】解:由题意知,海里,海里,海里,
∵,,
∴,
∴,
∵快船沿北偏西方向航行,
∴慢船沿南偏西方向航行.
13.(25-26八年级下·河北廊坊·阶段检测)某旗杆位于八级台阶的平台上(每个台阶的高度为).甲、乙两个数学兴趣小组分别对旗杆的高度进行了探究;
甲:如图1,测得每个台阶的宽度为,最上面台阶宽度为.在点D处测得,点D到台阶最低点M的距离为.
乙:如图2,旗杆上的绳子长,将绳子拉直后测出绳子的末端P到台阶最低点M的距离为.将绳子加长后再拉直,绳子末端位于地面点Q处,测得.Q,P,M,C在同一条直线上.
(1)根据甲组的测量数据,的长为________m;
(2)根据乙组的测量数据,求旗杆的高度.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据台阶的宽度求出线段的长度,从而求出的长度,利用等腰直角三角形的性质求出答案;
(2)在不同的直角三角形中利用勾股定理求的长,利用等量代换求解.
【详解】(1)解:设的中点为,
∵,
∴,
∵每个台阶的高度为,宽度为,共八级台阶,
∴
∵,
∴,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴;
(2)解:设,
在中,由勾股定理得,
在中,由勾股定理得,
,
解得,
,由勾股定理求得,
由(1)可知,
旗杆的高度为.
14.(25-26八年级下·河南驻马店·阶段检测)2026年5月3日至5日,在天津市北辰区举行了U系列青少年滑板巡回赛.如图是一个供滑板参赛者练习使用的U形池的示意图,该U形池可以看作是长方体去掉一个“半圆柱”而成,中间可供滑行部分的截面是直径为的半圆,其边缘,点在上,,一名滑板参赛者从点滑到点再滑到点,求他滑行的最短距离.(边缘部分的厚度忽略不计,取)
【答案】
【分析】先画出U形池的侧面展开图,再由两点之间线段最短作出最短路径,最后由勾股定理求出线段长度即可.
【详解】解:U形池的侧面展开图如图所示:
则,,
在中,,,则由勾股定理得,
与中,,,则由勾股定理得,
他滑行的最短距离为.
15.(25-26八年级上·江西鹰潭·阶段检测)如图,有一个长方体盒子,它的长和宽都是,高是.
(1)小明在长方体盒子里插入一根细木棒,细木棒经过,两点,求该长方体盒子中放入细木棒()的长度;
(2)在长方体盒子外表面的点处有一只蚂蚁,若它想吃到点处的食物,那么它沿盒子表面爬行的最短路程是多少?
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了平面展开-最短路径问题,解答时要进行分类讨论,利用勾股定理是解题的关键.
(1)利用勾股定理直接求出木棒的最大长度即可;
(2)将长方形的盒子按不同方式展开,得到不同的矩形,求出不同矩形的对角线,最短者即为正确答案.
【详解】(1)解:由题意得该长方体盒子中放入细木棒()的长度是:
.
(2)解:将长方体的正面和右侧面展开,如图,,
将长方体的上底面和右侧面展开,如图,;
将长方体的正面和下底面展开,如图,.
∵,
∴它沿盒子表面爬行的最短路程为.
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第14讲 勾股定理的简单应用(暑假预习讲义)
【新教材苏科版】
【知识框架+2个知识归纳+11个题型+课后作业】
模块二 勾股定理的简单应用
在我国古代数学名著《九章算术》中,记载了一道流传千年的经典题目:今有竹高一丈,被大风折断,竹梢触碰地面,竹根到落地点距离三尺.古人没有现代测量工具,却依靠几何知识算出了竹子折断处的高度.这道题的背后,正是直角三角形三边的奥秘——勾股定理.
接下来就让我们一起探究,如何用勾股定理破解古代生活中的测量难题.
【知识点1 勾股定理的应用】
运用勾股定理解决生活中的一些实际问题时,应先构造出直角三角形,再把直角三角形中的某两条边表示出来.
【知识点2 勾股定理的逆定理的应用】
利用勾股定理的逆定理判断一个三角形是不是直角三角形是生产、生活中常遇到的问题,要根据实际,选择合适的方法进行判断.
【题型1 梯子滑落问题】
【例1】(25-26八年级下·河北唐山·期中)如图,长的梯子斜靠在一竖直的墙边,梯子的底端离墙脚的距离为,则梯子顶端距离地面的高度为( )
A.1.8 B.2.4 C.2.5 D.2.6
【变式1-1】如图,小巷左右两侧是竖直的墙,一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端到左墙角的距离为0.7米,顶端距离地面2.4米.如果保持梯子底端位置不动,将梯子斜靠在右墙时,顶端距离地面2米,则小巷的宽度为______________米.
【变式1-2】(25-26八年级上·全国·课后作业)某地一楼房发生火灾,消防队员决定用消防车上的云梯救人,示意图如下图所示.已知云梯最多只能伸长到,消防车高.救人时云梯伸长至最长,在完成从高的B处救人后,还要从高的D处救人.求这时消防车从A处向着火的楼房靠近的距离.
【变式1-3】(25-26八年级上·辽宁朝阳·期末)风筝,自春秋时期起源,至今已承载两千多年的智慧.为探索其蕴含的数学原理,某综合实践小组以“测量风筝离地面的垂直高度”为主题展开实践活动,探索过程如下:
【抽象模型】该小组基于风筝放飞的实际情况,画出了如图1所示的示意图,其中点A为风筝所在的位置,为牵线放风筝的手到风筝的水平距离,为风筝线的长度,为风筝到地面的垂直距离.
【测量数据】小组成员测量了图1相关数据,测得长为24米,根据手中剩余线的长度计算出风筝线的长为25米,牵线放风筝的手到地面的距离(即的长)为米.
【问题解决】根据以上信息,解决下列问题:
(1)请根据图1中测得的数据,计算此时风筝离地面的垂直高度;
(2)如图2,若风筝沿方向再上升8米到达点E,且风筝线的长度不变,放风筝的同学沿射线方向前进,放风筝的手水平移至点F处,则的长度是多少米?
【题型2 河宽问题】
【例2】如图,某人欲横渡一条河,由于水流的影响,实际上岸地点A处偏离欲到达地点B处,结果他在水中实际游的路程比河的宽度多.求该河的宽度的长.
【变式2-1】(25-26八年级下·河南商丘·期中)我国古代数学典籍《算法统宗》记载了这样一道题,其大意是:昨日丈量田地回到家,记得长方形田的长为30步,宽与对角线的和为50步,不知田有几亩.设长方形田的宽为步,则可列方程为( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(24-25七年级上·山东烟台·期中)如图,某自动感应门的正上方处装着一个感应器,已知感应器离地面的高度为米,一名学生站在处被感应到,感应门会自动打开,这名学生身高为米,头顶离感应器的距离为米,这名学生从进入感应区到进门,需行进______米.
【变式2-3】(25-26八年级下·广西贺州·期中)校园内有一处池塘,数学实践小组的同学想利用所学知识测量池塘两端,之间的距离,他们的操作过程如下:①沿延长线的方向,在池塘边的空地上选点,使米;②在AC的一侧选点,恰好使米,米;③测得米.请根据他们的操作过程,回答以下问题:
(1)求的度数;
(2)求出,两点间的距离.
【题型3 航海问题】
【例3】(25-26八年级下·山东临沂·期中)如图,在离水面高度为8米的岸上,有人用绳子拉船靠岸,开始时绳子的长为17米,此人以0.7米/秒的速度收绳,10秒后船移动到点的位置,问船向岸边移动了多少米?
【变式3-1】(25-26八年级下·全国·周测)如图,某海域有相距的岛和岛.甲船先由岛沿北偏东方向走了到达岛,然后再从岛走了到达岛,此时甲船位于岛的( )
A.北偏东方向上 B.北偏西方向上
C.北偏西方向上 D.北偏西方向上
【变式3-2】(25-26八年级上·浙江温州·阶段检测)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.
【变式3-3】(25-26八年级下·甘肃张掖·期中)如图,某海监局P位于东西方向的海岸线上,“前行”号与“远方”号轮船同时从海监局P出发,“前行”号以每小时16海里的速度沿南偏西方向航行,“远方”号以每小时12海里的速度沿固定方向航行,航行半小时后分别位于Q,R处,且相距10海里.
(1)求“远方”号的航行方向;
(2)若“前行”号继续沿原方向航行7海里到达点M,“远方”号继续沿原方向航行2海里到达点G,则此时“前行”号与“远方”号的距离是多少海里?
【题型4 旗杆高度问题】
【例4】(25-26八年级下·安徽阜阳·期中)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),点到地面的距离为.在图①中,一根长的木杆一端与墙角重合,另一端靠在点处.
(1)求小凳子顶点与墙面的距离;
(2)在图②中另一木杆的一端与点重合,另一端靠在墙上的点处,若,木杆比凳宽B长,求小凳子宽和木杆的长度.
【变式4-1】(24-25八年级下·新疆伊犁·阶段检测)连接旗杆顶端的绳子垂到地面还多1米,若把绳子的下端拉开距旗杆底部5米,则绳子下端刚好接触地面,则旗杆的高度是( )
A.3米 B.4米 C.12米 D.13米
【变式4-2】(25-26八年级上·全国·期中)如图,升旗的绳子自由下垂到地面还多出一段,小霞在绳子与地面接触处打了一个结,然后将绳子拉直使其末端接触地面,此时绳子末端距离旗杆底端,并测得绳子末端距离打结处,则旗杆的高度为__________
【变式4-3】(25-26八年级上·全国·单元复习)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5 飞鸟与大树问题】
【例5】如图,有两棵树,分别记为,.其中一棵树高12米,另一棵树高6米,两棵树相距8米.若一只小鸟从树梢A飞到树梢C,求小鸟飞行的最短距离.
【变式5-1】(25-26八年级下·广西柳州·期中)如图,一棵大树被大风刮断后,折断处离地面4米,树的顶端离树根3米,则这棵树在折断之前的高度是( )
A.7米 B.8米 C.9米 D.10米
【变式5-2】(25-26八年级下·重庆·期中)如图1,有两棵树,一棵高10米(米),另一棵高2米(米),两树相距6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2,台风过后,高10米的树在点M处折断,大树顶部落在点D处,则树折断处M距离地面多少米?
【变式5-3】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.
【题型6 水杯中筷子问题】
【例6】(25-26八年级下·吉林松原·期中)如图,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中点,它的顶端恰好到达池边的水面,求这根芦苇的长度是多少尺?
【变式6-1】(25-26八年级下·广西玉林·期中)如图,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( )
A. B. C. D.
【变式6-2】(24-25八年级上·江苏宿迁·期中)如图,一支长为的铅笔放在长方体笔筒中,已知笔筒的三边长度依次为,,,那么这根铅笔露在笔筒外的部分长度的范围是________.
【变式6-3】(25-26八年级下·黑龙江佳木斯·期中)平静的湖面上,一朵荷花亭亭玉立,露出水面1米,忽见它随风斜倚,花朵恰好浸入水中,仔细观察发现荷花偏离原地3米,请问:水深和荷花的高度各是多少米?
【题型7 判断汽车是否超速】
【例7】(25-26八年级下·河南周口·期中)如图,一辆小汽车在一条道路上沿直线行驶,某一时刻刚好行驶到路对面车速检测仪处的正前方12米的处,过了0.5秒,小汽车到达处,此时测得小汽车与车速检测仪间的距离为20米.这辆小汽车在段的速度约是多少米/秒?若此路段限速120千米/小时,问该小汽车是否超速,说明理由.
【变式7-1】某段公路限速是.“流动测速小组”的小王在距离此公路的A处观察,发现有一辆可疑汽车在公路上疾驶,他赶紧拿出红外测距仪,可疑汽车从处行驶后到达处,测得,若.求出速度并判断可疑汽车是否超速?
【变式7-2】(25-26八年级上·吉林长春·期末)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)
【变式7-3】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8 判断是否受台风影响】
【例8】(25-26八年级下·湖北恩施·期中)某市夏季经常受台风天气影响,台风是一种自然灾害,它以台风中心为圆心在周围几千米的范围内形成极端气候,有极强的破坏力.如图,有一台风中心沿东西方向由点A行驶向点B,已知点C为一海港,当时,A点到B,C两点的距离分别为和,以台风中心为圆心周围以内为受影响区域.
(1)求;
(2)海港C受台风影响吗?为什么?
(3)若台风的速度为,则台风影响该海港持续的时间有多长?
【变式8-1】(24-25八年级上·河南郑州·阶段检测)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.
【变式8-2】(25-26八年级上·河南郑州·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______.
【变式8-3】(25-26八年级上·重庆·期中)“雄奇山水,新韵重庆!”为了加强市容市貌建设,环卫部门组织了多台环卫车清理街道,有一台环卫车沿公路由点向点行驶清理道路.已知点为一所学校,且点与直线上两点,的距离分别为和,又,环卫车工作时周围以内为受噪声影响区域.
(1)求的度数;
(2)学校会受环卫车产生的噪声影响吗?请画图并计算说明;
(3)若环卫车的行驶速度为每分钟40米,则该环卫车产生的噪声影响该学校持续的时间有多少分钟?
【题型9 选址问题】
【例9】(25-26八年级下·广东广州·期中)如图,铁路上A,B两站(视为直线上两点)相距,C,D为两村庄(视为两个点),于A,于.已知,,现要在铁路上建设一个特产收购站,使得,两村到E站的距离相等,则E站应建在距离A站多少千米处?
【变式9-1】(24-25八年级下·湖北武汉·期中)如图铁路上、两点相距千米,、为铁路两边的两个村庄,,,垂足分别为和,千米,千米,现在要在铁路旁修建一个候车点,使得、两村到该候车点的距离相等.则候车点应距点( )
A.12千米 B.16千米 C.20千米 D.24千米
【变式9-2】(24-25八年级上·江苏常州·期中)为保护河流旁的村落,做好防汛工作,某水利部门准备在河流旁设置防汛监控器.如左图所示,监控布设线距离河流300,最大旋转角度;村落位于河流南侧,与河流邻接长度5000;任意两个监控器布设点之间的距离相等.小张设计了如右图所示的方案,为监控器监测范围,为监控器监测范围,,,此时 ;若按此方案进行布设,该水利部门至少需要布设___________个监控器.
【变式9-3】(24-25八年级上·河北唐山·期末)如图1,在一条笔直的公路同侧有A,两个小区,A小区到公路的垂直距离,小区到公路的垂直距离,.
(1)求A,两小区之间的距离;
(2)现要在路段上修建一个车站,使得车站到A,两小区的距离相等.
①嘉淇说:“如图2,连接,作的垂直平分线与交于点,即为车站的位置.”你是否同意嘉淇的说法?说明理由.
②此时车站应修建在距离点多远处?
【题型10 立体图形展开问题】
【例10】(25-26八年级下·青海西宁·期中)如图,是一个三级台阶,它的每一级的长、宽、高分别为、、,和是这个台阶上两个相对的端点,点处有一只蚂蚁,想到点处去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬行到点的最短路程是( )
A.20 B.24 C.25 D.35
【变式10-1】(25-26八年级下·广东珠海·期中)如图,圆柱高为,底面周长为,一只蚂蚁沿着圆柱侧面从点A爬到点B处觅食,要爬行的最短路程是________.
【变式10-2】(25-26八年级下·黑龙江大庆·阶段检测)如图,长方体的长、宽、高分别为.如果一只小虫从点A开始爬行,经过两个侧面爬行到另一条侧棱的中点B处,那么这只小虫所爬行的最短路程为( )
A. B. C. D.
【变式10-3】(25-26八年级下·河北张家口·期中)如图, 两单位分别位于一条封闭街道的两旁(直线、是街道两边沿),现准备合作修建一座过街人行天桥.根据图中提供的数据计算由经过天桥走到的最短路线的长为( )
A. B. C. D.
【题型11 勾股定理逆定理的实际应用】
【例11】(24-25八年级下·贵州遵义·期末)我国南宋著名数学家秦九韶的著作《数书九章》里记载有这样一题:“问有沙田一块,有三斜,其中小斜五里,中斜十二里,大斜十三里,欲知为田几何?”其大意是:有一块三角形沙田,三条边分别为5里,12里,13里,问这块沙田的面积为( )
A.30平方里 B.32.5平方里 C.60平方里 D.65平方里
【变式11-1】(25-26八年级下·甘肃武威·阶段检测)为增长学生自然科学知识,培养学生的劳动技能与责任感,实验中学分给各班级一块地,让学生学习种菜.八(1)班分得一块三角形菜地,测得三角形菜地的三边长分别为,则三角形菜地的面积是________.
【变式11-2】(25-26八年级下·全国·课后作业)如图是某品牌婴儿车及其简化结构示意图.根据安全标准需满足,现测得,,,其中与之间由一个固定为的零件连接(即),则该车_____(填“符合”或“不符合”)安全标准.
【变式11-3】(25-26八年级上·河南新乡·期末)某小区临街的拐角处有一块四边形空地(如图),物业准备进行绿化.经测量,,,若绿化的费用为120元,则绿化这片区域需要多少钱?
模块三 课后作业
1.(25-26八年级下·四川绵阳·期中)我国古代数学著作《九章算术》中记载一道“折竹抵地”的问题,其含义是:一根竹子,原高一丈(一丈尺),一阵风将竹子折断,其竹梢恰好抵地,抵地处离竹子底部6尺远,问折断处离地面的高度是多少?设折断处离地面的高度为x尺,则可列方程为( )
A. B.
C. D.
2.(25-26八年级下·山东济宁·期中)如图,长为的梯子斜靠在竖直的墙上,梯子的底端离墙角线的距离为,则梯子顶端的高度h为( )
A. B. C. D.
3.(25-26八年级下·江西南昌·期中)南昌市“盛世华彩,豫章欢歌”烟花晚会在赣江水域震撼上演.5000架无人机通过高精度集群控制技术呈现闪耀五星、千里江山图、梦想之翼等九幕动态画面.在彩排期间,小杨在平地上操控无人机,从点处起飞,先垂直爬升3米,后水平飞行4米到达点处,如图所示,则点与点之间的距离是( )
A.5米 B.米 C.6米 D.7米
4.(24-25八年级下·广东江门·期中)如图,一根垂直于地面的旗杆在离地面的B处撕裂折断,旗杆顶部落在离旗杆底部的A处,则旗杆折断部分的高度是( )
A. B. C. D.
5.(25-26八年级下·四川南充·期中)如图是一个圆柱形饮料罐,底面半径是3,高是4,上底面中心有一个小圆孔,则一条长的直吸管露在罐外部分a的长度(罐壁的厚度和小圆孔的大小忽略不计)范围是( )
A. B. C. D.
6.(25-26八年级上·河北张家口·期末)机械狗可以用于水质监测.如图,机械狗从A处出发,计划沿与河岸垂直的方向到达B处,由于水流的影响,实际上岸地点C与目的地B处相距9米,机械狗实际行走的路程为15米,则的长为_______ 米.
7.(2026·浙江杭州·二模)绍兴舰在中俄舰艇编队开展联合演习中从点A处出发,以20海里/小时的速度沿北偏东方向航行2小时到点B处,接着从点B处出发,以相同的速度沿南偏东方向航行1.5小时到点C处,则________海里.
8.(25-26八年级下·陕西商洛·阶段检测)如图,在一个高为 的楼梯表面铺地毯,地毯的总长度为,则楼梯斜面的长为_______m.
9.(25-26八年级上·湖南邵阳·期末)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”)
10.(25-26八年级上·上海浦东新·期末)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______.
11.(25-26八年级下·河北雄安·期中)如图,在一条东西走向的街道l上有两个快递投放点B,C.,快递投放点C的正北方向有一小区A,小区A到快递投放点B的距离为.
(1)求小区A到快递投放点C的距离.
(2)在街道l上有另一个快递投放点D到小区A与快递投放点B的距离相等,求快递投放点B,D之间的距离.
12.(25-26八年级下·云南昆明·期中)如图,某港口C在南北方向的海岸线上,快、慢两艘船同时离开港口,各自沿一固定方向航行,已知快、慢两船每小时分别航行12海里和5海里,2小时后两船分别位于点A,B处,且相距26海里,如果知道快船沿北偏西方向航行,那么慢船沿什么方向航行?
13.(25-26八年级下·河北廊坊·阶段检测)某旗杆位于八级台阶的平台上(每个台阶的高度为).甲、乙两个数学兴趣小组分别对旗杆的高度进行了探究;
甲:如图1,测得每个台阶的宽度为,最上面台阶宽度为.在点D处测得,点D到台阶最低点M的距离为.
乙:如图2,旗杆上的绳子长,将绳子拉直后测出绳子的末端P到台阶最低点M的距离为.将绳子加长后再拉直,绳子末端位于地面点Q处,测得.Q,P,M,C在同一条直线上.
(1)根据甲组的测量数据,的长为________m;
(2)根据乙组的测量数据,求旗杆的高度.
14.(25-26八年级下·河南驻马店·阶段检测)2026年5月3日至5日,在天津市北辰区举行了U系列青少年滑板巡回赛.如图是一个供滑板参赛者练习使用的U形池的示意图,该U形池可以看作是长方体去掉一个“半圆柱”而成,中间可供滑行部分的截面是直径为的半圆,其边缘,点在上,,一名滑板参赛者从点滑到点再滑到点,求他滑行的最短距离.(边缘部分的厚度忽略不计,取)
15.(25-26八年级上·江西鹰潭·阶段检测)如图,有一个长方体盒子,它的长和宽都是,高是.
(1)小明在长方体盒子里插入一根细木棒,细木棒经过,两点,求该长方体盒子中放入细木棒()的长度;
(2)在长方体盒子外表面的点处有一只蚂蚁,若它想吃到点处的食物,那么它沿盒子表面爬行的最短路程是多少?
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