3.3勾股定理的简单应用(分层作业练题型)数学新教材苏科版八年级上册
2026-08-10
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摘要:
**基本信息**
以勾股定理应用为主线,按“基础应用—情境拓展—综合探究”分层,通过经典问题与跨学科情境,培养几何直观与模型意识。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础应用层|单一情境勾股定理直接应用(树干折断、梯子滑动等)|选用《九章算术》经典题,强化抽象能力与符号意识|
|情境拓展层|逆定理、立体几何及跨学科应用(消防救援、物理滑轮)|结合生活与其他学科情境,发展应用意识与空间观念|
|综合探究层|多知识点融合的复杂问题(赵爽弦图证明与实际测距)|设计递进式综合题,培养推理能力与创新意识|
内容正文:
3.3勾股定理的简单应用
题型一 长度不变问题——树干折断问题
1.【答案】C
2.
【答案】竹子折断处离地面有4.2尺.
【详解】解:设竹子折断处离地面有x尺,
由题意可得:∠C=90°,BC=4尺,AC+AB=10尺,AC=x尺,
∴AB=(10﹣x)尺,
在直角三角形ABC中,由勾股定理可得:AC2+BC2=AB2,
∴x2+42=(10﹣x)2,解得:x=4.2,
答:竹子折断处离地面有4.2尺.
题型二 长度不变问题——梯子滑动问题
1.
【答案】(1)24米;8米.
【详解】解:(1)由勾股定理,梯子距离地面的高度为:24(米);
(2)∵梯子下滑了4米,
∴梯子距离地面的高度为A'B=AB﹣AA′=24﹣4=20(米),
由勾股定理可得:25,解得:CC′=8,
即梯子的底端在水平方向滑动了8米.
2.
【答案】梯子的高度是2.5米.
【详解】解:如图,
由题意可得:AC=2.4米,DE=2米,CE=2.2米,
设BC=x米,则BE=(2.2﹣x)米,
∵AB2=AC2+BC2,BD2=DE2+BE2,
∴AC2+BC2=DE2+BE2,即2.42+x2=22+(2.2﹣x)2,解得:x=0.7,
∴AB2.5(米),
答:梯子的高度是2.5米.
题型三 长度不变问题——芦苇问题
1.【答案】C
题型四 长度不变问题——绳索问题
1.【答案】x2﹣(x﹣3)2=82
2.【答案】
3.
【答案】(1)6.5米;(2)2.
【详解】解:(1)在Rt△ABC中,由勾股定理可得:,AC(米),
∵CD=1.5米,
∴AD=AC+CD=5+1.5=6.5(米);
(2)如图,则CA'=AC+AA'=5+4=9(米),
在Rt△BA'C中,由勾股定理可得:BA'(米),
∴他应该再放出15﹣13=2(米)线,
故答案为:2.
题型五 长度不变问题——秋千问题
1.【答案】C
题型六 逆定理与面积问题的实际应用
1.
【答案】用该草坪铺满这块空地需花费720元.
【详解】解:如图,连接AC,
在Rt△ACD中,∵AC2=CD2+AD2=32+42=25,
∴AC=5,
∵AC2+BC2=52+122=169,AB2=132=169,
∴AC2+BC2=AB2,
∴∠ACB=90°,
∴该区域面积=S△ACB﹣S△ACD12×53×4=24(平方米),
∴铺满这块空地共需花费=24×30=720(元).
2.
【答案】(1)BD的长度为25米;(2)该小区购买运动型塑胶地板所需的费用为46800元.
【详解】解:(1)在Rt△ABD中,∠A=90°,AB=7米,AD=24米,
由勾股定理可得:(米),
答:BD的长度为25米;
(2)∵BC2+CD2=152+202=625,BD2=625,
∴BC2+CD2=BD2,
∴△BCD是直角三角形,∠C=90°,
∴S四边形ABCD=S△BAD+S△BCD
=234(平方米),
∵运动型塑胶地板的价格为每平方米200元,
∴200×234=46800(元),
答:该小区购买运动型塑胶地板所需的费用为46800元.
题型七 立体几何中的勾股定理问题
1.【答案】D
2.【答案】20米
题型一 长度不变问题——调整角度问题
1.【答案】B
2.【答案】9.6cm
3.【答案】130
4.
【答案】;12.
【详解】解:(1)∵PC=BD=5cm,PD=BC=9cm,
∴四边形CBDP是平行四边形,
∴BC∥DP,
∴∠ADP=∠ABC=90°,
∵AD=15cm,PD=9cm,
∴(cm),
故答案为:;
(2)∵当窗户开到最大时,BC⊥MN,BC∥DP,
∴DP⊥MN,
∴∠DPA=90°,
∵AD=15cm,PD=9cm,
∴(cm);
当关闭状态下,PA=PD+AD=9+15=24(cm),
∴窗户从关闭状态到开到最大的过程中,支点P移动的距离为24﹣12=12(cm),
故答案为:12.
题型二 方位测距问题
1.
【答案】(1)监测点A与监测点B之间的距离是500 km;
(2)海港C会受到此次台风的影响,理由详见解析;
(3)台风影响该海港8小时.
【详解】解:(1)在Rt△ABC中,AC=300km,BC=400km,
∴AB500(km),
答:监测点A与监测点B之间的距离为500km;
(2)海港C受台风影响,理由如下:
∵∠ACB=90°,CE⊥AB,
∴S△ABCAC·BCCE·AB,
∴300×400=500CE,
∴CE=240(km),
∵以台风中心为圆心周围260km以内为受影响区域,
∴海港C会受到此次台风的影响;
(3)如图,以C为圆心,260km长为半径画弧,交AB于D、F,
则CD=CF=260km时,正好影响C港口,
在Rt△CDE中,∵ED100(km),
∴DF=200km,
∵台风的速度为25千米/小时,
∴200÷25=8(小时),
答:台风影响该海港持续的时间为8小时.
题型三 消防救援问题
1.
【答案】(1)B处与地面的距离是20米;(2)消防车从A处向楼房移动的距离AC至少为13米.
【详解】解:(1)在Rt△OAB中,∵AB=25米,AO=20米,
∴(米),
由题意可知:OE=AF=5米,
∴BE=OB+OE=15+5=20(米),
答:B处与地面的距离是20米;
(2)在Rt△OAB中,∵CD=25米,OD=OB+BD=15+9=24(米),
∴米,
∴AC=OA﹣OC=20﹣7=13(米),
答:消防车从A处向楼房移动的距离AC至少为13米.
2.
【答案】(1)点B到地面的距离为27.5米;(2)消防车至少向居民楼方向前进8米,才能成功实施救援.
【详解】解:(1)如图1,过点A作AH⊥BE于点H,
由题意可得:HE=AG=3.5米,AH=EG=32米,AB=40米,
在Rt△ABH中,由勾股定理可得:AH2+BH2=AB2,
∴322+BH2=402,解得:BH=24,
∴BE=BH+HE=24+3.5=27.5(米),
答:点B到地面的距离为27.5米;
(2)如图2,BH=24,BD=8,连接AC并延长交BD于点H,则AC⊥BE,
又AH⊥BE,故A、C、H三点共线,
∴DH=BH+BD=24+8=32(米),
∵当云梯伸至最长40米时,前进的距离最小,
此时,在Rt△DCH中,由勾股定理得:CH2+DH2=CD2,
∴CH2+322=402,解得:CH=24,
∴AC=AH﹣CH=32﹣24=8(米),
答:消防车至少向居民楼方向前进8米,才能成功实施救援.
题型四 跨学科融合题
1.
【答案】(1)27dm;(2)5dm.
【详解】解:(1)设AB=xdm,则BC=(24﹣x)dm,
在Rt△ABC中,由勾股定理可得:AC2+BC2=AB2,
∴122+(24﹣x)2=x2,解得:x=15,
∴AB=15dm,
∴AB+AC=15+12=27(dm),
答:绳子的总长度为27dm;
(2)如图2,
由(1)得:DE=9dm,
由题意可知:BE=7dm,AD=12dm,AB+AC=27dm,
∴BD=BE+DE=7+9=16(dm),
由勾股定理可得:AB20(dm),
∴AC=AB+AC﹣AB=27﹣20=7(dm),
∴CD=AD﹣AC=12﹣7=5(dm),
答:此时物体C升高了5dm.
题型五 立体几何中的勾股定理问题(升级)
1.【答案】13.8
题型六 逆定理与线段长度问题的实际应用
1.
【答案】(1)BD的长度为3;(2)该车符合安全标准,理由详见解析.
【详解】解:(1)在Rt△ABD中,BD2=AD2﹣AB2=92﹣62=45,
∴BD=3,
答:BD的长度为3;
(2)该车符合安全标准,理由如下:
在Rt△ABD中,BD2=AD2﹣AB2=92﹣62=45,
在△BCD中,BC2+CD2=32+62=45,
∴BC2+CD2=BD2,
∴△BCD是直角三角形,即∠BCD=90°,
∴BC⊥CD,
∴该车符合安全标准.
2.
【答案】(1)△ABC是直角三角形;(2)18.8.
【详解】解:(1)∵AC=8,AB=6,BC=10,
∴BC2=AC2+AB2,
∴△ABC是直角三角形;
(2)∵AD=13,AE=5,且AE⊥DE,
由勾股定理可得:DE,
∵AC=8,AB=6,BC=10,△ABC是直角三角形,
∴BC边上的高,
∵滚轮半径r=2,
∴购物车上篮子的左边缘D到地面的距离=12+4.8+2=18.8.
3.
【答案】(1)正确,理由详见解析;(2)风筝垂直下降的高度为9m.
【详解】解:(1)他的说法正确,理由如下:
∵BD=10m,CD=24m,BC=26m,
∴BD2+CD2=102+242=100+576=676=262=BC2.
∴△BCD是直角三角形,∠BDC=90°;
(2)由题意可得:BF=2m,
∵BD=10m,
∴FD=10﹣2=8(m).
∵FC′=17m,
∴在Rt△FDC′中,.
∴CC′=DC﹣DC′=24﹣15=9(m),即风筝垂直下降的高度为9m,
答:风筝垂直下降的高度为9m.
4.
【答案】(1)是,理由详见解析;(2)千米.
【详解】解:(1)CH是从村庄C到河边的最近路,理由如下:
在△CHB中,∵CH2+BH2=BC2,
∴CH⊥AB,
∴CH是从村庄C到河边的最近路;
(2)设AC=x,则AH=x﹣1.2,
在Rt△ACH中,由勾股定理可得:AC2=AH2+CH2,
∴x2=(x﹣1.2)2+1.62,解得:,
答:原来的路线AC的长为千米.
题型一 勾股定理综合应用
1.
【答案】(1)证明详见解析;(2)新路CH比原路CA少0.2千米;(3)△ABC的面积为84.
【详解】(1)证明:梯形ABCD的面积为,
也可以表示为,
∴,
∴a2+b2=c2;
(2)解:设AC=AB=x千米,
∴AH=AB﹣BH=(x﹣0.4)千米,
∵CA2=CH2+AH2,
∴x2=0.82+(x﹣0.4)2,解得:x=1,
∴CA=1千米,
∴CA﹣CH=1﹣0.8=0.2(千米),
答:新路CH比原路CA少0.2千米;
(3)解:如图,作CH⊥AB,垂足为H,
设AH=y,
∴BH=AB﹣AH=21﹣y,
∵CH⊥AB,AB=21,AC=10,BC=17,
∵CH2=CA2﹣AH2,CH2=CB2﹣BH2,
∴CA2﹣AH2=CB2﹣BH2,
∴102﹣y2=172﹣(21﹣y)2,解得:y=6,
∴AH=6,
∴,
∴.
2.
【答案】(1),;(2)10;(3)13;(4).
【详解】解:(1)∵AB=5,DE=1,BD=8,CD=x,
∴BC=8﹣x,
在Rt△ABC中,,
在Rt△CDE中,,
故答案为:,;
(2)当A、C、E三点共线时,AC+CE最小,如图,作EF⊥AB的延长线于点F,
,
由题意可得:BF=DE=1,
∴AE.
∴AC+CE的最小值为10.
(3)如图,作BD=12,过点B作AB⊥BD,过点D作ED⊥BD,使AB=2,ED=3,
连接AE交BD于点C,
,
设BC=x,则AE的长即为代数式的最小值,
过点A作AF∥BD交ED的延长线于点F,得矩形ABDF,
则AB=DF=2,AF=BD=12,EF=ED+DF=3+2=5,
∴,
∴代数式的最小值为13,
故答案为:13;
(4)如图,作OA=4.过点A作AB⊥OA,使AB=3.OC=2,连接BC交x轴负半轴于点D,
,
设D的坐标为(x,0),
则BC的长即为代数式的最大值,
过点C作CE⊥AB,
则AE=OC=2,CE=OA=4,
∴BE=1,
在Rt△CBE中,由勾股定理可得:BC,
∴代数式(x是任意实数)的最大值为,
故答案为:.
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3.3勾股定理的简单应用
题型一 长度不变问题——树干折断问题
1.(2025·玄武区·校级月考)如图,《九章算术》中的“折竹抵地”问题:今有竹高一丈,末折抵地,去根六尺,问折高者几何?意思是:一根竹子,原高一丈(一丈=十尺),折断后,其竹梢恰好抵地,抵地处离竹子底部6尺远,求折断处离地面的高度.设竹子折断处离地面x尺,根据题意,列出的正确方程为( )
A.x2+62=102 B.(10﹣x)2+62=x2
C.x2+62=(10﹣x)2 D.(10﹣x)2+x2=62
【答案】C
【详解】解:由题意可得:x2+62=(10﹣x)2.
故选:C.
2.(2025·泉山区·月考)《九章算术》中记“今有竹高一丈,末折抵地,去本四尺.问:折者高几何?”译文:一根竹子,原高一丈,虫伤有病,一阵风将竹子折断,其竹梢恰好着地,着地处离原竹子根部4尺远.问:竹子折断处离地面有几尺?(1丈=10尺)
【答案】竹子折断处离地面有4.2尺.
【详解】解:设竹子折断处离地面有x尺,
由题意可得:∠C=90°,BC=4尺,AC+AB=10尺,AC=x尺,
∴AB=(10﹣x)尺,
在直角三角形ABC中,由勾股定理可得:AC2+BC2=AB2,
∴x2+42=(10﹣x)2,解得:x=4.2,
答:竹子折断处离地面有4.2尺.
题型二 长度不变问题——梯子滑动问题
1.(2025·淮安·期末)一架方梯长25米,如图,斜靠在一面墙上,梯子底端离墙7米,
(1)这个梯子的顶端距地面有多高?
(2)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了几米?
【答案】(1)24米;8米.
【详解】解:(1)由勾股定理,梯子距离地面的高度为:24(米);
(2)∵梯子下滑了4米,
∴梯子距离地面的高度为A'B=AB﹣AA′=24﹣4=20(米),
由勾股定理可得:25,解得:CC′=8,
即梯子的底端在水平方向滑动了8米.
2.(2025·如皋市·校级期末)如图,小巷左右两侧是竖直且平行的墙,一架梯子斜靠在左墙时,梯子顶端距离地面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,已知小巷的宽度为2.2米.求梯子的高度.
【答案】梯子的高度是2.5米.
【详解】解:如图,
由题意可得:AC=2.4米,DE=2米,CE=2.2米,
设BC=x米,则BE=(2.2﹣x)米,
∵AB2=AC2+BC2,BD2=DE2+BE2,
∴AC2+BC2=DE2+BE2,即2.42+x2=22+(2.2﹣x)2,解得:x=0.7,
∴AB2.5(米),
答:梯子的高度是2.5米.
题型三 长度不变问题——芦苇问题
1.(2025·连云港·期末)如图,有一个池塘,其底面是边长为10尺的正方形,一个芦苇AB生长在它的中央,高出水面部分BC为1尺.如果把该芦苇沿与水池边垂直的方向拉向岸边,那么芦苇的顶部B恰好碰到岸边的B′.则这根芦苇的长度是( )
A.11尺 B.12尺 C.13尺 D.14尺
【答案】C
【详解】解:由题意可得:(尺),BC=1尺,AB⊥B′C,AB′=AB,
设AB'=AB=x尺,则AC=AB﹣BC=(x﹣1)尺,
在Rt△AB′C中,AC2+B′C2=B′A2,
即(x﹣1)2+52=x2,解得:x=13,
∴这根芦苇的长度是13尺.
故选:C.
题型四 长度不变问题——绳索问题
1.(2025·江苏·校级期末)我国经典数学著作《九章算术》中有这样一道题,(如图)题目是:“今有立木,系所其末,委地三尺.去本八尺而索尽.问索长几何?”题意是:今有一竖立的木柱AB,在木柱的上端系有绳索AC,绳索从木柱上端顺木柱下垂后,堆在地面部分还有3尺.牵着绳索退行,在木柱根部八尺处时,绳索AC用完,问绳索长是多少?如果设绳索长为x尺,根据题意列方程为 .
【答案】x2﹣(x﹣3)2=82
【详解】解:设绳索AC的长为x尺,则木柱AB的长为(x﹣3)尺,
在Rt△ABC中,由勾股定理可得:AC2﹣AB2=BC2,
即x2﹣(x﹣3)2=82.
故答案为:x2﹣(x﹣3)2=82.
2.(2025·江都区·期末)如图,《九章算术》中记载:今有立木,系索其末,委地三尺,引索却行,去本八尺而索尽.问索长几何.译文:今有一竖直着的木柱,在木柱的上端系有绳索,绳索从木柱的上端顺木柱下垂后堆在地面的部分有三尺(绳索比木柱长3尺),牵着绳索退行,在距木柱底部8尺(BC=8)处时而绳索用尽.则木柱长为 尺.
【答案】
【详解】解:设木柱长为x尺,
由题意可得:AB2+BC2=AC2,
∴x2+82=(x+3)2,解得:x,
∴木柱长为尺.
故答案为:.
3.(2025·启东市·期末)小龙在放风筝时想测量风筝离地面的垂直高度,通过如图勘测,得到如下记录:①测得水平距离BC的长为12米;②根据手中剩余线的长度计算出风筝线AB的长为13米;③小龙牵线放风筝的手到地面的距离CD长为1.5米.
(1)求风筝到地面的距离线段AD的长;
(2)如果小龙想要风筝沿CA方向再上升4米,BC和CD的长度不变,则他应该再放出 米线.
【答案】(1)6.5米;(2)2.
【详解】解:(1)在Rt△ABC中,由勾股定理可得:,AC(米),
∵CD=1.5米,
∴AD=AC+CD=5+1.5=6.5(米);
(2)如图,则CA'=AC+AA'=5+4=9(米),
在Rt△BA'C中,由勾股定理可得:BA'(米),
∴他应该再放出15﹣13=2(米)线,
故答案为:2.
题型五 长度不变问题——秋千问题
1.(2025·扬州·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OA静止的时候,踏板离地高一尺(AC=1尺),将它往前推进两步(EB=10尺),此时踏板升高离地五尺(BD=5尺),则秋千绳索(OA或OB)的长度为多少尺?设秋千绳索OA的长为x尺,则可列方程为( )
A.x2+102=(x﹣1)2 B.x2=(x﹣5)2+102
C.x2=(x﹣4)2+102 D.x2+102=(x﹣4)2
【答案】C
【详解】解:设秋千绳索OA的长为x尺,
∵AC=1尺,EB=10尺,BD=5尺,∠OEB=90°,
∴AE=5﹣1=4(尺),BO=AO=x尺,
∴OE=AO﹣AE=(x﹣4)尺,
在Rt△BOE中,由勾股定理可得:OB2=OE2+BE2,
∴x2=(x﹣4)2+102.
故选:C.
题型六 逆定理与面积问题的实际应用
1.(2023·工业园区·校级月考)如图,某住宅小区在施工后留下了一块空地,已知AD=4米,CD=3米,AB=13米,BC=12米,∠ADC=90°,小区为美化环境,欲在空地上铺草坪.若草坪每平方米30元,则用该草坪铺满这块空地需花费多少元?
【答案】用该草坪铺满这块空地需花费720元.
【详解】解:如图,连接AC,
在Rt△ACD中,∵AC2=CD2+AD2=32+42=25,
∴AC=5,
∵AC2+BC2=52+122=169,AB2=132=169,
∴AC2+BC2=AB2,
∴∠ACB=90°,
∴该区域面积=S△ACB﹣S△ACD12×53×4=24(平方米),
∴铺满这块空地共需花费=24×30=720(元).
2.(2025·阜宁县·期末)某小区准备将辖区内一块如图所示的四边形平地ABCD进行改造,经测量,∠A=90°,AB=7米,AD=24米,CD=20米,BC=15米,连接BD.
(1)求BD的长度;
(2)若在四边形ABCD地面上全部铺设运动型塑胶地板,已知运动型塑胶地板的价格为每平方米200元,请计算该小区购买运动型塑胶地板所需的费用.
【答案】(1)BD的长度为25米;(2)该小区购买运动型塑胶地板所需的费用为46800元.
【详解】解:(1)在Rt△ABD中,∠A=90°,AB=7米,AD=24米,
由勾股定理可得:(米),
答:BD的长度为25米;
(2)∵BC2+CD2=152+202=625,BD2=625,
∴BC2+CD2=BD2,
∴△BCD是直角三角形,∠C=90°,
∴S四边形ABCD=S△BAD+S△BCD
=234(平方米),
∵运动型塑胶地板的价格为每平方米200元,
∴200×234=46800(元),
答:该小区购买运动型塑胶地板所需的费用为46800元.
题型七 立体几何中的勾股定理问题
1.(2026·兴化市·月考)将一根24cm长的筷子,置于底面直径为15cm,高为8cm的圆柱形水杯中.如图,设筷子露在杯子外面的长度为hcm.则h的取值范围是( )
A.h≤16cm B.h≥7cm
C.7cm<h≤16cm D.7cm≤h≤16cm
【答案】D
【详解】解:当筷子的底端在D点时,筷子露在杯子外面的长度最长,
∴h最大=24﹣8=16(cm);
如图,当筷子的底端在A点时,筷子露在杯子外面的长度最短,连接AD,
在Rt△ABD中,AD=15cm,BD=8cm,
由勾股定理可得:,
此时h最小=24﹣17=7(cm),
∴h的取值范围是7cm≤h≤16cm.
故选:D.
2.(2024·亭湖区·期中)如图,在底面周长约为6米且带有层层回环不断的云朵石柱上,有一条雕龙从柱底沿立柱表面均匀地盘绕2圈到达柱顶正上方(从点A到点C,B为AC的中点),每根华表刻有雕龙的部分的柱身高约16米,则雕刻在石柱上的巨龙至少为 .
【答案】20米
【详解】解:如图,
∵底面周长约为6米,柱身高约16米,
∴AE=6,ABAC16=8,
∴BE10,
∴雕刻在石柱上的巨龙至少为2×10=20米.
故答案为:20米.
题型一 长度不变问题——调整角度问题
1.(2025·苏州·期末)某型号推拉式窗户如图①所示,当窗户关闭时点A与点B重合.窗户拉开时,如图②,AB=15cm,此时,窗户的最低点B相对于未开启时的最低点A升高了2cm,则该窗户的高OA为( )
A.57cm B.56.25cm C.54cm D.58.25cm
【答案】B
【详解】解:由题意可得:AB=15cm,AC=2cm,
∴BC2=AB2﹣AC2=221(cm2),
令OB=x cm,则OC=(x﹣2)cm,
由勾股定理可得:OB2=BC2+OC2,
∴x2=221+(x﹣2)2,解得:.
故选:B.
2.(2025·泰兴市·月考)如图,图1是一个可调节平板支架,其结构示意图如图2所示,已知平板宽度AB为16cm,支架脚BC的长度为12cm,当∠ABC=90°时,可测得AC=20cm,保持此时△ABC的形状不变,当CB平分∠ACD时,点B到CD的距离是 .
【答案】9.6cm
【详解】解:在Rt△ABC中,AB=16cm,BC=12cm,
∴AC20(cm),
如图,过点B作BE⊥CD于点E,CF⊥AC于点F,
∵CB平分∠ACD,
∴BE=BF,
在△ABC中,∠ABC=90°,AC=20cm,AB=16cm,
由三角形的面积公式可得:S△ABCAC·BFAB·BC,
∴BF9.6(cm),
∴BE=BF=9.6cm,
∴点B到CD的距离是9.6cm.
故答案为:9.6cm.
3.(2025·沭阳县·月考)如图,是一扇半开的窗户,(图2为图1的平面示意图),当推开双窗,双窗间隙CD的距离为10cm,点C和点D距离窗台AB为DE、CG都是25cm,则AB的长是 cm.
【答案】130
【详解】解:如图,取AB的中点O,
∵双窗间隙CD的距离为10cm,点C和点D距离窗台AB为DE、CG都是25cm,
∴OA=OB=AD=BC,,
设OA=OB=AD=BC=xcm,则AE=OA﹣OE=(x﹣5)cm,AB=2xcm,
在Rt△DEA中,∵AD2=AE2+DE2,
∴x2=(x﹣5)2+252,解得:x=65,
∴AB=2×65=130(cm).
故答案为:130.
4.(2026·锡山区·期中)图1是四连杆开平窗铰链,其示意图如图2所示,MN为滑轨,AB、CE、PC、PD为固定长度的连杆.支点A固定在MN上,支点B固定在连杆CE上,支点D固定在连杆AB上.支点P可以在MN上滑动,点P的滑动带动点B、C、D、E的运动.已知MN=30cm,AM=1cm,AD=15cm,PC=BD=5cm,PD=BC=BE=9cm.窗户在关闭状态下,点B、C、D、E都在滑轨MN上.当窗户开到最大时,BC⊥MN.
(1)若∠ABC=90°,则支点P与支点A的距离为 cm;
(2)窗户从关闭状态到开到最大的过程中,支点P移动的距离为 cm.
【答案】;12.
【详解】解:(1)∵PC=BD=5cm,PD=BC=9cm,
∴四边形CBDP是平行四边形,
∴BC∥DP,
∴∠ADP=∠ABC=90°,
∵AD=15cm,PD=9cm,
∴(cm),
故答案为:;
(2)∵当窗户开到最大时,BC⊥MN,BC∥DP,
∴DP⊥MN,
∴∠DPA=90°,
∵AD=15cm,PD=9cm,
∴(cm);
当关闭状态下,PA=PD+AD=9+15=24(cm),
∴窗户从关闭状态到开到最大的过程中,支点P移动的距离为24﹣12=12(cm),
故答案为:12.
题型二 方位测距问题
1.(2024·江都区·期中)台风是一种自然灾害,它在以台风中心为圆心,一定长度为半径的圆形区域内形成极端气候,有极强的破坏力.如图,监测中心监测到一台风中心沿监测点B与监测点A所在的直线由东向西移动,已知点C为一海港,且点C与A,B两点的距离分别为300km、400km,且∠ACB=90°,过点C作CE⊥AB于点E,以台风中心为圆心,半径为260km的圆形区域内为受影响区域.
(1)求监测点A与监测点B之间的距离;
(2)请判断海港C是否会受此次台风的影响,并说明理由;
(3)若台风的速度为25km/h,则台风影响该海港多长时间?
【答案】(1)监测点A与监测点B之间的距离是500 km;
(2)海港C会受到此次台风的影响,理由详见解析;
(3)台风影响该海港8小时.
【详解】解:(1)在Rt△ABC中,AC=300km,BC=400km,
∴AB500(km),
答:监测点A与监测点B之间的距离为500km;
(2)海港C受台风影响,理由如下:
∵∠ACB=90°,CE⊥AB,
∴S△ABCAC·BCCE·AB,
∴300×400=500CE,
∴CE=240(km),
∵以台风中心为圆心周围260km以内为受影响区域,
∴海港C会受到此次台风的影响;
(3)如图,以C为圆心,260km长为半径画弧,交AB于D、F,
则CD=CF=260km时,正好影响C港口,
在Rt△CDE中,∵ED100(km),
∴DF=200km,
∵台风的速度为25千米/小时,
∴200÷25=8(小时),
答:台风影响该海港持续的时间为8小时.
题型三 消防救援问题
1.(2025·丹阳市·期末)消防车上的云梯最多只能伸长到25米,已知消防车的高AF=5米.如图,某栋楼发生火灾,在这栋楼的B处有一老人需要救援,救人时消防车上的云梯伸长至最长,此时消防车的位置A与楼房的距离AO为20米.
(1)求B处与地面的距离;
(2)完成B处的救援后,消防员发现在B上方9米的D处有一小孩没有及时撤离,为了能成功救出小孩,消防车从A处向楼房移动的距离AC至少为多少米?
【答案】(1)B处与地面的距离是20米;(2)消防车从A处向楼房移动的距离AC至少为13米.
【详解】解:(1)在Rt△OAB中,∵AB=25米,AO=20米,
∴(米),
由题意可知:OE=AF=5米,
∴BE=OB+OE=15+5=20(米),
答:B处与地面的距离是20米;
(2)在Rt△OAB中,∵CD=25米,OD=OB+BD=15+9=24(米),
∴米,
∴AC=OA﹣OC=20﹣7=13(米),
答:消防车从A处向楼房移动的距离AC至少为13米.
2.(2025·泰州·期末)如图1,将某型号消防车救援场景进行数学抽象:消防车车身的高度(云梯连接点A到地面的距离)AG=3.5米,云梯最大伸展长度为40米.某居民楼发生火灾,楼体B处有老人需要救援,救援时云梯已伸展至最大长度并精准抵达B点.若以云梯与车身接连点为基准确定消防车的停放位置,则此时点A与居民楼之间的水平距离为32米.
(1)求点B到地面的距离;
(2)如图2,消防员发现在B处的上方8米的D处还有一名受困人员,便立即前进至CH处,消防车至少向居民楼方向前进多少米,才能实施救援?
【答案】(1)点B到地面的距离为27.5米;(2)消防车至少向居民楼方向前进8米,才能成功实施救援.
【详解】解:(1)如图1,过点A作AH⊥BE于点H,
由题意可得:HE=AG=3.5米,AH=EG=32米,AB=40米,
在Rt△ABH中,由勾股定理可得:AH2+BH2=AB2,
∴322+BH2=402,解得:BH=24,
∴BE=BH+HE=24+3.5=27.5(米),
答:点B到地面的距离为27.5米;
(2)如图2,BH=24,BD=8,连接AC并延长交BD于点H,则AC⊥BE,
又AH⊥BE,故A、C、H三点共线,
∴DH=BH+BD=24+8=32(米),
∵当云梯伸至最长40米时,前进的距离最小,
此时,在Rt△DCH中,由勾股定理得:CH2+DH2=CD2,
∴CH2+322=402,解得:CH=24,
∴AC=AH﹣CH=32﹣24=8(米),
答:消防车至少向居民楼方向前进8米,才能成功实施救援.
题型四 跨学科融合题
1.(2025·姑苏区·校级期中)在物理力学实验探究活动中,同学们将一根不可拉伸的绳子绕过定滑轮A,一端拴在滑块B上,另一端拴在滑轮A的正下方物体C上.滑块B与物体C均放置在水平地面的直轨道上,通过滑块B的左右滑动来调节物体C的升降.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.实验初始状态如图1所示,物体C到定滑轮A的垂直距离AC=12dm,AB+BC=24dm.
(1)求绳子的总长度;
(2)如图2,若滑块B向左滑动了7dm,求此时物体C升高了多少dm?
【答案】(1)27dm;(2)5dm.
【详解】解:(1)设AB=xdm,则BC=(24﹣x)dm,
在Rt△ABC中,由勾股定理可得:AC2+BC2=AB2,
∴122+(24﹣x)2=x2,解得:x=15,
∴AB=15dm,
∴AB+AC=15+12=27(dm),
答:绳子的总长度为27dm;
(2)如图2,
由(1)得:DE=9dm,
由题意可知:BE=7dm,AD=12dm,AB+AC=27dm,
∴BD=BE+DE=7+9=16(dm),
由勾股定理可得:AB20(dm),
∴AC=AB+AC﹣AB=27﹣20=7(dm),
∴CD=AD﹣AC=12﹣7=5(dm),
答:此时物体C升高了5dm.
题型五 立体几何中的勾股定理问题(升级)
1.(2025·亭湖区·期末)生活中的旋梯随处可见.如图,油罐外有一段展开供操作人员上下使用的旋梯.油罐底面圆半径为米,高为12米,旋梯正中间有一段0.8米的平台,则从旋梯底部A到顶部B的扶手长度至少为 米(旋梯宽度忽略不计).
【答案】13.8
【详解】解:如图,B处为顶部扶手,A处为底部扶手,其中DC为平台,由题意可得:BF=12米,
将CA向左平移使得点C与点D重合,此时点A与点E重合,则AE=CD=0.8m,DE=CA,
∴旋梯底部A到顶部B的扶手长度BD+CD+AC=BD+DE+AE=BD+DE+0.8,
由“两点之间线段最短”可知:当B、D、E三点共线时,BD+DE有最小值BE,即此扶手长度有最小值,
∵油罐底面圆半径约为米,高为12米,
∴米,
∴EF=AF﹣AE=5.8﹣0.8=5米,
在Rt△BFE中,米,
∴13+0.8=13.8(米),
∴旋梯的扶手长度l的最小值为13.8米.
故答案为:13.8.
题型六 逆定理与线段长度问题的实际应用
1.(2025·工业园区·校级月考)如图1是某品牌婴儿车,图2为其简化结构示意图,现测得AB=CD=6dm,BC=3dm,AD=9dm,其中AB与BD之间由一个固定为90°的零件连接(即∠ABD=90°).
(1)请求出BD的长度;
(2)根据安全标准需满足BC⊥CD,通过计算说明该车是否符合安全标准.
【答案】(1)BD的长度为3;(2)该车符合安全标准,理由详见解析.
【详解】解:(1)在Rt△ABD中,BD2=AD2﹣AB2=92﹣62=45,
∴BD=3,
答:BD的长度为3;
(2)该车符合安全标准,理由如下:
在Rt△ABD中,BD2=AD2﹣AB2=92﹣62=45,
在△BCD中,BC2+CD2=32+62=45,
∴BC2+CD2=BD2,
∴△BCD是直角三角形,即∠BCD=90°,
∴BC⊥CD,
∴该车符合安全标准.
2.(2025·赣榆区·月考)图1是某超市的购物车,图2为其侧面简化示意图,测得支架AC=8,AB=6,两轮中心的距离BC=10,滚轮半径r=2.
(1)判断△ABC的形状,并说明理由.
(2)若购物车上篮子的左边缘D与点A的距离AD=13,AE=5,且AE⊥DE,AE和BC都与地面平行,求购物车上篮子的左边缘D到地面的距离.
【答案】(1)△ABC是直角三角形;(2)18.8.
【详解】解:(1)∵AC=8,AB=6,BC=10,
∴BC2=AC2+AB2,
∴△ABC是直角三角形;
(2)∵AD=13,AE=5,且AE⊥DE,
由勾股定理可得:DE,
∵AC=8,AB=6,BC=10,△ABC是直角三角形,
∴BC边上的高,
∵滚轮半径r=2,
∴购物车上篮子的左边缘D到地面的距离=12+4.8+2=18.8.
3.(2025·南京·期末)“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”放学后,小明来到广场上放风筝.如图,已知小明站立的最高点B,风筝正下方一点D和风筝连接点C构成三角形.
(1)经测量,BD=10m,CD=24m,BC=26m,小明判断△BCD是直角三角形,他的说法是否正确,请说明理由;
(2)若小明沿水平方向移动2m到点F处,此时风筝垂直下降到点C′处,测得FC′=17m,求风筝垂直下降的高度.
【答案】(1)正确,理由详见解析;(2)风筝垂直下降的高度为9m.
【详解】解:(1)他的说法正确,理由如下:
∵BD=10m,CD=24m,BC=26m,
∴BD2+CD2=102+242=100+576=676=262=BC2.
∴△BCD是直角三角形,∠BDC=90°;
(2)由题意可得:BF=2m,
∵BD=10m,
∴FD=10﹣2=8(m).
∵FC′=17m,
∴在Rt△FDC′中,.
∴CC′=DC﹣DC′=24﹣15=9(m),即风筝垂直下降的高度为9m,
答:风筝垂直下降的高度为9m.
4.(2025·锡山区·月考)如图,在一条东西走向河的一侧有一村庄C,河边原有两个取水点A,B,其中AB=AC,由于某种原因,由C到A的路现在已经不通,该村为方便村民取水决定在河边新建一个取水点H,(A,H,B在一条直线上),并修一条路CH.测得CB=2千米,CH=1.6千米,HB=1.2千米.
(1)问CH是否为从村庄C到河边的最近路?请通过计算加以说明.
(2)求原来的路线AC的长.
【答案】(1)是,理由详见解析;(2)千米.
【详解】解:(1)CH是从村庄C到河边的最近路,理由如下:
在△CHB中,∵CH2+BH2=BC2,
∴CH⊥AB,
∴CH是从村庄C到河边的最近路;
(2)设AC=x,则AH=x﹣1.2,
在Rt△ACH中,由勾股定理可得:AC2=AH2+CH2,
∴x2=(x﹣1.2)2+1.62,解得:,
答:原来的路线AC的长为千米.
题型一 勾股定理综合应用
1.(2025·东台市·期中)著名的赵爽弦图(如图①,其中四个直角三角形较大的直角边长都为a,较小的直角边长都为b,斜边长部为c),大正方形的面积可以表示为c2,也可以表示为,由推导出重要的勾股定理:如果直角三角形两条直角边长为a,b,斜边长为c,则a2+b2=c2.
(1)图②为美国第二十任总统伽菲尔德的“总统证法”,请你利用图②推导勾股定理;
(2)如图③,在一条东西走向河流的一侧有一村庄C,河边原有两个取水点A、B,AB=AC,由于某种原因,由C到A的路现在已经不通,该村为方便村民取水决定在河边新建一个取水点H(A、H、B在同一条直线上),并新修一条路CH,且CH⊥AB.测得CH=0.8千米,HB=0.4千米,求新路CH比原路CA少多少千米?
(3)已知△ABC中,AC=10,BC=17,AB=21,求△ABC的面积.
【答案】(1)证明详见解析;(2)新路CH比原路CA少0.2千米;(3)△ABC的面积为84.
【详解】(1)证明:梯形ABCD的面积为,
也可以表示为,
∴,
∴a2+b2=c2;
(2)解:设AC=AB=x千米,
∴AH=AB﹣BH=(x﹣0.4)千米,
∵CA2=CH2+AH2,
∴x2=0.82+(x﹣0.4)2,解得:x=1,
∴CA=1千米,
∴CA﹣CH=1﹣0.8=0.2(千米),
答:新路CH比原路CA少0.2千米;
(3)解:如图,作CH⊥AB,垂足为H,
设AH=y,
∴BH=AB﹣AH=21﹣y,
∵CH⊥AB,AB=21,AC=10,BC=17,
∵CH2=CA2﹣AH2,CH2=CB2﹣BH2,
∴CA2﹣AH2=CB2﹣BH2,
∴102﹣y2=172﹣(21﹣y)2,解得:y=6,
∴AH=6,
∴,
∴.
2.(2025·江都区·期中)如图,C为线段BD上一动点,分别过点B、D作AB⊥BD,ED⊥BD,连接AC、EC,已知AB=5,DE=1,BD=8,设CD=x.
(1)则AC的长为 (用含x的代数式表示),CE的长为 (用含x的代数式表示);
(2)当点C在BD上运动时,求AC+CE的最小值;
(3)根据(2)中的规律和结论,则代数式的最小值为 ;
(4)仿照上面的方法,则代数式(x是任意实数)的最大值为
【答案】(1),;(2)10;(3)13;(4).
【详解】解:(1)∵AB=5,DE=1,BD=8,CD=x,
∴BC=8﹣x,
在Rt△ABC中,,
在Rt△CDE中,,
故答案为:,;
(2)当A、C、E三点共线时,AC+CE最小,如图,作EF⊥AB的延长线于点F,
,
由题意可得:BF=DE=1,
∴AE.
∴AC+CE的最小值为10.
(3)如图,作BD=12,过点B作AB⊥BD,过点D作ED⊥BD,使AB=2,ED=3,
连接AE交BD于点C,
,
设BC=x,则AE的长即为代数式的最小值,
过点A作AF∥BD交ED的延长线于点F,得矩形ABDF,
则AB=DF=2,AF=BD=12,EF=ED+DF=3+2=5,
∴,
∴代数式的最小值为13,
故答案为:13;
(4)如图,作OA=4.过点A作AB⊥OA,使AB=3.OC=2,连接BC交x轴负半轴于点D,
,
设D的坐标为(x,0),
则BC的长即为代数式的最大值,
过点C作CE⊥AB,
则AE=OC=2,CE=OA=4,
∴BE=1,
在Rt△CBE中,由勾股定理可得:BC,
∴代数式(x是任意实数)的最大值为,
故答案为:.
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3.3勾股定理的简单应用
题型一 长度不变问题——树干折断问题
1.(2025·玄武区·校级月考)如图,《九章算术》中的“折竹抵地”问题:今有竹高一丈,末折抵地,去根六尺,问折高者几何?意思是:一根竹子,原高一丈(一丈=十尺),折断后,其竹梢恰好抵地,抵地处离竹子底部6尺远,求折断处离地面的高度.设竹子折断处离地面x尺,根据题意,列出的正确方程为( )
A.x2+62=102 B.(10﹣x)2+62=x2
C.x2+62=(10﹣x)2 D.(10﹣x)2+x2=62
2.(2025·泉山区·月考)《九章算术》中记“今有竹高一丈,末折抵地,去本四尺.问:折者高几何?”译文:一根竹子,原高一丈,虫伤有病,一阵风将竹子折断,其竹梢恰好着地,着地处离原竹子根部4尺远.问:竹子折断处离地面有几尺?(1丈=10尺)
题型二 长度不变问题——梯子滑动问题
1.(2025·淮安·期末)一架方梯长25米,如图,斜靠在一面墙上,梯子底端离墙7米,
(1)这个梯子的顶端距地面有多高?
(2)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了几米?
2.(2025·如皋市·校级期末)如图,小巷左右两侧是竖直且平行的墙,一架梯子斜靠在左墙时,梯子顶端距离地面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,已知小巷的宽度为2.2米.求梯子的高度.
题型三 长度不变问题——芦苇问题
1.(2025·连云港·期末)如图,有一个池塘,其底面是边长为10尺的正方形,一个芦苇AB生长在它的中央,高出水面部分BC为1尺.如果把该芦苇沿与水池边垂直的方向拉向岸边,那么芦苇的顶部B恰好碰到岸边的B′.则这根芦苇的长度是( )
A.11尺 B.12尺 C.13尺 D.14尺
题型四 长度不变问题——绳索问题
1.(2025·江苏·校级期末)我国经典数学著作《九章算术》中有这样一道题,(如图)题目是:“今有立木,系所其末,委地三尺.去本八尺而索尽.问索长几何?”题意是:今有一竖立的木柱AB,在木柱的上端系有绳索AC,绳索从木柱上端顺木柱下垂后,堆在地面部分还有3尺.牵着绳索退行,在木柱根部八尺处时,绳索AC用完,问绳索长是多少?如果设绳索长为x尺,根据题意列方程为 .
2.(2025·江都区·期末)如图,《九章算术》中记载:今有立木,系索其末,委地三尺,引索却行,去本八尺而索尽.问索长几何.译文:今有一竖直着的木柱,在木柱的上端系有绳索,绳索从木柱的上端顺木柱下垂后堆在地面的部分有三尺(绳索比木柱长3尺),牵着绳索退行,在距木柱底部8尺(BC=8)处时而绳索用尽.则木柱长为 尺.
3.(2025·启东市·期末)小龙在放风筝时想测量风筝离地面的垂直高度,通过如图勘测,得到如下记录:①测得水平距离BC的长为12米;②根据手中剩余线的长度计算出风筝线AB的长为13米;③小龙牵线放风筝的手到地面的距离CD长为1.5米.
(1)求风筝到地面的距离线段AD的长;
(2)如果小龙想要风筝沿CA方向再上升4米,BC和CD的长度不变,则他应该再放出 米线.
题型五 长度不变问题——秋千问题
1.(2025·扬州·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OA静止的时候,踏板离地高一尺(AC=1尺),将它往前推进两步(EB=10尺),此时踏板升高离地五尺(BD=5尺),则秋千绳索(OA或OB)的长度为多少尺?设秋千绳索OA的长为x尺,则可列方程为( )
A.x2+102=(x﹣1)2 B.x2=(x﹣5)2+102
C.x2=(x﹣4)2+102 D.x2+102=(x﹣4)2
题型六 逆定理与面积问题的实际应用
1.(2023·工业园区·校级月考)如图,某住宅小区在施工后留下了一块空地,已知AD=4米,CD=3米,AB=13米,BC=12米,∠ADC=90°,小区为美化环境,欲在空地上铺草坪.若草坪每平方米30元,则用该草坪铺满这块空地需花费多少元?
2.(2025·阜宁县·期末)某小区准备将辖区内一块如图所示的四边形平地ABCD进行改造,经测量,∠A=90°,AB=7米,AD=24米,CD=20米,BC=15米,连接BD.
(1)求BD的长度;
(2)若在四边形ABCD地面上全部铺设运动型塑胶地板,已知运动型塑胶地板的价格为每平方米200元,请计算该小区购买运动型塑胶地板所需的费用.
题型七 立体几何中的勾股定理问题
1.(2026·兴化市·月考)将一根24cm长的筷子,置于底面直径为15cm,高为8cm的圆柱形水杯中.如图,设筷子露在杯子外面的长度为hcm.则h的取值范围是( )
A.h≤16cm B.h≥7cm
C.7cm<h≤16cm D.7cm≤h≤16cm
2.(2024·亭湖区·期中)如图,在底面周长约为6米且带有层层回环不断的云朵石柱上,有一条雕龙从柱底沿立柱表面均匀地盘绕2圈到达柱顶正上方(从点A到点C,B为AC的中点),每根华表刻有雕龙的部分的柱身高约16米,则雕刻在石柱上的巨龙至少为 .
题型一 长度不变问题——调整角度问题
1.(2025·苏州·期末)某型号推拉式窗户如图①所示,当窗户关闭时点A与点B重合.窗户拉开时,如图②,AB=15cm,此时,窗户的最低点B相对于未开启时的最低点A升高了2cm,则该窗户的高OA为( )
A.57cm B.56.25cm C.54cm D.58.25cm
2.(2025·泰兴市·月考)如图,图1是一个可调节平板支架,其结构示意图如图2所示,已知平板宽度AB为16cm,支架脚BC的长度为12cm,当∠ABC=90°时,可测得AC=20cm,保持此时△ABC的形状不变,当CB平分∠ACD时,点B到CD的距离是 .
3.(2025·沭阳县·月考)如图,是一扇半开的窗户,(图2为图1的平面示意图),当推开双窗,双窗间隙CD的距离为10cm,点C和点D距离窗台AB为DE、CG都是25cm,则AB的长是 cm.
4.(2026·锡山区·期中)图1是四连杆开平窗铰链,其示意图如图2所示,MN为滑轨,AB、CE、PC、PD为固定长度的连杆.支点A固定在MN上,支点B固定在连杆CE上,支点D固定在连杆AB上.支点P可以在MN上滑动,点P的滑动带动点B、C、D、E的运动.已知MN=30cm,AM=1cm,AD=15cm,PC=BD=5cm,PD=BC=BE=9cm.窗户在关闭状态下,点B、C、D、E都在滑轨MN上.当窗户开到最大时,BC⊥MN.
(1)若∠ABC=90°,则支点P与支点A的距离为 cm;
(2)窗户从关闭状态到开到最大的过程中,支点P移动的距离为 cm.
题型二 方位测距问题
1.(2024·江都区·期中)台风是一种自然灾害,它在以台风中心为圆心,一定长度为半径的圆形区域内形成极端气候,有极强的破坏力.如图,监测中心监测到一台风中心沿监测点B与监测点A所在的直线由东向西移动,已知点C为一海港,且点C与A,B两点的距离分别为300km、400km,且∠ACB=90°,过点C作CE⊥AB于点E,以台风中心为圆心,半径为260km的圆形区域内为受影响区域.
(1)求监测点A与监测点B之间的距离;
(2)请判断海港C是否会受此次台风的影响,并说明理由;
(3)若台风的速度为25km/h,则台风影响该海港多长时间?
题型三 消防救援问题
1.(2025·丹阳市·期末)消防车上的云梯最多只能伸长到25米,已知消防车的高AF=5米.如图,某栋楼发生火灾,在这栋楼的B处有一老人需要救援,救人时消防车上的云梯伸长至最长,此时消防车的位置A与楼房的距离AO为20米.
(1)求B处与地面的距离;
(2)完成B处的救援后,消防员发现在B上方9米的D处有一小孩没有及时撤离,为了能成功救出小孩,消防车从A处向楼房移动的距离AC至少为多少米?
2.(2025·泰州·期末)如图1,将某型号消防车救援场景进行数学抽象:消防车车身的高度(云梯连接点A到地面的距离)AG=3.5米,云梯最大伸展长度为40米.某居民楼发生火灾,楼体B处有老人需要救援,救援时云梯已伸展至最大长度并精准抵达B点.若以云梯与车身接连点为基准确定消防车的停放位置,则此时点A与居民楼之间的水平距离为32米.
(1)求点B到地面的距离;
(2)如图2,消防员发现在B处的上方8米的D处还有一名受困人员,便立即前进至CH处,消防车至少向居民楼方向前进多少米,才能实施救援?
题型四 跨学科融合题
1.(2025·姑苏区·校级期中)在物理力学实验探究活动中,同学们将一根不可拉伸的绳子绕过定滑轮A,一端拴在滑块B上,另一端拴在滑轮A的正下方物体C上.滑块B与物体C均放置在水平地面的直轨道上,通过滑块B的左右滑动来调节物体C的升降.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.实验初始状态如图1所示,物体C到定滑轮A的垂直距离AC=12dm,AB+BC=24dm.
(1)求绳子的总长度;
(2)如图2,若滑块B向左滑动了7dm,求此时物体C升高了多少dm?
题型五 立体几何中的勾股定理问题(升级)
1.(2025·亭湖区·期末)生活中的旋梯随处可见.如图,油罐外有一段展开供操作人员上下使用的旋梯.油罐底面圆半径为米,高为12米,旋梯正中间有一段0.8米的平台,则从旋梯底部A到顶部B的扶手长度至少为 米(旋梯宽度忽略不计).
题型六 逆定理与线段长度问题的实际应用
1.(2025·工业园区·校级月考)如图1是某品牌婴儿车,图2为其简化结构示意图,现测得AB=CD=6dm,BC=3dm,AD=9dm,其中AB与BD之间由一个固定为90°的零件连接(即∠ABD=90°).
(1)请求出BD的长度;
(2)根据安全标准需满足BC⊥CD,通过计算说明该车是否符合安全标准.
2.(2025·赣榆区·月考)图1是某超市的购物车,图2为其侧面简化示意图,测得支架AC=8,AB=6,两轮中心的距离BC=10,滚轮半径r=2.
(1)判断△ABC的形状,并说明理由.
(2)若购物车上篮子的左边缘D与点A的距离AD=13,AE=5,且AE⊥DE,AE和BC都与地面平行,求购物车上篮子的左边缘D到地面的距离.
3.(2025·南京·期末)“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”放学后,小明来到广场上放风筝.如图,已知小明站立的最高点B,风筝正下方一点D和风筝连接点C构成三角形.
(1)经测量,BD=10m,CD=24m,BC=26m,小明判断△BCD是直角三角形,他的说法是否正确,请说明理由;
(2)若小明沿水平方向移动2m到点F处,此时风筝垂直下降到点C′处,测得FC′=17m,求风筝垂直下降的高度.
4.(2025·锡山区·月考)如图,在一条东西走向河的一侧有一村庄C,河边原有两个取水点A,B,其中AB=AC,由于某种原因,由C到A的路现在已经不通,该村为方便村民取水决定在河边新建一个取水点H,(A,H,B在一条直线上),并修一条路CH.测得CB=2千米,CH=1.6千米,HB=1.2千米.
(1)问CH是否为从村庄C到河边的最近路?请通过计算加以说明.
(2)求原来的路线AC的长.
题型一 勾股定理综合应用
1.(2025·东台市·期中)著名的赵爽弦图(如图①,其中四个直角三角形较大的直角边长都为a,较小的直角边长都为b,斜边长部为c),大正方形的面积可以表示为c2,也可以表示为,由推导出重要的勾股定理:如果直角三角形两条直角边长为a,b,斜边长为c,则a2+b2=c2.
(1)图②为美国第二十任总统伽菲尔德的“总统证法”,请你利用图②推导勾股定理;
(2)如图③,在一条东西走向河流的一侧有一村庄C,河边原有两个取水点A、B,AB=AC,由于某种原因,由C到A的路现在已经不通,该村为方便村民取水决定在河边新建一个取水点H(A、H、B在同一条直线上),并新修一条路CH,且CH⊥AB.测得CH=0.8千米,HB=0.4千米,求新路CH比原路CA少多少千米?
(3)已知△ABC中,AC=10,BC=17,AB=21,求△ABC的面积.
2.(2025·江都区·期中)如图,C为线段BD上一动点,分别过点B、D作AB⊥BD,ED⊥BD,连接AC、EC,已知AB=5,DE=1,BD=8,设CD=x.
(1)则AC的长为 (用含x的代数式表示),CE的长为 (用含x的代数式表示);
(2)当点C在BD上运动时,求AC+CE的最小值;
(3)根据(2)中的规律和结论,则代数式的最小值为 ;
(4)仿照上面的方法,则代数式(x是任意实数)的最大值为
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