内容正文:
数 学
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第十三章 勾股定理
微专题11 勾股定理在最短路程中的应用
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圆柱表面的最短路程
1.[2026郑州中原区期末改编]如图,圆柱的高为 ,底面周长为
,在圆柱的下底面点处有一只蚂蚁,它想吃到离上底面 的
点处的食物,则这只蚂蚁需要爬行的最短路程为____ .
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变式 如图,桌上有一个圆柱体形玻璃杯(无盖),高为
,底面周长为,在杯口内壁离杯口的 处
有一滴蜜糖,在玻璃杯的外壁有一小虫 ,小虫离杯底的垂
直距离为,则小虫爬到蜜糖 处的最短路程是( )
B
A. B. C. D.
2.如图,圆柱底面圆的周长为,, 分别是上、
下底面的直径,高为 ,用一条无弹性的丝带从
点至点 按如图所示的圈数缠绕,则丝带的最短长度
为____ .
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棱柱表面的最短路程
第3题图
3.如图,长方体的长、宽、高分别为 ,
,.若一只蚂蚁从点 开始经过4个侧
面爬行一圈到达点 ,则蚂蚁爬行的最短路程
长为( )
A
A. B. C. D.
5
第4题图
4.如图,长方体的长为15,宽为10,高为20,点
离点 的距离为5,一只蚂蚁如果要沿着长方体的
表面从点爬到点 ,需要爬行的最短路程是
( )
B
A.20 B.25 C.30 D.32
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5.某校“光学节”的纪念品是一个底面为等边三角形的直
三棱柱(如图).在三棱柱的侧面上,从顶点到顶点
镶有一圈金属丝,已知此三棱柱的高为 ,底面边长
为 ,则这圈金属丝的长度至少为( )
D
A. B. C. D.
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6.如图所示,是长方形地面,长,宽 ,中间
有一堵墙,墙高,一只蚂蚁从点爬到点 ,它必须翻过中间
那堵墙,则它至少要爬( )
D
A. B. C. D.
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7.如图,在正方体纸盒的顶点处有一只蚂蚁,在另一顶点 处有一颗糖,
你能为这只蚂蚁设计一条最短路线,使它沿着正方体表面上的这一条路
线爬行,最快吃到糖吗?以下提供三种方案:
①;②;③ .
(1)三种方案中爬行路线最短的方案是____,爬行路线最长的方案是
____.(填序号)
③
①
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(2)请根据数学知识说明理由.
解:理由如下:设正方体纸盒的棱长为1.
方案①: ,蚂蚁爬行的路
程为: ;
方案②: ,蚂蚁爬行的路程为:
;
方案③:,蚂蚁爬行的路程为:
. ,
爬行路线最短的方案是③,爬行路线最长的方案是①.
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台阶面的最短路程
8.如图是一个三级台阶,每一级的长、宽、高分别是, ,
,和是这个台阶两个相对的顶点,若一只壁虎从点 出发沿着
台阶表面爬到点 .
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(1)画出从点到点 的最短路线展开图.
解:最短路线展开图如解图所示.
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(2)求壁虎爬行的最短路线的长.
解:由(1),知,
.
在 中,由勾股定理,得
,
.
答:壁虎爬行的最短路线的长为 .
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平面中的最短路程
9.如图,,两个小镇在河流 同侧,到河岸的距离分别为,
,且 ,现在要在河岸上修建一个自来水公司,分
别向, 两镇供水.铺设水管的费用为每千米3万元,请你在河岸选择自来
水公司的位置 ,使铺设水管的总费用最低,并求出最低总费用.
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解:作点关于的对称点,连接交于点 ,连
接,如解图所示,则点 即为自来水公司的位置.
过点作,交的延长线于点 ,如解图所示,
则为直角三角形, .
在 中,
.
由勾股定理,得,即 ,
.
(万元),
铺设水管的最低总费用为150万元.
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