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专题14利用勾股定理解决实际问题的八类综合题型
目录
解题通法一明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳一精讲典型题法,夺实解题根基
题型一、勾股定理应用之梯子滑落高度
题型二、勾股定理应用之旗杆高度
题型三、勾股定理应用之大树折断前的高度
题型四、勾股定理应用之水杯中的筷子问题
题型五、勾股定理应用之航海问题
题型六、勾股定理应用之汽车是否超速问题
题型七、勾股定理应用之是否受台风影响问题
题型八、勾股定理应用之选址距离相离问题
压轴挑战一攻克高难压轴,突玻思维上限
◆◆
解题通法一明晰核心解法,助力能力迁移
-题型特征:源于生活场景(如梯子滑动、芦苇出水、航海方位、最短路径、判断直角),需将实际问题
抽象为直角三角形模型。
解题方法:画出示意图,标出已知边和未知数:直接应用勾股定理列方程求距离:判断是否垂直或直角
时用逆定理验证三边平方关系。
-易错提醒:忽略实际背景对解的取舍(如边长、距离须为正);方位问题中混淆夹角方向:未将非直角
三角形通过作高转化为直角三角形。
◆
刁题型到归纳一精讲来型题法,奔夹解题振基
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题型一、勾股定理应用之梯子滑落高度
典例1.(25-26八年级下·四川广元期中)如图,一架长25m的云梯斜靠在一面墙上,这架云梯的顶端位
于A处时,它的底端位于B处,底端与墙角O处的距离为7m,
A
mO书g
(1)求这架云梯顶端A处的高度:
(2)当这架云梯的顶端下滑4m时,底端也沿OB的向外移动4m吗?
题型模版
1.特征:梯子顶端下滑,底端外移,求顶端下滑高度或底端移动距离,梯长不变。
2方法:利用勾股定理分别表示移动前后两个直角三角形,梯长为斜边,列方程求解位移差值。
变式1-1.(25-26八年级下·福建厦门期中)综合实践
【问题情境】某消防队在一次应急演练中,消防员架起一架长25的云梯AB,如图,云梯斜靠在一面墙
上,这时云梯底端距墙角的距离BC=7m,∠C=90°.
B
B
rrrirre
(I)【独立思考】这架云梯顶端距地面的距离AC有多高?
(2)【深入探究】消防员接到命令,按要求将云梯从顶端A下滑到A'位置上(云梯长度不改变),
AA'=4m,那么梯子的底端下滑的距离BB是多少米?
(3)【问题解决】在演练中,高24m的墙头有求救声,消防员需调整云梯去救援被困人员,经验表明,云梯
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靠墙摆放时,如果云梯底端离墙的距离不小于云梯长度的5,则云梯和消防员相对安全.在相对安全的前
提下,云梯的顶端能否到达24m高的墙头去救援被困人员?
变式1-2.(25-26八年级上江苏泰州期末)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.
B
B
居
楼
楼
C
A
000
E
地面GF
E地面HGF
图1
图2
(I)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?
变式1-3.(25-26八年级上河南南阳期末)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AB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(OA的长)为15米.
B
(I)求B处与地面的距离:
(2)若此伸缩梯向墙面靠近6米到点C处,其上端到达B处上方4米的点D处,求此时伸缩梯CD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)
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题型二、勾股定理应用之旗杆高度
典例2.(25-26八年级下·甘肃张掖期末)小聪发现,旗杆顶端的绳子自然下垂时,绳末端恰好落在旗杆
底部的地面上.他借助这条绳子测量旗杆高度.如图,线段AB为旗杆,将这条绳子末端拉直,当绳子末
端落在宜传栏上的点D处时(即AB=AD),点D到地面的距离CD=2m,地面上B、C两点之间的距离
BC=8m,且A、B、C、D四点在同一竖直平面内.求旗杆的高度AB.
D
77777777777777
C
B
题型模版
1特征:旗杆被拉绳或影子,已知部分长度和角度,求旗杆高度,常构造直角三角形。
2方法:根据题意画直角三角形,用勾股定理或三角函数,将已知线段与未知高度建立方程,解方程求高
度。
变式2-1.(25-26八年级下·山东日照·期末)“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,小明和同学放学后
起放风筝,牵线放风筝的手到地面的距离AB为1.7m,为了测得风筝的垂直高度CE,小明想到利用
“勾股定理”的知识来进行计算,为此他们进行了如下操作:①测得水平距离BD的长为20m;②根据手
中剩余线的长度计算出风筝线BC的长为52m,
D
E
(I)求风筝的垂直高度CE长:
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(2)如果想让风筝沿CD方向下降33m,则应该往回收线多少m?
变式2-2.(2425八年级下广东汕头期末)【综合与实践】
【主题】测量旗杆高度
【素材】某校八年1班“项目式学习小组”要开展“测量旗杆高度”的项目式学习实践.小组成员来到学
校升旗礼台前,发现系在旗杆顶端的绳子垂到了地面上(如图①),并多出了一段,经测量,多出的这段
长为2米.
【实践探索】
如图②,小组成员站在旗杆AB左边,将绳子AC的下端C拉开8米,此时,下端C刚好接触地面,且绳子
AC处于绷直状态.小组成员据此很快就计算出旗杆AB的高度,
思考:你是否也能计算出旗杆AB的高度?请写出你的解答过程,
图①
图②
变式2-3.(25-26八年级下江西上饶期中)【问题情境】如图,某数学兴趣小组想测量学校旗杆的高度.
【实践发现】该数学兴趣小组实地勘查发现: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.
【实践探究】设计测量方案:
第一步:先测量绳子比旗杆多出部分的长度,测得绳子多出部分的长度是12米:
第二步:把绳子向外拉直,绳子的底端恰好接触地面的点C,再测量点C与旗杆底部点B之间的距离,测
得距离为5.4米.
地面
【问题解决】设旗杆的高度为x米,通过计算即可求得旗杆的高度,
(1)依题意知BC=_米,用含有x的式子表示AC的长为米:
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(2)请你求出旗杆的高度,
题型三、勾股定理应用之大树折断前的高度
典例3.(25-26八年级下·四川德阳期中)如图,一根直立的旗杆高8m,因刮大风旗杆从点C处折断,
顶部B着地且离旗杆底部A处4m.
(I)求旗杆从距地面多高处折断;
(2)工人在修复旗杆的过程中,发现在折断点C的下方1.25m的点D处,有一明显裂痕,若下次大风将旗杆
从点D处吹断,则距离旗杆底部周围多大范围内有被砸伤的危险?
题型模版
1特征:大树折断后项端触地,己知折断点高度和项端距根部距离,求原树高。
2方法:折断部分为斜边,未断部分为一直角边,地面距离为另一直角边,用勾股定理求斜边,再加未断
部分得原高。
变式3-1.(25-26八年级下·甘肃张掖期中)由于大风,山坡上的甲树在A点处被拦腰折断,如图所示,
其中甲树顶端恰好落在乙树的根部C处,甲、乙两树均沿竖直方向生长.己知AB=4m,BC=13m,两棵
树之间的水平距离为12m,求甲树折断前的高度.(图中点均在同一平面内)
甲树
树
变式3-2.(25-26八年级上江苏泰州阶段检测)如图,一根直立的旗杆高9m,因刮大风,旗杆从点C处
折断,顶部B着地,且离旗杆底部A的距离为3m.
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B
(1)求旗杆在距地面多高处折断:
(2)在折断点C的下方1的点P处,有一明显裂痕,如果本次大风将旗杆从点P处吹断,那么行人在距离
旗杆底部5m处是否有被砸到的风险?
变式3-3.(25-26八年级下·重庆期中)如图1,有两棵树,一棵高10米(AB=10米),另一棵高2米(
CD=2米),两树相距6米(BD=6米)
10米
M
2米
2米
BK6米
D
BK
6米D()
(图1)
(图2)
(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AB在点M处折断,大树顶部落在点D处,则树AB折断处M距离地面
多少米?
题型四、勾股定理应用之水杯中的筷子问题
典例4,(25-26八年级下内蒙古鄂尔多斯期末)寒冷的冬天,你需要一杯热热的咸奶茶.现用搪瓷茶缸
制作咸奶茶,已知,圆柱形搪瓷缸的底面直径为l2cm,高为l6cm.老师遇到了这样一个问题:搅拌棒的
长度太短了,不能搅拌到底部.
图①
图②
(I)当搅拌棒接触到底部时,搅拌棒至少长出杯口2C才合适.请你告诉老师,如图①放置时,搅拌棒至少
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需要cm;
(2)如图②,老师新买的一根长为25cm的搅拌棒,如果设其露在杯子外面的长为hcm,你能求出h的取值
范围吗?
题型模版
1特征:筷子一端在杯底,另一端露出杯口,求筷子长度范围或露出的最大/最小长度。
2方法:竖直时最短(杯高),斜着到杯口边缘时最长(勾股定理),最大长度为(sqt{高2+直径
2})0
变式4-1.2425八年级下广东江门期中)如图,一根长18cm的牙刷放置于底面半径是2.5cm,高为
l2cm的圆柱水杯中,牙刷露在杯子外面的长度为hcm,求h.
B
变式42.(25-26八年级下·宁夏固原·阶段检测)如图,将一根25cm长的细木棒放入长、宽、高分别为
10W3
8cm、6cm和
cm的长方体无盖盒子中,求细木棒露在盒外面的最短长度是多少?
变式43.(23-24八年级下北京朝阳期末)《九章算术》卷九“勾股”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,水池底面的宽AB=1丈,
芦苇OC生长在AB的中点O处,高出水面的部分CD=1尺.将芦苇向池岸牵引,尖端达到岸边时恰好与
水面平齐,即OC=OE,求水池的深度和芦苇的长度(1丈等于10尺).
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B
(1)求水池的深度OD:
(②)中国古代数学家刘徽在为《九章算术》作注解时,更进一步给出了这类问题的一般解法.他的解法用现
代符号语言可以表示为:若己知水池宽4B=2a,芦苇高出水面的部分
D=n(n<a)
则水池的深度OD
(OD=b)可以通过公式b=4-元
2m计算得到.请证明刘徽解法的正确性.
题型五、勾股定理应用之航海问题
典例5.(25-26八年级上·山西长治期末)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57°方向上,与C的
距离是600海里,B在C的南偏西33°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?
题型模版
1.特征:船沿两个方向航行,已知速度和时间,求两船距离或方位角,形成直角三角形。
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2方法:以出发点为直角顶点,两船航行为直角边,用勾股定理求斜边(两船距离)或通过距离列方程求
时间。
变式5-1.(25-26九年级下·全国单元复习)一艘船由A港沿北偏东60°方向航行10km至B港,然后再沿
北偏西30°方向航行10km至C港,
(1)求A,C两港之间的距离(结果精确到0.1m);
(2)确定C港在A港的什么方向,
变式5-2.(2425八年级下·河北邢台阶段检测)如图,小岛A位于港口C北偏西39°方向上,小岛B位
于港口C的北偏东51°方向上,且与港口C相距200海里,小岛B与小岛A相距250海里.
北
东
(1)求小岛A与港口C的距离:
(2)在小岛B处有一艘载满货物的货船,以每小时20海里的速度从小岛B出发沿B→A方向航行,当货船距
离港口C最近时,求货船还需航行多长时间才能到达小岛A?
变式5-3.(25-26八年级下陕西西安期中)如图,某日两艘渔船A和渔船B与灯塔C的位置如图所示,
其中渔船A在灯塔C的北偏西57°方向上,与灯塔C的距离是400海里,渔船B在灯塔C的南偏西33°方向
上,与灯塔C的距离是300海里.
北
B
(I)求渔船A与渔船B之间的距离AB;
(2)若灯塔C发射的信号有效覆盖半径为300海里,已知渔船B沿AB所在直线向渔船A靠拢的过程中,BD
段可以接收到信号,AD段无法接收到信号,请你求出渔船B在行驶过程中,能持续收到信号的里程(线
段BD的长)是多少?
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题型六、勾股定理应用之汽车是否超速问题
典例6.(25-26八年级下·重庆南川期末)如图,某康养基地内有一条东西向的景观公路,基地的监控中
心A到公路的垂直距离为1200米.一天,监控员发现一辆未登记的外来车辆在公路上匀速行驶.用红外线
测距仪测得:此时车辆正在公路B处,距A处2000米;44秒后,车辆行驶到公路上的D处,距A处1300
米
西
B
C公路东
(1)求外来车辆的平均速度:
(2)监控中心A到景观公路只有一条长为1500米的小路AC.监控员发现外来车辆后,立即联系安保人员,
当外来车辆到达D处时,安保人员同时开车从A出发,沿小路AC进行拦截,若安保人员车速为30m/s,
能否成功在C处拦截外来车辆?请通过计算进行说明
题型模版
1.特征:汽车通过测距点,己知两次测距长度和时间,求车速并与限速比较。
2方法:利用勾股定理求两次位置间的路程(直角边已知),除以时间得速度,再与限速对比判断是否超
速。
变式6-1.(24-25八年级下·福建厦门期中)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90km/h调整
为80kmh、大型汽车限速值由8Okmh调整为70kmh,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120m的C处(即AC=120m),过了8s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200m.
小汽车
小汽车
B0----------0C
检测仪
(1)求BC的长:
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(2)这辆小汽车在BC段是否超速行驶?请说明理由.(参考数据:lm/s=3.6km/h)
变式6-2.(25-26八年级上·吉林长春·期末)如图,已知某高速公路限速100km/h,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C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C处正前方50m的B处,经过4s后,大巴车到达A处,此时测得大巴车与车速检测仪间的距离
AC为130m
检测仪
(I)求AB的距离:
(②)通过计算说明这辆大巴车是否超速.(参考数据lm/s=3.6km/h)
变式6-3.(2425八年级上河南郑州阶段检测)如图所示,A点装有一车速检测仪,它到公路边的距离
AW=90米,小汽车行驶过检测仪监控区域,到达N点时开始计时,离开M点时停止计时,己知
AM=150米.
知识窗
1m/s=3.6km/h
M
车速超过
120km/h即为
超速
()若一辆汽车以l08km/h的速度匀速通过监控区域,共用时几秒?
(2)若另一辆车通过监控区域共用时3秒,该车是否超速?请说明理由.
题型七、勾股定理应用之是否受台风影响问题
典例7.(25-26八年级下·广西南宁·期中)如图,有一台风中心沿东西方向AB由A向B移动,已知点C
为一海港,AC=150km,BC=200km,AB=250km,经测量,以台风中心为圆心周围125km及以内的
地区会受到影响.
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A
(1)求证:∠ACB=90°,
(2)请通过计算说明海港C会受台风影响:
(3)台风中心从A开始移动时,海港C处有一艘小型货轮开始卸货,预计3小时完成.若台风中心每小时移
动l5km,请问在海港C受台风影响之前,请通过计算说明货轮能否完成卸货?
题型模版
1.特征:已知台风中心移动路径和速度,判断某地是否受影响及影响时长。
2方法:构造直角三角形,用勾股定理求台风中心到某地的最短距离,若小于影响半径则受影响,再求路
径长度算时间。
变式7-1.(25-26八年级上:广东肇庆期中)广东省7~9月份是台风登陆的高频季节,在这期间,西太平
洋和南海海域水温较高,大气不稳定,热带扰动容易发展成台风,且此时副热带高压位置偏北,引导气流
使台风更容易向广东沿海移动.如图,某沿海城市A接到台风预警,在该市正南方向340km的B处有一台
风中心,沿BC方向以20km/h的速度移动,己知城市A到BC的距离AD为l60km,
B
(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20Okm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?
变式7-2.(25-26八年级上广东深圳期中)森林火灾是一种常见的自然灾害,危害很大,随着中国科技、
经济的不断发展,应用飞机洒水的方式扑灭火源成为一种高效的灭火方式.如图,有一台救火飞机沿东西
方向,由点A飞向点B,已知点C为其中一个着火点且在飞行航线的正下方,已知AB=1000m,
AC=600m,BC=800m,飞机中心周围500m以内可以受到洒水影响.
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(1)在飞机飞行过程中,求飞机距离着火点C的最短距离:
(2)若该飞机的速度为20m/s,要想扑灭着火点C估计需要15秒,请你通过计算说明着火点C能否被飞机
扑灭
变式7-3.(25-26九年级下·重庆·阶段检测)某市规划修建铁路BD,并将火车始发站定于B处.已知始
发站B位于小区A的东北方向,位于商场C的北偏西60°方向,且BC距离为200米,小区A位于商场C
75°
80W10
的南偏西⊙方向.火车在行驶的过程中,以火车头为圆心,半径为
米的范围内都会受到噪音干扰
火车从始发站B出发,以30米/秒的速度沿铁路BD低速行驶.
D
B
601
45o
75
西
东
()请问A小区是否会受到噪音干扰?若受到干扰,干扰的时间有多长?(结果保留整数,参考数据:
√15≈3.87)
(②)火车从始发站出发时,小明开车从小区沿正南方向以10米/秒的速度出发,小明出发多久后会受到噪
音影响?
题型八、勾股定理应用之选址距离相离问题
典例8.(25-26八年级下·广西南宁·期中)如图,在一条东西走向的街道1上有两个快递投放点B,C.快
递投放点C的正北方向3km处有一小区A,小区A到快递投放点B的距离为5km.
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(1)求快递投放点B,C之间的距离:
(2②)为了方便居民取件,优化快递配送服务,计划在街道1上增设一个快递自提柜D,并且使得自提柜D到
小区A与快递投放点B的距离相等,求自提柜D与快递投放点B之间的距离.
题型模版
1特征:已知两点的位置关系,求到两点距离相等或满足特定距离的点,常结合垂直平分线。
2方法:设未知点坐标,利用勾股定理表示到两点距离,建立方程求解;或找垂直平分线与目标线的交点。
变式8-1.(25-26八年级上四川成都阶段检测)如图甲,笔直的公路上A,B两点相距20m,C,D为
两村庄,DA⊥AB于点A,CB⊥AB于点B,已知DA=IOm,CB=5km,现在计划在公路的AB段上建
一个土特产收购站E.
D
D
C
Ay
E
E
B
图甲
图乙
(I)若规划C,D两村到收购站E的距离相等,则收购站E应建在离A点多远处?
(2②)若规划C,D两村到收购站E的距离的和最短,请在图乙中通过作图画出收购站E的位置,并求出最短
距离。
变式8-2.(25-26八年级上·重庆·阶段检测)某镇为响应中央关于建设社会主义新农村的号召,决定在公
路相距8km的A、B两站之间的E点修建一个土特产加工基地.如图,DALAB于点A,CB⊥AB于B.
己知DA=2km,CB=4km,
A D
B
图1
图2
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(I)如图1,当C、D两村庄到基地E点的距离相等时,求基地E距A多远?
(2)如图2,当C、D两村庄到基地E点的距离之和DE+CE最短时,求基地E距A多远?自行作图,并求
出DE+CE的最小值.
变式83.(25-26八年级上·重庆沙坪坝期末)为扎实推进乡村振兴,改善农村居住条件,某乡镇正加快
“天然气入户”工程建设.天然气主管道沿一条笔直公路单侧铺设,当前需完成公路同侧农户聚集区A,
B的天然气管道接入任务.农户聚集区A,B的位置如图所示,A区到公路I的距离AC=0.8千米,B区到
公路I的距离BD=0.6千米,且CD=1.4千米.工程需在主管道上选择一个接气点P,铺设支线管道PA,
PB
√2≈1.4
已知每米天然气管道费用为20元.(参考数据:
☒1
备用图
(1)如图1,若PA=PB,求P,C两点之间的距离:
(②)为节约建设成本,接气点P应满足PA+PB最小,请计算管道费用需要多少万元?(结果保留整数)
◆◆
同
压轴挑战一攻克高难压轴,突政思维上限
一、单选题
1.(25-26八年级下湖北孝感期末)如图,池塘边有两点A,B,点C是与BA方向成直角的AC方向上
点,测得AC=60m,BC=100m.则A、B两点间的距离为()
20W34m
B.10W34m
C.80m
D
40m
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2.(25-26八年级下·广东广州期末)如图,点0是一港口,渔船A从0出发沿北偏东53°方向以6海里
/时的速度出海,渔船B同时从O出发沿南偏东37°方向以5海里时的速度出海,两个小时后,两艘渔船的
距离为()·
北
西O
-东
南
B
A
2v11
√61
2√61
海里
B.
海里
3而海里
D
海里
3.(25-26八年级下·内蒙古乌兰察布期末)近年来,内蒙古抢抓低空经济发展机遇,将无人机快递试点、
配送网络建设等纳入《内蒙古自治区低空经济高质量发展实施方案(2024-2027年)》.2026年,内蒙古
将继续深化无人车、无人机等在行业试点应用.某物流公司的全自动无人机需从仓库出发,向东飞行
1.2m后,再向北飞行0.9m到达社区配送点,如图,由于中央区域有信号塔障碍,无人机必须严格沿正东、
正北方向飞行.若升级后的导航系统支持直线飞行,则从仓库到社区配送点的最短路程比原来少()
北
社区配送点
仓库
A.0.6km
B.1.5km
C.1.8km
D.2.1km
4.(25-26七年级下四川绵阳·期末)如图,村庄C在新修的村道B端北偏西35°方向100米处,同时在新
修的村道A端南偏西55°方向240米处,村道AB长为260米.现需在村道AB上修建一个公交车停靠站
D,要求村庄C距公交车停靠站D的距离最近,则最近的距离是()
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1200
1300
A.88米
B.90米
C.13米
D.12米
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10的直吸管露在罐外部分α的长度(罐壁的厚度和小圆孔的大小忽略不计)范围是
()
4
A.2≤a≤3
B.3≤a≤4
C.4≤a≤5
D.5≤a≤6
二、填空题
6.(25-26八年级下广东东莞阶段检测)有一个水池,水面是一个边长为10尺的正方形,在水池的正中
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的中点,它的顶端恰好到达池边的水面,
则水的深度为
尺
7.(25-26八年级下·安徽池州:期末)某工程的测量人员在规划一块如图所示的三角形空地时,由于在BC
上有一处古建筑,使得BC的长不能直接测出,于是工作人员在BC上取一点D,测得AD=I20米,
BD=50米后,又测得AB=130米,AC=150米,则BC的长为米.
D
8.(25-26八年级上·全国·期末)在某海防观测站的正东方向l2 nmile处有A,B两艘船,A船以l2 nmile/h
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的速度往正南方向航行,B船则以3 nmile/h的速度向正北方向漂流,则经过h后,观测站及A,B两船
恰好成一个直角三角形,
9.(25-26八年级下山东济宁·期末)如图,在B港有甲、乙两艘渔船,若甲船沿北偏东60°的方向以每小
时8海里的速度前进,乙船沿南偏东某方向以每小时15海里的速度前进,2小时后甲船到M岛,乙船到P
岛,两岛相距34海里,则乙船沿南偏东」
度方向航行,
北
M
60°
→东
P
10.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)如图,一架长为2.5m的梯子斜靠在竖直的墙上,此时梯子一
边的顶端位于墙面的点A处,底端位于地面的点B处,点B到墙面的距离B0为0.7m.如果将梯子底端沿
OB向外移动0.8m,那么梯子顶端沿墙AO下滑
m
B
三、解答题
11.
(26-27八年级上·全国课后作业)折竹抵地(源自《九章算术》):
今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺.问折者高几何?
意即:
一根竹子,原高一丈,虫伤有病,一阵风将竹子折断,其竹梢恰好抵地,抵地处离竹子底部3尺远.求折
断后竹子离地面的高度。
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12.(25-26八年级下·内蒙古通辽·期中)如图,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,道路AC因为施工需要封闭,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),并新修一条道路CH,已知CB=5干米,CH=2千米,B=1千米.
B
(I)求证:CH⊥AB:
(②)已知新的取水点H与原取水点A相距1.5千米,求新路CH比原路CA少多少千米.
13.(25-26八年级下·江西南昌·期末)物理课上,老师带着科技小组进行物理实验.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A的正下方物体C上.初始时,AC⊥BC,
AC=80cm
BC=60 cm
绳子始终绷紧,滑轮与物体大小忽略不计,
绳子
绳子
B
B
B
图1
图2
(1)求初始状态下细绳的总长度:
(2)如图2,若物体C竖直升高70cm,求此时滑块B向左滑动的距离.
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14.(25-26八年级下·内蒙古鄂尔多斯期末)如图,一条东西走向的公路一侧有一村庄M,从村庄M到
公路原有两个出口A、B,其中AB=1.4km,MB=1.3km,由于暴雨导致M到A的小路路面塌陷,现已
不通,该村为方便村民出行,决定在旁边新修一条小路MC(A,C,B在同一条直线上),测得
MC=1.2km,BC=0.5km
公
路
B
C
M村庄
(I)从村庄M到公路,请通过计算说明MC是否为距离最近的路:
(2)求新修的路MC比原来的路MA短多少?
15.(25-26八年级上湖南长沙期中)“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BD的长为5米:
②根据手中剩余线的长度计算出风筝线BC的长为13米:
③牵线放风筝的学生手离地面的距离为1.7米.
(1)根据以上操作,求风筝的垂直高度CE:
(2)如果该学生保持原地不动,想让风筝沿CD方向下降7米到点M,那么他应该往回收线多少米?(结果
保留根号)
16.(25-26八年级下·广东河源:阶段检测)【问题情境】如图①,在△ABC中,AD为BC边上的高.
斜梁
竖梁
D
横梁
图①
图②
图③
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【特例研究】
(I)若CD=1,AD=2,BD=4,求证:AB1AC:
【问题解决】
(2)如图②是某木质房梁的侧面图,小华照此结构设计出右侧房梁示意图如图③,己知斜梁BD⊥AC,斜梁
AC=4.2m,BD=2.4m,横梁BC=4m.若横梁BC与竖梁AB不垂直则为不安全房梁,请判断小华设计
的房梁是否安全?并说明理由
17.(25-26八年级下山西大同期中)
项目主题
小区路灯维修梯子使用方案
路灯维修工人使用一架长2.5m的绝缘梯AC,斜靠在路灯杆上.此
项目背景
时,工人怀疑灯杆可能倾斜,不再垂直于地面.
A
A
说明:点A、B、C、D在同一竖直平
测量示意图
面内
B
问题解决:
()初始时,工人测量梯子底端C到灯杆底部B的距离BC=0.7m,梯子顶端A离地高度AB=2.4m,请你
判断灯杆与地面是否垂直,并说明理由:
(②)在任务1的条件下,由于工作需要,工人将梯子顶端A下移到,底端C则沿射线BC方向移动到点C,
量得CC'=0.8m,求A4的长.
18.(25-26八年级下·安徽六安·阶段检测)勾股定理的证明方法中,面积法是最经典的思路.下面是基于
“两个全等的直角三角形拼接”的证明.
a
D
D
Bb
B
图1
图2
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【证法再现】如图1,把两个全等的直角△ADE和△ABC按图放置,己知AB=AD=a,BC=AE=b,
AC=DE=C,∠DAB=∠B=90°,AC⊥DE
(1)请用含a,b,c的式子表示下列图形的面积:
S梯形ABCD=
(用含a,b的代数式表示);
SAEBC=
(用含a,b的代数式表示);
S四边形ABCD=
(用仅含C的代数式表示);
(2)根据上述面积关系,完成勾股定理的证明过程.
(3)【知识运用】如图2,南淝河北岸边有A,B两点(看作直线上的两点)相距160米,C,D为河两岸的两
个便民取水点(看作两个点),AD⊥AB,BC⊥AB,垂足分别为A,B,AD=70m,BC=50m,现要在
AB
C.D
上确定一个抽水点,使得抽水点到两个取水点的距离和最短.请在图中确定点的位置,并
求出该最短距离和.
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专题14 利用勾股定理解决实际问题的八类综合题型
目 录
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、勾股定理应用之梯子滑落高度
题型二、勾股定理应用之旗杆高度
题型三、勾股定理应用之大树折断前的高度
题型四、勾股定理应用之水杯中的筷子问题
题型五、勾股定理应用之航海问题
题型六、勾股定理应用之汽车是否超速问题
题型七、勾股定理应用之是否受台风影响问题
题型八、勾股定理应用之选址距离相离问题
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
- 题型特征:源于生活场景(如梯子滑动、芦苇出水、航海方位、最短路径、判断直角),需将实际问题抽象为直角三角形模型。
- 解题方法:画出示意图,标出已知边和未知数;直接应用勾股定理列方程求距离;判断是否垂直或直角时用逆定理验证三边平方关系。
- 易错提醒:忽略实际背景对解的取舍(如边长、距离须为正);方位问题中混淆夹角方向;未将非直角三角形通过作高转化为直角三角形。
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、勾股定理应用之梯子滑落高度
典例1.(25-26八年级下·四川广元·期中)如图,一架长的云梯斜靠在一面墙上,这架云梯的顶端位于A处时,它的底端位于B处,底端与墙角O处的距离为.
(1)求这架云梯顶端A处的高度;
(2)当这架云梯的顶端下滑时,底端也沿的向外移动吗?
【答案】(1);
(2)底端沿向外移动距离不是
【分析】(1)利用勾股定理进行求解即可;
(2)利用勾股定理求出的长,再利用线段的和差关系进行求解即可.
【详解】(1)解:在中,由勾股定理得,
即,
∴,
答:这架云梯的顶端A处的高度是;
(2)解:∵梯子的顶端A下滑了至点,
∴,
在中,由勾股定理得,
即 ,
∴,
∴
底端沿向外移动了,不是.
题型模版
1.特征:梯子顶端下滑,底端外移,求顶端下滑高度或底端移动距离,梯长不变。
2.方法:利用勾股定理分别表示移动前后两个直角三角形,梯长为斜边,列方程求解位移差值。
变式1-1.(25-26八年级下·福建厦门·期中)综合实践
【问题情境】某消防队在一次应急演练中,消防员架起一架长的云梯,如图,云梯斜靠在一面墙上,这时云梯底端距墙角的距离,.
(1)【独立思考】这架云梯顶端距地面的距离有多高?
(2)【深入探究】消防员接到命令,按要求将云梯从顶端下滑到位置上(云梯长度不改变),,那么梯子的底端下滑的距离是多少米?
(3)【问题解决】在演练中,高24的墙头有求救声,消防员需调整云梯去救援被困人员,经验表明,云梯靠墙摆放时,如果云梯底端离墙的距离不小于云梯长度的,则云梯和消防员相对安全.在相对安全的前提下,云梯的顶端能否到达24高的墙头去救援被困人员?
【答案】(1)24米
(2)8米
(3)
解:能,理由如下:
∵云梯底端离墙不小于云梯长度的,则云梯和消防员相对安全,
∴相对安全的距离为不小于.
∵高的墙头有求救声,云梯的长为,
∴,
所以云梯的顶端能到达高的墙头救援被困人员.
【分析】(1)根据勾股定理可得答案;
(2)先求出,再根据勾股定理求出,然后根据得出答案;
(3)先求出相对安全的距离为不小于,再根据高的墙头有求救声,云梯的长为时梯子底端离墙的距离,比较得出答案.
【详解】(1)解:根据勾股定理,得,
所以这架云梯顶端到地面的距离为;
(2)解:∵,
∴,
∴;
所以梯子的底端下滑的距离是8米;
(3)略
变式1-2.(25-26八年级上·江苏泰州·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)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
【分析】本题考查了勾股定理的应用,解题的关键是从题中抽象出勾股定理这一数学模型.
(1)过点A作于点H,根据勾股定理求得,,进而可得出结论;
(2)连接并延长交于点H,由勾股定理求得,,即可得出结论.
【详解】(1)解:过点A作于点H,
由题意得米,米,米,
∵在中,,即,
∴,
∴(米),
答:点B到地面的距离为米;
(2)解:连接并延长交于点H,则,又,故A、C、H三点共线,
∵,,
∴,
∵当云梯伸至最长40米时,前进的距离最小,
此时,在中,即,
解得,
∴(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.
变式1-3.(25-26八年级上·河南南阳·期末)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.
题型二、勾股定理应用之旗杆高度
典例2.(25-26八年级下·甘肃张掖·期末)小聪发现,旗杆顶端的绳子自然下垂时,绳末端恰好落在旗杆底部的地面上.他借助这条绳子测量旗杆高度.如图,线段为旗杆,将这条绳子末端拉直,当绳子末端落在宣传栏上的点处时(即),点到地面的距离,地面上B、C两点之间的距离,且A、B、C、D四点在同一竖直平面内.求旗杆的高度.
【答案】旗杆的高度为.
【分析】作,勾股定理求出的长即可.
【详解】解:作,则,,
设,则,
在中,由勾股定理,得,
解得;
答:旗杆的高度为.
题型模版
1.特征:旗杆被拉绳或影子,已知部分长度和角度,求旗杆高度,常构造直角三角形。
2.方法:根据题意画直角三角形,用勾股定理或三角函数,将已知线段与未知高度建立方程,解方程求高度。
变式2-1.(25-26八年级下·山东日照·期末)“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,小明和同学放学后一起放风筝,牵线放风筝的手到地面的距离为.为了测得风筝的垂直高度,小明想到利用“勾股定理”的知识来进行计算,为此他们进行了如下操作:①测得水平距离的长为;②根据手中剩余线的长度计算出风筝线的长为.
(1)求风筝的垂直高度长;
(2)如果想让风筝沿方向下降,则应该往回收线多少?
【答案】(1)风筝的垂直高度长为
(2)应该往回收线
【分析】(1)根据勾股定理求出,再根据计算即可;
(2)设风筝下降到点F,得到的长,连接,根据勾股定理求出,即可解答.
【详解】(1)解:由题意可得,在中,,,,
∴,
∴.
答:风筝的垂直高度长为.
(2)解:设风筝下降到点F,即,
∴,
连接,
∴在中,,
∴,
答:应该往回收线.
变式2-2.(24-25八年级下·广东汕头·期末)【综合与实践】
【主题】测量旗杆高度
【素材】某校八年1班“项目式学习小组”要开展“测量旗杆高度”的项目式学习实践.小组成员来到学校升旗礼台前,发现系在旗杆顶端的绳子垂到了地面上(如图①),并多出了一段,经测量,多出的这段长为2米.
【实践探索】
如图②,小组成员站在旗杆左边,将绳子的下端拉开8米,此时,下端刚好接触地面,且绳子处于绷直状态.小组成员据此很快就计算出旗杆的高度.
思考:你是否也能计算出旗杆的高度?请写出你的解答过程.
【答案】解:设旗杆高度为x米,则绳子长度为米,
在中,由勾股定理得,
即,
解得,
即旗杆的高度为15米.
【分析】设旗杆高度为x米,则绳子长度为米,利用勾股定理解即可.
【详解】略
变式2-3.(25-26八年级下·江西上饶·期中)【问题情境】如图,某数学兴趣小组想测量学校旗杆的高度.
【实践发现】该数学兴趣小组实地勘查发现: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.
【实践探究】设计测量方案:
第一步:先测量绳子比旗杆多出部分的长度,测得绳子多出部分的长度是米;
第二步:把绳子向外拉直,绳子的底端恰好接触地面的点C,再测量点C与旗杆底部点B 之间的距离,测得距离为米.
【问题解决】设旗杆的高度为x米,通过计算即可求得旗杆的高度.
(1)依题意知 米,用含有x的式子表示的长为 米;
(2)请你求出旗杆的高度.
【答案】(1),
(2)米
【分析】(1)直接根据题意即可解答;
(2)利用勾股定理列关于x的方程求解即可.
【详解】(1)解:由题意可得:米,的长为米.
(2)解:设旗杆的高度为x米,则绳子的长为米,
由题意可得:,即,
解得:米.
答:旗杆的高度为米.
题型三、勾股定理应用之大树折断前的高度
典例3.(25-26八年级下·四川德阳·期中)如图,一根直立的旗杆高,因刮大风旗杆从点处折断,顶部着地且离旗杆底部处.
(1)求旗杆从距地面多高处折断;
(2)工人在修复旗杆的过程中,发现在折断点的下方的点处,有一明显裂痕,若下次大风将旗杆从点处吹断,则距离旗杆底部周围多大范围内有被砸伤的危险?
【答案】(1)
(2)周围范围内有被砸伤的风险
【分析】(1)利用勾股定理建立方程即可;
(2)先画出图形,再求解,再利用勾股定理可得答案.
【详解】(1)解:由题意知,
,
在中,,
,
,
,,
故旗杆在距地面处折断.
(2)解:如图,点距地面,
,
,
在中,,
距离旗杆底部周围范围内有被砸伤的风险.
题型模版
1.特征:大树折断后顶端触地,已知折断点高度和顶端距根部距离,求原树高。
2.方法:折断部分为斜边,未断部分为一直角边,地面距离为另一直角边,用勾股定理求斜边,再加未断部分得原高。
变式3-1.(25-26八年级下·甘肃张掖·期中)由于大风,山坡上的甲树在点处被拦腰折断,如图所示,其中甲树顶端恰好落在乙树的根部处,甲、乙两树均沿竖直方向生长.已知,,两棵树之间的水平距离为,求甲树折断前的高度.(图中点均在同一平面内)
【答案】折断前甲树的高度为
【分析】过点作交的延长线于点,在和中用勾股定理即可得到折断前甲树的高度.
【详解】解:过点作交的延长线于点,,,
由题可知,
在中,,
,
在中,,
,
折断前甲树的高度为.
变式3-2.(25-26八年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,一根直立的旗杆高,因刮大风,旗杆从点C处折断,顶部B着地,且离旗杆底部A的距离为.
(1)求旗杆在距地面多高处折断;
(2)在折断点C的下方的点P处,有一明显裂痕,如果本次大风将旗杆从点P处吹断,那么行人在距离旗杆底部处是否有被砸到的风险?
【答案】(1)旗杆在距离地面处折断
(2)行人在距离旗杆底部处有被砸到的风险
【分析】本题考查了勾股定理,掌握勾股定理并正确计算是解题的关键.
(1)设的长度为,则的长度为,根据勾股定理列方程,解方程即可求出的的长度.
(2)根据的长度,求出的长度,再根据勾股定理求出的长度,与作比较,即可求解.
【详解】(1)解:设的长度为,则的长度为,
由勾股定理,可得,
解得.
答:旗杆在距离地面处折断.
(2)解:,
,
,
由勾股定理,可得,
,
行人在距离旗杆底部处有被砸到的风险.
答:行人在距离旗杆底部处有被砸到的风险.
变式3-3.(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.
题型四、勾股定理应用之水杯中的筷子问题
典例4.(25-26八年级下·内蒙古鄂尔多斯·期末)寒冷的冬天,你需要一杯热热的咸奶茶.现用搪瓷茶缸制作咸奶茶,已知,圆柱形搪瓷缸的底面直径为,高为.老师遇到了这样一个问题:搅拌棒的长度太短了,不能搅拌到底部.
(1)当搅拌棒接触到底部时,搅拌棒至少长出杯口才合适.请你告诉老师,如图①放置时,搅拌棒至少需要 ;
(2)如图②,老师新买的一根长为的搅拌棒,如果设其露在杯子外面的长为,你能求出h的取值范围吗?
【答案】(1)18
(2)
【分析】(1)图①中搅拌棒竖直放置,圆柱的高为,即杯内搅拌棒长度为,题目要求长出杯口,两者相加即可解答;
(2)当搅拌棒斜放,从杯口边缘到杯底对角时,杯内长度最大,当搅拌棒竖直放置时,杯内长度最小,据此求解即可;
【详解】(1)解:根据题意可得搅拌棒至少需要;
(2)解:当搅拌棒竖直放置时,露在杯子外的长;
由勾股定理得,搅拌棒在杯子里面的部分最长为,
露在杯子外面的长;
.
题型模版
1.特征:筷子一端在杯底,另一端露出杯口,求筷子长度范围或露出的最大/最小长度。
2.方法:竖直时最短(杯高),斜着到杯口边缘时最长(勾股定理),最大长度为 \(\sqrt{高^2+直径^2}\)。
变式4-1.(24-25八年级下·广东江门·期中)如图,一根长的牙刷放置于底面半径是,高为的圆柱水杯中,牙刷露在杯子外面的长度为,求.
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理并读懂题意是解题的关键.根据勾股定理求出的值,进而即可得出答案.
【详解】解:如图,在中,,
根据勾股定理得
.
变式4-2.(25-26八年级下·宁夏固原·阶段检测)如图,将一根25cm长的细木棒放入长、宽、高分别为8cm、6cm和cm的长方体无盖盒子中,求细木棒露在盒外面的最短长度是多少?
【答案】
【分析】先分析出细木棒在盒子内倾斜时露在外面最短的位置,再利用勾股定理运算求解即可.
【详解】解:如图所示进行标注,当木棒在上时露在盒外面的长度最短,
∴由题意可得:,,,,
∴在中,,
∴在中,,
∴细木棒露在盒外面的最短长度为:.
变式4-3.(23-24八年级下·北京朝阳·期末)《九章算术》卷九“勾股”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,水池底面的宽丈,芦苇生长在的中点O处,高出水面的部分尺.将芦苇向池岸牵引,尖端达到岸边时恰好与水面平齐,即, 求水池的深度和芦苇的长度(1丈等于10尺).
(1)求水池的深度;
(2)中国古代数学家刘徽在为《九章算术》作注解时,更进一步给出了这类问题的一般解法.他的解法用现代符号语言可以表示为:若已知水池宽, 芦苇高出水面的部分,则水池的深度可以通过公式计算得到.请证明刘徽解法的正确性.
【答案】(1)12尺
(2)
证明:水池深度,则芦苇高度为,
由题意有:;
为中点,且,
;
在中,由勾股定理得:,
即,
整理得:;
表明刘徽解法是正确的.
【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)解:设水池深度为x尺,则芦苇高度为尺,
由题意有:尺;
为中点,且丈尺,
(尺);
在中,由勾股定理得:,
即,
解得:;
即尺;
答:水池的深度为12尺;
(2)略
题型五、勾股定理应用之航海问题
典例5.(25-26八年级上·山西长治·期末)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.
题型模版
1.特征:船沿两个方向航行,已知速度和时间,求两船距离或方位角,形成直角三角形。
2.方法:以出发点为直角顶点,两船航行为直角边,用勾股定理求斜边(两船距离)或通过距离列方程求时间。
变式5-1.(25-26九年级下·全国·单元复习)一艘船由A港沿北偏东方向航行至B港,然后再沿北偏西方向航行至C港.
(1)求A,C两港之间的距离(结果精确到);
(2)确定C港在A港的什么方向.
【答案】(1)
(2)
港在港北偏东的方向上
【分析】(1)利用方位角和平行线的性质推出,用勾股定理计算的长度,再取近似值即可;
(2)根据等腰直角三角形的性质得到,结合方位角计算出港相对港的方向即可.
【详解】(1)解:根据题意作图:
,,,,
,
,
在中,,
答:两港之间的距离约为.
(2) ,,
是等腰直角三角形,
,
,
答:港在港北偏东的方向上.
变式5-2.(24-25八年级下·河北邢台·阶段检测)如图,小岛A位于港口C北偏西方向上,小岛B位于港口C的北偏东方向上,且与港口C相距200海里,小岛B与小岛A相距250海里.
(1)求小岛A与港口C的距离;
(2)在小岛B处有一艘载满货物的货船,以每小时20海里的速度从小岛B出发沿B→A方向航行,当货船距离港口C最近时,求货船还需航行多长时间才能到达小岛A?
【答案】(1)小岛A与港口C的距离为150海里
(2)货船还需航行4.5小时才能到达小岛A
【分析】此题考查了勾股定理的应用,理解题意是解答的关键.
(1)根据勾股定理求解即可;
(2)过点C作于点D,首先利用等面积法求出,然后利用勾股定理求出,进而求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,,.
在中,,
∴.
答:小岛A与港口C的距离为150海里;
(2)解:过点C作于点D,
当货船航行到点D时,此时货船距离港口C最近.
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴(小时).
答:货船还需航行4.5小时才能到达小岛A.
变式5-3.(25-26八年级下·陕西西安·期中)如图,某日两艘渔船和渔船与灯塔的位置如图所示,其中渔船在灯塔的北偏西方向上,与灯塔的距离是400海里,渔船在灯塔的南偏西方向上,与灯塔的距离是300海里.
(1)求渔船与渔船之间的距离;
(2)若灯塔发射的信号有效覆盖半径为300海里,已知渔船沿所在直线向渔船靠拢的过程中,段可以接收到信号,段无法接收到信号,请你求出渔船B在行驶过程中,能持续收到信号的里程(线段的长)是多少?
【答案】(1)500海里
(2)360海里
【分析】(1)根据题意可求出,再利用勾股定理求解即可;
(2)过点C作于点E,利用等面积法求出的长,再利用勾股定理求出的长即可得到答案.
【详解】(1)解:由题意得,,海里,海里,
∴由勾股定理得海里,
答:渔船与渔船之间的距离为500海里;
(2)解:如图所示,过点C作于点E,
则,
∵,
∴,
∴海里,
在中,由勾股定理得海里,
在中,由勾股定理得海里,
∴海里
答:渔船B在行驶过程中,能持续收到信号的里程(线段的长)是360海里.
题型六、勾股定理应用之汽车是否超速问题
典例6.(25-26八年级下·重庆南川·期末)如图,某康养基地内有一条东西向的景观公路,基地的监控中心到公路的垂直距离为1200米.一天,监控员发现一辆未登记的外来车辆在公路上匀速行驶.用红外线测距仪测得:此时车辆正在公路处,距处2000米;44秒后,车辆行驶到公路上的处,距处1300米.
(1)求外来车辆的平均速度;
(2)监控中心到景观公路只有一条长为1500米的小路.监控员发现外来车辆后,立即联系安保人员,当外来车辆到达处时,安保人员同时开车从出发,沿小路进行拦截,若安保人员车速为,能否成功在处拦截外来车辆?请通过计算进行说明.
【答案】(1)外来车辆的平均速度为
(2)能成功在处拦截外来车辆,理由如下:
由题意得,
在中,由勾股定理,得,
由(1)可知,
,
外来车辆到达处所需的时间为.
安保人员的速度为,
安保人员达处所需的时间为,
能成功在处拦截外来车辆.
【分析】(1)过点作于点,由题意得,,,利用勾股定理在中,可得,在中,可得,从而求得,即可得出外来车辆的平均速度;
(2)先利用勾股定理在中,可得,结合(1)可得,从而可以算出外来车辆及安保人员达处所需的时间,通过比较即可得出结论.
【详解】(1)解:如图,过点作于点,则,,
由题意得,,
在中,由勾股定理,得,
在中,由勾股定理,得,
,
速度为,
答:外来车辆的平均速度为;
(2)略.
题型模版
1.特征:汽车通过测距点,已知两次测距长度和时间,求车速并与限速比较。
2.方法:利用勾股定理求两次位置间的路程(直角边已知),除以时间得速度,再与限速对比判断是否超速。
变式6-1.(24-25八年级下·福建厦门·期中)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.
变式6-2.(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6-3.(24-25八年级上·河南郑州·阶段检测)如图所示,点装有一车速检测仪,它到公路边的距离米,小汽车行驶过检测仪监控区域,到达点时开始计时,离开点时停止计时,已知米.
(1)若一辆汽车以的速度匀速通过监控区域,共用时几秒?
(2)若另一辆车通过监控区域共用时3秒,该车是否超速?请说明理由.
【答案】(1)共用时4秒
(2)该车超速,理由见详解
【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)勾股定理求出的长,利用时间等于路程除以速度进行求解即可;
(2)利用速度等于路程除以时间求出车速,进行判断即可
【详解】(1)解:依题意可得,,
∴,为直角三角形
∵米,米,
∴米,
,
∴
答∶共用时4秒;
(2)解:超速,理由如下∶
,
∵,
∴该车超速.
题型七、勾股定理应用之是否受台风影响问题
典例7.(25-26八年级下·广西南宁·期中)如图,有一台风中心沿东西方向由A向B移动,已知点C为一海港,,,,经测量,以台风中心为圆心周围及以内的地区会受到影响.
(1)求证:;
(2)请通过计算说明海港C会受台风影响;
(3)台风中心从A开始移动时,海港C处有一艘小型货轮开始卸货,预计3小时完成.若台风中心每小时移动,请问在海港C受台风影响之前,请通过计算说明货轮能否完成卸货?
【答案】(1)
证明:∵,,,
∴,,
∴,
∴是直角三角形,且;
(2)
解:如图1,过点作,垂足为,
∵,
∴,
∴,
∴海港会受影响;
(3)
解:货轮能完成卸货;理由如下:
如图2,设当海港开始受影响时台风中心在上的位置为处,
∴,
在中,由勾股定理得:,
在中,由勾股定理得:,
∴,
由台风中心移动速度是可得,从到的时间为:(小时),
∵,
∴货轮能在海港受台风影响之前完成卸货.
【分析】(1)由得到;
(2)过点作,垂足为,利用三角形面积公式求得,即可判断海港的影响情况;
(3)设当海港开始受影响时台风中心在上的位置为处,则,利用勾股定理求得和的值,,再根据台风中心的移动速度计算出时间,与卸货时间进行比较即可得出结果.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
题型模版
1.特征:已知台风中心移动路径和速度,判断某地是否受影响及影响时长。
2.方法:构造直角三角形,用勾股定理求台风中心到某地的最短距离,若小于影响半径则受影响,再求路径长度算时间。
变式7-1.(25-26八年级上·广东肇庆·期中)广东省月份是台风登陆的高频季节,在这期间,西太平洋和南海海域水温较高,大气不稳定,热带扰动容易发展成台风,且此时副热带高压位置偏北,引导气流使台风更容易向广东沿海移动.如图,某沿海城市A接到台风预警,在该市正南方向的B处有一台风中心,沿方向以的速度移动,已知城市A到的距离为.
(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)台风中心经过从B点移到D点
(2)A市受到台风影响的时间持续
【详解】(1)解:由题意可知,,,,
,
,
台风中心经过从B点移到D点;
(2)解:在射线上取点E,F,使得,
由得,
在中,,
,
,
A市受到台风影响的时间持续.
变式7-2.(25-26八年级上·广东深圳·期中)森林火灾是一种常见的自然灾害,危害很大,随着中国科技、经济的不断发展,应用飞机洒水的方式扑灭火源成为一种高效的灭火方式.如图,有一台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在飞行航线的正下方,已知,,,飞机中心周围以内可以受到洒水影响.
(1)在飞机飞行过程中,求飞机距离着火点C的最短距离;
(2)若该飞机的速度为,要想扑灭着火点C估计需要15秒,请你通过计算说明着火点C能否被飞机扑灭.
【答案】(1)
(2)着火点C不能被飞机扑灭,计算说明解解析
【分析】本题主要考查了勾股定理及其逆定理的实际应用,熟知勾股定理及其逆定理是解题的关键.
(1)过点C作于D,可证明得到,再利用等面积法求出的长即可得到答案;
(2)在线段和线段上分别取一点E和点F,连接,使得,利用勾股定理求出的长,进而求出的长,再求出飞机灭火的时间即可得到答案.
【详解】(1)解:如图所示,过点C作于D,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
答:飞机距离着火点C的最短距离为;
(2)解:如图,在线段和线段上分别取一点E和点F,连接,使得,
在中,由勾股定理得,
同理可得,
∴,
,且,
∴着火点C不能被飞机扑灭,
答:着火点C不能被飞机扑灭.
变式7-3.(25-26九年级下·重庆·阶段检测)某市规划修建铁路,并将火车始发站定于B处.已知始发站B位于小区A的东北方向,位于商场C 的北偏西方向,且距离为米,小区A位于商场C的南偏西方向.火车在行驶的过程中,以火车头为圆心,半径为米的范围内都会受到噪音干扰.火车从始发站B出发,以米秒的速度沿铁路低速行驶.
(1)请问A小区是否会受到噪音干扰?若受到干扰,干扰的时间有多长?(结果保留整数,参考数据:
(2)火车从始发站出发时,小明开车从小区沿正南方向以10米/秒的速度出发,小明出发多久后会受到噪音影响?
【答案】(1)A小区会受到噪音干扰,干扰的时间有10秒
(2)小明出发4秒后会受到噪音影响
【分析】(1)过作于,过点B作于H,根据题意得,,根据含30度和45度直角三角形的性质求出米,得到,于是得到小区会受到噪音干扰,设火车到点小区开始受到噪音干扰,到点小区受到噪音干扰结束,连接,,根据勾股定理即可得到结论.
(2)假设当小明开始受影响时行到E处,此时行到F处,则此时米,
又设小明出发t秒后会受到噪音影响,则,,则,,利用勾股定理得到,从而得到得到关于t的方程,即可得解.
【详解】(1)解:过作于,过点B作于H,
由题意得,,,
,
,米,
(米,
∴米,
,
,
小区会受到噪音干扰,
设火车到点小区开始受到噪音干扰,到点小区受到噪音干扰结束,
连接,,
则米,
米,
(米,
(米,
干扰的时间(秒,
答:A小区会受到噪音干扰,干扰的时间有10秒.
(2)假设当小明开始受影响时行到E处,火车行到F处,则此时米,
又设小明出发t秒后会受到噪音影响,则,
又∵
∴,
∵,
∴,即,
解得:,
答:小明出发4秒后会受到噪音影响.
题型八、勾股定理应用之选址距离相离问题
典例8.(25-26八年级下·广西南宁·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的正北方向处有一小区A,小区A到快递投放点B的距离为.
(1)求快递投放点B,C之间的距离;
(2)为了方便居民取件,优化快递配送服务,计划在街道l上增设一个快递自提柜D,并且使得自提柜D到小区A与快递投放点B的距离相等,求自提柜D与快递投放点B之间的距离.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据勾股定理求解即可;
(2)设出未知数,根据勾股定理求解未知数即可.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,
∴快递投放点B,C之间的距离为;
(2)解:设,
∴,
在中,,
∴,
则有,解得,
∴自提柜D与快递投放点B之间的距离为.
题型模版
1.特征:已知两点的位置关系,求到两点距离相等或满足特定距离的点,常结合垂直平分线。
2.方法:设未知点坐标,利用勾股定理表示到两点距离,建立方程求解;或找垂直平分线与目标线的交点。
变式8-1.(25-26八年级上·四川成都·阶段检测)如图甲,笔直的公路上A,B两点相距,C,D为两村庄,于点A,于点B,已知,,现在计划在公路的段上建一个土特产收购站E.
(1)若规划C,D两村到收购站E的距离相等,则收购站E应建在离A点多远处?
(2)若规划C,D两村到收购站E的距离的和最短,请在图乙中通过作图画出收购站E的位置,并求出最短距离.
【答案】(1)
(2)图见解析,
【分析】本题考查了作图-应用设计作图,勾股定理,轴对称-最短路线问题,熟记勾股定理是解题的关键.
(1)设,则,在与中,由勾股定理结合得出方程求出x的值即可求解;
(2)作点C关于的对称点,连接交于点E,则点E即为所求,长即为距离的和最短值,在中由勾股定理求出的长即可.
【详解】(1)解:设,则,
在与中,由勾股定理得,
,,
∵,
∴,
∴,
解得,
即收购站E应建在离A点处;
(2)解:如图,作点C关于的对称点,连接交于点E,则点E即为所求,长即为距离的和最短值,
过点作交的延长线于点F,
则,
即最短距离为.
变式8-2.(25-26八年级上·重庆·阶段检测)某镇为响应中央关于建设社会主义新农村的号召,决定在公路相距的A、B两站之间的E点修建一个土特产加工基地.如图,于点A,于B.已知,.
(1)如图1,当C、D两村庄到基地E点的距离相等时,求基地E距A多远?
(2)如图2,当C、D两村庄到基地E点的距离之和最短时,求基地E距A多远?自行作图,并求出的最小值.
【答案】(1)基地E距A为
(2)基地E距A为,图见解析,的最小值为
【分析】本题考查作图-应用与设计作图,勾股定理,轴对称最短问题,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)由勾股定理得,,则,设为,则,得,求解即可;
(2)作点D关于的对称点,连接交于点E,的最小值为的值,即的长,过点作于点,交于点,过点作于点,根据平行线间距离相等,得到,,证明,得到,从而求出,再过点作,交的延长线于点F,利用勾股定理求出即可.
【详解】(1)解:∵C、D两村庄到基地E点的距离相等,
∴,
在和中,,
∴.
设,则,
∴,
解得:,
答:基地E距A为;
(2)解:如图,作点D关于的对称点,连接交于点E,的最小值即为的值,最小值为的长,
∴,
过点作于点,交于点,过点作于点,
,,
,
,
,
又,,
,
,
,即基地E距A为,
过点作,交的延长线于点F,则四边形是长方形,
∴,,
∴,
在中,.
∴的最小值为.
变式8-3.(25-26八年级上·重庆沙坪坝·期末)为扎实推进乡村振兴,改善农村居住条件,某乡镇正加快“天然气入户”工程建设.天然气主管道沿一条笔直公路单侧铺设,当前需完成公路同侧农户聚集区,的天然气管道接入任务.农户聚集区,的位置如图所示,区到公路的距离千米,区到公路的距离千米,且千米.工程需在主管道上选择一个接气点,铺设支线管道,.已知每米天然气管道费用为20元.(参考数据:)
(1)如图1,若,求,两点之间的距离;
(2)为节约建设成本,接气点应满足最小,请计算管道费用需要多少万元?(结果保留整数)
【答案】(1)0.6千米
(2)4万元
【分析】(1)设,由,得,根据,得 ,由,得,解方程即可;
(2)作B关于l的对称点E,过E作交延长线于点F,连接交于P,此时,的值最小,根据,,得,即支线管道最少千米,求出费用为(万元).
【详解】(1)解:设,
∵,,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得,
故,两点之间的距离为0.6千米;
(2)作点B关于直线l的对称点E,过E作交延长线于点F,连接交于P,
则,
∴,
∴此时的值最小,
∵,
∴四边形是长方形,
∴,
∴,
∴,
即支线管道最少千米,
费用为(万元),
故管道费用需要4万元.
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
一、单选题
1.(25-26八年级下·湖北孝感·期末)如图,池塘边有两点,,点是与方向成直角的方向上一点,测得,.则、两点间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用勾股定理求出的长度即可.
【详解】解:,,,
.
2.(25-26八年级下·广东广州·期末)如图,点是一港口,渔船从出发沿北偏东方向以6海里/时的速度出海,渔船同时从出发沿南偏东方向以5海里/时的速度出海,两个小时后,两艘渔船的距离为( ).
A.海里 B.海里 C.海里 D.海里
【答案】D
【分析】根据题意可得,,,,根据勾股定理求得即可.
【详解】解:渔船A从O出发沿北偏东方向以6海里/时的速度出海,渔船B同时从O出发沿南偏东方向以5海里/时的速度出海,
∴,
两小时后,海里,海里,
由勾股定理可得,(海里).
3.(25-26八年级下·内蒙古乌兰察布·期末)近年来,内蒙古抢抓低空经济发展机遇,将无人机快递试点、配送网络建设等纳入《内蒙古自治区低空经济高质量发展实施方案(2024-2027年)》.2026年,内蒙古将继续深化无人车、无人机等在行业试点应用.某物流公司的全自动无人机需从仓库出发,向东飞行后,再向北飞行到达社区配送点,如图,由于中央区域有信号塔障碍,无人机必须严格沿正东、正北方向飞行.若升级后的导航系统支持直线飞行,则从仓库到社区配送点的最短路程比原来少( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】通过勾股定理计算两点之间的距离,再作差计算即可.
【详解】解:由题意,得最短路程为,
故从仓库到社区配送点的最短路程比原来少.
4.(25-26七年级下·四川绵阳·期末)如图,村庄C在新修的村道B端北偏西方向100米处,同时在新修的村道A端南偏西方向240米处,村道长为260米.现需在村道上修建一个公交车停靠站D,要求村庄C距公交车停靠站D的距离最近,则最近的距离是( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】C
【分析】根据勾股定理的逆定理判定是直角三角形,过点C作于点N,则的长为点C到的最近距离,根据的面积求出即可.
【详解】解:由题意得米,米,米,
∴,
∴是直角三角形,.
∴(平方米).
过点C作于点N,则的长为点C到的最近距离.
∵,
∴,
∴米,
∴最近的距离是米.
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.
二、填空题
6.(25-26八年级下·广东东莞·阶段检测)有一个水池,水面是一个边长为10尺的正方形,在水池的正中央有一根芦苇,它高出水面1尺,如果把这根芦苇拉向水池一边的中点,它的顶端恰好到达池边的水面,则水的深度为______尺.
【答案】12
【分析】利用勾股定理求解即可.
【详解】解:如图,
由题意,,,,,
由得,
解得,
则水的深度为12尺.
7.(25-26八年级下·安徽池州·期末)某工程的测量人员在规划一块如图所示的三角形空地时,由于在上有一处古建筑,使得的长不能直接测出,于是工作人员在上取一点,测得米,米后,又测得米,米,则的长为______米.
【答案】140
【分析】先在中,利用三边关系判断是否为直角,若,则在中用勾股定理求出,进而求出.
【详解】解:在中,,,,
,
,
,
是直角三角形,,
即.
在中,,,
由勾股定理得:
,
(米).
8.(25-26八年级上·全国·期末)在某海防观测站的正东方向处有A,B两艘船,A船以的速度往正南方向航行,B船则以的速度向正北方向漂流,则经过____h后,观测站及A,B两船恰好成一个直角三角形.
【答案】2
【分析】本题主要考查勾股定理,熟练掌握勾股定理是解题的关键;设经过x小时后,观测站O及A、B两船构成直角三角形,根据勾股定理,建立方程求解即可.
【详解】解:如图所示,O为观测站,
设经过x小时后,观测站O及A、B两船构成直角三角形,
由题意得:,,,
∴,
在中,,
在中,;
在中,;
∴,
解得(舍去负值);
故答案为2.
9.(25-26八年级下·山东济宁·期末)如图,在港有甲、乙两艘渔船,若甲船沿北偏东的方向以每小时8海里的速度前进,乙船沿南偏东某方向以每小时15海里的速度前进,2小时后甲船到岛,乙船到岛,两岛相距34海里,则乙船沿南偏东___________度方向航行.
【答案】30
【分析】首先根据速度和时间计算、的路程,再根据勾股定理逆定理证明,进而可解答.
【详解】解:由题意得:甲船的路程:(海里),
乙船的路程:(海里),
海里,
∴,
∴是直角三角形,,
∵是北偏东方向,
∴是南偏东,
即乙船沿南偏东30度方向航行.
10.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)如图,一架长为的梯子斜靠在竖直的墙上,此时梯子一边的顶端位于墙面的点A处,底端位于地面的点B处,点B到墙面的距离为.如果将梯子底端沿向外移动,那么梯子顶端沿墙下滑__________m.
【答案】
【分析】根据勾股定理,可得,,即可求解.
【详解】解:根据题意可得,,,,
∴,
∴,,
∴,
∴梯子顶端沿墙下滑.
三、解答题
11.(26-27八年级上·全国·课后作业)折竹抵地(源自《九章算术》):
今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺.问折者高几何?
意即:
一根竹子,原高一丈,虫伤有病,一阵风将竹子折断,其竹梢恰好抵地,抵地处离竹子底部3尺远.求折断后竹子离地面的高度.
【答案】4.55尺
【分析】设折断后竹子离地面的高度为x尺,根据勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:1丈=10尺
设折断后竹子离地面的高度为x尺,根据勾股定理得
,
∴,
∴,
∴.
答:折断后竹子离地面的高度为4.55尺.
12.(25-26八年级下·内蒙古通辽·期中)如图,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,道路因为施工需要封闭,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),并新修一条道路,已知千米,千米,千米.
(1)求证:;
(2)已知新的取水点H与原取水点A相距千米,求新路比原路少多少千米.
【答案】(1)见解析
(2)千米
【分析】(1)利用勾股定理的逆定理得出是直角三角形,则;
(2)由(1)可知是直角三角形,再利用勾股定理得出的长,进而得出答案.
【详解】(1)证明:千米,千米,千米,
,.
.
是直角三角形.
,H,B在同一条直线上,
.
(2)解:由(1)知,
.
(千米).
(千米).
答:新路比原路少千米.
13.(25-26八年级下·江西南昌·期末)物理课上,老师带着科技小组进行物理实验.同学们将一根不可拉伸的绳子绕过定滑轮,一端拴在滑块B上,另一端拴在A的正下方物体C上.初始时,,,.绳子始终绷紧,滑轮与物体大小忽略不计.
(1)求初始状态下细绳的总长度;
(2)如图2,若物体C竖直升高,求此时滑块B向左滑动的距离.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用勾股定理算出斜边的长度,再把与竖直绳段相加,即可求出细绳整体总长度.
(2)先根据物体上升高度求出变化后的竖直绳长,结合绳总长不变算出新斜边,再次用勾股定理求出滑块新的水平距离,用减去初始水平长度,得到滑块向左滑动的距离.
【详解】(1)解:由题意得:,
在中,,,
由勾股定理得:,
,
答:绳子的总长度为.
(2)由题意得:,
,
绳子的总长度为,
,
在中,由勾股定理得:,
,
答:滑块向左滑动的距离为.
14.(25-26八年级下·内蒙古鄂尔多斯·期末)如图,一条东西走向的公路一侧有一村庄,从村庄到公路原有两个出口、,其中,,由于暴雨导致到的小路路面塌陷,现已不通,该村为方便村民出行,决定在旁边新修一条小路(,,在同一条直线上),测得,.
(1)从村庄到公路,请通过计算说明是否为距离最近的路;
(2)求新修的路比原来的路短多少?
【答案】(1)解:∵,,,
∴,,
∵
∴
∴是直角三角形,
∴
∴从村庄到公路,是距离最近的路;
(2)
【分析】(1)利用勾股定理的逆定理证出是直角三角形,得到,即可说明;
(2)利用勾股定理运算出的长,再作比较即可.
【详解】(1)略
(2)∵,,
∴,
∵,
∴是直角三角形,
∴在中,,
∴.
15.(25-26八年级上·湖南长沙·期中)“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.
16.(25-26八年级下·广东河源·阶段检测)【问题情境】如图①,在中,为边上的高.
【特例研究】
(1)若,,,求证:;
【问题解决】
(2)如图②是某木质房梁的侧面图,小华照此结构设计出右侧房梁示意图如图③,已知斜梁,斜梁,,横梁.若横梁与竖梁不垂直则为不安全房梁,请判断小华设计的房梁是否安全?并说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)不安全,理由见解析
【分析】(1)先利用勾股定理求得、,然后求得,即;最后根据勾股定理逆定理可得是直角三角形,从而证明结论;
(2)由勾股定理可得,进而得到,再利用勾股定理逆定理进行判断即可.
【详解】(1)解:∵.
∴,
∴,,
∵,,
∴,即,
∴,
∴是直角三角形,且.
(2)解:小华设计的房梁不安全,理由如下:
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,即,
∴与不垂直,
∴小华设计的房梁不安全.
17.(25-26八年级下·山西大同·期中)
项目主题
小区路灯维修梯子使用方案
项目背景
路灯维修工人使用一架长的绝缘梯,斜靠在路灯杆上.此时,工人怀疑灯杆可能倾斜,不再垂直于地面.
测量示意图
说明:点、、、在同一竖直平面内
问题解决:
(1)初始时,工人测量梯子底端到灯杆底部的距离,梯子顶端离地高度.请你判断灯杆与地面是否垂直,并说明理由;
(2)在任务1的条件下,由于工作需要,工人将梯子顶端下移到,底端则沿射线方向移动到点,量得,求的长.
【答案】(1)灯杆与地面垂直,理由见解析
(2)
【分析】(1)根据勾股定理逆定理求出即可;
(2)根据勾股定理求出的长,进而可知的长.
【详解】(1)解:灯杆与地面垂直.
理由如下:,,
.
是直角三角形.
,
即灯杆与地面垂直;
(2)解:由题意得().
∵,
∴在中,(),
().
答:的长为.
18.(25-26八年级下·安徽六安·阶段检测)勾股定理的证明方法中,面积法是最经典的思路.下面是基于“两个全等的直角三角形拼接”的证明.
【证法再现】如图1,把两个全等的直角和按图放置,已知 .
(1)请用含a,b,c的式子表示下列图形的面积:
_________(用含a,b的代数式表示);
________(用含a,b的代数式表示);
________(用仅含的代数式表示);
(2)根据上述面积关系,完成勾股定理的证明过程.
(3)【知识运用】如图2,南淝河北岸边有两点(看作直线上的两点)相距160米,为河两岸的两个便民取水点(看作两个点) ,垂足分别为 ,现要在上确定一个抽水点,使得抽水点到两个取水点的距离和最短.请在图中确定点的位置,并求出该最短距离和.
【答案】(1),,
(2)
证明:由(1)得,,,,
∵,
∴
∴
整理得;
(3),最短距离为米
【分析】(1)根据图形中数据进行列式计算即可;
(2)因为,将(1)中各式代入整理即可得勾股定理;
(3)作点关于的对称点,连接,与的交点即为,作交的延长线于,在利用勾股定理求得即为所求.
【详解】(1)解:∵,
∴,
,
;
(2)证明:略;
(3)解:作点关于的对称点,连接,与的交点即为,长度即为所求最短距离,作交的延长线于,
在中,米,(米),
由勾股定理得:(米.
答:该最短距离和为200米.
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