专题02 勾股定理的实际应用(高效培优专项训练)数学新教材北师大版八年级上册
2026-09-14
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内容正文:
专题02 勾股定理的实际应用
题型一 勾股定理与图形的折叠问题
题型二 梯子的滑落问题
题型三 水中的筷子问题
题型四 测量河宽问题
题型五 航海问题
题型六 判断台风(噪音)影响范围
题型七 用勾股定理解决最短路径问题
题型八 勾股定理逆定理的实际应用
题型一 勾股定理与图形的折叠问题
1.【答案】C
【详解】解:点D为的中点,
,
由折叠的性质可得,
设,则,
∵,
∴由勾股定理得,
,
解得:,
.
2.【答案】
7
【详解】 解:∵,,,
∴,
由折叠的性质可知,,
∴的周长
.
3.【答案】D
【详解】解:由折叠知,,,,,,,,,
长方形,,
,,,
在和中,
,
,
,
,,,
,即,
设,则,
点恰好为线段的中点,
,,
,
,,
在中,,
在中,,
在中,,
,解得(负值已舍去),
.
4.【答案】/
【详解】解:由折叠的性质可得,
∵,
∴,
∴,
∴,
设,,
在中,由勾股定理得:,
∴,
解得:,
∴.
5.【答案】.
【详解】解:连接,如图,
在中,,,,
∴,即,
∴是直角三角形,且,
由折叠性质可得,,
设,则,
在中,,
∴,解得,
∴,即的长为.
6.【答案】的长为
【详解】解:由折叠可知,
设,则,
在中,,,
由勾股定理得:,
, 解得,
即的长为.
题型二 梯子的滑落问题
7.【答案】C
【详解】解:由题意和勾股定理,得,
,
∴,即小巷的宽为.
8.【答案】梯子的底部向外滑出
【详解】解:如图,,,,
在中,由勾股定理得,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴,
即梯子的底部向外滑出.
9.【答案】(1)
(2)
【分析】
【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.
10.【答案】(1)米
(2)米
【分析】
【详解】(1)解:由题意得,米,米,
∴米;
(2)解:∵米,
∴米,
∵米,,
∴米,
因此米.
11.【答案】(1)米
(2)米
【分析】
【详解】(1)解:在中,(米);
(2)解:(米),
∵滑动不会改变梯子的长度,
∴米,
在中,(米),
∴(米).
答:梯子底端将向左滑动的距离是米.
12.【答案】(1)
(2)
【分析】
【详解】(1)解:由题可知,,,
绳长,
答:绳子的总长度为.
(2)解:由题可知,滑块向左是水平滑动,则,
,
在直角三角形中,
,
,
物体升高,
答:物体升高了.
题型三 水中的筷子问题
13.【答案】B
【详解】 解:如图所示:铅笔斜放在圆柱形笔筒内的时候,铅笔在笔筒外面的长度最小,
,,,
由勾股定理得:,
(负值已舍去),
,
答:铅笔在笔筒外面部分长度的最小值是.
14.【答案】A
【详解】解:设吸管在杯内的长度为,在杯口外的长度为,则,
当吸管竖直放置时,取最小值,此时取最大值;
当吸管倾斜放置,底端与杯底边缘接触,顶端与杯口相对边缘接触时,取最大值,由勾股定理得,此时取最小值;
∴,
∴吸管在杯口外的长度不可能是.
15.【答案】A
【详解】解:设芦苇的长度是尺,则水深为尺,
根据题意,得.
16.【答案】C
【详解】解:当直吸管的一端在圆柱形饮料罐的下底面圆心时,直吸管露在罐外部分的长度最大,为,
如图,当直吸管的一端在圆柱形饮料罐的下底面边缘时,直吸管露在罐外部分的长度最小,
,
由勾股定理可得,
∴直吸管露在罐外部分的长度最小为,
∴直吸管露在罐外部分的长度的范围是.
17.【答案】(1)18
(2)
【分析】
【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;
.
18.【答案】4米,5米
【分析】
【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).
题型四 测量河宽问题
19.【答案】C
【分析】
【详解】解:∵舟艇速度为,用时,
∴
∵是礁石到河岸的距离,
∴,即是直角三角形
由勾股定理得:
.
故选:C.
20.【答案】24
【详解】解:在中,根据勾股定理得到,
即,
解得,
故答案为:24.
21.【答案】从点穿过湖到点有米
【详解】解:为直角三角形,且如图所示,,
().
答:从点穿过湖到点有米.
22.【答案】18米
【详解】解:∵米,米,米,
∴,,
∴,
∴是直角三角形,且,
又∵米,
∴米,
∴米,
答:点、之间的距离为18米.
23.【答案】(1)
(2)15米
【分析】
【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.
24.【答案】2米
【分析】
【详解】解:根据题意画出示意图,如图,则,
所以即为河水深度,,
,
是直角三角形,
,
,
解得:,
答:河水的深度为2米.
题型五 航海问题
25.【答案】D
【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).
26.【答案】C
【详解】解:由题意得,两船航行2小时后,甲船行驶路程为海里,乙船行驶路程为海里,
∵,
∴ 由勾股定理逆定理可得,甲乙两船的航行方向夹角为,
已知甲船航向为北偏东,计算得,分两种情况:
乙船航行方向为北偏西或乙船航行方向为南偏东;
因此乙船的航向为南偏东或北偏西.
27.【答案】50
【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).
28.【答案】海里
【详解】解:如图,由题意得,,(海里),(海里),
,
是直角三角形,
由勾股定理得(海里).
答:岛与岛之间的距离为海里.
29.【答案】
【详解】解:由题意可知,
∵,,
∴,
∵,
∴.
30.【答案】(1)750海里
(2)12小时
【分析】
【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.
题型六 判断台风(噪音)影响范围
31.【答案】D
【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
32.【答案】24
【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.
33.【答案】
【详解】解:由题意,,,,
∴,
∵距台风中心的圆形区域内都会受到不同程度的影响,且台风速度为,
∴台风开始影响点D的时刻为(时),
台风结束影响点D的时间为(时),
故台风开始影响到台风结束影响,则他们要在时间段内做预防工作,
故答案为:.
34.【答案】(1)证明:,,,
.
是直角三角形,即;
(2)解:海港受台风影响,理由如下
如图,过点作于,
,
,
,
海港受台风影响.
【分析】
【详解】(1)略
(2)略
35.【答案】能听到,总共能听到分钟的广播
【详解】解:能,理由如下:
∵,
∴能听到,
如图,假设点C,D处恰好广播车与小明家的距离为,则当广播车在段时,与小明家的距离小于等于,
由题意,可知,,
∴由勾股定理,得,
同理,,
∴,
(分钟),
∴小明总共能听到分钟的广播.
36.【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】
【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.
题型七 用勾股定理解决最短路径问题
37.【答案】B
【详解】解:如图,
根据题意可得,柱身高为米,底面周长为米,
∵有一条雕龙从柱底点沿立柱表面盘绕圈到达柱顶正上方的点,
∴,,,,,,
∴,
∴(米),
∴雕刻在柱子上的巨龙长至少为米.
38.【答案】
20
【详解】解:如图,将圆柱侧面展开,作点关于杯口上沿的对称点,连接,
由对称性可得,
,
线段的长即为蚂蚁从外壁处到达内壁处的最短距离,
由题意得,,,,
,
在中,由勾股定理得.
39.【答案】
【详解】解:如图,将点向右平移至点,使的长等于河宽米,将点向上平移至点,使的长等于河宽米,连接,,延长、交于点.
则,
由平移作图易得,,,
当、、、四点共线时,有最小值,即此时的路程最短为.
由题意得,米,米,
米,米,
米,
的最短距离为米.
40.【答案】10厘米;厘米;厘米;厘米
【详解】解:如图,是长方体的侧面展开图,
根据题意可得,从点A开始经过4个侧面缠绕一圈到达点B时,最短距离为,
(厘米);
缠绕2圈,则长方形的长变为,
(厘米);
缠绕3圈,则长方形的长变为,
(厘米);
缠绕圈,则长方形的长变为,
(厘米).
41.【答案】
【详解】解:如图,连接交于点,
依题意,,
在中,,即为.
42.【答案】(1)1000
(2)自动售货点应修建在离点C100米处
(3)
【分析】
【详解】(1)解:如图,连接,过点B作于点G,
∵,,,
∴四边形是矩形,
∴,,
∴,
在中,;
(2)解:设,则,
∴,,
∵到A,B两处的距离相等,
∴,
∴,
解得,
∴自动售货点应修建在离点100米处;
(3)解:如图,作点B关于对称的点,连接交于点M,连接,作交延长线于H,则,,
可知四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴的最小值为,
即到A、B两处的距离之和最小值为.
题型八 勾股定理逆定理的实际应用
43.【答案】A
【详解】解:依题意,
“远航”号航行一小时的路程:(海里),
“海天”号航行一小时的路程:(海里),
已知海里,
在中:,,
即,
根据勾股定理的逆定理,,
已知“远航”号沿北偏东方向航行,即,
,
因此,“海天”号的航行方向是北偏西。
44.【答案】是
【详解】解:∵,,,
∴,,
∴,
∴是直角三角形,且,
∴,
由垂线段最短可知是从A到河边的最近道路.
45.【答案】已变形
【详解】解:∵木门正常时,应为直角,根据勾股定理,应有:
∵,,
∴
又测得,
∴
∵,即,
∴不再是直角,木门已变形.
46.【答案】(1)解:如图,连接,
,,,
,
,,
,
是直角三角形,且;
(2)18720元
【分析】
【详解】(1)略
(2)解:劳动实践地的面积,
则全部种满花卉共需要花费(元).
47.【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】
【详解】(1)略
(2)∵,,
∴,
∵,
∴是直角三角形,
∴在中,,
∴.
48.【答案】(1)解:在中,,,
,,,
∴,
∴是直角三角形,,
∴;
(2)
【分析】
【详解】(1)略
(2)解:在中,,
根据勾股定理得,
∴(米),
即的长度为米.
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专题02 勾股定理的实际应用
题型一 勾股定理与图形的折叠问题
题型二 梯子的滑落问题
题型三 水中的筷子问题
题型四 测量河宽问题
题型五 航海问题
题型六 判断台风(噪音)影响范围
题型七 用勾股定理解决最短路径问题
题型八 勾股定理逆定理的实际应用
题型一 勾股定理与图形的折叠问题
1.如图,在中,,,,将它的锐角A翻折,使得点A落在边的中点D处,折痕交边于点E,交边于点F,则的长为( )
A.2 B.3 C. D.
2.如图,将三角形纸片沿折叠,使点落在点处,若,,,则的周长为_________.
3.如图,在长方形中,,在上取一点,连接,,将沿翻折,使点落在点处,线段交于点,将沿翻折,使点的对应点落在线段上.若点恰好为线段的中点,则线段的值为( )
A.22 B. C. D.
4.如图,三角形纸片中,.沿过点的直线将纸片折叠,使点落在边上的点处;再折叠纸片,使点与点重合,若折痕与的交点为,则的长是__________.
5.如图,在中,,,,现将它折叠,使点与点重合,求的长.
6.如图,一张三角形纸片,,,.将纸片沿直线折叠,使点与重合,求的长.
题型二 梯子的滑落问题
7.如图,小巷左右两侧是竖直的墙,当一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端到左墙脚的距离为,梯子顶端到地面的距离为,若保持梯子底端位置不动,将梯子斜靠在右墙,此时梯子顶端到地面的距离为,则小巷的宽为( )
A. B. C. D.
8.一架长的梯子靠在墙壁上,梯子的底部离墙,如果梯子的顶部滑下,梯子的底部向外滑出多远?
9.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.
10.如图,在一个宽阔的十字路口,两条道路互相垂直.小明站在其中一条道路的边缘点A处,米,小亮站在另一条道路的边缘点B处,此时两人之间的直线距离为25米,而他们手中的对讲机恰好处于信号传输的极限状态.
(1)求此时的长度;
(2)当小明沿路边向北走了9米到达点C处(即米),同时小亮沿路边向东走到了点D处,若两人之间的直线距离仍然处于对讲机信号传输的极限状态(即保持25米不变),求的长度.
11.如图,是一架长米的梯子,斜靠在垂直于地面的墙上,这时梯子底端点离墙的距离的长为米.
(1)此时梯子顶端点离地面的距离是多少米?
(2)若梯子顶端从点下滑至点的距离是米,那么梯子底端将向左滑动的距离是多少米?
12.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,一端拴在滑块上,另一端拴在物体上,滑块放置在水平地面的直轨道上,通过滑块的左右滑动来调节物体的升降,实验初始状态如图1所示,物体静止在直轨道上,物体到滑块的水平距离是,物体到定滑轮的垂直距离是.(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)
(1)求绳子的总长度;
(2)如图2,若滑块向左滑动了,求此时物体升高了多少?
题型三 水中的筷子问题
13.如图,一支铅笔放在圆柱体笔筒中,笔筒的内部底面直径是,内壁高.若这支铅笔长为,则这支铅笔在笔筒外面部分长度的最小值为( ).
A. B. C. D.
14.如图,将一根长的吸管放进一个底面直径为,高为的圆柱形空水杯中,则吸管在杯口外的长度不可能是( )
A. B. C. D.
15.我国古代数学著作《九章算术》记载了一道有趣的问题.原文是: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.译为: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的中点,它的顶端恰好到达池边的水面,水的深度与这根芦苇的长度分别是多少?设芦苇的长度是尺.根据题意,可列方程为( )
A. B.
C. D.
16.如图是一个圆柱形饮料罐,底面半径是8,高是15,上底面中心有个小圆孔,则一根长20的直吸管露在罐外部分的长度的范围是(罐壁厚度和圆孔大小忽略)( )
A. B. C. D.
17.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?
18.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?
题型四 测量河宽问题
19.如图,某地一游客因赶海涨潮被困在礁石上,消防救援人员利用舟艇接近被困人员,返回岸边时,受水流影响,实际上岸地点比原设定地点偏移了().已知舟艇以的速度,用时回到岸边点处,则礁石到河岸的距离为( )
A. B. C. D.
20.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.某学校的八年级(1)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F与欲到达地点E相距10米(即米),结果轮船在水中实际航行的路程比河的宽度多2米,,则河的宽度为______米.
21.如图,为了求出位于湖两岸的点、之间的距离,一名观测者在点处设桩,使恰好为直角三角形.通过测量,得到的长为,的长为.问:从点穿过湖到点有多远?
22.如图,某公园内有一个不规则池塘(即图中阴影部分),、两点分别位于池塘两端,利用现有工具无法直接测得、间的距离,小明采用如下方法测量:在地面上取一点,使点能直接到达点和点,在的延长线上取一点,使得米.经测量米,米,米,请你计算点、之间的距离.
23.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.
24.小刚准备测量一段河水的深度,他把一根竹竿插到离岸边远的水底,竹竿高出水面,把竹竿的顶端拉向岸边,竿顶和岸边的水面刚好相齐,则河水的深度为多少米?
题型五 航海问题
25.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
26.两艘轮船从同一港口同时出发,甲船时速40海里,乙船时速30海里,两个小时后两船相距100海里,已知甲船的航向为北偏东,则乙船的航向( )
A.南偏西 B.北偏西
C.南偏东或北偏西 D.南偏西或西偏北
27.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.
28.小颖的爸爸在航海运输公司工作,他给小颖出了一个与航海有关的问题.在港有两艘货轮甲船和乙船,若甲船沿北偏东的方向以每小时海里的速度前进,乙船沿南偏东的方向以每小时海里的速度前进.两船同时出发,两小时后,甲船到岛,乙船到岛,试求岛与岛之间的距离.
29.如图,一艘轮船从海港沿正东方向向海港行驶,点处有一座灯塔,轮船行驶了后到达点处(即),此时轮船正好位于灯塔的正南方,继续向东行驶了到达海港处(即),已知灯塔到海港的距离为,求灯塔到海港的距离.
30.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?
题型六 判断台风(噪音)影响范围
31.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.
32.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______.
33.如图,某城市接到台风警报,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.已知在距台风中心的圆形区域内都会受到不同程度的影响,若在点D的工作人员早上接到台风警报,台风开始影响到台风结束影响要做预防工作,则他们要在______时间段内做预防工作.
34.我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,有一台风中心沿东西方向由点行驶向点,已知点为一海港,且点与直线上,两点的距离分别为和,且,以台风中心为圆心周围以内为受影响区域.
(1)求证:;
(2)海港受台风影响吗?为什么?
35.为了积极宣传防疫,区政府采用了移动车进行广播宣传,如图,小明家在笔直的道路的一侧A处,小明家到道路的距离为600米,假使广播车P周围1000米内能听到广播.广播车以250米/分的速度在道路行驶时,小明在家能否听到广播?若能,请求出他总共能听到多长时间?若不能,请说明理由.
36.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?
题型七 用勾股定理解决最短路径问题
37.中华儿女作为龙的传人,龙的形象符号已经深入人心.如图所示,在底面周长为,高为的柱子上,有一条雕龙从柱底点沿立柱表面盘绕圈到达柱顶正上方的点,则雕刻在柱子上的巨龙长至少为( )
A.米 B.米 C.米 D.米
38.如图,圆柱形杯子的高为,底面周长为,在杯内壁(杯子的厚度忽略不计)离杯底的点处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿与蜂蜜相对的点处,则蚂蚁从外壁处到达内壁处的最短距离为_____________.(假设蜂蜜不会下滑)
39.如图,某公园内有一条“型”景观水道,,水道的宽度为米,水道分为东西方向和南北方向两段.两个凉亭分别位于,两点,其中位于南北方向水道的西侧,位于东西方向水道的南侧,已知,两点在东西方向上的水平距离为米,在南北方向上的竖直距离为米.现要建造两座与水道垂直的景观桥和(桥长均为米),使得从处到处的游览路径最短,则最短路径的长为______米.
40.如图,长方体的底面边长分别为和,高为.如果用一根细线从顶点A开始经过4个侧面缠绕一圈到达顶点B,那么所用细线最短需要多少厘米?如果从顶点A开始经过4个侧面缠绕2圈到达顶点B,那么所用细线最短又需要多少厘米?绕3圈呢?绕n圈呢?(保留根号)
41.如图,点、是位于笔直河道两侧的两个工厂,工厂到河道的距离为,工厂到河道的距离为,是垂直于的地下管道,且交的延长线于点,经测量,,现准备在河边某处修一个污水处理厂,为使点到工厂、之间的距离之和最小,点需在线段上,求此时点到工厂和工厂的距离之和.(污水处理厂、工厂的大小和河道、地下管道的宽度均忽略不计)
42.如图1,某公园内有一条笔直的马路,马路同侧有观景台、凉亭,已知于点于点,.
请结合所学知识,解决下列问题:
(1)【基础应用】
观景台与凉亭之间的直线距离__________;(直接写出结果)
(2)【核心探究】如图2,现计划在路段之间放置一个自动售货点,使到A,B两处的距离相等,该自动售货点应修建在离点多少米处?
(3)【拓展延伸】为方便游客出行,公园管理处计划在马路边上设置一个便民服务点,使得到A、B两处的距离之和最小,不用写过程,请直接写出到A、B两处的距离之和最小值(结果保留根号).
题型八 勾股定理逆定理的实际应用
43.如图,某港口P位于东西方向的海岸线上,“远航”号、“海天”号轮船同时离开港口,各自沿一固定方向航行,“远航”号每小时航行16海里,“海天”号每小时航行12海里.它们离开港口一小时后分别位于点处,且相距20海里.如果知道“远航”号沿北偏东方向航行,则“海天”号的航行方向是( )
A.北偏西 B.北偏西 C.北偏东 D.南偏东
44.如图,在某一景观河的一侧有一个最佳观景点A,河边有两个入口B,C,通过道路BA,CA可前往观景点A.因景区改造,需要关闭通道,为方便游客观景,分散人流,决定新修道路(点D在上).经测量:,,.则是否为从A到河边的最近道路______(请从“是”“否”“不确定”中选择一个填空).
45.如图,小红家的木门左下角有一点受潮,她想检测门是否变形,采用了如下方法进行检测:先测得门的边和的长分别为和,又测得点A与点C间的距离为,则小红家的木门______(填“已变形”或“没有变形”).
46.为进一步落实立德树人的根本任务,培养德智体美劳全面发展的社会主义接班人,某校开设劳动教育课程并取得了丰硕成果.如图,是该校开垦的一块四边形的学生劳动实践荒地,测得:,,,,.
(1)试说明:;
(2)该校计划在此劳动实践地上种植花卉,若每种植1平方米花卉需花费20元,求全部种满花卉共需要花费多少元?
47.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?
48.图1是露营时用的天幕帐篷,搭天幕帐篷时,用天幕杆作为支撑,在点A处用绳子向地面固定,地面上的固定点为C,如图2所示,其中米,米,米(绳子始终处于紧绷状态,图中所有点都在同一平面内).
(1)通过计算判断此时是否与垂直;
(2)由于风力增大,为了更稳固地固定帐篷,在点A处又增加一条绳子,与地面的固定点为点D(点D在的延长线上).若米,求的长度.
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专题02 勾股定理的实际应用
题型一 勾股定理与图形的折叠问题
题型二 梯子的滑落问题
题型三 水中的筷子问题
题型四 测量河宽问题
题型五 航海问题
题型六 判断台风(噪音)影响范围
题型七 用勾股定理解决最短路径问题
题型八 勾股定理逆定理的实际应用
题型一 勾股定理与图形的折叠问题
1.如图,在中,,,,将它的锐角A翻折,使得点A落在边的中点D处,折痕交边于点E,交边于点F,则的长为( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】C
【详解】解:点D为的中点,
,
由折叠的性质可得,
设,则,
∵,
∴由勾股定理得,
,
解得:,
.
2.如图,将三角形纸片沿折叠,使点落在点处,若,,,则的周长为_________.
【答案】
7
【详解】 解:∵,,,
∴,
由折叠的性质可知,,
∴的周长
.
3.如图,在长方形中,,在上取一点,连接,,将沿翻折,使点落在点处,线段交于点,将沿翻折,使点的对应点落在线段上.若点恰好为线段的中点,则线段的值为( )
A.22 B. C. D.
【答案】D
【详解】解:由折叠知,,,,,,,,,
长方形,,
,,,
在和中,
,
,
,
,,,
,即,
设,则,
点恰好为线段的中点,
,,
,
,,
在中,,
在中,,
在中,,
,解得(负值已舍去),
.
4.如图,三角形纸片中,.沿过点的直线将纸片折叠,使点落在边上的点处;再折叠纸片,使点与点重合,若折痕与的交点为,则的长是__________.
【答案】/
【详解】解:由折叠的性质可得,
∵,
∴,
∴,
∴,
设,,
在中,由勾股定理得:,
∴,
解得:,
∴.
5.如图,在中,,,,现将它折叠,使点与点重合,求的长.
【答案】.
【详解】解:连接,如图,
在中,,,,
∴,即,
∴是直角三角形,且,
由折叠性质可得,,
设,则,
在中,,
∴,解得,
∴,即的长为.
6.如图,一张三角形纸片,,,.将纸片沿直线折叠,使点与重合,求的长.
【答案】的长为
【详解】解:由折叠可知,
设,则,
在中,,,
由勾股定理得:,
, 解得,
即的长为.
题型二 梯子的滑落问题
7.如图,小巷左右两侧是竖直的墙,当一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端到左墙脚的距离为,梯子顶端到地面的距离为,若保持梯子底端位置不动,将梯子斜靠在右墙,此时梯子顶端到地面的距离为,则小巷的宽为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:由题意和勾股定理,得,
,
∴,即小巷的宽为.
8.一架长的梯子靠在墙壁上,梯子的底部离墙,如果梯子的顶部滑下,梯子的底部向外滑出多远?
【答案】梯子的底部向外滑出
【详解】解:如图,,,,
在中,由勾股定理得,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴,
即梯子的底部向外滑出.
9.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】
【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.
10.如图,在一个宽阔的十字路口,两条道路互相垂直.小明站在其中一条道路的边缘点A处,米,小亮站在另一条道路的边缘点B处,此时两人之间的直线距离为25米,而他们手中的对讲机恰好处于信号传输的极限状态.
(1)求此时的长度;
(2)当小明沿路边向北走了9米到达点C处(即米),同时小亮沿路边向东走到了点D处,若两人之间的直线距离仍然处于对讲机信号传输的极限状态(即保持25米不变),求的长度.
【答案】(1)米
(2)米
【分析】
【详解】(1)解:由题意得,米,米,
∴米;
(2)解:∵米,
∴米,
∵米,,
∴米,
因此米.
11.如图,是一架长米的梯子,斜靠在垂直于地面的墙上,这时梯子底端点离墙的距离的长为米.
(1)此时梯子顶端点离地面的距离是多少米?
(2)若梯子顶端从点下滑至点的距离是米,那么梯子底端将向左滑动的距离是多少米?
【答案】(1)米
(2)米
【分析】
【详解】(1)解:在中,(米);
(2)解:(米),
∵滑动不会改变梯子的长度,
∴米,
在中,(米),
∴(米).
答:梯子底端将向左滑动的距离是米.
12.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,一端拴在滑块上,另一端拴在物体上,滑块放置在水平地面的直轨道上,通过滑块的左右滑动来调节物体的升降,实验初始状态如图1所示,物体静止在直轨道上,物体到滑块的水平距离是,物体到定滑轮的垂直距离是.(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)
(1)求绳子的总长度;
(2)如图2,若滑块向左滑动了,求此时物体升高了多少?
【答案】(1)
(2)
【分析】
【详解】(1)解:由题可知,,,
绳长,
答:绳子的总长度为.
(2)解:由题可知,滑块向左是水平滑动,则,
,
在直角三角形中,
,
,
物体升高,
答:物体升高了.
题型三 水中的筷子问题
13.如图,一支铅笔放在圆柱体笔筒中,笔筒的内部底面直径是,内壁高.若这支铅笔长为,则这支铅笔在笔筒外面部分长度的最小值为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】 解:如图所示:铅笔斜放在圆柱形笔筒内的时候,铅笔在笔筒外面的长度最小,
,,,
由勾股定理得:,
(负值已舍去),
,
答:铅笔在笔筒外面部分长度的最小值是.
14.如图,将一根长的吸管放进一个底面直径为,高为的圆柱形空水杯中,则吸管在杯口外的长度不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:设吸管在杯内的长度为,在杯口外的长度为,则,
当吸管竖直放置时,取最小值,此时取最大值;
当吸管倾斜放置,底端与杯底边缘接触,顶端与杯口相对边缘接触时,取最大值,由勾股定理得,此时取最小值;
∴,
∴吸管在杯口外的长度不可能是.
15.我国古代数学著作《九章算术》记载了一道有趣的问题.原文是: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.译为: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的中点,它的顶端恰好到达池边的水面,水的深度与这根芦苇的长度分别是多少?设芦苇的长度是尺.根据题意,可列方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】解:设芦苇的长度是尺,则水深为尺,
根据题意,得.
16.如图是一个圆柱形饮料罐,底面半径是8,高是15,上底面中心有个小圆孔,则一根长20的直吸管露在罐外部分的长度的范围是(罐壁厚度和圆孔大小忽略)( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:当直吸管的一端在圆柱形饮料罐的下底面圆心时,直吸管露在罐外部分的长度最大,为,
如图,当直吸管的一端在圆柱形饮料罐的下底面边缘时,直吸管露在罐外部分的长度最小,
,
由勾股定理可得,
∴直吸管露在罐外部分的长度最小为,
∴直吸管露在罐外部分的长度的范围是.
17.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】
【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;
.
18.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】
【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).
题型四 测量河宽问题
19.如图,某地一游客因赶海涨潮被困在礁石上,消防救援人员利用舟艇接近被困人员,返回岸边时,受水流影响,实际上岸地点比原设定地点偏移了().已知舟艇以的速度,用时回到岸边点处,则礁石到河岸的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
【详解】解:∵舟艇速度为,用时,
∴
∵是礁石到河岸的距离,
∴,即是直角三角形
由勾股定理得:
.
故选:C.
20.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.某学校的八年级(1)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F与欲到达地点E相距10米(即米),结果轮船在水中实际航行的路程比河的宽度多2米,,则河的宽度为______米.
【答案】24
【详解】解:在中,根据勾股定理得到,
即,
解得,
故答案为:24.
21.如图,为了求出位于湖两岸的点、之间的距离,一名观测者在点处设桩,使恰好为直角三角形.通过测量,得到的长为,的长为.问:从点穿过湖到点有多远?
【答案】从点穿过湖到点有米
【详解】解:为直角三角形,且如图所示,,
().
答:从点穿过湖到点有米.
22.如图,某公园内有一个不规则池塘(即图中阴影部分),、两点分别位于池塘两端,利用现有工具无法直接测得、间的距离,小明采用如下方法测量:在地面上取一点,使点能直接到达点和点,在的延长线上取一点,使得米.经测量米,米,米,请你计算点、之间的距离.
【答案】18米
【详解】解:∵米,米,米,
∴,,
∴,
∴是直角三角形,且,
又∵米,
∴米,
∴米,
答:点、之间的距离为18米.
23.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】
【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.
24.小刚准备测量一段河水的深度,他把一根竹竿插到离岸边远的水底,竹竿高出水面,把竹竿的顶端拉向岸边,竿顶和岸边的水面刚好相齐,则河水的深度为多少米?
【答案】2米
【分析】
【详解】解:根据题意画出示意图,如图,则,
所以即为河水深度,,
,
是直角三角形,
,
,
解得:,
答:河水的深度为2米.
题型五 航海问题
25.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
【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).
26.两艘轮船从同一港口同时出发,甲船时速40海里,乙船时速30海里,两个小时后两船相距100海里,已知甲船的航向为北偏东,则乙船的航向( )
A.南偏西 B.北偏西
C.南偏东或北偏西 D.南偏西或西偏北
【答案】C
【详解】解:由题意得,两船航行2小时后,甲船行驶路程为海里,乙船行驶路程为海里,
∵,
∴ 由勾股定理逆定理可得,甲乙两船的航行方向夹角为,
已知甲船航向为北偏东,计算得,分两种情况:
乙船航行方向为北偏西或乙船航行方向为南偏东;
因此乙船的航向为南偏东或北偏西.
27.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
【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).
28.小颖的爸爸在航海运输公司工作,他给小颖出了一个与航海有关的问题.在港有两艘货轮甲船和乙船,若甲船沿北偏东的方向以每小时海里的速度前进,乙船沿南偏东的方向以每小时海里的速度前进.两船同时出发,两小时后,甲船到岛,乙船到岛,试求岛与岛之间的距离.
【答案】海里
【详解】解:如图,由题意得,,(海里),(海里),
,
是直角三角形,
由勾股定理得(海里).
答:岛与岛之间的距离为海里.
29.如图,一艘轮船从海港沿正东方向向海港行驶,点处有一座灯塔,轮船行驶了后到达点处(即),此时轮船正好位于灯塔的正南方,继续向东行驶了到达海港处(即),已知灯塔到海港的距离为,求灯塔到海港的距离.
【答案】
【详解】解:由题意可知,
∵,,
∴,
∵,
∴.
30.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】
【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.
题型六 判断台风(噪音)影响范围
31.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
【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
32.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
【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.
33.如图,某城市接到台风警报,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.已知在距台风中心的圆形区域内都会受到不同程度的影响,若在点D的工作人员早上接到台风警报,台风开始影响到台风结束影响要做预防工作,则他们要在______时间段内做预防工作.
【答案】
【详解】解:由题意,,,,
∴,
∵距台风中心的圆形区域内都会受到不同程度的影响,且台风速度为,
∴台风开始影响点D的时刻为(时),
台风结束影响点D的时间为(时),
故台风开始影响到台风结束影响,则他们要在时间段内做预防工作,
故答案为:.
34.我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,有一台风中心沿东西方向由点行驶向点,已知点为一海港,且点与直线上,两点的距离分别为和,且,以台风中心为圆心周围以内为受影响区域.
(1)求证:;
(2)海港受台风影响吗?为什么?
【答案】(1)证明:,,,
.
是直角三角形,即;
(2)解:海港受台风影响,理由如下
如图,过点作于,
,
,
,
海港受台风影响.
【分析】
【详解】(1)略
(2)略
35.为了积极宣传防疫,区政府采用了移动车进行广播宣传,如图,小明家在笔直的道路的一侧A处,小明家到道路的距离为600米,假使广播车P周围1000米内能听到广播.广播车以250米/分的速度在道路行驶时,小明在家能否听到广播?若能,请求出他总共能听到多长时间?若不能,请说明理由.
【答案】能听到,总共能听到分钟的广播
【详解】解:能,理由如下:
∵,
∴能听到,
如图,假设点C,D处恰好广播车与小明家的距离为,则当广播车在段时,与小明家的距离小于等于,
由题意,可知,,
∴由勾股定理,得,
同理,,
∴,
(分钟),
∴小明总共能听到分钟的广播.
36.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】
【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.
题型七 用勾股定理解决最短路径问题
37.中华儿女作为龙的传人,龙的形象符号已经深入人心.如图所示,在底面周长为,高为的柱子上,有一条雕龙从柱底点沿立柱表面盘绕圈到达柱顶正上方的点,则雕刻在柱子上的巨龙长至少为( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】B
【详解】解:如图,
根据题意可得,柱身高为米,底面周长为米,
∵有一条雕龙从柱底点沿立柱表面盘绕圈到达柱顶正上方的点,
∴,,,,,,
∴,
∴(米),
∴雕刻在柱子上的巨龙长至少为米.
38.如图,圆柱形杯子的高为,底面周长为,在杯内壁(杯子的厚度忽略不计)离杯底的点处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿与蜂蜜相对的点处,则蚂蚁从外壁处到达内壁处的最短距离为_____________.(假设蜂蜜不会下滑)
【答案】
20
【详解】解:如图,将圆柱侧面展开,作点关于杯口上沿的对称点,连接,
由对称性可得,
,
线段的长即为蚂蚁从外壁处到达内壁处的最短距离,
由题意得,,,,
,
在中,由勾股定理得.
39.如图,某公园内有一条“型”景观水道,,水道的宽度为米,水道分为东西方向和南北方向两段.两个凉亭分别位于,两点,其中位于南北方向水道的西侧,位于东西方向水道的南侧,已知,两点在东西方向上的水平距离为米,在南北方向上的竖直距离为米.现要建造两座与水道垂直的景观桥和(桥长均为米),使得从处到处的游览路径最短,则最短路径的长为______米.
【答案】
【详解】解:如图,将点向右平移至点,使的长等于河宽米,将点向上平移至点,使的长等于河宽米,连接,,延长、交于点.
则,
由平移作图易得,,,
当、、、四点共线时,有最小值,即此时的路程最短为.
由题意得,米,米,
米,米,
米,
的最短距离为米.
40.如图,长方体的底面边长分别为和,高为.如果用一根细线从顶点A开始经过4个侧面缠绕一圈到达顶点B,那么所用细线最短需要多少厘米?如果从顶点A开始经过4个侧面缠绕2圈到达顶点B,那么所用细线最短又需要多少厘米?绕3圈呢?绕n圈呢?(保留根号)
【答案】10厘米;厘米;厘米;厘米
【详解】解:如图,是长方体的侧面展开图,
根据题意可得,从点A开始经过4个侧面缠绕一圈到达点B时,最短距离为,
(厘米);
缠绕2圈,则长方形的长变为,
(厘米);
缠绕3圈,则长方形的长变为,
(厘米);
缠绕圈,则长方形的长变为,
(厘米).
41.如图,点、是位于笔直河道两侧的两个工厂,工厂到河道的距离为,工厂到河道的距离为,是垂直于的地下管道,且交的延长线于点,经测量,,现准备在河边某处修一个污水处理厂,为使点到工厂、之间的距离之和最小,点需在线段上,求此时点到工厂和工厂的距离之和.(污水处理厂、工厂的大小和河道、地下管道的宽度均忽略不计)
【答案】
【详解】解:如图,连接交于点,
依题意,,
在中,,即为.
42.如图1,某公园内有一条笔直的马路,马路同侧有观景台、凉亭,已知于点于点,.
请结合所学知识,解决下列问题:
(1)【基础应用】
观景台与凉亭之间的直线距离__________;(直接写出结果)
(2)【核心探究】如图2,现计划在路段之间放置一个自动售货点,使到A,B两处的距离相等,该自动售货点应修建在离点多少米处?
(3)【拓展延伸】为方便游客出行,公园管理处计划在马路边上设置一个便民服务点,使得到A、B两处的距离之和最小,不用写过程,请直接写出到A、B两处的距离之和最小值(结果保留根号).
【答案】(1)1000
(2)自动售货点应修建在离点C100米处
(3)
【分析】
【详解】(1)解:如图,连接,过点B作于点G,
∵,,,
∴四边形是矩形,
∴,,
∴,
在中,;
(2)解:设,则,
∴,,
∵到A,B两处的距离相等,
∴,
∴,
解得,
∴自动售货点应修建在离点100米处;
(3)解:如图,作点B关于对称的点,连接交于点M,连接,作交延长线于H,则,,
可知四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴的最小值为,
即到A、B两处的距离之和最小值为.
题型八 勾股定理逆定理的实际应用
43.如图,某港口P位于东西方向的海岸线上,“远航”号、“海天”号轮船同时离开港口,各自沿一固定方向航行,“远航”号每小时航行16海里,“海天”号每小时航行12海里.它们离开港口一小时后分别位于点处,且相距20海里.如果知道“远航”号沿北偏东方向航行,则“海天”号的航行方向是( )
A.北偏西 B.北偏西 C.北偏东 D.南偏东
【答案】A
【详解】解:依题意,
“远航”号航行一小时的路程:(海里),
“海天”号航行一小时的路程:(海里),
已知海里,
在中:,,
即,
根据勾股定理的逆定理,,
已知“远航”号沿北偏东方向航行,即,
,
因此,“海天”号的航行方向是北偏西。
44.如图,在某一景观河的一侧有一个最佳观景点A,河边有两个入口B,C,通过道路BA,CA可前往观景点A.因景区改造,需要关闭通道,为方便游客观景,分散人流,决定新修道路(点D在上).经测量:,,.则是否为从A到河边的最近道路______(请从“是”“否”“不确定”中选择一个填空).
【答案】是
【详解】解:∵,,,
∴,,
∴,
∴是直角三角形,且,
∴,
由垂线段最短可知是从A到河边的最近道路.
45.如图,小红家的木门左下角有一点受潮,她想检测门是否变形,采用了如下方法进行检测:先测得门的边和的长分别为和,又测得点A与点C间的距离为,则小红家的木门______(填“已变形”或“没有变形”).
【答案】已变形
【详解】解:∵木门正常时,应为直角,根据勾股定理,应有:
∵,,
∴
又测得,
∴
∵,即,
∴不再是直角,木门已变形.
46.为进一步落实立德树人的根本任务,培养德智体美劳全面发展的社会主义接班人,某校开设劳动教育课程并取得了丰硕成果.如图,是该校开垦的一块四边形的学生劳动实践荒地,测得:,,,,.
(1)试说明:;
(2)该校计划在此劳动实践地上种植花卉,若每种植1平方米花卉需花费20元,求全部种满花卉共需要花费多少元?
【答案】(1)解:如图,连接,
,,,
,
,,
,
是直角三角形,且;
(2)18720元
【分析】
【详解】(1)略
(2)解:劳动实践地的面积,
则全部种满花卉共需要花费(元).
47.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】
【详解】(1)略
(2)∵,,
∴,
∵,
∴是直角三角形,
∴在中,,
∴.
48.图1是露营时用的天幕帐篷,搭天幕帐篷时,用天幕杆作为支撑,在点A处用绳子向地面固定,地面上的固定点为C,如图2所示,其中米,米,米(绳子始终处于紧绷状态,图中所有点都在同一平面内).
(1)通过计算判断此时是否与垂直;
(2)由于风力增大,为了更稳固地固定帐篷,在点A处又增加一条绳子,与地面的固定点为点D(点D在的延长线上).若米,求的长度.
【答案】(1)解:在中,,,
,,,
∴,
∴是直角三角形,,
∴;
(2)
【分析】
【详解】(1)略
(2)解:在中,,
根据勾股定理得,
∴(米),
即的长度为米.
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