专题05 勾股定理的应用重难点题型专训(2个知识点+12大题型+自我检测)-2026-2027学年八年级数学上册重难点专题提升精讲精练(浙教版)
2026-09-21
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2份
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120页
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摘要:
**基本信息**
以2个核心知识点为统领,通过12类基础题型+2类提高题型的层级设计,系统提炼勾股定理应用的转化建模方法与最短路径求解策略,培养几何直观与模型意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础题型|12大题型(含梯子滑落、旗杆高度等)|实际问题转化为直角三角形,设元列方程求解|从具体生活情境(如航海、河宽)到数学模型,形成“情境抽象-直角三角形构建-勾股定理应用”链条|
|提高题型|2类综合题型(蚂蚁爬行、最值问题)|几何体表面展开化空间为平面,利用对称求最短路径|从平面到空间,深化转化思想,体现“空间观念-推理能力-创新意识”的素养递进|
内容正文:
专题05 勾股定理的应用重难点题型专训(2个知识点+12大题型+自我检测)
目录
第一部分・练基础题型
题型一、求梯子滑落高度 1
题型二、求旗杆高度 2
题型三、求小鸟飞行距离 3
题型四、求大树折断前的高度 4
题型五、解决水杯中筷子问题 5
题型六、解决航海问题 6
题型七、求河宽 7
题型八、求台阶上地毯长度 8
题型九、判断汽车是否超速 9
题型十、判断是否受台风影响 10
题型十一、选址使到两地距离相等 11
题型十二、求最短路径 12
第二部分·练提高题型
题型一、求最短路径一一蚂蚁爬行问题 1
题型二、勾股定理的应用一一最值问题 2
第三部分・自我检测
知识点01 勾股定理的应用
1.用勾股定理解决一般问题的步骤
(1)由题意画出符合要求的直角三角形,把实际问题转化为数学问题;
(2)将待求的量看成直角三角形的一条边;
(3)利用勾股定理求解.
2.求直角三角形边长的方法
若已知两边长,可直接由勾股定理求第三边长,若已知一边及另外两边的关系,可设未知数根据勾股定理求解.
【即时训练】
1.(24-25八年级上·四川达州·阶段检测)公园内有两棵树,相距,一棵树高为,另一棵树高为,一只小鸟从一棵树的顶端飞到另 一棵树的顶端,小鸟至少要飞( )
A. B. C. D.
2.(25-26八年级上·河南周口·期末)一种盛饮料的圆柱形杯子,测得内部底面半径为,高为,吸管放进杯里(如图),杯口外面至少要露出,为节省材料,吸管长的取值范围是_______.
知识点02 利用勾股定理解决最短路线问题
1.求长方体表面上两点间最短路线的方法:
需将长方体相应几个面展开,从而将长方体表面上两点间的距离转化为求平面内两点间的距离,构造直角三角形,通过勾股定理求解;
2.求几何体表面上最短路线长的方法
应用转化思想,将空间问题转化为平面问题,将曲面转化为平面,将曲线转化为直线,连接起点与终点所得到的线段作为三角形的一条边,从而构造直角三角形,然后利用勾股定理求出最短路线长.
【即时训练】
1.(25-26八年级下·河南安阳·阶段检测)如图铁路上A,B两点相距40千米,C,D为两村庄,DA⊥AB,CB⊥AB,垂足分别为A和B,DA=24千米,CB=16千米.现在要在铁路旁修建一个煤栈E,使得C,D两村到煤栈的距离相等,那么煤栈E应距A点( )
A.20千米 B.16千米 C.12千米 D.无法确定
2.(25-26八年级下·全国·周测)课间休息时,嘉嘉从教室窗户向外看,看到行人为了从处快速到达图书馆处,直接从长方形草地中穿过.为保护草地,嘉嘉想在处立一个标牌:“少走■米,踏之何忍?”如图,若,,则标牌上“■”处的数字是____________.
【基础题型一 求梯子滑落高度】
【例1】(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.
【例2】(24-25八年级上·江苏南京·期末)如图所示,靠墙放着一个梯子,梯子底端B离墙根的距离为3米,现梯子底端B向右滑动1米到了处,梯子顶端A恰好也向下滑动了1米到了处.则梯子的长度是___________米.
1.(26-27八年级上·全国·课后作业)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?
2.(25-26八年级上·山西临汾·阶段检测)如图,长的梯子靠在墙上,梯子的底端离墙脚的距离.
(1)求梯子顶端距地面的高度;
(2)若梯子顶端沿墙面向下滑动,则梯子底端向右滑动______.
3.(24-25七年级上·山东东营·期末)1.数学兴趣小组学习了《勾股定理》后,利用所学数学知识来解决实际问题,实践报告如下:
活动课题
风筝离地面垂直高度探究
问题背景
风筝由中国古代劳动人民发明于东周春秋时期,距今已2000多年,相传墨翟以木头制成木鸟,研制三年而成,是人类最早的风筝起源.兴趣小组在放风筝时想测量风筝离地面的垂直高度.
测量数据抽象模型
小组成员测量了相关数据,并画出了如图所示的示意图,测得水平距离的长为12米,根据手中剩余线的长度计算出风筝线的长为20米,牵线放风筝的手到地面的距离为1.6米.即米.
问题产生
经过讨论,兴趣小组得出以下问题:
(1)运用所学勾股定理相关知识,根据测量所得数据,计算出风筝离地面的垂直高度.
(2)如果想要风筝沿方向下降7米,且长度不变,则他应该回收多少米线?
问题解决
……
该报告还没有完成,请你帮助兴趣小组解决以上问题.
【基础题型二 求旗杆高度】
【例1】(24-25八年级下·福建福州·期中)学校需要测量旗杆的高度,同学们发现系在旗杆的绳子垂到了地面,并多出了一段,经测量绳子垂直落地后还剩1米(如图1),将绳子拉直,绳子末端在地面上离旗杆底部的距离米(如图2),则旗杆的高度为( )
A.10米 B.11米 C.12米 D.13米
【例2】(25-26八年级下·辽宁鞍山·期末)我国古代数学名著《九章算术》中有这样一道题目:“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?”大意是:如图,木柱与地面互相垂直,绳索比木柱长3尺,将绳索拉直沿地面行走,当绳索刚好用完时,长为8尺,则绳索长_______尺.
1.(25-26八年级下·湖南湘西·期中)一旗杆离地面3米A处折断,旗杆顶部C落在离旗杆底部B处4米远,旗杆折断之前有多高?
2.(25-26八年级下·云南德宏·期末)数学兴趣小组在郊外放风筝时,想要测量风筝离地面的垂直高度.假设风筝放飞时风筝线在空中被拉直.小组成员测量了相关数据,并画出如下示意图,水平距离的长为80米,的长为100米,牵线放风筝的手到地面的距离为1.6米(米).求风筝离地面的垂直高度的长为多少米.
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.
【基础题型三 求小鸟飞行距离】
【例1】(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
【例2】(25-26七年级上·山东烟台·期末)有两棵树,一棵高6米,另一棵高1米,两树相距6米,一只小鸟要从一棵树的树顶到另一棵树的树顶,至少需要飞______米.
1.(25-26八年级上·江苏无锡·期末)如图,某校校庆时,从教学楼楼顶的点A处向围墙上的点B处拉彩旗.已知点B和教学楼的水平距离为,教学楼高,围墙高,问至少需要多长的彩旗带?
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?
3.(24-25八年级上·陕西宝鸡·期中)学习了“勾股定理”后,某校数学兴趣小组的同学把“测量风筝的垂直高度”作为一项课题活动,利用课余时间完成了实践调查,并形成了如下的活动报告,请根据活动报告完成下面试题.
报告
测量风筝的垂直高度.
成员
组长:组员:,,
工具
皮尺等
示意图
方案
先测量水平距离,然后根据手中剩余线的长度得出风筝线长,最后测量放风筝的同学的身高.
数据
米,米,米,.
(1)求此时风筝的垂直高度;
(2)若站在点A不动,想把风筝沿方向从点F的位置上升18米至点C的位置(即米,点C、点F、点D在一条直线上,图中所有点均在同一平面内),则还需放出风筝线多少米?
【基础题型四 求大树折断前的高度】
【例1】(25-26八年级下·贵州遵义·期末)《九章算术》是我国古代重要的数学著作之一,书中记载的“折竹抵地”问题:今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺,问折者高几何?意思是:一根竹子,原高一丈(1丈尺),虫伤有病,一阵风将竹子折断,其竹梢恰好抵地(如图),抵地处点离竹子底部点3尺远,求折断后竹子的长.设的长为尺,下列方程正确的是( )
A. B.
C. D.
【例2】(25-26八年级下·辽宁葫芦岛·期中)《九章算术》中有这样一道“折竹抵地”问题:今有竹高一丈,末折抵地,去根三尺,问折高者几何?意思是:如图,一根竹子,原高1丈(1丈尺),风将其折断后,其竹梢恰好抵地,抵地处离竹子底部3尺远,则折断处离地面的高度是______尺.
1.(25-26八年级下·陕西榆林·期末)如图,由于大风,山坡上的树甲从点处被拦腰折断,其树顶端恰好落在树乙的根部处.已知树甲的部分主干水平线,树乙垂直水平线,经测量,树甲的根部与点的距离米,两棵树的根部距离米,两棵树的水平距离为12米,请根据以上数据,求树甲折断前的高度.
2.(24-25八年级下·全国·期中)如图,一棵大树在一次强台风中于距离地面10米处折断倒下,树梢落在离树根24 米处,问大树在折断前高多少米?
3.(25-26八年级上·陕西咸阳·期末)如图,∠AOB=90°,OA=8m,OB=3m,一机器人在点B处看见一个小球从点A出发沿着AO方向匀速滚向点O,机器人立即从点B出发,沿直线匀速前进拦截小球,恰好在点C处截住了小球.如果小球滚动的路程与机器人行走的路程相等,那么机器人行走的路程BC是多少?
【基础题型五 解决水杯中筷子问题】
【例1】(25-26八年级上·陕西汉中·阶段检测)如图是一个圆柱形画筒,其内径(底面直径)为,内侧高度为,现有一幅总长度为的画轴,任意放入画筒中,则画轴露在筒口外的长度至少为( )
A. B. C. D.
【例2】(25-26八年级上·江苏常州·期中)将一根长为75cm的木棒放入长、宽、高分别是50cm、40cm、40cm 的箱子中(如图),能放进去吗?答: ______(填“能”或“不能”).
1.(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?
2.(25-26八年级上·广东深圳·期中)如图,一个无盖长方体小杯子放置在桌面上,,;
(1)一只蚂蚁从A点出发,沿小杯子外表面爬到D点,求蚂蚁怎样走最短,最短路程是多少?
(2)为了怕杯子落入灰尘又方便使用,现在需要给杯子盖上盖子,并把一双筷子放进杯子里,请问,筷子的最大长度是多少?
3.(25-26八年级下·全国·单元测试)一株荷叶高出水面米,一阵风吹来,荷叶被吹得贴着水面,这时它偏离原来的位置有米远,如图所示,求荷叶的高度和水面的深度.
【基础题型六 解决航海问题】
【例1】(25-26八年级下·甘肃金昌·期中)如图,甲、乙两船从港口同时出发,甲船以海里/时的速度沿北偏东方向航行,乙船沿南偏东方向航行,小时后,甲船到达岛,乙船到达岛.若、两岛相距海里,则乙船的航速是( )
A.海里/时 B.海里/时 C.海里/时 D.海里/时
【例2】(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.
1.(25-26八年级上·陕西咸阳·阶段检测)已知,两艘船同时从港口O出发,船向东航行了6千米,船向北航行了8千米.此时船与船相距多远?
2.(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?
3.(24-25八年级下·湖北咸宁·期中)有一艘游轮即将靠岸,当游轮到达点后熄灭发动机,在离水面高度为的岸上,工作人员用绳子牵引靠岸,开始时绳子的长为.(假设绳子是直的,结果保留根号)
(1)若工作人员以的速度收绳.后船移动到点的位置,问此时游轮距离岸边还有多少米?
(2)若游轮熄灭发动机后保持的速度匀速靠岸,后船移动到点,工作人员手中的绳子被收上来多少米?
【基础题型七 求河宽】
【例1】(25-26八年级下·河北邢台·期末)某公园有一个人工湖,湖的周围是笔直的甬道,珍珍想知道湖两岸,两点间的距离,但由于湖面阻隔无法直接测量,珍珍观察公园的游览图时得到如图所示的示意图,根据图中数据可得,两点间的距离为( )
A. B. C. D.
【例2】(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.
1.(25-26八年级下·甘肃平凉·期末)为测量河的宽度(垂直河岸),在地面上取参考点H,测得米,米,米,已知米,(M、P、N在同一直线上),求河宽(结果保留根号).
2.(24-25八年级下·吉林白城·期末)某人欲从一条河岸边的点A,划船垂直河岸横渡一条河,到达河对岸岸边的点B,由于水流的影响,实际上岸地点C离欲到达点B距离,已知他在水中实际划了.(假设河两岸互相平行,预计行走路线和实际行走路线均为直线)
(1)画出符合题意的图形;
(2)求该河流的宽度.
3.(24-25八年级下·内蒙古乌兰察布·期中)直角三角形的三边关系:如果直角三角形两条直角边长为a、b,斜边长为c,则.
(1)图1为美国第二十任总统伽菲尔德的“总统证法”,请你利用图1推导上面的关系式.利用以上所得的直角三角形的三边关系进行解答;
(2)如图2,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,其中,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),并新修一条路,且.测得千米,千米,求新路比原路少多少千米?
(3)在第(2)问中若时,,,,,设,求x的值.
【基础题型八 求台阶上地毯长度】
【例1】(25-26八年级下·广西贺州·期末)为了提升通行安全,防止上下楼滑倒,某小区某单元楼在楼梯改造工程中,铺设防滑红地毯,如图所示,已知楼梯的斜面长度为米,楼梯的竖直总高度为2米,则铺设地毯的长度为( )
A.36米 B.6米 C.8米 D.10米
【例2】(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,为庆祝渝北中学艺术节,学校准备组建合唱团进行表演,欲在如图所示的阶梯形站台上铺设红色地毯,已知这种地毯每平方米售价为40元,站台宽为,则购买这种地毯至少需要______元.
1.(24-25八年级下·湖南长沙·期末)树人学校为防止雨天地滑,在一段楼梯台阶上铺上一块地毯,将楼梯台阶完全盖住.已知楼梯台阶侧面图如图所示,,,.
(1)求的长;
(2)若已知楼梯宽,每平方米地毯35元,需要花费多少钱地毯才能铺满所有台阶.(假设地毯在铺的过程中没有损耗)
2.(25-26八年级上·广东梅州·阶段检测)如图,要修建一个育苗棚,棚高,棚宽,棚的长为,现要在棚顶上覆盖塑料薄膜,试求需要多少平方米塑料薄膜?
3.(25-26八年级下·重庆九龙坡·期末)如图有一个四级台阶,它的每一级的长、宽分别为18分米、4分米.
(1)如果给台阶表面8个矩形区域铺上定制红毯,需要定制红毯的面积为432平方分米,那么每一级台阶的高为多少分米?
(2)A和C是这个台阶上两个相对的端点,台阶角落点A处有一只蚂蚁,想到台阶顶端点C处去吃美味的食物,则蚂蚁沿着台阶面从点A爬行到点C的最短路程为多少分米?
【基础题型九 判断汽车是否超速】
【例1】(25-26八年级下·广东珠海·期中)为加强疫情防控,云南某中学在校门口区域进行入校体温检测.如图,入校学生要求沿着直线单向单排通过校门口,测温仪C与直线的距离为,已知测温仪的有效测温距离为,则学生沿直线行走时测温的区域长度为______
【例2】(24-25八年级下·湖北黄石·期末)“中华人民共和国道路交通管理条例”规定:小汽车在城市道路上行驶速度不得超过.如图,一辆小汽车在一条城市道路上直线行驶,某一时刻刚好行驶到路对面车速检测仪处的正前方的处,过了后,测得小汽车与车速检测仪间距离为,这辆小汽车超速了吗?(参考数据转换:)
1.(24-25八年级下·河南信阳·期中)某条高速公路限速,如图,一辆大巴车在这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C处的正前方的B处,过了,大巴车到达A处,此时测得大巴车与车速检测仪间的距离为.问题:这辆大巴车超速了吗?
2.(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.
3.(25-26七年级下·山东济南·期末)如图,A中学位于南北向公路l的一侧,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相距120米.
(1)现在想修一条从公路l到A中学的新路(点D在l上),使得学生从公路l走到学校路程最短,应该如何修路(请在图中画出)?新路长度是多少?
(2)为了行车安全,在公路l上的点B和点E处设置了一组区间测速装置,其中点E在点B的北侧,且距A中学170米.一辆车经过区间用时5秒,若公路l限速为(约),请判断该车是否超速,并说明理由.
【基础题型十 判断是否受台风影响】
【例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.
【例2】(25-26八年级上·河南洛阳·期末)某地产开发商在笔直的公路旁有一块山地正在施工,现有工地一处需要小型爆破,经测量,已知点与公路上的停靠站的距离为30米,与公路上的另一停靠站的距离为40米.且.为了安全起见,已知进入爆破点周围半径25米范围内有危险.问在进行爆破时,公路段是否因有危险而需要暂时封锁?答:______.
1.(25-26八年级上·山东青岛·期中)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.
2.(2026·重庆大渡口·一模)如图,一艘轮船以的速度沿既定航线由南向北航行,途中接到台风警报,某台风中心正以的速度由东向西移动,距台风中心的圆形区域(包括边界)都属台风影响区,当这艘轮船接到台风警报时,它与台风中心移动路线的最近距离400,此时台风中心与轮船既定航线的最近距离也是.
(1)如果这艘船不改变航向,那么它会不会进入台风影响区?
(2)假设轮船航向不变,航行速度不变,航行到受台风影响的警戒线外立即停止航行,求它至少需要停止航行多少小时?
3.(24-25八年级上·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?
【基础题型十一 选址使到两地距离相等】
【例1】(25-26八年级上·四川达州·阶段检测)如图,公路上A、B两点相距,C、D为两村庄,已知,,于A,于B,现要在上建一个服务站E,使得C、D两村庄到E站的距离相等,则的长是( ).
A.4 B.5 C.6 D.2
【例2】(25-26八年级上·陕西咸阳·期末)如图,商场(点M)距公路(直线l)的距离()为,在公路上有一车站(点N),车站距商场()为,公交公司拟在公路l上建一个公交车停靠站(点P),要求停靠站(点P)到商场(点M)与到车站(点N)的距离相等,则停靠站到车站的距离()为__________ .
1.(25-26八年级下·辽宁营口·阶段检测)如图,在笔直的铁路上A、B两点相距,C、D为两村庄,,,于A,于B,现要在上建一个中转站E,使得C、D两村到E站的距离相等,求E应建在距A多远处?
2.(26-27八年级上·全国·课后作业)如图,某地一条公路旁有两个居民点,它们各自到公路的垂直距离分别为,公路上的两地相距.现准备在公路上修建一所医院E,因两地居民需求基本一致,考虑选择合适的地点建造,使得两地到医院的距离相等.试在图上确定医院E的建造位置,并求出该医院离A地的距离.
3.(25-26八年级下·北京密云·期末)如图,在东西走向的和平街上有两个相距的快递投放点、,快递投放点的正北方向有一小区,小区到快递投放点的距离为.
(1)求小区到快递投放点的距离.
(2)因快递投放量增加,现准备在和平街新增一个快递投放点,新的投放点到小区与快递投放点的距离相等,求快递投放点、之间的距离.
【基础题型十二 求最短路径】
【例1】(25-26八年级下·广东广州·期中)如图,一只蜘蛛在一块长方体的一个顶点A处,一只苍蝇在这个长方体上和蜘蛛相对的顶点B处,已知长方体长,宽,高.蜘蛛因急于捉到苍蝇,沿着长方体的表面从点爬到点,则蜘蛛爬行的最短路程是().
A. B. C. D.
【例2】(25-26八年级下·广东茂名·期中)如图,河的两岸有A,B两个水文观测点,为方便联络,要在河上修一座木桥(河的两岸互相平行,垂直于河岸),现测得A,B两点到河岸的距离分别是3米,3米,河宽2米,且A,B两点之间的直线距离为10米,则的最小值是_________米.
1.(26-27八年级上·全国·课后作业)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)
2.(25-26八年级下·广西河池·期中)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).
3.(25-26八年级上·贵州贵阳·期末)如图1,圆形旋转楼梯是以单柱为中心螺旋上升的特色楼梯,因造型美观,空间利用率高,常用于室内外设计中.
(1)如图2是抽象出来的一层圆形旋转楼梯的示意图,扶手可近似看作是圆柱侧面上的一条螺旋线,其中点为扶手的两端点.图3是该螺旋线所在圆柱面的侧面展开图,请在图3中画出该扶手在展开图中的示意图;
(2)在(1)的条件下,抽象出来的这一层楼层高为,扶手所在圆柱的底面半径为,求这一层圆形旋转楼梯的扶手长度.(取3)
【提高题型一 求最短路径一一蚂蚁爬行问题】
【例1】(25-26八年级下·河北唐山·期末)如图,在一张边长为的正方形纸板上,放着一根长方体木块,已知木块的较长边与平行且相等,横截面是一个边长为的正方形,一只蚂蚁从点出发,翻过木块到达点处,则蚂蚁爬行的最短路径长为( )
A. B. C. D.
【例2】(25-26八年级上·重庆·期中)如图是一个长、宽、高的无盖长方体果盘,果盘侧面镂空,用一个隔板(厚度忽略不计)卡在中间把果盘分成两个大小相等的正方体,若在果盘内部顶点B处有一滴蜂蜜,果盘内部顶点A处的小蚂蚁想去吃蜂蜜(蚂蚁只能沿着底面和隔板表面行走,不能走边缘和镂空侧面),则小蚂蚁所走的最短路径长为_____.
1.(26-27八年级上·全国·课后作业)如图,在长、宽、高的长方体上,有一只蚂蚁准备顺着长方体的表面从顶点A处爬到相对的顶点G处.试帮这只蚂蚁设计一条最佳路线,使其爬行的路程最短.
2.(25-26八年级上·吉林长春·期中)勾股定理是人类早期发现并证明的重要数学定理之一,是用代数思想解决几何问题重要的工具之一,也是数形结合的纽带之一,它不但因证明方法层出不穷吸引着人们,更因为应用广泛而使人入迷.
(1)应用一:最短路径问题
如图1,一只蚂蚁从点沿圆柱侧面爬到相对一侧中点处,如果圆柱的高为,圆柱的底面半径为,那么最短的路线长是___________;
(2)应用二:解决实际问题.
小明在放风筝时想测量风筝离地面的垂直高度,通过如图2勘测,得到如下记录:
①测得水平距离的长为12米;
②根据手中剩余线的长度计算出风筝线的长为13米;
③小明牵线放风筝的手到地面的距离长为1.5米,如果小明想让风筝沿方向再上升4米,和的长度不变(理想状态下).则他应该再放出___________米线.
3.(25-26八年级上·广东深圳·期中)如图,一个透明圆柱形容器(容器厚度忽略不计)中装有水,点是圆柱下底面外壁的一点,点是上底面外壁与点相对的一点,在点正下方的水面紧贴内壁处有一食物.
(1)若圆柱高为,底面半径为,将一根木棒放入该容器,使木棒完全在容器中,求该容器内能放入木棒的最大长度.
(2)若圆柱高为,底面周长为,水深,一只蚂蚁在点处.
①蚂蚁从点处沿圆柱侧面外壁爬行到点处,则爬行的最短路程________.
②蚂蚁从点处出发,则它吃到食物需要爬行的最短路程________.
【提高题型二 勾股定理的应用一一最值问题】
【例1】(25-26八年级上·广东深圳·期末)图1为八(10)班为美食节准备的一种火锅杯,图2是它从正面看的形状.它由上半部分的碗和下半部分的杯子组成,两部分的形状均为圆台.上碗口的圆心处有一个吸管口,吸管口到杯底的距离为.已知配套吸管的长度为,且吸管从吸管口任意放入杯中时,吸管口外露长度的最小值为(不计吸管粗细),则杯子的下底面直径为( )
A.
B. C. D.
【例2】(25-26八年级下·河北邢台·阶段检测)小明参加学校“数学实践节”的场地设计项目,需要规划一个直角三角形展区,其中,米,米,如图所示.现要在斜边上安装一个照明灯P,灯需连接展区三个顶点A,B,C的电源接口(接口位于顶点处),为了节省电线,三条电线,,的长度之和的最小值是_______米.
1.(25-26八年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,一根长10m的梯子AB斜靠在墙上,梯子的顶端A到地面的距离AO为8m,
(1)当梯子的顶端A下滑1m时,求梯子底端B向外滑行的距离?
(2)请判断在木棍滑动的过程中,中点P到点O的距离是否变化,并简述理由;
(3)求木棍滑动的过程中△AOB面积的最大值;
2.(25-26八年级上·江苏苏州·阶段检测)【背景介绍】勾股定理是几何学中的明珠,充满着魅力.
【知识运用】
(1)如图,铁路上A、B两点(看作直线上的两点)相距40千米,C、D为两个村庄(看作两个点),,,垂足分别为A、B,千米,千米,则两个村庄的距离为 米.
(2)在(1)的背景下,若千米,千米,千米,现要在上建造一个供应站P,使得,请用尺规作图在图中作出P点的位置并求出的距离.
(3)【知识迁移】借助上面的思考过程与几何模型,则代数式(其中)最小值为 .
3.(25-26八年级上·广东梅州·阶段检测)数与形是数学中的两个最古老,也是最基本的研究对象,它们在一定条件下可以相互转化,数形结合就是把抽象的数学语言、数量关系与直观的几何图形、位置关系结合起来,通过“以形助数”或“以数解形”可以使复杂问题简单化,抽象问题具体化,从而起到优化解题途径的目的.
(1)【思想应用】已知m,n均为正实数,且,求的最小值.通过分析,小明想到了利用下面的构造解决此问题:如图,,,,,,点E是线段上的动点,且不与端点重合,连接CE,DE,设,.
①用含m的代数式表示 ,用含n的代数式表示 ;
②据此写出的最小值 .
(2)【类比应用】根据上述的方法,代数式的最小值是 .
(3)【拓展应用】已知a,b,c为正数,且,试运用构图法,写出的最小值 .
1.(25-26八年级上·湖北·阶段检测)如图,有两棵树,一棵高6米,另一棵高3米,两树相距4米,一只鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,问小鸟至少飞行( )
A.6米 B.5米 C.4米 D.3米
2.(25-26八年级上·河南周口·阶段检测)如图,一架长的梯子靠在墙上,梯子底端离墙,如果梯子的顶端下滑,那么梯子的底端将滑动( )
A. B. C. D.
3.(25-26八年级上·全国·课后作业)山西地形较为复杂,境内有山地、丘陵、高原、盆地、台地等多种地貌类型,整个地貌是被黄土广泛覆盖的山地型高原.如图,在A村与B村之间有一座大山,原来从A村到B村,需沿道路A→C→B()绕过村庄间的大山,打通A,B间的隧道后,就可直接从A村到B村.已知,,那么打通隧道后从A村到B村比原来减少的路程为( )
A.7km B.6km C.5km D.2km
4.(26-27八年级上·全国·课后作业)如图,城南大道的同一侧有A、B两个社区,于C,于D,C、D两点相距,已知.现要在CD上建一个社区服务站E,使得A、B两社区到E站的距离相等,则的长是( ).
A.2 B.3.3 C.2.5 D.2.8
5.(25-26八年级上·辽宁沈阳·期末)如图,圆柱的高为,底面周长为,在圆柱外的下底面点处有一只蚂蚁,它想吃到与点相对、离外上底面的点处的食物,那么它沿圆柱侧面爬行的最短路径示意图是( )
A. B.
C. D.
6.(25-26八年级下·四川德阳·期中)小明想知道学校旗杆的高,他发现旗杆上的绳子垂到地面还多,当他把绳子的下端拉开后,发现下端刚好接触地面,则旗杆的高为__________.
7.(25-26八年级下·内蒙古呼和浩特·期末)4月27日呼和浩特全域出现大风扬沙天气,瞬时最大阵风达到12级.如图,受大风影响,一棵树在离地面6米处断裂,树顶端落在离底部8米的地面上,大树底部与地面垂直,则树折断之前有_______米.
8.(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______.
9.(25-26八年级上·安徽宿州·阶段检测)如图是一个饮料罐,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.若一条到达底部的直吸管如图放置,则在罐内部分的长度(罐壁的厚度和小圆孔的大小忽略不计)是____________________.
10.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图所示的正方体的棱长为,是正方体的一个顶点,是侧面正方形对角线的交点.一只蚂蚁在正方体的表面上爬行,从点爬到点的最短路程是____________cm.
11.(25-26八年级上·江苏·期中)一架云梯长,如图那样斜靠在一面墙上.当这架云梯的顶端位于A处时,它的底端位于B处,底端离墙.
(1)这架云梯的顶端到地面的距离是多少?
(2)当这架云梯的顶端从A处下滑到达处时,它的底端从B处滑动到处,云梯底端在水平方向滑动的距离也是吗?
12.(25-26八年级上·甘肃·期末)勾股定理是人类早期发现并证明的重要数学定理之一,是用代数思想解决几何问题重要的工具之一,也是数形结合的纽带之一,它不但因证明方法层出不穷吸引着人们,更因为应用广泛而使人入迷.
如图,某公园有一秋千,秋千静止时,踏板离地的垂直高度,将它往前推至处时,即水平距离,踏板离地的垂直高度,它的绳索始终拉直,求绳索的长.
13.(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.
14.(25-26八年级下·陕西商洛·期末)学习了“勾股定理”后,某校数学兴趣小组的同学把“测量某水潭的宽度”作为一项课题活动,利用课余时间完成了实地测量,并形成了如下的活动报告.
活动课题
测量某水潭的宽度
测量工具
测角仪、测距仪等
测量过程及示意图
如图,出于安全考虑,水潭两侧的A、B周围均被围栏所围,因此A、B处均无法到达,测量小组在与垂直的直线上取点C(于点A),用测距仪测得、的长.
测量数据
米,米
……
……
请你根据活动报告中的内容,计算水潭的宽度.
5.(25-26八年级下·湖北咸宁·期中)如图甲,笔直的公路上,两点相距20,,为两村庄,于点,于点,已知,,现在计划在公路的段上建一个土特产品收购站.
(1)若规划,两村到收购站的距离相等,则收购站应建在离点多远处?
(2)若规划,两村到收购站的距离的和最短,请在图乙中通过作图画出收购站的位置,计算得到距离的和最短值为 .
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专题05 勾股定理的应用重难点题型专训(2个知识点+12大题型+自我检测)
目录
第一部分・练基础题型
题型一、求梯子滑落高度 1
题型二、求旗杆高度 2
题型三、求小鸟飞行距离 3
题型四、求大树折断前的高度 4
题型五、解决水杯中筷子问题 5
题型六、解决航海问题 6
题型七、求河宽 7
题型八、求台阶上地毯长度 8
题型九、判断汽车是否超速 9
题型十、判断是否受台风影响 10
题型十一、选址使到两地距离相等 11
题型十二、求最短路径 12
第二部分·练提高题型
题型一、求最短路径一一蚂蚁爬行问题 1
题型二、勾股定理的应用一一最值问题 2
第三部分・自我检测
知识点01 勾股定理的应用
1.用勾股定理解决一般问题的步骤
(1)由题意画出符合要求的直角三角形,把实际问题转化为数学问题;
(2)将待求的量看成直角三角形的一条边;
(3)利用勾股定理求解.
2.求直角三角形边长的方法
若已知两边长,可直接由勾股定理求第三边长,若已知一边及另外两边的关系,可设未知数根据勾股定理求解.
【即时训练】
1.(24-25八年级上·四川达州·阶段检测)公园内有两棵树,相距,一棵树高为,另一棵树高为,一只小鸟从一棵树的顶端飞到另 一棵树的顶端,小鸟至少要飞( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理的应用,两点之间线段最短,解题的关键是从实际问题中抽象出几何图形.画出图形,表示高的树,表示高的树,两棵树间距离,根据两点间线段最短可知,小鸟至少要飞的距离等于的长,过作于点,利用勾股定理即可求解.
【详解】解:根据题意画图如下:其中,,,
两点间线段最短,
题目所求即为的长,
过作于点,
则,
由勾股定理得:,
故选:C.
2.(25-26八年级上·河南周口·期末)一种盛饮料的圆柱形杯子,测得内部底面半径为,高为,吸管放进杯里(如图),杯口外面至少要露出,为节省材料,吸管长的取值范围是_______.
【答案】
【分析】根据题中已知条件,首先要考虑吸管放进杯里垂直于底面时最短为;最长时与底面直径和高正好组成直角三角形,用勾股定理解答即可.
【详解】解:∵圆柱形杯子底面半径,
∴底面直径,
杯子内最短长度:吸管垂直放入杯内时,长度等于杯子的高,即;
杯子内最长长度:吸管斜放至杯底边缘时,长度为,
∴吸管总长度a需满足:最小值:,
最大值:,
吸管长的取值范围是:.
知识点02 利用勾股定理解决最短路线问题
1.求长方体表面上两点间最短路线的方法:
需将长方体相应几个面展开,从而将长方体表面上两点间的距离转化为求平面内两点间的距离,构造直角三角形,通过勾股定理求解;
2.求几何体表面上最短路线长的方法
应用转化思想,将空间问题转化为平面问题,将曲面转化为平面,将曲线转化为直线,连接起点与终点所得到的线段作为三角形的一条边,从而构造直角三角形,然后利用勾股定理求出最短路线长.
【即时训练】
1.(25-26八年级下·河南安阳·阶段检测)如图铁路上A,B两点相距40千米,C,D为两村庄,DA⊥AB,CB⊥AB,垂足分别为A和B,DA=24千米,CB=16千米.现在要在铁路旁修建一个煤栈E,使得C,D两村到煤栈的距离相等,那么煤栈E应距A点( )
A.20千米 B.16千米 C.12千米 D.无法确定
【答案】B
【分析】设AE=xkm,则BE=(40﹣x)km,利用勾股定理得到,则,解方程即可.
【详解】解:设AE=xkm,则BE=(40﹣x)km,
∵DA⊥AB,CB⊥AB,C,D两村到煤栈的距离相等,
∴,
∴ ,
∴,
解得:x=16,
则煤栈E应距A点16km.
故选:B.
【点睛】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.
2.(25-26八年级下·全国·周测)课间休息时,嘉嘉从教室窗户向外看,看到行人为了从处快速到达图书馆处,直接从长方形草地中穿过.为保护草地,嘉嘉想在处立一个标牌:“少走■米,踏之何忍?”如图,若,,则标牌上“■”处的数字是____________.
【答案】6
【分析】本题考查了勾股定理的实际应用,掌握利用勾股定理计算直角三角形的边长,再通过路程差计算少走的距离是解题的关键.
先在直角三角形中用勾股定理求出的长度,再计算绕行路程与直线路程的差,得到少走的距离.
【详解】解:∵草地为长方形,
∴,为直角三角形
∵在中,斜边,直角边,
∴根据勾股定理,另一条直角边
∵行人若不穿越草地,需走的路程为 ,
∴比直接穿过草地少走的距离为 .
∴标牌上“■”处的数字是.
故答案为:.
【基础题型一 求梯子滑落高度】
【例1】(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.
【例2】(24-25八年级上·江苏南京·期末)如图所示,靠墙放着一个梯子,梯子底端B离墙根的距离为3米,现梯子底端B向右滑动1米到了处,梯子顶端A恰好也向下滑动了1米到了处.则梯子的长度是___________米.
【答案】5
【分析】利用勾股定理可得,,
梯子移动过程中长短不变,建立等式,继而可求出的长,再利用勾股定理即可求出梯子的长度.
本题考查了勾股定理的应用,题中梯子与墙构成了一个直角三角形,可根据勾股定理边长的关系来列方程.
【详解】解:,
,
∴,
得,
∴梯子的长AB(米).
故答案为:5.
1.(26-27八年级上·全国·课后作业)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
【分析】先利用勾股定理求梯子原先顶部的高度,然后求出梯子下滑后顶部的高度,最后利用勾股定理求出下滑后梯子底部到墙的距离即可解答本题.
【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.
2.(25-26八年级上·山西临汾·阶段检测)如图,长的梯子靠在墙上,梯子的底端离墙脚的距离.
(1)求梯子顶端距地面的高度;
(2)若梯子顶端沿墙面向下滑动,则梯子底端向右滑动______.
【答案】(1)梯子顶端距地面的高度为;
(2)
【分析】本题考查勾股定理的实际运用,理解并熟练运用勾股定理是解题关键.
(1)根据题意直接利用勾股定理求解即可;
(2)由勾股定理求出的长,即可解决问题.
【详解】(1)解:在中,,
则,
答:梯子顶端距地面的高度为;
(2)解:如图,梯子顶端A沿墙面向下滑动,即,
∴,
∴,
∴,
则梯子底端向右滑动.
故答案为:.
3.(24-25七年级上·山东东营·期末)1.数学兴趣小组学习了《勾股定理》后,利用所学数学知识来解决实际问题,实践报告如下:
活动课题
风筝离地面垂直高度探究
问题背景
风筝由中国古代劳动人民发明于东周春秋时期,距今已2000多年,相传墨翟以木头制成木鸟,研制三年而成,是人类最早的风筝起源.兴趣小组在放风筝时想测量风筝离地面的垂直高度.
测量数据抽象模型
小组成员测量了相关数据,并画出了如图所示的示意图,测得水平距离的长为12米,根据手中剩余线的长度计算出风筝线的长为20米,牵线放风筝的手到地面的距离为1.6米.即米.
问题产生
经过讨论,兴趣小组得出以下问题:
(1)运用所学勾股定理相关知识,根据测量所得数据,计算出风筝离地面的垂直高度.
(2)如果想要风筝沿方向下降7米,且长度不变,则他应该回收多少米线?
问题解决
……
该报告还没有完成,请你帮助兴趣小组解决以上问题.
【答案】(1)风筝的高度为17.6米;(2)他应该回收5米线.
【分析】本题考查的是勾股定理的应用,从题中抽象出勾股定理这一数学模型,领会数形结合的思想的应用.
(1)根据勾股定理求出,进而求出;
(2)先根据勾股定理求出下降后风筝线的长,再根据题意计算,得到答案.
【详解】解:(1)在中,米,米
由勾股定理得:米,
米,
米,
答:风筝的高度为17.6米;
(2)设点A沿着方向下降7米到点M的位置,则,连接,
在中
米,米
由勾股定理得:米
米
答:他应该回收5米线.
【基础题型二 求旗杆高度】
【例1】(24-25八年级下·福建福州·期中)学校需要测量旗杆的高度,同学们发现系在旗杆的绳子垂到了地面,并多出了一段,经测量绳子垂直落地后还剩1米(如图1),将绳子拉直,绳子末端在地面上离旗杆底部的距离米(如图2),则旗杆的高度为( )
A.10米 B.11米 C.12米 D.13米
【答案】C
【分析】本题考查的是勾股定理的应用,设旗杆的高度为x米,则绳子的长度为米,旗杆,绳子与地面构成直角三角形,根据勾股定理即可解答.
【详解】解:设旗杆的高度为x米,则绳子的长度为米,
在中,由勾股定理得:,
解得:,
∴旗杆的高度为12米,
故选:C.
【例2】(25-26八年级下·辽宁鞍山·期末)我国古代数学名著《九章算术》中有这样一道题目:“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?”大意是:如图,木柱与地面互相垂直,绳索比木柱长3尺,将绳索拉直沿地面行走,当绳索刚好用完时,长为8尺,则绳索长_______尺.
【答案】
【分析】设绳索长为x尺,则木柱长为尺,在中根据勾股定理构造方程,求解即可.
【详解】解:设绳索长为x尺,则木柱长为尺,
∵,
∴在中,,
∴,
解得,
答:绳索长为尺.
1.(25-26八年级下·湖南湘西·期中)一旗杆离地面3米A处折断,旗杆顶部C落在离旗杆底部B处4米远,旗杆折断之前有多高?
【答案】8米
【分析】根据勾股定理求出米,进而求出旗杆折断之前的高即可.
【详解】解:由题意,得
,
∴(米),
∴旗杆折断之前的高为(米).
2.(25-26八年级下·云南德宏·期末)数学兴趣小组在郊外放风筝时,想要测量风筝离地面的垂直高度.假设风筝放飞时风筝线在空中被拉直.小组成员测量了相关数据,并画出如下示意图,水平距离的长为80米,的长为100米,牵线放风筝的手到地面的距离为1.6米(米).求风筝离地面的垂直高度的长为多少米.
【答案】风筝离地面的垂直高度为米
【分析】在中,由勾股定理求得的长,再利用求解即可.
【详解】解:依题意得,,,,
在中,由勾股定理得
,
∵,
∴,
答:风筝离地面的垂直高度为米.
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.
【基础题型三 求小鸟飞行距离】
【例1】(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).
【例2】(25-26七年级上·山东烟台·期末)有两棵树,一棵高6米,另一棵高1米,两树相距6米,一只小鸟要从一棵树的树顶到另一棵树的树顶,至少需要飞______米.
【答案】
【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.
设大树高为,小树高为,过C点作于E,则是长方形,连接,则,,,在中,根据勾股定理求得即可.
【详解】解:如图,设大树高为,小树高为,过C点作于E,则是长方形,连接,
∴,,,
在中,,
∴小鸟至少飞行.
故答案为:.
1.(25-26八年级上·江苏无锡·期末)如图,某校校庆时,从教学楼楼顶的点A处向围墙上的点B处拉彩旗.已知点B和教学楼的水平距离为,教学楼高,围墙高,问至少需要多长的彩旗带?
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理的应用.
过B作于D,可知,,进而求出,根据计算即可.
【详解】解:过B作于D,
∴,,
∴(),
在中,,
∴(),
答:至少需要的彩旗带.
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.
3.(24-25八年级上·陕西宝鸡·期中)学习了“勾股定理”后,某校数学兴趣小组的同学把“测量风筝的垂直高度”作为一项课题活动,利用课余时间完成了实践调查,并形成了如下的活动报告,请根据活动报告完成下面试题.
报告
测量风筝的垂直高度.
成员
组长:组员:,,
工具
皮尺等
示意图
方案
先测量水平距离,然后根据手中剩余线的长度得出风筝线长,最后测量放风筝的同学的身高.
数据
米,米,米,.
(1)求此时风筝的垂直高度;
(2)若站在点A不动,想把风筝沿方向从点F的位置上升18米至点C的位置(即米,点C、点F、点D在一条直线上,图中所有点均在同一平面内),则还需放出风筝线多少米?
【答案】(1)13.7米
(2)还需放出风筝线14米
【分析】本题考查了勾股定理的实际应用,熟练掌握勾股定理是解答本题的关键.
(1)在中,利用勾股定理求出的长度,由即可求解;
(2)由题意得米,根据米,得到米,在中,利用勾股定理求出的长度,由即可求解.
【详解】(1)解:由题意得:米,
在中,由勾股定理得(米),
所以(米).
(2)解:由题意得米,
因为米,
故米,
在中,(米),
所以(米),
故还需放出风筝线14米.
【基础题型四 求大树折断前的高度】
【例1】(25-26八年级下·贵州遵义·期末)《九章算术》是我国古代重要的数学著作之一,书中记载的“折竹抵地”问题:今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺,问折者高几何?意思是:一根竹子,原高一丈(1丈尺),虫伤有病,一阵风将竹子折断,其竹梢恰好抵地(如图),抵地处点离竹子底部点3尺远,求折断后竹子的长.设的长为尺,下列方程正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据题意可得的长为尺,根据勾股定理列方程即可.
【详解】解:设的长为尺,则的长为尺,
在中,,则由勾股定理得,
∴.
【例2】(25-26八年级下·辽宁葫芦岛·期中)《九章算术》中有这样一道“折竹抵地”问题:今有竹高一丈,末折抵地,去根三尺,问折高者几何?意思是:如图,一根竹子,原高1丈(1丈尺),风将其折断后,其竹梢恰好抵地,抵地处离竹子底部3尺远,则折断处离地面的高度是______尺.
【答案】
【详解】解:设折断处离地面的高度是尺,则该直角三角形的斜边长为尺,由勾股定理可得:
,
解得:,
即折断处离地面的高度是尺.
1.(25-26八年级下·陕西榆林·期末)如图,由于大风,山坡上的树甲从点处被拦腰折断,其树顶端恰好落在树乙的根部处.已知树甲的部分主干水平线,树乙垂直水平线,经测量,树甲的根部与点的距离米,两棵树的根部距离米,两棵树的水平距离为12米,请根据以上数据,求树甲折断前的高度.
【答案】树甲折断前的高度是19米
【分析】根据勾股定理在中先求出长度,则长度可知,再在中利用勾股定理求出长度,则树甲折断前的高度为即可求解.
【详解】解:∵,
∴和是直角三角形,
∴在中,(米),
∴(米),
∵在中,(米),
∴(米).
答:树甲折断前的高度是19米.
2.(24-25八年级下·全国·期中)如图,一棵大树在一次强台风中于距离地面10米处折断倒下,树梢落在离树根24 米处,问大树在折断前高多少米?
【答案】大树在折断前高36米
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,利用勾股定理求出的长,进而求出的结果即可得到答案.
【详解】解:由题意得,米,米,,
∴米,
∴米,
答:大树在折断前高36米.
3.(25-26八年级上·陕西咸阳·期末)如图,∠AOB=90°,OA=8m,OB=3m,一机器人在点B处看见一个小球从点A出发沿着AO方向匀速滚向点O,机器人立即从点B出发,沿直线匀速前进拦截小球,恰好在点C处截住了小球.如果小球滚动的路程与机器人行走的路程相等,那么机器人行走的路程BC是多少?
【答案】机器人行走的路程BC为m.
【分析】根据小球滚动的速度与机器人行走的速度相等,得到BC=AC,设BC=AC=x m,根据勾股定理求出x的值即可.
【详解】解:∵小球滚动的速度与机器人行走的速度相等,
∴BC=AC, 设BC=AC=x m, 则OC=(8-x)m,
在Rt△BOC中, ∵OB2+OC2=BC2,
∴32+(8-x)2=x2, 解得.
∴机器人行走的路程BC为m.
【点睛】本题考查的是勾股定理的应用,掌握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.领会数形结合的思想的应用.
【基础题型五 解决水杯中筷子问题】
【例1】(25-26八年级上·陕西汉中·阶段检测)如图是一个圆柱形画筒,其内径(底面直径)为,内侧高度为,现有一幅总长度为的画轴,任意放入画筒中,则画轴露在筒口外的长度至少为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查勾股定理的应用,解答此类题目的关键是构造出直角三角形,再利用勾股定理解答.
画轴露出筒口外的长度最少,即在筒内最长,可用勾股定理解答.
【详解】解:底面直径为,高为,
画轴露出筒口外的长度最少为:.
故选:A.
【例2】(25-26八年级上·江苏常州·期中)将一根长为75cm的木棒放入长、宽、高分别是50cm、40cm、40cm 的箱子中(如图),能放进去吗?答: ______(填“能”或“不能”).
【答案】能
【分析】本题考查了勾股定理的应用.连接、,由勾股定理求出,再由勾股定理求出,然后与比较大小即可.
【详解】解:如图,连接、,
由题意得:,,,,,
在中,由勾股定理得:,
在中,由勾股定理得:,
,
能放进去,
故答案为:能.
1.(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.
2.(25-26八年级上·广东深圳·期中)如图,一个无盖长方体小杯子放置在桌面上,,;
(1)一只蚂蚁从A点出发,沿小杯子外表面爬到D点,求蚂蚁怎样走最短,最短路程是多少?
(2)为了怕杯子落入灰尘又方便使用,现在需要给杯子盖上盖子,并把一双筷子放进杯子里,请问,筷子的最大长度是多少?
【答案】(1)最短路程是20cm
(2)筷子的最大长度是cm
【分析】(1)利用勾股定理求解即可;
(2)求得长方体盒子的体对角线即可求解。
【详解】(1)解:如图1所示:
图1
由题意得:,,
∴,
在中,由勾股定理得;
∴最短路程是20cm;
(2)将筷子斜着放,
∵,,
∴
∴,
即筷子的最大长度是cm.
【点睛】此题考查了勾股定理的应用,解题的关键是理解题意,灵活利用勾股定理进行求解。
3.(25-26八年级下·全国·单元测试)一株荷叶高出水面米,一阵风吹来,荷叶被吹得贴着水面,这时它偏离原来的位置有米远,如图所示,求荷叶的高度和水面的深度.
【答案】荷叶的高度为5米,水面的深度为4米.
【分析】设米,则米,在中,利用勾股定理得:,解方程即可.
【详解】解:设米,则米,米,
在中,由勾股定理得:
,
∴,
解得,
∴(米),(米),
答:荷叶的高度为5米,水面的深度为4米.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,根据题意建立方程是解题的关键.
【基础题型六 解决航海问题】
【例1】(25-26八年级下·甘肃金昌·期中)如图,甲、乙两船从港口同时出发,甲船以海里/时的速度沿北偏东方向航行,乙船沿南偏东方向航行,小时后,甲船到达岛,乙船到达岛.若、两岛相距海里,则乙船的航速是( )
A.海里/时 B.海里/时 C.海里/时 D.海里/时
【答案】B
【分析】由题意可知,,海里,海里,利用勾股定理计算出,进而求出乙船的航速.
【详解】解:由题意可知,,(海里),海里,
在中,(海里),
∴乙船的航速为(海里/时).
【例2】(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).
1.(25-26八年级上·陕西咸阳·阶段检测)已知,两艘船同时从港口O出发,船向东航行了6千米,船向北航行了8千米.此时船与船相距多远?
【答案】千米
【分析】正东方向和正北方向夹角为,通过这个角度关系可用勾股定理解决问题.
【详解】由题意得千米、千米,,
在中,由勾股定理有,即(千米),
∴此时船与船相距千米.
2.(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.
3.(24-25八年级下·湖北咸宁·期中)有一艘游轮即将靠岸,当游轮到达点后熄灭发动机,在离水面高度为的岸上,工作人员用绳子牵引靠岸,开始时绳子的长为.(假设绳子是直的,结果保留根号)
(1)若工作人员以的速度收绳.后船移动到点的位置,问此时游轮距离岸边还有多少米?
(2)若游轮熄灭发动机后保持的速度匀速靠岸,后船移动到点,工作人员手中的绳子被收上来多少米?
【答案】(1)此时游轮距离岸边还有米
(2)工作人员手中的绳子被收上来米
【分析】本题考查勾股定理解应用题,读懂题意,构造直角三角形求解是解决问题的关键.
(1)根据题意,求出绳子缩短的长度,进而在中,由勾股定理求解即可得到答案;
(2)根据题意,先求出,在中和中由勾股定理求出线段长,再由即可得到答案
【详解】(1)解:如图所示:
则,,
若工作人员以的速度收绳,后船移动到点的位置,则绳子缩短了,
,
在中,,,,则由勾股定理可得,
答:此时游轮距离岸边还有米;
(2)解:若游轮熄灭发动机后保持的速度匀速靠岸,后船移动到点,则,
在中,,,,则由勾股定理可得,
,
在中,,,,则由勾股定理可得,
工作人员手中的绳子被收上来米.
【基础题型七 求河宽】
【例1】(25-26八年级下·河北邢台·期末)某公园有一个人工湖,湖的周围是笔直的甬道,珍珍想知道湖两岸,两点间的距离,但由于湖面阻隔无法直接测量,珍珍观察公园的游览图时得到如图所示的示意图,根据图中数据可得,两点间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】如图,延长、交于点,则为直角三角形,根据勾股定理即可求得,两点间的距离.
【详解】解:如图,延长、交于点,
则为直角三角形,
根据图中数据可得,,,
由勾股定理可得,.
【例2】(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.
1.(25-26八年级下·甘肃平凉·期末)为测量河的宽度(垂直河岸),在地面上取参考点H,测得米,米,米,已知米,(M、P、N在同一直线上),求河宽(结果保留根号).
【答案】这条河的宽度为米
【分析】根据勾股定理的逆定理,确定,再利用勾股定理解答即可.
【详解】解:米,米,米,
,
为直角三角形,且,
在中,米,米,
米,
米,
即这条河的宽度为米.
2.(24-25八年级下·吉林白城·期末)某人欲从一条河岸边的点A,划船垂直河岸横渡一条河,到达河对岸岸边的点B,由于水流的影响,实际上岸地点C离欲到达点B距离,已知他在水中实际划了.(假设河两岸互相平行,预计行走路线和实际行走路线均为直线)
(1)画出符合题意的图形;
(2)求该河流的宽度.
【答案】(1)
如图所示
(2)60米
【分析】本题考查了勾股定理的应用,掌握勾股定理是解题关键.
(1)根据题意画出图形即可;
(2)利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)略
(2)解:由题意知,,,,
在中,由勾股定理得
答:该河流的宽度为60米.
3.(24-25八年级下·内蒙古乌兰察布·期中)直角三角形的三边关系:如果直角三角形两条直角边长为a、b,斜边长为c,则.
(1)图1为美国第二十任总统伽菲尔德的“总统证法”,请你利用图1推导上面的关系式.利用以上所得的直角三角形的三边关系进行解答;
(2)如图2,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,其中,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),并新修一条路,且.测得千米,千米,求新路比原路少多少千米?
(3)在第(2)问中若时,,,,,设,求x的值.
【答案】(1)
证明:,
∴梯形的面积为或,
,
,
即,
(2)新路比原路少0.5千米
(3)
【分析】本题考查的是勾股定理的证明方法以及勾股定理的应用;
(1)梯形的面积可以由梯形的面积公式求出,也可利用三个直角三角形面积求出,两次求出的面积相等列出关系式,化简即可得证;
(2)设千米,则千米,根据勾股定理列方程,解方程即可得到结果;
(3)在和中,由勾股定理得求出,列出方程求解即可得到结果.
【详解】(1)略
(2)解:设千米,则千米,
在中,,
即,解得:,即,
(千米),
答:新路比原路少千米,
(3)解:由题得,,
在中,,
在中,,
,
即,解得:.
【基础题型八 求台阶上地毯长度】
【例1】(25-26八年级下·广西贺州·期末)为了提升通行安全,防止上下楼滑倒,某小区某单元楼在楼梯改造工程中,铺设防滑红地毯,如图所示,已知楼梯的斜面长度为米,楼梯的竖直总高度为2米,则铺设地毯的长度为( )
A.36米 B.6米 C.8米 D.10米
【答案】C
【分析】如图(见解析),利用勾股定理求出的长,再根据铺设地毯的长度等于的长解答即可.
【详解】解:如图,由题意得:米,米,,
∴在中,米,
∴铺设地毯的长度为(米).
【例2】(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,为庆祝渝北中学艺术节,学校准备组建合唱团进行表演,欲在如图所示的阶梯形站台上铺设红色地毯,已知这种地毯每平方米售价为40元,站台宽为,则购买这种地毯至少需要______元.
【答案】2800
【分析】本题主要查了勾股定理的应用.根据勾股定理求出水平的直角边长度,即可求解.
【详解】解:水平的直角边长度为,
(元),
即购买这种地毯至少需要2800元.
故答案为:2800.
1.(24-25八年级下·湖南长沙·期末)树人学校为防止雨天地滑,在一段楼梯台阶上铺上一块地毯,将楼梯台阶完全盖住.已知楼梯台阶侧面图如图所示,,,.
(1)求的长;
(2)若已知楼梯宽,每平方米地毯35元,需要花费多少钱地毯才能铺满所有台阶.(假设地毯在铺的过程中没有损耗)
【答案】(1)的长为
(2)需要花费686元地毯才能铺满所有台阶
【分析】本题考查了勾股定理的应用.
(1)由勾股定理列式计算即可;
(2)由长方形面积公式计算即可.
【详解】(1)解:∵,,,
在中,由勾股定理得:,
答:的长为;
(2)解:地毯长为:,
已知楼梯宽,每平方米地毯35元,
∴地毯的面积为,
∴需要花费(元),
答:需要花费686元地毯才能铺满所有台阶.
2.(25-26八年级上·广东梅州·阶段检测)如图,要修建一个育苗棚,棚高,棚宽,棚的长为,现要在棚顶上覆盖塑料薄膜,试求需要多少平方米塑料薄膜?
【答案】平方米
【分析】根据勾股定理先求出棚顶的宽,然后根据长方形的面积公式即可求出需要多少塑料薄膜.
【详解】解:棚高,棚宽,设棚顶的宽为b,
则,
棚的长d为,
∴.
【点睛】此题重点考查学生对勾股定理的实际应用能力,理清题意,掌握勾股定理是解题的关键.
3.(25-26八年级下·重庆九龙坡·期末)如图有一个四级台阶,它的每一级的长、宽分别为18分米、4分米.
(1)如果给台阶表面8个矩形区域铺上定制红毯,需要定制红毯的面积为432平方分米,那么每一级台阶的高为多少分米?
(2)A和C是这个台阶上两个相对的端点,台阶角落点A处有一只蚂蚁,想到台阶顶端点C处去吃美味的食物,则蚂蚁沿着台阶面从点A爬行到点C的最短路程为多少分米?
【答案】(1)每一级台阶的高为2分米.
(2)蚂蚁沿着台阶面从点A爬行到点C的最短路程为30分米.
【分析】(1)设每一级台阶的高为x分米,根据题意列方程即可得到结论;
(2)先将图形平面展开,再用勾股定理根据两点之间线段最短进行解答.
【详解】(1)解:设每一级台阶的高为x分米,
根据题意得,18×(4+x)×4=432,
解得x=2,
答:每一级台阶的高为2分米;
(2)四级台阶平面展开图为长方形,长为18分米,宽为(2+4)×4=24分米,
则蚂蚁沿台阶面从点A爬行到C点最短路程是此长方形的对角线长.
由勾股定理得:AC=(分米),
答:蚂蚁沿着台阶面从点A爬行到点C的最短路程为30分米.
【点睛】本题考查了平面展开−最短路径问题,用到台阶的平面展开图,只要根据题意判断出长方形的长和宽即可解答.
【基础题型九 判断汽车是否超速】
【例1】(25-26八年级下·广东珠海·期中)为加强疫情防控,云南某中学在校门口区域进行入校体温检测.如图,入校学生要求沿着直线单向单排通过校门口,测温仪C与直线的距离为,已知测温仪的有效测温距离为,则学生沿直线行走时测温的区域长度为______
【答案】/8米
【分析】设有效测温距离为的长,连接、,推理出,过点作于,易知,然后在分别求出、的长,进而可得的长.
【详解】解:设有效测温距离为的长,连接、,过点作于,
∵测温仪的有效测温距离为,
∴,
又测温仪与直线的距离为,
在中,据勾股定理得:
,
同理得,
∴,
即学生沿直线行走时测温的区域长度为.
故答案为:.
【点睛】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.领会数形结合的思想的应用.
【例2】(24-25八年级下·湖北黄石·期末)“中华人民共和国道路交通管理条例”规定:小汽车在城市道路上行驶速度不得超过.如图,一辆小汽车在一条城市道路上直线行驶,某一时刻刚好行驶到路对面车速检测仪处的正前方的处,过了后,测得小汽车与车速检测仪间距离为,这辆小汽车超速了吗?(参考数据转换:)
【答案】这辆小汽车超速了.
【分析】本题考查了勾股定理的应用,根据勾股定理可得,求出小汽车的速度为,然后比较即可,掌握勾股定理的应用是解题的关键.
【详解】解:在中,,,
根据勾股定理可得:,
∴小汽车的速度为;
∵,
∴这辆小汽车超速行驶,
答:这辆小汽车超速了.
1.(24-25八年级下·河南信阳·期中)某条高速公路限速,如图,一辆大巴车在这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C处的正前方的B处,过了,大巴车到达A处,此时测得大巴车与车速检测仪间的距离为.问题:这辆大巴车超速了吗?
【答案】大巴车超速了
【分析】本题考查了将实际问题转化为直角三角形中的数学问题,在中,根据勾股定理求出的长,然后再求出大巴车的速度,即可判断出结果.
【详解】解:由题意可知,,,
,
大巴车的速度为,
,
大巴车超速了.
2.(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)
解:超速,理由如下∶
,
∵,
∴该车超速.
【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)略
3.(25-26七年级下·山东济南·期末)如图,A中学位于南北向公路l的一侧,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相距120米.
(1)现在想修一条从公路l到A中学的新路(点D在l上),使得学生从公路l走到学校路程最短,应该如何修路(请在图中画出)?新路长度是多少?
(2)为了行车安全,在公路l上的点B和点E处设置了一组区间测速装置,其中点E在点B的北侧,且距A中学170米.一辆车经过区间用时5秒,若公路l限速为(约),请判断该车是否超速,并说明理由.
【答案】(1)如图,
80米
(2)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
该车超速.
【分析】(1)根据垂线段最短可画出图形,根据三线合一可求出,然后利用勾股定理可求出新路长度;
(2)先根据勾股定理求出的长,再求出的长,然后计算出速度判断即可.
【详解】(1)过点A作,交l于点D.
,
在中,,
由勾股定理得
,
新路长度是80米.
(2)略
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,勾股定理揭示了直角三角形三边长之间的数量关系:直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.当题目中出现直角三角形,且该直角三角形的一边为待求量时,常使用勾股定理进行求解.
【基础题型十 判断是否受台风影响】
【例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
【例2】(25-26八年级上·河南洛阳·期末)某地产开发商在笔直的公路旁有一块山地正在施工,现有工地一处需要小型爆破,经测量,已知点与公路上的停靠站的距离为30米,与公路上的另一停靠站的距离为40米.且.为了安全起见,已知进入爆破点周围半径25米范围内有危险.问在进行爆破时,公路段是否因有危险而需要暂时封锁?答:______.
【答案】需要封锁
【分析】过C作CD⊥AB于D.狗跟勾股定理可得AB=50米,再由,可得CD=24米,即可求解.
【详解】解:公路AB需要暂时封锁.理由如下:
如图,过C作CD⊥AB于D.
根据题意得:BC=40米,AC=30米,∠ACB=90°,
∴米,
∵,
∴米,
∵24米<25米,
∴有危险,公路段需要暂时封锁.
故答案为:需要封锁
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,解题的关键是构造直角三角形,以便利用勾股定理.
1.(25-26八年级上·山东青岛·期中)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
【分析】先根据垂线段最短,判断小明家是否能听到广播,再利用勾股定理求出能听到广播的路段,用这个路段的长度除以广播车的速度即可求出对应的时间.
【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.
2.(2026·重庆大渡口·一模)如图,一艘轮船以的速度沿既定航线由南向北航行,途中接到台风警报,某台风中心正以的速度由东向西移动,距台风中心的圆形区域(包括边界)都属台风影响区,当这艘轮船接到台风警报时,它与台风中心移动路线的最近距离400,此时台风中心与轮船既定航线的最近距离也是.
(1)如果这艘船不改变航向,那么它会不会进入台风影响区?
(2)假设轮船航向不变,航行速度不变,航行到受台风影响的警戒线外立即停止航行,求它至少需要停止航行多少小时?
【答案】(1)如果这艘船不改变航向,那么它会进入台风影响区
(2)
【分析】本题考查行程问题,方向角;
(1)求出当台风中心移动到距时,轮船是否通过点即可判断;
(2)分别确定轮船停止和重新开始移动时台风中心的位置,根据台风中心移动的时间就是停止时间求解即可.
【详解】(1)解:由题意得:,,
方法一:
设小时后,当台风中心在点时,轮船在点,此时,则,,
∵,
∴,
整理得,
解得,
当时,,此时轮船还没有经过,
∴如果这艘船不改变航向,那么它会进入台风影响区;
方法二:当台风中心移动到距时,移动时间小时,
此时轮船航行距离,即还没有通过点,如果不改变航向,后续必定会进入台风影响区,
∴如果这艘船不改变航向,那么它会进入台风影响区;
(2)解:如图,取点、,使,
当轮船运动到警戒线的点时,此时台风中心移动到点处,运动时间,此时;
轮船从点运动到点用时(小时),
设台风中心小时从移动到,则,
∴当轮船重新开始移动到点时,此时台风中心距离刚好,此后都不再受台风影响,
∴在轮船停止航行时间段,台风从移动到点,,
∴轮船停止航行时间为(小时),
∴设轮船航向不变,航行速度不变,航行到受台风影响的警戒线外立即停止航行,它至少需要停止航行小时.
3.(24-25八年级上·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.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,正确地找出辅助线构造直角三角形是解题的关键.
【基础题型十一 选址使到两地距离相等】
【例1】(25-26八年级上·四川达州·阶段检测)如图,公路上A、B两点相距,C、D为两村庄,已知,,于A,于B,现要在上建一个服务站E,使得C、D两村庄到E站的距离相等,则的长是( ).
A.4 B.5 C.6 D.2
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理的应用,掌握以上知识是解答本题的关键;
设,则,由勾股定理得:,,再根据,得到,然后即可求解;
【详解】解:设,则,
由勾股定理得:在中,,
在中,,
由题意可知:,
∴,
解得:,
∴的长是,
∴,
故选:C;
【例2】(25-26八年级上·陕西咸阳·期末)如图,商场(点M)距公路(直线l)的距离()为,在公路上有一车站(点N),车站距商场()为,公交公司拟在公路l上建一个公交车停靠站(点P),要求停靠站(点P)到商场(点M)与到车站(点N)的距离相等,则停靠站到车站的距离()为__________ .
【答案】
【分析】本题考查了选址使到两地距离相等(勾股定理的应用),解题关键是掌握勾股定理.
连结,利用勾股定理列出关于待求线段的方程求解.
【详解】解:连结,
∵停靠站(点P)到商场(点M)与到车站(点N)的距离相等,
∴,
∴,
∵商场(点M)距公路(直线l)的距离()为,在公路上有一车站(点N),车站距商场()为,
∴,,
∴(),(),
解得:,,
∴停靠站到车站的距离()为.
故答案为:.
1.(25-26八年级下·辽宁营口·阶段检测)如图,在笔直的铁路上A、B两点相距,C、D为两村庄,,,于A,于B,现要在上建一个中转站E,使得C、D两村到E站的距离相等,求E应建在距A多远处?
【答案】E应建在距A处
【分析】设,则,根据勾股定理列方程求解即可.
【详解】解:设,则,
∵于A,于B,
∴,,
∵C、D两村到E站的距离相等,即,
∴,
∴,
解得,
∴E应建在距A处.
2.(26-27八年级上·全国·课后作业)如图,某地一条公路旁有两个居民点,它们各自到公路的垂直距离分别为,公路上的两地相距.现准备在公路上修建一所医院E,因两地居民需求基本一致,考虑选择合适的地点建造,使得两地到医院的距离相等.试在图上确定医院E的建造位置,并求出该医院离A地的距离.
【答案】
该医院离A地的距离
【分析】作的垂直平分线与交于点,交于点,则点即为所作;连接,设,用勾股定理表示出,利用列出方程求值即可.
【详解】解:连接,作线段的垂直平分线,交于E,交于点,则点E就是医院的建造位置,图略,连接,设,则.
∵是线段的垂直平分线,
∴,
∵,
∴
∴,
解得,
答:该医院离A地的距离.
3.(25-26八年级下·北京密云·期末)如图,在东西走向的和平街上有两个相距的快递投放点、,快递投放点的正北方向有一小区,小区到快递投放点的距离为.
(1)求小区到快递投放点的距离.
(2)因快递投放量增加,现准备在和平街新增一个快递投放点,新的投放点到小区与快递投放点的距离相等,求快递投放点、之间的距离.
【答案】(1)
(2)
【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在快递投放点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.
【基础题型十二 求最短路径】
【例1】(25-26八年级下·广东广州·期中)如图,一只蜘蛛在一块长方体的一个顶点A处,一只苍蝇在这个长方体上和蜘蛛相对的顶点B处,已知长方体长,宽,高.蜘蛛因急于捉到苍蝇,沿着长方体的表面从点爬到点,则蜘蛛爬行的最短路程是().
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分别把长方体沿长,宽,高展开,画出对应的示意图,利用勾股定理求出三种情况下的长,比较即可得到答案.
【详解】解:如图所示,当沿着高把长方体展开时,
在中,,,,
∴;
如图所示,当沿着长把长方体展开时,
在中,,,,
∴;
如图所示,当沿着宽把长方体展开时,
在中,,,,
∴,
∵,
∴沿着长方体的表面从点爬到点,则蜘蛛爬行的最短路程是.
【例2】(25-26八年级下·广东茂名·期中)如图,河的两岸有A,B两个水文观测点,为方便联络,要在河上修一座木桥(河的两岸互相平行,垂直于河岸),现测得A,B两点到河岸的距离分别是3米,3米,河宽2米,且A,B两点之间的直线距离为10米,则的最小值是_________米.
【答案】
【分析】将沿着竖直方向平移2米至,连接,则的最小值转化为的长.需先根据两点的直线距离和垂直距离求出水平距离,再在中利用勾股定理求出的长.
【详解】解:如图,将沿着竖直方向平移2米,即平移到,连接,.过点作交延长线于点,连接
∵将沿着竖直方向平移2米,即平移到,
∴,米,,
∴,即.
∵河的两岸互相平行,垂直于河岸,,
∴与河的两岸平行,垂直于河岸,
∵,两点到河岸的距离分别是3米,3米,河宽2米,
∴,两点在竖直方向上的距离为(米),即(米),
∴(米),
在中,米,米,(米),
在中,(米),
∴,
即的最小值是米.
1.(26-27八年级上·全国·课后作业)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
【分析】将长方体展开,利用两点间距离最短,以及勾股定理进行求解即可.
【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).
2.(25-26八年级下·广西河池·期中)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】(1)连接,过点B作于点G,易得四边形是矩形,再由勾股定理即可求的长;
(2)设,则,由勾股定理分别表示出、,再根据,列方程求解即可;
(3)作点B关于对称的点,连接交于点M,连接,作交延长线于H,则到A、B两处的距离之和最小值即为,易得四边形是矩形,由勾股定理求即可;
【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.
3.(25-26八年级上·贵州贵阳·期末)如图1,圆形旋转楼梯是以单柱为中心螺旋上升的特色楼梯,因造型美观,空间利用率高,常用于室内外设计中.
(1)如图2是抽象出来的一层圆形旋转楼梯的示意图,扶手可近似看作是圆柱侧面上的一条螺旋线,其中点为扶手的两端点.图3是该螺旋线所在圆柱面的侧面展开图,请在图3中画出该扶手在展开图中的示意图;
(2)在(1)的条件下,抽象出来的这一层楼层高为,扶手所在圆柱的底面半径为,求这一层圆形旋转楼梯的扶手长度.(取3)
【答案】(1)
如图3所示,线段即为所求;
(2)
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,正确理解题意画出对应的展开示意图是解题的关键.
(1)展开图所示的长方形的一条对角线(经过点A)即为该扶手在展开图中的位置,据此作图即可;
(2)利用勾股定理求出的长即可得到答案.
【详解】(1)略
(2)解:如图3所示,根据题意可得,
在中,由勾股定理得,
答:这一层圆形旋转楼梯的扶手长度为.
【提高题型一 求最短路径一一蚂蚁爬行问题】
【例1】(25-26八年级下·河北唐山·期末)如图,在一张边长为的正方形纸板上,放着一根长方体木块,已知木块的较长边与平行且相等,横截面是一个边长为的正方形,一只蚂蚁从点出发,翻过木块到达点处,则蚂蚁爬行的最短路径长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将木块的表面展开,利用勾股定理计算的长即可.
【详解】解:将蚂蚁经过的表面展开如下:
由题意可知,,,
由勾股定理可得,.
【例2】(25-26八年级上·重庆·期中)如图是一个长、宽、高的无盖长方体果盘,果盘侧面镂空,用一个隔板(厚度忽略不计)卡在中间把果盘分成两个大小相等的正方体,若在果盘内部顶点B处有一滴蜂蜜,果盘内部顶点A处的小蚂蚁想去吃蜂蜜(蚂蚁只能沿着底面和隔板表面行走,不能走边缘和镂空侧面),则小蚂蚁所走的最短路径长为_____.
【答案】
【分析】本题考查了平面展开—最短路径问题,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
把底面和隔板的两面展开,根据勾股定理即可得到结论.
【详解】解:如图,
则小蚂蚁所走的最短路径长,
故答案为:.
1.(26-27八年级上·全国·课后作业)如图,在长、宽、高的长方体上,有一只蚂蚁准备顺着长方体的表面从顶点A处爬到相对的顶点G处.试帮这只蚂蚁设计一条最佳路线,使其爬行的路程最短.
【答案】这只蚂蚁爬行的最佳路线是将长方体的左面上面展开,最短路径的长为.
【分析】把此长方体的一面展开,然后在平面内,利用勾股定理求点A和G点间的线段长,即可得到蚂蚁爬行的最短距离.
【详解】解:(1)如图:
由勾股定理得;
(2)如图:
由勾股定理得;
(3)如图:
由勾股定理得.
∵,
∴这只蚂蚁爬行的最佳路线是将长方体的左面上面展开,最短路径的长为.
2.(25-26八年级上·吉林长春·期中)勾股定理是人类早期发现并证明的重要数学定理之一,是用代数思想解决几何问题重要的工具之一,也是数形结合的纽带之一,它不但因证明方法层出不穷吸引着人们,更因为应用广泛而使人入迷.
(1)应用一:最短路径问题
如图1,一只蚂蚁从点沿圆柱侧面爬到相对一侧中点处,如果圆柱的高为,圆柱的底面半径为,那么最短的路线长是___________;
(2)应用二:解决实际问题.
小明在放风筝时想测量风筝离地面的垂直高度,通过如图2勘测,得到如下记录:
①测得水平距离的长为12米;
②根据手中剩余线的长度计算出风筝线的长为13米;
③小明牵线放风筝的手到地面的距离长为1.5米,如果小明想让风筝沿方向再上升4米,和的长度不变(理想状态下).则他应该再放出___________米线.
【答案】(1)
(2)2
【分析】本题考查了勾股定理的应用等知识.
(1)画出圆柱侧面展开图,求出,,根据勾股定理即可求出;
(2)由题意得,米,求出米,根据勾股定理求出米,
米.问题得解.
【详解】(1)解:将圆柱侧面展开,如图所示,连接.
∵圆柱的底面半径为,
∴,
∵点为中点,
∴.
在中,.
故答案为:
(2)解:如图,
由题意得,
在中,米,
当风筝沿方向再上升4米时,米,
在中,米,
米.
故答案为:2
3.(25-26八年级上·广东深圳·期中)如图,一个透明圆柱形容器(容器厚度忽略不计)中装有水,点是圆柱下底面外壁的一点,点是上底面外壁与点相对的一点,在点正下方的水面紧贴内壁处有一食物.
(1)若圆柱高为,底面半径为,将一根木棒放入该容器,使木棒完全在容器中,求该容器内能放入木棒的最大长度.
(2)若圆柱高为,底面周长为,水深,一只蚂蚁在点处.
①蚂蚁从点处沿圆柱侧面外壁爬行到点处,则爬行的最短路程________.
②蚂蚁从点处出发,则它吃到食物需要爬行的最短路程________.
【答案】(1)
(2)①15 ②蚂蚁吃到食物需要爬行的最短路程为
【分析】本题主要考查了平面展开最短路径问题、勾股定理及圆柱的体积,熟知勾股定理及能根据题意画出示意图是解题的关键.
(1)利用勾股定理进行计算即可;
(2)①在展开图中,利用两点之间,线段最短进行计算即可;
②在展开图中,利用两点之间,线段最短进行计算即可.
【详解】(1)解:由题知,
因为底面直径为,圆柱的高为,
所以容器内能放入木棒的最大长度为:;
(2)解:①如图所示,
.
因为,
所以.
故答案为:15;
②如图所示,
,
所以,
所以.
在△中,
,
所以蚂蚁吃到食物需要爬行的最短路程为.
故答案为:20.
【提高题型二 勾股定理的应用一一最值问题】
【例1】(25-26八年级上·广东深圳·期末)图1为八(10)班为美食节准备的一种火锅杯,图2是它从正面看的形状.它由上半部分的碗和下半部分的杯子组成,两部分的形状均为圆台.上碗口的圆心处有一个吸管口,吸管口到杯底的距离为.已知配套吸管的长度为,且吸管从吸管口任意放入杯中时,吸管口外露长度的最小值为(不计吸管粗细),则杯子的下底面直径为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,三角形三边关系的应用,如图所示,表示杯子的下底面直径,表示吸管,点C表示上碗口的圆心,点D表示杯子的下底面圆心,当A、C、E三点共线时,有最小值,即此时,求出此时的长,利用勾股定理求出的长即可得到答案.
【详解】解:如图所示,表示杯子的下底面直径,表示吸管,点C表示上碗口的圆心,点D表示杯子的下底面圆心,
由题意得,,
∵,
∴当A、C、E三点共线时,有最小值,即此时,
∴此时,
在中,由勾股定理得,
∴,
∴杯子的下底面直径为,
故选:C.
【例2】(25-26八年级下·河北邢台·阶段检测)小明参加学校“数学实践节”的场地设计项目,需要规划一个直角三角形展区,其中,米,米,如图所示.现要在斜边上安装一个照明灯P,灯需连接展区三个顶点A,B,C的电源接口(接口位于顶点处),为了节省电线,三条电线,,的长度之和的最小值是_______米.
【答案】14.8
【分析】首先利用勾股定理求出,然后利用垂线段最短得到当时,取得最小值,即取得最小值,然后利用等面积法求解.
【详解】解:∵,米,米,
∴(米),
∴
∵点P在上
∴当时,取得最小值,即取得最小值
此时,
∴
∴
∴的最小值为,即的最小值为.
1.(25-26八年级上·江苏泰州·阶段检测)如图,一根长10m的梯子AB斜靠在墙上,梯子的顶端A到地面的距离AO为8m,
(1)当梯子的顶端A下滑1m时,求梯子底端B向外滑行的距离?
(2)请判断在木棍滑动的过程中,中点P到点O的距离是否变化,并简述理由;
(3)求木棍滑动的过程中△AOB面积的最大值;
【答案】(1)m;(2)不变,为5m;(3)25m2
【分析】(1)先利用勾股定理求解再画出下滑后的图形,再利用勾股定理求解从而可得答案;
(2)由为的中点,可得 旋转过程中始终有这个性质,可得点P到点O的距离不变;
(3)当△AOB的斜边上的高h等于中线OP时面积最大. 如图,若h与OP不相等,则总有h<OP, 故根据三角形面积公式,有h与OP相等时△AOB的面积最大,从而可得答案.
【详解】解:(1)由题意得:
如图,梯子的顶端A下滑1m时,则
所以梯子底端B向外滑行的距离为m.
(2)如图,连接
为的中点,
旋转后为的中点,而
所以点P到点O的距离不变为5;
(3)当△AOB的斜边上的高h等于中线OP时面积最大.
如图,若h与OP不相等,则总有h<OP,
故根据三角形面积公式,有h与OP相等时△AOB的面积最大,
此时,S△AOB= AB•h=.
所以△AOB的最大面积为25m2.
【点睛】本题考查的是勾股定理的应用,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,解题的关键是熟练的应用勾股定理进行计算,理解当高与斜边上的中线相等时面积最大.
2.(25-26八年级上·江苏苏州·阶段检测)【背景介绍】勾股定理是几何学中的明珠,充满着魅力.
【知识运用】
(1)如图,铁路上A、B两点(看作直线上的两点)相距40千米,C、D为两个村庄(看作两个点),,,垂足分别为A、B,千米,千米,则两个村庄的距离为 米.
(2)在(1)的背景下,若千米,千米,千米,现要在上建造一个供应站P,使得,请用尺规作图在图中作出P点的位置并求出的距离.
(3)【知识迁移】借助上面的思考过程与几何模型,则代数式(其中)最小值为 .
【答案】(1)41;
(2)
如图2,连接,作的垂直平分线交于P,点P即为所求,
设千米,则千米,
在中,,
在中,,
∵,
∴,
解得,
即的距离为16千米;
(3)15.
【分析】(1)连接,作于点E,根据,得到,,由平行线间的距离处处相等可得千米,千米,求出,然后利用勾股定理求得CD两地之间的距离;
(2)连接,作的垂直平分线交于P,根据线段垂直平分线的性质可得,点P即为所求;设千米,则千米,分别在和中,利用勾股定理表示出和,然后根据建立方程,解方程即可;
(3)如图3,,,,,,设,
则,然后根据轴对称求最短路线的方法求解即可.
【详解】(1)解:如图1,连接,作于点E,
∵,,
∴,,
∴千米,千米,
∴千米,
∴(千米),
即两个村庄的距离为41千米,
故答案为:41;
(2)解:略.
(3)解:如图3,,,,,,设,
则,
作点C关于的对称点F,连接,过点F作于E,则是的最小值,即代数式的最小值,
∵,,,
∴代数式最小值为:,
故答案为:15.
【点睛】此题考查了勾股定理的应用,线段垂直平分线的性质,轴对称—最短路线问题等知识,(3)中构造出是解本题的难点.
3.(25-26八年级上·广东梅州·阶段检测)数与形是数学中的两个最古老,也是最基本的研究对象,它们在一定条件下可以相互转化,数形结合就是把抽象的数学语言、数量关系与直观的几何图形、位置关系结合起来,通过“以形助数”或“以数解形”可以使复杂问题简单化,抽象问题具体化,从而起到优化解题途径的目的.
(1)【思想应用】已知m,n均为正实数,且,求的最小值.通过分析,小明想到了利用下面的构造解决此问题:如图,,,,,,点E是线段上的动点,且不与端点重合,连接CE,DE,设,.
①用含m的代数式表示 ,用含n的代数式表示 ;
②据此写出的最小值 .
(2)【类比应用】根据上述的方法,代数式的最小值是 .
(3)【拓展应用】已知a,b,c为正数,且,试运用构图法,写出的最小值 .
【答案】(1)①,;②
(2)20
(3)
【分析】本题考查了勾股定理得应用,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)①由勾股定理计算即可得解;②连接,由①得:,而(当且仅当、、共线时取等号),作交的延长线于,则四边形为长方形,得出,,再由勾股定理计算即可得解;
(2)设,,,,则,由勾股定理可得,,从而得出,而(当且仅当、、共线时取等号),作交的延长线于,则,则四边形为长方形,得出,,再由勾股定理计算即可得解;
(3)画出边长为1的正方形,在边上截取出长为,.的线段,则,,,,从而得出,利用两点之间线段最短可知:(当且仅当、、、共线时取等号),再由勾股定理计算即可得解.
【详解】(1)解:①在中,,
在中,,
故答案为:,;
②连接,
由①得:,
而(当且仅当、、共线时取等号),
作交的延长线于,如图1,
则,
∴四边形为长方形,
,,
在中,,
的最小值为,即的最小值为;
(2)解:如图,
设,,,,则,
在中,,
在中,;
,
而(当且仅当、、共线时取等号),
作交的延长线于,则,
∴四边形为长方形,
,,
在中,,
的最小值为20,即的最小值为20.
(3)解:画出边长为1的正方形,在边上截取出长为,.的线段,作图如下:
则,,,,
,
利用两点之间线段最短可知:(当且仅当、、、共线时取等号),
,
的最小值为,
的最小值为.
1.(25-26八年级上·湖北·阶段检测)如图,有两棵树,一棵高6米,另一棵高3米,两树相距4米,一只鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,问小鸟至少飞行( )
A.6米 B.5米 C.4米 D.3米
【答案】B
【分析】此题主要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.领会数形结合的思想的应用.
根据“两点之间线段最短”可知:小鸟沿着两棵树的树梢进行直线飞行路程最短,运用勾股定理可将两点之间的距离求出.
【详解】解:如图过点B作于点C,则米,米,
∴米,
∴米,
∴小鸟至少飞行米,
故选:B.
2.(25-26八年级上·河南周口·阶段检测)如图,一架长的梯子靠在墙上,梯子底端离墙,如果梯子的顶端下滑,那么梯子的底端将滑动( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理的应用,解题的关键是掌握直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.利用勾股定理进行解答,求出下滑后梯子底端距离墙角的距离,再计算梯子底端滑动的距离即可.
【详解】解:梯子顶端距离墙角的距离为:
,
梯子的顶端下滑后,顶端距离墙角的距离:
,
顶端下滑后梯子底端距离墙角的距离为:
,
梯子的底端滑动的距离为:
.
故选:C.
3.(25-26八年级上·全国·课后作业)山西地形较为复杂,境内有山地、丘陵、高原、盆地、台地等多种地貌类型,整个地貌是被黄土广泛覆盖的山地型高原.如图,在A村与B村之间有一座大山,原来从A村到B村,需沿道路A→C→B()绕过村庄间的大山,打通A,B间的隧道后,就可直接从A村到B村.已知,,那么打通隧道后从A村到B村比原来减少的路程为( )
A.7km B.6km C.5km D.2km
【答案】B
【分析】本题考查勾股定理,由勾股定理求出,因此,即可得到答案.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴,
∴从A村到B村比原来减少的路程为.
故选:B.
4.(26-27八年级上·全国·课后作业)如图,城南大道的同一侧有A、B两个社区,于C,于D,C、D两点相距,已知.现要在CD上建一个社区服务站E,使得A、B两社区到E站的距离相等,则的长是( ).
A.2 B.3.3 C.2.5 D.2.8
【答案】B
【分析】设,则,再根据勾股定理分别可得,然后根据建立方程,解方程即可得.
【详解】解:由题意,设,则,
,
,
、两社区到站的距离相等,
,
,即,
解得,
即,
故选:B.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用、一元一次方程的应用,熟练掌握勾股定理是解题关键.
5.(25-26八年级上·辽宁沈阳·期末)如图,圆柱的高为,底面周长为,在圆柱外的下底面点处有一只蚂蚁,它想吃到与点相对、离外上底面的点处的食物,那么它沿圆柱侧面爬行的最短路径示意图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平面展开-最短路径问题,根据圆柱的侧面展开图为矩形,可知蚂蚁需爬行的最短距离为线段,根据两点之间,线段最短可得解.
【详解】解:如图所示,蚂蚁需爬行的最短距离为线段,
故选:A.
6.(25-26八年级下·四川德阳·期中)小明想知道学校旗杆的高,他发现旗杆上的绳子垂到地面还多,当他把绳子的下端拉开后,发现下端刚好接触地面,则旗杆的高为__________.
【答案】
/米
【分析】旗杆垂直地面,绳子拉开后形成直角三角形,直角边分别为旗杆高和水平拉开的距离,斜边为绳长,已知绳长比旗杆高多,水平距离为,设旗杆的高为 ,用勾股定理列方程即可求解.
【详解】解:设旗杆的高为,则绳子的长度为,
∵旗杆垂直于地面,
∴绳子、旗杆、地面构成直角三角形,
由勾股定理可得: ,
解得: ,
即旗杆的高为.
7.(25-26八年级下·内蒙古呼和浩特·期末)4月27日呼和浩特全域出现大风扬沙天气,瞬时最大阵风达到12级.如图,受大风影响,一棵树在离地面6米处断裂,树顶端落在离底部8米的地面上,大树底部与地面垂直,则树折断之前有_______米.
【答案】
16
【分析】根据题意构建直角三角形模型,利用勾股定理求出折断部分的长度,再加上未折断部分的高度即可得出结果.
【详解】解:设树折断部分的长度为米.
由题意可知,未折断部分、折断部分与地面构成直角三角形,
其中一条直角边长为米,另一条直角边长为米.
根据勾股定理,得.
所以树折断之前的高度为米.
8.(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.
9.(25-26八年级上·安徽宿州·阶段检测)如图是一个饮料罐,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.若一条到达底部的直吸管如图放置,则在罐内部分的长度(罐壁的厚度和小圆孔的大小忽略不计)是____________________.
【答案】
【分析】作于,则,根据勾股定理,即可求解.
【详解】解:如图所示,
依题意,,
在中,,
即,
故答案为:.
【点睛】本题考查正确运用勾股定理.善于观察题目的信息,正确理解题意是解题的关键.
10.(25-26八年级下·全国·课后作业)如图所示的正方体的棱长为,是正方体的一个顶点,是侧面正方形对角线的交点.一只蚂蚁在正方体的表面上爬行,从点爬到点的最短路程是____________cm.
【答案】
【分析】过B作于,根据勾股定理即可得到结论.
【详解】解:将正方体的正面和侧面展开如图,过点作于点,连接.
在中,,,
.
由勾股定理,得.
故从点爬到点的最短路程是.
故答案为:
【点睛】本题考查了平面展开−最短路线问题,勾股定理,解题的关键是正确的识别图形.
11.(25-26八年级上·江苏·期中)一架云梯长,如图那样斜靠在一面墙上.当这架云梯的顶端位于A处时,它的底端位于B处,底端离墙.
(1)这架云梯的顶端到地面的距离是多少?
(2)当这架云梯的顶端从A处下滑到达处时,它的底端从B处滑动到处,云梯底端在水平方向滑动的距离也是吗?
【答案】(1)这架云梯的顶端到地面的距离是
(2)云梯底端在水平方向滑动的距离为,不是
【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.
(1)根据勾股定理进行计算即可;
(2)根据勾股定理求出,再求出结果即可.
【详解】(1)解:由题意,得,,,
由勾股定理,得;
答:这架云梯的顶端到地面的距离是;
(2)解:由题意,得,,
由勾股定理,得,
∴,
故云梯底端在水平方向滑动的距离为,不是.
12.(25-26八年级上·甘肃·期末)勾股定理是人类早期发现并证明的重要数学定理之一,是用代数思想解决几何问题重要的工具之一,也是数形结合的纽带之一,它不但因证明方法层出不穷吸引着人们,更因为应用广泛而使人入迷.
如图,某公园有一秋千,秋千静止时,踏板离地的垂直高度,将它往前推至处时,即水平距离,踏板离地的垂直高度,它的绳索始终拉直,求绳索的长.
【答案】绳索的长为
【分析】本题考查了勾股定理的应用.设,则,在中,利用勾股定理列出方程,即可求解.
【详解】解:由题意可得,,,,
,
设,则,
在中,,,,,
由勾股定理得,
即,
解得,
故绳索的长为.
13.(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.
14.(25-26八年级下·陕西商洛·期末)学习了“勾股定理”后,某校数学兴趣小组的同学把“测量某水潭的宽度”作为一项课题活动,利用课余时间完成了实地测量,并形成了如下的活动报告.
活动课题
测量某水潭的宽度
测量工具
测角仪、测距仪等
测量过程及示意图
如图,出于安全考虑,水潭两侧的A、B周围均被围栏所围,因此A、B处均无法到达,测量小组在与垂直的直线上取点C(于点A),用测距仪测得、的长.
测量数据
米,米
……
……
请你根据活动报告中的内容,计算水潭的宽度.
【答案】水潭的宽度为米.
【分析】本题考查的是勾股定理的实际应用,直接利用勾股定理列式计算即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵米,米,
∴,
∴水潭的宽度为米.
15.(25-26八年级下·湖北咸宁·期中)如图甲,笔直的公路上,两点相距20,,为两村庄,于点,于点,已知,,现在计划在公路的段上建一个土特产品收购站.
(1)若规划,两村到收购站的距离相等,则收购站应建在离点多远处?
(2)若规划,两村到收购站的距离的和最短,请在图乙中通过作图画出收购站的位置,计算得到距离的和最短值为 .
【答案】(1)
(2)如图,则点即为所求,
25
【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,熟练掌握勾股定理的应用是解题的关键.
(1)设,则,在与中,由勾股定理结合得出方程,求出的值即可求解;
(2)作点关于的对称点,连接交于点,则点即为所求,长即为距离的和最短值,过点作交的延长线于点,在中由勾股定理求出的长即可.
【详解】(1)解:(1)设,则,
在与中,由勾股定理得,
,,
∵,
∴,
∴,
解得,
即收购站应建在离点处;
(2)作点关于的对称点,连接交于点,则点即为所求,长即为距离的和最短值,
过点作交的延长线于点,
则.
故答案为:25.
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