内容正文:
专题03 勾股定理相关实际问题
(11种类型88道)
专题目录
【类型1 水中航行】 1
【类型2 引葭赴岸】 8
【类型3 楼梯问题】 13
【类型4 梯子滑落】 17
【类型5 飞行问题】 22
【类型6 利用勾股定理测量高度】 27
【类型7 判断是否超速】 35
【类型8 判断是否受台风影响】 41
【类型9 选择恰当的地址】 52
【类型10 最短路径——立体图形】 59
【类型11 最短路径——平面图形】 66
【类型1 水中航行】
1.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).
2.某巡逻舰在太平洋海域的点执行任务时,发现南偏东方向,距离海里的点,有一艘敌舰正以海里/小时的速度沿南偏西方向行驶.巡逻舰立即沿直线方向进行驱离,半小时后在点成功拦截敌舰并完成驱离任务.则巡逻舰的航行速度为( )
A.海里/小时 B.海里/小时
C.海里/小时 D.海里/小时
【答案】D
【分析】根据方向角的度数及平行线的性质得出,根据敌舰的速度得出海里,利用勾股定理求出海里,进而可求出巡逻舰的航行速度.
【详解】解:如图所示,由题意得,,,,海里,
∴,
∴,
∵敌舰以海里/小时的速度沿南偏西方向行驶,半小时后在点成功拦截敌舰并完成驱离任务,
∴(海里),
∴(海里),
∴巡逻舰的航行速度为(海里/小时).
3.一艘轮船从A港向南偏西方向航行到达B岛,再从B岛沿方向航行到达C岛,A港到航线的最短距离是.则岛和港之间的距离( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查勾股定理的应用.根据题意,利用勾股定理求出的长度,再求出的长度,再用勾股定理求出的长度即可.
【详解】解:由题意,得:,,
中,,
由,
∴,
中,,
答:C岛和A港之间的距离.
故选:C.
4.如图,在海面上有两个疑似漂浮目标、,接到消息后,两艘搜救艇同时从港口出发赶往目的地.一艘搜救艇以6海里/时的速度沿北偏东的方向向目标前进,同时另一艘搜救艇以8海里/时的速度向目标前进,1.5小时后,他们同时分别到达目标、,此时,他们相距15海里,则第二艘搜救艇的航行方向是北偏西的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查解直角三角形的应用方向角问题、勾股定理的逆定理,熟练掌握勾股定理的逆定理、方向角是解答本题的关键.根据题意可得海里,海里,海里,即可得,则,进而可得,从而可得出答案.
【详解】解:根据题意得,(海里),(海里),
,
海里,
,
,
.
,
,
即第二艘搜救艇的航行方向是北偏西.
故选:B
5.如图,点P为观测站,一艘巡航船位于观测站P的南偏西方向的点A处,一艘渔船在观测站P的南偏东方向的点B处,巡航船和渔船与观测站P的距离分别为45海里、60海里.现渔船发生紧急情况无法移动,巡航船以30海里/小时的速度前去救助,至少需要的时间是( )
A.小时 B.2小时 C.小时 D.4小时
【答案】C
【分析】利用角度关系得到直角,再利用勾股定理求出,再使用路程公式求出时间即可.
【详解】,
连接,
中,
巡航船前去救助,沿直线方向用时最少,
故选C.
【点睛】本题考查解直角三角形,利用题中的数据找到直角三角形,并采用勾股定理求出路程是解题的关键.
6.如图,在一笔直的沿湖道路l上有、两个游船码头,观光岛屿在码头北偏东的方向,在码头北偏西的方向,.游客小张准备从观光岛屿乘船沿回到码头或沿回到码头,设开往码头、的游船速度分别为、,若回到、所用时间相等,则( )
A. B. C.4 D.6
【答案】A
【分析】过点作于点,根据含度角的直角三角形的性质以及等腰直角三角形的性质,求得的长,即可求解.
【详解】解:如图所示,过点作于点,
∵,,
∴,
在中,,
∴,
∵设开往码头、的游船速度分别为、,回到、所用时间相等,
∴,
故选:A.
【点睛】本题考查了方位角的计算,勾股定理解直角三角形,含30度角的直角三角形的性质,求得的长是解题的关键.
7.如图,一艘海轮位于灯塔P的北偏东方向,距离灯塔80海里的A处,它沿正南方向航行一段时间后到达位于灯塔P的南偏东方向上的B处,此时灯塔P位于海轮的什么位置?( )
A.北偏西方向,距离海轮40海里处 B.南偏东方向,距离海轮40海里处
C.北偏西方向,距离海轮海里处 D.南偏东方向,距离海轮海里处
【答案】C
【分析】过点P作,则在中,通过的直角三角形,计算出的长,再根据等腰直角三角形,通过勾股定理即可求出.
【详解】解:作于C点,
∵A在P的北偏东方向,
∴,
∴,
又∵B在P的南偏东方向上,
∴,灯塔P位于海轮的北偏西方向上,
∴,
∴,,(海里)
∴在中,,
∴(海里)
∵在中,,
∴三角形为等腰直角三角形,
∴(海里),
∴(海里).
故选:C.
【点睛】本题考查方位角有关的计算以及用勾股定理求航海问题,解决本题的关键是构建直角三角形进行计算.
8.一艘轮船从A港向南偏西方向航行到达B岛,再从B岛沿方向航行到达C岛,A港到航线的最短距离是.若轮船速度为,轮船从C岛沿返回A港所需的时间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】在Rt△ABD中,利用勾股定理求得BD的长度,则CD=BC-BD;然后在Rt△ACD中,利用勾股定理来求AC的长度,则时间=路程÷速度可求解.
【详解】解:由题意,得:AD=60km,
在Rt△ABD中,AB=100km,AD=60km,
∴BD=(km).
∴CD=BC-BD=125-80=45(km).
∴在Rt△ACD中,AC==75(km).
75÷25=3(h).
答:从C岛沿CA返回A港所需的时间为3h.
故选:D.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,方向角问题,属基础题目,比较简单.
【类型2 引葭赴岸】
9.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
【分析】根据题意,水深为尺,利用勾股定理列方程即可.
【详解】解:设芦苇的长度是尺,则水深为尺,
根据题意,得.
10.平静的水池中央生长着一株荷花,荷花高出水面1尺.一阵强风吹过,荷花被吹至倾斜,其顶端恰好接触到岸边的水面.此时,荷花顶端相比于原位置,在水平方向上移动了4尺.由此可知水池的深度是
A.7尺 B.尺 C.8尺 D.尺
【答案】B
【分析】本题考查了解决水杯中筷子问题(勾股定理的应用),解题关键是掌握上述知识点并能运用求解.
设水池的深度为尺,利用勾股定理,列出关于的方程求解.
【详解】解:设水池的深度为尺,
则,
解得:,
故选:B.
11.我国古代数学著作《九章算术》中记载了一个问题:“今有池方一丈,葭()生其中,出水一尺.引葭赴岸,适与岸齐,问水深几何”(丈、尺都是长度单位,1丈尺.)其大意为:有一个水池,水面是一个边长为12尺的正方形,在水池中央有一根芦苇,它高出水面2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.水的深度是多少?则水深为( )
A.6尺 B.7尺 C.8尺 D.9尺
【答案】C
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,设水深为x尺,则这根芦苇的长为尺,由勾股定理可得,解方程即可得到答案.
【详解】解:设水深为x尺,则这根芦苇的长为尺,
由题意得,,
解得,
∴水深为8尺,
故选:C.
12.我国古代数学著作《九章算术》中的一个问题: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?这道题的意思是: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( )尺.(丈和尺是长度单位,1丈尺)
A.5,6 B.10,11 C.11,12 D.12,13
【答案】D
【分析】本题考查勾股定理的实际应用,设尺,则:尺,在中,利用勾股定理进行求解即可.
【详解】解:设尺,则:尺,
由题意,得:尺,
在中,由勾股定理,得:,
∴,
∴,
即水深为12尺,芦苇长13尺;
故选D.
13.《九章算术》有这样一个问题: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?这道题的意思是:有一个正方形的池塘,边长为1丈(1丈尺),有一棵芦苇生长在池塘的正中央,并且芦苇高出水面部分有1尺,如果把芦苇拉向岸边则恰好碰到岸沿,则芦苇的高度为( )
A.10尺 B.11尺 C.12尺 D.13尺
【答案】D
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键.根据勾股定理进行计算即可.设水深尺,则芦苇长尺,根据勾股定理列式进行计算即可.
【详解】解:丈尺,
设水深尺,则芦苇长尺,
根据勾股定理得:,
解得,
芦苇的长度为,
故选D.
14.我国古代经典数学著作《九章算术》有一“引葭赴岸”问题:“今有池一丈,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?”题意是:有一正方形池塘,边长为一丈,有棵芦苇长在它的正中央,高出水面部分有一尺长,把芦苇拉向岸边的中点,恰好碰到岸沿,问水深和芦苇长各是多少?(小知识:1丈=10尺)若设水深为尺,则符合题意的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】首先设水池的深度为x尺,则这根芦苇的长度为尺,根据勾股定理可得方程即可.
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.
【详解】解:设水池的深度为x尺,由题意得:,
故选:A.
15.《九章算术》勾股章中有一“引葭赴岸”问题:“今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺.引葭赴岸,适与岸齐.向水深、葭长各几何”.其大意为:有一个水池,其水面是边长为1丈的正方形(即丈尺),在水池正中央有一根芦苇,它高出水面的部分为1尺(即尺).如果把这根芦苇拉向岸边,它的顶端恰好到达池边水面点处,则芦苇的长是( )
A.10尺 B.12尺 C.13尺 D.15尺
【答案】C
【分析】本题考查正确勾股定理的应用.找到题中的直角三角形,设水深为x尺,根据勾股定理解答.
【详解】解:设水深为尺,则芦苇长为尺,
根据勾股定理得:,即,
解得:,
芦苇的长度(尺),
答:芦苇长13尺.
故选:C.
16.“今有方池一丈,葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐.问:水深几何?”这是我国数学史上的“葭生池中”问题.即,,,则( )
A.8 B.10 C.12 D.13
【答案】C
【分析】本题考查勾股定理的实际应用.设,则,由勾股定理列出方程进行求解即可.
【详解】解:设,则,
由题意,得:,
解得:,即,
故选:C.
【类型3 楼梯问题】
17.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).
18.如图,在高为,坡面长为的楼梯表面铺地毯,则地毯的长至少需要( )
A.7m B. C.8m D.
【答案】D
【分析】本题考查勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
根据勾股定理得出,再计算楼梯表面铺地毯需要的长度即可.
【详解】解:根据勾股定理得,,
则铺地毯的长为,
故选:D.
19.某台阶的示意图如图所示.已知每个台阶的宽度都是cm,高度都是cm,连接,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】作出直角三角形后分别求得直角三角形的两直角边的长后,即可利用勾股定理求得斜边的长.
【详解】解:如图,由题意得:
,
,
∴.
故选:A.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,解题的关键是从实际问题中抽象出直角三角形.
20.如图,在高2米,坡角为的楼梯表面铺地毯,地毯的长需( )米.
A. B.2 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查勾股定理的应用.地毯的竖直的线段加起来等于,水平的线段相加正好等于,即地毯的总长度为.
【详解】解:如图,在中,,,,
∴,
∴,
∴.
故选C.
21.如图,在高为,坡面长为的楼梯表面铺地毯,地毯的长度至少需要( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解答本题的关键.
当地毯铺满楼梯时,其长度是楼梯的水平宽度与垂直高度的和,根据勾股定理求得水平宽度,然后求得地毯的长度即可.
【详解】解:由勾股定理得:
楼梯的水平宽度,
∵地毯铺满楼梯所需长度是楼梯的水平宽度与垂直高度的和,
∴地毯的长度至少是.
故选:C.
22.如图,已知楼梯长,高,现计划在楼梯的表面铺地毯,则地毯的长度至少需要( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查勾股定理的基本应用,能够正确计算是解题关键.
先通过勾股定理算出楼梯的水平宽度,再通过“地毯铺满楼梯是其长度的和应该是楼梯的水平宽度与垂直高度的和”即可求解.
【详解】解:由勾股定理得:楼梯的水平宽度,
∵地毯铺满楼梯是其长度的和应该是楼梯的水平宽度与垂直高度的和,
地毯的长度至少是.
故选:D.
23.如图,在一个高为6米,长为10米的楼梯表面铺地毯,则地毯长度至少是( )
A.6米 B.10米 C.14米 D.16米
【答案】C
【分析】当地毯铺满楼梯时其长度的和应该是楼梯的水平宽度与垂直高度的和,根据勾股定理求得水平宽度,然后求得地毯的长度即可.
【详解】解:由勾股定理得:
楼梯的水平宽度,
地毯铺满楼梯是其长度的和应该是楼梯的水平宽度与垂直高度的和,
∴地毯的长度至少是米.
故选C.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,与实际生活相联系,加深了学生学习数学的积极性.
24.如图所示:是一段楼梯,高BC是3m,斜边AC是5m,如果在楼梯上铺地毯,那么至少需要地毯( )
A.5m B.6m C.7m D.8m
【答案】C
【详解】楼梯竖面高度之和等于BC的长,横面宽度之和等于AB的长.
由于,
所以至少需要地毯长4+3=7(m).
故选C
【类型4 梯子滑落】
25.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
【分析】勾股定理求出梯子的长,再利用勾股定理求出的长,然后根据线段的和差关系即可得出结果.
【详解】解:由题意和勾股定理,得,
,
∴,即小巷的宽为.
26.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处,底端位于地面的点处,点到墙面的距离为.如果将梯子底端沿向外移动,那么梯子顶端沿墙下滑( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】梯子顶端沿墙下滑的距离为.利用勾股定理求出,.即可得到答案.
【详解】解:在中,根据勾股定理得,
在中,根据勾股定理得,
所以,.
因此,当梯子底端向外移动时,梯子顶端下滑.
27.如图所示,一个梯子长米,顶端A靠在墙上,这时梯子下端B与墙角C距离为米,梯子滑动后停在的位置上,测得长为米,则梯子顶端A下滑了( )米.
A.1 B.2 C.0.5 D.2.5
【答案】C
【分析】根据题意,利用勾股定理求出,,计算即可求解.
【详解】解:由题可知,,米,米,米,
在中,,
,
,
在中,,
,
则梯子顶端A下滑了米.
28.如图,小巷宽2米,左右两侧是竖直的墙,一架梯子斜靠在小巷中间,梯子底端恰好抵在右墙角,顶端距离地面米.为方便路人行走,现将梯子扶起靠在左墙上,使梯子顶端向上移米,则梯子的底端向左移了( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】C
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,灵活运用勾股定理解决实际问题是解题的关键.
如图:由题意可得:米,米,米,则米,,运用勾股定理可得,进而求得,再根据线段的和差即可解答.
【详解】解:如图:由题意可得:米,米,米,则米,
在中,,
在中,,
所以米,即梯子的底端向左移了米.
故选C.
29.如图,一条小巷的左右两侧是竖直的墙,一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端到左墙脚的距离为1.5米,梯子顶端到地面距离为2米.若梯子底端位置保持不动,将梯子斜靠在右墙时,梯子顶端到地面距离为2.4米,则小巷的宽度为( )
A.2.2米 B.2.3米 C.2.4米 D.2.5米
【答案】A
【分析】本题考查了勾股定理的应用,关键是掌握利用勾股定理求有关线段的长度的方法.在中,利用勾股定理计算出长,再在中利用勾股定理计算出长,然后可得的长.
【详解】解:在中,
(米),
在中,,
(米),
∴(米),
故选:A.
30.如图,一架梯子原本斜靠在一面竖直的墙上,梯子顶端到墙脚的距离米,底端到粫脚的距离米.因地面湿滑,梯子顶端下滑至点处,底端滑动至点处,测量得米,则、两点之间的距离为( )
A.2米 B.1.3米 C.0.9米 D.0.7米
【答案】B
【分析】本题考查勾股定理的应用,勾股定理求出的长,利用,计算即可.
【详解】解:由题意,得:,
由勾股定理,得:米,米,
∴、两点之间的距离为米;
故选B.
31.如图,一个工人拿一个2.5米长的梯子,底端A放在距离墙根C米处,另一头B点靠墙,如果梯子的顶部下滑0.4米,梯子的底部向外滑多少米?( )
A.0.4 B.0.6 C.0.7 D.0.8
【答案】D
【分析】首先在直角三角形中计算出长,再由题意可得长,再次在直角三角形中计算出长,从而可得的长度.
【详解】解:∵米,米,
∴(米),
∵梯子的顶部下滑0.4米,
∴米,
∴米,
∴米.
∴梯子的底部向外滑出(米).
故选:D.
【点睛】本题考查勾股定理的应用.抓住“梯子长度不变”是解题关键.
32.如图,已知一架梯子()斜靠在墙OM()上,米,米.现将梯子的底端B沿水平地面向左滑动到D,梯子的顶端从A滑到C.若米,则的长为( )
A.米 B.1米 C.米 D.米
【答案】C
【分析】利用勾股定理先求解,再求解,再利用勾股定理可得答案.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选C
【点睛】本题考查的是勾股定理的应用,熟记勾股定理的含义是解本题的关键.
【类型5 飞行问题】
33.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.
34.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).
35.如图,有一只喜鹊在一棵高的小树上觅食,它的巢筑在与该树水平距离()为的一棵大树上,大树高,喜鹊的巢位于树顶下方的处,当它听到巢中幼鸟的叫声,立即飞过去,如果它飞行的速度为,那么它要飞回巢中所需的时间至少是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】过作于,如图所示,由勾股定理求出最短路径长即可得到答案.
【详解】解:过作于,如图所示:
由题意可知,,
,
根据两点之间线段最短,则它要飞回巢中所飞的最短路径为,由勾股定理可得,
∴它要飞回巢中所需的时间至少是.
36.“低空经济”是以各类低空飞行活动为牵引,辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态.某无人机从物流集散地A到收货点C的路线受阻而采用备用路线,先垂直起飞300米至B处,再水平飞行400米到达收货点C.若路线未受阻,此次无人机的最短飞行距离是( )
A.400米 B.450米 C.500米 D.600米
【答案】C
【分析】本题考查了勾股定理的应用.由勾股定理可得出答案.
【详解】解:由题意知米,米,
∴(米),
故选:C.
37.某物流公司的全自动无人机需从仓库出发,向东飞行后,再向北飞行抵达社区配送点,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绕过障碍,则从仓库到社区配送点的最短路径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理的应用,熟记勾股定理是解题的关键;
直接根据勾股定理求解即可.
【详解】解:由题意可知,从仓库到社区配送点的最短路径,
故选:B.
38.如图,有两棵树,一棵高10米,另一棵高4米,两树相距8米,一只小鸟从一棵树的树稍飞到另一棵树的树稍,问小鸟至少要飞行( )
A.6米 B.8米 C.10米 D.14米
【答案】C
【分析】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,所行的路程最短,运用勾股定理可将两点之间的距离求出.
【详解】解:如图,设大树高为,
小树高为,
过点作于,则是矩形,
连接,
,,,
在中,,
故小鸟至少飞行,
故选C.
【点睛】本题考查正确运用勾股定理.善于观察题目的信息是解题以及学好数学的关键.
39.如图,有两棵树分别用线段AB和CD表示,树高AB=15米,CD=7米,两树间的距离BD=6米,一只鸟从一棵树的树梢(点A)飞到另一棵树的树梢(点C),则这只鸟飞行的最短距离AC=( )
A.6米 B.8米 C.10米 D.12米
【答案】C
【分析】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,所行的路程最短,运用勾股定理可将两点之间的距离求出.
【详解】解:如图,过C点作CE⊥AB于E,连接AC,
由题意得:EB=7m,EC=6m,AE=AB﹣EB=15﹣7=8m,
在Rt△AEC中,AC===10m,
故小鸟至少飞行10m.
故选:C.
【点睛】本题主要考查正确运用勾股定理.善于观察题目的信息是解题以及学好数学的关键.
40.如图,龙城初级中学操场上有两棵树和(都与水平地面垂直),大树高14米,树梢D到树的水平距离()的长度为9米,小树高2米,一只小鸟从树梢D飞到树梢B,则它至少要飞行的长度为( )
A.13米 B.15米 C.16米 D.17米
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理的应用,正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.连接,求出米,然后由勾股定理求出的长即可.
【详解】解:如图,连接,
∵
∴
∵树高14米,米,
∴米,
∵米,
∴米,
故选:B.
【类型6 利用勾股定理测量高度】
41.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.
42. “儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢.”某校八(1)班的小明和小亮学习了“勾股定理”之后,为了测得风筝的垂直高度(如图),他们进行了如下操作: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20米;③牵线放风筝的小明的身高为米.
(1)求风筝的垂直高度.
(2)如果风筝沿射线方向垂直下落,小明站在原地,将线往回收了5米时,风筝线刚好拉紧拉直,那么风筝的垂直高度下降多少米?
【答案】(1)风筝的垂直高度为米
(2)风筝的垂直高度下降米
【分析】本题考查了勾股定理的实际应用,解题的关键是构造直角三角形,利用勾股定理计算直角边的长度.
(1)在中,由勾股定理求的长,结合小明身高得;
(2)先求回收线后风筝线的长度,在新直角三角形中用勾股定理求新垂直高度,计算下降距离.
【详解】(1)在中,,
由勾股定理得:(米).
,米,
(米),
答:风筝的垂直高度为米.
(2)解:如图,设回收后风筝位于点F,
回收后风筝线长为(米),
在中,(米).
风筝下降高度(米).
答:风筝的垂直高度下降米.
43.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.
44.如图1,用激光测距仪测量某建筑物的高度.位于地面上点处的激光测距仪先将激光射向楼底端的点,仪器显示;再将激光射向楼顶端的点,仪器显示;最后仪器会自动显示出楼的高度.
(1)求仪器显示的楼的高度.
(2)如图2,若将激光测距仪沿方向移动后到达点,将激光射向楼顶端的点,则仪器显示点,的距离是多少?
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用勾股定理求解;
(2)利用勾股定理求解.
【详解】(1)解:在中,,
由勾股定理得,
答:仪器显示的楼的高度为;
(2)解:,
在中,,
由勾股定理得,
答:仪器显示点,的距离是.
45.如图①,为直立在水平操场上的旗杆,旗绳自然下垂,发现旗绳的长度比旗杆的高度多,现在要测量旗杆的高度(不许将旗杆放倒).
(1)第一小组的方法是将旗绳的底端从点滑动到点,并使旗绳笔直,如图②,此时测量得出,请按此方法求出旗杆的高度;
(2)第二小组的方法是利用高的标杆,将旗绳的底端与标杆顶端重合,并移动标杆至旗绳笔直,且标杆垂直于地面,如图③,请利用(1)中的结论求出标杆和旗杆的水平距离(的长度).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设旗杆的长为,则旗绳的长为,根据勾股定理建立方程,即可求解;
(2)由题意可知:,,,过点作,垂足为,进而根据勾股定理求得,即可求解.
【详解】(1)解:设旗杆的长为,则旗绳的长为.
,
,
,
解得:,
答:旗杆的高度为;
(2)解:由题意可知:,,,
过点作,垂足为,
则,,
,
,
答:标杆与旗杆的水平距离为.
46.“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.
47.综合与实践
【实践任务】测量旗杆高度.
【工具素材】卷尺,升旗的绳子.
【备注说明】旗杆滑轮处到旗杆顶部的距离忽略不计;升旗的绳子为环形结构,当绳子不解开时的重合长度记为叠合长度.
【实施方案1】
步骤1:该小组通过查阅相关信息得知旗杆a升旗绳子的叠合长度为;
步骤2:如图1,将绳子沿地面拉直时,测量旗杆底端与绳子末端之间的距离为.
(1)根据上述数据,可计算出旗杆a的高度为______.
【实施方案2】
步骤1:如图2,通过测量发现旗杆b升旗绳子的叠合长度比旗杆长;
步骤2:将绳子沿地面拉直,并让绳子末端在地面上,测量得到旗杆底端与绳子末端相距.
(2)结合方案2中的数据,请求出旗杆b的高度.
【实施方案3】
步骤1:如图3,将旗杆c的升旗绳子解开,令一端与旗杆底部重合(记为点C),
另一端拉直至地面的点B处,并测得长度为;
步骤2:如图4,将绳子端点B沿地面前进至点D,发现此时绳子另一端上升至点E.(备注:点D、B、C在同一水平面上,绳子保持拉直状态)
(3)结合方案3中的数据,求旗杆c的高度.
【答案】(1)15;(2)旗杆b的高度为12米;(3)旗杆c的高度为12米
【分析】本题考查了勾股定理的应用,根据题意构建直角三角形是解题的关键.
(1)根据勾股定理即可解答;
(2)设旗杆b的高度为t米,则绳子的长度为米,根据勾股定理列方程即可解答;
(3)设米,米,根据题意列出方程组即可解答.
【详解】(1)解:根据题意可得旗杆a的高度为米,
故答案为:;
(2)解:设旗杆b的高度为t米,则绳子的长度为米,
依题意可得:,
解得:.
答:旗杆b的高度为12米.
(3)解:设米,米,
则可得:
,
解得:.
答:旗杆c的高度为12米.
48.为了测量旗杆的高度,小明设计了如图所示的测量方案:将升旗的绳子拉到旗杆底端,并在绳子上打一个结,然后将绳子拉到离旗杆底端9米处,发现此时绳子底端距离打结处约3米.
(1)请利用小明设计的方案,计算旗杆的高度;
(2)小明查阅旗杆设计图纸,发现测量的结果与设计高度有一点误差,你认为产生误差的原因是什么?(至少写出一条)
【答案】(1)旗杆的高度为12米
(2)测量长度有误差(答案不唯一)
【分析】本题考查勾股定理的实际应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键:
(1)设旗杆的高度为,根据勾股定理进行求解即可;
(2)根据可能产生误差的原因,作答即可.
【详解】(1)解:设旗杆的高度为,
由勾股定理,得:,
解得;
答:旗杆的高度为12米;
(2)解:产生误差的原因可能是测量长度有误差(答案不唯一).
【类型7 判断是否超速】
49.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.
50.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下调海沧隧道主线机动车行驶最高限速值,即大型汽车限速值由调整为,小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像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)没有超速,理由:
结合(1)可得小汽车的速度为;
;
这辆小汽车没有超速行驶.
【分析】(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)略
51.为切实做好防溺水与道路交通安全宣讲工作,某镇政府使用移动广播车开展巡回宣传.如图,笔直公路旁有一村庄A,村庄A到公路的距离为400米(即于点B),广播车的有效收听半径为500米.广播车在公路上沿方向匀速行驶,当车行至点P时,村民开始听到广播;行至点Q时仍可收听,驶过点Q后则无法听到广播.求该村村民能够连续听到广播宣传时,广播车行驶的路程的长.
【答案】广播车行驶的路程的长为米.
【分析】根据题意可得米,易证,利用勾股定理求出米,即可得到.
【详解】解:∵广播车的有效收听半径为500米,当车行至点P时,村民开始听到广播;行至点Q时仍可收听,驶过点Q后无法听到广播,
∴米,
∵,
∴,
由勾股定理得:(米),
∴(米),
答:广播车行驶的路程的长为米.
52.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.
53.规定:小汽车在城市道路上行驶速度不得超过.一辆小汽车在一条城市道路上自右向左行驶,某一时刻刚好行驶到道路对面车速检测仪A的正前方C处,米.过了2秒后到达B处,测得小汽车与车速检测仪之间的距离为50米.这辆小汽车超速了吗?
【答案】这辆小汽车超速行驶
【分析】本题主要考查的是勾股定理的应用,将实际问题转化为直角三角形中的数学问题是解题的关键.利用勾股定理求出,再求出小汽车的速度,从而可进行判断.
【详解】解:∵是直角三角形,,
∴,
∴小汽车的速度为,即.
∵,
∴这辆小汽车超速了.
54.为了方便游客在景区内游玩,某景区开通了一种观光电瓶车.景区规定,观光电瓶车在景区道路上行驶的速度不得超过.在一条笔直的景区道路上,某一时刻观光电瓶车刚好行驶到路边测速仪处的正前方的处,过了后,测得观光电瓶车与测速仪之间的距离为.这辆观光电瓶车超速了吗?
【答案】这辆观光电瓶车超速了
【分析】本题考查了勾股定理的应用,由勾股定理得,进而可得观光电瓶车的速度为,即可判断求解,掌握勾股定理是解题的关键.
【详解】解:在中,,,
根据勾股定理得,,
∴观光电瓶车的速度为,
,
这辆观光电瓶车超速了.
55.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
56.某条道路限速,如图,一辆小汽车在这条道路上沿直线行驶,某一时刻刚好行驶到车速检测仪A正下方的B处,过了,小汽车到达C处,此时测得小汽车与车速检测仪间的距离为.
(1)求的长;
(2)这辆小汽车超速了吗?
【答案】(1)
(2)未超速
【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,解题的关键是把条件和问题放到直角三角形中进行解决.
(1)根据勾股定理即可求解;
(2)根据小汽车用行驶的路程和时间,可求出小汽车的速度,然后再判断是否超速即可.
【详解】(1)解:根据题意,得,,
由勾股定理,得,
∴,
故的长为.
(2)解:,
∵,
∴这辆小汽车未超速.
【类型8 判断是否受台风影响】
57.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】(1)依据勾股定理求解即可;
(2)利用三角形面积得出的长,进而得出海港C是否受台风影响;
(3)利用勾股定理得出以及的长,进而得出台风影响该海港持续的时间.
【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.
58.台风是一种自然灾害,它在以台风中心为圆心,一定长度为半径的圆形区域内形成极端气候,有极强的破坏力.如图,监测中心监测到一个台风中心沿监测点B与监测点A所在的直线由东向西移动,已知点C为一处海港,且点C与A、B两点的距离分别为、,,过点C作于点E,以台风中心为圆心,半径为的圆形区域内为受影响区域.
(1)求监测点A与监测点B之间的距离.
(2)请判断海港C是否会受此次台风的影响,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
解:海港C不会受到台风影响,理由如下:
在中,,
,
,
解得:,
∵
∴海港C不会受到此次台风的影响.
【分析】(1)利用勾股定理求解即可;
(2)利用等面积法求出,再与台风受影响区域半径比较即可.
【详解】(1)解:依题意得,在中,,,,
,
答:监测点A与监测点B之间的距离为;
(2)略
59.台风是一种自然灾害,它在以台风中心为圆心,一定长度为半径的圆形区域内形成极端气候,有极强的破坏力.如图,监测中心监测到一台风中心沿监测点B与监测点A所在的直线由东向西移动,已知点C为一海港,且点C与A,B两点的距离分别为、,且,过点C作于点E,以台风中心为圆心,半径为的圆形区域内为受影响区域.
(1)求监测点A与监测点B之间的距离;
(2)请判断海港C是否会受此次台风的影响,并说明理由;
(3)若台风的速度为,则台风影响该海港多长时间?
【答案】(1)
解:依题意得:中,,
∴根据勾股定理得,
答:监测点A与监测点B之间的距离为;
(2)
解:海港C受台风影响,
理由:中,,
,
,
,
海港C会受到此次台风的影响;
(3)台风影响该海港持续的时间为
【分析】(1)利用勾股定理进行求解;
(2)利用等面积法求出的长度,然后进行比较即可;
(3)以C为圆心,长为半径画弧,交于D,F,根据勾股定理求出的长,得出,最后根据速度即可求解.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:如图,以C为圆心,长为半径画弧,交于D,F,
则.
在中,,
,
台风的速度为,
.
答:台风影响该海港持续的时间为.
60.如图,某沿海城市接到台风预警,在该市正南方向的处有一台风中心,沿方向以的速度移动,已知城市到的距离为.
(1)求台风中心从点移到点的距离的长?
(2)如果在距台风中心的圆形区域内都将受到台风的影响,那么市受到台风影响的时间持续多少小时?
【答案】(1)的长为
(2)市受到台风影响的时间持续小时
【分析】本题考查勾股定理的实际应用,理解题意并正确计算是关键.
(1)使用勾股定理直接计算即可;
(2)以点为圆心,为半径作圆,交于点、,使用勾股定理求出,再除以台风的速度求出持续时间.
【详解】(1)解:由题意可得,,
在直角中,.
答:的长为.
(2)解:如图,以点为圆心,为半径作圆,交于点、,
由题意可知,台风在段时,对市有影响.
在直角中,,
同理,,
∴,
∴影响持续的时间为.
答:市受到台风影响的时间持续小时.
61.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.
62.我国大部分东部地区属于亚热带季风气候,夏季炎热多雨.如图,A城气象台测得台风中心在A城正西方向的B处,以每小时的速度向北偏东的方向移动,距离台风中心的范围内是受台风影响的区域.若A城到的距离为,那么A城遭受这次台风影响有多长时间?
【答案】遭受台风影响的时间是小时
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用和等腰三角形的性质,设上点,,使千米,作,则C是的中点,在中,解出的长,则可求长,在长的范围内都是受台风影响,再根据速度与距离的关系则可求时间.
【详解】解:设上点,,使千米,
是等腰三角形,
作,
是的垂直平分线,
,
在中,千米,160千米,由勾股定理得,(千米),
则千米,
遭受台风影响的时间是:(小时).
63.台风是一种自然灾害,它以台风中心为圆心,常在周围几百千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向点移动,已知点为一海港,且点与A,B两点之间的距离,分别为,,,以台风中心为圆心周围以内(包括)为受影响区域.
(1)海港受台风影响吗?为什么?
(2)若海港受台风影响,且台风影响海港持续的时间为7小时,台风中心移动的速度多少千米/小时?(若海港不受台风影响,则忽略此问)
【答案】(1)
解:海港C受台风影响,理由如下:
过点C作于点D,如图:
、、
是直角三角形,
即
海港C受台风影响;
(2)台风中心移动的速度为
【分析】本题考查勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理是解题的关键.
(1)过点C作于点D,通过勾股定理逆定理判断是直角三角形,利用面积法求出的长,比较与的大小,从而判断海港是否受台风影响;
(2)设台风中心移动到点、处时刚好影响海港,连接、,利用勾股定理求出的长度,进而得到的距离,根据速度公式计算台风中心移动的速度即可.
【详解】(1)略
(2)解:设台风中心移动到点、处时刚好影响海港,连接、,如图,
时,正好影响海港C,
在中,由勾股定理得,
台风影响海港持续的时间为7小时
∴台风中心移动的速度为
答:台风中心移动的速度20千米/小时.
64.2025年9月,台风“桦加沙”在广东珠江口附近登陆,中心附近最大风力达14级(强台风级别)到达深圳附近时,风力减小为七级.已知七级风圈半径约(即以台风中心为圆心,为半径的圆形区域都会受到台风影响).如图,线段表示台风中心在深圳附近从地向西北方向移动到地的路径,是深圳市某观测点,且.已知之间相距之间相距.
(1)判断观测点是否会受到台风“桦加沙”的影响,并说明理由.
(2)若台风中心的移动速度为,则观测点受台风影响的时间有多长?
【答案】(1)
观测点会受到台风“桦加沙”的影响,理由如下:
如图所示,过点作于点,
∵,
∴,
∴由勾股定理得,,
由等面积得,
∵,
∴观测点会受到台风“桦加沙”的影响;
(2)观测点受台风影响的时间有7小时
【分析】本题主要考查了利用勾股定理解决实际问题,解题的关键是掌握勾股定理.
(1)过点作于点,利用勾股定理求出斜边长度,然后利用等面积法求出长度,最后进行比较即可;
(2)作,根据勾股定理求出台风影响观测点的长度,然后求出时间即可.
【详解】(1)略
(2)解:如图所示,作,
由勾股定理得,,
根据题意,,
(小时)
∴观测点受台风影响的时间有7小时.
【类型9 选择恰当的地址】
65.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.
66.如图,某学校(点)到公路(直线)的距离为,到公交站(点)的距离为,现在公路边上建一个商店(点),使商店到学校及公交站的距离相等,求商店与公交站之间的距离.
【答案】商店与公交站之间的距离为米
【分析】作出A点到公路的距离,构造出直角三角形,利用勾股定理易得长,那么根据直角三角形的各边利用勾股定理即可求得商店与公交站之间的距离.
【详解】解:如图,作于点,
则,,
.
设,则,,
,即.
解得.
答:商店与公交站之间的距离为米.
67.如图,某公园内有一条笔直的马路,马路同侧有观景台、凉亭,观景台到马路的距离(的长)为,凉亭到马路的距离(的长)为,的长为.现计划在路段之间放置一个自动售货点,使得到、两处的距离相等,该自动售货点应该修建在离点多远处?
【答案】该自动售货点应该修建在离点处
【分析】连接,设,则,利用勾股定理列方程即可解答.
【详解】解:如图,连接,
设,则,
根据勾股定理可得,
,
,
,
解得,
答:该自动售货点应该修建在离点处.
68.如图所示,铁路上有A、B两点(看作直线上两点)相距40千米,C、D为两村庄(看作两个点),,,垂足分别为A、B,千米,千米,现在要在铁路旁修建一个煤栈,使得C、D两村到煤栈的距离相等,问煤栈应建在距A点多少千米处?
【答案】煤栈应建在距A点16千米处.
【分析】本题考查了勾股定理的应用:利用勾股定理表示有关线段,然后建立等量关系,再解方程得到答案.
设煤栈的位置为点E,千米,则(千米),分别在和中,利用勾股定理表示出和,然后通过建立方程,解方程即可.
【详解】解:设煤栈的位置为点E,如图,连接,
设千米,则(千米),
∵,,
∴在中,,
在中,,
∵,
∴,
解得,
即千米,
∴煤栈应建在距A点16千米处.
69.某市准备在铁路上修建火车站,以方便铁路两旁的,两城的居民出行.如图,城到铁路的距离,城到铁路的距离,,经市政府与铁路部门协商最后确定在到,两城距离相等的处修建火车站,求,的长.
【答案】,
【分析】通过设未知数,利用勾股定理分别表示出和,再根据建立方程求解.本题主要考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理,根据距离相等建立方程是解题的关键.
【详解】解:设,则.
根据题意,得.
∴,
解得.
∴.
∴,.
70.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.
71.两根电线杆、,,,它们的底部相距,现在要在两根电线杆底端之间线段上选一点,由分别向两根电线杆顶端拉钢索、,若使钢索与相等,那么点应该选在距点多少米处?
【答案】E点应该选在距B点的地方.
【分析】首先设,则,根据勾股定理构建方程,从而得出的值.
【详解】解;由题意可得:,
设,则,
∵,
∴
解得:
答:E点应该选在距B点的地方.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,正确运用勾股定理,善于观察题目的信息是解题以及学好数学的关键.
72.一条东西走向的公路上有A,两个站点(视为直线上的两点)相距,,为两村庄(视为两个点),于点,于点(如图),已知,,现在要在公路上建一个土特产储藏仓库,使得,两村庄到储藏仓库的直线距离相等,请求出储藏仓库到A站点的距离.(精确到)
【答案】储藏仓库到A站点的距离约为
【分析】根据题意得到,结合勾股定理得到,设,则代入求解即可得到答案;
【详解】两村到储藏仓库的直线距离相等,
∴,
,,
,
在和中,
由勾股定理得:,,
,
设,则,
,
解得:,
答:储藏仓库到站点的距离约为.
【点睛】本题考查勾股定理的应用,解题的关键是得到.
【类型10 最短路径——立体图形】
73.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).
74.如图1,一圆柱的底面半径为是底面直径,高为,求一只蚂蚁从点出发沿圆柱表面爬行到点(点与点正对)的最短路线,小明设计了两条路线.
路线1:侧面展开图中的线段,如图2所示.
设路线1的长度为,则.
路线2:高线底面直径.
设路线2的长度为,则.
为比较的大小,采用“作差法”:
因为,所以,所以,所以小明认为路线2较短.
(1)小亮对上述结论有些疑惑,于是他把条件改成“圆柱的底面半径为,高为”.请你用上述方法帮小亮比较出与的大小.
(2)请你帮他们继续研究:在一般情况下,若圆柱的底面半径为,高为.蚂蚁从点出发沿圆柱表面爬行到点,当满足什么条件时,路线2较短?请说明理由.
【答案】(1)路线1较短,
(2)当时,路线2较短
【分析】(1) 分别求出两种路线的长度的平方,利用作差法比较大小.
(2) 用表示两种路线的长度的平方,通过作差法建立不等式,求解的范围.
【详解】(1)解:由题意,圆柱底面半径,高,
路线1:侧面展开图中,水平距离为半圆弧长,垂直距离为,
,
路线2:,
,
,
又,
,
,
路线1较短.
(2)解:圆柱底面半径为,高为,
路线1:,
路线2:,
,
,
,
,
当路线2较短时,,
即,
,
,
,
又,
,
.
75.某工厂大型设备“圆柱形储罐”,高为12米,底面半径为米.为便于设备检修,在罐体侧面底部点处设有一个检修入口,在罐顶与点相对的边缘点处设有一个观测窗口.现需从检修入口到观测窗口沿罐体外表面敷设一条电缆线,为节省材料,请计算沿罐体侧面敷设的电缆线最短长度是多少?(取3)
【答案】20米
【分析】根据圆柱展开图,两点之间线段最短,勾股定理求解即可;
【详解】解:将“圆柱形储罐”展开为如图所示,由题意可知,
∵圆柱底面半径为米,取3,
∴底面圆的周长的一半米.
∵圆柱的高为12米,
米.
在中,由勾股定理得,米.
故答案为:20米.
76.一个供滑板爱好者使用的U形池如图所示,该形池可以看作是一个长方体去掉一个“半圆柱”而成,中间可供滑行的部分的截面是半径为的半圆,其边缘,点E在上,.一滑板爱好者从点滑到点,再从点滑到点,则他滑行的最短路程是多少?(边缘部分的厚度忽略不计,取)
【答案】他滑行的最短路程是
【分析】把半圆柱展开,根据两点之间线段最短,可得他滑行的最短路程,根据勾股定理,分别求解,即可.
【详解】解:如图,把半圆柱展开.
由题意可知,,.
在中,.
在中,,
所以.
答:他滑行的最短距离是.
77.临汾是帝尧之都,有着尧都之称.尧都华表柱身祥云腾龙,顶蹲冲天吼,底座浮雕长城和黄河壶口瀑布,是中华民族历史悠久、文化灿烂的标志.如图,在底面周长约为6米且带有层层回环不断的云朵石柱上,有一条雕龙从柱底沿立柱表面均匀地盘绕2圈到达柱顶正上方(从点A到点C,B为的中点),每根华表刻有雕龙的部分的柱身高约16米,则雕刻在石柱上的巨龙为多少米?
【答案】雕刻在石柱上的巨龙至少为20米.
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用——最短距离问题.根据题意得到把圆柱体的侧面展开后是长方形,每圈龙的长度与高度和圆柱的周长组成直角三角形,根据勾股定理求出每圈龙的长度,最后乘2即可得到结果.
【详解】解:根据题意得:把圆柱体的侧面展开后是长方形,
如图,雕龙把大长方形均分为2个小长方形,则雕刻在石柱上的巨龙的最短长度为2个小长方形的对角线的和,
∵底面周长约为6米,柱身高约16米,
∴,,
在中
,
∴雕刻在石柱上的巨龙至少为米.
78.如图,在一个长为,宽为的长方形草地上放着一根长方体木块,已知该木块的较长边和场地宽平行,横截面是边长为的正方形,一只蚂蚁从点处爬过木块到达点处需要走的最短路程是多少?
【答案】米
【分析】本题考查平面展开图—最短路径问题、勾股定理等知识点,灵活运用所学知识解决实际问题是解题的关键.
先画出展开图,再运用勾股定理求解即可.
【详解】解:如图:由题意可知,将木块展开,相当于是个正方形的宽,
长为米;宽为4米.
∴最短路径为:(米).
79.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.
80.如下图,长方体的底面相邻两边的长分别是和,高是.如果用一根细线从点开始经过4个侧面缠绕1圈到达点,那么所用细线最短需要多长?如果从点开始经过4个侧面缠绕圈到达点,那么所用细线最短时,其长度的平方是多少?
【答案】
【分析】要求所用细线的最短距离,需将长方体的侧面展开,进而根据“两点之间线段最短”得出结果.
【详解】解:将长方体的侧面展开,如图所示.
,,
,
用一根细线从点开始经过个侧面缠绕圈到达点,所用细线最短需要.
如果从点开始经过个侧面缠绕圈到达点,则长方体的侧面展开图的一边长,即,
那么所用细线最短时,其长度的平方是.
【类型11 最短路径——平面图形】
81.如下图,小区与公路的距离,小区与公路的距离.已知,现要在公路旁建造一家利民超市,使超市到,两小区的路程之和最短.
(1)请在图中画出点,并写出画法.
(2)求的最小值.
【答案】(1)
如图,作点关于的对称点,连接,交于点,即为所求的点.
(2)
【分析】(1)如图,作点关于的对称点,连接,交于点,即可得到结果;
(2)由对称性得的最小值为线段的长,过点作,交的延长线于点,在中,根据勾股定理即可得到结论.
【详解】(1)略
(2)解:由对称性,得的最小值为线段的长.
如图,过点作,交的延长线于点.
在中,,
,
,
的最小值为.
【点睛】本题考查了轴对称最短路线问题,勾股定理,确定出的位置是解决本题的关键.
82.如图,在一条东西走向河流的一侧有一村庄,河边原有两个取水点,,其中,,两取水点之间相距.由于某种原因,村庄到取水点,的路线现在已经不通,该村为方便村民取水,决定在河边新建一个取水点(点,,在同一条直线上),求新建路线的最短距离.
【答案】
【分析】本题考查勾股定理的实际应用,利用“点到直线的垂线段最短”确定最短路线是解题关键.
过点作,先通过垂线段最短明确为最短距离,再设未知数,结合勾股定理建立方程求解的长度.
【详解】解:如图,过点作,此时为新建路线的最短距离,
设,则,
由勾股定理可得:,
即,
解得:,
,
即新建路线的最短距离为.
83.在综合与实践活动课上,我们探究了最短路径问题——牧民饮马和造桥选址问题,这些问题就是利用轴对称、平移等相关知识确定最短路径,建立数学模型,并运用数学模型解决最短路径问题.
【理解模型】
(1)如图1,牧民从A地出发,到一条笔直的河边l饮马,然后到B地,牧民到河边的什么地方饮马可使所走的路径最短?
下面给出的画图和证明方法,请你补全证明过程所缺的内容或理由:
如图2,画点B关于直线l的对称点,连接,与直线l交于点C,此时牧民到河边C处饮马,所走的路程最短.
证明:如图3,在直线l上另取任一点,连接,,,根据轴对称性质,得, ① ,
∴,,
∵( ② )
∴,即最短路径.
【应用模型】
(2)如图4,某景区内有两条相交的笔直小路,,它们相交所夹的角区域内有一处古迹A,现计划在区域内修建三条步道,连通古迹A,小路,,步道与小路,的连接点分别为C,D,那么点C,D的位置应建在何处,才能使所建的步道总长度最短?请在图4中画出C,D两点与所建步道的最短路线.
(要求:保留画图痕迹,写出结论)
【迁移延伸】
(3)如图5,某景区内有一块三角形草坪,,,,,点D为边的中点,小明从A点出发,先到边上某一点E,再到D点,最后回到A点,如何确定上点E的位置,才能使所走的路径最短?并求出最短路径的长.
【答案】(1)①,②两点之间,线段最短,
(2)如图所示,点C,D即为所确定的点.
∴此时步道总长度即为所建的最短路线.
(3)如图所示,画点A关于的对称点,连接,交于点E,则点E为所确定的点,此时所走的路径最短.
最短路径的长为
【分析】本题考查了轴对称的性质,三角形的三边关系,最短路径问题的转化思想及垂直平分线的性质.
(1)因为点B与关于直线l对称,所以直线l是的垂直平分线,根据垂直平分线性质可得,;在中,根据三角形两边的和大于第三边,有,据此数学依据填空即可;
(2)分别过点A作关于小路和小路的对称点,,连接,此时与小路和小路的交点分别为C和D,依次连接,和,此时点C,D即为所确定的点,步道总长度即为所建的最短路线;
(3)画点A关于的对称点,连接,交于点E,则点E为所确定的点,此时所走的路径最短.根据三角形内角和定理求得的度数,再通过含特殊直角三角形的性质求得,根据已知条件推出,利用轴对称的性质推出,,利用“”证明得出,最后通过已知条件进而推出的长度即可.
【详解】解:(1)①在直线l上另取任一点,连接,,,根据轴对称性质,得,.
②由可知,用到的数学依据为三角形两边的和大于第三边.
故答案为:,三角形两边的和大于第三边.
(2) 略
(3)∵在中,,
∴,
∴在中,,
∵点D为边的中点,即,
∴,
∵点A,关于的对称,
∴,,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
即最短路径的长为.
84.如图,的顶点都在方格纸的格点上,按要求用无刻度的直尺在方格纸中画图.
(1)在图①中画出中边上的高线;
(2)在图②中,作直线,将分成面积相等的两个三角形;
(3)在图③中点、为格点,在上画一点,使得最小,并直接写出最短距离______.
【答案】(1)
即为所求;
(2)
直线即为所求;
(3).
点即为所求,
【分析】本题考查作图-应用与设计作图、三角形的面积、轴对称-最短问题,解题的关键是掌握相关知识解决问题.
根据三角形的高的定义画出图形;
取的中点,作直线即可;
作点关于的对称点,连接交于点,连接,点即为所求,再利用勾股定理求出即可.
【详解】(1)解:略;
(2)解:略;
(3)解:由对称可知,
,
当点、、三点在同一条直线上时的值最小,
最小值的长.
故答案为:
85.已知均为正实数,且求的最小值通过分析,爱思考的小明想到了利用下面的构造解决此问题:如图,,点是线段上的动点,且不与端点重合,连接,设.
(1)①用含的代数式表示______,用含的代数式表示______;
②据此求的最小值;
(2)根据上述的方法,直接写出代数式的最小值.
【答案】(1)①,;②的最小值为
(2)的最小值为20
【分析】本题考查勾股定理和最短路径问题,运用几何构造法将代数问题转化为几何图形的线段和最小值问题.解题关键是通过构造直角三角形,利用两点之间线段最短;易错点是构造图形时对线段长度和位置的对应关系理解错误,导致线段长度计算失误.
(1)① 利用勾股定理,在中,;在中,.② 要最小化,即最小化.连接,此时的长度即为最小值.计算的水平距离为2,垂直距离为,由勾股定理得.
(2)类比(1)的方法,构造,,的直角三角形模型,连接,其水平距离为16,垂直距离为,由勾股定理得,即为代数式的最小值.
【详解】(1)解:① 在中,,,由勾股定理得;
在中,,,由勾股定理得.
② 连接交于点E,此时最小.
,则的水平距离为,垂直距离为,
在中,由勾股定理得,
故的最小值为.
故答案为:,; .
(2)解:如图,
构造图形:设,,,,,点E在上,,.
则可表示为.
连接,其水平距离为,垂直距离为,
在中,由勾股定理得,
故代数式的最小值为20.
86.阅读并回答下列问题
【几何模型】
如图①,、是直线同侧的两个定点,问题:在直线上找一点,使值最小.
方法:如图②,作点关于的对称点,连接交于点,则为所求作的点.
【模型应用】
如图③,若、两点在直线同侧,分别过点、作,,为线段上一动点,连接、.已知,,,设.
(1)用含的代数代表示的长为__________.
(2)图③中,当的值最小时,求出最小值;
【拓展应用】
由可得代数式的几何意义:如图,建立平面直角坐标系,点是轴上一点,则可以看成点与点的距离,可以看成点与点的距离,所以原代数式的值可以看成线段与长度之和,它的最小值就是的最小值.
(3)求代数式的最小值.
【答案】(1),(2)17,(3)5
【分析】此题考查了轴对称求最短路线以及勾股定理等知识,解题的关键是利用了数形结合的思想,构造直角三角形解决问题,正确理解题意构造直角三角形是解题的关键:
(1)由于和都是直角三角形,故可由勾股定理求得;
(2)若点C不在的连线上,根据三角形中任意两边之和>第三边知,,故当A、C、E三点共线时,的值最小;
(3)仿照拓展应用构造直角三角形,利用勾股定理求解即可
【详解】解:(1)由勾股定理知,
∴ ,
故答案为:;
(2)当A、C、E三点共线时,的值最小,如下图,
∴;
(3)
建立平面直角坐标系,点是轴上一点,则可以看成点与点的距离,可以看成点与点的距离,所以原代数式的值可以看成线段与长度之和,
则
,
那么,代数式的最小值为5.
87.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)点E即为所求,
【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.
88.如图,要在河边修建一个水泵站,分别向张村和李庄送水,已知张村、李庄到河边的距离分别为和,且张、李两村庄相距.
(1)水泵应建在什么地方,可使所用的水管最短?请在图中设计出水泵站的位置;
(2)如果铺设水管的工程费用为每千米20000元,为使铺设水管费用最节省,请求出最节省的铺设水管的费用为多少元?
【答案】(1)
如图所示,作关于的对称点,再连接,与的交点为,点即为水泵站的位置;
(2)最节省的铺设水管的费用为元
【详解】(1)略
(2)过点作的垂线,过作的平行线,
设这两线交于点,则.
又过点作于点,
依题意得,,,
由勾股定理得,,
.
由平移关系,,
在中,
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铺设水管的工程费用为每千米元,
最节省的铺设水管的费用为:(元).
答:最节省的铺设水管的费用为元.
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专题03 勾股定理相关实际问题
(11种类型88道)
专题目录
【类型1 水中航行】 1
【类型2 引葭赴岸】 8
【类型3 楼梯问题】 13
【类型4 梯子滑落】 17
【类型5 飞行问题】 22
【类型6 利用勾股定理测量高度】 27
【类型7 判断是否超速】 35
【类型8 判断是否受台风影响】 41
【类型9 选择恰当的地址】 52
【类型10 最短路径——立体图形】 59
【类型11 最短路径——平面图形】 66
【类型1 水中航行】
1.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
2.某巡逻舰在太平洋海域的点执行任务时,发现南偏东方向,距离海里的点,有一艘敌舰正以海里/小时的速度沿南偏西方向行驶.巡逻舰立即沿直线方向进行驱离,半小时后在点成功拦截敌舰并完成驱离任务.则巡逻舰的航行速度为( )
A.海里/小时 B.海里/小时
C.海里/小时 D.海里/小时
3.一艘轮船从A港向南偏西方向航行到达B岛,再从B岛沿方向航行到达C岛,A港到航线的最短距离是.则岛和港之间的距离( )
A. B. C. D.
4.如图,在海面上有两个疑似漂浮目标、,接到消息后,两艘搜救艇同时从港口出发赶往目的地.一艘搜救艇以6海里/时的速度沿北偏东的方向向目标前进,同时另一艘搜救艇以8海里/时的速度向目标前进,1.5小时后,他们同时分别到达目标、,此时,他们相距15海里,则第二艘搜救艇的航行方向是北偏西的度数为( )
A. B. C. D.
5.如图,点P为观测站,一艘巡航船位于观测站P的南偏西方向的点A处,一艘渔船在观测站P的南偏东方向的点B处,巡航船和渔船与观测站P的距离分别为45海里、60海里.现渔船发生紧急情况无法移动,巡航船以30海里/小时的速度前去救助,至少需要的时间是( )
A.小时 B.2小时 C.小时 D.4小时
6.如图,在一笔直的沿湖道路l上有、两个游船码头,观光岛屿在码头北偏东的方向,在码头北偏西的方向,.游客小张准备从观光岛屿乘船沿回到码头或沿回到码头,设开往码头、的游船速度分别为、,若回到、所用时间相等,则( )
A. B. C.4 D.6
7.如图,一艘海轮位于灯塔P的北偏东方向,距离灯塔80海里的A处,它沿正南方向航行一段时间后到达位于灯塔P的南偏东方向上的B处,此时灯塔P位于海轮的什么位置?( )
A.北偏西方向,距离海轮40海里处 B.南偏东方向,距离海轮40海里处
C.北偏西方向,距离海轮海里处 D.南偏东方向,距离海轮海里处
8.一艘轮船从A港向南偏西方向航行到达B岛,再从B岛沿方向航行到达C岛,A港到航线的最短距离是.若轮船速度为,轮船从C岛沿返回A港所需的时间是( )
A. B. C. D.
【类型2 引葭赴岸】
9.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.
10.平静的水池中央生长着一株荷花,荷花高出水面1尺.一阵强风吹过,荷花被吹至倾斜,其顶端恰好接触到岸边的水面.此时,荷花顶端相比于原位置,在水平方向上移动了4尺.由此可知水池的深度是
A.7尺 B.尺 C.8尺 D.尺
11.我国古代数学著作《九章算术》中记载了一个问题:“今有池方一丈,葭()生其中,出水一尺.引葭赴岸,适与岸齐,问水深几何”(丈、尺都是长度单位,1丈尺.)其大意为:有一个水池,水面是一个边长为12尺的正方形,在水池中央有一根芦苇,它高出水面2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.水的深度是多少?则水深为( )
A.6尺 B.7尺 C.8尺 D.9尺
12.我国古代数学著作《九章算术》中的一个问题: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?这道题的意思是: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( )尺.(丈和尺是长度单位,1丈尺)
A.5,6 B.10,11 C.11,12 D.12,13
13.《九章算术》有这样一个问题: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?这道题的意思是:有一个正方形的池塘,边长为1丈(1丈尺),有一棵芦苇生长在池塘的正中央,并且芦苇高出水面部分有1尺,如果把芦苇拉向岸边则恰好碰到岸沿,则芦苇的高度为( )
A.10尺 B.11尺 C.12尺 D.13尺
14.我国古代经典数学著作《九章算术》有一“引葭赴岸”问题:“今有池一丈,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?”题意是:有一正方形池塘,边长为一丈,有棵芦苇长在它的正中央,高出水面部分有一尺长,把芦苇拉向岸边的中点,恰好碰到岸沿,问水深和芦苇长各是多少?(小知识:1丈=10尺)若设水深为尺,则符合题意的方程是( )
A. B.
C. D.
15.《九章算术》勾股章中有一“引葭赴岸”问题:“今有池方一丈,葭生其中央,出水一尺.引葭赴岸,适与岸齐.向水深、葭长各几何”.其大意为:有一个水池,其水面是边长为1丈的正方形(即丈尺),在水池正中央有一根芦苇,它高出水面的部分为1尺(即尺).如果把这根芦苇拉向岸边,它的顶端恰好到达池边水面点处,则芦苇的长是( )
A.10尺 B.12尺 C.13尺 D.15尺
16.“今有方池一丈,葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐.问:水深几何?”这是我国数学史上的“葭生池中”问题.即,,,则( )
A.8 B.10 C.12 D.13
【类型3 楼梯问题】
17.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
18.如图,在高为,坡面长为的楼梯表面铺地毯,则地毯的长至少需要( )
A.7m B. C.8m D.
19.某台阶的示意图如图所示.已知每个台阶的宽度都是cm,高度都是cm,连接,则( )
A. B. C. D.
20.如图,在高2米,坡角为的楼梯表面铺地毯,地毯的长需( )米.
A. B.2 C. D.
21.如图,在高为,坡面长为的楼梯表面铺地毯,地毯的长度至少需要( )
A. B. C. D.
22.如图,已知楼梯长,高,现计划在楼梯的表面铺地毯,则地毯的长度至少需要( )
A. B. C. D.
23.如图,在一个高为6米,长为10米的楼梯表面铺地毯,则地毯长度至少是( )
A.6米 B.10米 C.14米 D.16米
24.如图所示:是一段楼梯,高BC是3m,斜边AC是5m,如果在楼梯上铺地毯,那么至少需要地毯( )
A.5m B.6m C.7m D.8m
【类型4 梯子滑落】
25.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.
26.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处,底端位于地面的点处,点到墙面的距离为.如果将梯子底端沿向外移动,那么梯子顶端沿墙下滑( )
A. B. C. D.
27.如图所示,一个梯子长米,顶端A靠在墙上,这时梯子下端B与墙角C距离为米,梯子滑动后停在的位置上,测得长为米,则梯子顶端A下滑了( )米.
A.1 B.2 C.0.5 D.2.5
28.如图,小巷宽2米,左右两侧是竖直的墙,一架梯子斜靠在小巷中间,梯子底端恰好抵在右墙角,顶端距离地面米.为方便路人行走,现将梯子扶起靠在左墙上,使梯子顶端向上移米,则梯子的底端向左移了( )
A.米 B.米 C.米 D.米
29.如图,一条小巷的左右两侧是竖直的墙,一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端到左墙脚的距离为1.5米,梯子顶端到地面距离为2米.若梯子底端位置保持不动,将梯子斜靠在右墙时,梯子顶端到地面距离为2.4米,则小巷的宽度为( )
A.2.2米 B.2.3米 C.2.4米 D.2.5米
30.如图,一架梯子原本斜靠在一面竖直的墙上,梯子顶端到墙脚的距离米,底端到粫脚的距离米.因地面湿滑,梯子顶端下滑至点处,底端滑动至点处,测量得米,则、两点之间的距离为( )
A.2米 B.1.3米 C.0.9米 D.0.7米
31.如图,一个工人拿一个2.5米长的梯子,底端A放在距离墙根C米处,另一头B点靠墙,如果梯子的顶部下滑0.4米,梯子的底部向外滑多少米?( )
A.0.4 B.0.6 C.0.7 D.0.8
32.如图,已知一架梯子()斜靠在墙OM()上,米,米.现将梯子的底端B沿水平地面向左滑动到D,梯子的顶端从A滑到C.若米,则的长为( )
A.米 B.1米 C.米 D.米
【类型5 飞行问题】
33.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.
34.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
35.如图,有一只喜鹊在一棵高的小树上觅食,它的巢筑在与该树水平距离()为的一棵大树上,大树高,喜鹊的巢位于树顶下方的处,当它听到巢中幼鸟的叫声,立即飞过去,如果它飞行的速度为,那么它要飞回巢中所需的时间至少是( )
A. B. C. D.
36.“低空经济”是以各类低空飞行活动为牵引,辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态.某无人机从物流集散地A到收货点C的路线受阻而采用备用路线,先垂直起飞300米至B处,再水平飞行400米到达收货点C.若路线未受阻,此次无人机的最短飞行距离是( )
A.400米 B.450米 C.500米 D.600米
37.某物流公司的全自动无人机需从仓库出发,向东飞行后,再向北飞行抵达社区配送点,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绕过障碍,则从仓库到社区配送点的最短路径为( )
A. B. C. D.
38.如图,有两棵树,一棵高10米,另一棵高4米,两树相距8米,一只小鸟从一棵树的树稍飞到另一棵树的树稍,问小鸟至少要飞行( )
A.6米 B.8米 C.10米 D.14米
39.如图,有两棵树分别用线段AB和CD表示,树高AB=15米,CD=7米,两树间的距离BD=6米,一只鸟从一棵树的树梢(点A)飞到另一棵树的树梢(点C),则这只鸟飞行的最短距离AC=( )
A.6米 B.8米 C.10米 D.12米
40.如图,龙城初级中学操场上有两棵树和(都与水平地面垂直),大树高14米,树梢D到树的水平距离()的长度为9米,小树高2米,一只小鸟从树梢D飞到树梢B,则它至少要飞行的长度为( )
A.13米 B.15米 C.16米 D.17米
【类型6 利用勾股定理测量高度】
41.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.
42. “儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢.”某校八(1)班的小明和小亮学习了“勾股定理”之后,为了测得风筝的垂直高度(如图),他们进行了如下操作: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20米;③牵线放风筝的小明的身高为米.
(1)求风筝的垂直高度.
(2)如果风筝沿射线方向垂直下落,小明站在原地,将线往回收了5米时,风筝线刚好拉紧拉直,那么风筝的垂直高度下降多少米?
43.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.
44.如图1,用激光测距仪测量某建筑物的高度.位于地面上点处的激光测距仪先将激光射向楼底端的点,仪器显示;再将激光射向楼顶端的点,仪器显示;最后仪器会自动显示出楼的高度.
(1)求仪器显示的楼的高度.
(2)如图2,若将激光测距仪沿方向移动后到达点,将激光射向楼顶端的点,则仪器显示点,的距离是多少?
45.如图①,为直立在水平操场上的旗杆,旗绳自然下垂,发现旗绳的长度比旗杆的高度多,现在要测量旗杆的高度(不许将旗杆放倒).
(1)第一小组的方法是将旗绳的底端从点滑动到点,并使旗绳笔直,如图②,此时测量得出,请按此方法求出旗杆的高度;
(2)第二小组的方法是利用高的标杆,将旗绳的底端与标杆顶端重合,并移动标杆至旗绳笔直,且标杆垂直于地面,如图③,请利用(1)中的结论求出标杆和旗杆的水平距离(的长度).
46.“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)
47.综合与实践
【实践任务】测量旗杆高度.
【工具素材】卷尺,升旗的绳子.
【备注说明】旗杆滑轮处到旗杆顶部的距离忽略不计;升旗的绳子为环形结构,当绳子不解开时的重合长度记为叠合长度.
【实施方案1】
步骤1:该小组通过查阅相关信息得知旗杆a升旗绳子的叠合长度为;
步骤2:如图1,将绳子沿地面拉直时,测量旗杆底端与绳子末端之间的距离为.
(1)根据上述数据,可计算出旗杆a的高度为______.
【实施方案2】
步骤1:如图2,通过测量发现旗杆b升旗绳子的叠合长度比旗杆长;
步骤2:将绳子沿地面拉直,并让绳子末端在地面上,测量得到旗杆底端与绳子末端相距.
(2)结合方案2中的数据,请求出旗杆b的高度.
【实施方案3】
步骤1:如图3,将旗杆c的升旗绳子解开,令一端与旗杆底部重合(记为点C),
另一端拉直至地面的点B处,并测得长度为;
步骤2:如图4,将绳子端点B沿地面前进至点D,发现此时绳子另一端上升至点E.(备注:点D、B、C在同一水平面上,绳子保持拉直状态)
(3)结合方案3中的数据,求旗杆c的高度.
48.为了测量旗杆的高度,小明设计了如图所示的测量方案:将升旗的绳子拉到旗杆底端,并在绳子上打一个结,然后将绳子拉到离旗杆底端9米处,发现此时绳子底端距离打结处约3米.
(1)请利用小明设计的方案,计算旗杆的高度;
(2)小明查阅旗杆设计图纸,发现测量的结果与设计高度有一点误差,你认为产生误差的原因是什么?(至少写出一条)
【类型7 判断是否超速】
49.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.
50.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下调海沧隧道主线机动车行驶最高限速值,即大型汽车限速值由调整为,小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像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:)
51.为切实做好防溺水与道路交通安全宣讲工作,某镇政府使用移动广播车开展巡回宣传.如图,笔直公路旁有一村庄A,村庄A到公路的距离为400米(即于点B),广播车的有效收听半径为500米.广播车在公路上沿方向匀速行驶,当车行至点P时,村民开始听到广播;行至点Q时仍可收听,驶过点Q后则无法听到广播.求该村村民能够连续听到广播宣传时,广播车行驶的路程的长.
52.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)
53.规定:小汽车在城市道路上行驶速度不得超过.一辆小汽车在一条城市道路上自右向左行驶,某一时刻刚好行驶到道路对面车速检测仪A的正前方C处,米.过了2秒后到达B处,测得小汽车与车速检测仪之间的距离为50米.这辆小汽车超速了吗?
54.为了方便游客在景区内游玩,某景区开通了一种观光电瓶车.景区规定,观光电瓶车在景区道路上行驶的速度不得超过.在一条笔直的景区道路上,某一时刻观光电瓶车刚好行驶到路边测速仪处的正前方的处,过了后,测得观光电瓶车与测速仪之间的距离为.这辆观光电瓶车超速了吗?
55.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.
56.某条道路限速,如图,一辆小汽车在这条道路上沿直线行驶,某一时刻刚好行驶到车速检测仪A正下方的B处,过了,小汽车到达C处,此时测得小汽车与车速检测仪间的距离为.
(1)求的长;
(2)这辆小汽车超速了吗?
【类型8 判断是否受台风影响】
57.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?
58.台风是一种自然灾害,它在以台风中心为圆心,一定长度为半径的圆形区域内形成极端气候,有极强的破坏力.如图,监测中心监测到一个台风中心沿监测点B与监测点A所在的直线由东向西移动,已知点C为一处海港,且点C与A、B两点的距离分别为、,,过点C作于点E,以台风中心为圆心,半径为的圆形区域内为受影响区域.
(1)求监测点A与监测点B之间的距离.
(2)请判断海港C是否会受此次台风的影响,并说明理由.
59.台风是一种自然灾害,它在以台风中心为圆心,一定长度为半径的圆形区域内形成极端气候,有极强的破坏力.如图,监测中心监测到一台风中心沿监测点B与监测点A所在的直线由东向西移动,已知点C为一海港,且点C与A,B两点的距离分别为、,且,过点C作于点E,以台风中心为圆心,半径为的圆形区域内为受影响区域.
(1)求监测点A与监测点B之间的距离;
(2)请判断海港C是否会受此次台风的影响,并说明理由;
(3)若台风的速度为,则台风影响该海港多长时间?
60.如图,某沿海城市接到台风预警,在该市正南方向的处有一台风中心,沿方向以的速度移动,已知城市到的距离为.
(1)求台风中心从点移到点的距离的长?
(2)如果在距台风中心的圆形区域内都将受到台风的影响,那么市受到台风影响的时间持续多少小时?
61.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?
62.我国大部分东部地区属于亚热带季风气候,夏季炎热多雨.如图,A城气象台测得台风中心在A城正西方向的B处,以每小时的速度向北偏东的方向移动,距离台风中心的范围内是受台风影响的区域.若A城到的距离为,那么A城遭受这次台风影响有多长时间?
63.台风是一种自然灾害,它以台风中心为圆心,常在周围几百千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向点移动,已知点为一海港,且点与A,B两点之间的距离,分别为,,,以台风中心为圆心周围以内(包括)为受影响区域.
(1)海港受台风影响吗?为什么?
(2)若海港受台风影响,且台风影响海港持续的时间为7小时,台风中心移动的速度多少千米/小时?(若海港不受台风影响,则忽略此问)
64.2025年9月,台风“桦加沙”在广东珠江口附近登陆,中心附近最大风力达14级(强台风级别)到达深圳附近时,风力减小为七级.已知七级风圈半径约(即以台风中心为圆心,为半径的圆形区域都会受到台风影响).如图,线段表示台风中心在深圳附近从地向西北方向移动到地的路径,是深圳市某观测点,且.已知之间相距之间相距.
(1)判断观测点是否会受到台风“桦加沙”的影响,并说明理由.
(2)若台风中心的移动速度为,则观测点受台风影响的时间有多长?
【类型9 选择恰当的地址】
65.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.
66.如图,某学校(点)到公路(直线)的距离为,到公交站(点)的距离为,现在公路边上建一个商店(点),使商店到学校及公交站的距离相等,求商店与公交站之间的距离.
67.如图,某公园内有一条笔直的马路,马路同侧有观景台、凉亭,观景台到马路的距离(的长)为,凉亭到马路的距离(的长)为,的长为.现计划在路段之间放置一个自动售货点,使得到、两处的距离相等,该自动售货点应该修建在离点多远处?
68.如图所示,铁路上有A、B两点(看作直线上两点)相距40千米,C、D为两村庄(看作两个点),,,垂足分别为A、B,千米,千米,现在要在铁路旁修建一个煤栈,使得C、D两村到煤栈的距离相等,问煤栈应建在距A点多少千米处?
69.某市准备在铁路上修建火车站,以方便铁路两旁的,两城的居民出行.如图,城到铁路的距离,城到铁路的距离,,经市政府与铁路部门协商最后确定在到,两城距离相等的处修建火车站,求,的长.
70.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 .
71.两根电线杆、,,,它们的底部相距,现在要在两根电线杆底端之间线段上选一点,由分别向两根电线杆顶端拉钢索、,若使钢索与相等,那么点应该选在距点多少米处?
72.一条东西走向的公路上有A,两个站点(视为直线上的两点)相距,,为两村庄(视为两个点),于点,于点(如图),已知,,现在要在公路上建一个土特产储藏仓库,使得,两村庄到储藏仓库的直线距离相等,请求出储藏仓库到A站点的距离.(精确到)
【类型10 最短路径——立体图形】
73.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)
74.如图1,一圆柱的底面半径为是底面直径,高为,求一只蚂蚁从点出发沿圆柱表面爬行到点(点与点正对)的最短路线,小明设计了两条路线.
路线1:侧面展开图中的线段,如图2所示.
设路线1的长度为,则.
路线2:高线底面直径.
设路线2的长度为,则.
为比较的大小,采用“作差法”:
因为,所以,所以,所以小明认为路线2较短.
(1)小亮对上述结论有些疑惑,于是他把条件改成“圆柱的底面半径为,高为”.请你用上述方法帮小亮比较出与的大小.
(2)请你帮他们继续研究:在一般情况下,若圆柱的底面半径为,高为.蚂蚁从点出发沿圆柱表面爬行到点,当满足什么条件时,路线2较短?请说明理由.
75.某工厂大型设备“圆柱形储罐”,高为12米,底面半径为米.为便于设备检修,在罐体侧面底部点处设有一个检修入口,在罐顶与点相对的边缘点处设有一个观测窗口.现需从检修入口到观测窗口沿罐体外表面敷设一条电缆线,为节省材料,请计算沿罐体侧面敷设的电缆线最短长度是多少?(取3)
76.一个供滑板爱好者使用的U形池如图所示,该形池可以看作是一个长方体去掉一个“半圆柱”而成,中间可供滑行的部分的截面是半径为的半圆,其边缘,点E在上,.一滑板爱好者从点滑到点,再从点滑到点,则他滑行的最短路程是多少?(边缘部分的厚度忽略不计,取)
77.临汾是帝尧之都,有着尧都之称.尧都华表柱身祥云腾龙,顶蹲冲天吼,底座浮雕长城和黄河壶口瀑布,是中华民族历史悠久、文化灿烂的标志.如图,在底面周长约为6米且带有层层回环不断的云朵石柱上,有一条雕龙从柱底沿立柱表面均匀地盘绕2圈到达柱顶正上方(从点A到点C,B为的中点),每根华表刻有雕龙的部分的柱身高约16米,则雕刻在石柱上的巨龙为多少米?
78.如图,在一个长为,宽为的长方形草地上放着一根长方体木块,已知该木块的较长边和场地宽平行,横截面是边长为的正方形,一只蚂蚁从点处爬过木块到达点处需要走的最短路程是多少?
79.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)
80.如下图,长方体的底面相邻两边的长分别是和,高是.如果用一根细线从点开始经过4个侧面缠绕1圈到达点,那么所用细线最短需要多长?如果从点开始经过4个侧面缠绕圈到达点,那么所用细线最短时,其长度的平方是多少?
【类型11 最短路径——平面图形】
81.如下图,小区与公路的距离,小区与公路的距离.已知,现要在公路旁建造一家利民超市,使超市到,两小区的路程之和最短.
(1)请在图中画出点,并写出画法.
(2)求的最小值.
82.如图,在一条东西走向河流的一侧有一村庄,河边原有两个取水点,,其中,,两取水点之间相距.由于某种原因,村庄到取水点,的路线现在已经不通,该村为方便村民取水,决定在河边新建一个取水点(点,,在同一条直线上),求新建路线的最短距离.
83.在综合与实践活动课上,我们探究了最短路径问题——牧民饮马和造桥选址问题,这些问题就是利用轴对称、平移等相关知识确定最短路径,建立数学模型,并运用数学模型解决最短路径问题.
【理解模型】
(1)如图1,牧民从A地出发,到一条笔直的河边l饮马,然后到B地,牧民到河边的什么地方饮马可使所走的路径最短?
下面给出的画图和证明方法,请你补全证明过程所缺的内容或理由:
如图2,画点B关于直线l的对称点,连接,与直线l交于点C,此时牧民到河边C处饮马,所走的路程最短.
证明:如图3,在直线l上另取任一点,连接,,,根据轴对称性质,得, ① ,
∴,,
∵( ② )
∴,即最短路径.
【应用模型】
(2)如图4,某景区内有两条相交的笔直小路,,它们相交所夹的角区域内有一处古迹A,现计划在区域内修建三条步道,连通古迹A,小路,,步道与小路,的连接点分别为C,D,那么点C,D的位置应建在何处,才能使所建的步道总长度最短?请在图4中画出C,D两点与所建步道的最短路线.
(要求:保留画图痕迹,写出结论)
【迁移延伸】
(3)如图5,某景区内有一块三角形草坪,,,,,点D为边的中点,小明从A点出发,先到边上某一点E,再到D点,最后回到A点,如何确定上点E的位置,才能使所走的路径最短?并求出最短路径的长.
84.如图,的顶点都在方格纸的格点上,按要求用无刻度的直尺在方格纸中画图.
(1)在图①中画出中边上的高线;
(2)在图②中,作直线,将分成面积相等的两个三角形;
(3)在图③中点、为格点,在上画一点,使得最小,并直接写出最短距离______.
85.已知均为正实数,且求的最小值通过分析,爱思考的小明想到了利用下面的构造解决此问题:如图,,点是线段上的动点,且不与端点重合,连接,设.
(1)①用含的代数式表示______,用含的代数式表示______;
②据此求的最小值;
(2)根据上述的方法,直接写出代数式的最小值.
86.阅读并回答下列问题
【几何模型】
如图①,、是直线同侧的两个定点,问题:在直线上找一点,使值最小.
方法:如图②,作点关于的对称点,连接交于点,则为所求作的点.
【模型应用】
如图③,若、两点在直线同侧,分别过点、作,,为线段上一动点,连接、.已知,,,设.
(1)用含的代数代表示的长为__________.
(2)图③中,当的值最小时,求出最小值;
【拓展应用】
由可得代数式的几何意义:如图,建立平面直角坐标系,点是轴上一点,则可以看成点与点的距离,可以看成点与点的距离,所以原代数式的值可以看成线段与长度之和,它的最小值就是的最小值.
(3)求代数式的最小值.
87.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.
88.如图,要在河边修建一个水泵站,分别向张村和李庄送水,已知张村、李庄到河边的距离分别为和,且张、李两村庄相距.
(1)水泵应建在什么地方,可使所用的水管最短?请在图中设计出水泵站的位置;
(2)如果铺设水管的工程费用为每千米20000元,为使铺设水管费用最节省,请求出最节省的铺设水管的费用为多少元?
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