专题06 勾股定理应用 重难点十六大题型突破-2026-2027学年浙教版八年级数学上册
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内容正文:
专题06 勾股定理应用重难点十六大题型突破
【题型1求梯子滑落高度】
【题型2求旗杆高度】
【题型3求小鸟飞行距离】
【题型4求大树折断前的高度】
【题型5解决水杯中筷子问题】
【题型6解决航海问题】
【题型7求台阶上地毯长度】
【题型8判断汽车是否超速】
【题型9判断是否受台风影响】
【题型10选址使到两地距离相等】
【题型11利用勾股定理证明线段平方关系】
【题型12垂美四边形问题】
【题型13 与长方体/正方体有关的最短路径问题】
【题型14 与圆柱有关的最短路径问题】
【题型15 与台阶有关的最短路径问题】
【题型16 将军饮马与最短路径问题】
【题型1求梯子滑落高度】
1.一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.消防车上的云梯示意图如图所示,云梯最多只能伸长到米,消防车高米,如图,某栋楼发生火灾,在这栋楼的处有一老人需要救援,救人时消防车上的云梯伸长至最长,此时消防车的位置与楼房的距离为米.
(1)求处与地面的距离;
(2)完成处的救援后,消防员发现在处的上方米的处有一小孩没有及时撤离,为了能成功地救出小孩,消防车从处向着火的楼房靠近的距离为多少米?
3.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?
4.认真阅读下面表格中的实验探究内容并完成其中的任务.
实验情景示意图
实验使用装置
①一根不可伸缩的绳子绕过定滑轮,一端固定在滑块上,另一端固定在物体上;(、、可以视作三个点)②滑块可在水平直轨道上左右滑动,以调节物体的高度.
初始状态
(图1)物体静止在轨道上,其到滑轮的垂直距离为,到滑块的水平距离为.(即,)
实验条件
绳子始终绷紧,滑轮、滑块及物体的大小均可忽略.
任务
(1)求绳子的总长度;
(2)(图2)若物体升高,求滑块向左滑动的距离.
【题型2求旗杆高度】
5.如图,从电杆离地面米处向地面拉一条米长的钢缆,求地面钢缆固定点到电杆底部的距离?
6.如图,数学兴趣小组要测量旗杆的高度,同学们发现系在旗杆顶端的绳子垂到地面多出一段的长度为米,小明同学将绳子拉直,绳子末端落在点处,到旗杆底部的距离为米.
(1)求旗杆的高度;
(2)小明在处,用手拉住绳子的末端,后退至观赛台的3米高的台阶上,此时绳子刚好拉直,绳子末端落在点处,问小明需要后退几米(即的长)?
7.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).
8.如图是某校操场上的旗杆,小明和小华想测量旗杆高度,他们设计的测步骤如下:
①如图甲,底座截面是长方形,测出长方形的长,高,旗杆正好在底座的正中间(B是的中点);(旗杆的直径忽略不计)将旗杆的绳子拉直垂直于底座时,发现拖在底座上的绳子长度恰好为的长;
②如图乙,将刚才拖到地上的绳子拉直至地面M处,使绳子底端恰好接触地面,测量出长为.
请用以上数据计算出该校操场上旗杆的高度.
【题型3求小鸟飞行距离】
9.如图,两树高分别为10米和4米,相距8米,一只鸟从一树的树梢飞到另一树的树梢,则小鸟至少要飞( )
A.8米 B.9米 C.10米 D.11米
10.如图,某自动感应门的正上方处A装着一个感应器,离地米,当人体进入感应器的感应范围内时,感应门就会自动打开.一个身高1.7米的学生正对门,缓慢走到离门1.2米的地方时(米),感应门自动打开,则_________米.
11.如图,一只小鸟旋停在空中点,点到地面的高度米,点到地面点(,两点处于同一水平面)的距离米.
(1)求出的长度;
(2)若小鸟竖直下降到达点(点在线段上),此时小鸟到地面点的距离与下降的距离相同,求小鸟下降的距离.
【题型4求大树折断前的高度】
12.一旗杆离地面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?
13.一场大风后,山坡上的一棵树在A点处被拦腰折断.如图所示,其中甲树顶端恰好落在乙树的根部C处,甲、乙两棵树均沿竖直方向生长,已知,,甲、乙棵树之间的水平距离为,求甲树折断前的高度.(图中点均在同一平面内)
14.如图,一根直立的旗杆高,因刮大风旗杆从点C处折断,顶部B着地且离旗杆底部A的距离为.
(1)求旗杆在距地面多高处折断(即求的长度).
(2)工人在修复的过程中,发现在折断点C的下方的点D处,有一条明显的裂痕,将旗杆C处修复后,若下次大风将旗杆从点D处吹断,则距离旗杆底部米处是否有被砸伤的风险?
15.如图,一根垂直于地面的旗杆高,因刮大风旗杆从点处折断,顶部着地且离旗杆底部的距离.
(1)求旗杆折断处点距离地面的高度;
(2)工人在修复的过程中,发现在折断点的下方的点处,有一明显裂痕,若下次大风将修复好的旗杆从点处吹断,旗杆的顶点落在水平地面上的处,形成一个直角,请求出的长.
【题型5解决水杯中筷子问题】
16.如图,将一根长的筷子,置于底面直径为、高为的圆柱形水杯中.设筷子露在杯子外面的长度为,求l的取值范围.
17.如图,将一根25cm长的细木棒放入长、宽、高分别为8cm、6cm和cm的长方体无盖盒子中,求细木棒露在盒外面的最短长度是多少?
18.如图,有一个水池,其底面是边长为16尺的正方形,一根芦苇生长在它的正中央,高出水面部分的长为2尺,如果把该芦苇沿与水池边垂直的方向拉向岸边,那么芦苇的顶部B恰好碰到岸边的,则这根芦苇的长是多少尺?
19.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?
【题型6解决航海问题】
20.2025年成都世界运动会(第12届世界运动会)是一项重要的国际综合性体育赛事,于2025年8月7日至17日在中国四川成都成功举办,这也是中国大陆城市首次举办该赛事.随着赛事的举办,健身运动的热潮也席卷全市,更多的人开始运动健身.小亮坚持每天和爸爸一起沿着公园的绿道晨跑,他们跑步的路线如图所示,已知从A点到D点有两条路线,分别是和已知,,点C在点B的正东方处,点D在点C的正北方处.
(1)试判断与的位置关系,并说明理由;
(2)如果小亮沿着的路线跑,爸爸沿着的路线跑,请你通过计算比较谁跑的路线更短.
21.某港口位于东西方向的海岸线上,甲、乙两船同时离开港口,各自沿一固定方向航行.已知甲船沿北偏东方向航行,甲船每小时航行40海里,乙船每小时航行30海里.它们离开港口2小时后分别位于点,处,且相距100海里.
(1)求乙船沿哪个方向航行?
(2)若在港口处有一灯塔,灯塔的信号有效覆盖半径为50海里,此时在点处的乙船沿直线向点处航行.乙船在驶向处的过程中,有多少小时可以接收到信号?
22.如图,某港口O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.
(1)若它们离开港口2小时后分别位于A、B处(图1),如果知道“远航”号沿射线方向航行,“海天”号沿射线方向航行,则______海里,______海里;
(2)若它们离开港口小时后分别位于A、B处(图1),且相距30海里.如果知道“远航”号沿东北方向航行,能知道“海天”号沿哪个方向航行吗?
【题型7求台阶上地毯长度】
23.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.
24.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)
【题型8判断汽车是否超速】
25.“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:)
26.交通安全是社会关注的热点问题,安全隐患主要是超速和超载,某中学八年级数学活动小组的同学进行了测试汽车的速度的实验,如图,先在笔直的公路旁选取一点,在公路上确定点,使得,米, ,这时,一辆轿车在公路上由向匀速驶来,测得此车从处行驶到处所用的时间为3秒,并测得 ,求的距离和此车的速度.(结果保留整数,参考数据:,)
27.“交通管理条例第三十五条”规定:小汽车在城市街路上行驶速度不得超过70千米/小时,如图,一辆小汽车在一条城市街路上直道行驶,某一时刻刚好行驶到路对面车速检测仪正前方50米处,过了6秒后,测得小汽车与车速检测仪距离130米.
(1)求小汽车6秒走的路程;
(2)求小汽车每小时所走的路程,并判定小汽车是否超速?
28.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.
【题型9判断是否受台风影响】
29.内蒙古呼伦贝尔某草原牧区通村公路施工时,大型压路工程车行驶会产生较大噪声.如图,压路工程车沿乡村公路由点A向点B匀速行驶,路边有一所牧区寄宿制小学C;点C与公路上A、B两点距离分别为、,公路总长,工程车周边120米范围为噪声影响区域.
(1)求的度数;
(2)学校C会受噪声影响吗?为什么?
(3)若压路工程车行驶速度为每分钟,则噪声持续干扰该小学的时间为多少分钟?
30.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?
(3)若台风的速度为,则台风影响该海港持续的时间有多长?
31.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?
32.如图,经过A村和B村(将A,B村看成直线l上的点)的笔直公路1旁有一块山地正在开发,现需要在C处进行爆破.已知C处与A村的距离为米,C处与B村的距离为米,且.
(1)求A,B两村之间的距离;
(2)为了安全起见,爆破点C周围半径米范围内不得进入,在进行爆破时,公路段是否有危险而需要封锁?如果需要,请计算需要封锁的路段长度;如果不需要,请说明理由.
【题型10选址使到两地距离相等】
33.如图,铁路上A,B两站(视为直线上两点)相距,C,D为两村庄(视为两个点),于A,于.已知,,现要在铁路上建设一个特产收购站,使得,两村到E站的距离相等,则E站应建在距离A站多少千米处?
34.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.
35.如图,某小区的两个喷泉,位于小路的同侧,两个喷泉之间的距离为,喷泉的供水点在小路上.现要为喷泉铺设两条互相垂直的供水管道和,已铺管道长为,长为,供水点到的距离是.
(1)请判断供水管道与是否符合铺设要求;
(2)求的长及的长.
36.如图,某社区要在所在的直线上建一图书室,点和点为社区附近的两所学校,作于点,于点,已知,,.
(1)尺规作图:要求图书室到两所学校的距离相等,请在图中作出点;
(2)在(1)的条件下,求的距离.
【题型11利用勾股定理证明线段平方关系】
37.如图,在中,,,点在边上,连接,在的右侧作,,连接,.
(1)猜想线段,,之间的数量关系,并说明理由:
(2)若,.求的长.
38.如图,,,,垂足为点,交于点,交于点,求证:.
39.已知:如图,在中,E是中点,D是上一点,F是上一点,若,且,求证:.
40.【问题提出】
如图1,在中,,为边上一点(不与点,重合),以为直角边在右侧做等腰直角,连接.
(1)的度数为______;
(2)线段,,之间有怎样的数量关系,写出并说明理由;
【类比探究】
如图2,若点在边的延长线上,其他条件不变,
(3)试探究线段,,之间满足的数量关系,并说明理由.
【题型12垂美四边形问题】
41.对角线互相垂直的四边形叫做“垂美”四边形,如图,在“垂美”四边形中,对角线交于点O,若,则_________.
42.我们把对角线互相垂直的四边形定义为垂美四边形.
(1)如图1,四边形为垂美四边形,若,,,,求证:.
(2)如图2,在长方形中,,分别交,于点F,E,,求的长.
(3)在(2)的条件下,求的长.
43.我们把对角线互相垂直的四边形叫做垂美四边形.
(1)如图①,已知四边形是垂美四边形,请探究两组对边与之间的数量关系,并说明理由;
(2)如图②,分别以的直角边和斜边为边向外作正方形和正方形,连接,已知,求.
【题型13 与长方体/正方体有关的最短路径问题】
44.如图,长方体的长,宽,高,点在上,且.如果一只蚂蚁要沿着长方体的表面从点爬到点,那么它爬行的最短路程是( )
A. B. C.D.
45.如图所示,有一个棱长为2米的正方体纸盒,一只小蚂蚁从A点爬到B点,那么这只蚂蚁爬行的最短路径为( )
A.6米 B.米 C.米 D.4米
46.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.
47.如图,一只蚂蚁沿着边长为的正方体表面从点出发,经过个侧面爬到点,则它爬行的最短路径是( )
A. B. C. D.
【题型14 与圆柱有关的最短路径问题】
48.一个圆柱底面周长为,高为,则蚂蚁从点爬到点的最短距离为( ).
A.8 B. C. D.10
49.如图,圆柱形玻璃杯的杯高为,底面周长为,在杯内壁离杯底的点A处有一滴蜂蜜,此时,一只蚂蚁正好在杯外壁上,它在离杯上沿,且与蜂蜜相对的点B处,则蚂蚁从外壁B处到内壁A处所走的最短路程为( )(杯壁厚度不计)
A.13 B.14 C.15 D.16
50.农民麦子大丰收,小彬用打印机制作了一个底面周长为,高为的圆柱粮仓模型(如图所示).现要在此模型的侧面贴彩色装饰带,使装饰带从柱底沿圆柱表面均匀地缠绕2圈到达柱顶正上方(从点到点为的中点),则装饰带的长度最短为( )
A. B. C.D.
51.如图是一个底面周长为,高为的圆柱模型,是底面直径.现要在此模型的侧面贴一圈彩色装饰带,使装饰带经过A,C两点(接头不计),则装饰带的长度最短为( )
A. B. C. D.
【题型15 与台阶有关的最短路径问题】
52.一个三级台阶如图所示,A和B是这个台阶两个相对的端点,点A处有一只蚂蚁想到点B处去吃可口的食物.若这个台阶的每一级的长、宽和高分别为8,3和2,则这只蚂蚁沿着台阶面爬行的最短路程为( )
A.23 B.17 C.15 D.13
53.如图,这是一个台阶的示意图,每一层台阶的高是、长是、宽是,一只蚂蚁沿台阶从点出发爬到点,其爬行的最短线路的长度是( )
A. B. C. D.
54.一个台阶如图所示,阶梯每一层高,宽,长,一只蚂蚁从A点爬到B点的最短路程是( )
A. B. C. D.
【题型16 将军饮马与最短路径问题】
55.如图,在中,,,,点是线段上一动点,点在线段上,当时,的最小值为( )
A. B. C. D.
56.如图,P是长方形内部的动点,,,的面积等于,则点P到、C两点距离之和的最小值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
57.如图,在锐角三角形中,,的面积为6,平分.若分别是上的动点,则的最小值是( )
A.2 B.3 C.4 D.
58.如图,在中,,,点在边上,,,是上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
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专题06 勾股定理应用重难点十六大题型突破
【题型1求梯子滑落高度】
【题型2求旗杆高度】
【题型3求小鸟飞行距离】
【题型4求大树折断前的高度】
【题型5解决水杯中筷子问题】
【题型6解决航海问题】
【题型7求台阶上地毯长度】
【题型8判断汽车是否超速】
【题型9判断是否受台风影响】
【题型10选址使到两地距离相等】
【题型11利用勾股定理证明线段平方关系】
【题型12垂美四边形问题】
【题型13 与长方体/正方体有关的最短路径问题】
【题型14 与圆柱有关的最短路径问题】
【题型15 与台阶有关的最短路径问题】
【题型16 将军饮马与最短路径问题】
【题型1求梯子滑落高度】
1.一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.消防车上的云梯示意图如图所示,云梯最多只能伸长到米,消防车高米,如图,某栋楼发生火灾,在这栋楼的处有一老人需要救援,救人时消防车上的云梯伸长至最长,此时消防车的位置与楼房的距离为米.
(1)求处与地面的距离;
(2)完成处的救援后,消防员发现在处的上方米的处有一小孩没有及时撤离,为了能成功地救出小孩,消防车从处向着火的楼房靠近的距离为多少米?
【答案】(1)处与地面的距离是米
(2)消防车从处向着火的楼房靠近的距离为米
【分析】(1)利用勾股定理求出的长度,再根据求出处与地面的距离;
(2)利用勾股定理求出的长度,根据求出结果.
【详解】(1)解:在中,
米,米,米,
(米),
(米),
答:处与地面的距离是米;
(2)解:由题意得米,
米,(米),
(米),
(米).
答:消防车从处向着火的楼房靠近的距离为米.
3.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】(1)使用勾股定理直接计算即可;
(2)先求出的长,再使用勾股定理求出,最后求出即可.
【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.
4.认真阅读下面表格中的实验探究内容并完成其中的任务.
实验情景示意图
实验使用装置
①一根不可伸缩的绳子绕过定滑轮,一端固定在滑块上,另一端固定在物体上;(、、可以视作三个点)②滑块可在水平直轨道上左右滑动,以调节物体的高度.
初始状态
(图1)物体静止在轨道上,其到滑轮的垂直距离为,到滑块的水平距离为.(即,)
实验条件
绳子始终绷紧,滑轮、滑块及物体的大小均可忽略.
任务
(1)求绳子的总长度;
(2)(图2)若物体升高,求滑块向左滑动的距离.
【答案】(1)绳子的总长度为
(2)滑块向左滑动的距离为
【分析】(1)直接利用勾股定理求解即可;
(2)利用题意求出的值,再根据勾股定理求出的长度,再算出即可.
【详解】(1)解:由题意知:是直角三角形,其中,,
,
绳子总长度为.
(2)解:若物体升高,此时,
在中,由勾股定理得,,
.
滑块向左滑动的距离为.
【题型2求旗杆高度】
5.如图,从电杆离地面米处向地面拉一条米长的钢缆,求地面钢缆固定点到电杆底部的距离?
【答案】米
【分析】根据勾股定理计算即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵,,
∴.
6.如图,数学兴趣小组要测量旗杆的高度,同学们发现系在旗杆顶端的绳子垂到地面多出一段的长度为米,小明同学将绳子拉直,绳子末端落在点处,到旗杆底部的距离为米.
(1)求旗杆的高度;
(2)小明在处,用手拉住绳子的末端,后退至观赛台的3米高的台阶上,此时绳子刚好拉直,绳子末端落在点处,问小明需要后退几米(即的长)?
【答案】(1)旗杆的高度为;
(2)小明需后退.
【分析】本题考查了勾股定理的应用,熟练掌握勾股定理,添加适当的辅助线构造直角三角形是解此题的关键.
(1)设旗杆的高度为,则,再由勾股定理计算即可得解;
(2)过E作,垂足为M,证明四边形为长方形,得出,,由勾股定理得,即可得解.
【详解】(1)解:设旗杆的高度为,则,
在中,,由勾股定理得:,
∴,
解得,
答:旗杆的高度为;
(2)解:过E作,垂足为M,
则,
∴四边形为矩形,
∴,,
,
,,
在中,,
由勾股定理得:,
答:小明需后退.
7.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.
8.如图是某校操场上的旗杆,小明和小华想测量旗杆高度,他们设计的测步骤如下:
①如图甲,底座截面是长方形,测出长方形的长,高,旗杆正好在底座的正中间(B是的中点);(旗杆的直径忽略不计)将旗杆的绳子拉直垂直于底座时,发现拖在底座上的绳子长度恰好为的长;
②如图乙,将刚才拖到地上的绳子拉直至地面M处,使绳子底端恰好接触地面,测量出长为.
请用以上数据计算出该校操场上旗杆的高度.
【答案】该校操场上旗杆的高度为
【分析】本题主要考查勾股定理的应用,设旗杆分别求出,,,根据勾股定理列出方程求解即可.
【详解】解:根据题意得,
如图,,
设旗杆,则,,,
在中,,
∴
解得,
∴,
即该校操场上旗杆的高度为.
【题型3求小鸟飞行距离】
9.如图,两树高分别为10米和4米,相距8米,一只鸟从一树的树梢飞到另一树的树梢,则小鸟至少要飞( )
A.8米 B.9米 C.10米 D.11米
【答案】C
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,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,所飞行的路程最短,运用勾股定理可将两点之间的距离求出,熟练掌握其性质,合理添加辅助线是解决此题的关键.
【详解】如图,过C点作于E,则四边形是矩形,连接,
由题意知:大树高为,小树高为,
∴,,,
在中,
答:小鸟至少飞行米,
故选:C.
10.如图,某自动感应门的正上方处A装着一个感应器,离地米,当人体进入感应器的感应范围内时,感应门就会自动打开.一个身高1.7米的学生正对门,缓慢走到离门1.2米的地方时(米),感应门自动打开,则_________米.
【答案】1.5/
【分析】本题考查了勾股定理的应用;过点D作于点E,构造,利用勾股定理求得的长度即可.
【详解】解:如图,过点D作于点E,
∵米,米,米,
∴(米).
在中,
由勾股定理得到(米),
故答案为:1.5.
11.如图,一只小鸟旋停在空中点,点到地面的高度米,点到地面点(,两点处于同一水平面)的距离米.
(1)求出的长度;
(2)若小鸟竖直下降到达点(点在线段上),此时小鸟到地面点的距离与下降的距离相同,求小鸟下降的距离.
【答案】(1)米
(2)小鸟下降的距离为米
【分析】本题主要考查了勾股定理的实际应用,熟练的掌握勾股定理是解题的关键.
(1)在直角三角形中运用勾股定理即可解答;
(2)在中,根据勾股定理即可解答.
【详解】(1)由题意知,
∵米,米.
在中
米,
(2)设,
到达D点(D点在线段上),此时小鸟到地面C点的距离与下降的距离相同,
则,,
在中,,
,
解得,
小鸟下降的距离为米.
【题型4求大树折断前的高度】
12.一旗杆离地面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).
13.一场大风后,山坡上的一棵树在A点处被拦腰折断.如图所示,其中甲树顶端恰好落在乙树的根部C处,甲、乙两棵树均沿竖直方向生长,已知,,甲、乙棵树之间的水平距离为,求甲树折断前的高度.(图中点均在同一平面内)
【答案】树折断前的高度是米
【分析】过点C作,交的延长线于点D,在和中用勾股定理即可得到甲树折断前的高度.
【详解】解:过点C作,交的延长线于点D,
,,
,
∵,
∴,
∴.
答:树折断前的高度是米.
14.如图,一根直立的旗杆高,因刮大风旗杆从点C处折断,顶部B着地且离旗杆底部A的距离为.
(1)求旗杆在距地面多高处折断(即求的长度).
(2)工人在修复的过程中,发现在折断点C的下方的点D处,有一条明显的裂痕,将旗杆C处修复后,若下次大风将旗杆从点D处吹断,则距离旗杆底部米处是否有被砸伤的风险?
【答案】(1)
(2)有危险,理由如下:
根据(1)得,,
∴,
∴,
∴,
∵,,
且,
∴,
故有危险.
【分析】本题考查了勾股定理的应用,
(1)根据题意,,结合,代入计算即可.
(2)根据,,得到,求得,根据勾股定理求出的长,比较后判断即可.
【详解】(1)根据题意,,,
∵,
∴,
解得,
故的长度为3米.
(2)略
15.如图,一根垂直于地面的旗杆高,因刮大风旗杆从点处折断,顶部着地且离旗杆底部的距离.
(1)求旗杆折断处点距离地面的高度;
(2)工人在修复的过程中,发现在折断点的下方的点处,有一明显裂痕,若下次大风将修复好的旗杆从点处吹断,旗杆的顶点落在水平地面上的处,形成一个直角,请求出的长.
【答案】(1)米
(2)米
【分析】(1)由题意可知米,根据勾股定理可得:,又因为米,所以可求得的长,
(3)先求出D点距地米,米,再根据勾股定理可以求得米.
【详解】(1)解:由题意可知:米,
∵,
∴,
又∵米,
∴,
∴米;
(2)解:∵D点距地面米,
∴米,
∴米.
【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
【题型5解决水杯中筷子问题】
16.如图,将一根长的筷子,置于底面直径为、高为的圆柱形水杯中.设筷子露在杯子外面的长度为,求l的取值范围.
【答案】
【分析】先求出当筷子与底面垂直时,露在筷子外面的长度 ,再求出当筷子如图放置时,在杯子里的筷子部分长度,即可求解.
【详解】解:当筷子与底面垂直时,(),
当筷子如图放置时,在杯子里的筷子部分长度为(),
此时(),
.
17.如图,将一根25cm长的细木棒放入长、宽、高分别为8cm、6cm和cm的长方体无盖盒子中,求细木棒露在盒外面的最短长度是多少?
【答案】
【分析】先分析出细木棒在盒子内倾斜时露在外面最短的位置,再利用勾股定理运算求解即可.
【详解】解:如图所示进行标注,当木棒在上时露在盒外面的长度最短,
∴由题意可得:,,,,
∴在中,,
∴在中,,
∴细木棒露在盒外面的最短长度为:.
18.如图,有一个水池,其底面是边长为16尺的正方形,一根芦苇生长在它的正中央,高出水面部分的长为2尺,如果把该芦苇沿与水池边垂直的方向拉向岸边,那么芦苇的顶部B恰好碰到岸边的,则这根芦苇的长是多少尺?
【答案】这根芦苇的长是17尺.
【分析】本题主要考查勾股定理的应用,熟悉数形结合的解题思想是解题关键.
如图所示,设芦苇长尺,则水深尺,根据题意得到尺,根据勾股定理建立方程,求出的方程的解即可得到芦苇的长.
【详解】解:如图所示,
设芦苇长尺,则水深尺,
因为尺,所以尺
在中,,
解得:,
∴尺.
∴芦苇长17尺.
19.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.
【题型6解决航海问题】
20.2025年成都世界运动会(第12届世界运动会)是一项重要的国际综合性体育赛事,于2025年8月7日至17日在中国四川成都成功举办,这也是中国大陆城市首次举办该赛事.随着赛事的举办,健身运动的热潮也席卷全市,更多的人开始运动健身.小亮坚持每天和爸爸一起沿着公园的绿道晨跑,他们跑步的路线如图所示,已知从A点到D点有两条路线,分别是和已知,,点C在点B的正东方处,点D在点C的正北方处.
(1)试判断与的位置关系,并说明理由;
(2)如果小亮沿着的路线跑,爸爸沿着的路线跑,请你通过计算比较谁跑的路线更短.
【答案】(1)
,理由如下:
,,,
,
,
,
;
(2)小亮的路线更短
【分析】(1)根据,,可得,进而可得;
(2)根据可得,根据勾股定理计算的长,然后比较即可.
本题考查了勾股定理及其逆定理的运用,无理数的估算,解题的关键是熟练运用勾股定理进行计算.
【详解】(1)略
(2)解:点D在点C的正北方,点A在B的正南方,,
,
,,
,
路线的长为:,
路线的长为:,
∵
∴
∴
∴,
小亮的路线更短.
21.某港口位于东西方向的海岸线上,甲、乙两船同时离开港口,各自沿一固定方向航行.已知甲船沿北偏东方向航行,甲船每小时航行40海里,乙船每小时航行30海里.它们离开港口2小时后分别位于点,处,且相距100海里.
(1)求乙船沿哪个方向航行?
(2)若在港口处有一灯塔,灯塔的信号有效覆盖半径为50海里,此时在点处的乙船沿直线向点处航行.乙船在驶向处的过程中,有多少小时可以接收到信号?
【答案】(1)乙船沿北偏西方向航行
(2)有小时可以接收到信号
【分析】本题考查了勾股定理的应用航海问题,方向角的应用,等腰三角形三线合一的性质,路程、速度、时间的关系,熟练掌握勾股定理是解答本题的关键.
(1)利用勾股定理逆定理得出,再根据角的和差关系即可得出,进而可求解.
(2)过点O作交于点,在上取点,,使得海里,分别求得、的长,可求得此时轮船过时的时间,从而可求得最多能收到的信号次数.
【详解】(1)解:根据题意可知:,(海里)
∵(海里),(海里),
∴,
∴,
∴,
故乙船沿北偏西方向航行.
(2)解:过点O作交于点,在上取点,,使得海里.
;
;
;
海里;
海里;
海里;
行驶时间为(小时).
答:有小时可以接收到信号.
22.如图,某港口O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.
(1)若它们离开港口2小时后分别位于A、B处(图1),如果知道“远航”号沿射线方向航行,“海天”号沿射线方向航行,则______海里,______海里;
(2)若它们离开港口小时后分别位于A、B处(图1),且相距30海里.如果知道“远航”号沿东北方向航行,能知道“海天”号沿哪个方向航行吗?
【答案】(1)32;24
(2)“海天”号沿西北方向航行
【分析】本题主要考查了勾股定理的逆定理的实际应用,有理数乘法的实际应用,正确理解题意是解题的关键.
(1)根据路程等于速度乘以时间,计算求解即可;
(2)先计算出的长,再证明得到,据此可得答案.
【详解】(1)解:由题意得,海里,
海里;
(2)解:由题意得,海里,
海里;
∴,
∵海里,
∴,
∴,
∴,
∵“远航”号沿东北方向航行,
∴“海天”号沿西北方向航行.
【题型7求台阶上地毯长度】
23.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.
24.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.
【题型8判断汽车是否超速】
25.“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.
26.交通安全是社会关注的热点问题,安全隐患主要是超速和超载,某中学八年级数学活动小组的同学进行了测试汽车的速度的实验,如图,先在笔直的公路旁选取一点,在公路上确定点,使得,米, ,这时,一辆轿车在公路上由向匀速驶来,测得此车从处行驶到处所用的时间为3秒,并测得 ,求的距离和此车的速度.(结果保留整数,参考数据:,)
【答案】距离为73米,速度为24米/秒
【分析】本题主要考查勾股定理的应用.根据,米,,可知的长,,在中,可求出的长,从而确定的长度,根据速度等于路程除以时间可以算出轿车的速度,由此即可求解.
【详解】解:,,,
∴,
∵,则,,
∴在中,,
∴,
∵从处行驶到处所用的时间为3秒,
∴轿车的速度是(米/秒).
27.“交通管理条例第三十五条”规定:小汽车在城市街路上行驶速度不得超过70千米/小时,如图,一辆小汽车在一条城市街路上直道行驶,某一时刻刚好行驶到路对面车速检测仪正前方50米处,过了6秒后,测得小汽车与车速检测仪距离130米.
(1)求小汽车6秒走的路程;
(2)求小汽车每小时所走的路程,并判定小汽车是否超速?
【答案】(1)120米
(2)72千米小时,小汽车超速了
【分析】(1)过点作,可得米,设汽车经过6秒后到达点,连接,则有米,利用勾股定理可求得的长,即小汽车6秒所走的路程;
(2)利用速度路程时间,即可判断.
【详解】(1)解:过点作,设汽车经过6秒后到达点,连接,如图所示:
由题意可得:米,米,
在中,
(米,
答:小汽车6秒走的路程为120米;
(2)解:小汽车6秒中的平均速度为:(米秒)(千米小时),
,
小汽车超速了.
【点睛】本题主要考查勾股定理的应用,解答的关键是理解清楚题意,作出相应的图形.
28.如图,某康养基地内有一条东西向的景观公路,基地的监控中心到公路的垂直距离为1200米.一天,监控员发现一辆未登记的外来车辆在公路上匀速行驶.用红外线测距仪测得:此时车辆正在公路处,距处2000米;44秒后,车辆行驶到公路上的处,距处1300米.
(1)求外来车辆的平均速度;
(2)监控中心到景观公路只有一条长为1500米的小路.监控员发现外来车辆后,立即联系安保人员,当外来车辆到达处时,安保人员同时开车从出发,沿小路进行拦截,若安保人员车速为,能否成功在处拦截外来车辆?请通过计算进行说明.
【答案】(1)外来车辆的平均速度为
(2)能成功在处拦截外来车辆,理由如下:
由题意得,
在中,由勾股定理,得,
由(1)可知,
,
外来车辆到达处所需的时间为.
安保人员的速度为,
安保人员达处所需的时间为,
能成功在处拦截外来车辆.
【分析】(1)过点作于点,由题意得,,,利用勾股定理在中,可得,在中,可得,从而求得,即可得出外来车辆的平均速度;
(2)先利用勾股定理在中,可得,结合(1)可得,从而可以算出外来车辆及安保人员达处所需的时间,通过比较即可得出结论.
【详解】(1)解:如图,过点作于点,则,,
由题意得,,
在中,由勾股定理,得,
在中,由勾股定理,得,
,
速度为,
答:外来车辆的平均速度为;
(2)略.
【题型9判断是否受台风影响】
29.内蒙古呼伦贝尔某草原牧区通村公路施工时,大型压路工程车行驶会产生较大噪声.如图,压路工程车沿乡村公路由点A向点B匀速行驶,路边有一所牧区寄宿制小学C;点C与公路上A、B两点距离分别为、,公路总长,工程车周边120米范围为噪声影响区域.
(1)求的度数;
(2)学校C会受噪声影响吗?为什么?
(3)若压路工程车行驶速度为每分钟,则噪声持续干扰该小学的时间为多少分钟?
【答案】(1);
(2)学校会受噪声影响
理由如下:过点作于点,
根据三角形面积公式可得,
;
压路工程车周围以内为受噪声影响区域,且,
学校会受噪声影响;
(3)分钟.
【分析】(1)利用勾股定理逆定理即可解答;
(2)根据三角形面积公式求得的值,即可解答;
(3)在上取一点,使,连接,求得的长即可解答.
【详解】(1)解:点与直线上两点,的距离分别为和,,
,.
是直角三角形,且;
(2)略
(3)解:在上取一点,使,连接,
,
当压路工程车在线段上时产生的噪声会影响学校.
,
,
在中, ,.
,(分钟),
答:压路工程车产生的噪声影响该学校持续的时间为分钟.
30.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?
(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)见解析
(2)海港C受到台风影响,理由见解析
(3)
【分析】(1)根据勾股定理的逆定理,即可求解;
(2)过点C作于D.根据直角三角形的面积,可得,即可求解;
(3)在线段上取点E,F,使,,则台风中心在线段EF上时正好影响C港口.根据等腰三角形的性质可得,然后根据勾股定理可得,从而得到,即可求解.
【详解】(1)解:∵km,km,km,
∴.
∴是直角三角形,
∴;
(2)解:海港C受台风影响.理由如下:
如图,过点C作于D.
∵,
∴.
∵,
∴海港C受到台风影响.
(3)解:如图,在线段AB上取点E,F,使,,则台风中心在线段EF上时正好影响C港口.
∴,
∵,
∴,
在中,由勾股定理得:
,
∴,
∵台风的速度为,
∴.
∴台风影响该海港持续的时间为.
31.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.
32.如图,经过A村和B村(将A,B村看成直线l上的点)的笔直公路1旁有一块山地正在开发,现需要在C处进行爆破.已知C处与A村的距离为米,C处与B村的距离为米,且.
(1)求A,B两村之间的距离;
(2)为了安全起见,爆破点C周围半径米范围内不得进入,在进行爆破时,公路段是否有危险而需要封锁?如果需要,请计算需要封锁的路段长度;如果不需要,请说明理由.
【答案】(1)米;
(2)段公路需要封锁,需要封锁的路段长度为米.
【分析】此题考查了勾股定理的应用,等腰三角形的判定和性质等知识.
(1)由勾股定理即可求解;
(2)过C作于D.先用等积法求出,比较得到结论:段公路需要封锁.以点C为圆心,米为半径画弧,交于点E,F,连接,,利用勾股定理和等腰三角形的性质即可求出需要封锁的路段长度.
【详解】(1)解:在中,米,米,
(米).
答:A,B两村之间的距离为米;
(2)公路有危险而需要封锁.
理由如下:如图,过C作于D.
,
(米).
由于米米,故有危险,
因此段公路需要封锁.
以点C为圆心,米为半径画弧,交于点E,F,连接,,
米,
(米),是等腰三角形,
∴
∴(米),
则需要封锁的路段长度为米.
【题型10选址使到两地距离相等】
33.如图,铁路上A,B两站(视为直线上两点)相距,C,D为两村庄(视为两个点),于A,于.已知,,现要在铁路上建设一个特产收购站,使得,两村到E站的距离相等,则E站应建在距离A站多少千米处?
【答案】E站应建在离A站处
【分析】设,可将和的长表示出来,然后根据勾股定理可得,即可列出方程进行求解.
【详解】解:∵C,D两村到E站的距离相等,
∴.
∵于A,于B,
∴,
∴,
∴,
设,则.
∵,,
∴,
解得:,
∴.
答:E站应建在离A站处.
34.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.
35.如图,某小区的两个喷泉,位于小路的同侧,两个喷泉之间的距离为,喷泉的供水点在小路上.现要为喷泉铺设两条互相垂直的供水管道和,已铺管道长为,长为,供水点到的距离是.
(1)请判断供水管道与是否符合铺设要求;
(2)求的长及的长.
【答案】(1)
解:符号要求,理由如下:
在中,,,,
,,
,
是直角三角形,,
,符合要求;
(2),.
【分析】本题考查了勾股定理及其逆定理的应用,解题的关键是掌握相关知识.
(1)根据勾股定理的逆定理判定与是否垂直即可;
(2)根据等面积法求出,再利用勾股定理求出即可.
【详解】(1)略
(2),
,
,
,
,
,,,
,
,
在中,,
由勾股定理得:.
36.如图,某社区要在所在的直线上建一图书室,点和点为社区附近的两所学校,作于点,于点,已知,,.
(1)尺规作图:要求图书室到两所学校的距离相等,请在图中作出点;
(2)在(1)的条件下,求的距离.
【答案】(1)
作图如下,点E为所求;
(2)
【分析】(1)作出线段的垂直平分线,与线段的交点即为所求点;(2)利用,结合勾股定理建立等量关系即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:连接EC,ED,
设,则.
∵,,
又∵,∴.
∴.
解得.即的距离为.
【点睛】本题考查线段垂直平分线的尺规作图及性质,勾股定理等知识点.掌握相关结论是解题关键.
【题型11利用勾股定理证明线段平方关系】
37.如图,在中,,,点在边上,连接,在的右侧作,,连接,.
(1)猜想线段,,之间的数量关系,并说明理由:
(2)若,.求的长.
【答案】(1)
,
理由如下,,
,
,
又,,
在和中,,
,
,,
,
,
中,,
;
(2)
【分析】(1)利用可证,根据全等三角形的性质可证,,从而可得,利用勾股定理可得;
(2)利用勾股定理可以求出,根据全等三角形的性质可知,利用勾股定理可以求出的长度.
【详解】(1)略
(2)解:中,,
,
,
,
.
38.如图,,,,垂足为点,交于点,交于点,求证:.
【答案】
解:证明:连接,
∵,于点,
∴.
∵在和中,
,
∴,
∴,.
∵,
∴,
∴.
∵与交于点,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
∵在中,,
又∵,
∴,即,
∴.
【分析】本题主要考查了三线合一、勾股定理、全等三角形的判定和性质等,熟练掌握各个性质是解题的关键.
先连接,根据三线合一,得出,证明,再通过边相等和全等性质推出,得出,推出,最后根据勾股定理和等量代换求解即可.
【详解】略
39.已知:如图,在中,E是中点,D是上一点,F是上一点,若,且,求证:.
【答案】
证明:如图:延长到G使,连接,,
∵E是中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【分析】本题主要考查了全等三角形的判定和性质、勾股定理、等腰三角形的判定和性质等知识点,正确作出辅助线、构造全等三角形是解题的关键.
如图:延长到G使,连接证,推出,,求出,再根据勾股定理即可证明结论.
【详解】略
40.【问题提出】
如图1,在中,,为边上一点(不与点,重合),以为直角边在右侧做等腰直角,连接.
(1)的度数为______;
(2)线段,,之间有怎样的数量关系,写出并说明理由;
【类比探究】
如图2,若点在边的延长线上,其他条件不变,
(3)试探究线段,,之间满足的数量关系,并说明理由.
【答案】(1);
(2),理由如下:
由(1)知:,
∴,
∵,
∴;
(3),理由如下:
∵,
∴,
∴,,
∴;
∴,
在中,由勾股定理,得:,
∴.
【分析】本题考查全等三角形的判定和性质,勾股定理:
(1)证明,得到,利用角的和差关系进行求解即可;
(2)根据全等三角形的性质,结合线段的和差关系即可得出结论;
(3)证明,求出为直角三角形,利用全等三角形的性质和勾股定理即可得出结论.
【详解】解:∵,,
∴,
∵是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2) 略
(3) 略
【题型12垂美四边形问题】
41.对角线互相垂直的四边形叫做“垂美”四边形,如图,在“垂美”四边形中,对角线交于点O,若,则_________.
【答案】625
【分析】本题考查的是垂直的定义,勾股定理的应用,正确理解“垂美”四边形的定义、灵活运用勾股定理是解题的关键.根据垂直的定义和勾股定理解答即可.
【详解】解:由题意得:,
由勾股定理得,
故答案为:625.
42.我们把对角线互相垂直的四边形定义为垂美四边形.
(1)如图1,四边形为垂美四边形,若,,,,求证:.
(2)如图2,在长方形中,,分别交,于点F,E,,求的长.
(3)在(2)的条件下,求的长.
【答案】(1)
证明:∵四边形为垂美四边形,
∴,
由勾股定理得:,
∴;
同理:,
∴;
(2)5
(3)
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,掌握勾股定理是解题的关键.
(1)利用勾股定理即可证明;
(2)连接,设,则,,由(1)的结论建立方程即可求得x的值,从而求得;
(3)在中由勾股定理求得,利用面积相等即可求得.
【详解】(1)略
(2)解:如图,连接,
由于四边形是长方形,则,
设,
∵,
∴,,
∵,
∴四边形是垂美四边形,
∴,
∵,
∴,
解得:(舍去负值)
即;
(3)解:∵,
∴,
在中,由勾股定理得,
∵,
∴.
43.我们把对角线互相垂直的四边形叫做垂美四边形.
(1)如图①,已知四边形是垂美四边形,请探究两组对边与之间的数量关系,并说明理由;
(2)如图②,分别以的直角边和斜边为边向外作正方形和正方形,连接,已知,求.
【答案】(1)
解:猜想:.理由如下:
∵四边形是垂美四边形,
∴,
∴,
由勾股定理,得,
,
∴;
(2)73
【分析】本题考查全等三角形的性质与判定、勾股定理、垂美四边形的定义等知识.
(1)利用勾股定理求得即可证明;
(2)连接,,只要证明四边形是垂美四边形,利用(1)中结论即可解决问题.
【详解】(1)略
(2)连接,,如图:
∵正方形和正方形,
∴,,,
∴,即,
在和中,,,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴四边形是垂美四边形,
由(1)可知,
∵,,
∴由勾股定理,得,,,
∴.
【题型13 与长方体/正方体有关的最短路径问题】
44.如图,长方体的长,宽,高,点在上,且.如果一只蚂蚁要沿着长方体的表面从点爬到点,那么它爬行的最短路程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将长方体表面展开,利用勾股定理计算到的距离,需分三种情况讨论:一是将前面和右面展开在同一平面;二是将前面和顶面展开在同一平面,三是将长方体的底面和右面展开在同一平面内,比较三种情况下的路径长度即可得出答案.
【详解】解:分三种情况讨论: 情况一:将长方体的前面和右面展开在同一平面内,如图1,
此时、、在同一直线上, 在中,,, 根据勾股定理得:;
情况二:将长方体的前面和顶面展开在同一平面内,如图2,
此时、、在同一直线上, 在中,,, 根据勾股定理得:;
情况三:将长方体的底面和右面展开在同一平面内,如图3,
由题意得:,,
在中,根据勾股定理得:,
,,
,
需要爬行的最短路程是.
45.如图所示,有一个棱长为2米的正方体纸盒,一只小蚂蚁从A点爬到B点,那么这只蚂蚁爬行的最短路径为( )
A.6米 B.米 C.米 D.4米
【答案】B
【分析】先把正方体展开,连接,再根据勾股定理求出的值即可.
【详解】解:将正方体展开,如图所示:
在直角中,
∵,,,
∴,
∴这只蚂蚁爬行的最短路径为米.
46.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】C
【分析】将蚂蚁路过的表面进行展开,由勾股定理求解的长度即可.
【详解】解:将所经过的表面展开如下:
最短路径为上图中的长度,
由题意可知,,,
∴由勾股定理得.
47.如图,一只蚂蚁沿着边长为的正方体表面从点出发,经过个侧面爬到点,则它爬行的最短路径是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理与最短路径问题,先将正方体展开,然后找出最短路线,利用勾股定理直接计算即可,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:将正方体展开,右边与后面的正方形与前面正方形放在一个面上,展开图如图所示,此时最短,
∴,
故选:.
【题型14 与圆柱有关的最短路径问题】
48.一个圆柱底面周长为,高为,则蚂蚁从点爬到点的最短距离为( ).
A.8 B. C. D.10
【答案】D
【分析】本题主要考查了平面展开——最短路径问题,勾股定理.解答本题的关键是作出辅助线,构造直角三角形.
圆柱的侧面展开图是矩形,蚂蚁从A点爬到B点的最短距离为长方形的边的中点A到顶点B的距离,由勾股定理求出的长即得到问题的答案.
【详解】解:如图,过B作于点C,连接.
∵,
∴.
答:蚂蚁从A点爬到B点的最短距离为.
故选:D.
49.如图,圆柱形玻璃杯的杯高为,底面周长为,在杯内壁离杯底的点A处有一滴蜂蜜,此时,一只蚂蚁正好在杯外壁上,它在离杯上沿,且与蜂蜜相对的点B处,则蚂蚁从外壁B处到内壁A处所走的最短路程为( )(杯壁厚度不计)
A.13 B.14 C.15 D.16
【答案】A
【分析】本题考查了平面展开——最短路径问题,将图形展开,利用轴对称的性质和勾股定理进行计算是解题的关键.同时也考查了同学们的创造性思维能力.
如图(见解析),将玻璃杯侧面展开,作关于的对称点,根据两点之间线段最短可知的长度即为所求,利用勾股定理求解即可得.
【详解】解:如图,将玻璃杯侧面展开,作关于的对称点,作,交延长线于点,连接,
由题意得:,
,
∵底面周长为,
,
,
由两点之间线段最短可知,蚂蚁从外壁处到内壁处所走的最短路程为,
故选: A.
50.农民麦子大丰收,小彬用打印机制作了一个底面周长为,高为的圆柱粮仓模型(如图所示).现要在此模型的侧面贴彩色装饰带,使装饰带从柱底沿圆柱表面均匀地缠绕2圈到达柱顶正上方(从点到点为的中点),则装饰带的长度最短为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了勾股定理的展开图求最短距离问题,正确画出展开图是解题的关键.根据圆柱的侧面展开图是长方形,画出圆柱的展开图,由勾股定理即可求出.
【详解】解:如图,圆柱的侧面展开图为长方形,最短路线为的长,
则,
∴.
故选:D.
51.如图是一个底面周长为,高为的圆柱模型,是底面直径.现要在此模型的侧面贴一圈彩色装饰带,使装饰带经过A,C两点(接头不计),则装饰带的长度最短为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用,熟练运用勾股定理是解题关键.将圆柱的侧面展开,根据题意可知,,利用勾股定理解得的长度,然后计算装饰带长度的最短值即可.
【详解】解:如图,圆柱的侧面展开图为长方形,,且点为的中点,,
根据题意,可知,,
∴,
∴装饰带长度的最短值.
故选:D
【题型15 与台阶有关的最短路径问题】
52.一个三级台阶如图所示,A和B是这个台阶两个相对的端点,点A处有一只蚂蚁想到点B处去吃可口的食物.若这个台阶的每一级的长、宽和高分别为8,3和2,则这只蚂蚁沿着台阶面爬行的最短路程为( )
A.23 B.17 C.15 D.13
【答案】B
【分析】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.
【详解】解:如图,
三级台阶平面展开图为长方形,长为,宽为8,
则蚂蚁沿台阶面爬行到B点最短路程是此长方形的对角线长,
即.
故选:B
53.如图,这是一个台阶的示意图,每一层台阶的高是、长是、宽是,一只蚂蚁沿台阶从点出发爬到点,其爬行的最短线路的长度是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查勾股定理的运用,解题的关键是把平面展开,在根据勾股定理,即可.
【详解】平面展开,如下:
∴在中,(),
∴蚂蚁沿台阶从点出发爬到点,其爬行的最短线路的长度为:.
故选:C.
54.一个台阶如图所示,阶梯每一层高,宽,长,一只蚂蚁从A点爬到B点的最短路程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题主要考查了平面展开最短路径问题.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】解:如图所示:
台阶平面展开图为长方形,,,
则蚂蚁沿台阶面爬行到点最短路程是此长方形的对角线长.
由勾股定理得:,
故选:B.
【题型16 将军饮马与最短路径问题】
55.如图,在中,,,,点是线段上一动点,点在线段上,当时,的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】作点B关于的对称点,连接交于点P,则,可得的最小值为的长,过点作于点H,得到,从而得到,由勾股定理可得,再由,可得,再由勾股定理,即可求解.
【详解】解:如图,作点B关于的对称点,连接交于点P,则,
∴,
∴的最小值为的长,
过点作于点H,
∵,,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
即的最小值为.
故选:B.
【点睛】本题考查了勾股定理,轴对称最值问题,全等三角形的性质和判定等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
56.如图,P是长方形内部的动点,,,的面积等于,则点P到、C两点距离之和的最小值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【答案】C
【分析】先根据三角形的面积求出中边上的高,过作 的平行线,找点关于直线的对称点,推出的最小值即为的长即可.
【详解】解:设中边上的高是.
,,
,
,
动点在与平行且与的距离是3的直线上,
作点关于直线的对称点,连接交直线于点,连接,
则,
的最小值就是的长,
与关于直线对称,
,
四边形是矩形,
,
,,
,
故选:C.
【点睛】本题考查轴对称最短路线问题,解答时涉及三角形的面积、轴对称的性质、线段和最短问题,将两条线段和最短的问题转化为一条线段的长是解题的关键.
57.如图,在锐角三角形中,,的面积为6,平分.若分别是上的动点,则的最小值是( )
A.2 B.3 C.4 D.
【答案】B
【分析】本题考查了线段的最值问题,掌握角平分线的性质、三角形的面积公式是解题的关键.
过点作于点,交于点,过点作于,则即为的最小值,再根据三角形的面积公式求出的长,即为的最小值.
【详解】解:过点作于点,交于点,过点作于
平分,于点E,于
当点与重合,点与重合时,有最小值
的面积为6,
即的最小值为3
故选B.
58.如图,在中,,,点在边上,,,是上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】过点作于,延长到,使,连接,交于,连接,此时的值最小.由,,得到,连接,由对称性可知,于是得到∠,然后根据勾股定理即可得到结论.
【详解】解:过点作于,延长到,使,连接,交于,连接,
此时的值最小,
∵,,
∴,
∵在中,,,
∴,
连接,由对称性可知,,
∴,
,
故选:A.
【点睛】本题考查轴对称—线路最短的问题,确定动点位置使的值最小是解题的关键.也考查了勾股定理的应用.
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