内容正文:
华东师大版(新教材)数学八年级上册
第13章 勾股定理
13.2 勾股定理的应用
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步骤
内容
从命题的结论的反面出发,进行推理论证,引出矛盾,从而证明命题成立,这样的证明方法叫做反证法.
1.先假设命题的结论不成立,即假设结论的反面是正确的;
2.从这个假设出发,通过演绎推理,推出与基本事实、已证的定理、定义或已知条件相矛盾;
3.由矛盾判定假设不正确,从而得到原结论正确.
反证法
复习导入
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典例分析
例1 .如图,圆柱形玻璃杯高为7cm,底面周长为16cm.在杯内离杯底2cm的点C处有滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿1cm与蜂蜜相对的点A处,则蚂蚁到达蜂蜜C点的最短距离为多少
先分析清楚蚂蚁的路线,区别本题与探究中的试题的区别
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典例分析
解析:如图所示将圆柱的侧面展开
解:根据题意,
∴BC=BD-CD=5cm,作点A关于直线FB的对称点G,连接CG,则CG为所求最短距离,则FG=AF=1cm
过点G作GE⊥CB,交CB的延长线于点E,则四边形FBEG是矩形
故FB=EG=8cm,EB=FG=1cm,∠GEB=90° ,故CE=BC+BE=6cm
故
∴蚂蚁到达蜂蜜C点的最短距离为10cm
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如果圆柱换成如图的棱长为10cm的正方体盒子,蚂蚁沿着表面从点A到点B需要爬行的最短路程又是多少呢?(精确到0.01cm)
A
B
10
10
10
B
C
A
解:最短路程即为长方形的对角线AB,
答:爬行的最短路程约是22.36cm.
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1. 【思维生长】如图①,若圆柱的底面周长是5 cm,高是12 cm,从圆柱底部A处沿侧面缠绕一圈丝线到顶部B处,则这条丝线的长度最小是( )
A.17 cm B.7 cm
C.14.5 cm D.13 cm
1星题 夯实四基
D
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向“空间位置分析”生长:如图②,一只昆虫从点A沿圆柱侧面爬到相对一侧中点B处,如果圆柱的高为16 cm,圆柱的底面半径为 cm,那么最短的路线长是________cm.
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1.小明和同学在放风筝时,风筝挂在了树上,如图,风筝线垂直落在地面,结果发现风筝线多出2米;接着小明又把风筝线向外拉了6米(BC=6米),这时风筝线紧绷且末端刚好接触地面,则风筝距离地面的高度AB为多少?
解:设AB=x米,则AC=(x+2)米,由图可得,∠ABC=90°,BC=6,
∴在Rt△ABC中,AB2+BC2=AC2,即x2+62=(x+2)2,解得x=8.
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2. 轮船A以16kn的速度离开港口O向东北方向航行,轮船B在同时同地以12kn的速度向西北方向航行.求A,B两船离开港口O 1.5 h后的距离.
北
东
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向“场景迁移”生长:如图③是一个二级台阶,每一级台阶的长、宽、高分别为60 cm、30 cm、10 cm.A和B是台阶两个相对的端点,在B点有一只蚂蚁,想到A点去觅食,那么它爬行的最短路程是________cm.
100
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向“迁移能力”生长:某校“光学节”的纪念品是一个底面为等边三角形的三棱镜(如图④).在三棱镜的侧面上,从顶点A到顶点A′镶有一圈金属丝,已知此三棱镜的高为9 cm,底面边长为4 cm,则这圈金属丝的长度至少为________cm.
知识点2 利用勾股定理解决实际问题
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1. 如图,若圆柱的底面周长是30cm,高是40cm,从圆柱底部A处沿侧面缠绕一圈丝线到顶部B处做装饰,则这条丝线的最小长度是( )
A.80 cm B.70 cm
C.60 cm D.50 cm
D
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2. 假设小汽车在城市街道上的行驶速度不得超过70km/h,如图,一辆小汽车在一条城市街道上沿直线行驶,某一时刻刚好行驶到路面车速检测仪A的正前方30m的C处,过了2s后,测得小汽车在与车速检测仪距离为50m的B处,那么这辆小汽车超速了吗?
解:根据题意,得AC=30m,AB=50m,∠C=90°.
在Rt△ACB中,根据勾股定理,得BC= =40(m),
小汽车2s行驶了40m,则1h行驶40÷2×60×60=72000(m),
即小汽车的行驶速度为72km/h.
因为72>70,所以这辆小汽车超速了.
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2.小明到图书馆借书时,了解到图书馆要购买一批宽为2.4 m的书架,欲通过如图所示形状的门(下方为长方形,上方为半圆形),则书架的外形不得高于( )
A.4.1 m B.4.0 m
C.3.9 m D.3.8 m
A
【主题情境】在校园生活的各种场景中都隐藏着有趣的数学挑战,需要我们用所学知识去解决,请完成2~4题.
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变式训练
如图是一个底面周长为10cm,高AB为12cm的圆柱模型,BC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. 26cm
提示:将圆柱的侧面展开,根据题意可知AB=12cm,BC=5cm,利用勾股定理解得AC的长度,然后计算装饰带长度的最短值即可
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分析:将圆柱体的侧面展开,圆柱体侧面上两点间的最短路线长就转化为平面上两点之间的距离.作出最短距离,从而结合“勾股定理”求得最短路程.
3.如图是一个没有盖的圆柱形罐头盒,盒高6 cm,盒底周长为18 cm,盒外一只蚂蚁在底部的A处,想吃到盒内对侧B处的食物,蚂蚁爬行的最短路程是多少?
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解:如图,将圆柱体侧面展开为矩形,则蚂蚁的爬行路线为AP+BP,
作点A关于DE的对称点M,连结BM交DE于点P,连结AP.
∴AP+BP=MP+BP=BM,
此时蚂蚁爬行的路程最短.
由对称性质可知ME=AE=6 cm,AB= AC=9 cm,
BM2 =AB2 + AM2 =92 +122=225,
∴BM=15cm.
∴蚂蚁爬行的最短路程为15cm.
3.如图是一个没有盖的圆柱形罐头盒,盒高6 cm,盒底周长为18 cm,盒外一只蚂蚁在底部的A处,想吃到盒内对侧B处的食物,蚂蚁爬行的最短路程是多少?
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典例分析
例2 .消防员是城市的守护者.图1是消防员某次消防救援时的工作图,图2是其几何示意图,已知云梯长AB=CD=20m,云梯底部(点C、A)距离地面3m,消防车从距离地面15m高的点B处完成救援后,还要从距离地面19m高的点处进行救援,这时云梯底部需要向楼房靠近多少米?(点A、C、O在同一水平线上,所有点在同一竖直平面内)
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典例分析
解题思路
由题意可得OE=3,BE=15,DE=19,则OB=BE-OE=12
在Rt△OAB中,∠AOB=90°,AB=20,OB=12
由勾股定理可得
在Rt△OCD中,∠COD=90°,CD=20,OD=16
由勾股定理得
∴AC=OA-OC=16-12=4(m)
答:云梯底部需要向楼房靠紧4m
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4.如图①,已知长方体的长、宽、高分别为30cm、20cm、10cm,一只蚂蚁从A处出发到B处觅食,求它爬行的最短路程.(结果保留根号)
解:长方体的展开图如图
如图②,展开前面、右面,由勾股定理得AB= =
如图③,展开前面、上面,由勾股定理得AB= =
如图④,展开左面、上面,由勾股定理得AB= =
∵ ,∴爬行最短路程为 cm.
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如图,以Rt △ABC的三边为边分别向外作正方形.在以BC为边所作的正方形中,点O是正方形对角线的交点,过点O作AB的平行线,交正方形于M、N两点,过点O作MN的垂线,交正方形于E、F两点,这样把正方形分成四个形状和大小都一样的四边形.试将图中5个着色的图形拼入到上方空白的大正方形中,填满整个大正方形.
思考:图中出现的三个正方形面积有什么关系?
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典例分析
例3 .2025年第18号超强台风“桦加沙”登陆我国沿海地区.如图,台风“桦加沙”中心沿东西方向由点A向点B移动,已知点C为一海港,且AC=300km,BC=400km,AB=500km.经测量,距离台风中心260km及以内的地区会受到影响,海港C会受到台风影响吗?为什么?
提示:根据勾股定理的逆定理得出△ABC是直角三角形,进而得出∠ACB的度数,利用三角形面积得出CD的长,进而得出CD的长,再得出海港C是否受台风影响
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典例分析
解题思路
解:海港C受台风影响,理由如下:
∵AC2+BC2=3002+4002=5002=AB2
∴△ABC是直角三角形,且∠ACB=90°
过点C作CD⊥AB于D
∵△ABC是直角三角形
∴
∴CD=240km,∵以台风中心为圆心周围260km以内为受影响,∴海港C受台风影响
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1.本节课主要学习了哪些知识?
2.本节课你还有哪些疑惑?说一说.
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一级标题:黑体,
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实际问题
(1)展;(2)找;(3)连;(4)求;(5)答.
勾股定理的应用
立体图形中的最短距离问题
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谢谢大家聆听
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