【期中专项】专项05 轴对称与折叠(高效培优期中专项训练)数学新教材浙教版八年级上册
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内容正文:
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专项05轴对称与折叠
目录
考点01轴对称、全等与勾股综合
考点02勾股定理折叠问题
考点03立体图形展开与最短路径
考点01轴对称、全等与勾股综合
难度层级:提升一拓展「知识点:轴对称性质/轴对称综合
1.A
2.B
3.B
4.24cm
5.45或63
6.2V2-1
7.(1)解:补全图形如图1所示:
B
图1
(2)BCE=a (3)EA=EB+EC;
证明:如图2,在EA上取一点F,使EF=EB,
图2
由(2)知,∠ACD=60°+∠BAP,
.∠CAE=60°-∠BAP,
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.∴.∠ACD+∠CAE=120°,
∴.∠AEC=60°,
由折叠知,∠AEB=∠AEC=60°,
∴.△BEF是等边三角形,
∴.BF=BE,∠EBF=60°,
.∠ABC=60°,
∴.∠ABC=∠EBF=60°,
.∠ABF=∠CBE,
,△ABC是等边三角形,
..AB=CB,
由(2)知,∠BAP=∠BCE,
∴.△ABF≌△CBE ASA,
∴.AF=CE,
∴.EA=EF+AF=EB+CE.
8.(1)如图所示;40
P B
(2)60°(3)解:CD=AE+2BE,证明如下:
在CD上截取BG=BE,如图:
,△ABC是等边三角形,
∴.AC=AB,∠BAC=60°,
由对称可知:BE=DE,AB=AD,∠PAB=∠PAD,
∴AC=AD,
∴.∠ACD=∠D,
,∠BAP=,
.∠PAD=a,
.∴∠CAD=∠BAC+∠PAB+∠PAD=60°+2a,
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六2ADC=180-∠CAD=60C.
.∠AEC=∠D+∠DAP=60°-a+a=60°,
∴.∠BCG=60°-∠ACD,∠DAE=60°-∠D,
.∠ACD=∠D,
∴.∠BCG=∠DAE,
由对称可知:∠PEB=∠PED,DE=BE,
,∠PED=∠AEC=60°,
∴.∠PEB=∠PED=60°,
.∴.∠BEG=180°-60°-60°=60°,
'BG=BE,
∴.△BGE是等边三角形,
∴.∠BGE=60°,BG=EG=BE=DE,
∴.∠BGC=120°,
,∠AED=180°-∠AEC=120°,
∴∠AED=∠BGC,
在△BCG和△DAE中,
∠BCG=∠DAE
∠BGC=∠AED,
BC=AD
.△BCG≌△DAEAAS,
∴.AE=CG
EG=BE=DE,
.'CD=AE+2BE;
(4)30°或75°
考点02勾股定理折叠问题
难度层级:提升一拓展「知识点:折叠问题/勾股与折叠
9.C
10.C
11.30°或45°
12.①2②4-x#-X+4③m=9,n=-5或m=-5,n=9
13.(1)-2,1,7:(2)4:(3)存在这样的点M,对应的y=2.5或y=-3.5;(4)3t+3,5t+9,2t+6.
考点03立体图形展开与最短路径
难度层级:提升一拓展」知识点:立体图形展开/最短路径
14.C
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15.5cm
16.(1)蚂蚁爬行的最短路线为A-P-B(P为CD的中点),最短路程是20cm(2)25cm
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专项05 轴对称与折叠
目 录
考点01 轴对称、全等与勾股综合
考点02 勾股定理折叠问题
考点03 立体图形展开与最短路径
考点01 轴对称、全等与勾股综合
难度层级:提升—拓展 | 知识点:轴对称性质/轴对称综合
1.下列说法中正确的有( )个.
①两个全等的三角形一定关于某直线对称;②关于某条直线对称的两个图形,对称点所连线段被对称轴垂直平分;③等腰三角形的对称轴是底边上的高;④等腰三角形的高、中线、角平分线互相重合.
A. 1 B. 2
C. 3 D. 4
【答案】A
【详解】解:两个全等的三角形不一定关于某直线对称,故①不正确;
关于某条直线对称的两个图形,对称点所连线段被对称轴垂直平分,故②正确;
等腰三角形的对称轴是底边上的高所在的直线,故③不正确;
等腰三角形底边上的高、底边上的中线、顶角的平分线相互重合,故④不正确.
综上可知,正确的个数为1个.
2.下列结论中不正确的是( )
A. 两个关于某直线对称的图形一定全等
B. 对称图形的对称点一定在对称轴的两侧
C. 两个成轴对称的图形对应点的连线的垂直平分线是它们的对称轴
D. 有斜边和一锐角相等的两个直角三角形全等
【答案】B
【分析】根据轴对称的性质对A、C进行判断;根据轴对称的定义对B进行判断;根据全等三角形的判定方法对D进行判断.
【详解】解:A、两个关于某直线对称的图形一定全等,所以A选项的结论正确;
B、对称图形的对称点可能在对称轴的两侧,也可能都在对称轴上,所以B选项的结论错误;
C、两个成轴对称的图形对应点的连线的垂直平分线是它们的对称轴,所以C选项的结论正确;
D、有斜边和一锐角相等的两个直角三角形全等,所以D选项的结论正确.
故选:B.
【点睛】本题考查了轴对称图形:如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴,这时,我们也可以说这个图形关于这条直线(成轴)对称.
3.已知与分别在直线的两侧且关于直线对称,点与点、点与点、点与点都是关于直线的对称点,下列线段被直线垂直平分的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据对称点之间的连线被对称轴垂直平分即可求解.
【详解】解:点与点关于直线对称,
线段被直线垂直平分.
4.如图,,是内部的一点,点关于的对称点是,点关于的对称点是,连接.若,则的周长是________.
【答案】
【详解】解:连接,如图,
、关于对称,、关于对称,
,,,,
,,
为等边三角形,
,
周长.
5.已知,在中,,D、E为边上的两个动点,点A关于直线的对称点为点、点C关于直线的对称点为点,若射线和恰好将三等分,则________.
【答案】或
【分析】本题考查的是轴对称的性质,角的和差运算,先构建图形,再分两种情况求解即可.
【详解】解:如图,∵射线和恰好将三等分,
∴设,
由轴对称可得:,,
∵,
∴,
解得:,
∴,
如图,
∵射线和恰好将三等分,
∴设,
由轴对称可得:,,
∵,
∴,
解得:,
∴,
综上:为或.
故答案为:或
6.如图,数轴上A,B两点表示的数分别是1和,点A关于点B的对称点是点C,则点C所表示的数是什么?
【答案】
【分析】利用对称性可得,根据右边的数减去左边的数,得到距离相等进行求解即可.
【详解】解:设点C表示的数为x,
∵点关于点的对称点是点,
∴,
∵数轴上,两点表示的数分别是和,点C表示的数为x,
∴,
∴,
∴点所表示的数是.
7.如图,为等边三角形,在内作射线,点B关于射线的对称点为D,连接,作射线交于点E,连接.
(1)依题意补全图形;
(2)设,求的度数(用含的式子表示);
(3)判断,,之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)解:补全图形如图1所示:
(2) (3);
证明:如图2,在上取一点F,使,
由(2)知,,
∵,
∴,
∴,
由折叠知,,
∴是等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
由(2)知,,
∴,
∴,
∴.
【分析】(1)根据题意补全图形即可;
(2)先得出,,再得出,,进而得出,,求出,即可得出结论;
(3)如图2,在上取一点F,使,先判断出是等边三角形,得出,,再判断出,得出,即可得出结论;
【小问详解】略
【小问详解】解:∵是等边三角形,
∴,,
∵点B关于射线的对称点为点D,
∴,,
∴,,
∴,
∴;
【小问详解】略
【点睛】此题是几何变换综合题,主要考查了对称性,等边三角形的性质和判定,三角形内角和定理,等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,作出辅助线构造出全等三角形是解(3)的关键.
8.如图,为等边三角形,在的外侧作射线,,点关于射线的对称点为点,连接,则交直线于点.
(1)依题意补全图形;当, ;
(2)当时,求的度数;
(3)当时,探究之间的数量关系,并说明理由;
(4)若为等腰三角形,直接写出的度数 .
【答案】(1)如图所示;
(2) (3)解:,证明如下:
在上截取,如图:
是等边三角形,
,
由对称可知:,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
由对称可知:,,
,
,
,
,
是等边三角形,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
;
(4)或
【分析】(1)依题意补全图形;根据轴对称可知:,得出,则可得出答案;
(2)由等腰三角形的性质可求的度数,由外角性质可求解;
(3)在上截取,由对称可知:,得出,则,证明,得出,则可得出结论;
(4)分三种情况,由等腰三角形的性质及轴对称的性质可得出答案.
【小问详解】解:为等边三角形,
,
根据轴对称可知:,
,,
;
【小问详解】解:由对称可知,,
∴,
∵,
∴,
∴;
【小问详解】略
【小问详解】解:分以下三种情况:
①当时,延长交于点,如图所示:
,,
垂直平分,即垂直平分,
为等边三角形,
,
,
根据轴对称可知:;
②当时,如图:
根据轴对称可知:,
,
是等边三角形,
,
;
③当时,如图:
,,
垂直平分,
根据轴对称可知,垂直平分,
三点在同一条直线上,
(不合题意,舍去),
综上所述,当是等腰三角形时,的值为或.
故答案为:或.
【点睛】本题是几何变换综合题,考查了全等三角形的判定和性质,轴对称的性质,等边三角形的性质等知识,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
考点02 勾股定理折叠问题
难度层级:提升—拓展 | 知识点:折叠问题/勾股与折叠
9.如图,在三角形纸片中,,,,沿过点A的直线将纸片折叠,使点B落在上的点D处,折痕交于点F,再折叠纸片,使点C与点D重合,折痕交于点E,交于点G,则的长度为( )
A. 6 B. 7
C. 8 D. 9
【答案】C
【分析】先根据折叠得到,,,,然后根据直角三角形的两个锐角互余以及折叠的性质,求出,然后利用勾股定理求解即可.
【详解】解:由折叠性质得:,,,,
∵,
∴
∴
∴
∴
∵,
∴,
∴,
∴
∴.
10.如图,将三角形纸片ABC沿DE折叠,使B与C重合,CD,AE相交于F,已知BD=4AD,设△ABC的面积为S,△CEF的面积为S1,△ADF的面积为S2,则的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由折叠可知 ,进而得到,过E作EH⊥AB于H,CM垂直AB交BA的延长线于M,由BD=4AD得到,进而得到,再利用三角形面积公式推出,即可求解.
【详解】解:由折叠可知 ,
∴ ,
∴ ,
∴①,
过E作EH⊥AB于H,CM垂直AB交BA的延长线于M,
∴ , ,
∵BD=4AD,
∴ ,
∴ ②,
①-②得: ,
∵CM⊥AB,
∴ ,
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故选:C.
【点睛】本题考查折叠的性质、全等三角形的性质及三角形面积,解题关键是正确作出辅助线.
11.如图,中,,,将沿折叠,使点落在直角边上的点处,设与、边分别交于点、点,如果折叠后与均为等腰三角形,那么________.
【答案】或
【分析】本题考查了等腰三角形的判定与性质、直角三角形的两个锐角互余、折叠的性质等知识,熟练掌握等腰三角形的判定与性质是解题关键.连接,设,则,先求出,再根据等腰三角形的定义可得,根据折叠的性质可得,根据等腰三角形的性质可得,,然后根据三角形的外角性质、三角形的内角和定理求出的大小,从而可得,最后分两种情况:①和,根据等腰三角形的性质建立方程,解方程即可得.
【详解】解:如图,连接,
设,则,
∵在中,,
∴,即,
∴,
∵在中,,为等腰三角形,
∴,
由折叠的性质得:,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
则分以下两种情况:
①当时,为等腰三角形,
∴,即,
解得,符合题意,
∴;
②当时,为等腰三角形,
∴,即,
解得,符合题意,
∴;
综上,或,
故答案为:或.
12.假设数轴和折纸一样,是可折叠的.如果经过折叠后的数轴上表示,两数的两点重合,我们称此时折痕上的点所表示的数为,的“对折数”.若经折叠,数轴上表示5的点与表示的点重合,回答以下问题:
(1)对折数为________,表示数的点与表示数________的点重合(用的代数式表示);
(2)经折叠,数轴上,两点也重合,且,之间的距离为14.则,分别表示的数,的值分别为________.
【答案】① 2 ② ## ③ ,或,
【分析】(1)先根据数轴的定义求出“对折数”表示的数,再根据数轴的定义建立方程,解方程即可得;
(2)依题意M,N之间的距离为14和“对折数”的意义,可建立方程组,解方程组即可得.
【详解】解:(1)∵,
∴对折数为2.
设表示数的点与表示数y的点重合,
∴,
∴,
∴表示数的点与表示数的点重合.
故答案为:①2,②;
(2)∵数轴上,两点也重合,对折数为2,
∴.
∵,之间的距离为14,
∴,
∴,或,.
故答案为:③,或,.
【点睛】本题考查了数轴、一元一次方程的应用,二元一次方程组的应用等知识点,熟练掌握数轴的定义是解题关键.
13.如图,在数轴上A点表示数a,B点表示数b,C点表示数c,已知数b是最小的正整数,且a、c满足.
(1)a=_____,b=______,c=______;
(2)若将数轴折叠,使得点A与点C重合,则点B与数______表示的点重合;
(3)在(1)的条件下,数轴上的A,B,M表示的数为a,b,y,是否存在点M,使得点M到点A,点B的距离之和为6?若存在,请求出y的值;若不存在,请说明理由.
(4)点A、B、C开始在数轴上运动,若点A以每秒1个单位长度的速度向左运动,同时,点B和点C分别以每秒2个单位长度和4个单位长度的速度向右运动,假设t秒钟过后,若点A与点B之间的距离表示为AB,点A与点C之间的距离表示为AC,点B与点C之间的距离表示为BC,求AB、AC、BC的长(用含t的式子表示).
【答案】(1)-2,1,7;(2)4;(3)存在这样的点M,对应的y=2.5或y=-3.5;(4)3t+3,5t+9,2t+6.
【分析】(1)根据非负数的性质得出,解方程可求,根据数b是最小的正整数,可得b=1即可;
(2)先求出折点表示的是,然后点B到折点的距离,利用有理数加法即可出点B对称点;
(3)由题意知AB=3,点 M在AB之间,AM+BM=3<6,分两种情况讨论M在AB之外的情况第一种情况,当M在A点左侧时,由MA+MB=MA+MA+AB=6, 第二种情况,当M在B点右侧时由MA+MB=MB+MB+AB=6,解方程即可;
(4)分别写出点A、B、C表示的数为,用含t的代数式表示出AB、AC、BC即可.
【详解】解:(1)∵,且,
∴,
解得,
∵数b是最小的正整数,
∴b=1,
∴,
故答案为:-2,1,7;
(2)将数轴折叠,使得点A与点C重合,AC中点D表示的数为,
点B表示1,BD=2.5-1=1.5,
∴点B对应的数是,2.5+1.5=4,
故答案为:4;
(3)由题意知AB=3,M在AB之间,AM+BM=3<6,分两种情况讨论M在AB之外的情况
第一种情况,当M在A点左侧时
由MA+MB=MA+MA+AB=6,得MA=1.5
∴y<-2,-2-y=1.5
∴y=-3.5;
第二种情况,当M在B点右侧时
由MA+MB=MB+MB+AB=6,得MB=1.5
∴y>1,y-1=1,5
∴y=2.5;
故存在这样的点M,对应的y=2.5或y=-3.5.
(4)点A以每秒1个单位长度的速度向左运动,点B和点C分别以每秒2个单位长度和4个单位长度的速度向右运动,
t秒钟后,A点表示-2-t,B点表示1+2t,C点表示7+4t
∴;
;
;
【点睛】本题考查了非负数和性质,一元一次方程的应用、数轴及两点间的距离,折叠性质,用代数式标数距离,解题的关键是利用数轴的特点能求出两点间的距离.
考点03 立体图形展开与最短路径
难度层级:提升—拓展 | 知识点:立体图形展开/最短路径
14.攀岩是一项在天然岩壁或人工岩壁上进行的向上攀爬的运动项目.如图,攀岩墙可近似看成一个长方体的两个侧面.小天根据学过的数学知识准确地判断出从点A攀爬到点B的最短路径长为( ).
A. 14 B. 12
C. 10 D.
【答案】C
【分析】利用立体图形路径最小值为展开平面图的两点间距离,再根据勾股定理求解即可.
【详解】解:如图,平面展开图如下所示,
则,
即从点A攀爬到点B的最短路径长为.
15.如图,现有一长方体的实心木块,有一蚂蚁从处出发沿长方体表面爬行到处,若长方体的长,宽,高,则蚂蚁爬行的最短路径长是________.
【答案】
【分析】本题考查了平面展开——最短路线问题和勾股定理的应用,分类讨论是解题的关键.
连接,求出的长即可,分为三种情况:画出图形,根据勾股定理求出每种情况时的长,再找出最短的即可.
【详解】解:将长方体展开成平面后,连接,则的长就是最短路径长度,
分为三种情况:
如图,由题意可知,,
长方体的长,宽,高,
,
,
在中,由勾股定理得:;
如图,由题意可知,,
长方体的长,宽,高,
,,
在中,由勾股定理得:;
如图,由题意可知,,
长方体的长,宽,高,
,,,
,
综上,最短路径长度是,
故答案为:.
16.综合与实践
问题情境:
“转化”是一种重要的数学思想,将空间问题转化为平面问题是转化思想的一个重要方面.例如,如图1,一个正方体的棱长为1,有一只蚂蚁从点出发,沿着正方体的表面爬行到点.沿怎样的路线爬行路程最短?要解决这个问题,我们可以把正方体展开(如图2,图3,图4),把空间两个面上的两点,之间的最短路径问题转化为同一个面上两点之间的距离问题.根据“两点之间,线段最短”,可知蚂蚁沿线段爬行的路程最短,利用勾股定理易证最短路程为.
问题解决:
(1)如图5,一个长方体盒子,它的长、宽、高分别为、、,一只蚂蚁想从盒底的点沿盒的表面爬到盒顶的点,你能帮蚂蚁设计一条最短的路线吗?蚂蚁要爬行的最短路程是多少?
(2)如图6,长方体的长为15cm,宽为10cm,高为20cm,点在棱上,.一只蚂蚁要沿长方体的表面从点爬到点,需要爬行的最短路程是多少?
【答案】(1)蚂蚁爬行的最短路线为(P为的中点),最短路程是 (2)
【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)分两种情况画出图形,求出最短路径长度,然后再进行比较即可;
(2)将长方体按三种方案展开,画出图形,求出结果,然后进行比较即可.
【小问详解】解:如图1,.
如图2,.
因为,
故蚂蚁爬行的最短路线为(P为的中点),最短路程是.
【小问详解】解:将长方体按下列三种方案展开:
如图3,一直角边为,另外一条直角边为,
根据勾股定理得.
如图4,一直角边为20cm,另外一条直角边为,
根据勾股定理得.
如图5,,,
根据勾股定理得.
因为,
所以一只蚂蚁要沿长方体的表面从点A爬到点B,需要爬行的最短路程是.
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专项05 轴对称与折叠
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考点01 轴对称、全等与勾股综合
考点02 勾股定理折叠问题
考点03 立体图形展开与最短路径
考点01 轴对称、全等与勾股综合
难度层级:提升—拓展 | 知识点:轴对称性质/轴对称综合
1.下列说法中正确的有( )个.
①两个全等的三角形一定关于某直线对称;②关于某条直线对称的两个图形,对称点所连线段被对称轴垂直平分;③等腰三角形的对称轴是底边上的高;④等腰三角形的高、中线、角平分线互相重合.
A. 1 B. 2
C. 3 D. 4
2.下列结论中不正确的是( )
A. 两个关于某直线对称的图形一定全等
B. 对称图形的对称点一定在对称轴的两侧
C. 两个成轴对称的图形对应点的连线的垂直平分线是它们的对称轴
D. 有斜边和一锐角相等的两个直角三角形全等
3.已知与分别在直线的两侧且关于直线对称,点与点、点与点、点与点都是关于直线的对称点,下列线段被直线垂直平分的是( )
A. B.
C. D.
4.如图,,是内部的一点,点关于的对称点是,点关于的对称点是,连接.若,则的周长是________.
5.已知,在中,,D、E为边上的两个动点,点A关于直线的对称点为点、点C关于直线的对称点为点,若射线和恰好将三等分,则________.
6.如图,数轴上A,B两点表示的数分别是1和,点A关于点B的对称点是点C,则点C所表示的数是什么?
7.如图,为等边三角形,在内作射线,点B关于射线的对称点为D,连接,作射线交于点E,连接.
(1)依题意补全图形;
(2)设,求的度数(用含的式子表示);
(3)判断,,之间的数量关系,并证明.
8.如图,为等边三角形,在的外侧作射线,,点关于射线的对称点为点,连接,则交直线于点.
(1)依题意补全图形;当, ;
(2)当时,求的度数;
(3)当时,探究之间的数量关系,并说明理由;
(4)若为等腰三角形,直接写出的度数 .
考点02 勾股定理折叠问题
难度层级:提升—拓展 | 知识点:折叠问题/勾股与折叠
9.如图,在三角形纸片中,,,,沿过点A的直线将纸片折叠,使点B落在上的点D处,折痕交于点F,再折叠纸片,使点C与点D重合,折痕交于点E,交于点G,则的长度为( )
A. 6 B. 7
C. 8 D. 9
10.如图,将三角形纸片ABC沿DE折叠,使B与C重合,CD,AE相交于F,已知BD=4AD,设△ABC的面积为S,△CEF的面积为S1,△ADF的面积为S2,则的值为( )
A. B.
C. D.
11.如图,中,,,将沿折叠,使点落在直角边上的点处,设与、边分别交于点、点,如果折叠后与均为等腰三角形,那么________.
12.假设数轴和折纸一样,是可折叠的.如果经过折叠后的数轴上表示,两数的两点重合,我们称此时折痕上的点所表示的数为,的“对折数”.若经折叠,数轴上表示5的点与表示的点重合,回答以下问题:
(1)对折数为________,表示数的点与表示数________的点重合(用的代数式表示);
(2)经折叠,数轴上,两点也重合,且,之间的距离为14.则,分别表示的数,的值分别为________.
13.如图,在数轴上A点表示数a,B点表示数b,C点表示数c,已知数b是最小的正整数,且a、c满足.
(1)a=_____,b=______,c=______;
(2)若将数轴折叠,使得点A与点C重合,则点B与数______表示的点重合;
(3)在(1)的条件下,数轴上的A,B,M表示的数为a,b,y,是否存在点M,使得点M到点A,点B的距离之和为6?若存在,请求出y的值;若不存在,请说明理由.
(4)点A、B、C开始在数轴上运动,若点A以每秒1个单位长度的速度向左运动,同时,点B和点C分别以每秒2个单位长度和4个单位长度的速度向右运动,假设t秒钟过后,若点A与点B之间的距离表示为AB,点A与点C之间的距离表示为AC,点B与点C之间的距离表示为BC,求AB、AC、BC的长(用含t的式子表示).
考点03 立体图形展开与最短路径
难度层级:提升—拓展 | 知识点:立体图形展开/最短路径
14.攀岩是一项在天然岩壁或人工岩壁上进行的向上攀爬的运动项目.如图,攀岩墙可近似看成一个长方体的两个侧面.小天根据学过的数学知识准确地判断出从点A攀爬到点B的最短路径长为( ).
A. 14 B. 12
C. 10 D.
15.如图,现有一长方体的实心木块,有一蚂蚁从处出发沿长方体表面爬行到处,若长方体的长,宽,高,则蚂蚁爬行的最短路径长是________.
16.综合与实践
问题情境:
“转化”是一种重要的数学思想,将空间问题转化为平面问题是转化思想的一个重要方面.例如,如图1,一个正方体的棱长为1,有一只蚂蚁从点出发,沿着正方体的表面爬行到点.沿怎样的路线爬行路程最短?要解决这个问题,我们可以把正方体展开(如图2,图3,图4),把空间两个面上的两点,之间的最短路径问题转化为同一个面上两点之间的距离问题.根据“两点之间,线段最短”,可知蚂蚁沿线段爬行的路程最短,利用勾股定理易证最短路程为.
问题解决:
(1)如图5,一个长方体盒子,它的长、宽、高分别为、、,一只蚂蚁想从盒底的点沿盒的表面爬到盒顶的点,你能帮蚂蚁设计一条最短的路线吗?蚂蚁要爬行的最短路程是多少?
(2)如图6,长方体的长为15cm,宽为10cm,高为20cm,点在棱上,.一只蚂蚁要沿长方体的表面从点爬到点,需要爬行的最短路程是多少?
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