第17讲勾股定理之最短路径实际应用预习班讲义
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开放周校课程公开课最短路径中的勾股定理星期二 19 4月日开课时间:2016年开课地点:龙岩初级中学主考办公室开课人:郭小蔚开课班级:八年级( 10 )班一、教学目标 1、知识与技能体验最短路径中的勾股定理的应用过程,会运用勾股定理解决简单最短路径相关问题。
、过程与方法2通过最短路径中勾股定理的学习,能够比较熟练地用转化思想、方程思想、数形结合等多种数,使复杂问题简单化以数解形,将数量关系和空间形式巧妙结合, 学思想分析解决问题,以形助数,,能分析图象,从图象中提取有用信息,进一步提高分析能力、归纳能力与数形结抽象问题具体化合能力。
、情感、态度与价值观3在分析探索中,让学生体验掌握知识的快乐与体验成功的喜悦,感受数学之美,探究之趣,进一步提高学生的数学学习积极性。
二、教学重点解题过程中,正确地把握数学思想方法利用勾股定理解决最短路径的三、教学难点转化思想,数形结合等思想的渗透与领悟,三、教学方法探究,领悟四、复习过程:(一)旧知引入,复习回顾:上一PAC是母线是底面圆的直径,高BCBC=6cm,点,如图圆柱的底面周长为6cm,2的最短距离是P圆柱.一只蚂蚁从A点出发沿着体的表面爬行到点点,且PC=BC3)(635cm cm?(4) D....A B5cm C 7cm?1,B=6cPC师生共同分析:先画出圆柱的侧面展开图,根据B3的长中,根据勾股定理求APA6=4c,R3解:侧面展开图如图所示, 6cm,∵圆柱的底面周长为′=3cm∴AC,2 BCPC∵′=′,32×6=4cmPC′=,∴3在Rt△ACP中,+CP,AP=AC2243?.=5∴AP= B.故选、3dm222′如图是一个三级台阶,练习一:它的每一级的长、宽、高分别为20dm、B处有一只蚂蚁,想到点2dm.A和B是这个台阶上两个相对的端点,点A 处去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬行到点B的最短路程为 dm.转化思想,由立体图形转化为平面图形,曲线转化为直线。
最短路径问题解题技巧:先把立体图形展开成平面图形,再根据两点之间线段最短来解决问题例1、如图,厨房里有一个圆柱体的糖罐,底面周长为20cm,高AB为4cm,BC是上底面的直径.一只饥饿的蚂蚁从点A出发,沿着圆柱的侧面爬行到点C偷糖吃,试求出爬行的最短路程1、如图是一个三级台阶,它的每一级的长、宽、高分别为20dm、3dm、2dm。
A和B是这个台阶上两个相对的端点,点A处有一只蚂蚁,想到点B处去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬行到点B的最短路程为_________dm.2、如图所示,无盖玻璃容器,高18cm,底面周长为60cm,在外侧距下底1cm的点C处有一蜘蛛,与蜘蛛相对的容器的上口外侧距开口1cm的F处有一苍蝇,试求急于捕获苍蝇充饥的蜘蛛所走的最短路线的长度.3、如图,A、B两个小城镇在河流CD同侧,分别到河的距离为AC=10千米,BD=30千米,且CD=30千米,现在要在河边建一自来水厂,向A、B两镇供水,铺设水管的费用为每千米3万元(1)请你在河流CD上选择水厂的位置M,使铺设水管的费用最节约?(2)求出总费用是多少?课后作业1、在直角三角形ABC中,斜边AB=1,则AB2+BC2+AC2的值是()A.2B.4C.6D.82、在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=9,BC=12,则点C到AB的距离是()A.B.C.D.3、如图所示,一根旗杆于离地面12m处断裂,犹如装有铰链那样倒向地面,旗杆顶落于离旗杆地步16m,旗杆在断裂之前高为______m4、如图,在平面直角坐标系中,点A、B的坐标分别为(-6,0)、(0,8)。
以点A为圆心,AB的长为半径画弧,交x正半轴于点C,则点C的坐标为___________5、如图,在△ABC中,AD⊥BC,垂足为D,∠B=60°,∠C=45°。
(1)求∠BAC的度数。
(2)若AC=2,求AD的长。
6、如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=2,点D在BC上,∠ADC=2∠B,AD=5,则BC=________7、如图,在矩形ABCD中,点E在AD上,EC平分∠BED。
第十七章勾股定理
在八年级上册中,我们曾经通过画图得到结论:斜边和一条直角边分别相等的两个直角
两点间的距离.
上任意两点
处放上了点儿火腿肠粒,你
的西8km北7km 处,他想把他的马牵到小河边去饮水,然后回家.他要完成这件事情所走的最短路程是多
求直线同侧的两点到直线上一点所连线段的和的最短路径的方法:先找到其中一点关于这条直线的对称点,连接对称点与另一点的线段就是最短路径长,以连接对称点与另一个点的线段为斜边,构造出直角三角形,再运用勾股定理求最短路径.
第1题图第2题图
如图,一支铅笔放在圆柱体笔筒中,笔筒的内部底面直径是
的长度可能是()
A.9cm
B.12cm
C.15cm
D.18cm
10cm和6cm,A和B是。
专题一利用勾股定理解决最短路线问题【类型1】平面图形中的最短线路问题1.如图,一个牧童在小河的南4km的A处牧马,而他正位于他的小屋B的西8km北7km 处,他想把他的马牵到小河边去饮水,然后回家,他要完成这件事情所走的最短路程是多少?2.高速公路的同一侧有A,B两城镇,如图所示,它们到高速公路所在直线MN的距离分别为AA′=2km,BB′=4km,且A′B′=8km,要在高速公路上A′,B′之间建一个出口P,使A,B两城镇到P的距离之和最短,求这个最短距离.3.如图,正方形ABCD,AB边上有一点E,AE=3,EB=1,在AC上有一点P,使EP+BP 为最短,求EP+BP的最短距离.4.小明听说“武黄城际列车”已经开通,便设计了如下问题:如图,以往从黄石A坐客车到武昌客运站B,现在可以在A坐城际列车到武汉青山站C,再从青山站C坐市内公共汽车到武昌客运站B.设AB=80km,BC=20km,∠ABC=120°.请你帮助小明解决以下问题:(1)求A、C之间的距离; 4.6)(2)若客车的平均速度是60km/h,市内的公共汽车的平均速度为40km/h,城际列车的平均速度为180km/h,为了最短时间到达武昌客运站,小明应该选择哪种乘车方案?请说明理由.(不计候车时间)5.如图所示,永定路一侧有A、B两个送奶站,C为永定路上一供奶站,CA和CB为供奶路线,现已测得AC=8km,BC=15km,AC⊥BC,∠1=30°.(1)连接AB,求两个送奶站之间的距离;(2)有一人从点C处出发沿永定路边向右行走,速度为2.5km/h,多长时间后这个人距B送奶站最近?并求出最近距离.6.如图:一个三级台阶,它的每一级的长,宽和高分别是50cm ,30cm ,10cm ,A 和B 是这个台阶的两个相对的端点,A 点上有一只壁虎,它想到B 点去吃可口的食物,请你想一想,这只壁虎从A 点出发,沿着台阶面爬到B 点,最短路线的长是多少( )A .13cmB .40cmC .130cmD .169cm7.如图,是一个三级台阶,它的每一级的长、宽和高分别等于5cm ,3cm 和1cm ,A 和B 是这个台阶的两个相对的端点,A 点上有一只蚂蚁,想到B 点去吃可口的食物.请你想一想,这只蚂蚁从A 点出发,沿着台阶面爬到B 点,最短线路是多少?8.如图,长方体的长为4cm ,宽为2cm ,高为5cm ,若用一根细线从点A 开始经过4个侧面缠绕一圈到达点B,则所用细线的长度最短为 cm .9.如图,长方体的底面边长分别为1cm 和3cm ,高为6cm .如果用一根细线从点A 开始经过4个侧面缠绕一圈到达点B ,那么所用细线最短需要 cm ;如果从点A 开始经过4个侧面缠绕n 圈到达点B ,那么所用细线最短需要 cm .【类型2】台阶中的最短线路问题 【类型3】长方体(正方体)中的最短线路问题10.如图,长方体的长、宽、高分别为8,4,5,一只蚂蚁沿着长方体的表面从点A 爬到点B ,求蚂蚁爬行的最短路径的长的平方.11.如图,已知圆柱的高为80cm ,底面半径为20cm π,轴截面上有两点P 、Q ,40PA cm =,30BQ cm =,则圆柱的侧面上P 、Q 两点的最短距离是 .12.如图,圆柱形玻璃杯高为14cm ,底面周长为32cm ,在杯内壁离杯底5cm 的点B 处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿3cm 与蜂蜜相对的点A 处,则蚂蚁从外壁A 处到内壁B 处的最短距离为( )cm (杯壁厚度不计).A .14B .18C .20D .25【类型4】圆柱体中的最短线路问题13.如图,一透明圆柱形无盖容器高12cm,底面周长24cm,在杯口点B处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁在杯外壁底部与蜂蜜相对的A处.(1)若蜂蜜固定不动,求蚂蚁吃到蜂蜜所爬行的最短路线长;(2)若该蚂蚁刚出发时发现B处的蜂蜜正以0.5cm/s的速度沿杯内壁下滑,它便沿最短路径在8秒钟时吃到了蜂蜜,求此蚂蚁爬行的平均速度.参考答案1.解:如图,作出A点关于MN的对称点A′,连接A′B交MN于点P,则从A延AP到P再延PB到B,此时AP+BP=A′B,在Rt△A′DB中,由勾股定理求得A B km',17答:他要完成这件事情所走的最短路程是17km.2.解:如图所示:作A点关于直线MN的对称点C,再连接CB,交直线MN于点P,则此时AP+PB最小,过点B作BD⊥CA延长线于点D,∵AA′=2km,BB′=4km,A′B′=8km,∴AC=4km,则CD=6km,在Rt△CDB中,=,CB km10()则AP+PB的最小值为:10km.3.解:连接DE,交直线AC于点P,∵四边形ABCD是正方形,∴B、D关于直线AC对称,∴DE的长即为EP+BP的最短距离,∵AE=3,EB=1,∴AD =AB =AE +BE =4,5DE ∴==.4.解:(1)过点C 作AB 的垂线,交AB 的延长线于E 点,120ABC ∠=︒,20BC =,10BE ∴=,CE =在ACE ∆中,28100300AC =+,∴20 4.692AC km ==⨯=;(2)乘客车需时间18011603t ==(小时); 乘列车需时间29220111804090t =+=(小时); ∴选择城际列车.5.解:(1)∵AC =8km ,BC =15km ,AC ⊥BC ,∴AC 2+BC 2=AB 2,17AB km ==,(2)过B 作BD ⊥永定路于D ,∵△ABC 是直角三角形,且∠ACB =90°,∵∠1=30°,∴∠BCD =180°﹣90°﹣30°=60°,在Rt △BCD 中,∵∠BCD =60°,∴∠CBD =30°,117.5()22CD BC km ∴===, 7.5 2.53()h ÷=,3∴小时后这人距离B 送奶站最近. 2153752=. 6.解:将台阶展开,如图,因为BC =30×3+10×3=120,AC =50,所以AB 2=AC 2+BC 2=16900,所以AB =130(cm ),所以壁虎爬行的最短线路为130cm .故选:C .7.解:将台阶展开,如下图,因为AC =3×3+1×3=12,BC =5,所以AB 2=AC 2+BC 2=169,所以AB =13(cm ), 所以蚂蚁爬行的最短线路为13cm .答:蚂蚁爬行的最短线路为13cm .8.解:将长方体的四个侧面展开如图,连接A、B,根据两点之间线段最短,=AB cm13故答案为:13.9.解:将长方体展开,连接A、B,根据两点之间线段最短,10()==;AB cm如果从点A开始经过4个侧面缠绕n圈到达点B,相当于直角三角形的两条直角边分别是8n和6,=.)cm故答案为:10;10.解:如图(1)AB2=(8+4)2+52=169;如图(2)AB 2=82+(5+4)2=145.(3)如图(3)AB 2=42+(5+8)2=185.∵145<169<185,∴蚂蚁爬行的最短路径的长的平方为145.11.解:将圆锥的侧面展开,如图所示: 连接PQ ,过点Q 作QH AP ⊥于点H , 底面半径为20cm π,2020AB cm ππ∴=⨯=,40PA cm =,30BQ cm =,10PH cm ∴=,在Rt PQH ∆中,PQ .故答案为:.12.解:如图:将杯子侧面展开,作A 关于EF 的对称点A ', 连接A F ',此时点A ’、 F 、B 在同一条直线上, 则AF BF +为蚂蚁从外壁A 处到内壁B 处的最短距离,即A B '的长度,20()A B A cm '==. ∴蚂蚁从外壁A 处到内壁B 处的最短距离为20cm , 故选:C .13.解:(1)如图所示,圆柱形玻璃容器,高12cm ,底面周长为24cm , 12AD cm ∴=,)AB cm ∴==.答:蚂蚁要吃到食物所走的最短路线长度是;(2)12AD cm =,∴蚂蚁所走的路程20=, ∴蚂蚁的平均速度208 2.5(/)cm s =÷=.。
『勾股定理在最短路径问题中的应用』一、引言在数学和实际生活中,勾股定理是一个被广泛应用的基本定理,它不仅仅是一个几何定理,还在诸多领域中有着重要的应用,其中就包括最短路径问题。
本文将探讨勾股定理在最短路径问题中的应用,从而帮助我们更深入地理解这一数学原理在实际生活中的作用。
二、最短路径问题概述最短路径问题是指在图中找到两个顶点之间的最短路径,通常以距离或权重来衡量路径的长度。
这个问题在现实生活中有着广泛的应用,比如在网络传输中寻找最短路径可以提高传输效率,在交通规划中寻找最短路径可以节省时间和成本等等。
寻找最短路径是一个被广泛关注的问题。
三、勾股定理在最短路径问题中的应用1. 从原理上来看,勾股定理可以帮助我们计算两点之间的直线距离,这在寻找最短路径时是至关重要的。
通过勾股定理,我们可以准确地计算出两点之间的距离,从而找到最短路径。
2. 勾股定理还可以帮助我们理解和推导其他寻找最短路径的算法,比如迪杰斯特拉算法和弗洛伊德算法。
这些算法都是建立在对距离的准确计算基础上的,而勾股定理为我们提供了这样的基础知识。
3. 在实际的地图导航中,勾股定理也被广泛应用。
通过勾股定理,地图导航可以准确计算出最短路径,并为我们提供最优的导航方案,从而节省时间和成本。
四、结论和回顾通过本文的探讨,我们更加深入地了解了勾股定理在最短路径问题中的重要应用。
勾股定理不仅仅是一个单纯的数学定理,它还在实际生活中发挥着重要作用,特别是在寻找最短路径这样的实际问题中。
我们应该重视和深入理解勾股定理这一基础数学原理,从而更好地应用它解决现实生活中的问题。
五、个人观点在我看来,数学定理和实际问题之间的联系总是让人感到惊讶和敬畏。
勾股定理作为一个古老的数学定理,竟然在现代的最短路径问题中发挥着如此重要的作用,这让我对数学的普适性有了更深刻的理解。
我相信,随着数学和现实生活的更加深入的结合,我们将能够更好地解决各种实际问题,提高生活质量和效率。
勾股定理之最短路程、实际应用(讲义)一、知识点睛
蚂蚁爬最短路问题处理思路
(1)展开;
(2)找点;
(3)连线,利用勾股定理进行计算.
二、精讲精练
1.有这样一个有趣的问题:如图所示,圆柱的高等于12cm,底
面半径等于3cm.在圆柱的下底面的A点有一只蚂蚁,它想吃到上底面上与A相对的B点的食物,需要沿圆柱的侧面爬行的最短路程是多少?(π取整数3)
2.如图,一根藤蔓一晚上生长的长度是沿树干爬一圈后由点A
上升到点B,已知AB=5cm,树干的直径为4cm.你能计算出藤蔓一晚上生长的最短长度吗?(π取整数3).
3.如图,一只蚂蚁从长、宽都是3,高是8的长方体纸箱的A点沿纸箱爬到B
点,那么它所爬行的最短路线的长是______.
4.如图,长方体的长为15cm,宽为10cm,高为20cm,BC=5cm,
一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B,需要爬行
的最短距离是多少?
5.如图所示,有一根高为2m的木柱,它的底面周长为0.3m,为了
营造喜庆的气氛,老师要求小明将一根彩带从柱底向柱顶均匀地缠绕7圈,一直缠到起点的正上方为止.问:小明至少需要准备一根多长的彩带?
6.如图,一个三级台阶的每一级的长、宽、高分别为20dm,3dm,2dm,A和
B是这个台阶两个相对的端点,A点有一只蚂蚁,想到B点去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬到B点的最短路程是________.
7.如图,某隧道的截面是一个半径为3.6米的半圆形,一辆高
3.2米,宽3米的卡车能通过该隧道吗?
8.一辆卡车装满货物后,高4米,宽2.8米.这辆卡车能通过横
截面如图所示(上方是一个半圆)的隧道吗?3.6
米
9.在我国古代数学著作《九章算术》中记载了一道有趣的问题,“引葭(jiā)赴岸”:
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.这个问题的意思是: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新生的芦苇,它高出水面1尺,如果把这根芦苇垂直拉向岸边,它的顶端恰好到达岸边的水面.请问这个水池的深度和这根芦苇的长度各是多少?
10.如图是一个圆柱形饮料罐,底面半径是5,高是12,上底面中心有一个小圆
孔,则一条到达底部的直吸管在罐内部分a的长度(罐壁的厚度和小圆孔的大小忽略不计)范围是()
A.12≤a≤13 B.12≤a≤15
C.5≤a≤12 D.5≤a≤13
第10题图第11题图
11.如图,将一根24cm长的筷子,置于底面直径为15cm,高8cm的圆柱形水
杯中,设筷子露在杯子外面的长度为h cm,则h的取值范围是()
A.h≤17 B.h≥8
C.15≤h≤16 D.7≤h≤16
12.小明家住在18层的高楼上,一天,他与妈妈去买竹竿,如果电梯的长、宽、
高分别是1.6米、1.2米、2.1米,那么能放入电梯内的竹竿的最大长度是多少米?
1.2米1.6米
2.1米
13.一架梯子长2.5米,如图斜靠在一面墙上,梯子底端离墙0.7
米.如果梯子的顶端下滑了0.4米,那么梯子的底部在水平方向也滑动了0.4米吗?为什么?
三、回顾与思考
________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________
【参考答案】
1.15cm 2.13cm 3.10 4.25cm
5.2.9m 6.25dm 7.卡车能通过隧道
8.卡车能通过隧道9.深度:12尺;长度:13尺
10.A 11.D 12.2.9米
13.不是;理由略.
勾股定理之最短路程、实际应用(随堂测试)
1.有一圆柱体高为10cm,底面圆的半径为4cm.在AA1上有一个蜘蛛Q,
QA=3cm;在BB1上有一只苍蝇P,
P取整数3)
1
A
第1题图第2题图
2.如图,将一根长为24cm的筷子,置于底面直径为5cm,高为12cm的圆柱
形水杯中.设筷子露在杯子外面的长为h
cm,则h的取值范围是_________.3.已知一辆装满货物的卡车高为3.0米,宽为1.6米,该卡车能否通过如图所
示的工厂厂门(上方为半圆),请说明理由.
【参考答案】
1.13cm 2.11≤h≤12 3.不能通过,理由略
勾股定理之最短路程、实际应用(作业)
14.在一次课外实践中,王强想知道学校旗杆的高,但不能爬上旗杆也不能把绳
子解下来,可是他发现旗杆上的绳子垂到地面上还多1m,当他把绳子的下端拉开5m后,发现下端刚好接触地面,则旗杆的高为()
A.13m B.12m C.4m D.10m
15.如图,一根长为2.5米的梯子AB斜靠在垂直于地面的墙上,这时梯子的底
端B离开墙根为0.7米,如果梯子的底端向外(远离墙根方向)移动0.8米至D处,则梯子的顶端将沿墙向下移动()
A.0.8米B.0.7米C.0.4米D.0.3米
D
C
B
A
第2题图第3题图
16.如图,一个三级台阶的每一级的长、宽、高分别为50cm,30cm,10cm,A
和B是这个台阶的两个相对的端点,A点上有一只壁虎,它想到B点去吃可口的食物,请你想一想,这只壁虎从A点出发,沿着台阶面爬到B点,爬行的最短路线长为()
A.13cm B.40cm C.130cm D.169cm
17.小明家新装修房子,其中有一段楼梯需要铺上地毯,楼梯高6米,斜面长为
10米,到底该买多长的地毯才能恰好把楼梯铺满呢(原则:铺满楼梯但不能浪费),小明爸妈也摸不着头脑.则小明给爸妈的正确答案
是.
18.如图,学校有一块长方形花圃,有极少数人为了避开拐角走“捷径”,在花
圃内走出了一条“路”.他们仅仅少走了_______步路(假设2步路为1米),却踩伤了花草.
第5题图第6题图
19.如图,长方体的长、宽、高分别为4cm,2cm,5cm.若一只蚂蚁从P点开
始经过4个侧面爬行一圈到达Q点,则蚂蚁爬行的最短路径长为
_________cm.
20.如图,为了庆祝“五一”,学校准备在教学大厅的圆柱体柱子上贴彩带,已
知柱子的底面周长为1m,高为3m.如果要求彩带从柱子底端的A处均匀地绕柱子4圈后到达柱子顶端的B处(线段AB与地面垂直),那么应购买彩带的长度至少为___________.
第7题图第8题图
21.如图所示的一只玻璃杯,高为8cm,将一根筷子插入其中,杯外最长4cm,
最短2cm,那么这只玻璃杯的内径是____cm.
22.11世纪的一位阿拉伯数学家曾提出一个“鸟儿捉鱼”的问题:“小溪边长着
两棵棕榈树,恰好隔岸相望.一棵树高30肘尺(肘尺是古代的长度单位),另外一棵树高20肘尺;两棵棕榈树的树干间的距离是50肘尺.每棵树的树顶上都停着一只鸟.忽然,两只鸟同时看见棕榈树间的水面上游出一条鱼,它们立刻飞去抓鱼,并且同时到达目标.则这条鱼出现的地方离比较高的棕榈树的距离为__________.
23.如图,圆柱的底面周长为16cm,AC是底面圆的直径,高
BC=9cm,点P是母线BC上一点,且PC
2
3
BC.一只蚂蚁
从A点出发沿着圆柱体的侧面爬行到点P的最短距离是
多少?
24.如图,在△ABC中,AB=41cm,BC=18cm,BC边上的中线
AD=40cm.△ABC是等腰三角形吗?为什么?
【参考答案】
1.B 2.C 3.C 4.14米
5.8 6.13 7.5m 8.6
9.20肘尺10.10cm 11.是;理由略
A
B C。