八年级数学上册 3.3 勾股定理的简单应用 勾股定理中的数学思想素材 苏科版 精品
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勾股定理的证明知识精讲-.勾股定理1-如果直角三角形的两直角边长分别为乩b斜边长为g那么a2^b2=c2.2.勾股定理的变形:c = \la2 +Z?2 , ci = \jc2 -b2 , b = \jc2 - a2 .二.勾股定理的证明1 •如下图,S正方形AG = °2= (°-b)2 +4x—所以/ +b2 =c2 .2.如下图,S梯形ABCD = — =2x—6fZ? + ^c2,所以a2 + Z?2 = c2 .三点剖析一.勾股定理逆定理1.如果三角形的三边长日,b, c满足a2+b2=c2,那么这个三角形是直角三角形.2.勾股定理与其逆定理的区别是:勾股定理以“一个三角形是直角三角形”为前提,得到这个三角形的三边长的数量关系;勾股定理的逆定理以“三角形的三边长满足a2+b2=c2 "为前提,得到这个三角形是直角三角形•两者的题设和结论正好相反,应用时要注意其区别.二.勾股数1.满足a2-^b2=c2的三个正整数,称为勾股数.勾股数扩大相同倍数后,仍为勾股数.2.常用勾股数:3、4、5; 5、12、13; 6、8、10; 7、24、25; 8、15、17; 9、40、41.题模精讲题模一:证明例1.1.1请根据我国古代数学家赵爽的弦图(如图),说明勾股定理.△冏仞、'DHE、△力血是全等的四个直角三角形,・•・ AE = DE=BD=AB, ZEAG + ABAC = ZEAG + ZAEG = 180。
—90° = 90° , 四边形是正方形,•.* 乙AGE = ZEHD = ZBMD = ZACB =90° , ・•・乙HGC= 90° ,•・・ GH = HM =CM =CG = b — a ,・・・四边形6•〃忆是正方形,.:大正方形的面积是c X C = C2 ,大正方形的面积也可以是:4 x —4- (Z? - ci)2 = 2ab + «2 - lab 4- h2 = a2 + b2 ,2・•・ a2+b2=c\即在直角三角形中,两直角边(°、b)的平方和等于斜边(c)的平方.例1. 1.2如图所示,P是AABC边AC上的动点,以P为顶点作矩形PDEF,顶点D, E在边BC上,顶点F 在边AB上;AABC的底边BC及BC上的高的长分别为a, h,且是关于x的一元二次方程 mx2+nx+k=0的两个实数根,设过D, E, F三点的00的面积为S®。
苏科版数学八年级上册《3.3 勾股定理的简单应用》教学设计2一. 教材分析《苏科版数学八年级上册》第三单元《勾股定理的简单应用》是学生在学习了勾股定理之后的一个应用部分。
这部分内容主要让学生通过实际问题,运用勾股定理解决生活中的问题,培养学生的数学应用能力。
教材通过丰富的例题和练习题,让学生在解决实际问题的过程中,加深对勾股定理的理解和记忆。
二. 学情分析八年级的学生已经学习了勾股定理,对勾股定理的基本概念和运用有一定的了解。
但是,对于一些生活中的实际问题,如何运用勾股定理来解决,可能还存在一定的困难。
因此,在教学过程中,需要引导学生将理论知识与实际问题相结合,提高学生的数学应用能力。
三. 教学目标1.知识与技能:让学生掌握勾股定理的基本概念,能够运用勾股定理解决实际问题。
2.过程与方法:通过解决实际问题,培养学生运用数学知识解决问题的能力。
3.情感态度与价值观:让学生体验数学在生活中的应用,提高学生学习数学的兴趣。
四. 教学重难点1.重点:让学生能够运用勾股定理解决实际问题。
2.难点:如何引导学生将实际问题与勾股定理相结合,提高学生的数学应用能力。
五. 教学方法采用问题驱动的教学方法,通过引导学生解决实际问题,让学生在解决问题的过程中,运用勾股定理,提高学生的数学应用能力。
同时,采用小组合作的学习方式,让学生在讨论和交流中,共同解决问题,培养学生的合作意识。
六. 教学准备1.准备相关的实际问题,用于课堂上引导学生解决。
2.准备PPT,用于展示问题和引导学生思考。
七. 教学过程1.导入(5分钟)通过一个实际问题,引发学生的思考,引出本节课的主题。
例题:一块直角三角形的木板,两条直角边的长度分别是3分米和4分米,那么这块木板的最大面积是多少?2.呈现(10分钟)呈现PPT,展示问题,引导学生思考如何解决这个问题。
3.操练(10分钟)学生独立思考,尝试解决PPT上的问题。
教师巡回指导,解答学生的疑问。
利用勾股定理解决立体图形问题勾股定理是揭示直角三角形的三条边之间的数量关系,可以解决许多与直角三角形有关的计算与证明问题,在现实生活中有着极其广泛的应用,下面就如何运用勾股定理解决立体图形问题举例说明,供参考。
一、长方体问题例1、如图1,图中有一长、宽、高分别为5cm 、4cm 、3cm 的木箱,在它里面放入一根细木条(木条的粗细、变形忽略不计),要求木条不能露出木箱,请你算一算,能放入的细木条的最大长度是( )A 、41cmB 、34cmC 、50cmD 、75cm分析:图中BD 为长方体中能放入的最长的木条的长度,可先连接BC ,根据已知条件,可以判断BD 是Rt△BCD 的斜边,BD 是Rt△BCD 的斜边,根据已知条件可以求出BC 的长,从而可求出BD 的长。
解:在Rt△ABC 中,AB=5,AC=4,根据勾股定理,得BC=22AC AB +=41,在Rt△BCD 中,CD=3,BC=41, BD=22CD BC +=50。
所以选C 。
说明:本题的关键是构造出直角三角形,利用勾股定理解决问题。
二、圆柱问题例2、如图2,是一个圆柱形容器,高18cm ,底面周长为60cm ,在外侧距下底1cm 的点S 处有一蜘蛛,与蜘蛛相对的容器的上口外侧距开口处1cm 的点F 出有一苍蝇,急于捕获苍蝇充饥的蜘蛛,所走的最短路线的长度是多少?2分析:勾股定理是平面几何中的一个重要定理,在遇到立体图形时,需根据具体情况,把立体图形转化为平面图形,从而使空间问题转化为平面问题。
由题意可知,S 、F 两点是曲面上的两点,表示两点间的距离显然不能直接画出,但我们知道圆柱体的侧面展开图是一个长方形,,于是我们就可以画出如图3的图,这样就转化为平面中的两点间的距离问题,从而使问题得解。
解:画出圆柱体的侧面展开图,如图3,由题意,得SB=60÷2=30(cm ),FB=18―1―1=16(cm ),在Rt△SBF 中,∠SBF=90°,由勾股定理得,SF=22FB SB +=221630+=34(cm ),所以蜘蛛所走的最短路线的长度是34cm 。
(苏科版)八年级上册数学《第3章 勾股定理》专题 分类讨论思想在勾股定理中的应用【例题1】直角三角形的两条边长为5和12,它的斜边长为( )A .13B .√119 C .13或√119 D .13或12题型一 直角边和斜边不明确时需分类讨论【变式1-1】(2021•滨州模拟)已知直角三角形两边的长分别为3和4,则此三角形的周长为( )A .5B .7+√7C .12D .12或7+√7【变式1-2】(2022秋•肃州区期末)已知直角三角形两边的长分别为3cm ,4cm ,则以第三边为边长的正方形的面积为 .【变式1-3】如图,长方形ABCD 中,AD =BC =6,AB =CD =10.点E 为射线DC 上的一个动点,△ADE 与△AD ′E 关于直线AE 对称,当△AD ′B 为直角三角形时,DE 的长为( )A .2或8B .83或18C .83或2D .2或18【变式1-4】(2022春•绥江县期中)如图,在△ABC 中,AC =5,D 为BC 边上一点,且CD =1,AD =√26,BD =4,点E 是AB 边上的动点,连接DE .(1)求AB 的长;(2)当△BDE 是直角三角形时,求AE 的长.【变式1-5】(2022秋•崇义县月考)在四边形ABCD 中,AB =4,AD =3,BC =12,CD =x ,AB ⊥AD .(1)求BD的长;(2)若△BCD是直角三角形,求x的值.【变式1-6】(2022秋•宛城区校级期末)已知:如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=5cm,AC=3cm,动点P从点B出发沿射线BC以2cm/s的速度移动,设运动的时间为ts.(1)求BC边的长;(2)当△ABP为直角三角形时,求t的值.题型二锐角和钝角不明确时需分类讨论【例题2】(2022春•兰山区期中)已知△ABC中,AB=17,AC=10,BC边上的高AH=8,则BC的长是()A.21B.15C.6D.21或9【变式2-1】(2021秋•海门市期末)△ABC中,AB=20,AC=13,高AD=12,则△ABC的面积为()A.66B.126C.54或44D.126或66【变式2-2】在△ABC中,AB=17,AC=10,BC边上的高AD=8,求△ABC的周长.【变式2-3】等腰△ABC的腰长AB=AC=10,一腰上的高BD=6,则底边BC=.【变式2-4】△ABC中,AB=AC=5,S△ABC=7.5,则BC的长为.【变式2-5】等腰三角形一腰长为5,一边上的高为3,求底边长.【例题3】(2022秋•南岗区校级期末)在矩形ABCD中,点E在AD边上,△BCE是以BE为一腰的等腰三角形,若AB=4,BC=5,则线段DE的长为.【变式3-1】(2022秋•新昌县校级期中)如图,在等腰△ABC中,AB=CB.AD⊥BC.垂足为D.已知AD=3,CD=1.(1)求AC与AB的长.(2)点P是线段AB上的一动点,当AP为何值时,△ADP为等腰三角形.【变式3-2】(2022秋•禅城区校级月考)已知:如图,有一块Rt△ABC的绿地,量得两直角边AC=8m,BC=6m.现在要将这块绿地扩充成等腰△ABD,且扩充部分(△ADC)是以8m为直角边长的直角三角形,求扩充后等腰△ABD的周长.题型三腰和底不明确时需分类讨论(1)在图1中,当AB=AD=10m时,求△ABD的周长;(2)在图2中,当BA=BD=10m时,求△ABD的周长;(3)在图3中,当DA=DB时,求△ABD的周长.【变式3-3】(2022秋•大丰区期中)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=10cm,AC:BC=3:4,动点P从B出发沿射线BC以1cm/s的速度运动,设运动时间为t(s).(1)求BC边的长.(2)当△ABP为等腰三角形时,求t的值.【变式3-4】已知:如图,△ABC的面积为84,BC=21,现将△ABC沿直线BC向右平移a(0<a<21)个单位到△DEF的位置.(1)求BC边上的高;(2)若AB=10,①求线段DF的长;②连接AE,当△ABE是等腰三角形时,求a的值.【变式3-5】(2022秋•永春县期末)如图△ABC中,∠ACB=90°,AC=12,BC=5.(1)求AB的长;(2)若动点P从点C开始以每秒1个单位的速度,按C→A→B的路径运动,设运动的时间为t秒,当t为何值时,△BCP为等腰三角形?【变式3-6】(2022春•铁西区期中)如图,△ABC中,∠ABC=90°,AC=20,BC=12.(1)直接写出AB的长度.(2)设点P在AB上,若∠P AC=∠PCA.求AP的长;(3)设点M在AC上,若△MBC为等腰三角形,直接写出AM的长.【变式3-7】如图,△ABC中,∠ACB=90°,AB=5cm,BC=4cm,若点P从点A出发,以每秒1cm的速度沿折线A﹣B﹣C﹣A运动,设运动时间为t(t>0)秒.(1)AC=cm;(2)若点P恰好在AB的垂直平分线上,求此时t的值;(3)在运动过程中,当t为何值时,△ACP是以AC为腰的等腰三角形(直接写出结果)?【变式3-8】(2022春•福田区校级期中)如图,已知△ABC中,∠B=90°,AB=16cm,BC=12cm,P、Q是△ABC边上的两个动点,其中点P从点A开始沿A→B方向运动,且速度为每秒1cm,点Q从点B 开始沿B→C→A方向运动,且速度为每秒2cm,它们同时出发,设出发的时间为t秒.(1)出发4秒后,求PQ的长;(2)从出发几秒钟后,△PQB第一次能形成等腰三角形?(3)当点Q运动到CA上时,求能使△BCQ是等腰三角形时点Q的运动时间,请直接写出t的值.【变式3-9】(2022秋•南关区校级期末)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AC=13,BA=5,点P从点C出发,以每秒3个单位长度的速度沿折线C﹣A﹣B运动.设点P的运动时间为t(t>0).(1)BC=.(2)求斜边AC上的高线长.(3)①当P在AB上时,AP的长为,t的取值范围是.(用含t的代数式表示)②若点P在∠BCA的角平分线上,则t的值为.(4)在整个运动过程中,直接写出△P AB是以AB为一腰的等腰三角形时t的值.题型四分类讨论思想在勾股定理的综合应用【例题4】(2022春•海淀区校级期中)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=1,点Q在直线BC上,且AQ=2,则线段BQ的长为.【变式4-1】(2022秋•南阳期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=10cm,BC=6cm,若动点P 从点A出发,以1cm/s的速度沿折线A﹣C﹣B﹣A运动.设运动时间为t(t>0)s.当点P运动到恰好到点A和点B的距离相等的位置时,t的值为.【变式4-2】(2022春•思明区校级期中)定义:如图,点M、N把线段AB分割成AM、MN、NB,若以AM、MN、NB为边的三角形是一个直角三角形,则称点M、N是线段AB的勾股分割点.(1)已知M、N把线段AB分割成AM、MN、NB,若AM=1.5,MN=2.5,BN=2,则点M、N是线段AB的勾股分割点吗?请说明理由.(2)已知点M、N是线段AB的勾股分割点,且AM为直角边,若AB=24,AM=6,求BN的长.【变式4-3】(2023春•乳山市期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AB=5cm,AC=3cm,动点P 从点B出发沿射线BC以每秒1cm的速度运动,设运动的时间为t秒.(1)若△ABP是以BP为斜边的直角三角形,求t的值;(2)若△ABP是以BP为腰的等腰三角形,求t的值.【变式4-4】如图,△ABC中,∠C=90°,CA=8cm,CB=6cm,D为动点,沿着C→A→B→C的路径运动(再次到达C点则停止运动),点D的运动速度为2cm/秒,设点D运动时间为t秒.(1)当点D在AC上运动时,若DC=BC,则t=;(2)若点D与△ABC某一顶点的连线平分△ABC的周长,求t的值.【变式4-5】(2022秋•姑苏区校级月考)如图1,△ABC中,CD⊥AB于D,且BD;AD:CD=2:3:4.(1)试说明△ABC是等腰三角形;(2)已知S△ABC=40cm2,如图2,动点M从点B出发以每秒1cm的速度沿线段BA向点A运动,同时动点N从点A出发以相同速度沿线段AC向点C运动,当其中一点到达终点时,整个运动都停止,设点M运动的时间为t(秒),若△DMN的边与BC平行,求t的值.【变式4-6】如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=20,BC=15,AD为AC边上的动点,点D从点C出发,沿边CA往A运动,当运动到点A时停止,设点D运动的时间为t秒,速度为每秒2个单位长度.(1)当t为何值时,△CBD是直角三角形;(2)若△CBD是等腰三角形,求t的值.【变式4-7】(2022春•广州期中)在△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,BC=6,点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿折线A﹣B﹣C运动.设点P的运动时间为t秒(t>0).(1)求斜边AB 上的高;(2)①当点P 在BC 上时,PC = ;(用含t 的代数式表示)②若点P 在∠BAC 的角平分线上,求t 的值.【变式4-8】(2021秋•青岛期末)已知△ABC 中,∠B =90°,AB =8cm ,BC =6cm ,P 、Q 是△ABC 边上的两个动点,其中点P 从点A 开始沿A →B 方向运动且速度为每秒1cm ,点Q 从点B 开始沿B →C →A 方向运动,在BC 边上的运动速度是每秒2cm ,在AC 边上的运动速度是每秒1.5cm ,它们同时出发,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止,设运动时间为t 秒.(1)出发2秒后,求PQ 的长;(2)当点Q 在边BC 上运动时,t 为何值时,△ACQ 的面积是△ABC 面积的13; (3)当点Q 在边CA 上运动时,t 为何值时,PQ 将△ABC 周长分为23:25两部分.【变式4-9】如图,△ABC 中,BA =BC ,CO ⊥AB 于点O ,AO =4,BO =6.(1)求BC ,AC 的长;(2)若点D是射线OB上的一个动点,作DE⊥AC于点E,连接OE.当点D在线段OB上时,若△AOE 是以AO为腰的等腰三角形,请求出所有符合条件的OD的长.。
勾股数的性质是什么
难易度:★★★★
关键词:勾股定理的应用
答案:
①三个数必须是正整数,例如:2.5、6、6.5满足a2+b2=c2,但是它们不是正整数,所以
它们不是够勾股数。
②一组勾股数扩大相同的整数倍得到三个数仍是一组勾股数。
③记住常用的勾股数再做题可以提高速度。
如:3,4,5;6,8,10;5,12,
13;..... 。
【举一反三】
典例:
对于任意两个正整数m、n(m>n),下列各组三个数为勾股数的一组是()A、m2+mn,m2-1,2mn B、m2-n2,2mn,m2+n2 C、m+n,m-n,2mn D、n2-1,n2+mn,2mn
思路引导:满足勾股数的条件,即为可以构成一个直角三角形三边的一组正整数,称之为勾股数.由勾股数的定义可得,满足两边的平方和等于第三边的平方即可,而选项中只有B选项(m2-n2)2+(2mn)2=(m2+n2)2,而A,C,D均不满足题意,故此题选B.
标准答案:B。
聚焦《勾股定理》中的数学思想一、方程思想所谓方程思想,就是通过观察,分析,判断,从已知量和未知量之间的位置关系或数量关系入手,找出等量关系,运用数学符号语言将相等关系转化为方程,再通过解方程把问题解决.例1 如图,将矩形纸片ABCD的一边AD向下折叠,点D落在边BC上的F处,已知AB=8,AD=10.求CE得长。
点评通过勾股定理来建立方程是数学中常用的思想方法,设未知数把未知的量与已知的量集中到一个直角三角形中,再通过勾股定理建立方程,然后再解方程求出CE的长.二、数形结合思想所谓数形结合思想:就是将抽象的数学语言与直观的图形结合起来,使抽象思维和形象思维结合起来,通过“以形助数”,和“以数辅形”,使复杂问题简单化,抽象问题具体化.例2 如图:正方形网格中,每个小正方形的边长为1,则网格上的△ABC中,边长是无理数的边数有( )条A.0B. 1C.2D. 3点评勾股定理由已知的“直角三角形”得出“a²+b²=c²”的结论,这是由“形”的条件而得出“数”的结果,蕴含着从形到数的转化.三、分类讨论思想所谓分类讨论思想,就是将问题划分为若干个既不重复也不遗漏的小问题,再一一加以解决的方法.当问题的条件不具体时,通过分类讨论可以确定准确的答案.例3 在△ABC中,AB=15,AC=13,边BC上的高AD=12.求△ABC 的面积.点评本题△ABC的形状不确定,可以通过分类讨论来解决问题.四、转化思想所谓转化思想,就是将要解决的问题转化为另一个较为容易解决的问题或已经解决的问题,具体的做法是将未知的“转化”为“已知”,将“陌生”的转化为“熟悉”,将“复杂”的转化为“简单”.例4 如图:要在直线L上修一水利站,分别向张庄A和李庄B送水,已知张庄A到河边L的距离AC= 2km,李庄B到河边L的距离BD=7km,CD=12km.如果铺设水管的工程费用为每千米1500元,求铺设水管的最小费用.点评遇到实际问题或非直角三角形时,通常把实际问题或非直角三角形转化为直角三角形,然后利用勾股定理来解决问题.您给我转评赞,有一样就谢谢您了!。
专题3.3 勾股定理的简单应用-重难点题型【苏科版】【题型1 勾股定理的应用(最短路径问题)】【例1】(2021春•肥乡区月考)如图所示,是一个三级台阶,它的每一级的长、宽、高分别为55cm,10cm,6cm,点A和点B是这个台阶的两个相对的端点,A点处有一只蚂蚁,那么这只蚂蚁从点A爬到点B的最短路程是多少?【变式1-1】(2020秋•长春期末)如图所示,有一个圆柱,底面圆的直径AB=16π,高BC=12cm,在BC的中点P处有一块蜂蜜,聪明的蚂蚁总能找到距离食物的最短路径,求蚂蚁从A点爬到P点的最短距离.【变式1-2】(2020秋•碑林区校级月考)如图,透明的圆柱形玻璃容器(容器厚度忽略不计)的高为16cm,在容器内壁离容器底部4cm的点B处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在容器外壁,位于离容器上底面距离为4cm的点A处,若蚂蚁吃到蜂蜜需爬行的最短路径为20cm,则该圆柱底面周长为多少?【变式1-3】(2020秋•淅川县期末)如图是放在地面上的一个长方体盒子,其中AB=18cm,BC=12cm,BF=10cm,点M在棱AB上,且AM=6cm,点N是FG的中点,一只蚂蚁要沿着长方体盒子的表面从点M爬行到点N,它需要爬行的最短路程是多少?【题型2 勾股定理的应用(方位角问题)】【例2】(2020秋•龙口市期中)甲、乙两船同时从港口A出发,甲船以30海里/时的速度沿北偏东35°方向航行,乙船沿南偏东55°向航行,2小时后,甲船到达C岛,乙船到达B岛,若C,B两岛相距100海里,问乙船的速度是每小时多少海里?【变式2-1】(2020春•孟村县期末)如图,甲、乙两艘轮船同时从港口O出发,甲轮船以20海里/时的速度向南偏东45°方向航行,乙轮船向南偏西45°方向航行.已知它们离开港口O两小时后,两艘轮船相距50海里,求乙轮船平均每小时航行多少海里?【变式2-2】(2020春•鹿邑县期中)如图,北部湾诲面有一艘解放军军舰正在基地A的正东方向且距A地40海里的B处训练,突然接到基地命令,要该舰前往C岛接送一名患病的渔民到基地的医院救治.已知C岛在基地A的北偏东58°方向且距基地A32海里,在B处的北偏西32°的方向上.军舰从B处出发,平均每小时行驶40海里.问至少需要多长时间能把患病渔民送到基地?【变式2-3】(2020春•灌阳县期中)如图,在我国沿海有一艘不明国籍的轮船进入我国海域,我海军甲、乙两艘巡逻艇立即从相距13海里的A、B两个基地前去拦截,6分钟后同时到达C处将其拦截.已知甲巡逻艇每小时航行120海里,乙巡逻艇每小时航行50海里,航向为北偏西23°.(1)求甲巡逻艇的航行方向;(2)成功拦截后,甲、乙两艘巡逻艇同时沿原方向返回且速度不变,3分钟后甲、乙两艘巡逻艇相距多少海里?【题型3 勾股定理的应用(范围影响问题)】【例3】(2021春•江岸区校级月考)国家交通法规定:汽车在城市街道上行驶速度不得超过60km/h,一辆汽车在解放大道上由西向东行驶,此时小汽车在A点处,在它的正南方向21m处的B点处有一个车速检测仪,过了4s后,测得小汽车距离测速仪75m.这辆小汽车超速了吗?通过计算说明理由.【变式3-1】(2021春•南川区期中)为了积极宣传防疫,南川区政府采用了移动车进行广播,如图,小明家在南大街这条笔直的公路MN的一侧点A处,小明家到公路MN的距离为600米,假使广播车P周围1000米以内能听到广播宣传,广播车P以250米/分的速度在公路MN上沿PN方向行驶时,若小明此时在家,他是否能听到?若能,请求出他总共能听到多长时间的广播?【变式3-2】(2020秋•雁江区期末)拖拉机行驶过程中会对周围产生较大的噪声影响.如图,有一台拖拉机沿公路AB由点A向点B行驶,已知点C为一所学校,且点C与直线AB上两点A,B的距离分别为150m和200m,又AB=250m,拖拉机周围130m以内为受噪声影响区域.(1)学校C会受噪声影响吗?为什么?(2)若拖拉机的行驶速度为每分钟50米,拖拉机噪声影响该学校持续的时间有多少分钟?【变式3-3】(2020秋•内江期末)台风是一种自然灾害,它以台风中心为圆心在周围上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AB由A行驶向B,已知点C为一海港,且点C与直线AB上的两点A,B的距离分别为AC=300km,BC=400km,又AB=500km,以台风中心为圆心周围250km以内为受影响区域.(1)求∠ACB的度数;(2)海港C受台风影响吗?为什么?(3)若台风的速度为20千米/小时,当台风运动到点E处时,海港C刚好受到影响,当台风运动到点F 时,海港C刚好不受影响,即CE=CF=250km,则台风影响该海港持续的时间有多长?【题型4 勾股定理的应用(梯子问题)】【例4】(2021春•前郭县月考)如图,一高层住宅发生火灾,消防车立即赶到距大厦8米处(车尾AE到大厦墙面CD),升起云梯到火灾窗口B.已知云梯AB长17米,云梯底部距地面的高AE=1.5米,问发生火灾的住户窗口距离地面多高?【变式4-1】(2020秋•玄武区期末)如图是一个滑梯示意图,左边是楼梯,右边是滑道,已知滑道AC与AE的长度一样,滑梯的高度BC=4m,BE=1m.求滑道AC的长度.【变式4-2】(2020秋•阜宁县期中)如图,教学楼走廊左右两侧是竖直的墙,一架梯子斜靠在左墙时,梯子底端到左墙角的距离为0.7米,顶端距离地面2.4米,如果保持梯子底端位置不动,将梯子斜在右墙时,顶端距离地面2米,求教学楼走廊的宽度.【变式4-3】(2020秋•惠来县期末)如图所示,一架梯子AB斜靠在墙面上,且AB的长为2.5米.(1)若梯子底端离墙角的距离OB为1.5米,求这个梯子的顶端A距地面有多高?(2)在(1)的条件下,如果梯子的顶端A下滑0.5米到点A',那么梯子的底端B在水平方向滑动的距离BB'为多少米?【题型5 勾股定理的应用(九章算术问题)】【例5】(2021春•合肥期中)《九章算术》是我国古代数学的经典著作.书中有一个“折竹抵地”问题:“今有竹高丈,末折抵地,问折者高几何?”意思是:一根竹子,原来高一丈(一丈为十尺),虫伤有病,一阵风将竹子折断,其竹梢恰好抵地,抵地处离原竹子根部三尺远,问:原处还有多高的竹子?【变式5-1】(2021春•汉阳区期中)“引葭赴岸”是《九章算术》中的一道题:“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:有一个边长为10尺的正方形池塘,一棵芦苇AB生长在它的中央,高出水面BC为1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B'(如图).问水深和芦苇长各多少?(画出几何图形并解答)【变式5-2】(2020春•安庆期中)《九章算术》是我国古代最重要的数学著作之一,在“勾股”章中记载了一道“折竹抵地”问题:“今有竹高一丈,末折抵地,去根四尺,问折者高几何?”翻译成数学问题是:如图所示,△ABC中,∠ACB=90°,AC+AB=10,BC=4,求AC的长.【变式5-3】(2020•庐阳区一模)《九章算术》“勾股”章有一题:“今有二人同所立,甲行率七,乙行率三.乙东行,甲南行十步而斜东北与乙会.问甲乙行各几何”.大意是说,已知甲、乙二人同时从同一地点出发,甲的速度为7,乙的速度为3.乙一直向东走,甲先向南走10步,后又斜向北偏东方向走了一段后与乙相遇.那么相遇时,甲、乙各走了多远?【题型6 勾股定理的应用(其他问题)】【例6】(2020秋•沙坪坝区期末)如图是某“飞越丛林”俱乐部新近打造的一款儿童游戏项目,工作人员告诉小敏,该项目AB段和BC段均由不锈钢管材打造,总长度为26米,长方形CDEF为一木质平台的主视图.小敏经过现场测量得知:CD=1米,AD=15米,于是小敏大胆猜想立柱AB段的长为10米,请判断小敏的猜想是否正确?如果正确,请写出理由,如果错误,请求出立柱AB段的正确长度.【变式6-1】(2020秋•宽城区期末)如图,在一条东西走向河流的一侧有一村庄C,河边原有两个取水点A,B,其中AB=AC,由于某种原因,由C到A的路现在已经不通,该村为方便村民取水决定在河边新建一个取水点H(A、H、B在同一条直线上),并新修一条路CH,测得CB=1.5千米,CH=1.2千米,HB=0.9千米.(1)问CH是否为从村庄C到河边的最近路?请通过计算加以说明;(2)求新路CH比原路CA少多少千米?【变式6-2】(2021春•越秀区校级期中)八年级11班松松同学学习了“勾股定理”之后,为了测量如图的风筝的高度CE,测得如下数据:①测得BD的长度为8米:(注:BD⊥CE)②根据手中剩余线的长度计算出风筝线BC的长为17米;③牵线放风筝的松松身高1.6米.(1)求风筝的高度CE.(2)若松松同学想风筝沿CD方向下降9米,则他应该往回收线多少米?【变式6-3】(2020秋•荥阳市期中)随着疫情的持续,各地政府储存了充足的防疫物品.某防疫物品储藏室的截面是由如图所示的图形构成的,图形下面是长方形ABCD,上面是半圆形,其中AB=1.8m,BC =2m,一辆装满货物的运输车,其外形高2.3m,宽1.6m,它能通过储藏室的门吗?请说明理由.。
S4
S3
S2
S1
图1
L
3
2
1
勾股定理中的数学思想
勾股定理是平面几何有关度量的最基本定理,它从边的角度进一步刻画了直角三角形的特征.同学们在学习时,不仅要灵活运用该定理及逆定理,而且还要注意在解题中蕴涵着丰富的数学思想.比如数形结合思想、转化思想、方程思想等.现举出几例进行分析,供同学们参考. 一、
数形结合思想
例1. 在直线L 上依次摆放着七个正方形(如图1所示),已知斜放置的三个正方形的面积分别是1、2、3,正放置的四个正方形的面积依次是S 1、S 2
、S
3
、S
4
,则
S 1+S 2+S 3+S 4= .
分析:经过观察图形,可以看出正放着正方形面积与斜放置的正方形之间关系为: S 1+S 2=1;S 2+S 3=2; S 3+S 4=3;这样数形结合可把问题解决.
解: S 1代表的面积为S 1的正方形边长的平方, S 2代表的面积为S 2的正方形边长的平方,所以S 1+S
2
=斜放置的正方形面积为1;同理S 3+S
4
=斜放置的正方形面积为3,故
S 1+S 2+S 3+S 4=1+3=4. 二、转化思想
例2. 如图2,长方体的长为15cm,宽为10cm,高为20cm,点B 离点C 的距离是5cm,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A 爬到点C,需要爬行的最短路径是多少?
分析:蚂蚁实际上是在长方体的侧面上爬行,如果将长方体的侧面展开(如图2-1),根据“两点之间线段最短.” 所以求得的路径就是侧面展开图中线段AC 之长,但展开方式有3种,这样通过侧面展
开图把立体图形转化为平面图形,构造成直角三角形,利用勾股定理 便可求解.
解:如图所示,把长方体展开后得到如图2-1、图2-2、图2-3三种情形,蚂蚁爬行的路径为展开图中的AC 长,根据勾股定理可知
在图2-1中,AC 2=AB 22BC +=302
25+=925 图2-2中, AC 2
=AD 22CD +=202
215+=625 图2-3中, AC 2= AD 22CD +=252
210+=725
于是,根据上面三种展开情形中的AC 长比较,最短的路径是在图2-2中,故蚂蚁从A 点爬行到点C,最短距离为25cm. 三、
方程思想
例3. 如图3,铁路上A 、B 两点相距25km,C 、D 两点为村庄,DA⊥AB 于A ,CB⊥AB 于B ,已知DA=15km ,CB=10km 。
现在要在铁路AB 上建一个农贸市场E ,使得C 、D 两村到农贸市场E 的距离相等,则农贸市场E 应建在距A 站多少km 处?
图3
E
D
C
B
A
分析:这是一个实际生活中的问题,从图中可以看出,如果单独解直角三角形,这时条件不够,根据题意,不妨把两个直角三角形同时考虑进去,设未知数,如果设AE=x ,结合勾股定理,抓住等量关系“DE=CE”列出方程就可以解决问题了。
解:设AE=x km ,由勾股定理得,15)25(102
2
2
2
x x -+=+ 解此方程得 x=10
故农贸市场E 应建在铁路上离A 站10km 处。
四、
分类讨论思想
例4. 已知直角三角形的两边长分别为5和12,求第三边长.
分析:已知直角三角形的两边的长度,并没有指明哪一条边是斜边,因此要分类讨论. 解:(1)当5和12均是直角边时,则由勾股定理可得斜边的长度为22125+=13; (2)当5是直角边,12是斜边时,则由勾股定理可得另一直角边长为11951222=-.
C
综合(1)、(2)得第三边的长为13或119。
试一试(供同学们练习)
1.(2012年荆州市)如图所示的长方体是某种饮料的纸质包装盒,规格为5×6×10(单位:厘米),在上盖中开有一孔便于插吸管,吸管长为13厘米, 小孔到图中边AB 距离为1厘米,到上盖中与AB 相邻的两边距离相等,设插入吸管后露在盒外面的管长为h 厘米,则
h 的最小值大约为_________厘米.
(精确到个位)
2.2≈≈≈)
2. 如图所示的圆柱体中底面圆的半径是 4/π,高为3,若一只小虫从A 点出发沿着圆柱的侧面爬行到点C,则小虫爬行的最短路程是 . 答案:5
k J
H
G F E D C B
A 3. 如图,设四边形ABCD 是边长为1的正方形,以正方形ABCD 的对角线AC 为边作第二个正方形ACEF,再以第二个正方形的对角线AE 为边作第三个正方形AEGH,如此下去…
(1)记正方形ABCD 的边长为,11=a 依上述方法所作的正方形的边长依次为,...,,,432n a a a a 求出432a a a ,,的值;
(2)根据以上规律写出第n 个正方形的边长a n 的表达式.
答案提示:
(1),)2(,)2(,)2(231201===a a a a 4=(3)2; (2)a 1)2(-=n n (n≧1的自然数)。