八下暑期数学辅导专题五:勾股定理与应用doc
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专题05勾股定理的应用十种最常考类型(解析版)类型一大树折断问题【典例1】(2023春•德庆县期末)如图,一棵高为16m的大树被台风刮断,若树在离地面6m处折断,树顶端刚好落在地面上,此处离树底部8m处.【思路引领】首先设树顶端落在离树底部x米处,根据勾股定理可得62+x2=(16﹣6)2,再解即可.【解答】解:设树顶端落在离树底部x米处,由题意得:62+x2=(16﹣6)2,解得:x1=8,x2=﹣8(不合题意舍去).故答案为:8.【总结提升】此题主要考查了勾股定理的应用,关键是正确理解题意,掌握直角三角形中两直角边的平方和等于斜边的平方.【变式训练】1.(2023•南宁模拟)在《九章算术》中有一个问题(如图):今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺,问折者高几何?它的意思是:一根竹子原高一丈(10尺),中部一处折断,竹梢触地面处离竹根3尺,试问折断处离地面()尺.A.4B.3.6C.4.5D.4.55【思路引领】画出图形,设折断处离地面x尺,则AB=(10﹣x)尺,由勾股定理得出方程,解方程即可.【解答】解:如图,由题意得:∠ACB=90°,BC=3尺,AC+AB=10尺,设折断处离地面x尺,则AB=(10﹣x)尺,在Rt△ABC中,由勾股定理得:x2+32=(10﹣x)2,解得:x=4.55,即折断处离地面4.55尺.故选:D.【总结提升】此题主要考查了勾股定理的应用,正确应用勾股定理得出方程是解题的关键.类型二水杯中的筷子问题及类似问题【典例2】(2023春•陕州区期中)如图是一个饮料罐,下底面半径是5,上底面半径是8,高是12,上底面盖子的中心有一个小圆孔,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)的取值范围是()A.12≤a≤13B.12≤a≤15C.5≤a≤12D.5≤a≤13【思路引领】如图,过A作AB⊥BC于B,根据勾股定理即可得到结论.【解答】解:如图,过A作AB⊥BC于B,∵下底面半径是5,高是12,∴AB=12,BC=5,∴AC=B2+B2=122+52=13,∴a的长度的取值范围是12≤a≤13,故选A.【总结提升】本题考查正确运用勾股定理.善于观察题目的信息,正确理解题意是解题的关键.【变式训练】1.(2023春•盐山县期末)如图,有一个水池,水面是一边长为10尺的正方形,在水池正中央有一根芦苇,它高出水面1尺.如果把这根芦苇拉向水池一边,它的顶端恰好到达池边的水面,这根芦苇的长度为()尺.A.10B.12C.13D.14【思路引领】找到题中的直角三角形,设水深为x尺,根据勾股定理解答.【解答】解:设水深为x尺,则芦苇长为(x+1)尺,根据勾股定理得:x2+(102)2=(x+1)2,解得:x=12,芦苇的长度=x+1=12+1=13(尺),答:芦苇长13尺.故选:C.【总结提升】本题考查正确运用勾股定理.善于观察题目的信息是解题以及学好数学的关键.2.(2022秋•安阳县期末)从前有一个人拿着竹竿进城,横拿竖拿都进不去,横着比城门宽43,竖着比城门高23,另一个人告诉他沿着城门的两对角斜着拿竿,这个人一试,不多不少刚好进去了,则竹竿的长度为103.【思路引领】设竹竿的长为x米,根据门框的边长的平方和等于竹竿的长的平方列方程,解一元二次方程即可.【解答】解:设竹竿的长为x米,由题意得:(−43)2+(−23)2=2,解得:1=103,2=23(舍去),故答案为:103.【总结提升】本题考查一元二次方程的应用;得到门框的边长和竹竿长的等量关系是解决本题的关键.类型三梯子滑动问题【典例3】(2020春•硚口区期中)如图,一个梯子AB斜靠在一竖直的墙AO上,测得AO=8米.若梯子的顶端沿墙面向下滑动2米,这时梯子的底端在水平的地面也恰好向外移动2米,则梯子AB的长度为()A.10米B.6米C.7米D.8米【思路引领】首先设BO=x米,则DO=(x+2)米,利用勾股定理可列出方程,再解可得BO长,然后再利用勾股定理计算出AB长.【解答】解:由题意得:AC=BD=2米,∵AO=8米,∴CO=6米,设BO=x米,则DO=(x+2)米,由题意得:62+(x+2)2=82+x2,解得:x=6,AB=82+62=10(米),故选:A.【总结提升】此题主要考查了勾股定理的应用,关键是掌握直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方.【变式训练】1.(2023秋•新泰市期中)如图,一架梯子若靠墙直立时比窗户的下沿高1m.若斜靠在墙上,当梯子的下端离墙5m时,梯子的上端恰好与窗户的下沿对齐.则梯子的长度为()A.13m B.12m C.15m D.172【思路引领】设梯子的长度为x m,根据勾股定理列方程即可得到结论.【解答】解:设梯子的长度为x m,根据勾股定理得,52+(x﹣1)2=x2,解得x=13,答:梯子的长度为13m,故选:A.【总结提升】本题考查了勾股定理,熟练掌握勾股定理是解题的关键.2.(2023秋•北京期末)如图,小巷左右两侧是竖直的墙,已知小巷的宽度CE是2.2米.一架梯子AB斜靠在左墙时,梯子顶端A与地面点C距离是2.4米.如果保持梯子底端B位置不动,将梯子斜靠在右墙时,梯子顶端D与地面点E距离是2米.求此时梯子底端B到右墙角点E的距离是多少米.【思路引领】设此时梯子底端B到右墙角点E的距离是x米,则BC为(2.2﹣x)米,在Rt△ABC和Rt △DBE中,根据勾股定理列出方程,解方程即可.【解答】解:设此时梯子底端B到右墙角点E的距离是x米,则BC为(2.2﹣x)米,由题意可知,AC=2.4米,DE=2米,AB=DB,在Rt△ABC和Rt△DBE中,由勾股定理得:AB2=BC2+AC2,DB2=BE2+DE2,∴BC2+AC2=BE2+DE2,即(2.2﹣x)2+2.42=x2+4,解得:x=1.5,答:此时梯子底端B到右墙角点E的距离是1.5米.【总结提升】本题考查了勾股定理的应用,根据勾股定理列出方程是解题的关键.3.(2023秋•宝丰县期末)如图是盼盼家新装修的房子,其中三个房间甲、乙、丙,他将一个梯子斜靠在墙上,梯子顶端距离地面的垂直距离记作MA,如果梯子的底端P不动,顶端靠在对面墙上,此时梯子的顶端距离地面的垂直距离记作NB.(1)当盼盼在甲房间时,梯子靠在对面墙上,顶端刚好落在对面墙角B处,若MA=1.6米,AP=1.2米,则甲房间的宽度AB= 3.2米.(2)当他在乙房间时,测得MA=2.4米,MP=2.5米,且∠MPN=90°,求乙房间的宽AB;(3)当他在丙房间时,测得MA=2.8米,且∠MPA=75°,∠NPB=45°.①求∠MPN的度数;②求丙房间的宽AB.【思路引领】(1)根据勾股定理即可得到结论;(2)证明△AMP≌△BPN,从而得到MA=PB=2.4米,PA=NB=0.7米,即可求出AB=PA+PB;(3)①根据平角的定义即可求出∠MPN=60°;②根据PM=PN以及∠MPN的度数可得到△PMN为等边三角形.利用相应的三角函数表示出MN,MP的长,可得到房间宽AB和AM长相等.【解答】解:(1)在Rt△AMP中,∵∠A=90°,MA=1.6米,AP=1.2米,∴PM=B2+B2=1.62+1.22=2,∵PB=PM=2,∴甲房间的宽度AB=AP+PB=3.2米,故答案为:3.2;(2)∵∠MPN=90°,∴∠APM +∠BPN =90°,∵∠APM +∠AMP =90°,∴∠AMP =∠BPN .在△AMP 与△BPN 中,∠B =∠B ∠B =∠B =90°B =B,∴△AMP ≌△BPN ,∴MA =PB =2.4,∵PA =B2−B 2=0.7,∴AB =PA +PB =0.7+2.4=3.1;(3)①∠MPN =180°﹣∠APM ﹣∠BPN =60°;②过N 点作MA 垂线,垂足点D ,连接NM .设AB =x ,且AB =ND =x .∵梯子的倾斜角∠BPN 为45°,∴△BNP 为等腰直角三角形,△PNM 为等边三角形(180°﹣45°﹣75°=60°,梯子长度相同),∠MND =15°.∵∠APM =75°,∴∠AMP =15°.∴∠DNM =∠AMP ,∵△PNM 为等边三角形,∴NM =PM .∴△AMP ≌△DNM (AAS ),∴AM =DN ,∴AB =DN =AM =2.8米,即丙房间的宽AB 是2.8米.【总结提升】此题考查了勾股定理的应用,全等三角形的应用,解直角三角形的应用,根据PM=PN以及∠MPN的度数得到△PMN为等边三角形是解题的关键.类型四立体图形中的最短距离问题【典例4】(2021春•饶平县期末)如图,长方体的底面边长均为3cm,高为5cm,如果用一根细线从点A 开始经过4个侧面缠绕一圈达到点B,那么所用细线最短需要13cm.【思路引领】把立体图形转化为平面图形解决即可.【解答】解:将长方体展开,连接AB,根据两点之间线段最短,AB=52+122=13cm;故答案为:13【总结提升】本题考查了平面展开﹣最短路径问题,本题就是把长方体的侧面展开“化立体为平面”,用勾股定理解决.【变式训练】1.(2023秋•沙坪坝区期中)如图,圆柱形容器中,高为12cm,底面周长为32cm,在容器内壁离容器底部2cm的点B处有一蚊子,此时一只壁虎正好在容器外壁,离容器上沿2cm与蚊子相对的点A处,则壁虎捕捉蚊子的最短距离为20cm.(容器厚度忽略不计)【思路引领】将容器侧面展开,建立A关于EC的对称点A′,根据两点之间线段最短可知A′B的长度即为所求.【解答】解:如图,将容器侧面展开,作A关于EC的对称点A′,连接A′B交EC于F,则A′B即为最短距离.∵高为12cm,底面周长为32cm,在容器内壁离容器底部2cm的点B处有一蚊子,此时一只壁虎正好在容器外壁,离容器上沿2cm与蚊子相对的点A处,∴A′D=16cm,BD=12cm,∴在直角△A′DB中,A′B=162+122=20(cm).故答案为:20.【总结提升】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.2.(2022春•桦甸市期末)如图,是一块长,宽,高分别为6cm,4cm和3cm的长方体木块,一只蚂蚁要从长方体木块的一个顶点A处,沿着长方体的外表面,到长方体的另一个顶点B处吃食物,则它需要爬行的最短路径长是85cm.【思路引领】把这个长方体中蚂蚁所走的路线放到一个平面内,在平面内线段最短,根据勾股定理即可计算.【解答】解:第一种情况:把我们所看到的左面和上面组成一个平面,则这个长方形的长和宽分别是9和4,则所走的最短线段是AB=92+42=97(cm).第二种情况:把我们看到的前面与上面组成一个长方形,则这个长方形的长和宽分别是7和6,所以走的最短线段是AB=72+62=85(cm).第三种情况:把我们所看到的前面和右面组成一个长方形,则这个长方形的长和宽分别是10和3,所以走的最短线段是AB=102+32=109(cm).∴它需要爬行的最短路径是85cm.故答案为:85cm.【总结提升】本题主要考查的是平面展开﹣最短路径问题,解决此题的关键是明确线段最短这一知识点,然后把长方体的一些面展开到一个平面内,求出最短的线段.3.(荆州中考)如图,已知圆柱底面的周长为4dm,圆柱高为2dm,在圆柱的侧面上,过点A和点C嵌有一圈金属丝,则这圈金属丝的周长最小为()A.42dm B.22dm C.25dm D.45dm【思路引领】要求丝线的长,需将圆柱的侧面展开,进而根据“两点之间线段最短”得出结果,在求线段长时,根据勾股定理计算即可.【解答】解:如图,把圆柱的侧面展开,得到矩形,则这圈金属丝的周长最小为2AC的长度.∵圆柱底面的周长为4dm,圆柱高为2dm,∴AB=2dm,BC=BC′=2dm,∴AC2=22+22=4+4=8,∴AC=22dm,∴这圈金属丝的周长最小为2AC=42dm.故选:A.【总结提升】本题考查了平面展开﹣最短路径问题,圆柱的侧面展开图是一个矩形,此矩形的长等于圆柱底面周长,高等于圆柱的高,本题就是把圆柱的侧面展开成矩形,“化曲面为平面”,用勾股定理解决.类型五选址满足条件问题【典例5】(2023春•永善县期中)如图,河CD的同侧有A、B两个村,且AB=213km,A、B两村到河的距离分别为AC=2km,BD=6km.现要在河边CD上建一水厂分别向A、B两村输送自来水,铺设水管的工程费每千米需2000元.请你在河岸CD上选择水厂位置0,使铺设水管的费用最省,并求出铺设水管的总费用w(元).【思路引领】作A点关于CD的对称点为A',连接A'B交CD于点O,过点A作AF⊥BD于点F,过点A'作A'E⊥BD交BD的延长线于点E,分别利用勾股定理求出AF和A'B的长即可.【解答】解:如图所示,作A点关于CD的对称点为A',连接A'B交CD于点O,过点A作AF⊥BD于点F,过点A'作A'E⊥BD交BD的延长线于点E,此时AO+BO最小,∵AC=2km,BD=6km,∴BF=4km,DE=2km,∵AB=213km,∴AF=(213)2−42=6(km),在Rt△BA'E中,由勾股定理得:A'B=′2+B2=62+(6+2)2=10(km),∴AO+BO=10(km),∴铺设水管的总费用W=10×2000=20000(元).【总结提升】本题主要考查了勾股定理的应用,构造直角三角形运用勾股定理是解题的关键.【变式训练】1.(2023春•红塔区期中)如图,在笔直的铁路上A,B两点相距20km,C、D为两村庄,DA=8km,CB=14km,DA⊥AB于点A,CB⊥AB于B,现要在AB上建一个中转站E,使得C、D两村到E站的距离相等,求AE=13.3km.【思路引领】设AE=x km,即可得到EB=(20﹣x)km,结合DA⊥AB于点A,CB⊥AB于B根据勾股定理列式求解即可得到答案.【解答】解:设AE=x km,则EB=(20﹣x)km,∵DA⊥AB,CB⊥AB,DA=8km,CB=14km,∴DE2=x2+82=x2+64,DE2=(20﹣x)2+142=x2﹣40x+596,∵C、D两村到E站的距离相等,∴x2﹣40x+596=x2+64,解得:x=13.3,故答案为:13.3.【总结提升】本题考查勾股定理的应用,解题的关键是根据相等列等式求解.类型六航海问题【典例6】(2023春•黄陂区期中)如图,某港口P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.它们离开港口一小时后分别位于点Q,R处,且相距20海里.如果知道“远航”号沿北偏东50°方向航行,你能判断“海天”号沿哪个方向航行吗?请说明理由.【思路引领】利用勾股定理逆定理以及方向角得出答案.【解答】解:由题意可得:RP=12海里,PQ=16海里,QR=20海里,∵162+122=202,∴△RPQ是直角三角形,∴∠RPQ=90°,∵“远航”号沿北偏东50°方向航行,∴∠RPN=40°,∴“海天”号沿北偏西40°方向航行.【总结提升】此题主要考查了勾股定理的逆定理以及解直角三角形的应用,正确得出各线段长是解题关键.【变式训练】1.(2023秋•泰山区期末)如图,南北向MN为我国领海线,即MN以西为我国领海,以东为公海,上午9时30分,我国反走私A艇发现正东方有一走私艇C以8海里/时的速度偷偷向我领海驶来,便立即通知正在MN线上巡逻的我国反走私艇B密切注意.反走私艇A和走私艇C的距离是20海里,A、B两艇的距离是12海里;反走私艇B测得距离C艇16海里,若走私艇C的速度不变,最早会在什么时候进入我国领海?【思路引领】由勾股定理的逆定理得△ABC为直角三角形,且∠ABC=90°,再由三角形面积求出BE=485海里,然后由勾股定理得CE=645海里,即可解决问题.【解答】解:由题意可知,∠BEC=90°,∵AB2+BC2=122+162=202=AC2,∴△ABC为直角三角形,且∠ABC=90°,∵MN⊥AC,∴走私艇C进入我国领海的最短距离是CE,=12AB•BC=12AC•BE,∵S△ABC∴BE=B⋅B B=12×1620485(海里),∴CE=B2−B2==645(海里),∴645÷8=85(小时)=96分,∴9时30分+96分=11时6分.答:走私艇C最早在11时6分进入我国领海.【总结提升】本题考查了勾股定理的应用、勾股定理的逆定理以及三角形面积等知识,熟练掌握勾股定理和勾股定理的逆定理是解题的关键.类型七受台风或噪声影响问题【典例7】(2022秋•清水县月考)如图,A城气象台测得台风中心在A城的正西方300千米处,以每小时107千米的速度向北偏东60°的BF方向移动,距台风中心200千米的范围内是受这次台风影响的区域.(1)问A城是否会受到这次台风的影响?为什么?(2)若A城受到这次台风的影响,那么A城遭受这次台风影响的时间有多长?【思路引领】(1)作AC⊥BF,则距点A最近的点即为C点,计算AC的长,若AC>200千米,则不受影响,反之,则受影响.(2)求出A城所受影响的距离DE,又有台风移动的速度,即可求解出其影响的时间.【解答】解:(1)A城市受影响.如图,过点A作AC⊥BF,则距离点C最近的距离为AC,∵AB=300,∠ABC=30°,∴AC=12AB=150<200,所以A城会受到这次台风的影响;(2)如图,∵距台风中心200千米的范围内是受这次台风影响的区域,则AD=AE=200,即DE为A城遭受这次台风的距离,CD=A2−B2=507,∴DE=1007,则t===10小时.故A城遭受这次台风影响的时间10小时.【总结提升】本题主要考查了方向角问题以及解直角三角形的简单运用,能够熟练掌握.【变式训练】1.(2022春•紫云县期末)如图,有两条公路OM,ON相交成30°,沿公路OM方向离O点80米处有一所学校A,当重型运输卡车P沿道路ON的方向行驶时,以P为圆心,50米长为半径的圆形区域内都会受到卡车噪声的影响,且卡车P与学校A的距离越近噪声影响越大,若重型运输卡车P沿道路ON方向行驶的速度为5米/秒.(1)求卡车P对学校A的噪声影响最大时,卡车P与学校A的距离;(2)求卡车P沿道路ON方向行驶一次,它给学校A带来噪声影响的总时间.【思路引领】(1)过点A作AH⊥ON于H,利用含30°角的直角三角形的性质可得答案;(2)当AC=AN=50米时,则卡车在CD段对学校A有影响,利用勾股定理求出CH的长,再根据等腰三角形的性质可得CD的长,从而求出时间.【解答】解:(1)过点A作AH⊥ON于H,∵∠O=30°,OA=80米,∴AH=12OA=40米,∴卡车P对学校A的噪声影响最大时,卡车P与学校A的距离为40米;(2)当AC=AN=50米时,则卡车在CD段对学校A有影响,由(1)知AH=40米,∴CH=B2−B2=502−402=30(米),∴CN=2CH=60(米),∴t=60÷5=12(秒),∴卡车P沿道路ON方向行驶一次,它给学校A带来噪声影响的总时间为12秒.【总结提升】本题主要考查了勾股定理的实际应用,含30°角的直角三角形的性质,等腰三角形的性质,垂线段最短等知识,根据题意,构造出直角三角形是解题的关键.类型八求旗杆(大树)高度问题【典例8】(2023秋•开封期末)如图,小亮将升旗的绳子拉到旗杆底端,绳子末端刚好接触到地面,然后将绳子末端拉到距离旗杆8m处,发现此时绳子末端距离地面2m,则旗杆的高度为(滑轮上方的部分忽略不计)()A.14m B.15m C.16m D.17m【思路引领】根据题意画出示意图,设旗杆高度为x m,可得AC=AD=x m,AB=(x﹣2)m,BC=8m,在Rt△ABC中利用勾股定理可求出x.【解答】解:设旗杆高度为x m,过点C作CB⊥AD于B,则AC=AD=x m,AB=(x﹣2)m,BC=8m,在Rt△ABC中,AB2+BC2=AC2,即(x﹣2)2+82=x2,解得:x=17,即旗杆的高度为17米.故选:D.【总结提升】本题考查了勾股定理的应用,解答本题的关键是构造直角三角形,构造直角三角形的一般方法就是作垂线.【变式训练】1.(2023春•岳阳楼区期末)小华和小侨合作,用一块含30°的直角三角板,旗杆顶端垂到地面的绳子,测量长度的工具,测量学校旗杆的高度,如图,测得AD=0.5米,绳子部分长CD=6米,则学校旗杆AB的高度为()A.6.5米B.(63+0.5)米C.12.5米D.(65+0.5)米【思路引领】根据含30°角的直角三角形的性质得出2DC=BC,进而利用勾股定理解答即可.【解答】解:由题意知∠ABC=30°,CD⊥AB,∴BC=2CD=12米,A=63米,∵AD=0.5米,∴B=(63+0.5)米,故选:B.【总结提升】本题考查了含30度直角三角形的性质及勾股定理的应用,熟悉勾股定理,能从实际问题中抽象出勾股定理是解题的关键.2.(2023秋•岱岳区期中)学习完《勾股定理》后,张老师要求数学兴趣小组的同学测量学校旗杆的高度.同学们发现系在旗杆顶端的绳子垂到了地面并多出了一段,但这条绳子的长度未知.如图,经测量,绳子多出的部分长度为2米,将绳子拉直,且绳子底端与地面接触,此时绳子端点距离旗杆底端5米,则旗杆的高度为214米.【思路引领】在Rt△ABC中,由勾股定理得出关于AB的方程求解即可.【解答】解:如图,由题意可知,BD=2米,BC=5米,AC=AB+BD=(AB+2)米,在Rt△ABC中,由勾股定理得,AB2+BC2=AC2,即AB2+52=(AB+2)2,解得AB=214,∴旗杆的高度为214米.故答案为:214.【总结提升】本题考查了勾股定理的应用,熟记勾股定理是解题的关键.3.(2023秋•秦安县期末)如图,在一棵树的10米高B处,有两只猴子,一只猴子爬下树走到离树20米处的池塘A处,另一只爬到树顶D后直接跃到A处,距离以直线计算,如果两只猴子所经过的距离相等,则这棵树的高度为15米.【思路引领】根据两只猴子所经过的距离相等,将两只猴子所走的路程表示出来,根据勾股定理列出方程求解.【解答】解:如图,设树的高度为x米,因两只猴子所经过的距离相等都为30米.由勾股定理得:x2+202=[30﹣(x﹣10)]2,解得x=15m.故这棵树高15m.【总结提升】把实际问题转化为数学模型,构造直角三角形,然后利用勾股定理解决.类型九小鸟飞行距离问题【典例9】(2022秋•嵩县期末)如图,有两棵树,一棵高8米,另一棵高2米,两树相距8米,一只小鸟从一棵树的树梢飞到另一棵树的树梢,则它至少要飞行()米.A.6B.8C.10D.12【思路引领】根据“两点之间线段最短”可知:小鸟沿着两棵树的树尖进行直线飞行,所行的路程最短,运用勾股定理可将两点之间的距离求出.【解答】解:两棵树的高度差为8﹣2=6m,间距为8m,根据勾股定理可得:小鸟至少飞行的距离=82+62=10m.故选:C.【总结提升】本题主要考查了勾股定理的应用,解题的关键是将现实问题建立数学模型,运用数学知识进行求解.【变式训练】1.(2023秋•青羊区期中)如图,一只小鸟旋停在空中A点,A点到地面的高度AB=20米,A点到地面C 点(B,C两点处于同一水平面)的距离AC=25米.(1)求出BC的长度;(2)若小鸟竖直下降到达D点(D点在线段AB上),此时小鸟到地面C点的距离与下降的距离相同,求小鸟下降的距离.【思路引领】(1)在直角三角形中运用勾股定理即可求解;(2)在Rt△BDC中,根据勾股定理即可求解.【解答】解:(1)由题意知∠B=90°,∵AB=20米,AC=25米.∴BC=252−202=15米,(2)设AD=x,则CD=x,BD=20﹣x,在Rt△BDC中,DC2=BD2+BC2,∴x2=(20﹣x)2+152,解得x=1258,∴小鸟下降的距离为1258米.【总结提升】本题考查勾股定理,熟练掌握勾股定理是解题关键.类型十利用勾股定理表示无理数【典例10】(2022春•武昌区期末)平面直角坐标系中,点P(﹣4,2)到坐标原点的距离是()A.2B.4C.23D.25【思路引领】利用勾股定理计算可得结论.【解答】解:由题意得,点P到坐标原点的距离为:42+22=20=25.故选:D.【总结提升】本题考查了勾股定理,掌握勾股定理的内容是解决本题的关键.【变式训练】1.(2023•大连)如图,在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别为(1,0)和(0,2),连接AB,以点A为圆心、AB的长为半径画弧,与x轴正半轴相交于点C,则点C的横坐标是+1.【思路引领】由勾股定理求出AB的长,进而得到AC的长,再求出OC的长,得出点C的坐标,即可解决问题.【解答】解:∵点A,B的坐标分别为(1,0)和(0,2),∴OA=1,OB=2,∵∠AOB=90°,∴AB=B2+B2=12+22=5,∵以点A为圆心,以AB长为半径画弧,∴AC=AB=5,∴OC=AC+OA=5+1,∵交x轴正半轴于点C,∴点C的坐标为(5+1,0).故答案为:5+1.【总结提升】本题考查了勾股定理以及坐标与图形性质等知识,熟练掌握勾股定理是解题的关键.2.(2022秋•芗城区月考)用尺规作图在数轴上作出表示实数=10的点P(保留作图痕迹,不写作法).【思路引领】过表示1的点A作数轴的垂线AB,在垂线上截取AB=3,连接OB,以O为圆心,OB为半径作弧交数轴于P,则P即为所求的点.【解答】解:如图:点P表示的数即为10.【总结提升】此题主要考查了勾股定理以及作图,关键是掌握10是两直角边长分别为1和3的直角三角形的斜边长.3.(2023•长阳县一模)如图,在3×3的正方形网格中,每个小正方形边长为1,点A,B,C,D均为格点,以A为圆心,AB长为半径作弧,交网格线CD于点E,则C,E两点间的距离为()A.3B.3−3C.3+12D.3−12【思路引领】如图:连接AE,则AE=2、AD=1,由勾股定理可求出DE,然后运用线段的和差即可解答.【解答】解:如图:连接AE,则AE=2,AD=1,∴DE=B2−A2=22−12=3,∴CE=CD﹣DE=3−3.故选B.【总结提升】本题主要考查了勾股定理的应用以及线段的和差,根据题意运用勾股定理求得DE是解答本题的关键.4.(2022秋•埇桥区期中)如图,网格中每个小正方形的边长均为1,点A、B,C都在格点上,以A为圆心,AB为半径画弧,交最上方的网格线于点D,则CD的长为()A.3−1B.3−5C.5D.22【思路引领】连接AD,则AD=AB=3,在Rt△AED中,利用勾股定理求出DE即可得出答案.【解答】解:连接AD,由题意知:AD=AB=3,在Rt△AED中,由勾股定理得:ED=A2−B2=32−22=5,∴CD=CE﹣DE=3−5,故选:B.【总结提升】本题主要考查了勾股定理,求出DE的长是解题的关键.。
八年级下册数学教案《勾股定理的应用》学情分析本节课的具体内容是运用勾股定理及其逆定理解决简单的实际问题。
当然,在这些具体问题的解决过程中,需要经历几何图形的抽象过程,需要借助观察、操作等实践活动,这些都有助于发展学生的分析问题、解决问题能力和应用意识;一些探究活动具有一定的难度,需要学生相互间的合作交流,发展合作交流的能力。
教学目的1、通过勾股定理在实际生活中的应用,体验数学的应用价值,提高数学兴趣。
2、通过运用勾股定理判定直角三角形(验证“HL”),求两点距离,发展合情推理的能力,体会数形结合的思想。
3、会用数学的语言表示现实世界,培养学生的数学应用意识,会用数学的语言表达发现的规律,发展学生分析、解决实际问题的能力。
教学重点勾股定理及直角三角形的判定条件的应用。
教学难点分析思路,熟练掌握其应用方法,明确应用的条件。
教学方法讲授法、讨论法、演示法、练习法教学过程一、回顾导入上节课我们学习了勾股定理,什么是勾股定理呢?直角三角形的两条直角边的平方,等于斜边的平方。
如果直角三角形的两只角边分别为a,b,斜边长为c,那么a2+b2 = c2二、探究新知1、有人拿着一根杆子进屋门,横着拿,不能进,竖着拿,也不能进,干脆将其折断,才解决了问题。
同学们,这时真正解决了问题吗?让你做的话,怎么做合适?观看同一根长竹竿以三种不同的方式进门的情况,对于长竹竿进门之类的问题,你有什么启发?长竹竿进门,长竹竿可以看作什么?门可以看作什么?长竹竿可以看作一条斜线,门可以看作一个长方形。
长竹竿进门,实际上是要比较什么呢?实际上是要比较长竹竿的长度和门的对角线的长度。
2、一个门框的尺寸如图所示,一块长3m,宽2.2m的长方形薄木板能否从门框内通过?为什么?分析:可以看出,木板横着或竖着都不能从门框内通过,只能试试斜着能否通过。
门框对角线AC的长度是斜着能通过的最大长度,求出AC,再与木板的宽比较,就能知道木板能否通过。
解:在Rt△ABC中,根据勾股定理,AC2 = AB2 + BC2 = 12 + 22 =5AC = √5 ≈ 2.24因为AC大于木板的宽2.2m,所以木板能从门框内通过。
勾股定理八年级下册实际应用全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:勾股定理是数学中非常重要的一个定理,它是三角形中的一个基本定理。
勾股定理最早是由古希腊数学家毕达哥拉斯提出的,因此也被称为毕达哥拉斯定理。
在我们的数学课本上,勾股定理是一个基础而重要的概念,学生们在八年级下册会进一步深入学习并应用这一定理。
在我们的日常生活中,勾股定理有着许多实际应用。
今天我们就来看看勾股定理在实践中的一些应用。
勾股定理可以用来测量距离。
我们可以通过测量两对象之间的直线距离和垂直距离,来计算它们的实际距离。
在建筑工程中,我们需要测量建筑物的高度和宽度,以确保建筑物的设计符合要求。
勾股定理可以帮助我们计算出建筑物各个部分之间的距离,从而保证建筑物的结构稳固。
勾股定理还可以帮助我们解决问题。
有时候我们需要计算两个对象之间的距离或角度,但又无法直接测量。
这时候我们可以利用勾股定理来推导出所需要的数据。
当我们需要计算一个信号塔到一座山顶的距离时,我们可以通过测量信号塔与山脚的距离和山脚到山顶的距离,再利用勾股定理计算出信号塔到山顶的距离。
勾股定理还可以帮助我们确定两个物体之间的相对位置。
在地理学中,我们经常需要确定两个地点之间的距离和方位。
通过勾股定理,我们可以计算出两个地点之间的直线距离和夹角,从而确定它们的相对位置。
这对于地图制作和导航系统的设计非常重要,可以帮助人们更准确地确定自己所处的位置和前往目的地的方向。
勾股定理在日常生活中有着广泛的实际应用。
它不仅是一个重要的数学概念,还可以帮助我们解决各种问题,提高我们的生活质量。
我们应该认真学习勾股定理,并在实践中灵活运用,发挥它的巨大潜力。
【本段字数:428】第二篇示例:勾股定理是数学中一个非常重要的定理,它是解决直角三角形中边长关系的定理。
在我们的日常生活中,勾股定理不仅仅是一个数学概念,更是一个能够被广泛应用于各种实际情况的工具。
在八年级的数学课程中,我们学习了勾股定理,并且学会了如何将它应用于解决问题。
八下暑期数学辅导专题五:勾股定理与应用勾股定理直角三角形两直角边a,b的平方和等于斜边c的平方,即a2+b2=c2.勾股定理逆定理如果三角形三边长a,b,c有下面关系:a2+b2=c2。
那么这个三角形是直角三角形.关于勾股定理,有很多证法,在我国它们都是用拼图形面积方法来证明的.下面的证法1是欧几里得证法.证法1 如图2-16所示.在Rt△ABC的外侧,以各边为边长分别作正方形ABDE,BCHK,ACFG,它们的面积分别是c2,a2,b2.下面证明,大正方形的面积等于两个小正方形的面积之和.过C引CM∥BD,交AB于L,连接BG,CE.因为AB=AE,AC=AG,∠CAE=∠BAG,所以△ACE≌△AGB(SAS).而所以 SAEML =b2.①,可证 SBLMD=a2.②①+②得:ABDE =SAEML+SBLMD=b2+a2,即 c2=a2+b2.证法2 如图2-17所示.将Rt△ABC的两条直角边CA,CB分别延长到D,F,使AD=a,BF=b.完成正方形CDEF(它的边长为a+b),又在DE上截取DG=b,在EF上截取EH=b,连接AG,GH,HB.由作图易知:ADG≌△GEH≌△HFB≌△ABC,所以,G=GH=HB=AB=c,∠BAG=∠AGH=∠GHB=∠HBA=90°,因此,AGHB为边长是c的正方形.显然,正方形CDEF的面积等于正方形AGHB的面积与四个全等的直角三角形(△ABC,△ADG,△GEH,△HFB)的面积和,即化简得 a2+b2=c2.证法3 如图2-18.在直角三角形ABC的斜边AB上向外作正方形ABDE,延长CB,自E作EG⊥CB延长线于G,自D作DK⊥CB延长线于K,又作AF, DH分别垂直EG于F,H.由作图不难证明,下述各直角三角形均与Rt△ABC全等:△AFE≌△EHD≌△BKD≌△ACB.设五边形ACKDE的面积为S,一方面S=SABDE +2S△ABC,①另一方面S=SACGF +SHGKD+2S△ABC.②由①,②所以 c2=a2+b2.关于勾股定理,在我国古代还有很多类似上述拼图求积的证明方法,我们将在习题中展示其中一小部分,它们都以中国古代数学家的名字命名.利用勾股定理,在一般三角形中,可以得到一个更一般的结论.定理在三角形中,锐角(或钝角)所对的边的平方等于另外两边的平方和,减去(或加上)这两边中的一边与另一边在这边(或其延长线)上的射影的乘积的2倍.证 (1)设角C为锐角,如图2-19所示.作AD⊥BC于D,则CD就是AC在BC上的射影.在直角三角形ABD中,AB2=AD2+BD2,①在直角三角形ACD中,AD2=AC2-CD2,②又BD2=(BC-CD)2,③②,③代入①得AB2=(AC2-CD2)+(BC-CD)2=AC2-CD2+BC2+CD2-2BC·CD=AC2+BC2-2BC·CD,即c2=a2+b2-2a·CD.④(2)设角C为钝角,如图2-20所示.过A作AD与BC延长线垂直于D,则CD就是AC在BC(延长线)上的射影.在直角三角形ABD中,AB2=AD2+BD2,⑤在直角三角形ACD中,AD2=AC2-CD2,⑥又BD2=(BC+CD)2,⑦将⑥,⑦代入⑤得AB2=(AC2-CD2)+(BC+CD)2=AC2-CD2+BC2+CD2+2BC·CD=AC2+BC2+2BC·CD,即c2=a2+b2+2a·cd.⑧综合④,⑧就是我们所需要的结论特别地,当∠C=90°时,CD=0,上述结论正是勾股定理的表述:c2=a2+b2.因此,我们常又称此定理为广勾股定理(意思是勾股定理在一般三角形中的推广).由广勾股定理我们可以自然地推导出三角形三边关系对于角的影响.在△ABC中,(1)若c2=a2+b2,则∠C=90°;(2)若c2<a2+b2,则∠C<90°;(3)若c2>a2+b2,则∠C>90°.勾股定理及广勾股定理深刻地揭示了三角形内部的边角关系,因此在解决三角形(及多边形)的问题中有着广泛的应用.例1 如图2-21所示.已知:在正方形ABCD中,∠BAC的平分线交BC于E,作EF⊥AC于F,作FG⊥AB于G.求证:AB2=2FG2.分析注意到正方形的特性∠CAB=45°,所以△AGF是等腰直角三角形,从而有AF2=2FG2,因而应有AF=AB,这启发我们去证明△ABE≌△AFE.证因为AE是∠FAB的平分线,EF⊥AF,又AE是△AFE与△ABE的公共边,所以Rt△AFE≌Rt△ABE(AAS),所以 AF=AB.①在Rt△AGF中,因为∠FAG=45°,所以,G=FG,AF2=AG2+FG2=2FG2.②由①,②得:B2=2FG2.说明事实上,在审题中,条件“AE平分∠BAC”及“EF⊥AC于F”应使我们意识到两个直角三角形△AFE与△ABE全等,从而将AB“过渡”到AF,使AF(即AB)与FG处于同一个直角三角形中,可以利用勾股定理进行证明了.例2.四边形ABCD中∠DAB=60 ,∠B=∠D=Rt∠,BC=1,CD求对角线AC的长解:延长BC和AD相交于E,则∠E=30 ∴CE=2CD=4,在Rt△ABE中设AB 为x,则AE =2x 根据勾股定理x 2+52=(2x)2, x 2=325在Rt △ABC 中,AC =221+x =1325+=2132例3.已知△ABC 中,AB =AC ,∠B =2∠A求证:AB 2-BC 2=AB ×BC证明:作∠B 的平分线交AC 于D ,则∠A =∠ABD , ∠BDC =2∠A =∠C∴AD =BD =BC 作BM ⊥AC 于M ,则CM =DM AB 2-BC 2=(BM 2+AM 2)-(BM 2+CM 2) =AM 2-CM 2=(AM +CM )(AM -CM ) =AC ×AD =AB ×BC例4.如图已知△ABC 中,AD ⊥BC ,AB +CD =AC +BD 求证:AB =AC证明:设AB ,AC ,BD ,CD 分别为b,c,m,n则c+n=b+m, c-b=m-n∵AD ⊥BC ,根据勾股定理,得 AD 2=c 2-m 2=b 2-n 2∴c 2-b 2=m 2-n 2, (c+b)(c-b)=(m+n)(m-n)(c+b)(c-b) =(m+n)((c-b) (c+b)(c-b) -(m+n)(c-b)=0 (c-b){(c+b)-(m+n)}=0 ∵c+b>m+n, ∴c-b=0 即c=b ∴AB =AC例5.已知梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AD >BC求证:AC >BD证明:作DE ∥AC ,DF ∥BC ,交BA 或延长线于点E 、FCACDE和BCDF都是平行四边形∴DE=AC,DF=BC,AE=CD=BF 作DH⊥AB于HAH=22-DHAD,FH=∵AD>BC,AD>DF∴AH>FH,EH>BHDE=22EHDH+,BD=2BHDH+∴DE>BD即AC>BD例6.已知:正方形ABCD的边长为1,正方形EFGH内接于ABCD,AE=a,AF=b,且S EFGH=32求:ab-的值(2001年希望杯数学邀请赛,初二)解:根据勾股定理a2+b2=EF2=S EFGH=32;①∵4S△AEF=S ABCD-S EFGH∴2ab=31②①-②得(a-b)2=31∴ab-=33练习:1.△ABC中,AB=25,BC=20,CA=15,CM和CH分别是中线和高。
那么S△ABC=__,CH=__,MH=___2梯形两底长分别是3和7,两对角线长分别是6和8,则S梯形=___3已知:△ABC中,AD是高,BE⊥AB,BE=CD,CF⊥AC,CF=BD求证:AE=AF4已知:M是△ABC内的一点,MD⊥BC,ME⊥AC,MF⊥AB,且BD=BF,CD=CE求证:AE=AFEDHG5在△ABC中,∠C是钝角,a2-b2=bc 求证∠A=2∠B6求证每一组勾股数中至少有一个数是偶数。
(用反证法)7已知直角三角形三边长均为整数,且周长和面积的数值相等,求各边长8腰直角三角形ABC斜边上一点P,求证:AP2+BP2=2CP29已知△ABC中,∠A=Rt∠,M是BC的中点,E,F分别在AB,ACME⊥MF求证:EF2=BE2+CF210.ABC中,∠ABC=90 ,∠C=600,BC=2,D是AC的中点,从D作DE⊥AC与CB的延长线交于点E,以AB、BE为邻边作矩形ABEF,连结DF,则DF的长是____。
(2002年希望杯数学邀请赛,初二试题)C B11.ABC中,AB=AC=2,BC边上有100个不同的点p1,p2,p3, (100)记m i=AP i2+BP i×P i C (I=1,2……,100),则m1+m2+…+m100=____。