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专题 17.2 勾股定理的应用
◆ 思想方法
数形结合思想:是把数、式图形结合起来用代数的方法分析图形,图形的来直观的理解数、式的关
系,称作数形结合。数形结合思想是中学一个重要的思想方法,其对解题和分析问题有很大的意义。有些
时候通过题意直接分析题求解时很不直观,不能直接找到突破口;或者求解时计算量很大、很费时间;或
者有时根本就无法求解。这个时候就要求我们学会分析转化题意的能力了,因此恰当的运用数形结合思想
就显得很有必要了,灵活的运用属性思想不仅可以化解题目难度,还可以做到快、准等意想不到的收获。
◆ 典例分析
【典例1】背景介绍:勾股定理是几何学中的明珠,充满着魅力.千百年来,人们对它的证明门庭若市,
其中有著名的数学家,也有业余数学爱好者.向常春在1994年构造发现了一个新的证法.
小试牛刀:把两个全等的直角三角形如图1放置,其三边长分别为a、b、c.显然,∠DAB=∠B=90°,
AC⊥DE.请用a、b、c分别表示出梯形ABCD、四边形AECD、△EBC的面积,再探究这三个图形面
积之间的关系,可得到勾股定理:
S =______,
梯形ABCD
S =______,
△EBC
S =______,
四边形AECD
则它们满足的关系式为______,经化简,可得到勾股定理a2+b2=c2.
知识运用:
(1)如图2,铁路上A、B两点(看作直线上的两点)相距40千米,C、D为两个村庄(看作两个点),
AD⊥AB,BC⊥AB,垂足分别为A、B,AD=25千米,BC=16千米,则两个村庄的距离为______千
米(直接填空);(2)在(1)的背景下,若AB=40千米,AD=24千米,BC=16千米,要在AB上建造一个供应站P,使
得PC=PD,求出AP的距离.
知识迁移:借助上面的思考过程与几何模型,求代数式 的最小值 .
❑√x2+9+❑√(16−x) 2+81 (0”“<”“=”);
(2)若CF=5米,AF=12米,AB=4米,求男孩需向右移动的距离CE(结果保留根号).
12.(2023上·江苏泰州·八年级统考期中)为节约用电,某住宅楼将单元门厅照明灯更换为人体感应灯,
当人体进入感应灯感应范围内(即人体头顶与感应灯的距离小于或等于感应距离)时,感应灯亮.如图,
当身高1.9m的成年人CD与感应灯A的水平距离为4m时,感应灯刚好亮;当身高0.9m的小朋友EF与感应
灯A的水平距离为3m时,感应灯A也刚好亮,求感应灯A到地面的距离AB的长.13.(2023上·广东深圳·八年级南山实验教育麒麟中学校考开学考试)如图,一个无盖长方体小杯子放置
在桌面上,AB=BC=6cm,CD=16cm;
(1)一只蚂蚁从A点出发,沿小杯子外表面爬到D点,求蚂蚁怎样走最短,最短路程是多少?
(2)为了怕杯子落入灰尘又方便使用,现在需要给杯子盖上盖子,并把一双筷子放进杯子里,请问,筷
子的最大长度是多少?
14.(2023上·江苏苏州·八年级星海实验中学校考期中)如图,公路上A、B两点相距50km,C、D为两
村庄,DA⊥AB于A,CB⊥AB于B,已知DA=30km,CB=20km,现在要在公路AB上建一个土特产
品市场E,使得C、D两村庄到市场E的距离相等,则市场E应建在距A多少千米处?并判断此时△DEC的形状,请说明理由.
15.(2023上·湖南岳阳·八年级校考期末)勾股定理是人类数学文化的一颗璀璨明珠,是用代数思想解决
几何问题最重要的工具,也是数形结合的纽带之一,如图,有一架秋千,当它静止在AD的位置时,踏板
离地的垂直高度为0.6m,将秋千AD往前推送3m,到达AB的位置,此时,秋千的踏板离地的垂直高度为
1.6m,秋千的绳索始终保持拉直的状态.
(1)求秋千AD的长度;
(2)如果想要踏板离地的垂直高度为2.6m,则需要将秋千AD往前推送多少米?
16.(2023下·山东济南·七年级统考期末)如图,A中学位于南北向公路l的一侧,门前有两条长度均为
100米的小路通往公路l,与公路l交于B,C两点,且B,C相距120米.
(1)现在想修一条从公路l到A中学的新路AD(点D在l上),使得学生从公路l走到学校路程最短,应该如何修路(请在图中画出)?新路AD长度是多少?
(2)为了行车安全,在公路l上的点B和点E处设置了一组区间测速装置,其中点E在点B的北侧,且距
A中学170米.一辆车经过BE区间用时5秒,若公路l限速为60km/h(约16.7m/s),请判断该车是否
超速,并说明理由.
17.(2023上·四川成都·八年级校考阶段练习)2023年7月五号台风“杜苏芮”登陆,使我国很多地区受
到严重影响.据报道,这是今年以来对我国影响最大的台风,风力影响半径250km(即以台风中心为圆
心,250km为半径的圆形区域都会受台风影响).如图,线段BC是台风中心从C市移动到B市的大致路
线,A是某个大型农场,且AB⊥AC.若A,C之间相距300km,A,B之间相距400km.
(1)判断农场A是否会受到台风的影响,请说明理由;
(2)若台风中心的移动速度为20km/h,则台风影响该农场持续时间有多长?
18.(2023上·黑龙江哈尔滨·九年级统考期中)如图,某渔船向正东方向以12海里时的速度航行,在A处
测得岛C在北偏东60°方向,1小时后渔船航行到B处,测得岛C在北偏东30°方向,已知该岛C上有一
部信号发射塔,方圆20海里内的船只能够收到它发射的信号.(1)求B处离岛C的距离;
(2)求该渔船在整个航行过程中收到岛C发射信号的时间.
19.(2023上·山东东营·九年级校考期末)如图,甲,乙两条轮船同时从港口A出发,甲轮船以每小时30
海里的速度向东北方向航行,乙船以每小时15海里的速度沿着北偏东75°方向航行,1小时后,甲船接到
命令要与乙船会合,于是甲船在B处改变航向,沿南偏东60°方向航行,结果甲,乙两船在小岛C处相
遇.假设乙船的速度和航向保持不变,求:(结果保留根号)
(1)港口A与小岛C之间的距离;
(2)甲船从B处行至小岛C的速度.
20.(2023上·甘肃张掖·九年级校考阶段练习)如图某货船以20海里/
ℎ
的速度将一批重要的物资由A处
运往正西方向的B处,经16ℎ 的航行到达,到达后必须立即卸货.此时,接到气象部门的通知,一台风中
心、以40海里/
ℎ
的速度由A处向北偏西60°方向移动,距台风中心200海里以内的圆形区域会受到影响.
(❑√3≈1.73)问 :(1)B处是否会受到台风的影响?请说明理由.
(2)为避免受到台风的影响,该船应在多少小时以内卸完货物?
(3)如果B处受到台风影响,那么求出影响的时间.