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专项 06 勾股定理之大树折断模型综合应用(2 大类
型)
“风吹树折”问题又称为“折竹抵地”,源自《九章算术》,原文为∶“今有
竹高一丈,末折抵地,去本三尺.问折者高几何?”意思是∶一根竹子,原高一丈,
一阵风将竹子折断,其竹梢恰好抵地,抵地处离竹子底部 3 尺远,则折断后的
竹子高度为多少尺?(1丈=10尺)
【模型】如图所示,折断后的两段竹子与地面形成一直角三角形,其中一直角
边长三尺,其余两边长度之和为 10尺.
【思路】根据勾股定理建立方程,求出折断后的竹子高度为4.55 尺.
【解析】设折断后的竹子高度为 x 尺,则被折断的竹子长度为(10—x)尺.
由勾股定理得 x2+32=(10—x)2,解得 x= 4.55.
答∶折断后竹子的高度是 4.55 尺
此模型主要考查勾股定理的运用.在此模型中,已知三角形一条直角边的长度与
其余两条边长度之和,即可设所求的一边长度为 x,通过勾股定理建立方程,
求出答案.【典例1】如图,一棵大树在离地面9米高的B处断裂,树顶A落在离树底BC的12米处,
则大树断裂之前的高度为( )
A.9米 B.15米 C.21米 D.24米
【答案】D
【解答】解:由题意得 BC=9,在直角三角形 ABC 中,根据勾股定理得:AB=
=15米.
所以大树的高度是15+9=24米.
故选:D.
【变式1】如图所示,一场暴雨过后,垂直于地面的一棵树在距地面1米处折断,树尖B
恰好碰到地面,经测量AB=3米,则树高为( )
A. 米 B. 米 C.4 米 D.( +1)米
【答案】D
【解答】解:Rt△ABC中,AC=1米,AB=3米;
由勾股定理,得:BC= = 米;
∴树的高度为:AC+BC=( +1)米;
故选:D.
【典例2】我国古代的数学名著《九章算术》中有这样一个题目“今有立木,系索其末,
委地三尺,引索却行,去本八尺而索尽,问索长几何?”
译文为“今有一竖立着的木柱,在木柱的上端系有绳索,绳索从木柱上端顺木柱下垂后,
堆在地面的部分尚有3尺,牵索沿地面退行,在离木柱根部8尺处时,绳索用尽,问绳
索AC的长为 尺.【答案】
【解答】解:设绳索AC的长为x尺,则木柱AB的长为(x﹣3)尺,
在Rt△ABC中,
由勾股定理得,AC2﹣AB2=BC2,
x2﹣(x﹣3)2=82,
解得:x= ,
答:绳索长为 尺.
故答案为: .
【变式2】折竹抵地(源自《九章算术》):“今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺,问
折者高几何?”意即:一根竹子,原高一丈,虫伤有病,一阵风将竹子折断,其竹梢恰
好抵地,抵地处离原竹子处3尺远.则原处还有 尺竹子.(1丈=10尺)
【答案】4.55
【解答】解:设竹子折断处离地面x尺,则斜边为(10﹣x)尺,
根据勾股定理得:x2+32=(10﹣x)2.
解得:x=4.55.
答:原处还有4.55尺高的竹子.
故答案为:4.55.1.如图所示,一棵大树折断后倒在地上,请按图中所标的数据,计算大树没折断前的高度
的结果是 .
【答案】 18 米
【解答】解:大树折断后形成直角△ABC,且BC为斜边,
∴AB2+AC2=BC2,
∵AB=5米,AC=12米,
∴BC= =13米,
大树折断前的高度为AB+BC=5米+13米=18米.
故答案为:18米.
2.《九章算术》中有一道“折竹”问题:“今有竹高一丈,末折抵地,去根三尺,问折者
高几何?”题意是:一根竹子原高一丈(1丈=10尺),中部有一处折断,竹梢触地面
处离竹根3尺,则折断处离地面的高度为 尺.
【答案】4.55
【解答】解:设折断处离地面的高度为x尺,则折断的长度为(10﹣x)尺,
由勾股定理得x2+32=(10﹣x)2,
解得x=4.55,
∴折断处离地面的高度为4.55尺,
故答案为:4.55.
3.如图,今年第8号台风“桑美”是50多年以来登陆我国大陆地区最大的一次台风,一
棵大树受“桑美”袭击于离地面5米处折断倒下,倒下部分的树梢到树的距离为7米,
则这棵大树折断前有 米(保留到0.1米).【答案】 13.6
【解答】解:在Rt△ABC中,AC= = ≈8.6米,
5+8.6=13.6米.
故答案为:13.6.
4.如图,受台风影响,马路边一棵大树在离地面 6m处断裂,大树顶端落在离底部8m处,
则大树折断之前高为 m.
【答案】16
【解答】解:设树的总高度为h,由勾股定理得:BC2=AC2+AB2,
BC= = =10m,
∵AC=6m,∴h=AC+BC=10+6=16m.
5.如图,一根树在离地面3米处断裂,树的顶部落在离底部4米处,树折断之前有 米.
【答案】8
【解答】解:∵32+42=25, =5,5+3=8m,
∴树折断之前的高度为8米.
故答案为:8.
6.如图,一旗杆离地面6m处折断,旗杆顶部落在离旗杆底部8m处,旗杆折断之前的高
度是 m.【答案】16
【解答】解:旗杆折断后,落地点与旗杆底部的距离为8m,旗杆离地面6m折断,且旗
杆与地面是垂直的,
所以折断的旗杆与地面形成了一个直角三角形.
根据勾股定理,折断的旗杆为 =10m,
所以旗杆折断之前高度为10m+6m=16m.
故此题答案为16m.
7.如图,受强台风“罗莎”的影响,张大爷家屋前 9m远处有一棵大树,从离地面6m处
折断倒下,量得倒下部分的长是10m,大树倒下时会砸到张大爷的房子吗答:
(“会”和“不会”请选填一个)
【答案】不会
【解答】解:由题可知大树倒下后树尖距树根的距离= =8m<9m,故大树不
会砸到房子.
8.如图所示,某商场有一段楼梯,高BC为2米,楼梯最高点和最低点的距离AB为4米,
如果在楼梯上铺上地毯,那么要使用的地毯长度是 米 .
【答案】 ( 2 +2 )
【解答】解:在Rt△ABC中,BC=2,AB=4.
∴AC= =2 .
由题意可得,楼梯所有台阶的高度之和等于 BC,楼梯所有台阶的水平距离之和等于AC.
∴地毯的长度为:AC+BC=(2 +2)米.
故答案为:(2 +2)米.
9.《九章算术》是我国古代最重要的数学著作之一其中记载了这样一个问题:“今有立木,
系索其末,委地三尺,引索却行,去本八尺而索尽,问索长几何?”译文:今有一竖立
着的木柱,在木柱的上端系有绳索,绳索从木柱上端顺木柱下垂后,堆在地面的部分尚
有3尺.牵着绳索(绳索头与地面接触)退行,在距木柱根部 8尺处时绳索用尽.问绳
索长是多少尺?
【解答】解:设绳索AC的长为x尺,则木柱AB的长为(x﹣3)尺,
在Rt△ABC中,由勾股定理得,AC2﹣AB2=BC2,
即x2﹣(x﹣3)2=82,
解得x= ,
答:绳索长为 尺.
10.如图,一次“台风”过后,一根旗杆被台风从高地面 5米处吹断,倒下的旗杆的顶端
落在离旗杆底部12米处,那么这根旗杆被吹断裂前至少有多高?
【解答】解:∵旗杆剩余部分、折断部分与地面正好构成直角三角形,
∴BC= =13m,
∴旗杆的高=AB+BC=13+5=18m.
答:这根旗杆被吹断裂前有18米高.11.如图,一次“台风”过后,一根旗杆被台风从离地面2.8米处吹断,倒下的旗杆的顶
端落在离旗杆底部9.6米处,那么这根旗杆被吹断裂前至少有多高?
【解答】解:∵旗杆剩余部分、折断部分与地面正好构成直角三角形,
∴BC= = =10m,
∴旗杆的高=AB+BC=2.8+10=12.8m.
答:这根旗杆被吹断裂前至少有12.8米高.
12.一棵树因雪灾于A处折断,如图所示,测得树梢触地点B到树根C处的距离为4米,
∠ABC等于45°,树干AC垂直于地面,那么此树在未折断之前的高度为多少米?(答
案保留根号)
【解答】解;由题意得,在△ACB中,∠C=90°
∵∠ABC=45°
∴∠A=45°
∴∠ABC=∠A
∴AC=BC(2分)
∵BC=4∴AC=4(3分)
由AC2+BC2=AB2得
AB= ;(5分)
所以此树在未折断之前的高度为(4+ )米.(6分)
13.某地遭台风袭击,马路边竖有一根高为 7m的电线杆AC,被台风从离地面2m的B处
吹断裂,倒下的电线杆顶部C′是否会落在距离它的底部4m的快车道上?说说你的道
理.
【解答】解:根据题意,AB=2m,则BC=7﹣2=5m,于是AC′= = ,
又因为 >4,
∴电线杆顶部C′会落在距它的底部4m的快车道上.