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考点一:勾股定理之大树折断模型
【例1】.如图,一棵竖直生长的竹子高为8米,一阵强风将竹子从C处吹折,竹子的顶端A刚好触地,
且与竹子底端的距离AB是4米.求竹子折断处与根部的距离CB.
解:由题意知BC+AC=8,∠CBA=90°,
∴设BC长为x米,则AC长为(8﹣x)米,
∴在Rt△CBA中,有BC2+AB2=AC2,
即:x2+16=(8﹣x)2,
解得x=3,
∴竹子折断处C与根部的距离CB为3米.
变式训练
【变式1-1】.在一块平地上,张大爷家屋前9米远处有一棵大树.在一次强风中,这棵大树从离地面 6
米处折断倒下,量得倒下部分的长是10米.出门在外的张大爷担心自己的房子被倒下的大树砸到.大
树倒下时能砸到张大爷的房子吗?请你通过计算、分析后给出正确的回答( )
A.一定不会 B.可能会C.一定会 D.以上答案都不对
解:如图
由题意画出大树倒下的示意图,大树从点B刮断,绕点B倒下,树梢的轨迹为 ,
根据题意得,AB=6,BC=10,AF=9,
过点F作AB的平行线交 于D,E(D在E上面),
∴BE=BC=10,∠F=90°,
过点B作BG⊥DF于G,
∴∠BGF=90°,
∵∠A=90°,
∴∠A=∠F=∠BGF=90°,
∴四边形ABGF是矩形,
∴FG=AB=6,BG=AG=9,
在Rt△BGF中,根据勾股定理得,EG= = = ,
∴EF=FG﹣EG=6﹣ ≈6﹣4.36=1.64米,
而房屋一般高度为2.8到3米,
∴1.64<2.8,
即:大树倒下时肯定能砸到张大爷的房屋,
故选:C.【变式1-2】.由于大风,山坡上的一棵树甲被从A点处拦腰折断,如图所示,其树顶端恰好落在另一棵
树乙的根部C处,已知AB=4米,BC=13米,两棵树的水平距离为12米,求这棵树原来的高度.
解:如图所示:延长AB,过点C作CD⊥AB延长线于点D,
由题意可得:BC=13m,DC=12m,
故BD= =5(m),
即AD=9m,
则AC= = =15(m),
故AC+AB=15+4=19(m).
答:这棵树原来的高度是19米.
考点二:勾股定理之风吹荷花模型
【例2】.如图,一支铅笔放在圆柱体笔筒中,笔筒的内部底面直径是9cm,内壁高12cm.若这支铅笔长
为18cm,则这只铅笔在笔筒外面部分长度不可能的是( )
A.3cm B.5cm C.6cm D.8cm
解:根据题意可得图形:AB=12cm,BC=9cm,在Rt△ABC中:AC= = =15(cm),
所以18﹣15=3(cm),18﹣12=6(cm).
则这只铅笔在笔筒外面部分长度在3cm~6cm之间.
观察选项,只有选项D符合题意.
故选:D.
变式训练
【变式2-1】.如图,一架梯子AB长10米,底端离墙的距离BC为6米,当梯子下滑到DE时,AD=2米,
则BE= 2 米.
解:在Rt△ABC中,根据勾股定理,可得:AC= = =8(米),
∴DC=AC﹣AD=8﹣2=6(米),
在Rt△DCE中,CE= = =8(米),
∴BE=CE﹣BC=8﹣6=2(米),故答案为:2.
【变式2-2】.如图,有一架秋千,当它静止时,踏板离地的垂直高度 DE=1m,将它往前推送4m(水平
距离BC=4m)时,秋千的踏板离地的垂直高度BF=2m,秋千的绳索始终拉得很直,求绳索AD的长度.解:在Rt△ACB中,
AC2+BC2=AB2,
设秋千的绳索长为xm,则AC=(x﹣1)m,
故x2=42+(x﹣1)2,
解得:x=8.5,
答:绳索AD的长度是8.5m.
1.如图,一架25m长的云梯斜靠在一面墙上,梯子底端离墙 7m,如果梯子的顶端下滑4m,那么梯子的
底部在水平方向上滑动了( )
A.4m B.6m C.8m D.10m
解:由题意知AB=DE=25米,BC=7米,AD=4米,
在直角△ABC中,AC为直角边,
∴AC= =24(米),
已知AD=4米,则CD=24﹣4=20(米),
在直角△CDE中,CE为直角边,
∴CE= =15(米),
∴BE=15﹣7=8(米),
故选:C.2.一根高9m的旗杆在离地4m高处折断,折断处仍相连,此时在 3.9m远处玩耍的身高为1m的小明(
)
A.没有危险 B.有危险 C.可能有危险 D.无法判断
解:如图所示:
AB=9﹣4=5,AC=4﹣1=3,
由勾股定理得:BC= =4>3.9,
∴此时在3.9m远处耍的身高为1m的小明有危险,
故选:B.
3.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标是(﹣3,0),点B的坐标是(0,4),点M是OB上一点,
将△ABM沿AM折叠,点B恰好落在x轴上的点B'处,则点M的坐标为( )
A.( ,0) B.(0, ) C.( ,0) D.(0, )
解:
∵将△ABM沿AM折叠,
∴AB=AB',
又A(﹣3,0),B(0,4),
∴AB=5=AB',∴点B'的坐标为:(2,0),
设M点坐标为(0,b),
则B'M=BM=4﹣b,
∵B'M2=B'O2+OM2,
∴(4﹣b)2=22+b2,
∴b= ,
∴M(0, ),
故选:B.
4.为了美化环境,净化城市的天空,某市要将建在西里(城中村)的一座高 50m的烟囱拆除,由于烟囱
附近的房子密集,拆除只能采取分段拆除,若烟囱折断时,顶端下来正好砸在距烟囱底部10m的地方最
安全,那么按以上要求该烟囱应从底部向上 2 4 米处折断.
解:设从底部向上x米处折断,则另外两边分别为50﹣x,10
故102+x2=(50﹣x)2
解得x=24(米)
故烟囱应从底部向上24米处折断.
故答案为24.
5.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 ( 2 +2 )米 .
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.6.我国古代数学著作《九章算术》中记载了一个问题:“今有池方一丈,葭(jiā)生其中,出水一尺.
引葭赴岸,适与岸齐.问水深几何?”(丈、尺是长度单位,1丈10尺)其大意为: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芦苇AB,它高出水面1尺(即BC=1尺).如果把
这根芦苇拉向水池一边的中点,它的顶端B恰好到达池边的水面D处.问水的深度是多少?则水深DE
为 1 2 尺.
解:设水深为h尺,则芦苇长为(h+1)尺,
根据勾股定理,得(h+1)2﹣h2=(10÷2)2,
解得h=12,
∴水深为12尺,
故答案是:12.
7.细心观察图形,解答问题:
(1)OA = ,OA = ,OA = 2 ,OA = ;
2 3 4 n
(2)△OA A 的周长= 2 +4 ;
8 9
(3)若一个三角形的面积是 ,计算说明它是第几个三角形?
解:(1)OA = = = ,
2
OA = = = ,
3OA = = = =2,
4
OA = = = .
n
故答案为: , ,2, ;
(2)△OA A 的周长=OA +OA +A A = + +1=2 +4,
8 9 8 9 8 9
故答案为:2 +4;
(3)设它是第n个三角形,则 × ×1=2 ,
∴ =4 ,
∴n=32,
答:它是第32个三角形.
8.如图,在水池的正中央有一根芦,池底长10尺,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则这根芦苇的长度是 1 3 尺 .
解:设水深为x尺,则芦苇长为(x+1)尺,
根据勾股定理得:x2+( )2=(x+1)2,
解得:x=12,
芦苇的长度=x+1=12+1=13(尺),
故答案是:13尺.
9.某船从港口A出发沿南偏东32°方向航行15海里到达B岛,然后沿某方向航行20海里到达C岛,最后
沿某个方向航行了25海里回到港口A,判断此时△ABC的形状,该船从B岛出发到C是沿哪个方向航
行的,请说明理由.解:该船从B岛出发到C是沿西偏南32°方向航行的.
理由:由题意得:AB=15海里,BC=20海里,AC=25海里,
∵152+202=252,
∴△ABC为直角三角形,且∠ABC=90°,
由题意得∠BAD=32°,∠ADB=90°,
∴∠ABD=90°﹣32°=58°,
∴∠CBD=90°﹣58°=32°,
故该船从B岛出发到C是沿西偏南32°方向航行的.
10.如图,淇淇在离水面高度为5m的岸边C处,用绳子拉船靠岸,开始时绳子BC的长为13m.
(1)开始时,船距岸A的距离是 1 2 m;
(2)若淇淇收绳5m后,船到达D处,则船向岸A移动 ( 1 2 ﹣ ) m.
解:(1)在Rt△ABC中,∠CAB=90°,BC=13m,AC=5m,∴ (m),
故答案为:12;
(2)∵淇淇收绳5m后,船到达D处,
∴CD=8(m),
∴AD= (m),
∴BD=AB﹣AD=(12﹣ )m.
故答案为:(12﹣ ).
11.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=12,BC=9,AB垂直平分线分别交AB,AC及BC的延长线于
点D,E,F,求CE和CF的长.
解:
如图,连接BE,
∴E为线段AD垂直平分线上的点,
∴BE=AE=12,
设CE=x,则BE=AE=12﹣x,
在Rt△BCE中,由勾股定理可得BC2+CE2=BE2,
即92+x2=(12﹣x)2,解得x= ,
即CE的长为 ;
同理AF=BF,
设FC=y,则AF=BF=9+y,
在Rt△AFC中,由勾股定理可得AC2+FC2=AF2,
即122+y2=(9+y)2,解得y=3.5,
即CF的长为3.5.12.如图所示,折叠长方形一边AD,点D落在BC边的点F处,已知BC=10厘米,AB=8厘米,
(1)求BF与FC的长;
(2)求EC的长.
解:(1)∵四边形ABCD是长方形,
∴AD=BC=10cm,
∵折叠长方形一边AD,点D落在BC边的点F处,
∴AF=AD=10cm,
在Rt△ABF中,根据勾股定理得,BF= = =6cm,
所以,FC=BC﹣BF=10﹣6=4cm;
(2)∵折叠长方形一边AD,点D落在BC边的点F处,
∴EF=DE,
设EC=x,则EF=DE=8﹣x,
在Rt△CEF中,根据勾股定理得,FC2+EC2=EF2,
即42+x2=(8﹣x)2,
解得x=3,
即EC=3cm.
13.学校的一棵大树被风吹断了,如图,距地面 6m处折断,折断的树梢顶部落在距树干底部8m处,求此
树原高是多少米?(图1)
有两棵大树,一棵高8m,另一棵高2m,BC=6,一只小鸟从一棵树梢飞到另一棵树梢,至少飞多少米?(图2)
一架长10m的梯子斜靠在墙上,梯子顶端距地面8m,现将梯子顶端沿墙面下滑2m,则梯子底端与墙面
距离是否也增长2m?请说明理由(图3)
(1)在直角三角形ABC中,AC2=AB2+BC2,
所以AC= =10m;
∴此树原高=10+6=16m.
(2)两点之间,直线最短,所以最短距离为直接从D点飞到A点,所以最短距离为:
AD= = m;
(3)在直角三角形ABC中,AB=8m,AC=10m,则BC= =6m,
现将梯子顶端下移至D点,则BD=6m,DE=10m,所以在直角三角形BDE中,
BE= =8m,8m﹣6m=2m,因此梯子底端与墙面的距离增加了2m.
14.解答题:
(1)已知x+y=4,xy=2,求x2+y2+3xy的值;
(2)先化简,再求值:(a+2b)2﹣(a﹣b)(a﹣4b),其中a= ,b=2007;
(3)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?
(4)如图,折叠矩形ABCD的一边AD,使点D落在BC边上点F处,若AB=8cm,BC=10cm,求EC的长.
解:(1)∵x+y=4,xy=2
∴原式=(x+y)2+xy=16+2=18;
(2)∵a= ,b=2007,
∴(a+2b)2﹣(a﹣b)(a﹣4b)=a2+4ab+4b2﹣a2+5ab﹣4b2=9ab=9× ×2007=9;
(3)如图,
∵∠C=90°,
∴AB= = =10米,
∴旗杆的高=AC+AB=2.8+10=12.8米;
(4)由题意知,AE=AD=BC=10,CD=AB=8,EF=DE=CD﹣CE=8﹣CE,
在Rt△ABF中,BF= =6,
FC=BC﹣BF=10﹣6=4,
在Rt△CFE中,FC2+CE2=EF2,即42+EC2=(8﹣CE)2,
解得:CE=3cm.