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专题02 勾股定理的应用
考点1：勾股定理应用——梯子问题
典例1：如图，一架长为的云梯斜靠在一面墙上，水平地面．
(1)若云梯放置在底端距墙脚的距离时，求消防员达到救火的高度的长．
(2)在演练中，高的墙头有求救声，消防员需调整云梯去救援被困人员，经验表明，云梯靠墙摆放时，如果云梯底端离墙的距离不小于云梯长度的，则云梯和消防员相对安全．在相对安全的前提下，云梯的顶端能否到达高的墙头去救援被困人员？
【变式1】云梯消防车设有伸缩式云梯，可带有升降斗转台及灭火装置，供消防人员登高进行灭火和营救被困人员，适用于高层建筑火灾的扑救．如图，在一次消防演习中，某辆高为的云梯消防车，在点A处将云梯伸长去救援点处的被困人员，已知点处的被困人员距离地面的高度为（即）．云梯伸长的长度保持不变，消防车水平向演习楼房的方向移动到点B处去救援点处的被困人员，已知点处的被困人员距离地面的高度为（即），其中，求消防车水平向演习楼房方向移动的距离（即的长）．
【变式2】在某市“非遗市集”活动现场，诸多非遗项目集中亮相．小明买了一个年画风筝，并进行了试放，为了验证某些数学问题，他设计了如下的方案：先测得放飞点与风筝的水平距离为；根据手中余线长度，计算出的长度为；牵线放风筝的手到地面的距离为．已知点在同一平面内．
(1)求风筝离地面的垂直高度；
(2)在余线仅剩的情况下，若想要风筝沿射线方向再上升，请问能否成功？请说明理由．
【变式3】课本原题呈现：
一架云梯长25米，如图斜靠在一面墙上，梯子底端离墙7米． （1）这个梯子的顶端距底而有多高 （2）如果梯子的顶端下滑了4米，那么梯子的底部在水平方向也滑动了4米吗
解决问题：
(1)请直接写出原题中（1）问这个梯子的顶端距底面_______米；（2）问中，梯子的底部_______在水平方向也滑动4米（填会或不会）；
(2)在原题中，若保持梯子底端不动，将梯子再次斜靠到原题当中的墙体的对面，且与之平行的另一面墙上，梯子的顶端到地面的距离为15米，求这两面墙之间的距离．
(3)将原题中的条件“云梯长25米”改变为“云梯顶端距底面20米”，将“梯子底端离墙7米”改变为“梯子的顶端下滑了5米，梯子的底部在水平方向也滑动了5米”，请求出此梯子的长度是多少米？
考点2：勾股定理应用——树枝折断问题
典例2：“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，抵地处离竹子根部三尺远，则折断后的竹子高度为多少尺？（1丈尺）
【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3尺，其余两边长度之和为10尺．求折断后的竹子高度．
【变式1】如图，一根直立的旗杆高，因刮大风旗杆从点C处折断，顶部B着地且离旗杆底部A的距离为．
(1)求旗杆在距地面多高处折断（即求的长度）．
(2)工人在修复的过程中，发现在折断点C的下方的点D处，有一条明显的裂痕，将旗杆C处修复后，若下次大风将旗杆从点D处吹断，则距离旗杆底部米处是否有被砸伤的风险？
【变式2】如图，在倾斜角为（即）的山坡上有一棵树，由于大风，该树从点E处折断，其树顶B恰好落在另一棵树的根部C处，已知， ．
(1)求这两棵树的水平距离；
(2)求树的高度．
【变式3】如图，一根垂直于地面的旗杆高，因刮大风旗杆从点处折断，顶部着地且离旗杆底部的距离．
(1)求旗杆折断处点距离地面的高度；
(2)工人在修复的过程中，发现在折断处的下方1.4m的点处，有一明显裂痕，若下次大风将修复好的旗杆从点处吹断，旗杆的顶部落在水平地面上的处，形成一个，请求出的长．
考点3：勾股定理应用——旗杆问题
典例3：如图是某校操场上的旗杆，小明和小华想测量旗杆高度，他们设计的测步骤如下：
①如图甲，底座截面是长方形，测出长方形的长，高，旗杆正好在底座的正中间（B是的中点）；（旗杆的直径忽略不计）将旗杆的绳子拉直垂直于底座时，发现拖在底座上的绳子长度恰好为的长；
②如图乙，将刚才拖到地上的绳子拉直至地面M处，使绳子底端恰好接触地面，测量出长为．
请用以上数据计算出该校操场上旗杆的高度．
【变式1】某实践探究小组在放风筝时想测量风筝离地面的垂直高度，通过勘测，得到如下记录表：
测量示意图
测量数据 边的长度 ①测得水平距离的长为米．
②根据手中剩余线的长度计算出风筝线的长为米．
③小明牵线放风筝的手到地面的距离为米．
实践探究小组得到上面数据以后做了认真分析，他们发现根据全部数据就可以计算出风筝离地面的垂直高度．请完成以下任务．
(1)已知：如图，在中，．求线段的长．
(2)如果小明想要风筝沿方向再上升米，长度不变，则他应该再放出多少米线？
【变式2】在数学活动课上，老师让学生用勾股定理内容设计一个测量旗杆的高度的方案．下面是小明同学的设计方案，请根据小明的设计方案计算出旗杆的高度．
课题 测量学校旗杆高度
工具 皮尺
方案 测量过程： 步骤一：如图1，线段AB表示旗杆高度，AB垂直地面于点B，将系在旗杆顶端的绳子垂直到地面，并多出了一段BC，用皮尺测出BC的长度； 步骤二：如图2，将绳子拉直，并且使绳子末端D处恰好接触地面，用皮尺测出BD距离．
数据 绳子垂到地面多出部分为1米
绳子末端D到旗杆的水平距离为5米
【变式3】如表：
任务：某校八年级同学想测量旗杆的高度，发现系在旗杆顶端的绳子垂到了地面，并多出了一段，但这条绳子长度未知，如图1． 工具：一把皮尺（测量长度略小于绳子长）． 小明利用皮尺测量，求出了旗杆的高度，其测量及求解过程如下： 测量过程： 测量出绳子垂直落地后还剩余，把绳子拉直，绳子末端点在地面上离旗杆底部点，即，如图． 求解过程： 由测量得：，，， 在中，， ∴，即． ∴________．
阅读下列材料，回答问题．
(1)直接写出小明求得旗杆高度的值；
(2)小明求得所用到的几何知识是________；
(3)小明仅用皮尺，通过次测量，求得，请你利用皮尺另外设计一个测量方案，并利用直角三角形的知识求旗杆的高度，写出你的测量及求解过程．（测量得到的长度用字母，表示）
考点4：勾股定理应用——最短路径问题
典例4：如图，有一个圆柱高为，底面半径为，圆柱下底面的A点有一只蚂蚁，它想吃到上底边与点A相对B处的食物，需要爬行的最短路程是多少（取3）？
【变式1】阅读小明的探究学习过程，并解答后续的问题．
如图1，一个长方体盒子，长，宽，高．
探究1：在盒子外表面从点A到点G粘贴装饰条，求装饰条的最小长度为多少？
探究2：这个长方体盒子内能容下木棒的最大长度为多少？
小明的解法：探究1：将长方体盒子的两个侧面展开成如图2所示的平面图形，
在中，．
(1)对于探究1，小明的做法你认为是否正确？如果不正确，写出你的做法；
(2)帮助小明完成探究2．
【变式2】2024年“广西三月三·八桂嘉年华”文化旅游品牌活动在南宁青秀山风景区拉开帷幕．大家身着民族服饰共赴一场民俗文化盛宴．如图，在地图上A、B两站直线距离为25km，C、D为青秀山和园博园民俗文化活动场地，且于A，于B．已知，，现在小明要在直线上找到地点E，使得：
(1)若要使得C、D两活动点到地点E的距离相等，则小明所在的E站应在离A站多少处？
(2)若要使得地点E到C、D两地的距离之和最短，则小明所在的E站应在离A站多少处？并求出的最短距离．
【变式3】如图，长方体的底面边长分别为和，高为．若一只蚂蚁从P点开始经过4个侧面爬行一圈到达Q点，则蚂蚁爬行的最短路径长为多少？画出侧面展开图，并解答．
考点5：勾股定理应用——航海问题
典例5：上午8时，一条渔船从港口A出发，以每小时15海里的速度向正北方向航行，上午10时到达海岛B处．从望海岛C，测得（如图所示）．
(1)求海岛B到海岛C的距离；
(2)这条船继续向正北航行，问什么时间小船与灯塔C的距离最短？
(3)渔船从海岛B按原来的方向继续航行30海里（记为点D处）出现了故障，它向海岛B和海岛C都发出了求救信号．接到求救信号后，海岛B派出的救援队立即以每小时20海里的速度前往，海岛C派出的救援队晚出发10分钟，速度为每小时25海里，通过计算说明两支救援队谁先到达渔船处？
【变式1】港珠澳大乔是一座连接香港，广东珠海和澳门的跨海大桥，总长，当游轮到达B点后熄灭发动机，在离水面高度为的岸上，开始时绳子的长为．（假设绳子是直的，结果保留根号）
(1)若工作人员以的速度收绳，后船移动到点D的位置，问此时游轮距离岸边还有多少？
(2)若游轮熄灭发动机后保持的速度匀速靠岸，后船移动到E点，工作人员手中的绳子被收上来多少米？
【变式2】在海平面上有A，B，C三个标记点，C为灯塔，港口A在灯塔C的北偏西54°方向上，港口与灯塔C的距离是80海里，港口B在灯塔C的南偏西方向上，港口与灯塔C的距离是60海里，一艘货船将从A港口沿直线向港口B运输货物，货船的航行速度为20海里/小时．
(1)货船从A港口航行到B港口需要多少时间；
(2)为了保障航行的安全，C处灯塔将向航船发送安全信号，信号有效覆盖半径为50海里，这艘货船在由A港口向B港口运输货物过程中，为保证安全航行，货船接收灯塔的安全信号时间不低于小时才符合航行安全标准，这艘货船在本次运输中是否符合航行安全标准，并说明理由？
【变式3】如图，甲、乙两只捕捞船同时从港口出发捕鱼，甲船以每小时 千米的速度沿西偏北30°方向前进，乙船以每小时千米的速度沿东北方向前进，甲船航行小时到达处，于是甲船立即加速后保持匀速沿北偏东的方向追赶乙船，结果两船在处相遇．
(1)求的度数；
(2)求乙船航行多少小时被甲船追上．
考点6：勾股定理应用——范围影响问题
典例6：台风是一种自然灾害，它以台风中心为圆心，在周围数十千米范围内形成气旋风暴，有极强的破坏力，此时某台风中心在海域B处，在沿海城市A的正南方向320千米，其中心风力为13级，每远离台风中心25千米，台风就会减弱一级，如图所示，该台风中心正以20千米/时的速度沿北偏东方向向C移动，且台风中心的风力不变，若城市所受风力超过5级，则称受台风影响．试问：
(1)A城市是否会受到台风影响？请说明理由．
(2)若会受到台风影响，那么台风影响该城市的持续时间有多长？
【变式1】如图，沿海城市测得台风中心在东南方向的处，该台风中心始终以的速度沿北偏西的方向移动．
(1)填空：，；
(2)当台风中心移动到市正东方向的处时，求、之间的距离？(结果保留根号)
(3)距台风中心的圆形区域包括边界都属台风影响区，求市受台风影响的时长？
【变式2】党的十八大以来，复兴号实现对31个省区市全覆盖按照有关规定：距离铁轨道200米以内的区域噪音影响超过标准，不宜临路新建学校、医院、敬老院和集中住宅区等噪声敏感建筑物．请阅读以下材料，完成问题：
材料1：在中的所对的直角边等于斜边的一半．
材料2：如图是一个小区平面示意图，矩形为一新建小区，直线为高铁轨道，、是直线上的两点，点、、在一直线上，且，．
小王看中了①号楼单元的一套住宅，与售楼人员的对话如图：
(1)小王心中一算，发现售楼人员的话不可信，请你用所学的数学知识说明理由；
(2)若一列长度为228米的高铁以252千米/时的速度通过时，则单元用户受到影响时间有多长？（温馨提示：，，）
【变式3】超速行驶是引发交通事故的主要原因．上周末，小明和三位同学尝试用自己所学的知识检测车速．如图，观测点设在到迎泽大街（直线AO）的距离（线段PO）为120米的点P处.这时，一辆小轿车由点A向点O匀速行驶，测得此车从点A处行驶到点B处所用的时间为5秒，且∠APO＝60°，∠BPO＝45°．（参考数据：≈1.414，≈1.732）
(1)求点A，B之间的距离；（精确到0.1米）
(2)请判断此车是否超过了迎泽大街每小时60千米的限制速度，并说明理由．
考点7：勾股定理应用——两地距离相等问题
典例7：如图，九龙大道上A，B两点相距，C，D为两商场，于A，于B．已知，．现在要在公路上建一个土特产产品收购站E，使得C，D两商场到E站的距离相等．
(1)求E站应建在离A点多少处？
(2)若某人从商场D以的速度匀速步行到收购站E，需要多少小时？
【变式1】 “三农”问题是关系国计民生的根本问题，实施乡村振兴战略是建设美丽中国的关键举措．如图，公路上A、B两点相距，C、D为两村庄，于A，于B，已知，现在要在公路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．
(1)求市场E应建在距A多少千米处？
(2)此时的形状是 三角形，请直接写出答案，无需证明．
【变式2】如图，小彭同学每天乘坐地铁上学，他观察发现，地铁D出口和学校O在南北方向的街道的同一边，相距80米，地铁A出口在学校的正东方向60米处，地铁B出口离D出口100米，离A出口米．
(1)求∠ABD的度数；
(2)地铁B出口离学校O的距离为_________米．
【变式3】【背景介绍】勾股定理是几何学中的明珠，充满着魅力．
【知识运用】
(1)如图，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），，，垂足分别为A、B，千米，千米，则两个村庄的距离为 米．
(2)在（1）的背景下，若千米，千米，千米，现要在上建造一个供应站P，使得，请用尺规作图在图中作出P点的位置并求出的距离．
(3)【知识迁移】借助上面的思考过程与几何模型，则代数式（其中）最小值为 ．
考点8：勾股定理应用——其他问题
典例8：【问题背景】如图1，深圳市洪湖公园内有一大湖，湖心有一人造小岛，那是鸟儿们的乐园，湖四周各有一条步道．为了提升公园内人与自然的和谐品质，尽量避免人类活动影响鸟类生活，现对步道进行升级改造，要求步道离小岛至少40米．为了测得步道离岛的距离，施工人员计划实施如下方案：如图2，记小岛为点P，首先在笔直的步道上找一处A（），一工人沿步道从点A出发直走80米到达B处，又继续前行80米到达点C处，接着从C处沿与步道垂直的方向行走，当到达D处时，P、B、D刚好在同一直线上，最后工人测得的长为75米．
请根据以上信息，回答下面的问题：
【问题探究】
（1）求小岛离步道的垂直距离．
【问题拓展】
（2）在第（1）问的条件下，如图3，有相邻的另一条笔直步道，小岛P到的距离米，点A到的距离米，在之间有一任意点E，当的最小值为100米时，
① 米（直接写出结果）．②为了避免人类活动影响鸟类生活，请问步道是否符合要求？请用学过的数学知识说明原因．
【方法迁移】
（3）若将x，，2，2分别看作四条线段的长，结合图2，构造适当的几何图形求代数式的最小值为 （直接写出）．
【变式1】如图，小丽荡秋千，秋千架高2.4米，秋千座位离地0.4米，小红荡起最高时，座位离地0.8米．此时小红荡出的水平距离是多少？（荡到秋千架两边的最高点之间的距离）
【变式2】如图，地面上放着一个小凳子（与地面平行），点A到墙面（墙面与地面垂直）的距离为．在图①中，一木杆的一端与墙角O重合，另一端靠在点A处，．
(1)求小凳子的高度；
(2)在图②中另一木杆的一端与点B重合，另一端靠在墙上的点C处．若，木杆比凳宽长，求小凳子宽和木杆的长度．
【变式3】2020年是第六届全国文明城市创建周期的第三年，是“强基固本、全力冲刺”的关键之年．“创城”，既能深入改变一座城市的现代化进程，也能深刻影响生活在此间的人们．某小区在社区管理人员及社区居民的共同努力之下，在临街的拐角建造了一块绿化地（阴影部分）．如图，已知，，，，技术人员通过测量确定了．
(1)问这片绿地的面积是多少？
(2)小区内部分居民每天必须从点经过点再到点位置，为了方便居民出入，技术人员打算在绿地中开辟一条从点直通点的小路，请问如果方案落实施工完成，居民从点到点将少走多少路程？
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专题02 勾股定理的应用
考点1：勾股定理应用——梯子问题
典例1：如图，一架长为的云梯斜靠在一面墙上，水平地面．
(1)若云梯放置在底端距墙脚的距离时，求消防员达到救火的高度的长．
(2)在演练中，高的墙头有求救声，消防员需调整云梯去救援被困人员，经验表明，云梯靠墙摆放时，如果云梯底端离墙的距离不小于云梯长度的，则云梯和消防员相对安全．在相对安全的前提下，云梯的顶端能否到达高的墙头去救援被困人员？
【答案】(1)24米
(2)能
【知识点】求梯子滑落高度(勾股定理的应用)
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用，灵活运用勾股定理解决实际问题是解题的关键．
（1）先说明，再根据勾股定理求出的长即可；
（2）设米，运用勾股定理求得的长，然后与云梯长度的比较即可．
【详解】（1）解：∵，
∴．
∴．
答：的长为24米．
（2）解：设米，则．
∵，
∴能达到．
【变式1】云梯消防车设有伸缩式云梯，可带有升降斗转台及灭火装置，供消防人员登高进行灭火和营救被困人员，适用于高层建筑火灾的扑救．如图，在一次消防演习中，某辆高为的云梯消防车，在点A处将云梯伸长去救援点处的被困人员，已知点处的被困人员距离地面的高度为（即）．云梯伸长的长度保持不变，消防车水平向演习楼房的方向移动到点B处去救援点处的被困人员，已知点处的被困人员距离地面的高度为（即），其中，求消防车水平向演习楼房方向移动的距离（即的长）．
【答案】消防车水平向演习楼房方向移动的距离（即的长）为26m．
【知识点】求梯子滑落高度(勾股定理的应用)
【分析】本题考查了勾股定理的应用，熟练掌握勾股定理是解题的关键．延长交于点D，在和利用勾股定理分别求出和的长，最后利用即可解答．
【详解】解：如图，延长交于点D，
根据题意，得，，，，，
，，
在中，由勾股定理得：，
，
在中，由勾股定理得：，
，
．
答：消防车水平向演习楼房方向移动的距离（即的长）为26m．
【变式2】在某市“非遗市集”活动现场，诸多非遗项目集中亮相．小明买了一个年画风筝，并进行了试放，为了验证某些数学问题，他设计了如下的方案：先测得放飞点与风筝的水平距离为；根据手中余线长度，计算出的长度为；牵线放风筝的手到地面的距离为．已知点在同一平面内．
(1)求风筝离地面的垂直高度；
(2)在余线仅剩的情况下，若想要风筝沿射线方向再上升，请问能否成功？请说明理由．
【答案】(1)
(2)不能成功，理由见解析
【知识点】求梯子滑落高度(勾股定理的应用)
【分析】本题主要考查勾股定理的运用，解答本题的关键是作出辅助线，构造直角三角形解决问题．
（1）过点作于点，在中，根据勾股定理即可求解；
（2）假设能上升12m，作图，根据勾股定理可得，再根据题意，即可求解．
【详解】（1）解：如图1所示，过点作于点，
则，，，
在中，由勾股定理得，
．
（2）解：不能成功，理由如下：
假设能上升12m，如图所示，延长至点，连接，
则，
．
在中，由勾股定理得．
，余线仅剩，
∴，
∴不能上升12m，即不能成功．
【变式3】课本原题呈现：
一架云梯长25米，如图斜靠在一面墙上，梯子底端离墙7米． （1）这个梯子的顶端距底而有多高 （2）如果梯子的顶端下滑了4米，那么梯子的底部在水平方向也滑动了4米吗
解决问题：
(1)请直接写出原题中（1）问这个梯子的顶端距底面_______米；（2）问中，梯子的底部_______在水平方向也滑动4米（填会或不会）；
(2)在原题中，若保持梯子底端不动，将梯子再次斜靠到原题当中的墙体的对面，且与之平行的另一面墙上，梯子的顶端到地面的距离为15米，求这两面墙之间的距离．
(3)将原题中的条件“云梯长25米”改变为“云梯顶端距底面20米”，将“梯子底端离墙7米”改变为“梯子的顶端下滑了5米，梯子的底部在水平方向也滑动了5米”，请求出此梯子的长度是多少米？
【答案】(1)24；不会
(2)27米
(3)25米
【知识点】求梯子滑落高度(勾股定理的应用)
【分析】此题考查勾股定理的实际应用．
（1）直接利用勾股定理求得直角边的长即可；首先求得的长，然后利用勾股定理求得线段的长，最后求得线段的长即可；
（2）由勾股定理得出米，再由即可得出答案；
（3）先由题意得米，设米，则米，再根据列关于a的等式方程，解方程得出a，再由勾股定理得出即可．
【详解】（1）解：由题意可得，，米，米，米，
∴，
∴，
∴，
，
∴梯子底部不会在水平方向也滑动4米；
故答案为：24；不会；
（2）解：由题意可得，，，米，米，米，
∴，
∴米，
∴米，
∴这两面墙之间的距离为27米；
（3）解：由题意得，米，米，米，
∴米，
设米，则米，
又∵，
∴，即，
解得：，
∴米，
∴梯子的长度是25米．
考点2：勾股定理应用——树枝折断问题
典例2：“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，抵地处离竹子根部三尺远，则折断后的竹子高度为多少尺？（1丈尺）
【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3尺，其余两边长度之和为10尺．求折断后的竹子高度．
【答案】折断后竹子的高度是尺
【知识点】求大树折断前的高度(勾股定理的应用)
【分析】本题考查勾股定理的应用，解题的关键是正确理解题意，设出未知数，根据勾股定理列出关于未知数的方程．
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，通过勾股定理建立方程，求出答案．
【详解】解：设折断后的竹子高度为x尺，则被折断的竹子长度为尺．
由勾股定理得：，
解得：，
答：折断后竹子的高度是尺．
【变式1】如图，一根直立的旗杆高，因刮大风旗杆从点C处折断，顶部B着地且离旗杆底部A的距离为．
(1)求旗杆在距地面多高处折断（即求的长度）．
(2)工人在修复的过程中，发现在折断点C的下方的点D处，有一条明显的裂痕，将旗杆C处修复后，若下次大风将旗杆从点D处吹断，则距离旗杆底部米处是否有被砸伤的风险？
【答案】(1)
(2)有危险，见解析
【知识点】勾股定理与无理数、求大树折断前的高度(勾股定理的应用)
【分析】本题考查了勾股定理的应用，
（1）根据题意，，结合，代入计算即可．
（2）根据，，得到，求得，根据勾股定理求出的长，比较后判断即可．
【详解】（1）根据题意，，，
∵，
∴，
解得，
故的长度为3米．
（2）根据(1)得，，
∴，
∴，
∴，
∵，，
且，
∴，
故有危险．
【变式2】如图，在倾斜角为（即）的山坡上有一棵树，由于大风，该树从点E处折断，其树顶B恰好落在另一棵树的根部C处，已知， ．
(1)求这两棵树的水平距离；
(2)求树的高度．
【答案】(1)3m
(2)6m
【知识点】求大树折断前的高度(勾股定理的应用)
【分析】（1）根据平行的性质，证得，根据勾股定理即可求得．
（2）在中，根据勾股定理即可解得．
【详解】（1）由题可知，
∴，
∴
在中，
，
∴，
∴（m）．
即这两棵树的水平距离为3m．
（2）在中，
∴，
∴（m）．
即树的高度为6m．
【点睛】此题考查了勾股定理，解题的关键是熟悉勾股定理的实际应用．
【变式3】如图，一根垂直于地面的旗杆高，因刮大风旗杆从点处折断，顶部着地且离旗杆底部的距离．
(1)求旗杆折断处点距离地面的高度；
(2)工人在修复的过程中，发现在折断处的下方1.4m的点处，有一明显裂痕，若下次大风将修复好的旗杆从点处吹断，旗杆的顶部落在水平地面上的处，形成一个，请求出的长．
【答案】(1)米
(2)米
【知识点】求大树折断前的高度(勾股定理的应用)
【分析】本题考查了勾股定理的应用，在应用勾股定理解决实际问题时勾股定理与方程的结合是解决实际问题常用的方法，关键是从题中抽象出勾股定理这一数学模型，画出准确的示意图．
（1）由题意可知米，根据勾股定理可得：，又因为米，所以可求得的长；
（2）先求出点距地米，米，再根据勾股定理可以求得的长．
【详解】（1）解：由题意可知：米，
，
，
又米，
，
米；
（2）解：点距地面米，
米，
（米．
考点3：勾股定理应用——旗杆问题
典例3：如图是某校操场上的旗杆，小明和小华想测量旗杆高度，他们设计的测步骤如下：
①如图甲，底座截面是长方形，测出长方形的长，高，旗杆正好在底座的正中间（B是的中点）；（旗杆的直径忽略不计）将旗杆的绳子拉直垂直于底座时，发现拖在底座上的绳子长度恰好为的长；
②如图乙，将刚才拖到地上的绳子拉直至地面M处，使绳子底端恰好接触地面，测量出长为．
请用以上数据计算出该校操场上旗杆的高度．
【答案】该校操场上旗杆的高度为
【知识点】求旗杆高度(勾股定理的应用)
【分析】本题主要考查勾股定理的应用，设旗杆分别求出，，，根据勾股定理列出方程求解即可．
【详解】解：根据题意得，
如图，，
设旗杆，则，，，
在中，，
∴
解得，
∴，
即该校操场上旗杆的高度为．
【变式1】某实践探究小组在放风筝时想测量风筝离地面的垂直高度，通过勘测，得到如下记录表：
测量示意图
测量数据 边的长度 ①测得水平距离的长为米．
②根据手中剩余线的长度计算出风筝线的长为米．
③小明牵线放风筝的手到地面的距离为米．
实践探究小组得到上面数据以后做了认真分析，他们发现根据全部数据就可以计算出风筝离地面的垂直高度．请完成以下任务．
(1)已知：如图，在中，．求线段的长．
(2)如果小明想要风筝沿方向再上升米，长度不变，则他应该再放出多少米线？
【答案】(1)米
(2)8米
【知识点】求旗杆高度(勾股定理的应用)
【分析】本题考查了勾股定理的应用．熟练掌握勾股定理的应用是解题的关键．
（1）由勾股定理得，，根据，计算求解即可；
（2）风筝沿方向再上升米，则，由勾股定理得，，则他应该再放出米线，计算求解即可．
【详解】（1）解：由勾股定理得，，
∴（米），
∴线段的长为米．
（2）解：风筝沿方向再上升米，则，
由勾股定理得，，
∵，
∴他应该再放出8米线．
【变式2】在数学活动课上，老师让学生用勾股定理内容设计一个测量旗杆的高度的方案．下面是小明同学的设计方案，请根据小明的设计方案计算出旗杆的高度．
课题 测量学校旗杆高度
工具 皮尺
方案 测量过程： 步骤一：如图1，线段AB表示旗杆高度，AB垂直地面于点B，将系在旗杆顶端的绳子垂直到地面，并多出了一段BC，用皮尺测出BC的长度； 步骤二：如图2，将绳子拉直，并且使绳子末端D处恰好接触地面，用皮尺测出BD距离．
数据 绳子垂到地面多出部分为1米
绳子末端D到旗杆的水平距离为5米
【答案】旗杆的高度为12米
【知识点】求旗杆高度(勾股定理的应用)
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用，根据勾股定理建立方程是解问题的关键．
先设旗杆的高度，并表示绳子的长度，再根据勾股定理列方程，求出解即可．
【详解】解：由图1可得绳子的长度比旗杆的高度多1米，
设旗杆长为米，则绳子长为米
由图2可得，在中，米，
由勾股定理得： ，
解得：，
米，
答：旗杆的高度为12米．
【变式3】如表：
任务：某校八年级同学想测量旗杆的高度，发现系在旗杆顶端的绳子垂到了地面，并多出了一段，但这条绳子长度未知，如图1． 工具：一把皮尺（测量长度略小于绳子长）． 小明利用皮尺测量，求出了旗杆的高度，其测量及求解过程如下： 测量过程： 测量出绳子垂直落地后还剩余，把绳子拉直，绳子末端点在地面上离旗杆底部点，即，如图． 求解过程： 由测量得：，，， 在中，， ∴，即． ∴________．
阅读下列材料，回答问题．
(1)直接写出小明求得旗杆高度的值；
(2)小明求得所用到的几何知识是________；
(3)小明仅用皮尺，通过次测量，求得，请你利用皮尺另外设计一个测量方案，并利用直角三角形的知识求旗杆的高度，写出你的测量及求解过程．（测量得到的长度用字母，表示）
【答案】(1)
(2)勾股定理
(3)测量及求解过程见解析
【知识点】解一元一次方程（一）——合并同类项与移项、运用完全平方公式进行运算、求旗杆高度(勾股定理的应用)
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用（求旗杆高度），解一元一次方程，完全平方公式等知识点，把所求线段放在直角三角形中利用勾股定理求解是解题的关键．
（1）根据求解，解方程即可求出旗杆高度的值；
（2）小明求得所用到的几何知识是：直角三角形中，两直角边的平方和等于斜边的平方，据此即可得出结论；
（3）先在旗杆底端的绳子上打一个结，然后举起绳结拉到点处，将绳结举至离旗杆远，此时绳结离地面远，作，垂足为点，利用勾股定理建立方程，解方程即可求出旗杆的高度．
【详解】（1）解：，
解得：，
小明求得旗杆高度的值为；
（2）解：由（1）可知，在中，，根据勾股定理得∶
，
即：，
∴小明求得所用到的几何知识是勾股定理，
故答案为：勾股定理；
（3）解：先在旗杆底端的绳子上打一个结，然后举起绳结拉到点处，将绳结举至离旗杆远，此时绳结离地面远，
求解过程：如图，作，垂足为点，
由测量得∶，，
，
在中，，根据勾股定理得∶
，
即：，
解得：．
考点4：勾股定理应用——最短路径问题
典例4：如图，有一个圆柱高为，底面半径为，圆柱下底面的A点有一只蚂蚁，它想吃到上底边与点A相对B处的食物，需要爬行的最短路程是多少（取3）？
【答案】
【知识点】求最短路径(勾股定理的应用)、求一个数的算术平方根
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用，解题的关键是熟练掌握勾股定理，在一个直角三角形中，两条直角边分别为a、b，斜边为c，那么．先作出图形，找出爬行的最短路程时，蚂蚁走的轨迹，然后求出结果即可．
【详解】解：利用展开图，
根据题意可得：，，
，
答：需要爬行的最短路程是．
【变式1】阅读小明的探究学习过程，并解答后续的问题．
如图1，一个长方体盒子，长，宽，高．
探究1：在盒子外表面从点A到点G粘贴装饰条，求装饰条的最小长度为多少？
探究2：这个长方体盒子内能容下木棒的最大长度为多少？
小明的解法：探究1：将长方体盒子的两个侧面展开成如图2所示的平面图形，
在中，．
(1)对于探究1，小明的做法你认为是否正确？如果不正确，写出你的做法；
(2)帮助小明完成探究2．
【答案】(1)小明的做法不正确，正确的做法见解答过程
(2)这个长方体盒子内能容下木棒的最大长度为
【知识点】求最短路径(勾股定理的应用)
【分析】（1）将长方体盒子展开成平面图形，使高和宽展到一条直线上，用勾股定理可得装饰条的最小长度为20cm，从而得到答案；
（2）画出图形，用勾股定理可得答案．
【详解】（1）解：小明的做法不正确，正确的做法如下：
将长方体盒子的两个面展开成平面图形，如图：
，
，
在中，
，
∵小明的结果为，且，
∴装饰条的最小长度为20cm；
（2）解：如图：
，
，
又，
在中，
，
∴这个长方体盒子内能容下木棒的最大长度为．
【点睛】本题考查了平面展开-最短路径问题，能熟练画出图形 是解题关键．
【变式2】2024年“广西三月三·八桂嘉年华”文化旅游品牌活动在南宁青秀山风景区拉开帷幕．大家身着民族服饰共赴一场民俗文化盛宴．如图，在地图上A、B两站直线距离为25km，C、D为青秀山和园博园民俗文化活动场地，且于A，于B．已知，，现在小明要在直线上找到地点E，使得：
(1)若要使得C、D两活动点到地点E的距离相等，则小明所在的E站应在离A站多少处？
(2)若要使得地点E到C、D两地的距离之和最短，则小明所在的E站应在离A站多少处？并求出的最短距离．
【答案】(1)小明所在的E站应在离A站处
(2)则要使得地点E到C、D两地的距离之和最短，则小明所在的E站应在离A站多少15处，此时的值为．
【知识点】选址使到两地距离相等(勾股定理的应用)、求最短路径(勾股定理的应用)、根据等角对等边求边长
【分析】本题考查了勾股定理的应用以及等角对等边的性质，利用勾股定理正确建立方程是解题关键．
（1）先根据垂直的定义可得，再根据勾股定理可得，，从而可得，设，则，据此建立方程，解方程即可得．
（2）作点D关于的对称点，连接交于点，即到C、D站的距离之和最短，过点作的延长线于点F，证明，由勾股定理得出，的最小值即为，再得出，根据等角对等边得出．
【详解】（1）解：∵使得两活动点到地点站的距离相等，
∴，
∵，，
∴，
∴，，
∴，
设，则，
∵，，
∴，
解得：，
∴，
则小明所在的E站应在离A站处．
（2）作点D关于的对称点，连接交于点，
即到C、D站的距离之和最短，过点作的延长线于点F，
则，，，
∴，
∴．
∴的最小值即为，即
此时，
∴，
∴，
∴，
则要使得地点E到C、D两地的距离之和最短，则小明所在的E站应在离A站多少15处，此时的值为．
【变式3】如图，长方体的底面边长分别为和，高为．若一只蚂蚁从P点开始经过4个侧面爬行一圈到达Q点，则蚂蚁爬行的最短路径长为多少？画出侧面展开图，并解答．
【答案】图见解析，蚂蚁爬行的最短路径长为．
【知识点】求最短路径(勾股定理的应用)
【分析】本题考查的是勾股定理的应用．先得到长方体侧面展开图，再利用勾股定理计算即可．
【详解】解：长方体侧面展开图如图所示．
由题意，得，．
在中，，
∴蚂蚁爬行的最短路径长为．
考点5：勾股定理应用——航海问题
典例5：上午8时，一条渔船从港口A出发，以每小时15海里的速度向正北方向航行，上午10时到达海岛B处．从望海岛C，测得（如图所示）．
(1)求海岛B到海岛C的距离；
(2)这条船继续向正北航行，问什么时间小船与灯塔C的距离最短？
(3)渔船从海岛B按原来的方向继续航行30海里（记为点D处）出现了故障，它向海岛B和海岛C都发出了求救信号．接到求救信号后，海岛B派出的救援队立即以每小时20海里的速度前往，海岛C派出的救援队晚出发10分钟，速度为每小时25海里，通过计算说明两支救援队谁先到达渔船处？
【答案】(1)海岛B到海岛C的距离为30海里
(2)上午11时，小船与灯塔C的距离最短
(3)救援队先到
【知识点】等边三角形的判定和性质、解决航海问题(勾股定理的应用)、根据等角对等边求边长、含30度角的直角三角形
【分析】本题考查三角形的外角，等腰三角形和等边三角形的判定：
（1）根据三角形的外角的性质求出，进而得到即可；
（2）过C作于H，先求出，根据含的直角三角形的性质求出，进而即可解答；
（3）证明为等边三角形，进而得到的长，根据时间等于路程除以速度，进行求解即可得出结论．
【详解】（1）解：由题意，得：海里；
∵，
∴，
∴
∴海里；
答：海岛B到海岛C的距离为30海里；
（2）解：过C作于点H，
又，
∴，
∴（海里），
∴从B处到H处需要小时，
∴答：小船与灯塔C的距离最短时，此时为上午时；
（3）解∶ 由题意：海里，
由（1）知：海里，
∴，
∵，
∴为等边三角形，
∴海里，
∴救援队所用时间为（小时），
救援队所用时间为（小时），
∵，
∴救援队先到．
【变式1】港珠澳大乔是一座连接香港，广东珠海和澳门的跨海大桥，总长，当游轮到达B点后熄灭发动机，在离水面高度为的岸上，开始时绳子的长为．（假设绳子是直的，结果保留根号）
(1)若工作人员以的速度收绳，后船移动到点D的位置，问此时游轮距离岸边还有多少？
(2)若游轮熄灭发动机后保持的速度匀速靠岸，后船移动到E点，工作人员手中的绳子被收上来多少米？
【答案】(1)
(2)
【知识点】解决航海问题(勾股定理的应用)
【分析】本题考查勾股定理的实际应用，解题的关键在于利用数形结合的思想解决问题．
（1）根据题意得到，再利用勾股定理求出，即可解题；
（2）利用勾股定理求出，根据题意得到，进而得到，再利用勾股定理算出，即可解题．
【详解】（1）解：由题知，，，，
工作人员以的速度收绳，后船移动到点D的位置，
，
，
此时游轮距离岸边还有；
（2）解：由题知，，，，
，
游轮熄灭发动机后保持的速度匀速靠岸，后船移动到E点，
，
，
，
∴，
工作人员手中的绳子被收上来．
【变式2】在海平面上有A，B，C三个标记点，C为灯塔，港口A在灯塔C的北偏西54°方向上，港口与灯塔C的距离是80海里，港口B在灯塔C的南偏西方向上，港口与灯塔C的距离是60海里，一艘货船将从A港口沿直线向港口B运输货物，货船的航行速度为20海里/小时．
(1)货船从A港口航行到B港口需要多少时间；
(2)为了保障航行的安全，C处灯塔将向航船发送安全信号，信号有效覆盖半径为50海里，这艘货船在由A港口向B港口运输货物过程中，为保证安全航行，货船接收灯塔的安全信号时间不低于小时才符合航行安全标准，这艘货船在本次运输中是否符合航行安全标准，并说明理由？
【答案】(1)货船从A港口到B港口需要5小时
(2)这艘船在本次运输中是合航行安全标准，理由见解析
【知识点】解决航海问题(勾股定理的应用)、求一个数的算术平方根、三线合一
【分析】本题主要考查了勾股定理的应用，等腰三角形的性质，解题的关键是熟练掌握勾股定理，准确计算．
（1）先求出，然后根据勾股定理求出海里，再求出时间即可；
（2）过C作交于D，在上取两点M，N使得海里，根据等积法求出海里，根据勾股定理求出海里，根据等腰三角形的性质得出海里，最后求出时间进行比较即可．
【详解】（1）解：由已知得：，
（海里），
（小时），
答：货船从A港口到B港口需要5小时；
（2）答：这艘船在本次运输中是否符合航行安全标准，理由如下：
如图：过C作交于D，
在上取两点M，N使得（海里）
∵，
∴（海里），
∴（海里），
∵且，
∴（海里），
∴（小时）
∵，
∴这艘货船在本次运输中符合航行安全标准．
【变式3】如图，甲、乙两只捕捞船同时从港口出发捕鱼，甲船以每小时 千米的速度沿西偏北30°方向前进，乙船以每小时千米的速度沿东北方向前进，甲船航行小时到达处，于是甲船立即加速后保持匀速沿北偏东的方向追赶乙船，结果两船在处相遇．
(1)求的度数；
(2)求乙船航行多少小时被甲船追上．
【答案】(1)；
(2)4小时．
【知识点】解决航海问题(勾股定理的应用)、与方向角有关的计算题
【分析】（1）根据题意可得：，，，，从而可得，进而可得，然后利用平角定义求出，从而利用三角形内角和定理进行计算，即可解答；
(2)过点作，垂足为，根据题意可得： 千米，然后在中，利用锐角三角函数的定义求出，的长，再在中，利用含度角的直角三角形的性质求出的长，进行计算即可解答．
【详解】（1）解：如图：
由题意得：
，，，
，
，
，
，
的度数为；
（2）过点作，垂足为，
由题意得： ，
在中，，
千米，
千米，
在中，，
千米，
小时，
乙船航行4小时被甲船追上．
【点睛】本题考查了勾股定理解直角三角形的应用-方向角问题，根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键．
考点6：勾股定理应用——范围影响问题
典例6：台风是一种自然灾害，它以台风中心为圆心，在周围数十千米范围内形成气旋风暴，有极强的破坏力，此时某台风中心在海域B处，在沿海城市A的正南方向320千米，其中心风力为13级，每远离台风中心25千米，台风就会减弱一级，如图所示，该台风中心正以20千米/时的速度沿北偏东方向向C移动，且台风中心的风力不变，若城市所受风力超过5级，则称受台风影响．试问：
(1)A城市是否会受到台风影响？请说明理由．
(2)若会受到台风影响，那么台风影响该城市的持续时间有多长？
【答案】(1)A城市会受到这次台风的影响，理由见解析
(2)12小时
【知识点】判断是否受台风影响(勾股定理的应用)、含30度角的直角三角形
【分析】本题主要考查了直角三角形的性质、勾股定理等知识点，掌握勾股定理成为解题的关键．
（1）过点作于点，利用角所对边是斜边一半，求得，然后与200比较即可解答；
（2）以为圆心，200千米为半径作交于、，则千米，再运用勾股定理计算弦长，然后根据行程问题解答即可．
【详解】（1）解：城市会受到这次台风的影响，理由如下：
如图1，过点作于点，
在中，千米，
∴千米，
∵城市受到的风力超过5级，则称受台风影响，
∴受台风影响范围的半径为：千米，
∵千米千米，
∴城市会受到这次台风的影响．
（2）解：如图2，以为圆心，200千米为半径作交于、，
则千米，
∴台风影响该市持续的路程为：千米，
∴台风影响该市的持续时间小时．
【变式1】如图，沿海城市测得台风中心在东南方向的处，该台风中心始终以的速度沿北偏西的方向移动．
(1)填空：，；
(2)当台风中心移动到市正东方向的处时，求、之间的距离？(结果保留根号)
(3)距台风中心的圆形区域包括边界都属台风影响区，求市受台风影响的时长？
【答案】(1)；；
(2)、之间的距离为
(3)市受台风影响的时长为
【知识点】解决航海问题(勾股定理的应用)、判断是否受台风影响(勾股定理的应用)、与方向角有关的计算题
【分析】本题考查勾股定理解直角三角形的应用，方位角的应用；
（1）根据题意，即可得到答案；
（2）过作于，设，用表示，，再根据列方程，即可求出从而解决问题；
（3）过作于，设台风中心移动到点处时，城市开始受影响；移动到点处时，城市正好结束影响，即在中，求出，从而得到，进一步求出市受台风影响的时长．
【详解】（1）解：由题意知，．
故答案为：，；
（2）如图，过作于，
由题可得，，，
在中，，
设
，
∵在中，，
∴，
∴，
∵，
∴
解得，
∴，
答：、之间的距离为；
（3）如图，过作于，
在中，，
∴km，
设台风中心移动到点处时，城市开始受影响；
移动到点处时，城市正好结束影响，即．
于点，
，
在中，
，
，
答：市受台风影响的时长为．
【变式2】党的十八大以来，复兴号实现对31个省区市全覆盖按照有关规定：距离铁轨道200米以内的区域噪音影响超过标准，不宜临路新建学校、医院、敬老院和集中住宅区等噪声敏感建筑物．请阅读以下材料，完成问题：
材料1：在中的所对的直角边等于斜边的一半．
材料2：如图是一个小区平面示意图，矩形为一新建小区，直线为高铁轨道，、是直线上的两点，点、、在一直线上，且，．
小王看中了①号楼单元的一套住宅，与售楼人员的对话如图：
(1)小王心中一算，发现售楼人员的话不可信，请你用所学的数学知识说明理由；
(2)若一列长度为228米的高铁以252千米/时的速度通过时，则单元用户受到影响时间有多长？（温馨提示：，，）
【答案】(1)理由见解析
(2)受影响的时间为秒
【知识点】含30度角的直角三角形、判断是否受台风影响(勾股定理的应用)、用勾股定理解三角形
【分析】本题考查了勾股定理的实际应用，含的直角三角形的性质．解决问题的关键是找到与已知和未知相关联的直角三角形．
（1）作过点作，垂足为，根据含的直角三角形可求得的长，再与200米比较大小即可求解；
（2）在上找到点、，使得米，根据勾股定理可求，即可，根据速度可得单元用户受到影响时间有多长．
【详解】（1）解：作过点作，垂足为，
∵，，
∴，
∵，米
∴，则米，
∴米，
又∵，
∴单元用户会受到影响，则售楼人员的说法不可信．
（2）在上找到点、，使得米，
∴米，
∴米，
又∵速度252千米/时米/秒，
∴时间秒，
即受影响的时间为秒．
【变式3】超速行驶是引发交通事故的主要原因．上周末，小明和三位同学尝试用自己所学的知识检测车速．如图，观测点设在到迎泽大街（直线AO）的距离（线段PO）为120米的点P处.这时，一辆小轿车由点A向点O匀速行驶，测得此车从点A处行驶到点B处所用的时间为5秒，且∠APO＝60°，∠BPO＝45°．（参考数据：≈1.414，≈1.732）
(1)求点A，B之间的距离；（精确到0.1米）
(2)请判断此车是否超过了迎泽大街每小时60千米的限制速度，并说明理由．
【答案】(1)87.8米
(2)此车超过迎泽大街每小时60千米的限制速度，理由见解析
【知识点】含30度角的直角三角形、根据等角对等边求边长、判断汽车是否超速(勾股定理的应用)
【分析】（1）根据解直角三角形求得AO、BO即可；
（2）根据速度=路程÷时间求出车速即可判断．
【详解】（1）解：在Rt△APO中，∠APO＝60°，∴∠PAO＝30°，
∵PO＝120米，∴AP＝2PO＝240米，
根据勾股定理，得AO＝＝120米 ，
在Rt△BPO中，∠BPO＝45°，∴∠PBO＝45°，
∴BO＝PO＝120米，
∴AB＝AO－BO＝120－120≈87.8(米)；
（2）解：超过了．
理由：车速为＝17.56(米/秒)，
限速为≈16.67(米/秒).
∵17.56>16.67，
∴此车超过迎泽大街每小时60千米的限制速度．
【点睛】本题考查含30°的直角三角形边角关系、等腰直角三角形的判定，熟练掌握直角三角形的性质是解答的关键．
考点7：勾股定理应用——两地距离相等问题
典例7：如图，九龙大道上A，B两点相距，C，D为两商场，于A，于B．已知，．现在要在公路上建一个土特产产品收购站E，使得C，D两商场到E站的距离相等．
(1)求E站应建在离A点多少处？
(2)若某人从商场D以的速度匀速步行到收购站E，需要多少小时？
【答案】(1)E站应建在离A点处
(2)2小时
【知识点】用勾股定理解三角形、求一个数的算术平方根、选址使到两地距离相等(勾股定理的应用)
【分析】本题考查勾股定理的应用，根据勾股定理求得的长是解答的关键．
（1）设，则，根据勾股定理得到，进而列方程求解即可；
（2）利用勾股定理求得即可求解．
【详解】（1）解：设，则，
∵，，
∴，
在中，，
在中，，
∵C，D两商场到E站的距离相等，
∴，则，
∴，又，，
∴，解得，
∴E站应建在离A点处；
（2）解：在中，，
，
答：某人需要多少小时从商场D以的速度匀速步行到收购站E，需要2小时．
【变式1】 “三农”问题是关系国计民生的根本问题，实施乡村振兴战略是建设美丽中国的关键举措．如图，公路上A、B两点相距，C、D为两村庄，于A，于B，已知，现在要在公路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．
(1)求市场E应建在距A多少千米处？
(2)此时的形状是 三角形，请直接写出答案，无需证明．
【答案】(1)20
(2)等腰直角
【知识点】选址使到两地距离相等(勾股定理的应用)、全等的性质和SSS综合（SSS）
【分析】本题考查了勾股定理的运用；
（1）由得C、D两村庄到市场E的距离相等，可得，根据勾股定理列方程计算即可；
（2）证明即可判断为等腰直角三角形．
【详解】（1）设，则，
∵于A，于B，已知，
∴，，
∵C、D两村庄到市场E的距离相等，
∴，
∴，
解得，即
∴市场应建在距千米处；
（2）∵，，
∴，，
∵，
∴，
∴，
∴，
∴，
∴为等腰直角三角形．
故答案为：等腰直角．
【变式2】如图，小彭同学每天乘坐地铁上学，他观察发现，地铁D出口和学校O在南北方向的街道的同一边，相距80米，地铁A出口在学校的正东方向60米处，地铁B出口离D出口100米，离A出口米．
(1)求∠ABD的度数；
(2)地铁B出口离学校O的距离为_________米．
【答案】(1)
(2)米
【知识点】全等的性质和ASA（AAS）综合（ASA或者AAS）、勾股定理逆定理的实际应用、选址使到两地距离相等(勾股定理的应用)
【分析】（1）先由勾股定理求出米，再由勾股定理的逆定理判定出是等腰直角三角形，即可求解；
（2）过点B作交延长线于E，先证明得出米，米，从而求得米，然后在中，由勾股定理求解即可．
【详解】（1）解：由题意得：，
∴
由勾股定理得：(米)，
∴，
又∵，
∴
∴，
∵(米)
∴．
（2）解：如图，过点B作交延长线于E，
由（1）知：，
∴，
∵，，
∴，
∴，
∴，，
∴
∴(米)，(米)，
∴(米)，
在中，由勾股定理得：
(米)．
【点睛】本题考查勾股定理及其逆定理，全等三角形的判定与性质，熟练掌握勾股定理及其逆定理是解题的关键．
【变式3】【背景介绍】勾股定理是几何学中的明珠，充满着魅力．
【知识运用】
(1)如图，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），，，垂足分别为A、B，千米，千米，则两个村庄的距离为 米．
(2)在（1）的背景下，若千米，千米，千米，现要在上建造一个供应站P，使得，请用尺规作图在图中作出P点的位置并求出的距离．
(3)【知识迁移】借助上面的思考过程与几何模型，则代数式（其中）最小值为 ．
【答案】(1)；
(2)P点的位置见解析，的距离为16千米；
(3)15．
【知识点】求小鸟飞行距离(勾股定理的应用)、线段垂直平分线的性质、求最短路径(勾股定理的应用)、选址使到两地距离相等(勾股定理的应用)
【分析】（1）连接，作于点E，根据，得到，，由平行线间的距离处处相等可得千米，千米，求出，然后利用勾股定理求得CD两地之间的距离；
（2）连接，作的垂直平分线交于P，根据线段垂直平分线的性质可得，点P即为所求；设千米，则千米，分别在和中，利用勾股定理表示出和，然后根据建立方程，解方程即可；
（3）如图3，，，，，，设，
则，然后根据轴对称求最短路线的方法求解即可．
【详解】（1）解：如图1，连接，作于点E，
∵，，
∴，，
∴千米，千米，
∴千米，
∴（千米），
即两个村庄的距离为千米，
故答案为：；
（2）解：如图2，连接，作的垂直平分线交于P，点P即为所求，
设千米，则千米，
在中，，
在中，，
∵，
∴，
解得，
即的距离为16千米；
（3）解：如图3，，，，，，设，
则，
作点C关于的对称点F，连接，过点F作于E，
则是的最小值，即代数式的最小值，
∵，，，
∴代数式最小值为：，
故答案为：15．
【点睛】此题考查了勾股定理的应用，线段垂直平分线的性质，轴对称—最短路线问题等知识，（3）中构造出是解本题的难点．
考点8：勾股定理应用——其他问题
典例8：【问题背景】如图1，深圳市洪湖公园内有一大湖，湖心有一人造小岛，那是鸟儿们的乐园，湖四周各有一条步道．为了提升公园内人与自然的和谐品质，尽量避免人类活动影响鸟类生活，现对步道进行升级改造，要求步道离小岛至少40米．为了测得步道离岛的距离，施工人员计划实施如下方案：如图2，记小岛为点P，首先在笔直的步道上找一处A（），一工人沿步道从点A出发直走80米到达B处，又继续前行80米到达点C处，接着从C处沿与步道垂直的方向行走，当到达D处时，P、B、D刚好在同一直线上，最后工人测得的长为75米．
请根据以上信息，回答下面的问题：
【问题探究】
（1）求小岛离步道的垂直距离．
【问题拓展】
（2）在第（1）问的条件下，如图3，有相邻的另一条笔直步道，小岛P到的距离米，点A到的距离米，在之间有一任意点E，当的最小值为100米时，
① 米（直接写出结果）．②为了避免人类活动影响鸟类生活，请问步道是否符合要求？请用学过的数学知识说明原因．
【方法迁移】
（3）若将x，，2，2分别看作四条线段的长，结合图2，构造适当的几何图形求代数式的最小值为 （直接写出）．
【答案】（1）75米；（2）①60米；②不符合，理由见解析；（3）5
【知识点】用勾股定理构造图形解决问题、求最短路径(勾股定理的应用)、全等的性质和ASA（AAS）综合（ASA或者AAS）
【分析】本题考查三角形全等的应用，求最小距离，灵活构造几何图形，借助三角形全等、勾股定理是正确解决本题的关键．
（1）根据题意，证明，即可得出结论；
（2）①延长至Q，使米，连接．过Q作交AN的延长线于H，过P作于G，当A、Q、E三点共线时有最小值，利用勾股定理即可求出；
②由①可知，米，用勾股定理计算出米，，即可判断步道不符合要求；
（3）将x，，2，2分别看作四条线段的长，结合图2，构造对应的几何图形即可求出代数式的最小值．
【详解】解：（1）由题可知，，，
，
又∵P、B、D三点在同一条直线上，
，
又米，
，
米
（2）①米
如图3，延长至Q，使米，连接．
过Q作交AN的延长线于H，过P作于G，
∵，即垂直平分，
，
，
当A、Q、E三点共线时有最小值，
即米
∵，
即，
∴四边形和四边形均为长方形，
米，，
∴米
∴在中，即米，
米，
②，
，
由①可知，米，
∴在中，，
米，
米，
米，
∴米，
显然，，
∴步道不符合要求．
（3）由（2）同理可得，，
的最小值为5．
【变式1】如图，小丽荡秋千，秋千架高2.4米，秋千座位离地0.4米，小红荡起最高时，座位离地0.8米．此时小红荡出的水平距离是多少？（荡到秋千架两边的最高点之间的距离）
【答案】2.4米
【知识点】用勾股定理构造图形解决问题
【分析】画出秋千的侧面图，根据勾股定理即可求出的值．
【详解】解：如图为秋千侧面图，座位最低点为A，最高点为B，
则，
过B点作的垂线，垂足为C，
则，，
由勾股定理得：，
∴，
故小红荡出的水平距离是.
【点睛】本题考查了勾股定理的运用，属于基础题，关键是正确理解题意．
【变式2】如图，地面上放着一个小凳子（与地面平行），点A到墙面（墙面与地面垂直）的距离为．在图①中，一木杆的一端与墙角O重合，另一端靠在点A处，．
(1)求小凳子的高度；
(2)在图②中另一木杆的一端与点B重合，另一端靠在墙上的点C处．若，木杆比凳宽长，求小凳子宽和木杆的长度．
【答案】(1)．
(2)
【知识点】用勾股定理构造图形解决问题
【分析】（1）过A作垂直于墙面，垂足M，根据勾股定理解答即可；
（2）延长交墙面于点N，根据勾股定理解答即可．
【详解】（1）解：过A作垂直于墙面，垂足M，
根据题意可得，，
在中，，
即凳子的高度为．
（2）解：延长交墙面于点N，可得，
设cm，则，，，
在中，，即，
解得，则．
【点睛】此题考查勾股定理的应用，解题的关键是根据勾股定理解答．
【变式3】2020年是第六届全国文明城市创建周期的第三年，是“强基固本、全力冲刺”的关键之年．“创城”，既能深入改变一座城市的现代化进程，也能深刻影响生活在此间的人们．某小区在社区管理人员及社区居民的共同努力之下，在临街的拐角建造了一块绿化地（阴影部分）．如图，已知，，，，技术人员通过测量确定了．
(1)问这片绿地的面积是多少？
(2)小区内部分居民每天必须从点经过点再到点位置，为了方便居民出入，技术人员打算在绿地中开辟一条从点直通点的小路，请问如果方案落实施工完成，居民从点到点将少走多少路程？
【答案】(1)这片绿地的面积是
(2)居民从点到点将少走路程
【知识点】线段的和与差、勾股定理逆定理的实际应用、用勾股定理构造图形解决问题
【分析】（1）连接，由勾股定理求出的长，再由勾股定理的逆定理得是直角三角形，，然后由三角形面积公式即可得出结论；
（2）求出的长即可．
【详解】（1）解：如图，连接，
，，，
，
，，
，
是直角三角形，即，
，，
，
答：这片绿地的面积是；
（2）解：，
答：居民从点到点将少走路程．
【点睛】本题主要考查了勾股定理和勾股定理的逆定理的实际应用，线段的和差计算，熟知勾股定理和勾股定理的逆定理是解题的关键．
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