初中数学中考中的勾股定理应用问题
勾股定理是每年中考命题的必选内容,命题形式千变万化。现举几例,供同学们赏析。
一.
勾股定理在古诗中的应用
例1.
折竹抵地:
今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺。问:折者高几何?
(尺:非法定长度计量单位。10=1丈。1市尺合)
分析:首先应读懂题目的意思,然后根据实际问题构建直角三角形模型,再利用勾股定理求解。
解:由题意画出图1。
由题可知(尺)①
BC=3尺
所以(尺)②
①+②得:
故(尺)
代入②得:
(尺)
点评:应用是数学知识的一大特色,解决应用类问题时,需要根据实际问题构建数学模型,然后再求解。
二.
勾股定理在生活中的应用
例2.
如图2,学校有一块长方形花园,有极少数人为了避开拐角而走“捷径”,在花园内走出了一条“路”。他们仅仅少走了__________步路(假设2步为1m),却踩伤了花草。
图2
分析:只需要把走“捷径”的路长以及原来走的路长求出,就可以算出少走几步路。
解:他们原来走的路为
设走“捷径”的路长为xm,则
故少走的路长为
又因为2步为1m,所以他们仅仅少走了4步路。
点评:以同学们常遇到的走“捷径”问题为出发点,在考查勾股定理的同时,融入情感教育:多走几步路,就可以留下一片绿色。
三.
勾股定理在最短距离问题中的应用
例3.
编制一个底面周长为a、高为b的圆柱形花架,需用沿圆柱侧面绕织一周的竹条若干根,如图3①中的,…则每一根这样的竹条的长度最少是_________。
图3
分析:在求解几何体表面两点间最短距离的问题时,通常是将几何体表面展开,求展开图中两点之间的距离,但在展开过程中一定要弄清所要求的是哪两点之间的距离,以及它们在展开图中相应的位置。
解:由于竹条需要绕织一周,所以可以把圆柱侧面沿展开,得到一个长和宽分别为a和b的矩形,如图3②所示。连接,此时对角线的长度就是竹条的最短长度。
由勾股定理得,所以。
点评:求解立体几何图形的一些问题时,通常是通过平面展开图,将其转化为平面图形的问题,然后求解。
四.
勾股定理在网格中的应用
例4.
图4中的虚线网格我们称之为正三角形网格,它的每一个小三角形都是边长为1的正三角形,这样的三角形称为单位正三角形。
(1)直接写出单位正三角形的高与面积。
(2)图4①中的平行四边形ABCD含有多少个单位正三角形?平行四边形ABCD的面积是多少?
(3)求出图4①中线段AC的长(可作辅助线)。
(4)求出图4②中四边形EFGH的面积。
图4
分析:首先把每一个小网格弄清楚,然后只需找到所研究的图形与网格之间的关系,进而就可以借助网格知识来得到图形的相关性质。
解:(1)单位正三角形的高为,面积是。
(2)由图4①可直接得出平行四边形ABCD含有24个单位正三角形,因此其面积为。
(3)过A作AK⊥BC于点K(如图4①所示),则在Rt△ACK中,,,故
(4)过点G、H、E、F作矩形MNPQ(如图4②)。
∴四边形MNPQ的面积
∴四边形EFGH的面积
点评:求不规则图形(没有直接的面积计算公式的图形)的面积时,常把它转化成可以计算的两个图形(或几个图形)面积的和或差。
五.
勾股定理在实际问题中的应用
例5.
(宁夏)如图5所示,在一次夏令营活动中,小明从营地A点出发,沿北偏东60°方向走了到达B点,然后再沿北偏西30°方向走了500m到达目的地C点。
(1)求A、C两点之间的距离。
(2)确定目的地C在营地A的什么方向。
图5
分析:把实际问题中的角度转化为图形中的角度,利用勾股定理求解。
解:(1)过B点作BE//AD,如图5
∴∠DAB=∠ABE=60°
∵30°+∠CBA+∠ABE=180°
∴∠CBA=90°
即△ABC为直角三角形
由已知可得:BC=500m,AB=
由勾股定理可得:
所以
(2)在Rt△ABC中,
∵BC=500m,AC=1000m
∴∠CAB=30°
∵∠DAB=60°
∴∠DAC=30°
即点C在点A的北偏东30°的方向
点评:本题是一道实际问题,从已知条件出发判断出△ABC是直角三角形是解决问题的关键。本题涉及平行线的性质和勾股定理等知识。