第一章 勾股定理
3 勾股定理的应用
名师导学
A. 解决有关勾股定理的应用问题,要从实际问题中抽象出直角三角形,然后利用勾股定理,求出其中的未知量. 其一般依据:已知直角三角形的任意两边,利用勾股定理可以求出__________.
第三边
1. 如图1-3-1,将一根长为8 cm(AB=8 cm)的橡皮筋水平放置在桌面上,固定两端A和B,然后把中点C竖直地向上拉升3 cm至D点,则拉长后橡皮筋的长度为 ( )
A. 8 cm
B. 10 cm
C. 12 cm
D. 15 cm
B
课堂讲练
典型例题
新知:勾股定理的应用
【例1】如图1-3-2所示是一个三级台阶,它的每一级的长、宽和高分别为5 dm,3 dm和1 dm,A和B是这个台阶两个相对的端点,点A处有一只蚂蚁,想到点B处吃可口的食物.请你想一想,
这只蚂蚁从点A出发,沿着台阶
面爬到点B的最短路程是多少.
解:如答图1-3-1,将台阶展开成平面图形后,可知AC=5 dm,BC=3×(3+1)=12(dm),∠C=90°,AB即为最短路程.在Rt△ABC中,
因为AB2=AC2+BC2,
所以AB2=52+122=132.
所以AB=13(dm).
答:这只蚂蚁从点A出发,
沿着台阶面爬到点B的最短路程是13 dm.
模拟演练
1. 如图1-3-3,一个圆柱形无盖玻璃容器,高18 cm,底面周长为60 cm,在外侧距下底1 cm的点C处有一只蜘蛛,与蜘蛛相对的圆柱形容器的上口外侧距开口1 cm的F处有一苍蝇,试求急于捕获苍蝇充饥的蜘蛛所走的最短路线的长度.
解:将曲面沿AB展开,如答图1-3-3,过点C作CE⊥AB于点E,连接CF.
在Rt△CEF中,∠CEF=90°,
EF=18-1-1=16(cm),
CE= ×60=30(cm),
由勾股定理,
得CF2= CE2+EF2=302+162=342.
所以CF=34(cm).
答:蜘蛛所走的最短路线的长度是34 cm.
典型例题
【例2】在甲村至乙村的公路旁有一块山地正在开发,现有一处(即C处)需要爆破. 已知点C与公路上的停靠站A的距离为600 m,与公路上另一停靠站B的距离为800 m,且CA⊥CB,如图1-3-4. 为了安全起见,爆破点C周围半径400 m范围内不得进入,则在进行爆破时,公路AB段是否有危险,是否需要暂时封锁?
请通过计算进行说明.
解:公路AB不需要暂时封锁.理由如下.如答图
1-3-2,过点C作CD⊥AB于点D. 因为CA⊥CB,所以∠ACB=90°. 因为BC=800 m,AC=600 m,所以,根据勾股定理解得AB=1 000(m).
因为S△ABC= AB·CD= BC·AC,
所以CD= =480(m).
由于400 m<480 m,故没有危险.
答:公路AB段没有危险,不需要暂时封锁.
模拟演练
2. “中华人民共和国道路交通管理条例”规定:小汽车在城街路上行驶速度不得超过70 km/h.如图1-3-5,一辆小汽车在一条城市街道上直道行驶,某一时刻刚好行驶到路面对车速检测仪A的正前方60 m处的C点,过了5 s后,测得小汽车所在的B点与车速检测仪A之间的距离为100 m.
(1)求B,C间的距离;
(2)这辆小汽车超速了吗?
请说明理由.
解:(1)在Rt△ABC中,
因为AC=60 m,AB=100 m,且AB为斜边,
根据勾股定理,得AB2=AC2+BC2.
解得BC=80(m).
(2)这辆小汽车没有超速. 理由如下.
因为80÷5=16(m/s),平均速度为16 m/s,
16 m/s=57.6 km/h,
57.6<70,
所以这辆小汽车没有超速.
分层训练
【A组】
图1-3-61. 如图1-3-6所示是一扇高为2 m,宽为1.5 m的长方形门框,李师傅有一些薄木板要通过门框搬进屋内,在不能破坏门框,也不能锯短木板的情况下,能通过门框的木板的最大宽度为 ( )
A. 1.5 m
B. 2 m
C. 2.5 m
D. 3 m
C
2. 如图1-3-7,梯子AB靠在墙上,梯子的底端A到墙根O的距离为2 m,梯子的顶端B到地面的距离为
7 m,现将梯子的底端A向外移动到A′,使梯子的底端A′到墙根O的距离等于3 m,同时梯子的顶端B下降至B′,那么BB′ ( )
A. 小于1 m
B. 大于1 m
C. 等于1 m
D. 小于或等于1 m
A
3. 一艘船由于风向的原因先向正东方向航行了160 km,然后向正北方向航行了120 km,这时它离出发点有__________ km.
200
4. 已知在A岛上有一个观测站,上午8时观测站发现在A岛正北方向7海里处有一艘船向正东方向航行,上午10时,该船到达距A岛25海里的B岛,求该船的航行速度.
解:由题意,画出图形如答图1-3-4,得AC=7海里,
AB=25海里.
在Rt△ABC中,BC2=AB2-AC2=252-72=242.
所以BC=24(海里).
因为航行了2小时,
所以船航行的速
度为24÷2=12(海里/时).
答:该船的航行速度为12海里/时.
【B组】
5. 如图1-3-8,车高AC为4 m,货车卸货时后面支架AB弯折落在地面A1处,经过测量A1C=2 m,求弯折点B与地面的距离.
解:由题意,得AB=A1B,∠BCA=90°.
设BC=x m,则AB=A1B=(4-x)m.
在Rt△A1BC中,A1C2+BC2=A1B2,
即22+x2=(4-x)2.
解得x= .
答:弯折点B与地面的距离为 m.
6. 一个零件的形状如图1-3-9,按规定这个零件中∠A与∠DBC都应为直角. 工人师傅量的这个零件各边的尺寸如图所示.
(1)这个零件符合要求吗?
(2)求这个四边形的面积.
解:(1)因为AD=12,AB=9,BD=15,
DC=17,BC=8,
所以AB2+AD2=BD2,BD2+BC2=DC2.
所以△ABD,△BDC都是直角三角形.
所以∠A=90°,∠DBC=90°.
故这个零件符合要求.
(2)S四边形ABCD=S△ABD+S△BCD=
×12×9+ ×15×8=114.
【C组】
7. 如图1-3-10,在一条东西走向河的一侧有一村庄C,河边原有两个取水点A,B,其中AB=AC,由于某种原因,由C到A的路现在已经不通,某村为方便村民取水,决定在河边新建一个取水点H(A,H,B在一条直线上),并新修一条路CH,测得BC=3 km,CH=2.4 km,HB=1.8 km.
(1)问CH是否为从村庄C到河边的最近路(即CH与AB是否垂直)?请通过计算加以说明;
(2)求原来的路线AC的长.
解:(1)是.理由如下.
在△CHB中,
因为CH2+BH2=(2.4)2+(1.8)2=9,BC2=9,
所以CH2+BH2=BC2.
所以CH⊥AB.
所以CH是从村庄C到河边的最近路.
(2)设AC=x.
在Rt△ACH中,由已知得AC=AB=x,AH=x-1.8,CH=2.4,
由勾股定理,得AC2=AH2+CH2,
即x2=(x-1.8)2+(2.4)2.
解得x=2.5.
答:原来的路线AC的长为2.5 km.