3.3勾股定理的简单应用
一.选择题
1.如图,一根垂直于地面的旗杆在离地面5m的B处撕裂折断,旗杆顶部落在离旗杆底部12m的A处,则旗杆折断部分AB的高度是( )
A.5m B.12m C.13m D.18m
2.如图,一个梯子斜靠在一竖直的墙AO上,测得AO=4m,若梯子的顶端沿墙下滑1m,这时梯子的底端也下滑1m,则梯子AB的长度为( )
A.5m B.6m C.3m D.7m
3.如图,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,它高出水面1尺,如果把这根芦苇拉向水池边的中点,它的顶端恰好到达池边的水面,求水的深度是( )尺.
A.8 B.10 C.13 D.12
4.一个门框的尺寸如图所示,下列长×宽型号(单位:m)的长方形薄木板能从门框中通过的是( )
A.2.9×2.2 B.2.8×2.3 C.2.7×2.4 D.2.6×2.5
5.如图,将一根长度为8cm,自然伸直的弹性皮筋AB两端固定在水平的桌面上,然后把皮筋中点C竖直向上拉升3cm到点D,则此时该弹性皮筋被拉长了( )
A.6cm B.5cm C.4cm D.2cm
6.如图,一根长25m的梯子,斜靠在一竖直的墙上,这时梯子的底端距墙底端7m.如果梯子的顶端下滑4m,那么梯子的底端将向右滑动( )
A.15m B.9m C.7m D.8m
7.如图,一棵高5米的树AB被强台风吹斜,与地面BC形成60°夹角,之后又被超强台风在点D处吹断,点A恰好落在BC边上的点E处,若BE=2米,则BD的长是( )米
A.2 B.3 C. D.
8.如图,设正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,黑、白两个甲壳虫同时从点A出发,以相同的速度分别沿棱向前爬行,黑甲壳虫爬行的路线是AA1→A1D1→…,白甲壳虫爬行的路线是AB→BB1→…,并且都遵循如下规则:所爬行的第n+2与第n条棱所在的直线必须是既不平行也不相交(其中n是正整数).那么当黑、白两个甲壳虫各爬行完第2021条棱分别停止在所到的正方体顶点处时,它们之间的距离是( )
A.0 B. C. D.1
9.在《算法统宗》中有一道“荡秋千”的问题:“平地秋千未起,踏板一尺离地.送行二步与人齐,五尺人高曾记.仕女佳人争蹴,终朝笑语欢嬉.良工高士素好奇,算出索长有几.”此问题可理解为:如图,有一架秋千,当它静止时,踏板离地距离AB长度为1尺.将它往前水平推送10尺时,即A′C=10尺,则此时秋千的踏板离地距离A′D就和身高5尺的人一样高.若运动过程中秋千的绳索始终拉得很直,则绳索OA长为( )
A.13.5尺 B.14尺 C.14.5尺 D.15尺
10.如图,车库宽AB的长为3米,一辆宽为1.8米(即MN=1.8米)的汽车正直停入车库(MN∥AB),车门CD长为1.2米,当左侧车门CD接触到墙壁时,车门与车身的夹角∠CDE为45°,此时右侧车门开至最大的宽度FG的长为( )
A.米 B.米 C.米 D.(﹣)米
二.填空题
11.长方形零件尺寸(单位:mm)如图,则两孔中心A和B的距离为 mm.
12.如图,某港口P位于东西方向的海岸线上,甲、乙轮船同时离开港口,各自沿一固定方向航行,甲、乙轮船每小时分别航行12海里和16海里,1小时后两船分别位于点A,B处,且相距20海里,如果知道甲船沿北偏西40°方向航行,则乙船沿 方向航行.
13.现将一支长16cm的金属筷子(粗细忽略不计)放入一个底面长和宽分别为8cm,6cm的长方体水槽中,要使水完全淹没筷子,则水槽中的水深至少为 cm.
14.《九章算术》被尊为古代数学“群经之首”,其卷九勾股篇记载:今有圆材埋于壁中,不知大小.以锯锯之,深一寸,锯道长一尺.问径几何?如图,大意是,今有一圆柱形木材,埋在墙壁中,不知其大小,用锯去锯这木材,锯口深CD等于1寸,锯道AB长1尺,问圆形木材的直径是多少?(1尺=10寸)
答:圆材直径 寸.
15.我国古代的数学名著《九章算术》中有这样一道题目“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.问绳索长是多少?”
示意图如图所示,设绳索AC的长为x尺,木柱AB的长用含x的代数式表示为 尺,根据题意,可列方程为 .
三.解答题
16.如图,一个直径为12cm(即BC=12cm)的圆柱形杯子,在杯子底面的正中间点E处竖直放一根筷子,筷子露出杯子外2cm(即FG=2cm),当筷子GE倒向杯壁时(筷子底端不动),筷子顶端正好触到杯D,求筷子GE的长度.
17.交通安全是社会关注的热点问题,安全隐患主要是超速和超载.某中学八年级数学活动小组的同学进行了测试汽车速度的实验.如图,先在笔直的公路L旁选取一点P,在公路L上确定点O、B,使得PO⊥L,OP=100米,∠PBO=45°.这时,一辆轿车在公路L上由B向A匀速驶来,测得此车从B处行驶到A处所用的时间为3秒,并测得∠APO=60°.求AB的距离和此车的速度.(参考数据=1.41,=1.73)
18.某工程队准备从A到B修建一条隧道,测量员在直线AB的同一侧选定C,D两个观测点,如图.测得AC长为km,CD长为(+)km,BD长为km,∠ACD=60°,∠CDB=135°(A、B、C、D在同一水平面内).
(1)求A、D两点之间的距离;
(2)求隧道AB的长度.
参考答案
一.选择题
1.解:旗杆折断后,落地点与旗杆底部的距离为12m,旗杆离地面5m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,
在Rt△ABC中,BC=5m,AC=12m,
根据勾股定理得,AB===13(m),
即旗杆折断部分AB的高度是13m,
故选:C.
2.解:设BO=xm,
由题意得:AC=1m,BD=1m,AO=4m,
在Rt△AOB中,根据勾股定理得:AB2=AO2+OB2=42+x2,
在Rt△COD中,根据勾股定理得:CD2=CO2+OD2=(4﹣1)2+(x+1)2,
∴42+x2=(4﹣1)2+(x+1)2,
解得:x=3,
∴AB===5(m),
即梯子AB的长为5m,
故选:A.
3.解:设水深x尺,则芦苇长(x+1)尺,
由勾股定理得:52+x2=(x+1)2,
解得:x=12,
答:水的深度是12尺,
故选:D.
4.解:薄木板不能从门框内通过.理由如下:
连接AC,则AC与AB、BC构成直角三角形,
根据勾股定理得AC===≈2.236>2.2.
∴只有2.9×2.2薄木板能从门框内通过,
故选:A.
5.解:连接CD,
∵中点C竖直向上拉升3cm至D点,
∴CD是AB的垂直平分线,
∴∠ACD=90°,AC=BC=AB=4cm,AD=BD,
在Rt△ACD中,由勾股定理得:
AD===5(cm),
∴BD=5cm,
∴AD+BD=10cm,
∵AB=8cm,
∴该弹性皮筋被拉长了:10﹣8=2(cm),
故选:D.
6.解;梯子顶端距离墙角地距离为=24(m),
顶端下滑后梯子底端距离墙角的距离为=15(m),
15﹣7=8(m).
故选:D.
7.解:如图,过点D作DF⊥BC于F,
设BD=x米,则DE=(5﹣x)米,
在直角△BDF中,∠DBF=60°,则BF=x米,DF=x米.
∴EF=(2﹣x)米.
在直角△DFE中,由勾股定理知:DE2=DF2+EF2,即(5﹣x)2=(x)2+(2﹣x)2.
解得x=.
即BD的长是米.
故选:C.
8.解:根据题意可知黑甲壳虫爬行一圈的路线是AA1→A1D1→D1C1→C1C→CB→BA,回到起点.
白甲壳虫爬行一圈的路线是AB→BB1→B1C1→C1D1→D1A1→A1A.
因此可以判断两个甲壳虫爬行一圈都是6条棱,
因为2021÷6=336…5,
所以黑、白两个甲壳虫各爬行完第2021条棱分别停止的点是B,A1,
根据勾股定理,得它们之间的距离是=,
故选:B.
9.解:设绳索有x尺长,则
102+(x+1﹣5)2=x2,
解得:x=14.5.
故绳索长14.5尺.
故选:C.
10.解:如图所示,过C作CO⊥DE于O,
∵∠CDE=45°,CD=,
∴CO=CD?cos∠CDE=,
∵AB=MN+CO+FG,
∴FG=3﹣1.8﹣=,
故选:D.
二.填空题
11.解:由题意得:AC=150﹣60=90(mm),BC=180﹣60=120(mm),
在△ABC中,∠ACB=90°,
由勾股定理,得:AB===150(mm),
故答案为:150.
12.解:由题意可知:AP=12,BP=16,AB=20,
∵122+162=202,
∴△APB是直角三角形,
∴∠APB=90°,
由题意知∠APN=40°,
∴∠BPN=90°﹣∠APN=90°﹣40°=50°,
即乙船沿北偏东50°方向航行,
故答案为:北偏东50°.
13.解:由题意可得,
底面长方形的对角线长为:=10(cm),
故水槽中的水深至少为:=2(cm),
故答案为:2.
14.解:过圆心O作OC⊥AB于点C,延长OC交圆于点D,连接OA,如图:
∵OC⊥AB,
∴AC=BC=AB,.
则CD=1寸,AC=BC=AB=5寸.
设圆的半径为x寸,则OC=(x﹣1)寸.
在Rt△OAC中,由勾股定理得:
52+(x﹣1)2=x2,
解得:x=13.
∴圆材直径为2×13=26(寸).
故答案为:26.
15.解:设绳索长为x尺,根据题意得:
x2﹣(x﹣3)2=82,
故答案为:x﹣3;x2﹣(x﹣3)2=82.
三.解答题
16.解:设筷子GE的长度是xcm,那么杯子的高度是(x﹣2)cm,
∵杯子的直径为12cm,
∴杯子半径为6cm,
∴(x﹣2)2+62=x2,
即x2﹣4x+4+36=x2,
解得:x=10,
答:筷子GE的长度是10cm.
17.解:∵∠POB=90°,∠PBO=45°,
∴△POB是等腰直角三角形,
∴OB=OP=100米,
∵∠APO=60°,
∴OA=OP=100≈173(米),
∴AB=OA=OB=73米,
∴24(米/秒),
答:AB的距离为73米,此车的速度约为24米/秒.
18.解:(1)过A作AE⊥CD于E,如图所示:
则∠AEC=∠AED=90°,
∵∠ACD=60°,
∴∠CAE=90°﹣60°=30°,
∴CE=AC=(km),AE=CE=(km),
∴DE=CD﹣CE=(+)﹣=(km),
∴AE=DE,
∴△ADE是等腰直角三角形,
∴AD=AE=×=(km);
(2)由(1)得:△ADE是等腰直角三角形,
∴AD=AE=(km),∠ADE=45°,
∵∠CDB=135°,
∴∠ADB=135°﹣45°=90°,
∴AB===3(km),
即隧道AB的长度为3km.