初中数学北师大版八年级上册第一章 勾股定理3 勾股定理的应用课时作业
展开2021-2022学年八年级数学上册尖子生同步培优题典【北师大版】
专题1.3勾股定理的应用
姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________
注意事项:
本试卷满分100分,试题共24题,选择10道、填空8道、解答6道.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2020秋•达川区校级月考)如图,原来从A村到B村,需要沿路A→C→B(∠C=90°)绕过村庄间的一座大山.打通A,B间的隧道后,就可直接从A村到B村.已知,AC=12km,BC=16km,那么,打通隧道后从A村到B村比原来减少的路程为( )
A.5km B.8km C.10km D.20km
【分析】直接利用勾股定理得出AB的长,进而得出答案.
【解析】由题意可得:AB²=AC2+BC2=122+162=400(km),AB=20km,
则打通隧道后从A村到B村比原来减少的路程为:12+16﹣20=8(km).
故选:B.
2.(2020春•文水县期末)疫情期间,小颖宅家学习.一天,她在课间休息时,从窗户向外望,看到一人为快速从A处到达居住楼B处,直接从边长为24米的正方形
草地中穿过.为保护草地,小颖计划在A处立一个标牌:“少走?米,踏之何忍”,已知B、C两处的距离为7米,那么标牌上?处的数字是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【分析】根据图形标出的长度,可以知道AC和BC的长度,从而构造直角三角形,根据勾股定理就可求出斜边A和B的距离.
【解析】由题意可知AB²=AC2+BC2=24²+7²=625m,
故居民直接到B时要走AB=25m,若居民不践踏草地应走AC+BC=24+7=31m
AC+BC﹣AB=31﹣25=6m
故在?的地方应该填写的数字为6,
故选:D.
3.(2021春•长沙期中)如图,某自动感应门的正上方A处装着一个感应器,离地AB=2.5米,当人体进入感应器的感应范围内时,感应门就会自动打开.一个身高1.6米的学生CD正对门,缓慢走到离门1.2米的地方时(BC=1.2米),感应门自动打开,则人头顶离感应器的距离AD等于( )
A.1.2米 B.1.5米 C.2.0米 D.2.5米
【分析】过点D作DE⊥AB于点E,构造Rt△ADE,利用勾股定理求得AD的长度即可.
【解析】如图,过点D作DE⊥AB于点E,
∵AB=2.5米,BE=CD=1.6米,ED=BC=1.2米,
∴AE=AB﹣BE=2.5﹣1.6=0.9(米).
在Rt△ADE中,由勾股定理得到:AD²=AE2+DE2=0.9²+1.2²=6.25,
,故选:B.
4.(2020春•西城区校级期中)为了迎接新年的到来,同学们做了许多拉花布置教室,准备举办新年晚会,大林搬来一架高为2.5米的木梯,准备把拉花挂到2.4米的墙上,开始梯脚与墙角的距离为1.5米,但高度不够.要想正好挂好拉花,梯脚应向前移动(人的高度忽略不计)( )
A.0.7米 B.0.8米 C.0.9米 D.1.0米
【分析】仔细分析题意得:梯子、地面、墙刚好形成一直角三角形,梯高为斜边,利用勾股定理解此直角三角形即可.
【解析】梯脚与墙角距离的平方:2.52−2.42=0.49,
∵开始梯脚与墙角的距离为1.5米,
∴要想正好挂好拉花,梯脚应向前移动:1.5﹣0.7=0.8(米).
故选:B.
5.(2020•巴中)《九章算术》是我国古代数学的经典著作,书中有一个“折竹抵地”问题:“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,原来高一丈(一丈为十尺),虫伤有病,一阵风将竹子折断,其竹梢恰好抵地,抵地处离原竹子根部三尺远,问:原处还有多高的竹子?( )
A.4尺 B.4.55尺 C.5尺 D.5.55尺
【分析】竹子折断后刚好构成一直角三角形,设竹子折断处离地面x尺,则斜边为(10﹣x)尺.利用勾股定理解题即可.
【解析】设竹子折断处离地面x尺,则斜边为(10﹣x)尺,
根据勾股定理得:x2+32=(10﹣x)2
解得:x=4.55.
答:原处还有4.55尺高的竹子.
故选:B.
6.(2020秋•未央区期中)如图,在灯塔O的东北方向8海里处有一轮船A,在灯塔的东南方向6海里处有一渔船B,则AB间的距离为( )
A.9海里 B.10海里 C.11海里 D.12海里
【分析】由题意可知东北方向和东南方向间刚好是一直角,利用勾股定理解图中直角三角形即可.
【解析】已知东北方向和东南方向刚好是一直角,
∴∠AOB=90°,
又∵OA=8海里,OB=6海里,
∴AB²=OA2+OB2=8²+6²=100
AB=10(海里).
故选:B.
7.(2020秋•罗湖区期中)如图,某校攀岩墙的顶部安装了一根安全绳,让它垂到地面时比墙高多出了2米,教练把绳子的下端拉开8米后,发现其下端刚好接触地面(如图),则此攀岩墙的高度是( )
A.10米 B.15米 C.16米 D.17米
【分析】根据题意设攀岩墙的高AB为x米,则绳子AC的长为(x+2)米,再利用勾股定理即可求得AB的长,即攀岩墙的高.
【解析】如图:设攀岩墙的高AB为x米,则绳子AC的长为(x+2)米,
在Rt△ABC中,BC=8米,
AB2+BC2=AC2,
∴x2+82=(x+2)2,
解得x=15,
∴AB=15.
∴攀岩墙的高15米.
故选:B.
8.(2020秋•龙泉驿区期中)如图,将一根长为20cm的筷子置于底面直径为5cm,高为12cm的圆柱形水杯中,筷子露在杯子外面的长度为( )
A.13cm B.8cm C.7cm D.15cm
【分析】根据题意直接利用勾股定理得出杯子内的筷子长度,进而得出答案.
【解析】由题意可得:
杯子内的筷子长度为:52+122=13,
则筷子露在杯子外面的筷子长度为:20﹣13=7(cm).
故选:C.
9.(2020秋•历城区期中)古代数学的“折竹抵地”问题:“今有竹高二十五尺,末折抵地,去本五尺,问折者高几何?”意思是:现有竹子高25尺,折后竹尖抵地与竹子底部的距离为5尺,问折处高几尺?即:如图,AB+AC=25尺,BC=5尺,则AC等于( )尺.
A.5 B.10 C.12 D.13
【分析】竹子折断后刚好构成一直角三角形,设竹子折断处离地面x尺,则斜边为(25﹣x)尺,利用勾股定理解题即可.
【解析】设竹子折断处离地面x尺,则斜边为(25﹣x)尺,
根据勾股定理得:x2+52=(25﹣x)2.
解得:x=12,
答:折断处离地面的高度为12尺.
故选:C.
10.(2020春•南岗区校级期中)将一根24cm的筷子,置于底面直径为15cm,高8cm的装满水的无盖圆柱形水杯中,设筷子浸没在杯子里面的长度为hcm,则h的取值范围是( )
A.h≤15cm B.h≥8cm C.8cm≤h≤17cm D.7cm≤h≤16cm
【分析】当筷子的底端在A点时,筷子露在杯子外面的长度最短;当筷子的底端在D点时,筷子露在杯子外面的长度最长.然后分别利用已知条件根据勾股定理即可求出h的取值范围.
【解析】如图,当筷子的底端在D点时,筷子露在杯子外面的长度最长,
∴h=24﹣8=16(cm);
当筷子的底端在A点时,筷子露在杯子外面的长度最短,
在Rt△ABD中,AD=15cm,BD=8cm,
∴AB=AD2+BD2=17(cm),
所以h的取值范围是:8cm≤h≤17cm.
故选:C.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)请把答案直接填写在横线上
11.(2020秋•盐池县期末)如图,要为一段高5米,长13米的楼梯铺上红地毯,至少需要红地毯 17 米.
【分析】地毯的长度实际是所有台阶的宽加上台阶的高,因此利用勾股定理求出水平距离即可.
【解析】根据勾股定理,楼梯水平长度为132−52=12米,
则红地毯至少要12+5=17米长,
故答案为:17.
12.(2021春•越秀区校级期中)如图,公路MN和公路PQ在点P处交会,公路PQ上点A处有学校,点A到公路MN的距离为80m.现有一卡车在公路MN上以5m/s的速度沿PN方向行驶,卡车行驶时周围100m以内都会受到噪音的影响,请你算出该学校受影响的时间为 24 秒.
【分析】设卡车开到C处刚好开始受到影响,行驶到D处时结束,在Rt△ACB中求出CB,继而得出CD,再由卡车的速度可得出所需时间.
【解析】设卡车开到C处刚好开始受到影响,行驶到D处时结束了噪声的影响.
则有CA=DA=100m,
在Rt△ABC中,CB=1002−802=60(m),
∴CD=2CB=120(m),
则该校受影响的时间为:120÷5=24(s).
答:该学校受影响的时间为24秒,
故答案为:24.
13.(2020秋•南宫市月考)小明从A处出发沿北偏东40°的方向走了30米到达B处;小军也从A处出发,沿南偏东α°(0<α<90)的方向走了40米到达C处,若B、C两处的距离为50米,则α= 50 .
【分析】根据勾股定理的逆定理得到∠BAC=90°,根据角的和差即可得到结论.
【解析】∵AB=30,AC=40,BC=50,
∴AB2+AC2=BC2,
∴∠BAC=90°,
∴α°=90°﹣40°=50°,
∴α=50,
故答案为:50.
14.(2020秋•成华区校级月考)将一根24cm的筷子,置于底面直径为5cm、高为12cm的圆柱体中,如图,设筷子露出在杯子外面长为hcm,则h的最小值 11cm ,h的最大值 12cm .
【分析】当筷子与杯底垂直时h最大,当筷子与杯底及杯高构成直角三角形时h最小,据此可以得到h的取值范围.
【解析】当筷子与杯底垂直时h最大,h最大=24﹣12=12(cm).
当筷子与杯底及杯高构成直角三角形时h最小,
此时,在杯子内部分=122+52=13(cm),
故h=24﹣13=11(cm).
故h的取值范围是11≤h≤12.
故答案为:11cm;12cm.
15.(2020秋•太原期中)《九章算术)“勾股”章有一题:“今有户高多于广六尺八寸,两隅相去适一丈,问户高、广各几何.”其大意是说:已知长方形门的高比宽多6尺8寸,门的对角线长1丈,那么门的高和宽各是多少?若设门的宽为x尺,根据题意列出的方程 x2+(x+6.8)2=102 .(注:1丈=10尺,1尺=10寸)
【分析】设长方形门的宽x尺,则高是(x+6.8)尺,根据勾股定理即可列方程求解.
【解析】设长方形门的宽x尺,则高是(x+6.8)尺,
根据题意得x2+(x+6.8)2=102,
解得:x=2.8或﹣9.6(舍去).
则宽是6.8+2.8=9.6(尺).
答:门的高是9.6尺,宽是2.8尺.
故答案为:x2+(x+6.8)2=102.
16.(2020秋•溧水区期中)木工师傅为了让尺子经久耐用,常常在尺子的直角顶点A处与斜边BC之间加一根小木条AD.已知∠BAC=90°,AB=5dm,AC=12dm,则小木条AD的最短长度为 6013 dm.
【分析】首先利用勾股定理求出BC的长,再利用三角形面积求出即可.
【解析】∵∠BAC=90°,AB=5dm,AC=12dm,
∴BC=AB2+AC2=52+122=13(dm),
当AD⊥BC时,AD最短,则12AD×BC=12AB×AC,
则AD=AB×ACBC=5×1213=6013(dm).
故答案是:6013.
17.(2020秋•广陵区校级期中)《九章算术》中有一道“引葭赴岸”问题:“仅有池一丈,葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐.问水深,葭长各几何?”题意是:有一个池塘,其地面是边长为10尺的正方形,一棵芦苇AB生长在它的中央,高出水面部分BC为1尺.如果把芦苇沿与水池边垂直的方向拉向岸边,那么芦苇的顶部B恰好碰到岸边的B′(示意图如图,则水深为 12 尺.
【分析】我们可以将其转化为数学几何图形,如图所示,根据题意,可知EB'的长为10尺,则B'C=5尺,设出AB=AB'=x尺,表示出水深AC,根据勾股定理建立方程,求出的方程的解即可得到芦苇的长和水深.
【解析】依题意画出图形,设芦苇长AB=AB′=x尺,则水深AC=(x﹣1)尺,
因为B'E=10尺,所以B'C=5尺
在Rt△AB'C中,52+(x﹣1)2=x2,
解之得x=13,
即水深12尺,芦苇长13尺.
故答案为:12.
18.(2020秋•泰州期中)如图所示是一个圆柱形饮料罐,底面半径为5cm,高为12cm,上底面中心有一个小圆孔,将一根长24cm的直吸管从小圆孔插入,直到接触到饮料罐的底部,直吸管在罐外的长度hcm(罐的厚度和小圆孔的大小忽略不计),则h的取值范围是 11≤h≤12 .
【分析】如图,当吸管底部在O点时吸管在罐内部分最短,此时罐内部分就是圆柱形的高;当吸管底部在A点时吸管在罐内部分最长,此时可以利用勾股定理在Rt△ABO中求出,然后可得罐外部分a长度范围.
【解析】如图,当吸管底部在O点时吸管在罐内部分最短,
此时罐内部分就是圆柱形的高,
罐外部分a=24﹣12=12(cm);
当吸管底部在A点时吸管在罐内部分最长,
即线段AB的长,
在Rt△ABO中,
AB=AO2+BO2=122+52=13(cm),
罐外部分a=24﹣13=11(cm),
所以11≤h≤12.
故答案是:11≤h≤12.
三、解答题(本大题共6小题,共46分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
19.(2020秋•荥阳市期中)郑州市CBD如意湖的两岸有A,B两棵景观树,数学兴趣小组设计实验测量两棵景观树之间的距离,他们在与AB垂直的BC方向上取点C,测得BC=30米,AC=50米.
求:(1)两棵景观树之间的距离;
(2)点B到直线AC的距离.
【分析】(1)根据勾股定理解答即可;
(2)根据三角形面积公式解答即可.
【解析】(1)因为△ABC是直角三角形,
所以由勾股定理,得AC2=BC2+AB2.
因为AC=50米,BC=30米,
所以AB2=502﹣302=1600.
因为AB>0,
所以AB=40米.
即A,B两点间的距离是40米.
(2)过点B作BD⊥AC于点D.
因为S△ABC=12AB•BC=12AC•BD,
所以AB•BC=AC•BD.
所以BD=AB⋅BCAC=30×4050=24(米),
即点B到直线AC的距离是24米.
20.(2020秋•太原期中)如图是一块四边形木板,其中AB=16cm,BC=24cm,CD=9cm,AD=25cm,∠B=∠C=90°.李师傅找到BC边的中点P,连接AP,DP,发现△APD是直角三角形,请你通过计算说明理由.
【分析】根据勾股定理解答即可.
【解析】∵点P为BC中点,
∴BP=CP=12BC=12(cm),
∵∠B=90°,
在Rt△ABP中,根据勾股定理可得:AB2+BP2=AP2,
162+122=AP2,
解得:AP=20(cm),
同理可得:DP=15(cm),
∵152+202=252,
∴AP2+DP2=AD2,
∴△APD是直角三角形,∠APD=90°.
21.(2020秋•碑林区校级月考)我们学校有一块四边形空地,如图所示,现计划在这块空地上种植草皮,经测量∠ABC=90°,AB=20米,BC=15米,CD=7米,AD=24米.若每平方米草皮需要200元,则共需要投入多少钱?
【分析】利用勾股定理求出AC,利用勾股定理的逆定理证明∠ADC=90°即可解决问题.
【解析】连接AC,
在Rt△ABC中,∵∠ABC=90°,AB=20,BC=15,
∴AC=AB2+BC2=202+152=25(米).
在△ADC中,∵CD=7,AD=24,AC=25,
∴AD2+CD2=242+72=625=AC2.
∴△ADC是直角三角形,且∠ADC=90°.
∴S四边形ABCD=S△ABC+S△ADC=12×15×20+12×7×24=234(平方米).
∴四边形空地ABCD的面积为234平方米.
∴200×234=46800(元).
答:学校共需投入46800元.
22.(2020秋•青羊区校级月考)如图,有两条公路OM和ON相交成30°角,沿公路OM方向离两条公路的交叉处O点160米的A处有一所希望小学,当拖拉机沿ON方向行驶时,路两旁100米内会受到噪声影响.已知有一台拖拉机正沿ON方向行驶,速度为5米/秒.
(1)该小学是否受到噪声的影响,并说明理由.
(2)若该小学要受到噪声的影响,则这台拖拉机沿ON方向行驶时给小学带来噪声影响的时间是多少?
【分析】过点A作AC⊥ON于点C,求出AC的长,第一台到B点时开始对学校有噪音影响,第二台到B点时第一台已经影响小学50米,直到第二台到D点噪音才消失.
【解析】如图所示:
过点A作AC⊥ON于点C,
∵∠MON=30°,OA=160米,
∴AC=12OA=80米,
∵80m<100m,
∴该小学会受到噪声影响;
(2)以A为圆心,半径长为100m画圆与ON交B,D两点,连接AB,AD,在B到D范围内,小学都会受到影响,
∴AB=AD=100米,
由勾股定理得:BC=AB2−AC2=1002−802=60(米),
∴BD=2BC=120米,CD=60米
∴影响的时间应是:t=1205=24(秒);
答:拖拉机沿ON方向行驶时给小学带来噪声影响的时间是24秒.
23.(2020秋•南山区期末)如图,小旭放风筝时,风筝线断了,风筝挂在了树上.他想知道风筝距地面的高度.于是他先拉住风筝线垂直到地面上,发现风筝线多出1米,然后把风筝线沿直线向后拉开5米,发现风筝线末端刚好接触地面(如图为示意图).请你帮小旭求出风筝距离地面的高度AB.
【分析】设AB=x,则AC=x+1,依据勾股定理即可得到方程x2+52=(x+1)2,进而得出风筝距离地面的高度AB.
【解析】设AB=x,则AC=x+1,
由图可得,∠ABC=90°,BC=5,
∴Rt△ABC中,AB2+BC2=AC2,
即x2+52=(x+1)2,
解得x=12,
答:风筝距离地面的高度AB为12米.
24.(2020春•武汉期中)如图,在笔直的铁路上A,B两点相距20km,C,D为两村庄,DA=8km,CB=14km,DA⊥AB于A,CB⊥AB于B.现要在AB上建一个中转站E,使得C,D两村到E站的距离相等,求AE的长.
【分析】根据题意设出E点坐标,再由勾股定理列出方程求解即可.
【解析】设AE=x,则BE=20﹣x,
由勾股定理得:
在Rt△ADE中,DE2=AD2+AE2=82+x2,
在Rt△BCE中,CE2=BC2+BE2=142+(20﹣x)2,
由题意可知:DE=CE,
所以:82+x2=142+(20﹣x)2,解得:x=13.3
所以,E应建在距A点13.3km.
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