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专题23勾股定理中的树折和梯子模型
内容导航:模型分析→典例分析→模型演练
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【模型1】风吹树折模型
如图,已知树干AB垂直于地面,树干AC被风吹倒后弯折在地,该模型通常转化为直角三角形,应用勾股定理进行求解。
(1)如果已知AB和BC,可通过设AC=x,根据勾股定理可得AB2+BC2=x2,求出x的值,进而可求
出树高。
(2)如果已知树高y和BC,可通过设AB=x,根据勾股定理可得x2+BC2=(y-x2,求出x的值.
【模型2】梯子模型
如图已知梯子AB向下滑动了x米,如图A'B'是滑落后的梯子。
如果已知梯子的长度和AC,可根据勾股定理先求出BC的长度,在Rt△A'CB'中,应用勾股定理:
A'C2+B'C2=AB2→(AC-x)2+(BC+x)2=A'B2可求出滑落的距离x,
【例1】如图,《九章算术》中记载“今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺.问:折者高几何?”译文:一根
竹子,原高一丈,虫伤有病,一阵风将竹子折断,其竹梢恰好着地,着地处离原竹子根部3尺远.问:原
处还有多高的竹子?(1丈=10尺)答:原处的竹子还有多少尺高.则高为()
A.B.C.D.
【答案】B
【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】解: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
故选:B.
【例2】如图所示,一个梯子AB长2.5米,顶端A靠墙AC上,这时梯子下端B与墙角C距离为1.5米,
梯子滑动后停在DE上的位置上,如图,测得DB的长0.5米,则梯子顶端A下落了()米.
A.0.5B.0.4C.0.6D.1
【答案】A
【分析】在直角三角形ABC中,根据勾股定理,得:AC=2米,由于梯子的长度不变,在直角三角形CDE
中,根据勾股定理,得CE=1.5米,所以AE=0.5米,即梯子的顶端下滑了0.5米.
【解析】解:∵在Rt△ABC中,AC⊥BC,
∴AC2+BC2=AB2,
∵AB=2.5米,BC=1.5米,
∴AC=√AB2-BC2=√2.52-1.52=2
∵Rt△ECD中,CE⊥CD,
∴CE2+CD2=DE2,
∵AB=DE=2.5米,CD=(1.5+0.5)
∴EC=√DE2-CD2=√2.52-22=1.5
∴AE=AC-CE=2-1.5=0.5米.
故选:A
米.
米,
米,
【例3】一架梯子长25米,斜靠在一面墙上,梯子底端离墙7米,
(1)这个梯子的顶端距地面有多高?
(2)如果梯子的顶端下滑了4米到A',那么梯子的底端在水平方向滑动了几米?
【答案】(1)这个梯子的顶端距地面有24米
(2)梯子的底端在水平方向滑动了8米
【分析】(1)AC=25米,BC=7米,根据勾股定理即可求得AB的长;
(2)由题意得:BA'=20米,根据勾股定理求得BC',根据BC'-BC即可求解.
【解析】(1)解:由题意得:AC=25米,BC=7米,∠ABC=90°,
AB=√252-72=24(米)
答:这个梯子的顶端距地面有24米;
(2)由题意得:BA'=20米,
BC1=√252-202=15(米)
则:CC'=BC'-BC=15-7=8(米),
答:梯子的底端在水平方向滑动了8米.
【例4】《九章算术》是中国传统数学的重要著作之一,奠定了中国传统数学的基本框架,其中记载的一道“折竹”问题:“今有竹高一丈,末折抵地,去根三尺,问折者高几何?”其大意是:一根竹子高1丈,折断后
竹子顶端落在离竹子底端3尺处.折断处离地面的高度是多少?(其中丈、尺是长度单位,1丈=10尺.)
【答案】折断处离地面的高度是4.55尺.
【分析】首先由竹子垂直于地面,可知此三角形是直角三角形,设折断处离地面x尺,则折断的度为(10-x)
尺,再根据勾股定理列出方程,解方程即可求得答案.
【解析】解:设折断处离地面x尺,则折断的度为(10-x)尺,
根据
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