勾股定理--最短距离问题
人教版八年级数学下册17.1勾股定理的应用-最短路径问题(教案)
(三)实践活动(用时10分钟)
1.分组讨论:学生们将分成若干小组,每组讨论一个与最短路径相关的实际问题。
2.实验操作:为了加深理解,我们将进行一个简单的实验操作。比如通过直尺和三角板在纸上绘制直角三角形,并实际测量勾股定理的应用。
三、教学难点与重点
1.教学重点
-核心内容:勾股定理的应用,特别是解决最短路径问题。
-重点讲解:
-勾股定理的推导过程及其证明。
-勾股定理在直角三角形中的具体应用,特别是求解最短路径问题。
-通过实际案例,让学生理解勾股定理在实际生活中的重要性。
-举例解释:以直角三角形ABC为例,假设a、b为直角边,c为斜边,讲解如何利用勾股定理(a²+b²=c²)求解斜边长。
3.成果分享:每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上,以便全班都能看到。
(五)总结回顾(用时5分钟)
今天的学习,我们了解了勾股定理的基本概念、重要性和应用。同时,我们也通过实践活动和小组讨论加深了对最短路径问题的理解。我希望大家能够掌握这些知识点,并在日常生活中灵活运用。最后,如果有任何疑问或不明白的地方,请随时向我提问。
同学们,今天我们将要学习的是《勾股定理的应用-最短路径问题》这一章节。在开始之前,我想先问大家一个问题:“你们在日常生活中是否遇到过需要找两点之间最短距离的情况?”比如从家到学校的最近路线。这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题,我希望能够引起大家的兴趣和好奇心,让我们一同探索最短路径问题的奥秘。
3.成果展示:每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。
勾股定理的应用——立体图形中最短路程问题教案
《勾股定理的应用——立体图形中最短路程问题》教案(总4页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--教学过程分析第一环节:情境引入创设情景:如图一圆柱体底面周长为32cm,高AB为12cm,BC是上底面的直径。
一只蚂蚁从A点出发,沿着圆柱的表面爬行到C点,试求出蚂蚁爬行的最短路线长。
意图:创设引入新课,从学生熟悉的生活场景引入,提出问题,学生探究热情高涨,激发学生探究热情.第二环节:合作探究内容:引导学生分析题意,明确已知信息,明确题目问题,引导学生合作探究蚂蚁爬行的最短路线,充分讨论汇总方案,在全班范围内讨论每种方案的路线计算方法,四种方案:A A A(1)(2)(3)(4)通过具体分析,得出最短路线,并计算出最短路线长。
让学生发现:沿圆柱体母线剪开后展开得到矩形,研究“蚂蚁怎么走最近”就是研究两点连线最短问题,引导学生体会利用数学解决实际问题的方法.意图:通过学生的合作探究,找到解决“蚂蚁怎么走最近”的方法,将曲面最短距离问题转化为平面最短距离问题并利用勾股定理求解.在活动中体验数学建摸,培养学生与人合作交流的能力,增强学生探究能力,分析能力,发展空间观念.就此问题的解决进行思路小结:将立体图形问题转化为平面图形问题,构建直角三角形利用勾股定理解决此问题,渗透了建模思想。
练习:1.有一圆形油罐底面圆的周长为16m,高为7m,一只蚂蚁从距底面1m的A处爬行到对角B处吃食物,它爬行的最短路线长为多少?2. 如图是一个三级台阶,它的每一级的长、宽和高分别为20dm、3dm、2dm,A和B是这个台阶两个相对的端点,A点有一只蚂蚁,想到B点去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬到B点最短路程是多少?第三环节:拓展一:正方体内容:如果圆柱换成如图的棱长为10cm的正方体盒子,蚂蚁沿着表面从A点爬行到B点的最短路线长又是多少呢?1.如图,在棱长为10 cm的正方体的一个顶点A处有一只蚂蚁,现要向顶点B处爬行,已知蚂蚁爬行的速度是1 cm/s,且速度保持不变,问蚂蚁能否在20 s内从A爬到BBA渗透解题思路:即 1、展 -----(立体图形转为平面图形)2、找-----起点A,终点B或B′3、连-----最短路线AB和AB ′4、算-----利用勾股定理总结:对于正方体展开任意两个面连接起点和终点线段即最短的路线大小相等。
勾股定理应用长方体最短路径
勾股定理的应用之最短距离问题1.如图,是一个棱长为8cm的正方体盒子,在顶点A处有一只蚂蚁,它想沿正方体表面爬行到达顶点C处,则蚂蚁爬行的最短路程是cm.2.如图,一圆柱高8cm,底面圆周长为12cm,一只蚂蚁从点A爬到点B处吃食,要爬行的最短路程是cm.3.如图,圆柱形玻璃杯高为14cm,底面周长为32cm,在杯内壁离杯底5cm的点B处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿3cm与蜂蜜相对的点A处,则蚂蚁从外壁A处到内壁B处的最短距离为cm(杯壁厚度不计).4.如图,有一棱长为2dm的正方体盒子,现要按图中箭头所指方向从点A到点D拉一条捆绑线绳,使线绳经过ABFE、BCGF、EFGH、CDHG四个面,则所需捆绑线绳的长至少为dm.5.如图,一个三级台阶,它的每一级的长宽和高分别为20、3、2,A和B是这个台阶两个相对的端点,A点有一只蚂蚁,想到B点去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬到B点最短路程是.6.有一个如图所示的凹槽,各部分长度如图中所标.一只蜗牛从A点经过凹槽内壁爬到B点取食,最短的路径长是m.7.如图,一长方体底面宽AN=5cm,长BN=10cm,高BC=16cm.D为BC的中点,一动点P从A点出发,在长方体表面移动到D点的最短距离是.8.如图,已知圆柱的底面直径BC=,高AB=3,小虫在圆柱表面爬行,从点C 爬到点A,然后在沿另一面爬回点C,则小虫爬行的最短路程为.9.我国古代有这样一道数学问题:“枯木一根直立地上,高二丈周三尺,有葛藤自根缠绕而上,五周而达其顶,问葛藤之长几何?,题意是:如图所示,把枯木看作一个圆柱体,因一丈是十尺,则该圆柱的高为20尺,底面周长为3尺,有葛藤自点A处缠绕而上,绕五周后其末端恰好到达点B处.则问题中葛藤的最短长度是多少尺?10.如图是一个长、宽、高分别为12cm,4cm,3cm的木箱,在它里面放入一根细木条(木条的粗细忽略不计),要求木条不能露出木箱,请你算一算,能放入的细木条的最大长度是多少?答案解析1.如图,是一个棱长为8cm的正方体盒子,在顶点A处有一只蚂蚁,它想沿正方体表面爬行到达顶点C处,则蚂蚁爬行的最短路程是8cm.【分析】根据图形是立方体得出最短路径只有一种情况,利用勾股定理求出即可.【解答】解:如图所示:需要爬行的最短距离是AC的长,即AC=.故答案为:8.【点评】此题主要考查了平面展开图最短路径问题以及勾股定理的应用,得出正确的展开图是解决问题的关键.2.如图,一圆柱高8cm,底面圆周长为12cm,一只蚂蚁从点A爬到点B处吃食,要爬行的最短路程是10cm.【分析】先把圆柱的侧面展开,连接AB,利用勾股定理求出AB的长即可.【解答】解:如图所示:连接AB,∵圆柱高8cm,底面圆周长为12cm,∴AC=×12=6cm,在Rt△ABC中,AB==10cm.故答案为:10【点评】本题考查的是平面展开﹣最短路径问题,解答此类问题的关键是画出圆柱的侧面展开图,利用勾股定理进行解答.3.如图,圆柱形玻璃杯高为14cm,底面周长为32cm,在杯内壁离杯底5cm的点B处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿3cm与蜂蜜相对的点A处,则蚂蚁从外壁A处到内壁B处的最短距离为20cm(杯壁厚度不计).【分析】将杯子侧面展开,建立A关于EF的对称点A′,根据两点之间线段最短可知A′B的长度即为所求.【解答】解:如图:将杯子侧面展开,作A关于EF的对称点A′,连接A′B,则A′B即为最短距离,A′B===20(cm).故答案为20.【点评】本题考查了平面展开﹣﹣﹣最短路径问题,将图形展开,利用轴对称的性质和勾股定理进行计算是解题的关键.同时也考查了同学们的创造性思维能力.4.如图,有一棱长为2dm的正方体盒子,现要按图中箭头所指方向从点A到点D拉一条捆绑线绳,使线绳经过ABFE、BCGF、EFGH、CDHG四个面,则所需捆绑线绳的长至少为2dm.【分析】把此正方体的一面展开,然后在平面内,利用勾股定理求点A和D点间的线段长,即可得到捆绑线绳的最短距离.在直角三角形中,一条直角边长等于两个棱长,另一条直角边长等于3个棱长,利用勾股定理可求得.【解答】解:如图将正方体展开,根据“两点之间,线段最短”知,线段AB即为最短路线.展开后由勾股定理得:AD2=42+62=2,故AD=2dm.故答案为2.【点评】本题考查了勾股定理的拓展应用.“化曲面为平面”是解决“怎样爬行最近”这类问题的关键.5.如图,一个三级台阶,它的每一级的长宽和高分别为20、3、2,A和B是这个台阶两个相对的端点,A点有一只蚂蚁,想到B点去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬到B点最短路程是25.【分析】先将图形平面展开,再用勾股定理根据两点之间线段最短进行解答.【解答】解:如图所示,∵三级台阶平面展开图为长方形,长为20,宽为(2+3)×3,∴蚂蚁沿台阶面爬行到B点最短路程是此长方形的对角线长.设蚂蚁沿台阶面爬行到B点最短路程为x,由勾股定理得:x2=202+[(2+3)×3]2=252,解得:x=25.故答案为25.【点评】本题考查了平面展开﹣最短路径问题,用到台阶的平面展开图,只要根据题意判断出长方形的长和宽即可解答.6.有一个如图所示的凹槽,各部分长度如图中所标.一只蜗牛从A点经过凹槽内壁爬到B点取食,最短的路径长是2m.【分析】根据题意作出图形,然后根据勾股定理即可得到结论.【解答】解:如图,∵AC=1+2+1=4m,BC=10m,∴AB==2,∴最短的路径长是2.故答案为:2.【点评】本题考查了平面展开﹣最短路程问题,勾股定理,正确的作出图形是解题的关键.7.如图,一长方体底面宽AN=5cm,长BN=10cm,高BC=16cm.D为BC的中点,一动点P从A点出发,在长方体表面移动到D点的最短距离是cm.【分析】将图形展开,可得到AD较短的展法两种,通过计算,得到较短的即可.【解答】解:(1)如图1,BD=BC=8cm,AB=5+10=15cm,在Rt△ADB中,AD= =cm;(2)如图2,AN=5cm,ND=8+10=18cm,Rt△ADN中,AD===cm.(3)如图3,AD==,综上,动点P从A点出发,在长方体表面移动到D点的最短距离是cm.故答案为:cm.【点评】本题考查了平面展开﹣﹣最短路径问题,熟悉平面展开图是解题的关键.8.如图,已知圆柱的底面直径BC=,高AB=3,小虫在圆柱表面爬行,从点C 爬到点A,然后在沿另一面爬回点C,则小虫爬行的最短路程为6.【分析】要求最短路径,首先要把圆柱的侧面展开,利用两点之间线段最短,然后利用勾股定理即可求解.【解答】解:把圆柱侧面展开,展开图如右图所示,点A、C的最短距离为线段AC的长.在RT△ADC中,∠ADC=90°,CD=AB=3,AD为底面半圆弧长,AD=3,所以AC=3,∴从C点爬到A点,然后再沿另一面爬回C点,则小虫爬行的最短路程为2AC=6,故答案为:6,【点评】本题考查了平面展开﹣最短路径问题,解题的关键是会将圆柱的侧面展开,并利用勾股定理解答.9.我国古代有这样一道数学问题:“枯木一根直立地上,高二丈周三尺,有葛藤自根缠绕而上,五周而达其顶,问葛藤之长几何?,题意是:如图所示,把枯木看作一个圆柱体,因一丈是十尺,则该圆柱的高为20尺,底面周长为3尺,有葛藤自点A处缠绕而上,绕五周后其末端恰好到达点B处.则问题中葛藤的最短长度是多少尺?【分析】根据题意画出图形,再根据勾股定理求解即可.【解答】解:如图所示,在如图所示的直角三角形中,∵BC=20尺,AC=5×3=15尺,∴AB==25(尺).答:葛藤长为25尺.【点评】本题考查的是平面展开﹣最短路径问题,此类问题应先根据题意把立体图形展开成平面图形后,再确定两点之间的最短路径.一般情况是两点之间,线段最短.在平面图形上构造直角三角形解决问题.10.如图是一个长、宽、高分别为12cm,4cm,3cm的木箱,在它里面放入一根细木条(木条的粗细忽略不计),要求木条不能露出木箱,请你算一算,能放入的细木条的最大长度是多少?【分析】直接利用勾股定理得出AC的长,进而得出AD的长.【解答】解:连接AC,AD,在Rt△ABC中,AC2=AB2+BC2,则AC===4,在Rt△ACD中,AD2=AC2+DC2,则AD==13,答:能放入的细木条的最大长度是13cm.【点评】此题主要考查了勾股定理,正确应用勾股定理是解题关键.。
(完整版)勾股定理--最短距离问题
蚂蚁爬行的最短路径正方体4.如图,一只蚂蚁从正方体的底面A 点处沿着表面爬行到点上面的B 点处,它爬行的最短路线是( )A .A ⇒P ⇒B B .A ⇒Q ⇒BC .A ⇒R ⇒BD .A ⇒S ⇒ B解:根据两点之间线段最短可知选A . 故选A .2. 如图,边长为1的正方体中,一只蚂蚁从顶点A 出发沿着正方体的外表面爬到顶点B 的最短距离是 .解:如图将正方体展开,根据“两点之间,线段最短”知,线段AB 即为最短路线. AB=51222=+.8. 正方体盒子的棱长为2,BC 的中点为M ,一只蚂蚁从A 点爬行到M 点的最短距离为 .解:将正方体展开,连接M 、D1, 根据两点之间线段最短, MD=MC+CD=1+2=3,第6题第7题AB121MD 1=132322212=+=+DD MD .5.如图,点A 的正方体左侧面的中心,点B 是正方体的一个顶点,正方体的棱长为2,一蚂蚁从点A 沿其表面爬到点B 的最短路程是( )解:如图,AB= ()1012122=++.故选C .9.如图所示一棱长为3cm 的正方体,把所有的面均分成3×3个小正方形.其边长都为1cm ,假设一只蚂蚁每秒爬行2cm ,则它从下底面点A 沿表面爬行至侧面的B 点,最少要用 2.5秒钟.解:因为爬行路径不唯一,故分情况分别计算,进行大、小比较,再从各个路线中确定最短的路线.(1)展开前面右面由勾股定理得AB= = cm ;(2)展开底面右面由勾股定理得AB==5cm ;所以最短路径长为5cm ,用时最少:5÷2=2.5秒.长方体10.(2009•恩施州)如图,长方体的长为15,宽为10,高为20,点B 离点C 的距离为5,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A 爬到点B ,需要爬行的最短距离是 。
解:将长方体展开,连接A 、B ,根据两点之间线段最短,AB==25.A B A 1B 1D CD 1C 121411. 如图,一只蚂蚁从实心长方体的顶点A 出发,沿长方体的表面爬到对角顶点C 1处(三条棱长如图所示),问怎样走路线最短?最短路线长为 .解:正面和上面沿A 1B 1展开如图,连接AC 1,△ABC 1是直角三角形, ∴AC 1=()5342142222212=+=++=+BC AB18.(2011•荆州)如图,长方体的底面边长分别为2cm 和4cm ,高为5cm .若一只蚂蚁从P 点开始经过4个侧面爬行一圈到达Q 点,则蚂奴爬行的最短路径长为 cm .解:∵PA=2×(4+2)=12,QA=5 ∴PQ=13.故答案为:13.19.如图,一块长方体砖宽AN=5cm ,长ND=10cm ,CD 上的点B 距地面的高BD=8cm ,地面上A 处的一只蚂蚁到B 处吃食,需要爬行的最短路径是多少?解:如图1,在砖的侧面展开图2上,连接AB , 则AB 的长即为A 处到B 处的最短路程.解:在Rt △ABD 中,因为AD=AN+ND=5+10=15,BD=8, 所以AB 2=AD 2+BD 2=152+82=289=172. 所以AB=17cm .故蚂蚁爬行的最短路径为17cm .49、如图,长方体盒子(无盖)的长、宽、高分别12cm ,8cm,30cm.(1)在AB 中点C 处有一滴蜜糖,一只小虫从D 处爬到C 处去吃,有无数种走法,则最短路程是多少?(2)此长方体盒子(有盖)能放入木棒的最大长度是多少?12.如图所示:有一个长、宽都是2米,高为3米的长方体纸盒,一只小蚂蚁从A 点爬到B 点,那么这只蚂蚁爬行的最短路径为 米。
17.1勾股定理的应用最短路径问题(教案)
在今天的教学中,我重点关注了勾股定理在实际问题中的应用,尤其是最短路径问题的求解。通过这节课的教学,我发现以下几点值得反思:
1.学生对勾股定理的理解程度。在授课过程中,我发现部分学生对勾股定理的理解还不够深入,导致在实际问题中不知如何运用。针对这个问题,我需要在今后的教学中加强对勾股定理原理的讲解,让学生真正理解并掌握这个定理。
4.学生参与度。在课堂教学中,我注意到部分学生的参与度不高,可能是因为他们对课程内容不感兴趣或跟不上教学进度。为了提高学生的参与度,我需要关注每一个学生,及时了解他们的需求和困惑,调整教学节奏和策略。
5.课堂氛围的营造。在今天的教学中,课堂氛围较为活跃,学生们积极讨论、互动。我认为这是一个好的现象,说明学生们对课程内容感兴趣。在今后的教学中,我需要继续保持这种氛围,让学生在轻松愉快的氛围中学习。
17.1勾股定理的应用最短路径问题(教案)
一、教学内容
本节课选自教材第十七章第一节,主要围绕勾股定理的应用——最短路径问题展开。内容包括:
1.勾股定理的复习与巩固:引导学生回顾勾股定理的内容及其证明,理解直角三角形边长之间的数量关系。
2.最短路径问题引入:通过实际生活中的例子(如城市规划、园林设计等),引出最短路径问题,激发学生兴趣。
(二)新课讲授(用时10分钟)
1.理论介绍:首先,我们要了解勾股定理的基本概念。勾股定理是指在直角三角形中,直角边的平方和等于斜边的平方。它是解决最短路径问题的关键工具,广泛应用于建筑、工程等领域。
2.案例分析:接下来,我们来看一个具体的案例。这个案例展示了如何利用勾股定理在实际中找到两点之间的最短路径,以及它如何帮助我们解决问题。
3.重点难点解析:在讲授过程中,我会特别强调勾股定理的运用和最短路径问题的求解方法这两个重点。对于难点部分,我会通过具体例题和图示来帮助大家理解。
勾股定理最短路径问题做题技巧
勾股定理是数学中的经典定理,被广泛应用于解决直角三角形中的各种问题。
其中,勾股定理最短路径问题是一个常见而又有一定挑战性的问题,需要我们对勾股定理的应用进行深入理解和掌握。
下面,我将共享一些在做勾股定理最短路径问题时的一些技巧和注意事项,希望能对大家有所帮助。
1. 确定直角三角形在解决勾股定理最短路径问题时,首先需要确定问题中是否存在直角三角形。
通常情况下,我们可以通过问题描述中给出的线段长度或角度信息来判断是否为直角三角形。
一旦确定存在直角三角形,我们便可以应用勾股定理来解决最短路径问题。
2. 确认最短路径在确定了直角三角形后,接下来我们需要确认问题中所要求的最短路径。
这个最短路径可能是直角三角形中的某条边,也可能是直角三角形内部的某一段路径。
在实际问题中,我们经常需要根据具体情况来判断最短路径的具体位置。
3. 应用勾股定理一旦确定了直角三角形和最短路径,我们就可以开始应用勾股定理来求解问题了。
勾股定理的表达式为a^2 + b^2 = c^2,其中a、b分别为直角三角形的两条直角边,c为斜边。
我们可以根据勾股定理的这一表达式来进行问题的推理和计算,从而得出最终的最短路径结果。
4. 注意特殊情况在应用勾股定理解决最短路径问题时,我们还需要特别注意一些特殊情况。
当直角三角形的两条直角边长度相等时,斜边也将会最短,这种情况下我们可以直接应用勾股定理来得出结果。
另外,当直角三角形的两条直角边长度有一个为0时,斜边也将为另一条直角边,这时最短路径也就不言而喻了。
5. 结合实际问题当我们应用勾股定理解决最短路径问题时,需要将数学知识与实际问题相结合,确保解答的合理性和可行性。
我们可以通过画图、列方程等方法来辅助求解,从而得出准确的最短路径结果。
在解决勾股定理最短路径问题时,我们需要确保对勾股定理的基本原理有充分的理解,同时要灵活运用对问题进行分析和求解。
希望以上共享的技巧和注意事项能够帮助大家在做题时更加得心应手,解决问题时得心应手。
勾股定理--最短距离问题蚂蚁爬行的最短路径
1A B A 1B 1DCD 1C 124勾股定理--最短距离问题蚂蚁爬行的最短路径正方体1.如图,一只蚂蚁从正方体的底面A 点处沿着表面爬行到点上面的B 点处,它爬行的最短路线是A .A ⇒P ⇒B B .A ⇒Q ⇒BC .A ⇒R ⇒BD .A ⇒S ⇒B2. 如图,边长为1的正方体中,一只蚂蚁从顶点A 出发沿着正方体的外表面爬到顶点B 的最短距离是 .3. 正方体盒子的棱长为2,BC 的中点为M ,一只蚂蚁从A 点爬行到M 点的最短距离为 .4.如图,点A 的正方体左侧面的中心,点B 是正方体的一个顶点,正方体的棱长为2,一蚂蚁从点A 沿其10.(2009•恩施州)如图,长方体的长为15,宽为10,高为20,点B 离点C 的距离为5,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A 爬到点B ,需要爬行的最短距离是 。
10题 11 12 1311. 如图,一只蚂蚁从实心长方体的顶点A 出发,沿长方体的表面爬到对角顶点C 1处(三条棱长如图所示),蚂蚁到B 处吃食,需要爬行的最短路径是多少?14、如图,长方体盒子(无盖)的长、宽、高分别12cm ,8cm,30cm.(1)在AB 中点C 处有一滴蜜糖,一只小虫从D 处爬到C 处去吃,有无数种走法,则最短路程是多少?(2)此长方体盒子(有盖)能放入木棒的最大长度是多少?15.如图所示:有一个长、宽都是2米,高为3米的长方体纸盒,一只小蚂蚁从A 点爬到B 点,那么这只蚂蚁爬行的最短路径为 米。
1514 16 17 第2题 第3题 ABCD.1283016.如图,直四棱柱侧棱长为4cm ,底面是长为5cm 宽为3cm 的长方形.一只蚂蚁从顶点A 出发沿棱柱的表面爬到顶点B .求:(1)蚂蚁经过的最短路程;(2)蚂蚁沿着棱爬行(不能重复爬行同一条棱)的最长路程.17.如图,长方体的长、宽、高分别为6cm ,8cm ,4cm .一只蚂蚁沿着长方体的表面从点A 爬到点B .则蚂蚁爬行的最短路径的长是 。
勾股定理--与最短路径问题
17.1(11)勾股定理--与最短路径问题一.【知识要点】1.两点之间线段最短:⑴将军饮马型;⑵几何体上两点最短型2.垂线段最短型3.造桥选址型二.【经典例题】1.如图一个圆柱,底圆周长10cm ,高4cm ,一只蚂蚁沿外壁爬行,要从A 点爬到B 点,则最少要爬行 cm .2.如图一个圆柱,底圆周长10cm ,高4cm ,点B 距离上边缘1cm,一只蚂蚁沿外壁爬行,要从A 点爬到B 点,则最少要爬行 cm .3.如图,圆柱形容器中,高为0.4m ,底面周长为1m ,在容器内壁..离容器底部0.3m 的点B 处有一蚊子,此时一只壁虎正好在容器外壁..,与蚊子相对..的点A 处,求壁虎捕捉蚊子的最短距离(容器厚度忽略不计).4.编制一个底面半径为6cm 、高为16cm 的圆柱形花柱架,需用沿圆柱表面绕织一周的竹条若干根,如图中的111AC B ,222,A CB ,则每一根这样的竹条的长度最少是__________.5.如图,圆柱底面半径为cm ,高为9cm ,点A 、B 分别是圆柱两底面圆周上的点,且A 、B在同一高上,用一根棉线从A 点顺着圆柱侧面绕3圈到B 点,则这根棉线的长度最短为______.6.一只蚂蚁从长为4cm,宽为3 cm ,高是5 cm 的长方体纸箱的A 点沿纸箱爬到B 点,那么它所行的最短路线的长是____________cm 。
7.已知 A (1,1)、B (4,2).P 为 x 轴上一动点,求 PA+PB 的最小值.8.如图是一个三级台阶,它的每一级的长、宽和高分别为20 dm,3 dm,2 dm ,A 和B 是这个台阶两个相对的端点,A 点有一只蚂蚁,想到B 点去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬到B 点的最短路程是__________dm.2A B三.【题库】【A 】1.如图,一个长方体盒子,一只蚂蚁由A 出发,在盒子的表面上爬到点C 1,已知AB=7cm ,BC=CC 1=5 cm ,则这只蚂蚁爬行的最短路程是________.2.如图是一个三级台阶,它的每一级的长、宽和高分别为9、3和1,A 和B 是这个台阶两个相对的端点,A 点有一只蚂蚁,想到B 点去吃可口的食物,则这只蚂蚁沿着台阶面爬行的最短路程是________.3.如图,∠ABC =30°,点D 、E 分别在射线BC 、BA 上,且BD =2,BE =4,点M 、N 分别是射线BA 、BC 上的动点,当DM +MN +NE 最小时,(DM +MN +NE )2的值为( )A 、20B 、26C 、32D 、36【B 】1.如图所示,正方形 ABCD 的面积为 12,△ABE 是等边三角形,点 E 在正方形 ABCD 内,在对角线 AC 上有一点 P ,使 PD+PE 的和最小,则这个最小值为( ) A.23 B. 26 C.3 D.6A 1B 1C 1D 1 A B C D2.如图,一个无盖的长方体长、宽、高分别为8cm 、8cm 、12cm ,一只蚂蚁从A 爬到C 1,怎样爬路线最短,最短路径是多少?3.如图,在Rt ABC ∆中,90,45,2B BCA AC ︒︒∠=∠==,点D 在BC 边上,将ABD ∆沿直线AD 翻折,点B 恰好落在AC 边上的点E 处,若点P 是直线AD 上的动点,连接,PE PC ,则PEC ∆的周长的最小值为( )A .22-B .2C .21+D .14.如图,已知圆柱底面的周长为4dm ,圆柱高为2dm ,在圆柱的侧面上,过点A 和点C 嵌有一圈金属丝,则这圈金属丝的周长最小为( )A .4dmB .2dmC .2dmD .4dm8cm 8cm12cm【C 】 1.(8分)如图,要在河边修建一个水泵站,分别向张村A 和李庄B 送水,已知张村A. 李庄B 到河边的距离分别为2km 和7km ,且张、李二村庄相距13km.(1)水泵应建在什么地方,可使所用的水管最短?请在图中设计出水泵站的位置;(2)如果铺设水管的工程费用为每千米1500元,为使铺设水管费用最节省,请求出最节省的铺设水管的费用为多少元?2.已知直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AB ⊥BC ,AD=2,BC=DC=5,点P 在BC 上移动,则当PA+PD 取最小值时,PA+PD 长为( )A .8 B.4+15 C .152 D .1723.如图,在边长为 2 的菱形 ABCD 中,∠ABC =60°,若将△ACD 绕点 A 旋转,当 AC ′、AD ′分别与 BC 、CD 交于点 E 、F ,则△CEF 的周长的最小值为( )A.2B.23C.2+3D. 44.如图,在矩形ABCD 中,AB =5,BC =8,点E 是BC 中点,点F 是边CD 上的任意一点,则△AEF 的周长最小时值为( )A .17B .21C .13+41 D. 13+345.如图,四边形ABCD 中,∠BAD=120°,∠B=∠D=90°,在BC 、CD 上分别找一点M 、N ,使△AMN 周长最小时,则∠AMN+∠ANM 的度数为( )。
人教版数学八年级下册17.1勾股定理的应用+最短路径问题+教学设计
(2)注重启发式教学,引导学生主动发现问题、解决问题。
(3)鼓励学生相互讨论、交流,培养学生的团队协作能力。
(4)关注学生的情感态度,营造轻松、愉快的学习氛围,让学生在愉悦中学习。
四、教学内容与过程
(一)导入新课
在这一环节,我将通过一个贴近生活的实际问题来导入新课。我会向学生展示一张地图,上面标注了两地之间的直线距离无法直接测量。然后提问:“同学们,你们知道如何计算地图上两点之间的直线距离吗?”这个问题将激发学生的思考,他们可能会联想到之前学过的勾股定理。接着,我会简要回顾一下勾股定理的定义和公式,为新课的学习做好铺垫。
2.在坐标系中,给出两个点的坐标,计算它们之间的距离。请同学们尝试使用两种不同的方法进行计算,并比较结果。
3.设计一道关于最短路径问题的题目,要求包含直角三角形和坐标系元素。请同学们自行解答,并在下节课与同学们分享解题思路和答案。
4.请同学们撰写一篇关于勾股定理应用的小论文,可以从历史、生活、科技等角度展开论述,不少于500字。
(1)导入:通过一个实际问题,如计算两地之间的直线距离,引出勾股定理。
(2)新课:讲解勾股定理的证明和应用,结合实际问题,让学生感受勾股定理的价值。
(3)探究:引导学生运用勾股定理解决最短路径问题,培养学生的空间想象能力和逻辑推理能力。
(4)巩固:设计不同类型的练习题,让学生巩固所学知识,提高解题能力。
5.完成课后练习册中与勾股定理和最短路径问题相关的内容,巩固所学知识。
作业要求:
1.书写规范,保持卷面整洁。
2.解题过程要求步骤清晰,逻辑性强。
3.小论文要有自己的观点,论述充分,可以适当引用资料。
勾股定理--最短距离问题
蚂蚁爬行的最短路径
一.正方体
1. 如图,边长为1的正方体中,一只蚂蚁从顶点A出发沿着正方体
的外表面爬到顶点B
的最短距离是 .
2. 正方体盒子的棱长为2,BC的中点为M,一只蚂蚁从A点爬行到M 点的最短距离为 .
3.如图所示一棱长为3cm的正方体,把所有的面均分成3×3个小正方形.其边长都为1cm,假设一只蚂蚁每秒爬行2cm,则它从下底面点A沿表面爬行至侧面的B点,最少要用秒钟.
二.长方体
4.(2009•恩施州)如图,长方体的长为15,宽为10,高为20,点B离点C的距离为5,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B,需要爬行的最短距离是。
1
A B
A
1
B
1
D C
D
1
C
1
2
4
11. 如图,一只蚂蚁从实心长方体的顶点A出发,沿长方体的表面爬到对角顶点C1处(三条棱长如图所示),问怎样走路线最短?最短路线长为 .
18.(2011•荆州)如图,长方体的底面边长分别为2cm和4cm,高为5cm.若一只蚂蚁从P点开始经过4个侧面爬行一圈到达Q点,则蚂奴爬行的最短路径长为 cm.
三.圆柱
21.有一圆柱体如图,高4cm,底面半径5cm,A处有一蚂蚁,若蚂蚁欲爬行到C处,求蚂蚁爬行的最短距离 .
第2题
22.有一圆形油罐底面圆的周长为24m,高为6m,一只老鼠从距底面1m的A处爬行到对角B处吃食物,它爬行的最短路线长为 .
第3题
23.如图,一只蚂蚁沿着图示的路线从圆柱高AA1的端点A到达A1,
6,高为5,则蚂蚁爬行的最短距离为
若圆柱底面半径为
.。
(完整版)勾股定理--最短距离问题蚂蚁爬行的最短路径好
第1页 共2页 1A B A 1B 1DCD 1C 124勾股定理--最短距离问题蚂蚁爬行的最短路径正方体1.如图,一只蚂蚁从正方体的底面A 点处沿着表面爬行到点上面的B 点处,它爬行的最短路线是A .A ⇒P ⇒BB .A ⇒Q ⇒BC .A ⇒R ⇒BD .A ⇒S ⇒B2. 如图,边长为1的正方体中,一只蚂蚁从顶点A 出发沿着正方体的外表面爬到顶点B 的最短距离是 .3. 正方体盒子的棱长为2,BC 的中点为M ,一只蚂蚁从A 点爬行到M 点的最短距离为 .4.如图,点A 的正方体左侧面的中心,点B 是正方体的一个顶点,正方体的棱长为2,一蚂蚁从点A 沿其表面爬到点B 的最短路程是5.如图所示一棱长为3cm 的正方体,把所有的面均分成3×3个小正方形.其边长都为1cm ,假设一只蚂蚁每秒爬行2cm ,则它从下底面点A 沿表面爬行至侧面的B 点,最少要用 秒钟.长方体10.(2009•恩施州)如图,长方体的长为15,宽为10,高为20,点B 离点C 的距离为5,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A 爬到点B ,需要爬行的最短距离是 。
10题 11 12 1311. 如图,一只蚂蚁从实心长方体的顶点A 出发,沿长方体的表面爬到对角顶点C 1处(三条棱长如图所示),问怎样走路线最短?最短路线长为 .12.(2011•荆州)如图,长方体的底面边长分别为2cm 和4cm ,高为5cm .若一只蚂蚁从P 点开始经过4个侧面爬行一圈到达Q 点,则蚂奴爬行的最短路径长为 cm .蚂蚁到B 处吃食,需要爬行的最短路径是多少?14、如图,长方体盒子(无盖)的长、宽、高分别12cm ,8cm,30cm.(1)在AB 中点C 处有一滴蜜糖,一只小虫从D 处爬到C 处去吃,有无数种走法,则最短路程是多少?(2)此长方体盒子(有盖)能放入木棒的最大长度是多少?15.如图所示:有一个长、宽都是2米,高为3米的长方体纸盒,一只小蚂蚁从A 点爬到B 点,那么这只蚂蚁爬行的最短路径为 米。
勾股定理的应用蚂蚁路径最短问题
勾股定理的应用蚂蚁路径最短问题1. 引言嘿,大家好!今天咱们来聊聊一个有趣又实用的话题,那就是勾股定理和蚂蚁的最短路径问题。
听起来可能有点儿复杂,但其实这就像是咱们日常生活中的那些小烦恼——你在找东西的时候,总是希望能走最短的路,是吧?所以,咱们先来看看勾股定理是个什么玩意儿。
1.1 勾股定理简介首先,勾股定理可不是老古董,它可是几千年来数学界的经典!简单来说,它告诉我们在一个直角三角形里,直角两边的平方和等于斜边的平方。
用公式表达就是:a² + b² = c²,其中a和b是直角边,c是斜边。
你想,假如你是一只蚂蚁,正在两棵树之间穿梭,勾股定理就能帮你找到最省力的路径。
1.2 蚂蚁的烦恼说到蚂蚁,它们可是小小的工作狂。
想象一下,蚂蚁小明今天有任务,它得从一块糖走到它的家。
可是,路上有许多障碍,有时候是个大石头,有时候是小水坑,真是难搞。
小明希望能找到一条最短的路径,既能省时又能省力,这时候,勾股定理就派上用场了。
谁不想走得快点儿呢?2. 应用场景2.1 实际问题中的应用假设咱们有两棵树,它们之间的距离是一个直角三角形的直角边。
小明想直接往家走,但前面有个石头挡住了路。
通过勾股定理,他可以算出如果绕过去,究竟要走多远。
比如,直角边长是3米和4米,按照勾股定理算一算,斜边就是5米。
这说明如果小明选择直接走,节省的可不仅仅是时间,还有力气呢!2.2 找到最优路径想象一下,小明的朋友小红也是一只勤劳的蚂蚁。
她从另一棵树出发,也想回家。
小红可聪明了,直接用勾股定理计算出最短路径,这样她就能比小明早到家,甚至还有时间享受一下美味的糖果。
这时,咱们就能发现,应用勾股定理不仅能帮蚂蚁找到最短路径,还能让它们在生活中游刃有余。
3. 结尾3.1 数学的美数学在生活中其实无处不在,勾股定理就像是那位默默无闻的好帮手,让我们在复杂的环境中找到简单的解决方案。
无论是蚂蚁还是人类,都希望在生活中省时省力。
小专题(一):利用勾股定理解决最短路程问题
小专题(一):利用勾股定理解决最短路程
问题
简介
本文将介绍如何利用勾股定理来解决最短路程问题。
勾股定理是数学中的一条基本定理,可以用于计算直角三角形的边长。
通过应用勾股定理,我们可以找到两个点之间的最短距离。
解决方法
1. 理解勾股定理:
勾股定理表达式为:a^2 + b^2 = c^2。
其中,a和b是直角三角形的两个直角边,c是斜边。
可以根据已知的两个边长度求解第三个边的长度。
2. 确定两个点的坐标:
在解决最短路程问题时,首先需要确定两个点的坐标,分别表示为点A(x1, y1)和点B(x2, y2)。
3. 计算两点间的距离:
使用勾股定理计算点A和点B之间的距离,可以采用以下公式:
距离AB = √((x2 - x1)^2 + (y2 - y1)^2)
4. 应用最短路程问题:
通过上述计算,我们可以得到点A和点B之间的最短距离。
这个最短距离可以用于解决一些实际问题,如路程规划、导航等。
示例
假设我们需要计算一个城市中两个地点之间的最短距离,其中点A的坐标为A(2, 3),点B的坐标为B(5, 7)。
我们可以使用勾股定理计算出点A和点B之间的最短距离:
距离AB = √((5 - 2)^2 + (7 - 3)^2) = √(3^2 + 4^2) = √(9 + 16) = √25 = 5
因此,点A和点B之间的最短距离为5。
结论
通过利用勾股定理,我们可以解决最短路程问题,找到两个点之间的最短距离。
这个方法可以应用于各种实际问题中,具有很实用的价值。
勾股定理在最短路径问题中的应用
勾股定理在最短路径问题中的应用标题:勾股定理的在最短路径问题中的应用导言:最短路径问题是一类在图论中广泛应用的数学问题,它关注着在给定的网络中寻找两个节点之间最短路径所需经过的边或弧的集合。
数学家们在求解最短路径问题的过程中,经过了数不清的探索和尝试。
本文将介绍勾股定理在最短路径问题中的应用,通过深入讨论和具体案例分析,旨在帮助读者更加深入、全面地理解这一主题。
一、勾股定理概述1.1 勾股定理定义勾股定理,也称毕达哥拉斯定理,是三角学中一个经典的定理。
它表明,在一个直角三角形中,设直角边的长度分别为a和b,斜边长度为c,则有a² + b² = c²。
二、最短路径问题介绍2.1 最短路径问题的定义最短路径问题是一个经典的图论问题,它要求在给定的加权有向图或无向图中,求解两个顶点之间的最短路径。
这种路径可能经过一些中间节点,但其总权值和需要最小。
三、勾股定理在最短路径问题中的应用3.1 最短路径问题的建模在最短路径问题中,我们需要将问题建模为一个加权有向图或无向图。
对于一个直角三角形,我们可以将直角边的长度作为边的权值,斜边的长度作为两个节点之间的距离。
3.2 以勾股定理为基础的最短路径算法基于勾股定理的最短路径算法利用了直角三角形的特性,将直角边长度作为边的权值,通过计算两个节点之间的距离来求解最短路径。
3.3 实例分析:勾股定理在最短路径问题中的具体应用通过一个具体的实例,我们可以更好地理解勾股定理在最短路径问题中的应用。
假设我们有一个城市地图,有一辆车位于城市的某个节点A上,我们需要找到车从节点A到达另一个节点B的最短路径。
4. 总结与回顾通过本文的讨论,我们了解了勾股定理在最短路径问题中的应用。
勾股定理提供了一种有效的方法来计算两个节点之间的距离,从而为最短路径问题的求解提供了便利。
通过建立一个适当的数学模型,我们可以利用勾股定理来解决各种实际应用中的最短路径问题。
初中数学教学课例《勾股定理的应用-最短距离问题》教学设计及总结反思
“蚂蚁怎样走最近?”这个有趣的实际情景,让学生了
解实际问题可以转化成数学问题,让学生体验数学源于 教学目标
生活,又应用于生活;在经历寻找和计算“最短距离”
的过程中,让学生理解,为什么要把立体图形展开成平
面图形,使学生逐渐形成思维上的转化思想,进一步体
会数学的应用价值;学生要探究并掌握立体图形转化成
平面图形后,最短距离的寻找方法和利用勾股定理的计
如地应用知识,这也是新的时代对高中数学教学提出的
新的要求。在讲解数学问题的时候,教师不能固定学生
的思维,同一道题教师要引导学生进行不同的思考,鼓
励学生从不同的思考角度想出新的方法来解决同一个
问题。发散思维能够充分调动学生的系统的知识网络,
使学生的阶梯思路更加开阔,知识之间的联系也变得更 加密切。教学中,透过引入开放性的数学题目,使学生 突破常规的思维方法,解决学生的思维障碍,在课堂上 引导学生从不同的角度来处理问题,做到解题的思路和 方法的灵活应用,从而突破学生的数学思维障碍。
5.为什么长方体有六种展开方式?(长,宽,高的
组合),为什么排除后只有三种?(重复)
6.多媒体展示三种展开方式的计算结果
课例研究综
对于初二阶段的数学学习,更多强调的是学生的思
述
维品、归纳、综合,不断地对所学知识进行
演绎,经过不断地推导总结,对知识构成本质上的认识。
算方法,这也使学生积累利用数学知识解决日常生活中
实际问题的经验和方法,逐步形成积极参与数学活动的
意识。
学生在七年级已学习过图形的展开与折叠,并了解
两点之间线段最短,有一定基础。本节课要求学生在实 学生学习能
际问题中自己寻找并计算最短距离,而八年级学生审题 力分析
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勾股定理--最短距离问题蚂蚁爬行的最短路径正方体4.如图,一只蚂蚁从正方体的底面A点处沿着表面爬行到点上面的B点处,它爬行的最短路线是()A.APBB.AQBC.ARBD.ASB解:根据两点之间线段最短可知选A.故选A.2.如图,边长为1的正方体中,一只蚂蚁从顶点A出发沿着正方体的外表面爬到顶点B的最短距离是.第6题解:如图将正方体展开,根据“两点之间,线段最短”知,线段AB 即为最短路线.AB=22125.8.正方体盒子的棱长为2,BC的中点为M,一只蚂蚁从A点爬行到M 点的最短距离为.第7题解:将正方体展开,连接M、D1,根据两点之间线段最短,MD=MC+CD=1+2=3,第1页共10页MD1=MD2DD1322213.25.如图,点A的正方体左侧面的中心,点B是正方体的一个顶点,正方体的棱长为2,一蚂蚁从点A沿其表面爬到点B的最短路程是()11A解:如图,AB=2B1221210.故选C.9.如图所示一棱长为3cm的正方体,把所有的面均分成3某3个小正方形.其边长都为1cm,假设一只蚂蚁每秒爬行2cm,则它从下底面点A沿表面爬行至侧面的B点,最少要用2.5秒钟.解:因为爬行路径不唯一,故分情况分别计算,进行大、小比较,再从各个路线中确定最短的路线.(1)展开前面右面由勾股定理得AB=(2)展开底面右面由勾股定理得AB=所以最短路径长为5cm,用时最少:5÷2=2.5秒.==5cm;cm;长方体10.(2022恩施州)如图,长方体的长为15,宽为10,高为20,点B离点C的距离为5,一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B,需要爬行的最短距离是解:将长方体展开,连接A、B,根据两点之间线段最短,AB==25.第2页共10页11.如图,一只蚂蚁从实心长方体的顶点A出发,沿长方体的表面爬到对角顶点C1处(三条棱长如图所示),问怎样走路线最短?最短路线长为.D1C11A1DB1C2AB4解:正面和上面沿A1B1展开如图,连接AC1,△ABC1是直角三角形,∴AC1=18.(2022荆州)如图,长方体的底面边长分别为2cm和4cm,高为5cm.若一只蚂蚁从P点开始经过4个侧面爬行一圈到达Q点,则蚂奴爬行的最短路径长为cm.AB2BC142124232522解:∵PA=2某(4+2)=12,QA=5∴PQ=13.故答案为:13.19.如图,一块长方体砖宽AN=5cm,长ND=10cm,CD上的点B距地面的高BD=8cm,地面上A处的一只蚂蚁到B处吃食,需要爬行的最短路径是多少?第3页共10页解:如图1,在砖的侧面展开图2上,连接AB,则AB的长即为A处到B处的最短路程.解:在Rt△ABD中,因为AD=AN+ND=5+10=15,BD=8,所以AB2=AD2+BD2=152+82=289=172.所以AB=17cm.故蚂蚁爬行的最短路径为17cm.49、如图,长方体盒子(无盖)的长、宽、高分别12cm,8cm,30cm.(1)在AB中点C处有一滴蜜糖,一只小虫从D处爬到C处去吃,有无数种走法,则最短路程是多少?(2)此长方体盒子(有盖)能放入木棒的最大长度是多少ADC30B81212.如图所示:有一个长、宽都是2米,高为3米的长方体纸盒,一只小蚂蚁从A点爬到B点,那么这只蚂蚁爬行的最短路径为米。
.解:由题意得,路径一:AB=路径二:AB=路径三:AB===5;=;;∵>5,∴5米为最短路径.13.如图,直四棱柱侧棱长为4cm,底面是长为5cm宽为3cm的长方形.一只蚂蚁从顶点A出发沿棱柱的表面爬到顶点B.求:(1)蚂蚁经过的最短路程;(2)蚂蚁沿着棱爬行(不能重复爬行同一条棱)的最长路程.第4页共10页解:(1)AB的长就为最短路线.然后根据若蚂蚁沿侧面爬行,则经过的路程为若蚂蚁沿侧面和底面爬行,则经过的路程为或(cm)所以蚂蚁经过的最短路程是(cm);(cm),cm.(2)5cm+4cm+5cm+4cm+3cm+4cm+5cm=30cm,最长路程是30cm.15.如图,长方体的长、宽、高分别为6cm,8cm,4cm.一只蚂蚁沿着长方体的表面从点A爬到点B.则蚂蚁爬行的最短路径的长是解:第一种情况:把我们所看到的前面和上面组成一个平面,则这个长方形的长和宽分别是12cm和6cm,则所走的最短线段是=6cm;第二种情况:把我们看到的左面与上面组成一个长方形,则这个长方形的长和宽分别是10cm和8cm,所以走的最短线段是=cm;第三种情况:把我们所看到的前面和右面组成一个长方形,则这个长方形的长和宽分别是14cm和4cm,所以走的最短线段是=2cm;三种情况比较而言,第二种情况最短.51.圆柱形坡璃容器,高18cm,底面周长为60cm,在外侧距下底1cm点S处有一蜘蛛,与蜘蛛相对的圆柱形容器的上口外侧距开口处1cm的点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。
第5页共10页16.如图是一个三级台阶,它的每一级的长、宽、高分别为20cm、3cm、2cm.A和B是这个台阶上两个相对的端点,点A处有一只蚂蚁,想到点B处去吃可口的食物,则蚂蚁沿着台阶面爬行到点B的最短路程为cm解:三级台阶平面展开图为长方形,长为20cm,宽为(2+3)某3cm,则蚂蚁沿台阶面爬行到B点最短路程是此长方形的对角线长.可设蚂蚁沿台阶面爬行到B点最短路程为某cm,由勾股定理得:某2=202+[(2+3)某3]2=252,解得某=25.故答案为25.17.如图,是一个三级台阶,它的每一级的长、宽和高分别等于5cm,3cm和1cm,A和B是这个台阶的两个相对的端点,A点上有一只蚂蚁,想到B点去吃可口的食物.请你想一想,这只蚂蚁从A点出发,沿着台阶面爬到B点,最短线路是cm。
解:将台阶展开,如下图,因为AC=3某3+1某3=12,BC=5,所以AB2=AC2+BC2=169,所以AB=13(cm),所以蚂蚁爬行的最短线路为13cm.答:蚂蚁爬行的最短线路为13cm.圆柱21.有一圆柱体如图,高4cm,底面半径5cm,A处有一蚂蚁,若蚂蚁欲爬行到C处,求蚂蚁爬行的最短距离.第2题解:AC的长就是蚂蚁爬行的最短距离.C,D分别是BE,AF的中点.AF=2π5=10π.AD=5π.AC=AD2CD2≈16cm.故答案为:16cm.第6页共10页22.有一圆形油罐底面圆的周长为24m,高为6m,一只老鼠从距底面1m的A处爬行到对角B处吃食物,它爬行的最短路线长为.12B5A第3题解:AB=5212213m23.如图,一只蚂蚁沿着图示的路线从圆柱高AA1的端点A到达A1,若圆柱底面半径为高为5,则蚂蚁爬行的最短距离为6,.解:因为圆柱底面圆的周长为2π某6=12,高为5,=13.所以将侧面展开为一长为12,宽为5的矩形,根据勾股定理,对角线长为故蚂蚁爬行的最短距离为13.24.如图,一圆柱体的底面周长为24cm,高AB为9cm,BC是上底面的直径.一只蚂蚁从点A出发,沿着圆柱的侧面爬行到点C,则蚂蚁爬行的最短路程是解:如图所示:由于圆柱体的底面周长为24cm,则AD=24某=12cm.12第7页共10页又因为CD=AB=9cm,所以AC==15cm.故蚂蚁从点A出发沿着圆柱体的表面爬行到点C的最短路程是15cm.故答案为:15.25.(2006荆州)有一圆柱体高为10cm,底面圆的半径为4cm,AA1,BB1为相对的两条母线.在AA1上有一个蜘蛛Q,QA=3cm;在BB1上有一只苍蝇P,PB1=2cm,蜘蛛沿圆柱体侧面爬到P点吃苍蝇,最短的路径是cm.(结果用带π和根号的式子表示)解:QA=3,PB1=2,即可把PQ放到一个直角边是4π和5的直角三角形中,根据勾股定理得:QP=最短路线问题通常是以“平面内连结两点的线中,线段最短”为原则引申出来的.人们在生产、生活实践中,常常遇到带有某种限制条件的最近路线即最短路线问题.下面简单谈一下初中数学中遇到的最短路线问题。
对于数学中的最短路线问题可以分为两大类:第一类为在同一平面内;第二类为空间几何体中的最短路线问题,对于平面内的最短路线问题可先画出方案图,然后确定最短距离及路径图。
Ⅰ.求三点距离相等时,一点到两点的距离最短设计方案例1.为改善白银市民吃水质量,市政府决定从新建的A水厂向B、C供水站供水。
已知A、B、C之间的距离相等,为了节约成本降低造价,请你设计一种最优方案,使铺设的输水管道最短,在图中用实线画出你所设计方案的线路图。
解析:可根据三点所构成的三角形形状及三线合一的性质,可求最短路线及设计图。
(1)可设计AB+AC路径;(2)可设计AD+BD+CD路径;(3)可设计AE+EB+EC路径。
通过计算比较验证等确定最优化的设计方案为(3)Ⅱ。
求一点,使它与其余两点之和最小的方案设计例2.为了改善农民生活水平,提高生产,如图,A、B是两个农场,直线m是一条小河,现准备在河岸某处修建一提灌点,准备给两农场浇水,如何修建,使得提灌点与两农场的距离之和最小,请你在图中画出设计方案图。
解析:两点之间线段最短,可利用轴对称性质,从而可将求两条线段之和的最小值问题转化为求一条线段长的问题。
第8页共10页应用:已知三角形ABC中,∠A=20度,AB=AC=20cm,M、N分别为AB、AC上两点,求BN+MN+MC的最小值。
Ⅲ。
求圆上点,使这点与圆外点的距离最小的方案设计例3.已知圆形花坛以及花坛外一居民区,要在花坛与居民区之间修建一条小道在圆形花坛上选择一点,使其与居民区之间的距离最小。
解析:在此问题中可根据圆上最远点与最近点和点的关系可得最优设计方案。
应用:一点到圆上的点的最大距离为9,最短距离为1,则圆的半径为多少?Ⅰ。
在圆柱中,可将其侧面展开求出最短路程Ⅱ。
在长方体(正方体)中,求最短路程例5.在长方体盒子的A点有一昆虫,在B点有它最喜欢吃的食物,沿盒子表面爬行,如何爬行使得所爬路程最短,如果长方体的长、宽、高分别为a、b、c.则最短路程为多少.解析:将其中含有一点的面展开,与含另一点的面在同一平面内即可,主要可以分为三种情形:(1)将右侧面展开与下底面在同一平面内,可得其路程为:1=(2)将前表面展开与上表面在同一平面内,可得其路程为:2=(3)将上表面展开与左侧面在同一平面内,可得其路程为:3=然后比较1、2、3的大小,即可得到最短路程.应用:一只蜘蛛在一块长方体木块的一个顶点A处,一只苍蝇在这个长方体和蜘蛛相对的顶点C1处。
蜘蛛急于捉住苍蝇,沿着长方体的表面向上爬,它要从A点爬到C1点,它应沿着怎样的路线爬行,才能在最短的时间内捉住苍蝇?Ⅲ。
在圆锥中,求最短路径问题例6.在某杂技表演中,有一形似圆锥的道具,杂技演员从A点出发,在其表面绕一周又回到A点,如果绕行所走的路程最短,画出设计方案图。