八年级数学下册 勾股定理中最短路径问题专题
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。
八年级数学人教版下册用勾股定理求最短路径课件
则这个长方形的长和宽分别是7和6，
粮 ， 亦 无 钱 无帮， 境之所 困，未 曾吁叹 ，迎难 而上， 决然速 行。乏 料，遂 起早贪 黑 ，房前 屋后， 就地取 材；乏 粮，则 节餐缩 食，饥 餐饿顿 ，肚中 省粮； 无钱无 帮， 即 少请帮 工，压 减开支 ，片刻 不歇， 自行张 罗。时 约一周 ，瓦屋 两间， 遂以垒 成。 子 女 年 幼 ， 幸有避 风挡雨 之所； 贤妻梦 圆，方 奠安居 乐业之 基。责 任制后 ，公值 盛 年 ， 公 干 之余， 更是披 星戴月 ，劲足 冲天， 忙碌中 不知倦 怠。或 耕种收 获、或 上 山 打 柴 ， 或出外 卖炭、 或与人 帮工； 即便年 卅，或 逢阴雨 ，亦田 间地头 、山岭 沟 壑，忙 若常态 ，未曾 清闲。 抵年末 ，盘收 成，信 心满， 欣慰露 ，总胜 乡邻几 分。 公 足 矣 ！ 呜 呼 ！ 天有 不测风 云，地 有无端 变故， 人岂能 避祸灾 ？公元 一千九
∴AB=13(m) .
正方体中的最值问题
例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（ ）.
（A）3
（B） √5
（C）2 （D）1
B C
A
C
2
B
1
A
分析： 由于蚂蚁是沿正方体的外表面爬行的， 故需把正方体展开成平面图形（如图）.
长方体中的最值问题
不乏村民难之受帮、困之受济者，口口相传，嘱晚辈、告儿孙，记公之恩德。
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？ 重，无一不冲锋在前；公之于民兮，可谓倾其所能，邻里纠纷、儿婚女嫁、稚童 辍 学 、 扶 困 助弱， 无一不 情至力 竭。时 至今夕 ，人常 念道， 修赤东 大堤， 时值腊 月 ， 严 寒 刺 骨，公 往返百 余公里 ，徒步 来回。 只因里 程遥偏 ，无宿 营之处 ，为不 违 工 期 ， 遂 河床挖 坑、权 当床铺 ，扁担 垫身、 且作床 单，蓑 衣覆体 、是为 棉被。 朔 风起， 霜花降 ，焉能 入睡？ 夜露寒 ，冰凝 背，何 以寝安 ？又年 岁中， 暴雨如 注， 山 洪 突 发 ， 河水暴 涨，抗 旱机泵 ，卷入 洪流， 雨水洗 刷，深 陷泥潭 。公无 视湍流 之 急 ， 冒 雨 投河， 众人感 佩，悉 数相帮 ，汗雨 淋身， 腾挪许 久，方 遂愿淘 出。于 公 如 斯 ， 于 民亦然 。不乏 村民难 之受帮 、困之 受济者 ，口口 相传， 嘱晚辈 、告儿
人教版初二数学下册 勾股定理之最短路径问题 讲义
勾股定理中的最短路径问题（一）解题技巧：1、展开几何体的面2、根据“两点之间线段最短”，可知最短路径就是两点间的连线3、用勾股定理计算线段的长度例1、一只蚂蚁从长、宽都是3cm ，高是8cm 的长方体纸盒的A 点沿着纸盒面爬到B 点偷糖吃，则它所行的最短路线的长度是（ ）A 、cm )823(B 、10cmC 、14cmD 、16cm1、如图，一只蚂蚁从长、宽都是4，高是6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（ ）A 、9B 、10C 、24D 、1722、如图，长方体的长为5，宽为3，高为12，点B 离点C 的距离为2，一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（ ）A 、119B 、13C 、125+D 、153、如图是一个长为4m ，宽3m ，高2m 的有盖仓库，在其内壁的A 处(长的四等分)有一只壁虎，B 处（宽的三等分）有一只蚊子，则壁虎要爬过去吃蚊子的最短路径是（ ）A 、4.8B 、29C 、5D 、223+4、如图，有一圆锥形的粮堆，其主视图是边长为6m 的正三角形ABC ，母线AC 的中点P 处有一老鼠正在全神贯注偷吃粮食。
可爱的小猫咪从B 处沿着圆锥表面对老鼠发起突击，则小猫经过的最短路径是____m勾股定理中的最短路径问题（二）解题技巧：1、先轴对称，再连线，找出最短路径2、用坐标系中的勾股定理221221)()(y y x x d -+-=求出最短路径例1、如图，一个牧童在小河的南4km 的A 处牧马，而他正位于他的小屋B 的西8km 北7km 处，他想把他的马牵到小河边去饮水，然后回家。
他要完成这件事情所走的最短路径是（ ）A 、15kmB 、16kmC 、17kmD 、18km例2、如图，在△ABC 中，AC=BC=4，∠ACB=90°，D 是BC 边的中点，E 是AB 边上一动点，则EC+ED 的最小值是_______1、如图，在平面直角坐标系，Rt △OAB 的顶点A 在x 轴的正半轴上，顶点B 的坐标为（3，3），点C 的坐标为（21，0），且∠B=60°，点P 为斜边OB 上的一个动点，则PA+PC 的最小值是_____________课后作业1、等边三角形ABC 的边长是3，它的面积是_________；如果等边三角形的边长是a 则它的面积是_________2、在平静的湖面上有一枝荷花，高出水面1米。
数学人教版八年级下册利用勾股定理解决最短路径问题
《利用勾股定理解决最短路径问题》教学设计一、教学目标1、通过探究平面图形和立体图形中最短路径问题，掌握利用勾股定理解决最短路径问题的方法。
2、体会类比、数形结合的数学思想方法。
二、教学重、难点重点：掌握利用勾股定理解决最短路径问题的方法难点：利用勾股定理解决最短路径问题的方法探究三、教学过程（一）情境导入在圆柱下底面的A点有一只蚂蚁，它想吃到上底面上与A点相对的B点处的食物，怎样爬行路程最短？设计意图：通过有趣的问题情境导入新课，很好的吸引学生的注意，使得学生全身心地投入到学习中。
（二）知识梳理1、常见立体图形的侧面展开图：圆柱：圆锥：长方体：2、距离最短（1）两点之间最短距离：（2）点到直线的最短距离：（3）两个点到直线的距离和最短：两个点在直线异侧：两个点在直线同侧：3、勾股定理：（三）自主探究1、平面中的最短路径问题学习指导：请每个学生先独立思考，尝试解决例题，然后在小组合作交流。
温馨提示：请结合知识梳理中的方法思考解决问题的方法。
例题1、如图，学校有一块长方形花圃，有极少数人从A走到B,为了避免拐角C 走“捷径”，在花圃内走出了一条“路”，他们仅仅少走了 . 步路（假如2步为1cm），却才伤了花草。
B解答：设计意图：通过解决这道题，让学生认识到这要做并没有节约太多的路程，然而破坏了花草，提高学生的环保意识，并倡导学生从自我做起，提醒身边的每一个人爱护花草树木。
解答：设计意图：例题2比较综合，用到轴对称中最短路径问题，考查了学生综合解决问题的能力，也体现了小组合作的必要性。
归纳分享：归纳利用勾股定理解决平面图形中最短路径问题的方法设计意图：通过归纳反思，让学生认识到勾股定理解决平面中的最短路径问题的便利，并学习解决问题的方法。
（二）立体图形中最短路径问题例题3、如图，有一个圆柱，它的高等于16cm ，底面半径等于4cm,在圆柱下底面的A 点有一只蚂蚁，它想吃到上底面上与A 点相对的B 点处的食物，需要爬行的最短路程是（ ） （π取3）例题2、如图，在正方形ABCD 中，AB 边上有一点E ，AE=3，EB=1，在AC 上有一点P ，求EP+BP 的最短长度。
专题2.11运用勾股定理解决最短路径问题【八大题型】-2024-2025学年八年级[含答案]
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专题2.11运用勾股定理解决最短路径问题【八大题型】【浙教版】【题型1正方体中的最短路径】【题型2长方体中的最短路径】【题型3圆柱中的最短路径】【题型4圆锥中的最短路径】【题型5台阶中的最短路径】【题型6由垂线段最短求最短路径】【题型7由将军饮马求最短路径】【题型8不规则图形中求最短路径】【题型1正方体中的最短路径】【例1】（23-24八年级·江西抚州·阶段练习）1．如图，在棱长为3cm的正方体上有一些线段，把所有的面都分成9个小正方形，每个小正方形的边长都为1cm．若一只蚂蚁每秒爬行2cm，则它从下底面A点沿表面爬行至右侧B 点最少要花多长时间？【变式1-1】（23-24八年级·四川乐山·期末）2．如图，正方体盒子的棱长为2，M为BC的中点，则一只蚂蚁从M点沿盒子的表面爬行到A点的最短距离为（）A B C D 【变式1-2】（23-24八年级·山东青岛·期中）3．如图，有一棱长为3dm 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 ．A ．15B ．9C ．D ．【变式1-3】（23-24八年级·河南郑州·期中）4．棱长分别为5cm 3cm ，两个正方体如图放置，点P 在11E F 上，且11113E P EF =，一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A 爬到点P ，需要爬行的最短距离是 ．【题型2 长方体中的最短路径】【例2】（23-24八年级·黑龙江佳木斯·期末）5．如图是一块长、宽、高分别是6cm 4cm 、和3cm 的长方体木块，一只蚂蚁要从长方体木块的一个顶点A 处，沿着长方体的表面到长方体上和顶点A 相对的顶点B 处吃食物，那么它需要爬行的最短路径的长是（ ）+B C DA．(3cm【变式2-1】（23-24八年级·全国·竞赛）6．如图，一个长方体建筑物的长、宽、高分别为3米、1米和6米，为了美观，现要在该建筑物上缠绕灯线以便安装小彩灯，灯线的绕法是从下底面的顶点A开始经过四个侧面绕到上底面的顶点B，如果缠绕的圈数是n，那么用在该建筑物上的灯线最短需要米．【变式2-2】（23-24八年级·安徽阜阳·期末）7．如图，在一个边长为6cm的正方形纸片ABCD上，放着一根长方体木块，已知该木块的较长边与AD平行，横截面是边长为1cm的正方形，一只蚂蚁从点A爬过木块到达蜂蜜C处需爬行的最短路程是cm．【变式2-3】（23-24八年级·陕西西安·期中）、、，点E到点D的距离为8．如图，一个长方体蛋糕盒的长、宽、商分别为40cm30cm20cm10cm．现有一只蚂蚁从点B出发，沿着长方体的表面爬行到点E处，则蚂蚁需要爬行的最短距离是（）A．B．C．50cm D．45cm【题型3圆柱中的最短路径】【例3】（23-24八年级·广西北海·期中）BC=，点P移动9．如图，动点P从点A出发，沿着圆柱的侧面移动到BC的中点S，若6的最短距离为5，则圆柱的底面周长为（）A．4B．4p C．8D．10【变式3-1】（23-24八年级·四川成都·阶段练习）10．如图，已知圆柱底面的周长为12dm，圆柱高为9dm，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dm．【变式3-2】（23-24八年级·陕西西安·期末）BC=，11．如图，圆柱底面圆的周长为6cm，CD、AB分别是上、下底面的直径，高3cm用一条无弹性的丝带从A至C按如图所示的圈数缠绕，则丝带的最短长度为cm．【变式3-3】（23-24八年级·广西河池·阶段练习）12．如图所示，已知圆柱的底面周长为36，高5AB =，P 点位于圆周顶面13处，小虫在圆柱侧面爬行，从A 点爬到P 点，然后再爬回C 点，则小虫爬行的最短路程为 ．【题型4 圆锥中的最短路径】【例4】（23-24八年级·内蒙古呼伦贝尔·期末）13．已知圆锥的底面半径是4cm ，母线长为12cm ，C 为母线PB 的中点，蚂蚁在圆锥侧面上从A 爬到C 的最短距离是 ．【变式4-1】（23-24八年级·河北保定·期末）14．如图，小明用半径为20，圆心角为q 的扇形，围成了一个底面半径r 为5的圆锥.（1）扇形的圆心角q 为 ；（2）一只蜘蛛从圆锥底面圆周上一点A 出发，沿圆锥的侧面爬行一周后回到点A 的最短路程是 .【变式4-2】（23-24·内蒙古赤峰·中考真题）15．某班学生表演课本剧，要制作一顶圆锥形的小丑帽．如图，这个圆锥的底面圆周长为20πcm，母线AB长为30cm，为了使帽子更美观，要粘贴彩带进行装饰，其中需要粘贴一条从点A处开始，绕侧面一周又回到点A的彩带（彩带宽度忽略不计），这条彩带的最短长度是（）vA．30cm B．cm C．60cm D．20πcm【变式4-3】（23-24八年级·安徽·单元测试）16．如图，圆锥的轴截面是边长为6cm的正三角形ABC，P是母线AC的中点，则在圆锥的侧面上从B点到P点的最短路线的长为（）A B．C．D．【题型5台阶中的最短路径】【例5】（23-24八年级·重庆九龙坡·期中）17．如图是一个二级台阶，每一级台阶的长、宽、高分别为60cm、30cm、10cm．A和B 是台阶两个相对的端点，在B点有一只蚂蚁，想到A点去觅食，那么它爬行的最短路程是（）A ．60cmB ．80cmC ．100cmD ．140cm【变式5-1】（23-24八年级·河北廊坊·阶段练习）18．如图，学校实验楼前一个三级台阶，它的每—级的长、宽、高分别为24dm ，3dm ，3dm ，点M 和点N 是这个台阶上两个相对的端点，M 点有一只蚂蚁，想到N 点处去吃可口的食物，则蚂蚁沿着台阶面爬行到点N 的最短路程（ ）A ．10dmB ．20dmC ．30dmD ．36dm【变式5-2】（23-24八年级·山东烟台·期中）19．如图，是一个三级台阶，它每一级长，宽，高分别为4m ，34m 和14m ，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，则它所走的最短路线长度为（ ）A ．3.5mB ．4.5mC ．5mD ．5.5m【变式5-3】（23-24八年级·山东济南·期末）20．如图，这是一个台阶的示意图，每一层台阶的高是20cm 、长是50cm 、宽是40cm ，一只蚂蚁沿台阶从点A 出发爬到点B ，其爬行的最短线路的长度是 ．【题型6 由垂线段最短求最短路径】【例6】（12-13八年级·浙江杭州·阶段练习）21．如图，ABC V 中，90ACB Ð=°，4AC BC ==，点D ，E 分别是AB 、AC 的中点，在CD上找一点P ，连接AP 、EP ，当AP EP +最小时，这个最小值是 ．【变式6-1】（23-24八年级·广西梧州·期中）22．如下图，某国道通过A 、B 两个村庄，而C 村庄离国道较远，为了相应政府“村村通公路”的号召，C 村决定采用自己筹集一部分，政府补贴一部分的方法修建一条水泥路直通国道，已知C 村到A 、B 两村的距离分别为6km 、8km ，A ，B 两村的距离为10km ，那么这条水泥路的最短距离为多少？【变式6-2】（23-24·四川宜宾·模拟预测）23．如图A ，B ，C 为三个村庄，A ，B 两村沿河而建且相距17千米，A ，C 相距B ，C 相距13千米，C 村需从河边修建一条引水渠到村庄，每千米造价1.5万元，则费用最低为（ ）万元A ．6BC ．4.5D ．7.5【变式6-3】（23-24八年级·江苏南京·阶段练习）24．如图，在Rt ABC △中，90ACB Ð=°，3AC =，4BC =，5AB =，AD 平分CAB Ð交BC 于D 点，E ，F 分别是AD ，AC 上的动点，则CE EF +的最小值为 ．【题型7 由将军饮马求最短路径】【例7】（23-24八年级·福建宁德·阶段练习）25．如图，一个牧童在小河的南4km 的A 处牧马，而他正位于他的小屋B 的西8km 北7km 处，他想把他的马牵到小河边去饮水，然后回家，他要完成这件事情所走的最短路径是 km ．【变式7-1】（23-24八年级·云南昭通·期中）26．如图，河CD 的同侧有A 、B 两个村，且AB =，A 、B 两村到河的距离分别为2km AC =，6km BD =．现要在河边CD 上建一水厂分别向A 、B 两村输送自来水，铺设水管的工程费每千米需2000元．请你在河岸CD 上选择水厂位置O ，使铺设水管的费用最省，并求出铺设水管的总费用w （元）．【变式7-2】（15-16八年级·江苏无锡·阶段练习）27．背景介绍：勾股定理是几何学中的明珠，充满着魅力．千百年来，人们对它的证明门庭若市，其中有著名的数学家，也有业余数学爱好者．向常春在1994年构造发现了一个新的证法．小试牛刀：把两个全等的直角三角形如图1放置，其三边长分别为a 、b 、c ．显然，90DAB B Ð=Ð=°，AC DE ^．请用a 、b 、c 分别表示出梯形ABCD 、四边形AECD 、EBC V 的面积，再探究这三个图形面积之间的关系，可得到勾股定理：ABCD S =梯形______，EBC S =△______，AECD S =四边形______，则它们满足的关系式为______，经化简，可得到勾股定理222a b c +=．知识运用：（1）如图2，铁路上A 、B 两点（看作直线上的两点）相距40千米，C 、D 为两个村庄（看作两个点），AD AB ^，BC AB ^，垂足分别为A 、B ，25AD =千米，16BC =千米，则两个村庄的距离为______千米（直接填空）；（2）在（1）的背景下，若40AB =千米，24AD =千米，16BC =千米，要在AB 上建造一个供应站P ，使得PC PD =，求出AP 的距离．()016x <<．【变式7-3】（23-24八年级·福建福州·期中）28．如图，已知直线a b ∥，且a 与b 之间的距离为4，点A 到直线a 的距离为2，点B 到直线b 的距离为3，12AB =，试在直线a 上找一点M ，在直线b 上找一点N ，满足M N a ⊥且AM MN NB ++的长度和最短，则此时AM NB += ．【题型8 不规则图形中求最短路径】【例8】（23-24八年级·云南昆明·期中）29．如图，教室墙面ADEF 与地面ABCD 垂直，点P 在墙面上，若PA =米，2AB =米，点P 到AF 的距离是4米，一只蚂蚁要从点P 爬到点B ，它的最短行程是（ ）米A B C ．5D 【变式8-1】（23-24八年级·河南郑州·期末）30．在一个长11cm ，宽5cm 的长方形纸片上，如图放置一根正三棱柱的木块，它的侧棱平行且大于纸片的宽AD ，它的底面边长为1cm 的等边三角形，一只蚂蚁从点A 处到点C 处的最短路程是 cm ．【变式8-2】（23-24八年级·广东深圳·期末）31．如图是一个供滑板爱好者使用的U 型池，该U 型池可以看作是一个长方体去掉一个半圆柱而成，中间可供滑行部分的截面是半径为4m 的半圆，其边缘20m ==AB CD ，点E 在CD 上，4m =CE ，一滑行爱好者从A 点滑行到E 点，则他滑行的最短距离为 m （π的值为3）．【变式8-3】（23-24八年级·河南郑州·期末）32．固定在地面上的一个正方体木块如图①所示，其棱长为4，沿其相邻三个面的对角线（图中虚线）去掉一角，得到如图②所示的几何体木块，一只蚂蚁沿着该木块的表面从点A 爬行到点B 的最短路程为（ ）A．+B．4+C．2D．41．()2.5s 【分析】把正方形的点A 所在的面展开，然后在平面内，由于展开图有两种情况：在直角三角形中，一条直角边长等于5，另一条直角边长等于2；一条直角边长等于4，另一条直角边长等于3；利用勾股定理求点A 和点B 间的线段长，即可得到蚂蚁爬行的最短距离．再比较即可得到答案．【详解】解：如图所示，分两种情况讨论：①如图1，将正方体的正前和右侧两面展开，使点A ，B 在同一平面内．则点A 到点B 的最短路径是线段AB ，由题意，得4cm =AO ，3cm BO =，根据勾股定理，得()5cm AB ===；②如图2，将正方体的正前和上底两面展开，使点A ，B 在同一平面内，则点A 到点B 的最短路径为线段AB ，由题意，得2cm AO =，5cm BO =，根据勾股定理．得)cm AB ===．5>，∴图1中的路径最短，∴这只蚂蚁至少要爬行的时间为()52 2.5s ¸=．【点睛】本题考查了勾股定理的拓展应用，“化曲面为平面”是解决“怎么爬行最近”这类问题的关键．2．B【分析】本题考查了两点之间线段最短、正方体的展开图、勾股定理等知识，先利用展开图确定最短路径，再由勾股定理求解即可，牢记相关概念和灵活应用是解题的关键．【详解】解：如图，蚂蚁沿路线AM 爬行路程最短，2BC =Q ，M 为BC 的中点，3,2M D A D \==，A M \==故选：B ．3．C【分析】此题考查了勾股定理的应用，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，“化曲面为平面”是解决“怎样爬行最近”解题的关键．【详解】如图，将正方体展开，根据“两点之间，线段最短”知，线段AD 即为最短路线，展开后由勾股定理得：222AD AM DM =+，∴22296117AD =+=，即有：)cm AD =，故选：C ．4．．【分析】求出两种展开图PA 的值，比较即可判断；【详解】解：如图，有两种展开方法：方法一∶PA ==，方法二∶PA ==．故需要爬行的最短距离是．故答案为：．【点睛】本题考查平面展开-最短问题，解题的关键是学会用转化的思想思考问题，属于中考常考题型．5．C【分析】展成平面图形，根据两点之间线段最短，可求出解．本题考查平面展开路径问题、勾股定理，本题关键知道蚂蚁爬行的路线不同，求出的值就不同，有三种情况，可求出值找到最短路线．【详解】解：AB 就是蚂蚁爬的最短路线．但有三种情况：当：3AD =，4610DB =+=．AB ．当4=AD ，639DB =+=．AB ．当6AD =，347DB =+=AB ．>>∴第三种情况最短．故选：C ．6．【分析】本题主要考查最短路径问题，画出展开图，运用勾股定理求解即可．【详解】解：如图，8AA n ¢=米，6A B ¢=米，由勾股定理得，AB ===（米）；故答案为：．7．10【分析】本题考查了勾股定理在最短路径中的应用，将长方体侧面展开得蚂蚁的爬行的最短路径为AC 的长，用勾股定理即可求解；能找出最短路径是解题的关键．【详解】解：如图，将长方体侧面展开得，\蚂蚁的爬行的最短路径为AC 的长，538AB \=+=（cm ），AC \==10=，\蚂蚁的爬行的最短路径为10cm ，故答案：10．8．C【分析】考虑蚂蚁从正面和上面沿直线爬到点E ，从正面和右侧面沿直线爬到点E ，从左侧面和上面沿直线爬到点E ，画出图形，利用勾股定理求出距离，进行比较即可解答．【详解】解：当蚂蚁从正面和上面沿直线爬到点E ，如图所示：此时40cm 20cm BC CD ==，，则30cm EC ED DC =+=，50cm BE \==；当蚂蚁从正面和右侧面沿直线爬到点E ，如图所示：此时20cm,40cm AB AD ==，则50cm AE AD DE =+=，BE \==；从左侧面和上面沿直线爬到点E ，如图所示：此时20cm,40cm AB AD ==，则60cm BD AB DA =+=，BE \==；50<<Q \蚂蚁需要爬行的报短距离是50cm ，故选：C ．【点睛】此题考查了最短路径问题，利用了转化的思想，解题的关键是将立体图形展为平面图形，利用勾股定理的知识求解．9．C【分析】本题考查平面展开—最短路径问题，先根据题意画出圆柱的侧面展开图，然后连接AS ，再利用勾股定理即可得出AB 的长即可得到结论．利用勾股定理求解是解题的关键．【详解】解：如图，连接AS ，在圆柱的侧面展开图ABCD 中，6BC =，BC AB ^，设AB x =，∵点P 移动的最短距离为5，∴5AS =，∵点S 是BC 的中点，∴116322BS BC ==´=，∴4AB ===，∴圆柱的底面周长为：2248AB =´=．故选：C ．10．【分析】本题考查了平面展开﹣最短路径问题，圆柱的侧面展开图是一个矩形，此矩形的长等于圆柱底面周长，高等于圆柱的高，本题就是把圆柱的侧面展开成矩形，“化曲面为平面”，用勾股定理解决．要求丝线的长，需将圆柱的侧面展开，进而根据“两点之间线段最短”得出结果，在求线段长时，根据勾股定理计算即可．【详解】解：如图，把圆柱的侧面展开，得到矩形，则这圈金属丝的周长最小为2AC 的长度．∵圆柱底面的周长为12dm ，圆柱高为9dm ，∴9dm,6dm AB BC BC ¢===，∴22296117AC =+=，∴AC =，∴这圈金属丝的周长最小为2AC =．故答案为：．11．【分析】本题考查了平面展开-最短路线问题和勾股定理的应用，把立体图形展开成平面图形，依题意，从A 到C 缠绕了一圈半，则 1.569cm AB =´=，3cm BC =，根据两点之间线段最短求出AC 长即可解决问题．【详解】解：如图所示，∵无弹性的丝带从A 至C ，绕了1.5圈，∴展开后 1.569cm AB =´=，3cm BC =，由勾股定理得：AC ===故答案为：．12．1313【分析】本题主要考查了平面展开图最短路径问题，先“化曲面为平面”，把圆柱的侧面展开成矩形，此矩形的长等于圆柱底面周长，矩形的宽即高等于圆柱的母线长．再根据两点之间线段最短，由勾股定理可得出．【详解】解：如图，根据题意，5AB CD ==，AC BD ==36182=，∵P 点位于圆周顶面13处，∴136123BP =´=，6PD BD BP =-=，∴小虫爬行的最短路程13AP PC =+==故选：13．13．【分析】根据题意可得圆锥的底面周长是8cm p ，即可得圆锥侧面展开图的圆心角是120°，展开圆锥的侧面，构造直角三角形即可得．【详解】解：圆锥的底面周长是：()248cm p p ´=，则128180n p p ´=120n =°，即圆锥侧面展开图的圆心角是120°，如图所示，∴60APB Ð=°，∵PA PB =，∴PAB V 是等边三角形，∵C 是PB 的中点，∴AC PB ^，∴90ACB Ð=°，∵在圆锥侧面展开图中12AP cm =，6PC cm =，∴在圆锥侧面展开图中：)AC cm ===，∴蚂蚁在圆锥侧面上从A 爬到C 的最短距离是：，故答案为：．【点睛】本题考查了最短距离问题，解题的关键是掌握圆锥的计算，勾股定理，将最短距离转化为平面上两点间的距离并正确计算．14． 90°##90度 【分析】（1）由于圆锥的底面圆周长就是圆锥的侧面展开图的弧长，利用弧长公式即可求出侧面展开图的圆心角；（2）根据两点之间线段最短，把圆锥的侧面展开成平面图形，构造直角三角形根据勾股定理即可求得．【详解】解（1）Q 圆锥的底面周长2π510π=´=，π2010π180q ´\=，解得90q =°；故答案为90°．（2）圆锥的侧面展开图如图所示，构造Rt AOA ¢V ，根据两点之间线段最短得最短路程为：=．故答案为【点睛】本题考查了最短路径问题，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，在平面图形上构造直角三角形是解题的关键．15．B【分析】根据圆锥的底面圆周长求得半径为10，根据母线长求得展开后的扇形的圆心角为120°，进而即可求解．【详解】解：∵这个圆锥的底面圆周长为20πcm ，∴2π=20πr解得：10r =∵π3020π180n ´=解得：120n =∴侧面展开图的圆心角为120°如图所示，AC 即为所求，过点B 作BD AC ^，∵120ABC Ð=°，BA BC =，则30BAC Ð=°∵30AB =，则15BD =∴AD =2AC AD ==故选：B ．【点睛】本题考查了圆锥侧面展开图的圆心角的度数，勾股定理解直角三角形，求得侧面展开图的圆心角为120°解题的关键．16．C【分析】求出圆锥底面圆的周长，则以AB 为一边，将圆锥展开，就得到一个以A 为圆心，以AB 为半径的扇形，根据弧长公式求出展开后扇形的圆心角，求出展开后90BAC Ð=°，连接BP ，根据勾股定理求出BP 即可．【详解】解：圆锥底面是以BC 为直径的圆，圆的周长是6BC p p =，以AB 为一边，将圆锥展开，就得到一个以A 为圆心，以AB 为半径的扇形，弧长是6l p =，设展开后的圆心角是n °，则66180n p p ´=，解得：180n =，即展开后1180902BAC Ð=´°=°，132AP AC ==，6AB =，则在圆锥的侧面上从B 点到P 点的最短路线的长就是展开后线段BP 的长，由勾股定理得：BP ===故选：C ．【点睛】本题考查了圆锥的计算，平面展开-最短路线问题，勾股定理，弧长公式等知识点的应用，圆锥的侧面展开图是一个扇形，此扇形的弧长等于圆锥底面周长，扇形的半径等于圆锥的母线长．解题的关键是把圆锥的侧面展开成扇形，“化曲面为平面”，用勾股定理解决．17．C【分析】本题考查平面展开—最短路径问题，勾股定理．根据题意画出台阶的侧面展开图，再根据勾股定理求出AB的长即可得出结论．【详解】解：如图所示，()3010301080cm+++=，()AB==．100cm故选C．18．C【分析】本题考查的是平面展开-最短路线问题，根据题意画出台阶的平面展开图，再用勾股定理根据两点之间线段最短进行解答．【详解】解：如图所示，∵它的每一级的长宽高分别为24dm,3dm,3dm,∴30dmMN==即：蚂蚁沿着台阶面爬行到点N的最短路程是30dm，故选：C．19．C【分析】本题主要考查了勾股定理的应用，把立体几何图中的问题转化为平面几何图中的问题是解题的关键．将台阶展开为矩形，然后利用勾股定理计算AB 的值，则根据两点之间线段最短得到蚂蚁所走的最短路线长度．【详解】解：如下图，将台阶展开为矩形，线段AB 恰好是直角三角形的斜边，则4m AC =，3133m 44BC æö=+´=ç÷èø，在Rt ABC △中，5m AB ===，所以蚂蚁所走的最短路线长度为5m ．故选：C ．20．130cm【分析】展开成平面图形，根据勾股定理，即可求解，本题考查了勾股定理的应用，解题的关键是：利用两点之间线段最短．【详解】解：将台阶展开成平面图形：在Rt ABC △中，50cm AC =，120cm BC =，()130cm AB ===，其爬行的最短长度()130cm AB =，故答案为：130cm ．21．【分析】连接BE ，BP ，根据等腰三角形的性质可得CD 垂直平分AB ，从而得到AP =BP ，进而得到BE 就是PA PE +的最小值，再由勾股定理求出BE ，即可求解．【详解】解：如图，连接BE ，BP ，∵4AC BC ==，点是的中点，∴CD 垂直平分AB ，∴AP =BP ，∴AP +PE =BP +PE ≥BE ，∴BE 就是PA PE +的最小值，∵Rt ABC V 中，4AC BC ==，点D ，E 分别是AB ，AC 的中点，∴2CE =，∴BE ==∴PA PE +的最小值是．故答案为：【点睛】本题主要考查等腰直角三角形的性质和轴对称及勾股定理等知识的综合应用，熟练掌握等腰直角三角形的性质和轴对称及勾股定理等知识是解题的关键．22．这条水泥路的最短距离为4.8km【分析】本题考查了勾股定理的逆定理，三角形的面积公式，根据垂线段最短确定这条水泥路的最短距离是解本题的关键；过点C 作CD AB ^，根据垂线段最短可知这条水泥路的最短距离为CD 的长度，利用勾股定理的逆定理得ABC V 为直角三角形，然后利用面积相等即可求解．【详解】解：过点C 作CD AB ^，垂足为D 点，则这条水泥路的最短距离为CD 的长度，，在ABC V 中，6km AC =，8km BC =，10km AB =，则2226810+=，即：222AC BC AB +=，∴ABC V 为直角三角形，1122ABC S AB CD AC BC =×=×V Q ∴()68 4.8km 10AC BC CD AB ´´===，\这条水泥路的最短距离为4.8km ．23．D【分析】本题主要考查了勾股定理，正确理解勾股定理的含义是解题关键．过点C 作CH AB ^，设AH x =千米，则()17BH x =-千米，由勾股定理可得2222AC AH BC BH -=-，列出方程求解，再用勾股定理求出CH 即可得出答案．【详解】如图，过点C 作CH AB ^，设AH x =千米，则()17BH x =-千米，222222,CH AC AH CH BC BH =-=-Q ，2222AC AH BC BH \-=-，(()22221317x x \-=--，5x \=，5AH \=千米，5CH \===（千米），\费用最低为5 1.57.5´=万元．故选：D24．125【分析】本题主要考查的是轴对称的性质、勾股定理的应用、垂线段最短等知识，解题的关键是学利用对称，解决最短问题．如图所示：在AB 上取点F ¢，使AF AF ¢=，过点C 作CH AB ^，垂足为H ．因为EF CE E C F E +=¢+，推出当C 、E 、F ¢共线，且点F ¢与H 重合时，FE EC +的值最小．【详解】解：如图所示：在AB 上取点F ¢，使AF AF ¢=，∵,FAE F AE AE AE ¢Ð=Ð=,∴()SAS FAE F AE ¢V V ≌,∴EF EF ¢=.在Rt ABC △中，90,3,4ACB AC BC Ð=°==\5AB ==．过点C 作CH AB ^，垂足为H ．1122AC BC AB CH ×=×Q ，\125AC BC CH AB ×==，∵EF CE E C F E +=¢+，∴当C 、E 、F ¢共线，且点F ¢与H 重合时，EF EC +的值最小，最小值为CH 的长，EF EC +的值最小为125，故答案为：125．25．17【分析】如图（见详解），将小河看成直线MN ，由题意先作A 关于MN 的对称点，连接A `B ，构建直角三角形，则A `B 就是最短路线；在Rt △A `DB 中，∠A `DB =90°，BD =8km ，A `D =AD +A `A ，利用勾股定理即可求出A `B ．【详解】如图，做出点A 关于小河MN 的对称点A `，连接A `B 交MN 于点P ，则A `B 就是牧童要完成这件事情所走的最短路程长度．在Rt △A `DB 中，由勾股定理求得()`km A B ．则他要完成这件事情所走的最短路程是17km ．【点睛】本题考查了轴对称—最短路线问题，掌握轴对称的性质和勾股定理是解题的关键．26．20000元【分析】作A 点关于CD 的对称点为A ¢，连接A B ¢交CD 于点O ，过点A 作AF BD ^于点F ，过点A ¢作A E BD ¢^交BD 的延长线于点E ，分别利用勾股定理求出AF 和A B ¢的长即可．【详解】解：如图，作点A 关于CD 的对称点A ¢，连接BA ¢交CD 于O ，点O 即为水厂的位置．分过点A ¢作A E CD ¢∥交BD 的延长线于点E ，过点A 作AF BD ^于点F ，则AF A E =¢，2km DF AC ==，2km DE A C =¢=．∴()624km BF BD FD =-=-=．在Rt ABF V 中，(22222436AF AB BF =-=-=，∴6km AF =，∴6km A E ¢=．在Rt A BE ¢V 中，8km BE BD DE =+=，由勾股定理得()10km A B ===¢．∴20001020000w =´=（元）．故铺设水管的总费用为20000元．【点睛】本题主要考查了勾股定理的应用，构造直角三角形运用勾股定理是解题的关键．27．小试牛刀：()12a a b +；()12b a b -；212c ；()()2111222a a b b a b c +=-+；知识运用：（1）41；（2）16AP =（千米）；知识迁移：20．【分析】小试牛刀：根据三角形的面积和梯形的面积可以表示出相应部分面积；知识运用：（1）连接CD ，过点C 作AD 的垂线，根据垂直得到边长之间的关系，再用勾股定理即可求得CD ．（2）作CD 的垂直平分线，交AB 于点P ，分别在Rt APD V 和Rt PBC V 中用勾股定理表示出CP 与PD 联立方程求解即可．知识迁移：运用数形结合根据“轴对称-最短路径问题”求解即可．【详解】解：小试牛刀：()12ABCD S a a b =+梯形， ()12EBC S b a b =-V ， 212AECD S c =四边形， 则它们满足的关系式为：()()2111222a ab b a bc +=-+．知识运用：（1）如图2①，连接CD ，作CE AD ^于点E ，40AB EC ==Q ，16AE BC ==，9ED \=，有勾股定理得到：222DE CE CD +=41CD \==（千米）∴两个村庄相距41千米．（2）连接CD ，作CD 的垂直平分线交AB 于点P ，设AP x =千米，则()40BP x =-千米，在Rt ADP V 中，2222224DP AP AD x =+=+ ，在Rt BPC △中，()222224016CP BP BC x =+=-+，∵PC PD =，∴()2222244016x x +=-+，解得，16x =，即16AP =千米．知识迁移：如图3，过AB 作点C 的对称点C ¢，连接DC ¢交AB 于点P ，过C ¢作C E AB ¢∥，根据对称性：3AE BC BC ¢===，设PB x =，则16AP x =-，有勾股定理得，PC PC ¢==DP =∴20DC DP PC ¢¢=+==．【点睛】本题考查了四边形综合以及用数形结合方式来证明勾股定理，解答本题的关键在于勾股定理的应用、最短线路问题、线段的垂直平分线以及用面积法证明勾股定理，本题是一道综合型较强的题目．28．【分析】MN 表示直线a 与直线b 之间的距离，是定值，只要满足AM NB +的值最小即可．过A 作直线a 的垂线，并在此垂线上取点A ¢，使得AA MN ¢=，连接A B ¢，则A B ¢与直线b 的交点即为N ，过N 作M N a ⊥于点M ．则A B ¢为所求，利用勾股定理可求得其值．【详解】解：过A 作直线a 的垂线，并在此垂线上取点A ¢，使得4AA ¢=，连接A B ¢，与直线b 交于点N ，过N 作直线a 的垂线，交直线a 于点M ，连接AM ，过点B 作BE AA ¢^，交射线AA ¢于点E ，如图．AA a ¢^Q ，M N a ⊥，N AA M \¢^．又4AA MN ¢==Q ，\四边形AA NM ¢是平行四边形，AM A N ¢\=．由于AM MN NB ++要最小，且MN 固定为4，所以AM NB +最小．。
八年级数学下册勾股定理中最短路径问题专题
勾股定理中最短路径问题专题一、同步知识梳理1、勾股数：满足a 2＋b 2＝c 2的3个正整数a 、b 、c 称为勾股数．（1）由定义可知，一组数是勾股数必须满足两个条件：①满足a 2＋b 2＝c 2 ②都是正整数．两者缺一不可．（2）将一组勾股数同时扩大或缩小相同的倍数所得的数仍满足a 2＋b 2＝c 2 (但不一定是勾股数)，例如：3、4、5是一组勾股数，但是以0.3 cm 、0.4 cm 、0.5 cm 为边长的三个数就不是勾股数。
二、同步题型分析1、等腰三角形的周长是20 cm ，底边上的高是 6 cm ，求它的面积.2、（1）在△ABC 中，∠C ＝90°，AB ＝6，BC ＝8，DE 垂直平分AB ，求BE 的长.（2）在△ABC 中，∠C ＝90°，AB ＝6，BC ＝8，AE 平分∠CAE ，ED ⊥AB,求BE 的长.（3）如图，折叠长方形纸片ABCD ，是点D 落在边BC 上的点F 处，折痕为AE ，AB=CD=6，AD=BC=10，试求EC 的长度.一、专题精讲知识总结：长方体：（1）长方体的长、宽、高分别为a 、b 、c ；（2）求如图所示的两个对顶点的最短距离d 。
ED A CB D E AC B1A B A 1B 1D CD 1C 124（2）长方体盒子表面小虫爬行的最短路线d 是22c b a ）（、22b c a ）（、22a c b ）（中最小者的值。
圆柱体：（1）圆柱体的高是h 、半径是r ；（2）要求圆柱体的对顶点的最短距离。
圆柱体盒子外小虫爬行的最短路线d ；两条路线比较：其一、AC+BC 即高+直径；其二、圆柱表面展开后线段AB=22r h 的长.题型二、长方体例题1、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.例题2、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。
人教版八年级数学下册第十七章勾股定理求最短路径问题优秀教学案例
4.教师针对学生的评价结果，调整教学策略，为下一节课的教学做好准备。
本章节的教学策略立足于情景创设、问题导向、小组合作和反思与评价四个方面，旨在全面提高学生的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。在教学过程中，教师应关注学生的个体差异，灵活运用教学策略，让每个学生在课堂中都能得到充分的发展。
3.培养学生关爱生活、关注社会的情怀，使学生认识到数学与生活的紧密联系。
4.培养学生诚实守信、团结协作的品质，提高学生的人际沟通能力。
本章节的教学目标立足于知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度，全面培养学生运用数学知识解决实际问题的能力，提高学生的综合素质。在教学过程中，教师应关注学生的个体差异，因材施教，使每个学生都能在原有基础上得到提高和发展。
二、教学目标
（一）知识与技能
1.让学生掌握勾股定理的证明方法及其应用，能运用勾股定理解决简单的实际问题。
2.引导学生了解最短路径问题的背景，掌握利用勾股定理求解最短路径的方法，并能应用于实际情境。
3.培养学生运用数学知识解决实际问题的能力，提高学生的逻辑思维能力和创新思维能力。
（二）过程与方法
1.通过情境创设、问题引导，让学生经历探索、发现、总结的过程，培养学生的自主学习能力和合作学习能力。
2.运用讨论、探究、实践等教学方法，引导学生动手操作、动脑思考，提高学生解决问题的能力。
3.注重培养学生团队协作能力和沟通能力，让学生在讨论和合作中发现问题、分析问题、解决问题。
（三）情感态度与价值观
1.激发学生对数学学科的兴趣，培养学生积极的学习态度，树立学生自信心。
2.培养学生勇于挑战、克服困难的意志，让学生体验到成功的喜悦。
专题1.4 勾股定理中的最短路径问题(教师版)
专题1.4 勾股定理中的最短路径问题1、熟练掌握勾股定理的最短路径问题（主要包含：长方体、圆柱、圆锥、将军饮马等）。
2、解决实际问题时，要善于构造直角三角形，把实际问题抽象成几何问题.知识点01 最短路径问题平面展开图-最短路径问题几何体中最短路径基本模型如下：基本思路：将立体图形展开成平面图形，利用两点之间线段最短确定最短路线，构造直角三角形，利用勾股定理求解。
【知识拓展1】圆柱有关的最短路径问题【微点拨】计算跟圆柱有关的最短路径问题时，要注意圆柱的侧面展开图为矩形，利用两点之间线段最短结合勾股定理进行求解，注意展开后两个端点的位置，有时候需要用底面圆的周长进行计算，有时候需要用底面圆周长的一半进行计算。
要点总结：1）运用勾股定理计算最短路径时，按照展开—定点—连线—勾股定理的步骤进行计算；2）缠绕类题型可以求出一圈的最短长度后乘以圈数。
例1．（2022·山东青岛·八年级期末）如图，一个圆桶，底面直径为16cm ，高为18cm ，则一只小虫从下底点A 处爬到上底B 处再回到A 处，则小虫所爬的最短路径长是（ ）（p 取3）A．60cm B．40cm C．30cm D．20cm【答案】A【分析】先将圆柱的侧面展开为一矩形，而矩形的长就是底面周长的一半，高就是圆柱的高，再根据勾股定理就可以求出其值．【详解】解：展开圆柱的侧面如图，根据两点之间线段最短就可以得知AB最短．由题意，得AC=3×16÷2=24，在Rt△ABC中，由勾股定理，得30AB===cm．∵一只小虫从下底点A处爬到上底B处再回到A处，∴最短路径长为60cm.故选：A．【点睛】本题考查了圆柱侧面展开图的运用，两点之间线段最短的运用，勾股定理的运用．在解答时将圆柱的侧面展开是关键．【即学即练】1．（2022·吉林长春·八年级期末）如图，有一个圆柱，底面圆的直径AB＝24pcm，高BC＝10cm，在BC的中点P处有一块蜂蜜，聪明的蚂蚁能够找到距离食物的最短路径，则蚂蚁从点A爬到点P的最短路程为_____cm．【答案】13【分析】化“曲”为“平”，在平面内，得到两点的位置，再根据两点之间线段最短和勾股定理求解即可．【详解】将圆柱体的侧面展开，如图所示：AB＝12底面周长＝12×p×24p＝12（cm），BP＝12BC＝5（cm），所以AP（cm），故蚂蚁从A点爬到P点的最短距离为13cm，故答案为：13．【点睛】本题考查最短距离问题，化“曲”为“平”，在平面内，利用两点之间线段最短和勾股定理是常用求解方法．2．（2022·浙江金华初三月考）如图，圆柱底面半径为4pcm，高为18cm，点A、B分别是圆柱两底面圆周上的点，且A、B在同一母线上，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（ ）A．24cm B．30cm C．cm D．cm【答案】B【分析】要求圆柱体中两点之间的最短路径，最直接的作法，就是将圆柱体展开，然后利用两点之间线段最短解答．【解析】解：圆柱体的展开图如图所示：用一棉线从A顺着圆柱侧面绕3圈到B的运动最短路线是：AC→CD→DB；即在圆柱体的展开图长方形中，将长方形平均分成3个小长方形，A沿着3个长方形的对角线运动到B的路线最短；∵圆柱底面半径为4pcm，∴长方形的宽即是圆柱体的底面周长：2π×4p＝8cm；又∵圆柱高为18cm，∴小长方形的一条边长是6cm；根据勾股定理求得AC＝CD＝DB＝10cm；∴AC+CD+DB＝30cm；故选：B．【点睛】本题主要考查了圆柱的计算、平面展开−−路径最短问题．圆柱的侧面展开图是一个长方形，此长方形的宽等于圆柱底面周长，长方形的长等于圆柱的高．本题就是把圆柱的侧面展开成长方形，“化曲面为平面”，用勾股定理解决．【知识拓展2】长方体有关的最短路径问题想【微点拨】计算跟长方体有关的最短路径问题时，要熟悉长方体的侧面展开图，利用两点之间线段最短结合勾股定理进行求解，注意长方体展开图的多种情况和分类讨论。
专题09 勾股定理中的最短路径模型(解析版)
专题09.勾股定理中的的最短路径模型勾股定理中的最短路线问题通常是以“两点之间，线段最短”为基本原理推出的。
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。
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。
对于几何题内问题的关键是将立体图形转化为平面问题求解，然后构造直角三角形，利用勾股定理求解。
模型1.圆柱中的最短路径模型【模型解读】圆柱体中最短路径基本模型如下：计算跟圆柱有关的最短路径问题时，要注意圆柱的侧面展开图为矩形，利用两点之间线段最短结合勾股定理进行求解，注意展开后两个端点的位置，有时候需要用底面圆的周长进行计算，有时候需要用底面圆周长的一半进行计算。
注意：1）运用勾股定理计算最短路径时，按照展开—定点—连线—勾股定理的步骤进行计算；2）缠绕类题型可以求出一圈的最短长度后乘以圈数。
【最值原理】两点之间线段最短。
例1．（2023·陕西·八年级期中）如图，有一个圆柱形杯子，其底面圆周长为24cm，高AB为18cm，现在要以点A为起点环绕杯子表面缠彩色胶带，终点正好落在点A的正上方的点B处，则彩色胶带最短要（）A．15cm B．20cm C．25cm D．30cm【答案】D【点睛】本题考查的是平面展开——最短路径问题，例2．（2023·广东·八年级期中）如图，一个底面圆周长为边缘4cm的点A沿侧面爬行到相对的底面上的点A．413cm【答案】D【分析】将圆柱体展开，利用勾股定理进行求解即可．【详解】解：将圆柱体的侧面展开，连接则12412cm2BD=⨯=，又因为即蚂蚁沿表面从点A到点B【点睛】本题考查勾股定理的应用均为2米，高均为3米，则每根柱子所用彩灯带的最短长度为______米．【答案】5【分析】要求彩带的长，需将圆柱的侧面展开，进而根据“两点之间线段最短”得出结果，在求线段长时，借助于勾股定理．【详解】解：将圆柱表面切开展开呈长方形，则彩灯带长为2个长方形的对角线长，圆柱高3米，底面周长2米，2222 1.5 6.25AC ∴=+=， 2.5AC ∴=，∴每根柱子所用彩灯带的最短长度为5m ．故答案为5．【点睛】本题考查了平面展开-最短路线问题，勾股定理的应用．圆柱的侧面展开图是一个矩形，此矩形的长等于圆柱底面周长，高等于圆柱的高，本题就是把圆柱的侧面展开成矩形，“化曲面为平面”，用勾股定理解决．模型2.长方体中的最短路径模型【模型解读】长方体中最短路径基本模型如下：计算跟长方体有关的最短路径问题时，要熟悉长方体的侧面展开图，利用两点之间线段最短结合勾股定理进行求解，注意长方体展开图的多种情况和分类讨论。
专题01 勾股定理中的最短路径问题与翻折问题(五大题型)(解析版)
专题01 勾股定理中的最短路径问题与翻折问题（五大题型）【题型1 与长方形有关的最短路径问题】【题型2 与圆柱有关的最短路径问题】【题型3 与台阶有关的最短路径问题】【题型4将军饮马与最短路径问题】【题型5几何图形中翻折、旋转问题】【方法技巧】长方体最短路径基本模型如下：几何体中最短路径基本模型如下：基本思路：将立体图形展开成平面图形，利用两点之间线段最短确定最短路线，构造直角三角形，利用勾股定理求解【题型1 与长方体有关的最短路径问题】【典例1】（2023•丹江口市模拟）如图，地面上有一个长方体盒子，一只蚂蚁在这个长方体盒子的顶点A处，盒子的顶点C′处有一小块糖粒，蚂蚁要沿着这个盒子的表面A处爬到C′处吃这块糖粒，已知盒子的长和宽为均为20cm，高为30cm，则蚂蚁爬行的最短距离为（ ）cm．A．10B．50C．10D．70【答案】B【解答】解：分两种情况：（其它情况与之重复）①当蚂蚁从前面和右面爬过去时，如图1，连接AC′，在Rt△ACC′中，AB＝20+20＝40（cm），CC′＝30（m），根据勾股定理得：EC＝＝＝50（cm），②当蚂蚁从前面和上面爬过去时，如图2，连接AC′，在Rt△ABC′中，BC′＝BB′+B′C′＝30+20＝50（cm），AB＝20（cm），根据勾股定理得：AC′＝＝＝10（cm）＞50（cm）；蚂蚁爬行的最短距离为50cm．故选：B．【变式1-1】（2022秋•新都区期末）一个长方体盒子的长、宽、高分别为15cm，10cm，20cm，点B离点C的距离是5cm，一只蚂蚁想从盒底的点A沿盒的表面爬到点B，蚂蚁爬行的最短路程是（ ）A．10cm B．25cm C．5cm D．5cm【答案】B【解答】解：如图所示，将长方体的正面与右侧面展开在同一平面，那么AB＝＝25cm．故选：B．【变式1-2】（2023春•光泽县期中）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（ ）A．5B．25C．D．35【答案】B【解答】解：将长方体展开，连接AB，根据两点之间线段最短，（1）如图，BD＝10+5＝15，AD＝20，由勾股定理得：AB＝＝25．（2）如图，BC＝5，AC＝20+10＝30，由勾股定理得，AB＝．（3）只要把长方体的右侧表面剪开与上面这个侧面所在的平面形成一个长方形，如图：∵长方体的宽为10，高为20，点B离点C的距离是5，∴BD＝CD+BC＝20+5＝25，AD＝10，在直角三角形ABD中，根据勾股定理得：∴AB＝；由于25＜5＜5，故选：B．【变式1-3】（2023春•灵丘县月考）如图，正方体的棱长为3cm，已知点B与点C之间的距离为1cm，一只蚂蚁沿着正方体的表面从点A爬到点C，需要爬行的最短距离为（ ）A．B．5cm C．4cm D．【答案】B【解答】解：如图1，AC＝＝5（cm），如图2，AC＝＝（cm），∴5＜∴需要爬行的最短距离为5cm．故选：B．【变式1-4】（2022秋•莲湖区期末）如图，正方体盒子的棱长为2，M为EH的中点，现有一只蚂蚁位于点B处，它想沿正方体的表面爬行到点M处获取食物，则蚂蚁需爬行的最短路程为（ ）A．B．C．D．【答案】C【解答】解：如图，连接BM，则线段BM的长就是蚂蚁需爬行的最短路程，∵正方体的棱长为2，M是EH的中点，∴∠Q＝90°，MQ＝2，BQ＝1+2＝3，由勾股定理得BM＝＝＝，故选：C．【变式1-5】（2022秋•汝阳县期末）如图，在长为3，宽为2，高为1的长方体中，一只蚂蚁从顶点A出发沿着长方体的表面爬行到顶点B，那么它爬行的最短路程是（ ）A．B．C．D．【答案】B【解答】解：因为平面展开图不唯一，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）展开前面上面，由勾股定理得AB2＝（2+1）2+32＝18；（2）展开前面右面，由勾股定理得AB2＝（2+3）2+12＝26；（3）展开前面和左面，由勾股定理得AB2＝（3+1）2+22＝20．所以最短路径的长为AB＝（cm）．故选：B．【变式1-7】（2022秋•平昌县期末）如图是一个长方体盒子，其长，宽、高分别为4，2，9，用一根细线绕侧面绑在点A，B处，不计线头，细线的最短长度为（ ）A．12B．15C．18D．21【答案】B【解答】解：如图所示：连接AB′，则AB′即为所用的最短细线长，AA′＝4+2+4+2＝12，A′B′＝AB＝9，由勾股定理得：AB′2＝AA′2+A′B′2＝122+92＝225，则AB′＝15，故选：B．【变式1-8】（2023•陇县三模）如图，长方体的底面边长分别为2厘米和4厘米，高为5厘米．若一只蚂蚁从P点开始经过4个侧面爬行一圈到达Q点，则蚂蚁爬行的最短路径长为（ ）厘米．A．8B．10C．12D．13【答案】D【解答】解：如图所示：∵长方体的底面边长分别为2cm和4cm，高为5cm．∴PA＝4+2+4+2＝12（cm），QA＝5cm，∴PQ＝＝13cm．故选：D．【变式1-10】（2022春•五华区期末）如图，正方体的棱长为2cm，点B为一条棱的中点．蚂蚁在正方体表面爬行，从点A爬到点B的最短路程是（ ）A．cm B．4cm C．cm D．5cm【答案】C【解答】解：如图，它运动的最短路程AB＝＝（cm）．故选：C．【题型2 与圆柱有关的最短路径问题】【典例2】（2023春•防城区期中）如图，一圆柱高BC＝12πcm，底面周长是16πcm，P为BC的中点，一只蚂蚁从点A沿圆柱外壁爬到点P处吃食，要爬行的最短路程是（ ）A．12πcm B．11πcm C．10πcm D．9πcm【答案】C【解答】解：将圆柱沿点A所在母线展开，连接AP，由两点之间线段最短可知，最短路程是AP的长．∵底面圆周长为16πcm，∴底面半圆弧长为8πcm，∵BC＝12πcm，P为BC的中点，∴）．根据勾股定理得：AP＝（cm）．故选：C．【变式2-1】（2023春•德州期中）如图，圆柱形玻璃容器高18cm，底面圆的周长为48cm，在外侧底部点A处有一蜘蛛，与蜘蛛相对的圆柱形容器的上口外侧顶端的点B处有一只苍蝇，则蜘蛛捕获苍蝇所走的最短路线长度（ ）A．52cm B．30cm C．D．60cm【答案】B【解答】解：如图所示，AB＝＝30（cm），答：蜘蛛捕获苍蝇所走的最短路线长度为30cm．故选：B．【变式2-2】（2023春•夏津县期中）葛藤是一种多年生草本植物，为获得更多的雨露和阳光，其茎蔓常绕着附近的树干沿最短路线盘旋而上．如果把树干看成圆柱体，它的底面周长是50cm，当一段葛藤绕树干盘旋2圈升高为2.4m 时，这段葛藤的长是（ ）m．A．3B．2.6C．2.8D．2.5【答案】B【解答】解：∵葛藤绕树干盘旋2圈升高为2.4m，∴葛藤绕树干盘旋1圈升高为1.2m，如图所示：AC＝＝1.3m，∴这段葛藤的长＝2×1.3＝2.6m．故选：B．【变式2-3】（2023春•东港区校级月考）如图所示，已知圆柱的底面周长为36，高AB＝5，P点位于圆周顶面处，小虫在圆柱侧面爬行，从A点爬到P点，然后再爬回C点，则小虫爬行的最短路程为（ ）A．26B．13+C．13D．2【答案】B【解答】解：如图，小虫爬行的最短路程＝AP+PC＝+＝+13．故选：B．【变式2-4】（2023春•富顺县校级月考）如图，一个底面圆周长为24cm，高为9cm的圆柱体，一只蚂蚁从距离上边缘4cm的点A沿侧面爬行到相对的底面上的点B所经过的最短路线长为（ ）A．cm B．15cm C．14cm D．13cm【答案】D【解答】解：将圆柱体的侧面展开，连接AB，如图所示：由于圆柱体的底面周长为24cm，则BD＝24×＝12cm，又因为AD＝9﹣4＝5cm，所以AB＝＝13（cm），即蚂蚁沿表面从点A到点B所经过的最短路线长为13cm．故选：D．【变式3-5】（2022秋•蒲城县期末）今年9月23日是第五个中国农民丰收节，小彬用3D打印机制作了一个底面周长为20cm，高为20cm的圆柱粮仓模型．如图BC是底面直径，AB是高．现要在此模型的侧面贴一圈彩色装饰带，使装饰带经过A，C两点（接头不计），则装饰带的长度最短为（ ）A．20πcm B．40πcm C．D．【答案】D【解答】解：如图，圆柱的侧面展开图为长方形，AC＝A'C，且点C为BB'的中点，∵AB＝20，BC＝20＝10，∴装饰带的长度＝2AC＝2＝20（cm），故选：D．【变式2-6】（2023春•宣化区期中）如图，圆柱底面半径为，高为18cm，点A、B分别是圆柱两底面圆周上的点，且点B在点A的正上方，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（ ）A．21cm B．24cm C．30cm D．32cm【答案】C【解答】解：圆柱体的展开图如图所示：用一棉线从A顺着圆柱侧面绕3圈到B的最短路线是AD→DE→EB；即在圆柱体的展开图长方形中，将长方形平均分为3个小长方形，A沿着3个长方形的对角线运动到B的最短路线：AD+DE+EB；∵圆柱体地面半径为cm，∴AC＝2π×＝8（cm），∵圆柱体的高h＝18cm，∴CD＝h＝6cm，∴在Rt△ACD中，AD＝＝＝10（cm），∵AD＝DE＝EB，∴AD+DE+EB＝3AD＝30cm．故选：C．【变式2-7】（2023春•随县期末）如图是学校艺术馆中的柱子，高4.5m．为迎接艺术节的到来，工作人员用一条花带从柱底向柱顶均匀地缠绕3圈，一直缠到起点的正上方为止．若柱子的底面周长是2m，则这条花带至少需要 7.5 m．【答案】见试题解答内容【解答】解：将圆柱表面切开展开呈长方形，则有螺旋线长为三个长方形并排后的长方形的对角线长∵圆柱高4.5米，底面周长2米，∴x2＝（2×3）2+4.52＝56.25所以，x＝7.5，∴花带长至少是7.5m．故答案为：7.5．【题型3 与台阶有关的最短路径问题】【典例3】（2023春•连山区期末）如图是楼梯的一部分，若AD＝2，BE＝1，AE＝3，一只蚂蚁在A处发现C处有一块糖，则这只蚂蚁吃到糖所走的最短路程为（ ）A．B．3C．D．2【答案】D【解答】解：如图，AC＝＝2，故选：D．【变式3-1】（2022春•郾城区期末）如图，台阶阶梯每一层高20cm，宽30cm，长50cm，一只蚂蚁从A点爬到B点，最短路程是（ ）cm．A．10B．50C．120D．130【答案】B【解答】解：如图所示，∵它的每一级的高为20cm，宽30cm，长50cm，∴AB＝＝50（cm）．答：蚂蚁沿着台阶面爬行到点B的最短路程是50cm，故选：B．【变式3-2】（2023春•西塞山区期中）如图，在一个长为20m，宽为16m的矩形草地上放着一根长方体木块，已知该木块的较长边和场地宽AD平行，横截面是边长为2m的正方形，一只蚂蚁从点A处爬过木块到达点C处需要走的最短路程是 8 m．【答案】见试题解答内容【解答】解：由题意可知，将木块展开，相当于是AB+2个正方形的宽，∴长为20+2×2＝24米；宽为16米．于是最短路径为：＝8米．故答案为：8．【变式3-3】（2022秋•叙州区期末）如图是一个三级台阶，它的每一级的长、宽、高分别是4米、0.7米、0.3米，A、B是这个台阶上两个相对的顶点，A 点处有一只蚂蚁，它想到B点去吃可口的食物，则蚂蚁沿台阶面爬行到B点最短路程是 5 米．【答案】5．【解答】解：三级台阶平面展开图为长方形，长为4，宽为（0.7+0.3）×3，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x，由勾股定理得：x2＝42+[（0.7+0.3）×3]2＝25，解得x＝5（米），答：蚂蚁沿台阶面爬行到B点最短路程是5米，故答案为：5．【题型4将军饮马与最短路径问题】【典例4】（2022秋•辉县市校级期末）如图，圆柱形玻璃杯，高为12cm，底面周长为18cm．在杯内离杯底4cm的点C处有一滴蜂蜜，此时一只蚂蚁正好在杯外壁，离杯上沿4cm与蜂蜜相对的点A处，则蚂蚁到达蜂蜜的最短距离为（ ）cm．A．15B．C．12D．18【答案】A【解答】解：如图所示，将圆柱沿过A的母线剪开，由题意可知，需在杯口所在的直线上找一点F，使AF+CF最小，故先作出A关于杯口所在直线的对称点A'，连接A'C与杯口的交点即为F，此时AF+CF＝A'F+CF＝A'C，根据两点之间线段最短，即可得到此时AF+CF最小，并且最小值为A'C的长度，如图所示，延长过C的母线，过A'作A'D垂直于此母线于D，由题意可知，A'D＝18÷2＝9（cm），CD＝12﹣4+4＝12（cm），由勾股定理得：A'C＝＝15（cm），故蚂蚁到达蜂蜜的最短距离为15cm，故选：A．【变式4-1】（2022春•吴江区期末）如图，透明的圆柱形容器（容器厚度忽略不计）的高为12cm，底面周长为10cm，在容器内壁离容器底部3cm的点B 处有一饭粒，此时一只蚂蚁正好在容器外壁，且离容器上沿3cm的点A处，则该蚂蚁要吃到饭粒需爬行的最短路径长是（ ）A．13cm B．3cm C．cm D．2cm【答案】A【解答】解：如图：∵高为12cm，底面周长为10cm，在容器内壁离容器底部3cm的点B处有一饭粒，此时蚂蚁正好在容器外壁，离容器上沿3cm与饭粒相对的点A处，∴A′D＝5cm，BD＝12﹣3+AE＝12cm，∴将容器侧面展开，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＝＝＝13（cm）．故选：A．【变式4-2】（2023春•临潼区期末）如图，桌上有一个圆柱形玻璃杯（无盖），高6厘米，底面周长16厘米，在杯口内壁离杯口1.5厘米的A处有一滴蜜糖，在玻璃杯的内壁，A的相对方向有一小虫P，小虫离杯底的垂直距离为1.5厘米，小虫爬到蜜糖处的最短距离是 10 厘米．【答案】此题考查了平面展开﹣最短路径问题，将图形展开，利用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．【解答】解：如图所示：将杯子侧面展开，作A关于杯口的对称点A′，连接PA′，最短距离为PA'的长度，PA'＝＝＝10（厘米），最短路程为PA'＝10厘米．故答案为：10．【变式4-3】（2022秋•牡丹区月考）如图是一个供滑板爱好者使用的U型池，该U型池可以看作是一个长方体去掉一个“半圆柱”而成，中间可供滑行的部分的截面是半径为2.5m的半圆，其边缘AB＝CD＝20m．小明要在AB上选取一点E，能够使他从点D滑到点E再滑到点C的滑行距离最短，则他滑行的最短距离约为（ ）（π取3）m．A．30B．28C．25D．22【答案】C【解答】解：其侧面展开图如图：作点C关于AB的对称点F，连接DF，∵中间可供滑行的部分的截面是半径为2.5m的半圆，∴BC＝πR＝2.5π≈7.5m，AB＝CD＝20m，∴CF＝15m，在Rt△CDF中，DF＝＝＝25（m），故他滑行的最短距离约为25m．故选：C．【变式4-4】（2022秋•雁峰区校级期末）如图，圆柱形玻璃杯高为11cm，底面周长为30cm，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2cm与蜂蜜相对的点A处，则蚂蚁从外壁A处到内壁B 处的爬行最短路线长为（杯壁厚度不计）（ ）A．12cm B．17cm C．20cm D．25cm【答案】B【解答】解：如图：将杯子侧面展开，作A关于EF的对称点A′，则AF+BF为蚂蚁从外壁A处到内壁B处的最短距离，即A′B的长度，∵A′B＝＝＝＝17（cm），∴蚂蚁从外壁A处到内壁B处的最短距离为17cm，故选：B．【变式4-5】（2022秋•郫都区期末）如图，圆柱形玻璃杯高为22cm，底面周长为30cm，在杯内壁离杯上沿3cm的点B处粘有一粒面包渣，此时一只蚂蚁正好在杯外壁，离杯底5cm与面包渣相对的点A处，则蚂蚁从外壁A处到内壁B处的最短距离为 25 cm（杯壁厚度不计）．【答案】25．【解答】解：如图：将杯子侧面展开，作B关于EF的对称点B′，∴B'D＝15cm，AD＝22﹣5+3＝20（cm），连接B′A，则B′A即为最短距离，B′A＝＝＝25（cm）．故答案为：25．【题型5几何图形中翻折、旋转问题】【典例5】（2022秋•大东区校级期末）如图，已知矩形ABCD沿着直线BD折叠，使点C落在C′处，BC′交AD于E，AD＝8，AB＝4，则DE的长为（ ）A．3B．4C．5D．6【答案】C【解答】解：∵Rt△DC′B由Rt△DBC翻折而成，∴CD＝C′D＝AB＝8，∠C＝∠C′＝90°，设DE＝x，则AE＝8﹣x，∵∠A＝∠C′＝90°，∠AEB＝∠DEC′，∴∠ABE＝∠C′DE，在Rt△ABE与Rt△C′DE中，，∴Rt△ABE≌Rt△C′DE（ASA），∴BE＝DE＝x，在Rt△ABE中，AB2+AE2＝BE2，∴42+（8﹣x）2＝x2，解得：x＝5，∴DE的长为5．故选：C．【变式5-1】（2022春•安乡县期中）如图，在△ABC中，∠ACB＝90°，AC＝12，BC＝10，点D为BC的中点，点E为AC边上一动点，连接DE．将△CDE沿DE折叠，点C的对应点为点C'．若△AEC'为直角三角形，则AE的长为 或7 ．【答案】或7．【解答】解：如图，当∠AEC'＝90°时，则∠CEC'＝90°，∴∠CED＝∠C'ED＝45°，∴∠CDE＝45°，∴CE＝CD＝5，∴AE＝AC﹣CE＝12﹣5＝7；如图，当∠AC'E＝90°时，∵∠AC'E+∠DC'E＝90°+90°＝180°，∴点A，C'，D共线，∴AD＝＝13，∵C'E＝CE＝12﹣AE，AC'＝AD﹣C'D＝8，∴AE2＝（12﹣AE）2+82，∴AE＝；当∠C'AE＝90°时，不存在，综上所述，若△AEC为直角三角形，则AE的长为或7，故答案为：或7．【变式5-2】（2023春•长沙期末）如图，矩形ABCD中，AB＝8，BC＝4，将矩形沿AC折叠，点D落在点D′处，则重叠部分△AFC的面积为 10 ．【答案】见试题解答内容【解答】解：易证△AFD′≌△CFB，∴D′F＝BF，设D′F＝x，则AF＝8﹣x，在Rt△AFD′中，（8﹣x）2＝x2+42，解之得：x＝3，∴AF＝AB﹣FB＝8﹣3＝5，＝•AF•BC＝10．∴S△AFC故答案为：10．【变式5-3】（2022秋•绥德县期中）如图所示，折叠长方形一边AD，点D落在BC边的点F处，已知BC＝10厘米，AB＝8厘米．（1）求BF与FC的长．（2）求EC的长．【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）∵△ADE折叠后的图形是△AFE，∴AD＝AF，∠D＝∠AFE，DE＝EF．∵AD＝BC＝10cm，∴AF＝AD＝10cm．又∵AB＝8cm，在Rt△ABF中，根据勾股定理，得AB2+BF2＝AF2∴82+BF2＝102，∴BF＝6cm，∴FC＝BC﹣BF＝10﹣6＝4cm．（2）设EC的长为xcm，则DE＝（8﹣x）cm．在Rt△EFC中，根据勾股定理，得：FC2+EC2＝EF2，∴42+x2＝（8﹣x）2，即16+x2＝64﹣16x+x2，化简，得16x＝48，∴x＝3，故EC的长为3cm．【变式5-4】（2020秋•海宁市期中）如图，Rt△ABC中，∠C＝90°，AC＝3，BC＝4，D为BC上一点，将△ABD沿AD折叠至△AB′D，AB′交线段CD 于点E．当△B′DE是直角三角形时，点D到AB的距离等于 0.6或1.5 ．【答案】0.6或1.5．【解答】解：∵∠C＝90°，AC＝3，BC＝4，∴AB＝，由折叠的性质得，BD＝B'D，∵△B′DE是直角三角形，∴∠BDB'＝∠B'DE＝90°，∴△BDB'是等腰直角三角形，如图所示，过D作DF⊥AB于F，连接BB'，∴∠ADC＝45°，∴DC＝AC＝3，∴BD＝BC﹣DC＝4﹣3＝1，∴DF＝，点E与点C重合时，△B′DE是直角三角形，∴∠B'ED＝90°，∴此时点D到AB的距离等于1.5，故答案为：0.6或1.5．【变式5-5】（2020•浙江自主招生）将一直径为25cm的圆形纸片（如图①）剪成如图②所示形状的纸片，再将纸片沿虚线折叠得到正方体形状的纸盒（如图③），则这样的纸盒体积最大为 125 cm3．【答案】见试题解答内容【解答】解：如图所示．设正方体的棱长是acm．在直角三角形AOB中，OB＝，AB＝a，OA＝2a，根据勾股定理，得+4a2＝，解，得a＝±5（负值舍去）．则这样的纸盒体积最大为53＝125cm3．故答案为125．【变式5-6】（2022秋•和平区期中）一长方体容器（如图1），长、宽均为2，高为8，里面盛有水，水面高为5，若沿底面一棱进行旋转倾斜，倾斜后的长方体容器的主视图如图2所示，若倾斜容器使水恰好倒出容器，则CD＝ 2 ．【答案】见试题解答内容【解答】解：如图所示：设DE＝x，则AD＝8﹣x，根据题意得：（8﹣x+8）×2×2＝2×2×5，解得：x＝6，∴DE＝6，∵∠E＝90°，由勾股定理得：CD＝＝＝2，故答案为：2．【变式5-7】（2022春•温州期末）图1是一款平衡荡板器材，示意图如图2，A，D为支架顶点，支撑点B，C，E，F在水平地面同一直线上，G，H为荡板上固定的点，GH∥BF，测量得AG＝GH＝DH，Q为DF上一点且离地面1m，旋转过程中，AG始终与DH保持平行．如图3，当旋转至A，Q，H在同一直线上时，连结G′Q，测得G′Q＝1.6m，∠DQG′＝90°，此时荡板G′H′距离地面0.6m，则点D离地面的距离为 （+1） m．【答案】（+1）m．【解答】解：如图，过Q作G'H'的垂线交G'H'于N，交AD延长线于M，连接AH'，连接DG'，由图2得：AD＝GH，∵AG＝GH＝DH，∴AD＝AG'，G'H'＝DH'，∴AH'垂直平分DG'，∵A，Q，H'在同一直线上，∴G'Q＝DQ，∵∠DQG′＝90°，∴∠G'QN+∠DQM＝90°，∵∠DQM+∠QDM＝90°，∴∠G'QN＝∠QDM，∴△DMQ≌△QNG'（AAS），∴MQ＝G'N，∵Q为DF上一点且离地面1m，此时荡板G′H′距离地面0.6m，∴QN＝1﹣0.6＝0.4m，∴G'N＝＝m，∴MQ＝m，∴点D离地面的距离为（+1）m．故答案为：（+1）m．【变式5-8】（2022•公安县模拟）某厂家设计一种双层长方体垃圾桶，AB＝84cm，BC＝30cm，CP＝36cm，侧面如图1所示，EF为隔板，等分上下两层．下方内桶BCFG绕底部轴（CP）旋转打开，如图2，将其打开后点G卡在隔板上，此时可完全放入下方内桶的球体的最大直径为25.2cm，求BG的长度为 12 cm．【答案】12．【解答】解：如图1中，连接CG，过点G作GT⊥CF于T，则四边形BCTG 是矩形．∵CF＝CG＝CD＝AB＝42（cm），GT＝BC＝30cm，∴BG＝CT＝＝＝12（cm）．故答案是：12．。
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。
第17章专题一 利用勾股定理解决最短路线问题-2020-2021学年人教版八年级数学下册
专题一利用勾股定理解决最短路线问题【类型1】平面图形中的最短线路问题1．如图，一个牧童在小河的南4km的A处牧马，而他正位于他的小屋B的西8km北7km 处，他想把他的马牵到小河边去饮水，然后回家，他要完成这件事情所走的最短路程是多少？2．高速公路的同一侧有A，B两城镇，如图所示，它们到高速公路所在直线MN的距离分别为AA′＝2km，BB′＝4km，且A′B′＝8km，要在高速公路上A′，B′之间建一个出口P，使A，B两城镇到P的距离之和最短，求这个最短距离．3．如图，正方形ABCD，AB边上有一点E，AE＝3，EB＝1，在AC上有一点P，使EP+BP 为最短，求EP+BP的最短距离．4．小明听说“武黄城际列车”已经开通，便设计了如下问题：如图，以往从黄石A坐客车到武昌客运站B，现在可以在A坐城际列车到武汉青山站C，再从青山站C坐市内公共汽车到武昌客运站B．设AB＝80km，BC＝20km，∠ABC＝120°．请你帮助小明解决以下问题：（1）求A、C之间的距离； 4.6)（2）若客车的平均速度是60km/h，市内的公共汽车的平均速度为40km/h，城际列车的平均速度为180km/h，为了最短时间到达武昌客运站，小明应该选择哪种乘车方案？请说明理由．（不计候车时间）5．如图所示，永定路一侧有A、B两个送奶站，C为永定路上一供奶站，CA和CB为供奶路线，现已测得AC＝8km，BC＝15km，AC⊥BC，∠1＝30°．（1）连接AB，求两个送奶站之间的距离；（2）有一人从点C处出发沿永定路边向右行走，速度为2.5km/h，多长时间后这个人距B送奶站最近？并求出最近距离．6．如图：一个三级台阶，它的每一级的长，宽和高分别是50cm ，30cm ，10cm ，A 和B 是这个台阶的两个相对的端点，A 点上有一只壁虎，它想到B 点去吃可口的食物，请你想一想，这只壁虎从A 点出发，沿着台阶面爬到B 点，最短路线的长是多少（ ）A ．13cmB ．40cmC ．130cmD ．169cm7．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，最短线路是多少？8．如图，长方体的长为4cm ，宽为2cm ，高为5cm ，若用一根细线从点A 开始经过4个侧面缠绕一圈到达点B，则所用细线的长度最短为 cm ．9．如图，长方体的底面边长分别为1cm 和3cm ，高为6cm ．如果用一根细线从点A 开始经过4个侧面缠绕一圈到达点B ，那么所用细线最短需要 cm ；如果从点A 开始经过4个侧面缠绕n 圈到达点B ，那么所用细线最短需要 cm ．【类型2】台阶中的最短线路问题 【类型3】长方体（正方体）中的最短线路问题10．如图，长方体的长、宽、高分别为8，4，5，一只蚂蚁沿着长方体的表面从点A 爬到点B ，求蚂蚁爬行的最短路径的长的平方．11．如图，已知圆柱的高为80cm ，底面半径为20cm π，轴截面上有两点P 、Q ，40PA cm =，30BQ cm =，则圆柱的侧面上P 、Q 两点的最短距离是 ．12．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）．A ．14B ．18C ．20D ．25【类型4】圆柱体中的最短线路问题13．如图，一透明圆柱形无盖容器高12cm，底面周长24cm，在杯口点B处有一滴蜂蜜，此时一只蚂蚁在杯外壁底部与蜂蜜相对的A处．（1）若蜂蜜固定不动，求蚂蚁吃到蜂蜜所爬行的最短路线长；（2）若该蚂蚁刚出发时发现B处的蜂蜜正以0.5cm/s的速度沿杯内壁下滑，它便沿最短路径在8秒钟时吃到了蜂蜜，求此蚂蚁爬行的平均速度．参考答案1．解：如图，作出A点关于MN的对称点A′，连接A′B交MN于点P，则从A延AP到P再延PB到B，此时AP+BP＝A′B，在Rt△A′DB中，由勾股定理求得A B km'，17答：他要完成这件事情所走的最短路程是17km．2．解：如图所示：作A点关于直线MN的对称点C，再连接CB，交直线MN于点P，则此时AP+PB最小，过点B作BD⊥CA延长线于点D，∵AA′＝2km，BB′＝4km，A′B′＝8km，∴AC＝4km，则CD＝6km，在Rt△CDB中，=，CB km10()则AP+PB的最小值为：10km．3．解：连接DE，交直线AC于点P，∵四边形ABCD是正方形，∴B、D关于直线AC对称，∴DE的长即为EP+BP的最短距离，∵AE＝3，EB＝1，∴AD ＝AB ＝AE +BE ＝4，5DE ∴==．4．解：（1）过点C 作AB 的垂线，交AB 的延长线于E 点，120ABC ∠=︒，20BC =，10BE ∴=，CE =在ACE ∆中，28100300AC =+，∴20 4.692AC km ==⨯=；（2）乘客车需时间18011603t ==（小时）； 乘列车需时间29220111804090t =+=（小时）； ∴选择城际列车．5．解：（1）∵AC ＝8km ，BC ＝15km ，AC ⊥BC ，∴AC 2+BC 2＝AB 2，17AB km ==，（2）过B 作BD ⊥永定路于D ，∵△ABC 是直角三角形，且∠ACB ＝90°，∵∠1＝30°，∴∠BCD ＝180°﹣90°﹣30°＝60°，在Rt △BCD 中，∵∠BCD ＝60°，∴∠CBD ＝30°，117.5()22CD BC km ∴===， 7.5 2.53()h ÷=，3∴小时后这人距离B 送奶站最近． 2153752=． 6．解：将台阶展开，如图，因为BC ＝30×3+10×3＝120，AC ＝50，所以AB 2＝AC 2+BC 2＝16900，所以AB ＝130（cm ），所以壁虎爬行的最短线路为130cm ．故选：C ．7．解：将台阶展开，如下图，因为AC ＝3×3+1×3＝12，BC ＝5，所以AB 2＝AC 2+BC 2＝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 ．8．解：将长方体的四个侧面展开如图，连接A、B，根据两点之间线段最短，=AB cm13故答案为：13．9．解：将长方体展开，连接A、B，根据两点之间线段最短，10()==；AB cm如果从点A开始经过4个侧面缠绕n圈到达点B，相当于直角三角形的两条直角边分别是8n和6，=．)cm故答案为：10；10．解：如图（1）AB2＝（8+4）2+52＝169；如图（2）AB 2＝82+（5+4）2＝145．（3）如图（3）AB 2＝42+（5+8）2＝185．∵145＜169＜185，∴蚂蚁爬行的最短路径的长的平方为145．11．解：将圆锥的侧面展开，如图所示： 连接PQ ，过点Q 作QH AP ⊥于点H ， 底面半径为20cm π，2020AB cm ππ∴=⨯=，40PA cm =，30BQ cm =，10PH cm ∴=，在Rt PQH ∆中，PQ ．故答案为：．12．解：如图：将杯子侧面展开，作A 关于EF 的对称点A '， 连接A F '，此时点A ’、 F 、B 在同一条直线上， 则AF BF +为蚂蚁从外壁A 处到内壁B 处的最短距离，即A B '的长度，20()A B A cm '==． ∴蚂蚁从外壁A 处到内壁B 处的最短距离为20cm ， 故选：C ．13．解：（1）如图所示，圆柱形玻璃容器，高12cm ，底面周长为24cm ， 12AD cm ∴=，)AB cm ∴==．答：蚂蚁要吃到食物所走的最短路线长度是；（2）12AD cm =，∴蚂蚁所走的路程20=， ∴蚂蚁的平均速度208 2.5(/)cm s =÷=．。
专题06勾股定理最短路径问题-原卷版
培优专题06 利用勾股定理求最短路径问题【考法导图】解题技巧：把几何体适当展开成平面图形，再利用“两点之间线段最短”，或点到直线“垂线段最短”等性质来解决问题。
◎类型1 台阶中的最值问题1．（2017秋·山东济南·八年级济南外国语学校校考期中）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（ ）A ．12B ．13C ．14D ．152．（2023·全国·九年级专题练习）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 点最短路程为（ ）A B ．25 C ．30 D ．353．（2020·山东淄博·统考一模）地面上铺设了长为20cm ，宽为10cm 的地砖，长方形地毯的位置如图所示．那么地毯的长度最接近多少？（ ）A ．50cmB ．100cmC ．150cmD ．200cm4．（2023春·八年级课时练习）如图是楼梯的一部分，若2AD =，1BE =，3AE =，一只蚂蚁在A 处发现C 处有一块糖，则这只蚂蚁吃到糖所走的最短路程为（ ）A B ．3 C D ．◎类型2 正方体中的最值问题5．（2023·江苏常州·校考一模）如图，是一个棱长为1的正方体纸盒，若一只蚂蚁要沿着正方体纸盒的表面，从顶点A爬到顶点B去觅食，则需要爬行的最短路程是（）B．2C D．3A6．（2023秋·陕西西安·八年级统考期末）如图，正方体盒子的棱长为2，M为EH的中点，现有一只蚂蚁位于点B处，它想沿正方体的表面爬行到点M处获取食物，则蚂蚁需爬行的最短路程为（）A B．C D．7．（2022秋·广东佛山·八年级校考阶段练习）如图，正方体的棱长为2cm，点B为一条棱的中点.蚂蚁在正方体表面爬行，从点A爬到点B的最短路程是（）A B．4cm C D．5cm8．（2023春·北京大兴·八年级北京市第八中学大兴分校校考阶段练习）如图，正方体盒子的棱长为2，M为BC的中点，则一只蚂蚁从A点沿盒子的表面爬行到M点的最短距离为（）A．BC D◎类型3 长方体中的最值问题9．（2023春·全国·八年级专题练习）如图所示，有一个长、宽各2米，高为3米的无盖长方体纸盒放在桌面上，一只昆虫从顶点A要爬到顶点B，那么这只昆虫爬行的最短路程为（）A．3米B．4米C．5米D．6米10．（2022秋·陕西西安·八年级校考阶段练习）如图，一只蚂蚁从长为4cm，宽为3cm，高为5cm的长方体纸箱的A点沿纸箱表面爬到B点，那么它所爬行的最短路线的长是（）A．12cm B C D11．（2023春·全国·八年级专题练习）如图，正四棱柱的底面边长为4cm，侧棱长为6cm，一只蚂蚁从点A 出发，沿棱柱外表面到C'点处吃食物，那么它需要爬行的最短路径的长是（）A．B．14cm C．4)cm D．10cm12．（2022秋·江苏·八年级专题练习）如图，长方体的长、宽、高分别是6、3、5，一只蚂蚁要从点A爬行到点B，则爬行的最短距离是（）A B C．10D◎类型4 圆柱(锥)中的最值问题13．（2023春·全国·八年级专题练习）如图，圆柱的底面半径为6cm，AC是底面圆的直径，点P是BC上一点，且PC＝4cm，一只蚂蚁从A点出发沿着圆柱体的表面爬行到点P的最短距离是（）A．B．C．D．10cm14．（2022春·全国·八年级假期作业）如图，圆柱形玻璃杯高为12cm、底面周长为18cm，在杯内离杯底4cm的点C处有一滴蜂蜜，此时一只蚂蚁正好在杯外壁，离杯上沿4cm与蜂蜜相对的点A处，则蚂蚁到达蜂蜜的最短距离为（）cm．A．15B．20C．18D．3015．（2022秋·全国·八年级专题练习）如图，有一个圆柱形玻璃杯，高为10cm，底而周长为12cm，在圆柱的下底面的内壁A处有一只蚂蚁，它想吃到在杯内离杯上沿2cm的点E处的一滴蜂蜜，求蚂蚁到达蜂蜜的最短距离（）A．B．C．D．10cm16．（2019·全国·八年级专题练习）如图，一个圆柱形油罐，油罐的底面周长12m，高5m，要从点A环绕油罐建梯子，正好到达点A的正上方的点B，则梯子最短需要（）A．12m B．13m C．17m D．20m。
八下勾股定理最短路径问题的做题方法
八下勾股定理最短路径问题的做题方法哎呀，说到勾股定理，这可是数学里的老朋友了。
记得我上初中那会儿，勾股定理可是让我头疼了好一阵子。
不过，现在回头看看，其实它也没那么难嘛，尤其是用它来解决最短路径问题，简直就是小菜一碟。
来来来，让我给你细细道来。
首先，咱们得知道勾股定理是啥。
简单来说，就是在一个直角三角形里，斜边的平方等于两直角边的平方和。
用数学公式表示就是：a² + b² = c²。
这里的a和b是直角边，c是斜边。
好了，现在咱们来聊聊怎么用勾股定理解决最短路径问题。
想象一下，你站在一个直角三角形的直角顶点，想要走到斜边的对面顶点。
你可以选择沿着直角边走，也可以直接走斜边。
显然，斜边是最短的路径，因为两点之间线段最短嘛。
但是，有时候问题会复杂一些。
比如，你面前的不是一条直线，而是一条曲线，或者有障碍物挡着。
这时候，勾股定理就派上用场了。
举个例子，假设你在一个长方形的操场上，从A点出发，想要到达对角线的B点。
但是，操场中间有一条河，你过不去。
这时候，你可以先走到河边的C点，然后沿着河走到D点，最后从D点走到B点。
这样，你就找到了一条最短的路径。
具体怎么计算呢？首先，你需要测量AC和CD的距离。
然后，用勾股定理计算出AD的距离。
最后，把AC、CD和AD的距离加起来，就是你的最短路径长度。
这里有个小技巧，就是尽量让直角三角形的直角边垂直或平行于障碍物。
这样，你就可以直接用勾股定理计算出最短路径了。
当然，实际情况可能会更复杂。
有时候，你需要用到一些辅助线，或者把问题分解成几个小问题来解决。
但是，只要你掌握了勾股定理，并且善于观察和思考，就一定能找到最短的路径。
最后，我想说的是，勾股定理不仅仅是一个数学公式，它其实是一种思维方式。
当你遇到问题时，不妨换个角度思考，也许就能找到意想不到的解决方案。
就像最短路径问题，看似复杂，其实只要用对了方法，就能迎刃而解。
好了，今天的分享就到这里了。
八年级数学下册小专题(三)利用勾股定理及其逆定理解决最短路径问题课时作业(新版)新人教版的
小专题(三)利用勾股定理及其逆定理解决最短路径问题平面(或曲面)上的最短路线问题是数学中常见的一种最值问题,勾股定理及其逆定理是解决这类问题的一大利器.求最短路线问题,首先要把实际问题转化成含有直角三角形的数学模型,再根据“两点之间,线段最短”的数学事实通过勾股定理(或逆定理)得出最短路线.如果求曲面上的最短路线,还要通过转化的方法先将曲面展开得到一个熟悉的平面图形,然后再通过平面图形来解决.类型1平面上的最短路径问题1.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点M在AC边上,且AM=1,MC=4,动点P在AB边上,连接PC,PM,则PC+PM的最小值是()A.17B.6C.26D.72.如图,在△ACB中,有一点P在AC上移动,若AB=AC=5,BC=6,则AP+BP+CP的最小值为() A.4.8 B.8 C.8.8 D.9.83.如图,C为线段BD上一动点,分别过点B,D作AB⊥BD,ED⊥BD,连接AC,EC,AB=5,DE=1,BD=8,设CD=x.(1)直接写出AC+CE的值;(用含x的代数式表示)(2)求AC+CE的最小值.4.如图,A,B两个村子在河CD的同侧,A,B两村到河的距离分别为AC=1km,BD=3km,CD=3 km.现在河边CD上建一水厂向A,B两村输送自来水,铺设水管的费用为20000元/km.(1)请你在河CD边上作出水厂的位置O,使铺设水管的费用最省;(2)求出铺设水管的总费用.类型2曲面上的最短路径问题5.如图,一只蚂蚁沿边长为a的正方体表面从点A爬到点B,则它走过的路程最短为()A.3aB.(1+2)aC.3aD.5a6.如图,已知圆柱的底面直径BC=6,高AB=3,小虫在圆柱表面爬行,从C点爬到A点,然后π再沿另一面爬回C点,则小虫爬行的最短路程为()A.32B.35C.65D.627.图1为一个无盖的正方体纸盒,现将其展开成平面图,如图2.已知展开图中每个正方形的边长为1.(1)求该展开图中可画出的最长线段的长度,并求出这样的线段可画几条;(2)试比较立体图中∠ABC与平面展开图中∠A'B'C'的大小关系.。
数学八年级下册专题17.4 勾股定理中最短路径问题专项训练(30道)(人教版)(学生版)
专题17.4 勾股定理中最短路径问题专项训练（30道）【人教版】1．如图，在长为3，宽为2，高为1的长方体中，一只蚂蚁从顶点A出发沿着长方体的表面爬行到顶点B，那么它爬行的最短路程是（）A．√14B．√18C．√20D．√262．如图，已知圆柱底面的周长为12cm，圆柱高为8cm，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．10cm B．20cm C．√208cm D．100cm3．如图，长方体的长为3，宽为2，高为4，点B离点C的距离为1，一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点B，需要爬行的最短路程是（）A．√21B．5C．√29D．√374．如图，在长方体透明容器（无盖）内的点B处有一滴糖浆，容器外A点处的蚂蚁想沿容器壁爬到容器内吃糖浆，已知容器长为5cm，宽为3cm，高为4cm，点A距底部1cm，请问蚂蚁需爬行的最短距离是（容器壁厚度不计）（）A．3√17cm B．10cm C．5√5cm D．√113cm5．如图，一圆柱体的底面圆周长为20cm，高AB为4cm，BC是上底的直径，一只蚂蚁从点A出发，沿着圆柱的侧面爬行到点C，则爬行的最短路程是（）A．2√29B．4π√π2+25C．2√25π2+4D．146．如图，桌上有一个圆柱形玻璃杯（无盖）高6厘米，底面周长16厘米，在杯口内壁离杯口1.5厘米的A 处有一滴蜜糖，在玻璃杯的外壁，A的相对方向有一小虫P，小虫离杯底的垂直距离为1.5厘米，小虫爬到蜜糖A处的最短距离是（）A．√73厘米B．10厘米C．8√2厘米D．8厘米7．国庆节期间，重庆南开中学用彩灯带装饰了艺术楼大厅的所有圆柱形柱子．为了美观，每根柱子的彩灯带需要从A点沿柱子表面缠绕两周到其正上方的B点，如图所示，若每根柱子的底面周长均为2米，高均为3米，则每根柱子所用彩灯带的最短长度为（）A．√7米B．√11米C．√13米D．5米8．如图是一个供滑板爱好者使用的U型池，该U型池可以看作是一个长方体去掉一个“半圆柱”而成，中间可供滑行的部分的截面是半径为2.5m的半圆，其边缘AB＝CD＝20m．小明要在AB上选取一点E，能够使他从点D滑到点E再滑到点C的滑行距离最短，则他滑行的最短距离约为（）（π取3）m．A．30B．28C．25D．229．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（）A．18B．15C．12D．810．某校“光学节”的纪念品是一个底面为等边三角形的三棱镜（如图）．在三棱镜的侧面上，从顶点A 到顶点A′镶有一圈金属丝，已知此三棱镜的高为9cm，底面边长为4cm，则这圈金属丝的长度至少为（）A．8cm B．10cm C．12cm D．15cm二．填空题（共10小题）11．如图所示，ABCD是长方形地面，长AB＝16m，宽AD＝9m，中间竖有一堵砖墙高MN＝1m．一只蚂蚱从B点爬到D点，它必须翻过中间那堵墙，则它至少要走m的路程．12．在一个长6+2√2米，宽为4米的长方形草地上，如图堆放着一根三棱柱的木块，它的侧棱长平行且大于场地宽AD，木块的主视图的高是√2米的等腰直角三角形，一只蚂蚁从点A处到C处需要走的最短路程是米．13．如图，若圆柱的底面周长是30cm，高是120cm，从圆柱底部A处沿侧面缠绕几圈丝线到顶部B处做装饰，则按图中此方式缠绕的这条丝线的最小长度是cm．14．爱动脑筋的小明某天在家玩遥控游戏时遇到下面的问题：已知，如图一个棱长为8cm无盖的正方体铁盒，小明通过遥控器操控一只带有磁性的甲虫玩具，他先把甲虫放在正方体盒子外壁A处，然后遥控甲虫从A处出发沿外壁面正方形ABCD爬行，爬到边CD上后再在边CD上爬行3cm，最后在沿内壁面正方形ABCD上爬行，最终到达内壁BC的中点M，甲虫所走的最短路程是cm．15．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．（1）若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尺．（2）若绕n周后其末端恰好到达点B处，则问题中葛藤的最短长度是尺．16．如图，长方体盒子的长为15cm ，宽为10cm ，高为20cm ，点B 距离C 点5cm ，一只蚂蚁如果要沿着盒子的表面从点A 到点B ．（1）蚂蚁爬行的最短距离是 cm ；（2）若从C 处想盒子里面插入一根吸管，要使吸管不落入盒子中，吸管应不少于 cm ．17．如图，这是一个供滑板爱好者使用的U 型池的示意图，该U 型池可以看成是长方体去掉一个“半圆柱”而成，中间可供滑行部分的截面是直径为32πm 的半圆，其边缘AB ＝CD ＝15m ，点E 在CD 上，CE ＝3m ，一滑板爱好者从A 点滑到E 点，则他滑行的最短距离约为 m ．（边缘部分的厚度忽略不计）18．如图所示的长方体透明玻璃鱼缸，假设其长AD ＝80cm ，高AB ＝60cm ，水深AE ＝40cm ．在水面上紧贴内壁G 处有一块面包屑，G 在水面线EF 上，且EG ＝60cm ，一只蚂蚁想从鱼缸外的A 点沿鱼缸壁爬进鱼缸内的G 处吃面包屑．则蚂蚁爬行的最短路线为 cm ．19．边长分别为4cm，3cm两正方体如图放置，点P在E1F1上，且E1P=13E1F1，一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点P，需要爬行的最短距离是cm．20．在一个长为8分米，宽为5分米，高为7分米的长方体上，截去一个长为6分米，宽为5分米，深为2分米的长方体后，得到一个如图所示的几何体．一只蚂蚁要从该几何体的顶点A处，沿着几何体的表面到几何体上和A相对的顶点B处吃食物，那么它需要爬行的最短路径的长是分米．三．解答题（共10小题）21．如图是一个玻璃容器，在ABCD面的外面一点E处有一个蚂蚁，里面F点处有一小块食物，蚂蚁要想爬到里面去吃食物，请你帮它选择一条最近的爬行路线．（保留作图痕迹）22．在立方体纸盒的顶点A处有一只蚂蚁，在另一顶点E处有一粒糖，你能为这只蚂蚁设计一条最短路线，使它沿着立方体表面上的这一条路线爬行，最快捷吃到糖吗？以下提供三个方案：①A→B→C→E；②A→C→E；③A→D→E．（1）三种方案①、②、③中爬行路线最短的方案是；最长的方案是．（2）请根据数学知识说明理由．23．如图1，长方体的底面边长分别为3m和2m，高为1m，在盒子里，可以放入最长为m的木棒；（2）如图2，在与（1）相同的长方体中，如果用一根细线从点A开始经过4个侧面缠绕一圈到达点C，那么所用细线最短需要m；（3）如图3，长方体的棱长分别为AB＝BC＝6cm，AA1＝14cm，假设昆虫甲从盒内顶点C1以2厘米/秒的速度在盒子的内部沿棱C1C向下爬行，同时昆虫乙从盒内顶点A以相同的速度在盒壁的侧面上爬行，那么昆虫乙至少需要多长时间才能捕捉昆虫甲？24．如图，已知圆柱底面的直径BC＝8，圆柱的高AB＝10，在圆柱的侧面上，过点A，C嵌有一圈长度最短的金属丝．（1）现将圆柱侧面沿AB剪开，所得的圆柱侧面展开图是．（2）求该长度最短的金属丝的长．25．如图，长方体的长BE＝30cm，宽AB＝20cm，高AD＝40cm，点M在CH上，且CM＝10cm．一只蚂蚁如果要沿着长方体的表面从点A爬到点M，需要爬行的最短距离是多少？26．如图，长方体的长AB＝5cm，宽BC＝4cm，高AE＝6cm，三只蚂蚁沿长方体的表面同时以相同的速度从点A出发到点G处．蚂蚁甲的行走路径S甲为：翻过棱EH后到达G处（即A→P→G），蚂蚁乙的行走路径S乙为：翻过棱EF后到达G处（即A→M→G），蚂蚁丙的行走路径S丙为：翻过棱BF后到达G 处（即A→N→G）．（1）求三只蚂蚁的行走路径S甲，S乙，S丙的最小值分别是多少？（2）三只蚂蚁都走自己的最短路径，请判断哪只最先到达？哪只最后到达？27．如图①所示，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，要想使路程较短，有三种不同的方式：①沿面ABB1A1和面A1B1C1D1；②沿面和ABB1A1和面BCC1B1；③沿面AA1D1D 和面A1B1C1D1．（1）图②为第一种方式展成的平面图形，请你画出另两种方式展成的平面图形；（2）若AB＝4，BC＝2，BB1＝1，请通过计算，判断第几种方式所走路线最短？最短路线长为多少？（3）若长方体的长、宽、高分别为a、b、c，且a＞b＞c，请直接写出最短路线的长（用a，b，c的代数式表示）．28．吴老师在与同学们进行“蚂蚁怎样爬最近”的课题研究时设计了以下问题，请你根据下列所给的条件分别求出蚂蚁需要爬行的最短路程的长．（1）如图1，正方体的棱长为5cm，一只蚂蚁欲从正方体底面上的点A沿正方体表面爬到点C1处；（2）如图2，长方体底面是边长为5cm的正方形，高为6cm，一只蚂蚁欲从长方体底面上的点A沿长方体表面爬到点C1处．29．图（1）为一个无盖的正方体纸盒，现将其展开成平面图，如图（2）．已知展开图中每个正方形的边长为1．（1）求该展开图中可画出最长线段的长度，并求出这样的线段可画几条．（2）试比较立体图中∠ABC与平面展开图中∠A′B′C′的大小关系．30．勾股定理是解决直角三角形很重要的数学定理．这个定理的证明的方法很多，也能解决许多数学问题．请按要求作答：（1）用语言叙述勾股定理；（2）选择图1、图2、图3中一个图形来验证勾股定理；（3）利用勾股定理来解决下列问题：如图4，一个长方体的长为8，宽为3，高为5．在长方体的底面上一点A处有一只蚂蚁，它想吃长方体上与A点相对的B点处的食物，则蚂蚁需要沿长方体表面爬行的最短路程是多少？。
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一、同步知识梳理
1、勾股数：满足a 2＋b 2＝c 2的3个正整数a 、b 、c 称为勾股数．
（1）由定义可知，一组数是勾股数必须满足两个条件：
①满足a 2＋b 2＝c 2 ②都是正整数．两者缺一不可．
（2）将一组勾股数同时扩大或缩小相同的倍数所得的数仍满足a 2＋b 2＝c 2 (但不一定是勾股数)，
例如：3、4、5是一组勾股数，但是以0.3 cm 、0.4 cm 、0.5 cm 为边长的三个数就不是勾股数。
二、同步题型分析
1、等腰三角形的周长是20 cm ，底边上的高是6 cm ，求它的面积.
2、（1）在△ABC 中，∠C ＝90°，AB ＝6，BC ＝8，DE 垂直平分AB ，求BE 的长.
（2）在△ABC 中，∠C ＝90°，AB ＝6，BC ＝8，AE 平分∠CAE ，ED ⊥AB,求BE 的长.
（3）如图，折叠长方形纸片ABCD ，是点D 落在 边BC 上的点F 处，折痕为AE ，AB=CD=6， AD=BC=10，试求EC 的长度.
一、专题精讲
知识总结：长方体：
（1）长方体的长、宽、高分别为a 、b 、c ；（2）求如图所示的两个对顶点的最短距离d 。
E D A C B D E
A C
B
例题1、如图，一只蚂蚁沿着图示的路线从圆柱高AA 1的端点A 到达A 1，若圆柱底面半径为 6，
高为5，则蚂蚁爬行的最短距离为 ．
题型四、台阶问题
例题：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
题型五、非对顶点问题
例题1：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 ．
1、如图1，长方体的底面边长分别为1cm 和3cm ，高为6cm.如果用一根细线从点A 开始经过4个
，
米，一阵风吹来，红莲吹到一边，
，求这里的水深是多少米？
）学校旗杆顶端垂下一绳子，小明把它拉直到旗杆底端，发现绳子还多2米，
6米，
，一机器人在点B处看见一个小球从点A
出发，沿直线匀速前进拦截小球，恰好在点
住了小球．如果小球滚动的速度与机器人行走的速度相等，那么机器人行走的路程BC
处有两只猴子，其中一只猴子爬下树走到离树20 m
A处，如果两只猴子所经过的距离相等，试问这棵树有多
PC，以BP为边作∠PBQ=60°
之间的大小关系，并说明你的结论；
的形状，请说明理由．
C．110 D．121
3、如图，P是正PA＝6，PB＝8，PC＝10，若将
，在四边形ABCD 中，BC ⊥CD ，∠ACD ＝∠ADC ．
AC>22BC CD ；
△ABC 中，AB 上的高为CD ，
BC)2与AB 2＋4CD 2之间的大小关系，并证明你的结论．。