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 类型2
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( C )
2.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(
D )
A.4.8 B.8
C.8.8 D.9.8类型1 类型2
3.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.类型1 类型2
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=1 km,BD=3 km,
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1 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( D )类型1 类型2
7.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.类型1 类型2
解:( 1 )最长线段如图中的A'C',在Rt△A'C'D'中,
∵C'D'=1,A'D'=3,由勾股定理得A'C'= .
这样的线段可画4条( 另三条用虚线标出 ).
( 2 )由题可知,∠ABC=90°.
在平面展开图中,连接线段B'C'.
∴A'B'2+B'C'2=A'C'2,
由勾股定理的逆定理可得△A'B'C'为直角三角形,
∴∠A'B'C'=90°,∴∠ABC与∠A'B'C'相等.