例2 如图1-4-3,在四边形$ABCD$中,$∠ ACB=90°$,$AB=15$,$BC=9$,$AD=5$,$DC=13$.求:(1)$∠ CAD$的度数;(2)四边形$ABCD$的面积.思路提示 先用勾股定理求出$AC$,再用勾股定理的逆定理判定直角.尝试解答
图1-4-3小结反思 本题主要考查勾股定理及其逆定理的应用,以及不规则图形面积的计算.
答案
在Rt△ACB中,∠ACB=90°,AB=15,BC=9,
∴AC=√(AB²−BC²)=√(15²−9²)=12.
∵AD=5,CD=13,AC=12,
∵AD²+AC²=5²+12²=169,
CD²=13²=169,
∴CD²=AD²+AC²,
∴△ACD是直角三角形,且∠CAD=90°.
(2)S△ACD=1/2 AD·AC
=1/2×5×12
=30,
S△ABC=1/2 AC·BC
=1/2×12×9
=54,
∴30+54=84,
∴四边形ABCD的面积为84.
∴AC=√(AB²−BC²)=√(15²−9²)=12.
∵AD=5,CD=13,AC=12,
∵AD²+AC²=5²+12²=169,
CD²=13²=169,
∴CD²=AD²+AC²,
∴△ACD是直角三角形,且∠CAD=90°.
(2)S△ACD=1/2 AD·AC
=1/2×5×12
=30,
S△ABC=1/2 AC·BC
=1/2×12×9
=54,
∴30+54=84,
∴四边形ABCD的面积为84.
例3 如图1-4-4,圆柱的高为16 cm,底面半径为2 cm,点B距离底面8 cm.一只蜘蛛以每秒5 cm的速度从底面上的点A绕曲面到达点B捕食被网到的昆虫,蜘蛛到昆虫所在位置所用的最短时间是多少?(π取3)
思路提示 把圆柱的侧面展开,将曲面转化成平面图形,构造直角三角形,运用勾股定理求出最短距离,进而求出最短时间.
尝试解答

图1-4-4
小结反思 最短距离(路线、绳长)问题,一般都是将立体图形展开成平面图形.在平面图形上将路线或绳长转化成两点间的距离,然后借助直角三角形,利用勾股定理求出该路线或绳子的长度.
思路提示 把圆柱的侧面展开,将曲面转化成平面图形,构造直角三角形,运用勾股定理求出最短距离,进而求出最短时间.
尝试解答
图1-4-4
小结反思 最短距离(路线、绳长)问题,一般都是将立体图形展开成平面图形.在平面图形上将路线或绳长转化成两点间的距离,然后借助直角三角形,利用勾股定理求出该路线或绳子的长度.
答案
如图所示,
∵圆柱的底面半径为2 cm,
∴AC=1/2×2π×2
=2π≈6(cm).
∵BC=8 cm,
∴AB²=AC²+BC²=6²+8²=10²,
∴AB=10 cm,
∴10÷5=2(s).
所以蜘蛛到昆虫所在位置所用的最短时间是2 s.
2. 如图1-4-5,圆柱形玻璃杯的杯高为9 cm,底面周长为16 cm,在杯内壁离杯底4 cm的点A处有一滴蜂蜜,此时,一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿1 cm与蜂蜜相对的点B处.这只蚂蚁从杯外壁点B处到杯内壁点A处所走的最短路程为

10
cm(杯壁厚度不计).答案
2. 10
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