初中数学,在勾股定理章节中,有一类比较典型且比较难于解答的题目,那就是“蚂蚁怎样走最短”的类型题。

小学数学圆柱解题方法(初中数学蚂蚁怎样走最短)(1)

这类题型既要求有一定的空间想象力,还要具备把实际问题转化成数学问题的能力,当然还要有相关的知识储备,对学生的要求比较高,所以学生对此类题型感觉到困难实属正常现象。

现把这类题型进行了分类归纳,今天和大家分享与“圆柱有关的最短”问题,希望对大家突破难点有所帮助。

圆柱中的最短。圆柱中的最短又分为“外到外或内到内”、“外到内或内到外”两种情况,现举例说明。

一、“外到外或内到内”。例题、如图,有一个圆柱体,它的高为20,底面半径为5.如果一只蚂蚁要从圆柱体下底面的A点,沿圆柱表面爬到与A相对的上底面B点,则蚂蚁爬的最短路线长约为______(取3)

小学数学圆柱解题方法(初中数学蚂蚁怎样走最短)(2)

分析:1、剪圆柱。首先把圆柱沿点A所在的母线剪开展平,如下图,

2、找最短。连接AB,根据两点之间线段最短,则线段AB的长就是蚂蚁爬的最短路线长。

3、算最短。在直角三角形ABC中,由题意知道线段AC的长等于底面圆周长的一半,所以AC=15,线段BC的长等于圆柱的高,所以BC=20,根据勾股定理得,AB=25.所以蚂蚁爬的最短路线长约为25.

小学数学圆柱解题方法(初中数学蚂蚁怎样走最短)(3)

变式1、把点B的位置移到点A的正上方,其它条件不变,如图,有一个圆柱体,它的高为20,底面半径为5.

如果一只蚂蚁要从圆柱体下底面的A点,沿圆柱表面爬到上底面B点(注:绕行,不是直接由A到B),则蚂蚁爬的最短路线长约为______(取3)

小学数学圆柱解题方法(初中数学蚂蚁怎样走最短)(4)

分析:1、剪圆柱。首先把圆柱沿母线AB剪开展平,如下图,

2、找最短。连接AB,根据两点之间线段最短,则线段AB的长就是蚂蚁爬的最短路线长。

3、算最短。在直角三角形AAB中,由题意知道线段AA的长等于底面圆周长,所以AC=30,线段AB的长等于圆柱的高,所以AB=20,根据勾股定理得,AB=25.所以蚂蚁爬的最短路线长约为10√13.

小学数学圆柱解题方法(初中数学蚂蚁怎样走最短)(5)

变式2、如果例题中的点B离上边缘的距离为4,其它条件不变,则由A爬行到B,蚂蚁爬的最短路线长约为______(取3)。或者再加一个条件点A离下边缘的距离为2,则由A爬行到B,蚂蚁爬的最短路线长约为______(取3)。

请大家独立解答,而且,大家可以仿照这种方式,自行设计不同的题目,进行解答。

变式3、葛藤是一种刁钻的植物,它的腰杆不硬,为了争夺雨露阳光,常常绕着树干盘旋而上,它还有一手绝招,就是它绕树盘升的路线总是沿最短路线——螺旋前进的.通过阅读以上信息,解决下列问题:

(1)若树干的周长(即图中圆柱的底面周长)为30cm,葛藤绕一圈升高(即圆柱的高)40cm,则它爬行一圈的路程是多少?

(2)若树干的周长为80cm,葛藤绕一圈爬行100cm,它爬行10圈到达树顶,则树干高多少?

小学数学圆柱解题方法(初中数学蚂蚁怎样走最短)(6)

分析:1、剪圆柱。(1)如图为圆柱侧面沿AB剪开的展开图,如下图。

2、找最短。连接AD,则线段AD的长就是葛藤绕树盘升的最短路线长。

3、算最短。圆柱的底面周长为30cm,即AC=30cm,高为40cm,即CD=40cm,根据勾股定理得AD=50cm.

(2)树干的周长为80cm,即AC=80cm,绕一圈爬行100cm,即AD=100cm,所以根据勾股定理得,葛藤绕一圈上升的高度为CD=60cm.因为葛藤爬行10圈到达树顶,所以树干的高度为60×10=600(cm)=6(m).

小学数学圆柱解题方法(初中数学蚂蚁怎样走最短)(7)

二、“外到内或内到外”。例题、如图,有一个圆柱体,它的高为20,底面半径为5.如果一只蚂蚁在圆柱体下底面的A点(在外面),距离上边缘为5的内壁点B处有一滴蜂蜜,蚂蚁沿圆柱表面爬到内壁B处,则蚂蚁爬行的最短路径约为______(取3)。

小学数学圆柱解题方法(初中数学蚂蚁怎样走最短)(8)

分析:1、剪圆柱。首先把圆柱沿点A所在的母线剪开展平,如下图,

小学数学圆柱解题方法(初中数学蚂蚁怎样走最短)(9)

2、找最短。因为点A与点B一个在内测,一个在外侧,所以,所以由A到B需经过上边缘,这实际上属于“两点一线”问题,所以需作点B关于上边缘的对称点B,连接AB,根据两点之间线段最短,则线段AB的长就是蚂蚁爬行的最短路径长。

3、算最短。在直角三角形ABC中,由题意知道线段AC的长等于底面圆周长的一半,所以AC=15,线段BC的长等于圆柱的高20与5的和,所以BC=20 5=25,根据勾股定理得,AB=5√34.所以蚂蚁爬行的最短路径长约为5√34.

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