内容正文:
第13讲 测量
1、掌握测量的方法;
2、通过设计测量高度的方案,学会由实物图形抽象成几何的方法,体会实际问题转化成数学模型的转化思想;
3、培养勇于探索、勇于发现、敢于尝试的科学精神。
知识点01利用勾股定理测量
直角三角形两条直角边的平方和等于斜边的平方.如果直角三角形的两直角边长分别为,斜边长为,那么.
【微点拨】(1)勾股定理揭示了一个直角三角形三边之间的数量关系.
(2)利用勾股定理,当设定一条直角边长为未知数后,根据题目已知的线段长可以建立方程求解,这样就将数与形有机地结合起来,达到了解决问题的目的.
(3)理解勾股定理的一些变式:
,, .
【即学即练1】
1、有一个小朋友拿着一根竹竿要通过一个长方形的门,如果把竹竿竖放就比门高出1尺,斜放就恰好等于门的对角线,已知门宽4尺,求竹竿高与门高.
【点拨】根据题中所给的条件可知,竹竿斜放就恰好等于门的对角线长,可与门的宽和高构成直角三角形,运用勾股定理可求出门高.
【解析】
解:设门高为x尺,则竹竿长为(x+1)尺,
根据勾股定理可得:
x2+42=(x+1)2,即x2+16=x2+2x+1,
解得:x=7.5,
竹竿高=7.5+1=8.5(尺)
答:门高7.5尺,竹竿高8.5尺.
【总结】本题考查勾股定理的运用,正确运用勾股定理,将数学思想运用到实际问题中是解答本题的关键.
2.如图所示,一旗杆在离地面5处断裂,旗杆顶部落在离底部12处,则旗杆折断前有多高?
【答案】
解:因为旗杆是垂直于地面的,所以∠C=90°,BC=5,AC=12,
∴ .
∴ ().
∴ BC+AB=5+13=18().
∴ 旗杆折断前的高度为18.
知识点02 利用同一时刻物高与影长成比例测量
1.测量高度
测量不能到达顶部的物体的高度,通常使用“在同一时刻物高与影长的比例相等”的原理解决.
【微点拨】
测量旗杆的高度的几种方法:
平面镜测量法 影子测量法 手臂测量法 标杆测量法
【即学即练2】
1. 如图,我们想要测量河两岸相对应两点A、B之间的距离(即河宽) ,你有什么方法?
【解析】如上图,先从B点出发与AB成90°角方向走50m到O处立一标杆,然后方向不变,继续向前走10m到C处,在C处转90°,沿CD方向再走17m到达D处,使得A、O、D在同一条直线上.那么A、B之间的距离是多少?
∵AB⊥BC,CD⊥BC,
∴∠ABO=∠DCO=90°.
又 ∵ ∠AOB=∠DOC,
∴△AOB∽△DOC.
∴.
∵BO=50m,CO=10m,CD=17m,
∴AB=85m.
即河宽为85m.
【总结】这是一道测量河宽的实际问题,还可以借用相似三角形的对应边的比相等,比例式中四条线段,测出了三条线段的长,必能求出第四条.
2.小明把一个排球打在离他2米远的地上,排球反弹后碰到墙上,如果他跳起来击排球时的高度是1.8米,排球落地点离墙的距离是7米,假设排球一直沿直线运动,那么排球能碰到墙上离地多高的地方?
【答案】
如图,∵AB=1.8米,AP=2米,PC=7米,作PQ⊥AC,
根据物理学原理知∠BPQ=∠QPD,则∠APB=∠CPD,
∠BAP=∠DCP=90°,
∴ △ABP∽△CDP,
∴,
即,
∴DC=6.3米.
即球能碰到墙上离地6.3米高的地方.
知识点03利用相似三角形的性质测量
测量不能直接到达的两点间的距离,常构造如下两种相似三角形求解。
1.如甲图所示,通常可先测量图中的线段DC、BD、CE的距离(长度),根据相似三角形的性质,求出AB的长.
2.如乙图所示,可先测AC、DC及DE的长,再根据相似三角形的性质计算AB的长.
【微点拨】
1.比例尺:表示图上距离比实地距离缩小的程度,比例尺= 图上距离/ 实际距离;
2.太阳离我们非常遥远,因此可以把太阳光近似看成平行光线.在同一时刻,两物体影子之比等于其对应高的比;
3.视点:观察事物的着眼点(一般指观察者眼睛的位置);
4. 仰(俯)角:观察者向上(下)看时,视线与水平方向的夹角.
【即学即练4】
1.如图:小明欲测量一座古塔的高度,他站在该塔的影子上前后移动,直到他本身影子的顶端正好与塔的影子的顶端重叠,此时他距离该塔18 m,已知小明的身高是1.6 m,他的影长是2 m.
(1)图中△ABC与△ADE是否相似?为什么?
(2)求古塔的高度.
【点拨】本题考查的是相似三角形的实际应用,要注意的是小明和古塔都与地面垂直,是平行的.
【解析】(1)△ABC∽△ADE.