内容正文:
数学
9年级/全
人教
第二十七章 相似
学习新知
检测反馈
21.2.3 相似三角形应用举例(第1课时)
学 习 新 知
胡夫金字塔是埃及现存规模最大的金字塔,被喻为“世界古代七大奇观之一”.塔的4个斜面正对东南西北四个方向,塔基呈正方形,边长约为230米.据考证,为建成大金字塔,共动用了10万人花了20年时间.原高146.59米,但由于经过几千年的风吹雨打,顶端被风化吹蚀,所以高度有所降低.
在古希腊,有一位伟大的数学家叫泰勒斯.一天,希腊国王阿马西斯对他说:“听说你什么都知道,那就请你测量一下埃及金字塔的高度吧!”这在当时条件下是个大难题,因为是很难爬到塔顶的.你知道泰勒斯是怎样测量大金字塔的高度的吗?
问题思考
测量旗杆的高度
【思考】
(1)在同一时刻,物体的高度和影长有什么关系?
(2)在操场上竖立一根长1米的标杆,画出同一时刻旗杆和木杆的影长.
(太阳光线看作是平行的)
(3)通过测量影子的长度,你能得到旗杆的高度吗?
解:如图所示,测得同一时刻旗杆的影长AB=a,标杆的影长为EF=b.
由题意可得∠B=∠F=90°,AC∥DE,
∴∠A=∠E,∴△ABC∽△EFD,
【归纳】 在平行光线的照射下,同一时刻,两个物体的高度与影长成比例.
用三角形相似可以求旗杆的高度,常用的方法有:
(1)如图所示,同一时刻物高与影长构成直角三角形.
A
B
C
D
F
E
A
B
C
D
E
(2)如图所示,利用平面镜构造直角三角形.
A
B
C
D
E
(3)如图所示,观察者视线与标杆顶端、旗杆顶端在同一条直线上.
F
H
(教材例4)据传说,古希腊数学家、天文学家泰勒斯曾经利用相似三角形的原理,在金字塔影子的顶部立一根木杆,借助太阳光线构成的两个相似三角形,来测量金字塔的高度.
如图所示,木杆EF长2 m,它的影长FD为3 m,测得OA为
201 m,求金字塔的高度BO.
思考:
(1)太阳光线与物体及其影子组成的两个三角形相似吗?
(由太阳光线平行得∠BAO=∠EDF,
又∠AOB=∠DFE=90°,得三角形相似)
(2)如何求OA的长?
(金字塔的影子是等腰三角形,则OA等于这个等腰三角形的高与金字塔底面边长一半的和)
解:太阳光线是平行光线,
因此∠BAO=∠EDF.
又∠AOB=∠DFE=90°,
∴△ABO∽△DEF.
因此金字塔的高度为134 m.
(m).
(教材例5)如图所示,为了估算河的宽度,我们可以在河对岸选定一个目标点P,在近岸取点Q和S,使点P,Q,S共线且直线PS与河岸垂直,接着在过点S且与PS垂直的直线a上选择适当的点T,确定PT与过点Q且垂直PS的直线b的交点R.已知测得QS=45 m,ST=90 m,QR=60 m,请根据这些数据求河宽PQ.
(3)能不能用方程思想解出PQ的值?
( ,即PQ×90=(PQ+45)×60,可解得PQ的值)
〔解析〕(1)图中的两个三角形是不是相似三角形?
(由∠PQR=∠PST=90°,∠P=∠P可得△PQR∽△PST)
(2)根据相似三角形的基本性质能不能得到关于河宽PQ的比例线段?
解:∵∠PQR=∠PST=90°,∠P=∠P,
∴△PQR∽△PST.
∴ , 即 , ,
PQ×90=(PQ+45)×60. 解得PQ=90(m).
因此,河宽大约为90 m.
[知识拓展] 利用相似三角形进行测量的一般步骤:①利用平行线、标杆等构成相似三角形;②测量与表示未知量的线段相对应的线段的长,以及另外任意一组对应边的长度;③画出示意图,利用相似三角形的性质,列出以上包括未知量在内的四个量的比例式,解出未知量;④检验并得出答案.
检测反馈
1.小明在测量楼高时,先测出楼房落在地面上的影长BA为15米,如图所示,然后在A处树立一根高2米的标杆,测得标杆的影长AC为3米,则楼高为 ( )
A.10米 B.12米
C.15米 D.22.5米
解析:在同一时刻物高和影长成正比,即在同一时刻的两个物体,影子,经过物体顶部的太阳光线三者构成的两个直角三角形相似. 因此= ,即 ,∴楼高=10(米).
A
2.如图所示的是一束平行的光线从教室窗户射入教室的平面示意图,测得光线与地面所成的角∠AMC=30°,窗户的高在教室地面上的影长MN=2 米,窗户底部到教室地面的距离BC=1米(点M,N,C在同一直线上),则窗户的高度AB为 ( )
A. 米 B.3米 C.2米 D.1.5米
解析:∵BN∥AM,∴∠AMC=∠BNC=30°,又