内容正文:
4.5 相似三角形的性质及其应用
第2课时 相似三角形的应用
数学(浙教版)
九年级 上册
第4章 相似三角形
学习目标
1.能够利用相似三角形的知识,求出不能直接测量的物体的高度和宽度;
2.进一步了解数学建模思想,能够将实际问题转化为相似三角形的数学模型,提高分析问题、解决问题的能力;
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胡夫金字塔是埃及现存规模最大的金字塔,被誉为“世界古代八大奇迹之一”,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测量金字塔的高度,你能根据图示说出他测量金字塔的原理吗?你还有其它方法吗?
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世界上最宽的河——亚马逊河
怎样测量河宽?
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知识点一 利用相似三角形测量高度
据传说,古希腊数学家、天文学家泰勒斯曾利用相似三角形的原理,在金字塔影子的顶部立一根木杆,借助太阳光线构成两个相似三角形,来测量金字塔的高度.如图,木杆长2 m,木杆的影长为3 m,测得金字塔底座中心到影子顶点的长为201 m,尝试用多种方法求金字塔的高度.
构建数学模型:
3
2
201
?
解:∵ 太阳光是平行光
∠BAO=∠EDF而∠BOA=∠EFD=90°
∴ ,
∴ BOEF=201×=134 m
因此金字塔的高度为134m
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据传说,古希腊数学家、天文学家泰勒斯曾利用相似三角形的原理,在金字塔影子的顶部立一根木杆,借助太阳光线构成两个相似三角形,来测量金字塔的高度.如图,木杆长2 m,木杆的影长为3 m,测得金字塔底座中心到影子顶点的长为201 m,尝试用多种方法求金字塔的高度.
构建数学模型:
?
D
C
在金字塔影子处立一根木棍,使木棍影子的顶端恰好和金字塔影子顶端重合。从而,所以 ,仅需测量DC、AC的长度,就可求得金字塔高度。
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据传说,古希腊数学家、天文学家泰勒斯曾利用相似三角形的原理,在金字塔影子的顶部立一根木杆,借助太阳光线构成两个相似三角形,来测量金字塔的高度.如图,木杆长2 m,木杆的影长为3 m,测得金字塔底座中心到影子顶点的长为201 m,尝试用多种方法求金字塔的高度.
在金字塔影子顶端处放一个平面镜,观察员站在如图F点位置,此时观察员眼睛正好可以通过平面镜位置观察到金字塔顶端。从,所以 ,仅需测量EF(地面到人眼高度)、AF的长度,就可求得金字塔高度。
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表达式:物1高 :物2高 = 影1长 :影2长
测高方法一:
测量不能到达顶部的物体的高度,可以用“在同一时刻物高与影长成正比例”的原理解决。
测高方法二:
测量不能到达顶部的物体的高度,也可以用“利用镜子的反射测量高度”的原理解决。
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典例精析
【例1】如图是小明设计用手电来测量某古城墙高度的示意图,点 P 处放一水平的平面镜,光线从点 A出发经平面镜反射后,刚好射到古城墙的顶端 C 处,已知 AB = 2 米,且测得 BP = 3 米,DP = 12 米,那么该古城墙的高度是 ( )
A. 6米 B. 8米 C. 18米 D. 24米
B
根据相似三角形的概念,可知△ABP∽三角形CDP,即可求出CD的长;
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练一练
1、为了测量一棵大树的高度,某同学利用手边的工具(镜子、皮尺)设计了如下测量方案:如图,
①在距离树AB底部15m的E处放下镜子;
②该同学站在距离镜子1.2m的C处,目高CD为1.5m;
③观察镜面,恰好看到树的顶端.
你能帮助他计算出大树的大约高度吗?
解:∵∠1=∠2,∠DCE=∠BAE=90°,
∴△DCE∽△BAE.∴ ,
得BA=18.75m.因此树高约为18.75m.
D
B
A
C
E
2
1
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知识点二 利用相似三角形测河宽
如图,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.已测得 QS = 45 m,ST = 90 m,QR = 60 m,请根据这些数据,计算河宽 PQ.
P
Q
S
R
T
b
a
解:∵ ∠PQR=∠PST=90°,∠P=∠P,
∴△PQR∽△PST ∴ 即= ,
则PQ×90=(PQ+45)×60.
解得 PQ=90(m).
因此,河宽大约为 90 m.
想一想还有其他方法可以求得河宽吗?
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如图,为了估算河的宽度,我们可以在河对岸选定一个目标作为点 A,再在河的这一边选点 B 和 C,使 AB⊥BC,然后再找点 E,使 EC ⊥ BC ,用视线确定