内容正文:
第05讲 相似三角形的应用综合
1、理解并掌握用不同方法构造相似三角形测高的原理;
2、通过典型实例认识现实生活中物体的相似,掌握把实际问题抽象为数学问题方法.
知识点1 利用相似三角形测量高度
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.
注意: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
知识点2 利用相似三角形测量距离
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.
注意:
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.
【题型1 利用相似三角形测量高度-平面镜测量法】
【典例1】(2023•子洲县校级模拟)西安大雁塔作为现存最早、规模最大的唐代四方楼阁式砖塔,它是佛塔这种古印度佛寺的建筑形式随佛教传入中原地区,并融入华夏文化的典型物证,凝聚了中国古代劳动人民智慧结晶的标志性建筑.小明同学想利用所学数学知识来测量大雁塔的高度,如图,小明在点B处放置一个平面镜,站在A处恰好能从平面镜中看到塔的顶端D,此时测得小明到镜面距离AB为2米,已知平面镜到塔底部中心的距离BC为86米,小明眼睛到地面距离AE为1.5米,已知AE⊥AC,CD⊥AC,点A、B、C在一条水平线上.请你帮小明计算出大雁塔CD的高度.(平面镜的大小忽略不计)
【变式1-1】(2023春•绿园区期末)如图,数学活动课上,为测量学校旗杆高度,小艺同学在脚下水平放置一平面镜,然后向后退(保持脚、镜和旗杆底端在同一直线上),直到她刚好在镜子中看到旗杆的顶端.已知小艺的眼睛离地面高度为1.6米,同时量得小艺与镜子的水平距离为2米,镜子与旗杆的水平距离为10米,则旗杆的高度为 米.
【变式1-2】(2023•宝鸡模拟)成都熊猫基地瞭望塔可以看到熊猫基地的全貌,还可以看到339电视塔,成为了成都的新地标,也是去成都观光旅游的新景点.小辉想利用所学知识测量瞭望塔的高度(AB),测量方法如下:在地面上点C处平放一面镜子,并在镜子上做一个标记,然后人向后退,直至站在点D处恰好看到瞭望塔AB的顶端A在镜子中的像与镜子上的标记重合,如图,其中B,C,D三点在同一直线上.已知小辉的眼睛距离地面的高度ED约为1.75m,测得BC=40m,CD=1m,请你帮助他求出该瞭望塔的高度AB.
【变式1-3】(2023•启东市二模)如图,小红同学正在使用手电筒进行物理光学实验,地面上从左往右依次是墙、木板和平面镜.手电筒的灯泡在点G处,手电筒的光从平面镜上点B处反射后,恰好经过木板的边缘点F,落在墙上的点E处.点E到地面的高度DE=3.5m,点F到地面的高度CF=1.5m,灯泡到木板的水平距离AC=5.4m,墙到木板的水平距离为CD=4m.已知光在镜面反射中的入射角等于反射角,图中点A、B、C、D在同一水平面上.
(1)求BC的长.
(2)求灯泡到地面的高度AG.
【题型2 利用相似三角形测量高度-影子测量法】
【典例2】(2023春•岱岳区期末)如图,小明欲测量一座信号发射塔的高度.他站在该塔的影子上前后移动,直到他自己影子的顶端正好与塔的影子的顶端重合,此时他距离该塔20米.已知小明的身高是1.8米,他的影长是2米.
(1)图中△ABC与△ADE是否相似?为什么?
(2)求信号发射塔的高度.
【变式2-1】(2022秋•滨海新区校级期末)如图,数学活动小组为了测量学校旗杆AB的高度,使用长为2m的竹竿CD作为测量工具.移动竹竿,使竹顶端的影子与旗杆顶端的影子在地面O处重合,测得OD=4m,BD=12m,则旗杆AB的高为 m.
【变式2-2】(2022秋•武侯区校级期末)大约在两千四五百年前,如图1墨子和他的学生做了世界上第1个小孔成倒像的实验.并在《墨经》中有这样的精彩记录:“景到,在午有端,与景长,说在端”.如图2所示的小孔成像实验中,若物距为10cm,像距为15cm,蜡烛火焰倒立的像的高度是9cm,则蜡烛火焰的高度是( )
A.6cm B.8cm C.10cm D.12cm
【变式2-3】(2022秋•铁西区校级期末)如图,小树AB在路灯O的照射下形成投影BC.若树高AB=2m,树影BC=3m,树