内容正文:
项目7 综合与实践活动“测高”
探究1
运用运算法则和基本性质解决问题
1. 为测量校园内旗杆AB的高度,在只有卷尺的情况下,希望组和奋进组分别设计了测量方案并进行了实地测量.
希望组 奋进组
测量方案及示意图 在地面上直立一根标杆EF,小明沿着直线BF后退到点D,使眼睛C、标杆的顶点E、旗杆的顶点A在同一直线上.示意图如下:
通过旗杆的影长来计算旗杆高度,因旗杆靠近教学楼,测量时影子不全落在地面上,有一部分落在墙上.示意图如下:
希望组 奋进组
测量数据 小明与标杆的距离DF = 4 m
小明与旗杆的距离DB = 16 m
小明的目高和标杆的高度差EG = 3.6 m
小明的目高CD = 1.6 m 落在地面上的影长BD = 15 m
落在墙上的影高CD = 6 m
同一时刻1 m长的竹竿竖直放置时影长为1.5 m
(1)请你根据希望组和奋进组的测量数据,分别计算两个组测量出的旗杆高度.
思路:
如图解1,延长CG交AB于点H,
由希望组的测量数据易得△CEG ∽ △CAH,
则有 = .
解得AH = 14.4,则AB = AH + BH = 16(m).
如图解2,由奋进组的测量数据易得
△AEB ∽ △CED ∽ △FHG,
则有
解得DE = 9,则AB = 16(m).
(2)请对两个小组的设计方案进行评价,并给出一些建议.
思路:
答案不唯一.例如:测量距离时要多次测量,取平均值,保证数据的准确性;希望组的方案要求场地宽阔、平整等.
(3)奋进组的小丽提出,还可以结合物理的光学知识,利用平面镜来测量旗杆高度.你能想到她的方案吗?除平面镜外,利用相似原理和手边常用的工具,你还能想到其他测量方案吗?
思路:
小丽的测量示意图如图解3.
测量方案:在点E处放一面平面镜(看作点),沿镜子后退,当眼睛C刚好从镜子中看到旗杆顶端A时停止.
测量数据:小丽的目高CD的长,DE的长,BE的长.
其他方案不唯一.
如图解4,利用含45°的三角板测量旗杆高度.
测量方案:三角板斜边与水平面平行,直角边CE与视线CA重合.
测量数据:目高CD,BD的长.
(3)奋进组的小丽提出,还可以结合物理的光学知识,利用平面镜来测量旗杆高度.你能想到她的方案吗?除平面镜外,利用相似原理和手边常用的工具,你还能想到其他测量方案吗?
解题通法
1. 利用相似测高时,先确定哪两个直角三角形相似,再借助相似的判定方法判定.
2. 求解时,先解出人或测量工具(标杆、三角板等)所在三角形,然后再利用相似三角形的相似比求解.
探究2
运用几何图形推导乘法公式
2. 某跨河大桥主体由三根曲线塔柱组合而成,全桥共设13对直线形斜拉索,造型新颖.某数学“综合与实践”小组的同学把“测量斜拉索顶端到桥面的距离”作为一项课题活动,他们制定了测量方案,并利用课余时间借助该桥斜拉索完成了实地测量.测量结果如下表:
项目 内容
课题 测量斜拉索顶端到桥面的距离
测量
示意图 说明:两侧最长斜拉索AC,BC相交于点C,分别与桥面交于A,B两点,且点A,B,C在同一竖直平面内
测量
数据 ∠A的度数 ∠B的度数 AB的长度
38° 28° 234米
…… ……
(1)请帮助该小组根据上表中的测量数据,求斜拉索顶端点C到AB的距离.(参考数据:sin 38° ≈ 0.6,cos 38° ≈ 0.8,tan 38° ≈ 0.8,sin 28° ≈ 0.5,cos 28° ≈ 0.9,tan 28° ≈ 0.5)
思路:
如图解,过点C作CD⊥AB于点D.
设CD = x,则可用x表示出线段AD = 1.25x,BD = 2x.
由AD + BD = AB可得1.25x + 2x = 234,
解得CD = 72(米).
(2)该小组要写出一份完整的课题活动报告,除上表的项目外,你认为还需要补充哪些项目?(写出一个即可)
思路:
答案不唯一.还需要补充的项目可为:测量工具、计算过程、人员分工、指导教师、活动感受等.
解题通法
1.观察示意图,若与所求线段相关的线段不在直角三角形中,先构造直角三角形,使相关线段、角度转化为直角三角形的边和角.
2.判断是否需要建立方程解题.
①若所求解直角三角形中已知一边、一锐角,则可直接求解相关线段.
②若所求解的两个直角三角形有公共边,且公共边未知时,设公共边为x,并用含x的式子表示相关线段,建立方程求解.
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迁移进阶
*
1. 某校社会实践小组为了测量古塔的高度,在水平地面C处垂直于地面树立了高度为2米的标杆CD,这时地面上的点E,标杆的顶端点D,古塔的塔尖点B正好在同一直线上,测得EC =