内容正文:
专题特训 投影规律在实际问题中的应用
类型一 利用平行投影解决实际问题
1. ★甲、乙两栋楼的位置如图所示,甲楼AB高16米.当地中午12时,物高与影长的比是1∶.
(1) 如图①,当地中午12时,甲楼的影子刚好不落到乙楼上,则两楼间距BD的长为 16 米.
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(第1题)
(2) 当地下午2时,物高与影长的比是1∶2.如图②,甲楼的影子有一部分落在乙楼上,求落在乙楼上的影子DE的长.
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解:如图②,过点E作EF⊥AB于点F,则在Rt△AEF中,∠AFE=90°,EF=BD=16米.∵ 物高与影长的比是1∶2,∴ =,则AF=EF=8米.∴ 易得DE=FB=(16-8)米.∴ 落在乙楼上的影子DE的长为(16-8)米.
(第1题)
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2. 如图①所示为某住户窗户上方安装的遮阳篷,要求设计的遮阳篷既能最大限度地遮挡夏天炎热的阳光,又能最大限度地使冬天温暖的阳光射入室内.如图②所示为根据住户的要求设计的垂直于墙面AC的遮阳篷CD.
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已知夏至当天的太阳光线DA与遮阳篷CD的夹角最大(∠ADC=77.44°),冬至当天的太阳光线DB与遮阳篷CD的夹角最小(∠BDC=30.56°),窗户AB的高度为2m.求CD的长(结果精确到0.1m,参考数据:sin30.56°≈0.51,cos30.56°≈0.86,tan30.56°≈0.59,sin77.44°≈0.98,cos77.44°≈0.22,tan77.44°≈4.49).
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解:设CD=xm.在Rt△ACD中,tan∠ADC=,∴ AC=CD·tan∠ADC≈4.49xm.在Rt△BDC中,tan∠BDC=,∴ BC=CD·tan∠BDC≈0.59xm.∵ AB=2m,∴ 4.49x-0.59x=2,解得x≈0.5.∴ CD的长约为0.5m.
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类型二 利用中心投影解决实际问题
3. 学习投影后,小明、小颖利用灯光下自己的影子长度来测量一路灯的高度,并探究影子长度的变化规律.如图,在同一时间,身高为1.6m的小明(AB)的影长BC是3m,而小颖(EH)刚好在路灯灯泡的正下方点H处,并测得HB=6m.
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(1) 请在图中画出形成影子的光线,并确定路灯灯泡所在的位置G.
解:(1) 如图所示.
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(2) 求路灯灯泡的垂直高度GH.
解:(2) 根据题意,得AB∥GH,即△ABC∽△GHC,∴ =.
∵ BC=3m,HC=6+3=9(m),AB=1.6m,∴ GH=4.8m.∴ 路灯灯泡的垂直高度GH是4.8m.
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(3) 如果小明沿线段BH向小颖(点H)走去,当小明走到BH的中点B1处时,其影长为B1C1;当小明继续走剩下路程的到点B2处时,其影长为B2C2;当小明继续走剩下路程的到点B3处时,其影长为B3C3……按此规律继续走下去,当小明继续走剩下路程的到点Bn处时,其影长BnCn为 m(直接用含n的代数式表示).
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4. 小明将一圆柱形器皿放置在水平桌面上,AD为该器皿底面圆的直径,且AD=3,CD=4.在距离水平桌面高为6的地方有一点光源P(PP'垂直于水平桌面,且PP'=6),圆柱形器皿在点光源P下的投影如图所示,点D的投影刚好位于器皿底与器皿壁的交界处(即点B处),点A的投影为点A'.已知点A',B,C,P'在同一条直线上,求点A'到CD的距离.
(第4题)
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(第4题)
解:根据题意,得△A'PB∽△APD.由相似三角形对应边上的高的比等于相似比,得=,即=.∴ A'B=9.∴ 易得点A'到CD的距离为A'B+BC=A'B+AD=9+3=12.
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5. 如图所示为某路灯在铅垂面内的示意图,灯柱AC的高为12m,灯杆AB与灯柱AC的夹角∠A=120°,路灯采用锥形灯罩,在地面上的照射区域DE的长为21m,从D,E两点测得路灯B的仰角分别为α和β,且tanα=6,tanβ=,求灯杆AB的长度.
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解:如图,过点B作BF⊥CE于点F,过点A作AG⊥BF于点G,则易得四边形ACFG为矩形.∴ FG=AC=12m,∠CAG=90°.由题意,得tanβ==.设BF=3xm,则EF=4xm.∵ 在Rt△BDF中,tan∠BDF==tanα=6,∴ DF==xm.
(第5题答案)
(第5题答案)
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∵ DE=21m,∴ x+4x=21,解得x=.∴ BF=14m.∴ BG=BF-GF=2m.∵ ∠BAC=120°,∴ ∠BAG=∠BAC-∠CAG=120°-9